一、选择题
1.(2023·无锡)在水平地面上铺一张白纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示。下列说法中正确的是 (


A.皮球下落过程中动能转化为重力势能
B.皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能
C.形成圆斑B时皮球是从更高处下落的
D.形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小
1.(2023·无锡)在水平地面上铺一张白纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示。下列说法中正确的是 (
B
)A.皮球下落过程中动能转化为重力势能
B.皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能
C.形成圆斑B时皮球是从更高处下落的
D.形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小
答案
1.B
解析
【分析】
要解决这道题,需明确动能、重力势能、弹性势能的影响因素及相互转化规律:①动能与质量、速度有关,重力势能与质量、高度有关,弹性势能与弹性形变程度有关;②能量转化时,减小的能量转化为增大的能量;③圆斑大小反映皮球弹性形变程度,形变越大,对应下落前的重力势能越大(即下落高度越高)。逐一分析选项即可得出答案。
【解析】
1. 选项A:皮球下落过程中,质量不变,高度减小→重力势能减小,速度增大→动能增大,因此是重力势能转化为动能,而非动能转化为重力势能,A错误。
2. 选项B:皮球落地发生形变时,速度减小→动能减小,形变程度增大→弹性势能增大,因此动能转化为弹性势能,B正确。
3. 选项C:弹性形变程度越大,圆斑越大;皮球下落高度越高,重力势能越大,转化的弹性势能越多,圆斑越大。图中圆斑A大于B,说明A的形变更大,对应下落高度更高,即形成圆斑B时下落高度更低,C错误。
4. 选项D:圆斑A更大,说明皮球接触地面后形变程度更大,而非更小,D错误。
【答案】
B
【知识点】
动能与势能的转化、弹性势能的影响因素
【点评】
本题结合生活中的皮球落地现象,考查机械能转化及弹性势能的相关知识,核心是理解圆斑大小与弹性形变、下落高度的关系,属于基础题型,需准确掌握能量转化规律。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需明确动能、重力势能、弹性势能的影响因素及相互转化规律:①动能与质量、速度有关,重力势能与质量、高度有关,弹性势能与弹性形变程度有关;②能量转化时,减小的能量转化为增大的能量;③圆斑大小反映皮球弹性形变程度,形变越大,对应下落前的重力势能越大(即下落高度越高)。逐一分析选项即可得出答案。
【解析】
1. 选项A:皮球下落过程中,质量不变,高度减小→重力势能减小,速度增大→动能增大,因此是重力势能转化为动能,而非动能转化为重力势能,A错误。
2. 选项B:皮球落地发生形变时,速度减小→动能减小,形变程度增大→弹性势能增大,因此动能转化为弹性势能,B正确。
3. 选项C:弹性形变程度越大,圆斑越大;皮球下落高度越高,重力势能越大,转化的弹性势能越多,圆斑越大。图中圆斑A大于B,说明A的形变更大,对应下落高度更高,即形成圆斑B时下落高度更低,C错误。
4. 选项D:圆斑A更大,说明皮球接触地面后形变程度更大,而非更小,D错误。
【答案】
B
【知识点】
动能与势能的转化、弹性势能的影响因素
【点评】
本题结合生活中的皮球落地现象,考查机械能转化及弹性势能的相关知识,核心是理解圆斑大小与弹性形变、下落高度的关系,属于基础题型,需准确掌握能量转化规律。
【难度系数】
0.6
2. 一颗番茄从手中由静止开始下落,撞击水面时溅起许多水珠如图,同时番茄仍有较大速度并继续下沉.若不计一切机械能损耗,番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能 (
A.等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
B.大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
C.等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
D.小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
B
)A.等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
B.大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
C.等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
D.小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
答案
2.B
解析
【分析】
要解决这道题,需结合机械能守恒定律分析能量转化:研究过程为番茄从开始下落至刚好浸没,且不计一切机械能损耗,总能量守恒。番茄减少的重力势能会转化为两部分:一是溅起水珠的机械能(动能与重力势能之和),二是番茄自身在该过程中增加的动能(番茄从静止下落,到刚好浸没时仍有较大速度,动能不为零),据此判断选项正误。
【解析】
番茄从开始下落至刚好浸没时,不计一切机械能损耗,系统机械能守恒。设番茄减少的重力势能为$\Delta E_p$,溅起水珠增加的机械能总和为$\Delta E_{水}$,番茄到达刚好浸没时的动能为$E_{k茄}$。根据能量守恒定律:$\Delta E_p = E_{k茄} + \Delta E_{水}$。由于番茄从静止开始下落,最终仍有较大速度,故$E_{k茄} > 0$,因此$\Delta E_p > \Delta E_{水}$,即番茄减少的势能大于所有溅起的水珠在该过程中增加的机械能总和,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
机械能守恒定律、能量转化
【点评】
本题考查机械能守恒的应用,核心是明确番茄减少的重力势能的去向,易错点在于忽略番茄自身动能的增加,需仔细分析能量转化的各个部分,避免错选。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合机械能守恒定律分析能量转化:研究过程为番茄从开始下落至刚好浸没,且不计一切机械能损耗,总能量守恒。番茄减少的重力势能会转化为两部分:一是溅起水珠的机械能(动能与重力势能之和),二是番茄自身在该过程中增加的动能(番茄从静止下落,到刚好浸没时仍有较大速度,动能不为零),据此判断选项正误。
【解析】
番茄从开始下落至刚好浸没时,不计一切机械能损耗,系统机械能守恒。设番茄减少的重力势能为$\Delta E_p$,溅起水珠增加的机械能总和为$\Delta E_{水}$,番茄到达刚好浸没时的动能为$E_{k茄}$。根据能量守恒定律:$\Delta E_p = E_{k茄} + \Delta E_{水}$。由于番茄从静止开始下落,最终仍有较大速度,故$E_{k茄} > 0$,因此$\Delta E_p > \Delta E_{水}$,即番茄减少的势能大于所有溅起的水珠在该过程中增加的机械能总和,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
机械能守恒定律、能量转化
【点评】
本题考查机械能守恒的应用,核心是明确番茄减少的重力势能的去向,易错点在于忽略番茄自身动能的增加,需仔细分析能量转化的各个部分,避免错选。
【难度系数】
0.5
3. (2024·泗县)关于热量、温度、内能的关系,下列说法正确的是(
A.一个物体的温度越高,所含的热量越多
B.物体吸收热量,温度一定升高,内能一定增加
C.物体内能减小时,其温度可能不变
D.热量不可能从内能小的物体向内能大的物体传递
C
)A.一个物体的温度越高,所含的热量越多
B.物体吸收热量,温度一定升高,内能一定增加
C.物体内能减小时,其温度可能不变
D.热量不可能从内能小的物体向内能大的物体传递
答案
3.C
解析
【分析】本题考查热量、温度、内能的关系,需先明确各物理量的核心概念:热量是过程量,仅描述热传递中能量的转移量,不能说物体“含有热量”;温度是表示物体冷热程度的状态量;内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和,为状态量;热传递的条件是存在温度差,与内能大小无关。再结合概念逐一分析选项,排除错误选项即可得出答案。
【解析】A选项:热量是热传递过程中转移的能量,属于过程量,不能用“所含”描述,只能表述为“吸收或放出热量”,故A错误;B选项:物体吸收热量,内能一定增加,但温度不一定升高,例如晶体熔化时,吸收热量,内能增加,温度保持熔点不变,故B错误;C选项:物体内能减小时,温度可能不变,例如晶体凝固时,放出热量,内能减小,温度保持凝固点不变,故C正确;D选项:热量传递的条件是存在温度差,与内能大小无关,若内能小的物体温度高于内能大的物体,热量会从内能小的物体传递到内能大的物体,故D错误。
【答案】C
【知识点】热量、温度、内能的关系;热传递的条件
【点评】本题为热学基础概念辨析题,核心是区分热量(过程量)、温度、内能的概念,明确温度与内能的关系、热传递的依据,属于易混淆的基础考点,需准确掌握概念细节。
【难度系数】0.6
【解析】A选项:热量是热传递过程中转移的能量,属于过程量,不能用“所含”描述,只能表述为“吸收或放出热量”,故A错误;B选项:物体吸收热量,内能一定增加,但温度不一定升高,例如晶体熔化时,吸收热量,内能增加,温度保持熔点不变,故B错误;C选项:物体内能减小时,温度可能不变,例如晶体凝固时,放出热量,内能减小,温度保持凝固点不变,故C正确;D选项:热量传递的条件是存在温度差,与内能大小无关,若内能小的物体温度高于内能大的物体,热量会从内能小的物体传递到内能大的物体,故D错误。
【答案】C
【知识点】热量、温度、内能的关系;热传递的条件
【点评】本题为热学基础概念辨析题,核心是区分热量(过程量)、温度、内能的概念,明确温度与内能的关系、热传递的依据,属于易混淆的基础考点,需准确掌握概念细节。
【难度系数】0.6
4. 质量为3 kg的柴油,用去$\frac{1}{5}$后,则剩下的柴油(
A.比热容变为原来的$\frac{4}{5}$,热值不变
B.比热容不变,热值变为原来的$\frac{4}{5}$
C.比热容和热值均变为原来的$\frac{4}{5}$
D.比热容和热值都不变
D
)A.比热容变为原来的$\frac{4}{5}$,热值不变
B.比热容不变,热值变为原来的$\frac{4}{5}$
C.比热容和热值均变为原来的$\frac{4}{5}$
D.比热容和热值都不变
答案
4.D
解析
【分析】要解决这道题,需明确比热容和热值是物质的固有特性,它们只与物质的种类有关,与物质的质量、体积等因素无关。题目中柴油用去$\frac{1}{5}$后,剩余柴油的物质种类没有改变,因此其比热容和热值都不会发生变化,据此判断选项即可。
【解析】比热容和热值是物质的特性,不随物质质量的改变而变化。质量为3kg的柴油用去$\frac{1}{5}$后,剩余柴油的物质种类不变,所以比热容和热值均保持原来的数值,不会变为原来的$\frac{4}{5}$,故选项D正确,A、B、C错误。
【答案】D
【知识点】比热容、热值
【点评】本题考查物质特性的理解,属于基础概念题,关键是牢记比热容和热值与物质质量无关的特性,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】比热容和热值是物质的特性,不随物质质量的改变而变化。质量为3kg的柴油用去$\frac{1}{5}$后,剩余柴油的物质种类不变,所以比热容和热值均保持原来的数值,不会变为原来的$\frac{4}{5}$,故选项D正确,A、B、C错误。
【答案】D
【知识点】比热容、热值
【点评】本题考查物质特性的理解,属于基础概念题,关键是牢记比热容和热值与物质质量无关的特性,难度较低。
【难度系数】0.8
5. 下面实例采用做功方式使划横线物体之内能逐渐减小的是(
A.热水倒入茶杯,茶杯的温度升高
B.水蒸气冲开水瓶塞子
C.电炉通电后,电阻丝逐渐变红
D.汽油机压缩冲程中燃料混合物的温度发生变化
B
)A.热水倒入茶杯,茶杯的温度升高
B.水蒸气冲开水瓶塞子
C.电炉通电后,电阻丝逐渐变红
D.汽油机压缩冲程中燃料混合物的温度发生变化
答案
5.B
解析
【分析】首先明确改变物体内能的两种方式:做功和热传递。做功改变内能的实质是能量转化,对物体做功时物体内能增加,物体对外做功时物体内能减小;热传递改变内能的实质是内能转移。接下来逐个分析选项,判断每个选项中改变内能的方式及划横线物体的内能变化,选出符合要求的选项。
【解析】
选项A:热水倒入茶杯,热量从热水转移到茶杯,使茶杯温度升高,属于热传递改变内能,茶杯内能增加,不符合题意;
选项B:水蒸气冲开水瓶塞子时,水蒸气对瓶塞做功,内能转化为瓶塞的机械能,水蒸气自身内能减小,属于做功使水蒸气内能减小,符合题意;
选项C:电炉通电后,电流通过电阻丝做功,电能转化为内能,电阻丝内能增加、温度升高,属于做功使电阻丝内能增加,不符合题意;
选项D:汽油机压缩冲程中,活塞对燃料混合物做功,机械能转化为混合物的内能,混合物内能增加、温度升高,属于做功使混合物内能增加,不符合题意。
【答案】B
【知识点】做功改变物体内能、内能的变化
【点评】本题考查改变物体内能的方式,核心是区分做功与热传递改变内能的差异,掌握“物体对外做功内能减小,对物体做功内能增加”的规律,属于基础概念题,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】
选项A:热水倒入茶杯,热量从热水转移到茶杯,使茶杯温度升高,属于热传递改变内能,茶杯内能增加,不符合题意;
选项B:水蒸气冲开水瓶塞子时,水蒸气对瓶塞做功,内能转化为瓶塞的机械能,水蒸气自身内能减小,属于做功使水蒸气内能减小,符合题意;
选项C:电炉通电后,电流通过电阻丝做功,电能转化为内能,电阻丝内能增加、温度升高,属于做功使电阻丝内能增加,不符合题意;
选项D:汽油机压缩冲程中,活塞对燃料混合物做功,机械能转化为混合物的内能,混合物内能增加、温度升高,属于做功使混合物内能增加,不符合题意。
【答案】B
【知识点】做功改变物体内能、内能的变化
【点评】本题考查改变物体内能的方式,核心是区分做功与热传递改变内能的差异,掌握“物体对外做功内能减小,对物体做功内能增加”的规律,属于基础概念题,难度较低。
【难度系数】0.7
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