14. 知识梳理是学习的一种重要方法,请将动能、能、机械能、内能填在下列知识结构图对应的序号框中。(1)
能
;(2) 机械能
;(3) 内能
;(4) 动能
.答案
14. (1) 能 (2) 机械能 (3) 内能 (4) 动能
解析
【分析】
解题思路是先明确各概念的包含关系:“能”是最宽泛的概念,包含多种形式;常见的两种主要形式是机械能和内能;而机械能又由动能和势能组成。根据结构图的层级,最上层的(1)是总概念“能”,(2)和(3)是“能”的两类主要形式,(4)是机械能的子类,据此对应填空。
【解析】
根据能量概念的层级关系:
1. 最顶层的大概念是“能”,对应序号(1);
2. “能”分为机械能和内能两类,所以序号(2)为机械能,序号(3)为内能;
3. 机械能包含动能和势能,所以序号(4)为动能。
【答案】
(1) 能 (2) 机械能 (3) 内能 (4) 动能
【知识点】
能量的分类;机械能;内能
【点评】
本题考查能量相关概念的层级梳理,属于基础识记类题目,是学习物理知识时梳理概念的典型题型,只要理清各概念间的包含关系即可正确解答。
【难度系数】
0.7
解题思路是先明确各概念的包含关系:“能”是最宽泛的概念,包含多种形式;常见的两种主要形式是机械能和内能;而机械能又由动能和势能组成。根据结构图的层级,最上层的(1)是总概念“能”,(2)和(3)是“能”的两类主要形式,(4)是机械能的子类,据此对应填空。
【解析】
根据能量概念的层级关系:
1. 最顶层的大概念是“能”,对应序号(1);
2. “能”分为机械能和内能两类,所以序号(2)为机械能,序号(3)为内能;
3. 机械能包含动能和势能,所以序号(4)为动能。
【答案】
(1) 能 (2) 机械能 (3) 内能 (4) 动能
【知识点】
能量的分类;机械能;内能
【点评】
本题考查能量相关概念的层级梳理,属于基础识记类题目,是学习物理知识时梳理概念的典型题型,只要理清各概念间的包含关系即可正确解答。
【难度系数】
0.7
15. 如图是老师设计的探究机械能转化的实验装置,将一弹簧下端固定于带槽的斜面底端,弹簧上端处于斜面A点处;将一小球从斜面顶端释放,小球经过斜面A点后压缩弹簧,在斜面C点停止;然后在弹力的作用下小球再向上运动到斜面的D点,接着再向下运动;如此往复几次后小球在斜面的B点静止,那么小球第一次下降经过斜面的
B
(A/B/C/D/O)点时动能最大;小球上升时不能再回到O点的原因主要是小球克服摩擦做功,将部分机械能转化成了内能
。答案
15. B 内能
解析
【分析】
要确定小球第一次下降时动能最大的点,需明确:动能最大时小球速度最大,此时合力为零(加速度为零)。小球在斜面上运动时受重力沿斜面向下的分力、斜面摩擦力、弹簧弹力(压缩后),最终静止在B点,说明B点是受力平衡位置,合力为零,速度最大,因此动能最大的点是B点。小球上升无法回到O点,是因为运动中克服摩擦力做功,消耗部分机械能转化为内能。
【解析】
1. 找动能最大的点:动能由质量和速度决定,质量不变时速度越大动能越大。当小球所受合力为零时,速度达最大值。小球最终静止在B点,说明B点受力平衡(合力为零),故第一次下降经过B点时动能最大。
2. 分析机械能转化:小球运动时需克服斜面摩擦力做功,消耗机械能,将部分机械能转化为内能,因此上升时无法回到初始的O点。
【答案】
B;内能
【知识点】
机械能转化、动能、内能
【点评】
本题结合斜面与弹簧的机械能转化实验,考查动能的影响因素、机械能损耗的原因,需明确平衡位置是动能最大的位置,理解摩擦力对机械能的影响,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.3
要确定小球第一次下降时动能最大的点,需明确:动能最大时小球速度最大,此时合力为零(加速度为零)。小球在斜面上运动时受重力沿斜面向下的分力、斜面摩擦力、弹簧弹力(压缩后),最终静止在B点,说明B点是受力平衡位置,合力为零,速度最大,因此动能最大的点是B点。小球上升无法回到O点,是因为运动中克服摩擦力做功,消耗部分机械能转化为内能。
【解析】
1. 找动能最大的点:动能由质量和速度决定,质量不变时速度越大动能越大。当小球所受合力为零时,速度达最大值。小球最终静止在B点,说明B点受力平衡(合力为零),故第一次下降经过B点时动能最大。
2. 分析机械能转化:小球运动时需克服斜面摩擦力做功,消耗机械能,将部分机械能转化为内能,因此上升时无法回到初始的O点。
【答案】
B;内能
【知识点】
机械能转化、动能、内能
【点评】
本题结合斜面与弹簧的机械能转化实验,考查动能的影响因素、机械能损耗的原因,需明确平衡位置是动能最大的位置,理解摩擦力对机械能的影响,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.3
16. 小明用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热.根据测量数据描绘温度—时间的图象如图所示,由图可知,甲物质比热容

<
(>/</=)乙物质比热容,用酒精灯给物体加热,物体内能增大,温度升高,这是通过热传递
方式实现的.实验完成后,酒精灯中剩余酒精的热值不变
(变大/变小/不变).答案
16. < 热传递 不变
解析
【分析】
要解答本题,需分三个部分逐步分析:①比较比热容:利用比热容公式$ Q=cm\Delta t $,结合相同酒精灯加热时相同时间吸收热量相同、甲和乙质量相等的条件,从温度-时间图像中提取温度变化量,进而判断比热容大小;②判断内能改变方式:回忆改变物体内能的两种方式,明确加热过程的能量传递形式;③判断热值变化:理解热值是燃料的固有属性,与燃料质量无关,据此判断剩余酒精的热值。
【解析】
1. 比热容的比较:相同的酒精灯加热,相同时间内甲、乙两种物质吸收的热量$ Q $相同;已知甲、乙质量$ m $相等。由温度-时间图像可知,相同时间内甲的温度变化量$ \Delta t_甲 $大于乙的温度变化量$ \Delta t_乙 $。根据比热容公式$ c=\frac{Q}{m\Delta t} $,当$ Q $、$ m $相同时,温度变化量越大,比热容越小,因此甲物质的比热容<乙物质的比热容。
2. 内能改变方式:用酒精灯给物体加热,物体吸收热量,内能增大,这是通过热传递的方式实现的。
3. 热值的判断:热值是燃料的固有特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,因此酒精灯中剩余酒精的热值不变。
【答案】
< 热传递 不变
【知识点】
比热容、热传递、热值
【点评】
本题考查热学基础知识点,包括比热容的理解、内能改变的方式以及热值的特性,内容均为热学核心基础,只要掌握相关概念即可正确解答,难度较低。
【难度系数】
0.8
要解答本题,需分三个部分逐步分析:①比较比热容:利用比热容公式$ Q=cm\Delta t $,结合相同酒精灯加热时相同时间吸收热量相同、甲和乙质量相等的条件,从温度-时间图像中提取温度变化量,进而判断比热容大小;②判断内能改变方式:回忆改变物体内能的两种方式,明确加热过程的能量传递形式;③判断热值变化:理解热值是燃料的固有属性,与燃料质量无关,据此判断剩余酒精的热值。
【解析】
1. 比热容的比较:相同的酒精灯加热,相同时间内甲、乙两种物质吸收的热量$ Q $相同;已知甲、乙质量$ m $相等。由温度-时间图像可知,相同时间内甲的温度变化量$ \Delta t_甲 $大于乙的温度变化量$ \Delta t_乙 $。根据比热容公式$ c=\frac{Q}{m\Delta t} $,当$ Q $、$ m $相同时,温度变化量越大,比热容越小,因此甲物质的比热容<乙物质的比热容。
2. 内能改变方式:用酒精灯给物体加热,物体吸收热量,内能增大,这是通过热传递的方式实现的。
3. 热值的判断:热值是燃料的固有特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,因此酒精灯中剩余酒精的热值不变。
【答案】
< 热传递 不变
【知识点】
比热容、热传递、热值
【点评】
本题考查热学基础知识点,包括比热容的理解、内能改变的方式以及热值的特性,内容均为热学核心基础,只要掌握相关概念即可正确解答,难度较低。
【难度系数】
0.8
17.(2023·浦北期末)如图,无人机竖直向上匀速飞行时,升力对无人机
做功
(做功/不做功),无人机的机械能增大
(增大/减小/不变)。答案
17. (1) 做功 增大
解析
【分析】要判断升力是否做功,需依据做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离;判断机械能变化需结合动能和重力势能的影响因素分析。无人机竖直向上匀速飞行,升力方向竖直向上,无人机在升力方向移动了距离,故升力做功;无人机匀速上升,速度不变则动能不变,高度增加则重力势能增大,因此机械能增大。
【解析】1. 做功判断:做功的两个必要因素为作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离。无人机竖直向上匀速飞行时,受到竖直向上的升力,且无人机在竖直向上的方向移动了距离,满足做功条件,因此升力对无人机做功。2. 机械能分析:机械能是动能与势能的总和,动能与质量、速度有关,重力势能与质量、高度有关。无人机匀速上升,质量不变、速度不变,动能不变;高度增加,重力势能增大,故机械能增大。
【答案】做功;增大
【知识点】做功的判断、机械能的变化
【点评】本题考查做功的判断和机械能的变化,属于基础概念类题目,需准确掌握做功的两个必要因素及动能、重力势能的影响因素,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】1. 做功判断:做功的两个必要因素为作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离。无人机竖直向上匀速飞行时,受到竖直向上的升力,且无人机在竖直向上的方向移动了距离,满足做功条件,因此升力对无人机做功。2. 机械能分析:机械能是动能与势能的总和,动能与质量、速度有关,重力势能与质量、高度有关。无人机匀速上升,质量不变、速度不变,动能不变;高度增加,重力势能增大,故机械能增大。
【答案】做功;增大
【知识点】做功的判断、机械能的变化
【点评】本题考查做功的判断和机械能的变化,属于基础概念类题目,需准确掌握做功的两个必要因素及动能、重力势能的影响因素,难度较低。
【难度系数】0.7
18. 人们常用热水袋取暖,这是用
热传递
的方式改变物体的内能;热水袋里装水是因为水具有较大的比热容
;用水取暖的过程中,水的内能不断减小
(增大/减小/不变)。答案
18. 热传递 比热容 减小
解析
【分析】这道题结合生活实例考查热学基础知识点,解题思路如下:首先明确改变物体内能的两种方式(做功、热传递),判断热水袋取暖的能量转移类型;其次回忆水的物理特性,理解热水袋装水的原因;最后根据热传递过程中能量的流向,判断水的内能变化。
【解析】1. 改变内能的方式:热水袋取暖时,热量从高温的热水袋转移到低温的人体,无能量转化,仅为能量转移,因此是热传递的方式改变内能;2. 水的特性:水的比热容较大,相同质量的水与其他物质相比,降低相同温度时能放出更多热量,所以热水袋装水;3. 内能变化:用水取暖时,水放出热量,自身温度降低,因此水的内能不断减小。
【答案】热传递 比热容 减小
【知识点】内能的改变方式、比热容、内能的变化
【点评】本题为基础概念应用题,紧密联系生活实际,考查核心热学知识点,难度较低,适合巩固基础。
【难度系数】0.9
【解析】1. 改变内能的方式:热水袋取暖时,热量从高温的热水袋转移到低温的人体,无能量转化,仅为能量转移,因此是热传递的方式改变内能;2. 水的特性:水的比热容较大,相同质量的水与其他物质相比,降低相同温度时能放出更多热量,所以热水袋装水;3. 内能变化:用水取暖时,水放出热量,自身温度降低,因此水的内能不断减小。
【答案】热传递 比热容 减小
【知识点】内能的改变方式、比热容、内能的变化
【点评】本题为基础概念应用题,紧密联系生活实际,考查核心热学知识点,难度较低,适合巩固基础。
【难度系数】0.9
19. 小明家有两口轻重不同的铁锅,长期使用的过程中发现:把菜倒入火辣辣的锅中,如果用重的那口,火力依旧,很适合“爆炒”;如果用轻的那口,火力大减,立刻就变得“温吞吞”的.这是因为重的那口锅,内能较
大
,温度降低得较慢
的缘故.答案
19. 大 慢
解析
【分析】
要解答本题,需结合内能的影响因素和热量与温度变化的关系分析:首先,内能大小与物体的质量、温度等有关,相同温度下,质量越大的物体内能越大;其次,锅放热时,根据热量公式Q=cmΔt,相同放热情况下,质量大的物体温度降低得更少,即温度降低更慢,对应题目中的现象。
【解析】
1. 内能的判断:内能的大小与物体的质量、温度等因素有关,两口铁锅初始温度相同,重锅的质量更大,因此重锅具有的内能较大。
2. 温度变化的分析:当菜倒入热锅中时,锅会向菜传递热量,自身内能减少、温度降低。根据热量公式Q=cmΔt(Q为放出的热量,c为比热容,m为质量,Δt为温度变化量),两口铁锅的比热容相近,向菜放出的热量相近,重锅质量更大,所以温度变化量Δt更小,即温度降低得较慢;轻锅质量小,温度降低得较快,因此出现题目中“重锅火力依旧、轻锅火力大减”的现象。
【答案】
大;慢
【知识点】
内能、热量的计算
【点评】
本题结合生活中的实际现象,考查内能和热量计算的基础知识,要求学生能运用物理知识解释生活中的常见现象,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解答本题,需结合内能的影响因素和热量与温度变化的关系分析:首先,内能大小与物体的质量、温度等有关,相同温度下,质量越大的物体内能越大;其次,锅放热时,根据热量公式Q=cmΔt,相同放热情况下,质量大的物体温度降低得更少,即温度降低更慢,对应题目中的现象。
【解析】
1. 内能的判断:内能的大小与物体的质量、温度等因素有关,两口铁锅初始温度相同,重锅的质量更大,因此重锅具有的内能较大。
2. 温度变化的分析:当菜倒入热锅中时,锅会向菜传递热量,自身内能减少、温度降低。根据热量公式Q=cmΔt(Q为放出的热量,c为比热容,m为质量,Δt为温度变化量),两口铁锅的比热容相近,向菜放出的热量相近,重锅质量更大,所以温度变化量Δt更小,即温度降低得较慢;轻锅质量小,温度降低得较快,因此出现题目中“重锅火力依旧、轻锅火力大减”的现象。
【答案】
大;慢
【知识点】
内能、热量的计算
【点评】
本题结合生活中的实际现象,考查内能和热量计算的基础知识,要求学生能运用物理知识解释生活中的常见现象,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.6
20. 2019年6月5日,我国首次用固体燃料运载火箭把“文昌物联一号”卫星成功送上太空.火箭发射时要选用热值
大
(大/小)的固体燃料,燃料的质量减少,热值不变
(变小/不变).答案
20. 大 不变
解析
【分析】首先明确热值的定义:热值是单位质量的燃料完全燃烧时释放的热量,是燃料的固有特性,仅与燃料种类有关,与质量等无关。火箭发射需要燃料在相同质量下释放更多能量,因此需选热值大的燃料;燃料质量变化不影响其种类,故热值不变。
【解析】火箭发射时,为了在有限的燃料质量下获得足够多的能量,需选用热值大的固体燃料(相同质量的燃料,热值大的完全燃烧放出的热量更多)。热值是燃料本身的特性,只由燃料的种类决定,与燃料的质量无关,因此燃料质量减少时,热值不变。
【答案】大 不变
【知识点】热值的概念、燃料的特性
【点评】本题考查热值的基础概念和特性,属于对核心知识点的直接应用,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】火箭发射时,为了在有限的燃料质量下获得足够多的能量,需选用热值大的固体燃料(相同质量的燃料,热值大的完全燃烧放出的热量更多)。热值是燃料本身的特性,只由燃料的种类决定,与燃料的质量无关,因此燃料质量减少时,热值不变。
【答案】大 不变
【知识点】热值的概念、燃料的特性
【点评】本题考查热值的基础概念和特性,属于对核心知识点的直接应用,难度较低。
【难度系数】0.8
21. 如图甲所示为四冲程汽油机工作过程中的

做功
冲程,该过程的能量转化情况与图乙相同
(相同/不同).若汽油机1s内对外做功15次,则其曲轴的转速为1 800
r/min.答案
21. 做功 相同 1 800
解析
【分析】要解决这道题,需分三步思考:①判断汽油机冲程:根据气门状态和活塞运动方向确定冲程;②对比能量转化:分析图乙的能量转化,与做功冲程的能量转化是否一致;③计算曲轴转速:利用四冲程汽油机“1个工作循环对外做功1次,曲轴转2圈”的规律,结合已知的1s做功次数,换算出每分钟的转速。
【解析】1. 冲程判断:图甲中,进气门和排气门均关闭,火花塞点火,活塞向下运动,符合做功冲程的特征,因此是做功冲程;2. 能量转化:图乙中酒精燃烧释放的内能将塞子冲出,是内能转化为机械能;做功冲程中燃气的内能转化为活塞的机械能,二者能量转化相同;3. 转速计算:四冲程汽油机每对外做功1次,曲轴转动2圈。已知1s内对外做功15次,则1s内曲轴转的圈数为15×2=30圈,1min=60s,因此曲轴转速为30×60=1800 r/min。
【答案】做功 相同 1800
【知识点】汽油机冲程、能量转化、转速计算
【点评】本题考查汽油机的核心知识点,属于基础应用类题目,需掌握四冲程汽油机的工作特点、能量转化规律及转速与做功次数的关系,难度适中。
【难度系数】0.3
【解析】1. 冲程判断:图甲中,进气门和排气门均关闭,火花塞点火,活塞向下运动,符合做功冲程的特征,因此是做功冲程;2. 能量转化:图乙中酒精燃烧释放的内能将塞子冲出,是内能转化为机械能;做功冲程中燃气的内能转化为活塞的机械能,二者能量转化相同;3. 转速计算:四冲程汽油机每对外做功1次,曲轴转动2圈。已知1s内对外做功15次,则1s内曲轴转的圈数为15×2=30圈,1min=60s,因此曲轴转速为30×60=1800 r/min。
【答案】做功 相同 1800
【知识点】汽油机冲程、能量转化、转速计算
【点评】本题考查汽油机的核心知识点,属于基础应用类题目,需掌握四冲程汽油机的工作特点、能量转化规律及转速与做功次数的关系,难度适中。
【难度系数】0.3
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