14. (2024·常州期末)正在飞行的A、B两架飞机具有相同的重力势能,且$m_A>m_B$,则(
A.A飞机飞得快
B.A飞机飞得慢
C.A飞机飞得高
D.A飞机飞得低
D
)A.A飞机飞得快
B.A飞机飞得慢
C.A飞机飞得高
D.A飞机飞得低
答案
14. D
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确重力势能的影响因素:重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关,公式为$E_p = mgh$($E_p$表示重力势能,$m$为质量,$g$为重力加速度,$h$为高度)。题目中A、B重力势能相同,已知$m_A>m_B$,结合公式可分析高度关系,且重力势能与飞行速度无关,据此排除错误选项。
【解析】
重力势能的计算公式为$E_p = mgh$,已知A、B两架飞机的重力势能相等,即$E_{pA}=E_{pB}$,且$m_A>m_B$。将公式变形得$h = \frac{E_p}{mg}$,由于$E_p$和$g$均为定值,因此高度$h$与质量$m$成反比:质量越大,高度越小,故$h_A<h_B$,即A飞机飞得低。重力势能与飞行速度无关,因此涉及速度的A、B选项错误,C选项(A飞得高)错误,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
重力势能的影响因素
【点评】
本题考查重力势能的决定因素,核心是利用重力势能公式结合控制变量法分析质量与高度的关系,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需先明确重力势能的影响因素:重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关,公式为$E_p = mgh$($E_p$表示重力势能,$m$为质量,$g$为重力加速度,$h$为高度)。题目中A、B重力势能相同,已知$m_A>m_B$,结合公式可分析高度关系,且重力势能与飞行速度无关,据此排除错误选项。
【解析】
重力势能的计算公式为$E_p = mgh$,已知A、B两架飞机的重力势能相等,即$E_{pA}=E_{pB}$,且$m_A>m_B$。将公式变形得$h = \frac{E_p}{mg}$,由于$E_p$和$g$均为定值,因此高度$h$与质量$m$成反比:质量越大,高度越小,故$h_A<h_B$,即A飞机飞得低。重力势能与飞行速度无关,因此涉及速度的A、B选项错误,C选项(A飞得高)错误,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
重力势能的影响因素
【点评】
本题考查重力势能的决定因素,核心是利用重力势能公式结合控制变量法分析质量与高度的关系,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.7
15.(2024·苏州工业园区校级段考)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是 (
A.物体的温度越高,它含有的热量越多
B.物体内能增加,温度一定升高
C.$0°\mathrm{C}$的冰块,内能一定为零
D.热传递过程中,热量可能从内能少的物体传递给内能多的物体
D
)A.物体的温度越高,它含有的热量越多
B.物体内能增加,温度一定升高
C.$0°\mathrm{C}$的冰块,内能一定为零
D.热传递过程中,热量可能从内能少的物体传递给内能多的物体
答案
15. D
解析
【分析】
本题考查温度、内能、热量的概念辨析,需逐一分析每个选项,明确各物理量的定义、相互关系及热传递的条件,从而判断选项的正误。
【解析】
A选项:热量是过程量,只能描述为“吸收”或“放出”,不能说物体“含有”热量,因此A错误。
B选项:物体内能增加时,温度不一定升高,例如晶体熔化过程,吸收热量,内能增加,但温度保持不变,因此B错误。
C选项:一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动,任何温度下物体都具有内能,0℃的冰块内能不为零,因此C错误。
D选项:热传递的条件是存在温度差,内能少的物体若温度高于内能多的物体,热量会从内能少的物体传递给内能多的物体,因此D正确。
【答案】
D
【知识点】
温度、内能、热量的关系;热传递的条件
【点评】
本题为基础概念辨析题,需准确掌握温度、内能、热量的定义及相互关系,易错点在于混淆热量的表述、内能与温度的关系、热传递的条件,是初中物理热学部分的高频基础考点。
【难度系数】
0.6
本题考查温度、内能、热量的概念辨析,需逐一分析每个选项,明确各物理量的定义、相互关系及热传递的条件,从而判断选项的正误。
【解析】
A选项:热量是过程量,只能描述为“吸收”或“放出”,不能说物体“含有”热量,因此A错误。
B选项:物体内能增加时,温度不一定升高,例如晶体熔化过程,吸收热量,内能增加,但温度保持不变,因此B错误。
C选项:一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动,任何温度下物体都具有内能,0℃的冰块内能不为零,因此C错误。
D选项:热传递的条件是存在温度差,内能少的物体若温度高于内能多的物体,热量会从内能少的物体传递给内能多的物体,因此D正确。
【答案】
D
【知识点】
温度、内能、热量的关系;热传递的条件
【点评】
本题为基础概念辨析题,需准确掌握温度、内能、热量的定义及相互关系,易错点在于混淆热量的表述、内能与温度的关系、热传递的条件,是初中物理热学部分的高频基础考点。
【难度系数】
0.6
16. (2024·苏州工业园区校级模拟)我国已成功发射的嫦娥五号实现了中国首次月球无人采样返回。返回器使用类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。关于此过程(只考虑空气阻力和重力的影响),下列说法正确的是 (

A.AB段返回器的动能变大
B.BC段返回器的机械能减小
C.CD段返回器动能增加量小于重力势能的减小量
D.A到D的全过程中返回器机械能守恒
C
)A.AB段返回器的动能变大
B.BC段返回器的机械能减小
C.CD段返回器动能增加量小于重力势能的减小量
D.A到D的全过程中返回器机械能守恒
答案
16. C
解析
【分析】
要解决此题,需明确动能与速度有关,机械能是动能和重力势能之和,非重力(如空气阻力)做功会改变机械能,且空气阻力仅在大气层内存在。逐一分析选项:
1. 选项A:AB段返回器向上运动,重力和空气阻力均做负功,速度减小,动能变小,故A错误。
2. 选项B:BC段中,返回器先在大气层外(空气阻力可忽略,机械能守恒),后进入大气层(空气阻力做负功,机械能减小),因此BC段机械能并非全程减小,B错误。
3. 选项C:CD段返回器在大气层内,受空气阻力作用,重力势能的减小量一部分转化为动能,另一部分用于克服空气阻力做功,因此动能增加量小于重力势能的减小量,C正确。
4. 选项D:全过程存在空气阻力,非重力做功,机械能不守恒,D错误。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:AB段返回器向上运动,重力和空气阻力对其做负功,速度减小,动能变小,故A错误。
B选项:BC段分为两部分,大气层外时空气阻力可忽略,机械能守恒;进入大气层后,空气阻力做负功,机械能减小,因此BC段机械能并非全程减小,故B错误。
C选项:CD段返回器在大气层内,受空气阻力,根据能量守恒,重力势能的减小量等于动能增加量与克服空气阻力做功之和,因此动能增加量小于重力势能的减小量,故C正确。
D选项:全过程存在空气阻力,非重力做功,机械能不守恒,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能变化、能量转化
【点评】
本题结合返回器“打水漂”着陆的实际过程,考查机械能、动能的变化规律,需明确空气阻力仅在大气层内存在,结合能量守恒分析各段的能量转化,易错点在于区分BC段大气层内外的受力情况,判断机械能变化时需考虑非重力做功的影响。
【难度系数】
0.5
要解决此题,需明确动能与速度有关,机械能是动能和重力势能之和,非重力(如空气阻力)做功会改变机械能,且空气阻力仅在大气层内存在。逐一分析选项:
1. 选项A:AB段返回器向上运动,重力和空气阻力均做负功,速度减小,动能变小,故A错误。
2. 选项B:BC段中,返回器先在大气层外(空气阻力可忽略,机械能守恒),后进入大气层(空气阻力做负功,机械能减小),因此BC段机械能并非全程减小,B错误。
3. 选项C:CD段返回器在大气层内,受空气阻力作用,重力势能的减小量一部分转化为动能,另一部分用于克服空气阻力做功,因此动能增加量小于重力势能的减小量,C正确。
4. 选项D:全过程存在空气阻力,非重力做功,机械能不守恒,D错误。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:AB段返回器向上运动,重力和空气阻力对其做负功,速度减小,动能变小,故A错误。
B选项:BC段分为两部分,大气层外时空气阻力可忽略,机械能守恒;进入大气层后,空气阻力做负功,机械能减小,因此BC段机械能并非全程减小,故B错误。
C选项:CD段返回器在大气层内,受空气阻力,根据能量守恒,重力势能的减小量等于动能增加量与克服空气阻力做功之和,因此动能增加量小于重力势能的减小量,故C正确。
D选项:全过程存在空气阻力,非重力做功,机械能不守恒,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能变化、能量转化
【点评】
本题结合返回器“打水漂”着陆的实际过程,考查机械能、动能的变化规律,需明确空气阻力仅在大气层内存在,结合能量守恒分析各段的能量转化,易错点在于区分BC段大气层内外的受力情况,判断机械能变化时需考虑非重力做功的影响。
【难度系数】
0.5
17. (2024·苏州昆山校级二模)为了比较A、B两种液体的吸热能力,小亮用完全相同的加热装置对质量分别为100 g和480 g的A、B两液体进行加热,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像信息,下列说法中正确的是(

A.A液体比B液体更适合作为发动机的冷却液
B.A、B两液体的比热容之比为1:2
C.A、B两液体在0~8 min内吸收的热量之比为2:1
D.B液体的吸热能力比A液体的强
A
)A.A液体比B液体更适合作为发动机的冷却液
B.A、B两液体的比热容之比为1:2
C.A、B两液体在0~8 min内吸收的热量之比为2:1
D.B液体的吸热能力比A液体的强
答案
17. A
解析
【分析】本题考查比热容与吸热能力的相关知识,解题思路:①明确相同加热装置下,相同时间内A、B吸收的热量相等;②从图像中读取0~8min内A、B升高的温度,结合已知质量,利用热量公式Q=cmΔt分析各选项;③逐一判断选项的正确性,得出结论。
【解析】相同加热装置,0~8min内A、B吸收的热量Q相等,即Q_A吸=Q_B吸。由图像可知,初温均为20℃,8min时A的温度为40℃,故Δt_A=40℃-20℃=20℃;B的温度为30℃,故Δt_B=30℃-20℃=10℃。已知m_A=100g,m_B=480g,根据Q=cmΔt得:c_A m_A Δt_A = c_B m_B Δt_B,代入数据:c_A×100g×20℃=c_B×480g×10℃,解得c_A:c_B=12:5。
选项A:发动机冷却液需要比热容大的物质,比热容越大,相同质量升高相同温度吸收热量越多,冷却效果越好。因c_A>c_B,故A液体更适合做冷却液,该选项正确。
选项B:由上述计算,c_A:c_B=12:5≠1:2,错误。
选项C:0~8min加热时间相同,吸收热量相等,故热量之比为1:1≠2:1,错误。
选项D:比热容越大,吸热能力越强,c_A>c_B,故A的吸热能力比B强,错误。
【答案】A
【知识点】比热容、吸热能力、热量计算
【点评】本题结合温度-时间图像考查比热容的应用,关键是利用“相同加热时间吸收热量相同”这一隐含条件,结合热量公式分析,需准确读取图像数据并注意单位换算,难度中等。
【难度系数】0.5
【解析】相同加热装置,0~8min内A、B吸收的热量Q相等,即Q_A吸=Q_B吸。由图像可知,初温均为20℃,8min时A的温度为40℃,故Δt_A=40℃-20℃=20℃;B的温度为30℃,故Δt_B=30℃-20℃=10℃。已知m_A=100g,m_B=480g,根据Q=cmΔt得:c_A m_A Δt_A = c_B m_B Δt_B,代入数据:c_A×100g×20℃=c_B×480g×10℃,解得c_A:c_B=12:5。
选项A:发动机冷却液需要比热容大的物质,比热容越大,相同质量升高相同温度吸收热量越多,冷却效果越好。因c_A>c_B,故A液体更适合做冷却液,该选项正确。
选项B:由上述计算,c_A:c_B=12:5≠1:2,错误。
选项C:0~8min加热时间相同,吸收热量相等,故热量之比为1:1≠2:1,错误。
选项D:比热容越大,吸热能力越强,c_A>c_B,故A的吸热能力比B强,错误。
【答案】A
【知识点】比热容、吸热能力、热量计算
【点评】本题结合温度-时间图像考查比热容的应用,关键是利用“相同加热时间吸收热量相同”这一隐含条件,结合热量公式分析,需准确读取图像数据并注意单位换算,难度中等。
【难度系数】0.5
18. (2024·山西)二氧化碳($\ce{CO_{2}}$)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术,起爆前高压泵将$\ce{CO_{2}}$压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态$\ce{CO_{2}}$迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是 (

A.高压泵压缩$\ce{CO_{2}}$,气体内能增大,温度降低
B.高压泵压缩$\ce{CO_{2}}$,气体内能减小,温度升高
C.高压$\ce{CO_{2}}$气体喷出时,内能增大,温度升高
D.高压$\ce{CO_{2}}$气体喷出时,内能减小,温度降低
D
)A.高压泵压缩$\ce{CO_{2}}$,气体内能增大,温度降低
B.高压泵压缩$\ce{CO_{2}}$,气体内能减小,温度升高
C.高压$\ce{CO_{2}}$气体喷出时,内能增大,温度升高
D.高压$\ce{CO_{2}}$气体喷出时,内能减小,温度降低
答案
18. D
解析
【分析】
要解答本题,需掌握做功与内能变化的关系:对物体做功,物体的内能增大、温度升高;物体对外做功,自身内能减小、温度降低。接下来分两步分析:先判断高压泵压缩CO₂的过程,再判断高压CO₂喷出的过程,逐一验证选项。
【解析】
选项A:高压泵压缩CO₂时,外界对气体做功,气体内能增大,温度升高,并非温度降低,A错误。
选项B:高压泵压缩CO₂时,外界对气体做功,气体内能增大,并非内能减小,B错误。
选项C:高压CO₂气体喷出时,气体对外做功,自身内能减小,温度降低,并非温度升高,C错误。
选项D:高压CO₂气体喷出时,气体对外做功,内能减小,温度降低,D正确。
【答案】
D
【知识点】
做功改变内能
【点评】
本题考查做功对物体内能的影响,核心是区分“外界对物体做功”和“物体对外做功”的内能变化,属于基础概念应用,难度较低。
【难度系数】
0.7
要解答本题,需掌握做功与内能变化的关系:对物体做功,物体的内能增大、温度升高;物体对外做功,自身内能减小、温度降低。接下来分两步分析:先判断高压泵压缩CO₂的过程,再判断高压CO₂喷出的过程,逐一验证选项。
【解析】
选项A:高压泵压缩CO₂时,外界对气体做功,气体内能增大,温度升高,并非温度降低,A错误。
选项B:高压泵压缩CO₂时,外界对气体做功,气体内能增大,并非内能减小,B错误。
选项C:高压CO₂气体喷出时,气体对外做功,自身内能减小,温度降低,并非温度升高,C错误。
选项D:高压CO₂气体喷出时,气体对外做功,内能减小,温度降低,D正确。
【答案】
D
【知识点】
做功改变内能
【点评】
本题考查做功对物体内能的影响,核心是区分“外界对物体做功”和“物体对外做功”的内能变化,属于基础概念应用,难度较低。
【难度系数】
0.7
19. (2024·苏州工业园区校级二模)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10 g,烧杯内的液体质量和初温也相同。当燃料燃烧完时(烧杯内液体均未沸腾),立即读取相应温度计的读数,分别为$ T_甲 $、$ T_乙 $、$ T_丙 $,且有$ T_甲 > T_乙 > T_丙 $,下列说法中正确的是 (

A.比较不同燃料的热值应选择图甲和图乙进行实验,燃料完全燃烧放出的热量通过加热时间反映
B.比较不同物质吸热升温的特点应选择图甲和图丙进行实验,吸热的多少通过液体升高的温度反映
C.液体a的比热容$ c_a $与液体b的比热容$ c_b $相比,$ c_a > c_b $
D.燃料1的热值$ q_1 $与燃料2的热值$ q_2 $相比,$ q_1 > q_2 $
D
)A.比较不同燃料的热值应选择图甲和图乙进行实验,燃料完全燃烧放出的热量通过加热时间反映
B.比较不同物质吸热升温的特点应选择图甲和图丙进行实验,吸热的多少通过液体升高的温度反映
C.液体a的比热容$ c_a $与液体b的比热容$ c_b $相比,$ c_a > c_b $
D.燃料1的热值$ q_1 $与燃料2的热值$ q_2 $相比,$ q_1 > q_2 $
答案
19. D
解析
【分析】
本题考查热值与比热容的实验探究,需运用控制变量法和转换法分析。首先明确两个核心实验的控制条件:①比较不同燃料的热值,需控制被加热液体种类相同,改变燃料种类,通过液体升高的温度反映燃料放热多少;②比较不同物质的吸热特点,需控制燃料种类相同,改变液体种类,通过加热时间(燃料放热多少)反映液体吸热多少。结合题目中$T_甲>T_乙>T_丙$的条件,逐一分析选项。
【解析】
选项A:比较不同燃料的热值,应选甲、乙两图(液体相同,燃料不同),但燃料放热是通过液体升高的温度反映,而非加热时间,故A错误。
选项B:比较不同物质吸热升温的特点,应选甲、丙两图(燃料相同,液体不同),吸热多少通过加热时间(燃料放热)反映,而非液体升高的温度,故B错误。
选项C:甲、丙中燃料相同,相同时间放热相同,液体质量、初温相同,$T_甲>T_丙$说明液体a升温更多。根据$Q=cmΔt$,$Q$、$m$相同,$Δt$越大,比热容$c$越小,因此$c_a<c_b$,故C错误。
选项D:甲、乙中液体相同,燃料质量相同,$T_甲>T_乙$说明燃料1放热更多。根据$Q=mq$,$m$相同,$Q$越大,热值$q$越大,因此$q_1>q_2$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
热值、比热容、热学实验
【点评】
本题是热学实验的典型题,需准确区分热值和比热容探究实验的控制条件,掌握转换法的应用,难度中等,需注意细节判断。
【难度系数】
0.5
本题考查热值与比热容的实验探究,需运用控制变量法和转换法分析。首先明确两个核心实验的控制条件:①比较不同燃料的热值,需控制被加热液体种类相同,改变燃料种类,通过液体升高的温度反映燃料放热多少;②比较不同物质的吸热特点,需控制燃料种类相同,改变液体种类,通过加热时间(燃料放热多少)反映液体吸热多少。结合题目中$T_甲>T_乙>T_丙$的条件,逐一分析选项。
【解析】
选项A:比较不同燃料的热值,应选甲、乙两图(液体相同,燃料不同),但燃料放热是通过液体升高的温度反映,而非加热时间,故A错误。
选项B:比较不同物质吸热升温的特点,应选甲、丙两图(燃料相同,液体不同),吸热多少通过加热时间(燃料放热)反映,而非液体升高的温度,故B错误。
选项C:甲、丙中燃料相同,相同时间放热相同,液体质量、初温相同,$T_甲>T_丙$说明液体a升温更多。根据$Q=cmΔt$,$Q$、$m$相同,$Δt$越大,比热容$c$越小,因此$c_a<c_b$,故C错误。
选项D:甲、乙中液体相同,燃料质量相同,$T_甲>T_乙$说明燃料1放热更多。根据$Q=mq$,$m$相同,$Q$越大,热值$q$越大,因此$q_1>q_2$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
热值、比热容、热学实验
【点评】
本题是热学实验的典型题,需准确区分热值和比热容探究实验的控制条件,掌握转换法的应用,难度中等,需注意细节判断。
【难度系数】
0.5
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