登录
15 如图所示，弹簧左端固定于竖直墙壁，右端与物块M连接，置于粗糙水平面上，当物块M位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将物块M拉至A处由静止释放，物块M向左最远可运动至B点。
物块M的动能 （
A.从A到O一直增大
B.从A到O先增大后减小
C.从O到B先增大后减小
D.从O到B先不变后减小
物块M的动能 （
B
）A.从A到O一直增大
B.从A到O先增大后减小
C.从O到B先增大后减小
D.从O到B先不变后减小
答案
15. B
解析
【分析】要判断物块M的动能变化，需依据“合力与速度同向时动能增大，合力与速度反向时动能减小”的规律，分两段分析运动过程：A到O段、O到B段，结合弹簧弹力的变化对物块受力分析，确定合力方向，进而推导动能变化。
【解析】1. 分析A到O段：物块从A向左运动到O，弹簧处于伸长状态，弹力方向向左；物块向左运动，滑动摩擦力方向向右。初始时弹簧弹力大于滑动摩擦力，合力向左，与速度方向相同，动能增大；随物块左移，弹簧伸长量减小，弹力减小，当弹力等于摩擦力时，合力为零，动能达最大；继续左移，弹力小于摩擦力，合力向右，与速度方向相反，动能减小。因此A到O段动能先增大后减小。
2. 分析O到B段：物块从O向左运动到B，弹簧处于压缩状态，弹力方向向右；物块向左运动，滑动摩擦力方向也向右，合力方向向右，与速度方向相反，动能一直减小。
综上，物块M的动能从A到O先增大后减小，对应选项B。
【答案】B
【知识点】动能变化判断、弹簧弹力、滑动摩擦力
【点评】本题考查动能变化的判断，核心是通过受力分析确定合力与速度的方向关系，结合弹簧弹力的变化规律分析运动过程，属于力学基础题，需掌握受力分析和动能变化的基本逻辑。
【难度系数】0.6
【解析】1. 分析A到O段：物块从A向左运动到O，弹簧处于伸长状态，弹力方向向左；物块向左运动，滑动摩擦力方向向右。初始时弹簧弹力大于滑动摩擦力，合力向左，与速度方向相同，动能增大；随物块左移，弹簧伸长量减小，弹力减小，当弹力等于摩擦力时，合力为零，动能达最大；继续左移，弹力小于摩擦力，合力向右，与速度方向相反，动能减小。因此A到O段动能先增大后减小。
2. 分析O到B段：物块从O向左运动到B，弹簧处于压缩状态，弹力方向向右；物块向左运动，滑动摩擦力方向也向右，合力方向向右，与速度方向相反，动能一直减小。
综上，物块M的动能从A到O先增大后减小，对应选项B。
【答案】B
【知识点】动能变化判断、弹簧弹力、滑动摩擦力
【点评】本题考查动能变化的判断，核心是通过受力分析确定合力与速度的方向关系，结合弹簧弹力的变化规律分析运动过程，属于力学基础题，需掌握受力分析和动能变化的基本逻辑。
【难度系数】0.6
16 [2025 沭阳期中]关于温度、内能、热量、功的说法正确的是 （
A.物体温度降低，内能一定增加
B.物体温度升高，一定是吸收了热量
C.物体吸收热量，温度可能不变
D.物体内能增加，一定是外界对它做了功
C
）A.物体温度降低，内能一定增加
B.物体温度升高，一定是吸收了热量
C.物体吸收热量，温度可能不变
D.物体内能增加，一定是外界对它做了功
答案
16. C
解析
【分析】本题考查温度、内能、热量、功的关系，解题思路是先明确内能的影响因素（温度、质量、状态等）和改变内能的两种方式（做功、热传递），再逐一分析每个选项，结合概念判断正误。
【解析】逐一分析各选项：
A选项：物体温度降低，分子动能减小，内能一定减少，而非增加，故A错误；
B选项：物体温度升高，内能增加，改变内能的方式有做功和热传递，因此温度升高可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，并非“一定吸收热量”，故B错误；
C选项：物体吸收热量，温度可能不变，例如晶体熔化时，吸收热量但温度保持熔点不变，故C正确；
D选项：物体内能增加，可能是外界对它做了功，也可能是从外界吸收了热量，并非“一定是外界对它做了功”，故D错误。
【答案】C
【知识点】温度、内能、热量的关系；改变内能的方式
【点评】本题为热学基础概念题，考查对温度、内能、热量、功之间关系的理解，需准确掌握相关概念的联系与区别，是期中常考题型，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】逐一分析各选项：
A选项：物体温度降低，分子动能减小，内能一定减少，而非增加，故A错误；
B选项：物体温度升高，内能增加，改变内能的方式有做功和热传递，因此温度升高可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，并非“一定吸收热量”，故B错误；
C选项：物体吸收热量，温度可能不变，例如晶体熔化时，吸收热量但温度保持熔点不变，故C正确；
D选项：物体内能增加，可能是外界对它做了功，也可能是从外界吸收了热量，并非“一定是外界对它做了功”，故D错误。
【答案】C
【知识点】温度、内能、热量的关系；改变内能的方式
【点评】本题为热学基础概念题，考查对温度、内能、热量、功之间关系的理解，需准确掌握相关概念的联系与区别，是期中常考题型，难度适中。
【难度系数】0.6
17 新情境 古代科技 [2025 泗阳期末]20世纪人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。那么（
A.当海水下降时，阀门$K_1$开启，阀门$K_2$关闭
B.当海水上升时，阀门$K_1$关闭，阀门$K_2$开启
C.当海水下降时，类似汽油机做功冲程
D.当海水上升时，类似汽油机压缩冲程
D
）A.当海水下降时，阀门$K_1$开启，阀门$K_2$关闭
B.当海水上升时，阀门$K_1$关闭，阀门$K_2$开启
C.当海水下降时，类似汽油机做功冲程
D.当海水上升时，类似汽油机压缩冲程
答案
17. D
解析
【分析】
要解答本题，需结合气室阀门的工作逻辑和汽油机冲程的特点分析：
1. 阀门开关规律：海水上升时，活塞向上运动，气室体积减小、气压增大，需将空气压入工作室，此时阀门K₂关闭、K₁开启；海水下降时，活塞向下运动，气室体积增大、气压减小，需吸入外界空气，此时阀门K₁关闭、K₂开启。
2. 汽油机冲程特点：压缩冲程是活塞向上压缩气缸内气体，机械能转化为内能；做功冲程是活塞向下，燃气推动活塞，内能转化为机械能。结合选项逐一判断即可。
【解析】
选项A：海水下降时，气室气压减小，需吸入空气，应K₁关闭、K₂开启，而非K₁开启、K₂关闭，A错误。
选项B：海水上升时，气室气压增大，需将空气压入工作室，应K₁开启、K₂关闭，而非K₁关闭、K₂开启，B错误。
选项C：海水下降时，活塞向下，气室吸气，对应汽油机吸气冲程，而非做功冲程，C错误。
选项D：海水上升时，活塞向上压缩气室内空气，与汽油机压缩冲程（活塞向上压缩气体）的特点一致，D正确。
【答案】
D
【知识点】
气体压强、汽油机冲程
【点评】
本题结合海浪发电的新情境，考查气体压强变化与汽油机冲程的结合应用，需理清阀门开关逻辑和冲程特点，属于中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
要解答本题，需结合气室阀门的工作逻辑和汽油机冲程的特点分析：
1. 阀门开关规律：海水上升时，活塞向上运动，气室体积减小、气压增大，需将空气压入工作室，此时阀门K₂关闭、K₁开启；海水下降时，活塞向下运动，气室体积增大、气压减小，需吸入外界空气，此时阀门K₁关闭、K₂开启。
2. 汽油机冲程特点：压缩冲程是活塞向上压缩气缸内气体，机械能转化为内能；做功冲程是活塞向下，燃气推动活塞，内能转化为机械能。结合选项逐一判断即可。
【解析】
选项A：海水下降时，气室气压减小，需吸入空气，应K₁关闭、K₂开启，而非K₁开启、K₂关闭，A错误。
选项B：海水上升时，气室气压增大，需将空气压入工作室，应K₁开启、K₂关闭，而非K₁关闭、K₂开启，B错误。
选项C：海水下降时，活塞向下，气室吸气，对应汽油机吸气冲程，而非做功冲程，C错误。
选项D：海水上升时，活塞向上压缩气室内空气，与汽油机压缩冲程（活塞向上压缩气体）的特点一致，D正确。
【答案】
D
【知识点】
气体压强、汽油机冲程
【点评】
本题结合海浪发电的新情境，考查气体压强变化与汽油机冲程的结合应用，需理清阀门开关逻辑和冲程特点，属于中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
18 将皮球从离地某一高度O点处抛出，皮球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示。皮球经过同一高度的A、B两点时，在A点时的机械能
第18题图 第19题图 第20题图
大于
（大于/等于/小于）在B点时的机械能，此过程中，皮球的一部分机械能转化成内能
，整个过程中能量守恒
（守恒/不守恒）。第18题图 第19题图 第20题图
答案
18. 大于 内能 守恒
解析
【分析】
要判断A、B两点的机械能大小，需明确皮球运动过程中机械能的变化规律：皮球运动时，会克服空气阻力做功，且与地面碰撞时存在能量损耗，因此机械能总量会逐渐减小。A点的运动阶段早于B点，故A点的机械能比B点大。A到B过程中，减少的机械能会转化为内能；整个过程中，能量仅从机械能转化为其他形式的能，总能量保持不变，符合能量守恒定律。
【解析】
1. 机械能变化：皮球运动时，需克服空气阻力做功，且与地面碰撞时有能量损失，因此机械能总量不断减小。
2. A、B机械能比较：A、B两点高度相同，皮球质量不变，故两点重力势能相等；因A点运动阶段早于B点，A点的机械能总量大于B点。
3. 能量转化：皮球运动时克服摩擦等做功，机械能转化为内能，导致机械能减少。
4. 能量守恒：根据能量守恒定律，能量不会凭空产生或消失，只会从一种形式转化为另一种形式，整个过程总能量守恒。
【答案】
大于 内能 守恒
【知识点】
机械能转化、能量守恒定律
【点评】
本题考查机械能变化与能量守恒的理解，需区分机械能（会因损耗减少）和总能量（始终守恒），是基础易错题，需明确能量转化的方向。
【难度系数】
0.6
要判断A、B两点的机械能大小，需明确皮球运动过程中机械能的变化规律：皮球运动时，会克服空气阻力做功，且与地面碰撞时存在能量损耗，因此机械能总量会逐渐减小。A点的运动阶段早于B点，故A点的机械能比B点大。A到B过程中，减少的机械能会转化为内能；整个过程中，能量仅从机械能转化为其他形式的能，总能量保持不变，符合能量守恒定律。
【解析】
1. 机械能变化：皮球运动时，需克服空气阻力做功，且与地面碰撞时有能量损失，因此机械能总量不断减小。
2. A、B机械能比较：A、B两点高度相同，皮球质量不变，故两点重力势能相等；因A点运动阶段早于B点，A点的机械能总量大于B点。
3. 能量转化：皮球运动时克服摩擦等做功，机械能转化为内能，导致机械能减少。
4. 能量守恒：根据能量守恒定律，能量不会凭空产生或消失，只会从一种形式转化为另一种形式，整个过程总能量守恒。
【答案】
大于 内能 守恒
【知识点】
机械能转化、能量守恒定律
【点评】
本题考查机械能变化与能量守恒的理解，需区分机械能（会因损耗减少）和总能量（始终守恒），是基础易错题，需明确能量转化的方向。
【难度系数】
0.6
19 实验测得0.5 kg的某物质，其温度随时间变化的图像如图所示，已知物质在固态下的比热容为$c_1=2.1×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$。假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变，根据图像解答下列问题：
（1）在最初的2 min内，物质吸收的热量为J。
（2）该物质在液态下的比热容$c_2=\_\_\_\_\_\_\mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$。
（3）0.5 kg该物质在加热到第4 min时的内能(大于/等于/小于)加热到第8 min时的内能。
（1）在最初的2 min内，物质吸收的热量为J。
（2）该物质在液态下的比热容$c_2=\_\_\_\_\_\_\mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$。
（3）0.5 kg该物质在加热到第4 min时的内能(大于/等于/小于)加热到第8 min时的内能。
答案
19.（1）$2.1×10^4$ （2）$4.2×10^3$ （3）小于
解析
【分析】
本题结合晶体温度随时间变化的图像，利用吸热功率恒定的特点，结合热量公式和晶体内能变化规律解题：（1）先确定最初2min物质为固态，找到温度变化，用固态比热容计算吸收热量；（2）根据吸热功率恒定，找到液态阶段的时间和温度变化，计算液态比热容；（3）晶体熔化时持续吸热，内能增加，据此比较不同时刻内能。
【解析】
（1）最初2min内，物质处于固态，温度变化$\Delta t_1 = 0°\mathrm{C} - (-20°\mathrm{C}) = 20°\mathrm{C}$，根据热量公式$Q = c_1m\Delta t_1$，代入数据得：
$Q_1 = 2.1×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C}) × 0.5\ \mathrm{kg} × 20°\mathrm{C} = 2.1×10^4\ \mathrm{J}$。
（2）由图像可知，液态阶段从第10min到第14min，时间间隔为4min，温度变化$\Delta t_2 = 20°\mathrm{C} - 0°\mathrm{C} = 20°\mathrm{C}$。因吸热功率恒定，4min吸收的热量是2min的2倍，即$Q_2 = 2×2.1×10^4\ \mathrm{J} = 4.2×10^4\ \mathrm{J}$。根据$Q = c_2m\Delta t_2$，得液态比热容：
$c_2 = \frac{Q_2}{m\Delta t_2} = \frac{4.2×10^4\ \mathrm{J}}{0.5\ \mathrm{kg}×20°\mathrm{C}} = 4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$。
（3）该物质为晶体，熔化过程（2~10min）持续吸热，内能不断增加，因此第4min时的内能小于第8min时的内能。
【答案】
（1）$2.1×10^4$；（2）$4.2×10^3$；（3）小于
【知识点】
比热容计算、晶体熔化、内能变化
【点评】
本题综合考查热量计算和晶体内能特点，核心是利用吸热功率恒定的隐含条件，准确分析图像各阶段的状态与时间关系，难度适中，需掌握热量公式和内能变化规律。
【难度系数】
0.5
本题结合晶体温度随时间变化的图像，利用吸热功率恒定的特点，结合热量公式和晶体内能变化规律解题：（1）先确定最初2min物质为固态，找到温度变化，用固态比热容计算吸收热量；（2）根据吸热功率恒定，找到液态阶段的时间和温度变化，计算液态比热容；（3）晶体熔化时持续吸热，内能增加，据此比较不同时刻内能。
【解析】
（1）最初2min内，物质处于固态，温度变化$\Delta t_1 = 0°\mathrm{C} - (-20°\mathrm{C}) = 20°\mathrm{C}$，根据热量公式$Q = c_1m\Delta t_1$，代入数据得：
$Q_1 = 2.1×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C}) × 0.5\ \mathrm{kg} × 20°\mathrm{C} = 2.1×10^4\ \mathrm{J}$。
（2）由图像可知，液态阶段从第10min到第14min，时间间隔为4min，温度变化$\Delta t_2 = 20°\mathrm{C} - 0°\mathrm{C} = 20°\mathrm{C}$。因吸热功率恒定，4min吸收的热量是2min的2倍，即$Q_2 = 2×2.1×10^4\ \mathrm{J} = 4.2×10^4\ \mathrm{J}$。根据$Q = c_2m\Delta t_2$，得液态比热容：
$c_2 = \frac{Q_2}{m\Delta t_2} = \frac{4.2×10^4\ \mathrm{J}}{0.5\ \mathrm{kg}×20°\mathrm{C}} = 4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$。
（3）该物质为晶体，熔化过程（2~10min）持续吸热，内能不断增加，因此第4min时的内能小于第8min时的内能。
【答案】
（1）$2.1×10^4$；（2）$4.2×10^3$；（3）小于
【知识点】
比热容计算、晶体熔化、内能变化
【点评】
本题综合考查热量计算和晶体内能特点，核心是利用吸热功率恒定的隐含条件，准确分析图像各阶段的状态与时间关系，难度适中，需掌握热量公式和内能变化规律。
【难度系数】
0.5
20 如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧。此过程中活塞对筒内气体做功，气体的内能
增加
，这与四冲程汽油机的压缩
冲程能量转化相同。答案
20. 增加 压缩
解析
【分析】首先明确做功可改变物体内能，外界对物体做功时物体内能增加；再回忆四冲程汽油机各冲程的能量转化，压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，结合实验的能量转化判断对应冲程。
【解析】快速压下活塞时，活塞对筒内气体做功，根据做功改变内能的规律，外界对气体做功，气体的内能会增加；该过程是机械能转化为内能，四冲程汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气缸内气体，同样将机械能转化为内能，因此与压缩冲程的能量转化相同。
【答案】增加；压缩
【知识点】做功改变内能；汽油机冲程
【点评】本题考查做功与内能变化、汽油机冲程的能量转化，属于基础知识点，难度较低，掌握相关概念即可解答。
【难度系数】0.7
【解析】快速压下活塞时，活塞对筒内气体做功，根据做功改变内能的规律，外界对气体做功，气体的内能会增加；该过程是机械能转化为内能，四冲程汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气缸内气体，同样将机械能转化为内能，因此与压缩冲程的能量转化相同。
【答案】增加；压缩
【知识点】做功改变内能；汽油机冲程
【点评】本题考查做功与内能变化、汽油机冲程的能量转化，属于基础知识点，难度较低，掌握相关概念即可解答。
【难度系数】0.7
