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16. (长沙中考)2024年5月3日，长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射，开启了人类月背取样的旅程。嫦娥六号加速升空的过程中
（
A.重力势能和动能都增大
B.重力势能和动能都减小
C.重力势能减小，动能增大
D.重力势能增大，动能减小
（
A
）A.重力势能和动能都增大
B.重力势能和动能都减小
C.重力势能减小，动能增大
D.重力势能增大，动能减小
答案
16. A
解析
【分析】
要判断嫦娥六号加速升空过程中动能和重力势能的变化，需先明确动能、重力势能的决定因素：动能与物体的质量和速度有关，质量不变时，速度越大动能越大；重力势能与物体的质量和高度有关，质量不变时，高度越高重力势能越大。再结合升空过程的速度、高度变化分析即可。
【解析】
嫦娥六号加速升空时，质量保持不变：
1. 加速运动，速度增大，根据动能的影响因素，动能随速度增大而增大，因此动能增大；
2. 升空过程中，高度不断升高，根据重力势能的影响因素，重力势能随高度升高而增大，因此重力势能增大。
综上，重力势能和动能都增大，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
动能的影响因素、重力势能的影响因素
【点评】
本题考查动能与重力势能的变化判断，属于基础题型，只需牢记两种能量的决定因素即可快速解答，难度较低。
【难度系数】
0.8
要判断嫦娥六号加速升空过程中动能和重力势能的变化，需先明确动能、重力势能的决定因素：动能与物体的质量和速度有关，质量不变时，速度越大动能越大；重力势能与物体的质量和高度有关，质量不变时，高度越高重力势能越大。再结合升空过程的速度、高度变化分析即可。
【解析】
嫦娥六号加速升空时，质量保持不变：
1. 加速运动，速度增大，根据动能的影响因素，动能随速度增大而增大，因此动能增大；
2. 升空过程中，高度不断升高，根据重力势能的影响因素，重力势能随高度升高而增大，因此重力势能增大。
综上，重力势能和动能都增大，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
动能的影响因素、重力势能的影响因素
【点评】
本题考查动能与重力势能的变化判断，属于基础题型，只需牢记两种能量的决定因素即可快速解答，难度较低。
【难度系数】
0.8
17. 关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是 （
A.外界对物体做功，物体的内能一定增加
B.内能小的物体也有可能将热量传递给内能大的物体
C.温度越高的物体，所含有的热量一定越多
D.物体的温度不变时，物体的内能就一定不变
B
）A.外界对物体做功，物体的内能一定增加
B.内能小的物体也有可能将热量传递给内能大的物体
C.温度越高的物体，所含有的热量一定越多
D.物体的温度不变时，物体的内能就一定不变
答案
17. B
解析
【分析】
要判断各选项的正误，需明确温度、热量、内能的核心概念及相互关系：内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，改变内能的方式有做功和热传递；热传递的条件是存在温度差，热量是过程量，只能用“吸收/放出”描述，不能说“含有”；温度是分子平均动能的标志，温度不变时，内能可能因分子势能变化而改变。接下来逐个分析选项：
【解析】
A选项：外界对物体做功时，若物体同时向外放出热量，根据ΔU=W+Q（W为外界对物体做功，Q为物体吸收的热量，放热时Q为负），物体的内能不一定增加，故A错误；
B选项：热传递的方向由温度差决定，内能小的物体若温度高于内能大的物体，热量会从内能小的物体传递给内能大的物体，故B正确；
C选项：热量是过程量，描述热量时只能用“吸收”或“放出”，不能说物体“含有”热量，故C错误；
D选项：物体温度不变时，内能可能改变，例如晶体熔化时，温度不变但吸收热量，内能增加，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
温度、热量与内能的关系；热传递的条件
【点评】
本题考查热学基础概念，需准确区分温度、热量、内能的定义及联系，易错点在于热量的表述、内能与温度的关系，是初中物理热学的高频基础考点。
【难度系数】
0.6
要判断各选项的正误，需明确温度、热量、内能的核心概念及相互关系：内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，改变内能的方式有做功和热传递；热传递的条件是存在温度差，热量是过程量，只能用“吸收/放出”描述，不能说“含有”；温度是分子平均动能的标志，温度不变时，内能可能因分子势能变化而改变。接下来逐个分析选项：
【解析】
A选项：外界对物体做功时，若物体同时向外放出热量，根据ΔU=W+Q（W为外界对物体做功，Q为物体吸收的热量，放热时Q为负），物体的内能不一定增加，故A错误；
B选项：热传递的方向由温度差决定，内能小的物体若温度高于内能大的物体，热量会从内能小的物体传递给内能大的物体，故B正确；
C选项：热量是过程量，描述热量时只能用“吸收”或“放出”，不能说物体“含有”热量，故C错误；
D选项：物体温度不变时，内能可能改变，例如晶体熔化时，温度不变但吸收热量，内能增加，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
温度、热量与内能的关系；热传递的条件
【点评】
本题考查热学基础概念，需准确区分温度、热量、内能的定义及联系，易错点在于热量的表述、内能与温度的关系，是初中物理热学的高频基础考点。
【难度系数】
0.6
18. 炎炎夏日,小布来到美丽的海滨城市游玩。他发现,这里的风常常从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析,并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图,这种风通常 (
A.发生在白天,且陆地温度较高
B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高
D.发生在夜晚,且海水温度较高
D
)A.发生在白天,且陆地温度较高
B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高
D.发生在夜晚,且海水温度较高
答案
18. D
解析
【分析】
要解决这道题，需结合水与砂石的比热容差异分析海陆温度变化，再根据气压与温度的关系判断风向：首先回忆，水的比热容比砂石大，相同质量的水和砂石吸收/放出相同热量时，水的温度变化更小；风向由高压指向低压，近地面温度高的区域气压低，温度低的区域气压高。题目要求风从陆地吹向海面，需据此判断对应的时间和温度情况。
【解析】
1. 比热容特性：水的比热容大于砂石的比热容，相同质量的海水和陆地（以砂石为主），放出相同热量时，海水温度降低更少，陆地温度降低更多。
2. 夜晚的温度差异：夜晚时，陆地和海水向外界放出相同热量，陆地降温快，温度较低；海水降温慢，温度较高。
3. 气压与风向：近地面温度低的陆地，空气下沉，气压高；温度高的海面，空气上升，气压低。风从高压（陆地）吹向低压（海面），即风从陆地吹向海面，符合题目描述。因此这种风发生在夜晚，且海水温度较高。
【答案】
D
【知识点】
比热容、海陆热力差异
【点评】
本题结合生活中的海陆风现象，考查比热容的实际应用，需要理解比热容对温度变化的影响，以及气压与温度的关系，是物理知识在生活中的典型应用。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合水与砂石的比热容差异分析海陆温度变化，再根据气压与温度的关系判断风向：首先回忆，水的比热容比砂石大，相同质量的水和砂石吸收/放出相同热量时，水的温度变化更小；风向由高压指向低压，近地面温度高的区域气压低，温度低的区域气压高。题目要求风从陆地吹向海面，需据此判断对应的时间和温度情况。
【解析】
1. 比热容特性：水的比热容大于砂石的比热容，相同质量的海水和陆地（以砂石为主），放出相同热量时，海水温度降低更少，陆地温度降低更多。
2. 夜晚的温度差异：夜晚时，陆地和海水向外界放出相同热量，陆地降温快，温度较低；海水降温慢，温度较高。
3. 气压与风向：近地面温度低的陆地，空气下沉，气压高；温度高的海面，空气上升，气压低。风从高压（陆地）吹向低压（海面），即风从陆地吹向海面，符合题目描述。因此这种风发生在夜晚，且海水温度较高。
【答案】
D
【知识点】
比热容、海陆热力差异
【点评】
本题结合生活中的海陆风现象，考查比热容的实际应用，需要理解比热容对温度变化的影响，以及气压与温度的关系，是物理知识在生活中的典型应用。
【难度系数】
0.5
19. 如图所示为甲、乙、丙三部汽油机燃料完全燃烧释放的内能和输出机械能的二维柱状图。根据图中的信息，下列说法正确的是 （
A.与丙相比，甲输出的机械能多，效率高
B.在输出相同的机械能时，乙比丙消耗更多的同种燃料
C.在消耗质量相同的同种燃料时，乙输出机械能与甲一样多
D.三部汽油机中，乙的效率最高
D
）A.与丙相比，甲输出的机械能多，效率高
B.在输出相同的机械能时，乙比丙消耗更多的同种燃料
C.在消耗质量相同的同种燃料时，乙输出机械能与甲一样多
D.三部汽油机中，乙的效率最高
答案
19. D
解析
【分析】
要解决这道题，首先需明确汽油机效率的定义：汽油机的效率是其输出的机械能（有用能量）与燃料完全燃烧释放的内能（总能量）的比值，公式为$\eta=\frac{W_{机}}{Q_{放}}$。解题时需先从柱状图中提取甲、乙、丙三部汽油机的燃料释放内能和输出机械能的数值，再分别计算各自的效率，最后逐一分析选项判断正误。
【解析】
设柱状图中纵轴每格代表能量1单位，从图中提取数据：
甲：燃料完全燃烧释放的内能$Q_{放甲}=5$，输出的机械能$W_{机甲}=2$，效率$\eta_{甲}=\frac{W_{机甲}}{Q_{放甲}}=\frac{2}{5}=0.4$；
乙：$Q_{放乙}=3$，$W_{机乙}=2$，效率$\eta_{乙}=\frac{W_{机乙}}{Q_{放乙}}=\frac{2}{3}\approx0.67$；
丙：$Q_{放丙}=3$，$W_{机丙}=1$，效率$\eta_{丙}=\frac{W_{机丙}}{Q_{放丙}}=\frac{1}{3}\approx0.33$。
逐一分析选项：
A选项：甲输出的机械能比丙多，但甲的效率低于乙，并非效率最高，错误；
B选项：输出相同机械能时，消耗燃料的多少与$Q_{放}$有关，由$Q_{放}=\frac{W_{机}}{\eta}$可知，$W_{机}$相同，$\eta$越小$Q_{放}$越大。丙的效率低于乙，故输出相同机械能时丙消耗更多燃料，乙消耗更少，错误；
C选项：消耗相同质量同种燃料（即$Q_{放}$相同），输出机械能$W_{机}=\eta Q_{放}$，$Q_{放}$相同，$\eta$越大$W_{机}$越大。乙的效率高于甲，故乙输出的机械能比甲多，错误；
D选项：计算得$\eta_{乙}\approx0.67$，$\eta_{甲}=0.4$，$\eta_{丙}\approx0.33$，乙的效率最高，正确。
【答案】
D
【知识点】
热机效率
【点评】
本题考查热机效率的理解与应用，核心是掌握效率的定义，需结合柱状图准确提取能量数据，通过计算各汽油机的效率来分析选项，难度适中，需细心分析数据关系。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，首先需明确汽油机效率的定义：汽油机的效率是其输出的机械能（有用能量）与燃料完全燃烧释放的内能（总能量）的比值，公式为$\eta=\frac{W_{机}}{Q_{放}}$。解题时需先从柱状图中提取甲、乙、丙三部汽油机的燃料释放内能和输出机械能的数值，再分别计算各自的效率，最后逐一分析选项判断正误。
【解析】
设柱状图中纵轴每格代表能量1单位，从图中提取数据：
甲：燃料完全燃烧释放的内能$Q_{放甲}=5$，输出的机械能$W_{机甲}=2$，效率$\eta_{甲}=\frac{W_{机甲}}{Q_{放甲}}=\frac{2}{5}=0.4$；
乙：$Q_{放乙}=3$，$W_{机乙}=2$，效率$\eta_{乙}=\frac{W_{机乙}}{Q_{放乙}}=\frac{2}{3}\approx0.67$；
丙：$Q_{放丙}=3$，$W_{机丙}=1$，效率$\eta_{丙}=\frac{W_{机丙}}{Q_{放丙}}=\frac{1}{3}\approx0.33$。
逐一分析选项：
A选项：甲输出的机械能比丙多，但甲的效率低于乙，并非效率最高，错误；
B选项：输出相同机械能时，消耗燃料的多少与$Q_{放}$有关，由$Q_{放}=\frac{W_{机}}{\eta}$可知，$W_{机}$相同，$\eta$越小$Q_{放}$越大。丙的效率低于乙，故输出相同机械能时丙消耗更多燃料，乙消耗更少，错误；
C选项：消耗相同质量同种燃料（即$Q_{放}$相同），输出机械能$W_{机}=\eta Q_{放}$，$Q_{放}$相同，$\eta$越大$W_{机}$越大。乙的效率高于甲，故乙输出的机械能比甲多，错误；
D选项：计算得$\eta_{乙}\approx0.67$，$\eta_{甲}=0.4$，$\eta_{丙}\approx0.33$，乙的效率最高，正确。
【答案】
D
【知识点】
热机效率
【点评】
本题考查热机效率的理解与应用，核心是掌握效率的定义，需结合柱状图准确提取能量数据，通过计算各汽油机的效率来分析选项，难度适中，需细心分析数据关系。
【难度系数】
0.5
20. 某同学在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时，选用下列实验器材：一块厚泡沫，三个相同的铁钉，三个金属块$ m_1 $、$ m_2 $和$ m_3 $（$ m_1 = m_2 ＜ m_3 $）。他做了如下实验：将铁钉插入泡沫的相同深度，分别将三个金属块由空中静止释放撞击铁钉，铁钉进入泡沫深度如图所示。
（1）在这个实验中，金属块在下落的过程中，它的
（2）a、b两次实验可得到的结论是
（3）比较
（1）在这个实验中，金属块在下落的过程中，它的
重力势
能转化为动能，可以通过观察铁钉进入泡沫的深度
来比较金属块重力势能的大小。（2）a、b两次实验可得到的结论是
在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大
。（3）比较
a、c
两次实验的情况，说明金属块高度相同时，质量越大，金属块的重力势能越大。答案
20.（1）重力势 铁钉进入泡沫的深度 （2）在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大 （3）a、c
解析
【分析】
本题探究重力势能的影响因素，需运用转换法和控制变量法分析实验。金属块下落时，重力势能转化为动能；重力势能的大小通过铁钉进入泡沫的深度间接体现，这是转换法。探究重力势能与高度的关系时控制质量相同，探究与质量的关系时控制高度相同，据此结合实验现象推导结论。
【解析】
（1）金属块下落过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，因此重力势能转化为动能；金属块重力势能越大，对铁钉做功越多，铁钉进入泡沫的深度越大，所以通过观察铁钉进入泡沫的深度比较重力势能大小。
（2）a、b两次实验中，金属块质量相同（$m_1=m_2$），释放高度不同，b中金属块高度更高，铁钉进入泡沫更深，说明重力势能更大，因此结论为：在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大。
（3）要说明高度相同时质量对重力势能的影响，需控制高度相同、改变质量，a、c两次实验中金属块释放高度相同，质量$m_1＜m_3$，c中铁钉进入泡沫更深，重力势能更大，因此比较a、c两次实验。
【答案】
（1）重力势；铁钉进入泡沫的深度 （2）在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大 （3）a、c
【知识点】
重力势能的影响因素；转换法；控制变量法
【点评】
本题是探究重力势能影响因素的基础实验题，重点考查控制变量法和转换法的应用，需明确实验中变量控制与转换法的体现，是初中物理常考题型。
【难度系数】
0.8
本题探究重力势能的影响因素，需运用转换法和控制变量法分析实验。金属块下落时，重力势能转化为动能；重力势能的大小通过铁钉进入泡沫的深度间接体现，这是转换法。探究重力势能与高度的关系时控制质量相同，探究与质量的关系时控制高度相同，据此结合实验现象推导结论。
【解析】
（1）金属块下落过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，因此重力势能转化为动能；金属块重力势能越大，对铁钉做功越多，铁钉进入泡沫的深度越大，所以通过观察铁钉进入泡沫的深度比较重力势能大小。
（2）a、b两次实验中，金属块质量相同（$m_1=m_2$），释放高度不同，b中金属块高度更高，铁钉进入泡沫更深，说明重力势能更大，因此结论为：在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大。
（3）要说明高度相同时质量对重力势能的影响，需控制高度相同、改变质量，a、c两次实验中金属块释放高度相同，质量$m_1＜m_3$，c中铁钉进入泡沫更深，重力势能更大，因此比较a、c两次实验。
【答案】
（1）重力势；铁钉进入泡沫的深度 （2）在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大 （3）a、c
【知识点】
重力势能的影响因素；转换法；控制变量法
【点评】
本题是探究重力势能影响因素的基础实验题，重点考查控制变量法和转换法的应用，需明确实验中变量控制与转换法的体现，是初中物理常考题型。
【难度系数】
0.8
