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第十章　機械能、內能及其轉化
知識點一　機械能
1．物體對外________，我們就說這個物體具有________，簡稱能．
2．物體由于運動具有的能叫作________，它與物體的________和________有關；受到重力的物體被舉高后也具有能，這種能叫作____________，它與物體的________和________有關；物體發生彈性形變后也具有能，這種能叫作____________.
3．動能與勢能統稱為__________.
4．物體的動能和勢能之間是可以相互轉化的．在只有動能和勢能相互轉化的過程中，機械能的總量保持________，即機械能是守恒的．
做功
能量
動能
質量
速度
重力勢能
質量
高度
彈性勢能
機械能
不變
知識回顧
知識點二　內能
5．物質是由大量________或________組成的．分子很小，分子直徑的數量級為___________m.
6．兩種不同的物質可以自發地彼此進入對方的現象叫作________現象．
7．組成物質的分子處于______________無規則運動中，溫度越高，分子無規則運動越________.
8．分子間存在________和________.固體分子間距最小，液體次之，氣體分子間距最大．
9．物體中所有分子的分子動能與分子勢能的總和叫作物體的________.
分子
原子
10－10
擴散
永不停息的
劇烈
斥力
引力
內能
知識點三　探究——物質的比熱容
10．某種物質溫度升高(或降低)所吸收(或放出)的熱量與物質的質量和溫度變化量乘積的比，叫作這種物質的__________，單位為______________.
11．水的比熱容大，升高(或降低)相同的溫度吸收(或放出)的熱量______，所以發動機用水作冷卻液．
比熱容
J/( kg·℃)
多
知識點四　熱機
12．四沖程汽油機完成一個工作循環依次包括____________、____________、____________、____________.每個工作循環中，只有____________對外做功，內能轉化為__________，其他三個沖程為輔助沖程，靠________完成．在一個工作循環中，汽油機對外做______次功，活塞在汽缸內往復運動______次，曲軸轉動______周．壓縮沖程機械能轉化為________.
13．汽油機和柴油機最大的不同點是汽油機汽缸頂部為__________，柴油機汽缸頂部為________；在吸氣沖程中，汽油機吸入的是___________________，而柴油機只吸入________.
吸氣沖程
壓縮沖程
做功沖程
排氣沖程
做功沖程
機械能
慣性
1
2
2
內能
火花塞
噴油嘴
汽油與空氣的混合物
空氣
知識點五　火箭
14．火箭使用的是__________發動機，把內能轉化為__________.
知識點六　燃料的利用和環境保護
15．某種物質____________時放出的熱量與其質量的比叫作這種燃料的________.單位是_____________.鍋爐有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比，叫作鍋爐的效率．
噴氣式
機械能
完全燃燒
熱值
J/kg或J/m3
常考點一　動能、勢能與機械能
1．【江蘇常州中考】北京世園會上，車身離地30 cm高的電動無人掃地車在平直路面上勻速前進并將地面上的落葉吸入車內，此過程中，掃地車整體的(　　)
A．動能不變，重力勢能不變
B．動能不變，重力勢能變大
C．動能變大，重力勢能不變
D．動能變大，重力勢能變大
D
常考突破
2．【甘肅蘭州中考】關于機械能及其轉化，下列說法中不正確的是(　　)
A．冰壺從離開手到停下來的過程中，機械能轉化為內能
B．降落傘勻速下降的過程中，重力勢能變小，動能不變
C．只要物體的位置發生變化，物體的重力勢能就一定會發生變化
D．電梯勻速上升時，動能不變，重力勢能增大，機械能增大
C
3．【廣西桂林中考】如圖所示，物塊在光滑斜面上由靜止開始下滑，依次經過a、b兩個點，不計空氣阻力，比較物塊在a、b兩點的能量，下列說法正確的是(　　)
A．物塊在a點動能大
B．物塊在b點動能大
C．物塊在b點重力勢能大
D．物塊在a、b兩點的重力勢能一樣大
B
4．【遼寧盤錦中考】在平昌冬奧會自由式滑雪比賽中，選手的運動軌跡如圖所示(b、d在同一高度)，如果不計空氣阻力，下列說法錯誤的是(　　)
A．從a點向b點運動的過程中，動能增加
B．從b點向c點運動的過程中，重力勢能增加
C．b點的動能等于d點的動能
D．c點和d點的機械能相等
C
5．【四川綿陽中考】2019年1月3日，“嫦娥”四號實現了人類探測器首次成功在月球背面軟著陸．“嫦娥”四號探測器在距離月球表面100 m高處懸停，對月球表面識別，并自主避障，選定相對平坦的區域后，開始緩慢地豎直下降，最后成功軟著陸．從距離月球表面100 m到軟著陸在月球表面的過程中，“嫦娥”四號探測器的重力勢能________，機械能________.(均選填“增加”“不變”或“減少”)
減少
減少
6．【江蘇南京中考】如圖所示為一輛正在勻速行駛噴射水霧的環保車，它的動能________(選填“增大”“減小”或“不變”)，水霧噴出后一會兒就消失了，其中發生的物態變化是________，此過程需要______熱．
減小
汽化
吸
7．【廣西貴港中考】如圖所示是“探究動能的大小跟哪些因素有關”的實驗裝置圖．
(1)若讓同一鋼球分別從斜面不同的高度由靜止開始滾下，高度h越高，鋼球運動到水平面時速度越______，木塊B被撞得越______.
(2)若讓不同質量的鋼球分別從斜面相同的高度h由靜止開始滾下，比較木塊B被撞擊后運動距離s的遠近，這是為了探究動能的大小與________的關系．
大
遠
質量
常考點二　內能與熱量
8．【甘肅蘭州中考】關于溫度、熱量和內能，下列說法中正確的是(　　)
A．熱量可以從內能少的物體傳遞到內能多的物體
B．0 ℃的冰水混合物內能為零
C．水的溫度越高，所含熱量越多
D．冰在熔化過程中吸收熱量，溫度和內能均不變
A
9．【山東東營中考】下列說法不正確的是(　　)
A．一切物體，不論溫度高低，都具有內能
B．鉆木取火是利用做功來改變物體內能的
C．物體溫度不變，內能一定不變
D．熱傳遞可以改變物體的內能
C
10．【貴州畢節中考】下列現象中，利用熱傳遞使物體的內能減小的是(　　)
A．來回彎折的鐵絲溫度會升高
B．冬季用熱水袋取暖
C．冬天手接觸冰塊會覺得很冷
D．自行車輪胎放氣時，氣門嘴處溫度會降低
C
11．【湖北咸寧中考】古詩詞往往蘊含豐富的物理知識，在下列詩詞中能體現“分子在不停息地運動”的是(　　)
A．水晶簾動微風起，滿架薔薇一院香
B．姑蘇城外寒山寺，夜半鐘聲到客船
C．去年今日此門中，人面桃花相映紅
D．兩岸青山相對出，孤帆一片日邊來
A
12．【北京中考】如圖所示，兩個相同瓶子的瓶口相對，之間用一塊玻璃板隔開，上面的瓶中裝有空氣，下面的瓶中裝有密度比空氣大的紅棕色二氧化氮氣體．抽掉玻璃板后，可以看到，兩個瓶中的氣體會混合在一起，最后顏色變得均勻，這屬于________現象．
擴散
常考點三　熱機
13．【黑龍江綏化中考】如圖所示是汽油機一個工作循環的四個沖程，其中不是靠飛輪慣性完成的沖程是(　　)
B
D
15．關于熱機的效率，下列說法正確的是(　　)
A．一般情況下柴油機的效率比汽油機的高
B．熱機的效率越高，在做功同樣多的情況下消耗的能量越多
C．熱機的效率越高說明做功越快
D．熱機損失的能量中，廢氣帶走的能量較少，主要是由于機械摩擦損失的
A
16．下列關于汽油機和柴油機的主要區別，說法正確的是(　 　)
A．構造上，汽油機汽缸頂部有噴油嘴，柴油機汽缸頂部有火花塞
B．吸氣沖程中，柴油機吸入汽缸的是柴油和空氣的混合物，汽油機吸入汽缸的是空氣
C．在壓縮沖程末，柴油機的點火方式是點燃式，汽油機的點火方式是壓燃式
D．在做功沖程中，柴油機的燃氣溫度和壓強比汽油機里的高
D
17．【江蘇鎮江中考】圖中單缸四沖程汽油機正處在________沖程，若該汽油機轉速為1 800 r/min，則它每秒鐘完成________個沖程．用水循環帶走汽油機產生的熱量，這是利用了水的__________較大的特性．
壓縮
60
比熱容
18．給圖中的試管加熱一段時間后，橡膠塞被水蒸氣沖了出去．該現象與內燃機的________沖程能量轉化相同．酒精燈添加酒精時能聞到氣味兒，這是________現象．
做功
擴散
常考點四　比熱容、熱值的相關計算
19．【四川成都中考A卷】用兩只相同的電加熱器，分別給相同體積的水和某種油加熱，在開始和加熱3 min時各記錄一次溫度，如下表所示．已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ油＝0.8×103 kg/m3，加熱的效率都為90%，油的末溫沒有達到它的沸點．下列說法正確的是(　　)
A．這種油的比熱容為1.68×103 J/(kg·℃)
B．這種油的比熱容為2.1×103 J/(kg·℃)
C．因為這種油的密度比水小，所以它的比熱容比水小
D．加熱效率沒有達到100%，是因為電加熱器沒有把電能全部轉化為內能
B
加熱時間/min 0 3
水的溫度/℃ 18 28
油的溫度/℃ 18 43
20．關于熱值下列說法正確的是(　　)
A．燃料燃燒不完全時熱值變小
B．燃料熱值越大，燃燒放出的熱量越多
C．2 kg煤的熱值大于1 kg同種煤的熱值
D．燃料熱值是燃料的特性，與其他因素無關
21．夏天，當你赤腳在烈日當空的小河邊游玩時，你會發現：岸上的小石頭熱得燙腳，而河水卻是冰涼的，這是因為(　　)
A．水比小石頭的溫度變化大 B．水比小石頭的比熱容大
C．水比小石頭吸收的熱量小 D．水比小石頭的比熱容小
D
B
22．用相同的加熱裝置對a、b兩種物質加熱時，它們的溫度隨時間變化的圖像如圖所示，下列說法正確的是(　　)
A．如果a、b是同種物質，則a的質量更大
B．如果a、b質量相等，則b的吸熱能力更強
C．在加熱過程中，利用做功的方式改變了a、b的內能
D．溫度從T1升高到T2時，a、b吸收的熱量Qa＞Qb
B
23．【廣西玉林中考】太陽能熱水器吸收1.4×107 J的能量能把質量為20 kg的水從25 ℃加熱到75 ℃，則水吸收的熱量為____________J，熱水器的熱效率為__________.[水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)]
24．【四川攀枝花中考】我國在南海海底開采出的天然氣水合物，俗稱“可燃冰”，1 m3可釋放出約0.8 m3的水和164 m3的天然氣．居民使用天然氣燒水是利用__________(選填“熱傳遞”或“做功”)的方式改變水的內能．天然氣熱值為1.9×107 J/m3，完全燃燒50 m3的天然氣釋放的熱量為___________J.
4.2×106
30%
熱傳遞
9.5×108
25．【山東聊城中考】2019年5月6日，聊城首批30輛氫燃料新能源公交車投放使用．氫燃料具有清潔無污染、效率高等優點，被認為是21世紀最理想的能源．求：[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)；q氫＝1.4×108 J/kg]
(1)質量為0.3 kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量．
(2)若這些熱量全部被質量為200 kg.溫度為15 ℃的水吸收，則水升高的溫度．
(3)某氫能源公交車以140 kW的恒定功率勻速行駛，如果0.3 kg的氫燃料完全燃燒獲得熱量的焦耳數和公交車所做的功相等，則這些熱量能讓該公交車勻速行駛多長時間．
26．【四川廣安中考】太陽能具有環保、可再生等優點，某品牌太陽能熱水器在一天的有效照射時間內，將熱水器中質量為50 kg、初溫為15 ℃的水升高到55 ℃.求：[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)熱水器中水吸收的熱量．
(2)若改用焦炭來加熱這些水，需要完全燃燒多少千克焦炭？(焦炭的熱值q＝3×107 J/kg，設焦炭放出的熱量全部被水吸收)
27．一款無人駕駛汽車，汽車自動駕駛時使用雷達傳感器，以及激光測距來了解周圍的交通狀況．該款車以90 km/h的速度在一段平直公路上行駛了10 km，消耗燃油1.5 L．汽車勻速行駛時受到的牽引力功率為3.5×104 W．假設燃油完全燃燒，已知燃油的密度為0.8×103 kg/m3，燃油的熱值為4.5×107 J/kg.那么在這段運動過程中，求：
(1)汽車發動機所做的有用功．
(2)消耗燃油1.5 L所釋放的熱量．
(3)汽油機的效率．(保留一位小數)

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