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中考二轮复习：机械能与内能
一、选择题
1．将一只略有凹陷但不漏气的乒乓球放入一只装有热水的杯子中，如图所示，乒乓球漂浮一会儿就恢复球形，此过程中乒乓球没有发生变化的是（　　）
A．球受到的浮力 B．球体的形状
C．球内气体的内能 D．球内气体的密度
2．为了更好地验证物体对外做功，物体内能会减少的结论，如图，在吸滤瓶中装入少量的水，并滴入几滴某液体，然后用气筒进行操作，关于滴入的液体及用气筒进行操作正确的是（　　）
A．植物油 往瓶内抽气 B．植物油 往瓶内打气
C．酒精往瓶内抽气 D．酒精 往瓶内打气
3．干冰(固态二氧化碳)清洗技术如今被广泛应用于精密仪器的清洁。起爆前高压泵将CO2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CO2迅速汽化，高速喷射到仪器表面，将污垢剥离。以下说法正确的是 （　　）
A．加压时，二氧化碳内能增大，温度降低
B．加压时，二氧化碳内能减小，温度升高
C．二氧化碳气体高速喷出时，内能增大，温度升高
D．二氧化碳气体高速喷出时，内能减小，温度降低
4．某同学通过斜面实验认识能量、运动和力的关系（如图，A、B两点等高）。忽略摩擦及空气阻力，小滑块由静止滑下，下列说法错误的是（　　）
A．小滑块下滑过程中机械能守恒
B．小滑块上升过程中内能不断增加
C．小滑块从A点静止滑下，能到达B点
D．小滑块起始位置越高，到达斜面底端速度越大
5．投篮时，篮球从A点经B、C点飞向D 点，运动轨迹如图所示，若空气阻力不可忽略且大小恒定，则下列说法正确的是(　　)
A．篮球在最高点时动能为零
B．篮球从A 到B 点的动能逐渐变小
C．篮球在B 点的动能等于在C 点的动能
D．篮球在整个过程中的机械能守恒
6．彩虹滑道是近年来新兴的游乐项目，如图甲所示，游客只需坐在橡皮圈上，就能随橡皮圈一起快速滑下。图乙是该游乐项目的简化模型，AB 段表示彩虹滑道，BC 段表示水平的人工草皮减速带。下列说法错误的是
A．彩虹滑道的高度越高，橡皮圈到达
B．点的速度越大B.在BC 段滑行的过程中，能量守恒
C．在整个过程中，人和橡皮圈的机械能守恒
D．在整个过程中，橡皮圈的内能不断增加
7．图为桌球运动员击打白球后，白球撞击黑球的运动轨迹图，其中甲为白球被击打后瞬间，乙和丁点为两球撞击后的瞬间，最终分别停留在丙点和戊点。假设两球完全一样，桌面粗糙程度相同。下列有关说法正确的是（　　）
A．白球由甲点到乙点，机械能守恒
B．黑球由丁点到戊点，是因为受到推力作用
C．甲点白球的机械能等于两球撞击后机械能之和
D．两球撞击后的瞬间，乙点白球的机械能小于丁点黑球的机械能
8．在滑雪比赛中，运动员冲出U型池后在最高点 A 完成空翻转体，经过B点下落至C点。若忽略空气阻力，下列关于运动过程分析合理的是
A．在A 点时运动员的动能为零
B．运动员在A点和B点的机械能相等
C．在整个过程中运动员运动状态保持不变
D．从A点到C点过程中，运动员速度增大，惯性变大
9．如图所示，金属小球从导轨的a 处自由滑下，依次经过b、c两处，到达d 处时恰好停下。下列说法中，正确的是(　　)
A．从a 到b的过程中，小球的势能全部转化为动能
B．c处小球的机械能比d 处大
C．从c 到d 的过程中，小球的机械能守恒
D．到达d 处时，小球的动能和内能均为零
10．“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止像火箭一样被竖直“发射”，上升到最高位置C点，其中在B点时速度最快，上下震荡后静止在空中。对此过程，下列分析正确的是（　　）
A．人从B点运动到C点，重力势能和动能都增加
B．在最高点C时，弹性势能达到最大值
C．人从A点运动到B点，动能减小
D．人在上升和下降时机械都能减小
11．一水平放置静止的气缸内充满了空气，在大小为F的恒力作用下，活塞沿着粗糙的气缸壁向左运动，下列说法正确的是（　　）
A．活塞向左运动，气缸内气体分子运动速度不变，但是气缸内气体的内能增加了
B．若活塞在恒力F作用下向左运动了S长的距离，则活塞克服气缸壁摩擦力做功的大小为：
C．恒力F推动活塞向左运动过程中，活塞的机械能始终保持不变
D．力F推动活塞向左运动，这一过程中能量转化形式和四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同
12．神舟二十号载人飞船发射于今年4月24日取得圆满成功。当运载火箭加速升空时，下列分析正确的是（　　）
A．动能和势能相互转化，火箭的机械能守恒
B．总质量逐渐减少，火箭的惯性减小
C．火箭受到的推力等于重力，处于平衡状态
D．燃料的热值较低，需要足够的燃料
13．五一假期，小科乘坐观光缆车游览佛顶山。如图所示，在缆车沿钢缆匀速直线驶向斜上方运动的过程中(缆车与钢缆接头处保持固定连接，不计空气阻力)。对缆车而言，肯定发生改变的是（）
A．运动状态 B．钢缆的拉力 C．惯性大小 D．机械能
14．2024年9月25日，中国东风洲际导弹划破天际，如图所示，其飞行过程分为初段(燃烧储存的燃料，加速上升)、中段(发动机关闭，依靠惯性飞行，a、b两点距离地面等高)、末段(发动机再次打开，加速俯冲)。下列有关东风洲际导弹的说法中错误的是（）
A．在初段机械能来自于燃料的化学能
B．在最高点动能为零
C．在ab段机械能不守恒
D．在末段重力势能减小
15．如图是立定跳远时的动作分解图，若不计空气阻力，则下列说法不正确的是（　　）
A．运动员起跳时向后用力，地面会给运动员一个向前的力
B．运动员在最高点时因为速度最小，所以惯性最小
C．运动员在空中只受重力作用，所以运动状态不断改变
D．运动员从起跳到落地前，整个过程中机械能守恒
16．如图甲为运动员在 tA时刻击打羽毛球后球的飞行轨迹，图乙为球的速度随时间变化曲线图，下列有关说法正确的是（　　）
A．从 阶段，羽毛球的速度一直变小
B．tA、tc两个时刻比较，羽毛球的动能大小相等
C．从 阶段，羽毛球的机械能总量不断减少
D．从 阶段，羽毛球的动能全部转化为重力势能
17．体育考试时，小敏用相同的速度在相同高度将篮球沿不同轨迹从A点投向B点，如轨迹1和轨迹2所示。若空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　）
A．从A到B点，轨迹1篮球重力势能的变化量大于轨迹2
B．在B 点时，轨迹1篮球的机械能大于轨迹2篮球机械能
C．从A到B点，轨迹1和轨迹2中篮球动能的变化量相等
D．运动到最高点时，在轨迹1和轨迹2篮球的动能都为0
18．如图为两个光滑的弧面和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧弧面的a点静止释放，a、c两点距离水平面的高度均为h(忽略空气阻力)。下列有关说法正确的是（　　）
A．物体能到达c点
B．经b点时，物体的动能最大
C．物体在水平面运动时，内能增加
D．物体从 a点滑到b时，重力所做的功大于 mgh
19．国际千克原器作为质量计量标准，由铂依合金制成，科学家发现其质量有极微小变化。2019年5月20日，服役129年的国际千克原器退役，今后将使用普朗克常量来定义千克，以提高千克定义的精确性。下列关于国际千克原器的说法不正确的是（　　）
A．铂依原子不做热运动，不具有内能
B．用铂依合金制作的原因之一是其耐磨损
C．保存在双层玻璃钟罩内有助于防氧化、防腐蚀
D．质量变化过程中，所含铂依合金的多少发生变化
20．如图所示，取一个配有活塞的厚玻璃筒，选择一团可燃物置于筒内，压下活塞。为了可燃物更易燃烧，关于所选可燃物的着火点及对活塞的操作正确的是（　　）
A．着火点低，缓慢下压 B．着火点高，缓慢下压
C．着火点低，快速下压 D．着火点高，快速下压
21．中国是茶文化之乡，中国茶文化是世界非物质文化遗产。”煮茶”过程中蕴含着丰富的科学知识。下列说法正确的是（　　）
A．茶水沸腾时，吸收热量，温度升高
B．茶水升温是通过做功的方式改变内能
C．壶嘴冒出的”白气”是汽化形成的现象
D．茶香扑鼻，表明分子在不停地做无规则运动
22．如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞紧管口，加热一段时间后橡皮塞冲出，同时管口附近产生“白气”。以下分析不正确的是（　　）
A．水温上升时，水的内能增加
B．加热时管内的水不断汽化
C．管内气体对橡皮塞做功，其内能减少
D．试管口的“白气”是水蒸气
23．将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”，把一瓶饮料放入“冰箱”后，冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示，在两物体温度达到相同之前，下列说法正确的是（　　）
A．甲是冰块 B．乙吸收热量 C．甲内能增加 D．乙内能减少
24． 近年来，“水母烟花”受到了年轻人的追捧。在安全空旷的地方点燃引线后，喷出的火焰和气体能让纸盒旋转升空，形似水母。下列汽油机的工作原理示意图中，与上述能量转化相似的是（　　）
A． B．
C． D．
25．如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞紧管口，加热一段时间后橡皮塞冲出。下列分析错误的是（　　）
A．水由初温20℃上升到30℃过程中，水的内能增加
B．水由初温20℃上升到30℃过程中，水的比热保持不变
C．橡皮塞冲出瞬间，试管内气体温度降低
D．橡皮塞冲出瞬间，能量转化与汽油机的压缩冲程相同
26．冷水的质量为m，温度为t1，吸收一定热量后，温度升高到t；另有质量为2m 的热水，如果放出同样热量后温度也降到t，那么热水原来的温度应是 (　　)
A． B． C． D．
二、填空题
27．2021年5月10日，成都市某小区电梯内发生一起电瓶车自燃事故。
（1）电瓶车自燃的原因很多，常见的是由于电源短路，形成大电流并产生大量的热。这一过程中，化学能转化为电能，电能再转化为　 　能。
（2）针对上述电梯内电瓶车自燃隐患，宁波市未雨绸缪，早就采取了相应的措施，其中“阻车感应系统”已在多个小区推行。如图所示是某阻车感应系统在电梯轿厢内的信息传递示意图，一旦电瓶车进入电梯，就会被摄像头检测到，语音告警器将进行语音提示，同时电梯门不会关闭。这一信息传递过程与反射弧类似，图中的②类似于反射弧中的　 　。
28． 《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代机械或工具。
（1）筒车是一种以水流作动力，用来取水的机械，如图甲所示。其工作原理是将水的　 　能转化为水的重力势能；
（2）如图乙是我国古代发明的取火器的模型图。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒立刻燃烧起来。其原理是通过　 　的方式改变内能，使简内空气内能　 　，磁度升高，达到艾绒的着火点。
29．为了比较液体a和液体b的比热大小，小宁分别称取相同质量的a和b，在初温相同条件下，利用如图所示装置在沸水中加热
（1）做功和热传递是改变物体内能的两种途径。本实验中，液体a、b内能增加的途径是　 　。
（2）实验过程中，小宁观察到温度计甲的示数变化始终比乙快。由此可知，液体a的比热ca与液体b的比热cb的大小关系是：ca　 　cb。
30．如图是电热液体蚊香器，工作时内部的发热部件对蚊香液加热，一段时间后，其项部有“白雾”飘出，房间里弥漫着蚊香液的清香，起到驱蚊和灭蚊的作用。
（1）发热部件使蚊香液温度升高，该过程主要通过　 　，使蚊香掖的内能增加(填“做功"或“热传递”)；
（2）“白雾”是蚊香液先汽化后　 　形成的(填物态变化名称)；
（3）房间里弥漫着清香说明分子在不停地做　 　。
31．如图甲所示，是陆游在《老学庵笔记》记录的一种省油灯，可通过每晚更换夹层中的冷水达到“可省油之半”的目的，该省油灯的结构如图乙所示，请回答下列问题：
（1）在夹层中加水，通过　 　(填“做功”或“热传递”)的方式降低油温，减少了油的蒸发，达到省油目的。这主要是利用水的　 　的特性，可以吸收更多的热量。
（2）燃烧一段时间，灯油质量减少了15克，则这15克灯油完全燃烧放出的热量为　 　焦。
三、实验与探究题
32．某学校科技节推出了一种新型保龄球游戏，参赛者将保龄球从一个斜坡上由静止释放，滚上另一个斜坡后撞击斜坡上的塑料瓶，撞倒塑料瓶数量多者获胜。小明提出疑问：保龄球撞倒塑料瓶的数量是否与斜坡倾角大小θ有关 于是设计了如图甲所示的装置。
（1）若不考虑阻力，保龄球在左侧斜坡下滑过程中机械能　 　(填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）为保证每次保龄球冲上右侧斜坡的初速度不变，小明的做法是　 　。
（3）经过多次实验得到数据如图乙。小明判断将斜坡放平(θ=0°)，保龄球撞击的塑料瓶数量最多，其依据是　 　。
（4）若将保龄球置于Q 点由静止释放，请分析是否能完成以上实验，并说明理由：　 　。
33．某校科学小组开展“设计纸桥承重”项目。活动中，同学们发现将纸折成“W”形作为桥面比直接用白纸平铺作为桥面承重能力强。如图：
查阅资料：“W”形折叠属于瓦楞结构。瓦楞纸板由交替的平面层和 W”形波浪层组成，具有质量轻、强度高的特点，广泛应用于包装、建筑等领域。
该小组同学为探究“W”形瓦楞结构的承重能力与哪些因素有关，设计了以下实验：
小组同学选择厚度相同的牛皮纸，制作三种不同波浪高度(5mm、10mm、15mm)的“W”形瓦楞结构模型并在上方铺上一张卡纸，其余条件相同。为测量承重能力，将模型水平放置，在卡纸上方逐渐添加细沙，直至模型弯曲超过2cm，测量此时细沙总质量。
（1）实验中，为测量承重能力通过观察测量模型弯曲超过2cm时的细沙总质量，这种研究方法是　 　(填“控制变量法”或“转换法”)；
（2）下表为某小组得出的实验数据：
波浪平均高度(mm) 5 10 15
最大承重(g) 352 658 465
根据数据，该小组能得出的结论：　 　；
（3）应用拓展
①快递运输中防震包装盒，常使用泡沫、塑料等弹性材料来制作瓦楞结构。请从能量角度解释选用这些材料的好处　 　；
②植物细胞　 　(填细胞结构)的蜂窝状结构与瓦楞结构相似，从而提高植物细胞的支撑能力，体现了“结构与功能相适应”“结构决定性质”的重要科学观念。
34．小金在观看台球比赛时发现：有时运动的白球去撞击一个静止的球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动。
该同学想：白球碰撞后立即静止，被撞的球是以白球撞前相同大小的速度运动出去的吗
他设计了下述实验方案：将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上，取两个相同的台球A、B，A球置于轨道左端斜面上某处，测出该点到水平桌面的高度h1，如图乙所示。释放A球，A球向前运动并冲上轨道右端斜面能到达的最高点，测出该点的高度h2。再将A球置于轨道左端斜面上同一处静止，将B球静置于轨道的水平部分，如图丙所示。释放A球，A球撞击B球后，A球静止，B球向前运动并冲上轨道右端斜面能到达的最高点，测出该点的高度h3通过比较h2与h3的大小关系即可作出判断。
（1）B球由静止变为运动是因为B 球在碰撞中获得了 　 　；
（2）vA表示碰撞前瞬间A球运动速度，vB表示B球被撞后开始运动的速度。若vA=vB，则h2，h3的大小关系是　 　；
（3）在实际实验中，测出的h2，h3总小于h1，则导致这一现象的原因　 　；
（4）分析实验之后，小金改用摩擦更小的实验装置重复实验，预测h2'，h3'的值将　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)原先测定的值。
通过实验查阅资料，他发现只有当体积和质量均相同的两球，而且球心在同一直线上相碰时，才可能出现上述现象。
35．能量转化和守恒定律是自然界普遍遵循的定律。小塘设计了如图所示的电路，验证电阻消耗的电能与水吸收的热量是守恒的。为寻找适合用于验证能量守恒的最佳电阻值，进行了如下探究。(电源电压不变，装置气密性良好)
【实验步骤】
①将阻值为1Ω的电阻丝接入电路，如图连接并安装好装置；
②在内筒中加入初温为t0的适量水 m克，并盖紧盖子；
③闭合开关，将滑动变阻器滑片移动至适当位置后，记录此时电流表示数为2A；
④加热过程中不断上下缓慢移动搅拌器，当温度升高了30℃时，记录；
⑤多次更换不同电阻的电热丝并控制电流不变，重复上述实验并记录相关数据。
⑥分别计算电热丝消耗电能和水吸收热量并计算能量之比。
【实验记录与处理】
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8
电流值(A) 2 2 2 2 2 2 2 2
电阻丝阻值(Ω) 1 2 3 4 5 6 7 8
电热丝消耗电能与水吸收热量之比 1.56 1.50 1.26 1.19 1.17 1.15 1.11 1.10
（1）上下移动搅拌器的目的：　 　。
（2）请将步骤④补充完整 　 　。
（3）当电阻丝电阻从1Ω更换至 2Ω重复实验时，滑动变阻器将向　 　(选填“左”或“右”)滑动。
（4）分析表中数据后，请选择出本实验最佳电阻值并写出判断依据：　 　。
36． 在制作“简易制氧机”项目式学习中，师生共同制定了如表所示的评价表。小组同学通过对照评价表自评后，完成了如图所示的简易制氧机从1.0到3.0版的迭代。已知使用制氧机的具体操作是量取一次保健吸氧所需过碳酸钠固体 置于塑料瓶中，再加入一定量的水和少量的二氧化锰。
简易制氢机评价表
评价指标 优秀 合格 待改进
稳定性 摆放平稳，不易倒伏 摆放较平稳，轻碰后易倒伏 摆放不稳定，不碰即倒
产氧速率 产氧速率适中，适合人体呼吸 产氧速率略快或略慢 产氧速率过快或过慢，不适合人体呼吸
氧气湿度 适宜呼吸，让人体感觉舒适 偏干燥或潮湿，呼吸道略有不适 过于干燥或潮湿，呼吸道极度不适
请回答：
（1）对1.0版的制氧机进行测试时，发现塑料瓶瓶壁微烫。则说明该反应是　 　反应。
（2）从评价指标看，2.0版的制氧机将发生装置和加湿装置固定相贴的作用是　 　。
（3）3.0版的制氧机，发生装置中标注了a、b、c三条不同季节的水位线，以控制不同季节产氧速率的大致稳定。c为夏季的水位线，原因是　 　。
（4）制氧机使用后会残留大量含碳酸钠的废液，需调节至中性才能排放。则可以向废液中加入的过量试剂是　 　。
四、综合题
37． 2024年9月25日，中国东风-31AG型洲际导弹划破天际，精准命中太平洋目标海域。洲际导弹的飞行过程分为初段OA、中段AB、末段BC三个阶段，如图所示。飞行初段，发动机内燃料燃烧推动导弹加速上升。飞行中段，发动机关闭，导弹依靠惯性在钱学森弹道飞行。飞行末段，发动机再次打开，急速坠落的导弹，还会释放多个干扰弹，大大降低拦截成功率。
请回答下列问题：
（1）导弹飞行初段，其能量主要来自燃料储存的　 　；
（2）导弹飞行中段，距离地面等高的a、b两点速度的大小关系：va　 　vb（选填“大于”“小于”或“等于”）；
（3）导弹飞行末段，除干扰弹外，导弹不断加速俯冲，从被发现到命中攻击点仅需十几秒。若某拦截导弹发射点距离攻击点60km，推力为1×105N，最大功率为3×108W，该拦截导弹能否成功拦截东风-31AG型洲际导弹，请计算说明　 　。
答案解析部分
1．A
2．D
3．D
4．B
5．B
6．C
7．D
8．B
9．B
10．D
11．D
12．B
13．D
14．B
15．B
16．C
17．C
18．C
19．A
20．C
21．D
22．D
23．B
24．B
25．D
26．C
27．（1）内能
（2）神经中枢
28．（1）动能
（2）外界对物体做功；增加
29．（1）热传递
（2）<
30．（1）热传递
（2）液化
（3）无规则运动(热运动)
31．（1）热传递；比热(较)大
（2）6.9×105
32．（1）不变
（2）让保龄球从同一位置由静止释放
（3）由图乙可知，角度越小，保龄球撞击的塑料瓶数量越多
（4）不能，因为保龄球能到达的最高点低于塑料瓶的位置
33．（1）转换法
（2）瓦楞结构的承重能力与波浪高度有关，随波浪高度先增大后减小
（3）泡沫塑料具有弹性，将动能转化为弹性势能，与瓦楞纸箱共同起到缓冲作用，减少运输过程中物品的震动和损坏；细胞壁
34．（1）动能
（2）
（3）无法克服摩擦力，且碰撞时存在能量损耗
（4）大于
35．（1）使水受热均匀
（2）加热时间
（3）左
（4）8Ω， 能量比值最接近1 (1.10) ， 能量损失最小
36．（1）放热
（2）提高制氧机的稳定性
（3）由于夏季环境温度高于冬季，故反应速率较快，需要较高的水位来稀释反应物，通过降低反应物浓度来减慢反应速率；同时，较多的水可以吸收较多的热量
（4）氯化钙
37．（1）化学能
（2）大于
（3）根据可得该拦截导弹的最大速度：，拦截导弹发射点距离攻击点60km，拦截导弹飞行的最短时间：，导弹飞行末段，除干扰弹外，导弹不断加速俯冲，从被发现到命中攻击点仅需十几秒，比较可知该拦截导弹不能成功拦截东风-31AG型洲际导弹。
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中考二轮复习：机械能与内能
一、选择题
1．将一只略有凹陷但不漏气的乒乓球放入一只装有热水的杯子中，如图所示，乒乓球漂浮一会儿就恢复球形，此过程中乒乓球没有发生变化的是（　　）
A．球受到的浮力 B．球体的形状
C．球内气体的内能 D．球内气体的密度
【答案】A
【知识点】密度及其特性；物体的浮沉条件及其应用；内能
【解析】【分析】根据物体的相关性质进行解答。
【解答】A.乒乓球放在热水中始终漂浮，浮力始终等于重力，由于重力不变，因此这个过程中浮力没有发生变化；
B.乒乓球先是凹陷，后恢复了球形，其形状发生了变化；
C.乒乓球放在热水中，球内的气体温度升高，内能增大；
D.乒乓球放在热水中，球内气体质量不变，体积增大，密度会变小。
故答案为：A
2．为了更好地验证物体对外做功，物体内能会减少的结论，如图，在吸滤瓶中装入少量的水，并滴入几滴某液体，然后用气筒进行操作，关于滴入的液体及用气筒进行操作正确的是（　　）
A．植物油 往瓶内抽气 B．植物油 往瓶内打气
C．酒精往瓶内抽气 D．酒精 往瓶内打气
【答案】D
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】物体对外做功可以用高温高压气体对外做功来验证，因此选择容易发生物态变化的液体效果更好。
【解答】AB中的植物油不易发生物态变化，没有较好的效果；
C.抽气是外力拉动活塞，不能验证酒精气体对外做功；
D.往瓶内打气先让瓶内的酒精迅速汽化，瓶内形成高压酒精气体，会将瓶塞冲出，并在瓶口产生白雾，验证物体对外做功，温度降低，内能减少。
故答案为：D
3．干冰(固态二氧化碳)清洗技术如今被广泛应用于精密仪器的清洁。起爆前高压泵将CO2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CO2迅速汽化，高速喷射到仪器表面，将污垢剥离。以下说法正确的是 （　　）
A．加压时，二氧化碳内能增大，温度降低
B．加压时，二氧化碳内能减小，温度升高
C．二氧化碳气体高速喷出时，内能增大，温度升高
D．二氧化碳气体高速喷出时，内能减小，温度降低
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系；物体内能的改变方法
【解析】【分析】气体对外做功，气体内能减小，温度降低；外界对气体做功，气体内能增大，温度升高。
【解答】AB、加压时，外界对二氧化碳气体做功，气体内能增大，温度升高，故AB错误；
CD、二氧化碳气体高速喷出时，对外做功，内能转化为机械能，可知二氧化碳气体的内能减小，温度降低，故C错误，D正确。
故答案为：D。
4．某同学通过斜面实验认识能量、运动和力的关系（如图，A、B两点等高）。忽略摩擦及空气阻力，小滑块由静止滑下，下列说法错误的是（　　）
A．小滑块下滑过程中机械能守恒
B．小滑块上升过程中内能不断增加
C．小滑块从A点静止滑下，能到达B点
D．小滑块起始位置越高，到达斜面底端速度越大
【答案】B
【知识点】机械能守恒
【解析】【分析】（1）忽略摩擦及空气阻力，小滑块运动过程中机械能守恒；
（2）改变物体内能的方式有做功和热传递；
（3）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；
重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】A、忽略摩擦及空气阻力，小滑块运动过程中只有动能和重力势能的转化，机械能守恒，故A正确；
B、小滑块上升过程中，因忽略摩擦及空气阻力，小滑块的内能不变，故B错误；
C、小滑块在滑动时机械能守恒，A点和B点等高，重力势能相等，所以从A点静止滑下，能到达B点，故C正确；
D、小滑块在斜面上由静止开始向下运动，重力势能转化为动能，起点位置越高，重力势能越大，到达斜面底端时的动能越大，速度越大，故D正确。
故答案为：B。
5．投篮时，篮球从A点经B、C点飞向D 点，运动轨迹如图所示，若空气阻力不可忽略且大小恒定，则下列说法正确的是(　　)
A．篮球在最高点时动能为零
B．篮球从A 到B 点的动能逐渐变小
C．篮球在B 点的动能等于在C 点的动能
D．篮球在整个过程中的机械能守恒
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒；机械能守恒
【解析】【分析】存在机械能转化为内能的过程，可知机械能不守恒。
【解答】A、篮球在最高点之后做曲线运动，说明在最高点时，速度方向与力的方向不在同一直线上，可知篮球在最高点时速度不为零，则动能不为零，故A错误；
B、从A到B，动能转化为重力势能和内能，可知动能将减小，故B正确；
CD、BC两点高度相同，可知重力势能相同，由于存在空气阻力，部分机械能转化为内能，机械能逐渐减小，可知B点的动能大于C点的动能，故CD错误。
6．彩虹滑道是近年来新兴的游乐项目，如图甲所示，游客只需坐在橡皮圈上，就能随橡皮圈一起快速滑下。图乙是该游乐项目的简化模型，AB 段表示彩虹滑道，BC 段表示水平的人工草皮减速带。下列说法错误的是
A．彩虹滑道的高度越高，橡皮圈到达
B．点的速度越大B.在BC 段滑行的过程中，能量守恒
C．在整个过程中，人和橡皮圈的机械能守恒
D．在整个过程中，橡皮圈的内能不断增加
【答案】C
【知识点】机械能守恒
【解析】【分析】（1）机械能包括动能和势能，动能与物体的质量和速度有关，势能与物体的质量和高度有关。在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变；但如果有摩擦力等其他力做功，机械能会减少，减少的机械能转化为内能等其他形式的能。
（2）能量守恒定律是指在一个封闭系统中，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变。
【解答】A、彩虹滑道的高度越高，橡皮圈的重力势能越大，下滑过程中重力势能转化为动能越多，到达 B 点的动能越大，速度越大，故该选项正确。
B、在 BC 段滑行的过程中，橡皮圈受到摩擦力的作用，机械能会转化为内能等，但整个系统的能量（机械能和内能等）是守恒的，符合能量守恒定律，故该选项正确。
C、在整个过程中，橡皮圈在 AB 段下滑时受到摩擦力，在 BC 段滑行时也受到摩擦力，摩擦力做功，机械能会转化为内能，所以人和橡皮圈的机械能不守恒，故该选项错误。
D、在整个过程中，由于摩擦力的存在，机械能不断转化为橡皮圈的内能，所以橡皮圈的内能不断增加，故该选项正确。
故答案为：C。
7．图为桌球运动员击打白球后，白球撞击黑球的运动轨迹图，其中甲为白球被击打后瞬间，乙和丁点为两球撞击后的瞬间，最终分别停留在丙点和戊点。假设两球完全一样，桌面粗糙程度相同。下列有关说法正确的是（　　）
A．白球由甲点到乙点，机械能守恒
B．黑球由丁点到戊点，是因为受到推力作用
C．甲点白球的机械能等于两球撞击后机械能之和
D．两球撞击后的瞬间，乙点白球的机械能小于丁点黑球的机械能
【答案】D
【知识点】机械能守恒
【解析】【分析】物体的机械能包括动能和重力势能。
【解答】A、白球在运动时，因为受到摩擦力，会损失一部分机械能用以克服摩擦做功，所以A不符合题意；
B、黑球在丁处被撞击获得动能，由于惯性，从丁运动到戊，而非因为受到推力，所以B不符合题意；
C、白球在运动时克服阻力要损失机械能，并且和黑球在撞击时也会损耗一部分机械能，所以撞击后两者的机械能之和应当要小于白球在甲处时的机械能，所以C不符合题意；
D、由黑球撞击后运动的距离更远，可知分离时黑球的机械能更大，所以D符合题意；
故答案选D。
8．在滑雪比赛中，运动员冲出U型池后在最高点 A 完成空翻转体，经过B点下落至C点。若忽略空气阻力，下列关于运动过程分析合理的是
A．在A 点时运动员的动能为零
B．运动员在A点和B点的机械能相等
C．在整个过程中运动员运动状态保持不变
D．从A点到C点过程中，运动员速度增大，惯性变大
【答案】B
【知识点】平衡状态的判断；动能的影响因素；机械能守恒
【解析】【分析】做曲线运动时，最高点的速度不为零，可知动能不为零。
【解答】A、由图可知A点后运动员做曲线运动，说明在A点时力的方向与运动方向不在同一直线上，可知A点速度不为零，则动能不为零，故A错误；
B、从A到B，忽略空气阻力，重力势能转化为动能，机械能守恒，故B正确；
C、整个过程中运动员的运动状态发生改变，运动状态的改变包括速度大小的改变，以及运动方向的改变，故C错误；
D、惯性与物体的质量有关，运动员的质量不变，所以惯性不变，故D错误。
故答案为：B。
9．如图所示，金属小球从导轨的a 处自由滑下，依次经过b、c两处，到达d 处时恰好停下。下列说法中，正确的是(　　)
A．从a 到b的过程中，小球的势能全部转化为动能
B．c处小球的机械能比d 处大
C．从c 到d 的过程中，小球的机械能守恒
D．到达d 处时，小球的动能和内能均为零
【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移；能量的转化与守恒定律；机械能守恒
【解析】【分析】只有机械能之间的相互转化时，机械能守恒。
【解答】A、从a处滑下到d，在d处静止，说明机械能不守恒，从a 到b的过程中，小球的势能部分转化为动能，部分转化为内能，故A错误；
BC、从c到d，部分机械能转化为内能，可知c点的机械能更大，故BC错误；
D、到达d点，小球的动能为零，内能不为零，任何物体都有内能，故D错误。
故答案为：B。
10．“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止像火箭一样被竖直“发射”，上升到最高位置C点，其中在B点时速度最快，上下震荡后静止在空中。对此过程，下列分析正确的是（　　）
A．人从B点运动到C点，重力势能和动能都增加
B．在最高点C时，弹性势能达到最大值
C．人从A点运动到B点，动能减小
D．人在上升和下降时机械都能减小
【答案】D
【知识点】能量的相互转化和转移；动能和势能的转化与守恒；机械能守恒
【解析】【分析】影响弹性势能的因素是弹性形变的程度，弹性形变程度越大，弹性势能越大；
影响动能的因素有：质量和速度，质量一定时，速度越大，动能越大；
影响重力势能的因素有：质量和高度，质量一定时，高度越高，重力势能越大。
【解答】A、人在B点时速度最快，从B点运动到C点，动能减小，故A错误；
B、扣环打开前，弹性绳的弹性形变程度最大，弹性势能最大，最高点C弹性绳没有形变，没有弹性势能，故B错误；
C、人在B点时速度最快，从A点运动到B点，动能增大，故C错误；
D、上下震荡后静止在空中，说明受到了空气阻力，因而整个过程机械能逐渐减小，因而人上升和下降时最大速度不同，故D正确。
故答案为：D。
11．一水平放置静止的气缸内充满了空气，在大小为F的恒力作用下，活塞沿着粗糙的气缸壁向左运动，下列说法正确的是（　　）
A．活塞向左运动，气缸内气体分子运动速度不变，但是气缸内气体的内能增加了
B．若活塞在恒力F作用下向左运动了S长的距离，则活塞克服气缸壁摩擦力做功的大小为：
C．恒力F推动活塞向左运动过程中，活塞的机械能始终保持不变
D．力F推动活塞向左运动，这一过程中能量转化形式和四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同
【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒；物体内能的改变方法；热机的工作原理；机械能守恒
【解析】【分析】外界对气体做功，气体的内能增加，温度升高，机械能转化为内能，整个过程能量守恒，可知活塞的机械能减小。【解答】A、活塞向左运动，对气体做功，气体内能增加，温度升高，分子运动速度增大，故A错误；
B、若活塞在恒力F作用下向左运动了S长的距离， 则活塞克服气缸壁摩檫力做功的大小为：，其中f为摩擦力，故B错误；
C、恒力F推动活塞向左运动过程中，活塞克服摩擦力做功，机械能减小，故C错误；
D、力F推动活塞向左运动，对气体做功，将机械能转化为内能，这一过程中能量转化形式和四冲程汽 油机的压缩冲程的能量转化相同，故D正确。
故答案为：D。
12．神舟二十号载人飞船发射于今年4月24日取得圆满成功。当运载火箭加速升空时，下列分析正确的是（　　）
A．动能和势能相互转化，火箭的机械能守恒
B．总质量逐渐减少，火箭的惯性减小
C．火箭受到的推力等于重力，处于平衡状态
D．燃料的热值较低，需要足够的燃料
【答案】B
【知识点】惯性；二力平衡的条件及其应用；动能和势能的大小变化；燃料的热值；机械能守恒
【解析】【分析】动能与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大；重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。
【解答】A、火箭上升时，速度增大，动能增大，高度变高，重力势能增大，可知机械能变大，即机械能不守恒，内能转化为机械能，故A错误；
B、随着燃料的燃烧，火箭的总质量减小，惯性只和质量有关，质量减小，惯性也将减小，故B正确；
C、加速升空，说明火箭受到的推力大于重力，故C错误；
D、由可知，为了减轻火箭的总质量，应使用热值高的燃料，燃烧等质量的燃料，能放出更多的热量，故D错误。
故答案为：B。
13．五一假期，小科乘坐观光缆车游览佛顶山。如图所示，在缆车沿钢缆匀速直线驶向斜上方运动的过程中(缆车与钢缆接头处保持固定连接，不计空气阻力)。对缆车而言，肯定发生改变的是（）
A．运动状态 B．钢缆的拉力 C．惯性大小 D．机械能
【答案】D
【知识点】惯性；二力平衡的条件及其应用；力与运动的关系；机械能守恒
【解析】【分析】机械能包括势能和动能，动能大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大动能越大；重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】A、缆车的速度和运动方向均不变，可知运动状态不变，故A错误；
B、缆车的运动状态不变，受力平衡，可知拉力不变，故B错误；
C、惯性大小只和质量有关，质量不变，惯性不变，故C错误；
D、缆车的质量和速度不变，动能不变，高度变高，重力势能增大，可知机械能增大，故D正确。
故答案为：D。
14．2024年9月25日，中国东风洲际导弹划破天际，如图所示，其飞行过程分为初段(燃烧储存的燃料，加速上升)、中段(发动机关闭，依靠惯性飞行，a、b两点距离地面等高)、末段(发动机再次打开，加速俯冲)。下列有关东风洲际导弹的说法中错误的是（）
A．在初段机械能来自于燃料的化学能
B．在最高点动能为零
C．在ab段机械能不守恒
D．在末段重力势能减小
【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化；机械能守恒
【解析】【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大；动能与物体的质量和速度有关，质量一定时，速度越大，动能越大。动能和势能统称为机械能。
【解答】A、初段燃料燃烧，化学能转化为内能，内能转化为机械能，导弹加速上升，故A正确，不符合题意；
B、在最高点之后导弹做曲线运动，说明力与运动的方向不在同一直线上，则说明最高点速度不为零，动能不为零，故B错误，符合题意；
C、ab段依靠惯性飞行的过程中克服摩擦做功，部分机械能转化为内能，所以机械能减小，故C正确，不符合题意；
D、在末段，加速俯冲，高度减小，重力势能减小，故D正确，不符合题意。
故答案为：B
15．如图是立定跳远时的动作分解图，若不计空气阻力，则下列说法不正确的是（　　）
A．运动员起跳时向后用力，地面会给运动员一个向前的力
B．运动员在最高点时因为速度最小，所以惯性最小
C．运动员在空中只受重力作用，所以运动状态不断改变
D．运动员从起跳到落地前，整个过程中机械能守恒
【答案】B
【知识点】惯性；力与运动的关系；机械能守恒
【解析】【分析】A.根据相互作用力的知识判断；
B.惯性大小与物体的质量大小有关；
C.运动状态改变包括：速度大小改变或运动方向改变；
D.根据“不计空气阻力”分析。
【解答】 A.根据力的作用的相互性可知，运动员起跳时向后用力，地面会给运动员一个向前的力，故A正确不合题意；
B.运动员在最高点时速度最小，但是质量不变，因此惯性大小不变，故B错误符合题意；
C.运动员在空中只受重力作用，因此速度不断变化，所以运动状态不断改变，故C正确不合题意；
D.根据“不计空气阻力”可知，运动员从起跳到落地前，整个过程中没有能量损失，因此机械能守恒，故D正确不合题意。
故选B。
16．如图甲为运动员在 tA时刻击打羽毛球后球的飞行轨迹，图乙为球的速度随时间变化曲线图，下列有关说法正确的是（　　）
A．从 阶段，羽毛球的速度一直变小
B．tA、tc两个时刻比较，羽毛球的动能大小相等
C．从 阶段，羽毛球的机械能总量不断减少
D．从 阶段，羽毛球的动能全部转化为重力势能
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能守恒
【解析】【分析】动能大小与物体的速度和质量有关，质量一定时，速度越大，动能越大。
【解答】A、由图乙可知，从A到B，羽毛球的速度逐渐减小，从B到C，羽毛球的速度逐渐变大，故A错误；
B、由图乙可知，C点的速度小于A，可知C点的动能更小，故B错误；
C、从A到C，羽毛球克服阻力做功，部分机械能转化为内能，可知机械能逐渐减小，故C正确；
D、从A到B，羽毛球的动能转化为重力势能和内能，故D错误。
故答案为：C。
17．体育考试时，小敏用相同的速度在相同高度将篮球沿不同轨迹从A点投向B点，如轨迹1和轨迹2所示。若空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　）
A．从A到B点，轨迹1篮球重力势能的变化量大于轨迹2
B．在B 点时，轨迹1篮球的机械能大于轨迹2篮球机械能
C．从A到B点，轨迹1和轨迹2中篮球动能的变化量相等
D．运动到最高点时，在轨迹1和轨迹2篮球的动能都为0
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒；机械能守恒
【解析】【分析】小球达到最高点后做曲线运动，说明受到的重力与运动方向不在同一直线上，可知最高点速度不为零，所以动能不为零。
【解答】ABC、不计空气阻力，说明机械能守恒，从A到B点，篮球的质量不变，高度变高，动能转化为重力势能，由于高度变化量相同，所以重力势能变化量相同，由机械能守恒可知，动能变化量也相同，故AB错误，C正确；
D、运动到最高点时，轨迹1的高度更高，重力势能更大，可知动能更小，但两种情况下最高点的动能均不为零，故D错误。
故答案为：C。
18．如图为两个光滑的弧面和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧弧面的a点静止释放，a、c两点距离水平面的高度均为h(忽略空气阻力)。下列有关说法正确的是（　　）
A．物体能到达c点
B．经b点时，物体的动能最大
C．物体在水平面运动时，内能增加
D．物体从 a点滑到b时，重力所做的功大于 mgh
【答案】C
【知识点】能量的转化与守恒定律；动能和势能的大小变化；内能
【解析】【分析】机械能守恒的条件是：运动过程中只有动能和势能之间相互转化（不计各种阻力）；在一段运动过程中，重力做的功为：W=Gh=mgh（其中h为末位置与初位置之间在竖直方向上的高度差）；
物体在运动过程中，能量是守恒的（能量在转化和转移的过程中，总量不变）。物体在粗糙的水平面上克服摩擦力做功，机械能减小，内能增加。
【解答】ABC.将质量为m的物体从左侧弧面的a点静止释放，物体到达水平面时动能最大。忽略空气阻力，物体在粗糙的水平面上克服摩擦力做功，机械能减小，内能增加，故AB错误，C正确；
D. 物体从 a点滑到b时， 重力做的功为：W=Gh=mgh，故D错误。
故答案为：C。
19．国际千克原器作为质量计量标准，由铂依合金制成，科学家发现其质量有极微小变化。2019年5月20日，服役129年的国际千克原器退役，今后将使用普朗克常量来定义千克，以提高千克定义的精确性。下列关于国际千克原器的说法不正确的是（　　）
A．铂依原子不做热运动，不具有内能
B．用铂依合金制作的原因之一是其耐磨损
C．保存在双层玻璃钟罩内有助于防氧化、防腐蚀
D．质量变化过程中，所含铂依合金的多少发生变化
【答案】A
【知识点】质量及其特性；内能；合金与合金的性质；金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】物体都由分子、原子和离子 组成（水由分子组成，铁由原子组成，盐由离子组成），而一切物质的分子都在不停地运动，且是无规则的运动。分子的热运动跟物体的温度有关 （0℃的情况下也会做热运动，内能就以热运动为基础），物体的温度越高，其分子的运动越快。内能从微观的角度来看，是分子无规运动能量总和的统计平均值。在没有外场的情形下分子无规运动的能量包括分子的动能、分子间相互作用势能以及分子内部运动的能量。
【解答】A、铂依合金是固体，其分子依然运动，只是比较弱，任何物质在任何情况都有内能；故A错误；
B、铂依合金固体在129年才发生极微小的变化，且铂依合金硬度较大，所以耐磨损；故B正确；
C、铂依合金保存在双层玻璃钟罩内可以隔绝与空气的接触，可以防止铂依合金的氧化和腐蚀；故C正确；
D、质量代表所含物质的多少，当铂依合金质量发生变化时，其含量一定发生改变；故D正确；
故答案为：A。
20．如图所示，取一个配有活塞的厚玻璃筒，选择一团可燃物置于筒内，压下活塞。为了可燃物更易燃烧，关于所选可燃物的着火点及对活塞的操作正确的是（　　）
A．着火点低，缓慢下压 B．着火点高，缓慢下压
C．着火点低，快速下压 D．着火点高，快速下压
【答案】C
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】①对物体做功，物体内能会增加；物体对外做功，物体内能会减少；
②可燃物的着火点越低，则越容易燃烧起来。
【解答】 下压活塞的过程中，活塞对筒内气体做功，将机械能转化为筒内气体的内能，使气体的内能增加、温度升高，当温度升高到可燃物的着火点时，可燃物就燃烧起来。为了使可燃物燃烧，则可燃物的着火点要低一些，这样可以在更低的温度下被点燃，且要迅速下压活塞，从而提高里面的温度，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
21．中国是茶文化之乡，中国茶文化是世界非物质文化遗产。”煮茶”过程中蕴含着丰富的科学知识。下列说法正确的是（　　）
A．茶水沸腾时，吸收热量，温度升高
B．茶水升温是通过做功的方式改变内能
C．壶嘴冒出的”白气”是汽化形成的现象
D．茶香扑鼻，表明分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【知识点】分子的热运动；沸腾及沸腾条件；物体内能的改变方法
【解析】【分析】液体沸腾的特点是：继续吸热，温度不变；改变内能的方式有两种，做功和热传递；
【解答】A.茶水沸腾时，吸收热量，温度不变，A错误；
B.茶水升温是通过热传递的方式改变内能，B错误；
C.壶嘴冒出的”白气”是水蒸气液化形成的现象，C错误；
D.茶香扑鼻，表明分子在不停地做无规则运动 ，D正确；
故答案为：D.
22．如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞紧管口，加热一段时间后橡皮塞冲出，同时管口附近产生“白气”。以下分析不正确的是（　　）
A．水温上升时，水的内能增加
B．加热时管内的水不断汽化
C．管内气体对橡皮塞做功，其内能减少
D．试管口的“白气”是水蒸气
【答案】D
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；液化及液化现象；温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】（1）温度升高，物体的内能增大；温度降低，物体的内能减小；
（2）物质由液态变成气态叫汽化；
（3）物体对外界做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大；
（4）水蒸气是无色、无味和透明的气体。
【解答】A.水温上升时，水的内能增加，故A正确不合题意；
B.加热时管内的水吸热，从液体变成气体不断汽化，故B正确不合题意；
C.管内气体对橡皮塞做功，将内能转化为橡皮塞的机械能，则其内能减少，故C正确不合题意；
D.试管口的“白气”不是水蒸气，是水蒸气液化而成的小水珠，故D错误符合题意。
故选D。
23．将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”，把一瓶饮料放入“冰箱”后，冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示，在两物体温度达到相同之前，下列说法正确的是（　　）
A．甲是冰块 B．乙吸收热量 C．甲内能增加 D．乙内能减少
【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】①在热传递的过程中，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高；
②放出热量，内能减少；吸收热量，内能增大。
【解答】饮料原来的温度高，放出热量，降低温度，因此甲是饮料；冰块原来的温度低，吸收热量，升高温度，因此乙是冰块，故A错误；
乙是冰块，吸收热量，故B正确；
甲是饮料，放出热量，内能减少，故C错误；
乙吸收热量，内能增多，故D错误。
故选B。
24． 近年来，“水母烟花”受到了年轻人的追捧。在安全空旷的地方点燃引线后，喷出的火焰和气体能让纸盒旋转升空，形似水母。下列汽油机的工作原理示意图中，与上述能量转化相似的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】热机的工作原理；化学能与内能的转化
【解析】【分析】内燃机的做功冲程中，内能转化为机械能。内燃机的压缩冲程中，机械能内能转化为内能。“水母烟花”点燃后喷出的火焰和气体能让纸盒旋转升空，能量的转化是由内能转化为机械能。
【解答】图A是压缩冲程，能量是由机械能转化为内能；
图B是做功冲程，能量是由内能转化为机械能；
图C是吸气冲程和图D是排气冲程，这两冲程没有能量的转化。故B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
25．如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞紧管口，加热一段时间后橡皮塞冲出。下列分析错误的是（　　）
A．水由初温20℃上升到30℃过程中，水的内能增加
B．水由初温20℃上升到30℃过程中，水的比热保持不变
C．橡皮塞冲出瞬间，试管内气体温度降低
D．橡皮塞冲出瞬间，能量转化与汽油机的压缩冲程相同
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系；物体内能的改变方法；热机的工作原理
【解析】【分析】压缩冲程的能量转化形式 ：机械能转化为内能。
【解答】A、水吸收热量，温度升高，内能增加，故A正确，不符合题意；
B、比热是物质的属性，与状态有关，与温度无关，故B正确，不符合题意；
C、橡皮塞冲出的瞬间，气体的内能转化为塞子的机械能，气体的内能减小，温度降低，故C正确，不符合题意；
D、橡皮塞冲出的瞬间，气体的内能转化为塞子的机械能，与做功冲程的能量转化形式相同，故D错误，符合题意。
故答案为：D。
26．冷水的质量为m，温度为t1，吸收一定热量后，温度升高到t；另有质量为2m 的热水，如果放出同样热量后温度也降到t，那么热水原来的温度应是 (　　)
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】温度及温度的测量；温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】根据吸热公式求出冷水吸收的热量，因为Q吸=Q放，再根据放热公式求出热水原来的初温。
【解答】设热水原来的温度为t0：
冷水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t1），
Q吸=Q放，
热水放出的热量：
Q放=c2m（t0-t）=cm（t-t1），
解得：
，故C正确。
故答案为： C。
二、填空题
27．2021年5月10日，成都市某小区电梯内发生一起电瓶车自燃事故。
（1）电瓶车自燃的原因很多，常见的是由于电源短路，形成大电流并产生大量的热。这一过程中，化学能转化为电能，电能再转化为　 　能。
（2）针对上述电梯内电瓶车自燃隐患，宁波市未雨绸缪，早就采取了相应的措施，其中“阻车感应系统”已在多个小区推行。如图所示是某阻车感应系统在电梯轿厢内的信息传递示意图，一旦电瓶车进入电梯，就会被摄像头检测到，语音告警器将进行语音提示，同时电梯门不会关闭。这一信息传递过程与反射弧类似，图中的②类似于反射弧中的　 　。
【答案】（1）内能
（2）神经中枢
【知识点】应答性反应与反射弧；温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】电流的热效应是将电能转化成热能，导致温度升高。反射弧包括感受器（接受外界刺激），传入神经和传出神经（传递信息），神经中枢（处理信息），效应器（做出反应）。
【解答】（1）、电源短路后形成大电流并产生大量的热，所以是将电能转化成内能。所以填内能。
（2）、图中②智能控制器起的作用是处理信息的作用，类似于反射弧中的神经中枢，所以填神经中枢。
28． 《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代机械或工具。
（1）筒车是一种以水流作动力，用来取水的机械，如图甲所示。其工作原理是将水的　 　能转化为水的重力势能；
（2）如图乙是我国古代发明的取火器的模型图。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒立刻燃烧起来。其原理是通过　 　的方式改变内能，使简内空气内能　 　，磁度升高，达到艾绒的着火点。
【答案】（1）动能
（2）外界对物体做功；增加
【知识点】能量的相互转化和转移；内能；物体内能的改变方法
【解析】【分析】 改变物体内能的方式主要有两种： 做功和热传递 ；外界对物体做功，内能增加；物体对外界做功，内能减小；
【解答】（1） 筒车是一种以水流作动力，用来取水的机械，如图甲所示。其工作原理是将水的动能转化为水的重力势能；
（2） 如图乙是我国古代发明的取火器的模型图。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒立刻燃烧起来。其原理是通过外界对物体做功的方式改变内能，使简内空气内能增加，磁度升高，达到艾绒的着火点。
故答案为：（1）动能（2）外界对物体做功；增加。
29．为了比较液体a和液体b的比热大小，小宁分别称取相同质量的a和b，在初温相同条件下，利用如图所示装置在沸水中加热
（1）做功和热传递是改变物体内能的两种途径。本实验中，液体a、b内能增加的途径是　 　。
（2）实验过程中，小宁观察到温度计甲的示数变化始终比乙快。由此可知，液体a的比热ca与液体b的比热cb的大小关系是：ca　 　cb。
【答案】（1）热传递
（2）<
【知识点】物体内能的改变方法；比热容
【解析】【分析】（1）热传递改变物体内能的本质为能量的转移，做功改变物体内能的本质为能量的转化；
（2）根据Q=cm△t分析判断。
【解答】（1）根据图片可知，液体a、b吸收外面烧杯内水中的热量使自己温度升高，因此增加内能的方法为热传递。
（2）两个试管都放入同一烧杯中，则相同时间内二者吸收相同的热量，而甲的示数变化大于乙的示数变化，根据Q=cm△t可知，液体a的比热容30．如图是电热液体蚊香器，工作时内部的发热部件对蚊香液加热，一段时间后，其项部有“白雾”飘出，房间里弥漫着蚊香液的清香，起到驱蚊和灭蚊的作用。
（1）发热部件使蚊香液温度升高，该过程主要通过　 　，使蚊香掖的内能增加(填“做功"或“热传递”)；
（2）“白雾”是蚊香液先汽化后　 　形成的(填物态变化名称)；
（3）房间里弥漫着清香说明分子在不停地做　 　。
【答案】（1）热传递
（2）液化
（3）无规则运动(热运动)
【知识点】液化及液化现象；物体内能的改变方法
【解析】【分析】改变内能的方式有做功和热传递，同时还考查了分子的动理论的相关知识。
【解答】（1） 发热部件使蚊香液温度升高 ，该过程为热传递；
（2）白雾为液态，故是液化的结果；
（3） 房间里弥漫着清香说明分子在不停地做无规则运动(热运动) 。
故答案为：（1）热传递；（2）液化；（3） 无规则运动(热运动)
31．如图甲所示，是陆游在《老学庵笔记》记录的一种省油灯，可通过每晚更换夹层中的冷水达到“可省油之半”的目的，该省油灯的结构如图乙所示，请回答下列问题：
（1）在夹层中加水，通过　 　(填“做功”或“热传递”)的方式降低油温，减少了油的蒸发，达到省油目的。这主要是利用水的　 　的特性，可以吸收更多的热量。
（2）燃烧一段时间，灯油质量减少了15克，则这15克灯油完全燃烧放出的热量为　 　焦。
【答案】（1）热传递；比热(较)大
（2）6.9×105
【知识点】物体内能的改变方法；比热容；燃料的热值
【解析】【分析】 （1）①改变内能的方法：做功本质是能量的转化，热传递的本质为能量的转移。
②水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，据此分析；
（2）根据Q放=mq求出15克灯油完全燃烧放出的热量。
【解答】 （1）①在夹层中加水，水通过热传递的方式吸收油的热量，使油的温度降低，减少了油的蒸发，达到省油目的；
②因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，因此在夹层中加水，可以吸收更多的热量；
（2）15克灯油完全燃烧放出的热量为：Q放=mq灯油=15×10-3kg×4.6×107J/kg=6.9×105J。
三、实验与探究题
32．某学校科技节推出了一种新型保龄球游戏，参赛者将保龄球从一个斜坡上由静止释放，滚上另一个斜坡后撞击斜坡上的塑料瓶，撞倒塑料瓶数量多者获胜。小明提出疑问：保龄球撞倒塑料瓶的数量是否与斜坡倾角大小θ有关 于是设计了如图甲所示的装置。
（1）若不考虑阻力，保龄球在左侧斜坡下滑过程中机械能　 　(填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）为保证每次保龄球冲上右侧斜坡的初速度不变，小明的做法是　 　。
（3）经过多次实验得到数据如图乙。小明判断将斜坡放平(θ=0°)，保龄球撞击的塑料瓶数量最多，其依据是　 　。
（4）若将保龄球置于Q 点由静止释放，请分析是否能完成以上实验，并说明理由：　 　。
【答案】（1）不变
（2）让保龄球从同一位置由静止释放
（3）由图乙可知，角度越小，保龄球撞击的塑料瓶数量越多
（4）不能，因为保龄球能到达的最高点低于塑料瓶的位置
【知识点】动能的影响因素；机械能守恒
【解析】【分析】（1）只有机械能之间的相互转化时，机械能守恒。
（2）保龄球从同一位置由静止释放，到达水平面时速度相同，因为转化为重力势能相同，球的动能相同。
（3）根据图乙进行分析，可知角度越小，保龄球撞击的塑料瓶数量越多，据此进行推测。
（4）机械能守恒，所以保龄球能到达的右侧的最高点与Q点等高。
【解答】（1）不考虑阻力，则机械能没有转化为其他形式的能，只有机械能内部转化，可知机械能不变。
（2）让保龄球从同一位置由静止释放，保龄球达到水平面是的初速度相同。
（3）由图乙可知，角度越小，保龄球撞击的塑料瓶数量越多，故推测若角度为零，则保龄球撞击的塑料瓶数量最多。
（4）将保龄球置于Q 点由静止释放，机械能守恒，在右侧保龄球能到达的最高点与Q点等高，撞击不到塑料瓶，所以不能完成实验。
33．某校科学小组开展“设计纸桥承重”项目。活动中，同学们发现将纸折成“W”形作为桥面比直接用白纸平铺作为桥面承重能力强。如图：
查阅资料：“W”形折叠属于瓦楞结构。瓦楞纸板由交替的平面层和 W”形波浪层组成，具有质量轻、强度高的特点，广泛应用于包装、建筑等领域。
该小组同学为探究“W”形瓦楞结构的承重能力与哪些因素有关，设计了以下实验：
小组同学选择厚度相同的牛皮纸，制作三种不同波浪高度(5mm、10mm、15mm)的“W”形瓦楞结构模型并在上方铺上一张卡纸，其余条件相同。为测量承重能力，将模型水平放置，在卡纸上方逐渐添加细沙，直至模型弯曲超过2cm，测量此时细沙总质量。
（1）实验中，为测量承重能力通过观察测量模型弯曲超过2cm时的细沙总质量，这种研究方法是　 　(填“控制变量法”或“转换法”)；
（2）下表为某小组得出的实验数据：
波浪平均高度(mm) 5 10 15
最大承重(g) 352 658 465
根据数据，该小组能得出的结论：　 　；
（3）应用拓展
①快递运输中防震包装盒，常使用泡沫、塑料等弹性材料来制作瓦楞结构。请从能量角度解释选用这些材料的好处　 　；
②植物细胞　 　(填细胞结构)的蜂窝状结构与瓦楞结构相似，从而提高植物细胞的支撑能力，体现了“结构与功能相适应”“结构决定性质”的重要科学观念。
【答案】（1）转换法
（2）瓦楞结构的承重能力与波浪高度有关，随波浪高度先增大后减小
（3）泡沫塑料具有弹性，将动能转化为弹性势能，与瓦楞纸箱共同起到缓冲作用，减少运输过程中物品的震动和损坏；细胞壁
【知识点】实验步骤的探究；动能和势能的转化与守恒；机械能守恒
【解析】【分析】（1）根据科学研究方法的定义进行解答；
（2）根据实验数据推论研究对象之间的关系；
（3）根据机械能的转化和细胞结构的相关作用进行解答。
【解答】（1）为了探究 “W”形瓦楞结构的承重能力与哪些因素有关 ， 将模型水平放置，在卡纸上方逐渐添加细沙，直至模型弯曲超过2cm，测量此时细沙总质量 ，这个方法属于转换法；
（2）根据实验数据可以分析得出：瓦楞结构的承重能力与波浪高度有关，随波浪高度先增大后减小；
（3）泡沫塑料具有弹性，能将动能转化为弹性势能，与瓦楞纸箱共同起到缓冲作用，减少运输过程中物品的震动和损坏；植物细胞中起到支撑作用的结构为：细胞壁。
34．小金在观看台球比赛时发现：有时运动的白球去撞击一个静止的球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动。
该同学想：白球碰撞后立即静止，被撞的球是以白球撞前相同大小的速度运动出去的吗
他设计了下述实验方案：将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上，取两个相同的台球A、B，A球置于轨道左端斜面上某处，测出该点到水平桌面的高度h1，如图乙所示。释放A球，A球向前运动并冲上轨道右端斜面能到达的最高点，测出该点的高度h2。再将A球置于轨道左端斜面上同一处静止，将B球静置于轨道的水平部分，如图丙所示。释放A球，A球撞击B球后，A球静止，B球向前运动并冲上轨道右端斜面能到达的最高点，测出该点的高度h3通过比较h2与h3的大小关系即可作出判断。
（1）B球由静止变为运动是因为B 球在碰撞中获得了 　 　；
（2）vA表示碰撞前瞬间A球运动速度，vB表示B球被撞后开始运动的速度。若vA=vB，则h2，h3的大小关系是　 　；
（3）在实际实验中，测出的h2，h3总小于h1，则导致这一现象的原因　 　；
（4）分析实验之后，小金改用摩擦更小的实验装置重复实验，预测h2'，h3'的值将　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)原先测定的值。
通过实验查阅资料，他发现只有当体积和质量均相同的两球，而且球心在同一直线上相碰时，才可能出现上述现象。
【答案】（1）动能
（2）
（3）无法克服摩擦力，且碰撞时存在能量损耗
（4）大于
【知识点】摩擦力的存在；能量的相互转化和转移；能量的转化与守恒定律；势能的影响因素；机械能守恒
【解析】【分析】（1）物体由于运动而具有的能量称为动能，动能和势能统称为机械能。
（2）机械能守恒，最高点速度均为零，可知高度相同。
（3）由于实际实验过程中机械能不守恒，所以最高点会变低。
（4）重力势能与物体的质量和高度有关，质量一定时，高度越高，重力势能越大。
【解答】（1）A撞击B，A的能量转移到B上，B由于获得动能而开始运动。
（2）vA=vB，说明没有能量损耗，由机械能守恒可知，小球能到达的最高点相同，即。
（3）小球和轨道之间存在摩擦，由部分机械能转化为内能，小球在碰撞时也会有部分能量损耗，所以机械能减小，小球能到达的最高点降低。
（4）减小摩擦力，克服摩擦力所做的功减小，到达最高点时的机械能更大，高度更高。
35．能量转化和守恒定律是自然界普遍遵循的定律。小塘设计了如图所示的电路，验证电阻消耗的电能与水吸收的热量是守恒的。为寻找适合用于验证能量守恒的最佳电阻值，进行了如下探究。(电源电压不变，装置气密性良好)
【实验步骤】
①将阻值为1Ω的电阻丝接入电路，如图连接并安装好装置；
②在内筒中加入初温为t0的适量水 m克，并盖紧盖子；
③闭合开关，将滑动变阻器滑片移动至适当位置后，记录此时电流表示数为2A；
④加热过程中不断上下缓慢移动搅拌器，当温度升高了30℃时，记录；
⑤多次更换不同电阻的电热丝并控制电流不变，重复上述实验并记录相关数据。
⑥分别计算电热丝消耗电能和水吸收热量并计算能量之比。
【实验记录与处理】
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8
电流值(A) 2 2 2 2 2 2 2 2
电阻丝阻值(Ω) 1 2 3 4 5 6 7 8
电热丝消耗电能与水吸收热量之比 1.56 1.50 1.26 1.19 1.17 1.15 1.11 1.10
（1）上下移动搅拌器的目的：　 　。
（2）请将步骤④补充完整 　 　。
（3）当电阻丝电阻从1Ω更换至 2Ω重复实验时，滑动变阻器将向　 　(选填“左”或“右”)滑动。
（4）分析表中数据后，请选择出本实验最佳电阻值并写出判断依据：　 　。
【答案】（1）使水受热均匀
（2）加热时间
（3）左
（4）8Ω， 能量比值最接近1 (1.10) ， 能量损失最小
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】电流流经导体时，会产生电热，电热的大小通过W=I2Rt来计算。
【解答】（1）因为液体是局部受热，所以需要通过搅拌混合来使整体均匀受热。
（2）电热丝消耗的电能由W=I2Rt计算得到，所以实验中需要记录加热时间。
（3）实验中要求使电流大小不变，根据R=U/I，可知电源电压不变，电路中总电阻不变，所以当电阻丝电阻增大，滑动变阻器接入在电路中的电阻需要减小，即滑片向左移动。
（4）根据表格数据，当电阻丝阻值为8Ω时，消耗的电能与水吸收的热量最接近，说明能量损耗最小。
36． 在制作“简易制氧机”项目式学习中，师生共同制定了如表所示的评价表。小组同学通过对照评价表自评后，完成了如图所示的简易制氧机从1.0到3.0版的迭代。已知使用制氧机的具体操作是量取一次保健吸氧所需过碳酸钠固体 置于塑料瓶中，再加入一定量的水和少量的二氧化锰。
简易制氢机评价表
评价指标 优秀 合格 待改进
稳定性 摆放平稳，不易倒伏 摆放较平稳，轻碰后易倒伏 摆放不稳定，不碰即倒
产氧速率 产氧速率适中，适合人体呼吸 产氧速率略快或略慢 产氧速率过快或过慢，不适合人体呼吸
氧气湿度 适宜呼吸，让人体感觉舒适 偏干燥或潮湿，呼吸道略有不适 过于干燥或潮湿，呼吸道极度不适
请回答：
（1）对1.0版的制氧机进行测试时，发现塑料瓶瓶壁微烫。则说明该反应是　 　反应。
（2）从评价指标看，2.0版的制氧机将发生装置和加湿装置固定相贴的作用是　 　。
（3）3.0版的制氧机，发生装置中标注了a、b、c三条不同季节的水位线，以控制不同季节产氧速率的大致稳定。c为夏季的水位线，原因是　 　。
（4）制氧机使用后会残留大量含碳酸钠的废液，需调节至中性才能排放。则可以向废液中加入的过量试剂是　 　。
【答案】（1）放热
（2）提高制氧机的稳定性
（3）由于夏季环境温度高于冬季，故反应速率较快，需要较高的水位来稀释反应物，通过降低反应物浓度来减慢反应速率；同时，较多的水可以吸收较多的热量
（4）氯化钙
【知识点】盐的性质及用途；复分解反应及其应用；影响化学反应速率的因素；化学能与内能的转化
【解析】【分析】（1）反应放热，导致塑料瓶因吸热而发烫。
（2）由表中数据可知，稳定性好的装置在评级中为优秀，所以需提高装置的稳定性。
（3）温度高、反应物的浓度大，反应速度快。
（4）所加试剂可过量，说明该试剂呈中性。
【解答】（1）塑料瓶瓶壁微烫，说明反应放出热量，塑料瓶因吸收热量而发烫。
（2）加湿装置质量较大，将发生装置和加湿装置固定相贴可以提高制氧剂的稳定性。
（3）夏季温度高，反应速度快，所以需要更多的水来稀释反应物，降低反应物的浓度从而减缓制氧速度，且水的比热容大，更多的水吸收的热量更多，所以夏季水位线最高。
（4）氯化钙与碳酸钠反应产生碳酸钙沉淀和氯化钠，氯化钠呈中性，且过量的氯化钙也呈中性，所以应加入过量的氯化钙使滤液调整至中性。
四、综合题
37． 2024年9月25日，中国东风-31AG型洲际导弹划破天际，精准命中太平洋目标海域。洲际导弹的飞行过程分为初段OA、中段AB、末段BC三个阶段，如图所示。飞行初段，发动机内燃料燃烧推动导弹加速上升。飞行中段，发动机关闭，导弹依靠惯性在钱学森弹道飞行。飞行末段，发动机再次打开，急速坠落的导弹，还会释放多个干扰弹，大大降低拦截成功率。
请回答下列问题：
（1）导弹飞行初段，其能量主要来自燃料储存的　 　；
（2）导弹飞行中段，距离地面等高的a、b两点速度的大小关系：va　 　vb（选填“大于”“小于”或“等于”）；
（3）导弹飞行末段，除干扰弹外，导弹不断加速俯冲，从被发现到命中攻击点仅需十几秒。若某拦截导弹发射点距离攻击点60km，推力为1×105N，最大功率为3×108W，该拦截导弹能否成功拦截东风-31AG型洲际导弹，请计算说明　 　。
【答案】（1）化学能
（2）大于
（3）根据可得该拦截导弹的最大速度：，拦截导弹发射点距离攻击点60km，拦截导弹飞行的最短时间：，导弹飞行末段，除干扰弹外，导弹不断加速俯冲，从被发现到命中攻击点仅需十几秒，比较可知该拦截导弹不能成功拦截东风-31AG型洲际导弹。
【知识点】速度与物体运动；功率计算公式的应用；化学能与内能的转化
【解析】【分析】 （1）燃料具有化学能；
（2）导弹飞行过程中，与空气摩擦生热，机械能转化为内能，机械能减小，距离地面等高的a、b两点，其重力势能相等，所以b处动能较小，据此比较其在距离地面等高的a、b两点速度的大小关系；
（3）根据计算该拦截导弹的速度，拦截导弹发射点距离攻击点60km，根据速度公式计算拦截导弹飞行的时间，
导弹飞行末段，除干扰弹外，导弹不断加速俯冲，从被发现到命中攻击点仅需十几秒，比较可知该拦截导弹是否能成功拦截东风-31AG型洲际导弹。
【解答】 （1）导弹飞行初段，其能量主要来自燃料储存的化学能；
（2）导弹飞行过程中，与空气摩擦生热，机械能转化为内能，机械能减小，距离地面等高的a、b两点，其重力势能相等，所以b处动能较小，速度较小，即距离地面等高的a、b两点速度的大小关系是va大于vb；
（3）根据可得该拦截导弹的最大速度：，
拦截导弹发射点距离攻击点60km，拦截导弹飞行的最短时间：，
导弹飞行末段，除干扰弹外，导弹不断加速俯冲，从被发现到命中攻击点仅需十几秒，比较可知该拦截导弹不能成功拦截东风-31AG型洲际导弹。
21世纪教育网(www.21cnjy.com) 32 / 32

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