資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
新中考 核心考點復習 07 能量
模塊一 機械能
1. 動能與勢能
（1）動能
① 定義：物體由于運動具有的能量
② 影響因素：物體的質量和物體運動的速度
（2）重力勢能
① 定義：物體由于被舉高而具有的能量
② 影響因素：物體的質量和物體所處的高度
（3）彈性勢能
① 定義：物體由于發生彈性形變而具有的能量
② 影響因素：物體發生彈性形變的程度
2. 機械能及其轉化
（1）機械能：物體的動能和勢能之和
（2）物體動能和勢能的轉化（不計能量損失）
（3）機械能守恒：如果只有動能和勢能的相互轉化，機械能的總量就保持不變
如圖所示，粗糙程度相同的斜面與水平面在a點相連，彈簧左端固定在豎直墻壁上，彈簧處于自由狀態時右端在b點，小物塊從斜面的c點由靜止自由滑下，與彈簧碰撞后又返回到斜面上，最高到達d點。下列說法正確的是（　　）
A．彈簧被壓縮到最短時，彈性勢能最小
B．小物塊從c向a運動的過程中，重力勢能減小
C．小物塊從b向a運動的過程中，動能增加
D．小物塊在整個運動過程中，機械能守恒
將皮球從離地某一高度O點處水平拋出，球落地后又彈起。它的部分運動軌跡如圖所示。下列說法正確的是（　　）
A．皮球經過同一高度的A、B兩點時動能相等
B．皮球第一次反彈后到達最高點P點時速度為零
C．皮球在D點時的機械能小于在C點時的機械能
D．若將皮球表面涂黑，則會在地面M、N兩點留下兩個大小相等的黑色圓斑
如圖，輕質彈簧豎直放置，下端固定于地面，上端位于O點時彈簧恰好不發生形變。現將一小球放在彈簧上端，再用力向下把小球壓至圖中A位置后由靜止釋放，小球將豎直向上運動并脫離彈簧，不計空氣阻力，則小球（　　）
A．運動至最高點時，受平衡力作用
B．被釋放瞬間，所受重力大于彈簧彈力
C．從A點向上運動過程中，速度先增大后減小
D．從O點向上運動過程中，重力勢能轉化為動能
模塊二 內能
1. 內能
（1）定義：物體內部所有分子熱運動的動能和勢能的總和，一切物體都具有內能
（2）影響因素：物體的溫度、質量、狀態等
① 溫度：同一物體，溫度越高，內能越大，溫度降低時內能減小
② 質量：在溫度、材料及其它因素一定的條件下，質量越大，物體的內能越大
③ 狀態：同一物體在不同狀態下其內能不同
（3）改變物體內能的方式
方式 熱傳遞 做功
實質 內能的轉移 內能與其它形式能之間的轉化
說明 條件：物體間存在溫度差 方向：能量從高溫物體傳遞到低溫物體，直到溫度相等為止 外界對物體做功，物體的內能增加 物體對外界做功，物體的內能減小
聯系 熱傳遞和做功對改變物體的內能是等效的
2. 溫度、內能、熱量的區別與聯系
（1）定義：在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做熱量
溫度 內能 熱量
概念 表示物體的冷熱程度，反映了分子熱運動的劇烈程度 物體內部所有分子熱運動的動能和勢能的總和，是能量的一種形式 在熱傳遞過程中傳遞內能的多少
單位 攝氏度°C 焦耳J 焦耳J
表達方式 只能說物體的溫度是多少，不能說傳遞和轉移 只能說具有、增加或減小 只能說吸收或放出
存在形式 狀態量 狀態量 過程量
（2）聯系
① 物體的溫度變化，其內能一定變化，但不一定吸收或放出熱量
② 物體內能變化，其溫度不一定變化，也不一定吸收或放出熱量
③ 物體只吸收或放出熱量，其內能一定變化但溫度不一定變化
3. 比熱容
（1）定義：單位質量的某種物質溫度升高（或降低）1°C所吸收（或放出）的熱量，用符號表示
（2）單位：焦/（千克攝氏度），符號為J/（kg°C），讀作焦每千克攝氏度
（3）說明
① 比熱容是反映物質自身性質的物理量，不同的物質，比熱容一般不同
② 同種物質，在不同狀態下比熱容一般不同
（4）物質吸放熱的計算
① 公式：
② 變形公式：求質量，求溫度變化量
4. 熱機
（1）熱機：通過做功將內能轉化為機械能的機器
（2）內燃機：燃料在機器氣缸內燃燒的機器
（3）沖程：活塞從氣缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程
（4）四沖程汽油機的工作過程
名稱 吸氣沖程 壓縮沖程 做功沖程 排氣沖程
示意圖
進氣門 打開 關閉 關閉 關閉
排氣門 關閉 關閉 關閉 打開
火花塞 未點火 未點火 點火 未點火
活塞 向下運動 向上運動 向下運動 向上運動
能量轉化 ———— 機械能轉化為內能 內能轉化為機械能 ————
（5）四沖程汽油機的工作中的“241”：曲軸轉兩圈，活塞在氣缸內往復運動完成一個工作循環四個沖程，其中有一次對外做功的做功沖程
5. 熱值
（1）定義：1千克（或1立方米）某種燃料完全燃燒時放出的熱量，用符號表示
（2）單位：焦/千克，符號J/kg （或焦/立方米，符號J/m3）
（3）說明：熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關，與燃料的形狀、質量、體積和是否完全燃燒均無關
（4）物質完全燃燒放熱計算
① 固體和液體：，代表燃料的質量
② 氣體：，代表燃料的體積
下列關于熱現象的說法正確的是（　　）
A．0℃的冰，其內能為零
B．同一物體溫度升高，內能增加
C．物體吸收的熱量越多，其溫度越高
D．物體的溫度越高其含有的熱量越多
關于溫度、熱量和內能，下列說法不正確的是（　　）
A．溫度高的物體內能不一定大
B．物體的溫度升高，不一定是外界對物體做功
C．內能少的物體不可能將能量傳給內能多的物體
D．物體吸收熱量，溫度不一定升高
下列都是教材中的實驗，其中為了說明“對物體做功，物體內能增加”的是（　　）
A．圖甲：手帕摩擦塑料絲后，塑料絲散開
B．圖乙：縫衣針與磁鐵摩擦后，有了磁性
C．圖丙：加熱后，水蒸氣把木塞沖出試管
D．圖丁：迅速下壓活塞后，浸過乙醚的棉花燃燒
下列關于煎、炒、蒸、拌烹調中所包含的科學知識說法正確的是（　　）
A．煎：煎鍋一般用鐵制造，主要是利用了鐵的比熱容大
B．炒：主要是通過做功的方式使菜的內能增加
C．蒸：是通過熱傳遞和高溫水蒸氣液化放熱，使飯蒸熟
D．拌：香蔥和豆腐要拌著才能入味，說明分子間有引力
小明根據下表提供的幾種物質的比熱容得出以下四個結論，其中正確的是（　　）
幾種物質的比熱容[J/(kg ℃)]
水4.2×103 冰2.1×103
酒精2.4×103 沙石0.92×103
煤油2.1×103 鋁0.88×103
水銀0.14×103 銅0.39×103
A．固體的比熱容一定小于液體的比熱容
B．物質由固態變為液態，其比熱容不變
C．100g酒精用去一半后，其比熱容變為1.2×103J/( kg ℃)
D．質量相等的鋁塊和銅塊，升高相同的溫度，鋁塊比銅塊吸收的熱量多
如圖是用相同的加熱裝置對a、b、c三種固體加熱時它們的溫度隨時間變化的圖像。下列對圖像的分析正確的是（　　）
A．t1﹣t2 時間內a的溫度不變，內能不變
B．如果a、b是同種物質，b的質量大于a的質量
C．溫度從T1升高到T2時，a物質吸收的熱量比b多
D．如果b、c的質量相同，則0﹣t1 時間內b的比熱容大于c的比熱容
2019年春節期間熱映的《流浪地球》被譽為開啟了中國科幻電影元年。這部電影講述了多年以后太陽急速衰老膨脹，無法再給地球提供能量，人類為了拯救地球而點燃木星周圍的可燃氣體，逃離太陽系的故事。其中“點燃木星”將地球推開相當于內燃機的（　　）
A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程
如圖所示三種現象過程中都涉及能量的轉化，下列分析正確的是（　　）
A．圖甲，塞子被彈起時，熱水瓶內水蒸氣對塞子做功，瓶內氣體內能增大
B．圖乙，表示汽油機處于壓縮沖程，能量轉化角度看，與圖甲相似
C．圖丙，表示汽油機處于壓縮沖程，能量轉化角度看，與圖甲相似
D．圖丙，燃料的化學能轉化成燃氣的內能，再轉化成機械能
模塊三 能量轉化計算
1. 能量轉化與守恒
（1）能量的形式：能量有機械能、內能、化學能、電能、核能等多種形式，各種形式的能量不是孤立的，而是相互聯系的
（2）能量的轉化與守恒定律：能量既不會消滅也不會創生，它只會從一種形式轉化為另一形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變
（3）能量轉化和轉移的特點：具有方向性
2. 能量轉化計算
（1）基本思路
① 明確能量是從何種形式轉化為另一種形式
② 實現能量轉化需要一定的設備，由于設備本身的限制，不可能將一種能量完全轉化為另一種能量，因此要注意轉化效率
（2）常見轉化形式
① 化學能轉化為內能：或，例如燃氣灶燒水過程
② 機械能轉化為內能：，例如摩擦生熱過程
③ 電能轉化為內能：，例如電水壺燒水過程
④ 光能轉化為內能：，例如太陽能熱水器燒水過程
其中P表示輻射功率，單位為，S表示太陽能板的有效面積，單位為，t表示照射時長，單位為s
⑤ 化學能轉化為機械能：，例如燃油車正常行駛過程
⑥ 光能轉化為機械能：或，例如太陽能汽車正常行駛過程
⑦ 電能轉化為機械能：，例如電動汽車正常行駛過程
⑧ 機械能轉化為電能：或，例如風電轉化裝置正常使用過程
⑨ 光能轉化為電能：，例如光電轉化裝置正常使用過程
現在燃氣熱水器的使用越來越普遍，如表所示是某燃氣熱水器的技術參數，其中“溫升25℃熱水產率12L/min”含義是每分鐘進水12L，并使水溫升高25℃，已知水的比熱容為4.2×103J/（kg ℃）。
產品名稱 燃氣熱水器
燃氣種類 天然氣
溫升25℃熱產水率 12L/min
（1）如果洗澡過程中持續用水15分鐘，水所吸收的熱量是 J。
（2）已知天然氣的熱值為8×107J/m3，熱水器每分鐘消耗的天然氣為0.025m3，那么熱水器的效率為 。
我國自主研發的某品牌汽車進行技術測試，已知該車在某段長1.2km的水平路面做勻速直線運動，用時40s，汽車在行駛過程中受到的阻力為4000N，汽車在此過程中發動機熱機效率為48%，汽油的熱值q=4.6×107J/kg。在該段測試過程中，汽車的功率為 W，燃燒的汽油為 kg。（計算結果保留兩位小數）
有一種太陽能動力車如圖，它上面的太陽能接收板的有效面積為S＝8m2，天氣晴朗、接收板正對著太陽時，每1m2面積上每1s內接收到的太陽能是1.0×103J，正常運行時這種車將太陽能轉化成機械能的效率可達12%。
（1）正常運行時該車的功率可達 kW。
（2）若該車（含載重）的總質量為160kg，沿水平路面行駛時受到的阻力為總重力的，則它在水平路面上勻速行駛的速度可達 m/s。（g＝10N/kg）
例1.B
解：A、彈簧被壓縮到最短時，其形變程度最大，所以彈簧的彈性勢能最大，故A錯誤；
B、小物塊從c向a運動的過程中，質量不變，高度減小，重力勢能減小，故B正確；
C、小物塊從b向a運動的過程中，物塊不再受到彈力，由于受到摩擦力的作用，其速度會逐漸減小，所以其動能會減小，故C錯誤；
D、小物塊在整個運動過程中，由于摩擦力的作用，其機械能總量會減少，即機械能不守恒，故D錯誤。
故選：B。
練1.1.C
解：A、由圖可知，每次小球反彈后到的最高點都比上一次的最高點要低，說明小球受到空氣阻力，機械能逐漸變小，在A點的機械能大于在B點的機械能；機械能是物體動能與勢能的總和，在AB兩點高度相同則重力勢能相同，所以在A點的動能大于在B點的動能；故A錯誤。
B、從軌跡來看，小球既有水平方向的速度又有豎直方向的速度。小球在最高點時，豎直方向速度為零，但是仍然能往右運動，說明小球還具有水平方向速度；故B錯誤。
C、每次小球反彈后到的最高點都比上一次的最高點要低，說明小球受到空氣阻力，機械能逐漸變小。在C點在在D點之前，故在D點的機械能小于在C點的機械能；故C正確。
D、彈性勢能大小與彈性形變程度有關，黑色圓斑的大小能反應小球彈性形變程度，圓斑越大，形變越大。在M點與在N點小球的動能與重力勢能都為零，又因為小球在M點機械能大于N點機械能，故小球在M點的彈性勢能大于在N點的彈性勢能，故在M點的圓斑要大于在N點的圓斑。故D錯誤。
故選：C。
練1.2.C
解：A、不計空氣阻力，小球在最高點時只受重力作用，不是平衡狀態，故A錯誤；
B、小球被釋放后沿豎直方向加速向上運動，故釋放瞬間，所受重力小于彈簧彈力。故B錯誤；
C、從A點向上運動過程中，可分兩個階段，在小球到達O點前，小球所受合力方向向上，速度不斷增大，離開O點后，其所受合力方向向下，速度不斷變小，故其速度先增大后減小，故C正確；
D、從O點向上運動過程中，小球的質量不變，速度變小，同時高度升高，故動能減小，重力勢能增加，所以動能轉化為重力勢能。故D錯誤。
故選：C。
例2.B
解：A、一切物體的分子都在不停的做無規則運動，所以一切物體都具有內能，0℃的冰塊內能不為零，故A錯誤；
B、同一物體溫度升高，內能一定增加，故B正確；
C、物體吸熱時，內能增大，但溫度可能不變，例如：晶體在熔化過程中雖然繼續吸熱，溫度是不變的，故C錯誤；
D、熱量是個過程量，只有發生熱傳遞時說物體吸收或放出多少熱量，不能說物體具有或含有多少熱量，故D錯誤。
故選：B。
練2.1.C
解：A、內能的大小和溫度、質量、狀態等因素有關，故溫度高的物體，內能不一定大，故A正確。
B、物體溫度升高，內能變大，可能是吸收了熱量，也可能是外界對物體做了功；故B正確。
C、內能小的物體溫度可能高，內能大的物體溫度可能低，故內能小的物體也可能將熱量傳遞給內能大的物體，故C錯誤；
D、物體吸收熱量，溫度不一定升高，如晶體在熔化過程中吸收熱量，但溫度并不變化，故D正確。
故選：C。
例3.D
解：A、圖甲：手帕摩擦塑料絲后，塑料絲散開，說明了為同種電荷互相排斥。故A錯誤；
B、圖乙：縫衣針與磁鐵摩擦后有了磁性，說明縫衣針被磁化。故B錯誤；
C、圖丙：加熱后，水蒸氣把木塞沖出試管，說明物體對外做功，物體內能減小，溫度降低，故C錯誤；
D、圖丁：把活塞迅速地壓下去，浸過乙醚的棉花會燃燒，這是因為壓縮筒內空氣做功，空氣的內能增加，溫度升高，達到了乙醚的著火點，棉花才燃燒起來，故D正確。
故選：D。
練3.1.C
解：A、煎鍋一般用鐵制造，主要是利用鐵具有良好的導熱性，故A錯誤；
B、炒主要是通過熱傳遞的方式使菜的溫度升高，內能增加，故B錯誤；
C、蒸是通過熱傳遞和高溫水蒸氣液化放熱，使飯蒸熟，故C正確；
D、香蔥和豆腐要拌著才能入味，說明分子在做無規則運動，故D錯誤。
故選：C。
例4.D
解：A、液體的比熱容不一定比固體的大，比如：冰比水銀的比熱容大，故A錯誤；
B、同一物質發生物態變化后，比熱容改變。比如水和冰的比熱容不同，故B錯誤；
C、比熱容與物質種類有關，同種物質，狀態不變時，比熱容不會發生變化，酒精用去一半，剩下的比熱容不變，故C錯誤；
D、質量相等的鋁和銅，升高相同的溫度，因為鋁的比熱容大于銅的比熱容，根據吸熱公式Q=Cm△t知，鋁吸收的熱量多，故D正確；
故選：D。
練4.1.B
解：由圖象知：A、t1﹣t2時間內物質a的溫度雖然不變，但繼續吸收熱量，所以其內能增加，故A錯誤；
B、如果a、b是同種物質，比熱容相同，升高相同的溫度時，b的加熱時間長，b吸收的熱量多，根據Q＝cm△t知，b的質量大于a的質量，故B正確；
C、溫度從T1升高到T2時，a物質的加熱時間比b物質短，所以a物質吸收的熱量比b少，故C錯誤；
D、用相同的加熱裝置對質量相同的b、c兩種物質加熱時，0﹣t1時間內兩種物質吸收的熱量相同，c物質升高的溫度較小，由公式c＝可知，c的比熱容大于b的比熱容，故D錯誤。
故選：B。
例5.C
解：影片“流浪地球”中，人類為了拯救地球而點燃木星周圍的可燃氣體，將地球推開，內能轉化為機械能，相當于內燃機的做功沖程。
故選：C。
練5.1.D
解：A、塞子被彈起時，熱水瓶內水蒸氣對塞子做功，將水蒸氣的內能轉化為塞子的機械能，所以瓶內水蒸氣的內能會減小，故A錯誤；
B、乙圖中，此時兩個氣門都關閉，活塞由下向上運動，壓縮氣缸內氣體，則該沖程是壓縮沖程，即是把機械能轉化為內能的過程，與圖甲的能量轉化不同，故B錯誤；
CD、丙圖中，進氣門和排氣門都是關閉的，活塞下行，可以判斷是做功沖程，此沖程中燃料的化學能轉化成燃氣的內能，再轉化成機械能，與圖甲的能量轉化相似，故C錯誤，D正確。
故選：D。
例6.(1)1.89×107；(2)63%
解：（1）由題知，每分鐘進水12L，并使水溫升高25℃，由ρ＝可得，洗澡15分鐘進水質量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×15×12×10﹣3m3＝180kg，
水所吸收的熱量：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×180kg×25℃＝1.89×107J；
（2）熱水器每分鐘消耗的天然氣為0.025m3，所以15分鐘消耗天然氣的體積：
V＝0.025m3/min×15min＝0.375m3，
天然氣完全燃燒放出的熱量：
Q放＝Vq＝0.375m3×8×107J/m3＝3×107J，
熱水器的效率：
η＝×100%＝×100%＝63%。
答：（1）如果洗澡過程中持續用水15分鐘，水所吸收的熱量是1.89×107J；
（2）已知天然氣的熱值為8×107J/m3，熱水器每分鐘消耗的天然氣為0.025m3，那么熱水器的效率為63%。
練6.1.(1)1.2×105；(2)0.22
解：（1）因汽車勻速行駛時處于平衡狀態，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，
所以，此過程中汽車牽引力做的功：
W=Fs=fs=4000N×1.2×103m=4.8×106J，
汽車牽引力做的功率：
P===1.2×105W；
（2）由η=×100%可得，消耗汽油完全燃燒釋放的熱量：
Q放===1×107J，
由Q放=mq可得，消耗汽油的質量：
m==≈0.2kg，
答：（1）汽車的功率為1.2×105W；
（2）燃燒了0.22kg汽油。
練6.2.(1)0.96；(2)6
解：
（1）由題知，正常運行時，這種車將太陽能轉化成機械能的效率可達12%，
∵η＝×100%，
∴2h車轉化成的機械能：
W機＝η×E＝12%×5.76×107J＝6.912×106J，
車的功率：
P＝＝＝960W＝0.96kW；
（2）車的總重力：
G＝mg＝160kg×10N/kg＝1600N，
沿水平路面行駛時受到的阻力：
f＝G＝×1600N＝160N，
∵車做勻速直線運動，
∴牽引力：
F＝f＝160N，
∵P＝Fv，
∴v＝＝＝6m/s。
答：
（1）正常運行時該車的功率可達0.96kW；
（2）在水平路面上勻速行駛的速度可達6m/s。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑