3. 如图所示的四个示例的能量转化过程中,与汽油机做功冲程相同的是 (
C
)
甲 乙

丁
(第3题图)
A.图甲中反复弯折铁丝
B.图乙中压缩空气
C.图丙中盒内燃气推出盒盖
D.图丁中取暖器通电后电热丝发热
答案:3. C
解析:
【分析】
首先明确汽油机做功冲程的能量转化是内能转化为机械能。接下来逐一分析各选项的能量转化:图甲反复弯折铁丝,是机械能转化为内能;图乙压缩空气,是机械能转化为内能;图丙中燃气推出盒盖,是内能转化为机械能;图丁电热丝发热,是电能转化为内能。需找到与做功冲程能量转化相同的选项,即内能转化为机械能的过程,对应图丙,据此判断答案。
【解析】
汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能的过程,对各选项分析如下:
A选项:反复弯折铁丝,人对铁丝做功,机械能转化为铁丝的内能,铁丝温度升高,不符合做功冲程的能量转化;
B选项:压缩空气时,对空气做功,机械能转化为空气的内能,使空气内能增加、温度升高,不符合;
C选项:盒内燃气推出盒盖,燃气对盒盖做功,燃气的内能转化为盒盖的机械能,符合做功冲程的能量转化;
D选项:取暖器通电后电热丝发热,消耗电能,得到内能,是电能转化为内能,不符合。因此答案选C。
【答案】
C
【知识点】
能量的转化、汽油机的冲程
【点评】
本题考查不同过程的能量转化,解题关键是明确汽油机做功冲程的能量转化形式,再准确分析每个实例的能量变化,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.7
4. 在研究做功与内能改变的关系时,在玻璃瓶内装少量的水,用塞子塞紧,并用气筒往瓶内打气,当瓶内压强大到一定程度时,瓶塞就会跳出来。
(1)在这一实验中,你应当注意观察的是 (
D
)
A. 打气过程
B. 打气时瓶内水的情况
C. 瓶塞跳起的现象
D. 瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象
(2)在你认为应当观察的一项中,你所观察到的现象是
瓶口处出现白雾
,这一现象所说明的问题是
气体对外做功,内能减少
。
答案:4. (1) D (2) 瓶口处出现白雾 气体对外做功,内能减少
解析:
【分析】
本题考查做功与内能改变的关系实验,解题思路:首先明确实验目的是探究做功对物体内能的影响,需找到能直接反映内能变化的关键现象;实验中瓶塞跳起瞬间,瓶内气体对外做功,内能变化会伴随水蒸气液化,因此要重点观察该瞬间的现象,而非打气过程或瓶塞跳起本身。
【解析】
(1)本实验核心是研究做功与内能改变的关系,瓶塞跳起瞬间,瓶内气体对外做功,内能发生变化,对应的现象是瓶内水蒸气的液化,因此应观察瓶塞跳起瞬间瓶内的现象,故选D。
(2)当瓶塞跳起时,瓶内气体对外做功,内能减少,温度降低,瓶内的水蒸气遇冷液化成小水滴,形成白雾,因此观察到的现象是瓶口处出现白雾,该现象说明气体对外做功,内能减少。
【答案】
(1) D (2) 瓶口处出现白雾 气体对外做功,内能减少
【知识点】
做功改变物体内能、液化现象
【点评】
本题通过经典实验考查实验观察的重点及现象分析,需明确实验目的,理解气体对外做功时内能变化的表现,结合液化知识分析现象,属于基础实验题。
【难度系数】
0.6
5. 上课时,老师给同学们演示了“水也能使某些液体沸腾”的实验:将适量的酒精倒入试管中,塞上木塞,然后浸入有热水的烧杯中,如图所示。一会儿,观察到试管中的酒精沸腾起来,接着听到“砰”的一声,木塞冲出了试管口。
(1)烧杯中温度计示数如局部放大图所示,则热水的温度为
98
℃。
(2)从实验中可知酒精的沸点
小于
(选填“大于”“小于”或“等于”)热水的温度。
(3)木塞冲出试管口的瞬间,酒精的温度降低,内能
减小
(选填“增大”或“减小”),这是通过
做功
的方式改变酒精的内能。

(第5题图)
答案:5. (1) 98 (2) 小于 (3) 减小 做功
解析:
【分析】
本题包含三个小问题:首先读取温度计示数,需先确定温度计分度值,再对应液柱刻度;其次判断酒精沸点与热水温度的关系,要依据液体沸腾的条件;最后分析木塞冲出时酒精内能的变化及改变方式,需结合做功改变内能的原理。
【解析】
(1)温度计的分度值为1℃,观察局部放大图可知,液柱上表面与98℃刻度线对齐,因此热水的温度为98℃。
(2)液体沸腾的条件是:达到沸点,且持续吸热。试管中的酒精能沸腾,说明酒精可从热水中持续吸热,即热水温度高于酒精的沸点,因此酒精的沸点小于热水的温度。
(3)木塞冲出试管口时,酒精对木塞做功,将自身内能转化为木塞的机械能,所以酒精的内能减小;这种通过做功实现内能与其他形式能转化的方式,属于做功改变物体的内能。
【答案】
(1) 98 (2) 小于 (3) 减小;做功
【知识点】
温度计读数、沸腾条件、内能的改变
【点评】
本题结合实验场景考查基础物理知识,涵盖温度计读数、沸腾条件和内能改变的知识点,题目贴近实验,注重基础概念的应用,难度适中。
【难度系数】
0.5