第十二章机械能和内能单元基础检测卷 -2024-2025学年苏科版物理九年级上学期

第十二章 机械能和内能单元基础检测卷 一、选择题 1.下列过程中，属于物体的重力势能转化为动能的是（ ） A. 拉弯的弓把箭射出去 B. 钟表里发条带动齿轮转动 C. 火箭发射升天 D. 小孩荡秋千从高处向低处落下 2.下列关于内能、温度、热量说法正确的是（　　） A．物体温度升高，一定吸收了热量 B．温度高的物体，含有的热量多 C．物体温度升高，内能一定增加 D．0℃的冰的内能为零 3.神舟十六号5月30日9时31分发射。神舟十六号飞行乘组员桂海潮同志的励志故事鼓舞着我们。下列关于正在加速升空的神舟十六号（忽略燃料短时损耗）说法正确的是（　　） A．重力势能不变 B．动能减小 C．机械能不变 D．机械能增大 4.如图所示的四个实例中，在改变物体内能的方式上与其他三个实例不同的是（　　） A．搓手取暖 B．烧煮食物 C．屁股感觉发热 D．瓶塞冲出 5.2022年4月16日，神舟十三号载人返回舱成功着陆，返回舱与大气摩擦温度升高，内能增加。下列事例中物体内能改变方式与它相同的是（　　） A． 汤勺放在热汤中温度升高 B．烧水时水温升高 C．压缩空气温度升高 D．取暖器旁的物体温度升高 6.小明和小华学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验，为了保证实验结论的可靠性，下列措施不合理的是（　　） A． 两杯水的质量应相等 B．两杯水的初温应相等 C．两种燃料质量应相等 D．燃料燃烧时间应相等 7.如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（　　） A. 若m相同，Δt越小，燃料的热值越大 B. 若Δt相同，m越大，燃料的热值越大 C. 若的值越大，燃料的热值越大 D. 若的值越大，燃料的热值越大 8.景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器，如图所示。以牛角做套筒，木质推杆前端粘附艾绒（一种很容易被点燃的物质）。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃，随即将杆拔出，口吹立见火苗，与手推杆入筒过程能量转化过程相同的冲程是（　　） A. B. C. D. 9.如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的甲、乙两组实验装置，下列关于该两组实验的说法正确的是（　　） A. 每组实验中，都需要用到秒表这一测量工具 B. 每组实验中，杯中物质吸收的热量都是根据温度计示数的变化来比较 C. 每组实验中，燃料的质量均应相等 D. 每组实验中，杯中物质的质量均应相等 10.关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　） A. 物体温度升高一定是吸收了热量 B. 1kg的0℃的冰与1kg的0℃的水，内能不同 C. 热传递过程中，内能大的物体放出热量 D. 高温物体含有的热量比低温物体含有的热量多 11.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A. 只要物体放出热量，温度就一定降低 B. 0℃的物体一定具有内能 C. 温度高的物体比温度低的物体内能多 D. 热量只能从内能大的物体传递给内能小的物体 12.下列关于温度、内能和热量的说法，正确的是(    ) A. 0℃的冰没有内能 B. 物体的机械能越多，其内能就越多 C. 物体温度越高，所含热量越多 D. 一桶水的比热容和一杯水的比热容一样大 13.在探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．该实验的目的是探究铁球在水平面上滚动时动能的大小与高度的关系 B．木块被撞击后滑行距离不同，但滑行时所受摩擦力相同 C．该实验中研究的动能是指木块的动能 D．用小车代替木块更便于得到实验结论 14.“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示。小车从粗糙斜面上某高度由静止开始释放，撞击静止于水平面上的木块，将木块推出一段距离。不计空气阻力，下列说法错误的是（　　） A. 小车动能的大小是通过推动木块移动的距离来反映的 B. 小车释放的高度越高，小车推动木块移动的距离越长 C. 小车在斜面向下运动的过程中，动能增加，势能减小，机械能守恒 D. 若木板的表面光滑且足够长，木块被撞击后最终做匀连直线运动 15.如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地 面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（　　） A．小球从A点运动到B点的过程中速度增大 B．小球反弹经过D点时动能为零 C．若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑 D．小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能 16.如图所示，质量为m的小球从某一高度处静止下落，竖直落到直立于地面的轻弹簧上，在A点小球开始与弹簧接触，到B点时小球受到的重力与弹簧的弹力大小相等，C点是小球到达的最低点（不计空气阻力）下列说法正确的是（　　） A．下落过程中，小球重力势能减小、动能增大、小球与弹簧机械能不守恒 B．下落过程中，小球重力势能一直减小、动能先增大后减小、小球与弹簧机械能守恒 C．到达C点时，小球的动能为零，受到的重力等于弹簧的弹力 D．从B到C，小球重力势能减小、动能先增大后减小，弹簧的势能一直增大 二、填空题 17.中国运动员苏翊鸣获得自由式滑雪双板大跳台冠军，图中显示的是苏翊鸣的空中最高处的情形，他从高处下落后________能转化为________能，在空中最高处苏翊鸣的动能________零（选填“为”或“不为”）。 18.小明随爸爸在烈日当空的河边玩要，他发现脚踩在沙子上很烫，而脚踩在河水里却是凉凉的，这是因为水的______较大。火箭发射升空时，燃料通过燃烧将______能转化为燃气的内能，火箭加注的燃料是氢，这是因为氢气密度小且______大。 19.已知铜的比热是铅的倍，现有质量相同的铜块和铅块，它们吸收相同的热量后，铜块升高的温度是铅块升高温度的______倍。 20.今年入冬以来我国大部分地区遭遇强冷空气，为了使双手不至于冻坏，可以两手摩擦使手发热，这是通过___________的方式增加手的内能。洒水车在水平路面上匀速前进并洒水时，它的动能_________，机械能________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 21.如图所示，烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，过一会儿发现瓶塞跳出，可以看到瓶口出现白雾。当瓶塞跳出时，瓶内气体的________能转化为瓶塞的_______能，能量转化的情况与汽油机_________冲程的能量转化情况相同。 22.如图为某单缸四冲程汽油机的　 　冲程，工作时气缸的温度升高，内能　 　，汽油机气缸冷却时是通过　 　方式来改变内能的，完全燃烧100g的汽油放出的热量是　 　J。若该汽油机每秒对外做功25次，那么该汽油机飞轮转速为　 　r/min。（汽油的热值为4.6×107J/kg） 23.小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为______J，另一种液体的比热容为______ J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 24.如图1所示的一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，在此过程中每秒燃气对外做功　 　次。与如图1的汽油机的工作过程中能量转化情况一致的是图2实验中的　 　（填“甲”或“乙”）。如图3是内燃机的能量流向图，根据图中给出的信息，该内燃机的效率为　 　%。已知汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧0.5kg的汽油，按该内燃机的工作效率计算，该汽车获得的机械能是　 　J。 25.如图所示是厨房用的高压锅，在工作过程中高压锅会通过限压阀上的小孔喷出蒸气，小华将自制的风车放在小孔前方成功让风车转了起来，水蒸气推动风车的能量转化过程与汽油机______冲程的能量转化过程相同，在此冲程中燃气的内能______（“增加”/“减小”/“不变”）。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则1min内该汽油机对外做功______次。 26.“自嗨锅”成为当下一种时尚快餐，很受年轻人喜爱。它里面的发热包在将水从加热至沸腾标准气压下的过程中，提供给水的热量至少为       。如果用酒精灯给水加热升高同样温度，需要      酒精。假设酒精完全燃烧有的热量被水吸收， 27.有50kg液化气，液化气的热值取4.2×107J/kg，则液化气全部完全燃烧放出的热量是_______J，若放出的热量有80%被利用，在标准大气压下可把_________kg的水从20℃加热至沸腾[c水=4.2×103J/（kg•℃）]。 28.某新能源环卫车，其燃料为天然气。 （1）为了防止发动机过热，一般用水来冷却，主要是利用了水的_______的特点，若发动机气缸曲轴的转速是2400r/min，则该汽油机每秒钟对外做功______次； （2）对该车进行性能测试时，环卫车以44kW的恒定功率匀速行驶25min，燃烧了2kg的天然气，该天然气完全燃烧放出的热量是_______J，该车发动机的效率是_______%（q天然气=4.4×107J/kg）。 29.若某汽油机飞轮转速为的汽车，在水平路面上行驶，则在内汽油机对外做功______ 次；若汽车行驶过程中消耗汽油，则这些汽油完全燃烧能放出______ 的热量。在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过______ 的方式增加物体内能的。已知汽油的热值为 30.如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关 设定，即可实现24小时无人值守自动作业。 （1）该插秧机使用四冲程汽油机，图乙中汽油机处于 　 　冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每分钟对外做功 　 　次； （2）某段时间插秧机消耗汽油0.21kg，汽油完全燃烧是把 　 　能转化为内能；若这些热量完全被40kg初温45℃的水吸收，则在标准气压下水温升高 　 　℃。[q汽油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 三、解答题 31.如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。小明同学让同一钢球分别从斜面由静止开始滚下，撞击木块。 （1）该实验是通过观察木块移动的距离来判断______（选填“钢球”或“木块”）动能的大小； （2）利用如图所示的实验情景，可以得到的结论是：______； （3）在探究动能的大小与质量关系时，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，要继续完成此实验，下列措施中可行的是：______（选填序号）； ①换质量更大的木块； ②降低第二次钢球的高度； ③换质量更大的钢球； ④换质量更小的钢球； （4）小明由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验，让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动，到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，在水平面运动的整个过程中，克服摩擦力做的功______（选填“相等”或“不相等”）。小车在毛巾和玻璃表面克服阻力做功的功率分别是 P1、P2，则 P1______P2；（选填“＞”或“＝”或“＜”） （5）小明同学尝试改用如图丙所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”，经过思考设计了以下两个实验方案： 实验方案一：探究动能大小与速度的关系：用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离； 实验方案二：探究动能大小与质量的关系：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离； 关于小明的实验方案，______。（填序号） A．只有实验方案一可行 B．只有实验方案二可行 C．两个实验方案均可行 D．两个实验方案均不可行 32.如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器（图中用虚线框表示）分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。 （1）本实验中盛放液体的容器选择 ___________（选填“烧杯”或“易拉罐”）效果较好； （2）两种液体吸收热量的多少可通过 ___________（选填“温度计示数变化”或“加热时间”）比较； （3）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，分析图像可知：A和B两种液体的比热容之比为 ___________；若想自制一个暖手袋，则应选择 ___________（选填“A”或“B”）作为供热物质。 33.为了比较A、B两种液体比热容的大小，物理兴趣小组做了如图甲所示的实验，在两 个相同的试管中，分别装入质量相等的A、B两种液体，将两个试管放入盛有水的同一烧杯中，用酒精灯 加热。 （1）两试管在此烧杯中加热相同的时间，吸收的热量 　 　（选填“相等”或“不相等”）； （2）实验后绘制了温度与时间的关系图像如图乙所示，可见：质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，　 　液体升温较高；质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，　 　液体吸收的热量较多（均选填“A”或“B”）； （3）A和B两种液体的比热容关系是：cA　 　cB（均选填“大于”、“等于”或“小于”）； （4）若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择 　 　（选填“A”或“B”）液体。假如B液体是水，则A液体的比热容为 　 　J/（kg•℃）[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]。 34.下表列出了几种燃料的热值，单位是J/kg。 燃料种类 无烟煤 酒精 煤油 干木材 液态氢 热值 3.4×107 3.0×107 4.6×107 1.2×107 1.4×108 (1) 由表可知，若1g的酒精完全燃烧，可放出热量______ J；放出相同的热量，完全燃烧干木柴与液态氢的质量比是______； (2)如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同，液体a、b的温度在实验过程中一直没有达到沸点，不计热损失。 ①为了验证“燃料完全燃烧时放出的热量是否与燃料的种类有关”，应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过来反映的______(选填“温度计示数”或“加热时间”)； ②比较不同物质吸热升温的特点，应选择______两图进行实验。 35.某太阳能热水器中装有40L的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升 高到60℃，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）热水器中的水所吸收的热量； （2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少立方米的天然气？（天然气的热值为8.4×107J/m3，天然气完全燃烧放出热量的50%被水吸收） 36.某汽车在水平地面上匀速行驶15000m，汽车发动机产生的牵引力所做的功为3×107J，消耗汽油1kg（假设汽油在发动机气缸内完全燃烧，q汽油＝5×107J/kg，g＝10N/kg）。针对这一过程，求： （1）汽车的牵引力； （2）汽车发动机的效率； （3）若这些汽油完全燃烧放出的热量有84%被20℃、100kg的水吸收，则可使水的温度升高多少摄氏度？（1个标准大气压下）。 37.一种全新的压缩燃烧原理可使汽油发动机的效率达到60%．所谓发动机效率是指发动机所做的有用功与汽油完全燃烧释放的热量之比．当前汽油发动机的最高效率约为30%．假 期小明全家驾车去某地旅游，在高速公路上以25m/s的速度匀速行驶1h的过程中，消耗 了6.4kg汽油（完全燃烧），汽车牵引力功率为20kW．（汽油热值q汽油=4.5×107J/kg）.求： （1）该汽车行驶过程中所受到的阻力f； （2）该汽车发动机的效率η； （3）当小明家的汽车采用了全新的压缩燃烧原理后，发动机的效率提升到了50%．若小明全家在一次自驾旅行中，汽车油箱内剩余汽油的质量为16kg．请通过计算说明： 若该车以20kW的功率和25m/s的速度持续匀速行驶，该车能否仅凭剩余油量到达 400km远的目的地？ 1.【解析】A． 拉弯的弓把箭射出去，弓恢复原状，弓的弹性势能减小，箭的质量不变，速度变大，弓的弹性势能转化为动能，故A不符合题意； B．钟表里发条带动齿轮转动，发条的弹性势能转化为齿轮的动能，故B不符合题意； C．火箭发射升天，燃料的内能转化为火箭的动能与重力势能，故C不符合题意； D．小孩荡秋千从高处向低处落下，小孩的质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增加，动能增加，重力势能转化为动能，故D符合题意。 故选：D。 2.【解析】A、一个物体的温度升高，可能是外界对物体做功，也可能是吸收了热量，故A错误； B、热量是一个过程量，不能用“含有”来修饰，故B错误； C、物体的质量一定，温度升高，分子无规则运动的速度加快，内能增加，故C正确； D、0℃的冰也具有内能，故D错误。 故选：C。 3.【答案】D 【详解】正在加速升空的神舟十六号质量不变，速度增大，动能增大；高度升高，重力势能增大；动能和势能之和为机械能，故机械能变大，故D正确，ABC错误。 故选D。 4.【解析】A、搓手过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变内能； B、烧煮食物时，食物吸收热量，是热传递改变物体内能； C、从滑梯上滑下时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，属于做功改变内能； D、塞子飞出的过程中，气体对活塞做功，将内能转化为机械能，属于做功改变内能； 所以，在改变物体内能的方式上与其他三个实例不同的是B。 故选：B。 5.【解析】神舟十三号载人返回舱与大气摩擦温度升高，内能增加，是通过克服摩擦做功来改变内能的。 A．汤勺放在热汤中温度升高，是通过热传递来改变物体内能的，故A不符合题意； B．烧水时水温升高，是通过热传递来改变物体内能的，故B不符合题意； C．压缩空气温度升高，是活塞对空气做功，使空气的内能增大、温度升高，故C符合题意； D．取暖器旁的物体温度升高，是通过热传递来改变物体内能的，故D不符合题意。 故选：C。 6.【解析】由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制燃料的质量相同，即煤油和菜籽油的质量相同；由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中还应控制水的质量和水的初温相等，故D符合题意。 故选：D。 7.【解析】我们假定为两套装置的加热水的效率是相同的。燃料的热值大小不能直接测量，需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小可以利用Q吸=Q放η，而 Q吸=c水m水Δt Q放=mq 即 c水m水Δt=mqη 解得 通过这个式子可以做以下推导： A．若m相同，Δt越小，则燃料的热值越小，故A错误，不符合题意； B．若Δt相同，m越大，则燃料的热值越小，故B错误，不符合题意； C．若的值越大，即的值越小，则燃料的热值越小，故C错误，不符合题意； D．若的值越大，则燃料的热值越大，故D正确，符合题意。 故选：D。 8.【解析】封闭的气体被推杆压缩过程中，活塞对气体做功，气体内能增加，是机械能转化为内能；汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能的冲程，与上述能量转化相同； A．两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，机械能转化为内能，故A符合题意； B．排气门开启，活塞上行，废气被排出汽缸，是排气冲程，没有发生能量转化，故B不符合题意； C．两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，火花塞喷出电火花，是做功冲程，内能转化为机械能，故C不符合题意； D．进气门开启，活塞下行，燃料和空气的混合物进入汽缸，是吸气冲程，没有发生能量转化，故D不符合题意。 故选：A。 9.【解析】AC．在“探究不同物质吸热升温的现象”的实验中，不需要控制燃料的质量相同，只需要控制加热时间相同，比较不同物质升高的温度，或者控制不同物质升高的温度相同，比较不同物质加热的时间得到结论即可；在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验中，要控制燃料的质量相同，且实验中燃料要完全燃烧，比较同质量的同种液体升高的温度，不需用秒表，故A错误，C错误； B．甲组实验中，物质吸收热量的多少是通过加热时间来反映的，加热时间越长，说明物质吸收热量越多；乙组实验，让燃料完全燃烧，杯中物质吸收的热量是根据温度计示数的变化来比较，故B错误； D．“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的甲、乙两组实验中，物体吸收热量后温度的变化都和杯中物质的质量有关，故两个实验中，都要控制杯中物质的质量相等，故D正确。 故选：D。 10.【解析】A．物体温度升高，内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故A错误； B．物体内能的大小跟物体的质量、温度以及状态有关，1kg的0℃的冰与1kg的0℃的水，状态不同，内能不同，故B正确； C．热传递过程中，温度高的物体放出热量，物体内能的大小跟物体的质量、温度以及状态有关，内能大的物体温度不一定高，故C错误； D．热量是过程量，不能说物体含有多少热量，故D错误。 故选：B。 11.【解析】A．物体放出热量，温度可能降低，可能不变，如晶体凝固时放出热量，内能减少，温度不变，故A错误； B．一切物体都有内能，0℃的物体也具有内能，故B正确； C．内能的大小与温度、质量和状态有关，只根据温度无法比较物体内能的大小，故C错误； D．发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分，内能大的物体温度不一定高于内能小的物体，故D错误。 故选：B。 12.【解析】A、一切物体的分子都在不停的做无规则运动，所以一切物体都具有内能，故A错误； B、物体的机械能与其机械运动的情况有关，内能与分子热运动的情况有关，二者没有必然联系，故B错误； C、热量是一过程量，描述它的术语是“吸收”和“放出”，不能用含有来修饰，故C错误； D、一桶水和一杯水属于同一种物质，两者的比热容一样大，故D正确。 故选：D。 13.【解析】A、实验中，让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放，使小球到达斜面底端的速度不同，是探究铁球动能的大小与速度的关系，故A错误； B、木块被撞击后滑行距离不同，但木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度都相同，木块对滑行时所受摩擦力相同，故B正确； C、该实验中研究的动能是铁球的动能，故C错误； D、小车与接触面的摩擦属于滚动摩擦力，摩擦力较小，不容易停下来，不便于得到实验结论，故D错误。 故选：B。 14.【解析】A．在研究动能大小与什么因素有关时，我们是通过观察小车推动木块移动的距离来反映小球动能大小的，采用的是转换法的思想，故A正确，A不符合题意； B．由于动能的大小与物体的质量和速度有关，小车释放的高度越高，小车到达斜面底端速度越大，具有动能越大，小车推动木块移动的距离越长，故B正确，B不符合题意； C．小车在斜面上向下运动的过程中，动能增加势能减小，但是斜面粗糙，需要克服阻力做功，机械能减小，故C错误，C符合题意； D．若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，木块被撞击后将做匀速直线运动，故D正确，D不符合题意。 故选：C。 15.【解析】A、小球从A点运动到B点的过程中，因光滑桌面没有摩擦阻力，小球处于平衡状态，其速度大小不变，故A错误； B、从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度，小球在最高点时，竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，则小球在D点的动能不为零，故B错误； C、弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反映小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大，在C点与在F点时，小球的动能与重力势能都为零，而每次小球反弹到的最高点都比上一次的最高点低，说明小球受到空气阻力作用，机械能逐渐变小，所以小球在C点的机械能大于在F点的机械能，故小球在C点的弹性势能大于在F点的弹性势能，小球在C点的圆要大于在F点的圆斑，故C错误； D、小球在多次弹起过程中，机械能逐渐变小，而E点在G点之前，故小球在G点的机械能小于在E点的机械能，故D正确。 故选：D。 16.【解析】AB、下落过程中，小球的质量保持不变，高度不断减小，重力势能不断减小； 小球由静止到A点时，小球只受重力作用，速度不断增大；小球从A点运动到B点时，受到竖直向下重力和竖直向上弹力的作用，重力大于弹力，合力竖直向下，小球还在加速；小球在B点时，受到竖直向下重力和竖直向上弹力的作用，重力等于弹力；小球从B点运动到C点时，受到竖直向下重力和竖直向上弹力的作用，重力小于弹力，合力竖直向上，小球在减速；小球由静止运动到C点，速度先增大后减小，小球的质量保持不变，小球的动能先增大后减小。 不考虑空气阻力，小球和弹簧的机械能守恒，故选项A错误，选项B正确。 C、小球达到C点时，小球的速度为零，动能为零，受到的重力小于弹力，故选项C错误。 D、从B到C，小球的质量保持不变，高度不断减小，重力势能不断减小，小球从B点运动到C点时，受到竖直向下重力和竖直向上弹力的作用，重力小于弹力，合力竖直向上，小球在减速，小球的质量保持不变，动能减小。弹簧的弹性形变一直在增大，弹簧的弹性势能一直增大，故选项D错误。 故选：B。 17.【解析】从高处下落后，高度降低，重力势能减小，故重力势能转化为其他形式的能量。 从高处下落后，速度越变越大，故动能的大小越变越大，从高处下落时，重力势能转化为动能。 苏翊鸣并没有在最高处，直接落下来，而是向前运动，则说明苏翊鸣在最高处，有一个水平初速度，故动能的大小不为零。 故答案为：重力势；动；不为。 18.【解析】因为沙子的比热容比海水的比热容小，在吸收相同热量时，相同质量的沙子比海水温度上升得快， 所以在烈日当空的海边玩耍，沙子放出热量，脚会从沙子那里吸收热量，会感到沙子烫脚，海水却凉凉的。 火箭发射升空时，发动机中的燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能；火箭中用氢做燃料是因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的氢与其它燃料相比，氢放出的热量多。 故答案为：比热容；化学；热值。 19.【解析】因为，，，代入热量公式，可得之比就等于比热容的反比，又因为铜的比热容是铅的三倍：，故铜升高的温度是铅的三分之一。 故答案为：。 20.【解析】两手摩擦使手发热，是摩擦生热，属于做功改变物体的内能。动能与物体质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能就越大；洒水车匀速前进不断洒水的过程中，质量变小，速度不变，则动能变小。 重力势能与物体的质量及其所处的高度有关，质量越大，高度越高，重力势能就越大；洒水车质量变小，高度不变，则重力势能变小；机械能是动能与势能之和，因为洒水车的动能变小，重力势能变小，故机械能变小。 故答案为：做功；变小；变小。 21.【解析】当瓶塞跳出时，瓶内气体对瓶塞做功，瓶内气体的内能减少，温度降低，瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能；瓶塞跳起过程的能量转化与汽油机的做功冲程相同，在做功冲程内能转化为机械能。 故答案为：内；机械；做功。 22.【解析】由图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，汽油机正处于压缩冲程；工作时，活塞对气缸内的燃料做功，气缸的温度升高，内能增加；汽油冷却时，放出热量，内能减少，是通过热传递方式来改变内能的；汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝100×10﹣3kg×4.6×107J/kg＝4.6×106J；该汽油机每秒对外做功25次，则汽油机每分钟对外做功1500次，由于汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机飞轮每分钟飞轮转3000圈，即该汽油机飞轮转速为3000r/min。 故答案为：压缩；增加；热传递；4.6×106；3000。 23.【解析】由图像可知，水的初温是10℃，16min时的末温是40℃，则水在16min内吸收的热量为Q水吸=c水m水(t水-t0水)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(40℃-10℃)=2.52×104J。水16min吸收的热量是2.52×104J，所以水8min吸收的热量为。由于是用相同的电加热器加热，所以水和另一种液体在相同的时间内吸收的热量是相同的，即另一种液体8min吸收的热量也为1.26×104J。由图像可知，另一种液体从开始加热到第8min温度从20℃升高到50℃，根据公式Q水吸=c水m水(t水-t0水)可知，另一种液体的比热容为。 故答案为：2.52×104；②1.4×103。 24.【解析】（1）由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是2400r/min，即每秒钟转40圈，完成80个冲程，做功20次； （2）内燃机的一个工作循环有四个冲程，即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，在该题中，两个气门都关闭，活塞由下向上压缩气缸内的空气，即对空气做功，使得空气的内能增加，温度升高，这是通过做功的方式改变了气缸内物质的内能，即是将机械能转化为内能的过程； 分析图甲能看出，是水蒸气对瓶塞做功，故是将内能转化为机械能的过程，故与图1的能量转化不一致； 分析图乙能看出，是通过做功的方式改变内能的，故是将机械能转化为内能的过程，故与图1的能量转化一致。 （3）由图可知，输出的有用功在总能量中所占的比例：100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%，所以热机的效率为η＝30%； （4）完全燃烧0.5kg的汽油放出的热量：Q总＝qm＝4.6×107J/kg×0.5kg＝2.3×107J； 根据η＝可得，汽车获得的机械能：W有用＝Q总η＝2.3×107J×30%＝6.9×106J。 故答案为：20；乙；30；6.9×106。 25.【解析】水蒸气推动风车时，水蒸气会对纸板做功，将水蒸气的内能转化为纸板的机械能；此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中燃气的内能转化为活塞的机械能，燃气的内能减小。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，即汽油机飞轮每分钟转3000圈，因四冲程内燃机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以，1min内该汽油机完成1500个工作循环，对外做功1500次。 故答案为：做功；减小；1500。 26.【解析】标准大气压下水沸腾时的温度为， 则水吸收的热量为：； 由可知需要酒精完全燃烧放出的热量为：， 由可知需要酒精的质量为：。 故答案为：；。 27.【解析】整瓶液化气完全燃烧释放热量 Q放＝mq＝50kg×4.2×107J/kg＝2.1×109J 由得，水吸收的热量 Q吸＝ηQ放＝80%×2.1×109J＝1.68×109J 在标准大气压下，水沸腾时的温度t＝100℃，由 Q吸＝c水m水（t﹣t0） 得，水的质量 故答案为：2.1×109；5000。 28.【解析】（1）由于水的比热容较大，与质量相等的其它物质相比，升高相同的温度，吸收的热量多，降温效果好。 汽车发动机曲轴转速为 2400r/min=2400r/60s=40r/s 因为曲轴转两转对外做功1次，所以该汽油机每秒钟对外做功的次数为 （2）天然气完全燃烧放出的热量为 Q=mq天然气=2kg×4.4×107J/kg=8.8×107J 该发动机输出的有用功为 W=Pt=44×103W×25×60s=6.6×107J 该车发动机的效率为 故答案为：比热容大；20；；75。 29.【解析】某汽油机飞轮转速为，即飞轮每秒转圈，由于汽油机一个工作循环完成个冲程，飞轮和曲轴转圈，对外做功次，所以在内汽油机对外做功次； 汽油完全燃烧放出的热量：； 在紧急刹车时，刹车片和轮胎相互摩擦，把机械能转化为内能，使刹车片的内能增加，温度升高，这是通过做功的方式增加刹车片的内能。 故答案为：；；做功 30.【解析】（1）由图乙可知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，由此可知此冲程是压缩冲程；由于飞 轮转速是60r/s＝3600r/min，汽油机每分钟飞轮转动3600圈，根据汽油机每个工作循环，完成4个冲程， 轮转动2圈，做功1次，由此可知汽油机分钟对外做功1800次； （2）汽油燃烧过程中，把燃料储存的化学能转化为内能； 汽油完全燃烧放出的热量Q放＝m汽油q汽油＝0.21kg×4.6×107J/kg＝9.66×106J， 水吸收的热量Q吸＝Q放＝9.66×106J， 由Q吸＝cmΔt可知， 水升高的温度Δt＝＝＝57.5℃， 由于在1个标准大气压下，水的沸点是100℃， 水的末温t＝Δt+t0＝57.5℃+45℃＝102.5℃＞100℃， 所以水升高的温度是：100℃﹣45℃＝55℃。 故答案为：（1）压缩；1800；（2）化学；55。 31.【解析】（1）钢球从斜面滑下来，到达水平面时有速度，故有动能，对木块做功，木块移动的距离越大，钢球的动能越大。 （2）对比甲、乙实验，钢球的质量不同，不同高度静止释放，到底水平面的速度不同，推动木块移动的距离不同，甲实验中钢球到达水平面时速度大，对外做功多，故甲实验中钢球动能大，故结论为质量相同时，速度越大，动能越大。 （3） A．换质量更大的木块，多了一个变量影响木块移动距离，故无法根据木块移动的距离来判断动能与质量关系，故A不符合题意； B．若降低高度，改变了小球的到达水平面的速度，多个变量影响实验结果，故B不符合题意； C．换质量更大的钢球，钢球具有的动能更大，木块还是会冲出木板，没有解决实验问题，故C不符合题意； D．换质量更小的钢球，钢球具有的动能变小了，木块可能不会冲出木板，故该方案可行，故D符合题意。 故选D。 （4）让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动，小车的动能相同，在接触面不同的斜面滑行时，都是克服摩擦力做功，都是将动能全部转化为内能，故克服摩擦力做的功相等；小车在玻璃运动时间长，即克服摩擦力做功时间长，根据可知，克服摩擦力做的功相同，故小车在玻璃上的功率小于在毛巾上的功率。 （5）实验方案一用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后由静止释放，弹性势能转化为钢球的动能，弹簧形变程度不同，小球的速度不同，控制了质量相同，通过观察木块移动的距离来判断动能的大小，故是可行的；而实验方案二用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，相同的弹性势能转化为动能，故动能的大小相同，质量不同，钢球的速度不同，而本实验中，需要改变质量，控制速度相同，故方案二不可行，故综上所述，A符合题意；BCD不符合题意。故选A。 故答案为：（1）钢球；（2）质量相同时，速度越大，动能越大；（3）D；（4）相等；＜；（5）A。 32.【解析】（1）易拉罐金属导热性好，实验结果会更明显，故填易拉罐。 （2）用相同的酒精灯加热，所以通过加热时间来控制吸收热的量。 （3）在图像中，5min中内A变化了20℃，B变化了40℃，A和B的温度Δt之比是1：2。由于A和B的吸收的热量Q和质量m相等，由Q=cmΔt可得A、B比热容之比就是2：1。暖手袋要选比热容大的A物质来供热，这样温度下降的才慢，才可以长时间供热。 故答案为：（1）易拉罐；（2）加热时间；（3）2：1；A。 33.【解析】（1）两试管放在同一杯热水中加热，能使液体在相同时间内吸收同样多的热量； （2）由图乙可知，质量相等的A和B两种液体，质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，即加热时间相同，A升温较高；在升高相同温度时，B的加热时间长，说明B吸收的热量较多； （3）加热过程中物体吸收热量内能增加，所B液体在第10min的内能小于第20min的内能；由图可以看出，A、B温度都升高60℃所用时间不同，时间越长，吸收的热量越多，吸热能力越强，比热容大，即cA＜cB； （4）因质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，B吸热多，所以B的吸热能力强，在降低相同的温度时，B放热多，供热效果好；故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择B。从图中可以看到，当温度都升高到60℃时，A的加热时间为10min，B的加热时间为20min，B的加热时间是A的加热时间的2倍，则B吸收的热量为A吸收的热量的2倍；在质量、升高的温度相同时，物质吸收的热量与物质的比热容成正比，所以B液体的比热容是A液体比热容的2倍，假如B液体是水，则A液体的比热容为cB＝c水＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。 故答案为：（1）相等；（2）A；B；（3）小于；（4）B；2.1×103。 34.【解析】(1)酒精质量m＝1g＝0.001kg则燃烧1g的酒精可放出的热量Q放＝mq酒精＝0.001kg×3.0×107J/kg＝3×104J；完全燃烧干木柴与液态氢放出的热量分别为Q木＝m木q木、Q氢＝m氢q氢，若放出相同的热量，即Q氢＝Q木，则m木q木＝m氢q氢；所以完全燃烧干木柴与液态氢的质量比m木∶m氢=q氢∶q木=1.4×108J/kg∶1.2×107J/kg=35∶3 (2) 比较不同燃料的热值，应选择1、2两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过温度计示数的变化量来反应。要控制质量相等，需要用天平来测；比较不同物质吸热升温的特点应控制燃料相同而吸热物质不同，选择甲丙两图进行实验。 故答案为：（1）3×104；35∶3；（2）甲乙；温度计示数；甲丙。 35.【解析】解：（1）热水器中水吸收的热量： Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（60℃﹣10℃）＝8.4×106J； （2）由题知，天然气完全燃烧放出热量的50%被水吸收，由η＝可得 Q放＝＝＝1.68×107J， 由Q放＝Vq可得，需要完全燃烧天然气的体积： V＝＝＝0.2m3； 答：（1）热水器中的水所吸收的热量为8.4×106J； （2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧0.2立方米的天然气。 36.【解析】解：（1）汽车的牵引力F＝＝＝2000N； （2）消耗的汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq汽油＝1kg×5×107J/kg＝5×107J， 汽车发动机的效率η＝×100%＝×100%＝60%； （3）水吸收的热量Q吸＝ηQ放＝84%×5×107J＝4.2×107J， 水温可以升高的温度Δt＝＝＝100℃， 则水的末温为t＝t0+Δt＝20℃+100℃＝120℃， 1个标准大气压下水在100℃沸腾，并且沸腾时吸热温度保持不变，所以水的末温实际为100℃，升高的温度为Δt′＝t′﹣t0＝100℃﹣20℃＝80℃。 答：（1）汽车的牵引力为2000N； （2）汽车发动机的效率为60%； （3）水吸收的热量可使水的温度升高80℃。 37.（1）f=P/v （1分） f=800N （1分） （2）η=(W/Q)×100% （1分） η=(Pt/qm)×100% （1分） η=25% （1分） （3）η=(W/Q)×100% η=(FS/qm)×100% （1分） S=4.5×105m （1分） S>400Km 所以该车能仅凭剩余油量到达 400km远的目的地（1分） 学科网（北京）股份有限公司 $$