第十章 机械能、内能及其转化 单元测试卷（二） -2025-2026学年北师大版物理九年级全一册

九年级物理全一册 第十章 《机械能、内能及其转化》单元测试卷（二） 北师大版（郭玉英） 一、选择题(共30分：每题3分） 1．小明把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，若不计空气阻力，则下列说法中错误的是（　　） A．铁锁来回摆动过程中，只有重力一直做功 B．铁锁来回摆动过程中运动状态一直改变 C．铁锁上升过程中，在达到最高点瞬间速度为零，机械能为零 D．小明说“它打不着我”，因为铁锁在摆动过程中机械能守恒 2．如图所示是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，下列说法正确的是（　　） A．小车到达水平面后，在惯性的作用下，会继续向前运动 B．水平面越粗糙，小车的速度减小得越慢 C．小车在水平面上做减速运动，受到的合力不变 D．小车在下滑过程中，小车的重力势能全部转化为小车的动能和内能 3．下列实例中，不属于做功改变物体内能的是(　　） A．压缩气体 B．摩擦生热 C．烧水 D．搓手取暖 4．关于热现象，下列说法正确的是 A．物体的温度不变，它的内能一定不变 B．物体的内能增加，一定是吸收了热量 C．分子热运动的快慢程度跟温度有关 D．物体在0℃时分子停止了热运动 5．某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天吸收太阳更多的能量，科研人员指导农户用水墙替换土墙，如图。这是利用水比土有更大的 A．比热容 B．密度 C．电阻 D．质量 6．用两个相同的电热水器给质量同为4kg的物体甲和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，下列判断正确的是（　　） A．甲物体的比热容比水的大 B．都加热10min，甲物质与水吸收的热量之比为1∶2 C．甲物质10min吸收的热量为1.08×104J D．甲物体的比热容为2.1×103kg/（kg·℃） 7．小周家里买了一辆小汽车。关于汽车，下列说法正确的是（　　） A．发动机缸体的冷却使用水来充当冷却剂，主要是因为水的密度比较大，冷却效果好 B．汽车发动机的做功冲程将机械能转化为内能 C．汽车紧急刹车时轮胎的温度升高，这是通过做功的方式使轮胎的内能增加 D．汽车内燃机的做功冲程是利用飞轮的惯性带动的 8．下列关于柴油机和汽油机的说法中，正确的是（　　） A．吸气冲程中，汽油机吸入气缸的是空气 B．汽油机气缸的顶端有喷油嘴 C．进气门、排气门都关闭，活塞向上运动——压缩冲程 D．内能转化为机械能——压缩冲程 9．氢燃料公交车行驶时运行平稳，无振动无噪声，零下40℃也可正常启动运行。与传统公交车相比，最大特点是“零污染、零排放”。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源。 下列说法正确的是(　　) A．若氢燃料燃烧不充分，其热值会变小 B．用氢作燃料是因为氢含有的热量多 C．完全燃烧 100kg的氢能释放1.4×10¹⁰J的热量 D．氢燃料公交车的发动机效率可达 100% 10．2024年4月25日，神舟十八号载人飞船与火箭组合体发射升空的情景，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．火箭点火后，将燃料的化学能直接转化为机械能 B．箭船组合体加速上升，飞船内的宇航员动能增大 C．箭船组合体加速上升，飞船内宇航员的惯性变大 D．箭船组合体加速上升，飞船内的宇航员机械能不变 二、多选题 (共12分：每题3分） 11． 如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上，到达与 B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与C点等高处是小球到达的最低点(不计空气阻力).下列说法中正确的是(　　). 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0，受到的重力大于弹簧的弹力 D．从B到C，小球重力势能与动能都减小，转化成弹性势能 12．下列说法正确的是 A．扩散现象说明分子在做无规则运动 B．冰块很难被压缩，说明冰块分子间存在斥力 C．一定体积的酒精和水充分混合后的总体积减小，说明酒精和水分子之间有空隙 D．液体没有固定的形状，说明液体分子之间没有相互作用的引力 13．在两个相同的烧杯中分别装有质量相同的两种液体 A、B，用额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B，电加热器的额定功率.P 甲> Pz，它们均正常工作。液体A、B的温度随加热时间变化的关系如图所示。不考虑热量损失，下列说法中正确的是 A．相同时间内，液体A吸收的热量等于液体B吸收的热量 B．相同时间内，甲电加热器消耗的电能比乙电加热器少 C．电加热器甲的电阻丝阻值小于乙的电阻丝阻值 D．液体A的比热容大于液体B的比热容 14．如图所示是小丽做的四个实验，下列说法中正确的是 A．将两个铅柱紧压在一起，下面挂20kg的重物都不能拉开，这说明分子之间存在引力 B．推倒第一块小木板会产生连锁反应，使最后的大木板被推倒，由此说明能量不守恒 C．抽掉玻璃板，两瓶气体逐渐混合，颜色变得均匀，这是由于气体分子在重力作用下运动 D．简易汽轮机的扇叶能转动起来，是由于易拉罐中的水被加热，喷出的蒸汽对扇叶做功 三、填空题 (共15分：每空1分） 15．泡在热水中的脚温度升高，内能　 　，这是利用　 　的方式改变了物体的内能。烧水时使用天然气作为燃料，是因为天然气具有较大的　 　。 16．刚装修完的房子，打开房门就会闻到刺鼻的气味，从物理学角度来看，这是　 　现象，这个现象表明分子在不停地做　 　运动。为了减少新房中的有害气体对人体造成的伤害，根据温度越　 　，分子运动越激烈的规律，可以采用在夏季装修完并搁置一段时间，加强通风等措施。 17．我国古代曾发明一种点火器，以牛角为套筒，把艾绒黏附在木质推杆前端，其结构如图甲所示。取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，推杆前端的艾绒就会被点燃。这是先通过　 　的方式使套筒内空气的内能增大，再通过　 　的方式使套筒内艾绒的内能增大。猛推推杆过程的能量转化与图乙汽油机　 　（选填“A”“B”“C”或“D”）冲程的能量转化情况相同。图乙中若汽油机曲轴每分钟转动2000次，则每分钟完成做功冲程　 　次。 18．请根据如图所示的实验，回答下列问题： （1）在图甲所示的实验中，把一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，读出测力计的示数。然后使玻璃板水平接触水面，稍用力向上拉玻璃板，测力计示数会　 　(选填“变大”或“变小”)，这是由于 。　 　 （2）在图乙所示的实验中，红墨水在热水中比在冷水中扩散得更快，这说明　 　。 19．2024年2月23日“长征五号”遥七运载火箭在文昌发射中心发射成功。如图所示，燃料燃烧时将　 　能转化为内能。火箭加速上升的过程中，火箭的机械能　 　（选填“减小”“增大”或“不变”）。 四、实验探究题 (共12分：每空1分） 20．探究物体内能的改变与做功的关系。 （1）如图甲所示，先在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团沾有乙醚的硝化棉，然后迅速压下活塞，通过　 　 （选填“做功”或“热传递”）的方式使筒内气体的内能增大，温度升高，达到硝化棉的着火点。 （2）如图乙所示，瓶中装少量的水，用打气筒向瓶内打气，过一会儿，会看到塞子从瓶口跳起时，瓶内和瓶口出现水雾，这是气体对瓶塞做功，气体的内能 　 　（选填“增大”或“减小”），温度　 　 （选填“上升”或“下降”），水蒸气出现了　 　 （填写物态变化）现象。 21． 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。 （1）为比较不同物质的吸热能力，应选择　 　两图进行实验； （2）为了比较燃料1和燃料2的热值，应该在燃料完全燃烧后，通过比较　 　来得出结论（选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”）； （3）在图甲装置中，若燃料为酒精，烧杯内的液体为水，先测出水的质量和酒精烧尽时水升高的温度，再结合酒精的质量（不考虑酒精的蒸发）这一数据，计算出酒精的热值。通过实验算出的热值可靠吗?请说明理由　 　。 22．几名同学在荡秋千时，感到秋千往返摆动的时间是有规律的，于是他们进行了如图所示实验，将细绳一端固定在O点，另一端拴一小球制成一个摆，让小球自由往返摆动，摆球往返摆动一次的时间叫周期，记录的数据如表所示。 实验序号 摆长l/m 摆球质量/g 摆幅/m 周期/s 1 0.7 20 0.05 1.7 2 1.0 20 0.08 2.0 3 1.0 30 0.05 2.0 4 1.0 30 0.08 2.0 5 1.3 20 0.05 2.3 请回答下列问题： （1）在探究过程中，每次只改变一个因素，保持其他因素不变，这种方法叫　 　； （2）第2、4两次实验表明，摆球摆动周期与摆球质量　 　（选填“有关”或“无关”）。 （3）第　 　（填实验序号）两次实验表明，摆球摆动周期与摆球摆幅无关。 （4）小球从A点运动到B点的过程中，小球的重力势能转化为　 　能，若运动到C点，所有的外力突然消失，小球将　 　（选填字母）。 A.静止 B.做匀速直线运动 五、计算题 (共18分） 23．“自嗨锅”成为当下一种时尚快餐，很受年轻人喜爱。学习小组经查阅资料，了解到某款自嗨锅里面的发热包主要成分通常为铝粉、铁粉、焦炭粉、碳酸氢钠等。一个发热包发生化学反应后释放的总热量大致为420kJ。该小组利用这款发热包将500g水从20℃加热至沸腾（1个标准气压下）。 （1）此加热过程中，提供给水的热量至少为多少J； （2）在此次加热中，发热包的热效率是多少； （3）若用酒精加热这些水，酒精完全燃烧放出的热量都被水吸收，则至少需要多少kg酒精。[，] 24． 某物理兴趣小组的同学，用天然气给10kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在6min内完全燃烧了0.12kg的天然气（每分钟放热相同）。水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为5×107J/kg。 （1）完全燃烧0.12kg天然气释放的热量为多少？ （2）“0～2min”水吸收的热量为多少？ （3）在烧水过程中，“0～2min”、“2～4min”、“4～6min”请判断哪个时间段热效率最高？最高热效率为多少？ 25．随着人们生活水平的逐渐提高，小轿车已经走进了千家万户。前不久，小明家也新买回来了一辆小汽车，好奇的小明找出了小汽车如表列出的有关数据： 小汽车的质量1200kg 小汽车的额定功率2.5×104W 汽油的密度0.7×103kg/m3 100km耗油量8L 求： （1）为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度。8kg水在冷却系统中温度升高50℃，所吸收的热量是多少？ （2）汽车以额定功率在水平路面上以车速100km/h匀速行驶100km，汽车做的有用功？ （3）小汽车发动机的效率是多大？（汽油的热值q=4.6×107J/kg） 六、综合题 (共7分：每空1分） 26．当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比，后来这个规律被称为牛顿冷却定律。小庆想研究热牛奶散热的情况，如图甲，他将装有热奶的奶瓶放入温度等于室温的水中，水温约为20℃，热奶的温度约为90℃，他测量了水和热奶的温度和时间数据，并描绘图象如图乙。大约经过15min，热奶和水的温度刚好达到一致。 （1）根据牛顿冷却定律可知，物体之间发生热传递的条件是物体之间有　 　；并且内能总是从　 　（选填“高温物体传给低温物体”或“内能多的传给内能少的”）； （2）散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是___________（选填选项序号）： A．速度 B．密度 C．功率 D．效率 （3）水和热奶之间发生热传递时，牛奶　 　热量，内能　 　； （4）根据小庆描绘的图象，曲线　 　（选填序号）表示热奶的温度随时间变化的情况； （5）参考小庆的图像，推测沸水放在房间里，温度自然降低的规律是___________（选填选项序号）。 A．先快后慢 B．先慢后快 C．均匀降低 七、科普阅读题 (共6分：每空1分） 27．阅读短文，回答问题。 涡轮喷气发动机 如图甲，是我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919。 如图乙所示，为客机C919使用的轴流式涡轮喷气发动机，其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，其中压气机与涡轮装在同一条转轴上工作，空气首先进入发动机的进气道，当飞机飞行时，由于飞机飞行的速度是变化的，而进入压气机气流速度有一定限制，使进入进气道的气体全部通过可调管道，空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室，燃料在燃烧室燃烧后产生的高温高压气流推动涡轮，一边带动压气机正常工作，一边从尾喷管喷出高速气流推动飞机飞行。 客机搭载的涡轮喷气发动机，其部分参数如下表，其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比；推进效率指推力克服空气阻力所做的功与其获得的机械能之比。 热效率 推进效率 航空燃油热值 （1）涡轮喷气发动机在工作中，空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后的内能　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，燃烧产生的高温高压气流推动涡轮；此过程的能量转化相当于热机的　 　冲程； （2）关于涡轮喷气发动机，下列说法不正确的是____； A．进气道中吸入的是空气 B．燃料耗尽后还可以利用压气机压缩气体推动涡轮转动 C．燃料燃烧时，是将化学能转化为内能 D．尾喷管中喷出的高速气流对飞机做功 （3）涡轮喷气发动机使混合气体压缩后在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部喷出过程中，燃气的温度是不断变化的，下列能大致反映混合气体温度随时间而变化的是图　 　。 （4）已知涡轮喷气发动机所受空气阻力与运行速度的关系如图丙所示，当飞机以的速度水平匀速巡航1h的过程中，获得的机械能 =　 　J，需要消耗航空燃油　 　； 答案解析部分 1．【答案】C 【解析】【解答】A．铁锁摆动时受重力与拉力作用，其中重力方向与运动方向不垂直（做功），拉力方向始终与运动方向垂直（不做功），因此只有重力持续做功。该选项正确，不符合题目要求。 B．铁锁在摆动过程中速度方向不断变化（从最高点到最低点再返回），表明其运动状态持续改变。该选项正确，不符合题目要求。 C．铁锁上升至最高点时瞬时速度为零（动能为0），但高度最大（重力势能≠0），机械能=动能+势能≠0。该选项错误，符合题目要求。 D．不计空气阻力时，铁锁机械能守恒（仅重力做功），摆到最高点的速度为零且高度与释放点相同，故不会碰到小明。该选项正确，不符合题目要求。 正确答案为C。 【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。 2．【答案】C 【解析】【解答】A．小车到达水平面后由于惯性会继续向前运动，但惯性是物体保持运动状态的性质，不是一种作用力，因此"惯性的作用"表述错误，故A选项错误； B．当水平面越粗糙时，小车受到的摩擦力越大，其速度减小的速率越快，因此B选项错误； C．小车在水平面上做减速运动时，所受合力等于滑动摩擦力。由于小车对接触面的压力和接触面粗糙程度均不变，摩擦力保持不变，因此合力也不变，故C选项正确； D．小车下滑过程中，质量不变但高度降低速度增加，重力势能转化为动能。同时存在摩擦生热现象，重力势能并非全部转化为动能，还有部分转化为内能，故D选项错误。 正确答案是C。 【分析】1、小车平均速度的实验原理是v=s/t计算求解，所用的工具为刻度尺和停表，为了使测量的数据更加准确，应该测量小车运动时间，所以选择较缓的斜坡； 2、惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述； 3、机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。 3．【答案】C 【解析】【解答】A.快速下压活塞时，压缩空气做功，将机械能转化为内能，温度升高，是通过做功的方式改变物体内能，故A错误； B.从滑梯上滑下时，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能，故B错误； C.烧水时，水吸收热量，温度升高，是通过热传递改变物体的内能，故C正确； D.冬天搓手时，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，是利用了做功改变物体的内能，故D错误。 故选C。 【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能。 4．【答案】C 【解析】【解答】A、例如晶体熔化时，温度不变，但会吸收热量，内能增加；水结冰时，温度不变，但会放出热量，内能减少。所以温度不变时，内能可能变化，故错误。 B、改变内能的方式有做功和热传递两种。物体内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功（如压缩气体），故错误。 C、温度越高，分子热运动越剧烈；温度越低，分子热运动越缓慢。温度是分子热运动剧烈程度的标志，故正确。 D、分子热运动是永不停息的，即使在0℃甚至更低温度下，分子仍然在做无规则运动，只是运动速度较慢，故错误。 故答案为：C。 【分析】1、分子热运动：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，温度越高，运动越剧烈。 2、内能的影响因素：内能与物体的温度、质量、状态等有关。温度不变时，若状态改变（如熔化、凝固），内能也会改变。 3、改变内能的两种方式：做功和热传递，二者在改变内能上是等效的。 4、温度与分子热运动的关系：温度是分子热运动剧烈程度的宏观表现，分子热运动不会因温度降低而停止。 5．【答案】A 【解析】【解答】 科研人员指导农户用水墙替换土墙，是因为白天质量和升高相同的温度时，能吸收更多热量，夜晚，降低相同温蒂时，能放出更多的热量，主要原因是水的比热容大，故A正确，BCD错误。 故选A。 【分析】 比热容是表示物质吸放热本领大小的物理量。 6．【答案】D 【解析】【解答】A．根据图像可知，用两个相同的电热水器，当它们加热相同时间（10min），二者吸收的热量相同，此时甲升高的温度大于水升高的温度，根据Q=cm△t可知，故甲的比热容小，故A错误； B．综上所述，使用相同的热水器加热，都加热10min，甲、水吸热的热量相同，二者吸收的热量之比为1∶1，故B错误； C．根据图像可知，加热20min时，水升高的温度为60℃， 则此时水吸热的热量是Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×60℃=1.008×106J； 加热10min时水吸收的热量是20min时吸收热量的一半， 而甲物质吸收的热量等于水吸收的热量，故甲物质10min吸收的热量为 Q=0.5×1.008×106J=5.04×105J； 故C错误； D．根据图像可知，加热10min时，甲温度的升高60℃，则甲的比热容 ， 故D正确。 故选D。 【分析】A.根据图像比较加热相同时间时甲和水升高温度大小，根据Q=cm△t比较二者比热容大小； B.相同的电热水器，则相同时间内放出相同的热量； C.首先根据图像确定加热20min时水升高的温度，根据Q=cm△t计算此时水吸收的热量，然后根据吸收热量与时间成正比计算加热10min时吸收的热量，也就是甲吸收的热量； D.根据公式计算甲的比热容。 7．【答案】C 【解析】【解答】A．水的比热容大，水和其它物质比较，质量和升高的温度相同，水吸收的热量多，对发动机降温效果好，故A错误； B．汽车发动机的做功冲程中，燃料燃烧产生的内能转化为机械能，故B错误； C．车轮刹车时，轮胎克服摩擦，将机械能转化为内能，通过做功的方法使轮胎内能增加，故C正确； D．汽车内燃机的做功冲程，高温高压的燃气对活塞做功，其它冲程，靠飞轮的惯性完成，故D错误。 故选C。 【分析】水的比热容较大，吸收热量后，温度升得慢；汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能，为机器提供动力；其他冲程靠惯性完成；物体间相互摩擦，通过做功改变内能。 8．【答案】C 【解析】【解答】A．汽油机在吸气冲程中，将汽油和空气的混合物吸入气缸；柴油机在吸气冲程中，将空气吸入气缸；故A错误； B．在结构上，汽油机气缸顶部有火花塞，而柴油机顶部有喷油嘴，故B错误； CD．在汽油机和柴油机的压缩冲程中，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，将机械能转化为内能，故C正确，D错误。 故选C。 【分析】（1）汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气，柴油机吸气冲程中吸进的是空气； （2）汽油机的顶端是火花塞，柴油机的顶端是喷油嘴； （3）做功冲程和压缩冲程中，进气门和排气门都是关闭的； （4）柴油机的压缩冲程中，将机械能转化为内能。 9．【答案】C 【解析】【解答】A.燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃烧情况无关，所以氢燃料没有完全燃烧，它的热值不变，故A错误； B.用氢作燃料是因为它的热值大，与其他燃料相比，完全燃烧相同质量的氢燃料放出的热量更多，故B错误； C.完全燃烧100kg氢能释放的热量为： Q放=mq=100kg×1.4×108J/kg=1.4×1010J 故C正确； D.任何机器的都不可避免的做额外功，所以氢燃料公交车的发动机效率不可能达到100%，故D错误。 故选C。 【分析】1.燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃烧情况无关； 2.完全燃烧相同质量的不同燃料，热值较大的燃料放出的热量较多； 3.已知燃料的质量和热值，根据Q放=mq求出燃料完全燃烧放出的热量； 4.任何机器的都不可避免的做额外功，效率不可能达到100%。 10．【答案】B 【解析】【解答】A选项分析：火箭点火后，燃料的化学能首先转化为内能，随后转化为火箭的机械能，因此A选项的说法是错误的。 B选项分析：当箭船组合体加速上升时，飞船内宇航员的速度增加。由于质量保持不变，速度增加，可知动能增大，故B选项正确。 C选项分析：惯性只与质量有关。在箭船组合体加速上升过程中，宇航员的质量不变，因此惯性保持不变，C选项错误。 D选项分析：箭船组合体加速上升时，宇航员的速度和高度同时增加。动能和势能都增大，导致机械能增加，因此D选项的说法是错误的。 综上所述，正确答案是B。 【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比； 惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述。 11．【答案】B,D 【解析】【解答】【学找切入点】 下落过程中，小球所处的高度逐渐减小，因此重力势能减小，小球从开始下落到A 点过程中，只受重力作用，速度越来越大；从A到B 过程中，小球的重力大于弹簧对它的弹力，小球会继续加速向下运动；当小球运动到 B 点时，小球的重力与弹簧的弹力大小相等；小球继续向下运动时，弹簧的弹性形变程度变大，弹力大于重力，小球开始做减速运动，直到到达C处.因此，在整个过程中小球的动能先增大后减小，整个过程中不考虑阻力，不存在机械能与其他形式能的转化，最终小球的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，因此，小球与弹簧的总机械能守恒，故A 选项错误，B选项正确.由以上分析可知，小球在从B到C 的过程中，弹力不断增大，重力小于弹力，小球做减速运动，到达C点时，小球的速度为0，动能为0，故C选项错误.从B到C 小球的重力势能和动能都减小，而弹簧的弹性势能增大，因此减小的重力势能和动能转化成了弹性势能，故D选项正确。 故答案为：BD。 【分析】从动能、重力势能、弹性势能的影响因素进行分析：动能的大小跟质量和速度有关，在质量一定时，速度越大，动能越大；在速度一定时，质量越大，动能越大。重力势能大小跟质量和高度有关，质量一定时，高度越高，重力势能越大；在高度一定时，质量越大，重力势能越大。弹性势能的大小跟弹性形变有关，弹性形变越大，弹性势能越大。二力平衡条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上。 12．【答案】A,B,C 【解析】【解答】A、扩散现象是不同物质的分子彼此进入对方的现象，直接证明了分子在永不停息地做无规则运动，故正确。 B、当物体被压缩时，分子间距减小，分子间的斥力会显著增大，阻碍物体被进一步压缩，冰块很难被压缩正是分子斥力的体现，故正确。 C、混合后总体积变小，是因为酒精分子和水分子彼此进入了对方的分子空隙，这是分子间存在空隙的典型证据，故正确。 D、液体没有固定的形状，是因为液体分子间的作用力比固体弱，分子可以自由移动，但分子间仍然同时存在引力和斥力，故错误。 故答案为：ABC。 【分析】1、分子动理论的基本观点：物质是由大量分子组成的；分子在永不停息地做无规则运动（扩散现象是直接证据）；分子间存在相互作用的引力和斥力；分子间存在空隙（酒精与水混合体积减小是直接证据）。 2、分子间作用力的表现 引力：使分子聚集在一起，保持物体的一定体积。 斥力：使分子间保持一定距离，阻碍物体被压缩。 分子间的引力和斥力同时存在，且随分子间距的变化而变化。 13．【答案】C,D 【解析】【解答】 解：AB．额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B，它们均正常工作，则电加热器的实际功率等于额定功率；在加热过程中不计热量损失，A、B液体吸收的热量等于电加热器消耗的电能，由Q吸=W=Pt，P甲＞P乙可知，在相同的时间内，甲电加热器消耗的电能比乙电加热器消耗的电能多，甲电加热器放出的热量比乙电加热器放出的热量多，因此液体A吸收的热量大于液体B吸收的热量，即Q吸A＞Q吸B，故AB错误； C．甲、乙两个电加热器额定电压相同，额定功率P甲＞P乙，由公式可得，当电压相同时，功率P越大，电阻R越小，因为P甲＞P乙，所以R甲＜R乙，即电加热器甲的电阻丝阻值小于乙的电阻丝阻值，故C正确； D．在相同的时间内，液体A吸收的热量大于液体B吸收的热量，即Q吸A＞Q吸B，两种液体A、B质量相同mA=mB，由图像可知，在液体A、B沸腾之前，相同时间内液体A、B升高的温度ΔtA＜ΔtB，由可知，cA＞cB，所以液体A的比热容大于液体B的比热容，故D正确。 故选：CD。 【分析】 （1）额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B，它们均正常工作，则电加热器的实际功率等于额定功率；已知P甲＞P乙，根据W=Pt比较在相同的时间内，甲、乙电加热器消耗的电能多少； （2）在加热过程中不计热量损失，A、B液体吸收的热量等于电加热器消耗的电能，电加热器额定功率越大，消耗的电能越多，液体吸收的热量就越多，由此进行分析； （3）甲、乙两个电加热器额定电压相同，由公式可得，当电压相同时，功率P越大，电阻R越小，由此分析电加热器甲、乙的电阻丝阻值大小； （4）由图可知，在A、B液体沸腾之前，相同的时间内，A、B液体升高的温度ΔtA＜ΔtB，由可比较液体A、B的比热容大小。 14．【答案】A,D 【解析】【解答】 解：A．将两个铅柱紧压在一起，下面挂20kg的重物都不能拉开，这说明分子之间存在引力，故A正确； B．推倒第一块小木板会产生连锁反应，前一块木板的动能传递给后一块，使后一块获得动能继续运动，直至最后的大木板被推倒，这个实验体现的是“机械能的传递”，并非“能量不守恒”，故B错误； C．抽掉玻璃板，两瓶气体逐渐混合，颜色变得均匀，这是扩散现象，扩散现象的本质是分子在不停地做无规则运动，与重力无关，故C错误； D．简易汽轮机的扇叶能转动起来，是由于易拉罐中的水被加热后，喷出的蒸汽对扇叶做功，水蒸气的内能转化为扇叶的机械能，故D正确。 故选：AD。 【分析】 （1）分子之间存在相互作用的引力和斥力，当物体被拉伸时，表现为引力； （2）“能量守恒”是指能量不会凭空产生或消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到其他物体，总量保持不变，所有能量转化的过程都遵循能量守恒定律； （3）扩散现象说明，分子在不停地做无规则运动； （4）易拉罐中的水被加热后，喷出的蒸汽对扇叶做功，水蒸气的内能转化为扇叶的机械能，简易汽轮机的扇叶转动起来。 15．【答案】增大；热传递；热值 【解析】【解答】泡在热水中的脚吸收热量，温度升高，内能增大，这是利用热传递的方式改变了物体的内能。 完全燃烧质量相同的天然气与其他液体燃料相比，天然气的热值较大，放出的热量较多，所以烧水时使用天然气作为燃料，是因为天然气具有较大的热值。 【分析】1.热传递可以改变物体的内能； 2.燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关。 16．【答案】扩散；无规则；高 【解析】【解答】刚装修完的房子，打开房门就会闻到刺鼻的气味，从物理学角度来看，属于扩散现象。 这个现象表明分子在不停地做无规则运动。 为了减少新房子有害气体对人体造成的伤害，根据温度越高，分子运动越剧烈的规律，可以采用在高温季节来临前装修完并搁置一段时间，加强通风等措施。 【分析】 1.扩散现象：不同物质互相接触时彼此进入对方的现象； 2.扩散现象说明分子在不停地做无规则运动； 3.温度越高，分子的热运动越剧烈。 17．【答案】做功；热传递；B；1000 【解析】【解答】当向内推推杆时，活塞对筒内的空气做功，将机械能转化为空气的内能，空气内能增大，温度升高，通过热传递使艾绒温度升高，而被点燃。 在汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩汽缸内的混合气体，将机械能转化为内能，与点火器的能量转化情况相同。压缩冲程中，进气门、排气门均关闭，活塞上行，是图B。 汽油机工作时，每个循环曲轴转2周，做功1次，若曲轴每分钟转2000次，则每分钟完成做功冲程1000次。 【分析】做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。 在汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩汽缸内混合气体，将机械能转化为内能。四冲程内燃机中，每个工作循环曲轴转2周，做功1次。 18．【答案】（1）变大；玻璃分子和水分子间存在引力 （2）分子热运动与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈 【解析】【解答】解：（1）由于分子间存在相互作用的引力，所以稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计的示数会变大； （2）红墨水在热水中比在冷水中扩散得更快，是因为分子热运动与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。 故答案为：（1）变大；分子间存在相互作用的引力；（2）分子热运动与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。 【分析】（1）分子之间存在着相互作用的引力和斥力； （2）温度越高，分子热运动越剧烈。 19．【答案】化学；增大 【解析】【解答】火箭发射时，燃料燃烧，消耗化学能，将化学能转化为燃气的内能。 火箭在升空时，质量一定，加速上升，速度增大，动能增大，高度升高，重力势能增大，机械能增大。故第1空填：化学；第2空填：增大。 【分析】燃料燃烧，将化学能转化为内能；质量一定时，速度越大，动能越大，高度越大，重力势能越大。 20．【答案】（1）做功 （2）减小；下降；液化 【解析】【解答】（1）当迅速压下活塞时，活塞压缩玻璃筒内的空气，对气体做功，将机械能转化成内能，空气的内能增加，温度升高。 （2）给瓶内气体打气，外界对瓶内气体做功，瓶内气体内能增大，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能，使气体自身的内能减少，温度降低；瓶口的水蒸气遇冷液化成小水滴。 故答案为：（1）做功；（2）减小；下降；液化。 【分析】（1）做功可以使内能与机械能之间进行转化：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）物质由气态变成液态的过程叫液化。 21．【答案】（1）甲、丙 （2）温度计示数的变化量 （3）不可靠，因为酒精不能完全燃烧 【解析】【解答】（1）比较不同物质的吸热能力时，应利用相同燃料，加热质量相同的不同液体，选择甲、丙两图，进行实验； （2）比较燃料1和燃料2的热值时，消耗相同质量的燃料，加热相同液体，燃料放出热量越多，液体吸收热量后，温度变化越大，通过比较温度计示数的变化量来比较放出热量的多少； （3）图甲中，根据水的质量和水升高的温度，计算水吸收的热量，结合消耗酒精的质量计算热值，由于酒精不能完全燃烧，计算出酒精的热值不可靠。 第1空、 【分析】（1）探究不同物质的吸热能力时，需要利用相同燃料，加热不同液体； （2）比较不同燃料 热值时，利用液体吸收热量升高温度的多少，反应热量的多少； （3）利用水吸收的热量和消耗的燃料，计算热值，由于吸收的热量小于放出的热量，热值偏小。 22．【答案】（1）控制变量法 （2）无关 （3）3、4 （4）动；A 【解析】【解答】（1）根据题意可知，在探究过程中，每次只改变一个因素，保持其他因素不变，这种方法叫控制变量法。 （2）根据表格数据可知，第2、4两次实验中，只有摆球的质量不同，但摆动的周期相同，说明摆球摆动周期与摆球质量无关。 （3）根据控制变量法的要求可知，探究摆球摆动周期与摆球摆幅无关时，控制摆球的摆长、质量相同，只有摆幅不同，故选3、4两次实验。 （4）①根据图片可知，小球从A点运动到B点的过程中，小球的高度变低，则重力势能减小；速度变大，则动能增大，那么小球的重力势能转化为动能。 ②根据图片可知，若运动到C点到达右侧的最高点，此时小球的速度为0。如此时所有的外力突然消失，根据牛顿第一定律可知，小球将保持原来的静止状态，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【分析】（1）根据控制变量法的定义解答； （2）根据表格数据2、4分析摆动周期与摆球质量是否有关即可； （3）根据控制变量法的要求选择对照实验； （4）①分析动能和重力势能的大小变化即可； ②根据牛顿第一定律分析。 （1）在探究过程中，每次只改变一个因素，保持其他因素不变，这种方法叫控制变量。 （2）第2、4两次实验中，摆球的摆长、摆幅相同，质量不同，但摆动的周期相同，说明摆球摆动周期与摆球质量无关。 （3）第3、4两次实验中，摆球的摆长、质量相同，摆幅不同，但摆动的周期相同，说明摆球摆动周期与摆球摆幅无关。 （4）[1]小球从A点运动到B点的过程中，小球的高度变低，速度变快，小球的重力势能转化为动能。 [2]若运动到C点，此时小球到达最高点静止，小球的速度为0，如所有的外力突然消失，根据惯性定律可知，小球将保持原来的静止状态，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 23．【答案】（1）解：水吸收的热量为 （2）解： 热包释放的总热量为 发热包的热效率为 （3）解： 根据题意，酒精完全燃烧放出的热量为 由得，酒精的质量为 【解析】【分析】（1）根据Q=cm∆t，计算吸收热量的多少； （2）根据，计算热效率； （3）利用，计算消耗燃料的质量。 24．【答案】（1）解：燃烧天然气的质量m天然气=0.12kg，天然气的热值q天然气=5×107J/kg， 天然气完全燃烧产生的热量：Q放=m天然气q天然气=0.12kg×5×107J/kg=6×106J； 答：天然气完全燃烧产生的热量为6×106J； （2）解：水的质量m水=10kg，0～2min，水温度升高度数Δt=50℃-20℃=30℃， 水吸收的热量：Q吸=cm水Δt=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×30℃=1.26×106J； 答：0～2min时间，水所吸收的热量是1.26×106J； （3）解：由图可知，随着水温的不断升高，温度变化越来越慢，故0～2min时间内，在吸收热量相同的情况下，升高的温度最高，热效率最大； 0～2min内，水升高的温度Δt'=50℃-20℃=30℃， 水吸收的热量：Q吸'=cm水Δt'=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×30℃=1.26×106J， 0～2min内，天然气释放的热量： 烧水时的热效率 答：“0～2min”烧水的效率最高；烧水时的最高热效率为63%。 【解析】【分析】（1）已知天然气的质量和热值，利用Q=mq可求得天然气完全燃烧产生的热量； （2）由图知，经过0～2min，水升高的温度值，利用吸热公式求水吸收的热量； （3）烧水时的热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比；发生热传递的条件是存在温度差，温度差越大，热传递越快。 25．【答案】（1）解：根据吸热公式： 水的比热容 ，质量 ，温度变化 。 代入公式得： （2）解：汽车以额定功率匀速行驶，有用功 ，需先求行驶时间 ： 行驶路程 ，速度 ，由 得： 额定功率 ，则有用功： （3）解：效率公式为 ，其中 是汽油完全燃烧放出的热量： 汽油质量：耗油量 ，汽油密度 ，由 得： 汽油放热：汽油热值 ，由 得： 发动机效率： 答：小汽车发动机的效率是34.9%。 【解析】【分析】要分析这道题，需围绕热学吸热公式、力学功率与功的关系、热机效率计算三大核心知识点，结合公式变形与单位换算展开整体剖析： 各问逻辑梳理 1. 第(1)问：水的吸热计算 核心公式为吸热公式 ，已知水的质量、比热容、温度变化，直接代入即可计算水吸收的热量。 2. 第(2)问：汽车有用功计算 先根据速度公式 计算行驶时间（注意单位换算： 行驶，时间）；再结合功率公式 ，代入额定功率和时间，即可求出有用功。 3. 第(3)问：发动机效率计算 效率公式为 。其中： 需通过密度公式 先算消耗汽油的质量（耗油量，汽油密度已知），再结合热值公式 计算； 由第(2)问结果直接代入，最终求出效率。 总结：本题是热学与力学的综合应用题，需熟练掌握“吸热公式、功率公式、密度公式、热值公式、热机效率公式”的串联应用，关键在于单位换算（如体积转、时间转）和公式的灵活变形，通过分步拆解每个物理量的计算逻辑，即可依次解决三个问题。 26．【答案】（1）温度差；高温物体传给低温物体 （2）C （3）放出；减小 （4）② （5）A 【解析】【解答】（1）根据牛顿冷却定律可知，物体之间发生热传递的条件是物体之间有温度差，并且内能总是从高温物体传给低温物体； （2）由题目提供的信息可知，散热快慢的定义是单位时间内散失热量的多少； A.速度的定义是单位时间内通过的路程，与能量无关，故A不符合题意； B.密度的定义是单位体积某种物质的质量，与能量无关，故B不符合题意； C.功率的定义是单位时间内做的功，与散热快慢一样都是描述的单位时间内的能量，故C符合题意； D.效率的定义是有用功与总功之比，与能量无关，故D不符合题意。 故选C。 （3）水和热奶之间发生热传递时，热奶的温度高，水的温度低，热奶放出热量，内能减小； （4）热奶的温度约为90℃，且温度逐渐降低，根据图乙可知，曲线②表示热奶的温度随时间变化的情况； （5）根据小庆的图象，可以看到热奶温度降低的速度逐渐减慢，因此沸水放在房间里，温度自然降低的规律是先快后慢，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 故答案为：（1）温度差；高温物体传给低温物体；（2）C；（3）放出；减小；（4）②；（5）A。 【分析】（1）由牛顿冷却定律可分析得出答案； （2）散热快慢指的是单位时间内散失热量的多少。逐项分析得出答案； （3）（5） 热传递的条件是有温度差，并且传递过程中，温差越大，传热速度越快，故整个过程速度先快后慢； 物体放出热量，内能减小； （4）根据牛奶和水的温度，结合图乙分析。 （1）[1][2]牛顿冷却定律提出，物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比，即物体之间发生热传递的条件是物体之间有温度差，并且内能总是从高温物体传给低温物体，与物体的内能大小关系无关。 （2）由题目提供的信息可知，散热快慢的定义是单位时间内散失热量的多少，这是一个描述快慢的物理量； A.速度的定义是单位时间内通过的路程，与能量无关，故A不符合题意； B.密度的定义是单位体积某种物质的质量，故B不符合题意； C.功率的定义是单位时间内做的功，与散热快慢一样都是描述的单位时间内的能量，故C符合题意； D.效率的定义是有用功与总功之比，故D不符合题意。 故选C。 （3）[1][2]水和热奶之间发生热传递时，水温约为20℃，热奶的温度约为90℃，根据牛顿冷却定律可知，热奶放出热量，内能减小。 （4）热奶的温度约为90℃，且温度逐渐降低，根据图象可以判断，曲线②表示热奶的温度随时间变化的情况。 （5）根据小庆的图象，可以看到热奶温度降低的速度逐渐减慢，因此沸水放在房间里，温度自然降低的规律是先快后慢。 故选A。 27．【答案】（1）增大；做功 （2）B （3）B （4）； 【解析】【解答】（1） 空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后的内能增大， 体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，燃烧产生的高温高压气流推动涡轮 能量转化为内能转换为机械能，和做功冲程相同； (2)A、空气首先进入发动机的进气道，故A正确，不符合题意； B、 燃料在燃烧室燃烧后产生的高温高压气流推动涡轮， 所以 耗尽后不可以利用压气机压缩气体推动涡轮转动 ，故B错误，符合题意； C、燃料燃烧时，是将化学能转化为内能 ，故C正确，不符合题意； D、尾喷管喷出高速气流推动飞机飞行 ，所以高速气流对飞机做功 ，故D正确，不符合题意； 综上选B； （3） 喷气发动机使混合气体压缩后在燃烧室燃烧 ，温度上升，此过程机械能转换为内能， 膨胀的气体再从尾部喷出过程中 ，空气的内能转换为机械能，空气内能降低，温度减小，故B正确，ACD错误； 综上选B。 （4） 当飞机以的速度水平匀速运动，阻力为3.6×104N，飞机匀速运动，阻力等于牵引力等于3.6×104N，牵引力做功为W=fvt=3.6×104N× ×3600s=4.32×1010J；推进效率为60%，所以机械能W机=，需要燃油的质量m=。 【分析】1、做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能； 2、力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用，所以推力等于摩擦力； 3、做功：W=Fs=Fvt，机械效率的计算：。 学科网（北京）股份有限公司 $