第10章 机械能、内能及其转化
考试总分： 100 分 考试时间： 90 分钟
一、选择题（共 10 小题 ，每小题 1 分 ，共 10 分 ）
1.下列物体中不具有弹性势能的是（ ）
A.弹簧
B.被撑杆跳运动员压弯的撑杆
C.拉开的弓
D.形变的蹦床
2.热机工作时的下列说法中正确的是（ ）
A.汽油机工作时的工作物质是汽油
B.某汽油机飞轮的转速是转/分，它每秒对外做功次
C.压缩冲程的能量转化是内能转化为机械能
D.柴油机在气缸的顶部有一个火花塞
3.赛车的速度很快，选手极小的失误操作都会导致赛车撞开护栏，冲出赛道．决定赛车对护栏破坏程度的是（ ）
A.惯性
B.动能
C.速度
D.质量
4.下列说法中错误的是（ ）
A.能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化
B.只要有能的转化和转移，就一定遵守能量守恒定律
C.能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器
D.任何一种形式的能在转化为其它形式的能的过程中，消耗了多少某种形式的能量，就能得到多少其它形式的能量，而能的总量保持不变
5.如图所示，是探究动能的大小与什么因素有关的实验的示意图．小球从处滚下，在处与小木块相碰，并与小木块共同运动到处停下．下列判断不正确的是（ ）
A.从到的过程中，小球的重力势能转化为动能
B.从到的过程中，小球的推力对木块做功
C.小球动能的大小是通过木块运动的距离体现出来的
D.从到的过程中，小球的机械能保持不变
6.如图所示，是蒸汽机工作的原理示意图，关于蒸汽机的工作过程中涉及的物理知识，下列说法正确的是 （ ）
9
A.汽缸内的蒸汽推动活塞做功，其能量的转化过程与柴油机的做功冲程一样
B.在燃料燃烧的时候要产生热量，这是将内能传递给锅炉中的水
C.蒸汽推动活塞做功，蒸汽的内能增大
D.蒸汽机加装冷凝器，能减少废气带走的温度
7.小华用图示装置做“探究弹性势能大小与形变程度关系”的实验，实验时将钢锯条末端压下一定距离后释放，观察棋子跳起的高度，以下设计方案可行的是（ ）
A.只改变棋子的位置，重复做几次实验
B.只改变棋子的数量，重复做几次实验
C.只改变钢锯条伸出桌边的长度，重复做几次实验
D.只改变钢锯条末端扳下的距离，重复做几次实验
8.下列用电器工作时的能量转化与其它三个不同的是（ ）
A.电烤箱
B.电饭锅
C.电风扇
D.电烙铁
9.下列现象中不能说明“一切物体里的分子都在不停地做无规则运动”的是（ ）
A.在果品店里能闻到水果的香味
B.用盐水腌蛋，一段时间后蛋会便咸
C.早晨扫地时，常常看到室内阳光下尘土飞扬
D.洒在桌面上的酒精，过一会儿都蒸发了
10.关于能的转化，下列叙述正确的是（ ）
A.燃料燃烧把内能转化成化学能
B.电动机把机械能转化成电能
C.给蓄电池充电把化学能转化成电能
D.发电机把机械能转化成电能
二、多选题（共 5 小题 ，每小题 2 分 ，共 10 分 ）
11.关于物体的内能，下列说法中正确的是（ ）
A.物体的内能是不能改变的
B.热传递可以改变物体的内能
C.做功可以改变物体的内能
D.内能是物体所有分子动能和分子势能的总和
12.如图所示的实验中，用酒精灯给试管加热，试管内水的温度逐渐升高直至沸腾．水沸腾后，橡胶塞从试管口飞出．关于上述过程中能量的变化情况，下列说法正确的是（ ）
9
A.酒精燃烧的过程，是化学能转化为内能的过程
B.酒精燃烧的过程，是内能转化为化学能的过程
C.胶塞冲出的过程，是机械能转化为内能的过程
D.胶塞冲出的过程，是内能转化为机械能的过程
13.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A.相互接触的两个物体，热量总是从内能多的物体传向内能少的物体
B.物体的温度越高，所含的热量越多
C.一个物体吸收了热量，它的温度不一定会升高
D.物体的温度不变，它的内能也可能改变
14.关于物体的内能，下列说法不正确的是（ ）
A.物体从外界吸收热量，温度可能不变
B.的水和的冰内能相同
C.做功和热传递都能改变物体的内能
D.温度高的物体内能一定大
15.下面说法中正确的是（ ）
A.物体温度升高时，内能一定增加
B.甲、乙两个同种物质组成的质量相等的物体互相接触，它们之间不发生热传递，它们的内能相等
C.温度高的物体内能一定多
D.当一个物体对外做功时，又不从外界吸收热量，其分子运动激烈程度一定降低
三、填空题（共 5 小题 ，每小题 2 分 ，共 10 分 ）
16.如图，用酒精灯对试管加热，水温升高，是通过________的方式改变水的内能．一段时间后瓶塞被水蒸气冲出去，其能量转化与热机工作中的________冲程能量转化相同．
17.在八百多年前，我国就发明了如图这种流行于民间的玩具式走马灯，它的工作原理和近代的燃气轮机相同．如果点燃走马灯中的蜡烛时，燃烧产生的高温气体将________（选填“向上运动”、“向下运动”或“绕蜡烛旋转”），运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动．这种走马灯工作时将内能转化为________能．
9
18.如图所示是演示内能做功的实验装置．在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，在此实验中：
酒精燃烧，________能转化为________能；
水的温度升高，这是利用________的方法增加了水的内能，使水汽化产生高温高压的水蒸气；水蒸气冲开瓶塞，水蒸气对瓶塞________．水蒸气的温度________，内能________．（后一空选填“增大”、“减小”或“不变”）
该实验装置能表明________的基本原理，即它是把________能转化成________能的．
19.如图所示，是冷水与热水混合时，温度随时间变化的图象，由图中所给的信息可知，甲图线对应的物质是通过________方式使另一物质的内能________（选填“增加”、“不变”或“减少”）的．假设在这一过程中没有热量损失，那么，冷水与热水的质量之比是________，冷水吸收热量与热水放出的热量之比是________．
20.水在日常生活中有着不可替代的作用，如果水的密度、沸点、凝固点、比热容等发生变化了，请你设想生活中可能会出现的情景________．
四、解答题（共 2 小题 ，每小题 9 分 ，共 18 分 ）
21.如图所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，图中的装置其实就是小型的热机，当活塞快速压缩玻璃筒内的空气后，对筒内空气做了功，空气的内能增加，温度升高，棉花燃烧起来．松手后活塞会“反弹”，并从位置向上运动到位置，玻璃筒内高温高压的气体提供的压力对活塞做了功，
9
你判断的依据是________．
以圆点代替图中的活塞，作出活塞的受到向上的压力示意图及移动的距离．
四冲程汽油机工作过程中的其中一个冲程与上述能量转化过程相同，该冲程即是图中的________ 图．
22.发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质．若某台以号汽油为燃料的汽车，其发动机的相关数据如下表所示．表中空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比．
内完成的
工作循环数
个
汽缸内汽油和空气混合气体的密度
汽缸的工作容积
汽油的热值
发动机最大功率
空燃比
汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序________（对甲、乙、丙、丁重新排序），其中内能转化为机械能的冲程是图________．
汽车以的速度匀速运动时发动机的输出功率最大，此时汽车内做的有用功是多少？
汽车完成一个工作循环时，气缸内汽油和空气混合气体的质量是________，气缸内汽油的质量是________，燃料完全燃烧放出的热量是多少？
当汽车以的速度匀速行驶时，发动机的效率是多大？
9
五、实验探究题（共 4 小题 ，每小题 13 分 ，共 52 分 ）
23.为了探究冰熔化时温度的变化规律，小丽设计了如图所示的实验装置，并在下表中记录了熔化过程中温度随时间变化情况：
为了探究冰熔化时温度的变化规律，小丽设计了如图所示的实验装置，并在下表中记录了熔化过程中温度随时间变化情况：
请你根据表中数据在坐标上画出冰熔化的图
时间
温度
通过对数据和图象的分析，你能获得的信息有：①________；②________．
小丽与同学交流时发现，在开始升温快，最后升温慢，请你做出合理的解释：________．
24.工业污水、生活污水，未经处理直接排入河流，会使水中的正、负离子大大增加，导致水的导电性增强，所以水的导电性可以从一个侧面反应水的污染程度，小明同学为了了解某化工厂排出的废水的污染情况，取来了该厂的废水和自来水，研究它们的导电性能，为此他进行了如下实验：
9
工业污水、生活污水，未经处理直接排入河流，会使水中的正、负离子大大增加，导致水的导电性增强，所以水的导电性可以从一个侧面反应水的污染程度，小明同学为了了解某化工厂排出的废水的污染情况，取来了该厂的废水和自来水，研究它们的导电性能，为此他进行了如下实验：
他设计了如图所示电路，请你用笔画线代替导线把电路连接完整（甲、乙两表均为电流表）．
为了保证实验的科学性，他用完全相同的两套装置分别盛取体积________（填“相等”或“不相等”）的废水和自来水进行实验．
在连接电路的过程中，开关应处于________状态，滑动变阻器应该处于图中________（填“”或“”）端．
实验中发现电流表甲的示数大于电流表乙的示数．由此可判断右烧杯中盛的是________（选填废水/自来水）．
为了使吴中明天更美好，需要大家群策群力．请你为保护好太湖水提出一条合理的建议．________．
25.在探究“物体的动能与哪些因素有关”时，李强同学猜想物体的动能与物体的质量及物体运动的速度有关，于是他采用运动的钢球推动纸盒在水平木板上运动，通过比较纸盒被推动的距离来比较物体动能的大小的方法进行验证，如图所示．
李强这样做的依据是________．
请设计实验，并根据你的设计填写下表．
探究过程
探究内容
在水平木板面上能否完成实验（若不能，写出改进方法）
实验操作和实验现象
研究动能与速度的关系
让钢球以不同的速度推动纸盒运动，速度大的钢球推动纸盒远
研究动能与质量的关系
26.小土和小宅在家庭实验室中做了如图甲所示的实验，在透明塑料瓶上钻一个小孔，把电子式火花发生器的放电针插进孔中，打开瓶盖，在瓶中滴入几滴酒精，再将瓶盖盖好，然后按动火花发生器的按钮．
9
观察发生的现象？并作出简要解释．
从能量转化方面看，该实验过程与四冲程汽油机的________冲程相似．
你认为这个“塑料瓶热机”应该属于热机中的哪一类？说明你的推测理由．
图中甲、乙两个装置都可以通过燃料燃烧，将化学能转化为内能，并利用内能做功．观察图中情景，思考后对这两种热机的效率大小作出评价，并说出你评价的理由．
答案
1.A
2.B
3.B
4.A
5.D
6.A
7.D
9
8.C
9.C
10.D
11.BCD
12.AD
13.CD
14.BD
15.AD
16.热传递做功
17.向上运动机械
18.化学能热传递做功降低减小热机内机械
19.热传递增加
20.如果水的密度变得与水银一样大，那么石头和铁块都可以在水面上漂浮；
如果水的沸点升高到，那么煮熟、煮烂食物变得更容易；
如果水的凝固点降低到，那么所有的冰山将不会存在；
如果水的比热容变得很小，那么相同情况下将水烧开所用的时间会更短
21.气体对活塞有力的作用，且活塞在力的方向上移动了距离；见上图；丙．
22.乙甲丁丙丁汽车内做的有用功是；发动机的效率是．
23.熔化前温度不断上升熔化时温度不变水的比热容大于冰的比热容
24.相等断开自来水污水经处理达标后排放
25.物体能够做的功越多，它具有的能量越大；①研究动能与速度的关系：能；
②研究动能与质量的关系：不能，应在平面镜上加一斜面，让小车从斜面上滚下；让质量不同的铜球从斜面的同一高度滚下，质量大的铜球推动纸盒远．
26.观察到的现象：瓶盖冲出；
解释：酒精与空气的混合气体在瓶内遇到火花发生爆炸，产生的高温高压燃气推动瓶盖做功．从能量转化方面看，该实验过程与四冲程汽油机的做功冲程相似．燃料在“气缸”内燃烧，产生的燃气直接推动瓶盖做功，这个“塑料瓶热机”属于内燃机．从图示情景可知，乙装置靠外部加热，热量损耗多，内能利用率低，甲装置的燃料在瓶的内部燃烧，
产生的燃气直接推动瓶盖做功，内能利用率高，所以甲装置的效率高．
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