2023九年级物理全册第十章机械能内能及其转化同步练习新版北师大版

这是一份2023九年级物理全册第十章机械能内能及其转化同步练习新版北师大版，共18页。
机械能、内能及其转化
一．选择题（共12小题，每小题2分共24分）
1．在探究“物体重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，让不同质量的铁球从同一高度由静止释放，撞击沙坑，根据比较撞击沙坑后留下的印痕深度进行探究，如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A．实验过程中既用到了转换法，也用到了控制变量法
B．铁球从最上在下落的过程中动能一直在减小
C．这样做的目的是研究物体重力势能的大小与质量的关系
D．撞击沙坑后留下的印痕深度越深，说明物体的重力势能越大
第4题图
第1题图

2．用打桩机打桩，打桩锤从5m高处自由落下时，锤与桩因冲击力作用表面温度升高，这说明（　　）
A．机械能守恒 B．动能守恒 C．热能守恒 D．能量守恒
3．高速公路上对不同类型的车辆有不同的限速规定，这样做可以控制汽车行驶时的（　　）
A．惯性 B．阻力 C．动能 D．耗油量
4．如图为某种四冲程内燃机工作过程中的一个冲程，下列说法正确的是（　　）
A．这是一台柴油机 B．该冲程是吸气冲程
C．该冲程把内能转化为机械能 D．该冲程把机械能转化为内能
5．一架沿竖直方向上升的直升机，它具有（　　）
A．动能 B．重力势能
C．弹性势能 D．动能和重力势能
6．下列有关能量转化的说法中错误的是（　　）
A．核电站发电﹣﹣核能转化为电能 B．太阳能电池﹣﹣太阳能转化为电能
C．汽油机做功冲程﹣﹣机械能转化为内能 D．电饭锅烧饭﹣﹣电能转化为内能
7．将一滴墨汁滴入一杯清水中，过一会儿，整杯水都变黑了，下面说法正确的是（　　）
A．如果水的温度越低，整杯水变黑所需要的时间越短
B．如果水的温度为0℃，则不会发生这种现象
C．这是一种扩散现象，说明物质分子是不停地运动的
D．这是一种扩散现象，说明物质的分子发生了变化，水分子变黑了
8．以下各种用电器中，工作时能量转化的主要形式与其它三件不同的是（　　）
A．电风扇 B．电饭锅 C．电熨斗 D．电水壶
9．如图C919大型客机（COMACC919），是中国首款按照最新国际适航标准，与美国、法国等国企业合作研究制组装的干线民用飞机，它采用的是CFM国际公司研发的LEAP﹣XlC发动机为C919大型客机唯一启动动力装置，这个发动机工作时，能量转化的流程图如图，请你完成横线部分的内容。由能量转化流程图可知，该发动机是 （　　）

A．电动机 B．发电机 C．热机 D．以上均不正确
10．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，下列说法错误的是（　　）

A．该实验物体的动能是指物体A
B．该实验物体动能的大小是通过木块B移动的距离来反映的
C．该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时B的速度，它是通过高度来改变的
D．实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时，应改变物体A的质量，这是为了研究物体动能与物体质量的关系
11．关于物体的内能，下列说法正确的是（　　）
A．做功可以改变物体的内能
B．温度为0℃的物体没有内能
C．温度相同的1kg水和960g水，内能相同
D．物体内能增加，可能是物体对外界做功
12．信阳毛尖明前茶色翠香幽，味醇形美，闻名全国。如图所示，泡茶时茶香四溢，下列说法正确的是（　　）

A．茶香四溢是扩散现象，说明分子间有力的作用
B．茶水冷却过程中，茶水的内能不断增加
C．泡茶的水温度越高，分子热运动越剧烈
D．茶水冷却过程中，茶水的内能是通过做功的方式改变的
二．多选题（共4小题，每小题3分共12分）
13．关于内能及其利用，下列说法正确的是（　　）
A．没有任何介质的情况下，也能发生热传递
B．蒸汽机和汽油机都属于内燃机
C．温度从热量高的物体传递给热量低的物体
D．热值大的燃料，燃烧时放出的热量不一定多
14．下列说法错误的是（　　）
A．物体的温度越高，所含的热量不一定越多
B．一个物体的内能增加了，可能是从外界吸收了热量
C．物体的温度不变，它的内能也可能改变
D．物体的比热容与物体吸收的热量、物体质量及物体的温度有关
15．下列关于功、内能和热量的描述中正确的是（　　）
A．物体的温度不变，内能不一定不变
B．做功和热传递都能改变物体的内能
C．在压縮冲程中，燃料混合物的温度升髙，内能增大
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
16．下列关于内能、热量、温度和做功说法正确的是（　　）
A．物体内能增加，一定是从外界吸收了热量
B．划燃火柴，利用做功的方式改变物体内能
C．温度高的物体内能一定大
D．物体吸收热量，温度不一定升高
三．填空题（共4小题，每空2分共26分）
17．冬天天冷的时候手冻的发麻。户外的同学可以采用搓手取暖。这是通过　 　的方式改变手的内能。回到家中也可以手捧一杯热茶，其内能是通过　 　的方式传递给了手，这两种方式改变内能是　 　。
18．2016年10月17日，我国“长征二号火箭”将“神舟十一号”飞船准确送入预定轨道，发射取得圆满成功，其中，火箭发射升空时，燃料燃烧将　 　能转化为机械能；发射时火箭助推器的点火工作是由　 　（选填“滑动变阻器”、“电阻箱”或“继电器”）来完成的。进入太空后，在没有太阳照射时，其表面的温度会急剧下降，这时，飞船的内能会减少，这种改变内能的方式是　 　（选填“做功”或“热传递”）。
19．几种常见物质的熔点和沸点如表所示。
物质
熔点/℃
沸点/℃
水银
﹣39
357
酒精
﹣117
78
水
0
100
在“探究水的沸腾”实验时，　 　（选填“能”或“不能”）选用酒精温度计，其道理是　 　；在寒冷的南极（气温在﹣50℃左右），科考队的队员为了测量气温应选用　 　温度计，其道理是　 　。
20．北方冬天用“暖气”取暖，这是通过　 　方式（选“热传递”或“做功”）改变室内空气的内能。“暖气”中用循环流动的水做散热物质，是因为水的比热容　 　的原因（选填“大”或“小”）；水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），将2kg的水倒掉一半，剩下的水的比热容是　 　J/（kg•℃），结冰后它的比热容将　 　（填“改变”或“不变”）初温为20℃，质量为1kg的水吸收2.1×105J热量后温度将升高到　 　℃。
四．实验探究题（共4小题，每空1分共28分）
21．李强和刘涛两名同学帮物理老师到实验室里准备实验器材，所准备的两个实验装置如图所示，其中，甲装置是在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉；乙装置中，平底烧瓶内装了少量水，认真思考并回答下列问题。
（1）甲装置演示的实验是：速压下活塞时，活塞对筒内空气做功，使其　 　增加、温度　 　，当筒内空气温度达到硝化稀的燃点时，棉花燃烧。
（2）乙装置演示的实验是：用打气筒往瓶内打几下气后，可看到塞子跳起，瓶中同时会出现白雾。这是因为瓶内空气推动瓶塞做功，内能　 　，温度　 　，水蒸气　 　成白雾。
（3）甲、乙两装置都是用来演　 　可以改变物体的　 　。

22．如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。
（1）该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体　 　的关系（物体A、B质量不变）；
（2）该实验中所探究物体的动能是指物体　 　（选填“A”或“B”）的动能；
（3）该实验物体动能的大小是通过　 　来反映的；
（4）该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度，它是通过　 　（选填“高度”或“质量”）来改变的；
（5）实验表明，同一物体A从斜面高处滚下，高度越大，物体B被撞得越远，可得结论　 　。
23．小明通过实验探究“物体受力情况与运动状态之间的关系”，他在弹簧测力计下悬挂一个3N的钩码（如图所示），钩码的运动状态与测力计的读数记录如下表所示：
实验次数
钩码的运动状态
弹簧测力计读数/N
1
匀速向上运动
3.0
2
匀速向下运动
3.0
3
加速向上运动
4.5
4
加速向下运动
2.3
5
减速向上运动
2.4
6
减速向下运动
3.8
（1）由1、2可知，钩码在匀速直线运动时，弹簧测力计对钩码的拉力　 　（大于/等于/小于）钩码重力。由3、6可知，钩码在加速向上或减速向下运动时，弹簧测力计对钩码的拉力　 　（大于/等于/小于）重力。由4、5可知，钩码在加速向下或减速向上运动时，弹簧测力计对钩码的拉力　 　（大于/等于/小于）重力。
（2）小明站在体重计上静止时，体重计的示数为550N．当小明从站立到迅速蹲下的过程可看成先加速向下运动，然后减速向下运动，最后静止，据（1）中结论可知体重计的示数变化是　 　。
A．一直小于550N，但最后等于550N
B．一直大于550N，但最后等于550N
C．先小于550N，后大于550N，最后等于550N
D．先大于550N，后小于550N，最后等于550N

24．（1）图1中是冰的熔化实验，这是通过　 　的途径改变物体的内能。图2为冰由固态变为液态过程中温度随时间变化的图象，其中t2时刻物体的内能　 　（选填“等于”或“不等于”）零，t2时刻物体的内能　 　t3时刻的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

（2）如图3活塞迅速下压过程，通过　 　途径使管内空气的内能增加，温度升高，达到硝化棉的燃点，使硝化棉燃烧。
（3）如图4，试管内的水沸腾后，木塞向外弹出的过程中，试管内水蒸气的内能转化为活塞的　 　能。管口出现白雾说明水蒸气的内能　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。此过程中能量转化的情况与汽油机的　 　冲程相同。
（4）使用酒精灯加热时，完全燃烧0.01kg酒精放出热量为　 　J．（酒精的热值为3×107J/kg）
（5）汽车发动机一般是汽油机，它把燃料燃烧放出的　 　能转化为机械能，完全燃烧0.1kg的汽油能够获得　 　J的能量；（汽油的热值为4.6×107J/kg）
（6）汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的　 　较大的特点。
图中是汽油机工作时的能量流向图，则其热机效率表示为η＝　 　×100%

（7）汽油机中，燃料在汽缸内燃烧，而且燃料与空气混合充分，燃烧得比较完全，因此汽油机的效率比蒸汽机更　 　（选填“高”或“低”）。
五．计算题（共1小题，本题10分）
25．小彤家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为21kg．（液化气的热值取5×107J/kg．）
（1）21kg的液化气完全燃烧，释放的热量是多少？
（2）若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用，那么散失的热量是多少？
（3）小彤想节约能源、降低能耗，若将上述散失的热量全部利用起来，可以把多少千克温度为20℃的水加热到100℃？











参考答案
一．选择题（共12小题）
1．在探究“物体重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，让不同质量的铁球从同一高度由静止释放，撞击沙坑，根据比较撞击沙坑后留下的印痕深度进行探究，如图所示，下列说法不正确的是（　　）

A．实验过程中既用到了转换法，也用到了控制变量法
B．铁球从最上在下落的过程中动能一直在减小
C．这样做的目的是研究物体重力势能的大小与质量的关系
D．撞击沙坑后留下的印痕深度越深，说明物体的重力势能越大
【解】：A、把铁球的重力势能转化成陷进沙坑的深度来比较各铁球重力势能的大小的，这种研究问题的方法叫转换法，让两铁球的高度一样，是利用的控制变量法，故A叙述正确；
B、铁球从最上在下落的过程中速度逐渐增大，所以动能在增大，故B叙述错误；
C、由于铁球的高度相同，只有质量不同，所以可以探究重力势能的大小与质量的关系，故C叙述正确；
D、撞击沙坑后留下的印痕深度越深，说明物体的重力势能越大，故D叙述正确。
故选：B。
2．用打桩机打桩，打桩锤从5m高处自由落下时，锤与桩因冲击力作用表面温度升高，这说明（　　）
A．机械能守恒 B．动能守恒 C．热能守恒 D．能量守恒
【解】：打桩时，锤和桩温度升高说明有内能产生，而锤的机械能减小，故发生了机械能和内能的转化，故只能说明是能量守恒。
故选：D。
3．高速公路上对不同类型的车辆有不同的限速规定，这样做可以控制汽车行驶时的（　　）
A．惯性 B．阻力 C．动能 D．耗油量
【解】：A、惯性的大小只与物体的质量有关，故对不同类型的车辆有不同的限速，不能改变其在行驶时的惯性，故错误；
B、阻力的大小和物体的运动速度、摩擦力等多个因素有关，故对不同类型的车辆有不同的限速，不能改变其在行驶时的阻力，故错误；
C、高速公路上对不同类型的车辆有不同的限速规定，即质量越大的，其速度要求相对较慢，这样所具有的动能较小，在发生事故时对外做的功少，破坏力小；故该选项正确；
D、汽车的油耗量与汽车的排量及所行驶的里程等因素有关，故对不同类型的车辆有不同的限速，不能改变其在行驶时的油耗量，故错误；
故选：C。
4．如图为某种四冲程内燃机工作过程中的一个冲程，下列说法正确的是（　　）

A．这是一台柴油机
B．该冲程是吸气冲程
C．该冲程把内能转化为机械能
D．该冲程把机械能转化为内能
【解】：A、该内燃机有火花塞，是汽油机，不符合题意；
B、进气门与排气门都关闭，不是吸气冲程，不符合题意；
C、活塞下行（汽缸容积变大）两个气门都关闭，是做功冲程，把内能转化为机械能，符合题意；
D、活塞下行（汽缸容积变大）两个气门都关闭，是做功冲程，把内能转化为机械能，不符合题意；
故选：C。
5．一架沿竖直方向上升的直升机，它具有（　　）
A．动能 B．重力势能
C．弹性势能 D．动能和重力势能
【解】：沿竖直方向上升的直升机，
不是弹性物体，不具有弹性势能；
飞机的质量不变，具有一定的速度，所以具有动能；
飞机距离地面有一定的高度且高度增加，所以具有重力势能并且不断增加，即飞机同时具有动能和重力势能。
故选：D。
6．下列有关能量转化的说法中错误的是（　　）
A．核电站发电﹣﹣核能转化为电能
B．太阳能电池﹣﹣太阳能转化为电能
C．汽油机做功冲程﹣﹣机械能转化为内能
D．电饭锅烧饭﹣﹣电能转化为内能
【解】：A、核电站利用核裂变发电，将核能转化为电能，该选项说法正确，不符合题意；
B、太阳能电池将太阳能转化为电能，该选项说法正确，不符合题意；
C、汽油机的做功冲程是由内能转化为机械能，该选项说法不正确，符合题意；
D、电饭锅烧饭将电能转化为内能，该选项说法正确，不符合题意。
故选：C。
7．将一滴墨汁滴入一杯清水中，过一会儿，整杯水都变黑了，下面说法正确的是（　　）
A．如果水的温度越低，整杯水变黑所需要的时间越短
B．如果水的温度为0℃，则不会发生这种现象
C．这是一种扩散现象，说明物质分子是不停地运动的
D．这是一种扩散现象，说明物质的分子发生了变化，水分子变黑了
【解】：扩散现象的快慢与温度有关，温度越低，分子运动得越慢，扩散的越慢，所以整杯水变黑所需要的时间越长，故A不符合题意；
一切物体的分子都在不停地做无规则运动，即使温度为0℃也会发生扩散现象，故B不符合题意；
整杯水都变黑了，是一种扩散现象，是物质分子不停地做无规则运动的结果，并非水分子变黑了，故C符合题意，D不符合题意。
故选：C。
8．以下各种用电器中，工作时能量转化的主要形式与其它三件不同的是（　　）
A．电风扇 B．电饭锅 C．电熨斗 D．电水壶
【解】：A、电风扇是将电能转化为机械能和内能；
B、电饭锅是将电能转化为内能；
C、电熨斗是将电能转化为内能；
D、电水壶是将电能转化为内能。
比较分析可知：只有电风扇使用时主要将电能转化为机械能。
故选：A。
9．如图C919大型客机（COMACC919），是中国首款按照最新国际适航标准，与美国、法国等国企业合作研究制组装的干线民用飞机，它采用的是CFM国际公司研发的LEAP﹣XlC发动机为C919大型客机唯一启动动力装置，这个发动机工作时，能量转化的流程图如图，请你完成横线部分的内容。由能量转化流程图可知，该发动机是 （　　）

A．电动机 B．发电机
C．热机 D．以上均不正确
【解】：燃料燃烧时将燃料的化学能转化为内能，内能通过做功转化为飞机的机械能。
该机器消耗燃料，内能转化为机械能，是热机。
故选：C。
10．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，下列说法错误的是（　　）

A．该实验物体的动能是指物体A
B．该实验物体动能的大小是通过木块B移动的距离来反映的
C．该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时B的速度，它是通过高度来改变的
D．实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时，应改变物体A的质量，这是为了研究物体动能与物体质量的关系
【解】：A、该实验研究的主体是小球A，研究的是小球A动能的大小与速度和质量的关系，故A不符合题意；
B、该实验中小球动能的大小是通过B被撞距离的远近体现的，B被撞的越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小，这里采用了转换法的思想，故B不符合题意；
C、该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时碰撞前A的速度，这个速度的大小是通过控制小球A在斜面上的高度改变的，故C符合题意；
D、为了研究物体动能与物体质量的关系，实验中多次让不同质量的物体从斜面同一高度上静止滚下时，控制了小球的速度相同，应改变物体A的质量，故D不符合题意。
故选：C。
11．关于物体的内能，下列说法正确的是（　　）
A．做功可以改变物体的内能
B．温度为0℃的物体没有内能
C．温度相同的1kg水和960g水，内能相同
D．物体内能增加，可能是物体对外界做功
【解】：A、改变内能的方法有两种，做功和热传递，故A选项正确；
B、物体的内能是由于物体内部大量分子无规则运动而产生的能量，物体在任何温度下都有内能，故B选项错误；
C、水的内能不仅与温度有关，还和水的质量有关，故温度相等的1kg水和960g水的内能不同，故C选项错误；
D、物体内能增加，可能是外界对物体做功，故D选项错误。
故选：A。
12．信阳毛尖明前茶色翠香幽，味醇形美，闻名全国。如图所示，泡茶时茶香四溢，下列说法正确的是（　　）

A．茶香四溢是扩散现象，说明分子间有力的作用
B．茶水冷却过程中，茶水的内能不断增加
C．泡茶的水温度越高，分子热运动越剧烈
D．茶水冷却过程中，茶水的内能是通过做功的方式改变的
【解】：A、茶香四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则的运动，故A错误；
B、茶水冷却过程中，茶水的温度降低，内能不断减少，故B错误；
C、分子的热运动与温度有关，温度越高越剧烈，泡茶的水温度越高，分子热运动越剧烈，故正确；
D、茶水冷却过程中，茶水的内能是通过热传递的方式改变的，故D错误；
故选：C。
二．多选题（共4小题）
13．关于内能及其利用，下列说法正确的是（　　）
A．没有任何介质的情况下，也能发生热传递
B．蒸汽机和汽油机都属于内燃机
C．温度从热量高的物体传递给热量低的物体
D．热值大的燃料，燃烧时放出的热量不一定多
【解】：A、发生热传递的唯一条件是存在温度差，与物体的状态，物体间是否接触都无关，太阳和地球间是真空，太阳就是通过热辐射将热传递过来的，故A正确；
B、蒸汽机不是内燃机，汽油机和柴油机属于内燃机，故B错误；
C、热量从温度高的物体传递给温度低的物体或者从同一物体高温部分传到低温部分，故C错误；
D、热值燃烧放出的热量Q＝mq，放出的热量不仅与热值有关还与质量有关，故D正确；
故选：AD。
14．下列说法错误的是（　　）
A．物体的温度越高，所含的热量不一定越多
B．一个物体的内能增加了，可能是从外界吸收了热量
C．物体的温度不变，它的内能也可能改变
D．物体的比热容与物体吸收的热量、物体质量及物体的温度有关
【解】：A、热量是一个过程量，不能用“含有”等词来修饰，物体的温度越高，其内能越大，但不能说所含的热量多或少，故A错误；
B、一个物体的内能增加了，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对它做了功，故B正确；
C、物体的温度不变，它的内能也可能改变，如晶体熔化时，吸热，内能增大，但温度不变，故C正确；
D、比热容是物质的一种特性，与物体吸收的热量、物体质量及物体的温度均无关，故D错误。
故选：AD。
15．下列关于功、内能和热量的描述中正确的是（　　）
A．物体的温度不变，内能不一定不变
B．做功和热传递都能改变物体的内能
C．在压縮冲程中，燃料混合物的温度升髙，内能增大
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【解】：A、物体的温度不变，内能不一定不变，比如：晶体在熔化过程中吸收热量，内能增大，但温度不升高，故A错误。
B、改变物体内能的两种方式：做功和热传递，故B正确。
C、在压縮冲程中，对燃料混合物做功，使其温度升髙、内能增大，故C正确。
D、传递的条件是：有温度差；热传递的特点是：高温物体放出热量，低温物体吸收热量，热量从高温物体传给低温物体，但内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高，因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体。故D错误。
故选：ABC。
16．下列关于内能、热量、温度和做功说法正确的是（　　）
A．物体内能增加，一定是从外界吸收了热量
B．划燃火柴，利用做功的方式改变物体内能
C．温度高的物体内能一定大
D．物体吸收热量，温度不一定升高
【解】：A、物体内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故A错误；
B、划燃火柴，利用做功的方式改变物体内能的，故B正确；
C、内能的大小与物体的质量、温度有关，所以只知道温度，不知道质量，是无法确定内能大小的，故C错误；
D、晶体熔化过程中，吸热但温度不变，故D正确；
故选：BD。
三．填空题（共4小题）
17．冬天天冷的时候手冻的发麻。户外的同学可以采用搓手取暖。这是通过　做功　的方式改变手的内能。回到家中也可以手捧一杯热茶，其内能是通过　热传递　的方式传递给了手，这两种方式改变内能是　等效的　。
【解】：户外的同学可以采用搓手取暖，这是通过做功将机械能转化为内能，内能增加，温度升高；
回到家中也可以手捧一杯热茶，其内能是通过热传递的方式将内能由水传递给了手，这两种方式改变内能是等效的。
故答案为：做功；热传递；等效的。
18．2016年10月17日，我国“长征二号火箭”将“神舟十一号”飞船准确送入预定轨道，发射取得圆满成功，其中，火箭发射升空时，燃料燃烧将　化学　能转化为机械能；发射时火箭助推器的点火工作是由　继电器　（选填“滑动变阻器”、“电阻箱”或“继电器”）来完成的。进入太空后，在没有太阳照射时，其表面的温度会急剧下降，这时，飞船的内能会减少，这种改变内能的方式是　热传递　（选填“做功”或“热传递”）。
【解】：（1）火箭发射升空时，燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能；
（2）电磁继电器的实质是一个由电磁铁组成的开关，可以实现用低电压、弱电流控制高电压、强电流，达到自动控制和远程控制的目的，因此，发射时火箭推动器的点火工作是由继电器来完成的；
（3）航天飞船进入太空以后，在没有太阳照射时，其表面的温度会急剧下降，这时飞船的内能会减小，这种改变内能的方式属热传递。
故答案为：化学；继电器；热传递。
19．几种常见物质的熔点和沸点如表所示。
物质
熔点/℃
沸点/℃
水银
﹣39
357
酒精
﹣117
78
水
0
100
在“探究水的沸腾”实验时，　不能　（选填“能”或“不能”）选用酒精温度计，其道理是　酒精的沸点低于水的沸点　；在寒冷的南极（气温在﹣50℃左右），科考队的队员为了测量气温应选用　酒精　温度计，其道理是　酒精的凝固点低于南极气温　。
【解】：水的沸点是100℃，而酒精的沸点是78℃，所以不能用酒精温度计测量水的沸点；
南极的气温是可达﹣50℃，酒精的凝固点是﹣117℃，水银的凝固点是﹣39℃，水银在﹣50℃时都已经凝固，水银温度计都无法工作，所以科考队的队员为了测量气温应选用酒精温度计。
故答案为：不能；酒精的沸点低于水的沸点；酒精；酒精的凝固点低于南极气温。
20．北方冬天用“暖气”取暖，这是通过　热传递　方式（选“热传递”或“做功”）改变室内空气的内能。“暖气”中用循环流动的水做散热物质，是因为水的比热容　大　的原因（选填“大”或“小”）；水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），将2kg的水倒掉一半，剩下的水的比热容是　4.2×103　J/（kg•℃），结冰后它的比热容将　改变　（填“改变”或“不变”）初温为20℃，质量为1kg的水吸收2.1×105J热量后温度将升高到　70　℃。
【解】：（1）散热时，在暖气片和空气之间发生了热传递，使室内的内能增加、温度升高，是通过热传递的方式改变的；
（2）水的比热容最大，和其它物质比较，降低相同温度放出热量多，所以，“暖气”中用循环流动的水做散热物质；
（3）因为比热容是物质的一种特性，只与这种物质存在的状态有关，而与物质的质量无关，所以将2kg的水倒掉一半，比热容不变仍为4.2×103J/（kg•℃），水结冰后比热容将改变；
（4）由Q吸＝cm（t﹣t0）得，
质量为1kg的水吸收2.1×105J热量后升高的温度
△t＝＝＝50℃，
水的末温：t＝t0+△t＝20℃+50℃＝70℃。
故答案为：热传递；大；4.2×103；改变；70。
四．实验探究题（共4小题）
21．李强和刘涛两名同学帮物理老师到实验室里准备实验器材，所准备的两个实验装置如图所示，其中，甲装置是在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉；乙装置中，平底烧瓶内装了少量水，认真思考并回答下列问题。
（1）甲装置演示的实验是：速压下活塞时，活塞对筒内空气做功，使其　内能　增加、温度　升高　，当筒内空气温度达到硝化稀的燃点时，棉花燃烧。
（2）乙装置演示的实验是：用打气筒往瓶内打几下气后，可看到塞子跳起，瓶中同时会出现白雾。这是因为瓶内空气推动瓶塞做功，内能　减少　，温度　降低　，水蒸气　液化　成白雾。
（3）甲、乙两装置都是用来演　做功　可以改变物体的　内能　。

【解】：（1）甲装置中，活塞迅速向下压时，活塞压缩气体做功，空气内能增加，温度升高，达到乙醚的着火点，棉花就会燃烧；
（2）乙装置中，往瓶内打气，当瓶塞跳起时，瓶内气体对瓶塞做功，瓶内气体的内能减少，温度降低，水蒸气放出热量，发生液化形成了小水滴，形成了瓶口的“白雾”；
（3）甲实验中活塞压缩空气做功，空气内能增加；乙两实验中瓶内气体对塞子做功，内能减少；两个实验是用来演示做功可以改变物体的内能。
故答案为：（1）内能；升高；（2）减少；降低；液化；（3）做功；内能。
22．如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。
（1）该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体　速度　的关系（物体A、B质量不变）；
（2）该实验中所探究物体的动能是指物体　A　（选填“A”或“B”）的动能；
（3）该实验物体动能的大小是通过　物体B被撞的距离大小　来反映的；
（4）该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度，它是通过　高度　（选填“高度”或“质量”）来改变的；
（5）实验表明，同一物体A从斜面高处滚下，高度越大，物体B被撞得越远，可得结论　当物体质量相同时，物体的速度越大，动能越大　。
【解】：（1）动能的大小与物体的质量和速度都有关系，由于这一实验中只有一个物体A从斜面上滑下，质量不能改变，所以本实验要探究的是物体动能的大小与物体速度的关系；
（2）该实验研究的主体是小球A，研究的是小球A动能的大小与速度和质量的关系；
（3）该实验中小球动能的大小是通过物体B移动的距离体现的，B被撞的越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小，这里采用了转换法的思想；
（4）该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时碰撞前A的速度，这个速度的大小是通过控制小球A在斜面上的高度改变的；
（5）同一物体A从斜面高处滚下，高度越大，物体B被撞得越远，说明动能越大，可得结论为：当物体质量相同时，物体的速度越大，动能越大。
故答案为：（1）速度；（2）A； （3）物体B被撞的距离大小； （4）高度；（5）当物体质量相同时，物体的速度越大，动能越大。
23．小明通过实验探究“物体受力情况与运动状态之间的关系”，他在弹簧测力计下悬挂一个3N的钩码（如图所示），钩码的运动状态与测力计的读数记录如下表所示：
实验次数
钩码的运动状态
弹簧测力计读数/N
1
匀速向上运动
3.0
2
匀速向下运动
3.0
3
加速向上运动
4.5
4
加速向下运动
2.3
5
减速向上运动
2.4
6
减速向下运动
3.8
（1）由1、2可知，钩码在匀速直线运动时，弹簧测力计对钩码的拉力　等于　（大于/等于/小于）钩码重力。由3、6可知，钩码在加速向上或减速向下运动时，弹簧测力计对钩码的拉力　大于　（大于/等于/小于）重力。由4、5可知，钩码在加速向下或减速向上运动时，弹簧测力计对钩码的拉力　小于　（大于/等于/小于）重力。
（2）小明站在体重计上静止时，体重计的示数为550N．当小明从站立到迅速蹲下的过程可看成先加速向下运动，然后减速向下运动，最后静止，据（1）中结论可知体重计的示数变化是　C　。
A．一直小于550N，但最后等于550N
B．一直大于550N，但最后等于550N
C．先小于550N，后大于550N，最后等于550N
D．先大于550N，后小于550N，最后等于550N

【解】：（1）因为钩码在匀速直线运动，此时二力平衡，所以弹簧测力计对钩码的拉力等于钩码的重力。
因为钩码在加速向上或减速向下时，此时受非平衡力作用，由③⑥的读数可知：
弹簧测力计的示数，即对钩码的拉力大于钩码的重力，即合力方向向上；
因为钩码在加速向下或减速向上时，此时受非平衡力作用，由④⑤的读数知：
弹簧测力计对钩码的拉力小于钩码的重力，即合力方向向下；
（2）当小明从站立到迅速蹲下的过程中，分为三个阶段；
①加速向下运动，由（3）的结论知：小明受到的合力F方向向下，
那么体重计的支持力（即示数）：F示＝G﹣F＜G＝550N；
②减速向下运动，由（2）的结论知：小明受到的合力F方向向上，体重计的支持力，即 F示＝G+F＞G＝550N；
③静止，此时小明受平衡力的作用，合力为0，体重计的支持力，即F示＝G＝550N；
综上可知，整个过程体重计的示数，先减小、后增大，最后等于550N，故C正确。
故答案为：（1）等于；大于；小于；（2）C。
24．（1）图1中是冰的熔化实验，这是通过　热传递　的途径改变物体的内能。图2为冰由固态变为液态过程中温度随时间变化的图象，其中t2时刻物体的内能　不等于　（选填“等于”或“不等于”）零，t2时刻物体的内能　小于　t3时刻的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

（2）如图3活塞迅速下压过程，通过　做功　途径使管内空气的内能增加，温度升高，达到硝化棉的燃点，使硝化棉燃烧。
（3）如图4，试管内的水沸腾后，木塞向外弹出的过程中，试管内水蒸气的内能转化为活塞的　机械　能。管口出现白雾说明水蒸气的内能　减小　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。此过程中能量转化的情况与汽油机的　做功　冲程相同。
（4）使用酒精灯加热时，完全燃烧0.01kg酒精放出热量为　3×105　J．（酒精的热值为3×107J/kg）
（5）汽车发动机一般是汽油机，它把燃料燃烧放出的　内　能转化为机械能，完全燃烧0.1kg的汽油能够获得　4.6×106　J的能量；（汽油的热值为4.6×107J/kg）
（6）汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的　比热容　较大的特点。
图中是汽油机工作时的能量流向图，则其热机效率表示为η＝　　×100%

（7）汽油机中，燃料在汽缸内燃烧，而且燃料与空气混合充分，燃烧得比较完全，因此汽油机的效率比蒸汽机更　高　（选填“高”或“低”）。
【解】：（1）冰熔化时，是通过吸收热量来增大冰的内能的，故冰熔化是通过热传递改变内能的；
因为一切物体任何时候都有内能，故t2时刻物体的内能不等于零；
根据图2可知，物体从t2时刻到t3时刻时，需要吸收热量，因此t2时刻的内能小于t3时刻的内能；
（2）压缩筒内的空气，机械能转化为筒内空气的内能，空气的内能增加，温度升高，当达到棉花的燃点后，棉花会燃烧，因此该过程是通过做功的方式改变物体内能的；
（3）由图4可知，试管内的水蒸气当用酒精灯加热一定程度时，水蒸气会对塞子做功，将水蒸气的内能会转化为塞子的机械能，内能减小，温度降低；此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能；
（4）完全燃烧0.01kg酒精放出的热量：Q放＝mq＝0.01kg×3×107J/kg＝3×105J；
（5）汽车发动机把燃料燃烧放出的内能转化为机械能；
完全燃烧0.1kg的汽油能够获得的能量：Q放＝mq＝0.1kg×4.6×107J/kg＝4.6×106J；
（6）汽车发动机用水来循环散热，主要是利用了水的比热容较大的特点。
热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，用公式
表示：×100%；
（7）汽油机中，燃料在汽缸内燃烧，而且燃料与空气混合充分，燃烧得比较完全，因此汽油机的效率比蒸汽机更高。
故答案为：（1）热传递；不等于；小于；（2）做功；（3）机械；减小；做功；（4）3×105；（5）内；4.6×106；（6）比热容；；（7）高。
五．计算题（共1小题）
25．小彤家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为21kg．（液化气的热值取5×107J/kg．）
（1）21kg的液化气完全燃烧，释放的热量是多少？
（2）若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用，那么散失的热量是多少？
（3）小彤想节约能源、降低能耗，若将上述散失的热量全部利用起来，可以把多少千克温度为20℃的水加热到100℃？
【解】：（1）21kg液化气完全燃烧释放热量：Q放＝mq＝21kg×5×107J/kg＝1.05×109J；
（2）整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用，那么散失的热量应该占液化气完全燃烧释放热量的40%，
散失的热量为：Q散失＝Q放×40%＝1.05×108J×40%＝4.2×108J；
（3）由题知，Q散失＝Q吸＝c水m水（t﹣t0）可知，
水的质量：m水＝＝＝1250kg。
答：（1）21kg的液化气完全燃烧，释放的热量是1.05×109J；
（2）散失的热量是4.2×108J；
（3）散失的热量可以把1250kg温度为20℃的水加热到100℃。