第十章 机械能、内能及其转化 检测题
（时间：45分钟 满分：100分）
一、选择题（每题3分，共36分）
1. 下列现象属于分子热运动的是（ ） A.黄沙漫天 B.花香四溢 C.尘土飞扬 D.大雪纷飞
2. 汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机，如图1是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中正确的是（ ）
A.甲冲程是把机械能转化为内能
B.乙冲程是把内能转化为机械能
C.丙冲程是把机械能转化为内能
D.丁冲程是把内能转化为机械能
3. 爆米花是将玉米放入铁锅内，边加热边翻动一段时间后，“砰”的一声变成了爆米花。下列说法正确的是( ) A.主要通过翻动铁锅对玉米粒做功，使其内能增加 B.主要通过玉米粒与铁锅间的热传递，使其内能增加 C.玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开，内能不变 D.玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开，内能增加
4. 关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（ ）
A.对物体加热，物体的温度一定升高
B.物体的温度越高，所含有的热量越多
C.物体的温度是0 ℃，其内能也是零
D.热量总是自发地从温度高的物体向温度低的物体传递
5. 烧热的油锅溅入水滴时，会听到“叭叭”的响声，并溅起油来，其主要原因是（ ） A.溅入的水滴温度太低 B.水是热的不良导体 C.水的沸点比油的沸点低 D.水的比热容比油的比热容大
6. 将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后，放到表面平整的石蜡上。经过一定时间后，观察到的现象如图2所示，则三块金属的比热容（ ） A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
7. 图3所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是（ ）
图3
8. 如图4所示是利用太阳能对水加热的简易装置。水箱的四壁和底部均用隔热材料制成，箱顶装有吸热板，为吸收更多的太阳能，其面积可达1 m2以上。现水箱内装有质量为50 kg的水，一段时间后，水温升高了20 ℃（水未沸腾），已知水的比热容为4.2×103 J/（kg•℃），那么这段时间内水吸收的热量为（ ） A.2.1×104 J B.8.4×104 J C.4.2×106 J D.4.2×107 J
9. 关于能量及能量之间的转化，下列说法正确的是（ ）
A.火山具有内能，冰山不具有内能
B.火箭在加速上升时，机械能保持不变
C.拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能
D.坠落的陨石在空中划过一道亮光时，内能转化为机械能
10. 下列说法中错误的是( ) A.在四冲程内燃机中，只有做功冲程对外做功 B.热机排出的废气、产生的噪声，都会污染环境 C.因为汽油的热值比柴油的高，所以汽油机的效率比柴油机高、对环境污染小 D.内燃机中，是靠连杆和曲轴将活塞的往复运动变成曲轴的转动的
11. 现代火箭一般用液态氢来做燃料，这主要是因为液态氢具有（ ） A.较小的比热容 B.较大的热值 C.较小的密度 D.较低的沸点
12. 我国研制的“神舟十号”试验飞船在返回地面通过大气层的飞行中，下列说法中不正确的是（ ）
A.飞船的机械能保持不变 B.飞船的一部分机械能转化为内能
C.飞船的势能越来越小 D.飞船的外表温度会升高
二、填空题（每空1分，共23分）
13. 在市政建设施工中，我们经常看见工人用切割机切割水泥路面，工人师傅在施工时要不断向锯片上浇水，否则会很快损坏锯片(如图5所示)，这是由于锯片在切割路面时不断__________，使锯片的内能增加，温度升高。向锯片浇水，是通过_______的方式使其内能减少，温度降低。
14. 把鸡蛋浸在盐水中，过一段时间后鸡蛋会变咸，这是因为____________。把鸡蛋放在冷茶中不能很快染色，而煮茶叶蛋时，蛋壳很快被染色，这是因为____________________。
15. 我国许多城市都建有大型绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏时节能大大减弱周围地区的“热岛效应”。若某一人工湖湖水的质量为l.0×l07 kg，水温升高2 ℃，则湖水吸收的热量为______J。若这些热量被同等质量的沙石吸收(c沙石＜c水)，则沙石升高的温度将_____ (选填“大于”“等于”或“小于”) 2 ℃。
16. 图6甲所示的实验现象说明_ ____ ____ ___;
图6乙所示的实验现象说明_ ____ ____ ___;[来源:学,科,网]
图6丙所示的实验现象说明_ ____ ____ ___。
图6
17. 汽油的热值是4.6×107 J／kg，它表示的物理意义是______________。现有5 kg汽油，完全燃烧2 kg汽油放出的热量是__________，剩下的3 kg汽油的热值是___________。
18. 在热机的各种热损失中，_______带走的能量最多。设法利用_______的能量，是提高热机效率的重要措施。
19. 我国地热资源十分丰富，已经发现的天然温泉就有2 000处以上，温泉水的温度大多在60 ℃以上。l00 kg的温泉水从60 ℃降到20 ℃放出的热量是__________J，相当于_______m3的煤气完全燃烧所放出的热量。[水的比热容为4.2×103 J／(kg·℃)，煤气的热值为1.8×107 J／m3]
20. 滚摆从图7的位置1静止释放，下降经过位置2，继续下降，再上升到达最高点3， 这三个位置：滚摆重力势能最大的是______、动能为零的是______、机械能最大的是______。
（填写位置序号）
21. 散热器常用水作为冷却剂，这是利用了水的比热容较 （选填“大”或“小”）的性质。如果散热器中装有3 kg的水，当温度升高了20 ℃时，它吸收了 J的热量.［已知］
22. 如图8所示，在一试管里装入质量为100 g的干燥沙子，用软木塞把管口封住，在塞中插入温度计，测得此时沙子的温度为l8 ℃；然后用手指捏住试管上部上下晃动。过一会儿，发现温度计的示数变为20 ℃。沙子的温度之所以升高，是因为晃动试管时，试管内的沙子互相摩擦做功，_______能转化为内能，沙子内能增加，温度升高；在这一过程中，沙子的内能增加了________J。[沙子的比热容为0.92×103 J／(kg·℃)]
三、简答与实验探究题（23题5分，24题8分，25题10分，共23分）
23. 如图9所示是我国目前最大的水电站——三峡水电站。三峡水电站建成后，三峡水库区的气温会受到一定的影响：夏天气温将比原来下降2 ℃左右，而冬天气温将比原来升高2 ℃左右，请你解释发生这种现象的原因?
24. 乙醇汽油作为汽车的燃料，它是由粮食及各种植物纤维加工成的燃料——乙醇，与汽油按一定比例混配形成的。乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，可以有效降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物的排放，是目前世界上可再生能源的发展重点。 (1)根据题目提供的信息，说明用乙醇汽油代替汽油的好处。(至少写出一条) (2)乙醇汽油与普通汽油相比，谁的热值高呢?请设计一个实验来比较它们的热值,要求写出实验方法。(实验所需的器材，如安全燃烧汽油的装置，都可由实验室提供)
25. 如图10所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置．
（1）该实验利用了转换法，通过观察________ 来判断________ （选填“小球”或“木块”）动能的大小；
（2）让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块做功．目的是为了探究动能的大小与________的关系；
（3）换用质量不同的小球，使它们从斜面的________（选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下，推动木块做功，目的是为了探究动能的大小与________的关系。
新*课*标*第*一*网
四、计算题（26题8分，27题10分，共18分）
26. 小明家煮饭、烧水使用的是管道天然气，已知天然气的热值为4.5×107 J／m3，放出的热量有50％被有效利用，现要将初温为25 ℃的水加热到100 ℃，需要完全燃烧0.03 m3的天然气，则能加热水的质量为多少?[c水＝4.2×103 J／(kg·℃)]
[来源:学+科+网Z+X+X+K]
27. 小芳家的太阳能热水器，水箱容积是200 L。小芳进行了一次观察活动：某天早上她用温度计测得自来水的温度为22 ℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为47 ℃。请你求解下列问题： (1)水箱中水吸收的热量。[c水＝4.2×103 J／(kg·℃)] (2)如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，需要燃烧煤气3 m3，则煤气灶的效率为多少?(煤气的热值为q煤气＝1.8×107 J／m3)
第十章 机械能、内能及其转化 检测题参考答案
1. B 解析：黄沙漫天是物体小颗粒在运动，是机械运动，选项A错误。花香四溢是看不见、摸不着的分子热运动，选项B正确。尘土飞扬是物体小颗粒在运动，是机械运动，选项C错误。大雪纷飞也是机械运动，选项D错误。
2. A 解析：图甲中，两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，在这一冲程中，机械能转化为内能，选项A正确；图乙中一个气门关闭，一个气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，排气冲程没有能量之间的转化，选项B错误；图丙中两气门关闭，火花塞被点燃，活塞向下运动，是做功冲程，在这一冲程中，内能能转化为机械能，选项C错误；图丁中一个气门关闭，一个气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程，吸气冲程没有能量之间的转化，选项D错误。
3. Ｂ 解析：玉米粒主要通过与铁锅间的热传递，使其内能增加。玉米粒内的水分受热膨胀对粒壳做功，内能减小。
4. D 解析：对物体加热，物体的温度不一定升高，如晶体熔化吸热但温度保持不变，A选项错误；热量是在热传递过程中传递的内能的多少，它是一个过程量，不能说温度越高的物体，含有的热量越多，因此B选项错误；一切物体在任何情况下都有内能，C选项错误。
5. C 解析：水的密度比油的密度大，所以水滴就会沉入锅底，而水的沸点比油低很多，因此水会变成气体，体积膨胀，将油溅起。选项C正确。
6. Ｃ 解析：甲、乙、丙三个金属块放到石蜡表面时，初温相等，经过一段时间后，金属块的温度降低到环境温度，末温相等。甲、乙、丙金属块温度变化量相同，丙金属块下陷最深，熔化的石蜡最多，丙金属块放热最多，所以丙金属块的比热容最大。
7. D 解析：A选项中，是将机械能转化为内能，物体的内能增加，温度升高，臀部产生灼热感；B选项中，搓手时要克服摩擦做功，使手的内能增加，温度升高，是机械能转化为内能；C选项中，钻木取火时，克服摩擦做功使木头的内能增加，温度升高，达到木头的着火点而使木头燃烧，该过程是将机械能转化为内能；D选项中，水蒸气对软木塞做功，将水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，水蒸气的内能减少，软木塞的机械能增加。
8. C 解析：已知，，，根据热量公式。
9. C 解析：内能是物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和，任何物体在任何情况下都具有内能，故A选项错误；火箭在加速上升时，速度增大，高度增大，所以火箭的动能和重力势能都增大，而机械能为动能和势能之和，所以火箭的机械能增大，故B选项错误；物体的重力势能与物体的质量和物体所处的高度有关，在质量一定时，高度越高则物体具有的重力势能就越大，拦河大坝使水的高度增加，水的重力势能就增加，故C选项正确；陨石在下落时，要克服空气的摩擦做功，机械能转化为陨石的内能，使陨石的内能增加，温度升高，故D选项错误。
点拨：在分析能量及能量之间的转化时，要注意挖掘题目中的关键词所包含的物理意义，如本题中的“加速上升”是指火箭的速度增大、高度增加，“水位升高”是指水的高度增加，“亮光”是指温度高内能大，然后根据相关的物理规律做进一步的分析与判断。
10. C 解析：热值的高低与机械效率无直接关系。
11. B 解析：火箭燃料燃烧，必须释放很大的能量。根据这个需要，选择液态氢来做燃料，原因就是液态氢的热值比较大。
12. A 解析：飞船在返回地面通过大气层的飞行中，飞船要克服与空气的摩擦做功，飞船的一部分机械能转化为内能，飞船的机械能变小，而内能增加，外表温度升高，能量的总量不变，B、D选项正确，A选项不正确；飞船的高度越来越小，因此飞船的势能越来越小，C选项正确。因此应选A。
13. 做功 热传递
14. 食盐分子扩散到鸡蛋中 温度越高，分子的无规则运动越剧烈
15. 8.4×1010 大于
16. 分子在永不停息地做无规则运动 分子间存在引力 温度越高分子的无规则运动越剧烈
解析：由图甲所示实验可知，抽掉玻璃板后，两瓶都变为红棕色，这说明气体分子在永不停息地做无规则运动；两铅块挤压后，不易分开，这一现象说明铅分子之间存在引力；热水中墨水扩散得快，表明温度越高，分子的无规则运动越剧烈。
17. 汽油完全燃烧放出的热量
18. 废气 废气
19. 1.68×107 0.93
20. 1 1、3 1 解析：滚摆质量不变，高度越高重力势能越大，所以位置1的重力势能最大；滚摆在位置1和位置3时，运动的速度都为零，所以这两个位置动能为零；滚摆从位置1静止释放，下降后再上升到达的最高点3比位置1的高度低一些，这说明滚摆在运动过程中有一部分机械能转化为其他形式的能量，机械能在逐渐减小，所以滚摆原来位置1的机械能是最大的。
21. 大 2.52×105解析：由于水的比热容较大，质量相同的水和其他物质相比，升高相同的温度，吸收的热量多，所以常用水作为散热器的冷却剂；根据热量公式，水吸收的热量。
22. 机械 184
23. 水电站建成后，库区水量大大增加，因为水的比热容比干泥土、沙石的大，当夏天吸收相同热量时，水升高的温度比干泥土、沙石的少，所以夏天库区气温比原来有所下降；当冬天水和干泥土、沙石放出相同热量时，水降低的温度比干泥土、沙石的少，所以冬天库区温度比原来有所升高。
24. (1)它是清洁燃料，可以有效降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物的排放。 (2)实验方法：①取等质量的乙醇汽油和普通汽油(适量)，放在安全燃烧的装置里；
②取相同的两只烧杯装入温度相同的等质量的水，同时用上述燃烧装置加热，使燃料完全燃烧；③测量在加热前、后水的温度变化；④通过比较水温上升的多少来比较热值的大小。
25. (1)木块移动的距离 小球 ⑵速度 ⑶相同 质量[来源:学+科+网Z+X+X+K]
解析：⑴在本实验中，我们探究的是小球的动能大小与哪些因素有关；当小球从斜面上滚下时，推动木块向前运动，木块运动的越远，说明小球的动能越大，即我们可以通过观察木块移动的距离来判断小球动能的大小；⑵同一小球从斜面的不同高度滚下到达水平面时，质量相同，速度不同，因此探究的是动能大小与速度的关系；⑶为了探究动能大小与质量的关系，应该换用质量不同的小球，使它们从斜面的同一高度由静止滚下。
26. 解：水吸收的热量为，又因为天然气完全燃烧放出的热量为，由题意可知：，则有：，所需水的质量为：。
27. 解：（1）。 （2）η。