1、第十二章机械能和内能单元测试卷（B卷提优篇）（时间：60分钟，满分：100分）一、选择题（每小题3分，共30分）1（2020南京）如图是内燃机某冲程的工作示意图，四个事例中能量转化与之相同的是（）A.瓶塞冲出B.搓手取暖C.压缩气体D.钻木取火【答案】A【解析】根据图示可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，因此该冲程为做功冲程，将内能转化为机械能。A试管内气体对瓶塞做功，气体的内能转化为瓶塞的机械能，符合题意；B搓手取暖，克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，内能增加，不符合题意；C用力将活塞压下，活塞对筒内空气做功，筒内空气的内能增大、温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，此过程中机械能转
2、化为内能，不符合题意；D钻木取火过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，内能增加，不符合题意。故选A。2（2020衡阳）如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（）A一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁B乙图冲程能获得动力C丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程D丙图冲程存在化学能转化为内能的过程【答案】C【解析】甲图中两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；乙图中进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程；丙图中排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程；丁图中两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能；A、
3、四个冲程的正确顺序是乙丁甲丙，故A错误；B、乙图为吸气冲程，内燃机在做功冲程能获得动力，故B错误；C、丁图为压缩冲程，在该冲程中将机械能转化为内能，故C正确；D、丙图为排气冲程，而在做功冲程存在化学能转化为内能的过程，故D错误。故选：C。3（2020无锡）关于内能，下列说法中正确的是（）A. 的冰块没有内能B. 物体内能大小与温度无关C. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移D. 金属汤勺放在热汤中，温度升高，这是通过热传递的方式改变内能【答案】D【解析】A因为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，的冰具有内能，故A错误；B内能的大小跟质量、温度、状态有关，故B错误
4、；C热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移，故C错误；D金属汤勺放在热汤中，汤勺从汤中吸热，温度升高，这是通过热传递的方式改变内能的，故D正确。故选D。4（2020扬州）夏天可以通过洒水或放置冰块来降低温度。下列说法正确的是（）A洒水降温是因为水的比热容较大B洒水降温利用了水蒸发吸热C冰块熔化时从周围物体吸收温度D冰块熔化过程中温度和内能都不变【答案】B【解析】AB、夏天温度高时洒水，水蒸发时从周围物体吸收热量，可以降低温度，而不是因为水的比热容大。故A错误、B正确。C、夏天温度高时放置冰块，冰块熔化时从周围物体吸收热量，故C错误。D、冰块熔化过程中吸收热量，内能增加，但温度不变，故D错误。
5、故选：B。5（2020江苏省苏州市中考一轮）如图所示，弧形轨道ab段光滑，bc段粗糙，小球从a点经最低点b运动至c点下列分析正确的是（）A从a到b的过程中，小球动能转化为重力势能；B经过b点时，小球动能最大；C从b到c的过程中，小球动能增大；D从a到c的过程中，小球机械能不变【答案】B。【解析】从a到b的过程中，高度变小，小球的重力势能要减小，小球加速滚下，动能增大，小球的重力势能转化为动能，选项A错误；从b到c的过程中，小球减速上升，小球的动能转化为重力势能，其动能应减小，选项C错误；由于bc段粗糙有摩擦阻力，从a到c的过程中，小球机械能肯定要减小，选项D错误；综合分析，本题答案应为。6（2
6、020无锡市全真模拟）如图所示热机工作示意图，下列说法中正确的是（）A该冲程是做功冲程B该冲程机械能转化为内能C这种汽车对环境没有污染D此发动机的效率可达90%【答案】B。【解析】AB、由图可知，热机进气门和排气门关闭，活塞上行，所以该冲程是压缩冲程，其能量转化是机械能转化为内能，故A错误、B正确；C、该汽车的燃料是汽油，排放的尾气会污染空气，故C错误；D、汽油机的效率在20%30%左右，不可能达到90%，故D错误。故选B。7（2020呼伦贝尔）西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，于2019年4月20日将第44颗北斗导航卫星成功送上太空下列说法中正确的是（）A. 火箭升空过程中，将机械能转化为
7、内能B. 燃料燃烧时将内能转化为化学能C. 火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的比热容较大D. 火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的热值较大【答案】D【解析】A火箭升空过程中，燃料燃烧消耗内能转化为火箭的机械能，故A错误；B燃料燃烧时将化学能转化为内能，故B错误；CD火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的热值较大，与其它燃料相比，完全燃烧相同质量的氢时可以释放出更多的热量，故C错误、D正确。故选D。8（2020南京模拟）关于比热容，下列说法中错误的是（）A比热容可用来鉴别物质B水的比热容较大，可用作汽车发动机的冷却剂C一桶水的比热容比一杯水的比热容大D沙的比热容较小，所以沙漠地区昼夜温差较大【答案】C
8、【解析】A、比热容是物质的一种特性，不同物质比热容一般不同，比热容可用来鉴别物质。故A选项正确；B、水的比热容较大，降温时放出的热量比较多，可用作汽车发动机的冷却剂。故B选项正确；C、比热容是物质的一种特性，与质量没有关系，一桶水的比热容和一杯水的比热容相同。故C选项错误；D、沙的比热容较小，吸收或放出相同的热量，温度变化大，所以沙漠地区昼夜温差较大。故D选项正确，故选C。9原长为l的橡皮筋一端固定在O点,另一端悬挂一个小钢球,将钢球从O点释放,钢球运动到A点后开始向上返回,O、A两点间距离为2l,如图所示.则能反映钢球从O点运动到A点的过程中,其动能E随运动距离s变化的关系图象可能是()A.
9、B.C.D.【答案】B【解析】橡皮筋长为l,小球从初始状态下降至l过程中,重力势能转化为动能,小球做加速运动,动能逐渐变大;小球从l继续下降至2l过程中,受到橡皮筋的拉力作用,速度逐渐减小,最后变为零,动能转化为橡皮筋的弹性势能,最后动能为零;对照选项中的图象可以知道,只有B选项符合题意。10（2020无锡市惠山区一模）为了比较甲、乙两种物质的比热容，小明取了两只相同的烧杯，且在烧杯里分别装入质量和初温都相同的甲、乙两种液体，他用同一个“热得快”电加热器分别给它们加热，并据实验数据画出了右图所示的图像。关于这个实验，下面说法正确的是（）A小明的实验中是用升高的温度t来表示吸收热量的多少的B小明
10、实验中还需酒精灯内酒精的质量相同C液体甲的比热容大于液体乙的比热容D升高相同的温度，甲、乙两种液体吸收热量相等【答案】C【解析】A物体吸收热量多少无法直接看出，但用升高的温度t来表示吸收热量的多少是错误的；B小明实验中无需使用酒精灯，也就无需要求酒精灯内酒精质量；C从图像中可以看出，加热相同时间，甲液体温度升高比乙液体少，故液体甲的比热容大于液体乙的比热容；D升高相同的温度，甲、乙两种液体吸收热量不可能相等。故选C。二、填空题（每空2分，共36分）11（2020黄冈）汽车发动机工作时的温度高，最高温度超过2000如果得不到有效冷却，将影响其正常工作为此，常使用水冷式冷却系统对汽车发动机降温水冷
11、的原理是通过流动的冷却液（由水、防冻剂、添加剂组成）包裹缸套和缸头，通过_（选填“做功”或“热传递”）使发动机内能减少，温度降低冷却液的特点是比热容_、凝固点低【答案】 (1). 热传递；(2). 大。【解析】 1改变内能的两种方法分别是做功和热传递，由题意知，水冷的原理是通过热传递使发动机内能减少的。2比热容反应的是物质的吸放热性能，由题意知，冷却液的选择是比热容大的物质，变化相同的温度能吸收更多的热量。12（2020呼伦贝尔）汽油机的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功_次，活塞往复运动_次【答案】 (1). 25；(2). 50；【解析】 12四冲程内燃机的一个工作循环中，曲
12、轴转动2周，活塞往复运动2次，完成4个冲程，对外做功1次，该汽油机的转速为表示飞轮每秒转动的圈数为50，则曲轴转动50周，活塞往复运动50次，每秒完成25个工作循环，对外做功25次。13（2020连云港）在水平地面上铺一张纸将两个弹性相同。质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同高度由静止下落，在纸上留下黑色圆斑如图所示，分析图中两个圆斑大小，可推断mA_mB（选填“大于”、“小于”或“等于”）。皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，由此判断，皮球的机械能总量_（选填“不变”、“减少”或“增大”）。【答案】(1). 小于； (2). 减少。【解析】 1从图中A、B的印迹看出，B球
13、的形变大，说明它原有的重力势能大，由于高度相同，所以质量为mB的皮球的质量较大，即mAmB2皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，皮球的一部分机械能转化为了内能，所以在整个运动过程中的机械能减少。14（2020镇江）如图所示，某同学站在电梯内的电子秤上，在电梯向下匀速运动的过程中，该同学的重力势能_，机械能_（上述两空均选填“増大”、“减小”或“不变”）。在电梯减速停靠一楼的过程中，电子秤的示数比该同学所受重力_【答案】(1). 减小； (2). 减小； (3). 大。【解析】 12在电梯向下匀速运动的过程中，该同学运动速度不变，高度减小，故其重力势能减小、动能不变，机械能减小。3在电梯减速停
14、靠一楼的过程中，该同学也在减速，支持力大于重力，故电子秤的示数比该同学所受重力大。15（2020无锡）用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，物体的质量，实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示，木桩进入沙中的深度越深，则物体对木桩做的功越_，比较、可知：物体重力势能的大小与物体的_有关；比较_可知：物体重力势能的大小与物体的质量有关。【答案】(1). 多； (2). 高度；(3). a、c。【解析】 1物体下落过程中，物体的重力势能转化为动能，物体的重力势能就越大，对木桩做功越多，木桩陷入沙坑越深，所以我们可以通过木桩陷
15、入沙坑的深度观察来判断重力势能的大小，这用到了转换法。2由a、b两图可知，物体的质量，从不同高度落下，落下的位置越高，木桩被打得越深，物体的重力势能越大，说明重力势能与高度有关。3比较a、c两图可知，物体的质量，物体从同一高度落下，质量越大，木桩被打得越深，说明重力势能与质量有关。16.如图,弹簧的左端固定,右端连接一个小球,把它们套在光滑的水平杆上,a是压缩弹簧后小球静止释放的位置,b是弹簧原长时小球的位置,c是小球到达最右端的位置。则小球从a运动到c的过程中,在(选填“a”、“b”或“c”)位置机械能最大;从b到c的过程中,小球的动能转化为弹簧的。【答案】b；弹性势能。【解析】ab过程:弹
16、力对小球做功,小球做加速运动,到b点时速度最大;bc过程:弹簧向左拉小球,拉力阻碍小球运动,小球做减速运动。故在b点时小球的动能最大,机械能最大。从b到c的过程中,小球的动能转化为弹簧的弹性势能。17（2020南通）小明想估测薯片的热值，进行了如下实验(1)将天平放在水平面上并将游码归零，发现指针偏左，则应将平衡螺母向_端週节；测量质量时，调节天平再次平衡，右盘中的砝码和游码位置如图甲，其质量为_g(2)如图乙，将薯片放在燃烧皿中充分燃烧后，烧杯中0.2kg的水温度升高了5，则水吸收的热量Q吸=_Jc水=4.2103J/（kg）(3)根据Q放=Q吸和Q放=mq，算出薯片的热值比实际值小得多，原
17、因是_【答案】(1). 右； (2). 6.2；(3). 4.2103J；(4). 薯片燃烧放出的热量没有完全被水吸收。【解析】 (1)1天平放在水平面上并将游码归零，发现指针偏左说明天平左侧较重，应将平衡螺母向右调。2由图甲可知，薯片的质量为(2)3水吸收的热量为；(3)4薯片燃烧放出的热量没有完全被水吸收。三、解答题（本题包含5道题，共34分）18（8分）运动员从高空竖直向下跳伞，人(包括装各)的质量为80kg，只考虑人受到的重力和空气阻力，下落时的速度时间图线如图所示（1）人在前50s内下落了2100m，求这段时间内人的平均速度， （2）人在前30s内下落了1500m，求这段时间内人所受
18、重力做的功和功率(g=10N/kg) （3）从第10到第30s这个过程中，人的动能、重力势能、机械能是如何变化的? （4）人在第30s时所受空气阻力_第50时所受空气阻力(选填“大于”、“等于”、“小于”). 【答案】 （1）这段时间内的平均速度为：v=st=2100m50s=42m/s；（2）人的重力为：G=mg=80kg10N/kg=800N；前30s内重力做的功：W=Gh=800N1500m=1.2106J；前30s内的功率为：p=Wt=1.2106J30s=4104W；（3）从第10s30s内，人的速度保持不变，那么动能不变；人的高度不断减小，那么重力势能减小；而机械能=动能+重力势能
19、，所以机械能是减小的； （4）等于 【解析】（1）这段时间内的平均速度为：v=st=2100m50s=42m/s；（2）人的重力为：G=mg=80kg10N/kg=800N；前30s内重力做的功：W=Gh=800N1500m=1.2106J；前30s内的功率为：p=Wt=1.2106J30s=4104W；（3）从第10s30s内，人的速度保持不变，那么动能不变；人的高度不断减小，那么重力势能减小；而机械能=动能+重力势能，所以机械能是减小的；（4）人在第30s和第50s时都做匀速直线运动，那么它们受到的空气阻力都等于人的重力，那么二者相等。19（9分）（2020泰兴市实验中学集团联盟模拟）小明
20、搬了新家，用上了管道天然气，他了解到家中唯一的燃气装置燃气灶的效率为60%，最近一个月用了21m3的天燃气。水的比热容c4.2103J/（kg），天然气的热值取q4107J/m3）。（1）完全燃烧这些天然气放出了多少焦的热量？（2）如果这些热量全部用来对小轿车做功，以1000N的动力进行牵引，可使轿车行驶多远？（3）如果这21m3的天燃气全部用于燃气灶烧水，能使多少千克的水温度升高50？【解析】（1）完全燃烧这些天然气放出了8.4108J的热量；（2）如果这些热量全部用来对小轿车做功，以1000N的动力进行牵引，可使轿车行驶8.4105m；（3）如果这21m3的天燃气全部用于燃气灶烧水，能使2
21、400kg的水温度升高50。【解析】（1）21m3天然气完全燃烧放出的热量：Q放Vq21m34.0107J/m38.4108J。（2）由题意知，牵引力做的功：WQ放Fs8.4108J，由WFs得，轿车行驶的距离为：s8.4105m。（3）由题意知，水吸收的热量：Q吸60%Q放60%8.4108J5.04108J，由Q吸cmt可得，加热水的质量：m2400kg。答：（1）完全燃烧这些天然气放出了8.4108J的热量；（2）如果这些热量全部用来对小轿车做功，以1000N的动力进行牵引，可使轿车行驶8.4105m；（3）如果这21m3的天燃气全部用于燃气灶烧水，能使2400kg的水温度升高50。20
22、.（9分）（2020镇江）“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图2虚线框内的四个实验场景(1)为探究小车动能与质量的关系，应选用场景和_（选填“”“”或“”）进行实验；选用场景和进行实验时，可探究小车动能与_的关系(2)在实验中，小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越_，木块被碰撞后在木板上_(3)若将场景和中的木块均移走，利用这两个场景可探究_对物体运动的影响，为提高实验结论的准确性，还需再增加一次实验，为此，在场景的基础上，你所作的调整是_【答
23、案】 (1). ； (2). 速度； (3). 大（或多）；(4). 滑行的距离越长；(5). 阻力（或摩擦力）； (6). 在木板上铺设玻璃板（或毛巾）。【解析】 (1)12为探究小车动能与质量的关系，应控制小车滑下的高度相同、质量不同，故应选用场景和进行实验；选用场景和进行实验时，小车质量相同但滑下高度不同，即可探究小车动能与速度的关系。(2)34在实验中通过木块被撞击后滑行的距离比较动能大小，即小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越大，木块被碰撞后在木板上滑行的距离越长(3)56若将场景和中的木块均移走，利用这两个场景可探究阻力或摩擦力对物体运动的影响，为提高实验结论的准确性，还需再
24、增加不同接触面的实验数据，故在场景的基础上，在木板上铺设玻璃板或毛巾21（8分）(2020淮安市一模）小明设计了“比较不同燃料热值的实验”，步骤如下：他准备了两套与图示完全相同的实验装置；分别在燃烧皿中放入质量相同的酒精和碎纸片；同时点燃酒精和碎纸片对质量和初温相等的水加热；记录燃烧相同时间水升高的温度t。(1)从以上步骤中可以看出，实验时通过水升高的温度来比较燃料燃烧放出热量多少。下列实验中也用到这种思想方法的是。A为了更好地研究磁场引入磁感线B研究导体中的电流与电阻的关系时，保持导体两端的电压不变C探究重力势能大小与质量的关系时，让质量不同的物块从同一高度落下D探究影响导体电阻大小的因素时
25、，用电流表的示数反映导体电阻的大小(2)小明设计的方案中有一个步骤存在明显的缺陷，请你帮他指出来。答：(填步骤前的序号)。(3)小华针对小明方案中的缺陷进行修改简要写出修改后该项步骤。答：。(4)小华按正确的设计方案进行实验，发现用酒精作为燃料的水的温度是用纸作为燃料水的温度的2倍。由此，她能否得出“酒精的热值是碎纸片的2倍”的结论。答：(能/不能)；简要说明理由：。【答案】 (1)D；(2)；(3)记录燃料燃尽后水升高的温度t；(4)不能、其一：燃料放出的热量不可能全部被水吸收；其二：燃料不可能完全燃烧；其三：不是比较水的温度而是比较水升高的温度。【解析】(1)用水升高的温度来反映燃料放出热量的多少，这种研究问题的方法叫转化法。选项A建立模型法，不合题意；选项B、C 都是控制变量法，也不合题意，因此本小题答案为D(2)根据控制变量法，实验中应保证消耗的燃料质量相同，由于不同的燃料其燃烧的速度不同，燃烧相同时间并不能确保消耗的燃料质量相同，最简单又容易操作的方法是让相同质量的两种燃料都燃尽。(3)根据(2)的分析，最简单又容易操作的方法是让相同质量的两种燃料都燃尽。所以应该记录燃料燃尽后水升高的温度t(4)不能；其一：燃料放出的热量不可能全部被水吸收；其二：燃料不可能完全燃烧；其三：不是比较水的温度而是比较水升高的温度。
