第12章 《机械能和内能》题型训练（50题12大类型）（原卷版）

第十二章《\o"第12章机械能和内能"机械能和内能》题型训练（50题12大类型）TOC\o"1-3"\h\u【题型1动能和势能的转化】 1【题型2探究影响物体动能大小的因素】 4【题型3机械能的转化及守恒条件】 4【题型4分子间的作用力】 6【题型5分子动理论的基本观点】 7【题型6热传递改变物体内能】 8【题型7做功改变物体内能】 8【题型8比热容的概念及其计算】 10【题型9实验比较不同物质吸热的情况】 11【题型10热量的计算】 13【题型11四冲程内燃机的工作过程】 13【题型12燃料的热值及其计算和热机的效率】 13【题型1动能和势能的转化】1．（2022秋•金坛区期中）如图所示，一个物体沿粗糙的斜面匀速下滑，下滑过程中，下列判断正确的是（）A．物体的重力势能减小，动能增加 B．物体的重力势能不变，动能不变 C．物体的重力势能减小，机械能不变 D．物体的机械能减小2．（2023春•亭湖区校级期中）电源《流浪地球2》引爆兔年电影春节档，影片中太空电梯的炫目特效让观众极为震撼。太空电梯加速升空过程中（）A．动能不变，势能变大 B．动能变小，势能变小 C．动能变小，势能变大 D．动能变大，势能变大3．（2023春•金昌期中）游戏“愤怒的小鸟”深受同学们的喜爱，游戏中像打弹弓一样，把“小鸟”对准怪物打过去（如图），下列有关弹弓的说法正确的是（）A．弹弓伸长过程中，弹力减小 B．弹弓的橡皮筋斜向下伸长过程中，弹性势能减小 C．被弹弓弹出后的“小鸟”，动能不变，重力势能增加 D．弹出“小鸟”时，弹弓的弹性势能转化为“小鸟”的动能4．（2023春•淄博期中）跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小明的质量为50kg，每次跳起高度约为6cm（人整体上升，如图所示），一分钟跳100次，下列说法正确的是（）A．小明在这一分钟内跳绳的功率约为50W B．下落过程中小明的重力势能保持不变 C．小明跳一次克服重力做功约3J D．向上起跳过程中小明的动能持续增大5．（2023春•松山区期末）竖直向上抛出一个小球，忽略空气阻力，小球运动到最高点后又落回的过程中，小球距被抛出位置的高度h和运动时间t的关系图像如图所示。下列关于小球说法正确的是（）A．t2时小球的动能最大 B．t1和t3时小球的机械能不相等 C．t1和t2时小球的机械能相等 D．从t2到t3这段时间内，小球的动能转化为重力势能6．（2023春•绵阳期中）如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放。小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧。上升到最大高度后又下落，如此反复……不计空气阻力。通过安装在弹簧下端的压力传感器，可测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图所示，则（）A．此运动过程中，小球的机械能守恒 B．t1～t2这段时间内，小球的动能在逐渐减小 C．t2～t3这段时间内，小球的动能与重力势能之和逐渐增大 D．在t2时刻，小球的动能最大7．（2023春•青原区期末）（多选）如图所示，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，然后把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不动，铁锁向前摆去又摆回来，直到最后停下。下列说法正确的是（）A．铁锁摆回后能碰到鼻子 B．铁锁摆动过程是重力势能和动能之间的转化，机械能守恒 C．铁锁摆动过程中运动状态改变 D．铁锁第一次摆动到最低点时，动能最大8．（2023春•盘山县期末）2011年蹦床世锦赛中我国运动员以优异成绩夺得金牌和奖牌总数第一。设想有一个重物从蹦床上方某点下落，经蹦床反弹后上升。在这个过程中，先是重物的能转化为能，然后转化为蹦床的能，再转化为重物的能，最后转化为重物的能。【题型2探究影响物体动能大小的因素】 9．（2023春•沾化区期末）如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置。（）A．使用甲、丙两图，是为了研究动能大小与高度的关系 B．通过乙、丙两图，可以探究动能大小与物体质量的关系 C．实验中小球动能的大小是通过木块移动的距离来反映的 D．如图丁，若将质量不同的小球压缩同一弹簧相同程度后由静止释放，撞击同一木块也可探究小球的动能大小与质量的关系10．（2023春•偃师市校级期末）如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平向右运动直至停止。（1）实验中是通过观察木块被推动的多少来判断钢球的动能大小；（2）让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与的关系，并初步得出结论为；（3）换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与的关系，又初步得出结论为；（4）假设木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0，木块将永远做运动。【题型3机械能的转化及守恒条件】 11．（2023春•大石桥市校级期中）（多选）小雨练习发高远球，羽毛球离拍后的飞行轨迹如图中曲线所示，其中BC段羽毛球加速下落，CD段羽毛球匀速下落。下列有关说法正确的是（）A．羽毛球离拍后继续上升过程中球拍在对球做功 B．羽毛球上升过程中，有部分动能转化成了重力势能 C．飞行过程中，羽毛球经过最高点B处时，动能最小 D．羽毛球飞行的整个过程中，机械能总量保持不变12．（2023春•宁阳县期中）成语“水滴石穿”，比喻力量虽小，但只要坚持，功到自然成。水滴在空中下落时受到的阻力随速度的增大而增大，因此水滴加速下落一段距离后将做匀速直线运动。从物理的角度分析：①力改变了石头的形状②水滴冲击石头时，石头对水滴没有作用力③水滴加速下落过程，水滴的机械能守恒④水滴匀速下落过程，重力对水滴做了功以上说法正确的一组是（）A．①③ B．①④ C．②③ D．②④13．（2023春•中原区校级期末）如图5所示，体育课上小明把排球朝斜上方抛出，排球的运动轨迹如图所示。a、b、c、d为排球运动轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，若不计空气阻力，则排球在a点的机械能在c点的机械能（选填“大于”“小于”或“等于”），排球在点处动能最大。若排球运动到b点时重力突然消失，接下来排球的运动状态为（选填“斜向上做匀速直线运动”“向右做匀速直线运动”或“静止”）。14．（2023春•砀山县校级期末）物体的动能大小和其质量、速度有关，用Ek表示，关系式为Ek＝mv2；物体的重力势能大小和其所受重力及被举高的高度有关，用EP表示，关系式为EP＝Gh＝mgh。现有一质量为m的物体A，从高为h的光滑固定斜面上由静止开始自由滑下（不计空气阻力），如图所示：（1）在图中作出物体A所受力的示意图。（2）请用机械能守恒定律证明，不论物体的质量多大，到达水平面时的速度v＝，即和质量无关。15．（2023春•安阳期末）如图为一质量为25kg的小轮滑运动员刻苦练习在水平地面上滑行穿过低障碍杆的情景，其每只滑轮鞋重为10N，与地面的接触面积为0.4m2。（1）若轮滑运动员站在水平地面上时对地面的压强为p，则她滑行穿过低障碍杆时一只脚对水平地面的压强p1p（选填“大于”“小于”或“等于”）；在轮滑运动员俯下身体滑行穿过低障碍杆的过程中，其机械能（选填“增大”“减小”或“不变”）。（2）轮滑运动员在水平地面上滑行时对地面的压力为多少？（3）轮滑运动员在水平地面上滑行时对地面的压强为多少？【题型4分子间的作用力】 16．（2022春•徐州期末）下列实验中，能作为分子间存在吸引力的证据的是（）A．水和酒精混合后总体积变小 B．红墨水在水中散开 C．用鼻子嗅气味来鉴别醋和酱油 D．两个表面光滑的铅块相互紧压会粘在一起17．（2023春•靖江市期末）如图甲是用粗铜丝做成的框，乙是一段细铁丝，两端弯成环状，把铁环套在铜丝上，并沾上肥皂膜，如图丙。轻轻晃动铜框，铁丝会向上升，这是因为分子间存在着。晃动是为了减小铁环与铜丝之间的力。18．（2023春•阜宁县期中）如图所示，将两个表面光滑的铅块相互紧压，结果发现松开手后，它们黏在一起，这个现象说明：；在挤压过程中，发现铅块很难被压缩，这是因为：；将红墨水滴入水中，红墨水在水中逐渐扩散开，这说明分子在。【题型5分子动理论的基本观点】 19．（2023春•郯城县期末）分子动理论是人们用来解释热现象的初步知识，针对四幅图片的解释或实验操作说明中，不正确的是（）A．骤暖花香，引来长喙天蛾——温度越高，分子运动越剧烈B．电子显微镜下看到金原子相距很近排列很整齐——固体分子间的作用力很大 C．上瓶装空气，下瓶装密度较大的二氧化氮演示扩散现象——避免重力对实验造成影响 D．削平底面的两个铅柱压在一起能吊起一个很重的钩码——分子间有空隙20．（2023春•南丹县期末）下列现中，解释正确的是（）A．破镜难圆，说明分子之间有斥力 B．大雪四处飞扬，说明分子在永不停息的做无规则运动 C．粉笔用力捏碎变成粉末，说明物体是由分子组成 D．水和酒精混合后体积变小，说明分子之间存在间隙21．（2023春•镇江期中）将50mL酒精和50mL水混合，总体积（选填“大于”“小于”或“等于”）100mL，说明液体分子间有；荷叶上两滴水珠接触时，能自动结合成一滴较大的水珠，这一事实说明分子间有；水的体积不易被压缩，说明分子间有。22．（2023春•新北区校级期中）两个探究小组在进行酒精和水混合实验中，分别采用了两种不同的设备，a小组用的是图甲所示的一端开口的直玻璃管，b小组用的是图乙所示的下大上小的容器。（1）两组同学在进行实验时，都应先注入一半体积的（填“酒精”或“水”），再将另外一种液体注满设备，然后用食指堵住容器口并上下颠倒几吊次，发现容器中的液面降低，这说明了。（2）通过比较你觉得（填“a”或“b”）小组的实验更好，理由是。【题型6热传递改变物体内能】 23．（2023春•让胡路区校级期中）如图所示，下列说法正确的是（）A．甲图：进行空中加油时，战机B相对于地面是静止的 B．乙图：水不流出来说明大气只有竖直向上的压强 C．丙图：棉被被晒热是通过热传递方式改变内能的 D．丁图：喷雾器说明流体中流速大的地方压强大24．（2023春•二道区校级期末）今年“五一”小长假，很多人去南湖公园烧烤。烤肉时，香气四溢属于现象，表明分子在不停地做无规则运动；炭火烤肉是通过的方式增大肉的内能（选填“做功”或“热传递”）；木炭在燃烧过程中将能转化为内能。【题型7做功改变物体内能】 25．（2023春•让胡路区校级期末）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（）A．图甲：瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大 B．图乙：比较AB段和CD段可知，AB段的比热容是CD段比热容的2倍 C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减小 D．图丁：缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大26．（2022秋•惠安县期末）如图所示现象中，利用做功使物体内能增加的是（）A．发烧时，用冷毛巾给头部降温 B．钻木时，来回转动硬木棒取火 C．天晴时，晒太阳使身体变暖和 D．煮茶时，火焰使茶水温度升高27．（2023春•漳州期中）如图四个事例中，改变物体内能的方式与其它不相同的是（）A．钻木取火 B．反复弯折铁丝C．金属勺放在热汤中 D．活塞压缩筒内空气28．（2023春•襄阳期中）2020年11月24日，我国探月工程“嫦娥五号”顺利升空，月球夜晚的温度非常低，会导致“嫦娥五号”探测器通过（选填“做功”或“热传递”）方式使其内能减少。历经23天后，“嫦娥五号”取回月壤返回地球，再入大气层，表面被烧黑，这说明在返回过程中它的内能一定（选填“增加”、“不变”或“减小”），机械能（选填“增加”、“不变”或“减小”）。【题型8比热容的概念及其计算】 29．（2022秋•京山市期中）依据表格中的数据，下列说法正确的是（）物质比热容c/[J•（kg•℃）﹣1]水4.2×103煤油2.1×103砂石约0.92×103A．水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J B．质量相等的水和煤油，吸收相等热量，煤油温度升高得较多 C．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小 D．水和砂石放出相等热量，水的温度降低得较多30．（2023春•杨浦区校级期末）初温相等的甲、乙两物体。甲、乙的质量、比热容分别为m甲、m乙、c甲、c乙，在放出相同热量后相接触，热量从甲传到乙，则下列情况中不可能的是（）A．m甲＜m乙、c甲＜c乙 B．m甲＞m乙、c甲＜c乙 C．m甲＞m乙、c甲＞c乙 D．m甲＜m乙、c甲＞c乙31．（2023春•徐汇区校级期末）下列说法中能够反映物体吸收热量与物质种类有关的是（）A．相同质量的同种物质，升高相同温度时，吸收的热量相同。 B．不同质量的不同物质，升高相同温度时，吸收的热量不同。 C．相同质量的不同物质，升高相同温度时，吸收的热量不同。 D．不同质量的不同物质，升高不同温度时，吸收的热量相同。32．（2022秋•金坛区期中）图甲所示，规格相同的容器装了相同质量的纯净水。用不同加热器加热，忽略散热，得到图乙所示的水温与加热时间的图线，则（）A．甲烧杯中的水温度升的比较快，说明甲杯中的水的比热容比乙杯中的水比热容小B．加热相同时间，两杯水吸收的热量相同 C．吸收相同的热量，甲杯的水升温比乙杯的多 D．甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min吸收的热量相同33．（2023春•徐汇区校级期末）一杯水的比热容是4.2×103焦/（千克•℃），单位读作。若将此杯水倒掉一半，剩下半杯水的比热容，若水凝固成冰，则比热容（以上两空均选填“改变”或“不变”）。我们的生活离不开水，这与水的比热容较大有关，因为它可以使地球昼夜及四季的温度变化（选填“大”或“小”），从而有效的调节了气温。34．（2023春•黄浦区期末）查如表可知，煤油的比热容读作。汽车发动机用水作冷却剂，是因为，与质量相同的其他物质相比，（选填序号A“升高相同温度，水吸收热量较多”、B“降低相同温度，水放出热量较多”）。比热容[单位：焦/（千克•℃）]煤油：2.1×103铝：0.90×103水：4.2×103铜：0.39×103【题型9实验比较不同物质吸热的情况】 35．（2023春•绵阳期中）如图，在探究水和沙子升温吸热能力的实验中，下列说法不必要的是（）A．要控制水和沙子的质量相同 B．要控制水和沙子体积相同 C．要用计时器隔一定时间记录温度 D．加热过程中要不停地搅拌36．（2023春•大兴区校级期末）在探究不同物质的吸热能力时，如果选用两个相同的酒精灯给质量相同的水和食用油加热，让给它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少，下列说法正确的是（）A．通过比较加热时间来比较它们吸收热量的多少 B．通过比较升高的温度来比较它们吸收热量的多少 C．食用油比水吸收的热量多 D．食用油比水的吸热能力强37．（2022秋•固安县期末）为了比较水和食用油的吸热能力，铭铭用两个相同的装置做了如图所示的实验。已知甲、乙两个容器分别装有水和食用油。物质质量/g初始温度/℃加热时间/min最后温度/℃水6020645食用油6020676（1）选用相同规格电加热器的目的是。（2）此实验可以控制质量和吸收热量相同，通过比较来研究水和食用油吸热能力的差异。（3）分析实验数据可知，的吸热能力更强。（4）此实验中，要使水和食用油的最后温度相同，水需要吸收的热量（选填“大于”、“小于”或“等于”）食用油吸收的热量。（5）本实验中食用油的比热容为J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]38．（2022秋•鞍山期末）如图甲所示是探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。（1）实验中应量取相等的A、B两种液体，为了完成该实验，除了图甲中所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和。（2）本实验中，液体吸收热量的多少可以通过来反映。（3）为了比较A、B液体的吸热本领，小明提出两种比较方案：①让两者升高相同的温度，比较加热时间；②让两者加热相同时间，比较升高的温度。在两种液体都不沸腾的前提下，你认为可行的方案是（选填“①”、“②”或“①和②”）。（4）根据实验数据绘制了图乙所示的温度﹣时间图象，从图象可以看出，液体比热容较大。（5）若B液体的比热容为2.1×103J/（kg•℃），则A液体的比热容为。【题型10热量的计算】 39．（2023春•东港区校级期中）同种材料制成的两个金属小球，甲球的质量是乙球的质量的2倍，吸收相同的热量后（未熔化），甲、乙两球升高的温度之比为，此时两球的比热容之比为。40．（2022秋•通道县期末）利用燃烧酒精给水加热，使质量为2kg的水温度升高30℃，已知q酒精＝3.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃），求：（1）水吸收的热量是多少焦？（2）若完全燃烧酒精产生的热量只有75%被水吸收，则需要完全燃烧多少kg的酒精？【题型11四冲程内燃机的工作过程】 41．（2023春•新民市校级期中）如图所示的四个情景，下列选项中说法正确的是（）A．甲图中厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能减小 B．乙图中两个铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在扩散现象 C．丙图中红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高，分子无规则运动越剧烈 D．丁图中活塞向下运动，燃气的内能全部转化成活塞的机械能42．（2022秋•平原县期末）下列说法错误的是（）A．沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，原因之一是水的比热容比沙石的比热容大B．冬天双手互搓，手的温度升高，是通过热传递的方式改变手的内能 C．长时间紧压在一起的铅片和金片互相渗入，是由于发生了扩散现象 D．汽油机的做功冲程中，燃气对外做功，将内能转化为机械能【题型12燃料的热值及其计算和热机的效率】 43．（2023春•岱岳区期中）2022年7月24日，搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射并取得圆满成功，如图所示。下列说法正确的是（）A．火箭发射利用的燃料是液态氢，是因为它含有的热量多 B．无论液氢燃料燃烧的充不充分，其热值不变 C．燃料燃烧推动火箭升空是把机械能转化为内能 D．运载火箭在加速升空过程中，实验舱的机械能保持不变44．（2022秋•大名县校级期末）（多选）酒精的热值为3.0×107J/kg、比热容为2.4×103J/（kg•℃），以下说法中正确的是（）A．质量增加，酒精的热值变大 B．质量增加，酒精的比热容不变 C．完全燃烧1kg酒精可放出3.0×107J的热量 D．酒精温度升高1℃需要吸收2.4×103J的热量4