苏科版九年级上册第十二章机械能和内能 单元练习（含解析）

苏科版九年级上册 第十二章 机械能和内能
一、单选题
1．冬泳逐渐成为人们喜爱的锻炼方式，关于冬泳的情景下列描述正确的是（　　）
A．冬泳运动员口中呼出的“白气”是液体汽化形成的
B．出水后有风吹过感觉更冷是由于体表水分蒸发加快吸热
C．水易流动且没有固定形状说明水分子间没有作用力
D．上岸后通过“烤火”取暖主要是做功改变了人体的内能
2．将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”，把一瓶饮料放入“冰箱”后，冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示，在两物体温度达到相同之前，下列说法正确的是（　　）
A．甲是冰块 B．乙吸收热量 C．甲内能增加 D．乙内能减少
3．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
4．说明分子间有空隙的是
A．如果把1kg水分子全部做上标记再倒入大海，均匀后任意查看1kg海水，都会发现很多做上了标记的水分子
B．在一杯静止的水中加入一些盐，过段时间，整杯水都变咸了
C．把1L水和1L酒精混合在一起，它们的总体积小于2L
D．液体、固体很难被压缩
5．两台汽油机，甲的效率为，乙的效率为，这两个数据都表明
A．甲机比乙机做的功多
B．甲机比乙机的功率大
C．甲机比乙机消耗的汽油少
D．甲机用来做有用功的能量与完全燃烧所放出的能量的比值比乙机的大
6．排球比赛中，运动员把排球竖直向上抛出，排球在运动中动能E随时间变化的图象最接近的是（　　）
A． B． C． D．
7．以下描述中的“发热”现象，其改变内能的方式与其他三个不同的是（　　）
A．锯木头锯条发热 B．铁丝反复弯折后发热
C．阳光下路面发热 D．搓手时手掌发热
8．如图所示，完全相同的甲、乙两个小球，甲球由轻绳系住，乙球由橡皮条系住，都从水平位置由静止开始释放，当两球到达悬点正下方点时，橡皮条长度恰好与绳子长相等，则在点时两球的速度大小关系是（　　）
A． B． C． D．无法确定
9．有甲、乙两物体，它们的质量之比是3︰1，吸收的热量之比是2︰1．如果升高的温度之比是5︰3，则甲、乙两物质的比热容之比是（ ）
A．10︰1 B．1︰10 C．2︰5 D．5︰2
10．汽油机在吸气冲程吸入气缸的是（　　）
A．汽油和空气 B．柴油 C．水蒸气 D．空气
11．古诗词中蕴含着丰富的物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．“草木摇落露为霜”，露的形成是汽化现象
B．“欲渡黄河冰塞川”，冰的形成是凝华现象
C．“丹桂小菊方径香”，桂花飘香说明分子在永不停息地做无规则运动
D．“大地阳和暖气生”，大地内能的增加是太阳通过做功的方式实现的
12．如图表示四冲程内燃机的某个冲程示意图，这个冲程是（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
13．关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（　　）
A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度降低
C．做功冲程：气体推动活塞做功 D．排气冲程：内能转化为机械能
14．2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奧运会。如图所示是足球落地后又弹起的示意图，不计空气阻力。则足球（　　）
A．在A点的机械能大于B点的机械能 B．在B点的机械能大于C点的机械能
C．在A点的机械能等于C点的机械能 D．在B点的重力势能小于D点的重力势能
15．如图所示，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定.右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO＝OB）。小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断不正确的是（　　）
A．小球的动能先增大后减小
B．弹簧的弹性势能先减小后增大
C．小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等
D．任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
二、填空题
16．2021年10月16日，长征二号F遥十三运载火箭在酒泉卫星中心发射升空 火箭在加速升空时，其外壳与空气摩擦，内能_______，这是通过________方式改变内能
17．中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。
表1
第1代 第2代 第3代 第4代
燃 料 氧气和汽油混合 偏二甲胼 煤 油 液态氢
氧化剂 四氧化二氮 液态氧 液态氧
表2
燃料 热值 燃料 热值
汽油 煤油
柴油 氢
（1）使用氢作为燃料的主要优点是：______和______；
（2）某火箭发射时携带了液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为的水加热至沸腾______？[，当地大气压为1标准大气压]
（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率______。
18．如图A所示，迅速来回拉动绳子，可以看到塞子被顶出，塞子被顶出过程的能量转化相当于B图中的_____（甲/乙/丙/丁）冲程能量转化过程。若B图中的四缸四冲程柴油机中某一缸的各参数如图C所示，1s内该缸对外做功_____次，在每个做功冲程里该单缸对外做功_____J，若该冲程消耗柴油0.0625g，理论上该冲程的热机效率为_____%。（）
19．把1kg的水从60℃开始加热至沸腾，温度随时间变化的图像如图所示，由图像可知，水的沸点是______℃，沸腾过程的特点是______；这些水由60℃加热至90℃需要吸收的热量是______J。（）
20．为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过___________（填“做功”或“热传递”）方式来减小内能。完全燃烧4.2g汽油所释放的热量是___________J，这些热量可以使质量4.6kg的水温度升高___________℃。[q汽油=4.6×107J/kg；c水=4.2×103J/(kg·℃)]
三、综合题
21．请阅读《热机的发展》
热机的发展
热机发明后，一直在持续的改进和发展中。所谓热机，就是一种将内能转换为机械能的机械，我国南宋出现的走马灯是世界上较早的热机（涡轮机）的雏形。在近代科技发展中，热机扮演了非常重要的角色——被称为第一次工业革命的动力源的蒸汽机就属于热机中的外燃机，而在汽车上广泛使用的汽油发动机、柴油发动机则属于热机中的内燃机。
1862年，法国工程师德罗夏在本国科学家卡诺研究热力学的基础上，提出了四冲程内燃机工作原理：活塞下移、进燃料；活塞上移，压缩气体；点火，气体迅速燃烧膨胀，活塞下移做功；活塞上移，排出废气。四个冲程周而复始，推动机器不停地运转。德罗夏只是天才地提出了四冲程的内燃机理论，而将这一理论变为现实的是德国发明家奥托。1876年，他设计制成了第一台四冲程内燃机（以煤气为燃料）。它具有体积小、转速快等优点。后来这种机械常常用汽油作燃料，所以又叫汽油机。它常应用在汽车、飞机、摩托车和小型农业机械上。随后德国人狄塞尔提出压燃式内燃机原理，1897年成功制造了以柴油为燃料的柴油机。
19世纪末，随着电力工业的发展，中心发电站迅速兴起。汽轮机因之产生和发展。20世纪初，美国人柯蒂斯制成多个速度级的汽轮机，改进了性能，并一直使用到现在。燃气轮机是发展较晚的热机。1920年德国人霍尔茨瓦兹制成第一台能实用的燃气轮机，热效率为13％，但因仍存在许多缺点而被放弃。1939年瑞士制成4兆瓦的燃气轮机发电机组，效率达18％。同年，在德国制造的喷气式飞机试飞成功，使用He－S3B涡轮喷气发动机。从此燃气轮机步入实用阶段，并开始迅速发展。
目前，在航空上普遍应用燃气轮机，有涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机等。
（1）在热机的发展过程中，出现了多种类型的热机，请写出2种热机______；
（2）四冲程循环理论提及的“巨大爆发力”由图中的______冲程实现。
A．B．C．D．
22．麻糍是仙居的一道传统美食。如图，师傅手握大锤，高高举起，然后落下，糯米团在不断的捶打下变得更有韧性，而后成为好吃的麻糍。
（1）糯米的主要营养物质是淀粉，淀粉在消化道内被消化的最终产物是______；
（2）捣麻糍第一步：师傅手握大锤，高高举起。此时可以把大锤和木柄看作杠杆，把师傅下方手的握点看成支点O，请判断此杠杆的类型为______杠杆；（选填“省力”、“等臂”或“费力”）
（3）捣麻糍第二步：大锤在最高点，然后落下（未接触麻糍）。在下落过程中大锤的重力势能主要转化为______。
23．阅读下面短文并回答问题
混合动力汽车
图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示。（燃油热值q=4.0×107J/kg）
电机 输出最大功率/kW 90
电池 输出电压/V 300
最大容量/J 1.2×108
整车 质量/t 1
（1）该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，如图所示是汽油机的 _____冲程，若飞轮转速是1800r/min，则每秒对外做功 _____次；车辆在转弯时，左前转向灯L1和左后转向灯L2同时发光，同时熄灭，则它们的连接方式是 _____，依据是　 _____；
（2）下列说法正确的是 _____；
A．蓄电池充电时化学能转化为电能
B．汽车消耗的电能最终全部转化为机械能
C．行驶过程中轮胎会发热是因为发动机将热量传递给了它
D．测试过程中汽车行驶时的牵引力大小为2000N
（3）“吨百公里能耗”是衡量新能源汽车的一项重要指标。“J/(100km t)”是指车辆消耗的能量与行驶路程和车辆总质量乘积的比值。则该车在测试过程中的吨百公里能耗为 _____J/(km kg)，汽车的能量利用率为_____；
（4）在汽车的测试过程中，若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能。
①该车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶　 _____km；
②该车所能达到的最大速度为 _____km/h。
24．阅读短文，回答下列问题：
喷气发动机
随着航空和航天事业的发展，普通的内燃机已经不能提供足够的动力，人们迫切需要大功率的发动机以提高飞行器的飞行速度，因此喷气发动机就应运而生。
喷气发动机是指靠喷管高速喷出的气流直接产生反作用推力的发动机。广泛用作飞行器的动力装置。按燃料燃烧时所需要的来源，可分为二大类：一类是火箭发动机，另一类是空气喷气发动机。火箭发动机根据采用的推进剂又分为固体火箭发动机和液体火箭发动机。空气喷气发动机分为无压气机式和有压气机式二种；无压气机式空气喷气发动机分为冲压式和脉动式，有压式空气喷气发动机分为涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机。
如图甲为涡轮喷气发动机使压缩缩后的混合气体在燃烧室燃烧，燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出，其巨大的反冲推力直接成为飞机的推进力。减小发动机的体积和质量，使用高能燃料，可以获得更大的推进力。
如图乙为火箭发动机的工作原理图，火箭发动机和涡轮喷气发动机十分相似，主要的差别是：火箭自带燃料和氧化剂，而涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，因此它只能在大气层内工作。同涡轮喷气发动机相比较，火箭发动机的最大特点是：它自身既带燃料，又带氧化剂，靠氧化剂来助燃，不需要从周围大气层中汲取氧气，所以它不但能在大气层内也可以在大气层之外的宇宙真空中工作。火箭发动机可用于航天器推进，也可用于导弹等在大气层内飞行。迄今为止发射的人造卫星、月球飞船以及各种宇宙飞行器所用的推进装置，都是火箭发动机。
2019年3月24日，由中国航天科技集团有限公司六院研制的500吨级液氧煤油发动机燃气发生器﹣涡轮泵联动试验取得圆满成功（如图丙），标志着我国500吨级重型运载火箭发动机关键技术攻关及方案深化论证达到预期目标，为后续重型运载火箭工程研制打下坚实基础。
2019年10月5日02时51分，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将高分十号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，任务获得圆满成功。
（1）喷气发动机工作过程中燃料的______能先转化为内能，内能再转化为______能，从而提供动力。
（2）______（选填“涡轮喷气”或“火箭”）发动机不能在大气层外工作。
（3）长征四号丙运载火箭使用的燃料主要是液态氢，随着液态氢的不断消耗，其热值将______。
A．减小 B．不变 C．增大 D．都有可能
（4）假设我国500吨级重型运载火箭某次发射平均推力约为8×106牛，将起飞质量5000多吨的火箭在20秒的时间内推到约1.2×104米的高度，同时最大速度达到3千米/秒。则火箭发动机的设计海平面推力的平均功率约为______W。
（5）喷气压缩发动机使混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部高速喷出过程中，燃气的温度是不断变化的，图丁中能大致反应燃气温度随时间而变化的是______。
25．阅读短文，回答问题。
客机C919
我国研制的大客机C919于5月5日首飞成功。
C919机舱内覆有。一层高孔率“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪音，其单丝纤维直径只有3~5μm，1m3的质量为5kg。
机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时，能将机外﹣50℃以下的冷空气不断压缩，导致送入舱内的空气温度达到50℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值。
该机有较大的翼载，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。下表是飞机的部分技术参数。
最大起飞质量72.5t，客舱内气压8.0×104Pa，巡航速度920km/h，发动机巡航推力3.6×104N。
最大起飞质量 72.5t 客舱内气压 8.0×104Pa
巡航速度 920km/h 发动机巡航推力 3.6×104N
（1）若飞机的翼载是500kg/m2，则机翼面积为_____m2.
（2）下列关于“超细航空级玻璃棉”性质的描述中，不正确的是_____。
A．单丝纤维比头发细
B．密度与玻璃差不多
C．隔音性能相对较好
D．导热能力相对较弱
（3）在万米高空，机体1m2面积上承受内外气体的压力差约为_____N；为确保机舱内的温度维持体感舒适值，机上空调需要不断_____（选填“加热”或“制冷”）。
（4）飞机水平匀速巡航时，受到的阻力为_____N；若飞机以巡航速度飞行0.5h的过程中，耗油1800kg，发动机的热效率为40%，则此过程中发动机的推进效率为_____%。（汽油的热值为4.5×107J/kg）
26．阅读短文，回答问题
第五代战斗机“歼-20”
“歼-20”作为中国第五代战斗机，融合了全球优秀战斗机的特点，具备了很强的隐形性能、机动性能等．“歼-20”表面平滑，机翼的外形做成流线型，它拥有良好的大仰角升力特性，较大的瞬时攻角与滚转率，并采用先进的光传操纵系统（以光信号的形式传输信号），可随时保证飞机与地面的联系；“歼-20”配备了大功率雷达，为解决放热问题，采用了新一代液体冷却系统．该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达20km，最大航行速度达25倍声速（合3060km/h），最大油量为10t，飞机发动机的效率是40%．飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表：（航空燃油的热值为5×107J/kg，g取10N/kg，计算结果均保留3位有效数字）．
速度v/（m·s-1） 100 200 300 400 500
阻力f/N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8×104 7.5×104
（1）下列说法中不正确的是______．
A．飞机的机翼做成流线型是为了减小空气的阻力
B．飞机与地面的联系采用光信号的形式传输信号
C．为解决雷达的散热问题，采用比热容大的液体作为冷却剂
D．当飞机在做较大幅度的瞬时滚转时，受到平衡力的作用
（2）飞机利用测距传感器来判断离地高度，若某测距传感器的阻值R1与离地高度h大小的关系如图乙所示，如图丙所示的检测电路采用了“稳流电源”（电源输出的电流恒定），要使高度表（实质是电流表或电压表）的示数能随飞行高度的增大而增大，则此高度表应安装在______（选填“1”“2”或“3”）位置，该高度表示数刻度______（选填“均匀”“不均匀”）．
（3）当飞机以400m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率为多少kW？_____当飞机油箱中加满燃油，以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约为多少km？( )
（4）飞机的推重比是指飞机以最大航行速度匀速巡航时的牵引力与最大起飞重量的比值，则该“歼-20”飞机的推重比约为______．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
A．冬泳运动员口中呼出的“白气”是空气中的水蒸气液化形成的小水滴，故A错误；
B．在有风时出水后感觉特别冷，是由于风加快了人体表水分的蒸发，而体表水蒸发吸热，导致人体内能减小，温度降低，故B正确；
C．水易流动且没有固定形状，说明水分子间作用力较固体分子间的作用力弱，而不是没有作用力，故C错误；
D．上岸后通过“烤火”取暖使人体吸收火的内能，使身体内能增加，温度升高，主要是热传递改变了人体的内能，故D错误。
故选B。
2．B
【详解】
由图知道，物体甲的温度是降低的，即物体甲放出热量，内能减小；物体乙的温度是升高的，即物体乙吸收热量，内能变大；所以物体甲是饮料，乙是冰块，故B正确。
故选B。
3．D
【详解】
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。
4．C
分子动理论的内容：物质是由分子组成的，分子在不停地在无规则运动、分子间存在相互作用的引力和斥力、分子间有间隙．
【详解】
A、把1kg水分子全部做上标记再倒入大海，均匀后任意查看1kg海水，都会发现很多做上了标记的水分子，说明分子在不停地做无规则运动，故A错误；
B、在一杯静止的水中加入一些盐，过段时间，整杯水都变咸了，说明分子在不停地做无规则运动，故B错误；
C、1L水和1L酒精混合在一起，它们的总体积小于2L，说明分子之间有间隙，故C正确；
D、液体、固体很难被压缩说明分子间有斥力，故D错误．
故选C．
5．D
热机的效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，效率高则比值大．功率是表示物体做功快慢的物理量，与效率没有关系．
【详解】
A、做功的多少与功率和做功的时间有关系，与其效率无关，故A错误；
B、功率是指机器做功的快慢，与热机的效率没有关系，故B错误；
C、甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率，说明做相同的有用功，甲消耗的汽油少，故C错误；
D、甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率，说明甲机用来做有用功的能量与完全燃烧所放出的能量的比值比乙机的大，故D正确．
故选D．
【点睛】
此题主要考查了对热机效率的理解，并且考查了热机效率与、功、功率的区别．热机效率是表示热机性能好坏的，功率是表示热机做功快慢的，不要把二者混淆在一起．
6．D
【详解】
运动员把排球竖直向上抛出，排球向上运动，高度变大，速度减小，动能转化为重力势能，动能减小，到达最高时速度为0，动能为0，排球在重力的作用向下运动，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能，动能变大，故动能先变小至0，然后再变大。
故选D。
7．C
【详解】
A．锯木头时锯条发烫，是摩擦生热，属于做功改变物体的内能；
B．反复弯折铁丝，人对铁丝做功，铁丝的内能增加，温度升高，是通过做功改变物体的内能；
C．阳光下路面发热是热传递改变内能；
D．用力搓手，手会发热，这是通过做功的方式增加内能的。
综上，故ABD相同，C不同，故C符合题意。
故选C。
8．C
【详解】
由题知，两球的质量相同，最初两球处于同一高度由静止开始释放，则两球的重力势能相等，下摆过程中，绳子不会伸长，而橡皮条会伸长，所以，可知小球达到正下方K点时，甲球的重力势能全部转化为动能，乙球的重力势能转化为动能和橡皮条的弹性势能，这样，在最低点时，甲球的动能大，其速度较大，即v甲＞v乙，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
9．C
【详解】
甲、乙两物质的比热容之比是
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
10．A
【详解】
四冲程汽油机的吸气冲程中，吸入气缸的是汽油和空气的混合物。
故选A。
11．C
【详解】
A. “草木摇落露为霜”，露是由气态变成液态的过程，因此露的形成是液化现象，故A错误；
B. “欲渡黄河冰塞川”，冰是由液态变成固态的过程，因此冰的形成是凝固现象，故B错误；
C. “丹桂小菊方径香”，桂花飘香是分子的扩散现象，说明分子是在永不停息地做无规则运动，故C正确；
D. “大地阳和暖气生”，太阳通过热传递将大地的内能增加，因此大地增加的内能是通过热传递的方式实现的，故D错误。
故选C。
12．C
【详解】
由图可知，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，同时火花塞发出电火花，所以是做功冲程，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
13．C
【详解】
A．吸气冲程：吸入空气和汽油的混合物，故A错误；
B．压缩冲程：活塞压缩混合气做功，缸内气体内能增大，温度升高，故B错误；
C．做功冲程：燃烧后的高温高压气体推动活塞做功，内能转化为机械能，故C正确；
D．排气冲程：排气门打开，进气门开闭，由飞轮的惯性带曲轴转动，带活塞上移，排出废气，不涉及内能与机械能间的转化，故D错误。
故选C。
14．A
【详解】
AC．由图可知，足球落地后又弹起，越弹越低，但不计空气阻力，故可知，在足球落地与地面接触碰撞时，有部分能量损失掉，转化为内能。足球由A点落地后经过B、C点，因此A点的机械能大于B、C点的机械能，故A正确，C错误；
B．由B点到C点的过程中，没有与地面碰撞即没有能量损失，因此在B点的机械能等于C点的机械能，故B错误；
D．重力势能与物体的质量和高度有关，同一个足球质量相同，B点的高度大于D点，因此在B点的重力势能大于D点的重力势能，故D错误。
故选A。
15．C
【详解】
由题知，O点是弹簧保持原长时小球的位置，则小球位于A点时弹簧处于压缩状态，位于B点时弹簧处于拉伸状态；①小球从A运动到O的过程中，弹簧逐渐恢复原状，弹性形变程度变小，弹性势能变小，水平台面光滑，则小球不受摩擦力；该过程中小球所受弹力方向向右，其速度不断增大，动能变大，所以此过程中弹性势能转化为动能；②到达O点时，弹簧恢复原长，弹性势能为零，小球所受弹力为零，此时小球的速度最大，动能最大；③小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉长，弹性形变程度变大，弹性势能变大，该过程中小球所受弹力方向向左，其速度不断减小，动能变小，所以此过程中动能转化为弹性势能；则小球从A位置运动到B位置的过程中：
A．小球的动能先增加后减少，在B点时小球的动能最小，弹簧的弹性势能最大，故A正确，不符合题意；
B．弹簧的弹性势能先减少后增大，故B正确，不符合题意；
C．小球运动到O点时的动能（最大）与此时弹簧的弹性势能（为零）不相等，故C错误，符合题意；
D．由于整体的机械能守恒，所以任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变，故D正确，不符合题意。
故选C。
16． 增加 做功
【详解】
[1][2]火箭在加速升空时，其外壳与空气摩擦，摩擦生热，使它的内能增加，这是通过做功的方式改变内能。
17． 热值大 无污染 45％
【详解】
（1）[1][2] 氢作为燃料的主要优点热值大、无污染。质量相同的燃料，热值大的燃烧后释放出更多的热量。氢燃烧后的产物是水，对环境无污染。
（2）[3]氢燃烧后释放的热量
水吸收的热量
由可知，水的质量
（3）[4]2kg氢完全燃烧释放的热量
汽车发动机做的功
发动机的效率
18． 乙 25 1000 40
【详解】
[1]图A塞子被顶出的过程是内能转化为机械能的过程，其能量转化和内燃机的做功冲程相同；对比B图的四个冲程，乙冲程进排气门同时关闭，活塞向下运动，所以乙冲程是做功冲程，故塞子被顶出过程的能量转化相当于B图中的乙冲程能量转化过程。
[2]如图C，柴油机每分钟转3000转，则每秒转50转，每两转做一次功，故每秒做功25次。
[3]该单缸的功率为
每个做功冲程里该单缸对外做功为
[4]每个做功冲程消耗柴油的质量为
每个做功冲程柴油完全燃烧放出的热量是
该做功冲程的热机效率为
19． 98 继续吸热，温度保持不变
【详解】
[1]液体沸腾时保持不变的温度叫沸点，由图像可知，水的沸点是98℃。
[2]从时刻开始，虽继续加热，但水的温度保持不变，故沸腾过程的特点是继续吸热，温度保持不变。
[3]这些水由60℃加热至90℃需要吸收的热量是
20． 热传递
【详解】
[1]汽缸向水放热，内能减小，温度降低，所以是通过热传递来减小内能。
[2] 完全燃烧4.2g汽油所释放的热量
[3]水吸收的热量
水升高的温度
21． 蒸汽机、汽油机、柴油机等 C
【详解】
（1）[1]由材料可知，热机有蒸汽机、汽油机、柴油机等。
（2）[2]在四冲程内燃机中，提供动力的是做功冲程；由图可知，A中进气门打开，活塞下行，为吸气冲程；B中两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程；C中两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程；D中排气门打开，活塞上行，为排气冲程；故“巨大爆发力”由C冲程实现。
22． 葡萄糖 费力 动能
【详解】
（1）[1]淀粉经过消化液的作用，最终变成了葡萄糖。
（2）[2]由图示知，杠杆的支点为O，上方手的握点是动力作用点，锤头的重力为阻力，其作用点在锤头上，所以此杠杆的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
（3）[3]大锤从最高点下落的过程中，质量不变，高度变小，而速度变大，所以是重力势能转化为动能。
23． 做功 15 并联 任意一个灯泡不亮，另一个灯泡仍能发光，它们能独立工作，互不影响 D 8×103 40% 96 90
【详解】
（1）[1]由图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，由此可知此冲程是做功冲程。
[2]由飞轮转速为1800r/min可知，飞轮1s转动30r；四冲程汽油机每个工作循环，飞轮转动2圈，对外做功1次，因此，1s对外做功15次。
[3][4]汽车在向左转弯时，左前转向灯L1和左后转向灯L2同时发光，同时熄灭，当一个灯泡不亮，另一个灯泡还会继续亮，它们互不影响，由此可知两灯的连接方式是并联；
（2）[5]A．蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，是电能转化为化学能，故A错误；
B．汽车消耗的电能转化为内能和机械能，故B错误；
C．行驶过程中轮胎会发热是因为轮胎克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故C错误；
D．测试过程中汽车的速度为50km/h，由图乙可知，此时的阻力为2000N，因为汽车匀速运动，所以汽车的牵引力和汽车受到阻力是一对平衡力，所以汽车的牵引力是2000N，故D正确。
故选D。
（3）[6]由题意可知，测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，内燃机消耗燃油10kg，10kg汽油完全燃烧放出的热量为
；
汽车匀速行驶1h通过的路程
汽车在测试过程中的吨百公里能耗是
[7]汽车行驶时，燃烧汽油放出的热量，一部分转化成机械能，还有一部分转化成电能，这两部分能量是有效利用的能量，测试过程中汽车的速度为50km/h，由图乙可知，此时的阻力为2000N，因为汽车匀速运动，所以汽车的牵引力和汽车受到阻力是一对平衡力，即
牵引力做的功
由于汽车行驶时，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%，所以蓄电池增加储存的电能
汽车的能量利用率
（4）①[8]由图乙知蓄该车行驶时所受阻力f和车速v成正比，设f＝kv，当车速为50km/h时，阻力为2000N，即
解得
所以车速为25km/h时，阻力大小
此时牵引力大小
引力做的功
汽车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶的路程
[9]由于汽车的输出最大功率是90kW，阻力f与速度v的关系是
由于
所以汽车的最高速度
24． 化学 机械 涡轮喷气 B 4.8×109 C
【详解】
（1）[1][2]喷气发动机工作过程中，燃料燃烧时，将化学能先转化为内能，内能再转化为机械能。
（2）[3]涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，所以涡轮喷气发动机不能在大气层外工作。
（3）[4]热值是燃料本身的一种性质，与质量无关，故随着液态氢的不断消耗，其热值将不变。
（4）[5]推力做功为
W=Fs=8×106N×1.2×104m=9.6×1010J
推力的平均功率约为
（5）[6]从能量转化的角度看，内燃机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，所以燃气的温度升高；在做功冲程中，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，燃气温度降低，所以能大致反应燃气温度随时间而变化的是C。
25． 145 B 5.5×104 制冷 3.6×104 51
【详解】
（1）[1]翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机翼面积
= 145m2
（2）[2]ACD．一根头发的直径约60μm左右，单丝纤维直径只有3～5μm，比头发细，具有很好的隔音和保温效果（导热能力相对较弱），故ACD正确，不符合题意；
B．其密度
玻璃的密度约为2.4×103kg/m3，所以“超细航空级玻璃棉”密度比玻璃的密度小很多，故B错误，符合题意。
故选B。
（3）[3]在万米高空，机舱外的大气压为2.5×104Pa，机舱内的气压为8.0×104Pa，所以，在机体每平方米上产生的压力差
ΔF=F向外-F向内=p内S-p外S=(p内-p外)S=(8.0×104Pa-2.5×104Pa)×1m2=5.5×104N
[4]能将机外-50℃以下的冷空气不断压缩，导致送入舱内的空气温度达到50℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，所以机体上的空调要不断制冷，使舱内气压和温度达到舒适值。
（4）[5]飞机水平匀速巡航时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，发动机巡航推力与受到的阻力平衡力，大小相等，故阻力为
f=F=3.6×104N
[6]燃料完全燃烧放出的热量
Q=mq=1800kg×4.5×107J/kg=8.1×1010J
发动机获得的机械能
W机械=ηQ=40%×8.1×1010J=3.24×1010J
发动机巡航的距离
s=vt=920km/h×0.5h=460km=460000m
飞机的推进功（推力所做的功）
W推力=Fs=3.6×104N×460000m=1.656×1010J
发动机的推进效率
η′=
26． D 3 均匀 1.92×104kW 2.67×103km 0,6
【详解】
（1）[1] A．飞机的机翼做成流线型可以减小空气的阻力，故A正确，不符合题意；
B．“歼-20”采用先进的光传操纵系统，将获取的信息，通过光信号向地面传递，故B正确，不符合题意
C．相同质量的两种物体，升高相同温度，比热容较大的物体吸收热量多，为解决雷达的散热问题，采用比热容较大的液体作为冷却剂，故C正确，不符合题意；
D．当飞机在做较大幅度的瞬时滚转时，处于非平衡状态，故受到非平衡力的作用，故D错误，符合题意。
故选D。
（2）[2][3]根据短文知道，检测电路电源输出的电流恒定，高度表示数能随飞行高度的增大而增大，所以高度计应是电压表，由图丙说明R1与高度h成一次函数关系，所以电压表应与R1并联，则此高度表应安装在3位置。该高度表示数刻度均匀。
（3）[4]当飞机以400m/s的速度巡航时，飞机发动机的牵引力等于飞机受到的阻力，为
F=f=4.8×104N
输出功率
[5]若在飞机油箱中加满燃油，航空燃油完全燃烧产生的热量
Q放=qm=5×107J/kg×10×103kg=5×1011J
有用功为
W有=Q放η=5×1011J×40%=2×1011J
以500m/s的速度巡航时，飞机的牵引力
F′=f′=7.5×104N
飞机的最大航程约为
（4）[6]由表格数据知道，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系是
根据题意知道，飞机最大航行速度为
3060km/h=850m/s
此时的飞机牵引力
该飞机最大起飞质量为37t，则该飞机最大起飞重力为
G=mg=37×103kg×10N/kg=3.7×105N
飞机的推重比是指飞机以最大航行速度匀速飞行时的牵引力与最大起飞重力的比值，则该“歼-20”飞机的推重比约为
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