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．汽车发动机用水作冷却液，是因为水的（　　）
A．比热容大 B．密度大 C．体积大 D．内能大
2．小亮学习了热学知识以后发表了下面的看法，其中正确的是（　　）
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．对物体做功，其内能一定增大
C．温度为﹣10℃的冰块没有内能
D．冰在熔化时温度不变内能增加
3．体育课上，同学们进行投掷铅球的练习。铅球在空中下落时，铅球的（ ）
A．重力势能变大，速度变小 B．重力势能变小，速度变小
C．重力势能变大，速度变大 D．重力势能变小，速度变大
4．如图所示为目前流行的一种自热火锅。该自热火锅配有发热包，将发热包放到水中，会放出大量的热，从而加热上层食物。有关自热火锅说法不正确的是（　　）
A．食物被加热的过程中，下层的发热包将热量传递给了食物
B．食物被加热的过程中，是通过热传递的方式使其内能增加
C．食物被加热的过程中，香味四溢，说明分子在不停的做无规则运动
D．打开盖子时会冒出大量的“白气”，这是水汽化形成
5．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
6．五月五，是端午，吃粽子，挂艾草，划龙舟。俗语中包含的物理知识，正确的是（　　）
A．煮粽子是用做功的方法改变粽子的内能
B．煮粽子的水沸腾后，继续吸热温度升高
C．闻到艾草的气味，说明分子在水不停息地做无规则运动
D．划龙舟时，桨对水有作用力，水对桨没有作用力
7．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
8．归纳推理是重要的科学方法，下列归纳推理正确的是（　　）
A．图甲：对水加热，水会汽化，遇冷又液化，则温度改变，物质的状态就一定改变
B．图乙：小车在越粗糙的水平面上速度变化越快，则小车滑到光滑水面上将保持匀速向右运动
C．图丙：小球浸入水中越多，测力计示数越小，则物体受到的浮力一定与深度有关
D．图丁：推动活塞可使棉花燃烧，则要改变物质内能一定要对物体做功
9．如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线最接近的是（　　）
A． B． C． D．
10．两台汽油机，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
11．在抗击新型冠状病毒期间，举国上下，万众一心，进行科学防治，下列这些与抗击疫情有关的说法不正确的是（　　）
A．新型冠状病毒的直径约为 100nm，它不属于分子
B．新型冠状病毒能通过飞沫传播，但飞沫传播的过程不属于扩散现象
C．KN95口罩拥有很强的防护能力，是因为带静电的熔喷布能吸附轻小的飞沫
D．新型冠状病毒不耐热，加热的方式也能够杀死病毒。如果把水从 20oC加热到60oC，水的比热容变大
12．如图所示的实验，试管口木塞冲出过程中，下列说法错误的是（　　）
A．试管口出现的白雾是水蒸气液化形成的
B．试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
C．能量转化情况与内燃机做功冲程相同
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少
13．如图所示，是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度﹣时间图像，实验中两种物质的质量相同，初温度相同，选用的加热器相同，由图像可知（　　）
A．加热相同时间，a物质吸收热量多，比热容小
B．加热时间相同，a物质的末温度高，比热容大
C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，比热容小
D．吸收热量相同，b物质的末温度低，比热容大
14．小红经常帮妈妈做饭，她发现厨房里有许多与物理有关的知识。在端午节帮妈妈煮粽子过程中，她总结的一些说法，其中错误的是（　　）
A．能闻到粽子的香味是扩散现象
B．煮粽子的过程是利用热传递的方法提高了粽子的内能
C．用高压锅能更快煮熟粽子，是因为锅内气压增大，水的沸点升高
D．剥粽子时总有一些糯米粘到粽叶上，是因为分子间存在斥力
15．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
二、填空题
16．为了确保安全，行驶中的汽车用水冷却发动机，是因为水的______较大。散热器中装有10kg的水，温度升高50℃，水吸收的热量为______J， 这些热量相当于完全燃烧______kg的氢放出的热量。[c水=4.2×103 J/（kg·℃）, q氢=1.4×108 J/kg]
17．吃八宝粥是“腊八节”的习俗。在熬腊八粥的过程中，是通过________的方式改变腊八粥的内能：闻到腊八粥的香味是由于分子在不停地做_________。
18．沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热容较小。初温为20℃，质量为50kg的砂石吸收3.6×106J的热量后，温度升高到______℃ 。[砂石的比热容为0.9×103J(kg·℃)]。
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．在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，包裹一层泡沫塑料，迅速振动瓶子几十次，细沙温度升高，这是用______方法使沙子内能增大，泡沫塑料的作用是______ ，如果换成水做该实验，升温不明显是因为水的______大。
三、综合题
21．近两三年政府推出了“汽车下乡”、 “小排气量购置税减半”、“以旧换新”等政策，极大的促进了汽车行业的发展，随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，轿车已经成为普通家庭的一部分。李明的爸爸最近也购买了一辆轿车，李明利用所学的物理知识对汽车进行了一系列探索与研究活动：
实验次数 1 2 3 4 5
速度/（km h﹣1） 40 60 80 100 120
制动距离/m 8 18 32 50
（1）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 ___________的特点。
（2）李明同学阅读了汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图表，请根据给出的信息，计算完全燃烧0.2kg的汽油能够获得 ___________J的能量？这些能量能产生 ___________J有用功？（汽油的热值为4.6×107J/kg）
（3）若轿车以80kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图乙所示，则在0～5s时间内，轿车发动机对外做功 ___________J。
（4）通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如表所示：根据表中数据所反映的规律可知，当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是 ___________km。
22．阅读短文，回答问题。
如图甲所示，发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往运动，一个工作循环经历吸气、压缩、做功和排气四个冲程汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在汽缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。实际汽车往往采用多缸发动机。如图乙所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。四缸四冲程汽油机分为两种：一种是同步汽油机，四个汽缸在同一时间都是做的相同工作：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。一种是异步汽油机，各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别做吸气、压缩和排气工作。
（1）汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为_____能。如图甲所示，汽油机正处在_____冲程。
（2）如果一个单缸四冲程汽油机在1s内完成了20个循环，则该汽油机1s内对外做功_____次，该汽油机工作时飞轮转速是_____r/min。
（3）若一个汽缸排量为V，燃气对活塞的平均压强为p，则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为_____（用字母表示）。
（4）四缸发动机中2号汽缸在做功冲程时，3号汽缸所处的冲程是_____冲程。
（5）有关四缸四冲程同步汽油机和异步汽油机说法正确的是_____。
A．四缸四冲程同步汽油机，飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功
B．四缸四冲程异步汽油机，四个汽缸在同一时间都是做的相同工作
C．若每个汽缸做功功率相同，同步汽油机的平均功率大于异步汽油机平均功率
D．异步机各汽缸的做功冲程错开，机械能输出更平稳
23．阅读短文，回答下列问题：
空气的动力
空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”的一下飞出去了，这时气球获得了气动力。
经过长时间探索，人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力，推动叶片或者活塞运动的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。图是某新型以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸，总容量为90 L，可储存标准大气压下90 m3的空气，其设计最高速度可达154 km/h，平均每加一次气能行驶200 km或10 h。由于空气发动机不直接使用燃料，因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点，在科学界引起不小的争议，但这项技术仍然具有广阔的发展空间。
根据上述材料，回答下列问题：
（1）压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是___________（选填“内燃机”“电动机”或“蒸汽机”）提供动力的；
（2）空气发动机是利用___________能做功的，空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的___________冲程工作过程相似；
A．吸气 B．压缩 C．做功 D．排气
（3）分析上文，下面说法正确的有___________；
A．松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为物体间力的作用是相互的
B．空气动力汽车工作时将内能转化为机械能
C．以空气发动机为动力的汽车，靠汽缸内空气燃烧产生能量
D．空气动力汽车工作时不会有能量的损失
（4）空气发动机的优点___________、___________（写出两个）；
（5）资料表明，空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，对于产生此现象的原因，请你提出一条合理的解释：___________。
24．阅读短文，回答问题：
汽油机
单缸四冲程汽油机的工作原理是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在吸气冲程中将混合气吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生内能，高温、高压的气体作用于活塞，推动活塞做往复直线运动，通过连杆、曲轴和飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机的一个工作循环包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
工程师还制造了四缸四冲程汽油机，制造时通过连杆把四个四冲程汽油机的活塞连在一根曲轴上（如图所示）。四缸四冲程汽油机分为两种：一种是同步汽油机，四个汽缸在同一时间都做相同工作；一种是异步汽油机，各汽缸的做功过程错开，如图所示，四个汽缸依次标注为1、2、3、4，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别做吸气、压缩和排气工作。
科学家在四冲程发动机的基础上发明了“六冲程引擎”发动机。这种发动机在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而推动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力。第六冲程让水蒸气排放到冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。“六冲程引擎”发动机的优点是环保、效率高。“六冲程引擎”发动机与传统四冲程发动机相比效率可提高40％。
（1）汽油机在做功冲程时，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将内能转化为_______能。
（2）在四缸四冲程汽油机中，若每个汽缸的做功功率相同，同步汽油机的平均功率_______（选填“大于”“等于”或“小于”）异步汽油机的平均功率，_______（选填“同步”或“异步”）汽油机的机械能输出更平稳。
（3）当异步汽油机中2号汽缸处于做功冲程时，3号汽缸处于_______冲程。飞轮每转动8周，异步汽油机对外做功_______次。
（4）“六冲程引擎”发动机的第五冲程相当于四冲程汽油机的_______冲程。“六冲程引擎”发动机的优点是_______。
25．阅读下面材料，回答问题。
登陆火星
仰望星空，我们追梦不止……
2021年5月15日，我国发射的“祝融号”火星车登陆火星表面。
登陆一颗陌生的星球，大体分为“绕”、“着”、“巡”三步。
“绕”：探测器经过漫长的旅程，实现对登陆星球的环绕飞行。
“着”：探测器着陆星球表面的过程。
“巡”：探测器到达星球表面后，放出巡视车，完成对星球表面的拍摄及土壤分析等工作。
其中最困难的一步就是“着”，这个过程中要使探测器的速度在短短的几分钟内降至零，通常要先后经历“气动减速”、“降落伞减速”、“动力减速”三个阶段。
火星是太阳系中与地球最相似的行星，表面有大气层，温度适宜，火星表面引力为地球表面引力的38%。
　　
（1）探测器环绕火星运动的轨道是一个椭圆，如图所示。当探测器运行到“近火点”时，它的势能______（选填“最大”或“最小”）；
（2）若着陆过程中只利用火星大气的阻力对探测器进行气动减速，探测器受到的大气阻力大小随探测器速度的增大而增大，探测器沿直线下落，且它距离火星表面足够高，可以推断：火星探测器着陆火星前的运动状态一定是______；
（3）利用降落伞减速时，若开伞的瞬间，探测器受到的向上的力大于它的重力，可以推断：开伞的瞬间探测器会______（选填“向上”或“向下”）运动；
（4）“祝融号”火星车的太阳能电池板表面有一层钛、硅材料微结构膜，这层膜表面的微观结构与莲叶表面的结构类似，能够令火星的沙尘与太阳能电池板表面之间存在一层空气，可以极大减小火星尘埃与太阳能电池板表面的摩擦力，从而大大减少火星沙尘附着的可能性。请列举一个与上述减小摩擦力方法相同的实例：______；
（5）小明在地球上最多可以举起质量为38kg的杠铃，可以推断：若在火星表面，他最多可以举起______kg的杠铃。
26．如图所示，请你运用所学知识解答下列问题：
（1）如图甲所示，用弹簧测力计提起贴在水面的玻璃板时，测力计的示数变大，说明______；
（2）如图乙所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，我们会看到______的现象；
（3）如图丙所示，是研究“做功改变内能”的实验，玻璃瓶内装有少量的水，用塞子塞紧，并用气筒往瓶内打气，瓶内压强大到一定程度时，瓶塞就会跳起来。在这一实验过程中，你应当注意观察的是______。
A．打气过程 B．打气时瓶内水的情况
C．瓶塞跳起的现象 D．瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象
（4）如图丁所示，为气体扩散的演示实验，两个瓶中分别装有空气和二氧化氮气体，其中空气密度小于二氧化氮气体的密度。那么为了增加实验的可信度，下面一只瓶里装的气体应是______。
（5）在一个寒冷的早晨，小阳赤脚从地毯的一侧走到地砖上，他感觉踩到地砖上要比踩到地毯上凉。实际上地毯和地砖的温度与室温相同，人之所以有不同的感觉，原因在于导热性的差异。根据上述内容，提出一个可探究的科学问题：______？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以人们用冷水冷却发动机。
故选A。
2．D
【详解】
A．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高，如冰熔化，吸收热量，温度不变，故A错误；
B．对物体做功，可能表现为物体位置的改变，但内能不一定增加，故B错误；
C．一切物体都有内能，则温度为﹣10℃的冰块有内能，故C错误；
D．冰是晶体，0℃的冰熔化成0℃水，吸收热量，内能增加，但温度不变，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】
铅球在空中下落时，其高度降低、速度不断增大，所以它的重力势能减小，动能增大，重力势能不断向动能转化。
故选D。
4．D
【详解】
A．加热时，热量从发热包传递给食物，故A正确，不符合题意；
B．食物被加热的过程中，通过热传递的方式使热量从发热包到食物，食物内能增加，故B正确，不符合题意；
C．食物被加热的过程中，香味四溢，是扩散现象，说明分子在不停的做无规则运动，故C正确，不符合题意；
D．打开盖子时会冒出大量的“白气”，这是水蒸气液化形成，故D错误，符合题意。
故选D。
5．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。
6．C
【详解】
A．煮粽子时通过热传递的方式使粽子的温度升高，内能增大，故A错误；
B．水沸腾后，继续吸热，但温度保持不变，故B错误；
C．组成物质的分子都在永不停息的做无规则的热运动，之所以闻到艾草的气味，就是组成它分子在永不停息地做无规则运动，故C正确；
D．物体间力的作用是相互的，划龙舟时，桨对水有作用力，同时水对桨也有作用力，故D错误。
故选C。
7．A
【详解】
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。
8．B
【详解】
A．对水加热，水会汽化，遇冷又液化，这是由于周围的温差比较大，才发生汽化或液化的，但是温度改变时，不一定改变物质的状态，故A错误；
B．小车在水平面上运动时，水平面越粗糙，受到阻力越大，滑行的距离越小，速度减小的越快，所以，小车滑到光滑水面上时，不受到阻力作用，速度不在减小，则将保持匀速向右运动，故B正确；
C．弹簧测力计的示数等于小球的重力减去受到的浮力，小球浸入水中越多，浸入体积增大，小球受到的浮力增大，则弹簧测力计的示数减小，可见，弹簧测力计示数减小，说明小球所受的浮力增大，不能说明浮力与物体浸入液体中的深度有关，故C错误；
D．推动活塞可使棉花燃烧，说明做功可以改变物体的内能，通过点燃也可以使棉花燃烧，说明改变物质内能除了做功，还有热传递，故D错误。
故选B。
9．A
【详解】
铅球在整个飞行过程中，质量不变，铅球一直在运动，动能不为零。从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小；在下落的过程中，速度不断增大，到达地面最大，此过程动能增大。整个过程动能先减小再增大，故BD不符合题意；处于最高点时速度不为零，因此动能不为0，故A符合题意，C不符合题意。
故选A。
10．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．
11．D
【详解】
A．新型冠状病毒由蛋白质分子和RNA分子构成，新型冠状病毒不是分子，故A正确，不符合题意；
B．新型冠状病毒可以通过飞沫传播，飞沫肉眼可以看到，不属于分子，所以飞沫传播的过程不属于扩散现象，故B正确，不符合题意；
C．由于带电体能吸引轻小物体，KN95口罩拥有很强的防护能力，是因为口罩中间层的熔喷布是一种超细静电纤维，能够有效利用静电吸附轻小的病毒粉尘、飞沫，故C正确，不符合题意；
D．把水从 20℃加热到 60℃，水的温度升高，但物质种类和状态不变，所以比热容不变，故D不正确，符合题意。
故选D。
12．B
【详解】
如图所示实验中，木塞冲出时，是试管内水蒸气对木塞做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，那么水蒸气的内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水珠，于是试管口出现了白雾，而内燃机的做功冲程是内能转化为机械能，所以这个能量转化与内燃机做功冲程相同，故ACD正确，不符合题意，B错误，符合题意。
故选B。
13．D
【详解】
A．加热器相同，说明加热器相同的时间内释放的热量相同，加热时间相同，故吸收的热量是相同的，故A错误；
B．加热时间相同，吸收相同的时间内，a升温快，说明a的比热容比较小，故B错误；
C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，b的比热容大，故C错误；
D．吸收热量相同，b物质的末温度低，升温比较慢，故b的比热容大，故D正确。
故选D。
14．D
【详解】
A．能闻到粽子的香味是由于分子的无规则运动产生的扩散现象，故A正确，A不符合题意；
B．改变物体的内能有两种方法，分别是：做功和热传递。煮粽子的过程是利用热传递的方法提高了粽子的内能，故B正确，故B不符合题意；
C．水的沸点与气压有关，气压越高，水的沸点越高。用压锅能更快煮熟粽子，是因为锅内气压增大，水的沸点升高，故C说法正确，故C不符合题意；
D．剥粽子时总有一些糯米粘到粽叶上，是因为分子间存在引力，故D错误，D符合题意。
故选D。
15．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。
16． 比热容 0.015
【详解】
[1]行驶中的汽车用水冷却发动机，是因为水的比热容较大，和相同质量的其它物质相比，升高相同温度时，可以吸收更多的热量。
[2]水吸收的热量为
[3]这些热量相当于完全燃烧质量为
17． 热传递 无规则运动
【详解】
[1]熬制过程中，腊八粥吸收热量，是通过热传递的方式增加腊八粥的内能。
[2]闻到腊八粥的香味是由于分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象。
18．100
【详解】
由知道，砂石吸收3.6×106J的热量后温度升高
故吸热后砂石的温度是
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． 做功 防止热量散失 比热容
【详解】
[1][2]在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，包裹一层泡沫塑料，迅速振动瓶子，细沙温度升高，机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体的内能，包裹一层泡沫塑料可以防止热量散失。
[3]如果换成水做该实验，水的比热容比较大，吸收相同的热量，升高的温度较低，升温不明显。
21． 比热容大 9.2×106 2.944×106 4×105 0.072
【详解】
（1）[1]汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，是因为水的比热容大，根据，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多。
（2）[2]汽油的热值为4.6×107J/kg，完全燃烧0.2kg的汽油产生的热量
Q放＝mq＝0.2kg×4.6×107J/kg＝9.2×106J
[3]由图可知
η＝100%﹣33%﹣30%﹣5%＝32%
因此产生的有用功
W＝Q放×32%＝9.2×106J×32%＝2.944×106J
（3）[4]因轿车以80kW的恒定功率启动做直线运动，所以轿车发动机做功
W＝Pt＝8×104W×5s＝4×105J
（4）[5] 实验次数2与1比较可知，速度为第1次的
倍
而制动距离为第一次的
倍
实验次数3与1比较可知，速度为第1次的
倍
而制动距离为第一次的
倍
……
故可得出：制动距离与速度的平方成正比，因此速度为120km/h的制动距离为
22． 机械 做功 20 2400 pV 排气 D
【详解】
（1）[1]汽油机工作时，消耗燃料燃烧的内能，产生机械能，将内能转化为机械能。
[2]观察图甲可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，因此是做功冲程.
（2）[3][4]由于1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次，当汽油机在1s内完成了20个循环，该汽油机1s内对外做功20次；1s内转动的圈数为
20×2=40r
则1min转动的圈数为
40r/s×60s=2400r
故该汽油机工作时飞轮的转速为2400r/min。
（3）[5]在做功冲程，活塞移动的距离为L，发动机的单缸排量V=SL，燃气对活塞所做的功
W=FL=pSL=pV
（4）[6]四汽缸发动机，各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程，据此可知四缸发动机中2号汽缸在做功冲程中，3号汽缸所处的是排气冲程。
（5）[7]A．由题知，同步汽油机四个汽缸在同一时间都是做的相同工作，所以飞轮转动的2周里，四个汽缸是同时完成做功冲程，即同时在做功，故A错误；
B．四缸四冲程异步汽油机，各汽缸的做功过程错开，所以四个汽缸在同一时间做的工作不同，故B错误；
C．若每个汽缸做功功率相同，由于都是四个汽缸，所以同步汽油机的平均功率与异步汽油机平均功率相等，故C错误；
D．异步机各汽缸的做功冲程错开，做功冲程均匀，则机械能输出更平稳，故D正确。
故选D。
23． 电动机 内 C AB 体积小 结构简单 气缸内的空气对外做功，内能减少，温度下降
【详解】
（1）[1]压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是是电动机，因电动机较节能，且环保，不会对空气有污染。
（2）[2]空气发动机是将空气压缩，让其内能增大，从而对外做功，将内能转化为机械能，所以是利用内能做功的。
[3]这个过程与四总冲程汽油机的做功冲程相似，因为做功冲程也是将内能转化为机械能。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（3）[4]A．松开鼓起来的气球，气球飞出去时，气球内的气体对空气有力的作用，反过来，空气对气球也有力的作用，于是气球飞出去了，这说明力的作用是相互的。故A正确；
BC．空气动力的汽车工作时，是被压缩的空气，将其内能转化为机械能，而不是靠燃烧燃料产生能量，故B正确，C错误；
D．空气动力汽车工作时也有能量打损失，譬如克服机械间的摩擦就带走了一部分能量等，故D错误。
故选AB。
（4）[5][6]由上文分析得，空气发动机的优点是体积小、结构简单、节能环保等。
（5）[7]发动机排放的尾气温度低于周围空气的温度，是因为气缸内的气体对外做功，内能减少，温度降低，所以低于周围空气的内能。
24． 机械 等于 异步 吸气 16 做功 见解析
【详解】
（1）[1]汽油机在做功冲程里，高温、高压的燃气膨胀对外做功，消耗内能，产生机械能，将内能转化为机械能。
（2）[2]若每个汽缸做功功率相同，由于都是四个汽缸，所以同步汽油机的平均功率与异步汽油机平均功率相等。
[3]异步机各汽缸的做功冲程错开，做功冲程均匀，则机械能输出更平稳。
（3）[4]四汽缸发动机，各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程，据此可知四缸发动机中2号汽缸在做功冲程中，3号汽缸所处的是排气冲程。
[5]在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，飞轮每转动8周，异步汽油机对外做功
次=16次
（4）[6]六冲程引擎中的第五冲程，是水变为水蒸气推动活塞做功，从而为汽车提供动力，所以相当于四冲程内燃机的做功冲程。
[7]由材料可知，“六冲程引擎”发动机的优点是环保、效率高。
25． 最小 匀速直线运动 向下 气垫船 100
【详解】
（1）[1]当探测器运行到“近火点”时，距离火星最近，它的势能最小。
（2）[2]探测器距离火星表面足够高，沿直线下落，重力势能转化为动能和内能，速度越来越快，探测器受到的大气阻力大小随探测器速度的增大而增大，则大气阻力越来越大，当阻力等于火星重力时，探测器受平衡力作用，作匀速直线运动。
（3）[3]利用降落伞减速时，若开伞的瞬间，探测器受到的向上的力大于它的重力，由于惯性，探测器仍保持向下运动。
（4）[4]气垫船是利用高压空气在船底和水面（或地面）间形成气垫，使船体全部或部分垫升，从而大大减小船体航行时的阻力，实现高速航行的船。
（5）[5]火星表面引力为地球表面引力的38%，小明在地球上举起物体的重力与火星上物体的重力相同，则
解得
m=100kg
26． 分子间存在引力 硝化棉燃烧 D 二氧化氮气体 物体导热性跟物质种类是否有关
【详解】
（1）[1]分子间同时存在相互作用的引力和斥力，用弹簧测力计提起贴在水面的玻璃板时，弹簧测力计示数变大，说明分子水分子和玻璃分子间存在引力。
（2）[2]将活塞迅速下压，压缩气体做功，使筒内的气体温度升高，达到硝化棉的燃点，使硝化棉燃烧。
（3）[3]玻璃瓶内装入少量的水，使瓶内水蒸气较多，当气体对瓶塞做功，瓶塞跳起时，使气体自身的内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气遇冷液化成小水滴，从而形成水雾。因此，在这一实验过程中，应当注意观察的是瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象，故选D。
（4）[4]二氧化氮气体是红棕色的，应该将下边瓶子装入二氧化氮气体，因为二氧化氮气体的密度大于空气的密度。
（5）[5]小阳赤脚从地毯的一侧走到地砖上，他感觉踩到地砖上要比踩到地毯上凉，地毯和地砖的温度与室温相同，但这两者的导热能力是不同的，所以可以探究物体导热性跟物质种类是否有关。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页