12.4机械能与内能的相互转化同步练习（解析版）2021-2022学年苏科版物理九年级上册

1070610012090400机械能与内能的相互转化
一、单选题
1．2021年6月17日，搭载着神州十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭在酒泉卫星发射中心点火加速升高，关于此情景说法正确的是（　　）
A．火箭升空利用了升力 B．载人飞船加速升空时机械能不变
C．运载火箭升空利用了力的作用是相互的 D．运载火箭升空时机械能转化为内能
2．下列改变内能的方式，不属于能的转化的是（　　）
A．炙手可热 B．用打气筒打气，气筒壁发热
C．钻木取火 D．搓手时双手发热
3．物体的内能是通过做功方式来改变的是（　　）
A．金属汤勺放到热汤中，温度升高 B．食品放进冰箱，温度降低
C．取暖器旁的物体温度升高 D．反复弯折铁丝，温度升高
4．春夏秋冬冷暖交替，涉及大量物理知识，下列判断正确的是（　　）
A．“春天，花香四溢”说明分子之间存在吸引力
B．“夏天，洒水降温”利用了比热容大的水蒸发吸热
C．“深秋，弥漫的雾”是水吸热汽化形成的大量水蒸气
D．“寒冬，搓手取暖”是利用热传递的方式增加了身体的内能
5．小芳迅速向上拉注射器的活塞，注射器内密封的气体温度降低， 如图所示。此过程密封气体的（　　）
A．内能增加 B．分子动能增大
C．分子热运动速度减小 D．活塞机械能转化为气体内能
6．热机工作时，内能被转化为（　　）
A．核能 B．电能 C．机械能 D．化学能
7．如图所示的实验，用酒精灯加热试管里的水，产生的水蒸气将橡胶塞冲向空中。下列说法正确的是（　　）
A．水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气的内能不变
B．能量转化的顺序为：化学能→机械能→内能
C．加热试管中的水，是用做功的方式使水的内能增加
D．塞子被推出试管口的过程与内燃机做功冲程的能量转化情况相同
8．下列实例中，属于通过热传递改变物体内能的是（　　）
A．搓手会发热 B．勺子放热汤里，勺子变热
C．钻木取火 D．铁锤敲打铁钉，铁钉变热
9．在用木炭灶炖酸菜锅的过程中，对于下列所涉及的物理知识，说法中正确的是（　　）
A．锅上方的“白气”是空气液化形成的 B．木炭燃烧越充分，它的热值就越大
C．酸菜汤的温度越高，其分子运动越剧烈 D．炖煮是通过做功的方式改变汤的内能
10．如图所示是探究能量转化的装置，下列相关说法正确的是（　　）
A．水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气的内能减少了
B．实验过程中，燃料的化学能直接转化为叶轮的机械能
C．对水加热过程中是通过做功使水的内能增大的
D．此实验展现了热机工作时压缩冲程的能量转化过程
11．一个物体内能改变了，那么（　　）
A．一定是做功的结果 B．一定是热传递的结果
C．做功、热传递都有可能 D．一定是做功和热传递共同作用的结果
12．如图所示的四个热学实验，下列说法中错误的是（　　）
A．迅速下压活塞，活塞对厚玻璃筒内的空气做功，硝化棉燃烧起来
B．抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明气体分子在不停地运动
C．紧压两铅柱使它们合在一起，悬挂钩码也未被拉开，主要因为分子间存在斥力
D．当瓶塞从瓶口跳出时，瓶内有白雾产生，瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能
二、多选题
13．如图所示事例中，属于做功改变内能的是（　　）
A．冷天搓手取暖 B．空气被压缩时
C．烧水时水温升高 D．下滑时臀部发热
14．如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，塞子受到水蒸气的压力而冲出去。下列说法中正确的是（　　）
A．在这个实验中，燃料的化学能直接转化为塞子的机械能
B．在这个实验中，燃料燃烧产生的热量完全传给了水和水蒸气
C．这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理，蒸汽机属于热机的一种
D．在热机的能量损失中，废气带走的能量最多。设法利用废气的能量，可以提高热机的效率，从而节约能源
15．用打气筒给篮球快速充气，忽略篮球体积的变化，在充气过程中，球内空气（　　）
A．质量不变 B．密度增大 C．温度不变 D．内能增大
16．关于如图所示实验，下列说法正确的是（　　）
A．这个实验基本体现了热机的工作原理
B．试管口出现“白气是汽化现象
C．此过程中水蒸气的内能转化为木塞的机械能
D．当木塞冲出试管口时“呼”的响声是由于空气振动产生的
17．如图所示是四冲程汽油机做功冲程的示意图。汽油燃烧产生高温?高压的气体推动活塞向下运动。在活塞向下运动的过程中，汽缸内气体的（　　）
A．分子热运动加快 B．温度降低
C．密度增大 D．内能减少
三、实验题
18．某同学在探究物体内能改变的方法时作了两个实验：
(1)如图甲所示，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，说明内部气体的_____升高，_____增大；
(2)如图乙所示，是研究“做功与内能改变的关系”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。
①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
②在你认为应当观察的一项中，你所观察到的现象是_________； 这一现象所说明的问题是_____。
19．探究物质的吸热能力
课题
做功改变内能
器材
金属管、酒精、绳子、塞子
装置图
步骤与现象
（1）把酒精装在金属管中，并用塞子塞紧．
（2）快速来回拉动绕在管上的绳子，过一会儿发现塞子______．
（3）归纳分析得出结论
分析
快速来回拉动绕在管上的绳子时，对金属管______，因此金属管内能______，温度______,又由于热传递管内液体温度______，酒精大量汽化，气体膨胀把塞子______，管内气体内能转化为塞子的______能
结论
对物体做功，物体内能______；物体对外做功，物体内能______
20．如图所示是演示内能做功的实验装置．在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，在此实验中：
（1）酒精燃烧，________能转化为________能；
（2）水的温度升高，这是利用________的方法增加了水的内能，使水汽化产生高温高压的水蒸气；水蒸气冲开瓶塞，水蒸气对瓶塞________．水蒸气的温度________，内能________．（后一空选填“增大”、“减小”或“不变”）
（3）该实验装置能表明________的基本原理，即它是把________能转化成________能的．
参考答案
1．C
详解：
A．火箭升空是利用向下喷射燃气对火箭产生一个向上的反作用力，故A错误；
B．载人飞船加速升空时速度变大，动能增加，高度增加，重力势能增加，故其机械能增加，故B错误；
C．运载火箭升空利用了力的作用是相互的，故C正确；
D．运载火箭升空时机械能增大，燃料燃烧，将燃料的化学能转化为内能，故D错误。
故选C。
2．A
详解：
A．炙手可热，说明物体的温度高，手一靠近就觉得很热，内能由该物体传递给手，但没有能量的转化。A选项符合题意；
B．气筒壁发热，是由于克服摩擦做功，机械能转化为内能造成的。B选项不符合题意；
C．钻木取火，是机械能转化为内能。C选项不符合题意；
D．搓手时，也是机械能转化为内能。D选项不符合题意。
故选A。
3．D
详解：
A．金属汤勺放在热汤中，温度升高，是通过热传递的方式改变了金属匙的内能，故A不符合题意；
B．食品放在冰箱中温度降低，是通过热传递的方式改变了食品的内能，故B不符合题意；
C．取暖器旁的物体温度升高，是通过热传递的方式改变了水的内能，故C不符合题意；
D．弯折铁丝时机械能转化为铁丝的内能，铁丝的内能增大，温度升高，是通过做功改变了物体的内能，故D符合题意。
故选D。
4．B
详解：
A．花香四溢，是花的香味分子运动到空气中，使人感觉到了香味，说明分子在不断运动，故A错误；
B．夏天洒水降温，是利用了比热容大的水蒸发吸热，故B正确；
C．雾是水水蒸气液化放热形成的小水珠，故C错误；
D．冬天搓手取暖是利用做功的方式改变内能，故D错误；
故选B。
5．C
详解：
A．迅速向上拉注射器的活塞，注射器内密封的气体温度降低，所以内能减少，故A不符合题意；
BC．向上拉动活塞，密封气体的体积变大，相当于气体膨胀，对外界做功，分子动能减小，分子热运动速度减小，故B不符合题意，C符合题意；
D．气体体积膨胀，对外做功，是把内能转化为机械能，故D不符合题意。
故选C。
6．C
详解：
热机是在做功冲程中将蒸汽或燃气的内能转化成机械能的装置，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7．D
详解：
A．水蒸气对橡胶塞做功后，内能转化为机械能，水蒸气的内能变小，故A错误；
B．能量转化的顺序为：酒精燃烧产生的化学能→水蒸气内能→橡胶塞机械能，故B错误；
C．加热试管中的水，是用热传递的方式使水的内能增加，故C错误；
D．内燃机做功冲程中将内能转化为机械能，与塞子被推出试管口的过程的能量转化情况相同，故D正确。
故选D。
8．B
详解：
A．双手因摩擦而发热，是克服摩擦力做功，机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故A不符合题意；
B．勺子放热汤里，勺子从热汤中吸收热量，温度升高，属于热传递改变物体的内能，故B符合题意；
C．钻木取火，是克服摩擦力做功，机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故C不符合题意；
D．铁锤敲打铁钉，对铁钉做功，机械能转化为内能，使铁钉温度升高，属于做功改变物体的内能，故D不符合题意。
故选B。
9．C
详解：
A．锅上方的“白气”是锅中的水蒸气遇冷液化形成的，故A错误；
B．燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故B错误；
C．分子的运动快慢与温度有关，汤的温度越高，其分子运动越剧烈，故C正确；
D．炖煮时水从火焰中吸收热量，温度升高、内能增大，是利用热传递的方式改变物体内能的，故D错误。
故选C。
10．A
详解：
A．水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气的内能转化为叶轮的机械能，水蒸气的内能减少了，故A正确；
B．实验过程中，燃料的化学能先转化为水和水蒸气的内能再转化为叶轮的机械能，故B错误；
C．对水加热过程中是通过热传递使水的内能增大的，故C错误；
D．此实验展现了热机工作时做功冲程的能量转化过程，故D错误。
故选A。
11．C
详解：
一个物体内能改变了，可能是做功的结果，也可能是热传递的结果，因为做功和热传递都可以改变物体的内能，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
12．C
详解：
A．图中，活塞对空气做功，使空气温度升高达到硝化棉的着火点，使其燃烧，此过程与汽油机的压缩冲程类似，在压缩冲程中活塞的机械能转化为内能，故A正确，不符合题意；
B．图中，抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，故B正确，不符合题意；
C．图表示的是将接触面被削平的两个铅块用力压紧，可以使它们结合在一起，即便在下端悬挂一定质量的钩码也不分开，这个实验说明分子之间存在相互作用的引力，故C错误，符合题意；
D．瓶内气体对瓶塞做功，内能减少，温度降低，瓶口附近水蒸气遇冷液化成小水滴，出现白气，内能转化为机械能，故D正确，不符合题意。
故选C。
13．ABD
详解：
A．两手相搓时，两手相互摩擦做功，机械能转化为内能，手的内能增大，温度升高，是通过做功改变了物体的内能，故A符合题意；
B．空气被压缩时内能增大是通过做功的方式把机械能转化为内能，故B符合题意；
C．烧水时水温升高，是通过热传递的方式改变物体内能的，故C不符合题意；
D．小孩从滑梯上滑下时，臀部与滑梯摩擦，在此过程中克服摩擦做功让臀部发热，属于做功改变物体的内能，故D符合题意。
故选ABD。
14．CD
详解：
A．酒精燃烧，是将酒精内部的化学能转化为内能，将内能通过热传递转移给水和试管，瓶内气体的内能转化为塞子的机械能，故A错误；
B．在这个实验中，燃料燃烧产生的热量一部分传给了试管，一部分散失到空气中，一部分传给了水和水蒸气，故B错误；
C．水吸热迅速的汽化，形成大量的水蒸气，水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，与蒸汽机的工作原理，蒸汽机属于热机的一种，故C正确；
D．在热机的能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，提高燃料利用率，提高热机的效率，故D正确。
故选CD。
15．BD
详解：
在充气过程中，体积不变，质量变大，由密度公式可知其密度变大；此过程中，通过做功增大了气体的内能，温度升高。
故选BD。
16．ACD
详解：
AC．该过程中，高温高压水蒸气对瓶塞做功，内能转化为机械能与热机的工作原理相同，故AC项正确；
B．试管口出现“白气”是液化现象，故B项错误；
D．塞子冲出时气体振动会发出声音，即有“呼”的声音，故D项正确。
故选ACD。
17．BD
详解：
ABD．由图可知，该冲程为做功冲程，燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，内能减小、温度降低，分子热运动变慢，故A不符合题意，BD符合题意；
C．气体质量不变，体积变大，故气体分子的密度减少。故C不符合题意。
故选BD。
18．硝化棉燃烧 温度 内能 D 瓶内出现白雾 气体对外做功，内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气液化形成雾
详解：
(1)[1][2][3]如图甲所示，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，我们会看到硝化棉燃烧的现象；活塞向下压的过程中，对筒内的空气做功，使空气的内能增加，温度升高，达到硝化棉的着火点，硝化棉燃烧；故说明内部气体的温度升高，内能增大。
(2)①[4]本实验研究的是水蒸气对瓶塞做功，水蒸气内能的变化情况，故应观察瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象。
故选D。
②[5][6]观察到的现象是瓶内出现白雾； 这一现象所说明的问题是：气体对外做功，内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气液化形成雾。
19．被弹开 做功 增加 升高 升高 弹开 机械 增加 减少
详解：
[1]快速来回拉动绕在管上的绳子，通过摩擦做功增加了管内气体的内能，内能增加温度升高，管内压强增大，过一会儿发现塞子被弹开；
[2]拉动绕在管上的绳子，绳子与金属管摩擦做功；
[3][4] 通过摩擦做功增加了管内气体的内能，内能增加温度升高；
[5]金属管温度升高，使管子与酒精产生温度差，所以管子会把热量传递给酒精，酒精的温度也会升高；
[6][7]酒精的内能增加，最终气体的内能会转换为塞子的机械能，会看到塞子跳起来；
[8][9]做功可以改变物体的内能，外界对物体做功，物体内能增大；物体对外界做功，内能减小．
20．化学 内 热传递 做功 降低 减小 热机 内 机械
详解：
（1）酒精燃烧是一种化学变化，过程中将化学能转化为内能．
（2）水的温度升高，是因为水吸收了热量，所以这是用热传递方法增加了水的内能，水汽化，产生高温高压的水蒸气；
水蒸气冲开瓶塞，水蒸气对瓶塞做功，内能转化为机械能，故水蒸气的温度降低，内能减小．
（3）该实验装置演示内能转化为机械能的过程，所以能表明热机的基本原理：
即它是把内能转化成机械能的．