九年级物理全册 第十章机械能、内能及其转化期末考前精编强化练习（含解析）（新版）北师大版

第十章机械能、内能及其转化期末考前精编强化练习一 、填空题1.已知水的比热容c水=4.2103J/(kg),要在标准大气压下烧开初温为20 、质量为3 kg的一壶水,则水需吸收热量_J,此过程是采用_的方式改变了水的内能。2.在四冲程汽油机中,将机械能转化为内能的冲程是_冲程,如图10-4-1所示的是汽油机的_冲程。图10-4-13.在比较不同燃料热值的实验中,小明利用与图10-6-2所示完全相同的两套实验装置,分别在燃烧皿中放入质量相同的燃料甲和燃料乙,点燃后对质量都为100 g和初温都为20 的水加热。燃烧相同时间后,用甲加热后的水温度为30 ,另一杯水温度为24 。此过程中水的内能_(增大/减小),用甲加热的水吸收的热量为_J,此时_(能/不能)说明甲的热值较大。水的比热容为4.2103J/(kg)图10-6-24.行驶中的汽车在紧急刹车时,刹车片会发烫,这是通过_的方式增加物体内能的。若汽车行驶过程中消耗汽油2 kg,则这些汽油完全燃烧能放出_J的热量。(汽油热值为4.6107J/kg)5.汽车的散热器用水做冷却剂利用了水的_较大的性质;如果散热器中装有10 kg的水,在温度升高10 的过程中水吸收的热量相当于完全燃烧_m3的天然气放出的热量。天然气的热值q=4.2107J/m3,水的比热容c水=4.2103J/(kg)6.2015年4月25日,尼泊尔发生里氏8.1级强震。地震发生后,我国快速行动参与救援。救灾过程中,飞机在一定高度匀速飞行,向灾区投放物资,则飞机的机械能会_。7.天然气燃烧时将_能转化为_能。至少需要消耗_m3的天然气才能将质量为20 kg、初温为20 的水烧开。标准大气压、c水=4.2103J/(kg)、q天然气=3.2107J/m38.新农村建设中正大力推广使用瓶装液化气。如果每瓶中装入12 kg液化气,液化气的热值取4.2107J/kg,则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是_J,若放出的热量有40%被利用,在标准大气压下可把_kg的水从20 加热至沸腾c水=4.2103J/(kg)。二 、实验题9.小明猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关,于是设计了如图10-7-6甲、乙所示的实验,探究动能的大小与哪些因素有关。图10-7-6a.让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示。b.让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示。上述甲、乙两组实验中:(1)乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时,具有相同的_。(2)选用图甲探究的是动能与_的关系,理由是:两球_相等;得出的结论是:_。(3)选用图乙探究的是动能与_的关系,得出的结论是:10. “探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置如图10-1-5所示,艾力同学让同一钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离s。回答下列问题:图10-1-5(1)艾力同学在研究动能大小跟_的关系,实验中他控制了钢球的_不变;(2)钢球沿斜面滚下过程中,重力势能_,动能_(均选填“增大”“减小”或“不变”);(3)观察木块被撞击后移动距离的长短,是为了判断_;若水平面绝对光滑,本实验将_(选填“能”或“不能”)达到探究目的。三 、计算题11.某物理兴趣小组的同学用煤炉给10 kg的水加热,同时他们绘制了如图10-6-1所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6 min内完全燃烧了2 kg的煤,水的比热容为4.2103J/(kg),煤的热值为3107J/kg。求:(1)煤完全燃烧产生的热量;(2)经过6 min时间加热,水所吸收的热量;(3)煤炉烧水时的热效率。图10-6-1四 、分析与简答题12.阅读短文,回答文后的问题。汽车发动机发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料,使活塞在汽缸中往复运动,一个工作循环经历进气、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10-4-8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。图10-4-8(1)汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为_能。(2)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)。(3)四缸发动机中2号汽缸在做功冲程中,3号汽缸所处的冲程是_冲程。A吸气B压缩C做功D排气(4)为汽车提供动力的冲程是。答案解析一 、填空题1.答案：1.008106热传递解析：标准大气压下沸水的温度是100 ,烧水是通过热传递的方式来改变水的内能的,水需吸收的热量Q=c水mt=4.2103J/(kg)3 kg(100 -20 )=1.008106J。2.答案：压缩做功解析：在四冲程汽油机中,将机械能转化为内能的冲程是压缩冲程;根据图示可知,进气门和排气门关闭,火花塞点火,活塞向下运动,汽缸容积增大,因此是做功冲程。3.答案：增大4.2103不能解析：对水加热后,水温升高,说明此过程中水的内能增大;用甲加热的水吸收的热量为Q吸=cmt=4.2103J/(kg)0.1 kg(30 -20 )=4.2103J;由于不能确定甲、乙两燃料燃烧的程度是否相同,故此时不能说明甲的热值较大。4.答案：做功9.2107解析：改变内能的方式有做功和热传递两种,紧急刹车时,刹车片与车轮摩擦,刹车片发烫,这是通过做功的方式改变物体内能的;完全燃烧2 kg汽油放出的热量:Q=mq=2 kg4.6107J/kg=9.2107J。5.答案：比热容0.01解析：水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,吸收或放出相同的热量,水温度变化较小,故汽车的散热器用水做冷却剂;10 kg水升高10 ,水吸收的热量Q吸=c水mt=4.2103J/(kg)10 kg10 =4.2105J,这些热量相当于完全燃烧天然气的体积V气=0.01 m3。6.答案：变小解析：飞机飞行时,高度及速度不变,但质量变小,故动能和重力势能都变小,飞机的机械能为动能与重力势能之和,故机械能总量变小。7.答案：化学内0.218.答案：5.04108600解析：12 kg液化气完全燃烧放出的热量Q放=mq=12 kg4.2107J/kg=5.04108J;若放出的热量40%被利用,则Q吸=Q放=40%5.04108J=2.016108J,则可将20 的水加热至沸腾的水的质量m水=600 kg。二 、实验题9.答案：(1)速度(2)速度质量在质量相等时,物体的速度越大,动能越大(3)质量在速度相等时,物体的质量越大,动能越大解析：小球从光滑斜面滚下至斜面底端的速度大小唯一决定于下滑的高度,因此乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是使两球到达水平面时,具有相同的速度。由于物体的动能大小决定于质量、速度大小两个因素,因此根据控制变量法的思想:图甲探究的是动能与速度的关系,图乙探究的是动能与质量的关系。物体的速度越大、质量越大,物体的动能就越大。10.答案：(1)速度质量(2)减小增大(3)动能的大小不能解析：(1)由题意知,同一钢球的质量相同,从不同的高度滚下时,到达水平面的速度不同,可以探究动能大小与速度的关系;(2)钢球沿斜面滚下过程中,重力势能减小,动能增大;(3)实验中通过木块被撞击后移动距离的长短来比较动能的大小;若水平面绝对光滑,本实验将不能达到探究目的。三 、计算题11.答案：(1)6107J(2)2.52106J(3)4.2%解析：(1)煤完全燃烧产生的热量Q放=mq=2 kg3107J/kg=6107J;(2)Q吸=cm水(t-t0)=4.2103J/(kg)10 kg(80 -20 )=2.52106J;(3)煤炉烧水时的热效率=100%=100%=4.2%。四 、分析与简答题12.答案：(1)机械(2)pV(3)A(4)做功冲程解析：(1)汽油机是将内能转化为机械能的机器;(2)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;(3)四缸发动机的各个汽缸的做功过程错开,在飞