九年级物理北师大版 第十章单元 机械能内能及其转化测试卷

1、物理九年级全一册BS第十章综合能力检测卷 时间:60分钟 满分:100分一、选择题(每题3分,共30分)1.如图所示的四种取暖方式中,通过做功改变内能的是() A.哈气B.搓手 C.开暖灯 D.戴USB接口暖手套2.如图所示,木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中,木块的()A.重力势能减小,动能增大B.重力势能减小,机械能减小C.动能不变,机械能不变D.重力势能不变,机械能减小3.如图为海风形成的示意图.海风形成的根本原因是:与海洋相比,陆地的()A.比热容较小,在相同日照条件下升温较快,气温较高B.比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,气温较低C.比热容较大,在相同日照条件下升温较快,气温较高D

2、.比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,气温较低4.小天用电热水壶将1 kg 20 的水加热至70 ,对于这个过程,下列分析正确的是c水=4.2103 J/(kg)()A.水吸收的热量为2.1105 J B.电热水壶消耗的电能全部转化为水的内能C.水的温度升高,内能减小D.水的温度升高,其比热容变大5.小明将铁丝快速弯折十余次,铁丝弯折处的温度会升高,以下四个事例中能量转化与之相同的是()A.甲、丙B.甲、丁C.乙、丙D.乙、丁6.关于内能、温度和热量,下列说法正确的是()A.物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系B.不同燃料燃烧时,放出热量越多的热值越大C.质量和初温相同的

3、水和煤油,放出相同的热量时,煤油温度降低得多D.内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移7.一高尔夫球以二百多公里的时速水平撞击钢板.图为球撞击过程中的三个状态,其中甲是刚要撞击的时刻,乙是球形变最大的时刻,丙是刚撞击完的时刻.已知撞击时间非常短,若忽略球的机械能损失,则()甲 乙丙A.球在甲、丙两个时刻的动能相等B.球在甲时刻的动能较丙时刻的大C.球在甲时刻的动能较丙时刻的小D.条件不足,无法比较球在甲、丙两个时刻的动能大小8.蹦床运动是奥运会比赛项目.如图所示,运动员比赛开始前直立站在蹦床中央,比赛开始时快速下蹲并立即恢复直立被蹦床弹起,离开蹦床时呈直立状态并一直保持,到达最高点后下落,再

4、次接触蹦床时又快速下蹲并立即恢复直立,再次被蹦床弹起,达到更高点.忽略空气阻力,下列说法正确的是()A.在此整个过程中,运动员机械能守恒B.在此整个过程中,运动员机械能一直在增加C.从离开蹦床到下落接触蹦床前的过程中,运动员机械能守恒D.从下落接触蹦床到离开蹦床的过程中,运动员机械能守恒9.关于如图所示的实验,下列叙述正确的是() 甲乙 丙丁A.甲图中,压紧的两铅块下面悬挂钩码而不分开,这是由于大气压强的作用B.乙图中,试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,软木塞的内能转化为它的机械能C.丙图中,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这说明上面瓶中的空气密度较大D.丁图中,金属管中装有少量乙醚

5、,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,可使橡皮塞从管口飞出10.用两个相同的电热器给质量均为0.2 kg的物质甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系图像如图所示,不计热量损失c水=4.2103 J/(kg),据此判断()A.物质甲的比热容为8.4103 J/(kg)B.加热20 min,水吸收的热量是物质甲吸收热量的两倍C.物质甲在10 min内吸收的热量是5.04104 JD.电热器每秒放出42 J的热量二、填空题(每空2分,共24分)11.某台汽油机飞轮的转速为1 800 r/min,在1 s内,汽油机完成了个工作循环.如果汽油机在一段时间内消耗了500 g汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量

6、J.(q汽油=4.6107 J/kg)12.武汉在创建全国文明城市,公共场所禁止吸烟,因为吸烟者“吞云吐雾”时会波及周围人群,这是由于造成的.小雨和同学们积极参与文明城市创建,他们一起到街上用砂纸清除违章“小广告”,清除时,感觉砂纸发热,其能量的转化是,这是通过的方式改变物体内能的.13.如图所示是加热烤肠的情景,增加烤肠内能的方法是;为了让烤肠不被烤焦且均匀受热,店主将烤肠放在石子上烤而不直接放在铁锅内烤,是因为石子的比热容比铁.第13题图第14题图第15题图14.如图所示为撑杆跳的过程示意图.在这项运动中,根据能量以及能量转化的物理知识可知:运动员助跑的目的是在起跳前获得较大的.撑杆起跳时

7、,能通过撑杆最终转化为重力势能,运动员越过横杆在最高点时重力势能最大,此时动能(填“大于”“等于”或“小于”)零.15.将盛有250 g凉牛奶的瓶子放在热水中(如图甲所示),通过方式改变牛奶的内能.图乙是牛奶与热水的温度随时间变化的图像,则牛奶在加热过程中吸收的热量为J.c牛奶=2.5103 J/(kg)三、实验探究题(第16题7分,第17题8分,第18题11分,共26分)16.小柯在课外活动时,偶然将两个弹性球叠放在一起同时自由下落,发现上面弹性球反弹的高度大于下落的高度.于是,他想探究同一个上面弹性球反弹的高度与哪些因素有关.为此,他提出了三个猜想:与两个弹性球下落的高度有关;与下面弹性球

8、的质量有关;与下面弹性球的材料有关.为了验证猜想,小柯选取了质量为10 g的A球作为上面的反弹小球,用体积相同的B、C、D三个球分别作为下面的弹性球,如图所示.B、C两球质量相同但材料不同,C、D两球材料相同但质量不同.小柯在同一水平地面上做了多次实验,实验数据如下表.实验序号下面弹性球质量/kg下落高度/mA球反弹高度/m1B0.50.91.621.11.931.32.14C0.50.91.751.12.061.32.57D0.80.92.281.12.391.32.8(1)小柯实验时选取的测量工具有电子秤和.(2)A球下落过程中,它的重力势能转化为能.(3)比较三次实验序号的实验数据,可以

9、初步得出的结论是:在下面弹性球的质量、材料等条件一定时,下落高度越高,上面弹性球反弹的高度越高.(4)比较实验序号为4、7(或5、8或6、9)的实验数据,可以初步得出的结论是:在下面弹性球的材料、下落高度等条件一定时,上面弹性球反弹的高度越高.(5)为了探究猜想,除了选取A球作为上面的反弹小球外,还应在B、C、D三个弹性球中选择两球进行实验.(6)实验表明,每次所测A球反弹的高度总比下落高度要高,是因为在两球碰撞时下面弹性球对上面A球做功,使A球机械能的总量(填“增大”“减小”或“不变”),这一现象(填“违背”或“不会违背”)能量守恒定律.17.如图所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置

10、.取质量和初温都相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的易拉罐中,用相同的装置加热.实验数据记录如下表.温度/20304050加热时间/s甲04082126乙0184064(1)实验中,可以通过(填“升高的温度”或“加热时间”)来比较两种液体吸收热量的多少.(2)分析实验数据可知:当它们升高相同温度时,(填“甲”或“乙”,下同)液体需要吸收的热量更多;当它们吸收相同热量时,液体升温更高.(3)若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却液,液体冷却效果更好.18.某同学猜想物体动能的大小可能与物体的质量和速度有关,在探究“物体动能的大小与物体质量是否有关”的实验中,所用到的实验器材有:带有刻度滑槽

11、的斜轨道、正方体塑料块、质量不等的金属小球A、B、C(mAmBmC)各一个,实验装置如图所示.(1)实验中,将三个小球分别从轨道上同一高度由释放,目的是;(2)本实验使用带滑槽的斜轨道比用木板做的斜面好,因为这样可以使小球;(3)实验中,可以通过观察来反映小球动能的大小;(4)该同学在用小球A做实验时,发现塑料块几乎没有移动.用小球B、C做实验时,塑料块在水平轨道上移动了不等的距离,则该同学的实验(将正确选项字母填写在横线上);A.不能得出结论,因为小球A没有推动塑料块B.可以得出结论,因为可以判断出小球A的动能最小(5)如果该同学在用小球C做实验时,塑料块运动到轨道末端之外,在不更换实验器材

12、的情况下,解决办法是.四、计算题(第19题10分,第20题10分,共20分)19.天然气灶使用方便、经济环保,备受人们青睐.小明用天然气灶将一壶质量为3 kg、温度为20 的水加热至90 ,用时约10 min.已知:天然气的热值约为3.8107 J/m3,水的比热容为4.2103 J/(kg).求:(1)该过程中水吸收的热量;(2)若该过程中天然气完全燃烧放出的热量有60%被水吸收,则需要多少立方米的天然气?20.飞机的发动机是一种热机,其工作原理为:航空煤油在气室中燃烧,从喷口向后高速喷出气体,使发动机获得向前的推力.高空中某飞机获得1.6105 N的水平推力,以600 km/h的速度沿水平

13、方向匀速航行1 h,需要完全燃烧热值为4107 J/kg的航空煤油4 000 kg.求1 h内:(1)飞机的航程;(2)发动机所做的功;(3)航空煤油完全燃烧放出的热量;(4)发动机的热机效率.参 考 答 案 与 解 析第十章综合能力检测卷题号12345678910答案BBAAACBCDD1.B【解题思路】向手哈气取暖,开暖灯,用暖手套取暖,都属于热传递改变物体的内能,故A、C、D不符合题意;搓手取暖是克服摩擦力做功,属于做功改变物体的内能,故B符合题意.2.B【解题思路】木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中,质量不变,速度不变,高度减小,因此动能不变,重力势能减小,机械能减小,故选B.3.A【解

14、题思路】水的比热容较大,与海洋相比,陆地的比热容较小,由Q=cmt可知,在相同日照条件下,陆地升温较快,气温较高,故选A.4.A【解题思路】水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2103 J/(kg)1 kg(70 -20 )=2.1105 J,故A正确;电热水壶消耗的电能只有一部分转化为了水的内能,故B错误;水的温度升高,内能增大,故C错误;水的温度升高,其比热容不变,故D错误.5.A【解题思路】将铁丝快速弯折,对铁丝做功,铁丝的内能增加,温度升高,机械能转化为内能.甲图中,活塞迅速下压,对筒内空气做功,机械能转化为内能;乙图中,电火花放电,点燃燃料,燃料燃烧产生高温高压气体,气体膨胀,

15、推动盒盖对外做功,内能转化为机械能;丙、丁图中,汽油机的压缩冲程中机械能转化为内能,做功冲程中,内能转化为机械能.故选A.6.C【解题思路】物体的内能包括物体所有分子的热运动动能和势能,所以物体的内能与物体的温度和物质状态有关,但与物体的运动速度无关,A错误;质量相同的不同燃料完全燃烧时,放出热量越多的热值才越大,B错误;因为水的比热容比煤油的比热容大,所以质量和初温相同的水和煤油,放出相同的热量时,煤油温度降低得多,C正确;热量从温度高的物体传向温度低的物体,D错误.7.B【解题思路】由题意可知,若忽略球的机械能损失,则球的撞击过程中机械能守恒.甲是刚要撞击的时刻,此时的球具有动能,不具有弹

16、性势能;丙是刚撞击完的时刻,此时球发生了形变,部分动能转化为弹性势能,球的动能减小,弹性势能增大,故球在甲时刻的动能较丙时刻的大,故选B.8.C【解题思路】运动员接触蹦床时受到弹力作用,故整个过程中运动员的机械能不守恒,故A错误;运动员下落接触蹦床的过程中,运动员的机械能转化为蹦床的弹性势能,故B错误;运动员离开蹦床后只受重力的作用,到下落接触蹦床前的过程中运动员的机械能守恒,C正确;运动员从下落接触蹦床到离开蹦床的过程中,运动员与蹦床的总机械能守恒,故D错误.9.D【解题思路】甲图中,压紧的两铅块下面悬挂钩码而不分开,这是由于分子间有引力,A错误;乙图中,试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出

17、,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,B错误;丙图中,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这说明分子是运动的,C错误.10.D【解题思路】由图像可知,用两个相同的电热器给质量相等的物质甲和水加热,水温度升高60 需要20 min,物质甲温度升高60 需要10 min,所以质量相等的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为:Q水吸=2Q甲吸.由热量计算公式Q=cmt得:c=Qmt,则c水=2c甲.又因为c水=4.2103 J/(kg),所以c甲=2.1103 J/(kg),A错误;用两个相同的电热器给质量相等的物质甲和水加热,在相同时间内物质甲和水吸收的热量相等,所以加热20 min,水吸收

18、的热量等于物质甲吸收的热量,故B错误;物质甲加热10 min升高了60 ,吸收的热量:Q甲吸=c甲m甲t甲=2.1103 J/(kg)0.2 kg60 =2.52104 J,故C错误;不计热量损失,电热器10 min放出的热量:Q放=Q甲吸=2.52104 J,每秒放出热量:Q=Q放1060=2.52104J600=42 J,故D正确.故选D.11.【参考答案】152.3107【解题思路】由于汽油机飞轮在1 min内转了1 800 r,而每转2 r完成一个工作循环,故汽油机1 min内共完成900个工作循环,所以1 s内完成了15个工作循环;汽油完全燃烧放出的热量Q=mq汽油=0.5 kg4.

19、6107 J/kg=2.3107 J.12.【参考答案】分子在不停地做无规则运动 机械能转化为内能做功13.【参考答案】热传递大【解题思路】增加烤肠内能的方法是热传递;将烤肠放在石子上烤而不直接放在铁锅内烤,是因为石子的比热容比铁大,吸收相同的热量时,石子升高的温度少.14.【参考答案】动能动大于【解题思路】助跑的目的是在起跳前获得较大的速度,从而具有较大的动能.撑杆起跳时,运动员的动能首先转化为撑杆的弹性势能,运动员的高度上升时,撑杆的弹性势能转化为运动员的重力势能,运动员越过横杆在最高点时重力势能最大,此时在竖直方向上运动员速度为零,但水平方向上运动员速度不为零,故动能大于零.15.【参考

20、答案】热传递1.25104【解题思路】凉牛奶放在热水中,能从热水中吸热升温,是通过热传递的方式改变牛奶的内能的.在此过程中,0.25 kg的牛奶从20 升温到40 ,吸收的热量为Q吸=c牛奶m(t2-t1)=2.5103 J/(kg)0.25 kg(40 -20 )=1.25104 J.16.【参考答案】(1)卷尺(2)动(3)1、2、3(或4、5、6或7、8、9)(4)下面弹性球的质量越大(5)B、C(6)增大不会违背【解题思路】(1)本实验中测量弹性球下落的高度和A球反弹的高度需要利用卷尺.(2)A球下落过程中,质量不变,所处高度越来越小,重力势能减小,而速度越来越大,动能增大,这一过程中

21、将重力势能转化为动能.(3)由题目结论可知实验中需要保持弹性球的质量和材料一定,改变弹性球的下落高度,所以应比较序号为1、2、3或4、5、6或7、8、9的实验数据.(4)比较实验序号为4、7(或5、8或6、9)的实验数据,可以发现实验时保持的是下面弹性球的材料和下落高度相同,改变了弹性球的质量,所以探究的是上面弹性球反弹高度与下面弹性球的质量的关系,比较可知,在下面弹性球的材料和下落高度等条件一定时,下面弹性球的质量越大,上面弹性球反弹的高度越高.(5)要探究上面小球反弹的高度与下面弹性球的材料的关系,需要保持下面弹性球的质量和下落高度相同,只改变下面弹性球的材料,故探究猜想除了选取A球作为上

22、面的反弹小球外,还应选择B、C两球进行实验.(6)实验表明,每次所测A球反弹的高度总比下落高度要高,是因为在两球碰撞时下面弹性球对上面A球做功,使A球机械能的总量增大,这一现象不会违背能量守恒定律.17.【参考答案】(1)加热时间(2)甲乙(3)甲【解题思路】(2)分析甲液体和乙液体的温度变化关系,在升高相同温度的情况下(如30 ),甲液体需要的时间长(40 s),乙液体需要的时间短(18 s),故升高相同的温度时,甲液体需要吸收的热量更多,故甲液体的吸热能力较强,甲液体的比热容大.在加热相等时间内(如40 s),甲液体的温度升高了10 ,乙液体的温度升高了20 ,则乙液体升温更高;(3)因为甲液体的比热容较大,相同质量的甲液体和乙液体比较,升高相同的温度时,甲液体吸收的热量更多,所以甲液体的冷却