2022年九年级物理上册第十章机械能内能及其转化章末试卷2（北师大版）

第十章章末2一、选择题(每小题3分,共30分)1.下列有关机械能的说法正确的是(　　)A.只要有力对物体做功,物体的机械能就改变B.在平衡力作用下运动的木块的动能变大C.推出的铅球在下落过程中增加的动能是由重力势能转化来的D.如果物体通过的路程与所用时间的比值不变,则物体的机械能不变2.90℃的水全部变成125℃的水蒸气,则(　　)A.这些水蒸气的内能比水的小B.液态水分子间距比气态水分子的大C.水蒸气只能通过热传递途径变为水D.水分子在125℃时比90℃时热运动更激烈3.对下列常见现象的分析,合理的是(　　)A.摩擦生热,是通过做功的方式改变内能B.围火取暖,是通过做功的方式改变内能C.雾霾弥漫,是因为分子在不停地运动D.雪花纷飞,是因为分子之间有排斥力作用4.(2017·浙江舟山)下列各项都能使右图瓶内铁屑内能增加,其中属于做功的是(　　)A.不断晃动瓶子B.用酒精灯加热C.用手焐瓶子D.在烈日下照射5.下列关于功和能的说法错误的是(　　)A.物体能够做功,就是说它具有能B.物体具有能,它一定在做功C.一定质量的物体速度越大,它的动能越大D.一定质量的物体位置越高,它的重力势能越大6.甲、乙两物体质量相等,甲物体温度升高20℃时吸收的热量恰好等于乙物体温度升高40℃时吸收的热量,则甲、乙两物体的比热容之比为(　　)A.1∶2B.2∶1C.1∶4D.4∶17.汽油机是由四个冲程不断循环而工作的,图中表示机械能转化为内能的冲程是(　　)8.南极“万年冰”中含有很多压缩气泡,科考队员取一小块放入盛有酒的杯中,冰块会在酒面7\n上飘来飘去。下列说法错误的是(　　)A.冰块熔化,气泡破裂,使冰块飘来飘去B.冰块吸热,内能增加,使冰块飘来飘去C.冰块熔化,气泡破裂,气泡中气体的内能减少D.冰块吸热,酒水放热,酒的内能减少9.用两个相同的电热器分别给质量相同的水和某种液体加热,每隔1min记录一次数据,如表所示,则该液体的比热容为(　　)A.0.9×103J/(kg·℃)B.1.8×103J/(kg·℃)C.3.6×103J/(kg·℃)D.1.2×103J/(kg·℃)10.(2017·甘肃兰州)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.质量和初温相同的水和煤油,放出相同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二、填空题(14小题2分,其余每空2分,共26分)11.在封闭的场所里,只要有人吸烟,场所内的其他人就会闻到烟味,从而损害他人健康。从物理学角度来看,场所里烟雾弥漫属于　　　　现象,这个现象表明　。12.如图所示,捻动滚摆的轴使它升高后释放,可以观察到滚摆沿着悬线向下运动,此过程中,它的　　　能减小,　　　能增加。滚摆到最低点后又上升,每次上升的高度逐渐减小,这说明滚摆具有的机械能　　　　(选填“减小”“增大”或“不变”)。13.将一瓶质量为0.5kg、温度为25℃的纯净水放入冰箱,一段时间后纯净水的温度降低到5℃,则这瓶纯净水的内能减少了　　　　　　　　　J,这是通过　　　　　　　的方式改变了水的内能〔水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)〕。14.一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是1800r/min,该汽油机每秒钟内完成　　　个冲程,做功　　　次。15.在火电站内,燃料的化学能经锅炉、蒸汽轮机和发电机最终转化为电能。蒸汽轮机的作用是将　　　　能转化为机械能。若锅炉、蒸汽轮机和发电机的效率分别为50%、70%和80%,则火电站的效率为　　　。16.用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃,消耗了10g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107J/kg,则水吸收的热量为　　　　　J,煤气完全燃烧放出的热量为　　　　　J,煤气灶烧水的效率为　　　%。三、实验探究题(17题8分,18题6分,19题10分,共24分)17.在探究物体动能大小与物体的速度、质量关系的实验中,让小车从斜面的不同高度由静止开始下滑,撞击水平木板上的木块。如图所示。(1)本实验的研究对象是　　　　。7\n(2)小车放置的位置越高,木块被撞击得越远。研究表明:当　　　　一定时,物体动能的大小与物体的　　　　有关。(3)甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力分别为Ff甲、Ff乙,则　　　　(填序号)。①Ff甲>Ff乙　②Ff甲<Ff乙　③Ff甲=Ff乙18.某同学在学习了热传递可以改变内能后,为了探究其他改变内能的方法,他在广口瓶内装入一些细沙,用带孔的软木塞堵住瓶口,并在木塞的小孔中插入一支温度计,如图所示。然后用干燥的厚棉布裹住广口瓶,用力迅速上下摇动瓶内细沙。(1)你猜想该同学观察到温度计的示数将会　　　　(选填“升高”“不变”或“降低”)。(2)这一实验有力地证明了　　　　　也可以改变物体的内能。(3)用干燥的厚棉布裹住广口瓶的目的是。19.为研究物质的某种特性,小明选取水、煤油两种物质做实验,下表记录了实验测量的数据以及老师帮助小明求得的有关数据。物质质量m/kg初温t0/℃末温t/℃升高温度(t-t0)/℃吸收热量Q/J水0.051015510500.0510201021000.101020104200煤油0.05121755250.0512221010500.101222102100请你根据表格中的内容进行分析:(1)可初步得出的结论是(答出两点即可):①。②。7\n(2)为了进一步描述物质的这一特性,你认为表格内项目栏中应增添的一项内容是。四、计算题(20题8分,21题12分,共20分)20.吃早饭的时候,妈妈用热水给小雪加热质量为250g的袋装牛奶,为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃,妈妈至少要用多少60℃的热水?〔水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),设该牛奶的比热容为2.5×103J/(kg·℃),不计热量损失〕21.下表是某品牌小轿车的一些技术参数,其中排气量是指发动机汽缸的工作容积,一般情况下,发动机的排气量越大,功率越大;空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比;汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量为4.6×107J。当该发动机以最大功率工作时,汽缸内汽油和空气的混合密度为1.35kg/m3,1min内高温高压的燃气推动活塞做功2600次。车型某品牌轿车排气量1.8L最大功率75kW空燃比14∶1汽油的热值4.6×107J/kg请你计算发动机在最大功率工作时:(1)1min内做的有用功;(2)做功一次消耗汽油的质量;(3)发动机的效率。7\n参考答案1.C　有力对物体做功,物体的机械能可能增大,可能减小,也可能不变,选项A错误;在平衡力作用下,木块做匀速直线运动,其动能大小不变,选项B错误;推出的铅球在下落过程中,重力势能减小,一部分转化为动能,一部分转化为内能,故选项C正确;如果物体通过的路程与所用时间的比值不变,其动能不变,机械能不一定不变,选项D错误。2.D　90℃的水全部变成125℃的水蒸气,吸收热量,内能增大,分子间距变大,所以选项A、B错误;水蒸气变为水,可以通过做功和热传递两种方式,故选项C错误;物体的温度越高,分子无规则运动越剧烈,选项D正确。3.A　摩擦生热,即克服摩擦力做功产生内能,是通过做功改变内能,故A正确;围火取暖,是通过热传递的方式改变内能,故B错误;雾霾弥漫中的雾霾不是分子,故不能说明分子在不停地运动,故C错误;雪花纷飞中的雪花不是分子,不能说明分子之间有排斥力作用,故D错误。4.A　不断晃动瓶子,铁屑与瓶壁之间有摩擦,在此过程中要克服摩擦做功,使其内能增大,温度升高,故A符合题意;B、C、D选项中瓶内铁屑分别从酒精灯火焰、手和阳光中吸收热量,都是通过热传递的方式使物体内能增加的,故B、C、D不符合题意。5.B　只要物体具有做功的本领,物体就具有能,却不一定正在做功,所以A项是正确的,B项错误。动能的大小跟物体的质量和速度有关,当质量一定时,速度越大,动能越大,所以C项正确。重力势能的大小跟物体的质量和高度有关,当质量一定时,高度越高,重力势能越大,所以D项正确。6.B　根据公式Q吸=cmΔt,可得Q甲Q乙=c甲m甲Δt甲c乙m乙Δt乙,,代入已知量即可求出c甲∶c乙=2∶1。7.A　从题图可以看出:A图中,活塞向上运动,进气门、排气门都关闭,所以是压缩冲程,是机械能转化为内能;B图中,活塞向上运动,进气门关闭、排气门打开,是排气冲程;C图中,进气门、排气门都关闭,活塞向下运动,火花塞发出电火花,内能转化为机械能,所以是做功冲程;D图中,活塞向下运动,进气门打开、排气门关闭,所以是吸气冲程,故选项A正确。8.B　冰块放入酒中,冰要从酒中吸收热量,逐渐熔化,因此冰块的内能增加,而酒的内能减少,放出热量。在冰块熔化过程中,里面的气泡破裂,气体对外做功,内能减少,由于气泡的破裂,膨胀的空气向各个方向喷出,在相互作用力下,冰块会飘来飘去,因此选项B说法错误。9.B　加热2min,水吸收的热量为Q吸水=c水m(t水-t0),液体吸收的热量为Q吸液=c液m(t液-t0)。用相同的加热器加热相同的时间,水和液体吸收的热量相同,则c液=t水-t0t液-t0c水=32℃-20℃48℃-20℃×4.2×103J/(kg·℃)=1.8×103J/(kg·℃)。10.C　跟物体的运动速度有关的是机械能,内能和机械能是没有关系的,故A错误;不同燃料燃烧时,放出热量的多少与热值和燃烧燃料的质量有关,故B错误;质量相同、初温相同的水和煤油,放出相同的热量,因为水的比热容大,所以水的温度变化小,煤油的温度变化大,故煤油的末温低一些,故C正确;内能总是从温度高的物体向温度低的物体转移,故D错误。11.解析:烟雾弥漫是分子不停地做无规则运动的结果,属于扩散现象;扩散现象说明分子在7\n不停息地做无规则运动。答案:扩散　分子在不停息地做无规则运动12.解析:滚摆沿着悬线向下运动的过程中,其高度减小,所以重力势能减小,速度越来越大,动能增加。滚摆到最低点后又上升,每次上升的高度逐渐减小,这说明滚摆具有的机械能减小。答案:重力势　动　减小13.解析:水放出的热量Q放=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(25℃-5℃)=4.2×104J;这是通过热传递的方式改变水的内能的。答案:4.2×104　热传递14.答案:60　1515.解析:蒸汽轮机的作用是将内能转化为机械能;已知锅炉、蒸汽轮机和发电机的效率分别为η1=50%、η2=70%和η3=80%,所以火电站的效率为η=η1η2η3=50%×70%×80%=28%。答案:内　28%16.解析:本题考查热量的两个计算公式的简单应用,通过计算煤气灶的效率知道日常生活中煤气灶的效率很低,从而培养学生的节约能源意识。水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(70℃-20℃)=2.1×105J,煤气完全燃烧放出的热量Q放=qm=4.2×107J/kg×0.01kg=4.2×105J,则燃气灶的效率η=Q_"吸"/Q_"放"=(2"."1×10^5""J)/(4"."2×10^5J)×100%=50%。答案:2.1×105　4.2×105　5017.解析:(1)本实验研究的是小车。(2)让小车从斜面的不同高度滑下,那么小车到达水平面时的速度就不同,小车推动木块做功,运动距离越远,做功越多,动能越大。所以根据控制变量法可得结论是当质量一定时,物体动能的大小与物体的速度有关。(3)甲、乙两次实验木块移动过程中因没有改变木块和接触面,所以木块受到的摩擦力相同,即Ff甲=Ff乙,所以选③。答案:(1)小车　(2)质量　速度　(3)③18.解析:本题探究做功改变物体的内能。由于改变物体内能的因素有做功和热传递,为防止其他因素影响实验结果,应采用控制变量法。答案:(1)升高(2)做功(3)防止手与瓶之间的热传递,避免热传递这一因素影响实验结果19.解析:寻找表中测量数据的规律,要用控制变量法,根据表中内容可知,是两种不同物质水和煤油,表中数据显示:有的质量相同,有的升高的温度相同,有的吸收的热量相同,所以同种物质质量相同时,吸收的热量与升高的温度成正比;同种物质升高相同温度时,吸收的热量与质量成正比;相同质量的不同种物质,升高相同温度时,吸收的热量不同。研究物质的某种特性,应测量单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量。答案:(1)①相同质量的同种物质,吸收的热量与升高的温度成正比　②相同质量的不同物质,升高相同的温度吸收的热量不同(或同种物质,升高相同的温度,吸收的热量与质量成正比)(2)单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量或Qm(t-t0)20.解析:牛奶的质量m1=250g=0.25kg牛奶的初温t1=12℃牛奶的比热容c1=2.5×103J/(kg·℃)水的初温t2=60℃水的比热容c2=4.2×103J/(kg·℃)两者最终达到的共同温度为t=42℃7\n牛奶升温吸收的热量Q吸=c1m1(t-t1)=2.5×103J/(kg·℃)×0.25kg×(42℃-12℃)=18750JQ放=c2m2(t2-t)在不计热量损失的情况下Q放=Q吸,所以m2=Q吸c2(t2-t)=18750J4.2×103J/(kg·℃)×(60℃-42℃)=0.248kg。答案:0.248kg21.解析:(1)1min内做的有用功W=Pt=75×103W×60s=4.5×106J。(2)做功一次消耗汽油的质量m=ρV=1.35kg/m3×1.8×10-3m3×115=1.62×10-4kg。(3)1min内汽油完全燃烧释放的热量Q=1.62×10-4kg×4.6×107J/kg×2600=1.94×107J发动机的效率η=WQ=4.5×106J1.94×107J×100%=23.2%。答案:(1)4.5×106J　(2)1.62×10-4kg　(3)23.2%7