第十二章机械能和内能单元同步基础练习卷-2021-2022学年苏科版九年级全册物理（含答案）

第十二章机械能和内能单元同步基础练习卷-2021-2022学年苏科版九年级上册物理
一、单选题
1．在蹦床比赛中，下列关于机械能及其转化的说法中错误的是（　　）
A．运动员下落的速度最大时，他的动能最大
B．运动员下落到最低点时，重力势能最小，动能最大
C．运动员下落到最低点时，蹦床的弹性势能最大
D．运动员弹离蹦床后，因为惯性他可以继续上升一段距离
2．如图所示，在光滑的水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动。小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是（　　）
A．从A到O，小球的动能减小，弹簧的弹性势能增大
B．在O位置，弹簧的弹性势能最大
C．从O到B，小球的动能转化为弹簧的弹性势能
D．在B位置，小球的动能最大
3．运动过程中急性扭伤时，可将冰块砸成小块放入塑料袋中，再装入布套做成冰袋，然后放于受伤部位进行冷敷。冷敷过程中冰块逐渐熔化，此过程中（　　）
A．冰块温度很低，不具有内能
B．冰块吸收热量，温度不一定升高
C．温度从人体传向冰块
D．此过程中发生热传递的原因是人体的内能比冰块大
4．质量相同的甲、乙两种金属块，放在同一杯热水中，经过一段时间以后，同时取出，分别放入两杯完全相同的冷水中，在分别达到平衡时，放甲金属的杯中水温较高，则甲，乙两金属块的比热容大小是（　　）
A．甲的比热容大
B．乙的比热容大
C．甲、乙比热容相同
D．无法判断
5．爆米花是将玉米放入铁锅内，边加热边翻动一段时间后，“砰”的一声变成了玉米花。下列说法正确（　　）
A．玉米粒主要通过翻动铁锅对其做功，使其内能增加
B．玉米粒主要通过与铁锅间的热传递，使其内能增加
C．玉米粒内水份受热膨胀对粒壳做功爆开，水分内能不变
D．玉米粒内水份受热膨胀，粒壳爆开，对外做功，玉米粒内能增加
6．与汽油机有关的说法正确的是（　　）
A．汽油燃烧越充分，它的热值就越大
B．汽油机用水做冷却液，是因为水的比热容较大
C．汽油机工作时将燃料燃烧的内能全部转化成机械能
D．汽油机在压缩冲程中，汽缸内气体的温度降低，内能减少
7．如图是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程，它是（　　）
A．压缩冲程，将内能转化为机械能
B．压缩冲程，将机械能转化为内能
C．做功冲程，将内能转化为机械能
D．做功冲程，将机械能转化为内能
8．为了探究某物质在固态和液态时的吸热升温情况，小明同学用酒精灯（火焰大小保持不变）均匀加热该种固体，根据实验数据绘制出的图线如图所示，经测量阶段消耗热值为的酒精（假设酒精完全燃烧），通过查阅资料已知该物质液态时的比热容为。下列说法正确的是（　　）
A．该物质在点时的内能等于在点时的内能
B．该物质在段共吸收了的热量
C．该物质在固态时的比热容为
D．在阶段的加热效率为16%
二、填空题
9．汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，由图可知现在它正处在______冲程；用水冷却汽车的发动机，这是利用水的______的特点；用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水分别加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，据此判断物质甲的比热容为______J/（kg·℃）。c水=4.2×103J/（kg·℃）
10．如图所示是某学校直饮式节能饮水机的热交换节能器原理图。它将进水管与出水管贴在一起，利用进水管中的冷水给出水管中的开水降温，这是利用___________方式使开水的内能___________（选填“增大”，“减小”）
11．现代生活中最重要的交通运输工具——汽车，与我们的生活走得越来越近了。
（1）某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是，做功冲程中活塞移动的距离是，气体的平均压强是。汽油的热值是，每次做功耗油，气体一次膨胀对活塞做的功是___________；若每次做功过程中汽油的90%完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是___________；此汽油机的效率为___________。
（2）这台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为，该汽油机每秒钟完成___________个冲程，做功___________次，此汽油机的功率为___________。
12．如图所示，小物块A和弹簧放在光滑的水平面上，弹簧左端固定于竖直墙面，静止时如图，现向左移动物块A并压缩弹簧至B处，静止释放物块A，此后弹簧从B到O的过程中弹性势能______，物块的动能______。（选填“一直减小”或“一直不变”或“先增大后不变”或“先增大后减小”）
13．一台单杠四冲程内燃机正常工作时的转速为1800r/min，该内燃机每秒共经历了________冲程。如图所示，某单缸四冲程汽油机正处于________冲程，此冲程将________能转化为________能，接下来它应该处于________冲程，汽油机是汽车的“心脏”，气缸外面有“水套”，汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会增大，这是通过________方式改变水的内能。
14．小明用天然气灶将初温为20℃，质量为2kg的水加热到100℃，这是通过______的方式使水的内能增加，如果天然气完全燃烧放出的热量有80%被水吸收，则至少需要完全燃烧______m3的天然气[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），天然气的热值为4.2×107J/m3]。
三、实验题
15．探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验如图所示，已知钢球的质量m1＜m2。
实验1：让钢球m1从斜面h1处滚下，推动A处的小木块做功
实验2：让钢球m1从斜面h2处滚下，推动A处的小木块做功。
实验3：让钢球m2从斜面h1滚下，推动A处的小木块做功。
（1）通过实验______和______的现象表明：钢球的质量一定时，钢球的速度越大，它的动能越大。
（2）通过实验______和______的现象表明：在滚下的速度相同时，钢球的质量越大，它的动能越大。
（3）上面实验应用了______法，请你另外举出一个我们初中物理中应用该研究方法研究的问题：______。
16．在“比较不同物质吸热情况”实验中，某同学用食用油和水作比较，如图甲所示。
（1）实验中所需要的测量工具有温度计、秒表和________；
（2）为了保证实验的科学性，在选择不同物体时，应该控制不同物体的________相同及初温相同，实验中使用两个完全相同的加热器，是为了_______；
（3）实验中，物体吸收热量的多少是通过__________来衡量的；
（4）将实验中记录的数据描绘在图乙坐标轴中（A是食用油，B是水），由图乙可知：________的比热容更大，如果要使两者都升高到60
℃，则给水加热的时间和加热油相比________填（“更长”、“更短”或“一样”）。
17．利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”。操作如下：
（1）在两烧杯中分别装入初温和___________相同的沙子和水。
（2）用完全相同的酒精灯加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，并根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像如图乙所示。根据图像可知，加热相同时间，升温较快的是___________（水/沙子/一样快），吸收的热量较多的是___________（水/沙子/一样多）。
（3）进一步分析乙图中沙子和水的“温度-时间”图像可得：质量相同的不同物质，___________一般不同，而质量相同的同种物质则是相同的。所以说比热容是物质的物理属性。
（4）请对以上实验装置作出一项改进，你的改进措施是___________。
四、综合题
18．阅读理解，回答问题。
汽油机
内燃机就是指燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做汽油机和柴油机。汽油机指汽油在汽缸内燃烧、生成高温高压燃气，燃气推动活塞而做功，燃气内能转化为活塞运动的机械能。
（1）构造：进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。冲程：活塞从气缸一端运动到另一端的单向运动叫做一个冲程。
（2）工作原理。内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程。
吸气冲程：开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门军关闭。工作时，活塞由上向下运动，进气门打开，排气门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程。
压缩冲程：活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大。这是第二个冲程。
做功冲程：压缩结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞向上向下运动，通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程。
排气冲程：做功冲程结束，活塞继续向下向上运动，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程。
此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。在一个工作循环中有四个冲程，活塞往复两次，曲轴转两周，对外做一次功。
（3）能的转化：在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。其余三个冲程靠消耗飞轮的机械能来完成。
问题：
A．内能转化为机械能的过程是______冲程完成的。
B．汽油机的构造由进气门，排气门，______，气缸，活塞，连杆，______组成。
C．活塞从气缸一端运动到另一端的______运动叫做一个冲程。
D．活塞在一个工作循环中有四个冲程，活塞往复______次，曲轴转______周，对外做一次功。
五、计算题
19．为保障全校师生饮水安全，学校安装了热效率达到80%的现代化高效节能锅炉，每天可以提供1.0×103kg开水，已知水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），优质煤的热值为3.0×107J/kg，求：
（1）1.0×103kg的水温度从20℃升高到100℃，至少需要吸收多少J热量？
（2）每天至少需要完全燃烧多少kg优质煤？
20．随着国家对环境保护的投入，氢燃料新能源公交车逐渐在各地投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源，[c水＝4.2×103J/（kg?℃）；q氢＝1.4×108J/kg]求：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。
（2）若这些热量全部被质量为400kg，25℃的水吸收，则水温度会升高到多少摄氏度。
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.6kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
21．如图是某款油电混动小汽车，部分信息如下表。某次测试，质量50
kg的测试员驾驶该车以72
km/h的速度匀速直线行驶0.5h。测试中，汽油机既向车轮提供动力，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过驱动电机向车轮输送。（假设汽油完全燃烧，且忽略蓄电池和电机的热损失，g=10N/kg，q汽油=4.6×107
J/kg）
测试时∶
（1）测试员进入车内未启动汽车时，求该车对水平地面的压强。
（2）前进时牵引力为1000N，
求牵引力做的功及功率。
（3）驱动汽车所需能量E1的65%直接来自汽油燃烧，汽油燃烧放出热量的40%用于汽车行驶和蓄电池充电，其中向蓄电池充电的能量E2为1.34×107
J，求该次测试消耗的汽油质量。
空车质量
950kg
车轮与地面接触总面积
0.1m2
参考答案
1．B2．C3．B4．A5．B6．B7．B8．D
9．做功
比热容大
2.1×103
10．热传递
减小
11．1800
8280
21.7%
40
10
18
12．减小
先增大后不变
13．60
做功
内
机械
排气
热传递
14．热传递
0.02
15．1
2
1
3
控制变量法
探究压力作用效果与哪些因素有关
16．天平
质量
相同时间内吸热相同
加热时间长短
B
更长
17．质量
沙子
一样多
吸收的热量与升高温度的比值
将两个烧杯换成两个相同的易拉罐
18．做功
火花塞
曲轴
单向
两
两
19．（1）3.36×108J；（2）14kg
20．（1）8.4×107；（2）75；（3）600s
21．（1）；（2），；（3）2kg
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