第十二章机械能和内能综合测试 2021—2022学年苏科版九年级物理上册（有答案）

第十二章 机械能和内能 综合测试卷
一、单选题
1．2021年3月12日，中国文昌航天发射场，我国新一代中型高轨液体运载火箭长征七号运载火箭托举试验九号卫星刺破夜空，卫星顺利进入预定轨道，发射取得圆满成功。如图1所示是卫星在随火箭加速上升的情景。如图2所示是人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。下列说法正确的是（　　）
A．如图1卫星加速上升过程中，动能转化为重力势能
B．如图2人造地球卫星运行中，只有动能和势能的转化
C．如图2人造地球卫星运行中，从远地点向近地点运行时，机械能减小，动能增大
D．图1，图2中卫星的机械能都不变
2．下列说法正确的是（　　）
A．跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，重力势能转化为动能
B．羽毛球离开球拍后，弹性势能转化为动能
C．水力发电时，从上游奔腾而下的水，既具有动能又具有势能
D．单摆来回摆动是重力势能和动能相互转化的过程，这一过程中机械能守恒
3．如图所示是小明模拟“蹦极”的实验，一根橡皮筋的一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块自由释放后所能达到的最低点，关于小石块从A点到C点运动过程的说法正确的是（　　）
A．小石块在 C点时，受到平衡力的作用
B．小石块减少的重力势能全部转化为动能
C．从A点下落到B点的过程中，小石块受到重力和弹力的作用
D．从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小
4．水的比热容比煤油的大。用相同的加热器同时对质量相同、初温相同的煤油和水加热，下面哪个图线能反映该实验情况（不计热量损失）（　　）
A． B．
C． D．
5．下列说法正确的是（　　）
A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
B．汽车发动机用水来做冷却剂，是因为水的比热容大
C．热值越大的燃料，所含的热量也越多
D．用热水洗碗去油渍效果好，是因为温度越高，分子运动越缓慢
6．如图所示为内燃机在某个冲程时的情况，则可判定的是（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
7．如图所示，在表面粗糙的斜面上，物块从A点静止释放下滑到B点的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．物块的动能不一定增加
B．物块的重力势能一定增加
C．物块的重力势能减少量等于动能的增加量
D．物块的重力势能减少量大于动能的增加量
8．下列现象中，改变内能的方式与其他三个不同的是（　　）
A．铁锤敲打铁钉，铁钉变热 B．饮料放冰箱里，饮料变凉
C．勺子放热汤里，勺子变热 D．嘴向手“哈气”，手变暖和
9．已知铁的比热容大于铜的比热容。质量相等的铁块和铜块吸收相同的热量后相互接触，则（　　）
A．一定是铁块吸热 B．一定是铜块吸热
C．可能是铁块放热 D．不可能是铜块放热
10．下列有关内燃机和热机效率的说法错误的是（　　）
A．压缩冲程是靠飞轮的惯性完成的 B．做功冲程时把内能转化为机械能
C．汽油机定期更换润滑油有助于提高热机效率 D．使用热值大的燃料可以提高热机效率
11．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　）
A．同一个物体，50℃比30℃时所含的热量多 B．物体温度为0℃时内能为零
C．晶体熔化过程中，温度不变，内能不变 D．对物体做功，物体的内能会增大
12．用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化关系图象如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B．乙液体的比热容大于甲液体的比热容
C．升高相同的温度，甲液体的加热时间比较长 D．加热相同的时间，甲液体升高的温度小于乙液体
13．图是四冲程汽油机工作的示意图，属于内能转化为机械能的是哪个冲程（　　）
A． B．
C． D．
14．上世纪人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。那么（　　）
A．当海水下降时，阀门K1开启，阀门K2关闭
B．当海水上升时，阀门K1关闭，阀门K2开启
C．当海水下降时，类似于汽油机的做功冲程
D．当海水上升时，类似于汽油机的压缩冲程
二、填空题
15．将一杯热水倒入盛有一些冷水的容器中，冷水的温度升高了10℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水的温度又升高了6℃。如果再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度可再升高_____℃（不计热量损失）。
16．有两台单缸四冲程柴油机， 其中甲柴油机其效率为40%， 则消耗2.5kg的柴油转化成的机械能是_______J； 乙柴油机的效率是30%， 柴油机甲的功率是乙的2倍，那么柴油机甲与乙每小时消耗的油的质量之比为___________。（q柴油=4.3×107J/kg）
17．在体育考试中，小超投出的实心球在空中运动轨迹如图所示，忽略空气阻力，球在最高点时的动能______（“为零”或“不为零”），在到达最高点的过程中，球受______个力的作用，重力势能______，球的机械能______（选填“增大”“不变”“减小”）。
18．2020年12月30日11时32分，由中国航天科技集团有限公司四院自主研制的迄今我国直径最大、装药量最大、工作时间最长的固体分段式助推器——民用航天3.2米3分段大型固体火箭发动机地面热试车在西安取得圆满成功。火箭加速升空过程中，对于火箭搭载的卫星来说，动能_______，重力势能_______，卫星的机械能是由火箭燃料的_______能转化而来的。使用液氢作为燃料是因为液氢的_______大。
19．汽车发动机工作过程中．由于燃料的燃烧和机械的快速运转，其温度将会升得很高。降低发动机温度是由冷却系统完成的，如图所示，冷却系统中选择水作为工作物质是因为______，发动机的内能主要是通过______而减小的。燃料燃烧产生的内能是通过______转化为机械能的。
20．如图所示，在用塞子密封的瓶子内装有少量的水，用打气筒往瓶内打气，瓶塞跳起来之前，瓶内空气的内能 ______（选填“增加”或“减少”或“不变”），瓶塞跳起来是瓶内空气对外______，瓶内出现白雾是瓶内水蒸气______（填物态变化名称）形成的。
21．天然气的热值为 4.0×107J/m3，表示 ______，用天然气灶烧水的过程中水的比热容 ______（选填“变大”、“变小”或“不变”），水的内能增加是通过______方式实现的。
22．为什么沿海地区的温差比内陆地区的小？
答：水的比热容________，与干泥土相比，在同样受热或冷却时，吸收或放出的热量________，而水的温度变化比干泥土________，因此，在受太阳照射条件相同时，内陆地区的夏季比沿海地区________，冬季比沿海地区________，一天之内气温的变化也较________。
23．小明在家中用煤气灶将初温为20℃，质量为2kg的一壶水加热到80℃，这是通过的______方式使水的内能______。如果煤气完全燃烧放出的热量只有60%被水吸收，则至少需要燃烧______kg的煤气[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg]。
24．年月日起我国《民法典》将高空抛物列入违法行为。处在高空中的物体具有很大的___________能。从高空抛下的物体在下落过程中，重力对物体___________ （选填“做功”或“不做功”）。
25．如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾。水沸腾后会出现的现象是______。这个过程中，燃料的____能转化为____能，又通过做功，把____能转化为_______能。
26．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。在汽油机的一个工作循环中，机械能转化为内能的是___________冲程；若汽车行驶过程中消耗汽油2kg，则这些汽油完全燃烧能放出___________J的热量。[汽油热值4.6×107J/kg]。
三、实验题
27．如图是校究“动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。其中，mA=mBhB。
（1）实验中是通过比较______来比较动能大小的；
（2）动能是指______（填序号）
A．小球在斜面上时的动能
B．小球撞击木块时的动能
C．小球撞击木块后的动能
D．木块的动能
（3）使同一小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与______的关系；
（4）比较图A、B可得结论：______；
（5）比较图A、C可得结论：______；
（6）赵同学在实验时，木块被撞出了水平木板的右端而掉到了地上，对这一现象，请你给赵同学一条合理的建议：______ ；
（7）张同学通过实验比较B、C两图，得出“质量大的物体动能大”，赵同学认为张同学的这一比较过程存在错误，你知道错误是什么吗？______。
28．在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中，用铁夹将温度传感器及分别盛有水和食用油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接，如图所示。
（1）试管中加入的水和色拉油除初温相同外，还应保证________。（选填“体积”或“质量”）相同。选用同一热源加热，目的是使水和食用油在相等时间内_______。
（2）实验中物质吸热的多少是通过_______来反映的。
（3）由于没有直接测量比热容的仪器，因此这个实验是通过观察__________来比较比热容的大小。
（4）根据下表中数据算出食用油的比热容是_______J/（kg·℃）。（用科学记数法表示并精确到小数点后一位）
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 末温/℃
水 200 20 6 45
食用油 200 20 6 75
（5）图2中能合理反映该实验结果的图像是_______（选填“甲”、“乙”或“丙”）。
29．如图所示，甲、乙、丙三图装置完全相同，燃料的质量和烧杯中液体的质量、初温都相同。
（1）某同学在学习了热值的内容后，想利用如图所示的装置来比较不同燃料的热值大小，应该选择________两图进行实验。
（2）实验通过质量相同的燃料完全烧尽后液体升高的温度来比较热值大小的，因此烧杯中的液体质量尽量要大一些，如果液体质量太小，可能会无法比较燃料热值的大小，试分析其中原因是________。
四、计算题
30．新建路中学物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的干泥土和水加热。他们绘制出干泥土与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知酒精的热值是3.0×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg ℃），假设酒精灯燃烧放出的热量80％被水和沙子吸收，那么请问：
（1）加热满2min时，水吸收了多少热量？
（2）给水加热持续了10min时间，需要完全燃烧多少酒精？
（3）试求出干泥土的比热容。
31．中国科学家在可燃冰研究上取得圆满成功。实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染、储量巨大，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按10倍计算。[c水=4.2×l03 J/(kg·℃），天然气的热值q=7.0×l08 J /m3]求：
（1）体积为0.01 m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？
（2）若这些热量的90%被质量为100 kg的水吸收，则水升高的温度是多少？
参考答案
1．B
2．C
3．D
4．D
5．B
6．D
7．D
8．A
9．C
10．D
11．D
12．B
13．B
14．D
15．4
16．4.3×107 3：2
17．不为零 一 增大 不变
18．增大 增大 化学 热值
19．水的比热容较大 热传递 做功
20．增加 做功 液化
21．1m3的天然气完全燃烧时释放出的热量为 4.0×107J 不变 热传递
22．大 相同 慢 温度高 温度低 较大
23．热传递 增加 0.02
24．重力势 做功
25．橡皮塞被冲出来 化学 内 内 机械
26．做功 压缩 9.2×107
27．木块被撞击后移动的距离 B 速度 质量相同时，小球的速度越大，动能越大 速度相同时，小球的质量越大，动能越大 减小小球的质量；增大木块的质量；降低小球在斜面上的起始高度（合理就行） 没有控制小球的速度相同
28．质量 吸收相同的热量 加热时间的长短 相同时间内升高的温度 1.9×103 乙
29．乙、丙
30．（1）；（2）；（3）
31．（1）7.0×106J；（2）15℃