第十二章机械能和内能综合测试卷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．周末，小丽跟妈妈去千佛山游玩。如图所示，小丽和妈妈乘坐索道匀速上山时，她们的（ ）
A．动能不变，势能减小 B．动能不变，势能增大
C．动能增大，势能减小 D．动能减小，势能增大
2．如图所示，是北斗导航系统某一卫星的轨道示意图。已知该卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，该卫星从远地点向近地点运行过程中，重力势能、动能的变化是（　　）
A．重力势能增加、动能减小
B．重力势能不变，动能不变
C．重力势能减小，动能增加
D．以上三个选项都有可能
3．2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图，分析可知，足球（　　）
A．在B点时受力平衡
B．在A、D两点动能可能相等
C．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
D．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变
4．如图所示，2019年12月27日20时45分，长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，火箭加速升空的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．内能减小 B．动能不变 C．机械能不变 D．重力势能增大
5．下列关于内能、温度、热量说法正确的是（　　）
A．物体温度升高，一定吸收了热量
B．物体温度升高，内能一定增加
C．温度高的物体，含有的热量多
D．0℃的冰的内能为零
6．下列关于热机效率和热值的说法正确的是（　　）
A．燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
B．使燃料燃烧更充分，可以增大热值
C．热机消耗的燃料越少，效率一定越高
D．热值和热机效率都只与燃料种类有关
7．甲、乙两图是汽油机一个工作循环中的两个冲程，依此图下列叙述正确的是（　　）
A．甲图是做功冲程，是将机械能转化为内能
B．乙图是做功冲程，是将内能转化为机械能
C．甲图是压缩冲程，是将内能转化为机械能
D．乙图是压缩冲程，是将机械能转化为内能
8．为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（　　）
A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B．尽量增加热机的工作时间
C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
9．如图所示，相同质量的水和煤油，用规格相同的电热器加热相同时间后，以下说法正确的是（　　）
A．水的末温一定高 B．煤油的末温一定高
C．煤油的温度变化量大 D．水吸收的热量多，温度变化量小
10．如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置，用相同的装置先后加热质量、初温均相同的a、b两种液体，液体的温度随时间变化的图像如图乙所示，以下分析正确的是（　　）
A．液体a、b升高了相同温度表明两者吸收的热量相同
B．a、b两种液体的比热容之比为2：1
C．若从初温加热到沸腾的时间越短，则该液体的比热容越小
D．若选择冷却剂，b液体的冷却效果更好
11．甲汽油机的效率比乙汽油机的效率大，这说明了（　　）
A．甲的功率一定比乙的大
B．相同时间内，甲做的功一定比乙做的功多
C．乙用的燃料一定比甲的省
D．甲把热能转化为机械能的百分比一定比乙大
12．下列说法中正确的是（　　）
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．温度相等的两个物体，内能一定相等
C．物体温度升高，一定吸收了热量
D．物体温度升高，内能一定增加
13．如图，是四冲程汽油机工作时的一个冲程，下列说法中正确的是（　　）
A．这是做功冲程，此过程中机械能转化成内能
B．这是做功冲程，此过程中内能转化成机械能
C．这是压缩冲程，此过程中内能转化成机械能
D．这是压缩冲程，此过程中机械能转化成内能
14．质量相等初温也相等的铜块和铝块（c铝＞c铜），吸收相同的热量后，将它们相互接触（　　）
A．热量从铝块传到铜块 B．温度从铜块传给铝块
C．热量从铜块传到铝块 D．无法判断
15．小李家使用的燃气热水器，30min内均匀消耗了900g的天然气，将30kg的水从25℃加热到50℃；已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为4.2×107J/m3，此天燃气的密度为3kg/m3，则下列与该过程有关的计算结果和分析不正确的是（　　）
A．水吸热的功率为1.05×105W
B．水吸收的热量是3.15×106J
C．热水器的能量转换效率为25％
D．如果将此热水器效率再提高5％，则加热时间将节约5min
二、填空题
16．在庆祝人民空军成立70周年活动，中国空军八一跳伞队的女跳伞员们进行了精彩的表演，如图为她们在表演“仙女下凡”时匀速翩然而降时的美丽图景，在其下落过程中，动能_______，重力势能_________，机械能总量_________（选填“变小”、“变大”或“不变”）。
17．图中AOB是光滑轨道，A点的高度大于B点的高度，让小球由A点静止开始自由落下，沿轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力），从A点到O点的过程中______能转化为______能，小球到达B点后由于______会继续运动，它的运动轨迹a，b，c，d最符合实际的是______。
18．夏天在海边玩耍，感觉沙子烫脚而海水却是凉的，这是因为在受到同样的太阳光照射时，沙子与海水吸收热量______，沙子的比热容比海水的______（填大或小），______的温度升高得更多。
19．一台四冲程柴油机，飞轮每分钟转1800r，那么1s内活塞往返______次，对外做______次功。
20．倒完热水后把瓶塞盖紧，有时会发现热水瓶中的水蒸汽会将瓶塞顶起，这使水蒸汽的内能是通过 ______的方式转化为瓶塞的机械能的，此时水蒸汽的内能 ______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
21．随着生活水平的提高，轿车已经进入普通百姓家庭，汽油机是小轿车的“心脏”，汽油机工作时将机械能转化为内能的是________冲程，若单缸四冲程汽油机1s内对外做功15次，则1s内完成________个冲程，活塞往复_________次，飞轮的转速是________ r/min。
22．火箭发射升空时，用氢做燃料，因为氢的______大。燃料燃烧时燃料的化学能转化为______能，再转化为火箭的______能，这个过程中火箭的机械能______。（均选填“守恒”或“不守恒”）。
23．小南和小湘两名同学帮物理老师到实验室里准备实验器材，所准备的两个实验装置如图所示，其中，甲装置是在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花球；乙装置中，玻璃瓶内装了少许水，认真思考并回答下列问题。
（1）乙实验中，用打气筒往瓶内打几下气后，可看到塞子跳起，瓶中同时会出现白雾。这是因为瓶内气体推动瓶塞，瓶内气体内能___________。（选填“变大”“变小”“不变”）
（2）甲、乙两实验都是用___________方式改变内能。其中甲装置相当于汽油机的___________冲程。
24．从车床上刚刚加工下来的铝件温度都很高，这是因为______（填“做 功”或“热 传递”）使铝件内能______（填“增加”或“减小”）了。已知某铝件加工之前的温度为20℃，加工之后的温度为95℃，如果要让加工后质量为2kg的铝件温度冷却到加工前的温度，则该铝件需要放出______J的热量。[c铝＝0.88×103J/（kg ℃）]
三、实验题
25．某同学设计了如图所示的实验来探究“物体动能的大小与哪些因素有关”。让小球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面移动一段距离后静止。
（1）实验中木块被推动得越远，则说明小球的动能越 ______；
（2）甲图中的两次实验是为了探究物体动能的大小与 ______的关系；
（3）乙图中探究物体动能大小与质量的关系时，分别将小球放在同高度静止下滑，是为了使小球滑到底端时 ______相同；
（4）祁阳市交警大队在我市开展了交通大整治工作，严查车辆超速、超载。爱动脑筋的张超同学通过此实验联想到车辆的超速、超载发生碰撞时带来的危害，其中乙图是探究 ______带来的危害（选填“超载”或“超速”）。
26．如图甲是小明用来“探究水和食用油吸热能力”的实验装置。
（1）实验中应取质量相等的水和食用油倒入两个相同的烧杯中。用相同规格的电加热器加热水和食用油，通过比较___________来比较水和食用油吸收热量的多少。（填“加热时间”或“升高的温度”）
（2）下表是小明实验时记录的温度随时间变化的数据。
加热时间/s 0 20 40 60 80
水的温度/℃ 20 22 24 26 28
食用油的温度/℃ 20 25 30 35 40
（3）图乙中是小明根据实验数据画出的图像，则___________（选填“A”或“B”）反映水的吸热升温情况。
（4）通过分析实验数据可知，___________的吸热能力更强；利用实验数据还可以算出食用油的比热容是___________J/(kg．℃)。
27．小雨和小明利用沙子、小桌、重物、透明的箱子进行实验探究。
（1）如图1所示，把小桌放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷人沙子的深度，探究重力势能的大小与哪些因素有关；
①实验探究的是______（填“重物”或“小桌”）的重力势能；
②通过实验，发现同一个重物从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越______ ，说明它的重力势能越______；
③要进一步探究重力势能与质量的关系，应换用不同的重物，让它们从同一高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度；
（2）把重物按图2所示方式分别放在小桌上，观察小桌陷人沙子的深度，探究压力作用效果与什么因素有关；
①在分析压力作用效果与压力大小的关系时，小雨选择甲、乙两次实验进行比较，得出结论：压力越大，压力作用效果越明显；小明选择甲、丙两次实验进行比较，得出结论：压力越大，压力作用效果越不明显，你认为______的实验结论是错误的，理由是______；
②分析 两次实验可发现压力作用效果与力面积有关；
（3）上述探究过程中都通过小桌陷入沙子的深度来示要探究的问题，下列实验中也用到这种研究方法是______（填字母）。
A．测量物体运动的速度
B．探究物质的吸热能力
C．探究电流与电压、电阻的关系
四、综合题
28．阅读短文，回答下列问题：
空气的动力
空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”的一下飞出去了，这时气球获得了气动力。
经过长时间探索，人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力，推动叶片或者活塞运动的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。图是某新型以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸，总容量为90 L，可储存标准大气压下90 m3的空气，其设计最高速度可达154 km/h，平均每加一次气能行驶200 km或10 h。由于空气发动机不直接使用燃料，因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点，在科学界引起不小的争议，但这项技术仍然具有广阔的发展空间。
根据上述材料，回答下列问题：
（1）压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是___________（选填“内燃机”“电动机”或“蒸汽机”）提供动力的；
（2）空气发动机是利用___________能做功的，空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的___________冲程工作过程相似；
A．吸气 B．压缩 C．做功 D．排气
（3）分析上文，下面说法正确的有___________；
A．松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为物体间力的作用是相互的
B．空气动力汽车工作时将内能转化为机械能
C．以空气发动机为动力的汽车，靠汽缸内空气燃烧产生能量
D．空气动力汽车工作时不会有能量的损失
（4）空气发动机的优点___________、___________（写出两个）；
（5）资料表明，空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，对于产生此现象的原因，请你提出一条合理的解释：___________。
五、计算题
29．现有一辆汽车在水平高速公路上以100km/h的速度匀速行驶了1小时，耗油量为10kg，若汽车匀速行驶时所受的牵引力为2300N。已知汽油的热值为4.6×107J/kg；求：
（1）汽车行驶1小时牵引力所做的功；
（2）完全燃烧10kg汽油所放出的热量；
（3）汽车发动机的效率。
30．在标准大气压下，将质量为100 g的铜块从沸水中取出，迅速放入质量为100 g、温度为10 ℃的某液体中，混合后的共同温度是25℃。若不计热量损失，求:
（1）铜球在这种液体中释放的热量是多少？[c铜=0.4×103 J/(kg·℃)]
（2）这种液体的比热容是多少？
参考答案
1．B
2．C
3．B
4．D
5．B
6．A
7．D
8．B
9．C
10．D
11．D
12．D
13．D
14．C
15．A
16．不变 减小 减小
17．重力势 动 惯性 c
18．相等 小 沙子
19．30 15
20．做功 减小
21．压缩 60 30 1800
22．热值 内 机械 不守恒
23．变小 做功 压缩
24．做功 增加 1.32×105
25．大 速度 速度 超载
26．加热时间 B 水 1.68×103
27．重物 多 大 小明 没有控制接触面积相同 B
28．电动机 内 C AB 体积小 结构简单 气缸内的空气对外做功，内能减少，温度下降
29．（1）2.3×108J；（2）4.6×108J；（3）50%。
30．（1）3000J；（2）2.0×103 J/(kg·℃)