苏科版九年级物理第十二章机械能和内能复习题（有解析）

苏科版九年级物理第十二章机械能和内能复习题
一、单选题
铁的比热容大于铜的比热容，质量相等的铁块和铜块放出了相等的热量，则
A. 铜块的末温高 B. 铁块的末温高
C. 铜块的温度降低得多 D. 铁块的温度降低得多
如图所示，甲、乙是两个完全相同的网球．在同一高度以大小相等的速度，同时将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，两球在地面上反复弹跳．不计空气阻力，与地面碰撞时不计能量损失．则下列说法正确的是
A. 撞击地面时，乙球的最大形变大于甲球
B. 抛出时刻，甲球的机械能大于乙球
C. 反弹后，甲球到达的最大高度大于乙球
D. 两球在到达地面瞬间的最大速度相同
用相同的加热装置对、两种液态的物质加热时，它们的温度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是
A. 如果、是同种物质，则的质量更小
B. 如果、质量相等，则的吸热能力更强
C. 温度从升高到时，、吸收的热量
D. 在加热过程中，利用做功的方式改变了、的内能
下列实验过程中，物体内能的改变方式与其他三个不同的是
A. 活塞下压玻璃筒内的空气，空气内能增大
B. 烧瓶内的空气将瓶塞推出，空气内能减小
C. 烧杯内的水被电加热器加热，内能增大
D. 试管内的气体推出橡胶塞，试管内气体内能减小
如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，下列说法正确的是
A. 酒精灯中酒精的质量越大，酒精的热值越大
B. 酒精燃烧时将化学能转化为内能
C. 试管内的水蒸气推动橡皮塞时，水蒸气的内能增加
D. 橡皮塞被冲开的能量转化情况与内燃机压缩冲程相同
关于物体的内能、热量和温度，下列说法正确的是
A. 一个物体从外界吸收了热量，温度一定升高
B. 一个物体温度升高，它的内能一定增加
C. 只要物体的温度不变，它的内能就一定不变
D. 热量只能由内能多的物体转移到内能少的物体
如图所示，小球从距离地面一定高度的点沿轴竖直落下，不计空气阻力，图像表示小球某种形式的能量随下落高度的变化情况．可能表示小球的
A. 动能
B. 内能
C. 机械能
D. 重力势能
下列生活实例中，对图片描述正确的有
A. 甲：不计阻力及能量损耗，网球刚撞击球拍到球拍形变最大过程中，网球机械能守恒
B. 乙：铁锁来回摆动最终停下，在铁锁下降过程中，重力势能全部转化为动能
C. 丙：人造地球卫星由于不受空气阻力，只有动能和势能的相互转化
D. 丁：跳水运动员从高处落下，动能转化为重力势能
取质量相等、初温相同的甲、乙两种液体，分别装在相同的容器中，用两个完全相同的酒精灯给它们加热，如图所示是这两种液体沸腾前的温度随加热时间变化的图像，则下列说法正确的是
A. 甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B. 加热相同的时间，甲升温更高，吸收热量更多
C. 加热到甲、乙温度相同时，乙吸收的热量多
D. 加热到甲、乙温度相同时，甲吸收的热量多
现在许多商店和宾馆都安装了弹簧门，弹簧门在被推开后能自动关闭．以下有关弹簧门被推开后自行关闭的过程中能量转化的说法，正确的是
A. 弹簧的弹性势能转化为门的动能 B. 门的动能转化为弹簧的弹性势能
C. 门的势能转化为弹簧的动能 D. 弹簧的动能转化为门的势能
下列实例中，属于内能转化为机械能的是
A. 冬天，人们常常搓手取暖
B. 烧开水时，水蒸气将壶盖顶起
C. 钻木取火
D. 打气筒给篮球打气时筒壁温度升高
二、填空题
在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中，量取沙子和水时，要保证它们的质量 ；用酒精灯分别加热沙子和水，沙子和水的温度升高， 能增加；如果采用升高相同温度，比较加热时间的方式，得到的图像应是甲、乙两种图像中的 ．
如图所示是一种神奇的“魔罐”，其制作方法是橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，在橡皮筋的中间系一个钩码．当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来的原因是 能转化为 能，“魔罐”滚回来后不能回到原抛出点的位置，主要原因是 ．
如图甲所示装置，在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒内滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后揿动电火花发生器的按钮，随着“呼”的一声响，看到盒盖 ，在此过程中，酒精燃烧后的燃气的 能转化为塞子的 能．图 填“乙”或“丙”中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的．如果该汽油机飞轮转速是，则它每秒钟对外做功 次．
小张在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为的水和另一种液体进行实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图所示．实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等．分析图像可得出：降低相同的温度，另一种液体放出的热量 填“大于”或“小于”水放出的热量；另一种液体的比热容为 ；水在内放出的热量为 J.
第届冬奥会将于年在北京张家口举办，高山滑雪是冬奥会的重要竞赛项目之一，如图所示是滑雪运动员从山顶加速下滑训练的情境．在下滑过程中运动员的动能 ，重力势能 填“减小”“增大”或“不变”
如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，筒内空气温度升高，硝化棉燃烧，该过程能量转化与汽油机 冲程的能量转化相同．一单缸四冲程汽油机，飞轮转速为，则对外做功 次．若其效率为，消耗汽油可对外做功 J.
三、实验探究题
利用如图装置进行“探究动能大小的影响因素”实验．用两根细绳将小球悬挂起来，拉起小球，当细绳与竖直方向成角后松手，小球撞击水平木板上的木块，记下木块移动的距离改变角度的大小，重复实验．
利用如图所示两根细绳悬挂小球，而不用一根细绳，其好处是__________________．
本实验探究的问题是物体的动能大小与_________的关系．
利用上述实验，同时还可以探究的问题是____________________________________．
实验后，同学们联想到在交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大，于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据见表．
实验序号 小球的质量 小球释放点的高度 木块被撞后运动的距离
为了探究“超载”隐患时，应选择_________序号的实验进行比较．
分析表格中对应的数据可知：_________对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重．
在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，小明让钢球从斜面上某一高度处由静止滚下，撞击水平面上的同一木块，如图所示是三次实验的情景，其中，．
实验中研究的是_________填“钢球”或“木块”的动能大小，其动能大小是通过__________________反映的．
比较甲、乙两图，假设图甲中木块克服摩擦力所做的功为，图乙中木块克服摩擦力所做的功为，则_________填“”“”或“”．
如果水平面光滑，则_________填“能”或“不能”完成本实验．
结合该实验，小明联想到许多交通事故中，造成安全隐患的因素与汽车“超载”和“超速”有关，为探究“超载”的安全隐患，应选择_________两图的实验来进行比较．
如图所示，为比较、两种液体的比热容及、两种燃料的热值，甲、乙、丙三图中的装置相同．
在实验中，三个烧杯中、液体的_________必须相同．
比较、两种液体的比热容，应选择_________两图进行实验，实验中根据_________填“温度计示数变化”或“加热时间”比较热量的多少．
比较、两种燃料的热值，应选择_________两图进行实验，实验中根据_________填“温度计示数变化”或“加热时间”比较热量的多少．
在探究弹性势能的大小与哪些因素有关时，小明提出了如下猜想．
猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；
猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关．
为此，小明选用材料不同的两根弹簧和长度和粗细相同、小球、木块和长刻度尺各一个，设计了如图所示的实验装置进行探究．实验中，木块起始位置相同．最后得出以下实验记录表．
实验次数 使用的弹簧 被压缩后弹簧的长度 木块移动的距离
弹簧
弹簧
弹簧
弹簧
由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究方法叫转换法．请举出一个在热学探究中用转换法的实例：_______________________________．
请将探究猜想一的方案补充完整．
将弹簧、小球、木块按如图所示安装好；
压缩弹簧，使其长度为，放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离；
压缩弹簧，使其长度为，放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离；
比较分析实验数据__________，得出结论．
为了探究猜想二，可选用实验次数和的数据进行比较分析，若_______________，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关．
四、计算题
太阳能热水器被广泛应用于现代生活．如表提供的是一装满水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息：
太阳照射时间 太阳能转换为水的内能的效率 热水器最大水容量
水升高的温度 水的比热容 水的密度
热水器中的水增加的内能．
此次热水器接收的太阳能约为多少？如果这些能量由燃烧燃气来提供，则需多少燃气？燃气的热值为
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：质量相同的铁块和铜块，因为，放出相同的热量后，由知铜块的温度降低得多．
2.【答案】
【解析】解：甲、乙两个网球完全相同，即两球的质量相等，在同一水平面上以大小相等的速度抛出，说明抛出时小球具有的动能和重力势能都相同，则此时两小球的机械能相同；撞击地面并达到最大形变时，动能和重力势能全部转化为弹性势能，此时弹性势能相同，且两球完全相同，所以两球的最大形变相同；反弹到最高点时，甲、乙的机械能相同，且动能都为，故甲、乙两球的重力势能相同，高度也相同；同时将甲球竖直向上抛出、将乙球竖直向下抛出，无论小球的运动方向如何，在落地瞬间小球的重力势能全部转化为动能，由于运动中不计空气阻力，因此没有能量损失，在落地瞬间两个小球的动能一样大，且两球的质量相同，故两球的速度相同．
3.【答案】
【解析】解：若、是同种物质，且状态相同，其比热容相同，加热相同的时间，即吸收的热量相同，的温度升得高，则的质量小；若、质量相等，加热相同的时间，的温度升得高，则的比热容小，即的吸热能力更弱；温度从升高到时，的加热时间短，说明吸收的热量少，即；加热是利用热传递方式改变、的内能．
4.【答案】
【解析】解： 图中厚玻璃筒的空气被压缩时，活塞对空气做功，筒内空气温度升高，空气的内能增加；图中给瓶内打气，瓶内的空气推动瓶塞跳起来时，空气对瓶塞做功，空气的内能减小；图中烧杯内的水被电加热器加热，内能增大，是热传递改变内能；图中试管内的水蒸气推动橡胶塞冲出时，水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气的内能减少，温度降低；故C选项与其他三个选项在改变物体内能的方式上是不同的．
5.【答案】
【解析】解：燃料的热值仅与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，燃料燃烧时，将化学能转化为内能；橡皮塞被冲开的过程中，水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能，水蒸气的内能减小；橡皮塞冲出时，是试管内气体的内能转化为橡皮塞增加的机械能，与内燃机的做功冲程能量转化相同
6.【答案】
【解析】解：物体从外界吸热，温度有可能不变，如晶体的熔化过程；物体温度升高，分子无规则运动更剧烈，分子动能增加，内能一定增加；物体的温度不变，如果状态改变，内能也会改变，如晶体的熔化和凝固过程；热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体．
7.【答案】
【解析】 解：小球从距离地面一定高度落下时，不计空气阻力，机械能守恒，重力势能转化为动能，故机械能不变，重力势能变小，动能变大，图像表示的意义为随着下落高度的减小，能量变大，所以表示动能的变化情况．
8.【答案】
【解析】解： 网球从刚撞击球拍到球拍形变最大过程中，网球的机械能会转化为球拍的弹性势能，故网球的机械能减少；铁锁下降过程中，要克服空气阻力做功，重力势能没有全部转化为动能；卫星在大气层外绕地球运动时，没有克服空气阻力做功，只有动能和势能的转化；运动员从高处落下，质量不变，高度减小，速度增大，则重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能．
9.【答案】
【解析】解：由图知两液体的初温相同，加热相同时间，吸收的热量相同，甲升高的温度大，由知甲的比热容较小；要使甲、乙升高到相同的温度，乙加热时间要长，吸收热量要多．
10.【答案】
【解析】解：被推开的弹簧门自行关闭过程中，弹簧恢复原状，弹性势能转化为门的动能．
11.【答案】
【解析】略
12.【答案】相等
内
乙
【解析】解：实验中需要控制水和沙子的质量相等；用酒精灯分别加热沙子和水，沙子和水会吸收热量，温度升高，内能变大；图甲中加热时间相同，升高的温度不同，图乙中升高的温度相同，加热时间不同．
13.【答案】弹性势
动
克服摩擦做功，机械能减小
【解析】解：“魔罐”开始滚动过程中，罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能，当动能为时，弹性势能最大；“魔罐”开始向回滚动过程中，橡皮筋弹性势能减小，“魔罐”动能增大，弹性势能转化为动能；因“魔罐”与地面之间存在摩擦，故“魔罐”的机械能会减小，“魔罐”滚回来后不能回到原抛出点的位置．
14.【答案】飞出
内
机械
乙
【解析】解：电火花打火时，酒精气体燃烧膨胀做功，将内能转化为盒盖的机械 能，可看到盒盖飞出；图乙中的气门都关闭，活塞向下运行，汽缸容积增大，且上端的火花塞发出电火花，是做功冲程，将内能转化为机械能；图丙中的气门都关闭，活塞向上运行，汽缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；飞轮转速是，即每秒钟转，因为汽油机在一个工作循环中，飞轮转动两圈，对外做功一次，则每秒做功的次数为次．
15.【答案】小于
【解析】解：由图像知，质量相等的两物质，降低相同的温度，水需要的时间长，水放出的热量多；放热后，水的末温是，液体的末温是，有 ，解得 ；水放热 ，则水放热为．
16.【答案】增大
减小
【解析】解：滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中，运动员的质量不变，速度变大，故动能增大，同时高度变小，故重力势能减小．
17.【答案】压缩


【解析】解：用力将空气压缩引火仪的活塞迅速向下压，棉花燃烧起来，是压缩筒内空气做功，使空气的内能增加；活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与内燃机的压缩冲程相似；飞轮转速为，因一个工作循环飞轮转动转，对外做功次，故汽油机内对外做功次； ，汽油机对外做功 ．
18.【答案】便于控制小球撞击的方向 速度 重力势能与高度的关系 、 速度
【解析】解：图中用两根细绳控制摆球，能使摆球在同一平面内摆动，便于控制小球的撞击方向．增大小球与竖直方向角度的大小，小球撞击木块的速度增大，木块移动的距离变大，说明小球的动能变大，从而说明动能大小与速度大小有关．摆球的角度发生变化，它的高度也发生变化，还可探究物体重力势能大小与高度的关系．研究超载隐患时，应控制小球释放点的高度相同而质量不同．
19.【答案】钢球 木块移动的距离 不能 乙、丙
【解析】解：实验中探究的是钢球的动能大小，其动能的大小是通过观察木块被撞开的距离来判断的，采用了转换法．甲、乙两图中，木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同，所受摩擦力相等；甲中木块移动的距离大于乙中木块移动的距离，根据可知，甲中木块克服摩擦力所做的功要大，即如果水平面是光滑的，没有阻力作用，木块被撞击后将做匀速直线运动，不能通过被撞击的距离来比较动能大小．“超载”是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大；应选择到达水平面的速度相等，质量不同的乙、丙两图进行对比．
20.【答案】质量 甲、丙 加热时间 甲、乙温度计示数变化
【解析】 解：根据控制变量法的要求，三个烧杯中、液体的质量必须相同．为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，加热相同时间，通过比较温度计的示数比较比热容．为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热同一种液体，控制液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少．
21.【答案】在清水中加入红墨水，通过扩散现象证明分子在做无规则运动
【解析】 解：探究弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关时，应选择相同的弹簧，改变压缩的程度，比较小球被弹出推动木块移动距离的大小得出结论；为探究猜想二，必须控制压缩程度相同，改变材料，可选用实验次数和，若，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关．
22.【答案】解：水的体积，
热水器中水的质量：
，
热水器中的水增加的内能：
．
此次热水器接收的太阳能：
，
根据可得，这些太阳能由燃气提供时可节约的燃气：
．
【解析】本题考查了密度公式、吸热公式、燃料热值和能量转化效率的相关计算，综合性较强，在计算过程中要注意单位的换算。
利用密度公式先计算出水的质量；利用热量的计算公式求出热水器中的水增加的内能；
利用热水器上的集热器对太阳能的利用效率，计算出太阳能热水器接受的热量；知道燃气的热值和完全燃烧放出的热量，根据求出可节约的燃气。
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