北师大版九年级物理上册 第十章机械能、内能及其转化 章末1（含答案）

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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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第十章章末1
一、单选题
1.下列电器设备中把电能转化为内能的是 （ ）
A. 电动机　　 B. 电烙铁　　　　　 C. 发电机　　　 D. 电磁起重机
2.下列说法错误的是（ ）
A. 用胶水可以把纸粘在一起，是因为胶水可以消除分子间的斥力
B. 酒精和水混合后总体积变小，说明分子间有间隔
C. 玫瑰园花香阵阵，说明分子在不停地做无规则运动
D. 落叶飘零不是扩散现象
3.为了比较甲、乙两种液体的比热容，小红进行了如下的实验：用两个完全相同的酒精灯，同时给质量和初温都相同的甲、乙两种液体加热，其他条件相同；分别记录加热的时间和对应的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图所示．下列结论中错误的是（　　）
A. 加热相同的时间时，甲升高的温度高一些，则甲吸收的热量多一些
B. 加热相同的时间时，甲升高的温度高一些，则甲的比热容比乙小
C. 要使甲、乙升高相同的温度，应给乙加热更长的时间，这说明乙的吸热能力强
D. 若已知甲的比热容是1.8×103J/（kg ℃），则乙的比热容是2.4×103J/（kg ℃）
4.在炎热的夏天，猛烈阳光照射下的沙滩和海水对比（　　）
A. 海水的温度更高 B. 沙滩的温度更高 C. 沙滩和海水的温度相同 D. 不能确定哪个温度更高
5.汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，图中表示做功冲程的是（ ）
A. B. C. D.
6.从比热容表中可知，水的比热容比煤油的大，用规格相同的两个试管分别装上质量相同的煤油和水，隔着石棉网用相同热源同时对两试管均匀加热，实验后，画出如图所示的图像，其中能正确反映该实验情况的图像是（ ）
A. B. C. D.
7.为了探究重力势能的大小与哪些因素有关，某同学设计了如图所示的实验，让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，以下说法错误的是（　　）

A. 此实验还可以探究动能与高度的关系
B. 球从高处滚下来时重力势能转化为动能
C. 由实验可得出结论：质量相同时，高度越高重力势能越大
D. 球在水平面上向右运动时，水平面对小球的摩擦力方向向右
8.下列现象中，不能说明分子永不停息地做无规则运动的是（ ）
A. 打开香水瓶盖后，满屋充满香水味 B. 衣箱里的樟脑块不断变小，箱内充满樟脑味
C. 把糖放入水中后，不久整杯水都变甜了 D. 在阳光下扫地时，能看到尘土飞扬
二、多选题
9.关于热值、热机、热机效率，下列说法中错误的是（ ）
A. 四冲程汽油机在工作过程中，做功冲程把内能转化为机械能
B. 汽油机吸气冲程吸入汽油和空气混合物，柴油机吸气冲程只吸入柴油
C. 柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油大
D. 热机效率高的汽油机甲比热机效率低的汽油机乙，消耗的汽油多
10.如图所示是蹦极游戏的情景，游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下，图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c点是游戏者所到达的最低点，对于游戏者离开跳台至最低点的过程，下列说法正确的是( )
A.游戏者的动能一直在增加
B.游戏者减少的重力势能全部转化为动能
C.游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能
D.游戏者到c点时，他的动能为零
11.电磁炉因高效、安全、方便而进入千家万户．在电磁炉内部，由整流电路将50/60Hz的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为20～40kHz的高频电压，高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过金属器皿（导线为导电材料）底部金属体内产生无数的小涡流，使器皿本身自行发热高速发热，然后再加热器皿内的东西．下列关于电磁炉的描述正确的是（　　）
A. 电磁炉使用时直接对锅内的物体加热锅本身不发热
B. 电磁炉是利用电磁感应现象的原理来工作的
C. 在电磁炉上所使用的锅必须是绝缘材料来做的
D. 电磁炉最终是将电能转化为内能
三、填空题
12.如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片．A、B是同一高度的两点，则A点的重力势能________B点的重力势能（选填“大于”“小于”或“等于”）；此过程中皮球的机械能________（选填“增大”“减小”或“不变”）．
13.如图，撑杆因为压弯具有________；汽车在刹车过程中，刹车片会发热，这一过程，能量的转化关系是________．
14.金秋八月九中的校园到处弥漫着让人沉醉的桂花香味，校园充满花香这是因为________．
15.一台单缸四冲程内燃机正常工作时的转速为3600r/min，该内燃机每秒共经历了________个冲程，过去常用水作冷却剂给内燃机降温，这是利用了水________的性质．
16.司机开车上坡前，往往加大油门，以提高车速，这是为了增大汽车的________能；清洁车能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中，清洁车沿街道匀速行驶，在清扫垃圾过程中，车的动能将 ________(选填“变大”、“ 变小”或“不变”)
四、解答题
17.完全燃烧0.5kg的煤气，如果放出的热有80％给水吸收，则水吸收多少热量？它能使20℃，多少kg的水升高到l00℃(q煤气=4．2×107J／kg C=4．2×103J／kg℃)
五、实验探究题
18.如图是小丽探究动能大小与速度关系时的实验场景：斜面上有两平行轨道，将两小球 、 从轨道上由静止释放，与放置在水平木板上的两个相同木块 、 发生碰撞，两个木块初始位置到斜面底端的距离相等。
（1）为完成实验，应使两个质量________的小球从轨道上________高度由静止释放 均选填“相同”或“不同”
（2）由如图场景可知，碰撞木块前瞬间，小球________的动能较大，两木块通过A、B两点处所受的滑动摩擦力大小分别为 、 ，则 ________ ，滑行中，木块的动能转化成________能；
（3）如图是某次实验的场景：将两小球从图中E、F处静止释放，最终木块 从水平木板的右端滑出，小丽用质量更大的木块 替换木块 后继续此次实验，将两小球仍从图中E、F处由静止释放，木块 未滑出木板，小丽的实验改进有一处遗漏，它是________。
19.（2017 泸州）在探究“物体动能与其速度大小关系”的实验中，如图所示，同一个小车分别从同一斜面的不同高度由静止滑下，撞击静止在水平木板上的同一木块，木块被撞后在相同木板上运动一段距离后停下来，请你回答下列问题：
（1）小芳正确操作实验，观察到小车滑下的高度越高，木块运动的距离越________，说明木块被撞后动能越________．木块在木板上运动过程中，第一次受到的摩擦力为f1 ， 第二次受到的摩擦力为f2 ， 则f1与f2的大小关系是f1________f2（选填“＞”、“＜”或“=”）
（2）小芳利用上述器材探究“阻力对物体运动的影响”，为了完成该实验，还需要增加的器材有________（选填“砝码”、“毛巾”或“弹簧测力计”）．每次让小车从同一高度由静止滑下，记下木块最终停在不同水平面上的位置，可知木块受到的阻力越小，运动的距离越________．
六、综合题
20.“热”在物理中有“温度”“内能”和“热量”的意义，请指出下列“热”字的含义．
（1）摩擦生热的“热”是指________
（2）今天天气真热的“热”是指________
（3）晶体熔化要吸热的“热”是指 ________
答案解析
一、单选题
1.【答案】A
【解析】【解答】电流做功的过程，实际上就是能量转化的过程，消耗电能转化成其它形式的能．
在常见的家用电器中，电视机主要是电能转化为声能和光能，电动机主要是把电能转化为机械能；笔记本电脑主要是电能转化为光能和声能；
电饼铛主要是把电能转化为内能．
故选A．
2.【答案】A
【解析】【解答】解：A、橡胶胶水可以把纸粘在一起，是利用胶水将分子距离缩小到能产生分子间引力的距离，从而粘起来，故A错误；
B、水和酒精混合后，总体积减小是因为水分子和酒精分子进入了彼此的空隙，故说明分子间存在间隙，故B正确；
C、花香阵阵，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确；
D、落叶飘零是物体的运动而不是分子的运动，故不是扩散现象，故D正确．
故选A．
【分析】解答本题应掌握：（1）分子间同时存在引力和斥力，当分子间距离小于平衡距离时表现为斥力，分子间距离大于平衡距离时表现为引力；（2）水和酒精的混合实验说明分子间有空隙；（3）分子在永不停息地做无规则运动．
3.【答案】A
【解析】【解答】解：A、用两个完全相同的酒精灯对液体加热，在相等时间内液体吸收的热量相等，故A错误；
B、加热相同的时间时，甲、乙吸收的热量相等，甲升高的温度高一些，说明甲的吸热能力小，甲的比热容较小，故B正确；
C、由图示图像可知，甲和乙升高相同的温度，如都升高30℃，温度升到40℃，甲需要的时间是3min，乙需要的时间是4min，乙需要更长的加热时间，乙吸收更多的热量，这说明了乙的吸热能力强一些，故C正确；
D、由图示图像可知，用相同的酒精灯加热4min，甲和乙吸收的热量就是相同的，甲的温度变化值为50℃﹣10℃=40℃，乙的温度变化值为40℃﹣10℃=30℃，由Q吸=cm（t﹣t0）得：c甲m△t甲=c乙m△t乙 ， 乙的比热容c乙=×1.8×103J/（kg ℃）=2.4×103J/（kg ℃），故D正确；
本题选错误的，故选A．
【分析】（1）加热相同的时间，吸收热量的多少是由酒精灯火焰的大小决定的，酒精灯相同，吸收的热量就是相同．
（2）升高相同的温度，我们可以在纵轴上取一相同的温度，做横轴的平行线，看谁的加热时间长，谁的比热容就大．
（3）根据Q吸=cm（t﹣t0）可知在质量和吸收热量相同时，比热容和温度的变化值成反比，据此求出乙的比热容．
4.【答案】B
【解析】【解答】解：在炎热的夏天，相同质量的水和沙子所吸收的热量是相同的，由于水的比热容大，根据Q=cm△t可知水的温度升高值小；而沙子的比热容小，沙子温度升高值大，所以沙滩的温度更高． 故选B．
【分析】单位质量的某种物质温度每升高或降低1℃所吸收或放出的热量就是该种物质的比热容，在自然界中，水的比热容是最大的，同时在分析该类问题时应用控制变量的思维来考虑．
5.【答案】B
【解析】【解答】解：A图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程．不符合题意． B图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程．符合题意．
C图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程．不符合题意．
D图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程．不符合题意．
故选B．
【分析】本题应抓住汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程．
6.【答案】C
【解析】【解答】解：AB、用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水，放在同一石棉网上，同时对两试管加热，相同时间两种液体吸收的热量相同，而AB图中反映了相同时间吸收的热量不同，故AB图像错误；CD、由于水的比热较大，在质量相同、加热时间相同也就是吸收的热量相同时，水温升高的较小．故C选项正确、D选项错误．
故选C．
【分析】比热是物质本身的一种特性，同种物质比热相同，不同物质比热一般不同．水和煤油的比热不同，质量相同，在吸收相同热量时，升高的温度不同；在升高相同温度时，吸收的热量不同．
7.【答案】D
【解析】【解答】解：A、要探究动能与高度的关系，需控制小球的质量相同，改变小球下落的高度，题中提供的器材和过程可探究动能与高度，故A正确；
B、球从高处滑下的过程中，因为他所处的高度降低，所以他的重力势能减小，转化为动能，速度越来越快，故B正确．
C、由实验可得出结论：质量相同时，高度越高重力势能越大，故C正确；
D、小球在水平方向上做减速直线运动，摩擦力阻碍小球向右运动，所以摩擦力的方向向左，故D错误．
故选D．
【分析】（1）物体的动能和两个因素有关，一是物体质量，二是物体运动的速度大小．
（2）根据球的质量、速度、所处高度的变化来分析其动能和重力势能的变化
（3）重力势能的大小与两个因素有关：一个是物体的质量，另一个是物体距零势能面的高度．需要依据控制变量法来分析．
（4）分析小球在水平方向的受力，确定小球受到摩擦力的方向，摩擦力应该阻碍物体相对运动．
8.【答案】D
【解析】【解答】解：A、打开香水瓶盖后，满屋充满香水味，是气体分子的扩散，属于分子的运动，故该选项不符合题意；
B、衣箱里的樟脑块不断变小，箱内充满樟脑味，是固体分子的扩散，属于分子的运动，故该选项不符合题意；
C、把糖放入水中后，慢慢变小，最后不见，发生了溶解现象，使整杯水变甜，是糖分子的扩散，属于分子的运动，故该选项不符合题意；
D、在阳光下扫地时，能看到尘土飞扬，是机械运动，是可见的，不属于分子的运动，故该选项符合题意．
故选D．
【分析】（1）不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散，这一现象说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动；（2）由于分子的体积很小，分子的运动无法用肉眼直接看到，但可以通过气味、颜色的变化来体现．
二、多选题
9.【答案】BCD
【解析】【解答】解：A、汽油机工作时，压缩冲程将机械能转化为内能；故A正确；
B、工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气；故B错误；
C、柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为柴油机在吸气冲程中吸入的是空气，在压缩冲程中压缩程度大，做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值大，与热值大小无关；故C错误；
D、汽油机的效率是汽油机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，甲汽油机效率比乙汽油机效率高，说明甲汽油机有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比大；故D错误．
故选：BCD．
【分析】（1）四冲程汽油机或柴油机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；其中压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能；（2）工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气；（3）1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值，用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值叫热机效率；（4）热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，比值越大，则效率越高．
10.【答案】C,D
【解析】【解答】A. 当弹性绳子被拉长后，弹力等于再大于重力后，游戏者的速度会减小，所以动能不是一直在增加的，A不符合题意；
B. 游戏者减少的重力势能，一部分转化为动能，一部分转化为绳子的弹性势能，B不符合题意；
C. 游戏者通过a点之后，绳子被拉长发生弹性形变，所以具有弹性势能，C符合题意；
D. 游戏者到c点时为最低点，之后又会上升，所以c点时速度为零，动能也为零，D符合题意；
故答案为：CD。
【分析】动能大小的影响因素：质量、速度.质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度.弹性势能：物体由于发生弹性形变而具的能.物体的弹性形变越大，它的弹性势能就越大.
11.【答案】B,D
【解析】【解答】解：A、由题意可知，电磁炉是通过金属器皿本身自行高速发热，然后再加热器皿内的东西，故A错误；
B、由题意可知，高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过金属器皿底部金属体内产生无数的小涡流，由此可见，电磁炉利用了电磁感应现象的原理，故B正确；
C、由题意可知，在电磁炉上所使用的锅必须是金属材料的，而不是绝缘材料来做的，故C错误；
D、由题意可知，电磁炉最终是将电能转化为内能，用来加热食物，故D正确．
故选BD．
【分析】结合题干中对电磁炉原理和工作过程的描述，可对选项中的描述做出判断．
三、填空题
12.【答案】等于；减小
【解析】【解答】解：据图可知，皮球位于A、B两点时，其质量不变，高度相等，故其所具有的重力势能相等； 同时据图能看出，该过程中，皮球被反弹的高度逐渐变小，即说明在反弹过程中有一部分机械能转化成了内能，故该过程中的机械能是减小的；
故答案为：等于；减小．
【分析】（1）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．（2）机械能等于动能和势能之和，不计阻力，机械能守恒．
13.【答案】弹性势能；机械能转化为内能
【解析】【解答】解：撑杆因为压弯而发生了弹性形变，所以具有弹性势能； 汽车紧急刹车时，刹车片和轮骰会互相克服摩擦做功，内能增加，这一过程中机械能转化成了内能．
故答案为：弹性势能；机械能转化为内能．
【分析】物体由于发生弹性形变而具有的能，叫弹性势能；
要根据汽车紧急刹车时的实际情况来分析此题，刹车片和轮胎之间有摩擦，克服摩擦做功，据此分析回答．
14.【答案】分子在永不停息的做无规则运动
【解析】【解答】解：
金秋八月九中的校园到处弥漫着让人沉醉的桂花香味，是因为桂花花香中含有的分子是在不断的运动的，向四周扩散，使人们闻到桂花花香．
故答案为：分子在永不停息的做无规则运动．
【分析】根据分子的基本特征：分子质量和体积都很小；分子之间有间隔；分子是在不断运动的；同种物质的分子性质相同，不同物质的分子性质不同，结合事实进行分析判断即可．
15.【答案】120；比热容大
【解析】【解答】解：（1）已知转速为3600 r/min=30r/s，四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，故内燃机每秒钟转60r，故共经过60×2=120个冲程，即共经过30个工作循环；（2）因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用循环水冷却．
故答案为：120；比热容大．
【分析】（1）解决此题要知道在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次；（2）水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，据此分析．
16.【答案】动；变大
【解析】【解答】解：开车上坡，车的质量不变，如果提高车速，则车的动能会增大；因清洁车沿街道匀速行驶，车的速度不变，在清扫垃圾过程中，车的质量增加，所以车的动能将变大。
故答案为：动，变大．
【解答】根据影响动能的大小因素分析，影响动能大小的因素：质量和速度，物体的质量越大、速度越大，动能就越大。
四、解答题
17.【答案】解：煤气完全燃烧放出的热量： ，
由题知， ，
∵ ，所以水的质量： ．
答：水吸收3.36×107J热量，它能使20℃50kg的水升高到100℃．
【解析】【分析】利用燃料完全燃烧放出热量公式Q放=mq求完全燃烧0.5kg的煤气放出的热量，再利用Q吸=Q放×80%求出水吸收的热量；利用吸热公式求水的质量．
五、实验探究题
18.【答案】（1）相同；不同
（2）；；内
（3）没有将木块 也更换为与木块 相同的木块
【解析】【解答】 (1)探究动能大小与速度关系时，应控制质量不变，改变速度，故应使两个质量相同的小球从轨道上不同高度由静止释放；(2)碰撞木块前瞬间,小球①是从高度滑下的,速度较大,动能较大,两木块通过A. B两点处所受的滑动摩擦力大小分别为fA、fB,由于压力大小和接触面的粗糙程度相同,故摩擦力相同,即fA＝fB ， 滑行中，木块克服摩擦做功，木块的动能转化成内能；(3)由图可知，图2实验探究的是动能大小与速度的关系，此时应控制质量相同，故实验的遗漏为：没有将木块②也更换为与木块③相同的木块。
【分析】探究动能大小的影响因素，用到转换法（小车的动能无法直接比较，通过木块被撞后移动距离的大小反映动能的大小）和控制变量法（当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一小车从不同的高度释放，这样可以保证小车的质量相同，速度不同）.
19.【答案】（1）远；大；=
（2）毛巾；远
【解析】【解答】解：（1）实验的研究对象是小车，同一小车保证了质量相同，从斜面的不同高度由静止滑下，小车放置的位置越高，到达水平面的速度越大，木块被撞击后滑行得越远，说明小车的动能更大；由此可以得出结论：质量相同时，速度越大，物体的动能越大； 两次实验木块在滑动过程中，由于没有改变木块和接触面，所以木块受到的滑动摩擦力相同，即f甲=f乙 ． （2）探究“阻力对物体运动的影响”需要选择与接触面粗糙程度有关的毛巾．
根据实验现象可知，平面越光滑，说明小车受到的阻力越小，小车运动的路程越远．
故答案为：（1）远；大；=；（2）毛巾；远．
【分析】（1）该实验采用了控制变量法和转换法，同一小车保证了质量相同，从斜面的不同高度滑下，到达水平面时的速度不同，木块被撞击后移动的距离不同，推力做功不同，就可以说明木块的动能不同，从而得出质量相同时，速度越大的物体动能越大．
滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，分析两图中压力和接触面的粗糙程度有没有改变，则可判断物体运动时的摩擦力是否发生变化．（2）探究“阻力对物体运动的影响”需要选择与接触面粗糙程度有关的实验器材．平面越光滑，小车受到的阻力越小；小车运动的路程越长，说明小车受到减小的越慢．
六、综合题
20.【答案】（1）内能
（2）温度
（3）热量
【解析】【解答】解：（1）摩擦生“热”是机械能转化为内能的过程，这里的“热”是指内能．
（2）今天天气真热的“热”指天气的温度比较高，所以这里的“热”表示温度高．
（3）晶体熔化要吸热的“热”是熔化过程中吸收热量的多少，这里的“热”是热量．
故答案为：（1）内能；（2）温度；（3）热量．
【分析】“热”有不同含义，有“温度”“内能”“热量”等多种含义，温度表示物体的冷热程度；内能表示物体具有内能；热量是热传递过程中吸收或放出热量的多少．