北师大版九年级年级全一册第十章机械能、内能及其转化 单元练习（含解析）

北师大版九年级年级全一册 第十章 机械能、内能及其转化
一、单选题
1．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．温度高的物体含的热量越多
B．冰水混合物吸热时，温度不变内能增大
C．温度不变，其内能就一定不变
D．内能增加，一定是从外界吸收了热量
2．下列现象中，利用热传递使物体的内能减小的是（　　）
A．冬天手接触冰块会觉得很冷 B．太阳能热水器中的水温度升高
C．来回弯折的铁丝温度会升高 D．自行车轮胎放气时，气门嘴处温度会降低
3．小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是（　　）
A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气 B．汽油机的效率一般比柴油机的效率高
C．汽油机的点火方式是压燃式 D．汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
4．“嫦娥一号”返回舱在距离地面一定高度时，需要打开降落伞减速，以便安全着陆，在返回舱减速下降的过程中（　　）
A．动能减小，势能减小，机械能减小 B．动能不变，势能减小，机械能减小
C．动能不变，势能减小，机械能不变 D．动能增大，势能减小，机械能不变
5．如图甲图所示，小球向左以速度v1运动，与弹簧接触后经历了如图乙的过程，下列说法错误的是（ ）
A．压缩过程说明力可以改变物体的形状
B．甲图中弹簧的弹性势能逐渐增大
C．弹开过程物体速度一直在减慢
D．压缩过程中小球一直受到向右的弹力且弹力越来越大
6．关于热机的效率，下列说法正确的是（　　）
A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多
B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C．热机的效率越高说明做功越快
D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
7．关于比热容，下列说法正确的是（　　）
A．某种物质吸收或放出的热量越多，比热容越大
B．质量为500g的铜块的比热容比质量为100g的铜块的比热容大
C．铁块温度升高时的比热容比温度降低时的比热容大
D．物质的状态不变时，比热容与物质的质量、温度的高低均无关
8．汽车发动机用水作冷却液，是因为水的（　　）
A．比热容大 B．密度大 C．体积大 D．内能大
9．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．我们不敢大口咬热气腾腾的汤包，是因为汤包含有的热量多
B．正在熔化的冰块，内能不断增大，温度保持不变
C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D．内能和温度有关，0℃以上的物体才有内能
10．归纳推理是重要的科学方法，下列归纳推理正确的是（　　）
A．图甲：对水加热，水会汽化，遇冷又液化，则温度改变，物质的状态就一定改变
B．图乙：小车在越粗糙的水平面上速度变化越快，则小车滑到光滑水面上将保持匀速向右运动
C．图丙：小球浸入水中越多，测力计示数越小，则物体受到的浮力一定与深度有关
D．图丁：推动活塞可使棉花燃烧，则要改变物质内能一定要对物体做功
11．甲、乙两车同时同地沿同一直线做匀速直线运动，它们的图像如图所示，则（　　）
A．甲车的动能大于乙车的动能 B．甲、乙两车的重力势能相等
C．经过8秒，甲、乙两车相距10米 D．运动10米，甲车比乙车少用4秒
12．下列事例中，能说明分子不停地做无规则运动的是（　　）
A．春天，落英缤纷 B．夏天，槐树飘香
C．秋天，落叶飘零 D．冬天，寒风瑟瑟
二、填空题
13．完全燃烧0.1kg煤油释放的热量为_________J，若这些热量的42%被水吸收，可以将10kg的水由20℃加热到___________℃ [q煤油=4.6×107J/kg，c水=4.2×103/(kg ℃)]
14．在中考体育考试中，小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力，则实心球从离开手后到达最高点的过程中，球的动能______，球的机械能______（以上两空均选填“增大”、“减小”或“不变”），在最高点时，球的动能______（选填“大于”或“等于”）零。
15．额定功率为1000W的电热水壶，内装1L、初温为20℃的水，若接通电源后，正常工作350s后使得水温升高到100℃，则该电热水壶的加热效率为_______。[ρ水＝1.0×103kg/m3，]
16．水沸腾时如果继续吸热，则温度______；灶上的锅中装有2kg初温30℃的水，当水吸收了7.56×105J的热量后，水温升高了______℃（当地为标准大气压）。
三、综合题
17．阅读短文，回答问题。
电动自行车
电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱。通常说的电动车是以蓄电池作为能量来源，电动机为核心部件，通过控制器调节电流大小来改变速度的交通工具。世界上第一辆电动车诞生于十九世纪，时至今日电动自行车已发生了巨大变化。
下表是某型号电动自行车（如图甲）的相关数据。
质量m/kg 40
行驶过程中轮胎与地面接触的总面积S/m2 8×10﹣3
电能转化为机械能的效率η 75%
工作电压U/V 48
规定行驶速度v/kmh﹣1 ≤36
（1）电动车是用蓄电池作为电源的，在工作时是把______能转化为电能。
（2）如果该电动自行车采用400Wh（瓦时）的大容量电池供电，则其最多能输出的机械能1.08×106J。若这么多的机械能由效率为30%的汽油机提供，则需要燃烧汽油______kg。（已知本地汽油的热值为4.5×106J/kg）
（3）小明骑该车以最大规定速度在水平路面匀速行驶10km。已知小明的质量是40kg，且该电动自行车行驶过程中所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图象如图乙所示。则上述骑行过程中克服摩擦力做功的功率为______W，如果行驶的路程为s（单位m），人和车的总质量为M（单位kg），该过程中克服摩擦力做功的表达式为______J。
18．现有0.3kg的汽油（热值为）。汽油机燃烧了0.2kg汽油，实际放出的热量为，产生的有用机械能为。则：
（1）图1所示的，是汽油机的哪个冲程？答：___________冲程；
（2）燃烧0.2kg汽油时，未完全燃烧损耗的能量为___________J；
（3）汽油机的效率为___________；
（4）剩下的汽油，热值为___________J/kg。
19．东海航空部队举行飞行员跳伞救生演练来提高实战能力，跳伞飞行员跳出机舱后在高空竖直降落，整个过程中速度与时间图象如图所示。
（1）飞行员0-10s受到的阻力f1与10-15s受到的阻力f2比较大小关系： f1______f2（选填“ > ”、“＝ ”或“ < ”）；
（2）0-10s飞行员的动能逐渐______，其机械能总量______；（选填“增大”，“不变”或“减小”）
（3）将飞行员和降落伞以点“·”代替，总重用G表示。在虚线图中画出在第16s时飞行员和降落伞受到的力的示意图______。
20．如图甲是老师在科学课上做的热机工作原理的模拟实验，在玻璃管中先加入少量酒精，将橡皮塞放入玻璃管并向下压缩气体。然后用电子点火器点火，橡皮塞会向上弹出。
（1）橡皮塞向下压时，其能量转化与图乙汽油机工作四冲程中的 ___________相同；
（2）点火后橡皮塞向上弹出，玻璃管内气体内能减小，这是通过 ___________方式来改变内能。
21．如图是我国用长征火箭发射“嫦娥五号”探测器时的壮观情景。
(1)火箭升空过程中动能__，机械能__。（前两空均选填“变大”“变小”或“不变”）火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的密度小且__比较大，同时将其制成液态的优点是__。
(2)当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，内能会__，这是通过__的方式改变物体的内能。
(3)在没有太阳照射时，卫星表面的温度会急剧下降，这时卫星的内能会减小，这种改变内能的方式属于__。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
A．热量是一个过程量，不能说物体含有热量，故A错误；
B．冰水混合物吸热时，是晶体的熔化过程，此时吸收热量，温度保持不变，但内能增大，故B正确；
C．物体的温度不变，其内能可能不变，也可能增大；例如晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，但内能增大，故C错误；
D．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故D错误。
故选B。
2．A
【详解】
A．冬天用手接触冰块时，冰块从手上吸收热量，所以手会觉得很冷，是通过热传递的方式减小手的内能的，故A符合题意；
B．太阳能热器中的水吸收太阳能，使水的内能增加，温度升高，是热传递使物体的内能增加的，故B不符合题意；
C．来回弯折的铁丝是通过做功的方法使铁丝的内能增加，故C不符合题意；
D．自行车轮胎放气时，气门嘴处温度会降低是物体对外做功，物体的内能减少，故D不符合题意。
故选A。
3．D
【详解】
A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，故A错误；
B．柴油机是压燃式，一般是柴油机的效率高，故B错误；
C．汽油机的点火方式是用火花塞点火，故C错误；
D．汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩空气和汽油的混合物，混合物内能增大，温度升高，是把机械能转化为内能，故D正确。
故选D。
4．A
【详解】
返回舱减速下降过程中，质量不变，速度减小，故动能减小；质量不变，高度减小，故重力势能减小；动能减小，重力势能也减小，故机械能减小。故A符合题意；BCD不符合题意。
故选A。
5．C
【详解】
A．小球向左运动与弹簧接触后，小球对弹簧有压力作用，使弹簧变短，说明力可以改变物体的形状．故A正确，不符合题意；
B．甲图中，弹簧的弹性形变越来越大，具有的弹性势能逐渐增大．故B正确，不符合题意；
C．弹开过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，小球的动能增大，则小球的速度增大．故C错误，符合题意；
D．压缩过程中小球一直受到向右的弹力，且弹簧被压缩得越厉害，弹力越大．故D正确，不符合题意．
6．B
【详解】
A．热机的效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，故A错误。
B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，多用在重型机器上，故B正确；
C．热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，热机的效率越高说明有用功占的比值越大，功率表示做功的快慢，功率越高说明做功越快，效率和功率是两个不同的物理量，二者之间没有必然联系，故C错误；
D．根据内燃机的能量流向，热机损失的能量中，废气带走的能量较多，故D错误。
故选B。
7．D
【详解】
比热容是物质的一种特性，表示物质的吸热（放热）本领，与物体吸收或放出热量的多少、质量大小、温度变化都没有关系，故ABC错误，D正确。
故选D。
8．A
【详解】
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，所以人们用冷水冷却发动机。
故选A。
9．B
【详解】
A．我们不敢大口咬热气腾腾的汤包，是因为此时汤包的温度高，故A错误；
B．冰是晶体，所以熔化过程中吸热温度保持不变，内能不断增大，故B正确；
C．热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，故C错误；
D．任何温度下物体的内能都不可能为0，故D错误。
故选B。
10．B
【详解】
A．对水加热，水会汽化，遇冷又液化，这是由于周围的温差比较大，才发生汽化或液化的，但是温度改变时，不一定改变物质的状态，故A错误；
B．小车在水平面上运动时，水平面越粗糙，受到阻力越大，滑行的距离越小，速度减小的越快，所以，小车滑到光滑水面上时，不受到阻力作用，速度不在减小，则将保持匀速向右运动，故B正确；
C．弹簧测力计的示数等于小球的重力减去受到的浮力，小球浸入水中越多，浸入体积增大，小球受到的浮力增大，则弹簧测力计的示数减小，可见，弹簧测力计示数减小，说明小球所受的浮力增大，不能说明浮力与物体浸入液体中的深度有关，故C错误；
D．推动活塞可使棉花燃烧，说明做功可以改变物体的内能，通过点燃也可以使棉花燃烧，说明改变物质内能除了做功，还有热传递，故D错误。
故选B。
11．D
【详解】
由图可知，甲乙经过8s，甲的路程是20m，乙的路程是10m，甲的速度
A．动能与质量和速度有关，甲车的速度大于乙车的速度，由于甲乙两车的质量未知，甲车的动能不一定大于乙车的动能，故A不符合题意；
B．重力势能与质量和高度有关，由于甲乙两车的质量和高度未知，甲、乙两车的重力势能不一定相等，故B不符合题意；
C．甲乙经过8s，甲的路程是20m，乙的路程是10m，若甲、乙两车的运动方向相反，则此时甲车与乙车相距
20m+10m=30m
故C不符合题意；
D．运动10米，甲车的时间是4s，乙车的时间是8s，甲车比乙车少用4s，故D符合题意。
故选D。
12．B
【详解】
A．春天，落英缤纷，是宏观物体的机械运动，不能说明分子不停地做无规则运动，故A不符合题意；
B．夏天，槐树飘香，是扩散现象，能说明分子不停地做无规则运动，故B符合题意；
C．秋天，落叶飘零，是宏观物体的机械运动，不能说明分子不停地做无规则运动，故C不符合题意；
D．冬天，寒风瑟瑟，说明空气流动形成风，不能说明分子不停地做无规则运动，故D不符合题意。
故选B。
13． 4.6×106 66
【详解】
[1]由Q放=mq可得，0.1kg煤油完全燃烧释放的热量为
Q放=mq=0.1kg×4.6×107J/kg=4.6×106J
[2] 若这些热量的42%被水吸收，则水吸收的热量为
Q吸=ηQ放=42%×4.6×106J=1.932×106J
由公式Q吸=cmΔt可得
所以可以将10kg的水由20℃加热到
t=20℃+46℃=66℃
14． 减小 不变 大于
【详解】
[1][2]离开手后的实心球斜向上方运动过程中动能转化为重力势能，所以动能减小；从最高点向下运动的过程中重力势能转化为动能；如果不考虑空气阻力，球的机械能总量保持不变。
[3]球在最高点时，仍有向前的速度，所以动能大于零。
15．
【详解】
水的体积
由 可得水的质量
加热过程中水吸收的热量
350s电热水壶消耗的电能
电热水壶的加热效率
16． 不变
【详解】
[1]水沸腾时如果继续吸热，温度保持在沸点不变。
[2]水温升高了
但是水沸腾的温度为100℃，故水的温度只能到达100℃，水温升高了
故水温升高了。
17． 化学 0.08 200
【详解】
（1）[1]蓄电池在充电的时候是把电能转化为化学能储存起来，然后在使用的时候再把储存的化学能释放出来转化为电能。
（2）[2]由可知，汽油燃烧需要放出的热量为
由可知，需要燃烧汽油的质量为
（3）[3][4]小明骑行过程中，小明和车的总质量为
由图乙可知，小明骑电动车过程中所受的摩擦力大小为
f＝20N
骑行的最大速度为
骑行过程中克服摩擦力做功的功率为
由图乙可知，骑行过程中受到的摩擦力为
则该骑行过程中克服摩擦力所做的功为
18． 压缩 34.5%
【详解】
（1）[1]图1所示，两气门关闭，火花塞未点燃，飞轮向上运动，可知是汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能。
（2）[2]燃烧0.2kg汽油时，应该放出的热量为
实际放出的热量为，则未完全燃烧损耗的能量为
（3）[3]由实际放出的热量为，产生的有用机械能为可知，汽油机的效率为
（4）[4]热值是燃料的一种属性，与质量或体积等无关，则剩下的汽油热值仍为。
19． < 增大 减小
【详解】
（1）[1]由图可知，飞行员0-10s处于加速阶段，则此时飞行员受到的重力大于阻力；飞行员10-15s处于减速阶段，则此时飞行员受到的重力小于阻力；因飞行员重力不变，故飞行员0-10s受到的阻力f1小于10-15s受到的阻力f2。
（2）[2] 0-10s飞行员质量不变，速度增大，故飞行员动能增大。
[3] 0-10s飞行员的动能逐渐增大，重力势能减小，但降落过程中，需要克服空气阻力做功，故机械能总量减小。
（3）[4]第16s时飞行员匀速降落，此时重力等于阻力，作图如下
20． B 做功
【详解】
（1）[1] 橡皮塞放入玻璃管并向下压缩气体时，气体的内能增大，温度升高，然后用电子点火器点火，产生高温高压的燃气，就会对橡皮塞做功而使它向上弹出。向下压橡皮塞时，是机械能转化为内能；
A．图A中，活塞向下运动，一个气门打开，这是吸气冲程，没有能量转化，故A不符合题意；
B．图B中，两个气门关闭，活塞向上运动压缩汽油和空气的混合物，是将机械能转化为内能，故B符合题意；
C．图C中，两个气门关闭，活塞向下运动，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C不符合题意；
D．图D中，一个气门打开，活塞向上运动，这是排气冲程，没有能量转化，故D不符合题意。
故选B。
（2）[2]点火后橡皮塞向上弹出，此时气体的内能转化塞子的机械能，是通过做功的方式改变气体的内能。
21． 变大 变大 热值 减小体积，便于储存 增大 做功 热传递
【详解】
(1)[1][2]火箭升空过程中速度和高度都变大，所以动能和重力势能都变大，因为机械能是动能和势能的总和，故机械能变大。
[3]火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的密度小且热值比较大，相同质量的氢燃料完全燃烧时可以放出更多热量。
[4]液态氢比气态氢的分子间隙更小，密度更大，由可知将其制成液态的优点是减小体积，便于储存。
(2)[5][6]改变内能的方式之一是做功，做功是能量的转化，例如将机械能转化为内能。当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，内能会增大，这是通过做功的方式改变物体的内能。
(3)[7]改变内能的另一种方式是热传递，热传递是能量的转移。没有太阳照射时，卫星的内能会减小，温度会降低，这种改变内能的方式属于热传递。
答案第1页，共2页
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