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．小红经常帮妈妈做饭，她发现厨房里有许多与物理有关的知识。在端午节帮妈妈煮粽子过程中，她总结的一些说法，其中错误的是（　　）
A．能闻到粽子的香味是扩散现象
B．煮粽子的过程是利用热传递的方法提高了粽子的内能
C．用高压锅能更快煮熟粽子，是因为锅内气压增大，水的沸点升高
D．剥粽子时总有一些糯米粘到粽叶上，是因为分子间存在斥力
2．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
3．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
4．关于四冲程汽油机，下列说法中正确的是（　　）
A．在吸气冲程，吸入气缸内的是空气
B．在压缩冲程，燃料燃烧，化学能转化为内能
C．在做功冲程，内能转化为机械能
D．在排气冲程，进气门和排气门都打开
5．西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，于2019年4月20日将第44颗北斗导航卫星成功送上太空 下列说法中正确的是（　　）
A．火箭升空过程中，将机械能转化为内能
B．燃料燃烧时将内能转化为化学能
C．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的比热容较大
D．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的热值较大
6．如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线最接近的是（　　）
A． B． C． D．
7．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
8．汽油机在吸气冲程吸入气缸的是（　　）
A．汽油和空气 B．柴油 C．水蒸气 D．空气
9．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
10．关于温度、热量、内能，下列说法中正确的是（　　）
A．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量多
B．温度相同的物体，内能一定相同
C．铁水很热具有内能，冰块很冷没有内能
D．物体吸收热量，温度不一定升高
11．关于内能，下列说法中正确的是（　　）
A．的冰块没有内能
B．物体内能大小与温度无关
C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
D．金属汤勺放在热汤中，温度升高，这是通过热传递的方式改变内能
12．下列关于热现象的说法正确的是（　　　）
A．固体很难被压缩，说明固体分子间无间隙
B．内能和温度有关，0 ℃以上的物体才有内能
C．四冲程内燃机的做功冲程将内能转化为机械能
D．扫地时尘土飞扬是因为分子在不停地做无规则运动
二、填空题
13．沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热容较小。初温为20℃，质量为50kg的砂石吸收3.6×106J的热量后，温度升高到______℃ 。[砂石的比热容为0.9×103J(kg·℃)]。
14．吸烟有害健康，明文规定中小学校园内禁止吸烟，因为吸“二手烟”危害更大。吸“二手烟”说明了______。
15．人类发展史也是利用燃料的历史，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的_______（选填“热值”“热量”或“温度”）不同，完全燃烧0.28m2的天然气可放出_______J的热量，这些热量若全部被水吸收，可让_______kg的水温度升高20°C[已知天然气热值q=3.0×107J/m3，水的比热容c=4.2×103]/（kg．°C）]。
16．为了保护环境，北京市城区冬季取暖锅炉房不许烧煤，改烧油或气。已知某天然气的热值是8.4×107J/m3，完全燃烧5m3的这种天然气，放出热量______J。
三、综合题
17．体育课上，小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，球运动得越高，但并不能运动得越远。小明查阅资料后知道：足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做推射角，抛出点到落地点的水平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若物体的动能大小EK=mv2，重力势能大小Ep=mgh不计空气阻力，g=10N/kg，则：
（1）若将质量为0.4kg足球从地面踢出时，具有的动能是120J，踢出后能达至的最大高度是5m，则足球在最高点时具有的动能是______；
（2）若足球的射程x与抛出速度、抛射角之间满足公式，当足球以20m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，足球的射程是______ ；
（3）足球运动的速度v可以分解成水平速度vx和竖直速度vy，三者可构成如图所示的矩形。足球在空中飞行时，水平速度保持不变，竖直速度先减小后增大。若足球在地面以10m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，此时足球距地面的高度是______m。（小数点后保留2位数字）
18．如图甲所示为四缸发动机，其工作原理：内燃机通过连杆把四个相同汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
（1）某汽缸在某时刻的状态如图乙所示，这是______冲程，这个冲程将______能转化为______能；
（2）小锦同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图丙所示的图表，请根据给出的信息，计算该内燃机输出的有用功为燃料释放能量的______%；
（3）某台四缸发动机，其输出功率随转速变化如图丁所示，转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数，当发动机的转速达到3000r/min时，该发动机在1s内做功______J；在该发动机的每个做功冲程里，发动机做功______J。
19．麻糍是仙居的一道传统美食。如图，师傅手握大锤，高高举起，然后落下，糯米团在不断的捶打下变得更有韧性，而后成为好吃的麻糍。
（1）糯米的主要营养物质是淀粉，淀粉在消化道内被消化的最终产物是______；
（2）捣麻糍第一步：师傅手握大锤，高高举起。此时可以把大锤和木柄看作杠杆，把师傅下方手的握点看成支点O，请判断此杠杆的类型为______杠杆；（选填“省力”、“等臂”或“费力”）
（3）捣麻糍第二步：大锤在最高点，然后落下（未接触麻糍）。在下落过程中大锤的重力势能主要转化为______。
20．新冠病毒
2019新型冠状病毒是2019年在人体中发现的冠状病毒新毒株。这种病毒呈圆形或椭圆形、颗粒状，直径大概在100nm左右，这种病毒的传染力比较强，可以在人与人之间互相传染，并且通过飞沫、空气在人的呼吸道内存活。该病毒症状一般为发热、乏力、干咳、逐渐出现呼吸困难，严重者表现为急性呼吸窘迫综合征、脓毒症休克、代谢性酸中毒和凝血功能障碍。
疫情期间尽量减少外出活动，外出佩戴口罩，从公共场所返回、咳嗽手捂之后、饭前便后，用洗手液或香皂流水洗手，避免用手接触口鼻眼；减少到人员密集的公共场所活动，尤其是相对封闭、空气流动差的场所。由于新型冠状病毒对于医用酒精、含氯消毒剂比较敏感，所以很多家庭购买了酒精消毒液，学校、社区、医院等公共场所每天用消毒液进行多次消杀。为了充分做好开学前准备，学校配备了非接触式测量体温工具 额温枪，要求实行晨午检、日报告制度。并且学校通过定期对教室、门窗等进行消毒，定期通风等一系列的措施保障疫情期间同学们正常的学习环境。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）新冠状病毒的直径大概在___________ m左右。
（2）感染新冠状病毒的人一般会有发热症状，确定发热的体温一般为___________（选填：A或B）。
A．高于36℃
B．高于37℃
（3）人员密集处使用非接触式测量体温的工具体温枪和热成像仪，它们利用的是___________ （选填“红外线”、“紫外线”）。
（4）在公共场所遇到工作人员使用喷雾器喷洒含氯消毒剂时，我们能闻到刺鼻的气味，这一种是典型的___________现象。喷雾器的原理是高速气流通过吸管上方时，气体流速越大的地方压强越___________ （选填“大”、“小”），大气压会把液体压入气压小的地方从而被气流吹散。
（5）学校餐厅要对水杯、碗筷、餐具等进行加热消毒，把餐具清洗过后，直接煮沸消毒，至少需要15分钟时间，在沸腾过程中，需要持续加热，水的温度___________ （选填“持续升高”或“保持不变”）。
21．阅读短文，回答问题：
据报道，安装在我国上海中心大厦的“火箭”电梯，其攀升速度创造了20.5m/s的世界纪录，从1楼到118楼只需短短55s。电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等。如图甲所示，是某种升降电梯工作原理图。电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与配重的运动方向始终相反。电动机通过切换转轴的转动方向，使轿厢升降自如。
（1）图甲中A滑轮是 _____（选填“定”或“动”）滑轮，B滑轮 _____（选填“能”或“不能”）省力；
（2）电梯在匀速上升过程中，轿厢的动能 _____，配重的重力势能 _____（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）如图乙所示是某次电梯满载上升时的v﹣t图像，若配重的质量为450kg，空轿厢的质量是550kg，额定载重量是1100kg，（g取10N/kg）。电梯匀速运行阶段配重的重力做功 _____J。若不计钢丝绳重和一切摩擦，该电梯满载匀速运行时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为 _____。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．能闻到粽子的香味是由于分子的无规则运动产生的扩散现象，故A正确，A不符合题意；
B．改变物体的内能有两种方法，分别是：做功和热传递。煮粽子的过程是利用热传递的方法提高了粽子的内能，故B正确，故B不符合题意；
C．水的沸点与气压有关，气压越高，水的沸点越高。用压锅能更快煮熟粽子，是因为锅内气压增大，水的沸点升高，故C说法正确，故C不符合题意；
D．剥粽子时总有一些糯米粘到粽叶上，是因为分子间存在引力，故D错误，D符合题意。
故选D。
2．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。
3．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。
4．C
【详解】
A．在汽油机的吸气冲程中，吸入气缸内的是空气和汽油的混合物，故A错误；
B．在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气缸内的混合气体，对混合气体做功，将机械能转化为内能，故B错误；
C．在汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气对活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确；
D．在汽油机的排气冲程中，进气门关闭和排气门打开，故D错误。
故选C。
5．D
【详解】
A．火箭升空过程中，燃料燃烧消耗内能转化为火箭的机械能，故A错误；
B．燃料燃烧时将化学能转化为内能，故B错误；
CD．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的热值较大，与其它燃料相比，完全燃烧相同质量的氢时可以释放出更多的热量，故C错误、D正确。
故选D。
6．A
【详解】
铅球在整个飞行过程中，质量不变，铅球一直在运动，动能不为零。从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小；在下落的过程中，速度不断增大，到达地面最大，此过程动能增大。整个过程动能先减小再增大，故BD不符合题意；处于最高点时速度不为零，因此动能不为0，故A符合题意，C不符合题意。
故选A。
7．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。
8．A
【详解】
四冲程汽油机的吸气冲程中，吸入气缸的是汽油和空气的混合物。
故选A。
9．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。
10．D
【详解】
A．热气腾腾的汤具有较大的内能，热量是过程量，不能用含有来描述，故A错误；
B．内能大小跟质量、温度、状态有关，温度相同的物体，当其它因素不同时，物体的内能不能确定，故B错误；
C．一切物体都具有内能，所以铁水和冰块都具有内能，故C错误；
D．物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体熔化时，吸收热量，内能增大，但是温度不变，故D正确。
故选D。
11．D
【详解】
A．因为一切物体的分子都在不停的做无规则运动，所以一切物体都具有内能，的冰具有内能，故A错误；
B．内能的大小跟质量、温度、状态有关，故B错误；
C．热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移，故C错误；
D．金属汤勺放在热汤中，汤勺从汤中吸热，温度升高，这是通过热传递的方式改变内能的，故D正确。
故选D。
12．C
【详解】
A．由于构成物质的分子间有间隙，且分子之间存在斥力，所以，固体难以被压缩，故A错误；
B．一切物体都具有内能，0℃以下的物体也有内能，故B错误；
C．四冲程内燃机的做功冲程中，是将内能转化为机械能，压缩冲程中是将机械能转化为内能，故C正确；
D．扫地时尘土飞扬是固体小颗粒的运动，不能说明分子在永不停息地做无规则运动，故D错误。
故选C。
13．100
【详解】
由知道，砂石吸收3.6×106J的热量后温度升高
故吸热后砂石的温度是
14．分子在不停的做无规则运动
【详解】
校园内只要有人吸烟，烟分子就会不停的做无规则运动充满这个校园，不抽烟的人都会吸到“二手烟”，因此校园内禁止吸烟，即吸“二手烟”说明了分子在不停的做无规则运动。
15． 热值 100
【详解】
[1] 单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，它表示燃料的放热本领强弱，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的热值不同。
[2]完全燃烧0.28m2的天然气可放出的热量
[3]水的质量
16．4.2×108
【详解】
由知道，5m3天然气完全燃烧放出的热量
Q放=Vq天然气=5m3×8.4×107J/m3=4.2×108J
17． 40 3.33
【详解】
（1）[1]不计空气阻力，那么机械能守恒，在最低处所具有的机械能为120J，在最高点处的机械能仍然为120J，则此时具有的重力势能为
故最高点的动能为
（2）[2] 足球的射程是
（3）[3] 若足球在地面以10m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，则水平速度为10m/s，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，水平面的速度仍为10m/s，则速度的大小为m/s ，则此时的动能为
在水平地面时，机械能为
故此时的重力势能为
此时足球距地面的高度是
足球距地面的高度是。
18． 做功 内能 机械能 30 3×104 300
【详解】
（1）[1][2][3]由图乙可知，进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，火花塞点火，因此是做功冲程；此时气缸内的混合气体猛烈燃烧，产生高温、高压的燃气，推动活塞向下运动，内能转化为机械能。
（2）[4]由图丙中的数据可得，内燃机输出的有用功占燃料释放能量的百分比为
η=1-33%-30%-7%=30%
（3）[5][6]由图丁可知，当发动机的转速达到3000r/min时，功率为30kW。发动机在1s内做功为
W=Pt=30kW×1s=30000W×1s=3×104J
该发动机1s内转动的周数为
由于该发动机为四缸发动机，每转动半周做功一次，故1s内做功的次数为100次。每个做功冲程发动机做功为
19． 葡萄糖 费力 动能
【详解】
（1）[1]淀粉经过消化液的作用，最终变成了葡萄糖。
（2）[2]由图示知，杠杆的支点为O，上方手的握点是动力作用点，锤头的重力为阻力，其作用点在锤头上，所以此杠杆的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
（3）[3]大锤从最高点下落的过程中，质量不变，高度变小，而速度变大，所以是重力势能转化为动能。
20． B 红外线 扩散 小 保持不变
【详解】
（1）[1]由于
所以新冠状病毒的直径大约是
（2）[2]人正常体温大约是37℃，感染新冠状病毒的人一般会有发热症状，确定发热的体温一般高于37℃，故选B。
（3）[3]红外线具有热效应，体温枪和热成像仪都是利用红外线。
（4）[4]我们能闻到刺鼻的气味属于扩散现象，说明分子不停地做无规则运动。
[5]喷雾器的原理：流体在流速大的地方压强小，当高速气流通过吸管上方时，气体流速越大的地方压强越小，外界大气压会把液体压入气压小的地方从而被气流吹散。
（5）[6]由液体沸腾的特点可知，水在沸腾过程中不断吸热，但温度保持不变。
21． 定 不能 不变 减小 5.4×104 2.4×104W
【详解】
（1）[1][2]由图甲可知，A、B滑轮的轴固定不动，所以都是定滑轮，都不能省力，只能改变力的方向。
（2）[3]影响动能的因素为质量和速度，当电梯匀速上升时，轿厢也匀速上升，质量不变，所以轿厢的动能不变。
[4]影响重力势能的因素为质量和高度，轿厢与配重的运动方向始终相反，所以配重的高度减小，其重力势能减小。
（3）[5][6]由图乙可知，电梯匀速运行阶段，轿厢运行的时间
轿厢的速度v＝2m/s，配重下降的高度等于轿厢上升的高度，所用由可得，配重下降的高度
配重的重力
则配重的重力做功为
电梯满载匀速运行时，电动机钢丝绳对轿厢拉力为
故电动机钢丝绳对轿厢的拉力的功率为
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页