北师大版九年级年级全一册第十章机械能、内能及其转化（含答案）

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．如图所示的实验，试管口木塞冲出过程中，下列说法错误的是（　　）
A．试管口出现的白雾是水蒸气液化形成的
B．试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
C．能量转化情况与内燃机做功冲程相同
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少
2．端午佳节，人们常食用盐蛋。盐蛋的一般制作方法：在洗净的鸭蛋表面涂抹白酒，粘上盐后用纸包起来，放置一段时间。下列说法正确的是（　　）
A．鸭蛋变咸是一种扩散现象
B．鸭蛋变咸是因为内部产生了盐
C．煮盐蛋升温的过程中，盐蛋内能不变
D．盐蛋冷却降温的过程中，盐蛋内能增大
3．下列实例中，通过做功改变物体内能的是（　　）
A．物体放在取暖器旁温度升高
B．反复弯折铁丝，弯折处温度升高
C．食品放入电冰箱后温度降低
D．医生用冰袋给发热的病人降温
4．内能是一种常见的能量形式，关于内能下列说法正确的是（　　）
A．0°C的水不具有内能
B．温度高的物体一定比温度低的物体内能多
C．静止的物体不具有内能
D．内能与物体的温度有关
5．如图所示，铅球从出手到将要落地的过程中（不计空气阻力），下列说法正确的是（　　）
A．铅球由时，重力势能转化为动能
B．铅球由时，机械能逐渐减小
C．铅球到达点时动能最大
D．铅球在点时动能为零
6．下列关于温度、内能，热量的描述中正确的是（　　）
A．物体吸收热量时，温度一定增加
B．做功和热传递都能改变物体的内能
C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D．物体的内能越大，其含有的热量就越多
7．下列说法正确的是（　　）
A．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
B．雪花纷飞，说明分子不停地做无规则运动
C．同一物体，温度降低得越多，放出的热量越多
D．汽油机的压缩冲程，汽缸内的混合物内能增加，温度升高
8．甲、乙两物体质量都为2kg，丙物体质量为1kg，三个物体温度都升高1℃，吸收热量如图所示，则（　　）
A．甲的比热容为3000J/(kg·℃)
B．甲的比热容比乙的大
C．乙和丙的比热容相等
D．吸收相同热量，甲升高的温度大于丙
9．成都正以新发展理念创建公园城市，让市民可以出门见绿意，抬头望雪山。对下列美好生活场景的分析，正确的是（　　）
A．春天，蒲江品茗春茶暖；热茶暖手，是通过做功改变手的内能
B．夏天，龙泉戏水浸心凉；水比岸边石头凉，说明水的比热容小
C．秋天，新都赏桂满城香；花香袭人，是分子无规则运动的结果
D．冬天，郫都望雪西岭上；山顶积雪常年不化，积雪的内能为零
10．2021年1月7日，罗庄气温-15。在这样温度低于0的环境里，小王在没有热源加热的情况下，他用两块冰来回摩擦的方法也让冰熔化了。下列成语中描述的现象与小王的方法原理相同的是（　　）
A．钻木取火 B．扬汤止沸 C．滴水成冰 D．炙手可热
11．下列关于热现象的说法中正确的是（　　）
A．火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢含有的热量多
B．集中供暖采用热水循环，是利用了水的比热容较大的性质
C．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能
D．0℃的水变成0℃的冰，温度不变，内能不变
12．滑草是一项时尚的运动，以下说法正确的是（　　）
A．人行走时比脚站在草地上时，对草地压强更小
B．由于受到惯性的作用，滑行速度越来越大
C．越向下滑，重力势能越大
D．人受到滑动摩擦力的方向与运动方向相反
二、填空题
13．荷叶上两滴水珠接触时，能自动结合成一滴较大的水珠，这一事实说明分子间存在 _____，封闭在注射器筒内的空气刚开始很容易被压缩，说明分子间有 _____，压缩到一定程度就很难再压缩，这是因为分子间有 _____。
14．农垦北大荒是全国重要粮食产区，今年垦区粮食大获丰收，时值粮食收割季节，如图是一款大型水稻收割机，进入驾驶室会闻到浓重的柴油味，这是一种_______现象，该现象说明成物质的大量分子在不停地做_______。
15．汽油机工作时是___________能与___________能相互转化的过程，若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功________次。
16．如图所示，小球从A点摆到C点的过程中，不计空气阻力，______能会先减小后增大；机械能总和______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
三、综合题
17．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：___________。
18．如图所示，一小球从弧形槽上的A点静止释放，小球沿弧形槽滚至另一端的最高点为C点，从A点到达C点的过程中，小球的机械能_____（选填：增大、减小或不变）。试作出由A点滚至C点过程中，小球在B点（即弧形槽底部与水平面的切点）受力的示意图（忽略空气阻力）。______
19．阅读下列短文，回答问题：
混合动力汽车
为保护环境和应对将来石油资源枯竭，全球许多车企正在研发制造油电混合动力汽车。混合动力汽车一般在起步和低速行驶时采用纯电动模式：在急加速、爬陡坡等需要较大动力的情况下，采用电动机和汽油机共同协调工作；在下坡、减速滑行时开启充电系统。在某次进行充电测试过程中，混合动力汽车满电行驶100km的油耗为3.8L，而同等级的汽油汽车在相同情况下行驶100km的油耗为8.0L，混合动力汽车具有较好的燃油经济性和较低的排放等优势。[汽油的热值为4.6×107J/kg，汽油密度约为0.7×103kg/m3，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg oC）]
（1）混合动力汽车在汽油机提供动力时，将内能转化为______能；当下坡减速滑行过程中，发电机开始工作，将机械能转化为______能；
（2）假设某款纯电动汽车在平直公路上匀速行驶时，每百公里耗电1.08×108J，若电能转化为机械能效率为85%，则汽车匀速行驶时受到阻力为______N。若质量和外形完全相同的燃油汽车，它的能量转化率为30%，以相同速度在同一路面上匀速行驶，每行驶百公里需要消耗的燃油为______kg。（结果保留1位小数）
20．甲、乙两保温杯装有初温相同、等质量的水，在恒温的室内静置，每隔一段时间测出水温，得到的图象如图所示。
（1）当t=1h时，内能较大的是________（选填：“甲”“乙”）杯中的水。甲杯中水的比热容_______乙杯中水的比热容；（选填：“<”“=”“>”）
（2）乙杯中的水在0-1h放热为Q1，在1-2h放热为Q2.则：Q1___________Q2（选填：“<”“=”“>”），判断的依据是___________。
21．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）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
如图所示实验中，木塞冲出时，是试管内水蒸气对木塞做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，那么水蒸气的内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水珠，于是试管口出现了白雾，而内燃机的做功冲程是内能转化为机械能，所以这个能量转化与内燃机做功冲程相同，故ACD正确，不符合题意，B错误，符合题意。
故选B。
2．A
【详解】
解：AB、在洗净的鸭蛋表面涂抹白酒，粘上盐后用纸包起来，放置一段时间，鸭蛋中不会产生盐，盐分子扩散到鸭蛋中，是一种扩散现象，故A正确、B错误。
CD、煮盐蛋升温的过程中，盐蛋的质量不变，状态不变，温度升高，内能增加；盐蛋冷却降温的过程中，盐蛋的质量不变，状态不变，温度降低，内能减小，故C、D错误。
故选：A。
3．B
【详解】
A．在取暖器旁的物体，温度升高，属于热传递改变物体的内能，故A不符合题意；
B．反复弯折铁丝，弯折处发烫，属于做功改变物体的内能，故B符合题意；
C．食品放入电冰箱，温度降低，属于热传递改变物体的内能，故C不符合题意；
D．医生用冰袋给发热的病人降温属于热传递改变物体的内能，故D不符合题意。
故选B。
4．D
【详解】
AC．一切物体都具有内能，所以0℃的冰具有内能，静止的物体也具有内能，故A错误；
BD．内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，温度不是决定物体内能大小的唯一因素，应考虑其它因素，故B错误，D正确。
故选D。
5．C
【详解】
A．铅球由a→b 时，质量不变，高度增大，所以重力势能增大；速度减小，动能减小，动能逐渐转化为重力势能，故A错误；
B．铅球由b→c时，重力势能转化成动能，不考虑空气阻力，所以机械能总量保持不变，故B错误；
C．铅球由b→c时，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，到达c点时高度最小，重力势能最小，速度最大，动能最大，故C正确；
D．铅球在b点时，在水平方向上有一定的速度，动能不为零，故D错误。
故选C。
6．B
【详解】
A．物体吸收热量时，温度不一定增加，因为晶体熔化时，温度不变，故A错误；
B．做功和热传递都能改变物体的内能，都能增大内能和减小内能，且效果是等效的，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．热量是过程量，只能用吸收或者放出，不能用含有，故D错误。
故选B。
7．D
【详解】
A．热传递是有方向的，热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，故A错误；
B．雪花是宏观物体，雪花纷飞是宏观物体做的机械运动，不能说明分子的热运动，故B错误；
C．同一物体，物体质量一定，温度降低得多，不一定是放出热量，还有可能是物体对外做功，使物体温度降低，但是物体内能减小是一定的，故C错误；
D．汽油机的压缩冲程，曲轴由于惯性，使活塞向上运动，压缩气缸内燃气，汽缸内的混合物内能增加，温度升高，故D正确。
故选D。
8．B
【详解】
ABC．由图可知甲物体吸收的热量Q甲=3000J，乙物体吸收的热量Q乙=2000J，丙物体吸收的热量Q丙=2000J，甲的比热容为
乙的比热容为
丙的比热容为
所以甲的比热容比乙的大，乙的比热容小于丙的比热容，故B正确，AC错误；
D．当甲、丙吸收相同热量时，甲升高的温度为
丙升高的温度为
所以甲升高的温度小于丙升高的温度，故D错误。
故选B。
9．C
【详解】
A．热茶暖手是茶将热量传递给手，是通过热传递改变手的内能，故A错误；
B．水比岸边石头凉，是因为水的比热容大，与其它物质相比，相同质量的水在吸收相同热量时，水升温慢，故B错误；
C．花香袭人是花香分子进入鼻子，是分子无规则运动的结果，故C正确；
D．所以物体不论温度高低具有内能，所以雪的内能不为零，故D错误。
故选C。
10．A
【详解】
两块冰来回摩擦时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，冰块的内能增加、温度升高，使冰块熔化了。
A．钻木取火时克服摩擦力做功，机械能转化为内能，木头的内能增加、温度升高，达到木头的着火点，木头会燃烧，是通过做功改变物体的内能，故A符合题意；
B．扬汤止沸是通过热传递改变物体的能，故B不符合题意；
C．滴水成冰是凝固现象，凝固过程中水放热、内能减小，是通过热传递改变物体的内能，故C不符合题意；
D．炙手可热是通过热传递改变物体的内能，故D不符合题意。
故选A。
11．B
【详解】
A．火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢的热值大，故A错误；
B．集中供暖采用热水循环，是利用了水的比热容较大的性质，升高或降低相同的温度，吸热或放热多, 故B正确；
C．在汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能，故C错误；
D．0℃的水变成0℃的冰，温度不变，要放热，所以内能减少, 故D错误。
故选B。
12．D
【详解】
A．人行走时比脚站在草地上时，压力不变，受力面积减小，对草地压强更大，故A错误；
B．惯性是物体的一种属性，惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟速度大小无关，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故B错误；
C．越向下滑，质量不变，高度减小，重力势能越小，故C错误；
D．滑动摩擦力的方向总是和物体相对运动方向相反，人受到滑动摩擦力的方向与运动方向相反，故D正确。
故选D。
13． 引力 间隙 斥力
【详解】
[1]两滴靠近的水珠会自动结合成一滴较大水珠，是因为水分子间存在吸引力，将两水珠吸引在一起，所以这说明分子间存在引力。
[2]气体间分子容易被压缩，是分子间的距离较大，彼此间的作用力较小，所以这说明分子间有间隙。
[3]气体分子被压缩过程，分子间的距离变小，压缩到一定程度，分子间距离足够小，则分子间的作用力表现为斥力，就很难再被压缩，这说明分子间有斥力。
14． 扩散 无规则运动
【详解】
[1][2]我们能够闻到浓重的柴油味，这是一种扩散现象，扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动。
15． 内 机械 10
【详解】
[1][2]热机工作中有吸气、排气冲程无能量转换，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。
[3]热机的一个工作循环有4个冲程，飞轮转动2圈，对外做功1次。若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功的次数为
16． 重力势能 不变
【详解】
[1]从A点摆到C点的过程中，高度先减小后增大，重力势能与高度有关，因此重力势能先减小后增大。
[2]不计空气阻力，只有动能与重力势能间相互转化，机械能守恒，机械能总和保持不变。
17． 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
【详解】
（1）[1]压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是是电动机，因电动机较节能，且环保，不会对空气有污染。
（2）[2]空气发动机是将空气压缩，让其内能增大，从而对外做功，将内能转化为机械能，所以是利用内能做功的。
[3]这个过程与四总冲程汽油机的做功冲程相似，因为做功冲程也是将内能转化为机械能。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（3）[4]A．松开鼓起来的气球，气球飞出去时，气球内的气体对空气有力的作用，反过来，空气对气球也有力的作用，于是气球飞出去了，这说明力的作用是相互的。故A正确；
BC．空气动力的汽车工作时，是被压缩的空气，将其内能转化为机械能，而不是靠燃烧燃料产生能量，故B正确，C错误；
D．空气动力汽车工作时也有能量打损失，譬如克服机械间的摩擦就带走了一部分能量等，故D错误。
故选AB。
（4）[5][6]由上文分析得，空气发动机的优点是体积小、结构简单、节能环保等。
（5）[7]发动机排放的尾气温度低于周围空气的温度，是因为气缸内的气体对外做功，内能减少，温度降低，所以低于周围空气的内能。
18． 减小
【详解】
[1]由图示知，C点的高度低于A点的高度，说明小球沿弧形槽A点静止滚动到C点的过程中，需要克服摩擦做功，有部分机械能转化为内能，所以小球的机械能减小。
[2]在B点，小球相对弧形槽是运动的，运动方向是水平向右的，所以受到摩擦力的作用，其方向是水平向左的；小球还受到竖直向下的重力和竖直向上的槽底的支持力。作图如下：
19． 机械 电 918 6.7
【详解】
（1）[1]混合动力汽车在汽油机提供动力时，内能对外做功，将内能转化为机械能；
[2]当下坡减速滑行过程中，发电机开始工作，将机械能转化为电能。
（2）[3]由公式W＝Fs得该电动汽车匀速行驶时受到的牵引力为
电动汽车在平直公路上匀速行驶，阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，所以
f＝F＝918N
[4]由公式 得汽油释放的总能量
因为Q＝mq，所以需要汽油的质量
20． 甲 = > 见解析
【详解】
（1）[1]由图示知，t=1h时，甲杯中水的温度高于乙杯中水的温度，而两杯水的质量相同，所以甲杯中的水的内能大于乙杯中的水的内能。
[2]两杯中的都是水，物质种类及状态相同，所以两杯水的比热容相等。
（2）[3][4]由图示知，0~1h乙杯中的水降温比1~2h降温更多，所以0~1h放出的热量比1~2h放出的热量多，故
Q1>Q2
21． 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。
答案第1页，共2页
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