苏科版物理九年级上册课课练：第12章 机械能和内能 单元综合测试（含答案）

第十二章　时间:40分钟　分值:100分]
一、选择题(每题3分,共27分)
1.“珍爱生命,远离危险!”学校严禁同学们玩耍极其危险的玩具“牙签弩”(如图所示),用“牙签弩”射出的牙签能穿透易拉罐,这说明射出的牙签具有很大的 (　　)
A.动能 B.重力势能 C.弹性势能 D.惯性
2.将气球皮迅速拉长后,立即贴至额头上,额头感觉到气球皮是热的.下列物体内能的改变方式与气球皮变热相同的是 (　　)
A.冬天用热水泡脚人感觉暖和
B.用手反复弯折铁丝,弯折处发热
C.冬天人们在室外晒太阳感觉暖和
D.医生用冰袋给发烧的病人降温
3.为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点,小明做了如图下实验,将盛有30 ℃冷水的小烧杯放入盛有70 ℃热水的大烧杯中,分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况,绘制成如图所示的图像.下列说法错误的是 (　　)
A.热水和冷水到达同一温度的时间是相同的
B.热水温度下降比冷水温度升高得快
C.热水放出的热量等于冷水吸收的热量
D.热水的质量可能小于冷水的质量
4.小明用煤气灶烧水时,进行了如图下思考,其中正确的是 (　　)
A.煤气燃烧越充分,其热值越大
B.加热过程中水的比热容变大
C.壶内水温度升高的过程中内能增大
D.水沸腾过程中吸收热量,温度不断升高
5.关于温度、内能和热量,下列说法中正确的是 (　　)
A.物体的内能越多,放热一定越多
B.0 ℃的物体的内能为零
C.物体的内能增加,一定要吸收热量
D.晶体熔化时温度不变,其内能一定增加
6.如图所示是内燃机某冲程的工作示意图,如图所示四个事例中能量转化与之相同的是 (　　)
7.如图所示,一木块从斜面上匀速滑下,下列说法中正确的是 (　　)
A.木块只受到重力和斜面的支持力
B.下滑过程中,木块的重力势能转化为动能
C.下滑过程中,木块的重力势能转化为内能
D.下滑过程中,木块的机械能保持不变
8.如图所示,粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面,一小球由A点以速度v沿轨道滚下,经轨道最低点B和另一侧等高点C后到达最高点D.下列关于小球滚动过程的分析中正确的是 (　　)
A.小球在A点的动能和C点的动能相等
B.小球在A点的机械能大于D点的机械能
C.小球从A点到B点的过程中,重力势能减少量等于B点的动能
D.小球从B点到D点的过程中,动能减少量等于D点的重力势能
9.有质量相等的水和煤油各一杯,已知水和煤油的比热容之比为2∶1.若分别对它们加热,当水和煤油升高的温度之比为3∶2时,水和煤油吸收的热量之比为 (　　)
A.2∶1 B.3∶1 C.3∶2 D.3∶4
二、填空题(每空2分,共34分)
10.小明在观察射箭运动员射箭时发现,使同一张弓的形变越大,所需的拉力　　　　,箭射得越远,这说明同一物体的弹性形变越大,其弹性势能越大;在弹性形变相同时,越“硬”的弓射出的箭越远,这说明弓的弹性形变大小　　　　(选填“是”或“不是”)唯一影响弹性势能的因素.
11.一台单缸四冲程内燃机在1 s内完成了100个冲程,则该内燃机在1 s内做了　　　　次功,飞轮的转速为　　　　r/min.
12.如图所示是一款无叶风扇,风扇底座表面有进风口,内置有电动机,正常工作时将空气吸入并压缩进入圆环空腔,再从细缝中高速喷出,气流夹带着周围的空气一起向前流动,导致后方更多的空气流入风扇的出风口,风量往往比进入时增加十几倍.出风口的空气温度
　　　　(选填“高于”“等于”或“低于”)室内的空气温度,原因是释放出来的压缩空气对外做功,内能　　　　.
13.汽车散热器常用水作为冷却剂,这是利用了水的　　　　较大的性质;当汽车散热器散热时,通过　　　　的方式改变了水的内能,此时水箱中水的内能会　　　　(选填“增加”或“减少”).
14.天然气的热值为4.4×107 J/kg,小明烧开一壶水消耗了0.05 kg天然气,完全燃烧这些天然气放出的热量为　　　 　J;水沸腾时壶盖被顶起,这时内能转化为　 　　　能,汽油机的　　　　冲程与此原理相似.
15.在探究水的沸腾实验中,用酒精灯对水进行加热,实验中完全燃烧了5.6 g酒精,则放出了
　　　　J的热量;若这些热量的30%被150 g、25 ℃的水吸收,则水升高的温度是　　　　℃.[已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),酒精的热值为3.0×107 J/kg,环境为标准大气压]
16.在比较不同燃料热值的实验中,小明利用与所示完全相同的两套实验装置,分别在燃烧皿中放入质量相同的燃料甲和燃料乙,点燃后对质量都为100 g和初温都为20 ℃的水加热.燃烧相同时间后,测得用甲加热后水的温度为30 ℃,而另一杯水的温度为24 ℃.此过程中水的内能　　　(选填“增大”或“减小”),用燃料甲加热的水吸收的热量为　　　J,此时　　　　(选填“能”或“不能”)说明燃料甲的热值较大.[水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
　　
三、解答题(共39分)
17.(5分)小明用燃气灶将质量为2 kg、温度为 25 ℃的水加热到100 ℃,则水需要吸收多少热量 该燃气灶的热效率是25%,完全燃烧燃气的质量是20 g,则这种燃气的热值是多大 [c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
18.(8分)一辆正在匀速直线行驶的汽车,所受阻力为1500 N,甲地与乙地相距150 km,已知该汽车在这种情况下每百公里耗油12 L(汽油的热值为4.6×107 J/kg,汽油的密度为0.72 g/cm3),问:
(1)该汽车从甲地到乙地牵引力做多少功
(2)汽车的效率是多少
19.(6分)如图所示,在探究重力势能的大小与哪些因素有关时,为了显示重力势能的大小,甲用橡皮泥代替沙子,乙用海绵代替沙子,该物理研究方法被称为　　　　法,你认为这两种材料中更合适的是　　　　(选填“橡皮泥”或“海绵”),理由是　 .
20.(10分)如图所示,用小球和木块来探究“动能大小与哪些因素有关”。
(1)实验中是通过比较　　　　　　　　　　来比较动能大小的.
(2)本实验研究的动能是指　　　　(填序号).
A.小球在斜面上时的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后木块的动能
(3)比较图甲、乙是为了研究动能大小与　　　　的关系.
(4)如图图丙所示,小赵在实验时,先让质量为m的小球从斜面h高处由静止滚下,撞击放在A处的木块,测出木块被撞击的距离AB为s1,保持木块在位置B不变,让同一小球从斜面h高处由静止滚下,测出木块被二次撞击的距离BC为s2,则可能出现s1　　　　(选填“>”“=”或“<”)s2,你判断的依据是　 　(从能量角度解释).
21.(10分)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10 g,烧杯内的液体质量和初温也相同.
(1)下列说法正确的是　　　　.
A.比较不同液体的比热容,可以选择甲、丙两图
B.比较不同液体的比热容,可以选择乙、丙两图
C.比较不同燃料的热值,可以选择乙、丙两图
D.比较不同燃料的热值,可以选择甲、丙两图
(2)为了研究不同物质的吸热升温现象,利用其中两幅图进行实验,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.
①不同物质吸热的多少是通过　　　　　　　(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的.
②由图丁可以看出,　　　　液体的温度升高得较慢,　　　　(选填“a”或“b”)液体的比热容较大.
③如图果已知b液体的比热容是1.8×103 J/(kg·℃),则a液体的比热容是　　J/(kg·℃).
答案
自我综合评价(二)
1.A
2.B　 气球皮迅速拉长后,立即贴至额头上,额头感觉到气球皮是热的,是通过做功改变物体内能的.A、C、D是通过热传递改变物体内能的;B是通过做功改变铁丝内能的.
3.C　 由图可知,400 s时,热水和冷水到达同一温度40 ℃,所以热水和冷水到达同一温度的时间是相同的,故A正确,不符合题意.
400 s内,热水温度由70 ℃下降到40 ℃,下降了30 ℃,冷水温度由30 ℃上升到40 ℃,上升了10 ℃,则热水温度下降比冷水温度升高得快,故B正确,不符合题意.
热水放出的热量不仅被冷水吸收,还被烧杯及周围空气吸收,故C错误,符合题意.
由题图可知,相同时间内,热水温度降低多,冷水温度升高少,又因为热水放出的热量比冷水吸收的热量多,热水与冷水的比热容相同,因而热水的质量可能小于冷水的质量,也可能等于冷水的质量,还可能大于冷水的质量,故D正确,不符合题意.
4.C　 热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,故A错误;比热容是物质本身的一种属性,与温度变化和吸、放热无关,故B错误;物体温度升高,内能增大,故C正确;水沸腾过程中吸收热量,温度保持不变,故D错误.
5.D
6.A　 根据图示可知,两个气门都关闭,活塞下行,因此该冲程为做功冲程,将内能转化为机械能;图A中试管口塞子喷出时蒸汽的内能转化为塞子的机械能,故A符合题意;图B中搓手取暖是克服摩擦力做功,把机械能转化为内能,故B不符合题意;图C中用力将活塞压下,活塞对筒内空气做功,使筒内空气的内能增大、温度升高,此过程中机械能转化为内能,故C不符合题意;图D钻木取火过程中,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,故D不符合题意.
7.C　 一木块从斜面上匀速滑下时,受到重力、支持力和摩擦力的作用,故A错误;木块匀速下滑过程中,速度不变,所以木块的动能不变,重力势能没有转化为动能,故B错误;下滑过程中,木块的高度降低,重力势能减小,克服摩擦力做功,而动能不变,所以是重力势能转化为内能,故C正确;下滑过程中,动能不变,重力势能减小,所以木块的机械能减小,故D错误.
8.B　 小球在A点和C点的高度是相同的,重力势能相同;由于从A点到C点的过程中克服摩擦力做功,机械能减小,所以小球在C点的机械能小于A点的机械能,则小球在A点的动能大于C点的动能,故A错误;由于克服摩擦力做功,机械能减小,则小球在A点的机械能大于D点的机械能,故B正确;小球从A点到B点的过程中,一部分机械能转化为内能,重力势能减少量不等于B点的动能,故C错误;小球从B点到D点的过程中,部分机械能转化为内能,动能减少量不等于D点的重力势能,故D错误.
9.B
10.越大　不是　 小明在观察射箭运动员射箭时发现,使同一张弓的形变越大,所需的拉力越大,箭射得越远,这说明同一物体的弹性形变越大,其弹性势能越大;在弹性形变相同时,越“硬”的弓射出的箭越远,这说明弓的弹性形变大小不是唯一影响弹性势能的因素.
11.25　3000
12.低于　减小
13.比热容　热传递　增加　 水箱中水吸收了散热器散发的热量.
14.2.2×106　机械　做功　 0.05 kg天然气完全燃烧释放的热量:Q=mq=0.05 kg×4.4×107 J/kg=2.2×106 J;水沸腾时壶盖被顶起,这时蒸汽的内能转化为壶盖的机械能,在汽油机的做功冲程中,高温高压的燃气膨胀做功,将内能转化为机械能.
15.1.68×105　75
(1)完全燃烧5.6 g酒精放出的热量:
Q放=m酒精q=5.6×10-3 kg×3.0×107 J/kg=1.68×105 J.
(2)由题意可得,水吸收的热量:
Q吸=30%Q放=30%×1.68×105 J=5.04×104 J,
根据Q=cmΔt可得,水升高的温度:
Δt===80 ℃,
由于标准大气压下水的沸点为100 ℃,则水升高的温度:Δt'=t-t0=100 ℃-25 ℃=75 ℃.
16.增大　4.2×103　不能
水吸热,温度升高,水的内能增大.燃料点燃后对质量都为100 g和初温都为20 ℃的水加热,则用燃料甲加热的水吸收的热量为Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.1 kg×(30 ℃-20 ℃)=4.2×103 J.比较燃料热值的大小,应比较相同质量的甲、乙两燃料在完全燃烧时放出的热量,而题中只是燃烧相同的时间,无法判断燃料的燃烧情况,故不能比较甲、乙两燃料的热值.
17.6.3×105 J　1.26×108 J/kg
18.(1)因为汽车匀速直线行驶,
所以F=f=1500 N,
则该汽车从甲地到乙地牵引力做功:
W=Fs=1500 N×150000 m=2.25×108 J.
(2)已知该汽车在这种情况下每百公里耗油12 L,则从甲地到乙地行驶150 km,耗油18 L,
即V=18 L=1.8×10-2 m3,
由ρ=知,m=ρ汽油V=0.72×103 kg/m3×1.8×10-2 m3=12.96 kg,
Q放=mq=12.96 kg×4.6×107 J/kg=5.9616×108 J,
汽车的效率:η=×100%=×100%≈37.7%.
19.转换　橡皮泥　橡皮泥的形变不能恢复,便于前后观察比较
20.(1)木块被推动的距离　(2)B　(3)速度
(4)>　小球从A处滚动到B处过程中,克服阻力做功,动能减小
21.(1)A　(2)①加热时间　②b　b　③0.9×103
(1)比较不同液体的比热容,需要用相同热源,加热相等质量的不同液体,所以应选择甲、丙两图.比较不同燃料的热值,需要燃烧等质量的不同燃料,加热等质量的同种液体,所以应选择甲、乙两图.(2)研究不同物质吸热升温现象,是利用相同的热源加热,通过加热时间的长短来反映不同物质吸热的多少.(3)相同时间内b液体温度升高得少.质量相等时,比热容大的物质,吸收相同热量后,温度升高得少.(4)由图像可知,a、b两种液体质量相等,升高相同的温度,b需要的加热时间是a的两倍,可见b需要吸收的热量是a的两倍,则可知b的比热容是a的两倍,故a的比热容为0.9×103 J/(kg·℃).