第十二章 机械能和内能-2022-2023学年苏科版物理九年级全册单元强化练习（有解析）

第十二章机械能和内能
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共9小题，共18.0分）
现在许多商店和宾馆都安装了弹簧门，弹簧门在被推开后能自动关闭．以下有关弹簧门被推开后自行关闭的过程中能量转化的说法，正确的是( )
A. 弹簧的弹性势能转化为门的动能 B. 门的动能转化为弹簧的弹性势能
C. 门的势能转化为弹簧的动能 D. 弹簧的动能转化为门的势能
下列关于内能、热量、温度和做功的说法中不正确的是( )
A. 温度高的物体把温度传给温度低的物体
B. 某铁块温度降低，内能一定减小
C. 物体吸热，温度不一定升高
D. 一个物体温度升高，可能是外界对物体做了功
如图所示，甲、乙是两个完全相同的网球．在同一高度以大小相等的速度，同时将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，两球在地面上反复弹跳．不计空气阻力，与地面碰撞时不计能量损失．则下列说法正确的是( )
A. 撞击地面时，乙球的最大形变大于甲球
B. 抛出时刻，甲球的机械能大于乙球
C. 反弹后，甲球到达的最大高度大于乙球
D. 两球在到达地面瞬间的最大速度相同
原长为的橡皮筋一端固定在点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从点释放，钢球运动到点后开始向上返回，、两点间距离为，如图所示．则能反映钢球从点运动到点的过程中，其动能随运动距离变化的关系图像可能是 ( )
A. B.
C. D.
下列有关机械能及其转化的说法正确的是( )
A. 弯弓射箭，箭的动能转化为弓的弹性势能
B. 拦河大坝使上游的水位升高，提高了水的重力势能
C. 蹦床运动员从高处落下，其动能转化为重力势能
D. 人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小，动能增大
如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，拿到酒精灯上加热使水沸腾起来，水蒸气会把木塞顶出去．对于该过程，从能量转化和转移的角度可用下面三句话来概括：水和水蒸气吸热，内能增加；酒精燃烧，酒精的化学能转化成内能，传给水和水蒸气；水蒸气对木塞做功，内能转化为木塞的机械能．以上三句话正确的顺序是( )
A. B. C. D.
如图所示是汽油机工作循环中的一个冲程，下列说法正确的是( )
A. 该冲程是汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能
B. 该冲程是汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能
C. 该汽油机工作时冒黑烟，说明汽油燃烧不充分，其热值变小
D. 该汽油机的效率越高，在做相同功的情况下消耗的能量越多
如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，甲球下落过程中经过、两点，忽略空气阻力，下列说法正确的是 ( )
A. 着地瞬间，两球的动能相等
B. 甲球在点和点的机械能相等
C. 释放瞬间，两球的重力势能相等
D. 从释放到着地，两球所受重力做的功相等
如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧．下列说法正确的是( )
A. 迅速向上抽活塞，硝化棉也能燃烧
B. 通过此实验可以验证热传递能改变物体的内能
C. 硝化棉燃烧，是因为活塞与玻璃筒壁摩擦生热使空气的温度升高
D. 硝化棉燃烧，是因为下压活塞的过程中，机械能转化为内能，使筒内空气的温度升高
二、填空题（本大题共5小题，共10.0分）
如图甲所示装置，在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒内滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后揿动电火花发生器的按钮，随着“呼”的一声响，看到盒盖 ，在此过程中，酒精燃烧后的燃气的 能转化为塞子的 能．图 填“乙”或“丙”中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的．如果该汽油机飞轮转速是，则它每秒钟对外做功 次．
如图所示，某单缸四冲程汽油机正处于 冲程，此冲程将 能转化为 能，接下来它应该处于 冲程．若汽油机内对外做功次，则汽油机的转速为 ．
学习过燃料的热值后，小明自己设计实验来“探究酒精和碎纸片的热值大小”，实验装置如图所示，图中器件安装时的顺序应该是由 上而下下而上；实验中通过 加热的时间温度计升高的温度来比较燃料燃烧放出的热量．最后他以水吸收的热量来计算燃料的热值．计算出的热值比燃料的实际热值要 大相等小．
如图所示，是加热烤肠的情景，增加烤肠内能的方法是 ；为了让烤肠不致被烤焦且均匀受热，店主将烤肠放在石子上烤而不直接放在铁锅内烤，是因为石头的比热容比铁 ．
汽油机是热机的一种．汽油机工作时，汽油在汽缸内燃烧时将 能转化为 能．如图是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在 冲程．某单缸四冲程汽油机在内完成了个循环，则该汽油机工作时飞轮的转速为 ．
三、实验探究题（本大题共1小题，共6.0分）
利用如图装置进行“探究动能大小的影响因素”实验．用两根细绳将小球悬挂起来，拉起小球，当细绳与竖直方向成角后松手，小球撞击水平木板上的木块，记下木块移动的距离改变角度的大小，重复实验．
利用如图所示两根细绳悬挂小球，而不用一根细绳，其好处是__________________．
本实验探究的问题是物体的动能大小与_________的关系．
利用上述实验，同时还可以探究的问题是____________________________________．
实验后，同学们联想到在交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大，于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据见表．
实验序号 小球的质量 小球释放点的高度 木块被撞后运动的距离
为了探究“超载”隐患时，应选择_________序号的实验进行比较．
分析表格中对应的数据可知：_________对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重．
四、计算题（本大题共2小题，共16.0分）
我国南海海底蕴藏着一种神秘的冰晶体可燃冰，它具有热值大、储量多、能直接点燃等特点．“可燃冰”在常温常压下可释放出的天然气，“可燃冰”完全燃烧后只剩下二氧化碳和水，几乎不会造成任何污染．已知，
若有的“可燃冰”产生的天然气完全燃烧能放出多少热量？
的“可燃冰”产生的天然气放出的热量被水吸收，可使多少质量的水从升高到？保留一位小数
氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是世纪最理想的能源．
质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？若这些热量全部被质量为、温度为的水吸收，则水升高的温度是多少？
某氢能源公交车以的恒定功率匀速行驶，若的氢燃料完全燃烧获得的热量和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间？
五、综合题（本大题共1小题，共10.0分）
实验测得某物质熔化时温度随时间变化的图像如图所示．已知该物质在液态下的比热容，设物质从热源吸热的功率恒定不变．根据图像解答下列问题：
该物质在第时的内能_________填“大于”“等于”或“小于”第时的内能．
求该物质在第内吸收的热量．
求该物质在固态下的比热容．
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：被推开的弹簧门自行关闭过程中，弹簧恢复原状，弹性势能转化为门的动能．
2.【答案】
【解析】略
3.【答案】
【解析】解：甲、乙两个网球完全相同，即两球的质量相等，在同一水平面上以大小相等的速度抛出，说明抛出时小球具有的动能和重力势能都相同，则此时两小球的机械能相同；撞击地面并达到最大形变时，动能和重力势能全部转化为弹性势能，此时弹性势能相同，且两球完全相同，所以两球的最大形变相同；反弹到最高点时，甲、乙的机械能相同，且动能都为，故甲、乙两球的重力势能相同，高度也相同；同时将甲球竖直向上抛出、将乙球竖直向下抛出，无论小球的运动方向如何，在落地瞬间小球的重力势能全部转化为动能，由于运动中不计空气阻力，因此没有能量损失，在落地瞬间两个小球的动能一样大，且两球的质量相同，故两球的速度相同．
4.【答案】
【解析】略
5.【答案】
【解析】 解：弯弓射箭是将弓的弹性势能转化为箭的动能；拦河大坝使上游的水位升高，增加了水的重力势能；蹦床运动员从高处落下，其重力势能转化为动能；人造卫星从近地点飞向远地点时，速度减小，相对高度增加，则动能减小，势能增大．
6.【答案】
【解析】解：酒精燃烧，酒精的化学能转化成内能，传给水和水蒸气，水和水蒸气吸热，内能增加，水蒸气对木塞做功，内能转化为木塞的机械能．
7.【答案】
【解析】解：图中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，将内能转化为机械能；热值是燃料的一种特性，与它是否完全燃烧没有关系；热机效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的能量即燃料越少．
8.【答案】
【解析】解：两球从相同高度静止释放，忽略空气阻力，同时落地，即速度相等，但质量不同，故着地瞬间两球的动能不相等；释放瞬间，两球的质量不同，重力势能不相等；由知两球下落过程中克服重力做的功不相等．
9.【答案】
【解析】略
10.【答案】飞出
内
机械
乙

【解析】解：电火花打火时，酒精气体燃烧膨胀做功，将内能转化为盒盖的机械 能，可看到盒盖飞出；图乙中的气门都关闭，活塞向下运行，汽缸容积增大，且上端的火花塞发出电火花，是做功冲程，将内能转化为机械能；图丙中的气门都关闭，活塞向上运行，汽缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；飞轮转速是，即每秒钟转，因为汽油机在一个工作循环中，飞轮转动两圈，对外做功一次，则每秒做功的次数为次．
11.【答案】压缩
机械
内
做功

【解析】略
12.【答案】下而上
温度计升高的温度
小

【解析】略
13.【答案】热传递
大

【解析】解：增加烤肠内能的方法是热传递；将烤肠放在石子上烤而不直接放在铁锅内烤，是因为石头的比热容比铁大，吸收相同的热量，石头升高的温度少．
14.【答案】化学
内
做功

【解析】略
15.【答案】便于控制小球撞击的方向 速度 重力势能与高度的关系 、 速度
【解析】解：图中用两根细绳控制摆球，能使摆球在同一平面内摆动，便于控制小球的撞击方向．增大小球与竖直方向角度的大小，小球撞击木块的速度增大，木块移动的距离变大，说明小球的动能变大，从而说明动能大小与速度大小有关．摆球的角度发生变化，它的高度也发生变化，还可探究物体重力势能大小与高度的关系．研究超载隐患时，应控制小球释放点的高度相同而质量不同．
16.【答案】解：的“可燃冰”相当于天然气的体积 ， ，．
【解析】见答案
17.【答案】的氢燃料完全燃烧放出的热量 ；
水吸收的热量 ，
由得水升高温度

公交车所做的功 ， ，
由得，公交车行驶时间：

【解析】略
18.【答案】 小于
【解析】解：该物质在熔化过程中不断吸热、内能增大，故第具有的内能小于第时的内能．第， 物质从热源吸热的功率恒定不变，在相同时间内物质吸收的热量相同，在内，，固态下的比热容．
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