【北师大版物理（2024）九年级全册同步练习】第十章机械能 内能及其转化综合题（含答案）

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【北师大版物理（2024）九年级全册同步练习】第十章机械能。内能及其转化综合题
一、单选题
1．2024年4月26日，神舟十八载人飞船与空间站天和核心舱成功对接，“太空之吻”再现苍穹。下列说法正确的是（　　）
A．飞船加速升空时，飞船的动能减小，重力势能增大
B．飞船与空间站成功对接后，飞船相对空间站是运动的
C．航天员在空间站内没有惯性
D．飞船在太空中的运动状态每时每刻都发生改变
2．用水银温度计测量热水温度时，温度计内水银液面慢慢升高，在“水银液面升高”的过程中，有关温度计内水银的物理量不变的是（　　）
A．内能 B．体积 C．密度 D．比热容
3．下列数据最接近实际的是（　　）
A．手机电池电压约3.7V
B．我国家庭电路的电压是36V
C．台灯工作的电流约为1A
D．经过技术改进，汽车发动机的热机效率可达100%
4．如图是四冲程内燃机的一个冲程示意图，下列说法正确的是（　　）
A．表示排气冲程，活塞在汽缸内向下运动
B．表示吸气冲程，汽油机和装油机在该冲程中吸入的气体相同
C．表示吸气冲程，依靠飞轮等部件的惯性完成
D．表示排气冲程，该冲程两个气门都要打开，便于气体流通
5．小明在做完“压缩点火”实验后，将桶盖拧开，用手甩一甩小桶，将桶中废气甩出，这个过程与四冲程汽油机相似的冲程是（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
6．已知某物体只受到一对平衡力的作用，则下列判断正确的是（　　）
A．若物体的机械能保持不变，则该物体的重力势能可能增大
B．若物体的动能保持不变，则该物体的机械能一定保持不变
C．若撤去其中的一个力，则物体的机械能可能减小
D．若同时撤去物体受到的两个力，则物体的机械能一定保持不变
二、填空题
7．汽车发动机常用水来做冷却剂，这是利用了水的　 　大的特性，在发动机工作一段时间后，水箱中水的内能会增加，这是通过　 　方式来改变内能的。
8．如图是某球员传球时足球的一段运动轨迹，其中A点的重力势能　 　填“大于”“小于”或“等于”)B点的重力势能。若不计空气阻力，足球在上升的过程中，动能转化为　 　能，当足球运动至最高点时，动能　 　(填“为零”或“不为零”)
9．小华家新买了一台电热水壶，铭牌上标明“220V1000W”，水壶中加入1L水，水深 10cm， 水对壶底的压强为　 　Pa；在标准大气压下，正常工作 6min，将水从25℃加热至沸腾， 水吸收的热量为　 　J，消耗电能　 　J。（1L=1dm3， 水=1.0×103 kg/m3，c水=4.2×103J／(kg·℃)，g=10N/kg）
10．右图所示是某种内燃机某一冲程的示意图，由图可知：
（1）这种内燃机是 　 　 机；
（2）它表示的是 　 　 冲程；
（3）在这个冲程中 　 　 能转化为 　 　 能；
（4）完成这一冲程，曲轴和飞轮转 　 　 圈；
（5）仔细观察其铭牌，可看见“1800r/min“字样，则它正常工作时，1秒钟对外做功　 　 次，　 　 个冲程．
11．举世瞩目的第24届北京冬奥会落幕，中国队以九金四银两铜完美收官。
（1）北京冬奥会圣火利用凹面镜点燃，如图甲所示，圣火采集过程中利用凹面镜对光具有　 　（选填“会聚”、“发散”或“色散”）的作用；
（2）冰壶运动员需要用冰刷进行刷冰，如图乙所示，刷冰过程中是通过　 　方式增加冰面的内能，使冰　 　（填物态变化名称），达到减小冰壶和冰面摩擦的目的；
（3）北京冬奥会首次采用了最先进的二氧化碳制冷技术。地下制冷管道内的液态二氧化碳　 　（选填“吸收”或“放出”）热量变成气态，使地面温度降至零下十几摄氏度；再往地面上浇水，水结为冰，体积　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”），已知ρ水>ρ冰；
（4）北京冬奥会上亮相了一种可爱的创可贴体温计，如图丙所示。这是一款目前最小、最精准的自动测量并上报体温的可穿戴式智能测温设备，测温精度可达0.05℃，大小如创可贴一般。该创可贴体温计充满电的时间是3h，充电电压和电流分别为5V、1A，它充满电后储存　 　的电能。
12．某地强风的风速约为 ， 空气密度 (即体积为 的空气质量为 )， 如果把通过横截面积为 的风能全部转化为电能， 则利用上述物理量计算电功率的公式 　 　， 产生的电功率的大小约为　 　。
三、实验探究题
13．如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同。
（1）比较不同燃料的热值，应选择　 　两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择　 　两图进行实验；
（2）若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表：
燃料 加热前液体温/℃ 燃料燃尽时液体温/℃ 燃料的热值/（J/kg）
1 15 35 2.4×106
2 15 25
根据表中数据计算：完全燃烧10g燃料1放出的热量为　 　J；燃料2的热值为　 　J/kg；
（3）通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏　 　（选填“大”或“小”），你认为出现这种情况的主要原因是燃料无法完全　 　。
四、计算题
14． 如图所示是一种电热水龙头和它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝，R2 =55Ω，温水挡的电功率是2.2kW。求：
（1）当流出水为温水时，接入电阻的值；
（2）当流出水为热水时，热水挡的电功率；
（3）若该水龙头1min能放出约1kg的温水，效率为84%，则温水升高的温度。
15．质量相等、初温相同的水和某种液体，用两个相同的电加热器分别给它们加热，每隔一分钟分别记录一次水和某种液体的温度，测得的数据如下表：
项目 水 某种液体
时间/min 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5
温度/℃ 15 16 17 18 19 20 15 17 19 21 23 25
(1)请根据测得的数据求出该液体的比热容；（c水=4.2×103J/（kg·℃））
(2)要使100g该液体温度从15℃升高到35℃，需要吸收多少热量？
16．如图是我国西部某地区风力发电的外景，该地区空气密度为1.3kg/m3，一台风车的轮叶转动时，可以形成面积为100m3的圆面。下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量。
平均风速（m/s） 5 10 15 20 25 30
1s内获得的能量（×104J） 4 8 12 16 20 24
（1）若某时间内风速为10m/s，一台风车工作1h所产生的电能供10只“220V100W”的灯泡正常工作8h，求这台风车发电的效率；
（2）若此地年平均风速为15m/s，100台这样的风车一年（工作时间按4000h计算）获得的风能相当于完全燃烧多少千克煤（煤的热值为3×107J/kg）；
（3）若风速为10m/s，则1min内有多少千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面？
五、作图题
17．用细线悬挂的小球从图中最高位置A由静止释放（忽略空气阻力及挂钩处的摩擦力）后会不停摆动，已知小球在最高点的势能为，请在图中画出小球从最高点A处下降到最低点B处的小球的机械能的变化图象。
六、综合题
18．如图所示，汽车中应用了许多物理知识，请你运用所学的物理知识解答下列问题：
（1）汽车发动机是用水作冷却剂的，这是利用了水的　 　 的性质；
（2）油机是汽车的“心脏”，汽油机的　 　冲程是将机械能转化为内能；
（3）小轿车前方的挡风玻璃是倾斜的，目的是为了使车内物体所成的　 　 像（选填“实”或“虚”）位于玻璃的上方，避免司机产生错觉.
19．桌子上有A、B、C、D四个质量均为0.1kg的实心铁块。小明用红外成像测温仪拍摄铁块的温度如图1所示（四个铁块未按顺序排列）。接着他在A铁块上放上冰块，在B铁块喷上温度为19.2℃的乙醇消毒液，用手快速摩擦D铁块，再用红外成像测温仪拍得画面如图2所示（冰块未画出）。铁的比热容为。
（1）相比放冰块之前，铁块A的内能　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）图2中，哪块铁块是D铁块？请你在该铁块中标上“D”；　 　
（3）喷在B铁块上的乙醇消毒液发生了哪种物态变化？　 　；该物态变化过程要　 　（选填“吸热”或“放热”）；
（4）由图1到图2，左边第一块铁块放出的热量为　 　J。
20．阅读以下材料，回答问题：
混合动力型汽车
利用两种或两种以上能源的汽车称为混合动力型汽车，通常指的是利用汽油和电池发动的车．该类型汽车，一般有一台质量较小且较为经济的汽油发动机与电动机，汽油发动机可以满足大多数情况下行驶的需要，当需要更多的动力时，可以再由电动机提供，电动机由能重复充电的蓄电池供电．
有一种类型的混合动力型汽车，称为“并联混合动力型汽车”（如图），该车的汽车发动机和电动机通过同一个变速器与车轮相连，何时使用汽油发动机、何时使用电动机、何时两者同时使用，均由内置电脑控制．这类汽车除了油箱里的汽油之外，不再需要外界其他能源，与电动汽车不同，你不需要将混合动力型汽车的蓄电池接到电源插座上去充电．普通汽车在制动时，汽车的动能全部转化为内能，混合动力型汽车在制动时，电动机作为发动机使用，把汽车的一部分动能转化为电能，实现了对电池的充电
（1）混合动力型汽车与普通汽车相比，具有哪些优点（写出两点）　 　
（2）并联混合动力型汽车在水平面上制动时，汽车的动能转化为　 　 和　 　 ．
（3）并联混合动力型汽车以速度v行驶，若汽油发动机与电动机同时提供动力，其功率分别为P1、P2，此时该车的牵引力F=　 　
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】机械能及其转化；力的作用效果；惯性及其现象；参照物及其选择
2．【答案】D
【知识点】密度及其特性；内能的概念；比热容
3．【答案】A
【知识点】热机的效率；电流的大小；电压和电压的单位换算
4．【答案】C
【知识点】热机的四个冲程
5．【答案】D
【知识点】热机的四个冲程
6．【答案】C
【知识点】机械能及其转化；二力平衡的条件及其应用
7．【答案】比热容；热传递
【知识点】热传递改变物体内能；比热容
8．【答案】小于；重力势能；不为零
【知识点】势能大小的比较；动能和势能的大小变化；动能的影响因素
9．【答案】1000；3.15×105；3.6×105
【知识点】热量的计算；液体压强计算公式的应用；电功的计算
10．【答案】（1）柴油
（2）压缩
（3）机械；内
（4）半
（5）15；60
【知识点】热机的四个冲程
11．【答案】会聚；做功；熔化；吸收；变大；5.4×104J
【知识点】物质的三态；凝固与凝固放热特点；密度公式及其应用；做功改变物体内能；电功的计算
12．【答案】；
【知识点】功率的计算；势能的影响因素；功的计算及应用
13．【答案】甲、乙；甲、丙；2.4×104；1.2×106；小；燃烧
【知识点】燃料的热值
14．【答案】（1）解：由可得，流出水为温水时接入电阻的值
（2）解：由图可知，当扇形开关S接1、2时，只有R1工作，电阻较大，根据可知此时为温水挡，由上述可知R2 =22Ω；当扇形开关S接3、2时，R1、R2并联，电阻较小，根据可知此时为热水挡，此时电路的电阻为
则热水挡的电功率
（3）解：当流出水为温水时，由可得，该水龙头1min消耗的电能
W=P温水t=2200W×60s=1.32×105J
由题意可知，效率为84%，水吸收的热量
Q吸=ηW=84%×1.32×105J=1.1088×105J
温水升高的温度
【知识点】热量的计算；热机的效率；电阻的并联；电功率的计算
15．【答案】(1)；(2)
【知识点】比热容
16．【答案】（1）解：由表中数据可知，当风速为10m/s时，每秒获得的能量为8×104J，1h风车获得的能量
10只灯泡的总功率
答：这台风车发电的效率是10%；
（2）解：当风速为15m/s时，每秒获得的能量为12×104J，100台风车一年获得的能量
答：若此地年平均风速为15m/s，100台这样的风车一年（工作时间按40000h计算）获得的风能相当于完全燃烧5.76×106千克煤；
（3）解：当风速为10m/s时，流过风车的空气质量为
答：若风速为10m/s，则1min内有78000千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面
【知识点】热量的计算；燃料的热值；机械效率的计算
17．【答案】
【知识点】机械能及其转化
18．【答案】（1）比热容大
（2）压缩
（3）虚
【知识点】比热容；热机的四个冲程；平面镜成像的原理、特点
19．【答案】变小； ；汽化；吸热；92
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；做功改变物体内能；比热容
20．【答案】（1）节约汽油、行驶费用低
（2）内能；电能
（3）
【知识点】功率计算公式的应用；机械能及其转化
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