九上物理期中复习 第12章《机械能和内能》 填空题30题（江苏专用）
一、探究动能大小与速度的关系 探究重力势能大小与高度的关系
1．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图所示，一小木桌放在盆中的沙子上，同一木块从小桌正上方的不同高度，由静止自由落下。下落过程中，木块的 能转化为 能。该实验通过 反映物体重力势能大小，利用该装置 （选填“可以”、“不可以”）探究物体动能与速度的关系。
【答案】 重力势 动 小木桌陷入沙子中的深度 可以
【详解】[1][2]下落过程中，木块的质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能。
[3]根据转换法可知，该实验通过小木桌陷入沙子中的深度来反映物体重力势能大小。
[4]实验中通过改变木块下落的高度能改变速度的大小，所以利用该装置可以探究物体动能与速度的关系。
2．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）如图所示，在探究“物体动能大小与哪些因素有关”时，让两个不同体积的小铁球分别从同一斜面的相同高度由静止释放，撞击水平木板上同一位置的同一木块。
（1）本实验探究的是 （小铁球/木块/木板）的动能与 的关系，实验中是通过观察 来比较动能大小的；
（2）实验中若使用的木块质量较大，为保证较好的实验效果，方法有多种，请说出你的一种方法： 。
【答案】 小铁球 质量 木块移动的距离 提高铁球的释放高度
【详解】（1）[1][2]由题意可知，让两个不同体积的小铁球分别从同一斜面的相同高度由静止释放，撞击水平木板上同一位置的同一木块；小铁球的初速度相同，小铁球的质量不同，小铁球推动木块移动的距离越大，则说明小铁球动能越大，故本实验探究的是小铁球的动能与质量的关系。
[3]实验中通过小铁球推动木块移动的距离来反映动能的大小，这是转换法的应用。
（2）[4]实验中若使用的木块质量较大，小车撞击木块时，木块移动的距离较小，实验现象不明显；为使实验有较明显的现象，可以通过增大小车在斜面上的高度来增大小车的速度，从而增大小车的动能，增大对木块做功的多少，增大木块在水平面上滑行的距离；也可以通过减小接触面粗糙程度的方法来减小摩擦力，使木块在水平面上滑行距离增大。
二、物体运动过程中各种机械能的变化情况
3．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）将一只乒乓球从某一高度静止释放，落地反弹后距地面最大高度为h1（如图甲），再将这只乒乓球放入装有部分水的半截矿泉水瓶中，从相同高度静止释放，整体落到同一地面后乒乓球反弹得高度为h2（如图乙），甲图中，乒乓球从A到B的过程中，机械能将 （增大/不变/减小），两次活动中h2大于h1的根本原因是水的 能转化为乒乓球的 能。
【答案】 减小 重力势 重力势
【详解】[1]小球从A到B过程中，一部分机械能转化为小球的内能，则机械能减小。
[2][3]矿泉水瓶中的水在落地过程中，重力势能会转化为动能，最后会有部分动能转化为乒乓球的重力势能，因此两次活动中h2大于h1。
4．（23-24九年级上·江苏常州·期中）如图甲，嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球；其着陆过程的部分轨迹简化为图乙所示，其中A、C两点高度相同。AB段，返回器的动能 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；BC段，返回器的动能增加量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减小量；AC段，返回器的机械能 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】 变小 小于 变小
【详解】[1]AB段，返回器的高度变大，重力势能变大，动能转化为重力势能，故动能变小。
[2]BC段，返回器的高度变小，重力势能变小，因为有空气阻力，重力势能转化为动能和内能，故动能增加量小于重力势能的减小量。
[3]AC段，由于返回器克服空气阻力做功，部分机械能转化为内能，机械能变小。
5．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图所示，小球在无摩擦轨道的A点由静止开始滚下（忽略空气阻力）。经过B点和C点时，小球的动能、重力势能如表所示。已知A和E、B和D、C和G分别等高，则：
位置 动能/J 重力势能/J
B 2 4
C 6 0
（1）小球从A点到C点的运动过程中，小球的 能转化为 能；
（2）经过D点时，小球的动能为 J；
（3）小球能否运动到G点？答： （选填“能”或“不能”）。若能，请判断：小球在该点的机械能为 J。若不能，小球运动到右边的最高点在哪里 。（选填“D处”、“E处”、“F处”、“DE之间”或“EF之间”）。
【答案】 重力势 动 2 不能 6 E处
【详解】（1）[1][2]小球从A点到C点的运动过程中，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。
（2）[3]轨道没有摩擦，忽略空气阻力，小球的机械能守恒，B和D高度相等，重力势能相等，B位置的重力势能是4J，D点的重力势能是4J，B和D点的机械能相等，D点的动能与B点的动能也相等，为2J。
（3）[4][5][6]小球在A点只有重力势能，小球的机械能守恒，A点的机械能是6J，A和E高度相等，重力势能相等，所以小球在E点动能为零，速度为零，E点的机械能是6J，则小球运动的最高点是E点，不能向上运动到F点，所以不能运动到G点。
6．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）蹦极是一种勇敢者的游戏。如图中a点是弹性绳自然下垂时绳末端的位置，c点是游戏者系着弹性绳跳下去后所能到达的最低点。当游戏者从高台向a点下落的过程中（忽略空气阻力），其重力势能逐渐转化为 能，游戏者从a点到c点的过程中，弹性绳具有的弹性势能逐渐 ；到达c点时游戏者 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态。
【答案】 动 增大 不是
【详解】[1]当游戏者从高台向a点下落的过程中，他的质量不变，高度变小，重力势能变小；他的速度增大，动能增大；其重力势能逐渐转化为动能。
[2]游戏者从a点到c点的过程中，弹性绳的形变程度越来越大，具有的弹性势能逐渐增大。
[3]c点是游戏者系着弹性绳跳下去后所能到达的最低点，此时游戏者受到的拉力大于重力，所以到达c点时，游戏者不是处于平衡状态。
7．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）如图所示，让小球从A点静止释放，小球从A点向B点摆动的过程中，小球受到的重力对小球 功，细绳对小球的拉力 功（选填“做”或“不做”），小球在 点的速度大（选填“A”或“B”）。
【答案】 做 不做 B
【详解】[1]小球从A点向B点摆动的过程中，小球的高度降低，在重力的作用下沿重力的方向移动了距离，所以小球受到的重力对小球做了功。
[2] 细绳对小球的拉力方向与小球的运动方向垂直，小球没有在拉力的方向上移动距离，故细绳对小球的拉力没有做功。
[3]小球从A向B点运动过程中，高度逐渐减小，重力势能减小，其重力势能转化为动能，所以在B点时动能最大，速度最大。
8．（23-24九年级上·江苏南京·期中）如图所示，小球以某速度从M点开始沿粗糙轨道MOP运动，经P点离开轨道，上升至最高点N，又下落经过Q点。N位于P、Q之间，O、P、Q处在同一水平高度。不计空气阻力，小球经过O、P两点时动能 （选填“相等”或“不等”），小球到达的最高点N （选填“可能”或“不可能”）高于M点，小球经过N点时的机械能 （选填“大于”或“等于”或“小于”）经过Q点时的机械能。
【答案】 不等 可能 等于
【详解】[1]由于球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动，在轨道上运动过程中，要克服摩擦阻力做功，有部分机械能转化为其他形式的能，因此球到达P点的机械能一定小于在O点的机械能，O、P处在同一水平高度，球的重力势能相等，则球在P点的动能一定小于在O点动能。
[2][3]球在轨道上运动过程中，要克服摩擦阻力做功，有部分机械能转化为其他形式的能，球在N点的机械能一定小于在M点的机械能，但由于球在M、N点的动能大小不确定，因此球在M、N两点的重力势能大小也不确定，即N点重力势能有可能比M点重力势能大，则最高点N与M点对比，N点可能M高，忽略空气阻力，球从N点到Q点机械能守恒，因此球在N点的机械能等于Q点的机械能。
9．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）如图是皮球落地后弹跳过程中的轨迹。从 现象可以判断皮球的机械能是不断减少的。A、B是同一高度的两点，则球在A点时的重力势能 在B点时的重力势能：球在A点时的动能 在B点时的动能（前两空均选填“>”“<”或“=”）。皮球处于C点时 （选填“有”或“没有”）机械能。
【答案】 皮球弹跳的高度不断减小 = ﹥ 有
【详解】[1]由图可知，是通过皮球弹跳的高度不断减小的现象判断皮球的机械能是不断减少的。
[2]皮球在A点的高度和B点的高度相等，质量也没变，根据重力势能的影响因素可知：皮球在A、B两点时的重力势能相等。
[3][4] 由图知，皮球弹跳的高度越来越低，这说明皮球在运动过程中受到阻力的作用，其机械能逐渐减小，则A位置的机械能大于B位置时的机械能，因机械能等于动能与势能的总和，且在A、B两位置的重力势能相等，所以皮球在A位置的动能大于B位置的动能。皮球处于C点，具有动能，所以有机械能。
三、计算物体温度变化时的吸放热
10．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）在“探究不同物质吸热升温的现象”时，分别用相同的装置加热质量相等的水和某种液体，两种液体的温度随时间的变化关系如图所示。分析图像可知： （选填“A”或“B”）物质为水，A、B 两种液体的比热容之比为 。
【答案】 A 9:4
【详解】[1]由图像知，3min内A升温10摄氏度，则1min内A升温摄氏度，4min内B升温30摄氏度，1min内B升温摄氏度，在相同的时间1min内，吸收相同热量，A升温比B慢，A的比热容较大，所以A是水。
[2]据Q吸=cm t知，A、B两种液体的比热容之比
11．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）用两个相同的“热得快”，分别给质量均为100g、初温相同的甲、乙两种液体同时加热，两种液体的温度随时间变化关系图象如图。若乙液体是水，则甲的比热容为 J/(kg·℃)，10~20min内甲液体吸收热量 J。[已知c水=4.2×10 3J/(kg·℃)]
【答案】 2.1×103 1.26×104
【详解】[1]两个加热器相同、加热时间相等时，两种液体吸收的热量相等。升高相同的温度，甲加热的时间是10min，乙加热的时间是20min，由公式Q吸=cmΔt可得
c乙mΔt=2c甲mΔt
即
[2]因为加热器相同，因此在相同时间内甲液体吸收的热量相同，即10~20min内甲液体吸收热量等于0~10min内甲液体吸收热量
Q吸=c甲m甲(t-t0)=2.1×103J/(kg·℃)×0.1kg×(60℃-0℃)=1.26×104J
12．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）小明对500g冰加热使冰熔化成水直到沸腾，根据实验记录的数据，绘制成如图所示的温度随时间变化的图像，分析图像发现，AB段比CD段升温快，其原因是 。图像中，物体在B点时具有的内能 （大于/小于/等于）在C点时的内能，第2~8分钟物体吸收的热量为 J。
【答案】 冰的比热容比水的小 小于 1.26×105
【详解】[1]由Q＝cmΔt可知，在AB段和CD段，吸收相同的热量时（加热相同时间时），温度变化不同，说明冰和水的比热容不同，由于冰的比热容比水小，所以AB段比CD段升温快。
[2]BC段是冰的熔化过程，此时吸收热量，但温度不变，所以物体在B点时具有的内能小于在C点时的内能。
[3]第2～8min是第0～2min加热时间的3倍，则第2～8min吸收的热量也是第0～2min吸收的热量的3倍；冰的质量
m＝500g＝0.5kg第0～2min吸收的热量：
Q吸＝c冰m(t－t0)＝2.1×103J/(kg·℃)×0.5kg×[0℃－(－40℃)]＝4.2×104J第2～8min吸收的热量
Q′吸＝3Q吸＝3×4.2×104J＝1.26×105J
13．（23-24九年级上·江苏南京·期中）如图所示是2kg冰熔化时温度随时间变化的图像，设相同时间内物质吸收的热量相同，整个过程不考虑水的汽化，甲、乙两图中符合冰熔化规律的是图 （选填“甲”或“乙”）。已知冰的比热容是，水的比热容是，根据图像，可以得出第2-5min冰熔化过程吸收了 J的热量（不考虑散热）。
【答案】 乙 /63000
【详解】[1]图甲中相同时间内，水和冰温度变化量也相同；图乙中相同时间内，水的温度变化量小于甲。水和冰质量相同，吸收的热量相同，水的比热容大于冰，所以水的温度变化量小于冰，故图乙正确。
[3]冰在2min内吸收的热量
所以得出每分钟吸收的热量
相同时间内物质吸收的热量相同，第2-5min冰熔化经历了3min，吸收的热量为
14．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）小红完成水的凝固实验后，描绘出温度随时间变化的图像.实验时，水的质量为0.5kg，相同时间内水和冰放出的热量相同，则AB段水放出的热量为 J，CD段冰放出的热量为 J，冰的比热容为 J/(kg·℃)。【c水=4.2×103J/(kg·℃)】
【答案】
【详解】[1]AB段水的温度变化为Δt水=10℃，AB段水放出的热量为
Q放=c水mΔt水=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×10℃=2.1×104J
[2]AB段和CD段时间相同，放出的热量相等，故CD段冰放出的热量为2.1×104J。
[3]CD段冰的温度变化为Δt冰=20℃，冰的比热容为
15．（23-24九年级上·江苏南京·期中）如图是100g冰块温度随加热时间变化的图像，整个过程不考虑水的汽化，假设相同时间内物体吸收的热量相等。由图像可知：
（1）AB段比CD段 快，可以说明冰比水的比热容小；
（2）该物体在B点时的内能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在C点时的内能；
（3）BC阶段物体共吸收了 J的热量。［］
【答案】 温度升高 小于
【详解】（1）[1]由图可看出，AB段比CD段图像更陡，即AB段比CD段温度升高得快，则质量的冰和水相比，相同时间内，吸收相同热量温度变化较大，说明冰比水的比热容小。
（2）[2]冰在熔化过程中要吸收热量，所以该物体在B点时的内能小于在C点时的内能。
（3）[3]AB段冰吸收的热量为
AB段历时5min，BC段历时15min，假设相同时间内物体吸收的热量相等，则BC阶段物体吸收热量为
四、热值的概念、单位和物理意义
16．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）汽车已经进入我国普通家庭，汽车的燃料大都是汽油，这是由于汽油的 大；汽车发动机工作时会产生大量的热量，为了保持发动机温度不至太高一般都采用多种方式进行冷却散热。其中采用水冷却是因为水的 大。冷却水用水泵循环流动至散热片再经风扇处进行强制风冷，风扇工作时通过散热片的空气流动方向是 （由外到内/由内到外）。
【答案】 热值 比热容 由外到内
【详解】[1] 汽车的燃料大都是汽油，这是由于汽油的热值大，和同等质量的其它燃料相比，汽油完全燃烧放出的热量更多。
[2] 汽车发动机采用水冷却是因为水的比热容大，和同等质量的其它物质相比，在同样升温的情况下，水可以吸收更多的热量。
[3] 由经验可知，汽车行驶时，空气相对流动的方向是由前向后，故风扇不可能迎着风吹，故风扇工作时通过散热片的空气流动方向是由外到内的。
17．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）2022年11月12日10时03分，搭载天舟五号货运飞船的长征七号遥六运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射成功。12时10分，天舟五号货运飞船采取自主快速交会对接模式，成功对接与空间站天和核心舱后向端口，中国航天员首次在空间站迎接货运飞船来访，此次任务中，首次实现了两小时自主快速交会对接，创造了世界纪录。这一技术突破对于提升我国空间交会对接水平，提升空间站任务应急物资补给能力具有重要意义。
（1）火箭选用液态氢做燃料，是因为氢气的 。
（2）火箭在上升过程中，燃料的 转化为内能，最终转化为火箭的机械能。
（3）完成任务后天舟五号货运飞船开始返航，着陆后的返回舱表面有烧蚀痕迹，这是返回舱与大气层摩擦引起的，此过程的能量转化情况与汽油机的 冲程相同，它们都是通过 方式改变物体内能。
【答案】 热值大 化学能 压缩 做功
【详解】（1）[1]火箭选用液态氢做燃料，是因为氢气的热值大，和其它燃料相比，完全燃烧相同质量的液态氢，可以产生更多的热量。
（2）[2]火箭在上升过程中，燃料燃烧发生化学反应，通过反应将燃料的化学能转化为内能，最终转化为火箭的机械能。
（3）[3][4]返回舱与大气层摩擦，克服摩擦力做功，这是通过做功的方式来改变物体内能，使返回舱的内能增大，此过程中机械能转化为内能；汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，将机械能转化为内能，通过做功的方式改变了气体内能，所以，此过程的能量转化情况与汽油机的压缩冲程相同。
18．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）2023年5月30日9时31分，伴随着巨大的轰鸣声，搭载“神舟十六号”载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射成功，如图甲所示。6月4日，“神舟十五号”载人飞船返回大气层，与大气激烈摩擦，发出耀眼的光芒，如图乙所示，此时舱外温度最高达2000℃以上。
（1）火箭加速升空，其机械能变 ，火箭的喷气发动机 （选填“属于”或“不属于”）热机；
（2）发射火箭时通常采用液氢作为燃料，在热学方面的主要原因是 ；
（3）“神舟十五号”载人飞船返回大气层，与大气激烈摩擦，返回舱的温度高达2000℃，这是通过 的方式改变返回舱的内能。
【答案】 大 属于 液氢热值大 做功
【详解】（1）[1]在火箭加速升空过程中，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，则机械能增大。
[2]火箭的喷气发动机工作时燃烧燃料，产生高温的燃气，向后喷出高温气体，从而获得向前的动力，也是利用内能的机械，所以也属于热机。
（2）[3]采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。
（3）[4]飞船返回舱进入大气层时，与空气剧烈摩擦，通过做功的方式，把机械能转化为内能，使内能增加、温度升高。
五、不同物质的吸热本领
19．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）小芳在探究“冰熔化时温度变化的规律”实验中，分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰，并各放了一支温度计，组成如图甲所示的实验装置，乙图中熔化后因为水的 比冰大，导致升温比冰要慢。试管中的冰是通过 方式改变内能的，从6min到8min，它的内能 （增加/不变/减少）。
【答案】 比热容 热传递 不变
【详解】[1]水的比热容大于冰的比热容，所以相同质量的冰和水，吸收相同的热量，冰的温度变化比水大。
[2]改变物体内能的方式有做功和热传递两种。冰在熔化过程中吸收热量，是通过热传递改变内能的。
[3]从6min到8min，试管中的冰与烧杯中的冰温度相同，它们之间没有发生热传递，因此内能不变。
20．（23-24九年级上·江苏徐州·期中）某实验小组用如图示器材“探究不同物质的吸热升温的现象”，取相同 （选填“质量”、“体积”）的水和沙子，用两个相同的酒精灯加热并不断地搅拌，在相同的加热时间内，水和沙子 （选填“吸收热量”、“升高温度”）相同；通过比较它们升温的情况，发现沙子升温较快，由实验可得出，水和沙子相比，吸热能力更强的是 。
【答案】 质量 吸收热量 水
【详解】[1][2]根据控制变量法，应在两个相同的杯子中分别装有质量相等的水和沙子，用两个完全相同的酒精灯给它们加热，根据转换法，在加热相同时间内水和沙子吸收的热量相同。
[3]使水和沙子吸收相同的热量，沙子升高的温度较多，水升高的温度较少，则升高相同的温度时，水吸收的热量更多，因此水的吸热能力更强。
六、汽油机的构造与工作过程
21．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）如图A所示，迅速来回拉动绳子，可以看到塞子被顶出，塞子被顶出过程的能量转化相当于B图中的 （甲/乙/丙/丁）冲程能量转化过程。若B图中的四缸四冲程柴油机中某一缸的各参数如图C所示，1s内该缸对外做功 次，在每个做功冲程里该单缸对外做功 J。
【答案】 乙 25 1000
【详解】[1] 如图A所示，迅速来回拉动绳子，对管子做功，管内气体温度升高，内能增加，对塞子做功，塞子被顶出，气体的内能转化为塞子的机械能，这与热机的做功冲程相似。B图中的乙，进气门和排气门都关闭，活塞下行，火花塞点火，为做功冲程，故选乙。
[2][3]由C表可知飞轮转速为3000r/min，则1s转50 r，根据4冲程内燃机可知，一个工作循环飞轮转2圈，包含4个冲程，对外做功1次，所以1s共做功25次，则做功1次需要的时间为，所以每个做功冲程里该单缸对外做功为
22．（23-24九年级上·江苏常州·期中）如图甲所示，用手弯折铁丝，铁丝会变热，这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能，此过程能量转化与图乙中的 能量转化是一致的（填字母序号）；若该热机内对外做功20次，则飞轮转速是 。．
【答案】 做功 C 2400
【详解】[1]用手弯折铁丝，对铁丝做功，机械能转化为内能，内能增加，温度升高，铁丝会变热，即这是通过做功的方式改变内能，此过程能量转化与内燃机的压缩冲程能量转化是一致的。
[2]在图C中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，所此过程能量转化与C图能量转化是一致的。
[3]在内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2圈，活塞往复运动2次，对外做功1次；如果此汽油机每秒内对外做功20次，则每秒完成20个工作循环，飞轮每秒转40圈，1min转2400转，所以，飞轮的转速为2400r/min。
23．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）图甲是我国古代发明的取火器的模型图，把木制推杆迅速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒燃烧起来，这是通过 的方式，使筒内空气的 能增加，温度升高，达到艾绒的着火点，这一过程与图乙所示的内燃机工作冲程原理 （选填“相同”或“不同”），如果这台内燃机工作时飞轮转速为1200r/min，则它每秒钟完成 个工作循环。
【答案】 做功 内 不同 10
【详解】[1][2]把木制推杆迅速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒燃烧起来，这是因为推杆压缩筒内的气体，对筒内气体做功，通过做功的方式，将机械能转化为内能，使筒内空气的内能增加，温度升高，达到艾绒的着火点。
[3]如图，两气门关闭，活塞下行，是做功冲程，在这个冲程中，缸内气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，所以，这一过程与图乙所示的内燃机工作冲程原理不同。
[4]内燃机一个工作循环包含四个冲程，飞轮转两周，这台内燃机工作时飞轮转速为
1200r/min=20r/s
则它每秒钟完成10个工作循环。
七、柴油机的构造与工作过程
24．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）如图甲是新农村建设中广泛使用的一种小型农用柴油机，铭牌部分信息如下表所示，该柴油机用水做冷却剂，是因为水的 大；图乙为机器的启动“钥匙”（摇把），将钥匙B处对准机器A处转动，就能启动柴油机，该钥匙相当于 （填机械名称）；若该柴油机正常工作，活塞经历 个冲程，输出有用功 J，此时油箱内剩余柴油的热值 （增大/减小/不变）。
型号
活塞行程
转速
输出功率
效率 40%
【答案】 比热容 轮轴 48000 4.8×106J 不变
【详解】[1]选择用水作为冷却剂，是因为水的比热容较大，即相同质量的水和其他的液体相比较时，若都是升高1℃时，水能吸收的热量最多，故用水冷却效果最好。
[2]钥匙在使用时绕中心轴转动，所以属于轮轴，轮轴是杠杆的一种变形。
[3]柴油机工作时，飞轮每转两圈，活塞经历4个冲程，飞轮转速为2400r/min，即飞轮1min转动2400圈，则10min转动24000圈，故活塞经历48000个冲程。
[4]由 知道，柴油机输出的有用功为
[5]热值是燃料的特性，只和燃料的种类有关，剩余柴油的种类不变，故热值不变。
八、比较不同燃料的热值大小
25．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同。比较不同液体吸热升温特点时，可以选择 两图，实验中通过 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来表示液体吸收热量的多少。比较不同燃料燃烧放出的热量时，可以选择 两图，实验中通过 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来表示燃料放出热量的多少。
【答案】 甲、丙 加热时间 甲、乙 升高的温度
【详解】[1][2]为了比较不同液体的吸热能力，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，温度计的示数变化相同时，通过比较加热时间比较吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系。故比较不同液体吸热升温特点时，应选甲和丙。
[3][4]燃烧放出的热量不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较燃烧放出的热量要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断燃烧放出的热量的多少。故比较不同燃料燃烧放出的热量时，可以选择甲和乙。
九、热值的公式及相关计算
26．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）热值是表征建筑材料潜在火灾危险性的重要参数。如图甲所示的“量热仪”可以测定建筑材料的热值。取2g碾碎的材料样品放入坩埚中，点火电极点燃后，样品在助燃剂的作用下燃烧，使内筒里1kg的水升温，温度传感器获取的水温T随时间t的变化情况如图乙所示。实验中，样品碾碎并加入助燃剂的目的是 ，内外筒结构的作用可能是 ；由图像得，A材料热值不超过 J/kg；A、B两种材料中， 作为建筑材料，可以降低火灾风险。[]
【答案】 帮助燃料充分燃烧 内筒的作用是容纳吸热物质，便于计算燃料燃烧放出的热量；外筒的作用是保温，防止热量散失到空气中 A
【详解】[1]助燃剂支持燃料燃烧，样品碾碎并加入助燃剂能够帮助燃料充分燃烧。
[2]内筒的作用是容纳吸热物质，便于计算燃料燃烧放出的热量；外筒的作用是保温，防止热量散失到空气中。
[3]水吸收的热量
假设燃料燃烧放出的热量全部被水吸收，则A材料的热值为
由于燃料燃烧放出的热量不会全部被水吸收，则A材料的热值不超过。
[4]由图乙知，燃烧相同质量的A材料和B材料，A材料使容器中的水温度升高的低，由得到A燃烧时放出的热量少，由热值定义式知，A材料的热值小，选择A作用建筑材料，可以降低火灾的风险。
27．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）小刚同学家购买了一款如图﹣1所示户外分体式燃气炉，准备去户外露营。该燃气炉的铭牌如图﹣2所示，其中功率4500W是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500J的热量。
（1）在标准大气压下，用该燃气炉将1L水从25℃加热到沸腾用时140s，燃气炉烧水时的效率是 ；
（2）小刚注意到炉头上标有参数：15字样，他查阅说明书得知，该参数表示：燃气炉功率[单位：瓦（W）]与耗气量[单位：克/时（g/h）]之比的数值为15，计算该燃气炉所使用燃料的热值是 J/kg。
【答案】 50% 5.4×107
【详解】（1）[1]水的质量为
水吸收的热量为
燃气完全燃烧放出的热量为
燃气炉的效率为
（2）[2]根据该参数的意义，可知该燃气炉每小时需要燃烧的燃气质量为
该燃气炉1h放出的热量为
燃气的热值为
28．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）汽油因热值高常作为内燃机的燃料，已知汽油的热值为，完全燃烧50g汽油所释放的热量是 J，若发动机获得的机械能是，该发动机的效率是 。若在使用中汽油不完全燃烧，则它的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。汽车的发动机工作时，温度会升高，为了不让它的温度过高，需要用循环的水进行冷却，主要的原因是水的 ，水冷却发动机是通过 的方式使发动机的内能减少；若水箱中有质量5kg、初温20℃的水，一段时间后水吸收了的热量，则此时水温变为 ℃。
【答案】 不变 比热容大 热传递 60
【详解】[1]完全燃烧50g汽油所释放的热量是
[2]该发动机的效率是
[3]热值是燃料的一种特性，和燃烧状况无关，若在使用中汽油不完全燃烧，则它的热值不变。
[4]用循环的水进行冷却，主要的原因是水的比热容大，和质量相同的其它物质相比，升高相同温度，水可以吸收更多的热量。
[5]水冷却发动机时，发动机向水放热，水冷却发动机是通过热传递的方式使发动机的内能减少。
[6]水的末温为
29．（23-24九年级上·江苏南京·期中）如图甲所示，小明将气球吹大后，抓住气球放气，发现气球皮的温度和原来相比 （选填“变高”、“变低”或“没有变化”），此过程发生的能量转化与四冲程汽油机的 冲程的能量转化是一致的。如图乙所示，一台小汽车的发动机是四缸四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min，一个做功冲程中燃气对活塞做功200J，一个气缸来说，在1min内燃气对活塞做的功为 J，这台发动机的最大输出功率是 W；若以最大输出功率行驶时的耗油量为4kg/h，该发动机的效率为 %（）。
【答案】 变低 做功
【详解】[1]将气球吹大后，让气球自行飞出，气球内的气体对外做功，把气体的内能转化为气球的机械能，气体的内能减少，温度降低，所以会感觉到气球球身的温度和原来相比变低了。
[2]在内燃机的做功冲程中，内能转化为机械能，压缩冲程中，机械能转化为内能；所以，在气球自行飞出的过程中发生的能量转化与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化为是一致的。
[3][4]曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min转动2400周，要做功1200次，对一个气缸来说，在1min内燃气对活塞做的功为
由于该汽油机有4个气缸，在1min内燃气对活塞做的总功为
则发动机最大输出功率的功率为
[5]因为以最大输出功率行驶时的耗油量为4kg/h，则每小时燃气对活塞做的功为
每小时消耗的汽油完全燃烧放出的热量为
发动机的效率为
30．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图甲所示是某种晶体的熔化实验装置，根据实验数据绘制出的曲线图如图乙。该物质质量是200g，液态时的比热容，根据图像相关知识，该物质从第6分钟至第8分钟共吸收 J的热量，此物质在图像AB段升温时吸收的热量与熔化时吸收热量之比为 ，如果从开始记录到刚沸腾时，完全燃烧了热值为的酒精8g，则此过程中热转化效率是 。
【答案】 1∶1
【详解】[1]由图像可知，该物质从第6分钟至第8分钟处于液态，温度从50℃升高到90℃，吸收的热量为
[2]此物质在图像AB段与熔化时的BC段加热时间相同，均为3min，所以吸收热量相同。
[3]从开始记录到刚沸腾时，吸收的热量为
完全燃烧热值为的酒精放出的热量为
所以热转化效率为
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页九上物理期中复习 第12章《机械能和内能》 填空题30题（江苏专用）
一、探究动能大小与速度的关系 探究重力势能大小与高度的关系
1．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图所示，一小木桌放在盆中的沙子上，同一木块从小桌正上方的不同高度，由静止自由落下。下落过程中，木块的 能转化为 能。该实验通过 反映物体重力势能大小，利用该装置 （选填“可以”、“不可以”）探究物体动能与速度的关系。
2．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）如图所示，在探究“物体动能大小与哪些因素有关”时，让两个不同体积的小铁球分别从同一斜面的相同高度由静止释放，撞击水平木板上同一位置的同一木块。
（1）本实验探究的是 （小铁球/木块/木板）的动能与 的关系，实验中是通过观察 来比较动能大小的；
（2）实验中若使用的木块质量较大，为保证较好的实验效果，方法有多种，请说出你的一种方法： 。
二、物体运动过程中各种机械能的变化情况
3．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）将一只乒乓球从某一高度静止释放，落地反弹后距地面最大高度为h1（如图甲），再将这只乒乓球放入装有部分水的半截矿泉水瓶中，从相同高度静止释放，整体落到同一地面后乒乓球反弹得高度为h2（如图乙），甲图中，乒乓球从A到B的过程中，机械能将 （增大/不变/减小），两次活动中h2大于h1的根本原因是水的 能转化为乒乓球的 能。
4．（23-24九年级上·江苏常州·期中）如图甲，嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球；其着陆过程的部分轨迹简化为图乙所示，其中A、C两点高度相同。AB段，返回器的动能 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；BC段，返回器的动能增加量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减小量；AC段，返回器的机械能 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
5．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图所示，小球在无摩擦轨道的A点由静止开始滚下（忽略空气阻力）。经过B点和C点时，小球的动能、重力势能如表所示。已知A和E、B和D、C和G分别等高，则：
位置 动能/J 重力势能/J
B 2 4
C 6 0
（1）小球从A点到C点的运动过程中，小球的 能转化为 能；
（2）经过D点时，小球的动能为 J；
（3）小球能否运动到G点？答： （选填“能”或“不能”）。若能，请判断：小球在该点的机械能为 J。若不能，小球运动到右边的最高点在哪里 。（选填“D处”、“E处”、“F处”、“DE之间”或“EF之间”）。
6．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）蹦极是一种勇敢者的游戏。如图中a点是弹性绳自然下垂时绳末端的位置，c点是游戏者系着弹性绳跳下去后所能到达的最低点。当游戏者从高台向a点下落的过程中（忽略空气阻力），其重力势能逐渐转化为 能，游戏者从a点到c点的过程中，弹性绳具有的弹性势能逐渐 ；到达c点时游戏者 （选填“是”或“不是”）处于平衡状态。
7．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）如图所示，让小球从A点静止释放，小球从A点向B点摆动的过程中，小球受到的重力对小球 功，细绳对小球的拉力 功（选填“做”或“不做”），小球在 点的速度大（选填“A”或“B”）。
8．（23-24九年级上·江苏南京·期中）如图所示，小球以某速度从M点开始沿粗糙轨道MOP运动，经P点离开轨道，上升至最高点N，又下落经过Q点。N位于P、Q之间，O、P、Q处在同一水平高度。不计空气阻力，小球经过O、P两点时动能 （选填“相等”或“不等”），小球到达的最高点N （选填“可能”或“不可能”）高于M点，小球经过N点时的机械能 （选填“大于”或“等于”或“小于”）经过Q点时的机械能。
9．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）如图是皮球落地后弹跳过程中的轨迹。从 现象可以判断皮球的机械能是不断减少的。A、B是同一高度的两点，则球在A点时的重力势能 在B点时的重力势能：球在A点时的动能 在B点时的动能（前两空均选填“>”“<”或“=”）。皮球处于C点时 （选填“有”或“没有”）机械能。
三、计算物体温度变化时的吸放热
10．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）在“探究不同物质吸热升温的现象”时，分别用相同的装置加热质量相等的水和某种液体，两种液体的温度随时间的变化关系如图所示。分析图像可知： （选填“A”或“B”）物质为水，A、B 两种液体的比热容之比为 。
11．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）用两个相同的“热得快”，分别给质量均为100g、初温相同的甲、乙两种液体同时加热，两种液体的温度随时间变化关系图象如图。若乙液体是水，则甲的比热容为 J/(kg·℃)，10~20min内甲液体吸收热量 J。[已知c水=4.2×10 3J/(kg·℃)]
12．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）小明对500g冰加热使冰熔化成水直到沸腾，根据实验记录的数据，绘制成如图所示的温度随时间变化的图像，分析图像发现，AB段比CD段升温快，其原因是 。图像中，物体在B点时具有的内能 （大于/小于/等于）在C点时的内能，第2~8分钟物体吸收的热量为 J。
13．（23-24九年级上·江苏南京·期中）如图所示是2kg冰熔化时温度随时间变化的图像，设相同时间内物质吸收的热量相同，整个过程不考虑水的汽化，甲、乙两图中符合冰熔化规律的是图 （选填“甲”或“乙”）。已知冰的比热容是，水的比热容是，根据图像，可以得出第2-5min冰熔化过程吸收了 J的热量（不考虑散热）。
14．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）小红完成水的凝固实验后，描绘出温度随时间变化的图像.实验时，水的质量为0.5kg，相同时间内水和冰放出的热量相同，则AB段水放出的热量为 J，CD段冰放出的热量为 J，冰的比热容为 J/(kg·℃)。【c水=4.2×103J/(kg·℃)】
15．（23-24九年级上·江苏南京·期中）如图是100g冰块温度随加热时间变化的图像，整个过程不考虑水的汽化，假设相同时间内物体吸收的热量相等。由图像可知：
（1）AB段比CD段 快，可以说明冰比水的比热容小；
（2）该物体在B点时的内能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在C点时的内能；
（3）BC阶段物体共吸收了 J的热量。［］
四、热值的概念、单位和物理意义
16．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）汽车已经进入我国普通家庭，汽车的燃料大都是汽油，这是由于汽油的 大；汽车发动机工作时会产生大量的热量，为了保持发动机温度不至太高一般都采用多种方式进行冷却散热。其中采用水冷却是因为水的 大。冷却水用水泵循环流动至散热片再经风扇处进行强制风冷，风扇工作时通过散热片的空气流动方向是 （由外到内/由内到外）。
17．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）2022年11月12日10时03分，搭载天舟五号货运飞船的长征七号遥六运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射成功。12时10分，天舟五号货运飞船采取自主快速交会对接模式，成功对接与空间站天和核心舱后向端口，中国航天员首次在空间站迎接货运飞船来访，此次任务中，首次实现了两小时自主快速交会对接，创造了世界纪录。这一技术突破对于提升我国空间交会对接水平，提升空间站任务应急物资补给能力具有重要意义。
（1）火箭选用液态氢做燃料，是因为氢气的 。
（2）火箭在上升过程中，燃料的 转化为内能，最终转化为火箭的机械能。
（3）完成任务后天舟五号货运飞船开始返航，着陆后的返回舱表面有烧蚀痕迹，这是返回舱与大气层摩擦引起的，此过程的能量转化情况与汽油机的 冲程相同，它们都是通过 方式改变物体内能。
18．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）2023年5月30日9时31分，伴随着巨大的轰鸣声，搭载“神舟十六号”载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射成功，如图甲所示。6月4日，“神舟十五号”载人飞船返回大气层，与大气激烈摩擦，发出耀眼的光芒，如图乙所示，此时舱外温度最高达2000℃以上。
（1）火箭加速升空，其机械能变 ，火箭的喷气发动机 （选填“属于”或“不属于”）热机；
（2）发射火箭时通常采用液氢作为燃料，在热学方面的主要原因是 ；
（3）“神舟十五号”载人飞船返回大气层，与大气激烈摩擦，返回舱的温度高达2000℃，这是通过 的方式改变返回舱的内能。
五、不同物质的吸热本领
19．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）小芳在探究“冰熔化时温度变化的规律”实验中，分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰，并各放了一支温度计，组成如图甲所示的实验装置，乙图中熔化后因为水的 比冰大，导致升温比冰要慢。试管中的冰是通过 方式改变内能的，从6min到8min，它的内能 （增加/不变/减少）。
20．（23-24九年级上·江苏徐州·期中）某实验小组用如图示器材“探究不同物质的吸热升温的现象”，取相同 （选填“质量”、“体积”）的水和沙子，用两个相同的酒精灯加热并不断地搅拌，在相同的加热时间内，水和沙子 （选填“吸收热量”、“升高温度”）相同；通过比较它们升温的情况，发现沙子升温较快，由实验可得出，水和沙子相比，吸热能力更强的是 。
六、汽油机的构造与工作过程
21．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）如图A所示，迅速来回拉动绳子，可以看到塞子被顶出，塞子被顶出过程的能量转化相当于B图中的 （甲/乙/丙/丁）冲程能量转化过程。若B图中的四缸四冲程柴油机中某一缸的各参数如图C所示，1s内该缸对外做功 次，在每个做功冲程里该单缸对外做功 J。
22．（23-24九年级上·江苏常州·期中）如图甲所示，用手弯折铁丝，铁丝会变热，这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能，此过程能量转化与图乙中的 能量转化是一致的（填字母序号）；若该热机内对外做功20次，则飞轮转速是 。．
23．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）图甲是我国古代发明的取火器的模型图，把木制推杆迅速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒燃烧起来，这是通过 的方式，使筒内空气的 能增加，温度升高，达到艾绒的着火点，这一过程与图乙所示的内燃机工作冲程原理 （选填“相同”或“不同”），如果这台内燃机工作时飞轮转速为1200r/min，则它每秒钟完成 个工作循环。
七、柴油机的构造与工作过程
24．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）如图甲是新农村建设中广泛使用的一种小型农用柴油机，铭牌部分信息如下表所示，该柴油机用水做冷却剂，是因为水的 大；图乙为机器的启动“钥匙”（摇把），将钥匙B处对准机器A处转动，就能启动柴油机，该钥匙相当于 （填机械名称）；若该柴油机正常工作，活塞经历 个冲程，输出有用功 J，此时油箱内剩余柴油的热值 （增大/减小/不变）。
型号
活塞行程
转速
输出功率
效率 40%
八、比较不同燃料的热值大小
25．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同。比较不同液体吸热升温特点时，可以选择 两图，实验中通过 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来表示液体吸收热量的多少。比较不同燃料燃烧放出的热量时，可以选择 两图，实验中通过 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来表示燃料放出热量的多少。
九、热值的公式及相关计算
26．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）热值是表征建筑材料潜在火灾危险性的重要参数。如图甲所示的“量热仪”可以测定建筑材料的热值。取2g碾碎的材料样品放入坩埚中，点火电极点燃后，样品在助燃剂的作用下燃烧，使内筒里1kg的水升温，温度传感器获取的水温T随时间t的变化情况如图乙所示。实验中，样品碾碎并加入助燃剂的目的是 ，内外筒结构的作用可能是 ；由图像得，A材料热值不超过 J/kg；A、B两种材料中， 作为建筑材料，可以降低火灾风险。[]
27．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）小刚同学家购买了一款如图﹣1所示户外分体式燃气炉，准备去户外露营。该燃气炉的铭牌如图﹣2所示，其中功率4500W是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500J的热量。
（1）在标准大气压下，用该燃气炉将1L水从25℃加热到沸腾用时140s，燃气炉烧水时的效率是 ；
（2）小刚注意到炉头上标有参数：15字样，他查阅说明书得知，该参数表示：燃气炉功率[单位：瓦（W）]与耗气量[单位：克/时（g/h）]之比的数值为15，计算该燃气炉所使用燃料的热值是 J/kg。
28．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）汽油因热值高常作为内燃机的燃料，已知汽油的热值为，完全燃烧50g汽油所释放的热量是 J，若发动机获得的机械能是，该发动机的效率是 。若在使用中汽油不完全燃烧，则它的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。汽车的发动机工作时，温度会升高，为了不让它的温度过高，需要用循环的水进行冷却，主要的原因是水的 ，水冷却发动机是通过 的方式使发动机的内能减少；若水箱中有质量5kg、初温20℃的水，一段时间后水吸收了的热量，则此时水温变为 ℃。
29．（23-24九年级上·江苏南京·期中）如图甲所示，小明将气球吹大后，抓住气球放气，发现气球皮的温度和原来相比 （选填“变高”、“变低”或“没有变化”），此过程发生的能量转化与四冲程汽油机的 冲程的能量转化是一致的。如图乙所示，一台小汽车的发动机是四缸四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min，一个做功冲程中燃气对活塞做功200J，一个气缸来说，在1min内燃气对活塞做的功为 J，这台发动机的最大输出功率是 W；若以最大输出功率行驶时的耗油量为4kg/h，该发动机的效率为 %（）。
30．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图甲所示是某种晶体的熔化实验装置，根据实验数据绘制出的曲线图如图乙。该物质质量是200g，液态时的比热容，根据图像相关知识，该物质从第6分钟至第8分钟共吸收 J的热量，此物质在图像AB段升温时吸收的热量与熔化时吸收热量之比为 ，如果从开始记录到刚沸腾时，完全燃烧了热值为的酒精8g，则此过程中热转化效率是 。
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