期末复习专题(二) 机械能和内能 （含答案）2025-2026学年物理苏科版（2024）九年级上册
文档属性
| 名称 | 期末复习专题(二) 机械能和内能 （含答案）2025-2026学年物理苏科版（2024）九年级上册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 303.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-09-11 23:09:50 | ||
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文档简介
期末复习专题(二) 机械能和内能
考向一 动能 势能 机械能
1.
在“模拟打桩”的实验中,原来处于同一沙槽,相同深度的4个相同木桩,经A、B、C三个重锤从高处由静止下落撞击后,最终所处的位置如图所示。由此可知:
(1) 实验中可通过观察 来比较重锤重力势能的大小,若B、C两个重锤下落高度相同,则 (B/C)重锤的质量要大一些;若A重锤的质量大于B重锤的质量,则可推测 (A/B)重锤下落高度较高。
(2) 若木桩4下陷过程中所受重力做的功为100J,则木桩3下陷过程中所受重力做的功 (大于/等于/小于)100J。
2. 将球竖直向上抛出并落回地面,该过程中球先、后经过M、S两点,球在这两点的动能和重力势能大小如图所示,则球在这两点的速度vM (>/=/<)vS,这两点离地的高度hM (>/=/<)hS,球在运动过程中的机械能 (守恒/不守恒)。
3. 无人机已被应用于诸多领域。如图所示为我国一款具有完全自主知识产权的无人机,该无人机匀速上升的过程中 ( )
A. 动能不变,势能增大 B. 动能减小,势能增大
C. 动能不变,势能减小 D. 动能增大,势能减小
4. (2024·安徽)如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间,若一游客绑上安全绳之后从平台上由静止开始下落,则从开始下落至第一次到达最低点的过程中,游客的 ( )
A. 动能一直增大 B. 重力势能一直减小
C. 机械能保持不变 D. 机械能一直增大
5. 如图所示为探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。
第5题
(1) 该实验通过比较 来反映动能的大小。该小车A的动能是由 能转化而来的。
(2) 实验可以得出的结论是 。
(3) 若在实验中,由于木板较短,木块B被碰后滑出木板,则在不改变原有器材的情况下,如何保证被碰后木块B能始终在木板上滑行 方法是 。
(4) 实验后,同学们联想到造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,用如图所示的器材可以探究 (超载/超速)的安全隐患。
(5) 拿去木块B,将小车A从斜面同一高度由静止释放,让其分别滑上铺有毛巾和玻璃的木板表面直到静止,若把两次在水平面上克服摩擦力做的功分别记为W毛巾、W玻璃,则W毛巾 (>/=/<)W玻璃。
考向二 内能 热量
6. 下列关于温度、热量和内能的说法,正确的是 ( )
A. 发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B. 在相同温度下,1kg的水比1kg的冰含有的热量多
C. 一块0℃的冰熔化成0℃的水,内能增大
D. 物体温度升高,内能不一定增加,但一定要吸收热量
7. (2023·青海)“起火烧水”是利用热传递的方式改变物体内能的,下列与之相同的是 ( )
A. 擦燃火柴 B. 围炉烤火 C. 钻木取火 D. 搓手取暖
8. 下列实例中,属于内能转化为机械能的是 ( )
考向三 比热容
9. 如图是小明同学探究“海水和海滩的温度随时间变化的规律”时画的一张示意图。根据图示给的信息,他观察的时间是 (中午/夜晚),产生这一现象的原因是水的 比沙石的大。
10. (2024·徐州)在探究不同物质吸热升温的现象时,将相等 的沙子和水分别装入易拉罐中,用相同的热源和方法加热,则单位时间内沙子和水吸收的热量 。如图所示,实验得到沙子和水的温度随时间变化的图像,其中a是 的图像。
11. (2024·镇江)为比较A、B两保温杯的保温性能,小红在两个保温杯中分别倒入0.1kg相同温度的热水,用温度计测量其初温t0,示数如图甲所示,t0= ℃。绘制水温随时间的变化图像如图乙所示,A杯中水放出的热量为 J,保温性能更好的是 (A/B)杯。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
考向四 热机 热值
12. 在如图所示的四幅图中,甲、乙是两个演示实验示意图;丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。与压缩冲程原理相同的是如图 所示的演示实验;汽油机利用内能来做功的冲程是图 。若某机动车转速表上显示发动机转速为2400r/min,则1s内发动机做功为 次。
13. 火箭使用的燃料主要是液态氢,这是利用了氢燃料 的特性。1kg液态氢完全燃烧释放出的热量为 J;若这些热量有42%被质量为1.4×103kg的水吸收,则水的温度能够上升 ℃。[q氢=1.4×108J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
14. 为了比较不同燃料的热值,小明设计了如图甲、乙、丙所示的三种方案。三套实验装置完全相同,燃料的质量、烧杯内液体的初温与质量也都相同。
(1) 小明应选择 两图对应方案进行实验。
(2) 实验中还应控制燃料燃烧的 (时间/质量)相同。
(3) 实验完成后,画出被加热液体的温度随时间变化的关系图像如图丁所示。由此可知,燃料1燃烧2min放出的热量 (大于/等于/小于)燃料2燃烧3min放出的热量。
(4) 忽略热量的散失,由图丁可知,燃料1的热值为燃料2热值的 倍。
15. 国庆长假期间小明和爸爸驾车出去旅游,汽车在一段平直且限速120km/h的高速公路上匀速行驶15km,消耗汽油1.6kg,发动机实际输出功率为43.2kW,汽油机效率为30%(假设汽油完全燃烧,q汽油取4.5×107J/kg),请你帮助小明解决下列问题:
(1) 1.6kg汽油完全燃烧能放出多少热量
(2) 汽车在这段路面上行驶的过程中,受到的阻力是多大
(3) 通过计算说明小明的爸爸是否超速。
第16题
16. 如图所示,弹簧左端固定于竖直墙壁,右端与物块M连接,置于粗糙水平面上,当物块M位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将物块M拉至A处由静止释放,物块M向左最远可运动至B点。则物块M的动能 ( )
A. 从A到O一直增大 B. 从A到O先增大后减小
C. 从O到B先增大后减小 D. 从O到B先不变后减小
17. (2023·龙东地区)以下关于同一物体的内能、热量、温度的说法正确的是 ( )
A. 物体内能增大,温度一定升高 B. 物体温度升高,一定吸收了热量
C. 物体温度升高,内能一定增大 D. 物体内能增大,一定吸收了热量
18. 如图是四冲程汽油机一个工作循环中的两个冲程,下列判断正确的是 ( )
A. 图甲为吸气冲程,燃气的内能转化为活塞的机械能
B. 图乙为压缩冲程,活塞的机械能转化为燃气的内能
C. 图甲为做功冲程,活塞的机械能转化为燃气的内能
D. 图乙为排气冲程,燃气的内能转化为活塞的机械能
19. 将皮球从离地某一高度O点处抛出,皮球落地后又弹起,它的部分运动轨迹如图所示。皮球经过同一高度的A、B两点时,在A点时的机械能 (大于/等于/小于)在B点时的机械能,此过程中,皮球的一部分机械能转化成 ,整个过程中能量 (守恒/不守恒)。
20. 实验测得0.5kg的某物质,其温度随时间变化的图像如图所示,已知物质在固态下的比热容为c1=2.1×103J/(kg·℃)。假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变,根据图像解答下列问题:
(1) 在最初的2min内,物质吸收的热量为 J。
(2) 该物质在液态下的比热容c2= J/(kg·℃)。
(3) 0.5kg该物质在加热到第4min时的内能 (大于/等于/小于)加热到第8min时的内能。
21. 如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧。此过程中活塞对筒内气体做功,气体的内能 ,这与四冲程汽油机的 冲程能量转化相同。
22. 为了提高汽油发动机的效率,工程师们正在研发一种六冲程汽油机,它的每一个工作循环的前四个冲程与四冲程汽油机相同,第四个冲程结束以后,立即向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,最后再将水蒸气排出。这种汽油机理论上的极限转速可以达到2700r/min,则在极限转速下,该汽油机1s内经历 次工作循环,对外做功 次。
23. (1) 在“观察不同物质吸热现象”时,同学们用红外灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,装置如图甲。沙子和水吸收热量的多少可通过 (物体升高的温度/加热时间)来比较。
(2) 小明认为也可选用质量相同的A、B两种液体按图乙所示的装置进行探究。该探究方案的优点是 (写出一个即可)。
(3) 小明作出如图丙所示的图像,分析图像可知,A、B两种液体的比热容之比为 。
(4) 小明又利用如图丁所示的两套相同装置,分别在两个燃烧皿中放入质量相等的不同燃料,点燃后加热质量相等的水,通过比较燃料 (燃烧相同时间/全部燃烧)后温度计示数的变化,来判断两种燃料热值的大小。实验数据记录如表所示。根据表中数据,计算出碎纸片的热值是 J/kg。
燃 料 加热前水温/℃ 燃料燃尽时水温/℃ 燃料的热值/(J·kg-1)
酒精 25 45 3×107
碎纸片 25 35
24. (新情境·科技民生)我国探索空间的火箭一般使用液氢作为燃料,液氧作为助燃剂。[氢的热值为1.4×108J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃),气压为标准大气压]
(1) 某火箭发射时携带48t液氢燃料,这些燃料完全燃烧放出的热量是多少
(2) 若上述液氢放出的热量有10%被水吸收,能将2×106kg、初温为30℃的水升高多少摄氏度
(3) 氢能源汽车在我国开始进入研发测试阶段,某次测试中,一辆氢能源汽车以70kW的功率匀速行驶30min,发动机的效率是45%,则需要消耗多少千克氢燃料
专题(二) 机械能和内能
1. (1) 木桩陷入沙子的深度 B B (2) 大于 2. <
> 不守恒 3. A 4. B 5. (1) 木块移动的距离 重力势 (2) 当质量一定时,速度越大,动能越大 (3) 适当降低小车释放的高度 (4) 超速 (5) = 6. C 7. B 8. C 9. 夜晚 比热容 10. 质量 相等 沙子 11. 80
2.1×104 A 12. 乙 丁 20 13. 热值大 1.4×108 10 14. (1) 甲、乙 (2) 质量 (3) 大于 (4) 3 15. (1) 1.6kg汽油完全燃烧放出的热量Q=mq汽油=1.6kg×4.5×107J/kg=7.2×107J (2) 有用功W有用=ηQ=30%×7.2×107J=2.16×107J,由于匀速行驶,牵引力F与阻力f大小相等,f=F===1440N (3) 行驶时间t===500s,速度v===30m/s=108km/h<120km/h,故没有超速 16. B 17. C 18. B 19. 大于 内能 守恒 20. (1) 2.1×104 (2) 4.2×103 (3) 小于 21. 增加 压缩
22. 15 30 解析:转速是2700r/min=45r/s,这款六冲程汽油机每个工作循环完成6个冲程,飞轮、曲轴转3周,做功2次,所以该汽油机1s内经历的工作循环数为=15,对外做功的次数是15×2=30。
23. (1) 加热时间 (2) 用同一热源加热,确保在相等时间内两种液体吸收的热量相等 (3) 9∶4 (4) 全部燃烧 1.5×107 24. (1) Q放=qm=1.4×108J/kg×48×103kg=6.72×1012J (2) Δt===80℃,水的末温t温=30℃+80℃=110℃>100℃,在标准大气压下,水的沸点是100℃,所以水的末温是100℃,则水升高的温度Δt'=100℃-30℃=70℃ (3) W=Pt=70×103W×30×60s=1.26×108J,Q===2.8×108J,m'===2kg
考向一 动能 势能 机械能
1.
在“模拟打桩”的实验中,原来处于同一沙槽,相同深度的4个相同木桩,经A、B、C三个重锤从高处由静止下落撞击后,最终所处的位置如图所示。由此可知:
(1) 实验中可通过观察 来比较重锤重力势能的大小,若B、C两个重锤下落高度相同,则 (B/C)重锤的质量要大一些;若A重锤的质量大于B重锤的质量,则可推测 (A/B)重锤下落高度较高。
(2) 若木桩4下陷过程中所受重力做的功为100J,则木桩3下陷过程中所受重力做的功 (大于/等于/小于)100J。
2. 将球竖直向上抛出并落回地面,该过程中球先、后经过M、S两点,球在这两点的动能和重力势能大小如图所示,则球在这两点的速度vM (>/=/<)vS,这两点离地的高度hM (>/=/<)hS,球在运动过程中的机械能 (守恒/不守恒)。
3. 无人机已被应用于诸多领域。如图所示为我国一款具有完全自主知识产权的无人机,该无人机匀速上升的过程中 ( )
A. 动能不变,势能增大 B. 动能减小,势能增大
C. 动能不变,势能减小 D. 动能增大,势能减小
4. (2024·安徽)如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间,若一游客绑上安全绳之后从平台上由静止开始下落,则从开始下落至第一次到达最低点的过程中,游客的 ( )
A. 动能一直增大 B. 重力势能一直减小
C. 机械能保持不变 D. 机械能一直增大
5. 如图所示为探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。
第5题
(1) 该实验通过比较 来反映动能的大小。该小车A的动能是由 能转化而来的。
(2) 实验可以得出的结论是 。
(3) 若在实验中,由于木板较短,木块B被碰后滑出木板,则在不改变原有器材的情况下,如何保证被碰后木块B能始终在木板上滑行 方法是 。
(4) 实验后,同学们联想到造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,用如图所示的器材可以探究 (超载/超速)的安全隐患。
(5) 拿去木块B,将小车A从斜面同一高度由静止释放,让其分别滑上铺有毛巾和玻璃的木板表面直到静止,若把两次在水平面上克服摩擦力做的功分别记为W毛巾、W玻璃,则W毛巾 (>/=/<)W玻璃。
考向二 内能 热量
6. 下列关于温度、热量和内能的说法,正确的是 ( )
A. 发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B. 在相同温度下,1kg的水比1kg的冰含有的热量多
C. 一块0℃的冰熔化成0℃的水,内能增大
D. 物体温度升高,内能不一定增加,但一定要吸收热量
7. (2023·青海)“起火烧水”是利用热传递的方式改变物体内能的,下列与之相同的是 ( )
A. 擦燃火柴 B. 围炉烤火 C. 钻木取火 D. 搓手取暖
8. 下列实例中,属于内能转化为机械能的是 ( )
考向三 比热容
9. 如图是小明同学探究“海水和海滩的温度随时间变化的规律”时画的一张示意图。根据图示给的信息,他观察的时间是 (中午/夜晚),产生这一现象的原因是水的 比沙石的大。
10. (2024·徐州)在探究不同物质吸热升温的现象时,将相等 的沙子和水分别装入易拉罐中,用相同的热源和方法加热,则单位时间内沙子和水吸收的热量 。如图所示,实验得到沙子和水的温度随时间变化的图像,其中a是 的图像。
11. (2024·镇江)为比较A、B两保温杯的保温性能,小红在两个保温杯中分别倒入0.1kg相同温度的热水,用温度计测量其初温t0,示数如图甲所示,t0= ℃。绘制水温随时间的变化图像如图乙所示,A杯中水放出的热量为 J,保温性能更好的是 (A/B)杯。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
考向四 热机 热值
12. 在如图所示的四幅图中,甲、乙是两个演示实验示意图;丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。与压缩冲程原理相同的是如图 所示的演示实验;汽油机利用内能来做功的冲程是图 。若某机动车转速表上显示发动机转速为2400r/min,则1s内发动机做功为 次。
13. 火箭使用的燃料主要是液态氢,这是利用了氢燃料 的特性。1kg液态氢完全燃烧释放出的热量为 J;若这些热量有42%被质量为1.4×103kg的水吸收,则水的温度能够上升 ℃。[q氢=1.4×108J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
14. 为了比较不同燃料的热值,小明设计了如图甲、乙、丙所示的三种方案。三套实验装置完全相同,燃料的质量、烧杯内液体的初温与质量也都相同。
(1) 小明应选择 两图对应方案进行实验。
(2) 实验中还应控制燃料燃烧的 (时间/质量)相同。
(3) 实验完成后,画出被加热液体的温度随时间变化的关系图像如图丁所示。由此可知,燃料1燃烧2min放出的热量 (大于/等于/小于)燃料2燃烧3min放出的热量。
(4) 忽略热量的散失,由图丁可知,燃料1的热值为燃料2热值的 倍。
15. 国庆长假期间小明和爸爸驾车出去旅游,汽车在一段平直且限速120km/h的高速公路上匀速行驶15km,消耗汽油1.6kg,发动机实际输出功率为43.2kW,汽油机效率为30%(假设汽油完全燃烧,q汽油取4.5×107J/kg),请你帮助小明解决下列问题:
(1) 1.6kg汽油完全燃烧能放出多少热量
(2) 汽车在这段路面上行驶的过程中,受到的阻力是多大
(3) 通过计算说明小明的爸爸是否超速。
第16题
16. 如图所示,弹簧左端固定于竖直墙壁,右端与物块M连接,置于粗糙水平面上,当物块M位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将物块M拉至A处由静止释放,物块M向左最远可运动至B点。则物块M的动能 ( )
A. 从A到O一直增大 B. 从A到O先增大后减小
C. 从O到B先增大后减小 D. 从O到B先不变后减小
17. (2023·龙东地区)以下关于同一物体的内能、热量、温度的说法正确的是 ( )
A. 物体内能增大,温度一定升高 B. 物体温度升高,一定吸收了热量
C. 物体温度升高,内能一定增大 D. 物体内能增大,一定吸收了热量
18. 如图是四冲程汽油机一个工作循环中的两个冲程,下列判断正确的是 ( )
A. 图甲为吸气冲程,燃气的内能转化为活塞的机械能
B. 图乙为压缩冲程,活塞的机械能转化为燃气的内能
C. 图甲为做功冲程,活塞的机械能转化为燃气的内能
D. 图乙为排气冲程,燃气的内能转化为活塞的机械能
19. 将皮球从离地某一高度O点处抛出,皮球落地后又弹起,它的部分运动轨迹如图所示。皮球经过同一高度的A、B两点时,在A点时的机械能 (大于/等于/小于)在B点时的机械能,此过程中,皮球的一部分机械能转化成 ,整个过程中能量 (守恒/不守恒)。
20. 实验测得0.5kg的某物质,其温度随时间变化的图像如图所示,已知物质在固态下的比热容为c1=2.1×103J/(kg·℃)。假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变,根据图像解答下列问题:
(1) 在最初的2min内,物质吸收的热量为 J。
(2) 该物质在液态下的比热容c2= J/(kg·℃)。
(3) 0.5kg该物质在加热到第4min时的内能 (大于/等于/小于)加热到第8min时的内能。
21. 如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧。此过程中活塞对筒内气体做功,气体的内能 ,这与四冲程汽油机的 冲程能量转化相同。
22. 为了提高汽油发动机的效率,工程师们正在研发一种六冲程汽油机,它的每一个工作循环的前四个冲程与四冲程汽油机相同,第四个冲程结束以后,立即向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,最后再将水蒸气排出。这种汽油机理论上的极限转速可以达到2700r/min,则在极限转速下,该汽油机1s内经历 次工作循环,对外做功 次。
23. (1) 在“观察不同物质吸热现象”时,同学们用红外灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,装置如图甲。沙子和水吸收热量的多少可通过 (物体升高的温度/加热时间)来比较。
(2) 小明认为也可选用质量相同的A、B两种液体按图乙所示的装置进行探究。该探究方案的优点是 (写出一个即可)。
(3) 小明作出如图丙所示的图像,分析图像可知,A、B两种液体的比热容之比为 。
(4) 小明又利用如图丁所示的两套相同装置,分别在两个燃烧皿中放入质量相等的不同燃料,点燃后加热质量相等的水,通过比较燃料 (燃烧相同时间/全部燃烧)后温度计示数的变化,来判断两种燃料热值的大小。实验数据记录如表所示。根据表中数据,计算出碎纸片的热值是 J/kg。
燃 料 加热前水温/℃ 燃料燃尽时水温/℃ 燃料的热值/(J·kg-1)
酒精 25 45 3×107
碎纸片 25 35
24. (新情境·科技民生)我国探索空间的火箭一般使用液氢作为燃料,液氧作为助燃剂。[氢的热值为1.4×108J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃),气压为标准大气压]
(1) 某火箭发射时携带48t液氢燃料,这些燃料完全燃烧放出的热量是多少
(2) 若上述液氢放出的热量有10%被水吸收,能将2×106kg、初温为30℃的水升高多少摄氏度
(3) 氢能源汽车在我国开始进入研发测试阶段,某次测试中,一辆氢能源汽车以70kW的功率匀速行驶30min,发动机的效率是45%,则需要消耗多少千克氢燃料
专题(二) 机械能和内能
1. (1) 木桩陷入沙子的深度 B B (2) 大于 2. <
> 不守恒 3. A 4. B 5. (1) 木块移动的距离 重力势 (2) 当质量一定时,速度越大,动能越大 (3) 适当降低小车释放的高度 (4) 超速 (5) = 6. C 7. B 8. C 9. 夜晚 比热容 10. 质量 相等 沙子 11. 80
2.1×104 A 12. 乙 丁 20 13. 热值大 1.4×108 10 14. (1) 甲、乙 (2) 质量 (3) 大于 (4) 3 15. (1) 1.6kg汽油完全燃烧放出的热量Q=mq汽油=1.6kg×4.5×107J/kg=7.2×107J (2) 有用功W有用=ηQ=30%×7.2×107J=2.16×107J,由于匀速行驶,牵引力F与阻力f大小相等,f=F===1440N (3) 行驶时间t===500s,速度v===30m/s=108km/h<120km/h,故没有超速 16. B 17. C 18. B 19. 大于 内能 守恒 20. (1) 2.1×104 (2) 4.2×103 (3) 小于 21. 增加 压缩
22. 15 30 解析:转速是2700r/min=45r/s,这款六冲程汽油机每个工作循环完成6个冲程,飞轮、曲轴转3周,做功2次,所以该汽油机1s内经历的工作循环数为=15,对外做功的次数是15×2=30。
23. (1) 加热时间 (2) 用同一热源加热,确保在相等时间内两种液体吸收的热量相等 (3) 9∶4 (4) 全部燃烧 1.5×107 24. (1) Q放=qm=1.4×108J/kg×48×103kg=6.72×1012J (2) Δt===80℃,水的末温t温=30℃+80℃=110℃>100℃,在标准大气压下,水的沸点是100℃,所以水的末温是100℃,则水升高的温度Δt'=100℃-30℃=70℃ (3) W=Pt=70×103W×30×60s=1.26×108J,Q===2.8×108J,m'===2kg
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