苏科版九年级物理上册单元冲刺卷第十二章 机械能和内能(word版含答案解析）

第十二章
机械能和内能
一、单项选择题（共11小题；共22分）
1.
下图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图，该冲程为
?
?
A.
吸气冲程
B.
压缩冲程
C.
做功冲程
D.
排气冲程
2.
如图所示的四个过程将动能转化为势能的是
?
A.
塑料圆筒滚动时皮筋越拧越紧
B.
麦克斯韦滚摆向低处滚动
C.
运动员用拉弯的弓把箭射出去
D.
人造地球卫星从远地点向近地点运动
3.
下列物理量中，单位不是焦耳的物理量是
?
A.
功
B.
内能
C.
功率
D.
热量
4.
将装有酒精的金属管固定在桌子上，并用塞子塞紧。快速来回拉动绕在管上的绳子。过一会儿塞子跳起来，如图所示。则下列说法不正确的是
?
A.
拉动绳子过程，金属管温度升高，内能增加
B.
拉动绳子过程，管内酒精温度升高，蒸发加快
C.
塞子跳起时，管内气体温度升高，内能增加
D.
塞子跳起时，管内气体内能转化为塞子的机械能
5.
关于比热容，下列说法正确的是
?
A.
水比
水的比热容大
B.
相同质量的酒精与汽油完全燃烧放出的热量不同，是因为它们的比热容不同
C.
质量相同的铁和铝，吸收相同的热量后，铝的温度升高较少，说明铝的比热容比铁大
D.
热水变凉后其比热容变小
6.
下列关于汽油机和柴油机的主要区别，其中错误的是
?
A.
柴油机的气缸上是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞
B.
在做功冲程中，柴油机的点火方式叫点燃式，汽油机的点火方式叫压燃式
C.
柴油机比汽油机笨重，但燃料便宜
D.
柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物
7.
一辆效率为
的小汽车年耗汽油量
，若将它的效率提高
，则一年内节省的燃料为
?
A.
B.
C.
D.
8.
苏州属沿海地区，昼夜温差较小，而内陆沙漠地区的昼夜温差较大，这主要是因为
?
.
A.
海水的密度小，砂石的密度大
B.
海水的比热容大，砂石的比热容小
C.
海水的内能多，砂石的内能少
D.
海水吸收的热量少，砂石吸收的热量多
9.
如图所示的四种交通工具，不是利用热机作为动力的机械是
?
A.
自行车
B.
轮船
C.
卡车
D.
飞机
10.
关于温度、热量、内能，说法正确的是
?
A.
相互接触的两个物体，热量总是从内能多的物体传向内能少的物体
B.
物体吸收了热量，它的温度一定升高
C.
质量相同时，温度升高较多的物体吸收的热量一定多
D.
物体内能减小时，不一定是物体放出了热量
11.
质量相等的两金属块
、
长时间放在沸水中，将它们从沸水中取出后，立刻分别投入甲、乙两杯质量和温度都相同的冷水中．不计热量损失，当甲、乙两杯水的温度不再升高时，发现甲杯水的温度低于乙杯水的温度．则下列说法中错误的是
?
A.
金属块
末温比
的末温高
B.
金属块
放出的热量比
的多
C.
金属块
的比热容比
的比热容小
D.
甲杯中的水比乙杯中的水吸收的热量少
二、填空题（共8小题；共24分）
12.
把图钉帽在课桌上来回摩擦几下后，图钉帽热得烫手，这是用
?的方法改变了物体的内能。
13.
水的比热容为
，其单位读作
?，它表示
千克的水，
?时所吸收的热量为
焦。与其他常见物质相比，水的比热容较
?（填“大”或“小”），这表明水的吸、放热能力较
?（填“强”或“弱”）。
14.
柴油机和汽油机在构造上的主要区别是：柴油机气缸顶部有
?，汽油机气缸顶部有
?，在吸气冲程中的不同是：汽油机吸入气缸里的是
?，柴油机吸入气缸里的是
?．
15.
如图所示，你一定动手做过这个“会跳的卡片”吧！用手把它平压在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松手后，卡片就会弹跳起来．图甲中，
为外表面，
为内表面，实验时把
?（选填“”或“”）面紧贴桌面，在图乙、丙中，实验时
?（选填“乙”或“丙”）图中卡片会弹跳得高一些，这是因为其橡皮筋的
?
较大．
16.
阅读短文，回答下列问题：
内能是物体内部所含的总能量。包括分子的动能（即分子无规则热运动动能）、分子的势能（即分子间相互作用能）、分子内的能量、原子内的能量、原子核内的能量等。在热学中，内能一般指前两项。由于分子的动能跟温度有关，分子的势能跟分子间的距离有关，所以物体的内能跟温度、体积都有关。
（1）慢慢压缩针管里的气体，气体内能中哪部分发生变化
??
（2）加热针管里的气体，气体内能中哪部分发生变化
??
（3）金属块在受热膨胀时，金属块内能中哪部分发生变化
??
17.
一柴油机的转速是
，它
秒钟对外做功
?次，它完成吸气冲程时，吸入气缸里的物质是
?。
18.
在
?过程中，物体吸收或放出的能量的多少叫做
?，单位是
?。
19.
如图所示，一个静止小球从
点沿粗糙程度相同的轨道下滑，经
点到达
点，从
点到达
点的过程中，小球的动能
?，小球的重力势能
?，小球的机械能
?。（填序号）
①保持不变；②一直减小；③先增大后减小；④一直增大；⑤先减小后增大。
三、简答题（共3小题；共27分）
20.
某物理兴趣小组的同学在课余时间设计了一套测定酒精热值的物理实验，他们的方案是：
用一定量的酒精将一定量的水加热，测出有关的物理量，根据酒精燃烧放出的热量等于水吸收的热量算出酒精的热值。
需要测量的物理量有：燃烧的酒精质量
、加热的水质量
、水的初温
、加热后水的末温
。
最后根据：（
可算出酒精的热值
此物理兴趣小组的设计方案能测出酒精的准确热值吗?如不能测出，原因是什么?
?。
21.
柴油机和汽油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点?
22.
在野外施工中，需要把质量为
千克的铝合金构件温度从
升高到
或以上．现只有保温瓶中
千克温度为
的热水可以利用，不计热损失，请设计一个加热构件的方案．同学甲设计的方案和运算如下：将铝合金构件直接放人
热水中，在不考虑热损失的前提下，热水放出的热量等于构件吸收的热量．根据热量计算公式：
、
，将数值代入计算，得出构件与热水在达到热平衡时的温度
．显然，这种方案不能使构件达到规定的温度．同学乙设计的方案是把
的热水分成等质量的两份，让构件先放人第一份
的热水中，达到热平衡后取出，再放入第二份
的热水中，再使构件与热水达到热平衡．通过计算表明，这一方案可使构件的最后温度达到
。
问：
（1）怎样才能让构件达到
呢?请写出你的设计方案；
（2）若采用最佳加热方案，构件最后的温度可达
、这一结果启示我们，工业上也可以用这一方法用冷水来冷却某些构件，请简要说明这种最佳冷却方案。
四、计算题（共3小题；共27分）
23.
有甲、乙两个运动物体，甲的机械能为
，乙的机械能为
。已知甲的动能是乙的
倍，乙的势能是甲的
倍。求甲、乙物体的动能和势能分别是多少?
24.
某同学制作了一个透明玻璃箱，在玻璃箱内装有质量为
，温度是
的水，阳光照射一段时间后，太阳辐射的能量为
，若有
的能量被水吸收，求：
（1）水吸收的热量；
（2）可以使玻璃箱内的水温度升高到多少
?
25.
已知物体的重力势能表达式为
，动能表达式为
，其中
为物体的质量，
为物体距离水平地面的高度，
为物体的运动速度，
为常量，取
。如图所示，高为
的光滑斜面固定在水平地面上，一质量为
的小物块，从斜面顶端
由静止开始下滑，不计空气阻力，物块从顶端开始下滑到落地的瞬间，设整个过程中机械能守恒（即机械能保持不变）
（1）证明：小物块从斜面顶端
由静止下滑到底端
时的速度
；
（2）若一质量为
的小物体从距离地面
高度的斜面顶端
点以
的初速度出发，求其到斜面低端
时的速度。
答案
第一部分
1.
C
【解析】由题图可知，两个气门都关闭，火花塞产生电火花，是做功冲程，故选
C。
2.
A
【解析】塑料圆筒滚动时，速度变小，即动能变小，同时皮筋越来越紧，弹性形变程度变大，弹性势能变大，所以该过程是将动能转化为弹性势能，故A正确；
麦克斯韦滚摆向低处滚动，其质量不变，速度变快，动能变大，同时高度减小，重力势能变小，所以是将重力势能转化为动能的过程，故B错误；
运动员用拉弯的弓把箭射出去，在该过程中，弓的弹性势能变小，同时箭的动能变大，所以是将弹性势能转化为动能的过程，故C错误；
人造地球卫星从远地点向近地点运动时，速度变大，即动能变大，同时相对高度变小，势能变小，所以势能转化为动能，故D错误。
3.
C
【解析】在国际单位制中，功、能量、热量的单位都是焦耳，故ABD的单位都是焦耳，不合题意；
在国际单位制中，功率的单位是瓦特，不是焦耳，故C符合题意。
4.
C
【解析】拉动绳子过程，金属管温度升高，内能增加，故A说法正确，不符合题意；
拉动绳子过程，管内酒精温度升高，蒸发加快，故B说法正确，不符合题意；
塞子跳起时，管内气体温度降低，内能减小，故C说法错误，符合题意；
塞子跳起时，管内气体内能转化为塞子的机械能，故D说法正确，不符合题意。
5.
C
【解析】A、
水和
水状态相同，物质种类相同，所以比热容相同.此选项错误；
B、相同质量的酒精与汽油完全燃烧放出的热量不同.是因为它们的热值不同，与比热容没有关系，此选项错误；
C、质量相同的铁和铝，吸收相同的热量后，铝的温度升高较少，由公式
知，铝的比热容比铁大.此选项正确；
D、水变凉后温度变化，状态不变，所以比热容不变.此选项错误。
6.
B
【解析】柴油机和汽油机的结构不同：柴油机的气缸上是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞。此选项正确；在做功冲程，汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压燃式。此选项错误；柴油机比汽油机笨重，效率高同时燃料便宜。此选项正确；在吸气冲程，柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物。此选项正确。
7.
B
【解析】小汽车的效率为
，年耗汽油量
，
则其一年中有效利用的汽油量相当于：；
若将它的效率提高
，即达到
，则一年的耗油量为
，
则一年内节省的燃料为：。
8.
B
【解析】沿海地区，水多；内陆地区水少、沙石多．因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小．
9.
A
10.
D
11.
A
【解析】达到热平衡后，金属块的末温等于水的末温，因为甲杯水的温度低于乙杯水的温度，所以金属块
末温比金属块
的末温低，故A错；
两金属块使水温升高，甲杯水的温度低于乙杯水的温度，甲杯水吸热少、金属块
放热少，故B正确；
两金属块都从沸水中取出、初温相同，
对于金属块
来说有：
对于金属块
来说有：
，则
得：
，
又
，
，
则有
，
又
，
，故C正确；
甲杯水的温度低于乙杯水的温度，而初温相同，两杯水甲的温度变化小，而甲、乙两杯水的质量相同，由吸热公式
可知甲杯里的水比乙杯里的水吸收的热量少，故D正确
第二部分
12.
做功
【解析】让图钉冒在课桌上来回摩擦几下后，发现图钉冒变烫了，这是用做功的方法改变了物体的内能，在这一过程中，机械能转化为内能。
13.
焦每千克摄氏度；温度升高
；大；强
14.
喷油嘴；火花塞；空气与汽油的混合物；空气
【解析】汽油机和柴油机在构造上的区别是：汽油机顶部有个火花塞，柴油机顶部有个喷油嘴；在吸气冲程里，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的是空气．
15.
；乙；弹性势能
【解析】由图中可知要利用橡皮筋的弹性势能，只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能，所以要把卡片
面按平后放在水平面上然后松开，松开后，橡皮筋的弹性势能转化为纸片的动能，所以卡片能跳起来．
由于弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关；实验时操作过程相同，乙图和丙图相比，乙中卡口之间的间隔大，卡片压平后橡皮筋发生弹性形变的程度就大，则橡皮筋具有的弹性势能就大，当然最终转化成卡片的能量就大，卡片会跳得高一些．
16.
（1）气体体积减小，分子势能变化；
（2）气体温度升高，气体分子平均动能增大；?
（3）金属块温度升高，体积增大，金属块内能中分子动能和分子势能都发生变化
17.
；空气
【解析】（1）飞轮转速是
，表示每秒飞轮转动
圈，对外做功
次；
（2）完成吸气冲程时，吸入气缸里的物质是空气。
18.
热传递；热量；焦
19.
③；⑤；②
第三部分
20.
不能；由于燃料燃烧释放的能量不能被水全部吸收，因此只能近似说明燃料热值的大小，不能计算其热值的大小。
【解析】由于燃料燃烧释放的能量不能被水全部吸收，因此只能近似说明燃料热值的大小，不能计算出热值的大小。
21.
汽油机和柴油机的工作过程的相同点和不同点如下表所示。
22.
（1）操作方案：将保温瓶中
的热水分若干次倒出来．
第一次先倒出一部分，与温度为
的构件充分接触，并达到热平衡，构件温度升高到
；
将这部分温度为
的水倒掉，再从保温瓶倒出一部分热水，再次与温度为
的构件接触，并达到热平衡，此时构件的温度升高到
；
再将这些温度为
的热水倒掉，然后再从保温瓶倒出一部分热水来使温度为
的构件升温，．
直到最后一次将剩余的热水倒出来与构件接触，达到热平衡，最终就可使构件的温度达到所要求的值；
验证：如将
热水分
次倒出，每次倒出
，在第一次使热水与构件达到热平衡的过程中：
，
即：
解得：，
同理：
解得
，
解得
．
由此可知，倒到第三次时构件达到
（2）用冷水对构件进行流水喷淋（或用流水法进行），因为这样能充分地利用资源，使物体间内能更有效地转移，最大限度地实现降温。
第四部分
23.
为
，
为
；
为
，
为
【解析】设甲的动能为
，则势能为
；乙的动能为
，则势能为
，
由题意，得
；，
解由
组成的方程得
，，
所以甲具有的势能为
；乙具有的势能为
。
24.
（1）
水吸收的热量为
【解析】水吸收的热量
??????（2）
可以使玻璃箱内的水温度升高到
【解析】水升高的温度
；
水最后升高到
。
25.
（1）
证明：由题意知，小滑块从
点下滑到
点的过程中，机械能是守恒的，则
；
即
；
故
所以
；
??????（2）
【解析】小滑块从
点运动到
点的过程中机械能也是守恒的，；即
；
所以
。
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