初中物理苏科版九年级全册第十二章 机械能和内能综合与测试当堂检测题

第十二章机械能和内能  单元练习

一、选择题

1. 下列实例中，改变物体内能的途径与其他三个不同的是（ ）

A．用力搓手，手会发热

B．把冰冷的手放到嘴边哈气，手会变暖

C．用锯条木头，锯条温度升高

D．用手反复弯折铁丝，铁丝弯折处会发热

2. 新疆“那拉提草原”是闻名全国的旅游景区。夏天，当你赤脚在烈日当空的小河边游玩时，你会发现：岸上的小石头热得烫脚，而河水却是冰凉的，这是因为（　　）

A．水比小石头的温度变化大 

B．水比小石头的比热容大 

C．水比小石头吸收的热量小 

D．水比小石头的比热容小

3. 西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，于2019年4月20日将第44颗北斗导航卫星成功送上太空｡下列说法中正确的是（　　）

A. 火箭升空过程中，将机械能转化为内能

B. 燃料燃烧时将内能转化为化学能

C. 火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的比热容较大

D. 火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的热值较大

4. 一个物体内能减小，下列说法正确的是（   ）

1. 温度一定降低
2. 一定放出热量
3. 温度可能不变
4. 该物体所有分子的分子动能和分子势能的总和可能不变

5. 如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，我们会看到硝化棉燃烧；如图乙所示，玻璃瓶内装有少量的水，用塞子塞紧，并用气筒往瓶内打气，会观察到瓶塞跳起来．下列说法错误的是（   ）

A．图甲中，活塞的机械能直接转化为硝化棉的内能

B．图乙中，当瓶塞跳起时可以观察到瓶口出现白雾

C．图乙中，在瓶内装少量的水，是为了增大瓶内水蒸气的含量，使实验现象更加明显

D．甲、乙两图都说明了做功可以改变物体的内能

6. 小明将铁丝快速弯折十余次，铁丝弯折处的温度会升高，以下四个事例中能量转化与之相同的是(    )

A.甲、丙    B.甲、丁    C.乙、丙     D.乙、丁

7. 如图甲所示是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后,在空中飞行过程中重力势能EP随时间t变化的曲线最接近的是图乙中的              (　　)

8. 用相同的加热装置对a、b两种物质加热时，它们的温度随时间变化的图象如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．如果a、b是同种物质，则a的质量更小 

B．如果a、b质量相等，则a的吸热能力更强

C．在加热过程中，利用做功的方式改变了a、b的内能 

D．温度从T1升高到T2时，a、b吸收的热量Qa=Qb    

9. 如表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列说法正确的是(　　)

  A．水的比热容大，不适合作为冷却介质

  B．2kg的煤油温度升高10℃吸收的热量为2.l×103J

  C．质量相等的水和煤油吸收相同热量，水升高的温度大

  D．质量相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量多                           

10. 如图，木块以一定的速度滑过、点，到点滑出下落至点，和、和之间的垂直距离均为，若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是(　　)

A．点与点相比，动能增加，势能减少，机械能不变
B．点到点减少的重力势能大于点到点减少的重力势能
C．点的动能可能等于点的动能，但一定大于点的动能
D．点的动能可能等于点的动能，但一定大于点的动能

11.  A、B两物体质量相等，温度均为10℃；甲、乙两杯水质量相等，温度均为50℃．现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后甲杯水温降低了4℃，乙杯水温降低了8℃，不考虑热量的损耗，则A、B两物体的比热容之比为（　　）

A．4：9 B．3：5 C．2：3 D．1：2

12. 如图所示，一个轻质弹簧的下面有一个压力传感器，可以记录弹簧压力的变化，在弹簧的正上方有一个小球，当小球从某个点由静止自由落下时，不计空气阻力的作用，压力传感器的示数F和时间t的关系记录在坐标中，下列说法正确的时（   ）

A.在0—t3内，小球的机械能一直不变

B.小球在t3时到达最低点

C.小球的最大动能的位置在t1—t2之间的某个点

D.小球从t1到t3的过程中，动能越来越小

二、填空题

13. 天手冷时，我们可以对手哈几口气使手变暖和，这是采用           的方式来增加手的内能；炒菜时，利用         (选填“机械”或“热”)运动使菜具有各种调料味道。
14. 将刚烧开的2 L热水倒入保温瓶中（在标准大气压下）,两天后小明估测水温约为50 ℃,则热水的质量为___kg,保温瓶散失的热量约为_________ J。[ρ水=1×103 kg/m,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
15. 如图所示是卫星的轨道示意图，卫星在运行过程中机械能守恒。当卫星从近地点向远地点运动时，它的速度________，（选填“增大”、“减小”或“不变”），当卫星从远地点向近地点运动时，它的________能转化为________能。

16. 物体中“热”的含义很多，有温度、热量、内能等，那么“加热”“熔化吸热”等中的“热”是指        “热水”“热膨胀”“物体变热”等中的“热”是指         “太阳能集热箱”中的“热”是指       
17. 一台抽水机动力的功率是12 kw，抽水时的机械效率是80％，那么10 min抽水机动力做的功为________J，5min内它可以把________N的水抽到10 m高的水塔上去．
18. 爸爸驾驶汽车带小明去海边沙滩浴场游泳,汽车是依靠发动机(汽油机)工作时的_________冲程获得动力的，如果一台单缸四冲程汽油机每秒对外做功15次，则飞轮转速是____r/min。小明发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的,这是因为水的________ 比沙子的大。
19. 小华分别用质量相等、初温相同的水和另一种液体进行了实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图所示.实验中，水和该液体在相同时间内放出的热量相等.分析图像可以得出：________物质为水，另一种液体的比热容为________J/(kg·℃).（C水＝ 4.2×103 J／(kg·℃)）

20. 在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,烧杯中加入200 g的水,测得初始温度为45 ℃。如图所示,用酒精灯加热一段时间后温度计的示数为________℃,则水吸收的热量为___________J,这些热量相当于完全燃烧_______ g酒精放出的热量。[水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃),酒精热值q=3.0×107 J/kg]

21. 如图所示，弹簧一端与小球相连，另一端固定在左侧的墙壁上，小球放在粗糙的水平木板上。小球位于P点时弹簧恰好为自然长度，用力压缩弹簧使小球到达M点；松手后，小球由位置M运动至位置N，在位置N时速度为零。则小球从位置M运动至位置N的过程中，弹簧的弹性势能的变化情况是_____（减小/增大/先减小后增大/先增大后减小/不变）；小球的速度达到最大值的位置在_____（P点/P点左侧/P点右侧）。

22. 用手将一重为10 N的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零，整个过程中不计能量损耗.已知AC间的高度差为20cm，则从A位置到C位置铁球的重力做功是          J;在此过程中弹簧的弹性势能增加量为              J.B位置到C位置的过程中铁球所受的重力          (选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧所施加的弹力.

三、计算题

23. 国家提倡节能减排,各地“煤改气”正在积极进行,某同学计算他家天然气烧水的热效率,将2 kg的水倒入烧水壶中,并测出水温为20 ℃,在一个标准大气压下,把水刚加热到100 ℃时,测出消耗天然气0.048 m3,已知水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃),天然气热值约为q=4.0×107 J/m3。

求:(1)将这些水烧开,需吸收多少热量;

(2)在这种情况下,燃烧的天然气放出了多少热量;

(3)他家天然气灶的效率。

24. 一辆氢气动力试验汽车10min内在平直路面上匀速行驶了1.2×104m，消耗了0.15kg的氢气．此过程中汽车发动机产生的牵引力为1.0×103N（氢气的热值取1.4×108J/kg）．则：

（1）氢气燃烧产生的热量；

（2）汽车的牵引力做的功；

（3）汽车发动机的效率．

四、实验题

25. 如图所示，是小明和小华“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置．

（1）实验中为了研究动能大小与质量的关系，需要控制小车撞击时的______相同．具体的控制方法是：让质量______（选填“相同”或“不同”，下同）的两个小车从同一斜面的______高度处由静止下滑．

（2）实验中通过观察                             的大小，来判断小车动能的大小．再举一个采用类似方法的例子                        

（3）本实验中若水平面绝对光滑则______得出结论（能/不能），原因是______

（4）小刚看到她们实验时，发表了自己的观点．小刚认为：实验中可以不用木块，可以直接根据小车在水平桌面上滑行的距离，来判断小车动能的大小；因为物体的动能越大，在水平面上滑行的距离就越长．小刚的观点是______（选填“正确”或“错误”）的．

26. 小明和小华在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中．

(1) 按图a组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油，分别加热相同的时间，比较水和煤油                ，得出结论．

(2) 如图b所示，如果把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比，比热容和容器的         属性类似．

       A．高度         B．底面积          C．表面积         D．容积

(4) 为了使图a中实验现象更明显，现有水、煤油和蓖麻油三种液体供你选择，你应该选用     两种液体，原因是：质量相同的不同种类的液体，当吸收相同热量时，                                             

      [水的比热容为4.2 ×103J/ (kg．℃)；煤油的比热容为2.1×103J/ (kg．℃)；蓖麻油的比热容为1.8 ×103J/ (kg．℃)]．

27. 如图是课本中的两个热学实验：

(1)  如果要探究物质吸热升温的属性，应选择图______，该实验中通过比较______ (选填“加热时间”或“升高温度”)来比较物质吸收热量的多少。

(2)  如下图所示甲、乙是根据实验数据绘制的温度与时间的简单关系图象上的两点，现小华想自制一个暖手袋，若只能从甲或乙中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择______ ；(甲/乙)

(3)在比较不同燃料热值的时候，需要控制______相同。(选填字母： A．燃料的种类 B．燃料的质量C．被加热液体的种类D．被加热液体的质量  E．燃料燃烧的时间)；实验中记录了______ (燃烧相同时间/全部燃烧)后温度计的示数，实验所测数据在下图中描出的点与前一实验一样(见图)，若热损失相同，则初步判断______ (甲/乙)热值较大。(以上实验前烧杯内放入的是等温液体且实验中液体没有沸腾)

28. 一次课堂上老师展示了小朋友荡秋千的图片，同时提出了一个问题：秋千小角度往复摆动一次的时间与哪些因素有关呢？同学们联想荡秋千的情景，纷纷做出猜想，总结起来主要有以下三种：

猜想1：可能与小朋友的质量有关；

猜想2：可能与摆动的幅度有关；

猜想3：可能与绳长有关。

（1）为了验证猜想是否正确，同学们设计了如图所示的装置，用系有细线（线长L可调）的小球来模拟秋千的运动进行了如下探究（摆动角度均较小）：

①如图甲所示，用细线系住一铁球，保持细线的长度不变，改变小球摆动的幅度，即OA的连线与竖直方向的夹角θ（O点为固定悬点），使小球每次从A点由静止释放，测出小球在AB间往复运动一次所用的时间t与夹角θ的关系如下表所示：

除图甲所示装置外该实验还缺少的一个实验器材是______，分析数据可以知______；

②使小球每次从A点由静止释放，用频闪相机（保持曝光时间相同）拍摄小球往返运动一次的位置如图乙所示；在图乙装置的基础上，改变细线L的长度，控制θ角相同，使小球从静止下落，分别用频闪相机（保持曝光时间相同）拍摄小球往返运动一次的位置如图丙所示，由此分析可知，上述猜想______是正确的；

（2）请设计实验来探究小球往复摆动一次的时间与小球质量之间的关系，应保持小球摆动的幅度和______不变，只改变______的大小；

（3）摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调______ （选填“长”或“短”）理由是______。

参考答案

13. 热传递    热
14. 2         4.2×105
15. 减小    重力势    动
16. 热量    温度     内能
17. 7.2×106       2.88×105
18. 做功   1800      比热容
19. 甲      2.1×103
20. 95    4.2×104 J     1.4
21. 先减小后增大      P点左侧
22. 2    2    小于
23. （1）6.72×105 J      （2）1.92×106 J        （3）35%
24. （1）2.1×107 J       （2）1.2×107 J         （3）57.1%
25. （1）速度  不同       相同 

（2）木块被撞击后移动的距离  根据木桩陷入沙中的深度判断重力势能的大小（答案不唯一） 

（3）不能  移动的距离相同，无法比较出动能的大小       

（4）错误

26. （1）升高的温度    

（2）B

（3）水、蓖麻油   水和蓖麻油升高的温度差距大，现象更加明显

27. （1）甲、丙    加热时间

（2）甲    

（3）BCD     全部燃烧    甲

28. （1）秒表       小球往复摆动一次的时间与夹角θ无关       3  

（2）摆长    小球质量   

（3）短     摆钟变慢，即摆动相同幅度的时间变长了，故可通过缩短摆长使摆动时间加快。