九年级物理全册第十章机械能、内能及其转化测评（新版）北师大版.docx

1、1第十章 机械能、内能及其转化测评 (时间:45 分钟 满分:100 分)一、选择题(每小题 3 分,共 30 分)1.下列有关机械能的说法正确的是( )A.只要有力对物体做功,物体的机械能就改变B.在平衡力作用下运动的木块的动能变大C.推出的铅球在下落过程中增加的动能是由重力势能转化来的D.如果物体通过的路程与所用时间的比值不变,则物体的机械能不变2.90 的水全部变成 125 的水蒸气,则( )A.这些水蒸气的内能比水的小B.液态水分子间距比气态水分子的大C.水蒸气只能通过热传递途径变为水D.水分子在 125 时比 90 时热运动更激烈3.对下列常见现象的分析,合理的是( )A.摩擦生热,

2、是通过做功的方式改变内能B.围火取暖,是通过做功的方式改变内能C.雾霾弥漫,是因为分子在不停地运动D.雪花纷飞,是因为分子之间有排斥力作用4.(2017浙江舟山)下列各项都能使右图瓶内铁屑内能增加,其中属于做功的是( )A.不断晃动瓶子B.用酒精灯加热C.用手焐瓶子D.在烈日下照射5.下列关于功和能的说法错误的是( )A.物体能够做功,就是说它具有能B.物体具有能,它一定在做功C.一定质量的物体速度越大,它的动能越大D.一定质量的物体位置越高,它的重力势能越大6.甲、乙两物体质量相等,甲物体温度升高 20 时吸收的热量恰好等于乙物体温度升高 40 时吸收的热量,则甲、乙两物体的比热容之比为(

3、)A.12 B.21C.14 D.417.汽油机是由四个冲程不断循环而工作的,图中表示机械能转化为内能的冲程是( )28.南极“万年冰”中含有很多压缩气泡,科考队员取一小块放入盛有酒的杯中,冰块会在酒面上飘来飘去。下列说法错误的是( )A.冰块熔化,气泡破裂,使冰块飘来飘去B.冰块吸热,内能增加,使冰块飘来飘去C.冰块熔化,气泡破裂,气泡中气体的内能减少D.冰块吸热,酒水放热,酒的内能减少9.用两个相同的电热器分别给质量相同的水和某种液体加热,每隔 1 min 记录一次数据,如表所示,则该液体的比热容为( )A.0.9103 J/(kg) B.1.8103 J/(kg)C.3.6103 J/(

4、kg) D.1.2103 J/(kg)10.(2017甘肃兰州)关于内能、温度和热量,下列说法正确的是( )A.物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系B.不同燃料燃烧时,放出热量越多的热值越大C.质量和初温相同的水和煤油,放出相同热量时煤油温度降低得多D.内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移二、填空题(14 小题 2 分,其余每空 2 分,共 26 分)11.在封闭的场所里,只要有人吸烟,场所内的其他人就会闻到烟味,从而损害他人健康。从物理学角度来看,场所里烟雾弥漫属于 现象,这个现象表明 。 12.如图所示,捻动滚摆的轴使它升高后释放,可以观察到滚摆沿着悬线向下运动,此

5、过程中,它的 能减小, 能增加。滚摆到最低点后又上升,每次上升的高度逐渐减小,这说明滚摆具有的机械能 (选填“减小”“增大”或“不变”)。 13.将一瓶质量为 0.5 kg、温度为 25 的纯净水放入冰箱,一段时间后纯净水的温度降低到 5 ,则这瓶纯净水的内能减少了 J,这是通过 的方式改变了水的内能水的比热容 c=4.2103 J/(kg)。 14.一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是 1 800 r/min,该汽油机每秒钟内完成 个冲程,做功 次。 315.在火电站内,燃料的化学能经锅炉、蒸汽轮机和发电机最终转化为电能。蒸汽轮机的作用是将 能转化为机械能。若锅炉、蒸汽轮机和发电机的效率分别为

6、50%、70%和 80%,则火电站的效率为 。 16.用煤气灶把 1 kg、初温为 20 的水烧到 70 ,消耗了 10 g 煤气。已知水的比热容是4.2103 J/(kg),煤气的热值为 4.2107 J/kg,则水吸收的热量为 J,煤气完全燃烧放出的热量为 J,煤气灶烧水的效率为 %。 三、实验探究题(17 题 8 分,18 题 6 分,19 题 10 分,共 24 分)17.在探究物体动能大小与物体的速度、质量关系的实验中,让小车从斜面的不同高度由静止开始下滑,撞击水平木板上的木块。如图所示。(1)本实验的研究对象是 。 (2)小车放置的位置越高,木块被撞击得越远。研究表明:当 一定时,

7、物体动能的大小与物体的 有关。 (3)甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力分别为 Ff 甲 、 Ff 乙 ,则 (填序号)。 F f 甲 Ff 乙 F f 甲 Ff 乙 F f 甲 =Ff 乙18.某同学在学习了热传递可以改变内能后,为了探究其他改变内能的方法,他在广口瓶内装入一些细沙,用带孔的软木塞堵住瓶口,并在木塞的小孔中插入一支温度计,如图所示。然后用干燥的厚棉布裹住广口瓶,用力迅速上下摇动瓶内细沙。(1)你猜想该同学观察到温度计的示数将会 (选填“升高”“不变”或“降低”)。 (2)这一实验有力地证明了 也可以改变物体的内能。 (3)用干燥的厚棉布裹住广口瓶的目的是 。 19.为研

8、究物质的某种特性,小明选取水、煤油两种物质做实验,下表记录了实验测量的数据以及老师帮助小明求得的有关数据。物质质量m/kg初温t0/末温t/升高温度(t-t0)/吸收热量Q/J0.05 10 15 5 1050水0.0 10 20 10 2100450.10 10 20 10 42000.05 12 17 5 5250.05 12 22 10 1050煤油0.10 12 22 10 2100请你根据表格中的内容进行分析:(1)可初步得出的结论是(答出两点即可): 。 。 (2)为了进一步描述物质的这一特性,你认为表格内项目栏中应增添的一项内容是 。 四、计算题(20 题 8 分,21 题 12

9、 分,共 20 分)20.吃早饭的时候,妈妈用热水给小雪加热质量为 250 g 的袋装牛奶,为了使这袋牛奶的温度由 12 升高到 42 ,妈妈至少要用多少 60 的热水?水的比热容是 4.2103 J/(kg),设该牛奶的比热容为 2.5103 J/(kg),不计热量损失21.下表是某品牌小轿车的一些技术参数,其中排气量是指发动机汽缸的工作容积,一般情况下,发动机的排气量越大,功率越大;空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比;汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量为 4.6107 J。当该发动机以最大功率工作时,汽缸内汽油和空气的混合密度为 1.35 kg/m3,1 min 内高温高压的燃气推

10、动活塞做功 2 600 次。车型 某品牌轿车排气量 1.8 L5最大功率 75 kW空燃比 14 1汽油的热值 4.6107 J/kg请你计算发动机在最大功率工作时:(1)1 min 内做的有用功;(2)做功一次消耗汽油的质量;(3)发动机的效率。参考答案第十章测评1.C 有力对物体做功,物体的机械能可能增大,可能减小,也可能不变,选项 A 错误;在平衡力作用下,木块做匀速直线运动,其动能大小不变,选项 B 错误;推出的铅球在下落过程中,重力势能减小,一部分转化为动能,一部分转化为内能,故选项 C 正确;如果物体通过的路程与所用时间的比值不变,其动能不变,机械能不一定不变,选项 D 错误。2.

11、D 90的水全部变成 125的水蒸气,吸收热量,内能增大,分子间距变大,所以选项 A、B 错误;水蒸气变为水,可以通过做功和热传递两种方式,故选项 C 错误;物体的温度越高,分子无规则运动越剧烈,选项 D 正确。3.A 摩擦生热,即克服摩擦力做功产生内能,是通过做功改变内能,故 A 正确;围火取暖,是通过热传递的方式改变内能,故 B 错误;雾霾弥漫中的雾霾不是分子,故不能说明分子在不停地运动,故 C错误;雪花纷飞中的雪花不是分子,不能说明分子之间有排斥力作用,故 D 错误。4.A 不断晃动瓶子,铁屑与瓶壁之间有摩擦,在此过程中要克服摩擦做功,使其内能增大,温度升高,故A 符合题意;B、C、D

12、选项中瓶内铁屑分别从酒精灯火焰、手和阳光中吸收热量,都是通过热传递的方式使物体内能增加的,故 B、C、D 不符合题意。5.B 只要物体具有做功的本领,物体就具有能,却不一定正在做功,所以 A 项是正确的,B 项错误。动能的大小跟物体的质量和速度有关,当质量一定时,速度越大,动能越大,所以 C 项正确。重力势能的大小跟物体的质量和高度有关,当质量一定时,高度越高,重力势能越大,所以 D 项正确。6.B 根据公式 Q 吸 =cm t,可得 ,代入已知量即可求出 c 甲 c 乙 =2 1。Q甲Q乙 =c甲 m甲 t甲c乙 m乙 t乙7.A 从题图可以看出:A 图中,活塞向上运动,进气门、排气门都关闭

13、,所以是压缩冲程,是机械能转化为内能;B 图中,活塞向上运动,进气门关闭、排气门打开,是排气冲程;C 图中,进气门、排气门都6关闭,活塞向下运动,火花塞发出电火花,内能转化为机械能,所以是做功冲程;D 图中,活塞向下运动,进气门打开、排气门关闭,所以是吸气冲程,故选项 A 正确。8.B 冰块放入酒中,冰要从酒中吸收热量,逐渐熔化,因此冰块的内能增加,而酒的内能减少,放出热量。在冰块熔化过程中,里面的气泡破裂,气体对外做功,内能减少,由于气泡的破裂,膨胀的空气向各个方向喷出,在相互作用力下,冰块会飘来飘去,因此选项 B 说法错误。9.B 加热 2min,水吸收的热量为 Q 吸水 =c 水 m(t

14、 水 -t0),液体吸收的热量为 Q 吸液 =c 液 m(t 液 -t0)。用相同的加热器加热相同的时间,水和液体吸收的热量相同,则 c 液 = c 水t水 -t0t液 -t0= 4.2103J/(kg) =1.8103J/(kg)。32 -2048 -2010.C 跟物体的运动速度有关的是机械能,内能和机械能是没有关系的,故 A 错误;不同燃料燃烧时,放出热量的多少与热值和燃烧燃料的质量有关,故 B 错误;质量相同、初温相同的水和煤油,放出相同的热量,因为水的比热容大,所以水的温度变化小,煤油的温度变化大,故煤油的末温低一些,故 C 正确;内能总是从温度高的物体向温度低的物体转移,故 D 错

15、误。11.解析: 烟雾弥漫是分子不停地做无规则运动的结果,属于扩散现象;扩散现象说明分子在不停息地做无规则运动。答案: 扩散 分子在不停息地做无规则运动12.解析: 滚摆沿着悬线向下运动的过程中,其高度减小,所以重力势能减小,速度越来越大,动能增加。滚摆到最低点后又上升,每次上升的高度逐渐减小,这说明滚摆具有的机械能减小。答案: 重力势 动 减小13.解析: 水放出的热量 Q 放 =cm t=4.2103J/(kg) 0.5kg(25 -5) =4.2104J;这是通过热传递的方式改变水的内能的。答案: 4 .2104 热传递14.答案: 60 1515.解析: 蒸汽轮机的作用是将内能转化为机

16、械能;已知锅炉、蒸汽轮机和发电机的效率分别为 1=50%、 2=70%和 3=80%,所以火电站的效率为 = 1 2 3=50%70%80%=28%。答案: 内 28%16.解析: 本题考查热量的两个计算公式的简单应用,通过计算煤气灶的效率知道日常生活中煤气灶的效率很低,从而培养学生的节约能源意识。水吸收的热量 Q 吸 =cm(t-t0)=4.2103J/(kg)1kg(70-20)=2.110 5J,煤气完全燃烧放出的热量 Q 放=qm=4.2107J/kg0.01kg=4.2105J,则燃气灶的效率 = 100%=50%。Q吸Q放 =2.1105J4.2105J答案: 2 .1105 4.

17、2105 50717.解析: (1)本实验研究的是小车。(2)让小车从斜面的不同高度滑下,那么小车到达水平面时的速度就不同,小车推动木块做功,运动距离越远,做功越多,动能越大。所以根据控制变量法可得结论是当质量一定时,物体动能的大小与物体的速度有关。(3)甲、乙两次实验木块移动过程中因没有改变木块和接触面,所以木块受到的摩擦力相同,即 Ff 甲 =Ff 乙 ,所以选 。答案: (1)小车 (2)质量 速度 (3)18.解析: 本题探究做功改变物体的内能。由于改变物体内能的因素有做功和热传递,为防止其他因素影响实验结果,应采用控制变量法。答案: (1)升高(2)做功(3)防止手与瓶之间的热传递,

18、避免热传递这一因素影响实验结果19.解析: 寻找表中测量数据的规律,要用控制变量法,根据表中内容可知,是两种不同物质水和煤油,表中数据显示:有的质量相同,有的升高的温度相同,有的吸收的热量相同,所以同种物质质量相同时,吸收的热量与升高的温度成正比;同种物质升高相同温度时,吸收的热量与质量成正比;相同质量的不同种物质,升高相同温度时,吸收的热量不同。研究物质的某种特性,应测量单位质量的某种物质温度升高 1吸收的热量。答案: (1) 相同质量的同种物质,吸收的热量与升高的温度成正比 相同质量的不同物质,升高相同的温度吸收的热量不同(或同种物质,升高相同的温度,吸收的热量与质量成正比)(2)单位质量

19、的某种物质温度升高 1 吸收的热量 或Qm(t-t0)20.解析: 牛奶的质量 m1=250g=0.25kg牛奶的初温 t1=12牛奶的比热容 c1=2.5103J/(kg)水的初温 t2=60水的比热容 c2=4.2103J/(kg)两者最终达到的共同温度为 t=42牛奶升温吸收的热量Q 吸 =c1m1(t-t1)=2.5103J/(kg)0.25kg(42-12)=18750J热水由 60降低到 42放出的热量Q 放 =c2m2(t2-t)在不计热量损失的情况下 Q 放 =Q 吸 ,所以m2=Q吸c2(t2-t)=18750J4.2103J/(kg )(60 -42 )8=0.248kg。答案: 0 .248 kg21.解析: (1)1min 内做的有用功W=Pt=75103W60s=4.5106J。(2)做功一次消耗汽油的质量 m=V= 1.35kg/m31.810-3m3 =1.6210-4kg。115(3)1min 内汽油完全燃烧释放的热量Q=1.6210-4kg4.6107J/kg2600=1.94107J发动机的效率= 100%=23.2%。WQ=4.5106J1.94107J答案: (1)4 .5106 J (2)1.6210-4 kg (3)23.2%