第12章机械能和内能章节练习（基础练）----2024-2025学年苏科版九年级物理上学期

第12章机械能和内能章节练习 知识点题型分布： 考点1：动能 势能 机械能 考点2：内能和热传递相关内容 考点3：物质的比热容 考点4：机械能与内能的相互转化 1、 选择题 1．关于瀑布“飞流直下三千尺”，下列说法正确的是（　　） A．水受到重力的作用 B．水的密度减小 C．水的动能减小 D．水的重力势能增大 2．在2022年2月北京冬奥会上，我国自由式滑雪女子运动员谷爱凌夺得二金一银的好成绩，如图为谷爱凌比赛时的场景，下列说法正确的是（　　） A．谷爱凌上升过程中受到平衡力的作用 B．谷爱凌从高处落下，是因为受到重力的作用 C．谷爱凌离开跳台腾空而起是因为受到惯性的作用 D．谷爱凌在整个比赛过程中，机械能保持不变 3．下列生活现象中，不能用来说明分子运动的是（　　） A．箱子里放的樟脑丸过几天没有了，闻到樟脑气味 B．汽车驶过，公路上扬起灰尘 C．在楼下，我们能闻到楼上人家的饭菜香味 D．晒衣服时，湿衣服变干 4．关于内能、热量和温度，下列说法中正确的是（　　） A．温度越高的物体具有的内能一定越多 B．温度越高的物体所含有热量一定越多 C．物体吸收热量，内能会增加，但温度可能不变 D．炽热的铁块有内能而冰冷的冰块没有内能 5．下列事例中在改变物体内能的方式上与其他三项不同的是（　　） A．搓手取暖 B．玩滑梯，臀部发热 C．放大镜聚光烤焦纸片 D．打气筒打气，筒壁发热 6．气体的流速越大，压强越小。下列现象的产生与此相关的是（　　） A．向球间吹气，两球靠拢B．手离硬纸、纸不下落 C．轻推气球，快速滑行D．抽离玻片，下瓶变淡 7．如图所示，在真空管中一个光滑小球被竖直向上弹出，每隔0.02s用相机拍摄记录小球的位置制成图中的轨迹示意图，B点为小球上升的最高点，小球从A点上升到B的过程中，以下哪个选项是正确的（　　） A．小球的动能减小，机械能减小 B．小球的动能减小，机械能不变 C．小球的动能增大，机械能不变 D．小球的动能增大，机械能减小 8．在动能和势能相互转化的过程中，机械能总量保持不变的是（　　） A．匀速上升的热气球 B．自行车匀速上坡 C．石块从手中下落（不计空气阻力） D．火箭发射升空 9．玩“过山车”是一项非常惊险刺激的娱乐活动，如图所示，过山车时而从轨道的最低点C上升到最高点A，时而从最高点A飞驰而下，过山车在运动过程中，若不计能量损失，只有动能和势能的相互转化。下列说法正确的是　　 A．C点动能最大，B点机械能最小 B．C点动能最大，A点势能最大 C．A点机械能大于B点机械能 D．A点势能最大，机械能也最大 10．如图甲所示，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；如图乙所示，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。下列说法错误的是（　　） A．图甲中，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 B．图甲中，当瓶塞跳起时可以观察到瓶内出现白雾 C．图乙中，活塞的机械能直接转化为硝化棉的内能 D．甲、乙两图都说明了做功可以改变物体的内能 2、 填空题 11．天气冷了，搓手可以提高手的温度这是用 的方法改变物体内能；把手放在暖宝中也会实现暖手的效果，这是用 的方法改变物体内能。 12．2020年5月5日，我国“长征五号B”运载火箭发射成功，为我国空间站建设迈出了坚实一步，火箭在点火升空过程中，其动能不断 （选填“增大”或“减小”），相对发射塔火箭是 （选填“运动”或“静止”）的。 13．燃料燃烧获得内能的过程属于 (“做功”或“热传递”)来改变内能。同种燃料完全燃烧时的热值 （选填“大于”“等于”或“小于”）其不完全燃烧时的热值。 14．济南的夏天特别热，水泥马路的温度往往比大明湖水高得多，这是由于水和石板具有不同的 。为此，市政部门经常派出洒水车向路面洒水降温，这是利用了水 的道理。 15．如图所示，在烧瓶内盛少量水，给瓶内打气。 （1）在打气的过程中，瓶内气体内能 （选填“增加”、“减少”或“不变”）。 （2）当瓶塞跳起时，可以看到瓶内出现了白雾，说明水蒸气 （填物态变化的名称）成了可以看到的小水滴，此过程瓶内气体的内能 （选填“增加”、“减少”或“不变”），这是通过 方式改变瓶内气体的内能。 16．火箭采用液态氢作为推进燃料，是因为液氢的热值 （选填“较大”或“较小”），已知液氢的热值为14.3×107J/kg，其物理意义是 。 17．如图所示，是子弹射穿苹果的情景，表明运动的子弹具有 能。 18．如图是给车加水的情景因为水的 大，所以用水做冷却液。若汽车保养不好，燃油不能充分燃烧时，燃油的热值 。 19．用电热壶烧开水时，壶中的水蒸气将壶盖顶起，这时水蒸气的 转化为 指，此时水蒸气的内能 （填“增大”、“减少”或“不变”），若用此壶将质量为1kg的20℃的水烧开，水所吸收的热量是 J．［］ 20．如图所示，为某物质熔化时温度随时间变化的图象，物质第15min的内能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）第10min的内能；整个过程加热装置和加热方式都没有改变，且物质的质量不变，从图象可以看出，该物质液态与固态的比热容之比为 。 3、 解答题 21．“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置如图所示，杨力同学让同一钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离s，回答下列问题： (1)实验中他控制了钢球的 一定，通过改变钢球的高度来改变钢球滚到水平面时的 。 (2)观察木块被撞击后移动的距离的长短，是利用转换法观察和比较 的大小，若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 22．我们常利用身边的物品进行物理实验．现给你一个透明圆底玻璃杯、一端削尖的铅笔、一张白纸、足够的水，请你从中选择需要的器材，设计一个小实验来研究或说明相关的物理问题． 实验设计 研究或说明的物理问题 示例 将玻璃杯放在纸上，迅速抽出纸张 物体具有惯性 实验 23．探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图甲所示。请回答下列问题。 (1)从同一高度由静止释放铁球的目的是 ； (2)该实验是通过观察 的大小，来说明铁球对木块做功的多少。 (3)有同学将实验装置改进成图乙所示，利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，通过将木块撞出一段距离进行比较。可以研究铁球的动能大小与 （选填“质量”或“速度”）的关系。 (4)该同学还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究铁球的动能大小与质量的关系，这个设计方案是 （选填“正确”或“错误”）的。 (5)实验后，同学们联想到在许多交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，从而进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的实验数据如下表所示： 实验序号 铁球的质量m/g 铁球自由滚下的高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/m 1 30 10 4 2 30 20 16 3 60 10 8 ①为了探究“超载”安全隐患，应选择 两个序号的实验进行比较。 ②分析表格中对应的实验数据可知： （选填“质量”或“速度”）对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。 24．煤炭作为我国传统的能源，一直备受广大居民的重视。自2021年以来，煤炭价格持续走高。而太阳能具有环保、可再生等优点，某品牌太阳能热水器在一天的有效照射时间内，将热水器中质量60kg、初温为15℃的水升高到65℃。[水的比热容为，无烟煤的热值为3.4×107J/kg]，求： （1）热水器中水吸收的热量； （2）若用无烟煤来加热这些水，需要完全燃烧多少千克无烟煤？（设无烟煤放的热量全部被水吸收，计算结果保留2位小数） 25．乡村振兴战略提出了煤改气工程，使天然气进入农村家庭，方便了农民生活。小亮家改用了天然气灶后，对新装热水器耗能进行测试，热水器水箱注满水后，打开热水器开始加热，把水烧至时，查看燃气表发现消耗了的天然气。水的密度，水的比热容为，天然气的热值为。此过程中，求： JY型燃气热水器 能耗等级 热效率 容量/L 适用：天然气 Ⅱ 20 （1）天然气完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）JY型燃气热水器的热效率。 答案解析： 1．A 【详解】瀑布“飞流直下三千尺”，是因为水受到重力的作用，从高处往低处流，在此过程中重力势能减小，减小的势能转化为动能，动能增大，而水的密度是不会改变的，故BCD错误，A正确。 故选A。 2．B 【详解】A．谷爱凌上升过程中，运动的速度、运动的方向都发生了变化，受到非平衡力的作用，故A错误； B．谷爱凌受到重力的作用，重力的方向是竖直向下的，所以谷爱凌会从高处落下，故B正确； C．谷爱凌冲出跳台会继续向上飞行，是因为她具有惯性，惯性是一种性质，不能说受到惯性作用，故C错误； D．谷爱凌在整个比赛过程中，受到空气阻力的作用，一部分机械能转化为内能，所以机械能会减小，故D错误。 故选B。 3．B 【详解】A．箱子里放的樟脑丸过几天没有了，闻到樟脑气味，是分子运动的结果，不合题意； B．汽车驶过，公路上扬起灰尘，是固体小颗粒的运动，不是分子的运动，与题意相符； C．在楼下，我们能闻到楼上人家的饭菜香味，是分子运动的结果，不合题意； D．晒衣服时，湿衣服变干，是水分子运动的结果，不合题意。 故选B。 【点睛】微观粒子的特征∶质量和体积都很小；微粒与微粒之间有间隙；都是不断运动的，能够闻到气味等是分子运动的结果。 4．C 【详解】A．物体内能大小与质量和温度等因素有关，温度越高的物体具有的内能不一定大，故A错误； B．热量是过程量，不能说含有，故B错误； C．物体吸收热量，内能会增加，温度不一定升高，例如晶体的熔化过程，吸收热量，内能增加，温度不变，故C正确； D．一切物体都具有内能，炽热的铁块有内能，冷的冰块也有内能，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】ABD．搓手取暖、玩滑梯以及打气筒打气都是克服摩擦做功使物体的内能增加的； C．放大镜聚光烤焦纸片是通过热传递使纸的内能增加的。 故选C。 6．A 【详解】A．向球间吹气，球间空气流速大、压强小，两球在两侧气压的作用下相互靠拢，故A符合题意； B．手离硬纸、纸不下落，是因为纸受到大气压的作用，故B不符合题意； C．轻推气球，快速滑行， 是利用气垫使接触面分离，减小摩擦，故C不符合题意； D．抽离玻片，下瓶变淡，属于扩散现象，说明分子不停地做无规则运动，故D不符合题意。 故选A。 7．B 【详解】小球从A点上升到B的过程中，质量不变，速度变小，动能变小；质量不变，高度增大，重力势能增大；由于没有空气阻力，机械能是守恒的，故B正确，ACD错误。 故选B。 8．C 【详解】A．匀速上升的热气球，速度不变，动能不变。高度变大，重力势能变大，机械能变大，故A错误； B．自行车匀速上坡，速度不变，动能不变；高度增大，重力势能增大，机械能增大，故B错误。 C．石块从手中落下，不计空气阻力时，高度减小，重力势能减小。速度变大，动能变大，重力势能全部转化为动能，机械能守恒，故C正确。 D．火箭发射加速升空时，速度变大，动能变大。高度增加，重力势能增加，机械能变大。故D错误。 故选C。 9．B 【详解】A．C点的高度最低，过山车在C点的速度最大，所以动能最大；不计能量损失，机械能守恒，各点的机械能相等，故A错误； B．C点的速度最大，所以动能最大，A点的高度最高，所以势能最大，故B正确； C．不计能量损失，机械能守恒，各点的机械能相等，故C错误； D．A点的高度最高，所以势能最大，但不计能量损失，各点机械能是相同的，故D错误。 故选B。 10．C 【详解】A．图甲中，在瓶内装少量的水，是为了增大瓶内水蒸气的含量，使更多的水蒸气遇冷液化成的小水珠增多，使实验现象更加明显，故A正确，不符合题意； B．图甲中，给瓶内打气，瓶内气压增大，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少，温度降低，瓶口周围的水蒸气液化成小水滴飘散在空中，就看到的白雾，故B正确，不符合题意； C． 当把活塞迅速压下去后，活塞压缩气体做功，气体的内能增加，温度也会随之升高，当温度达到棉花的燃点时，会看到硝化棉燃烧；该现象说明了外界对物体做功，物体的内能会增加，故活塞的机械能先转化为玻璃筒内空气的内能而不是直接转化为硝化棉的内能，故C错误，符合题意； D．甲图说明物体对外做功，内能转化为机械能，总之做功可以改变物体的内能，乙图说明对物体做功，机械能转化为内能，故D正确，不符合题意。 故选C。 11． 做功 热传递 【详解】[1]搓手时双手克服摩擦做功，机械能转化为内能，使手的温度升高，属于做功改变物体内能。 [2]把手放在暖宝中，手从暖宝中吸收热量，温度升高，属于热传递改变物体内能。 12． 增大 运动 【详解】[1]火箭在点火升空过程中，质量不变，速度变大，所以其动能不断增大。 [2]火箭发射升空时，以发射塔为参照物，火箭与发射塔之间发生了位置变化，所以火箭相对于发射塔是运动的。 13． 热传递 等于 【详解】[1] 燃料燃烧获得内能的过程属于热传递改变内能。 [2]热值是燃料的特性，热值的大小与燃料的质量和燃料的质量和燃烧情况无关，与燃料的种类有关，所以同种燃料完全燃烧时的热值等于其不完全燃烧时的热值。 14． 比热容 蒸发吸热 【详解】[1]因为水的比热容较大，水泥的比热容比水小，吸收相同的热量（同样的阳光照射）水泥的温度变化大，升高的温度值大，所以水泥马路的温度比湖水高得多。 [2]由于水蒸发吸热，所以洒水车向路面洒水降温。 15． 增加 液化 减小 做功 【详解】[1]做功可以改变物体的内能，对物体做功，内能增大，用打气筒往瓶里打气，外界对瓶内气体做功，瓶内气体内能增加。 [2][3][4]当瓶塞被崩起时，瓶内的空气对瓶塞做功，空气的内能减小，温度降低；瓶内空气中的水蒸气遇冷发生液化现象，液化成小水滴，这就是瓶子中出现的雾。 16． 较大 见解析 【详解】[1]液氢的热值大，相同质量的液氢和其它燃料相比，完全燃烧时能放出更多的热量，所以火箭采用液态氢作为推进燃料。 [2]液氢的热值为14.3×107J/kg，其物理意义是：1kg的液氢完全燃烧放出的热量是14.3×107J。 17．动 【详解】图示的是子弹射穿苹果的情景，子弹高速运动，能够对苹果做功，说明子弹具有动能。 18． 比热容 不变 【详解】[1]水的比热容较大，与其它物质相比，质量相同、升高温度相同时，吸收热量较多。 [2]燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料充不充分燃烧无关，所以煤油的热值不变。 19． 内能 机械 减少 【详解】[1][2][3]水蒸气将壶盖顶起，这时水蒸气的内能转化为机械能，因此内能减少。 [4]水吸收的热量 20． 大于 3：2 【详解】[1]由固体的熔化图象可知该物质的固体为晶体，在熔化时，吸收热量、内能变大，温度不变，所以第10分钟的内能小于第15分钟的内能。 [2]由Q=cmΔt，得c=，因为固态段和液态段物质的质量 m相同，由图象知，固态段加热10min，升温是3℃；液态段加热10min，升温是2℃，加热时间相等，则Q固吸=Q液吸，则该物质液态与固态的比热容之比为 = = = 21． 质量 速度 动能 不能 【详解】(1)[1][2]由题意知，同一钢球的质量相同，从不同的高度滚下时，到达水平面的速度不同，可以探究动能大小与物体速度的关系。 (2)[3]实验中通过木块被钢球推动的距离来比较动能的大小。 [4]若水平面绝对光滑，木块将不会停下，不能反映小球的动能大小，本实验将不能达到探究目的。 22． 铅笔斜插入水中 光的折射 【分析】（1）可以设计光学和力学实验，力学实验主要考虑重力方向竖直向下、力的作用效果、惯性、摩擦力、能量转化、浮力等等． （2）光学实验，可以考虑光的折射、放大镜等等． 【详解】(1)用两个手指向中间挤压削尖的铅笔的两端−−压力作用效果与受力面积的关系． (2)用力推铅笔，铅笔运动−−力改变了铅笔的运动状态． (3)铅笔抛出继续前进−−铅笔具有惯性． (4)铅笔自由下落过程中能量如何转化−−重力势能转化为动能． (5)铅笔漂在水面上−−浮力等于重力． (6)铅笔斜放入水中，水中部分看起来向上弯折了−−光的折射． (7)铅笔放在透明玻璃杯后面，看到放大的铅笔−−放大镜原理． 23． 控制球到达水平面时的速度相同 木块移动的距离 速度 错误 1、3 速度 【详解】(1)[1]从同一高度由静止释放铁球，重力势能转化为动能，目的是控制球到达水平面时的速度相同。 (2)[2][3]该实验采用转换法，是通过观察木块移动的距离的大小来说明铁球对木块做功的多少。 (3)有同学将实验装置改进成图乙所示，利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，通过将木块撞出一段距离进行比较，根据控制变量法思想，控制质量相同，可以研究铁球的动能大小与速度的关系。 (4)[4]该同学还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究铁球的动能大小与质量的关系，由于质量不同的铁球获得的速度不同，故这个设计方案是错误的。 (5)[5]为了探究“超载”安全隐患，应控制速度相同（即铁球自由滚下的高度）、质量不同，即选择1、3两个序号的实验进行比较。 [6]分析表格中对应的实验数据，仅将速度翻倍后比仅将质量翻倍后，木块被撞后运动的距离大得多，可知速度对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。 24．（1）1.26×107J；（2）0.37 【详解】解：（1）水吸收的热量 （2）无烟煤放的热量全部被水吸收，即 由可知，需要完全燃烧无烟煤的质量 答：（1）热水器中水吸收的热量为1.26×107J； （2）需要完全燃烧0.37千克无烟煤。 25．（1）8.96×106J；（2）6.72×106J；（3）75% 【详解】解：（1）天然气完全燃烧放出的热量为 （2）如表所示，水箱注满水，水温由上升到，水的质量为 水吸收的热量为 （3）JY型燃气热水器的热效率为 答：（1）天然气完全燃烧放出的热量为8.96×106J； （2）水吸收的热量为6.72×106J； （3）JY型燃气热水器的热效率为75%。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$