期末专题训练：机械能、内能及其转化 2024-2025学年北师大版物理九年级

期末专题训练：机械能、内能及其转化 一、单选题 1．关于热和能，正确的说法是 A．热传递过程中，内能大的物体放出热量 B．热机做功冲程中，内能转化为机械能 C．物体内能减少，温度一定降低 D．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多 2．下图是四冲程汽油机的四个过程，对应于做功冲程的是（   ） A． B． C． D． 3．大千世界，无奇不有。2015年3月1日下午，英国的业余摄影师Le—May用相机记录下了一只黄鼠狼骑在一只啄木鸟背上飞行的场景，如图。这张照片在网络上迅速走红并被不断的PS。关于图片中涉及到的物理知识描述错误的是（   ） A．飞行过程中，黄鼠狼相对于啄木鸟是静止的 B．飞行过程中，黄鼠狼给啄木鸟的压力和啄木鸟给黄鼠狼的支持力是一对平衡力 C．被啄木鸟驮着上下飞行过程中，黄鼠狼克服自身重力做了功 D．啄木鸟带着黄鼠狼向下俯冲时，其重力势能减小，动能增大 4．如图甲所示，将质量相等的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中，放入装有水的烧杯中加热，绘出温度随时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（   ） A．由图乙可知，B图线对应的物质熔点高 B．由图乙可知，A图线对应物质的内能在2-6分钟内能是不变的 C．由图乙可知，冰的比热容比固态石蜡的比热容和水的比热容都小 D．图甲中两试管在同一烧杯中加热，可以控制冰和石蜡升高相同温度 5．对于同一种物质而言，它呈固态时分子间的作用力为，呈液态时分子间的作用力为，呈气态时分子间的作用力为。则分子间作用力的大小关系为（    ） A． B． C． D． 6．元旦期间，小明同学为家人煮了一锅热气腾腾的汤圆，下列分析正确的是（   ） A．汤圆入锅后温度升高，内能增加 B．煮汤圆时，主要通过做功的方式改变了汤圆的内能 C．汤圆煮熟以后体积变大是因为分子间失去了斥力 D．汤圆的温度越高，它所含的热量就越多 7．质量、初温相等的铜块和铁块（c铜＜c铁），使它们吸收相等的热量后，再相互接触，则（　　） A．它们之间不发生热传递 B．热量从铁块传到铜块 C．热量从铜块传到铁块 D．无法确定 8．北京冬奥会上，我国运动员顽强拼搏、屡创佳绩。下列说法中正确的是（　　） A．冰壶运动员将冰壶推出后，冰壶受到惯性的作用继续滑行 B．自由滑雪运动员从空中下落的过程中，机械能会减小 C．速滑运动员要不断向后蹬地才能保持速度，说明物体的运动要靠力来维持 D．花样滑冰运动员沿曲线滑行时，运动状态保持不变 二、填空题 9．如图高山滑雪项目所示，当滑雪运动员沿斜坡从A点由静止自由滑下，到达B点后可能沿曲线 （选填“a”“b”或“c”）描述的路径继续运动．假如运动员到达最高点时受到的力突然全部消失，则他将保持 （选填“静止”或“匀速直线运动”）。 10．妈妈炒菜时你隔得很远就能够闻到菜香，这说明 。当菜凉下来后，你能闻到的菜香越来越淡，这说明 。 11．某种国产汽车，当它在某平直公路上以20 m/s速度匀速行驶时，每百公里的油耗为 6 L， 汽车行驶500 s，则汽车消耗的汽油是 L，假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是495 N，则汽油机的效率是 % （已知汽油的热值是3.3×107 J/L）． 12．燃料燃烧时，将 能转化为内能。完全燃烧 1kg 某种燃料时放出的热量为1.2×107J，则该种燃料的热值为 J/kg。 13．年月日，“光谷量子号”有轨电车开始载客试运营，开通了交路和交路两条线路。“光谷量子号”采用了能量回收系统，例如电车下坡时，为了保持匀速运动，会带动发电机发电进行“刹车”，这个过程把 能转化为 能供电车使用，更加节能环保。 14．假期，小明一家开汽车去海边游玩，沿海地区昼夜温差比内陆地区昼夜温差小是因为水的 较大；一路上，小明看到路边树木飞速后退，小明是以 （他自己/道路）为参照物的。 15．现代生活越来越离不开热机，因此全面了解和认清热机的结构和工作过程对我们的生活至关重要。 如图所示的流程图是用来说明汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况，请将其补充完整，① ；② ；③ ；④ 。 16．将一个底部封闭的薄壁金属管固定在支架上，管中装一些酒精，然后用塞子塞紧管口。把一根橡皮条缠在管子上并迅速来回拉动，很快会观察到塞子被酒精蒸汽顶出（如图所示）。回答下列问题： （1）问题：本题是采用哪种方式使金属管壁的温度升高的？回答： ； （2）针对图片，请从能量的角度提出一个问题并回答。 问题： ？ 回答： 。 三、实验题 17．为了模拟研究汽车超载、超速带来的安全隐患，某同学设计了如图实验，让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，与放在水平面上的纸盒相碰后，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止．   （1）如图甲、乙所示，让小球从同一高度开始运动的目的是使两球到达水平面时具有相同的 ；该实验是通过观察 来比较铁球动能的大小的．     （2）用来研究超速安全隐患时，应该选用质量 （填“相同”或“不同”）的铁球从斜面的 （填“相同”或“不同”）位置由静止释放，实验时应选择 两个图所示实验进行比较．通过这个实验得到的结论是 ．     （3）请例举汽车超载的两个危害① ；② ． 四、简答题 18．我国北方楼房中的暖气用水作为介质，请说明使用水做运输能量的介质有什么好处？ 19．请用相关的两个物理知识解释如下场景： 滑雪运动成为一项深受广大民众喜爱的运动．滑雪时感觉手冷，双手互相搓搓就暖和了；从山顶下滑过程中，速度越来越快． 20．如图是国产防火救灾无人机TB001携灭火弹起飞的情景。请回答：    （1）无人机的机翼形状上凸下平，使飞机获得升力，其原理是什么？ （2）执行投放灭火弹任务时，保持匀速飞行的无人机投弹前后的动能怎样变化？为什么？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B D B C B A C B 1．B 【分析】（1）热传递的条件是存在温度差； （2）热机做功冲程中，内能转化为机械能； （3）内能的大小与温度、状态等因素有关； （4）燃料放出热量的多少与燃料的热值和质量有关． 【详解】A、热传递过程中，温度高的物体放出热量，故A错误； B、热机做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞运动，内能转化为机械能，故B正确； C、晶体在凝固的过程中，放出热量，但温度不变，故C错误； D、燃料放出热量的多少与燃料的热值和质量有关，燃料的热值越大，燃烧时放出的热量不一定多，故D错误． 故选B． 【点睛】本题考查了改变内能的方法、内燃机的冲程、热量的多少，属于基础知识． 2．D 【详解】A．进气口闭合，出气口打开，活塞向上运动，故是排气冲程，故A不符合题意； B．进气口、出气口关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故B不符合题意； C．进气口开，出气口关闭，活塞向下，是吸气冲程，故C不符合题意； D．进气口、出气口关闭，汽油燃烧推动活塞对外做功，是做功冲程，故D符合题意。 故选D。 3．B 【详解】A．在飞行过程中，黄鼠狼相对于啄木鸟的位置没有发生改变，所以黄鼠狼相对于啄木鸟是静止的，故A正确，A不符合题意； B．飞行过程中，黄鼠狼给啄木鸟的压力和啄木鸟给黄鼠狼的支持力作用在不同的物体上，不符合平衡力的条件，因此二力不是一对平衡力，故B错误，B符合题意； C．被啄木鸟驮着上下飞行过程中，黄鼠狼在重力方向上移动了距离，因此黄鼠狼克服自身重力做了功，故C正确，C不符合题意； D．啄木鸟带着黄鼠狼向下俯冲时，质量不变、高度减小、速度增大，故重力势能减小，动能变大，故D正确，D不符合题意。 故选B。 4．C 【详解】A．由图乙可知，B熔化过程中温度持续上升，没有固定熔点，是非晶体，故A错误； B．冰是晶体，石蜡是非晶体，由图乙可知，A图像对应的物质是晶体冰，2~6min是冰的熔化过程，需要继续吸热，温度不变，所以A图线对应物质的内能一直增大，故B错误； C．当加热相同时间 2min的时候，冰的温度变化量大于石蜡的温度变化量，所以石蜡的比热容大于冰的比热容；从第6min到8min时间内，水的温度变化量小于石蜡的温度变化量，故石蜡的比热容小于水的比热容，因此冰的比热容比固态石蜡的比热容和水的比热容都小，故C正确； D．图甲中两试管放在同一烧杯中加热，是为了控制相同时间内冰和石蜡吸收的热量相同，故D错误。 故选C。 5．B 【解析】略 6．A 【详解】A．汤圆入锅后吸收热量，温度升高，汤圆的内能增加，故A正确； B．煮汤圆时，汤圆会从水中吸热，这主要通过热传递的方式改变了汤圆的内能，故B错误； C．汤圆在煮的过程中体积变大是因为分子间的距离变大了，分子间仍然有斥力，故C错误； D．热量是过程量，不能说含有热量，故D错误。 故选A。 7．C 【详解】铜块和铁块质量相同，吸收的热量相同，根据可知，比热容大的物体，升高的温度少；所以铁块升高的温度少，则铜块的末温高；二者接触，热量将从铜块向铁块传递，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 8．B 【详解】A．运动员将冰壶推出后，冰壶继续滑行是因为它具有惯性，不能说受到惯性的作用，故A错误； B．自由式滑雪运动员从空中下落过程中，其质量不变，速度增大，所以动能增大，高度变小，重力势能减小，由于有摩擦力的存在，机械能部分转化为内能，所以机械能减少，故B正确； C．停止蹬地后，速滑运动员最终会停下来的原因是受到阻力的作用，说明力可以改变物体的运动状态，物体的运动不需要力来维持，故C错误； D．花样滑冰运动员沿曲线滑行时，运动方向在变化，所以运动状态发生变化，故D错误。 故选B。 9． c 匀速直线运动 【详解】[1]考虑摩擦和空气阻力，运动员的机械能不守恒，所以运动员在右侧所能到达的最高点应该低于A点的水平高度，a、b曲线最高点均高于A点水平高度，c曲线的最高点低于A点，所以运动员到达B点后可能沿曲线c描述的路径继续运动。 [2]根据牛顿第一定律可知，物体不受外力作用时，原来静止的物体将保持静止状态，原来运动的物体将做匀速直线运动。运动员到达最高点时，还具有向前运动的速度，当受到的力突然全部消失时，运动员将做匀速直线运动。 10． 分子处于永不停息的运动中 温度越高分子运动越剧烈 【详解】[1]炒菜时，在我们很远的厨房能够闻到菜香，属于分子的扩散现象，扩散现象说明分子处于永不停息的运动中。 [2]菜凉下来后闻到的菜香越来越淡，是温度降低后，分子扩散得慢的缘故，因此温度越高越剧烈，温度越低，分子运动越缓慢。 11． 0.6 25 【详解】第一空．汽车行驶500 s的路程为： s=vt=20m/s×500s=10000m=10km， 该汽车每百公里油耗 6 L，即6L/100km，则其行驶10km消耗的汽油体积为： V=6L/100km×10km=0.6L． 第二空．汽车行驶500s消耗的0.6L汽油完全燃烧放出的热量为： Q=Vq=0.6L×3.3×107 J/L=1.98×107J． 因汽车匀速行驶，处于平衡状态，所以汽车受到的牵引力F等于平均阻力f，则汽车行驶500s做的有用功为： W有=Fs=fs=495N×10000m=4.95×106J， 做这些有用功的能量来自于0.6L汽油燃烧释放出来，则汽油机的效率是： η===25%． 12． 化学 1.2×107 【详解】[1]燃料燃烧时，通过化学反应向外放出热量，将燃料的化学能转化为内能。 [2]该种燃料的热值为 13． 机械 电 【详解】[1][2]当电车下坡时，会带动发电机发电进行“刹车”，发电机工作时，将机械能转化为电能供电车使用，这样更加节能环保。 14． 比热容 他自己 【详解】[1]沿海地区水多，内陆地区沙子多，等质量的水和沙子吸收相同热量时，水的比热容大，温度变化小，所以沿海地区昼夜温差比内陆地区昼夜温差小。 [2]路边树木是静止的，小明坐在汽车上向前运动时，小明和路边树木间的距离越来越远，若以树木为参照物小明会感觉自己在后退，若以自己为参照物会感觉路边树木飞速后退。 15． 压缩 机械能转化为内能 做功 内能转化为机械能 【详解】[1][2][3][4]汽油机的四个冲程是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；压缩冲程是活塞压缩燃料混合物，将机械能转化为内能；做功冲程高温高压的燃气推动活塞对活塞做功，将内能转化为机械能；所以①为压缩冲程，②为机械能转化为内能；③为做功冲程，④为内能转化为机械能。 16． 做功 塞子被酒精蒸汽顶出的过程中，发生了怎样的能量转化 内能转化为机械能 【详解】（1）[1]实验中，用一根绳子在管外绕几圈，并迅速地来回拉动绳子，绳子对金属管做功，此时机械能转化为内能，使金属管壁的温度升高，属于做功改变物体的内能。 （2）[2]从能量的角度，可以提出问题：塞子被推出的过程中，能量是如何转化的？ [3]回答：酒精蒸汽冲开瓶塞，酒精蒸汽对瓶塞做功；酒精蒸气的温度降低，内能减小，将内能转化为机械能；此过程与热机的做功冲程能量转化情况相同。 17．（1）速度；纸盒通过的距离； （2）相同；不同；甲丙；质量一定时，速度越大，动能越大； （3）①超载的汽车质量大，惯性大，急刹车后滑行距离大，容易出交通事故； ②汽车的总重过大，对路面的压力大，在受力面积不变的情况下，压强增大，超过路面的承受能力而损坏路面 【详解】试题分析：（1）要研究动能与质量的关系，必须保证速度相同，质量不同，同一高度的目的是为了控制速度相同；物体动能的多少看由物体对外做功的多少来确定，而物体对外做功的多少又是通过纸盒通过的距离来表现的； （2）动能大小的影响因素：质量和速度．质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大．对照图示，结合控制变量法可得出结论． （3）超载的危害：压强是表示压力作用效果的物理量，压强的大小与压力和受力面积大小有关．超载的汽车质量大，惯性大，急刹车后滑行距离大，容易出交通事故． 解：（1）要研究动能与质量的关系，必须保证速度相同，质量不同，同一高度的目的是为了控制速度相同；物体动能的多少看由物体对外做功的多少来确定，而物体对外做功的多少又是通过纸盒通过的距离来表现的； （2）超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大，所以应选择质量相等的小球，从不同的高度释放时到达水平面的速度不同，应选择甲丙两小球进行比较，从而得出：在质量一定时，速度越大，动能越大．（3）汽车超载的危害有：①汽车超载，是指汽车装载的货物质量过大，汽车的总重过大，从而对路面的压力增大，根据p=可知，在受力面积不变的情况下，压强增大，超过路面的承受能力而损坏路面；②超载的汽车质量大，惯性大，急刹车后滑行距离大，容易出交通事故． 故答案为（1）速度；纸盒通过的距离； （2）相同；不同；甲丙；质量一定时，速度越大，动能越大； （3）①超载的汽车质量大，惯性大，急刹车后滑行距离大，容易出交通事故； ②汽车的总重过大，对路面的压力大，在受力面积不变的情况下，压强增大，超过路面的承受能力而损坏路面． 18．水的比热容大；等质量的水与其他液体相比，在降底相同温度时放热多，取暖效果好。 【详解】因为水的比热容较大，根据可知，相同质量的水与其他液体，降底相同温度时，由于水的比热容较大，那么水放出的热量较多，取暖效果更好。 19．见解析所示 【详解】双手互搓时，摩擦力做功，机械能转化为内能，使手的内能增加，温度升高； 从山顶下滑的过程中，重力势能转化为动能，因为动能与物体的质量和速度有关，质量一定，所以速度越来越大． 20．见解析 【详解】（1）机翼的形状上凸下平，机翼上方空气流速大压强小，机翼下方空气流速小压强大，故产生向上的压强差，因而产生向上的压力差，即飞机的升力。 （2）无人机的动能变小；动能由质量和速度决定，因为无人机的速度不变，但投弹后质量减小，所以动能变小。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$