期末提优章节限时练习 机械能和内能 2024-2025学年苏科版九年级物理上册

机械能和内能——2024-2025学年江苏省九年级物理期末提优章节限时练习 一、单选题 1．如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法错误的是（   ） A．汽油机工作时各冲程的顺序依次为丙、丁、甲、乙 B．甲冲程所发生的能量转化是将内能转化为机械能 C．加润滑油减少各部件之间的摩擦可以提高汽油机的效率 D．如果汽油能更充分地燃烧，既能提高汽油机的效率，也能提高汽油的热值 2．如图所示，三原笼笼肉是一道陕西三原地区传统风味小吃。下列有关说法正确的是（　　） A．蒸笼下面锅中的水在沸腾过程中，温度不变，内能不变 B．刚蒸好的笼笼肉烫嘴是因为笼笼肉含有的热量多 C．热腾腾的笼笼肉逐渐冷却，其内能逐渐减少 D．将冷却的笼笼肉加热，笼笼肉的温度升高，热量增多 3．蹦床是一项传统的奥运比赛项目。如图所示，在一次比赛中，运动员从高处下落到蹦床上又被弹起。在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A．运动员从高处下落到刚接触蹦床，重力势能转化为动能 B．运动员从刚接触蹦床到下落到最低点，蹦床的弹性势能减小 C．运动员被蹦床弹起过程中机械能守恒 D．运动员被弹起离开蹦床后，弹性势能转化为动能 4．在标准大气压下将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上。经过一段时间后，冰块形状不再变化，状态如图所示。三块金属的比热容大小相比 A． c甲最大 B．c乙最大 C．c丙最大 D．一样大 5．以下有关汽油机与柴油机说法正确的是（　　） A．汽油机吸气冲程中吸进去的只有空气，而柴油机吸气冲程中吸进去的有空气和柴油 B．柴油机对空气的压缩程度比汽油机更高 C．汽油机的效率大于柴油机的效率 D．在热机的能量损失中，燃料的不充分燃烧造成的能量损失最多 6．2024年4月25日，搭载着神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭（如图）在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是（　　） A．火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大 B．火箭发动机工作过程中的热机效率不可能达到100% C．火箭“体内”的液氢燃料温度低至-253℃，内能为零 D．火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢比热容较大 7．两个相同的容器分别装有质量相等的甲、乙两种液体。用相同的热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B．如果升高相同的温度，两液体吸收的热量相同 C．加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量 D．吸收相同的热量，甲液体温度升高的比乙液体温度升高的多 8．跳台滑雪是北京冬奥会的重要项目之一。如图所示，跳台滑雪赛道A由助滑道AB、着陆坡BC、停止区CD三部分组成。比赛中，运动员从A点由静止开始下滑，运动到B点后水平飞出，落在着陆坡末端的C点，滑入停止区后，在与C点等高的D点速度减为零。若不计空气阻力，则运动员（　　） A．从A点到B点的过程中，动能转化为重力势能 B．从B点到C点的过程中，机械能守恒 C．从B点到C点的过程中，动能转化为重力势能 D．位于C点和D点时的动能相等 二、填空题 9．将装有3kg水的热水壶放在天然气燃气灶上，在标准大气压下，将水从初温为20℃加热至沸腾，天然气表的示数由110.35m3变为110.40m3，则消耗的天然气完全燃烧放出的热量是 J，该燃气灶的效率是多少 。［已知天然气的热值为3.0×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）］ 10．“嫦娥一号”卫星在绕月飞行的一年时间里会遭遇两次月食，在月食期间没有太阳光照射，卫星表面的温度会急剧下降，内能 ，这是通过 的方式改变物体的内能。 11．掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低，如图所示为小球在地面弹跳的频闪照片，从A点运动到B点，小球的 能转化为 能；小球在B位置的动能 小球在C位置的动能。 12．如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内的空气温度升高，空气的内能 （选填“增加”或“减少”），筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧，棉花的内能是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式改变的。 13．如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图象，第6min时的内能 第8min时的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）；该物质在CD段的比热容是AB段比热容的 倍（被加热物质的质量和吸、放热功率不变）。 14．“鹊桥二号”中继星作为探月四期工程的重要一环，发射任务圆满成功。 (1)“鹊桥二号”中继星用远近轨结合的方式绕月运行，在轨道上运行时， （填“是”或“不是”）平衡状态，从近月点到远月点的过程中，“鹊桥二号”运行速度 （填“增大”、“减小”或“不变”），运行过程中 （填“受”或“不受”）浮力； (2)“玉兔二号”是中国研制的嫦娥四号任务月球车（巡视器），质量为144kg，“玉兔二号”在月球上所受重力为 N（）。6个宽大的轮子可以 （填“增大”、“减小”）压强；匀速爬坡时，“玉兔二号”的机械能 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 15．如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，甲球下落过程中经过 P、Q两点，忽略空气阻力。释放瞬间，两球的重力势能 ，甲球在 P点和Q点的机械能 。（均选填“相等”或“不相等”） 16．小明用两个完全相同的电加热器分别对初温和质量均相同的煤油和水加热，如图为两种液体的温度随加热时间变化的关系图象。液体通过 方式（选填“做功”或“热传递”）来增加内能。水的温度随时间变化的图象是 （填“甲”或“乙”），煤油的比热容为 J/（kg·℃）。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]。 三、实验题 17．小明利用如图甲所示的实验装置探究沙子和水的温度变化与吸热的关系，操作如下： (1)在两烧杯中分别装入初始温度相同且 （选填“质量”或“体积”）相等的沙子和水； (2)用相同的酒精灯加热，每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为 ℃； (3)实验中，是通过比较 来间接反映沙子和水吸收热量的多少（选填“液体升高的温度”或“加热时间”），这是初中物理实验常用的方法： ； (4)根据实验数据，小明作出了水和沙子的温度随时间变化的图像，由图丙可知，水的温度随时间变化的图像是 （选填“a”或“b”） 18．小明通过下面的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。让质量相同的小球，从斜面上不同高度处自由滚下，撞击静止在水平地面上的小木块。 (1)如图甲，将小球从斜面顶端自由滚下，观察到木块被撞出了一段距离。如图乙，将小球从斜面中间自由滚下，则木块被撞出的距离比第一次 （选填“短”、“长”或“相等”），由上述实验现象，可以得出结论；同一物体， ，动能越大。 (2)如图丙，将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为EA和EB，则EA EB（选填“＞”、“=”或“<”）。当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将 。 A．沿a轨迹运动　　B．沿b轨迹运动 C．沿c轨迹运动　　D．保持静止 四、计算题 19．一辆氢气动力试验汽车在平直路面上匀速行驶12km，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）。问： (1)氢气完全燃烧产生的热量是多少？ (2)汽车的牵引力做的功是多少？ (3)汽车发动机的效率是多少？（结果保留整数） 20．用天然气烧水，燃烧0.5m3的天然气使100kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容，天然气的热值，求： (1)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放； (2)水吸收的热量Q吸； (3)天然气灶的效率。 2 1 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 D C A C B B D B 1．D 【详解】AB．由图可知，甲中的两个气门都关闭，活塞下运动，有电火花产生，所以为做功冲程，此过程将内能转化机械能，乙中的排气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，丙中的进气门打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，丁中的两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，此过程将机械能转化为内能，四个冲程的正确顺序是丙、丁、甲、乙，故AB正确，不符合题意； C．加润滑油减少各部件之间的摩擦，可以减少克服摩擦所做的额外功，从而提高机械效率，故C正确，不符合题意； D．热值是燃料的一种特性，燃料燃烧是否充分，不能改变燃料的热值，故D错误，符合题意。 故选D。 2．C 【详解】A．水在沸腾过程中吸收热量，温度保持不变，内能增加，故A错误； BD．热量是一个过程量，只有在物体发生热传递时，我们才用热量这个概念，不能说物体含有热量，也不能说物体的热量多、少，故BD错误； C．笼笼肉逐渐冷却，放出了热量，其内能减少，故C正确。 故选C 。 3．A 【详解】A．运动员从高处下落到刚接触蹦床，质量不变，高度变小，速度变大，重力势能变小，动能变大，是重力势能转化为动能，故A正确； B．运动员从刚接触蹦床到下落到最低点，蹦床的弹性形变程度变大，蹦床的弹性势能增大，故B错误； C．运动员被蹦床弹起过程中，运动员的机械能与蹦床的弹性势能之间的相互转化，所以机械能会改变，故C错误； D．运动员被弹起离开蹦床后，动能转化为重力势能，故D错误。 故选 A。 4．C 【详解】冰块形状不再变化时，三块金属的温度都等于冰的温度，即三块金属降低的温度相同，由图知道，丙处冰块形变是最大，说明丙处冰块吸收的热量最多，即丙金属放出的热量最多，由知道，在质量和降低温度一定时，丙金属放出的热量最多，则丙的比热容最大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C 5．B 【详解】A．汽油机在吸气冲程中吸入的是空气和汽油的混合气体，柴油机吸入的只有空气，故A错误； B．柴油机采用压燃式，汽油机采用点燃式，则柴油机对空气的压缩程度比汽油机更高，故B正确； C．汽油机的效率小于柴油机的效率，汽油机的效率大约在26%到40%之间，而柴油机的效率则在34%到45%之间，故C错误； D．在热机的能量损失中，废气带走的能量最多，故D错误。 故选B。 6．B 【详解】A．热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，所以火箭的燃料燃烧得越充分，热值不变，故A错误； B．火箭发动机在工作过程中，其热机效率并不能达到100%。这是因为火箭发动机在工作时，不可避免地会产生一些能量损失。故B正确； C．一切物体在任何情况下都具有内能，所以火箭“体内”的液氢燃料温度低至-253℃，内能不为零，故C错误； D．火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢热值较大，与质量相同的其它燃料相比，完全燃烧时放出的热量较多，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】AB．由图可知，如果升高相同的温度，乙的加热时间更长，吸收热量更多，则甲液体的比热容小于乙液体的比热容，故AB错误； C．用相同的热源分别加热，则加热相同的时间，甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量，故C错误； D．由图可知，加热相同的时间，吸收相同的热量，甲液体温度升高的比乙液体温度升高的多，故D正确。 故选D。 8．B 【详解】A．从A点到B点的过程中，质量不变，高度变小，速度变大，则其重力势能减少，动能增大，重力势能转化为动能，故A不符合题意； B．不计空气阻力，只有重力做功，所以运动员从B点滑到C点的过程中，机械能守恒，故B符合题意； C．从B点到C点的过程中，质量不变，高度变小，速度变大，则其重力势能减少，动能增大，重力势能转化为动能，故C不符合题意； D．到达C点时有速度，而D点时速度为0，位于C点时有动能，D点时动能为0，所以C、D点时的动能不相等，故D不符合题意。 故选B。 9． 1.5×106 67.2% 【详解】[1]通过天然气表可知，消耗的天然气的体积 消耗的天然气完全燃烧放出的热量 [2]这些天然气完全燃烧放出的热量可以将水从初温为20℃加热至沸腾100℃，即温度的变化量 水吸收的热量 则燃气灶的效率 10． 减小 热传递 【详解】[1][2]卫星表面的温度降低，放出热量，内能减小，这是通过热传递的方式改变物体的内能。 11． 重力势 动能 大于 【详解】[1][2]从A点运动到B点，高度降低，重力势能减小，动能增加，从A点运动到B点，重力势能转化为动能。 [3]掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低，是因为一部分机械能转化为内能，机械能在减小，故B点的机械能大于C点的机械能，小球在B位置和在C位置时，高度相同，重力势能相同，重力势能和动能统称为机械能，故小球在B位置的动能大于小球在C位置的动能。 12． 增加 热传递 【详解】[1]迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，这是通过做功的方法增大空气内能。 [2]筒内的空气温度升高之后，热量从空气传递给棉花，使棉花温度升高，内能增加，达到着火点而燃烧。故棉花的内能是通过热传递的方式改变的。 13． 小于 2 【详解】[1]晶体在熔化过程持续吸热，温度不变，在第6min到第8min，虽然温度不变，但在持续吸热，故第6min的内能小于第8min的内能。 [2]从图片看，在AB阶段，经过的4min，温度上升10℃，而在CD阶段，经历相同的4min时间，温度上升为5℃，而是同种物质熔化，质量不变，加热时间相同，吸收的热量相同，故根据比热容公式可知 14．(1) 不是 减小 不受 (2) 240 减小 增大 【详解】（1）[1]“鹊桥二号”中继星在轨道上运行时，运动方向改变，不是平衡状态。 [2][3]“鹊桥二号”机械能守恒，从近月点到远月点的过程中，质量不变，高度增加，则重力势能变大，所以动能减小，则速度减小。月球表面是真空，所以运行过程中不受浮力。 （2）[1]“玉兔二号”在月球上所受重力为 [2]“玉兔二号”6个宽大的轮子，在压力不变时，可以增大受力面积，减小对月面的压强。 [3]匀速爬坡时，“玉兔二号”的速度、质量不变，则动能不变，高度变大，则重力势能变大，所以机械能变大。 15． 不相等 相等 【详解】[1]重力势能的影响因素有质量和高度，甲、乙两个小球，高度相同，质量不同，因此重力势能不相等。 [2]忽略空气阻力，小球不需要克服摩擦做功，无能量损失，因此其机械能是守恒的，即保持不变。所以甲球在 P点和Q点的机械能相等。 16． 热传递 乙 【详解】[1]用两个完全相同的电加热器给液体加热，热量从电加热器传递到液体中，仅仅涉及能量的转移，不涉及能量的转化，故是热传递改变内能。 [2]水的比热容比较大，加热相同的时间，吸收相同的热量，质量相同的水和煤油相比，水升温比较慢，故乙是水的图像。 [3]都从10℃升温至30℃，升高相同的温度，甲需要3min，乙需要6min，则甲与乙吸收的热量关系为 根据可列等式 经整理可知，煤油的比热容为 17．(1)质量 (2)37 (3) 加热时间 转换法 (4)a 【详解】（1）探究沙子和水的温度变化与吸热的关系，变量是沙子和水，物质不同，其它影响吸收热量的关键性物理量必须相同，故选择相同的质量的沙子和水。 （2）如图乙所示，分度值为1℃，刻度从下往上依次变大，说明是0℃以上，从零刻度线往上读，读数为37℃。 （3）[1]用相同的酒精灯加热，说明相同的时间内，水和油吸收的热量相同，故可以用加热时间来表示吸收的热量。 [2]用看得见的加热时间来描述看不见的吸收热量的多少，称为转换法。 （4）加热相同的时间，吸收相同的热量，水的比热容比沙子大，水升温比较慢，沙子升温比较快，故b是沙子的图像，a是水的图像。故选a。 18．(1) 短 速度越大 (2) = A 【详解】（1）[1][2]根据图示可知，实验乙中木块被撞的距离比实验甲的距离要小一些，两次实验中的小球的质量相同，滚下的高度不同，高度越低，到达水平面时的速度越小，推动木块移动的距离就越小，动能越小，所以能得出结论；同一物体，运动速度越大，动能越大。 （2）[1]由于忽略空气阻力，轨道光滑，经过A、B两点到达C点的过程中，没有外力对小球做功，则小球的机械能守恒，即EA=EB。 [2]当小球到达C点时，速度为水平向右运动，此时小球所受各个力突然全部消失，根据牛顿第一定律可知，小球将保持这一状态，所以小球将沿a轨迹运动。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 19．(1) (2) (3)57% 【详解】（1）氢气完全燃烧产生的热量 （2）汽车的牵引力做的功 （3）汽车发动机的效率 20．(1)3.5×107J (2)2.1×107J (3)60% 【详解】（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量为 （2）水吸收的热量为 （3）天然气灶的效率为 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$