（暑假预习作业）第十二章机械能和内能练习-2024-2025学年物理九年级上册苏科版（2024）

（暑假预习作业）第十二章机械能和内能精选题-2024-2025学年物理九年级上册苏科版（2024） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．以下成语或诗句中，与“通过做功改变物体内能”原理相关的是（　　） A．钻木取火，星火燎原 B．釜底抽薪，止沸去源 C．炙手可热，抱团取暖 D．磨刀霍霍，削铁如泥 2．关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A．机械能为零的物体，内能也一定为零 B．冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加 C．100℃的水的内能比0℃的水的内能大 D．内能小的物体不可能将热量传递给内能大的物体 3．如图所示是唐代画家张萱的《捣练图》。图中仕女用“熨斗”熨烫布匹，此过程中，改变布匹内能的主要方式是（   ） A．摩擦 B．挤压 C．热传递 D．做功 4．推进水系治理，修复湖泊生态，形成美丽景象。当炎炎烈日下，行走到湖水边时，会感觉凉快，这是因为水的（　　） A．内能大 B．热值大 C．温度低 D．比热容大 5．使用相同的加热装置探究水和砂石的吸热情况的实验中，对于水和砂石吸收热量的表示方法，下列说法正确的是（　　） A．以加热时间长短代表吸热多少 B．以物质质量大小代表吸热多少 C．以温度改变量的多少代表吸热多少 D．以温度高低代表吸热多少 6．如图所示，这是一款斯特林发动机模型，点燃酒精灯后就会发现发动机的连杆带动飞轮转动起来。下列关于该发动机的说法正确的是（  ） A．该发动机工作时将内能转化为机械能 B．酒精灯中的酒精燃烧不充分时，其热值减小 C．该发动机的效率可以达到100％ D．整个过程中能量的总量在不断减小 7．如图所示，下列四个实验表述正确的是（　　） A．如甲图，试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的 B．如乙图，两块表面光滑的铅块紧压后，下方可挂起重物；说明分子间有引力 C．如丙图，燃气推动活塞向下运动，活塞的机械能转化为燃气的内能 D．如丁图，水沸腾时不断吸收热量，温度升高 8．如图所示，将一个空易拉罐的底部钻一个小孔，从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾，然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上，将点燃的打火枪靠近底部的小孔，纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中，下列说法正确的是（　　） A．罐内气体的内能增加 B．该过程机械能转化为内能 C．能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同 D．能量转化情况与内燃机的做功冲程相同 9．一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min，则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是（　　） A．完成80个冲程，对外做功20次 B．完成80个冲程，对外做功40次 C．完成40个冲程，对外做功10次 D．完成40个冲程，对外做功40次 10．下图是汽油机工作时某冲程的示意图。下列说法正确的是（    ） A．该冲程是吸气冲程 B．该冲程主要将机械能转化为内能 C．该冲程使汽车获得了动力 D．该冲程能排出汽车的废气 二、填空题 11．“滚滚长江东逝水，浪花淘尽英雄”，说明江水有 能，0℃的水 （选填“具有”、“不具有”）内能，“遥知不是雪，为有暗香来”，说明分子在做 运动。 12．质量为2kg的水升高50℃所吸收的热量为 焦，“九天”无人机向斜上方匀速运动时，其惯性 ，机械能 （后2空均选填“增大”、“不变”、“减小”）。 13．截至目前，我国“西气东输”工程成效显著，已经累计向长三角地区输送天然气超过5000亿立方米。利用热效率为42%的天然气灶，把5kg的水从10℃加热到90℃，需要完全燃烧0.1m³天然气，则天然气的热值为 J/m3，[c水=4.2×103J/（kg · ℃）] 14．在1个标准大气压下，初温为、质量为2kg的水吸收热量后温度将升高 ℃。[] 15．如图是飞机降落时，起落架上的轮胎与地面接触瞬间冒出了青烟，冒青烟的过程，是轮胎与地面间发生了 （选填“静”“滚动”或“滑动”）摩擦；冒青烟是由于摩擦使轮胎表面温度升高所致，这是通过 使轮胎的内能增加。 16．镁粉易燃，7kg的镁粉完全燃烧释放了 的热量；若这些热量全部被100kg空气吸收，可以使空气升温 ℃。[q镁约为2.5×107 J/kg，c空气取0.7×103 J/（kg⋅℃）] 三、作图题 17．两个相同的容器中分别装有质量和初温均相同的甲、乙两种液体，用相同的电加热器同时对它们加热。甲从开始加热至沸腾段时间，温度随时间变化的图象如图所示，若乙的比热容小于甲的比热容，乙的沸点大于甲的沸点，请在图中画出液体乙在相同过程中温度随时间变化的大致图象。 四、实验题 18．在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出热量”的实验中，以下五个方面： ①烧杯内液体种类；②烧杯内液体质量；③加热时间；④烧杯内液体的温度变化量；⑤酒精和碎纸片的质量。其中不需要控制相同的是 （填写序号）。小美发现根据实验数据算出燃料的热值 真实值，原因是实验过程中有 。燃料在燃烧过程中热值 （变大/变小/不变）。 19．【探究名称】比较不同物质吸热本领的大小。 【问题】夏天我们在海边玩耍时，会觉得沙子烫脚，而海水却凉凉的，那么沙子和水的吸热本领有什么不同呢？ 【证据】 （1）为了比较沙子和水吸热本领的大小，小丽设计了图a、b所示的实验。在实验中，如果有图c中甲、乙、丙三个酒精灯，则应选取 两个酒精灯进行实验。 （2）本实验可以用两种方式进行：①等质量的沙子和水升高相同的温度，比较 ；②等质量的沙子和水加热相同的时间，比较 。 （3）小丽实验时，每隔2min读取一次温度计示数并记录在下表中。 加热时间/min 0 2 4 水的温度/℃ 15 21 27 沙子的温度/℃ 15 29 43 【解释】分析表中数据可知， （选填“沙子”或“水”）的吸热本领更强。 【交流】 （1）实验中仔细观察的同组同学小华还发现：刚开始加热时，沙子升温较慢。结合沙子与水的特性，你认为产生这种现象可能的原因是 。 （2）本实验中，水和沙子吸收热量的多少是通过 来比较的。 【拓展】小丽同学又利用图a、b所示的装置探究酒精和煤油的热值是否相等。要完成该实验，除了把图a中的沙子换成与图b中质量和初温都相同的水，还应把图a中的酒精灯里的酒精换成 相同的煤油，比较燃料 （选填“燃烧相同时间”或“燃尽后”）两个烧杯中水升高的温度。 20．图甲所示的是“比较不同物质吸热升温的特点”的实验装置，小明在两个相同的容器中分别装入质量相等的A、B两种液体，用同一加热装置先后对这两个容器进行加热。 (1)实验中，用玻璃棒不断搅拌，目的是让液体 。 (2)实验中两种液体吸收热量的多少可通过 （选填“液体升高的温度”或“加热时间”）来比较。 (3)根据实验数据绘制的温度和时间的关系图像如图乙所示，分析可知，质量相等的A、B两种液体，在吸收相同的热量后， （选填“A”或“B”）升高的温度较多。 (4)在对实验进行反思时，小明认为原方案有较多缺点，因此改进方案并设计了图丙所示的装置。与原方案相比，该方案具有的优点是： 。 21．如图a所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一个斜面上由静止开始滚下，推动同一个小木块向前移动一段距离s后停下，完成甲、乙、丙三次实验，其中，。 (1)小钢球在滚下斜面的过程中， 能转化为动能，其动能大小是通过 （选填“高度h”或“距离s”）的大小来反映的。 (2)小钢球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有 ；小木块最终会停下来是因为受到 的作用。 (3)分析比较甲、乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越 。 (4)分析比较 两组实验可得出物体的动能与质量的关系。 (5)如图b所示的是交通管理部门在道路上设置的交通标志牌，这是交通管理部门对不同车型设定的通过该路段的限制值，其目的是控制车辆行驶时的 不能超过该限制值。 五、计算题 22．垃圾焚烧发电是最佳的垃圾处理方式之一，能有效实现垃圾的无害化、减量化、资源化。实验表明：平均每焚烧1kg高热值的垃圾相当于燃烧0.5kg无烟煤。[无烟煤的热值为，] (1)焚烧8.4kg高热值的垃圾可以放出的热量是多少？ (2)若这些热量完全被水吸收，可以使多少千克的水温度升高？ 23．如图是某景区的观光艇，该观光艇空艇质量为800kg，最大载重量480kg。小明乘坐观光艇满载游玩时，发动机的输出功率为4.2×104W，航速为36km/h。（g=10N/kg，q柴油=4.2×107J/kg）求： (1)若观光艇空艇放在水平沙滩上，与沙滩的接触面积是5m2，则观光艇对沙滩的压强是多少？ (2)小明游玩时观光艇受到水的平均阻力是多大？ (3)若发动机的效率为40%，小明游玩30min需要消耗柴油的质量是多少？ 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 《（暑假预习作业）第十二章机械能和内能精选题-2024-2025学年物理九年级上册苏科版（2024）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B C D A A B D A C 1．A 【详解】A．钻木取火是摩擦做功，属于做功改变物体的内能，故A符合题意； B．釜底抽薪是停止给锅内提供热量，从而减小内能，是热传递改变物体的内能，故B不符合题意； C．炙手可热，抱团取暖，是热传递改变物体的内能，故C不符合题意； D．磨刀霍霍，削铁如泥，是在压力一定，通过减小受力面积增大压强，故D不符合题意。 故选A。 2．B 【详解】A．内能和机械能是两种不同形式的能量，机械能为零的物体，内能不一定为零，故A错误； B．冰熔化时，吸收热量，温度保持不变，但它的内能增加，故B正确； C．内能的大小与物体的质量、温度、物态有关，在不明确水的质量时，100℃的水的内能不一定比0℃的水的内能大，故C错误； D．热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，内能小的物体可能温度高，因此内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，故D错误。 故选B。 3．C 【详解】用“熨斗”熨烫布匹过程中，布匹吸收了热量，是通过热传递的方式改变布匹内能，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．D 【详解】因为水的比热容比较大，质量相同时，在吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小，所以行走在湖水边时，会感觉凉快。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5．A 【详解】使用相同加热装置，以加热时间的长短代表水和砂石吸热的多少。 故选A。 6．A 【详解】A．斯特林发动机工作时，燃料燃烧将化学能转化为内能，内能再转化为机械能，故A正确； B．热值是燃料的特性，只与燃料种类有关，与燃烧是否充分无关，酒精燃烧不充分时热值不变，故B错误； C．任何热机在工作时都有能量损失（如散热、克服摩擦等），效率不可能达到100%，故C错误； D．根据能量守恒定律，整个过程中能量的总量保持不变，故D错误。 故选A。 7．B 【详解】A．甲图，试管中的水在加热过程中，火焰的热量传递给水，使水的内能增加，这是通过热传递的方式改变内能，故A错误； B．分子间存在引力和斥力，乙图，两块表面光滑的铅块紧压后能挂起重物，说明分子间存在引力，使得铅块不易分开，故B正确； C．丙图，燃气推动活塞向下运动，是燃气的内能转化为活塞的机械能，而不是活塞的机械能转化为燃气的内能，故C错误； D．丁图，水在沸腾过程中虽然持续吸热，但温度保持不变，这是液体沸腾的特点，故D错误。 故选B。 8．D 【详解】纸杯飞出过程中，罐内气体体积膨胀，对外做功，将气体的内能转化为纸杯的机械能，罐内气体的内能减小；内燃机的做功冲程中，缸内气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，故纸杯飞出过程中，能量转化情况与内燃机的做功冲程相同，故D正确，ABC错误。 故选D。 9．A 【详解】四冲程内燃机一个工作循环，活塞往复两次、飞轮转两周，完成四个冲程，对外做功一次，当飞轮的转速是2400r/min，即40r/s时，每秒内完成80个冲程，对外做功20次，故A正确，BCD错误。 故选A。 10．C 【详解】ABC．由图可知，汽油机两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，该冲程主要将内能转化为机械能，使汽车获得动力，故AB错误，C正确； D．汽油机的排气冲程排出汽车的废气，该冲程为做功冲程，故D错误。 故选C。 11． 机械 具有 无规则 【详解】[1]江水由于运动而具有动能，由于存在一定的高度而具有重力势能，动能和势能统称为机械能，所以江水有机械能。 [2]内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子间势能的总和。一切物体都具有内能，即使在0℃，水分子仍在做热运动，因此具有内能。 [3]香气飘散，使人远处就能感知到。这体现了气体分子的扩散现象，原因是分子在不停地做无规则运动（也称为分子热运动）。 12． 4.2×105 不变 增大 【详解】[1]质量为2kg的水升高50℃所吸收的热量为 [2]由于惯性大小只与质量大小有关，所以“九天”无人机向斜上方匀速运时，质量不变，其惯性不变。 [3]“九天”无人机向斜上方匀速运动时，质量不变，速度不变，则动能不变，高度升高，则重力势能增大，由于机械能等于动能与势能之和，所以机械能增大。 13． 4×107 【详解】水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg ⋅ ℃) ×5kg×(90−10)℃=1.68×106J 天然气燃烧放出的热量 天然气的热值 14．50 【详解】由可知，水升高的温度。 15． 滑动 做功 【详解】[1][2]飞机降落时，起落架的轮胎刚与地面接触瞬间，轮胎尚未开始滚动，而是相对于地面发生相对滑动，轮胎与地面间发生了滑动摩擦，产生的是滑动摩擦力；做功和热传递均可以改变内能，冒青烟是由于克服阻力做功使轮胎表面温度升高所致，这是通过做功使轮胎的内能增加。 16． 1.75×108 J 2500 【详解】[1]7kg的镁粉完全燃烧释放的热量 [2]空气吸收的热量 由得，空气升高的温度 17． 【详解】由可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，乙的比热容小，温度升高得快；且乙的沸点大于甲的沸点，所以乙图象的沸点在甲图象的上面，如图所示： 18． ③④ 小于 热量损失 不变 【详解】[1]在比较不同燃料热值的实验中，应控制燃料燃烧的质量相同，因为燃料的热值指的是单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量；通过升高温度显示热量，必须控制烧杯内液体种类和烧杯内液体质量相同，其中不需要控制相同的是③④。 [2][3]刚开始加热时，铁圈和石棉网都要被加热，会吸收热量，在加热过程中，燃料燃烧放出的热量不可能全部被液体吸收，所以根据实验数据计算出的燃料的热值比真实值小。 [4]热值是燃料的一种特性，与燃料质量无关，因此燃烧时质量减小，热值不变。 19． 乙、丙 加热时间 升高的温度 水 沙子受热不均匀 加热时间的长短 质量 燃尽后 【详解】【证据】 （1）[1]根据转换法，用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，在此实验中，如果有图（c）中甲、乙、丙三个酒精灯，乙、丙酒精灯火焰几乎相同，则应选取乙、丙两个酒精灯进行实验。 （2）[2]等质量的沙子和水升高相同的温度，比较吸收的热量（加热时间），加热时间长的吸收的热量多，吸热能力强。 [3]等质量的沙子和水加热相同的时间，比较升高的温度，升高温度少的，吸热能力强。 （3）[4]由表格数据知：等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多，根据比较吸热能力的方法知，水的吸热本领更强。 【交流】 （1）[5]实验中，沙子与水相比，水具有更好的流动性，所以水受热比沙子更均匀。故刚开始加热时，沙子升温较慢的原因可能是：沙子开始受热不均匀。 （2）[6]本实验中，使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，所以水和沙子吸收热量的多少是通过加热时间的长短来比较的。 【拓展】 [7][8]小丽同学又利用图（a）、（b）所示的装置探究酒精和煤油的热值是否相等。要完成该实验，除了把图（a）中的沙子换成与图（b）中质量和初温相同的水之外，还应把图（a）中的酒精灯里的酒精换成质量相同的煤油，比较它们燃料燃尽后两个烧杯中水升高的温度。 【点睛】 20．(1)受热均匀 (2)加热时间 (3)B (4)避免两次加热，且用同一热源同时加热确保在相同时间内吸收的热量相等 【详解】（1）实验中用玻璃棒不断搅拌，可以使液体受热均匀。 （2）根据转换法可知，实验中两种液体吸收热量的多少可通过加热时间来比较，加热时间相同时，液体吸收的热量相同。 （3）由坐标图可知：质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时（即加热时间相同），B升温较高。 （4）由图丙所示实验可知，实验用同一烧杯用“水浴法”对水与煤油同时加热，该方案避免两次加热，且用同一热源加热确保在相等时间内吸收的热量相等。 【点睛】 21．(1) 重力势 距离s (2) 惯性 摩擦力 (3)大 (4)甲、丙 (5)速度 【解析】【小题1】[1][2]小钢球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小，同时速度变大，动能变大；其动能大小是通过小木块移动的距离s大小来反映的。 【小题2】[1][2]小钢球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有惯性，小木块最终会停下来是因为受到摩擦阻力的作用。 【小题3】分析比较甲和乙两组实验可得，物体的质量相同，而下滑的高度不同，甲图中下滑的高度大，运动到水平时速度大，推动木块滑行的距离大，故物体质量相同时，速度越大，动能越大。 【小题4】研究物体的动能与质量的关系要控制速度大小相同，故分析比较甲丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系。 【小题5】如图所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高行驶速度。 22．(1) (2) 【详解】（1）焚烧8.4kg高热值的垃圾放出的热量 （2） 由得，水的质量 23．(1)1.6×103Pa (2)4200N (3)4.5kg 【详解】（1）观光艇空艇放在水平沙滩上时，压力为F=G空=m空g=800kg×10N/kg=8000N 观光艇对沙滩的压强为 （2）根据 可知发动机牵引力为 由二力平衡可知，小明游玩时观光艇受到水的平均阻力为f=F牵=4200N （3）游玩30min输出的有用功为W有=Pt=4.2×104W×30×60s=7.56×107J 需要完全燃烧柴油放出的热量为 需要消耗柴油的质量为 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 $$