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第十二章 机械能和内能 本章复习 2025-2026学年物理苏科版(2024)九年级上册
一、选择题
1.关于分子动理论,下列说法错误的是( )
A.常见的物质是由大量的分子、原子构成的
B.物质内的分子在不停地做热运动
C.分子之间存在引力和斥力
D.只有气体分子之间才有间隙,固体和液体分子之间没有间隙
2.冷水质量为m,吸收一定热量后温度由t1升高到t,另有质量为2m的热水,放出同样热量后温度也降到t,则该热水原来的温度是 ( )
A. B. C. D.
3.新房装修中,越来越多的家庭选用水循环式地暖系统。该系统把水加热后输送到地板下的管道中,向各房间供暖。这主要利用了水的( )
A.凝固点低 B.比热容大 C.密度大 D.热值大
4.如图是我国古代水力鼓风机示意图。水轮驱动装置推动杆压缩皮囊(音tuo,口袋)送风,带动连接杆的绳拉弯竹子,随后竹子恢复原状带动皮囊张开吸气。下列说法错误的是
A.绳对竹子的拉力改变了竹子的形状
B.送风时竹子的弹性势能增大
C.送风时杆对皮不做功
D.竹子恢复过程弹力减小
5. 荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程。如图所示,用细线把一个小球悬挂起来,小球由点静止释放后,将在两点之间来回摆动(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.小球在点时,动能最大
B.小球在点时,重力势能最大
C.小球从点运动到点的过程中,重力势能先增大后减小
D.小球从点运动到点的过程中,动能增大,重力势能减小
6.如图所示,胡椒作为一种香料,使用十分广泛,无论是中餐还是西餐的调味过程都少不了胡椒的参与。它独特的辛辣味丰富了我们的味觉层次,给我们带来了美妙的味觉体验。人们能闻到胡椒的气味,是因为胡椒( )
A.分子之间存在斥力 B.分子之间存在引力
C.分子之间存在间隙 D.分子在不停地做无规则运动
7.如图所示,小宇将一个薄壁金属管固定在桌子上,里面盛一些酒精,用塞子塞紧,他用一根绳子在管外绕几圈,迅速来回拉动,发现如图所示的现象,关于这一过程,下列说法中正确的是( ).
A.来回拉动对金属管做功,使其内能增加
B.管内的气体对塞子做功,气体内能增加
C.气体的机械能转化为塞子的内能
D.来回拉动使酒精的内能转化为绳子的机械能
8.将2个分别装有空气和红棕色二氧化氮气体((ρ二氧化氮>ρ空气)|的玻璃瓶口对口对接,中间用玻璃板隔开.抽开隔板后,通过观察瓶内颜色变化推断气体分子是否做无规则运动.对于玻璃瓶的三种放置方法(如图所示),四位同学中判断正确的是( ).
A.小华认为甲图放置最不合理
B.小夏认为乙图放置最不合理
C.小梦认为丙图放置最不合理
D.小满认为三种放置方法都不合理
9.2024年2月,国内首颗X波段合成孔径雷达卫星“济高科创号”发射成功。如图所示,“济高科创号”卫星在随火箭加速直线升空的过程中( )
A.动能减小,重力势能减小,机械能减小
B.动能减小,重力势能增大,机械能不变
C.动能增大,重力势能增大,机械能增大
D.动能增大,重力势能减小,机械能不变
10.郑钦文获得2024年巴黎奥运会女子网球单打冠军。如图所示是用频闪相机拍摄的网球离开球拍后在空中飞行过程的照片,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.球从位置A运动到位置的过程中动能在增大
B.球从位置A运动到位置的过程中机械能逐渐增大
C.球从位置运动到位置的过程中重力势能增大
D.球在最高位置处时动能不为零
二、填空题
11.周末,很多长沙市民喜欢去西湖公园烧烤。炭烤羊肉时,香味四溢,这是 现象;炭烤羊肉是通过 的方式增大羊肉的内能。
12.如题图所示,飞机向目标位置空投救灾物品,在 (选填“A”、“B”或“C”))位置释放物品较合理。救灾物品下落的过程中速度越来越大,受力 (选填“是”或“不是”)平衡的,物品的动能 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
13.如图是某高铁车站的设计方案,与站台连接的轨道有一个小的坡度。从能量利用的角度看,这种设计的优点是:机车进站时的部分动能转化为 能,减少因刹车损耗的机械能;机车出站时储存的能量又转化为动能, (选填“能”或“不能”)起到节能的作用。
14.如图所示,在厚玻璃瓶里装少量水,瓶口用跟打气筒连通的瓶塞塞紧,用力快速向瓶内打气,瓶塞向上跳起,瓶内有“白雾”产生.“白雾”的形成属于 (填物态变化名称)过程.瓶塞向上跳起过程中,其能量转化与四冲程内燃机的 冲程能量转化相同.
15.里约奥运中国女排姑娘团结协作,顽强拼搏逆转夺冠,振奋国人.如图所示比赛中头号功臣朱婷飞身跃起重扣,球砸在对方界内,这是因为力可以改变物体的 ,球在落向地面的过程中,它的惯性 ,重力势能 .(后两空均选填“改变”或“不变”).
16.宋代词人苏轼用“麻叶层层森叶光,谁家煮茧一村香”描绘了煮茧时香气弥浸整个村庄的场景,从物理学角度看,这是 现象,诗句也体现了分子无规则运动的剧烈程度与 有关;清晨青麻叶上的两颗露珠接触后合成更大的一颗水珠,这表明分子之间存在 (选填“引力”或“斥力”.
17.我们体育课上练习垫排球时,排球下落至最低点时,由于发生 而具有了比较大的弹性势能。排球在离开胳膊向上运动过程中,胳膊对球 (选填“做了功”、“没有做功”)。
18.如图是单缸四冲程汽油机的 冲程;汽油机工作时会产生大量的热,需要用水为其降温,这是利用水的 (选填“密度”“热值”或“比热容”)大的特点,通过 的方式改变汽油机的内能。
三、实验探究题
19.如图(a),某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和食用油,比较它们的吸热能力。
(1)为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同,电加热器的规格应 。
(2)本实验中使用的液体温度计是根据液体 的规律制成的。
(3)每隔0.5min记录一次温度,并将数据记录在下表中。第2.5min时,食用油中的温度计示数如图(b)所示,为 ℃。
加热时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
...
水的温度/℃
25
27
29
31
33
35
...
食用油的温度/℃
25
30
34
37
42
...
分析表中数据,发现 吸热能力强。
(4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温,内部应充入吸热能力较 (填“强”或“弱”)的介质。(仅从吸热能力的角度分析)
四、计算题
20.在一个标准大气压下,一质量为2kg的金属块,被加热到500℃后,立即投入质量为1kg,温度为20℃的冷水中,不计热量损失,最终水的温度升高了。,求:
(1)水吸收的热量;
(2)金属块的比热容。
21.一小汽车,在平直的高速路上匀速行驶2.3km,汽车发动机的功率为,若行驶过程中发动机牵引力一直为1000N,则
(1)汽车发动机所做的功是多少?
(2)汽车行驶的时间是多少?
(3)若这段过程消耗汽油0.5kg,则发动机效率为多少?
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】物体是由分子、原子构成的,且组成物体的微观粒子处于不断运动中,分子之间存在间隙,引力和斥力,故ABC正确,不符合题意;D错误,符合题意。
故选D。
【分析】物质的微观结构:有分子和原子、原子包含原子核,电子,原子核包括质子和中子等,分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力。
分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快。
2.【答案】B
【解析】【解答】根据 ,解得 ,B符合题意。
故选B。
【分析】冷水吸收的热量和热水放出的热量相等,根据热量的计算冷水吸收的热量和热水放出的热量的表达式,并计算温度。
3.【答案】B
【解析】【解答】ABCD、地暖系统用流动的热水供暖,是因为相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度,由于水的比热容较大,则水放出热量更多,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
【分析】水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;
4.【答案】C
【解析】【解答】 A.水轮驱动装置推动杆压缩皮橐送风时,带动连接杆的绳拉弯竹子,是绳对竹子的拉力改变了竹子的形状,故A正确不符合题意;
B.送风时竹子的弹性形变量增加,弹性势能增大,故B正确不符合题意;
C.送风时,杆压缩皮橐,杆对皮橐有压力,并且皮橐在力的方向上通过一段距离,所以杆对皮囊做功,故C错误符合题意;
D.竹子恢复原状过程中,弹性形变变小,弹力变小,故D正确不符合题意。
故选C。
【分析】 A.绳拉弯竹子,是绳对竹子的拉力改变了竹子的形状;
B.弹性势能大小与弹性形变大小有关;
C.做功的要素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离;
D.弹力大小与弹性形变的程度有关。
5.【答案】D
【解析】【解答】A、 小球在点时 ,速度为0,动能为0,在B速度最大,动能最大,故A错误;
B、在B点最低,所以重力势能最小,故B错误;
C、AC运动过程中,高度先变小,后边大,所以重力势能先减小后变大,故C错误;
D、 小球从点运动到点的过程中,速度增加,高度减小,质量不变,所以动能增大,重力势能减小 ,故D正确,
综上选D。
【分析】机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
6.【答案】D
【解析】【解答】人们能闻到胡椒的气味,是胡椒分子在不停的做无规则运动,故D符合题意;ABC不符合题意。
故选D。
【分析】扩散现象表明,一切物质的分子都在不停的做无规则运动。
7.【答案】A
【解析】【解答】解:A、来回拉绳子,绳子与金属管之间存在摩擦,克服摩擦做功,使金属管的内能增加,故A正确;
BC、管内气体对塞子做功,气体的内能转化为塞子的机械能,使其内能减小,故BC错误;
D、来回拉绳子,则绳子克服摩擦做功,绳子的机械能转化为酒精的内能,故D错误。
故选:A。
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能,对于做功改变内能时,若对物体做功时,机械能转化为内能,当物体对外做功时,内能转化为机械能。
8.【答案】B
【解析】【解答】 解:A、由题意可知,图甲中,虽然二氧化氮的密度大于空气密度,但是它也会运动到上面的瓶子内,这说明气体分子在不停地做无规则运动,最有说服力;
B、图乙中,密度大的二氧化氮气体在上方,抽去玻璃板后,由于重力的作用,二氧化氮气体会向下运动,所以不能完全说明气体分子在不停地做无规则运动,最不合理;
C、图丙中,瓶子水平放置,抽开隔板,气体可以自由运动,互相进入对方,能说明气体分子在不停地做无规则运动,但与甲相比,仍不够典型。
D、综上所述,最合理的是甲图,最不合理的是乙图。
故选:B。
【分析】不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫做扩散,扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动。
9.【答案】C
【解析】【解答】“济高科创号”卫星在随火箭加速直线升空的过程中,质量不变,速度不断增大,动能增大;卫星的高度升高,质量不变,重力势能增大;卫星的机械能等于动能与势能之和,因此卫星的机械能增大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】(1)动能的影响因素为质量和速度;
(2)重力势能的影响因素为质量和高度;
(3)机械能等于动能与势能之和。
10.【答案】D
【解析】【解答】 解:A.由图可知,球从位置A运动到位置的过程中高度变大,重力势能增大,速度变小,故动能减小,减小的动能转化为重力势能,故A错误;
B.球从位置A运动到位置B的过程中只有动能和势能的相互转化,故机械能守恒,故B错误;
C.球从位置B运动到位置C的过程中重力势能变小,故C错误;
D.球在最高位置B处时。仍然有向右的速度,故动能不为零,故D正确。
故选:D。
【分析】动能的影响因素是速度和质量;
重力势能的影响因素是高度和质量;
势能和动能统称为机械能。
11.【答案】扩散;热传递
【解析】【解答】(1)烧烤店用炭火烤羊肉串时,香味四溢,是分子不停地做无规则运动,属于扩散现象;
(2)烤羊肉是通过热传递的方式使羊肉的温度升高、内能增大。
故本题答案为:扩散;热传递。
【分析】(1)不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象是分子不停地做无规则运动的体现。
(2)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,做功过程是能量的转化过程。
12.【答案】A;不是;变大
【解析】【解答】 飞机空投救灾物品时,由于惯性,救灾物品在下落过程中,会向前运动一段距离,故应在接近目标的上方提前投掷物品,故在图中的A处投放。
惯性大小取决于物体的质量,救灾物品在空中加速下落的过程中,质量不变,其惯性将不变。
物体的质量不变,速度增大,那么动能变大。
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;其大小只与质量有关。 动能与质量和速度大小有关。
13.【答案】重力势;能
【解析】【解答】(1)根据图片可知,在进站时,列车的高度升高了,把列车的动能转化成了列车的重力势能,减少因刹车损耗的机械能。
(2)根据图片可知,车出站时为下坡,会把储存的重力势能又转化为动能,从而加快列车运行的速度,能起到节能作用。
【分析】(1)根据动能和重力势能的转化过程解答;
(2)根据重力势能转化为动能的知识解答。
14.【答案】液化;做功
【解析】【解答】用力快速向瓶内打气,对瓶内气体做功,将机械能转化为内能,气体内能增加,压强增大,当瓶内气体压强大于大气压强时,瓶塞跳起,瓶内气体对塞子做功,将内能转化为机械能,内能减少,温度降低,瓶内的水蒸气液化形成小水珠,所以“白雾”的形成属于液化过程; 瓶塞向上跳起过程中,其能量转化与四冲程内燃机的做功冲程中能量转化相同.
【分析】1.做功可以改变物体的内能。对物体做功,物体内能会增加;物体对外做功,内能会减小;
2.液化:物质由气态变成液态的过程,液化放热;
3.内燃机做功冲程能量转化:将内能转化为机械能。
15.【答案】运动状态;不变;改变
【解析】【解答】朱婷飞身跃起重扣,使排球运动的方向发生了改变,球砸在对方界内,是因为力可以改变物体的运动状态;
球在落向地面的过程中,质量不变,高度降低,所以它的惯性不变,所以重力势能改变。
【分析】1.力可以改变物体的运动状态,运动状态的改变包括运动方向和运动速度的改变;
2.惯性:一切物体都有保持原来运动状态不变的性质;惯性是物体的固有属性,惯性的惟一量度是质量,质量越大,物体具有的惯性越大;
3.重力势能与物体的质量和高度有关。
16.【答案】扩散;温度;引力
【解析】【解答】 解:(1)煮茧时香气弥漫整个村庄是分子不停地做无规则运动的结果,属于扩散现象。诗句也说明分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关,温度越高分子的无规则运动越剧烈。
(2)清晨青麻叶上的两颗露珠接触后合成更大的一颗水珠,这表明分子之间存在引力。
故答案为:扩散;温度;引力。
【分析】 (1)不同物质接触时分子彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动;温度越高,分子无规则运动越剧烈。
(2)分子间同时存在引力和斥力。
17.【答案】弹性形变;没有做功
【解析】【解答】 排球下落至最低点时,与胳膊接触发生弹性形变,所以具有较大弹性势能。
排球离开胳膊向上运动过程中,胳膊对球没有力的作用,所以胳膊对球没有做功。
【分析】 物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。
做功的两个必要因素是:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。
18.【答案】做功;比热容;热传递
【解析】【解答】(1)根据图片可知,活塞向下运动,两个气门关闭,则为做功冲程。
(2)根据题意可知,水的比热容比较大,则在质量相同、升高的温度相同时,水可以吸收更多的热量,可以更好地降低发动机的温度,所以汽油机用水做冷却剂,
(3)冷却过程中,水吸收热量,内能增加,则这是通过热传递的方式来改变汽油机的内能。
【分析】(1)根据活塞的运行方向和气门的开合情况,确定冲程的名称;
(2)比热容表示物体吸放热本领大小的物理量;
(3)改变物体内能的方式:做功,本质为能量的转化;热传递,本质为能量的转移。
19.【答案】(1)相同
(2)热胀冷缩
(3)46;水
(4)弱
【解析】【解答】 (1)选择两个完全相同的电加热器,根据转换法,选择相同的电加热器目的是为了相同时间内,两个电加热器对水和食用油放出的热量相同;
(2)实验使用的温度计是根据液体的热胀冷缩规律制成的;
(3)如图b,温度计的分度值为1℃,读数为46℃;
根据列表中的数据可知,加热相同的时间,水和食用油吸收的热量相同,食用油的温度升高的多,说明水的吸热能力强;
(4)为了使它通电后能快速升温,根据可知,在质量和吸热相同的条件下,其内部应充入比热容较小的液体,即内部应充入吸热能力较弱的介质。
【分析】 (1)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
(2)温度计是根据液体的热胀冷缩制成的;
(3)先观察温度计的分度值,再读数;
比较物质吸热能力的2种方法:使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(4)由分析。
20.【答案】(1)解:水吸收的热量为
(2)解:不计热量损失,则金属块放出的热量为,则金属块的比热容为
。
【解析】【分析】(1)根据计算水吸收的热量;
(2)不计热量损失,则金属块放出的热量为。结合计算金属块的比热容。
(1)水吸收的热量为
(2)不计热量损失,则金属块放出的热量为
则金属块的比热容为
21.【答案】(1)解:汽车的发动机所做的功
(2)解:汽车行驶的时间
(3)解:汽油完全燃烧释放的能量
【解析】【分析】(1)根据W=Fs,计算发动机做功多少;
(2)根据,计算做功时间;
(3)根据Q=mq,计算汽油燃烧放出的热量。
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