第十二章 机械能和内能（单元测试）物理苏科版2024九年级上册

第十二章《机械能和内能》单元测试卷（解析版） 注意事项： 1．测试范围：苏科版2024： 九年级上册第12章。 2．g=10N/kg。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．下列有关内燃机的说法正确的是（　　） A．内燃机只有做功冲程不是依靠惯性来完成的 B．压缩冲程是由大部分内能转化为机械能 C．柴油机吸气冲程吸入汽缸的是柴油和空气组成的燃料混合物 D．汽油机做功冲程的点火方式是压燃式 【答案】A 【详解】A．在内燃机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程：吸气冲程、压缩冲程和排气冲程都是依靠惯性来完成的，故A正确； B．压缩冲程中，活塞向上运动，对汽缸内的气体做功，将机械能转化为内能，而不是内能转化为机械能，故B错误； C．柴油机吸气冲程吸入汽缸的是纯净的空气，而汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气组成的燃料混合物，故C错误； D．汽油机做功冲程的点火方式是点燃式，是通过火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧；而柴油机采用的是压燃式，故D错误。 故选A。 2．如图所示，为质量相等的两种液体甲和乙，分别用相同的两盏酒精灯同时加热时，温度随时间变化的图象。从图象可知，作为供暖效果较好的液体是（　　） A．甲 B．乙 C．一样大 D．无法判断 【答案】B 【详解】甲、乙两种液体质量相等，由图象可知，初温相同，在相同时间内温度变化较大的是甲，因使用的是相同的酒精灯加热，所以在相同时间内甲、乙两种液体吸收的热量相同，由可知，两种液体质量相等，吸收的热量相同时，甲升高温度大，它的比热容就小，乙的比热容大，比热容大的液体，吸收相同热量，温度变化小，适合作为供暖物质，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．福清核电站的“华龙一号”核反应堆是我国完全自主设计研发的第三代核电技术。该核电站在运行过程中，使用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，主要是利用水的（　　） A．密度大 B．沸点高 C．内能大 D．比热容大 【答案】D 【详解】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；吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少。所以，该核电站在运行过程中，使用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，主要是利用水的比热容大的特性，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4．如图所示，下列事例中，改变物体内能的方式与其他三项不同的是（　　） A．冰镇饮料 B．摩擦发热 C．搓手取暖 D．钻木取火 【答案】A 【详解】A．冰镇饮料，饮料放出热量，是通过热传递的方式改变饮料的内能； B．小朋友沿斜面下滑时，身体克服摩擦做功，使臀部的内能增加，是通过做功的方式改变身体的内能； C．搓手取暖，两手克服摩擦做功，手的内能增加，是通过做功的方式改变手的内能； D．钻木取火的过程中，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，是做功改变物体的内能。 综上所述，选项A与其它选项改变物体内能的方式不同。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．内能是物体具有动能和势能的总和 B．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 C．物体的温度越高，所含热量越多 D．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小 【答案】B 【详解】A．内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，故A错误； B．热传递的条件是有温度差，因此内能小的物体可以将热量传递给内能大的物体，故B正确； C．物体温度越高，内能越多，热量是过程量，不能说含有的热量越多，故C错误； D．内能和温度、质量、状态都有关，温度高的物体内能不一定大，温度低的物体内能不一定小，故D错误。 故选B。 6．某汽油机飞轮转速是，则它内汽油机内能转化为机械能的次数及完成的冲程个数为（   ） A．30次，60个 B．20次，80个 C．30次，120个 D．15次，60个 【答案】B 【详解】汽油机一个工作循环飞轮转两圈，完成四个冲程，做一次功，即实现一次内能转化为机械能；某汽油机飞轮转速未2400r/min，则1s飞轮转动40转，完成80个冲程，内能转化为机械能的次数为20次，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．周末回家，杨杨端热水给奶奶泡脚，爸爸给奶奶搓脚、妈妈为奶奶梳头，下列说法正确的是（   ） A．泡脚和搓脚改变脚的内能的方式相同 B．梳头发过程中通过摩擦起电创造了电荷 C．用梳子梳头发，头发被梳子吸起来是因为同种电荷相互排斥 D．梳头发过程中，若梳子失去电子将带正电荷 【答案】D 【详解】A．泡脚是通过热传递使脚的内能增加；搓脚是通过做功的方式使脚的内能增加，所以泡脚和搓脚改变脚的内能的方式不相同，故A错误； B．摩擦起电并不是创造了电荷，只是电荷发生了转移，故B错误； C．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。头发被梳子吸起来是因为异种电荷相互吸引，故C错误； D．摩擦起电的实质是电子的转移，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电。梳头发过程中，若梳子失去电子将带上正电荷，故D正确。 故选D。 8．如图所示的“反向蹦极”运动，弹性轻绳的上端固定在O点，绳子自然下垂的位置在BC之间，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点时速度最大，最高能到达C点。不计空气的阻力，下列说法正确的是（　　） A．到达C点时，若一切外力消失，人将向下做匀速直线运动 B．经过B 点时，人受到的重力大于弹力 C．由B到C，人的动能转化为重力势能和弹性势能 D．由A到B，绳子弹性势能的减小量大于人动能的增加量 【答案】D 【详解】A．人运动到最高点C时速度为零，若一切外力消失，他将保持静止状态，故A错误； B．打开扣环，人在A点受弹力和重力，此时弹性轻绳的弹性形变最大，弹力最大，弹力大于重力，合力竖直向上，由A到B过程中弹性轻绳的弹性形变逐渐减小，弹力逐渐减小，在B点时，弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等，合力为零，处于平衡状态，故B错误； C．由B到C，人的动能转化为重力势能，此过程中人仍然受到弹力的作用，绳子的弹性势能转化为人的机械能，不是人的动能转化为重力势能和弹性势能，故C错误； D．由A到B，弹性绳的弹性势能减小，人的动能增加，同时人的重力势能也增加（高度升高）。根据能量守恒，绳子弹性势能的减小量等于人动能的增加量与人重力势能的增加量之和，所以绳子弹性势能的减小量大于人动能的增加量，故D正确。 故选D。 9．如图是游乐园中正在运行的过山车，下列说法正确的是（　　） A．过山车从低处上升的过程中，重力势能增加 B．过山车从高处加速滑下是因为受到惯性作用 C．过山车从高处加速滑下的过程中，动能不变 D．过山车从低处上升的过程中，处于平衡状态 【答案】A 【详解】A．过山车从低处上升的过程中，质量不变，高度增加，因此重力势能增加，故A正确； B．惯性不是力，不能说受到惯性作用，过山车从高处加速滑下是由于受到重力的作用，故B错误； C．过山车从高处加速滑下的过程中，过山车的质量不变，速度变大，因此动能变大，故C错误； D．过山车从低处上升的过程中，速度的大小和方向都在变，即过山车的运动状态一直在变，因此过山车处于非平衡状态，故D错误。 故选 A。 10．2017年7月30日，在内蒙古朱日和训练基地，举行了庆祝中国人民解放军建军90周年阅兵。在此次阅兵中，歼20首次以战斗状态亮相。下列描述正确的是（　　） A．歼20离开跑道在竖直方向向上加速升空，机械能守恒 B．歼20静止在跑道上待命时，受到的重力和跑道的支持力，是一对平衡力 C．歼20在水平跑道上滑行，速度越快，惯性越大，摩擦力也越大 D．歼20以战斗姿态在蓝天下亮相，在竖直上升的过程中，只需要克服空气阻力做功 【答案】B 【详解】A．歼20离开跑道在竖直方向向上加速升空，动能增大，势能增大，机械能增加，故A错误； B．歼20静止在跑道上待命时，受到的重力和跑道的支持力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一物体上，是一对平衡力，故B正确； C．惯性只与质量有关，与速度无关；速度越快，飞机获得向上的升力越大，对地面压力越小，摩擦力越小，故C错误； D．歼20以战斗姿态在蓝天下亮相，在竖直上升的过程中，克服重力和空气阻力做功，故D错误。 故选B。 11．用同样的酒精灯加热初温相同（未知）、质量均为100g的两种物质甲、乙，已知6~8min消耗酒精的质量为0.4g，它们的温度随时间变化的图像如图所示，物质甲、乙单位时间吸收的热量相等，物质甲的比热容为，酒精的热值为（单位时间消耗酒精的质量相同）。下列说法正确的是（　　） A．物质甲的沸点一定为80℃，物质乙的沸点一定为40℃ B．0~6min酒精灯对物质甲的加热效率约为33.3% C．物质甲、乙的初温为20℃ D．物质乙的比热容为 【答案】B 【详解】A．晶体在熔化时，温度不变，液体沸腾时，温度也保持不变，所以80℃可能是甲的熔点，也可能是其沸点，40℃可能是乙的熔点，也可能是其沸点，故A错误； B．由图示知，甲在6min到8min，温度变化量为 在这2min内，甲吸收的热量 消耗的酒精完全燃烧放出的热量 甲和乙单位时间吸收的热量相等，单位时间消耗酒精的质量相同，所以在0~8min，酒精灯对甲的加热效率不变，则0~6min酒精灯对物质甲的加热效率为，故B正确； C．甲和乙单位时间吸收的热量相等，0~6min这6分钟内，甲吸收的热量为 则甲在0~6min升高的温度为 则甲的初温为 甲乙初温相同，所以乙的初温也为0℃，故C错误； D．乙在0~6min升温40℃，吸收的热量为12000J，则乙的比热容，故D错误。 故选B。 12．如图是水和液体A被相同酒精灯加热的温度-时间图像，其中水的质量为0.6kg，液体A的质量为1.2kg，若酒精灯单位时间内消耗的酒精质量相等，且加热效率为35%，已知，，下列分析正确的是（　　） A．0~6min，水比液体A吸收的热量多 B．液体A的末温比水的高，液体A的吸热能力更强 C．液体A的比热容为1.05×103J/（kg·℃） D．该酒精灯每分钟消耗酒精质量为6g 【答案】C 【详解】A．同一酒精灯在相同时间内燃烧释放的热量相同，因此相同时间内两种液体吸收的热量相同。0~6min，加热时间相同，水和液体A吸收的热量相等，故A错误； B．由图可知，液体A吸热升温快，水吸热升温慢，则水的吸热能力更强，故B错误； C．从图像中，水从2min加热到10min温度升高20℃，液体A从0min加热到8min温度升高40℃。加热时间均为8min，则吸收的热量相同。即，则液体A的比热容 故C正确； D．水在8min吸收的热量 则酒精燃烧放出的热量 故酒精8min消耗的质量 那么酒精每分钟消耗的质量为，故D错误。 故选C。 二、填空题（本题共10小题，每空2分，共20分） 13．如图所示，这是我国古老的医疗技法——刮痧，当用刮痧板在身体上刮动时，身体会感觉到热，这是通过 的方式增加身体的内能；刮痧时要在皮肤上涂一些药油，当体表温度升高后，药油渗入人体的速度增大，这说明分子的运动与物体的 有关。 【答案】 做功 温度 【详解】[1]用刮痧板在身体上刮动时，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故身体会感觉到热，这是通过做功的方式增加身体的内能。 [2]刮痧时要在皮肤上涂一些药油，当体表温度升高后，药油分子扩散速度加快，药油渗入人体的速度增大，说明分子的运动与物体的温度有关。 14．2022年4月19日9点06分，“神舟十三号”载人飞船圆满完成各项任务后，顺利返回地面。在返回舱进入大气层时要通过一段黑障区，这段时间飞船被烧成一个大火球（如图所示），而船内的三名航天员和设备却安然无恙。飞船“燃烧”是通过 的方式增加了内能，发烧时额头贴冰贴，是通过 方式改变内能。 【答案】 做功 热传递 【详解】[1] 飞船 “燃烧” 是通过做功的方式增加了内能，因为返回舱进入大气层时，与空气剧烈摩擦，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使飞船温度升高，看起来像 “燃烧”。 [2] 发烧时额头贴冰贴，是通过热传递方式改变内能，冰贴温度低，人体温度高，热量从人体传递到冰贴，从而降低人体温度。 15．如图是频闪相机拍摄的某网球比赛时网球离开球拍在空中飞行的情景。该球从位置A到位置B的过程中，动能 ，从位置B运动到位置C的过程中机械能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】 减小 减小 【详解】[1]球从位置A运动到位置B的过程中，质量不变，高度增加，速度减小，动能在减小。 [2]球从位置B运动到位置C的过程中，不断克服空气阻力做功，机械能在减小。 16．【航天专题】中国航天取得了举世瞩目的成就，请根据所学知识完成下面小题。2024年3月20日，搭载探月工程四期“鹊桥二号中继星”的长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空。卫星在加速升空过程中惯性 ，机械能 。（二空均选填“增大”、“不变”或“减小”） 【答案】 不变 增大 【详解】[1]惯性大小只与质量有关，卫星加速升空过程中，其质量不变，惯性不变。 [2]卫星在加速升空时，速度变大，高度变高，质量不变，所以卫星的重力势能增大，动能增大，机械能增大。 17．建筑工地上有一台大型汽车吊，把重为1×106N的建筑材料从地面吊到17.2m高处，在这过程中，车吊做的有用功是 J，车吊消耗柴油的质量为2.0kg，则该过程中汽车吊的效率为 。（柴油的热值为4.3×107J/kg）。 【答案】 1.72×107 20% 【解析】【小题1】[1]有用功为 [2]柴油完全燃烧放出的能量为 整个过程中的机械效率为 18．如图是传统爆米花制作场景，爆米花机开盖瞬间，玉米粒内的高压水蒸气对外 ，内能减小，玉米粒膨胀，成了胖乎乎的爆米花。观察到盖子边缘出现白雾，这是水蒸气遇冷 （填物态变化的名称）形成的小水滴。 【答案】 做功 液化 【详解】[1][2]爆米花机开盖瞬间，由于玉米粒受到的压强瞬间减小，玉米粒内的高压水蒸气对外做功膨胀，内能减小，玉米粒成了胖乎乎的爆米花；打开盖子时，爆米花机内的水蒸气在盖子边缘遇冷液化形成了小水滴，会观察到盖子边缘出现的白雾。 19．水的比热容为，若将的水倒掉一半，则剩下水的比热容是 ；现有质量相等的某种液体和水降低了相同的温度，放出热量之比为，则该液体的比热容为 。 【答案】 【详解】[1]比热容是物质的一种特性，只跟物体的种类和状态有关，与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关，当将水倒掉一半，虽然水的质量和体积改变了，但是水的比热容不变，仍然为4.2×103 J/（kg·℃）。 [2]质量相等的某种液体和水降低了相同的温度，放出热量之比为，则有 解得 20．某校庆五一举行了“劳动使我快乐”的主题活动，很多同学在“下厨房”的过程中体会到了劳动的乐趣。如图所示，使用碗夹提蒸笼中的碗时，碗夹是一个 杠杆，闻到玉米排骨汤的香味，是因为 。 【答案】 费力 分子在不停地做无规则运动 【详解】[1]使用碗夹时，支点在碗夹的一端，动力作用点在中间，阻力作用点在夹碗的一端，动力臂小于阻力臂，根据杠杆分类，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆，所以碗夹是一个费力杠杆。 [2]能闻到玉米排骨汤的香味，是因为汤中的香味分子在不停地做无规则运动 ，这些分子扩散到空气中，进入人的鼻腔，使人闻到香味，这是扩散现象。 21．把凉的奶制品放入盛有热水的保温桶中，经过一段时间，它们的温度随时间变化的图像如题图所示，奶制品与热水的质量相同，则其中 （选填“甲”或“乙”）代表奶制品温度变化的图像。若不考虑热损失，从图像可以发现，甲、乙的比热容之比为 。 【答案】 乙 2:1 【详解】[1]把凉的奶制品放入盛有热水的保温桶中，奶制品吸热温度会升高，因此乙代表奶制品温度变化的图像。 [2]甲为热水，乙为奶制品，不考虑热损失，水放热等于奶制品吸热，即 由图可得 整理可得 22．小明用力向右上方抛出一个小球，运动轨迹如图1所示，在它运动过程中，先后经过M、N和S三点，其中M、S两点某时刻的能量如图2所示，则图1中 图可能与图2存在对应关系，N点机械能大小范围可能是 。 【答案】 甲、乙 1.5~1.8J 【详解】[1][2]由图2可知M点的动能EMk=0.6J，重力势能EMp=1.2J，则M点的机械能 EM=EMk+EMp=0.6J+1.2J=1.8JS点的动能ESk=0.9J，重力势能ESp=0.6J，则S点的机械能 ES=ESk+ESp=0.9J+0.6J=1.5J 因为EMp>ESp，所以M点的高度大于S点的高度，即M在上S在下，又因为EM>ES，由于小球在运动过程中受到空气阻力作用，机械能越来越小，所以先经过M点再经过S点，故M、S两点位置关系可能是甲、乙；因为N点在M和S点之间，所以N点的机械能可能为1.5~1.8J之间。 三．解答题（本题共8小题，共56分） 23．(1)如图甲一辆自行车在平直公路上运动的速度与时间（v-t）的图像，请根据甲图在图乙画出相应路程与时间（s-t）的图像； (2)小峰在爷爷生日当天，为了表达孝心，特意为爷爷煮一碗美味的长寿面。水沸腾时准备煮面条，发觉水量有点少，于是加了一碗冷水进去（冷水质量小于锅内开水质量），请在图像中补充加水后直至水再次沸腾时温度随时间变化的大致图像。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由图甲可知，自行车在0~3s内做匀速直线运动，速度为2m/s，通过的路程为 3~5s内，自行车速度为0，路程保持6m不变，在5~7s内，自行车做匀速直线运动，速度为3m/s，通过的总路程为 其s-t图像如图所示： （2）加入冷水后温度会迅速下降，由于加入的冷水的质量小于原来的水，根据比热容计算公式，混合后锅内末温应高于最大温差的一半，然后加热水温又开始上升，由水的总质量变大，上升的速度小于原来水温上升的速度，最后达到的沸点与原来相同，并不再上升，如图所示： 24．小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和由静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示： (1)该实验中物体的动能是指 （选填“钢球”或“木块”）的动能；实验中观察到木块B移动的距离越长，则说明钢球对木块 越多，动能就越大； (2)比较 两图进行的实验，可以探究小球的动能与速度的关系，并由此得出结论：当物体质量相同时，速度越大，动能越大； (3)图乙和图丙换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是控制 相同，探究钢球的动能大小与 的关系； (4)小明根据甲、丙两图可得出结论：物体的动能大小与质量有关，他的结论是否正确？ （选填“正确”或“错误”）； (5)木块在水平面上滑动时，克服摩擦力做功的功率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】(1) 钢球 做功 (2)甲乙 (3) 钢球到达水平面的初速度 质量 (4)错误 (5)变小 【详解】（1）[1]实验是通过钢球从斜面滚下撞击木块，研究的是钢球的动能。 [2]木块被撞得越远，说明钢球对木块做功越多，钢球的动能越大。 （2）探究动能与速度关系时，应保持质量相同，改变高度（高度不同，速度不同）。图中甲、乙是同一钢球（质量相同），从不同高度（H > h）滚下，所以选甲、乙。 （3）[1][2]图乙和图丙换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是使钢球达水平面时的初速度相同，探究动能与质量的关系，并由此得出结论：当物体质量相同时，速度越大，动能越大； （4）甲、丙两图中，高度不同（H > h），质量也不同（M > m），没有控制变量速度相同，所以结论不可靠。 （5）木块滑动时受滑动摩擦力，速度逐渐减小，功率由，可知功率逐渐变小。 25．在探究比热容和热值大小的实验中，如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯中两种液体的密度不同； (1)在烧杯中分别装入 相等的两种液体； (2)若要比较不同物质的吸热本领： ①应选择 两图进行实验； ②该实验是通过比较 来间接反映液体吸收热量的多少； ③冬天，小华想自制一个暖手袋，若从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，由图丁可知，应选择 ； (3)若要比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验。通过实验得到的燃料热值与实际相比偏小，原因是 。 【答案】(1)质量 (2) 甲、丙 加热时间 B (3) 甲、乙 燃料没有完全燃烧等 【详解】（1）在探究比热容实验中，液体的种类不同，液体的质量需要控制相同，在探究热值大小的实验中，燃料的种类不同，燃料的质量相同，液体的质量相同，才能够更好的判断液体吸收热量的多少，故在烧杯中分别装入质量相等的液体。 （2）[1]若要比较不同物质的吸热本领，需要选择液体的种类不同，燃料的种类相同，保证相同的时间内放出的热量相同，故选择甲、丙两图进行实验。 [2]甲、乙、丙三图中的装置完全相同，甲、丙两图燃料相同，相同的时间内放出的热量相同，两种液体相同的时间内吸收的热量相同，加热时间越长，液体吸收的热量越多，故可以根据加热时间来间接表示吸收热量的多少。 [3]都加热10min，吸收相同的热量，A液体升温较快，B液体升温较慢，故B液体比热容大，放热能力强，故选择B液体作为供热物质。 （3）[1]若要比较不同燃料的热值，燃料的种类不同，燃料的质量相同，被加热液体的种类相同，故选择甲、乙两次实验。 [2]测量热值的原理是燃烧放出的热量等于水吸收的热量，从而计算出热量，而在实际中燃料不可能完全燃烧，而且燃烧放出的热量也不可能被水完全吸收，故测量的热值偏小。 26．探究“不同物质的吸热能力” (1)琪琪同学用两个相同的烧杯装入 相同的水和花生油，并用相同规格的电加热器分别给水和花生油加热（如图甲）； (2)琪琪根据实验的数据绘制出了如图乙所示的图像，由图像可知，加热5min时，b物质的温度上升得更明显，说明b的吸热能力 （选填“强”或“弱”），此时a、b两种液体吸收的热量关系是： （选填“>”“<”或“=”）； (3)已知，由图像可知，花生油的比热容是 ； (4)同组的小华设计如下方法来比较比热容的大小，将两初温均为的相同金属块，分别浸没在温度均为的水与花生油中，待温度均稳定后，测得水温低于花生油的温度，据此得出水的比热容比花生油大的结论。请评价该设计思路是否可行? ；理由是： 。 【答案】(1)质量 (2) 弱 (3) (4) 不可行 见解析 【详解】（1）根据控制变量法的要求，两个相同的烧杯装入质量相同的两种液体。 （2）[1][2]本实验物体吸热多少看加热时间，加热时，两物质吸热相同，b物质的温度上升得更明显，根据可知，说明b的吸热能力弱，即b液体的比热容更小。 （3）加热时，两物质吸热相同，由、，则，所以花生油的比热容为 （4）[1][2]要比较不同物质的比热容大小，根据比热容的相关知识，通常采用控制变量法，需要控制物质的质量、吸收（或放出）的热量等因素相同。在小华的设计中，是通过金属块放热、液体吸热来比较水和花生油的比热容。但实验里没有控制水和花生油的质量相同，而质量会影响液体吸收热量后温度的变化情况，所以仅根据 “待温度均稳定后，测得水温低于花生油的温度”，不能得出水的比热容比花生油大的结论，该设计思路不可行。 27．如图所示的两个探究实验中： （1）图甲的实验是通过 来比较小车动能大小的，实验中使同一小车从斜面不同高度由静止滑下，是为了探究动能大小与 的关系； （2）图乙中A、B是质量相同的物体，图中实验操作是为了探究重力势能大小与 的关系；图丙中利用弹簧、小球和木块探究“弹性势能与什么因素有关”的实验中，通过比较 来衡量弹性势能的大小。 【答案】 木块移动的距离 速度 高度 木块移动的距离 【详解】（1）[1]图甲的实验中，小车的动能越大，则小木块移动的距离越大，所以图甲的实验是通过观察小木块移动的距离来比较小车动能大小的。 [2]图甲实验中通过改变小车下滑的高度来改变小车的速度，保持小车的质量不变，只改变速度的大小，实验探究的是小车动能的大小与速度的关系。 （2）[3]乙图的A、B让质量相同的物体从不同高度落向插入沙坑中的木桩，通过木桩陷入沙中的深度来反映重力势能的大小，也就是探究重力势与高度的关系。 [4]由于弹性势能的大小不便用仪器测量，该实验中通过比较木块移动的距离来来衡量弹性势能的大小，木块移动的距离越大，弹簧的弹性势能越大。 28．明珠校区研学活动小组在实践活动期间，粗略测量了一农家柴火灶的热效率。同学们在柴火灶的铁锅里倒入10kg水。盖上锅盖，完全燃烧了2.1kg干木柴使水温从25℃升高到85℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），这种干木柴的热值是1.0×107J/kg。求： (1)水吸收的热量； (2)该柴火灶的热效率。 【详解】（1）水吸收的热量是 Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（85℃﹣25℃）＝2.52×106J （2）1kg的干木柴完全燃烧放出的热量 Q放＝m干木柴q干木柴＝2.1kg×1.0×107J/kg＝2.1×107J 该柴火灶的效率 29．小明家新买来一台容积为80L的天然气热水器。小明学习了热效率的知识后，尝试估测该热水器的热效率，他把“进水量”设置为40L，“出水温度”设置为40℃后，开始加热。当水温达到40℃时，自动停止加热。已知当时自来水的温度是20℃，加热前天然气表的示数为129.96m3，停止加热后变为130.06m3，天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），1L=1.0×10-3m3。求： (1)水箱中水的质量； (2)水箱中水吸收的热量； (3)该热水器的热效率。 【详解】（1）把“进水量”设置为40L，则水箱中水的体积 由得水箱中水的质量 （2）由题意可得，水吸收的热量 （3）使用天然气的体积 天然气完全燃烧释放的热量 该热水器的热效率 30．新型燃气汽车，以压缩天然气代替汽油为燃料，是实用的低排放汽车。司机师傅开着满气箱的燃气汽车，以最大牵引力做功后刚好消耗燃气。[燃气的热值] (1)为燃气汽车提供动力的是发动机的 冲程； (2)该燃气汽车的热机效率是多少？ (3)的燃气完全燃烧放出的热量若全部被水吸收，可使多少千克的水温度升高? 【详解】（1）为燃气汽车提供动力的是发动机的做功冲程，在做功冲程中，燃气燃烧产生的内能转化为机械能，推动汽车前进。 （2）燃气完全燃烧放出的热量 热机效率 （3）燃气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，即 水的质量 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十二章《机械能和内能》单元测试卷（原卷版） 注意事项： 1．测试范围：苏科版2024： 九年级上册第12章。 2．g=10N/kg。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．下列有关内燃机的说法正确的是（　　） A．内燃机只有做功冲程不是依靠惯性来完成的 B．压缩冲程是由大部分内能转化为机械能 C．柴油机吸气冲程吸入汽缸的是柴油和空气组成的燃料混合物 D．汽油机做功冲程的点火方式是压燃式 2．如图所示，为质量相等的两种液体甲和乙，分别用相同的两盏酒精灯同时加热时，温度随时间变化的图象。从图象可知，作为供暖效果较好的液体是（　　） A．甲 B．乙 C．一样大 D．无法判断 3．福清核电站的“华龙一号”核反应堆是我国完全自主设计研发的第三代核电技术。该核电站在运行过程中，使用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，主要是利用水的（　　） A．密度大 B．沸点高 C．内能大 D．比热容大 4．如图所示，下列事例中，改变物体内能的方式与其他三项不同的是（　　） A．冰镇饮料 B．摩擦发热 C．搓手取暖 D．钻木取火 5．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．内能是物体具有动能和势能的总和 B．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 C．物体的温度越高，所含热量越多 D．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小 6．某汽油机飞轮转速是，则它内汽油机内能转化为机械能的次数及完成的冲程个数为（   ） A．30次，60个 B．20次，80个 C．30次，120个 D．15次，60个 7．周末回家，杨杨端热水给奶奶泡脚，爸爸给奶奶搓脚、妈妈为奶奶梳头，下列说法正确的是（   ） A．泡脚和搓脚改变脚的内能的方式相同 B．梳头发过程中通过摩擦起电创造了电荷 C．用梳子梳头发，头发被梳子吸起来是因为同种电荷相互排斥 D．梳头发过程中，若梳子失去电子将带正电荷 8．如图所示的“反向蹦极”运动，弹性轻绳的上端固定在O点，绳子自然下垂的位置在BC之间，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点时速度最大，最高能到达C点。不计空气的阻力，下列说法正确的是（　　） A．到达C点时，若一切外力消失，人将向下做匀速直线运动 B．经过B 点时，人受到的重力大于弹力 C．由B到C，人的动能转化为重力势能和弹性势能 D．由A到B，绳子弹性势能的减小量大于人动能的增加量 9．如图是游乐园中正在运行的过山车，下列说法正确的是（　　） A．过山车从低处上升的过程中，重力势能增加 B．过山车从高处加速滑下是因为受到惯性作用 C．过山车从高处加速滑下的过程中，动能不变 D．过山车从低处上升的过程中，处于平衡状态 10．2017年7月30日，在内蒙古朱日和训练基地，举行了庆祝中国人民解放军建军90周年阅兵。在此次阅兵中，歼20首次以战斗状态亮相。下列描述正确的是（　　） A．歼20离开跑道在竖直方向向上加速升空，机械能守恒 B．歼20静止在跑道上待命时，受到的重力和跑道的支持力，是一对平衡力 C．歼20在水平跑道上滑行，速度越快，惯性越大，摩擦力也越大 D．歼20以战斗姿态在蓝天下亮相，在竖直上升的过程中，只需要克服空气阻力做功 11．用同样的酒精灯加热初温相同（未知）、质量均为100g的两种物质甲、乙，已知6~8min消耗酒精的质量为0.4g，它们的温度随时间变化的图像如图所示，物质甲、乙单位时间吸收的热量相等，物质甲的比热容为，酒精的热值为（单位时间消耗酒精的质量相同）。下列说法正确的是（　　） A．物质甲的沸点一定为80℃，物质乙的沸点一定为40℃ B．0~6min酒精灯对物质甲的加热效率约为33.3% C．物质甲、乙的初温为20℃ D．物质乙的比热容为 12．如图是水和液体A被相同酒精灯加热的温度-时间图像，其中水的质量为0.6kg，液体A的质量为1.2kg，若酒精灯单位时间内消耗的酒精质量相等，且加热效率为35%，已知，，下列分析正确的是（　　） A．0~6min，水比液体A吸收的热量多 B．液体A的末温比水的高，液体A的吸热能力更强 C．液体A的比热容为1.05×103J/（kg·℃） D．该酒精灯每分钟消耗酒精质量为6g 二、填空题（本题共10小题，每空2分，共20分） 13．如图所示，这是我国古老的医疗技法——刮痧，当用刮痧板在身体上刮动时，身体会感觉到热，这是通过 的方式增加身体的内能；刮痧时要在皮肤上涂一些药油，当体表温度升高后，药油渗入人体的速度增大，这说明分子的运动与物体的 有关。 14．2022年4月19日9点06分，“神舟十三号”载人飞船圆满完成各项任务后，顺利返回地面。在返回舱进入大气层时要通过一段黑障区，这段时间飞船被烧成一个大火球（如图所示），而船内的三名航天员和设备却安然无恙。飞船“燃烧”是通过 的方式增加了内能，发烧时额头贴冰贴，是通过 方式改变内能。 15．如图是频闪相机拍摄的某网球比赛时网球离开球拍在空中飞行的情景。该球从位置A到位置B的过程中，动能 ，从位置B运动到位置C的过程中机械能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 16．【航天专题】中国航天取得了举世瞩目的成就，请根据所学知识完成下面小题。2024年3月20日，搭载探月工程四期“鹊桥二号中继星”的长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空。卫星在加速升空过程中惯性 ，机械能 。（二空均选填“增大”、“不变”或“减小”） 17．建筑工地上有一台大型汽车吊，把重为1×106N的建筑材料从地面吊到17.2m高处，在这过程中，车吊做的有用功是 J，车吊消耗柴油的质量为2.0kg，则该过程中汽车吊的效率为 。（柴油的热值为4.3×107J/kg）。 18．如图是传统爆米花制作场景，爆米花机开盖瞬间，玉米粒内的高压水蒸气对外 ，内能减小，玉米粒膨胀，成了胖乎乎的爆米花。观察到盖子边缘出现白雾，这是水蒸气遇冷 （填物态变化的名称）形成的小水滴。 19．水的比热容为，若将的水倒掉一半，则剩下水的比热容是 ；现有质量相等的某种液体和水降低了相同的温度，放出热量之比为，则该液体的比热容为 。 20．某校庆五一举行了“劳动使我快乐”的主题活动，很多同学在“下厨房”的过程中体会到了劳动的乐趣。如图所示，使用碗夹提蒸笼中的碗时，碗夹是一个 杠杆，闻到玉米排骨汤的香味，是因为 。 21．把凉的奶制品放入盛有热水的保温桶中，经过一段时间，它们的温度随时间变化的图像如题图所示，奶制品与热水的质量相同，则其中 （选填“甲”或“乙”）代表奶制品温度变化的图像。若不考虑热损失，从图像可以发现，甲、乙的比热容之比为 。 22．小明用力向右上方抛出一个小球，运动轨迹如图1所示，在它运动过程中，先后经过M、N和S三点，其中M、S两点某时刻的能量如图2所示，则图1中 图可能与图2存在对应关系，N点机械能大小范围可能是 。 三．解答题（本题共8小题，共56分） 23．(1)如图甲一辆自行车在平直公路上运动的速度与时间（v-t）的图像，请根据甲图在图乙画出相应路程与时间（s-t）的图像； (2)小峰在爷爷生日当天，为了表达孝心，特意为爷爷煮一碗美味的长寿面。水沸腾时准备煮面条，发觉水量有点少，于是加了一碗冷水进去（冷水质量小于锅内开水质量），请在图像中补充加水后直至水再次沸腾时温度随时间变化的大致图像。 24．小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和由静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示： (1)该实验中物体的动能是指 （选填“钢球”或“木块”）的动能；实验中观察到木块B移动的距离越长，则说明钢球对木块 越多，动能就越大； (2)比较 两图进行的实验，可以探究小球的动能与速度的关系，并由此得出结论：当物体质量相同时，速度越大，动能越大； (3)图乙和图丙换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是控制 相同，探究钢球的动能大小与 的关系； (4)小明根据甲、丙两图可得出结论：物体的动能大小与质量有关，他的结论是否正确？ （选填“正确”或“错误”）； (5)木块在水平面上滑动时，克服摩擦力做功的功率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 25．在探究比热容和热值大小的实验中，如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯中两种液体的密度不同； (1)在烧杯中分别装入 相等的两种液体； (2)若要比较不同物质的吸热本领： ①应选择 两图进行实验； ②该实验是通过比较 来间接反映液体吸收热量的多少； ③冬天，小华想自制一个暖手袋，若从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，由图丁可知，应选择 ； (3)若要比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验。通过实验得到的燃料热值与实际相比偏小，原因是 。 26．探究“不同物质的吸热能力” (1)琪琪同学用两个相同的烧杯装入 相同的水和花生油，并用相同规格的电加热器分别给水和花生油加热（如图甲）； (2)琪琪根据实验的数据绘制出了如图乙所示的图像，由图像可知，加热5min时，b物质的温度上升得更明显，说明b的吸热能力 （选填“强”或“弱”），此时a、b两种液体吸收的热量关系是： （选填“>”“<”或“=”）； (3)已知，由图像可知，花生油的比热容是 ； (4)同组的小华设计如下方法来比较比热容的大小，将两初温均为的相同金属块，分别浸没在温度均为的水与花生油中，待温度均稳定后，测得水温低于花生油的温度，据此得出水的比热容比花生油大的结论。请评价该设计思路是否可行? ；理由是： 。 27．如图所示的两个探究实验中： （1）图甲的实验是通过 来比较小车动能大小的，实验中使同一小车从斜面不同高度由静止滑下，是为了探究动能大小与 的关系； （2）图乙中A、B是质量相同的物体，图中实验操作是为了探究重力势能大小与 的关系；图丙中利用弹簧、小球和木块探究“弹性势能与什么因素有关”的实验中，通过比较 来衡量弹性势能的大小。 28．明珠校区研学活动小组在实践活动期间，粗略测量了一农家柴火灶的热效率。同学们在柴火灶的铁锅里倒入10kg水。盖上锅盖，完全燃烧了2.1kg干木柴使水温从25℃升高到85℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），这种干木柴的热值是1.0×107J/kg。求： (1)水吸收的热量； (2)该柴火灶的热效率。 29．小明家新买来一台容积为80L的天然气热水器。小明学习了热效率的知识后，尝试估测该热水器的热效率，他把“进水量”设置为40L，“出水温度”设置为40℃后，开始加热。当水温达到40℃时，自动停止加热。已知当时自来水的温度是20℃，加热前天然气表的示数为129.96m3，停止加热后变为130.06m3，天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），1L=1.0×10-3m3。求： (1)水箱中水的质量； (2)水箱中水吸收的热量； (3)该热水器的热效率。 30．新型燃气汽车，以压缩天然气代替汽油为燃料，是实用的低排放汽车。司机师傅开着满气箱的燃气汽车，以最大牵引力做功后刚好消耗燃气。[燃气的热值] (1)为燃气汽车提供动力的是发动机的 冲程； (2)该燃气汽车的热机效率是多少？ (3)的燃气完全燃烧放出的热量若全部被水吸收，可使多少千克的水温度升高? 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $