专题02 机械能和内能（期末真题汇编，江苏专用）九年级物理上学期

专题02 机械能和内能 核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破 一、单选题 1．(24-25九上·江苏徐州沛县·期末)2024年10月30日搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭成功发射。在火箭发射如速上升过程中，下列关于载人飞船的说法正确的是（　　） A．飞船的动能不变 B．飞船的重力势能不变 C．飞船的机械能不变 D．飞船的机械能变大 2．(24-25九上·江苏南通海安·期末)如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，小明的（　　） A．重力势能减小，机械能不变 B．重力势能减小，机械能增大 C．动能不变，机械能不变 D．动能不变，机械能减小 3．(24-25九上·江苏常州溧阳·期末)关于内能和热传递，以下说法正确的是（　　） A．0℃的物体没有内能 B．温度很低的物体内能也可以很大 C．物体不能同时具有机械能和内能 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移 4．(24-25九上·江苏南京秦淮区·期末)以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》，下列说法正确的是（　　） A．图甲，砸打稻米时，碓头的重力势能越大，稻米越容易去皮 B．图乙，水由高处流下时，水的动能减小 C．图丙，牛拉“犁担”在水平地面匀速转动的过程中，牛的机械能减小 D．图丁，稻粒落入木桶的过程中，其动能转化为重力势能 5．(24-25九上·江苏常州溧阳·期末)电火花发生器点燃塑料盒内的酒精，酒精燃烧产生的燃气能将盒盖喷出很远。实验时在盒内滴入2×10-4kg的酒精（q酒精=3×107J/kg）。对于此实验过程，以下说法不正确的是（　　） A．燃气在喷出的过程中温度会降低 B．燃气的内能转化为盒盖的机械能 C．能量转化方式与汽油机的做功冲程相同 D．酒精燃烧放出的热量一定是6000J 6．(24-25九上·江苏南通通州区等2地·期末)下列使物体内能“增大”“减少”的方式与“钻木取火”相同的是（　　） A．热汤中的汤勺内能增大 B．放入冰箱中的食品内能减小 C．火堆旁的毛巾内能增大 D．反复弯折后的铁丝内能增大 二、填空题 7．(24-25九上·江苏南京玄武区·期末)2024年5月12日，我国研制的AG600水陆两栖飞机完成夜航飞行实验。如图所示，当飞机在同一高度匀速飞行时（忽略燃油的质量变化），飞机的动能 （选填“变大”、“不变”或“变小”，下同）；进行灭火工作时，飞机保持同一高度在着火区域洒水，飞机的重力势能 ，机械能 。 8．(24-25九上·江苏昆山·期末)我国嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示，AB段返回器的动能 ；BC段返回器的机械能 ，采用这样方式着陆的目的是 。 9．(24-25九上·江苏南通通州区等2地·期末)如图所示，将摆球从A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高。摆球从A点到O点的过程中， 能转化为 能，摆球到达B点时动能为 J。整个过程中，摆球的机械能 （选填“增大”“不变”或“减小”）。 10．(24-25九上·江苏东海县实验中学·月考)如图所示是从机械能、内能和化学能出发，整理的第12章“机械能和内能”的单元知识结构图，图中①②③处依次填写的内容是① ② ③ 。 11．(24-25九上·江苏东海县实验中学·月考)如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将 （选填序号“A．质量较小的小泡沫块”或“B．质量较大的小金属块”）用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，做好后将它从不太陡的斜面滚下，观察到罐子在斜面和水平面上来回滚动，直至停下来。当罐子在水平面上继续滚出去时，罐子的 能转化为橡皮筋的 能。 12．(24-25九上·江苏宿迁沭阳县·期末)如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花会燃烧起来，下压活塞的过程中空气的内能 。该过程中的能量转化过程与图 装置相同。已知某单缸四汽程汽油机每秒对外做功25次，则它的飞轮转速为 r/min。 三、实验题 13．(24-25九上·江苏南京玄武区·期末)在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明设计了如图所示的实验方案。 (1)本实验的研究对象是 ，动能大小是用 来反映的； (2)小明的实验方案无法探究动能大小与 的关系； (3)小明完成甲图实验后，在做乙图实验时发现木块被撞后滑出木板掉落，为防止因此造成的木块损坏，在不改变木板长度的情况下，改进乙图实验再与甲图实验对比，以下方法中不可行的是 。 A．换用一个较重的木块 B．适当降低小车的高度 C．给水平木板铺上毛巾 D．换用质量更小的小车 14．(24-25九上·江苏镇江句容·期末)如图所示是“探究物体重力势能与哪些因素有关”的实验，其中m甲=m乙<m丙，木桩起始位置高度相同。 (1)甲、乙、丙都由静止释放，目的是控制物体的初始动能为 J； (2)实验通过 来反映物体重力势能的大小，这种方法在初中物理学习中经常用到，请再举一例： ； (3)比较A、C两次实验，可以初步得出结论： ； (4)小明认为比较A、B两次实验，也可得出“质量相同时物体速度越大动能越大”，你认为这个观点是 的；（选填“正确”或“错误”） (5)比较B、C两次实验，可知乙的重力势能 丙的重力势能（选填“大于”、“等于”或“小于”）；结合（3）中的实验结论，小明认为比较B、C两次实验，也可得出“物体重力势能与高度有关”，你认为这个观点是 的。（选填“正确”或“错误”） 15．(24-25九上·江苏徐州沛县·期末)如图所示，在探究不同物质吸热升温的现象实验中。 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 温度/℃ 17 19 21 23 25 27 (1)实验要用同样多的沙子和水进行比较，同样多是指沙子和水的 相同。 (2)实验用相同的热源和加热方法，可以认为单位时间内物体吸收的热量 。 (3)测量水的温度和加热时间，所得数据如表格所示。分析数据可以发现的规律是： 。 (4)比较沙子和水升温的数据，甲组同学发现：同样多的沙子和水升高相同温度，沙子的加热时间短；乙组同学发现：同样多的沙子和水加热相同时间，沙子温度上升得多。两组发现中，能验证实验猜想的是（     ）。 A．只有甲组 B．只有乙组 C．两组都可以 D．两组都不可以 一、单选题 1．(24-25九上·江苏无锡惠山区·期末)在2024年全国田径锦标赛上，周厚成、马佳并列男子跳高冠军。如图是运动健儿在跳高比赛中的场景。关于跳高运动员的能量，下列说法正确的是（　　） A．助跑过程中，动能减小 B．助跑过程中，机械能总量保持不变 C．起跳后的上升过程中，重力势能增大 D．越过横杆后的下降过程中，动能保持不变 2．(24-25九上·江苏南通如皋·期末)如图所示为甲、乙、丙三部汽油机燃料完全燃烧释放的内能和输出机械能的二维柱状图。根据图中的信息，下列说法正确的是（　　） A．与丙相比，甲输出的机械能多，效率高 B．在输出相同的机械能时，乙比丙消耗更多的同种燃料 C．在消耗质量相同的同种燃料时，乙输出机械能与甲一样多 D．三部汽油机中，乙的效率最高 3．(24-25九上·江苏昆山·期末)同学们通过地理课的学习知道，温带海洋性气候大多分布在沿海地区，而温带大陆性气候大多分布在内陆地区。如图所示，为两气候地区的全年温度变化曲线，从物理的角度分析，下列说法正确的是（　　） A．A气温变化小是因为沙石吸收热量少 B．A气温变化小是因为海水的比热容大 C．B气温变化大是因为砂石放出热量多 D．B气温变化大是因为海水吸收热量多 4．(24-25九上·江苏南通海安·期末)如图所示在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验中，下列说法正确的是（　　） A．研究方法是控制变量和转换法 B．研究对象是烧杯中被加热的液体 C．实验中还需要的器材是天平和秒表 D．相同时间内温度计示数越大，该燃料的热值一定越大 5．(24-25九上·江苏南通海门区·期末)上世纪人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏将空气吸入气室，推入工作室后再压缩，然后推动涡轮机带动发电机发电。下列说法错误的是（　　） A．当海水下降时，类似于汽油机的吸气冲程 B．当海水上升时，类似于汽油机的压缩冲程 C．推动涡轮气流，类似于手摇发电机的外力 D．整个工作原理，和四冲程汽油机完全一样 二、填空题 6．(24-25九上·江苏泰州靖江·期末)如图，轻质弹簧顶端固定，下端连接一个大小不计的重物。用手托住重物向上挤压弹簧到点a，松手后重物下落依次经过点b、c到最低点d，其中点b是弹簧不挂重物静止时下端的位置，c是重物连接在弹簧下端静止时的位置。则重物从a运动到d的过程中，在 点重力势能最大，在 点动能最大，弹簧的弹性势能 （填“增大”或“减小”或“不变”或“先增大后减小”或“先减小后增大”）。（不计空气阻力） 7．(24-25九上·江苏无锡宜兴·期末)“自嗨锅”成为当下一种时尚快餐，很受年轻人喜爱，自嗨锅里面有一个由碳酸钠、焙烧硅藻土、铁粉、铝粉等材料组合而成的加热包，只要注入冷水就可以加热到一定温度，如果里面的发热包在将500g水从10℃加热至100℃的过程中，提供给水的热量至少为 J。如果是用酒精灯加热，至少需要 g酒精。[、q酒精=3×107J/kg] 8．(24-25九上·江苏南京秦淮区·期末)汽车发动机选择水作为冷却液是利用水 的特性，这是通过 的方式改变发动机内能的某小型单缸四冲程汽油机，每个工作循环做功500J，曲轴的转速是300r/min，每分钟消耗汽油5g。则该汽油机的功率是 W，机械效率是 %（q汽油=4.6×107J/kg，百分号前保留一位小数）。 9．(24-25九上·江苏无锡锡山区·期末)小刚对家中的小汽车进行了一些研究：如图甲，一个工作循环的正确顺序是： ；若飞轮的转速为2400r/min，则在1s内汽油机对外做功 次；如图乙，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放入一小团干燥的硝化棉，用力把活塞迅速压下，硝化棉燃烧，该过程中是通过 的方式来改变筒内空气的内能，其能量转化情况与图 （选填“A”、“B”、“C”、“D”）所示汽油机冲程中的能量转化情况是一致的。 10．(24-25九上·江苏南通海门区·期末)近期海门某花园餐厅的蒸气石锅鱼吸引了不少顾客，高温的水蒸气加热不仅烹煮速度快，而且能使食材味道更鲜美。[，] (1)石锅鱼是通过 的方式使食物内能增加，将一锅5 kg、20℃的食材，加热到100℃，吸收的热量是 J（食材包括锅内所有水、鱼、调料等）； (2)若食材吸收的热量由燃烧燃气提供，则至少要消耗 m3的燃气。（不计热量损失） 三、实验题 11．(24-25九上·江苏无锡锡山区·期末)为了探究影响动能大小的因素，老师设计了如图甲、乙所示的实验方案。 (1)实验中通过 来比较小球动能的大小，这个实验方法叫做 （选填“转换法”或“控制变量法”）； (2)甲实验的高度为2h时，木块被撞后滑出木板，为使木块不滑出木板，对甲实验的操作应采取的方法是 ； A．适当降低小球的高度 B．换用一个较重的木块 (3)实验结束后，各小组对实验提出各种改进方案： ①小明认为在“探究动能与速度关系”的实验中，可以撤走木块并使用足够长的木板，记录小球在相同表面上滑行直到静止的距离，你认为小明的实验方案是否合理？ （选填“合理”或“不合理”）； ②小华利用图丙装置做“探究动能与质量关系”实验，通过观察小球撞击上端固定的相同塑料软片，通过比较撞击的软片数目来比较小球的动能大小。此装置 （选填“能”或“不能”）完成该探究； ③小刚设计了丁图所示的装置进行实验。 A．若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离，可以研究小球的动能大小与 （选填“质量”、“速度”或“质量和速度”）的关系； B．若用A、B两个质量不同的小球（mA＞mB）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，同一木块受到撞击后相应移动距离sA sB（选填“>”、“<”或“=”）； (4)小明认为还可以通过甲、乙两图探究物体重力势能的影响因素，他的设想是 （选填“可行”或“不可行”）的。 12．(24-25九上·江苏宿迁宿城区·期末)如图是完全相同的装置甲、乙、丙，兴趣小组用这些装置来比较不同物质的比热容或不同燃料的热值。燃料的质量都是10g，烧杯内液体的质量和初温均相同。 (1)为了比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验；实验通过 （选填“升高的温度”或“加热的时间”）反映液体吸热的多少。 (2)比较不同物质的比热容，选用图中合适的装置加热相同时间后，绘制出温度﹣时间图象如图丁，液体a的比热容 （选填“大于”“小于”或“等于”）液体b的比热容。 (3)小华用图甲装置，根据酒精燃烧后水升高的温度，测出酒精的热值。这种方法测出的热值与“标准值”相比 （选填“偏大”“偏小”或“一样”），理由是 。 (4)小明选用甲、乙两个装置比较不同燃料的热值过程中，甲烧杯内液体沸腾时下面的燃料还未燃尽，而乙烧杯中液体在燃料燃尽时都未沸腾（两种燃料都充分燃烧） （选填“能”或“不能”）比较出哪种燃料热值大。 四、计算题 13．(24-25九上·江苏苏州·期末)小明在烧杯中装入200g的水，测得水的温度为20℃，然后用酒精灯给水加热。当水温上升到70℃时，消耗了酒精7g。[水的比热容，酒精热值]求此过程中： (1)水的内能增加了多少； (2)酒精燃烧放出的热量； (3)酒精灯加热的效率。 14．(24-25九上·江苏宿迁宿城区·期末)某汽车在水平地面上匀速行驶15000m，汽车发动机产生的牵引力所做的功为1.5×107J，消耗汽油1kg。针对这一过程，求：[q汽油＝5×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] (1)汽车的牵引力。 (2)汽车发动机的效率。 (3)若这些汽油完全燃烧放出的热量有84%被20℃、100kg的水吸收，则可使水的温度升高多少摄氏度。（标准大气压下） 一、单选题 1．(24-25九上·江苏盐城阜宁县·期末)在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．皮球下落过程中动能转化为重力势能 B．皮球落地发生形变的过程中只有重力势能转化为弹性势能 C．形成圆斑A时皮球是从更高处下落的 D．形成圆斑A时皮球接触地面后的形变程度更小 2．(24-25九上·江苏南京玄武区·期末)如图所示，水平桌面上的弹性小球从A点滚动到B点后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列说法正确的是（　　） A．小球反弹经过D点时动能为零 B．小球从A点运动到B点的过程中机械能不变 C．若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑 D．小球经过E点时的动能大于经过G点时的动能 3．(24-25九上·江苏无锡滨湖区·期末)如图甲所示，为了比较、两种物质吸热升温的现象，将质量均为的粉末状样品、分别放入相同的烧杯中，并用相同的酒精灯分别给、两种物质加热，其中。根据实验数据作出的温度随时间变化图像如图乙所示。样品均匀受热，不计热损失。下列说法中正确的是（    ） A．物质吸收的热量少 B．和两物质的比热容之比 C．60s后物质温度不变，则内能不变 D．内物质吸收热量 二、填空题 4．(24-25九上·江苏南京秦淮区·期末)甲、乙两图分别是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”的实验装置。甲、乙中被加热物质的质量都要 （选填“相同”或“不同”），除了图中的器材，还都要用到的测量工具是 ；乙图中燃料的质量用m表示，燃料燃尽后水升高的温度用Δt表示（水未沸腾），若的值越大，燃料的热值越 （选填“大”或“小”）。 5．(24-25九上·江苏泰州兴化·期末)小明用塑料矿泉水瓶进行了如下探究：将瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲），扭转瓶子（如图乙）；轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，瓶内气体内能减少。该过程与图丙中 冲程相似（填字母序号），此过程中是通过 的方式改变了物体的内能。若汽油机曲轴的转速为1200r/min，效率为40%，若1分钟汽油燃烧产生6×106J的内能，则每个做功冲程做 J的机械功，汽油机的输出功率为 W。 三、实验题 6．(24-25九上·江苏常州溧阳·期末)为了“探究不同物质吸热升温的现象”，实验小组将温度传感器分别放置在两个试管中，并将其固定在铁架台上，往试管中加入不同的液体，温度传感器的探头部分与试管内的液体接触良好，加热液体，传感器通过数据采集线与计算机相连接并生成实验图像。 (1)小明往两试管中装入质量相同、初温不同的a、b两种液体，用同一个红外加热器同时加热两个试管中的液体（如图甲所示），得到的实验图像如图乙所示。 ①实验中通过 （升高的温度/加热的时间）来比较液体吸热的多少； ②从乙图可知，当升高相同温度时 （a/b）液体吸热较多，表明 （a/b）液体更适合做冷却剂； (2)小华往两试管中装入初温相同、质量不同的A、B两种液体，其质量mA<mB；用额定电压相同、额定功率不同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B，其额定功率P甲>P乙，甲、乙均正常工作（对液体加热过程不考虑热量损失）。通过传感器得到两液体的温度随加热时间变化的关系如图丙所示。 ①电加热器甲的电阻丝阻值 （大于/小于）乙的电阻丝阻值； ②相同时间内液体A吸收的热量 （大于/小于）液体B吸收的热量； ③由以上数据 （可以/不可以）比较A、B两种物质的比热容、的大小并简述理由： 。 四、科普阅读题 7．(24-25九上·江苏南通海安·期末)阅读短文，回答问题。 ECMO技术 自从体外肺膜氧合（简称ECMO）技术应用在临床以来，挽救了许多危重患者的生命。如图甲，ECMO技术的原理是将体内的血液引出体外，经过人工心肺旁路氧合后注入病人体内，起到部分心肺替代作用。为使病人维持正常体温，需用热交换器对流入人体的血液进行加热；ECMO的工作电压与家庭电路电压相同，使用中如短时停电，可转动如图乙的摇把，维持血液循环。血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积）是衡量心肺功能的重要指标，研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，且血液匀速通过血管时，受到的阻力与血液的流速成正比，当血管横截面积为正常值的n倍时，测得血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表所示，血液的比热容为0.85×103J/(kg·℃)，密度为1.05×103kg/m3，人体组织的比热容与水相当，为4.2×103J/(kg·℃)。 n 0.60 0.75 0.80 0.90 1.00 v/m·s-1 0.300 0.240 0.225 0.200 0.180 (1)关于ECMO技术，下列说法中正确的是（    ） A．ECMO工作时需与房间中用电器串联 B．断电时，可用干电池给ECMO供电 C．热交换器利用热传递使血液内能增加 D．转动图乙中的“摇把”，可以省功 (2)若某次测得横截面积为血管中的血流量为1.2×10-4m3/s，则对应血管中的血流速度为 m/s。 (3)在图丙中描点作出血液匀速流动的速度v与血管横截面积正常值n倍的关系图线 ，当血管横截面积为正常值0.5倍时，血管内血液匀速流动的速度v为 m/s。 (4)在一次抢救中使用ECMO技术，其血流量为5L/min，若要将血液的温度升高4℃，则血液每分钟需要从热交换器吸收的热量为 J。假设人体所需热量完全由热交换器所提供，已知热交换器的功率为1680W，病人的质量为60kg，则该病人体温由33℃上升至正常体温37℃需要的时间为 min。 (5)若正常人心脏推动血液流动的平均功率约为1.6W，设心脏每分钟搏动60次，则正常人的心脏在一次搏动中所做功约为 J。若某病人血管的横截面积为正常人的倍，则该病人心脏推动血液流动的平均功率约为 W。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 机械能和内能 核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破 一、单选题 1．(24-25九上·江苏徐州沛县·期末)2024年10月30日搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭成功发射。在火箭发射如速上升过程中，下列关于载人飞船的说法正确的是（　　） A．飞船的动能不变 B．飞船的重力势能不变 C．飞船的机械能不变 D．飞船的机械能变大 【答案】D 【详解】在载人飞船加速升空过程中，质量不变，速度增大，则动能变大，高度升高，则重力势能变大，机械能为动能与势能之和，因此机械能增大，故ABC错误，D正确。 故选D。 2．(24-25九上·江苏南通海安·期末)如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，小明的（　　） A．重力势能减小，机械能不变 B．重力势能减小，机械能增大 C．动能不变，机械能不变 D．动能不变，机械能减小 【答案】D 【详解】动能大小的影响因素是质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素是质量、高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。 小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，受到摩擦力的作用，要克服摩擦力做功，机械能减小，下滑过程中，速度不变，则动能不变，高度减小，则重力势能减小，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．(24-25九上·江苏常州溧阳·期末)关于内能和热传递，以下说法正确的是（　　） A．0℃的物体没有内能 B．温度很低的物体内能也可以很大 C．物体不能同时具有机械能和内能 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移 【答案】B 【详解】A．物体在任何情况下都有内能，0℃的物体也有内能，故A错误； B．因为物体的内能与温度、质量、状态等因素有关，所以温度很低的物体内能也可以很大，故B正确； C．物体可以同时具有机械能和内能，因为它们是两个不同的物理量，故C错误； D．热量总是从温度高的物体向温度的物体转移，温度高的物体可能内能小，温度高的物体可能内能小，热量可以从内能小的物体向内能大的物体转移，故D错误。 故选B。 4．(24-25九上·江苏南京秦淮区·期末)以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》，下列说法正确的是（　　） A．图甲，砸打稻米时，碓头的重力势能越大，稻米越容易去皮 B．图乙，水由高处流下时，水的动能减小 C．图丙，牛拉“犁担”在水平地面匀速转动的过程中，牛的机械能减小 D．图丁，稻粒落入木桶的过程中，其动能转化为重力势能 【答案】A 【详解】A．图甲，砸打稻米时，碓头的重力势能越大，对外做的功越多，稻米越容易去皮，故A正确； B．图乙，水由高处流下时，水的重力势能转化为动能，水的动能增大，故B错误； C．图丙，牛拉“犁担”在水平地面匀速转动的过程中，牛的动能和势能都不变，机械能不变，故C错误； D．图丁，稻粒落入木桶的过程中，其重力势能转化为动能，故D错误。 故选A。 5．(24-25九上·江苏常州溧阳·期末)电火花发生器点燃塑料盒内的酒精，酒精燃烧产生的燃气能将盒盖喷出很远。实验时在盒内滴入2×10-4kg的酒精（q酒精=3×107J/kg）。对于此实验过程，以下说法不正确的是（　　） A．燃气在喷出的过程中温度会降低 B．燃气的内能转化为盒盖的机械能 C．能量转化方式与汽油机的做功冲程相同 D．酒精燃烧放出的热量一定是6000J 【答案】D 【详解】ABC．燃气在喷出的过程中，燃气的内能转化为盒盖的机械能，燃气的温度会降低，能量转化方式与汽油机的做功冲程相同，故ABC正确，不符合题意； D．酒精完全燃烧放出的热量为 在燃烧过程中，酒精若不能完全燃烧，酒精燃烧放出的热量将小于6000J，故D错误，符合题意。 故选D。 6．(24-25九上·江苏南通通州区等2地·期末)下列使物体内能“增大”“减少”的方式与“钻木取火”相同的是（　　） A．热汤中的汤勺内能增大 B．放入冰箱中的食品内能减小 C．火堆旁的毛巾内能增大 D．反复弯折后的铁丝内能增大 【答案】D 【详解】“钻木取火”，利用做功的方式将机械能转化为内能； A．汤勺放在热汤中，热汤放出热量，汤勺吸收热量，内能从热汤转移给汤勺，利用热传递的方式，使汤勺的内能增加，故A不符合题意； B．食品放入电冰箱，食品放出热量，冰箱吸收热量，内能从食品转移给冰箱，利用热传递的方式，使食品的内能减小，故B不符合题意； C．火堆放出热量，毛巾吸收热量，内能从火堆转移给毛巾，利用热传递的方式，使毛巾的内能增加，故C不符合题意； D．反复弯折后的铁丝，克服摩擦做功，机械能转化为内能，使铁丝的内能增加，温度升高，故D符合题意。 故选D。 二、填空题 7．(24-25九上·江苏南京玄武区·期末)2024年5月12日，我国研制的AG600水陆两栖飞机完成夜航飞行实验。如图所示，当飞机在同一高度匀速飞行时（忽略燃油的质量变化），飞机的动能 （选填“变大”、“不变”或“变小”，下同）；进行灭火工作时，飞机保持同一高度在着火区域洒水，飞机的重力势能 ，机械能 。 【答案】 不变 变小 变小 【详解】[1]当飞机在同一高度匀速飞行时（忽略燃油的质量变化），质量不变，速度不变，故动能不变。 [2]进行灭火工作时，飞机保持同一高度在着火区域洒水，飞机的质量变小，速度不变，高度不变，故重力势能变小。 [3]机械能等于动能和重力势能之和，飞机的质量变小，速度不变，高度不变，重力势能变小，动能变小，故机械能变小。 8．(24-25九上·江苏昆山·期末)我国嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示，AB段返回器的动能 ；BC段返回器的机械能 ，采用这样方式着陆的目的是 。 【答案】 减小 不变 减小飞行器落地时的动能 【详解】[1]AB段返回器的质量不变，高度变大，重力势能变大，是返回器的动能转化为重力势能和内能，所以返回器的动能变小。 [2]BC段没有受到空气的阻力，机械能守恒，所以机械能不变。 [3]CD段，质量不变，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，由于克服空气阻力做功，一部分重力势能转化为内能，所以返CD段返回器动能增加量小于重力势能的减小量，飞行器落地的动能减小，机械能减小，根据以上分析可知，用类似“打水漂”的方式着陆地球，目的是减小飞行器落地时的动能。 9．(24-25九上·江苏南通通州区等2地·期末)如图所示，将摆球从A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高。摆球从A点到O点的过程中， 能转化为 能，摆球到达B点时动能为 J。整个过程中，摆球的机械能 （选填“增大”“不变”或“减小”）。 【答案】 重力势 动 0 不变 【详解】[1][2]摆球从A点到O点的过程中，质量不变，高度降低，速度变大，则重力势能减少，动能增多，重力势能转化为动能。 [3][4]A、B两点等高，说明摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点的过程中没有能量损失，即从A点到B点的过程中机械能守恒，则A点的动能等于B点的动能，摆球在A点静止，动能为0J，所以摆球到达B点时动能为0J。 10．(24-25九上·江苏东海县实验中学·月考)如图所示是从机械能、内能和化学能出发，整理的第12章“机械能和内能”的单元知识结构图，图中①②③处依次填写的内容是① ② ③ 。 【答案】 热机 势能 做功 【详解】[1][2][3]热机是内能的一种应用，热机是将内能转化为机械能，改变内能的方式有做功和热传递。机械能包括动能和势能。 11．(24-25九上·江苏东海县实验中学·月考)如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将 （选填序号“A．质量较小的小泡沫块”或“B．质量较大的小金属块”）用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，做好后将它从不太陡的斜面滚下，观察到罐子在斜面和水平面上来回滚动，直至停下来。当罐子在水平面上继续滚出去时，罐子的 能转化为橡皮筋的 能。 【答案】 B 动 弹性势 【详解】[1]物体的动能与质量有关，质量越大，动能越大。所以，为使实验现象更明显，应将质量较大的小金属块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中。 [2][3]当罐子在水平面上继续滚出去时，速度减小，动能变小，同时橡皮筋的弹性势能变大，罐子的动能转化橡皮筋的弹性势能。 12．(24-25九上·江苏宿迁沭阳县·期末)如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花会燃烧起来，下压活塞的过程中空气的内能 。该过程中的能量转化过程与图 装置相同。已知某单缸四汽程汽油机每秒对外做功25次，则它的飞轮转速为 r/min。 【答案】 增大 乙 3000 【来源】江苏省宿迁市沭阳县2024-2025学年九年级上学期期末考试物理试题 【详解】[1][2]在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，该过程将机械能转化为内能，使空气的内能增大，温度升高；压缩过程中，活塞的机械能转化为空气的内能，故该过程的能量转化，与内燃机的压缩冲程相同，乙装置的两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故该过程中的能量转化过程与图乙装置相同。 [3]某单缸四汽程汽油机每秒对外做功25次，单缸四汽程汽油机飞轮每转动2圈对外做功1次，则该汽油机每秒钟转50圈，该四冲程汽油机的飞轮转速是 三、实验题 13．(24-25九上·江苏南京玄武区·期末)在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明设计了如图所示的实验方案。 (1)本实验的研究对象是 ，动能大小是用 来反映的； (2)小明的实验方案无法探究动能大小与 的关系； (3)小明完成甲图实验后，在做乙图实验时发现木块被撞后滑出木板掉落，为防止因此造成的木块损坏，在不改变木板长度的情况下，改进乙图实验再与甲图实验对比，以下方法中不可行的是 。 A．换用一个较重的木块 B．适当降低小车的高度 C．给水平木板铺上毛巾 D．换用质量更小的小车 【答案】(1) 小车 木块在水平面移动的距离 (2)质量 (3)ACD 【详解】（1）[1][2]本实验探究小车动能的影响因素，故本实验研究的对象是小车；通过木块在水平面移动的距离反映小车动能的大小，体现了转换法。 （2）由图可知，甲、乙小车质量相同，高度不同，故可探究动能与速度的关系；要想探究动能与质量的关系，需要控制速度相同，改变质量，由图可知，都不符合，故不能探究动能与质量的关系。 （3）对比甲、乙两图实验，让小车从不同的高度滑下，是为了使小车到达水平面时具有不同的初速度，是为了验证物体动能与速度的关系。在做乙图实验时发现木块被撞后滑出木板掉落，说明小车具有的动能过大，应适当减小小车具有的动能。 A．换用一个较重的木块，不能通过移动距离反映动能大小，故A符合题意； B．适当降低小车的高度，小车的动能减小，撞击后木块前进的距离变小，就不会掉落了，故B不符合题意； C．给水平木板铺上毛巾，不能与甲控制相同的接触面，没有控制变量，故C符合题意； D．换用质量更小的小车，小车的质量和速度均不同，没有控制变量，故D符合题意。 故选ACD。 14．(24-25九上·江苏镇江句容·期末)如图所示是“探究物体重力势能与哪些因素有关”的实验，其中m甲=m乙<m丙，木桩起始位置高度相同。 (1)甲、乙、丙都由静止释放，目的是控制物体的初始动能为 J； (2)实验通过 来反映物体重力势能的大小，这种方法在初中物理学习中经常用到，请再举一例： ； (3)比较A、C两次实验，可以初步得出结论： ； (4)小明认为比较A、B两次实验，也可得出“质量相同时物体速度越大动能越大”，你认为这个观点是 的；（选填“正确”或“错误”） (5)比较B、C两次实验，可知乙的重力势能 丙的重力势能（选填“大于”、“等于”或“小于”）；结合（3）中的实验结论，小明认为比较B、C两次实验，也可得出“物体重力势能与高度有关”，你认为这个观点是 的。（选填“正确”或“错误”） 【答案】(1)0 (2) 木桩下陷程度 见解析 (3)见解析 (4)正确 (5) 等于 正确 【详解】（1）动能的大小与质量和速度有关，甲、乙、丙开始处于静止状态，开始的动能为零。 （2）[1]铁块的重力势能就越大，撞击木桩陷入沙坑越深，通过木桩下陷的深度来反映物体重力势能的大小，用到转换法。 [2]在探究声音产生的条件时，通过乒乓球的振动反映音叉的振动；在探究动能的影响因素时，通过推动木块移动的距离来反映动能的大小等也都用到了转换法。 （3）比较A、C两次实验，开始的高度相同，丙的质量较大，木桩下陷的深度较大，说明丙的重力势能较大。可以得到：高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大。 （4）比较A、B两次实验，甲乙的质量相同，乙的高度较大，撞击木桩时的速度较大，木桩下陷的深度较大，说明乙的重力势能较大。物体下落过程中，重力势能转化为动能，乙下落过程中重力势能转化的动能较大，所以也可以得到质量相同时物体速度越大动能越大，小明的观点是正确的。 （5）[1]比较B、C两次实验，木桩下陷的深度相同，说明乙和丙的重力势能相等。 [2]比较B、C两次实验，丙的质量大，高度小，乙的质量小，高度大，但乙和丙都能使木桩下陷的深度相同，则乙和丙的重力势能相等，在已得出重力势能与质量的关系情况下，可以说明重力势能与高度有关，小明的观点正确。 15．(24-25九上·江苏徐州沛县·期末)如图所示，在探究不同物质吸热升温的现象实验中。 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 温度/℃ 17 19 21 23 25 27 (1)实验要用同样多的沙子和水进行比较，同样多是指沙子和水的 相同。 (2)实验用相同的热源和加热方法，可以认为单位时间内物体吸收的热量 。 (3)测量水的温度和加热时间，所得数据如表格所示。分析数据可以发现的规律是： 。 (4)比较沙子和水升温的数据，甲组同学发现：同样多的沙子和水升高相同温度，沙子的加热时间短；乙组同学发现：同样多的沙子和水加热相同时间，沙子温度上升得多。两组发现中，能验证实验猜想的是（     ）。 A．只有甲组 B．只有乙组 C．两组都可以 D．两组都不可以 【答案】(1)质量 (2)相同 (3)水每加热1min，水温升高2℃ (4)C 【详解】（1）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故同样多是指沙子和水的质量相同。 （2）实验中用相同的热源和加热方法，由转换法，可以认为单位时间内物体吸收的热量相同。 （3）分析数据可以发现，水每加热1min，水温升高2℃。 （4）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，所以两组都能验证猜想。 故选C。 一、单选题 1．(24-25九上·江苏无锡惠山区·期末)在2024年全国田径锦标赛上，周厚成、马佳并列男子跳高冠军。如图是运动健儿在跳高比赛中的场景。关于跳高运动员的能量，下列说法正确的是（　　） A．助跑过程中，动能减小 B．助跑过程中，机械能总量保持不变 C．起跳后的上升过程中，重力势能增大 D．越过横杆后的下降过程中，动能保持不变 【答案】C 【详解】A．动能的大小与物体的质量和运动速度有关，助跑过程中，人体的质量不变，速度增大，所以动能变大，故A错误； B．动能和势能的总和叫机械能，助跑过程中，质量不变，速度增大，动能变大，势能不变，机械能变大，故B错误； C．重力势能与物体的质量和高度有关，起跳后的上升过程中，质量不变，高度升高，重力势能变大，故C正确； D．动能的大小与物体的质量和运动速度有关，越过横杆后的下降过程中，人体的质量不变，速度增大，所以动能变大，故D错误。 故选C。 2．(24-25九上·江苏南通如皋·期末)如图所示为甲、乙、丙三部汽油机燃料完全燃烧释放的内能和输出机械能的二维柱状图。根据图中的信息，下列说法正确的是（　　） A．与丙相比，甲输出的机械能多，效率高 B．在输出相同的机械能时，乙比丙消耗更多的同种燃料 C．在消耗质量相同的同种燃料时，乙输出机械能与甲一样多 D．三部汽油机中，乙的效率最高 【答案】D 【详解】AD．如图所示，假设纵坐标轴的单位长度为1，由公式可得，甲的效率为 乙的效率为 丙的效率为 可见，三部汽油机中，乙的效率最高，甲、丙的效率相同，故A错误，D正确； B．由图可知，在输出的机械能相同时，乙比丙消耗的燃料少，故B错误； C．由图可知，在消耗质量相同的同种燃料时，乙输出的机械能比甲多，故C错误。 故选D。 3．(24-25九上·江苏昆山·期末)同学们通过地理课的学习知道，温带海洋性气候大多分布在沿海地区，而温带大陆性气候大多分布在内陆地区。如图所示，为两气候地区的全年温度变化曲线，从物理的角度分析，下列说法正确的是（　　） A．A气温变化小是因为沙石吸收热量少 B．A气温变化小是因为海水的比热容大 C．B气温变化大是因为砂石放出热量多 D．B气温变化大是因为海水吸收热量多 【答案】B 【详解】AB．根据生活常识可知，沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多；因为水的比热容较大，沙石的比热容小，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，各月份平均气温变化小；而内陆城市的昼夜温差较大，各月份平均气温变化也较大，由图可知，A气温变化小，这是因为海水的比热容大，吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小，故A错误，B正确； CD．由图可知，B气温变化大，属于温带大陆性气候，这是因为沙石的比热容较小，吸收或放出相同的热量时，沙石的温度变化大，并不是沙石放出的热量多，故CD错误。 故选B。 4．(24-25九上·江苏南通海安·期末)如图所示在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验中，下列说法正确的是（　　） A．研究方法是控制变量和转换法 B．研究对象是烧杯中被加热的液体 C．实验中还需要的器材是天平和秒表 D．相同时间内温度计示数越大，该燃料的热值一定越大 【答案】A 【详解】A．在该实验中，为了比较不同燃料燃烧放出的热量，要控制燃料的质量相同、被加热液体的种类和质量相同等，运用了控制变量法；燃料燃烧放出的热量不能直接测量，而是通过被加热液体升高的温度来体现，这运用了转换法，所以研究方法是控制变量和转换法，故A正确； B．该实验的研究对象是不同的燃料，通过比较燃料燃烧放出热量的多少来比较燃料的情况，而不是烧杯中被加热的液体，故B错误； C．实验中需要用天平测量燃料的质量，保证燃料质量相同，但不需要秒表，因为不是比较相同时间内的情况，而是比较燃料完全燃烧放出的热量，故C错误； D．燃料的热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与相同时间内温度计示数大小无关，相同时间内温度计示数越大，只能说明在相同时间内该燃料放出的热量多，但不能说明其热值一定大，故D错误。 故选A。 5．(24-25九上·江苏南通海门区·期末)上世纪人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏将空气吸入气室，推入工作室后再压缩，然后推动涡轮机带动发电机发电。下列说法错误的是（　　） A．当海水下降时，类似于汽油机的吸气冲程 B．当海水上升时，类似于汽油机的压缩冲程 C．推动涡轮气流，类似于手摇发电机的外力 D．整个工作原理，和四冲程汽油机完全一样 【答案】D 【详解】A．当海水下降时，气室内气压减小，外界空气在大气压作用下被吸入气室，这一过程与汽油机吸气冲程中进气门打开，活塞向下运动，将空气和汽油的混合物吸入气缸类似，故A正确，不符合题意； B．当海水上升时，活塞向上运动，将气室内的空气推入工作室并压缩，这和汽油机压缩冲程中活塞向上运动压缩气缸内气体类似，故B正确，不符合题意； C．推动涡轮的气流能使涡轮机转动，进而带动发电机发电，这就如同手摇发电机时，外力使发电机的线圈在磁场中做切割磁感线运动从而产生感应电流，这里推动涡轮的气流起到了类似手摇发电机外力的作用，故C正确，不符合题意； D．四冲程汽油机是将内能转化为机械能，其工作过程包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，有燃料的燃烧等过程；而海浪发电是将海水的机械能通过一系列过程转化为电能，二者工作原理有本质区别，并不完全一样，故D错误，符合题意。 故选D。 二、填空题 6．(24-25九上·江苏泰州靖江·期末)如图，轻质弹簧顶端固定，下端连接一个大小不计的重物。用手托住重物向上挤压弹簧到点a，松手后重物下落依次经过点b、c到最低点d，其中点b是弹簧不挂重物静止时下端的位置，c是重物连接在弹簧下端静止时的位置。则重物从a运动到d的过程中，在 点重力势能最大，在 点动能最大，弹簧的弹性势能 （填“增大”或“减小”或“不变”或“先增大后减小”或“先减小后增大”）。（不计空气阻力） 【答案】 a c 先减小后增大 【详解】[1]重物从a运动到d的过程中，质量不变，在a点时高度最大，重力势能最大。 [2]c是重物连接在弹簧下端静止时的位置，此时重物受到的拉力和重力相等；点b是弹簧不挂重物静止时下端的位置，即点b是弹簧处于原长的位置，从a运动到b的过程中，重物受到向下的重力和向下的弹力，合力向下，重物做加速运动；从b点到d的过程中，重物在c点之前，重物受到的向上拉力小于重力；重物在c点之后，重物受到的向上拉力大于重力，所以，重物从c点以后做减速运动，即在c点时速度最大，动能最大。 [3]重物从a运动到d的过程中，弹簧的形变程度先变小后变大，所以其弹性势能先减小后增大。 7．(24-25九上·江苏无锡宜兴·期末)“自嗨锅”成为当下一种时尚快餐，很受年轻人喜爱，自嗨锅里面有一个由碳酸钠、焙烧硅藻土、铁粉、铝粉等材料组合而成的加热包，只要注入冷水就可以加热到一定温度，如果里面的发热包在将500g水从10℃加热至100℃的过程中，提供给水的热量至少为 J。如果是用酒精灯加热，至少需要 g酒精。[、q酒精=3×107J/kg] 【答案】 6.3 【详解】[1]发热包在将500g水从10℃加热至100℃的过程中，提供给水的热量至少为 [2]当酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时，需要的燃烧的酒精的质量最少，即，至少需要的酒精的质量为 8．(24-25九上·江苏南京秦淮区·期末)汽车发动机选择水作为冷却液是利用水 的特性，这是通过 的方式改变发动机内能的某小型单缸四冲程汽油机，每个工作循环做功500J，曲轴的转速是300r/min，每分钟消耗汽油5g。则该汽油机的功率是 W，机械效率是 %（q汽油=4.6×107J/kg，百分号前保留一位小数）。 【答案】 比热容较大 热传递 1250 32.6% 【详解】[1]由于水比热容大，相同质量的水和其他液体相比较，在升高相同的温度的情况下，水吸收的热量多，故用水做冷却液。 [2]水吸收发电机放出的热量，内能增加，温度升高，这是通过热传递的方式改变物体内能的。 [3]单缸四冲程汽油机的一个工作循环飞轮转2圈，完成4个冲程，做功一次，因此汽油机每分钟共完成150个工作循环，对外做功150次，则汽油机工作1min做的功为W＝150×500J＝7.5×104J 该汽油机的功率为 [4]5g汽油完全燃烧释放的热量为Q放＝mq汽油＝0.005kg×4.6×107J/kg＝2.3×105J 机械效率。 9．(24-25九上·江苏无锡锡山区·期末)小刚对家中的小汽车进行了一些研究：如图甲，一个工作循环的正确顺序是： ；若飞轮的转速为2400r/min，则在1s内汽油机对外做功 次；如图乙，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放入一小团干燥的硝化棉，用力把活塞迅速压下，硝化棉燃烧，该过程中是通过 的方式来改变筒内空气的内能，其能量转化情况与图 （选填“A”、“B”、“C”、“D”）所示汽油机冲程中的能量转化情况是一致的。 【答案】 DBAC 20 做功 B 【详解】[1]A图两气阀关闭，火花塞点火，是做功冲程；B图两气阀紧闭，活塞向上压缩，是压缩冲程；C图排气阀打开，吸气阀关闭，活塞上行，是排气冲程；D吸气阀打开，排气阀关闭，活塞下行，是吸气冲程；所以一个工作循环的排序是DBAC。 [2]四冲程汽油机在一个工作循环中，活塞上下往复两次，飞轮转两圈，完成4个冲程，做功1次，若飞轮的转速为2400r/min=40r/s 每秒完成20个循环，故在1s内汽油机对外做功20次。 [3][4]在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来，这是因为压缩筒内空气做功，使筒内空气的内能增加；该实验中，压缩筒内空气做功，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与内燃机的压缩冲程的能量转化相同，所以与B图中冲程的能量转化情况相同。 10．(24-25九上·江苏南通海门区·期末)近期海门某花园餐厅的蒸气石锅鱼吸引了不少顾客，高温的水蒸气加热不仅烹煮速度快，而且能使食材味道更鲜美。[，] (1)石锅鱼是通过 的方式使食物内能增加，将一锅5 kg、20℃的食材，加热到100℃，吸收的热量是 J（食材包括锅内所有水、鱼、调料等）； (2)若食材吸收的热量由燃烧燃气提供，则至少要消耗 m3的燃气。（不计热量损失） 【答案】(1) 热传递 (2)0.04 【详解】（1）[1]食物从高温水蒸气吸收热量，内能增加、温度升高，是通过热传递的方式改变食物内能的。 [2]食材吸收的热量 （2）不计热量损失，完全燃烧燃气放出的热量 由可得消耗燃气的体积 三、实验题 11．(24-25九上·江苏无锡锡山区·期末)为了探究影响动能大小的因素，老师设计了如图甲、乙所示的实验方案。 (1)实验中通过 来比较小球动能的大小，这个实验方法叫做 （选填“转换法”或“控制变量法”）； (2)甲实验的高度为2h时，木块被撞后滑出木板，为使木块不滑出木板，对甲实验的操作应采取的方法是 ； A．适当降低小球的高度 B．换用一个较重的木块 (3)实验结束后，各小组对实验提出各种改进方案： ①小明认为在“探究动能与速度关系”的实验中，可以撤走木块并使用足够长的木板，记录小球在相同表面上滑行直到静止的距离，你认为小明的实验方案是否合理？ （选填“合理”或“不合理”）； ②小华利用图丙装置做“探究动能与质量关系”实验，通过观察小球撞击上端固定的相同塑料软片，通过比较撞击的软片数目来比较小球的动能大小。此装置 （选填“能”或“不能”）完成该探究； ③小刚设计了丁图所示的装置进行实验。 A．若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离，可以研究小球的动能大小与 （选填“质量”、“速度”或“质量和速度”）的关系； B．若用A、B两个质量不同的小球（mA＞mB）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，同一木块受到撞击后相应移动距离sA sB（选填“>”、“<”或“=”）； (4)小明认为还可以通过甲、乙两图探究物体重力势能的影响因素，他的设想是 （选填“可行”或“不可行”）的。 【答案】(1) 木块移动的距离 转换法 (2)A (3) 合理 不能 速度 = (4)可行 【详解】（1）[1][2]此实验中通过木块被推动的距离来比较小球动能的大小，木块被推动的距离越大，小球的动能越大，采用了转换法。 （2）若在进行图甲实验时，木块被撞后滑出木板，说明该小球具有较大的动能，图甲中小球的质量相同，小球滚下的高度不同，则小球到达水平面的速度不同，所以图甲探究的是动能与速度的关系，不能改变小球的质量，为了使木块不滑出木板，在不改变木板长度的情况下，可以适当降低钢球的高度，故选A。 （3）①[1]可以撤走木块并使用足够长的木板，记录小球在相同表面上滑行直到静止的距离，此时压力和接触面的粗糙程度相同，摩擦力相同，通过滑行距离显示动能大小是合理的。 ②[2]利用图丙装置做“探究动能与质量关系”实验，通过观察小球撞击上端固定的相同塑料软片，通过比较撞击的软片数目来比较小球的动能大小。小华指出此装置不适合体积不同的小球做实验，原因是不同体积小球撞击时，使得塑料片的形变不同，动能转化为每个塑料片的弹性势能不同，不能通过比较撞击的软片数目来比较小球的动能大小。 ③[3][4]A．用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧的弹性势能不相同，小球与弹簧分开后获得的初速度不同，而小球的质量相同，故可以研究小球的动能大小与速度的关系。 B．若用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧的弹性势能相同，转化成的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，即sA=sB。 （4）重力势能的大小与质量和高度有关，小球的质量相同，滚下的高度不同，具有的重力势能就不同，实验过程小球的重力势能转化为动能，相同高度时，质量不同，具有的重力势能不同，实验过程小球的重力势能转化为动能，故该方案可行。 12．(24-25九上·江苏宿迁宿城区·期末)如图是完全相同的装置甲、乙、丙，兴趣小组用这些装置来比较不同物质的比热容或不同燃料的热值。燃料的质量都是10g，烧杯内液体的质量和初温均相同。 (1)为了比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验；实验通过 （选填“升高的温度”或“加热的时间”）反映液体吸热的多少。 (2)比较不同物质的比热容，选用图中合适的装置加热相同时间后，绘制出温度﹣时间图象如图丁，液体a的比热容 （选填“大于”“小于”或“等于”）液体b的比热容。 (3)小华用图甲装置，根据酒精燃烧后水升高的温度，测出酒精的热值。这种方法测出的热值与“标准值”相比 （选填“偏大”“偏小”或“一样”），理由是 。 (4)小明选用甲、乙两个装置比较不同燃料的热值过程中，甲烧杯内液体沸腾时下面的燃料还未燃尽，而乙烧杯中液体在燃料燃尽时都未沸腾（两种燃料都充分燃烧） （选填“能”或“不能”）比较出哪种燃料热值大。 【答案】(1) 甲、丙 加热的时间 (2)大于 (3) 偏小 存在热量损失 (4)能 【详解】（1）[1][2]比较不同物质的比热容，应该用相同的加热源对不同物质进行加热，所以选甲、丙；根据转换法的应用，用加热时间反映物体吸热的多少。 （2）根据绘制出温度﹣时间图象（如上图丁），升高相同的温度，a加热时间较长、吸收的热量较多，则a吸热能力强，即液体a的比热容大于液体b的比热容。 （3）[1][2]在加热的过程中，酒精未完全燃烧、酒精产生的热量部分被烧杯和石棉网吸收还有一部分被空气吸收，存在热量损失，则计算出酒精放出的热量偏小，所以，计算出酒精放出的热量偏小。 （4）甲、乙中液体种类，质量均相等，甲烧杯内液体沸腾时下面的燃料还未燃尽，而乙烧杯中液体在燃料燃尽时都未沸腾（两种燃料都充分燃烧），说明甲装置中液体吸收的热量大于乙装置中液体吸收的热量，即较少质量的燃料1比较多质量的燃料2放出的热量多，由能比较出，燃料1的热值比燃料2的热值大。 四、计算题 13．(24-25九上·江苏苏州·期末)小明在烧杯中装入200g的水，测得水的温度为20℃，然后用酒精灯给水加热。当水温上升到70℃时，消耗了酒精7g。[水的比热容，酒精热值]求此过程中： (1)水的内能增加了多少； (2)酒精燃烧放出的热量； (3)酒精灯加热的效率。 【答案】(1) (2) (3)20% 【详解】（1）水增加的内能等于水温度升高时吸收的热量，为 （2）酒精燃烧放出的热量为 （3）加热效率为 14．(24-25九上·江苏宿迁宿城区·期末)某汽车在水平地面上匀速行驶15000m，汽车发动机产生的牵引力所做的功为1.5×107J，消耗汽油1kg。针对这一过程，求：[q汽油＝5×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] (1)汽车的牵引力。 (2)汽车发动机的效率。 (3)若这些汽油完全燃烧放出的热量有84%被20℃、100kg的水吸收，则可使水的温度升高多少摄氏度。（标准大气压下） 【答案】(1)1000N (2)30% (3)80℃ 【详解】（1）某汽车在水平地面上匀速行驶15000m，汽车发动机产生的牵引力所做的功为，则汽车的牵引力为 （2）汽油完全燃烧的热量为 汽车发动机的效率为 （3）若这些汽油完全燃烧放出的热量有84%被20℃、100kg的水吸收，水吸收的热量为 水升高的温度为 又因为标准大气压下水的沸点为100℃，即水温最多升高 一、单选题 1．(24-25九上·江苏盐城阜宁县·期末)在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．皮球下落过程中动能转化为重力势能 B．皮球落地发生形变的过程中只有重力势能转化为弹性势能 C．形成圆斑A时皮球是从更高处下落的 D．形成圆斑A时皮球接触地面后的形变程度更小 【答案】C 【详解】A．球在下落的过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，所以是重力势能转化为动能，故A错误； B．当球落地接触地面时，球的运动速度减小，动能减小，球发生弹性形变，弹性势能增加，所以球的动能也转化为球的弹性势能，故B错误； CD．球的最初的重力势能越大，最终转化成的弹性势能越大，则小球的形变越大，在地面上形成的圆斑较大，故形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更大，即从更高处下落的，故C正确，D错误。 故选C。 2．(24-25九上·江苏南京玄武区·期末)如图所示，水平桌面上的弹性小球从A点滚动到B点后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列说法正确的是（　　） A．小球反弹经过D点时动能为零 B．小球从A点运动到B点的过程中机械能不变 C．若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑 D．小球经过E点时的动能大于经过G点时的动能 【答案】D 【详解】A．从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度，小球在最高点时，竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，则小球在D点的动能不为零，故A错误； B．小球从A点运动到B点的过程中会受到阻力作用，因此克服摩擦做功，机械能会减少，故B错误； C．弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反映小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大，在C点与在F点时，小球的动能与重力势能都为零，而每次小球反弹到的最高点都比上一次的最高点低，说明小球受到空气阻力作用，机械能逐渐变小，所以小球在C点的机械能大于在F点的机械能，故小球在C点的弹性势能大于在F点的弹性势能，小球在C点的圆斑要大于在F点的圆斑，故C错误； D．小球在多次弹起过程中，机械能逐渐变小，而E点在G点之前，所以小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能，又因为E点的高度小于G点的高度，小球在E点的重力势能小于G点的重力势能，所以小球经过E点时的动能大于经过G点时的动能，故D正确。 故选D。 3．(24-25九上·江苏无锡滨湖区·期末)如图甲所示，为了比较、两种物质吸热升温的现象，将质量均为的粉末状样品、分别放入相同的烧杯中，并用相同的酒精灯分别给、两种物质加热，其中。根据实验数据作出的温度随时间变化图像如图乙所示。样品均匀受热，不计热损失。下列说法中正确的是（    ） A．物质吸收的热量少 B．和两物质的比热容之比 C．60s后物质温度不变，则内能不变 D．内物质吸收热量 【答案】D 【详解】A．用相同的酒精灯分别对两种物质进行加热，两物质在相同时间内吸收的热量一样，即0~80s，两物质吸收的热量一样多，故A错误； B．由图可知，加热60s时，a、b升高的温度分别为Δta=60℃-30℃=30℃，Δtb=60℃-20℃=40℃ a和b两种物质的比热容之比 故B错误； C．由图象可知，a物质60s后继续吸热，内能增加，但温度不变，故C错误； D．由图可知，b物质0~60s内吸收的热量为Qb=cbmbΔtb=3×103J/(kg·℃)×0.1kg×40℃=1.2×104J 又因为用相同的酒精灯分别对两种物质进行加热，两物质在相同时间内吸收的热量一样，所以a物质在0~80s内吸收的热量为 故D正确。 故选D。 二、填空题 4．(24-25九上·江苏南京秦淮区·期末)甲、乙两图分别是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”的实验装置。甲、乙中被加热物质的质量都要 （选填“相同”或“不同”），除了图中的器材，还都要用到的测量工具是 ；乙图中燃料的质量用m表示，燃料燃尽后水升高的温度用Δt表示（水未沸腾），若的值越大，燃料的热值越 （选填“大”或“小”）。 【答案】 相同 天平 大 【详解】[1][2]甲中控制沙子和水的质量相同、吸收的热量相同，同时记录温度升高的数值，吸收相同的热量通过相同的酒精灯火焰加热相同的时间实现，故需要天平和秒表；乙中控制酒精和碎纸片的质量相同、烧杯中的水的质量相同，需要天平，通过温度计温度升高的多少表示燃料放出的热量多少，两种燃料必须燃烧干净，不需要秒表；故都需要天平。 [3]燃料的热值大小不能直接测量，需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关，不考虑热量损失时，液体吸收的热量Q吸=Q放，根据题意可知，液体吸收的热量Q吸=c水m水Δt，燃料完全燃烧放出的热量Q放=mq，则c水m水Δt=mq 解得 若m相同，Δt越小，可知，燃料的热值越小。若热值越大，则Δt与m的比值越大，用来反映热值的大小，则测得的越大，对应燃料的热值越大。 5．(24-25九上·江苏泰州兴化·期末)小明用塑料矿泉水瓶进行了如下探究：将瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲），扭转瓶子（如图乙）；轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，瓶内气体内能减少。该过程与图丙中 冲程相似（填字母序号），此过程中是通过 的方式改变了物体的内能。若汽油机曲轴的转速为1200r/min，效率为40%，若1分钟汽油燃烧产生6×106J的内能，则每个做功冲程做 J的机械功，汽油机的输出功率为 W。 【答案】 D 做功 4000 【详解】[1][2]当瓶盖被瓶内的气体冲出时，是瓶内气体对瓶盖做功，内能转化为机械能，瓶内气体的内能减小，这一过程与四冲程内燃机的做功冲程相似，故该过程与图丙中热机的D冲程相似。 [3][4]由于汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，若汽油机曲轴的转速为，完成2400个冲程，对外做功600次；1分钟所做的机械功 汽油机每分钟做功600次，所以每个做功冲程所做的机械功为 汽油机的输出功率为 三、实验题 6．(24-25九上·江苏常州溧阳·期末)为了“探究不同物质吸热升温的现象”，实验小组将温度传感器分别放置在两个试管中，并将其固定在铁架台上，往试管中加入不同的液体，温度传感器的探头部分与试管内的液体接触良好，加热液体，传感器通过数据采集线与计算机相连接并生成实验图像。 (1)小明往两试管中装入质量相同、初温不同的a、b两种液体，用同一个红外加热器同时加热两个试管中的液体（如图甲所示），得到的实验图像如图乙所示。 ①实验中通过 （升高的温度/加热的时间）来比较液体吸热的多少； ②从乙图可知，当升高相同温度时 （a/b）液体吸热较多，表明 （a/b）液体更适合做冷却剂； (2)小华往两试管中装入初温相同、质量不同的A、B两种液体，其质量mA<mB；用额定电压相同、额定功率不同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B，其额定功率P甲>P乙，甲、乙均正常工作（对液体加热过程不考虑热量损失）。通过传感器得到两液体的温度随加热时间变化的关系如图丙所示。 ①电加热器甲的电阻丝阻值 （大于/小于）乙的电阻丝阻值； ②相同时间内液体A吸收的热量 （大于/小于）液体B吸收的热量； ③由以上数据 （可以/不可以）比较A、B两种物质的比热容、的大小并简述理由： 。 【答案】(1) 加热的时间 a a (2) 小于 大于 可以 见解析 【详解】（1）[1]实验中用同一个红外加热器同时加热两个试管中的液体，单位时间内两种液体吸热相同，根据转换法，可以通过加热的时间来比较液体吸热的多少。 [2][3]从乙图可知，加热相同的时间，即吸收相同的热量，a液体升高的温度较低，a液体吸热能力强，则a液体更适合做冷却剂。 （2）[1]甲、乙两个电加热器额定电压相同、额定功率不同，额定功率P甲>P乙，根据可知电加热器甲的电阻丝阻值小于乙的电阻丝阻值。 [2]额定功率P甲>P乙，根据，相同时间内电加热器甲产生的热量较多，不考虑热量损失，则相同时间内液体A吸收的热量大于液体B吸收的热量。 [3][4]由图丙可知，在0~t1时间内，液体升高的温度∆tA=∆tB，吸收的热量Q吸A>Q吸B，而质量mA<mB，由可知，比热容大于。 四、科普阅读题 7．(24-25九上·江苏南通海安·期末)阅读短文，回答问题。 ECMO技术 自从体外肺膜氧合（简称ECMO）技术应用在临床以来，挽救了许多危重患者的生命。如图甲，ECMO技术的原理是将体内的血液引出体外，经过人工心肺旁路氧合后注入病人体内，起到部分心肺替代作用。为使病人维持正常体温，需用热交换器对流入人体的血液进行加热；ECMO的工作电压与家庭电路电压相同，使用中如短时停电，可转动如图乙的摇把，维持血液循环。血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积）是衡量心肺功能的重要指标，研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，且血液匀速通过血管时，受到的阻力与血液的流速成正比，当血管横截面积为正常值的n倍时，测得血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表所示，血液的比热容为0.85×103J/(kg·℃)，密度为1.05×103kg/m3，人体组织的比热容与水相当，为4.2×103J/(kg·℃)。 n 0.60 0.75 0.80 0.90 1.00 v/m·s-1 0.300 0.240 0.225 0.200 0.180 (1)关于ECMO技术，下列说法中正确的是（    ） A．ECMO工作时需与房间中用电器串联 B．断电时，可用干电池给ECMO供电 C．热交换器利用热传递使血液内能增加 D．转动图乙中的“摇把”，可以省功 (2)若某次测得横截面积为血管中的血流量为1.2×10-4m3/s，则对应血管中的血流速度为 m/s。 (3)在图丙中描点作出血液匀速流动的速度v与血管横截面积正常值n倍的关系图线 ，当血管横截面积为正常值0.5倍时，血管内血液匀速流动的速度v为 m/s。 (4)在一次抢救中使用ECMO技术，其血流量为5L/min，若要将血液的温度升高4℃，则血液每分钟需要从热交换器吸收的热量为 J。假设人体所需热量完全由热交换器所提供，已知热交换器的功率为1680W，病人的质量为60kg，则该病人体温由33℃上升至正常体温37℃需要的时间为 min。 (5)若正常人心脏推动血液流动的平均功率约为1.6W，设心脏每分钟搏动60次，则正常人的心脏在一次搏动中所做功约为 J。若某病人血管的横截面积为正常人的倍，则该病人心脏推动血液流动的平均功率约为 W。 【答案】(1)C (2)0.2 (3) 0.36 (4) 1.785×104 10 (5) 1.6 3.6 【详解】（1）A．家庭电路中各用电器是并联的，ECMO工作电压与家庭电路电压相同，所以ECMO工作时需与房间中用电器并联，而不是串联，故A错误； B．家庭照明电路为交流电，干电池为直流电。所以断电时，不能用干电池给ECMO供电，故B错误； C．热交换器是通过电加热血液后以热传递的方式将热量传递给血液，使血液内能增加，故C正确； D．根据功的原理，使用任何机械都不省功，转动图乙中的“摇把”是为了在停电时维持血液循环，不能省功，故D错误。 故选C。 （2）血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积。已知血流量为1.2×10-4m3/s，血管横截面积为，故血流速度为 （3）[1]根据表格中n和v的数据，在图丙中准确描点，然后用平滑曲线连接各点即可得到血液匀速流动的速度v与血管横截面积正常值n倍的关系图线。如图所示： [2]观察表格数据可知v与n的关系为 即v与n成反比关系，当n = 0.5时， （4）[1]已知血流量为5L/min，则每分钟流过的血液质量 血液的比热容为0.85×103J/(kg·℃)，温度升高4℃，吸收的热量 [2]病人质量60kg，人体组织的比热容4.2×103J/(kg·℃)，温度升高Δt人=37℃ - 33℃ = 4℃ 则人体需要吸收的热量 热交换器的功率P = 1680W，得需要的时间 （5）[1]正常人心脏推动血液流动的平均功率1.6W，心脏每分钟搏动60次，则心脏每分钟做功 所以正常人的心脏在一次搏动中所做功 [2]血管内血液匀速通过血管时，受到的阻力与血液的流速成正比，设阻力f = kv（k为比例系数），心脏推动血液做功的功率P = Fv（F为心脏推动血液的力，F = f），即P = kv2。在相同时间流过的血量相同，某病人血管的横截面积为正常人的倍，则有 即，由P = kv2可得 即 解得。 / 学科网（北京）股份有限公司 $