学年北师大版初三物理上册第十章 机械能内能及其转化测试题及答案.docx
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学年北师大版初三物理上册第十章机械能内能及其转化测试题及答案
2019-2020学年九年级物理全册第十章机械能、内能及其转化测试卷
（时间:
45分钟 满分:
100分）
一、选择题（每小题3分,共30分）
1.下列有关机械能的说法正确的是（ ）
A.只要有力对物体做功,物体的机械能就改变
B.在平衡力作用下运动的木块的动能变大
C.推出的铅球在下落过程中增加的动能是由重力势能转化来的
D.如果物体通过的路程与所用时间的比值不变,则物体的机械能不变
2.90℃的水全部变成125℃的水蒸气,则（ ）
A.这些水蒸气的内能比水的小
B.液态水分子间距比气态水分子的大
C.水蒸气只能通过热传递途径变为水
D.水分子在125℃时比90℃时热运动更激烈
3.对下列常见现象的分析,合理的是（ ）
A.摩擦生热,是通过做功的方式改变内能
B.围火取暖,是通过做功的方式改变内能
C.雾霾弥漫,是因为分子在不停地运动
D.雪花纷飞,是因为分子之间有排斥力作用
4.（2017·浙江舟山）下列各项都能使右图瓶内铁屑内能增加,其中属于做功的是（ ）
A.不断晃动瓶子
B.用酒精灯加热
C.用手焐瓶子
D.在烈日下照射
5.下列关于功和能的说法错误的是（ ）
A.物体能够做功,就是说它具有能
B.物体具有能,它一定在做功
C.一定质量的物体速度越大,它的动能越大
D.一定质量的物体位置越高,它的重力势能越大
6.甲、乙两物体质量相等,甲物体温度升高20℃时吸收的热量恰好等于乙物体温度升高40℃时吸收的热量,则甲、乙两物体的比热容之比为（ ）
A.1∶2B.2∶1
C.1∶4D.4∶1
7.汽油机是由四个冲程不断循环而工作的,图中表示机械能转化为内能的冲程是（ ）
8.南极“万年冰”中含有很多压缩气泡,科考队员取一小块放入盛有酒的杯中,冰块会在酒面上飘来飘去。
下列说法错误的是（ ）
A.冰块熔化,气泡破裂,使冰块飘来飘去
B.冰块吸热,内能增加,使冰块飘来飘去
C.冰块熔化,气泡破裂,气泡中气体的内能减少
D.冰块吸热,酒水放热,酒的内能减少
9.用两个相同的电热器分别给质量相同的水和某种液体加热,每隔1min记录一次数据,如表所示,则该液体的比热容为（ ）
A.0.9×103J/（kg·℃）B.1.8×103J/（kg·℃）
C.3.6×103J/（kg·℃）D.1.2×103J/（kg·℃）
10.（2017·甘肃兰州）关于内能、温度和热量,下列说法正确的是（ ）
A.物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B.不同燃料燃烧时,放出热量越多的热值越大
C.质量和初温相同的水和煤油,放出相同热量时煤油温度降低得多
D.内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
二、填空题（14小题2分,其余每空2分,共26分）
11.在封闭的场所里,只要有人吸烟,场所内的其他人就会闻到烟味,从而损害他人健康。
从物理学角度来看,场所里烟雾弥漫属于 现象,这个现象表明 。
12.如图所示,捻动滚摆的轴使它升高后释放,可以观察到滚摆沿着悬线向下运动,此过程中,它的 能减小, 能增加。
滚摆到最低点后又上升,每次上升的高度逐渐减小,这说明滚摆具有的机械能 （选填“减小”“增大”或“不变”）。
13.将一瓶质量为0.5kg、温度为25℃的纯净水放入冰箱,一段时间后纯净水的温度降低到5℃,则这瓶纯净水的内能减少了 J,这是通过 的方式改变了水的内能〔水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）〕。
14.一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是1800r/min,该汽油机每秒钟内完成 个冲程,做功 次。
15.在火电站内,燃料的化学能经锅炉、蒸汽轮机和发电机最终转化为电能。
蒸汽轮机的作用是将 能转化为机械能。
若锅炉、蒸汽轮机和发电机的效率分别为50%、70%和80%,则火电站的效率为 。
16.用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃,消耗了10g煤气。
已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）,煤气的热值为4.2×107J/kg,则水吸收的热量为 J,煤气完全燃烧放出的热量为 J,煤气灶烧水的效率为 %。
三、实验探究题（17题8分,18题6分,19题10分,共24分）
17.在探究物体动能大小与物体的速度、质量关系的实验中,让小车从斜面的不同高度由静止开始下滑,撞击水平木板上的木块。
如图所示。
（1）本实验的研究对象是 。
（2）小车放置的位置越高,木块被撞击得越远。
研究表明:
当 一定时,物体动能的大小与物体的 有关。
（3）甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力分别为Ff甲、Ff乙,则 （填序号）。
①Ff甲>Ff乙 ②Ff甲18.某同学在学习了热传递可以改变内能后,为了探究其他改变内能的方法,他在广口瓶内装入一些细沙,用带孔的软木塞堵住瓶口,并在木塞的小孔中插入一支温度计,如图所示。
然后用干燥的厚棉布裹住广口瓶,用力迅速上下摇动瓶内细沙。
（1）你猜想该同学观察到温度计的示数将会 （选填“升高”“不变”或“降低”）。
（2）这一实验有力地证明了 也可以改变物体的内能。
（3）用干燥的厚棉布裹住广口瓶的目的是
。
19.为研究物质的某种特性,小明选取水、煤油两种物质做实验,下表记录了实验测量的数据以及老师帮助小明求得的有关数据。
物质
质量
m/kg
初温
t0/℃
末温
t/℃
升高温度
（t-t0）/℃
吸收热量
Q/J
水
0.05
10
15
5
1050
0.05
10
20
10
2100
0.10
10
20
10
4200
煤
油
0.05
12
17
5
525
0.05
12
22
10
1050
0.10
12
22
10
2100
请你根据表格中的内容进行分析:
（1）可初步得出的结论是（答出两点即可）:
①
。
②
。
（2）为了进一步描述物质的这一特性,你认为表格内项目栏中应增添的一项内容是
。
四、计算题（20题8分,21题12分,共20分）
20.吃早饭的时候,妈妈用热水给小雪加热质量为250g的袋装牛奶,为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃,妈妈至少要用多少60℃的热水?
〔水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）,设该牛奶的比热容为2.5×103J/（kg·℃）,不计热量损失〕
21.下表是某品牌小轿车的一些技术参数,其中排气量是指发动机汽缸的工作容积,一般情况下,发动机的排气量越大,功率越大;空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比;汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量为4.6×107J。
当该发动机以最大功率工作时,汽缸内汽油和空气的混合密度为1.35kg/m3,1min内高温高压的燃气推动活塞做功2600次。
车型
某品牌轿车
排气量
1.8L
最大功率
75kW
空燃比
14∶1
汽油的热值
4.6×107J/kg
请你计算发动机在最大功率工作时:
（1）1min内做的有用功;
（2）做功一次消耗汽油的质量;
（3）发动机的效率。
参考答案
1.C 有力对物体做功,物体的机械能可能增大,可能减小,也可能不变,选项A错误;在平衡力作用下,木块做匀速直线运动,其动能大小不变,选项B错误;推出的铅球在下落过程中,重力势能减小,一部分转化为动能,一部分转化为内能,故选项C正确;如果物体通过的路程与所用时间的比值不变,其动能不变,机械能不一定不变,选项D错误。
2.D 90℃的水全部变成125℃的水蒸气,吸收热量,内能增大,分子间距变大,所以选项A、B错误;水蒸气变为水,可以通过做功和热传递两种方式,故选项C错误;物体的温度越高,分子无规则运动越剧烈,选项D正确。
3.A 摩擦生热,即克服摩擦力做功产生内能,是通过做功改变内能,故A正确;围火取暖,是通过热传递的方式改变内能,故B错误;雾霾弥漫中的雾霾不是分子,故不能说明分子在不停地运动,故C错误;雪花纷飞中的雪花不是分子,不能说明分子之间有排斥力作用,故D错误。
4.A 不断晃动瓶子,铁屑与瓶壁之间有摩擦,在此过程中要克服摩擦做功,使其内能增大,温度升高,故A符合题意;B、C、D选项中瓶内铁屑分别从酒精灯火焰、手和阳光中吸收热量,都是通过热传递的方式使物体内能增加的,故B、C、D不符合题意。
5.B 只要物体具有做功的本领,物体就具有能,却不一定正在做功,所以A项是正确的,B项错误。
动能的大小跟物体的质量和速度有关,当质量一定时,速度越大,动能越大,所以C项正确。
重力势能的大小跟物体的质量和高度有关,当质量一定时,高度越高,重力势能越大,所以D项正确。
6.B 根据公式Q吸=cmΔt,可得
代入已知量即可求出c甲∶c乙=2∶1。
7.A 从题图可以看出:
A图中,活塞向上运动,进气门、排气门都关闭,所以是压缩冲程,是机械能转化为内能;B图中,活塞向上运动,进气门关闭、排气门打开,是排气冲程;C图中,进气门、排气门都关闭,活塞向下运动,火花塞发出电火花,内能转化为机械能,所以是做功冲程;D图中,活塞向下运动,进气门打开、排气门关闭,所以是吸气冲程,故选项A正确。
8.B 冰块放入酒中,冰要从酒中吸收热量,逐渐熔化,因此冰块的内能增加,而酒的内能减少,放出热量。
在冰块熔化过程中,里面的气泡破裂,气体对外做功,内能减少,由于气泡的破裂,膨胀的空气向各个方向喷出,在相互作用力下,冰块会飘来飘去,因此选项B说法错误。
9.B 加热2min,水吸收的热量为Q吸水=c水m（t水-t0）,液体吸收的热量为Q吸液=c液m（t液-t0）。
用相同的加热器加热相同的时间,水和液体吸收的热量相同,则c液=
c水=
×4.2×103J/（kg·℃）=1.8×103J/（kg·℃）。
10.C 跟物体的运动速度有关的是机械能,内能和机械能是没有关系的,故A错误;不同燃料燃烧时,放出热量的多少与热值和燃烧燃料的质量有关,故B错误;质量相同、初温相同的水和煤油,放出相同的热量,因为水的比热容大,所以水的温度变化小,煤油的温度变化大,故煤油的末温低一些,故C正确;内能总是从温度高的物体向温度低的物体转移,故D错误。
11.解析:
烟雾弥漫是分子不停地做无规则运动的结果,属于扩散现象;扩散现象说明分子在不停息地做无规则运动。
答案:
扩散 分子在不停息地做无规则运动
12.解析:
滚摆沿着悬线向下运动的过程中,其高度减小,所以重力势能减小,速度越来越大,动能增加。
滚摆到最低点后又上升,每次上升的高度逐渐减小,这说明滚摆具有的机械能减小。
答案:
重力势 动 减小
13.解析:
水放出的热量Q放=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×0.5kg×（25℃-5℃）=4.2×104J;这是通过热传递的方式改变水的内能的。
答案:
4.2×104 热传递
14.答案:
60 15
15.解析:
蒸汽轮机的作用是将内能转化为机械能;已知锅炉、蒸汽轮机和发电机的效率分别为η1=50%、η2=70%和η3=80%,所以火电站的效率为η=η1η2η3=50%×70%×80%=28%。
答案:
内 28%
16.解析:
本题考查热量的两个计算公式的简单应用,通过计算煤气灶的效率知道日常生活中煤气灶的效率很低,从而培养学生的节约能源意识。
水吸收的热量Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（70℃-20℃）=2.1×105J,煤气完全燃烧放出的热量Q放=qm=4.2×107J/kg×0.01kg=4.2×105J,则燃气灶的效率η=
×100%=50%。
答案:
2.1×105 4.2×105 50
17.解析:
（1）本实验研究的是小车。
（2）让小车从斜面的不同高度滑下,那么小车到达水平面时的速度就不同,小车推动木块做功,运动距离越远,做功越多,动能越大。
所以根据控制变量法可得结论是当质量一定时,物体动能的大小与物体的速度有关。
（3）甲、乙两次实验木块移动过程中因没有改变木块和接触面,所以木块受到的摩擦力相同,即Ff甲=Ff乙,所以选③。
答案:
（1）小车
（2）质量 速度 （3）③
18.解析:
本题探究做功改变物体的内能。
由于改变物体内能的因素有做功和热传递,为防止其他因素影响实验结果,应采用控制变量法。
答案:
（1）升高
（2）做功
（3）防止手与瓶之间的热传递,避免热传递这一因素影响实验结果
19.解析:
寻找表中测量数据的规律,要用控制变量法,根据表中内容可知,是两种不同物质水和煤油,表中数据显示:
有的质量相同,有的升高的温度相同,有的吸收的热量相同,所以同种物质质量相同时,吸收的热量与升高的温度成正比;同种物质升高相同温度时,吸收的热量与质量成正比;相同质量的不同种物质,升高相同温度时,吸收的热量不同。
研究物质的某种特性,应测量单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量。
答案:
（1）①相同质量的同种物质,吸收的热量与升高的温度成正比 ②相同质量的不同物质,升高相同的温度吸收的热量不同（或同种物质,升高相同的温度,吸收的热量与质量成正比）
（2）单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量
20.解析:
牛奶的质量m1=250g=0.25kg
牛奶的初温t1=12℃
牛奶的比热容c1=2.5×103J/（kg·℃）
水的初温t2=60℃
水的比热容c2=4.2×103J/（kg·℃）
两者最终达到的共同温度为t=42℃
牛奶升温吸收的热量
Q吸=c1m1（t-t1）=2.5×103J/（kg·℃）×0.25kg×（42℃-12℃）=18750J
热水由60℃降低到42℃放出的热量
Q放=c2m2（t2-t）
在不计热量损失的情况下Q放=Q吸,所以
m2=
=
=0.248kg。
答案:
0.248kg
21.解析:
（1）1min内做的有用功
W=Pt=75×103W×60s=4.5×106J。
（2）做功一次消耗汽油的质量m=ρV=1.35kg/m3×1.8×10-3m3×
=1.62×10-4kg。
（3）1min内汽油完全燃烧释放的热量
Q=1.62×10-4kg×4.6×107J/kg×2600=1.94×107J
发动机的效率
η=
×100%=23.2%。
答案:
（1）4.5×106J
（2）1.62×10-4kg （3）23.2%
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