学年九年级物理 第10章 机械能内能及其转化 检测题北师大版 解析版.docx

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学年九年级物理第10章机械能内能及其转化检测题北师大版解析版

第十章机械能、内能及其转化检测题

一．选择题

1．如图所示，钩码A和B在定滑轮的两边处于静止（不计摩擦、绳重和空气阻力），用手指向上轻弹一下钩码底部，钩码A离开手指后到与定滑轮接触前，你认为下列说法正确的是（　　）

A．钩码A在上升过程中动能增大B．钩码A在上升过程中机械能增加

C．钩码B在下降过程中机械能增加D．钩码B在下降过程中动能增大

2．今年4月20日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功发射了第44颗北斗导航卫星。

如图所示。

这颗北斗导航卫星在随火箭加速升空过程中（　　）

A．重力势能增大，动能不变B．重力势能增大，动能增大

C．重力势能不变，机械能增大D．重力势能增大，机械能不变

3．下列关于热现象说法正确的是（　　）

A．搓手可以升温是通过做功改变内能B．水变成水蒸气需要放热

C．糖在热水中扩散快，是因为糖分子容易扩散D．霜的形成是凝固现象

4．下列实例中，属于做功改变物体内能的是（　　）

A．子弹击中一块木板，温度升高B．发热时用冷毛巾给头部降温

C．倒入冷饮的杯子温度降低D．冬天用热水袋取暖

5．下表中有几种物质的比热容，小智同学根据提供的数据得出了四个结论，其中正确的是（　　）

几种物质的比热容/[J•（kg•℃）﹣1]

水

4.2×103

铁

0.46×103

酒精

2.4×103

铜

0.39×103

煤油

2.1×103

干泥土

0.54×103

冰

2.1×103

水银

0.14×103

A．一杯水比一桶煤油的比热容小

B．液体的比热容一定比固体的比热容大

C．比热容是物质自身的性质之一，只和物质的种类有关

D．水吸收或放出热量的本领较强，常用作冷却剂

6．关于内能和比热容的知识，下列说法正确的是（　　）

A．阳光下沙滩升温比海水快是因为沙子的吸热本领比海水强

B．温度低于0℃的物体不具有内能

C．做功和热传递都可以改变物体的内能

D．物体内能增加，一定是从外界吸收了热量

7．对于下列图片中所描述的科学知识，分析正确的是（　　）

A．图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能增加

B．图中冰山不具有内能

C．图中活塞向上运动说明该冲程是汽油机的压缩冲程

D．图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力

8．下列有关热机的说法正确的是（　　）

A．内燃机的冷却液需要用比热容较小的物质

B．内燃机除做功程冲程以外的三个冲程都是靠飞轮的动能来完成的

C．汽油机消耗的汽油可循环使用，是取之不尽的能源

D．热机的压缩冲程是将内能转化为机械能的过程

9．下列事例中，关于能量转化说法正确的是（　　）

A．手机充电过程是化学能转化为电能B．发电机发电过程是电能转化为机械能

C．搓手取暖过程是机械能转化为内能D．汽车的发动机工作过程是机械能转化为电能

10．保护环境，人人有责。

如图所示，下面哪种现象更有利于对环境的保护（　　）

A．

B．

C．

D．

二．填空题

11．第24届冬奥会将于2022年在北京﹣张家口举办，高山滑雪是冬奥会的重要竞赛项目之一，如图所示是滑雪运动员从山顶加速下滑训练的情境。

在下滑过程中运动员的动能　　，重力势能　　（均选填“减小”、“增大”或“不变”）。

12．冬天同学们常常利用热水袋取暖，是通过　　改变人体的内能；小朋友从滑梯上端滑下来感到臀部发热。

是通过　　改变人体的内能。

13．北方楼房中的“暖气”用水作为介质，是因为水的　　。

质量为1t的热水放出2.1×108J热量后温度降低　　℃．暖气能使室内温度升高内能增加，这是通过　　的方式实现的。

【4.2×103J/（kg•℃）】

14．四冲程汽油机在工作过程中，将内能转化为机械能的是　　冲程，如果汽油机的转速表显示3000revs/min，那么该汽油机每秒内做　　次功。

给汽车加油时能闻到汽油的味道说明　　。

15．汽车刹车时，由于摩擦，汽车的动能转化为　　能，这些能量不能自动地用来驱动汽车；而有些新能源汽车有“动能回收装置”，即在刹车时带动发电机工作，将汽车的动能转化为　　能并为电池充电，之后电池又可以再次驱动汽车。

三．解答题

16．国家规定必须符合下列标准“净重不大于40kg，设计时速不大于20km/h”的电动自行车才可以上路，请你解释，为什么要对电动自行车进行限速规定。

17．烹调中汤的做法很有学问，汤的营养也很丰富，小亮的妈妈很会做汤，他非常爱喝妈妈做的汤，每当妈妈做汤的时候都能闻到淡淡的清香味，这是什么现象？

小亮每次喝汤时总是迫不及待，为了能尽快的喝汤，他总是对着碗中的汤吹气，很快汤就可以喝了，请你用所学的物理知识解析为什么小亮对着碗中的汤吹气很快就可以喝上汤。

18．南宁园博园内山水叠翠楼台掩映如水木清华般神奇，更有一处老幼皆宜的亲水沙滩，到此一游的小明发现烈日下沙滩上的沙子热得发烫，但湖水却非常凉爽；同样的日照条件，为什么沙子和湖水温度不一样？

请用学过的物理知识解释这种现象。

19．某台单缸四冲程内燃机的活塞面积是120cm2，一个冲程是0.3m，做功冲程中燃气对活塞的平均压强是5×105Pa，曲轴的转速是300r/min．求：

（1）内燃机每分钟做的功？

（2）其功率是多少？

20．如图所示，在试管内装些水，用轻质胶塞塞住管口，将水加热一段时间会看到塞子被冲出去，从能量转化的角度说明塞子为什么被冲出去？

第十章机械能、内能及其转化检测题

参考答案与试题解析

一．选择题

1．【分析】首先根据力与运动的关系判断钩码A离开手指后到与定滑轮接触前的运动状态，然后根据动能和势能的影响因素分析解答。

【解答】解：

不计摩擦、绳重和空气阻力，钩码A和B在定滑轮的两边处于静止，所以可知钩码A和B的重力大小相等，则钩码A的重力与受到绳子的拉力是一对平衡力，钩码B的重力与受到绳子的拉力是一对平衡力。

用手指向上轻弹一下钩码底部时，钩码A受到外力的作用，就会由静止变为运动，钩码A离开手指后则又恢复到一开始的受力平衡状态，此时钩码A在这一对平衡力作用下，向上做匀速运动，同时钩码B向下做匀速运动。

根据以上分析可知：

AB、钩码A在上升过程中，质量不变、速度不变，动能不变；同时其高度增加，重力势能变大，所以机械能增加，故A错误，B正确；

CD、钩码B在下降过程中，质量不变、速度不变，动能不变；同时其高度降低，重力势能变小，所以机械能减少，故CD错误。

故选：

B。

【点评】此题考查动能和势能的大小变化，解答本题一定要先分析清楚钩码所受力的情况，然后根据力和运动的关系判断其运动状态。

2．【分析】根据影响动能和势能大小的因素判断动能和势能的变化，从而根据机械能等于动能与势能的和分析机械能的变化。

【解答】解：

火箭加速升空过程中，卫星也加速上升，卫星的质量不变，速度变大，则动能变大，同时高度增加，重力势能变大；机械能等于动能与势能的总和，所以卫星的机械能变大；故ACD错误，B正确。

故选：

B。

【点评】本题解题的关键是掌握好动能和重力势能的影响因素，属于一道基础题。

3．【分析】

（1）做功和热传递都可以改变物体的内能。

做功是能量的转化，热传递是能量的转移。

一切物体都有内能，内能的大小与温度、质量和状态有关；

（2）物质从液态变成气态的过程称为汽化，汽化吸收热量；

（3）一切物质的分子都在不停地做无规则的运动﹣﹣扩散现象；

（4）液化是由气态变成液态的过程，凝华是由气态直接变成固态的过程，凝固是由液态变成固态的过程。

【解答】解：

A、搓搓手这是通过克服摩擦做功改变内能，故A正确；

B、水变成水蒸气需要吸收热量，故B错误；

C、糖在热水中溶得快是因为温度越高，分子运动越快，故C错误；

D、霜是由空气中的水蒸气凝华而成的，凝华现象，是放热的，故D错误。

故选：

A。

【点评】本题考查了热现象中的改变物体内能的方式、分子运动、物态变化的判断及热现象过程中的吸放热。

判断物态变化主要看物体由什么状态变为什么状态，然后根据各种物态变化的概念得出结论；物态变化知识是中考必考的知识点，需要掌握。

4．【分析】做功与热传递是改变物体内能的两种方式，做功过程是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程。

【解答】解：

A、子弹击中一块木板，温度升高，属于做功改变物体的内能，故A符合题意；

B、把冷毛巾放在发烧的病人头部，毛巾和病人的头发生热传递，使得病人头部的温度降低，属于热传递改变物体内能，故B不符合题意；

C、冷饮倒入杯子，冷饮吸收热量，杯子放出热量，温度降低，属于热传递改变物体内能，故C不符合题意；

D、用热水袋暖手，手的温度升高，属于热传递改变物体内能，故D不符合题意。

故选：

A。

【点评】做功和热传递都可以改变物体的内能，做功和热传递改变内能方式不同，但是效果是相同的。

5．【分析】比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物质吸收热量的多少、质量多少、温度变化没有关系；根据比热容的特点进行分析判断

【解答】解：

A、由表格中的信息可知，水的比热容大于煤油的比热容，比热容大小与质量无关，故A错误；

B、液体的比热容不一定比固体的大，比如：

冰的比热容比水银的比热容大，故B错误；

C、比热容是物质自身的性质之一，与物质的种类和状态有关，故C错误；

D、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以人们常用水作冷却剂，故D正确。

故选：

D。

【点评】本题考查比热容的有关问题，相对比较简单，属于基础题。

6．【分析】

（1）对水的比热容大的理解：

相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；

（2）一切物体都具有内能；

（3）改变物体内能的方式：

做功和热传递；

（4）物体吸收热量，内能增加；对物体做功，物体内能增加；做功和热传递改变物体内能是等效的。

【解答】解：

A、水的比热容大于沙子的比热容，在质量相同、吸收的热量相同时，水升高的温度低，沙子升高的温度高；阳光下沙滩升温比海水快是因为沙子的比热容较小，即沙子的吸热本领比海水弱，故A错误；

B、温度低于0℃的物体也具有内能，故B错误；

C、改变物体内能的两种方式是做功和热传递，故C正确；

D、物体内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故D错误。

故选：

C。

【点评】本题考查的知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力，难度不大。

7．【分析】

（1）物体对外做功，内能减小，温度降低；

（2）在做功冲程中，燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能；压缩冲程机械能转化为内能；

（3）汽油机的一个工作循环由四个冲程组成：

吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；

判断冲程名称可用口诀：

“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功；”进行分析；

（4）分子间既有引力也有斥力。

【解答】解：

A、图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能转化为机械能，所以内能减少，故A错误；

B、任何物体都具有内能，温度很低的冰山仍然具有内能，故B错误；

C、图中活塞向上运动时，进气门关闭、排气门打开，是内燃机的排气冲程，故C错误；

D、图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力，故D正确。

故选：

D。

【点评】本题考查的知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。

8．【分析】

（1）水的比热容大，这是经常被用做取暖介质和冷却剂的原因；

（2）内燃机只有做功冲程做功，其它的三个冲程都是靠飞轮的惯性来完成；

（3）汽油是石油中提炼出来的，石油是化石能源，不可再生；

（4）热机的压缩冲程将机械能转化为内能。

【解答】解：

A、内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质，一般用水，是因为水的比热容大，在同等情况可，可以吸收更多的热量，故A错误；

B、内燃机工作时有四个冲程，只有做功冲程做功，其它的三个冲程都是靠飞轮的惯性来完成，故B正确；

C、汽油机消耗的汽油不可循环使用，是石油中提炼出来的，石油是化石能源，是不可再生的，故C错误；

D、热机的压缩冲程将机械能转化为内能，故D错误。

故选：

B。

【点评】本题围绕比热容的概念、内燃机的工作过程、能源的分类等，考查了与热学相关的多个知识点，属热学综合题。

9．【分析】注意分析哪种能量增加了，哪种能量减少，因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。

【解答】解：

A、手机充电过程是电能转化为化学能的过程，故A错误；

B、发电机发电过程是机械能转化为电能的过程，故B错误；

C、搓手取暖过程是摩擦生热，属机械能转化为内能，故C正确；

D、汽车的发动机工作过程时，将内能转化为机械能，故D错误。

故选：

C。

【点评】在自然界中，能量转化的现象很多，并且能量的转化也是有规律可循的，例如用电器都是将电能转化成了其它形式的能。

在日常的学习中我们要注意总结归纳。

10．【分析】环保问题已经引起全世界的关注，有空气污染、水污染、土壤污染、食品污染等，有害气体和粉尘，了解这些常识即可解决本题。

【解答】解：

空气污染、水污染、土壤污染、等都属于环境污染，有害气体和粉尘也会对环境造成污染，故A、B、C、都不符合题意，只有D、使用太阳能路灯，节约能源，减少污染，有利于对环境的保护。

故选：

D。

【点评】本题主要考查了对一些环保常识的了解，属基础知识的考查，难度不大。

二．填空题

11．【分析】动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能就越大；重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能就越大。

【解答】解：

滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中，运动员的质量不变，速度变大，故动能增大，同时高度变小，故重力势能减小。

故答案为：

增大；减小。

【点评】本题考查影响动能和重力势能大小的因素，为基础题。

12．【分析】改变物体内能有两种方式：

做功和热传递。

做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，做功实质是能量的转化，热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体，或者是从一个物体的高温部分传到低温部分，其实质是能的转移。

【解答】解：

冬天，人们用热水袋取暖，使人的内能增加，温度升高，是通过热传递改变物体内能的；

小朋友从滑梯上滑下时克服摩擦做功，使内能增加，所以臀部感到烫，是通过做功方式改变物体内能。

故答案为：

热传递；做功。

【点评】做功和热传递是改变物体内能的两种方法，是等效的，但有着本质的区别：

做功是能量转化的过程，是其他形式能和内能的转化；热传递是能量的转移过程，是内能从一个物体转移到另一个物体上。

13．【分析】

（1）因为水的比热容较大：

相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多，据此分析；

（2）已知水的质量、比热容、放出的热量，利用Q放＝cm△t求水温度降低值；

（3）改变内能的方法：

一是做功，二是热传递。

【解答】解：

（1）因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，取暖效果好，所以暖气装置中用水来供热；

（2）由Q放＝cm△t得，水降低的温度为：

△t＝

＝

＝50℃；

（3）供热时，在暖气片和空气之间发生了热传递，使室内的内能增加、温度升高，是通过热传递的方式改变的。

故答案为：

比热容大；50；热传递。

【点评】本题考查了水的比热容大的特点在生活中的应用、改变内能的方法、放热公式的掌握和运用，属于综合性题目。

14．【分析】

（1）在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是压缩冲程，内能转化为机械能的是做功冲程；

（2）汽油机有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，四个冲程为一个工作循环；汽油机完成1个工作循环，飞轮转2转，对外做功1次。

（3）两种不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散现象，扩散现象说明分子不停地做无规则运动。

【解答】解：

做功冲程中，高温高压的燃气对活塞做功，燃气的内能减小，活塞机械能增加，即将内能转化为机械能；

汽油机完成1个工作循环，完成四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次，

3000r/min＝50r/s，即每秒飞轮转50圈，完成25个工作循环，对外做功25次。

汽车加油时能闻到汽油的气味，是因为汽油分子不停地做无规则运动，这是扩散现象。

故答案为：

做功；25；分子不停地做无规则运动。

【点评】本题主要考查对热机各冲程特点的了解、扩散现象的理解和掌握，属于综合性题目。

15．【分析】汽车刹车时，机械能会转化为内能，这些能量无法再转化利用。

发电机时根据电磁感应现象的原理工作的。

【解答】解：

汽车刹车时，由于要克服摩擦做功（摩擦生热），则汽车的动能会转化为内能；

刹车时带动发电机工作，将汽车的动能转化为电能并为电池充电。

故答案为：

内；电。

【点评】本题考查了能量的转化，是一道基础题。

三．解答题

16．【分析】影响动能的因素：

质量和速度，质量越大，速度越大，动能就越大。

对电动自行车的行驶速度进行限制，可用影响动能的因素分析。

【解答】答：

物体的动能与质量和速度有关，电动自行的车质量一定时，车速越大，具有的动能就越多；在刹车时，克服摩擦力做的功也越多，当摩擦力不变时，行驶的路程就越长，所以很难停下来，容易出现严重的交通事故，故要对电动自行车进行限速规定。

【点评】此题与生活实际联系密切，解答时要联系所学物理知识，只要言之有理即可。

17．【分析】

（1）组成物质的分子不停地做无规则运动，透过扩散，我们能闻到汤的香味；

（2）要使汤变凉，即汤的温度下降，从影响蒸发快慢的因素采取措施。

【解答】答：

（1）组成汤的分子不停地做无规则运动，通过扩散，分子分布到周围的空气中，因此能闻到淡淡的清香味；

（2）用嘴对着汤吹气，这样做加快了汤表面空气的流动，从而加快了汤的蒸发，蒸发吸热，所以能很快地使汤变凉。

【点评】本题考查了分子动理论的应用、降低液体温度的方法，是一道基础题；要使汤尽快变凉，就要从加快汤的内能的散失去突破。

18．【分析】水的比热容大，在吸收和放出相同热量时，与同质量的其他物质相比，其温度变化小。

【解答】答：

根据△t＝

，在相同的日照条件下，相同质量的湖水和沙子吸收相同的热量，因水比沙子的比热容比大，湖水和沙子温度变化快慢不同，所以两者的温度不同。

【点评】本题主要考查学生对水的比热容大在生活中的应用的了解，是一道基础题。

19．【分析】热机工作时的压力和燃气的压强和活塞的面积有关，做功的多少和燃气的平均压力和做功的距离有关，计算功率要在对应的时间内计算做功的多少。

【解答】解：

（1）燃气对活塞的平均压力：

F＝pS＝5×lO5Pa×120×10﹣4m2＝6000N；

一个做功冲程中燃气对活塞做的功：

W＝Fs＝6000N×0.3m＝1800J；

曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min转动300周，要做功150次，所以内燃机每分钟做的功：

W总＝150×1800J＝2.7×105J；

（2）内燃机的功率：

P＝

＝

＝4500W。

答：

（1）内燃机每分钟做的功是2.7×105J；

（2）其功率是4500W。

【点评】此题考查热机中压力、功、功率的计算。

在计算功率时要注意功和时间的对应关系。

20．【分析】当蒸气对外做功时，蒸气的内能转化为机械能，蒸气的内能减小。

【解答】答：

当试管内水被酒精灯加热后产生大量的水蒸气，高温水蒸气的内能逐渐增大，最后水蒸气对塞子做功，将自身的内能转化为了塞子的机械能，会把塞子冲出去。

【点评】本题主要考查学生对这一实验中能量转化的理解和掌握，基础性题目。