1、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
2、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4.2103铁0.46103酒精2.4103铜0.39103煤油2.1103干泥土0.54103冰2.1103水银0.14103A一杯水
3、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
4、()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
5、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2.1108J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。【4.2103J/(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
6、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
7、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5105Pa,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
8、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
9、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
10、: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
11、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
12、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
13、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,
14、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
15、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
16、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
17、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
18、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
19、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
20、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cmt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cmt得,水降低的温度为:t50;(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
21、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
22、冲程,飞轮转2转,对外做功1次,3000r/min50r/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
23、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
24、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
25、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:FpS5lO5Pa120104m26000N;一个做功冲程中燃气对活塞做的功:WFs6000N0.3m1800J;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1501800J2.7105J;(2)内燃机的功率:P4500W。答:(1)内燃机每分钟做的功是2.7105J;(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。
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