北师大版九年级全一册《第十章 机械能、内能及转化》章节练习
一 、单选题（本大题共12小题，共36分）
1.（3分）质量相同的的冰、的水、的水蒸气中，它们的内能
A. 一样大 B. 冰的内能最大，水蒸气的内能最小
C. 水的内能最大，冰的内能最小 D. 水蒸气的内能最大，冰的内能最小
2.（3分）下列实例中，通过做功的方式改变物体内能的是
A. 多年的积雪融化 B. 用煤气炉给水加热，水的温度升高
C. 用锯子锯木头，锯条的温度升高 D. 夏天广场上的石凳被晒得发烫
3.（3分）关于比热容的概念，下列说法中正确的是（ ）
A. 比热容大的物体，温度一定高 B. 比热容大的物体，密度一定大
C. 比热容是物质的特性之一 D. 比热容大的物体，吸收的热量一定多
4.（3分）下列说法正确的是
A. 热值与燃料的燃烧情况有关
B. 比热容与物体吸收或放出的热量有关
C. 做功和热传递是改变物体内能的两种方式
D. 固体很难被压缩，是因为分子之间只存在斥力的作用
5.（3分）常见生活现象中蕴含着丰富的物理知识，下列解析正确的是
A. 萝卜放在泡菜坛里会变咸，这个现象说明分子在不停地做无规则运动
B. 两块表面干净的铅块压紧后会结合在一起，说明分子间存在斥力
C. 锯木头时锯条会发热，这是通过热传递使锯条的内能发生了改变
D. 冬天用火炉取暖是用做功的方式改变物体内能
6.（3分）下列关于机械能及其转化说法正确的是
A. 解放军在空中跳伞后，匀速下降的过程中，重力势能减小，动能增加
B. 拦河大坝使上游的水位升高，水的重力势能增加，机械能增大
C. 蹦床运动员从高处落下，其重力势能转化为弹性势能
D. 人造地球卫星从远地点飞向近地点时候，动能转化为重力势能，机械能守恒
7.（3分）频闪照片是研究物体运动的重要手段．通常，一只掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低．如图所示，是小球弹跳过程的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样．下面说法正确的是（ ）
A. 小球弹跳上升到最高点3位置时，瞬间静止，不受任何力作用
B. 小球在1、2位置的重力势能相同，且机械能大小也相同
C. 小球在1、2位置的动能相同，1位置时受到重力的方向向上
D. 小球在2位置的动能比1位置时小，且机械能也比1位置时小
8.（3分）一茶杯开水，从刚倒入到可以喝的这段时间内，放出的热量大约是（ ）
A. 5×102J B. 5×103J C. 5×104J D. 5×105J
9.（3分）质量相等、温度相同的铜块和水，将它们分别加热，吸收相等的热量后把铜块放入水中则（ ）
A. 热量从铜块传入水中 B. 热量从水传入铜块中
C. 没有热传递 D. 无法判断
10.（3分）如图所示，在一个罐子的底和盖各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿人罐中，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，会看到它又从斜面底部滚向斜面顶部。下列解释正确的是
A. 罐子向下滚动时，重力势能全部转化为动能
B. 罐子向上滚动时，弹性势能转化为动能和重力势能
C. 罐子滚到斜面的底端时，橡皮筋的弹性势能最小
D. 如果不用手拦住罐子，它可以一直来回滚动
11.（3分）下列有关热和能的说法正确的是
A. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
B. 晶体在熔化过程中内能保持不变
C. 汽车的发动机用水作冷却剂是由于水的比热容大
D. 柴油机在压缩冲程中汽缸内空气的内能减小
12.（3分）下列各种现象，需要放出热量的是
A. 北方冬天户外冰冻的衣服变干 B. 春天冰雪消融
C. 冬天从室外进入温暖室内眼镜上有一层水珠 D. 用电吹风将湿头发吹干
二 、填空题（本大题共5小题，共13分）
13.（4分）一定质量的某种物质，在温度升高____时____的热量，叫做这种物质的比热容．小红对冰加热，她根据冰熔化成水直到沸腾的过程的记录数据，绘制成如图所示的温度随时间变化的图象．图象中的____段是熔化过程，已知冰的比热容是2.1×103 J/（kg ℃），在对100g冰加热的前2min内冰吸热____J．
14.（2分）莆田地处沿海，与内陆地区相比昼夜温差较____，这是因为水的比热容较____的缘故．（填“大”或“小”）
15.（4分）从能量转化的角度看，“水往低处流”是把____能转化为____能；跳水运动员在跳水比赛中，用力蹬跳板，跳板发生的____越大，跳板的____能越大，运动员就可能跳得更高．
16.（1分）东营市春日的儿童乐园分外妖娆，鸟语花香、绿柳成荫。尝试从物理学的角度，分析“鸟语”“花香”“柳荫”中所蕴含的物理道理 ______说出一个即可。
17.（2分）如图所示，在两个相同的烧杯中分别盛有质量、初温都相等的水和牛奶，用两个相同酒精灯对其加热．
（1）加热过程中，发现要使它们上升相同的温度，需给水加热的时间要长一些，这是因为____．
（2）停止加热后，在相同时间内，盛有____的烧杯（填“水”或“牛奶”）温度下降得快些．
三 、实验题（本大题共1小题，共10分）
18.（10分）为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体、，并且用相同的装置加热，如图甲所示。
实验中，可以通过比较 ______选填“升高的温度”或“加热时间”来反映两种液体吸收热量的多少；
加热到时，液体的温度如图乙所示，此时温度计示数是 ______；
冬天，如果你想自制暖手袋，应选液体 ______选填“”或“”作为供暖物质，其效果更佳；
上述实验中，主要用到的科学探究方法有转换法和 ______法。
四 、计算题（本大题共2小题，共20分）
19.（10分）中国研制生产的世界最大水陆两栖飞机“鲲龙”--如图于年月日在广东珠海成功首飞。可在水面直接起飞，主要用于森林灭火和水上救援。空载时的总质量为吨，用于灭火时一次最多携带水吨。根据以上信息，回答下列问题：
装满水的从水面起飞至米高空，飞机克服重力至少需要做多少功？
飞机在投水灭火过程中，若保持一定高度匀速飞行，则这一过程中飞机的机械能将______。
飞机喷完水静止在水面上时有多少体积浸入水中？
20.（10分）物体由于运动而具有的能叫做动能，动能可用表示，物体的动能与物体的质量、速度的关系为；物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，势能可用表示，物体的重力势能与物体的质量、高度的关系为，如图所示，一质量为的小球从距离斜面底端处由静止沿斜面下滑到底端。求：
小球下滑前具有的重力势能和机械能分别是多少？
若不计摩擦和空气的阻力，小球在下滑的过程中机械能是守恒的，则小球到达斜面底部时的动能和速度分别为多少？
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解：质量相等温度相等的冰、水和水蒸气，分子动能相等，冰的分子势能最小，水蒸气的分子势能大，所以水蒸气的内能大一些．
故选
内能是大量分子做无规则运动的分子动能和分子势能的总和．
分子动能大体现的是温度高；分子势能变化体现的是物态变化．
内能的概念很抽象，它包含两部分，理解好概念是做好内能相关题的基础．
2.【答案】C;
【解析】
该题考查了改变物体内能有两种方式，结合生活实际解决问题。改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。
做功的实质是能量转化的过程，即：内能和其他形式能的相互转化。
热传递的实质是能量转移的过程，发生热传递的条件是有温度差。
解：、多年的积雪融化，是雪吸收了热量导致熔化，属于热传递改变物体的内能，故A不符合题意；
B、用煤气炉把水烧开，是水吸收热量改变的内能，属于热传递改变内能，故B不符合题意；
C、用锯子锯木头，消耗了机械能，转化为内能，是通过做功改变内能，故C符合题意。
D、夏天广场上的石凳被晒得发烫，属于热传递改变物体的内能，故D不符合题意。
故选C。
3.【答案】C;
【解析】解：比热容是物质的一种特性．物质的比热容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．故AB错误，C正确；
由Q吸=cm△t可知，物体放出的热量由比热容、质量和温度变化量共同决定，因此仅比热容一个量无法判断物体吸收热量的多少，故D错误．
故选C．
4.【答案】C;
【解析】解：、燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，故A错误；
B、比热容只与物质的种类、状态有关，与物质吸热多少、质量、温度变化量无关，故B错误；
C、做功和热传递是改变物体内能的两种方式，其作用是等效的，故C正确；
D、固体很难被压缩，是因为分子之间存在斥力的作用，引力是同时存在的，故D错误；
故选：。
热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；
比热容是指单位质量的某种物质温度升高或降低所吸收或放出的热量，是物质的一种性质，只与物质的种类、状态有关；
改变物体内能的两种方式：做功和热传递；
物质分子之间存在着引力和斥力作用。
该题考查了学生对燃料热值、吸热公式、改变物体内能的方式、分子间作用力的理解和掌握情况，难度不是很大；这是经常考的题型，充分理解知识点，避免解答错误。
5.【答案】A;
【解析】解：
、萝卜放在泡菜坛里会变咸，这个现象说明分子在不停地做无规则运动，所以是正确的；
、将两块表面干净的铅块压紧后会结合在一起，说明分子间存在引力，所以是错误的；
、锯木头时锯条会发热，这是通过做功的方法使锯条的内能发生了改变，所以是错误的；
、冬天用火炉取暖是用热传递的方式改变物体内能，所以是错误的．
故选
扩散现象说明分子在做无规则的热运动；
铅块压紧后会结合在一起，说明分子间存在吸引力；
改变物体内能的方法有两种：做功和热传递，根据这一知识分析和选项．
此题是一道综合题目，需要结合多个物理知识点进行分析解答，属于综合题目，是中考中的易错题目．
6.【答案】B;
【解析】
A.解放军在空中跳伞后，匀速下降的过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小；速度不变，动能不变，故错误；
B.拦河大坝使上游的水位升高，水的质量增大，提高了水的重力势能，增大了水的机械能，故正确；
C.蹦床运动员从高处落下，其质量不变，高度减小，速度增大，则重力势能减小，动能增大，所以该过程中其重力势能转化为动能，故错误；
D.人造卫星从远地点飞向近地点时，质量不变，高度变小，重力势能变小，重力势能转化为动能，动能变大，故错误。
故选。
7.【答案】D;
【解析】对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定，物体质量越大、位置越高、物体具有的重力势能就越大，机械能包括物体的动能和势能，小球弹跳的高度会越来越低隐含的信息是机械能逐渐减小．
A．小球弹跳上升到最高点3位置时，瞬间静止，此时只有重力作用，选项说法错误，不符合题意；
B．小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同，但机械能在1处的大，选项说法错误，不符合题意；
C．小球在1、2位置的动能不相同，重力的方向始终竖直向下，选项说法错误，不符合题意；
D．小球在2位置的动能比1位置时小，且机械能也比1位置时小，选项说法正确，符合题意．
故选D
对于这类题目要抓住题目的隐含信息，小球弹跳的高度会越来越低，就是明显告诉小球的机械能越来越小，由于高度相同，所以重力势能相同，所以动能在同样的高度时，动能会越来越小．
8.【答案】C;
【解析】解：由热量公式Q=cm△t=4.2×103J/（kg ℃）×0.35kg×35℃=5.15×104J；
故选C．
9.【答案】A;
【解析】解：水的比热容最大，相同质量的铜块和水，吸收相同的热量后，水的温度变化较小，但由于铜块和水的初温相等，所以铜块的末温较高，热量由铜块传给水．
故选A．
10.【答案】B;
【解析】解：由题意可知，罐子在斜面底部和斜面顶部时的速度为、动能为；
、罐子从不太陡的斜面上滚下，罐子的高度减小，速度先增大后减小，橡皮筋的弹性形变逐渐增大，则罐子的重力势能减小，动能先增大后减小，橡皮筋的弹性势能增大在斜面底端时橡皮筋的弹性势能最大，即该过程中罐子的重力势能会转化为动能和橡皮筋的弹性势能；
罐子由斜面底部自动滚上去，罐子的高度增大，速度先增大后减小，橡皮筋的弹性形变逐渐减小，则罐子重力势能增大、动能先增大后减小，橡皮筋的弹性势能减小，即该过程中橡皮筋的弹性势能会转化为罐子的动能和重力势能，故AC错误，B正确；
D、罐子在滚动的过程中，由于和斜面之间存在摩擦，机械能会转化为内能，所以整个罐子的机械能不守恒，机械能会逐渐变小，最终罐子会停止运动，故D错误。
故选：。
利用控制变量法判断影响动能、重力势能、弹性势能的各因素的变化；如本题对于同一个罐子，其质量一定，只通过比较罐子的速度、所处的高度和橡皮筋的形变程度来判断罐子的动能、重力势能和橡皮筋的弹性势能的变化；罐子在滚动的过程中，由于和斜面之间存在摩擦，机械能会转化为内能，所以整个罐子的机械能不守恒。
这道题主要考查了动能和势能的转化，对整个过程的能量转化进行分段分析是解答该题的关键。
11.【答案】C;
【解析】解：
、发生热传递的条件是两物体有温度差，热量从温度高的物体传递到温度低的物体，内能大的物体的温度不一定高，故错误；
、晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变，内能变大，故错误；
、汽车的发动机用水作冷却剂，是由于水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度时，水吸收的热量多，使发动机的温度不致升得太高，故正确；
、柴油机在压缩冲程中，活塞压缩空气，对空气做功，汽缸内空气的内能增大，故错误。
故选：。
热传递的条件是存在温度差；热传递的方向是从高温物体到低温物体；
晶体在熔化的过程中，吸收热量，内能变大；
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，据此分析；
改变物体内能的方式有做功和热传递。
此题主要考查了改变内能的方法及水的比热容大的应用，属于基础内容。
12.【答案】C;
【解析】解：
A、北方冬天户外冰冻的衣服变干，冰直接升华成为水蒸气，需要吸收热量，故A错误；
B、春天冰雪消融，由固态熔化成为液态水，需要吸收热量，故B错误；
C、冬天，从室外进入温暖的室内时眼镜片上蒙上一层水珠，是空气中的水蒸气遇冷液化而成的，需要放出热量，故C正确；
D、用电吹风将湿头发吹干，液态水汽化成为水蒸气，需要吸收热量，故D错误．
故选C．
在一定条件下，物体的三种状态--固态、液态、气态之间会发生相互转化，这就是物态变化；
物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固．
六种物态变化过程中，都伴随着吸热或放热；其中放出热量的物态变化有：凝固、液化、凝华；吸热的有：熔化、汽化、升华．
分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识．
13.【答案】1℃;吸收;BC;8.4×103;
【解析】解：
（1）由比热容的定义可知，单位质量的某种物质温度升高1℃时吸收的热量叫做这种物质的比热容；
（2）如图，冰的熔点是0℃，冰熔化时不断吸收热量，温度保持不变，可以判断BC段处于熔化过程；
（2）如图，加热的前2min内，温度从-40℃升高到0℃，则△t=0℃-（-40℃）=40℃，
所以Q=cm△t=2.1×103J/（kg ℃）×0.1kg×40℃=8.4×103J．
故答案为：1℃；吸收；BC；8.4×103．
14.【答案】小;大;
【解析】解：水的比热容较大，白天，在相同的吸热条件下，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，昼夜温差较小；
而砂石的比热容小，在相同的吸热条件下，沙石的温度升高的多，夜晚，放出相同的热量，沙石的温度降低的多，昼夜温差较大；
故答案为：小，大．
15.【答案】重力势;动;弹性形变;弹性势;
【解析】解：水在高处时，由于位置较高，所以高处的水具有较大的重力势能，当水流向低处时，由于水的流速加快，所处的位置降低，所以水具有的动能增加，重力势能减小，因此“水往低处流”是将重力势能转化为动能；
跳水运动员在跳水比赛中，用力蹬跳板，跳板发生了弹性形变，因此发生弹性形变的跳板就有弹性势能，并且弹性形变越大，跳板就有的弹性势能越大．
故答案为 重力势能，动，弹性形变，弹性势．
16.【答案】鸟语是鸣膜振动产生声音;
【解析】解：
“鸟语”是通过鸣膜的振动发出声音的；
“花香”说明分子在不停地做无规则运动；
“柳荫”就是柳树的影子，它是由于光的直线传播形成的。
故答案为：鸟语是鸣膜振动产生声音。
声音是由物体振动产生的；
分子在不停地做无规则运动；
“柳荫”是柳树的影子，影子是由于光的直线传播形成的。
本题综合考查了声音的产生以及分子运动的有关知识，难度不大。
17.【答案】水的比热容较大;牛奶;
【解析】解：（1）因为质量和升高的温度相同，需要给水加热的时间要长一些，由Q=Cm△t得：吸收的热量越多，比热容越大，所以该实验说明水的比热容比牛奶的比热容大；
（2）质量相同的牛奶和水，放出相同热量，牛奶的比热容小于水的比热容，由Q=Cm△t可知，牛奶降温快．
故答案为：（1）水的比热容较大；（2）牛奶．
18.【答案】加热时间 42 A 控制变量;
【解析】解：实验中选用相同电加热器，相同的时间内放出的热量相同，液体吸收的热量相同；
温度计分度值为，读数为；
由丙图可知吸收相同的热量，的温度变化慢，说明的比热容大；冬天要选比热容大的液体作为供暖物质，故选；
上述实验中，主要用到的科学探究方法有转换法和控制变量法。
故答案为：加热时间；；；控制变量。
相同加热器加热相同时间，加热器放出的热量相等，甲乙吸收的热量相等；
温度计读数要注意分度值，并注意液面在上方还是下方；
由丙图可知吸收相同的热量，的温度变化慢，说明的比热容大；
我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
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，这种方法叫做控制变量法。
此题主要考查了控制变量法来探究比热容的相关实验，难度一般。
19.【答案】减小;
【解析】解：
携带水时的总质量：，
上升的高度：，
总重力：
，
飞机克服重力至少需要做功：
；
装满水的在投水灭火过程中，在空中某一高度匀速飞行，飞机的质量减小，速度不变，动能减小；高度不变，飞机的重力势能减小；飞机在喷洒水时，没有发生弹性形变，不具有弹性势能，所以机械能动能重力势能，机械能减小。
飞机的质量；，
因为漂浮，所以飞机受到的浮力：
。
根据可得，飞机喷完水静止在水面上时浸入水中的体积：
。
故答案为：飞机克服重力至少需要做功；
减小；
飞机喷完水静止在水面上时有体积浸入水中。
根据可求飞机克服重力做的功；
动能大小的影响因素：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：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能动能势能；
根据物体的浮沉条件可知，物体漂浮，浮力等于重力，然后根据阿基米德原理计算飞机喷完水静止在水面上时有多少体积浸入水中。
该题考查重力、功的计算，同时考查机械能的大小变化，阿基米德原理、物体浮沉条件及其应用等，是一道综合性较强的题目，难度中等，关键是相关公式的熟练运用。
20.【答案】（1）16J；16J；（2）16J；2m/s;
【解析】
解：小球下滑前具有的重力势能为
此时小球是静止的，故动能为，所以小球的机械能为
不计摩擦和空气的阻力，小球在下滑的过程中机械能是守恒的，则小球到达斜面底部时的动能等于小球下滑前的机械能，而到达底部时的重力势能为，所以小球在斜面底部的动能等于下滑前的机械能，为，即，由得
答：小球下滑前具有的重力势能为，机械能为；
若不计摩擦和空气的阻力，小球在下滑的过程中机械能是守恒的，则小球到达斜面底部时的动能为，速度为。
