北师大版九年级年级全一册 第十章 机械能、内能及其转化
一、单选题
1．下列实例中，改变物体内能的方式与其他三个不同的是
A．钻木取火
B．金属勺放在热汤中
C．食品放入冰箱内
D．物体放在取暖器旁
2．某同学探究不同物质的吸热能力，用相同的酒精灯给质量相同的甲、乙两种液体加热，获得如图所示的甲、乙升温与加热时间之间关系的图像，甲、乙两种液体中有一种是水，下列说法中正确的是（ ）
A．甲液体是水
B．甲液体的比热容是
C．质量相同的甲、乙下降相同的温度，甲放出的热量多
D．质量相同的甲、乙吸收相同的热量，乙升高的温度多
3．如图所示，为了探究阻力对物体运动的影响，第一次实验时让小车从棉布表面滑过，第二次实验时去掉棉布，让小车直接从木板表面滑过，观察小车滑行的距离。下列说法正确的是（ ）
A．两次实验可将小车从斜面上不同的位置释放
B．第一次实验中，小车在斜面上加速滑下，说明小车在斜面上受到的摩擦力在减小
C．两次实验中运动的小车都会停下来，说明两次实验中转化获得的内能相等
D．从实验中可以看出，运动的小车所受的阻力减小，滑行距离变短，速度减小变慢
4．如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，不计空气阻力，关于小石块从A点到C点运动过程的说法正确的是（ ）
A．从B点到C点的过程中，小石块的动能不断减小
B．在B点小石块的机械能最大
C．小石块的机械能一直不变
D．小石块在C点时处于平衡状态
5．小红经常帮妈妈做饭，她发现厨房里有许多与物理有关的知识。在端午节帮妈妈煮粽子过程中，她总结的一些说法，其中错误的是（ ）
A．能闻到粽子的香味是扩散现象
B．煮粽子的过程是利用热传递的方法提高了粽子的内能
C．用高压锅能更快煮熟粽子，是因为锅内气压增大，水的沸点升高
D．剥粽子时总有一些糯米粘到粽叶上，是因为分子间存在斥力
6．如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（ ）
A．图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能不变
B．图乙：瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能增大
C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增加
D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能，气体内能减少
7．下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（ ）
A．柴油机的热机效率通常为100%
B．使燃料燃烧更充分，可以增大热值
C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
D．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
8．下列物体具有动能的是（ ）
A．悬挂在天花板上的吊灯 B．静止在山顶上的大石头
C．飞行的飞机 D．拉开的弹弓
9．用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的A、B两种液体加热，加热过程中，温度随时间变化的图像如图所示，从图中看出（ ）
A．液体A的比热容大 B．两种液体的比热容相等
C．液体B的比热容大 D．无法比较
10．下列关于热现象的说法中，正确的是（ ）
A．物体从外界吸收热量，其温度一定升高
B．温度高的物体内能多，温度低的物体内能少
C．水可作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大
D．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多
11．关于内能，下列说法中正确的是（ ）
A．的冰块没有内能
B．物体内能大小与温度无关
C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
D．金属汤勺放在热汤中，温度升高，这是通过热传递的方式改变内能
12．下列有关分子的说法中错误的是（ ）
A．扩散现象表明，一切物质的分子都在做热运动
B．固体分子紧密排列，分子间没有间隙
C．气体分子之间的距离很大，分子间几乎没有力的作用
D．分子之间的引力和斥力是同时存在的
二、填空题
13．人类发展史也是利用燃料的历史，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的_______（选填“热值”“热量”或“温度”）不同，完全燃烧0.28m2的天然气可放出_______J的热量，这些热量若全部被水吸收，可让_______kg的水温度升高20°C[已知天然气热值q=3.0×107J/m3，水的比热容c=4.2×103]/（kg．°C）]。
14．在一个标准大气压下做“探究水的沸腾”实验时，把初温为20℃质量为100g的水加热到沸腾，水至少需要吸收______J的热量。如果酒精完全燃烧所放出的热量有40%被水吸收，则需要______g酒精。（c水＝4.2×103J/（kg ℃），q酒＝3.0×107J/kg）
15．为确保夏粮丰收，安徽阜阳颍泉区利用无人机对2万亩小麦进行喷药作业．如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，喷药无人机的动能______，重力势能______（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。
16．物体在空气中运动时受到的阻力与物体的外形、体积和运动速度有关。现用根不可伸长的轻绳将体积相同、重力不同的A、B两球连在一起，A球重4N、B球重5N。在两球匀速竖直下落的过程中，机械能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”），轻绳的拉力是_______N。
三、综合题
17．如图甲是老师在科学课上做的热机工作原理的模拟实验，在玻璃管中先加入少量酒精，将橡皮塞放入玻璃管并向下压缩气体。然后用电子点火器点火，橡皮塞会向上弹出。
（1）橡皮塞向下压时，其能量转化与图乙汽油机工作四冲程中的 ___________相同；
（2）点火后橡皮塞向上弹出，玻璃管内气体内能减小，这是通过 ___________方式来改变内能。
18．阅读短文，回答问题。
如图甲所示，发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往运动，一个工作循环经历吸气、压缩、做功和排气四个冲程汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在汽缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。实际汽车往往采用多缸发动机。如图乙所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。四缸四冲程汽油机分为两种：一种是同步汽油机，四个汽缸在同一时间都是做的相同工作：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。一种是异步汽油机，各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别做吸气、压缩和排气工作。
（1）汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为_____能。如图甲所示，汽油机正处在_____冲程。
（2）如果一个单缸四冲程汽油机在1s内完成了20个循环，则该汽油机1s内对外做功_____次，该汽油机工作时飞轮转速是_____r/min。
（3）若一个汽缸排量为V，燃气对活塞的平均压强为p，则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为_____（用字母表示）。
（4）四缸发动机中2号汽缸在做功冲程时，3号汽缸所处的冲程是_____冲程。
（5）有关四缸四冲程同步汽油机和异步汽油机说法正确的是_____。
A．四缸四冲程同步汽油机，飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功
B．四缸四冲程异步汽油机，四个汽缸在同一时间都是做的相同工作
C．若每个汽缸做功功率相同，同步汽油机的平均功率大于异步汽油机平均功率
D．异步机各汽缸的做功冲程错开，机械能输出更平稳
19．阅读短文，回答问题：
2021年6月17日9时22分，中国在酒泉卫星发射中心用“长征二号”F遥十二火箭将“神舟十二号”载人飞船成功发射升空（如图甲）。“长征二号”F遥十二火箭通过燃烧固态氢燃料，喷出高压燃气从而使火箭获得推力。“神舟十二号”载人飞船在火箭的顶部，火箭由于高速行驶与大气发生剧烈的摩擦而产生高温，所以“神舟十二号”外部用整流罩包住，以防因温度过高而损坏，当离开大气，整流罩与“神舟十二号”分离（如图乙），最后整流罩坠落在陕西省境内。
（1）火箭利用固态氢作为燃料，主要是利用了它的_______大（选填“比热容”“密度”或“热值”）的特性；
（2）火箭升空获得的机械能来自燃料燃烧所产生的_______能；
（3）整流罩与“神舟十二号”分离至坠落地面的过程中，它的机械能_______（选填“增大”“减小”或“不变”）；
（4）高压燃气把火箭推向太空的过程中，其内能会_______（选填“增大”“减小”或“不变”），其原理与热机的_______冲程相同。
20．甲、乙两保温杯装有初温相同、等质量的水，在恒温的室内静置，每隔一段时间测出水温，得到的图象如图所示。
（1）当t=1h时，内能较大的是________（选填：“甲”“乙”）杯中的水。甲杯中水的比热容_______乙杯中水的比热容；（选填：“<”“=”“>”）
（2）乙杯中的水在0-1h放热为Q1，在1-2h放热为Q2.则：Q1___________Q2（选填：“<”“=”“>”），判断的依据是___________。
21．如图所示，一小球从弧形槽上的A点静止释放，小球沿弧形槽滚至另一端的最高点为C点，从A点到达C点的过程中，小球的机械能_____（选填：增大、减小或不变）。试作出由A点滚至C点过程中，小球在B点（即弧形槽底部与水平面的切点）受力的示意图（忽空气阻力）。______
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．钻木取火，通过做功改变物体的内能；
B．金属勺放在热汤中，金属勺温度升高，是通过热传递改变物体的内能；
C．食品放入冰箱内，食品温度降低，是通过热传递改变物体的内能；
D．物体放在取暖器旁，物体温度升高，是通过热传递改变物体的内能；故A改变内能的方式与其他三个不同．
2．B
【详解】
A．从图中可以看到，当加热相同的时间，即吸收相同的热量时，乙升高的温度较小，并且两种液体质量相同，根据可知，乙的比热容较大，所以乙液体是水，A错误；
B．从图中可以看到，当升高相同温度时，乙的加热时间是甲的三倍，根据可知，质量也相同，乙的比热容是甲的三倍，即
B正确；
C．根据可知，质量相同的甲、乙下降相同的温度，由于乙的比热容较大，那么乙放出的热量多，C错误；
D．根据可知，质量相同的甲、乙吸收相同的热量，由于乙的比热容较大，那么乙升高的温度较小，D错误。
3．C
【详解】
A．实验中，应将小车从同一斜面的同一高度自由下滑，目的是为了让小车每次到达水平面时的速度都相同，便于利用控制变量法来探究阻力对物体运动的影响，故A错误；
B．第一次实验中，小车在斜面上加速滑下，是因为小车的重力势能转化成动能，而动能的大小与质量和速度有关，则小车在斜面上动能增大时，其速度也会增大，所以小车会加速下滑，不能说明小车在斜面上受到的摩擦力在减小，故B错误；
C．重力势能与物重和其所在高度有关，同一小车从同一高度自由下滑，说明两次试验中小车的重力势能变化量相同，在小车运动的过程中，重力势能转化成动能，动能转化成内能，故两次实验中转化获得的内能相等，故C正确；
D．从实验中可以看出，运动的小车所受的阻力减小，滑行距离会变长，速度减小会变慢，故D错误。
故选C。
4．B
【详解】
A．B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，系小石块后平衡点应位于B点下方，故从B点到C点的过程中，小石块的动能先增大后减小，故A错误；
B．在运动过程中，小石块的机械能（包括动能、重力势能）与橡皮筋的弹性势能相互转化，在B点时弹性势能为零，故此时小石块的机械能最大，故B正确；
C．小石块的机械能与橡皮筋的弹性势能相互转化，在不断变化，故C错误；
D．小石块在C点时在竖直方向上，向上的弹力大于向下的重力，不处于平衡状态，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】
A．能闻到粽子的香味是由于分子的无规则运动产生的扩散现象，故A正确，A不符合题意；
B．改变物体的内能有两种方法，分别是：做功和热传递。煮粽子的过程是利用热传递的方法提高了粽子的内能，故B正确，故B不符合题意；
C．水的沸点与气压有关，气压越高，水的沸点越高。用压锅能更快煮熟粽子，是因为锅内气压增大，水的沸点升高，故C说法正确，故C不符合题意；
D．剥粽子时总有一些糯米粘到粽叶上，是因为分子间存在引力，故D错误，D符合题意。
故选D。
6．D
【详解】
A．图甲中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误；
B．图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故B错误；
C．图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少，故C错误；
D．图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气体的内能减少，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A．柴油机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，因此机械效率不可能达到100%，故A错误；
BD．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与放出的热量或燃烧是否充分等因素无关，故BD错误；
C．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高燃料的利用率，因此可以提高热机的效率，故C正确。
故选C。
8．C
【详解】
A．悬挂在天花板上的吊灯处于静止状态，不具有动能，故A不符合题意；
B．静止在山顶上的大石头处于静止状态，不具有动能，故B不符合题意；
C．飞行的飞机处于运动状态，具有动能，故C符合题意；
D．拉开的弹弓具有弹性势能，故D不符合题意。
故选C。
9．C
【详解】
根据可知，质量相同时，吸收相同的热量，比热容大的，温度升高的较少，比热容小的，温度升高的多。根据题意，两种液体质量相等，使用完全相同的电加热器加热两分钟，两种液体吸收的热量相等，从图像中可以看出，A液体温度升高的较多，液体B的较少，所以液体A的比热容较小，B的比热容较大。
故选C。
10．C
【详解】
A．物体从外界吸收热量，其温度可能不变，如晶体熔化时，吸热但温度不变，故A错误；
B．内能与物体的温度、质量都有关系，温度高的物体内能不一定多，温度低的物体内能也不一定少，故B错误；
C．水可作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大，与相同质量的其它物质相比，升高相同温度时可以吸收更多的热量，故C正确；
D．煤的热值比干木柴的大，但是两种燃料的质量以及燃烧状况未知，所以无法判断哪种燃料燃烧时放出的热量多，故D错误。
故选C。
11．D
【详解】
A．因为一切物体的分子都在不停的做无规则运动，所以一切物体都具有内能，的冰具有内能，故A错误；
B．内能的大小跟质量、温度、状态有关，故B错误；
C．热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移，故C错误；
D．金属汤勺放在热汤中，汤勺从汤中吸热，温度升高，这是通过热传递的方式改变内能的，故D正确。
故选D。
12．B
【详解】
A．分子在做永不停息的无规则热运动，扩散现象证明了分子在做永不停息的无规则热运动，故A正确，不符合题意；
B．固体有一定的体积和形状，固体分子间排列十分紧密，但分子间仍然存在空隙，故B错误，符合题意；
C．气体分子间距离较大，分子间的作用力比较弱，故C正确，不符合题意；
D．分子间既存在引力也存在斥力，故D正确，不符合题意。
故选B。
13． 热值 100
【详解】
[1] 单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，它表示燃料的放热本领强弱，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的热值不同。
[2]完全燃烧0.28m2的天然气可放出的热量
[3]水的质量
14． 3.36×104 2.8
【详解】
[1]由题意可知，水的质量m＝100g＝0.1kg，一个标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×0.1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×104J
[2]由可得，需要的酒精完全燃烧释放的热量
由Q放＝mq可得，需要燃烧酒精的质量
15． 减小 减小
【详解】
[1][2]无人机在农田上空的某一高度水平匀速飞行，同时均匀喷洒农药，飞机的速度和高度均不变，但质量变小，所以无人机的动能减小，重力势能减小。
16． 减小 0.5
【详解】
[1]两球匀速竖直下落的过程中，质量不变，速度不变，所以动能不变；但物体所处高度变小，重力势能减小，所以机械能减小。
[2]两小球体积相同、运动的速度也相同，所以两小球受到的阻力相同。对A球进行受力分析，A球受竖直向下的重力GA，竖直向下的轻绳对小球A的拉力F拉以及竖直向上的空气阻力f，B球受竖直向下的重力GB，竖直向上的轻绳对小球B的拉力F拉以及竖直向上的空气阻力f，对A球而言
对B球而言
所以
即
解得。
17． B 做功
【详解】
（1）[1] 橡皮塞放入玻璃管并向下压缩气体时，气体的内能增大，温度升高，然后用电子点火器点火，产生高温高压的燃气，就会对橡皮塞做功而使它向上弹出。向下压橡皮塞时，是机械能转化为内能；
A．图A中，活塞向下运动，一个气门打开，这是吸气冲程，没有能量转化，故A不符合题意；
B．图B中，两个气门关闭，活塞向上运动压缩汽油和空气的混合物，是将机械能转化为内能，故B符合题意；
C．图C中，两个气门关闭，活塞向下运动，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C不符合题意；
D．图D中，一个气门打开，活塞向上运动，这是排气冲程，没有能量转化，故D不符合题意。
故选B。
（2）[2]点火后橡皮塞向上弹出，此时气体的内能转化塞子的机械能，是通过做功的方式改变气体的内能。
18． 机械 做功 20 2400 pV 排气 D
【详解】
（1）[1]汽油机工作时，消耗燃料燃烧的内能，产生机械能，将内能转化为机械能。
[2]观察图甲可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，因此是做功冲程.
（2）[3][4]由于1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次，当汽油机在1s内完成了20个循环，该汽油机1s内对外做功20次；1s内转动的圈数为
20×2=40r
则1min转动的圈数为
40r/s×60s=2400r
故该汽油机工作时飞轮的转速为2400r/min。
（3）[5]在做功冲程，活塞移动的距离为L，发动机的单缸排量V=SL，燃气对活塞所做的功
W=FL=pSL=pV
（4）[6]四汽缸发动机，各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程，据此可知四缸发动机中2号汽缸在做功冲程中，3号汽缸所处的是排气冲程。
（5）[7]A．由题知，同步汽油机四个汽缸在同一时间都是做的相同工作，所以飞轮转动的2周里，四个汽缸是同时完成做功冲程，即同时在做功，故A错误；
B．四缸四冲程异步汽油机，各汽缸的做功过程错开，所以四个汽缸在同一时间做的工作不同，故B错误；
C．若每个汽缸做功功率相同，由于都是四个汽缸，所以同步汽油机的平均功率与异步汽油机平均功率相等，故C错误；
D．异步机各汽缸的做功冲程错开，做功冲程均匀，则机械能输出更平稳，故D正确。
故选D。
19． 热值 内 减小 减小 做功
【详解】
（1）[1]固态氢的热值大，完全燃烧相同质量的固态氢和其他物质，固态氢放出的热量多，故火箭利用固态氢作为燃料，主要是利用了它的热值大的特性。
（2）[2]火箭升空获得的机械能来自燃料燃烧所产生的内能。
（3）[3]整流罩与“神舟十二号”分离至坠落地面的过程中，会与空气摩擦，将部分机械能转化为内能，故机械能减小。
（4）[4][5]高压燃气把火箭推向太空的过程中，内能转化为机械能，因此内能会减小，其原理与热机的做功冲程相同。
20． 甲 = > 见解析
【详解】
（1）[1]由图示知，t=1h时，甲杯中水的温度高于乙杯中水的温度，而两杯水的质量相同，所以甲杯中的水的内能大于乙杯中的水的内能。
[2]两杯中的都是水，物质种类及状态相同，所以两杯水的比热容相等。
（2）[3][4]由图示知，0~1h乙杯中的水降温比1~2h降温更多，所以0~1h放出的热量比1~2h放出的热量多，故
Q1>Q2
21． 减小
【详解】
[1]由图示知，C点的高度低于A点的高度，说明小球沿弧形槽A点静止滚动到C点的过程中，需要克服摩擦做功，有部分机械能转化为内能，所以小球的机械能减小。
[2]在B点，小球相对弧形槽是运动的，运动方向是水平向右的，所以受到摩擦力的作用，其方向是水平向左的；小球还受到竖直向下的重力和竖直向上的槽底的支持力。作图如下：
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
