精编北师大版九年级物理上册《第十章 机械能内能及其转化》单元练习题及解析.docx
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精编北师大版九年级物理上册《第十章机械能内能及其转化》单元练习题及解析
第十章机械能、内能及其转化
一、选择题参考
1.关于热量和热传递，下列说法中正确的是（ ）
A. 温度高的物体含有的热量一定多
B. 比热大的物体含有的热量一定多
C. 热总是从含有热量较多的物体传递到含有热量少的物体
D. 热总是从温度高的物体传向温度低的物体
2.下列现象中，通过热传递方式改变物体内能的是（ ）
A. 钻木取火
B. 一杯水慢慢变凉
C. 给自行车打气，气筒发热
D. 人造卫星落入大气层被烧毁
3.下列事例中不能用“分子热运动”解释的是（ ）
A. 环境恶化，尘土满天飞
B. 炒菜时加盐使菜变咸
C. 室内喷清新剂，香气四溢
D. 密封的室内一人吸烟，其他人闻到烟味
4.下列关于内能的说法中，正确的是（ ）
A. 冰块没有内能
B. 水蒸气将壶盖顶起后，水蒸气的温度降低
C. 一个物体的温度升高，它一定是从外界吸收了热量
D. 把一个物体举高，它的内能一定增加
5.我国发射的长征系列运载火箭常用液态氢作燃料，是因为液态氢（ ）
A. 它的比热容较大
B. 它的密度大
C. 它的体积小
D. 它的热值大
6.在“比较不同液体比热容大小”的实验中，用相同的酒精灯对四种液体加热，得到如表所示的数据：
次数
液体
质量/g
升高的温度/℃
加热时间/min
1
水
200
10
7
2
甲
200
20
10
3
乙
400
20
14
4
丙
400
15
14
如果四次实验中，在相同时间内，水、甲、乙、丙吸收的热量相等，已知水的比热容为c水=4.2×103J•（kg•℃）﹣1，则由上述条件可得（ ）
A. 丙液体的比热容小于乙液体的比热容
B. 乙液体的比热容为2.1×103J•（kg•℃）﹣1
C. 第1次实验中，水吸收的热量一定等于酒精燃烧放出的热量
D. 第3、4次实验中，乙液体吸收的热量比丙液体吸收的热量多
7.下列说法中不正确的是（ ）
A. 固体很难被压缩，是由于分子间存在斥力
B. 水和酒精升高相同的温度，水吸收的热量较多
C. 用干手器吹出的热风吹刚洗过的手，可以加快手上水的蒸发
D. 打开酒精瓶的瓶塞后，教室里弥漫着酒精味，这说明酒精分子不停地运动
8.一杯热水逐渐变凉了，则（ ）
A. 水的内能不变
B. 水内部分子无规则运动速度变小
C. 水含有的热量减小
D. 水的比热容减小
9.如图是某地使用的“风光互补”景观照明灯．它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池．下列解释合理的是（ ）
A. 光电池板是将电能转化为光能
B. 小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能
C. 照明灯是将内能转化为电能
D. 蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能
10.为了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块”的实验（如图所示）让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离．关于该实验的说法中，不正确的是（ ）
A. 该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小
B. 该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等
C. 在实验器材的选择时，可以不考虑斜面的光滑程度，被撞木块的质量和软硬等因素
D. 实验过程中，让同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度
11.关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（ ）
A. 温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小
B. 一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高
C. 内能小的物体不可能将热量传递给内能大的物体
D. 一个物体温度升高了，它的内能一定增加
12.下列关于热量的说法中，正确的是（ ）
A. 温度高的物体所含热量多
B. 热传递过程中传递温度
C. 两个物体升高的温度相同时，吸收的热量一定相等
D. 质量一定的水，升高或降低相同的温度时，吸收或放出的热量一定是相等的
二、填空题
13.汽油机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是：
吸气冲程、________冲程、做功冲程、排气冲程，汽油机是汽车的“心脏”，气缸外面有“水套”，汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会增大，这是通过________的方式改变水的内能．
14.生活中所说的“热”可以有温度、热量和内能多种含义，请在下列横线上写出“热”字的含义。
（1）搓手即能发热：
________；
（2）合肥这几年的夏天很热：
________。
15.使用液化石油气时，有时会闻到石油气的气味，这是因为石油气分子________到空气中，加热同样多的食品，当燃料完全燃烧时，使用液化石油气质量只需蜂窝煤质量的三分之一．由此可见，液化石油气的热值比蜂窝煤的热值________（选填“大”或“小”）．
16.如图，将一根铁丝快速反复弯折数十次，铁丝弯折处会发热，表明铁丝弯折处的 ________升高，内能增大，说明 ________可以改变物体的内能
17.如图所示，运载火箭将“神舟”七号飞船平地托起，直冲云霄，将三名航天员同时送上太空．梦圆浩瀚，更是魂牵每个炎黄子孙．根据你对这一过程的了解，列举出此事件与能量转化相关的两个不同的物理知识．
（1） ________；
（2） ________．
18.在1标准大气压下，将质量为50kg，温度为20℃的水加热至沸腾，水需要吸收________ J的热量．目前，遵义市正在创建环保模范城市，正大力推广使用天然气等清洁能源，若上述这些热量由燃烧天然气提供，且天然气完全燃烧放出的热量有30%被水吸收，则需完全燃烧________ m3的天然气．[水比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气热值为4×107J/m3]．
19.天然气是一种清洁能源．1m3的天然气完全燃烧能放出________ J的热量．（天然气的热值取7.1×107J/m3）
20.开启啤酒瓶盖瞬间伴有“嘭”的一声，瓶口有一股“白烟”，这是因为瓶内的气体对外做功，内能________（填“增加”或“减少”）.瓶口的“白烟”是由________（填“空气”或“水蒸气”、“二氧化碳”）液化形成的.
21.南黎族钻木取火技艺被列入国家级非物质文化遗产名录．钻木取火是通过________的方式把机械能转化为________能．
22.一杯水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），若将此杯水倒掉一半，剩下半杯水的比热容________（变大、变小或不变）如图所示为汽油机工作循环中的________冲程．
三、实验探究题
23.如图示、在试管内装适量的水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，根据图中提供的信息回答下列问题．
（1）酒精燃烧能量转化________
（2）塞子被推出的过程中，能量是转化的________
（3）塞子冲出试管后继续向前运动是因为________
（4）试管口出现白雾是________ 现象．
24.将装有热奶的奶瓶放入水中冷却，如图甲所示；根据测得的数据，作出热奶和水的温度随时间的变化图象，如图乙所示．根据图象回答下列问题：
（1）表示热奶的温度随时问变化的曲线是图乙中的________
（2）温度随时问变化比较缓慢的曲线是图乙中的________
（3）水的初温是 ________ ℃，热奶的初温是________ ℃；热奶的末温是 ________ ℃；
（4）热奶和水会发生热传递，是因为它们具有不同的________
四、综合题
25.根据题意填空
（1）如图所示，用质量不同的钢球A、B，从同一斜面的同一高度由静止滑下，撞击同一块木块C，________可以反映动能的大小．
（2）让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了使钢球滚到斜面底端时具有相同的________；
（3）本实验研究的是钢球具有动能大小根________的关系；
（4）实验可得结论：
________．
（5）若让钢球A从同一斜面的不同高度由静止滚下，目的是研究钢球具有的动能大小跟________的关系．
26.阅读短文，回答问题：
电饭锅中的磁钢限温器
电饭锅是生活中常见的用电器：
它利用磁钢限温器来控制煮饭过程中的最高温度，磁钢限温器结构如图甲所示，它由永久磁钢、感温磁钢和弹簧等组成，感温磁钢及其外套由弹簧支撑．永久磁钢的磁性不变，感温磁钢的磁性会随温度的升高而减弱，当温度达到103℃时，感温磁钢失去磁性．煮饭时，按下电饭锅的按键，永久磁钢和感温磁钢吸合，同时带动连杆使加热开关闭合，电热盘通电，当温度升高到一定程度，感温磁钢失去磁性，在弹簧的作用下感温磁钢与永久磁钢分离，同时使加热开关断开，按键跳起，电热盘停止加热．
（1）电饭锅煮饭时，电能主要转化为________
（2）按键未按下时，弹簧处于________ （压缩/原长/伸长）状态．
（3）磁钢限温器工作时，不同时刻的温度如表：
时间/min
0
4
8
12
16
20
温度/℃
20
25
43
73
98
103
在图乙中描点并用平滑的曲线作出温度与时间关系的图象．________
（4）在磁钢限温器工作过程中，感温磁钢没有磁性的是________
A．按下按键时 B．加热升温过程中
C．按键跳开时 D．降温过程中
（5）小明发现用该电饭锅烧开水，当水沸腾时电饭锅的按键没有跳起，原因是________
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D
【解析】【解答】解：
ABC、热量是过程量，不能说含有或者具有热量，故ABC都错；
D、热总是从温度高的物体传向温度低的物体，或从物体的高温部分传到低温部分，故D正确．
故答案为：
D．
【分析】热量是过程量，就是说，热量只存在于热传递或热交换过程中，只能说吸收或放出热量，热量传递等；热量不是状态量，不能说含有或者具有热量.
2.【答案】B
【解析】【解答】解：
A、钻木取火，是利用了做功改变物体的内能，A不合题意；B、一杯水慢慢变凉，是通过热传递的方式改变内能，B符合题意；
C、给自行车打气，气筒发热，是压缩气体做功改变物体的内能，C不合题意；
D、人造卫星落入大气层被烧毁，是摩擦生热，是通过做功改变物体的内能，D不合题意．
故答案为：
B．
【分析】热传递时，热量由高温物体传给低温物体.消耗机械能同时获得了内能，是做功改变物体的内能.
3.【答案】A
【解析】【解答】解：
A、沙尘漫天浮动，这是沙土的运动，是固体小颗粒的运动，属于机械运动，不是分子的运动，故A符合题意；
B、炒菜时加盐使菜变咸，说明分子热运动与温度有关，温度越高，分子的热运动越剧烈．故B不合题意；
C、室内喷清新剂，香气四溢，说明分子在不停地做无规则运动，故C不合题意；
D、密封的室内一人吸烟，其他人闻到烟味，说明分子在不停地做无规则运动，故D不合题意；
故选A．
【分析】物体的分子在不停地做无规则运动，分子的运动无法用肉眼直接看到，但可以通过气味、颜色的变化来体现；而机械运动是指物体位置的变化，注意二者的区别．
4.【答案】B
【解析】【解答】解：
A、一切物体在任何时候都具有内能．所以0℃物体也有内能．不符合题意．B、水蒸气对外做功内能减小，温度降低．符合题意．
C、使物体内能增大，温度升高的方法有做功和热传递两种，故C错误，不符合题意．
D、内能大小跟物体的质量、状态、温度有关．把一个物体举高质量不变，温度不变，内能不变．故D错误，不符合题意．
故选B．
【分析】
（1）一切物体在任何时候都具有内能．
（2）物体对外做功，内能减小，温度降低．（3）内能大小跟物体的质量、状态、温度有关．（4）内能的研究对象是分子，它是物体所有分子的分子动能、分子势能的总和；机械能的研究对象是物体．
5.【答案】D
【解析】【解答】解：
因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的氢和其它燃料相比，氢放出的热量多，所以运载火箭用液态氢为燃料．
故选D．
【分析】火箭是热机的一种，而热机是把燃料的化学能转化为内能再转化为机械能的装置，火箭升空克服重力需要大量的机械能．
6.【答案】B
【解析】【解答】解：
A、根据吸热公式Q吸=cm△t，乙、丙两种液体质量相等，吸收相同的热量，丙升高的温度低，所以丙的比热容大，故A错误．
B、相同的酒精灯加热液体，单位时间内放出的热量相等，故Q乙：
Q水=2：
1，又知△t乙：
△t水=2：
1，m乙：
m水=2：
1，
由Q=cm△t得，
=
=
=
=
，c乙=
×c水=
×4.2×103J/kg•℃=2.1×103J/kg•℃，故B正确；
C、用酒精灯加热液体，酒精燃烧放出的热量只有一部分被水吸收，还有一部分热量被容器吸收和散失到空气中，故C错误；
D、第3、4次实验中，物质的质量是相同的，加热时间相同，吸收的热量相同，故D错误；
故选：
B．
【分析】
（1）根据吸热公式Q吸=cm△t，质量相等的两种不同物质吸收相同的热量，比热容越大、升高的温度越低；
（2）根据吸热公式Q吸=cm△t，根据吸收热量、质量和升高温度的关系列等式，由水的比热容计算出乙种物质的比热容；（3）酒精燃烧放出的热量一部分被水吸收，还有一部分热量被容器吸收和散失到空气中；（4）实验中用相同的酒精灯给四种液体加热，在单位时间内酒精灯放出的热量相等；加热时间越长，放出的热量越多；
7.【答案】B
【解析】【解答】解：
A、固体很难被压缩，是由于分子间存在斥力，故A正确，不符合题意；
B、影响物体吸收热量的因素有物体的质量、比热容以及升高的温度，只知道升高的温度，无法判断，故B错误，符合题意；
C、用干手器吹出的热风吹刚洗过的手，因为热风的温度不但高，而去空气流动速度快，所以可以加快手上水的蒸发，故C正确，不符合题意；
D、打开酒精瓶的瓶塞后，教室里弥漫着酒精味，这说明酒精分子不停地做无规则运动，故D正确，不符合题意．
故选B．
【分析】
（1）分子间存在相互的引力和斥力；
（2）物体吸收热量的多少与物体的质量、比热容以及升高的温度有关；
（3）影响蒸发的因素：
温度、表面积、空气流动速度等；
（4）分子永不停息的做无规则运动．
8.【答案】B
【解析】【解答】水的内能随温度的降低而减小，故A错误；温度降低表明水分子无规则运动速度减小，B正确；热量是过程量，不能说“含有”热量，C错误；比热容是水的特性之一，不随温度的变化而变化，D错误。
选B。
【分析】从本质上理解内能、热量和比热容的概念是解题的关键。
本题考查的是内能的概念、热量的概念和比热容的概念。
9.【答案】B
【解析】【解答】A、这种新能源的路灯，“肩扛”太阳能电池板也可以把太阳能转化为电能，故A说法错误；
B、“头顶”的小风扇可以把风能转化为电能，风能属于机械能的一种，故B说法正确；
C、照明灯工作时，将电能转化为光能，故C说法错误；
D、蓄电池夜晚放电，将化学能转化为电能，而不是将电能转化为化学能，故D说法错误．
故选B．
【分析】自然界中的风能和太阳能是能量巨大的资源，现在科学家都在设计装置利用它们的能量；
风扇式发电机可以通过风吹动扇片转动，把风能转化为电能；
太阳能电池可以把太阳能转化为电能．
10.【答案】C
【解析】【解答】A、球的动能是从木块被推出的距离看出的，这里采用了转换法的思想，故该选项说法正确；
B、球的动能与质量和速度都有关系，根据控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等；故该选项说法正确；
C、斜面的光滑程度影响小球滚下的速度，木块的质量和软硬影响碰撞的程度，所以在实验器材的选择时，考虑斜面的光滑程度，木块的质量和软硬等因素，故该选项说法不正确；
D、球滚到水平面上时获得的速度与球在斜面上的高度有关，同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度，故该选项说法正确．
故选C．
【分析】动能的决定因素有两个：
质量和速度，在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时，应该利用控制变量法的思路，去分析解决；钢球把木块推出的距离长，说明的动能大这是一种转换的方法．本题全面地考查动能的大小与哪些因素得实验，解答时注意多因素问题时需要运用控制变量法，反映动能多少时运用了转换法．
11.【答案】D
【解析】【解答】解：
A、物体内能的大小与它的温度、质量均有关系，所以温度高的物体内能不一定大，故A错误；
B、一个物体吸收了热量，它的温度不一定会升高，如晶体熔化时吸热，但温度不变，故B错误；
C、内能小的物体，可能温度高，所以它可能将热量传递给内能大的物体，故C错误；
D、物体内能的大小与温度有关，一个物体温度升高了，它的内能一定增加，故D正确．
故选D．
【分析】物体吸热或温度升高，内能一定增大；但物体的内能增大，不一定是由物体吸热或温度升高引起的．热传递可以改变物体的内能，发生热传递的条件是物体间有温度差．
12.【答案】D
【解析】【解答】热量是指热传递过程中内能转移的多少，是过程量，与内能的多少、热量的大小和温度的高低无关；物体温度升高时，吸收的热量与物质的种类、物体的质量和温度的变化三个因素有关。
故答案为：
D
【分析】温度表示物体的冷热程度,从分子动理论的观点来看,温度是分子热运动激烈程度的标志,对同一物体而言,温度只能说“是多少”或“达到多少”,不能说“有”“没有”或“含有”等.
热量是在热传递过程中,物体吸收或放出热的多少,其实质是内能的变化量.热量跟热传递紧密相连,离开了热传递就无热量可言.对热量只能说“吸收多少”或“放出多少”,不能在热量名词前加“有”或“没有”“含有”.
最后一项可利用Q=cm△t进行分析.
二、填空题
13.【答案】压缩；热传递
【解析】【解答】汽油机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，在压缩冲程中，气体的温度升高，这是通过做功的方式把机械能转化为内能；气缸外有一个水套，气缸被水包围着，水从气缸吸收热量，温度升高，水的内能会增大，这是通过热传递的方式改变水的内能.
故答案为：
压缩；热传递.
【分析】汽油机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成；物体吸收热量内能增大，是通过热传递的方式改变了内能.
14.【答案】
（1）内能
（2）温度
【解析】【解答】
（1）搓手时克服摩擦做功，会感到手发热，指的是手的内能变大；
（2）合肥这几年的夏天很热，是指温度高；故答案为：
内能；温度.
【分析】本题考查了内能、温度、热量的概念.内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和；温度指物体的冷热程度；热量是指在热传递或做功的过程中，内能改变的多少.
15.【答案】扩散；大
【解析】【解答】使用液化石油气时，有时会闻到石油气的气味，这是因为汽油分子扩散到空气中，进入我们的鼻子中，我们就闻到了石油的气味；加热同样多的食品，当燃料完全燃烧时，使用液化石油气质量只需蜂窝煤质量的三分之一．这说明放出相同的热量，液化石油气的质量小于所需蜂窝煤的质量，根据Q放=mq可知，液化石油气的热值比蜂窝煤的热值大．故答案为：
扩散；大．
【分析】两种物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散．单位质量某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值．根据Q放=mq可知：
在放出热量一定时，质量和热值成反比，质量越小说明燃料的热值越大．
16.【答案】温度；做功
【解析】【解答】解：
反复折铁丝时，人对铁丝做功，机械能转化为铁丝的内能，内能增大，温度升高，是通过做功的方式改变物体的内能．
故答案为：
温度；做功
【分析】解决此题要知道做功可以改变物体的内能，当对物体做功时，机械能转化为内能，当物体对外做功时，内能转化为机械能
17.【答案】
（1）火箭点火升空过程中，燃料燃烧把化学能转化为内能
（2）火箭点火后，燃料燃烧生成的高温高压燃气膨胀推动火箭做功，把燃气的一部分内能转化为机械能
【解析】【解答】解：
（1）火箭点火升空过程中，燃料燃烧把化学能转化为内能；
（2）火箭点火后，燃料燃烧生成的高温高压燃气膨胀推动火箭做功，把燃气的一部分内能转化为机械能，使火箭腾空而起；（3）火箭升空过程中，克服火箭和大气之间的摩擦做功，把机械能转化为内能，使火箭外壳内能增加，温度升高；（4）宇宙飞船入轨后，从近地点向远地点运动过程中做减速运动，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；（5）宇宙飞船从远地点向近地点运动过程中做加速运动，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能；（6）宇宙飞船在轨运行过程中，太阳能电池板将太阳能转化为电能供飞船内仪器设备使用；故答案为：
（任选两项）
【分析】火箭是利用燃料燃烧释放的内能做功的机器；它自带燃料和氧化剂，可以在大气层外工作，能够用来发射人造卫星和宇宙飞船；宇宙飞船脱离火箭后，绕地球沿椭圆形轨道运行，从发射、在轨运行到返回地面，运动状态以及对应的能量状态都在不断变化；因此，可以从能量转化、运动和相互作用角度列举与此事件相关的物理知识．
18.【答案】1.68×107；1.4
【解析】【解答】解：
（1）在1标准大气压下，水沸腾时的温度是100℃，
水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（100℃﹣20℃）=1.68×107．
（2）因为Q吸=Q放×30%，所以Q放=
=
=5.6×107．
因为Q放=Vq，所以V=
=
=1.4m3．
故答案为：
1.68×107；1.4．
【分析】
（1）利用公式Q吸=cm△t计算出水吸收的热量；
（2）由题知，Q吸=Q放×30%，据此可求出天然气放出的热量，再由Q放=Vq可求出天然气完全燃烧放出的热量；
19.【答案】7.1×107
【解析】【解答】解：
天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=1m3×7.1×107J/m3=7.1×107J；
故答案为：
7.1×107．
【分析】由热值的计算公式Q放=Vq代入计算即可求解．
20.【答案】减少；水蒸气
【解析】【解答】气体对外做功，内能会减小，温度降低，空气中的水蒸气遇到低温会液化成小水珠，所以会形成瓶口的“白烟”.
故答案为：
减少；水蒸气
【分析】物体对外做功，物体的内能减少，温度降低；水蒸气遇到低温会液化成小水珠，“白烟”是液化现象.
21.【答案】做功；内
【解析】【解答】解：
钻木取火时钻与木头相互摩擦做功，机械能转化为木头的内能，是通过做功的方式改变物体的内能.
故答案为
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