北师大版九年级全册物理 第十章 机械能内能及转化 复习题解析版.docx
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北师大版九年级全册物理第十章机械能内能及转化复习题解析版
第十章机械能、内能及其转化复习题
一.选择题
1.用细绳将小球系好后,固定在天花板上,做成一个摆。
如图所示,小球从A点摆动到B点的过程中( )
A.速度变大,势能变大B.速度变大,势能变小
C.速度变小,动能变小D.速度变小,动能变大
2.今年2月20日,习总书记会见探月工程嫦娥四号任务参研参试人员代表时强调,太空探索永无止境。
我国今年底将发射嫦娥五号,在回收嫦娥五号返回舱时,为了使快速降落的返回舱安全着陆,不被撞坏,返回舱在距地面一定高度时,将向下喷出高压气体,从开始喷气到安全着陆这一阶段,下列说法正确的是( )
A.返回舱动能增加,重力势能减小,机械能不变
B.返回舱动能不变,重力势能减小,机械能减小
C.返回舱动能减小,重力势能增加,机械能不变
D.返回舱动能减小,重力势能减小,机械能减小
3.下列关于物理概念的说法,正确的是( )
A.摩擦生热中的“热”是指温度B.热胀冷缩中的“热”和“冷”是指内能
C.吸热升温中的“热”是指热量D.热传递中高温物体降低的温度等于低温物体升高的温度
4.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.一个物体的温度升高,一定是外界对物体做功B.一个物体吸收了热量,它的温度一定会升高
C.温度越高的物体含有的热量越多D.一个物体温度升高了,它的内能一定增加
5.下列有关比热容的说法中正确的是( )
A.物体的温度越高,它的比热容越大
B.比热容在数值上等于某种物质温度升高1℃所吸收的热量
C.我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质,主要是因为水具有较大的比热容
D.铝的比热容比铁大,质量相同的铝和铁放出相同的热量后,铝的温度一定比铁高
6.两个相同的容器中各盛有质量相等、初温相同的水和煤油,用功率相同的电加热器分别加热,其温度随时间的变化如图所示。
由图象可以判断( )
A.甲是水,比热容较大B.甲是煤油,比热容较大
C.乙是水,比热容较大D.乙是煤油,比热容较大
7.某同学用同一热源加热质量相等的水和煤油,观察到煤油的温度比水的温度升高得快。
若水和煤油的比热容分别用c水和c煤油表示,则( )
A.c水>c煤油B.c水<c煤油
C.水的质量减半时,比热容变为原来的一半D.煤油吸收的热量越多,其比热容越大
8.关于热现象,下列说法错误的是( )
A.热机工作时提供动力的是做功冲程
B.向热汤中滴入香油会散发出浓浓的香味,是由于温度越高分子热运动越剧烈
C.用锯条锯木板时温度升高,是通过热传递改变内能
D.装着开水的暖水瓶瓶塞有时会弹起来,是由于瓶内气体对瓶塞做功
9.按动图中电火花发生器按钮,盒盖飞出,以下事例中能量转化与此相同的是( )
(1)水壶中的水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起
(2)两手相互摩擦,手心变热
(3)汽油机的做功冲程(4)火箭升空时,表面涂层熔化
A.
(1)(3)B.
(1)
(2)C.
(2)(3)D.
(2)(4)
10.下面的做法中,值得提倡的是( )
A.夏天把空调调到很低的温度B.超速行驶
C.自习课上保持安静D.将废旧电池丢进生活垃圾桶
二.填空题
11.掷实心球是中考体育加试的一个项目,抛出去的实心球从最高点下落的过程中,重力势能越来越 (填“大”或“小”);落地后滚动一段距离最终停下来,从力的作用效果分析,说明力可以改变物体的 。
12.图甲中一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,看到棉花燃烧起来,这是通过 的方式使玻璃筒内空气的内能增加,温度升高。
图乙是通过 的方式把试管里的水加热至沸腾。
13.我国北方地区房间中的“暖气”用水作为介质,是因为水的比热容比较 (填“大”或“小”)。
冬天用热水袋来暖手,这是通过 的方法来增加手的内能。
14.行驶在公路上的汽车,通过汽油机的 冲程将内能转化为机械能来工作;以汽车为参照物驾驶汽车的司机是 (填“运动”或“静止”)的。
15.我国于2019年5月17日在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功发射一颗北斗导航卫星。
如图所示,长征三号丙运载火箭升空时,燃料燃烧后通过做功,把 能转化为 能。
三.解答题
16.如图所示,悬挂着两个静止的易拉罐,一个装满湿沙子,另一个是空的。
(1)用相同的力分别推这两个处于静止状态的易拉罐,哪个更难被推动?
为什么?
(2)用一个较大的力推装满湿沙子的易拉罐,使它来回摆动起来,假如易拉罐摆动到最高位置的瞬间,绳子突然断了,此刻,易拉罐具有哪种形式的机械能?
17.我们感觉手冷时,通常采用搓手的方式使手变暖。
请解释这样做的理由。
18.质量为0.5千克的水温度升高20℃,求水吸收的热量Q吸.[c水=4.2×103焦/(千克•℃)]
19.如图所示是汽油机还是柴油机?
它具体是该机器的哪一冲程?
20.打篮球时,在不同的地点投篮往往需要不同的投掷力度和角度,若以相同的力度将同一篮球从同一地点的同一高度竖直向上抛和斜向上抛,篮球两次能达到的最高高度相同吗?
若不相同,哪一次更高?
请从能量转化的角度解释你的观点(不计空气阻力)。
第十章机械能、内能及其转化复习题
参考答案与试题解析
一.选择题
1.【分析】
(1)动能大小跟质量、速度有关。
质量一定时,速度越大,动能越大;速度一定时,质量越大,动能越大。
(2)重力势能大跟质量、高度有关。
质量一定时,高度越高,重力势能越大;高度一定时,质量越大,重力势能越大。
【解答】解:
小球从A点摆动到B点的过程中,质量不变、高度减小,重力势能减小;同时速度变大,动能变大。
故选:
B。
【点评】本题考查对动能、重力势能影响因素的认识和理解,属于一道基础题。
2.【分析】动能的大小跟物体的质量和速度有关。
重力势能的大小跟物体的质量和高度有关。
在距地面一定高度时需点燃反推火箭的发动机向下喷出高温高压气体,阻碍飞船的运动,使飞船的动能转化成内能,从而,减小动能,降低速度,安全着陆。
【解答】解:
返回舱在距地面一定高度时,将向下喷出高压气体,从开始喷气到安全着陆这一阶段,返回舱的质量不变,速度变小,动能减小;同时高度变小,重力势能减小;因动能与势能统称为机械能,所以返回舱的机械能减小。
故选:
D。
【点评】在距地面一定高度时需点燃反推火箭的发动机向下喷出高温高压气体,目的是为了增大飞船的阻力,降低飞船着陆速度。
3.【分析】根据三个物理量的概念进行分析。
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。
热传递的本质是内能的转移,内能从高温物体转移到低温物体,或者从物体的高温部分转移到低温部分。
【解答】解:
A、摩擦生热是通过克服摩擦做功,使物体的内能增加,所以这里的“热”指内能,故A错误;
B、热胀冷缩,是指物体的温度升高而膨胀、温度降低而收缩;所以,热胀冷缩中的“热”“冷”是指温度的高低,故B错误;
C、吸热升温中的“热”是发生了热传递”,其中的“热”是指热量,故C正确;
D、在热传递过程中,高温物体降低的温度不一定等于低温物体升高的温度,但高温物体减小的内能等于低温物体增加的内能,故D错误;
故选:
C。
【点评】此题考查了热在不同环境中的含义,有关热量、内能、温度的区别应该是一个难点,应该从本质进行理解。
4.【分析】在热传递过程中传递内能的多少叫热量,热量是个过程量,热传递的条件是:
物体之间存在着温度差;内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和,温度是表示物体冷热程度的物理量。
了解这三个物理量的概念与联系,再结合改变物体内能的方法有做功和热传递,可对各选项依次做出分析。
【解答】解:
A、一个物体温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外界物体对它做了功,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、热量是过程量,描述它的术语只能用“吸收”和“放出”,不能用“含有”。
故C错误;
D、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。
【点评】①要正确理解温度、热量与内能的关系,以及改变内能的两种方式。
②解决问题的诀窍是:
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。
5.【分析】
(1)比热容是物质的一种特性,与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系,比热容是反映不同物质吸放热能力强弱的一个物理量;
(2)比热容的概念:
1kg的某种物质,温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容;
(3)根据水的比热容大分析解答;
(4)根据Q=cm△t分析解答。
【解答】解:
A、比热容是物质的一种特性,比热容与物体质量大小、温度高低、温度变化都没有关系,故A错误;
B、比热容在数值上等于1kg的某种物质温度升高1℃所吸收的热量,故B错误;
C、因为水的比热容大,则升高相同的温度,根据吸热公式Q=Cm△t可知水吸收的热量多,所以我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质,故C正确;
D、质量相同的铝和铁放出相同的热量后,铝的比热容比铁大,根据Q=cm△t可得,△t=
可知,△t铝<△t铁,即铁上升的温度高于铝上升的温度,但由于不知道初温度,不能判断铝和铁温度的高低,故D错误。
故选:
C。
【点评】此题考查学生对比热容概念的理解,提醒学生记住,比热容是物质的基本特性之一。
6.【分析】选同样的加热时间,甲和乙吸热相同,根据温度变化的多少判断,温度变化多的比热容小,温度变化少的比热容大,据此分析判断。
【解答】解:
如图所示,在某一定时间时,甲的温度的变化量比乙的温度变化量大;
利用热量的计算公式Q=cm△t分析,甲的比热容小,是煤油;乙的比热容大,是水。
故选:
C。
【点评】本题采用了控制变量法,这是一种常用的一种分析问题和探究物理问题的方法。
学生要熟知其道理。
7.【分析】比热容是物质的一种特性,不同的物质,比热容一般不同,同种物质状态不同,比热容不同,与质量、温度、温度的变化、热量的多少都没有关系。
单位质量的某种物质,温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。
根据热量计算公式Q=cm△t,当质量和吸收的热量都相同时,我们可以通过比较△t,得出比热容的关系。
【解答】解:
AB、因为用同一热源加热,时间相同情况下,水和煤油吸收的热量相同,又由于水和煤油的质量相同,所以根据Q=cm△t可知,在Q与m相同的条件下,c与△t成反比,因为煤油升高的温度比水多,所以煤油的比热容比水的比热容小,即c水>c煤油,故A正确,B错误;
C、比热容是物质的一种特性,与质量没有关系,所以水的质量减半时,比热容不变,故C错误;
D、比热容是物质的一种特性,与热量多少没有关系,所以煤油吸收的热量越多,其比热容不变,故D错误。
故选:
A。
【点评】本题考查了比热容的概念和热量计算公式的应用,分析时要用控制变量法。
8.【分析】
(1)内燃机的四个冲程包括:
吸气冲程、压缩冲程和排气冲程,其中排气冲程是高温高压的燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,为其提供能量。
(2)温度越高分子的热运动越剧烈,扩散现象越明显。
(3)改变物体内能的两种方法:
做功、热传递;
(4)做功可以改变物体的内能。
【解答】解:
A、四冲程热机工作时,做功冲程将内能转化为机械能,提供了动力。
故A正确;
B、向热汤中滴入香油会散发出浓浓的香味,属扩散现象,是由于温度越高分子热运动越剧烈造成的,故B正确。
C、用锯条锯木板时温度升高,是通过做功改变木板的内能,故C错误;
D、装着开水的暖水瓶瓶塞有时会弹起来,是由于瓶内气体对瓶塞做功,内能转化为机械能,故D正确。
故选:
C。
【点评】本题考查了学生对热机、分子运动、物体内能的改变方法的理解和掌握情况,设计的知识点较多,全面掌握基础知识是答题的关键。
9.【分析】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。
【解答】解:
如图所示是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去,这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功,消耗燃气的内能,变成盒盖的机械能,故是将内能转化为机械能的过程;
(1)水壶中的水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起,水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,符合题意;
(2)两个手相互摩擦做功,手心变热,机械能转化为手的内能,不符合题意;
(3)汽油机的做功冲程,是将燃气的内能转化为活塞的机械能,符合题意;
(4)火箭升空时,表面涂层熔和空气之间有摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,不符合题意;
所以,符合题意的是
(1)和(3),故A正确。
故选:
A。
【点评】此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别,是中考热点,属于易错题目。
10.【分析】从节能环保、遵守交通规则,维护公共秩序等方面进行分析。
【解答】解:
A、夏天用空调时把温度调得很低,对身体健康没有好处,同时会造成电能的浪费。
故A不值得提倡;
B、超速行驶容易引发交通事故,对自己或他人造成伤害。
故B不值得提倡;
C、自习课上保持安静,自己能够正常学习,对别人也不会造成干扰。
故C值得提倡;
D、将废电池和生活垃圾一起丢进垃圾箱,会对土壤及地下水造成污染。
故D不值得提倡。
故选:
C。
【点评】遵守社会公德,维护公共秩序,具有节能环保意识,是一个合格公民具备的基本素质。
二.填空题
11.【分析】①重力势能大小的影响因素是物体的质量和高度,质量越大、高度越高,重力势能越大。
②力可以使物体发生形变,可以改变物体的运动状态,据此分析解答。
【解答】解:
抛出去的实心球从最高点下落的过程中,质量不变高度不断变小,故重力势能越来越小。
抛出去的实心球落地后由于惯性继续向前运动,由于受到地面摩擦力的作用,球滚动一段距离最终停下来,这说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:
小;运动状态。
【点评】该题考查了力的作用效果和重力势能大小变化的判断,都属于基础知识,难度不大。
12.【分析】改变物体内能的方式有两种:
做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解:
图甲中,把活塞迅速压下去,看到棉花燃烧起来,这是通过压缩空气做功的方式使玻璃筒内空气的内能增加,温度升高。
图乙中火焰的热量传递给水,是通过热传递的方式把试管里的水加热至沸腾。
故答案为:
做功;热传递。
【点评】本题主要考查了做功与热传递在改变物体内能方面的实际应用,属基本的热学实验。
13.【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)改变物体内能的方式:
做功和热传递。
【解答】解:
(1)我国北方地区房间中的“暖气”用水作为介质,是因为水的比热容比较大,相同质量的水,在温度变化相同时,其吸收或放出的热量多;
(2)冬天用热水袋来暖手,是能量发生了转移,这是通过热传递的方法来增加手的内能。
故答案为:
大;热传递。
【点评】本题考查了水的比热容大的特点和改变物体内能方式的应用,应用所学知识,解释了实际问题,体现了新课标的要求,属于中考热点题目。
14.【分析】
(1)内燃机在压缩冲程的能量转化,压缩冲程是机械能转化为内能的冲程,做功冲程将内能转化成机械能;
(2)判断一个物体是运动的还是静止的,要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化,若位置有变化,则物体相对于参照物是运动的;若位置没有变化,则物体相对于参照物是静止的。
【解答】解:
发动机工作时,在做功冲程中将内能转化为机械能;
在汽车行驶过程中,以汽车为参照物,司机相对于汽车的位置没有发生了变化,所以是静止的。
故答案为:
做功;静止。
【点评】本题以汽车为背景,考查了汽油机四冲程中的能量转化、物体运动情况的判断,要求灵活运用所学知识,属于基础性题目。
15.【分析】根据对热机工作原理的掌握作答。
【解答】解:
燃料燃烧时化学能转化为内能,燃料燃烧后通过做功,使火箭升空,将内能转化为机械能。
故答案为:
内;机械。
【点评】此题考查的是热机内部的能量转化过程,是一道基础题目。
三.解答题
16.【分析】
(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,质量越大物体的惯性越大,据此分析;
(2)分析易拉罐达到最高时速度大小及绳子断开后的拉力情况,据此回答。
【解答】答:
(1)悬挂着两个静止的易拉罐,一个装满湿沙子,另一个是空的,装满湿沙子的易拉罐质量大,
物体保持运动状态不变的性质叫惯性,质量越大物体的惯性越大,所以更容易保持之前的静止状态,故用相同的力分别推这两个处于静止状态的易拉罐,装满湿沙子的易拉罐更难被推动;
(2)当易拉罐达到最高时,可知速度为0,物体受到竖直向下的重力和绳子对其拉力,绳子断开后,拉力为0,只受到竖直向下的重力,综上,易拉罐只具有重力势能。
【点评】本题考查对惯性的理解及受力分析和有关机械能的知识。
17.【分析】做功可以改变物体的内能,是能量的转化过程,将机械能转化为内能。
【解答】答:
搓手时,两只手相互摩擦做功,将机械能转化为内能,从而使手的内能增加、温度升高,使手变暖。
【点评】了解做功与物体内能的改变,可直接做出解答,难度不大。
18.【分析】知道水的质量、水的比热容、水温度升高值,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量。
【解答】解:
Q吸=cm△t
=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×20℃
=4.2×104J。
答:
水吸收的热量为4.2×104J。
【点评】本题考查了吸热公式Q吸=cm△t的应用,注意温度升高了(△t)与升高到(末温)的区别。
19.【分析】
(1)汽油机顶部是火花塞,柴油机的顶部是喷油嘴;
(2)根据气门的关闭和活塞的运行情况判断是哪一个冲程,在内燃机的做功冲程中能量转化是内能转化为机械能、压缩冲程中能量转化是机械能转化为内能。
【解答】答:
如图所示,此热机的顶部油火花塞,是汽油机,图中两个气门都关闭,活塞下行,火花塞喷出电火花,是做功冲程;此冲程,燃气膨胀推动活塞做功,将内能转化成机械能。
【点评】解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答,属于识记的内容。
20.【分析】影响动能大小的因素是速度、质量,影响重力势能大小的因素是质量、高度;不计空气阻力,机械能是守恒的,根据动能和势能的转化分析。
【解答】答:
不相同;竖直向上抛得更高;
用相同力度抛出同一篮球时,篮球获得的初动能相等;竖直向上抛达到最高点时,球的速度为零,动能为零,篮球的初动能全部转化成了重力势能;斜向上抛达到最高点时,篮球还有向前飞行的速度,仍具有动能,重力势能更小,上升的高度也更小。
【点评】本题考查了动能和重力势能的转化,属于基础知识。
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