九年级物理上册 第十二章　机械能和内能 单元测试卷（苏科版 2024年秋）

这是一份九年级物理上册 第十二章　机械能和内能 单元测试卷（苏科版 2024年秋），共10页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验与探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1．下列关于功和能的说法正确的是( )
A．具有能量的物体一定正在做功
B．物体具有的能量越大，它做的功就越多
C．物体能够做的功越多，它具有的能就越大
D．静止的物体一定不具有机械能
2．下列事例中，将势能转化为动能的是( )
3．下列选项中的事例改变物体内能的方式与其他三项不同的是( )
A．两手相互搓一搓，手心会发热 B．反复弯折铁丝，弯折处会发热
C．顺着滑梯快速下滑，臀部发热 D．冰块放在阳光下，熔化成水
4．用来发射人造卫星和宇宙飞船的火箭喷气发动机，它工作时自带燃料和氧化剂，可以在大气层外工作。火箭喷气发动机采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较大的( )
A．热值 B．沸点
C．密度 D．比热容
5．小梦在家与妈妈一起煲汤时，观察到汤锅内水沸腾时，水蒸气将锅盖顶起。下列内燃机工作冲程的能量转化情况与水蒸气将锅盖顶起过程中的能量转化情况相同的是( )
6.如图，金属小球放在a处，然后让它从静止沿光滑轨道滚下，先后经b、c、d、b′、e(b，b′均在轨道最低点)各点。若不计空气阻力，下列有关分析正确的是( )
A．在c点时，小球只具有势能
B．在e点时，小球只具有势能
C．从a→b与c→b′，小球两次到达最低点时具有的动能相同
D．因轨道对小球有支持力，故滚动过程中小球的机械能不守恒
(第6题) (第7题) (第9题)
7．如图是战国时期就出现的现代冰箱雏形——青铜冰鉴。在冰鉴的两侧放入冰块，中间放入水果，过一会儿就能吃上冰镇水果了。酷暑时，在屋内多放几个冰鉴还能有效地降温避暑。关于青铜冰鉴，下列说法正确的是( )
A．因为冰块的温度低于0 ℃，所以不具有内能
B．冰块熔化过程中温度不变，内能不变
C．冰镇水果是通过做功的方式减小水果内能的
D．青铜冰鉴降温利用了熔化吸热
8．近年来，我国民用汽油发动机技术取得了长足进步，接近国际先进汽油发动机水平的某品牌汽车以80 km/h的速度匀速行驶时，仪表盘显示发动机转速为1 800 r/min。若该汽车使用的是四缸发动机，每一个汽缸的每一次做功冲程对外做功400 J，则下列有关该汽车发动机的说法错误的是( )
A．曲轴每秒转60圈
B．一个汽缸每秒完成60个冲程
C．一个汽缸每秒对外做功15次
D．发动机的输出功率是24 kW
9.在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的甲、乙两种不同液体，用两个完全相同的电加热器对其加热，每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度，并画出了温度随时间变化的图像如图所示，由图像可知( )
A．甲液体的比热容小 B．甲、乙的比热容之比为21
C．0～2 min内乙液体吸收的热量多D.升高相同的温度时(未沸腾)，甲液体吸收的热量少
10．某种燃气的热值为4.2×107 J/m3，燃气炉完全燃烧0.02 m3的该燃气能使我市夏季常温下4 kg的水温度升高5 ℃。已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，则下列说法中( )
①这些燃气完全燃烧放出的热量为8.4×105 J
② 4 kg水温度升高5 ℃吸收的热量为8.4×105 J
③加热过程中，水的比热容保持不变
④燃气炉完全燃烧0.02 m3该燃气能使我市夏季常温下1 kg的水温度升高100 ℃
A．只有①②正确 B．只有②④正确
C．只有①③正确 D．只有①③④正确
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空题(共7小题，计21分)
11．如图所示，小明在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，看到硝化棉燃烧，这是因为活塞压缩空气，使空气的____________________，这一过程与内燃机工作的________冲程原理相同。接着他又用一些纸屑替代硝化棉再次进行实验，发现纸屑并没有燃烧，则原因可能是____________________。
(第11题) (第16题)
12．人们常说“水是生命之源”，我们每天大概要喝8杯水，当喝掉半杯水后，剩余水的比热容______(选填“变大”“变小”或“不变”)；我们的生活离不开水，这与水的比热容较大有关，因为水可以使地球昼夜及四季的温度变化______(选填“大”或“小”)，从而有效地调节了气温；若水的质量为2 kg，温度升高10 ℃，则水吸收的热量为______J。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
13．泥石流之所以会造成巨大的危害，是因为石头、泥土被雨水从高处冲下来时将________能转化为巨大的________能，在野外突然遇到泥石流时，正确的逃生方法是朝着与泥石流运动方向________(选填“垂直”“相同”或“相反”)的方向迅速逃离到较高的地方。灾害发生后，救灾飞机迅速到达灾区上空，当它在一定高度匀速飞行并投下救灾物资后，飞机的机械能将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.中医药是中华文化的瑰宝，中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识。艾灸利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位，能够达到防病治病的目的。若一根质量为0.05 kg的艾条，完全燃烧能放出1.4×106 J的热量，则该艾条的热值为________J/kg，当艾条燃烧掉一半后，其热值______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.某种巧克力的营养成分表上标有“每100 g能量2 400 kJ”，该标识的含义与物理量________的含义类似；当人体摄入了过多的能量往往希望通过运动消耗掉，小华同学吃了一块净含量50 g的上述巧克力，且小华同学质量为50 kg，一层楼高度为3 m，如果他将巧克力的能量完全吸收并全部用于克服重力做功，则他要爬________层楼。(g取10 N/kg)
16.便携燃料罐(如图)给户外活动带来了方便，罐内填充液化的丁烷(C4H10)，打开燃料罐时液态丁烷先________(填物态变化)，点燃丁烷，丁烷完全燃烧的产物为__________________。标准大气压下，丁烷的热值为4.57×107 J/kg，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，一罐120 g的丁烷完全燃烧最多可以将________kg水从20 ℃加热到沸腾。(结果保留一位小数)
17．热值是表征建筑材料潜在火灾危险性的重要参数。如图甲所示的“量热仪”可以测定建筑材料的热值，取2 g碾碎的材料样品放入坩埚中，点火电极点火后，样品在助燃剂的作用下燃烧，使内筒里1 kg的水升温，温度传感器获取的水温T随时间t的变化情况如图乙所示。实验中，碾碎样品并加入助燃剂的目的是__________________，内外筒结构的作用可能是__________________________________________；由图像得，A材料热值一定超过________J/kg；A、B两种材料中，________(选填“A”或“B”)作为建筑材料，可以降低火灾风险。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
三、实验与探究题(共4小题，计26分)
18．请完成下列填空。
(1)图甲中A、B是质量相同的两个物体，图中实验操作是为了探究重力势能大小与____________的关系。
(2)在图乙利用弹簧、木块探究“弹性势能与什么因素有关”的实验中，通过观察比较____________________来判断弹簧弹性势能大小。
(第18题) (第19题)
19．探究煤油和菜籽油的热值大小关系，选取两只相同规格的烧杯，内部装有质量和初温相同的水，取质量相等的煤油和菜籽油放入空酒精灯中，实验装置如下，接下来的操作是________________________，如果出现__________________________的现象，说明煤油的热值比菜籽油的大(忽略热量的损失，两个烧杯中的水足够多，水最终未沸腾)。
20．如图所示是探究“物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验装置。
(1)该实验中所探究的物体的动能是指____________(选填“木块”或“钢球”)的动能；实验中通过观察比较__________________来判断动能的大小；完成图甲所示的实验后，在进行图乙所示的实验前应先将被撞击的木块____________。
(2)分析________两图，得到实验结论：速度相同时，物体质量越大，动能越大。
(3)若水平面绝对光滑，本实验将________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(4)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车________(选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
21．如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置，实验记录如表。

(1)实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热，需要控制水和煤油的________(选填“质量”或“体积”)相等。
(2)本实验通过比较__________来反映水和煤油吸热能力的强弱。分析数据可知________(选填“水”或“煤油”)的吸热能力较强。
(3)若实验中水的质量是200 g，加热4 min，水吸收的热量为________________________________________________________________________J。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
22.在探究“物体的重力势能与什么因素有关”时，小强提出了如下猜想：
猜想一：物体的重力势能可能与物体的质量有关；
猜想二：物体的重力势能可能与物体所在的高度有关。

为此他设计了如图甲所示的实验装置：将两端开口、长约1 m、粗细均匀的圆柱体玻璃管固定在铁架台上，并将粗细适宜的圆柱体泡沫塑料块置于玻璃管内O点处(泡沫塑料块与玻璃管内壁有适量的摩擦)；其他器材还有：刻度尺、一组系有细线的质量不等的钩码、用于调整泡沫塑料块回到O点位置的木棒(如图乙所示)。请你帮助小强回答下列问题：
(1)钩码下落冲击泡沫塑料块，直到泡沫塑料块静止的过程中，机械能最终转化为________能。
(2)玻璃管应该沿________方向固定在铁架台上，选用的钩码直径应该________(选填“大于”“小于”或“等于”)玻璃管内径。
(3)探究“猜想一”时，应使用质量__________(选填“相同”或“不同”)的钩码从__________(选填“相同”或“不同”)的高度在玻璃管内由静止下落，去冲击O点的泡沫塑料块，然后用刻度尺分别测量__________________________，从而比较出重力势能的大小。这种科学研究方法叫作____________法。
(4)探究“猜想一”时，小强发现第一次泡沫塑料块从O点下移到A点，第二次换用质量较大的钩码时，泡沫塑料块从A点下移到B点。测量发现AB大于OA，所以初步得出结论：当高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大。学习小组讨论后认为小强的实验方案是错误的，无法得出结论。因为实验中没有控制钩码的________(选填“高度”“质量”或“速度”)相同，应该如何改进操作？________________________________。
(5)改进操作后，小强继续进行实验。在探究“猜想二”时，他设计了实验数据记录表，请你帮他将表格中的内容补充完整。
(6)探究“猜想二”时，发现钩码下落高度过大时，泡沫塑料块会从玻璃管中冲出，则在不改变玻璃管的情况下可以通过________________来重做实验。
四、综合题(共2小题，计13分)
23．如图所示，某家庭太阳能热水器在阳光照射时，平均每小时吸收7.0×106 J的太阳能，若热水器吸收8 h的太阳能，可以使质量为100 kg的水温度升高50 ℃。已知水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，求：
(1)水吸收的热量。
(2)该太阳能热水器的效率。
24．[2023·河北]一次旅行时，司机驾驶一辆四轮汽车沿一平直公路持续行驶至A市的过程中，先后通过如图所示的甲、乙、丙三个标志牌，牌上的地址和数字表示从该标志牌处沿这一公路到达牌上地址的路程。途经甲时开始计时，到达乙时恰好用时25 min，从乙运动到丙的过程中，仪表盘显示汽车一直以108 km/h的速度匀速行驶。g取10 N/kg，汽车部分数据如表。
(1)求这辆车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压强。
(2)求汽车从标志牌甲运动到丙这一过程中的平均速度。
(3)从标志牌乙到丙的过程中，汽车消耗0.7 L汽油，求这一过程中牵引力做功的功率。
答案
一、选择题
1．C 2.B 3.D 4.A 5.C 6.C 7.D 8.A 9.B 10.C
二、填空题
11．内能增加，温度升高；压缩；纸屑的着火点较高
12．不变；小；8.4×104 13.重力势；动；垂直；变小
14．2.8×107；不变 15.热值；800
16．汽化；二氧化碳和水；16.3
17．使样品充分燃烧；内筒的作用是容纳吸热物质，便于计算样品燃烧放出的热量，外筒的作用是保温，减少热量散失；4.2×106；A
三、实验与探究题
18．(1)物体所处高度 (2)木块M被弹出的距离
19．点燃两个装有不同燃料的酒精灯，使煤油和菜籽油完全燃烧完；甲中水的温度升高得多
20．(1)钢球；木块被推动的距离；放到初始位置 (2)甲、丙
(3)不能 (4)超速
21．(1)质量 (2)温度的变化；水 (3)8.4×103
22．(1)内 (2)竖直；小于 (3)不同；相同；泡沫塑料块下移的距离；控制变量 (4)高度；做完第一次实验后，将泡沫塑料块恢复到原来的位置 (5)①钩码下落的高度/cm；②泡沫塑料块下移的距离/cm (6)换质量小一些的钩码(或将泡沫塑料块的初始位置上移)
四、综合题
23．解：(1)水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×50 ℃＝2.1×107 J
(2)太阳能热水器8 h获得的太阳能
E＝7.0×106 J/h×8 h＝5.6×107 J
则太阳能热水器的效率
η＝eq \f(Q吸,E)×100%＝eq \f(2.1×107 J,5.6×107 J)×100%＝37.5%
24．解：(1)这辆车(包括人员及物品)的总重力
G＝mg＝2 000 kg×10 N/kg＝2×104 N
车(包括人员及物品)停放在水平地面上时，对地面的压力F压＝G＝2×104 N
则车(包括人员及物品)停放在水平地面上时，对地面的压强p＝eq \f(F压,S)＝eq \f(2×104 N,4×250×10－4 m2)＝2×105 Pa
(2)由图可知，汽车从标志牌甲运动到丙的路程
s＝47 km－2 km＝45 km
从乙运动到丙的路程s′＝11 km－2 km＝9 km
由v＝eq \f(s,t)可知，从乙运动到丙的过程中所用时间
t′＝eq \f(s′,v′)＝eq \f(9 km,108 km/h)＝eq \f(1,12) h＝5 min
则从甲运动到丙所用总时间
t总＝t＋t′＝25 min＋5 min＝30 min＝eq \f(1,2) h
从甲运动到丙这一过程中汽车的平均速度
v＝eq \f(s,t总)＝eq \f(45 km,\f(1,2) h)＝90 km/h
(3)汽油完全燃烧放出的热量
Q放＝Vq＝0.7 L×3.6×107 J/L＝2.52×107 J
由η＝eq \f(W,Q放)×100%可知，牵引力做的功
W＝ηQ放＝25%×2.52×107 J＝6.3×106 J
汽车从乙运动到丙这一过程中牵引力做功的功率
P＝eq \f(W,t′)＝eq \f(6.3×106 J,5×60 s)＝2.1×104 W
物质
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
水
20
4
30
煤油
20
4
40
汽车(包括人员及物品)总质量/kg
2 000
停放时每个轮胎与地面的接触面积/cm2
250
汽油的热值/(J·L－1)
3.6× 107
汽油机效率
25%