2023-2024学年苏科版九年级上册物理第12章《机械能和内能》单元测试卷（含答案解析）

本资料来自专辑：2023-2024学年苏科版九年级上册物理单元测试卷+期中卷+期末卷

2023-2024学年九年级上册物理单元测试卷

第12章《机械能和内能》

姓名：_________ 班级：_________ 学号：_________

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单选题

1．关于热和能，下列说法中正确的是（　　）

A．热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体

B．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能变大

C．相同温度下，1kg水比1kg冰含有的热量多

D．物体的内能与温度有关，0℃的物体内能为0

2．下列事例中，用热传递的方式来改变物体内能的是（    ）

A．古人钻木取火                                     B．冬天双手摩擦取暖

C．一杯热水慢慢变凉                               D．人从滑梯滑下臀部发热

3．下列画线物体具有的能量不是弹性势能的是（　　）

A．  变形的撑杆可以将人弹起

B．  拉开的弓可以将箭射出去

C．  压变形的蹦床可以将人弹起来

D．  抬高的桩锤可以将地桩打入地下

4．如图，C919大型客机起飞升空的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．客机重力势能减小                              B．客机重力势能增大

C．客机机械能减小                                  D．客机机械能不变

5．关于燃料的热值，以下说法中正确的是（　　）

A．燃料的热值数值上等于1kg该燃料燃烧时放出的热量

B．燃料的热值越大，燃烧放出的热量越多

C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大

D．相同质量的不同燃料，完全燃烧时热值大的放出的热量多

6．用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热（不计热量损失），如图是甲和乙的温度随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　）

A．甲的比热容与乙的比热容之比为2:3

B．甲的比热容与乙的比热容之比为1:2

C．甲和乙都加热10分钟，甲吸收热量比乙吸收热量多

D．甲和乙升高相同的温度，甲吸收热量较多

7．下列图中箭头表示空气流动的方向。炎热晴朗的夏夜，我市老坝港海边的陆地与海面之间空气循环流动的示意图表示正确的是（　　）

8．小明根据如图提供的信息得出以下四个结论，其中正确的是（　　）

A．铁块和铝块升高相同温度，一定吸收相等的热量

B．质量相等的水和沙子，吸收相同热量，水比沙子升温多

C．冬天楼房中的“暖气”用水做介质，是因为水的比热容大

D．质量相等的沙子和铁，降低相同温度，沙子放出的热量小于铁放出的热量

9．如图为四冲程汽油机工作示意图，下列说法正确的是（　　）

A．依靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丁

B．甲图冲程中能量转化是机械能转化为内能

C．飞轮转速3000r/min，则该汽油机1s能做功25次

D．在一个工作循环中，工作过程依次是乙、甲、丁、丙

10．打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．篮球经过相同高度的B、C两点时，动能相等

B．篮球第一次反弹后到达最高点D时，动能为零

C．篮球经过B、E两点时，动能可能相等

D．篮球在整个过程中机械能守恒

11．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。当燃料燃烧完时（烧杯内液体均未沸腾），立即读取相应温度计的读数，分别为T_甲、T_乙、T_丙，且有T_甲>T_乙>T_丙，下列说法中正确的是（　　）

A．比较不同燃料的热值应选择图甲和图乙进行实验，燃料完全燃烧放出的热量通过加热时间反映

B．比较不同物质吸热升温的特点应选择图甲和图丙进行实验，吸热的多少通过液体升高的温度反映

C．实验液体a的比热容c_a与实验液体b的比热容c_b相比，c_a>c_b

D．实验燃料1的热值q₁与实验燃料2的热值q₂相比，q₁>q₂

12．小叶看见面点师傅将面拉成长条，放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的油条，于是很想了解油的吸热能力。在老师指导下，他用酒精灯分别加热质量为50g、初温为20℃的油和水，记录的相关数据如下表所示。若单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等，酒精的热值为3×10⁷J/kg，水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)。下列说法正确的是(　　)

A．2min内油吸收的热量为3×10⁴J

B．他使用的酒精灯的加热效率为21%

C．油的末温比水的高，所以吸热能力更强

D．油的吸热能力与其吸收的热量多少有关

二、填空题

13．如图是在疫情防控期间，消毒车正在喷洒消毒液的情景。消毒车正在匀速行驶，它的动能将 _______，机械能将_________（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。

14．在物理学中常提到“热”字，但其含义各不相同，请将下列“热”的含义填入空格内。

（1）这盆水很热，这里的“热”是指_________；

（2）物体吸热升温，这里的“热”是指_________；

（3）摩擦生热，这里的“热”是指_________。

15．预计2021年5月我国火星探测“天问一号”将择机实施火星着陆，登陆火星的降落过程又被称为死亡七分钟。前5分钟“天问一号”的速度将从约5千米/秒迅速减到数百米/秒，此时“天问一号”的隔热大底温度将会升到约2000℃。由以上材料可知，“前5分钟”内“天问一号”的机械能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”），内能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

16．今年入冬以来我国大部分地区遭遇强冷空气，为了使双手不至于冻坏，可以两手摩擦使手发热，这是通过_________的方式增加手的内能。洒水车在水平路面上匀速前进并洒水时，它的动能_________，机械能_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

17．2022年6月5日10时44分，“长征2F”火箭载着带有3名航天员的“神舟十四号”飞船，从大漠深处的酒泉卫星发射中心拔地而起，飞赴苍穹，与中国空间站会合。加速上升过程中，飞船的机械能 _________（选填“增大”、“减小”或“不变”），飞船外面的整流罩因与大气产生强烈摩擦温度升高，这是以 _________的方式改变了整流罩的内能。

18．某家用燃气热水器将40kg的水从24℃加热到40℃，燃烧了0.1m³的天然气，水吸收的热量是_________J，天然气放出的热量是_________J，燃气热水器的热效率是_________。[c_水=4.2×10³J/(kg·℃)，q_天然气=3.2×10⁷J/m³]

19．老师演示了如图实验，把活塞迅速压下去，观察到硝化棉燃烧，迅速压下活塞，是通过_________的方式、主要使管内_________（选填“空气”或“硝化棉”）的内能增加，炒菜时不断翻炒食物，食物变熟，主要是通过_________改变了内能。

20．中国的载人航天技术已经取得了举世瞩目的成就，其中，返回技术已经处于世界领先水平，嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示AB段返回器的动能 _________（选填“变大”“不变”或“变小”）：BC段返回器的机械能 _________（选填“变大”“不变”或“变小”）；CD段返回器动能增加量 _________（选填“大于”“等于”或“小于”）重力势能的减小量。

三、作图题

21．如图所示，摆球从a位置由静止释放，先后经过b、c两个位置，请在摆球动能最大位置的圆圈内标上数字1，重力势能最大位置的圆圈内标上数字2。

22．夏日晴朗的白天，在太阳光照射下，某海边城市陆地与海面之间空气产生流动。请在图中圆圈上画上箭头表示空气流动方向。

23．用两个相同的加热器同时给质量和初温均相同的物质A和水加热，A的温度随时间的变化关系如图所示。若A物质的比热容是水的一半，不计热损失，请在图中画出给水加热20 min温度随时间变化的关系图像。

四、实验题

24．在探究“物体动能与质量和速度的关系”实验中，如图甲所示，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。

（1）实验中控制了钢球的_________相同，从而探究动能与_________的关系；

（2）小华将实验装置改进成图乙所示，利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，来研究铁球动能大小与_________的关系；

（3）小华还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究铁球的动能大小与质量的关系，这个设计方案是_________（选填“正确”或“错误”）。

25．小华利用三套完全相同的装置完成热学实验，如图1所示，液体1和2的质量相同，燃料A和B的质量也相同。

（1）丙装置在安装时的一处错误是_________，重新安装后，小华所测液体的初温均如图2所示，示数为 _________℃；

（2）同时点燃三套装置的燃料对液体进行加热，每隔半分钟记录液体升高的温度ΔT，直至燃料全部烧完。小华根据记录的数据绘制出对应装置升高温度与时间关系图线，如图3所示；

①通过图1中的_________两个装置可比较液体1和液体2的比热容，根据图3中所绘制的图线分析：液体_________的比热容大。

②分析图线可知：燃料A和B的热值之比为 _________（设燃料完全燃烧且放出的热量全被液体吸收）。

26．在探究不同物质吸热升温特点实验中，如图甲，小明用同一装置给相同质量的水和食用油加热。

（1）实验中，要控制水和食用油的_________（选填“质量”或“体积”）相同，通过_________（选填“温度的升高多少”或“加热时间长短”）来比较液体吸收热量的多少；

（2）实验后发现水的比热容较大，要使水和食用油升高相同的温度，就要给_________加热更长的时间，此过程中水吸收的热量_________（选填“大于”、“等于”或“小于”）食用油吸收的热量；

（3）根据实验数据作出两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图乙，其中吸热本领较强的是_________图线（选填“A”或“B”）对应的液体；它们的比热容之比c_A∶c_B=_________；

（4）同组的小华设计如下方法来比较比热容的大小：将两初温均为t₁的相同金属块，分别浸没在温度均为t₂的水与食用油中（t₁>t₂），待温度均稳定后，测得水温低于食用油的温度，若不计热损失，据此得出水的比热容比食用油大的结论，请评价该设计思路是否可行。_________（选填“可行”或“不可行”）。

27．“交通事故十个里头八个快”，说明车速过快导致的交通安全事故很多。小明看到高速公路旁标志牌上显示不同车型设定的最大速度不一样，如图甲所示，大型客车及大货车的最大速度比小汽车的低，他猜想动能的大小跟物体的速度和质量有关。于是他设计实验探究影响动能大小的因素，选用的实验器材有：斜面、长木板、钢球A和B（A的质量大于B的质量）、木块、小车、刻度尺。

如图乙所示，实验步骤如下：

首先，让钢球A从斜面一定高度由静止开始滚下，在水平面上运动，撞到木块后，能将木块推出一段距离，记录多组钢球A在斜面的高度h和木块被钢球撞击后移动的距离s₁。然后，换用钢球B重复上边的实验，记录多组钢球B在斜面的高度h和木块被钢球撞击后移动的距离s₂。

实验数据如下表：

（1）实验中木块的作用是_________；

（2）让钢球从斜面不同高度滑下来的目的是_________；

（3）实验时，小明发现钢球撞击木块，木块常常被撞偏，请你提出一个解决办法：_________；

（4）分析钢球A撞击后木块移动的距离s₁与h的多组实验数据，可初步得到的结论是_________；

（5）分析表中数据，请你说明大型客车及大货车的最大速度比小汽车低的道理是_________。

28．小虎和小慧学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他们组装了如图所示的装置进行实验，假设燃料燃烧时均匀放热，记录结果如表：

表一：煤油

表二：菜籽油

（1）为了保证实验结论的可靠性，小虎和小慧选择了两套完全相同的装置，并控制 _________相等（选填“两种油的质量”、“两杯水的质量”、“两种油及水的质量”），但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请补充完整他们的探究过程：

小虎认为实验中是利用 _________来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同；

②小慧认为因为探究过程中他们采用了控制变量法，所以除了 _________不同外，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的_________快慢以及水与外界的环境温差都不相同，于是两杯水散热就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少，水温变化小的情况。所以，实验时应该控制水的初温相同。你认为 _________（选填“小虎”或“小慧”）的想法更合理；

（2）小慧认为等燃料完全燃烧完所等待的时间过长，可以在燃烧3min时就来读数比较，小虎认为不对，理由是 _________；

（3）实验中，若燃料完全燃烧且忽略热量散失，根据表格计算出煤油和与菜籽油的热值之比为 _______；

（4）加热功率是燃料燃烧放出热量的多少与燃烧时间的比值，在题（3）条件下煤油的加热功率为菜籽油的加热功率的 _________倍。

五、计算题

29．正午，小明对水面获取太阳的能量情况进行研究，他将装有400g水的盘子放在室外平台上，经阳光照射10min，水温升高了2.5℃，不计水的蒸发（水的比热容是4.2×10³J/(kg﹒℃)）。

（1）该过程水吸收的热量是多少？

（2）若照射到盘中水面上太阳能的功率为25W，水获取太阳能的效率是多大？

30．物理兴趣小组的同学在研究“砂石和某种液体谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯，分别给盛放在相同容器中质量都是100g的砂石和某种液体加热他们绘制出砂石与液体的温度随加热时间变化的图像分别如图a、b所示，已知酒精的热值是3×10⁷J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗1g酒精，已知砂石的比热容是0.84×10³J／（kg·℃），那么请问：

(1)加热2min时，砂石吸收的热量；

(2)求出该液体的比热容；

(3)酒精灯加热液体时的效率是多少。

31．《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械。其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一顷于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，如图所示，若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg，筒车旋转一周所用时间为60s。（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg）

（1）求该筒车旋转一周，一个取水桶对进入接水槽的水所做的功；

（2）若水流冲击筒车的功率为40W，求筒车旋转一周取水的机械效率；

（3）若采用效率为30%的柴油发动机代替水车旋转一小时抽相同质量的水，需要燃烧柴油的质量是多少克？结果取整。（柴油的热值为：）

…………

参考答案

1． B

【解析】A．发生热传递时，传递的是热量而不是温度，故A错误；

B．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，吸收热量，温度不变，内能增加，故B正确；

C．热量是过程量，不能说含有，故C错误；

D．内能与温度有关，一切物体都有内能，故D错误。

故选B。

…………