北师大版九年级上册第10章机械能、内能及其转化单元测试卷

试卷更新日期：2023-09-09 类型：单元试卷

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一、单选题（本大题共6小题，共18.0分）

1. 西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，于2019年4月20日将第四十四颗北斗导航卫星成功送上太空。下列说法中正确的是（）

A、火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的比热容大 B、火箭升空过程中，燃料燃烧将机械能转化为化学能 C、北斗导航卫星加速升空过程中，其动能和重力势能均增大 D、北斗导航卫星加速升空过程中，其惯性增大

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2. 如图，环卫清扫车的车身离地约50cm高，在平直路面上匀速前进并将地而上的落叶吸入车内，此过程中，扫地车整体的（）

A、动能不变，重力势能不变 B、动能不变，重力势能变大 C、动能变大，重力势能不变 D、动能变大，重力势能变大

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3. 根据如表提供的几种物质的比热容得出以下四个结论，其中正确的是（）
几种物质的比热容 $J / (k g \cdot ℃)$

水 $4.2 \times 1 0^{3}$
煤油 $2.1 \times 1 0^{3}$
铜 $0.39 \times 1 0^{3}$
砂石 $0.92 \times 1 0^{3}$
酒精 $2.4 \times 1 0^{3}$
冰 $2.1 \times 1 0^{3}$
水银 $0.14 \times 1 0^{3}$
铝 $0.88 \times 1 0^{3}$

A、液体的比热容一定比固体的大 B、比热容可以鉴别物质是因为不同种物质的比热容一定不同 C、可以用水银制作体温计的原因之一是水银的比热容小 D、若铝块和铜块吸收的热量相同，升高的温度相同，则铜块的质量小

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4. 关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（）

A、 $0 ℃$ 的冰内能为零 B、物体的温度升高，内能一定增加 C、物体吸收热量，温度一定升高 D、发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体

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5. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同，下列说法正确的是（）

A、比较不同液体的比热容，可以选择甲乙两图 B、比较不同液体的比热容，可以选择乙丙两图 C、比较不同燃料的热值，可以选择乙丙两图 D、比较不同燃料的热值，可以选择甲乙两图

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6. 一杯酒精用掉一半，剩下一半的酒精的质量、密度、比热容和热值的情况是（　　）

A、质量、密度、比热容和热值不变 B、质量和密度变为原来的一半，比热容和热值不变 C、质量和热值变为原来的一半，密度和比热容不变 D、质量变为原来的一半，密度、比热容和热值不变

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二、多选题（本大题共6小题，共24.0分）

7. 2022年第24届冬奥会将在中国的北京市和张家口市联合举行。如图所示为我国运动员在往届冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿。下列说法中正确的是（）

A、甲图中：速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，其机械能增加 B、乙图中：自由滑雪空中技巧运动员在空中下落的过程中，其重力势能逐渐减少 C、丙图中：越野滑雪运动员在斜坡雪面上匀速向下滑行的过程中，其机械能增加 D、丁图中：运动员将冰壶推出后，人不再对冰壶做功，冰壶的机械能逐渐减少

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8. 蒸汽弹射器由一个大型蒸汽汽缸和一个蒸汽控制系统组成，基本原理就是将高压蒸汽能量转化为动能进行弹射。如图为某航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在很短时间内达到起飞速度。下列说法正确的是（）

A、舰载机起飞时机翼上方的空气流速比机翼下方的空气流速大 B、汽缸内蒸汽体积膨胀对外做功，内能增大 C、该蒸汽弹射装置跟图甲的工作原理相同 D、该蒸汽弹射装置跟图乙的工作原理相同

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9. “霾”是指大量烟、尘等微粒悬浮空中而形成的空气浑浊现象，它和“雾”一起称为“雾霾”。下列有关“霾”的说法错误的是（）

A、“霾”是液化现象引起的 B、“霾”是扩散现象引起的 C、电动汽车的开发利用将有效减少“霾”的产生 D、汽油燃烧将内能转化成化学能，燃烧不充分排出的尾气是形成“霾”的原因之一

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10. 下列说法中正确的是（）

A、一杯水和半杯水的比热容相等 B、组成物质的分子之间只存在引力 C、液体在任何温度下都能蒸发 D、扩散现象说明分子是运动的

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11. 关于能源和环境，下列说法错误的是（）

A、光的应用不会造成环境污染，城市建筑可以随意使用玻璃幕墙 B、彩电、空调、手机等家用电器在使用中，对人的环境不会造成任何不利的影响 C、石油、煤、天然气的开采和使用不会造成环境污染和生态破坏 D、太阳能是一种既无污染，又取之不尽的新能源

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12. 下列说法中正确的是（）

A、电风扇正常工作时，主要是将电能转化为机械能 B、电暖气正常工作时，主要是将电能转化为机械能 C、风力发电机可以将机械能转化为电能 D、太阳能电池可以将太阳能转化为电能

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三、填空题（本大题共8小题，共21.0分）

13. 大型载重汽车下坡时间较长时，为防止刹车片过热造成刹车失灵，要向刹车片和轮胎喷水降温 $.$ 刹车片过热是通过方式增加内能的；用水来降温是利用了水具有较大的性质；汽车下坡时其重力势能 $($ 选填“增大”，“减小”或“不变” $)$ 。该车的发动机飞轮转速为 $3000 r / m i n$ ，则 $1 s$ 内汽油机对外做功次，完成个冲程。

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14. 永州电视台播出的 $《$ 永州美食 $》$ 通过永州美食的多个侧面展现了食物给永州人生活带来的变化，当一盘色香味俱佳的“东安鸡”端到餐桌时，香飘四溢，这是因为 $($ 选填“分子是运动的”或“分子之间有作用力” $)$ ；一块热气腾腾的“东安鸡”放入口中，舌尖上除了感觉到美味外，舌尖的温度也升高了，舌尖的内能增大，这是通过改变了舌尖的内能。

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15. “端午浓情，粽叶飘香”，“粽叶飘香”说明了分子在，把酒精和水在长玻璃管中混合后，发现总体积减小，该实验说明了分子间存在。

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16. 小明在家中用煤气灶将初温为 $20 ℃$ ，质量为 $2 k g$ 的一壶水加热到 $80 ℃$ ，这是通过的方式使水的内能增加。煤燃烧将能转化为内能，如果煤气完全燃烧放出的热量只有 $60 %$ 被水吸收，则至少需要燃烧 $k g$ 的煤气。 $[$ 水的比热容为 $4.2 \times 1 0^{3} J / (k g \cdot ℃)$ ，煤气的热值为 $4.2 \times 1 0^{7} J / k g]$

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17. 将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球 $(c_{铝} > c_{铁} > c_{铜})$ 浸没在沸水中煮较长的一段时间，则三个球的温度。从沸水中吸热最少的是球。

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18. 氢气的热值是 $14.3 \times 1 0^{7} J / k g$ ，它表示： $1 k g$ 的氢气，可产生 $14.3 \times 1 0^{7} J$ 的热量。 $14 g$ 的氢气完全燃烧放出的热量为 $J$ ，若这些热量有 $60 %$ 被初温为 $40 ℃$ 、 $14.3 k g$ 的水吸收后，水温可升高到 $℃ .$ 利用氢气做燃料有许多优点，从热学角度考虑优点为，从环境角度考虑优点为。

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19. 改变物体内能的方式有做功和热传递两种。在汽油机的压缩冲程中。活塞压缩燃料混合物使它的温度升高。是通过的方式增加了燃料混合物的内能。为了不让柴油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，气缸外有一个水套，让气缸被水包围着，这样就可以通过的方式降低气缸的温度 $($ 减少气缸的内能 $)$ 。

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20. 一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3 600转/分，该柴油机活塞1s对外做功次．若其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是J．（q_柴油=4.3×10⁷ J/kg）

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四、实验探究题（本大题共2小题，共10.0分）

21. 小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知。（注：燃料完全燃烧放热用 $Q_{放} = m q$ 计算，某燃料的热值用 $q$ 表示；其质量用 $m$ 表示）。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：


燃料

加热前的水温 $/ ℃$

燃料燃尽后水温 $/ ℃$

煤油

          $25$

          $44$

菜籽油

          $25$

          $34$

(1)、为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的相同，以及相同。

(2)、分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是。

(3)、小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是。利用此实验方法计算出的热值将比真实值（选填“偏大”或“偏小”）。原因有两点： $①$ 燃料不能。 $②$ 燃料燃烧放出的热并不能完全被吸收。

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22. 两题两小题：

(1)、为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图甲所示的实验．
$①$ 在两个相同的烧杯中应加入初温相同、相同的水和煤油 $(ρ_{水} > ρ_{煤油}) .$ 实验中选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内．
$②$ 水和煤油温度随时间变化如图乙所示，根据图甲可判断出 $a$ 物质是 $.$ 根据图乙可判断出 $b$ 吸热能力较 $($ 选填“强”或“弱” $)$ ．

(2)、如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，用两同规格的烧杯装相等质量的水，取质量 $($ 选填“相等”或“不相等” $)$ 的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，点燃分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧完，通过比较 $($ 选填“加热时间”或“升高的温度” $)$ 来确定酒精和碎纸片热值的大小．

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五、简答题（本大题共1小题，共7.0分）

23. 请仔细阅读下文，按要求回答问题，
气候与热污染
夏季的海边，海风轻拂，昼夜温差小，气候宜人．而沙漠的夏季，白天气温可达 $60 ℃$ ，夜晚能降到 $10 ℃ .$ 这是因为水的比热容比沙石的大，水和沙石上升相同的温度，水能吸收更多的热量．因而，在同样受热的情况下，水的温度变化比沙石小得多，水起到了很好的调节气温的作用．
气温不仅受自然环境的影响，还受人造环境的影响．城市的工业、交通和生活，每天都消耗大量燃料．燃料燃烧产生的内能，只有一部分做了有用功，大部分散失在周围空间，成为环境热源．电力、冶金、石油、化工、造纸等行业，它们通过冷却水和烟囱向环境散热，造成工业热污染；汽车、空调、冰箱等现代化家庭设备工作时，都向环境散发热量；城市里过多的人口散发的热量也很可观 $\dots$ 大城市散发的热量可以达到所接收的大阳能的 $2 / 5$ ，从而使城市的温度升高，这就是常说的热岛效应 $\dots$

(1)、从文中找出两个造成热岛效应的原因：
$①$ ．
$②$ ．

(2)、如何减少环境的热污染，请你提出一条合理化建议：．

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六、计算题（本大题共3小题，共20.0分）

24. 小明家利用燃气灶烧水，把质量为 $l k g$ 的 $20 ℃$ 的水烧开 $($ 在标准大气压下 $)$ 。

(1)、在此过程中水需要吸收多少热量？

(2)、通过观察煤气表得知消耗了 $0.01 m^{3}$ 的燃气，如果燃气的热值为 $4.0 \times 1 0^{7} J / m^{3}$ ，烧水时的热利用率是多少？【水的比热容 $c_{水} = 4.2 \times 1 0^{3} J / (k g \cdot ℃)$ 】

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25. 国产某种型单缸四冲程汽油机满负荷工作时一个做功冲程对外做功120J，飞轮的转速是1500r/min，每分钟消耗10g汽油。

(1)、满负荷工作时该汽油机的功率是多少？

(2)、满负荷工作时这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（汽油的热值为4.5×10⁷J/kg）

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26. 为了探究重力势能的大小跟哪些因素有关，小明和小华选用了白纸、铅笔

(

削尖的

)

、铁块、橡皮筋进行实验。并记录了相关的实验数据。

实验次数	研究对象	释放高度 $(m)$	结果
$1$	铅笔	$0.5$	白纸没被刺穿
$2$	铅笔	$1$	白纸被刺穿
$3$	铅笔 $+$ 铁块	$0.5$	白纸被刺穿

(1)、此实验所用的探究方法是。

(2)、实验中，白纸应处于状态

(

填“绷紧”，“松弛”

)

(3)、比较1、2两组实验记录，得出的结论：重力势能的大小跟有关；

(4)、比较1、3两组实验记录，得出的结论：重力势能的大小跟有关

(5)、根据上述结论，住在高层建筑的人应注意：。

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水 $4.2 \times 1 0^{3}$	煤油 $2.1 \times 1 0^{3}$	铜 $0.39 \times 1 0^{3}$	砂石 $0.92 \times 1 0^{3}$
酒精 $2.4 \times 1 0^{3}$	冰 $2.1 \times 1 0^{3}$	水银 $0.14 \times 1 0^{3}$	铝 $0.88 \times 1 0^{3}$