2020北师大版物理九年级期末复习《机械能、内能及其转化》(含答案) 试卷

北师大版九年级期末复习《机械能、内能及其转化》

一、选择题

1.关于微观世界和宇宙,下列认识正确的是              (　　)

A.原子是由原子核和电子构成的

B.固体中分子作用力几乎为零

C.分子是比电子更小的微粒

D.地球是宇宙的中心

2.如图甲中力F1水平拉着重为G的物体在水平路面匀速移动s的距离。图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面匀速移动s的距离,拉力为F2。使用动滑轮的过程中              (　　)

A.总功为W总=F2s

B.有用功为W有用=Gs

C.机械效率为η==

D.额外功为W额外=2F2s-F1s

3.下列对热学知识进行的归纳总结中，正确的是(　　)

A.下滑时通过做功增加了物体内能

B.空气推动塞子时内能增加

C.海边昼夜温差小是因为水的密度大了

D.小蒸汽轮机利用机械能转化成内能来工作

4.能量转化与守恒定律是自然界的基本规律之一，关于下列现象中的能量转化，说法正确的是(  )

A.发电机工作时，将电能转化为机械能

B.给手机电池充电，是将化学能转化为电能

C.电动机工作时，消耗的动能大部分转化为内能

D.汽油机的做功冲程，主要将内能转化为机械能

5.人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定(     )

A.大于5kg        B.大于49N       C.小于49N        D.等于49N

6.下列关于功率的说法中，正确的是(　　)

A.物体做功越多，功率越大

B.物体做功时间越短，功率越大

C.物体做功越快，功率越大

D.物体做功时间越长，功率越大

7.关于物体的内能,下列说法中正确的是              (　　)

A.物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量

B.0 ℃的冰熔化成0 ℃的水,内能不变

C.汽油机的压缩冲程是把内能转化为机械能

D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移

8.四冲程内燃机工作的共同特点错误的是(  )

A.都有燃料进入汽缸

B.将燃料燃烧放出的内能传递给工作物质，使工作物质受热膨胀，对外作功

C.都能把燃料燃烧所释放出的内能全部转化为机械能

D.一个工作循环中有三个冲程都要靠飞轮的惯性来完成

9.如图为吸盘式挂杆,将吸盘压在瓷砖上排尽其中的空气,挂杆就能被固定在瓷砖上。挂有平底锅的挂钩沿光滑水平横杆从P点开始向吸盘B移动,若吸盘与横杆的重力、吸盘大小均忽略不计,设挂钩与吸盘A的距离为l,则吸盘B受到的摩擦力F的大小与l的关系图像为              (　　)

10.单县城区的高层建筑越来越多，但高空抛物却存在巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大的(     )

A.弹性势能         B.重力势能        C.体积           D.内能

11.如图所示,斜面长3 m、高0.6 m,建筑工人用绳子在6 s内将重500 N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是150 N(忽略绳子的重力),则下列说法正确的是(　　)

A.斜面上的摩擦力是50 N

B.拉力的功率是50 W

C.拉力所做的功是300 J

D.斜面的机械效率是80%

12.下列有关能量转化的实例中，说法不正确的是(  )

A.不计空气阻力和摩擦，滚摆上升的过程中，动能转化为重力势能

B.汽油机在做功冲程中，机械能转化为内能

C.干电池、蓄电池对外供电时，化学能转化为电能

D.植物吸收太阳光进行光合作用时，光能转化为化学能

二、填空题

13.校门口新搬来了一个烤臭豆腐的小摊,同学们远远地就能闻到臭豆腐的味道,

这说明　　　　　　　　　　　　　　　　　。

臭豆腐经烧烤后,温度升高,分子无规则运动　　　　。 

14.新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12 km,用时10 min。已知该车的总质量为1.6×103 kg,行驶中阻力为车重的0.05倍,此过程中该车牵引力做功　　　　J,功率为　　　　kW。(g取10 N/kg) 

15.在太空中,把要合成的各种固态材料放进特制的太空炉,对材料加热使其内能　　　　(选填“增大”或“减小”)而熔化,再降温使其变成新的固态材料,然后随着卫星或飞船返回地球,这样加工的材料叫太空材料。当一块加工好的太空材料从太空返回地球时,其质量　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。 

16.如图所示,物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.4 m/s的速度运动了2 s,弹簧测力计的示数为5 N,拉力F做功为　　　　J。 

17.一杯热水放一段时间后，水的温度会降低，但其比热容________(填“变”或“不变”)，喝掉一部分后，其质量减小，但________仍不变.

18.如图所示,用F=50 N的力通过滑轮组水平拉重为80 N的物体,使其向左匀速运动,在这个过程中拉力F做功为40 J,已知物体受到水平地面的摩擦力为60 N,则物体运动的距离为　　m,该滑轮组的机械效率为　　　　。(忽略绳子和动滑轮的重力) 

三、实验题

19.为探究重力势能的大小与什么因素有关，小潼利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验。

(1)实验中通过观察　   　来判断物体重力势能的大小。

(2)要探究重力势能大小与高度的关系应选择图　   　和图　   　进行分析比较。

(3)图乙和图丙探究的是重力势能的大小与　   　的关系，得出的结论是在　   　相同时，　   　的物体，重力势能越大。

四、计算题

20.如图甲所示的滑轮组装置,不计绳重和摩擦,绳对滑轮的拉力方向均为竖直方向。用该滑轮组提升放置在水平地面上重力G=80 N的重物到高处。用竖直向下的拉力拉绳的自由端,拉力F随时间t变化的图像如图乙所示,重物上升的速度v随时间t变化的图像如图丙所示。已知在2~4 s内重物上升的竖直高度为2 m,求:

(1)在4~6 s内,重物克服重力做功的功率。

(2)在2~4 s内,绳自由端下降的平均速度。

(3)在0~2 s内,重物对地面的压力大小。

参考答案

1.答案为：A；

2.答案为：D　

3.答案为：A

4.答案为：D

解析：A项，发电机工作时，将机械能转化为电能，故A错误；B项，给手机电池充电，是将电能转化为化学能储存在电池中，故B错误；C项，电动机工作时，消耗的动能大部分转化为机械能，少部分转化为内能，故C错误；D项，汽油机的做功冲程，主要将内能转化为机械能，故D正确.

5.答案为：B；

6.答案为：C；

7.答案为：A；

[解析] 物体内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做功,A正确;内能的大小与物质的状态有关,在温度和质量一定的情况下,0 ℃的冰熔化成0 ℃的水需要吸热,其内能增加,B错误;汽油机在压缩冲程中,把机械能转化为内能,C错误;发生热传递时,热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移,D错误。

8.答案为：C

解析：汽油机和柴油机的异同点：

(1)相同点：四个冲相同，能的转化相同；

(2)不同点：①吸入的物质不同；②结构不同；③压强不同，效率不同；④点火方式不同.汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，在压缩冲程中，机械能转化为内能，内能增大，温度升高，汽油机气缸顶端有个火花塞，此时火花塞喷出电火花，点燃汽油.产生高温高压的燃气推动活塞做功.柴油机在吸气冲程中吸入空气，在压缩冲程中，机械能转化为内能，空气的内能增大，温度升高达到柴油的着火点，汽油机气缸顶端有个喷油嘴，此时喷油嘴喷出雾状的柴油，柴油依靠压缩时内能增大，温度升高，达到柴油着火点而燃烧，点燃方式是压燃式.燃烧产生高温高压的燃气推动活塞做功.柴油机的压缩比例更大，温度更高，做功越多，效率越高

根据以上分析可以看出，该题中汽油机和柴油机工作的共同特点是：都有燃料进入气缸；都有四个冲程；且将燃料燃烧放出的内能传递给工作物质，使工作物质受热膨胀，对外做功.A项，都有燃料进入汽缸，不合题意；B项，将燃料燃烧放出的内能传递给工作物质，使工作物质受热膨胀，对外作功，不合题意；C项，都能把燃料燃烧所释放出的内能全部转化为机械能，符合题意；D项，一个工作循环中有三个冲程都要靠飞轮的惯性来完成，不合题意.

9.答案为：D；

10.答案为：B；

11.答案为：A；

[解析] 拉力所做的有用功为W有用=Gh=500 N×0.6 m=300 J,

拉力所做的总功为W总=Fs=150 N×3 m=450 J,故C错误。

斜面的机械效率为η=×100%=×100%≈66.7%,故D错误。

所做额外功为W额外=W总-W有用=450 J-300 J=150 J,物体所受的摩擦力为f===50 N,故A正确。

拉力的功率为P===75 W,故B错误。

12.答案为：B

解析：A项，滚摆在上升的过程中，不计空气阻力和摩擦，机械能守恒，动能转化为重力势能，叙述正确，不符合题意；B项，汽油机在做功冲程中，内能转化为机械能，叙述错误，符合题意；C项，干电池、蓄电池对外供电时，将化学能转化为电能，叙述正确，不符合题意；D项，植物吸收太阳光进行光合作用时，将光能转化为化学能贮存在体内，叙述正确，不符合题意.

13.答案为：分子在做永不停息地做无规则运动　加快

14.答案为：9.6×106　16

[解析] 由于汽车做匀速直线运动,该车的牵引力为

F=f=0.05G=0.05×1.6×103 kg×10 N/kg=800 N,

牵引力做功W=Fs=800 N×12000 m=9.6×106 J;

功率P===16000 W=16 kW。

15.答案为：增大　不变

16.答案为：8

[解析] 题图中使用的是动滑轮,拉力F等于弹簧测力计的示数,F=5 N,拉力端移动的距离s=2s物=2v物t=2×0.4 m/s×2 s=1.6 m,则拉力做功W=Fs=5 N×1.6 m=8 J。

17.答案为：不变 比热容

解析：比热容是物质的一种属性，同种物质只有在状态发生变化时，比热容才会变化，与物质的温度和质量无关，故水温降低时水的比热容不变；水的质量减小时，比热容也不变.

18.答案为：0.4　60%

[解析] 由W总=F拉s绳可得绳子自由端移动的距离为s绳===0.8 m。

由题图可知,n=2,物体运动的距离s物=s绳=×0.8 m=0.4 m。

滑轮组所做的有用功W有用=fs物=60 N×0.4 m=24 J,

滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=60%。

19.答案为：方桌陷入沙土的深度甲乙质量高度质量大

20.解:

(1)由图丙可知,在4~6 s内,重物匀速上升,速度为2 m/s,

重物克服重力做功的功率P==Gv=80 N×2 m/s=160 W。

(2)由图甲可知,该滑轮组n=2,2~4 s内重物做加速直线运动,

重物上升的平均速度v'===1 m/s,绳自由端下降的平均速度v拉=nv'=2×1 m/s=2 m/s。

(3)4~6 s内重物匀速上升,处于平衡状态,

则动滑轮重力G动=nF-G=2×50 N-80 N=20 N,0~2 s内,重物静止,

此时滑轮组绳子自由端的拉力为30 N,即F拉=(G动+F绳),

物体上方的绳子对物体的拉力F绳=nF拉-G动=2×30 N-20 N=40 N,

重物静止,受力平衡,则地面对重物的支持力F支=G-F绳=80 N-40 N=40 N,

重物对地面的压力和地面对重物的支持力是一对相互作用力,大小相等,

则重物对地面的压力也是40 N。