初中物理第十二章 机械能和内能综合与测试单元测试随堂练习题

这是一份初中物理第十二章 机械能和内能综合与测试单元测试随堂练习题，共22页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
苏科版初中物理九年级上册第十二章《机械能和内能》单元测试卷
考试范围：第十二章；考试时间：75分钟；总分：80分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
1. 质量为m的小环穿在固定的光滑曲杆上，从某点A静止释放后沿曲杆运动，如图．不计空气阻力，下列说法正确的是  (    )
A. 只要A点高于D点，小环就能到达D点
B. 若小环能到达D点，离开D点后将竖直向下运动
C. 小环从A点到D点，重力势能一直减小，机械能不变
D. 小环从A点到B点，动能一直增加，机械能不变

2. 如图所示，用细绳吊着一个物块，静止靠在墙壁上。剪断细绳的同时，用一个由零逐渐增大的水平作用力F压在物块上，墙壁足够高，则物块(    )
A. 运动速度变大
B. 所受摩擦力变大
C. 动能先变大后不变
D. 机械能先减小后不变
3. 2022年2月北京冬奥会顺利举办，如图是我国运动员苏翊鸣在单板滑雪男子大跳台比赛中奋力拼搏的场景。他从加速助滑到跳台腾空而起完成技术动作，落地后滑行一段进行缓冲。以下说法正确的是(    )


A. 他在起跳前加速下滑的过程，动能增大
B. 他在起跳点用力蹬地起跳后，受到平衡力
C. 他起跳后在空中滑行时，重力势能保持不变
D. 他落地后滑行时，看到观众向后退，是以观众为参照物
4. 如图所示是甲、乙两种物质的熔化图象，下列说法正确的是(    )
A. 0～4min甲比乙吸热多
B. 4～8min甲不吸热
C. 0～10min甲和乙内能不断增加
D. 0～10min甲和乙温度不断升高
5. 下列说法正确的是(    )
A. 晶体熔化时，吸热、温度不变，内能不变
B. 物体内能增加，一定要从外界吸收热量
C. 物体的温度越高，含有的热量越多
D. 内能是物体内所有分子动能和势能的总和
6. 如图所示，是机器人“大白”正在泡茶的情景，下列说法中正确的是(    )

A. 茶水沸腾时的温度一定是100℃
B. 泡热茶时水壶口上方的“白气”是水蒸气
C. 茶的香味充满整个房间是分子间的力相互作用的结果
D. 把热茶倒入茶杯中，杯身变热是通过热传递改变内能
7. 将一杯热水倒入盛有冷水的容器中，冷水的温度升高了10℃，再向容器内倒入一杯相同质量和温度的热水，容器中的水温又升高了6℃。如果继续向容器中倒入5杯同样的热水，则容器中的水温会升高(不计热量损失)(    )
A. 14℃ B. 12℃ C. 9℃ D. 4℃
8. 如图甲所示，将质量相等的甲、乙两种物质分别装在两个相同的试管中，放入装有水的烧杯中加热，绘制出温度随时间变化的图象(如图乙所示)，下列说法正确的是(    )

A. 甲物质是晶体，乙物质是非晶体
B. 0～2min 内乙物质比甲物质吸收的热量多
C. 乙物质在CD段的比热容比AB段的比热容大
D. 乙物质在BC段不断吸热，温度不变，内能不变
9. 下列一些关于生活中的物理现象及其解析正确的是(    )
A. 夏天，盛冷饮的杯子外壁出现水珠，这是水的汽化现象
B. 寒冬，房间窗户玻璃的内表面出现冰花，这属于凝华现象
C. 夏天，在教室内洒水可以降温，是利用水的比热容大的原故
D. 寒冬，在冰雪覆盖的路面上撒盐便于除雪，是因为盐可以提高冰雪的熔点
10. 质量相等的两金属块A、B长时间放在沸水中，将它们从沸水中取出后，立刻分别投入甲、乙两杯质量和温度都相同的冷水中。不计热量损失，当甲、乙两杯水的温度不再升高时，发现甲杯水的温度低于乙杯水的温度。则下列说法中正确的有的是(    )
①金属块A末温比B的末温高
②金属块B放出的热量比A的多
③金属块A的比热容比B的比热容小
④甲杯中的水比乙杯中的水吸收的热量少
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
11. 关于温度、内能和热量的说法中，正确的是(    )
A. 物体吸收热量时内能增加，温度一定升高
B. 在汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能
C. 用锯条锯木板，锯条从木板吸收了热量，锯条的温度升高
D. 人们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
12. 下列关于热现象的说法中正确的是(    )
A. 用手摸冰感到比用手摸水凉，是因为冰的温度一定比水的温度低
B. 物体的温度升高，内能一定增加
C. 一瓶水的温度升高了，一定是通过热传递的方式改变水的内能
D. 煤的热值大于干木材的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木材放出的热量多
第II卷（非选择题）

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
13. 2022年6月5日，“神舟十四号”火箭发射成功。火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的______较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是______能转化为机械能。
14. 第24届冬奥会于2022年2月4日在北京召开，如图是2022年北京冬奥会的会徽，名字叫“冬梦”，以汉字“冬”为灵感，运用书法艺术形态，传递出实现“三亿人参与冰雪运动”的目标，短道速滑是我国的一个优势项目，运动员在起跑时，冰刀用力向后蹬冰面，运动员向前跑出，这是因为力的作用是______的；在滑行的过程中，以冰面为参照物，运动员是______(选填“运动”或“静止”)的；滑行时由于摩擦，冰刀的温度升高，这是通过______的方式增加了冰刀的内能；冲过终点后运动员并不能立刻停下来，其原因是运动员具有______。

15. 如图所示，轻质弹簧下端固定，另一端连接一个大小不计的重物。用手抓住重物向下压缩弹簧到点d，松手后弹簧推重物上升依次经过点c、b到最高点a，其中点b是弹簧不放重物静止时的位置，点c是重物放在弹簧上端静止时的位置。则重物点d运动到点a过程中，在______点动能最大，在______点机械能最大。(不计空气阻力)
16. 小李在实验室取出−10℃的冰进行加热实验，她观察冰熔化成水直到沸腾的过程并记录相关数据，绘制成如图所示的温度随时间变化的图象。根据图象可知0～4min内这块冰的内能______(选填“增加”、“减小”或“不变”)，加热到6min时，将处于______(选填“固态”“液态”或“固液共存态”)，加热到______min，水开始沸腾。



三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
17. 如图为某同学正在投铅球过程，请画出铅球离开手后在空中运行直到落地过程其动能随时间变化的关系图象。(设铅球刚离开手时动能为E0)

18. 如图所示，画出内燃机做功冲程活塞运动的箭头方向和吸气冲程气缸门的开闭情况。   




四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
19. 小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲)，在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙)，速度为5m /s。将弹簧压缩到最短(如图丙)的整个过程中，小球的速度v和弹簧缩短的长度ΔL之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点。已知该轻弹簧每受到0.2 N的压力就缩短1 cm，并且轻弹簧在受到撞击到压缩到最短的整个过程中始终发生弹性形变。

(1)从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是______，小球机械能的变化情况是______；
(2)全过程中，弹簧中弹力的最大值为______N；
(3)实验中所用小球的质量为______；
(4)如图，当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时，小球处于______态(填“平衡”或“非平衡”)。
20. 如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置．小华将初温和质量相等的色拉油和水分别装在相同的烧杯中．用酒精灯加热并不断搅拌，每隔0.5 min测量一次温度，数据记录在下表中．

加热时间/min
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
温度/℃
色拉油
20.0
20.3
20.7
21.5
23.0
25.0
27.0
29.0
31.0
水
20.0
20.2
20.5
21.0
22.0
23.0
24.0
25.0
26.0
(1)选用相同的酒精灯，是为了使单位时间内色拉油和水________相同，不断搅拌的目的是使色拉油和水________．
(2)图中已经画出色拉油温度随时间变化的图像，开始部分并不是直线，导致此现象的原因是除色拉油外还有________吸收热量．为尽量减小这种影响，写出一种改进方法：_________________________．

(3)根据上表实验数据，在图中画出水的温度随时间变化的图像．分析图像可知，当色拉油和水升高相同温度时，________需要的时间短，________需要吸收的热量更多．

五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
21. 随着科技的发展，无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是利用5G网络理元程驾驶的纯电动汽车，其质量为1.5t，车轮与路面接触的总面积为750cm2，该车在水平路面上匀速直线行驶12km，用时10min，行驶过程中汽车受到的阻力为车重的0.08倍。(汽车匀速行驶过程中功率恒定；汽油热值q=4.5×107J/kg，g取10N/kg))求：
(1)该车静止在水平路面上时对路面的压强。
(2)这段时间内牵引力所做的功和功率。
(3)该车百公里消耗电能1.8×108J，若这些能量完全由燃烧汽油来获得，相当于完全燃烧汽油多少千克？

22. 如图所示的负压救护车在救治和转运传染病等特殊疾病时可以最大限度地减少医务人员交叉感染的机率。该车满载时总质量为4t，以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，救护车受到的阻力为1×103N，该车柴油发动机的效率为40%.(g=10N/kg，柴油热值取4.3×107J/kg)。求：
(1)该车满载静止在水平地面上时，轮胎与地面的总接触面积为2000cm2，则车对地面的压强是多大？
(2)此次行驶牵引力做功的功率多大？
(3)按这种方式行驶，100kg柴油可使汽车行驶多少距离？
23. 为改善城市空气质量，很多城市用雾炮车洒水除尘。如图为一台正在水平路面上洒水的雾炮车，车内水箱底部出水口面积为50cm2。(g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，柴油的热值取4.0×107J/kg)求：
(1)洒水前水箱中水深1m，出水口所受压力；
(2)洒水前雾炮车以10m/s的速度在水平路面上做匀速直线运动，发动机的功率为80kW，此时雾炮车受到的阻力；
(3)雾炮车以80kW的功率匀速行驶20min，若柴油机效率为40%，需要消耗柴油的质量。
24. 国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行。若某新型天然气灶烧水的效率为40%，已知天然气热值约为q=4.0×107J/m3。将2kg的水倒入烧水壶中，水的初温是20℃。在一个标准大气压下，需要完全燃烧多少体积的天然气才能将这壶水烧开？(忽略壶吸收的热量及其他热损失)
答案和解析

1.【答案】D 
【解析】质量为m的小环在光滑曲杆上，从某点A静止释放后沿曲杆运动，不计空气阻力，小环的运动过程中机械能是守恒的，由A到B，小环的重力势能转化为动能，动能增加，机械能保持不变，故D正确；
由B到C动能转化为重力势能，重力势能增加，故C错误；
由C到D重力势能转化为动能，由于机械能守恒，所以只要A点高于或等于C点高度，小环就能到达C点，从而到达D点，故A错误；
小环到达D点后，由于惯性会继续沿CD方向运动一段距离，故B错误．故选D．

2.【答案】D 
【解析】
【分析】
此题通过一个场景，综合考查了摩擦力大小的影响因素、动能和势能的大小变化等多个物理知识点，本题关键是通过对物块进行正确的受力分析，对物块在滑落过程中的运动状态作出准确判断，有一定难度。
【解答】
用细绳吊着一个物块，静止靠在墙壁上，此时重力与拉力是一对平衡力；
当剪断细绳时，拉力消失，但同时用一个由零逐渐增大的水平作用力F压在物块上，则木块对墙面产生压力，进而产生沿墙壁向上的摩擦力，且摩擦力随着压力的增大而变大；开始时摩擦力较小，小于重力，物块向下做加速运动；随着摩擦力的增大，摩擦力大于重力后，向下做减速运动；所以，摩擦力先逐渐增大，当速度减小为0，摩擦力突然减小，减小到与重力相等后不再变化。
则：
A、物块的速度先变大再变小后不变，故A错误；
B、物块所受摩擦力先变大再变小后不变，故B错误；
C、物块的动能先变大再变小后不变，故C错误；
D、物块向下滑落的过程中，需要克服摩擦力做功，机械能减小；当物块静止后，机械能不再变化，故机械能先减小后不变，故D正确。
故选：D。  
3.【答案】A 
【解析】解：A、他在起跳前加速下滑的过程中质量不变，速度越来越大，所以动能越来越大，故A正确；
B、他在起跳点用力蹬地起跳后，速度和方向不断变化，处于非平衡状态，受到非平衡力的作用，故B错误；
C、重力势能的大小与物体质量和高度有关，他起跳后在空中滑行时质量不变，高度不断变化，重力势能不断变化，故C错误；
D、他落地后滑行时看到观众向后退，是以他自己为参照物，故D错误；
故选：A。
(1)动能的大小与质量和速度有关，质量越大、速度越快，动能就越大；
(2)处于平衡状态的物体受到平衡力的作用；处于非平衡状态的物体受到非平衡力的作用；
(3)重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度；质量越大，高度越高，重力势能越大；
(4)一个物体相对于参照物，位置发生变化，这个物体是运动的；位置没有变化，这个物体是静止的。
此题涉及到的知识点较多，综合性很强，难度不大，是一道典型的题目。

4.【答案】C 
【解析】解：
A、加热相同的时间，吸收的热量相同，故0～4min甲乙吸热一样多，故A错误；
B、甲物质的温度整体呈上升趋势，且有一段时间物质吸热但温度不再高，说甲是晶体熔化的图象，熔化过程吸热温度不变；乙吸热温度一直升高是非晶体，故B错误；
CD、0～10min甲和乙都吸热，内能都不断增加，只是甲是晶体，吸热温度不变，乙是非晶体，吸热温度升高，故C正确，D错误。
故选：C。
(1)相同时间吸收的热量相同；
(2)明确图象中横纵坐标所表示的内容，可以看出物质的温度整体呈上升趋势，且有一段时间物质吸热但温度不再高，说明这是晶体熔化的图象，熔化过程吸热温度不变；
(3)无论晶体还是非晶体吸热内能都增加；
(4)晶体熔化过程吸热温度不变；非晶体吸热温度升高。
分析物质熔化图象时，既要看温度随时间的整体变化趋势，更要学会观察关键的温度点和时间点，这样才能做出全面的分析。

5.【答案】D 
【解析】解：A、晶体在熔化的过程中吸热，温度不变，但内能增加，故A错误；
B、物体内能增加，可能是从外界吸收热量，也可能是外界物体对它做了功，故B错误；
C、热量是一个过程量，不能用“含有”来修饰，故C错误；
D、内能是物体内部所有分子具有的分子动能和分子势能的总和，故D正确。
故选：D。
(1)晶体熔化时，吸收热量，内能增大，温度不变。
(2)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；
(3)热量是指热传递过程中，物体传递能量的多少，是一个过程量，不能用“含有”“具有”来修饰；
(4)内能是物体内部所有分子做无规则运动具有的分子动能和分子势能的总和。
本题考查的是学生对影响物体内能大小的因素的理解以及内能、温度与热量三者之间的关系的掌握，是中考的热点。

6.【答案】D 
【解析】解：A、水在不同气压下的沸点不同，故茶水只有在一标准大气压沸腾的温度才是100℃，故A错误；
B、烧水泡茶时水壶口上方的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故B错误；
C、茶的香味充满整个房间是茶香不停地做无规则运动的结果，故C错误；
D、把热茶倒入茶杯中，杯身吸收热量，内能增加，温度升高，是通过热传递改变内能，故D正确。
故选：D。
(1)液体的沸点跟气压的大小有关，气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低；
(2)物质由气态变成液态的过程叫液化；
(3)根据分子动理论的基本观点：分子不停地做无规则运动进行解答；
(4)改变内能的方法有两种：做功和热传递。
利用所学物理知识解释解决实际生活问题，学以致用，是学习的最终目的，平时要注意练习。

7.【答案】B 
【解析】解：设热水和冷水的温度差为t，
因为质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了10℃，
所以Q吸=Q放，即cm0(t−10℃)=cm×10℃-------①
又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水，水温又上升了6℃，
Q吸=Q放，即cm0(t−10℃−6℃)=c(m+m0)×6℃-------②
联立①②可得：m=3m0；
代入①式可得，t=40℃；
再向容器内倒入同样三杯热水，则由热平衡方程可知：
5m0c(40℃−10℃−6℃−Δt)=(m+2m0)cΔt
即5m0c(40℃−10℃−6℃−Δt)=(3m0+2m0)cΔt
Δt=12℃。
故选：B。
热传递过程中高温物体放出热量，低温物体吸收热量，直到最后温度相同。
知道热水的质量和温度变化、冷水的质量和温度变化，利用热平衡方程Q吸=Q放列出两个等式，可解得容器里的水与一杯水的质量关系及热水与冷水间的温度差；
则假设一次性将全部热水倒入，则可求得冷水升高的总温度，即可求得再加1杯水时容器内的水升高的温度。
解决此类综合分析题目，要结合热量公式和热传递的条件进行分析解答。不计热量的损失，可利用热平衡方程Q吸=Q放列出两个等式，进行解答即可。

8.【答案】C 
【解析】解：
A.由图乙可知，乙物质在第2min到第4min温度保持不变，所以乙为晶体，甲的温度一直上升，甲为非晶体，故A错误；
B.0～2min时间内，加热时间相同，两物质吸收热量相同，故B错误；
C.根据公式Q吸=cmΔt可以知道，当质量和吸收的热量相同时，比热容和升高的温度成反比，加热相同时间，即吸收相同的热量，AB段升高的温度比CD段升高的温度大，由此可知，AB段的比热容比CD段的比热容小，故C正确；
D.因为乙为晶体，晶体在熔化过程中吸收热量，温度不变，内能增大，故乙物质在BC段不断吸热，温度不变，内能增加，故D错误。
故选：C。
(1)晶体熔化过程中吸收热量，温度不变，内能增大；非晶体熔化过程中吸收热量，温度升高，内能增大；
(2)相同的加热装置，相同时间，物质吸收的热量相同；
(3)运用公式Q吸=cmΔt可以知道，当质量和吸收的热量相同时，比热容c和升高的温度Δt成反比。
根据图象是否有不变的温度判断是晶体还是非晶体，要学会从图象中找出与晶体有关的信息，解题的关键是理解图象中每一阶段表示的含义及物质的状态。

9.【答案】B 
【解析】
【分析】
(1)物质由液态变为气态的过程叫汽化、物质由气态变为液态的过程叫液化；
(2)物质由固态变为气态的过程叫升华、物质由气态变为固态的过程叫凝华；
(3)水蒸发要从周围空气吸热，使周围的空气温度降低，达到降温的目的；
(4)影响晶体熔点高低的因素：物质的种类、压力的大小、是否有杂质。种类不同，熔点一般不同，当有杂质参入时熔点降低。
物态变化类的题目，分清楚物质前后各处于什么状态，结合概念就可以得出，属于基本概念的考查。

【解答】
A、夏天，盛冷饮的杯子外壁出现水珠，是空气中的水蒸气液化形成的小水珠。故A不符合题意；
B、寒冬房间窗户玻璃的内表面出现冰花，是室内水蒸气遇冷的玻璃凝华形成的。故B符合题意；
C、因水蒸发有致冷作用，使周围空气温度降低，所以夏天洒水是利用了蒸发吸热的道理，故C不符合题意；
D、寒冷的冬季，向积雪撒盐，在其它条件相同时，积雪上洒盐水是参有杂质，积雪的熔点降低，使积雪熔化，故D不符合题意。
故选：B。  
10.【答案】C 
【解析】解：①达到热平衡后，金属块的末温等于水的末温，因为甲杯水的温度低于乙杯水的温度，所以金属块A末温比金属块B的末温低，故①错误；
②④两金属块使水温升高，甲杯水的温度低于乙杯水的温度，而初温相同，两杯水甲的温度变化小，而甲、乙两杯水的质量相同，由吸热公式Q吸=cmΔt可知，甲杯里的水比乙杯里的水吸收的热量少；每个金属块放出的热量等于各自杯中水吸收的热量，所以金属块A放热少，即金属块B放出的热量比A的多，故②④正确；
③两金属块都从沸水中取出、初温相同，
对于金属块A来说有：cAmA(t−tA)=c水m水(tA−t水初)…①
对于金属块B来说有：cBmB(t−tB)=c水m水(tB−t水初)…②
因为mA=mB，则①÷②得：
cA(t−tA)cB(t−tB)=tA−t水初tB−t水初，
又因为tA