考点解析-苏科版九年级物理上册《机械能和内能》难点解析试题（含解析）

苏科版九年级物理上册《机械能和内能》难点解析考试时间：90分钟；命题人：教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中错误的是（）A．酒精灯中酒精用掉一半后，剩余酒精的热值、比热容、密度均不变B．抽出玻璃板，上方瓶中的空气逐渐变红，说明分子在不停地做无规则运动C．活塞向上运动时，是内燃机的压缩冲程，此时内能转化为机械能D．玻璃筒内的空气被压缩是通过做功的方式使空气的内能增加2、冰在熔化过程中，下列判断正确的是（）A．内能不变，比热容不变 B．比热容、内能、温度都不变C．吸收热量，内能增加，温度不变 D．比热容变大，内能增加，温度升高3、如图四幅图片，其说明的物理知识错误的是（）A．悬挂重物不能把两铅块分开，说明分子间存在引力，没有斥力B．加热水产生的蒸汽使橡胶塞冲出，利用做功和热传递都能改变物体的内能C．抽掉玻璃板气体会变色，实验中气体的摆放位置没有问题D．压下活塞后硝化棉燃烧，实验过程中是机械能转化为内能4、一铜块与铅块质量之比是2∶3，铜、铅的比热容之比是3：1，若它们吸收的热量相同，则升高的温度之比为（）A．2∶1 B．1∶2 C．4∶9 D．9∶45、如图所示的某单缸四冲程汽油机说法正确的是（）A．飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丁B．四冲程内燃机在一个工作循环中工作过程依次是丁丙甲乙C．丙图中气缸内气体温度会上升D．飞轮转速3000r/min则该汽油机1s钟能做功25次6、如图所示，甲、乙是两个演示实验示意图：丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图，其中与做功冲程原理相同的演示实验图和表示汽油机将机械能转化为内能的冲程示意图分别是（）A．乙、丙 B．甲、丙 C．甲、丁 D．乙、丁7、下列有关温度、热量和内能的说法正确的是（）A．物体放出热量，温度一定降低 B．热量都是从内能多的物体向内能少的物体传递C．物体的温度升高，内能一定增大 D．80℃的水一定比30℃的水含有的热量多8、如图所示，小明在烧瓶内加入少量水，塞紧瓶塞并往瓶内打气，当瓶塞跳出时，可以看到瓶内出现白雾。在瓶塞跳出的过程中，下列描述错误的是（）A．瓶内水蒸气发生了液化现象 B．瓶内气体的内能减小C．外界对瓶内气体做功 D．瓶内气体的温度降低9、“十次车祸九次快，还有喝酒和超载”。这句话形象的说明了发生车祸的原因，汽车在水平公路上行驶的过程中，超速、超载容易引发交通事故，对于引发交通事故的原因，以下分析不正确的是（）A．“快”——物体运动速度越大，动能越大B．“快”——物体运动速度越大，惯性越大C．“超载”——物体质量越大，动能越大D．“超载”——物体质量越大，惯性越大10、质量相等、初温相同的甲、乙两种不同液体置于相同的容器中，分别用两个完全相同的加热器加热，加热过程中，温度随时间变化的图象如图所示。根据图象可知（）A．甲液体的内能比乙的大 B．温度升高液体分子运动变慢C．甲液体的比热容比乙的小 D．乙液体的加热时间比甲的短第Ⅱ卷（非选择题70分）二、填空题（10小题，每小题4分，共计40分）1、如图所示是汽油机的_____冲程，在压缩冲程中，是通过_____的方式增加燃气的内能。汽油机的转速为3000转1分钟，则1秒内汽油机对外做功_____次。汽油机用水作为冷却剂，这是利用了水_____的性质。2、用燃气灶烧水时，天然气燃烧时将化学能转化为______能。将质量为10kg、初温为20oC的水烧开，水吸收的热量为______J；用掉5kg的天然气后，剩下的天然气的热值为______。[标准大气压c水=4.2×103J/（kg•℃），q天然气=7.0×107J/m3]3、汽油机是汽车的“心脏”，如图所示，汽油机的此冲程将内能转化为_______能。一汽车油箱中的汽油用一半后，剩下的汽油的热值_______（选填“变小”、“变大”或“不变”）。4、如图，在烧瓶内盛少量水，不断给瓶内打气，此时瓶内气体内能______（选填“增加”、“不变”或“减小”）；当瓶塞跳出时，瓶内出现白雾，在这个过程中，气体膨胀对外界做功，瓶内气体内能的变化量______（选填“大于”、“等于”或“小于”）瓶塞机械能的变化量。5、如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内的空气温度升高，空气的内能______（填“增加”或“减少”），空气的内能是通过______方式改变的；筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧，棉花的内能是通过______方式改变的。6、在做功可以改变物体内能的实验中，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，硝化棉燃烧是由于做功使管内___________（选填“空气”或“硝化棉”）的内能增加。7、当神舟号飞船穿越大气层返回地面时，它表面温度______，这是通过______的方式将______能转化为内能。8、在《荒野求生》节目中，求生者用钻木的方法取火，这是通过_________方式改变内能。9、冬天，我们经常用热水袋暖手，这是利用热介质的___________较大的特性持续4~5小时放热；2021年1月29日，我国在酒泉卫星发射中心成功将遥感三十一号02组卫星发射升空，所用长征四号丙运载火箭使用液态氢作燃料，这是因为液态氢具有较高的___________（选填“热值”或“比热容”）。10、将质量和初始温度均相同的铝、铜、铁三个金属球浸没在沸水中煮较长的一段时间，则三个球的末温______（选填“相同”或“不同”），从沸水中吸收热量最多的是______球；若让它们降低相同的温度，______球放出的热量多。（c铝>c铁>c铜）三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、把420克100℃的铁块投入225克的水中，混合后的温度是30℃。求：（1）若铁的比热容为0.45×103J/（kg•℃），则铁块放出的热量是多少？（2）若铁块放出的热量全部被水吸收，则水的温度升高了多少？2、如图，是1kg冰在空气中熔化时的温度变化曲线图，请解答：已知：c水＝4.2×103J/（kg•℃），c冰＝2.1×103J/（kg•℃）（1）冰在开始熔化前共吸收了多少热量？（2）上述热量可以让熔化后的水温度升高多少摄氏度？3、小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L，小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃，请你求解下列问题。（1）水吸收的热量；【】（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为，求至少需要燃烧多少千克煤气？（煤气的热值为）4、一辆汽车对50km长的新建大桥进行通车测试。汽车总质量为1.5t，以100km/h的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的0.08倍，全程消耗了4kg的汽油，g取10N/kg，求汽车通过大桥时，汽油机的效率。（q汽油＝4.6×107J/kg）5、随着科技的发展，氢燃料新能源公交车慢慢在投放使用，氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源，（；）。求：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，求水升高的温度；（3）若某次该氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶了1h，共消耗了7.2kg的氢燃料，则该公交车此次工作的效率是多少？-参考答案-一、单选题1、C【解析】【详解】A．热值是燃料的一种特性，密度、比热容都是物质的特性，都与物质的质量、体积无关，所以，酒精灯中酒精用掉一半后，剩余酒精的热值、比热容、密度均不变，所以A正确，故A不符合题意；B．抽出玻璃板，上方瓶中的空气逐渐变红，但是二氧化氮的密度大于空气，说明分子在不停地做无规则运动，所以B正确，故B不符合题意；C．两个气门关闭，活塞向上运动时，是内燃机的压缩冲程，机械能转化为内能，所以C错误，故C符合题意；D．图中玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，所以D正确，故D不符合题意。故选C。2、C【解析】【详解】冰是晶体，在熔化过程中，吸收热量，温度保持不变，但内能增加，由于比热容与物质的种类和物质所处的状态有关，当冰熔化成水后，比热容变大。故ABD错误，C正确。故选C。3、A【解析】【详解】A．两个压紧的铅块能吊起重物而不分开，是由于分子间存在引力，但斥力也同时存在。故A错误，符合题意；B．水吸收热量，内能变大，是通过热传递改变内能的；水蒸汽对外做功，内能转化为机械能，这表明做功和热传递都可以改变物体内能，故B正确，不符合题意；C．抽去玻璃板，密度大的二氧化氮分子会运动到密度小的空气中，这是扩敢现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确，不符合题意；D．下压活塞，活塞对空气做功，空气的内能增大，机械能转化为内能，故D正确，不符合题意。4、B【解析】【详解】由题意可知：吸收的热量是相同的，热量之比为1∶1，由可得则升高的温度之比故ACD错误，不符合题意；B正确，符合题意。故选B。5、D【解析】【详解】AB．甲图中两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；乙图中进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；丙图中排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，所以正确的排序是乙、丁、甲、丙；内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机车获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁；故AB错误；C．丙图是排气冲程，汽缸内的气体向外传递热量，内能减小，温度降低，故C错误；D．四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该飞轮1s转50圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转50圈，共25个工作循环，共100个冲程，共做功25次，故D正确。故选D。6、C【解析】【详解】甲图对试管中的水加热，加快水的蒸发，试管中水蒸气的内能增大、体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；乙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，是将机械能转化为内能的过程；丙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，做功冲程将内能转化为机械能；丁图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。由以上分析可知看出与做功冲程原理相同的是甲图，表示汽油机利用将机械能转化为内能的冲程示意图对应正确的是丁图。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。7、C【解析】【详解】A．晶体凝固时放热温度保持不变，故A错误；B．热传递发生是热量从高温物体向低温度转移，内能大小与物体的质量、温度、状态等多个因素有关，温度高不一定内能大，故B错误；C．由可知，同一物体的质量和比热容是一定的，温度升高，内能一定变大，故C正确；D．热量是过程量，只有在热传递的过程中才能得到体现，不能说含有热量，故D错误。故选C。8、C【解析】【详解】A．给瓶内打气，当瓶塞跳起时，可以看到瓶内出现白雾，说明水蒸气液化成了小水滴，故A正确，A不符合题意；BD．在这个过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能减少，故BD正确，BD不符合题意；C．在瓶塞跳出的过程中，是瓶内气体对外做功，故C错误，C符合题意。故选C。9、B【解析】【详解】A．动能由质量和速度决定，汽车质量不变，速度越大，动能越大，故A正确，不符合题意；B．惯性的大小与速度无关，故B错误，符合题意；C．动能由质量和速度决定，汽车速度不变，质量越大，动能越大，故C正确，不符合题意；D．惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，故D正确，不符合题意。故选B。10、C【解析】【详解】A．甲、乙两种液体质量、状态相同，但是种类不同，温度未指明，所以无法比较甲乙内能的大小，故A不符合题意；B．温度升高液体分子运动变快，故B不符合题意；C．甲、乙两种液体质量相等、初温相同，由图象可知，当加热时间相同，即吸收的热量相同时，甲的温度升高得快，利用公式可得，甲液体的比热容比乙的小，故C符合题意；D．题目未指明甲乙液体的末温，所以甲乙的加热时间无法比较，故D不符合题意。故选C。二、填空题1、做功做功25比热容大【解析】【详解】[1]观察图可知，此时两个气门都关闭，缸内气体对活塞做功，推动活塞由上向下运动，气缸内气体膨胀，故该冲程是做功冲程。[2]压缩冲程中活塞压缩气体做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式增加气体内能的。[3]汽油机转速为3000r/min＝50r/s，说明每秒钟飞轮转过50转，完成25个工作循环，每个循环做功一次，所以1秒钟对外做功25次。[4]与其它液体相比较，水的比热容较大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量更多，制冷效果更好，所以汽油机用水作为冷却剂。2、内3.36×1067.0×107J/m3【解析】【详解】[1]天然气燃烧时，消耗了天然气的化学能，获得了内能，即将化学能转化为内能。[2]1标准大气压下水的沸点为100℃，则将质量为10kg、初温为20℃的水烧开，水吸收的热量为[3]因为热值是燃料的一种性质，只与燃料的种类和状态有关，故用掉5kg天然气后，剩下的天然气的热值不变，仍为7.0×107J/m3。3、机械不变【解析】【详解】[1]由图知道，气缸中的两个气门都关闭，活塞向下运动，火花塞点火，所以是做功冲程，在此冲程中，气缸内气体燃烧产生的内能推动活塞做功，将内能转化为机械能。[2]热值是燃料的属性，与质量无关，一汽车油箱中的汽油用一半后，剩下的汽油的热值不变。4、增加大于【解析】【详解】[1]用气筒向装有少量水的烧瓶里打气，压缩气体做功，机械能转化为内能，使瓶内气体内能增加。[2]当瓶塞跳出时，瓶内气体膨胀对外界做功，内能转化为机械能，内能没有全部转化为机械能，会有一部分散失掉，因此，瓶内气体内能的变化量大于瓶塞机械能的变化量。5、增加做功热传递【解析】【详解】[1][2]迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，这是通过做功的方法增大空气内能。[3]当温度达到棉花的燃点时，棉花就会燃烧，这是通过热传递的方式增加棉花的内能的。6、空气【解析】【详解】活塞迅速向下压时，活塞压缩气体做功，空气内能增加，温度升高，达到硝化棉的燃烧点，硝化棉就会燃烧，该现象说明了对物体做功，物体的内能增加。7、升高做功机械【解析】【详解】[1][2][3]当飞船穿越大气层返回地面时，飞船和大气摩擦生热，飞船表面温度升高，这是通过克服摩擦做功的方式使其内能增加的，在此过程中把飞船的机械能转化为内能。8、做功【解析】【详解】改变物体内能的方法有两种：做功和热传递。外界对物体做功，物体内能增加，求生者用钻木的方法取火，求生者对木头做功，内能增加，温度升高，达到木头着火点而起到钻木取火的效果。故钻木取火是通过做功的方式改变内能的。9、比热容热值【解析】【详解】[1]我们经常用热水袋暖手，这是利用热介质的比热容较大的特性，在温度改变量相同的情况下，可以释放更多的热量。[2]所用长征四号丙运载火箭使用液态氢作燃料，这是因为液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢可以释放更多的热量。10、相同铝铝【解析】【详解】[1]因为热传递的最后结果是物体的温度都一致，所以将三个金属球浸没在沸水中煮较长的一段时间后，三个球的温度相同。[2][3]由热量公式Q=cmΔt可知，三种物质升高相同的温度，比热容大的铝球吸收的热量最多，比热容小的铜球吸收的热量最少。质量相同的三个球，降低相同的温度，其中比热容大的铝球放出的热量最多，比热容小的铜球放出的热量最少。三、计算题1、（1）1.323×104J；（2）14℃【解析】【详解】（1）铁块放出的热量Q放=c铁m铁（t0铁﹣t）=0.45×103J/（kg•℃）×0.42kg×（100℃﹣30℃）=1.323×104J（2）由题知，铁块放出的热量全部被水吸收，即Q吸=Q放=1.323×104J由Q吸=cm（t﹣t0）可得水的温度升高值答：（1）铁块放出的热量是1.323×104J。（2）水的温度升高了14℃。2、（1）2.1×104J；（2）5℃【解析