考点解析-苏科版九年级物理上册《机械能和内能》专题测评试题（含解析）

苏科版九年级物理上册《机械能和内能》专题测评考试时间：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、关于热学知识，下列说法错误的是（）A．物体温度升高，分子运动将更剧烈B．升高相同温度，比热容大的物体吸收的热量多C．物体吸收热量，温度不一定会升高D．热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体2、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3、水的比热容是的含义是（）A．1克水温度在1℃时放出的热量是4200JB．1克水温度在1℃时吸收的热量是4200JC．1克水温度降低1℃时放出的热量是4200JD．1千克水温度升高1℃时吸收的热量是4200J4、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5、下列关于热机说法正确的是（）A．热机是利用热量做功的机械 B．吊车上使用的滑轮组是一种热机C．热机是将内能转化为机械能的机械 D．随着技术的进步，热机的效率能达到100%6、下面关于汽油机和柴油机的说法中，错误的是（）A．汽油机和柴油机使用的燃料不同B．柴油机和汽油机做功冲程都是将内能转化为机械能C．柴油机汽缸顶部有个喷油嘴，汽油机汽缸顶部有个火花塞D．汽油机和柴油机的效率没有差别，完全相同7、如图所示，上、下两个广口瓶分别装有空气和二氧化氮气体，中间用玻璃板隔开，抽去玻璃后（）A．二氧化氮向上方扩散，空气不会向下方扩散B．空气向下方扩散，二氧化氮不会向上方扩散C．当两种气体分布均匀后，分子就不会向上或向下运动了D．当两种气体分布均匀后，分子仍会向上或向下不断运动8、跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，关于运动员（不包含降落伞和绳）下列说法正确的是（）A．动能不变，重力势能不变，机械能不变B．动能变大，重力势能变小，机械能不变C．动能不变，重力势能变小，机械能变小D．动能变小，重力势能变小，机械能变小9、如图所示是家居装修的一种空气锤，它是利用压缩空气使活塞迅速推出，产生巨大压力，能将铁钉打入木板，甚至能将混凝土压碎。下列关于空气锤的使用，说法错误的是（）A．压缩空气对外做功时，自身的内能会减小B．空气被压缩时，密度增大，压强增大C．木板可以被铁钉打入，说明力可以改变物体的形状D．反复捶打，铁钉会发热，这与内燃机的做功冲程能量转化相同10、如图所示，是我国某地的等高线图，若把同一物体分别放在A点和B点，那么在哪一点时，此物体的重力势能大（）A．在A点时大 B．在B点时大C．在两点时一样大 D．条件不足，无法判定第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、小明到海水浴场玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉，这是因为：水的比热容______（填“大”或者“小”），海水和沙子相比，在吸收相同热量时，沙子的温度变化比海水______（填“大”或者“小”）。2、请根据如图甲、乙所示的实验，回答下列问题：（1）如图甲所示，在广口瓶内装有少量水，向烧瓶内打气，当瓶塞跳出时，可以看到瓶内出现________，在此过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能_________；（2）如图乙所示，把一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下，读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后缓慢向上拉玻璃板，弹簧测力计的示数_________（选填“变大”、“不变”或“变小”），产生此现象的原因：_________。3、小明在检查爸爸驾驶的汽车时，发现发动机气缸顶部有火花塞，由此可以确定汽车的发动机是______油机。如题图所示是______冲程，该冲程是将______能转化为内能。4、热熔胶是一种先用热熔胶枪加热使其熔化，再凝固来粘合物体。如图所示热熔胶枪给热熔胶加热，是通过______方式增大热熔胶内能，同时会闻到熔胶的气味，这是______现象。热熔胶被胶枪挤出，并“粘”在物体本上，说明分子间存在______。5、2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F运载火箭，在酒泉卫星发射中心发射成功，三名航天员将在轨驻留六个月。（1）火箭发射时选用液态氢作燃料是因为氢具有较大的______（选填“内能”、“比热容”或“热值”），而且有利于环境保护；（2）火箭喷气发动机，自带燃料和氧化剂，它工作时不需要空气，可以在大气层外工作。火箭升空时，燃料燃烧向后高速喷出气体，从而获得前进的动力，此过程把燃料燃烧的内能转化为火箭的______能；（3）火箭在大气层内高速运动时，会使其头部整流罩与空气剧烈摩擦，整流罩的内能增加，温度升高达上千摄氏度。这是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式来改变整流罩内能的。6、甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，三个物体温度都升高1℃；吸收热量如图所示。（1）甲物体的比热容c甲为______；（2）甲、乙、丙三个物体的比热容由大到小排列是______（填编号）A．c甲>c乙>c丙B．c甲>c丙>c乙C．c丙>c乙>c甲D．c丙>c甲>c乙（3）若乙物体温度降低1℃，其放出的热量是______；（4）若由丙这种物质制成两个质量不等的物体，其比热容______（填“相同”或“不同”）。7、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______的方式增加内能的；用水来降温是利用了水具有较大的______的性质；某汽车水箱中装了5kg的水，发动机运行一段时间后，水温升高了20℃，则在这个过程中，水吸收的热量是______J。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]8、实验测得0.5kg某物质温度随时间变化的图像如图所示，已知物质在固态下的比热容为c1＝2.1×103J/(kg•℃)。假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变，根据图像解答下列问题：（1）在最初的2min内，物质吸收的热量为______J；（2）求该物质在液态下的比热容c2＝______J/(kg•℃)。9、汽车发动机冷却系统分为风冷型和水冷型两种。风冷型发动机以空气为冷却介质，当风高速吹过发动机时，利用______的方式改变的发动机的内能；水冷型发动机则是利用水的______较大的特性。某水冷四冲程柴油发动机工作时转速表如图甲所示，则该发动机12s内经历压缩冲程______次，若该柴油机每完全燃烧柴油1kg，输出机械能1.376×107J，则该柴油机的效率为______。如图乙______是某水冷四冲程汽油机中的做功冲程示意图。（q煤油＝4.3×107J/kg）。10、2020年5月5日，我国长征五号B运载火箭成功发射。火箭使用的燃料是液态氢，这是利用了液态氢______的特点。装载的2t的液态氢完全燃烧放出的热量是______J。发射台下方建有水池，通过水______（填物态变化名称）吸收热量，使发射时发射台不至于温度过高被烧坏。（q氢=1.4×108J/kg）三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、火力发电厂每发出1度电（等于3.6×106J）需要消耗0.36kg标准煤。1度电可以让某型号纯电轿车行驶约5km。某款紧凑型家用轿车，每100km消耗汽油约5kg。求：（已知：q煤＝3.0×107J/kg，q汽油＝4.6×107J/kg）（1）火力发电厂的热效率；（2）通过计算说明，行驶相同距离时，哪种车型能耗（消耗的燃料热量）更低？2、如图是我国自行研制的大型运输机“运20”将首次参加珠海航展。“运20”的部分参数如表：机长/m47最大飞行速度/km/h720高/m15最大飞行速度的平均阻力/N500000最高载重量/t66燃料航空燃油着地支撑轮子个数/个6发动机效率η40%最大起飞重量/t225翼展长/m45最长航程/km4000每个轮着地面积/m20.25若“运20”从某基地起飞以最大飞行速度飞到珠海，飞行时间为2.5h，求：（1）基地到珠海的航程是多大？（2）“运20”以最大起飞重量降落在地面时对地面的压强是多大？（3）“运20”在此飞行过程中做了多少功？（4）若航空燃料的热值是4.5×107J/kg，则飞机在起飞前至少要装载多少kg的航空燃料？3、“宇”牌太阳能热水器，水箱内有200kg的水。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），求：（1）在阳光照射下，水的温度升高了10℃，水吸收的热量是多少？（2）天气原因，水箱内200kg的水，温度从90℃降低到50℃，放出的热量是多少？4、小凡同学所在学校为住校学生提供热水，需要燃烧天然气给锅炉提供热量，每天要将2000kg的水从25℃加热到60℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q气＝3.5×107J/m3]求：（1）将2000kg的水从25℃加热到60℃需吸收的热量；（2）如果不考虑热量的损失，每天需至少完全燃烧多少天然气？5、如图所示是某太阳能热水器，向其中注入0.05m3的水，阳光照射一段时间后，温度从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），水的密度为1×103kg/m3。试求：（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是E＝2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值为3.5×107J/kg）-参考答案-一、单选题1、B【解析】【详解】A．分子无规则运动的剧烈程度与物体的温度有关，温度升高，分子运动将更剧烈，故A正确，不符合题意；B．根据可知，质量相同的物体、升高相同的温度，比热容大的物体，吸收的热量多，因不知道质量大小，故无法判断吸热的多少，故B错误，符合题意；C．物体吸收热量时，内能增加，但温度不一定会升高，例如晶体在熔化过程中虽然不断吸热，但温度保持不变，故C正确，不符合题意；D．热量只能从温度高的物体传向温度低的物体，温度高的物体内能可能小，故热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体，故D正确，不符合题意。故选B。2、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。3、D【解析】【详解】一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容，水的比热容物理含义：质量为1kg的水，在温度升高（或降低）1℃时，所吸收（或放出）的热量是4200J。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。4、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。5、C【解析】【详解】AC．热机是将内能转化为机械能的机械，故A错误，C正确；B．滑轮组是一种为了省力而使用的简单机械，并不需要使用内能，所以滑轮组不是热机，故B错误；D．使用任何机械都不可避免的产生额外功，所以使用任何机械的效率都不能达到100%，故D错误。故选C。6、D【解析】【详解】A．汽油机和柴油机使用的燃料不同，汽油机使用汽油，柴油机使用柴油，故A正确，不符合题意；B．柴油机和汽油机做功冲程都是将燃料燃烧释放内能推动活塞运动，将内能转化为机械能，故B正确，不符合题意；C．汽油机气缸顶部有个火花塞，采用点燃式点火，柴油机气缸顶部有个喷油嘴，采用压燃式点火，故C正确，不符合题意；D．一般柴油机的压缩比比汽油的大得多，且气缸内柴油燃烧要比汽油燃烧更充分，所以柴油机的效率更高一些，故D错误，符合题意。故选D。7、D【解析】【详解】AB．扩散是因为分子在不停地做无规则运动，彼此进入对方的现象，所以空气分子和二氧化氮分子将同时向对方扩散，而不是单向扩散，故AB不符合题意；CD．分子在永不停息地做无规则运动，即使两种气体分布均匀后，分子还会继续向上或向下运动，故C不符合题意、D符合题意。故选D。8、C【解析】【详解】在空中匀速直线下降的过程中，速度不变，所以动能不变；高度降低，所以重力势能减小；机械能等于动能和重力势能之和，所以机械能在变小。故C正确，ABD错误。故选C。9、D【解析】【详解】A．压缩空气对外做功时，内能转化为机械能，自身的内能会减小，故A正确，不符合题意；B．根据可知，一定质量的空气被压缩时，体积减小，密度增大，压强增大，故B正确，不符合题意；C．铁钉被打入木板，木板的形状发生改变，说明力可以改变物体的形状，故C正确，不符合题意；D．反复敲打铁钉会发热，是将机械能转化为内能的过程，内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，故D错误，符合题意。故选D。10、B【解析】【详解】由题图可看出，A点所在的海拔为995m，B点所在的海拔为1040m，而对同一个物体，它的位置越高，重力势能越大，故物体在B点时重力势能大。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。二、填空题1、大大【解析】【详解】[1][2]根据可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度改变较小；水的比热容较大，同样受热的情况下，吸收相同热量，沙子的温度变化比海水大，因此，小明光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉。2、白气##白雾减小##变小变大分子间存在引力【解析】【分析】【详解】（1）[1][2]当瓶塞跳出时，在此过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能减小，瓶内水蒸气遇冷液化成小水滴，可看到瓶内出现白气。（2）[3][4]使玻璃板水平接触水面，然后缓慢向上拉玻璃板，由于玻璃杯分子与水分子有引力，弹簧测力计的示数会变大。【点睛】3、汽压缩机械【解析】【详解】[1]汽油机顶部有个火花塞，柴油机顶部有个喷油嘴，发现发动机气缸顶部有火花塞，由此可以确定汽车的发动机是汽油机。[2][3]由图知，两个气门都关闭，活塞向上运动，此冲程为压缩冲程，将机械能转化为内能。4、热传递扩散引力【解析】【详解】[1]热熔胶枪通电后会产生热量，再利用热传递的方式，使固体胶棒吸收热量，内能增大，温度升高。[2]热熔胶枪给热熔胶加热时，会闻到熔胶的气味，这是熔胶的气味分子做无规则运动的结果，属于扩散现象。[3]热熔胶被胶枪挤出，并“粘”在物体上，说明分子间存在引力。5、热值机械做功【解析】【详解】（1）[1]在常见燃料中，氢的热值较大，完全燃烧等质量的氢和其它燃料相比，氢所产生的热量要多得多，故选择氢作为燃料主要是因为其热值大。（2）[2]燃料燃烧产生高温高压的气体，推动火箭向上运动，对火箭做了功，火箭机械能增加，高温高压的气体将内能转化成了火箭机械能。（3）[3]整流罩与空气剧烈摩擦，整流罩机械能减小，内能增加，整流罩将机械能转化成了内能，故是通过做功来改变内能的。6、A2000J相同【解析】【详解】（1）[1]质量为1kg的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是这种物质的比热容。由图像可知，三个物体都升高1℃，甲吸收的热量为3000J，乙、丙吸收的热量均为2000J，甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，根据比热容的定义可知，甲物体的比热容是。（2）[2]根据比热容的定义可知，乙的比热容丙的比热容故甲、乙、丙三个物体的比热容由大到小排列是c甲>c乙>c丙，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。（3）[3]1kg的乙物体温度升高1℃时，吸收的热量是2000J，由比热容的定义可知，同种物质温度升高1℃和降低1℃，吸热和放热是相同的，所以1kg的乙物体温度降低1℃放出的热量是2000J。（4）[4]比热容是物质的一种特性，由同种物质制成两个质量不等的物体，其比热容相同。7、做功比热容4.2×105【解析】【详解】[1]汽车下坡时间较长时，连续点踩刹车，刹车片克服摩擦做功内能增加，温度升高，是通过做功方式改变内能的。[2]水的比热容最大，和质量相等的其它物质比较，升高相同温度吸收热量最多，所以用水来降温是利用了水具有较大的比热容的特点。[3]水吸收的热量Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×5kg×20℃＝4.2×105J8、2.1×1044.2×103【解析】【详解】（1）[1]由图像知，在最初2min内，物体处于固态的升温吸热过程，升高的温度∆t1＝0℃−(−20℃)＝20℃所以此过程物质吸收的热量Q吸＝c1m∆t1＝2.1×103J/(kg•℃)×0.5kg×20℃＝2.1×104J（2）[2]物质从热源吸热的功率恒定不变，由Q吸＝Pt可知，物质在相等时间内吸热相等，由图像可知，10min~12min内物质处于液态且升高的温度为10℃，物质吸热Q吸′＝Q吸＝2.1×104J所以该物质在液态下的比热容9、热传递比热容15032%B【解析】【详解】[1]改变物体内能方法是做功和热传递。风冷型发动机以空气为冷却介质，当风高速吹过发动机时，利用热传递的方式改变的发动机的内能。[2]水冷型发动机则是利用水的比热容比较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度时，水可以吸收更多的热量。[3]水冷四冲程柴油发动机工作时转速表如图所示，转速为15×100r/min=1500r/min表示1min转1500r，即1秒转25r，因飞轮转2r，经历4个冲程，做功一次，压缩冲程一次，所以飞轮转25r，经历压缩冲程50次，12s内经历冲程为（次）[4]柴油完全燃烧能放出的热量Q放＝mq煤油＝1kg×4.3×107J/kg＝4.3×107J则柴油机的效率[5]如图乙中B图，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，火花塞打火，可以判断是做功冲程。10、热值大2.8×1011汽化【解析】【详解】[1]火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的热值大的特点，在完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料时，液态氢放出的热量较大。[2]2t液态氢完全燃烧放出的热量Q放=mq氢=2×103kg×1.4×108J/kg=2.8×1011J[3]发射台下方建有水池，则水在汽化吸收热量，使发射时发射台不至于温度过高被烧坏。三、计算题1、（1）33.3%；（2）纯电轿车【解析】【详解】解：（1）完全燃烧0.36kg煤所放出的热量有题意可知有用功W有＝1kW•h＝3.6×106J则火力发电厂的效率（2）1度电可以让某型号纯电骄车行驶约5km，即行驶5km消耗3.6×106J的能量；紧凑型家用轿车每100km消耗汽油约5kg，则行驶5km消耗的汽油的质量为汽油放出的热量为因为故纯电轿车消耗的热量少。答：（1）火力发电厂的热效率为33.3%；（2）纯电轿车消耗的热量少。2、（1）1