综合解析苏科版九年级物理上册《机械能和内能》单元测试练习题（详解）

苏科版九年级物理上册《机械能和内能》单元测试考试时间：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、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2、有关内能、热量和温度，下列说法正确的是（）A．温度高的物体，含有的热量一定多B．物体吸收热量，温度不一定升高C．热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体D．物体内能减少，一定放出热量3、春节俗称年节，是中华民族最隆重的传统佳节。春节前的准备和习俗有很多讲究，民谚称“二十三糖瓜粘，二十四扫房子，二十五磨豆腐，二十六炖大肉，二十七宰公鸡，二十八把面发，二十九蒸馒头，三十晚上熬一宿”。下列说法正确的是（）A．“二十四扫房子”——打扫房子时灰尘到处飞舞，这是分子的无规则运动B．“二十六炖大肉”——炖肉时我们在厨房以外的房间可以闻到香味，这是扩散现象C．“二十七宰公鸡”——刀在磨后变锋利了，是通过减小受力面积的方法来减小压强D．“三十晚上熬一宿”——一家人围在火炉旁烤火到暖和，是通过做功的方式改变内能4、汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，如图所示是汽油机工作的四个冲程示意图，其中表示做功冲程的是（）A． B． C． D．5、下列说法正确的是（）A．物体的质量越大，它的比热容就越大B．物体吸收的热量越多，它的比热容就越大C．烈日下的海水比沙滩更凉爽，是由于沙石的比热容比水的大D．生物体内水的比例很高，由于水的比热容较大，因此有助于调节生物体自身温度6、潍柴集团于2020年正式发布全球首款热机效率突破50%的商用柴油机，世界内燃机发展出现历史性新突破。关于对此柴油机的说法正确是（）A．它必须用热值较高的燃油才能提高其热机效率B．对比其他柴油机，相同时间内对外做功更快C．对比其他柴油机，对外做同样的功消耗的燃料减少D．随着技术的进步，集团生产的内燃机效率能达到100%7、一名游客蹦极时下落过程的v-t图像（忽略空气阻力）如图所示。已知t1时刻，弹性绳处于自然伸直状态；t3时刻，游客达到最低点。则下列说法正确的是（）A．在0~t3时间段内，人的动能一直在增大B．在t1~t3时间段内，弹性绳弹性势能逐渐增大C．在t2~t3时间段内，重力不做功D．在t2时，弹性绳弹性势能最大8、关于下列四幅图片的表述，正确的是（）A．用电加热器烧开水，水的温度升高是通过热传递实现的B．迅速下压活塞时，筒中的硝化棉会燃烧，硝化棉内能增加是通过做功的方式实现的C．活塞被冲出的瞬间，瓶内出现白雾，是空气对瓶塞做功内能减小汽化而形成的D．冰山的温度很低，所以冰山不具有内能9、吃牛肉火锅是潮汕地区冬天常见的一种饮食方式。对“吃火锅”的情景分析正确的是（）A．牛肉温度升高，是通过做功的方式来增大内能B．锅边沿冒出的大量“白气”是水蒸气C．“吃火锅时肉香扑鼻”说明分子在不停息地做无规则运动D．水温升高，水中含有的热量变大10、如图所示分别为内燃机甲、乙的能量流向图，则下列说法正确的是（）A．通过技术改进，可使甲的E4等于E1B．若E4大于E4＇，则甲的热机效率一定高于乙C．若E5小于E5＇，，则甲的热机效率一定高于乙D．若甲、乙的热机效率相等且E1等于E1＇，则E4一定等于E4＇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、卡车的发动机常用水作为降温的物质，这是利用了水的_____较大的作用。目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中_____带走的热量最多，设法利用这部分的能量，是提高燃料利用率的重要措施。1kg的柴油完全燃烧放出的热量是_____J，柴油的热值是4.3×107J/kg。3、如图所示是汽油机______冲程。完全燃烧1kg汽油放出的热量是______J，若其效率为25%，则消耗1kg汽油转化为机械能是______J（q汽油＝4.6×107J/kg）。4、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·℃）]5、一台四冲程汽油机正常工作时飞轮的转速是2400r/min，它每秒对外做功______次，活塞往复运动______次。6、如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，D图是______冲程，与它原理相同的是______图所示的演示实验，汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是______图（后两空选填字母）。7、如图所示，用相同规格的电加热器、玻璃杯给相同质量的水和食用油加热。使它们______，比较这两种物质的______，就可以比较出它们的吸热能力是否相同。8、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。9、把质量为2kg，温度为25℃的水加热到100℃，至少需要完全燃烧______g的酒精。上述过程中，水的内能增加是通过______（填“做功”或“热传递”）的途径实现的。（已知：水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×107J/kg）10、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：_________。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、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？2、在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20°C、质量为0.1kg的水，在一个标准大气压下加热，假如完全燃烧酒精1.26g，[水的比热容为4.2×103J/(kg·°C），酒精的热值为3.0×107J/kg]求：（1）水温度升高到40°C时吸收的热量；（2）完全燃烧酒精1.26g时放出的热量；（3）如果不考虑热量的损失，水完全吸收酒精燃烧放出的热量，问水最后的温度是多少？3、一台大型推土机的推力约为3×104N，匀速推土总行程达10km，消耗柴油约30.3kg；（1）求推土机做的功；（2）消耗柴油放出的热量是多少？（2）求推土机柴油机的热机效率（q煤油＝4.3×107J/kg）4、用电水壶将质量为1.25kg，初温为20℃的水加热至100℃，整个过程电水壶的加热效率为84%。求：（1）水吸收的热量；（2）电水壶消耗的电能。5、吃早饭的时候，妈妈用热水给小雪加热如下图所示的袋装牛奶，为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃，妈妈至少要用60℃的热水多少千克？[水的比热容为，设该牛奶的比热容为，不计热量损失]-参考答案-一、单选题1、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。2、B【解析】【详解】A．热量是一个过程量，不能说物体含有热量，故A错误；B．物体吸收热量内能一定增大，温度不一定升高，如晶体熔化时吸收热量，温度不变，故B正确；C．热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体或从物体的高温部分传到低温部分，内能大的物体的温度不一定高，故C错误；D．物体内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故D错误。故选B。3、B【解析】【分析】【详解】A．灰尘到处飞舞是宏观的物体灰尘在外力作用下的机械运动，故A错误；B．炖肉时我们在厨房以外的房间可以闻到香味，这是扩散现象，扩散现象表明分子不停地做无规则运动，故B正确；C．菜刀磨得很锋利是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故C错误；D．改变物体内能的方式有做功和热传递，围着火炉烤火是通过热传递的方式改变物体的内能，故D错误。故选B。4、D【解析】【详解】A．进气门开启，活塞下行，燃料和空气的混合物进入汽缸，是吸气冲程，故A不符合题意；B．两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故B不符合题意；C．排气门开启，活塞上行，废气被排出汽缸，是排气冲程，故C不符合题意；D．两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，火花塞喷出电火花，是做功冲程，故D符合题意。故选D。5、D【解析】【详解】AB．比热容是物质的一种特性，与质量的大小、物体所吸收的热量多少无关，故AB错误；C．因为水的比热容大，在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化比沙石小，所以烈日下海水比沙滩更凉爽，故C错误；D．生物体内水的比例很高，由于水的比热容大，在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化小，这种状况有助于调节生物体自身温度，故D正确。故选D。6、C【解析】【详解】A．热机效率是有用功与燃料完全燃烧所放出的热量的比，与燃料的热值无关，故A错误；B．柴油机效率高，只表明有用功与总功的比值大，相同时间做功快指功率，效率与功率没有必然联系，故B错误；C．柴油机效率高，根据效率公式，当有用功一定时，效率越高，所需要总功更少，即燃烧同种燃料时，需要的燃料更少，故C正确；D．柴油机属于热机，在工作过程中不可避免会存在燃料燃烧不完全等因素导致能量损失，不可能达到100%，故D错误。故选C。7、B【解析】【详解】A．由题意可知，在t2时游客的速度达到最大值，t2~t3时间段内，游客向下运动速度变小，所以动能变小，故A错误；B．在t1~t3时间段内，弹性绳的伸长量变大，则弹性绳的弹性势能变大，故B正确；C．在t2~t3时间段内，游客是向下运动的，在重力的方向上通过了距离，所以重力做了功，故C错误；D．在t3时，游客的速度为0，此时游客到达最低点，此时弹性绳的伸长量是最大的，弹性势能最大，故D错误。故选B。8、A【解析】【详解】A．图中用电加热器烧开水，水吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式改变水的内能，故A正确；B．图中迅速下压活塞时，对空气做功，空气的内能增加，温度升高；空气的热量传递给硝化棉，使筒中的硝化棉燃烧，硝化棉内能增加是通过热传递实现的，故B错误；C．丙图中活塞被冲出的瞬间，瓶内空气对瓶塞做功，内能减小，温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴，形成白雾，故C错误；D．一切物体都具有内能，所以冰山也具有内能，故D错误。故选A。9、C【解析】【详解】A．吃牛肉火锅时，牛肉从水中吸收热量温度升高，这是通过热传递改变物体的内能，故A错误；B．锅边沿冒出的大量“白气”是水蒸气遇到冷的空气，液化成小水珠形成的，故B错误；C．“吃火锅时肉香扑鼻”属于扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，故C正确；D．热量是过程量，只能说吸收或放出热量，不能说具有热量，故D错误。故选C。10、D【解析】【详解】A．无论怎样技术改进，额外功的产生不可避免，有用功E4总是小于总功E1。故错误；BC．根据公式知，若E4大于E4＇，只有E1等于E1＇时，甲的热机效率一定高于乙；若E5小于E5＇，甲的热机效率不一定高于乙。故BC错误；D．根据知，若甲、乙的热机效率相等且E1等于E1＇，则E4一定等于E4＇。故D正确，故选D。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、比热容废气4.3×107【解析】【详解】[1]因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以，汽车发动机常用水来做冷却剂。[2]热机的各种损失中，废气带走的能量最多。设法利用这些能量，是提高燃料利用率的重要措施。[3]柴油的热值是4.3×107J/kg，其物理意义是：质量为1kg的柴油完全燃烧放出的热量是4.3×107J。3、排气4.6×107J1.15×107J【解析】【详解】[1]如图所示，进气门关闭，排气口打开，活塞向上运动，有气体流出，所以是汽油机的排气冲程。[2]完全燃烧1kg汽油放出的热量是[3]效率为25%，则消耗1kg汽油转化为机械能4、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℃＝4.2×105J5、2040【解析】【详解】[1][2]热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2圈。题干中飞轮转速是2400r/min，即40r/s，飞轮每秒转40圈，故它每秒对外做功的次数飞轮每秒转40圈，热机完成20个工作循环，活塞往复运动的次数6、做功FC【解析】【详解】[1]D图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，火花塞发出电火花，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能。[2]E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，即是将机械能转化为内能的过程；F图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，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；汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，因此与做功冲程原理相同的是F实验。[3]C图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能。7、加热相同时间温度升高值【解析】【详解】[1][2]为了比较出水和食用油的吸热能力是否相同，实验时应控制水和食用油质量和初温相同；可以加热相同时间，通过比较升高的温度来比较它们的吸热能力是否相同，也可以使它们升高相同温度，比较加热时间长短比较出它们的吸热能力是否相同。。8、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。9、21热传递【解析】【详解】[1]质量为2kg温度为25℃的水加热到100℃水吸收的热量Q吸＝cm(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣25℃)＝6.3×105J由题知，酒精完全燃烧放出的热量Q放＝Q吸＝6.3×105J由Q放＝mq得，需要完全燃烧酒精的质量[2]改变物体内能的方法是做功和热传递。烧水时，水的内能增加是通过热传递的方式实现。10、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】三、计算题1、（1）2.1×104J；（2）5℃【解析】【详解】解：（1）由图可知，冰在开始熔化前的初温为﹣10℃、末温为0℃，则温度的变化量为冰在开始熔化前吸收的热量为（2）由题意可知，熔化后的水吸收的热量为因冰熔化后质量不变，即则熔化后的水升高的温度为答：（1）冰在开始熔化前共吸收了2.1×104J的热量。（2）上述热量可以让熔化后的水温度升高5℃。2、（1）8.4