强化训练苏科版九年级物理上册《机械能和内能》同步测评试题（详解）

苏科版九年级物理上册《机械能和内能》同步测评考试时间：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、如图是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图，下列四组关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序排列，正确的是（）A．丙、丁、乙、甲 B．乙、丁、甲、丙C．乙、甲、丁、丙 D．甲、乙、丙、丁2、用热传递的方式改变物体内能的是（）A．钻木取火B．云中的冰粒在下落中变成了雨滴C．炙手可热D．发射火箭经过大气摩擦外壳变热3、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4、用一个稳定的热源给一个物体均匀加热，得到它的熔化图象如图所示，那么该物体在固态时的比热容与液态时的比热容之比是（）A．1：2 B．1：4 C．1：1 D．4：15、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6、下列现象中，不是通过做功改变物体内能的是（）A．冬天搓手，手会变暖和 B．小孩从滑梯上滑下，臀部发热C．冬天用热水泡脚，脚变暖和 D．锯木头锯条发热7、下列关于内能、热量等说法正确的是（）A．铁水很热具有内能，冰块很冷没有内能 B．物体温度越高，含有的热量越多C．烧水是通过做功的方式改变水的内能 D．火箭用液态氢做燃料是因为氢热值大8、如图所示是探究能量转化的装置，下列相关说法错误的是（）A．水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气的内能减小了B．实验过程中，燃料的化学能直接转化为叶轮的机械能C．对水加热过程中是通过热传递使水的内能增大的D．此实验展现了热机工作时的能量转化过程9、下述哪种现象不能用水的比热容大这一特性来解释（）A．夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉B．冬天暖气设备用水作为介质传递热量C．空调房间里放盆水增加湿度D．晚上向秧苗田里放水，以防冻坏秧苗10、如图所示为小艳家新买的一辆小汽车。周末，爸爸开车带着小艳出去游玩，途中，这辆汽车在1h的时间内，在水平路面上匀速行驶了72km，消耗汽油6kg。若已知该汽车发动机的功率（即牵引力的功率）为23kW，汽油的热值为4.6×107J/kg，g＝10N/kg。则关于上述lh的行驶过程，不考虑流体压强的条件，下列分析正确的是（）A．该汽车对路面的压力大于1.5×104N B．该汽车克服阻力做的功是2.3×104JC．该汽车的牵引力是1.5×103N D．该汽车发动机的效率是30%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、现在的城市基本实现了天然气清洁能源的使用。用天然气灶具加热水时，完全燃烧0.021m3的天然气，放出的热量是______J；如果这些热量的90%被水所吸收，可以使______kg的水温度从15°C升高到95°C。[天然气的热值为8×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]2、如图所示，是汽油机工作循环中的___________冲程，若飞轮的转速为1800r/min，则汽油机每秒钟内做了___________次功。3、如图所示，小强从滑梯上匀速下滑，他感到臀部发热，是______能转化为______能，这是通过______的方式改变物体内能的。4、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。5、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）6、2017国际滑联短道速滑世界杯上海站比赛受到市民的热情关注。运动员用力蹬地后便能加速向前，这是因为力的作用是______，此过程中，运动员的动能______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。7、（1）加热质量为50kg的水，使其温度升高10℃，水吸收的热量为________________J；（2）完全燃烧________________m3的煤气可以放出1.17×107J的热量（c水＝4.2×103J/kg·℃），煤气的热值q＝3.9×107J/m3）8、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。9、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。10、汽车作为一种普通的交通工具已走进千家万户。汽车发动机一般是柴油机或汽油机，工作时把燃料燃烧放出的______能转化为机械能。小旭同学上网查阅相关资料后，将内燃机的能量流向制成如图所示的图表，根据给出的信息可知，该内燃机的效率不高于______。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、如图甲所示为某款即热式饮水机，饮水机中储存有1.5L、20的蒸馏水。机器的顶部有一个出水旋钮，如图乙所示，可将出水温度进行常温、55、70、85、95和100设定。将旋钮旋至所需温度挡位后长按2秒，即可出对应温度500mL的水。已知水的比热容为。（1）将旋钮旋至70挡位后，长按2秒，则出水所吸收的热量是多少？（2）若这些出水改用煤气来加热，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q气＝4.2×107J/kg，假设煤气完全燃烧放出的热量70%被水吸收）2、在一标准大气压下，100g的酒精完全燃烧放出的热量有40%被5kg、50℃的水吸收，那么水温度升高了多少℃？（水未烧干，）3、如图所示的油电混合动力汽车是一种新型节能汽车，这种油电混合动力汽车的内燃机工作时，给车提供动力的同时也给动力蓄电池组充电。已知某型号油电混合动力汽车所用的动力蓄电池组储存的最大电能是1.0×108J，若该车以80km/h的车速匀速直线行驶了0.5h。行驶过程中所受阻力大小为800N，动力蓄电池组的电能也增加了最大电能的14%，内燃机消耗燃油2kg。（燃油的热值4.6×107J/kg）求：（1）燃油完全燃烧放出的热量；（2）牵引力做的功；（3）该油电混合动力汽车内燃机的效率。4、教材中十四章第二节热机的效率中最后一段中提到“在热机的能量损失中，废气带走的能量最多。设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。大型发电机常常用蒸汽轮机推动，为了提高燃料的利用率，人们利用蒸汽轮机排出的废气来供热，这就是热电站。这种既供热又供电的热电站，比起一般的火电站来，燃料的利用率大大提高”。已知某热电厂每日消耗的煤有100吨，为国家电网提供的电能，同时又为城镇居民的供热系统提供的能量。已知煤热值约为。求：（1）若煤完全燃烧，将放出多少热量；（2）该热电厂的燃料利用率为多少。5、将质量均为5kg的水和另一液体甲，用相同的加热装置同时加热5min，水的温度升高20℃，而液体甲升高了50℃（水与甲均没有沸腾），不考虑热损失。试计算：（1）水吸收的热量；（2）甲的比热容。[]-参考答案-一、单选题1、B【解析】【详解】图甲：进气门和排气门关闭，火花塞点火，为做功冲程；图乙：进气门打开，排气门关闭，为吸气冲程；图丙：进气门关闭，排气门打开，为排气冲程；图丁：进气门和排气门都关闭，火花塞未点火，为压缩冲程。内燃机一个工作循环中四个冲程为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。故B正确，ACD错误。故选B。2、C【解析】【详解】A．钻木取火，是摩擦生热现象，机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故A不符合题意；B．冰粒在下落过程中克服空气摩擦，机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故B不符合题意；C．炙手可热，手吸收热量，是通过热传递改变手的内能，故C符合题意；D．火箭在大气层中由于受到摩擦力，从而消耗机械能转化为内能，属于做功改变内能，故D不符合题意。故选C。3、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。4、A【解析】【详解】如图为该物体（晶体）的熔化图象，从图象可知，AB段为固态，CD段为液态，物体在熔化前后，状态变化，质量不变，AB段温度升高CD段温度升高则升高温度之比为：＝2：1因CD段的加热时间等于AB段的加热时间，所以AB段和CD段物体吸收的热量相等，根据，在质量和吸收的热量均相同时，比热容之比与升高温度成反比，所以该物体在固态时的比热容与液态时的比热容之比A符合题意，BCD均不符合题意。故选A。5、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。6、C【解析】【详解】A．冬天搓手，手会变暖和是克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于做功改变内能，故A不符合题意；B．小孩从滑梯上滑下，臀部发热是克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于做功改变内能，故B不符合题意；C．冬天用热水泡脚，脚变暖和，热水的温度高于脚的温度，是脚从热水中吸收热量，属于热传递改变内能，故C符合题意；D．锯木头锯条发热，是克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于做功改变内能，故D不符合题意。故选C。7、D【解析】【详解】A．一切物体都有内能，故A错误；B．热量是指物体在热传递的过程中，发生转移的内能的量，这是一个过程量，所以热量不能说“含有”，故B错误；C．烧水的过程中，水和热源之间存在温差，发生了热传递，所以是通过热传递的方式改变水的内能，故C错误；D．火箭用液态氢做燃料是因为氢热值大，单位质量放出来的热量更多，故D正确。故选D。8、B【解析】【详解】ABC．燃料燃烧将化学能转化为内能，水吸收热量沸腾汽化为水蒸气，高温的水蒸气可以驱动叶轮转动，水的内能转化成了叶轮的机械能，水蒸气自身的温度会降低，内能会减少，故AC正确，不符合题意，B错误，符合题意；D．热机工作时，将内能转化为机械能，因此此实验展现了热机工作时能量转化过程，故D正确，不符合题意。故选B。9、C【解析】【详解】A．因为沙子的比热容比海水的比热容小，吸收相同热量，相同质量的沙子比海水温度上升快，所以感到沙子烫脚，海水却凉凉的，故A不符合题意；B．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以用水作取暖剂，故B不符合题意；C．房间内长时间开空调会使空气变得十分干燥，在室内放上一盆清水可以增加空气的湿度，是水分子在空气中的扩散现象，扩散现象说明水分子在不停地做无规则运动，故C符合题意；D．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以人们晚上向秧苗田里放水，以防冻坏秧苗，故D不符合题意。故选C。10、D【解析】【详解】A．汽车在水平路面上匀速行驶时，在竖直方向受到重力和支持力是一对平衡力，所以两力大小相等，由力的作用是相互的，所以汽车对路面压力大小等于支持力，由于汽车重力不知，所以汽车对路面压力大小不能确定，故A错误；B．汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，汽车在牵引力作用下通过的距离等于汽车在阻力作用下通过的距离，由得，汽车牵引力做的功等于汽车阻力做的功，由可得，汽车克服阻力做的功故B错误；C．汽车的行驶速度由可得，汽车的牵引力故C错误；D．汽车消耗汽油6kg完全燃烧放出热量所以汽车发动机的效率故D正确。故选D。二、填空题1、1.68×1064.5【解析】【详解】[1]由Q放＝Vq得完全燃烧0.021m3的天然气，放出的热量是Q放＝Vq＝0.021m3×8×107J/m3＝1.68×106J[2]由题意分析知被水吸收的热量Q吸＝ηQ放＝1.68×106J×90%＝1.512×106J由公式Q＝cm∆t得2、做功15【解析】【详解】[1]根据图像可知，进气门可出气门关闭，活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，所以为做功冲程。[2]一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，说明1min飞轮转1800r，则每秒飞轮转完成循环次数为所以汽油机每秒钟内做了15次功。3、机械内做功【解析】【详解】[1][2][3]改变物体内能的方法是做功和热传递。小强在下滑过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能，臀部内能增加，温度升高，所以有灼热的感觉，这是通过做功的方式改变了他的内能。4、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。5、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。6、相互的增大【解析】【详解】[1]运动员用力蹬地时，脚给地面一个向后的力，由于物体间力的作用是相互的，运动员受到地面向前的推力，运动员便能加速向前运动。[2]在此过程中，运动员的质量不变，速度变大，动能变大。7、【解析】【详解】[1]水吸收的热量为[2]根据得，需要完全燃烧的煤气的体积为8、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9、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。10、内30%【解析】【详解】[1]燃料燃烧具有内能，工作时把燃料燃烧放出的内能转化为机械能。[2]由图可知，热机的效率最大为100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%所以热机的效率不高于30%。三、计算题1、（1）1.05×105J；（2）【解析】【详解】解：（1）已知由可得，水的质量这些水吸