综合解析苏科版九年级物理上册《机械能和内能》定向测评试题（含答案解析版）

苏科版九年级物理上册《机械能和内能》定向测评考试时间：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、下面是汽油机工作时的各个冲程示意图，其中将机械能转化为内能的是（）A． B． C． D．2、下列说法中正确的是（）A．敲碎煤块使煤充分燃烧能提高煤的热值B．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大C．当仅有热传递时，物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减小D．与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为丝绸的正电荷转移到玻璃棒上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、下列四幅图中，属于利用热传递改变物体内能的是（）A．双手摩擦能发热 B．烧水时水温升高C．锯木材时锯子发烫 D．钻木取火5、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6、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）A．物体的温度升高，一定吸收了热量 B．物体吸收了热量，温度一定升高C．物体的温度降低，内能一定减小 D．物体的内能增大，温度一定升高7、下列实验中，通过做功的方式改变物体内能的是（）A．向饮料中加冰块，饮料温度降低B．盛夏，阳光曝晒路面，路面温度升高C．寒冬，用热水袋暖手，手感到温暖D．用锯锯木头，锯条温度升高8、一桶汽油用去一半，剩下的半桶汽油不变的物理量是（）A．热值，内能 B．比热容，密度 C．质量，体积 D．内能，密度9、汽车发动机用水作冷却液，是因为水的（）A．比热容大 B．密度大 C．体积大 D．内能大10、已知水和煤油的质量之比是，比热容之比是，若它们吸收相等的热量，水的温度升高了20℃，则初温是18℃的煤油的温度能升高到（）A．68℃ B．50℃ C．40℃ D．32℃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、用煤气灶烧水是通过______的方式改变水的内能，水沸腾时，在水蒸气把壶盖顶起的过程中，水蒸气的内能______（选填“增加”或“减少”）。2、如图所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，我们观察到红棕色气体逐渐进入上瓶，下瓶中气体颜色逐渐变淡，最后颜色均匀的充满两个瓶子，物理学中把这个现象叫做_________；此现象表明：_________。3、小华在燃烧皿中放入14g酒精，对200g水加热，待酒精燃尽后水温升高了50℃。（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×107J/kg）。此过程中，酒精燃烧放出的热量为______J，水吸收的热量为______J，酒精烧水时的热效率______%。4、“西气东输”工程中，输送的燃料为天然气，这是利用了天然气________较大的特性，而且使用天然气时对环境无污染。天然气热值为8.4×107J/m3，表示________。0.5m3天然气完全燃烧放的热量是___________J，天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值_________（选填“变大”、“变小”或者“不变”）。5、如图是汽油机工作的______冲程，在此过程中______能转化为_______能。汽油机工作时要产生大量的热，通常采用水循环将热量带走，这是利用水_______的特性。若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功_____次。6、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]7、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。8、火炕又称大炕，是北方居室中常见的一种砖石结构的取暖建筑设施，砖石的比热容取0.96×103J/（kg·℃），某个火炕的砖石质量为50kg，若通过燃烧木柴给火坑加热，加热效率为80%，那么要让火炕温度升高20℃，需要完全燃烧________kg的干木柴【q干木柴=1.2×107J/kg】。9、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。10、食物也是一种燃料，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量，这种过程没有火焰，但_______能同样可以转化为_______能，因此人的体温保持在37oC左右。一盒标有“能量：360kJ/100mL”的牛奶，其中“能量”的含义跟_______（填“内能”、“热量”、“热值”）相似。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、如图是某太阳能热水器，向其中注入100L水，阳光照射一段时间后，水温从20℃升高到60℃。水的比热容是。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5.6×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？（3）若水吸收的热量用天然气燃烧来提供，且用天然气加热的效率为50%，则需完全燃烧多少m3的天然气？（天然气的热值约为3.5×107J/m3）2、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）3、小芳家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小芳进行了一次观察活动：某天早上她用温度计测得自来水的温度为22℃，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47℃．请你求解下列问题：（1）水箱中水的质量是多少kg；（2）水箱中水吸收的热量。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（3）如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，需要燃烧煤气3m3，则煤气灶的效率为多少？（煤气的热值为q煤气＝1.8×107J/m3）4、（1）用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，已知水的比热容，则：水吸收的热量是多少J；（2）在（1）过程中，共燃烧了12m3天然气，天然气的热值q＝4.2×107J/m3），求燃气锅炉烧水时的效率；（3）我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求可燃冰的热值；若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰就能等效（2）中的天然气？5、“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？-参考答案-一、单选题1、B【解析】【详解】A．进气门开启，活塞下移，空气和汽油混合物流入汽缸，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，将机械能转化为内能。故B符合题意；C．两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能。故C不符合题意；D．排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程。故D不符合题意。故选B。2、C【解析】【详解】AB．热值是燃烧充分燃烧放出的热量与质量之比，是一个定值，与燃烧程度无关，故AB错误；C．当仅有热传递时，热传递可以改变内能，物体吸收热量时，物体的内能增加，物体放出热量时，物体的内能减小，故C正确；D．与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒的负电荷转移到丝绸上，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、B【解析】【详解】ACD．双手摩擦、锯木柴、钻木取火是彼此摩擦，将机械能转化为内能，是通过做功改变物体内能，故ACD不符合题意；B．烧水时水温升高是火焰的温度高于水温时依靠热传递实现的，故B符合题意。故选B。5、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。6、C【解析】【详解】A．改变内能的方式：做功和热传递；物体的温度升高，内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故A错误；BD．物体吸收热量，内能增加，但温度不一定变化，如：晶体熔化，内能增加，但温度不变，故B错误，D错误；C．物体的内能与温度有关，物体的温度降低，内能一定减小，故C正确。故选C。7、D【解析】【详解】A．向饮料中加冰块，饮料温度降低，是通过热传递改变物体的内能，故A不符合题意；B．盛夏，阳光曝晒路面，路面温度升高，属于热传递改变物体的内能，故B不符合题意；C．寒冬，用热水袋暖手，手感到温暖，是通过热传递改变物体的内能，故C不符合题意；D．用锯锯木头，锯条温度升高，是克服摩擦力做功，机械能转化成内能，属于做功改变物体的内能，故D符合题意。故选D。8、B【解析】【详解】比热容、密度、热值是物质的一种特性，不随物体的多少而变化，热值、密度和比热容都不变，内能是所有分子具有的分子动能和分子势能的总和，质量减半，内能变小，体积同时也变小，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。9、A【解析】【详解】因为水的比热容大，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，所以人们用冷水冷却发动机。故选A。10、A【解析】【详解】由可知物质吸热后温度变化量，水和煤油升高温度之比已知水温升高的温度为，所以因煤油的初温是18℃，所以最后的温度故选A。二、填空题1、热传递减少【解析】【详解】[1]用煤气灶烧水时，水从火炉上吸收热量，是通过热传递的方式改变水的内能。[2]水蒸气把壶盖顶起的过程中水蒸气对壶盖做功，水的内能转化成壶盖的机械能，水蒸气的内能减少。2、扩散现象分子在永不停息的做无规则运动【解析】【详解】[1]抽掉玻璃板后，我们观察到红棕色气体逐渐进入上瓶，下瓶中气体颜色逐渐变淡，最后颜色均匀的充满两个瓶子，是因为下面的二氧化氮气体分子和空气分子，不断做无规则运动，二氧化氮气体分子扩散空气分子中，空气分子扩散到二氧化氮气体分子，此现象叫做扩散现象。[2]扩散现象是分子永不停息做无规则运动的结果，扩散运动表明分子在永不停息做无规则运动。3、4.2×1054.2×10410【解析】【详解】[1][2]水吸收的热量为酒精燃烧放出的热量为[3]酒精烧水时的热效率4、热值1m3的天然气完全燃烧时所释放出的热量是8.4×107J4.2×107不变【解析】【详解】[1]天然气与其它燃料相比较，天然气的热值大，燃烧时产生废气污染小，所以选择使用天然气。[2]天然气的热值为q=8.4×107J/m3，它表示的物理意义是1m3的天然气完全燃烧时所释放出的热量是8.4×107J。[3]完全燃烧0.5m3天然气放出热量Q=Vq=0.5m3×8.4×107J/m3=4.2×107J[4]热值是燃料的一种特性，与质量的大小和燃烧的程度无关。当天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值不变。5、做功内机械比热容大10【解析】【详解】[1]如图可知，两气门关闭，活塞向下移动，火花塞冒出电火花，是做功冲程。[2][3]在做功冲程中混合气体剧烈燃烧，产生高温高压燃气，推动活塞向下运动，对外做功，内能转化为机械能。[4]采用水循环将热量带走，利用了水的比热容大的性质，与其它液体相比，相同质量的水升高相同温度时可以吸收更多的热量。[5]飞轮转速为1200r/min，说明一秒内汽油机可以转动20圈，一个工作循环中，曲轴转动两次，对外做一次功，一秒内汽油机曲轴转动20次，对外做功10次。6、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。7、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。8、0.1【解析】【详解】火炕温度升高20℃，砖石吸收的热量Q吸=cmΔt=0.96×10J/（kg·℃）×50kg×20℃=9.6×10J由可得，干木柴完全燃烧放出的热量由Q放=mq可得，需要干木柴的质量9、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。10、化学内热值【解析】【分析】【详解】[1][2]食物在人体内与氧结合，释放了化学能，使人体获得了内能。[3]一盒标有“能量：360kJ/100mL”，表示完全吸收100mL该牛奶可以获得360kJ的热量，所以其中“能量”的含义与热值相似。三、计算题1、（1）1.68×107J；（2）30%；（3）0.96m3【解析】【详解】解：（1）由可得，水的质量为则水吸收的热量为（2）热水器的效率为（3）天然气完全燃烧放出的热量为由可得，天然气的体积为答：（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是1.68×107J；（2）这段时间该热水器的效率是30%；（3）需完全燃烧0.96m3的天然气。2、（1）8.4×106J；（2）30%；（3）0.8kg【解析】【详解】（1）由知道，热水器中水的质量m水＝ρV＝1×103kg/m3×0.05m3＝50kg这段时间该热水器中的水吸收的热量Q吸＝cm水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（50℃﹣10℃）＝8.4×106J（2）热水器的效率（3）由Q放＝mq知道，若用煤燃烧来提供2.8×107J