强化训练苏科版九年级物理上册《机械能和内能》专项测评练习题

苏科版九年级物理上册《机械能和内能》专项测评考试时间：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2、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3、如图所示是某四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程4、某小组利用酒精灯对500g冰均匀加热，他们每隔相同时间记录一次温度计示数观察物质状态；如图是记录数据绘制的“温度﹣时间”图像，已知c冰=2.1×103J/(kg•oC)，c水＝4.2×103J/(kg•oC)，由图像可知（）A．水升温比冰慢，说明水的比热容比冰小B．冰在熔化过程中温度保持不变，内能不变C．冰熔化过程吸收的热量是1.68×105JD．在CD段，水吸收的热量是2.1×104J5、改变物体内能的方法只有做功和热传递。下图是用针简对密闭容器内空气做功的示意图，针筒初始状态及温度计示数如图甲所示，小明在第一次实验中缓慢下压活塞，针筒末状态及温度计示数如图乙所示，小明在第二次实验中迅速下压活塞，针筒末状态及温度计示数如图丙所示，已知两次实验中，活塞均对针简内空气做功（针筒内空气分子势能变化忽略不计），则从甲到乙的过程中，筒内空气（）A．内能一定增大B．内能一定减小C．一定向外界放热D．一定向外界吸热6、如图是热机四冲程工作原理的示意图，将内能转化为机械能的冲程是（）A． B． C． D．7、甲、乙两车同时同地沿同一直线做匀速直线运动，它们的图像如图所示，则（）A．甲车的动能大于乙车的动能 B．甲、乙两车的重力势能相等C．经过8秒，甲、乙两车相距10米 D．运动10米，甲车比乙车少用4秒8、下列关于热现象的一些说法，错误的是（）A．冰熔化成水时，温度不变，内能增大B．沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，原因之一是水的比热容比砂石的比热容大C．雨水顺着沙粒缝隙渗入土壤属于扩散现象D．刚炒出来的菜散发出浓浓的香味，是因为温度越高，分子热运动越剧烈9、用规格相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热（不计热量损失），如图所示，是甲和乙的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（）A．加热相同时间，乙吸收热量比甲多 B．由图可知，乙的比热容比甲大C．乙物质在B点的分子动能大于A点的分子动能 D．乙物质在A点的比热容比B点低10、下列实例中，通过做功的方式改变了物体内能的是（）A．用烤箱加热红薯，红薯的温度升高了B．把菜刀在磨刀石上磨几下，菜刀的温度升高了C．把热鸡蛋放在冷水里，过一会儿冷水的温度升高了D．点燃燃气灶，过一会儿灶上面的铁锅的温度升高了第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、图中单缸四冲程汽油机正处在_______冲程，若该汽油机转速为1800r/min，则它每秒钟完成________个冲程。用水循环带走汽油机产生的热量，这是利用了_______方式改变内能，并且利用了水的_______较大的特性。2、阅读材料，回答问题。热阻当物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。热传导是热传递的一种方式，物体对热量的传导有阻碍作用，称为热阻，用R表示。物体的热阻与物体在热传导方向上的长度L成正比、与垂直传导方向的横截面积S成反比，还与物体的材料有关，关系式为，式中称为材料的导热系数，不同材料的导热系数一般不同。房屋的墙壁为了保温，往往使用导热系数较小的材料，如果墙壁一侧是高温环境，另一侧是低温环境，墙壁温度变化随着厚度改变而均匀递增（或递减），则在墙壁中能形成稳定的热量流动，单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q与墙壁两侧的温度差成正比，与墙壁的热阻成反比。（1）同一物体发生热传导的条件是物体的不同部分之间存在______；热量传导过程和电流相似，温度差相当于电路中______（选填“电流”或“电压”）；（2）同样形状的材料，导热系数越大，热阻______（选填“越大”或“越小”）；（3）如题图甲所示，长方体实心铝块的长、宽、高分别为2L、1.5L、3L，当热量从左向右流动时，铝块的热阻为R1，热量从下向上流动时，铝块的热阻为R2，则R1______R2（选填“>”“<”或“=”）；（4）如图乙所示，墙壁厚度为d，墙壁外侧环境温度为，内侧环境温度为，虚线到内侧墙壁的距离为，热量在墙壁中稳定地流动，单位时间内传到内侧墙壁的热量为Q0，则虚线处的温度为______（用t0表示），若外侧墙壁的环境温度升高到1.2t0，内侧环境温度仍为，则单位时间内传到内侧墙壁的热量为______（用Q0表示）。3、反复弯折铁丝后，发现铁丝折处温度升高，如图中______图所对应的能量转化过程与此实验相同。若该汽油机飞轮转速为2400r/min，则汽油机每秒完成______个工作循环，对外做功______次。4、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______。5、某单缸四冲程内燃机飞轮的转速为1200r/min，该内燃机每秒钟对外做功的次数为______次。若一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g的汽油（热值为4.6×107J/kg），若这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为______J。如题图所示是______（填“汽油机”或“柴油机”）的构造示意图。6、装满水的洒水车，在平直的马路上一边洒水，一边匀速前行。在它洒水的过程中，洒水车的动能将________。7、如图为火箭发射的场景。火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的______大，火箭发射升空时燃料的化学能转化为______能，再转化为火箭的机械能。8、2021年10月16日，长征二号F运载火箭搭载神州十三号飞船出征太空。分离前飞船相对于火箭是_______的；火箭向下喷射燃气获得向上的推力加速上升，说明力的作用是_______的；上升过程中火箭外壳的温度升高导致内能增大，这是通过_______的方式改变内能。9、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•℃)。10、在一杯水中滴入红墨水，静置一段时间后发现整杯水变红，这是______现象，此现象说明分子在______。将两块表面干净的铅块压紧后，即使在铅块下面挂了物体也不会将它们拉开（如图所示），这说明分子间存在______。（选填“引力”或“斥力”）三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、小明家的太阳能热水器内装有60kg、25℃的水，经过一天照射后，温度升高到75℃，假设用天然气烧水，水吸收热量的效率为60%且已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值是7.5×107J/m3。请你计算：（1）热水器中水吸收的热量；（2）烧水时至少需要燃烧天然气的体积。2、小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20oC加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q酒精＝3×107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。（1）请判断甲、乙两种液体谁的吸热能力大？（2）求乙液体的比热容；（3）求该酒精灯的加热效率。3、一台推土机的推力为，匀速推着土总行程达800m，共消耗2kg柴油，求该推土机装的柴油机的热机效率。柴油热值（），求：（1）推土机做的有用功；（2）柴油完全燃烧放出的热量；（3）柴油机效率。4、在1个标准大气压下，将一壶质量为2kg、初温为20℃的水烧开天然气放出1.68×106J的热量。已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：（1）水吸收的热量？（2）此次烧水的效率η？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、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。2、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。3、B【解析】【详解】由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，即为压缩冲程，机械能转化为内能，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。4、C【解析】【详解】A．由题知，利用酒精灯对冰均匀加热，即在相同时间内冰吸热相同，由图可知，冰在前5min内温度升高了20℃，水在后10min内升高了20℃，可见升高相同的温度，水吸热时间长，故吸收热量多，而冰化水质量不变，所以由可知水的比热容比冰的比热容大，故A错误，A不符合题意；B．冰在熔化过程中，吸收热量，内能增加，但温度保持不变，故B错误，不符合题意；C．冰的质量为500g=0.5kg，温度变化了20℃，AB阶段5min物质吸收的热量因为相同时间内物质吸收的热量相同，则BC阶段物质吸收的热量是AB阶段的8倍，BC阶段热量共吸收了8×2.1×104J=1.68×105J故C正确，符合题意；D．冰熔化成水，质量不变，还是0.5kg，在CD段温度变化了20℃，水吸收的热量故D错误，不符合题意。故选C。5、C【解析】【详解】AB．由题意可知，从甲到乙的过程中，空气的温度不变，故分子动能不变，又因此过程中空气的分子势能不变，故可知此过程中，筒内空气的内能不变，故AB不符合题意；CD．因从甲到乙的过程中，活塞压缩空气，对空气做功，而空气的温度保持不变，故可知该过程中筒内空气一定向外界放热，使得做功增加筒内空气内能的同时，向外热传递减少筒内空气的内能，使得筒内空气内能保持不变，从而使筒内空气温度保持不变，故C符合题意，D不符合题意。故选C。6、B【解析】【详解】内燃机的四个冲程中，将内能转化为机械能的冲程是做功冲程。A．排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程，故A不符合题意；B．两个气门都关闭，活塞向下运动，为做功冲程，故B符合题意；C．进气门打开，活塞向下运动，为吸气冲程，故C不符合题意；D．两个气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，故D不符合题意。故选B。7、D【解析】【详解】由图可知，甲乙经过8s，甲的路程是20m，乙的路程是10m，甲的速度A．动能与质量和速度有关，甲车的速度大于乙车的速度，由于甲乙两车的质量未知，甲车的动能不一定大于乙车的动能，故A不符合题意；B．重力势能与质量和高度有关，由于甲乙两车的质量和高度未知，甲、乙两车的重力势能不一定相等，故B不符合题意；C．甲乙经过8s，甲的路程是20m，乙的路程是10m，若甲、乙两车的运动方向相反，则此时甲车与乙车相距20m+10m=30m故C不符合题意；D．运动10米，甲车的时间是4s，乙车的时间是8s，甲车比乙车少用4s，故D符合题意。故选D。8、C【解析】【详解】A．冰是晶体，0℃的冰熔化成0℃水，吸收热量，内能增加，但温度不变，故A正确，不符合题意；B．沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，原因是沿海地区多水，内陆地区多砂石，水的比热容比砂石的比热容大，同样受冷和受热时温度变化小，故B正确，不符合题意；C．雨水顺着沙粒缝隙渗入土壤，是水的运动，属于机械运动，所以不是扩散现象，故C错误，符合题意；D．分子在永不停息地做无规则运动，且温度越高，分子热运动越剧烈；故刚炒出来的菜会散发出浓浓的香味，故D正确，不符合题意。故选C。9、C【解析】【详解】A．相同的加热器，相同时间产生的热量是相同的，所以加热相同时间，甲乙吸收的热量相同，故A错误；B．根据比热容的公式可知，在质量的不同种物质，吸收相同的热量，温度变化大的比热容小。由图可知，加热相同时间，即吸收相同的热量，乙的温度变化大，所以乙的比热容小，故B错误；C．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，乙物质在B点的温度高于A点的温度，表明B点分子热运动更剧烈，所以乙物质在B点的分子动能大于A点的分子动能，故C正确；D．物质的比热容是物质一种性质，只与种类和状态有关，与温度无关，所以两点的比热容是一样的，故D错误。故选C。10、B【解析】【详解】A．用烤箱加热红薯，属于通过热传递改变物体的内能，故A不符合题意；B．把菜刀在磨刀石上磨几，菜刀的温度升高是因摩擦而发热，属于通过做功改变物体的内能，故B符合题意；C．把热鸡蛋放在冷水里，鸡蛋的温度降低，属于通过热传递改变物体的内能，故C不符合题意；D．点燃燃气灶，过一会儿灶上面铁锅的温度升高，属于通过热传递改变物体的内能，故D不符合题意。故选B。二、填空题1、做功60热传递比热容【解析】【详解】[1]由图可见，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此该冲程是做功冲程。[2]汽油机完成1个工作循环，完成四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次，1800r/min，则1s转30转，即每秒完成15个工作循环，完成60个冲程，对外做功15次。[3][4]水循环带走汽油机产生的热量，这是利用热传递的方式改变内能的，并且还利用了水的比热容较大的特性。2、温度差电压越小<1.4Q0【解析】【详解】（1）[1]由题意可知，当同一物体的不同部分之间存在温度差时，会发生热传导。[2]由题意可知，温度差是进行热传导的原因，与电压是形成电流的原因类似，故可知温度差相当于电路中的电压。（2）[3]由可知，同样形状的材料，导热系数越大，热阻R越小。（3）[4]由题意可知，热量从左向右流动时，长度L1=2L，横截面积为S1=1.5L×3L=4.5L²热量从下向上流动时，长度L2=3L，横截面积为S2=1.5L×2L=3L²因是同一铝块，导热系数相同，故由可知故可知R1<R2。（4）[5]设虚线处的温度为t，墙壁的横截面积为S，则由题意可知，从外侧环境传到虚线处的热量为从虚线处传到内侧环境的热量为因热量在墙壁中稳定地流动，故可知Q1=Q2，即解得虚线处的温度为[6]设墙壁外侧到墙壁内侧的热阻为R，则由题意可知，墙壁外侧环境温度为t0，内侧环境温度为时，单位时间内传到内侧墙壁的热量为Q0，则有由题意可知，当外侧墙壁的环境温度升高到1.2t0，内侧环境温度仍为时，单位时间内传到内侧墙壁的热量为3、B2020【解析】【详解】[1]反复弯折铁丝时，人对铁丝做功，将机械能转化为铁丝的内能，A图为吸气冲程，B图为压缩冲程，将机械能转化为内能，C图为做功冲程，将内能转化为机械能，D图为排气冲程，故与B原理相同。[2][3]由题意可知，汽油机飞轮转速为一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，该汽油机1s内完成20个工作循环，对外做功20次。4、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%。5、101.38×105柴油机【解析】【详解】[1]单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min=20r/s，即1s飞轮转20r，因为内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，飞轮转2r，对外做功1次，所以，该内燃机1s飞轮转20r，对外做功10次。[2]汽油的质量m=10g=0.01kg汽油完全燃烧放出的热量Q=qm=4.6×107J/kg×0.01kg＝4.6×105J由得，一个工作循环中输出的有用机械能W有＝ηQ＝30%×4.6×105J＝1.38×105J[3]题图中装置的顶部是喷油嘴，是柴油机的构造示意图。6、减小【解析】【详解】洒水车在平直的马路上边洒水边匀速前进时，速度不变，而质量不断减小，所以动能不断减小。7、热值内【解析】【详解】[1]火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的热值大，相同质量的氢气和其它燃料相比，完全燃烧放出更多的热量，进而可以提供更多的机械能。[2]氢气燃烧放出热量，故将燃料的化学能转化为内能。8、静止相互做功【解析】【分析】【详解】[1]分离前以火箭为参照物，飞船的位置没有发生改变，因此分离前飞船相对于火箭是静止的。[2]火箭向下喷射燃气，对空气产生一个向下的作用力，同时空气对火箭产生一个向上的推力而使火箭加速升空，这说明力的作用是相互的。[3]火箭上升过程中，火箭的外壳与空气摩擦，将机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变物体内能的。9、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10、扩散不停地做无规则运动引力【解析】【详解】[1][2]在一杯水中滴入红墨水，因为分子在不停地做无规则运动，所以静置一段时间后发现整杯水变红，这是扩散现象。这个现象说明分子在不停地做无规则运动。[3]将两个底面平整、干净的铅柱紧压后，两个铅柱的底面分子之间的距离比较大，表现为引力，使两个铅柱结合在一起，即使下面吊一个重物也不会将它们拉开。三、计算题1、（1）1.26×107J；（2）0.28m3【解析】【