强化训练苏科版九年级物理上册《机械能和内能》专项测评试题（含详解）

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、如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞紧管口，加热一段时间后橡皮塞冲出，同时管口附近产生“白气”。以下分析不正确的是（）A．水温上升时，水的内能增加 B．加热时管内的水不断汽化C．管内气体对橡皮塞做功，其内能减少 D．试管口的“白气”是水蒸气2、下列各种情况中，物质的比热容会变化的是（）A．一杯水倒掉一半 B．将铁块锉成铁球C．0oC的水变成20oC的水 D．水凝固成冰3、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4、小宇用200N的力把重10N的足球踢出6m远，足球运动轨迹如图所示，A点为足球刚离开脚，B点为足球在空中运动的最高点，则下列说法正确的是（）A．小宇对足球没有做功B．足球在空中运动过程中，机械能一直保持不变C．足球在B点时动能不为零D．足球从A点运动到B点，动能全部转化为重力势能5、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2.1×104J6、跳绳是体育中考项目之一，小明的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米（人视作整体上升，如图所示），一分钟跳80次，下列说法正确的是（）A．向上起跳过程中小明的动能持续增大B．小明在这一分钟内跳绳的功率约为40WC．小明跳一次克服重力做功约2JD．下落过程中小明的重力势能不变7、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8、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E4＇9、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．10、如图所示，光滑的弧形轨道竖直固定于水平面上，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等高点B点后到达最高点C点（不计空气阻力）下列分析中不正确的是（）A．小球在A、B两点具有的动能相同B．小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＞vB＞vCC．从B点到C点减小的动能全部转化为小球的重力势能D．小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的机械能第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、搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭发动机用的是偏二甲肼作为燃料，其热值是4.25×107J/kg，若完全燃烧2吨偏二甲肼，共放出___________J热量；发射塔下用水做冷却液，因为水的___________。2、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）。3、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。4、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”）。5、热熔胶枪是手工制作中常用的工具。如图所示，扣动扳机通电后胶枪中的发热体能够发热是利用______的方式改变内能的，用它给热熔胶加热时，会闻到熔胶的气味，这是______现象。6、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。7、如图所示，用老式煤妒将质量为500kg的水从80℃加热到100℃，需要完全燃烧5kg的煤，在这个过程中这些水吸收的热量是______J，燃烧这些煤所放出的热量是______J，此煤炉的效率是______[q煤=3×107J/kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)]。8、北京时间2018年2月22日平昌冬奥会短道速滑男子500米决赛落下帷幕最终武大靖为中国队收获一枚金牌。如图是他在赛道上奋勇拼搏的镜头，滑冰鞋的冰刀与冰面的接触；面积很小，可以增大运动员对冰面的______，在此过程中，冰刀温度升高，是通过______方式增加了它的内能。9、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______。10、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）。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、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。3、小玲将质量为0.1kg的某物质从20℃加热到50℃，它吸收的热量是1.26×104J，求：（1）该物质的比热容；（2）若该物质吸收的热量全部由酒精燃烧提供，则需要多少质量的酒精？（假设酒精完全燃烧，并不计热量损失。酒精的热值为3×107J/kg）4、“运20”是我国自主研发的大型运输机，它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，若“运20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力1.5×105N作用下，沿水平方向匀速航行了360km，用时0.5h，需要燃烧航空煤油2250kg，已知航空煤油的热值为q=4.0×107J/kg。在这一次航行中，求：（1）运输机航行的速度；（2）航空煤油完全燃烧放出的热量；（3）运输机发动机的热机效率。5、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？-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】A．水吸收热量，温度上升，水的内能增加，故A正确，不符合题意；B．加热时管内的水，水吸收热量不断汽化，故B正确，不符合题意；C．水蒸气膨胀时对橡皮塞做功，气体的内能转化为橡皮塞的机械能，水蒸气的内能减小，故C正确，不符合题意；D．试管口的“白气”是温度较高的水蒸气在试管口遇到冷的空气液化成的小水滴，故D错误，符合题意。故选D。2、D【解析】【详解】物质的比热容是物质本身的一种特性，一般只与物质的种类、状态有关，与物质的质量、温度、形状无关。所以一杯水倒掉一半，质量减半，比热容不变；将铁块锉成铁球，形状和质量变化，比热容不变；0℃的水变成20℃的水，温度变化，比热容不变；水凝固成冰，状态发生改变，比热容也会发生改变，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。3、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。4、C【解析】【详解】A．球还为离开脚时，脚对足球有力的作用，足球在力的作用下有距离的移动，此时脚对球做功；脚离开球后，脚不再给球力的作用，虽然足球有距离的移动，但此时足球不做功，故A错误；B．足球在运动的过程中，机械能减小，因为足球在空中时受到空气阻力，一部分机械能转化为内能，故B错误；C．B点为足球在空中运动的最高点，但足球的速度不为零，此时足球在竖直方向上，速度为零，但在水平方向，足球有向右的速度，不为零，所以此时动能也不为零，故C正确；D．足球从A点到B点，高度增加，速度减小，动能转化为重力势能和内能，故D错误。故选C。5、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。6、B【解析】【详解】A．向上起跳过程中，质量不变，速度减小，小明的动能减小，故A错误；BC．小明的重力为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N小明跳一次克服重力做功W＝Gh＝500N×0.06m＝30J小明在这一分钟做的总功W总＝80×W＝80×30J＝2400J小明在这一分钟内跳绳的功率故故B正确，C错误；D．下落过程中小明的质量不变，高度降低，所以重力势能变小，故D错误。故选B。7、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。8、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。9、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。10、B【解析】【详解】AB．光滑的弧形轨道上不受摩擦力，不计空气阻力，故在A、B、C三点的机械能相同，A、B两点高度相同，重力势能相同，则动能相同，vA＝vB，在C点速度为0，故小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＝vB＞vC，故A正确，不符合题意；B错误，符合题意；C．光滑的弧形轨道上不受摩擦力，不需要克服摩擦力做功，因此从B点到C点减小的动能全部铁化为小球的重力势能，故C正确，不符合题意；D．没有克服摩擦力做功，不计空气阻力，机械能守恒，则小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能，故D正确，不符合题意。故选B。二、填空题1、比热容大【解析】【详解】[1]完全燃烧2吨偏二甲肼所放出的热量为[2]因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。2、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。3、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。4、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。5、做功扩散【解析】【详解】[1]热熔胶枪扣动扳机通电后，热熔胶枪中的发热体能够发热是利用电流做功，将电能转化为内能。[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。6、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。7、4.2×1071.5×10828%【解析】【详解】[1]水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(100℃-80℃)=4.2×107J[2]5kg的煤完全燃烧产生的热量Q放=m′q煤=5kg×3×107J/kg=1.5×108J[3]煤炉烧水时的热效率8、压强做功【解析】【详解】[1]滑冰鞋的冰刀与冰面的接触面积很小，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大运动员对冰面的压强。[2]比赛时滑冰鞋的冰刀与冰面间的相互摩擦，在这过程中，克服摩擦做功使冰刀的温度升高，内能增加，是通过做功的方式增加了冰刀的内能。9、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%。10、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。三、计算题1、（1）1.05×105J；（2）【解析】【详解】解：（1）已知由可得，水的质量这些水吸收的热量为（2）假设煤气完全燃烧放出的热量70%被水吸收，即则煤气完全燃烧放出的热量由可得，燃烧煤气的质量答：（1）出水所吸收的热量是1.05×105J；（2）需要完全燃烧3.57×10﹣3kg煤气。2、（1）9.2×107J；（2）3.2×107J；（3）50%【解析】【详解】解：（1）由题意可知，燃油完全燃烧放出的热量为Q=mq油=4.6×107J/kg×2kg=9.2×107J（2）因