综合解析苏科版九年级物理上册《机械能和内能》单元测评试题（详解版）

苏科版九年级物理上册《机械能和内能》单元测评考试时间：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、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2、下列说法正确的是（）A．燃料的热值越大，完全燃烧时放出的热量越多B．物体吸收的热量越多，比热容越大C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率D．用水作为汽车发动机散热器的冷却剂，其主要原因是水的比热容较小3、“十次车祸九次快，还有喝酒和超载”。这句话形象的说明了发生车祸的原因，汽车在水平公路上行驶的过程中，超速、超载容易引发交通事故，对于引发交通事故的原因，以下分析不正确的是（）A．“快”——物体运动速度越大，动能越大B．“快”——物体运动速度越大，惯性越大C．“超载”——物体质量越大，动能越大D．“超载”——物体质量越大，惯性越大4、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5、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6、依据表中的数据，下列说法中正确的是（）物质比热容c/［J·(kg·℃)-1］水4.2×103干泥土约0.84×103A．质量为1kg的干泥土，具有的内能约为0.84×103JB．质量为1kg的水，温度为1℃时，具有的热量为4.2×103JC．质量为1kg的水，温度升高1℃，吸收的热量为4.2×103JD．质量相等的水和干泥土，吸收相等热量，水温升高得较多7、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8、关于热机的效率，下列说法中正确的是（）A．热机做的有用功越多，效率就越高B．相同的两辆汽车，装满一箱油，能开的路程越大的效率越高C．汽车开的速度越大，发动机的效率越高D．热机的效率越高，做的额外功就越少9、如图所示，用塞子塞紧瓶口，再用打气筒向瓶内打气，当瓶内气压达到足够大时，塞子从瓶口冲出。下列关于瓶内气体的说法，正确的是（）A．向瓶内打气，外界对气体做功，气体内能减少B．向瓶内打气，外界对气体做功，气体内能不变C．塞子从瓶口冲出，气体对外界做功，气体内能减少D．塞子从瓶口冲出，气体对外界做功，气体内能不变10、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、如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。弹性小球从A点下落至B点的过程中，它的________转化为动能；弹性小球从B点上升至C点又开始下落，小球在B点的机械能________（选填“大于”“小于”或“等于”）它在C点的机械能，C点小球的动能________（选填“为零”或“不为零”）。2、如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住。加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出去，这一过程与汽油机的______冲程的能量转化过程相同。酒精的热值是3.0×107J/kg，从开始加热到木塞冲出，燃烧10g酒精，酒精燃烧放出的热量是______J，若水蒸气对木塞做功是3×103J，该装置作为热机的效率是______。3、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•℃）]4、把萝卜腌成咸菜通常需要几天，而把萝卜炒熟，使之具有相同的咸味，仅需几分钟。造成这种差别的主要原因是_______。5、水很难被压缩，说明分子间存在______（填“引力”或“斥力”）；水结冰后，很难被拉伸，说明分子间存在______（填“引力”或“斥力”）；往冰块上滴一滴墨水，发现冰块被染黑了，说明______。6、小明学习了内能的知识后，做了一个简单的思维导图来弄清楚“热量”、“内能”与“温度”的关系，请帮他完成填空。①②选填“转移”或“转化，③④选填“一定”或“不一定”。①______；②______；③______；④______。7、我县城南部分小区通暖气啦！小宇同学发现家里暖气片里是用水作为热量的“搬运工”，这是因为水的___________较大。8、一标准气压下，有2kg初温是60℃的水，吸收J的热量后，它的末温是_______℃。若大巴车消耗汽油10kg，这些汽油完全燃烧放出的热量是________J。（汽油的热值q=J/Kg）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、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）。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10min，消耗的汽油为1.2kg。汽车匀速行驶时受到的阻力为1.2×103N，汽油的热值q=4.6×107J/kg。问：（1）汽车牵引力做的功；（2）假设燃料完全燃烧，则放出的总热量是多少？（3）内燃机的效率；（4）这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少？2、小宇家的太阳能热水器内装有80kg、的水。（1）若经过一天照射后，温度升高到，求水吸收的热量是多少？（2）若煤气的热值是4.2×107J/kg，煤气完全燃烧放出热量的80%被水吸收，小宇家利用太阳能热水器，一天可以节约多少煤气？（）3、用干木柴烧水时，把2kg初温为20的水加热到100：（1）水需要吸收多少热量？（2）假设干木柴完全燃烧所放出的热量全部被水吸收。需要多少干木柴？（已知干木柴的热值为1.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）4、在一个标准大气压下，用炉子将10kg的水从20℃加热至沸腾（100℃），燃烧了0.5kg的焦炭，已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，若热量有50%被吸收，求：（1）水吸收多少热量？（2）求焦炭的热值？5、某物理兴趣小组的同学，用煤炉给60kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了1.2kg的煤。水的比热容为，煤的热值约为3×107J/kg。求：（1）煤完全燃烧产生的热量；（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；（3）煤炉烧水时的热效率。-参考答案-一、单选题1、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。2、C【解析】【详解】A．由Q=mq可知，燃料的热值大，质量未知，完全燃烧时放出的热量不一定多，故A错误；B．比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与吸热的多少等无关，故B错误；C．使燃料燃烧更充分，可以提高燃料的利用率，可以提高热机效率，故C正确；D．水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水来做冷却剂，故D错误。故选C。3、B【解析】【详解】A．动能由质量和速度决定，汽车质量不变，速度越大，动能越大，故A正确，不符合题意；B．惯性的大小与速度无关，故B错误，符合题意；C．动能由质量和速度决定，汽车速度不变，质量越大，动能越大，故C正确，不符合题意；D．惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，故D正确，不符合题意。故选B。4、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。5、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。6、C【解析】【详解】A．内能与物体的温度、质量、状态等因素有关，质量为1kg的干泥土，无法判断它的内能的大小，故A错误；BC．由表中数据可知，水比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示质量为1kg的水，温度升高1℃，吸收的热量为4.2×103J，故C正确，B错误；D．水的比热容较大，质量相等的水和干泥土，吸收相等热量，干泥土温度升高得较多，故D错误。故选C。7、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。8、B【解析】【详解】A．热机做的有用功越多，可能消耗的总能量也越多，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量的比值不一定越大，热机效率不一定高，故A错误；B．相同的两辆汽车，装满油箱的油量相同，也就是燃料完全燃烧产生的能量相同，能开的路程大说明能做的有用功大，根据可知效率越高，故B正确；C．汽车开的速度越大，是运动的快，与发动机的效率无关，故C错误；D．机械效率越高说明有用功在总功中占的比例越大，也就是额外功在总功中占的比例较小，因不知道总功的多少，所以不能确定额外功越少，故D错误。故选B。9、C【解析】【详解】向瓶内打气时，外界对瓶内气体做功，瓶内气体的内能增加，气体的压强增大，增大到一定程度，塞子从瓶口冲出，此时气体对塞子做功（即对外界做功），气体的内能转化为塞子的机械能，气体的内能减少，故ABD错误，C正确。故选C。10、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。二、填空题1、重力势能大于不为零【解析】【详解】[1]弹性小球从A点运动到B点的过程中，质量不变，高度变小，其重力势能变小，同时速度变大，则动能变大，所以该过程中重力势能转化为动能。[2]由图知，小球弹跳的高度越来越低，说明小球撞击地面时小球的机械能转化为地面和小球的内能，则小球机械能逐渐减小，且B点在C点之前，所以弹性小球在B点的机械能大于它在C点的机械能。[3]小球在C点，没有竖直方向的速度，但有水平方向的速度，因此在C点动能不为零。2、做功3.0×1051%【解析】【详解】[1]木塞冲出时，水蒸气的内能对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能会减小，温度降低，内燃机的做功冲程也是将内能转化为机械能的过程。[2]酒精燃烧放出的热量[3]热机的效率3、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4、见解析【解析】【详解】萝卜有咸味是因为盐中的氯化钠分子进入萝卜中，是扩散现象，温度越高，分子运动的越剧烈，所以炒菜时，温度较高，分子运动较剧烈，氯化钠分子更容易进入萝卜中，所以使萝卜具有相同的咸味，炒菜时所用时间更短。5、斥力引力分子在不停的做无规则的运动【解析】【详解】[1][2]分子之间存在相互作用的引力和斥力。水很难被压缩，说明分子间存在斥力；水结冰后，很难被拉伸，说明分子之间存在引力。[3]一切物质的分子都在不停地做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈。往冰块上滴一滴墨水，发现冰块被染黑了，说明分子在不停地做无规则运动。6、转化转移不一定一定【解析】【详解】[1][2]改变物体内能的方法有两种：一是做功；二是热传递。做功是内能和机械能的相互转化，热传递是内能的转移，内能从高温物体传给低温物体。[3][4]同一物体，温度升高，内能一定增加；但内能增加，温度不一定升高，如晶体熔化时，吸收热量，内能增加，温度不变。7、比热容【解析】【详解】由可知，质量相同的不同液体降低相同的温度时，由于水的比热容较大，放出的热量较多。8、100【解析】【详解】[1]根据得因为在一标准气压下，水的沸点为，所以水温不会上升到，故它的末温是。[2]根据得，汽油完全燃烧放出的热量是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、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三、计算题1、（1）1.44×107J；（2）5.52×107J；（3）26.1%；（4）24000W【解析】【详解】解：（1）已知汽车匀速行驶时受到的阻力为，牵引力和阻力是平衡