综合解析苏科版九年级物理上册《机械能和内能》难点解析试卷

苏科版九年级物理上册《机械能和内能》难点解析考试时间：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、汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，如图所示是汽油机工作的四个冲程示意图，其中表示做功冲程的是（）A． B． C． D．2、下列四个实例中，通过做功的方式使（加“·”）物体内能增大的是（）A．炙手可热 B．钻木取火 C．扬汤止沸 D．釜底抽薪3、小东用相同的加热装置，分别给质量相同的a、b两种物质加热，记录了加热时间t和与之对应的两种物质的温度T。他根据记录数据绘制了a、b两种物质“”图象，如图所示。下列说法中正确的是（）A．升高相同的温度，a物质吸收热量多 B．升高相同的温度，a、b物质吸收热量一样多C．a物质的比热容比b物质的比热容大 D．a物质的比热容比b物质的比热容小4、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℃5、一杯0℃的水，下列的做法中，可以判断整杯水的内能比原来增大的是（）①水结成了冰；②倒出一部分水；③倒入一部分0的水；④水的温度升高到10℃A．只有①② B．只有①C．只有③④ D．只有②④6、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7、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8、关于热学知识，下列说法错误的是（）A．物体温度升高，分子运动将更剧烈B．升高相同温度，比热容大的物体吸收的热量多C．物体吸收热量，温度不一定会升高D．热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体9、关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（）A．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多B．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能C．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量D．把零下10oC的冰块放在0oC的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加10、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、生活中蕴含着许多物理知识。注射器吸取药液时，药液是在___________的作用下进入注射器的；茶壶的壶嘴和壶身下部是相通的，构成了_________；用毛笔书写时能闻到淡淡的“墨香”，是因为分子在做___________运动。2、热熔胶是一种先用热熔胶枪加热使其熔化，再凝固来粘合物体。如图所示热熔胶枪给热熔胶加热，是通过______方式增大热熔胶内能，同时会闻到熔胶的气味，这是______现象。热熔胶被胶枪挤出，并“粘”在物体本上，说明分子间存在______。3、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______。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、如图所示实验，木塞冲出时，试管口出现白雾，说明水蒸气内能______，（选填“增大”“减小”或“不变”），此过程能量转化情况与内燃机______冲程相同。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3×104J，该装置作为热机的效率是______。（酒精的热值是3.0×107J/kg）6、（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）7、如图所示，用气筒向装有少量水的瓶里打气，当瓶塞从瓶口跳出时，看到瓶中出现了白雾。在“瓶塞跳出，出现白雾”这个过程中，发生的物态变化是______。这个现象说明了物体对外做功内能______。8、我国于2019年5月17日在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射一颗北斗导航卫星。火箭发射时用液态氢作燃料，因为液态氢的______大，完全燃烧20g液态氢释放的热量______J。（q氢＝1.4×108J/kg）9、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。10、有一箱木炭，它的质量为10kg，热值为3.4×107J/kg，若用掉一半，剩下的木炭的热值为______。半箱木炭燃烧最多能放出的热量是______。城市绿化中要修建许多人工湖以降低“热岛效应”造成的高温，这里利用了水______大的特性。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、一台单缸四冲程柴油机活塞的横截面积为500cm2，活塞的行程是150mm，做功冲程的平均压强是4×105Pa，求：（1）一个做功冲程中气体做的功。（2）若柴油机每分钟完成600个工作循环，则柴油机的功率多大？2、“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？3、在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20°C、质量为0.1kg的水，在一个标准大气压下加热，假如完全燃烧酒精1.26g，[水的比热容为4.2×103J/(kg·°C），酒精的热值为3.0×107J/kg]求：（1）水温度升高到40°C时吸收的热量；（2）完全燃烧酒精1.26g时放出的热量；（3）如果不考虑热量的损失，水完全吸收酒精燃烧放出的热量，问水最后的温度是多少？4、小明用如图所示的便携式丁烷气炉（内置一瓶新的燃气瓶，相关参数见下表）烧水，测出本地水温为20℃，气压为标准大气压，水的比热容为4.2×103J/（kg⋅℃），设丁烷气体完全燃烧，求：气炉热效率η燃气消耗量ɛ气瓶净含量m丁烷热值q40%210g/h500g9×107J/kg（1）燃气瓶中丁烷完全燃烧可以放出的热量；（2）气炉持续燃烧8min，能够烧开的水的质量；（3）若将气炉热效率提高10%，同样烧开第（2）问中的水可节约的时间。5、吃早饭的时候，妈妈用热水给小雪加热如下图所示的袋装牛奶，为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃，妈妈至少要用60℃的热水多少千克？[水的比热容为，设该牛奶的比热容为，不计热量损失]-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】A．进气门开启，活塞下行，燃料和空气的混合物进入汽缸，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，故B不符合题意；C．排气门开启，活塞上行，废气被排出汽缸，是排气冲程，故C不符合题意；D．两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，火花塞喷出电火花，是做功冲程，故D符合题意。故选D。2、B【解析】【详解】A．炙手可热，手靠近热的物体感觉到热，是通过热传递的方式使手的内能增加，故A不符合题意；B．钻木取火是利用摩擦力对木头做功使得木头内能增加，通过的是做功增加了木头的内能，故B符合题意；C．扬汤止沸，是将一部分沸水舀出来再倒回原来沸水中，舀出来的水温度变低，再重新倒回去后，锅中沸水的热量传递给倒回去的温度较低的水，水短时间内不再沸腾，是通过热传递的方式降低热水的内能，故C不符合题意；D．釜底抽薪，将加热的热源取走，是通过减少热传递的方式降低物体的内能，故D不符合题意。故选B。3、D【解析】【详解】AB．由图可知，升高相同的温度，b物质加热时间较长，吸收的热量较多，故AB错误；CD．由图可知，升高相同的温度，b物质加热时间较长，吸收的热量较多，说明b物质的吸热能力较强，它的比热容较大，故D正确，C错误。故选D。4、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。5、C【解析】【详解】①0℃的水结冰时，放出热量，内能减少；②倒出一部分水，质量减少，水的内能减少；③倒入一部分0的水，质量增加，温度不变，内能增加；④水的温度升高到10℃，质量不变，温度升高，内能增加；综合分析整杯水的内能比原来增大的是③④。故选C。6、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。7、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。8、B【解析】【详解】A．分子无规则运动的剧烈程度与物体的温度有关，温度升高，分子运动将更剧烈，故A正确，不符合题意；B．根据可知，质量相同的物体、升高相同的温度，比热容大的物体，吸收的热量多，因不知道质量大小，故无法判断吸热的多少，故B错误，符合题意；C．物体吸收热量时，内能增加，但温度不一定会升高，例如晶体在熔化过程中虽然不断吸热，但温度保持不变，故C正确，不符合题意；D．热量只能从温度高的物体传向温度低的物体，温度高的物体内能可能小，故热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体，故D正确，不符合题意。故选B。9、D【解析】【详解】A．我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高；热量是一个过程量，不能用“含有”来描述，故A错误；B．在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物，机械能转化为内能，故B错误；C．用锯条锯木板，摩擦生热，机械能转化成内能，锯条的温度升高，是通过做功的方式增加了锯条和木板的内能，故C错误；D．将-10℃的冰块放在冰箱的0℃保鲜室中，冰块温度低于保鲜室内温度，冰块吸收热量，内能增加，故D正确。故选D。10、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。二、填空题1、大气压连通器无规则【解析】【详解】[1]把注射器针头插入药水瓶，把注射器活塞往外拉时，注射器内的气体体积增大，气压减小，药液在管外的大气压的作用下进入注射器；[2]连通器是上端开口，底部相连通的容器，茶壶的壶嘴和壶身构成了连通器；[3]用毛笔书写时能闻到淡淡的“墨香”，这是扩散现象，是因为分子在不停地做无规则运动。2、热传递扩散引力【解析】【详解】[1]热熔胶枪通电后会产生热量，再利用热传递的方式，使固体胶棒吸收热量，内能增大，温度升高。[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。[3]热熔胶被胶枪挤出，并“粘”在物体上，说明分子间存在引力。3、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。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、减小做功3.0×10510%【解析】【详解】[1]木塞冲出时，水蒸气膨胀对塞子做功，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，从而液化形成白雾。[2]内燃机的做功冲程也是将内能转化为机械能的过程。[3]酒精燃烧放出的热量[4]热机的效率6、【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7、液化减少【解析】【详解】[1][2]瓶塞跳出，出现白雾现象的原因是瓶内水蒸气对瓶塞做功，内能转化为机械能，内能减少，水蒸气温度降低，水蒸气放热液化成小水珠即白雾。8、热值2.8×106【解析】【详解】[1]火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。[2]完全燃烧释放出的热量Q放=mq=0.02kg×1.4×108J/kg=2.8×106J9、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。10、3.4×107J/kg1.7×108J比热容【解析】【详解】[1]热值是燃料的特性，不随质量改变而改变，因此用掉一半，剩下木炭的热值仍然是3.4×107J/kg。[2]半箱木炭燃烧最多放出热量[3]水的比热容比较大，根据比热容的特点，相同质量的水在升高相同温度时比其他的物质吸收热量多，人工湖能够多吸收一些热量，以降低“热岛效应”。三、计算题1、（1）3×103J；（2）3×104W【解析】【详解】解：（1）活塞的横截面积S＝500cm2＝5×10-2m2燃气对活塞的平均压力F＝pS＝4×105Pa×5×10﹣2m2＝2×104N活塞的行程s1＝150mm＝0.15m则做功冲程中气体做的功W1＝Fs1＝2×104N×0.15m＝3×103J（2）因为一个工作循环做功一次，所以，每分钟完成600个工作循环，对外做功次数n＝600，该柴油机每分钟做的功W＝nW1＝600×3×103J＝1.8×106Jt＝1min＝60s则柴油机的功率答：（1）做功冲程中气体做的功为3×103J；（2）柴油机的功率为3×104W。2、（1）8.4×106J；（2）3.36×107J【解析】【详解】解：（1）由题意可知，水温度升高10℃吸收的热量为（2）由题意可知，水温度从90℃降低到50℃放出的热量为答：（1）在阳光照射下，水的温度升高了10℃，水吸收的热量是8.4×106J；（2）水箱内200kg的水，温度从90℃降低到50℃，放出的热量是3.36×107J。3、（1）8.4×103J；（2）3.78×104J；（3）100°C【解析】【详解】解：（1）水由t-