综合解析苏科版九年级物理上册《机械能和内能》章节测评试题（解析版）

苏科版九年级物理上册《机械能和内能》章节测评考试时间：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，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2、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3、如图所示是家居装修的一种空气锤，它是利用压缩空气使活塞迅速推出，产生巨大压力，能将铁钉打入木板，甚至能将混凝土压碎。下列关于空气锤的使用，说法错误的是（）A．压缩空气对外做功时，自身的内能会减小B．空气被压缩时，密度增大，压强增大C．木板可以被铁钉打入，说明力可以改变物体的形状D．反复捶打，铁钉会发热，这与内燃机的做功冲程能量转化相同4、质量相等、初温相同的甲、乙两种不同液体置于相同的容器中，分别用两个完全相同的加热器加热，加热过程中，温度随时间变化的图象如图所示。根据图象可知（）A．甲液体的内能比乙的大 B．温度升高液体分子运动变慢C．甲液体的比热容比乙的小 D．乙液体的加热时间比甲的短5、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℃6、2022年北京冬奥会和冬残奥会即将开幕，在比赛期间所有冬奥场馆将全部使用“绿电”，（“绿电”是指在发电过程中，二氧化碳排放量为零或趋近于零，比火力发电等其他方式对环境的影响大幅度减小）。这将是奥运史上首次实现全部场馆绿色电能供应，预计消耗“绿电”约，可以节约标准煤，减排二氧化碳。若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量约为（媒约为）。（）A． B． C． D．7、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8、关于温度、内能、热量，下列说法中正确的是（）A．一块的铁块，可能不具有内能 B．铝块的内能增加，它一定吸收了热量C．冰块熔化时温度不变，其内能一定不变 D．温度相同的两杯水，它们的内能可能不同9、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10、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、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。2、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）3、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）4、2020年春节期间，武汉爆发了新型冠状病毒感染的肺炎疫情，该病毒可通过飞沫传播，飞沫传播______（选填“是”或“不是”）扩散运动，感染了该病毒的人会有发烧症状，所以可用水银温度计测量体温来判断，若测量某人体温时，水银温度计的温度上升，则温度计内的水银内能______（选填“增大”、“减小”或“不变”），其比热容______（选填“增大”、“减小”或“不变”），但由于车站的人流量大，车站会使用热成像仪拍摄热谱图，该仪器是利用______（选填“红外线”或“紫外线”）来工作。5、如图所示是汽油机的_____冲程，在压缩冲程中，是通过_____的方式增加燃气的内能。汽油机的转速为3000转1分钟，则1秒内汽油机对外做功_____次。汽油机用水作为冷却剂，这是利用了水_____的性质。6、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）。7、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______。8、将质量和初始温度均相同的铝、铜、铁三个金属球浸没在沸水中煮较长的一段时间，则三个球的末温______（选填“相同”或“不同”），从沸水中吸收热量最多的是______球；若让它们降低相同的温度，______球放出的热量多。（c铝>c铁>c铜）9、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”）10、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________。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、近些年牡丹江市有许多氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源[q氢=1.4×108J/kg]。求：（1）质量为300g的氢燃料完全燃烧放出的热量；（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水温升高后的温度；（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶了150s，刚好燃烧300g的氢燃料，则这氢能源公交车的效率是多少？2、充分利用温泉既可以节约能源，又保护环境。我县内某科研单位需在冬季保持实验室恒温，起初以煤炉燃烧煤供暖，后改用温泉水供暖，多次试用后发现每小时用70的温泉水0.5t流过散热器后变成了50，达到以燃煤供热的效果。已知煤的热值q＝3×107J/kg，求：（1）温泉水向实验室每小时提供的热量是多少？（2）若煤炉的效率为75%，该科研单位一个冬季（按100天计算）可以节约燃煤多少？3、国庆期间，小明一家去户外野炊。他们使用木炭作为燃料，已知这种木炭的热值是2.8×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），求：（1）1kg木炭完全燃烧放出的热量是多少？（2）若这些热量全部被锅内30℃的水吸收，可将多少kg水加热至100℃？4、某辆小轿车油箱内装有32kg汽油，司机小李驾车沿高速公路到某地旅游，路程为300km。假设轿车是匀速行驶，且受到的阻力为920N。已知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能，汽油的热值为4.6×107J/kg。求：（1）汽车到达目的地牵引力所做的功；（2）汽车在行驶途中需要消耗多少kg汽油？（3）需要加油吗？5、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）-参考答案-一、单选题1、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。2、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。3、D【解析】【详解】A．压缩空气对外做功时，内能转化为机械能，自身的内能会减小，故A正确，不符合题意；B．根据可知，一定质量的空气被压缩时，体积减小，密度增大，压强增大，故B正确，不符合题意；C．铁钉被打入木板，木板的形状发生改变，说明力可以改变物体的形状，故C正确，不符合题意；D．反复敲打铁钉会发热，是将机械能转化为内能的过程，内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，故D错误，符合题意。故选D。4、C【解析】【详解】A．甲、乙两种液体质量、状态相同，但是种类不同，温度未指明，所以无法比较甲乙内能的大小，故A不符合题意；B．温度升高液体分子运动变快，故B不符合题意；C．甲、乙两种液体质量相等、初温相同，由图象可知，当加热时间相同，即吸收的热量相同时，甲的温度升高得快，利用公式可得，甲液体的比热容比乙的小，故C符合题意；D．题目未指明甲乙液体的末温，所以甲乙的加热时间无法比较，故D不符合题意。故选C。5、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。6、A【解析】【详解】若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。7、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。8、D【解析】【详解】A．任何物体都具有内能，故A错误；B．铝块的内能增加，可能是外界对其做功，也可能是吸收了热量，故B错误；C．冰块熔化时温度不变，但是不断吸热，其内能增加，故C错误；D．温度相同的两杯水，质量未知，故它们的内能可能相同，也可能不同，故D正确。故选D。9、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。10、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。二、填空题1、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。2、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=2.8×106J3、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4、不是增大不变红外线【解析】【详解】[1]新型冠状病毒属于微生物，它通过飞沫传播是微生物所做的机械运动，不是扩散现象。[2]在体温计示数上升的过程中，温度计中水银的温度升高，分子热运动越剧烈，分子动能增大，而质量不变，故内能增大。[3]比热容是物质的一种特性，水银温度升高、状态不变，则水银的比热容大小不变。[4]当人体发热时，皮肤表面的温度异常，可以利用红外线拍摄“热谱图”，有助于诊断疾病，这是利用了红外线的热作用很强。5、做功做功25比热容大【解析】【详解】[1]观察图可知，此时两个气门都关闭，缸内气体对活塞做功，推动活塞由上向下运动，气缸内气体膨胀，故该冲程是做功冲程。[2]压缩冲程中活塞压缩气体做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式增加气体内能的。[3]汽油机转速为3000r/min＝50r/s，说明每秒钟飞轮转过50转，完成25个工作循环，每个循环做功一次，所以1秒钟对外做功25次。[4]与其它液体相比较，水的比热容较大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量更多，制冷效果更好，所以汽油机用水作为冷却剂。6、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。7、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。8、相同铝铝【解析】【详解】[1]因为热传递的最后结果是物体的温度都一致，所以将三个金属球浸没在沸水中煮较长的一段时间后，三个球的温度相同。[2][3]由热量公式Q=cmΔt可知，三种物质升高相同的温度，比热容大的铝球吸收的热量最多，比热容小的铜球吸收的热量最少。质量相同的三个球，降低相同的温度，其中比热容大的铝球放出的热量最多，比热容小的铜球放出的热量最少。9、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。10、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。三、计算题1、（1）4.2×107J；（2）65℃；（3）50%【解析】【详解】解：（1）质量300g的氢燃料完全燃烧放出的热量为Q放=q氢m=1.4×108J/kg×300×10﹣3kg=4.2×107J（2）根据题意知道，水吸收的热量为Q吸=Q放=4.2×