综合解析苏科版九年级物理上册《机械能和内能》专项测评试卷（解析版含答案）

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、一铜块与铅块质量之比是2∶3，铜、铅的比热容之比是3：1，若它们吸收的热量相同，则升高的温度之比为（）A．2∶1 B．1∶2 C．4∶9 D．9∶42、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3、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4、两个不同的金属的质量之比为1∶4，吸收相同的热量后升高的温度之比是2∶1，则两个金属块的比热容之比为（）A．1∶2 B．2∶1 C．1∶8 D．8∶15、以下的日常生活事例中，通过热传递来改变物体内能的是（）A．太阳能热水器中水的温度升高 B．冬天，用力搓手，手变暖C．点燃的爆竹腾空而起 D．用水壶烧水，水蒸气将壶盖顶起6、工人师傅在用铣床切割金属时会不时往铣刀上洒些水，针对这个现象，下列说法正确的是（）A．洒水给铣刀降温是利用了水比热容小的特点B．切割时金属会升温，内能的改变是通过热传递方式C．切割时铣刀会升温，内能的改变是通过热传递方式D．金属上的水会升温，内能的改变是通过热传递方式7、如图a，用加热器给初温均为20℃的甲、乙两种液体加热（m甲＜m乙），两种液体每秒吸收的热量相同，这两种液体的温度—加热时间的图线如图b所示，则（）A．第60s时，乙吸收的热量比甲的多B．甲液体的比热容比乙液体的小C．甲液体的比热容与乙液体的一样大D．甲液体第30s时的内能小于第35s时的内能8、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9、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．10、如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验装置，小车从粗糙斜面上某一高度由静止开始释放，撞击静止于水平木板上的木块（不计空气阻力），将木块推出一段距离。下列说法正确的是（）A．小车动能的大小是通过小车推动木块移动的距离来反映的B．小车释放的高度与小车推动木块移动的距离无关C．小车在斜面上向下运动的过程中，动能增加势能减小，机械能守恒D．若木板的表面光滑且足够长，该实验装置仍能探究出小车的动能与哪些因素有关第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、阅读短文，回答问题，由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得相同的日照情况下，城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包园之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市“热岛效应”。在“热岛效应”的作用下，呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内，空气密度小，气压低，容易产生气旋式上升气流，使得周围各种废气和化学有害气体不断对高温区进行补充。在这些有害气体作用下，高温区的居民极易患上呼吸系统或神经系统疾病。（1）保护并增大城区的绿地、水体面积，多植树，城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用，这主要是利用了水的______的特性；（2）人工蒸发补偿，解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量，受城市安装条件的限制，采用喷雾系统是一种高效且经济的办法，这是利用了水______（填物态变化名称），有______（选填“吸热”或“放热”）的作用；（3）研究表明，现在城市机动车保有量越来越大，机动车也是造成热岛效应因素之一：以四冲程发动机小车为例，回答下列问题：①四冲程汽油机在工作过程中，实现机械能转化为内能的是______；②在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过______的方式增加物体的内能；③某品牌汽车的百公里油耗为8L，则此汽车行驶100km时汽油完全燃烧放出的热量为______J（已知：1L=1dm3，汽油的密度为0.75×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg）。2、把质量为2kg，温度为25℃的水加热到100℃，至少需要完全燃烧______g的酒精。上述过程中，水的内能增加是通过______（填“做功”或“热传递”）的途径实现的。（已知：水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×107J/kg）3、如图所示，提起水平接触水面的玻璃板，需要的力大于玻璃板的重力，说明_____。酒精的热值是3.0×107J/kg，物理意义是_____。4、生活中的“热”含义非常丰富，物理学中，“物体吸热升温”的“热”指______。“摩擦生热”的“热”是指______，“天气很热”中的“热”是指______。5、如图所示，表示的是内燃机的______冲程，它将______能转化为机械能。6、一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3600转/分，则此时这台汽油机活塞1s对外做功___________次。完全燃烧2kg汽油放出的热量是___________J（）。7、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。8、很多书法爱好者临摹，临摹时闻到淡淡的“墨香”是______现象；寒冷冬天临摹时，用热水袋捂手，是通过______的方式改变手的内能。9、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”）。10、食物也是一种燃料，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量，这种过程没有火焰，但_______能同样可以转化为_______能，因此人的体温保持在37oC左右。一盒标有“能量：360kJ/100mL”的牛奶，其中“能量”的含义跟_______（填“内能”、“热量”、“热值”）相似。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、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？（）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、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、亮亮家里新安装了一台煤气灶，利用煤气灶烧水，将20kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，需燃烧0.16kg煤气。已知煤气的热值q=4.2×107J/kg，求：（1）把20kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量是多少？（2）完全燃烧0.16kg煤气放出的热量是多少？（3）煤气灶烧水的效率是多少？-参考答案-一、单选题1、B【解析】【详解】由题意可知：吸收的热量是相同的，热量之比为1∶1，由可得则升高的温度之比故ACD错误，不符合题意；B正确，符合题意。故选B。2、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。3、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。4、B【解析】【详解】两个金属块的比热容之比故选B。5、A【解析】【详解】A．太阳能热水器中水的温度升高，属于热传递改变物体的内能，故A符合题意；B．用力搓手时，克服摩擦做功，使手的内能增加、温度升高，是利用做功的方式增加手的内能，故B不符合题意；C．点燃的爆竹，火药燃烧产生的燃气做功，将燃气的内能转化为机械能，是通过做功来改变物体内能，故C不符合题意；D．用水壶烧水，水蒸气将壶盖顶起，水蒸气的内能转化为机械能，是通过做功来改变物体内能，故D不符合题意。故选A。6、D【解析】【详解】A．因为水的比热容较大，升高相同的温度时，吸收的热量多，冷却效果最好，洒水给铣刀降温是利用了水比热容大的特点，故A错误；BC．切割时金属会升温，要克服铣刀与金属之间的摩擦做功，是通过做功改变铣刀和金属的内能，故BC错误；D．洒水后水吸收热量，内能变大，水是通过热传递方式改变其内能的大小，故D正确。故选D。7、D【解析】【详解】A．因两种液体每秒吸收的热量相同，且第60s时两液体的加热时间相同，所以甲乙吸收相同的热量，故A错误；BC．由图像可知，第60s时两液体升高的温度相同，且甲乙吸收的热量相同，由于m甲＜m乙，则根据可知，甲的比热容大于乙的比热容，故BC错误；D．由图像可知，甲液体从30s到35s时，一直吸收热量，温度升高，内能变大，即甲液体第30s的内能小于第35s的内能，故D正确。故选D。8、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。9、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。10、A【解析】【详解】A．在研究动能大小与什么因素有关时，我们是通过观察小车推动木块移动的距离来反映小球动能大小的，采用的是转换法的思想，故A正确；B．由于动能的大小与物体的质量和速度有关，小车释放的高度越高，小车到达斜面底端速度越大，具有动能越大，小车推动木块移动的距离越长，故B错误；C．小车在斜面上向下运动的过程中，动能增加，势能减小，但是斜面粗糙，需要克服阻力做功，机械能减小，故C错误；D．若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小车和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到通过比较距离来比较动能的目的了，故D错误。故选A。二、填空题1、比热容大汽化吸热压缩冲程做功2.7×108【解析】【详解】（1）[1]因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质（沙石、土壤等）比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少，所以保护并增大城区的绿地、水体面积，多植树，可以大大减弱该城市的“热岛效应”。（2）[2][3]采用喷雾系统是利用了水汽化能够从周围物体中吸收热量，能起到降温的作用。（3）[4]在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，使气体的内能增大，温度升高，机械能转化为内能。[5]刹车片发热，是刹车片克服摩擦做功，使刹车片的内能增加、温度升高，是通过做功的方式改变物体内能。[6]由得，汽油的质量汽油完全燃烧放出的能量2、21热传递【解析】【详解】[1]质量为2kg温度为25℃的水加热到100℃水吸收的热量Q吸＝cm(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣25℃)＝6.3×105J由题知，酒精完全燃烧放出的热量Q放＝Q吸＝6.3×105J由Q放＝mq得，需要完全燃烧酒精的质量[2]改变物体内能的方法是做功和热传递。烧水时，水的内能增加是通过热传递的方式实现。3、分子间存在引力1kg的酒精完全燃烧放出的热量为3.0×107J【解析】【详解】[1]当玻璃板与水面接触时，玻璃板与水分子之间存在作用力，当用力向上拉时，除玻璃板的重力外，还要克服水分子和玻璃分子间存在的引力作用，所以拉力比玻璃板的重力大，说明分子间存在引力。[2]酒精的热值为3.0×107J/kg，物理意义为1kg的酒精完全燃烧放出的热量为3.0×107J。4、热量内能温度【解析】【详解】[1]物体吸热升温，是指物体吸收热量后，温度增加，所以这里的“热”指的是热量。[2]摩擦生热是通过克服摩擦做功，使物体的内能增加，所以这里的“热”指内能。[3]今天天气很热的“热”，指的是气温高，这里的“热”指的就是温度。5、做功内【解析】【详解】[1]如图，进气门、排气门都关闭，火花塞点火，此冲程为做功冲程。[2]做功冲程中高温高压的燃气推动活塞向下运动，燃气对活塞做功，将燃气的内能转化为活塞运动的机械能。6、30【解析】【详解】[1]飞轮转速为3600转/分，则1s内飞轮转动60转；汽油机工作时每四个冲程飞轮转2转，做功1次，因此这台汽油机活塞1s对外做功30次。[2]完全燃烧2kg汽油放出的热量是7、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。8、扩散热传递【解析】【详解】[1]闻到淡淡的“墨香”是分子运动的结果，即扩散现象。[2]寒冷的冬天临摹时，用热水袋捂手，是通过热传递将内能从热水传递到手，即通过热传递的方式改变手的内能。9、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。10、化学内热值【解析】【分析】【详解】[1][2]食物在人体内与氧结合，释放了化学能，使人体获得了内能。[3]一盒标有“能量：360kJ/100mL”，表示完全吸收100mL该牛奶可以获得360kJ的热量，所以其中“能量”的含义与热值相似。三、计算题1、（1）1.68×107J；（2）0.5kg【解析】【详解】解：（1）水吸收的热量为（2）煤气完全燃烧放出热量的80%被水吸收，即；则煤气完全燃烧放出的热量为由可得需要煤气的质量答：（1）水吸收的热量是1.68×107J；（2）一天可以节约煤气0.5kg。2、（1）甲；（2）2.1×103J/（kg•oC）；（3）35%【解析】【详解】解：（1）根据图乙可知，质量相同的甲和乙升高相同的温度，甲的加热时间是乙的加热