综合解析苏科版九年级物理上册《机械能和内能》专项训练试题（含解析）

苏科版九年级物理上册《机械能和内能》专项训练考试时间：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”。以下分析正确的是（）A．水温上升时，水的内能不变B．试管口的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴C．管内气体对橡皮塞做功，气体内能增加D．加热时水变成水蒸气的物态变化是升华2、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3、下列实例中，通过做功的方式改变了物体内能的是（）A．用烤箱加热红薯，红薯的温度升高了B．把菜刀在磨刀石上磨几下，菜刀的温度升高了C．把热鸡蛋放在冷水里，过一会儿冷水的温度升高了D．点燃燃气灶，过一会儿灶上面的铁锅的温度升高了4、如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中错误的是（）A．酒精灯中酒精用掉一半后，剩余酒精的热值、比热容、密度均不变B．抽出玻璃板，上方瓶中的空气逐渐变红，说明分子在不停地做无规则运动C．活塞向上运动时，是内燃机的压缩冲程，此时内能转化为机械能D．玻璃筒内的空气被压缩是通过做功的方式使空气的内能增加5、下表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断正确的是（）物质水煤油冰铝铜比热容/J/(kg∙℃)4.2×1032.1×1032.1×1030.88×1030.39×103A．不同物质的比热容一定不同B．物质的状态发生变化，比热容不变C．水和煤油吸收相同的热量，煤油升高的温度较多D．质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，铝块吸收的热量较多6、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∶47、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②④8、水的比热容是的含义是（）A．1克水温度在1℃时放出的热量是4200JB．1克水温度在1℃时吸收的热量是4200JC．1克水温度降低1℃时放出的热量是4200JD．1千克水温度升高1℃时吸收的热量是4200J9、用一个稳定的热源给一个物体均匀加热，得到它的熔化图象如图所示，那么该物体在固态时的比热容与液态时的比热容之比是（）A．1：2 B．1：4 C．1：1 D．4：110、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、2020年5月5日，我国长征五号B运载火箭成功发射。火箭使用的燃料是液态氢，这是利用了液态氢______的特点。装载的2t的液态氢完全燃烧放出的热量是______J。发射台下方建有水池，通过水______（填物态变化名称）吸收热量，使发射时发射台不至于温度过高被烧坏。（q氢=1.4×108J/kg）2、冬天，我们经常用热水袋暖手，这是利用热介质的___________较大的特性持续4~5小时放热；2021年1月29日，我国在酒泉卫星发射中心成功将遥感三十一号02组卫星发射升空，所用长征四号丙运载火箭使用液态氢作燃料，这是因为液态氢具有较高的___________（选填“热值”或“比热容”）。3、2017国际滑联短道速滑世界杯上海站比赛受到市民的热情关注。运动员用力蹬地后便能加速向前，这是因为力的作用是______，此过程中，运动员的动能______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。4、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。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、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）7、把两块表面很平且干净的铅压紧，两块铅就结合在一起，甚至下面吊一个重物都不能把它拉开，这一现象说明______；给自行车打气时，打气筒会发热，这是通过______的方法使打气筒的内能增加；完全燃烧______kg酒精能产生1.5×107J的热量。（酒精的热值是3.0×107J/kg）8、用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化关系图像如图所示，根据图像可知，甲液体的比热容______（选填“大于”“小于”或“等于”）乙液体的比热容；若乙的比热容为4×103J/（kg·℃），则甲的比热容为______J/（kg·℃）。9、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。10、实验测得0.5kg某物质温度随时间变化的图像如图所示，已知物质在固态下的比热容为c1＝2.1×103J/(kg•℃)。假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变，根据图像解答下列问题：（1）在最初的2min内，物质吸收的热量为______J；（2）求该物质在液态下的比热容c2＝______J/(kg•℃)。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20℃升高了50℃．已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg。求：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量；（2）水吸收的热量；（3）燃气灶烧水的效率。2、燃烧了0.5kg的焦炭，已知焦炭的热值为3.0×107J/kg。求放出多少热量？3、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？4、小明家的太阳能热水器内装有60kg、25℃的水，经过一天照射后，温度升高到75℃，假设用天然气烧水，水吸收热量的效率为60%且已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值是7.5×107J/m3。请你计算：（1）热水器中水吸收的热量；（2）烧水时至少需要燃烧天然气的体积。5、一质量是3kg、初温为590℃的铁块，当温度降到30℃时放出了7.56×105J的热量，则：（1）计算出铁的比热容；（2）餐馆里有一道美食叫“铁板牛肉”，将2kg的铁板加热到130℃，再将九成熟的牛肉片盛放在铁板上，等铁板温度降了60℃时，牛肉片已十成熟了，求铁板在此降温过程中放出的热量。-参考答案-一、单选题1、B【解析】【详解】A．水的温度升高，则水的内能也随之增加，故A错误；B．“白气”是水蒸气在管口发生液化形成的小水滴，故B正确；C．管内气体对橡皮塞做功，则管内气体的内能减少，故C错误；D．加热时，试管内的水由液态变为气态，发生的汽化，故D错误。故选B。2、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。3、B【解析】【详解】A．用烤箱加热红薯，属于通过热传递改变物体的内能，故A不符合题意；B．把菜刀在磨刀石上磨几，菜刀的温度升高是因摩擦而发热，属于通过做功改变物体的内能，故B符合题意；C．把热鸡蛋放在冷水里，鸡蛋的温度降低，属于通过热传递改变物体的内能，故C不符合题意；D．点燃燃气灶，过一会儿灶上面铁锅的温度升高，属于通过热传递改变物体的内能，故D不符合题意。故选B。4、C【解析】【详解】A．热值是燃料的一种特性，密度、比热容都是物质的特性，都与物质的质量、体积无关，所以，酒精灯中酒精用掉一半后，剩余酒精的热值、比热容、密度均不变，所以A正确，故A不符合题意；B．抽出玻璃板，上方瓶中的空气逐渐变红，但是二氧化氮的密度大于空气，说明分子在不停地做无规则运动，所以B正确，故B不符合题意；C．两个气门关闭，活塞向上运动时，是内燃机的压缩冲程，机械能转化为内能，所以C错误，故C符合题意；D．图中玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，所以D正确，故D不符合题意。故选C。5、D【解析】【详解】A．不同物质的比热容可能相同，例如煤油和冰的比热容相同，故A错误；B．物质的状态发生变化，比热容也发生变化，例如冰和水，故B错误；C．两种物质质量相同时，吸收相同的热量，比热容大的，温度升高的少，煤油的比热容小，煤油温度升高的多，此处质量不一定相同，所以无法判断，故C错误；D．质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，比热容大的，吸收热量多，所以铝块吸收的热量较多，故D正确。故选D。6、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。7、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。8、D【解析】【详解】一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容，水的比热容物理含义：质量为1kg的水，在温度升高（或降低）1℃时，所吸收（或放出）的热量是4200J。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。9、A【解析】【详解】如图为该物体（晶体）的熔化图象，从图象可知，AB段为固态，CD段为液态，物体在熔化前后，状态变化，质量不变，AB段温度升高CD段温度升高则升高温度之比为：＝2：1因CD段的加热时间等于AB段的加热时间，所以AB段和CD段物体吸收的热量相等，根据，在质量和吸收的热量均相同时，比热容之比与升高温度成反比，所以该物体在固态时的比热容与液态时的比热容之比A符合题意，BCD均不符合题意。故选A。10、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。二、填空题1、热值大2.8×1011汽化【解析】【详解】[1]火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的热值大的特点，在完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料时，液态氢放出的热量较大。[2]2t液态氢完全燃烧放出的热量Q放=mq氢=2×103kg×1.4×108J/kg=2.8×1011J[3]发射台下方建有水池，则水在汽化吸收热量，使发射时发射台不至于温度过高被烧坏。2、比热容热值【解析】【详解】[1]我们经常用热水袋暖手，这是利用热介质的比热容较大的特性，在温度改变量相同的情况下，可以释放更多的热量。[2]所用长征四号丙运载火箭使用液态氢作燃料，这是因为液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢可以释放更多的热量。3、相互的增大【解析】【详解】[1]运动员用力蹬地时，脚给地面一个向后的力，由于物体间力的作用是相互的，运动员受到地面向前的推力，运动员便能加速向前运动。[2]在此过程中，运动员的质量不变，速度变大，动能变大。4、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。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、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。7、分子间存在引力做功0.5【解析】【详解】[1]把两块表面很平且干净的铅压紧，两块铅就结合在一起，甚至下面吊一个重物都不能把它拉开，这一现象说明分子之间存在引力。[2]给自行车打气时，打气筒压缩空气做功以及和筒壁摩擦生热,打气筒会发热，这是通过做功的方法使打气筒的内能增加。[3]由可得8、小于2.5×103【解析】【详解】[1]图象可以看出：在相等时间内，液体甲温度变化量大，即甲液体的温度升高较快；而两个加热器相同、加热时间相等时，则两种液体吸收的热量相等，由公式Q吸＝cmt可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，温度升高快的液体比热容小，所以甲的比热容小于乙的比热容。[2]由图象可知，加热90min时，甲液体温度升高80℃，乙液体温度升高50℃，即Q吸甲＝Q吸乙根据Q吸＝cmt得c甲m甲t甲＝c乙m乙t乙已知m甲＝m乙，则9、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。10、2.1×1044.2×103【解析】【详解】（1）[1]由图像知，在最初2min内，物体处于固态的升温吸热过程，升高的温度∆t1＝0℃−(−20℃)＝20℃所以此过程物质吸收的热量Q吸＝c1m∆t1＝2.1×103J/(kg•℃)×0.5kg×20℃＝2.1×104J（2）[2]物质从热源吸热的功率恒定不变，由Q吸＝Pt可知，物质在相等时间内吸热相等，由图像可知，10min~12min内物质处于液态且升高的温度为10℃，物质吸热Q吸′＝Q吸＝2.1×104J所以该物质在液态下的比热容三、计算题1、（1）2.1×107J；（2）1.05×107J；（3）50%【解析】【详解】解：（1）燃烧0.5kg的煤气完全燃烧放出的热量Q放＝qm＝4.2×107J/kg×0.5kg＝2.1×107J（2）水吸收的热量（3）燃气灶烧水的效率答：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量是2.1×107J；（2）水吸收的热量是1.05×107J；（3）燃气灶烧水的效率是50