强化训练苏科版九年级物理上册《机械能和内能》专项测试试卷（含答案详解）

苏科版九年级物理上册《机械能和内能》专项测试考试时间：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、下列关于物体内能的说法中正确的是（）A．质量大的物体一定比质量小的物体的内能大B．一切物体在任何情况下都具有内能C．质量相同的0℃的冰和水所具有的内能相同D．温度高的物体一定比温度低的物体的内能大2、下列生活实例中，通过做功改变物体内能的是（）A．入冬用暖气供热，使房屋暖和 B．用天然气烧水，使水沸腾C．海鲜放在冰上，为海鲜降温 D．两手相互摩擦，手的温度升高3、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4、某小组利用酒精灯对500g冰均匀加热，他们每隔相同时间记录一次温度计示数观察物质状态；如图是记录数据绘制的“温度﹣时间”图像，已知c冰=2.1×103J/(kg•oC)，c水＝4.2×103J/(kg•oC)，由图像可知（）A．水升温比冰慢，说明水的比热容比冰小B．冰在熔化过程中温度保持不变，内能不变C．冰熔化过程吸收的热量是1.68×105JD．在CD段，水吸收的热量是2.1×104J5、下列说法正确的是（）A．使用天然气做燃料，燃烧越充分，热值越大B．汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能C．汽车发动机采用冷水进行冷却，是利用水的比热容较大的性质D．摩托车上的热机工作时提供动力的是吸气冲程6、关于温度、内能、热量下列说法正确的是A．温度从高温物体传递到低温物体 B．温度低于0℃的物体没有内能C．温度高的物体含有的热量多 D．一个铁块温度升高，它的内能增大7、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∶18、在如图所示事例中，不属于做功改变内能的是（）A．冷天搓手取暖 B．空气被压缩时内能增大C．烧水时水温升高 D．下滑时臀部发热9、下列关于热机说法正确的是（）A．热机是利用热量做功的机械 B．吊车上使用的滑轮组是一种热机C．热机是将内能转化为机械能的机械 D．随着技术的进步，热机的效率能达到100%10、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，用相同规格的电加热器、玻璃杯给相同质量的水和食用油加热。使它们______，比较这两种物质的______，就可以比较出它们的吸热能力是否相同。2、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•℃）]3、“拆鱼羹”是顺德的传统美食，烹饪“拆鱼羹”的过程是通过______的方式改变其内能的。随着温度升高，羹的香气更加浓郁，是因为温度越高，分子无规则运动越_______，热气腾腾的“拆鱼羹”摆上桌，立刻香气满屋，这是______现象。4、通过古老的钻木取火方式，在几分钟内采火成功，这个过程中______能转化为______能。同时说明对物体做功，物体内能会______。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、汽油机工作的四个冲程为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。如下图所示为_________冲程。在压缩冲程中，活塞压缩气体做功，气体的内能___________（选填“增加”或“减少”），________能转化为气体的内能。7、某中学男子篮球队队员们顽强拼搏的运动精神，在学习与生活上不断激励着同学们拼搏奋进。（1）篮球内胆是用弹性较好的橡胶制作的，橡胶属于______（填“金属材料”、“无机非金属材料”、“有机合成材料”）；（2）篮球队员们经常通过引体向上来锻炼自己的臂力，队员小叶的质量为m，他在引体向上的过程中悬垂时重心离开地面高度为H，过杆后重心离开地面的高度为H′，小叶完成16次标准动作所用时间为t，请问整个过程小叶克服重力做功的功率为______；（3）小李接过队员的传球、投篮得分的过程中，小李对篮球没有做功的是______；A．将篮球举起B．手用力将篮球抛出C．篮球在空中飞行D．篮球进入篮筐（4）从篮球出手到入篮得分的过程中，下列选项中能正确反映篮球动能（E动）与时间（t）的关系的是______。A．B．C．D．8、某单缸四冲程内燃机飞轮的转速为1200r/min，该内燃机每秒钟对外做功的次数为______次。若一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g的汽油（热值为4.6×107J/kg），若这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为______J。如题图所示是______（填“汽油机”或“柴油机”）的构造示意图。9、汽油机是热机的一种，它把燃料燃烧放出的_____能转化为机械能。如图1所示的是汽油机的工作状态示意图，由图1可以看出，此时它正处在_____冲程。该汽油机的飞轮转速是3600r/min，那么该汽油机每秒钟对外做功_____次。若该汽油机的效率为30%，消耗100g汽油，对外做功_____J。（q汽油=4.6×107J/kg）汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的_____较大的特点。气缸外面有“水套”，汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会_____（选填“增大”、“减小”或“不变”），这是利用_____的方式改变水的内能的。图2中是汽油机工作时的能量流向图，则其热机效率表示为η=_____。一般的汽油机的效率比柴油机的效率要低一些，主要的原因是_____，火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料_____比较大的特点。10、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_____。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、可燃冰是一种新型能源，它分解后可以释放出天然气，我国开采可燃冰的技术处于世界领先地位。用燃气热水器烧水时，把40kg的水从25℃加热到45℃，共燃烧了0.12m3的天然气。经测定，若某次开采到的可燃冰的热值是同体积天然气的120倍。求：（1）水吸收了多少热量？［c水=4.2×103J/（kg·℃）］（2）燃气热水器烧水时的效率是多少？（q天然气=3.5×107J/m3）（3）若换用该可燃冰作燃料，加热相同情况的水要燃烧多少立方米的可燃冰？2、一水壶中装有体积为2L的水，在液化石油气炉上从20℃加热到100℃，在这过程中，共燃烧了液化石油气42g（壶吸收的热量忽略不计），[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)，q气=4.0×107J/kg]求：（1）水共吸收了多少热量？（2）这些液化石油气完全燃烧共放出多少热量？（3）炉子的效率。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、（2021·全国·九年级课时练习）某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1200周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求(1)汽油机一个循环所做的功是_____J(2)汽油机的功率是_____W。5、随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家，一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为46kW，若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值q=4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25%。求小汽车在这段路程中：（1）运动的时间；（2）发动机所做的功；（3）消耗汽油的质量。-参考答案-一、单选题1、B【解析】【详解】A．内能的大小与物体的温度、质量以及状态都有关，只知道质量不能判断内能的大小，故质量大的物体不一定比质量小的物体内能大。故A错误；B．一切物体的分子都在不停地做无规则运动，所以物体在任何情况下都有内能，故B正确；C．内能与状态有关，质量相同的0℃的冰和水由于具有的分子势能不同，因此具有的内能不相同，故C错误；D．内能的大小与物体的温度、状态和质量有关，只知道温度不能判断，故温度高的物体不一定比温度低的物体内能大，故D错误。故选B。2、D【解析】【详解】A．暖气供暖，是暖气片里的热水向外散热，从而使房屋暖和，是通过热传递改变内能的，故A不符合题意；B．使用天然气烧水使水沸腾是通过热传递改变内能的，故B不符合题意；C．海鲜放冰上，为海鲜降温，是通过热传递改变内能的，故C不符合题意；D．两手相互摩擦手的温度升高，是两手互相克服摩擦做功改变内能的，故D符合题意。故选D。3、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。4、C【解析】【详解】A．由题知，利用酒精灯对冰均匀加热，即在相同时间内冰吸热相同，由图可知，冰在前5min内温度升高了20℃，水在后10min内升高了20℃，可见升高相同的温度，水吸热时间长，故吸收热量多，而冰化水质量不变，所以由可知水的比热容比冰的比热容大，故A错误，A不符合题意；B．冰在熔化过程中，吸收热量，内能增加，但温度保持不变，故B错误，不符合题意；C．冰的质量为500g=0.5kg，温度变化了20℃，AB阶段5min物质吸收的热量因为相同时间内物质吸收的热量相同，则BC阶段物质吸收的热量是AB阶段的8倍，BC阶段热量共吸收了8×2.1×104J=1.68×105J故C正确，符合题意；D．冰熔化成水，质量不变，还是0.5kg，在CD段温度变化了20℃，水吸收的热量故D错误，不符合题意。故选C。5、C【解析】【详解】A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度、放出热量的多少以及燃烧温度的高低等均无关，故A错误；B．汽油机的做功冲程是燃气通过做功的方式将内能转化为机械能，故B错误；C．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，所以汽车发动机冷却用水作为工作物质，故C正确；D．摩托车上使用的是汽油机，汽油机工作时提供动力的是做功冲程，故D错误。故选C。6、D【解析】【详解】A．热传递的实质是内能从高温物体转移到低温物体，传递的不是温度，传递的是内能，故A错误；B．一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动，则一切物体都有内能，故B错误；C．热量是一个过程量，只能说吸收或放出热量，不能说含有热量，故C错误；D．内能的大小跟质量、温度有关，物体温度升高，则内能增大，故D正确。故选D。7、B【解析】【详解】两个金属块的比热容之比故选B。8、C【解析】【详解】A．冷天搓手是摩擦力对手掌做功，手掌内能增加，属于通过做功的方式改变物体内能，故A不符合题意；B．压缩空气，空气在力的作用下产生位移，则按压的力对空气做功，空气内能增加，属于做功的方式改变物体内能，故B不符合题意；C．烧水时，水不断从火中吸收热量，温度不断升高，属于通过热传递的方式改变物体内能，故C符合题意；D．下滑时臀部发热是因为摩擦力对臀部做功，使得臀部内能增加温度升高，属于通过做功的方式改变物体内能，故D不符合题意。故选C。9、C【解析】【详解】AC．热机是将内能转化为机械能的机械，故A错误，C正确；B．滑轮组是一种为了省力而使用的简单机械，并不需要使用内能，所以滑轮组不是热机，故B错误；D．使用任何机械都不可避免的产生额外功，所以使用任何机械的效率都不能达到100%，故D错误。故选C。10、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。二、填空题1、加热相同时间温度升高值【解析】【详解】[1][2]为了比较出水和食用油的吸热能力是否相同，实验时应控制水和食用油质量和初温相同；可以加热相同时间，通过比较升高的温度来比较它们的吸热能力是否相同，也可以使它们升高相同温度，比较加热时间长短比较出它们的吸热能力是否相同。。2、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3、热传递快扩散【解析】【详解】[1]改变物体内能的方法是做功和热传递。烹饪“拆鱼羹”的过程是通过热传递的方式改变其内能的。[2]分子无规则运动的速度与温度有关。随着温度升高，羹的香气更加浓郁，是因为温度越高，分子无规则运动越快。[3]不同物质在互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散。接触热气腾腾的“拆鱼羹”摆上桌，立刻香气满屋，这是扩散现象。4、机械内增加【解析】【详解】[1][2][3]钻木取火的过程中克服摩擦对物体做功，物体内能增加温度升高，达到燃料的燃点而被点燃，此过程将机械能转化为了内能。说明对物体做功可以改变物体的内能，对物体做功，物体的内能增加，温度升高。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、做功增加机械【解析】【详解】[1]由题中图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，此时为做功冲程。[2][3]改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。在压缩冲程中，活塞压缩气体做功，气体的内能增加，温度升高，此时活塞的机械能转化为气体的内能。7、有机合成材料CDD【解析】【详解】（1）[1]橡胶的主要成分是有机物，故属于有机合成材料。（2）[2]由题意可知，完成一个引体向上，小叶克服重力做的功为故完成16次标准动作所做的功为所用时间为t，故整个过程小叶克服重力做功的功率为（3）[3]A．将篮球举起，有力且在力的方向上移动距离，对篮球做了功，故A不符合题意；B．用力将篮球抛出，有力，且篮球在力的方向上通过了距离，对篮球做了功，故B不符合题意；CD．篮球在空中飞行、篮球进入篮筐是篮球具有惯性，人与篮球间没有力的作用，对篮球不做功，故CD符合题意。故选CD。（4）[4]篮球离开手后先向上做减速运动，到达最高点时动能最小，然后篮球向下做加速运动，故在其质量不变的情况下，其动能先变小，后变大；由于篮球在最高点时，具有向前的速度，速度不为0，故最小动能不为0，故可知ABC不符合题意，D符合题意。故选D。8、101.38×105柴油机【解析】【详解】[1]单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min=20r/s，即1s飞轮转20r，因为内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，飞轮转2r，对外做功1次，所以，该内燃机1s飞轮转20r，对外做功10次。[2]汽油的质量m=10g=0.01kg汽油完全燃烧放出的热量Q=qm=4.6×107J/kg×0.01kg＝4.6×105J由得，一个工作循环中输出的有用机械能W有＝ηQ＝30%×4.6×105J＝1.38×105J[3]题图中装置的顶部是喷油嘴，是柴油机的构造示意图。9、内排气301.38×106比热容增大热传递柴油机的压缩冲程中压缩程度比汽油机更大热值【解析】【详解】[1]汽油机工作时，汽油燃烧产生的高温高压气体推动活塞运动，过程中燃料的内能转化为活塞运动的机械能。[2]由图可知，汽油机的进气门关闭、排气门打开，活塞向上运动，气体排出气缸，故该图表示的是汽油机排气冲程。[3]汽油发动机每完成一个工作循环，飞轮转动2圈，对外做功1次。已知汽油机转速为n=3600r/min=60r/s因此，汽油机的飞轮每秒转动60圈，汽油机每秒对外做功30次。[4]根据汽油机的工作效率和汽油热值可知，消耗100g（即0.1kg）汽油，汽油机对外做功W=q汽油mη=4.6×107J/kg×0.1kg×30%=1.38×106J[5]由于水的比热容较大，所以相同质量的物质，吸收相同的热量，水的温度升高的小。[6]物体的内能与温度有关，其他条件不变，物体的温度升高，则物体的内能会增大。汽车行驶时水的温度会升高，故水的内能会增大。[7]汽油燃烧使气缸温度升高，且气缸的温度远高于水的温度，所以热量会从气缸传递到水中，正是热量的传递才使得水的内能增加。[8]热机的效率等于热机做的有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，即[9]一般的汽油机的效率比柴油机的效率要低一些，主要的原因是柴油机的压缩冲程中压缩程度比汽油机更大，在压缩冲程中储存了一部分能量。[10]相同质量的燃料，氢燃料燃烧释放的热量更多，因此用液态氢作为火箭的燃料。10、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。三、计算题1、（1）3.36×106J；（2）80%；（3）1×10-3m3【解析】【详解】解：（1）水吸收的热量Q吸=c水m水（t2-t1）=4.2×103J/（kg·℃）×40kg×（45-25）℃=3.36×106J（2）燃烧0.12m3天然气放出的热量Q放=V天然气q天然气=0.12m3×3.5×107J/m3=4.2×106J燃气热水器烧水时的效率（3）需要燃烧可