综合解析苏科版九年级物理上册《机械能和内能》专题练习试卷（附答案详解）

苏科版九年级物理上册《机械能和内能》专题练习考试时间：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2、下列说法正确的是（）A．温度高的物体一定比温度低的物体放出的热量多B．物质的比热容与物体的质量、吸收的热量及温度变化有关C．物体对外做功，其内能可能减少D．热值大的燃料完全燃烧放出的热量一定多3、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．4、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5、跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，关于运动员（不包含降落伞和绳）下列说法正确的是（）A．动能不变，重力势能不变，机械能不变B．动能变大，重力势能变小，机械能不变C．动能不变，重力势能变小，机械能变小D．动能变小，重力势能变小，机械能变小6、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7、下列四幅图中，属于利用热传递改变物体内能的是（）A．双手摩擦能发热 B．烧水时水温升高C．锯木材时锯子发烫 D．钻木取火8、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、有一个转速为3600r/min的四冲程汽油机，如图所示为该汽油机某冲程的示意图，则下列说法不正确的是（）A．汽油机的效率越高，做功越快 B．这是汽油机的压缩冲程，机械能转化为内能C．汽油机的该冲程是靠飞轮惯性完成的 D．汽油机正常工作时1s对外做功30次第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、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______。2、一铁球竖直向上运动，到最高点后又竖直向下运动，并落回到地面，这过程中先后经过A、B位置，球在这两个位置的动能和重力势能如图所示，则球在A位置的速度______B位置的速度，球在A位置的高度______B位置的高度，球在A位置的机械能______B位置的机械能。（三空均选填“大于”、“等于”或“小于”）3、如图甲，用测力计把吊在下面的玻璃板从水中慢慢提起来，观察到玻璃板离开水面的过程中测力计示数变大，此实验说明_______；如图乙，用手晃动试管中的沙子，发现温度计的示数升高，此实验说明_______。4、如图，在烧瓶内盛少量水，不断给瓶内打气，此时瓶内气体内能______（选填“增加”、“不变”或“减小”）；当瓶塞跳出时，瓶内出现白雾，在这个过程中，气体膨胀对外界做功，瓶内气体内能的变化量______（选填“大于”、“等于”或“小于”）瓶塞机械能的变化量。5、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”）。6、在《荒野求生》节目中，求生者用钻木的方法取火，这是通过_________方式改变内能。7、如图所示汽油机正在进行的是______冲程，在汽油机的四个冲程中，______能转化为机械能的是做功冲程。若做功过程中燃气对活塞的平均压强为p、气缸排量为V，则燃气对活塞所做的功W=______。8、（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）9、汽油机有___________个冲程，有能量转化的是___________冲程和___________冲程，其中内能转化为机械能的是___________冲程。10、热熔胶枪是手工制作中常用的工具。如图所示，扣动扳机通电后胶枪中的发热体能够发热是利用______的方式改变内能的，用它给热熔胶加热时，会闻到熔胶的气味，这是______现象。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、如图所示的油电混合动力汽车是一种新型节能汽车，这种油电混合动力汽车的内燃机工作时，给车提供动力的同时也给动力蓄电池组充电。已知某型号油电混合动力汽车所用的动力蓄电池组储存的最大电能是1.0×108J，若该车以80km/h的车速匀速直线行驶了0.5h。行驶过程中所受阻力大小为800N，动力蓄电池组的电能也增加了最大电能的14%，内燃机消耗燃油2kg。（燃油的热值4.6×107J/kg）求：（1）燃油完全燃烧放出的热量；（2）牵引力做的功；（3）该油电混合动力汽车内燃机的效率。2、现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤，若燃烧秆浆煤使50kg、20oC的水温度升高到80oC（已知秆浆煤的热值为2.4×107J/kg），求：（1）水升温需要吸收的热量；（2）如果秆浆煤完全燃烧放出的热量只有30%被水吸收，则需要完全燃烧多少千克秆浆煤?3、小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L。小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20°C，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45°C。请你求解下列问题：（1）水箱中水的质量；（2）水吸收的热量（）；（3）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，求至少需要燃烧多少煤气？（煤气的热值为q＝4.2×107J/kg）4、我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试，已知汽车的总质量为2t，该车在某段长1.2km的水平路面做匀速直线运动，用时40s，汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.2倍，汽车在此过程中消耗的汽油产生了1×107J热量。（g取10N/kg）求在该段测试过程中：（1）汽车的行驶速度；（2）汽车受到的重力；（3）汽车的牵引力做的功；（4）汽车发动机的热机效率。5、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？-参考答案-一、单选题1、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。2、C【解析】【详解】A．放出热量的多少与温度的变化量有关，与温度高低无关，故A错误；B．比热容是物体本身的一种特性，大小与吸收的热量、物体的质量及温度的变化等无关，与物质的种类有关，故B错误；C．物体对外做功，则自身内能减少，温度降低，故C正确；D．由Q放＝mq可知，质量未知，热值大的燃料完全燃烧放出的热量不一定多，故D错误。故选C。3、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。4、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。5、C【解析】【详解】在空中匀速直线下降的过程中，速度不变，所以动能不变；高度降低，所以重力势能减小；机械能等于动能和重力势能之和，所以机械能在变小。故C正确，ABD错误。故选C。6、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。7、B【解析】【详解】ACD．双手摩擦、锯木柴、钻木取火是彼此摩擦，将机械能转化为内能，是通过做功改变物体内能，故ACD不符合题意；B．烧水时水温升高是火焰的温度高于水温时依靠热传递实现的，故B符合题意。故选B。8、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。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、A【解析】【详解】A．热机的效率越高说明用来做有用功的能量占燃料完全燃烧产生的能量之比越大，做功越快是指功率大，功率和效率没有关系，故A错误，符合题意；B．由图可知，两个气门都是关闭的，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化为内能，故B正确，不符合题意；C．依靠飞轮惯性完成的冲程有：吸气、压缩和排气三个冲程，故C正确，不符合题意；D．转速为3600r/min的四冲程内燃机，则每秒转60圈，两圈做一次功，共做30次功，故D正确，不符合题意。故选A。二、填空题1、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。2、小于大于大于【解析】【详解】（1）[1]由图像知，小球在A点的动能小于小球在B点的动能，在质量一定时，速度越大，动能越大，所以小球在A点的速度小于小球在B点的速度。（2）[2]由图像知，小球在A点的重力势能大于小球在B点的重力势能，在质量一定时，高度越大，重力势能越大，所以小球在A点的高度大于小球在B点的高度。（3）[3]机械能等于动能和势能之和，小球在整个过程中没有发生弹性形变，不具有弹性势能，所以机械能等于动能和重力势能之和。A位置的机械能等于A位置动能与A位置重力势能之和；B位置的机械能等于B位置动能与B位置重力势能之和。如图可知，A位置动能等于B位置重力势能，A位置重力势能大于B位置动能，所以A位置的机械能大于B位置的机械能。3、分子之间存在引力做功改变了沙子的内能【解析】【详解】[1]实验过程中观察到玻璃板离开水面的过程中测力计示数变大，大于玻璃板的重力，这是因为玻璃板再即将离开水面时，水分子之间距离比较小，存在分子间的引力，从而使弹簧测力计的示数变大。[2]用手晃动试管中的沙子，对沙子做功，机械能转化为内能，沙子的内能增大，温度升高。4、增加大于【解析】【详解】[1]用气筒向装有少量水的烧瓶里打气，压缩气体做功，机械能转化为内能，使瓶内气体内能增加。[2]当瓶塞跳出时，瓶内气体膨胀对外界做功，内能转化为机械能，内能没有全部转化为机械能，会有一部分散失掉，因此，瓶内气体内能的变化量大于瓶塞机械能的变化量。5、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。6、做功【解析】【详解】改变物体内能的方法有两种：做功和热传递。外界对物体做功，物体内能增加，求生者用钻木的方法取火，求生者对木头做功，内能增加，温度升高，达到木头着火点而起到钻木取火的效果。故钻木取火是通过做功的方式改变内能的。7、压缩内pV【解析】【详解】[1]由图可知，两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，将机械能转化为内能。[2]做功冲程中，汽油在气缸内燃烧，将内能转化为机械能。[3]在做功冲程，设活塞移动的距离为L，活塞的横截面积为S，则发动机的单缸排量为燃气对活塞所做的功8、【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9、4压缩做功做功【解析】【详解】[1]汽油机有四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。[2][3][4]汽油机在正常工作时，在它的四个冲程中，发生了能量转化的是做功冲程和压缩冲程；其中，内能转化为机械能的是做功冲程，机械能转化为内能的是压缩冲程。10、做功扩散【解析】【详解】[1]热熔胶枪扣动扳机通电后，热熔胶枪中的发热体能够发热是利用电流做功，将电能转化为内能。[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。三、计算题1、（1）9.2×107J；（2）3.2×107J；（3）50%【解析】【详解】解：（1）由题意可知，燃油完全燃烧放出的热量为Q=mq油=4.6×107J/kg×2kg=9.2×107J（2）因为汽车匀速直线行驶，所以汽车所受牵引力与阻力是一对平衡力，即F=f=800N由题意可知，汽车通过的路程为s=vt=80km/h×0.5h=40km=4×104m故汽车行驶中牵引力所做的功为W=Fs=800N×4×104m=3.2×107J（3）由题意可知，蓄电池增加的电能为W′=1.0×108J×14%=1.4×107J故汽车内燃机的效率为答：（1）燃油完全燃烧放出的热量为9.2×107J；（2）牵引力做的功为3.2×107J；（3）该油电混合动力汽车内燃机的效率为50%。2、（1）1.26×107J；（2）1.75千克【解析】【详解】解：（1）50kg、20oC的水温度升高到80oC水吸收的热量（2）根据需要完全燃烧秆浆煤的质量为答：（1）水需要吸收的热量为1.26×107J；（2）需要完全燃烧1.75千克秆浆煤。3、（1）200kg；（2）2.1×107J；（3）1.25kg【解析】【详解】解：（1）水的体积V＝200L＝200×10-3m3＝0.2m3水的质量m＝ρV＝1×103kg/m3×0.2m3＝200kg（2）水吸收的热量（3）根据得又由于可得煤气的质量答：（1）水箱中水的质量为200kg；（2）水吸收的热量