强化训练苏科版九年级物理上册《机械能和内能》达标测试试题（含详细解析）

苏科版九年级物理上册《机械能和内能》达标测试考试时间：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、潍柴集团于2020年正式发布全球首款热机效率突破50%的商用柴油机，世界内燃机发展出现历史性新突破。关于对此柴油机的说法正确是（）A．它必须用热值较高的燃油才能提高其热机效率B．对比其他柴油机，相同时间内对外做功更快C．对比其他柴油机，对外做同样的功消耗的燃料减少D．随着技术的进步，集团生产的内燃机效率能达到100%2、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3、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4、下列事例中，属于内能转化为机械能的是（）A．用气筒给自行车打气时，气筒会发热B．开水倒入杯中逐渐冷却C．水壶中水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起D．流星与空气摩擦生热发光5、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②④6、以下事例在改变物体内能的方式上与其他三项不同的是（）A．炒菜时锅铲翻动，热气腾腾B．水蒸气把塞住瓶口的软木塞冲开，温度降低C．把铁丝反复弯折，弯折处变热D．返回舱穿过大气层时舱体温度升高7、如图所示为小艳家新买的一辆小汽车。周末，爸爸开车带着小艳出去游玩，途中，这辆汽车在1h的时间内，在水平路面上匀速行驶了72km，消耗汽油6kg。若已知该汽车发动机的功率（即牵引力的功率）为23kW，汽油的热值为4.6×107J/kg，g＝10N/kg。则关于上述lh的行驶过程，不考虑流体压强的条件，下列分析正确的是（）A．该汽车对路面的压力大于1.5×104N B．该汽车克服阻力做的功是2.3×104JC．该汽车的牵引力是1.5×103N D．该汽车发动机的效率是30%8、依据表中的数据，下列说法中正确的是（）物质比热容c/［J·(kg·℃)-1］水4.2×103干泥土约0.84×103A．质量为1kg的干泥土，具有的内能约为0.84×103JB．质量为1kg的水，温度为1℃时，具有的热量为4.2×103JC．质量为1kg的水，温度升高1℃，吸收的热量为4.2×103JD．质量相等的水和干泥土，吸收相等热量，水温升高得较多9、下述哪种现象不能用水的比热容大这一特性来解释（）A．夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉B．冬天暖气设备用水作为介质传递热量C．空调房间里放盆水增加湿度D．晚上向秧苗田里放水，以防冻坏秧苗10、下列说法正确的是（）A．冰冷的铁块不具有内能B．固体不容易被压缩，是因为分子间只有斥力C．物体吸收热量，温度不一定升高D．天然气燃烧越充分，其热值越大第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、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。2、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。3、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。4、张工、李工两位是建筑设计师，均受某公司邀请参加某火车站进站段铁路工程的设计，最后张工上交了甲图所示的设计方案图，李工上交了乙图所示的设计方案图，若你是此公司代表，你将选择______图的设计方案，结合你学到的物理知识，请简要谈谈你选择的理由。5、小明同学在家时，经常帮父母做些力所能及的家务活。如图所示，他把水壶放在燃气灶上烧水，烧水过程中水的内能______（选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过______的方式改变水的内能，水烧开前比热容______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。6、如图为火箭发射的场景。火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的______大，火箭发射升空时燃料的化学能转化为______能，再转化为火箭的机械能。7、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______。8、如图所示，是汽油机工作循环中的___________冲程，若飞轮的转速为1800r/min，则汽油机每秒钟内做了___________次功。9、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）10、“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。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、为了测定某额定功率为1000W的电热水器的效率，物理兴趣小组的同学在热水器中加了2kg的水，让热水器正常工作，并绘制出通电加热过程中水温随时间的变化情况图，水的比热容（1）加热，水的温度升高了多少？（2）加热，水吸收了多少热量？（3）加热消耗的电能为，该热水器正常工作的效率为多少？2、天然气是一种清洁、高效能源，在1个标准大气压下，小宇用效率为40%的燃气灶给一锅初温为20℃的水加热至沸腾，完全燃烧了0.06m3的天然气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为4.2×107J/m3.求：（1）水吸收的热量；（2）这锅水的质量。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、一辆汽车对50km长的新建大桥进行通车测试。汽车总质量为1.5t，以100km/h的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的0.08倍，全程消耗了4kg的汽油，g取10N/kg，求汽车通过大桥时，汽油机的效率。（q汽油＝4.6×107J/kg）5、2021年北京世园会园区主要场馆之一的“中国馆”房顶采用了非晶硅薄膜发电技术，屋顶安装了1056块光伏玻璃，将园区打造为绿色新理念的典范。太阳能发电已成为实现节能减排、可持续发展的重要举措。如图所示的太阳能热水器，它的水箱容积为120L。热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上，每平方米得到的太阳辐射功率约为P0=1400W，如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，求：（1）一整箱水的质量是多少千克？（2）一整箱水温度从20℃加热到70℃需要吸收的热量是多少？（3）热水器上集热器的面积至少要多大？[水的比热容是：]-参考答案-一、单选题1、C【解析】【详解】A．热机效率是有用功与燃料完全燃烧所放出的热量的比，与燃料的热值无关，故A错误；B．柴油机效率高，只表明有用功与总功的比值大，相同时间做功快指功率，效率与功率没有必然联系，故B错误；C．柴油机效率高，根据效率公式，当有用功一定时，效率越高，所需要总功更少，即燃烧同种燃料时，需要的燃料更少，故C正确；D．柴油机属于热机，在工作过程中不可避免会存在燃料燃烧不完全等因素导致能量损失，不可能达到100%，故D错误。故选C。2、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。3、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。4、C【解析】【详解】A．用气筒给自行车胎打气过程中压缩空气做功，机械能转化成内能，使气筒发热，故A不符合题意；B．开水倒入杯中逐渐冷却，热水的内能转移到周围空气中，是内能的转移，故B不符合题意；C．水壶中的水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起，水蒸气的内能转化成壶盖的机械能，故C符合题意；D．流星与空气摩擦生热发光，是克服摩擦做功，机械能转化为内能，故D不符合题意。故选C。5、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。6、A【解析】【详解】A．炒菜时，菜从锅上吸收热量，内能增加，温度升高，是通过热传递的方式改变物体的内能；B．水蒸气把塞住瓶口的软木塞冲开，水蒸气对软木塞做功，内能转化为机械能，是通过做功的方式改变物体的内能；C．反复弯折铁丝，弯折处变热，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能；D．返回舱穿过大气层时，要克服空气摩擦做功，将机械能转化为内能，使舱体温度升高，是通过做功的方式改变物体的内能。由以上分析可知A与BCD改变物体内能的方式不同，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。7、D【解析】【详解】A．汽车在水平路面上匀速行驶时，在竖直方向受到重力和支持力是一对平衡力，所以两力大小相等，由力的作用是相互的，所以汽车对路面压力大小等于支持力，由于汽车重力不知，所以汽车对路面压力大小不能确定，故A错误；B．汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，汽车在牵引力作用下通过的距离等于汽车在阻力作用下通过的距离，由得，汽车牵引力做的功等于汽车阻力做的功，由可得，汽车克服阻力做的功故B错误；C．汽车的行驶速度由可得，汽车的牵引力故C错误；D．汽车消耗汽油6kg完全燃烧放出热量所以汽车发动机的效率故D正确。故选D。8、C【解析】【详解】A．内能与物体的温度、质量、状态等因素有关，质量为1kg的干泥土，无法判断它的内能的大小，故A错误；BC．由表中数据可知，水比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示质量为1kg的水，温度升高1℃，吸收的热量为4.2×103J，故C正确，B错误；D．水的比热容较大，质量相等的水和干泥土，吸收相等热量，干泥土温度升高得较多，故D错误。故选C。9、C【解析】【详解】A．因为沙子的比热容比海水的比热容小，吸收相同热量，相同质量的沙子比海水温度上升快，所以感到沙子烫脚，海水却凉凉的，故A不符合题意；B．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以用水作取暖剂，故B不符合题意；C．房间内长时间开空调会使空气变得十分干燥，在室内放上一盆清水可以增加空气的湿度，是水分子在空气中的扩散现象，扩散现象说明水分子在不停地做无规则运动，故C符合题意；D．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以人们晚上向秧苗田里放水，以防冻坏秧苗，故D不符合题意。故选C。10、C【解析】【详解】A．任何物体都有内能，冰冷的铁块具有内能，故A错误；B．分子间存在相互的引力和斥力，固体不容易被压缩，是因为分子间有斥力，故B错误；C．晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，所以物体吸收热量，温度不一定升高，故C正确；D．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、放出热量的多少等均无关，故D错误。故选C。二、填空题1、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。2、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。3、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。4、乙【解析】【详解】根据动能与重力势能的转化可以知道，甲图中火车进站时下坡，这一过程中又有一部分重力势能转化为车的动能，就会使得车速提高，难以刹车。故不合理；乙图进站时上坡，将动能转化为重力势能，既便于刹车，出站时还可以将储存的重力势能转化为动能，节省能源。5、增大热传递不变【解析】【详解】[1][2]用天然气烧水的过程中，水吸收热量，温度升高，内能增大，这是通过热传递的方式改变水的内能；[3]比热容是物质的一种特性，与物质的状态和种类有关，与温度无关，所以水烧开前水的比热容不变。6、热值内【解析】【详解】[1]火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的热值大，相同质量的氢气和其它燃料相比，完全燃烧放出更多的热量，进而可以提供更多的机械能。[2]氢气燃烧放出热量，故将燃料的化学能转化为内能。7、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。8、做功15【解析】【详解】[1]根据图像可知，进气门可出气门关闭，活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，所以为做功冲程。[2]一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，说明1min飞轮转1800r，则每秒飞轮转完成循环次数为所以汽油机每秒钟内做了15次功。9、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。10、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。三、计算题1、（1）10；（2）；（3）70%【解析】【详解】解：（1）由图象可知，加热水温由上升到了；水的温度升高了（2）加热，水吸收的热量（3）由图可知，加热，水的温度升高了水吸收热量热水器的效率答：（1）加热，水的温度升高了；（2）加热，水吸收了的热量；（3）加热消耗的电能为，该热水器正常工作的效率为。2、（1）1.008×106J；（2）3kg【解析】【详解】（1）天然气完全燃烧放出热量Q放=qV=4.2×107J/m3×0.06m3=2.52×106J水吸收热量Q吸=40%Q放=40%×2.52×106J=1.008×106J（2）由知道答：（1）水吸收的热量1.008×106J；（2）这锅水的质量3kg。3、（1）4.2×107J；（2）65℃