强化训练苏科版九年级物理上册《机械能和内能》章节练习试卷（含答案详解版）

苏科版九年级物理上册《机械能和内能》章节练习考试时间：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、关于热机的效率，下列说法中正确的是（）A．热机做的有用功越多，效率就越高B．相同的两辆汽车，装满一箱油，能开的路程越大的效率越高C．汽车开的速度越大，发动机的效率越高D．热机的效率越高，做的额外功就越少2、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3、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）A．物体的温度升高，一定吸收了热量 B．物体吸收了热量，温度一定升高C．物体的温度降低，内能一定减小 D．物体的内能增大，温度一定升高4、下列现象中，不是通过做功改变物体内能的是（）A．冬天搓手，手会变暖和 B．小孩从滑梯上滑下，臀部发热C．冬天用热水泡脚，脚变暖和 D．锯木头锯条发热5、吃牛肉火锅是潮汕地区冬天常见的一种饮食方式。对“吃火锅”的情景分析正确的是（）A．牛肉温度升高，是通过做功的方式来增大内能B．锅边沿冒出的大量“白气”是水蒸气C．“吃火锅时肉香扑鼻”说明分子在不停息地做无规则运动D．水温升高，水中含有的热量变大6、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7、下列关于热现象的说法正确的是（）A．固体很难被压缩，说明固体分子间无间隙B．内能和温度有关，0℃以上的物体才有内能C．四冲程内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能D．扫地时尘土飞扬是因为分子在不停地做无规则运动8、如图所示分别为内燃机甲、乙的能量流向图，则下列说法正确的是（）A．通过技术改进，可使甲的E4等于E1B．若E4大于E4＇，则甲的热机效率一定高于乙C．若E5小于E5＇，，则甲的热机效率一定高于乙D．若甲、乙的热机效率相等且E1等于E1＇，则E4一定等于E4＇9、下面是汽油机工作时的各个冲程示意图，其中将机械能转化为内能的是（）A． B． C． D．10、如图所示，2021年6月17日搭载聂海胜、刘伯明和汤洪波三名航天员的神舟十二号飞船加速升空时的情景，下列说法正确的是（）A．火箭的重力势能变大，动能变大，机械能不变B．火箭的重力势能变大，动能减小，机械能不变C．火箭的重力势能变大，动能变大，机械能变大D．火箭的重力势能变大，动能减小，机械能减小第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、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．2、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。3、在做功可以改变物体内能的实验中，老师演示了如图实验。把活塞迅速压下去，观察到硝化棉燃烧，硝化棉燃烧是由于做功使管内___________（选填“空气”或“硝化棉”）的内能增加。4、用两个相同的加热器给物质甲和水加热，它们的温度随时间变化的关系如图所示，已知物质甲和水的质量之比为2∶3，据此判断物质甲的比热容为___________J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃），不计热量损失]5、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。6、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______。7、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。8、2021年10月16日，长征二号F运载火箭搭载神州十三号飞船出征太空。分离前飞船相对于火箭是_______的；火箭向下喷射燃气获得向上的推力加速上升，说明力的作用是_______的；上升过程中火箭外壳的温度升高导致内能增大，这是通过_______的方式改变内能。9、洛阳水席始于唐代，是河南洛阳一带独有的特色传统饮食文化，已有一千多年历史，也是我国迄今保留下来的历史最久远的名宴之一。2020年11月21日，河南洛阳市“焗掌传统水席惠民文化节”开幕。文化节中远远闻到菜肴的香味是_____现象，说明分子在不停地做_____。10、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”）。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、小宁用煤炉给10kg的水加热，同时把加热过程中对应的时间测得的水温绘制成右图。若煤炉热效率为42%，煤的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg。加热6min，求：（1）水所吸收的热量；（2）煤完全燃烧时产生的热量及煤的质量。3、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。4、一辆汽车为50km长的新建大桥进行通车测试，如图所示。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；（1）牵引力所做的功；（2）牵引力做功的功率；（3）汽油机的效率。（q汽油=4.6×107J/kg）5、小东家新安装了一台太阳能热水器。热水器的水箱容积是200L。（1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到45℃时吸收了多少热量？（2）若将它换成燃气热水器，通过燃烧天然气加热同样多的水，使其温度仍从20℃升高到45℃时，只有30%的热量被水吸收，需要燃烧多少m3天然气？[ρ水=1.0×l03kg/m3，q=4.0×107J/m3]-参考答案-一、单选题1、B【解析】【详解】A．热机做的有用功越多，可能消耗的总能量也越多，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量的比值不一定越大，热机效率不一定高，故A错误；B．相同的两辆汽车，装满油箱的油量相同，也就是燃料完全燃烧产生的能量相同，能开的路程大说明能做的有用功大，根据可知效率越高，故B正确；C．汽车开的速度越大，是运动的快，与发动机的效率无关，故C错误；D．机械效率越高说明有用功在总功中占的比例越大，也就是额外功在总功中占的比例较小，因不知道总功的多少，所以不能确定额外功越少，故D错误。故选B。2、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。3、C【解析】【详解】A．改变内能的方式：做功和热传递；物体的温度升高，内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故A错误；BD．物体吸收热量，内能增加，但温度不一定变化，如：晶体熔化，内能增加，但温度不变，故B错误，D错误；C．物体的内能与温度有关，物体的温度降低，内能一定减小，故C正确。故选C。4、C【解析】【详解】A．冬天搓手，手会变暖和是克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于做功改变内能，故A不符合题意；B．小孩从滑梯上滑下，臀部发热是克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于做功改变内能，故B不符合题意；C．冬天用热水泡脚，脚变暖和，热水的温度高于脚的温度，是脚从热水中吸收热量，属于热传递改变内能，故C符合题意；D．锯木头锯条发热，是克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于做功改变内能，故D不符合题意。故选C。5、C【解析】【详解】A．吃牛肉火锅时，牛肉从水中吸收热量温度升高，这是通过热传递改变物体的内能，故A错误；B．锅边沿冒出的大量“白气”是水蒸气遇到冷的空气，液化成小水珠形成的，故B错误；C．“吃火锅时肉香扑鼻”属于扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，故C正确；D．热量是过程量，只能说吸收或放出热量，不能说具有热量，故D错误。故选C。6、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。7、C【解析】【详解】A．由扩散现象可知，一切物质的分子间都存在间隙。固体很难被压缩，是因为分子间存在斥力，故A错误；B．一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动，因此由内能概念可知，一切物体都具有内能，同一物体，温度越高，内能越大，故B错误；C．四冲程内燃机的压缩冲程中，活塞压缩气缸中的气体，对气体做功，使气体内能增大，温度升高，将机械能转化为内能，故C正确；D．扫地时尘土飞扬是机械运动，不能说明分子在不停地做无规则运动，故D错误。故选C。8、D【解析】【详解】A．无论怎样技术改进，额外功的产生不可避免，有用功E4总是小于总功E1。故错误；BC．根据公式知，若E4大于E4＇，只有E1等于E1＇时，甲的热机效率一定高于乙；若E5小于E5＇，甲的热机效率不一定高于乙。故BC错误；D．根据知，若甲、乙的热机效率相等且E1等于E1＇，则E4一定等于E4＇。故D正确，故选D。9、B【解析】【详解】A．进气门开启，活塞下移，空气和汽油混合物流入汽缸，是吸气冲程。故A不符合题意；B．两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能。故B符合题意；C．两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能。故C不符合题意；D．排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程。故D不符合题意。故选B。10、C【解析】【详解】ABCD．物体的动能与物体的运动速度和质量有关：速度越大、质量越大，动能就越大。火箭加速上升时，质量不变，速度变大，所以动能变大；物体的重力势能与物体的高度和质量有关：高度越高、质量越大，重力势能越大。火箭升空，质量不变，高度变大，重力势能变大。物体的机械能等于动能与势能之和，动能和势能都变大，所以机械能变大。故ABD错误，C正确。故选C。二、填空题1、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。2、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。3、空气【解析】【详解】活塞迅速向下压时，活塞压缩气体做功，空气内能增加，温度升高，达到硝化棉的燃烧点，硝化棉就会燃烧，该现象说明了对物体做功，物体的内能增加。4、3.15×103【解析】【详解】由图象可知，不计热量损失，用两个相同的加热器给甲和水加热，水温度升高60℃需要20min，物质甲温度升高60℃需要10min，所以甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为Q水吸=2Q甲吸物质甲和水的比热容之比物质甲的比热容为5、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。6、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。7、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。8、静止相互做功【解析】【分析】【详解】[1]分离前以火箭为参照物，飞船的位置没有发生改变，因此分离前飞船相对于火箭是静止的。[2]火箭向下喷射燃气，对空气产生一个向下的作用力，同时空气对火箭产生一个向上的推力而使火箭加速升空，这说明力的作用是相互的。[3]火箭上升过程中，火箭的外壳与空气摩擦，将机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变物体内能的。9、扩散无规则运动【解析】【详解】[1][2]文化节中远远闻到菜肴的香味，香味分子扩散到空气中，人闻到香味，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。10、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。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）需要燃烧可燃冰的体积答：（1）水吸收了3.36×106J热量；（2）燃气热水器烧水时的效率是80%；（3）若换用该可燃冰作燃料，加热相同情况的水要燃烧1×10-3m3的可燃冰。2、（1）2.52×106J；（2）6×