综合解析苏科版九年级物理上册《机械能和内能》章节练习试卷（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、如图所示，上、下两个广口瓶分别装有空气和二氧化氮气体，中间用玻璃板隔开，抽去玻璃后（）A．二氧化氮向上方扩散，空气不会向下方扩散B．空气向下方扩散，二氧化氮不会向上方扩散C．当两种气体分布均匀后，分子就不会向上或向下运动了D．当两种气体分布均匀后，分子仍会向上或向下不断运动2、如图四幅图片，其说明的物理知识错误的是（）A．悬挂重物不能把两铅块分开，说明分子间存在引力，没有斥力B．加热水产生的蒸汽使橡胶塞冲出，利用做功和热传递都能改变物体的内能C．抽掉玻璃板气体会变色，实验中气体的摆放位置没有问题D．压下活塞后硝化棉燃烧，实验过程中是机械能转化为内能3、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4、下列有关温度、热量和内能的说法正确的是（）A．物体放出热量，温度一定降低 B．热量都是从内能多的物体向内能少的物体传递C．物体的温度升高，内能一定增大 D．80℃的水一定比30℃的水含有的热量多5、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6、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．7、下列事例中属于内能转化为机械能的是（）A．古代人的钻木取火 B．锯铁管时锯条发热C．运载火箭点火升空 D．汽油机的压缩冲程8、下列生活现象中，关于分子和物体内能，下列说法正确的是（）A．杯子里的水可以任意倒出，说明水分子间没有引力B．用透明胶带揭下纸上写错的字，是因为胶带与纸分子之间有斥力C．“花气袭人知骤暖”说明分子的热运动与温度有关D．用力搓手，手发热是通过热传递增加手的内能9、下列关于热现象的一些说法，错误的是（）A．冰熔化成水时，温度不变，内能增大B．沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，原因之一是水的比热容比砂石的比热容大C．雨水顺着沙粒缝隙渗入土壤属于扩散现象D．刚炒出来的菜散发出浓浓的香味，是因为温度越高，分子热运动越剧烈10、关于汽油机和柴油机的区别，下列说法中你认为不妥的是（）A．柴油机比汽油机费用低廉，但比较笨重B．柴油机的效率一般比汽油机的效率高C．一个工作循环中汽油机做功一次，柴油机做两次功D．在构造上，柴油机汽缸顶部有喷油嘴而没有火花塞第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、反复弯折铁丝后，发现铁丝折处温度升高，如图中______图所对应的能量转化过程与此实验相同。若该汽油机飞轮转速为2400r/min，则汽油机每秒完成______个工作循环，对外做功______次。2、如图是汽油机工作的______冲程，在此过程中______能转化为_______能。汽油机工作时要产生大量的热，通常采用水循环将热量带走，这是利用水_______的特性。若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功_____次。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、如图所示实验，木塞冲出时，试管口出现白雾，说明水蒸气内能______，（选填“增大”“减小”或“不变”），此过程能量转化情况与内燃机______冲程相同。从开始加热到木塞冲出，燃烧10g酒精，酒精燃烧放出的热量是______J，若水蒸气对木塞做功是3×104J，该装置作为热机的效率是______。（酒精的热值是3.0×107J/kg）5、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”）6、请根据如图甲、乙所示的实验，回答下列问题：（1）如图甲所示，在广口瓶内装有少量水，向烧瓶内打气，当瓶塞跳出时，可以看到瓶内出现________，在此过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能_________；（2）如图乙所示，把一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下，读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后缓慢向上拉玻璃板，弹簧测力计的示数_________（选填“变大”、“不变”或“变小”），产生此现象的原因：_________。7、如图所示，小强从滑梯上匀速下滑，他感到臀部发热，是______能转化为______能，这是通过______的方式改变物体内能的。8、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）9、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。10、如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住。加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出去，这一过程与汽油机的______冲程的能量转化过程相同。酒精的热值是3.0×107J/kg，从开始加热到木塞冲出，燃烧10g酒精，酒精燃烧放出的热量是______J，若水蒸气对木塞做功是3×103J，该装置作为热机的效率是______。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、如图，是1kg冰在空气中熔化时的温度变化曲线图，请解答：已知：c水＝4.2×103J/（kg•℃），c冰＝2.1×103J/（kg•℃）（1）冰在开始熔化前共吸收了多少热量？（2）上述热量可以让熔化后的水温度升高多少摄氏度？2、如图所示是某同学在完成“探究水的沸腾”实验后做的实验图象。求：（1）已知实验时，水的质量为100g，水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，则从实验第10分钟到第20分钟，水吸收的热量为多少？（2）已知该实验使用酒精灯加热，酒精灯10分钟内消耗酒精为0.56g，酒精的热值为3.0×107J/kg，则此实验过程中消耗多少酒精？（3）实验第10分钟到第20分钟，对被加热的水而言，酒精灯的效率为多少？3、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）4、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？5、2020年1月27日。为抗击新型冠状病毒肺炎疫情，安徽医科大学各附属医院紧急派出22名医护人员，他们与其他省属医院的白衣战士一起，组成安徽省第一批支援武汉的医疗队伍，出征武汉。假设客车（包括车上的人和物资）总质量为5×103kg，在某段平直的高速公路上，客车以90km/h的速度匀速行驶了200km，平均每百公里油耗为20L，所受的平均阻力是客车总重的0.04倍，汽油的热值是4.6×107J/kg（假设汽油完全燃烧，汽油的密度为0.75×103kg/m3，g取10N/kg）。求：（1）客车行驶200km，牵引力做了多少功？（2）客车发动机的效率是多少？（百分比后保留一位小数）（3）如果将效率提高百分之一，则同样消耗20L汽油可以比原来多行驶多少km？-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】AB．扩散是因为分子在不停地做无规则运动，彼此进入对方的现象，所以空气分子和二氧化氮分子将同时向对方扩散，而不是单向扩散，故AB不符合题意；CD．分子在永不停息地做无规则运动，即使两种气体分布均匀后，分子还会继续向上或向下运动，故C不符合题意、D符合题意。故选D。2、A【解析】【详解】A．两个压紧的铅块能吊起重物而不分开，是由于分子间存在引力，但斥力也同时存在。故A错误，符合题意；B．水吸收热量，内能变大，是通过热传递改变内能的；水蒸汽对外做功，内能转化为机械能，这表明做功和热传递都可以改变物体内能，故B正确，不符合题意；C．抽去玻璃板，密度大的二氧化氮分子会运动到密度小的空气中，这是扩敢现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确，不符合题意；D．下压活塞，活塞对空气做功，空气的内能增大，机械能转化为内能，故D正确，不符合题意。3、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。4、C【解析】【详解】A．晶体凝固时放热温度保持不变，故A错误；B．热传递发生是热量从高温物体向低温度转移，内能大小与物体的质量、温度、状态等多个因素有关，温度高不一定内能大，故B错误；C．由可知，同一物体的质量和比热容是一定的，温度升高，内能一定变大，故C正确；D．热量是过程量，只有在热传递的过程中才能得到体现，不能说含有热量，故D错误。故选C。5、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。6、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。7、C【解析】【详解】A．古代人的钻木取火是通过克服摩擦做功来改变内能的，是机械能转化为内能，故A不符合题意；B．锯铁管时锯条发热，是通过克服摩擦做功来改变内能的，是机械能转化为内能，故B不符合题意；C．运载火箭点火时，燃料燃烧化学能转化为内能，内能转化为火箭的机械能，故C符合题意；D．汽油机的压缩冲程中，活塞压缩工作物质，机械能转化为内能，故D不符合题意。故选C。8、C【解析】【详解】A．杯子里的水可以任意倒出，说明水具有流动性，不能说明分子间没有引力，故A错误；B．分子间引力和斥力同时存在，用透明胶带揭下纸上写错的字，是因为胶带与纸分子之间有引力，故B错误；C．温度升高时花香气味更浓，说明香气分子扩散加快，表明分子的热运动与温度有关，故C正确；D．用力搓手，是将机械能转化为内能，手发热是通过做功增加手的内能，故D错误。故选C。9、C【解析】【详解】A．冰是晶体，0℃的冰熔化成0℃水，吸收热量，内能增加，但温度不变，故A正确，不符合题意；B．沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，原因是沿海地区多水，内陆地区多砂石，水的比热容比砂石的比热容大，同样受冷和受热时温度变化小，故B正确，不符合题意；C．雨水顺着沙粒缝隙渗入土壤，是水的运动，属于机械运动，所以不是扩散现象，故C错误，符合题意；D．分子在永不停息地做无规则运动，且温度越高，分子热运动越剧烈；故刚炒出来的菜会散发出浓浓的香味，故D正确，不符合题意。故选C。10、C【解析】【详解】AB．由于柴油机和汽油机的压缩程度和点燃方式不同，使得柴油机的效率比汽油机的效率高，使用柴油机比汽油机经济，费用低廉，但不如汽油机轻便，故AB不符合题意；C．无论是汽油机和柴油机，一个工作循环中汽油机和柴油机都做一次功，故C符合题意；D．汽油机与柴油机的结构上不同：汽油机顶部是个火花塞，柴油机的顶部是喷油嘴，故D不符合题意。故选C。二、填空题1、B2020【解析】【详解】[1]反复弯折铁丝时，人对铁丝做功，将机械能转化为铁丝的内能，A图为吸气冲程，B图为压缩冲程，将机械能转化为内能，C图为做功冲程，将内能转化为机械能，D图为排气冲程，故与B原理相同。[2][3]由题意可知，汽油机飞轮转速为一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，该汽油机1s内完成20个工作循环，对外做功20次。2、做功内机械比热容大10【解析】【详解】[1]如图可知，两气门关闭，活塞向下移动，火花塞冒出电火花，是做功冲程。[2][3]在做功冲程中混合气体剧烈燃烧，产生高温高压燃气，推动活塞向下运动，对外做功，内能转化为机械能。[4]采用水循环将热量带走，利用了水的比热容大的性质，与其它液体相比，相同质量的水升高相同温度时可以吸收更多的热量。[5]飞轮转速为1200r/min，说明一秒内汽油机可以转动20圈，一个工作循环中，曲轴转动两次，对外做一次功，一秒内汽油机曲轴转动20次，对外做功10次。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、减小做功3.0×10510%【解析】【详解】[1]木塞冲出时，水蒸气膨胀对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能会减小，温度降低，从而液化形成白雾。[2]内燃机的做功冲程也是将内能转化为机械能的过程。[3]酒精燃烧放出的热量[4]热机的效率5、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。6、白气##白雾减小##变小变大分子间存在引力【解析】【分析】【详解】（1）[1][2]当瓶塞跳出时，在此过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能减小，瓶内水蒸气遇冷液化成小水滴，可看到瓶内出现白气。（2）[3][4]使玻璃板水平接触水面，然后缓慢向上拉玻璃板，由于玻璃杯分子与水分子有引力，弹簧测力计的示数会变大。【点睛】7、机械内做功【解析】【详解】[1][2][3]改变物体内能的方法是做功和热传递。小强在下滑过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能，臀部内能增加，温度升高，所以有灼热的感觉，这是通过做功的方式改变了他的内能。8、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9、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。10、做功3.0×1051%【解析】【详解】[1]木塞冲出时，水蒸气的内能对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能会减小，温度降低，内燃机的做功冲程也是将内能转化为机械能的过程。[2]酒精燃烧放出的热量[3]热机的效率三、计算题1、（1）2.1×104J；（2）5℃【解析】【详解】解：（1）由图可知，冰在开始熔化前的初温为﹣10℃、末温为0℃，则温度的变化量为冰在开始熔化前吸收的热量为（2）由题意可知，熔化后的水吸收的热量为因冰熔化后质量不变，即则熔化后的水升高的温度为答：（1）冰在开始熔化前共吸收了2.1×104J的热量。（2）上述热量可以让熔化后的水温度升高5℃。2、（1）4.2×103J；（2）0.84g；（3）25%【解析】【详解】解：（1）实验第10分钟到第20分钟，水的温度从90℃上升到100℃，水的质量m＝100g＝0.1kg水吸收的热量为Q吸＝c水m(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg•℃)×0.1kg×(100℃﹣90℃)＝4.2×103J（2）10min内消耗的酒精质量为0.56g，即1min消耗的酒精质量为0.056g，由图可知，实验过程持续了t加热=(25﹣10)min=15min则此实验过程中消耗的酒精质量为m'＝0.056g/min×15min＝0.84g（3）实验第10分钟到第20分钟消耗的酒精质量m1＝0.56g＝5.6×10-4kg酒精放出的热量为Q放＝m1q酒精＝5.6×10﹣4kg×3.0×107J/kg＝1.68×104J则实验第10分钟到第20分钟，对被加热的水而言，酒精灯的效率为答：（1）从实验第10分钟到第20分钟，水吸收的热量为4.2×103J；（2）此实验过程中消耗的酒精质量为0.84g；（3）实验第10分钟到第20分钟，对被加热的水而言，酒精灯的效率为25%。3、（1）6×107J；（2）3.3×104W；（3）32.6%【解析】【详解】解：（1）因汽车匀速通过大桥时受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，所以，汽车的牵引力F=f=0.08G=0.08mg=0.08×1.5×103kg×10N/kg=1.2×103N则牵引力所做的功W=Fs=1.2×103N×50×103m=6×107J（2）由可得，汽车匀速通过大桥时所用的时间则汽车牵引力做功的功率（3）汽油完全燃烧放出的热量Q放=m汽油q汽油=4kg×4.6×107J/kg=1.84×108J汽油机的效率答：（1）牵引力所做的功为6×107J；（2）牵引力做功的功率约为3.3×1