强化训练苏科版九年级物理上册《机械能和内能》专题测试试题（解析版）

苏科版九年级物理上册《机械能和内能》专题测试考试时间：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2、以下的日常生活事例中，通过热传递来改变物体内能的是（）A．太阳能热水器中水的温度升高 B．冬天，用力搓手，手变暖C．点燃的爆竹腾空而起 D．用水壶烧水，水蒸气将壶盖顶起3、如图是热机四冲程工作原理的示意图，将内能转化为机械能的冲程是（）A． B． C． D．4、“十次车祸九次快，还有喝酒和超载”。这句话形象的说明了发生车祸的原因，汽车在水平公路上行驶的过程中，超速、超载容易引发交通事故，对于引发交通事故的原因，以下分析不正确的是（）A．“快”——物体运动速度越大，动能越大B．“快”——物体运动速度越大，惯性越大C．“超载”——物体质量越大，动能越大D．“超载”——物体质量越大，惯性越大5、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%6、冰在熔化过程中，下列判断正确的是（）A．内能不变，比热容不变 B．比热容、内能、温度都不变C．吸收热量，内能增加，温度不变 D．比热容变大，内能增加，温度升高7、如图甲是热机的能量流向图。图乙显示的是甲、乙两热机的参数。甲、乙相比，甲的（）A．有用机械能较大 B．损失能量较小C．燃料的化学能较大 D．热机效率较低8、下列实例中，通过做功的方式改变了物体内能的是（）A．用烤箱加热红薯，红薯的温度升高了B．把菜刀在磨刀石上磨几下，菜刀的温度升高了C．把热鸡蛋放在冷水里，过一会儿冷水的温度升高了D．点燃燃气灶，过一会儿灶上面的铁锅的温度升高了9、下列说法正确的是（）A．燃料的热值越大，完全燃烧时放出的热量越多B．物体吸收的热量越多，比热容越大C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率D．用水作为汽车发动机散热器的冷却剂，其主要原因是水的比热容较小10、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，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，我们观察到红棕色气体逐渐进入上瓶，下瓶中气体颜色逐渐变淡，最后颜色均匀的充满两个瓶子，物理学中把这个现象叫做_________；此现象表明：_________。2、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。3、如图所示是汽油机的_____冲程，在压缩冲程中，是通过_____的方式增加燃气的内能。汽油机的转速为3000转1分钟，则1秒内汽油机对外做功_____次。汽油机用水作为冷却剂，这是利用了水_____的性质。4、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______。5、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．6、火炕又称大炕，是北方居室中常见的一种砖石结构的取暖建筑设施，砖石的比热容取0.96×103J/（kg·℃），某个火炕的砖石质量为50kg，若通过燃烧木柴给火坑加热，加热效率为80%，那么要让火炕温度升高20℃，需要完全燃烧________kg的干木柴【q干木柴=1.2×107J/kg】。7、甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，三个物体温度都升高1℃；吸收热量如图所示。（1）甲物体的比热容c甲为______；（2）甲、乙、丙三个物体的比热容由大到小排列是______（填编号）A．c甲>c乙>c丙B．c甲>c丙>c乙C．c丙>c乙>c甲D．c丙>c甲>c乙（3）若乙物体温度降低1℃，其放出的热量是______；（4）若由丙这种物质制成两个质量不等的物体，其比热容______（填“相同”或“不同”）。8、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。9、实验测得0.5kg某物质温度随时间变化的图像如图所示，已知物质在固态下的比热容为c1＝2.1×103J/(kg•℃)。假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变，根据图像解答下列问题：（1）在最初的2min内，物质吸收的热量为______J；（2）求该物质在液态下的比热容c2＝______J/(kg•℃)。10、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。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、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？2、如图所示，是一辆汽车通过滑轮组匀速将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m，物体质量为600kg，汽车重G＝7×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力2200N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍。（g＝10N/kg）求：（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力做了多少功？（2）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？（3）汽油的热值为4.6×107J/kg，汽车以3m/s的速度把物体拉到井口时，消耗的汽油为20g，则此汽车发动机的效率为多少？3、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）4、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。5、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？-参考答案-一、单选题1、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。2、A【解析】【详解】A．太阳能热水器中水的温度升高，属于热传递改变物体的内能，故A符合题意；B．用力搓手时，克服摩擦做功，使手的内能增加、温度升高，是利用做功的方式增加手的内能，故B不符合题意；C．点燃的爆竹，火药燃烧产生的燃气做功，将燃气的内能转化为机械能，是通过做功来改变物体内能，故C不符合题意；D．用水壶烧水，水蒸气将壶盖顶起，水蒸气的内能转化为机械能，是通过做功来改变物体内能，故D不符合题意。故选A。3、B【解析】【详解】内燃机的四个冲程中，将内能转化为机械能的冲程是做功冲程。A．排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程，故A不符合题意；B．两个气门都关闭，活塞向下运动，为做功冲程，故B符合题意；C．进气门打开，活塞向下运动，为吸气冲程，故C不符合题意；D．两个气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，故D不符合题意。故选B。4、B【解析】【详解】A．动能由质量和速度决定，汽车质量不变，速度越大，动能越大，故A正确，不符合题意；B．惯性的大小与速度无关，故B错误，符合题意；C．动能由质量和速度决定，汽车速度不变，质量越大，动能越大，故C正确，不符合题意；D．惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，故D正确，不符合题意。故选B。5、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。6、C【解析】【详解】冰是晶体，在熔化过程中，吸收热量，温度保持不变，但内能增加，由于比热容与物质的种类和物质所处的状态有关，当冰熔化成水后，比热容变大。故ABD错误，C正确。故选C。7、B【解析】【详解】A．如图所示，甲的有用机械能为2000J，乙的有用机械能为4000J，所以甲的有用机械能小，故A不符合题意；B．如图所示，甲损失能量为500J，乙损失能量为5000J，所以甲损失能量小，故B符合题意；C．如图所示，甲燃料的化学能为乙燃料的化学能为所以甲燃料的化学能较小，故C不符合题意；D．根据题意，甲热机效率为乙热机效率为所以甲的热机效率较高。故D不符合题意。故选B。8、B【解析】【详解】A．用烤箱加热红薯，属于通过热传递改变物体的内能，故A不符合题意；B．把菜刀在磨刀石上磨几，菜刀的温度升高是因摩擦而发热，属于通过做功改变物体的内能，故B符合题意；C．把热鸡蛋放在冷水里，鸡蛋的温度降低，属于通过热传递改变物体的内能，故C不符合题意；D．点燃燃气灶，过一会儿灶上面铁锅的温度升高，属于通过热传递改变物体的内能，故D不符合题意。故选B。9、C【解析】【详解】A．由Q=mq可知，燃料的热值大，质量未知，完全燃烧时放出的热量不一定多，故A错误；B．比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与吸热的多少等无关，故B错误；C．使燃料燃烧更充分，可以提高燃料的利用率，可以提高热机效率，故C正确；D．水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水来做冷却剂，故D错误。故选C。10、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。二、填空题1、扩散现象分子在永不停息的做无规则运动【解析】【详解】[1]抽掉玻璃板后，我们观察到红棕色气体逐渐进入上瓶，下瓶中气体颜色逐渐变淡，最后颜色均匀的充满两个瓶子，是因为下面的二氧化氮气体分子和空气分子，不断做无规则运动，二氧化氮气体分子扩散空气分子中，空气分子扩散到二氧化氮气体分子，此现象叫做扩散现象。[2]扩散现象是分子永不停息做无规则运动的结果，扩散运动表明分子在永不停息做无规则运动。2、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。3、做功做功25比热容大【解析】【详解】[1]观察图可知，此时两个气门都关闭，缸内气体对活塞做功，推动活塞由上向下运动，气缸内气体膨胀，故该冲程是做功冲程。[2]压缩冲程中活塞压缩气体做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式增加气体内能的。[3]汽油机转速为3000r/min＝50r/s，说明每秒钟飞轮转过50转，完成25个工作循环，每个循环做功一次，所以1秒钟对外做功25次。[4]与其它液体相比较，水的比热容较大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量更多，制冷效果更好，所以汽油机用水作为冷却剂。4、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。5、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。6、0.1【解析】【详解】火炕温度升高20℃，砖石吸收的热量Q吸=cmΔt=0.96×10J/（kg·℃）×50kg×20℃=9.6×10J由可得，干木柴完全燃烧放出的热量由Q放=mq可得，需要干木柴的质量7、A2000J相同【解析】【详解】（1）[1]质量为1kg的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是这种物质的比热容。由图像可知，三个物体都升高1℃，甲吸收的热量为3000J，乙、丙吸收的热量均为2000J，甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，根据比热容的定义可知，甲物体的比热容是。（2）[2]根据比热容的定义可知，乙的比热容丙的比热容故甲、乙、丙三个物体的比热容由大到小排列是c甲>c乙>c丙，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。（3）[3]1kg的乙物体温度升高1℃时，吸收的热量是2000J，由比热容的定义可知，同种物质温度升高1℃和降低1℃，吸热和放热是相同的，所以1kg的乙物体温度降低1℃放出的热量是2000J。（4）[4]比热容是物质的一种特性，由同种物质制成两个质量不等的物体，其比热容相同。8、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。9、2.1×1044.2×103【解析】【详解】（1）[1]由图像知，在最初2min内，物体处于固态的升温吸热过程，升高的温度∆t1＝0℃−(−20℃)＝20℃所以此过程物质吸收的热量Q吸＝c1m∆t1＝2.1×103J/(kg•℃)×0.5kg×20℃＝2.1×104J（2）[2]物质从热源吸热的功率恒定不变，由Q吸＝Pt可知，物质在相等时间内吸热相等，由图像可知，10min~12min内物质处于液态且升高的温度为10℃，物质吸热Q吸′＝Q吸＝2.1×104J所以该物质在液态下的比热容10、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。三、计算题1、（1）4×108J；（2）29.0%；（3）3.45km【解析】【详解】解：（1）由题知客车所受的阻力为f＝0.04G＝0.04mg＝0.04×5×103kg×10N/kg＝2000N由二力平衡的条件可知客车的牵引力为F＝f＝2000N则客车牵引力做的功为W＝Fs＝2000N×200×103m＝4×108J（2）已知平均每百公里油耗为20L，则200km耗油的体积为V＝2×20L＝40L＝40dm3＝4×10-2m3耗油的质量为m＝ρV＝0.75×103kg/m3×4×10-2m3＝30kg消耗的汽油完全燃烧放出的热量为Q放＝qm＝4.6×107J/kg×30kg＝1.38×109J则客车发动机的效率为（3）已知消耗的汽油体积V′＝20L＝20dm3＝2×10-2m3消耗的汽油质量为m′＝ρV′＝0.75×103kg/m3×2×10-2m3＝15kg消耗的汽油完全燃烧放出的热量为Q放′＝qm′＝4.6×107J/kg×15kg＝6.9×108J将效率提高1%后，提高的有用功为ΔW＝Q放′Δη＝6.9×108J×1%＝6.9×106J由W＝Fs可知比原来多行驶的距离为答：（1）客车行驶200km，牵引力做了4×108J的功；（2）客车发动机的效率是29.0%；（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3.45km。2、（1）7.92×104J；（2）12s；（3）36%【解析】【详解】解：（1）由图可知，承重绳股数n＝