综合解析苏科版九年级物理上册《机械能和内能》综合测评试卷（详解版）

苏科版九年级物理上册《机械能和内能》综合测评考试时间：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2、关于温度、内能、热量下列说法正确的是A．温度从高温物体传递到低温物体 B．温度低于0℃的物体没有内能C．温度高的物体含有的热量多 D．一个铁块温度升高，它的内能增大3、如图甲所示，在三个相同的试管中分别装入两种固态物质中的其中一种物质，再将它们放入装有水的烧杯中加热熔化。绘制出温度随时间变化的熔化图像，如图乙所示。关于试管中加热前的固态物质，下列判断正确的是（）A．试管a和b中物质的质量相同 B．试管a和b中物质的比热容相同C．试管b和c中物质的质量相同 D．试管b和c中物质的比热容相同4、跳绳是体育中考项目之一，小明的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米（人视作整体上升，如图所示），一分钟跳80次，下列说法正确的是（）A．向上起跳过程中小明的动能持续增大B．小明在这一分钟内跳绳的功率约为40WC．小明跳一次克服重力做功约2JD．下落过程中小明的重力势能不变5、下表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断正确的是（）物质水煤油冰铝铜比热容/J/(kg∙℃)4.2×1032.1×1032.1×1030.88×1030.39×103A．不同物质的比热容一定不同B．物质的状态发生变化，比热容不变C．水和煤油吸收相同的热量，煤油升高的温度较多D．质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，铝块吸收的热量较多6、小宇用200N的力把重10N的足球踢出6m远，足球运动轨迹如图所示，A点为足球刚离开脚，B点为足球在空中运动的最高点，则下列说法正确的是（）A．小宇对足球没有做功B．足球在空中运动过程中，机械能一直保持不变C．足球在B点时动能不为零D．足球从A点运动到B点，动能全部转化为重力势能7、如图所示是家居装修的一种空气锤，它是利用压缩空气使活塞迅速推出，产生巨大压力，能将铁钉打入木板，甚至能将混凝土压碎。下列关于空气锤的使用，说法错误的是（）A．压缩空气对外做功时，自身的内能会减小B．空气被压缩时，密度增大，压强增大C．木板可以被铁钉打入，说明力可以改变物体的形状D．反复捶打，铁钉会发热，这与内燃机的做功冲程能量转化相同8、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9、质量相等、初温相同的甲、乙两种不同液体置于相同的容器中，分别用两个完全相同的加热器加热，加热过程中，温度随时间变化的图象如图所示。根据图象可知（）A．甲液体的内能比乙的大 B．温度升高液体分子运动变慢C．甲液体的比热容比乙的小 D．乙液体的加热时间比甲的短10、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．固体间能扩散，表明固体物质分子是运动的C．把0℃的冰块加热熔化成0℃的水，其内能不变D．用力搓手，手发热时的能量转化关系与做功冲程一样第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、如图甲所示的实验现象说明分子在______；如图乙所示的实验现象说明分子间______；如图丙所示的实验现象说明分子的热运动与温度有关，温度越高，分子运动越______。甲：抽掉玻璃板后，二氧化氮气体进入上面的空气瓶中乙：两铅块挤压后不易分开丙：墨水在热水中比在冷水中扩散得快2、有一箱木炭，它的质量为10kg，热值为3.4×107J/kg，若用掉一半，剩下的木炭的热值为______。半箱木炭燃烧最多能放出的热量是______。城市绿化中要修建许多人工湖以降低“热岛效应”造成的高温，这里利用了水______大的特性。3、汽车发动机冷却系统分为风冷型和水冷型两种。风冷型发动机以空气为冷却介质，当风高速吹过发动机时，利用______的方式改变的发动机的内能；水冷型发动机则是利用水的______较大的特性。某水冷四冲程柴油发动机工作时转速表如图甲所示，则该发动机12s内经历压缩冲程______次，若该柴油机每完全燃烧柴油1kg，输出机械能1.376×107J，则该柴油机的效率为______。如图乙______是某水冷四冲程汽油机中的做功冲程示意图。（q煤油＝4.3×107J/kg）。4、用煤气灶烧水是通过______的方式改变水的内能，水沸腾时，在水蒸气把壶盖顶起的过程中，水蒸气的内能______（选填“增加”或“减少”）。5、2020年春节期间，武汉爆发了新型冠状病毒感染的肺炎疫情，该病毒可通过飞沫传播，飞沫传播______（选填“是”或“不是”）扩散运动，感染了该病毒的人会有发烧症状，所以可用水银温度计测量体温来判断，若测量某人体温时，水银温度计的温度上升，则温度计内的水银内能______（选填“增大”、“减小”或“不变”），其比热容______（选填“增大”、“减小”或“不变”），但由于车站的人流量大，车站会使用热成像仪拍摄热谱图，该仪器是利用______（选填“红外线”或“紫外线”）来工作。6、在城市内修建人工湖，可以有效地缓解城市的“热岛效应”，这是利用了水的比热容较______的特性。水蒸发掉一部分后，其比热容______。7、小明到海水浴场玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉，这是因为：水的比热容______（填“大”或者“小”），海水和沙子相比，在吸收相同热量时，沙子的温度变化比海水______（填“大”或者“小”）。8、“西气东输”工程中，输送的燃料为天然气，这是利用了天然气________较大的特性，而且使用天然气时对环境无污染。天然气热值为8.4×107J/m3，表示________。0.5m3天然气完全燃烧放的热量是___________J，天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值_________（选填“变大”、“变小”或者“不变”）。9、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。10、喷洒农药的汽车在平直的公路上缓慢匀速行驶，并不断将农药洒向公路两旁的树木，在此过程中它的动能______（选填“变大”“变小”或“不变”）。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、某学校为学生供应开水，用锅炉将340kg的水从60℃加热到100℃，燃烧了4.2kg的无烟煤。[已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)，无烟煤的热值是3.4×107J/kg]。试求：（1）锅炉内340kg的水吸收的热量是多少？（2）4.2kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？（3）此锅炉的效率是多少？2、烈士公园是长沙市最大的公园，公园里的年嘉湖占全园面积的百分比四十，所以划船成了烈士公园一景。如图是年嘉湖的观光艇，其部分技术参数如下表：（g=10N/kg，q柴油=4.3×107J/kg）商品名称XX观光艇商品型号船长7.5m×型宽2.0m×型深0.9m空船质量800kg发动机最大输出功率40kW最大载人数量9人最大航速10m/s求：（1）当观光艇满载时，若排开水的体积为1.25m3，观光艇所受的浮力是多大；（2）当观光艇以最大速度航行时，发动机输出的牵引力为4000N，观光艇受到水的平均阻力为多大；（3）某次以最大航速游玩，耗时30分钟，消耗柴油6kg，求柴油机的效率。3、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]4、如图是某太阳能热水器，向其中注入100L水，阳光照射一段时间后，水温从20℃升高到60℃。水的比热容是。试求：（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是5.6×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？（3）若水吸收的热量用天然气燃烧来提供，且用天然气加热的效率为50%，则需完全燃烧多少m3的天然气？（天然气的热值约为3.5×107J/m3）5、吃早饭的时候，妈妈用热水给小雪加热如下图所示的袋装牛奶，为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃，妈妈至少要用60℃的热水多少千克？[水的比热容为，设该牛奶的比热容为，不计热量损失]-参考答案-一、单选题1、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。2、D【解析】【详解】A．热传递的实质是内能从高温物体转移到低温物体，传递的不是温度，传递的是内能，故A错误；B．一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动，则一切物体都有内能，故B错误；C．热量是一个过程量，只能说吸收或放出热量，不能说含有热量，故C错误；D．内能的大小跟质量、温度有关，物体温度升高，则内能增大，故D正确。故选D。3、D【解析】【详解】AB．由试管a和b中物质的图像可知，在相同环境中，其熔点并不相同，根据题意，不是同种物质，故a和b中物质的比热容不同，由可知，吸收相同的热量，温度变化相同，如果比热容不同，则质量一定不同。故AB错误；CD．由试管b和c中物质的图像可知，在相同环境中，其熔点相同，根据题意，b和c是同种物质，故b和c中物质的比热容相同，由可知，吸收相同的热量，比热容相同，如果温度变化不相同，则质量一定不同。故C错误，D正确。故选D。4、B【解析】【详解】A．向上起跳过程中，质量不变，速度减小，小明的动能减小，故A错误；BC．小明的重力为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N小明跳一次克服重力做功W＝Gh＝500N×0.06m＝30J小明在这一分钟做的总功W总＝80×W＝80×30J＝2400J小明在这一分钟内跳绳的功率故故B正确，C错误；D．下落过程中小明的质量不变，高度降低，所以重力势能变小，故D错误。故选B。5、D【解析】【详解】A．不同物质的比热容可能相同，例如煤油和冰的比热容相同，故A错误；B．物质的状态发生变化，比热容也发生变化，例如冰和水，故B错误；C．两种物质质量相同时，吸收相同的热量，比热容大的，温度升高的少，煤油的比热容小，煤油温度升高的多，此处质量不一定相同，所以无法判断，故C错误；D．质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，比热容大的，吸收热量多，所以铝块吸收的热量较多，故D正确。故选D。6、C【解析】【详解】A．球还为离开脚时，脚对足球有力的作用，足球在力的作用下有距离的移动，此时脚对球做功；脚离开球后，脚不再给球力的作用，虽然足球有距离的移动，但此时足球不做功，故A错误；B．足球在运动的过程中，机械能减小，因为足球在空中时受到空气阻力，一部分机械能转化为内能，故B错误；C．B点为足球在空中运动的最高点，但足球的速度不为零，此时足球在竖直方向上，速度为零，但在水平方向，足球有向右的速度，不为零，所以此时动能也不为零，故C正确；D．足球从A点到B点，高度增加，速度减小，动能转化为重力势能和内能，故D错误。故选C。7、D【解析】【详解】A．压缩空气对外做功时，内能转化为机械能，自身的内能会减小，故A正确，不符合题意；B．根据可知，一定质量的空气被压缩时，体积减小，密度增大，压强增大，故B正确，不符合题意；C．铁钉被打入木板，木板的形状发生改变，说明力可以改变物体的形状，故C正确，不符合题意；D．反复敲打铁钉会发热，是将机械能转化为内能的过程，内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，故D错误，符合题意。故选D。8、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。9、C【解析】【详解】A．甲、乙两种液体质量、状态相同，但是种类不同，温度未指明，所以无法比较甲乙内能的大小，故A不符合题意；B．温度升高液体分子运动变快，故B不符合题意；C．甲、乙两种液体质量相等、初温相同，由图象可知，当加热时间相同，即吸收的热量相同时，甲的温度升高得快，利用公式可得，甲液体的比热容比乙的小，故C符合题意；D．题目未指明甲乙液体的末温，所以甲乙的加热时间无法比较，故D不符合题意。故选C。10、B【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．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动，固体间能扩散，表明固体物质分子在不停地做无规则运动，故B正确；C．把0℃的冰块加热熔化成0℃的水，该过程中冰吸收热量，其内能会增加，故C错误；D．用力搓手，手发热是将机械能转化为内能，做功冲程是将内能转化为机械能，两者能量转化关系不一样，故D错误。故选B。二、填空题1、不停地做无规则运动存在着相互作用的引力剧烈【解析】【详解】[1]抽出玻璃板后，空气与二氧化氮相互运动对方瓶中，两瓶气体逐渐均匀混合，是气体发生扩散现象的结果，说明分子在不停地做无规则运动。[2]两铅块挤压后能吊住大钩码，不易分开，表明两铅块之间有相互吸引的作用力，说明分子间存在着相互作用的引力。[3]墨水在热水中比在冷水中扩散的快，原因是热水温度比冷水温度高，温度越高，分子运动越剧烈，所以看到热水变色比冷水变色快。2、3.4×107J/kg1.7×108J比热容【解析】【详解】[1]热值是燃料的特性，不随质量改变而改变，因此用掉一半，剩下木炭的热值仍然是3.4×107J/kg。[2]半箱木炭燃烧最多放出热量[3]水的比热容比较大，根据比热容的特点，相同质量的水在升高相同温度时比其他的物质吸收热量多，人工湖能够多吸收一些热量，以降低“热岛效应”。3、热传递比热容15032%B【解析】【详解】[1]改变物体内能方法是做功和热传递。风冷型发动机以空气为冷却介质，当风高速吹过发动机时，利用热传递的方式改变的发动机的内能。[2]水冷型发动机则是利用水的比热容比较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度时，水可以吸收更多的热量。[3]水冷四冲程柴油发动机工作时转速表如图所示，转速为15×100r/min=1500r/min表示1min转1500r，即1秒转25r，因飞轮转2r，经历4个冲程，做功一次，压缩冲程一次，所以飞轮转25r，经历压缩冲程50次，12s内经历冲程为（次）[4]柴油完全燃烧能放出的热量Q放＝mq煤油＝1kg×4.3×107J/kg＝4.3×107J则柴油机的效率[5]如图乙中B图，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，火花塞打火，可以判断是做功冲程。4、热传递减少【解析】【详解】[1]用煤气灶烧水时，水从火炉上吸收热量，是通过热传递的方式改变水的内能。[2]水蒸气把壶盖顶起的过程中水蒸气对壶盖做功，水的内能转化成壶盖的机械能，水蒸气的内能减少。5、不是增大不变红外线【解析】【详解】[1]新型冠状病毒属于微生物，它通过飞沫传播是微生物所做的机械运动，不是扩散现象。[2]在体温计示数上升的过程中，温度计中水银的温度升高，分子热运动越剧烈，分子动能增大，而质量不变，故内能增大。[3]比热容是物质的一种特性，水银温度升高、状态不变，则水银的比热容大小不变。[4]当人体发热时，皮肤表面的温度异常，可以利用红外线拍摄“热谱图”，有助于诊断疾病，这是利用了红外线的热作用很强。6、大不变【解析】【详解】[1]根据公式可知，物质的质量一定，物质的比热容越大，则吸收相同热量后，温度升高的越小。水的比热容大，故修建人工湖可以使城市温度上升的慢。[2]物质的比热容是物质固有属性，它与物质的种类和状态有关，与物质的质量和体积无关。故蒸发一部分水，剩下的水比热容不变。7、大大【解析】【详解】[1][2]根据可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度改变较小；水的比热容较大，同样受热的情况下，吸收相同热量，沙子的温度变化比海水大，因此，小明光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉。8、热值1m3的天然气完全燃烧时所释放出的热量是8.4×107J4.2×107不变【解析】【详解】[1]天然气与其它燃料相比较，天然气的热值大，燃烧时产生废气污染小，所以选择使用天然气。[2]天然气的热值为q=8.4×107J/m3，它表示的物理意义是1m3的天然气完全燃烧时所释放出的热量是8.4×107J。[3]完全燃烧0.5m3天然气放出热量Q=Vq=0.5m3×8.4×107J/m3=4.2×107J[4]热值是燃料的一种特性，与质量的大小和燃烧的程度无关。当天然气用掉一部分后，剩余天然气的热值不变。9、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。10、变小【解析】【详解】喷洒农药的汽车在平直的马路上匀速行驶，速度没有发生改变的，但是在洒农药的过程中，车的总质量逐渐的减少；在速度不变时，质量减少，故动能在变小。三、计算题1、（1）5.712×107J；（2）1.428×108J；（3）40%【解析】【详解】解：（1）锅炉内340kg的水吸收的热量Q吸＝cm(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg•℃)×340kg×(100℃﹣60℃