综合解析苏科版九年级物理上册《机械能和内能》定向训练试卷（解析版含答案）

苏科版九年级物理上册《机械能和内能》定向训练考试时间：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、关于温度、内能、热量，下列说法中正确的是（）A．一块的铁块，可能不具有内能 B．铝块的内能增加，它一定吸收了热量C．冰块熔化时温度不变，其内能一定不变 D．温度相同的两杯水，它们的内能可能不同2、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3、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4、一桶汽油用去一半，剩下的半桶汽油不变的物理量是（）A．热值，内能 B．比热容，密度 C．质量，体积 D．内能，密度5、关于下列四幅图片的表述，正确的是（）A．用电加热器烧开水，水的温度升高是通过热传递实现的B．迅速下压活塞时，筒中的硝化棉会燃烧，硝化棉内能增加是通过做功的方式实现的C．活塞被冲出的瞬间，瓶内出现白雾，是空气对瓶塞做功内能减小汽化而形成的D．冰山的温度很低，所以冰山不具有内能6、汽车发动机用水作冷却液，是因为水的（）A．比热容大 B．密度大 C．体积大 D．内能大7、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%8、下列说法正确的是（）A．使用天然气做燃料，燃烧越充分，热值越大B．汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能C．汽车发动机采用冷水进行冷却，是利用水的比热容较大的性质D．摩托车上的热机工作时提供动力的是吸气冲程9、改变物体内能的方法只有做功和热传递。下图是用针简对密闭容器内空气做功的示意图，针筒初始状态及温度计示数如图甲所示，小明在第一次实验中缓慢下压活塞，针筒末状态及温度计示数如图乙所示，小明在第二次实验中迅速下压活塞，针筒末状态及温度计示数如图丙所示，已知两次实验中，活塞均对针简内空气做功（针筒内空气分子势能变化忽略不计），则从甲到乙的过程中，筒内空气（）A．内能一定增大B．内能一定减小C．一定向外界放热D．一定向外界吸热10、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②④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、用燃气灶烧水时，天然气燃烧时将化学能转化为______能。将质量为10kg、初温为20oC的水烧开，水吸收的热量为______J；用掉5kg的天然气后，剩下的天然气的热值为______。[标准大气压c水=4.2×103J/（kg•℃），q天然气=7.0×107J/m3]2、如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。弹性小球从A点下落至B点的过程中，它的________转化为动能；弹性小球从B点上升至C点又开始下落，小球在B点的机械能________（选填“大于”“小于”或“等于”）它在C点的机械能，C点小球的动能________（选填“为零”或“不为零”）。3、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。4、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．5、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。6、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。7、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______。8、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。9、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。10、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。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、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。2、在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至沸腾，大约需要10min，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）若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气？3、用炉子烧水时，将10kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了0.5kg的焦炭。水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），焦炭的热值是3.0×107J/kg。试求：（1）水吸收的热量是多少？（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是多少？（3）炉子烧水的效率是多少？4、用干木柴烧水时，把2kg初温为20的水加热到100：（1）水需要吸收多少热量？（2）假设干木柴完全燃烧所放出的热量全部被水吸收。需要多少干木柴？（已知干木柴的热值为1.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）5、太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5h的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃。[水的比热容c水＝4.2×103J/(kg•℃)]求：（1）热水器中的水吸收的热量Q；（2）热水器5h内接收到的太阳能E；（3）热水器的效率η；（4）若改用热效率为30%的煤炉来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤？（煤的热值q＝4.2×107J/kg，保留两位小数）-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】A．任何物体都具有内能，故A错误；B．铝块的内能增加，可能是外界对其做功，也可能是吸收了热量，故B错误；C．冰块熔化时温度不变，但是不断吸热，其内能增加，故C错误；D．温度相同的两杯水，质量未知，故它们的内能可能相同，也可能不同，故D正确。故选D。2、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。3、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。4、B【解析】【详解】比热容、密度、热值是物质的一种特性，不随物体的多少而变化，热值、密度和比热容都不变，内能是所有分子具有的分子动能和分子势能的总和，质量减半，内能变小，体积同时也变小，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。5、A【解析】【详解】A．图中用电加热器烧开水，水吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式改变水的内能，故A正确；B．图中迅速下压活塞时，对空气做功，空气的内能增加，温度升高；空气的热量传递给硝化棉，使筒中的硝化棉燃烧，硝化棉内能增加是通过热传递实现的，故B错误；C．丙图中活塞被冲出的瞬间，瓶内空气对瓶塞做功，内能减小，温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴，形成白雾，故C错误；D．一切物体都具有内能，所以冰山也具有内能，故D错误。故选A。6、A【解析】【详解】因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以人们用冷水冷却发动机。故选A。7、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。8、C【解析】【详解】A．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、放出热量的多少以及燃烧温度的高低等均无关，故A错误；B．汽油机的做功冲程是燃气通过做功的方式将内能转化为机械能，故B错误；C．因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机冷却用水作为工作物质，故C正确；D．摩托车上使用的是汽油机，汽油机工作时提供动力的是做功冲程，故D错误。故选C。9、C【解析】【详解】AB．由题意可知，从甲到乙的过程中，空气的温度不变，故分子动能不变，又因此过程中空气的分子势能不变，故可知此过程中，筒内空气的内能不变，故AB不符合题意；CD．因从甲到乙的过程中，活塞压缩空气，对空气做功，而空气的温度保持不变，故可知该过程中筒内空气一定向外界放热，使得做功增加筒内空气内能的同时，向外热传递减少筒内空气的内能，使得筒内空气内能保持不变，从而使筒内空气温度保持不变，故C符合题意，D不符合题意。故选C。10、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。二、填空题1、内3.36×1067.0×107J/m3【解析】【详解】[1]天然气燃烧时，消耗了天然气的化学能，获得了内能，即将化学能转化为内能。[2]1标准大气压下水的沸点为100℃，则将质量为10kg、初温为20℃的水烧开，水吸收的热量为[3]因为热值是燃料的一种性质，只与燃料的种类和状态有关，故用掉5kg天然气后，剩下的天然气的热值不变，仍为7.0×107J/m3。2、重力势能大于不为零【解析】【详解】[1]弹性小球从A点运动到B点的过程中，质量不变，高度变小，其重力势能变小，同时速度变大，则动能变大，所以该过程中重力势能转化为动能。[2]由图知，小球弹跳的高度越来越低，说明小球撞击地面时小球的机械能转化为地面和小球的内能，则小球机械能逐渐减小，且B点在C点之前，所以弹性小球在B点的机械能大于它在C点的机械能。[3]小球在C点，没有竖直方向的速度，但有水平方向的速度，因此在C点动能不为零。3、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。4、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。5、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。6、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。7、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。8、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。9、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。10、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。三、计算题1、（1）2.52×106J；（2）6×106J，0.2kg【解析】【详解】解：（1）经过6min时间加热，水温由20℃升高到80℃，水吸收的热量（2）由得煤完全燃烧放出的热量由得煤的质量答：（1）水所吸收的热量为2.52×106J；（2）煤完全燃烧时产生的热量为6×106J，煤的质量为0