综合解析苏科版九年级物理上册《机械能和内能》专题练习练习题（含答案解析）

苏科版九年级物理上册《机械能和内能》专题练习考试时间：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、一名游客蹦极时下落过程的v-t图像（忽略空气阻力）如图所示。已知t1时刻，弹性绳处于自然伸直状态；t3时刻，游客达到最低点。则下列说法正确的是（）A．在0~t3时间段内，人的动能一直在增大B．在t1~t3时间段内，弹性绳弹性势能逐渐增大C．在t2~t3时间段内，重力不做功D．在t2时，弹性绳弹性势能最大2、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3、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4、下列关于分子动理论的说法正确的是（）A．在花园里闻到花香，说明分子在不停地做无规则运动B．固体很难被压缩说明分子间有引力C．将石块研磨成粉状，说明分子变小了D．“破镜不能重圆”说明分子间没有引力5、跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，关于运动员（不包含降落伞和绳）下列说法正确的是（）A．动能不变，重力势能不变，机械能不变B．动能变大，重力势能变小，机械能不变C．动能不变，重力势能变小，机械能变小D．动能变小，重力势能变小，机械能变小6、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7、下列说法中正确的是（）A．敲碎煤块使煤充分燃烧能提高煤的热值B．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大C．当仅有热传递时，物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减小D．与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为丝绸的正电荷转移到玻璃棒上8、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%9、下列实验中，通过做功的方式改变物体内能的是（）A．向饮料中加冰块，饮料温度降低B．盛夏，阳光曝晒路面，路面温度升高C．寒冬，用热水袋暖手，手感到温暖D．用锯锯木头，锯条温度升高10、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、“拆鱼羹”是顺德的传统美食，烹饪“拆鱼羹”的过程是通过______的方式改变其内能的。随着温度升高，羹的香气更加浓郁，是因为温度越高，分子无规则运动越_______，热气腾腾的“拆鱼羹”摆上桌，立刻香气满屋，这是______现象。2、如图所示，表示的是内燃机的______冲程，它将______能转化为机械能。3、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。4、用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化关系图像如图所示，根据图像可知，甲液体的比热容______（选填“大于”“小于”或“等于”）乙液体的比热容；若乙的比热容为4×103J/（kg·℃），则甲的比热容为______J/（kg·℃）。5、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）。6、热熔胶是一种先用热熔胶枪加热使其熔化，再凝固来粘合物体。如图所示热熔胶枪给热熔胶加热，是通过______方式增大热熔胶内能，同时会闻到熔胶的气味，这是______现象。热熔胶被胶枪挤出，并“粘”在物体本上，说明分子间存在______。7、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。8、2017国际滑联短道速滑世界杯上海站比赛受到市民的热情关注。运动员用力蹬地后便能加速向前，这是因为力的作用是______，此过程中，运动员的动能______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。9、北京时间2018年2月22日平昌冬奥会短道速滑男子500米决赛落下帷幕最终武大靖为中国队收获一枚金牌。如图是他在赛道上奋勇拼搏的镜头，滑冰鞋的冰刀与冰面的接触；面积很小，可以增大运动员对冰面的______，在此过程中，冰刀温度升高，是通过______方式增加了它的内能。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、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、我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试，已知汽车的总质量为2t，该车在某段长1.2km的水平路面做匀速直线运动，用时40s，汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.2倍，汽车在此过程中消耗的汽油产生了1×107J热量。（g取10N/kg）求在该段测试过程中：（1）汽车的行驶速度；（2）汽车受到的重力；（3）汽车的牵引力做的功；（4）汽车发动机的热机效率。3、小明家的太阳能热水器内装有60kg、25℃的水，经过一天照射后，温度升高到75℃，假设用天然气烧水，水吸收热量的效率为60%且已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值是7.5×107J/m3。请你计算：（1）热水器中水吸收的热量；（2）烧水时至少需要燃烧天然气的体积。4、刘颖家新买来一台容积为80L的天然气热水器。刘颖学习了热效率的知识后，尝试估测该热水器的热效率，她把“进水量”设置为40L，“出水温度”设置为38℃后，开始加热，当水温达到38℃时，自动停止加热。已知当时自来水的温度是19℃，加热前天然气表的示数为135.73m3，停止加热后变为135.84m3，天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，1L=10﹣3m3。求：（1）水箱中水的质量；（2）水箱中水吸收的热量；（3）该热水器的热效率？5、小华想估测自己家天然气热水器的热效率（即天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能）。他把家里的自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机自动停止注水。从家里的天然气表可知此过程一共消耗0.15m3的天然气，已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出热水的温度为40℃，水的比热容c=4.2103J/（kg·℃），水的密度=1.0103kg/m3，天然气的热值q=3.2107J/m3。求：（1）洗衣机中水的质量为多少？（2）洗衣机中水吸收的热量Q吸为多少？（3）消耗的天然气完全燃烧所放出的热量Q放为多少？（4）这个天然气热水器的热效率是多少？-参考答案-一、单选题1、B【解析】【详解】A．由题意可知，在t2时游客的速度达到最大值，t2~t3时间段内，游客向下运动速度变小，所以动能变小，故A错误；B．在t1~t3时间段内，弹性绳的伸长量变大，则弹性绳的弹性势能变大，故B正确；C．在t2~t3时间段内，游客是向下运动的，在重力的方向上通过了距离，所以重力做了功，故C错误；D．在t3时，游客的速度为0，此时游客到达最低点，此时弹性绳的伸长量是最大的，弹性势能最大，故D错误。故选B。2、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。3、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。4、A【解析】【详解】A．在花园里闻到花香，是花香的分子发生了扩散现象，扩散现象表明分子在不停的做无规则的运动，故A正确；B．分子间既有引力也有斥力，固体很难被压缩说明分子间有斥力，故B错误；C．分子体积非常小，一般几纳米到零点几纳米之间，肉眼无法直接观察，粉状石块并非分子，故C错误；D．分子间既有引力也有斥力，破镜不能重圆是因为破损后再拼在一起后，连接位置间隙较大，玻璃分子间的间隔不能达到小于分子直径的10倍的程度，分子间几乎没有了作用力，故D错误。故选A。5、C【解析】【详解】在空中匀速直线下降的过程中，速度不变，所以动能不变；高度降低，所以重力势能减小；机械能等于动能和重力势能之和，所以机械能在变小。故C正确，ABD错误。故选C。6、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。7、C【解析】【详解】AB．热值是燃烧充分燃烧放出的热量与质量之比，是一个定值，与燃烧程度无关，故AB错误；C．当仅有热传递时，热传递可以改变内能，物体吸收热量时，物体的内能增加，物体放出热量时，物体的内能减小，故C正确；D．与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒的负电荷转移到丝绸上，故D错误。故选C。8、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。9、D【解析】【详解】A．向饮料中加冰块，饮料温度降低，是通过热传递改变物体的内能，故A不符合题意；B．盛夏，阳光曝晒路面，路面温度升高，属于热传递改变物体的内能，故B不符合题意；C．寒冬，用热水袋暖手，手感到温暖，是通过热传递改变物体的内能，故C不符合题意；D．用锯锯木头，锯条温度升高，是克服摩擦力做功，机械能转化成内能，属于做功改变物体的内能，故D符合题意。故选D。10、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。二、填空题1、热传递快扩散【解析】【详解】[1]改变物体内能的方法是做功和热传递。烹饪“拆鱼羹”的过程是通过热传递的方式改变其内能的。[2]分子无规则运动的速度与温度有关。随着温度升高，羹的香气更加浓郁，是因为温度越高，分子无规则运动越快。[3]不同物质在互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散。接触热气腾腾的“拆鱼羹”摆上桌，立刻香气满屋，这是扩散现象。2、做功内【解析】【详解】[1]如图，进气门、排气门都关闭，火花塞点火，此冲程为做功冲程。[2]做功冲程中高温高压的燃气推动活塞向下运动，燃气对活塞做功，将燃气的内能转化为活塞运动的机械能。3、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。4、小于2.5×103【解析】【详解】[1]图象可以看出：在相等时间内，液体甲温度变化量大，即甲液体的温度升高较快；而两个加热器相同、加热时间相等时，则两种液体吸收的热量相等，由公式Q吸＝cmt可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，温度升高快的液体比热容小，所以甲的比热容小于乙的比热容。[2]由图象可知，加热90min时，甲液体温度升高80℃，乙液体温度升高50℃，即Q吸甲＝Q吸乙根据Q吸＝cmt得c甲m甲t甲＝c乙m乙t乙已知m甲＝m乙，则5、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。6、热传递扩散引力【解析】【详解】[1]热熔胶枪通电后会产生热量，再利用热传递的方式，使固体胶棒吸收热量，内能增大，温度升高。[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。[3]热熔胶被胶枪挤出，并“粘”在物体上，说明分子间存在引力。7、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。8、相互的增大【解析】【详解】[1]运动员用力蹬地时，脚给地面一个向后的力，由于物体间力的作用是相互的，运动员受到地面向前的推力，运动员便能加速向前运动。[2]在此过程中，运动员的质量不变，速度变大，动能变大。9、压强做功【解析】【详解】[1]滑冰鞋的冰刀与冰面的接触面积很小，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大运动员对冰面的压强。[2]比赛时滑冰鞋的冰刀与冰面间的相互摩擦，在这过程中，克服摩擦做功使冰刀的温度升高，内能增加，是通过做功的方式增加了冰刀的内能。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）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℃)＝5.712×107J（2）4.2kg无烟煤完全燃烧放出的热量Q放＝m煤q＝4.2kg×3.4×107J/kg＝1.428×108J（3）此锅炉的效率答：（1）锅炉内340kg的水吸收的热量是5.712×107J；（2）4.2kg无烟煤完全燃烧放出的热量是1.428×108J；（3）此锅炉的效率是40%。2、（1）30m/s；（2）20000N；（3）4.8×106