强化训练苏科版九年级物理上册《机械能和内能》定向测评试卷（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、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、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②④3、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4、如图所示分别为内燃机甲、乙的能量流向图，则下列说法正确的是（）A．通过技术改进，可使甲的E4等于E1B．若E4大于E4＇，则甲的热机效率一定高于乙C．若E5小于E5＇，，则甲的热机效率一定高于乙D．若甲、乙的热机效率相等且E1等于E1＇，则E4一定等于E4＇5、关于热学知识，下列说法错误的是（）A．物体温度升高，分子运动将更剧烈B．升高相同温度，比热容大的物体吸收的热量多C．物体吸收热量，温度不一定会升高D．热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体6、如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞紧管口，加热一段时间后橡皮塞冲出，同时管口附近产生“白气”。以下分析不正确的是（）A．水温上升时，水的内能增加 B．加热时管内的水不断汽化C．管内气体对橡皮塞做功，其内能减少 D．试管口的“白气”是水蒸气7、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）A．物体的温度升高，一定吸收了热量 B．物体吸收了热量，温度一定升高C．物体的温度降低，内能一定减小 D．物体的内能增大，温度一定升高8、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9、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10、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，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。2、图中单缸四冲程汽油机正处在______冲程，汽油机工作时会产生大量热，需要用水进行降温，是利用水的______大的特性。3、2020年5月5日，我国长征五号B运载火箭成功发射。火箭使用的燃料是液态氢，这是利用了液态氢______的特点。装载的2t的液态氢完全燃烧放出的热量是______J。发射台下方建有水池，通过水______（填物态变化名称）吸收热量，使发射时发射台不至于温度过高被烧坏。（q氢=1.4×108J/kg）4、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）。5、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。6、汽油机有___________个冲程，有能量转化的是___________冲程和___________冲程，其中内能转化为机械能的是___________冲程。7、“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”）。8、酒精的比热容是2.4×103______（填单位），1kg的酒精温度由20℃升高到21℃吸收的热量是______J。1kg的酒精温度由61℃降低到60℃放出的热量是______J。9、南极洲的冰川______（填“具有”或“不具有”）内能，古人钻木取火是______的方式来改变物体内能的。两物质比热容之比为，质量之比为，升温之比为，则它们吸热之比为______。10、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”）。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、如图所示的油电混合动力汽车是一种新型节能汽车，这种油电混合动力汽车的内燃机工作时，给车提供动力的同时也给动力蓄电池组充电。已知某型号油电混合动力汽车所用的动力蓄电池组储存的最大电能是1.0×108J，若该车以80km/h的车速匀速直线行驶了0.5h。行驶过程中所受阻力大小为800N，动力蓄电池组的电能也增加了最大电能的14%，内燃机消耗燃油2kg。（燃油的热值4.6×107J/kg）求：（1）燃油完全燃烧放出的热量；（2）牵引力做的功；（3）该油电混合动力汽车内燃机的效率。2、中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染，储量巨大，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按15倍计算。[c水=4.2×103J/(kg•℃)，天然气的热值q=7.0×107J/m3]求：（1）体积为0.01m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？（2）若这些热量的90%被质量为100kg的水吸收，则水升高的温度是多少？3、某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg。求：（1）这些煤完全燃烧产生的热量；（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；（3）煤炉烧水时的热效率。4、（1）用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，已知水的比热容，则：水吸收的热量是多少J；（2）在（1）过程中，共燃烧了12m3天然气，天然气的热值q＝4.2×107J/m3），求燃气锅炉烧水时的效率；（3）我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求可燃冰的热值；若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰就能等效（2）中的天然气？5、如图所示是某太阳能热水器，向其中注入0.05m3的水，阳光照射一段时间后，温度从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），水的密度为1×103kg/m3。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E＝2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值为3.5×107J/kg）-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、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。3、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。4、D【解析】【详解】A．无论怎样技术改进，额外功的产生不可避免，有用功E4总是小于总功E1。故错误；BC．根据公式知，若E4大于E4＇，只有E1等于E1＇时，甲的热机效率一定高于乙；若E5小于E5＇，甲的热机效率不一定高于乙。故BC错误；D．根据知，若甲、乙的热机效率相等且E1等于E1＇，则E4一定等于E4＇。故D正确，故选D。5、B【解析】【详解】A．分子无规则运动的剧烈程度与物体的温度有关，温度升高，分子运动将更剧烈，故A正确，不符合题意；B．根据可知，质量相同的物体、升高相同的温度，比热容大的物体，吸收的热量多，因不知道质量大小，故无法判断吸热的多少，故B错误，符合题意；C．物体吸收热量时，内能增加，但温度不一定会升高，例如晶体在熔化过程中虽然不断吸热，但温度保持不变，故C正确，不符合题意；D．热量只能从温度高的物体传向温度低的物体，温度高的物体内能可能小，故热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体，故D正确，不符合题意。故选B。6、D【解析】【详解】A．水吸收热量，温度上升，水的内能增加，故A正确，不符合题意；B．加热时管内的水，水吸收热量不断汽化，故B正确，不符合题意；C．水蒸气膨胀时对橡皮塞做功，气体的内能转化为橡皮塞的机械能，水蒸气的内能减小，故C正确，不符合题意；D．试管口的“白气”是温度较高的水蒸气在试管口遇到冷的空气液化成的小水滴，故D错误，符合题意。故选D。7、C【解析】【详解】A．改变内能的方式：做功和热传递；物体的温度升高，内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故A错误；BD．物体吸收热量，内能增加，但温度不一定变化，如：晶体熔化，内能增加，但温度不变，故B错误，D错误；C．物体的内能与温度有关，物体的温度降低，内能一定减小，故C正确。故选C。8、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。9、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。10、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。二、填空题1、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。2、做功比热容【解析】【详解】[1]由图可知，两个气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程。[2]汽油机工作时会产生大量热，一般用水做冷却剂，是因为水的比热容比较大，在质量相同、升高的温度相同时，水可以吸收更多的热量，降低发动机的温度。3、热值大2.8×1011汽化【解析】【详解】[1]火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的热值大的特点，在完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料时，液态氢放出的热量较大。[2]2t液态氢完全燃烧放出的热量Q放=mq氢=2×103kg×1.4×108J/kg=2.8×1011J[3]发射台下方建有水池，则水在汽化吸收热量，使发射时发射台不至于温度过高被烧坏。4、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。5、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”。6、4压缩做功做功【解析】【详解】[1]汽油机有四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。[2][3][4]汽油机在正常工作时，在它的四个冲程中，发生了能量转化的是做功冲程和压缩冲程；其中，内能转化为机械能的是做功冲程，机械能转化为内能的是压缩冲程。7、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。8、J/(kg·℃)2.4×1032.4×103【解析】【详解】[1]酒精的比热容为2.4×103J/(kg·℃)。[2][3]酒精的比热容为2.4×103J/(kg·℃)是指1kg的酒精每升高或降低1摄氏度，吸收或放出的热量为2.4×103J。所以1kg的酒精温度由20摄氏度升高到21摄氏度，吸收的热量是2.4×103J。1kg的酒精温度由61摄氏度降低到60摄氏度，放出的热量是2.4×103J。9、具有做功【解析】【详解】[1]一切物体都是具有内能，所以南极洲的冰川也具有内能。[2]钻木取火是克服摩擦做功，所以是通过做功的方式来改变内能的。[3]由题知，由得10、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。三、计算题1、（1）9.2×107J；（2）3.2×107J；（3）50%【解析】【详解】解：（1）由题意可知，燃油完全燃烧放出的热量为Q=mq油=4.6×107J/kg×2kg=9.2×107J（2）因为汽车匀速直线行驶，所以汽车所受牵引力与阻力是一对平衡力，即F=f=800N由题意可知，汽车通过的路程为s=vt=80km/h×0.5h=40km=4×104m故汽车行驶中牵引力所做的功为W=Fs=800N×4×104m=3.2×107J（3）由题意可知，蓄电池增加的电能为W′=1.0×108J×14%=1.4×107J故汽车内燃机的效率为答：（1）燃油完全燃烧放出的热量为9.2×107J；（2）牵引力做的功为3.2×107J；（3）该油电混合动力汽车内燃机的效率为50%。2、（1）1.05×107J；（2）22.5℃【解析】【详解】解：（1）由题意可得，可燃冰的热值0.01m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量（2