综合解析苏科版九年级物理上册第十二章机械能和内能专题测试试题(含答案详解版)

苏科版九年级物理上册第十二章机械能和内能专题测试考试时间：90分钟；命题人：物理教研组考生注意：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、汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，如图所示是汽油机工作的四个冲程示意图，其中表示做功冲程的是（）A． B． C． D．2、下列说法正确的是（）A．冰冷的铁块不具有内能B．固体不容易被压缩，是因为分子间只有斥力C．物体吸收热量，温度不一定升高D．天然气燃烧越充分，其热值越大3、如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验装置，小车从粗糙斜面上某一高度由静止开始释放，撞击静止于水平木板上的木块（不计空气阻力），将木块推出一段距离。下列说法正确的是（）A．小车动能的大小是通过小车推动木块移动的距离来反映的B．小车释放的高度与小车推动木块移动的距离无关C．小车在斜面上向下运动的过程中，动能增加势能减小，机械能守恒D．若木板的表面光滑且足够长，该实验装置仍能探究出小车的动能与哪些因素有关4、以下事例在改变物体内能的方式上与其他三项不同的是（）A．炒菜时锅铲翻动，热气腾腾B．水蒸气把塞住瓶口的软木塞冲开，温度降低C．把铁丝反复弯折，弯折处变热D．返回舱穿过大气层时舱体温度升高5、下列说法正确的是（）A．温度高的物体一定比温度低的物体放出的热量多B．物质的比热容与物体的质量、吸收的热量及温度变化有关C．物体对外做功，其内能可能减少D．热值大的燃料完全燃烧放出的热量一定多6、下列四幅图中，属于利用热传递改变物体内能的是（）A．双手摩擦能发热 B．烧水时水温升高C．锯木材时锯子发烫 D．钻木取火7、用规格相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热（不计热量损失），如图所示，是甲和乙的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（）A．加热相同时间，乙吸收热量比甲多 B．由图可知，乙的比热容比甲大C．乙物质在B点的分子动能大于A点的分子动能 D．乙物质在A点的比热容比B点低8、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9、在如图所示事例中，不属于做功改变内能的是（）A．冷天搓手取暖 B．空气被压缩时内能增大C．烧水时水温升高 D．下滑时臀部发热10、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第Ⅱ卷（非选择题70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、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”）。2、如图所示是汽油机______冲程。完全燃烧1kg汽油放出的热量是______J，若其效率为25%，则消耗1kg汽油转化为机械能是______J（q汽油＝4.6×107J/kg）。3、如图甲，用测力计把吊在下面的玻璃板从水中慢慢提起来，观察到玻璃板离开水面的过程中测力计示数变大，此实验说明_______；如图乙，用手晃动试管中的沙子，发现温度计的示数升高，此实验说明_______。4、我县城南部分小区通暖气啦！小宇同学发现家里暖气片里是用水作为热量的“搬运工”，这是因为水的___________较大。5、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。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20°C、质量为0.1kg的水，在一个标准大气压下加热，假如完全燃烧酒精1.26g，[水的比热容为4.2×103J/(kg·°C），酒精的热值为3.0×107J/kg]求：（1）水温度升高到40°C时吸收的热量；（2）完全燃烧酒精1.26g时放出的热量；（3）如果不考虑热量的损失，水完全吸收酒精燃烧放出的热量，问水最后的温度是多少？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、太阳能热水器是将太阳能转化为内能，被水吸收，温度升高，供人使用，有着对环境无污染、清洁、且取之不尽用之不竭等优点倍受社会关注，某品牌太阳能热水器平均每天可使100kg的水从15℃升高到65℃，求：（1）水吸收的热量是多少？[]（2）若每天水吸收的这些热量由液化石油气来供给，液化石油气完全燃烧放热的70%被水吸收，则每天需要液化石油气多少kg？[]4、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）5、一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10min，消耗的汽油为1.2kg。汽车匀速行驶时受到的阻力为1.2×103N，汽油的热值q=4.6×107J/kg。问：（1）汽车牵引力做的功；（2）假设燃料完全燃烧，则放出的总热量是多少？（3）内燃机的效率；（4）这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少？-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】A．进气门开启，活塞下行，燃料和空气的混合物进入汽缸，是吸气冲程，故A不符合题意；B．两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故B不符合题意；C．排气门开启，活塞上行，废气被排出汽缸，是排气冲程，故C不符合题意；D．两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，火花塞喷出电火花，是做功冲程，故D符合题意。故选D。2、C【解析】【详解】A．任何物体都有内能，冰冷的铁块具有内能，故A错误；B．分子间存在相互的引力和斥力，固体不容易被压缩，是因为分子间有斥力，故B错误；C．晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，所以物体吸收热量，温度不一定升高，故C正确；D．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、放出热量的多少等均无关，故D错误。故选C。3、A【解析】【详解】A．在研究动能大小与什么因素有关时，我们是通过观察小车推动木块移动的距离来反映小球动能大小的，采用的是转换法的思想，故A正确；B．由于动能的大小与物体的质量和速度有关，小车释放的高度越高，小车到达斜面底端速度越大，具有动能越大，小车推动木块移动的距离越长，故B错误；C．小车在斜面上向下运动的过程中，动能增加，势能减小，但是斜面粗糙，需要克服阻力做功，机械能减小，故C错误；D．若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小车和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到通过比较距离来比较动能的目的了，故D错误。故选A。4、A【解析】【详解】A．炒菜时，菜从锅上吸收热量，内能增加，温度升高，是通过热传递的方式改变物体的内能；B．水蒸气把塞住瓶口的软木塞冲开，水蒸气对软木塞做功，内能转化为机械能，是通过做功的方式改变物体的内能；C．反复弯折铁丝，弯折处变热，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能；D．返回舱穿过大气层时，要克服空气摩擦做功，将机械能转化为内能，使舱体温度升高，是通过做功的方式改变物体的内能。由以上分析可知A与BCD改变物体内能的方式不同，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。5、C【解析】【详解】A．放出热量的多少与温度的变化量有关，与温度高低无关，故A错误；B．比热容是物体本身的一种特性，大小与吸收的热量、物体的质量及温度的变化等无关，与物质的种类有关，故B错误；C．物体对外做功，则自身内能减少，温度降低，故C正确；D．由Q放＝mq可知，质量未知，热值大的燃料完全燃烧放出的热量不一定多，故D错误。故选C。6、B【解析】【详解】ACD．双手摩擦、锯木柴、钻木取火是彼此摩擦，将机械能转化为内能，是通过做功改变物体内能，故ACD不符合题意；B．烧水时水温升高是火焰的温度高于水温时依靠热传递实现的，故B符合题意。故选B。7、C【解析】【详解】A．相同的加热器，相同时间产生的热量是相同的，所以加热相同时间，甲乙吸收的热量相同，故A错误；B．根据比热容的公式可知，在质量的不同种物质，吸收相同的热量，温度变化大的比热容小。由图可知，加热相同时间，即吸收相同的热量，乙的温度变化大，所以乙的比热容小，故B错误；C．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，乙物质在B点的温度高于A点的温度，表明B点分子热运动更剧烈，所以乙物质在B点的分子动能大于A点的分子动能，故C正确；D．物质的比热容是物质一种性质，只与种类和状态有关，与温度无关，所以两点的比热容是一样的，故D错误。故选C。8、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。9、C【解析】【详解】A．冷天搓手是摩擦力对手掌做功，手掌内能增加，属于通过做功的方式改变物体内能，故A不符合题意；B．压缩空气，空气在力的作用下产生位移，则按压的力对空气做功，空气内能增加，属于做功的方式改变物体内能，故B不符合题意；C．烧水时，水不断从火中吸收热量，温度不断升高，属于通过热传递的方式改变物体内能，故C符合题意；D．下滑时臀部发热是因为摩擦力对臀部做功，使得臀部内能增加温度升高，属于通过做功的方式改变物体内能，故D不符合题意。故选C。10、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。二、填空题1、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。2、排气4.6×107J1.15×107J【解析】【详解】[1]如图所示，进气门关闭，排气口打开，活塞向上运动，有气体流出，所以是汽油机的排气冲程。[2]完全燃烧1kg汽油放出的热量是[3]效率为25%，则消耗1kg汽油转化为机械能3、分子之间存在引力做功改变了沙子的内能【解析】【详解】[1]实验过程中观察到玻璃板离开水面的过程中测力计示数变大，大于玻璃板的重力，这是因为玻璃板再即将离开水面时，水分子之间距离比较小，存在分子间的引力，从而使弹簧测力计的示数变大。[2]用手晃动试管中的沙子，对沙子做功，机械能转化为内能，沙子的内能增大，温度升高。4、比热容【解析】【详解】由可知，质量相同的不同液体降低相同的温度时，由于水的比热容较大，放出的热量较多。5、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。三、计算题1、（1）8.4×103J；（2）3.78×104J；（3）100°C【解析】【详解】解：（1）水由t-=20°C升温到t0=40°C吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·°C）×0.1kg×(40°C-20°C)=8.4×103J（2）1.26g酒精完全燃烧释放的热量Q放=m酒精q=1.26×10-3kg×3.0×107J/kg=3.78×104J（3）在不考虑热量损失的情况下时，水吸收的热量Q′=Q放=3.78×104J由Q=cmΔt可得，水升高的温度为最终水的温度为t′=t0+Δt=20°C+90°C=110°C1标准大气压下，水的沸点是100°C，所以水的末温是100°C，水实际升高的温度为80°C。答：（1）水温度升高到40°C时吸收的热量是8.4×103J；（2）完全燃烧酒精1.26g时放出的热量是3.78×104J；（3）如果不考虑热量的损失，水完全吸收酒精燃烧放出的热量，水最后的温度是100°C。2、（1）1.25×104N；（2）4000N；（3）27.9%【解析】【详解】解：（1）若排开水的体积为1.25m3，观光艇所受的浮力（2）当观光艇以最大速度航行时，因为观光艇匀速行驶，故观光艇受到的牵引力和水的阻力为平衡力，故观光艇受到水的平均阻力为f＝F＝4×103N（3）观光艇以最大航速游玩的时间为t＝30min＝1800s30分钟发动机输出有用功为W＝Pt＝40×103W×1800s＝7.2×107J柴油完全燃烧放出的热量（总能量）Q放＝mq柴油＝6kg×4.3×107J/kg＝2.58×108J柴油发动机的效率答：（1）若排开水的体积为1.25m3，观光艇所受的