难点解析苏科版九年级物理上册第十二章机械能和内能定向练习试题(含答案及详细解析)

苏科版九年级物理上册第十二章机械能和内能定向练习考试时间：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、如图所示，小明在烧瓶内加入少量水，塞紧瓶塞并往瓶内打气，当瓶塞跳出时，可以看到瓶内出现白雾。在瓶塞跳出的过程中，下列描述错误的是（）A．瓶内水蒸气发生了液化现象 B．瓶内气体的内能减小C．外界对瓶内气体做功 D．瓶内气体的温度降低2、如图所示，是我国某地的等高线图，若把同一物体分别放在A点和B点，那么在哪一点时，此物体的重力势能大（）A．在A点时大 B．在B点时大C．在两点时一样大 D．条件不足，无法判定3、下列各种情况中，物质的比热容会变化的是（）A．一杯水倒掉一半 B．将铁块锉成铁球C．0oC的水变成20oC的水 D．水凝固成冰4、某小组利用酒精灯对500g冰均匀加热，他们每隔相同时间记录一次温度计示数观察物质状态；如图是记录数据绘制的“温度﹣时间”图像，已知c冰=2.1×103J/(kg•oC)，c水＝4.2×103J/(kg•oC)，由图像可知（）A．水升温比冰慢，说明水的比热容比冰小B．冰在熔化过程中温度保持不变，内能不变C．冰熔化过程吸收的热量是1.68×105JD．在CD段，水吸收的热量是2.1×104J5、下列说法正确的是（）A．燃料的热值越大，完全燃烧时放出的热量越多B．物体吸收的热量越多，比热容越大C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率D．用水作为汽车发动机散热器的冷却剂，其主要原因是水的比热容较小6、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7、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8、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9、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%10、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，用相同规格的电加热器、玻璃杯给相同质量的水和食用油加热。使它们______，比较这两种物质的______，就可以比较出它们的吸热能力是否相同。2、（1）加热质量为50kg的水，使其温度升高10℃，水吸收的热量为________________J；（2）完全燃烧________________m3的煤气可以放出1.17×107J的热量（c水＝4.2×103J/kg·℃），煤气的热值q＝3.9×107J/m3）3、我国于2019年5月17日在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射一颗北斗导航卫星。火箭发射时用液态氢作燃料，因为液态氢的______大，完全燃烧20g液态氢释放的热量______J。（q氢＝1.4×108J/kg）4、如图所示，用气筒向装有少量水的瓶里打气，当瓶塞从瓶口跳出时，看到瓶中出现了白雾。在“瓶塞跳出，出现白雾”这个过程中，发生的物态变化是______。这个现象说明了物体对外做功内能______。5、生活中蕴含着许多物理知识。注射器吸取药液时，药液是在___________的作用下进入注射器的；茶壶的壶嘴和壶身下部是相通的，构成了_________；用毛笔书写时能闻到淡淡的“墨香”，是因为分子在做___________运动。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、太阳能热水器是把太阳能转化为内能的清洁设备，在我国得到广泛应用。某型号太阳能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]求：（1）热水器中的水吸收的热量Q吸；（2）热水器的效率η。2、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]3、小宇家的太阳能热水器内装有80kg、的水。（1）若经过一天照射后，温度升高到，求水吸收的热量是多少？（2）若煤气的热值是4.2×107J/kg，煤气完全燃烧放出热量的80%被水吸收，小宇家利用太阳能热水器，一天可以节约多少煤气？（）4、随着科技的发展，氢燃料新能源公交车慢慢在投放使用，氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源，（；）。求：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，求水升高的温度；（3）若某次该氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶了1h，共消耗了7.2kg的氢燃料，则该公交车此次工作的效率是多少？5、小明用如图所示的便携式丁烷气炉（内置一瓶新的燃气瓶，相关参数见下表）烧水，测出本地水温为20℃，气压为标准大气压，水的比热容为4.2×103J/（kg⋅℃），设丁烷气体完全燃烧，求：气炉热效率η燃气消耗量ɛ气瓶净含量m丁烷热值q40%210g/h500g9×107J/kg（1）燃气瓶中丁烷完全燃烧可以放出的热量；（2）气炉持续燃烧8min，能够烧开的水的质量；（3）若将气炉热效率提高10%，同样烧开第（2）问中的水可节约的时间。-参考答案-一、单选题1、C【解析】【详解】A．给瓶内打气，当瓶塞跳起时，可以看到瓶内出现白雾，说明水蒸气液化成了小水滴，故A正确，A不符合题意；BD．在这个过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能减少，故BD正确，BD不符合题意；C．在瓶塞跳出的过程中，是瓶内气体对外做功，故C错误，C符合题意。故选C。2、B【解析】【详解】由题图可看出，A点所在的海拔为995m，B点所在的海拔为1040m，而对同一个物体，它的位置越高，重力势能越大，故物体在B点时重力势能大。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。3、D【解析】【详解】物质的比热容是物质本身的一种特性，一般只与物质的种类、状态有关，与物质的质量、温度、形状无关。所以一杯水倒掉一半，质量减半，比热容不变；将铁块锉成铁球，形状和质量变化，比热容不变；0℃的水变成20℃的水，温度变化，比热容不变；水凝固成冰，状态发生改变，比热容也会发生改变，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。4、C【解析】【详解】A．由题知，利用酒精灯对冰均匀加热，即在相同时间内冰吸热相同，由图可知，冰在前5min内温度升高了20℃，水在后10min内升高了20℃，可见升高相同的温度，水吸热时间长，故吸收热量多，而冰化水质量不变，所以由可知水的比热容比冰的比热容大，故A错误，A不符合题意；B．冰在熔化过程中，吸收热量，内能增加，但温度保持不变，故B错误，不符合题意；C．冰的质量为500g=0.5kg，温度变化了20℃，AB阶段5min物质吸收的热量因为相同时间内物质吸收的热量相同，则BC阶段物质吸收的热量是AB阶段的8倍，BC阶段热量共吸收了8×2.1×104J=1.68×105J故C正确，符合题意；D．冰熔化成水，质量不变，还是0.5kg，在CD段温度变化了20℃，水吸收的热量故D错误，不符合题意。故选C。5、C【解析】【详解】A．由Q=mq可知，燃料的热值大，质量未知，完全燃烧时放出的热量不一定多，故A错误；B．比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与吸热的多少等无关，故B错误；C．使燃料燃烧更充分，可以提高燃料的利用率，可以提高热机效率，故C正确；D．水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水来做冷却剂，故D错误。故选C。6、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。7、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。8、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。9、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。10、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。二、填空题1、加热相同时间温度升高值【解析】【详解】[1][2]为了比较出水和食用油的吸热能力是否相同，实验时应控制水和食用油质量和初温相同；可以加热相同时间，通过比较升高的温度来比较它们的吸热能力是否相同，也可以使它们升高相同温度，比较加热时间长短比较出它们的吸热能力是否相同。。2、【解析】【详解】[1]水吸收的热量为[2]根据得，需要完全燃烧的煤气的体积为3、热值2.8×106【解析】【详解】[1]火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。[2]完全燃烧释放出的热量Q放=mq=0.02kg×1.4×108J/kg=2.8×106J4、液化减少【解析】【详解】[1][2]瓶塞跳出，出现白雾现象的原因是瓶内水蒸气对瓶塞做功，内能转化为机械能，内能减少，水蒸气温度降低，水蒸气放热液化成小水珠即白雾。5、大气压连通器无规则【解析】【详解】[1]把注射器针头插入药水瓶，把注射器活塞往外拉时，注射器内的气体体积增大，气压减小，药液在管外的大气压的作用下进入注射器；[2]连通器是上端开口，底部相连通的容器，茶壶的壶嘴和壶身构成了连通器；[3]用毛笔书写时能闻到淡淡的“墨香”，这是扩散现象，是因为分子在不停地做无规则运动。三、计算题1、（1）8.4×106J；（2）40%【解析】【详解】解：（1）热水器中的水吸收的热量（2）热水器5小时内接收的太阳能E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J热水器的效率答：（1）热水器中的水吸收的热量为8.4×106J；（2）热水器的效率为40%。2、（1）；（2）1.75m3【解析】【分析】【详解】解：（1）200L水的质量为水温从20℃加热到45℃时吸收的热量为（2）由可知天然气放出的热量为天然气的体积为答：（1）水温从20℃加热到45℃时吸收的热量为；（2）需要燃烧1