2022-2023学年苏科版九年级物理上册第十二章《机械能和内能》专项测评试卷

苏科版九年级物理上册第十二章机械能和内能专项测评

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亳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、跳绳是体育中考项目之一，小明的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米（人视作整体上升,

如图所示），一分钟跳80次，下列说法正确的是（）

A.向上起跳过程中小明的动能持续增大

B.小明在这一分钟内跳绳的功率约为40W

C.小明跳一次克服重力做功约2J

D.下落过程中小明的重力势能不变

2、如图功用加热器给初温均为20C的甲、乙两种液体加热（力〃/外，两种液体每秒吸收的热量相

同，这两种液体的温度一加热时间的图线如图6所示，则（)

图。图b

A.第60s时，乙吸收的热量比甲的多

B.甲液体的比热容比乙液体的小

C.甲液体的比热容与乙液体的一样大

D.甲液体第30s时的内能小于第35s时的内能

3、下列说法正确的是（）

A.两物体相比，分子动能越大的物体，其内能越大

B.甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体内能大

C.扩散现象中，分子可以从低温物体运动到高温物体

D.反复有折铁丝，铁丝温度升高，这是通过热传递的方式增加了铁丝的内能

4、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%

5、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

6、两个不同的金属的质量之比为1：4,吸收相同的热量后升高的温度之比是2：1,则两个金属块的

比热容之比为（）

A.1：2B.2：1C.1：8D.8：1

7、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鑫越高

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

8、如图是单缸四冲程内燃机为四个冲程的示意图，下列四组关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程

的顺序排列，正确的是（）

_£_T_[_

MITTMTTT

3lilt

甲乙丙丁

A.丙、丁、乙、甲B.乙、丁、甲、丙

C.乙、甲、丁、丙D.甲、乙、丙、丁

9、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①@B.只有①

C.只有③@D.只有②④

10、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

第n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，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3.0X10」/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3X10工该装置作为热机的

效率是______。

2、某新闻报导中写道：“到目前为止，人类在实验室里获得的最高温度为摄氏25000万度。”请找出

其中的错误，并在错误的文字下面打上波浪线,应改正为。

3、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。

、.00/J

e1iKyF

水油

4、如图所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中

装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，我们观察到红棕色气体逐渐进入上瓶，下

瓶中气体颜色逐渐变淡，最后颜色均匀的充满两个瓶子，物理学中把这个现象叫做;此现象

表明：0

5、如图所示，表示的是内燃机的_____冲程，它将_____能转化为机械能。

三、计算题(5小题，每小题10分，共计50分)

1、提高热机效率是“节能减排”的一个重要途径.如果汽油机的效率从〃产20%提高到〃产30%,那么

一辆轿车在汽油机效率为20%时，消耗一定质量汽油，能勺多在平直道路上匀速行驶10km；当效率变为

30%后，在相同道路情况下，以相同速度匀速行驶，并消耗相同质量汽油的情况下，能够行驶多少千米？

2、一台大型推土机的推力约为3义10,N,匀速推土总行程达10km,消耗柴油约30.3kg；

(1)求推土机做的功;

（2）消耗柴油放出的热量是多少？

（2）求推土机柴油机的热机效率（q硼=4.3X10'J/kg）

3、一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶lOmin,消耗的汽油为1.2kg。汽车匀速行驶时受到的阻力为

1.2X103N,汽油的热值于4.6X10，J/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？

4、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lOmin,

水的比热容为42X1（0/（kg・℃）,天然气的热值为22X10'J/m3c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？

5、某辆小轿车油箱内装有32kg汽油，司机小李驾车沿高速公路到某地旅游，路程为300km。假设轿

车是匀速行驶，旦受到的阻力为920N。已知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能，汽油的热

值为4.6X10，J/kg。求：

（1）汽车到达目的地牵引力所做的功；

（2）汽车在行驶途中需要消耗多少kg汽油？

（3）需要加油吗？

-参考答案-

一、单选题

1、B

【解析】

【详解】

A.向上起跳过程中，质量不变，速度减小，小明的动能减小，故A错误;

BC.小明的重力为

G=z??g=50kgX10N/kg=500N

小明跳一次克服重力做功

/f=67/=500NX0.06m=30J

小明在这一分钟做的总功

W-=80XW'=80X30J=2400J

小明在这一分钟内跳绳的功率

t60s

故故B正确，C错误；

D.下落过程中小明的质量不变，高度降低，所以重力势能变小，故D错误。

故选B。

2、D

【解析】

【详解】

A.因两种液体每秒吸收的热量相同，且第60s时两液体的加热时间相同，所以甲乙吸收相同的热量,

故A错误；

BC.由图像可知，第60s时两液体升高的温度相同，口甲乙吸收的热量相同，由于〃〃则根据《=线

〃山

可知，甲的比热容大于乙的比热容，故BC错误；

D.由图像可知，甲液体从30s到35s时，一直吸收热量，温度升高，内能变大，即甲液体第30s的内

能小于第35s的内能,故D正确。

故选D。

3、C

【解析】

【详解】

A.物体的分子动能越大，其分子势能不一定大，所以不能只通过分子动能比较物体内能的大小，故A

错误；

B.甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体的温度高，而温度高的物体，其内能不一定大，内能的大

小还与物体的质量、状态等有关，故B错误；

C.扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动，分子可以从低温物体运动到在高温物体，故C正确；

D.用手快速弯折铁丝，铁丝温度升高，这是通过做功的方式增加了铁丝的内能，故D错误。

故选C。

4、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，根据效率公式察，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Co

5、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。

6、B

【解析】

【详解】

两个金属块的比热容之比

Q

c\_，34_叫A&_41_2

qQ“4A4121

故选B。

7、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。

8、B

【解析】

【详解】

图甲：进气门和排气门关闭，火花塞点火，为做功冲程；图乙：进气门打开，排气门关闭，为吸气冲

程；图丙：进气门关闭，排气门打开，为排气冲程；图丁：进气门和排气门都关闭，火花塞未点火，

为压缩冲程。内燃机一个工作循环中四个冲程为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。故B

正确，ACD错误。

故选Bo

9、C

【解析】

【详解】

①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。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③@。

故选C。

10、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Co

二、填空题

1、做功3.0X1051%

【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c

[2]酒精燃烧放出的热量

0放==0.01kgx3.0*1O'J/kg=3.0X105J

[3]热机的效率

;/=—xl00%=--------xl00%=l%

5

Q放3xlOJ

2、摄氏25000万度25000万摄氏度

【解析】

【详解】

[1][2]温度常用的单位是摄氏度，2500万摄氏度不能表示为摄氏2500万度，也不能表示为2500万度。

3、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。。

4、扩散现象分子在永不停息的做无规则运动

【解析】

【详解】

[1]抽掉玻璃板后，我们观察到红棕色气体逐渐进入上瓶，下瓶中气体颜色逐渐变淡，最后颜色均匀的

充满两个瓶子，是因为下面的二氧化氮气体分子和空气分子，不断做无规则运动，二氧化氮气体分子

扩散空气分子中，空气分子扩散到二氧化氮气体分子，此现象叫做扩散现象。

[2]扩散现象是分子永不停息做无规则运动的结果，扩散运动表明分子在永不停息做无规则运动。

5、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。

三、计算题

1、15千米

【解析】

【详解】

解：设汽油的热值为g,汽油的质量为加汽车的牵引力为尸（因汽车两次都是匀速直线运动，汽车所

受牵引力等于所受摩擦力，而摩擦力不变，所以汽车所受牵引力不变），热机效率为20%时汽车行驶的

距离为%热机效率为30%时汽车行驶的距离为％,故汽油完全燃烧放出的热量为缶/必，热机效率为

20%时汽车牵引力所做的功为

l『=Fs尸FXlOkni

热机效率为30%时汽车牵引力所做的功为他二%’,由题意可知7=贯，则

/'XI0km二即X20%©

私吟,则

4=〃应义30%②

由于①式和②式中的人以?都相同，所以②①联立可得

5,_30%

10km-20%

解得

sk15km

答：能够行驶15千米。

2、⑴3X108J；(2)1.3029X109J；(3)23%

【解析】

【详解】

解：(1)根据沙=力可知，推土机所做的功为

Fr=f5=3xl04Nxl0xl0,m=3xl08J

(2)根据。放=加夕可知,消耗柴油放出的热量为

79

QA="q=30.3kgx4.3x10J/kg=1.3029xlOJ

W

(3)根据〃=7^x100%可知，推土机柴油机的热机效率为

w3x10sI

77=——X1OO%=—―X100%:^23%

0放1.3029x10」

答：(1)推土机做的功为3X10"J；

（2）消耗柴油放出的热量是1.3029X10%

（3）推土机柴油机的热机效率为23%。

3、（1）1.44X107J；（2）5.52X107J；（3）26.1%；（4）24000W

【解析】

【详解】

解：（1）已知汽车匀速行驶时受到的阻力为/=1.2X103N,牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡可知

汽车的牵引力

F=/=1.2X105N

汽车行驶的速度

v=72km/h=20m/s

行驶的时间

t=lOmin=600s

则汽车行驶的路程为

s=V/=20mzsx600s=12000m

汽车牵引力做的功力

JT=/<s=1.2xl03Nxl2000ni=l.44xl07J

（2）燃料完全燃烧放出的总热量为

Q祗=qm=4.6xlO7J/kgx1.2kg=5.52xlO7J

（3）内燃机的效率为

wzi44x107I

77=—X1OO%=-——X1OO%«26.1%

Q...5.52xlO7J

（4）这段时间内汽车牵引力做功的功率为

P*=也皿=24000W

t600s

答：（1）汽车牵引力做的功为1.44x10」；

（2）假设燃料完全燃烧，则放出的总热量是5.52x10」；

（3）内燃机的效率为26.1%；

（4）这段时间内汽车牵引力做功的功率是24000人

4、⑴1.008X10'J；(2)0.04m3

【解析】

【详解】

解：（1）•个标准大气压下，水的沸点为100℃,即水的木温

/=100℃

水吸收的热量

A6