2024年度強化訓練蘇科版九年級物理上冊第十二章機械能和內(nèi)能定向測試練習題（詳解）

蘇科版九年級物理上冊第十二章機械能和內(nèi)能定向測試考試時間：90分鐘；命題人：物理教研組考生注意：1、本卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘2、答卷前，考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規(guī)定位置上3、答案必須寫在試卷各個題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置，如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。第I卷（選擇題30分）一、單選題（10小題，每小題3分，共計30分）1、質(zhì)量和溫度都相同的甲、乙兩種物質(zhì)，用同樣的加熱器進行加熱，它們的溫度隨時間變化的圖象如圖所示，下列說法正確的是（）A．甲物質(zhì)的沸點一定是80℃，乙物質(zhì)的沸點一定是40℃B．0~6min甲比乙吸收的熱量多C．8~10min甲和乙繼續(xù)吸熱，雖然溫度各自保持不變，但甲和乙的內(nèi)能都不斷增加D．甲的比熱容大于乙的比熱容2、下列說法正確的是（）A．物體的質(zhì)量越大，它的比熱容就越大B．物體吸收的熱量越多，它的比熱容就越大C．烈日下的海水比沙灘更涼爽，是由于沙石的比熱容比水的大D．生物體內(nèi)水的比例很高，由于水的比熱容較大，因此有助于調(diào)節(jié)生物體自身溫度3、如圖所示是探究能量轉(zhuǎn)化的裝置，下列相關(guān)說法錯誤的是（）A．水蒸氣驅(qū)動葉輪轉(zhuǎn)動，水蒸氣的內(nèi)能減小了B．實驗過程中，燃料的化學能直接轉(zhuǎn)化為葉輪的機械能C．對水加熱過程中是通過熱傳遞使水的內(nèi)能增大的D．此實驗展現(xiàn)了熱機工作時的能量轉(zhuǎn)化過程4、改變物體內(nèi)能的方法只有做功和熱傳遞。下圖是用針簡對密閉容器內(nèi)空氣做功的示意圖，針筒初始狀態(tài)及溫度計示數(shù)如圖甲所示，小明在第一次實驗中緩慢下壓活塞，針筒末狀態(tài)及溫度計示數(shù)如圖乙所示，小明在第二次實驗中迅速下壓活塞，針筒末狀態(tài)及溫度計示數(shù)如圖丙所示，已知兩次實驗中，活塞均對針簡內(nèi)空氣做功（針筒內(nèi)空氣分子勢能變化忽略不計），則從甲到乙的過程中，筒內(nèi)空氣（）A．內(nèi)能一定增大B．內(nèi)能一定減小C．一定向外界放熱D．一定向外界吸熱5、酒精燈中的酒精在使用過程中，以下物理量會變化的是（）A．質(zhì)量 B．密度 C．比熱容 D．熱值6、下述哪種現(xiàn)象不能用水的比熱容大這一特性來解釋（）A．夏天海邊的沙子燙腳而海水卻很涼B．冬天暖氣設(shè)備用水作為介質(zhì)傳遞熱量C．空調(diào)房間里放盆水增加濕度D．晚上向秧苗田里放水，以防凍壞秧苗7、以下事例在改變物體內(nèi)能的方式上與其他三項不同的是（）A．炒菜時鍋鏟翻動，熱氣騰騰B．水蒸氣把塞住瓶口的軟木塞沖開，溫度降低C．把鐵絲反復彎折，彎折處變熱D．返回艙穿過大氣層時艙體溫度升高8、濰柴集團于2020年正式發(fā)布全球首款熱機效率突破50%的商用柴油機，世界內(nèi)燃機發(fā)展出現(xiàn)歷史性新突破。關(guān)于對此柴油機的說法正確是（）A．它必須用熱值較高的燃油才能提高其熱機效率B．對比其他柴油機，相同時間內(nèi)對外做功更快C．對比其他柴油機，對外做同樣的功消耗的燃料減少D．隨著技術(shù)的進步，集團生產(chǎn)的內(nèi)燃機效率能達到100%9、下列事例中，屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是（）A．用氣筒給自行車打氣時，氣筒會發(fā)熱B．開水倒入杯中逐漸冷卻C．水壺中水沸騰后，壺蓋被水蒸氣頂起D．流星與空氣摩擦生熱發(fā)光10、有一個轉(zhuǎn)速為3600r/min的四沖程汽油機，如圖所示為該汽油機某沖程的示意圖，則下列說法不正確的是（）A．汽油機的效率越高，做功越快 B．這是汽油機的壓縮沖程，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．汽油機的該沖程是靠飛輪慣性完成的 D．汽油機正常工作時1s對外做功30次第Ⅱ卷（非選擇題70分）二、填空題（5小題，每小題4分，共計20分）1、2021年10月16日，搭載神舟十三號載人飛船的長征二號F運載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功，三名航天員將在軌駐留六個月。（1）火箭發(fā)射時選用液態(tài)氫作燃料是因為氫具有較大的______（選填“內(nèi)能”、“比熱容”或“熱值”），而且有利于環(huán)境保護；（2）火箭噴氣發(fā)動機，自帶燃料和氧化劑，它工作時不需要空氣，可以在大氣層外工作?；鸺諘r，燃料燃燒向后高速噴出氣體，從而獲得前進的動力，此過程把燃料燃燒的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的______能；（3）火箭在大氣層內(nèi)高速運動時，會使其頭部整流罩與空氣劇烈摩擦，整流罩的內(nèi)能增加，溫度升高達上千攝氏度。這是通過______（選填“做功”或“熱傳遞”）的方式來改變整流罩內(nèi)能的。2、小明利用如圖所示的裝置探究物質(zhì)的吸熱能力跟哪些因素有關(guān)。他在兩個相同的燒杯內(nèi)分別加入質(zhì)量相等的水和食用油，再將兩個相同的電加熱器和兩個相同的溫度計分別浸在水和食用油中，給每個電加熱器通電5分鐘，發(fā)現(xiàn)食用油中的溫度計的示數(shù)變化大，則物質(zhì)的吸熱能力跟________有關(guān)。3、“拆魚羹”是順德的傳統(tǒng)美食，烹飪“拆魚羹”的過程是通過______的方式改變其內(nèi)能的。隨著溫度升高，羹的香氣更加濃郁，是因為溫度越高，分子無規(guī)則運動越_______，熱氣騰騰的“拆魚羹”擺上桌，立刻香氣滿屋，這是______現(xiàn)象。4、“西氣東輸”工程中，輸送的燃料為天然氣，這是利用了天然氣________較大的特性，而且使用天然氣時對環(huán)境無污染。天然氣熱值為8.4×107J/m3，表示________。0.5m3天然氣完全燃燒放的熱量是___________J，天然氣用掉一部分后，剩余天然氣的熱值_________（選填“變大”、“變小”或者“不變”）。5、北京時間2018年2月22日平昌冬奧會短道速滑男子500米決賽落下帷幕最終武大靖為中國隊收獲一枚金牌。如圖是他在賽道上奮勇拼搏的鏡頭，滑冰鞋的冰刀與冰面的接觸；面積很小，可以增大運動員對冰面的______，在此過程中，冰刀溫度升高，是通過______方式增加了它的內(nèi)能。三、計算題（5小題，每小題10分，共計50分）1、把10kg水從20℃加熱到70℃，求它吸收了多少熱量？已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)2、教材中十四章第二節(jié)熱機的效率中最后一段中提到“在熱機的能量損失中，廢氣帶走的能量最多。設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。大型發(fā)電機常常用蒸汽輪機推動，為了提高燃料的利用率，人們利用蒸汽輪機排出的廢氣來供熱，這就是熱電站。這種既供熱又供電的熱電站，比起一般的火電站來，燃料的利用率大大提高”。已知某熱電廠每日消耗的煤有100噸，為國家電網(wǎng)提供的電能，同時又為城鎮(zhèn)居民的供熱系統(tǒng)提供的能量。已知煤熱值約為。求：（1）若煤完全燃燒，將放出多少熱量；（2）該熱電廠的燃料利用率為多少。3、近些年牡丹江市有許多氫燃料新能源公交車投放使用。氫燃料具有清潔無污染、效率高等優(yōu)點，被認為是21世紀最理想的能源[q氫=1.4×108J/kg]。求：（1）質(zhì)量為300g的氫燃料完全燃燒放出的熱量；（2）若這些熱量全部被質(zhì)量為200kg，溫度為15℃的水吸收，則水溫升高后的溫度；（3）某氫能源公交車以140kW的恒定功率勻速行駛了150s，剛好燃燒300g的氫燃料，則這氫能源公交車的效率是多少？4、如圖所示，是一輛汽車通過滑輪組勻速將深井中的物體拉至井口的裝置圖。已知井深12m，物體質(zhì)量為600kg，汽車重G＝7×104N，汽車勻速拉繩子時的拉力2200N，汽車受到的阻力為車重的0.1倍。（g＝10N/kg）求：（1）將物體從井底拉至井口的過程中，汽車拉繩子的拉力做了多少功？（2）若汽車運動的速度為3m/s，則將物體由井底拉至井口需要多長時間？（3）汽油的熱值為4.6×107J/kg，汽車以3m/s的速度把物體拉到井口時，消耗的汽油為20g，則此汽車發(fā)動機的效率為多少？5、（1）用燃氣鍋爐燒水時，把質(zhì)量為500kg，初溫為20℃的水加熱到100℃，已知水的比熱容，則：水吸收的熱量是多少J；（2）在（1）過程中，共燃燒了12m3天然氣，天然氣的熱值q＝4.2×107J/m3），求燃氣鍋爐燒水時的效率；（3）我國可燃冰已試采成功，技術(shù)處于世界領(lǐng)先，可燃冰的熱值為同體積天然氣的160倍，求可燃冰的熱值；若換用可燃冰，應(yīng)使用多少m3可燃冰就能等效（2）中的天然氣？-參考答案-一、單選題1、C【解析】【詳解】A．由圖象可知，甲和乙的末溫保持不變，但可能處在熔化過程中，也可能處于沸騰過程中，此時的溫度不一定是沸點，故A錯誤；B．實驗中用同樣的加熱器進行加熱，在相同時間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量是相同的，則在0~6min內(nèi)兩物質(zhì)吸收的熱量都是相同的，故B錯誤；C．8~10min甲和乙繼續(xù)吸熱，甲和乙的內(nèi)能都不斷增加，故C正確；D．由圖可知，在0~6min內(nèi)，加熱時間相同，吸收的熱量相同，甲的溫度變化快，且兩物質(zhì)的質(zhì)量相同，根據(jù)Q=cmΔt可知，甲的比熱容小，故D錯誤。故選C。2、D【解析】【詳解】AB．比熱容是物質(zhì)的一種特性，與質(zhì)量的大小、物體所吸收的熱量多少無關(guān)，故AB錯誤；C．因為水的比熱容大，在吸收或放出相同熱量的情況下，水的溫度變化比沙石小，所以烈日下海水比沙灘更涼爽，故C錯誤；D．生物體內(nèi)水的比例很高，由于水的比熱容大，在吸收或放出相同熱量的情況下，水的溫度變化小，這種狀況有助于調(diào)節(jié)生物體自身溫度，故D正確。故選D。3、B【解析】【詳解】ABC．燃料燃燒將化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，水吸收熱量沸騰汽化為水蒸氣，高溫的水蒸氣可以驅(qū)動葉輪轉(zhuǎn)動，水的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成了葉輪的機械能，水蒸氣自身的溫度會降低，內(nèi)能會減少，故AC正確，不符合題意，B錯誤，符合題意；D．熱機工作時，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，因此此實驗展現(xiàn)了熱機工作時能量轉(zhuǎn)化過程，故D正確，不符合題意。故選B。4、C【解析】【詳解】AB．由題意可知，從甲到乙的過程中，空氣的溫度不變，故分子動能不變，又因此過程中空氣的分子勢能不變，故可知此過程中，筒內(nèi)空氣的內(nèi)能不變，故AB不符合題意；CD．因從甲到乙的過程中，活塞壓縮空氣，對空氣做功，而空氣的溫度保持不變，故可知該過程中筒內(nèi)空氣一定向外界放熱，使得做功增加筒內(nèi)空氣內(nèi)能的同時，向外熱傳遞減少筒內(nèi)空氣的內(nèi)能，使得筒內(nèi)空氣內(nèi)能保持不變，從而使筒內(nèi)空氣溫度保持不變，故C符合題意，D不符合題意。故選C。5、A【解析】【詳解】將一瓶酒精用去部分后，所含物質(zhì)總量減少，所以剩余的酒精質(zhì)量減少但密度、比熱容、燃料的熱值都屬于物質(zhì)的特性，它們的大小與物體的質(zhì)量和體積均無關(guān)系，不會發(fā)生變化，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。6、C【解析】【詳解】A．因為沙子的比熱容比海水的比熱容小，吸收相同熱量，相同質(zhì)量的沙子比海水溫度上升快，所以感到沙子燙腳，海水卻涼涼的，故A不符合題意；B．因為水的比熱容大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，降低相同的溫度，水放出的熱量多，所以用水作取暖劑，故B不符合題意；C．房間內(nèi)長時間開空調(diào)會使空氣變得十分干燥，在室內(nèi)放上一盆清水可以增加空氣的濕度，是水分子在空氣中的擴散現(xiàn)象，擴散現(xiàn)象說明水分子在不停地做無規(guī)則運動，故C符合題意；D．因為水的比熱容大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，降低相同的溫度，水放出的熱量多，所以人們晚上向秧苗田里放水，以防凍壞秧苗，故D不符合題意。故選C。7、A【解析】【詳解】A．炒菜時，菜從鍋上吸收熱量，內(nèi)能增加，溫度升高，是通過熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能；B．水蒸氣把塞住瓶口的軟木塞沖開，水蒸氣對軟木塞做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能；C．反復彎折鐵絲，彎折處變熱，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能；D．返回艙穿過大氣層時，要克服空氣摩擦做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使艙體溫度升高，是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能。由以上分析可知A與BCD改變物體內(nèi)能的方式不同，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。8、C【解析】【詳解】A．熱機效率是有用功與燃料完全燃燒所放出的熱量的比，與燃料的熱值無關(guān)，故A錯誤；B．柴油機效率高，只表明有用功與總功的比值大，相同時間做功快指功率，效率與功率沒有必然聯(lián)系，故B錯誤；C．柴油機效率高，根據(jù)效率公式，當有用功一定時，效率越高，所需要總功更少，即燃燒同種燃料時，需要的燃料更少，故C正確；D．柴油機屬于熱機，在工作過程中不可避免會存在燃料燃燒不完全等因素導致能量損失，不可能達到100%，故D錯誤。故選C。9、C【解析】【詳解】A．用氣筒給自行車胎打氣過程中壓縮空氣做功，機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，使氣筒發(fā)熱，故A不符合題意；B．開水倒入杯中逐漸冷卻，熱水的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到周圍空氣中，是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，故B不符合題意；C．水壺中的水沸騰后，壺蓋被水蒸氣頂起，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成壺蓋的機械能，故C符合題意；D．流星與空氣摩擦生熱發(fā)光，是克服摩擦做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D不符合題意。故選C。10、A【解析】【詳解】A．熱機的效率越高說明用來做有用功的能量占燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之比越大，做功越快是指功率大，功率和效率沒有關(guān)系，故A錯誤，符合題意；B．由圖可知，兩個氣門都是關(guān)閉的，活塞向上運動，是壓縮沖程，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B正確，不符合題意；C．依靠飛輪慣性完成的沖程有：吸氣、壓縮和排氣三個沖程，故C正確，不符合題意；D．轉(zhuǎn)速為3600r/min的四沖程內(nèi)燃機，則每秒轉(zhuǎn)60圈，兩圈做一次功，共做30次功，故D正確，不符合題意。故選A。二、填空題1、熱值機械做功【解析】【詳解】（1）[1]在常見燃料中，氫的熱值較大，完全燃燒等質(zhì)量的氫和其它燃料相比，氫所產(chǎn)生的熱量要多得多，故選擇氫作為燃料主要是因為其熱值大。（2）[2]燃料燃燒產(chǎn)生高溫高壓的氣體，推動火箭向上運動，對火箭做了功，火箭機械能增加，高溫高壓的氣體將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成了火箭機械能。（3）[3]整流罩與空氣劇烈摩擦，整流罩機械能減小，內(nèi)能增加，整流罩將機械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，故是通過做功來改變內(nèi)能的。2、物質(zhì)的種類【解析】【詳解】實驗中，控制了兩種液體的質(zhì)量相等，用相同的加熱器進行加熱，控制了兩種液體吸收的熱量相等，兩種液體的種類不同，然后比較它們的溫度變化情況，發(fā)現(xiàn)食用油中的溫度計的示數(shù)變化大，所以是為了說明說明物質(zhì)的吸熱能力跟物質(zhì)的種類有關(guān)。3、熱傳遞快擴散【解析】【詳解】[1]改變物體內(nèi)能的方法是做功和熱傳遞。烹飪“拆魚羹”的過程是通過熱傳遞的方式改變其內(nèi)能的。[2]分子無規(guī)則運動的速度與溫度有關(guān)。隨著溫度升高，羹的香氣更加濃郁，是因為溫度越高，分子無規(guī)則運動越快。[3]不同物質(zhì)在互相接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象叫擴散。接觸熱氣騰騰的“拆魚羹”擺上桌，立刻香氣滿屋，這是擴散現(xiàn)象。4、熱值1m3的天然氣完全燃燒時所釋放出的熱量是8.4×107J4.2×107不變【解析】【詳解】[1]天然氣與其它燃料相比較，天然氣的熱值大，燃燒時產(chǎn)生廢氣污染小，所以選擇使用天然氣。[2]天然氣的熱值為q=8.4×107J/m3，它表示的物理意義是1m3的天然氣完全燃燒時所釋放出的熱量是8.4×107J。[3]完全燃燒0.5m3天然氣放出熱量Q=Vq=0.5m3×8.4×107J/m3=4.2×107J[4]熱值是燃料的一種特性，與質(zhì)量的大小和燃燒的程度無關(guān)。當天然氣用掉一部分后，剩余天然氣的熱值不變。5、壓強做功【解析】【詳解】[1]滑冰鞋的冰刀與冰面的接觸面積很小，是在壓力一定時，通過減小受力面積來增大運動員對冰面的壓強。[2]比賽時滑冰鞋的冰刀與冰面間的相互摩擦，在這過程中，克服摩擦做功使冰刀的溫度升高，內(nèi)能增加，是通過做功的方式增加了冰刀的內(nèi)能。三、計算題1、2.1×106J【解析】【詳解】解：水吸收的熱量Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(70℃﹣20℃)＝2.1×106J答：水吸收了2.1×106J的熱量。2、（1）；（2）【解析】【詳解】解：（1）煤完全燃燒放出的熱量為（2）熱電廠的燃料利用率為答：（1）若煤完全燃燒，將放出熱量；（2）該熱電廠的燃料利用率為。3、（1）4.2×107J；（2）65℃；（3）50%【解析】【詳解】解：（1）質(zhì)量300g的氫燃料完全燃燒放出的熱量為Q放=q氫m=1.4×108J/kg×300×10﹣3kg=4.2×107J（2）根據(jù)題意知