蘇科版九年級物理上冊《機械能和內能》章節(jié)測試考試時間：90分鐘；命題人：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)域內相應的位置，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、下列說法中正確的是（）A．敲碎煤塊使煤充分燃燒能提高煤的熱值B．燃料燃燒釋放的熱量越多，熱值越大C．當僅有熱傳遞時，物體吸收熱量時內能增加，放出熱量時內能減小D．與絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，是因為絲綢的正電荷轉移到玻璃棒上2、一桶汽油用去一半，剩下的半桶汽油不變的物理量是（）A．熱值，內能 B．比熱容，密度 C．質量，體積 D．內能，密度3、下面關于汽油機和柴油機的說法中，錯誤的是（）A．汽油機和柴油機使用的燃料不同B．柴油機和汽油機做功沖程都是將內能轉化為機械能C．柴油機汽缸頂部有個噴油嘴，汽油機汽缸頂部有個火花塞D．汽油機和柴油機的效率沒有差別，完全相同4、如圖四幅圖片，其說明的物理知識錯誤的是（）A．懸掛重物不能把兩鉛塊分開，說明分子間存在引力，沒有斥力B．加熱水產生的蒸汽使橡膠塞沖出，利用做功和熱傳遞都能改變物體的內能C．抽掉玻璃板氣體會變色，實驗中氣體的擺放位置沒有問題D．壓下活塞后硝化棉燃燒，實驗過程中是機械能轉化為內能5、用一個穩(wěn)定的熱源給一個物體均勻加熱，得到它的熔化圖象如圖所示，那么該物體在固態(tài)時的比熱容與液態(tài)時的比熱容之比是（）A．1：2 B．1：4 C．1：1 D．4：16、下列說法正確的是（）A．冰冷的鐵塊不具有內能B．固體不容易被壓縮，是因為分子間只有斥力C．物體吸收熱量，溫度不一定升高D．天然氣燃燒越充分，其熱值越大7、質量和溫度都相同的甲、乙兩種物質，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．甲物質的沸點一定是80℃，乙物質的沸點一定是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，但甲和乙的內能都不斷增加D．甲的比熱容大于乙的比熱容8、2022年北京冬奧會和冬殘奧會即將開幕，在比賽期間所有冬奧場館將全部使用“綠電”，（“綠電”是指在發(fā)電過程中，二氧化碳排放量為零或趨近于零，比火力發(fā)電等其他方式對環(huán)境的影響大幅度減小）。這將是奧運史上首次實現(xiàn)全部場館綠色電能供應，預計消耗“綠電”約，可以節(jié)約標準煤，減排二氧化碳。若所節(jié)約的標準煤完全燃燒，則放出的熱量約為（媒約為）。（）A． B． C． D．9、有關內能、熱量和溫度，下列說法正確的是（）A．溫度高的物體，含有的熱量一定多B．物體吸收熱量，溫度不一定升高C．熱量總是從內能大的物體傳遞給內能小的物體D．物體內能減少，一定放出熱量10、兩個不同的金屬的質量之比為1∶4，吸收相同的熱量后升高的溫度之比是2∶1，則兩個金屬塊的比熱容之比為（）A．1∶2 B．2∶1 C．1∶8 D．8∶1第Ⅱ卷（非選擇題70分）二、填空題（10小題，每小題4分，共計40分）1、閱讀材料，回答問題。熱阻當物體之間或同一物體的不同部分之間存在溫度差時，就會發(fā)生熱傳遞。熱傳導是熱傳遞的一種方式，物體對熱量的傳導有阻礙作用，稱為熱阻，用R表示。物體的熱阻與物體在熱傳導方向上的長度L成正比、與垂直傳導方向的橫截面積S成反比，還與物體的材料有關，關系式為，式中稱為材料的導熱系數(shù)，不同材料的導熱系數(shù)一般不同。房屋的墻壁為了保溫，往往使用導熱系數(shù)較小的材料，如果墻壁一側是高溫環(huán)境，另一側是低溫環(huán)境，墻壁溫度變化隨著厚度改變而均勻遞增（或遞減），則在墻壁中能形成穩(wěn)定的熱量流動，單位時間內從高溫環(huán)境傳導到低溫環(huán)境的熱量Q與墻壁兩側的溫度差成正比，與墻壁的熱阻成反比。（1）同一物體發(fā)生熱傳導的條件是物體的不同部分之間存在______；熱量傳導過程和電流相似，溫度差相當于電路中______（選填“電流”或“電壓”）；（2）同樣形狀的材料，導熱系數(shù)越大，熱阻______（選填“越大”或“越小”）；（3）如題圖甲所示，長方體實心鋁塊的長、寬、高分別為2L、1.5L、3L，當熱量從左向右流動時，鋁塊的熱阻為R1，熱量從下向上流動時，鋁塊的熱阻為R2，則R1______R2（選填“>”“<”或“=”）；（4）如圖乙所示，墻壁厚度為d，墻壁外側環(huán)境溫度為，內側環(huán)境溫度為，虛線到內側墻壁的距離為，熱量在墻壁中穩(wěn)定地流動，單位時間內傳到內側墻壁的熱量為Q0，則虛線處的溫度為______（用t0表示），若外側墻壁的環(huán)境溫度升高到1.2t0，內側環(huán)境溫度仍為，則單位時間內傳到內側墻壁的熱量為______（用Q0表示）。2、把兩塊表面很平且干凈的鉛壓緊，兩塊鉛就結合在一起，甚至下面吊一個重物都不能把它拉開，這一現(xiàn)象說明______；給自行車打氣時，打氣筒會發(fā)熱，這是通過______的方法使打氣筒的內能增加；完全燃燒______kg酒精能產生1.5×107J的熱量。（酒精的熱值是3.0×107J/kg）3、如圖所示實驗，木塞沖出時，試管口出現(xiàn)白霧，說明水蒸氣內能______，（選填“增大”“減小”或“不變”），此過程能量轉化情況與內燃機______沖程相同。從開始加熱到木塞沖出，燃燒10g酒精，酒精燃燒放出的熱量是______J，若水蒸氣對木塞做功是3×104J，該裝置作為熱機的效率是______。（酒精的熱值是3.0×107J/kg）4、如圖所示，用氣筒向裝有少量水的瓶里打氣，當瓶塞從瓶口跳出時，看到瓶中出現(xiàn)了白霧。在“瓶塞跳出，出現(xiàn)白霧”這個過程中，發(fā)生的物態(tài)變化是______。這個現(xiàn)象說明了物體對外做功內能______。5、如圖所示，圖A、B、C、D是四沖程汽油機的工作示意圖，圖E、F是演示實驗的示意圖，D圖是______沖程，與它原理相同的是______圖所示的演示實驗，汽油機的工作示意圖中機械能轉化為內能的沖程是______圖（后兩空選填字母）。6、如圖所示是汽油機______沖程。完全燃燒1kg汽油放出的熱量是______J，若其效率為25%，則消耗1kg汽油轉化為機械能是______J（q汽油＝4.6×107J/kg）。7、用兩個相同的加熱器給物質甲和水加熱，它們的溫度隨時間變化的關系如圖所示，已知物質甲和水的質量之比為2∶3，據(jù)此判斷物質甲的比熱容為___________J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃），不計熱量損失]8、“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。9、汽油機是熱機的一種，它把燃料燃燒放出的_____能轉化為機械能。如圖1所示的是汽油機的工作狀態(tài)示意圖，由圖1可以看出，此時它正處在_____沖程。該汽油機的飛輪轉速是3600r/min，那么該汽油機每秒鐘對外做功_____次。若該汽油機的效率為30%，消耗100g汽油，對外做功_____J。（q汽油=4.6×107J/kg）汽車發(fā)動機常用循環(huán)流動的水來幫助它散熱，主要是利用了水的_____較大的特點。氣缸外面有“水套”，汽車行駛時水的溫度會升高，水的內能會_____（選填“增大”、“減小”或“不變”），這是利用_____的方式改變水的內能的。圖2中是汽油機工作時的能量流向圖，則其熱機效率表示為η=_____。一般的汽油機的效率比柴油機的效率要低一些，主要的原因是_____，火箭使用的燃料主要是液態(tài)氫，這是利用了氫燃料_____比較大的特點。10、2020年5月5日，我國長征五號B運載火箭成功發(fā)射。火箭使用的燃料是液態(tài)氫，這是利用了液態(tài)氫______的特點。裝載的2t的液態(tài)氫完全燃燒放出的熱量是______J。發(fā)射臺下方建有水池，通過水______（填物態(tài)變化名稱）吸收熱量，使發(fā)射時發(fā)射臺不至于溫度過高被燒壞。（q氫=1.4×108J/kg）三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、某太陽能熱水器中裝滿水后，水的質量為100kg，在陽光照射下，經過2小時，這些水的溫度從20℃升高到40℃，求：（1）熱水器中的水吸收的熱量是多少？[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）]（2）若該熱水器每小時接受太陽輻射的熱量為7×106J，求該熱水器的效率是多少？2、用爐子燒水時，將10kg的水從20℃加熱到100℃，燃燒了0.5kg的焦炭。水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃），焦炭的熱值是3.0×107J/kg。試求：（1）水吸收的熱量是多少？（2）0.5kg焦炭完全燃燒釋放的熱量是多少？（3）爐子燒水的效率是多少？3、可燃冰是一種新型能源，它分解后可以釋放出天然氣，我國開采可燃冰的技術處于世界領先地位。用燃氣熱水器燒水時，把40kg的水從25℃加熱到45℃，共燃燒了0.12m3的天然氣。經測定，若某次開采到的可燃冰的熱值是同體積天然氣的120倍。求：（1）水吸收了多少熱量？［c水=4.2×103J/（kg·℃）］（2）燃氣熱水器燒水時的效率是多少？（q天然氣=3.5×107J/m3）（3）若換用該可燃冰作燃料，加熱相同情況的水要燃燒多少立方米的可燃冰？4、（1）用燃氣鍋爐燒水時，把質量為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，技術處于世界領先，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，應使用多少m3可燃冰就能等效（2）中的天然氣？5、某太陽能熱水器中裝有40kg的水，陽光照射一段時間后，水溫從10℃升高到60℃，已知。求：（1）熱水器中的水所吸收的熱量；（2）如果水吸收的熱量用天然氣來提供，需要完全燃燒多少立方米的天然氣？（天然氣的熱值為8.4×107J/m3，天然氣完全燃燒放出熱量的50%被水吸收）-參考答案-一、單選題1、C【解析】【詳解】AB．熱值是燃燒充分燃燒放出的熱量與質量之比，是一個定值，與燃燒程度無關，故AB錯誤；C．當僅有熱傳遞時，熱傳遞可以改變內能，物體吸收熱量時，物體的內能增加，物體放出熱量時，物體的內能減小，故C正確；D．與絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，是因為玻璃棒的負電荷轉移到絲綢上，故D錯誤。故選C。2、B【解析】【詳解】比熱容、密度、熱值是物質的一種特性，不隨物體的多少而變化，熱值、密度和比熱容都不變，內能是所有分子具有的分子動能和分子勢能的總和，質量減半，內能變小，體積同時也變小，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。3、D【解析】【詳解】A．汽油機和柴油機使用的燃料不同，汽油機使用汽油，柴油機使用柴油，故A正確，不符合題意；B．柴油機和汽油機做功沖程都是將燃料燃燒釋放內能推動活塞運動，將內能轉化為機械能，故B正確，不符合題意；C．汽油機氣缸頂部有個火花塞，采用點燃式點火，柴油機氣缸頂部有個噴油嘴，采用壓燃式點火，故C正確，不符合題意；D．一般柴油機的壓縮比比汽油的大得多，且氣缸內柴油燃燒要比汽油燃燒更充分，所以柴油機的效率更高一些，故D錯誤，符合題意。故選D。4、A【解析】【詳解】A．兩個壓緊的鉛塊能吊起重物而不分開，是由于分子間存在引力，但斥力也同時存在。故A錯誤，符合題意；B．水吸收熱量，內能變大，是通過熱傳遞改變內能的；水蒸汽對外做功，內能轉化為機械能，這表明做功和熱傳遞都可以改變物體內能，故B正確，不符合題意；C．抽去玻璃板，密度大的二氧化氮分子會運動到密度小的空氣中，這是擴敢現(xiàn)象，說明分子在不停地做無規(guī)則運動，故C正確，不符合題意；D．下壓活塞，活塞對空氣做功，空氣的內能增大，機械能轉化為內能，故D正確，不符合題意。5、A【解析】【詳解】如圖為該物體（晶體）的熔化圖象，從圖象可知，AB段為固態(tài)，CD段為液態(tài)，物體在熔化前后，狀態(tài)變化，質量不變，AB段溫度升高CD段溫度升高則升高溫度之比為：＝2：1因CD段的加熱時間等于AB段的加熱時間，所以AB段和CD段物體吸收的熱量相等，根據(jù)，在質量和吸收的熱量均相同時，比熱容之比與升高溫度成反比，所以該物體在固態(tài)時的比熱容與液態(tài)時的比熱容之比A符合題意，BCD均不符合題意。故選A。6、C【解析】【詳解】A．任何物體都有內能，冰冷的鐵塊具有內能，故A錯誤；B．分子間存在相互的引力和斥力，固體不容易被壓縮，是因為分子間有斥力，故B錯誤；C．晶體熔化過程中，吸收熱量，溫度不變，所以物體吸收熱量，溫度不一定升高，故C正確；D．熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關，與燃料的質量、燃燒程度、放出熱量的多少等均無關，故D錯誤。故選C。7、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，在相同時間內物質吸收的熱量是相同的，則在0~6min內兩物質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，甲和乙的內能都不斷增加，故C正確；D．由圖可知，在0~6min內，加熱時間相同，吸收的熱量相同，甲的溫度變化快，且兩物質的質量相同，根據(jù)Q=cmΔt可知，甲的比熱容小，故D錯誤。故選C。8、A【解析】【詳解】若所節(jié)約的標準煤完全燃燒，則放出的熱量故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。9、B【解析】【詳解】A．熱量是一個過程量，不能說物體含有熱量，故A錯誤；B．物體吸收熱量內能一定增大，溫度不一定升高，如晶體熔化時吸收熱量，溫度不變，故B正確；C．熱量總是從溫度高的物體傳遞給溫度低的物體或從物體的高溫部分傳到低溫部分，內能大的物體的溫度不一定高，故C錯誤；D．物體內能增加，可能是吸收了熱量，也可能是外界對物體做了功，故D錯誤。故選B。10、B【解析】【詳解】兩個金屬塊的比熱容之比故選B。二、填空題1、溫度差電壓越小<1.4Q0【解析】【詳解】（1）[1]由題意可知，當同一物體的不同部分之間存在溫度差時，會發(fā)生熱傳導。[2]由題意可知，溫度差是進行熱傳導的原因，與電壓是形成電流的原因類似，故可知溫度差相當于電路中的電壓。（2）[3]由可知，同樣形狀的材料，導熱系數(shù)越大，熱阻R越小。（3）[4]由題意可知，熱量從左向右流動時，長度L1=2L，橫截面積為S1=1.5L×3L=4.5L2熱量從下向上流動時，長度L2=3L，橫截面積為S2=1.5L×2L=3L2因是同一鋁塊，導熱系數(shù)相同，故由可知故可知R1<R2。（4）[5]設虛線處的溫度為t，墻壁的橫截面積為S，則由題意可知，從外側環(huán)境傳到虛線處的熱量為從虛線處傳到內側環(huán)境的熱量為因熱量在墻壁中穩(wěn)定地流動，故可知Q1=Q2，即解得虛線處的溫度為[6]設墻壁外側到墻壁內側的熱阻為R，則由題意可知，墻壁外側環(huán)境溫度為t0，內側環(huán)境溫度為時，單位時間內傳到內側墻壁的熱量為Q0，則有由題意可知，當外側墻壁的環(huán)境溫度升高到1.2t0，內側環(huán)境溫度仍為時，單位時間內傳到內側墻壁的熱量為2、分子間存在引力做功0.5【解析】【詳解】[1]把兩塊表面很平且干凈的鉛壓緊，兩塊鉛就結合在一起，甚至下面吊一個重物都不能把它拉開，這一現(xiàn)象說明分子之間存在引力。[2]給自行車打氣時，打氣筒壓縮空氣做功以及和筒壁摩擦生熱,打氣筒會發(fā)熱，這是通過做功的方法使打氣筒的內能增加。[3]由可得3、減小做功3.0×10510%【解析】【詳解】[1]木塞沖出時，水蒸氣膨脹對塞子做功，將水蒸氣的內能轉化為塞子的機械能，水蒸氣的內能會減小，溫度降低，從而液化形成白霧。[2]內燃機的做功沖程也是將內能轉化為機械能的過程。[3]酒精燃燒放出的熱量[4]熱機的效率4、液化減少【解析】【詳解】[1][2]瓶塞跳出，出現(xiàn)白霧現(xiàn)象的原因是瓶內水蒸氣對瓶塞做功，內能轉化為機械能，內能減少，水蒸氣溫度降低，水蒸氣放熱液化成小水珠即白霧。5、做功FC【解析】【詳解】[1]D圖中，兩氣門都關閉，活塞下行，汽缸容積變大，火花塞發(fā)出電火花，是做功沖程，此沖程將內能轉化為機械能。[2]E圖是用力將活塞壓下，活塞對空氣做功，空氣的內能增大，溫度升高，達到了棉花的著火點，棉花就會燃燒。是通過對物體做功來增大物體內能的，即是將機械能轉化為內能的過程；F圖對試管中的水加熱，加快水的蒸發(fā)，使試管中水的內能增大，體積膨脹，對外做功，使塞子飛出去，內能轉化為塞子的機械能；汽油機的做功沖程中將內能轉化為機械能，因此與做功沖程原理相同的是F實驗。[3]C圖中，兩氣門都關閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，此沖程將機械能轉化為內能。6、排氣4.6×107J1.15×107J【解析】【詳解】[1]如圖所示，進氣門關閉，排氣口打開，活塞向上運動，有氣體流出，所以是汽油機的排氣沖程。[2]完全燃燒1kg汽油放出的熱量是[3]效率為25%，則消耗1kg汽油轉化為機械能7、3.15×103【解析】【詳解】由圖象可知，不計熱量損失，用兩個相同的加熱器給甲和水加熱，水溫度升高60℃需要20min，物質甲溫度升高60℃需要10min，所以甲和水升高相同的溫度需要吸收的熱量關系為Q水吸=2Q甲吸物質甲和水的比熱容之比物質甲的比熱容為8、熱傳遞快擴散【解析】【詳解】[1]改變物體內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能的。[2]分子無規(guī)則運動的速度與溫度有關。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。9、內排氣301.38×106比熱容增大熱傳遞柴油機的壓縮沖程中壓縮程度比汽油機更大熱值【解析】【詳解】[1]汽油機工作時，汽油燃燒產生的高溫高壓氣體推動活塞運動，過程中燃料的內能轉化為活塞運動的機械能。[2]由圖可知，汽油機的進氣門關閉、排氣門打開，活塞向上運動，氣體排出氣缸，故該圖表示的是汽油機排氣沖程。[3]汽油發(fā)動機每完成一個工作循環(huán)，飛輪轉動2圈，對外做功1次。已知汽油機轉速為n=3600r/min=60r/s因此，汽油機的飛輪每秒轉動60圈，汽油機每秒對外做功30次。[4]根據(jù)汽油機的工作效率和汽油熱值可知，消耗100g（即0.1kg）汽油，汽油機對外做功W=q汽油mη=4.6×107J/kg×0.1kg×30%=1.38×106J[5]由于水的比熱容較大，所以相同質量的物質，吸收相同的熱量，水的溫度升高的小。[6]物體的內能與溫度有關，其他條件不變，物體的溫度升高，則物體的內能會增大。汽車行駛時水的溫度會升高，故水的內能會增大。[7]汽油燃燒使氣缸溫度升高，且氣缸的溫度遠高于水的溫度，所以熱量會從氣缸傳遞到水中，正是熱量的傳遞才使得水的內能增加。[8]熱機的效率等于熱機做的有用功與燃料完全燃燒放出的熱量的比值，即[9]一般的汽油機的效率比柴油機的效率要低一些，主要的原因是柴油機的壓縮沖程中壓縮程度比汽油機更大，在壓縮沖程中儲存了一部分能量。[10]相同質量的燃料，氫燃料燃燒釋放的熱量更多，因此用液態(tài)氫作為火箭的燃料。10、熱值大2.8×1011汽化【解析】【詳解】[1]火箭使用的燃料主要是液態(tài)氫，這是利用了氫燃料的熱值大的特點，在完全燃燒相同質量的液態(tài)氫和其它燃料時，液態(tài)氫放出的熱量較大。[2]2t液態(tài)氫完全燃燒放出的熱量Q放=mq氫=2×103kg×1.4×108J/kg=2.8×1011J[3]發(fā)射臺下方建有水池，則水在汽化吸收熱量，使發(fā)射時發(fā)射臺不至于溫度過高被燒壞。三、計算題1、（1）8.4×10J；（2）60%?！窘馕觥俊驹斀狻拷猓海?）由題意可知，熱水器中的水吸收的熱量為（2）由題意可知，2h熱水器接收到太陽輻射的熱量為Q=2×7×10J=1.4×10J故熱水器的效率為答：（1）這