蘇科版九年級物理上冊《機械能和內(nèi)能》重點解析考試時間：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(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、如圖所示，光滑的弧形軌道豎直固定于水平面上，一小球由A點以速度v沿軌道滾下，經(jīng)另一側(cè)等高點B點后到達最高點C點（不計空氣阻力）下列分析中不正確的是（）A．小球在A、B兩點具有的動能相同B．小球在A、B、C三點的速度大小關(guān)系是vA＞vB＞vCC．從B點到C點減小的動能全部轉(zhuǎn)化為小球的重力勢能D．小球在A點具有的機械能等于它在C點具有的機械能2、如圖所示分別為內(nèi)燃機甲、乙的能量流向圖，則下列說法正確的是（）A．通過技術(shù)改進，可使甲的E4等于E1B．若E4大于E4＇，則甲的熱機效率一定高于乙C．若E5小于E5＇，，則甲的熱機效率一定高于乙D．若甲、乙的熱機效率相等且E1等于E1＇，則E4一定等于E4＇3、下列四個實例中，通過做功的方式使（加“·”）物體內(nèi)能增大的是（）A．炙手可熱 B．鉆木取火 C．揚湯止沸 D．釜底抽薪4、汽車發(fā)動機用水作冷卻液，是因為水的（）A．比熱容大 B．密度大 C．體積大 D．內(nèi)能大5、下列說法正確的是（）A．使用天然氣做燃料，燃燒越充分，熱值越大B．汽油機的做功沖程是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．汽車發(fā)動機采用冷水進行冷卻，是利用水的比熱容較大的性質(zhì)D．摩托車上的熱機工作時提供動力的是吸氣沖程6、下列關(guān)于熱機說法正確的是（）A．熱機是利用熱量做功的機械 B．吊車上使用的滑輪組是一種熱機C．熱機是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機械 D．隨著技術(shù)的進步，熱機的效率能達到100%7、關(guān)于下列四幅圖片的表述，正確的是（）A．用電加熱器燒開水，水的溫度升高是通過熱傳遞實現(xiàn)的B．迅速下壓活塞時，筒中的硝化棉會燃燒，硝化棉內(nèi)能增加是通過做功的方式實現(xiàn)的C．活塞被沖出的瞬間，瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧，是空氣對瓶塞做功內(nèi)能減小汽化而形成的D．冰山的溫度很低，所以冰山不具有內(nèi)能8、一杯0℃的水，下列的做法中，可以判斷整杯水的內(nèi)能比原來增大的是（）①水結(jié)成了冰；②倒出一部分水；③倒入一部分0的水；④水的溫度升高到10℃A．只有①② B．只有①C．只有③④ D．只有②④9、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10、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、現(xiàn)在的城市基本實現(xiàn)了天然氣清潔能源的使用。用天然氣灶具加熱水時，完全燃燒0.021m3的天然氣，放出的熱量是______J；如果這些熱量的90%被水所吸收，可以使______kg的水溫度從15°C升高到95°C。[天然氣的熱值為8×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃）]2、如圖所示，小強從滑梯上勻速下滑，他感到臀部發(fā)熱，是______能轉(zhuǎn)化為______能，這是通過______的方式改變物體內(nèi)能的。3、如圖所示，在試管中裝些水，用軟木塞塞住。加熱使水沸騰，水蒸氣會把軟木塞沖出去，這一過程與汽油機的______沖程的能量轉(zhuǎn)化過程相同。酒精的熱值是3.0×107J/kg，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3×103J，該裝置作為熱機的效率是______。4、圖中單缸四沖程汽油機正處在_______沖程，若該汽油機轉(zhuǎn)速為1800r/min，則它每秒鐘完成________個沖程。用水循環(huán)帶走汽油機產(chǎn)生的熱量，這是利用了_______方式改變內(nèi)能，并且利用了水的_______較大的特性。5、我國于2019年5月17日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火箭，成功發(fā)射一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。火箭發(fā)射時用液態(tài)氫作燃料，因為液態(tài)氫的______大，完全燃燒20g液態(tài)氫釋放的熱量______J。（q氫＝1.4×108J/kg）6、如圖甲所示的實驗現(xiàn)象說明分子在______；如圖乙所示的實驗現(xiàn)象說明分子間______；如圖丙所示的實驗現(xiàn)象說明分子的熱運動與溫度有關(guān)，溫度越高，分子運動越______。甲：抽掉玻璃板后，二氧化氮氣體進入上面的空氣瓶中乙：兩鉛塊擠壓后不易分開丙：墨水在熱水中比在冷水中擴散得快7、將質(zhì)量和初始溫度均相同的鋁、銅、鐵三個金屬球浸沒在沸水中煮較長的一段時間，則三個球的末溫______（選填“相同”或“不同”），從沸水中吸收熱量最多的是______球；若讓它們降低相同的溫度，______球放出的熱量多。（c鋁>c鐵>c銅）8、把質(zhì)量為2kg，溫度為25℃的水加熱到100℃，至少需要完全燃燒______g的酒精。上述過程中，水的內(nèi)能增加是通過______（填“做功”或“熱傳遞”）的途徑實現(xiàn)的。（已知：水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），酒精的熱值為3.0×107J/kg）9、生活中蘊含著許多物理知識。注射器吸取藥液時，藥液是在___________的作用下進入注射器的；茶壺的壺嘴和壺身下部是相通的，構(gòu)成了_________；用毛筆書寫時能聞到淡淡的“墨香”，是因為分子在做___________運動。10、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(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是______圖（后兩空選填字母）。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、如圖是某太陽能熱水器，向其中注入100L水，陽光照射一段時間后，水溫從20℃升高到60℃。水的比熱容是。試求：（1）這段時間該熱水器中的水吸收的熱量是多少？（2）如果這段時間該太陽能熱水器接收到太陽輻射的熱量是5.6×107J，則這段時間該熱水器的效率是多少？（3）若水吸收的熱量用天然氣燃燒來提供，且用天然氣加熱的效率為50%，則需完全燃燒多少m3的天然氣？（天然氣的熱值約為3.5×107J/m3）2、小寧用煤爐給10kg的水加熱，同時把加熱過程中對應(yīng)的時間測得的水溫繪制成右圖。若煤爐熱效率為42%，煤的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤的熱值約為3×107J/kg。加熱6min，求：（1）水所吸收的熱量；（2）煤完全燃燒時產(chǎn)生的熱量及煤的質(zhì)量。3、2021年北京世園會園區(qū)主要場館之一的“中國館”房頂采用了非晶硅薄膜發(fā)電技術(shù)，屋頂安裝了1056塊光伏玻璃，將園區(qū)打造為綠色新理念的典范。太陽能發(fā)電已成為實現(xiàn)節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。如圖所示的太陽能熱水器，它的水箱容積為120L。熱水器上的集熱器對太陽能的利用效率為40%，在與陽光垂直的地球表面上，每平方米得到的太陽輻射功率約為P0=1400W，如果將整箱水的溫度從20℃加熱到70℃，需要陽光照射5h，求：（1）一整箱水的質(zhì)量是多少千克？（2）一整箱水溫度從20℃加熱到70℃需要吸收的熱量是多少？（3）熱水器上集熱器的面積至少要多大？[水的比熱容是：]4、如圖所示是某同學在完成“探究水的沸騰”實驗后做的實驗圖象。求：（1）已知實驗時，水的質(zhì)量為100g，水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)，則從實驗第10分鐘到第20分鐘，水吸收的熱量為多少？（2）已知該實驗使用酒精燈加熱，酒精燈10分鐘內(nèi)消耗酒精為0.56g，酒精的熱值為3.0×107J/kg，則此實驗過程中消耗多少酒精？（3）實驗第10分鐘到第20分鐘，對被加熱的水而言，酒精燈的效率為多少？5、小星家的太陽能熱水器，水箱容積是200L，小星進行了一次觀察活動：某天早上，他用溫度計測得自來水的溫度為，然后給熱水器水箱送滿水，中午時“溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為45℃，請你求解下列問題。（1）水吸收的熱量；【】（2）如果水吸收的這些熱量，由燃燒煤氣來提供，而煤氣灶的效率為，求至少需要燃燒多少千克煤氣？（煤氣的熱值為）-參考答案-一、單選題1、B【解析】【詳解】AB．光滑的弧形軌道上不受摩擦力，不計空氣阻力，故在A、B、C三點的機械能相同，A、B兩點高度相同，重力勢能相同，則動能相同，vA＝vB，在C點速度為0，故小球在A、B、C三點的速度大小關(guān)系是vA＝vB＞vC，故A正確，不符合題意；B錯誤，符合題意；C．光滑的弧形軌道上不受摩擦力，不需要克服摩擦力做功，因此從B點到C點減小的動能全部鐵化為小球的重力勢能，故C正確，不符合題意；D．沒有克服摩擦力做功，不計空氣阻力，機械能守恒，則小球在A點具有的機械能等于它在C點具有的重力勢能，故D正確，不符合題意。故選B。2、D【解析】【詳解】A．無論怎樣技術(shù)改進，額外功的產(chǎn)生不可避免，有用功E4總是小于總功E1。故錯誤；BC．根據(jù)公式知，若E4大于E4＇，只有E1等于E1＇時，甲的熱機效率一定高于乙；若E5小于E5＇，甲的熱機效率不一定高于乙。故BC錯誤；D．根據(jù)知，若甲、乙的熱機效率相等且E1等于E1＇，則E4一定等于E4＇。故D正確，故選D。3、B【解析】【詳解】A．炙手可熱，手靠近熱的物體感覺到熱，是通過熱傳遞的方式使手的內(nèi)能增加，故A不符合題意；B．鉆木取火是利用摩擦力對木頭做功使得木頭內(nèi)能增加，通過的是做功增加了木頭的內(nèi)能，故B符合題意；C．揚湯止沸，是將一部分沸水舀出來再倒回原來沸水中，舀出來的水溫度變低，再重新倒回去后，鍋中沸水的熱量傳遞給倒回去的溫度較低的水，水短時間內(nèi)不再沸騰，是通過熱傳遞的方式降低熱水的內(nèi)能，故C不符合題意；D．釜底抽薪，將加熱的熱源取走，是通過減少熱傳遞的方式降低物體的內(nèi)能，故D不符合題意。故選B。4、A【解析】【詳解】因為水的比熱容大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，所以人們用冷水冷卻發(fā)動機。故選A。5、C【解析】【詳解】A．熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、燃燒程度、放出熱量的多少以及燃燒溫度的高低等均無關(guān)，故A錯誤；B．汽油機的做功沖程是燃氣通過做功的方式將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故B錯誤；C．因為水的比熱容較大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，所以汽車發(fā)動機冷卻用水作為工作物質(zhì)，故C正確；D．摩托車上使用的是汽油機，汽油機工作時提供動力的是做功沖程，故D錯誤。故選C。6、C【解析】【詳解】AC．熱機是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機械，故A錯誤，C正確；B．滑輪組是一種為了省力而使用的簡單機械，并不需要使用內(nèi)能，所以滑輪組不是熱機，故B錯誤；D．使用任何機械都不可避免的產(chǎn)生額外功，所以使用任何機械的效率都不能達到100%，故D錯誤。故選C。7、A【解析】【詳解】A．圖中用電加熱器燒開水，水吸收熱量，溫度升高，是通過熱傳遞的方式改變水的內(nèi)能，故A正確；B．圖中迅速下壓活塞時，對空氣做功，空氣的內(nèi)能增加，溫度升高；空氣的熱量傳遞給硝化棉，使筒中的硝化棉燃燒，硝化棉內(nèi)能增加是通過熱傳遞實現(xiàn)的，故B錯誤；C．丙圖中活塞被沖出的瞬間，瓶內(nèi)空氣對瓶塞做功，內(nèi)能減小，溫度降低，空氣中的水蒸氣遇冷液化成小水滴，形成白霧，故C錯誤；D．一切物體都具有內(nèi)能，所以冰山也具有內(nèi)能，故D錯誤。故選A。8、C【解析】【詳解】①0℃的水結(jié)冰時，放出熱量，內(nèi)能減少；②倒出一部分水，質(zhì)量減少，水的內(nèi)能減少；③倒入一部分0的水，質(zhì)量增加，溫度不變，內(nèi)能增加；④水的溫度升高到10℃，質(zhì)量不變，溫度升高，內(nèi)能增加；綜合分析整杯水的內(nèi)能比原來增大的是③④。故選C。9、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。10、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。二、填空題1、1.68×1064.5【解析】【詳解】[1]由Q放＝Vq得完全燃燒0.021m3的天然氣，放出的熱量是Q放＝Vq＝0.021m3×8×107J/m3＝1.68×106J[2]由題意分析知被水吸收的熱量Q吸＝ηQ放＝1.68×106J×90%＝1.512×106J由公式Q＝cm?t得2、機械內(nèi)做功【解析】【詳解】[1][2][3]改變物體內(nèi)能的方法是做功和熱傳遞。小強在下滑過程中克服摩擦做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，臀部內(nèi)能增加，溫度升高，所以有灼熱的感覺，這是通過做功的方式改變了他的內(nèi)能。3、做功3.0×1051%【解析】【詳解】[1]木塞沖出時，水蒸氣的內(nèi)能對塞子做功，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能，水蒸氣的內(nèi)能會減小，溫度降低，內(nèi)燃機的做功沖程也是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程。[2]酒精燃燒放出的熱量[3]熱機的效率4、做功60熱傳遞比熱容【解析】【詳解】[1]由圖可見，兩個氣門都關(guān)閉，火花塞點火，活塞向下運動，因此該沖程是做功沖程。[2]汽油機完成1個工作循環(huán)，完成四個沖程，飛輪轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)，對外做功1次，1800r/min，則1s轉(zhuǎn)30轉(zhuǎn)，即每秒完成15個工作循環(huán)，完成60個沖程，對外做功15次。[3][4]水循環(huán)帶走汽油機產(chǎn)生的熱量，這是利用熱傳遞的方式改變內(nèi)能的，并且還利用了水的比熱容較大的特性。5、熱值2.8×106【解析】【詳解】[1]火箭采用液態(tài)氫作為燃料，原因是液態(tài)氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質(zhì)量的液態(tài)氫和其它燃料相比，液態(tài)氫可以釋放出更多的熱量。[2]完全燃燒釋放出的熱量Q放=mq=0.02kg×1.4×108J/kg=2.8×106J6、不停地做無規(guī)則運動存在著相互作用的引力劇烈【解析】【詳解】[1]抽出玻璃板后，空氣與二氧化氮相互運動對方瓶中，兩瓶氣體逐漸均勻混合，是氣體發(fā)生擴散現(xiàn)象的結(jié)果，說明分子在不停地做無規(guī)則運動。[2]兩鉛塊擠壓后能吊住大鉤碼，不易分開，表明兩鉛塊之間有相互吸引的作用力，說明分子間存在著相互作用的引力。[3]墨水在熱水中比在冷水中擴散的快，原因是熱水溫度比冷水溫度高，溫度越高，分子運動越劇烈，所以看到熱水變色比冷水變色快。7、相同鋁鋁【解析】【詳解】[1]因為熱傳遞的最后結(jié)果是物體的溫度都一致，所以將三個金屬球浸沒在沸水中煮較長的一段時間后，三個球的溫度相同。[2][3]由熱量公式Q=cmΔt可知，三種物質(zhì)升高相同的溫度，比熱容大的鋁球吸收的熱量最多，比熱容小的銅球吸收的熱量最少。質(zhì)量相同的三個球，降低相同的溫度，其中比熱容大的鋁球放出的熱量最多，比熱容小的銅球放出的熱量最少。8、21熱傳遞【解析】【詳解】[1]質(zhì)量為2kg溫度為25℃的水加熱到100℃水吸收的熱量Q吸＝cm(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(100℃﹣25℃)＝6.3×105J由題知，酒精完全燃燒放出的熱量Q放＝Q吸＝6.3×105J由Q放＝mq得，需要完全燃燒酒精的質(zhì)量[2]改變物體內(nèi)能的方法是做功和熱傳遞。燒水時，水的內(nèi)能增加是通過熱傳遞的方式實現(xiàn)。9、大氣壓連通器無規(guī)則【解析】【詳解】[1]把注射器針頭插入藥水瓶，把注射器活塞往外拉時，注射器內(nèi)的氣體體積增大，氣壓減小，藥液在管外的大氣壓的作用下進入注射器；[2]連通器是上端開口，底部相連通的容器，茶壺的壺嘴和壺身構(gòu)成了連通器；[3]用毛筆書寫時能聞到淡淡的“墨香”，這是擴散現(xiàn)象，是因為分子在不停地做無規(guī)則運動。10、做功FC【解析】【詳解】[1]D圖中，兩氣門都關(guān)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(nèi)能轉(zhuǎn)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(nèi)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(nèi)能的，即是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)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(nèi)能增大，體積膨脹，對外做功，使塞子飛出去，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能；汽油機的做功沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)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(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，此沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。三、計算題1、（1）1.68×107J；（2）30%；（3）0.96m3【解析】【詳解】解：（1）由可得，水的質(zhì)量為則水吸收的熱量為（2）熱水器的效率為（3）天然氣完全燃燒放出的熱量為由可得，天然氣的體積為答：（1）這段時間該熱水器中的水吸收的熱量是1.68×107J；（2）這段時間該熱水器的效率是30%；（3）需完全燃燒0.96m3的天然氣。2、（1）2.52×106J；（2）6×106J，0.2kg【解析】【詳解】解：（1）經(jīng)過6min時間加熱，水溫由20℃升高到80℃，水吸收的熱量（2）由得煤完全燃燒放出的熱量由得煤的質(zhì)量答：（1）水所吸收的熱量為2.52×106J；（2）煤完全燃燒時產(chǎn)生的熱量為6×106J，煤的質(zhì)量為0.2kg。3、（1）120kg；（2）；（3）2.5m2【解析】【詳解】