蘇科版九年級物理上冊《機械能和內能》專項測試考試時間：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、下列關于物體內能的說法中正確的是（）A．質量大的物體一定比質量小的物體的內能大B．一切物體在任何情況下都具有內能C．質量相同的0℃的冰和水所具有的內能相同D．溫度高的物體一定比溫度低的物體的內能大2、下列生活實例中，通過做功改變物體內能的是（）A．入冬用暖氣供熱，使房屋暖和 B．用天然氣燒水，使水沸騰C．海鮮放在冰上，為海鮮降溫 D．兩手相互摩擦，手的溫度升高3、下列四個實例中，通過做功的方式使（加“·”）物體內能增大的是（）A．炙手可熱 B．鉆木取火 C．揚湯止沸 D．釜底抽薪4、某小組利用酒精燈對500g冰均勻加熱，他們每隔相同時間記錄一次溫度計示數(shù)觀察物質狀態(tài)；如圖是記錄數(shù)據(jù)繪制的“溫度﹣時間”圖像，已知c冰=2.1×103J/(kg?oC)，c水＝4.2×103J/(kg?oC)，由圖像可知（）A．水升溫比冰慢，說明水的比熱容比冰小B．冰在熔化過程中溫度保持不變，內能不變C．冰熔化過程吸收的熱量是1.68×105JD．在CD段，水吸收的熱量是2.1×104J5、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化為內能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D．摩托車上的熱機工作時提供動力的是吸氣沖程6、關于溫度、內能、熱量下列說法正確的是A．溫度從高溫物體傳遞到低溫物體 B．溫度低于0℃的物體沒有內能C．溫度高的物體含有的熱量多 D．一個鐵塊溫度升高，它的內能增大7、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∶18、在如圖所示事例中，不屬于做功改變內能的是（）A．冷天搓手取暖 B．空氣被壓縮時內能增大C．燒水時水溫升高 D．下滑時臀部發(fā)熱9、下列關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．熱機是將內能轉化為機械能的機械 D．隨著技術的進步，熱機的效率能達到100%10、關于溫度、內能、熱量，下列說法中正確的是（）A．一塊的鐵塊，可能不具有內能 B．鋁塊的內能增加，它一定吸收了熱量C．冰塊熔化時溫度不變，其內能一定不變 D．溫度相同的兩杯水，它們的內能可能不同第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、如圖所示，用相同規(guī)格的電加熱器、玻璃杯給相同質量的水和食用油加熱。使它們______，比較這兩種物質的______，就可以比較出它們的吸熱能力是否相同。2、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?℃）]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、通過古老的鉆木取火方式，在幾分鐘內采火成功，這個過程中______能轉化為______能。同時說明對物體做功，物體內能會______。5、水很難被壓縮，說明分子間存在______（填“引力”或“斥力”）；水結冰后，很難被拉伸，說明分子間存在______（填“引力”或“斥力”）；往冰塊上滴一滴墨水，發(fā)現(xiàn)冰塊被染黑了，說明______。6、汽油機工作的四個沖程為：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。如下圖所示為_________沖程。在壓縮沖程中，活塞壓縮氣體做功，氣體的內能___________（選填“增加”或“減少”），________能轉化為氣體的內能。7、某中學男子籃球隊隊員們頑強拼搏的運動精神，在學習與生活上不斷激勵著同學們拼搏奮進。（1）籃球內膽是用彈性較好的橡膠制作的，橡膠屬于______（填“金屬材料”、“無機非金屬材料”、“有機合成材料”）；（2）籃球隊員們經常通過引體向上來鍛煉自己的臂力，隊員小葉的質量為m，他在引體向上的過程中懸垂時重心離開地面高度為H，過桿后重心離開地面的高度為H′，小葉完成16次標準動作所用時間為t，請問整個過程小葉克服重力做功的功率為______；（3）小李接過隊員的傳球、投籃得分的過程中，小李對籃球沒有做功的是______；A．將籃球舉起B(yǎng)．手用力將籃球拋出C．籃球在空中飛行D．籃球進入籃筐（4）從籃球出手到入籃得分的過程中，下列選項中能正確反映籃球動能（E動）與時間（t）的關系的是______。A．B．C．D．8、某單缸四沖程內燃機飛輪的轉速為1200r/min，該內燃機每秒鐘對外做功的次數(shù)為______次。若一臺汽油機在一個工作循環(huán)中消耗了10g的汽油（熱值為4.6×107J/kg），若這臺汽油機的效率為30%，則一個工作循環(huán)中輸出的有用機械能為______J。如題圖所示是______（填“汽油機”或“柴油機”）的構造示意圖。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、如圖所示，提起水平接觸水面的玻璃板，需要的力大于玻璃板的重力，說明_____。酒精的熱值是3.0×107J/kg，物理意義是_____。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、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？2、一水壺中裝有體積為2L的水，在液化石油氣爐上從20℃加熱到100℃，在這過程中，共燃燒了液化石油氣42g（壺吸收的熱量忽略不計），[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)，q氣=4.0×107J/kg]求：（1）水共吸收了多少熱量？（2）這些液化石油氣完全燃燒共放出多少熱量？（3）爐子的效率。3、用干木柴燒水時，把2kg初溫為20的水加熱到100：（1）水需要吸收多少熱量？（2）假設干木柴完全燃燒所放出的熱量全部被水吸收。需要多少干木柴？（已知干木柴的熱值為1.2×107J/kg，水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃）4、（2021·全國·九年級課時練習）某單缸四沖程汽油機的氣缸活塞面積為30cm2，一個沖程活塞在氣缸中移動的距離是50mm，滿負荷工作時做功沖程燃氣的平均壓強為9.0×105Pa，飛輪1min轉動1200周，當汽油機滿負荷工作時（不計摩擦），求(1)汽油機一個循環(huán)所做的功是_____J(2)汽油機的功率是_____W。5、隨著人們生活水平的日益提高，小汽車越來越多地走進了百姓人家，一輛使用汽油為燃料的小汽車，以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時，發(fā)動機的實際功率為46kW，若小汽車行駛的距離為100km，汽油的熱值q=4.6×107J/kg，小汽車發(fā)動機的效率為25%。求小汽車在這段路程中：（1）運動的時間；（2）發(fā)動機所做的功；（3）消耗汽油的質量。-參考答案-一、單選題1、B【解析】【詳解】A．內能的大小與物體的溫度、質量以及狀態(tài)都有關，只知道質量不能判斷內能的大小，故質量大的物體不一定比質量小的物體內能大。故A錯誤；B．一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則運動，所以物體在任何情況下都有內能，故B正確；C．內能與狀態(tài)有關，質量相同的0℃的冰和水由于具有的分子勢能不同，因此具有的內能不相同，故C錯誤；D．內能的大小與物體的溫度、狀態(tài)和質量有關，只知道溫度不能判斷，故溫度高的物體不一定比溫度低的物體內能大，故D錯誤。故選B。2、D【解析】【詳解】A．暖氣供暖，是暖氣片里的熱水向外散熱，從而使房屋暖和，是通過熱傳遞改變內能的，故A不符合題意；B．使用天然氣燒水使水沸騰是通過熱傳遞改變內能的，故B不符合題意；C．海鮮放冰上，為海鮮降溫，是通過熱傳遞改變內能的，故C不符合題意；D．兩手相互摩擦手的溫度升高，是兩手互相克服摩擦做功改變內能的，故D符合題意。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能增加，通過的是做功增加了木頭的內能，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，水短時間內不再沸騰，是通過熱傳遞的方式降低熱水的內能，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能，故D不符合題意。故選B。4、C【解析】【詳解】A．由題知，利用酒精燈對冰均勻加熱，即在相同時間內冰吸熱相同，由圖可知，冰在前5min內溫度升高了20℃，水在后10min內升高了20℃，可見升高相同的溫度，水吸熱時間長，故吸收熱量多，而冰化水質量不變，所以由可知水的比熱容比冰的比熱容大，故A錯誤，A不符合題意；B．冰在熔化過程中，吸收熱量，內能增加，但溫度保持不變，故B錯誤，不符合題意；C．冰的質量為500g=0.5kg，溫度變化了20℃，AB階段5min物質吸收的熱量因為相同時間內物質吸收的熱量相同，則BC階段物質吸收的熱量是AB階段的8倍，BC階段熱量共吸收了8×2.1×104J=1.68×105J故C正確，符合題意；D．冰熔化成水，質量不變，還是0.5kg，在CD段溫度變化了20℃，水吸收的熱量故D錯誤，不符合題意。故選C。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，與燃料的質量、燃燒程度、放出熱量的多少以及燃燒溫度的高低等均無關，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能轉化為機械能，故B錯誤；C．因為水的比熱容較大，相同質量的水和其它物質比較，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，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、D【解析】【詳解】A．熱傳遞的實質是內能從高溫物體轉移到低溫物體，傳遞的不是溫度，傳遞的是內能，故A錯誤；B．一切物體的分子都在永不停息地做無規(guī)則運動，則一切物體都有內能，故B錯誤；C．熱量是一個過程量，只能說吸收或放出熱量，不能說含有熱量，故C錯誤；D．內能的大小跟質量、溫度有關，物體溫度升高，則內能增大，故D正確。故選D。7、B【解析】【詳解】兩個金屬塊的比熱容之比故選B。8、C【解析】【詳解】A．冷天搓手是摩擦力對手掌做功，手掌內能增加，屬于通過做功的方式改變物體內能，故A不符合題意；B．壓縮空氣，空氣在力的作用下產生位移，則按壓的力對空氣做功，空氣內能增加，屬于做功的方式改變物體內能，故B不符合題意；C．燒水時，水不斷從火中吸收熱量，溫度不斷升高，屬于通過熱傳遞的方式改變物體內能，故C符合題意；D．下滑時臀部發(fā)熱是因為摩擦力對臀部做功，使得臀部內能增加溫度升高，屬于通過做功的方式改變物體內能，故D不符合題意。故選C。9、C【解析】【詳解】AC．熱機是將內能轉化為機械能的機械，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。10、D【解析】【詳解】A．任何物體都具有內能，故A錯誤；B．鋁塊的內能增加，可能是外界對其做功，也可能是吸收了熱量，故B錯誤；C．冰塊熔化時溫度不變，但是不斷吸熱，其內能增加，故C錯誤；D．溫度相同的兩杯水，質量未知，故它們的內能可能相同，也可能不同，故D正確。故選D。二、填空題1、加熱相同時間溫度升高值【解析】【詳解】[1][2]為了比較出水和食用油的吸熱能力是否相同，實驗時應控制水和食用油質量和初溫相同；可以加熱相同時間，通過比較升高的溫度來比較它們的吸熱能力是否相同，也可以使它們升高相同溫度，比較加熱時間長短比較出它們的吸熱能力是否相同。。2、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3、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。4、機械內增加【解析】【詳解】[1][2][3]鉆木取火的過程中克服摩擦對物體做功，物體內能增加溫度升高，達到燃料的燃點而被點燃，此過程將機械能轉化為了內能。說明對物體做功可以改變物體的內能，對物體做功，物體的內能增加，溫度升高。5、斥力引力分子在不停的做無規(guī)則的運動【解析】【詳解】[1][2]分子之間存在相互作用的引力和斥力。水很難被壓縮，說明分子間存在斥力；水結冰后，很難被拉伸，說明分子之間存在引力。[3]一切物質的分子都在不停地做無規(guī)則運動，溫度越高，分子運動越劇烈。往冰塊上滴一滴墨水，發(fā)現(xiàn)冰塊被染黑了，說明分子在不停地做無規(guī)則運動。6、做功增加機械【解析】【詳解】[1]由題中圖可知，進氣門和排氣門都關閉，活塞向下運動，此時為做功沖程。[2][3]改變物體內能的方式有兩種：做功和熱傳遞。在壓縮沖程中，活塞壓縮氣體做功，氣體的內能增加，溫度升高，此時活塞的機械能轉化為氣體的內能。7、有機合成材料CDD【解析】【詳解】（1）[1]橡膠的主要成分是有機物，故屬于有機合成材料。（2）[2]由題意可知，完成一個引體向上，小葉克服重力做的功為故完成16次標準動作所做的功為所用時間為t，故整個過程小葉克服重力做功的功率為（3）[3]A．將籃球舉起，有力且在力的方向上移動距離，對籃球做了功，故A不符合題意；B．用力將籃球拋出，有力，且籃球在力的方向上通過了距離，對籃球做了功，故B不符合題意；CD．籃球在空中飛行、籃球進入籃筐是籃球具有慣性，人與籃球間沒有力的作用，對籃球不做功，故CD符合題意。故選CD。（4）[4]籃球離開手后先向上做減速運動，到達最高點時動能最小，然后籃球向下做加速運動，故在其質量不變的情況下，其動能先變小，后變大；由于籃球在最高點時，具有向前的速度，速度不為0，故最小動能不為0，故可知ABC不符合題意，D符合題意。故選D。8、101.38×105柴油機【解析】【詳解】[1]單缸四沖程汽油機的飛輪轉速是1200r/min=20r/s，即1s飛輪轉20r，因為內燃機的一個工作循環(huán)中，完成4個沖程，飛輪轉2r，對外做功1次，所以，該內燃機1s飛輪轉20r，對外做功10次。[2]汽油的質量m=10g=0.01kg汽油完全燃燒放出的熱量Q=qm=4.6×107J/kg×0.01kg＝4.6×105J由得，一個工作循環(huán)中輸出的有用機械能W有＝ηQ＝30%×4.6×105J＝1.38×105J[3]題圖中裝置的頂部是噴油嘴，是柴油機的構造示意圖。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、分子間存在引力1kg的酒精完全燃燒放出的熱量為3.0×107J【解析】【詳解】[1]當玻璃板與水面接觸時，玻璃板與水分子之間存在作用力，當用力向上拉時，除玻璃板的重力外，還要克服水分子和玻璃分子間存在的引力作用，所以拉力比玻璃板的重力大，說明分子間存在引力。[2]酒精的熱值為3.0×107J/kg，物理意義為1kg的酒精完全燃燒放出的熱量為3.0×107J。三、計算題1、（1）3.36×106J；（2）80%；（3）1×10-3m3【解析】【詳解】解：（1）水吸收的熱量Q吸=c水m水（t2-t1）=4.2×103J/（kg·℃）×40kg×（45-25）℃=3.36×106J（2）燃燒0.12m3天然氣放出的熱量Q放=V天然氣q天然氣=0.12m3×3.5×107J/m3=4.2×106J燃氣熱水器燒水時的效率（3）需要燃燒可