重难点解析苏科版九年级物理上册第十二章机械能和内能综合测试试题(解析版).docx

苏科版九年级物理上册第十二章机械能和内能综合测试
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毫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、下列关于热现象的一些说法，错误的是（　　）
A．冰熔化成水时，温度不变，内能增大
B．沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，原因之一是水的比热容比砂石的比热容大
C．雨水顺着沙粒缝隙渗入土壤属于扩散现象
D．刚炒出来的菜散发出浓浓的香味，是因为温度越高，分子热运动越剧烈
2、关于汽油机和柴油机的区别，下列说法中你认为不妥的是（　　）
A．柴油机比汽油机费用低廉，但比较笨重
B．柴油机的效率一般比汽油机的效率高
C．一个工作循环中汽油机做功一次，柴油机做两次功
D．在构造上，柴油机汽缸顶部有喷油嘴而没有火花塞
3、如图所示，上、下两个广口瓶分别装有空气和二氧化氮气体，中间用玻璃板隔开，抽去玻璃后（　　）

A．二氧化氮向上方扩散，空气不会向下方扩散
B．空气向下方扩散，二氧化氮不会向上方扩散
C．当两种气体分布均匀后，分子就不会向上或向下运动了
D．当两种气体分布均匀后，分子仍会向上或向下不断运动
4、关于热量和温度的说法中正确的是（　　）
A．温度高的物体含有热量多 B．温度高的物体放出热量多
C．温度高的物体吸收热量多 D．温度不同的物体可以放出相同的热量
5、如图所示，2021年6月17日搭载聂海胜、刘伯明和汤洪波三名航天员的神舟十二号飞船加速升空时的情景，下列说法正确的是（　　）

A．火箭的重力势能变大，动能变大，机械能不变
B．火箭的重力势能变大，动能减小，机械能不变
C．火箭的重力势能变大，动能变大，机械能变大
D．火箭的重力势能变大，动能减小，机械能减小
6、质量和温度都相同的甲、乙两种物质，用同样的加热器进行加热，它们的温度随时间变化的图象如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．甲物质的沸点一定是80 ℃，乙物质的沸点一定是40 ℃
B．0~6 min甲比乙吸收的热量多
C．8~10 min甲和乙继续吸热，虽然温度各自保持不变，但甲和乙的内能都不断增加
D．甲的比热容大于乙的比热容
7、吃牛肉火锅是潮汕地区冬天常见的一种饮食方式。对“吃火锅”的情景分析正确的是（　　）
A．牛肉温度升高，是通过做功的方式来增大内能
B．锅边沿冒出的大量“白气”是水蒸气
C．“吃火锅时肉香扑鼻”说明分子在不停息地做无规则运动
D．水温升高，水中含有的热量变大
8、下列说法正确的是（　　）
A．使用天然气做燃料，燃烧越充分，热值越大
B．汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能
C．汽车发动机采用冷水进行冷却，是利用水的比热容较大的性质
D．摩托车上的热机工作时提供动力的是吸气冲程
9、下列说法正确的是（　　）
A．0℃的水不具有内能 B．一杯水和半杯水的比热容相同
C．温度越高的物体具有的热量越多 D．组成物质的分子之间，只存在引力不存在斥力
10、如图是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图，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（　　）

A．丙、丁、乙、甲 B．乙、丁、甲、丙
C．乙、甲、丁、丙 D．甲、乙、丙、丁
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、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_______。
2、汽油机工作的四个冲程为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。如下图所示为_________冲程。在压缩冲程中，活塞压缩气体做功，气体的内能___________（选填“增加”或“减少”），________能转化为气体的内能。

3、如图所示，用气筒向装有少量水的瓶里打气，当瓶塞从瓶口跳出时，看到瓶中出现了白雾。在“瓶塞跳出，出现白雾”这个过程中，发生的物态变化是______。这个现象说明了物体对外做功内能______。

4、如图所示实验，木塞冲出时，试管口出现白雾，说明水蒸气内能______，（选填“增大”“减小”或“不变”），此过程能量转化情况与内燃机______冲程相同。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3×104J，该装置作为热机的效率是______。（酒精的热值是3.0×107J/kg）

5、现在的城市基本实现了天然气清洁能源的使用。用天然气灶具加热水时，完全燃烧0.021m3的天然气，放出的热量是______J；如果这些热量的90%被水所吸收，可以使______kg的水温度从15 °C升高到95 °C。[天然气的热值为8×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、小宁用煤炉给10kg的水加热，同时把加热过程中对应的时间测得的水温绘制成右图。若煤炉热效率为42%，煤的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg。加热6min，求：
（1）水所吸收的热量；
（2）煤完全燃烧时产生的热量及煤的质量。

2、如图，是1kg冰在空气中熔化时的温度变化曲线图，请解答：已知：c水＝4.2×103J/（kg•℃），c冰＝2.1×103J/（kg•℃）
（1）冰在开始熔化前共吸收了多少热量？
（2）上述热量可以让熔化后的水温度升高多少摄氏度？

3、（1）用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，已知水的比热容，则：水吸收的热量是多少J；
（2）在（1）过程中，共燃烧了12m3天然气，天然气的热值q＝4.2×107J/m3），求燃气锅炉烧水时的效率；
（3）我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求可燃冰的热值；若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰就能等效（2）中的天然气？
4、烈士公园是长沙市最大的公园，公园里的年嘉湖占全园面积的百分比四十，所以划船成了烈士公园一景。如图是年嘉湖的观光艇，其部分技术参数如下表：（g=10N/kg，q柴油=4.3×107J/kg）
商品名称
XX观光艇
商品型号
船长7.5m×型宽2.0m×型深0.9m
空船质量
800kg
发动机最大输出功率
40kW
最大载人数量
9人
最大航速
10m/s
求：（1）当观光艇满载时，若排开水的体积为1.25m3，观光艇所受的浮力是多大；
（2）当观光艇以最大速度航行时，发动机输出的牵引力为4000N，观光艇受到水的平均阻力为多大；
（3）某次以最大航速游玩，耗时30分钟，消耗柴油6kg，求柴油机的效率。

5、 “宇”牌太阳能热水器，水箱内有200kg的水。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），求：
（1）在阳光照射下，水的温度升高了10℃，水吸收的热量是多少？
（2）天气原因，水箱内200kg的水，温度从90℃降低到50℃，放出的热量是多少？

-参考答案-
一、单选题
1、C
【解析】
【详解】
A．冰是晶体，0℃的冰熔化成0℃水，吸收热量，内能增加，但温度不变，故A正确，不符合题意；

B．沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，原因是沿海地区多水，内陆地区多砂石，水的比热容比砂石的比热容大，同样受冷和受热时温度变化小，故B正确，不符合题意；
C．雨水顺着沙粒缝隙渗入土壤，是水的运动，属于机械运动，所以不是扩散现象，故C错误，符合题意；
D．分子在永不停息地做无规则运动，且温度越高，分子热运动越剧烈；故刚炒出来的菜会散发出浓浓的香味，故D正确，不符合题意。
故选C。
2、C
【解析】
【详解】
AB．由于柴油机和汽油机的压缩程度和点燃方式不同，使得柴油机的效率比汽油机的效率高，使用柴油机比汽油机经济，费用低廉，但不如汽油机轻便，故AB不符合题意；
C．无论是汽油机和柴油机，一个工作循环中汽油机和柴油机都做一次功，故C符合题意；
D．汽油机与柴油机的结构上不同：汽油机顶部是个火花塞，柴油机的顶部是喷油嘴，故D不符合题意。
故选C。
3、D
【解析】
【详解】
AB．扩散是因为分子在不停地做无规则运动，彼此进入对方的现象，所以空气分子和二氧化氮分子将同时向对方扩散，而不是单向扩散，故AB不符合题意；
CD．分子在永不停息地做无规则运动，即使两种气体分布均匀后，分子还会继续向上或向下运动，故C不符合题意、D符合题意。
故选D。
4、D
【解析】
【详解】
A．热量是一个过程量，只用在发生热传递过程中，物体吸收或放出热量，才能讨论热量问题，不能说某个物体含有多少热量，更不能比较两个物体热量的大小，故A错误；
BCD．由可知，物体吸收或放出热量的多少不仅与温度有关，还和物质的比热容和质量有关；故BC错误，D正确。
故选D。
5、C
【解析】
【详解】
ABCD．物体的动能与物体的运动速度和质量有关：速度越大、质量越大，动能就越大。火箭加速上升时，质量不变，速度变大，所以动能变大；物体的重力势能与物体的高度和质量有关：高度越高、质量越大，重力势能越大。火箭升空，质量不变，高度变大，重力势能变大。物体的机械能等于动能与势能之和，动能和势能都变大，所以机械能变大。故ABD错误，C正确。
故选C。
6、C
【解析】
【详解】
A．由图象可知，甲和乙的末温保持不变，但可能处在熔化过程中，也可能处于沸腾过程中，此时的温度不一定是沸点，故A错误；
B．实验中用同样的加热器进行加热，在相同时间内物质吸收的热量是相同的，则在0~6min内两物质吸收的热量都是相同的，故B错误；
C．8~10min甲和乙继续吸热，甲和乙的内能都不断增加，故C正确；
D．由图可知，在0~6min内，加热时间相同，吸收的热量相同，甲的温度变化快，且两物质的质量相同，根据Q=cmΔt可知，甲的比热容小，故D错误。
故选C。
7、C
【解析】
【详解】
A．吃牛肉火锅时，牛肉从水中吸收热量温度升高，这是通过热传递改变物体的内能，故A错误；
B．锅边沿冒出的大量“白气”是水蒸气遇到冷的空气，液化成小水珠形成的，故B错误；
C．“吃火锅时肉香扑鼻”属于扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，故C正确；
D．热量是过程量，只能说吸收或放出热量，不能说具有热量，故D错误。
故选C。
8、C
【解析】
【详解】
A．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、放出热量的多少以及燃烧温度的高低等均无关，故A错误；
B．汽油机的做功冲程是燃气通过做功的方式将内能转化为机械能，故B错误；
C．因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机冷却用水作为工作物质，故C正确；
D．摩托车上使用的是汽油机，汽油机工作时提供动力的是做功冲程，故D错误。
故选C。
9、B
【解析】
【详解】
A．一切物体都有内能，0℃的水也具有内能，故A错误；
B．比热容是物质的一种特性，不管是一杯水还是半杯水，都是水，物质的种类没有改变，所以比热容也是保持不变的，故B正确；
C．热量是指物体发生热传递时转移能量的多少，热量是过程量，不是状态量，不能说物体含有或者具有热量的多少，故 C错误；
D．物质的分子之间有相互的引力和斥力，物体被压缩时，分子之间表现为斥力，物体被拉伸时，分子之间表现为引力，故D错误。
故选B。
10、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B。
二、填空题
1、 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。
2、 做功 增加 机械
【解析】
【详解】
[1]由题中图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，此时为做功冲程。
[2][3]改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。在压缩冲程中，活塞压缩气体做功，气体的内能增加，温度升高，此时活塞的机械能转化为气体的内能。
3、 液化 减少
【解析】
【详解】
[1] [2]瓶塞跳出，出现白雾现象的原因是瓶内水蒸气对瓶塞做功，内能转化为机械能，内能减少，水蒸气温度降低，水蒸气放热液化成小水珠即白雾。
4、 减小 做功 3.0×105 10%
【解析】
【详解】
[1]木塞冲出时，水蒸气膨胀对塞子做功，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，从而液化形成白雾。
[2]内燃机的做功冲程也是将内能转化为机械能的过程。
[3]酒精燃烧放出的热量

[4]热机的效率

5、 1.68×106 4.5
【解析】
【详解】
[1]由Q放＝Vq得完全燃烧0.021m3的天然气，放出的热量是
Q放＝Vq＝0.021m3×8×107J/m3＝1.68×106J
[2]由题意分析知被水吸收的热量
Q吸＝ηQ放＝1.68×106J×90%＝1.512×106J
由公式Q＝cm∆t得

三、计算题
1、（1）2.52×106J；（2）6×106J ，0.2kg
【解析】
【详解】
解：（1）经过6min时间加热，水温由20℃升高到80℃，水吸收的热量

（2）由

得煤完全燃烧放出的热量

由

得煤的质量

答：（1）水所吸收的热量为2.52×106J；
（2）煤完全燃烧时产生的热量为6×106J，煤的质量为0.2kg。
2、（1）2.1×104J；（2）5℃
【解析】
【详解】
解：（1）由图可知，冰在开始熔化前的初温为﹣10℃、末温为0℃，则温度的变化量为

冰在开始熔化前吸收的热量为

（2）由题意可知，熔化后的水吸收的热量为

因冰熔化后质量不变，即

则熔化后的水升高的温度为

答：（1）冰在开始熔化前共吸收了2.1×104J的热量。
（2）上述热量可以让熔化后的水温度升高5℃。
3、（1）1.68×108；（2）33.3%；（3）6.72×109J/m3，0.075
【解析】
【详解】
解：（1）水吸收的热量为

（2）12m3天然气完全燃烧释放的热量为

燃气锅炉烧水时的效率为

（3）因可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，可燃冰的热值为

所以，需要可燃冰的体积为

答：（1）水吸收的热量是1.68×108J；
（2）燃气锅炉烧水时的效率为33.3%；
（3）可燃冰的热值为6.72×109J/m3，若换用可燃冰，应使用0.075m3可燃冰就能等效（2）中的天然气。
4、（1）1.25×104N；（2）4000N；（3）27.9%
【解析】
【详解】
解：（1）若排开水的体积为1.25m3，观光艇所受的浮力

（2）当观光艇以最大速度航行时，因为观光艇匀速行驶，故观光艇受到的牵引力和水的阻力为平衡力，故观光艇受到水的平均阻力为
f＝F＝4×103N
（3）观光艇以最大航速游玩的时间为
t＝30min＝1800s
30分钟发动机输出有用功为
W＝Pt＝40×103W×1800s＝7.2×107J
柴油完全燃烧放出的热量（总能量）
Q放＝mq柴油＝6kg×4.3×107J/kg＝2.58×108J
柴油发动机的效率

答：（1）若排开水的体积为1.25m3，观光艇所受的浮力是1.25×104N；
（2）观光艇受到水的平均阻力为4000N；
（3）柴油机的效率为27.9%。
5、（1）8.4×106J；（2）3.36×107J
【解析】
【详解】
解：（1）由题意可知，水温度升高10℃吸收的热量为

（2）由题意可知，水温度从90℃降低到50℃放出的热量为

答：（1）在阳光照射下，水的温度升高了10℃，水吸收的热量是8.4×106J；
（2）水箱内200kg的水，温度从90℃降低到50℃，放出的热量是3.36×107J。