2022-2023学年苏科版九年级物理上册第十二章机械能和内能专项攻克试题(含答案及详细解析).docx

苏科版九年级物理上册第十二章机械能和内能专项攻克
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、如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中错误的是（ ）
A．酒精灯中酒精用掉一半后，剩余酒精的热值、比热容、密度均不变
B．抽出玻璃板，上方瓶中的空气逐渐变红，说明分子在不停地做无规则运动
C．活塞向上运动时，是内燃机的压缩冲程，此时内能转化为机械能
D．玻璃筒内的空气被压缩是通过做功的方式使空气的内能增加
2、一铜块与铅块质量之比是2∶3，铜、铅的比热容之比是3：1，若它们吸收的热量相同，则升高的温度之比为（　　）
A．2∶1 B．1∶2 C．4∶9 D．9∶4
3、已知水和煤油的质量之比是，比热容之比是，若它们吸收相等的热量，水的温度升高了20℃，则初温是18℃的煤油的温度能升高到（　　）
A．68℃ B．50℃ C．40℃ D．32℃
4、工人师傅在用铣床切割金属时会不时往铣刀上洒些水，针对这个现象，下列说法正确的是（　　）
A．洒水给铣刀降温是利用了水比热容小的特点
B．切割时金属会升温，内能的改变是通过热传递方式
C．切割时铣刀会升温，内能的改变是通过热传递方式
D．金属上的水会升温，内能的改变是通过热传递方式
5、下列生活现象中，关于分子和物体内能，下列说法正确的是（　　）
A．杯子里的水可以任意倒出，说明水分子间没有引力
B．用透明胶带揭下纸上写错的字，是因为胶带与纸分子之间有斥力
C．“花气袭人知骤暖”说明分子的热运动与温度有关
D．用力搓手，手发热是通过热传递增加手的内能
6、某小组利用酒精灯对500g冰均匀加热，他们每隔相同时间记录一次温度计示数观察物质状态；如图是记录数据绘制的“温度﹣时间”图像，已知c冰=2.1×103J/(kg•oC)，c水＝4.2×103J/(kg•oC)，由图像可知（　　）

A．水升温比冰慢，说明水的比热容比冰小
B．冰在熔化过程中温度保持不变，内能不变
C．冰熔化过程吸收的热量是1.68×105J
D．在CD段，水吸收的热量是2.1×104J
7、依据表中的数据，下列说法中正确的是（　　）
物质
比热容c/［J·(kg·℃)-1］
水
4.2×103
干泥土
约0.84×103
A．质量为1kg的干泥土，具有的内能约为0.84×103J
B．质量为1kg的水，温度为1℃时，具有的热量为4.2×103J
C．质量为1kg的水，温度升高1℃，吸收的热量为4.2×103J
D．质量相等的水和干泥土，吸收相等热量，水温升高得较多
8、如图所示，水平台面由同种材料制成，粗糙程度均匀，在它上面放着质量为的木块，将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动，运动一段时间，钩码触地后立即静止，木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计，下列说法中正确的是（g取10N/kg）（ ）

A．木块匀速运动的过程中，木块与钩码的机械能总量不变
B．木块匀速运动的过程中，受到的滑动摩擦力是
C．钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的动能越来越小
D．钩码触地后木块继续滑动，拉力对物体做功
9、关于温度、内能、热量，下列说法中正确的是（　　）
A．一块的铁块，可能不具有内能 B．铝块的内能增加，它一定吸收了热量
C．冰块熔化时温度不变，其内能一定不变 D．温度相同的两杯水，它们的内能可能不同
10、下列现象中，不是通过做功改变物体内能的是（　　）
A．冬天搓手，手会变暖和 B．小孩从滑梯上滑下，臀部发热
C．冬天用热水泡脚，脚变暖和 D．锯木头锯条发热
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、汽车作为一种普通的交通工具已走进千家万户。汽车发动机一般是柴油机或汽油机，工作时把燃料燃烧放出的______能转化为机械能。小旭同学上网查阅相关资料后，将内燃机的能量流向制成如图所示的图表，根据给出的信息可知，该内燃机的效率不高于______。

2、如图所示，小强从滑梯上匀速下滑，他感到臀部发热，是______能转化为______能，这是通过______的方式改变物体内能的。

3、如图所示，用相同规格的电加热器、玻璃杯给相同质量的水和食用油加热。使它们______，比较这两种物质的______，就可以比较出它们的吸热能力是否相同。

4、如图所示，两个相同规格的电加热器，同时加热初温相同的不同液体，已知两种液体的质量大小关系是m甲<m乙，其温度随时间变化如表所示，若在单位时间内液体吸收的热量相同，不计散热，且液体均未沸腾，加热时间为5min，两杯液体吸收的热量Q甲________________Q乙（选填“大于”或“等于”或“小于”），根据上述信息，是否能分析出甲，乙液体的比热容的大小关系？________________（选填“能”或“不能”），若能，请分析并判断哪种液体比热容更大：若不能，则请说明原因：__________________；
时间t/min
0
1
2
3
4
5
甲的温度/℃
20
22
24
26
28
30
乙的温度/℃
20
25
30
35
40
45

5、请根据如图甲、乙所示的实验，回答下列问题：

（1）如图甲所示，在广口瓶内装有少量水，向烧瓶内打气，当瓶塞跳出时，可以看到瓶内出现________，在此过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能_________；
（2）如图乙所示，把一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下，读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后缓慢向上拉玻璃板，弹簧测力计的示数_________（选填“变大”、“不变”或“变小”），产生此现象的原因：_________。
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、国庆期间，小明一家去户外野炊。他们使用木炭作为燃料，已知这种木炭的热值是2.8×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），求：
（1）1kg木炭完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若这些热量全部被锅内30℃的水吸收，可将多少kg水加热至100℃？
2、2020年1月27日。为抗击新型冠状病毒肺炎疫情，安徽医科大学各附属医院紧急派出22名医护人员，他们与其他省属医院的白衣战士一起，组成安徽省第一批支援武汉的医疗队伍，出征武汉。假设客车（包括车上的人和物资）总质量为5×103kg，在某段平直的高速公路上，客车以90km/h的速度匀速行驶了200km，平均每百公里油耗为20L，所受的平均阻力是客车总重的0.04倍，汽油的热值是4.6×107J/kg（假设汽油完全燃烧，汽油的密度为0.75×103kg/m3，g取10N/kg）。求：
（1）客车行驶200km，牵引力做了多少功？
（2）客车发动机的效率是多少？（百分比后保留一位小数）
（3）如果将效率提高百分之一，则同样消耗20L汽油可以比原来多行驶多少km？
3、2021年北京世园会园区主要场馆之一的“中国馆”房顶采用了非晶硅薄膜发电技术，屋顶安装了1056块光伏玻璃，将园区打造为绿色新理念的典范。太阳能发电已成为实现节能减排、可持续发展的重要举措。如图所示的太阳能热水器，它的水箱容积为120L。热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上，每平方米得到的太阳辐射功率约为P0=1400W，如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，求：
（1）一整箱水的质量是多少千克？
（2）一整箱水温度从20℃加热到70℃需要吸收的热量是多少？
（3）热水器上集热器的面积至少要多大？[水的比热容是：]

4、如图所示是某同学在完成“探究水的沸腾”实验后做的实验图象。求：
（1）已知实验时，水的质量为100g，水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，则从实验第10分钟到第20分钟，水吸收的热量为多少？
（2）已知该实验使用酒精灯加热，酒精灯10分钟内消耗酒精为0.56g，酒精的热值为3.0×107J/kg，则此实验过程中消耗多少酒精？
（3）实验第10分钟到第20分钟，对被加热的水而言，酒精灯的效率为多少？

5、太阳能热水器是将太阳能转化为内能，被水吸收，温度升高，供人使用，有着对环境无污染、清洁、且取之不尽用之不竭等优点倍受社会关注，某品牌太阳能热水器平均每天可使100kg的水从15℃升高到65℃，求：
（1）水吸收的热量是多少？[]
（2）若每天水吸收的这些热量由液化石油气来供给，液化石油气完全燃烧放热的70%被水吸收，则每天需要液化石油气多少kg？[]

-参考答案-
一、单选题
1、C
【解析】
【详解】
A．热值是燃料的一种特性，密度、比热容都是物质的特性，都与物质的质量、体积无关，所以，酒精灯中酒精用掉一半后，剩余酒精的热值、比热容、密度均不变，所以A正确，故A不符合题意；
B．抽出玻璃板，上方瓶中的空气逐渐变红，但是二氧化氮的密度大于空气，说明分子在不停地做无规则运动，所以B正确，故B不符合题意；
C．两个气门关闭，活塞向上运动时，是内燃机的压缩冲程，机械能转化为内能，所以C错误，故C符合题意；
D．图中玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，所以D正确，故D不符合题意。
故选C。
2、B
【解析】
【详解】
由题意可知：吸收的热量是相同的，热量之比为1∶1，
由可得

则升高的温度之比

故ACD错误，不符合题意；B正确，符合题意。
故选B。
3、A
【解析】
【详解】
由可知物质吸热后温度变化量，水和煤油升高温度之比

已知水温升高的温度为，所以

因煤油的初温是18℃，所以最后的温度

故选A。
4、D
【解析】
【详解】
A．因为水的比热容较大，升高相同的温度时，吸收的热量多，冷却效果最好，洒水给铣刀降温是利用了水比热容大的特点，故A错误；
BC．切割时金属会升温，要克服铣刀与金属之间的摩擦做功，是通过做功改变铣刀和金属的内能，故BC错误；
D．洒水后水吸收热量，内能变大，水是通过热传递方式改变其内能的大小，故D正确。
故选D。
5、C
【解析】
【详解】
A．杯子里的水可以任意倒出，说明水具有流动性，不能说明分子间没有引力，故A错误；
B．分子间引力和斥力同时存在，用透明胶带揭下纸上写错的字，是因为胶带与纸分子之间有引力，故B错误；
C．温度升高时花香气味更浓，说明香气分子扩散加快，表明分子的热运动与温度有关，故C正确；
D．用力搓手，是将机械能转化为内能，手发热是通过做功增加手的内能，故D错误。
故选C。
6、C
【解析】
【详解】
A．由题知，利用酒精灯对冰均匀加热，即在相同时间内冰吸热相同，由图可知，冰在前5min内温度升高了20℃，水在后10min内升高了20℃，可见升高相同的温度，水吸热时间长，故吸收热量多，而冰化水质量不变，所以由可知水的比热容比冰的比热容大，故A错误，A不符合题意；
B．冰在熔化过程中，吸收热量，内能增加，但温度保持不变，故B错误，不符合题意；
C．冰的质量为500g=0.5kg，温度变化了20℃，AB阶段5min物质吸收的热量

因为相同时间内物质吸收的热量相同，则BC阶段物质吸收的热量是AB阶段的8倍，BC阶段热量共吸收了
8×2.1×104J=1.68×105J
故C正确，符合题意；
D．冰熔化成水，质量不变，还是0.5kg，在CD段温度变化了20℃，水吸收的热量

故D错误，不符合题意。
故选C。
7、C
【解析】
【详解】
A．内能与物体的温度、质量、状态等因素有关，质量为1kg的干泥土，无法判断它的内能的大小，故A错误；
BC．由表中数据可知，水比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示质量为1kg的水，温度升高1℃，吸收的热量为4.2×103J，故C正确，B错误；
D．水的比热容较大，质量相等的水和干泥土，吸收相等热量，干泥土温度升高得较多，故D错误。
故选C。
8、C
【解析】
【详解】
A．木块在水平台上匀速运动的过程中，钩码匀速下降，此时木块的动能不变，重力势能不变；钩码的动能不变，重力势能变小，机械能等于动能和势能之和，则木块与钩码的机械能总量变小，故A错误；
B．在钩码的拉力作用下，木块沿桌面做匀速运动，此时木块受平衡力，水平方向的拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，则

故B错误；
C．钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的速度越来越小，所以木块的动能越来越小，故C正确；
D．钩码触地后木块继续滑动的过程中，钩码不再拉动木块，对木块没有拉力的作用，拉力不再做功，故D错误。
故选C。
9、D
【解析】
【详解】
A．任何物体都具有内能，故A错误；
B．铝块的内能增加，可能是外界对其做功，也可能是吸收了热量，故B错误；
C．冰块熔化时温度不变，但是不断吸热，其内能增加，故C错误；
D．温度相同的两杯水，质量未知，故它们的内能可能相同，也可能不同，故D正确。
故选D。
10、C
【解析】
【详解】
A．冬天搓手，手会变暖和是克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于做功改变内能，故A不符合题意；
B．小孩从滑梯上滑下，臀部发热是克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于做功改变内能，故B不符合题意；
C．冬天用热水泡脚，脚变暖和，热水的温度高于脚的温度，是脚从热水中吸收热量，属于热传递改变内能，故C符合题意；
D．锯木头锯条发热，是克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于做功改变内能，故D不符合题意。
故选C。
二、填空题
1、 内 30%
【解析】
【详解】
[1]燃料燃烧具有内能，工作时把燃料燃烧放出的内能转化为机械能。

[2]由图可知，热机的效率最大为
100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%
所以热机的效率不高于30%。
2、 机械 内 做功
【解析】
【详解】
[1][2][3]改变物体内能的方法是做功和热传递。小强在下滑过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能，臀部内能增加，温度升高，所以有灼热的感觉，这是通过做功的方式改变了他的内能。
3、 加热相同时间 温度升高值
【解析】
【详解】
[1][2]为了比较出水和食用油的吸热能力是否相同，实验时应控制水和食用油质量和初温相同；可以加热相同时间，通过比较升高的温度来比较它们的吸热能力是否相同，也可以使它们升高相同温度，比较加热时间长短比较出它们的吸热能力是否相同。。
4、 等于 能 见解析
【解析】
【详解】
[1]由题意可知，两个电加热器规格相同，同时加热初温相同的不同液体，且加热时间相同，均为5min，故可知两杯液体吸收的热量相等，即Q甲=Q乙。
[2][3]由可知，液体的比热容为

由[1]中可知，Q甲=Q乙，由题意可知，m甲<m乙，且由表中数据可知

故可知c甲>c乙，即甲液体的比热容更大。
5、 白气##白雾 减小##变小 变大 分子间存在引力
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]当瓶塞跳出时，在此过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能减小，瓶内水蒸气遇冷液化成小水滴，可看到瓶内出现白气。
（2）[3][4]使玻璃板水平接触水面，然后缓慢向上拉玻璃板，由于玻璃杯分子与水分子有引力，弹簧测力计的示数会变大。
【点睛】
三、计算题
1、（1）2.8×107J；（2）95kg
【解析】
【详解】
解：（1）1kg木炭完全燃烧放出的热量为

（2）上述的热量全部被水吸收，则有，水的质量为

答：（1）1kg木炭完全燃烧放出的热量是2.8×107J。
（2）若这些热量全部被锅内30℃的水吸收，可将95kg水加热至100℃。
2、（1）4×108J；（2）29.0%；（3）3.45km
【解析】
【详解】
解：（1）由题知客车所受的阻力为
f＝0.04G＝0.04mg＝0.04×5×103kg×10N/kg＝2000N
由二力平衡的条件可知客车的牵引力为
F＝f＝2000N
则客车牵引力做的功为
W＝Fs＝2000N×200×103m＝4×108J
（2）已知平均每百公里油耗为20L，则200km耗油的体积为
V＝2×20L＝40L＝40dm3＝4×10-2m3
耗油的质量为
m＝ρV＝0.75×103kg/m3×4×10-2m3＝30kg
消耗的汽油完全燃烧放出的热量为
Q放＝qm＝4.6×107J/kg×30kg＝1.38×109J
则客车发动机的效率为

（3）已知消耗的汽油体积
V′＝20L＝20dm3＝2×10-2m3
消耗的汽油质量为
m′＝ρV′＝0.75×103kg/m3×2×10-2m3＝15kg
消耗的汽油完全燃烧放出的热量为
Q放′＝qm′＝4.6×107J/kg×15kg＝6.9×108J
将效率提高1%后，提高的有用功为
ΔW＝Q放′Δη＝6.9×108J×1%＝6.9×106J
由W＝Fs可知比原来多行驶的距离为

答：（1）客车行驶200km，牵引力做了4×108J的功；
（2）客车发动机的效率是29.0%；
（3）如果将效率提高百分之一，则同样消耗20L汽油可以比原来多行驶3.45km。
3、（1）120kg；（2）；（3）2.5m2
【解析】
【详解】
解：（1）整箱水的体积
120L=120dm3=0.12m3
由可得，一整箱水的质量为

（2）由可得，一整箱水温度从20℃加热到70℃需要吸收的热量为

（3）这台太阳能热水器获得的辐射功率为
P=P0S=1400W/m2×S

太阳照射5h所得到的太阳能为

由，可得

解得：S=2.5m2，即热水器上集热器的面积至少要2.5m2。
答：（1）一整箱水的质量是120kg；
（2）一整箱水温度从20℃加热到70℃需要吸收的热量是；
（3）热水器上集热器的面积至少要2.5m2。
4、（1）4.2×103J；（2）0.84g；（3）25%
【解析】
【详解】
解：（1）实验第10分钟到第20分钟，水的温度从90℃上升到100℃，水的质量
m＝100g＝0.1kg
水吸收的热量为
Q吸＝c水m(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg•℃)×0.1kg×(100℃﹣90℃)＝4.2×103J
（2）10min内消耗的酒精质量为0.56g，即1min消耗的酒精质量为0.056g，由图可知，实验过程持续了
t加热=(25﹣10)min=15min
则此实验过程中消耗的酒精质量为
m'＝0.056g/min×15min＝0.84g
（3）实验第10分钟到第20分钟消耗的酒精质量
m1＝0.56g＝5.6×10-4kg
酒精放出的热量为
Q放＝m1q酒精＝5.6×10﹣4kg×3.0×107J/kg＝1.68×104J
则实验第10分钟到第20分钟，对被加热的水而言，酒精灯的效率为

答：（1）从实验第10分钟到第20分钟，水吸收的热量为4.2×103J；
（2）此实验过程中消耗的酒精质量为0.84g；
（3）实验第10分钟到第20分钟，对被加热的水而言，酒精灯的效率为25%。
5、（1）；（2）0.375kg
【解析】
【详解】
解：（1）根据题意，水吸收的热量为

（2）根据题意液化石油气放出的热量为

由热量计算公式可得平均每天需要液化石油气为

答：（1）水吸收的热量是；
（2）平均每天需要液化石油气0.375kg。