考点解析苏科版九年级物理上册第十二章机械能和内能专题练习试卷.docx

苏科版九年级物理上册第十二章机械能和内能专题练习
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、如图甲所示，在三个相同的试管中分别装入两种固态物质中的其中一种物质，再将它们放入装有水的烧杯中加热熔化。绘制出温度随时间变化的熔化图像，如图乙所示。关于试管中加热前的固态物质，下列判断正确的是（　　）

A．试管a和b中物质的质量相同 B．试管a和b中物质的比热容相同
C．试管b和c中物质的质量相同 D．试管b和c中物质的比热容相同
2、冰在熔化过程中，下列判断正确的是（　　）
A．内能不变，比热容不变 B．比热容、内能、温度都不变
C．吸收热量，内能增加，温度不变 D．比热容变大，内能增加，温度升高
3、下列说法正确的是（　　）
A．燃料的热值越大，完全燃烧时放出的热量越多
B．物体吸收的热量越多，比热容越大
C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
D．用水作为汽车发动机散热器的冷却剂，其主要原因是水的比热容较小
4、以下事例在改变物体内能的方式上与其他三项不同的是（　　）
A．炒菜时锅铲翻动，热气腾腾
B．水蒸气把塞住瓶口的软木塞冲开，温度降低
C．把铁丝反复弯折，弯折处变热
D．返回舱穿过大气层时舱体温度升高
5、下列生活实例中，通过做功改变物体内能的是（　　）
A．入冬用暖气供热，使房屋暖和 B．用天然气烧水，使水沸腾
C．海鲜放在冰上，为海鲜降温 D．两手相互摩擦，手的温度升高
6、下列四个实例中，通过做功的方式使（加“·”）物体内能增大的是（　　）
A．炙手可热 B．钻木取火 C．扬汤止沸 D．釜底抽薪
7、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．固体间能扩散，表明固体物质分子是运动的
C．把0℃ 的冰块加热熔化成0℃ 的水，其内能不变
D．用力搓手，手发热时的能量转化关系与做功冲程一样
8、跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，关于运动员（不包含降落伞和绳）下列说法正确的是（　　）
A．动能不变，重力势能不变，机械能不变
B．动能变大，重力势能变小，机械能不变
C．动能不变，重力势能变小，机械能变小
D．动能变小，重力势能变小，机械能变小
9、由比热的公式， 判断下列哪种说法是正确的（　　）
A．物质的比热容跟它的质量成反比
B．物质的比热容跟它的热量成正比
C．物质的比热容跟它的温度变化成反比
D．比热是物质的特性之一，跟热量、质量、温度的变化等因素都无关
10、下述哪种现象不能用水的比热容大这一特性来解释（　　）
A．夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉
B．冬天暖气设备用水作为介质传递热量
C．空调房间里放盆水增加湿度
D．晚上向秧苗田里放水，以防冻坏秧苗
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、汽油机是汽车的“心脏”，如图所示，汽油机的此冲程将内能转化为_______能。一汽车油箱中的汽油用一半后，剩下的汽油的热值_______（选填“变小”、“变大”或“不变”）。

2、把萝卜腌成咸菜通常需要几天，而把萝卜炒熟，使之具有相同的咸味，仅需几分钟。造成这种差别的主要原因是_______。
3、南极洲的冰川______（填“具有”或“不具有”）内能，古人钻木取火是______的方式来改变物体内能的。两物质比热容之比为，质量之比为，升温之比为，则它们吸热之比为______。
4、小明在检查爸爸驾驶的汽车时，发现发动机气缸顶部有火花塞，由此可以确定汽车的发动机是______油机。如题图所示是______冲程，该冲程是将______能转化为内能。

5、如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，D图是______冲程，与它原理相同的是______图所示的演示实验，汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是______图（后两空选填字母）。

三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、小华想估测自己家天然气热水器的热效率（即天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能）。他把家里的自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机自动停止注水。从家里的天然气表可知此过程一共消耗0.15m3的天然气，已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出热水的温度为40℃，水的比热容c=4.2103J/（kg·℃），水的密度=1.0103kg/m3，天然气的热值q=3.2107J/m3。求：
（1）洗衣机中水的质量为多少？
（2）洗衣机中水吸收的热量Q吸为多少？
（3）消耗的天然气完全燃烧所放出的热量Q放为多少？
（4）这个天然气热水器的热效率是多少？
2、把420克100℃的铁块投入225克的水中，混合后的温度是30℃。求：
（1）若铁的比热容为0.45×103J/（kg•℃），则铁块放出的热量是多少？
（2）若铁块放出的热量全部被水吸收，则水的温度升高了多少？
3、某物理兴趣小组的同学，用煤炉给50kg、初温为的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为，煤的热值约为3×107J/kg。求：
（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率。

4、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？
5、如图甲所示为某款即热式饮水机，饮水机中储存有1.5L、20的蒸馏水。机器的顶部有一个出水旋钮，如图乙所示，可将出水温度进行常温、55、70、85、95和100设定。将旋钮旋至所需温度挡位后长按2秒，即可出对应温度500mL的水。已知水的比热容为。
（1）将旋钮旋至70挡位后，长按2秒，则出水所吸收的热量是多少？
（2）若这些出水改用煤气来加热，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q气＝4.2×107J/kg，假设煤气完全燃烧放出的热量70%被水吸收）

-参考答案-
一、单选题
1、D
【解析】
【详解】
AB．由试管a和b中物质的图像可知，在相同环境中，其熔点并不相同，根据题意，不是同种物质，故a和b中物质的比热容不同，由可知，吸收相同的热量，温度变化相同，如果比热容不同，则质量一定不同。故AB错误；
CD．由试管b和c中物质的图像可知，在相同环境中，其熔点相同，根据题意， b和c是同种物质，故b和c中物质的比热容相同，由可知，吸收相同的热量，比热容相同，如果温度变化不相同，则质量一定不同。故C错误，D正确。
故选D。
2、C
【解析】
【详解】
冰是晶体，在熔化过程中，吸收热量，温度保持不变，但内能增加，由于比热容与物质的种类和物质所处的状态有关，当冰熔化成水后，比热容变大。故ABD错误，C正确。

故选C。
3、C
【解析】
【详解】
A．由Q=mq可知，燃料的热值大，质量未知，完全燃烧时放出的热量不一定多，故A错误；
B．比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与吸热的多少等无关，故B错误；
C．使燃料燃烧更充分，可以提高燃料的利用率，可以提高热机效率，故C正确；
D．水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水来做冷却剂，故D错误。
故选C。
4、A
【解析】
【详解】
A．炒菜时，菜从锅上吸收热量，内能增加，温度升高，是通过热传递的方式改变物体的内能；
B．水蒸气把塞住瓶口的软木塞冲开，水蒸气对软木塞做功，内能转化为机械能，是通过做功的方式改变物体的内能；
C．反复弯折铁丝，弯折处变热，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能；
D．返回舱穿过大气层时，要克服空气摩擦做功，将机械能转化为内能，使舱体温度升高，是通过做功的方式改变物体的内能。由以上分析可知A与BCD改变物体内能的方式不同，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5、D
【解析】
【详解】
A．暖气供暖，是暖气片里的热水向外散热，从而使房屋暖和，是通过热传递改变内能的，故A不符合题意；
B．使用天然气烧水使水沸腾是通过热传递改变内能的，故B不符合题意；
C．海鲜放冰上，为海鲜降温，是通过热传递改变内能的，故C不符合题意；
D．两手相互摩擦手的温度升高，是两手互相克服摩擦做功改变内能的，故D符合题意。
故选D。
6、B
【解析】
【详解】
A．炙手可热，手靠近热的物体感觉到热，是通过热传递的方式使手的内能增加，故A不符合题意；
B．钻木取火是利用摩擦力对木头做功使得木头内能增加，通过的是做功增加了木头的内能，故B符合题意；
C．扬汤止沸，是将一部分沸水舀出来再倒回原来沸水中，舀出来的水温度变低，再重新倒回去后，锅中沸水的热量传递给倒回去的温度较低的水，水短时间内不再沸腾，是通过热传递的方式降低热水的内能，故C不符合题意；
D．釜底抽薪，将加热的热源取走，是通过减少热传递的方式降低物体的内能，故D不符合题意。
故选B。
7、B
【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．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动，固体间能扩散，表明固体物质分子在不停地做无规则运动，故B正确；
C．把0℃的冰块加热熔化成0℃的水，该过程中冰吸收热量，其内能会增加，故C错误；
D．用力搓手，手发热是将机械能转化为内能，做功冲程是将内能转化为机械能，两者能量转化关系不一样，故D错误。
故选B。
8、C
【解析】
【详解】
在空中匀速直线下降的过程中，速度不变，所以动能不变；高度降低，所以重力势能减小；机械能等于动能和重力势能之和，所以机械能在变小。故C正确，ABD错误。
故选C。
9、D
【解析】
【详解】
比热的公式是由热量的计算公式变形而来的；比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容，比热容的大小跟质量的大小、温度的高低、吸收或放出热量的多少均无关，故ABC错误，D正确。
故选D。
10、C
【解析】
【详解】
A．因为沙子的比热容比海水的比热容小，吸收相同热量，相同质量的沙子比海水温度上升快，所以感到沙子烫脚，海水却凉凉的，故A不符合题意；
B．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以用水作取暖剂，故B不符合题意；
C．房间内长时间开空调会使空气变得十分干燥，在室内放上一盆清水可以增加空气的湿度，是水分子在空气中的扩散现象，扩散现象说明水分子在不停地做无规则运动，故C符合题意；
D．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以人们晚上向秧苗田里放水，以防冻坏秧苗，故D不符合题意。
故选C。
二、填空题
1、 机械 不变
【解析】
【详解】
[1]由图知道，气缸中的两个气门都关闭，活塞向下运动，火花塞点火，所以是做功冲程，在此冲程中，气缸内气体燃烧产生的内能推动活塞做功，将内能转化为机械能。
[2]热值是燃料的属性，与质量无关，一汽车油箱中的汽油用一半后，剩下的汽油的热值不变。
2、见解析
【解析】
【详解】
萝卜有咸味是因为盐中的氯化钠分子进入萝卜中，是扩散现象，温度越高，分子运动的越剧烈，所以炒菜时，温度较高，分子运动较剧烈，氯化钠分子更容易进入萝卜中，所以使萝卜具有相同的咸味，炒菜时所用时间更短。
3、 具有 做功
【解析】
【详解】
[1]一切物体都是具有内能，所以南极洲的冰川也具有内能。
[2]钻木取火是克服摩擦做功，所以是通过做功的方式来改变内能的。
[3]由题知，由得

4、 汽 压缩 机械
【解析】
【详解】
[1]汽油机顶部有个火花塞，柴油机顶部有个喷油嘴，发现发动机气缸顶部有火花塞，由此可以确定汽车的发动机是汽油机。
[2][3]由图知，两个气门都关闭，活塞向上运动，此冲程为压缩冲程，将机械能转化为内能。
5、 做功 F C
【解析】
【详解】
[1]D图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，火花塞发出电火花，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能。
[2]E图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；F图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，因此与做功冲程原理相同的是F实验。
[3]C图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能。
三、计算题
1、（1）40kg；（2）4.2106J；（3）4.8106J；（4）87.5%
【解析】
【详解】
解：（1）注入水的体积

由得水的质量

（2）水吸收的热量

（3）天然气完全燃烧释放的能量

（4）该热水器的热效率

答：（1）洗衣机中水的质量为40kg；
（2）洗衣机中水吸收的热量Q吸为；
（3）消耗的天然气完全燃烧所放出的热量Q放为；
（4）这个天然气热水器的热效率是。
2、（1）1.323×104J；（2）14℃
【解析】
【详解】
（1）铁块放出的热量
Q放=c铁m铁（t0铁﹣t）=0.45×103J/（kg•℃）×0.42kg×（100℃﹣30℃）=1.323×104J
（2）由题知，铁块放出的热量全部被水吸收，即
Q吸=Q放=1.323×104J
由Q吸=cm（t﹣t0）可得水的温度升高值

答：（1）铁块放出的热量是1.323×104J。
（2）水的温度升高了14℃。
3、（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
解：（1）由热量计算公式可得煤完全燃烧产生的热量为

（2）根据题意，如图所示，经过6min时间加热，水所吸收的热量为

（3）根据热效率的公式可得煤炉烧水时的热效率为

答：（1）煤完全燃烧产生的热量为；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为；
（3）煤炉烧水时的热效率为。
4、（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。
5、（1）1.05×105J；（2）
【解析】
【详解】
解：（1）已知

由 可得，水的质量

这些水吸收的热量为

（2）假设煤气完全燃烧放出的热量70%被水吸收，即

则煤气完全燃烧放出的热量

由可得，燃烧煤气的质量

答：（1）出水所吸收的热量是1.05×105J；
（2）需要完全燃烧3.57×10﹣3kg煤气。