綜合解析蘇科版九年級物理上冊第十二章機械能和內(nèi)能章節(jié)訓練試題(含答案及詳細解析)

蘇科版九年級物理上冊第十二章機械能和內(nèi)能章節(jié)訓練考試時間：90分鐘；命題人：物理教研組考生注意：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(nèi)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、下列生活現(xiàn)象中，關于分子和物體內(nèi)能，下列說法正確的是（）A．杯子里的水可以任意倒出，說明水分子間沒有引力B．用透明膠帶揭下紙上寫錯的字，是因為膠帶與紙分子之間有斥力C．“花氣襲人知驟暖”說明分子的熱運動與溫度有關D．用力搓手，手發(fā)熱是通過熱傳遞增加手的內(nèi)能2、汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代生活中不可缺少的一部分，如圖所示是汽油機工作的四個沖程示意圖，其中表示做功沖程的是（）A． B． C． D．3、下列實驗中，通過做功的方式改變物體內(nèi)能的是（）A．向飲料中加冰塊，飲料溫度降低B．盛夏，陽光曝曬路面，路面溫度升高C．寒冬，用熱水袋暖手，手感到溫暖D．用鋸鋸木頭，鋸條溫度升高4、下列事例中，屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是（）A．用氣筒給自行車打氣時，氣筒會發(fā)熱B．開水倒入杯中逐漸冷卻C．水壺中水沸騰后，壺蓋被水蒸氣頂起D．流星與空氣摩擦生熱發(fā)光5、下列說法正確的是（）A．兩物體相比，分子動能越大的物體，其內(nèi)能越大B．甲物體傳遞了熱量給乙物體，說明甲物體內(nèi)能大C．擴散現(xiàn)象中，分子可以從低溫物體運動到高溫物體D．反復彎折鐵絲，鐵絲溫度升高，這是通過熱傳遞的方式增加了鐵絲的內(nèi)能6、關于溫度、內(nèi)能和熱量，下列說法正確的是（）A．我們不敢大口喝熱氣騰騰的湯，是因為湯含有的熱量較多B．在汽油機的壓縮沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能C．用鋸條鋸木板，鋸條的溫度升高，是由于鋸條從木板吸收了熱量D．把零下10oC的冰塊放在0oC的冰箱保鮮室中，一段時間后，冰塊的內(nèi)能會增加7、下列關于熱現(xiàn)象的一些說法，錯誤的是（）A．冰熔化成水時，溫度不變，內(nèi)能增大B．沿海地區(qū)通常比內(nèi)陸地區(qū)晝夜溫差小，原因之一是水的比熱容比砂石的比熱容大C．雨水順著沙?？p隙滲入土壤屬于擴散現(xiàn)象D．剛炒出來的菜散發(fā)出濃濃的香味，是因為溫度越高，分子熱運動越劇烈8、用熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能的是（）A．鉆木取火B(yǎng)．云中的冰粒在下落中變成了雨滴C．炙手可熱D．發(fā)射火箭經(jīng)過大氣摩擦外殼變熱9、用規(guī)格相同的電加熱器分別對質(zhì)量相等的甲和乙兩種液體加熱（不計熱量損失），如圖所示，是甲和乙的溫度隨加熱時間變化的圖像，下列說法正確的是（）A．加熱相同時間，乙吸收熱量比甲多 B．由圖可知，乙的比熱容比甲大C．乙物質(zhì)在B點的分子動能大于A點的分子動能 D．乙物質(zhì)在A點的比熱容比B點低10、下列說法正確的是（）A．物體的質(zhì)量越大，它的比熱容就越大B．物體吸收的熱量越多，它的比熱容就越大C．烈日下的海水比沙灘更涼爽，是由于沙石的比熱容比水的大D．生物體內(nèi)水的比例很高，由于水的比熱容較大，因此有助于調(diào)節(jié)生物體自身溫度第Ⅱ卷（非選擇題70分）二、填空題（5小題，每小題4分，共計20分）1、汽油機是熱機的一種，它把燃料燃燒放出的_____能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(nèi)能會_____（選填“增大”、“減小”或“不變”），這是利用_____的方式改變水的內(nèi)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。2、如圖，在燒瓶內(nèi)盛少量水，不斷給瓶內(nèi)打氣，此時瓶內(nèi)氣體內(nèi)能______（選填“增加”、“不變”或“減小”）；當瓶塞跳出時，瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧，在這個過程中，氣體膨脹對外界做功，瓶內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量______（選填“大于”、“等于”或“小于”）瓶塞機械能的變化量。3、如圖甲所示，小明同學用水冷卻牛奶，將盛著牛奶的密閉容器浸在質(zhì)量為2kg的水中，牛奶的內(nèi)能是通過_____（選填“做功”或“熱傳遞”）的方式減小的。小明根據(jù)觀察的數(shù)據(jù)繪制了牛奶、水的溫度隨時間變化的圖像，如圖乙所示，則水吸收的熱量是_____J。[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]4、某單缸四沖程內(nèi)燃機飛輪的轉(zhuǎn)速為1200r/min，該內(nèi)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。5、汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)分為風冷型和水冷型兩種。風冷型發(fā)動機以空氣為冷卻介質(zhì)，當風高速吹過發(fā)動機時，利用______的方式改變的發(fā)動機的內(nèi)能；水冷型發(fā)動機則是利用水的______較大的特性。某水冷四沖程柴油發(fā)動機工作時轉(zhuǎn)速表如圖甲所示，則該發(fā)動機12s內(nèi)經(jīng)歷壓縮沖程______次，若該柴油機每完全燃燒柴油1kg，輸出機械能1.376×107J，則該柴油機的效率為______。如圖乙______是某水冷四沖程汽油機中的做功沖程示意圖。（q煤油＝4.3×107J/kg）。三、計算題（5小題，每小題10分，共計50分）1、燃燒了0.5kg的焦炭，已知焦炭的熱值為3.0×107J/kg。求放出多少熱量？2、某學校為學生供應開水，用鍋爐將340kg的水從60℃加熱到100℃，燃燒了4.2kg的無煙煤。[已知水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃)，無煙煤的熱值是3.4×107J/kg]。試求：（1）鍋爐內(nèi)340kg的水吸收的熱量是多少？（2）4.2kg無煙煤完全燃燒放出的熱量是多少？（3）此鍋爐的效率是多少？3、小明家的太陽能熱水器內(nèi)裝有60kg、25℃的水，經(jīng)過一天照射后，溫度升高到75℃，假設用天然氣燒水，水吸收熱量的效率為60%且已知水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃），天然氣的熱值是7.5×107J/m3。請你計算：（1）熱水器中水吸收的熱量；（2）燒水時至少需要燃燒天然氣的體積。4、某家庭用燃氣熱水器將質(zhì)量為100kg、溫度為10℃的自來水加熱到60℃，消耗的天然氣體積為2m3（假設天然氣完全燃燒）。已知水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃），天然氣的熱值為3×107J/m3，求在此過程中：（1）自來水吸收的熱量；（2）該熱水器工作時的效率。5、如圖所示，是一輛汽車通過滑輪組勻速將深井中的物體拉至井口的裝置圖。已知井深12m，物體質(zhì)量為600kg，汽車重G＝7×104N，汽車勻速拉繩子時的拉力2200N，汽車受到的阻力為車重的0.1倍。（g＝10N/kg）求：（1）將物體從井底拉至井口的過程中，汽車拉繩子的拉力做了多少功？（2）若汽車運動的速度為3m/s，則將物體由井底拉至井口需要多長時間？（3）汽油的熱值為4.6×107J/kg，汽車以3m/s的速度把物體拉到井口時，消耗的汽油為20g，則此汽車發(fā)動機的效率為多少？-參考答案-一、單選題1、C【解析】【詳解】A．杯子里的水可以任意倒出，說明水具有流動性，不能說明分子間沒有引力，故A錯誤；B．分子間引力和斥力同時存在，用透明膠帶揭下紙上寫錯的字，是因為膠帶與紙分子之間有引力，故B錯誤；C．溫度升高時花香氣味更濃，說明香氣分子擴散加快，表明分子的熱運動與溫度有關，故C正確；D．用力搓手，是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，手發(fā)熱是通過做功增加手的內(nèi)能，故D錯誤。故選C。2、D【解析】【詳解】A．進氣門開啟，活塞下行，燃料和空氣的混合物進入汽缸，是吸氣沖程，故A不符合題意；B．兩氣門都關閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，故B不符合題意；C．排氣門開啟，活塞上行，廢氣被排出汽缸，是排氣沖程，故C不符合題意；D．兩氣門都關閉，活塞下行，汽缸容積變大，火花塞噴出電火花，是做功沖程，故D符合題意。故選D。3、D【解析】【詳解】A．向飲料中加冰塊，飲料溫度降低，是通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能，故A不符合題意；B．盛夏，陽光曝曬路面，路面溫度升高，屬于熱傳遞改變物體的內(nèi)能，故B不符合題意；C．寒冬，用熱水袋暖手，手感到溫暖，是通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能，故C不符合題意；D．用鋸鋸木頭，鋸條溫度升高，是克服摩擦力做功，機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，屬于做功改變物體的內(nèi)能，故D符合題意。故選D。4、C【解析】【詳解】A．用氣筒給自行車胎打氣過程中壓縮空氣做功，機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，使氣筒發(fā)熱，故A不符合題意；B．開水倒入杯中逐漸冷卻，熱水的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到周圍空氣中，是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，故B不符合題意；C．水壺中的水沸騰后，壺蓋被水蒸氣頂起，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成壺蓋的機械能，故C符合題意；D．流星與空氣摩擦生熱發(fā)光，是克服摩擦做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D不符合題意。故選C。5、C【解析】【詳解】A．物體的分子動能越大，其分子勢能不一定大，所以不能只通過分子動能比較物體內(nèi)能的大小，故A錯誤；B．甲物體傳遞了熱量給乙物體，說明甲物體的溫度高，而溫度高的物體，其內(nèi)能不一定大，內(nèi)能的大小還與物體的質(zhì)量、狀態(tài)等有關，故B錯誤；C．擴散現(xiàn)象說明分子在永不停息地做無規(guī)則運動，分子可以從低溫物體運動到在高溫物體，故C正確；D．用手快速彎折鐵絲，鐵絲溫度升高，這是通過做功的方式增加了鐵絲的內(nèi)能，故D錯誤。故選C。6、D【解析】【詳解】A．我們不敢大口地喝熱氣騰騰的湯，是因為熱湯的溫度高；熱量是一個過程量，不能用“含有”來描述，故A錯誤；B．在汽油機的壓縮沖程中，活塞壓縮燃料混合物，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯誤；C．用鋸條鋸木板，摩擦生熱，機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，鋸條的溫度升高，是通過做功的方式增加了鋸條和木板的內(nèi)能，故C錯誤；D．將-10℃的冰塊放在冰箱的0℃保鮮室中，冰塊溫度低于保鮮室內(nèi)溫度，冰塊吸收熱量，內(nèi)能增加，故D正確。故選D。7、C【解析】【詳解】A．冰是晶體，0℃的冰熔化成0℃水，吸收熱量，內(nèi)能增加，但溫度不變，故A正確，不符合題意；B．沿海地區(qū)通常比內(nèi)陸地區(qū)晝夜溫差小，原因是沿海地區(qū)多水，內(nèi)陸地區(qū)多砂石，水的比熱容比砂石的比熱容大，同樣受冷和受熱時溫度變化小，故B正確，不符合題意；C．雨水順著沙?？p隙滲入土壤，是水的運動，屬于機械運動，所以不是擴散現(xiàn)象，故C錯誤，符合題意；D．分子在永不停息地做無規(guī)則運動，且溫度越高，分子熱運動越劇烈；故剛炒出來的菜會散發(fā)出濃濃的香味，故D正確，不符合題意。故選C。8、C【解析】【詳解】A．鉆木取火，是摩擦生熱現(xiàn)象，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，屬于做功改變物體的內(nèi)能，故A不符合題意；B．冰粒在下落過程中克服空氣摩擦，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，屬于做功改變物體的內(nèi)能，故B不符合題意；C．炙手可熱，手吸收熱量，是通過熱傳遞改變手的內(nèi)能，故C符合題意；D．火箭在大氣層中由于受到摩擦力，從而消耗機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，屬于做功改變內(nèi)能，故D不符合題意。故選C。9、C【解析】【詳解】A．相同的加熱器，相同時間產(chǎn)生的熱量是相同的，所以加熱相同時間，甲乙吸收的熱量相同，故A錯誤；B．根據(jù)比熱容的公式可知，在質(zhì)量的不同種物質(zhì)，吸收相同的熱量，溫度變化大的比熱容小。由圖可知，加熱相同時間，即吸收相同的熱量，乙的溫度變化大，所以乙的比熱容小，故B錯誤；C．物體的溫度越高，分子熱運動越劇烈，乙物質(zhì)在B點的溫度高于A點的溫度，表明B點分子熱運動更劇烈，所以乙物質(zhì)在B點的分子動能大于A點的分子動能，故C正確；D．物質(zhì)的比熱容是物質(zhì)一種性質(zhì)，只與種類和狀態(tài)有關，與溫度無關，所以兩點的比熱容是一樣的，故D錯誤。故選C。10、D【解析】【詳解】AB．比熱容是物質(zhì)的一種特性，與質(zhì)量的大小、物體所吸收的熱量多少無關，故AB錯誤；C．因為水的比熱容大，在吸收或放出相同熱量的情況下，水的溫度變化比沙石小，所以烈日下海水比沙灘更涼爽，故C錯誤；D．生物體內(nèi)水的比例很高，由于水的比熱容大，在吸收或放出相同熱量的情況下，水的溫度變化小，這種狀況有助于調(diào)節(jié)生物體自身溫度，故D正確。故選D。二、填空題1、內(nèi)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(chǎn)生的高溫高壓氣體推動活塞運動，過程中燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動2圈，對外做功1次。已知汽油機轉(zhuǎn)速為n=3600r/min=60r/s因此，汽油機的飛輪每秒轉(zhuǎn)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(zhì)量的物質(zhì)，吸收相同的熱量，水的溫度升高的小。[6]物體的內(nèi)能與溫度有關，其他條件不變，物體的溫度升高，則物體的內(nèi)能會增大。汽車行駛時水的溫度會升高，故水的內(nèi)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(nèi)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(zhì)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。2、增加大于【解析】【詳解】[1]用氣筒向裝有少量水的燒瓶里打氣，壓縮氣體做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使瓶內(nèi)氣體內(nèi)能增加。[2]當瓶塞跳出時，瓶內(nèi)氣體膨脹對外界做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，內(nèi)能沒有全部轉(zhuǎn)化為機械能，會有一部分散失掉，因此，瓶內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量大于瓶塞機械能的變化量。3、熱傳遞1.68×105【解析】【詳解】[1]牛奶和水之間，由于存在溫度差，內(nèi)能會從溫度高的物體向溫度低的物體轉(zhuǎn)移，所以牛奶的內(nèi)能是通過熱傳遞的方式減小的。[2]由圖乙可知，水的初溫t0=20℃，末溫t=40℃；水吸收的熱量Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(40℃﹣20℃)=1.68×105J4、101.38×105柴油機【解析】【詳解】[1]單缸四沖程汽油機的飛輪轉(zhuǎn)速是1200r/min=20r/s，即1s飛輪轉(zhuǎn)20r，因為內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)中，完成4個沖程，飛輪轉(zhuǎn)2r，對外做功1次，所以，該內(nèi)燃機1s飛輪轉(zhuǎn)20r，對外做功10次。[2]汽油的質(zhì)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。5、熱傳遞比熱容15032%B【解析】【詳解】[1]改變物體內(nèi)能方法是做功和熱傳遞。風冷型發(fā)動機以空氣為冷卻介質(zhì)，當風高速吹過發(fā)動機時，利用熱傳遞的方式改變的發(fā)動機的內(nèi)能。[2]水冷型發(fā)動機則是利用水的比熱容比較大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)相比，升高相同的溫度時，水可以吸收更多的熱量。[3]水冷四沖程柴油發(fā)動機工作時轉(zhuǎn)速表如圖所示，轉(zhuǎn)速為15×100r/min=1500r/min表示1min轉(zhuǎn)1500r，即1秒轉(zhuǎn)25r，因飛輪轉(zhuǎn)2r，經(jīng)歷4個沖程，做功一次，壓縮沖程一次，所以飛輪轉(zhuǎn)25r，經(jīng)歷壓縮沖程50次，12s內(nèi)經(jīng)歷沖程為（次）[4]柴油完全燃燒能放出的熱量Q放＝mq煤油＝1kg×4.3×107J/kg＝4.3×107J則柴油機的效率[5]如圖乙中B圖，進氣門和排氣門都是關閉的，活塞下行，火花塞打火，可以判斷是做功沖程。三、計算題1、1.5×107J【解析】【詳解】解：0.5kg焦炭完全燃燒釋放的熱量Q放＝mq＝0.5kg×3.0×107J/kg＝1.5×107J答：燃燒0.5kg的焦炭放出1.5×107J的熱量。2、（1）5.712×107J；（2）1.428×108J；（3）40%【解析】【詳解】解：（1）鍋爐內(nèi)340kg的水吸收的熱量Q吸＝cm(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg?℃)×340kg×(100℃﹣60℃)＝5.712×107J（