2024年度强化训练苏科版九年级物理上册第十二章机械能和内能同步练习试题（含详解）

苏科版九年级物理上册第十二章机械能和内能同步练习考试时间：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、下列事例中属于内能转化为机械能的是（）A．古代人的钻木取火 B．锯铁管时锯条发热C．运载火箭点火升空 D．汽油机的压缩冲程2、用规格相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热（不计热量损失），如图所示，是甲和乙的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（）A．加热相同时间，乙吸收热量比甲多 B．由图可知，乙的比热容比甲大C．乙物质在B点的分子动能大于A点的分子动能 D．乙物质在A点的比热容比B点低3、改变物体内能的方法只有做功和热传递。下图是用针简对密闭容器内空气做功的示意图，针筒初始状态及温度计示数如图甲所示，小明在第一次实验中缓慢下压活塞，针筒末状态及温度计示数如图乙所示，小明在第二次实验中迅速下压活塞，针筒末状态及温度计示数如图丙所示，已知两次实验中，活塞均对针简内空气做功（针筒内空气分子势能变化忽略不计），则从甲到乙的过程中，筒内空气（）A．内能一定增大B．内能一定减小C．一定向外界放热D．一定向外界吸热4、如图为四冲程汽油机工作过程中某一冲程的示意图，此冲程的名称及能量转化是（）A．吸气冲程，机械能转化为内能 B．压缩冲程，机械能转化为内能C．做功冲程，内能转化为机械能 D．排气冲程，内能转化为机械能5、下列说法正确的是（）A．物体的质量越大，它的比热容就越大B．物体吸收的热量越多，它的比热容就越大C．烈日下的海水比沙滩更凉爽，是由于沙石的比热容比水的大D．生物体内水的比例很高，由于水的比热容较大，因此有助于调节生物体自身温度6、水的比热容是的含义是（）A．1克水温度在1℃时放出的热量是4200JB．1克水温度在1℃时吸收的热量是4200JC．1克水温度降低1℃时放出的热量是4200JD．1千克水温度升高1℃时吸收的热量是4200J7、下列说法正确的是（）A．温度高的物体一定比温度低的物体放出的热量多B．物质的比热容与物体的质量、吸收的热量及温度变化有关C．物体对外做功，其内能可能减少D．热值大的燃料完全燃烧放出的热量一定多8、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．0~6min甲比乙吸收的热量多C．8~10min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9、关于下列四幅图片的表述，正确的是（）A．用电加热器烧开水，水的温度升高是通过热传递实现的B．迅速下压活塞时，筒中的硝化棉会燃烧，硝化棉内能增加是通过做功的方式实现的C．活塞被冲出的瞬间，瓶内出现白雾，是空气对瓶塞做功内能减小汽化而形成的D．冰山的温度很低，所以冰山不具有内能10、如图所示是家居装修的一种空气锤，它是利用压缩空气使活塞迅速推出，产生巨大压力，能将铁钉打入木板，甚至能将混凝土压碎。下列关于空气锤的使用，说法错误的是（）A．压缩空气对外做功时，自身的内能会减小B．空气被压缩时，密度增大，压强增大C．木板可以被铁钉打入，说明力可以改变物体的形状D．反复捶打，铁钉会发热，这与内燃机的做功冲程能量转化相同第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、喷洒农药的汽车在平直的公路上缓慢匀速行驶，并不断将农药洒向公路两旁的树木，在此过程中它的动能______（选填“变大”“变小”或“不变”）。2、阅读短文，回答问题，由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得相同的日照情况下，城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包园之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市“热岛效应”。在“热岛效应”的作用下，呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内，空气密度小，气压低，容易产生气旋式上升气流，使得周围各种废气和化学有害气体不断对高温区进行补充。在这些有害气体作用下，高温区的居民极易患上呼吸系统或神经系统疾病。（1）保护并增大城区的绿地、水体面积，多植树，城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用，这主要是利用了水的______的特性；（2）人工蒸发补偿，解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量，受城市安装条件的限制，采用喷雾系统是一种高效且经济的办法，这是利用了水______（填物态变化名称），有______（选填“吸热”或“放热”）的作用；（3）研究表明，现在城市机动车保有量越来越大，机动车也是造成热岛效应因素之一：以四冲程发动机小车为例，回答下列问题：①四冲程汽油机在工作过程中，实现机械能转化为内能的是______；②在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过______的方式增加物体的内能；③某品牌汽车的百公里油耗为8L，则此汽车行驶100km时汽油完全燃烧放出的热量为______J（已知：1L=1dm3，汽油的密度为0.75×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg）。3、反复弯折铁丝后，发现铁丝折处温度升高，如图中______图所对应的能量转化过程与此实验相同。若该汽油机飞轮转速为2400r/min，则汽油机每秒完成______个工作循环，对外做功______次。4、如图所示是汽油机______冲程。完全燃烧1kg汽油放出的热量是______J，若其效率为25%，则消耗1kg汽油转化为机械能是______J（q汽油＝4.6×107J/kg）。5、如图所示，是汽油机工作循环中的___________冲程，若飞轮的转速为1800r/min，则汽油机每秒钟内做了___________次功。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、（2021·全国·九年级课时练习）某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1200周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求(1)汽油机一个循环所做的功是_____J(2)汽油机的功率是_____W。2、为保护环境，我国多个城市采用了氢燃料新能源公交车代替传统燃油公交车。若某氢能源公交车以150kW的恒定功率匀速行驶50min消耗了5kg的氢燃料。（q氢=1.4×108J/kg）求：（1）完全燃烧5kg的氢燃料放出的热量；（2）公交车行驶50min所做的功；（3）公交车的热机效率。3、提高热机效率是“节能减排”的一个重要途径．如果汽油机的效率从η1=20%提高到η2=30%，那么一辆轿车在汽油机效率为20%时，消耗一定质量汽油，能够在平直道路上匀速行驶10km；当效率变为30%后，在相同道路情况下，以相同速度匀速行驶，并消耗相同质量汽油的情况下，能够行驶多少千米？4、太阳能热水器是把太阳能转化为内能的清洁设备，在我国得到广泛应用。某型号太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5h的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃。[水的比热容]求：（1）热水器中的水吸收的热量Q吸；（2）热水器的效率η。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．古代人的钻木取火是通过克服摩擦做功来改变内能的，是机械能转化为内能，故A不符合题意；B．锯铁管时锯条发热，是通过克服摩擦做功来改变内能的，是机械能转化为内能，故B不符合题意；C．运载火箭点火时，燃料燃烧化学能转化为内能，内能转化为火箭的机械能，故C符合题意；D．汽油机的压缩冲程中，活塞压缩工作物质，机械能转化为内能，故D不符合题意。故选C。2、C【解析】【详解】A．相同的加热器，相同时间产生的热量是相同的，所以加热相同时间，甲乙吸收的热量相同，故A错误；B．根据比热容的公式可知，在质量的不同种物质，吸收相同的热量，温度变化大的比热容小。由图可知，加热相同时间，即吸收相同的热量，乙的温度变化大，所以乙的比热容小，故B错误；C．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，乙物质在B点的温度高于A点的温度，表明B点分子热运动更剧烈，所以乙物质在B点的分子动能大于A点的分子动能，故C正确；D．物质的比热容是物质一种性质，只与种类和状态有关，与温度无关，所以两点的比热容是一样的，故D错误。故选C。3、C【解析】【详解】AB．由题意可知，从甲到乙的过程中，空气的温度不变，故分子动能不变，又因此过程中空气的分子势能不变，故可知此过程中，筒内空气的内能不变，故AB不符合题意；CD．因从甲到乙的过程中，活塞压缩空气，对空气做功，而空气的温度保持不变，故可知该过程中筒内空气一定向外界放热，使得做功增加筒内空气内能的同时，向外热传递减少筒内空气的内能，使得筒内空气内能保持不变，从而使筒内空气温度保持不变，故C符合题意，D不符合题意。故选C。4、B【解析】【详解】进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，气体被压缩，为压缩冲程，机械能转化为内能，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。5、D【解析】【详解】AB．比热容是物质的一种特性，与质量的大小、物体所吸收的热量多少无关，故AB错误；C．因为水的比热容大，在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化比沙石小，所以烈日下海水比沙滩更凉爽，故C错误；D．生物体内水的比例很高，由于水的比热容大，在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化小，这种状况有助于调节生物体自身温度，故D正确。故选D。6、D【解析】【详解】一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容，水的比热容物理含义：质量为1kg的水，在温度升高（或降低）1℃时，所吸收（或放出）的热量是4200J。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。7、C【解析】【详解】A．放出热量的多少与温度的变化量有关，与温度高低无关，故A错误；B．比热容是物体本身的一种特性，大小与吸收的热量、物体的质量及温度的变化等无关，与物质的种类有关，故B错误；C．物体对外做功，则自身内能减少，温度降低，故C正确；D．由Q放＝mq可知，质量未知，热值大的燃料完全燃烧放出的热量不一定多，故D错误。故选C。8、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。9、A【解析】【详解】A．图中用电加热器烧开水，水吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式改变水的内能，故A正确；B．图中迅速下压活塞时，对空气做功，空气的内能增加，温度升高；空气的热量传递给硝化棉，使筒中的硝化棉燃烧，硝化棉内能增加是通过热传递实现的，故B错误；C．丙图中活塞被冲出的瞬间，瓶内空气对瓶塞做功，内能减小，温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴，形成白雾，故C错误；D．一切物体都具有内能，所以冰山也具有内能，故D错误。故选A。10、D【解析】【详解】A．压缩空气对外做功时，内能转化为机械能，自身的内能会减小，故A正确，不符合题意；B．根据可知，一定质量的空气被压缩时，体积减小，密度增大，压强增大，故B正确，不符合题意；C．铁钉被打入木板，木板的形状发生改变，说明力可以改变物体的形状，故C正确，不符合题意；D．反复敲打铁钉会发热，是将机械能转化为内能的过程，内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，故D错误，符合题意。故选D。二、填空题1、变小【解析】【详解】喷洒农药的汽车在平直的马路上匀速行驶，速度没有发生改变的，但是在洒农药的过程中，车的总质量逐渐的减少；在速度不变时，质量减少，故动能在变小。2、比热容大汽化吸热压缩冲程做功2.7×108【解析】【详解】（1）[1]因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质（沙石、土壤等）比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少，所以保护并增大城区的绿地、水体面积，多植树，可以大大减弱该城市的“热岛效应”。（2）[2][3]采用喷雾系统是利用了水汽化能够从周围物体中吸收热量，能起到降温的作用。（3）[4]在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，使气体的内能增大，温度升高，机械能转化为内能。[5]刹车片发热，是刹车片克服摩擦做功，使刹车片的内能增加、温度升高，是通过做功的方式改变物体内能。[6]由得，汽油的质量汽油完全燃烧放出的能量3、B2020【解析】【详解】[1]反复弯折铁丝时，人对铁丝做功，将机械能转化为铁丝的内能，A图为吸气冲程，B图为压缩冲程，将机械能转化为内能，C图为做功冲程，将内能转化为机械能，D图为排气冲程，故与B原理相同。[2][3]由题意可知，汽油机飞轮转速为一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，该汽油机1s内完成20个工作循环，对外做功20次。4、排气4.6×107J1.15×107J【解析】【详解】[1]如图所示，进气门关闭，排气口打开，活塞向上运动，有气体流出，所以是汽油机的排气冲程。[2]完全燃烧1kg汽油放出的热量是[3]效率为25%，则消耗1kg汽油转化为机械能5、做功15【解析】【详解】[1]根据图像可知，进气门可出气门关闭，活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，所以为做功冲程。[2]一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，说明1min飞轮转1800r，则每秒飞轮转完成循环次数为所以汽油机每秒钟内做了15次功。三、计算题1、135J1350W【解析】【详解】解：（1）由题意可得，燃气对活塞的平均压力汽油机一个循环只做一次功，做功为（2）因飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮1min转动1200周，做功600次，则燃气对活塞做的总功汽油机的功率答：（1）汽油机一个循环所做的功是135J；（2）汽油机的功率为1350W。2、（1）7×108J；（2）4.5×108J；（3）64.3%【解析】【详解】解：（1）由题意可知，完全燃烧5kg的氢燃料放出的热量为Q放=q氢m=1.4×108J/kg×5kg=7×108J（2）由题意可知，公交车的功率为P=150kW=1.5×105W行驶时间为t=50min=3000s则公交车行驶50m