强化训练苏科版九年级物理上册第十二章机械能和内能专项测评练习题(含答案详解版)

苏科版九年级物理上册第十二章机械能和内能专项测评
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、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
2、下列关于分子动理论的说法正确的是（）
A．在花园里闻到花香，说明分子在不停地做无规则运动
B．固体很难被压缩说明分子间有引力
C．将石块研磨成粉状，说明分子变小了
D．“破镜不能重圆”说明分子间没有引力
3、“十次车祸九次快，还有喝酒和超载”。

这句话形象的说明了发生车祸的原因，汽车在水平公路上行驶的过程中，超速、超载容易引发交通事故，对于引发交通事故的原因，以下分析不正确的是（）
A．“快”——物体运动速度越大，动能越大
B．“快”——物体运动速度越大，惯性越大
C．“超载”——物体质量越大，动能越大
D．“超载”——物体质量越大，惯性越大
4、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
5、小东用相同的加热装置，分别给质量相同的a、b两种物质加热，记录了加热时间t和与之对应的两种物质的温度T。

他根据记录数据绘制了a、b两种物质“T t ”图象，如图所示。

下列说法中正确的是（）
A．升高相同的温度，a物质吸收热量多B．升高相同的温度，a、b物质吸收热量一样多C．a物质的比热容比b物质的比热容大D．a物质的比热容比b物质的比热容小
6、如图所示是某四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
7、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
8、在如图所示事例中，不属于做功改变内能的是（）
A．冷天搓手取暖B．空气被压缩时内能增大
C．烧水时水温升高D．下滑时臀部发热
9、2022年北京冬奥会和冬残奥会即将开幕，在比赛期间所有冬奥场馆将全部使用“绿电”，（“绿电”是指在发电过程中，二氧化碳排放量为零或趋近于零，比火力发电等其他方式对环境的影响大幅度减小）。

这将是奥运史上首次实现全部场馆100%绿色电能供应，预计消耗“绿电”约
8410kW h ⨯⋅，可以节约81.2810kg ⨯标准煤，减排二氧化碳83.210kg ⨯。

若所节约的标准煤完全燃烧，
则放出的热量约为（q 标准煤媒约为72.910J /kg ⨯）。

（ ）
A ．153.710J ⨯
B ．159.310J ⨯
C ．163.710J ⨯
D ．169.310J ⨯
10、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
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、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0.021m 3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/m 3，c 水＝4.2×103J/（kg•℃）]
2、小明到海水浴场玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉，这是因为：水的比热容______（填“大”或者“小”），海水和沙子相比，在吸收相同热量时，沙子的温度变化比海水______（填“大”或者“小”）。

3、有一箱木炭，它的质量为10kg ，热值为3.4×107J/kg ，若用掉一半，剩下的木炭的热值为
______。

半箱木炭燃烧最多能放出的热量是______。

城市绿化中要修建许多人工湖以降低“热岛效应”造成的高温，这里利用了水______大的特性。

4、小华在燃烧皿中放入14g 酒精，对200g 水加热，待酒精燃尽后水温升高了50℃。

（水的比热容为
4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×107J/kg ）。

此过程中，酒精燃烧放出的热量为______J ，水吸收的热量为______J ，酒精烧水时的热效率______%。

5、在《荒野求生》节目中，求生者用钻木的方法取火，这是通过_________方式改变内能。

三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、某物理兴趣小组的同学，用煤炉给50kg 、初温为20℃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()34.210J/kg ⨯⋅℃，
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。

2、随着科技的发展，氢燃料新能源公交车慢慢在投放使用，氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源，（()34.210J/kg c ⋅=⨯水℃；8
1.410J/kg q =⨯氢）。

求： （1）质量为0.3kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg ，温度为15℃的水吸收，求水升高的温度；
（3）若某次该氢能源公交车以140kW 的恒定功率匀速行驶了1h ，共消耗了7.2kg 的氢燃料，则该公交车此次工作的效率是多少？
3、太阳能具有清洁无污染、可再生等优点，是最有开发前景的新能源之一。

小明家新安装了一台容积为200L 的太阳能热水器，加满水后，经过4h 阳光的照射，水温由原来的20℃升高到40℃，则：
（1）在这4h 内水吸收了多少热量？
（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少焦炭？[水的密度为
ρ=1.0×103kg/m 3、水比热容34.210/kg J c =⨯⋅（℃）、焦炭的热值q =3.0×107J/kg]
4、在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20°C、质量为0.1kg 的水，在一个标准大气压下加热，假如完全燃烧酒精1.26g ，[水的比热容为
4.2×103J/(kg·°C），酒精的热值为3.0×107J/kg]求：
（1）水温度升高到40°C时吸收的热量；
（2）完全燃烧酒精1.26g时放出的热量；
（3）如果不考虑热量的损失，水完全吸收酒精燃烧放出的热量，问水最后的温度是多少？
5、小东家新安装了一台太阳能热水器。

热水器的水箱容积是200L。

（1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到45℃时吸收了多少热量？
（2）若将它换成燃气热水器，通过燃烧天然气加热同样多的水，使其温度仍从20℃升高到45℃时，只有30%的热量被水吸收，需要燃烧多少m3天然气？[ρ水=1.0×l03 kg /m3，q=4.0×107J/m3]
-参考答案-
一、单选题
1、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。

2、A
【解析】
【详解】
A．在花园里闻到花香，是花香的分子发生了扩散现象，扩散现象表明分子在不停的做无规则的运动，故A正确；
B．分子间既有引力也有斥力，固体很难被压缩说明分子间有斥力，故B错误；
C．分子体积非常小，一般几纳米到零点几纳米之间，肉眼无法直接观察，粉状石块并非分子，故C 错误；
D．分子间既有引力也有斥力，破镜不能重圆是因为破损后再拼在一起后，连接位置间隙较大，玻璃分子间的间隔不能达到小于分子直径的10倍的程度，分子间几乎没有了作用力，故D错误。

故选A。

3、B
【解析】
【详解】
A．动能由质量和速度决定，汽车质量不变，速度越大，动能越大，故A正确，不符合题意；
B．惯性的大小与速度无关，故B错误，符合题意；
C．动能由质量和速度决定，汽车速度不变，质量越大，动能越大，故C正确，不符合题意；
D．惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，故D正确，不符合题意。

故选B。

4、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。

5、D
【解析】
【详解】
AB．由图可知，升高相同的温度，b物质加热时间较长，吸收的热量较多，故AB错误；
CD．由图可知，升高相同的温度，b物质加热时间较长，吸收的热量较多，说明b物质的吸热能力较强，它的比热容较大，故D正确，C错误。

故选D。

6、B
【解析】
【详解】
由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，即为压缩冲程，机械能转化为内能，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

7、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。

8、C
【解析】
【详解】
A．冷天搓手是摩擦力对手掌做功，手掌内能增加，属于通过做功的方式改变物体内能，故A不符合题意；
B．压缩空气，空气在力的作用下产生位移，则按压的力对空气做功，空气内能增加，属于做功的方式改变物体内能，故B不符合题意；
C．烧水时，水不断从火中吸收热量，温度不断升高，属于通过热传递的方式改变物体内能，故C符合题意；
D．下滑时臀部发热是因为摩擦力对臀部做功，使得臀部内能增加温度升高，属于通过做功的方式改变物体内能，故D不符合题意。

故选C。

9、A
【解析】
【详解】
若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量
7815
2.910J/kg 1.2810kg
3.71210J
==
Q qm⨯⨯⨯=⨯
故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A。

10、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 。

二、填空题
1、 1.68×106 4.5
【解析】
【详解】
[1]由Q 放＝Vq 得完全燃烧0.021m 3的天然气，放出的热量是
Q 放＝Vq ＝0.021m 3×8×107J/m 3＝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
631.512?10J =4.5kg 4.2?10J/(kg?)?80Q m c t ==∆吸℃℃
2、 大 大
【解析】
【详解】
[1][2]根据Q cm t ∆＝可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度改变较小；水的比热容较大，同样受热的情况下，吸收相同热量，沙子的温度变化比海水大，因此，小明光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉。

3、 3.4×107J/kg 1.7×108J 比热容
【解析】
【详解】
[1]热值是燃料的特性，不随质量改变而改变，因此用掉一半，剩下木炭的热值仍然是
3.4×107J/kg 。

[2]半箱木炭燃烧最多放出热量
783.4?10J/kg?5kg 1.7?10J Q qm ＝＝＝
[3]水的比热容比较大，根据比热容的特点，相同质量的水在升高相同温度时比其他的物质吸收热量多，人工湖能够多吸收一些热量，以降低“热岛效应”。

4、 4.2×105 4.2×104 10
【解析】
【详解】
[1][2]水吸收的热量为
34Δ=4.210J/kg?0.2kg 50=4.210J Q cm t =⨯⨯⨯⨯吸（℃）℃
酒精燃烧放出的热量为
7-353.010J/kg?1410kg=4.=21J 0Q qm =⨯⨯⨯放
[3]酒精烧水时的热效率
45J 4.2104=100%=100%=102%.10J
Q Q η⨯⨯⨯⨯吸放 5、做功
【解析】
【详解】
改变物体内能的方法有两种：做功和热传递。

外界对物体做功，物体内能增加，求生者用钻木的方法取火，求生者对木头做功，内能增加，温度升高，达到木头着火点而起到钻木取火的效果。

故钻木取火是通过做功的方式改变内能的。

三、计算题
1、（1）7610J ⨯；（2）71.2610J ⨯；（3）21%
【解析】
【详解】
解：（1）由热量计算公式Q mq =放可得煤完全燃烧产生的热量为
772kg 310J/kg=610J Q m q ==⨯⨯⨯放煤
（2）根据题意，如图所示，经过6min 时间加热，水所吸收的热量为
()()37=4.210J/kg 50kg 8020 1.2610J Q c m t ∆⨯⋅⨯⨯=⨯吸水水=℃℃-℃
（3）根据热效率的公式100%Q Q η=⨯吸放
可得煤炉烧水时的热效率为 771.2610J 100%100%21%610J
Q Q η⨯=⨯=⨯=⨯吸放 答：（1）煤完全燃烧产生的热量为7610J ⨯；
（2）经过6min 时间加热，水所吸收的热量为71.2610J ⨯；
（3）煤炉烧水时的热效率为21%。

2、（1）4.2×107J ；（2）50℃；（3）50%
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）0.3kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量
870.3kg 1.410J/kg=4.210J Q mq ==⨯⨯⨯放
（2）水吸收的热量
Q 吸=Q 放=4.2×107J
由ΔQ cm t =吸得水升高温度
()734.210J Δ504.210J/kg 200kg
Q t cm ⨯===⨯⋅⨯吸℃℃ （3）7.2kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量
897.2kg 1.410J/kg=1.00810J Q mq '==⨯⨯⨯
公交车的功率
5140kW=1.410W P =⨯ 由=W P t
得，公交车所做的功 581.410W 3600s=5.0410J W Pt ==⨯⨯⨯
公交车工作的效率
895.0410J 50%1.00810J
W Q η⨯=='=⨯ 答：（1）质量为0.3kg 的氢燃料完全燃烧放出4.2×107J 热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg ，温度为15℃的水吸收，则水升高50℃；
（3）公交车此次工作的效率是50%。

3、（1）1.68×107J ；（2）2.8kg
【解析】
【详解】
解：（1）水的体积为
V 水=V 容=200L=200dm 3=0.2m 3 由m V
ρ=可得水的质量 m 水=ρV 水=1.0×103kg/m 3×0.2m 3=200kg
水吸收的热量
()374.210/kg 200J kg 4020 1.6J 810Q cm t =∆=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸水（℃）℃℃
（2）根据100%Q Q η=⨯吸放
可知，焦炭完全燃烧放出的热量 77J J 1.68108.41020%Q Q η⨯==⨯吸
放= 由Q 放=mq 得需要燃烧焦炭的质量
778.410 2.8kg 3/.0J J kg 10Q m q ⨯===⨯放
焦炭 答：（1）在这4h 内水吸收了1.68×107J 的热量；
（2）需要燃烧2.8kg 的焦炭。

4、（1）8.4×103J ；（2）3.78×104J ；（3）100°C
【解析】
【详解】
解：（1）水由t -=20°C 升温到t 0=40°C 吸收的热量为
Q 吸=cm (t -t 0)=4.2×103J/(kg·°C）×0.1kg×(40°C -20°C)=8.4×103J
（2）1.26g 酒精完全燃烧释放的热量
Q 放=m 酒精q =1.26×10-3kg×3.0×107J/kg=3.78×104J
（3）在不考虑热量损失的情况下时，水吸收的热量
Q ′=Q 放=3.78×104J
由Q =cm Δt 可得，水升高的温度为
()433.7810J C 4.210J /9kg C 0.10kg
Q t cm ⨯︒⨯⋅︒⨯'∆=== 最终水的温度为
t ′=t 0+Δt =20°C+90°C=110°C
1标准大气压下，水的沸点是100°C，所以水的末温是100°C，水实际升高的温度为80°C。

答：（1）水温度升高到40°C 时吸收的热量是8.4×103J ；
（2）完全燃烧酒精1.26g 时放出的热量是3.78×104J ；
（3）如果不考虑热量的损失，水完全吸收酒精燃烧放出的热量，水最后的温度是100°C。

5、（1）72.110J ⨯；（2）1.75m 3
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）200L 水的质量为
33-331.0l0kg/m 200l0m =200kg m V ρ==⨯⨯⨯水
水温从20℃加热到45℃时吸收的热量为
37
=Δ=4.210J/(kg )200kg 25=2.110J Q cm t ⨯⋅⨯⨯⨯吸℃℃
（2）由100%Q Q η=⨯吸
放
可知天然气放出的热量为
7
72.110J
=710J 30%Q Q η⨯==⨯吸
放
天然气的体积为
7373710J
=1.75m 4.010J/m Q V q ⨯
==⨯放
答：（1）水温从20℃加热到45℃时吸收的热量为72.110J ⨯；
（2）需要燃烧1.75m 3天然气。