(必考题)初中物理九年级全册第十章《机械能,内能及其转化》测试题(含答案解析)(2)

一、选择题
1．下列现象中，属于用热传递的方式改变物体内能的是（）
A．刀具在砂轮上磨得发烫B．快速弯折铁条，铁条弯折处变热
C．两手互相摩擦时手发热D．公园中的石凳被太阳晒热
2．下列数据，符合生活实际的是（）
A．汽油机的效率可以达到99%B．一初中生从一楼走上三楼，做功约3000J C．中学生正常骑自行车，功率约为1W D．中学生小明跳绳的功率约为1000W
3．下列说法正确的是（）
A．美味佳肴的香气四溢，说明分子在永不停息做无规则运动
B．物体温度升高，内能减少
C．锯木时锯条温度升高，说明热传递可以改变物体内能
D．0摄氏度的物体不具有内能。

4．关于物体的内能，下列说法不正确的是（）
A．烧开的水具有内能B．抛在空中的篮球具有内能
C．水结成冰后，就不具有内能D．物体的温度升高，内能增加
5．2019年7月19日，中国“天宫二号”目标飞行器受控坠落于南太平洋，“天宫二号”穿越大气层时，大部分被焚毁，像一颗流星划过天空。

以下四个事例中，能量转化与之相同的是（）
A．甲、丙B．甲、丁C．乙、丙D．乙、丁
6．下列所描述的场景中，通过热传递改变物体内能的是（）
A．陨石坠入地球大气层成为流星
B．小孩从滑梯上滑下时臀部感觉到热
C．冬天，嘴对着手不停哈气来取暖
D．水蒸气把软木塞冲开时，温度会降低
7．如图是“五香甜沫”，它是以小米面为主熬煮的咸粥，是济南一道传统美食，下面分析正确的是（）
A．用燃气灶熬煮时，调大火力可以提高燃气的热值
B．煮粥时锅上方冒的“白气”是水汽化成的水蒸气
C．不敢大口喝热腾腾的甜沫，因为粥里含有的热量多
D．用高压锅煮粥熟得更快，因为锅内气压大液体沸点高
8．一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为每分钟1200转，则汽油机每秒内（）
A．完成20个冲程，做功10次B．完成40个冲程，做功40次
C．完成40个冲程，做功10次D．完成20个冲程，做功20次
9．下列关于热现象的说法中正确的是（）
A．温度高的物体含有的热量多
B．液体的沸点随液面上方气压的增大而降低
C．物体内能增加，一定是吸收了热量
D．冰水混合物吸热时，温度不变，内能增大
10．如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验时，将一根橡皮筋一端系一质量为m的小球，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，c点是小球从a点自由下落所能到达的最低点，在小球从a点到c点的运动过程中，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（）
A．小球到达c点时，小球只受重力作用
B．小球的动能一直在增加
C．小球的重力势能一直在减小
D．在c点橡皮筋的弹性势能最小
11．关于温度、热量、内能三者的关系，下列说法中正确的是（）
A．温度为0℃的物体所含的内能为 0J
B．温度越高的物体含有的热量越多
C．物体内能增加，可能是从外界吸收了热量
D．热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
12．下列现象中由于热传递使物体的内能增加的是（）
A．陨石进入大气层后燃烧发光
B．汽车紧急刹车时候轮胎会发热
C．给试管内的水加热，使水的温度升高
D ．将铁丝反复弯折几次，弯折处会发热
二、填空题
13．如图所示，你一定动手做过这个“会跳的卡片”吧！图甲中，A 为外表面，B 为内表面，实验时用手把卡片平压在桌面上，使橡皮筋伸长，当___________（选填“A ”或“B ”）表面在下面时，卡片会弹跳得高一些。

在图乙、丙中（橡皮筋松弛），实验时___________（选填“乙”或“丙”）图中卡片会弹跳得高一些，这是因为其橡皮筋的___________较大。

14．在水和酒精混合的实验中，水和酒精充分混合后总体积会变___，这说明分子间有_____。

15．(1)冬天，搓手能“取暖”，说明______可以改变物体的内能。

(2)天然气灶烧水，使100kg 的水从20℃升高到70℃。

已知水的比热容为4.2×103J/（kg •℃），水吸收的热量是______。

16．小红将开水灌入暖水瓶时，发现刚盖住的瓶塞被顶起。

在这一过程中，暖水瓶内的水蒸气对瓶塞做功，则瓶内气体温度______（选填“升高”或“降低”），内能______（选填“增加”或“减少”）。

17．如图所示，汽车发动机工作时，会产生大量的热量。

人们用水冷却发动机，是利用水的 ___________ 较大的特性。

当水吸收发动机热量后，水的内能会 ___________ （选填“增大”“减小”或“不变”）。

18．小华在燃烧皿中放入5g 酒精，对300g 水加热，待酒精燃尽后水温升高了50℃。

已知
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 ，此次烧水的效率为______。

19．“可燃冰”是一种新型能源。

同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的__大。

100g 的煤气完全燃烧放出的热量为__J ，这些热量可以使__kg 的水从15C ︒加热至95C ︒。

3[ 4.210J/(kg C)c =⨯⋅︒水，7
4.210J/kg]q =⨯煤气
20．某汽油机飞轮转速是2400r/min ， 则每秒钟对外做功______次， 其中______冲程将机械能转化为内能；汽缸外用水箱来降低汽缸体的温度，是因为水具有较大的______，若其
效率为25%， 当输出2.3×107J 的有用功时， 消耗汽油的质量是______kg 。

（q 汽油=4.6x
107J/kg ）
三、解答题
21．某家用轿车，重为1.5×
104N ，车轮与地面的总接触面积为0.1m 2，当车以100km/h 的速度匀速直线行驶了2.3h ，消耗汽油30kg ，期间车受到的阻力为车重的0.1倍。

已知汽油
的热值为4.6×
107J/kg ，在此过程中，求： (1)车通过的路程；
(2)轿车静止时对地面压强；
(3)汽车发动机的效率。

22．某同学用使用酒精灯加热水，整个过程中用了100g 酒精，将10kg 水从20℃加热到70℃，（已知酒精的热值q =3.0×107J/kg ）求：
(1)水吸收了多少热量？
(2)酒精燃烧时最多释放出多少热量？
(3)此酒精灯的效率为多少？
23．用燃气灶烧水，燃烧0.5kg 的煤气，使50kg 的水从20°
C 升高到70°C 。

已知水的比热容为4.2×
103J/(kg•°C)煤气的热值为4.2×107J/kg 。

求： (1)0.5kg 煤气完全燃烧放出的热量。

(2)水吸收的热量。

(3)燃气灶烧水的效率。

24．完全燃烧0.42m 3的煤气，可以放出多少热量（73
3.610J/m q =⨯煤气）？若煤气完全
燃烧放出的热量有40%被水吸收，在一标准大气压下，能将16kg 初温为20°
C 的水加热到多少°
C ？ 25．春天农民需用水泵抽水灌溉农田，有一水泵铭牌如表所示。

(2)此水泵总功率是多少？
(3)若此水泵用柴油机带动，假设柴油机完全燃烧所释放的内能有40%转化为水泵轴的机械能，则每小时消耗多少柴油？（10N/kg g =，7310J/kg ⨯）
26．随着人民生活水平的提高，汽车已走进家庭，一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km ，消耗汽油10L ，小桥车匀速行驶时受到的阻力为1000N ，所用汽油的热值为4.6×107J/kg ，密度为0.7×103kg/m 3，若这些汽油完全燃烧，请你计算：（1L=10-3m 3）
(1)牵引力做的有用功；
(2)汽油完全燃烧放出的热量；
(3)小轿车的效率。

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．D
解析：D
A ．刀具在砂轮上磨得发烫是通过做功的方式提高内能的，故A 不符合题意；
B ．快速弯折铁条，铁条弯折处变热是通过做功的方式改变内能的，故B 不符合题意；
C ．两手互相摩擦时手发热是通过做功改变内能的，故C 不符合题意；
D ．公园中的石凳被太阳晒热是通过热传递改变石凳内能的，故D 符合题意。

故选D 。

2．B
解析：B
A ．汽油机的效率约是20%～30%，不会达到99%，故A 错误；
B ．该同学的体重G=500N ，每层楼高约3m ，从一楼走上三楼上升的高度
h =（3-1）×2m=6m
所做的功
W=Gh =500N ×6m=3000J
故B 正确；
C ．人骑自行车时，车轮与地面之间的摩擦力大约15N ，匀速行驶时施加的动力等于摩擦力，也是15N ；骑自行车的速度在5m/s 左右，所以功率大约为
15N 5m/s=75W W P Fv t
⨯=
== 故C 错误； D ．中学生的重力约为G=500N ，每次跳的高度大约为
h =5cm=0.05m
跳绳一次做的功
W=Gh =500N ×0.05m=25J
1min 内跳绳次数约为180次，做的功
W 总=W ×180=25J ×180=4500J
跳绳的功率
75W<1000W 6045s
00J W P t =
== 故D 错误。

故选B 。

3．A
解析：A
A．美味佳肴的香气四溢说明分子在永不停歇做无规则运动，故A选项正确；
B．物体温度升高，分子动能增加，故B选项错误；
C．锯木时锯条温度升高，说明做功可以改变物体的内能，故C选项错误；
D．任何物体都不具有内能，故D选项错误。

故选A。

4．C
解析：C
ABC．一切物体都具有内能，所以烧开的水、抛在空中的篮球、水结成冰后都具有内能，故AB正确，不符合题意，C错误，符合题意；
D．物体的内能与温度有关，同一物体温度越高，内能越大，所以物体的温度升高，内能增加，故D正确，不符合题意。

故选C。

5．B
解析：B
“天宫二号”穿越大气层时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，“天宫二号”内能增加，温度升高，发生剧烈燃烧；
甲：用力将活塞压下，活塞对空气做功，筒内空气的内能增大、温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，此过程中机械能转化为内能；
乙：汽油机做功冲程中，高温高压的燃气对外做功，此过程中内能转化为机械能；
丙：试管内气体对瓶塞做功，气体的内能转化为瓶塞的机械能；
丁：钻木取火属于摩擦生热现象，克服摩擦做功，机械能转化为内能；
综上，能量转化与题干相同的是甲、丁，故B符合题意，ACD不符合题意。

故选B。

6．C
解析：C
A．陨石坠入地球大气层成为流星，在这个过程中陨石克服阻力做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变内能的，故A不符合题意；
B．小孩从滑梯上滑下时臀部感觉到热，滑下的过程中，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变内能的，故B不符合题意；
C．冬天，嘴对着手不停哈气来取暖，手吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式增大内能的，故C符合题意。

D．水蒸气把软木塞冲开时，水蒸气对软木塞做功，将水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，内能减小，温度会降低，是通过做功的方式改变内能的，故D不符合题意。

故选C。

7．D
解析：D
A．热值是物质的一种属性，与燃烧程度无关，故A错误；
B．煮粥时锅上方冒的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故B错误；
C．不敢大口喝热腾腾的甜沫，因为粥的温度高，热量是过程量，不能说“含有”。

故C 错误；
D．沸点受气压影响，用高压锅煮粥熟得更快，因为锅内气压大液体沸点高，故D正确。

故选D。

8．C
解析：C
汽油机一次做功完成4个冲程，飞轮转2圈，一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为每分钟1200转，则汽油机每秒转20圈，做10次功，完成40个冲程。

故选C。

9．D
解析：D
A．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故A不正确；
B．液体的沸点随着气压的增大而升高，故B不正确；
C．物体的内能增加，可能从外界吸收了热量，也可能是外界物体对他做功，故C不正确；
D．冰水混合物质量不变，温度不变，但吸热，所以内能增大，故D正确。

故选D。

【点睛】
此题考查了热量的理解、改变内能两种方式的理解、气压与沸点关系的理解和内能的影响因素。

10．C
解析：C
A．小球到达c点时，小球受到橡皮筋的拉力与自身重力作用，故A错误；
B．小球下降过程中先加速后减速至零，则动能先增加后减小，故B错误；
C．小球下降过程中高度一直变小，则其重力势能一直在减小，故C正确；
D．在c点橡皮筋的弹性变形最大，则弹性势能最大，故D错误。

故选C。

11．C
解析：C
A．一切物体都具有内能，温度为0℃的物体也具有内能，故A错误；
B．热量是指热传递过程中物体内能改变的多少，不能说物体含有热量，故B错误；C．物体内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对它做了功，故C正确；D．热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，但是不一定是从内能大的物体传递给内能小的物体，故D错误。

故选C。

12．C
解析：C
A．陨石进入大气层后和大气相互摩擦，通过做功的方式使陨石内能增大，故A不符合题
意；
B．汽车紧急刹车时候轮胎和地面相互摩擦，是通过做功的方式改变了轮胎的内能，故B 不符合题意；
C．给试管内的水加热时，火焰的温度高于试管的温度，所以发生热传递，让试管中的水吸收热量内能增大，故C符合题意；
D．将铁丝反复弯折几次，是通过做功的方式增加了铁丝弯折处的内能的，故D不符合题意。

故选C。

二、填空题
13．B乙弹性势能
解析：B乙弹性势能
[1]由图中可知要利用橡皮筋的弹性势能，只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能，所以要把卡片B面按平后放在水平面上然后松开，松开后，橡皮筋的弹性势能转化为纸片的动能，所以卡片能跳起来。

[2][3]由于弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关，实验时操作过程相同，乙图和丙图相比，乙中卡口之间的间隔大，卡片压平后橡皮筋发生弹性形变的程度就大，则橡皮筋具有的弹性势能就大，当然最终转化成卡片的能量就大，卡片会跳得高一些。

14．小间隙
解析：小间隙
[1][2]当把水和酒精混合，因为分子不停地做无规则运动且分子间有间隙，所以水分子和酒精分子会发生扩散，混合后的体积小于两种液体体积之和。

15．做功21×107J【分析】(1)改变物体内能有两种方式：一是做功二是热传递(2)知道水的质量初温和末温利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）可求出水吸收的热量
解析：做功 2.1×107J
【分析】
(1)改变物体内能有两种方式：一是做功，二是热传递。

(2)知道水的质量，初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）可求出水吸收的热量。

(1)[1]冬天搓手时，两手相互摩擦做功，机械能转化为内能，使手的内能增加、温度升高。

(2)[2]水吸收的热量
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（70℃﹣20℃）＝2.1×107J
【点睛】
本题考查了改变内能方式的判断，以及吸热公式的运用，都是热学基础知识，难度不大。

16．降低减少
解析：降低减少
[1][2]暖水瓶内的水蒸气对瓶塞做功，瓶内气体对外做功，内能转化为机械能，内能减少，温度降低。

17．比热容增大
解析：比热容 增大
[1]在其他条件相同时，水对比其他物质吸收或者放出的热量更多，所以常被用作汽车发动机冷却剂。

[2]水吸收热量，内能增加，温度升高。

18．5×10563×10442
解析：5×105 6.3×104 42%
[1]酒精燃烧放出的热量
Q 放=mq =5×10-3kg×3.0×107J/kg=1.5×105J
[2]水吸收的热量
Q 吸=cm 水Δt =4.2×103J/(kg·℃)×
0.3kg×50℃=6.3×104J [3]此次烧水的效率为
456.310J ==1.510J
Q Q η⨯⨯吸放=42% 19．热值125
解析：热值 64.210⨯ 12.5
[1]“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，“可燃冰”的热值是煤气热值的10倍，说明“可燃冰”的热值大。

[2]100g 煤气完全燃烧放出的热量
760.1kg 4.210J/kg=4.210J Q m q =⨯=⨯⨯⨯煤气放
由题知
64.210J Q Q ==⨯吸放
[3]由Q cm =吸△t 得水的质量
()
63 4.210J 12.5kg 4.210J/(kg C)95-15Q m c t ⨯===⨯⋅︒⨯吸水℃℃ 20．压缩比热容2
解析：压缩 比热容 2
[1] 某汽油机飞轮转速是2400r/min ，则每秒钟转动的次数为
2400r =40r/s 60s
根据每一个工作循环，飞轮转2圈，做功一次，故做功的次数为20次。

[2]其中压缩冲程将机械能转化为内能。

[3]用水作为冷却剂，是因为水的比热容大，升高相同温度，水吸收的热量比较多。

[4]消耗汽油放出的总热量为
772.310J ==9.225%
×10J W W η=⨯有
总 消耗汽油的质量是
779.210J ==2kg 4.610J/kg
Q m q ⨯=⨯放
故消耗汽油的质量是2kg 。

三、解答题
21．(1)230km ；(2) 51.510Pa ⨯；(3) 25%
(1) 车通过的路程
=100km/h 2.3h=230km s vt =⨯
(2) 轿车静止时对地面压强
4521.510N ==1.50.101m
Pa F G P S S ⨯==⨯ (3)汽油完全燃烧释放的能量为
794.610J/kg =30kg =1.3810J Q mq =⨯⨯⨯放
期间车受到的阻力为车重的0.1倍，则阻力为
431.50.1=0.1N=1.5N 1010f G ⨯⨯=⨯
则发动机做的有用功为
338=1.5N 230m=130101.4J 05W Fs ⨯⨯=⨯⨯
汽车发动机的效率
893.45J 101.3=8=25%10J
W W η⨯⨯=有
总 答：(1) 车通过的路程230km ；
(2) 轿车静止时对地面压强51.510Pa ⨯；
(3) 汽车发动机的效率25%。

22．(1)2.1×106J ；(2)3×106J ；(3)70%
解：(1)将10kg 水从20℃加热到70℃，水吸收了多少热量为 3214().210Q c m t t =-=⨯水吸水水水水J /(kg·℃)×10kg×(70℃-20℃)=2.1×106J
(2)100g 酒精燃烧时释放的热量为
Q 酒精放=m 酒精q 酒精=0.1kg×3×107J/kg=3×106J
(3)此酒精灯的效率为
662.1?10J 100%=?100%=70%3?10J
Q Q η=⨯水吸酒精放 答：(1)水吸收了2.1×
106J 的热量； (2)酒精燃烧时最多释放出3×106J 热量；
(3)此酒精灯的效率为70%。

23．(1)2.1×107J ；(2)1.05×107J ；(3)50%
(1)0.5kg 煤气完全燃烧放出的热量
770.5kg 4.210J/kg 2.110J Q mq ⨯⨯=⨯==放
(2)水吸收的热量
()73(4.210J/kg )C 50kg 70C 20C 1.0510J Q cm t ⨯=∆=⨯︒⨯︒-︒=⨯吸
(3)则燃气灶烧水的效率
771.0510J 100%100%50%2.110J
Q Q η⨯=⨯=⨯=⨯吸放 答：(1)0.5kg 煤气完全燃烧放出的热量是2.1×
107J ； (2)水吸收的热量是1.05×107J ；
(3)燃气灶烧水的效率是50%。

24．512×107J ，100°C
煤气放出的热量
73373.610J/m 0.42m 1.51210J Q qV ==⨯⨯=⨯放 由100%Q Q η=⨯吸放
可得水吸收的热量 7640% 1.51210J 6.04810J Q Q η==⨯⨯=⨯吸放
由Q cm Δt =可得水升高的温度
636.04810J 90C 4.210J/(kg C)16kg
Q t cm ⨯∆===︒⨯︒⨯ 理论上
20C 90C 110C t t t ∆︒︒=︒末末＝＋＝＋
因为在一标准大气压下，水的沸点为100°
C ，所以实际上只能将这些水加热到100°C 。

答：完全燃烧0.42m 3的煤气，可以放出1.512×
107J 热量；若煤气完全燃烧放出的热量有40%被水吸收，在一标准大气压下，能将16kg 初温为20°C 的水加热到100°C 。

25．(1)51.810J ⨯；(2)12.5kW ；(3)3.75kg
【分析】
(1)先根据流量和时间算出水的质量，扬程已知，再根据公式W Gh =求出有用功；
(2)已知有用功和机械效率，根据公式W W η=有总可求总功。

时间已知，再根据公式W P t
=可求总功的功率；
(3)已知水泵的功率，可求一小时做的功，一小时做的功等于柴油完全燃烧释放热能的40%，根据此关系式列出等式，可求柴油的质量。

解：(1)根据水泵的流量以及m V
ρ=可得5小时抽水的质量 33361.010kg/m 300m /h 5h 1.510kg m =⨯⨯⨯=⨯水
抽水机做的有用功
681.510kg 10N/kg 12m 1.810J W Gh m gh ===⨯⨯⨯=⨯有用功水
(2)由100%W W 有总
η=⨯得水泵总功 881.810J 2.2510J 80%W W η⨯===⨯有
总 则此水泵总功率
82.2510J 12.5kW 53600s
W P t ⨯===⨯总。

(3)水泵1小时做功
712500W 3600s 4.510J W Pt '='=⨯=⨯ 根据100%100%W W Q mq
η''=⨯=⨯有 7740%40%310J/kg 40% 4.510J W Q qm m '=⨯=⨯=⨯⨯⨯=⨯
解得
3.75kg m =
即假设柴油机完全燃烧所释放的内能有40%转化为水泵轴的机械能，则每小时消耗3.75kg 柴油。

答：(1)水泵连续正常工作5小时，所做有用功是81.810J ⨯；
(2)此水泵总功率是12.5kW ；
(3)每小时消耗3.75kg 柴油。

26．(1)81J 10⨯；(2)83.2210J ⨯；(3)31.1%
(1)小桥车匀速行驶时，牵引力大小等于阻力，则做的有用功为
38100010010N m 110J W Fs ⨯⨯===⨯有用
(2)消耗的汽油质量为
33330.710kg/m 1010m 7kg m V ρ-==⨯⨯⨯=
汽油完全燃烧放出的热量为
787kg 4.610J/kg 3.2210J Q mq ==⨯⨯=⨯放汽油
(3)小轿车的效率为
88110J 31.1%3.2210J
100%Q W η==⨯=⨯⨯有用
放 答：(1)牵引力做的有用功为81J 10⨯；
(2)汽油完全燃烧放出的热量为83.2210J ⨯；
(3)小轿车的效率为31.1%。