(常考题)北师大版初中物理九年级全册第十章《机械能,内能及其转化》检测卷(有答案解析)

一、选择题
1．下列现象中，不能说明分子在不停地做无规则运动的是（）
A．海绵能够吸收水B．水中加糖会变甜
C．八月闻到桂花香D．鸭蛋裹上食盐的泥巴后变成咸蛋
2．下列说法中，正确的是（）
A．柴油机的压缩冲程，主要是用热传递的方法增加了气缸内的内能
B．柴油机在做功过程中，燃气推动活塞做功将内能转化为机械能
C．汽车发动机用水作冷却剂，是利用水密度大的特点
D．电动机的核心部件电动机，属于热机的一种
3．一杯热水变凉了，下列说法正确的是（）
A．水的内能增加B．水的温度不变
C．水含有的热量减少D．水分子的无规则运动减慢
4．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
5．小东根据图提供的信息得出以下结论，其中正确的是（）
A．铁块和铝块升高相同温度，一定吸收相等的热量
B．质量相等的铁块和铝块，吸收相同热量，铁块比铝块升温少
C．质量相等的沙子和铁，降低相同温度，沙子放出的热量小于铁放出的热量
D．生物体内水的比例很高会有助于调节生物体自身的温度，是因为水的比热容大
6．如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（）
A．图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能不变
B．图乙：瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能增大
C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增加
D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能，气体内能减少
7．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
8．下列关于热值的说法正确的是（）
A．燃料燃烧的越充分，燃料的热值就越大
B．放出的热量越多，燃料的热值就越大
C．内燃机的效率越高，燃料的热值就越大
D．燃料的热值是燃料本身的一种特性，与燃料的质量以及是否完全燃烧均无关
9．如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（）
A．图甲厚玻璃筒内的空气被压缩时，筒内空气的温度升高，内能不变
B．图乙瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能增大
C．图丙试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增加
D．图丁汽缸内的气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能
10．如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图乙为汽油机的工作冲程。

下列判断不正确的是（）
A．舰载机获得的牵引力是因为气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞
B．气缸内的蒸汽推动活塞后，内能增加
C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图乙中C所示的原理相似
D．从能量转化角度讲，图乙中B冲程是把机械能转化为内能
11．关于热现象的说法，不正确的是（）
A．汽油机的做功冲程是把内能转化为机械能
B．打气筒在打气时，筒壁发热主要是通过做功改变了内能
C．现代火箭用液态氢作燃料，是因为氢的热值大
D．热机所做的有用功越多热机的效率越高
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．在完全隔热装置内，用同一加热器给0.1kg水和0.1kg油分别加热其温度变化随加热时间变化的关系如图所示，根据图像回答：水在4分钟内吸热______J，油的比热容是
______J/(kg⋅℃)（水的比热容是c水=4.2×103J/(kg⋅℃)）。

14．如图所示是汽油机工作时的各种冲程示意图，其中表示为内能转化为机械能的冲程是图______，若它的飞轮转速为1800r/min，则该汽油机每秒对外做功______次。

15．一台单缸四冲程汽油机工作时，若飞轮转速为3600转/分，该汽油机活塞1s对外做功________次。

若该汽油机的效率为40%，则消耗5kg的汽油转化成的机械能是
_________J。

（q汽油=4.6×107J/kg）
16．甲物体的质量是乙物体4倍，当甲物体的温度从10℃升高到50℃，乙物体的温度从30℃升高到60℃时，甲、乙两物体吸收热量之比为3∶1，则甲物体与乙物体的比热容之比是______。

17．沿海地区昼夜温差比内陆地区昼夜温差小是因为水的______。

质量相同的水、沙石和铜（已知c 水＞c 沙石＞c 铜），放出了相同的热量，温度下降最大的是______。

18．有一种鞭炮无需用火点燃，只要用力将鞭炮甩向地面使它与地面发生猛烈碰撞就可以引爆鞭炮，其实这个过程是通过做功的方式，使鞭炮内火药的_____，温度升高，达到其着火点而引爆。

19．小明在学习“探究物体吸热能力跟什么因素有关”的实验时，善于观察分析的小明回顾“探究冰的熔化特点”的实验：如图是根据实验数据绘制的温度时间关系图像，已知冰的质量为100g 。

分析图像发现，AB 段比CD 段升温快，其原因是______。

图像中，物体在B 点时具有的内能_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）在C 点时的内能。

设相同时间内物质吸收的热量相同，实验过程中，第48分钟物体吸收的热量为_______J 。

（冰的比热容
是2.1×103J/（kg•℃））
20．汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，下图表示___________冲程。

若飞轮转速是 1200r/min ，该汽油机每秒钟内完成___________个冲程。

三、解答题
21．小林家用铁皮桶制作简易太阳能热水器，替代燃烧木柴的加热方式，小林观测到某日铁皮桶装满水后，经过一天的太阳光照，水温从20℃升高40℃，已知铁皮桶的容积为50L ，)34.210J kg c =⨯⋅水℃，33
10g 1k m ρ⨯=水。

问： (1)当日桶内的水吸收的热量有多大？
(2)设用燃烧木柴加热，木柴完全燃烧释放热量的28%被桶内水吸收，则当日使用该太阳能热水器可节约多少木柴？（7
1.210J/kg q =⨯木柴）
(3)太阳能热水器能量转化？
22．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。

23．小明家买了一种燃气热水器（如图），使用时通过燃烧天然气来加热冷水。

小明发现将质量为60kg，温度为20°C的自来水加热到70°C时，消耗的天然气体积为0.5m3。

已知水的比热容为42×103J/(kg•°C)，天然气的热值为3×107J/m3。

求：
(1)完全燃烧0.5m3天然气放出的热量是多少J？
(2)热水器内60kg的水吸收的热量是多少J？
(3)该燃气热水器工作时的效率是多少？
24．在抗击新型冠状病毒期间，一辆货车某次运输防疫物资去武汉，满载后总质量是
6.0×103 kg，在平直的公路上匀速行驶200km耗油20kg，若货车受到的平均阻力是总重力的0.05倍。

（油的热值是5.0×107 J/kg）求：
(1)货车的牵引力所做的功；
(2)货车发动机的效率。

25．在哥本哈根世界气候大会上，中国向世界庄严承诺：到2020年将进入了低碳时代；每到夏收季节，大量农作物秸秆在田间被随意焚烧，这不仅造成资源浪费、环境污染，而且极易引发火灾等。

为解决这一问题，现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。

若燃烧秆浆煤（热值q=2.4×107J/kg），可以使50kg、20°C的水温度升高到80°C。

求：[c水＝4.2×103J/(kg·°C)]
(1)水需要吸收的热量；
(2)如果秆浆煤完全燃烧释放的热量有30%被水吸收，求秆浆煤完全燃烧放出的热量；
(3)这些热量需要完全燃烧多少秆浆煤？
26．冬天即将来临，学校积极创造条件为学生供应开水。

在这个过程中，若用锅炉将500L 的水从20°C加热到100°C [煤的热值为30000000J/kg]，则：
(1)锅炉内水吸收的热量是多少？
(2)若锅炉的效率为40%，将500L从20摄氏度加热到100摄氏度需要多少kg的煤？
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．A
解析：A
A．海绵能够吸收水，是因为海绵有无数细小的空隙，放入水中时，水充满了空隙，故无法说明分子是无规则运动的，故A符合题意；
B．水中加糖会变甜，是糖分子无规则运动到水中，故能说明分子在不停地做无规则运动，故B不符合题意；
C．八月闻到桂花香，是香味分子在做无规则运动，故能说明分子在不停地做无规则运动，故C不符合题意；
D．鸭蛋裹上食盐的泥巴后变成咸蛋，是实验分子在做无规则运动，故能够说明分子在不停地做无规则运动，故D不符合题意。

故选A。

2．B
解析：B
A．柴油机的压缩冲程，是压缩气体做功，涉及了能量转化，故是做功的方式改变内能，故A选项错误；
B．柴油机在做功过程中，燃气推动活塞做功将内能转化为机械能，故B选项正确；C．汽车发动机用水作冷却剂，是利用水比热容比较大的特点，升高相同的温度吸收的热量比较多，故C选项错误；
D．电动机的核心部件电动机，利用的是电能转化为机械能，不是利用燃料的内能，故不是热机，故D选项错误。

故选B。

3．D
解析：D
A．一杯热水变凉，温度降低，内能减小，故A错误；
B．一杯热水变凉，温度降低，故B错误；
C．热量是指热传递过程中物体内能的改变量，不能用含有来进行描述，故C错误；D．一杯热水变凉，温度降低，水分子的无规则热运动减慢，故D正确。

故选D。

4．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。

5．D
解析：D
A．在质量不确定的情况下，铁块和铝块升高相同温度，无法判断哪个吸收的热量多，故A错误；
B．由图知，铁块和铝块升高相同温度，铁吸收的热量少；所以，质量相等的铁块和铝块，吸收相同热量，铁块比铝块升温多，故B错误；
C．由图知，质量相等的沙子和铁，升高相同温度，沙子吸收的热量大于铁吸收的热量；所以，质量相等的沙子和铁，降低相同温度，沙子放出的热量大于铁放出的热量，故C错误；
D．由图知，相同质量的水和其它物质相比，升高相同温度可以吸收更多的热量，即比热容较大，所以生物体内水的比例很高会有助于调节生物体自身的温度，故D正确。

故选D。

6．D
解析：D
A．图甲中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误；
B．图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故B错误；
C．图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少，故C错误；
D．图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气体的内能减少，故D正确。

故选D。

7．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。

8．D
解析：D
A．热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，故A错误；
B．热值是燃料的特性，与放出热量的多少无关，故B错误；
C．内燃机的效率越高，则燃料燃烧更充分，用来做有用功的能量多，但和燃料的热值无关，故C错误；
D．热值是燃料的一种特性，和燃料的质量、是否完全燃烧、燃料所处的状态（固态、液态、还是气态）无关，热值和燃料的种类有关，故D正确。

故选D。

9．D
解析：D
A．图甲中厚玻璃筒内的空气被压缩时，筒内空气的温度升高，内能变大，故A错误；B．图乙中瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能减小，内能转化为瓶塞的机械能，故B错误；
C．图丙中试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减小，内能转化为塞子的机械能，故C错误；
D．图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故D正确。

故选D。

10．B
解析：B
A．舰载机获得的牵引力是因为气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞，内能转化为机械能，故A正确，A不符合题意；
B．气缸内的蒸汽推动活塞后，内能转化为机械能，内能减小，故B错误，B符合题意；C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时将内能转化为机械能，与图乙中C所示的做功冲程原理相似，故C正确，C不符合题意；
D．从能量转化角度讲，图乙中B冲程压缩冲程，将机械能转化为内能，故D正确，D不符合题意。

故选B。

11．D
解析：D
A．汽油机的做功冲程是把内能转化为机械能，故A正确，不符合题意；
B．打气筒在打气时，活塞与筒壁之间摩擦产生热量，主要是通过做功改变了内能，故B 正确，不符合题意；
C．现代火箭用液态氢作燃料，是因为氢的热值大，相同质量燃料燃烧时能放出更多的热量，故C正确，不符合题意；
D．热机的效率是有用功与总功的比值，热机所做的有用功越多热机的效率不一定越高，故D错误，符合题意。

故选D。

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
13．21×103
解析：2.1×103
[1][2]用同一加热器加热时，加热时间相同时液体吸收的热量相同，水在4分钟内温度上升10℃，吸热量为
34.210J/(kg C)0.14kg 10C 200J Q c m t =∆⨯=⨯⨯︒=⋅︒水水吸
加热6分钟时水和油吸热量相同，即
Q c m t c m t =∆='∆吸水水水油油油
则油的比热容是
330.1kg 15C 4.210J/(kg C) 2.110J/(kg C)0.1kg 30C
m t c c m t ∆===∆⨯︒⨯⨯⋅︒⨯⋅︒⨯︒水水油水油油 14．C15
解析：C 15
[1]内能转化为机械能是做功冲程，特征是进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，是C 图。

[2]一次做功飞轮转2圈，飞轮每分钟转1800圈，每秒转30圈，做功15次。

15．92×107J
解析：9.2×107J
[1]一台单缸四冲程汽油机工作时，若飞轮转速为3600转/分，每秒转60圈，一次做功转2圈，该汽油机活塞1s 对外做功30次。

[2]若该汽油机的效率为40%，则消耗5kg 的汽油转化成的机械能是
774.610J/kg 40%9.210J =5kg W Q mq ηη⨯=⨯⨯=⨯⨯=
16．9∶16
解析：9∶16
甲物体的质量是乙物体4倍，即
41
m m =甲乙
甲物体的温度从10℃升高到50℃，乙物体的温度从30℃升高到60℃，所以
50104==60303
t t ∆-∆-甲乙℃℃℃℃ 甲、乙两物体吸收热量之比为3∶1，即
31
Q Q =吸甲吸乙 由Q cm Δt =可知甲物体与乙物体的比热容之比
319164413
Q Q c c m t m t ===∆∆⨯⨯吸甲吸乙甲乙甲甲乙乙∶∶∶∶ 17．比热容大铜
解析：比热容大 铜
[1]沿海地区昼夜温差比内陆地区昼夜温差小是因为水的比热容大，吸收或放出热量后温度变化较小。

[2]质量相同的水、沙石和铜，放出了相同的热量，铜的比热容最小，温度下降最大。

18．内能增大
解析：内能增大
做功改变物体内能。

对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，物体内能会减小。

鞭炮与地面发生碰撞时，对鞭炮做功，内能增大，温度升高。

19．水的比热容比冰大小于21×103
解析：水的比热容比冰大 小于 2.1×103
[1]在“探究冰的熔化特点”的实验图像中，AB 段是固体冰的状态，CD 段是液体水的状态，因为水的比热容比冰大，相同的时间内水升温慢，冰升温快，故AB 段比CD 段升温快。

[2]由图像知，该物体为晶体，B 点是物体熔化刚开始，C 点是物体熔化刚结束，整个熔化过程中物体持续吸热内能不断增加，因此物体在B 点时具有的内能小于在C 点时的内能。

[3] 第48分钟是冰熔化吸热的过程，结合图像可知，冰前4min 吸收热量，温度升高
10℃，冰的质量
=100g=0.1kg m 则第48分钟物体吸收的热量
33==2.110J/kg?0.1kg 10=2.110J Q cm t ∆⨯⨯⨯⨯吸（℃）℃
第48分钟物体吸收的热量为J ⨯32.110。

20．做功40
解析：做功 40
[1]如图所示，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，可以判断是做功冲程。

[2]汽油机的一个工作循环有四个冲程，飞轮转速是
1200r/min=20r/s
表示每秒飞轮转动20圈，要经过40个冲程。

三、解答题
21．(1)64.210J ⨯；(2)1.25kg ；(3)太阳能转化为内能
解：(1)水吸收的热量为 ()()3333364.210J kg 1.010kg m 5010m 4020 4.210J
Q c m t c V t ρ-=∆=∆=⨯⋅⨯⨯⨯⨯⨯-=⨯吸水水水水水℃℃℃ (2)由100%Q Q η=⨯吸放
可得 m q Q η=吸木柴木柴 则可节约的木柴质量为
67 1.25kg 28 4.210J 1.21/%0J kg
Q m q η===⨯⨯⨯吸木柴木柴 (3)太阳照射到时装满水的铁皮桶上，桶内不吸收热量，内能增大，温度升高，太阳能热水器是将太阳能转化为水的内能。

答：(1)水吸收了64.210J ⨯的热量；
(2)当日使用该太阳能热水器可节约1.25kg 的木柴；
(3)太阳能热水器将太阳能转化为内能。

22．(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%。

23．(1)1.5×107；(2)1.26×107；(3)84%
解：(1)完全燃烧0.5m 3天然气放出的热量
37370.5m 310J 1./15m 0J Q Vq ==⨯⨯⨯=放
(2)热水器内60kg 的水吸收的热量
()()374.210J/kg C 60kg 70C 20C 1.2610J Q cm t =∆=⨯︒⨯︒-︒=⨯⨯吸
(3)则燃气热水器工作时的效率
771.2610J 100%10084%1.%051J
Q Q η⨯=⨯=⨯=⨯吸放 答：(1)完全燃烧0.5m 3天然气放出的热量是1.5×
107； (2)热水器内60kg 的水吸收的热量是1.26×107；
(3)该燃气热水器工作时的效率是84%。

24．(1) 6×108J ；(2) 60%
解：(1)货车所受的总重力
G =mg =6.0 ×103kg×10N/kg=6×104N
货车匀速直线运动，则其受到的牵引力等于阻力，即 F =f =0.05G =0.05×6×104N=3 ×103N
消耗20kg 燃油货车行驶的路程
s =200km=2 ×105m
货车所做的功
W =Fs =3 ×103N×2×105m=6×108J
(2)耗油20kg 放出的热量
Q 放= m 油q =20kg×5×107J/kg=1×109J
货车发动机的效率
89610J 60%110J
W Q η⨯===⨯放 答：(1)货车牵引力所做的功为6×
108； (2)货车发动机的效率为60%。

25．(1)1.26×107 J ；(2)4.2×107 J ；(3)1.75kg
(1)水需要吸收的热量
370 4.210J/kg C ()()50kg 80C 20C 1.2610J ()Q c m t t -⨯︒⨯⨯==︒-=︒⨯吸水水
(2)根据100%Q Q η=⨯吸放
可得秆浆煤完全燃烧放出的热量 771.2610J Q 4.210J 30Q η⨯===⨯吸
放％ (3)由Q mq =放可得这些热量需要完全燃烧的秆浆煤质量
774.210J =1.75kg 2.410J
Q m q ⨯==⨯放
煤 答：(1)水需要吸收的热量是1.26×
107 J ； (2)秆浆煤完全燃烧放出的热量是4.2×107 J ；
(3)这些热量需要完全燃烧1.75kg 秆浆煤。

26．(1) 1.68×108 J ；(2)14kg
[1]由m V
ρ=知道，500L 水的质量 333110kg/m 0.5500k m g m V ρ==⨯=⨯
由Q cm Δt =知道，500L 的水从20°
C 加热到100°C 吸收的热量 Q=cm △t =4.2×103 J/（kg •℃） ×500kg ×（100℃-20℃）=1.68×108 J
[2]若锅炉的效率为40%，则Q 吸 =40%Q 放，故煤炭燃烧放出的热量
881.6810J 4.210J 40%40%
Q Q ⨯===⨯吸放 由Q mq =放知道，需要煤炭的质量
84.210J 14kg 30000000J/kg
Q m q ⨯===放 答：(1)锅炉内水吸收的热量是1.68×
108 J ； (2)若锅炉的效率为40%，将500L 从20摄氏度加热到100摄氏度需要14kg 的煤。