综合解析苏科版九年级物理上册第十二章机械能和内能同步测试试题(含答案解析)

苏科版九年级物理上册第十二章机械能和内能同步测试
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、下列说法中正确的是（）
A．敲碎煤块使煤充分燃烧能提高煤的热值
B．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大
C．当仅有热传递时，物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减小
D．与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为丝绸的正电荷转移到玻璃棒上
2、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
3、如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞紧管口，加热一段时间后橡皮塞冲出，同时管口附近产生“白气”。

以下分析正确的是（）
A．水温上升时，水的内能不变
B．试管口的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴
C．管内气体对橡皮塞做功，气体内能增加
D．加热时水变成水蒸气的物态变化是升华
4、一桶汽油用去一半，剩下的半桶汽油不变的物理量是（）
A．热值，内能B．比热容，密度C．质量，体积D．内能，密度
5、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
6、如图所示，2021年6月17日搭载聂海胜、刘伯明和汤洪波三名航天员的神舟十二号飞船加速升空时的情景，下列说法正确的是（）
A．火箭的重力势能变大，动能变大，机械能不变
B．火箭的重力势能变大，动能减小，机械能不变
C．火箭的重力势能变大，动能变大，机械能变大
D．火箭的重力势能变大，动能减小，机械能减小
7、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
8、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
9、如图所示，用塞子塞紧瓶口，再用打气筒向瓶内打气，当瓶内气压达到足够大时，塞子从瓶口冲出。

下列关于瓶内气体的说法，正确的是（）
A．向瓶内打气，外界对气体做功，气体内能减少
B．向瓶内打气，外界对气体做功，气体内能不变
C．塞子从瓶口冲出，气体对外界做功，气体内能减少
D．塞子从瓶口冲出，气体对外界做功，气体内能不变
10、依据表中的数据，下列说法中正确的是（）
A．质量为1kg的干泥土，具有的内能约为0.84×103J
B．质量为1kg的水，温度为1℃时，具有的热量为4.2×103J
C．质量为1kg的水，温度升高1℃，吸收的热量为4.2×103J
D．质量相等的水和干泥土，吸收相等热量，水温升高得较多
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、用燃气灶烧水时，天然气燃烧时将化学能转化为______能。

将质量为10kg、初温为20o C的水烧开，水吸收的热量为______J；用掉5kg的天然气后，剩下的天然气的热值为______。

[标准大气压c 3J/（kg•℃），q天然气=7.0×107J/m3]
水=4.2×10
2、南极洲的冰川______（填“具有”或“不具有”）内能，古人钻木取火是______的方式来改变物体内能的。

两物质比热容之比为1:2，质量之比为2:3，升温之比为3:4，则它们吸热之比为______。

3、小明同学在家时，经常帮父母做些力所能及的家务活。

如图所示，他把水壶放在燃气灶上烧水，烧水过程中水的内能______（选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过______的方式改变水的内能，水烧开前比热容______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

4、掷实心球是中考体育考试的一个项目，抛出去的实心球从最高点下落的过程中，重力势能______，动能______。

（均选填“变大”或“变小”）
5、实验测得0.5kg 某物质温度随时间变化的图像如图所示，已知物质在固态下的比热容为c 1＝
2.1×103J/(kg•℃)。

假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变，根据图像解答下列问题：
（1）在最初的2min 内，物质吸收的热量为______J ；
（2）求该物质在液态下的比热容c 2＝______ J/(kg•℃)。

三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L ，小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃，请你求解下列问题。

（1）水吸收的热量；【34.210J/(kg )c =⨯⋅水℃】
（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，求至少需要燃烧多少千克煤气？（煤气的热值为74.210J /kg =⨯q ）
2、将质量均为5kg 的水和另一液体甲，用相同的加热装置同时加热5min ，水的温度升高20℃，而液体甲升高了50℃（水与甲均没有沸腾），不考虑热损失。

试计算：
（1）水吸收的热量；
（2）甲的比热容。

[()3
4.2l0J/kg c =⨯⋅水℃] 3、某家庭用燃气热水器将质量为10kg ，温度为10o C 的自来水加热到50o C 消耗的天然气体积为0.1m 3（假设天然气完全燃烧）。

已知水的比热容为4.2×103J/（kg•o C ），天然气的热值为3.2×107J/m 3。

求：
（1）天然气完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）该热水器工作时的效率。

4、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]
5、小宁用煤炉给10kg 的水加热，同时把加热过程中对应的时间测得的水温绘制成右图。

若煤炉热效率为42%，煤的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg 。

加热6min ，求：
（1）水所吸收的热量；
（2）煤完全燃烧时产生的热量及煤的质量。

-参考答案-
一、单选题
1、C
【解析】
【详解】
AB．热值是燃烧充分燃烧放出的热量与质量之比，是一个定值，与燃烧程度无关，故AB错误；
C．当仅有热传递时，热传递可以改变内能，物体吸收热量时，物体的内能增加，物体放出热量时，物体的内能减小，故C正确；
D．与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒的负电荷转移到丝绸上，故D错误。

故选C。

2、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。

3、B
【解析】
【详解】
A．水的温度升高，则水的内能也随之增加，故A错误；
B．“白气”是水蒸气在管口发生液化形成的小水滴，故B正确；
C．管内气体对橡皮塞做功，则管内气体的内能减少，故C错误；
D．加热时，试管内的水由液态变为气态，发生的汽化，故D错误。

故选B。

4、B
【解析】
【详解】
比热容、密度、热值是物质的一种特性，不随物体的多少而变化，热值、密度和比热容都不变，内能是所有分子具有的分子动能和分子势能的总和，质量减半，内能变小，体积同时也变小，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

5、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。

6、C
【解析】
【详解】
ABCD．物体的动能与物体的运动速度和质量有关：速度越大、质量越大，动能就越大。

火箭加速上升时，质量不变，速度变大，所以动能变大；物体的重力势能与物体的高度和质量有关：高度越高、质量越大，重力势能越大。

火箭升空，质量不变，高度变大，重力势能变大。

物体的机械能等于动能与
势能之和，动能和势能都变大，所以机械能变大。

故ABD错误，C正确。

故选C。

7、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。

8、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。

9、C
【解析】
【详解】
向瓶内打气时，外界对瓶内气体做功，瓶内气体的内能增加，气体的压强增大，增大到一定程度，塞子从瓶口冲出，此时气体对塞子做功（即对外界做功），气体的内能转化为塞子的机械能，气体的内能减少，故ABD错误，C正确。

故选C。

10、C
【解析】
【详解】
A．内能与物体的温度、质量、状态等因素有关，质量为1kg的干泥土，无法判断它的内能的大小，故A错误；
BC．由表中数据可知，水比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示质量为1kg的水，温度升高1℃，吸收的热量为4.2×103J，故C正确，B错误；
D．水的比热容较大，质量相等的水和干泥土，吸收相等热量，干泥土温度升高得较多，故D错误。

故选C。

二、填空题
1、内 3.36×1067.0×107J/m3
【解析】
【详解】
[1]天然气燃烧时，消耗了天然气的化学能，获得了内能，即将化学能转化为内能。

[2]1标准大气压下水的沸点为100℃，则将质量为10kg、初温为20℃的水烧开，水吸收的热量为
()()
36
==⨯⋅⨯⨯-=⨯
Δ 4.210J/kg10kg10020 3.3610J
Q c m t
℃℃℃
吸水水
[3]因为热值是燃料的一种性质，只与燃料的种类和状态有关，故用掉5kg天然气后，剩下的天然气的热值不变，仍为7.0×107J/m3。

2、具有做功1:4
【解析】
【详解】
[1]一切物体都是具有内能，所以南极洲的冰川也具有内能。

[2]钻木取火是克服摩擦做功，所以是通过做功的方式来改变内能的。

[3]由题知，由Q cm t =∆吸得
11122212312344
Q c m t Q c m t ∆=⨯==∆⨯⨯⨯吸1吸2 3、 增大 热传递 不变
【解析】
【详解】
[1][2]用天然气烧水的过程中，水吸收热量，温度升高，内能增大，这是通过热传递的方式改变水的内能；
[3]比热容是物质的一种特性，与物质的状态和种类有关，与温度无关，所以水烧开前水的比热容不变。

4、 变小 变大
【解析】
【详解】
[1]不计空气阻力，实心球在下落过程中质量不变高度降低，所以重力势能变小。

[2]实心球在下落过程中，质量不变，速度变大，所以动能变大。

5、 2.1×104 4.2×103
【解析】
【详解】
（1）[1]由图像知，在最初2min 内，物体处于固态的升温吸热过程，升高的温度
∆t 1＝0℃−(−20℃)＝20℃
所以此过程物质吸收的热量
Q 吸＝c 1m ∆t 1＝2.1×103 J/(kg•℃)×0.5kg×20℃＝2.1×104J
（2）[2]物质从热源吸热的功率恒定不变，由Q 吸＝Pt 可知，物质在相等时间内吸热相等，由图像可知，10min~12min 内物质处于液态且升高的温度为10℃，物质吸热
Q 吸′＝Q 吸＝2.1×104J
所以该物质在液态下的比热容
4322 2.110J 4.210J /kg 0.5kg )10(Q c m t '⨯===⨯∆⨯吸℃℃
三、计算题
1、（1）72.110J ⨯；（2）1.25千克
【解析】
【详解】
解：（1）水的体积
V =200L=200×10-3m 3=0.2m 3
水的质量
33331.010kg/m 20010m =200kg m V ρ-==⨯⨯⨯
水吸收的热量
Q 吸=c 水m (t -t 0)=4.2×103J/(kg·℃)×200kg×(45℃-20℃)=2.1×107J
（2）煤气完全燃烧放出的热量
772.110J 5.2510J 40%Q Q η⨯===⨯吸
放 需要燃烧煤气的质量
775.2510J 1.25kg 4.210J/kg Q m q ⨯===⨯放
答：（1）水吸收的热量为72.110J ⨯；
（2）至少需要燃烧1.25千克煤气。

2、（1）4.2×105J ；（2）()3
1.6810J/kg ⨯⋅℃ 【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）水吸收的热量为
()35Δ 4.210J/kg 5kg 20 4.210J Q c m t ==⨯⋅⨯⨯=⨯水吸水水水℃℃
（2）用相同的加热装置同时加热5min ，水和甲液体吸收的热量相同，即
54.2l0J Q Q ==⨯甲吸水吸
所以甲的比热容为
()53°4.210J =1.68l0J/kg Δ5kg 50C
Q c m t ⨯==⨯⋅⨯甲吸甲甲甲℃ 答：（1）水吸收的热量为4.2×105J ；
（2）甲的比热容为()3
1.6810J/kg ⨯⋅℃。

3、（1）3.2×106J ；（2）1.68×106J ；（3）5
2.5%
【解析】
【详解】
解：（1）天然气完全燃烧放出的热量为
3736放＝＝0.1m 3.210J/m ＝3.210J Q Vq ⨯⨯⨯
（2）水吸收的热量为
036吸＝（﹣）=4.210J/（kg ℃）10kg （50℃﹣10℃）＝1.6810J Q cm t t ⨯⋅⨯⨯⨯
（3）该热水器工作时的效率为
66吸
放 1.6810J 100%=100%=52.5%3.210J =
Q Q η⨯⨯⨯⨯ 答：（1）天然气完全燃烧放出的热量为3.2×106J 。

（2）水吸收的热量为1.68×106J 。

（3）该热水器工作时的效率为52.5%。

4、（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。

5、（1）2.52×106J ；（2）6×106J ，0.2kg
【解析】
【详解】
解：（1）经过6min 时间加热，水温由20℃升高到80℃，水吸收的热量
360 4.210J/kg 10kg 8020 2.5210J Q cm t t -⨯⨯⨯=⨯吸（）=（℃）（℃-℃）=
（2）由
42%Q Q η=
=吸放 得煤完全燃烧放出的热量
662.5210J 610J 42%Q Q η⨯===⨯吸
放 由
Q mq 放＝
得煤的质量
67610J 0.2kg 310J/kg Q m q ⨯===⨯放
煤 答：（1）水所吸收的热量为2.52×106J ；
（2）煤完全燃烧时产生的热量为6×106J ，煤的质量为0.2kg 。