(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(包含答案解析)

一、选择题
1．如图是四冲程发动机的一个冲程示意图，下列说法正确的是（）
A．该发动机是柴油机B．此发动机的效率极高，可达90%
C．该冲程是做功冲程D．该冲程机械能转化为内能
2．端午佳节，人们常食用盐蛋。

盐蛋的一般制作方法：在洗净的鸭蛋表面涂抹白酒，粘上盐后用纸包起来，放置一段时间。

下列说法正确的是（）
A．煮盐蛋温度升高时，盐蛋内能不变
B．蛋壳分子结构紧密，分子间没有间隙
C．鸭蛋变咸是一种扩散现象
D．盐蛋冷却降温的过程，盐蛋内能增大
3．一瓶酒精用掉一半，剩下的酒精与原来相比，发生改变的物理量是（）
A．热值B．密度C．比热容D．内能
4．关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法：①汽油机的点火方式是压燃式；②在压缩冲程中机械能转化为内能；③在做功冲程中燃气的内能增加；④只有做功冲程飞轮不是依靠惯性工作。

以上说法中正确的是（）
A．只有②④B．只有②③C．只有①③D．只有②③④
5．下列事例中不是利用水的比热容大的特性的是（）
A．夏天在地上洒水会感到凉快
B．海边昼夜温差变化比沙漠中小
C．北方楼房内的“暖气”用水作为介质
D．生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度
6．关于物体的内能、热量和温度，下列说法正确的是（）
A．一个物体从外界吸收了热量，温度一定升高
B．一个物体温度升高，它的内能一定增加
C．只要物体的温度不变，它的内能就一定不变
D．热量只能由内能多的物体转移到内能少的物体
7．如图所示在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的甲和乙，用酒精灯对其加热，两物质在相同的时间内吸收相同的热量，实验数据记录如下表，则根据表中的信息说法正确的是（）
质量升高10℃所需
时间
升高20℃所需
时间
升高30℃所需
时间
甲物质3096160220乙物质306489124
A．由图可知，甲物质的密度比乙物质的大
B．由表格数据可知甲物质的比热容比乙物质的小
C．若甲物质和乙物质吸收了相同的热量，则乙升高的温度更多
D．乙物质升温20℃所吸收的热量比甲物质升温10℃所吸收的热量要多
8．关于分子的热运动和分子之间的作用力，下列说法正确的是（）A．扩散现象说明分子在做不停息地无规则运动
B．固体之间不能发生扩散现象
C．液体很难被压缩，是由于液体分子间存在引力
D．固体很难被拉伸，说明固体分子间只存在引力
9．冰在熔化的过程中，下列判断正确的是（）
A．比热容改变，内能增加，温度不变B．比热容改变，内能和温度不变C．比热容、内能和温度都增加D．比热容、内能和温度都不变10．下列关于内能、热量、温度和做功的说法中正确的是（）
A．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能
B．物体的比热容跟物体的质量、吸收或放出的热量、温度有关
C．燃料燃烧的越充分，热机的效率越高，热机的大量使用不会造成环境污染D．一个物体温度升高，可能是外界对物体做功
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．如图所示是一辆大型喷雾消毒车。

新冠肺炎疫情期间，武汉街道就是用此类消毒车进行消毒的。

根据所学的物理知识回答下列问题。

（1）消毒车轮胎上的花纹是为了______。

（2）消毒车在匀速行驶消毒的过程中，它的动能______（选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“不变”）。

（3）消毒车的后轮为驱动轮，在行驶的过程中后轮所受摩擦力的方向是_______（选填“向前”或“向后”）的。

14．改变物体内能的两种方式是做功和___________，做功过程能量形式的改变类似于如图所示的___________（选填“甲”或“乙”）。

15．某汽油机飞轮转速为1800r/min，则该汽油机1s完成___________个冲程，对外做功___________次。

16．汽车的发动机常用水作为降温的物质，这是因为水的______较大，汽油燃烧将______能转化为内能，若汽油没有充分燃烧，则汽油的热值将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。

一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min，则该汽油机每秒钟完成的做功冲程次数是______次。

17．如图所示是一种学生饮用奶，它的净含量为200 mL，若它的密度为1.25×103 kg/m3，比热容为4.0×103 J/（kg·℃），冬天饮用时把它从10 ℃加热到40 ℃需要吸收___________J 的热量。

学生在饮用过程中，剩余牛奶的___________（填物理特征）保持不变。

18．如图所示是某汽车发动机的一个冲程的示意图，此冲程是__冲程，冲程若该发动机为四冲程的柴油机，若其曲轴的转速为2400转/min，则在1s内做功__次。

19．用两个相同的加热器给初温相同，质量同为2kg 的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示，据此判断甲物质10min 吸收的热量为____J ，甲物质的比热容是____J/（kg•℃）。

[水的比热容c =4.2×
103J/（kg•℃）]
20．早期“钻木”能“取火”，说明_________可以改变物体的内能；煤在燃烧过程是将化学能转化为________能，天然气与煤相比，它突出的优点有________（写一个）。

（天然气、煤的热值分别是1.14×108J/kg 、3×107J/kg ）
三、解答题
21．小明家新安装了一台容积为0.5m 3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℃升高到了40℃。

[水的比热容()3
=4.210J/kg c ⨯⋅水℃、焦炭的热值
7=3.010J/kg q ⨯]。

计算：
(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，则需要燃烧多少千克焦炭？ 22．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。

23．为估算某家庭天然气热水器的效率，首先使家里只有该热水器使用天然气，在使用热水器前观察天然气表的示数为1365.05 m 3；接着把50 kg 的水从20°C 加热到54°C ，此时观察到天然气表的示数如图17所示。

已知水的比热容c =4.2×103J/(kg·°C)，天然气的热值q =7.0×107 J/m 3。

求： (1)水吸收的热量； (2)该热水器的效率。

24．天然气灶使用方便、经济环保，备受人们青睐。

小明用天然气灶将一壶质量为3kg 、温度为20℃的水加热至70℃，用时约10min 。

己知：天然气的热值为3.15×107J/m 3，水的比热容为4.2×
103J/（kg•℃）。

求： (1)这过程中水吸收多少热量；
(2)若这过程天然气完全燃烧放出的热量50%被水吸收，则需要多少m 3的天然气。

25．用燃气锅炉烧水时，把质量为600kg ，初温为20°
C 的水加热到100°C ，共燃烧了12m 3天然气。

已知天然气的热值73
4.210J/m q =⨯，水的比热容34.210J/(kg ?C)c =⨯，求：
(1)水吸收的热量；
(2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)燃气锅炉烧水的效率。

26．在一标准大气压下，将50kg 的水从 40℃加热到100℃，已知c 水=4.2×103J/(kg·℃)。

求：
(1)水需要吸收的热量。

(2)如果用炉子燃烧焦炭来提供这些热量，已知炉子的效率是30%，则需要完全燃烧焦炭的质量是多少?（q 焦炭＝3.0×
107J/kg)
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题 1．C 解析：C
A ．由图可知，该内燃机有火花塞，所以该内燃机是汽油机，故A 错误；
B ．汽油机的效率约为30%，故B 错误；
C ．由图可知，火花塞产生火花，则该冲程是做功冲程，故C 正确；
D ．做功冲程将内能转化为机械能，故D 错误。

故选C 。

2．C
解析：C
A．煮盐蛋温度升高时，吸收热量内能增大，故A错误；
B．根据分子动理论，分子间存在间隙，故B错误；
C．鸭蛋变咸是氯化钠分子扩散到了鸡蛋里，是一种扩散现象，故C正确；
D．盐蛋冷却降温的过程放出热量，内能减小，故D错误。

故选C。

3．D
解析：D
ABC．酒精的热值、密度、比热容都是酒精的特性，与酒精的质量无关，都没有发生改变，故ABC不符合题意；
D．内能是物体所有分子动能和分子势能的总和，其大小与物体质量有关，所以酒精用掉一半后，它的内能会发生改变，故D符合题意。

故选D。

4．A
解析：A
汽油机的点火方式为点燃式，在压缩冲程末由气缸顶端的火花塞打出电火花，点燃汽油；在压缩冲程中机械能转化为内能；做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，内能转化为机械能，内能减少，机械能增加，这一冲程产生了动力，带动飞轮转动，依靠飞轮的惯性完成其他三个冲程。

所以②④正确，故选A。

5．A
解析：A
A．夏天在地上洒水会感到凉快，是利用水蒸发吸收热量降低温度，故A符合题意；B．海边昼夜温差变化比沙漠中小，是因水的比热容比沙石的比热容大，吸收和放出相同的热量温度变化小，故B不符合题意；
C．北方的楼房内的“暖气”用水作为介质是利用水的比热容大的特性，故C不符合题意；
D．生物体内的水的比例高，水的比热容大，使生物自身的温度相对稳定，有助于调节自身的温度，故D不符合题意。

故选A。

6．B
解析：B
A．一个物体从外界吸收热量，温度有可能不变，例如晶体的熔化过程，吸收热量，但温度不变，故A不正确；
B．一个物体温度升高，其分子无规则运动更剧烈，其分子动能增加，所以内能一定增加，故B正确；
C．物体的温度不变，但如果状态改变，它的内能也会改变，如晶体的熔化和凝固过程中，状态改变，温度不变，但内能改变，故C不正确；
D．热量从温度高的物体传向温度低的物体，不是由内能多的物体转移到内能少的物体，故D错误。

故选B。

【点评】
本题主要考查学生对内能、热量、温度概念，关于内能、温度和热量这三个物理量之间的关系和区别，要重点辨析。

7．C
解析：C
A．甲乙质量相同，由图可知甲体积较大，密度较小，故A错误；
B．由表格数据可知甲物质的比热容比乙物质的大，故B错误；
C．由表格数据可知若甲物质和乙物质吸收了相同的热量，则乙升高的温度更多，故C正确；
D．由表格数据可知乙物质升温20℃加热时间为89min，甲物质升温10℃加热时间为
96min，甲吸收的热量比乙多，故D错误。

故选C。

8．A
解析：A
A．扩散现象是由于分子在做不停息地无规则运动造成的，故A正确；
B．扩散现象是不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象，固体、液体、气体之间都可以发生扩散现象，故B错误；
CD．分子引力、和斥力同时存在，距离较近时，表现为斥力，距离较远时表现为引力；液体很难被压缩，是因为液体分子排列相对紧密，分子之间距离小，表现为斥力；固体很难被拉伸，是因为固体的分子排列规则且紧密，分子之间距离小，表现为斥力。

故CD错误。

故选A。

9．A
解析：A
冰在熔化过程中，吸收热量，而温度保持不变，但内能在增加，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。

故选A。

10．D
解析：D
A．在汽油机的压缩冲程中，是机械能转化为内能，故A错误；
B．物体的比热容是跟物质的种类有关，跟物体的质量、吸收或放出的热量、温度无关，故B错误；
C．燃料燃烧越充分，热机的效率越高，但热机的大量使用会造成环境污染，故C错误；D．一个物体温度升高，有两种可能，一是外界对物体做功，一是热传递，故D正确。

故选D。

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．增大摩擦力逐渐减小向前
解析：增大摩擦力逐渐减小向前
(1)[1]消毒车轮胎上的花纹增大了轮胎表面的粗糙程度，相同压力摩擦力较大，增大了摩擦力。

(2)[2]消毒车在匀速行驶消毒的过程中，它的速度不变，质量逐渐减小，所以它的动能逐渐减小。

(3)[3]消毒车的后轮为驱动轮，提供向前的动力即摩擦力，所以摩擦力的方向是向前的。

14．热传递乙
解析：热传递乙
[1]改变物体内能的方式有：做功和热传递。

[2]做功的实质是能量的转化的过程，所以应该是乙图。

15．15
解析：15
[1][2]热机的一个工作循环中，完成4个冲程，并对外做功1次，曲轴和飞轮转2圈。

已知一台柴油机飞轮的转速为1800r/min，则该柴油机每秒钟转30圈，柴油机完成60个冲程，完成15个工作循环；对外做15次功。

16．比热容化学能不变15
解析：比热容 化学能 不变 15
[1]汽车的发动机常用水作为降温的物质，是因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质，降低相同的温度，水能吸收更多的热量。

[2]汽油在燃烧时会将化学能转化为内能。

[3]热值是燃料的一种性质，与燃料是否完全燃烧无关，与燃料的种类有关，所以汽油没有充分燃烧，汽油的热值不变。

[4]汽油机的一个工作循环飞轮转动两周，对外做功一次，飞轮转速是
1800r/min=30r/s
所以每秒有15个工作循环，对外做功15次。

17．3×104密度
解析：3×104 密度 [1]牛奶的体积为
V =200mL=2×10-4m 3
牛奶的质量为
m=ρV =1.25×103kg/m 3×2×10-4m 3=0.25kg
牛奶吸收的热量
Q 吸=cm Δt =4×103J/(kg ⋅℃)×0.25kg×(40℃-10℃)=3×104J
则牛奶吸收的热量为3×
104J 。

[2]密度是物质的固有属性，学生在饮用过程中，剩余牛奶的密度不变。

18．压缩20
解析：压缩 20
[1][2]图中两个气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程；四冲程汽油机的飞轮转速为
2400r/min ，则该飞轮每秒钟转40圈；因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲
程，做功1次，活塞往复2次，所以1s 内飞轮转40圈，活塞往复运动80次，共20个工作循环，80个冲程，做功20次。

19．52×10521×103
解析：52×105 2.1×103
[1]加热10min 时水与甲物质吸收的热量相同，加热20min 时水吸收的热量为
15034.210J/(k ()2g C)k 5.0g 60C 410J Q c m t t ⨯⋅︒⨯⨯=︒-⨯==吸水
则加热10min 时吸收的热量为
5511
5.0410J 2.5210J 22
Q Q '==⨯⨯=⨯吸吸
[2]由Q cm t =∆吸可知
532.110J/(kg C)kg 2.560210J 10C
Q c m t '⨯⨯⋅︒⨯︒===∆吸甲
20．做功内天然气的热值高或污染小等
解析：做功 内 天然气的热值高或污染小等
[1]“钻木”是做功的过程，“取火”是温度升高内能增加，说明做功可以改变物体的内能。

[2]煤在燃烧过程是将自身的化学能转化为内能使温度升高。

[3]天然气与煤相比，它突出的优点是天然气的热值高或污染小。

三、解答题
21．(1)74.210J ⨯；(2)7kg 解：(1)4h 内水吸收的热量
()()33337==4.210J/kg 110kg/m 0.5m 4020=4.210J
Q c m t c V t ρ=∆∆⨯⋅⨯⨯⨯⨯-⨯吸水水水水水℃℃℃
(2)效率为20％的火炉燃烧焦炭来提供这些热量，则需要燃烧焦炭的质量为
77
4.210J ==7kg 20%310J/kg
Q m q η⨯=⨯⨯吸 答：(1)在这4h 内水吸收了74.210J ⨯的热量；
(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7千克的焦炭。

22．(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%。

23．(1)7.14×106J ；(2)85% (1)水吸收的热量
()364.210J/kg C kg 54C 20C 1()5010J 7.4Q cm t =∆=⨯⨯=⨯⨯︒︒-︒吸
(2)加热水消耗的天然气
1365.17m 3 -1365.05m 3=0.12m 3
这些天然气完全燃烧释放的热量
33670.12m 7.010J/m 8.410J Q Vq ⨯=⨯==⨯放
则热水器的效率
667.14100%10010J 8.410J
%85%Q Q η⨯=⨯=⨯=⨯吸放 答：(1)水吸收的热量是7.14×106J ；
(2)该热水器的效率是85%。

24．(1)56.310J ⨯；(2)30.01m
解：(1)这过程中水吸收的热量
()()35=4.210J/kg 3kg 7020=6.310J Q cm t =∆⨯⋅⨯⨯-⨯℃℃℃
(2)若这过程天然气完全燃烧放出的热量50%被水吸收，则需要的天然气
533'73.1516.310J 50%==0.01m 0J/m
Q V q ⨯⨯⨯= 答：(1)这过程中水吸收的热量为56.310J ⨯；
(2)若这过程天然气完全燃烧放出的热量50%被水吸收，则需要30.01m 的天然气。

25．(1)82.01610J ⨯；(2)85.0410J ⨯；(3)40%
【分析】
(1)知道水的比热容、质量、初温和末温，根据0()Q cm t t =-可以求出水吸收的热量；
(2)知道天然气的热值和体积，根据Q Vq =求出天然气完全燃烧释放的热量；
(3)根据100%Q Q η=⨯吸放
求出燃气锅炉烧水的效率。

求出燃气锅炉烧水的效率。

解：(1)水吸收的热量
()()()380 4.210J/kg C 600kg 100C 20C 2.01610J Q cm t t =-=⨯︒⨯⨯︒-︒=⨯吸
(2)天然气完全燃烧放出的热量
73384.210J/m 12m 5.0410J Q qV ==⨯⨯=⨯放
(3)燃气锅炉烧水的效率
882.01610J 100%100%40%5.0410J
Q Q η⨯=⨯=⨯=⨯吸放 答：(1)水吸收的热量是82.01610J ⨯；
(2)天然气完全燃烧放出的热量是85.0410J ⨯；
(3)燃气锅炉烧水的效率是40%。

26．(1)1.26×107J ；(2)1.4kg
(1)由题意知，在一标准大气压下，将50kg 的水从 40℃加热到100℃，水需要吸收的热量为
37= 4.210J/(kg )50kg (100-40)=1.2610J Q cm t ∆=⨯⋅⨯⨯⨯吸℃℃℃
(2)已知炉子的效率是30%，如果用炉子燃烧焦炭来提供这些热量，根据=
Q Q η吸放
，则需要完全燃烧焦炭的质量是 771.2610J ==1.4kg 3.010J 30%
Q m q η⨯=⨯⨯吸煤炭 答：(1)水需要吸收的热量为1.26×
107J ； (2)如果用炉子燃烧焦炭来提供这些热量，已知炉子的效率是30%，则需要完全燃烧焦炭的质量是1.4kg 。