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

一、选择题
1．有关分子动理论，下列说法正确的是（）
A．液体很难被压缩，说明分子之间存在斥力
B．用手捏海绵使它体积变小，说明分子间有空隙
C．扫地时尘土飞扬说明分子在做无规则运动
D．当水凝固成冰后，水分子的无规则运动也就停止了
2．如图所示，游戏“愤怒的小鸟”是用弹弓把小鸟对准怪物打过去，下列说法中错误的是（）
A．被弹射出去的小鸟在空中继续受到弹力的作用B．橡皮筋伸得越长，产生的弹力越大
C．伸长的橡皮筋具有弹性势能D．小鸟飞出后会不断下落是受到了重力的作用
3．中华文化博大精深，成语通常蕴含着一定的道理，以下成语中能表达的物理原理与它几个不相同的是（）
A．以卵击石B．孤掌难鸣C．近朱者赤D．鱼死网破
4．为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点，小明做了如下实验，将盛有30℃冷水的小烧杯放入盛有70℃热水的大烧杯中，分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况，绘制成如图所示的图像。

下列说法错误的是（）
A．热水的质量可能小于冷水的质量
B．热水温度下降比冷水温度升高得快
C．热水和冷水到达同一温度的时间是相同的
D．热水放出的热量一定等于冷水吸收的热量
5．某段道路的标志牌显示：小型客车最高行驶速度不得超过100km/h，大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h，关于机动车的最高行驶速度进行限制，下列说法不正确的是（）
A．对机动车设定限制速度，是为了限制它的动能
B．小型客车的行驶速度比大型客车行驶速度大，惯性也大，行驶时危险性大
C．对机动车限定最高行驶速度，是因为质量相同时，速度越大动能越大
D．对不同车型限定不一样的最高行驶速度，是因为速度相同时，质量越大，动能越大6．一杯热水变凉了，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
7．下列说法正确的是（）
A．物体吸收热量时温度一定升高B．非晶体在熔化时，熔点一直在升高C．物体放出热量温度不一定降低D．晶体熔化时温度不变，不吸热
8．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
9．用相同的装置，先后加热初温、质量均相同的水和煤油，比较两种液体比热容的大小。

多次实验表明：要让水和煤油升高相同的温度，水要的加热时间更长，以下关于该实验的操作及分析错误
．．的是（）
A．实验中可以不使用温度计，让水和煤油都沸腾后再比较加热时间
B．加热时用玻璃棒不断搅拌，是为了水和煤油受热均匀
C．水比煤油的比热容大
D．相同质量的水和煤油，若吸收相同热量后。

煤油比水温度升高的多
10．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）
A．物体的温度越高，含有的热量越多
B．热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
C．温度高的物体内能大，温度低的物体内能小
D．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高
11．甲、乙两个完全相同的皮球，在同一高度以大小相等的速度，同时将甲球竖直向上抛出、将乙球竖直向下抛出，两球在地面上反复弹跳。

运动中不计空气阻力，与地面碰撞时不计能量损失。

则下列说法正确的是（）
A．球在空中下降时，重力势能增大，动能减小
B．抛出时刻，甲球的动能大于乙球的动能
C．抛出时刻，甲球的动能等于乙球的动能
D．乙球的最大重力势能大于甲球的最大重力势能
12．如图所示，摄影师抓拍到了一个有趣的场面，一只胆大的乌鸦竟然站在飞翔的老鹰背
上搭乘。

当老鹰载着乌鸦匀速飞向更高处时，下列说法正确的是（ ）
A ．老鹰和乌鸦的重力势能增大，动能减小
B ．乌鸦的重力势能比老鹰的大
C ．站在老鹰背上休息的乌鸦不具有动能
D ．老鹰和乌鸦的机械能增大
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。

14．一台汽油机飞轮的转速为3600r/min ，在1s 内汽油机对外做了_____次功。

如果汽油机在一段时间内消耗了0.5kg 汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量______J 。

（q 汽油=74.610J/kg ）
15．物体内能的大小主要与物体的质量和______有关；冬天使用暖手宝是用______的方法增加手的内能。

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．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•℃）]
18．2020年中秋国庆同一日！小欢同学放假回家，一进家门就闻到了妈妈包韭菜馅饺子的气味，这是___________现象；铁丝不容易被拉断，这说明了分子间存在着___________
力。

19．如图所示，该四冲程汽油机正处于______冲程，若此台汽油机飞轮转速为
1200r/min ，则每秒钟对外做功______次。

20．一台某型号的单缸四冲程汽油机，正常运行时其飞轮的转速是3000r/min ，则这台汽油机正常运行时每秒钟内火花塞点火_____次。

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．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？
23．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。

为保护环境，我国多个城市采用氢燃料新能源公交车代替传统燃油公交车。

该氢能源公交车以140kW 的恒定功率匀速行驶300s 消耗了0.5kg 的氢燃料。

（q 氢＝1.4×108J/kg ）求：
(1)完全燃烧0.5kg 的氢燃料放出的热量；
(2)公交车的热机效率。

24．刘烨家里原来用液化石油气烧水，夏天每天用63℃的热水200kg ，她参加“探究性学习”活动后，在老师和同学的帮助下，制造了一台简易的太阳能热水器。

(1)若用这台热水器每天可将200kg 的水从23℃加热到63℃，这些水吸收的热量是多少？
(2)若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收，她家改用太阳能热水器后平均每天可节
约液化石油气多少kg ？(液化石油气的热值是8.0×
107J/kg)
(3)请你说出太阳能热水器的优点。

(至少说出一条)
25．上汽大通FCV80是国内第一款运用全新标准燃料电池轻型客车，它用氢气代替汽油作为燃料，用燃料电池代替发动机为客车提供动力，其功率可达75kW，续航里程可达
500km，已知车载储氢罐储满的氢气完全燃烧后可放出热量8.4×108J（氢气的热值
q=1.4×108J/kg）。

某次测试时，该车在最大功率下以30m/s的速度匀速行驶1.4h，正好将氢罐储满的氢气用完。

请你计算：
(1)储氢罐能存储氢气的质量；
(2)测试时，该车所受的阻力；
(3)测试时，该车燃料的利用效率。

26．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/m3，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m3的天然气。

【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．液体很能被压缩是因为分子间存在斥力，故A正确；
B．用手捏海绵，其体积变小是因让它发生了形变，不能说明分子间有空隙，故B错误；C．尘土飞扬是宏观的物体的机械运动，不是分子的热运动，故C错误；
D．所有的物体，无论温度高低、处于什么状态，分子都在做无规则运动，所以无论是水还是凝固后的冰，其分子都在做无规则的运动，故D错误。

故选A。

2．A
解析：A
A．弹力的施力物体和受力物体应相互接触且发生弹性形变，被弹弓弹出后的小鸟，与橡皮筋没有接触，所以只受重力的作用，故A错误，A符合题意；
B．弹性势能与物体的材料和形变量有关，橡皮筋伸长的过程中，形变量越来越大，产生的弹力越大，故B正确，B不符合题意；
C．橡皮筋受力伸长，力使橡皮筋发生形变，对橡皮筋做了功，使伸长的橡皮筋具有弹性势能，故C正确，C不符合题意；
D．重力是指由于地球的吸引而使物体受到的力，小鸟飞出后受到向下的重力作用，所以不断下落，故D正确，D不符合题意。

故选A。

解析：C
以卵击石说明力的作用是相互的、孤掌难鸣说明只有一个物体不能有力的作用、近朱者赤说明分子不停地在做无规则运动、鱼死网破说明力可以使物体发生形变；以卵击石、孤掌难鸣、鱼死网破表达的都是力学知识，近朱者赤表达的是分子动理论知识，故ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

4．D
解析：D
由于热水释放的热量一部分被空气吸收，则热水放出的热量一定大于冷水吸收的热量，又由于从表格可知，相同时间内，热水和冷水到达同一温度，热水下降的温度高于冷水升高
可知，热水的质量可能小的温度，则热水温度下降比冷水温度升高得快，又由Q cmΔt
于冷水的质量，故ABC正确，不符合题意，D错误，符合题意。

5．B
解析：B
动能与物体的质量和速度有关，高速行驶的汽车动能越大，出现交通事故造成的损害越大。

A．对机动车设定限制速度，是为了限制它的动能，故A正确但不符合题意；
B．惯性只与物体质量有关，质量大的物体惯性大，与物体运动速度无关。

小型客车的行驶速度比大型客车行驶速度大，但惯性没有大型客车大，故B错误但符合题意；
C．对机动车限定最高行驶速度，是因为质量相同时，速度越大动能越大，故C正确但不符合题意；
D．对不同车型限定不一样的最高行驶速度，是因为速度相同时，质量越大，动能越大，故D正确但不符合题意。

故选B。

6．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。

7．C
解析：C
A．物体吸收热量时温度不一定升高，如水在沸腾过程中，持续吸热，温度不变，故A错误；
B．非晶体没有熔点，在熔化时，温度不断升高，故B错误；
C．物体放出热量温度不一定降低，如水在凝固的过程中，放出热量，温度不变，故C正
D．晶体熔化时温度不变，但要持续吸热，故D错误。

故选C。

8．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。

9．A
解析：A
A. 水和煤油沸点不同，加热时间也不同，无法比较，故A错误，符合题意；
B. 加热时搅拌可以使受热均匀，故B正确，不符合题意；
C. 相同质量的不同物质吸收相同的热量，比较温度的变化，温度变化大的吸热能力弱，比热容小，水的比热容大于煤油的比热容，故C正确，不符合题意；
D. 由于煤油的比热容小，质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，煤油的温度比水的温度升高得多，故D正确，不符合题意。

故选A。

10．D
解析：D
A．热量是内能的变化量，不能使用含有、具有等形容，故A错误；
B．热传递过程中，热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体，故B错误；
C．物体内能的大小与物体的温度、状态、质量有关，只是温度高无法判断内能的大小，故C错误；
D．晶体熔化过程中，持续吸热使内能增加，温度保持不变，故D正确。

故选D。

11．C
解析：C
【分析】
(1)机械能是动能和势能的总和；
(2)动能的大小与物体的质量和速度有关；
(3)重力势能与物体的质量和被举的高度有关。

A．甲球在空中下落时，其所处高度不断降低，速度越来越大，它的重力势能减小，动能增加，故A错误；
B．是两个完全相同的网球，又以大小相等的速度抛出，所以两球被抛出时的动能相等，故B错误；
C．是两个完全相同的网球，又以大小相等的速度抛出，所以两球被抛出时的动能相等，故C正确；
D．甲、乙的质量相同，并且在抛出时的速度及所处的高度相等，所以它们的动能和重力势能相等，机械能相等；它们在运动的过程中机械能是守恒的，所以它们所具有的最大重力势能是相等的，故D错误。

故选C。

【点睛】
我们可以从影响动能、势能大小因素的变化来判断动能、势能及机械能的大小的变化。

12．D
解析：D
【分析】
动能的影响因素是物体的质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能为重力势能和动能的和。

A．老鹰载着乌鸦匀速飞向更高处，速度不变，动能不变，故A错误；
B．乌鸦的重力小于老鹰的重力，所以乌鸦的重力势能比老鹰的小，故B错误；
C．站在老鹰背上休息的乌鸦也是运动的，具有动能，故C错误；
D．当老鹰载着乌鸦匀速飞向更高处时，动能不变，高度增加，重力势能变大，机械能变大，故D正确。

故选D。

【点睛】
该题考查了动能和重力势能大小的影响因素。

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。

14．23×107
解析：2.3×107
[1]一台汽油机飞轮的转速为3600r/min，在1s内飞轮转动60圈，飞轮转动2圈对外做功一次，则在1s内汽油机对外做了30次。

[2]若这些汽油完全燃烧，可放出热量
77
=
=⨯⨯
0.5kg 4.610J/kg 2.310J
Q mq⨯=
放汽油
15．温度热传递
解析：温度热传递
[1]物体内能的大小主要与物体的质量和温度有关，同一物体，温度越高，分子运动越剧
烈，内能越大。

[2]冬天使用暖手宝时，暖手宝的温度高于手的温度，是用热传递的方法增加手的内能的。

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∶∶∶∶ 17．52×10521×103
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 18．扩散引
解析：扩散 引
[1]闻到韭菜馅饺子的气味，是因为分子在永不停息地做无规则热运动，饺子散发出的气体分子运动到了空气中，是扩散现象。

[2] 铁丝不容易被拉断，表明铁丝分子间有一种力和拉力平衡，使铁丝保持原状，这个力就是分子间相互作用的引力。

19．压缩10
解析：压缩 10
[1]从图总可以看出该冲程两气阀关闭，飞轮带动活塞向上压缩气缸内气体做功，将机械能转化为内能，是压缩冲程。

[2]汽油机一个工作循环有四个冲程，飞轮往返运动两转，对外做一次功。

若此台汽油机飞轮转速为1200r/min ，则每秒钟对外做功
1200=1060?2
次次 20．25
解析：25
飞轮的转速为
3000r/min=50r/s
汽油机完成一个工作循环，燃气对外做功1次，飞轮转动2周；故飞轮每秒转50周时，每秒完成25个工作循环，每秒对外做功25次，每秒钟内火花塞点火25次。

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)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
774.210J ==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。

23．(1) 7×107J ；(2) 60%
解：(1)0.5kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q ＝mq ＝0.5kg ×1.4×108J/kg ＝7×107J
(2)公交车行驶300s 所做的功
W ＝Pt ＝140×103W ×300s ＝4.2×107J
公交车的热机效率
7760%4.210J 710J
W Q η==⨯=⨯ 答：(1)完全燃烧0.5kg 的氢燃料放出的热量为7×107J ；(2)公交车的热机效率为60%。

24．(1) 3.36×107J ；(2) 0.6kg ； (3)见解析
解：(1)水吸收的热量
Q 吸=cm (t -t 0)=4.2×103J/(kg ⋅℃)×200kg ×(63℃-23℃)=3.36×107J
(2)液化石油气燃烧放出的热量
77
3.3610J
4.810J 70%Q Q η⨯===⨯吸放
每天节约液化石油气的质量
774.810J
0.6kg 8.010J/kg Q m q ⨯===⨯放气气
(3) 太阳能热水器的优点：太阳能环保、节能、取之不尽等。

答：(1)水吸收的热量是3.36×107J ；(2)
(2)每天可节约液化石油气0.6kg ；
(3)太阳能环保、节能、取之不尽等。

25．(1)6kg ；(2)2500N ；(3)45%
(1)由Q qm =放可得，储氢罐能存储氢气的质量
8
88.410J
6kg 1.410J/kg Q m q ⨯===⨯放
储氢罐能存储氢气的质量为6kg 。

(2)由题意可知
475kW 7.510W P ==⨯ 由W
P t =、W Fs =可得P Fv =，则汽车牵引力
47.510W
2500N 30m/s P
F v ⨯===牵
汽车做匀速直线运动，则
2500N f F ==牵
测试时，该车所受的阻力为2500N 。

(3)测试时消耗的时间
1.4h 1.43600s 5040s t ==⨯=
由W P t
=可得，该车所做的有用功 487.510W 5040s 3.7810J W Pt ==⨯⨯=⨯有
该车燃料的效率
883.7810J 100%45%8.410J
W Q η⨯=⨯==⨯有
该车燃料的效率是45%。

答：(1)储氢罐能存储氢气的质量是6kg ；(2)测试时，该车所受的阻力是2500N ；(3)测试时，该车燃料的利用效率是45%。

26．(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。