新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》测试题(含答案解析)(2)

一、选择题
1．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
2．铁的比热容大于铜的比热容。

质量相等的铁块和铜块吸收相等的热量，若吸收的热量全部转化为内能，则铁块的（）
A．末温较低B．温度升高较少
C．内能增加较少D．内能较小
3．汽车已经成为现代生活中必不可少的一部分，汽车一般采用内燃机作为发动机，关于内燃机，下列说法正确的是（）
A．燃料燃烧，把化学能转化为内能
B．柴油机效率更高，是因为柴油的热值更高
C．做功冲程是把机械能转化为内能
D．热机效率可以达到100%
4．一瓶酒精用掉一半，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
5．下列说法错误的是（）
A．液体很难被压缩说明分子间存在着斥力
B．阳光下可看到灰尘在空气中飞舞说明分子在永不停息地运动
C．铁棒很难被拉断说明分子间存在着引力
D．糖在热水中溶解的快，说明温度越高，分子的热运动越剧烈
6．有关分子热运动，下列说法正确的是（）
A．液体很难被压缩，说明分子间有引力
B．用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明分子在做无规则运动
C．雾霾天气大量极细微的尘粒悬浮在空中，说明分子在做无规则运动
D．在做墨水滴入水中的扩散实验中，我们看不到墨水的分子在运动
7．如图是某物质熔化时温度随加热时间变化的图象，由图可知（）
A．该物质熔化过程经历了6min
B．该物质在BC过程中是液态
C．该物质在BC过程中内能没有改变
D．该物质在AB段吸收的热量等于BC段
8．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
9．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
10．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
11．两个相同的容器分别装满了质量相等的两种液体。

用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示，下列说法中正确的是（）
A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B．如果升高相同的温度，两液体吸收热量相同
C．加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D．加热时间相同，甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度
12．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
二、填空题
13．天然气的广泛应用给人们生活带来很大的便捷，现有一燃气灶烧水时，把质量为
1kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了0.01m3天然气（假设天然气完全燃烧），此过程水吸收的热量为______J，燃气灶的效率为______。

[c水=4.2×103J/（kg•℃），q天然气=8.4×107J/m3]
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．流星是指运行在星际空间的流星体进入地球大气层，并与大气摩擦燃烧所产生的光迹，流星体与大气层剧烈摩擦，这个过程中流星内能______（选填“增大”“减小”或“不变”），是通过______（选填“做功”或“热传递”）实现的。

16．魅力信阳，2019年6月27日桂花被确定为信阳市市花，今年八月花儿盛开时格外清香扑鼻，这是______现象；气温升高时，香味更浓，说明______。

17．“辽宁舰”服役，圆了中国航母梦。

(1)如图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。

牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为______（选填“定滑轮”或“动滑轮”），作用是改变力的______；
(2)气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，内能大，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，此过程中蒸汽的内能转化为活塞的______能，这一过程中发生的能量转化与图______（选填“甲、“乙”、“丙”）相同。

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．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 ）
20．汽车发动机用水做冷却剂，这是利用了水的___________大的性质。

如图所示是2020年7月12日沿海城市北海和内地城市百色两地的气温情况，请根据两个地方的气温变化情况判断城市___________（填“甲”或“乙” ）是北海。

2020年7月12日
城市甲 晴2230C ︒-
城市乙 晴1935C ︒- 三、解答题
21．亮亮家的厨房里安装了一款燃气热水器，他想测出正常情况下该热水器的热效率。

他记录了仅使用燃气热水器正常工作20min 家中燃气表的数值：使用前3212.775m ，使用后3213.325m 。

他在热水器的使用说明书上查到该款热水器的一个参数“热水产率11L/min ”。

网上信息显示：热水器热水产率（流量）是衡量燃气热水器提供热水能力的一个重要指标。

国家标准规定：在室温25℃的条件下，1min 内使水温升高25℃，如这时热水器的热水流量为8升，则燃气热水器的规格为8升，即“8L/min ”，其他依此类推。

（室温为25℃，天然气的热值为73810J m ⨯）请计算：
(1)燃气热水器正常工作20min ，燃气释放的热量；
(2)家中燃气热水器的效率。

[331.010kg m ρ=⨯水，().J kg C c ⨯⋅︒3
水=4210] 22．随着经济水平的不断提高，汽车越来越多地走进了普通百姓人家。

如下表为小明同学家汽车的有关数据：
水箱中装满水质量2.5kg
汽车的额定功率23 kW
(1)某次行驶中，若水箱中水温度升高20℃，则水吸收多少热量？[水的比热容为
34.210J /kg ⨯⋅（℃）]
(2)若该汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶1h 消耗的汽油质量是6 kg ，则汽油完全燃烧放出多少热量？（汽油的热值为74.610J /kg ）
(3)该汽车发动机的热机效率？
23．港珠澳大桥于2018年10月24日正式通车，港珠澳大桥全长55km ，其中珠海口岸至香港口岸约40km ，设计速度100km/h ，一辆家用轿车按设计时速从珠海口岸匀速行驶到香
港口岸消耗汽油2.1kg ，汽油热值q =4.6×
107J/kg ，c 水=4.2×103J/(kg·℃)求 (1)家用轿车在这一行驶过程中消耗的汽油，若完全燃烧能放出多少热量?
(2)这些汽油完全燃烧放出的热量如果都被水吸收，可使常温下多少质量的水温度升高46℃?
(3)轿车在行驶过程中克服阻力做功为4×107J ，则轿车克服阻力做功的效率是多少? 24．小明家的楼顶上安装了一台电铺助式太阳能热水器，天气晴朗时，若每平方米面积上在1h 内得到太阳辐射的能量平均为（2.52×106J ）
(1)热水器接收大阳能总的有效面积为2m 2，每天接收太阳能的时间以10h 计算，则每天接收太阳的总能量为多少焦？
(2)热水器能把接收到的太阳能全部转变成水的内能，则这些能量可以将质量为100kg 的水加热升温多少摄氏度？
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．为了减少大气污染，可对秸秆进行回收加工，然后制成秸秆煤，完全燃烧2kg 秸秆煤放出的热量是______J ，若这些热量的25%被水吸收，可使______kg 的水温度从20℃升高到70℃。

（已知q 秸秆煤=2.1×107J/kg ，c 水=4.2×103J/(kg ·℃)）
【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 ．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 。

2．B
解析：B
A ．根据0t t t ∆=-可知，由于铁和铜块的初温不确定，所以铁块和铜块的末温也不确定，故A 不符合题意；
B ．由Q cm Δt =可知，铜块的温度升高的多，铁块的温度升高较少，故B 符合题意； CD ．铁块和铜块吸收相等的热量，所以铁块和铜块的增加的内能是相同的，故CD 不符合题意。

故选B 。

3．A
解析：A
【分析】
(1)燃料燃烧，释放的化学能转化为内能；
(2)热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，比值越大，则效率越高；
(3)四冲程汽油机或柴油机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；其中压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能；
(4)由于存在热量损失、能量损耗，所以热机的效率不可能达到100%。

A ．燃料燃烧时，把化学能转化为内能，故A 正确；
B ．柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为柴油机损失的能量较少，并不是因为柴油的热值高，故B 错误；
C ．内燃机工作时，压缩冲程将机械能转化为内能，而做功冲程是将内能转化为机械能，故C 错误；
D ．热机在工作时不可避免地有能量的损耗与散失，故热机的效率不可能达到100%，故D 错误。

故选A 。

【点评】
此题考查燃烧时的能量转化、热机、以及热机效率，需要熟练掌握。

4．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 。

解析：B
A．分子间同时存在引力和斥力，液体很难被压缩说明分子间存在着斥力，故A正确，不符合题意；
B．阳光下可看到灰尘在空气中飞舞，灰尘不是分子，不能说明分子在永不停息地运动，故B错误，符合题意；
C．分子间同时存在引力和斥力，铁棒很难被拉断说明分子间存在着引力，故C正确，不符合题意；
D．糖在水中溶解是扩散现象，在热水中溶解的快，说明温度越高，分子的热运动越剧烈，故D正确，不符合题意。

故选B。

6．D
解析：D
A．液体很难被压缩，说明分子间有斥力，故A错误；
B．用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明分子之间有空隙，故B错误；
C．雾霾天气大量极细微的尘粒悬浮在空中，尘粒不是分子，不能说明分子在做无规则运动，故C错误；
D．在做墨水滴入水中的扩散实验中，分子很小，肉眼无法看见，所以我们看不到墨水的分子在运动，故D正确。

故选D。

7．D
解析：D
A．由图可知，在3min～6min过程中，是该物质的熔化过程，经历时间为3min，故A不符合题意；
B．由图可知，该物质熔化过程中，温度保持48℃不变，即熔点为48℃，故该物质为晶体，在BC过程中是固液共存态，故B不符合题意；
C．该物质熔化过程中，温度保持不变，但是要继续从外界吸热，内能增大，故C错误；D．该物质在AB段和BC段，吸收热量的时间相同，故该物质在AB段吸收的热量等于BC 段，故D正确。

故选D。

8．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。

9．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。

10．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。

11．A
解析：A
A．由题意可知，相同质量的甲和乙两种液体，加热相同时间，乙温度上升的更快，所以乙的吸热能力较弱，所以甲液体的比热容大于乙液体的比热容，故A正确；
B．如果升高相同的温度，因为甲液体的比热容较大，由Q cmΔt
=可知，甲液体吸收的热量较多，故B错误；
C．相同的加热源，相同时间内放出的热量相同，所以加热相同的时间，两种液体吸收的热量相同，故C错误；
D．加热相同时间，两种液体吸收的热量相同，因为甲液体的比热容大，由
Q
t
cm ∆=可
知，甲液体升高的温度小于乙液体升高的温度，故D错误。

故选A。

12．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。

二、填空题
13．36×10540
解析：36×10540%
[1]质量为1kg，初温为20℃的水加热到100℃，此过程水吸收的热量为
35
= 4.210J/(kg)1kg(100-20)=3.3610J
Q cm t∆=⨯⋅⨯⨯⨯
吸
℃℃℃
[2]燃气灶的效率为
73353.3610J 100%=100%=100%40%8.410J/m 0.01m
Q Q Q q V η⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=吸吸天然气放 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．增大做功
解析：增大 做功
[1][2]流星体与大气层摩擦时，摩擦力对流星做功，使流星的内能增大。

16．扩散温度越高分子做无规则运动越剧烈
解析：扩散 温度越高，分子做无规则运动越剧烈
[1]八月花儿盛开时格外清香扑鼻，这是分子在作无规则的热运动，扩散到空气中，是扩散现象。

[2]气温升高时，香味更浓，说明分子的热运动与温度有关，温度越高，分子做无规则运动越剧烈。

17．定滑轮方向机械丙
解析：定滑轮 方向 机械 丙
(1)[1][2]如图所示，牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为定滑轮，作用是改变力的方向。

(2)[3][4]此过程中蒸汽的内能转化为活塞的机械能，这一过程中发生的能量转化与做功冲程相同，图丙为做功冲程，故选丙。

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．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 。

20．比热容甲【分析】因为水的比热容较大：相同质量的水和其它物质比较吸收或放出相同的热量水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度水吸收或放出的热量多据此分析
解析：比热容 甲
【分析】
因为水的比热容较大：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多，据此分析。

[1]因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机中用水来做冷却剂。

[2]水的比热容大于泥土、沙石，相同质量的水和泥土、沙石，若吸收或放出同样多的热量，由公式Q t cm
∆=知：泥土、沙石的温度变化更大；由图可知，城市乙的最高、最低气温差比城市甲的大，所以城市甲表示沿海城市北海。

【点睛】
本题主要考查了学生对水的比热容大的了解。

对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。

三、解答题
21．(1)74.410J ⨯；(2)52.5%
解：(1)所使用燃气的体积
333213.325m 212.775m 0.55m =-=V
燃气释放的热量
37370.55m 810J/m =4.410J Q Vq ==⨯⨯⨯
(2)产生的热水的体积
311L min 20min 220L=0.22m V =⨯=水
产生的热水的质量
3331.010kg/m 0.22m 220kg m V ρ==⨯⨯=水水水
水吸收的热量
374.210J/(kg )220kg 25 2.3110J =∆=⨯⋅⨯⨯=⨯吸水水℃℃Q c m t
该燃气热水器的效率
772.3110J 10010052.5%4.410J Q %%Q η⨯=⨯=⨯=⨯吸放
答：(1)燃气热水器正常工作20min ，燃气释放的热量为74.410J ⨯；
(2)家中燃气热水器的效率为52.5%。

22．(1)2.1×105J ；(2)2.76×108J ；(3)30%
(1)由Q cm Δt =知道，水吸收的热量
35=4.210J /kg 2.5kg 20 2.11J 0Q cm t =∆⨯⋅⨯⨯=⨯（℃）℃
(2)由Q mq =放知道，6 kg 汽油完全燃烧放出的热量
Q 放=m 汽q =6kg ×4.6×107J/kg=2.76×108J
(3)牵引力做的有用功
W 牵=Pt=23×103W ×3.6×103 s=8.28×107J 由=100%Q Q η⨯吸放
知道，该汽车发动机的热机效率 788.28?10100%=100%=30%2.76?10W J Q J
η=⨯⨯牵
放 答：(1)某次行驶中，若水箱中水温度升高20℃，则水吸收的热量2.1×105J ；
(2)若该汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶1h 消耗的汽油质量是6 kg ，则汽油完全燃烧放出2.76×108J 热量；
(3)该汽车发动机的热机效率是30%
23．(1)9.66×107 J ；(2)500 kg ；(3)41.4%
(1)2.1 kg 汽油完全燃烧能放出的热量为 772.1 kg 4.610J/kg 9.6610J Q mq ==⨯⨯=⨯放
(2)由题意知
79.6610J Q Q ==⨯吸放
根据ΔQ cm t =吸可得水的质量为
73==500kg 9.6610J 4.210J/kg?46m ⨯⨯⨯水（℃）℃
(3在这一行驶过程中消耗汽油最终克服阻力做功W =4×107J ，则效率为
77410J 9.%0=100%=100%41661J
.4W Q η⨯≈⨯⨯⨯放 答：(1)家用轿车在这一行驶过程中消耗的汽油，若完全燃烧能放出9.66×
107 J 的热量； (2)这些汽油完全燃烧放出的热量如果都被水吸收，可使常温下500kg 的水温度升高46℃；
(3)轿车在行驶过程中克服阻力做功为4×107J ，则轿车克服阻力做功的效率是41.4%。

24．(1) 5.04×107J ；(2)120℃
解：(1)由题可得，每天接收太阳的总能量
Q 接=2.52×106J/(m 2·h)×2m 2×10h=5.04×107J
(2)水吸收的热量
Q 吸=Q 接=5.04×107J
水温度升高
735.0410J 4.210J/(kg )100kg
Q t cm ⨯∆==⨯⋅⨯吸℃=120℃ 答：(1)每天接收太阳的总能量为5.04×107J ；
(2)这些能量可以将质量为100kg 的水加热升温120℃。

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
888.410J 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%。

26．2×107 50
[1]完全燃烧2kg 秸秆煤产放出的热量 772.1?10J /kg?2kg=4.2?10J Q q m ==秸秆煤放
[2]水吸收的热量
7725% 4.2?10J 1.05?10J Q Q η==⨯=吸放
水的质量
()()()730 1.05?10J =50kg 4.2?10J /kg ?70-20Q m c t t ==-⋅吸水水℃℃℃。