综合解析苏科版九年级物理上册第十二章机械能和内能综合测评试题(含详细解析).docx

苏科版九年级物理上册第十二章机械能和内能综合测评
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、下列实例中，通过做功的方式改变了物体内能的是（　　）
A．用烤箱加热红薯，红薯的温度升高了
B．把菜刀在磨刀石上磨几下，菜刀的温度升高了
C．把热鸡蛋放在冷水里，过一会儿冷水的温度升高了
D．点燃燃气灶，过一会儿灶上面的铁锅的温度升高了
2、如图所示，光滑的弧形轨道竖直固定于水平面上，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等高点B点后到达最高点C点（不计空气阻力）下列分析中不正确的是（　　）

A．小球在A、B两点具有的动能相同
B．小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＞vB＞vC
C．从B点到C点减小的动能全部转化为小球的重力势能
D．小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的机械能
3、酒精灯中的酒精在使用过程中，以下物理量会变化的是（　　）

A．质量 B．密度 C．比热容 D．热值
4、下列关于热现象的一些说法，错误的是（　　）
A．冰熔化成水时，温度不变，内能增大
B．沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，原因之一是水的比热容比砂石的比热容大
C．雨水顺着沙粒缝隙渗入土壤属于扩散现象
D．刚炒出来的菜散发出浓浓的香味，是因为温度越高，分子热运动越剧烈
5、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
6、下列生活实例中，通过做功改变物体内能的是（　　）
A．入冬用暖气供热，使房屋暖和 B．用天然气烧水，使水沸腾
C．海鲜放在冰上，为海鲜降温 D．两手相互摩擦，手的温度升高
7、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”。以下分析不正确的是（　　）

A．水温上升时，水的内能增加 B．加热时管内的水不断汽化
C．管内气体对橡皮塞做功，其内能减少 D．试管口的“白气”是水蒸气
8、质量和温度都相同的甲、乙两种物质，用同样的加热器进行加热，它们的温度随时间变化的图象如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．甲物质的沸点一定是80 ℃，乙物质的沸点一定是40 ℃
B．0~6 min甲比乙吸收的热量多
C．8~10 min甲和乙继续吸热，虽然温度各自保持不变，但甲和乙的内能都不断增加
D．甲的比热容大于乙的比热容
9、有一个转速为3600r/min的四冲程汽油机，如图所示为该汽油机某冲程的示意图，则下列说法不正确的是（　　）

A．汽油机的效率越高，做功越快 B．这是汽油机的压缩冲程，机械能转化为内能
C．汽油机的该冲程是靠飞轮惯性完成的 D．汽油机正常工作时1s对外做功30次
10、一名游客蹦极时下落过程的v-t图像（忽略空气阻力）如图所示。已知t1时刻，弹性绳处于自然伸直状态；t3时刻，游客达到最低点。则下列说法正确的是（　　）

A．在0~t3时间段内，人的动能一直在增大
B．在 t1~t3时间段内，弹性绳弹性势能逐渐增大
C．在t2~t3时间段内，重力不做功
D．在t2时，弹性绳弹性势能最大
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、通过古老的钻木取火方式，在几分钟内采火成功，这个过程中______能转化为______能。同时说明对物体做功，物体内能会______。
2、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”）。

3、2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F运载火箭，在酒泉卫星发射中心发射成功，三名航天员将在轨驻留六个月。
（1）火箭发射时选用液态氢作燃料是因为氢具有较大的______（选填“内能”、“比热容”或“热值”），而且有利于环境保护；
（2）火箭喷气发动机，自带燃料和氧化剂，它工作时不需要空气，可以在大气层外工作。火箭升空时，燃料燃烧向后高速喷出气体，从而获得前进的动力，此过程把燃料燃烧的内能转化为火箭的______能；
（3）火箭在大气层内高速运动时，会使其头部整流罩与空气剧烈摩擦，整流罩的内能增加，温度升高达上千摄氏度。这是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式来改变整流罩内能的。
4、小明利用如图所示的装置探究物质的吸热能力跟哪些因素有关。他在两个相同的烧杯内分别加入质量相等的水和食用油，再将两个相同的电加热器和两个相同的温度计分别浸在水和食用油中，给每个电加热器通电5分钟，发现食用油中的温度计的示数变化大，则物质的吸热能力跟________有关。

5、生活中蕴含着许多物理知识。注射器吸取药液时，药液是在___________的作用下进入注射器的；茶壶的壶嘴和壶身下部是相通的，构成了_________；用毛笔书写时能闻到淡淡的“墨香”，是因为分子在做___________运动。
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、如图所示是某同学在完成“探究水的沸腾”实验后做的实验图象。求：
（1）已知实验时，水的质量为100g，水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，则从实验第10分钟到第20分钟，水吸收的热量为多少？
（2）已知该实验使用酒精灯加热，酒精灯10分钟内消耗酒精为0.56g，酒精的热值为3.0×107J/kg，则此实验过程中消耗多少酒精？
（3）实验第10分钟到第20分钟，对被加热的水而言，酒精灯的效率为多少？

2、在一个标准大气压下，用炉子将10kg的水从20℃加热至沸腾（100℃），燃烧了0.5kg的焦炭，已知水的比热容为4.2×103 J/(kg•℃)，若热量有50%被吸收，求：
（1）水吸收多少热量？
（2）求焦炭的热值？
3、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/m3、水比热容、焦炭的热值q=3.0×107J/kg]
4、如图是我国自行研制的大型运输机“运20”将首次参加珠海航展。“运20”的部分参数如表：
机长/m
47
最大飞行速度/km/h
720
高/m
15
最大飞行速度的平均阻力/N
500000
最高载重量/t
66
燃料
航空燃油
着地支撑轮子个数/个
6
发动机效率η
40%
最大起飞重量/t
225
翼展长/m
45
最长航程/km
4000
每个轮着地面积/m2
0.25
若“运20”从某基地起飞以最大飞行速度飞到珠海，飞行时间为2.5h，求：
（1）基地到珠海的航程是多大？
（2）“运20”以最大起飞重量降落在地面时对地面的压强是多大？
（3）“运20”在此飞行过程中做了多少功？
（4）若航空燃料的热值是4.5×107J/kg，则飞机在起飞前至少要装载多少kg的航空燃料？

5、 “运20”是我国自主研发的大型运输机，它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，若“运20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力1.5×105N作用下，沿水平方向匀速航行了360km，用时0.5h，需要燃烧航空煤油2250kg，已知航空煤油的热值为q=4.0×107J/kg。在这一次航行中，求：
（1）运输机航行的速度；
（2）航空煤油完全燃烧放出的热量；
（3）运输机发动机的热机效率。

-参考答案-
一、单选题
1、B
【解析】
【详解】
A．用烤箱加热红薯，属于通过热传递改变物体的内能，故A不符合题意；
B．把菜刀在磨刀石上磨几，菜刀的温度升高是因摩擦而发热，属于通过做功改变物体的内能，故B符合题意；
C．把热鸡蛋放在冷水里，鸡蛋的温度降低，属于通过热传递改变物体的内能，故C不符合题意；
D．点燃燃气灶，过一会儿灶上面铁锅的温度升高，属于通过热传递改变物体的内能，故D不符合题意。
故选B。
2、B
【解析】
【详解】
AB．光滑的弧形轨道上不受摩擦力，不计空气阻力，故在A、B、C三点的机械能相同，A、B两点高度相同，重力势能相同，则动能相同，vA＝vB，在C点速度为0，故小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＝vB＞vC，故A正确，不符合题意；B错误，符合题意；
C．光滑的弧形轨道上不受摩擦力，不需要克服摩擦力做功，因此从B点到C点减小的动能全部铁化为小球的重力势能，故C正确，不符合题意；
D．没有克服摩擦力做功，不计空气阻力，机械能守恒，则小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能，故D正确，不符合题意。
故选B。
3、A
【解析】
【详解】
将一瓶酒精用去部分后，所含物质总量减少，所以剩余的酒精质量减少但密度、比热容、燃料的热值都属于物质的特性，它们的大小与物体的质量和体积均无关系，不会发生变化，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4、C
【解析】
【详解】
A．冰是晶体，0℃的冰熔化成0℃水，吸收热量，内能增加，但温度不变，故A正确，不符合题意；

B．沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，原因是沿海地区多水，内陆地区多砂石，水的比热容比砂石的比热容大，同样受冷和受热时温度变化小，故B正确，不符合题意；
C．雨水顺着沙粒缝隙渗入土壤，是水的运动，属于机械运动，所以不是扩散现象，故C错误，符合题意；
D．分子在永不停息地做无规则运动，且温度越高，分子热运动越剧烈；故刚炒出来的菜会散发出浓浓的香味，故D正确，不符合题意。
故选C。
5、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。
6、D
【解析】
【详解】
A．暖气供暖，是暖气片里的热水向外散热，从而使房屋暖和，是通过热传递改变内能的，故A不符合题意；
B．使用天然气烧水使水沸腾是通过热传递改变内能的，故B不符合题意；
C．海鲜放冰上，为海鲜降温，是通过热传递改变内能的，故C不符合题意；
D．两手相互摩擦手的温度升高，是两手互相克服摩擦做功改变内能的，故D符合题意。
故选D。
7、D
【解析】
【详解】
A．水吸收热量，温度上升，水的内能增加，故A正确，不符合题意；
B．加热时管内的水，水吸收热量不断汽化，故B正确，不符合题意；
C．水蒸气膨胀时对橡皮塞做功，气体的内能转化为橡皮塞的机械能，水蒸气的内能减小，故C正确，不符合题意；
D．试管口的“白气”是温度较高的水蒸气在试管口遇到冷的空气液化成的小水滴，故D错误，符合题意。
故选D。
8、C
【解析】
【详解】
A．由图象可知，甲和乙的末温保持不变，但可能处在熔化过程中，也可能处于沸腾过程中，此时的温度不一定是沸点，故A错误；
B．实验中用同样的加热器进行加热，在相同时间内物质吸收的热量是相同的，则在0~6min内两物质吸收的热量都是相同的，故B错误；
C．8~10min甲和乙继续吸热，甲和乙的内能都不断增加，故C正确；
D．由图可知，在0~6min内，加热时间相同，吸收的热量相同，甲的温度变化快，且两物质的质量相同，根据Q=cmΔt可知，甲的比热容小，故D错误。
故选C。
9、A
【解析】
【详解】
A．热机的效率越高说明用来做有用功的能量占燃料完全燃烧产生的能量之比越大，做功越快是指功率大，功率和效率没有关系，故A错误，符合题意；
B．由图可知，两个气门都是关闭的，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化为内能，故B正确，不符合题意；
C．依靠飞轮惯性完成的冲程有：吸气、压缩和排气三个冲程，故C正确，不符合题意；
D．转速为3600r/min的四冲程内燃机，则每秒转60圈，两圈做一次功，共做30次功，故D正确，不符合题意。
故选A。
10、B
【解析】
【详解】
A．由题意可知，在t2时游客的速度达到最大值，t2~t3时间段内，游客向下运动速度变小，所以动能变小，故A错误；
B．在 t1~t3时间段内，弹性绳的伸长量变大，则弹性绳的弹性势能变大，故B正确；
C．在 t2~t3时间段内，游客是向下运动的，在重力的方向上通过了距离，所以重力做了功，故C错误；
D．在t3时，游客的速度为0，此时游客到达最低点，此时弹性绳的伸长量是最大的，弹性势能最大，故D错误。
故选B。
二、填空题
1、 机械 内 增加
【解析】
【详解】
[1][2][3]钻木取火的过程中克服摩擦对物体做功，物体内能增加温度升高，达到燃料的燃点而被点燃，此过程将机械能转化为了内能。说明对物体做功可以改变物体的内能，对物体做功，物体的内能增加，温度升高。

2、 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。
3、 热值 机械 做功
【解析】
【详解】
（1）[1]在常见燃料中，氢的热值较大，完全燃烧等质量的氢和其它燃料相比，氢所产生的热量要多得多，故选择氢作为燃料主要是因为其热值大。
（2）[2]燃料燃烧产生高温高压的气体，推动火箭向上运动，对火箭做了功，火箭机械能增加，高温高压的气体将内能转化成了火箭机械能。
（3）[3]整流罩与空气剧烈摩擦，整流罩机械能减小，内能增加，整流罩将机械能转化成了内能，故是通过做功来改变内能的。
4、物质的种类
【解析】
【详解】
实验中，控制了两种液体的质量相等，用相同的加热器进行加热，控制了两种液体吸收的热量相等，两种液体的种类不同，然后比较它们的温度变化情况，发现食用油中的温度计的示数变化大，所以是为了说明说明物质的吸热能力跟物质的种类有关。
5、 大气压 连通器 无规则
【解析】
【详解】
[1]把注射器针头插入药水瓶，把注射器活塞往外拉时，注射器内的气体体积增大，气压减小，药液在管外的大气压的作用下进入注射器；
[2]连通器是上端开口，底部相连通的容器，茶壶的壶嘴和壶身构成了连通器；
[3]用毛笔书写时能闻到淡淡的“墨香”，这是扩散现象，是因为分子在不停地做无规则运动。
三、计算题
1、（1）4.2×103J；（2）0.84g；（3）25%
【解析】
【详解】
解：（1）实验第10分钟到第20分钟，水的温度从90℃上升到100℃，水的质量
m＝100g＝0.1kg
水吸收的热量为
Q吸＝c水m(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg•℃)×0.1kg×(100℃﹣90℃)＝4.2×103J
（2）10min内消耗的酒精质量为0.56g，即1min消耗的酒精质量为0.056g，由图可知，实验过程持续了
t加热=(25﹣10)min=15min
则此实验过程中消耗的酒精质量为
m'＝0.056g/min×15min＝0.84g
（3）实验第10分钟到第20分钟消耗的酒精质量
m1＝0.56g＝5.6×10-4kg
酒精放出的热量为
Q放＝m1q酒精＝5.6×10﹣4kg×3.0×107J/kg＝1.68×104J
则实验第10分钟到第20分钟，对被加热的水而言，酒精灯的效率为

答：（1）从实验第10分钟到第20分钟，水吸收的热量为4.2×103J；
（2）此实验过程中消耗的酒精质量为0.84g；
（3）实验第10分钟到第20分钟，对被加热的水而言，酒精灯的效率为25%。
2、（1）3.36×106J；（2）1.344×107J/kg
【解析】
【详解】
解：（1）一个标准大气压下水的沸点为100℃，即将水从20℃加热至100℃，水吸收的热量
Q吸＝cm(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(100℃﹣20℃)＝3.36×106J
（2）根据可得，0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量

则焦炭的热值

答：（1）水吸收的热量是3.36×106J；
（2）焦炭的热值为1.344×107J/kg。
3、（1）1.68×107J；（2）2.8kg
【解析】
【详解】
解：（1）水的体积为
V水=V容=200L=200dm3=0.2m3
由可得水的质量
m水=ρV水=1.0×103kg/m3×0.2m3=200kg
水吸收的热量

（2）根据可知，焦炭完全燃烧放出的热量

由Q放=mq得需要燃烧焦炭的质量

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。
4、（1）1800km；（2）1.5×106Pa；（3）9×1011J；（4）5×104kg
【解析】
【详解】
解：（1）由，v＝720km/h，t＝2.5h，飞机飞行的路程

（2）已知飞机的最大重量

飞机在水平面时压力等于重力，即F＝G，最大起飞重量降落在地面时对地面的压强

（3）已知飞机飞行时的动力等于飞机的平均阻力，F′＝5×105N，飞机飞行时做的功

（4）汽油燃烧释放的能量

飞机消耗的燃油质量

答：（1）基地到珠海的航程是1800km；
（2）“运20”以最大起飞重量降落在地面时对地面的压强是1.5×106Pa；
（3）“运20”在此飞行过程中做了9×1011J的功；
（4）飞机共消耗燃油5×104kg。
5、（1）720km/h；（2）9×1010J；（3）60%
【解析】
【详解】
解：（1）已知运输机航行的路程为
s=360km
航行时间
t=0.5h
则运输机航行的速度为

（2）已知消耗航空煤油的质量为
m=2250kg
则航空煤油完全燃烧放出的热量为
Q放=qm=4.0×107J/kg×2250kg=9×1010J
（3）已知运输机的水平推力为
F=1.5×105N
则运输机推力所做的功为
W=Fs=1.5×105N×360×103m=5.4×1010J
则运输机发动机的热机效率为

答：（1）运输机航行的速度为720km/h；
（2）航空煤油完全燃烧放出的热量为9×1010J；
（3）运输机发动机的热机效率为60%。