重难点解析苏科版九年级物理上册第十二章机械能和内能难点解析试卷(含答案详解版).docx

苏科版九年级物理上册第十二章机械能和内能难点解析
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、下列说法正确的是（　　）
A．物体的质量越大，它的比热容就越大
B．物体吸收的热量越多，它的比热容就越大
C．烈日下的海水比沙滩更凉爽，是由于沙石的比热容比水的大
D．生物体内水的比例很高，由于水的比热容较大，因此有助于调节生物体自身温度
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、下列四个实例中，通过做功的方式使（加“·”）物体内能增大的是（　　）
A．炙手可热 B．钻木取火 C．扬汤止沸 D．釜底抽薪
4、下述哪种现象不能用水的比热容大这一特性来解释（　　）
A．夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉
B．冬天暖气设备用水作为介质传递热量
C．空调房间里放盆水增加湿度
D．晚上向秧苗田里放水，以防冻坏秧苗
5、 “十次车祸九次快，还有喝酒和超载”。这句话形象的说明了发生车祸的原因，汽车在水平公路上行驶的过程中，超速、超载容易引发交通事故，对于引发交通事故的原因，以下分析不正确的是（　　）
A．“快”——物体运动速度越大，动能越大
B．“快”——物体运动速度越大，惯性越大
C．“超载”——物体质量越大，动能越大
D．“超载”——物体质量越大，惯性越大
6、小东用相同的加热装置，分别给质量相同的a、b两种物质加热，记录了加热时间t和与之对应的两种物质的温度T。他根据记录数据绘制了a、b两种物质“”图象，如图所示。下列说法中正确的是（　　）

A．升高相同的温度，a物质吸收热量多 B．升高相同的温度，a、b物质吸收热量一样多
C．a物质的比热容比b物质的比热容大 D．a物质的比热容比b物质的比热容小
7、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
8、汽车发动机用水作冷却液，是因为水的（　　）
A．比热容大 B．密度大 C．体积大 D．内能大
9、工人师傅在用铣床切割金属时会不时往铣刀上洒些水，针对这个现象，下列说法正确的是（　　）
A．洒水给铣刀降温是利用了水比热容小的特点
B．切割时金属会升温，内能的改变是通过热传递方式
C．切割时铣刀会升温，内能的改变是通过热传递方式
D．金属上的水会升温，内能的改变是通过热传递方式
10、由比热的公式， 判断下列哪种说法是正确的（　　）
A．物质的比热容跟它的质量成反比
B．物质的比热容跟它的热量成正比
C．物质的比热容跟它的温度变化成反比
D．比热是物质的特性之一，跟热量、质量、温度的变化等因素都无关
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、如图所示，表示的是内燃机的______冲程，它将______能转化为机械能。

2、小华在燃烧皿中放入14g酒精，对200g水加热，待酒精燃尽后水温升高了50℃。（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×107J/kg）。此过程中，酒精燃烧放出的热量为______J，水吸收的热量为______J，酒精烧水时的热效率______%。
3、请根据如图甲、乙所示的实验，回答下列问题：

（1）如图甲所示，在广口瓶内装有少量水，向烧瓶内打气，当瓶塞跳出时，可以看到瓶内出现________，在此过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能_________；
（2）如图乙所示，把一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下，读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后缓慢向上拉玻璃板，弹簧测力计的示数_________（选填“变大”、“不变”或“变小”），产生此现象的原因：_________。
4、甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，三个物体温度都升高1℃；吸收热量如图所示。
（1）甲物体的比热容c甲为______；
（2）甲、乙、丙三个物体的比热容由大到小排列是______（填编号）
A．c甲>c乙>c丙B．c甲>c丙>c乙
C．c丙>c乙>c甲 D．c丙>c甲>c乙
（3）若乙物体温度降低1℃，其放出的热量是______；
（4）若由丙这种物质制成两个质量不等的物体，其比热容______（填“相同”或“不同”）。

5、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。
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、烈士公园是长沙市最大的公园，公园里的年嘉湖占全园面积的百分比四十，所以划船成了烈士公园一景。如图是年嘉湖的观光艇，其部分技术参数如下表：（g=10N/kg，q柴油=4.3×107J/kg）
商品名称
XX观光艇
商品型号
船长7.5m×型宽2.0m×型深0.9m
空船质量
800kg
发动机最大输出功率
40kW
最大载人数量
9人
最大航速
10m/s
求：（1）当观光艇满载时，若排开水的体积为1.25m3，观光艇所受的浮力是多大；
（2）当观光艇以最大速度航行时，发动机输出的牵引力为4000N，观光艇受到水的平均阻力为多大；
（3）某次以最大航速游玩，耗时30分钟，消耗柴油6kg，求柴油机的效率。

2、（1）用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，已知水的比热容，则：水吸收的热量是多少J；
（2）在（1）过程中，共燃烧了12m3天然气，天然气的热值q＝4.2×107J/m3），求燃气锅炉烧水时的效率；
（3）我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求可燃冰的热值；若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰就能等效（2）中的天然气？
3、在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至沸腾，大约需要10min，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.2×107J/m3。求：
（1）水吸收的热量？
（2）若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气？
4、燃气热水器的优点是加热较快、热效率高。某品牌燃气热水器采用天然气做燃料，当只有该热水器工作时，把40kg的水从20℃加热到60℃，天然气表的示数增加了，已知水的比热容为。天然气的热值为。试求：
（1）此过程中，水吸收的热量是多少？
（2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量是多少？
（3）该热水器本次加热的效率是多少？
5、火力发电厂每发出1度电（等于3.6×106J）需要消耗0.36kg标准煤。1度电可以让某型号纯电轿车行驶约5km。某款紧凑型家用轿车，每100km消耗汽油约5kg。求：（已知：q煤＝3.0×107J/kg，q汽油＝4.6×107J/kg）
（1）火力发电厂的热效率；
（2）通过计算说明，行驶相同距离时，哪种车型能耗（消耗的燃料热量）更低？

-参考答案-
一、单选题
1、D
【解析】
【详解】
AB．比热容是物质的一种特性，与质量的大小、物体所吸收的热量多少无关，故AB错误；
C．因为水的比热容大，在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化比沙石小，所以烈日下海水比沙滩更凉爽，故C错误；
D．生物体内水的比例很高，由于水的比热容大，在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化小，这种状况有助于调节生物体自身温度，故D正确。
故选D。
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．炙手可热，手靠近热的物体感觉到热，是通过热传递的方式使手的内能增加，故A不符合题意；
B．钻木取火是利用摩擦力对木头做功使得木头内能增加，通过的是做功增加了木头的内能，故B符合题意；
C．扬汤止沸，是将一部分沸水舀出来再倒回原来沸水中，舀出来的水温度变低，再重新倒回去后，锅中沸水的热量传递给倒回去的温度较低的水，水短时间内不再沸腾，是通过热传递的方式降低热水的内能，故C不符合题意；
D．釜底抽薪，将加热的热源取走，是通过减少热传递的方式降低物体的内能，故D不符合题意。
故选B。
4、C
【解析】
【详解】
A．因为沙子的比热容比海水的比热容小，吸收相同热量，相同质量的沙子比海水温度上升快，所以感到沙子烫脚，海水却凉凉的，故A不符合题意；
B．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以用水作取暖剂，故B不符合题意；
C．房间内长时间开空调会使空气变得十分干燥，在室内放上一盆清水可以增加空气的湿度，是水分子在空气中的扩散现象，扩散现象说明水分子在不停地做无规则运动，故C符合题意；
D．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以人们晚上向秧苗田里放水，以防冻坏秧苗，故D不符合题意。
故选C。
5、B
【解析】
【详解】
A．动能由质量和速度决定，汽车质量不变，速度越大，动能越大，故A正确，不符合题意；
B．惯性的大小与速度无关，故B错误，符合题意；
C．动能由质量和速度决定，汽车速度不变，质量越大，动能越大，故C正确，不符合题意；
D．惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，故D正确，不符合题意。
故选B。
6、D
【解析】
【详解】
AB．由图可知，升高相同的温度，b物质加热时间较长，吸收的热量较多，故AB错误；
CD．由图可知，升高相同的温度，b物质加热时间较长，吸收的热量较多，说明b物质的吸热能力较强，它的比热容较大，故D正确，C错误。
故选D。
7、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。
8、A
【解析】
【详解】
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，所以人们用冷水冷却发动机。
故选A。
9、D
【解析】
【详解】
A．因为水的比热容较大，升高相同的温度时，吸收的热量多，冷却效果最好，洒水给铣刀降温是利用了水比热容大的特点，故A错误；
BC．切割时金属会升温，要克服铣刀与金属之间的摩擦做功，是通过做功改变铣刀和金属的内能，故BC错误；
D．洒水后水吸收热量，内能变大，水是通过热传递方式改变其内能的大小，故D正确。
故选D。
10、D
【解析】
【详解】
比热的公式是由热量的计算公式变形而来的；比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容，比热容的大小跟质量的大小、温度的高低、吸收或放出热量的多少均无关，故ABC错误，D正确。
故选D。
二、填空题
1、 做功 内
【解析】
【详解】
[1]如图，进气门、排气门都关闭，火花塞点火，此冲程为做功冲程。
[2]做功冲程中高温高压的燃气推动活塞向下运动，燃气对活塞做功，将燃气的内能转化为活塞运动的机械能。
2、 4.2×105 4.2×104 10
【解析】
【详解】
[1][2]水吸收的热量为

酒精燃烧放出的热量为

[3]酒精烧水时的热效率

3、 白气##白雾 减小##变小 变大 分子间存在引力
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]当瓶塞跳出时，在此过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能减小，瓶内水蒸气遇冷液化成小水滴，可看到瓶内出现白气。
（2）[3][4]使玻璃板水平接触水面，然后缓慢向上拉玻璃板，由于玻璃杯分子与水分子有引力，弹簧测力计的示数会变大。
【点睛】
4、 A 2000J 相同
【解析】
【详解】
（1）[1]质量为1kg的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是这种物质的比热容。由图像可知，三个物体都升高1℃，甲吸收的热量为3000J，乙、丙吸收的热量均为2000J，甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，根据比热容的定义可知，甲物体的比热容是。
（2）[2]根据比热容的定义可知，乙的比热容

丙的比热容

故甲、乙、丙三个物体的比热容由大到小排列是c甲>c乙>c丙，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
（3）[3]1kg的乙物体温度升高1℃时，吸收的热量是2000J，由比热容的定义可知，同种物质温度升高1℃和降低1℃，吸热和放热是相同的，所以1kg的乙物体温度降低1℃放出的热量是2000J。
（4）[4]比热容是物质的一种特性，由同种物质制成两个质量不等的物体，其比热容相同。
5、 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。
三、计算题
1、（1）1.25×104N；（2）4000N；（3）27.9%
【解析】
【详解】
解：（1）若排开水的体积为1.25m3，观光艇所受的浮力

（2）当观光艇以最大速度航行时，因为观光艇匀速行驶，故观光艇受到的牵引力和水的阻力为平衡力，故观光艇受到水的平均阻力为
f＝F＝4×103N
（3）观光艇以最大航速游玩的时间为
t＝30min＝1800s
30分钟发动机输出有用功为
W＝Pt＝40×103W×1800s＝7.2×107J
柴油完全燃烧放出的热量（总能量）
Q放＝mq柴油＝6kg×4.3×107J/kg＝2.58×108J
柴油发动机的效率

答：（1）若排开水的体积为1.25m3，观光艇所受的浮力是1.25×104N；
（2）观光艇受到水的平均阻力为4000N；
（3）柴油机的效率为27.9%。
2、（1）1.68×108；（2）33.3%；（3）6.72×109J/m3，0.075
【解析】
【详解】
解：（1）水吸收的热量为

（2）12m3天然气完全燃烧释放的热量为

燃气锅炉烧水时的效率为

（3）因可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，可燃冰的热值为

所以，需要可燃冰的体积为

答：（1）水吸收的热量是1.68×108J；
（2）燃气锅炉烧水时的效率为33.3%；
（3）可燃冰的热值为6.72×109J/m3，若换用可燃冰，应使用0.075m3可燃冰就能等效（2）中的天然气。
3、（1）1.008×106J；（2）0.04m3
【解析】
【详解】
解：（1）一个标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温

水吸收的热量

（2）由可得，天然气完全燃烧放出的热量

由得，需要天然气的体积

答：（1）水吸收的热量为1.008×106J；
（2）烧开这壶水需要0.04m3的天然气。
4、（1）；（2）；（3）80%
【解析】
【详解】
解：（1）水吸收的热量是

（2）天然气完全燃烧放出的热量是

（3）该热水器本次加热的效率是

答：（1）此过程中，水吸收的热量是；
（2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量是；
（3）该热水器本次加热的效率是80%。
5、（1）33.3%；（2）纯电轿车
【解析】
【详解】
解：（1）完全燃烧0.36kg煤所放出的热量

有题意可知有用功
W有＝1kW•h＝3.6×106J
则火力发电厂的效率

（2）1度电可以让某型号纯电骄车行驶约5km，即行驶5km消耗3.6×106J的能量；紧凑型家用轿车每100km消耗汽油约5kg，则行驶5km消耗的汽油的质量为

汽油放出的热量为

因为

故纯电轿车消耗的热量少。
答：（1）火力发电厂的热效率为33.3%；
（2）纯电轿车消耗的热量少。