九年级物理机械能、内能及其转换章节测评
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、下表列出了几种物质的比热容，下列说法不正确的是（ ）
物质 比热容/J/(kg ℃) 物质 比热容/J/(kg ℃)
水 4.2×103 冰 2.1×103
酒精 2.4×103 铝 0.88×103
砂石 0.9×103 铜 0.39×103
A．不同的物质，比热容一般不同
B．物质的比热容与自身的状态有关
C．质量相等的铝块和铜块，升高相同的温度，铝块吸收的热量多
D．炎热的夏天，沙滩烫脚而海水清凉，主要原因是砂石比海水吸收的热量多
2、关于热机，下列说法正确的是( )
A．随着科技进步，热机的效率可达到100%
B．四冲程汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
C．汽油机气缸顶部有一个喷油嘴
D．柴油机的效率比汽油机高，是因为柴油的热值比汽油大
3、为了比较不同物质的吸热能力，某同学选用两个规格相同的烧杯，加入初温相同、质量相同的水和食用油，选用两个规格相同的电加热器加热水和食用油，选用两个相同的温度计测量水和食用油的温度，并配备了秒表用来计时，实验装置如图甲、乙所示。根据实验数据绘制水和食用油的温度随时间变化的图像如图丙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．实验中选用相同电加热器，目的是保证水和食用油温度变化相同
B．实验中用温度计的示数变化表示水和食用油吸收热量的多少
C．由图像可知，升高相同温度，食用油所需时间长，所以吸热能力强
D．由图像可知，加热相同时间，水温度变化小，所以吸热能力强
4、小朱课外模拟蛙蛙跳工作情景，用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．从A点到C点铁球的动能一直减小
B．铁球在B位置时受到的重力和弹力不是平衡力
C．从B位置到C位置的过程中铁球所受的重力小于弹力
D．从A点到C点铁球的机械能不变
5、下列说法正确的是（ ）
A．根据能量守恒定律，人们可制造出永动机
B．各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化
C．能量守恒定律只适用于没有摩擦和空气阻力的情况
D．火箭升空时，其势能和动能都增大，能量守恒定律不适用
6、灵山县是“中国荔校之乡”，为了让远方的好友能吃到新鲜的荔枝。邮寄时会把冰袋和荔枝一起装入泡沫箱。加入冰袋是为了（ ）
A．利用冰块熔化吸热
B．通过热传递方式增加荔枝的内能
C．加快荔枝水分蒸发
D．通过做功的方式减少荔枝的内能
7、下列说法正确的是（ ）
A．冬天搓手取暖是通过热传递增大内能的
B．温度高的物体内能一定比温度低的物体内能大
C．用冰冷却饮料是利用冰熔化吸热，饮料的内能减小
D．用力挤压空矿泉水瓶，瓶盖猛烈冲出后，瓶内气体内能增大
8、如图所示，下列有关做功和能量的说法正确的是（ ）
A．甲图中，天问一号加速升空，其动能增大，重力势能增大
B．乙图中，人造地球卫星从远地点向近地点运动，势能减小，动能减小
C．丙图中，江水加速下落，水的重力不做功
D．丁图中，箭被射出后，运动员对箭继续做功
9、下列关于内能、热量、温度的说法中正确的是（ ）
A．某铁块温度升高，内能一定增加
B．热传递时温度高的物体把温度传给温度低的物体
C．一个物体吸收了热量，温度一定升高
D．一个物体的温度升高，一定吸收了热量
10、关于温度、内能和热量，下列说法中正确的是（ ）
A．内能少的物体可以向内能多的物体传递热量
B．物体温度升高，它的热量一定增多
C．物体吸收热量，温度一定升高
D．物体的内能增加，一定从外界吸收了热量
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、炎炎夏日，雾炮车（如图所示）通过喷洒系统向空中发射颗粒极为细小的水雾，有效地起到降温作用。正常工作时，在平直的路上匀速行驶的雾炮车的动能 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；机械能 （选填“变大”、“不变”或“变小”）．其降温作用是通过所喷出的水雾经过 （填物态变化名称）而实现的。
2、汽车的散热器用水作冷却剂利用了水的 较大的性质；某汽车行驶100km消耗汽油7kg，这些汽油完全燃烧能放出 J的热量（汽油的热值q＝4.6×107J/kg）。
3、在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图：丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。与压缩冲程原理相同的是 图所示的演示实验； 汽油机利用内能来做功的冲程是 图。
4、完全燃烧0.04m3天然气放出的热量是 J（天然气的热值为4.2×107J/m3），天然气燃烧时将 能转化为内能。
5、运载火箭选用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的 高；冬天用热水袋暖手，里面装的是水，是因为水的 大。
三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）
1、一个质量是3kg、初温为590℃的铁块，当温度降到30℃时放出7.56×105J的热量.
求：
（1）铁的比热容是多少？
（2）餐馆里有一道美食叫“铁板牛肉”，将1kg铁板加热到130℃，再将九成熟的牛肉片盛放在铁板上，等铁板温度降到70℃时，牛肉片已十成熟了.铁板在此降温过程中放出的热量是多少？
（3）放出的热量只有50%被牛肉吸收，则牛肉从铁板处吸收了多少热量？
2、某同学家使用天然气热水器，平均每天需将 100kg 的水从 16℃加热到某温度，吸收的热量为1.68×107J； [c 水=4.2×103J/（kg·℃），q天然气=4.2×107J/m ]，求：
（1）热水器中水升高到的温度是多少℃
（2）若天然气完全燃烧放出热量的 80%被水吸收，热水器放出的热量是多少J？平均每天消耗天然气是多少m ？
3、一辆汽车在长为45km的新建大桥上进行测试，汽车的总质量为1.6t，以90km/h的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的0.1倍，全程消耗了5kg的汽油，求汽车通过大桥：（q油=4.6×107J/kg）
（1）所需的时间。
（2）牵引力做的功。
（3）汽油机的效率。（计算结果精确到0.1%）
4、若家用天然气的热值为4.2×107J/m3 水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）．
（1）完全燃烧0.04m3天然气放出的热量是多少？
（2）若某新型天然气灶烧水的效率为40%，完全燃烧0.04m3天然气可使室温下5kg的水温度升高多少？
5、某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从 加热到 ，完全燃烧了0.2625kg的煤气。已知水的比热容为 ，煤气的热值为 ，煤气的密度为 。请求出：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）完全煤气燃烧放出的热量是多少？
（3）该热水器烧水的效率是多少？
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、夏天中午海边的沙子热，海水却很凉；傍晚海边的沙子凉，海水却较暖和。对此，同学们提出如下猜想：可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快，两探究小组都设计实验去验证。
（1）他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅棒、铁架台、石棉网，除此之外，还需要 、 ；实验时使用搅棒的作用是 。
（2）两小组获得的实验结论分别是：
①等质量的沙子和水升高相同的温度，加热沙子的时间短；
②等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多。
你认为上述结论能验证实验猜想的是 （选填“仅是①”、“仅是②”或“①和②”）。
2、小刚用了如图所示的装置，分别将加热丝接在了 220V的电路中，给两杯初温均为20℃的水加热（m甲
②水沸腾前，同一时刻，甲的内能 乙的内能（填“大于”、“小于”或“等于”）.
③由于两杯水温度升高的快慢相同，小刚推测，甲液体中加热丝的电阻比乙液体的大．小刚的猜想是否正确？你的判断依据是什么？
答: ， ．
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】【解答】A．根据表格可发现，不同物质的比热容一般不同，A正确，不符合题意；
B．同种物质在不同状态下，比热容会不同，水和冰的比热容不同，B正确，不符合题意；
C．质量相等的铝块和铜块，铝的比热容较大，升高相同的温度，铝块吸收的热量多，C正确，不符合题意；
D．炎热的夏天，海滩烫脚而海水清凉，原因是砂石比海水的比热容小，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】比热容表示物体的吸放热量的能力；质量和吸收热量相同时，比热容越大，温度差越小。
2、【答案】B
【解析】【解答】A.热机工作时，必然存在热损失，效率不可能到达100%，A不符合题意；
B.四冲程内燃机工作时，进气门和排气门都关闭时，是压缩冲程和做功冲程，B符合题意；
C.汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，C不符合题意；
D.柴油机的效率比汽油机高，是工作中能量损失较少，和热量的热值无关，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】热机工作时必然存在热损失，效率不可能到达100%；在压缩冲程和做功冲程，气门都关闭；热机效率和燃料的热值无关。
3、【答案】D
【解析】【解答】A．实验中选用相同电加热器，目的是保证水和食用油吸收的热量相同，A不符合题意；
B．实验中用加热时间表示水和食用油吸收热量的多少，B不符合题意；
C．由图像可知，升高相同温度，食用油所需时间短，所以吸热能力弱，C不符合题意；
D．由图像可知，加热相同时间，水温度变化小，所以吸热能力强，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】探究物体的吸热能力时，相同的加热器，可以使物体在相同时间内吸收热量相同；当质量相同的物体吸收热量相同时，温度差越大，比热容越小。
4、【答案】C
【解析】【解答】ABC．放手后，铁球在A点时受到重力和弹力的作用，此时重力大于弹力，合力向下，于是弹簧被向下压缩，铁球做加速运动，压缩量越大，弹力越大，在B点时，重力等于弹力，且两力方向相反，作用点都在铁球上，是一对平衡力，然而由于惯性，铁球仍向下运动，弹簧继续被压缩，弹力继续增大，所以一过B点，弹力大于重力，合力向上，铁球开始做减速运动，直到速度减为0。所以整个过程，铁球的速度先增大后减小，AB不符合题意，C符合题意；
D．铁球由A到C，速度都为0，高度减小，所以机械能减小，而弹簧被压强，弹性势能增大，所以整个过程铁球的机械能转化为弹簧的弹性势能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】静止的物体受到平衡力的作用；发生形变的物体产生弹力；物体受到的力不平衡，物体的运动状态会改变。
5、【答案】B
【解析】【解答】A．由能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，故可知永动机是不可能制造出来的，A不符合题意；
B．在满足一定的条件下，各种形式的能量之间可以相互转化，B符合题意；
C．能量守恒定律在摩擦力和空气阻力存在的情况下仍然适用，C不符合题意；
D．火箭升空时，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能，使得火箭的重力势能和内能均增大，能量守恒定律同样适用，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，在满足一定的条件下，各种形式的能量之间可以相互转化。
6、【答案】A
【解析】【解答】A．加入冰袋的原因是为了利用冰块熔化吸热，A选项符合题意；
B．通过热传递的方式，因为冰熔化吸热，减少了荔枝的内能，B选项不符合题意；
C．加冰块，温度降低，水分的蒸发减慢，C选项不符合题意；
D．没有能量的转化，故是热传递而不是做功，D选项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】固体熔化吸收热量；物体放出热量时，内能减少；做功改变内能是能量的转化。
7、【答案】C
【解析】【解答】A．冬天搓手取暖是通过做功的方式增大手的内能，A不符合题意；
B．因为内能的大小与物体的温度、质量和体积都有关，所以温度高的物体内能不一定比温度低的物体内能大，如一杯热水的内能小于一座冰山的内能，B不符合题意；
C．用冰冷却饮料是利用冰的熔化需要吸收热量，使饮料的温度降低，内能减小，C符合题意；
D．用力挤压空矿泉水瓶，气体体积减小，压强增大，瓶盖猛烈冲出后，瓶内气体对外做功，内能减小，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】改变物体的内能有两种方式，一种是做功，外界对物体做功物体的内能增加，物体对外界做功物体的内能减小，第二种是热传递，热量向外界传递，物体的内能减小，热量由外界传向物体，物体的内能增加。
8、【答案】A
【解析】【解答】A．天问一号加速升空过程中，质量变大，速度变大，动能变大；质量不变，高度变大，重力势能增大，A符合题意；
B．人造地球卫星从远地点向近地点运动过程中，重力势能减小，转化为动能，所以动能增大，B不符合题意；
C．江水下落过程，在重力方向上移动了一段距离，重力对江水做了功，C不符合题意；
D．箭被射出后，因为惯性向前运动，运动员的力没有作用在箭上，运动员对箭不做功，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二 是物体在力的方向上通过的距离。
动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。注意分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量。
9、【答案】A
【解析】【解答】解：A、内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，温度越高，分子运动越剧烈，所以，某铁块温度升高，内能一定增加，A符合题意；
B、发生热传递时，热量从温度高的物体传递给温度低的物体，或从物体的高温部分传向低温部分，而不是温度高的物体把温度传给温度低的物体，B不符合题意；
C、物体吸收热量，温度不一定升高；比如，在晶体的熔化和液体的沸腾时，物质虽然吸收热量但是温度不变，C不符合题意；
D、物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和；温度指物体的冷热程度；热量是指在热传递过程中内能改变的多少。
10、【答案】A
【解析】【解答】A、只要两个物体之间存在温度差，就会发生热传递，所以内能小的可能温度高，内能大的可能温度低，所以内能少的物体可以向内能多的物体传递热量，A符合题意；
B、热量是一个过程量，不能说含有、具有多少热量，既物体温度升高，它的内能一定增大，B不符合题意；
C、晶体熔化过程中，吸热但温度不变，C不符合题意；
D、物体的内能增加，可能从外界吸收了热量，也可能外界物体对他做功，D不符合题意；
故答案为：A．
【分析】内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和；温度指物体的冷热程度；热量是指在热传递过程中内能改变的多少。
二、填空题
1、【答案】变小；变小；汽化
【解析】【解答】雾炮车在平直的路上匀速行驶，雾炮车的速度不变，但质量减小，所以其动能变小；同时高度不变，质量减小，所以重力势能变小，故机械能变小；雾炮车通过喷洒系统向空中发射颗粒极为细小的水雾，其降温作用是通过所喷出的水雾经汽化吸热的作用实现的；
【分析】动能的大小与物体的质量与速度有关，势能的大小与物体的质量与物体的位置有关机械能是动能和势能的总和，水蒸发要吸收热量，可起到降温作用。
2、【答案】比热容；3.22×108
【解析】【解答】解：水的比热容大，在同等情况下，可以吸收更多的热量，因此汽车散热器用水作为冷却剂，是利用了水的比热容较大的性质；
汽油完全燃烧产生的热量：
Q＝mq＝7kg×4.6×107J/kg＝3.22×108J；
故答案为：比热容；3.22×108
【分析】水的比热容大，相同质量的水可以吸收更多的热量，冷却效果更好；结合燃油的质量，利用热值公式求解燃料燃烧释放的热量。
3、【答案】乙；丙
【解析】【解答】压缩冲程是机械能转化为内能，乙图是将机械能转化为内能，是手压缩空气。所以是乙图。利用内能做功的冲程，是做功冲程，火花塞有火花，所以是丙图。
故答案为：乙；丙；
【分析】压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能。
4、【答案】1.68×106；化学能
【解析】【解答】已知，天然气的热值为4.2×107J/m3，完全燃烧0.04m3天然气放出的热量是 天然气是化石燃料，燃烧时将化学能转化为内能。
【分析】根据燃料的体积和热值的乘积计算热量；燃料燃烧将化学能转化为内能。
5、【答案】热值；比热容
【解析】【解答】运载火箭选用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的热值高，与相同质量的其他燃料相比，燃烧时放出的热量多；
冬天用热水袋暖手，里面装的是水，是因为水的比热容大，与其他物质相比，在质量、降低相同温度时，放出的热量多。
故答案为：热值；比热容。
【分析】（1） 1千克 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值；
（2）单位质量的某种物质温度升高（或降低）
1、【答案】（1）解：由Q放=cm(t0 t)得：铁的比热容为：
c= = =0.45×103J/(kg ℃)
答：铁的比热容是0.45×l03J/(kg ℃)
（2）解：铁板在此降温过程中放出的热量为：
Q放=cm(t0 t)=0.45×103J/(kg ℃)×1kg×(130℃ 70℃)=2.7×104J
答：铁板在此降温过程中放出的热量是 2.7×104J
（3）解：牛肉吸收的热量：
Q吸=50%Q放=50%×2.7×104J=1.35×104J
答：牛肉从铁板处吸收的热量为1.35×104J
【解析】【分析】根据 c= 可求出 铁的比热容 ；根据Q放=cm(t0 t)可求出铁板在此降温过程中放出的热量；根据 Q吸=50%Q放 可求出牛肉吸收的热量.
2、【答案】（1）解：由 知道，热水器中水升高的温度是
即水升高到的温度是t=40℃+16℃=56℃
答：热水器中水升高到的温度是56℃；
（2）解：由 知道，热水器放出的热量
由 Q=Vq知道，平均每天消耗天然气的体积
答：若天然气完全燃烧放出热量的 80%被水吸收，热水器放出的热量是2.1 × 107J ；平均每天消耗天然气是0.5m 。
【解析】【分析】（1）结合水的质量和吸收的热量，利用比热容公式求解水温度的变化量即可；
（2）水吸收热量为有用功，除以加热效率为总功，即为燃料释放的热量，除以燃料的热值即为燃料体积。
3、【答案】（1）解：所需的时间
答：所需的时间0.5h；
（2）解：因为匀速，所以牵引力等于阻力为F=f=0.1mg=0.1×1.6×103kg×10N/kg=1.6×103N
牵引力做的功W=Fs=1.6×103N×45×103m=7.2×107J
答：牵引力做的功7.2×107J；
（3）解：汽油燃烧放热Q=m1q=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J
汽油机的效率
答：汽油机的效率31.3%。
【解析】【分析】（1）利用速度计算公式v=求得所需的时间。
（2）结合汽车的运动状态可知牵引力等于阻力，再利用W=Fs求得牵引力做的功。
（3）利用Q=mq求得汽油燃烧放热，再利用求得汽油机的效率。
4、【答案】（1）解：完全燃烧0.04m3天然气可放出的热量：Q放＝Vq＝0.04m3×4.2×107J/m3＝1.68×106J；
（2）解：被水吸收的热量为Q吸＝Q放×40％＝1.68×106J×40%＝6.72×105J，
因为Q吸＝cmΔt，所以Δt= = ，
解得：Δt＝32℃．
【解析】【分析】（1）结合燃料的体积，利用热值公式求解燃料释放的热量；
（2）结合水的质量和吸收的热量，利用比热容公式求解水温度的变化量即可。
5、【答案】（1）解：水吸收的热量
答：水吸收的热量是4.2×106J
（2）解：完全煤气燃烧放出的热量
答：完全煤气燃烧放出的热量是1.05×107J
（3）解：该热水器烧水的效率
答：该热水器烧水的效率是40%。
【解析】【分析】（1）结合水的质量和温度变化量，利用比热容公式求求解水吸收的热量；
（2）结合煤气的热值和质量求解燃烧释放的热量；
（3）煤气释放的热量为总功，水吸收的热量为有用功，有用功除以总功即为效率。
四、实验探究
1、【答案】（1）天平；温度计；受热均匀
（2）①和②
【解析】【解答】解：（1）实验中要想定量分析必须要测量沙子和水的温度，因此，还需要的测量工具是天平和温度计。为了使沙子能均匀受热，因使用搅拌棒进行搅拌；（2）“等质量的沙子和水升高相同的温度，加热沙子的时间短”，说明水的吸热能力比沙子强。“等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子温度上升得多”，同样说明了水的吸热能力比沙子强。因为均说明“沙子吸热升温或放热降温都比水快”，故两条实验结论均能验证实验猜想，故应选择“①和②”。
故答案为：（1）天平；温度计；受热均匀；（2）①和②。
【分析】（1）因为实验在研究的是沙子与水吸热放热的情况，因此，天平和温度计是必不可少的测量仪器。同时，为了加热均匀应使用搅棒进行搅拌；（2）沙子与水吸放热能力的比较必须符合控制变量法的要求，注意结论所描述的条件是否严密，再确定结论能否验证猜想。
2、【答案】58；小于；正确；根据Q=cmΔt可知甲杯中水吸收的热量小于乙杯中水吸收的热量，加热丝产生的热量完全被水吸收，说明甲液体中的电热丝产生的热量小于乙液体中电热丝产生的热量，两个电热丝两端的电压相同，时间相同，根据Q=W= t可知甲液体中的电热丝的电阻较大
【解析】【解答】（1）由图乙可知，温度计的分度值是1℃，温度计的示数是58℃；（2）内能与质量、状态和温度有关，水沸腾前，同一时刻，温度和状态相同，乙的质量较大，乙的内能较大；（3）两杯水温度升高的快慢相同，两杯水的初温均为20℃，m甲
（2）同种物体的内能和物体的温度、质量有关；
（3）在物质种类和温度差相同时，质量越大，吸收的热量越多，所以加热的电热丝产生的热量越多。
