重難點解析蘇科版九年級物理上冊第十二章機械能和內(nèi)能難點解析試題(含答案解析版)

蘇科版九年級物理上冊第十二章機械能和內(nèi)能難點解析考試時間：90分鐘；命題人：物理教研組考生注意：1、本卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘2、答卷前，考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規(guī)定位置上3、答案必須寫在試卷各個題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置，如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準(zhǔn)使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。第I卷（選擇題30分）一、單選題（10小題，每小題3分，共計30分）1、質(zhì)量和溫度都相同的甲、乙兩種物質(zhì)，用同樣的加熱器進(jìn)行加熱，它們的溫度隨時間變化的圖象如圖所示，下列說法正確的是（）A．甲物質(zhì)的沸點一定是80℃，乙物質(zhì)的沸點一定是40℃B．0~6min甲比乙吸收的熱量多C．8~10min甲和乙繼續(xù)吸熱，雖然溫度各自保持不變，但甲和乙的內(nèi)能都不斷增加D．甲的比熱容大于乙的比熱容2、用規(guī)格相同的電加熱器分別對質(zhì)量相等的甲和乙兩種液體加熱（不計熱量損失），如圖所示，是甲和乙的溫度隨加熱時間變化的圖像，下列說法正確的是（）A．加熱相同時間，乙吸收熱量比甲多 B．由圖可知，乙的比熱容比甲大C．乙物質(zhì)在B點的分子動能大于A點的分子動能 D．乙物質(zhì)在A點的比熱容比B點低3、如圖所示的某單缸四沖程汽油機說法正確的是（）A．飛輪慣性完成沖程的是甲、乙、丁B．四沖程內(nèi)燃機在一個工作循環(huán)中工作過程依次是丁丙甲乙C．丙圖中氣缸內(nèi)氣體溫度會上升D．飛輪轉(zhuǎn)速3000r/min則該汽油機1s鐘能做功25次4、如圖所示為小艷家新買的一輛小汽車。周末，爸爸開車帶著小艷出去游玩，途中，這輛汽車在1h的時間內(nèi)，在水平路面上勻速行駛了72km，消耗汽油6kg。若已知該汽車發(fā)動機的功率（即牽引力的功率）為23kW，汽油的熱值為4.6×107J/kg，g＝10N/kg。則關(guān)于上述lh的行駛過程，不考慮流體壓強的條件，下列分析正確的是（）A．該汽車對路面的壓力大于1.5×104N B．該汽車克服阻力做的功是2.3×104JC．該汽車的牽引力是1.5×103N D．該汽車發(fā)動機的效率是30%5、下列說法中正確的是（）A．敲碎煤塊使煤充分燃燒能提高煤的熱值B．燃料燃燒釋放的熱量越多，熱值越大C．當(dāng)僅有熱傳遞時，物體吸收熱量時內(nèi)能增加，放出熱量時內(nèi)能減小D．與絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，是因為絲綢的正電荷轉(zhuǎn)移到玻璃棒上6、下列生活實例中，通過做功改變物體內(nèi)能的是（）A．入冬用暖氣供熱，使房屋暖和 B．用天然氣燒水，使水沸騰C．海鮮放在冰上，為海鮮降溫 D．兩手相互摩擦，手的溫度升高7、濰柴集團于2020年正式發(fā)布全球首款熱機效率突破50%的商用柴油機，世界內(nèi)燃機發(fā)展出現(xiàn)歷史性新突破。關(guān)于對此柴油機的說法正確是（）A．它必須用熱值較高的燃油才能提高其熱機效率B．對比其他柴油機，相同時間內(nèi)對外做功更快C．對比其他柴油機，對外做同樣的功消耗的燃料減少D．隨著技術(shù)的進(jìn)步，集團生產(chǎn)的內(nèi)燃機效率能達(dá)到100%8、關(guān)于分子和物體內(nèi)能，下列說法正確的是（）A．杯子里的水可以任意倒出，說明水分子間沒有引力B．固體間能擴散，表明固體物質(zhì)分子是運動的C．把0℃的冰塊加熱熔化成0℃的水，其內(nèi)能不變D．用力搓手，手發(fā)熱時的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系與做功沖程一樣9、汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代生活中不可缺少的一部分，如圖所示是汽油機工作的四個沖程示意圖，其中表示做功沖程的是（）A． B． C． D．10、一桶汽油用去一半，剩下的半桶汽油不變的物理量是（）A．熱值，內(nèi)能 B．比熱容，密度 C．質(zhì)量，體積 D．內(nèi)能，密度第Ⅱ卷（非選擇題70分）二、填空題（5小題，每小題4分，共計20分）1、汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)分為風(fēng)冷型和水冷型兩種。風(fēng)冷型發(fā)動機以空氣為冷卻介質(zhì)，當(dāng)風(fēng)高速吹過發(fā)動機時，利用______的方式改變的發(fā)動機的內(nèi)能；水冷型發(fā)動機則是利用水的______較大的特性。某水冷四沖程柴油發(fā)動機工作時轉(zhuǎn)速表如圖甲所示，則該發(fā)動機12s內(nèi)經(jīng)歷壓縮沖程______次，若該柴油機每完全燃燒柴油1kg，輸出機械能1.376×107J，則該柴油機的效率為______。如圖乙______是某水冷四沖程汽油機中的做功沖程示意圖。（q煤油＝4.3×107J/kg）。2、如圖所示，圖A、B、C、D是四沖程汽油機的工作示意圖，圖E、F是演示實驗的______示意圖。C圖是______沖程，與它原理相同的是______圖所示的演示實驗。汽油機的工作示意圖中機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是______圖。（后兩空選填字母）3、某單缸四沖程內(nèi)燃機飛輪的轉(zhuǎn)速為1200r/min，該內(nèi)燃機每秒鐘對外做功的次數(shù)為______次。若一臺汽油機在一個工作循環(huán)中消耗了10g的汽油（熱值為4.6×107J/kg），若這臺汽油機的效率為30%，則一個工作循環(huán)中輸出的有用機械能為______J。如題圖所示是______（填“汽油機”或“柴油機”）的構(gòu)造示意圖。4、某中學(xué)男子籃球隊隊員們頑強拼搏的運動精神，在學(xué)習(xí)與生活上不斷激勵著同學(xué)們拼搏奮進(jìn)。（1）籃球內(nèi)膽是用彈性較好的橡膠制作的，橡膠屬于______（填“金屬材料”、“無機非金屬材料”、“有機合成材料”）；（2）籃球隊員們經(jīng)常通過引體向上來鍛煉自己的臂力，隊員小葉的質(zhì)量為m，他在引體向上的過程中懸垂時重心離開地面高度為H，過桿后重心離開地面的高度為H′，小葉完成16次標(biāo)準(zhǔn)動作所用時間為t，請問整個過程小葉克服重力做功的功率為______；（3）小李接過隊員的傳球、投籃得分的過程中，小李對籃球沒有做功的是______；A．將籃球舉起B(yǎng)．手用力將籃球拋出C．籃球在空中飛行D．籃球進(jìn)入籃筐（4）從籃球出手到入籃得分的過程中，下列選項中能正確反映籃球動能（E動）與時間（t）的關(guān)系的是______。A．B．C．D．5、在城市內(nèi)修建人工湖，可以有效地緩解城市的“熱島效應(yīng)”，這是利用了水的比熱容較______的特性。水蒸發(fā)掉一部分后，其比熱容______。三、計算題（5小題，每小題10分，共計50分）1、某小排量汽車以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛了36km。若已知該汽車發(fā)動機的功率（即牽引力的功率）為23kW，汽車發(fā)動機的熱機效率為30%，汽油的熱值為4.6×107J/kg。則在上述行駛過程中：（1）汽車所用的時間是多少？（2）汽油完全燃燒放出多少熱量？（3）消耗了多少千克的汽油？2、每到周末，小靜都去鄰居孤寡老人劉奶奶家，幫助老人劈柴、燒水、做飯等。某次燒水時，完全燃燒了0.8kg的木材，剛好把1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下初溫為20℃，質(zhì)量為2kg的水燒開。已知木材的熱值為q=1.2×107J/kg，求：（1）水吸收了多少熱量？（2）小靜燒水的效率是多少？3、國慶期間，小明一家去戶外野炊。他們使用木炭作為燃料，已知這種木炭的熱值是2.8×107J/kg，水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃），求：（1）1kg木炭完全燃燒放出的熱量是多少？（2）若這些熱量全部被鍋內(nèi)30℃的水吸收，可將多少kg水加熱至100℃？4、一個容器中裝有40kg溫度是10℃的冷水，若用某一熱水器把它加熱到溫度為60℃時，共用了0.6m3的天然氣，已知天然氣的熱值為2.8×108J/m3，水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃）。求：（1）這次加熱過程中，水吸收的熱量是多少？（2）該熱水器的實際效率是多少？5、三峽水電站有“照亮半個中國”的美譽，它的年平均發(fā)電量約3.045×1017J，相當(dāng)于一座年消耗標(biāo)準(zhǔn)煤5×1010kg的火力發(fā)電站的發(fā)電量。（1）標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值為2.9×107J/kg，完全燃燒5×1010kg標(biāo)準(zhǔn)煤能放出多少熱量？（2）根據(jù)本題中的數(shù)據(jù)，計算火力發(fā)電的效率。-參考答案-一、單選題1、C【解析】【詳解】A．由圖象可知，甲和乙的末溫保持不變，但可能處在熔化過程中，也可能處于沸騰過程中，此時的溫度不一定是沸點，故A錯誤；B．實驗中用同樣的加熱器進(jìn)行加熱，在相同時間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量是相同的，則在0~6min內(nèi)兩物質(zhì)吸收的熱量都是相同的，故B錯誤；C．8~10min甲和乙繼續(xù)吸熱，甲和乙的內(nèi)能都不斷增加，故C正確；D．由圖可知，在0~6min內(nèi)，加熱時間相同，吸收的熱量相同，甲的溫度變化快，且兩物質(zhì)的質(zhì)量相同，根據(jù)Q=cmΔt可知，甲的比熱容小，故D錯誤。故選C。2、C【解析】【詳解】A．相同的加熱器，相同時間產(chǎn)生的熱量是相同的，所以加熱相同時間，甲乙吸收的熱量相同，故A錯誤；B．根據(jù)比熱容的公式可知，在質(zhì)量的不同種物質(zhì)，吸收相同的熱量，溫度變化大的比熱容小。由圖可知，加熱相同時間，即吸收相同的熱量，乙的溫度變化大，所以乙的比熱容小，故B錯誤；C．物體的溫度越高，分子熱運動越劇烈，乙物質(zhì)在B點的溫度高于A點的溫度，表明B點分子熱運動更劇烈，所以乙物質(zhì)在B點的分子動能大于A點的分子動能，故C正確；D．物質(zhì)的比熱容是物質(zhì)一種性質(zhì)，只與種類和狀態(tài)有關(guān)，與溫度無關(guān)，所以兩點的比熱容是一樣的，故D錯誤。故選C。3、D【解析】【詳解】AB．甲圖中兩氣門都關(guān)閉，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程；乙圖中進(jìn)氣門開啟，氣體流入汽缸，是吸氣沖程；丙圖中排氣門開啟，氣體流出汽缸，是排氣沖程；丁圖中兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，所以正確的排序是乙、丁、甲、丙；內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)有四個沖程，只有在做功沖程中使機車獲得動力，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，其它三個沖程均為輔助沖程，依靠慣性完成，即依靠飛輪慣性完成沖程的是乙、丙、??；故AB錯誤；C．丙圖是排氣沖程，汽缸內(nèi)的氣體向外傳遞熱量，內(nèi)能減小，溫度降低，故C錯誤；D．四沖程汽油機的飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min，則該飛輪1s轉(zhuǎn)50圈，因為一個工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈，完成四個工作沖程，做功1次，所以1s飛輪轉(zhuǎn)50圈，共25個工作循環(huán)，共100個沖程，共做功25次，故D正確。故選D。4、D【解析】【詳解】A．汽車在水平路面上勻速行駛時，在豎直方向受到重力和支持力是一對平衡力，所以兩力大小相等，由力的作用是相互的，所以汽車對路面壓力大小等于支持力，由于汽車重力不知，所以汽車對路面壓力大小不能確定，故A錯誤；B．汽車做勻速直線運動，牽引力等于阻力，汽車在牽引力作用下通過的距離等于汽車在阻力作用下通過的距離，由得，汽車牽引力做的功等于汽車阻力做的功，由可得，汽車克服阻力做的功故B錯誤；C．汽車的行駛速度由可得，汽車的牽引力故C錯誤；D．汽車消耗汽油6kg完全燃燒放出熱量所以汽車發(fā)動機的效率故D正確。故選D。5、C【解析】【詳解】AB．熱值是燃燒充分燃燒放出的熱量與質(zhì)量之比，是一個定值，與燃燒程度無關(guān)，故AB錯誤；C．當(dāng)僅有熱傳遞時，熱傳遞可以改變內(nèi)能，物體吸收熱量時，物體的內(nèi)能增加，物體放出熱量時，物體的內(nèi)能減小，故C正確；D．與絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，是因為玻璃棒的負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到絲綢上，故D錯誤。故選C。6、D【解析】【詳解】A．暖氣供暖，是暖氣片里的熱水向外散熱，從而使房屋暖和，是通過熱傳遞改變內(nèi)能的，故A不符合題意；B．使用天然氣燒水使水沸騰是通過熱傳遞改變內(nèi)能的，故B不符合題意；C．海鮮放冰上，為海鮮降溫，是通過熱傳遞改變內(nèi)能的，故C不符合題意；D．兩手相互摩擦手的溫度升高，是兩手互相克服摩擦做功改變內(nèi)能的，故D符合題意。故選D。7、C【解析】【詳解】A．熱機效率是有用功與燃料完全燃燒所放出的熱量的比，與燃料的熱值無關(guān)，故A錯誤；B．柴油機效率高，只表明有用功與總功的比值大，相同時間做功快指功率，效率與功率沒有必然聯(lián)系，故B錯誤；C．柴油機效率高，根據(jù)效率公式，當(dāng)有用功一定時，效率越高，所需要總功更少，即燃燒同種燃料時，需要的燃料更少，故C正確；D．柴油機屬于熱機，在工作過程中不可避免會存在燃料燃燒不完全等因素導(dǎo)致能量損失，不可能達(dá)到100%，故D錯誤。故選C。8、B【解析】【詳解】A．杯子里的水可以任意倒出，說明水具有流動性，不能說明分子間沒有引力，故A錯誤；B．?dāng)U散現(xiàn)象表明分子在不停地做無規(guī)則運動，固體間能擴散，表明固體物質(zhì)分子在不停地做無規(guī)則運動，故B正確；C．把0℃的冰塊加熱熔化成0℃的水，該過程中冰吸收熱量，其內(nèi)能會增加，故C錯誤；D．用力搓手，手發(fā)熱是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，兩者能量轉(zhuǎn)化關(guān)系不一樣，故D錯誤。故選B。9、D【解析】【詳解】A．進(jìn)氣門開啟，活塞下行，燃料和空氣的混合物進(jìn)入汽缸，是吸氣沖程，故A不符合題意；B．兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，故B不符合題意；C．排氣門開啟，活塞上行，廢氣被排出汽缸，是排氣沖程，故C不符合題意；D．兩氣門都關(guān)閉，活塞下行，汽缸容積變大，火花塞噴出電火花，是做功沖程，故D符合題意。故選D。10、B【解析】【詳解】比熱容、密度、熱值是物質(zhì)的一種特性，不隨物體的多少而變化，熱值、密度和比熱容都不變，內(nèi)能是所有分子具有的分子動能和分子勢能的總和，質(zhì)量減半，內(nèi)能變小，體積同時也變小，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。二、填空題1、熱傳遞比熱容15032%B【解析】【詳解】[1]改變物體內(nèi)能方法是做功和熱傳遞。風(fēng)冷型發(fā)動機以空氣為冷卻介質(zhì)，當(dāng)風(fēng)高速吹過發(fā)動機時，利用熱傳遞的方式改變的發(fā)動機的內(nèi)能。[2]水冷型發(fā)動機則是利用水的比熱容比較大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)相比，升高相同的溫度時，水可以吸收更多的熱量。[3]水冷四沖程柴油發(fā)動機工作時轉(zhuǎn)速表如圖所示，轉(zhuǎn)速為15×100r/min=1500r/min表示1min轉(zhuǎn)1500r，即1秒轉(zhuǎn)25r，因飛輪轉(zhuǎn)2r，經(jīng)歷4個沖程，做功一次，壓縮沖程一次，所以飛輪轉(zhuǎn)25r，經(jīng)歷壓縮沖程50次，12s內(nèi)經(jīng)歷沖程為（次）[4]柴油完全燃燒能放出的熱量Q放＝mq煤油＝1kg×4.3×107J/kg＝4.3×107J則柴油機的效率[5]如圖乙中B圖，進(jìn)氣門和排氣門都是關(guān)閉的，活塞下行，火花塞打火，可以判斷是做功沖程。2、原理做功FB【解析】【詳解】[1][2][3][4]A圖中，進(jìn)氣門開啟，活塞下行，氣體流入汽缸，是吸氣沖程；B圖中，兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，此沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；C圖中，兩氣門都關(guān)閉，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程，此沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；D圖中，排氣門開啟，活塞上行，氣體流出汽缸，是排氣沖程；E圖是用力將活塞壓下，活塞對空氣做功，空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)到了棉花的著火點，棉花就會燃燒，是通過對物體做功來增大物體內(nèi)能的，即是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程；F圖是水蒸氣膨脹對外做功，將塞子沖出，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。故圖E、F是演示實驗的原理示意圖，C圖是做功沖程，與做功沖程原理相同的是F圖所示的演示實驗。3、101.38×105柴油機【解析】【詳解】[1]單缸四沖程汽油機的飛輪轉(zhuǎn)速是1200r/min=20r/s，即1s飛輪轉(zhuǎn)20r，因為內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)中，完成4個沖程，飛輪轉(zhuǎn)2r，對外做功1次，所以，該內(nèi)燃機1s飛輪轉(zhuǎn)20r，對外做功10次。[2]汽油的質(zhì)量m=10g=0.01kg汽油完全燃燒放出的熱量Q=qm=4.6×107J/kg×0.01kg＝4.6×105J由得，一個工作循環(huán)中輸出的有用機械能W有＝ηQ＝30%×4.6×105J＝1.38×105J[3]題圖中裝置的頂部是噴油嘴，是柴油機的構(gòu)造示意圖。4、有機合成材料CDD【解析】【詳解】（1）[1]橡膠的主要成分是有機物，故屬于有機合成材料。（2）[2]由題意可知，完成一個引體向上，小葉克服重力做的功為故完成16次標(biāo)準(zhǔn)動作所做的功為所用時間為t，故整個過程小葉克服重力做功的功率為（3）[3]A．將籃球舉起，有力且在力的方向上移動距離，對籃球做了功，故A不符合題意；B．用力將籃球拋出，有力，且籃球在力的方向上通過了距離，對籃球做了功，故B不符合題意；CD．籃球在空中飛行、籃球進(jìn)入籃筐是籃球具有慣性，人與籃球間沒有力的作用，對籃球不做功，故CD符合題意。故選CD。（4）[4]籃球離開手后先向上做減速運動，到達(dá)最高點時動能最小，然后籃球向下做加速運動，故在其質(zhì)量不變的情況下，其動能先變小，后變大；由于籃球在最高點時，具有向前的速度，速度不為0，故最小動能不為0，故可知ABC不符合題意，D符合題意。故選D。5、大不變【解析】【詳解】[1]根據(jù)公式可知，物質(zhì)的質(zhì)量一定，物質(zhì)的比熱容越大，則吸收相同熱量后，溫度升高的越小。水的比熱容大，故修建人工湖可以使城市溫度上升的慢。[2]物質(zhì)的比熱容是物質(zhì)固有屬性，它與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān)，與物質(zhì)的質(zhì)量和體積無關(guān)。故蒸發(fā)一部分水，剩下的水比熱容不變。三、計算題1、（1）1800s；（2）1.38×108J；（3）3千克【解析】【詳解