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必考点解析练习题(含答案详解)

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、如图所示的某单缸四冲程汽油机说法正确的是（ ）

A．飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丁

B．四冲程内燃机在一个工作循环中工作过程依次是丁丙甲乙 C．丙图中气缸内气体温度会上升

D．飞轮转速3000r/min则该汽油机1s钟能做功25次 2、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

3、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

4、如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中错误的是（ ）

A．酒精灯中酒精用掉一半后，剩余酒精的热值、比热容、密度均不变

B．抽出玻璃板，上方瓶中的空气逐渐变红，说明分子在不停地做无规则运动

C．活塞向上运动时，是内燃机的压缩冲程，此时内能转化为机械能

D．玻璃筒内的空气被压缩是通过做功的方式使空气的内能增加

5、一桶汽油用去一半，剩下的半桶汽油不变的物理量是（ ） A．热值，内能

B．比热容，密度

C．质量，体积

D．内能，密度

6、下列生活现象中，关于分子和物体内能，下列说法正确的是（ ） A．杯子里的水可以任意倒出，说明水分子间没有引力

B．用透明胶带揭下纸上写错的字，是因为胶带与纸分子之间有斥力 C．“花气袭人知骤暖”说明分子的热运动与温度有关 D．用力搓手，手发热是通过热传递增加手的内能

7、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

8、下列四幅图中，属于利用热传递改变物体内能的是（ ）

A． 双手摩擦能发热 B． 烧水时水温升高

C． 锯木材时锯子发烫 D． 钻木取火

9、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 10、关于热量和温度的说法中正确的是（ ） A．温度高的物体含有热量多 C．温度高的物体吸收热量多

B．温度高的物体放出热量多

D．温度不同的物体可以放出相同的热量

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、火炕又称大炕，是北方居室中常见的一种砖石结构的取暖建筑设施，砖石的比热容取0.96×103J/（kg·℃），某个火炕的砖石质量为50kg，若通过燃烧木柴给火坑加热，加热效率为80%，那么要让火炕温度升高20℃，需要完全燃烧________kg的干木柴【q干木柴=1.2×107J/kg】。

2、某中学男子篮球队队员们顽强拼搏的运动精神，在学习与生活上不断激励着同学们拼搏奋进。 （1）篮球内胆是用弹性较好的橡胶制作的，橡胶属于______（填“金属材料”、“无机非金属材料”、“有机合成材料”）；

（2）篮球队员们经常通过引体向上来锻炼自己的臂力，队员小叶的质量为m，他在引体向上的过程中悬垂时重心离开地面高度为H，过杆后重心离开地面的高度为H′，小叶完成16次标准动作所用时间为t，请问整个过程小叶克服重力做功的功率为______；

（3）小李接过队员的传球、投篮得分的过程中，小李对篮球没有做功的是______； A．将篮球举起 B．手用力将篮球抛出 C．篮球在空中飞行 D．篮球进入篮筐

（4）从篮球出手到入篮得分的过程中，下列选项中能正确反映篮球动能（E动）与时间（t）的关系的是______。

A． B．

C． D．

3、如图甲，用测力计把吊在下面的玻璃板从水中慢慢提起来，观察到玻璃板离开水面的过程中测力计示数变大，此实验说明_______；如图乙，用手晃动试管中的沙子，发现温度计的示数升高，此实验说明_______。

4、热熔胶是手工制作中常用的工具。如图所示，扣动扳机通电后胶中的发热体能够发热是利用______的方式改变内能的，用它给热熔胶加热时，会闻到熔胶的气味，这是______现象。

5、某单缸四冲程内燃机飞轮的转速为1200r/min，该内燃机每秒钟对外做功的次数为______次。若一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g的汽油（热值为4.6×107J/kg），若这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为______J。如题图所示是______（填“汽油机”或“柴油机”）的构造示意图。

三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）

1、如图所示的油电混合动力汽车是一种新型节能汽车，这种油电混合动力汽车的内燃机工作时，给车提供动力的同时也给动力蓄电池组充电。已知某型号油电混合动力汽车所用的动力蓄电池组储存的最大电能是1.0×108J，若该车以80km/h的车速匀速直线行驶了0.5h。行驶过程中所受阻力大小为800N，动力蓄电池组的电能也增加了最大电能的14%，内燃机消耗燃油2kg。（燃油的热值4.6×107J/kg）求：

（1）燃油完全燃烧放出的热量； （2）牵引力做的功；

（3）该油电混合动力汽车内燃机的效率。

2、随着科技的发展，氢燃料新能源公交车慢慢在投放使用，氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源，（c水4.210J/kg℃；q氢1.410J/kg）。求：

38（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；

（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，求水升高的温度；

（3）若某次该氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶了1h，共消耗了7.2kg的氢燃料，则该公交车此次工作的效率是多少？

3、每到周末，小静都去邻居孤寡老人刘奶奶家，帮助老人劈柴、烧水、做饭等。某次烧水时，完全燃烧了0.8kg的木材，刚好把1标准大气压下初温为20℃，质量为2kg的水烧开。已知木材的热值为q=1.2×107J/kg，求： （1）水吸收了多少热量？ （2）小静烧水的效率是多少？

4、氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点，氢气的热值为1.4×108J/m3，请计算： （1）完全燃烧0.5m3的氢气可放出多少的热量？

（2）若这些热量有60%被水吸收，可以使多少质量的水温度升高50℃？

5、天然气是一种清洁、高效能源，在1个标准大气压下，小宇用效率为40%的燃气灶给一锅初温为20℃的水加热至沸腾，完全燃烧了0.06m3的天然气。已知水的比热容为4.2×103J/（ kg·℃），天然气的热值为4.2×107J/m3.求： （1）水吸收的热量； （2）这锅水的质量。

-参-

一、单选题 1、D 【解析】 【详解】

AB．甲图中两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；乙图中进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；丙图中排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，所以正确的排序是乙、丁、甲、丙；内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机车获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁；故AB错误；

C．丙图是排气冲程，汽缸内的气体向外传递热量，内能减小，温度降低，故C错误；

D．四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该飞轮1s转50圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转50圈，共25个工作循环，共100个冲程，共做功25次，故D正确。 故选D。 2、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。 3、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。 4、C 【解析】 【详解】

A．热值是燃料的一种特性，密度、比热容都是物质的特性，都与物质的质量、体积无关，所以，酒精灯中酒精用掉一半后，剩余酒精的热值、比热容、密度均不变，所以A正确，故A不符合题意； B．抽出玻璃板，上方瓶中的空气逐渐变红，但是二氧化氮的密度大于空气，说明分子在不停地做无规则运动，所以B正确，故B不符合题意；

C．两个气门关闭，活塞向上运动时，是内燃机的压缩冲程，机械能转化为内能，所以C错误，故C符合题意；

D．图中玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，所以D正确，故D不符合题意。 故选C。 5、B 【解析】 【详解】

比热容、密度、热值是物质的一种特性，不随物体的多少而变化，热值、密度和比热容都不变，内能是所有分子具有的分子动能和分子势能的总和，质量减半，内能变小，体积同时也变小，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 6、C 【解析】 【详解】

A．杯子里的水可以任意倒出，说明水具有流动性，不能说明分子间没有引力，故A错误； B．分子间引力和斥力同时存在，用透明胶带揭下纸上写错的字，是因为胶带与纸分子之间有引力，故B错误；

C．温度升高时花香气味更浓，说明香气分子扩散加快，表明分子的热运动与温度有关，故C正确； D．用力搓手，是将机械能转化为内能，手发热是通过做功增加手的内能，故D错误。 故选C。 7、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。 8、B 【解析】 【详解】

ACD．双手摩擦、锯木柴、钻木取火是彼此摩擦，将机械能转化为内能，是通过做功改变物体内能，故ACD不符合题意；

B．烧水时水温升高是火焰的温度高于水温时依靠热传递实现的，故B符合题意。 故选B。 9、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。 10、D 【解析】

【详解】

A．热量是一个过程量，只用在发生热传递过程中，物体吸收或放出热量，才能讨论热量问题，不能说某个物体含有多少热量，更不能比较两个物体热量的大小，故A错误；

BCD．由Qcmt可知，物体吸收或放出热量的多少不仅与温度有关，还和物质的比热容和质量有关；故BC错误，D正确。 故选D。 二、填空题 1、0.1 【解析】 【详解】

火炕温度升高20℃，砖石吸收的热量

Q吸=cmΔt=0.96×10J/（kg·℃）×50kg×20℃=9.6×10J

Q吸可得，干木柴完全燃烧放出的热量 Q放Q吸9.6105J1.2106J

80%由Q放由Q放=mq可得，需要干木柴的质量

1.2106Jm'0.1kg

q1.2107J/kg16mg(HH)2、 有机合成材料 CD D

tQ放【解析】 【详解】

（1）[1]橡胶的主要成分是有机物，故属于有机合成材料。

（2）[2]由题意可知，完成一个引体向上，小叶克服重力做的功为

WGhmgHH

故完成16次标准动作所做的功为

W16W16mgHH

所用时间为t，故整个过程小叶克服重力做功的功率为

W16mgHH Ptt（3）[3]A．将篮球举起，有力且在力的方向上移动距离，对篮球做了功，故A不符合题意； B．用力将篮球抛出，有力，且篮球在力的方向上通过了距离，对篮球做了功，故B不符合题意； CD．篮球在空中飞行、篮球进入篮筐是篮球具有惯性，人与篮球间没有力的作用，对篮球不做功，故CD符合题意。 故选CD。

（4）[4]篮球离开手后先向上做减速运动，到达最高点时动能最小，然后篮球向下做加速运动，故在其质量不变的情况下，其动能先变小，后变大；由于篮球在最高点时，具有向前的速度，速度不为0，故最小动能不为0，故可知ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。

3、 分子之间存在引力 做功改变了沙子的内能 【解析】 【详解】

[1]实验过程中观察到玻璃板离开水面的过程中测力计示数变大，大于玻璃板的重力，这是因为玻璃板再即将离开水面时，水分子之间距离比较小，存在分子间的引力，从而使弹簧测力计的示数变大。 [2]用手晃动试管中的沙子，对沙子做功，机械能转化为内能，沙子的内能增大，温度升高。 4、 做功 扩散

【解析】 【详解】

[1]热熔胶扣动扳机通电后，热熔胶中的发热体能够发热是利用电流做功，将电能转化为内能。 [2]热熔胶给热熔胶加热时，会闻到熔胶的气味，这是熔胶的气味分子做无规则运动的结果，属于扩散现象。

5、 10 1.38×105 柴油机 【解析】 【详解】

[1]单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min=20r/s，即1s飞轮转20r，因为内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，飞轮转2r，对外做功1次，所以，该内燃机1s飞轮转20r，对外做功10次。 [2]汽油的质量

m=10g=0.01kg

汽油完全燃烧放出的热量

Q=qm=4.6×107J/kg×0.01kg＝4.6×105J

由W有Q100%得，一个工作循环中输出的有用机械能

W有＝ηQ＝30%×4.6×105J＝1.38×105J

[3]题图中装置的顶部是喷油嘴，是柴油机的构造示意图。 三、计算题

1、（1）9.2×107J；（2）3.2×107J；（3）50% 【解析】 【详解】

解：（1）由题意可知，燃油完全燃烧放出的热量为

Q=mq油=4.6×107J/kg×2kg=9.2×107J

（2）因为汽车匀速直线行驶，所以汽车所受牵引力与阻力是一对平衡力，即

F=f=800N

由题意可知，汽车通过的路程为

s=vt=80km/h×0.5h=40km=4×104m

故汽车行驶中牵引力所做的功为

W=Fs=800N×4×104m=3.2×107J

（3）由题意可知，蓄电池增加的电能为

W′=1.0×108J×14%=1.4×107J

故汽车内燃机的效率为

WW3.2107J1.4107J100%100%50%

Q9.2107J答：（1）燃油完全燃烧放出的热量为9.2×107J； （2）牵引力做的功为3.2×107J；

（3）该油电混合动力汽车内燃机的效率为50%。 2、（1）4.2×107J；（2）50℃；（3）50% 【解析】 【分析】 【详解】

解：（1）0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量

Q放mq0.3kg1.4108J/kg=4.2107J

（2）水吸收的热量

Q吸=Q放=4.2×107J

由Q吸cmΔt得水升高温度

Q吸4.2107JΔt50℃

cm4.2103J/kg℃200kg（3）7.2kg的氢燃料完全燃烧放出的热量

Qmq7.2kg1.4108J/kg=1.008109J

公交车的功率

P140kW=1.4105W

由P=W得，公交车所做的功 tWPt1.4105W3600s=5.04108J

公交车工作的效率

W5.04108J50%

Q1.008109J答：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出4.2×107J热量；

（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高50℃； （3）公交车此次工作的效率是50%。 3、（1）6.72×105J；（2）7% 【解析】 【详解】

解：（1）1标准大气压下，水的沸点为100℃，则2kg的水被烧开吸收的热量

Q吸=cm水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg·℃）×2kg×（100℃﹣20℃）=6.72×105J

（2）完全燃烧0.8kg木材能放出的热量

Q放=qm木材=1.2×107J/kg×0.8kg=9.6×106J

小静烧水的效率

Q吸6.72105J7%

Q放9.6106J答：（1）水吸收的热量为6.72×105J； （2）小静烧水的效率是7%。 4、（1）7×107J；（2）50℃ 【解析】 【详解】

解：（1）完全燃烧0.5m3的氢气放出的热量：

Q放=Vq=0.5m3×1.4×108J/m3=7×107J

（2）由题意可得水吸收的热量

Q吸=Q放η=7×107J×60%=4.2×107J

由Q吸=cmΔt得，水的质量为

Q吸4.2107Jm200kg

ct4.2103J/(kg?℃)50℃答：（1）完全燃烧0.5m3的氢气可放出7×107J的热量； （2）可以使200kg的水温度升高50℃。 5、（1）1.008×106J；（2）3kg 【解析】 【详解】

（1）天然气完全燃烧放出热量

Q放=qV=4.2×107J/m3×0.06m3=2.52×106J

水吸收热量

Q吸=40%Q放=40%×2.52×106J=1.008×106J

（2）由Qcmt知道

Q吸1.008106m3kg

cΔt4.2103J(kg℃)(100℃20℃)答：（1）水吸收的热量1.008×106J； （2）这锅水的质量3kg。