2022年精品解析北师大版九年级物理机械能、内能及其转换专题攻克试卷

1、九年级物理机械能、内能及其转换专题攻克 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、如图所示的事例中，改变物体内能的方式与其它三项不同的是（） A 加热试管中的水B 弯折铁丝变热C 食品放入冰箱冷藏D

2、透镜聚光纸片点燃2、关于改变内能的说法，正确的是（） A做功一定可以改变物体的内能B刹车过程中，刹车片温度升高是通过做功改变物体内能的C冬天往手上哈气取暖是通过做功改变物体内能D摩擦生热是通过热传递改变物体内能的3、现代生活中常使用内燃机提供动力的汽车和用电池提供动力的新能源汽车，下列说法正确的是（） A内燃机工作时不会污染环境B给电池充电时，是把化学能转化为电能C内燃机的压缩冲程是把机械能转化为内能D四冲程汽油机工作时，活塞运动都是靠飞轮的惯性来完成的4、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

3、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5、下列实例中，通过热传递改变物体内能的是（） A钻木取火B两手相互摩擦使手变热C反复弯折铁丝，弯折处变热D将食物放入冰箱内冷却6、养猫的家庭会发现，入冬以后猫咪总爱趴在暖气上。若猫咪抱暖气是为了给身

4、体加热，下列说法中正确的是（） A由于暖气的温度高于猫眯体表的温度，所以暖气向猫咪传递热量B趴在暖气上一段时间后，猫咪身体具有的热量会增加C猫咪身体变暖，温度升高，说明猫咪内能减小D若换用内能更大的物体让猫咪搂抱，一定会比暖气片的加热效果更好7、如图所示，在烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，当瓶塞跳起来时，可以看到瓶内出现白雾。下列解释正确的是（） A通过打气筒压缩瓶内空气做功，空气内能增大，瓶底的水汽化成白雾B瓶内的空气对瓶塞做功，空气内能增大，瓶底的水汽化成白雾C瓶内的空气对瓶塞做功，空气内能减小，空气液化成白雾D瓶内的空气对瓶塞做功，空气内能减小，水蒸气液化成白雾8、关于温度、热量和内能，下列

5、说法正确的是（） A温度相同的物体内能一定相等B热量可以从内能少的物体传递给内能多的物体C晶体熔化时温度不变，所以内能也不变D物体吸收热量，内能一定增大，温度一定升高9、已知铜的比热容是铅的比热容的3倍，质量相等、初温相等的的铜块和铅块，放出相同的热量后互相接触。则下列说法中正确的是（） A铜块向铅块传热B铅块向铜块传热C铜块和铅块没有热传递D无法确定10、为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点，小明做了如下实验，将盛有30冷水的小烧杯放入盛有70热水的大烧杯中，分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况，绘制成如图所示的图像。下列说法错误的是（） A热水和冷水到达同一温度的时间是

6、相同的B热水温度下降比冷水温度升高得快C热水放出的热量等于冷水吸收的热量D热水的质量可能小于冷水的质量第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、比热容是物质的 之一。水的比热容为4.2103焦/（千克），表示 。用水作为汽车的发动机及发电站中汽轮机的冷却剂，它们都是利用了水的 的特点。 2、历史上人们尝试制造各种不需要消耗能量就能源源不断对外做功的“永动机”，但都失败了。如图所示的是人们设想的一种永动机，它通过从高处流下的水冲击叶片使其转动，叶片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高处，从而循环工作，但这种永动机不能永远工作下去，理由是该装置在工作过程中，有部分机械能

7、会转化为 能，即机械能会逐渐减少，最后停止工作。3、右图所示是某种内燃机某一冲程的示意图，由图可知： （1）这种内燃机是 机； （2）它表示的是 冲程； （3）在这个冲程中 能转化为 能； （4）完成这一冲程，曲轴和飞轮转 圈； （5）仔细观察其铭牌，可看见“1800r/min“字样，则它正常工作时，1秒钟对外做功 次， 个冲程4、明朝时我国发明一种叫“火龙出水”的火箭，以黑火药为燃料；点火后，燃料的 能转化为 能，再转化为火箭的机械能，使火箭运动；现代火箭采用液态氢做燃料，是因为它的 大。5、可燃冰作为一种新型燃料。是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，可直接点燃，1m3可燃冰

8、在常温常压下可释放160m3的天然气。根据以上信息可知，可燃冰是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。1m3的可燃冰释放的天然气完全燃烧放出的热量为 J，若该热量全部被水吸收，可将 kg的水从10加热到90。c水=4.2103J/（kg），天然气的热值q =4.2107J/m3，环境为标准大气压 三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、近几年来，大连市民陆续使用上了安全、清洁的天然气。某用户在使用天然气灶加热水时，完全燃烧了0.05m3的天然气，将3kg的水从20加热到80。已知水的比热容是4.2103J/(kg)，天然气的热值是3.6107J/m3。试求：（1）天然气完全燃烧放出的

9、热量是多少？ （2）水吸收的热量是多少？ （3）该天然气灶加热这些水的效率是多少？ 2、为了减少环境污染，部分农村地区改用液化气烧菜做饭，某钢瓶装有液化气10kg，已知液化气的热值为4.2107Jkg，水的比热容为4.2103J/（kg），求：（1）这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若(1)中放出的热量只有40%的被吸收，则吸收的热量为多少？ （3）利用这些热量给20的水加热，在标准大气压下可将多少质量的水烧开？ 3、百公里油耗指的是汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量，是汽车耗油量的一个衡量指标。由于多数车辆在90km/h接近经济车速，因此大多对外公布的理论油耗通常为90k

10、m/h的百公里匀速油耗。某品牌汽车行驶100km油耗为8L，汽车发动机的输出功率为25kW（已知汽油的密度为0.75103kg/m3，热值为4.5107J/kg）。试求：（1）8L汽油完全燃烧放出的热量； （2）行驶100km时间内发动机所做的功； （3）该品牌汽车发动机的热机效率。 4、天然气是一种热值高、污染小的清洁能源；完全燃烧0.35m3的天然气放出多少焦的热量？若这些热量只有60%被水吸收，能使多少千克的水温度升高50？水的比热容c4.2103J/(kg)，天然气的热值q4107J/m35、某物理兴趣小组的同学用煤炉给2kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的

11、图线。水的比热容为4.2103J/（kg），求：经过6min时间加热，水所吸收的热量。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、小红在学习了“物质的比热容”知识后，做了如下实验：使用相同的电加热器分别给质量和初温都相同的水和食用油加热，如图所示。在相同时间内，水和食用油吸收的热量 （选填“相同”或“不同”）， 的温度升高的更多（选填“水”或“食用油”）。2、如图所示，将两个半径约为1cm的铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就像被粘在了一起，下面吊上5kg的重物都不能把它们拉开。（1）两个铅柱没有被重物拉开是因为铅柱的分子之间存在 。 （2）小红是一个爱思考的学生，她

12、认为与铅柱底面接触的大气会对铅柱有向上托的力，这个力足以保证两个铅柱不被重物拉开。你是否同意小红的观点？（ ）请通过估算该力的大小来证明。（ ）（大气压p0取1105Pa） （3）请设计一个实验并自选器材来验证小红的猜想（ ） -参考答案-一、单选题1、【答案】B【解析】【解答】A给水加热，水从火焰吸收热量是通过热传递的方式改变内能的；B反复弯折铁丝，弯折处发烫，属于做功改变物体的内能；C食品放入电冰箱，温度降低，属于热传递改变物体的内能；D放大镜聚光点燃纸片，是通过热传递使纸的内能增加；综上所述，改变物体内能的方式与其它三项不同的是B，B符合题意。故答案为：B。【分析】改变物体的内能两种方法

13、：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的。物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小。2、【答案】B【解析】【解答】A将物体提高，克服重力做了功，物体重力势能增大，但物体内能不变，A不符合题意；B汽车刹车过程中，刹车片克服摩擦做功，刹车片的温度升高，属于做功改变物体的内能，B符合题意；C冬天往手上哈气取暖，手的温度升高，是热传递改变了物体的内能，C不符合题意；D摩擦生热是克服摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体内能的，D不符合题意。故答案为：B。【分析】改变物体的内能有两种

14、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。3、【答案】C【解析】【解答】A内燃机工作时燃烧化石燃料，排出的废气中有有害气体，会污染环境，A不符合题意；B给电池充电时，是把电能转化为化学能，B不符合题意；C内燃机的压缩冲程是把机械能转化为内能，C符合题意；D在内燃机的四个冲程中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，其它三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的，D不符合题意。故答案为：C。【分析】内燃机的压缩冲程把机械能转化为内能，排开的气体会污染环境，对电池充电时，将电能转化为化学能

15、。4、【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。5、【答案】D【解析】【解答】做功和热传递都能改变物体内能。做功是其他形式的能与内能的转化，钻木取火、两手相互摩擦使手变热和反复弯折铁

16、丝，弯折处变热，都是做功改变物体内能；热传递是内能的转移，将食物放入冰箱内冷却是通过热传递改变物体内能。故答案为：D。【分析】改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的。物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小。6、【答案】A【解析】【解答】A发生热传递时，热量是从温度高的物体转移到温度低的物体，由于暖气的温度高于猫眯体表的温度，所以暖气向猫咪传递热量，A符合题意；B热量是过程量，不能说具有热量，B不符合题意；C猫咪身体变暖，温度升高，说明猫咪内能增加，C不符合

17、题意；D内能大温度不一定高，效果不一定好，D不符合题意。故答案为：A。【分析】热传递中热量从温度高的物体转移到温度低的物体。7、【答案】D【解析】【解答】A瓶底的水汽化会形成水蒸气，而白雾是水蒸气液化形成的，A不符合题意；B瓶内的空气对瓶塞做功，空气内能会减小，而不是增大，B不符合题意；C瓶内的空气对瓶塞做功，空气内能减小，水蒸气液化成白雾，而不是空气液化成白雾，C不符合题意；D瓶内的空气膨胀对外做功，空气内能减小，空气中的水蒸气液化成白雾，D符合题意。故答案为：D。【分析】气体对外界做功物体的内能减小，温度降低，水蒸气液化为小水滴。8、【答案】B【解析】【解答】A内能大小与温度、质量、状态等

18、有关，故温度相同的物体内能不一定相等，A不符合题意； B热量总是从高温物体传向低温物体，或者从同一物体的高温部分传向低温部分，跟内能多少无关，热量可以从内能少的物体传递给内能多的物体，B符合题意；CD物体吸收热量，内能一定增大，但温度不一定升高，例如：晶体在熔化过程中，继续吸热，但温度是不变的，内能增大，CD不符合题意。故答案为：B。【分析】A内能的大小与温度，质量，体积都有关系。B热传递发生在温度不同的两个物体之间。C. 晶体融化时温度不变，但不断的吸收热量。D物体吸收热量，温度不一定升高,内能一定增加。9、【答案】A【解析】【解答】根据 ，质量相同，放出热量相同，比热容越大，温度变化越小，

19、初温相同，所以铜块放热后，温度较高，相互接触后，铜块向铅块传热。 故答案为：A。【分析】在质量和放热相同时，比热容越大，温度变化越小；热传递时，热量从高温物体传向低温物体。10、【答案】C【解析】【解答】A由图可知，400s时，热水和冷水到达同一温度40，所以热水和冷水到达同一温度的时间是相同的，A正确，不符合题意；B400s内，热水温度由70下降到40，下降30，冷水30上升到40，上升10，热水温度下降比冷水温度升高得快，B正确，不符合题意；C冷水和热水的质量未知，由Q=cmt可知热水放出的热量不一定等于冷水吸收的热量，C错误，符合题意；D由题可知，冷水和热水的质量未知，热水的质量可能小于

20、冷水的质量，D正确，不符合题意。故答案为：C。【分析】热水放热温度降低，冷水吸热温度升高，结合题目给出的两种液体的温度变化图像求解即可。二、填空题1、【答案】特性；质量为1kg的水温度升高1吸收的热量为4.2103J；比热容较大【解析】【解答】各种物质都有自己的比热容，比热容是物质的一种特性；水的比热容是4.2103J/（kg），它的物理含义是质量为1kg的水温度升高1，吸收的热量为4.2103J；因为水的比热容较大，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，所以可作为冷却剂。【分析】比热容是描述物体吸放热能力的一个物理量；物质的比热容意义为1kg的物体上升一摄氏度所吸收的热

21、量；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。2、【答案】内【解析】【解答】他设想的机械装置不可能实现，因为抽水机在此过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，所以机械能总量不守恒，所以，他设想的机械装置不能实现，违背了能量守恒定律。 【分析】能量的转化和守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中，其总量保持不变。 3、【答案】（1）柴油（2）压缩（3）机械；内（4）半（5）15；60【解析】【解答】(1)由图可知，内燃机的顶端是喷油嘴，所以该内燃机是柴油机；(2)图中的两

22、气门都关闭、活塞上行，所以是压缩冲程；(3)压缩冲程中机械能转化为内能；(4)曲轴转一圈可以完成2个冲程，所以完成一个压缩冲程时曲轴转动半圈；(5)四冲程汽油机曲轴转速是1800 r/min=30r/s，所以此汽油机每秒钟转30圈，可完成15个工作循环，60个冲程，对外做15次功；【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程；并且只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。4、【答案】化学；内；热值【解析】【解答

23、】火箭以黑火药为燃料，点火后，燃料燃烧，化学能转化为内能，内能对外做功，内能转化为机械能。现代火箭采用液态氢做燃料，是因为它的热值大，燃烧相同质量的燃料，它放出的热量较多。 【分析】根据燃料燃烧时的能量转化及其方向性做出解答；液态氢的热值比较大。5、【答案】不可再生；6.72109；2104【解析】【解答】由题知，可燃冰在短时间之内不可再生，所以可燃冰是不可再生能源。1m3可燃冰在常温常压下可释放出160m3的天然气，则完全燃烧160m3的天然气可放出的热量 天然气完全燃烧放出热量全部被水吸收，则有Q吸=Q放=6.72109J由 可得，这些热量可加热水的质量 【分析】像水能、风能、太阳能、生物

24、质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；利用公式 和公式 即可计算出天然气燃烧释放的热量和水的质量。三、计算题1、【答案】（1）解：天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.05 m33.6107J/m3=1.8106J 答：天然气完全燃烧放出的热量是1.8106J；（2）解：水吸收的热量Q吸=cm（t-t0）=4.2103J/（kg）3kg（80-20）=7.56105J 答：水吸收的热量是7.56105J；（3）解：天然气灶加热这些水的效率 答：该天然气灶加热这些水的效率是42%。【解析】【分析】（1）结合天然

25、气的体积，利用热值公式求解天然气释放的热量；（2）结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量即可；（3）利用水吸收的热量除以油燃烧释放的热量即为燃气灶的效率。2、【答案】（1）解：由 知道，这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量Q放 =m气q=10kg4.2107 J/kg=4.2108 J 答：这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是4.2108 J；（2）解：由 知道，吸收的热量为Q吸=Q放=4.2108 J40%=1.68108 J 答：若(1)中放出的热量只有40%的被吸收，则吸收的热量为1.68108J；（3）解：在标准大气压下水的沸点为100，由 知道 ，烧开水的质量 m=Q吸

26、ct=1.68108J4.2103J/(kg)(100-20)500kg答：利用这些热量给20的水加热，在标准大气压下可将质量500kg的水烧开。【解析】【分析】（1）结合液化气的质量，利用热值公式求解液化气释放的热量；（2）结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量即可；（3）结合水吸收到的热量和升高的温度求解水的质量即可。3、【答案】（1）解：汽车百公里耗油的体积：V8L8103m3， 由 得，汽油的质量：mV0.75103kg/m38103m36kg，汽油完全燃烧放出的能量：Qmq64.5107J/kg2.7108J答：8L汽油完全燃烧放出的热量是2.7108J（2）解：

27、汽车的速度：v90km/h25m/s， 由P 得，在一百公里内发动机做的功为：WPtP 2.5104W 1108J答：测试时间内发动机所做的功1108J（3）解：发动机的效率 100% 100%37.04%答：发动机的效率是37.04%【解析】【分析】（1）利用密度公式求解燃料的质量，再利用热值公式求解燃料燃烧释放的热量；（2）结合此时发动机的功率与行驶时间，利用公式W=Pt求解发动机做的功；（3）（3）燃油释放的热量为总功，牵引力做的功为有用功，有用功除以总功即为机械效率。4、【答案】解：（1）天然气完全燃烧放热 Q放Vq0.35m34107J/m31.4107J（2）由题知水吸收的热量 Q吸Q放60%1.4107J8.4106J由 得，水的质量为 m=Q吸ct=8.4106J4.2103J/(kg)50=40kg答：完全燃烧0.3m3的天然气放出的热量是1.4107J；若这些热量的25%全部被水吸收，能使40kg的水温度升高50。【解析】【分析】（1）利用Q=Vq求得天然气完全燃烧放热多少。（2）利用求得水吸收的热量，再由 得水的质量。5、【答案】解：由图象可知，经过6min时间加热，水的温度由10升高到80，水所吸收的热量Q吸c水m（