2022年精品解析北师大版九年级物理机械能、内能及其转换定向测试试卷(含答案详解)

1、九年级物理机械能、内能及其转换定向测试 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、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体加热，下列说法中正确的是（） A由于暖气的温度高

2、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2、把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己鼻子附近，稳定后松手，铁锁从a点经最低点b运动至c点，下列分析正确的是（） A经过b点时，铁锁动能最大B从a到b的过程中，铁锁动能转化为重力势能C从b到c的过程中，铁锁动能增大D从a到c的过程中，铁锁机械能守恒3、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

3、体内能D摩擦生热是通过热传递改变物体内能的4、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5、下表是一些物质的比热容J/（kg），根据表中数据，下列判断正确的是（） 水4.2103铝0.88103煤油、冰2.1103干泥土0.84103沙石0.92103铜0.39103A物质的比热容与物质的状态无关B100g水的比热容

4、是50g水的比热容的两倍C沿海地区比内陆地区昼夜温差小，是因为水的比热容较小D质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化较大6、牛顿坐在苹果树下深思，一个熟透的苹果掉在地上。关于苹果加速下落的过程，下列分析正确的是（） A重力势能转化为动能，动能增加B动能转化为重力势能，动能减小C动能转化为重力势能，重力势能增加D无能量的转化，重力势能和动能不变7、能量是物理学中极其重要的一个基本概念，通过学习知道：能在转化或转移过程中是有方向性的，且能的总量保持不变，下列物理现象分析正确的是（） A图甲是陶罐电镀，在此过程中电能转化为内能B图乙是四冲程汽油机的做功冲程，机械能转化为内能C图丙是直流电动

5、机，工作时电能转化为机械能D图丁是核电站工作流程，核能内能机械能电能8、关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程有以下几种说法；上述说法中正确的是（）在压缩冲程中，是机械能转化为内能；在做功冲程中，是内能转化为机械能；只有做功冲程是燃气对外做功；汽油机和柴油机的点火方式相同。A只有B只有C只有D只有9、下列各种情况下比热容会发生变化的是（） A一杯水倒去一半B水凝结成冰C一块铁块加工成铁屑D15的水变成45的水10、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

6、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、如图所示，两个相同规格的电加热器，同时加热初温相同的不同液体，已知两种液体的质量大小关系是m甲乙，其温度随时间变化如表所示，若在单位时间内液体吸收的热量相同，不计散热，且液体均未沸腾，加热时间为5min，两杯液体吸收的热量Q甲 Q乙（选填“大于”或“等于”或“小于”），根据上述信息，是否能分析出甲，乙液体的比热容的大小关系？ （选填“能”或“不能”），若能，请分

7、析并判断哪种液体比热容更大：若不能，则请说明原因： ；时间t/min012345甲的温度/202224262830乙的温度/2025303540452、跳伞运动员打开降落伞后在空中匀速下降，此时运动员和伞受到的空气阻力 重力（填“”“c乙，即甲液体的比热容更大。【解析】【解答】由题意可知，两个电加热器规格相同，同时加热初温相同的不同液体，且加热时间相同，均为5min，故可知两杯液体吸收的热量相等，即Q甲=Q乙。由可知，液体的比热容为由中可知，Q甲=Q乙，由题意可知，m甲乙，且由表中数据可知故可知c甲c乙，即甲液体的比热容更大。【分析】（1）由题知单位时间内液体吸收的热量相同，据此可知加热5mi

8、n时甲、乙两种液体吸收的热量关系。（2）已知甲、乙的质量关系，由表格数据可知甲、乙在加热相同时间内的温度变化关系，再根据Q=cmt分析即可。2、【答案】=；变小；降落伞【解析】【解答】运动员打开降落伞后在空中匀速下降，处于平衡状态，受力平衡，因此空气阻力等于重力运动员在下落过程中,高度降低了,重力势能变小;运动员和降落伞之间的位置没发生变化,所以运动员相对于降落伞是静止的。【分析】竖直方向重力大于空气阻力，物体做加速运动；运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大；描述物体的运动状态，需要事先选取参照

9、物，如果物体相对于参照物位置发生了改变，那么物体就是运动的，如果物体相对于参照物位置没有发生改变，那么物体就是静止的。3、【答案】减小；降低；液化；做功【解析】【解答】解：用气筒向装有少量水的烧瓶里打气，瓶内气压增大，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少，温度降低，受温度降低的影响，瓶口周围的水蒸气液化成小水滴，这些小水滴就是看到的白气。这是通过做功的方式改变的内能，属于能量的转化。故答案为：减小；降低；液化；做功【分析】气体对外做功时，内能减少，温度降低。4、【答案】内能转化为机械能【解析】【解答】水沸腾一段时间后观察到软木塞被弹出，此时水蒸气对木塞做功，将水蒸

10、气的内能转化为木塞的机械能。【分析】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。5、【答案】4.2103；改变；4.2105J【解析】【解答】比热容是物质的一种特性，只与这种物质存在的状态有关，而与物质的质量无关；所以，若将4kg的水倒掉一半，则剩下的水的比热容仍是4.2103J/(kg)；水结冰后，由于存在的状态改变了，所以，比热容将改变；由 知道，质量为2kg的水温度由20升高到70时，吸收的热量是：Q吸 =cm（t-t0）=4.2103 J/（kg）2kg（70-20）=4.2105 J.【分析】比热容是物质的特性，和质量有关；当状态改变是，比热容变化；根据比热容、质量

11、、温度差可以计算热量。三、计算题1、【答案】（1）解：汽油完全燃烧放出的热量： Q放mq0.16kg4.6107J/kg7.36106J；因为Q吸Q放，所以水的质量： m水7.36106J4.2103J/（kg）21.9kg（2）解：由可得汽车发动机做的有用功： WQ放30%7.36106J2.2106J；汽车的输出功率： P2.2106J360s1.2104W（3）解：由PFv可得汽车匀速行驶时的牵引力：F1.2104W10m/s1.2103N【解析】【分析】（1）根据燃料的质量和热值的乘积计算热量，利用热量和物体的比热容、温度差的比值， 计算物体的质量；（2）根据热效率和总热计算汽油机的有

12、用功，根据功和实际的比值， 计算功率；（3）根据功率和速度的比值， 计算拉力的大小。2、【答案】（1）解：水吸收的热量为 Q吸=c水m水t=4.2103kgm3200kg(100-25)=6.3107J答：锅炉内200kg的水吸收的热量是 6.3107J（2）解：6kg无烟煤完全燃烧放出的热量为 Q放=m煤q=6kg3.4107J/kg=2.04108J答：6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是 2.04108J（3）解：锅炉的效率是 =Q吸Q放100%=6.3107J2.04108J100%=30.9%答：此锅炉的效率是30.9%【解析】【分析】（1）利用求得水吸收的热量。（2）利用求得6kg无烟

13、煤完全燃烧放出的热量。（3）利用求得锅炉的效率。3、【答案】（1）解：水吸收的热量Q水吸=c水m水t水=4.2103J/(kg)60kg(60-20)=1.008107J （2）正常工作时间t=1h10min=4200s 电流做的功为W电=Pt=3000W4200s=1.26107J电热水器的效率为 80%答：这段时间内该电热水器的效率是80%；（3）由题意知Q气=Q水吸=1.008107J 根据Q气=qV得天然气的体积 答：水吸收的热量与完全燃烧0.24m3的天然气放出的热量相当。【解析】【分析】 (1)、已知水的质量和初温末温还有水的比热容的前提下，根据公式Q=cm（t-t0）求得吸收热量

14、。(2)、已知功率和时间，根据公式W=Pt 求得消耗电能，在根据公式求得效率。(3)、已知天然气的热值和热量，根据公式求得天然气的体积。4、【答案】（1）解：Q吸=cm（t-t0）=4.2103J/（kg. ）5kg（100-20）=1.68106J （2）解：由 可得，燃气燃烧放出的热量为： Q放=Q吸=1.68106J20%=8.4106J ； 实际消耗的煤气质量为：m=Q放q=8.4106J4.2107J/kg=0.2kg（3）解：改进后燃烧煤气的质量为m=0.2kg-0.04kg=0.16kg， 放热为：Q放=mq=0.16kg4.2107J/kg=6.72106J，现在燃气灶的热效率

15、为： =Q吸Q放=1.68106J6.72106J=25%【解析】【分析】（1）根据水的比热容、质量和温度差的乘积计算水吸热的多少；（2）根据水的吸热和燃气灶的效率计算燃料放出的总热量，结合燃气的热值计算消耗的燃气的质量；（3）根据节约的质量计算消耗的燃气的质量，结合燃气的热值计算放热的多少，水的吸热和燃气放热的比值计算热效率。5、【答案】（1）解：天然气的质量： ，这些天然气完全燃烧放出的热量为 Q放=mq=0.02kg4.2107J/kg=8.4105J答：天然气完全燃烧共放出了 的热量。答：水吸收了 的热量。（2）水吸收的热量为 Q吸=cm水(t-t0)=4.2103J/(kgC)2kg

16、(80C-30C)=4.2105J（3）天然气灶烧水的效率为 =Q吸Q放100%=4.2105J8.4105J100%=50%答：天然气灶烧水的效率为 。【解析】【分析】（1）根据燃料的热值和质量的乘积计算热量；（2）利用物体的比热容、质量和温度差乘积计算热量；（3）根据物体吸收的热量和总热的比值，计算热效率。四、实验探究1、【答案】（1）加热时间；转换法（2）A（3）煤油；水；水（4）2：1【解析】【解答】(1)实验中采用相同加热装置，则加热过程中，水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的，这种物理研究方法叫转换法，将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量。(2)关于该实验的变量

17、控制，需要采用相同的加热方法、使用相同的烧杯，控制水和煤油的质量、初温相等，A符合题意。(3)根据图象，给水和煤油加热相同的时间时，煤油升高的温度高一些，说明煤油的比热容较小；要使水和煤油升高相同的温度，应给水加热更长的时间，说明水的吸热能力强些。(4)根据图像，加热4min时 可知水的比热容与煤油的比热容的比值是 【分析】（1）相同加热器，加热时间相同，吸收热量相同；（2）为使吸收热量相同，要采用相同的加热方法；（3）质量和吸收热量相同时，温度变化越大，比热容越小；质量和温度变化相同时，比热容越大，吸收热量越多；（4）根据质量和热量关系，结合温度关系，计算比热容关系。2、【答案】（1）加热时间（2）大于；强（3）沙子（4）物体受热不均匀造成的【解析】【解答】（1）实验采用相同的酒精灯对其加热，加热时间越长，酒精灯放出的热量越多，水和沙子吸收到的热量越多，因此实验中用加热时间表示水和沙子吸热的多少。（2）分析上表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水加热的时间比沙子加热的时间长，故水吸收的热量大于沙子吸收的热量。由 得，质量、升高温度相同时，比热容大的物体，吸收的热量比