2022年精品解析北师大版九年级物理机械能、内能及其转换重点解析试卷(含答案详解)

1、九年级物理机械能、内能及其转换重点解析 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、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

2、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2、关于四冲程汽油机，下列说法中正确的是（） A在吸气冲程，吸入气缸内的是空气B在压缩冲程，燃料燃烧，化学能转化为内能C在做功冲程，内能转化为机械能D在排气冲程，进气门和排气门都打开3、下列说法正确的是() A把-10的冰块放在0的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加B在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能C用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量D我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多4、关于温度、内能和热量，下列说法中正确的是（） A物体的温度不变，内能可能变小

3、B物体温度降低，它一定放出热量C升温较多的物体，吸收的热量多D物体内能增加，它一定吸收热量5、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6、如图所示，直升飞机向地面空投物资时，物资在空中匀速下落的过程中（） A动能不变，重力势能减小B动能不变，机械能不变C动能不变，机械能增加D动能减少，机械能减少7、用如图所示的装置先后加热初温、

4、质量均相同的水和煤油，比较两种液体比热容的大小多次实验表明，要让水和煤油升高相同的温度，水需要的加热时间更长以下关于该实验操作及分析错误的是（） A水比煤油的比热容大B加热时用玻璃棒不断搅拌是为了让水和煤油受热均匀C实验中可以不使用温度计，让水和煤油都沸腾后再比较加热时间D相同质量的水和煤油，吸收相同的热量后，煤油比水升高的温度多8、如图所示，是小球下落后压弹簧的示意图，a点是小球下落的最高点，b点是弹簧自然伸长点，c点是弹力与重力相等的点，d点是弹簧压缩后的最低点。以下说法正确的是（） Aa点的动能最大Bb点的重力势能最大Cc点为动能最大Dd点为弹性势能为零9、汽油机在压缩冲程结束后，下一个

5、冲程对应的气缸工作状态是（）ABCD10、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、用煤气灶把2kg、初温为20的水加热到70，消耗了20g煤气。已知水的比热容是4.2103J/（kg），煤气的热值为4.0107J/kg，则水吸

6、收的热量为 J，煤气灶烧水的效率为 。 2、某汽车在平直公路上由于行驶速度过快， 能大，危害性就大，为防止意外，汽车不能超速行驶。乘客必须使用安全带，一旦发生碰撞，车身就停止运动，而乘客身体由于 会继续向前运动造成伤害。 3、如图所示是小球弹跳的频闪照片，小球弹起的高度越来越低，其中1、2是两等高的位置。小球在上升过程中重力势能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；小球具有较大机械能的是 （选填“1”或“2”）位置。4、为了“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”，小亮选用两个规格相同的烧杯，加入初温相同、 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，用两个相同的温度计测量

7、水和食用油的温度，实验装置如图所示，除了图中所给实验器材外，还需要补充一个测量器材是 。在实验中一般用控制 相同的方法，来保证水和食用油吸收的热量相同，通过比较它们 来比较水和食用油吸热能力的差异。5、已知天然气的热值为4.0107J/m3，完全燃烧 0.05m3天然气可以放出 J的热量，这些热量若只有42%被水吸收，则可以使常温下5kg的水温度上升 。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、一辆汽车以 72km/h 的速度行驶 10min，消耗的汽油为 1.2kg。汽车匀速直线行驶时受到的阻力 f1.2103N，（汽油的热值 q4.6107J/kg）根据以上信息计算：（1）该汽车在这

8、段时间内消耗的汽油产生的热量有多少？ （2）此时汽车发动机的功率为多大？ （3）在这段时间内该汽车发动机效率是多少？ 2、天然气灶使用方便、经济环保。如图所示，在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20的水加热至沸腾，大约需要10min，已知水的比热容为 ，天然气的热值为 。求： （1）水吸收的热量； （2）若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气？ 3、某同学家使用燃气热水器，平均每天需将100kg的水从18加热到58。 ， 。 求：（1）每天水吸收的热量多少J？ （2）若天然气完全燃饶放出热量的70%被水吸收，则热水器平均每天消耗天然气多少m？ 4

9、、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90km/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。 5、太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息，求：（1）水在10 h内吸收的热量。（2）如果

10、水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少米3的天然气(天然气的热值为8.4107J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)。（3）该太阳能热水器的能量转化效率。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置，小华用两个相同的容器（图中用虚线框表示）分别装入质量相等的 A、B 两种液体，用相同的装置加热。（1）实验前，按 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装器材。（2）从实验效果考虑，本实验选择 （选填“烧杯”或“易拉罐”）作为盛放液体的容器较好，实验中使用玻璃棒的目的是 。（3）实验中两种液体吸收热量的多少可通过 （选填

11、“液体升高的温度”或“加热时间”）比较。（4）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示，分析图象可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时， 液体吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时， 液体升温较高。（5）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供暖物质，则应选择 液体。2、在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示：加热时间/min01234甲的温度/3442505866乙的温度/1022344658（1）实验中应量取质量 的甲、乙两种液体，分别倒入两烧杯中，用 的电加热器加热。当它们吸收相同热量时，通过比较

12、来判断吸热能力的强弱；（2）通过实验，记录数据如表格所示。从开始加热到58时，甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲 Q乙；（选填“”、“”或“”）（3）分析实验数据可知 物质的吸热能力强。-参考答案-一、单选题1、【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。2、【答案】C【解析】【解答】

13、A在汽油机的吸气冲程中，吸入气缸内的是空气和汽油的混合物，A不符合题意；B在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气缸内的混合气体，对混合气体做功，将机械能转化为内能，B不符合题意；C在汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气对活塞做功，将内能转化为机械能，C符合题意；D在汽油机的排气冲程中，进气门关闭和排气门打开，D不符合题意。故答案为：C。【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。3、【答案】A【解析】【解答】A.把-10的冰放到0冰箱，冰要吸热，所以内能增加，故正确。B.汽油机压缩冲程，机械能转化为内能，故错误。C.锯条与木头摩擦生热，是做功改变内能

14、，故错误。D.是因为具有的内能大，热量不能说含有，故错误。故答案为：A【分析】有温差才会吸放热发生热传递，压缩冲程是机械能转化为内能，做功可以改变内能，热量是过程量，不能说含有。4、【答案】A【解析】【解答】A温度不变的物体，其内能可能变小，如水凝固的过程中温度不变，内能就减小，A符合题意；B当物体对外界做功时，也能使温度降低，B不符合题意；C物体吸收的热量除与温度升高有关外，还与物体的比热容和物体的质量有关，C不符合题意；D物体内能增加时，也可能是外界对它做功导致的，D不符合题意。故答案为：A。【分析】物体的内能和物体的质量、温度、状态有关；改变内能的方式有做功和热传递。5、【答案】A【解析

15、】【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。6、【答案】A【解析】【解答】物体匀速下落由于质量和速度不变，所以动能不变；高度变小，重力势能变小。而机械能等于动能和势能的总和，所以机械能减小。A符合题意，BCD不符合题意。故答案为：A。【分析】动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速

16、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。7、【答案】C【解析】【解答】A要让水和煤油升高相同的温度，水需要加热的时间更长，水吸收的热量多，说明水比煤油的比热容大，A正确，不符合题意；B加热时不断用玻璃棒搅拌是为了让水和煤油受热均匀，B正确，不符合题意；C水和煤油的沸点不同，实验时不使用温度计，让水和煤油都沸腾后再比较加热时间，不能控制两种液体升高的温度相同，C错误，符合题意；D因为水的比热容较大，所以相同质量的水和煤油，吸收相同的热量后，煤油比水升高的温度多，D

17、正确，不符合题意故答案为：C【分析】因为水和煤油的沸点不同，加热时间不同，吸收热量不同，不能比较吸收热量的能力。8、【答案】C【解析】【解答】Aa点处小球刚开始向下运动，速度很小，动能较小，A不符合题意；Ba点高度大于b点，a点重力势能大于b点重力势能，B不符合题意；Cc点是弹力与重力相等的点，此时小球所受合力为0，速度最大，动能最大，C符合题意；Dd点是弹簧压缩后的最低点，形变程度最大，弹性势能最大，D不符合题意。故答案为：C。【分析】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。9、【答案】A【解析

18、】【解答】汽油机四个冲程是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，在该汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下一个冲程是做功冲程；A图中两个气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程，A符合题意；B图中两个气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，B不符合题意；C图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，为吸气冲程，C不符合题意；D图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程，D不符合题意。故答案为：A。 【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

19、能量转化，将机械能转化为内能。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

20、空题1、【答案】4.2105；52.5%【解析】【解答】水吸收的热量Q吸=cmt=4.2103J/(kg)2kg(70-20)=4.2105J20g煤气完全燃烧放出的热量Q放=mq=2010-3kg4.0107J/kg=8105J燃气灶烧水的效率= =52.5%【分析】根据比热容、质量和温度差，计算物体吸收热量的多少，根据热值和质量的乘积计算热量；结合吸收的热量和放出的热量的比值计算热效率。2、【答案】动；惯性【解析】【解答】解：（1）汽车在平直公路上由于行驶速度过快，质量不变，速度很大，动能很大，危害性很大，所以要控制车速。（2）汽车在行驶过程中，乘客和汽车一起运动，一旦发生碰撞，车身就停止

21、运动，而乘客身由于惯性保持原来的运动状态会继续向前运动，容易造成伤害，所以乘客必须要系好安全带。故答案为：动；惯性。【分析】动能大小的影响因素：质量、速度.质量越大，速度越大，动能越大.惯性：物体保持运动状态不变的性质叫惯性.质量是物体惯性的唯一量度.3、【答案】增大；1【解析】【解答】小球在上升过程中，距离地面的高度变大，故其重力势能增大。因小球在弹跳过程中要克服摩擦力做功，会损失部分机械能，故小球在1位置具有较大的机械能。【分析】质量一定时，重力势能和高度有关；由于运动中能量损失，总机械能在减小。4、【答案】质量；秒表；加热时间；升高的温度【解析】【解答】根据比较吸热能力的两种方法，要控制

22、不同物质的质量相同，故实验中应取质量相等的水和食用油倒入两个相同的烧杯中。实验中通过加热时间的长短来比较吸收热量的多少，所以本实验还需要用秒表测量时间。选用两个规格相同的电加热器加热水和食用油，在实验过程中一般用控制加热时间相同的方法保证水和食用油吸收的热量相同。质量相同的水和食用油，用相同的加热器加热相同的时间，即吸收的热量相同，比较升高的温度，升高的温度越多，表明吸热的能力越差。【分析】可根据本实验的研究方法“控制变量法”分析所需控制变量；在实验中所选仪器是为保证控制变量；我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物

23、质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。5、【答案】2106；40【解析】【解答】完全燃烧0.05m3天然气放出的热量Q放=Vq=0.05m34107J/m3=2106J水吸收的热量Q吸=Q放=2106J42%=8.4105J由Q吸=cmt得水升高温度 t=Q吸cm=8.4105J4.2103J/(kg)5kg=40C【分析】根据燃料的体积和热值的乘积计算热量；利用热量和热效率的乘积计算物体吸热多少，结合比热容和质量，可以计算温度差。三、计算题1、【答案】（1）解

24、：根据题意知道， 1.2kg汽油完全燃烧释放的热量是：Q放=mq=4.6107 J/kg1.2kg=5.52107 J 答：汽车在这段时间内消耗的汽油完全燃烧放出的热量是5.52107 J（2）解：由 知道，汽车在10min内通过的路程是：s=vt=72km/h 600s =20m/s600s=1.2104 m， 汽车匀速运动，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等。汽车牵引力在10min内做的功是：W=Fs=1.2103 N1.2104 m=1.44107 J；故汽车发动机的功率是： P=Wt=1.44107J600s=24000W ；答：这段时间内汽车牵引力做的功功率是24000W；（3）解：

25、在这段时间内该汽车发动机效率是： =WQ放=1.44107J5.52107J100%26% 。 答：在这段时间内该汽车发动机效率是26%【解析】【分析】（1）根据质量和热值的乘积计算热量的多少；（2）根据速度和时间的乘积计算路程，利用力和距离的乘积计算功的大小；结合功和时间的比值计算功率；（3）汽油机做的功和总热量的比值计算热机效率。2、【答案】（1）解：温度为20的水加热至沸腾，水吸收的热量为 （2）解：热量60%被水吸收，则天然气放出的热量为 烧开这壶水需要的天然气为 【解析】【分析】（1）根据比热容、质量和温度差的乘积，计算吸收热量；（2）利用吸热的多少和热效率计算总热，结合热值计算燃料

26、的体积。3、【答案】（1）解：用燃气热水器给水加热，每天水吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2103J(kg)100kg(58-18)=1.68107J答：每天水吸收的热量1.68107J；（2）解：燃烧天燃气放出的热量 Q放=Q吸=1.68107J70%=2.4107J则每天消耗的天然气的体积为 V=Q放q天然气=2.4107J4.0107J/m3=0.6m3答：若天然气完全燃饶放出热量的70%被水吸收，则热水器平均每天消耗天然气0.6m。【解析】【分析】（1）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；（2）利用水吸收的热量除以加热效率即为天然气释放的热量，利用

27、天然气释放的热量除以天然气的热值即为体积。4、【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：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

28、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。5、【答案】（1）解：水吸收的热量(有用能量):Q吸=cmt=4.2103J/(kg)100kg50=2.1107J， （2）解：天然气完全燃烧需放出热量：Q放=Q吸=2.1107J，由Q放=Vq得需要天然气的体积： V= = 2.1107J8.4107J =0.25m3（3）解：10h太阳能热水器吸收的太阳能(总能量): Q总=1.68106J/(m2h)2.5m210h=4.2107J，太阳能热水器的能量转化效率：= = 2.1107J4.2107J =50%【解析】【分析】（1）利用 Q吸=cmt 求得 水吸收的热量 .（2）结合题意，利用 Q放=Q吸 =Vq求得需要天然气的体积 . （3）首先求得 10h太阳能热水器吸收的太阳能 ，再利用 = 求得 太阳能热水器的能量转化效率 .四、实验探究1、【答案】（1）自下而上（2）易拉罐；搅拌使液体受热均匀（3）加热时间（4）A；B（5）A【解析】【