2022年精品解析北师大版九年级物理机械能、内能及其转换专项测试试题

1、九年级物理机械能、内能及其转换专项测试 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、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、掷实心球是中考体育加试项目之一。图为掷出去的实心球从a处出手后，在空中的运动轨迹，球最终停在水平地面e处。则实心球（a点、c点高度相同，不计空气阻力）（）A在b处动能为零B在a、b、c三处机械能相等C在a处重力势能最小D在d处动能为零3、如图所示是某种晶体加热熔化时，它的温度随时间的变化图线，由图可知：（）A图线中间平坦一段，说明这段时间晶体不吸收热量B这种晶体熔化过程所用时间是CA，B两点物体有相同的内能D在图线中的AB段，物体吸收的热量增大了分子势能4、关于热机，下列说法中不正确的是（） A如

3、图为汽油机的压缩冲程B四冲程内燃机的吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的C柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大D汽油机的压缩冲程将活塞的机械能转化为混合气体的内能5、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6、图示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮，小红乘坐该摩天轮时速度大小不变，则她从最低点上升到最高点的过程中（） A动能减少B重力势能不变C机械能增大D机械能不变7、下列说法，正确的是（） A

4、高温物体一定比低温物体的内能大B高温物体比低温物体含有的热量多C热量总是从比热大的物体传给比热小的物体D比热是物质特性之一，它是反映物质吸热（或放热）本领大小的物理量8、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9、如图所示，在一个罐子的底和盖各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。做好后将它从不太陡的斜面滚下，会看到它又从斜面底部滚向斜面顶部。下列解释正确的是（） A罐子向上滚动时，弹性势能转化为动能和重力势能B罐子向下滚动时，重力势能全部转化为动能C罐子滚到斜面的底

5、端时，橡皮筋的弹性势能最小D如果不用手拦住罐子，它可以一直来回滚动10、如图所示，下列有关做功和能量的说法正确的是（）A甲图中，天问一号加速升空，其动能增大，重力势能增大B乙图中，人造地球卫星从远地点向近地点运动，势能减小，动能减小C丙图中，江水加速下落，水的重力不做功D丁图中，箭被射出后，运动员对箭继续做功第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、我们感到冷时，有时会搓手，有时会使用暖水袋，前者是通过 的方法取暖，后者是通过 的方法取暖2、铁丝反复弯折后温度会升高，这是通过 的方式改变铁丝的内能；汽车后视镜的应用原理是光的 ；唱歌时，女生的声音通常比男生高一些，

6、这里所说声音的高低，是指 的高低。3、水烧开后，水蒸气会将壶盖顶起，这是因为水蒸气膨胀对壶盖 的结果，这时水蒸气的内能 ，在这个过程中，是水蒸气的 能转化为壶盖的 能。 4、汽车发动机的散热器用水做冷却剂，是由于水的 较大的缘故。发动机温度降低是通过 方式减少内能的，当散热器中水的质量减少时，水的比热容会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。5、一台单缸四冲程柴油机，转速是800r/min，做功冲程中推动活塞一次做功1200J， 那么这台柴油机1分钟做的功为 J,功率为 W。 三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、如表一所示是小红同学家的燃气热水器正常工作时显示的部分参数。已知水的

7、初温为20，C水=4.2103J/（kg），求：表一表二燃气热水器即热式电热水器设定温度额定功率气量额定电压水量额定频率（1）燃气热水器正常工作10min流出的热水的质量；（2）燃气热水器正常工作10min流出的热水所吸收的热量；（3）小红同学观察到学校用的是即热式电热水器，铭牌如表二所示。若要得（2）问中热水所吸收的热量，即热式电热水器需正常工作16min40s，则该即热式电热水器的加热效率为多少？（4）请写出使用电能的两个优点。2、天然气灶烧水，使10kg的水升高50C，已知水的比热容为c=4.2103J/(kgC)，天然气的热值为q=7.0107J/m3。不计热量损失。求：（1）水吸收的

8、热量Q吸？ （2）消耗了多少天然气？ 3、水壶里装有1.5kg、25的水，用天然气炉具将其加热至沸腾，已知天然气的热值为8107J/m3，大气压强为1标准大气压，c水=4.2103J/(kg)，求（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量（2）若烧开这壶水消耗的天然气是0.018m3，则天然气炉具的效率是多少。4、某太阳能热水器装有100kg, 20的冷水，经过一天，水温升高到60，若用效率为20%的燃气灶对这些水加热，达到同样的效果需要2kg的燃气.求:（1）水吸收的热量; （2）燃气的热值. 5、我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试，汽车以18m/s的速度匀速行驶了5

9、min，消耗燃油0.3kg，汽车发动机的牵引力是1000N已知燃油的热值为4.5107J/kg。试求：（1）消耗的燃油完全燃烧产生的热量是多少？（2）汽车牵引力所做的功是多少？（3）发动机的效率是多少？四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、为比较两种液体的吸热能力，小军用图甲中两个相同的装置做实验，实验器材还有天平和秒表。收集的实验数据记录如表。质量（g）初始温度（）加热时间（min）最终温度（）液体15020545液体25020568（1）某时刻温度计的示数如图乙所示，此温度值是 ；（2）实验中，用 （选填“加热时间”或“温度变化量”）间接反映液体吸收热量的多少，相同时间内，两

10、者吸收的热量 （选填“一样多”、“液体1多”或“液体2多”），这种方法在物理学中叫作 法；（选填“转换”或“控制变量”）（3）通过分析表中数据可知，相同时间内，液体 吸热升温慢，液体 的吸热能力较强。物理上用比热容来描述物质的吸热能力。（选填“1”或“2”）2、如图是“探究不同物质吸热能力”的实验装置；该实验通常有两种方案：方案一：取相同质量的两种物质，吸收相等的热量，比较温度的变化；方案二：取相同质量的两种物质，升高相同的温度，比较吸收的热量；（1）实验中作为加热器的两根电阻丝的规格应 （选填“相同”或“不同”），目的是使两种液体吸收热量的多少通过 直接比较；（2）如表是小华探究甲、乙两种液

11、体的吸热能力时记录的实验数据：物质质量（克）加热前温度（）加热后温度（）加热时间（min）液体a150204810液体b150203410分析表中信息，小华采用的是 （选填“方案一”或“方案二”）；分析表格数据可知：从物质吸热能力角度考虑，应选 （选填“a”或“b”）液体作发动机冷却液；（3）分析数据可知，若不计热量损失，则a、b液体的比热容之比为 。-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

12、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】B【解析】【解答】A实心球在b处虽然不再往上升，但依然保持着水平运动状态，所以动能不为零，故A不符合题意；B不计空气阻力时，小球机械能守恒，所以在a、b、c三处机械能相等，故B符合题意；C在整个运动过程中a点并不是最低点，所以在a处重力势能不是最小，故C不符合题意；D在d处虽然小球不再往下运动，但是并没有停止水平运动，所以动能不为零，故D不符合题意。故答案为：B。【分析】物体在空气中运动时，不计阻力，机械能不变；物体的动能和质量、速度有关，重力势

13、能和物体的质量、高度有关。3、【答案】D【解析】【解答】A图线中间平坦一段，温度保持不变，表示晶体正在熔化，持续吸热，A不符合题意；B由图知，这种晶体熔化过程所用时间是6min- 2min=4minB不符合题意；CAB段表示正在熔化，持续吸热，所以B点内能大，C不符合题意；D在图线中的AB段表示正在熔化，由固态变成液态，分子间距变大，物体吸收的热量增大了分子势能，D符合题意。故答案为：D。【分析】晶体在熔化时，吸收热量，内能增大。4、【答案】C【解析】【解答】A如图进气门、排气门关闭，活塞向上运动，是四冲程汽油机的压缩冲程，A正确，不符合题意；B内燃机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其它三

14、个冲程都是依靠惯性完成的，因此吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的，B正确，不符合题意；C柴油机的效率比汽油机的高，主要是因为柴油机为压燃式，气体被压缩的程度更高，气缸内温度更高，能量转化的程度更高，和热值无关，C错误，符合题意；D汽油机的压缩冲程中，活塞对汽缸内的混合气体做功，将活塞的机械能转化为混合气体的内能，D正确，不符合题意。故答案为：C。【分析】每个冲程都有相对应的特征，进气冲程是进气阀打开，排气冲程是排气阀打开，做功冲程是火花塞点火，那么最后一个就是压缩冲程；汽油机和柴油机都有四个冲程，一个循环对外做功一次，不同之处有吸入的气体、点火方式和结构上的细微差别。5、【答案】A【解析

15、】【解答】在压缩冲程中，活塞向上运动，对气体进行压缩做功，将活塞的机械能转化成内能，使气缸内温度升高，故正确；在做功冲程中，燃料燃烧产生高温高压的气体，推动活塞向下运动，对外做功，内能转化成机械能，故正确；在内燃机的四个冲程中，其中吸气、压缩、排气都是靠外力或飞轮的惯性来完成的，只有做功冲程对外做功，故正确；汽油机是火花塞点火，柴油机是直接通过压缩将气缸内温度升高，喷油嘴直接将柴油喷入燃烧，属于压燃式，两者的点火方式不相同，故错误。综合上述分析，A符合题意，BCD不符合题意。故答案为：A。【分析】(1)压缩冲程:活塞向上运动，对气体进行压缩做功，将活塞的机械能转化成内能;(2)做功冲程中，燃料

16、燃烧产生高温高压的气体，推动活塞向下运动，对外做功，内能转化成机械能;(3)在内燃机的四个冲程中，其中吸气、压缩、排气都是靠外力或飞轮的惯性来完成的，只有做功冲程对外做功;(4)汽油机是火花塞点火，柴油机是直接通过压缩将气缸内温度升高，喷油嘴直接将柴油喷入燃烧，属于压燃式.6、【答案】C【解析】【解答】A小红的质量不变，乘坐该摩天轮时速度大小不变，则她从最低点上升到最高点的过程中动能不变，A不符合题意；B小红的质量不变，她从最低点上升到最高点的过程中高度升高，则重力势能变大，B不符合题意；CD机械能等于动能与势能之和，从最低点上升到最高点的过程中，小红的动能不变，重力势能变大，则机械能变大，C

17、符合题意，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；物体的机械能等于动能与势能之和，结合动能和势能的变化分析机械能。7、【答案】D【解析】【解答】A内能的大小与物体的温度、状态等有关，所以高温物体的内能不一定比低温物体的内能大，A不符合题意；B热量是一个过程量，只能说吸收（或者放出）了多少热量，不能某物体含有多少热量，B不符合题意；C热传递的实质是热量的转移，热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移，C不符合题意；D比热容是物质特有的一种特性，比热容大的物质吸热能

18、力强，比热容小的吸热能力就弱，所以能够反应物质的吸热本领，D符合题意。故答案为：D。【分析】比热容是物质特有的一种特性，反应物质的吸热本领；物体的内能和物体的质量、温度、状态等有关；热传递的条件是物体间存在温度差。8、【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

19、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。9、【答案】A【解析】【解答】由题意可知，罐子在斜面底部和斜面顶部时的速度为0、动能为0。A罐子由斜面底部自动滚上去，罐子的高度增大，速度先增大后减小，橡皮筋的弹性形变逐渐减小，则罐子重力势能增大、动能先增大后减小，橡皮筋的弹性势能减小，即该过程中橡皮筋的弹性势能会转化为罐子的动能和重力势能，A符合题意；BC罐子从不太陡的斜面上滚下，罐子的高度减小，速度先增大后减小，橡皮筋的弹性形变逐渐增大，则罐子的重力势能减小，动能先增大后减小，橡皮筋的弹性势能增大，在斜面底端时橡皮筋的弹性势能最大，即该过程中罐子

20、的重力势能会转化为动能和橡皮筋的弹性势能，BC不符合题意；D罐子在滚动的过程中，由于和斜面之间存在摩擦，机械能会转化为内能，所以整个罐子的机械能不守恒，机械能会逐渐变小，最终罐子会停止运动，D不符合题意。故答案为：A。【分析】形变的物体回复原状时物体上升，将弹性势能转化为动能和重力势能。10、【答案】A【解析】【解答】A天问一号加速升空过程中，质量变大，速度变大，动能变大；质量不变，高度变大，重力势能增大，A符合题意；B人造地球卫星从远地点向近地点运动过程中，重力势能减小，转化为动能，所以动能增大，B不符合题意；C江水下落过程，在重力方向上移动了一段距离，重力对江水做了功，C不符合题意；D箭被

21、射出后，因为惯性向前运动，运动员的力没有作用在箭上，运动员对箭不做功，D不符合题意。故答案为：A。【分析】功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二 是物体在力的方向上通过的距离。动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，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。二、填空题1、【答案】做功；热传递【解析】【解答】搓手时，两手相互摩擦做功，机械能转化内能，是通过做功的方式改变物体内能的；用暖水袋取暖是把暖水袋的热量转移到手上，是通过热传递的方式改变内能的；【分析】

22、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。2、【答案】做功；反射；音调【解析】【解答】弯折铁丝时，弯折处的温度升高；说明人对铁丝做功，机械能转化为内能，物体的内能增大。汽车观后镜是利用凸面镜成正立的、缩小的虚像，其原理是光的反射。女生的声音通常比男生高一些，是因为女生声带振动的比男生要快，即指的是音调的高低。【分析】做功可以改变物体的内能，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；物体表面会把光从一个

23、方向反射到另一个方向上去，这种现象叫做光的反射，由于光的反射现象的存在，我们能看到不发光的物体；不同的声音有不同的品质，包含响度、音调和音色，响度描述声音的强弱，音调描述声音的高低，音色描述声音的特色。3、【答案】做功；减小；内能；机械能【解析】【解答】物体对外做功，内能减少。水烧开以后，水蒸气膨胀对壶盖做功，把壶盖顶起来，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，水蒸气的内能减少，温度降低。【分析】内能对外做功，内能减小，转化为机械能。4、【答案】比热容；热传递；不变【解析】【解答】 汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作。由公式 知，在质量和升高的温度

24、相同时，与其它液体比较，因为水的比热最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好。 发动机工作过程中会产生热量，热量传递到水，使水的内能增加，这是通过热传递的方式改变内能的。当散热器中水的质量减少时，水的种类和状态不变，比热容不变。【分析】在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热最大，所以吸收的热量最多。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。5、【答案】4.8105；8000【解析】【解答】飞轮转速为800

25、r/min，一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，该柴油机1min对外做功400次；该柴油机1min内做的总功：W=4001200J=4.8105J，柴油机的功率：P= = 4.8105J60s =8000W。【分析】根据飞轮转数计算做功数，并计算总功的大小，利用功和时间的比值计算功率。三、计算题1、【答案】（1）解：燃气热水器正常工作 流出的热水的质量 答：水的质量为50kg。（2）燃气热水器正常工作 流出的热水所吸收的热量 答：热水吸收的热量为6.3106J。（3）时间为 即热式电热水器消耗的电能 答：热水器加热效率为90%。（4）环保、方便 【解析】【分析】（1）已知水的体积

26、和密度，利用密度公式求解水的质量即可；（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）水吸收的热量为有用功，电流做功为总功，利用水吸收的热量除以电流做功即为加热效率。2、【答案】（1）水吸收的热量 Q吸=cmt=4.2103J/(kgC)10kg50C=2.1106J答：水吸收的热量是2.1106J；（2）不计热量损失，则有 Q放=Q吸=2.1106J由Q=Vq可得消耗的天然气 V=Q放q=2.1106J7107J=0.03m3答：消耗了0.03m3天然气。【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）水吸收的热量为燃料

27、燃烧释放的热量，结合燃料的热值求解燃料的体积。3、【答案】（1）根据水的比热容、质量和温度差计算热量为；（2）根据燃料的热值和体积计算放出的热量为，利用水吸收的热量和燃料放出的热量的比值计算热效率为。【解析】【分析】（1）根据水的比热容、质量和温度差计算热量；（2）根据热值和体积的乘积计算热量，利用水吸收的热量和放出的总量的比计算热效率。4、【答案】（1）解：水吸收的热量：Q吸=cmt=4.2103J/（kg）100kg（60-20）=1.68107J 答：水吸收的热量为8.4 107J（2）解：燃气完全燃烧放出的热量：Q= = 1.68107J20% =8.4 107J； 燃气的热值：q=

28、= 8.41072kg =4.2 107J/kg答：燃气的热值为4.2 107J/kg【解析】【分析】（1）结合水的质量和温度变化量，利用比热容公式求求解水吸收的热量；（2）结合水吸收的热量，利用热值公式求解燃气的热值即可。5、【答案】（1）解：汽油完全燃烧放出的热量Q放mq0.3kg4.5107J/kg1.35107J 答：消耗的燃油完全燃烧产生的热量是1.35107J；（2）解：汽车匀速行驶的时间t5min300s 汽车运动的距离svt18m/s300s5400m汽车发动机所做的有用功WFs1000N5400m5.4106J答：汽车牵引力所做的功是5.4106J；（3）解：汽油机的效率 答：发动机的效率是40%。【解析】【分析】求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs