2022年北师大版九年级物理机械能、内能及其转换专题攻克试卷(精选)

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、2022年冬奥会期间，赛区将进行高山滑雪比赛。如图所示是滑雪运动员从山顶滑下的情景，下列有关说法中正确的是（） A运动

2、员在空中下落过程中重力做功越来越快B运动员弓着腰，是通过降低重心来增大惯性C运动员下滑过程中动能逐渐增大，机械能守恒D运动员穿上较宽大的滑雪板，是为了增大压强2、筒的底部放有硝化棉，手用力下压活塞，硝化棉烧着了，此过程（）A手对硝化棉做功，硝化棉内能增大B手对筒中的空气做功，使空气内能增大C活塞对硝化棉做功，硝化棉内能增大D活塞对筒中的空气做功，使空气内能增大3、下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（） A一块冰吸收了热量温度一定升高B热量一定是从内能大的物体传给内能小的物体C温度相同的物体，内能不一定相同D物体内能增加，一定从外界吸收了热量4、关于热机，下列说法正确的是() A随着科技进步

3、，热机的效率可达到100%B四冲程汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程C汽油机气缸顶部有一个喷油嘴D柴油机的效率比汽油机高，是因为柴油的热值比汽油大5、如图所示的四种情景中，属于弹性势能转化为动能的是（） A 运动员弯弓射箭B 跳水运动员竖直下落C 运动员骑自行车冲向坡项D 跳伞运动员匀速下降6、在抗击新冠肺炎疫情中，人民解放军的秘密武器“运20”重型运输机参加了驰援武汉的任务。如图，下列关于运输机说法正确的是（） A运输机加速上升时，动能不变，重力势能减小，机械能减小B运输机减速下降时，动能减小，重力势能减小，机械能不变C运输机加速上升时，动能增大，重力势能增

4、大，机械能增大D运输机加速上升时，动能增大，重力势能不变，机械能增大7、如图所示，运动员在一端固定一端有弹性的跳板上起跳，下列说法正确的是（） A人压弯跳板时，动能不变，跳板具有弹性势能B人离开跳板瞬间，动能最小，重力势能最大C人离开跳板上升过程中，动能转化为重力势能D人在最高点时，动能最大，重力势能最小8、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

5、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9、下列说法正确的是（） A冬天搓手取暖是通过热传递增大内能的B温度高的物体内能一定比温度低的物体内能大C用冰冷却饮料是利用冰熔化吸热，饮料的内能减小D用力挤压空矿泉水瓶，瓶盖猛烈冲出后，瓶内气体内能增大10、某同学骑自行车匀速下坡的过程中，他和自行车的（） A重力势能逐渐增大，动能逐渐增大B重力势能逐渐增大，动能逐渐减小C重力势能逐渐减小，动能逐渐增大D重力势能逐渐减小，动能大小不变第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、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

6、容是4.2103J/（kg），煤气的热值为4.0107J/kg，则水吸收的热量为 J，煤气灶烧水的效率为 。 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，这里所说声音的高低，是指 的高低。3、如图所示，原长为l的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为25J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J则木块最终静止的位置一定不可能位于 （B/C/D）点，整个过程中木块克服阻力做的功是 J，整个过程中木块速度

7、最大时其左端可能位于 （B/C/D）点4、甲乙两物体他们升高的温度之比是2：1，吸收的热量之比是4：1，若它们是用同种材料制成，则甲乙两物体的质量之比是 。5、某单缸四冲程的内燃机转速为1800r/min，该内燃机每秒钟对外做功的次数为 次，完成 个工作冲程。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、一辆小轿车，质量为1.8t，车轮与地面总接触面积为1000cm2，小轿车发动机的效率是20%，它在平直公路上匀速行驶时的牵引力为644N（空气阻力不计，汽油热值q=4.6107J/Kg，g=10N/kg）。求：（1）该小轿车静止时对水平地面的压强为多少？ （2）该小轿车在平直公路上匀速行驶1

8、00km消耗多少kg汽油？ 2、某户家庭用燃气热水器烧水，假设完全燃烧0.5 kg的燃气能使50 kg的水从20 升高到70 ，已知水的比热容为c水=4.2103J/(kg)，燃气的热值为q=4.2107J/kg，求：（1）燃气完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）燃气热水器烧水时的热效率。 3、质量为1千克的水，温度升高了50，求水吸收的热量Q吸c水4.2103焦/（千克） 4、小明家新买来一台容积为80L的天然气热水器。该热水器的铭牌标明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的 能，有多大比例转化为水的内能。小明尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准

9、确。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水。当水温达到40时，自动停止加热。已知当时自来水的温度是20，加热前天然气表的示数为2365.89m3，停止加热后变为2366.05m3天然气的热值q天然气3.2107J/m3，水的比热容C水4.2103J/（kg）。求：（1）水箱中水吸收的热量； （2）该热水器的热效率。 5、将质量为1千克、温度为20的水加热至70，求水吸收的热量Q吸。C水=4.2103焦/（千克） 四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领（1）将分

10、别装有相同质量的水和煤油的试管用同一盏酒精灯进行加热，可以认为在相同时间内水和煤油 相同，然后通过比较水和煤油 的方法来完成探究实验。（2）取相同质量的水和煤油是为了 （选填“便于比较”或“控制变量”）。（3）根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示。已知水的比热容为4.2103J/（kg），则煤油的比热容为 J/（kg）。2、小明和小华一起进行了“不同物质吸热升温的现象”和“不同燃料燃烧的放热能力”两项探究，他们设计的两组实验装置如图所示。（1）探究“不同燃料燃烧的放热能力”应选用 组器材（甲/乙）。（2）实验需要用到一些测量工具，除了图中已经呈现的，你认

11、为两个实验都要用到的测量工具是 ；甲组实验还需要的测量工具是 。（3）甲组实验是通过 来比较不同物质吸收热量的多少，乙组是通过 来比较不同燃料放出热量的多少。（4）小明通过乙组实验中酒精燃烧结束后水温的变化，根据测量所得数据，利用公式 计算出水吸收的热量，进而计算出酒精的热值。小华认为该方法不合理，理由是 。-参考答案-一、单选题1、【答案】A【解析】【解答】A运动员在空中下落过程中，重力不变，速度变大，则公式P=Fv可知，重力做功的功率变大，即重力做功越来越快，A符合题意；B运动员弓着腰，是通过降低重心来增加稳度，而不能增大惯性，B不符合题意；C运动员下滑过程中，运动员的质量不变，速度变大，

12、动能变大；滑雪板和雪地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减小，C不符合题意；D运动员穿上滑雪板，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强。D不符合题意。故答案为：A。【分析】（1）根据P =Fv=Gv确定重力做功快慢情况；（2）惯性与质量有关，质量越大，惯性越大；（3）运动员在下滑过程中，和空气要发生摩擦，机械能要减小，内能增大；（4）压力一定时，增大受力面积，减小压强大小。2、【答案】D【解析】【解答】手用力向下压活塞时，活塞内的气体被压缩，机械能转化为内能，是活塞对筒内气体做功，气体内能增大，温度升高至硝化棉的燃点，硝化棉燃烧。ABC不符合题意，D符合题意。故答案为：

13、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。3、【答案】C【解析】【解答】A物体吸收了热量，温度不一定升高，如晶体熔化，吸收热量，温度不变，A不符合题意；B热传递的条件是存在温度差，因此热量一定是从高温物体传给低温物体，B不符合题意；C内能还和物体的质量有关，所以温度相同的物体，内能不一定相同，C符合题意；D物体内能增加，不一定从外界吸收了热量，还可能外界对物体做了功，D不符合题意。故答案为：C。【分析】内能

14、是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和；温度指物体的冷热程度；热量是指在热传递过程中内能改变的多少。4、【答案】B【解析】【解答】A.热机工作时，必然存在热损失，效率不可能到达100%，A不符合题意；B.四冲程内燃机工作时，进气门和排气门都关闭时，是压缩冲程和做功冲程，B符合题意；C.汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，C不符合题意；D.柴油机的效率比汽油机高，是工作中能量损失较少，和热量的热值无关，D不符合题意。故答案为：B【分析】热机工作时必然存在热损失，效率不可能到达100%；在压缩冲程和做功冲程，气门都关闭；热机效率和燃料的热值无关。5、【答案】A【解析】【解

15、答】A运动员把弯弓拉开将箭射出，是弓的弹性势能转化为箭动能的过程，A符合题意；B跳水运动员从空中下落，质量不变，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，此过程中，重力势能转化为动能，B不符合题意；C运动员骑自行车冲向坡顶，运动员和自行车的质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，此过程中，动能转化为重力势能，C不符合题意；D跳伞运动员匀速下落，运动员的质量不变，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，D不符合题意。故答案为：A。【分析】物体发生弹性形变产生弹性势能；发生形变的物体在恢复原状时使物体运动，将弹性势能转化为动能。6、【答案】C【解析】【解答】ACD运输机在加速上

16、升时，质量不变，速度变大，高度变大，动能变大，重力势能增大，机械能变大，AD不符合题意，C符合题意；B运输机在减速下降时，质量不变，速度变小，高度变小，动能减小，重力势能减小，机械能减小，B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】C【解析】【解答】A人压弯跳板时，人的速度会慢慢的变小，质量不变，动能变小，人的高度减小，重力势能减小，跳板发生了弹性形变，跳板具有弹性势能，A不符合题意；BC人

17、离开跳板瞬间，人的速度较大，动能较大，高度较小，重力势能较小，在上升的过程中，动能转化为重力势能；B不符合题意，C符合题意；D人在最高点时，高度最高，重力势能最低，速度最小，动能最小，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。8、【答案】D【解析】【解答】A水和冰是同一种物质，但比热容不同，说明比热容与物质的状态有关，A不符合题意；B比热容是物质本身的一种特性，同种物质状态不变时，比热容一定，与质量无关，100g水与50g水的比热容相同。B不符合题意；C沿海地区，

18、水多；内陆地区水少、沙石多。因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙子比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小。C不符合题意；D质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，由于铜的比热容较小，由公式t= 可知，铜块温度变化较大，D符合题意。故答案为：D。【分析】比热容是物质本身的一种特性，同种物质状态不变时，比热容一定，与质量无关。根据公式Q吸=cm（t-t0）分析，在质量相同的沙子和水升高相同的温度时，水的比热容大，吸收热量多，即加热时间长。9、【答案】C【解析】【解答】A冬天搓手取暖是通过做功的方式增大手的内能，A不符合题意；B因为

19、内能的大小与物体的温度、质量和体积都有关，所以温度高的物体内能不一定比温度低的物体内能大，如一杯热水的内能小于一座冰山的内能，B不符合题意；C用冰冷却饮料是利用冰的熔化需要吸收热量，使饮料的温度降低，内能减小，C符合题意；D用力挤压空矿泉水瓶，气体体积减小，压强增大，瓶盖猛烈冲出后，瓶内气体对外做功，内能减小，D不符合题意。故答案为：C。【分析】改变物体的内能有两种方式，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。10、【答案】D【解析】【解答】同学骑自行车匀速下坡的过程中，质量、速

20、度不变，高度下降，所以动能不变，重力势能减小。ABC项不符合题意，D项符合题意。故答案为：D。【分析】同一物体的动能和速度有关，重力势能和高度有关。二、填空题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】做功；反射；音调【解析】【解答】弯折铁丝

21、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】C；24；B【解析】【解答】木块静止时弹簧仍然具有一定的弹

22、性势能，所以不可能为原长状态，所以最终的位置一定不可能位于C；弹簧具有的弹性势能为25J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J，木块在运动过程中，克服摩擦力做功，根据能量守恒定律可知，总的能量不变，故克服阻力所做的功为25J1J=24J；弹簧被压缩时具有弹力，弹力的方向是向右的，木块向右运动时，阻力是向左的；开始运动时，弹力大于阻力，木块向右运动的过程中，弹力慢慢减小，阻力不变，木块做加速运动，当木块受到的弹力等于阻力时速度最大，此时弹簧未恢复值原长；木块由于惯性仍然会向右运动，此时弹力小于阻力，做的是减速运动，当弹簧恢复原长时阻力不为0；由图可知，整个

23、运动过程中木块速度最大时其左端可能位于B点【分析】弹簧发生弹性形变，具有弹性势能；根据原有的总功和剩余的能量的差计算消耗的能量；动能和弹性势能转化时，弹性势能最小时，动能最大。4、【答案】2：1【解析】【解答】根据公式Q=cmt，计算物体的质量为m甲m乙=Q甲ctQ乙ct=4c2c11=21。故答案为：2：1【分析】结合物体的吸热、温度差和比热容计算物体的质量。5、【答案】15；60【解析】【解答】飞轮的转速是1800r/min=30r/s因为飞轮转动两圈对外做功1次，所以该内燃机每秒对外做功15次，飞轮转2圈，完成4个冲程，所以完成60个冲程。【分析】内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作

24、循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程。一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。三、计算题1、【答案】（1）解：由题意知轿车质量为 水平地面受到的压力大小等于小轿车重力 压强 答：该小轿车静止时对水平地面的压强为1.8105Pa ；（2）解：有用功 由 得 即 由 得 答：该小轿车在平直公路上匀速行驶100km消耗7kg汽油【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力，结合压力和受力面积计算压强；（2）根据物体受到的力和距离的乘积计算有用功，结合机械效率计算总功，利用总热量和燃料的热值计算燃料的质量。2、【答案】（1）解：燃气完全燃烧放出的热量Q放qm4.2107J/kg0.5kg

25、2.1107J 答：燃气完全燃烧放出的热量是2.1107J；（2）解：水吸收的热量Q吸c水m水t4.2103J/(kg)50kg(70-20)1.05107J 答：水吸收的热量是1.05107J；（3）解：热水器烧水效率 =Q吸Q放100%=1.05107J2.1107J100%=50%答：燃气热水器烧水时的热效率50%。【解析】【分析】（1）结合然气的质量，利用热值公式求解然气释放的热量；（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燃气燃烧释放的热量即为加热的效率。3、【答案】解：水吸收的热量为：Q吸cmt4.2103J/（kg）1kg50

26、2.1105J。 答：水吸收的热量Q吸2.1105J。【解析】【分析】利用 Q吸cmt 求得 水吸收的热量 .4、【答案】（1）解：燃料燃烧是将化学能转化为内能的； 把“水量”设置为40L，则水箱中水的体积：V40L40dm340103m3，由 得水箱中水的质量：mV1103kg/m340103m340kg，由题意可得，水吸收的热量：Q吸cmt4.2103J/（kg）40kg（4020）3.36106J答：化学水箱中水吸收的热量为3.36106J（2）解：使用天然气的体积：V气2366.05m32365.89m30.16m3， 天然气完全燃烧释放的热量：Q放qV气3.2107J/m30.16m35.12106J；该热水器的热效率： 100% 3.36106J5.12106J 100%65.625%。答：该热水器的热效率65.625%【解析】【分析】（1）根据水的密度和体积计算质量，利用水的比热容、质量和温度差计算吸收的热量；（2）根据燃料的体积和热值计算放出的热量，利用水吸收的热量和燃料放出的热量的比值计算热效率。5、【答案】解：Q吸=c水mt =4.2103J/（千克）1千克（70-20）= 2.1105J【解析】【分析】利用Q吸=c水mt 求得 水吸收的热量 .四、实验探究1、【答案】（1）吸收热量；升高的温度（2）便于比较（3）2.