2021-2022学年北师大版九年级物理机械能、内能及其转换专项练习练习题(含详解)

1、九年级物理机械能、内能及其转换专项练习 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、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B物体温度降低，它一定放出热量C升温较多的

2、物体，吸收的热量多D物体内能增加，它一定吸收热量2、下表列出了几种物质的比热容，下列说法不正确的是（） 物质比热容/J/(kg)物质比热容/J/(kg)水4.2103冰2.1103酒精2.4103铝0.88103砂石0.9103铜0.39103A不同的物质，比热容一般不同B物质的比热容与自身的状态有关C质量相等的铝块和铜块，升高相同的温度，铝块吸收的热量多D炎热的夏天，沙滩烫脚而海水清凉，主要原因是砂石比海水吸收的热量多3、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4、质量相等、初

3、温相同的水和煤油，分别用两个相同的加热器加热（不计热量损失），加热过程中温度随时间的变化图线如图所示，关于甲、乙两种液体的鉴别结论正确的是（） A甲的比热容大，是水B甲的比热容大，是煤油C乙的比热容大，是水D乙的比热容大，是煤油5、关于汽油机的四个冲程图，下列有关说法正确的是（） A甲图是压缩冲程，将内能转化为机械能B乙图是排气冲程，废气带走了大部分的能量C丙图时做功冲程，当转速是1800r/min时，1秒钟完成了这个冲程30个D丁图是吸气冲程，吸入的成分只有空气6、用如图所示的装置先后加热初温、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

4、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7、下列关于内能、热量、温度的说法中正确的是（） A某铁块温度升高，内能一定增加B热传递时温度高的物体把温度传给温度低的物体C一个物体吸收了热量，温度一定升高D一个物体的温度升高，一定吸收了热量8、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，选用两个相同的温度计测量水和食用

5、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9、下列关于“热机”的说法中，不正确的是（） A热机性能好坏的重要指标之一是热机效率，通过技术改进，热机效率也不能达100%B热机常用水做冷却剂，是因为水的沸点高C在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率D火箭发

6、动机属于热机10、2021年汕头亚洲青年运动会，于2021年11月20日至28日在中国汕头举行。下列有关项目比赛现象中说法正确的是（） A射到球门框架上的足球被反弹出去说明力能改变物体的形状B足球守门员戴着防滑手套是为了减小摩擦C打羽毛球时，羽毛球在空中上升过程中，重力势能增加，机械能增加D跳远运动员起跳前要助跑一段距离是为了利用惯性第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、如图是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验。让同一小球从斜面的不同高度滚下，是为了探究动能与 的关系；假如实验中没有木块A，也可以用小球滚动的 来反应其动能大小。2、如图所示，两个相同规格的电

7、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/2025303540453、某校举行足球比赛。在赛场上，球员用力将足球从地面踢向空中，说明力可以改变物体的 ；足球加速下落过程中，重力势能

8、转化为 和内能。4、汽车一般都配有安全气囊，可以在车子发生严重撞击时，自动充气弹出，使车内的人不会由于 而撞到车身上。食物也是一种“燃料”，不断地在人体内释放化学能，化学能转化为 能，使人的体温保持在37左右。 5、在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图：丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。与压缩冲程原理相同的是 图所示的演示实验； 汽油机利用内能来做功的冲程是 图。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖其原理是以温度不高于60 的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动，加热整个地板，通过

9、地面以热传递方式向室内供热的一种供暖方式(如图所示)（1）某房间一段时间内循环流动的水质量为1 000 kg，进水温度为55 ，出水温度为40 这段时间里水向外界放出多少热量 ？水的比热容为4.2103 J/(kg) （2）“水地暖”以水为媒介，是因为水的比热容较大，请具体说明为什么要利用这一特性 2、用煤气灶把2kg，初温为20的水烧热到70，消耗了25g煤气，已知水的比热容是c4.2103J/（kg），煤气的热值为q4.2107J/kg，则：（1）水吸收的热量为多少？ （2）煤气完全燃烧放出的热量为多少？ （3）煤气灶烧水的热效率为多少？ 3、一定气压下，某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的

10、热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，用字母表示。在标准大气压下，用一个热效率为40%的酒精炉为热源，将500cm3初温为0的冰全部熔化为0的水，共燃烧了12.6g酒精，（酒精的热值为3107J/kg，冰的密度为0.9103kg/m3）求：（1）冰熔化过程中吸收的热量； （2）在标准大气压下，冰的熔化热冰。 4、液化石油气的热值高达4.6107J/（kg），一些不法商贩为牟取暴利，常将液化石油气与价格低廉，热值仅为2.9107J/（kg）的二甲醚混合装入瓶内销售给客户；某市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为138kg的水装入高效炉灶，用此燃气加热，使锅炉内的水从10升高到50消

11、耗了0.84kg的燃气；已知此锅炉的加热效率为75%，c水4.2103J/（kg），求：（1）瓶内石油液化气的热值是多少？（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚？5、用天然气灶烧水，燃烧1m3的天然气，使100kg的水从20升高到70已知水的比热容是4.2103J（kg）天然气的热值q3.2107J/m3求：1m3天然气完全燃烧放出的热量Q放。水吸收的热量Q吸天然气灶的效率。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、去年暑假小明在爸妈的陪同下去邵水河畔玩要。他发现赤脚踩在水里清凉舒服，回到岸上踩在沙子上却很烫，对此很好奇，他设计了如图甲所示的装置探究“水和沙子谁的吸热

12、本领大”。实验数据记录如下：质量m/g升高的温度加热的时间s沙子5020120水5020200（1）此实验中把沙子或者水吸收热量的多少转换为 （“升高温度的多少”或“加热时间的长短”）；（2）分析实验数据可得：质量相同的水和沙子，升高相同的温度，水吸收的热量大于沙子吸收的热量，说明 （选填“水”或“沙子”）的吸热本领大；（3）粗心的小明实验完成后忘记熄灭酒精灯，发现烧杯中的水已经沸腾，此时温度计示数如图乙，请读出此时水的温度是 ；（4）由（3）小题可知当地气压 （选填“大于”“等于”或“小于”）标准大气压。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

13、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】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

14、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。2、【答案】D【解析】【解答】A根据表格可发现，不同物质的比热容一般不同，A正确，不符合题意；B同种物质在不同状态下，比热容会不同，水和冰的比热容不同，B正确，不符合题意；C质量相等的铝块和铜块，铝的比热容较大，升高相同的温度，铝块吸收的热量多，C正确，不符合题意；D炎热的夏天，海滩烫脚而海水清凉，原因是砂石比海水的比热容小，D错误，符合题意。故答案为：D。【分析】比热容表示物体的吸放热量的能力；质

15、量和吸收热量相同时，比热容越大，温度差越小。3、【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

16、的变化分析机械能。4、【答案】C【解析】【解答】如图所示，在某一定时间时，甲的温度的变化量比乙的温度变化量大，利用热量的计算公式Qcmt 分析，甲的比热容小，是煤油，乙的比热容大，是水，C项正确。故答案为：C。【分析】比热容是描述物体吸放热能力的一个物理量，相同质量的物体吸收相同的热量，比热容大的物体温度升高的慢，相同质量的物体释放相同的热量，比热容大的物体温度降低的慢。5、【答案】B【解析】【解答】A甲图中气门关闭，活塞上行，所以是压缩冲程，压缩冲程是将机械能转化为内能的过程，A不符合题意；B乙图中的进气门关闭，排气门打开，活塞上行，所以是排气冲程，废气带走了大部分的能量，B符合题意；C丙图

17、中气门关闭，活塞下行，所以是做功冲程，转速是1800r/min，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，C不符合题意；D丁图中的进气门打开，排气门关闭，活塞下行，所以是吸气冲程，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸，D不符合题意。故答案为：B。【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，汽油机工作一个循环，包含四个冲程，活塞往返运动两次，曲轴连杆转动两周，对外做功一次，结合题目条件计算即可。6、【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

18、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。7、【答案】A【解析】【解答】解：A、内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，温度越高，分子运动越剧烈，所以，某铁块温度升高，内能一定增加，A符合题意；B、发生热传递时

19、，热量从温度高的物体传递给温度低的物体，或从物体的高温部分传向低温部分，而不是温度高的物体把温度传给温度低的物体，B不符合题意；C、物体吸收热量，温度不一定升高；比如，在晶体的熔化和液体的沸腾时，物质虽然吸收热量但是温度不变，C不符合题意；D、物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，D不符合题意。故答案为：A。【分析】内能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。8、【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

20、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。9、【答案】B【解析】【解答】A热机效率指的是用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出总能量的百分比，这是热机性能好坏的重要指标之一，无论科技如何发展，热机的效率可以提高，但总存在摩擦和热量损失，要做额外功，效率一定不会达到100%，A正确，不符合题意；B热机常用水做冷却剂，

21、是因为水相对与其它物质而言，水的比热容大，在吸收相同热量后，水的温度上升得慢，B错误，符合题意；C设法利用废气的能量是提高热机效率的重要措施，C正确，不符合题意；D热机是将内能转化为机械能的装置，火箭发动机属于热机，D正确，不符合题意。故答案为：B。【分析】内燃机是一种把内能转化为机械能的装置，内燃机的效率为机械能与燃料完全燃烧释放的热量的比值，减少能量损耗、使燃料充分燃烧可以提高效率。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。10、【答案】D【解析】【解答】A、足球被反弹出去说明了力可以改变物体的运动状态，故A说法错误；B、守门员戴着防滑手套是通过增大接触面的粗糙程度来增大

22、摩擦力，故B说法错误；C、羽毛球在空中上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能增加，上升过程中受到空气阻力，所以机械能减小，故C说法错误；D、跳远起跳前助跑一段距离的目的是为了获得一个向前的速度，利用惯性使自己跳得更远，故D说法正确；故答案为：D。【分析】（1）速度大小和运动方向发生改变说明物体的运动状态发生了改变；（2）增大摩擦力的方法：增大压力或增大接触面的粗糙程度；（3）重力势能与质量和高度有关，在不计空气阻力和摩擦时，机械能守恒；（3）跳远时助跑是利用了惯性。二、填空题1、【答案】速度；距离【解析】【解答】让同一小球从斜面不同高度滑下，是为了控制质量不变，研究动能大小与速度的关系；实验

23、中通过物体A被推动的距离来判断动能的大小；小球在运动过程中，小球的动能转化为内能，小球所受的摩擦力不变，小球运动的越远，克服摩擦力所做功越多，表明小球的动能越大。【分析】动能的决定因素有两个：质量和速度，对于此类多因素问题应利用控制变量法的思路去分析解决；实验中球把木块推出的距离越长，说明的动能越大，这是一种转换的研究方法。2、【答案】等于；能；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

24、。【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5min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。3、【答案】运动状态；动能【解析】【解答】足球被踢出后，足球的运动方向和速度都发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态。

25、足球加速下落过程中，质量不变，高度减小，速度增加，重力势能减少，动能增加，部分重力势能转化为动能，与空气摩擦，内能增加，部分重力势能转化为内能。【分析】力的作用效果有两个，改变物体的形状，例如橡皮筋拉长、弹簧收缩、橡皮泥变形；也可以改变物体的运动状态，使物体由动到静，由静到动，物体的速度大小方向发生改变；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。4、【答案】惯性；内【解析】【解答】人和汽车一起高速行驶，在车子发生严重撞击时，人由于惯性要保持原来的运动状态，继续前行，此时安全气囊自动充气弹出，阻止人继

26、续前进，不会撞到车上。食物所提供的化学能可以转化为人体需要的内能，维持身体能量平衡。【分析】物体总有一种保持原来运动状态的趋势，这就是物体的惯性，惯性的大小只与物体的质量有关，与运动的速度没有关系；燃烧为化学变化，消耗化学能转化为内能。5、【答案】乙；丙【解析】【解答】压缩冲程是机械能转化为内能，乙图是将机械能转化为内能，是手压缩空气。所以是乙图。利用内能做功的冲程，是做功冲程，火花塞有火花，所以是丙图。故答案为：乙；丙；【分析】压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能。三、计算题1、【答案】（1）6.3107 J（2）由热量公式：Qcmt可知，由于水的比热容c较大，在温度变化量

27、t一定时，相等质量的水释放的热量较多【解析】【解答】（1）水释放的热量：Q=cm（tt0）=4.2103J/（kg）1000kg（5540）=6.3107J；（2）由热量公式：Q=cmt可知，由于水的比热容较大，在温度变化量t相同时，相等质量的水释放的热量较多答：（1）段时间里水向外界放出6.3107J的热量；（2）水的比热容较大，在温度变化量t一定时，相等质量的水释放的热量较多【分析】（1）根据比热容、支路和温度差，计算物体吸收的热量；（2）水的比热容较大，便于放热供暖。2、【答案】（1）解：水吸收的热量： Q吸cmt4.2103J/（kg）2kg（7020）4.2105J答：水吸收的热量为

28、4.2105J（2）解：完全燃烧25g煤气放出的热量： Q放q煤气m煤气4.2107J/kg25103kg1.05106J答：煤气完全燃烧放出的热量为1.05106J（3）解：煤气灶烧水的效率： 4.2105J1.05106J 100%40%答：煤气完全燃烧放出的热量为1.05106J【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）结合煤气的质量，利用热值公式求解煤气释放的热量；（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。3、【答案】（1）解：12.6g酒精完全燃烧放出的热量Q放qm酒精3107J/kg12.6l03kg3.78l05

29、J 冰熔化成水吸收热量Q吸Q放3.78l05J40%1.512l05J答：冰熔化过程中吸收的热量为1.512l05J（2）解：500cm3冰的质量m冰冰V冰0.9g/cm3500cm3450g0.45kg 冰的熔化热 答：在标准大气压下，冰的熔化热为3.36105J/kg。【解析】【分析】（1）根据燃料的质量和热值的乘积计算热量；利用热效率计算物体吸收的热量；（2）利用密度和体积的乘积计算质量，利用热量，结合质量计算热值大小。4、【答案】（1）解：水吸收的热量Q吸c水m(tt0)4.2103J/(kg)138kg(5010)2.3184107J 燃气燃烧放出的热量为瓶内燃气的热值为答：瓶内燃气

30、的热值3.68107J/kg；（2）解：由于4.6107J/kg3.68107J/kg2.9107J/kg即瓶内气体的热值介于液化石油气和二甲醚之间，说明掺混了二甲醚。答：该液化石油气站销售的瓶装液化石油气掺混了二甲醚。【解析】【分析】（1）利用Q吸c水m(tt0)求得水吸收的热量，再利用求得燃气燃烧放出的热量，最后利用求得瓶内燃气的热值。（2）用燃气的热值和液化石油气的热值进行比较，得出答案。5、【答案】解：天然气完全燃烧放出的热量： Q放Vq1m33.2107J/m33.2107J；水吸收的热量：Q吸cm（tt0）4.2103J/（kg）100kg（7020）2.1107J；天然气灶的效率 2.1107J3.2107J 100%66%。答：1m3天然气完全燃烧放出的热量为3.2107J；水吸收的热量为2.1107J；天然气灶的效率为66%。【解析】【分析】（1）根据燃料的热值和质量计算放出的热量；（2）根据水的比热容、质量和温度差计算吸