2022年最新强化训练北师大版九年级物理机械能、内能及其转换达标测试试卷(含答案详解)

1、九年级物理机械能、内能及其转换达标测试 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、如图所示的事例中，改变物体内能的方式与其它三项不同的是（） A 加热试管中的水B 弯折铁丝变热C 食品放入冰箱冷藏D

2、透镜聚光纸片点燃2、现代生活中常使用内燃机提供动力的汽车和用电池提供动力的新能源汽车，下列说法正确的是（） A内燃机工作时不会污染环境B给电池充电时，是把化学能转化为电能C内燃机的压缩冲程是把机械能转化为内能D四冲程汽油机工作时，活塞运动都是靠飞轮的惯性来完成的3、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4、气球被压进某种气体。松开气孔，球内气体被气球压出球外，气球同时在空气中到处乱窜，在此过程中（） A气球的能量在减少B气球的动能转化为球内气体的内能C气球做的是热运动D气体被气球压出后，其分子间距变小5、为了探究热传递过程

3、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6、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

4、，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7、同学们都玩过秋千吧，闭上眼睛，那种时高时低的感觉如同在飞你知道其中能量的转化吗？如图为小孩荡秋千的示意图，下列分析正确的是（） A小孩在A点具有最大动能B小孩从C荡到B的过程中，动能转化为势能C小孩从B荡到C的过程中，动能转化为势能D小孩从A荡到B的过程中，在B点的机械能大于A点的机械能8、下列说法中正确的（） A热机的功率大，热机效率一定高B柴油机的吸气冲程将燃料和空气的混合气体进入气缸，柴油机的效率一定比汽油机效率高C热机单位时间内消耗的燃料少，热机效率一定高D四冲程内燃机一个工作循环中

5、有三个冲程都要靠飞轮的惯性来完成9、下列关于能量的说法中正确的是（） A做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量B做功多的物体能量就多，做功少的物体能量就少C能够做功的物体具有能量，但不一定就做功D能量多的物体所做的功一定就多10、下列有关热机的说法正确的是（）A内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质B内燃机的做功冲程是机械能转化为内能的过程C汽油机以汽油为燃料，无污染D热机的使用缓解了城市的热岛效应第卷（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

6、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/2025303540452、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。3、如图是单缸四冲程汽油机的 冲程，其飞轮转速为2400r/min，若一次对外做功750J，则该汽油机的功率为

7、 W。4、某太阳能热水器的水箱容积是100L，装满水后水箱中水的质量为 kg。这箱水若早上时“温度传感器”显示温度为20，中午时“温度传感器”显示温度为60，则水吸收的热量为 J；如果水吸收的这些热量由煤气来提供，至少需要完全燃烧 m3的煤气（已知水1.0103kg/m3，c水4.2103J/（kg），q煤气4107J/m3，不计能量损失）。5、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”）。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、某家庭需要将50kg、初温为10

8、的水加热到50作为生活用水，他们利用煤气灶烧水，需要燃烧0.8 m3的煤气。（ ，q煤气=4.2107J/m3）（1）这些水从10加热到50需要吸收的热量为多少？ （2）0.8 m3的煤气完全燃烧放出的热量为多少？ （3）煤气灶烧水的效率为多少？ 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、某太阳能热水器装有100kg, 20的冷水，经过一天，水温升高到60，

9、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. 4、在一个标准大气压下，质量为2kg、初温为65的水，吸收3.36105J的热量后，升高的温度为多少？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、如图所示是“

10、探究水和色拉油吸热能力”的实验装置，两个酒精灯和烧杯相同。（1）请指出图中实验装置中的错误之处是 ；（2）实验时，玻璃杯中应分别加入初温和 相等的水和色拉油；（3）水和色拉油吸热的多少是通过 来反映的；（4）加热过程中，用玻璃棒搅动液体的目的是 ；（5）在符合 (2)条件下，实验中温度升高越快的液体比热越 。 2、在“比较不同物质吸热的情况”的实验中，将a、b两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热，如图甲所示。在加热过程中，记录相关数据，并绘制出a、b两种液体温度与时间关系的图象，如图乙所示。（1）实验时，选用初温和 均相等的a、b两种液体。（2）在实验过程中，控制加

11、热时间相同，通过比较 来研究两种液体吸热能力的差异。如果要使两种液体最后的温度相同，需要给 液体加热更长的时间。（3）加热3min，a液体吸收的热量 (填“大于”、“小于”或“等于”)b液体吸收的热量， 液体的吸热能力强。（4）若a液体的比热容为4。2103J/(kg)，则b液体的比热容为 J/(kg)。-参考答案-一、单选题1、【答案】B【解析】【解答】A给水加热，水从火焰吸收热量是通过热传递的方式改变内能的；B反复弯折铁丝，弯折处发烫，属于做功改变物体的内能；C食品放入电冰箱，温度降低，属于热传递改变物体的内能；D放大镜聚光点燃纸片，是通过热传递使纸的内能增加；综上所述，改变物体内能的方式

12、与其它三项不同的是B，B符合题意。故答案为：B。【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。2、【答案】C【解析】【解答】A内燃机工作时燃烧化石燃料，排出的废气中有有害气体，会污染环境，A不符合题意；B给电池充电时，是把电能转化为化学能，B不符合题意；C内燃机的压缩冲程是把机械能转化为内能，C符合题意；D在内燃机的四个冲程中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，其它三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的，D不符合题意

13、。故答案为：C。【分析】内燃机的压缩冲程把机械能转化为内能，排开的气体会污染环境，对电池充电时，将电能转化为化学能。3、【答案】B【解析】【解答】物质的比热容是物质本身的一种特性，与质量、温度、形状无关水凝结成冰，物质状态发生改变，比热容也因此改变故答案为：B【分析】物质的比热容是物质本身的一种特性，与质量、温度、形状无关。4、【答案】A【解析】【解答】A球内气体被压出的过程中，气球对气体做功，所以其能量减少，A符合题意；B气体被压出时，气球对气体有力的作用，同时气体对气球也有力的作用，所以气球在空中乱窜，气球的动能是气体的内能转化而来的，B不符合题意；C气球所做的运动是肉眼能看到的，不是热运

14、动，而是机械运动，C不符合题意；D气体被压出后，体积变大，所以分子单摆间距变大，D不符合题意。故答案为：A。【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。5、【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

15、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。6、【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；质量和吸收热量相同时，比热容越大，温度

16、差越小。7、【答案】C【解析】【解答】从A到B的下降过程和从C到B的下降过程、都是将重力势能转化为动能的过程，在这个过程中，A、C两点位置最高，重力势能最大，此时小孩是静止的，所以动能为零；B点的动能最大，由于位置最低，所以重力势能最小。从B到C的上升过程和从B到A的上升过程是将动能转化为重力势能的过程。A小孩在A点的位置最高，重力势能最大，动能为零。A不符合题意；B小孩从C荡到B的过程中，高度降低，重力势能减少；速度增加，动能增大，是重力势能转化为动能，B不符合题意；C小孩从B荡到C的过程中，高度增加，重力势能增加；速度减小，动能减少，是动能转化为重力势能，C符合题意；D小孩从A荡到B的过程

17、中，需要克服空气阻力做功，有一部分机械能转化为内能，在B点的机械能小于A点的机械能，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。8、【答案】D【解析】【解答】AC. 热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，功率是表示物体做功快慢的物理量，效率与热机单位时间内消耗的燃料多少无关，AC不符合题意；B. 柴油机的吸气冲程是将空气吸入气缸，燃料是从喷油嘴喷入气缸，汽油机的吸气冲程是将燃料和

18、空气的混合物吸入气缸，B不符合题意；D. 四冲程内燃机的做功冲程为主要冲程，其它三冲程为辅助冲程，靠飞轮惯性完成，D符合题意。故答案为：D。【分析】汽油机的做功冲程中内能做功，其它冲程靠惯性完成；功率表示做功的快慢，效率表示有用功和总功的比值。9、【答案】C【解析】【解答】A做功的物体具有能量，不做功的物体不一定不具有能量，高山上的石头静止，不做功但具有重力势能，A不符合题意；BC能够做功说明具有能量，具有的能量多不一定都做功，B不符合题意、C符合题意；D物体具有能量大，它可能没做功，例如静止在高处的石块可以做功，但还未做功，D不符合题意。故答案为：C。【分析】物体能够做功说明具有能量，物体具

19、有多少能，就能做多少功。10、【答案】A【解析】【解答】A内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质，一般用水，是因为水的比热容大，在同等情况下，可以吸收更多的热量，A符合题意；B内燃机的做功冲程是内能转化为机械能的过程，B不符合题意；C汽油燃烧时产生的废气会污染空气，C不符合题意；D热机会产生大量的废气，排放大量的热量，是加剧城市的热岛效应的原因之一，D不符合题意。故答案为：A。【分析】水的比热容大，在同等情况下，可以吸收更多的热量。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能量转化，将机械能转化为内能。二、填空题1、【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

20、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。【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

21、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】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。3、【答案】做功；1.5104【解析】【解答】解：图中四冲程汽油机的两个气门都关闭，活塞下行，所以是做功冲程；飞轮转速是2400r/min40r/s，表示每秒飞轮转动40圈，汽油机每秒钟内

22、完成20个工作循环，要经过80个冲程，活塞往复运动40次；对外做功20次；1s内汽油机做的功W750J2015000J，则该汽油机的功率P 1.5104W。故答案为：做功；1.5104【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。4、【答案】100；1.68107；0.42【解析】【解答】水的体积根据知，水的质量水吸收的热量如果水吸收的这些热量由煤气来提供，所以煤气完全燃烧释放热量为根据知，需要煤气的体积【分析】根据物体的密度和体积的乘积，

23、计算质量；利用物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算热量；根据热量和热值的比值， 计算燃料的体积。5、【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

24、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。三、计算题1、【答案】（1）解：这些水从10加热到50需要吸收的热量 Q吸=c水m水(t-t0)=4.2103J/(kg)50kg(50-10)=8.4106J答：这些水从10加热到50需要吸收的热量为8.4106 J（2）解：0.8 m3的煤气完全燃烧放出的热量 Q放=V煤气q煤气=0.8m34.2107J/m3=3.36107J答：0.8 m3的煤气完全燃烧放出的热量为3.36107J（3）解

25、：煤气灶烧水的效率 =Q吸Q放100%=8.4106J3.36107J100%=25%答：煤气灶烧水的效率为25%。【解析】【分析】（1）根据水的比热容、质量和温度差计算吸收的热量；（2）利用燃料的体积和热值的乘积计算放出的热量；（3）根据水吸收的热量和燃料放出的热量的比值计算热效率。2、【答案】（1）解：燃气完全燃烧放出的热量Q放qm4.2107J/kg0.5kg2.1107J 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

26、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】（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= = 8.41072kg =4.2 107J/kg

27、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。4、【答案】解：由 得 t=Q吸cm=3.36105J2kg4.2103J（kg）=40因为在一个标准大气压下，水的沸点是100，所以水的温度升高到100将不再上升，实际水升高的温度为 答：水吸收3.36105J的热量后，升高的温度为35。【解析】【分析】由 得温度变化量，进一步求得末温，注意在一个标准大气压下，水的沸点是100。5、【答案】（1）解：水吸收的热量(有用能量):Q吸=cmt=4.2103J/(kg)100

28、kg50=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）温度计玻璃泡碰到烧杯底（2）质量（3）加热时间（4）使液体受热均匀（5）小【解析】【解答】(1)温度计使用时玻璃泡