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题(含答案及详细解析)

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、下列说法正确的是（）A根据能量守恒定律，人们可制造出永动机B各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化C能量守恒定律只适

2、用于没有摩擦和空气阻力的情况D火箭升空时，其势能和动能都增大，能量守恒定律不适用2、如图装置，用铁夹将温度传感器、两个试管固定在铁架台上，两试管装有质量相同的不同种液体，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触，传感器通过数据采集线与计算机相连接，在计算机上得到的实验图象如图所示，下列说法正确的是（）A甲的比热容比乙大B同时加热相同时间，甲吸收热量多C甲、乙升高相同的温度，甲吸收热量多D乙吸热升温比甲慢3、鲁能巴蜀中学刘老师在网上购买了一款网红55智能恒温暖水杯，此杯内胆中贮存了一种微米级传热材质，能很快将开水变成适饮的温水，而后又能将凉水变成适饮的温水，如图所示。为探究热材质的性质，刘老师

3、将200g，100的开水倒入杯中摇晃一分钟后水温稳定在55，然后立即将热水倒掉，迅速加入200g，23的自来水再次摇晃一分钟后水温稳定在43，若忽略内胆及空间的热能消耗，该传热材质在整个实验过程中内能的改变量为（）A1.26104JB2.1104JC3.78104JD4.2104J4、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）A0的冰内能为零B两个物体温度相同，它们之间就不能发生热传递C物体温度越高，所含热量越多D物体吸收了热量，温度一定升高5、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利用冰块熔化吸热B通过热传递方式

4、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6、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7、起重机沿竖直方向匀速吊起重为G的物体，在这一过程中，物体的（） A动能增加，重力势能减小，机械能不变B动能不变，重力势能增加，机械能增加C动能减小，重力势能增加，机械能不变D动能减小，重力势能不变，机械能减小8、

5、元宵节，小明同学为家人煮了一锅热气腾腾的汤圆，下列分析正确的是（） A汤圆入锅后温度升高，内能增加B煮汤圆时，主要通过做功的方式改变了汤圈的内能C闻到了汤圆的香味，表明扩散只在气体中发生D水上方的气压降低时，水的沸点会升高9、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（） A温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小B冰在熔化成水的过程中吸收热量，温度不变，内能不变C内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体D物体的温度越高，所含热量越多10、牛顿坐在苹果树下深思，一个熟透的苹果掉在地上。关于苹果加速下落的过程，下列分析正确的是（） A重力势能转化为动能，动能增加B动能转化为重力势能，动能减小

6、C动能转化为重力势能，重力势能增加D无能量的转化，重力势能和动能不变第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。弹性小球从A点运动到B点的过程中，它的 转化为动能；弹性小球在B点的机械能 （选填“大于”“小于”或“等于”）它在C点的机械能。2、历史上人们尝试制造各种不需要消耗能量就能源源不断对外做功的“永动机”，但都失败了。如图所示的是人们设想的一种永动机，它通过从高处流下的水冲击叶片使其转动，叶片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高处，从而循环工作，但这种永动机不能永远工作下去，理由是该装置在工作过程中，有部分机械

7、能会转化为 能，即机械能会逐渐减少，最后停止工作。3、如图是单缸四冲程汽油机的 冲程，此冲程中气缸内气体内能逐渐 （选填“增大”或“减小”）。此汽油机的飞轮速度是1800r/min，则汽油机每秒对外做功 次。4、如图是一款扫地机器人，它工作时是通过电动机转动使内部气体的流速变大，压强 ，从而使杂物进入吸尘器达到清扫的目的。当它在水平地板上边匀速运动边吸入杂物的过程中，它的动能 (两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)5、如图所示，把一碗油泼面端起来感觉很烫手，是通过 的方式增加了手的内能。夹起面的筷子是 杠杆（选填“省力”、“等臂”或“费力”）。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1

8、、有一功率为40KW，热机的效率为25%的汽车正在一平直的公路上行驶，此时油箱中仅剩下5kg的汽油。如果不考虑热机其他的能量损失，汽车以15m/s的速度向前行驶，问还可前进多少千米（汽油的热值为4.6107J/kg） 2、一辆重为2.3104N汽车在平直的公路上匀速行驶了10km，消耗了2kg的汽油。汽车在行驶过程所受阻力为车重的0.1倍，已知汽油的热值为4.6107J/kg。求：（1）汽车的牵引力所做的功； （2）2kg汽油完全燃烧放出的热量； （3）这辆汽车发动机的热机效率。 3、飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力。高空中某飞机

9、获得1.6105N的水平推力，以600km/h的速度沿水平方向匀速航行1h。（1）1h内飞机发动机所做的功是多少？（2）已知发动机的热机效率为60%，航空煤油的热值为4107J/kg，需要燃烧的航空煤油的质量是多少？4、汽车出厂前需要测试，某次检测过程中，汽车保持恒定功率在水平路面做直线运动，测得其速度随时间变化的图像如图所示，汽车运动中所受阻力2000N且不变，发动机效率为40%，10s 后油箱还剩10L汽油（汽油热值q=3.3107J/L）。求（1）汽车的功率；（2）10s 内牵引力做的功；（3）10s 后该车最多还能继续行驶的路程。5、用煤气灶把2kg，初温为20的水烧热到70，消耗了2

10、5g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？ 四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、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、乙两种液体的吸热能力时记

11、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 。2、为了比较水和煤油的吸热能力，小亮用两套完全相同的装置做了如图所示的实验，并每隔1min测量一次温度，数据记录在下表中。加热时间/min01234水的温度/3034384246煤油的温度/3038465462（1）在两个相同的烧杯中应加入初温相同、 相同的水和

12、煤油； （2）液体吸收热量的多少可通过 （选填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较； （3）实验中发现煤油的温度比水的温度升高得 （选填“快”或“慢”），若两者升高相同的温度，则 吸收的热量多，这表明 吸热本领更强； （4）由表格中数据可得，煤油的比热容是 J/(kg)。 -参考答案-一、单选题1、【答案】B【解析】【解答】A由能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，故可知永动机是不可能制造出来的，A不符合题意；B在满足一定的条件下，各种形式的能量之间可以相互转化，B符合题意；C能量守恒定律在摩擦力和空气阻力存在的情况下仍然适用，C不符合题意；D火箭升空时，燃料燃烧产生的内能转

13、化为火箭的机械能，使得火箭的重力势能和内能均增大，能量守恒定律同样适用，D不符合题意。故答案为：B。【分析】能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，在满足一定的条件下，各种形式的能量之间可以相互转化。2、【答案】D【解析】【解答】A由图可知加热相同时间后甲的温度升高较大，则根据吸热公式 可知甲的比热容比乙小，A不符合题意； B实验中采用同一套加热装置，同时加热相同时间时二者吸收热量一样多，B不符合题意；C根据吸热公式 可知，甲、乙升高相同的温度时，甲吸收热量少，C不符合题意；D根据吸热公式 可知，对二者进行加热时，乙升温比甲慢，D符合题意。故答案为：D。【分析】根据温度时间图像，判断不同物体升温快

14、慢情况；质量和吸收热量相同时，温度变化越大，比热容越小。3、【答案】B【解析】【解答】将200g，100的开水倒入杯中摇晃一分钟后水温稳定在55暖水杯吸收的热量为迅速加入200g，23的自来水再次摇晃一分钟后水温稳定在43暖水杯放出的热量为则该传热材料内能的改变量为=3.78104J-1.68104J=2.1104JB符合题意。故答案为：B。【分析】忽略内胆及空间的热能消耗，将200g、100的开水倒入杯中摇晃一分钟后水温稳定在55，传热材质吸收的热量等于水放出的热量；立即将热水倒掉，迅速加入200g，23的自来水再次摇晃一分钟后水温稳定在43，传热材质放出的热量等于水吸收的热量；该传热材质在

15、整个实验过程中内能的改变量：等于吸收的热量减去放出的热量。4、【答案】B【解析】【解答】A一切物体都具有内能，0的冰也具有内能，A不符合题意；B发生热传递的条件是两个物体存在温度差，B符合题意；C热量是热传递过程中内能转移多少的量度，不能说含有多少热量，C不符合题意；D晶体中熔化过程中，吸收热量，但温度却保持不变，D不符合题意；故答案为：B。【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。5、【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，

16、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。6、【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

17、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。7、【答案】B【解析】【解答】起重机沿竖直方向匀速吊起重为G的物体，在这一过程中，物体的质量、速度没变，动能不变，高度变高，重力势能增加，机械能增加。故答案为：B。【分析】物体如果受到除重力里外其他的力，那么物体的机械能发生改变，除重力以外的力对物体做正功，物体的机械能增加。8、【答案】A【解析】【解答】A汤圆入锅后，温度升高，汤圆吸热，

18、汤圆的温度也升高，内能增加，A符合题意；B煮汤圆时，主要通过热传递的方式改变内能，因为热量是从高温物体水传递到低温物体汤圆，只有能量的传递，没有能量的转化，B不符合题意；C闻到了汤圆的香味，说明气体分子在扩散，而扩散不仅仅发生在气体间，还可以发生在液体、固体，C不符合题意；D水上方的气压降低时，根据气压与沸点的关系，沸点降低，D不符合题意。故答案为：A。【分析】物体的内能是指组成物体的分子动能和势能的总和，物体的内能与物体的质量、状态和温度有关，物体的温度越高，分子运动越剧烈，物体的内能就越大。9、【答案】C【解析】【解答】A内能由分子动能和分子势能决定，温度高的物体，分子动能大，但分子势能不

19、知道，因此温度高的物体内能不一定大，温度低的物体内能不一定小，A不符合题意；B冰在熔化成水的过程中吸收热量，温度不变，内能增大，B不符合题意；C内能小的物体可能温度很高，热量是从高温物体传向低温物体，因此内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，C符合题意；D温度是状态量，而热量是过程量，两者不能相提并论，D不符合题意。故答案为：C。【分析】热传递的条件是从高温物体传向低温物体；物体的内能和物体的质量、温度、状态有关。10、【答案】A【解析】【解答】苹果从树上落下过程中，质量不变，速度变大，故动能增加，同时其高度降低，故重力势能减小，A符合题意，BCD不符合题意。故答案为：A。【分析】运动的

20、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。二、填空题1、【答案】重力势；大于【解析】【解答】弹性小球从A点运动到B点的过程中，高度下降，速度变大，将重力势能转化为动能。由图可知，弹性小球从左到右弹起的高度逐渐下降，机械能逐渐减小，故弹性小球在B点的机械能大于它在C点的机械能。【分析】物体下落时，重力势能转化为动能；物体被弹起的高度减小，总机械能减小。2、【答案】内【解析】【解答】他设想的机械装置不可能实现，因为抽水机在此过程中，有部分机械能会

21、转化为内能，即机械能会逐渐减少，所以机械能总量不守恒，所以，他设想的机械装置不能实现，违背了能量守恒定律。 【分析】能量的转化和守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中，其总量保持不变。 3、【答案】压缩；增大；15【解析】【解答】图中的两气门闭合、活塞上行，所以是压缩冲程。活塞向上运行，气缸内的容积变小，活塞压缩气体做功，气缸内气体内能逐渐增大。此汽油机的飞轮速度是1800r/min，则该飞轮每秒钟转30圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，做功1次，则汽油机每秒对外做功15次。【分析】汽油机一个工作循环

22、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能量转化，将机械能转化为内能。一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。4、【答案】变小；变大【解析】【解答】扫地机器人的电动机转动时，内部气流流速大，压强小，将杂物吸入吸尘器，当它工作时，吸入杂物时，机器人的质量变大，动能变大。故答案为：变小；变大。【分析】流体在流速大的地方压强小，物体的动能和物体的质量、速度有关。5、【答案】热传递；费力【解析】【解答】一碗油泼面端起来感觉很烫手，手从碗上吸收了热量，是通过热传递

23、的方式增加了手的内能。筷子在使用的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。【分析】温度不同的物体，可以通过热传递的方式改变内能；筷子在使用的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。三、计算题1、【答案】解：P40KW40000W， Qmq4.6107J/kg5kg2.3108J，WQ2.3108J25%5.75107J，t 5.75107J40000W 1437.5s，SVt15m/s1437.5s21562.5m21.56km。答：还可前进21.56千米【解析】【分析】利用 Qmq 求得 汽油 燃烧放出的热量，利用 WQ 求得有用功，利用W=Pt求得运动时间，最后利用s=vt求得前进的距离.

24、2、【答案】（1）因为汽车做匀速直线运动，所以牵引力等于阻力，即F=f=0.1G=0.12.3104N=2.3103N 汽车通过的路程s=10km=104m汽车的牵引力所做的功W=Fs=2.3103N104m=2.3107J答：汽车的牵引力所做的功为2.3107J；（2）2kg汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq=2kg4.6107 J/kg=9.2 107J 答：2kg汽油完全燃烧放出的热量为9.2 107J；（3）汽车发动机的效率 答：这辆汽车发动机的效率是25%。【解析】【分析】（1）汽车匀速运动，牵引力等于阻力，结合汽车的运动距离，利用公式W=Fs求解牵引力做功；（2）结合燃料的质量，利用

25、热值公式求解燃料释放的热量；（3）求解汽车发动机做的有用功，利用汽油燃烧释放的热量乘以发动机的结效率即可。3、【答案】（1）解：由 可得：飞机的航程s=vt=600km/h1h=600km=600000m 1h内飞机发动机所做的功W=Fs=1.6105N600000m=9.61010J答：1h内飞机发动机所做的功是9.61010J；（2）解：由= WQ放100% = 9.61010JQ放100% =60% 可计算出Q放=1.61011J由Q=mq可得：需要燃烧的航空煤油的质量 m=Q放q=1.61011J4107J/kg =4103kg答：需要燃烧的航空煤油的质量是4103kg。【解析】【分析

26、】（1）由 可得飞机的航程，进一步利用W=Fs求得1h内飞机发动机所做的功。（2）由= WQ放100%求得Q放，再由Q=mq可得需要燃烧的航空煤油的质量。4、【答案】（1）解：汽车加速至10s时速度v=30m/s，此时汽车做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，即F=f=2000N 汽车的功率P= = = Fv=2000N30m/s=6104W答：汽车的功率为6104W；（2）解：由题知，汽车保持恒定功率在水平路面做直线运动，10s内牵引力做的功W=Pt=6104W10s=6105J 答：10s 内牵引力做的功为6105J；（3）解：10s时剩余汽油的体积V=10L，汽油完全

27、燃烧放出的热量Q放=Vq=10L3.3107J/L=3.3108J 由= 得汽车做的有用功W=Q放=40%3.3108J=1.32108J由W=Fs得汽车行驶的路程s= = 1.32108J2103N =6.6104m=66km答：10s后该车最多还能继续行驶的路程为66km。【解析】【分析】（1）根据力和速度的乘积，计算功率的大小；（2）利用功率和时间的乘积，计算做功的多少；（3）根据然利的体积和热值的乘积计算热量多少；根据热量和热效率的比值计算功的大小，结合功与力的比值，可以计算距离。5、【答案】（1）解：水吸收的热量： Q吸cmt4.2103J/（kg）2kg（7020）4.2105J答

28、：水吸收的热量为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。四、实验探究1、【答案】（1）相同；加热时间（2）方案一；b（3）1：2【解析】【解答】（1）小华用两个相同的容器分别装入质量相等的甲、