难点解析北师大版九年级物理机械能、内能及其转换定向训练试题(含详解)

1、九年级物理机械能、内能及其转换定向训练 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、关于热和能，下列说法中正确的是（） A热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体B一块0的冰熔化成0的水后，温度不变，

2、内能变大C内燃机的压缩冲程，主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能D物体内能增加，一定是外界对物体做了功2、下列关于内能、热量和温度的说法正确的是（） A物体吸收热量，内能一定增大B物体内能增大，温度一定升高C物体温度升高，一定吸收了热量D物体温度升高，内能一定增大3、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 透镜聚光纸片点燃4、在内燃机工作的四个冲程中，发生内能和机械能相互转化的是（ ） A压缩冲程和做功冲程B吸气冲程和压缩冲程C吸气冲程和做功冲程D压缩冲程和排气冲程5、关于改变内能的说法，正确的是（） A做功一定可以

3、改变物体的内能B刹车过程中，刹车片温度升高是通过做功改变物体内能的C冬天往手上哈气取暖是通过做功改变物体内能D摩擦生热是通过热传递改变物体内能的6、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（） A温度相同的物体内能一定相等B热量可以从内能少的物体传递给内能多的物体C晶体熔化时温度不变，所以内能也不变D物体吸收热量，内能一定增大，温度一定升高7、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8、甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质

4、量为2kg，三个物体温度都升高1，吸收的热量如图。以下说法正确的是（） A乙的比热容与丙的相等B甲的比热容比乙的大C甲的温度升高1，需吸收2000J的热量D甲、乙的温度都降低1，乙比甲放出的热量多9、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有三个冲程都要靠飞轮的惯性来完成10、在生活中水有多种用途，这些用途的背后也包含着许多物理原理，以下水的作用与运用原理都正确的是() A气温骤降时，果农给没有成熟的橘子喷水-水的凝固吸热，防止橘子

5、冻伤B汽车装有水箱作为散热器帮助气缸降温一水的比热容比较大，可以吸收较多的热量C炎热的夏天，在地上洒水可以降低室内气温-水的液化吸热，带走空气的热量D寒冷地区，岩石裂隙中的水结冰后会使岩石崩裂-水结冰密度变大，体积膨胀第卷（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，这是汽油机的 冲程中，在这一冲程中，它将燃料燃烧产生的 转化为 （选填“机械能”或“内能”）。如果一辆汽车行驶时消耗汽油7kg，那么这些汽油完全燃烧能放出 J的热量，若该汽车发动机所做的有用功为9.45107J，则该发动机的效率为 。（汽油的热值为4.5107J/kg）2、用煤气灶将质量为4kg的水

6、从25加热到50，水吸收的热量为 J，若水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量，则需要完全燃烧 的煤气。水的比热容为 4.2103J/（kg），煤气的热值为4.2107J/kg 3、 2019年4月23日上午7时28分，由厦门大学航空航天学院和北京凌空天行科技有限责任公司共同研制的厦门大学“嘉庚一号”火箭在我国西北部沙漠无人区成功发射。在加速升空的过程中，“嘉庚一号”外壳的动能 （选填“增大”、“不变”或“减少”），“嘉庚一号”的外壳的重力势能 （选填“增大”、“不变”或“减少”）。 4、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

7、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。5、如图所示，试管里装有适量的水、用软木塞轻轻塞住，点燃酒精灯加热，达到沸点后开始沸腾，水沸腾一段时间后，会观察到软木塞被弹出，此过程中能量转化情况为 。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、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。 2、可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下

8、形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台2017年5月18日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20的水加热到100，共燃烧了12m2的天然气，已知水的比热容c水=4.2103J/(kg)，天然气的热值q=4.2107J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍即6.72109J/m3，求：（1）水吸收的热量；（2）燃气锅炉烧水时的效率；（3）若换用可燃冰烧开这锅水，应使用多少m3可燃冰。3、质量为1千克的铝块温度升高了20，求铝块吸收的热量Q吸。 焦/（千克 4、有一功率为40KW，热机的效率为25%的汽车正

9、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） 5、发动机的效率是汽车经济性能指标之一、某品牌汽车厂家提供一款轿车的部分出厂参数如下：汽车在平直公路匀速行驶100km过程中速度表如图所示，百公里耗油量为12L；发动机输出功率为 30 kW。（q=5.0107J/kg、油=0.7510kg/m3）。根据以上参数计算：（1）发动机所做的有用功； （2）汽车发动机的效率。 四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、阅读短文，完成答题。学习分子的有关知识之后，小王等同学提

10、出这样一个问题：分子的运动快慢和温度之间有没有关系？分子运动快慢与温度没有关系；分子运动快慢与温度有关系，并且温度越高分子运动越快；为了研究猜想是否正确？小王等同学进行了如下实验：如图取来相同的两只烧杯，在其中放质量相同的冷水和热水，各滴一滴红墨水，小王他们发现温度高的那杯水中的颜色变化得快一些。小王他们通过分析、归纳、总结，得出分子的运动快慢和温度之间的关系。（1）通过实验得出的结论是： 。 （2）实验过程中，用相同的烧杯，放质量相同的冷水和热水，各滴入一滴红墨水，所运用的一种研究方法是： 。 （3）实验过程中， （填“能”或“不能”）用玻璃棒搅动杯中的水。 （4）“花气袭人知骤暖，鹊声穿树

11、喜新晴。”这是南宋诗人陆游村居书喜中的两句诗。请说说你现在对“花气袭人知骤暖”的理解： 。 2、用电加热器、烧杯、温度计、钟表等实验器材来比较甲、乙两种液体的吸热能力。（1）设计实验时，需要对变量进行控制，下列变量控制中错误的是_； A两个烧杯的规格相同B两个电加热器的规格相同C甲、乙两种液体的体积相同D甲、乙两种液体的初温相同（2）请设计一个实验数据记录表格；（3）如图是根据实验数据描绘的图象，分析图象可知，比热容大的是 （选填“甲”、“乙”）。-参考答案-一、单选题1、【答案】B【解析】【解答】A热传递时，热量总是从高温物体传递给低温物体，而不是温度，A不符合题意；B一块0的冰熔化成0的水

12、后，不断吸热，温度不变，但是内能变大，B符合题意；C内燃机的压缩冲程，压缩气体，对气体做功，主要通过做功增加了汽缸内物质的内能，C不符合题意；D物体内能增加，不一定是外界对物体做了功，可以是从外界吸收了热量，D不符合题意。故答案为：B。【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。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。2、【答案】D【解析】【解答】A物体吸收热量的同时，可能在对外做功，所以内能不一定增加

13、，A不符合题意；B晶体熔化过程中内能增大，但温度不变，B不符合题意；C也可以通过对物体做功，使它温度升高，C不符合题意；D内能包括分子动能和分子势能两部分，物体的温度升高，分子动能增加，所以内能一定增加，D符合题意。故答案为：D。【分析】物体的内能和物体的质量、温度、状态等有关，做功和热传递可以改变内能。3、【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与其它三项不同的是B，

14、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。4、【答案】A【解析】【解答】压缩冲程是机械能转化内能，做功冲程是内能转化为机械能。故答案为：A。【分析】根据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。5、【答案】B【解析】【解答】A将物体提高，克服重力做了功，物体重力势能增大，但物体内能不变，A不符合题意；B汽车刹车过程中，刹车片克服摩擦做功，刹车片的温度升高，属于做功改变物体

15、的内能，B符合题意；C冬天往手上哈气取暖，手的温度升高，是热传递改变了物体的内能，C不符合题意；D摩擦生热是克服摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体内能的，D不符合题意。故答案为：B。【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。6、【答案】B【解析】【解答】A内能大小与温度、质量、状态等有关，故温度相同的物体内能不一定相等，A不符合题意； B热量总是从高温物体传向低温物体，或者从同一物体的高温部分传向低温部分，跟内能多少无关，热量可以从内能

16、少的物体传递给内能多的物体，B符合题意；CD物体吸收热量，内能一定增大，但温度不一定升高，例如：晶体在熔化过程中，继续吸热，但温度是不变的，内能增大，CD不符合题意。故答案为：B。【分析】A内能的大小与温度，质量，体积都有关系。B热传递发生在温度不同的两个物体之间。C. 晶体融化时温度不变，但不断的吸收热量。D物体吸收热量，温度不一定升高,内能一定增加。7、【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

17、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。8、【答案】B【解析】【解答】AB由图象可知 根据 可得 由于乙的质量小于丙的质量，升高的温度相同，乙和丙吸热相同，可知乙的比热容大于丙的比热容；甲、乙的质量相同，升高的温度相同，可知甲的比热容比乙的比热容大，A不符合题意，B符合题意；C由图象可知，甲的温度升高1，需吸收3000J的热量，C不符合题意；D甲、乙的质量相

18、同，因甲的比热容比乙的比热容大，则甲、乙的温度都降低1时，由 可知，甲比乙放出的热量多，D不符合题意。故答案为：B。【分析】质量和温度差相同的同种物质，比热容越大吸收热量越多；热量和温度差相同时，质量越大，比热容越小。9、【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

19、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。10、【答案】B【解析】【解答】A.果农给没有成熟的橘子喷水，利用水的凝固放热，A不符合题意；B.汽车利用水对气缸降温，利用了水的比热容大，可以吸收更多热量，更好的降温，B符合题意；C.在地上洒水可以降低室内气温，利用了水的汽化吸热，C不符合题意；D.岩石裂隙中的水结冰后会使岩石崩裂，水结冰密度变小，体积变大，D不符合题意。故答案为：B.【分析】水凝固放热，汽化吸收热量，水结冰时密度变小，体积变大。二、填空题1、【答案】做功；内能；机械能；3.15108；

20、30%【解析】【解答】由图所示，进气门和排气门关闭，活塞向下运动，因此这是汽油机的做功冲程。 在做功冲程中，燃料燃烧将化学能转化内能，产生高温高压的气体，高温高压的气体推动活塞做功，内能转化为机械能。 根据题意，由热量的计算公式，消耗的汽油完全燃烧放出的热量为所以该发动机的效率为【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，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。由热量的计算公式求得消耗的汽油完全燃烧放出的热量，再利用求得该发动机的效率。2、【答案】4.21

21、05；0.01kg【解析】【解答】水吸收的热量Q吸=cmt =4.2103J/（kg）4kg（50-25）=4.2105J；水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量，Q吸=Q放=4.2105J；由Q放=mq可得，煤气质量m= =0.01kg。故答案为： 4.2105 ；0.01kg.【分析】利用Q吸=cmt求得水吸收的热量；再利用Q吸=Q放=mq可得煤气质量.3、【答案】增大；增大【解析】【解答】动能大小与物体的质量和速度有关。火箭加速升空的过程中，其外壳质量不变，速度增大，所以动能增大。重力势能大小与物体的质量和高度有关。火箭加速升空的过程中，其外壳质量不变，高度增加，所以重力势能增大。故答案为

22、：增大；增大.【分析】动能大小的影响因素：质量、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、被举得高度.机械能：动能和势能的统称.（机械能=动能+势能）4、【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。5、【答案】内能转化为机械能【解析】【解答】水沸腾一段时间后观察到软木塞被弹出，此时水蒸气对木塞做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能。【分析】物体对外做功，物体的内能减小

23、；外界对物体做功，物体的内能增大。三、计算题1、【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 =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。2、【答案】（

24、1）Q吸=cm（t末-t初）= 4.2103J/(kg) 500kg （ 100 - 20 ）=1.68108J（2）Q放=qV= 4.2107J/m3 12m2 =5.04108J，。（3）根据Q放=qV得，。【解析】【分析】（1）根据Q吸=cm（t末-t初）进行计算。（2）根据Q放=qV进行计算，根据进行计算。（3）根据Q放=qV得，进行计算。3、【答案】解：Q吸c铝mt0.9103J/(kg)1kg201.8104J。 【解析】【分析】利用 Q吸c铝mt 求得 铝块吸收的热量 .4、【答案】解：P40KW40000W， Qmq4.6107J/kg5kg2.3108J，WQ2.3108J2

25、5%5.75107J，t 5.75107SVt15m/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.5、【答案】（1）解：由图可知汽车的速度 由 得汽车行驶 所用时间 测试过程中发动机所做的有用功 W=Pt=30000W4000s=1.2答：发动机所做的有用功是 1.210（2）解：由 得消耗汽油的质量 m=V=0.7510汽油完全燃烧释放的热量 Q汽车发动机的效率 =答：汽车发动机的效率是 。【解析】【分析】（1）已知汽车的路程和运动的速度，利用速度公式求解运动时间，结合功率求解做功；（2）