第十章 机械能、内能及其转化 素养测评卷-【优品单元卷】2025-2026学年新教材九年级物理全一册同步试卷（北师大版2024）

第十章素养测评卷 (满分：100分时间：90分钟) 九年级全一册 北师版 一 、选择题（每小题3分，共30分） 1.[情境化试题]（安徽中考）如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬 间。若一游客绑上安全绳之后从平台上由静止开始下落，则从 开始下落至第一次到达最低点的过程中，游客的 A.动能一直增大 B.重力势能一直减小 C.机械能保持不变 D.机械能一直增大 愈2.[情境化试题]（河北中考）2024年5月7日，河北省首条低空 无人机物流运输航线试航成功。如图为正在运输货物的无人 灯 机，下列说法正确的是 A.无人机上升过程中，货物的重力势能可 能减小 B.无人机水平匀速飞行时，货物的机械能 保持不变 C.无人机在某一高度悬停时，货物的机械能一定为零 D.无人机下降过程中，货物的动能一定增大 、 3.(泰安中考)在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让 小车从斜面上由静止滑下，撞击放在水平面上的木块，小车推 动木块滑行一段距离后停止，实验过程如图所示。下列说法正 确的是 茶 丙 A.实验中，木块被推出距离的远近反映小车动能的大小 B.由甲、乙两图可知，小车动能的大小与质量有关 C.由乙、丙两图可知，小车动能的大小与速度有关 D.小车从斜面上滑下，其重力势能转化为动能，机械能增大 4.[情境化试题]（湖北中考）如图是小明煮的一碗冒着“白气”的 面条。他将木筷和金属勺同时放入其中，过一会感觉金属勺烫 ☒ 手而木筷不烫手。下列说法正确的是 A.木材的导热性比金属好 B.木筷不烫手其内能不变 C.金属勺通过热传递变烫 D.“白气”是由汽化形成的 。1 5.[跨学科试题]（山西中考）二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工 程建设中非常环保的技术，起爆前高压泵将CO。压缩成高压 气体，液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热。 使筒内的液态CO2迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷 出，实施爆破。下列说法正确的是 ) A.高压泵压缩CO2,气体内能增大，温度 一电加热管 降低 泄气孔 液态C0, B.高压泵压缩CO2,气体内能减小，温度 升高 C.高压CO,气体喷出时，内能增大，温度升高 D.高压CO2气体喷出时，内能减小，温度降低 6.(湖北中考)如图甲，利用相同规格的加热器加热等质量的a、b 两种液体，得到温度随时间变化的图像如图乙，分析可知 ( 本温度 0 时间 甲 A.相同时间内，a中加热器产生的热量比b中的多 B.a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大 C.升高相同的温度，a所用时间比b少，a的吸热能力比b弱 D.相同时间内，a升高的温度比b多，a的吸热能力比b强 7.[传统文化]（陕西中考）“芒种”过后，陕西关中等地区夏收进程 已过半。如图是烈日下联合收割机收麦的场景。下列说法不 正确的是 ) A.夏收时节气温越高，空气中的分子热运动 越剧烈 B.阳光炙烤下的金色麦穗温度升高，其所含 的热量变多 C.利用水冷系统给发动机降温，是因为水的比热容较大 D.阳光曝晒下的驾驶室温度升高，是通过热传递的方式增加 了其内能 8.(新疆中考)下列运载工具中，不需要利用热机的是 ( A.喷气式飞机 B.柴油拖拉机 C.纯电动汽车 D.长征系列火箭 9.[情境化试题]（陕西中考）涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发 的航空涡轴发动机，其大致工作过程是空气通过进气道进入压 气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室 燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。 该发动机工作过程中的相关说法正确的是 ) A.燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B.燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 ·2· C.压气机压缩空气，空气的内能减小 D.高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 10.(安徽一模)如图所示，记录了两辆电动汽车在平直的公路上同 时行驶时，在相同的时间内通过的路程。以下分析正确的是 ( ) 甲 0 10s20s30s40s 0300m600m900m1200m 乙010s20s30s 40s 全空 0200m450m750m 1200m A.甲车行驶时动能不断增加 B.乙车行驶时动能不断增加 C.电动机工作时将电能全部转化为汽车行驶的动能 D.汽车行驶时因为有能量损失，所以能量不能守恒 二、填空题（每空2分，共26分） 11.(安徽中考)一保温杯中装有质量为200g,温度为25℃的水。 将一个质量为100g,温度为100℃的金属块放入杯中，一段 时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃，假设金属块放出 的热量全部被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/ (kg·℃)，则该金属块的比热容为 J/(kg·℃)。 12.（东营中考)取质量相同、初温相同的两 温度/℃ a 种物质的粉末状样品a和b,用完全相同 3 6 的加热装置同时对a、b加热，它们的温 度随加热时间变化的图像如图所示。由 图可知，物质a的比热容 (选填 tt时间/min “大于”或“小于”)物质b的比热容；在t1~t2时间内，物质b 的内能 (选填“增加”“减少”或“不变”)。（样品受热 均匀，不计热损失) 13.[情境化试题]（新疆中考）2024年5月3日，搭载嫦娥六号探 测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射 成功。 (1)长征五号遥八运载火箭的燃料为煤油、液态氢和液态氧， 发射前加注燃料时，应在」 (选填“低温”或“高温”)环 境中进行。为防止燃料汽化导致燃料贮箱内气压过高，应先 加注 (选填“煤油”“液态氢”或“液态氧”)。氢在 (选填“液”或“气”)态时氢分子无规则运动更剧烈。 (2)火箭加速升空时，嫦娥六号探测器的机械能的增加量 (选填“大于”或“小于”)其动能的增加量。已知氢的 热值为1.4×108J/kg,则质量为1t的氢完全燃烧放出的热 量为 14.(天津模拟)汽车发动机工作时，会产生大量的热量。人们用水冷 却发动机，是利用水的 较大的特性。当水吸收发动机热 量后，水的内能会 （选填“增大“减小”或“不变”)。 。3。 15.(威海中考)小明和爸爸在体验轮胎滑雪项目时，平躺在相同 规格的轮胎上先后从同一滑道的最高处由静止滑下，小明的 质量比爸爸小。当两人都刚滑到水平面时，小明的动能 (选填“小于”“等于”或“大于”)爸爸的动能。（下滑 过程中，不计空气阻力及轮胎与滑道之间的摩擦) 16.[传统文化]（济南中考）针灸是我国古代劳动 人民创造的一种独特的医疗方法。针灸之前， 用高温蒸气对“复用针”（可多次使用的针）消 毒时，“复用针”的温度会升高，这是通过 的方式改变了针的内能。如图所示，针灸用到的针 非常细，这是通过减小受力面积来 ,便于刺入人体 穴位。 三、实验探究题（每空2分，共26分） 17.（陕西中考)请完成下列内容。 100m 90 80 ◆温度/℃ 60 5 0目 0 时间/min 图1 图2 图3 (1)如图1，量筒中液体的体积为 ml (2)如图2是某固体熔化前后温度随时间变化的图像，分析图 像可知，该固体是 (选填“晶体”或“非晶体”)。 (3)如图3，在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，将 质量相同的小球从同一斜面的不同高度由静止释放，比较纸 盒被推动的距离可知，质量相同的物体，速度越大，动能越 。 如果要探究动能大小与物体质量的关系，应该将 质量不同的小球从同一斜面的 (选填“相同”或“不 同”)高度由静止释放，比较纸盒被推动的距离。 18.(济宁中考)小明在“探究水的奥秘”主题学习活动中，组装了 如图所示的实验装置。 温度计 试管 丙 (1)三个实验都选用酒精灯作热源，通过 的方式改变 烧杯内液体的内能。 (2)将装冰的试管置于水中加热（如图甲所示），而不用酒精灯 直接加热，这样做的好处是 (写出一条即可)。 (3)利用装置乙进行实验探究，通过观察比较，发现：当水沸腾 时，自杯底产生的气泡上升过程中逐渐变大，至水面处破裂。 破裂前，气泡内是 (4)利用装置丙探究物质的吸热性能时，调整两个酒精灯的灯 芯，使其火焰相同（相同热源），目的是用 表示物质吸收热量的多少。 19.(泰州中考)小明用如图所示的实验装置来探究“不同物质吸 热升温的现象”。 (1)实验中需要控制一些条件相同， 玻 以下选项中不需要的是 A.酒精灯火焰的大小相同 B.酒精灯里酒精的质量相同 C.水和沙子的质量相同 D.烧杯的规格相同 (2)实验数据记录如表所示，根据数据分析 加热时间/min 0 1 2 3 4 沙子 20 29 38 47 56 温度/℃ 水 20 22 24 26 28 ①加热相同的时间，沙子的温度上升得多，两者吸收的热量 Q沙 (选填“<”“=”或“>”)Q水。 升高相同的温度，发现沙子用时短，说明 的吸热本 领强。 (3)小明还发现刚开始加热时，沙子升温速度比水小，可能的 原因是 (4)夏天夜晚，小明赤脚走在海边的沙滩上与走进海水里相 比，感觉 比较凉。 四、知识应用题（每题6分，共18分） 20.[因果推理]（山西模拟）小阳在错题记录本中记录了如下错 题，请你帮他找出错误之处，分析错因并写出正确的解答 过程。 【错题记录】历史上最著名的永动机是亨内考提 出的“魔轮”永动机，如图所示。“魔轮”通过安 放在转轮上一系列可动的悬臂实现永动，向下 行方向的悬臂在重力作用下会向下落，进而驱 动“魔轮”的转动。 请你分析“魔轮”的钢珠在转动过程中的能量转化并说明 理由。 答：“魔轮”的钢珠从高处落下的过程中，重力势能转化为动 能；上升过程中，动能又转化为重力势能，继而往复转动。在 往复转动过程中，不需要消耗其他形式的能量，所以“魔轮”会 一直不停地转动。 【错题改正】错误之处： 错因分析： 正确答案： ·5· 21.(德州中考)近年来，我国大力提倡风力发电，如图为某小型风力 发电机，已知该发电机1s内获得的风能E为8×10J,风能转化 为电能的效率为25%，当地平均风速v为10m/s,发电机一 天工作时间按5h计算。 (1)若发电机在1s内获得的风能E与风速v的定量关系为 E=kv3,则常数k= J·(m/s)3; (2)发电机1天内产生的电能相当于完全燃烧多少千克煤放 出的热量(q煤=3.0×10J/kg)? (3)若发电机1天产生的电能全部用于给电动汽车提供动力， 可供牵引力为1.2×103N的电动汽车以100km/h的速度匀 此 速直线行驶多少小时？ 烯 2.(陕西中考)氢能因其低碳、高热值、来源广泛等特点，在新能 源领域备受青睐。某款氢内燃机汽车的总质量为1.8t,车轮 与地面的总接触面积为0.1。某次测试中，该车匀速直线$ 行驶6km用时5min,牵引力做功的功率恒为36kW,发动 机的效率为60%。（g取10N/kg,氢燃料的热值为1.4× 108J/kg,假设氢燃料完全燃烧) (1)该车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？ (2)本次测试中，该车行驶的速度是多少？受到的牵引力是 多少？ (3)本次测试中，消耗氢燃料的质量是多少（计算结果保留两 位小数)？ 。6参考答案 ●第十章素养测评卷● 1.B 2.B【解析】A.无人机上升过程中，货物的质量不变，高度变大，货物的重力势能 变大，故A错误；B.无人机水平匀速飞行时，货物的质量不变，速度不变，高度不 变，货物的机械能不变，故B正确；C.无人机在某一高度悬停时，货物的机械能 等于其重力势能，不为零，故C错误；D.无人机下降过程中，货物的速度没有体 现，若速度变小，则动能有可能变小，故D错误。 3.A4.C 5.D【解析】AB.高压泵压缩CO2,对气体做功，气体内能增大，温度升高，故AB 错误；CD.高压CO2气体喷出时，气体对外做功，气体内能减小，温度降低，故C 错误、D正确。 6.C【解析】A.加热器规格相同，经过相同的时间，产生的热量相同，故A错误： B.比热容是物质的一种特性，与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系， 吸热能力不受外界条件影响，故B错误：CD.由图乙可知，升高相同的温度，b加 热时间长，b吸热多，所以b的吸热能力强：相同时间内吸收的热量相同，升高 的温度多，所以Q的吸热能力弱，故C正确、D错误。 7.B8.C 9.A【解析】A.燃料燃烧越充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故 A正确；B.热值只跟燃料的种类有关，燃料和压缩空气混合后，燃料的种类不 变，燃料的热值不变，故B错误：C.压气机压缩空气，对空气做功，机械能转化为 内能，空气的内能增加，故C错误；D.高温高压气体推动涡轮转动时，将空气的 内能转化为涡轮的机械能，故D错误。 10.B【解析】AB.由图像可知，甲车在相同时间内通过的路程相同，做匀速直线 运动，动能不变，乙车在相同时间内通过的路程逐渐变大，做加速运动，动能增 加，故A错误、B正确；C.电动机工作时将电能转化为汽车行驶的动能和内能， 故C错误；D.汽车行驶时有能量损失，但能量的总量保持不变，故D错误。 11.0.6X103【解析】由题意可知，水吸收的热量为Q=cm*(t一t水)，金属块 放出的热量为Q微=cm金(t金一t)。假设金属块放出的热量全部被水吸收，则 Q=Q数，c水m水(t-t*)=c金m会(t金-t),即4.2×103J/(kg·℃)×0.2kgX (30℃-25℃)=c金×0.1kg×(100℃-30℃)，解得c参=0.6×103J/ (kg·℃)。 12.大于增加【解析】由题图可知，质量和初温相同的a和b吸收相同的热量 后，a升温授，由Q=cm(t一t。)知，物质a的比热容大于物质b的比热容：在 t1~t2时间内，物质b是晶体，处于熔化阶段，吸收热量，温度不变，内能增加。 13.(1)低温煤油气 (2)大于1.4×10 14.比热容增大 15.小于 16.热传递增大压强 ·73· 17.(1)60(2)晶体(3)大相同 【解析】(1)由图1可知，量筒的分度值为2mI,量筒中液体的体积为60mL。 (2)分析图2可知，该固体有一段时间吸热但温度保持不变，所以该固体是晶 体。(3)质量相同的物体，速度越大，动能越大。如果要探究动能大小与物体 质量的关系，应该将质量不同的小球从同一斜面的相同高度由静止释放，比较 纸盒被推动的距离。 18.(1)热传递(2)使物质受热均匀(3)水蒸气(4)加热时间的长短 【解析】(1)用酒精灯加热液体，液体吸收热量，温度升高，内能增大，这是通过 热传递的方式改变液体的内能。(2)图甲所示的加热方式是水浴法加热，好处 是使物质受热均匀。(3)水沸腾时，看到水中有大量气泡不断上升、变大，到水 面破裂开来，里面的水蒸气散发到空气中，破裂前，气泡内是水蒸气。(4)比较 不同液体的吸热性能，应使用相同的热源，控制不同液体相同时间内吸热相 同，通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力：根据转换法可知，实验通过 加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少。 19.(1)B(2)①=②水(3)沙子未充分搅拌均匀(4)沙滩 20.在往复转动过程中，不需要消耗其他形式的能量，所以“魔轮”会一直不停地转 动没有考虑到能量在转化过程中的损失在“魔轮”的转动过程中，虽然钢 珠的重力势能和动能之间可以相互转化，但由于空气阻力、摩擦阻力等因素的 存在，一部分机械能会转化为内能。因此“魔轮”并不能一直不停地转动下去 而是会逐渐停止 21.解：(1)根据风能E与风速v的定量关系为E=k3,该发电机1s内获得的风 能E为8×10J,当地平均风速0为10m/s,可得常数k的值为k= E (10m/S=80J·(m/s).故答案为80。 8×10J (2)根据题意可得，发电机1天内产生的电能为 W=E7×ta=8×10J×25%×5×3600s=3.6×10"J, 煤完全燃烧放出的热量Q,=W,则完全燃烧煤的质量为 Q放_3.6X108J m婆 =12kg。 qw3.0×10J/kg (3)根据W=Fs可得，电动汽车匀速直线行驶的路程为 W3.6×10J s=F=.2X10N-3X103m=300km, 根据0=广可得，匀速直线行驶的时间为1=三=，300km ”100km/万=3h. 答：(1)80： (2)发电机1天内产生的电能相当于完全燃烧12kg煤放出的热量： (3)可供牵引力为1.2×10N的电动汽车以100km/h的速度匀速直线行驶3h。 22.解：(1)该车静止在水平地面上时，对地面的压强为 _FGmg_1.8X10'kgx10 N/kg-1.8x 10'Pa. P-S-SS 0.1m (2)该车匀速直线行驶6km用时5min,本次测试中，该车行驶的速度是v 三=6000m=20m/s,由P=W==F0知，该车受到的牵写引力为F t5X60 s ·74· P3600W=1800N。 v 20 m/s (3)用时5min,牵引力做功为W=Pt=36000W×5×60s=1.08×10'J,由 )=。得，氢燃料完全燃烧放出的热量为Q做= w_1.08X102J=1.8×102J, 160% 本次测试中，消耗氢燃料的质量是mk9=,:8X10≈0.13kg。 q氢1.4×10*J/kg 答：(1)该车静止在水平地面上时，对地面的压强是1.8×10P: (2)本次测试中，该车行驶的速度是20m/s:受到的牵引力是1800N: (3)本次测试中，消耗氢燃料的质量是0.13kg。 第十一章素养测评卷 1.D 2.C【解析】由题意可知，车位被占用时，该车位上方只有红色指示灯亮；车位未 被占用时，上方只有绿色指示灯亮，说明红色指示灯和绿色指示灯独立工作、互 不影响，是并联的，且每盏指示灯都有各自的控制开关，故ABD不符合题意，C 符合题意。 3.B【解析】已知丙带负电，由题图可知，乙、丙相互吸引，则乙带正电或不带电：甲、乙 相互排斥，则甲、乙均带电且带同种电荷。综上分析可知，甲一定带正电，B正确。 4.C【解析】AB.如果灯泡L1断路，用一根导线连接a、b点时，电路会形成通路， 故灯泡【、L会发光，与题目中说三只灯泡仍都不亮相矛盾，所以灯泡L1一定 没有断路，也说明断路可能发生在bc或cd之间，即灯泡I2可能断路，不是一定 断路，故AB错误：CD.根据上面分析可知，断路可能发生在bc或Cd之间，若再 将导线连接c、d点，三只灯泡仍都不亮，则说明灯泡L一定没有发生断路，也 就说明断路一定发生在bc之间的灯泡Ie上，故C正确，D错误。 5.A 6.B【解析】A.带电体使验电器金属箔片张开的原理是同种电荷相互排斥，故A 错误；B.充电宝给手机电池充电时，手机电池消耗电能，相当于用电器，故B正 确；C.图中电流有两条路径，A处在支路中，B处在干路中，根据并联电路的电 流规律可知，A处的电流小于B处的电流，故C错误；D.由题图可知，与电压表 正接线柱相连的为电池的正极，故铜片是电池的正极，锌片是负极，在电池外部 电流从铜片经电压表流向锌片，导线中的自由电子带负电，电子的移动方向与 电流方向相反，导线中的自由电荷从锌片经电压表流向铜片，故D错误。 7.C【解析】由题图可知，三只灯泡接在一个电路中，有可能是①L、L并联在支 路上，L在干路上，根据并联电路的电流特点可知，通过L的电流I:可能为 I1十I2=0.2A十0.6A=0.8A;②L1、L并联在支路上，Le在千路上，根据并 联电路的电流特点可知，通过L3的电流I可能为I2一I1=0.6A一0.2A= 0.4A,已知通过L1、L2的电流分别为I1=0.2A、I2=0.6A,因为串联电路中 电流处处相等，因此三只灯泡不可能串联连接，故①③不可能，②④可能。 8.B【解析】A.由题图可知，两小灯泡并联，开关S在干路中，开关S控制小灯 泡L2,电流表测量千路电流，故A错误：B.若断开开关S2,小灯泡I2断路，只有 小灯泡I1工作，干路电流变小，电流表示数会变小，故B正确；C.并联电路各支 路两端电压相等，故C错误；D.开关S,在千路中，开关S控制小灯泡L2,若只 闭合开关S2,小灯泡S与S。都不能发光，故D错误。 ·75·