第十章机械能、内能及其转化检测卷-2025-2026学年北师大版物理九年级全一册

第十章 机械能、内能及其转化 检测卷 一、单选题 1．水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中能量转化关系与内燃机工作的哪个冲程相同（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 2．下列现象中能用“分子的无规则运动”的观点加以解释的是（    ） A．柳絮漫天 B．荷花飘香 C．落叶缤纷 D．瑞雪飞舞 3．如图甲所示电路中，开关S闭合后，规格不同的灯泡L1和L2均发光，两个电压表的指针偏转均如图乙所示。下列说法正确的是（   ） A．L1和L2两灯并联 B．电压表V2测L1两端的电压 C．L2两端的电压为2V D．流过L1和L2的电流大小不相等 4．为提高中学生的身体素质，各地市的中考都非常重视体育考试。排球是体育考试中的项目之一，如图是小兰同学训练排球时的情景，下列有关说法中不正确的是（　　） A．排球从空中下落，速度逐渐加快，重力势能越来越大 B．将排球举起的过程对排球做了功 C．扣球时，手感到痛，说明力的作用是相互的 D．排球表面有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦 5．课后同学们讨论收集到的厨房中的物理知识，下列描述正确的是（　　） A．菜刀的刀刃很薄是为了减小摩擦 B．烧开的水在沸腾过程中温度升高 C．炒菜时香气四溢说明分子在永不停息地做无规则运动 D．冰箱内牛肉表面有“白霜”，这是水蒸气升华形成的 6．如图是人形机器人训练的场景，它将和运动员一起参加马拉松比赛。下列说法正确的是（　　） A．机器人站立时所受重力和它对地面的压力是平衡力 B．机器人跑步时的惯性比双脚静止站立时的惯性更大 C．机器人在跑步比赛加速冲刺阶段其动能变大 D．机器人在跑步时对地面压强比双脚站立时小 7．对于图中所示的四幅图，下列说法中正确的是（    ） A．甲图所示中试管内的水蒸气推动塞子冲出去时，水蒸气的内能增大 B．乙图所示中运动员投掷铅球时，铅球在最高点C点时动能为零 C．丙图所示中小朋友匀速下滑时，重力势能转化为动能 D．丁图所示中人蹦极从O点下落到最低点C点的过程中，动能先增大后减小 8．下列现象中没有利用“水的比热容大”这一特点的实例是（　　） A．甲图，冬天的暖气设备用热水供暖 B．乙图，汽车发动机用水来冷却 C．丙图，早春傍晚，农民向稻田里灌水保护秧苗 D．丁图，深秋夜晚，果农给树上喷水结冰防冻坏桔子 二、填空题 9．如图，这是班里的“智多星”小明同学制作的一款由形状记忆合金、5根轻杆、转轮、转轴、热水设计而成的装置，他设想轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动；离开热水，叶片形状迅速恢复。由此转轮便可以永不停息地自主转动下去。你认为这个设想 （选填“能”或“不能”）实现，判断的依据是： 定律。 10．工地上太阳暴晒的钢筋热得烫手，钢筋内能是通过 的方式增加的，用切割机切割钢筋，切割片温度急剧上升，该过程内能变化情况与热机的 冲程相同。 11．中国航天正在迈向“诗和远方”，今年，神舟系列飞船接连升空。运载飞船的火箭一般用液氢来作燃料，这主要是因为液氢具有 的优点。神舟飞船返回舱进入大气层时机械能转化为舱体、空气等的内能，但这些内能无法自动转化回去，这是因为能量的转移和转化是有 的。 12．根据燃料的不同，热机分为汽油机和柴油机，完全燃烧相同质量的汽油和柴油（，），汽油产生的热量 柴油产生的热量。内燃机一个工作循环有四个冲程，如图所示是其中的 冲程。 13．已知水的比热容为，1kg、20℃的水吸收了的热量后，温度升高到 ℃。生活中我们经常看到司机往汽车发动机的水箱里灌水，这是因为水的 大，所以在相同条件下水能带走较多的 ，冷却效果好。 三、作图题 14．如题图甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图.请参照甲图，在图乙画出排气冲程中进气门、排气门的开闭情况和活塞运动的方向（用“↑”或“↓”表示）。 四、实验题 15．为了探究不同物质的吸热能力，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。 (1)实验中，应该向两个烧杯中加入 （选填“质量”或“体积”）相同的两种不同液体；当它们吸收相同的热量时，可以通过 （选填“升高的温度”或“加热时间”）判断它们吸热性能的强弱。 (2)根据实验数据，小明做出了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示。分析可知，两温度计示数都升高到30°C时，A增加的内能 （选填“>”、“=”或“<”）增加的内能；冬天，如果你想自制暖手袋，应选液体 （选填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳。 (3)若液体A是水，则液体B的比热容为 J/(kg·℃)。（c水=4.2×103J/(kg·℃） (4)如图丙是我国沿海地区和内陆地区同一天气温变化曲线，请你判断沿海地区一天气温变化所对应的曲线是 （选填“C”或“D”）。 16．探究串联电路中电压的规律； （1）根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整； （2）连接电路时，开关应处于 状态，正确连接电路后，闭合开关，若灯断路，则两端 （选填“有”或“无”）电压； （3）用电压表分别测出电压和。其中测时，电压表的示数如图丙所示，示数为 V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验，数据记录见表； 实验次序 电压/V 电压/V 电压/V 1 1.7 2.9 2 1.3 1.6 2.9 3 1.1 1.8 2.9 ①分析表中数据，得到初步结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压 ； ②为使结论更具普遍性，小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外，还可以 。 五、计算题 17．氢燃料电池汽车是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型汽车甲在平直公路上从A地出发，以90km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生电能的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N。已知每加注1kg氢燃料所需的费用为30元。（请写出计算推理过程） (1)求此过程中产生的电能。 (2)燃油汽车乙也在该公路上从A地出发，以90km/h的速度匀速行驶。所受阻力与甲车相同，汽油在汽缸内完全燃烧，且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶，汽油热值，已知每加注1kg汽油所需的费用为12元。则在与甲车花费相同燃料费用的情况下： ①求乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量。 ②请判断乙车能否到达B地。 18．【新定义】热量的单位有两种，一种是国际单位焦耳，简称“焦”；另一种是“卡路里”，简称“卡”，这个单位被广泛使用在营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的：在1个大气压下，将1克水温度升高1摄氏度所需要吸收的热量。 (1)1卡合多少焦耳； (2)茗茗每天健步走消耗的能量约5.46×105J相当于消耗能量多少卡？ (3)若运动员在长跑训练中汗水蒸发吸收热量，使质量为60kg的运动员体温下降0.1℃，求汗水蒸发吸收的热量。[人体主要成分是水，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．C 【详解】水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中是将内能转化为机械能，内燃机工作的做功冲程能量转化关系与其相同，故ABD不符合题意；故C符合题意。 故选C。 2．B 【详解】A．柳絮漫天属于机械运动，故A不符合题意； B．荷花飘香属于扩散现象，说明分子在不停的做无规则运动，故B符合题意； C．落叶缤纷属于机械运动，故C不符合题意； D．瑞雪飞舞属于机械运动，故D不符合题意。 故选B。 3．C 【详解】ABC．分析电路可知，当闭合开关后，灯泡和首尾相连，是串联的关系，电压表测电源电压，电压表测电压。两只电压表的指针偏转角度相同，指针位置均为图乙所示，根据串联电路电压规律可知，电压表选用大量程，分度值为0.5V，示数为10V，则电源电压为10V，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2V，则两端电压为2V。故AB错误，C正确； D．L1和L2两灯串联，根据串联电路电流规律，流过L1和L2的电流大小相等，故D错误。 故选C。 4．A 【详解】A．球的重力势能和它的质量、高度有关，球空中下落时质量不变，但由于其高度降低，所以它的重力势能越来越小，故A错误，符合题意； B．举起排球时，手对排球有向上的支持力，并且球在支持力的方向上通过了一段距离，所以将排球举起的过程对排球做了功，故B正确，不符合题意； C．扣球时，手对球有推力，同时手有痛感，说明球对手也有力的作用，这说明力的作用是相互的，故C正确，不符合题意； D．增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦，排球表面有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦，故D正确，不符合题意。 故选A。 5．C 【详解】A．菜刀的刀刃很薄，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，而不是减小摩擦，故A错误； B．烧开的水在沸腾过程中，吸收热量，但温度保持不变，故B错误； C．炒菜时香气四溢，是因为菜香分子在永不停息地做无规则运动，扩散到空气中被人闻到，故C正确； D．冰箱内牛肉表面有 “白霜”，这是水蒸气直接由气态变为固态形成的，属于凝华现象，而不是升华，故D错误。 故选C。 6．C 【详解】A．机器人站立时受到的重力和它对地面的压力作用在不同的物体上、方向相同，所以它们不是一对平衡力，故A错误； B．惯性大小与质量有关，机器人的质量不变，跑步和站立时的惯性不变，故B错误； C．机器人在跑步比赛加速冲刺阶段的质量不变，速度变大，其动能变大，故C正确； D．机器人对地面的压力等于运动员的重力，根据可知，运动员双脚站立时两只脚着地，跑动时一只脚着地，所以运动员双脚站立时对水平地面的压强比跑动时小，故D错误。 故选C。 7．D 【详解】A．甲图所示中试管内的水蒸气推动塞子冲出去时，水蒸气对外做功，内能减小，故A错误； B．乙图中运动员投掷铅球时，铅球在最高点C点时，在水平方向上有一定的速度，此时动能不为0，故B错误； C．丙图中小朋友匀速下滑时，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，并非是重力势能转化为动能，故C错误； D．运动员从跳台O点到A点的过程中，做自由落体运动，速度增大；AB段运动员的重力大于弹性绳向上的拉力，运动员做加速运动，BC段人的重力小于弹性绳向上的拉力，人做减速运动，所以从O点下落到最低点C点的过程中，运动员的速度先增大后减小，质量不变，则动能先增大后减小，故D正确。 故选D。 8．D 【详解】A．因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量更多，所以冬天的暖气设备用热水供暖，故A不符合题意； B．因为水的比热容较大，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水做汽车的冷却液，故B不符合题意； C．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，放出相同的热量，水降低的温度少，所以晚上向秧苗田里放水，可以保护秧苗，故C不符合题意； D．果农给树上喷水结冰主要是利用水结冰时，放出热量来保护桔子，而不是利用水的比热容大来调节温度，故D符合题意。 故选D。 9． 不能 能量守恒 【详解】[1][2]由于能量的转化或转移具有方向性，如果不给它提供热水，消耗内能（或者如果热水变成了冷水），它也就不转了，因此永动机违背了能量守恒定律。 10． 热传递 压缩 【详解】[1]被太阳暴晒的钢筋热得烫手，则内能是通过热传递的方式增加的。 [2]切割机切割钢筋时，切割片克服摩擦做功，机械能转化为内能，使切割片的内能增加、温度升高，是通过做功途径改变物体内能的，内能变化情况与热机的压缩冲程相同。 11． 热值大 方向 【详解】[1]液氢的热值大，质量相同的液氢与其它燃料相比，完全燃烧放出的热量更多，故运载飞船的火箭一般用液氢来作燃料，这主要是因为液氢具有热值大的优点。 [2]各种形式的能量可以相互转换，物体摩擦过程中会将机械能转化为内能，但内能转化为机械能相对较麻烦，这些内能无法自动转化回去，这是因为能量的转移和转化是有方向的。 12． 大于 排气 【详解】[1]燃料燃烧放出的热量，质量m相同的燃料，热值q大的放出的热量大，因为，，，所以汽油产生的热量大于柴油产生的热量。 [2]如图，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，确保废气单向排出，是排气冲程。 13． 70 比热容 热量 【详解】[1]由公式得 所以升高到的温度是 [2][3]从公式可以知道，水的比热容大，在质量相等的条件下，升高相同的温度，水能带走较多的热量，所以用水来做冷却剂。 14． 【详解】在内燃机的排气冲程中，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动。如图所示 15．(1) 质量 升高的温度 (2) > A (3)2.1×103J/(kg·℃） (4)D 【详解】（1）[1]实验中，为了比较不同物质的吸热能力，需要控制一些变量。由于吸热能力与物质的质量、种类以及升高的温度有关，因此，在实验中应该向两个烧杯中加入质量相同的两种不同液体，以确保实验结果的准确性。 [2]用相同的装置加热，相同时间内两种液体吸收热量相同，当它们吸收相同热量时（即加热相同时间），通过比较升高的温度来判断它们吸热性能的强弱，升高温度越低，吸热能力越强。 （2）[1][2]分析图像乙可知，当两温度计示数都升高到30℃时，A液体用的加热时间长，说明A液体吸收的热量多，因此A增加的内能大于B增加的内能，说明A液体的吸热能力强，所以在相同条件下，A液体能够释放更多的热量，因此冬天如果想自制暖手袋，应选A液体作为供暖物质，其效果更佳。 （3）由图可知，加热5min，相同质量A、B两种液体吸收相同的热量，A液体升高的温度为 B液体升高的温度为 则有 即 解得。 （4）沿海地区水多，水的比热容较大，在吸收或放出相同热量时，温度变化较小。由图丙可知，曲线D温度变化较小，所以沿海地区一天气温变化所对应的曲线是D。 16． 断开 无 1.20 之和 更换电压不同的电源多次实验 【详解】（1）[1]如图所示，电流从电池的正极出发，经过开关、灯泡L1、灯泡L2、回到负极，故用一个导线将灯泡L2的右端接线柱和灯泡L1左端接线柱相连，故电路图如图所示： （2）[2][3]为了保护电路，开关需要断开；闭合开关，若灯断路，则没有电流灯泡L1，则两端无电压。 （3）[4]电压表的示数如图丙所示，选择小量程，分度值为0.1V，故读数为1.20V。 ①[5]分析表格中的数据可知， 故结论为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。 ②[6]为使结论更具普遍性，小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外，还可以更换电压不同的电源多次实验，避免偶然性。 17．(1)； (2)①；②乙车不能到达B地。 【详解】（1）汽车行驶的路程为s=vt=90km/h×1h=90km=9×104m 汽车做匀速直线运动，牵引力和阻力是一对平衡力，故牵引力大小为F=f=1000N 汽车牵引力做的功为 已知有80%的电能用于维持汽车匀速行驶，此过程中产生的电能 （2）氢燃料汽车甲消耗0.8 kg氢，每kg氢费用30元，总费用 燃油汽车乙花费相同燃料费用24元，则其汽油质量 汽油完全燃烧放出的总热量 已知仅30%的热量用于维持汽车匀速行驶，故实际可用做功为 远小于克服相同阻力所需的，故乙车不能到达B地。 18．(1)4.2J (2)1.3×105卡 (3)2.52×104J 【详解】（1） 由题知，1g的水温度升高1℃所吸收的热量为1卡，m水=1g=0.001kg，1g的水温度升高1℃所吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.001kg×1℃=4.2J 故1卡=4.2J。 （2） 茗茗消耗的能量 （3）运动员的体温下降 0.1℃放出的热量Q放=c水m人Δt′=4.2×103J/(kg·℃)×60kg×0.1℃=2.52×104J 运动员汗水蒸发吸收的热量为2.52×104J。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $