第十章机械能、内能及其转化综合测试-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 综合测试 一、单选题 1．下列事例中，用热传递的方式来改变物体内能的是（    ） A．古人钻木取火 B．冬天双手摩擦取暖 C．一杯热水慢慢变凉 D．人从滑梯滑下臀部发热 2．洒水车在平直的马路上匀速行驶洒水的过程中，它的动能（　　） A．不变 B．变小 C．变大 D．不确定 3．关于内能，下列说法中正确的是（    ） A．运动的物体具有内能，静止的物体不具有内能 B．温度高的物体具有内能，温度低的物体不具有内能 C．机械能大的物体，它的内能也大 D．内能是物体所有分子动能和分子势能的总和 4．如图所示，从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两处等高，D为球与水平地面的接触点。关于小球下列说法正确的是（　　） A．在C点的动能大于在F点的动能 B．从C点到F点的过程中，机械能不变 C．在C点的机械能等于在F点的机械能 D．在E点的动能为零 5．下列关于热学概念的判断，正确的是（   ） A．同一物体，温度改变，内能不变 B．物质在不同的状态下，比热容均相同 C．物体吸收热量，温度一定升高 D．热值高的燃料放出的热量不一定多 6．如图所示卫星沿椭圆轨道运行，该卫星从远地点向近地点运动的过程中，以下说法中正确的是（　　） A．动能转化为势能、速度减小 B．动能转化为势能、速度增加 C．势能转化为动能、速度减小 D．势能转化为动能、速度增加 7．关于四冲程汽油机，下列说法正确的是（　　） A．一个工作循环内曲轴转四圈 B．压缩冲程将机械能转化为内能 C．做功要靠飞轮的惯性来完成的 D．冷却液要用比热容较小的物质 8．小明在劳动课中做西红柿鸡蛋汤，下列说法错误的是（　　） A．预热汤锅时，汤锅的内能在增加 B．沸腾前，是通过热传递的方式改变汤的内能 C．燃气热值不变 D．锅把手通常用塑料制成，是因为塑料的导热性好 二、填空题 9．汽车在转弯前，要打开转向灯，司机需动一下方向盘旁边的一根横杆，这根横杆的作用相当于电路中的 ；位于汽车同侧的前后两个转向灯会同时闪亮同时熄灭，但是前转向灯坏了时，后转向灯还能亮，这说明位于汽车同侧的前后两个转向灯的连接方式为 联。 10．汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，图中表示的是 冲程，在此冲程中汽油机的能量转化情况是 。 11．我国独立自主研制的火星探测器“天问一号”沿椭圆轨道绕火星运动时，不考虑空气阻力，只有动能和势能的相互转化，由近火点向远火点运动时，探测器的动能 ，机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 12．用盐水腌蛋，过一段时间后蛋会变咸，这是 现象，这种现象说明构成物质的大量分子在做无规则运动，相比较煮茶叶蛋时，蛋很快就会变咸，这说明了该运动与 有关。 13．石墨烯是一种具有高强度、优异导电性和导热性、高透明度及化学性质稳定的二维碳材料。如图所示是某平台商家宣传的含有石墨烯的保暖裤，声称该保暖裤具有自发热功能，你认为这种宣传 （选填“属于”或“不属于”）虚假宣传，理由是 。 三、作图题 14．将电源、电压表和电流表的符号填入如图所示电路中的空白处，要求开关闭合后，小灯泡、都能发光，电流表能测通过的电流。 四、实验题 15．如图是我们学习两种电荷时做的一些实验。 （1）如图甲所示，用餐巾纸摩擦吸管可以使其带电，这是 现象，实验时应选择较 （选填“干燥”或“潮湿”）的环境，这样才容易发生该现象； （2）如图乙所示，丝绸摩擦过的玻璃棒A带 电；将A靠近用棉线悬挂的带电体B，发现二者相互吸引，由此可知B带 电（以上两空均选填“正”或“负”）； （3）如图丙所示，用带电体接触验电器的金属球，发现金属箔片会张开，这说明验电器的工作原理是：同种电荷相互 ，带电体所带电荷量越多，金属箔片张角 （选填“越大”或“越小”）。 16．某实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：质量分别为m、2m的钢球、木块和斜面等。实验过程如图： (1)本实验是通过 来反映钢球动能大小的。 (2)为了探究物体动能大小与质量的关系，应选择 两图进行实验分析。 (3)实验中为了探究动能大小与速度的关系，应让质量相同的钢球，从同一斜面的 （选填“相同质量”或“不同高度”）由静止滚下。实验现象表明：当质量一定时，钢球速度越大，动能越 。这个结论可用来解释汽车 （选填“超速”或“超载”）带来的危害。 (4)实验装置中，如果水平面光滑，能否完成本实验的探究内容？并说明理由： 。 五、计算题 17．在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20°C、质量为0.1kg的水，在一个标准大气压下加热，假如完全燃烧酒精1.26g，[水的比热容为4.2×103J/(kg·°C），酒精的热值为3.0×107J/kg]求： （1）水温度升高到40℃时吸收的热量； （2）完全燃烧酒精1.26g时放出的热量； （3）如果不考虑热量的损失，水完全吸收酒精燃烧放出的热量，问水最后的温度是多少？ 六、科普阅读题 18．热机发明后，一直在持续地改进和发展中。 材料一：1769年，法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车（图甲），传统蒸汽机的燃料在汽缸外部燃烧（图乙）。 材料二：1862年，法国人德罗夏提出内燃机（内燃指燃料在汽缸内燃烧）的四冲程循环理论：①汽缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入汽缸；②通过汽缸的向内运动对进入汽缸里的燃料进行压缩；③高压燃烧气体产生巨大爆发力；④将已经燃烧的废气从汽缸中排出。 材料三：1876年，德国人奥托制造出以四冲程为依据的燃气内燃机，利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复。 阅读上面材料，回答下列问题： (1)传统蒸汽机的燃料在汽缸 部燃烧；内燃指燃料在汽缸 部燃烧； (2)图丙所示是将 能转化为 能； (3)根据材料知道热机一个工作循环有四个冲程，请你判断图丁中表示的是 冲程； (4)小锦同学阅读了某型号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图戊所示的图表，请根据给出的信息，计算该内燃机输出的有用功为燃料释放热量的 %。 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】A．古人钻木取火，克服摩擦做功，属于用做功的方式改变物体的内能，故A不符合题意； B．冬天双手摩擦取暖，克服摩擦做功，属于用做功的方式改变物体的内能，故B不符合题意； C．一杯热水慢慢变凉，热水放出热量，温度降低，通过热传递的方式改变物体的内能，故C符合题意； D．人从滑梯滑下臀部发热，克服摩擦做功，属于用做功的方式改变物体的内能，故D不符合题意。 故选C。 2．B 【详解】洒水车在平直的马路上边洒水边匀速前进时，速度不变，而质量不断减小，所以动能不断减小。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．D 【详解】A．任何物体在任何情况下都有内能，所以物体无论运动还是静止都是具有内能的；故A不符合题意； B．任何物体在任何情况下都有内能，所以物体无论是温度高低都是具有内能的；故B不符合题意； C．物体由于运动、被举高或发生弹性形变而具有的能叫机械能，因此内能和机械能是两种形式不同的能量，故内能和机械能是无必然联系的，故C不符合题意； D．内能是物体内部所有分子动能和分子势能的总和；一切物体都具有内能，故D符合题意． 4．A 【详解】BC．小球在运动过程中与空气摩擦，机械能逐渐减小，且与地面碰撞过程中也会有机械能损失，故在C点的机械能大于在F点的机械能，故BC错误； A．小球在C点的机械能大于在F点的机械能，高度和质量相同，则重力势能相同，故在C点的动能大于在F点的动能，故A正确； D．在E点时，小球具有水平方向的速度，故动能不为零，故D错误。 故选A。 5．D 【详解】A．物体的内能与温度有关，同一物体，温度越高，其内能就越大，故A错误； B．物质在不同的状态下，比热容可能不同，如冰、水的比热容不同，故B错误； C．物体吸收热量，温度不一定升高，晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变，故C错误； D．由可知，燃料燃烧时放出热量的多少与热值、质量的大小均有关，此外，燃料放出的热量还和燃烧状况有关，只根据热值无法判断放热多少，故D正确。 故选D。 6．D 【详解】当卫星从远地点向近地点运动过程中，质量不变，相对高度减小，所以重力势能变小，由于机械能守恒，故动能增大，速度增大，此过程能量转化是势能转化为动能。 故选D。 7．B 【详解】A．一个工作循环内包含四个冲程，曲轴转两圈，故A错误； B．压缩冲程活塞压缩缸内气体做功，使缸内气体内能增大，温度升高，将机械能转化为内能，故B正确； C．做功是靠缸内气体推动活塞来完成的，不是靠飞轮的惯性来完成的，故C错误； D．冷却液要用比热容较大的物质，和相同质量的其它物质相比，升高相同温度时可以吸收更多热量，故D错误。 故选B。 8．D 【详解】A． 预热汤锅时，汤锅吸收热量，内能在增加，故A正确，不符合题意； B． 沸腾前，鸡蛋汤吸收热量，内能增大，是通过热传递的方式改变汤的内能，故B正确，不符合题意； C． 在加热过程中，燃气的质量减小，但燃气的热值不变，故C正确，不符合题意； D． 锅把手通常用塑料制成，是因为塑料的导热性不好，故D错误，符合题意。 故选D。 9． 开关 并 【详解】[1]司机拨动方向盘旁的横杆，转向灯才会工作，所以这根横杆起到了开关的作用。 [2]汽车的前后转向灯可以单独工作，所以它们是并联的。 10． 做功 内能转化为机械能 【详解】[1]由图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是做功冲程。 [2]在整个冲程中，燃气推动活塞向下运动对外做功，将燃气的内能转化为机械能。 11． 变小 不变 【详解】[1]“天问一号”沿椭圆轨道绕火星运动时，不考虑空气阻力，只有动能和势能的相互转化，由近火点向远火点运动时，探测器高度增加，重力势能增加，探测器的动能将变小，动能转化成重力势能。 [2]因为运动过程中，不考虑空气阻力，只有动能和势能的相互转化，故机械能守恒，由近火点向远火点运动时，机械能不变。 12． 扩散 温度 【详解】[1]用盐水腌蛋，过一段时间后蛋会变咸，是因为盐分子进入到蛋的内部，这种不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散现象，它表明构成物质的大量分子在做无规则运动。 [2]煮茶叶蛋时，蛋很快就会变咸，是因为温度升高，分子无规则运动加剧。这说明了分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散速度越快。 13． 属于 根据能量守恒定律，能量不能凭空产生，石墨烯本身不能产生能量。 【详解】[1][2]根据能量守恒定律，能量不能凭空产生。保暖裤要发热，需要有能量的来源，而石墨烯本身并不能产生能量，所以声称含有石墨烯的保暖裤具有自发热功能是不符合科学原理的，属于虚假宣传。 14． 【详解】开关闭合后，小灯泡、都能发光，且电流表能测灯泡中的电流，若在题中图上方左侧空白处填入电流表或电源，则闭合开关后的电路不符合题中的上述要求，故题中图上方左侧空白处只能填入电压表；因电流表必须与灯泡串联，故题中图下方空白处只能填入电流表，则题中图上方右侧空白处填入电源。完成后的电路图如下图所示： 15． 摩擦起电 干燥 正 负 排斥 越大 【详解】（1）[1][2]不同物体相互摩擦，由于束缚电子能力不同，就出现得失电子，使物体带上电，这是摩擦起电现象，由于绝缘体的电子不能自由移动，不容易导电更容易带电，实验时应选择较干燥的环境。 （2）[3]玻璃相对丝绸，对电子的束缚能力较弱，容易失去电子带正电，故丝绸摩擦过的玻璃棒A带正电。 [4]根据电荷相互作用的规律， 带正电荷的A与带电体B二者相互吸引，则它们一定带异种电荷，由此可知B带负电。 （3）[5][6]根据电荷相互作用的规律，同种电荷相互排斥，用带电体接触验电器的金属球，金属箔片会带上同种电荷，相互排斥而张开，这说明验电器的工作原理是：同种电荷相互排斥，带电体所带电荷量越多，相互作用力越大，金属箔片张角越大。 16．(1)木块移动的距离 (2)乙、丙 (3) 不同高度 大 超速 (4)不能，理由见解析 【详解】（1）动能是物体由于运动而具有的能量，其大小无法直接用仪器测量。在实验中，钢球从斜面滚下后会撞击木块，钢球的动能越大，对木块做的功越多，木块在水平面上被推动的距离就越远。这种将“钢球动能大小”转换为“木块移动的距离”来观察和比较的方法，符合初中物理常用的转换法思路，因此通过木块移动的距离来反映钢球动能大小。 （2）探究物体动能大小与质量的关系时，根据控制变量法，需保证钢球撞击木块时的速度相同，只改变钢球的质量。实验中，钢球从斜面同一高度由静止滚下时，到达水平面的速度相同（斜面高度决定钢球到达水平面的速度，高度相同则速度相同）。乙、丙两图中，钢球质量不同（乙图为质量m的钢球，丙图为质量2m的钢球），且从斜面同一高度滚下，满足“控制速度相同、改变质量”的实验条件，因此应选择乙、丙两图进行实验分析。 （3）[1]探究动能大小与速度的关系时，需根据控制变量法保证钢球质量相同，只改变钢球的速度。钢球从斜面不同高度由静止滚下时，高度越高，钢球到达水平面时的速度越大；高度越低，速度越小。因此应让质量相同的钢球，从同一斜面的不同高度由静止滚下，以改变钢球的速度。 [2]实验中，质量相同的钢球从斜面较高处滚下时，到达水平面速度大，撞击木块后木块移动距离远；从较低处滚下时，速度小，木块移动距离近。结合转换法（木块移动距离越远，钢球动能越大），可得出结论：当质量一定时，钢球速度越大，动能越大。 [3]汽车超速是指汽车质量不变，行驶速度超过规定速度，对应实验中“质量一定时，速度越大动能越大”的结论；汽车超载是指速度不变，质量超过规定质量，对应“速度一定时，质量越大动能越大”的结论。因此该结论可用来解释汽车超速带来的危害。 （4）如果水平面光滑，根据牛顿第一定律，物体在不受力或受平衡力时，将保持静止或匀速直线运动状态。木块被钢球撞击后，在光滑水平面上不受摩擦力作用，将不会减速，而是一直以被撞击后的速度做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离来反映钢球动能的大小，实验无法得出结论。 17．（1）8.4×103J；（2）3.78×104J；（3）100°C 【详解】解：（1）水由t-=20°C升温到t0=40℃吸收的热量为 Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·°C）×0.1kg×(40℃-20°C)=8.4×103J （2）1.26g酒精完全燃烧释放的热量 Q放=m酒精q=1.26×10-3kg×3.0×107J/kg=3.78×104J （3）在不考虑热量损失的情况下时，水吸收的热量 Q′=Q放=3.78×104J 由Q=cmΔt可得，水升高的温度为 最终水的温度为 t′=t0+Δt=20°C+90°C=110°C 1标准大气压下，水的沸点是100°C，所以水的末温是100°C，水实际升高的温度为80°C。 答：（1）水温度升高到40℃时吸收的热量是8.4×103J； （2）完全燃烧酒精1.26g时放出的热量是3.78×104J； （3）如果不考虑热量的损失，水完全吸收酒精燃烧放出的热量，水最后的温度是100°C。 18．(1) 外 内 (2) 机械 内 (3)做功 (4)30 【详解】（1）[1]由材料一可知，如图乙所示，传统蒸汽机的燃料在汽缸外部燃烧。 [2]由材料二可知，内燃指燃料在汽缸内部燃烧。 （2）[1][2]图丙所示是压缩气体使气体的内能增加，即通过做功的方式增加气体内能，是将机械能转化为内能。 （3）图丁中，进气门、排气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程。 （4）燃料释放热量中废气带走33%、水吸收了30%、摩擦与辐射消耗7%，输出的有用功占 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 $