暑假专题：综合训练（简单机械和功、机械能和内能）-2025-2026学年九年级物理上册教科版

**基本信息** 聚焦简单机械和功、机械能和内能跨模块整合，通过生活实例与传统文化情境，系统考查物理观念与科学思维。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |简单机械和功|单选1/10/12、填空15/17/19、实验21|结合机械臂/滑轮/轮轴等实例，考查杠杆分类、机械效率计算、做功条件|杠杆分类→功的计算→机械效率推导，形成"概念-应用-计算"逻辑链| |机械能和内能|单选3/5/7/8、填空13/14/16、计算24、综合26|以洞庭湖调节气温/走马灯/筒车为情境，考查分子运动、比热容、能量转化|分子动理论→内能改变方式→能量转化与守恒，构建"微观-宏观-应用"认知体系|

暑假专题：综合训练（简单机械和功、机械能和内能）-2025-2026学年九年级物理上册教科版 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．日常生活中，有很多工具或设施可以抽象成杠杆模型。例如我国空间站利用电动机带动机械臂托举宇航员出舱，机械臂的关节驱动组件类似于人的手臂，可通过指令操作机械臂运动。下列工具在使用时与机械臂工作时属于同一类杠杆的是（　　） A．瓶起子 B．钢丝钳 C．核桃夹 D．食品夹 2．如图所示的情境中，人对物体做功的是（　　） A．  推大石头没推动 B．  将地面上的石块捡起 C．  被抛出后，仍在空中飞行的石头 D．  搬石头没搬动 3．春天植物园的鲜花竞相盛开，游客游玩时能闻到淡淡的花香，这说明（    ） A．分子很小 B．分子间有引力 C．分子间有斥力 D．分子在不停地做无规则运动 4．如图所示是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，则该汽油机的效率为（    ） A．25% B．40% C．35% D．65% 5．洞庭湖，古称云梦、九江和重湖，如图所示。洞庭湖是长江流域重要的调蓄湖泊，具有强大蓄洪能力。洞庭湖区是中国最大的淡水湿地，在维护长江中游水域生态平衡、调节气温、控制土壤侵蚀、维护生态环境等方面具有十分重要的作用。其中，调节气温是利用了水的（　　） A．密度大 B．热值大 C．温度低 D．比热容大 6．扬州“运河十二景”之一的瓜洲古渡公园内铸有一镇水铁牛，造型生动，体格威武，与两侧江水相映生辉，下列说法正确的是（　　） A．春光明媚，铁牛表面因做功温度升高 B．炎炎夏日，铁牛升温比江水快 C．秋风萧瑟，铁牛含有的热量变小 D．凛冽寒冬，铁牛内能可能等于零 7．如图，走马灯是我国一种在元宵节等传统节日上常见的特色工艺品。人们在走马灯内绘制武将骑马的各种图案，燃灯时，空气被加热上升，推动灯顶的叶片带动画面转动，形成人马追逐的景象，于是就有了走马灯的名字。关于走马灯，下面说法正确的是（　　） A．空气被加热后密度变大 B．空气温度升高是通过热传递来实现的 C．热空气对叶片做功后内能增加 D．“走马灯”的能量转化与汽油机的压缩冲程能量转化相同 8．关于比热容，下列说法正确的是（　　） A．比热容是物质自身的性质，与质量、状态、吸收或放出的热量均无关 B．我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质，是利用水的比热容大 C．已知铝比铜的比热容大，相同质量的铝和铜，吸收了相同的热量，铝上升的温度高 D．沿海地区比内陆沙漠地区昼夜温差小，这主要是因为海水吸收热量少，砂石吸收热量多 9．课外实践活动中，小伟在家制作了番茄炒鸡蛋（如图所示），他在翻炒的过程中，闻到香气四溢的同时看到了“白气”。下列涉及到的物理知识正确的是（　　） A．从冰箱中刚拿出来的鸡蛋没有内能 B．主要是通过做功的方式增大内能的 C．香气四溢说明分子在做无规则运动 D．看到的白气是水升华形成的水蒸气 10．用如图所示的滑轮将重3N的物体A匀速提升10 cm，如果动滑轮的重为1N，忽略绳重和摩擦，则下列说法正确的是（　　）    A．拉力F=1.5N B．拉力F=2N C．绳子向上移动的距离为10cm D．绳子向上移动的距离为5cm 11．如图1为物理老师自制的水火箭结构示意图。如图2为使用打气筒向水火箭内不断打气的示意图，当水面上方压强增大到一定程度时，会使水向下喷出，从而使水火箭升空。结合材料，你认为以下说法错误的是（　　） A．利用打气筒向水火箭内打气，水火箭中空气的内能增大 B．打气筒将空气压入水火箭内的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同 C．水向下喷出时，通过热传递的方式减小内能 D．航天中火箭燃料的选取，应选择密度小、热值大的燃料 12．如图所示，若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动，在D点施加竖直向上的力缓慢提升重物。已知木棒的长度为1m，将同一重物分别挂在A点、B点、C点时，重物被提升的高度分别为0.1m、0.2m、0.3m，对应的机械效率分别为、、。则（    ） A．ηA<ηB<ηC B．ηA>ηB>ηC C．ηA<ηC<ηB D．ηC<ηA<ηB 二、课内填空 13．用来做_______的这部分能量，与燃料_______放出的热量之比，叫做热机的效率。 14．热量、温度和内能：“热量不能含、温度不能传、内能不能算”。 （1）热量是一个___________，只有发生了热传递过程，有了内能的转移，才能讨论热量问题。所以物体本身没有热量，不能说某个物体具有多少热量，更不能比较两个物体热量的大小。 （2）内能是一个___________，但是它具有不可测量性，所以不能说物体具有多少的内能。 （3）在热传递过程中，热量从高温物体传到低温物体，而不能说将高温物体的温度传递给了低温物体。 三、填空题 15．动力臂__________阻力臂的杠杆叫作省力杠杆。这类杠杆省__________，费__________。 16．西安大唐不夜城的夜景被誉为“中国最美夜景之一”。某科技兴趣小组使用无人机航拍大唐不夜城夜景，如图所示，当无人机匀速竖直上升时，升力对无人机__________；当无人机水平匀速直线飞行时，升力对无人机__________。（均选填“做功”或“不做功”） 17．如图所示的是维修工人常用的一种套筒扳手。使用时将金属手柄插入套筒，再将套筒套在需要拧动的螺栓或螺母上，扳动金属手柄使套筒转动，就可以拧动螺栓或螺母了。使用时，套筒扳手相当于一个_______________（选填“滑轮”或“轮轴”）。若想要扳动时更省力，则可以__________________________。 18．下图所示的是甲、乙两种机械某次做功的情况，它们做的有用功均为2100J，则机械效率较高的是_______，所做总功较多的是_______。乙做的额外功为_______J。（前两空均选填“甲”或“乙”） 19．如图所示，工人在10s内沿斜面用力300N，运动5m把重为600N的货箱推上1m高的货车，在此过程中，克服货箱重力做的功为______ J，工人对货箱做的功为______ J。    20．如图所示是某酒店正在工作的机器人，其质量为45kg，它在水平路面上以0.3m/s的速度沿直线匀速运动10m，所受到的阻力为90N，则机器人的重力做功为______J，牵引力做功为______J。（托盘、食品等物品的重力忽略不计） 四、实验题 21．如图展示了一个弹弓模型，忽略空气阻力，通过拉伸橡皮筋后，能够将模拟小鸟瞄准目标进行发射。 (1)用A点表示小鸟，请在方框中画出小鸟在位置B点的受力示意图； (2)弹弓的橡皮筋伸长过程中，弹性势能_________；发射后离开橡皮筋的模拟小鸟上升到最高点的过程中机械能__________（选填“变小”  “变大”或“不变”）； (3)某同学思考橡皮筋的弹性势能除了与橡皮筋的伸长量、材料有关，与橡皮筋自身长度、粗细是否有关呢？生活经验告诉我们水平飞出速度越大，飞行的水平距离越远，现有弹珠和弹弓一个、相同材质但粗细不同的橡皮筋若干条、剪刀、刻度尺等，请写出实验步骤并设计实验表格完成探究“橡皮筋的弹性势能与橡皮筋粗细的关系”这一实验。 实验步骤：__________； 设计实验表格：__________。 五、简答题 22．有一辆规定载重20吨的大货车，现在连车带货总重超过40吨，车辆超载问题严重。请你用所学物理知识，分析车辆超载会造成什么危害？（写出两点即可） 23．如图甲是《天工开物》一书中记载的古人用脚踏碓将稻米去皮的情景。早在汉代，人们就学会了用水力代替人力，脚踏碓就演变成水碓（如图乙所示）。水碓一般安装在水流较急的地方，请从能量角度分析其安装在水流较急地方的原因。 六、计算题 24．把质量为500g的金属块的温度从20℃升高80℃，若已知吸收的热量是5.2×103J，这种金属的比热容是多少？ 七、综合题 25．今年春节前后，我国出现大范围降雪，严重妨碍了人们的交通出行。工作人员夜以继日的辛勤劳动保障了广大人民群众的出行安全。如下图所示是除雪车正在消除路面积雪的场景。（g取） （1）冬天由于水蒸气液化，除雪车玻璃___________（选填“内”或“外”）侧容易起雾； （2）除雪车的方向盘属于简单机械___________（填简单机械的名称）；使用它是为了___________； （3）若除雪车在水平路面上以的速度，匀速直线行驶，则行驶的路程是___________若它受到的阻力是，牵引力的功率是___________； （4）当除雪车静止在水平路面上时，对地面的压强为，车轮与水平路面的总接触面积为，则此时除雪车的质量是___________。 26．《天工开物》记载了一种农用机械，名为“筒车”，如图甲所示。筒车利用水流冲击水轮，使其旋转。在轮轴上安装的竹筒随着轮轴一起转动，当筒口转到低处时便舀满水，随着轮轴上升，筒口到达高处时倒出水来，以此循环往复，以满足农田灌溉的需求。 (1)筒车的工作原理是把流水的______能转化为______能。 (2)若筒车匀速转动，则竹筒受到______（选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用。 (3)如图乙所示，若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水5kg，该筒车旋转一周对水所做的功为______J。若筒车旋转一周需要60s，则筒车对水做功的功率为______W。（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg）若要提高其做功的功率，则筒车应安装在水流较______（选填“急”或“缓”）的地方。 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 《暑假专题：综合训练（简单机械和功、机械能和内能）-2025-2026学年九年级物理上册教科版》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B D C D B B B C B 题号 11 12 答案 C A 1．D 【详解】机械臂的功能类似于人的手臂，使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 ABC．瓶起子、钢丝钳和核桃夹，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，都是省力杠杆，故ABC不符合题意； D．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。 故选D。 2．B 【详解】A．推大石头没推动，只有力，没有距离，所以人对大石头没有做功，故A不符合题意； B．人将石块从地面捡起，力方向向上，石块在力的方向上移动了距离，所以人对石块做功，故B符合题意； C．在空中飞行的石头不再受到人力的作用，人对石头没有做功，故C不符合题意； D．人用力搬石头，没有搬动，只有力，没有距离，所以人对石头没有做功，故D不符合题意。 故选B。 3．D 【详解】A．分子很小，通常分子的直径只有百亿分之几米，人们用肉眼无法直接观察到分子，但题干中“游客能闻到淡淡的花香”这一现象，主要体现的是分子的运动特性，而非分子本身的大小，即使分子很小，若分子不运动，气味也无法传播到人的鼻腔中被感知到，所以该现象不能说明分子很小，故A不符合题意； B．分子间有引力，这种引力会使固体和液体保持一定的体积，比如将两个铅块紧压后能粘在一起，就是分子间引力的体现，而闻到花香是气味分子从花朵处扩散到空气中，再进入人的鼻腔，与分子间是否存在引力没有关系，故B不符合题意； C．分子间有斥力，这种斥力会使固体和液体很难被压缩，比如用力压缩水时会感受到阻力，就是分子间斥力的作用，而闻到花香是分子运动的结果，与分子间的斥力无关，故C不符合题意； D．分子在不停地做无规则运动，花朵中的芳香分子会因为这种无规则运动而不断向周围的空气中扩散，当这些扩散的芳香分子进入到游客的鼻腔中时，游客就能闻到淡淡的花香，这一现象正好能说明分子在不停地做无规则运动，故D符合题意。 故选D。 4．C 【详解】由图得，热机的效率是做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量的比，如图所示，有用机械能所占的比例为35％，该汽油机的效率为35％，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5．D 【详解】比热容是表示物质吸热能力的物理量，比热容越大物质的吸热能力越强。湿地含水分多，水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙土比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少。夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜温差小，能有效调节周围环境的气温。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6．B 【详解】A．春光明媚，铁牛表面吸收热量，通过热传递，内能增大，温度升高，故A错误； B．炎炎夏日，由于铁的比热容小于水的比热容，则质量相同的铁与质量相同的水吸收相同热量后，铁升高的温度多，故铁牛升温比江水快，故B正确； C．热量是过程量，不能说铁牛含有的热量变小，故C错误； D．任何物体都有内能，铁牛内能大于零，故D错误。 故选B。 7．B 【详解】A．空气被加热后质量不变，体积变大，根据可知密度变小，故A错误； B．空气被加热时，空气吸收热量，温度升高，内能增大，空气温度升高是通过热传递来实现的，故B正确； CD．热空气对叶片做功后热空气的内能转化为机械能，热空气内能减小，而汽油机的压缩冲程是活塞压缩气缸内物质做功，机械能转化为内能，二者能量转化不同，故CD错误。 故选B。 8．B 【详解】A．比热容是物质自身的一种性质，与质量、吸收或放出的热量无关，但是与物质所处的状态有关，比如水和冰的比热容不同，故A错误； B．“暖气”用水作为介质，因为水的比热容较大，与相同条件下的其它物质相比，降低相同的温度，水放出的热量多，故B正确； C．由于铝的比热容比铜大，由比热容公式可知，相同质量的铝和铜，吸收了相同的热量，铜上升的温度高，故C错误； D．因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和砂石比较，吸收相同的热量，水的温度升高得少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低得少，使得沿海地区比内陆沙漠地区昼夜温差小，故D错误。 故选B。 9．C 【详解】A．一切物体都有内能，从冰箱中刚拿出来的鸡蛋有内能，故A错误； B．制作番茄炒蛋时，番茄和鸡蛋吸收热量，内能增大，通过热传递的方式增大番茄和鸡蛋的内能，故B错误； C．香气四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确； D．“白气”，实际上是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故D错误。 故选C。 10．B 【详解】AB．由图可知，有效承担物重的绳子段数，忽略绳重和摩擦，拉力为 故A错误，B正确； CD．有效承担物重的绳子段数，所以绳子向上移动的距离为 故CD错误。 故选B。 11．C 【详解】A．利用打气筒向水火箭内打气的过程中，压缩筒内空气做功，水火箭中空气的内能在增大，故A正确，不符合题意； B．向打气筒内打气的过程是机械能转化为内能，汽油机的压缩冲程中机械能转化为内能，能量转化方式相同，故B正确，不符合题意； C．水向下喷出时，水对火箭做功，通过做功的方式减小内能，故C错误，符合题意； D．航天中火箭燃料的选取，应选择密度小、热值大的燃料，这样可以减小火箭的质量，还可以获得更多的能量，故D正确，不符合题意。 故选C。 12．A 【详解】机械效率 重物挂在A点，则重物被提升的高度为，该过程做的有用功，杠杆重心提升的高度，由几何关系可知，，额外功；重物挂在B点，则重物被提升的高度为，该过程做的有用功，杠杆重心提升的高度亦为，额外功。 则，，则 由机械效率推导式，可得 重物挂在C点，则重物被提升的高度为，该过程做的有用功，杠杆重心提升的高度，由几何关系可知，，额外功。 则，，则 由机械效率推导式可得，，综上可得 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 13． 有用功 完全燃烧 【详解】[1][2]热机工作时，用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做热机的效率；热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机的效率是描述热机性能的一个重要指标。 14． 过程量 状态量 【详解】[1]在热传递过程中，传递热的多少叫作热量。热量的传递是一个过程，所以热量是一个过程量。 [2]构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和叫作内能。内能是物体某时刻所具有的，属于状态量。 15． 大于 力 距离 【详解】根据杠杆平衡条件可知，动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力，属于省力杠杆，这种杠杆省力，但费距离。 16． 做功 不做功 【详解】[1][2]做功的两个必要因素是：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。升力的方向竖直向上，当无人机匀速竖直上升时，有在升力的方向上通过距离，升力对无人机做功；水平飞行时，没有在升力的方向上通过距离，升力对无人机不做功。 17． 轮轴 使手的位置远离套筒 【详解】[1]套筒扳手在使用时绕中心轴转动，所以属于轮轴。 [2]轮轴转动时，作用在轮上的力和作用在轴上的力方向相反，沿顺时针扳动套在螺栓上的螺母，则螺母受到螺栓施加的力沿逆时针方向。若想要扳动时更省力，可以使手的位置远离套筒，目的是增大轮半径，从而更省力。 18． 甲 乙 900 【详解】[1]由图可知，甲的有用功占总功的75%，即甲机械的机械效率为75%，乙的有用功占总功的70%，即乙机械的机械效率为70%，则机械效率较高的是甲。 [2]甲的有用功为2100J，甲机械的机械效率为75%，则甲的总功 乙的有用功为2100J，乙机械的机械效率为70%，则乙的总功 所以总功较多的是乙。 [3]乙机械的额外功W额乙=W总乙-W乙=3000J-2100J=900J 19． 600 1500 【详解】[1]克服货箱重力做的功 [2]工人对货箱做的功 20． 0 900 【详解】[1]重力方向竖直向下，机器人在水平路面运动，在重力方向上没有移动距离，所以机器人的重力做功为0。 [2]机器人匀速直线运动，牵引力和阻力是平衡力， 运动距离，根据，牵引力做功为 21．(1) (2) 变大 不变 (3) 实验步骤： ①选取3条相同材质、相同长度粗细不同的橡皮筋； ②将较细的橡皮筋其安装在弹弓上，将弹弓拉到一定长度后将弹珠沿水平方向弹出，用刻度尺测量弹珠弹射的水平距离并记录； ③换一条较粗的橡皮筋，将弹弓拉到相同长度后将弹珠沿水平方向弹出，测量并记录弹珠弹射的水平距离； ④换一条最粗的橡皮筋，将弹弓拉到相同长度后将弹珠沿水平方向弹出，测量并记录弹珠弹射的水平距离。 实验序号 橡皮筋的粗细程度 弹射水平距离/m 1 细 2 较粗 3 最粗 【详解】（1）离开橡皮筋后，忽略空气阻力的情况下，小鸟只受重力，重力的方向总是竖直向下的，如图所示： （2）[1][2]弹性势能的大小是随着橡皮筋的伸长量的增大而增大的，因此弹性势能变大；由于忽略空气阻力，仅受重力的情况下，小鸟在空中的机械能守恒。 （3）[1]略。 [2]如表所示： 实验序号 橡皮筋的粗细程度 弹射水平距离/m 1 细 2 较粗 3 最粗 22．①大货车与地面的接触面积几乎不变，当货车超载时，对地面会产生很大的压强，容易破坏路面； ②惯性和质量有关，质量越大，惯性越大，运动状态很难改变，遇到紧急情况时很难刹车，容易引发交通事故； ③大货车速度一定时，质量大，动能大，一旦造成事故破坏性强，危害更大。 【详解】略 23．见解析 【详解】水碓安装在水流较急的地方，是因为水流较急时，水的动能较大，根据能量守恒定律，水的动能可以更多地转化为水碓的机械能，从而使水碓具有更大的功率，能够更高效地完成对稻米的加工。 24．0.13×103J/(kg·℃) 【详解】解：金属块的质量为 m=500g=0.5kg 根据Q=cmΔt可知，这种金属的比热容 答：这种金属的比热容是0.13×103J/(kg·℃)。 25． 内 轮轴 省力 3000m 【详解】（1）[1]除雪车内部空气温度较高，水蒸气遇到冷的玻璃后在玻璃表面液化，导致除雪车玻璃内侧出现水雾。 （2）[2][3]轮轴是由轮和轴组成的，除雪车的方向盘属于轮轴，轮轴的动力臂大于阻力臂，相当于一个省力杠杆，所以使用轮轴的目的是省力。 （3）[4]行驶的路程 [5]匀速行驶，牵引力等于阻力，故牵引力的功率为 （4）[6]当除雪车静止在水平路面上时，对地面的压力等于车的重力，故车的重力为 除雪车的质量 26．(1) 动 重力势 (2)非平衡力 (3) 2400 40 急 【详解】（1）[1][2]水流具有一定的质量和速度，具有一定的动能，水流通过做功使水的高度增大，重力势能增大，是动能转化为重力势能。 （2）筒车匀速转动，但运动方向改变，故运动状态发生改变，受非平衡力作用。 （3）[1]若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水5kg，则筒车旋转一周对水所做的功为W=Gh=mgh=12×5kg×10N/kg×4m=2400J [2]筒车旋转一周需要60s，根据可知，筒车对水做功的功率为 [3]要提高其做功的功率，单位时间做功更多，需提升更多的水到高处，故需要水的流量更大，则筒车应安装在水流较急的地方。 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 $