暑假专题：综合训练（功与机械能、内能与热机）-2025-2026学年九年级物理上册沪粤版

**基本信息** 聚焦功与机械能、内能与热机跨模块整合，通过生活实例与科技情境渗透能量观念，强化科学推理与模型建构 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |功与机械能|单选4-5/计算题25|机械效率计算、能量转化判断|功-功率-机械效率概念递进，动能势能转化与守恒逻辑链| |内能与热机|单选1/填空13-17|热机冲程辨析、比热容应用|内能改变方式-热机原理-能量转化守恒定律推导|

暑假专题：综合训练（功与机械能、内能与热机）-2025-2026学年九年级物理上册沪粤版 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．近年来我国先进装备层出不穷，民族自豪感倍增。以下装备的动力装置不属于是热机的是（    ） A．玉兔号月球车 B．山东舰 C．歼20 D．长征五号火箭 2．如图甲所示的装置，A是重10N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和60N，质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示，忽略绳重及摩擦（g=10N／kg），下列结论正确的是（　　）    ①动滑轮的重力为9N；       ②1～2s内拉力F做的功为4J； ③1～2s内拉力F的功率为4W； ④此装置提升重物的最大机械效率约为81.8％ A．①④ B．①③ C．②③④ D．③ 3．物流配送站内，工人利用如图所示的滑轮组，用300N的拉力将重为540 N的货物在10s内沿竖直方向匀速提升2m，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．上端的滑轮能省力 B．动滑轮的重力为 C．工人拉力做功的功率为60 W D．该过程中滑轮组的机械效率为90% 4．如图所示，物体在相同力F的作用下分别在光滑水平面、粗糙水平面和斜面上沿力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为，则它们之间的关系是（   ） A． B． C． D． 5．做一个能自动回转的“魔罐”。如图所示，在金属罐的盖子和罐底各开两个小孔，用细线将一个钩码系在橡皮筋的中部，然后将橡皮筋穿过盖子和罐底的小孔并固定起来，这样，一个“魔罐”就做成了。当适当用力推一下“魔罐”，观察到它在水平地面上滚出去，接着便自动滚回且来回滚动几次后停了下来，有关这一现象下列说法正确的是（      ）    A．“魔罐”每次滚出去时，主要是弹性势能转化为动能 B．“魔罐”每次滚回来时，主要是动能转化为弹性势能 C．“魔罐”第一次滚至最远时，橡皮筋的弹性势能最大 D．“魔罐”在整个滚动的过程中其机械能始终保持不变 6．把一薄壁金属管固定在支架上，金属管中装一些酒精，然后用软木塞塞紧。用橡皮条缠绕在金属管上，迅速来回拉动橡皮条，过一会儿会看到软木塞被顶开，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．来回拉动橡皮条，使金属管的温度升高，这是通过热传递方式改变金属管的内能 B．酒精温度升高，这是通过做功方式改变酒精内能 C．酒精蒸气将木塞顶开的过程，酒精蒸气的内能减小 D．酒精蒸气将木塞顶开的过程，酒精蒸气的机械能转化为木塞的内能 7．下列关于功和能的叙述中，正确的是（　　） A．一个物体没有做功，它一定不具有能量 B．一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多 C．运动的物体具有能，静止的物体没有能 D．物体具有的能越多，它能做的功就越多 8．王维的诗句“蹴鞠屡过飞鸟上，秋千竞出垂杨里”，诗中描绘了唐代的两项体育运动“蹴鞠”和“秋千”。在忽略空气阻力的情况下，从能量的角度分析，下列说法正确的是（　　） A．秋千在上摆的过程中，它的动能不变 B．秋千在下摆的过程中，它的重力势能可能会变大 C．蹴鞠在下落的过程中，它的动能增大 D．蹴鞠在上升的过程中，它的动能一定大于飞鸟的动能 9．甲、乙两辆汽车在水平公路上行驶，它们的牵引力，速度，车重，则在相等时间内牵引力做的功为（　　） A．1∶1 B．8∶1 C．1∶2 D．24∶1 10．用下图所示的动滑轮匀速提升重物，测量动滑轮的机械效率，表中已填入某次实验时测量出的数据。下列说法正确的是（　　） 物重G/N 提升高度h/m 绳自由端拉力F/N 绳自由端移动s/m 机械效率 2 0.1 1.2 0.2 A．实验中应在弹簧测力计保持静止时读数 B．本次实验中，动滑轮的机械效率为60% C．该动滑轮的机械效率不会改变 D．若只更换质量更大的物体，该动滑轮的机械效率会变大 11．下列关于功和功率的说法正确的是（　　） A．踢出去的足球在离开脚空中飞行的过程中，脚对足球做了功 B．作用在物体上的力越大，力做的功就越多 C．功率越大的机械，做功就越多 D．功率越大的机械，做功就越快 12．如图是某同学制作的简易热机模型。优先选用铝质易拉罐作为核心部件，是因为铝质材料具有较好的（    ） A．导热性 B．导电性 C．延展性 D．弹性 二、课内填空 13．热机 (1)发动机是把其他能量转化为机械能的机器，其中能将燃料燃烧时释放的_______转化为_______的发动机则称为热机； (2)常见的热机有_______、喷气发动机、_______等。 14． (1)在热传递过程中，物体间内能传递的多少称为_______。热量通常用字母_______表示，常用单位是焦耳，符号是J。 (2)在热传递过程中，高温物体放出热量，温度降低，内能减少；低温物体吸收热量，温度升高，内能增加。因此，热传递的实质就是内能从高温物体向低温物体_______，这是能量转移的一种方式。 15．从总功中减去额外功，是对我们有用的功，即__________，用__________表示。 16．酒精的比热容为，其物理意义是_______。水的比热容比酒精大，说明水的吸热能力比酒精的吸热能力________（选填“强”或“弱”）。 17．热机 (1)定义：将燃料燃烧产生的高温、高压气体的________转化为________的机器，统称为热机； (2)汽油机和柴油机的四个冲程：________冲程、________冲程、________冲程、________冲程； (3)火箭：热机的一种，工作过程中的能量转化为________转化为________。 18．李白曾用“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”的诗句描述庐山瀑布的壮观，从物理学的角度来看，飞流直下的瀑布蕴藏着巨大的机械能。瀑布在下落的过程中____能转化为____能。 三、填空题 19．如图所示，水平地面上有一重为10N的物块，在水平拉力F=5N作用下4s内向右运动了2m，在这个过程中拉力F对物体做的功为______J，重力做功______J，拉力做功的功率为______W。 20．明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜，文火慢炒，透出香气”。用“文火”改变内能的方式属于（选填“做功”或“热传递”）________；“透出香气”属于________现象；温度越高，分子热运动越________。 21．如图所示是长安臊子面，据传其起源可以追溯至西周时期，与文王武王的故事有着千丝万缕的联系。煮面时，将面条放入沸水中，面条的内能会___________（选填“增加”或“减少”），这是通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能。最终面条与水的温度相同，它们之间___________（选填“会”或“不会”）再发生热传递。 22．小明用一个滑轮组拉动一辆空载的小轿车，如图甲所示，使小轿车在10s内水平向右匀速直线运动了0.5m，这个过程中绳子自由端移动了1m，所用拉力F为800N，小轿车受阻力为1000N。由数据推算可知小明选用的滑轮组为___________滑轮组（选填“乙”或“丙”），拉小轿车过程中所做的额外功为___________J。 23．2024年12月，我国研发的全球单体容量最大的漂浮式风力发电平台“明阳天成号”正式投入运行。风能属于_________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，风力发电利用了电磁感应原理，将_________转化为电能。 四、简答题 24．如图所示是某地区的供水系统发生故障后，居民利用滑轮提水的情景。在这个情景中，人所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功？ 五、计算题 25．如图所示是一个容积为的太阳能热水器，每平方米面积上得到太阳辐射的能量平均为。某次给太阳能热水器加满水，让其工作一段时间后，水温由20℃上升到50℃。已知热水器上集热管接收太阳能的有效面积为，水吸收太阳能的效率为50%，水的比热容为，水的密度为。求： (1)水吸收的热量； (2)集热管工作的时长； (3)已知某天然气灶的效率为50%，使用太阳能热水器把同样一箱水加热到相同的温度可以节约天然气的体积。（不计能量损耗，已知天然气的热值） 六、综合题 26．如图甲所示，2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。 (1)载人飞船随火箭发射过程中，载人飞船的机械能__________（选填“增大”“减小”或“不变”）； (2)长征二号F遥二十运载火箭的燃料选用密度小、__________（选填“比热容”或“热值”）大的气体燃料，采用降低温度和压缩体积的方法使其液化。燃料燃烧时将燃料的__________能转化为内能； (3)如图乙所示，“喷水降温降噪系统”主要是通过__________的方式减少火箭发射台的内能，从而达到保护火箭发射台的效果； (4)2025年4月30日，神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图丙所示，神舟十九号返回舱进入地球时，看上去像一个大火球，是因为返回舱通过大气层时，与大气层摩擦，__________能转化为__________能，通过__________的方法改变了返回舱的内能。 27．阅读短文，回答问题。 热岛效应，指由于人为原因，改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素，进而引起的城市小气候变化现象。该现象属于城市气候最明显的特征之一。由于城市化的速度加快，城市建筑群密集，柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得相同的日照情况下，城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包围之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市热岛效应。在热岛效应的作用下，城市中每个地方的温度并不一样，而是呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内，空气密度小，气压低，容易产生气旋式上升气流，使得周围各种废气和有害气体不断对高温区进行补充。在这些有害气体作用下，高温区的居民极易患上呼吸系统或神经系统疾病。 (1)减弱热岛效应的措施之一：增大城区的绿地、水体面积，多植树。城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用，这主要是利用了水的______的特性。 (2)减弱热岛效应的措施之二：人工蒸发补偿。解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量，受城市安装条件的限制，采用喷雾系统是一种高效且经济的办法，这是利用了水_______（填物态变化名称）有_______（选填“吸热”或“放热”）的作用。 (3)研究表明，现在城市机动车保有量越来越大，机动车也是造成热岛效应的因素之一。以四冲程发动机小车为例，回答下列问题： 实现机械能转化为内能的是_______冲程；实现内能转化为机械能的是_______冲程。 在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过_______的方式增加物体的内能。 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（功与机械能、内能与热机）-2025-2026学年九年级物理上册沪粤版》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C D D C C D C C D 题号 11 12 答案 D A 1．A 【详解】山东舰、歼20、长征五号火箭都是利用热机提供动力的。因为月球上没有空气，且对动力要求是非常高，所以玉兔号月球车是利用电动机来提供动力的。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．C 【详解】由图丙可知，在1~2s内，A被匀速提升，由图乙可知F=10N，由甲图可知，n=2，忽略绳重及摩擦，拉力为 则动滑轮重力为 故①错误； 由图丙可知，在1~2s内，物体A做匀速运动，速度vA=0.2m/s，则物体A上升的距离h=0.2m，则自由端移动的距离为 由图乙可知，1~2s内拉力F=10N，则1~2s内拉力F做的功 故②正确； 由图丙可知，1~2s内，A上升的速度vA=0.2m/s，拉力端移动速度 1~2s内拉力F的功率 故③正确； 忽略绳重及摩擦，C处绳子拉力为 则当C处最大拉力为60N时，B处拉力为110N；当B处最大拉力为110N时，C处拉力为55N；所以要以B处最大拉力为准，B处的拉力 此装置最多能匀速运载货物的重力 此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，此装置提升重物的最大机械效率为 故④正确； 故ABD错误，C正确。 故选C。 3．D 【详解】A．上端的滑轮是定滑轮，不能省力，只能改变力的方向，故A错误； B．由图可知，动滑轮上有两段绳，人对绳子的拉力为 动滑轮的重力为，故B错误； C．绳子自由端移动的距离为 此时拉力做功为 拉力做功的功率为，故C错误； D．该过程中克服货物重力所做的有用功 滑轮组的机械效率为，故D正确。 故选D。 4．D 【详解】由题可知，力相同，物体在力的方向上移动的距离也相同，根据可知，力所做的功也相同，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5．C 【详解】A．“魔罐”滚出去时，罐的动能减小，橡皮筋被拧紧，弹性形变程度增大，弹性势能增大，这个过程主要是动能转化为弹性势能，故A错误； B．“魔罐”滚回来时，拧紧的橡皮筋恢复原状，弹性形变程度减小，弹性势能减小，同时罐的动能增大，这个过程主要是弹性势能转化为动能，故B错误； C．“魔罐”第一次滚至最远时，其速度减小到零，动能为零，此时，初始的动能最大程度地转化为了橡皮筋的弹性势能，橡皮筋的弹性形变程度最大，因此弹性势能最大，故C正确； D．“魔罐”在滚动过程中，由于受到地面摩擦力和空气阻力的作用，一部分机械能会转化为内能，导致总的机械能不断减少，最终会停下来，因此，其机械能不是始终保持不变的，故D错误。 故选C 。 6．C 【详解】A．拉动皮条克服摩擦力做功，是将机械能转化为内能，这是通过做功方式改变金属管内能。故A错误； B．酒精从金属管吸收热量，内能增加，温度升高，这是通过热传递改变物体的内能。故B错误； CD．塞子被酒精蒸汽顶出，是管内酒精蒸汽膨胀对塞子做功，酒精蒸汽内能转化为木塞的机械能，酒精蒸汽的内能减小，故C正确，D错误。 故选C。 7．D 【详解】A．一个物体没有做功，但是它可能具有对外做功的本领，它可能具有能量，故A错误； B．一个物体已做过的功越多，说明没做功之前具有的能多，这个物体做功后具有的能不一定多，故B错误； C．运动的物体具有能，静止在高处的物体也具有能，静止在高处的物体具有重力势能，故C错误； D．物体具有的能量越多，对外做功的本领越大，它能做的功就越多，故D正确。 故选D。 8．C 【详解】A．秋千上摆的过程中，速度减小，质量不变，动能减小，故A错误； B．秋千在下摆的过程中，高度降低，质量不变，它的重力势能变小，故B错误； C．蹴鞠在下落的过程中，速度增大，质量不变，动能增大，故C正确； D．动能大小的影响因素：质量和速度。蹴鞠在运动到飞鸟上方时，由于题中未告知蹴鞠和飞鸟的质量及速度，故无法比较二者动能的大小，故D错误。 故选C。 9．C 【详解】速度 由s=vt可知相等时间内，甲、乙两辆汽车在水平公路上移动的距离之比s甲∶s乙=1∶4 牵引力做的功之比 故选C。 10．D 【详解】A．实验中需要匀速竖直向上拉动弹簧测力计时读数，静止时读数没有考虑摩擦力，会导致拉力测量值偏小，故A 错误； B．机械效率计算：，故B错误； C．动滑轮的机械效率会随提升物重、动滑轮重力、摩擦等因素变化，不是固定不变的，故C错误； D．更换质量更大的物体时，有用功在总功中的占比会增大，因此动滑轮的机械效率会变大，故D正确。 故选D。 11．D 【详解】A．足球离开脚，足球不再受到脚的踢力作用，足球由于惯性继续运动，脚对足球没有做功，故A错误； B．机械做功的多少与力的大小和物体在这个力的方向上移动的距离有关，不知道物体在这个力的方向上移动的距离，无法确定做功的多少，故B错误； C．物体在单位时间完成的功叫功率，功率与做功的多少和时间的长短两个物理量有关，只知道一个物理量，无法确定功率的大小，故C错误； D．功率是比较做功快慢的物理量，功率大的机械一定比功率小的机械做功快，故D正确。 故选D。 12．A 【详解】A．简易热机模型是利用外部热源对罐内空气加热，空气受热膨胀做功，铝的导热性好，能快速将外界热量传至罐内，故A符合题意； B．本热机模型无导电、通电的设计，导电性与工作原理无关，故B不符合题意； C．铝虽有良好延展性，但这是制作易拉罐的通用属性，并非作为热机核心部件的优先选择理由，故C不符合题意； D．铝的弹性较差，且热机模型工作过程中无需利用材料的弹性，故D不符合题意。 故选A。 13．(1) 内能 机械能 (2) 蒸汽机 内燃机 【详解】（1）[1][2]热机是利用内能做功的机器，能将燃料燃烧时释放的内能转化为机器的机械能。 （2）[1][2]热机的种类有很多，最常见的有蒸汽机、喷气发动机、内燃机等。 14．(1) 热量 Q (2)转移 【详解】（1）[1][2]在热传递过程中，物体间内能传递的多少称为热量，且热量是过程量，热量通常用字母Q表示，常用单位是焦耳，简称焦，符号是J。 （2）热传递的条件是存在温度差，在热传递过程中，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，热传递的实质就是内能从高温物体向低温物体转移。 【点睛】 15． 有用功 【详解】略 16． 1kg酒精温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为 强 【详解】比热容是1kg的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。 [1]对于酒精的比热容为2.4×103J/(kg·℃)，其物理意义是：1kg的酒精温度升高（或降低）1℃时吸收（或放出）的热量为2.4×103J。 [2]水的比热容比酒精大，这意味着相同质量的水和酒精，吸收相同的热量时，水升高的温度比酒精升高的温度低；或者说相同质量的水和酒精，升高相同的温度时，水吸收的热量比酒精吸收的热量多。所以水的吸热能力比酒精的吸热能力强。 17．(1) 内能 机械能 (2) 吸气 压缩 做功 排气 (3) 内能 机械能 【详解】（1）[1][2]热机是将燃料燃烧产生的高温、高压气体的内能转化为机械能的机器。 （2）[1][2]汽油机和柴油机的四个冲程分别为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 （3）[1][2]火箭：热机的一种，工作过程中的能量转化与热机相同，将内能转化为机械能。 18． 重力势 动 【详解】[1][2]“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，从物理学的角度来看，瀑布在下落的过程中速度越来越快，高度越来越低，所以瀑布的动能在逐渐变大，重力势能在逐渐减小，在这个过程中，瀑布的重力势能转化为瀑布的动能。 19． 10 0 2.5 【详解】[1]在这个过程中拉力F对物体做的功W=Fs=5N×2m=10J [2]物体在水平地面上运动，重力的方向竖直向下，没有在重力方向上移动距离，所以重力做的功为0J。 [3]拉力做功的功率为 20． 热传递 扩散 剧烈 【详解】[1]用“文火”时，火将热量传递给釜再传递给诸麻、菜子，改变内能的方式属于热传递。 [2]“透出香气”是由于分子不停地做无规则运动，属于扩散现象。 [3]分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。 21． 增加 热传递 不会 【详解】[1][2]将面条放入沸水中，面条吸收热量，内能会增加，是通过热传递的方式改变内能的。 [3]最终面条与水的温度相同，不满足发生热传递的条件，因此它们之间不会再发生热传递。 22． 丙 300 【详解】[1]由题意知，使用滑轮组时,、,拉力端移动的距离,则,可知小明选用的滑轮组为丙滑轮组。 [2]滑轮组对小轿车做的有用功为 拉力做的总功为 拉小轿车过程中所做的额外功 23． 可再生 机械能 【详解】[1]风能可以在自然界中源源不断地获得，属于可再生能源。 [2]风力发电利用了电磁感应原理，通过闭合回路中的部分导体切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能。 24．在这个情景中，人所做的有用功为克服水的重力做的功；额外功为克服桶的重力做的功、克服绳重和摩擦力等做的功。 【详解】略 25．(1) (2) (3) 【详解】（1）水的质量为 则水吸收的热量 （2）得到太阳辐射的能量为 每平方米面积上得到太阳辐射的能量平均为，则集热管工作的时长 （3）天然气完全燃烧放出的热量为 则可以节约天然气的体积 26．(1)增大 (2) 热值 化学 (3)热传递 (4) 机械 内 做功 【详解】（1）载人飞船随火箭发射过程中，飞船的高度与速度不断增大，则动能与势能不断增大，载人飞船的机械能增大。 （2）[1]等质量的不同种燃料，热值大的燃料完全燃烧放出的热量更多，长征二号遥二十运载火箭的燃料选用密度小、热值大的气体燃料。 [2]燃料在燃烧过程中，通过化学变化，产生高温高压的气体，将化学能转化为内能。 （3） 喷水降温是利用水汽化吸热的原理降温的，故主要是通过热传递的方式减少火箭发射台的内能。 （4）[1][2][3]神舟十九号返回舱进入地球大气层时，高度速度不断减小，与大气层摩擦，温度快速上升，机械能不断减小，故将机械能转化为内能，通过做功的方法改变了返回舱的内能。 27．(1)比热容大 (2) 汽化 吸热 (3) 压缩 做功 做功 【详解】（1）水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，吸收相同热量时温度变化较小，因此利用水的比热容大特性可有效调节城区温度。 （2）[1][2]喷雾系统中的水雾通过汽化（蒸发）过程吸收周围环境的热量，从而降低温度，汽化属于吸热过程。 （3）[1][2]压缩冲程中活塞压缩气体做功，机械能转化为内能；做功冲程中高温高压气体推动活塞做功，内能转化为机械能。 [3]刹车片与车轮摩擦时，通过做功的方式将机械能转化为内能，使刹车片温度升高。 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 $