第十章 机械能、内能及其转化（单元分层自测.基础通关卷）物理新教材北师大版九年级全一册

**基本信息** 2026-2027学年九年级物理第十章“机械能、内能及其转化”基础通关单元卷，以神舟二十号、长征十二号等科技前沿及景德镇陶瓷文化为情境，覆盖机械能、内能及转化核心知识，适配单元复习，注重物理观念与科学探究素养培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|12/36|动能、比热容、内燃机构造|结合摩天轮运动考查机械能变化，体现科学推理| |填空题|5/22|内能改变方式、能量转化|以荡秋千模型分析动能变化，强化能量观念| |实验题|2/24|动能影响因素、比热容探究|设计弹簧压缩实验考查方案可行性，培养科学探究能力| |计算题|2/18|热量计算、热机效率|结合氢燃料大巴车计算效率，联系科技应用|

2026-2027学年九年级全一册物理单元自测 第十章 机械能、内能及其转化·基础通关（参考答案） 一、单选题（本大题共12小题，每小题3分，共36分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A B D B B A A D A 题号 11 12 答案 D D 二、填空题（本大题共5小题，每空2分，共22分） 13． 增大 热传递 14． 大于 减小 15． 铜块 铝块 16． 柴油机 压缩冲程 17． 电水壶通电后将水烧开 电能转化为内能 三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共24分） 18．(1) 碰撞前小车 木块被小车撞击后推动的距离 (2) 速度 ＜ (3) 不可行 弹簧压缩程度相同时弹性势能相同，转化的动能相同，木块移动的距离相同 19．(1) 加热时间 沙子 水 (2) 天平 煤油 四、计算题（本大题共2小题，每小题9分，共18分） 20．（本题9分） 【答案】(1) (2) (3) 97℃ 【详解】（1）水吸收的热量（3分） （2）因为金属块放出的热量全部被水吸收，即 则金属块的比热容（3分） （3）设热平衡时的共同末温为，不计热损失则金属块放热等于水吸热，即 代入已知量有 解得，因97℃<100℃（标准大气压下水的沸点），水未沸腾，故水的末温为约97℃。（3分） 21．（本题9分） 【答案】(1) (2)50% 【详解】（1）根据可得，氢燃料完全燃烧放出的热量为（3分） （2）氢燃料大巴车行驶时做的有用功为（2分） 氢燃料完全燃烧放出的总热量为（2分） 氢燃料电池大巴车的效率为（2分） 学科网（北京）股份有限公司1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2026-2027学年九年级全一册物理单元自测 第十章 机械能、内能及其转化·基础通关 建议用时：60分钟，满分：100分 一、单选题（本大题共12小题，每小题3分，共36分） 1．（本题3分）2025年11月4日，航天员对神舟二十号例行检查时，发现返回舱舷窗边缘被太空微小碎片撞击产生贯穿性裂纹。撞击造成如此严重的后果，是因为微小碎片具有较大的（     ） A．重力 B．动能 C．重力势能 D．弹性势能 2．（本题3分）如图所示为邯郸梦幻城堡欢乐谷的“摩天轮”，一名游客坐在其中体验摩天轮的运动。当游客从最低点向最高点运动时，下列说法正确的是（　　） A．若摩天轮做速度不变的匀速圆周运动，则游客的动能保持不变 B．若摩天轮做速度不变的匀速圆周运动，游客的动能先增大后减小 C．若摩天轮做速度不变的匀速圆周运动，游客的重力势能保持不变 D．若摩天轮做速度不变的匀速圆周运动，游客的机械能保持不变 3．（本题3分）小高运动完回家途中买了3杯相同口味的果汁，给妈妈的是温热的大杯，给爸爸的是常温的大杯，自己选了一杯常温的中杯。下列说法正确的是（     ） A．小高的果汁内能最大 B．妈妈的果汁内能最大 C．爸爸的果汁内能最大 D．三人的果汁内能一样大 4．（本题3分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（     ） A．温度高的物体，内能一定大 B．物体温度升高，一定吸收了热量 C．物体吸收了热量，温度一定升高 D．温度相同的物体，内能不一定相同 5．（本题3分）下列与比热容有关的生活现象，描述正确的是（     ） A．地上洒水感觉凉快，是利用水的比热容大 B．为了快速升温，电暖气里的液体应选用油而不是水 C．城市建设人工湖来缓解热岛效应，是因为水的比热容小 D．“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照 6．（本题3分）甲、乙两个金属球的质量之比为4∶3，吸收相同的热量后，它们升高的温度之比是2∶3，那么它们的比热容之比c甲∶c乙等于（　　） A．9∶4 B．9∶8 C．8∶9 D．4∶9 7．（本题3分）学习了汽油机和柴油机后，小聪通过比较，分析出汽油机和柴油机在构造和工作过程中的部分异同点，其中正确的是（     ） A．汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴 B．汽油机比较笨重，主要应用于坦克、拖拉机等 C．在压缩冲程末的点火方式是相同的 D．汽油机的压缩程度比柴油机更高，输出功率更大 8．（本题3分）2025年8月4日，我国在海南商业航天发射场使用长征十二号运载火箭，成功将卫星互联网低轨07组卫星发射升空，如图所示。火箭发射时，燃烧燃料使其加速升空，主要发生的能量转化是（　　） A．化学能内能机械能 B．电能光能化学能 C．电能内能动能 D．太阳能电能热能 9．（本题3分）一瓶酒精，如果倒去一半，再使它的温度降低一半，则（     ） A．它的热值变为原来的一半 B．它的比热容变为原来的一半 C．它具有的热量变为原来的四分之一 D．它的比热容和热值都不变 10．（本题3分）下列措施中能提高热机效率的是（     ） A．使燃料燃烧更充分 B．尽量减少热机的工作时间 C．增大热机的功率 D．尽量使用热值大的燃料 11．（本题3分）下列现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的是（     ） A．通电的电热丝热得发红 B．篮球从球框落下 C．流星在空中发出光和热 D．用热水袋取暖 12．（本题3分）下列关于能量转移和转化的方向性的说法中，不正确的是（　　） A．在自然界中不是所有能量都能利用 B．能量的利用是有条件的，也是有代价的 C．不同温度的物体发生热传递时，热量可以自发地从高温物体传到低温物体 D．汽车刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来，再作为车行驶的动力 二、填空题（本大题共5小题，每空2分，共22分） 13．（本题4分）景德镇陶瓷是江西的一张名片，陶瓷烧制时，泥坯的温度升高，内能________（选填“增大”或“减小”），这是通过________的方式改变其内能的。 14．（本题4分）如图所示是荡秋千的简化模型，摆球从点由静止释放，到达点后返回，两点等高，球在B点的动能______（选填“大于”“小于”或“等于”）球在点的动能，从到的过程中，动能在______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 15．（本题4分）质量和初温相同的铜块、铝块、铁块三个金属块，吸收相同的热量后，______的温度升高得最多；假如它们降低相同的温度后，______放出的热量最多。（已知） 16．（本题6分）如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图，这种内燃机是______（填“汽油机”或“柴油机”），该内燃机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是：吸气冲程、____________、做功冲程、排气冲程，若该内燃机1s对外做功45次，那么它曲轴的转速为______r/min。 17．（本题4分）自然界中的各种现象都是互相联系的，在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。请模仿示例写出生活中的一个现象，并写出其能量转化形式。注意不能与示例相同。 【示例】现象：搓手后手感觉到暖和； 能量转化：机械能转化为内能； 现象：____________________________________________________________________； 能量转化：________________________________________________________________。 三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共24分） 18．（本题12分）小明同学用如图甲所示的实验装置“探究影响动能大小的因素”，将小车从斜面上高h处由静止释放，运动到水平木板上后与木块碰撞。 (1)此实验研究的是___（选填“碰撞前小车”、“碰撞后小车”或“碰撞后木块”）的动能，通过_____来反映动能的大小。 (2)图乙中比较场景①和②，可探究动能大小与__________的关系；移去木块后，进行场景③和④实验时，小车滑行的距离不同，此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为、，则__________（选填“＞”、“＝”或“＜”）。 (3)小明同学尝试改用图丙所示装置探究“物体动能大小与质量的关系”，设计方案是：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。该方法__________（选填“可行”或“不可行”），请说明你的判断依据：____________________。 19．（本题12分）请根据所学知识解决以下问题： (1)如图甲所示为“观察不同物质吸热升温的现象”实验。实验过程中，沙子和水吸收热量的多少可通过____________（选填“升高的温度”/“加热时间”）比较；质量相同的沙子和水，吸收相同的热量，______（选填“沙子”/“水”，下同）升温快；由此可以推理，质量相同的沙子和水升高相同的温度，______需要吸收的热量多。 (2)小明学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来比较煤油和菜籽油的热值。他实验的装置如图乙、丙所示，试管中水的质量相同，煤油和菜籽油的质量相同，每隔1分钟记录了试管中水的温度，如下表。 加热时间/min 0 1 3 5 7 … 燃料烧完 乙管水温/℃ 25 27 32 36 40 … 50 丙管水温/℃ 25 26 29 32 34 … 42 ①为完成实验，除温度计和秒表外，还需要的测量工具为_______。 ②通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是________。 ③不计热量散失，根据表中数据，菜籽油的热值为______J/kg。（煤油的热值为4.6×107J/kg）。 四、计算题（本大题共2小题，每小题9分，共18分） 20．（本题9分）在一个标准大气压下，将质量为2kg的金属块加热到后，立即投入质量为1.5kg，温度为的冷水中，若金属块放出的热量全部被水吸收，最终水的温度升高到。求： (1)水吸收的热量； (2)金属块的比热容； (3)若投入时水的初温是，那么当温度不再变化时，水的末温是多少？ 21．（本题9分）如图所示，某氢燃料大巴车以140kW的恒定功率匀速行驶300s，燃烧0.6kg氢燃料，求∶ (1)0.6kg氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ (2)该段时间内，氢燃料电池大巴车的效率为多少？ 试题 第3页（共4页） 试题 第4页（共4页） 试题 第1页（共4页） 试题 第2页（共4页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年九年级全一册物理单元自测 第十章 机械能、内能及其转化·基础通关 建议用时：60分钟，满分：100分 一、单选题（本大题共12小题，每小题3分，共36分） 1．（本题3分）2025年11月4日，航天员对神舟二十号例行检查时，发现返回舱舷窗边缘被太空微小碎片撞击产生贯穿性裂纹。撞击造成如此严重的后果，是因为微小碎片具有较大的（     ） A．重力 B．动能 C．重力势能 D．弹性势能 【答案】B 【详解】运动的物体具有动能，其大小由质量和速度共同决定；微小碎片虽然质量很小，但在太空中运动速度很大，返回舱舷窗边缘被微小碎片撞击产生贯穿性裂纹，是因为微小碎片具有较大的动能。 故选B。 2．（本题3分）如图所示为邯郸梦幻城堡欢乐谷的“摩天轮”，一名游客坐在其中体验摩天轮的运动。当游客从最低点向最高点运动时，下列说法正确的是（　　） A．若摩天轮做速度不变的匀速圆周运动，则游客的动能保持不变 B．若摩天轮做速度不变的匀速圆周运动，游客的动能先增大后减小 C．若摩天轮做速度不变的匀速圆周运动，游客的重力势能保持不变 D．若摩天轮做速度不变的匀速圆周运动，游客的机械能保持不变 【答案】A 【详解】AB．摩天轮做匀速圆周运动时，游客质量不变、速度大小不变，因此动能保持不变，故A正确，B错误。 C．游客从最低点向最高点运动时，质量不变，高度不断升高，因此重力势能逐渐增大，故C错误； D．游客动能不变、重力势能增大，因此总机械能增大，故D错误。 故选A。 3．（本题3分）小高运动完回家途中买了3杯相同口味的果汁，给妈妈的是温热的大杯，给爸爸的是常温的大杯，自己选了一杯常温的中杯。下列说法正确的是（     ） A．小高的果汁内能最大 B．妈妈的果汁内能最大 C．爸爸的果汁内能最大 D．三人的果汁内能一样大 【答案】B 【详解】妈妈的果汁温度最高，质量最大，内能最大，自己的果汁和爸爸的果汁温度相同，爸爸果汁的质量比较大，故内能较大，故B正确；ACD错误。 故选B。 4．（本题3分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（     ） A．温度高的物体，内能一定大 B．物体温度升高，一定吸收了热量 C．物体吸收了热量，温度一定升高 D．温度相同的物体，内能不一定相同 【答案】D 【详解】A. 内能与物体的质量、温度、状态、物质种类均有关，仅温度高无法确定内能一定大，故A错误； B. 物体温度升高、内能增大，可能是由于外界对物体做功，不一定是吸收了热量，故B错误； C. 晶体熔化、液体沸腾过程中吸收热量，但温度保持不变，故C错误； D. 内能受质量、温度、状态等多个因素影响，温度相同的物体，若其余因素不同，内能不一定相同，故D正确。 故选D。 5．（本题3分）下列与比热容有关的生活现象，描述正确的是（     ） A．地上洒水感觉凉快，是利用水的比热容大 B．为了快速升温，电暖气里的液体应选用油而不是水 C．城市建设人工湖来缓解热岛效应，是因为水的比热容小 D．“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照 【答案】B 【详解】A.地上洒水感到凉快，利用的是水蒸发吸热的制冷作用，和水的比热容大无关，故A错误； B.根据吸热公式，在质量相同、吸收相同热量时，比热容越小的物质升温越快。油的比热容比水小，所以电暖气里用油可以实现快速升温，故B正确； C.人工湖缓解热岛效应，是因为水的比热容大，相同条件下可以吸收更多热量、升高更小的温度，从而调节周边气温，故C错误； D.这句描述指的是昼夜温差极大的现象，是我国内陆沙漠地区的写照——砂石比热容小，白天快速升温、夜晚快速降温；沿海地区水多，水的比热容大，昼夜温差很小，不会出现这种情况，故D错误。 故选B。 6．（本题3分）甲、乙两个金属球的质量之比为4∶3，吸收相同的热量后，它们升高的温度之比是2∶3，那么它们的比热容之比c甲∶c乙等于（　　） A．9∶4 B．9∶8 C．8∶9 D．4∶9 【答案】B 【详解】根据吸热公式 ，变形得 。 已知条件：，吸收热量，升高温度之比，则比热容之比 即 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．（本题3分）学习了汽油机和柴油机后，小聪通过比较，分析出汽油机和柴油机在构造和工作过程中的部分异同点，其中正确的是（     ） A．汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴 B．汽油机比较笨重，主要应用于坦克、拖拉机等 C．在压缩冲程末的点火方式是相同的 D．汽油机的压缩程度比柴油机更高，输出功率更大 【答案】A 【详解】A．汽油机的顶部安装火花塞，柴油机的顶部是喷油嘴，这是二者最核心的构造差异，故A正确； B．柴油机更笨重，多用于坦克、拖拉机这类重型设备，汽油机相对轻巧，多用于汽车等设备，故B错误； C． 二者压缩冲程末的点火方式完全不同：汽油机是用火花塞点燃汽油空气混合气的点燃式，柴油机是直接向被压缩的高温空气中喷入柴油、柴油自行燃烧的压燃式，故C错误； D．柴油机对气缸内气体的压缩程度比汽油机更高，输出的功率也更大，故D错误。 故选A。 8．（本题3分）2025年8月4日，我国在海南商业航天发射场使用长征十二号运载火箭，成功将卫星互联网低轨07组卫星发射升空，如图所示。火箭发射时，燃烧燃料使其加速升空，主要发生的能量转化是（　　） A．化学能内能机械能 B．电能光能化学能 C．电能内能动能 D．太阳能电能热能 【答案】A 【详解】燃料燃烧时，化学能转化为内能；内能再通过火箭发动机转化为火箭的机械能，从而推进火箭。所以主要发生的能量转化是化学能转化为内能，内能再转化为机械能，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 9．（本题3分）一瓶酒精，如果倒去一半，再使它的温度降低一半，则（     ） A．它的热值变为原来的一半 B．它的比热容变为原来的一半 C．它具有的热量变为原来的四分之一 D．它的比热容和热值都不变 【答案】D 【详解】ABD．热值是物质的一种特性，大小与质量和温度无关，它的热值不变，比热容是物质的一种特性，大小与质量和温度无关，它的比热容不变，故AB不符合题意，D符合题意； C．热量是热传递过程中传递的能量，不能用具有形容，故C不符合题意； 故选D。 10．（本题3分）下列措施中能提高热机效率的是（     ） A．使燃料燃烧更充分 B．尽量减少热机的工作时间 C．增大热机的功率 D．尽量使用热值大的燃料 【答案】A 【详解】A．使燃料充分燃烧可以释放出更多可利用的能量，减少因不完全燃烧造成的能量浪费，从而提高热机效率。故A符合题意； B．热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧所放出的总能量之比。提高热机效率的核心在于增加有用功的比例或减少能量损失，与工作时间长短无关。故B不符合题意； C．功率是单位时间内做功的多少，而效率是“有用功占总能量的比例”，功率和效率之间没有关系，故C不符合题意； D．热值大只表示单位质量燃料释放能量多，但若燃烧不充分或能量损失大，效率仍不会提高，效率取决于能量利用比例，故D不符合题意。 故选A。 11．（本题3分）下列现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的是（     ） A．通电的电热丝热得发红 B．篮球从球框落下 C．流星在空中发出光和热 D．用热水袋取暖 【答案】D 【详解】A．通电的电热丝发热，是将电能转化为内能，属于能量转化，故A不符合题意； B．篮球从球框落下，重力势能转化为动能，属于能量转化，故B不符合题意； C．流星发光发热，是流星克服空气摩擦做功，机械能转化为内能和光能，属于能量转化，故C不符合题意； D．用热水袋取暖，是热水袋的内能转移到人体，能量形式始终是内能，只发生了能量的转移，没有能量转化，故D符合题意。 故选D。 12．（本题3分）下列关于能量转移和转化的方向性的说法中，不正确的是（　　） A．在自然界中不是所有能量都能利用 B．能量的利用是有条件的，也是有代价的 C．不同温度的物体发生热传递时，热量可以自发地从高温物体传到低温物体 D．汽车刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来，再作为车行驶的动力 【答案】D 【详解】A．在自然界中不是所有能量都能利用，例如雷电带来的能量，还不能被人类所利用，故A正确，不符合题意； B．能量的利用是有条件的，也是有代价的，例如利用核能来发电，一旦核泄漏造成的后果将不堪想象，故B正确，不符合题意； C．热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，但却不能自发地从低温物体传递到高温物体，说明能量转移具有方向性，故C正确，不符合题意； D．汽车刹车时，车的动能转化为内能，内能不可以自动地、不引起其它变化地完全转化为机械能，说能量转化具有方向性，故D错误，符合题意。 故选D。 二、填空题（本大题共5小题，每空2分，共22分） 13．（本题4分）景德镇陶瓷是江西的一张名片，陶瓷烧制时，泥坯的温度升高，内能________（选填“增大”或“减小”），这是通过________的方式改变其内能的。 【答案】 增大 热传递 【详解】内能的大小与物体温度相关，对于同一物体，温度升高时分子热运动加剧，内能会增大。 改变物体内能的方式有做功和热传递两种，陶瓷烧制过程中，泥坯吸收热量使温度升高，这是通过热传递的方式改变其内能。 14．（本题4分）如图所示是荡秋千的简化模型，摆球从点由静止释放，到达点后返回，两点等高，球在B点的动能______（选填“大于”“小于”或“等于”）球在点的动能，从到的过程中，动能在______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 大于 减小 【详解】B、C两点高度相同，小球质量不变，因此两点重力势能相等。小球摆动过程中需要克服空气阻力做功，机械能会不断损耗减少，B点在C点之前，机械能损耗更少，总机械能更大。机械能为动能和重力势能之和，重力势能相等时，B点动能大于C点动能；O是摆动的最低点，小球从O向D运动过程中，速度减小、高度增加，动能转化为重力势能，因此动能减小。 15．（本题4分）质量和初温相同的铜块、铝块、铁块三个金属块，吸收相同的热量后，______的温度升高得最多；假如它们降低相同的温度后，______放出的热量最多。（已知） 【答案】 铜块 铝块 【详解】由可知，质量、吸收的热量相同时，升高的温度与比热容成反比，因为最小，故铜块温度升高得最多；由可知，质量、降低的温度相同时，放出的热量与比热容成正比，因为最大，故铝块放出的热量最多。 16．（本题6分）如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图，这种内燃机是______（填“汽油机”或“柴油机”），该内燃机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是：吸气冲程、____________、做功冲程、排气冲程，若该内燃机1s对外做功45次，那么它曲轴的转速为______r/min。 【答案】 柴油机 压缩冲程 【详解】因内燃机顶部有喷油嘴，故为柴油机； 四冲程柴油机的一个工作循环的四个冲程按顺序依次是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程； 因四冲程内燃机每对外做功1次，曲轴转动2周，故每分钟对外做功次数 曲轴转速 17．（本题4分）自然界中的各种现象都是互相联系的，在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。请模仿示例写出生活中的一个现象，并写出其能量转化形式。注意不能与示例相同。 【示例】现象：搓手后手感觉到暖和； 能量转化：机械能转化为内能； 现象：____________________________________________________________________； 能量转化：________________________________________________________________。 【答案】 电水壶通电后将水烧开 电能转化为内能 【详解】电水壶工作时消耗电能，水吸收能量后温度升高直至沸腾，因此这一过程中主要是电能转化为水的内能，与示例中的能量转化形式不同，符合题目要求。 三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共24分） 18．（本题12分）小明同学用如图甲所示的实验装置“探究影响动能大小的因素”，将小车从斜面上高h处由静止释放，运动到水平木板上后与木块碰撞。 (1)此实验研究的是__________（选填“碰撞前小车”、“碰撞后小车”或“碰撞后木块”）的动能，通过__________来反映动能的大小。 (2)图乙中比较场景①和②，可探究动能大小与__________的关系；移去木块后，进行场景③和④实验时，小车滑行的距离不同，此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为、，则__________（选填“＞”、“＝”或“＜”）。 (3)小明同学尝试改用图丙所示装置探究“物体动能大小与质量的关系”，设计方案是：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。该方法__________（选填“可行”或“不可行”），请说明你的判断依据：____________________。 【答案】(1) 碰撞前小车 木块被小车撞击后推动的距离 (2) 速度 ＜ (3) 不可行 弹簧压缩程度相同时弹性势能相同，转化的动能相同，木块移动的距离相同 【详解】（1）本实验的探究对象是碰撞前小车的动能，实验使用转换法，通过木块被小车推动后移动的距离，间接反映小车动能的大小：动能越大，木块被推得越远。 （2）场景①和②中，小车质量相同，从斜面不同高度滑下，到达水平面时速度不同，因此探究的是动能大小与速度的关系； 小车最终停下时，动能全部用来克服摩擦力做功；小车下滑到停止的过程中，动能由重力势能转化而来；场景③中小车总质量小于场景④，同一高度下，总质量越小，初始重力势能越小，因此克服摩擦力做功越小，故。 （3）该方案违背控制变量法的要求：弹簧压缩相同程度时，弹簧的弹性势能相同，释放后弹性势能转化为钢球的动能，因此不同质量钢球获得的动能相同，撞击木块后木块移动距离相同，无法得出动能和质量的关系，因此方案不可行。 19．（本题12分）请根据所学知识解决以下问题： (1)如图甲所示为“观察不同物质吸热升温的现象”实验。实验过程中，沙子和水吸收热量的多少可通过____________（选填“升高的温度”/“加热时间”）比较；质量相同的沙子和水，吸收相同的热量，______（选填“沙子”/“水”，下同）升温快；由此可以推理，质量相同的沙子和水升高相同的温度，______需要吸收的热量多。 (2)小明学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来比较煤油和菜籽油的热值。他实验的装置如图乙、丙所示，试管中水的质量相同，煤油和菜籽油的质量相同，每隔1分钟记录了试管中水的温度，如下表。 加热时间/min 0 1 3 5 7 … 燃料烧完 乙管水温/℃ 25 27 32 36 40 … 50 丙管水温/℃ 25 26 29 32 34 … 42 ①为完成实验，除温度计和秒表外，还需要的测量工具为_______。 ②通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是________。 ③不计热量散失，根据表中数据，菜籽油的热值为______J/kg。（煤油的热值为4.6×107J/kg）。 【答案】(1) 加热时间 沙子 水 (2) 天平 煤油 【详解】（1）实验使用相同热源加热，相同时间内热源放出热量相等，因此沙子和水吸收热量的多少可通过加热时间比较。 沙子的比热容较小，故质量相同的沙子和水吸收相同的热量，沙子升温较快。 水的比热容较大，故质量相同的沙子和水升高相同的温度，水吸收的热量比较多。 （2）由表格信息可知，除了需测量温度和时间外，也需测量物质的质量，所以还需要的测量工具为天平。 同质量的煤油和菜籽油燃烧完后，乙管水温升高较多，说明该组实验中水吸收的热量较多，由此可知，煤油释放的热量较多，其热值较大。 由表格数据可知，乙管中水吸收的热量 煤油释放的热量，且，所以 丙管中水吸收的热量 菜籽油释放的热量，且，所以 又因为， 所以，所以 四、计算题（本大题共2小题，每小题9分，共18分） 20．（本题9分）在一个标准大气压下，将质量为2kg的金属块加热到后，立即投入质量为1.5kg，温度为的冷水中，若金属块放出的热量全部被水吸收，最终水的温度升高到。求： (1)水吸收的热量； (2)金属块的比热容； (3)若投入时水的初温是，那么当温度不再变化时，水的末温是多少？ 【答案】(1) (2) (3) 97℃ 【详解】（1）水吸收的热量 （2）因为金属块放出的热量全部被水吸收，即 则金属块的比热容 （3）设热平衡时的共同末温为，不计热损失则金属块放热等于水吸热，即 代入已知量有 解得，因97℃<100℃（标准大气压下水的沸点），水未沸腾，故水的末温为约97℃。 21．（本题9分）如图所示，某氢燃料大巴车以140kW的恒定功率匀速行驶300s，燃烧0.6kg氢燃料，求∶ (1)0.6kg氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ (2)该段时间内，氢燃料电池大巴车的效率为多少？ 【答案】(1) (2)50% 【详解】（1）根据可得，氢燃料完全燃烧放出的热量为 （2）氢燃料大巴车行驶时做的有用功为 氢燃料完全燃烧放出的总热量为 氢燃料电池大巴车的效率为 学科网（北京）股份有限公司4 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年九年级全一册物理单元自测 第十章 机械能、内能及其转化·基础通关 建议用时：60分钟，满分：100分 一、单选题（本大题共12小题，每小题3分，共36分） 1．（本题3分）2025年11月4日，航天员对神舟二十号例行检查时，发现返回舱舷窗边缘被太空微小碎片撞击产生贯穿性裂纹。撞击造成如此严重的后果，是因为微小碎片具有较大的（     ） A．重力 B．动能 C．重力势能 D．弹性势能 2．（本题3分）如图所示为邯郸梦幻城堡欢乐谷的“摩天轮”，一名游客坐在其中体验摩天轮的运动。当游客从最低点向最高点运动时，下列说法正确的是（　　） A．若摩天轮做速度不变的匀速圆周运动，则游客的动能保持不变 B．若摩天轮做速度不变的匀速圆周运动，游客的动能先增大后减小 C．若摩天轮做速度不变的匀速圆周运动，游客的重力势能保持不变 D．若摩天轮做速度不变的匀速圆周运动，游客的机械能保持不变 3．（本题3分）小高运动完回家途中买了3杯相同口味的果汁，给妈妈的是温热的大杯，给爸爸的是常温的大杯，自己选了一杯常温的中杯。下列说法正确的是（     ） A．小高的果汁内能最大 B．妈妈的果汁内能最大 C．爸爸的果汁内能最大 D．三人的果汁内能一样大 4．（本题3分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（     ） A．温度高的物体，内能一定大 B．物体温度升高，一定吸收了热量 C．物体吸收了热量，温度一定升高 D．温度相同的物体，内能不一定相同 5．（本题3分）下列与比热容有关的生活现象，描述正确的是（     ） A．地上洒水感觉凉快，是利用水的比热容大 B．为了快速升温，电暖气里的液体应选用油而不是水 C．城市建设人工湖来缓解热岛效应，是因为水的比热容小 D．“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照 6．（本题3分）甲、乙两个金属球的质量之比为4∶3，吸收相同的热量后，它们升高的温度之比是2∶3，那么它们的比热容之比c甲∶c乙等于（　　） A．9∶4 B．9∶8 C．8∶9 D．4∶9 7．（本题3分）学习了汽油机和柴油机后，小聪通过比较，分析出汽油机和柴油机在构造和工作过程中的部分异同点，其中正确的是（     ） A．汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴 B．汽油机比较笨重，主要应用于坦克、拖拉机等 C．在压缩冲程末的点火方式是相同的 D．汽油机的压缩程度比柴油机更高，输出功率更大 8．（本题3分）2025年8月4日，我国在海南商业航天发射场使用长征十二号运载火箭，成功将卫星互联网低轨07组卫星发射升空，如图所示。火箭发射时，燃烧燃料使其加速升空，主要发生的能量转化是（　　） A．化学能内能机械能 B．电能光能化学能 C．电能内能动能 D．太阳能电能热能 9．（本题3分）一瓶酒精，如果倒去一半，再使它的温度降低一半，则（     ） A．它的热值变为原来的一半 B．它的比热容变为原来的一半 C．它具有的热量变为原来的四分之一 D．它的比热容和热值都不变 10．（本题3分）下列措施中能提高热机效率的是（     ） A．使燃料燃烧更充分 B．尽量减少热机的工作时间 C．增大热机的功率 D．尽量使用热值大的燃料 11．（本题3分）下列现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的是（     ） A．通电的电热丝热得发红 B．篮球从球框落下 C．流星在空中发出光和热 D．用热水袋取暖 12．（本题3分）下列关于能量转移和转化的方向性的说法中，不正确的是（　　） A．在自然界中不是所有能量都能利用 B．能量的利用是有条件的，也是有代价的 C．不同温度的物体发生热传递时，热量可以自发地从高温物体传到低温物体 D．汽车刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来，再作为车行驶的动力 二、填空题（本大题共5小题，每空2分，共22分） 13．（本题4分）景德镇陶瓷是江西的一张名片，陶瓷烧制时，泥坯的温度升高，内能________（选填“增大”或“减小”），这是通过________的方式改变其内能的。 14．（本题4分）如图所示是荡秋千的简化模型，摆球从点由静止释放，到达点后返回，两点等高，球在B点的动能______（选填“大于”“小于”或“等于”）球在点的动能，从到的过程中，动能在______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 15．（本题4分）质量和初温相同的铜块、铝块、铁块三个金属块，吸收相同的热量后，______的温度升高得最多；假如它们降低相同的温度后，______放出的热量最多。（已知） 16．（本题6分）如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图，这种内燃机是______（填“汽油机”或“柴油机”），该内燃机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是：吸气冲程、____________、做功冲程、排气冲程，若该内燃机1s对外做功45次，那么它曲轴的转速为______r/min。 17．（本题4分）自然界中的各种现象都是互相联系的，在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。请模仿示例写出生活中的一个现象，并写出其能量转化形式。注意不能与示例相同。 【示例】现象：搓手后手感觉到暖和； 能量转化：机械能转化为内能； 现象：____________________________________________________________________； 能量转化：________________________________________________________________。 三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共24分） 18．（本题12分）小明同学用如图甲所示的实验装置“探究影响动能大小的因素”，将小车从斜面上高h处由静止释放，运动到水平木板上后与木块碰撞。 (1)此实验研究的是__________（选填“碰撞前小车”、“碰撞后小车”或“碰撞后木块”）的动能，通过__________来反映动能的大小。 (2)图乙中比较场景①和②，可探究动能大小与__________的关系；移去木块后，进行场景③和④实验时，小车滑行的距离不同，此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为、，则__________（选填“＞”、“＝”或“＜”）。 (3)小明同学尝试改用图丙所示装置探究“物体动能大小与质量的关系”，设计方案是：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。该方法__________（选填“可行”或“不可行”），请说明你的判断依据：____________________。 19．（本题12分）请根据所学知识解决以下问题： (1)如图甲所示为“观察不同物质吸热升温的现象”实验。实验过程中，沙子和水吸收热量的多少可通过____________（选填“升高的温度”/“加热时间”）比较；质量相同的沙子和水，吸收相同的热量，______（选填“沙子”/“水”，下同）升温快；由此可以推理，质量相同的沙子和水升高相同的温度，______需要吸收的热量多。 (2)小明学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来比较煤油和菜籽油的热值。他实验的装置如图乙、丙所示，试管中水的质量相同，煤油和菜籽油的质量相同，每隔1分钟记录了试管中水的温度，如下表。 加热时间/min 0 1 3 5 7 … 燃料烧完 乙管水温/℃ 25 27 32 36 40 … 50 丙管水温/℃ 25 26 29 32 34 … 42 ①为完成实验，除温度计和秒表外，还需要的测量工具为_______。 ②通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是________。 ③不计热量散失，根据表中数据，菜籽油的热值为______J/kg。（煤油的热值为4.6×107J/kg）。 四、计算题（本大题共2小题，每小题9分，共18分） 20．（本题9分）在一个标准大气压下，将质量为2kg的金属块加热到后，立即投入质量为1.5kg，温度为的冷水中，若金属块放出的热量全部被水吸收，最终水的温度升高到。求： (1)水吸收的热量； (2)金属块的比热容； (3)若投入时水的初温是，那么当温度不再变化时，水的末温是多少？ 21．（本题9分）如图所示，某氢燃料大巴车以140kW的恒定功率匀速行驶300s，燃烧0.6kg氢燃料，求∶ (1)0.6kg氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ (2)该段时间内，氢燃料电池大巴车的效率为多少？ 学科网（北京）股份有限公司1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $