第十章机械能、内能及其转化 综合能力测评卷 2026-2027学年物理九年级北师大版全一册

**基本信息** 初中物理第十章“机械能、内能及其转化”单元复习卷，以真实情境与实验探究为核心，全面覆盖能量观念与科学探究素养，适配单元知识巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|8题/24分|分子运动、机械能转化、热机效率|结合花香、煮茶叶蛋等生活情境| |填空题|6题/18分|扩散现象、分子力、比热容、热值|融入装修环保、神舟飞船等素材| |实验探究题|3题/36分|动能影响因素、吸热能力、热值比较|设计多变量实验，如不同液体加热图像分析| |计算题|2题/22分|热量计算、效率计算|以可燃冰、无人驾驶清扫车为背景|

第十章 机械能、内能及其转化 综合能力测评卷 时间：60分钟 满分：100分 一、选择题(每小题3分，共24 分。多选题每小题至少有2个选项符合题意，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，有错选的不得分) 1.如图所示，四溢的花香引来了长喙天蛾，该现象主要说明 ( ) A.分子在不停地做无规则运动 B.分子是由原子构成的 C.分子间有引力和斥力 D.分子具有一定的质量 2.下列关于功和能的说法中不正确的是 ( ) A.物体能够做功，就是说它具有能 B.物体具有能，它一定在做功 C.一定质量的物体速度越大，它的动能越大 D.一定质量的物体位置越高，它的重力势能越大 3.如图所示，用绳子把一块橡皮悬挂起来，把橡皮贴近自己的鼻子，稳定后松手，头保持不动。橡皮向前摆去又摆回来，不会碰到鼻子。下列说法正确的是 ( ) A.橡皮在摆动的过程中机械能保持不变 B.橡皮摆动到最低点时动能最小 C.橡皮在下降过程中，重力势能转化为动能 D.橡皮在上升过程中，重力势能转化为动能 4.农历五月初五，人们有煮茶叶蛋的习俗。下列说法正确的是 ( ) A.在加热鸡蛋升温的过程中，鸡蛋内能增大 B.蛋壳能轻松敲碎，说明蛋壳分子间不存在引力 C.煮熟鸡蛋是通过做功增大鸡蛋内能 D.鸡蛋内能越大，含有的热量越多 5.如图是汽油机的能量流向图，对照此图，下列说法不正确的是 ( ) A.废气的排放所占的比例最大，减少该部分能量损失可以提高热机效率 B.冷却水能量的二次利用可以提高能量的利用率 C.增加该汽油机的工作时间会提高其效率 D.该汽油机的效率为30% 6.昼夜温差大有利于植物积累有机物。水果等农作物所积累的有机物在果实成熟时，大多会转化成蔗糖或葡萄糖等，进而增加水果的甜度。图中，昼夜温差最小的是 ( ) 7.[多选]为了比较A、B两种液体的吸热能力，小亮用完全相同的加热装置对质量分别为100g和400g的A、B两种液体进行加热，根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像信息，下列说法中正确的是 ( ) A. A、B 两种液体在0~8 min 内吸收的热量之比为2:1 B. A、B两种液体的比热容之比为2：1 C. B液体的吸热能力比A 液体的强 D. A液体比B液体更适合做发动机的冷却液 8.[多选]“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在 O 点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，将人从A 点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点时速度最大，最高能到达C点。对此过程，下列描述正确的是( ) A.人从A 到B 的过程中，弹性势能转化为动能和重力势能 B.人从B到 C 的过程中，重力势能增加，动能减少 C.人从A 到 C 的过程中，重力势能增加，动能一直减少 D.弹性轻绳的弹性势能在 B 点时最大 二、填空题(每空1分，共18分) 9.装修房屋时，如果选用不环保的材料会闻到对人体有害的刺激性气味。材料散发出刺激性气味是 现象，说明了 。这种现象在夏天特别明显，原因是 ,所以我们要选用优质环保的材料进行装修。 10.(1)清晨，荷叶上的两颗水珠接触后成了更大的一颗水珠，表明分子间存在 ；铁块很难被压缩，表明分子间存在 ；氧气被压缩进钢瓶，说明分子间有 。 (2)火柴可以擦燃，也可以放在火上点燃，前者是用 的方法使火柴燃烧，后者是用 的方法使火柴燃烧，两种方法都可以改变物体的内能。 11.如图所示是神舟二十一号载人飞船发射时的壮观情景。火箭在加速升空的过程中，内能 (填“转移”或“转化”)为机械能。火箭加注的燃料是液态氢，这是因为液态氢的 大。 12.如图是我国古代工匠发明的省油灯，灯壁内有中空夹层，夹层内贮水。灯点燃后，由于水的比热容 较大，可通过吸热，减慢灯油的蒸发，达到省油的效果。 13.如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图像，第6 min时的内能 (填“大于”“等于”或“小于”)第8 min 时的内能；该物质在AB 段的比热容与CD 段的比热容之比为 。(被加热物质的质量和吸、放热效率不变) 14.已知某太阳能热水器在冬季的有效日照时间段里，能将8 ℃、100 kg的水加热到38 ℃,此过程中水吸收的热量是 7 J。若此期间太阳辐射到热水器的能量为 ，则该热水器的效率是 %。[水的比热容为 15.如图所示是汽油机的 冲程。若汽油机的能量利用率为20%，完全燃烧 10g 汽油可输出 J的有用功。该单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1 200 r/min,该汽油机每秒钟内完成 个冲程。(汽油的热值为 三、实验探究题(第16 题12 分,第17 题10 分,第18题14分,共36分) 16.科学探究是初中物理课本内容的重要组成部分，探究的形式可以是多种多样的。 (一)探究物体的动能大小与质量和速度大小的关系： 交通管理部门对不同车型都设定了最高行驶速度。某兴趣小组对不同汽车限速问题进行一次模拟探究，所用的实验器材有质量不同的小球、斜面、木块、刻度尺等。实验装置如图甲所示，将小球从斜面上由静止开始释放，小球推动木块向前移动一段距离后停下来。 (1)实验中，当把质量不同的小球放在斜面同一高度处由静止开始释放时，是为了控制小球到达水平面的 相同。 (2)实验中用 表示小球动能的大小。 (3)该小组同学记录的部分实验数据如下表。 实验序号 1 2 3 4 5 小球质量m/g 10 20 30 10 10 小球释放的高度h/cm 5 5 5 10 15 木块移动的距离s/cm 10 18 29 38 86 ①分析序号为1、4、5(填数字)的三组实验数据，可以得出的探究结论是：小球质量一定时，速度越大，动能越大； ②分析表中数据可知，汽车超载10%与超速10%相比，潜在危害较大的是 (填“超载10%”或“超速10%”)。 (二)探究物体具有的重力势能是否与高度有关：所用的器材有篮球、水等。将洁有水的篮球分别从0.7m、1m 和1.3m 高处释放，由静止自由下落到地面上，观察并记录球与地面接触面积的大小分别为S₁、S₂和S₃,如图乙中的a、b、c所示。 (4)该实验中，小明用 来反映重力势能的大小。 (5)由小明的三次实验可以得到的结论是 。 (6)从能量角度看，篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，篮球经历了重力势能先转化为动能，再转化为 能的过程。 17.如图甲所示是“探究不同物质吸热的情况”实验。在实验过程中，每隔2min记录一次温度，记录数据如表所示。 加热时间/min 0 2 4 6 8 温度/℃ 煤油 20 22 24 28 水 20 21 22 23 24 (1)在两烧杯中分别装入初温相同且质量 相等的水和煤油。 (2)加热6m in时，煤油的温度如图乙所示，其示数为 ℃。 (3)本次实验采用的科学方法是 (多选，填字母序号)。 A.控制变量法 B.比值定义法 C.类比法 D.转换法 (4)已知水的比热容是 则由表可知煤油的比热容是 。 (5)在对实验进行反思时，某同学将实验装置进行了改进并设计了如图丙所示的装置。与原装置相比，该装置的优点是 。(答出一条即可) 18.如图所示，甲、乙、丙三个装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)比较不同燃料的热值时，应选择 两图进行实验，实验时通过观察液体升高的温度来比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容时，应选择 两图进行实验，实验通过 来反映物体吸收热量的多少。 (2)比较不同物质的比热容，选用图中合适的装置加热相同一段时间后，液体a升温多，由此可知液体a的吸热能力较 (填“强”或“弱”)；将质量相同的液体a与液体b，升高相同的温度，液体a吸收的热量 (填“大于”或“小于”)液体b吸收的热量。 (3)若甲图烧杯中液体是水，其质量为50g，10g酒精完全燃烧后水中温度计示数升高了20℃，求： ①水吸收的热量为 ’ J。[水的比热容为] ②若计算过程中将酒精完全燃烧放出的热量等于水吸收的热量，则算出酒精的热值与标准值相比 (填“偏大”“偏小”或“一样”)。 四、计算题(第19题10分,第20题12分,共22分) 19.我国在南海试开采可燃冰取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染、储量巨大，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按10倍计算。[已知( 天然气的热值q=] (1)体积为0.01 m³的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少? (2)若这些热量的90%被初温为20℃、质量为100 kg的水吸收，则水升高的温度是多少? 20.无人驾驶清扫车具有自动遇障暂停、自动避障绕障、自动驾驶清扫、自动驾驶喷雾打药等功能。如图所示是一款远程无人驾驶清扫车在城郊一段平直的公路上匀速行驶清扫路面的情景，在该路段匀速行驶1 600 m,消耗汽油0.02 kg。若清扫车此时的质量保持 不变，行驶过程中受到的阻力为车重的 倍。求：(q汽油=取 10 N/ kg) (1)0.02 kg汽油完全燃烧放出的热量; (2)在此过程中清扫车牵引力做的功； (3)清扫车发动机的效率。 第十章 综合能力测评卷 答案版 时间:60 分钟 满分:100 分 一、选择题(每小题3分，共24分。多选题每小题至少有2个选项符合题意，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，有错选的不得分) 1.如图所示，四溢的花香引来了长喙天蛾，该现象主要说明 (A) A.分子在不停地做无规则运动 B.分子是由原子构成的 C.分子间有引力和斥力 D.分子具有一定的质量 2.下列关于功和能的说法中不正确的是 ( B ) A.物体能够做功，就是说它具有能 B.物体具有能，它一定在做功 C.一定质量的物体速度越大，它的动能越大 D.一定质量的物体位置越高，它的重力势能越大 3.如图所示，用绳子把一块橡皮悬挂起来，把橡皮贴近自己的鼻子，稳定后松手，头保持不动。橡皮向前摆去又摆回来，不会碰到鼻子。下列说法正确的是 (C) A.橡皮在摆动的过程中机械能保持不变 B.橡皮摆动到最低点时动能最小 C.橡皮在下降过程中，重力势能转化为动能 D.橡皮在上升过程中，重力势能转化为动能 4.农历五月初五，人们有煮茶叶蛋的习俗。下列说法正确的是 ( A ) A.在加热鸡蛋升温的过程中，鸡蛋内能增大 B.蛋壳能轻松敲碎，说明蛋壳分子间不存在引力 C.煮熟鸡蛋是通过做功增大鸡蛋内能 D.鸡蛋内能越大，含有的热量越多 5.如图是汽油机的能量流向图，对照此图，下列说法不正确的是 ( C ) A.废气的排放所占的比例最大，减少该部分能量损失可以提高热机效率 B.冷却水能量的二次利用可以提高能量的利用率 C.增加该汽油机的工作时间会提高其效率 D.该汽油机的效率为30% 6.昼夜温差大有利于植物积累有机物。水果等农作物所积累的有机物在果实成熟时，大多会转化成蔗糖或葡萄糖等，进而增加水果的甜度。图中，昼夜温差最小的是 ( D ) 7.[多选]为了比较A、B两种液体的吸热能力，小亮用完全相同的加热装置对质量分别为100g和400g的A、B两种液体进行加热，根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像信息，下列说法中正确的是 ( BD) A. A、B 两种液体在0~8 min 内吸收的热量之比为2:1 B. A、B 两种液体的比热容之比为2：1 C. B液体的吸热能力比A 液体的强 D. A液体比B液体更适合做发动机的冷却液 8.[多选]“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在 O 点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，将人从A 点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点时速度最大，最高能到达C点。对此过程，下列描述正确的是(AB) A.人从A 到B的过程中，弹性势能转化为动能和重力势能 B.人从B到 C的过程中，重力势能增加，动能减少 C.人从A 到 C 的过程中，重力势能增加，动能一直减少 D.弹性轻绳的弹性势能在 B 点时最大 二、填空题(每空1分，共18 分) 9.装修房屋时，如果选用不环保的材料会闻到对人体有害的刺激性气味。材料散发出刺激性气味是 扩散 现象，说明了 分子在永不停息地做无规则运动 。这种现象在夏天特别明显，原因是温度越高，分子无规则运动越剧烈 ，所以我们要选用优质环保的材料进行装修。 10.(1)清晨，荷叶上的两颗水珠接触后成了更大的一颗水珠，表明分子间存在 引力 ；铁块很难被压缩，表明分子间存在 斥力 ；氧气被压缩进钢瓶，说明分子间有 间隙 。 (2)火柴可以擦燃，也可以放在火上点燃，前者是用做功的方法使火柴燃烧，后者是用热传递 的方法使火柴燃烧，两种方法都可以改变物体的内能。 11.如图所示是神舟二十一号载人飞船发射时的壮观情景。火箭在加速升空的过程中，内能转化 (填“转移”或“转化”)为机械能。火箭加注的燃料是液态氢，这是因为液态氢的热值 大。 12.如图是我国古代工匠发明的省油灯，灯壁内有中空夹层，夹层内贮水。灯点燃后，由于水的 比热容 较大，可通过吸热，减慢灯油的蒸发，达到省油的效果。 13.如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图像，第6 min时的内能 小于 (填“大于”“等于”或“小于”)第8 min时的内能；该物质在AB段的比热容与 CD 段的比热容之比为1：2。(被加热物质的质量和吸、放热效率不变) 14.已知某太阳能热水器在冬季的有效日照时间段里，能将8 ℃、100 kg的水加热到38 ℃,此过程中水吸收的热量是 J。若此期间太阳辐射到热水器的能量为 ，则该热水器的效率是 30 %。[水的比热容为 15.如图所示是汽油机的 做功 冲程。若汽油机的能量利用率为20%，完全燃烧10g汽油可输出 的有用功。该单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1 200 r/ min,该汽油机每秒钟内完成 40 个冲程。(汽油的热值为 三、实验探究题(第16 题12 分,第17 题10 分,第18 题14分,共36分) 16.科学探究是初中物理课本内容的重要组成部分，探究的形式可以是多种多样的。 (一)探究物体的动能大小与质量和速度大小的关系： 交通管理部门对不同车型都设定了最高行驶速度。某兴趣小组对不同汽车限速问题进行一次模拟探究，所用的实验器材有质量不同的小球、斜面、木块、刻度尺等。实验装置如图甲所示，将小球从斜面上由静止开始释放，小球推动木块向前移动一段距离后停下来。 (1)实验中，当把质量不同的小球放在斜面同一高度处由静止开始释放时，是为了控制小球到达水平面的速度 相同。 (2)实验中用木块移动的距离 表示小球动能的大小。 (3)该小组同学记录的部分实验数据如下表。 实验序号 1 2 3 4 5 小球质量m/g 10 20 30 10 10 小球释放的高度 h/cm 5 5 5 10 15 木块移动的距离s/cm 10 18 29 38 86 ①分析序号为1、4、5 (填数字)的三组实验数据，可以得出的探究结论是：小球质量一定时，速度越大，动能越大； ②分析表中数据可知，汽车超载10%与超速10%相比，潜在危害较大的是超速 10% (填“超载10%”或“超速10%”)。 (二)探究物体具有的重力势能是否与高度有关：所用的器材有篮球、水等。将沾有水的篮球分别从0.7 m、1m 和1.3m高处释放，由静止自由下落到地面上，观察并记录球与地面接触面积的大小分别为S₁、S₂和S₃,如图乙中的a、b、c所示。 (4)该实验中，小明用球与地面接触面积的大小 来反映重力势能的大小。 (5)由小明的三次实验可以得到的结论是在质量一定时，高度越高，物体的重力势能越大 。 (6)从能量角度看，篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，篮球经历了重力势能先转化为动能，再转化为 弹性势 能的过程。 17.如图甲所示是“探究不同物质吸热的情况”实验。在实验过程中，每隔2m in记录一次温度，记录数据如表所示。 加热时间/min 0 2 4 6 8 温度/℃ 煤油 20 22 24 28 水 20 21 22 23 24 (1)在两烧杯中分别装入初温相同且质量 相等的水和煤油。 (2)加热6m in时，煤油的温度如图乙所示，其示数为 26 ℃。 (3)本次实验采用的科学方法是 AD (多选，填字母序号)。 A.控制变量法 B.比值定义法 C.类比法 D.转换法 (4)已知水的比热容是则由表可知煤油的比热容是 (5)在对实验进行反思时，某同学将实验装置进行了改进并设计了如图丙所示的装置。与原装置相比，该装置的优点是使用相同热源，便于控制相同时间内水和煤油吸热相等(合理即可)。(答出一条即可) 18.如图所示，甲、乙、丙三个装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)比较不同燃料的热值时，应选择甲、乙两图进行实验，实验时通过观察液体升高的温度来比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容时，应选择甲、丙两图进行实验，实验通过加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少。 (2)比较不同物质的比热容，选用图中合适的装置加热相同一段时间后，液体a升温多，由此可知液体a的吸热能力较弱(填“强”或“弱”)；将质量相同的液体a与液体b，升高相同的温度，液体a吸收的热量小于(填“大于”或“小于”)液体b吸收的热量。 (3)若甲图烧杯中液体是水，其质量为50g，10g酒精完全燃烧后水中温度计示数升高了20℃，求： ①水吸收的热量为 [水的比热容为 ②若计算过程中将酒精完全燃烧放出的热量等于水吸收的热量，则算出酒精的热值与标准值相比偏小(填“偏大”“偏小”或“一样”)。 四、计算题(第19题10分,第20题12分,共22分) 19.我国在南海试开采可燃冰取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染、储量巨大，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按10倍计算。[已知( 天然气的热值 (1)体积为0.01 m³的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少? (2)若这些热量的90%被初温为20℃、质量为100 kg的水吸收，则水升高的温度是多少? 解：(1)可燃冰的热值 体积为0.01 m³的可燃冰完全燃烧放出的热量 (2)水吸收的热量 水升高的温度 20.无人驾驶清扫车具有自动遇障暂停、自动避障绕障、自动驾驶清扫、自动驾驶喷雾打药等功能。如图所示是一款远程无人驾驶清扫车在城郊一段平直的公路上匀速行驶清扫路面的情景，在该路段匀速行驶1600 m，消耗汽油0.02 kg。若清扫车此时的质量保持 不变，行驶过程中受到的阻力为车重的 倍。求:(取10 N/ kg) (1)0.02 kg汽油完全燃烧放出的热量; (2)在此过程中清扫车牵引力做的功； (3)清扫车发动机的效率。 解:(1)0.02kg汽油完全燃烧放出的热量 (2)清扫车行驶过程中受到的阻力 115 N, 清扫车在平直公路上匀速行驶，清扫车的牵引力和受到的阻力是一对平衡力，则清扫车的牵引力 F=f=115 N, 此过程中清扫车牵引力做的功 W= Fs=115 N×1600 m=1.84×10⁵J; (3)清扫车发动机的效率 学科网（北京）股份有限公司 $