第十章《机械能、内能及其转化》单元测试（基础版）2026–2027学年北师大版九年级全一册物理

2026年北师大版九年级上册物理第十章《机械能、内能及其转化》单元测试(基础版) 学校:姓名:班级:考号: 一、单选题 1.如图所示为商代后期青铜蒸煮器具——甗(y n),使用时下方柴火烧水,高温水蒸气通过箅子对甗内食物加热,甗吸收热量、内能增大。下列改变物体内能的方式与甗升温的方式相同的是( ) A.搓手取暖 B.炉火温茶 C.钻木取火 D.捶铁升温 2.如图所示,下列工具工作过程中使用热机的是( ) A.推土机 B.自行车 C.电动车 D.儿童滑板车 3.关于比热,下面说法中正确的是( ) A.根据可知,物质的比热容跟它吸收的热量成正比 B.根据可知,物质的比热容与它的质量成反比 C.根据可知物质的比热容跟它吸收的热量成正比,跟它的质量,升高的温度成反比 D.每种物质的比热容是一定的,它跟物体的质量,升高的温度,吸收的热量多少无关 4.依据表格中的数据,下列说法正确的是( ) 物质 比热容【】 水 冰 砂石 约 A.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小 B.水和砂石放出相等热量,水的温度降低得较多 C.水的比热容表示水的温度升高1 C吸收的热量是 D.同一物质在不同物态下比热容通常不同 5.某家用小汽车的四冲程汽油机,飞轮转速为1800r/min,则该汽油机1s内( ) A.完成30个工作循环,对外做功30次 B.完成15个工作循环,对外做功15次 C.完成60个工作循环,对外做功60次 D.完成30个冲程,对外做功15次 6.如图所示是某款家用气泡机,它的工作原理是通过加压将二氧化碳气体注入水中,形成气泡水。下列关于气泡机工作过程的物理知识分析,正确的是( ) A.主机让高压二氧化碳气体快速冲出,二氧化碳气体体积膨胀,其分子间只有引力 B.主机让高压二氧化碳气体快速冲出过程中,能量转化与汽油机的做功冲程相同 C.气泡在水中上升时体积逐渐变大,受到的浮力不变 D.气泡机工作时消耗的电能全部转化为二氧化碳气体的内能 7.世界上还有许多欠发达地区至今用不上电。美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球,球在被踢的过程中,其内部装置能够发电,并将产生的电能储存在蓄电池中,用来点亮LED灯,该过程中的能量转化形式是( ) A.电能 动能 电能 光能 化学能 B.电能 动能 化学能 电能 光能 C.动能 电能 光能 电能 化学能 D.动能 电能 化学能 电能 光能 8.如图所示是某老师的自制教具,他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中,实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的按钮,点燃瓶内酒精后,纸筒即刻飞出。燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的( ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 9.甲、乙两种物质的质量相等,用相同的加热装置分别加热,它们的温度随加热时间变化的图像如图所示。若甲、乙的比热容分别为c甲和c乙,则下列关系正确的是( ) A.c甲>c乙 B.c甲<c乙 C.c甲=c乙 D.无法确定 10.如图所示,篮球沿弧线投进篮筐,空气阻力忽略不计,则篮球在飞行时的( ) A.动能一直变小 B.机械能变小 C.重力势能一直增大 D.机械能不变 二、填空题 11.如图中两幅图选自中国古代科技著作《天工开物》,其中,“场中打稻”通过摔打的方法能将稻粒从稻秆上打落下来,是因为稻粒具有;在“炒蒸油料”中锅中翻炒的目的是通过的方法改变油料的内能。 12.如图将一个薄壁金属筒固定在桌面上,筒内装适量的乙醚,用塞子将筒口塞紧,拿一根绳子在筒外绕几圈并迅速来回拉动,看到塞子跳离筒口,这是通过的方式改变物体的内能。塞子跳离筒口这个过程发生的能量转化类似于单缸四冲程汽油机的冲程。汽油在汽缸内燃烧时,其热值(选填“变大”、“变小”或“不变”)。 13.中医药是中华文化的瑰宝,中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识,艾灸时用艾条熏烤患者的穴位,如图甲所示,这是通过的方式改变穴位处的内能。如图乙所示是我国古人发明的一种点火器,以牛角为套筒,木质推杆前端粘附艾绒。取火时,一只手握住套筒,另一只手猛推推杆,艾绒就会被点燃,拔出推杆,口吹立见火苗。从能量转化的角度看,艾绒被点燃的过程相当于四冲程汽油机的冲程。 14.小明利用所学的物理知识,制作了“会跳的卡片”,如图所示。图甲是他制作的“会跳的卡片”,用手把它平压在桌面上,使橡皮筋伸长,迅速松手后,卡片就会弹跳起来。卡片跳起时,橡皮筋的能转化为卡片的能。小明还利用相同的橡皮筋和卡纸做了图乙、丙中的两张卡片,两卡片的豁口处深度相同,丙卡片的豁口间距较近,压平后(选填“乙”或“丙”)图中卡片可以弹跳得更高一些。 15.西安兴庆宫公园不仅风景优美,还能有效调节其周围环境的气温,这是由于公园中湖水的较大。图是某天西安和厦门两地的气温情况,根据两个地方的气温变化情况可以判断西安是城市(选填“甲”或“乙”)。 6月18日城市甲 晴 24~28 城市乙 晴 18~32 三、实验题 16.小欣同学猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关,于是设计了如图甲、乙所示的实验,探究动能的大小与哪些因素有关。 (一)让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示。 (二)让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示。 上述甲、乙两组实验中: (1)本实验中,通过观察可以知道小球具有的动能大小。 (2)乙图中让不同质量的两个小球从同一高度静止释放的目的是。 (3)用图甲探究的是动能与的关系,得出的结论是:。 17.在学校科技节活动中有许多有趣的活动。 (1)如图甲所示,在探究气体扩散实验中把装着二氧化氮气体的瓶子放在下面,是因为二氧化氮的密度比空气密度,目的是防止二氧化氮气体的扩散被误认为是的结果。 (2)如图乙所示,将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两个铅柱就会结合起来,甚至下面吊着一个重物都不能把它们拉开。两个铅柱没有被重物拉开,主要是因为铅柱的分子间存在。 (3)如图丙(a)所示是用饮料瓶制作的水火箭,其结构如图丙(b)所示,在安全情况下,先用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气,这是通过的方式使瓶内气体的内能。打开下方阀门后,水从尾部的金属管向下喷出,水火箭向上飞向空中,在此过程中将能转化为能。其能量转化与图丁中哪一次冲程的能量转化情况相同(填序号)。 18.为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,实验中忽略热量损失。 (1)安装实验装置按照(选填“自下而上”或“自上而下”)。 (2)实验中应控制燃料燃烧的(选填“时间”或“质量”)相同,根据比较燃料燃烧放出热量的多少。 (3)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后,小明根据各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图乙所示的图像,则可初步判断燃料的热值大。 19.请完成下列填空; (1)在盛有等量热水和冷水的两个相同的烧杯中同时各滴入一滴墨水,一段时间后,杯中水的情况如图-1所示,该实验表明扩散快慢与有关。 (2)如图-2所示,两个表面光滑的铅块用力压紧后,会粘在一起,这一现象表明分子之间存在。 (3)为了比较两种燃料的热值,小明采用如图-3所示的两套完全相同的装置进行实验.实验中应控制燃料燃烧的(选填“时间”或“质量”)相同,根据(选填“加热时间”或“温度计上升的示数”)比较燃料燃烧放出热量的多少。 四、计算题 20.工作人员采取了部分燃料样品,实验室对该燃料样品进行热值测试。假设所取样品的体积为1L,将这1L的样品完全燃烧用于烧水,使得1kg的水温度升高了,已知检测所用的烧水炉的效率为70%。 [] 请根据以上信息计算: (1)检测过程中,水吸收的热量是多少? (2)检测过程中,该燃料样品所释放的热量是多少? (3)该燃料样品的热值为多少J/m3? 21.某科技公司研发的一款由陆行体和飞行体组成的分体式汽车,陆行体质量为3000kg,共有6个车轮,静止在水平地面上时,对地面的压强是,(g取10N/kg,燃油的热值取),求: (1)陆行体在水平地面上静止时与地面的接触面积; (2)飞行体重8000N,某次以20m/s的速度匀速上升,1min升力做多少功? (3)飞行体匀速上升过程的动力由发动机提供,1min消耗燃油0.6kg,求发动机的工作效率。 五、综合题 22.近几年,摩托车骑行在年轻人中形成一股热潮,请运用所学的物理知识回答下列问题: (1)图为摩托车发动机的一个工作循环,由此可知是摩托车发动机是内燃机中的 (选填“汽油机”或“柴油机”),其中使摩托车获得动力的是冲程; (2)图为A、B两种不同的液体的温度随加热时间变化的图像,分析图像可知:A液体比热容B液体比热容(选填“大于”、“小于”或“等于”),因此液体(选填“A”或“B”)更适合作摩托车发动机的冷却液; (3)摩托车在刹车的过程中,机械能会转化为地面和空气的能散失到空气中,这些能量不能自动收集起来再次开动摩托车,这说明能量的转移和转化具有。 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 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A D D B B D C A D 1.B 【详解】甗吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递改变内能。 A.搓手取暖,克服摩擦做功,是通过做功改变内能,故A错误; B.炉火温茶,茶吸收热量,是通过热传递改变内能,故B正确; C.钻木取火,克服摩擦做功,是通过做功改变内能,故C错误; D.捶铁升温,对铁做功,是通过做功改变内能,故D错误。 故选B。 2.A 【详解】热机是指将燃料燃烧产生的内能转化为机械能的装置。 A.推土机发动机工作时,燃料燃烧产生高温高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,符合热机定义,故A符合题意; B.自行车依靠人力踩踏提供动力,无燃料燃烧过程,不涉及热机,故B不符合题意; C.电动车工作时将电能转化为机械能,不符合热机定义,故C不符合题意; D.滑板车依靠人力滑行或蹬踏,无热机参与,故D不符合题意。 故选A。 3.D 【详解】比热容是物质的特性,与物质种类、状态有关,与吸收热量、质量、温度变化量均无关,故选D。 4.D 【详解】A.比热容是物质的固有特性,与物质的种类和状态有关,与质量无关,剩余水的比热容不变,故A错误; B.由放热公式得,因未说明水和砂石质量相等,无法比较温度降低量,故B错误; C.水的比热容表示1kg水温度升高1 吸收的热量是,选项未指明水的质量为1kg,故C错误; D.由表格数据可知,水和冰为同一物质的不同物态,比热容不同,因此同一物质在不同物态下比热容通常不同,故D正确。 故选D。 5.B 【详解】飞轮的转速 四冲程汽油机1个工作循环飞轮转2r,对外做功1次,连续完成4个冲程。则该汽油机1s内完成15个工作循环,对外做功15次,总冲程数为60个。故选B。 6.B 【详解】A.分子间同时存在引力和斥力,故A错误; B.二氧化碳气体体积膨胀,对外做功,将内能转化为机械能,汽油机的做功冲程中,缸内气体推动活塞做功,将内能转化为机械能,所以此过程中的能量转化过程与汽油机的做功冲程相同,故B正确; C.气泡在水中上升时体积逐渐变大,排开水的体积变大,由阿基米德原理可知受到的浮力变大,故C错误; D.气泡机工作时消耗的电能没有全部转化为二氧化碳气体的内能,还有一部分转化为机器的内能、机械能,存在热量损耗,故D错误。 故选B。 7.D 【详解】球在被踢的过程中,内部装置发电,此时是将球的动能转化为电能;电能产生后储存在蓄电池的化学物质中,这一过程是将电能转化为化学能;当用来点亮LED灯时,蓄电池中的化学能先转化为电能,再由电能转化为LED灯的光能。所以整个过程的能量转化形式为:动能 电能 化学能 电能 光能。 故选D。 8.C 【详解】燃气推动纸筒飞出的过程是燃气推动纸筒做功的过程,消耗燃气的内能,纸筒得到机械能,所以是将内能转化为机械能,由于内燃机的做功冲程将内能转化为机械能,因此纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程。 故选C。 9.A 【详解】题目明确甲、乙质量相等,且使用相同加热装置,因此相同加热时间内两种物质吸收的热量相等。如图在时间内(吸收相同热量),乙升高的温度大,根据可知,。 故选A。 10.D 【详解】BD.篮球在飞行过程中忽略空气阻力,只有动能和重力势能相互转化,机械能守恒,即机械能不变,故B不符合题意,D符合题意; AC.篮球先上升后下降,质量不变,高度先增大后减小,重力势能先增大后减小;速度先减小后增大,动能先减小后增大,故AC不符合题意。 故选D。 11. 惯性 热传递 【详解】当摔打稻杆时,稻秆停止运动,而稻粒由于具有惯性继续向前运动,从而从稻秆上脱落下来; 在锅中翻炒油料时,油料通过吸收热量来改变内能,属于通过热传递的方法改变物体的内能。 12. 做功 做功 不变 【详解】迅速来回拉动绳子时,绳子克服摩擦力对金属筒做功,将机械能转化为内能,使筒和乙醚的内能增大、温度升高,这是通过做功的方式改变物体内能; 塞子跳离筒口的过程中,筒内乙醚的蒸气膨胀对外做功,将内能转化为塞子的机械能;单缸四冲程汽油机的做功冲程也是将燃气的内能转化为活塞的机械能,二者能量转化形式相同; 热值是燃料的固有特性,只和燃料的种类有关,和燃料的质量、是否充分燃烧无关,因此汽油在汽缸内燃烧时,其热值不变。 13. 热传递 压缩 【详解】艾灸时艾条温度高于穴位处的温度,热量从艾条传递到穴位,是通过热传递的方式改变穴位的内能。 猛推推杆时,活塞对套筒内的空气做功,将机械能转化为空气的内能,使空气温度升高点燃艾绒;四冲程汽油机的压缩冲程也是活塞对气缸内气体做功,将机械能转化为内能,因此该过程能量转化相当于汽油机的压缩冲程。 14. 弹性势 动 乙 【详解】卡片跳起时,伸长的橡皮筋要恢复原状,自身的弹性形变程度减小,弹性势能随之减小,同时卡片获得速度向上运动,动能增大,因此是橡皮筋的弹性势能转化为卡片的动能。 乙、丙使用完全相同的橡皮筋,豁口深度一致,压平后豁口间距更远的乙图,橡皮筋的伸长量更大,储存的弹性势能更多,松手后更多的弹性势能会转化为卡片的机械能,因此乙卡片能弹跳得更高。 15. 比热容 乙 【详解】因水的比热容大,相同质量的水和其他物质相比,吸收或放出相同热量时水的温度变化小,可调节周边气温。 由图中信息可知,城市乙昼夜温差更大;西安为内陆城市,水体少,砂石较多,砂石的比热容小,相同吸放热条件下温度变化更显著,昼夜温差更大,故西安是城市乙。 16.(1)纸盒被推动后在水平面上移动的距离大小 (2)使小球到达水平面时的速度相同 (3) 速度 当物体的质量一定时,运动速度越大,物体的动能越大 【详解】(1)动能是无法直接肉眼观测的物理量,实验中利用小球撞击纸盒,通过纸盒被推动后在水平面上移动的距离大小,间接反映小球动能的大小,纸盒移动得越远,说明小球的动能越大,这是转换法的应用。 (2)乙图中让不同质量的小球从斜面同一高度由静止滚下,这样操作可以保证两个小球到达水平面时的初始运动速度大小相等,以此控制速度不变,探究动能和质量的关系。 (3)图甲中两个小球的质量完全相同,但从斜面的不同高度释放,到达水平面时的运动速度不同,因此是控制质量不变,探究动能与速度的关系; 从更高处滚下的小球速度更大,推动纸盒移动的距离更远,因此可以得出结论:当物体的质量一定时,运动的速度越大,物体具有的动能就越大。 17.(1) 大 重力作用 (2)引力 (3) 做功 增大 内 机械 ① 【详解】(1)二氧化氮是红棕色气体,密度远大于空气。如果把二氧化氮放在上方,它会因为自身密度大、受重力作用自然下沉,就无法说明气体的混合是分子无规则运动的扩散现象,因此将它放在下方,排除重力对实验的干扰。 (2)削平压紧的铅柱能结合在一起、悬挂重物也不分开,是因为铅柱的分子间距足够小,分子间存在相互作用的引力。 (3)往瓶内打入空气,是外界对瓶内气体做功,通过做功的方式增大瓶内气体的内能。 水喷出推动火箭升空时,瓶内气体的内能转化为火箭的机械能。 图丁中①的火花塞点火,进气门和排气门均关闭,活塞向下运动,是汽油机的做功冲程,将内能转化为机械能,和水火箭的能量转化一致。 18.(1)自下而上 (2) 质量 温度计示数的变化 (3)b 【详解】(1)安装该实验装置时,需要先调整下方燃料点燃装置的高度,确保用外焰加热,再依次向上调整烧杯、温度计的位置,因此按照自下而上的顺序安装。 (2)根据热值的定义,比较两种燃料的热值时,需要控制燃烧的燃料质量相同;实验忽略热量损失,燃料放出的热量全部被水吸收,在水的质量、初温都相同时,可以通过水升高的温度(温度计示数的变化)反映燃料放热的多少,这是转换法的应用。 (3)由图乙知,当燃料燃尽时,图线b的温度变化大,水吸收的热量多,说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多,由公式可知,b的热值大。 19.(1)温度 (2)引力 (3) 质量 温度计上升的示数 【详解】(1)墨水在热水中扩散得比冷水中更快,两杯只有温度这一变量,说明扩散的快慢与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散速度越快。 (2)把铅块表面处理得较光滑,相互紧压后铅块会粘在一起,这个现象直接证明了分子间存在引力。 (3)实验中应控制燃料燃烧的质量相同,通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少,温度计上升的示数越大,说明燃料燃烧放出的热量越多。 20.(1)4.2 104J (2)6 104J (3)6 107J/m3 【详解】(1)水吸收的热量 (2)燃料样品释放的热量 (3)燃料样品的热值 21.(1) (2) (3) 【详解】(1)陆行体静止在水平地面上时,对地面的压力F等于其重力G,即 根据压强公式变形,可得陆行体与地面的接触面积 (2)飞行体在1min内匀速上升的高度 飞行体匀速上升,升力克服重力做功 (3)1min内消耗的燃油完全燃烧放出的热量 发动机的工作效率为有用功与总热量的比值 22.(1) 汽油机 做功 (2) 大于 A (3) 内 方向性 【详解】(1)[1]由图可知,内燃机在结构上有火花塞,说明此摩托车采用的是汽油机。 [2]汽油机的做功冲程是将高能气体的内能转化为活塞的机械能,摩托车通过做功冲程获得动力。 (2)[1]根据图可知,A、B两种液体加热相同时间,吸收相同的热量,A的温度升高了20 ,B的温度升高了40 ,A的温度升高的慢,则A的吸热能力强,A的比热容大。 [2]吸热能力越强,在相同温度变化量的情况下,吸收的热量更多,作为发动机的冷却液应该选择比热容大的液体,所以液体A更适合做发动机冷却液。 (3)[1]摩托车刹车时,由于摩擦的存在,需要克服摩擦力做功,在这个过程中其动能转化为地面、空气的内能。 [2]能量虽然守恒,但转化和转移有方向性,即内能不会自动地、完全地变回可利用的机械能,所以能量的转化和转移具有方向性。 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 $