功与机械能、内能与热机综合提优练习卷（江西专版） -2026-2027学年沪粤版物理九年级上学期

题号 9 10 11 12 13 14 答案 D B B A BCD BD 1． 速度/密度/压强 m/s/kg/m3/Pa 【详解】比值定义法是用两个物理量的比值来定义一个新的物理量，比如速度是路程与时间的比值，国际单位是m/s（米每秒）；密度是质量与体积的比值，国际单位是kg/m3（千克每立方米）；压强是压力与受力面积的比值，国际单位Pa（帕斯卡）。 2． 速度 质量 【详解】本实验用到控制变量法：让不同质量的小球从斜面同一高度由静止释放，该操作的目的是控制小球到达水平面时的速度相同；此时仅改变小球的质量，就可以探究动能大小与质量的关系。 3． Pt 低速挡 【详解】根据功率的定义式为，变形后可得发动机做的总功。 汽车发动机功率恒定，由功率推导公式（牵引力做功的功率）可知，当功率P不变时，速度v越小，牵引力F越大。爬坡时需要更大的牵引力来克服重力分力和阻力，因此要挂低速挡，通过减小行驶速度来获得更大的牵引力，顺利爬坡。 4． 静止 机械 【详解】飞船在加速上升的过程中，航天员坐在飞船内，航天员与飞船之间的相对位置并没有发生改变，所以，以飞船为参照物，航天员是静止的； 飞船发射时，燃料首先将燃烧时的化学能转化为燃气的内能。 高温高压的燃气向后喷出，推动飞船加速上升。在这个过程中，燃气对飞船做功，将内能转化为飞船的机械能。 5． 水蒸气 内 【详解】实验中，酒精灯先对易拉罐内的水加热，水吸热汽化变成高温水蒸气，水蒸气喷出时携带能量冲击风扇叶片，由水蒸气承担能量的传递与转化的媒介作用，是该热机模型的工作物质；高温水蒸气具有内能，喷出冲击叶片时对叶片做功，自身的内能减小，推动风扇转动获得机械能，因此是将水蒸气的内能转化为小风扇的机械能。 6． 不变 【详解】热值是燃料本身的固有特性，只和燃料的种类、状态有关，和燃料的质量、体积等因素无关，因此同种燃料的热值不随质量改变，是不变的。 完全燃烧0.2kg酒精放出热量 7． 比热容 大 【详解】根据吸热公式，当白昼阳光辐射下，砂石和水/绿洲植被吸收的热量相近、质量差不多时，砂石的比热容远小于水的比热容，较小的比热容会让砂石的温度变化量Δt更大，也就是沙漠戈壁升温比绿洲湖泊快很多，最终形成绿洲区域温度低于周边沙漠的冷岛效应。 8． 相同 铝 【详解】三个球浸没在沸水中煮较长时间，最终会和沸水达到热平衡，因此三个球的温度都等于沸水的温度，所以温度相同。 根据吸热公式，三个球质量相同、初温相同，最终末温也相同，因此温度变化量一致；比热容关系，在、相同时，比热容越大的物体吸收的热量越多，所以吸热最多的是铝球。 9．D 【详解】A．机械效率高低代表能量利用比例，和做功快慢（功率）无关，故A错误； B．做功多，即总功大，但不知道有用功多少，效率不一定高；若有用功占总功的比例很低，机械效率也会很低，故B错误； C．额外功少，但如果有用功也很小，有用功占总功的比值不一定高，机械效率不一定高，故C错误； D．总功一定，额外功越少，则有用功越多，有用功占总功的比值越高，机械效率就越高，故D正确。 故选D。 10．B 【详解】洒水车匀速行驶，速度不变，持续洒水，车的总质量不断减小，所以洒水车的动能变小；车辆在水平路面，重心高度不变，总质量减小，所以重力势能变小，故B正确，ACD错误。 故选B。 11．B 【详解】A．砂轮打磨工件，是克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，使工件的内能增加，温度升高。这是通过做功的方式改变内能，故A不符合题意； B．小猫晒太阳，是从太阳吸收热量，使小猫的内能增加，温度升高。这是通过热传递的方式改变内能，故B符合题意； C．反复弯折铁丝，人对铁丝做功，将机械能转化为内能，使铁丝的内能增加，温度升高。这是通过做功的方式改变内能，故C不符合题意； D．滑滑梯时臀部发热，是克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，使臀部的内能增加，温度升高。这是通过做功的方式改变内能，故D不符合题意。 故选B。 12．A 【详解】由图可知，燃料完全燃烧放出的总能量为100%，各类损耗的能量占比分别是克服摩擦耗能6%、机械散热耗能30%、废气带走热量36%，因此内燃机效率 故选A。 13．BCD 【详解】AB．若不计空气阻力，将排球竖直上抛，上升过程中，排球速度越来越小，动能越来越小，当上升到最高点时，速度为零，动能为零，下落的过程中，速度越来越大，动能越来越大，故A错误，B正确； C．若不计空气阻力，排球上升的过程中，高度越来越大，重力势能越来越大，当上升到最高点时，高度最高，重力势能最大，下落的过程中，高度越来越小，重力势能越来越小，故C正确； D．由于不计空气阻力，所以机械能守恒，故机械能不变，故D正确。 故选BCD。 14．BD 【详解】A．由图可知，BC段是冰的熔化过程，此过程要继续吸热，且温度保持0℃不变，因此冰的熔点是0℃；DE段是水的沸腾过程，液体沸腾时继续吸热，且温度保持98℃不变，水的沸点是98℃，故A正确； B．BC段是冰的熔化过程，熔化需要持续吸热，虽然B、C两点温度相同，但C点比B点吸收的热量更多，因此C点的内能大于B点，两点内能不相等，故B错误； C．从图像刻度可知，冰从第1min（B点）开始熔化，到第4min（C点）熔化结束，熔化过程用时，故C正确； D．BC段是晶体冰的熔化过程，此过程中物质是固液共存状态，故D错误。 本题选择描述错误的，故选BD。 15．(1) (2)0.5m/s (3)2000N 【详解】（1）由图知，绳端移动，物体上升的高度为 物体的重力为 则滑轮组做的有用功为 （2）滑轮组做功的总功为 总功率，滑轮组做功的时间为 则重物上升速度 （3）滑轮组做的额外功为 克服摩擦和绳重所做的额外功为 克服动滑轮重做的额外功为 则动滑轮的总重为 16．(1)2400J/ (2)3000J/ (3)80% 【详解】（1）把一个重1200N的实验器材搬到高2m的车厢里，则同学们做的有用功为 （2）已知硬木板的长度为5m，由图乙可知，同学们把器材拉至车厢上所用时间为。 同学们用力把器材拉至车厢上的功率为100W，则同学们做的总功为 （3）斜面的机械效率为 17．(1) (2) (3)40% 【详解】（1）由图甲、乙可知，当牵引力时，驱逐舰的速度为，此时驱逐舰做匀速直线运动，恒定功率为 （2）驱逐舰行驶过程中功率恒定，该驱逐舰在0~16s内做的有用功 （3）消耗5kg柴油释放的热量为 在此过程中发动机的效率 18．(1)拉动过程中 (2)丙 (3) 无关 1、3 低 (4)C 【详解】（1）若在弹簧测力计静止时读数，滑轮与轴之间的摩擦不会被计入，会导致测得的拉力偏小，因此必须在拉动过程中读数。 （2）根据可知，第4次实验中可得承担物重的绳子段数 即承担物重的绳子段数为5段，所以第4次实验是用丙图所示装置来完成的。 （3）通过比较1、2两次实验数据可知，提升相同重物，提升物体的高度不同时，机械效率相同，故得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度无关； 要验证“同一滑轮组提升的物体越重，机械效率越高”，需要控制滑轮组、上升高度完全相同，只改变物重，因此选1、3两次实验； 若不考虑绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率为 3、4两次实验中提升相同的重物，而第4次实验中动滑轮的重力更大，从而导致机械效率更小，可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率越低。 （4）根据图丁中的信息，可得被提升物体所受的重力为 在机械效率不变时，额外功增大，有用功也增大，若提升相同的高度，物体的重力会大于40N，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 19．(1) 平衡 将平衡螺母向右调节 便于测量力臂的大小 (2)2 (3)变大 (4) 【详解】（1）杠杆的平衡状态指杠杆静止或匀速转动，图中杠杆静止，因此处于平衡状态； 图甲杠杆右端偏高、左端偏低，需向右调节平衡螺母让杠杆水平平衡； 杠杆在水平位置平衡时，力臂与杠杆重合，便于测量力臂。 （2）根据杠杆平衡条件，设每个钩码重力为，每格长度为，A点距离支点O为3格，可得 解得，因此需要挂在O点右侧第2格处。 （3）弹簧测力计从竖直向下的a位置转到倾斜的b位置时，拉力的力臂变短，而阻力和阻力臂都不变，根据杠杆平衡条件，拉力需要变大才能维持杠杆平衡。 （4）有用功，同一物体的重力相同，提升高度h相同，因此有用功 额外功是克服杠杆自重做功，物体挂在A点时离支点更近，提升物体相同高度，杠杆转动角度更大，杠杆重心上升高度更大，所以额外功 由于机械效率 所以杠杆机械效率。 20．(1) B 两种油及水的质量 (2)水升高的温度 (3) 燃料的种类 小慧 (4)没有控制燃烧的燃料质量相等 (5)8:3 【详解】（1）安装器材时，为了确保燃料燃烧的外焰加热，温度计的玻璃泡浸没在被测液体中，且不碰到杯壁与杯底，应按照从下到上的顺序安装器材，则图甲中应先调整固定B的位置，再调整固定A的位置。 实验中应控制煤油和菜籽油的质量相同，使煤油和菜籽油完全燃烧加热质量相同的水，且为了便于比较水温的变化，应控制水的初温相同。 （2）实验中，燃料燃烧放出的热量被水吸收，用水升高的温度来反映煤油和菜籽油放出热量的多少，采用了转换法。 （3）为了比较两种燃料的热值大小，除了燃料的种类外，其他因素都必须控制相同，这里要应用控制变量法。如果两杯水的初温不同，那么水与外界的环境温差都不相同，温差越大，散热越快，于是两杯水散热就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少，水温变化小的情况，无法用水温的变化来反映燃料燃烧放出热量，所以实验时应该控制水的初温相同。因此，我认为小慧的想法更合理。 （4）不同燃料的燃烧快慢不一样，燃烧3分钟时，两种油消耗的质量不相等，不符合“燃烧相同质量燃料”的实验前提。 （5）实验中，若燃料完全燃烧且忽略热量散失，则燃料燃烧放出的热量等于水吸收的热量。根据可知，煤油燃烧放出的热量为 菜籽油燃烧放出的热量为 由于控制了水的质量和初温相同，因此可以简化为 根据热值的定义知，由于控制了燃料的质量相同，因此热值之比就等于放出的热量之比，即煤油和菜籽油的热值之比为8:3。 21．(1)加热时间的长短 (2)300 (3) b (4)物理量没有标注单位 (5) 不可行 该思路没有控制水和煤油的质量相等，无法通过吸热多少和升温差异比较比热容的大小 【详解】（1）实验使用相同的电加热器，相同时间内放出的热量相同，因此水和煤油吸收热量的多少可以通过加热时间长短来判断。 （2）比较吸热情况需要控制水和煤油的质量相等。水的质量 煤油质量需等于水的质量，因此煤油体积 （3）煤油的比热容比水小，质量相同、吸收相同热量时煤油升温更快，因此升温更陡的b图线反映煤油的温度变化规律； 由图丙可知，加热10min（吸收相同热量），煤油升温，水升温，根据，、相同时与成反比，得 （4）物理数据必须附带单位才有物理意义，该表格的初温、加热时间、末温都没有标注对应单位，无法确定大小。 （5）不计热损失时，金属块放出的热量等于液体吸收的热量。本实验中仅保证了金属块相同、液体初温相同，但是没有控制水和煤油的质量相等；根据，缺少“质量相等”这个前提，仅通过吸收的热量和温度变化量无法推导得出比热容的大小关系，因此设计思路不可行。 答案第6页（共9页） 答案第1页（共7页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级上学期物理功与机械能、内能与热机综合提优练习卷 （江西专版） 注意事项： 1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3. 考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、填空题 1．物理学中定义物理量常用“比值定义法”和“乘积定义法”等方法，例如“功”的引入就是利用“乘积定义法”。_________的引入利用了“比值定义法”（只填一个即可），这个物理量的国际单位是_________。 2．在探究动能大小与哪些因素有关的实验中，选用质量不同的小球，从斜面同一高度由静止释放，目的是控制小球到达水平面时__________相同；由此可探究动能大小与__________的关系。 3．一辆汽车发动机的功率恒定为P，汽车的总重力为G，匀速行驶时间为t。发动机做的总功为______。此后，为了能顺利爬坡时，汽车要用______（选填“高速挡”或“低速挡”）。 4．最美的青春是为国出征，2026年5月24日神舟二十三号载人飞船首次搭载香港航天员共筑空间梦。飞船在加速上升的过程中，以飞船为参照物，航天员是______的（选填“静止”或“运动”）；在此过程中，燃料的化学能转化为内能，再把内能转化为飞船的______能。 5．西街初级中学开展项目式学习，同学们自制简易热机模型探究能量转化，装置如图所示。实验时向易拉罐内装入适量水，塞上带导气管的塞子，导气管管口对准小风扇叶片。点燃酒精灯加热，水蒸气喷出冲击叶片，小风扇随之转动。本实验中充当能量传递和转化的工作物质是___________；该装置工作时，将水蒸气的___________能转化为小风扇的机械能。 6．燃料的热值是燃料本身的特性，同种燃料热值________（选填“随质量改变”或“不变”）；完全燃烧0.2kg酒精（），放出热量________J。 7．如图所示的“冷岛效应”指地球上干旱地区的绿洲、湖泊区域的平均温度低于其周围沙漠、戈壁的平均温度的现象。由于沙漠戈壁砂石的________较小，在白昼阳光辐射下，比绿洲、湖泊附近的温度变化________，通过大气的环流作用，沙漠绿洲暖空气被带到绿洲、湖泊上空，形成一个上热下冷的逆温层，上下层空气间的热交换难以进行，下层冷空气块得以保持稳定，因而形成一个湿润、凉爽的小气候。 8．将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球（），浸没在沸水中煮较长一段时间，则三个球的温度__________，从沸水中吸热最多的是__________球。 二、单选题 9．关于机械效率，下列说法中正确的是（     ） A．机械效率越高，做功就越快 B．机械做功越多，机械效率就越高 C．额外功越少，机械效率越高 D．总功一定时，额外功越少，机械效率越高 10．夏日午后，环卫师傅驾驶洒水车在小区平直的道路上匀速缓慢行驶，持续向地面洒水降温。关于行驶过程中洒水车的动能、重力势能，下列说法正确的是（     ） A．动能变大，重力势能不变 B．动能变小，重力势能变小 C．动能不变，重力势能变小 D．动能、重力势能均不变 11．如图所示的实例中，通过热传递的方式改变物体内能的是（     ） A．砂轮打磨工件 B．小猫晒太阳 C．反复弯折铁丝 D．滑滑梯时臀部发热 12．内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为（     ） A．28% B．34% C．31% D．7% 三、多选题 13．排球竖直向上抛，若不计空气阻力，排球从离手到落地前的过程中，下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，正确的是（     ） A． B． C． D． 14．缺水地区的冬季，当地有些居民靠取冰雪来获得生活用水。如图所示是将一定质量的冰雪，从−20℃加热到沸腾过程，温度随时间变化的图像（不考虑水中有杂质产生的影响），下列对图像分析错误的是（     ） A．冰的熔点是0℃，水的沸点是98℃ B．该物质在B、C两点时内能相等 C．冰是晶体，冰的熔化过程需3min D．图像中的BC段，物质只是以液态方式存在 四、计算题 15．使用如图所示的滑轮组，匀速提升质量为700kg的物体。（g取10N/kg）求： (1)若绳的自由端向下拉动6m，滑轮组做的有用功； (2)若滑轮组的机械效率为70%，对滑轮组做功的总功率是5kW，重物上升的速度多大； (3)在（2）的条件下，若克服摩擦和绳重做的额外功为总功的，求动滑轮的总重。 16．小明和同学一起想把一个重1200N的实验器材搬到高2m的车厢里，为了省力，他找了一块长5m的硬木板，搭在车厢上（衔接处的长度忽略不计），如图甲所示。同学们用力把器材拉至车厢上，功率为100W，且器材沿木板移动距离s与拉器材所用时间t的图像如图乙所示。求： (1)同学们做的有用功； (2)同学们做的总功； (3)斜面的机械效率。 17．国产055新型导弹驱逐舰的服役，使中国海军的装备又一次得到提升。某次该型号驱逐舰在海面上以恒定功率做直线运动，其牵引力F随时间t的变化关系如图甲所示，其运动速度v随时间t的变化关系如图乙所示，求：（） (1)该驱逐舰在本次航行中的恒定功率； (2)该驱逐舰在0~16s内做的有用功； (3)若0~16s内消耗了5kg柴油，则在此过程中发动机的效率。 五、实验题 18．某同学进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图，实验数据记录如表所示： 实验 次数 钩码重 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率 1 2 0.1 1.2 0.3 55.6% 2 2 0.2 1.2 0.6 55.6% 3 4 0.1 1.9 0.3 4 4 0.1 1.3 0.5 61.5% (1)实验中应沿竖直方向拉动弹簧测力计，且在____________（拉动过程中/静止时）读数； (2)分析表中数据可知：第4次实验是用图____________所示装置来完成的； (3)通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度____________（选填“有关”或“无关”）；通过比较____________两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高；通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率越____________。 (4)根据所学知识，滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关，分析图丁中的A点可知，被提升物体所受的重力一定____________。 A．小于40 N B．等于40 N C．大于40 N 19．如图所示，是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置，实验中每个钩码质量相等。 (1)图甲，杠杆在此位置静止，此时杠杆处于________（平衡  不平衡）状态。图甲中为了保持水平平衡，接下来的操作是________________________________，这样的目的是________________________________。 (2)小明在调平的杠杆左右两侧的不同位置分别挂上数量不同的钩码进行多次实验，当杠杆在水平位置再次平衡时测出的数据如表所示： 次数 动力/N 动力臂/cm 阻力/N 阻力臂/cm 1 0.5 6 1 3 2 1 8 2 4 3 1.5 4 3 2 在此实验数据的基础上，如图乙所示，若在A位置挂两个钩码，现有三个钩码，需挂在杠杆O点右侧第________格的位置，使杠杆再次在水平位置平衡。 (3)如图丙所示，用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，其示数________（变大/变小/不变）。 (4)如图丁所示的实验装置测量杠杆的机械效率（不考虑摩擦）：实验时，将同一物体分别悬挂在、两点，弹簧测力计挂在点，竖直向上匀速提升物体相同的高度，两次杠杆做的有用功分别为和，杠杆机械效率分别为和，则________，________。 20．小虎和小慧学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他们组装了如图所示的装置进行实验并将结果记录在表格中，假设燃料燃烧时均匀放热。 燃料 加热前水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 加热时间/min 煤油 25 49 10（刚好燃尽） 菜籽油 25 34 15（刚好燃尽） (1)为了保证实验结论的可靠性，小虎和小慧选择了两套完全相同的装置，在安装、调整实验器材时，应先调整固定图甲中_________（选填“A”或“B”）的位置，并控制_________（选填“两种油的质量”“两杯水的质量”或“两种油及水的质量”）相等。 (2)该实验是通过_________来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。 (3)根据上述实验设计，小虎认为实验中两杯水的初温可以不同。小慧认为探究过程中他们采用了控制变量法，所以除了_________不同外，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与外界的环境温差都不相同，于是两杯水散热就不相同，就有可能出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少，水温变化小的情况。所以，实验时应该控制水的初温相同。你认为_________（选填“小虎”或“小慧”）的想法更合理。 (4)小慧认为等燃料完全燃烧完，等待的时间过长，可以在燃烧3min时就来读数比较，小虎认为不对，理由是___________________________ (5)实验中，若燃料完全燃烧且忽略热量散失，根据表格计算出煤油与菜籽油的热值之比为_________。 21．某实验小组用如甲、乙所示的装置比较水和煤油的吸热情况。[，，] 物质 初温 加热时间 末温 煤油 20 5 35 水 20 5 30 (1)加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过________来判断的； (2)在一个烧杯中倒入240 mL的水，为了满足实验要求，需要在另一个相同的烧杯中倒入________mL的煤油； (3)用两个相同的电加热器来加热水和煤油，每隔1 min记录一次温度，整个实验操作无误。根据实验数据绘制的图像如图丙所示。图丙中________，（选填“a”或“b”）可以反映煤油的温度随时间的变化规律，煤油的比热容为________； (4)实验结束后，小明又独自进行了一次实验，用相同的温度计和停表记录了两液体的加热时间和温度，并将数据记录在表中。分析实验数据时，小明发现表格的设计存在不足，即_________________________。 (5)同组的小堰同学设计如下方法来比较比热容的大小：将两初温均为的相同金属块，分别浸没在温度均为的水与煤油中（），待温度均稳定后，测得水温低于煤油的温度，若不计热损失，据此得出水的比热容比煤油大的结论。请评价该设计思路是否可行？__________（选填“可行”或“不可行”），理由是：__________________________。 第8页（共9页） 第9页（共9页） 学科网（北京）股份有限公司 $