第十二章 机械能和内能 单元练 2026-2027学年苏科版九年级上册物理

第十二章 机械能和内能 单元卷 一、单选题 1．下列物体中不具有动能的是（    ） A．在水平公路上行驶的汽车 B．载人上升的电梯 C．拉着车前进的马 D．悬挂在天花板上的吊灯 2．下列事例中改变内能的方式与其他三个不同的是（　　） A．弯折铁丝发烫 B．压缩空气升温 C．点火后盒盖飞出 D．勺子在热汤中升温 3．各种运动项目中都涉及能量及其转化，下列说法正确的是（    ） A．图①，掷出后的铅球到达最高点时动能为零 B．图②，蹦床运动员在空中上升过程中重力势能减少 C．图③，射出的箭的动能是由弓的弹性势能转化而来 D．图④，撑杆跳高运动员起跳时的动能只转化为撑杆的弹性势能 4．很多同学都玩过荡秋千，下列说法正确的是（　　） A．秋千荡到最低点时只有动能 B．秋千荡到最高点时有重力势能和动能 C．从最低点荡到最高点的过程中重力势能转化为动能 D．从最高点荡到最低点的过程中动能增大，重力势能减少 5．过桥米线是有名的风味小吃，食用前将滚沸的鸡汤放入碗中，上罩浮油，食用时将主料米线放入拌食即成。以下有关“过桥米线”的说法正确的是（　　） A．因鸡汤具有的内能比米线多，热量从鸡汤传向米线 B．因鸡汤具有的内能比米线多，温度从鸡汤传向米线 C．因鸡汤的温度比米线高，热量从鸡汤传向米线 D．因鸡汤的温度比米线高，温度从鸡汤传向米线 6．关于水的比热容的说法错误的是（     ） A．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小 B．汽车发动机用水作冷却剂是利用水的比热容大 C．生物体内水的比例很高，利用水的比热容大，有助于调节生物体自身的温度 D．沿海地区比内陆地区昼夜温差小，原因之一是水的比热容比沙石的比热容大 7．物理兴趣小组利用饮料瓶演示热机的工作原理，实验步骤如下：①如图甲，取一个空的饮料瓶，并在瓶子下端开一个小口；②如图乙，向瓶内喷入适量酒精；③如图丙，在瓶口处盖上纸杯，再在小孔处点火。实验现象：纸杯被向上顶出。下列分析正确的是（     ） A．步骤②中喷入酒精是在模拟做功冲程 B．步骤③中点火时，酒精燃烧越充分，其热值越大 C．步骤③中点火时，将酒精的化学能转化为内能 D．纸杯被顶出去时，瓶内气体的内能增大 8．如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（　　） A．甲图是对外输出动力的冲程 B．一个工作循环的正确顺序是：乙丁甲丙 C．乙、丙、丁图是靠飞轮惯性完成的冲程 D．乙图冲程将内能转化为机械能 9．某同学在实验室开展“探究不同液体吸热能力”的实验，用两个规格相同的电加热器分别放在两个相同的烧杯里加热甲、乙两种液体（其中一种液体为水），甲、乙两种液体的质量，忽略液体蒸发且加热器产生的热量全部被液体吸收，得到如图丙所示的温度与加热时间的图像，已知水的比热容为，酒精的热值为。下列说法正确的（　　） A．甲液体的比热容大小为 B．前8 min，甲液体吸收的热量比乙液体吸收的热量多 C．结合题意及图丙所示的温度—加热时间图像，可判断甲液体为水 D．若用酒精灯加热甲杯液体，升温，消耗酒精12 g，则其加热效率为70% 10．一个乒乓球在某一高度由静止下落后，发现它的反弹高度会低于下落高度。将它放在装有水的杯中，使它们在同一高度由静止下落，发现乒乓球反弹高度会大于下落的高度，如图所示。关于此现象，下列说法正确的是（    ） A．反弹时，乒乓球的机械能变大 B．反弹过程中水的内能转化为乒乓球的动能 C．在整个过程中，乒乓球和装水杯子总机械能保持不变 D．若增大乒乓球的质量，使其从同一高度静止下落，会反弹至更高位置 二、填空题 11．在生活中，我们要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因是高处的物体具有较大的________（选填“重力”、“重力势能”或“动能”）。 12．如图所示，将弹簧、小车置于水平木板面上，被压缩后的弹簧将小车弹出，这一过程中，弹簧的弹性势能转化为小车的___________能。实验表明，弹簧被压缩得越短，小车被弹开的距离越远，这说明，弹簧的弹性形变越大，弹性势能越___________。小车在水平木板上运动时，所受重力对小车___________（选填“做功”或“不做功”）。 13．如图是皮球落地后弹跳过程中的轨迹。从图中现象可以判断皮球的机械能是不断___________（选填“增加”“减少”或“不变”）。A、B是同一高度的两点，则球在A点时的动能___________（选填“大于”“小于”或“等于”）在B点时的动能。皮球处于C点时___________（选填“有”或“没有”）机械能。 14．在如图所示的四幅图中，甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。与压缩冲程原理相同的是________图所示的演示实验。汽油机工作时，如果汽油机转速为3000r/min，则每秒钟曲轴可以转________圈，活塞对外做功________次。 15．如图甲所示，将一根弹簧和一只金属球（球上有一竖直小孔）套在铁架台的金属杆上面，将小球提到端后松手，小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。 (1)小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是每一次反弹的高度逐渐变小，说明此过程小球机械能________（选填“守恒”或“不守恒”）； (2)弹簧原来的长度________（选填“大于”、“小于”或“等于”）40cm，在过程中，小球动能的变化量________（选填“大于”、“小于”、“等于”）重力势能变化量。 三、实验题 16．如图，某实验小组在“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。 (1)该实验中小球的动能的大小是通过木块移动的距离反映出来的，这种研究方法被称为___________。 (2)实验中，小球到达水平面时的动能是通过小球的___________能转化而来。 (3)比较甲、乙两次实验，可得结论：小球的质量相同时，___________，动能越大。 (4)比较甲、丙两次实验得出的结论，可用于解释汽车___________（选填“超速”或“超载”）带来的危害。 17．同学们在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验时，提出了如下猜想： 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关； 猜想二：物体的重力势能与物体所在位置的高度有关。 为了验证上述猜想，他们计划利用小方桌、沙子、透明的箱子、质量不同的重物进行实验，如图所示，把小方桌放在平整的沙面上，让重物从高处落下，撞击桌面的中心部位，桌腿陷入沙子中。 (1)实验中通过比较________来判断物体重力势能的大小。 (2)同学们做了如图所示的实验，通过比较________（填“甲、乙”“乙、丙”“丙、丁”或“甲、丁”）两图，可得出的实验结论是：________。 (3)如图所示的实验，________（填“能”或“不能”）顺利验证两个猜想。 四、计算题 18．淬火是金属热处理工艺之一，把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却，以提高金属的硬度和强度。现淬火师傅给一件质量为的钢件淬火，将其加热到后放入初温、质量的水中、， (1)若钢件自然冷却到室温20℃，放出多少热量？ (2)若不计热量损失，若钢件自然冷却放出的热量完全被水吸收，水温升高到多少摄氏度？ 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 1．D 【详解】A．在水平公路上行驶的汽车，由于运动，而具有动能，故A不符合题意； B．载人上升的电梯，由于运动，而具有动能，故B不符合题意； C．拉着车前进的马，由于运动，而具有动能，故C不符合题意； D．悬挂在天花板上的吊灯，由于没有运动，所以动能为0，故D符合题意。 故选D。 2．D 【详解】A．弯折铁丝发烫，是对铁丝做功，机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能； B．压缩空气升温，是对空气做功，机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能； C ．点火后盒盖飞出，是燃气的内能转化为机械能，属于做功改变物体的内能； D．勺子在热汤中升温，是热汤的内能转移到勺子上，属于热传递改变物体的内能； 综上可知，改变物体内能的方式与其他三个不同的是D项。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．C 【详解】A．掷出后的铅球到达最高点时仍有水平方向的速度，动能不为零，故A错误； B．蹦床运动员在空中上升过程中，质量不变，高度增大，重力势能增加，故B错误； C．弓由于发生弹性形变而具有弹性势能，射出的箭的动能由弓的弹性势能转化而来，故C正确； D．运动员起跳时，自身的动能一部分转化为竿的弹性势能，另一部分转化为运动员的重力势能，故D错误。 故选C。 4．D 【详解】A．秋千荡到最低点时距地面有一定的高度，既具有动能又具有重力势能，故A错误； B．秋千荡到最高点时，瞬时速度为0，只有重力势能没有动能，故B错误； C．从最低点荡到最高点的过程中动能转化为重力势能，故C错误； D．从最高点荡到最低点的过程重力势能转化为动能，所以动能增大，重力势能减少，故D正确。 故选D。 5．C 【详解】AC．热传递过程中，热量从温度高的物体向温度低的物体传递，因为鸡汤的温度比米线高，热量从鸡汤传向米线，故A错误，C正确； BD．热传递过程中传递的热量不是温度，故BD错误。 故选C。 6．A 【详解】A．比热容是物质的固有特性，仅与物质种类、状态有关，与质量无关，倒出一半水后剩余水的比热容不变，故A错误； B．汽车发动机用水做冷却剂，利用了水的比热容大，质量相同的水和其它液体相比较，吸收同样多的热量，水的温度变化较小，故B正确； C．生物体内水比例高，由于水的比热容较大，身体温度变化小，利于调节体温，故C正确； D．沿海多水、内陆多沙石，水的比热容大于沙石，相同吸放热条件下水温度变化更小，故沿海昼夜温差更小，故D正确。 要求选择错误的选项，故选A。 7．C 【详解】A．热机的吸气冲程的作用是向气缸内吸入燃料或空气和燃料混合物，步骤②向瓶内喷入酒精，模拟的是吸气冲程，故A错误； B．热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，步骤③中点火时，酒精燃烧越充分，其热值不变，故B错误； C．步骤③中点火，酒精燃烧时，将自身储存的化学能转化为内能，故C正确； D．纸杯被顶出去时，瓶内气体对纸杯做功，内能转化为纸杯的机械能，因此瓶内气体的内能减小，故D错误。 故选C。 8．D 【详解】A．由图可知，甲图中进气门和排气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，而对外输出动力的冲程是做功冲程，故A错误； B．甲图是压缩冲程，乙图中进气门和排气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，丙图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，丁图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，因此一个工作循环的正确顺序是：丙、甲、乙、丁，故B错误； C．四个冲程中，吸气冲程、压缩冲程、排气冲程是靠飞轮惯性完成的冲程，所以丙、甲、丁是靠飞轮惯性完成的冲程，故C错误； D．乙图为做功冲程，此冲程中内能转化为机械能，故D正确。 故选D。 9．D 【详解】ABC．由题意及图丙可知，前8min，由转换法，吸热相同，甲液体的温度变化量为40℃，乙液体的温度变化量为20℃，可知乙吸热能力强，为水，根据可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度之积为一定值，升高的温度与比热容成反比，已知乙液体是水，则甲液体的比热容为，故ABC错误； D．甲液体吸收的热量为 由可得，酒精完全燃烧放出的热量为 其加热效率为 故D正确。 故选D。 10．A 【详解】A．将它放在装有水的杯中，使它们在同一高度由静止下落，发现乒乓球反弹高度会大于下落的高度，说明反弹瞬间，水给乒乓球做了功，乒乓球的机械能变大，故A正确； B．反弹过程中，乒乓球重力势能增大，动能变小，动能转化为乒乓球的重力势能，故B错误； C．在整个过程中，由于空气阻力以及与地面碰撞等因素导致的能量损失，乒乓球和装水杯子总机械能会减小，故C错误； D．如果增大乒乓球的质量，它在初始位置时具有的重力势能会增大。但是在下落和反弹过程中，由于空气阻力以及与地面碰撞等因素导致的能量损失也会相应增加，而且这些能量损失占总能量的比例通常不会因为乒乓球质量的增大而减小，故D错误。 故选A。 11． 重力势能 【详解】 重力势能的大小与物体的质量和高度有关，当物体处于高处时，在质量一定的情况下，高度越大，所具有的重力势能越大；高处的物体具有较大的重力势能，物体下落过程中，重力势能会转化为动能，落地时具有较大的动能，从而造成较大危害。 12． 动 大 不做功 【详解】[1]压缩弹簧松手后，被压缩后的弹簧将小车弹出，弹簧的弹性势能减少，小车的机械能增大，所以将弹簧的弹性势能转化为小车的动能。 [2]弹簧被压缩得越短，小车被弹开的距离越远，这说明，弹簧的弹性形变越大，弹性势能越大。 [3]小车在水平木板上运动，小车受到的重力向下，小车没有在重力的方向上移动距离，故重力没有对小车做功。 13． 减少 大于 有 【详解】[1]由图可知，皮球落地后弹起的高度越来越低，说明受到阻力的作用，将机械能转化为内能，故皮球的机械能不断减少。 [2]皮球的质量不变，在A、B两点的高度相同，则皮球在A、B两点的重力势能相等；由题意可知，皮球在A点的机械能大于在B点的机械能，因为机械能等于动能和势能的总和，所以皮球在A点时的动能大于在B点时的动能。 [3]受到地面的挤压，皮球处于C点时会发生弹性形变，具有弹性势能，故皮球在C点仍具有机械能。 14． 甲 50 25 【详解】[1]甲图中用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；乙图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，压缩冲程是把机械能转化为内能的过程；丁图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，做功冲程将内能转化为机械能；由以上分析可知，汽油机利用内能来做功的冲程是丁图；压缩冲程是机械能转化成内能，与此原理相同的是甲图所示的演示实验。 [2][3]若汽油机飞轮转速是3000r/min，即50r/s，所以此汽油机曲轴每秒钟转50圈，可完成25个工作循环，100个冲程，活塞对外做功25次。 15．(1) 不守恒 (2) 大于 小于 【详解】（1）小球每次反弹高度逐渐变小，说明机械能不断损失，因此机械能不守恒； （2）小球最终静止在高度处，此时弹簧处于压缩状态，弹力与重力平衡，故弹簧原长大于； 过程中，小球重力势能减少，一部分转化为动能，一部分转化为弹簧的弹性势能，因此动能变化量小于重力势能变化量。 16．(1)转换法 (2)重力势 (3)速度越大 (4)超载 【详解】（1）在该实验中，小球动能的大小无法直接观察，通过木块移动的距离来体现小球动能大小，这种将不易观察或测量的物理量转化为容易观察或测量的物理量的研究方法称为转换法。 （2）小球从斜面上由静止释放，在向下滚动过程中，高度降低，速度增大，其重力势能减小，动能增加，所以小球到达水平面时的动能是通过小球的重力势能转化而来。 （3）甲、乙小球质量相同，甲释放高度更高，到达水平面速度更大，木块推动更远，结论：质量相同时，速度越大，动能越大。 （4）甲、丙小球从同一高度释放，到达水平面速度相同，丙小球质量更大，动能更大。模拟车辆速度相同时，质量越大动能越大，可用于解释超载的危害。 17．(1)桌腿陷入沙子的深度 (2) 甲、乙 质量相同时，越高的物体具有的重力势能越大 (3)不能 【详解】（1）实验采用转换法，重力势能无法直接观察，通过比较桌腿陷入沙子的深度来判断物体重力势能的大小，陷入越深，重物的重力势能越大。 （2）甲、乙两组重物质量相同，下落高度不同。而乙、丙，丙、丁，甲、丁三组的质量和高度都同时变化，存在两个变量，故不选； 比较甲、乙，重物质量相同，乙的下落高度更大，桌腿陷入沙子更深，故能说明质量相同时，越高的物体具有的重力势能越大 。 （3）验证猜想一，需要控制下落高度相同、改变重物质量，但四种情况下落高度均不同，故只能验证猜想二，不能顺利验证两个猜想。 18．(1) (2)66℃ 【详解】（1）钢件自然冷却到室温，放出的热量为； （2）钢件自然冷却放出的热量完全被水吸收，则水吸收的热量： 根据可得，水温升高的温度为 水升高到的温度为 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 $