第十章 机械能、 内能及其转化（举一反三·单元自测）物理新教材北师大版九年级全一册

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 建议用时：90分钟，满分：100分 一、选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分） 1．2025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 【解析】A、重力是一种力，不是能量，不能造成撞击破坏，故A错误。 B、太空微小碎片运动速度极大，具有较大动能，撞击时可以产生很强的破坏效果，故B正确。 C、重力势能和高度有关，碎片的破坏力不是来自重力势能，故C错误。 D、弹性势能是物体弹性形变产生的，碎片没有发生弹性形变，不具备弹性势能，故D错误。 故选：B。 2．2026年6月，在海南商业航天发射场成功发射千帆极轨12组卫星。如图所示，千帆星座的卫星在大气层外沿椭圆轨道环绕地球运行，下列说法正确的是（　　） A．卫星在远地点的重力势能比近地点小 B．卫星从近地点向远地点运行时，动能增大 C．卫星在大气层外运行时，忽略空气阻力，机械能守恒 D．卫星从远地点向近地点运行时，动能转化为重力势能 【答案】C 【解析】A．重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量相同时，高度越高，重力势能越大。卫星在远地点时距离地球更远，高度更高，因此重力势能比近地点大，故A错误。 B．卫星从近地点向远地点运行时，高度增加，重力势能增大；同时速度减小，动能减小，此过程是动能转化为重力势能，故B错误。 C．在大气层外运行时，卫星不受空气阻力，只有动能和重力势能之间的相互转化，没有机械能的损耗，因此机械能守恒，故C正确。 D．卫星从远地点向近地点运行时，高度降低，重力势能减小；速度增大，动能增大，此过程是重力势能转化为动能，故D错误。故选：C。 3．家用小型风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，如图甲所示。海边，仅在海陆风因素的影响下，图乙、图丙所示的情形通常分别发生在（　　） A．白天、夜晚 B．夜晚、白天 C．白天、白天 D．夜晚、夜晚 【答案】A 【解析】水的比热容比泥土、沙石的大，白天太阳照射时，水面温度上升得慢，陆地温度上升得快，热空气上升，冷空气补充，风从海面吹向陆地，形成海风，所以白天风力发电机旋翼朝向大海，如图乙所示； 晚上，气温下降，水面温度下降得慢，温度高一些，热空气上升，风从陆地吹向海面，形成陆风，所以夜晚风力发电机旋翼朝向陆地，如图丙所示。故选：A。 4．如图所示，掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低。下列说法正确的是（　　） A．弹性小球反复跳起落下过程中，小球机械能守恒 B．小球越跳越低，说明小球的一部分机械能转化为其他形式的能量 C．小球越跳越低，说明能量不可能是守恒的 D．小球越跳越低，最终会停止跳动，说明小球的机械能凭空消失 【答案】B 【解析】A．图中小球运动过程中弹起的高度越来越小，这说明小球的机械能减少，故A错误； BC．机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功，与地面撞击做功，将机械能转化成了部分内能，但能量的总量是守恒的，故B正确，C错误； D．小球越跳越低，最终会停止跳动，说明小球的机械能转化为内能，机械能没有凭空消失，故D错误。 故选：B。 5．关于分子的认识，下列说法正确的是（　　） A．固体很难被压缩，说明分子之间存在斥力 B．海绵很容易被压缩，说明分子间存在间隙 C．破镜不能重圆，是因为分子间没有引力 D．两个光滑铅块压紧后难拉开，说明分子之间只存在引力 【答案】A 【解析】A．固体被压缩时，分子间的距离被压到小于平衡距离，此时分子间斥力起主导作用，阻碍固体被进一步压缩，因此固体很难被压缩能说明分子间存在斥力，故A正确； B．海绵内部有很多宏观空隙，压缩时挤出空气和减小空隙，属于宏观形变，不能证明分子间有间隙，故B错误； C．镜子破裂后，断面分子间距很大，分子间引力很小时难以恢复，不是因为无引力，故C错误； D．铅块压紧后难拉开仅能说明分子间存在引力，分子间引力和斥力是同时存在的，并非只存在引力，故D错误。故选：A。 6．下列关于图中所示实验的说法中正确的是（　　） A．图甲：将上方装有清水、下方装有硫酸铜溶液的量筒静置几天，溶液和清水的界面会变模糊，这一现象说明分子之间存在引力 B．图乙：挤压两个铅块使它们合在一起，下面可以悬挂钩码，这一现象说明分子在不停地做无规则运动 C．图丙：缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，在玻璃板离开水面前，弹簧测力计示数逐渐增大，这一现象说明玻璃分子与水分子之间有引力 D．图丁：抽去玻璃板，两瓶气体混合，能说明分子永不停息地做无规则运动 【答案】C 【解析】A、分子永不停息地做无规则运动，图中容器里上方清水和下方蓝色硫酸铜溶液静置几天，界面变得模糊，是分子扩散的结果，说明了分子是运动的，故A错误； B、分子之间存在引力，所以将两个底面很平、很干净的铅柱压在一起后好像“粘”成一个整体，甚至在下面挂上重物也拉不开，说明分子间存在引力，故B错误； C、同种物质的分子之间存在引力，不同物质的分子之间也存在引力。放入水中的玻璃板被拉起时，弹簧测力计显示的示数比G大得多，说明玻璃板分子和水分子之间有引力，故C正确； D、图丁：应该将密度较大的装有红棕色二氧化氮气体的瓶子放在下面，密度较小的装有空气的瓶子放在上面，抽去玻璃板，两瓶气体混合，这样才能说明分子永不停息地做无规则运动，故D错误。 故选：C。 7．人体维持37℃左右的正常体温是生命活动的必要条件，体温的稳定离不开温度、热量与内能的动态调节。关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A．热量一定从内能多的物体传递到内能少的物体 B．标准大气压下冰水混合物内能为零 C．水的温度越高，所含热量越多 D．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高 【答案】D 【解析】A、热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，内能多的物体不一定温度高，故A错误； B．一切物体在任何温度下都有内能，温度为0℃的物体也有内能，故B错误； C．热量是一过程量，不能说“含有”热量，故C错误； D．冰是晶体，在熔化过程中，虽吸收热量，温度不变，内能增大，故D正确。故选：D。 8．如图是四冲程内燃机工作时各冲程的示意图，一个工作循环的正确排列顺序为（　　） A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、乙、甲 C．甲、丙、乙、丁 D．丁、乙、丙、甲 【答案】D 【解析】四冲程顺序为：吸气→压缩→做功→排气；吸气冲程：进气门打开，排气门关闭．活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸； 压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高； 做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功； 排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。故D正确，ABC错误。 故选：D。 9．如图是验证“做功可以改变物体内能”的两个实验，关于实验下列说法正确的是（　　） A．在实验一中，打气时瓶内空气比较容易压缩，因为气体分子间只存在引力 B．在实验一中，当塞子跳出时，看到瓶内有白雾出现，是瓶内空气发生了液化现象 C．在实验二中，筒内空气内能增大主要是因为活塞与筒壁摩擦 D．在实验二中，硝化棉是通过热传递的方式改变内能 【答案】D 【解析】A．在实验一中，打气时瓶内空气比较容易压缩，因为气体分子间存在间隙，故A不符合题意； B．在实验一中，当塞子跳出时，瓶内气体对瓶塞做功，瓶内气体内能减小，温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴，形成白雾，不是空气液化，故B不符合题意； C．在实验二中，筒内空气内能增大主要是压缩筒内空气，对空气做功，机械能转化为内能，故C不符合题意； D．实验二中，硝化棉温度升高是被筒内高温空气加热，属于热传递，但硝化棉点燃的根本原因是空气温度升高通过做功实现，其自身内能增大主要是通过热传递获得，故D符合题意。故选：D。 10．关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是（　　） A．只要坚持不懈，科学家们终有一天会发明出永动机 B．因为自然界中的能量是守恒的，所以不必担心能源短缺问题 C．一个物体具有的能量增加，必然有别的物体具有的能量减少 D．细线悬挂的小球来回摆动多次后最终停下，说明该过程中能量不守恒 【答案】C 【解析】A．永动机违背能量守恒定律，不可能制成，故A错误； B．能量的转化和转移具有方向性，可被人类利用的能源会不断减少，因此存在能源短缺问题，B错误； C．根据能量守恒定律可知，能量不会凭空产生或消失，一个物体能量增加，必然有其他物体的能量减少，故C正确； D．细线悬挂的小球来回摆动多次后最终停下，是因为机械能转化为内能，根据能量守恒定律可知，总能量保持守恒，故D错误。故选：C。 11．冬至吃汤圆是广东的饮食传统，下列说法正确的是（　　） A．刚从冰箱冷冻室拿出的汤圆含有的热量为零 B．煮汤圆时，热量从汤圆传递给水，汤圆内能增大 C．煮汤圆时锅盖被顶起，此过程水蒸气对锅盖做功，内能减小 D．吃汤圆时会感觉到烫嘴是因为汤圆将温度传递给嘴唇 【答案】C 【解析】A、热量是一个过程量，只能说“吸收”或“放出”热量，不能说物体“含有”热量，A错误。 B、煮汤圆时，是高温的水将热量传递给温度更低的汤圆，汤圆吸收热量后内能增大，故B错误。 C、煮汤圆时，锅内的水蒸气膨胀对锅盖做功，水蒸气的内能会转化为锅盖的机械能，内能会减小，故C正确。 D、吃汤圆时感觉到烫嘴，是因为汤圆的温度高于嘴的温度，汤圆将热量传递给嘴，温度是物体的冷热程度，不能被传递，故D错误。故选：C。 12．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图所示是某汽车内汽油机工作时的能量流向图。下列说法正确的是（　　） A．汽油燃烧过程中，将内能转化为化学能 B．汽油在燃烧过程中，它的热值减小 C．图中这个汽油机的效率为30% D．减少机械散热，汽油机效率降低 【答案】C 【解析】A．汽油燃烧时发生化学变化，将燃料的化学能转化为内能，故A错误； B．热值是燃料本身的特性，与燃料是否燃烧及燃烧多少无关，汽油在燃烧过程中，它的热值不变，故B错误； C．由图可知，汽油机克服摩擦消耗能量9%，机械散热25%，废气带走热量36%，其效率η＝100%﹣9%﹣25%﹣36%＝30%，故C正确； D．其他条件不变时，减少机械散热可提高有用机械能占比，从而提高汽油机效率，故D错误。 故选：C。 13．如图是《天工开物》中记载的我国古代工匠冶炼金属的场景，以下分析不正确的是（　　） A．用炭火加热金属的过程是通过做功改变了内能 B．利用木炭炼银主要是因为木炭的热值比较大 C．木炭燃烧过程将化学能转化为内能 D．冶炼过程不断拉动风箱增加送风量可使木炭充分燃烧，提高热效率 【答案】A 【解析】A．用炭火加热金属的过程，炭火放出热量，金属吸收热量，是通过热传递改变了内能，故A错误，符合题意； B．利用木炭炼银，主要是因为完全燃烧相同质量的木炭和其它燃料，木炭能放出更多的热量，即木炭的热值比较大，故B正确，不符合题意； C．木炭燃烧过程中将化学能转化为内能，故C正确，不符合题意； D．冶炼过程不断拉动风箱增加送风量，使木炭尽量燃烧充分，可以提高锅炉效率，故D正确，不符合题意。 故选：A。 14．用相同规格的电加热器分别对质量均为240g的水和乙液体同时加热（不计热量损失），如图是水和乙液体的温度随加热时间变化的图像，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），c水＞c乙，下列说法正确的是（　　） A．水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J B．加热1min，水吸收热量2.52×106J C．乙液体的比热容为1.75×103J/（kg•℃） D．图线B是水的温度随加热时间变化图像 【答案】C 【解析】A．比热容是指单位质量（1kg）的某种物质温度升高 1℃吸收的热量，选项未指明水的质量为 1kg，故 A 错误； B、水（图线 A）加热 4min，温度升高 Δt水＝40℃﹣30℃＝10℃ 加热 1min 水吸收热量 ，故 B 错误； C、乙液体（图线 B）加热 5min，吸收热量 乙液体温度升高 Δt乙＝40℃﹣10℃＝30℃ ，故 C 正确； D、由 Q＝cmΔt 可知，质量相同、吸收热量相同（加热时间相同）时，比热容大的物质温度变化小。因 c水＞c乙，故水升温较慢，图线 A 是水，图线 B 是乙液体，故 D 错误； 故选：C。 15．严浪宇在杭州亚运会夺得男子蹦床冠军，图乙为其在比赛中的示意图。某时刻他从A点自由下落，与水平床面接触点为B，能到达的最低点为C点。下列说法正确的是（　　） A．A点到B点过程中，运动员动能转化为蹦床的弹性势能 B．在B点时，运动员的重力势能最小 C．B点到C点过程中，运动员动能逐渐变小 D．在C点时，蹦床的弹性势能最大 【答案】D 【解析】A．A点到B点过程中，质量不变，高度减小，速度增大，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能，故A错误； B．在B点时，运动员还会继续向下运动，运动员重力势能不是最小，故B错误； C．运动员从接触蹦床到最低点过程中，一开始重力大于弹力，速度还会继续增大，当重力等于弹力时，速度达到最大，此时动能最大，当重力小于弹力时，动能主要转化为蹦床弹性势能，速度减小，动能减小。从B点到C点过程中，动能先增大后减小，故C错误。 D、在C点时，运动员达到最低点，蹦床弹性形变程度最大，弹性势能最大，故D正确。故选：D。 第II卷（非选择题） 二、填空题（本大题共8小题，每空1分，共30分） 16．（3分）北京时间2026年5月11日8时14分，搭载天舟十号货运飞船的长征七号遥十一运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射。如图所示，天舟十号随火箭加速上升过程中，动能 　 　 （选填“增大”、“减小”或“不变”，下同），重力势能 　 　，机械能不断 　 　。 【答案】增大；增大；增大。 【解析】天舟十号随火箭加速上升过程中，质量不变，速度增大，故动能增大，高度增大，故重力势能增大，因机械能为动能与重力势能的总和，故机械能不断增大。 17．（4分）如图某段道路的标志牌显示：小型客车最高行驶速度不得超过100km/h，大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h。交通管理部门对同一车型设置不同的速度，是因为同一车型，质量 　 　 （选填“相同”或“不同”），　 　 越大，动能越大；同时对同一路段不同的车型也要设置最高行驶速度，这是因为车的行驶速度相同，　 　 越大，动能越大。下列物体具有的能量形式与运动小汽车相同的是 　 　 。 A.悬挂在天花板上的吊灯 B.疾驰在赛道上的F1方程式赛车 C.被拉开的弹弓 【答案】相同；速度；质量；B。 【解析】同一车型，质量相同，速度越大，动能越大；同时对同一路段不同的车型也要设置最高行驶速度，这是因为车的行驶速度相同，质量越大，动能越大。 运动小汽车具有动能； A.悬挂在天花板上的吊灯，由于被举高具有重力势能，故A错误； B.疾驰在赛道上的F1方程式赛车，运动后具有动能；故B正确； C.被拉开的弹弓，由于发生弹性形变而具有弹性势能，故C错误。故选：B。 18．（5分）能量转化是自然界和生活中普遍存在的现象。请分析下列情境中的能量转化过程。 （1）如图甲所示，枪虾的大螯猛地合上时，能挤出速度很大的水柱，水柱产生的微小气泡在破裂瞬间会产生高温并发出很大的声音，还会发出一道极短的光。在这个过程中，机械能转化为　 　 能、声能和　 　 能。 （2）图乙是“风光互补”景观照明灯。有光照时，太阳能电池能将太阳能转化为　 　 能；风力发电机工作时将　 　 能转化为电能；蓄电池储能时将电能转化为　 　 能。 【答案】（1）内；光；（2）电；机械；化学。 【解析】（1）题目明确说明气泡破裂瞬间产生高温、发出声音、出现极短的光，枪虾大螯动作的机械能，除了转化为声能，还转化为对应高温的内能，以及对应闪光的光能。 （2）有光照时，太阳能电池接收太阳能，将太阳能转化为电能；风力发电机工作时将机械能转化为电能；蓄电池放电时将化学能转化为电能，储能时将电能转化为化学能。 19．（4分）水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），将一桶质量为2kg的水倒掉一半，剩下的水的比热容将　 　 （填“变大”“变小”或“不变”）；已知c铝＞c铜，温度和质量均相等的铝球和铜球，它们吸收相同的热量后相互接触，　 　 （选填“温度”或“热量”）将由　 　 球传给　 　 球。 【答案】不变；热量；铜；铝。 【解析】比热容是物质的一种特性，只与物质的种类、状态有关，与质量无关，故将一桶质量为2kg的水倒掉一半，剩下的水的比热容不变； 因铜球和铝球的质量以及吸收的热量都相同，铜的比热容小于铝的比热容，所以根据公式Q＝cmΔt可知，铜球的温度升高值大于铝球的温度升高值，由于初温相同，所以铜的末温高于铝的末温；热传递是热量从高温物体传向低温物体，所以热量会从铜球传给铝球。 20．（3分）摩擦焊接技术在航空航天中应用广泛。如图所示，焊接时，两根金属棒高速旋转，剧烈摩擦，使焊接面处温度升高，金属棒变为液态，冷却后焊接在一起。摩擦焊接是通过　 　 的方式改变金属棒的内能，此过程中　 　 能转化为内能；降温冷却后，两根金属棒很难被拉开，这是因为金属棒的分子间存在　 　 的缘故。 【答案】做功；机械；引力。 【解析】摩擦焊接时，金属棒高速旋转、剧烈摩擦，是通过做功的方式使焊接面温度升高，改变金属棒的内能。 此过程中金属棒的高速旋转具有机械能，摩擦过程中机械能转化为金属棒的内能，使温度升高至液态。 降温冷却后，金属棒由液态凝固为固态，分子间距离减小，此时分子间存在引力，因此两根金属棒很难被拉开。 21．（3分）古人对利用能源颇有心得，《天工开物》中记载了造纸时“透火焙干”的情景，请回答1～2题。 （1）古人将湿纸膜贴在砖墙上，在巷中生火，砖的温度升高，湿纸膜干透后揭下来就是成品纸了。“透火焙干”主要利用 　 　 。 A.分子之间存在引力 B.分子之间存在斥力 C.分子在做无规则运动 D.温度越高，分子热运动越剧烈 （2）“透火焙干”中，是利用 　 　 的方式改变纸张的内能；生火时“烟雾弥漫”　 　 （选填“是”或“不是”）分子热运动。 【答案】（1）D；（2）热传递；不是。 【解析】（1）湿纸膜温度升高，水分子的热运动加剧，分子运动速度会变快，故选D。 （2）“透火焙干”过程中，纸吸收热量，内能增加，通过热传递的方法改变纸的内能。 生火时“烟雾弥漫”属于固体颗粒的机械运动，不是分子热运动。 22．（3分）火药是中国古代四大发明之一，古人用它制造了“神火飞鸦”，如图，外形像乌鸦，内装火药，两侧有“起火”装置，能将鸦身射出100丈远，落地时飞鸦内火药爆炸造成破坏。火药点燃产生高压燃气推动飞鸦，类似现代内燃机的　 　 冲程；完全燃烧10g的火药能释放　 　 的热量（火药热值取8×105J/kg）；为了使“神火飞鸦”的飞行距离更长，鸦身应该具备　 　 的特点。 A.比热容很小　　B.热值很大　　C.质量很小　　D.易燃 【答案】做功；8×103J；C。 【解析】（1）火药点燃产生高压燃气，推动飞鸦快速向前飞行的过程中，将内能转化为机械能，类似现代内燃机的做功冲程； （2）完全燃烧10g火药释放的热量为：； （3）燃料提供的能量一定，制作好的鸦身质量小，可以获得较大的速度，“神火飞鸦”的飞行距离才能长，燃料应具备热值大，易燃的特点，故C正确，ABD错误。故选：C。 23．（5分）跨学科实践：小小汽轮机 某小组的同学们在项目化学习过程中，制作了如图所示的器具研究热机原理。实验时向烧瓶内部注入适量的水，塞上带导气管的塞子。将导气管的另一端管口对准叶轮的叶片。 点燃酒精灯，当导气管出气口有蒸气喷出时，叶片就转动起来。 （1）该装置工作时，涉及多处能量转化或转移，请仿照示例写出一例。 【示例】现象：酒精灯加热水使水温升高。 能量转化或转移：通过热传递使内能发生了转移。 现象：　 　 。 能量转化或转移：　 　 。 （2）实验时若叶轮不转动，原因：　 　 ，解决办法：　 　 。 （3）这种热机的效率能不能达到100%？请你说明判断的理由：　 　 【答案】（1）蒸汽喷出使叶轮转动；内能转化为机械能； （2）铁架台上铁环的高度太低，导致烧瓶位置太低，使用酒精灯的内焰加热，蒸汽产生的动力不足；调整烧瓶的高度，利用酒精灯的外焰加热 （3）不能；存在热量损失，内能不可能完全转化为机械能。 【解析】（1）该装置工作时，蒸汽从管口喷出具有内能，推动叶轮使其转动起来，叶轮获得了机械能，这是内能向机械能的转化过程，所以可得到实验现象和能量转化或转移情况如下： 现象：蒸汽推动叶轮转动。 能量转化或转移：蒸汽的内能转化为叶轮的机械能。 （2）如果叶轮不转动，可能是铁架台上铁环的高度太低，导致烧瓶位置太低，使用酒精灯的内焰加热，蒸汽产生的动力不足； 解决办法是调整铁环的高度，利用酒精灯的外焰加热，从而使水更快地沸腾产生更多蒸汽，从而增大蒸汽的动力。 （3）不能达到100%； 理由：在热机工作过程中，燃料燃烧放出的能量，一部分用来做有用功推动叶轮转动，但是还有一部分能量会散失到周围环境中（如向外界散热、克服机械间的摩擦等），所以热机效率不能达到100%。 三、实验探究题（本大题共3小题，共16分） 24．（6分）如图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作（步骤甲、乙、丙中小钢球质量分别为m、2m、3m）。 （1）实验中探究的动能是指 　 　 。（选填序号） A．钢球撞击木块时的动能 B．钢球撞击木块后的动能 C．木块被钢球撞击后的动能 （2）实验中通过比较 　 　 来判断小球动能的大小。 （3）小华认为由实验步骤乙和实验步骤丙可以判断动能大小与速度的关系，你认为该观点是 　 　 的（选填“正确”或“错误”）。 （4）通过比较 　 　 可以判断动能大小与 　 　 有关。 （5）若斜面下方的水平面是光滑的，本实验 　 　 （选填“能”或“不能”）达到实验目的。 【答案】（1）A；（2）木块移动距离；（3）错误；（4）甲、乙；质量；（5）不能。 【解析】（1）根据转换法，通过比较木块在同一水平面上被撞击后移动的距离来比较钢球到达水平面时动能的大小，实验中探究的动能是指钢球撞击木块时的动能，故选A； （2）实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，这种方法在物理学中属于转换法； （3）由图知实验步骤乙和实验步骤丙的质量和下落的高度都不同，不符合控制变量法的探究要求，不可以判断动能大小与速度的关系； （4）要探究动能大小与物体质量的关系，需要控制速度相同，改变物体的质量，步骤甲、步骤乙符合题意； （5）从斜面上滚下，若水平面绝对光滑，钢球撞击木块后，木块不受摩擦力作用，在水平方向不受外力作用，将做匀速直线运动，不能通过比较木块移动的距离来比较动能的大小。 25．（5分）沈仔细同学在研究“影响重力势能大小的因素”时，提出了如下猜想： 猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关； 猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关； 猜想三：重力势能的大小可能与物体的体积有关。 他为了验证猜想，准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m、3m的小球各一个；体积不同的小球3个。将它们分别从不同位置由静止释放，小球陷入花泥里的深度情况如图所示。请你完成下列内容。 （1）本实验中，小球的重力势能大小是通过观察 　 　来反映的； （2）分析A、B、C球的实验现象，可得出结论：　 　； （3）为了验证猜想二，他应分析 　 　（填写字母）三球的实验现象； （4）为了验证猜想三，沈仔细同学正确操作，F球、G球和H球的质量应该 　 （选填“相同”或“不同”）；实验后根据图乙的现象，由此可知物体重力势能的大小与物体的体积 　 　（选填“有关”或“无关”）。 【答案】（1）小球陷入花泥的深度；（2）当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大；（3）A、D、E；（4）相同；无关。 【解析】（1）本实验中，小球的重力势能大小是通过小球陷入花泥的深度来反映的；这是转换法的应用； （2）比较A、B、C三球，下落高度和运动路径相同，小球的质量越大，小球陷入花泥的深度越大，由此可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大； （3）比较A、D、E三球，三球质量相同，下落高度不同，发现E球陷入花泥的深度更大，说明E球的重力势能较大，由此可得出结论：当物体的质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大； （4）研究物体重力势能与物体体积的关系时，需要保持物体质量和下落高度不变，所以F球、G球和H球的质量相同，由图乙知，陷入花泥的深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体的体积无关。 26．（5分）某实验小组用如图所示的装置比较水和食用油的吸热情况。（ρ油＝0.9×103kg/m3） （1）如图甲，加热前，在一个烧杯中倒入200mL的食用油，需要在另一个相同烧杯中倒入 　 　 g的水。 （2）选用规格相同的电加热器给两种液体加热，这样做的目的是为了通过 　 　 （填“加热时间”或“升高的温度”）来反映液体吸收热量的多少；根据实验测得的数据分别描绘出了两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示，说明 　 　 液体的吸热能力更强（填“a”或“b”）；另一种液体的比热容为 　 J/（kg•℃）。 （3）下列生活现象产生的原因没有利用水的比热容大的是 　 　 （填序号）。 ①夏天吃冰棒解暑 ②人游泳上岸后，风一吹感觉更冷 ③我国北方楼房中的暖气用水作为介质运输能量 ④生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度 【答案】（1）180；（2）加热时间；b；1.8×103；（3）①②。 【解析】（1）在探究水和食用油的吸热能力时，应控制水和食用油的质量相同，所以水的质量m水＝m油＝ρ食用油V＝0.9g/cm3×200cm3＝180g； （2）由转换法，选用相同的电加热器目的是：使水和食用油在相同时间内吸收相同的热量；实验中水和食用油吸热多少是通过加热时间来体现出来的； 根据Q＝cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，所以a是水，若a是水，比热容为4.2×103J/（kg•℃），则b物质的比热容：cb4.2×103J/（kg•℃）＝1.8×103J/（kg•℃）； （3）①、夏天吃冰棒，冰棒熔化，吸收热量，没有利用水的比热容大的特点，故①错误；②、人游泳上岸后，风一吹感觉更冷，水蒸发吸收热量，不是利用水的比热容大的特点，故②错误； ③、冬天暖气设备用水作为介质传递热量，因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量多，更容易把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖，故③正确； ④、生物体内水的比例很大，有助于调节自身的温度，是利用了水的比热容大的特点，故④正确。 故选：①②。 四、计算题（本大题共2小题，共24分） 27．（12分）如图所示为我国自主研发的首款四座氢内燃机飞机验证机，这架飞机翼展为13.5m，机身长度为8.2m，最大起飞质量可达1260kg。该飞机达到最大起飞质量时，在1km的高空水平匀速巡航15min飞行45km，这一过程中，前置螺旋桨提供的牵引力为1.4×103N。在上述过程中，求:（g取10N/kg） （1）该飞机在1km高空水平匀速巡航的速度为多少? （2）该飞机巡航过程中前置螺旋桨的牵引力所做的功和牵引力的功率分别为多少? （3）若该飞机达到最大起飞质量从1km高空安全降落至地面，则重力所做的功为多少?（不考虑飞机质量的变化） 【解析】（1）该飞机在1km高空水平匀速巡航的速度（3分） （2）该飞机巡航过程中前置螺旋桨的牵引力所做的功（3分） 牵引力的功率（3分） （3）该飞机达到最大起飞质量从1km高空安全降落至地面时，重力所做的功（3分） 28．（12分）百度旗下的“萝卜快跑”作为无人驾驶出租车的先行者，已在全国11个城市开展了载人测试运营服务，并取得了显著成效。无人驾驶汽车是一种智能汽车，主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。某无人驾驶汽车沿水平路面匀速直线行驶了3×104m，发动机提供的牵引力为1.12×103N，消耗柴油2.1kg。[，]求： （1）消耗的柴油完全燃烧释放的热量； （2）汽车发动机的效率； （3）若2.1kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收，可将多少千克水从20℃加热到70℃。 【解析】（1）消耗的柴油完全燃烧释放的热量为 ；（3分） （2）发动机做的有用功为： W＝Fs＝1.12×103N×3×104m＝3.36×107J（2分） 则汽车发动机的效率为： ；（2分） （3）因为2.1kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收，所以水吸收的热量为： ，（2分） 由Q吸＝cmΔt可知，水的质量为： 。（3分） 答：（1）消耗的柴油完全燃烧释放的热量为8.4×107J； （2）汽车发动机的效率为40%； （3）若2.1kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收，可将400千克水从20℃加热到70℃。 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 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 建议用时：90分钟，满分：100分 一、选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分） 1．2025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 2．2026年6月，在海南商业航天发射场成功发射千帆极轨12组卫星。如图所示，千帆星座的卫星在大气层外沿椭圆轨道环绕地球运行，下列说法正确的是（　　） A．卫星在远地点的重力势能比近地点小 B．卫星从近地点向远地点运行时，动能增大 C．卫星在大气层外运行时，忽略空气阻力，机械能守恒 D．卫星从远地点向近地点运行时，动能转化为重力势能 3．家用小型风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，如图甲所示。海边，仅在海陆风因素的影响下，图乙、图丙所示的情形通常分别发生在（　　） A．白天、夜晚 B．夜晚、白天 C．白天、白天 D．夜晚、夜晚 4．如图所示，掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低。下列说法正确的是（　　） A．弹性小球反复跳起落下过程中，小球机械能守恒 B．小球越跳越低，说明小球的一部分机械能转化为其他形式的能量 C．小球越跳越低，说明能量不可能是守恒的 D．小球越跳越低，最终会停止跳动，说明小球的机械能凭空消失 5．关于分子的认识，下列说法正确的是（　　） A．固体很难被压缩，说明分子之间存在斥力 B．海绵很容易被压缩，说明分子间存在间隙 C．破镜不能重圆，是因为分子间没有引力 D．两个光滑铅块压紧后难拉开，说明分子之间只存在引力 6．下列关于图中所示实验的说法中正确的是（　　） A．图甲：将上方装有清水、下方装有硫酸铜溶液的量筒静置几天，溶液和清水的界面会变模糊，这一现象说明分子之间存在引力 B．图乙：挤压两个铅块使它们合在一起，下面可以悬挂钩码，这一现象说明分子在不停地做无规则运动 C．图丙：缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，在玻璃板离开水面前，弹簧测力计示数逐渐增大，这一现象说明玻璃分子与水分子之间有引力 D．图丁：抽去玻璃板，两瓶气体混合，能说明分子永不停息地做无规则运动 7．人体维持37℃左右的正常体温是生命活动的必要条件，体温的稳定离不开温度、热量与内能的动态调节。关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A．热量一定从内能多的物体传递到内能少的物体 B．标准大气压下冰水混合物内能为零 C．水的温度越高，所含热量越多 D．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高 8．如图是四冲程内燃机工作时各冲程的示意图，一个工作循环的正确排列顺序为（　　） A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、乙、甲 C．甲、丙、乙、丁 D．丁、乙、丙、甲 9．如图是验证“做功可以改变物体内能”的两个实验，关于实验下列说法正确的是（　　） A．在实验一中，打气时瓶内空气比较容易压缩，因为气体分子间只存在引力 B．在实验一中，当塞子跳出时，看到瓶内有白雾出现，是瓶内空气发生了液化现象 C．在实验二中，筒内空气内能增大主要是因为活塞与筒壁摩擦 D．在实验二中，硝化棉是通过热传递的方式改变内能 10．关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是（　　） A．只要坚持不懈，科学家们终有一天会发明出永动机 B．因为自然界中的能量是守恒的，所以不必担心能源短缺问题 C．一个物体具有的能量增加，必然有别的物体具有的能量减少 D．细线悬挂的小球来回摆动多次后最终停下，说明该过程中能量不守恒 11．冬至吃汤圆是广东的饮食传统，下列说法正确的是（　　） A．刚从冰箱冷冻室拿出的汤圆含有的热量为零 B．煮汤圆时，热量从汤圆传递给水，汤圆内能增大 C．煮汤圆时锅盖被顶起，此过程水蒸气对锅盖做功，内能减小 D．吃汤圆时会感觉到烫嘴是因为汤圆将温度传递给嘴唇 12．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图所示是某汽车内汽油机工作时的能量流向图。下列说法正确的是（　　） A．汽油燃烧过程中，将内能转化为化学能 B．汽油在燃烧过程中，它的热值减小 C．图中这个汽油机的效率为30% D．减少机械散热，汽油机效率降低 13．如图是《天工开物》中记载的我国古代工匠冶炼金属的场景，以下分析不正确的是（　　） A．用炭火加热金属的过程是通过做功改变了内能 B．利用木炭炼银主要是因为木炭的热值比较大 C．木炭燃烧过程将化学能转化为内能 D．冶炼过程不断拉动风箱增加送风量可使木炭充分燃烧，提高热效率 14．用相同规格的电加热器分别对质量均为240g的水和乙液体同时加热（不计热量损失），如图是水和乙液体的温度随加热时间变化的图像，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），c水＞c乙，下列说法正确的是（　　） A．水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J B．加热1min，水吸收热量2.52×106J C．乙液体的比热容为1.75×103J/（kg•℃） D．图线B是水的温度随加热时间变化图像 15．严浪宇在杭州亚运会夺得男子蹦床冠军，图乙为其在比赛中的示意图。某时刻他从A点自由下落，与水平床面接触点为B，能到达的最低点为C点。下列说法正确的是（　　） A．A点到B点过程中，运动员动能转化为蹦床的弹性势能 B．在B点时，运动员的重力势能最小 C．B点到C点过程中，运动员动能逐渐变小 D．在C点时，蹦床的弹性势能最大 第II卷（非选择题） 二、填空题（本大题共8小题，每空1分，共30分） 16．（3分）北京时间2026年5月11日8时14分，搭载天舟十号货运飞船的长征七号遥十一运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射。如图所示，天舟十号随火箭加速上升过程中，动能 　 　 （选填“增大”、“减小”或“不变”，下同），重力势能 　 　，机械能不断 　 　。 17．（4分）如图某段道路的标志牌显示：小型客车最高行驶速度不得超过100km/h，大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h。交通管理部门对同一车型设置不同的速度，是因为同一车型，质量 　 　 （选填“相同”或“不同”），　 　 越大，动能越大；同时对同一路段不同的车型也要设置最高行驶速度，这是因为车的行驶速度相同，　 　 越大，动能越大。下列物体具有的能量形式与运动小汽车相同的是 　 　 。 A.悬挂在天花板上的吊灯 B.疾驰在赛道上的F1方程式赛车 C.被拉开的弹弓 18．（5分）能量转化是自然界和生活中普遍存在的现象。请分析下列情境中的能量转化过程。 （1）如图甲所示，枪虾的大螯猛地合上时，能挤出速度很大的水柱，水柱产生的微小气泡在破裂瞬间会产生高温并发出很大的声音，还会发出一道极短的光。在这个过程中，机械能转化为　 　 能、声能和　 　 能。 （2）图乙是“风光互补”景观照明灯。有光照时，太阳能电池能将太阳能转化为　 　 能；风力发电机工作时将　 　 能转化为电能；蓄电池储能时将电能转化为　 　 能。 19．（4分）水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），将一桶质量为2kg的水倒掉一半，剩下的水的比热容将　 　 （填“变大”“变小”或“不变”）；已知c铝＞c铜，温度和质量均相等的铝球和铜球，它们吸收相同的热量后相互接触，　 　 （选填“温度”或“热量”）将由　 　 球传给　 　 球。 20．（3分）摩擦焊接技术在航空航天中应用广泛。如图所示，焊接时，两根金属棒高速旋转，剧烈摩擦，使焊接面处温度升高，金属棒变为液态，冷却后焊接在一起。摩擦焊接是通过　 　 的方式改变金属棒的内能，此过程中　 　 能转化为内能；降温冷却后，两根金属棒很难被拉开，这是因为金属棒的分子间存在　 　 的缘故。 21．（3分）古人对利用能源颇有心得，《天工开物》中记载了造纸时“透火焙干”的情景，请回答1～2题。 （1）古人将湿纸膜贴在砖墙上，在巷中生火，砖的温度升高，湿纸膜干透后揭下来就是成品纸了。“透火焙干”主要利用 　 　 。 A.分子之间存在引力 B.分子之间存在斥力 C.分子在做无规则运动 D.温度越高，分子热运动越剧烈 （2）“透火焙干”中，是利用 　 　 的方式改变纸张的内能；生火时“烟雾弥漫”　 　 （选填“是”或“不是”）分子热运动。 22．（3分）火药是中国古代四大发明之一，古人用它制造了“神火飞鸦”，如图，外形像乌鸦，内装火药，两侧有“起火”装置，能将鸦身射出100丈远，落地时飞鸦内火药爆炸造成破坏。火药点燃产生高压燃气推动飞鸦，类似现代内燃机的　 　 冲程；完全燃烧10g的火药能释放　 　 的热量（火药热值取8×105J/kg）；为了使“神火飞鸦”的飞行距离更长，鸦身应该具备　 　 的特点。 A.比热容很小　　B.热值很大　　C.质量很小　　D.易燃 23．（5分）跨学科实践：小小汽轮机 某小组的同学们在项目化学习过程中，制作了如图所示的器具研究热机原理。实验时向烧瓶内部注入适量的水，塞上带导气管的塞子。将导气管的另一端管口对准叶轮的叶片。 点燃酒精灯，当导气管出气口有蒸气喷出时，叶片就转动起来。 （1）该装置工作时，涉及多处能量转化或转移，请仿照示例写出一例。 【示例】现象：酒精灯加热水使水温升高。 能量转化或转移：通过热传递使内能发生了转移。 现象：　 　 。 能量转化或转移：　 　 。 （2）实验时若叶轮不转动，原因：　 　 ，解决办法：　 　 。 （3）这种热机的效率能不能达到100%？请你说明判断的理由：　 　 【答案】（1）蒸汽喷出使叶轮转动；内能转化为机械能； （2）铁架台上铁环的高度太低，导致烧瓶位置太低，使用酒精灯的内焰加热，蒸汽产生的动力不足；调整烧瓶的高度，利用酒精灯的外焰加热 （3）不能；存在热量损失，内能不可能完全转化为机械能。 三、实验探究题（本大题共3小题，共16分） 24．（6分）如图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作（步骤甲、乙、丙中小钢球质量分别为m、2m、3m）。 （1）实验中探究的动能是指 　 　 。（选填序号） A．钢球撞击木块时的动能 B．钢球撞击木块后的动能 C．木块被钢球撞击后的动能 （2）实验中通过比较 　 　 来判断小球动能的大小。 （3）小华认为由实验步骤乙和实验步骤丙可以判断动能大小与速度的关系，你认为该观点是 　 　 的（选填“正确”或“错误”）。 （4）通过比较 　 　 可以判断动能大小与 　 　 有关。 （5）若斜面下方的水平面是光滑的，本实验 　 　 （选填“能”或“不能”）达到实验目的。 25．（5分）沈仔细同学在研究“影响重力势能大小的因素”时，提出了如下猜想： 猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关； 猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关； 猜想三：重力势能的大小可能与物体的体积有关。 他为了验证猜想，准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m、3m的小球各一个；体积不同的小球3个。将它们分别从不同位置由静止释放，小球陷入花泥里的深度情况如图所示。请你完成下列内容。 （1）本实验中，小球的重力势能大小是通过观察 　 　来反映的； （2）分析A、B、C球的实验现象，可得出结论：　 　； （3）为了验证猜想二，他应分析 　 　（填写字母）三球的实验现象； （4）为了验证猜想三，沈仔细同学正确操作，F球、G球和H球的质量应该 　 （选填“相同”或“不同”）；实验后根据图乙的现象，由此可知物体重力势能的大小与物体的体积 　 　（选填“有关”或“无关”）。 26．（5分）某实验小组用如图所示的装置比较水和食用油的吸热情况。（ρ油＝0.9×103kg/m3） （1）如图甲，加热前，在一个烧杯中倒入200mL的食用油，需要在另一个相同烧杯中倒入 　 　 g的水。 （2）选用规格相同的电加热器给两种液体加热，这样做的目的是为了通过 　 　 （填“加热时间”或“升高的温度”）来反映液体吸收热量的多少；根据实验测得的数据分别描绘出了两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示，说明 　 　 液体的吸热能力更强（填“a”或“b”）；另一种液体的比热容为 　 J/（kg•℃）。 （3）下列生活现象产生的原因没有利用水的比热容大的是 　 　 （填序号）。 ①夏天吃冰棒解暑 ②人游泳上岸后，风一吹感觉更冷 ③我国北方楼房中的暖气用水作为介质运输能量 ④生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度 四、计算题（本大题共2小题，共24分） 27．（12分）如图所示为我国自主研发的首款四座氢内燃机飞机验证机，这架飞机翼展为13.5m，机身长度为8.2m，最大起飞质量可达1260kg。该飞机达到最大起飞质量时，在1km的高空水平匀速巡航15min飞行45km，这一过程中，前置螺旋桨提供的牵引力为1.4×103N。在上述过程中，求:（g取10N/kg） （1）该飞机在1km高空水平匀速巡航的速度为多少? （2）该飞机巡航过程中前置螺旋桨的牵引力所做的功和牵引力的功率分别为多少? （3）若该飞机达到最大起飞质量从1km高空安全降落至地面，则重力所做的功为多少?（不考虑飞机质量的变化） 28．（12分）百度旗下的“萝卜快跑”作为无人驾驶出租车的先行者，已在全国11个城市开展了载人测试运营服务，并取得了显著成效。无人驾驶汽车是一种智能汽车，主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。某无人驾驶汽车沿水平路面匀速直线行驶了3×104m，发动机提供的牵引力为1.12×103N，消耗柴油2.1kg。[，]求： （1）消耗的柴油完全燃烧释放的热量； （2）汽车发动机的效率； （3）若2.1kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收，可将多少千克水从20℃加热到70℃。 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第5页（共8页） 试题 第6页（共8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 建议用时：90分钟，满分：100分 一、选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分） 1．2025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 2．2026年6月，在海南商业航天发射场成功发射千帆极轨12组卫星。如图所示，千帆星座的卫星在大气层外沿椭圆轨道环绕地球运行，下列说法正确的是（　　） A．卫星在远地点的重力势能比近地点小 B．卫星从近地点向远地点运行时，动能增大 C．卫星在大气层外运行时，忽略空气阻力，机械能守恒 D．卫星从远地点向近地点运行时，动能转化为重力势能 3．家用小型风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，如图甲所示。海边，仅在海陆风因素的影响下，图乙、图丙所示的情形通常分别发生在（　　） A．白天、夜晚 B．夜晚、白天 C．白天、白天 D．夜晚、夜晚 4．如图所示，掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低。下列说法正确的是（　　） A．弹性小球反复跳起落下过程中，小球机械能守恒 B．小球越跳越低，说明小球的一部分机械能转化为其他形式的能量 C．小球越跳越低，说明能量不可能是守恒的 D．小球越跳越低，最终会停止跳动，说明小球的机械能凭空消失 5．关于分子的认识，下列说法正确的是（　　） A．固体很难被压缩，说明分子之间存在斥力 B．海绵很容易被压缩，说明分子间存在间隙 C．破镜不能重圆，是因为分子间没有引力 D．两个光滑铅块压紧后难拉开，说明分子之间只存在引力 6．下列关于图中所示实验的说法中正确的是（　　） A．图甲：将上方装有清水、下方装有硫酸铜溶液的量筒静置几天，溶液和清水的界面会变模糊，这一现象说明分子之间存在引力 B．图乙：挤压两个铅块使它们合在一起，下面可以悬挂钩码，这一现象说明分子在不停地做无规则运动 C．图丙：缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，在玻璃板离开水面前，弹簧测力计示数逐渐增大，这一现象说明玻璃分子与水分子之间有引力 D．图丁：抽去玻璃板，两瓶气体混合，能说明分子永不停息地做无规则运动 7．人体维持37℃左右的正常体温是生命活动的必要条件，体温的稳定离不开温度、热量与内能的动态调节。关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A．热量一定从内能多的物体传递到内能少的物体 B．标准大气压下冰水混合物内能为零 C．水的温度越高，所含热量越多 D．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高 8．如图是四冲程内燃机工作时各冲程的示意图，一个工作循环的正确排列顺序为（　　） A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、乙、甲 C．甲、丙、乙、丁 D．丁、乙、丙、甲 9．如图是验证“做功可以改变物体内能”的两个实验，关于实验下列说法正确的是（　　） A．在实验一中，打气时瓶内空气比较容易压缩，因为气体分子间只存在引力 B．在实验一中，当塞子跳出时，看到瓶内有白雾出现，是瓶内空气发生了液化现象 C．在实验二中，筒内空气内能增大主要是因为活塞与筒壁摩擦 D．在实验二中，硝化棉是通过热传递的方式改变内能 10．关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是（　　） A．只要坚持不懈，科学家们终有一天会发明出永动机 B．因为自然界中的能量是守恒的，所以不必担心能源短缺问题 C．一个物体具有的能量增加，必然有别的物体具有的能量减少 D．细线悬挂的小球来回摆动多次后最终停下，说明该过程中能量不守恒 11．冬至吃汤圆是广东的饮食传统，下列说法正确的是（　　） A．刚从冰箱冷冻室拿出的汤圆含有的热量为零 B．煮汤圆时，热量从汤圆传递给水，汤圆内能增大 C．煮汤圆时锅盖被顶起，此过程水蒸气对锅盖做功，内能减小 D．吃汤圆时会感觉到烫嘴是因为汤圆将温度传递给嘴唇 12．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图所示是某汽车内汽油机工作时的能量流向图。下列说法正确的是（　　） A．汽油燃烧过程中，将内能转化为化学能 B．汽油在燃烧过程中，它的热值减小 C．图中这个汽油机的效率为30% D．减少机械散热，汽油机效率降低 13．如图是《天工开物》中记载的我国古代工匠冶炼金属的场景，以下分析不正确的是（　　） A．用炭火加热金属的过程是通过做功改变了内能 B．利用木炭炼银主要是因为木炭的热值比较大 C．木炭燃烧过程将化学能转化为内能 D．冶炼过程不断拉动风箱增加送风量可使木炭充分燃烧，提高热效率 14．用相同规格的电加热器分别对质量均为240g的水和乙液体同时加热（不计热量损失），如图是水和乙液体的温度随加热时间变化的图像，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），c水＞c乙，下列说法正确的是（　　） A．水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J B．加热1min，水吸收热量2.52×106J C．乙液体的比热容为1.75×103J/（kg•℃） D．图线B是水的温度随加热时间变化图像 15．严浪宇在杭州亚运会夺得男子蹦床冠军，图乙为其在比赛中的示意图。某时刻他从A点自由下落，与水平床面接触点为B，能到达的最低点为C点。下列说法正确的是（　　） A．A点到B点过程中，运动员动能转化为蹦床的弹性势能 B．在B点时，运动员的重力势能最小 C．B点到C点过程中，运动员动能逐渐变小 D．在C点时，蹦床的弹性势能最大 第II卷（非选择题） 二、填空题（本大题共8小题，每空1分，共30分） 16．（3分）北京时间2026年5月11日8时14分，搭载天舟十号货运飞船的长征七号遥十一运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射。如图所示，天舟十号随火箭加速上升过程中，动能 　 　 （选填“增大”、“减小”或“不变”，下同），重力势能 　 　，机械能不断 　 　。 17．（4分）如图某段道路的标志牌显示：小型客车最高行驶速度不得超过100km/h，大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h。交通管理部门对同一车型设置不同的速度，是因为同一车型，质量 　 　 （选填“相同”或“不同”），　 　 越大，动能越大；同时对同一路段不同的车型也要设置最高行驶速度，这是因为车的行驶速度相同，　 　 越大，动能越大。下列物体具有的能量形式与运动小汽车相同的是 　 　 。 A.悬挂在天花板上的吊灯 B.疾驰在赛道上的F1方程式赛车 C.被拉开的弹弓 18．（5分）能量转化是自然界和生活中普遍存在的现象。请分析下列情境中的能量转化过程。 （1）如图甲所示，枪虾的大螯猛地合上时，能挤出速度很大的水柱，水柱产生的微小气泡在破裂瞬间会产生高温并发出很大的声音，还会发出一道极短的光。在这个过程中，机械能转化为　 　 能、声能和　 　 能。 （2）图乙是“风光互补”景观照明灯。有光照时，太阳能电池能将太阳能转化为　 　 能；风力发电机工作时将　 　 能转化为电能；蓄电池储能时将电能转化为　 　 能。 19．（4分）水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），将一桶质量为2kg的水倒掉一半，剩下的水的比热容将　 　 （填“变大”“变小”或“不变”）；已知c铝＞c铜，温度和质量均相等的铝球和铜球，它们吸收相同的热量后相互接触，　 　 （选填“温度”或“热量”）将由　 　 球传给　 　 球。 20．（3分）摩擦焊接技术在航空航天中应用广泛。如图所示，焊接时，两根金属棒高速旋转，剧烈摩擦，使焊接面处温度升高，金属棒变为液态，冷却后焊接在一起。摩擦焊接是通过　 　 的方式改变金属棒的内能，此过程中　 　 能转化为内能；降温冷却后，两根金属棒很难被拉开，这是因为金属棒的分子间存在　 　 的缘故。 21．（3分）古人对利用能源颇有心得，《天工开物》中记载了造纸时“透火焙干”的情景，请回答1～2题。 （1）古人将湿纸膜贴在砖墙上，在巷中生火，砖的温度升高，湿纸膜干透后揭下来就是成品纸了。“透火焙干”主要利用 　 　 。 A.分子之间存在引力 B.分子之间存在斥力 C.分子在做无规则运动 D.温度越高，分子热运动越剧烈 （2）“透火焙干”中，是利用 　 　 的方式改变纸张的内能；生火时“烟雾弥漫”　 　 （选填“是”或“不是”）分子热运动。 22．（3分）火药是中国古代四大发明之一，古人用它制造了“神火飞鸦”，如图，外形像乌鸦，内装火药，两侧有“起火”装置，能将鸦身射出100丈远，落地时飞鸦内火药爆炸造成破坏。火药点燃产生高压燃气推动飞鸦，类似现代内燃机的　 　 冲程；完全燃烧10g的火药能释放　 　 的热量（火药热值取8×105J/kg）；为了使“神火飞鸦”的飞行距离更长，鸦身应该具备　 　 的特点。 A.比热容很小　　B.热值很大　　C.质量很小　　D.易燃 23．（5分）跨学科实践：小小汽轮机 某小组的同学们在项目化学习过程中，制作了如图所示的器具研究热机原理。实验时向烧瓶内部注入适量的水，塞上带导气管的塞子。将导气管的另一端管口对准叶轮的叶片。 点燃酒精灯，当导气管出气口有蒸气喷出时，叶片就转动起来。 （1）该装置工作时，涉及多处能量转化或转移，请仿照示例写出一例。 【示例】现象：酒精灯加热水使水温升高。 能量转化或转移：通过热传递使内能发生了转移。 现象：　 　 。 能量转化或转移：　 　 。 （2）实验时若叶轮不转动，原因：　 　 ，解决办法：　 　 。 （3）这种热机的效率能不能达到100%？请你说明判断的理由：　 　 【答案】（1）蒸汽喷出使叶轮转动；内能转化为机械能； （2）铁架台上铁环的高度太低，导致烧瓶位置太低，使用酒精灯的内焰加热，蒸汽产生的动力不足；调整烧瓶的高度，利用酒精灯的外焰加热 （3）不能；存在热量损失，内能不可能完全转化为机械能。 三、实验探究题（本大题共3小题，共16分） 24．（6分）如图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作（步骤甲、乙、丙中小钢球质量分别为m、2m、3m）。 （1）实验中探究的动能是指 　 　 。（选填序号） A．钢球撞击木块时的动能 B．钢球撞击木块后的动能 C．木块被钢球撞击后的动能 （2）实验中通过比较 　 　 来判断小球动能的大小。 （3）小华认为由实验步骤乙和实验步骤丙可以判断动能大小与速度的关系，你认为该观点是 　 　 的（选填“正确”或“错误”）。 （4）通过比较 　 　 可以判断动能大小与 　 　 有关。 （5）若斜面下方的水平面是光滑的，本实验 　 　 （选填“能”或“不能”）达到实验目的。 25．（5分）沈仔细同学在研究“影响重力势能大小的因素”时，提出了如下猜想： 猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关； 猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关； 猜想三：重力势能的大小可能与物体的体积有关。 他为了验证猜想，准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m、3m的小球各一个；体积不同的小球3个。将它们分别从不同位置由静止释放，小球陷入花泥里的深度情况如图所示。请你完成下列内容。 （1）本实验中，小球的重力势能大小是通过观察 　 　来反映的； （2）分析A、B、C球的实验现象，可得出结论：　 　； （3）为了验证猜想二，他应分析 　 　（填写字母）三球的实验现象； （4）为了验证猜想三，沈仔细同学正确操作，F球、G球和H球的质量应该 　 （选填“相同”或“不同”）；实验后根据图乙的现象，由此可知物体重力势能的大小与物体的体积 　 　（选填“有关”或“无关”）。 26．（5分）某实验小组用如图所示的装置比较水和食用油的吸热情况。（ρ油＝0.9×103kg/m3） （1）如图甲，加热前，在一个烧杯中倒入200mL的食用油，需要在另一个相同烧杯中倒入 　 　 g的水。 （2）选用规格相同的电加热器给两种液体加热，这样做的目的是为了通过 　 　 （填“加热时间”或“升高的温度”）来反映液体吸收热量的多少；根据实验测得的数据分别描绘出了两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示，说明 　 　 液体的吸热能力更强（填“a”或“b”）；另一种液体的比热容为 　 J/（kg•℃）。 （3）下列生活现象产生的原因没有利用水的比热容大的是 　 　 （填序号）。 ①夏天吃冰棒解暑 ②人游泳上岸后，风一吹感觉更冷 ③我国北方楼房中的暖气用水作为介质运输能量 ④生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度 四、计算题（本大题共2小题，共24分） 27．（12分）如图所示为我国自主研发的首款四座氢内燃机飞机验证机，这架飞机翼展为13.5m，机身长度为8.2m，最大起飞质量可达1260kg。该飞机达到最大起飞质量时，在1km的高空水平匀速巡航15min飞行45km，这一过程中，前置螺旋桨提供的牵引力为1.4×103N。在上述过程中，求:（g取10N/kg） （1）该飞机在1km高空水平匀速巡航的速度为多少? （2）该飞机巡航过程中前置螺旋桨的牵引力所做的功和牵引力的功率分别为多少? （3）若该飞机达到最大起飞质量从1km高空安全降落至地面，则重力所做的功为多少?（不考虑飞机质量的变化） 28．（12分）百度旗下的“萝卜快跑”作为无人驾驶出租车的先行者，已在全国11个城市开展了载人测试运营服务，并取得了显著成效。无人驾驶汽车是一种智能汽车，主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。某无人驾驶汽车沿水平路面匀速直线行驶了3×104m，发动机提供的牵引力为1.12×103N，消耗柴油2.1kg。[，]求： （1）消耗的柴油完全燃烧释放的热量； （2）汽车发动机的效率； （3）若2.1kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收，可将多少千克水从20℃加热到70℃。 1 / 9 学科网（北京）股份有限公 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 （参考答案） 第十章 机械能、内能及其转化 第I卷（选择题） 一、选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 B C A B A C D D D C C C A C D 第II卷（非选择题） 二、填空题（本大题共8小题，每空1分，共30分） 16．（3分）增大；增大；增大 17．（4分）相同；速度；质量；B。 18．（5分）（1）内；光；（2）电；机械；化学。 19．（4分）不变；热量；铜；铝。 20．（3分）做功；机械；引力。 21．（3分）（1）D；（2）热传递；不是。 22．（3分）做功；8×103J；C。 23．（5分）（1）蒸汽喷出使叶轮转动；内能转化为机械能； （2）铁架台上铁环的高度太低，导致烧瓶位置太低，使用酒精灯的内焰加热，蒸汽产生的动力不足；调整烧瓶的高度，利用酒精灯的外焰加热 （3）不能；存在热量损失，内能不可能完全转化为机械能。 三、实验探究题（本大题共3小题，共16分） 24．（6分）（1）A；（2）木块移动距离；（3）错误；（4）甲、乙；质量；（5）不能。 25．（5分）（1）小球陷入花泥的深度；（2）当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大；（3）A、D、E；（4）相同；无关。 26．（5分）（1）180；（2）加热时间；b；1.8×103；（3）①②。 四、计算题（本大题共2小题，共24分） 27．（12分）【解析】（1）该飞机在1km高空水平匀速巡航的速度（3分） （2）该飞机巡航过程中前置螺旋桨的牵引力所做的功（3分） 牵引力的功率（3分） （3）该飞机达到最大起飞质量从1km高空安全降落至地面时，重力所做的功（3分） 28．（12分）【解析】（1）消耗的柴油完全燃烧释放的热量为 ；（3分） （2）发动机做的有用功为： W＝Fs＝1.12×103N×3×104m＝3.36×107J（2分） 则汽车发动机的效率为： ；（2分） （3）因为2.1kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收，所以水吸收的热量为： ，（2分） 由Q吸＝cmΔt可知，水的质量为： 。（3分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $