2025苏科版九年级物理全一册单元测试卷--第十二章单元测试卷（含解析）

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2025苏科版九年级物理全一册
第十二章　机械能和内能
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分.每小题只有一个选项是符合题意的)
1.课后延时服务推出后,在学校用餐的师生增加了.如图,值日老师往保温饭盒下层注入热水,温热上层不锈钢餐盘内的饭菜.用热水温热饭菜是因为水的 (　　)
A.凝固点低 B.沸点高 C.密度小 D.比热容大
2.下列四幅图描述的情景中属于动能转化为重力势能的是 (　　)
A.小刚用弹弓上发生形变的橡皮条将“子弹”弹射出去　　B.小明脚踩滑板从高处滑下　
C.上海“明珠线”上的轻轨车无动力滑上站台　　　 D.子弹水平穿过鸡蛋的瞬间
3.爆米花是将玉米放入铁锅内,边加热边翻动一段时间后,“砰”的一声变成玉米花.下列说法正确的是 (　　)
A.玉米粒主要通过翻动铁锅对其做功,使其内能增加
B.玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开,内能不变
C.玉米粒主要通过与铁锅间的热传递,使其内能增加
D.玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开,内能增加
4.2022年4月16日,“神舟十三号”载人飞船返回舱携带太空出差三人组在东风着陆场成功着陆,标志着中国航天又站在了一个新的高度,返回舱在距地面一定高度时,将向下喷出高压气体,做减速运动,则此过程 (　　)
A.返回舱动能不变,重力势能减小,机械能减小
B.返回舱动能增加,重力势能减小,机械能不变
C.返回舱动能减小,重力势能减小,机械能减小
D.返回舱动能减小,重力势能增加,机械能不变
5.兴趣小组的同学对本章所学的物理知识进行交流讨论,各自发表了自己的观点,下列各位同学的观点正确的是 (　　)
A.小明:一个物体内能增加,一定是由于吸收了热量
B.小华:物体的温度越高,所含的热量越多
C.小强:温度高的物体一定比温度低的物体内能大
D.小刚:一个物体吸收热量时,温度不一定升高
6.为了合理利用能源,人们一直在努力提高热机效率,以下是一些提高热机效率的方法:①尽量减少各种热损;②加润滑油减少机器各部件之间的摩擦;③使用热值高的燃料.其中合理的一组是 (　　)
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
7.如图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及的主要能量转化情况的流程图.下列分别关于图中①②③④的补充,正确的是 (　　)
A.①做功冲程　②内能转化为机械能　③压缩冲程　④机械能转化为内能
B.①压缩冲程　②内能转化为机械能　③做功冲程　④机械能转化为内能
C.①做功冲程　②机械能转化为内能　③压缩冲程　④内能转化为机械能
D.①压缩冲程　②机械能转化为内能　③做功冲程　④内能转化为机械能
8.出租车是常见的交通工具,现在很多出租车都以天然气或汽油为燃料,下列有关说法错误的是 (　　)
A.出租车的发动机是热机,是将内能转化为机械能的机器
B.以天然气为燃料,出租车发动机的效率也不可能达到100%
C.在热机的做功冲程中,汽缸内气体的温度升高,内能增加
D.提高燃料的利用率可以节约能源,减少环境污染
9.“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,人从A点由静止释放,像火箭一样被“竖直发射”,经B点上升到最高位置C点.已知在B点时速度最大,对此过程,下列描述正确的是(　　)
A.人从A点到C点的过程中,重力势能增加,动能一直减少
B.人从A点到B点的过程中,动能增加,重力势能减少
C.人在B点时动能最大
D.人在B点时弹性轻绳的弹性势能最大
10.小博根据图中提供的信息得出了以下四个结论,其中错误的是 (　　)
A.质量相等的不同物质吸热升高相同的温度时吸收的热量不同,说明不同物质的吸热能力一般不同
B.四种物质中铁的比热容最小
C.质量相等的沙子和铁,降低相同的温度,沙子放出的热量大于铁放出的热量
D.铁块和铝块升高相同的温度,一定吸收相等的热量
二、填空与作图题(共7小题,计18分)
11.(2分)高空抛物很危险!一个60 g的鸡蛋从不同楼层落下对人造成的伤害情况如图所示.物体的位置越高,具有的　　　　能越大,落下时转化的　　　　能就越大,对受害者做的功就越多,造成的伤害就越大.
第11题图　　　　　　　　第12题图
12.(2分)如图所示是中国古代劳动人民酿酒的过程.用火种引燃木柴的过程是通过　　　　的方式改变物体的内能的.将谷物倒入锅内熬制酒料的过程中,能闻到酒的香气,说明分子是在永不停息地　　　　　　　　　　　　　　.
13.(3分)如图所示为中国特色工艺品——走马灯,它属于灯笼的一种.灯内点上蜡烛时,空气受热向　　　(选填“上”或“下”)运动,带动叶轮转动,使挂在轴上的剪纸随之转动,烛光将剪纸的影子投在灯笼壁上,产生动画效果.叶轮在热空气推动下转动,从能量转化的角度分析,是将　　　　　　　　　,该过程与四冲程汽油机的　　　　冲程相似.
第13题图　　　　　第14题图
14.(2分)如图所示,在汽缸A中密封有压缩空气,B是一个被销钉K锁住的活塞,C是一个温度计.若活塞与汽缸壁间没有摩擦,当把销钉拔出后,将看到的现象是活塞向　　　　(选填“左”或“右”)运动,温度计的示数　　　　(选填“升高”或“降低”).
15.(2分)小海将质量和初温相同的分别用铁、陶瓷两种材料制成的勺子(c铁”“<”或“=”),内能增加较多的是用　　　　材料制成的勺子.
16.(3分)(2023·福建福州期中)生态文明建设“十四五”规划中提出全面垃圾分类和垃圾处理.某种技术可将有机垃圾制成燃烧油,1吨有机垃圾可制成半吨燃烧油,燃烧油的热值为4.2×107 J/kg,1吨燃烧油产生的热量为　　　　J,利用1吨有机垃圾制成的燃烧油对水进行加热,其效率为40%,水吸收的热量为　　　　J,则这些热量可以使　　　　t的水温度升高50 ℃.[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
17.(4分)(1)(2023·北京通州区期中)如图1为一摆球从左侧A点摆到右侧最高点B的过程图,请在图中“○”位置的摆球上用“1”和“2”分别标注出机械能最大位置和动能最小位置.
图1
(2)请在图2中虚线框内用箭头表示出白天海陆风的吹拂方向.
图2
三、实验与探究题(共4小题,计24分)
18.(5分)请完成下列填空.
图1　 　　图2
(1)如图1,建筑高楼大厦时首先要打好地基.原来高度相同的同种地桩,经打击后某一瞬间三个地桩所处的位置如图所示,打桩时,三个重锤中　　　　锤的做功本领最大,如果A、B两锤的质量相同,则刚开始下落时,　　　　锤的高度要低一些.
(2)如图2,小明和小辉一起利用该装置探究煤油和菜籽油热值的大小关系,为了保证实验结论的可靠性,需要控制油的质量以及水的质量　　　　.小辉认为实验中是用　　　　来表示煤油和菜籽油放出热量的多少,所以实验中两杯水的初温可以不同.若完全燃烧两种燃料,左图中温度计示数上升得多,则热值大的是　　　　(选填“煤油”或“菜籽油”).
19.(5分)如图甲所示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验.实验步骤如下:
Ⅰ.让同一钢球从斜面的不同高度由静止滚下,观察放在水平面上同一位置的同一木块被撞击后移动的距离.
Ⅱ.让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下,观察放在水平面上同一位置的同一木块被撞击后移动的距离.
回答下列问题.
(1)步骤Ⅰ是为了研究动能大小与　　　　的关系.
(2)步骤Ⅱ是为了研究动能大小与　　　　的关系.
(3)若水平面绝对光滑,本实验将　　　　(选填“能”或“不能”)达到探究目的.
(4)有同学将实验装置改成图乙所示的装置,利用质量不同的钢球将弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击放在水平面上同一位置的同一木块.该实验方案是否可行 　　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　.
20.(7分)在一节物理社团活动课中,小明同学与小芳同学要比较甲、乙两种液体的比热容大小,于是准备了两只相同的烧杯,烧杯中分别装了初温和质量相同的甲、乙两种液体.
(1)在两种液体都不沸腾的前提下,小明认为要把甲、乙两种液体加热到相同的温度然后进行比较,小芳认为要加热相同的时间然后进行比较,你认为方法可行的是　　　　　　　(选填“仅小明的可行”“仅小芳的可行”或“两人的都可行”).
(2)所选择的两个酒精灯的要求是　　　　　　　　　　　.
(3)本次实验主要采用的科学方法是　　　　(单选,填下列选项的标号).
A.控制变量法　　　　B.等效替代法　　　　C.类比法
(4)下表所示为某次实验中记录的数据.
加热时间/min 0 2 4 6 8
温度/℃ 甲 20 22 24 26 28
乙 20 21 22 23 24
①看到表格里面的温度变化,小明联想到了速度,老师说过,速度的概念是通过“比值定义法”定义的,它是由路程和时间两个物理量相比得到的.于是,小明提出了一个新的概念“升温速度”,请你试着说一下,在其他条件相同的情况下,“升温速度”应是　　　　与　　　　的比值,它的单位应该是　　　　　　.
②在这次实验中,比热容大的液体的升温速度更　　　　(选填“大”或“小”).
21.(7分)[课标理念|贴近生活]细心的小星在课后篮球活动中发现,传球时,篮球撞击地面后能准确反弹到远处队友手中.小星觉得好奇:篮球撞击地面后,反弹方向与哪些因素有关呢 与同学讨论后,提出了以下猜想:
猜想1:与篮球撞击地面时的入射方向有关.
猜想2:与地面的粗糙程度有关.
【设计实验与进行实验】小星用弹性小球代替篮球,对小球撞击水平地面后的反弹方向进行探究,设计了如图甲所示的装置.每次都让弹性小球从压缩相同长度的相同弹簧下端,由静止弹出并撞击水平地面,分别改变水平地面的粗糙程度和小球的入射方向与水平地面的夹角α,测出小球反弹方向与水平地面的夹角β,记录数据如表.
夹角α 20.0° 30.0° 45.0° 60.0° 70.0°
夹角β 玻璃地面 25.5° 34.7° 49.2° 63.5° 72.8°
木板地面 28.6° 37.3° 51.6° 65.4° 74.1°
水泥地面 30.9° 39.2° 53.9° 67.5° 76.6°
【分析与论证】
(1)设计实验时,分别采用玻璃地面、木板地面和水泥地面,是为了改变　　　　　　　　　.
(2)分析实验数据可知,其他条件相同时,夹角α越大,夹角β越　　　　.
(3)分析实验数据可知,猜想2是　　　　(选填“正确”或“错误”)的.
【评估与交流】
(1)压缩的弹簧将小球弹出的过程中,弹簧的　　　　能转化为小球的动能.
(2)如图乙所示,某次小球从A位置入射到水平地面O位置后反弹,则　　　　(选填“B”“C”或“D”)位置最有可能是小球反弹后经过的位置.
(3)小星分析发现,当α一定时,水平地面越光滑,β值与α越接近.他由此推理,如果水平地面与小球间没有摩擦,则β与α应　　　　(选填“相等”或“不相等”).下列物理规律的得出也运用了这种研究方法的是　　　　.
A.平面镜成像规律 　　　　　　　　B.牛顿第一定律 　　　　　　　　　C.阿基米德原理
四、综合题(共2小题,计18分)
22.(8分)在研究物质的三态变化时,小明取了200 g冰块放在烧杯中用酒精灯加热,如图是小明画出的冰块的温度随时间变化的图像.请根据图像回答下列问题(忽略整个过程中的质量变化):
(1)在AB段比CD段升温快,原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.
(2)图中CD段水吸收了多少热量 冰块从开始熔化到刚好完全熔化过程中吸收了多少热量 [c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(3)根据图像求出冰的比热容,写出计算过程.
23.(10分)2022年11月25日,在攀枝花氢能产业示范城市建设暨氢能示范项目竣工投运仪式上,攀枝花首批氢能源公交车正式亮相.与传统公交车相比,氢能公交车最大的特点是“零污染、零排放”,产物仅为电、热和水,实现了真正意义的零排放.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是21世纪最理想的能源.[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q氢=1.4×108 J/kg,标准大气压环境]
(1)求质量为0.6 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量.
(2)若这些热量的70%被质量为200 kg、温度为25 ℃的水吸收,则水升高的温度为多少
(3)若本次投放运营的氢能公交车发动机的热效率为50%,如果完全燃烧0.6 kg的氢燃料,则这些热量能让该氢能公交车以42 kW的恒定功率匀速行驶多长时间
第十二章　机械能和内能
1.D　值日老师往保温饭盒下层注入热水,因水的比热容较大,降低较低的温度就可以放出较多的热量,可以温热上层不锈钢餐盘内的饭菜.故选D.
2.C　橡皮条弹射“子弹”的过程中,橡皮条弹性形变的程度变小,弹性势能变小;“子弹”由静止变为运动,动能增大,即弹性势能转化为了动能,故A选项错误.小明脚踩滑板从高处滑下,高度减小,重力势能减小;速度增大,动能增大,重力势能转化为动能,故B选项错误.轻轨车无动力滑上站台时,速度减小,动能减小;高度增大,重力势能增大,动能转化为重力势能,故C选项正确.子弹水平穿过鸡蛋时,速度减小,动能减小;克服阻力做功,内能增加,即一部分动能转化为了内能,故D选项错误.
3.C　玉米粒爆开前通过热传递增加内能,不是做功改变内能,A项不符合题意;玉米粒内的水蒸气膨胀对外做功,内能会减少,B、D项不符合题意;玉米粒爆开前通过热传递增加内能,C项符合题意.
4.C　返回舱在距地面一定高度时,将向下喷出高压气体,从开始喷气到安全着陆这一阶段,返回舱的质量不变,速度变小,动能减小;同时高度变小,重力势能减小;因动能与势能统称为机械能,所以返回舱的机械能减小,故C正确.
5.D　改变内能有做功和热传递两种方式,物体内能增加,可能是由于吸收了热量,也可能是由于外界对物体做了功,A错误.由于热量只存在于热传递过程中,因此只能说“吸收或放出多少热量”,不能说“所含的热量”,B错误.因为内能的大小与物体的温度、质量、体积等有关,所以温度高的物体不一定比温度低的物体的内能大,C错误.一个物体吸收热量时,温度不一定升高,如0 ℃的冰熔化成0 ℃的水,虽然吸收热量,但温度不变,D正确.
6.A　燃料的热值高低不会影响热机的效率,③不合理;通过减少各种热损、加润滑油等可以减少能量损失,从而提高热机效率,①②合理.故选A.
7.D　根据四冲程汽油机的工作过程可知,一个工作循环中,吸气冲程后是压缩冲程,在此过程中活塞压缩汽缸内的气体,将机械能转化为内能,汽缸内的气体温度升高;压缩冲程后是做功冲程,在此过程中燃料燃烧产生的高温、高压气体推动活塞对外做功,将内能转化为机械能.故选D.
8.C　热机是将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为机械能的机器,A中说法正确;出租车发动机以天然气为燃料时,仍有热量散失,仍需要克服摩擦做额外功,故发动机的效率不可能达到100%,B中说法正确;在热机的做功冲程中,汽缸内气体对外做功,温度降低,内能减少,C中说法错误,符合题意;提高燃料的利用率,是节约能源、保护环境的重要措施,D中说法正确.
9.C　人从A点到C点的过程中,质量不变、高度增大,重力势能增加;由在B点时速度最大可知,人从A点到B点速度逐渐变大,动能逐渐变大,从B点到C点速度逐渐变小,动能逐渐变小,故A、B错误.人的质量一定,在B点时速度最大,动能最大,故C正确.人在A点时弹性轻绳的弹性形变量最大,弹性轻绳的弹性势能最大,故D错误.
10.D　不同物质的吸热能力一般不同,所以质量相等的不同物质吸热升高相同的温度时吸收的热量不同,A中说法正确;由题图可知,四种物质中铁的比热容最小,B中说法正确;质量相等的沙子和铁,降低相同温度,沙子放出的热量大于铁放出的热量,C中说法正确;由Q=cmΔt可知,因为不确定铁块和铝块的质量大小,所以无法比较铁块和铝块吸收热量的多少,D中说法错误.
11.重力势　动
【解析】重力势能与质量和高度有关,当质量一定时,高度越高,重力势能越大.物体下落过程中,质量不变,高度减小,因此重力势能减小,同时物体的速度增大,因此动能增加,增加的动能是由重力势能转化来的,物体落下前的重力势能越大,物体落下时转化的动能就越大.
12.热传递　做无规则运动
13.上　内能转化为机械能　做功
【解析】空气受热膨胀,密度减小而向上运动;叶轮在热空气的作用下运动,从能量转化的角度分析,热空气对叶轮做功,将内能转化为机械能,相当于四冲程汽油机的做功冲程.
14.右　降低
15.=　陶瓷
16.4.2×1010　8.4×109　40
【解析】由题意可知,1吨有机垃圾可制成的燃烧油的质量为m=0.5 t=500 kg,1吨有机垃圾制成的燃烧油产生的热量Q放=mq=500 kg×4.2×107 J/kg=2.1×1010 J,1吨燃烧油产生的热量为2Q放=4.2×1010 J,水吸收的热量Q吸=ηQ放=40%×2.1×1010 J=8.4×109 J,根据Q吸=c水m'Δt可得,加热水的质量为m'===4×104 kg=40 t.
17.(1)如图所示.
(2)如图所示.
【解析】(1)摆球从左侧A点摆到右侧最高点B的过程中,克服空气的阻力做功,一部分机械能转化为内能,所以该过程中,摆球的机械能逐渐减小,所以在A点的机械能是最大的;摆球运动到B点时,摆球的质量不变,速度最小,动能最小.(2)由于海水的比热容大于泥土、砂石的比热容,在同样太阳光的照射下,地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气形成对流,白天,地面比大海升温快,地面热空气密度较小,热空气上升,海面较冷的空气就会来补充,于是冷空气沿海面吹向陆地,形成海风.
18.(1)B　A　(2)相同　水温升高的多少　煤油
【解析】(1)地桩下陷的深度越深,表明重锤做功的本领越大;如果A、B两锤的质量相同,则刚开始下落时,A锤的高度要低一些;(2)根据Q放=mq可知,燃料燃烧放出热量的多少与物体的质量和热值有关,需使菜籽油和煤油的质量相等;实验中应控制烧杯内的水的质量相同,水吸收的热量越多,水的温度变化越大,所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少.
19.(1)速度　(2)质量　(3)不能　(4)不可行　没有控制变量
【解析】(3)若水平面绝对光滑,该实验不能成功.因为没有阻力,木块将做匀速直线运动,距离将无法得出,也就不能得出实验结论.(4)该实验方案不可行.因为钢球与弹簧分离时,钢球的质量不同会导致速度不同,即没有控制变量.
20.(1)两人的都可行　(2)规格相同　(3)A　(4)①升高的温度　时间　℃/s(或℃/min)　②小
【解析】(3)该实验中要控制两种液体的质量、加热条件等相同,这是控制变量法的应用.
21.【分析与论证】(1)地面的粗糙程度　(2)大　(3)正确
【评估与交流】(1)弹性势　(2)B　(3)相等　B
【解析】【分析与论证】(1)要验证猜想2,需要改变地面的粗糙程度,实验中通过分别采用玻璃地面、木板地面和水泥地面来实现.(2)由实验数据可知,当其他条件相同时,夹角α越大,夹角β越大.由此可以验证猜想1是正确的.(3)分析实验数据可知,其他条件相同时,接触面越粗糙,夹角β越大,说明猜想2是正确的.【评估与交流】(1)压缩的弹簧具有弹性势能,将小球弹出的过程中,弹簧的弹性势能转化为小球的动能.(2)分析实验数据可知,夹角β总是大于夹角α,由此可判断题图乙中B位置最有可能是小球反弹后经过的位置.(3)由实验数据可知,当夹角α一定时,水平地面越光滑,夹角β与夹角α越接近.由此推理,如果水平地面与小球间没有摩擦,则夹角β与夹角α应相等.这种研究物理问题的方法叫科学推理法.平面镜成像规律、阿基米德原理可以用实验直接验证,不符合题意;牛顿第一定律不能用实验直接验证,是在实验的基础上推理得出的,应用了科学推理法,符合题意,故选B.
22.(1)水的比热容比冰大,在质量和吸收的热量相同时,水升温慢 (2分)
(2)题图中CD段2 min内水吸收的热量
Q1=c水m水Δ t1=4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×10 ℃=8.4×103 J (1分)
因为相同时间内物质吸收的热量相同,且熔化过程用时8 min,所用时间是CD段时间的4倍,则冰块从开始熔化到刚好完全熔化过程中吸收的热量Q2=4Q1=4×8.4×103 J=3.36×104 J (2分)
(3)因为相同时间内物质吸收的热量相同,所以冰块在AB段吸收的热量与水在CD段吸收的热量相同,由图像可知,水的温度变化量为Δt水=10 ℃-0 ℃=10 ℃,冰的温度变化量为Δt冰=0 ℃-(-20 ℃)=20 ℃(1分)
熔化前后物质的质量不变,即m水=m冰,所以有c水m水Δt水=c冰m冰Δt冰　
代入数据可求得冰的比热容
c冰=2.1×103 J/(kg·℃)(2分)
23.(1)0.6 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q放=mq氢=0.6 kg×1.4×108 J/kg=8.4×107 J (2分)
(2)由题知,水吸收的热量Q吸=70%×Q放=70%×8.4×107 J=5.88×107 J (1分)
由Q吸=c水m水Δt得水升高的温度
Δt===70 ℃ (2分)
(3)公交车的功率为P=42 kW=4.2×104 W (1分)
公交车所做的功W=50%×Q放=50%×8.4×107 J=4.2×107 J (2分)
由P=得公交车行驶时间t===1 000 s (2分)
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