第12章机械能和内能测试卷（含答案）-2025-2026学年物理九年级上册苏科版（2024）

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第12章机械能和内能-2025-2026学年物理九年级上册苏科版（2024）
一、选择题
1．下列有关机械能及其转化的说法正确的是(　　)
A．弯弓射箭，箭的动能转化为弓的弹性势能
B．拦河大坝使上游的水位升高，增大了水的机械能
C．蹦床运动员从高处落下，其动能转化为重力势能
D．人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小，动能增大
2．2025年4月11日，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空，将通信技术 试验卫星十七号顺利送入预定轨道；发射任务取得圆满成功。在火箭加速上升过程中，下 列关于通信技术试验卫星十七号的说法正确的是(　　)
A．动能不变 B．重力势能不变
C．机械能变小 D．机械能变大
3．如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，小明的（　　）
A．重力势能减小，机械能不变 B．重力势能减小，机械能增大
C．动能不变，机械能不变 D．动能不变，机械能减小
4．八年级的篮球比赛活动中，小林所在的班级获得冠军，如图为小林在赛前练习投篮时的场景，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．篮球离开手后能继续向上运动，是由于篮球受到手的推力
B．篮球在向上运动过程中，动能越来越大
C．篮球运动到图中A处时，若所有力消失，篮球将静止
D．从最高点下落过程中重力势能转化为动能
5．农业无人机在空中保持在同一高度匀速飞行，当对农田喷洒农药时，该无人机（　　）
A．质量不变 B．重力势能减小
C．动能增大 D．机械能不变
6． 图甲为演员表演杂技“抛彩球”的场景，某个彩球离开手在空中飞行，过程中先后经过M、S两点，在这两点的动能和重力势能如图乙所示，则该彩球在（　　）
A．运动过程中机械能守恒 B．M点的重力势能比S点小
C．S点的高度比M点大 D．S点的速度比M点大
7． 在同一水平地面上，重600N的物体受到水平向左300N的推力F，从A点匀速直线运动到B点用时5s，在B点撤去F，物体继续运动2s停在C点，如图所示，以A点为计时起点，前6s物体所受摩擦力的大小随时间变化的图像中，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
8． 如图是乒乓球落地后又弹起的频闪照片示意图，则乒乓球（　　）
A．在A点时受力平衡
B．在B点时受力平衡
C．上升过程中动能转化为重力势能
D．从C点到D点机械能越来越大
9． 如图甲，北京时间2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星中心点火发射，加速上升进入太空，与在预定轨道上以7.7km/s速度飞行的天宫空间站完成会合对接。期间当飞船与空间站之间的距离缩短到200m（如图乙所示）时，飞船进入“悬停—推进—再悬停”的精密靠拢阶段，以较小的相对速度缓缓靠近，最终，对接环上的捕获锁弹出，神舟二十号与天宫空间站对接成功，宇航员们顺利完成太空会师。下列说法正确的是（　　）
A．火箭点火升空过程中，受到向上的推力，其施力物是喷出的高温燃气
B．火箭加速升空时，飞船的动能转化为重力势能，机械能不变
C．飞船在精密靠拢阶段，先悬停再靠拢，说明此时飞船不具有惯性
D．空间站以7.7km/s速度绕地球匀速运行的过程中，受平衡力作用
10．课外活动中，小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧，用手握住瓶子的上下两部分，用力迅速拧成图示状态时，瓶盖被弹出并伴有爆响声，同时瓶口内出现白雾。关于上述过程，下列说法错误的是(　　)
A．矿泉水瓶被用力拧成图示形状，说明力可以使物体发生形变
B．瓶盖弹出前，拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似
C．瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能
D．瓶口内出现的白雾，是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴
11．年月日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。神舟二十号载人飞船进入预定轨道后，与空间站“天和核心舱”成功对接。下列分析正确的是(　　)
A．火箭加速升空的过程中，机械能保持不变
B．航天员从地面到达空间站后惯性减小
C．空间站中的航天员是靠电磁波和地面控制中心取得联系的
D．飞船与空间站对接后，以飞船为参照物，空间站是运动的
12．“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动，近年来被越来越多的年轻人了解和喜欢。如图所示，将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，体验者从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经过B点时轻绳的弹力等于人的重力，最高能到达C点。对此过程，若不计空气阻力，下列描述正确的是（　　）
A．人从A到B的过程中，动能先增加后减少
B．人从B到C的过程中，重力势能不断增加
C．人从A到C的过程中，合力方向一直不变
D．轻绳恢复原长的位置，应在AB两点之间
二、填空题
13． 用打气筒打气时，气筒壁会发热，这主要是因为活塞对筒内气体　 　（选填“做功”或“热传递”），使筒内气体内能增大，温度升高，此过程中的能量转化与四冲程汽油机　 　冲程的能量转化相同。
14． 始终水平匀速直线飞行的飞机，在向目标处空投物资后，飞机的机械能　 　；物资在空中加速下落的过程中，其惯性将　 　（均选填“变大”“变小”或“不变”）。
15．小华玩弹弓时，用力拉长橡皮筋(如图)，被拉长的橡皮筋具有 　 　 能，当他迅速松开手将石子射出，石子由静止获得一定的速度，石子的动能　 　 (选填“增大” “减小”或“不变”)。
16．小语骑自行车从学校门口的小坡开始下坡，在不蹬踏板的情况下速度越来越快，此过程中　 　逐渐转化为动能；到达坡底后，自行车仍继续滑行，是因为人和车具有　 　。
17．如图，撑杆跳运动员将杆压弯了，说明力可以改变物体的　 　，压弯的杆具有　 　能。
18． 物体的重力势能与物体的质量、高度的关系为，如图所示，一质量为的物体从高度为处由静止沿斜面下滑到底端。若不计摩擦和空气的阻力，物体在下滑过程中，物体的　 　能转化为　 　能；物体滑到斜面底端时的动能是　 　J。（取）
三、实验探究题
19．如图所示，在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，小球由斜面的某位置由静止滚下，撞击水平面上的小木块（其中）。
（1）实验中，探究的动能是指小球在　 　（选填“斜面上”“撞击木块时”或“撞击木块后”），其大小是通过小木块被撞击后　 　来反映的；
（2）分析比较甲、乙两组实验可得：物体的质量相同时，　 　越大，动能越大。
20．小强在“探究影响动能大小的因素”实验时，用质量分别为m、2m的两个钢球做了如图（甲、乙、丙）所示的实验，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。
（1）该实验中所探究物体的动能是指　 　（填“木块”“钢球”或“斜面”）的动能。
（2）实验通过观察木块被钢球推动距离的大小来判断动能的大小，物理学中，这种研究问题的方法叫　 　。
（3）比较　 　两图可得：速度相同时，钢球质量越大，动能越大。
（4）若水平面绝对光滑，　 　（填“能”或“不能”）达到实验探究的目的。
（5）同桌小宁根据乙、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关；而小强认为小宁的判断依据不正确，理由是：　 　。
21．如图（a），某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和食用油，比较它们的吸热能力。
（1）为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同，电加热器的规格应　 　。
（2）本实验中使用的液体温度计是根据液体　 　的规律制成的。
（3）每隔0.5min记录一次温度，并将数据记录在下表中。第2.5min时，食用油中的温度计示数如图（b）所示，为　 　℃。
加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 ...
水的温度/℃ 25 27 29 31 33 35 ...
食用油的温度/℃ 25 30 34 37 42 　 ...
分析表中数据，发现　 　吸热能力强。
（4）为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温，内部应充入吸热能力较　 　（填“强”或“弱”）的介质。（仅从吸热能力的角度分析）
22．在“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小明同学让同一钢球分别从斜面同一位置由静止开始滚下，撞击木块。
（1）该实验是通过观察木块移动的距离来判断　 　（选填“钢球”或“木块”）动能的大小；
（2）分析如图所示的两次实验可得，物体质量相同时，　 　越大，动能越大；所以机动车辆行驶过程中绝对不允许　 　（选填“超载”或“超速”）；
（3）小明由此实验联想到“阻力对物体运动的影响”的实验，让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始自由下滑，到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动，直到停止在水平面上。
①实验时让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下。其目的是让小车在粗糙程度不同的平面上开始运动时获得相同的　 　；
②一般人的思维都局限在直接比较小车在不同平面上运动的距离不同，但科学家们却能发现，物体运动的平面越光滑，相同情况下物体受到的阻力越小，运动的距离越长速度减小的　 　，并由此进一步科学推理出：运动的物体如果不受外力作用，它将做　 　。
四、计算题
23．空气的流动形成风，风具有能量，称为风能.风能具有来源丰富、安全卫生等优点.如图所示是我国某地区风力发电的外景图.风力发电机中的叶片在风力的推动下转动，并带动机头发电机发电，为人们提供电能.设该地区空气密度为1.3kg/m3，一台风车的轮叶转动时可以形成面积为600m2 的圆面.
（1）若风速为10m/s，则1s内冲击到风车轮叶形成的圆面的空气质量是多少千克 已知1kg空气以这样的速度运动时具有的动能是50J，10台这样的风车工作1s所产生的电能可供1盏“220V 60W”灯泡正常工作2h，求这种风车发电的效率.
（2）若此地年平均风速为15m/s，100台这样的风车一年（工作时间按4000h计算）获得的风能相当于完全燃烧多少千克煤 （煤的热值为3×107J/ kg）
24．水在热电厂的锅炉中变为水蒸气，通过涡轮机带动发电机发电，用过的水蒸气在液化器中凝结成水，再到锅炉，循环使用.液化器中的冷却水则流到冷却塔中降温，如图所示.
（1）夏天，来自冷却塔的水温为16℃，而回到冷却塔的水温为30℃.若冷却塔和液化器间水的流量为 ，试求这个系统通过冷却塔散热的功率.
（2）如果发电机的发电功率为 发电机把机械能转化为电能的效率为80%，不计水蒸气通过涡轮机过程中由于热传递造成的能量损失及涡轮机的摩擦，试求水蒸气的能量转化为电能的效率.
答案解析部分
1．【答案】B
2．【答案】D
3．【答案】D
4．【答案】D
5．【答案】B
6．【答案】D
7．【答案】B
8．【答案】C
9．【答案】A
10．【答案】B
11．【答案】C
12．【答案】B
13．【答案】做功；压缩
14．【答案】变小；不变
15．【答案】弹性势；增大
16．【答案】重力势能；惯性
17．【答案】形状；弹性势
18．【答案】重力势；动；16
19．【答案】（1）撞击木块时；移动的距离
（2）速度
20．【答案】（1）钢球
（2）转换法
（3）甲、丙
（4）不能
（5）没有控制物体（或钢球）的速度相同
21．【答案】（1）相同
（2）热胀冷缩
（3）46；水
（4）弱
22．【答案】（1）钢球
（2）速度；超速
（3）速度；越慢；匀速直线运动
23．【答案】（1）解：每秒钟通过的空气流的长度l= vt=10m/s×1s=10m.
每秒钟通过风车轮叶形成的圆面空气流的体积
每秒钟通过风车轮叶空气流的质量
1台风车工作1s获得的空气的动能
10台风车工作1s获得的空气的动能
10台风车工作1s产生的电能E电= Pt=60W×2×3600s=4.32×105J，风车发电的效率
（2）解：1台风车每秒钟通过风车轮叶的空气流质量m=ρV=ρSl=1.3×600×15kg=11700kg.1kg空气以15m/s的速度运动时具有的动能 100 台风车一年获得的风能E总=100×4000×3600×112.5×11700×0.11=2.1×10 4J.
24．【答案】（1）解：冷却塔和液化器间水的流量为 所以1s内，内能变化Q= cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×15×103kg×(30℃-16℃)=8.82×108J.
（2）解：发动机消耗的机械功率
由(1)知，1s时间内消耗的内能
所以水蒸气的能量转化为电能的效率
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