第十二章机械能和内能单元练习2025-2026学年苏科版物理九年级上册

第十二章 机械能和内能 单元练习 一、单选题 1．下列现象中，通过热传递改变物体内能的是（　　） A．两手相互摩擦，手发热 B．用火炉烧水，水的温度升高 C．用锯锯木头，锯条发热 D．气体膨胀做功，气体的温度降低 2．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（    ） A．0℃的冰块内能为0 B．物体放出热量，温度一定降低 C．物体的温度降低，它的内能一定减少 D．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量 3．在沿海地区炎热、晴朗的天气里，常常出现“海陆风”。如图所示的风向发生在（　　） A．白天，海水温度较高 B．白天，陆地温度较高 C．夜晚，海水温度较高 D．夜晚，陆地温度较高 4．2025年春晚非遗大秀《迎福》体现了科技与美学的完美融合。其中打铁花的原理是将生铁加热至1600℃以上化为铁水，当高温铁水被击向高空后，迅速变成微小颗粒，在空中上下飞舞，形成铁水泼天星河落的壮观景象。下列关于打铁花的说法正确的是（　　） A．生铁化为铁水的过程中内能不变 B．生铁化为铁水的过程中所含热量增加 C．落下的微小颗粒不会烫伤人，原因之一是铁的比热容大，降温快 D．铁水在空中飞舞时温度降低，这是通过热传递的方式改变其内能的 5．将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上，经过一定时间后，冰块形状基本不再变化时的情形如图所示．则三块金属的比热容c甲、c乙、c丙大小相比（    ） A．c甲最大 B．c丙最大 C．c甲＝c乙＝c丙 D．无法判断 6．如图所示的各种情景，属于用热传递的方式改变物体内能的是（　　） A．图甲，从滑梯滑下来，与滑梯摩擦后的衣服发烫 B．图乙，用冰块给可乐降温 C．图丙，火柴头划过火柴盒后点燃 D．图丁，古人用“钻木取火”的方式得到火源 7．如图，在蹦床比赛中，运动员离开蹦床向上运动到一定高度又落在蹦床上，直至最低点的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．运动员上升到最高点时，动能和重力势能最大 B．运动员下落到最低点时，速度为零，动能和蹦床的弹性势能都为零 C．运动员在空中下落过程中（接触蹦床前），重力势能转化为动能 D．运动员在空中下落过程中（接触蹦床后），运动员动能转化为重力势能和蹦床的弹性势能 8．一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是3000r/min，则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是（　　） A．完成100个冲程，对外做功50次 B．完成50个冲程，对外做功50次 C．完成100个冲程，对外做功25次 D．完成50个冲程，对外做功25次 9．如图所示：在“探究物体的动能跟哪些因素有关”中，钢球从斜面高处滚下，把水平面上的木块撞一段距离。若要探究动能与速度的关系，下列应做（　　） A．不换钢球，只改变高度，再做几次 B．换大钢球，在同样高度，再做几次 C．钢球和高度都改变，再做几次 D．钢球、高度、木块位置都改变，再做几次 10．如图所示商场有两部相邻的观光电梯甲和乙，从图所示时刻开始计时，两电梯均向上运动，甲以1m/s的速度做匀速直线运动，乙做变速运动，两电梯在10s内的速度随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是（　　） A．0-10s，以甲为参照物，乙向上运动 B．t=10s时，甲和乙动能相等 C．t=10s时，甲和乙相遇 D．10-20s甲运动的路程比乙大 二、填空题 11．为推进生态修复、促进人与自然和谐共生。我国新疆地区已连续多年引洪补水，使区域内退化的胡杨林得到修复，有些地方还形成了优美的湿地公园。有一个湿地公园共蓄水，当这些水温度整体下降5℃时，放出的总热量为 J。（水的密度为，水的比热容为） 12．某洲际导弹采用偏二甲肼为燃料。若发射时燃烧偏二甲肼（热值），燃烧释放的化学能中约有转化为导弹获得的动能，则该发动机的效率 。 13．氢能源因具有清洁环保、热值高、可再生性、无噪音等优点得以广泛应用，在1个标准大气压下，若完全燃烧0.24kg氢气放出的热量被水全部吸收，能将 kg的水从20℃加热到沸腾。[氢气的热值，水的比热容] 14．如图所示，用酒精灯对试管加热，水沸腾后，蒸汽把软木塞顶跑。蒸气把软木塞顶跑这一过程是 能转化为机械能，此过程相当于汽油机的 冲程。 15．如图所示是四冲程汽油机工作过程中的做功冲程。若该汽油机曲轴的转速为2400r/min，该汽油机1s对外做功 次，为了降低汽油机汽缸的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过 的方式减少汽缸内能的。 三、作图题 16．如图甲所示，一轻质弹簧左端固定在竖直墙面，右端与粗糙水平面上的木块相连。现将木块从弹簧原长位置O点拉至A点后松手，木块由静止开始向左运动，将弹簧压缩至B点后返回，木块从A点运动到B点的过程中，其动能E随位置变化关系如图乙所示。现将水平面换成光滑的接触面，同样将木块拉至A点由静止释放，请你在同一坐标中画出木块从A点运动到B点的过程中，其动能E随位置变化关系的大致图像。（不计空气阻力） 四、实验题 17．小明在探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验中，提出了2个猜想。猜想1：物体动能的大小与物体的质量有关；猜想2：物体动能的大小与物体的速度有关。 为了验证猜想，小明设计了如图所示的实验。光滑斜轨道与水平直轨道平滑连接，将体积相同、质量为m和2m的两个小球分别从斜轨道上高度为2h、h处由静止释放。3次实验中，小球进入水平直轨道推动纸盒一起在水平面上运动了一段距离后停下，分别测出小球与纸盒一起运动的最大距离，由此判断出小球撞击纸盒时的动能大小。 (1)该实验中，“物体的动能”中“物体”指的是 （选填“小球”或“纸盒”）； (2)图甲、乙所示的2次实验中，小球都从相同高度处由静止释放，是为了使2次实验中小球运动到斜轨道底端时的 相同； (3)对比图 和图丙所示的2次实验，可以验证小明的猜想 （选填“1”或“2”）是正确的。 18．雅真同学用相同规格的电加热器分别给水和食用油加热（如图甲），以探究水和食用油的吸热能力。    （1）本实验除了图甲中所给的实验器材外，还需要的测量工具有停表和 ； （2）比较不同物质的吸热能力，通常有如下两种方案： 方案一：取相同质量的两种物质，吸收相等的热量，比较升高的温度； 方案二：取相同质量的两种物质，升高相同的温度，比较吸收的热量。 下表是雅真记录的部分实验数据： 液体名称 液体质量m/g 液体初温t1/℃ 液体末温t2/℃ 加热时间t/min 水 10 68 98 20 食用油 10 68 98 10 ①分析表中信息可知雅真采用的是方案 （选填“一”或“二”）； ②分析表中数据，可得出的结论是：不同物质，质量相同， ，吸收的热量不同； （3）雅真根据实验数据作出了水和食用油的温度随加热时间变化的图象（如图乙），由图象可知，水的吸热能力比食用油 （选填“强”或“弱”）。加热5min，水吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量。食用油的比热容是 J/(kg·℃)。 五、计算题 19．把质量为500g的金属块的温度从20℃升高80℃，若已知吸收的热量是5.2×103J，这种金属的比热容是多少？ 20．有一个具有加热功能的保温容器，如图甲所示，在该容器中加入3kg的水，加热2min后停止加热，随后立即在容器中放入一个质量为20kg的金属块，如图乙所示。不计热损失，水和金属块的温度变化情况如图丙所示。水的比热容。 (1)水在降温过程中放出的热量为多少？ (2)金属块的比热容为多少？ (3)若金属块吸收的热量由燃烧天然气获得，假设热效率为90%，那么需要消耗多少体积的天然气？（天然气的热值为） 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 《第十二章 机械能和内能 单元练习2025-2026学年苏科版物理九年级上册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C B D B B C C A D 1．B 【详解】A．两手相互摩擦，手发热，是克服摩擦力做功，摩擦生热机械能转化成内能，属于做功改变内能，故A不符合题意； B．火炉烧水，水温升高，是火的内能转移到水上，属于热传递改变物体的内能，故B符合题意； C．用锯锯木头，锯条发热是摩擦生热，属于做功改变物体的内能，故C不符合题意； D．气体膨胀对外做功时，将内能转化成机械能，内能减小，气体的温度降低，属于做功改变物体的内能，故D不符合题意。 故选B。 2．C 【详解】A．一切物体都有内能，0℃冰块的分子仍在运动，内能不为0，故A错误； B．物体放出热量时，内能降低，温度可能不变，如晶体凝固时，放出热量，温度不变，故B错误； C．物体的温度降低，分子热运动减弱，分子动能减少，因此内能一定减少，故C正确； D．改变内能的方式有做功和热传递，物体的内能增加，不一定是吸收热量，也可能是外界对物体做了功，故D错误。 故选C。 3．B 【详解】水的比热容比砂石的比热容大，所以在白天阳光充足时，海水温度低而陆地温度高，陆地的空气密度变小而上升，海面上的冷空气会向陆地流动，故低空气流的方向是从海面到陆地，故“海陆风”出现在白天，此时陆地温度高。 故选B。 4．D 【详解】A．生铁化为铁水是熔化过程，熔化要吸热，此过程中内能增大。故A错误； B．生铁化为铁水的过程中要吸热，内能会增加。而热量是过程量，不是状态量，不能说物体“含有”、“具有”多少热量，可以说物体“吸收”、“放出”多少热量。故B错误； C．落下的微小颗粒不会烫伤人，原因之一是铁的比热容小，降温快。故C错误； D．铁水温度高，周围空气温度低，两者之间存在温度差。当铁水在空中飞舞时，高温的铁水将热量传递给低温的空气，铁水温度降低，这是通过热传递的方式改变其内能的。故D正确。 故选D。 5．B 【详解】由图可知，冰块形状基本不再变化时，说明三块金属的末温相同，初温相同，即三块金属降低的温度相同；由图可知三块金属放出的热量，三块金属质量相等，温度变化量相等，根据可知，三块金属的比热容大小关系。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 6．B 【详解】A．图甲中，从滑梯滑下来，与滑梯摩擦后的衣服发烫，是因为下滑过程中将机械能转化为内能，属于利用做功的方式改变物体的内能，故A不符合题意； B．图乙中，用冰块给可乐降温，可乐放出热量，温度降低，这是通过热传递的方式改变物体的内能，故B符合题意； C．图丙中，火柴头划过火柴盒时，克服摩擦力做功使火柴头的内能增加，温度升高，达到火柴的着火点而燃烧，属于通过做功的方式改变物体的内能，，故C不符合题意； D．图丁中，钻木取火是通过克服木头之间的摩擦力做功，使木头的内能增加，温度升高，属于通过做功的方式改变物体的内能，故D不符合题意。 故选B。 7．C 【详解】A．运动员离开蹦床后在上升过程中，高度变大，重力势能变大，速度减小，动能减小，在这个过程中将动能转化为重力势能，到达最高点时，动能全部转化为重力势能，此时动能最小为零，重力势能最大，故A错误； B．运动员在空中下落过程中，接触到蹦床后，将运动员的机械能转化为蹦床的弹性势能，下落到最低点时，速度为零，动能为零，但此时蹦床的弹性形变量最大，弹性势能最大，故B错误； C．运动员在空中下落过程中（接触蹦床前），高度变小，重力势能减小，速度变大，动能增大，将重力势能转化为动能，故C正确； D．运动员在空中下落过程中（接触蹦床后），高度变小，重力势能减小，速度减小，动能减小，蹦床的弹性形变量变大，蹦床的弹性势能增大；在这个过程中，将运动员的重力势能和动能均转化为蹦床的弹性势能，故D错误。 故选C。 8．C 【详解】四冲程内燃机一个工作循环，活塞往复两次、飞轮转两周，完成四个冲程，对外做功一次，当飞轮的转速是3000r/min，即50r/s时，每秒完成100个冲程，对外做功25次，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选 C。 9．A 【详解】影响动能大小的因素有速度的大小和物体的质量，若要探究动能与速度的关系，应让同一钢球从不同高度静止下滑，到达水平面时速度大小不相等，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．D 【详解】A．由图象可以看出，0-10s甲的速度恒为1m/s，乙的速度从0逐渐逐渐增大到1m/s，两电梯均向上运动，所以在这段时间内，乙的速度先小于甲，后等于甲，所以以甲为参照物，速度小于甲时，乙相对甲是向下运动；速度等于甲时，相对静止，故A错误； B．t=10s时，甲和乙速度相等，动能还跟质量有关，题中没有说质量相同，所以甲乙的动能不一定相等；故B错误； C．两电梯初始位置不同（相邻观光电梯），仅知道速度变化，不知道初始位置距离，无法确定t=10s时是否相遇，故C错误； D．速度 - 时间图像中，图像与时间轴围成的面积表示路程。10 - 20s 内，甲的速度是1m/s，其路程为1m/s×10s=10m 乙的速度图像与时间轴围成的面积小于甲的，所以甲运动的路程比乙大，故D正确。 故选D。 11． 【详解】湿地公园共蓄水质量为 根据公式可求出水放出的热量为 12．40% 【详解】根据可得，偏二甲肼完全燃烧放出的热量 所以发动机效率 13．100 【详解】完全燃烧0.24kg氢气放出的热量 氢气完全燃烧放出的热量被水全部吸收 由得，能加热水的质量 14． 内 做功 【详解】[1][2]水蒸气对软木塞做功，将塞子推出，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能，所以能量转化跟汽油机的做功冲程相同。 15． 20 热传递 【详解】[1]在四冲程汽油机的一个工作循环中，活塞往复2次，曲轴转动2周，对外做功1次。若该汽油机曲轴的转速为2400r/min=40r/s，即1s转40转，1s完成20个工作循环，对外做功20次。 [3]汽缸周围的水从汽缸中吸收热量，内能发生转移，故是通过热传递的方式减少汽缸内能的。 16． 【详解】现将水平面换成光滑的接触面，木块在水平面运动过程中不受摩擦力的作用，只有弹簧的弹力做功，机械能守恒。 同样将木块拉至A点由静止释放，木块在AO段，受到的弹力方向与运动方向相同，木块速度逐渐增大；木块在OB段，受到的弹力方向与运动方向相反，木块速度逐渐减小，由于不存在摩擦，机械能守恒，木块达到B点时动能不为0，木块在O点速度最大。 木块运动过程中，质量不变，AO段，速度逐渐变大，动能变大；O点速度最大，动能最大；OB段，速度逐渐变小，动能变小，B点动能不为0。 则木块从A点运动到B点的过程中，其动能E随位置变化关系的大致图像为：在图乙的基础上，曲线的上升阶段更陡，到达O点时的动能峰值更高，然后下降阶段也更陡，到达B点时动能大于0。如图所示： 17．(1)小球 (2)速度大小 (3) 甲 2 【详解】（1）实验中运用转换法，通过观察木块被小球撞击距离的远近来表示小球具有动能的大小，因此“物体的动能”中“物体”指的是小球。 （2）小球都从相同高度处由静止释放，小球到达斜面底端的速度相同，因此是为了使2次实验中小球运动到斜轨道底端时的速度大小相同。 （3）[1][2]要探究物体动能的大小与物体速度的关系，需要控制小球的质量相同，小球在斜面下滑的高度不同，因此选用甲、丙所示的2次实验，实验中，当质量相同时，小球的速度越大，木块被撞击的距离越远，说明小球动能的大小与速度有关，小明的猜想2是正确的。 18． 天平 二 升高相同的温度 强 等于 2.1×103 【详解】（1）[1]实验中还需用天平称取相同质量的液体。 （2）①[2]分析表中信息，质量相同，比较升高相同的温度所用加热时间，故采用的是方案二。 ②[3]由表中数据可知，质量相同的水和食用油，升高相同的温度，加热时间不同，即吸收的热量不同，可以得到不同物质，质量相同，升高相同的温度，吸收的热量不同。 （3）[4][5]分析乙图像可知，相同质量的水和食用油吸收相同的热量，水温度变化小，故水的吸热能力比食用油强；由于用相同规格的电加热器分别给水和食用油加热，实验中，通过加热时间比较吸收热量的多少，加热5min，水吸收的热量等于食用油吸收的热量。 [6]由图可知，两种液体温度升高 98℃-68℃=30℃ 加热水用20min，加热食用油用时10min，则升高相同的温度，食用油吸收热量是水的一半，根据可知，在质量和升高温度相同的情况下，比热容c与Q成正比，故食用油的比热容是 19．0.13×103J/(kg·℃) 【详解】解：金属块的质量为 m=500g=0.5kg 根据Q=cmΔt可知，这种金属的比热容 答：这种金属的比热容是0.13×103J/(kg·℃)。 20．(1) 2.52×105J (2) 0.63×103J/(kg·℃) (3) 8.75×10⁻3m3 【详解】（1）由图丙可知，水在放热过程中降低的温度Δt水=60℃-40℃=20℃ 水放出的热量 （2）不计热损失，金属块吸收的热量等于水放出的热量，即Q吸金=Q放=2.52×105J， 由图丙可知，金属块升高的温度Δt金=40℃-20℃=20℃ 金属块的比热容 （3）若金属块吸收的热量由燃烧天然气获得，热效率为90%， 由知，天然气完全燃烧放出的热量 由Q放=Vq得完全燃烧天然气的体积 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 $