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学期

第十二章机械能和内能 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列关于德惠美景的描述，能说明分子在不停地做无规则运动的是（　　） A．松花江畔雪花飞舞 B．稻花田里稻浪翻滚 C．植物园内花香扑鼻 D．饮马河边流水潺潺 2．如图，小明在做模拟“蹦极”的实验时，将橡皮筋一端系上小球，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点下落所能到达的最低点，在小球下落过程中不考虑空气阻力，以下说法正确的是（　　） A．小球到达B点时受力平衡，其动能达到最大 B．从A点到C点小球的机械能守恒 C．小球在C点时受力平衡，速度为零 D．从A点到C点小球重力势能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量 3．我国有着灿烂的诗词文化，下列诗句最能体现分子在永不停息运动的是（　　） A．不敢高声语，恐惊天上人 B．遥知不是雪，为有暗香来 C．举杯邀明月，对影成三人 D．潭清疑水浅，荷动知鱼散 4．春天到来，百花齐放，若去树山村观赏梨花时会闻到花香，这个现象说明（　　） A．分子间存在作用力 B．分子间有空隙 C．分子由原子组成 D．分子在不停地作无规则运动 5．小雨探究液体的凝固特点：先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M，再各放入一个温度传感器，然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等，用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像，如图所示。已知，实验在标准大气压下进行，下列说法正确的是（　　） A．液体M的比热容为 B．液体M放热能力比水放热能力强 C．在时间段两种物质都是固液共存状态 D．从20℃刚好降到0℃时，水放出的热量小于M放出的热量 6．学完内能的知识后，晓明发表了以下观点，其中错误的是（   ） A．“壶中的水被烧热了”，其中的“热”是指内能 B．“水汽化时要吸热”，其中的“热”是指热量 C．“开水和冷水之间发生了热传递”，其中的“热”是指热量 D．“摩擦生热”中的“热”是指内能 7．两个物块如图，甲、乙接触，甲传递热量给乙，则（　　） A．甲的内能一定大 B．甲的温度一定高 C．0℃的固态乙没有内能 D．乙内能增加，温度一定上升 8．爱思考的小霞设计了一个实验，现在有一块铜块和一块铅块，让它们放出相同热量后互相接触，已知铜的比热容大于铅的比热容，下列说法中正确的是（    ） A．铜块的温度变化量一定大于铅块 B．铅块不可能向铜块传热 C．铜块可能会向铅块传热 D．铅块和铜块之间一定有热传递 9．如图所示的事例中，不是通过做功的方式改变物体内能的是（　　） A． 锯木头锯条发热 B． 划火柴点火 C． 铁丝来回弯折温度升高 D． 烧水时水温升高 10．人体内不断地发生释放化学能的过程。食物也是一种“燃料”，其营养成分在人体细胞里与氧结合，提供组织细胞所需的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2361kJ/100g”，以下物理量的含义与该标识的含义类似的是（　　） A．热值 B．热量 C．内能 D．比热容 二、多选题 11．如图所示，碳酸饮料易拉罐的拉环被拉断后，小明将A4纸反复对折出一个硬角并快速摩擦拉环附近的凹槽。一段时间后，易拉罐自动“炸开”。下列说法正确的是（　　） A．摩擦过程中，易拉罐所含热量增加 B．摩擦过程中，通过做功的方式增大了易拉罐拉环附近的内能 C．小明闻到饮料的味道，这是扩散现象 D．易拉罐自动“炸开”时，罐内饮料分子的热运动减慢 12．关于分子动理论，下列说法正确的是（   ） A．海绵容易被压缩，说明分子间有间隙 B．水的蒸发从微观角度解释是水分子在不停地做无规则运动的结果 C．杯中的牛奶总是倒不干净是因为分子间有斥力 D．“破镜不能重圆”是因为分子间的距离太大，分子间的作用力变得十分微弱 13．为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更加强劲。下列有关说法正确的是（　　） A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全 B．若给该发动机安装消音器，是从传播过程中减弱了噪声 C．该款新型汽车的使用仍然会造成大气污染 D．该新型汽车发动机的热机效率可达100% 14．根据下表中几种物质的比热容，判断下列说法正确的是（　　） 物质 比热容/ 水银 水 沙石 冰 A．生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度 B．制作体温计常用水银做测温液体，原因之一是水银的比热容小 C．由于水比冰的比热容大，所以冷却食品时的水比的冰效果好 D．由于水的比热容大，因此长江水系大大减弱了其经过城区的“热岛效应” 15．质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后，甲升高的温度高于乙升高的温度。由此可知（　　） A．甲液体的比热容较大 B．乙液体的比热容较大 C．乙液体更适合作为冷却剂 D．若升高相同的温度，甲液体吸收的热量较多 三、填空题 16．2025年2月11日，长征八号甲运载火箭成功发射，如图所示。该火箭的芯二级以液氢为燃料，这主要是因为液氢的 大，它燃烧过程中将 能转化为内能。 17．“弓开如满月，箭去似流星”形容射箭运动员拉弓放箭的情形，如图所示，在这个过程中弓的 能转化为箭的 能；拉弓时弓弯曲，说明力可以使物体发生 。 18．某同学利用塑料瓶制作的“水火箭”如图甲所示，其原理是压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出，推动“火箭”飞向空中。往“水火箭”里打气相当于图乙中内燃机的 冲程（选填“A”或“B”）；此时是通过 方式改变内能的。 19．航天器在轨运行时，流体回路系统通过特殊液体将舱内多余的热量收集起来，再通过回路给过冷的地方补热，使该处的内能变 ，其改变内能的方式是 。 20．我国现代农业已进入信息化和数字化时代，农业机械已经能通过北斗导航系统精准作业。如图是水平匀速飞行的无人机正在喷洒农药，在此过程中，它的动能 ，重力势能 ，机械能 （以上三空均选填“增大”“减小”或“不变”）。 四、实验题 21．实验装置 实验方法 （1）转换法： ①升高相同温度时，通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱或吸收热量的多少，加热时间长的物质吸热能力 或吸收的热量 ； ②加热时间相同时，通过比较温度变化的快慢来判断物质的吸热能力，温度变化快的物质吸热能力 ； （2）控制变量法：用质量相同、种类不同的物质，且加热源相同； 实验过程与现象分析 （3）水和食用油的要求： 相等； （4）实验中用相同规格的两个电加热器给水和食用油加热的目的：在相同的时间内保证水和食用油 相同； （5）热量的计算： ； （6）质量相同的不同物质，升高相同的温度，比热容大的物质吸收的热量多； 交流与评估 （7）改变内能的方式： ； （8）与酒精灯相比，用规格相同的电加热器对水和食用油加热的好处；①更容易控制相同时间内提供的热量相同；②内部加热，热量损失少。 五、综合题 22．飞机最大起飞质量为，最大飞行高度达，最大航行速度达2.5倍声速（合），最大载油量为，该飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系如下表所示。 速度 100 200 300 400 500 阻力f/N (1)根据表格提供的信息分析，该飞机航行时所受的阻力f与其速度v的关系式为 。（不用写出单位） (2)已知该飞机发动机中燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是，燃油的热值为。在飞机油箱中加满燃油后，该飞机以的速度巡航，则其最大航程约是 。 23．物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知水的比热容是求： (1)甲图和乙图哪个是沙子吸热升温的图像？ (2)加热2min时，水吸收了多少的热量？ (3)沙子的比热容。 24．跨学科实践 制作简易汽轮机模型 热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程，研究了热机原理，收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。 实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔尖对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 (1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为： → →机械能。 (2)某团队的同学们发现项目实施过程中存在一些不安全因素，请你为他们拟写一条注意事项 。（答出一条即可） (3)热机发展史也是一部热机效率提高史，在展示交流环节，对如何提高简易汽轮机效率，同学们进行了激烈讨论。请你帮助他们提出一个可行性措施： 。 学科网（北京）股份有限公司 《第十二章机械能和内能》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D B D A A B C D A 题号 11 12 13 14 15 答案 BCD BD AC ABD BC 1．C 【详解】ABD．雪花飞舞、稻花田里稻浪翻滚、饮马河边流水潺潺，这些都是宏观物体的运动，不是分子的无规则运动，故ABD不符合题意； C．植物园内花香扑鼻，属于扩散现象，是花香分子无规则运动的结果，故C符合题意。 故选C。 2．D 【详解】A．由题可知，B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，不考虑空气阻力，小球到达B点时只受重力作用，故受力不平衡；小球从A到B的过程中，重力势能转化为动能，动能一直在增加，但从B到C的过程中，小球受到向上的弹力，随着形变的增大，弹力增大，在弹力小于重力这段时间内，合力向下，小球做加速运动，其动能逐渐增大；当弹力等于重力时，速度最大，因此在B点时速度不是最大，故动能不是最大，故A错误； B．小球从A点到B点过程中，质量不变，速度变大，动能变大；高度减小，重力势能减小。此过程中重力势能转化为动能，这个过程机械能守恒；小球从B到C点的过程中，质量不变，速度先变大后变小，动能先变大后变小；高度减小，重力势能减小；橡皮筋发生形变，具有弹性势能。所以此过程小球的部分机械能会转化为橡皮筋的弹性势能，故从A点到C点小球的机械能不守恒，故B错误。 C．小球到达C点时速度为0，此时的弹力大于小球的重力，所以受到的力不是平衡力，故C错误； D．从A点到C点过程中，重力势能减小，弹簧的长度增加，即弹性势能增加，由于在小球下落过程中不考虑空气阻力，因此减小的重力势能最终转化成了皮筋的弹性势能，即从A点到C点小球重力势能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量，故D正确。 故选D。 3．B 【详解】A．不敢高声语，恐惊天上人，意思是不敢大声说话，唯恐惊动天上的神仙，与分子运动无关，故A不符合题意； B．诗句中“暗香来”描述花香扩散到远处，说明分子在永不停息地做无规则运动，属于扩散现象。故B符合题意； C．月光把人影照在地面上，是人挡住了月亮反射来的光，故人影是光沿直线传播形成的；酒杯中的人影是由于人关于杯中酒液面发生反射形成的虚像，故C不符合题意； D．潭清疑水浅”的“浅”是由于光从水中射入空气中，在水面处发生光的折射而产生的现象，故D不符合题意。 故选B。 4．D 【详解】去树山村观赏梨花时会闻到花香，花香分子扩散到人的鼻子使人闻到，这是扩散现象，这个现象说明分子在不停地作无规则运动。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5．A 【详解】A．由图可知，上面物质的熔化图像中，熔点为0℃，下面物质的熔化图像中，熔点为-4℃，所以上面物质是水，下面物质是液体M；由题意可知，单位时间内它们放出的热量相等，则 由图可知，0~t2时间内，它们放出的热量相等，水由20℃降温到4℃，液体M由20℃降温到-4℃，则 则水和某液体M的质量相等，则液体M的比热容为 故A正确； B．由于水和某液体M的质量相等，单位时间内它们放出的热量相等，水的温度变化慢，所以水的放热能力强，故B错误； C．由图可知，液体M在时间段处于凝固过程中，是固液共存状态，水在时间段处于凝固过程中，是固液共存状态，故C错误； D．由图可知，从20℃刚好降到0℃时，水放热时间比液体M放热时间长，由于单位时间内它们放出的热量相等，所以水放出的热量大于M放出的热量，故D错误。 故选A。 6．A 【详解】A．“壶中的水被烧热了”，其中的“热”是指温度变高了，故A错误，符合题意； B．水汽化时需吸收热量，故“水汽化时要吸热”中的“热”是指热量，故B正确，不符合题意； C．开水和冷水之间会发生热量的传递，故“开水和冷水之间发生了热传递”中的“热”是指热量，故C正确，不符合题意； D．克服摩擦做功会使物体内能增大，故“摩擦生热”中的“热”是指内能，故D正确，不符合题意。 故选A。 7．B 【详解】AB．发生热传递的条件是有温度差，甲、乙接触，甲传递热量给乙，甲的温度较高，内能的大小与物体的质量、温度等因素有关，甲的内能不一定大，故A不符合题意，B符合题意； C．任何物体在任何温度下都有内能，0℃的固态乙有内能，故C不符合题意； D．如果乙是晶体，乙内能增加，温度不一定上升，故D不符合题意。 故选B。 8．C 【详解】由得，质量相同的铜块和铝块，放出相同热量后，由于铜的比热容大于铅的，故铅块降低的温度大于铜块降低的温度，但铜块和铅块的初始温度皆未知，故它们的末温度有三种可能：一、铜块温度高于铝块温度，相互接触后铜块向铝块传热；二、铜块与铝块温度相同，相互接触后不发生热传递；三、铜块温度低于铝块温度，相互接触后，铝块向铜块传热，故ABD错误，C正确。 故选 C。 9．D 【详解】A．用锯锯木板，克服摩擦做功，使锯条发热，是通过做功的方式改变物体内能，故A不符合题意； B．划火柴点火，火柴克服摩擦力做功，是通过做功的方式改变物体内能，故B不符合题意； C．铁丝来回弯折温度升高，手对铁丝做功，使得铁丝的内能增加，温度升高，是通过做功的方式改变物体内能，故C不符合题意； D．烧水时水温升高，是通过热传递的方式改变物体内能的，故D符合题意。 故选D。 10．A 【详解】饼干的营养成分表上标有“2361kJ/100g”，它指的是每100g饼干提供的能量是2361kJ，据此可得每克饼干提供的能量；而燃料的热值是指某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，所以热值的含义与其类似，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 11．BCD 【详解】A．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，摩擦过程中，易拉罐的内能增加，故A错误； B．摩擦过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式增大了易拉罐拉环附近的内能，故B正确； C．小明闻到饮料的味道，是因为饮料分子在不停地做无规则运动，进入到空气中，这是扩散现象，故C正确； D．易拉罐自动“炸开”时，罐内气体对外做功，内能减小，温度降低，罐内饮料分子的热运动随之减慢，故D正确。 故选BCD。 12．BD 【详解】A．海绵里面有气孔，用手捏时海绵里的空气跑出来，则海绵的体积变小了，但不能说明分子间有间隙，故A错误； B．一切分子都在不停地做无规则运动，水的蒸发从微观角度解释是分子在不停地做无规则运动的结果，故B正确； C．杯中的牛奶总是倒不干净，是因为分子间有引力，牛奶分子被吸引在杯子上，故C错误； D．破镜不能重圆，是因为玻璃分子间的距离太大，分子间的作用力就十分微弱，分子间几乎没有作用力，故D正确。 故选BD。 13．AC 【详解】A．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，燃烧的比较完全，故A正确； B．给该发动机安装消音器，是控制噪声的产生，是从声源处减弱了噪声，故B错误； C．该发动机的尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲，在做相同有用功时，消耗的燃料少，减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护，但仍会排放废气，造成大气污染，故C正确； D．汽车在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率一定小于100%，故D错误。 故选AC。 14．ABD 【详解】A．水的比热容较大，由Q=cmΔt可知，质量相同的情况下，吸收或放出相同的热量，水会比其他物质温度变化得少，因此生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度，故A正确； B．水银的比热容较小，由Q=cmΔt可知，质量相同的情况下，吸收或放出相同的热量，水银会比其他物质温度变化得多，因此制作体温计常用水银做测温液体，故B正确； C．用0℃的冰冷却食品，冰吸收热量首先熔化成0℃的水，比用质量相等的0℃的水直接冷却食品多了一个冰熔化吸热的过程，所以要使物体冷却，用质量相等的0℃的冰比0℃的水效果好些，故C错误，不符合题意； D． 因为水比沙石的比热容大，在吸收和放出相同的热量时，水的温度变化值小，沙石的温度变化值大，所以长江水系大大减弱了其经过城区的“热岛效应”，故D正确； 故选ABD 。 15．BC 【详解】AB．由题可知，质量相等的甲、乙液体吸收相同的热量后，Δt甲＞Δt乙，由Q吸=cmΔt可知，甲液体的比热容小于乙液体的比热容，故A不符合题意，B符合题意； C．甲液体的比热容小于乙液体的比热容，说明乙液体的吸热本领强，用乙液体更合适作冷却剂，故C符合题意； D．甲液体的比热容小于乙液体的比热容，根据Q吸=cmΔt，升高相同的温度，质量相等的甲、乙液体中，甲液体吸收的热量小于乙液体吸收的热量，故D不符合题意。 故选BC。 16． 热值 化学 【详解】[1]该火箭的芯二级以液氢为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。 [2]液氢燃烧时，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能，再通过发动机转化为机械能推动火箭。 17． 弹性势 动 形变 【详解】[1][2]拉弯的弓具有弹性势能，箭射出去后具有动能，拉弓射箭的过程中是弓的弹性势能转化为箭的动能。 [3]拉弓时弓弯曲，说明力可以使物体发生形变。 18． A 做功 【详解】[1][2]往“水火箭”里打气时，压缩瓶内空气做功，将机械能转化为内能，空气的内能增大，温度升高，相当于内燃机的压缩冲程，所以与图乙中图A冲程相同，在压缩空气过程中，是通过对气体做功，使其内能增加，所以是通过做功的方式改变内能的。 19． 大 热传递 【详解】[1]给过冷的地方“补热”，意味着将热量输送到那里。会使该处的温度升高，而温度升高，物体的内能就会变大。 [2]整个过程是通过特殊液体作为媒介，将热量从一个地方转移到另一个地方，而没有发生能量形式的转换，这种改变内能的方式正是热传递。 20． 减小 减小 减小 【详解】[1][2][3]动能的大小与质量和速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关，水平匀速飞行的无人机正在喷洒农药，在此过程中，速度不变，所处高度不变，总质量减小，因此动能减小，重力势能减小，动能和势能统称为机械能，所以机械能在减小。 21． 强 多 弱 质量 吸收的热量 热传递 【详解】（1）①[1][2]实验中，通过比较加热时间长短来判断吸收热量的多少，加热时间越长，说明物质吸收的热量越多；升高相同温度时，通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱，加热时间越长，说明物质吸热能力越强。 ②[3]质量相同的不同物质，加热时间相同，即吸收相同的热量，温度变化快的物质吸热能力弱。 （3）[4]在探究不同物质的吸热能力实验中，根据控制变量法，水和食用油的质量要相等。 （4）[5]相同的电加热器在相同时间内放出的热量相同，液体吸收的热量也相同，所以选用相同的电加热器对液体进行加热使液体在相等时间内吸收的热量相等。 （5）[6]热量的计算公式，Q表示吸收或放出的热量，c表示物质的比热容，m表示物体的质量，Δt表示温度的变化量。 （7）[7]电加热器加热水和食用油，是通过热传递的方式改变水和食用油的内能，所以改变内能的方式是热传递。 22．(1) (2)2800 【详解】（1）由表中数据可知，该飞机航行时所受的阻力与速度的平方的比值为 故该飞机航行时所受的阻力与航行速度的关系式是。 （2）燃油完全燃烧放出的热量 飞机发动机做的有用功 根据表中数据可知，以的速度巡航时，飞机所受的阻力为，匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，大小为F=f=7.5×104N 则飞机的最大航程 23．(1)甲 (2) (3) 【详解】（1）图甲表示的是沙子吸热升温的过程，因为沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，沙子的比热容比水小，从公式可知，沙子温度升得多；所以图甲表示的是沙子吸热升温的过程。 （2）由图乙可知，加热2min时，水的温度从20℃上升到70℃，根据公式求出水吸收的热量 （3）相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，在2min内 因为加热2min，沙子的温度从20℃上升到250℃，沙子的温度变化 已知质量 沙子的比热容 24．(1) 化学能 内能 (2)不要持续加热易拉罐 (3)增加易拉罐的保温性能 【详解】（1）[1][2]汽轮机模型工作过程，首先酒精灯燃烧，将酒精的化学能转化为内能，使水的温度升高，产生大量水蒸气。然后，水蒸气从笔的尖端喷出，推动扇叶转动，将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能。 （2）由于需要将易拉罐密封，持续加热会导致罐内压力过大而发生爆炸，因此拟写注意事项为：不要持续加热易拉罐，避免罐内压力过大导致爆炸危险，加热时注意观察并保持安全距离。 （3）要提高简易汽轮机效率，可以增加易拉罐的保温性能：比如用保温杯套等材料包裹易拉罐，减少热量散失，使水能够吸收更多的热量转化为水蒸气的内能，从而提高效率。减少热量损失，能让更多的化学能最终转化为机械能。 学科网（北京）股份有限公司 $