第十章机械能、内能及其转化随堂练习 ----2025-2026学年北师大版物理九年级全一册

第十章机械能、内能及其转化 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示的甲、乙、丙三幅图中，能形象地描述气态物质分子排列方式的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．乙和丙 2．混合动力汽车，一般是指油电混合动力汽车，即采用传统的热机（柴油机或汽油机）和电动机作为动力源。随着世界各国对环保要求越来越高，混合动力汽车所占比例越来越大，下列关于各种汽车说法正确的是（　　） A．热机在工作时尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 B．传统热机的吸气冲程吸入的都是空气和燃料的混合物 C．混动汽车的效率可能达到100% D．电动机在工作时相当于用电器 3．有关能量守恒定律，下列说法中正确的是（    ） A．能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化 B．能量守恒定律只适用于能量转化过程 C．能量在转化的过程中总量越来越少 D．按照能量守恒定律，永动机是不存在的 4．如图是模拟游乐场里过山车运动的过程，过山车从处由静止释放沿轨道先后经过、、，最后停在处。下列关于过山车说法正确的是（　　） A．在点时的重力势能最大 B．从点到点动能在不断增大 C．从点到点重力势能在不断减小 D．停在点时的惯性最小 5．下列关于温度、热量、内能说法正确的是（    ） A．物体的温度升高，一定吸收了热量 B．物体从外界吸收热量，温度不一定升高 C．物体的温度越高，其所含有的热量越多 D．热传递中热量总是从内能多的物体传向内能少的物体 6．如图是学校举行消防演练灭火时的情景，对涉及的物理知识分析正确的是（　　） A．室外温度为0℃时，木柴的内能为零 B．木柴燃烧与未燃相比，含有的热量多 C．若未燃烧的木柴温度升高，内能增加 D．灭火器在使用过程中对外做功，内能不变 7．2025年1月13日，我国太原卫星发射中心使用捷龙三号运载火箭将微厘空间01组卫星发射升空。如图所示，在卫星随火箭加速升空的过程中（　　） A．火箭的燃料燃烧时，内能转化为化学能 B．以火箭为参照物，卫星是运动的 C．卫星的动能增大，重力势能减小，机械能不变 D．卫星的动能增大，重力势能增大，机械能增大 8．《随园食单》是清代美食家袁枚创作的饮食文化著作，书中记载了古人炒制月饼馅料的场景如图，下列过程与物理知识对应错误的是（　　） A．馅料刚出锅“热”得烫嘴，是因温度很高 B．木棍将灶膛里的柴挑起，可让其燃烧的更充分，可以提高木柴的热值 C．馅料快炒好时，香味更浓郁，是由于馅料的分子热运动变得更剧烈 D．炒制馅料过程中，主要是通过热传递在改变馅料的内能 9．以下过程不发生物态变化。初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同的热量，已知甲的比热容大于乙的比热容，以下说法中正确的是（　　） A．甲的温度升高更多 B．乙的温度升高更多 C．甲和乙升高的温度一定不同 D．甲和乙升高的温度可能相同 10．图1甲为注射器，在室温恒为的环境中，老师快速向下推动活塞压缩针筒内的气体后松手，活塞即刻被向上弹起，此过程中针筒内均处于密封，针筒内物质均处于气态，针筒内气体温度随时间变化图像如图1乙，（由于气体分子间距比较大，此实验过程不考虑分子势能的变化），则说法正确的个数是（　　） ①活塞下压时，是通过做功改变针筒内气体的内能 ②过程的能量转化与图2中乙相同 ③密封气体在时刻的内能小于时刻的内能 ④活塞静止后，密封气体的温度最终保持在 ⑤图2丙存在化学能转化成内能的过程 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 二、填空题 11．如图所示是古代省油灯的示意图。它下层盛水，能减慢上层油的消耗。灯点燃后，通过热传递的方式使油的内能增加，温度升高，加快油的 （填物态变化），增加耗油量。在夹层中加冷水，降低油温，达到省油的目的，这是利用水 大的特性。 12．“曲水流觞”是古代文人墨客的一种雅事。将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动，会降低酒的温度，酒盏里质量为100g的酒在漂流过程中，温度从30℃降低至25℃，会放出 J的热量。[] 13．汽车散热器等制冷设备常用水作冷却剂，这是利用了水的 性质；现利用某燃气热水器烧水，完全燃烧了0.3m3的煤气，则煤气完全燃烧放出的热量是 J。（已知（） 14．势能： 势能和弹性势能是常见的两种势能。 ①物体由于受到 并处在一定高度时所具有的能，叫作重力势能。 ②物体由于发生 变而具有的能叫作弹性势能。 15．寒冷的冬天小亮在家做作业时，用热水袋捂手，是通过 的方式改变手的内能，这是能量发生了 （选填“转移”或“转化”）。 16．如图是内燃机四冲程的示意图，按吸气、压缩、做功、排气四个冲程排列应为 ，其中甲冲程涉及的能量转化是将 能转化为 能。 17．如图，甲乙完全相同的小球，以同样的速度沿着与水平方向均成角斜向上抛出，甲球沿光滑斜面，乙球抛向空中，不计空气阻力，甲乙小球能到达的最高点分别为点与点，离地高度为和，在这个过程中，小球的机械能是 （守恒/不守恒）的，图中 （大于/等于/小于）。 18．［教材“想想做做”改编］如图甲所示，滚摆由最高点释放，旋转着下降到最低点后又上升，滚摆在下降过程中 能主要转化为 能。如图乙所示，将一个单摆从A点放手，能摆到B点，若在O点放一小棒抵住细绳，不考虑空气阻力与摩擦，小球 （选填“能”或“不能”）摆到C点。    19．氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点。完全燃烧0.5kg氢气可放出的热量，则氢气的热值为 J/kg；1.5kg氢气完全燃烧放出的热量相当于 kg焦炭完全燃烧放出的热量。（焦炭的热值为） 20．小明在物理笔记本中记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正： 某火锅店选用了一种配备丁烷气罐的新型便携式燃气炉，如图所示，其相关参数如下表。某次在标准大气压下用该燃气炉最大火力将锅内50℃、2kg的水加热至100℃，求消耗丁烷气体的质量。[q丁烷＝5.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 最大火力 热效率 产品净重 产品毛重 2.5kW 60% 1.5kg 2.0kg 解：水需要吸收的热量 Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×100℃＝8.4×105J 由η得，丁烷燃烧放出的热量 Q放J 由Q放＝mq得，消耗丁烷的质量 m0.028kg 错误之处：　　 ； 错因分析：　　 ； 正确解答：　　 。 三、实验题 21．如图所示的是研究“做功与内能改变的关系”的实验，烧瓶内装有少量的水，用塞子塞紧瓶口，并用气筒往瓶内打气，瓶内压强大到一定程度时，瓶塞就会跳起来，同时在瓶口出现 ，出现这一现象的原因是瓶内 对瓶塞做功，内能 （选填“增大”或“减小”），温度 （选填“升高”或“降低”），瓶内水蒸气发生 （填物态变化名称）现象。 四、综合题 22．不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，如图所示。请你判断以下事例中发生的能量转化（只需考虑最主要的能量转化），并将图中能量转化对应的字母序号填写在相应的横线上。 (1)电热水器工作时： 。 (2)钻木取火： 。 (3)给手机充电时： 。 (4)植物吸收太阳光进行光合作用： 。 (5)烧水时水蒸气顶起壶盖： 。 23．如图所示的“汉海5号”是湖北省建造的全国内河最先进、装载量最大的集装箱船，它是介于江船与海船之间的跨界船，满载时，总吨位（船体和货物的总质量），吃水（船下表面浸入水中的深度）。 (1)“汉海5号”配备两台高效电控柴油机，总功率约为，柴油机工作时将柴油燃烧产生的 能转化为 能。 (2)某集装箱质量为，长，宽，高，将其平放在水平甲板上，它对甲板的压强为多少？ (3)满载的“汉海5号”船底受到水的压强为多少？ (4)满载的“汉海5号”到达上海洋山港码头，工人卸下部分集装箱后，船体吃水深度减少了。若船体吃水与总吨位的关系如表格所示，则船体在水下的体积变化了多少立方米？ 总吨位/ 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 吃水/m 6.9 6.75 6.5 6.15 5.7 5.2 4.65 《第十章机械能、内能及其转化》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D D C B C D B D C 1．C 【详解】甲中同学之间的距离很小，约束力很大，每个同学的位置固定，和固态分子的特点相似；乙中同学间的距离略大，约束力较小，每个同学的位置不固定，和液态分子的特点相似；丙中同学间的距离很大，约束力几乎没有，每个同学的位置极度散乱，和气态分子特点相似，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．D 【详解】A．燃料的热值是燃料本身的一种固有属性，与燃料是否燃烧充分无关，故A错误； B．柴油机吸气冲程吸入的只有空气，故B错误； C．一切机械的效率都不能达到100%，只要使用机械，就有不可避免的额外功，故C错误； D．电动机的工作原理是将电能转化为机械能，与用电器的作用相同，故D正确。 故选 D。 3．D 【详解】A．能量守恒定律适用于自然界中所有形式的能量转化和转移，不只是机械能与内能的相互转化，故A 错误； B．能量守恒定律既适用于能量转化过程，也适用于能量转移过程，故B 错误； C．根据能量守恒定律，能量在转化和转移的过程中，总量保持不变，既不会增加也不会减小，故C 错误； D．永动机是指不消耗能量却可以源源不断地对外做功的机器。但根据能量守恒定律，没有能量的输入，就无法持续对外输出能量， 这种机器在理论上和实践中都无法实现 。故D 正确； 故选D。 4．C 【详解】A．过山车的质量不变，在A点时高度最高，因而A点的重力势能最大，故A错误； B．从B点到C点向上爬升，动能转化为重力势能，动能在不断减小，故B错误； C．从点到点，质量不变，高度减小，重力势能减小，故C正确； D．惯性的大小只与物体的质量有关，过山车的质量不变，惯性不变，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】A．物体温度升高，不一定吸收了热量，也可能是外界对它做了功，故A错误； B．物体吸收热量，温度可能不变，如晶体熔化时，吸热温度不变，故B正确； C．热量是一个过程量，不能说物体含有热量的多少，故C错误； D．发生热传递的条件是存在温度差，发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，内能与温度、质量和状态有关，内能多的物体温度不一定高，热传递中热量不一定从内能多的物体传向内能少的物体，故D错误。 故选B。 6．C 【详解】A．一切物体都具有内能，室外温度为0℃时，木柴的内能不为零，故A错误； B．热量是过程量，不能说“含有的热量”，故B错误； C．物体的内能与温度、质量有关。若未燃烧的木柴温度升高，内能增加，故C正确； D．做功可以改变内能，灭火器在使用过程中对外做功，内能减小，故D错误。 故选C。 7．D 【详解】A．火箭的燃料燃烧时，放出热量，化学能转化为内能，故A不符合题意； B．以火箭为参照物，卫星的相对位置不变，是静止的，故B不符合题意； CD．卫星在随火箭加速升空的过程中，质量不变，高度和速度都增大，因此卫星的重力势能增大，动能增大，机械能增大。故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 8．B 【详解】A．馅料刚出锅 “热” 得烫嘴，热表示温度高，温度高的物体接触嘴时，会向嘴传递热量，所以感觉烫嘴，故A正确，不符合题意； B．木棍将灶膛里的柴挑起，可让其燃烧的更充分，但是木柴的热值是木柴本身的一种特性，与燃烧是否充分无关，热值不变，故B错误，符合题意； C．馅料快炒好时，温度升高，香味更浓郁，是由于馅料的分子热运动变得更剧烈，分子扩散加快，故C正确，不符合题意； D．炒制馅料过程中，馅料吸收热量，温度升高，内能增加，主要是通过热传递在改变馅料的内能，故D正确，不符合题意。 故选B。 9．D 【详解】根据公式 ，可得温度变化 。题目中两块金属吸收的热量 相同，且甲的比热容 。由于未给出两者的质量 关系，可能存在以下情况： 若质量不同：若甲的质量 较大，可能抵消其比热容大的影响，导致 较小；反之，若乙的质量 较小，可能使 较大；特殊情况下温度变化相同：若 ，则 。例如，当 且 时，两者的温度升高相同。 故选D。 10．C 【详解】①活塞下压时，压缩气体做功，机械能转化为内能，是通过做功改变针筒内气体的内能，故①正确； ②由图1乙可知，t1~t2过程密封气体的温度升高，内能增加，应为活塞下压过程，机械能转化为内能，图2中乙是内燃机的压缩冲程，该冲程中发生的能量转化是机械能转化为内能，故②正确； ③由图可知，密闭气体的质量不变，此实验过程不考虑分子势能的变化，t2时刻温度比t3时刻的高，分子动能更大，因此t2时刻气体内能更大，故③错误； ④装置会与周围的空气发生热传递，最终会与室温平衡，温度相等，所以最终温度为T1，故④错误； ⑤图2丙中，火花塞打火使燃料燃烧，燃料燃烧将化学能转化为内能，所以图2丙存在化学能转化成内能的过程，故⑤正确； 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 11． 汽化 比热容 【详解】[1]蒸发的快慢与温度有关，温度越高蒸发（汽化）越快。灯点燃后，温度升高，加快油的汽化。 [2]如果在夹层中加水，因为水的比热容较大，相同情况下可以吸收更多的热量，使油的温度升高的较慢些，所以相对耗油量就少些。 12． 【详解】酒盏里的酒放出的热量 13． 比热容大 1.2×107 【详解】[1]汽车散热器等制冷设备常用水作冷却剂，是因为水在吸收一定热量时，温度变化比其他物质更小，即水的比热容大。 [2]由热值公式变形可得煤气完全燃烧放出的热量Q=Vq=0.3m3×4×107J/m3=1.2×107J 14． 重力 重力 弹性形 【详解】[1][2][3]机械能包括动能和势能；物体由于运动而具有的能量叫动能；重力势能和弹性势能是常见的两种势能；物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能，物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。 15． 热传递 转移 【详解】[1][2]改变物体的内能包括做功和热传递；用热水袋捂手，是由于存在温度差，通过热传递的方式改变手的内能，热传递是物质内部能量的转移过程。 16． 乙、丁、甲、丙 内 机械 【详解】[1]乙图：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程。 丁图：进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程。 甲图：进气门关闭，排气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程。 丙图：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程。 所以按吸气、压缩、做功、排气四个冲程排列应为乙、丁、甲、丙。 [2][3]压缩冲程涉及的能量转化是机械能转化为内能，做功冲程涉及的能量转化是内能转化为机械能。甲冲程是做功冲程，涉及的能量转化是将内能转化为机械能。 17． 守恒 大于 【详解】[1]甲球沿光滑斜面上升，无阻力，不存在能量损失，因此机械能是守恒的。 [2]甲乙两球在运动过程中，不存在能量的损失，因此机械能都是守恒的，甲图中小球的质量不变，上升到最高点时，速度为0，将动能全部转化为重力势能；乙图中小球上升到最高点时，竖直方向无速度，水平方向还有速度，就具有一定的动能，质量不变，将部分动能转化为重力势能，因此小球在斜面上升的高度大于抛向空中上升的高度，即。 18． 重力势 动 不能 【详解】[1][2]滚摆在下降过程中，高度逐渐减小，重力势能减小，速度越来越大，动能增大，滚摆的重力势能主要转化为动能。 [3]若在O点放一小棒抵住细绳，不考虑空气阻力及摩擦，小球摆过最低点后动能转化为重力势能，因为机械能守恒，所以仍只能摆到B点。 19． 7.15 【详解】[1]氢气的热值； [2]1.5kg氢气完全燃烧放出的热量，完全燃烧的焦炭的质量。 20．【答题空1】见解析 【答题空2】见解析 【答题空3】见解析 【详解】[1]错误之处：水需要吸收的热量 [2]错因分析：审题错误，错把水的末温当作水升高的温度。 [3]正确解答：水需要吸收的热量 由得丁烷完全燃烧放出的热量 由得，消耗丁烷的质量 21． 白雾 气体 减小 降低 液化 【详解】用气筒往瓶内打气，当瓶内压强大到一定程度时，瓶塞跳起，此时瓶内气体对瓶塞做功，气体的内能转化为瓶塞的机械能，气体内能减小，温度降低 ，瓶内水蒸气会发生液化，液化成小水滴，所以在瓶口出现白雾 。 22．(1)K (2)C (3)J (4)G (5)D 【详解】（1）（1）电热水器工作时，消耗电能，使水的内能增加，是电能转化为内能。从图中看到，从电能到内能的能量转化对应的字母序号为K 。 （2）（2）钻木取火时，克服摩擦力做功，消耗机械能，产生内能，是机械能转化为内能。从图中看到，从机械能到内能的能量转化对应的字母序号是C 。 （3）（3）给手机充电时，消耗电能，使手机电池内的化学能增加，是电能转化为化学能。从图中看到，从电能到化学能的能量转化对应的字母序号为J 。 （4）（4）植物吸收太阳光进行光合作用，吸收光能，合成有机物，使化学能增加，是光能转化为化学能。从图中看到，从光能到化学能的能量转化对应的字母序号是G 。 （5）（5）烧水时水蒸气顶起壶盖，水蒸气膨胀对外做功，消耗内能，使壶盖获得机械能，是内能转化为机械能。从图中看到，从内能到机械能的能量转化对应的字母序号为D 。 23．(1) 内 机械 (2) (3) (4) 【详解】（1）[1][2]柴油机工作时，燃料燃烧的过程是将化学能转化为内能，然后内能再转化为机械能。所以柴油机工作时将柴油燃烧产生的内能转化为机械能。 （2）某集装箱质量为，长，宽，高，将其平放在水平甲板上，它对甲板的压强为 （3）满载时，吃水（船下表面浸入水中的深度），船底受到水的压强为 （4）满载时，吃水深度为6.9m，总吨位（船体和货物的总质量），卸下部分集装箱之后，吃水深度为6.9m-1.7m=5.2m，从表格可以看出此时总吨位为。 因为漂浮在水面上的船体所受的浮力与所受的总重力大小相等，即有 则船体在水下的体积变化为 学科网（北京）股份有限公司 $