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

**基本信息** 本单元卷聚焦初中物理第十二章机械能和内能，整合2025年多地中考真题及模拟题，通过科技情境与生活实例，覆盖动能势能转化、内能改变、热效率计算等核心知识，适配单元复习的基础巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择/填空|16题|动能势能变化、比热容应用、热值理解|结合鹊桥二号轨道调整、长征八号甲火箭等科技情境，考查能量观念与科学推理| |实验探究|1题|比热容比较实验|设计砂石与土壤吸热性能探究，培养科学探究中的证据收集与分析能力| |计算|5题|热效率、机械能守恒|以燃气热水器、氢气-汽油发动机为背景，融合跨学科实践（简易汽轮机），体现科学态度与社会责任|

第十二章　机械能和内能 课时1　机械能 1. (2025广西)如图所示，驮着货物匀速上山过程中的智能机器狗 (　　) 第1题图 A. 动能增大 B. 动能减小 C. 重力势能增大 D. 重力势能减小 2. 立定跳远时的动作分解如图，在此过程中运动员 (　　) 第2题图 A. 上升时，动能减小，势能减小 B. 上升时，动能增大，势能增大 C. 下落时，势能增大，动能减小 D. 下落时，势能减小，动能增大 3. (2025铁一中模拟)如图所示为水平面上固定着的竖直放置的轻质弹簧，小球从弹簧正上方下落，当小球与弹簧接触到弹簧被压至最短的过程中，小球速度v、小球动能Ek、弹簧的弹性势能Ep、小球机械能E随时间t变化图像中，正确的是 (　　) 第3题图 A B C D 4. (2025甘肃省卷)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”) 5. (2025陕师大附中五模)2024年4月2日，鹊桥二号中继星通过多次轨道调整，进入24小时周期的环月大椭圆使命轨道.该轨道采用环月大椭圆冻结轨道设计，可减少月球不规则引力对轨道的影响.当鹊桥二号在此轨道绕月运行时，卫星　　　　(选填“是”或“不是”)平衡状态；从近月点向远月点运动过程中，其运行速度会逐渐　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)；若仅考虑月球引力作用，其机械能　　　　　(选填“守恒”或“不守恒”). 6. (2025交大附中模拟)现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效.如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，喷药无人机的动能　　　　，机械能　　　　.(均选填“变大”“变小”或“不变”) 第6题图 7. (2025交大附中模拟)嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示.AB段返回器的动能　　　　；BC段返回器的机械能　　　　(前两空均选填“变大”“不变”或“变小”)，CD段返回器动能增加量　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)重力势能的减小量. 第7题图 课时2　内能及其利用 基础过关 1. (2025辽宁)下列实例中，通过做功的方式来改变内能的是 (　　) A. 冰镇西瓜 B. 炭火烤肉 C. 围炉煮茶 D. 钻木取火 2. (2025湖北省卷)某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成.为使大棚白天吸收太阳更多的能量，科研人员指导农户用水墙替换土墙，如图.这是利用水比土有更大的 (　　) 第2题图 A. 比热容 B. 密度 C. 电阻 D. 质量 3. (2025山东省卷改编)端午节吃粽子是一项传统习俗，下列关于粽子的说法正确的是 (　　) A. 冷冻的粽子内能为零 B. 煮粽子过程中温度是由水传递给粽子的 C. 锅内的水沸腾后，内能增大，温度不变 D. 刚出锅的粽子很烫是因为粽子含有的热量多 4. (2025交大附中模拟)《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景，如图，下列过程与物理知识对应不正确的是 (　　) 第4题图 A. 加热——木炭燃烧时热值不变 B. 蒸煮——油料含有的热量增加 C. 翻炒——目的是使油料受热均匀 D. 飘香——分子在做无规则运动 5. (跨学科实践)(2025内蒙古)如图，物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置.在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动.简易汽轮机工作过程中 (　　) 第5题图 A. 酒精燃烧将内能转化为化学能 B. 水的内能增加的方式是热传递 C. 蒸汽被喷出后内能保持不变 D. 蒸汽的内能全部转化为风车的机械能 6. 人教图片改编 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”)，使筒内气体温度升高，内能　　　　；此过程中涉及的能量转化情况与图中单缸四冲程汽油机的　　　　(选填“甲”或“乙”)冲程相同. 第6题图 7. (2025威海)在两只相同石锅内分别添加质量、初温均相同的高汤和清水，用相同热源加热，　　　　(选填“高汤”或“清水”)升温较快；清水沸腾后关火，发现继续沸腾一段时间， 说明石锅温度　　　　(选填“低于”“等于”或“高于”)水的温度. (c高汤<c水) 8. (2025湖南省卷)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. 第8题图 9. (2025曲江一中六模)小红在观看电视节目中某板鸭晾晒场时，技术人员介绍说“晾晒区的地面会铺上厚厚的一层砂石，是因为沙子比土壤更易增大昼夜间的温度差”，于是小红收集了部分砂石和土壤用于探究它们的吸热、放热性能. 甲 乙 第9题图 (1)如图甲，用相同的酒精灯分别给初温相同且　　　　　相等的砂石和土壤加热，并根据收集的实验数据，绘制了图乙所示砂石和土壤的温度-时间图线. (2)通过比较　　　　　　(选填“升高的温度”或“加热的时间”)来比较砂石和土壤吸收热量的多少. (3)分析图乙可知　　　　　　的吸热能力强. (4)小红查阅了有关土壤比热容的相关资料，整理出如表中数据. 土壤湿度 干土壤 土壤湿度10% 土壤湿度15% 土壤湿度20% 比热容/［J·(kg·℃)-1］ 0.84×103 1.15×103 1.4×103 1.8×103 由数据可知土壤的比热容并不是固定值，还受　　　　　　的影响. 10. (2025苏州)用煤气炉将4 kg的水从20 ℃加热到70 ℃，消耗煤气0.05 kg.已知煤气的热值为4.2×107 J/kg，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃).求： (1)水吸收的热量. (2)煤气完全燃烧放出的热量. (3)煤气炉加热的效率. 综合提升 11. (2025铁一中滨河七模)(多选)如图，用气缸、固定隔板和活塞密闭甲、乙两部分气体，气缸和活塞均不导热，隔板导热性良好.迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定，静置一段时间.下列说法正确的是 (　　) 第11题图 A. 与推动活塞前相比，甲、乙内能均变大 B. 与推动活塞前相比，甲内能不变、乙内能变大 C. 乙内能改变的方式只有做功 D. 乙内能改变的方式既有做功又有热传递 12. (2025烟台)汽油机是燃油汽车的动力来源之一.如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：①　　　　，②　　　　.若汽油的热值为 4.6×107 J/kg, 则该工作过程中消耗的汽油质量为　　　　kg. 第12题图 13. (2025陕师大附中模拟)近年来，冬季取暖有了新方法：利用石墨烯电热涂料供暖.涂料通电发热后，通过　　　　的方式改变房间内空气的内能.一间空房的地面面积是14 m2，高为3 m，在房间的三面墙上各涂有某品牌石墨烯电热涂料1 m2，该涂料的单位发热功率为1 200 W/m2.现同时给它们通电，5 min内可使室温升高10 ℃，此过程中房间内平均每秒钟损失的热量是　　　　J.［空气密度取1.3 kg/m3，空气比热容取1.0×103 J/(kg·℃)］ 课时3　热效率的相关计算 1. 新考法新定义 (2025兰州改编)如图是李华家新装的燃气热水器，其铭牌如下表所示，国家规定能效等级为2级的热水器，其热效率值不低于88%.李华想通过洗澡来估测一下这款燃气热水器的能效等级是否达标，于是他将燃气热水器的温度设定在40 ℃(即水从热水器流出的温度)，他家所用的花洒出水量为 6 kg/min，洗澡用水时长15 min，洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为165.62 m3和165.30 m3.已知进入热水器的冷水温度为5 ℃［水的比热容 c=4.2×103 J/(kg·℃)，燃气热值q取4.5×107 J/m3］.则： 气源 天然气 额定产热水能力 12 kg/min(Δt=25 ℃) 能效等级 2级 净重量 38 kg 热水器的“额定产热水能力”是指每分钟最多让12 kg的水升高25 ℃ (1)消耗的这些燃气完全燃烧放出的热量是多少？ (2)通过计算判定该款热水器能效等级是否达标. (3)按照李华家热水器的实际出水量来看，热水器流出的水理论上最高温度能达到多少？ 第1题图 2. (2025交大附中模拟)氢气-汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可进行自由切换，氢气和汽油的热值分别取q氢气=1.5×108 J/kg、q汽油=4.5×107 J/kg.小华驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地，两地相距250 km，出发时油箱内汽油的质量为8 kg.设氢气和汽油在气缸内均完全燃烧，轿车行驶中所受阻力恒定，发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶，全程分两个阶段，如图所示. 阶段一：轿车使用氢燃料从甲地出发，以25 m/s的速度匀速行驶1 h到达丙地，此过程中轿车牵引力的功率为20 kW，消耗了0.8 kg氢气. 阶段二：从丙地开始，由于氢气不足，小华切换汽油为燃料，轿车仍以25 m/s的速度匀速行驶，此过程中发动机的效率为40%. (1)求轿车行驶过程中受到的阻力. (2)在使用氢燃料的情况下，求轿车发动机的效率. (3)请通过计算说明小华最终能否到达乙地. 第2题图 参考答案 课时1　机械能 1. C　2. D　3. B　4. 变小　不变 5. 不是　减小　守恒　6. 变小　变小 7. 变小　不变　小于 课时2　内能及其利用 1. D　2. A　3. C　4. B　5. B 6. 做功　增大　甲　7. 高汤　高于　8. 热值　化学 9. （1）质量　（2）加热的时间　（3）土壤　（4）土壤湿度 10. 解：（1）水吸收的热量 Q吸=c水m水Δt=4.2×103 J/（kg·℃）×4 kg×（70 ℃-20 ℃）=8.4×105 J （2）煤气完全燃烧放出的热量Q放=m煤气q=0.05 kg×4.2×107 J/kg=2.1×106 J （3）煤气炉加热的效率η=×100%=×100%=40% 11. AD　12. 1.61×105　机械　0.003 5 13. 热传递　1 780 课时3　热效率的相关计算 1. 解：（1）消耗燃气的体积V=165.62 m3-165.30 m3=0.32 m3 这些燃气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.32 m3×4.5×107 J/m3=1.44×107 J （2）15 min洗澡用水的质量m水=6 kg/min×15 min=90 kg 这些水吸收的热量Q吸=cm水Δt=4.2×103 J/（kg·℃）×90 kg×（40 ℃-5 ℃）=1.323×107 J 该款热水器的热效率η=×100%=×100%≈92%＞88% 该款燃气热水器达到能效2级标准 （3）根据额定产热水能力可知，热水器额定出水时每分钟热水器可以提供的热量 Q额=cm额Δt额=4.2×103 J/（kg·℃）×12 kg×25 ℃=1.26×106 J 测试时出水量为6 kg/min，则每分钟流出热水质量m测=6 kg 当热水器在额定出水情况下水吸收的热量全部用来给测试时水吸收热量时流出水温最高 由Q=cm（t-t0）可得测试时水从热水器中流出的最高温度 t=+t0=+5 ℃=55 ℃ 2. 解：（1）由于轿车做匀速直线运动，由P ===Fv得轿车的牵引力 F ===800 N 由于轿车匀速行驶，所受阻力与牵引力大小相等，f=F=800 N （2）第一阶段轿车行驶时间t1=1 h=3 600 s 由 P=得，第一阶段轿车牵引力做的功 W有用1=Pt1=2×104 W×3 600 s=7.2×107 J 氢气完全燃烧放出的热量Q放氢=m氢气q氢气=0.8 kg×1.5×108 J/kg=1.2×108 J 使用氢燃料的情况下，轿车发动机的效率 η1 =×100％=×100%=60% （3）解法一:由v =得，第一阶段轿车行驶的距离 s1=vt1=25 m/s×3 600 s=9×104 m=90 km 第二阶段需行驶的距离s2=s-s1=250 km-90 km=160 km=1.6×105 m 第二阶段轿车牵引力做的功，即所需的有用功 W有用2=Fs2=800 N×1.6×105 m=1.28×108 J 8 kg汽油完全燃烧放出的热量Q放汽油=m汽油q汽油=8 kg×4.5×107 J/kg=3.6×108 J 由η =×100％可得燃油发动机能提供的有用功 W有用=η2Q放汽油=40%×3.6×108 J=1.44×108 J W有用2＜W有用，即燃油发动机能提供的有用功大于到达乙地所需的有用功 所以小华最终能到达乙地 解法二:由v=得，第一阶段轿车行驶的距离 s1=vt1=25 m/s×3 600 s=9×104 m=90 km 由题意，第二阶段轿车牵引力做的功 W有用2=Pt2=40％Q放=40％m汽油q汽油=40％×8 kg×4.5×107 J/kg=1.44×108 J 所用时间 t2===7 200 s 由v =得，第二阶段轿车还能行驶的距离 s2=vt2=25 m/s×7 200 s=1.8×105 m=180 km 轿车行驶的总距离s3=s1+s2=90 km+180 km=270 km＞250 km 所以小华最终能到达乙地 5 学科网（北京）股份有限公司 $