12.4 机械能与内能的相互转化 (1) 同步练 2026-2027学年苏科版九年级上册物理

**基本信息** 聚焦机械能与内能转化，通过基础认知、理解应用、综合拓展三层设计，实现从概念辨析到定量计算再到实际应用的知识巩固，培养物理观念与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|内能改变方式、热值特性、汽油机冲程|10道单选聚焦核心概念辨析，如区分做功与热传递改变内能| |理解应用|能量转化、比热容计算、实验现象分析|6道填空结合图示考过程分析，如汽油机做功冲程能量转化| |综合拓展|实验探究、定量计算、科技情境应用|实验题用控制变量法比较热值，计算题结合效率公式，科普阅读联系"歼-20"隐身技术|

苏科版九年级物理上 第十二章第四节机械能与内能的相互转化 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．家用汽车常用汽油机提供动力，以下有关说法正确的是（　　） A．汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越充分 B．汽油燃烧不完全时它的热值减小 C．汽油燃烧时放出的热量越多，其热值越大 D．汽油在汽缸中燃烧过程中将化学能转化为内能 2．下列实例中，不是通过做功改变物体内能的是（     ） A．钻木取火 B．炙手可热 C．搓手取暖 D．气筒打气 3．下列关于热现象的说法正确的是（     ） A．物体内能增加，一定是吸收了热量 B．物体温度越高，含有的热量越多 C．能量可以从内能小的物体转移到内能大的物体 D．热值越高的燃料充分燃烧放出的热量一定越多 4．下图为汽油机工作时的四个冲程，能使汽车获得动力的冲程是（   ） A． B． C． D． 5．关于一定质量的冰水混合物，下列说法中错误的是（　　） A．放入一块0℃的冰块，含有的热量增加 B．对它加热，内能一定增加 C．倒出一些，剩下冰水混合物的内能一定减少 D．将其放在更高的位置，它的内能不变 6．如图是《天工开物》中记载的用柴火灶“炒蒸油料”的情景，下列改变物体内能的方式与此情景相同的是（     ） A．钻木取火 B．摩擦生热 C．骄阳似火 D．花香四溢 7．如图所示，小华在进行课本活动12.7“观察点火爆炸现象”时，他在透明塑料盒的底部钻一个孔，将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后掀动电火花发生器的按钮，关于实验中的情况，下列说法正确的是（　　） A．酒精不完全燃烧时热值变小 B．这个实验主要说明热传递可以改变物体的内能 C．燃气推动盒盖飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程 D．酒精燃烧，燃气对盒盖做功后，燃气内能减小，温度降低 8．如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水，能减慢上层油的消耗。点灯后，水升温的过程中（     ） A．水含有的热量减少 B．水的内能改变是通过热传递的方式 C．灯点燃一段时间后灯油的热值变小 D．灯油和水内能相同时不再发生热传递 9．如图所示的四个示例中，使物体内能增大的方式与其他三个不同的是（     ） A．甲图，碎纸片点燃后，杯中水温升高 B．乙图，金属汤勺放在热汤中，温度升高 C．丙图，取暖器通电后，电热丝温度升高 D．丁图，太阳辐射后，热水器中水温升高 10．如图所示，用充气的球模拟“喷气火箭”，把封口的夹子松开，球内气体向后喷出，气球向前运动。关于这一过程，下列说法正确的是（　　） A．喷气过程中，气球的弹性势能增大 B．喷出的气体温度降低，内能减少 C．喷出的气体分子无规则运动更加剧烈 D．喷气过程中，气体主要通过热传递减少内能 二、填空题 11．汽油机一般用水做冷却剂，因为水的______较大。如图所示的是汽油机工作的______冲程。质量相等的铜块和铁块（c铁＞c铜）吸收相等的热量，______（选填“铜块”或“铁块”）升高的温度高。 12．如图，用酒精灯加热试管内的水，是通过______的方式改变水的内能；水吸热一段时间后会______，产生大量高温水蒸气；水蒸气推动软木塞飞出，其内能转化为木塞的______。 13．如图所示是每隔相等时间拍摄的某篮球撞击地面过程的照片，由图可知，篮球从A点到B点过程中，速度在逐渐___________（变大/不变/变小），篮球在C点的重力势能___________（大于/等于/小于）在B点的重力势能，篮球与地面撞击时部分机械能转化为___________。 14．小兵利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿和酒精的总质量为，烧杯中水的质量为，初温为，点燃酒精，当水温升高到时，立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量_______。他想利用计算酒精的热值，还需进行的实验操作是_______，他所测算出的热值与真实值相比偏_______。 15．如图所示，A、B、C三个实验装置完全相同，燃料质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。若比较不同燃料的热值应选择 ___________两个装置，当温度计的示数变化相同时，燃料剩下的越多，则燃料的热值 ___________（选填“越大”或“越小”）。若比较不同物质的吸热能力，当燃料燃烧相同时间，温度计示数变化越大的那杯液体吸热能力更 ___________（选填“强”或“弱”）。 16．下列四幅图中，汽油机正处于压缩冲程的是________，压缩冲程的能量转化情况是________，若汽油机内对外做功20次，则其曲轴的转速为________。 三、实验题 17．如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，通过______比较燃料热值的大小； (2)比较不同物质的比热容，应选择______两图进行实验，通过______比较吸收热量的多少，得到液体a、b温度随时间变化如图丁所示，则液体______的比热容较大。 (3)若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如表： 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/℃ 燃料的热值/（J/kg） 1 15 35 2 15 25 根据表中数据计算，燃料2的热值为______J/kg。 (4)通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏______（选填“大”或“小”），你认为出现这种情况的主要原因是______。 四、计算题 18．在一段水平平直的公路上，某型号测试汽车以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油1.5kg。已知汽油的热值q汽油=4.6×107J/ kg，假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40%，请计算该汽车此过程中： (1)求汽车行驶的时间多少秒； (2)求汽油完全燃烧放出的热量； (3)求汽车受到的牵引力大小。 19．一水壶中水的质量为2.5kg，在液化石油气炉上从20℃煮至沸腾（标准大气压），在这过程中，共燃烧了液化石油气50g【水的比热，液化石油气燃烧热值】，求： (1)水共吸收了多少热量？ (2)液化石油气炉的效率。 五、科普阅读题 20．阅读短文，回答问题。 强大的国防是维护和平的坚强后盾，如图是我国第五代战斗机“歼-20”，具备了很强的隐形性能、机动性能等。该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达20km， 最大航行速度达2880km/h， 最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表：（已知飞机发动机的效率是60%，航空燃油的热值为 5x107J/kg，飞机巡航时近似认为做匀速直线运动） 速度v/m/s 100 200 300 400 500 1000 阻力f/N 0.3x104 1.2x104 2.7×104 4.8×104 ______ 30x104 (1)“歼-20”飞机表面能__________ （选填“反射”或“吸收”）对方雷达发射的电磁波，从而实现电磁隐身。“歼-20”飞机着陆后，仍需滑行一段距离才停下，主要因为飞机具有__________； (2)飞机加速升空时，燃料燃烧释放的__________能转化为飞机的机械能：携带的燃油燃烧了一半后，燃油热值将__________（选填”变小”“变大”或“不变”）。 (3)当质量为10t的航空燃油完全燃烧时，放出的热量为__________J。 (4)若在飞机油箱中加满燃油，并以500m/s的速度巡航时，此时飞机所受阻力为__________N，飞机的最大航程为__________km。 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 《苏科版九年级物理上第十二章第四节机械能与内能的相互转化》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B C D A C D B C B 1．D 【详解】A．尾气中汽油味越浓，说明更多汽油未燃烧就被排出，汽油燃烧越不充分，故A错误； BC．热值是燃料本身的固有特性，只和燃料的种类有关，和燃料燃烧是否充分、放出热量的多少都无关，故BC错误； D．汽油本身储存化学能，燃烧过程中将化学能转化为汽缸内气体的内能，故D正确。 故选D。 2．B 【详解】A．钻木取火是通过做功的方式改变物体的内能，故A不符合题意； B．炙手可热是通过热传递改变了物体的内能，故B符合题意； C．两手掌相互摩擦，手掌发热，是利用做功来改变物体内能的，故C不符合题意； D．气筒打气，温度升高，是利用做功来改变物体内能的，故D不符合题意。 故选B。 3．C 【详解】A．改变内能的方式有做功和热传递两种，物体内能增加，可能是吸收热量，也可能是外界对物体做功，故A错误； B．热量是过程量，只能描述为“吸收或放出热量”，不能说物体“含有”热量，故B错误； C．热传递的条件是存在温度差，内能小的物体温度可能高于内能大的物体，因此能量可以从内能小的物体转移到内能大的物体，故C正确； D．燃料燃烧放热公式为，放出热量多少由热值和燃料质量共同决定，热值高的燃料若质量很小，放出热量也不一定多，故D错误。 故选C。 4．D 【详解】汽油机的四个冲程中，只有做功冲程可以将燃料燃烧的内能转化为机械能，为汽车提供动力。 做功冲程的判断特征是：两个气门都关闭，活塞向下运动，火花塞点火。 A．进气门关闭、排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，无能量转换，不提供动力，故A不符合题意； B．进气门打开、排气门关闭，活塞向下，是吸气冲程，不提供动力，故B不符合题意； C．两气门均关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，不提供动力，故C不符合题意； D．两气门均关闭，活塞向下运动，符合做功冲程特征，故D符合题意。 故选D 。 5．A 【详解】A．热量是过程量，只能描述为“吸收/放出热量”，不能说物体“含有热量”，故A错误； B．对冰水混合物加热，冰会熔化吸热，虽然温度不变，但内能一定增加，故B正确； C．内能与质量、温度、状态有关，倒出一部分后，剩余混合物温度、状态不变，质量减小，内能一定减少，故C正确； D．内能是物体内部分子的能量，与宏观位置无关，放在更高位置只改变物体的重力势能（机械能），内能不变，故D正确。 本题要求选错误的，故选A。 6．C 【详解】AB．用柴火灶炒蒸油料，是通过柴火燃烧放热，油料吸收热量改变内能，属于热传递改变物体内能；钻木取火、摩擦生热，都是克服摩擦做功，通过做功的方式改变内能，故AB不符合题意； C．骄阳似火，是物体吸收太阳的热量改变内能，属于热传递改变内能，和题干方式相同，故C符合题意； D．花香四溢是分子无规则运动的扩散现象，和改变内能的方式无关，故D不符合题意。 故选C。 7．D 【详解】A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，所以酒精不完全燃烧时，热值不变，故A错误； B．该实验中，酒精燃烧产生的燃气对盒盖做功，将燃气的内能转化为盒盖的机械能，是通过做功的方式改变物体的内能，而不是热传递，故B错误； C．燃气推动盒盖飞出的过程，是将燃气的内能转化为盒盖的机械能，相当于内燃机的做功冲程，故C错误； D．燃气对盒盖做功时，将自身的内能转化为盒盖的机械能，所以燃气内能减小，温度降低，故D正确。 故选D。 8．B 【详解】A．热量是过程量，不能说“含有热量”，只能说吸收或放出热量，故A不符合题意； B．点灯后，灯油燃烧释放的热量传递给了水，水的内能增加、温度升高，这是通过热传递的方式改变内能，故B符合题意； C．热值是燃料的固有属性，只与燃料的种类有关，与质量、是否燃烧无关，所以灯油的热值不会变小，故C不符合题意； D．热传递的条件是有温度差，不是内能大小，只有当灯油和水的温度相同时，才不再发生热传递，而不是内能相同，故D不符合题意。 故选B。 9．C 【详解】碎纸片燃烧放热，通过热传递使杯中水的内能增大、温度升高； 金属汤勺从热汤中吸收热量，通过热传递（热传导）使自身内能增大、温度升高； 取暖器通电后，电流通过电热丝做功，将电能转化为内能，通过做功的方式使电热丝内能增大、温度升高； 热水器中的水吸收太阳辐射的热量，通过热传递（热辐射）使内能增大、温度升高。 因此，C选项使物体内能增大的方式为做功，ABD选项使物体内能增大的方式为热传递，故选C。 10．B 【详解】A．把封口的夹子松开，气球内气体喷出，气球体积减小，弹性形变程度变小，所以气球的弹性势能减小，故A错误； B．气体喷出时，对外做功，内能转化为机械能，喷出的气体内能减小，故B正确； C．喷出的气体对外做功，内能转化为机械能，使得气体的内能减小，温度降低，分子热运动变慢，故C错误； D．此过程中气体通过做功将内能转化为气球的机械能，故D错误。 故选B。 11． 比热容 做功 铜块 【详解】[1]水的比热容比较大，质量相同的水和其他物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量较多，所以汽油机一般用水做冷却剂。 [2]由图知，两气门关闭，火花塞喷出电火花，活塞下移，对外做功，为做功冲程。 [3]已知铁的比热容大于铜的比热容，在质量相等、吸收的热量相等时，由可知，铜块升高的温度高。 12． 热传递 沸腾 机械能 【详解】酒精灯加热水的过程中，热量从酒精灯转移到水，是通过热传递的方式改变水的内能。 水持续吸热达到沸点后，会发生沸腾，沸腾是剧烈的汽化现象，会产生大量的高温水蒸气。 水蒸气推动软木塞飞出时，水蒸气对木塞做功，将自身的内能转化为木塞的机械能。 13． 变小 小于 内能 【详解】[1]篮球从A点到B点过程中，高度逐渐升高，动能转化为重力势能，速度逐渐减小。 [2] 篮球质量不变，在C点的高度小于B点的高度，篮球在C点的重力势能小于在B点的重力势能。 [3]篮球撞击地面的过程中，受到地面的撞击力作用，由于撞击力对篮球做功，将部分机械能转化为内能。 14． 测出燃烧皿和剩余酒精的总质量 小 【详解】水温变化 水吸收的热量 计算热值需要的操作： 热值公式为​​，题目仅给出燃烧前酒精和容器的总质量，要得到燃烧消耗的酒精质量，还需要测出熄火后剩余酒精和容器的总质量，二者作差即可得到燃烧酒精的质量。 酒精燃烧放出的热量会有部分散失到空气中、被实验装置吸收，并没有全部被水吸收，因此计算时所用的（水吸收的热量）小于酒精实际放出的总热量，在计算热值时，最终得到的结果比真实值偏小。 15． B、C 越大 弱 【详解】[1]若比较不同燃料的热值，应用质量相同的不同燃料加热相同物质，应选择B、C两个装置。 [2]当温度计的示数变化相同时，物质吸收的热量相同，燃料释放的热量相同，燃料剩下的越多，燃料燃烧的量越少，由得，燃料的热值越大。 [3]若比较不同物质的吸热能力，当燃料燃烧相同时间，物质吸收的热量相同，物质的质量相同，温度计示数变化越大的那杯液体吸热能力更弱。 16． 乙 机械能转化为内能 2400 【详解】由图乙知道，两个气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程，此过程中机械能转化为内能。 汽油机一个工作循环中，对外做功1次，曲轴转动2圈。已知1 s内对外做功20次，则曲轴1min内转动 圈，因此转速为 。 17．(1) 甲、乙 温度计示数的变化 (2) 甲、丙 加热时间 b (3) (4) 小 存在热量损失 【详解】（1）[1][2]比较不同燃料的热值时，要控制被加热的液体相同且质量相同，用不同燃料加热，通过温度计示数的变化来比较燃料热值大小，所以应选择甲、乙两图进行实验。 （2）[1][2][3]比较不同物质的比热容，需控制燃料相同，加热不同液体，且液体质量相同，所以应选择甲、丙两图进行实验，通过加热时间来比较吸收热量的多少。 由图丁可知，加热相同时间，即吸收相等热量时，b升高的温度低，根据比热容的概念可知，液体b的比热容较大。 （3）因为燃料燃烧放出的热量被液体吸收，即。对于燃料1有，即 对于燃料2有，即 联立两式可得 （4）[1][2]在实验过程中，存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收，所以通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏小。 18．(1) 270s (2) (3) 【详解】（1）根据速度公式，可得行驶时间 （2）燃料完全燃烧放出的热量 （3）牵引力做的有用功 牵引力 19．(1) (2) 【详解】（1）由题可知，水的质量，初温，标准大气压下水的沸点，温度变化量 所以水吸收的热量 （2）由题可知，液化石油气的质量 其完全燃烧放出的热量 所以液化石油气炉的效率 20．(1) 吸收 惯性 (2) 内能 不变 (3)5×1011 (4) 7.5×104 4000 【详解】（1）[1]具有隐形功能的战机可以有效避开雷达的探测，主要是它表面有一种特殊材料，能够增强对电磁波的吸收，减弱电磁波反射回雷达。 [2]飞机着陆后，由于惯性还要保持原来的运动状态继续向前运动，所以仍需滑行一段距离才停下。 （2）[1]飞机发动机是热机的一种，飞机发动机工作时利用内能做功，将内能转化为机械能。 [2]由于热值是燃料的性质，与燃料的多少无关，所以携带的燃油燃烧了一半后，燃油热值将不变。 （3）质量为10t的航空燃油完全燃烧时，放出的热量 （4）[1]由表中数据可知，， ， ， ， 则飞机以500m/s的速度巡航时，飞机受到的阻力为 [2]飞机匀速直线运动时，受到的牵引力等于阻力，飞机发动机的效率是60%，则飞机的最大航程为 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 $