第十章 机械能、内能及其转化 单元练习----2026-2027学年北师大版物理九年级全一册

**基本信息** 本单元卷聚焦机械能、内能及其转化，通过《天工开物》文化素材、隐身战机科技情境及实验探究，全面覆盖单元核心知识点，适配九年级单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选|10|扩散现象、弹性势能、热机冲程、分子运动|融入《天工开物》钟鼎制造（第4题）、筒车取水（第8题）等文化情境| |填空|5|分子动理论、内能改变、机械能转化|结合“煮茧香”（第11题）、“铁锅炖大鹅”（第12题）生活实例| |作图|1|内燃机做功冲程|考查物理模型建构能力| |实验|2|比热容、热值探究|控制变量法应用（第17题），数据处理与图像分析（第18题）| |计算|2|热量计算、热机效率|联系汽车行驶（第19、20题），强化能量观念与科学推理|

第十章机械能、内能及其转化 练习 一、单选题 1．下列属于扩散现象的是（　　） A．雪花会在空中纷飞 B．扫地时尘土会四处飘散 C．春天公园花香四溢 D．风吹过时树叶会飘落 2．下列事例中，属于利用弹性势能的是（　　） A．运动员撑杆跳高时，撑杆被压弯后弹起 B．水力发电站将水能转化为电能 C．汽车刹车时，轮胎与地面摩擦发热 D．太阳能热水器将太阳能转化为内能 3．关于四冲程柴油机，下列说法正确的是（　　） A．柴油机气缸顶部有一个火花塞 B．在吸气冲程中，只有柴油吸入了气缸 C．压缩冲程的能量转化主要是机械能转化为内能 D．做功冲程时，进气门关闭，排气门打开 4．如图所示，是《天工开物》里记载“万钧钟”和“鼎”的制造方法，先后用泥土制成“模骨”、“干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸”，在油蜡上刻上各种图案（如图），然后在油蜡的外面用泥土制成外壳。干燥之后，“外施火力炙化其中油蜡”，油蜡流出形成空腔，在空腔中倒入铜液，待铜液冷却后，“钟鼎成矣”。下列说法正确的是（　　） A．铜液冷却成钟鼎是凝华过程 B．铜液冷却成钟鼎过程铜原子间作用力不变 C．“外施火力炙化”加热时油蜡的内能增大，含有的热量增多 D．“外施火力炙化”其中油蜡是通过热传递的方式改变内能的 5．九年级一班同学在实验室内做“探究水沸腾前后温度变化的特点”的实验，图乙是小明组在实验过程中出现的气泡情况，图丙是他们根据实验数据绘制的温度随时间变化图像。据此有关说法正确的是（    ） A．为安全起见应在安装完所有实验装置后点燃酒精灯 B．乙中图A为水沸腾前气泡的情况 C．由图丙知水的沸点低于100℃，则一定是当地气压低于标准大气压造成的 D．内，水持续吸热，内能增大 6．如图所示，在“探究物体动能大小影响因素的实验”中，下列说法正确的是（    ） A．实验中通过木块移动的距离来判断小球动能的大小，这种研究方法叫转换法 B．由甲、乙两图可知，小球的动能大小与小球的质量大小有关 C．由甲、丙两图可知，小球的动能大小与小球的速度大小有关 D．小球在水平面上运动时，小球的机械能不变 7．浓氨水能使无色酚酞溶液变红。如图所示，滴有无色酚酞溶液的白色纸花没有与浓氨水直接接触，但纸花变红了，这一现象表明（    ） A．分子间存在引力 B．分子间存在斥力 C．分子可以用肉眼观察 D．分子在不停地做无规则运动 8．《天工开物》中记载“凡河滨有制铜车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入简，一倾于视（引水的竹、木管子）内，流入亩中。”其描述的是筒车（如图甲所示）这样一种以水流为动力来取水的机械，模型如图乙。若筒车转速度不变且从取水处至倒水处（水未流出时），则在此过程中，关于取水筒内的水，下列说法正确的是（　　） A．在取水处时动能最大 B．在倒水处重力势能最小 C．机械能一直在增大 D．动能转化为重力势能 9．下列是汽油机工作的四个冲程，一个完整的工作循环正确的排序是（　　） A．①②③④ B．④③②① C．①③②④ D．④②③① 10．某物理兴趣小组用煤炉给10kg的水加热，同时绘制了加热过程中水温随时间变化的曲线，如图所示。在0~6min内燃烧了0.6kg的煤。水的比热容为，该煤的热值为。下列判断正确的是（　　） A．将煤磨成粉末，燃烧更充分，可以增大煤的热值 B．此次加热过程中水吸收的热量约为J C．此次加热过程中煤炉的效率约为14% D．该煤的热值为，表示该煤完全燃烧可以释放的热量 二、填空题 11．宋代词人苏轼用“麻叶层层檾叶光，谁家煮茧一村香”描绘了煮茧时香气弥漫整个村庄的场景。从物理学角度看，这是扩散现象，诗句也体现了分子无规则运动的剧烈程度与______有关；清晨青麻叶上的两颗露珠接触后合成更大的一颗水珠，这表明分子之间存在______（选填“引力”或“斥力”）。 12．下雪了，铁锅炖大鹅又走上了餐桌，站在距离厨房较远的房间里，也能闻到锅中大鹅的香味。这是一种________现象，说明分子在不停地做________。 13．如图是单缸四冲程汽油机的________冲程，汽油机工作时，需要用水为其降温，这是利用水的比热容大的特点；若水，温度升高，则水吸收的热量为________J。【】 14．我国正在研制的新一代具有全向隐身性能的战机已多次成功试飞。新一代战机在转弯飞行的过程中，战机受力______（选填“平衡”或“不平衡”）。加油机为战机加油时，两机保持相同速度匀速水平飞行，则重力势能减小的是______（选填“加油机”或“战机”），战机的机械能______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 15．把2kg的水从20℃加热到100℃，水的温度升高了_______℃，水吸收的热量为_______J。过了一段时间后水温降低了10℃，水散失的热量为_______J。[] 三、作图题 16．如图所示，这是四冲程内燃机做功冲程的示意图，请在图中活塞上的O点处画出该冲程活塞的运动方向。 四、实验题 17．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验；燃料完全燃烧放出热量的多少，是通过______来反映的； (2)比较不同物质吸热升温的特点：应选择甲、丙两图进行实验；不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的；关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是______； A．采用相同的加热方法 B．烧杯中分别装入相同体积的不同液体 C．使用相同的烧杯 (3)如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，采用相同燃料供热，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，由图可以看出，A、B两种液体比热容之比是______； (4)测质量很小但温度较高的物体温度时，为了使测量值更接近真实值，应选择______（选项“酒精”或“水银”）温度计（两种温度计玻璃泡的容积相同），你的判断依据是______（已知c酒精=2.4×103J/(kg·℃)，ρ酒精=0.8×103kg/m3，c水银=0.14×103J/(kg·℃)，ρ水银=13.6×103kg/m3） 18．为了探究水和煤油的吸热能力大小，小林同学利用如图所示的实验装置进行探究。 液体 质量/g 初始温度/℃ 最后温度/℃ 加热时间/min A 50 20 40 2 B 50 20 40 4 (1)实验中小林同学用两个相同的烧杯分别装有质量和初始温度相等的两种液体，再用相同的电加热器给两种液体加热，记录下它们升高相同温度所需要的时间如表格所示，则表格中的液体A为___________（选填“水”或“煤油”）； (2)若只给两种液体加热相同时间，则它们吸收的热量大小关系为QA____________（选填“>”“=”或“<”）QB。 五、计算题 19．如图，国产汽车红旗H5在水平路面上以72km/h的速度匀速直线行驶30min，消耗汽油4kg，汽车所受摩擦力为，已知汽油的热值为。求： (1)4kg汽油完全燃烧放出的热量； (2)汽车发动机的效率。 20．一辆汽车以90km/h的速度匀速行驶15min，消耗汽油1.5kg。已知汽车匀速行驶时受到的阻力为1.6×103N，汽油热值q=4.6×107J/kg。求： (1)汽油完全燃烧放出的热量Q放； (2)汽车牵引力做功的功率P； (3)汽车发动机的效率η。 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 《第十章机械能、内能及其转化 练习----2026-2027学年北师大版物理九年级全一册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A C D C A D C C C 1．C 【详解】扩散现象是指不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，是分子热运动的宏观体现。 A．雪花是宏观物体，雪花纷飞属于宏观物体的机械运动，并非分子热运动导致的扩散现象，故A不符合题意； B．尘土是宏观颗粒，尘土飘散属于宏观物体的机械运动，不属于分子扩散现象，故B不符合题意； C．花香四溢是花的香味分子在空气中自发扩散的结果，由分子热运动引起，属于扩散现象，故C符合题意； D．树叶是宏观物体，树叶飘落属于宏观物体的机械运动，并非分子扩散现象，故D不符合题意。 故选C。 2．A 【详解】A．撑杆被压弯时发生弹性形变，储存了弹性势能，弹起时将弹性势能转化为运动员的机械能，故A符合题意； B．水力发电是将水的机械能转化为电能，故B不符合题意； C．汽车刹车摩擦发热是机械能转化为内能，故C不符合题意； D．太阳能热水器是将太阳能转化为内能，故D不符合题意。 故选A。 3．C 【详解】A．柴油机气缸顶部没有火花塞，顶部有喷油嘴，汽油机顶部有火花塞，故A错误； B．柴油机在吸气冲程中，只将空气吸入气缸，在压缩冲程结束时，才将柴油喷入，故B错误； C．压缩冲程活塞对气体做功，使气体温度升高，内能增大，将机械能转化为内能，故C正确； D．在做功冲程，进气门关闭，排气门也关闭，高温高压燃气推动活塞对外做功，故D错误。 故选C。 4．D 【详解】A．铜液冷却成钟鼎是物质由液态变成固态的凝固过程，故A错误； B．“待铜液冷却后”铜由液态变成固态，原子间距离变小，原子间作用力变大，故B错误； C．热量是一个过程量，不能说“含有”，加热时油蜡吸收热量，内能增大，故C错误； D．“外施火力炙化”其中油蜡是通过热传递的方式改变内能的，内能从高温的火转移到低温的油蜡，是能量的转移过程，故D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．实验中需要用酒精灯的外焰加热，故应先点燃酒精灯，故A错误； B．水沸腾前产生的气泡在上升过程中会因为温度降低，气泡里面的水蒸气液化进入水中，使气泡逐渐变小。水沸腾时不断有水汽化为水蒸气进入气泡，气泡在上升过程中逐渐变大，到水面破裂开来，所以表示沸腾前气泡情况的是图B，故B错误； C．水的沸点随气体压强的增大而增大，随压强的减小而减小，水在一标准大气压下沸点是100℃，由图丙可知水的沸点是99℃，低于100℃，故该处大气压小于标准大气压，故C正确； D．5~8min内，水持续吸热，温度不变，但水的质量减少，同时水蒸气也会带走一部分热量，所以水的内能减小，故D错误。 故选C。 6．A 【详解】A．将不好直观比较的动能大小转换成比较木块移动的距离，实验中通过木块移动的距离来判断小球动能的大小，这种研究方法叫转换法，故A正确； B．甲、乙让质量相同的小球分别从不同高度滚下，改变的是小球的速度，由甲、乙两图可知，小球的动能大小与小球的速度大小有关，故B错误； C．甲、丙让质量不同的小球分别从相同高度滚下，控制小球的速度相同，由甲、丙两图可知，小球的动能大小与小球的质量大小有关，故C错误； D．小球在水平面上运动时，由于与水平面间有摩擦力，小球的机械能变小，故D错误。 故选A。 7．D 【详解】氨水分子在不断运动，遇到浸有酚酞溶液的白色的纸花，由于氨水能使酚酞变红，所以纸花由白色变为红色，这一现象表明了分子在不停地做无规则运动，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 8．C 【详解】A．从取水处至倒水处，取水筒内的水的速度和质量不变，动能不变，故A错误； B．取水筒内的水，在倒水处时高度最大，重力势能最大，故B错误； C．取水筒内的水，从取水处到倒水处，动能不变，重力势能增大，总的机械能一直增大，故C正确； D．取水筒内的水，从取水处到倒水处，动能不变，重力势能增大，所以不是动能转化为重力势能，故D错误。 故选C。 9．C 【详解】汽油机完整工作循环的顺序是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程； ①：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程； ②：两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，燃气推动活塞做功，是做功冲程； ③：两个气门都关闭，活塞向上运动，压缩气缸内气体，是压缩冲程； ④：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动排出废气，是排气冲程。 因此正确排序为，故选C。 10．C 【详解】A．热值是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的形态无关，将煤磨成粉末，燃烧更充分，煤的热值不变，故A错误； B．在6min内水升高的温度 水吸收的热量 故B错误； C．煤完全燃烧产生的热量 此次加热过程中的热效率 故C正确； D．该煤的热值为，表示煤完全燃烧1kg可以释放的热量，故D错误。 故选C。 11． 温度 引力 【详解】[1]分子无规则运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。煮茧时温度较高，分子运动更剧烈，香味扩散得更快，因此体现了分子运动与温度的关系。 [2]露珠接触后合成更大的水珠，是因为分子之间存在相互吸引的作用力（引力），使得相邻的露珠能够聚合在一起。 12． 扩散 无规则运动 【详解】[1][2]扩散现象指的是不同物质相互接触时，物质的分子彼此进入对方的现象。闻到锅中大鹅的香味，是因为食物散发的香味分子扩散到了空气中，并传播到房间里，所以这属于扩散现象。扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。 13． 压缩 【详解】[1]由图可知，汽油机的两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程。 [2]水吸收的热量为 14． 不平衡 加油机 增大 【详解】[1]战机转弯飞行时，运动方向改变，即运动状态改变，根据牛顿第一定律，物体运动状态改变时受力不平衡； [2]重力势能与质量和高度有关，加油机给战机加油时，自身质量减小，高度不变，所以重力势能减小；战机质量增大，高度不变，重力势能增大； [3]机械能包括动能和势能，战机速度不变，质量增大，动能增大；重力势能增大，所以机械能增大； 15． 80 6.72×105 8.4×104 【详解】[1]水的初温为20°C，末温为100°C，温度升高量为Δt=100°C−20°C=80°C [2]水吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×80℃=6.72×105J [3]水散失的热量为Q放=cmΔt1=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×10℃=8.4×104J 16． 【详解】内燃机的做功冲程中，两个气门都关闭，活塞向下运动，如下图所示： 17．(1) 甲、乙 温度计上升的示数 (2)B (3)1:2 (4) 水银 见解析 【详解】（1）[1][2]为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计上升的示数得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验。 （2）A．比较不同物质吸热升温的特点，应采用相同的加热方法，故A正确，A不符合题意； B．比较不同物质吸热升温的特点，应控制液体的质量相等，烧杯中分别装入相同质量的不同液体，故B错误，B符合题意； C．根据控制变量法的要求，应使用相同的烧杯，故C正确，C不符合题意。 故选B。 （3）如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，采用相同燃料供热，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，由图可以看出，升高相同的温度，A、B两种液体所需的加热时间之比为tA:tB=10min:20min=1:2 故两液体所吸收的热量之比为1:2，根据可知比热容之比是1:2。 （4）[1][2]若体积相同的水银和酒精吸收相同的热量，可以得到Q水银=Q酒精 水银吸收的热量为Q水银=c水银m水银Δt水银=c水银ρ水银VΔt水银 酒精吸收的热量为Q酒精=c酒精m酒精Δt酒精=c酒精ρ酒精VΔt酒精 由于两种温度计玻璃泡的容积相同，可得c水银ρ水银Δt水银=c酒精ρ酒精Δt酒精 即0.14×103J/(kg·℃)×13.6×103kg/m3×Δt水银=2.4×103J/(kg·℃)×0.8×103kg/m3×Δt酒精 解得Δt水银:Δt酒精=120:119 所以等体积的水银吸收相同的热量升高的温度高，所以为了使测量值更接近真实值，应选择水银温度计。 18．(1)煤油 (2)= 【详解】（1）水的比热容较大，相同质量的水和煤油升高相同温度时，水吸收的热量较多，加热时间更长，故A是煤油。 （2）用相同的电加热器加热，加热相同时间，加热器放出的热量相同，则被加热物质吸收的热量相同。 19．(1) (2) 【详解】（1）4kg汽油完全燃烧放出的热量 （2）由题意可知，速度为 时间为 汽车行驶的距离 汽车在水平路面上匀速直线行驶，所以汽车处于平衡状态，其牵引力等于所受的摩擦力，即 汽车牵引力做的有用功为 汽车发动机的效率为 20．(1)6.9×107J (2)4×104W (3)52.2% 【详解】（1）汽油完全燃烧放出的热量 （2）汽车匀速行驶时，根据二力平衡，牵引力等于阻力，即。 速度为 汽车牵引力做功的功率为 （3）牵引力做功是有用功，则有用功为 汽车发动机的效率 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 $