第十章 机械能、内能及其转化 单元练 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”，以科技前沿（神舟二十三号、零碳内燃机）、社会热点（冬奥会滑雪）、文化传承（《天工开物》）为情境，覆盖机械能、内能、热机等核心知识，适配单元复习，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| |----|----|----------|----------| |单选题|10|分子运动、比热容、机械能转化|结合2026冬奥会滑雪分析能量转化| |填空题|5|热值计算、物态变化、内能改变|引用《天工开物》炒蒸油料考比热容| |作图题|1|比热容与温度变化关系|对比不同液体放热图像绘制| |实验题|2|凝固点测量、吸热能力比较|设计盐水凝固实验探究比热容变化| |计算题|2|热量计算、效率问题|以丁烷炉加热水、热水温牛奶为实例|

第十章机械能、内能及其转化 练习 一、单选题 1．物理学与人类的生产生活密切相关。下列俗语、诗词等反映了人类对自然界的一定认识，其中从物理学的角度分析正确的是（　　） A．“破镜难圆”说明分子间存在引力 B．“花气袭人知骤暖”说明分子运动的剧烈程度与温度有关 C．“墙内开花墙外香”说明分子间存在斥力 D．“黄沙直上白云间”说明分子在不停地运动 2．沱江的湿地与周边沙石相比，在同样日光照射下，沙石温度升高更快的原因是（　　） A．日照时间较长 B．沙石吸收热量较多 C．沙石的比热容较大 D．沙石的比热容较小 3．河北丰宁抽水蓄能电站是2022年北京冬奥会的电力保障项目之一，该电站可以利用风能资源充足时发电，将水抽到高处储存起来，需要时再利用这些储存的能量发电，从而弥补了风能不稳定且转化的电能难储存的不足。下列说法正确的是（     ） A．风具有机械能 B．风力发电将风能直接转化为电能 C．将水抽到高处后水的机械能减小 D．放水发电时水的机械能变大 4．汽车紧急刹车时，轮胎的温度急剧升高，内能增大，下列实例中改变物体内能的方式与之相同的是（　　） A．在炉子上烧水，水的温度升高 B．将冰块放入常温饮料中，饮料的温度降低 C．在阳光的照射下，公园里石凳的温度升高 D．用手反复弯折铁丝，铁丝弯折处的温度升高 5．2026年5月24日，神舟二十三号载人飞船由长征二号F遥二十三运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空。在火箭加速升空的过程中，关于二十三号载人飞船的机械能变化，下列说法正确的是（     ） A．动能增加，重力势能减少，机械能守恒 B．动能不变，重力势能增加，机械能守恒 C．动能增加，重力势能增加，机械能增加 D．动能和重力势能均不变，机械能不变 6．“煮”表示用火烧水加热食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上不同的是（　　） A．图甲中，炉火烧水 B．图乙中，搓手取暖 C．图丙中，用暖手宝暖手 D．图丁中，热鸡蛋放在冷水中冷却 7．汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中正确的是（　　） A．图甲是压缩冲程，其应该在丁冲程之前 B．图乙是排气冲程，排出的尾气带走很少的热量 C．汽车获得的动力主要依靠图丙冲程来实现的 D．图丁是吸气冲程，吸入汽缸的物质是汽油 8．下列说法正确的是（　　） A．0℃的冰没有内能 B．0℃的冰的分子是静止的 C．0℃的冰的内能比0℃的水的内能小 D．0℃的冰的分子之间既有引力也有斥力 9．2026年米兰冬奥会单板滑雪男子坡面障碍技巧决赛中，中国选手夺得金牌。如图是运动员到达跳台顶端并跃起的一瞬间，关于运动员在该过程中的运动情况（不计空气阻力），下列说法正确的是（     ） A．上升过程中动能增大，重力势能减小 B．到达最高点时速度为零，处于平衡状态 C．空中下落过程中重力势能转化为动能，机械能不变 D．落地后在地面上滑行最终停下来，是因为没有力维持其运动 10．某汽油机的能量流向如图。在未来的汽车市场，零碳内燃机采用绿氢等零碳燃料，在全生命周期可实现零碳排放，前景可观。下列有关说法正确的是（　　） A．零碳内燃机比普通内燃机更环保 B．由图可知该汽油机的效率是6% C．冬天汽车利用尾气中的余热给车内供暖，降低了燃料的利用率 D．汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越充分，燃料的热值会降低 二、填空题 11．如图所示为正烧开水的水壶壶盖被气流顶起冒“白气”的情景，“白气”的形成是_______（填物态变化名称）现象；壶盖被顶起的过程中，水蒸气的内能转化为壶盖的_______能，这一过程中的能量转化情况与热机的_______冲程相同。 12．两种不同材料的燃料，甲的质量为2kg，乙的质量为1kg，甲、乙燃料完全燃烧后放出的热量如图所示，则甲的热值________（选填“大于”“小于”或“等于”）乙的热值；甲燃料的热值是________J/kg；相同质量的甲、乙燃料完全燃烧，释放的热量之比是________。 13．2025年9月3日，北京天安门广场举行的抗战胜利80周年阅兵中，歼击机多机型震撼亮相，全面展现我国空军的强大实力。当战斗机加速升空时，飞行员的动能_____________，机械能_______________；随着不断飞行，战斗机的燃料越来越少，燃料的热值_________________。（均填“增大”“减小”或“不变”） 14．如图所示，是《天工开物》记载古人炒蒸油料的场景，加热过程中，木炭燃烧一半后，质量________（选填“变小”“变大”或“不变”）热值________（选填“变小”“变大”或“不变”）；油料比热容较________（选填“小”或“大”），所以升温快。 15．一杯热水的初温为60℃，在其自然冷却过程中，每隔测量一次水温，描点并作出温度-时间图像，则两个图像中________（选填“a”或“b”）正确，为证明你的判断，你的操作是________。 三、作图题 16．质量相同、温度均为90℃的甲、乙两种液体，在常温（25℃）下放热。图中已画出甲液体放热时温度随时间变化的大致关系图像。已知甲液体的比热容比乙液体的比热容小，且相同时间放出的热量相等，请在如图所示的坐标系中作出乙液体放热时温度随时间变化的大致图像并用“乙”标明。 四、实验题 17．小明发现冬天海水结冰时的温度比河水的低，这一现象激发了他探究盐水凝固时温度变化规律的兴趣。他将一杯盐水放入温度为的恒温冷冻室内，利用传感器收集数据，绘制了如图所示的温度-时间图像。 (1)这杯盐水的凝固点是_______℃； (2)杯内盐水第25min时的内能______（选填“大于”、“小于”或“等于”）第15min时的内能； (3)从图像中发现，当盐水凝固后，温度降低明显变快，这是因为凝固后它的比热容______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 18．六六和小九通过实验比较两种液体的吸热情况。如图所示，在两个相同的烧杯中分别装入水和导热油，用相同规格的电加热器对液体加热，比较它们的吸热情况。 (1)为便于完成实验，应选择初温和______均相同的水和导热油；除图中已有器材外，本实验中还需要的测量工具是______。 (2)六六每隔0.5min记录一次温度，并将数据记录在下表中。 加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 … 水的温度/℃ 25 27 29 31 33 35 … 导热油的温度/℃ 25 30 35 40 45 50 … 实验中水和导热油吸收热量的多少是通过______来判断的；实验中能说明水和导热油内能增加的现象是______；分析表中数据，发现______的吸热性能更强。 (3)结合上述结论分析，若使用水或导热油作为电暖气的液态介质，为使电暖器通电后能迅速升温，内部应充入______（选填“水”或“导热油”）。（仅从吸热性能的角度分析） 五、计算题 19．如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入4L初温为的水，用卡式炉加热至，（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： (1)水吸收的热量； (2)若卡式炉的加热效率为70%，则需要消耗多少克的丁烷。 20．小凤在家利用热水加热冷牛奶，用质量为1kg、初温为95℃的热水，加热质量为0.84kg、初温为25℃的牛奶。加热一段时间后，热水和牛奶的共同温度为75℃。【】求： (1)水放出的热量； (2)若不计加热过程中的热量散失，求牛奶的比热容。 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 B D A D C B C D C A 1．B 【详解】A．物质是由分子组成的，分子在不停的做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈，分子间存在着相互作用的引力和斥力，“破镜难圆”，是因为破镜碎片间的距离远大于分子引力作用的距离，分子间几乎没有引力的作用，故A错误； B．“花气袭人知骤暖”说明温度越高，分子无规则运动越剧烈，故B正确； C．“墙内开花墙外香”是芳香分子不停地做无规则的运动，是扩散现象，故C错误； D．“黄沙直上白云间”，黄沙是用肉眼能直接看到的宏观物体，做的是机械运动，不属于分子运动，故D错误。 故选B。 2．D 【详解】同样日光照射时，相同时间内湿地（以水为主）和沙石吸收的热量基本相等，在质量相同的情况下，根据的变形式，沙石的比热容比水小，因此沙石温度升高更快。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．A 【详解】A．机械能包括动能和势能，风是运动的空气，具有动能，动能属于机械能，因此风具有机械能，故A正确； B．风力发电过程中，风能先转化为风车叶片的机械能，再由机械能转化为电能，并非直接将风能转化为电能，故B错误； C．将水抽到高处，水的质量不变，高度增加，重力势能增大，因此水的总机械能增大，故C错误； D．放水发电时，水的机械能转化为电能，水自身的机械能会减小，故D错误。 故选A。 4．D 【详解】汽车紧急刹车时，轮胎与地面摩擦，通过做功的方式使轮胎内能增大、温度升高。 A．在炉子上烧水，水从炉子吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式改变物体内能，故A不符合题意； B．将冰块放入常温饮料中，饮料放出热量，温度降低，是通过热传递的方式改变物体内能，故B不符合题意； C．在阳光照射下，石凳吸收太阳能，温度升高，是通过热传递的方式改变物体内能，故C不符合题意； D．用手反复弯折铁丝，对铁丝做功，铁丝弯折处温度升高、内能增大 ，是通过做功的方式改变物体内能，与题干中改变内能的方式相同，故D符合题意。 故选D。 5．C 【详解】火箭加速升空时，飞船速度增大，动能增加；高度增大，重力势能增加；机械能为动能和势能的总和，所以机械能增加，即机械能不守恒。 故选C。 6．B 【详解】“煮”表示用火烧煮食物，这是通过热传递改变内能。 ACD．炉火烧水、用暖手宝暖手、热鸡蛋放在冷水中冷却，这都是通过热传递改变内能，与“煮”在改变物体内能的方式上相同，故ACD不符合题意； B．搓手取暖是克服摩擦做功，使物体的内能增大，温度升高，是通过做功改变物体的内能，与“煮”在改变物体内能的方式上不相同，故B符合题意。 故选 B。 7．C 【详解】A．由图可知，图甲中进气门和排气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，图丁中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，为吸气冲程，甲冲程应在丁冲程之后，故A错误； B．图乙中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程，排出的尾气会带走大部分的热量，故B错误； C．汽车获得的动力主要依靠做功冲程实现的，图丙中火花塞放电，是做功冲程，故C正确； D．图丁中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，为吸气冲程，汽油机中吸入汽缸的物质是汽油和空气的混合物，故D错误。 故选C。 8．D 【详解】A．一切物体都有内能，0℃的冰有内能，故A错误； B．分子永不停息地做无规则运动，0℃的冰分子也在永不停息地做无规则运动，故B错误； C．内能大小与质量、温度等因素有关，题中未说明冰和水的质量关系，无法比较内能大小，故C错误； D．分子间同时存在引力和斥力，0℃的冰分子间两种力均存在，故D正确。 故选D。 9．C 【详解】A．运动员上升过程中，质量不变，速度减小、高度增加，因此动能减小，重力势能增大，故A错误； B．不计空气阻力，运动员斜向上跃起，到达最高点时水平方向仍有速度，且此时只受重力，不是平衡状态，故B错误； C．不计空气阻力，空中下落过程中，质量不变，速度增大、高度减小，动能增大、重力势能减小，重力势能转化为动能，机械能总量保持不变，故C正确； D．落地后最终停下来，是因为摩擦力改变了运动员的运动状态，力不是维持物体运动的原因，故D错误。 故选C。 10．A 【详解】A．零碳内燃机采用绿氢等零碳燃料，在全生命周期可实现零碳排放，则零碳内燃机比普通内燃机更环保，故A正确； B．由图可知该汽油机的效率是 故B错误； C．冬天汽车利用尾气中的余热给车内供暖，使汽车法发动机产生的热量再利用，提高了燃料的利用率，故C错误； D．汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越不充分，或降低燃料的利用率，而燃料的热值时燃料本身的一种特性，与燃料的燃烧充分程度无关，则燃料的热值不变，故D错误。 故选A。 11． 液化 机械 做功 【详解】“白气”是水壶中喷出的高温水蒸气，遇到外界温度较低的空气后，由气态变为液态的小水滴，这个物态变化是液化。 水蒸气顶起壶盖时，水蒸气对壶盖做功，将自身的内能转化为了壶盖的机械能。 热机的做功冲程中，能量转化是内能转化为机械能，和这个过程的能量转化情况一致。 12． 小于 1.5×107 3∶4 【详解】[1][2]甲燃料的热值为 乙燃料的热值为 故甲燃料的热值小于乙燃料的热值。 [3]相同质量的甲、乙燃料完全燃烧，释放的热量之比 13． 增大 增大 不变 【详解】[1]动能的影响因素是质量和速度，战斗机加速升空时，飞行员质量不变，速度增大，因此飞行员动能增大。 [2]机械能是动能和势能的总和；重力势能的影响因素是质量和高度，战斗机升空时，飞行员质量不变，高度增大，重力势能增大；且动能也增大，因此动能与势能之和增大，故飞行员机械能增大。 [3]热值是燃料的固有属性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧情况等无关。因此，燃料减少时，热值不变。 14． 变小 不变 小 【详解】【小题1】[1][2]燃烧一半后，所含物质变少，则质量将变小，但热值是燃料本身的属性，与燃料质量无关，燃料种类没变，热值不变。 [3]油料的比热容比较小，一定质量的油料，吸收一定热量后，温度变化明显，升温快。 15． a 间隔0.5分钟记录温度，描点后用平滑曲线连接 【详解】[1]热水自然冷却时，温度随时间呈非线性变化：初始阶段与环境温差大，降温速度快；后期温差减小，降温速度逐渐放缓，符合这一规律的是图像a。 [2]为验证该规律，可缩短温度测量的时间间隔，如间隔0.5分钟，更密集地记录水温数据，描点后用平滑曲线连接，观察曲线是否呈现“先快后慢”的变化特征。 16． 【详解】质量相同，温度都是90℃的甲、乙两种液体，在常温下（25℃）放热，甲液体的比热容比乙液体的比热容小，且相同时间放出的热量相等，由放热公式可知，乙的温度下降的慢，由于室温是25℃，故乙的末温为25℃，与甲的末温相同，如图： 17．(1) (2)小于 (3)变小 【详解】（1）由图可知，在是盐水的凝固过程，此过程中温度保持不变，因此这杯盐水的凝固点是。 （2）由图可知，在是盐水的凝固过程，此过程中盐水持续放热，但是温度不变，因此第25min时的内能小于第15min时的内能。 （3）冰的比热容小于水的比热容，与凝固前比较，盐水凝固后，质量不变，温度降低明显变快，这是因为凝固后它的比热容变小，吸收相同的热量后，温度变化较大。 18．(1) 质量 天平、秒表 (2) 加热时间长短 温度计示数升高了 水 (3)导热油 【详解】（1）[1]该实验采用控制变量法，要探究不同物质的吸热能力，只能改变物质种类，物质的质量及初温必须相同，。 [2]实验中要控制物质的质量相同，所以要用到托盘天平，实验中还需测量加热时间，所以还需要的测量工具有秒表。 （2）[1]本实验中，用相同的电加热器加热，相同时间内放出的热量相同，所以可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少，加热时间越长，吸收的热量越多。 [2]实验中水和导热油吸收热量，温度升高，内能增大，所以可以通过观察温度计示数升高来反映其内能在增大。 [3]分析表中数据可以发现，加热相同时间，即液体吸收相同的热量时，水的温度变化较小，所以水的吸热性能更强。 （3）若使用水或导热油作为电暖气的液态介质，加热相同时间，比热容小的升温更快，故选用导热油。 19．(1) (2)37.5g 【详解】（1）水的体积 ，由 ，可得水的质量 水升高的温度 水吸收的热量为 （2）丁烷完全燃烧放出的总热量为 需要消耗丁烷的质量为 20．(1) (2) 【详解】（1）由题可知，水温度从95℃降至75℃，放出的热量 （2）根据热平衡条件，水放出的热量等于牛奶吸收的热量即，牛奶温度从25℃升至75℃，由可得： 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 $