14.1 热机 同步练 2026-2027学年人教版九年级全一册物理

**基本信息** 聚焦能量观念与守恒定律，通过基础辨析、情境应用及实验探究三层设计，实现从概念理解到科学探究的进阶巩固，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|单一知识点（能量转化方向、守恒条件等）|单选题1-5直接考查概念辨析，强化物理观念| |情境应用|综合应用（多场景能量转化分析）|多选题11-15结合航天/环保情境，培养科学思维| |实验探究|科学探究（变量控制与能量转化验证）|实验题21通过篮球反弹实验，提升科学探究能力|

14.1 热机同步练习 2026-2027学年物理人教版（2024）九年级全一册 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列关于能量转移和转化的方向性的说法中，不正确的是（　　） A．在自然界中不是所有能量都能利用 B．能量的利用是有条件的，也是有代价的 C．不同温度的物体发生热传递时，热量可以自发地从高温物体传到低温物体 D．汽车刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来，再作为车行驶的动力 2．2024年11月15日23时13分，搭载天舟八号货运飞船的长征七号遥九运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射，约10分钟后，发射取得圆满成功（如图）。下列说法正确的是（    ） A．火箭点火升空过程中的能量转化主要是内能转机械能 B．火箭的发射过程中，燃料若不完全燃烧，热值会减小 C．火箭使用液氧煤油作为燃料，主要是因为液氧煤油的比热容大 D．火箭的外壳与大气摩擦生热是创造了能量，不遵循能量守恒定律 3．关于能量守恒定律，下列说法正确的是（    ） A．能量守恒定律只适用于机械能与内能之间的相互转化 B．“永动机”不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律 C．能量在转化过程中越来越少，因此需要节约能源 D．摩擦生热过程中产生的热量是凭空创造出来的 4．如图是一种设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，叶片转动对外做功，同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作。关于该装置，下列分析中正确的是（　　） A．高处水槽中的水的重力势能一定比低处水槽中水的重力势能大 B．水从高处流到低处，水的重力势能全部转化为水的动能 C．抽水器对其中的水不做功 D．该装置不可能实现持续循环工作 5．下列关于内能和能量守恒定律的说法中，正确的是（　　） A．物体的温度越高，含有的热量越多 B．物体吸收热量，内能增大，温度一定升高 C．0℃的冰熔化成0℃的水，它的内能没有变化 D．能量在转化和转移过程中，能量的总量一定保持不变 6．如图所示，这是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法正确的是（　　） A．小球上升阶段将重力势能转化为动能 B．在此过程中小球的机械能是保持不变的 C．在小球的运动过程中，有一部分机械能转化成了内能 D．小球弹起的高度越来越小，说明在此过程中能量不守恒 7．下列四幅图中，关于能量转化的说法错误的是（　　） A．图甲，过山车向下运动时将重力势能转化为动能 B．图乙，水电站将水的机械能转化为电能 C．图丙，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为机械能 D．图丁，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将内能转化为机械能 8．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 9．下列关于能量转化的说法中，正确的是（　　） A．燃烧燃料——化学能转化为内能 B．汽车刹车时，刹车片会发热——内能转化为机械能 C．汽油机的做功冲程——机械能转化为内能 D．干电池给电路供电——电能转化为化学能 10．如图所示为风光互补景观照明灯，其最上端装有风力发电机，灯柱配有太阳能电池板，底部的蓄电池可储存电能。以下关于该景观照明灯在储能和照明时的能量转化，说法正确的是（　　） A．风力发电机将电能转化为机械能 B．太阳能电池板将太阳能转化为化学能 C．蓄电池充电时将化学能转化为电能 D．照明灯照明时将电能转化为光能和内能 二、多选题 11．如图是“风能--太阳能”路灯示意图，下列说法正确的是（      ） A．风能是可再生能源 B．太阳能来自太阳内部的核裂变 C．给蓄电池充电时电能转化为化学能 D．控制器中的集成电路主要用超导材料制成 12．下列关于能量及其转化的说法正确的是（    ） A．电动机带动水泵把水送到高处——机械能转化为电能 B．燃料燃烧发热——化学能转化为内能 C．钻木取火——机械能转化为内能 D．水电站里水轮机带动发电机发电——电能转化为机械能 13．如图所示是物理课本中的一些插图，下列分析中正确的是（　　） A．甲图中热气球升空，原因是气球内气体被加热膨胀后密度小于外界气体的密度 B．乙图中温度计升高相同的示数反映了水和食用油吸收了相同的热量 C．因图中掉在地上的弹性小球会弹起，但越弹越低，说明这一过程中能量不守恒 D．丁图中紧压的两块铅柱下面吊一个重物不能把它们拉开，说明分子间存在引力 14．下列说法中不正确的是（    ） A．可以设计一种机器将海水的内能转化为机械能 B．汽车制动时由于摩擦而产生的内能可再次启动汽车 C．汽车产生的热可以收集起来再次利用 D．火力发电厂排放的废气的能量可以加热水或供居民取暖 15．2025年4月24日是第十个“中国航天日”，学校物理社团的同学们制作了“水火箭”，“水火箭”的发射及其简易原理图如图所示。当内部气体压强增大到一定程度时，水会冲开瓶塞从“水火箭”中向下喷出。结合材料，下列说法正确的是（   ） A．打气时，“水火箭”内气体的内能会增加 B．“水火箭”中的“水”是一种燃料 C．“水火箭”加速起飞时将内能转化为机械能 D．水向下喷出会使“水火箭”升空是由于力的作用是相互的 三、填空题 16．2024年4月30日，全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气______增大（填能量形式）；在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对外______，使膨胀机转动，将内能转化为______，带动发电机产生电能输送至电网。    17．下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是_________ A．摩擦生热创造了热，不符合能量守恒定律 B．不可能造出永动机，是因为它违反了能量守恒定律 C．火箭升空时，其势能和动能都在增大，能量守恒定律不适用 D．飞船返回舱进入大气层后下落的过程中，重力势能减小、动能增加，机械能守恒 E．能量守恒定律的成立是有一定条件的 F．各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化 G．做功改变内能的过程是不同形式的能量的转化过程 H．热传递改变内能的过程是能量的转移过程 I．汽车紧急刹车路面上会留下清晰的刹车痕迹，机械能转化为内能 J．地球卫星在太空中由近地点向远地点运动的过程中，重力势能全部转化为动能 18．垃圾分类回收是生态环保的需要，我国将生活垃圾焚烧用来发电，不仅能快速处理垃圾，还能输出电能。垃圾在燃烧过程中把______能转化为______能，此过程中能量的总量______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 19．2025年1月，中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置实现1亿摄氏度高温下1066秒的稳态运行。在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能。说明能量的转化具有____性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持____。 20．2024年5月3日，嫦娥六号由长征五号遥八运载火箭成功发射，开启了月背探秘华章，火箭在穿越大气层过程中，火箭外壳与大气摩擦温度升高，说明______可以改变物体的内能；着陆器上的太阳能电池板将太阳能转化为______能。 四、实验题 21．体育训练课上，同学们在进行篮球投篮练习，小明发现篮球落地后反弹的高度不相同。 【问题】篮球反弹的高度与哪些因素有关呢？他对影响同一篮球反弹的高度因素进行以下猜想： 猜想1：篮球反弹的高度可能与篮球内气压大小有关； 猜想2：篮球反弹的高度可能与下落的高度有关； 猜想3：篮球反弹的高度可能与地面的材料有关。 【证据】小明选用家中三种不同材质的接触面（瓷砖地面、实木地面、毛毯地面）进行实验，每次篮球由静止释放，记录相关数据如表： 实验序号 充气情况 地面材质 下落的高度/m 反弹的高度/m 1 充满气 瓷砖 0.5 0.4 2 充满气 瓷砖 1 0.75 3 充满气 实木 1 0.5 4 充满气 毛毯 1 0.15 5 未充满气 瓷砖 ①______ 0.2 6 未充满气 瓷砖 ②______ 0.56 【解释】 (1)通过分析______三组实验可知，篮球反弹的高度与地面材质有关； (2)为了充分验证猜想，你补全漏写的两个数据：①______；②______； 【交流】 (3)实验中发现篮球都无法反弹到原有的高度，最后停在地上。边上的弟弟说篮球的能量消失了，小明解释说，能量不可能消失的，这违背了______定律，这些能量只是“跑”到别的地方去了； (4)爸爸说，反弹的高度还可能跟篮球的材质有关，于是他们找来了三个不同材质的未充气的篮球和带气压表的气筒，下一步操作是______，让篮球从同一高度由静止释放到瓷砖地面，发现反弹的高度不同，说明反弹高度与跟篮球的材质有关； 【拓展】 (5)在工业生产中，有一种检测硬度的方法，它的原理是使用具有一定质量的物体冲击被检测物体表面，测量该物体在距被测物表面1mm处的冲击前速度大小和冲击后的反弹速度大小，从而计算出被测物体的硬度。请你根据以上分析：反弹速度大小变化越______（大/小），被测物体硬度越大； (6)在给篮球打气时，小明发现打气筒的筒壁变得很热。为了确定筒壁变热是因为活塞摩擦生热还是打气筒压缩空气做功使空气变热，她用手分别摸了筒底的A处和筒口的B处，发现A处很热，而B处不怎么热，则筒壁发热的主要原因是______。 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 《14.1 热机同步练习 2026-2027学年物理人教版（2024）九年级全一册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A B D D C D D A D 题号 11 12 13 14 15 答案 AC BC AD BC ACD 1．D 【详解】A．在自然界中不是所有能量都能利用，例如雷电带来的能量，还不能被人类所利用，故A正确，不符合题意； B．能量的利用是有条件的，也是有代价的，例如利用核能来发电，一旦核泄漏造程度的后果将不堪想象，故B正确，不符合题意； C．热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，但却不能自发地从低温物体传递到高温物体，说明能量转移具有方向性，故C正确，不符合题意； D．汽车刹车时，车的动能转化为内能，内能不可以自动地、不引起其它变化地完全转化为机械能，说能量转化具有方向性，故D错误，符合题意。 故选D。 2．A 【详解】A．火箭点火升空过程中，燃料燃烧，将化学能转化为内能，再将内能转机械能，故A正确； B．热值指的是燃料完全燃烧放出的热量与质量之比，与燃烧的充分程度无关，故燃料若不完全燃烧，热值不会减小，故B错误； C．火箭使用液氧煤油作为燃料，主要是因为液氧煤油的热值大，质量相同的情况下，完全燃烧放出的热量比较多，故C错误； D．火箭的外壳与大气摩擦生热并没有创造了能量，是克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，遵循能量守恒定律，故D错误。 故选A。 3．B 【详解】A．能量守恒定律是自然界普遍适用的规律，适用于各种形式能量间的相互转化，不仅仅局限于机械能与内能之间的相互转化，故A错误； B．“永动机”是指不消耗能量而能永远对外做功的机器，它凭空地创造了能量，这违背了能量守恒定律，所以“永动机”不可能制成，故B正确； C．能量在转化过程中不会减少，但能量的转化和转移具有方向性，有些能量可以利用，有些则不能。我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源，故C错误； D．能量不能凭空创造，只能转移或者转化，故D错误。 故选B。 4．D 【详解】A.重力势能与物体的质量和高度有关，由于两个水槽中水的质量的大小关系未知，因此无法比较两个水槽中的水的重力势能，故A错误； B.水从高处流到低处的过程中要冲击叶片，对叶片做功，此时水将一部分能量转移给叶片，因此水的重力势能没有全部转化为水的动能，故B错误； C.抽水器将水从低处抽到高处，需要克服水的重力做功，故C错误； D.永动机违反了能量守恒定律，因此不可能实现持续循环工作，故D正确。 故选D。 5．D 【详解】A．热量是过程量，不能说物体含有的热量的多少，故A错误； B．物体吸收热量，内能增大，温度不一定升高，如晶体熔化过程中，不断吸收热量，温度不变，故B错误； C．0℃的冰熔化成0℃的水，它吸收了热量，内能增大，故C错误； D．能量在转化和转移过程中，能量守恒，能量的总量一定保持不变，故D正确。 故选D。 6．C 【详解】A．小球上升阶段，速度减小、动能减小，高度增大、重力势能增大，是动能转化为重力势能，并非重力势能转化为动能，故A错误； B．小球弹跳高度逐渐减小，说明机械能因克服阻力、碰撞等转化为内能，机械能不守恒，故B错误； C．小球运动过程中，因空气阻力、与地面碰撞等，有一部分机械能转化成了内能，故C正确； D．能量守恒定律是普遍成立的，小球弹跳高度变小是一部分机械能转化成了内能，但总能量仍守恒，故D错误。 故选C。 7．D 【详解】A．图甲，过山车向下运动时，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，故重力势能转化为动能，故A正确，不符合题意； B．图乙，水力发电，消耗水的机械能，获得了电能，将机械能转化为电能，故B正确，不符合题意； C．图丙，自行车运动员奋力蹬车时，消耗了人的化学能，获得了自行车和人的机械能，人体内的一部分化学能转化为动能，故C正确，不符合题意； D．图丁，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，此过程中克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故D错误，符合题意。 故选D。 8．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。 9．A 【详解】A．燃烧燃料的过程是燃料的化学能通过燃烧释放出来，转化为内能，比如我们日常生活中烧煤取暖，就是利用煤燃烧将化学能转化为内能，使周围环境温度升高，故A正确； B．汽车在刹车过程中，汽车的速度减小、机械能减小，同时刹车片会发热，其内能增大，将机械能转化为内能，故B错误； C．汽油机的做功冲程，燃气推动活塞做功，内能转化为机械能，C错误； D．干电池给电路供电时，把化学能转化成电能，故D错误。 故选A。 10．D 【详解】A．风力发电机工作时，消耗了风的机械能，获得了电能，是机械能转化为电能，故A错误； B．太阳能电池板的核心功能是将太阳能直接转化为电能，故B错误； C．蓄电池充电时，是将外界输入的电能转化为化学能储存起来，故C错误； D．夜晚照明时，照明灯消耗了电能，获得了光能和内能，将电能转化为光能和内能，故D正确。 故选D。 11．AC 【详解】A．风能可以从自然界源源不断地获得，是可再生能源，故A正确； B．核反应有可控的核裂变与不可控的核聚变，太阳能来自太阳内部不可控的核聚变，故B错误； C．给蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，故C正确； D．控制器中的集成电路主要是用半导体材料制成，而不是超导材料，故D错误。 故选AC。 12．BC 【详解】A．电动机带动水泵工作时，消耗电能得到机械能，是电能转化为机械能，故A错误； B．燃料储存化学能，燃烧释放热量，是化学能转化为内能，故B正确； C．钻木取火时，克服摩擦做功消耗机械能，使木头内能增加温度升高，是机械能转化为内能，故C正确； D．水电站中水轮机带动发电机发电，水轮机的机械能转化为电能，故D错误。 故选BC。 13．AD 【详解】A．在体积一定时，通过加热气球内部的气体，使气球内部的气体受热膨胀逸出，密度变小，小于其外部气体的密度，根据物体的浮沉条件可知，气球受到的浮力大于重力，所以气球才能上升，故A正确； B．乙图中温度计升高相同的示数，因为水和食用油的比热容不同，根据可知，质量相同时，水和食用油吸收的热量不同，故B错误； C．丙图中掉在地上的弹性小球会弹起，但越弹越低，说明小球在运动过程中要克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减小，但能量是守恒的，故C错误； D．分子间存在引力和斥力。丁图中紧压的两块铅柱下面吊一个重物不能把它们拉开，说明分子间存在引力，故D正确。 故选AD。 14．BC 【详解】A．利用浅层海水和深层海水间的温度差制造出一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，故A正确，不符合题意； B．由于能量转化和转移具有方向性，汽车制动时，由于摩擦动能转化为内能，这些内能不能自动地再次开动汽车，故B错误，符合题意； C．能量的转化和转移是具有方向性，所以汽车产生的热不能收集起来再利用，故C错误，符合题意； D．火力发电厂排放的废气的能量可以加热水或供居民取暖，可提高了能源利用率，故D正确，不符合题意。 故选BC。 15．ACD 【详解】A．利用打气筒向水火箭内打气的过程中，压缩筒内空气做功，水火箭中空气的内能在增大，故A正确； B．燃料能燃烧，燃烧时将化学能转化为内能，水不能燃烧，不是一种燃料，故B错误； C．水火箭加速起飞时，气体对水火箭做功，气体的内能转化为水火箭的机械能，故C正确； D．水火箭向下喷水，给水一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，水给水火箭一个向上的力，使水火箭升空，故D正确。 故选ACD。 16． 内能 做功 机械能 【详解】[1] 在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，对空气做功，使空气内能增大。 [2][3] 在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对膨胀机做功，使膨胀机转动，将内能转化为机械能，带动发电机产生电能输送至电网。 17．BFGHI 【详解】A．摩擦生热是机械能转化为内能，不是创造能量，完全符合能量守恒定律，故A错误。 B．永动机违反了能量守恒定律，永远不可能被制造出来，故B正确。 C．火箭升空时机械能增大，是燃料的化学能转化而来，总能量仍然守恒，能量守恒定律适用，故C错误。 D．返回舱进入大气层后，和空气摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减小，不守恒，故D错误。 E．能量守恒定律是自然界的普遍规律，适用于所有能量过程，不需要特定成立条件，故E错误。 F．各种形式的能量，都可以在一定条件下相互转化，符合物理规律，故F正确。 G．做功改变内能的本质，就是不同形式能量之间的转化过程，故G正确。 H．热传递改变内能，只是内能从一个物体转移到另一个物体，能量形式不变，属于能量转移，故H正确。 I．汽车刹车时克服摩擦做功，机械能转化为内能，故I正确。 J．卫星从近地点向远地点运动时，速度减小、高度升高，是动能转化为重力势能，故J错误。 故选BFGHI。 18． 化学 内 不变 【详解】[1][2]垃圾在燃烧过程中发生化学变化，产生大量的热，将化学能转化为内能。 [3]根据能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变，所以此过程中能量的总量保持不变。 19． 方向 不变 【详解】[1]在核聚变中，核能可转化为内能，但内能无法自发转化为核能，这体现了能量转化具有方向性，即能量的转化和转移是有特定方向的，不能随意反向进行。 [2]根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，在能量的转化和转移过程中，能量的总量始终保持不变。 20． 做功 电 【详解】[1]火箭外壳与大气摩擦，这是通过做功的方式改变物体的内能。 [2]着陆器上的太阳能电池板将太阳能转化为电能，提供给着陆器使用。 21．(1)2、3、4 (2) 0.5 1 (3)能量守恒 (4)向球向充入相同气压的空气 (5)小 (6)压缩空气做功 【详解】（1）在探究篮球反弹的高度与地面材质是否有关时，要控制“充气程度”和“下落的高度”等因素相同，“地面材质不相同”进行探究，第2、3、4三组实验符合要求。 （2）[1][2]探究篮球反弹的高度与篮球内气压大关系时，应改变气压，而保持下落的高度和地面材质相同，所以①填0.5，与第1组实验对比；为了使实验根据普遍性，需多次实验，所以②填1，与第2组实验对比。 （3）篮球由于碰撞，部分能量转移到空气和地面上去了，但能的总量保持不变，因为要遵守“能量守恒定律”，所以能量消失的说法违背了能量守恒定律。 （4）要探究反弹的高度跟篮球的材质的关系，应改变篮球的材质，控制球内气压及其他因素不变，所以下一步操作是向球内充入空气，使球内气压相等。 （5）被测物体硬度越大，碰撞时接触时间越短，能量损失越小，反弹速度大小变化越小。 （6）A、B两处都有活塞摩擦的情况下，温度不同，说明主要原因不是由于摩擦生热。空气在A处比B处压缩的程度更大，A处温度更高，说明主要原因是因为压缩空气做功，使筒内空气的内能增加，温度升高，将热量热传递到筒壁，使筒壁变热。 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 $