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”，以神舟飞船发射、冬奥会滑雪等科技与生活情境为载体，覆盖能量观念、科学推理等核心素养，适配初中物理单元复习，兼具基础巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|机械能变化、内能改变、比热容|结合神舟二十一号发射考动能势能变化，联系走马灯原理辨析能量转化| |填空题|5|热值计算、热机冲程、分子运动|融入《天工开物》“透火焙干”考热传递，结合沼气爆炸计算能量转化| |实验题|2|吸热能力探究|控制变量法设计不同质量液体加热实验，通过图像分析比热容特性| |计算题|2|热量计算、热机效率|联系自驾旅行油耗与烧水效率，强化能量守恒与实际应用能力|

第十章机械能、内能及其转化 练习 一、单选题 1．北京时间2025年10月31日23时44分，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。关于载人飞船加速升空的过程，下列说法正确的是（     ） A．动能增加，重力势能不变，机械能不变 B．动能减小，重力势能增加，机械能增加 C．动能不变，重力势能减小，机械能减小 D．动能增加，重力势能增加，机械能增加 2．下列说法中正确的是（　　） A．汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能 B．温度从热量高的物体传递给热量低的物体 C．0℃冰块的分子不做热运动 D．沿海地区昼夜温差小，是因为水有流动性容易发生热交换 3．下列改变内能的方式与其他三个不同的是（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，走马灯是我国一种在元宵节等传统节日上常见的特色工艺品。人们在走马灯内绘制武将骑马的各种图案，燃灯时，空气被加热上升，推动灯顶的叶片带动画面转动，形成人马追逐的景象，于是就有了走马灯的名字。关于走马灯，下面说法正确的是（　　） A．空气被加热后含有的热量增多 B．热空气对叶片做功后热空气的内能增加 C．空气温度升高是通过热传递来实现的 D．热空气推动叶片转动过程的能量转化与汽油机的压缩冲程相同 5．下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是（     ） A．在热传递过程中，热量由高温物体传向低温物体 B．60℃的水一定比30℃的水含有的热量多 C．0℃的冰没有内能 D．物体内能增加，一定是从外界吸收热量 6．下列说法正确的是（   ） A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．燃料燃烧释放的热量越多，热机效率越高 C．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 D．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的密度、比热容和热值均不变 7．如图所示，运载火箭在加速升空过程中，下列说法正确的是（　　） A．动能减小 B．重力势能减小 C．机械能不变 D．机械能增大 8．水具有比热容大的特点，下列现象没有利用这一特点的是（　　） A．海边的昼夜温差较小 B．夏天在地面上洒水降温 C．冬天暖气设备，用热水供暖 D．用水冷却汽车发动机 9．用相同的加热装置给质量均为200g的水和某种液体（比热容比水小）加热，两种液体的温度随加热时间变化的图像如图所示，已知水的比热容为，则下列说法正确的是（　　） A．相同时间内乙种液体吸收的热量多 B．图中甲是水的温度随时间变化的图像 C．升高相同的温度时，甲、乙吸收的热量之比为1∶2 D．加热8min，甲吸收的热量为 10．2026年2月18日，中国选手徐梦桃在米兰冬奥会自由式滑雪女子空中技巧决赛中获得金牌，成为该项目历史上首个卫冕冠军，如图甲所示。滑雪中的运动轨迹如图乙中虚线所示。关于她滑雪的过程，下列说法正确的是（     ） A．从A到B向下滑行的过程中，动能越来越大 B．从B到C向上滑行的过程中，重力势能越来越小 C．从B到C的过程中，到达最高点C处时的速度为0 D．从A到D的过程中，机械能不变 二、填空题 11．小明家的太阳能热水器最大容量为50kg。某天热水器装满水后，经过4h阳光照射，水温从20℃升高到40℃。若水吸收的热量由效率为40%的天然气灶来提供，则需要燃烧___________的天然气。[已知，] 12．2024年10月30日，神舟十九号搭乘长征二F火箭顺利升空。当火箭加速升空时，类似于内燃机的________冲程，将内能转化为________能；火箭发射时，宇航员相对于火箭是________的（选填“运动”或“静止”）。 13．2023年2月23日19时49分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将中星26号卫星发射升空。如图所示，长征三号乙运载火箭在加速升空过程中，卫星的动能______，重力势能______，机械能______。（以上三空均选填“变大”、“变小”或“不变”） 14．图是《天工开物》中描绘的造纸时“透火焙干”的情景。将湿纸膜贴在砖墙上，在巷中生火，砖的温度升高，湿纸膜上的水分逐渐蒸发，干透后就是成品纸了。“透火焙干”是通过______的方法改变内能的；这个焙干方法说明物体的______越高，分子运动速度越剧烈。 15．据报道，某年过年期间有儿童往下水道扔鞭炮，酿成严重的人员伤亡事故（危险请勿模仿！）。下水道内往往会聚积大量沼气（主要成分是甲烷，易燃），被鞭炮点燃后炸飞井盖，将___________能转化为___________能，十分危险。假设下水道内沼气体积为2dm3，沼气热值为2.7×107J/m3，爆炸时10%的能量用来对井盖做功，最多能把质量90kg的井盖炸到___________m的高度，砸下来后果不堪设想。（g取10N/ kg） 三、作图题 16．如图甲所示，将活塞放入厚玻璃筒后开始计时，时刻把玻璃筒中的活塞迅速下压，并压住活塞保持不动足够长的时间。请在图乙的坐标图中画出此过程中，玻璃筒内温度随时间变化关系的大致图像（环境温度为20℃）。 四、实验题 17．实验装置如图，探究不同物质的吸热能力。 (1)实验应取初温和________相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用规格________（选填“相同”或“不相同”）的电加热器分别加热。实验中通过________（选填“温度变化”或“加热时间”）来比较液体吸收热量的多少。 (2)如图，根据甲、乙两种液体的温度随时间变化的图像，从开始加热到末温均为60℃时，甲液体吸收热量较________；由此可知________液体更加适合作为汽车冷却液。 18．某实验小组用如图所示规格完全相同的器材，对初温相同的100g水、200g水、100g煤油进行加热，液体每秒吸收的热量相同。小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图像如图丁。（已知） (1)实验通过________（选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映液体吸收热量的多少。若忽略散热和液体的蒸发，当液体温度均为40℃时，液体内能增加量________（选填“a最多”、“b最多”、“c最多”或“一样多”）； (2)由图丁分析可知100g煤油对应的图像是________（选填“b”或“c”）。请写出你的判断依据：________________； (3)100g水的比热容________（选填“”、“”或“”）200g水的比热容。 五、计算题 19．福建省地大物博，旅游资源丰富。国庆假期小泽一家从福州自驾前往厦门鼓浪屿旅行。福州到厦门鼓浪屿全程约260km，驾车前往大约需要3h。若汽车发动机全程的平均有用功率为，（汽油的热值取，汽油的密度取） (1)求全程汽车所做的有用功。 (2)汽车全程消耗汽油约20L，求汽油完全燃烧放出的热量。 (3)求汽车发动机的效率。 20．小明家用天然气做饭时，将一壶质量为1.5kg的水由20℃烧至100℃时，消耗了天然气，已知水的比热容为，天然气的热值为，求： (1)壶中水吸收的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)用天然气烧水时的效率。 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 D A A C A D D B C A 1．D 【详解】载人飞船加速升空的过程中，速度增大，动能增加；高度增大，重力势能增加。由于火箭发动机的推力对飞船做正功，动能和重力势能都增加，飞船的机械能增加。故ABC错误，D正确。 故选D。 2．A 【详解】A．汽油机在做功冲程中，气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，故A正确； B．热量从温度高的物体传递给温度低的物体，故B错误； C．所有的物体都有内能，都在不停地做无规则运动，故C错误； D．沿海地区昼夜温差小，主要原因是水的比热容大，吸收或放出相同热量，升高或降低的温度少，故D错误。 故选A。 3．A 【详解】A．烧水时水吸收火焰传来的热量而内能增大，这是通过“热传递”改变内能； B．用打火筒压缩空气时，外力对气体做功使气体内能增大，这是通过“做功”改变内能； C．给瓶子打气时，外力对气体做功使气体内能增大，这是通过“做功”改变内能， D．风吹带来摩擦、撞击等形式的做功，使物体内能发生变化，这是通过“做功”改变内能。 综上，A项与其他三项改变内能的方式不同，符合题意。 故选A。 4．C 【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．热空气对叶片做功，内能转化为叶片的机械能，热空气自身内能减小，故B错误； C．蜡烛燃烧放热，空气吸收热量温度升高，是通过热传递改变内能，故C正确； D．热空气推动叶片转动，能量转化是内能转化为机械能，汽油机压缩冲程是机械能转化为内能，二者能量转化不同，压缩冲程对应这个能量转化不对，故D错误。 故选C。 5．A 【详解】A. 热传递的规律为热量自发由高温物体传向低温物体，故A正确； B. 热量是热传递过程中的过程量，不能表述为“含有热量”，故B错误； C. 一切物体在任何温度下都具有内能，0℃的冰也有内能，故C错误； D. 改变物体内能的方式有做功和热传递两种，内能增加可能是外界对物体做功，不一定是吸收热量，故D错误。 故选A。 6．D 【详解】A．热值是燃料的特性，其大小仅与燃料的种类有关，与燃烧程度无关，故A错误； B．热机效率是有用功和燃料完全燃烧放出热量的比值，燃料燃烧释放的热量越多，有用功未知，热机效率不一定越高，故B错误； C．根据可知，质量不确定，燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量不一定越少，故C错误； D．密度、比热容和热值都是物质的一种特性，与质量大小无关，故一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的密度、比热容和热值均不变，故D正确。 故选D。 7．D 【详解】运载火箭加速升空的过程中，火箭的质量不变，速度增加，火箭的动能增大；运载火箭加速升空的过程中，火箭的质量不变，高度增大，重力势能增大；而机械能是动能和势能的总和，所以运载火箭的机械能增大，故D正确，ABC错误。 故选D。 8．B 【详解】A．因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，因此海边昼夜温差小，故A不符合题意； B．给地板洒水降温是利用了蒸发吸热，由于水的蒸发会带走热量，不是利用水的比热容大的特点，与比热容无关，故B符合题意； C．因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以冬天暖气设备用热水供暖，故C不符合题意； D．因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水冷却汽车发动机，故D不符合题意。 故选B。 9．C 【详解】A．相同的加热装置单位时间内放出的热量相同，由此可知在相同时间内，水和液体吸收的热量相同，故A错误； B．水的比热容比液体的大，在质量和吸收热量相同时，水升温慢，故图中乙是水的温度随时间变化的图像，甲是液体的温度随时间变化的图像，故B错误； CD．由图像可知，加热时，水升高的温度 水吸收的热量 都加热8min，水和液体吸收的热量相同，即 液体升高的温度 甲的比热容 根据可知升高相同的温度时，甲、乙吸收的热量之比为 故C正确，故D错误。 故选C。 10．A 【详解】A．从A到B向下滑行时，运动员质量不变，高度降低，重力势能减小，重力势能转化为动能，速度逐渐增大，因此动能越来越大，故A正确； B．从B到C向上滑行时，运动员质量不变，高度升高，重力势能越来越大，故B错误； C．到达最高点C处时，运动员竖直方向速度为零，但仍会继续向前运动落到着陆坡，即运动员在最高点C点的速度不为零，故C错误； D．从A到D的过程中，运动员需要克服雪面摩擦力、空气阻力做功，将部分机械能转化为其他形式的能，故机械能不断减小，故D错误。 故选A。 11． 0.35 【详解】由题可知，水温度升高了，则水吸收的热量 由效率公式，得天然气放出的热量 根据，可得天然气体积 12． 做功 机械 静止 【详解】[1][2]火箭加速升空过程中，燃气对外做功，将燃气的部分内能转化为火箭的机械能，这与内燃机的做功冲程的能量转化过程类似。 [3]火箭发射时，宇航员相对于火箭没有位置的变化，故其相对于火箭是静止的。 13． 变大 变大 变大 【详解】[1][2][3]长征三号乙运载火箭在加速升空，卫星的质量不变，速度增大，所以动能变大，升空过程中高度增大，所以重力势能变大，机械能等于动能和重力势能的和，所以机械能变大。 14． 热传递 温度 【详解】[1]在巷中生火，砖吸收热量，温度升高，内能增加，湿纸膜上的水分逐渐蒸发，干透后揭下来就是成品纸，所以湿纸膜烘干的过程是通过热传递的方式改变内能。 [2]砖的温度越高，湿纸膜上的水分就蒸发的越快。因此该现象说明温度越高，分子运动速度越剧烈。 15． 内 机械 6 【详解】[1][2]下水道内聚积大量沼气，被鞭炮点燃后，产生燃气膨胀会对井盖做功，将燃气的内能转化为井盖的机械能。 [3]下水道内沼气体积为2dm3，燃烧放出的热量为 根据可知，做的有用功为 由可得井盖炸的高度 16． 【详解】0~t1阶段：玻璃筒内温度保持环境温度20℃不变，图像是平行于时间轴的水平线段；t1时刻瞬间：迅速下压活塞，对筒内空气做功，内能增加，温度快速升高，图像呈陡峭上升趋势；t1之后（保持活塞不动）：筒内空气与外界发生热传递，温度逐渐下降，最终回到环境温度20℃，图像呈缓慢下降趋势，最后再次与20℃的水平线段重合。如图所示： 17．(1) 质量 相同 加热时间 (2) 少 乙 【详解】（1）[1]探究不同物质的吸热能力时，需用控制变量法，控制两种液体的初温、质量相同。 [2][3]用相同规格的电加热器加热，相同时间内放出的热量相同，因此可通过加热时间长短来比较液体吸收热量的多少。 （2）[1][2]甲、乙两种液体从开始加热到末温均为60℃时，甲需要的时间更短，吸收的热量更少，故甲的吸热能力弱，乙的吸热能力强；汽车冷却液需要吸热能力强的物质，因为相同质量下，吸热能力强的物质升高相同温度时能吸收更多热量，冷却效果更好，故乙液体更适合作为汽车冷却液。 18．(1) 加热时间的长短 a最多 (2) c 见解析 (3)= 【详解】（1）[1]因为使用相同的酒精灯加热，相同时间内放出的热量相同，那么液体吸收的热量就相同，所以此实验通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少。 [2]由图丁可知，当液体温度均为40℃时，对a加热的时间最长，而加热装置相同，相同时间内放出的热量相同，又忽略散热和液体的蒸发，所以液体内能增加量大的是加热时间长的，即液体内能增加量a最多。 （2）[1][2]根据，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容小的物质温度升高得快。已知，100g水和100g煤油质量相同，加热相同时间（吸收相同热量）时，煤油的比热容小，温度升高得快。由图丁可知，c图像温度升高得比b快，所以100g煤油对应的图像是c。 （3）比热容是物质的特性之一，与物质的种类、状态有关，与质量无关，因此100g水的比热容等于200g水的比热容。 19．(1) 2.7×108J (2) 7.2×108J (3) 37.5% 【详解】（1）汽车的平均功率 行驶时间 全程汽车所做的有用功 （2）汽油体积 汽油质量 汽油完全燃烧放出的热量 （3）汽车发动机的效率 20．(1) 5.04×10⁵ J (2) 7.2×10⁵ J (3) 70% 【详解】（1）水吸收的热量 （2）(2) 天然气完全燃烧放出的热量 （3）(3) 烧水效率 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 $