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

**基本信息** 聚焦机械能与内能转化，融合科技前沿（神舟十七号、抽水蓄能电站）与文化传承（火锅、走马灯）情境，适配北师大版九年级第十章单元复习，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|比热容、热值、机械能变化|结合东疆湾沙滩、镇安电站等真实场景，辨析基础概念| |填空题|5|燃料特性、内能改变、物态变化|以火箭发射、热棒等为载体，考查能量转化与物态变化| |实验题|2|比较吸热情况、动能影响因素|通过控制变量法设计实验，培养科学探究能力| |计算题|2|热量计算、热效率|联系卡式炉、热水器实际应用，强化科学推理与社会责任|

第十章机械能、内能及其转化 练习 一、单选题 1．东疆湾沙滩是天津首个人工沙滩。在烈日炎炎的夏日，海滩的沙子热得烫脚，而海水很清凉，傍晚落日后，沙子凉了，海水却依然暖暖的，这主要是因为海水和沙子具有不同的（　　） A．热量 B．内能 C．热值 D．比热容 2．轿车行驶过程中，油箱中汽油逐渐减少，剩余汽油的热值、密度、比热容的变化情况为（　　） A．热值不变，密度不变，比热容不变 B．热值不变，密度变小，比热容变小 C．热值变小，密度不变，比热容不变 D．热值变小，密度变小，比热容变大 3．如图所示，这是西北地区首个抽水蓄能电站——镇安抽水蓄能电站。用电低谷时，通过电力将水从下水库抽到上水库；用电高峰时，再由上水库放水至下水库发电。用电高峰时，水沿自流排水洞自动向下流动的过程中（　　） A．水的动能减小 B．水的重力势能减小 C．水的机械能增大 D．水的动能转化为重力势能 4．2024年4月30日17时46分，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在减速下降过程中，返回舱的（　　） A．动能减小，机械能不变 B．重力势能减小，机械能减少 C．动能不变，机械能不变 D．重力势能不变，机械能减少 5．“火锅”一词始见于唐代杜佑撰写的《通典》一书中，清代火锅的烹食方法与现今非常相似，如图所示是古人围炉吃火锅的场景。下列关于火锅的相关说法正确的是（   ） A．随着火锅汤的温度升高，其内能减少 B．滚烫的火锅汤含有的热量少 C．火锅常用铁或铜做锅，主要是因为它们导热快、比热容小、升温快 D．食材被烫热，是通过做功的方式改变内能 6．如图所示为某物质由液态变为固态过程中温度随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．t1时刻物体内能为零 B．t2时刻物体内能比t3时刻小 C．t1时刻物体分子动能比t3时刻大 D．t2至t3时刻物质的比热容不变 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．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　） A．物体温度降低，内能一定减少 B．物体的内能增加，温度一定升高 C．物体温度升高，含有的热量增加 D．热传递过程中内能大的物体一定放出热量 9．如图是我国传统的走马灯。当点燃底部的蜡烛时，上升的热空气驱动扇叶转动，带动纸片小人。这一过程能量转化相当于四冲程汽油机的哪个冲程（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 10．2023年1月1日起，国内全面推行国六B汽油，相比国六A汽油，国六B汽油烯烃（碳氢元素组成的化合物）含量降低约3%，因此汽车发动机工作时，能有效减少尾气中污染物的排放。如图为汽车发动机某冲程的示意图，下列说法正确的是（    ） A．该冲程为做功冲程，机械能转化为内能 B．尾气中有“汽油味”说明汽油在气缸中燃烧不完全 C．若汽油在气缸内完全燃烧，则发动机效率可达100% D．若该汽油机的转速为1200r/min，则每秒对外做功60次 二、填空题 11．如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的______大，火箭发射升空时，燃料的____能转化为____能，再转化为火箭的_____能。 12．如图所示，烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，瓶内温度升高；当瓶塞跳起时，可以看到瓶内出现白雾，这是水蒸气 ___________  形成的；在这个过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能 ___________  ，这是通过 ___________  的方式改变内能的 。 13．穿越冻土区的青藏铁路两侧插有封闭且中空的“热棒”，如图所示，棒内充入一定量的低沸点的液态氨，上端装有散热片，下端埋入冻土中。在寒冷的季节，液态氨从冻土中吸收热量，发生_______（填物态变化名称）变成气态氨。气态氨上升到热棒的上端，通过散热片向空气中放热，内能______ （选填“变大”“变小”或“不变”），变回液态氨后，又沉入棒底。 14．如图1所示，将水桶平放在地面上，向桶中倒入少量酒精，点燃酒精后，水桶向后喷出燃气并加速向前运动，此过程中，内能转化为__________能，该能量转化过程与图2中汽油机__________（选填“甲”或“乙”）冲程的相同。若某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则每秒完成的冲程个数是__________个。 15．如图甲为___________冲程：给试管内的水加热，一段时间后塞子被推出，该过程与如图_________（选填“甲”或“乙”）所示的冲程相似；若此段时间完全燃烧酒精，则燃烧放出的热量为__________J。 三、作图题 16．如图（a）为某同学正在投铅球过程，请在图（b）中画出铅球离开手后在空中运行直到落地过程其动能随时间变化的关系图像。（设铅球刚离开手时动能为E0） 四、实验题 17．如图所示是小王做“比较不同物质吸热情况”实验的装置，使用两个相同的容器分别装入A、B两种液体，并用相同的装置加热。 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 A液体的温度/℃ 10 14 18 22 26 30 B液体的温度/℃ 10 18 26 34 42 50 (1)使用玻璃棒搅拌的目的是使液体______； (2)本实验中，液体吸收热量的多少可以通过______来反映； (3)实验时，小王在两个相同的烧杯中分别装入等体积的A、B两种不同液体，请判断这个步骤存在的问题______； (4)改正错误后，小王继续进行实验，并将实验数据记录在表格中，则加热到第4min时，A液体吸收的热量______B液体吸收的热量（选填“大于”“等于”“小于”）； (5)分析数据可知，质量相等的A和B两种液体，升高相同温度时，______（选填“A”或“B”）吸收的热量多； (6)根据实验数据可以分析出______液体更适合做汽车发动机冷却剂； (7)在老师的指导下，实验小组将两个酒精灯更换为两个完全相同的电加热器，这样改进的好处是______。 18．如图所示，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。 (1)该实验是通过观察____________来判断____________（选填“小球”或“木块”）动能的大小。 (2)实验中，让不同质量的两个小球从同一高度由静止释放的目的是使两球到达水平面时，具有相同的____________。 (3)分析比较甲、乙两次实验，可探究物体动能与____________的关系；分析比较甲、丙实验现象可初步得出结论：其他条件一定时，物体____________，动能越大。 (4)由此实验联想到：高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样，____________（选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是100km/h。 (5)如果水平面光滑，则____________（选填“能”或“不能”）完成本实验。 五、计算题 19．如图是户外烧水用的卡式炉，卡式炉的气罐内装有可燃性气体丁烷，在1个标准大气压下，将质量为0.5kg、温度为20℃的水烧开，共消耗了质量为5g的丁烷。 （已知水的比热容，丁烷热值） 求： (1)水吸收的热量； (2)丁烷完全燃烧放出的热量； (3)卡式炉的热效率。 20．某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为20℃的自来水加热到60℃，消耗的天然气体积为（假设天然气完全燃烧）。已知天然气的热值为。求： (1)天然气完全燃烧放出的热量为多少； (2)水吸收的热量为多少； (3)该热水器工作时的效率是多大。 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 B B C C D A C B 1．D 【详解】水的比热容比沙子的比热容大，同样受热或冷却的情况下，吸收或放出相同热量，水的温度变化比沙小，因此，在受太阳照射条件相同时，海水比沙滩的温度低，放出相同热量时，海水比沙滩的温度高，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．A 【详解】热值是燃料的特性，只与种类有关，剩余汽油的热值不变；密度是物质的特性，与质量无关，剩余汽油的密度不变；比热容是物质的属性，与质量无关，剩余汽油的比热容不变，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．B 【详解】用电高峰时，水沿自流排水洞自动向下流动的过程中，是从高处的上水库流向低处的下水库。 A．水从高处流向低处，速度变大，质量不变，所以水的动能增大，故A错误； B．水的质量不变，高度降低，所以水的重力势能减小，故B正确； C．由于水流动过程中存在摩擦，一部分机械能会转化为内能，所以水的机械能会减小，故C错误； D．水从高处流下，是重力势能转化为动能，故D错误。 故选B。 4．B 【详解】在减速下降过程中，返回舱的质量不变，速度减小，动能减小；高度降低，重力势能减小，机械能减小，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 5．C 【详解】A．内能大小与温度有关，同一物体温度升高，内能增加。随着火锅汤的温度升高，其内能增大，故A错误； B．热量是过程量，不能说“含有的热量”，故B错误； C．火锅常用铁或铜做锅，主要是因为它们导热快、比热容小、升温快，可以更快加热食物，故C正确； D．食材被烫热，食材吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变内能，故D错误。 故选C。 6．C 【详解】A．任何物体都有内能，所以t1时刻物体内能不为零，故A错误； B．物质由液态变为固态过程称为凝固，晶体在凝固过程中温度不变，但继续向外放热，内能减小，图中t2至t3的时间段内物体的温度不变，说明物体正在凝固，因为继续向外放热，所以内能减小，即t2时刻的内能大于t3时刻的内能，故B错误； C．分子动能与温度有关，温度越高，分子动能越大，由图可知，t1时刻物体的温度更高，所以t1时刻物体分子动能比t3时刻大，故C正确； D．比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，t2至t3时间段物质由液体变为固态，状态发生了变化，比热容会发生改变，故D错误。 故选C。 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．A 【详解】A．内能与物体的温度、质量、状态等有关。对于同一物体（质量、状态不变），温度降低时，分子热运动变慢，分子动能减小，内能一定减少，故A正确； B．物体的内能增加，温度不一定升高，如晶体熔化过程中物体内能增加，温度不变，故B错误； C．热量是热传递过程中传递的能量，是过程量，不能说物体“含有”热量，故C错误； D．热传递过程中温度高的物体一定放出热量，内能大的物体温度不一定高，故D错误。 故选A。 9．C 【详解】走马灯的工作原理：蜡烛燃烧，加热空气，热空气上升，推动扇叶转动，带动纸片小人旋转。这一过程是内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程能量转化相同，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 10．B 【详解】A．由图可知，发动机两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，此冲程中内能转化为机械能，故A错误； B．尾气中有“汽油味”，这说明汽油在气缸中没有完全燃烧，部分汽油被直接排出，故B正确； C．汽车在工作时不可避免的有能量损失，而且要克服机械部件间的摩擦做额外功，效率一定小于100%，故C错误； D．四冲程汽油机的飞轮转速是 即汽油机飞轮每秒转20圈，对外做功10次，故D错误。 故选B。 11． 热值 化学 内 机械 【详解】[1]氢具有较大的热值，火箭的燃料使用了液态氢，与其他燃料相比在消耗的质量相同时，完全燃烧氢可以释放更多的热量。 [2][3][4]燃料燃烧时消耗了燃料的化学能转化为内能，再转化为火箭的机械能，使火箭升空。 12． 液化 减少 做功 【详解】[1]给瓶内打气，当瓶塞跳起时，可以看到瓶内出现白雾，说明水蒸气液化成了小水滴。 [2][3]在这个过程中，气体膨胀对外做功，其温度降低，内能减少，水蒸气的内能转化为塞子的机械能。 13． 汽化 变小 【详解】[1]由液态氨变成气态氨的过程是液态变成气态的过程，是汽化现象。 [2]由“气态氨上升到热棒的上端，通过散热片向空气中放热”可知，气态氨在热棒上端放出热量，将内能转移到空气中，内能变小。 14． 机械 乙 60 【详解】[1]水桶向后喷出燃气并加速向前运动，水桶获得了机械能，此过程中，内能转化为机械能。 [2]甲冲程是压缩冲程，将机械能转化为内能，乙冲程是做功冲程，将内能转化为机械能，故该能量转化过程与图2中汽油机乙冲程相同。 [3]若某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则某单缸四冲程汽油机每秒转动的圈数为 1个工作循环，4个冲程，飞轮转2圈，故此汽油机每秒完成60个冲程。 15． 压缩 乙 【详解】[1]由图甲可知，热机进气门排气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程。 [2]给试管内的水加热，一段时间后塞子被推出，该过程中内能转化为机械能，与做功冲程的能量转化相同，而乙图中进气门排气门都关闭，活塞向下运动，为做功冲程，所以与乙图的冲程相似。 [3]酒精完全燃烧放出的热量为 16． 【详解】铅球离手后，铅球在上升过程中，质量不变，速度不断减小，动能不断变小；铅球在下降过程中，质量不变，速度不断变大，动能不断变大。铅球在最高点时，仍有一定的速度，故其动能不为零，即图线不能与横轴相交．所以在整个运动过程中，铅球的动能先变小后变大。大致图像如图所示： 17．(1)受热均匀 (2)加热时间的长短 (3)两液体质量不同 (4)等于 (5)A (6)A (7)见详解 【详解】（1）用玻璃棒搅拌可以让液体各部分充分接触热源，避免局部温度过高，使液体受热均匀。 （2）实验中使用相同的加热装置，相同时间内放出的热量相同，液体吸收的热量也相同，因此通过加热时间的长短就能反映吸收热量的多少。 （3）比较不同物质吸热情况需控制质量相同，A、B两种液体密度不同，等体积时质量不同，不符合控制变量法要求。 （4）加热到第4min时，两种液体的加热时间相同，使用相同的加热装置，所以A液体吸收的热量等于B液体吸收的热量。 （5）由数据可知，升高相同温度时， A液体需要的加热时间更长，根据转换法，A液体吸收的热量更多，A液体的吸热能力更强。 （6）A液体的吸热能力更强，比热容更大，升高相同温度时吸收的热量更多，冷却效果更好，更适合做汽车发动机冷却剂。 （7）电加热器的发热功率稳定，相比酒精灯，能避免火焰大小不稳定的问题，保证两种液体在相同时间内吸收的热量相同，使实验结果更准确。 18．(1) 木块移动的距离 小球 (2)速度 (3) 速度 质量越大 (4)大客车 (5)不能 【详解】（1）在该实验中，小球撞击木块，小球动能越大，对木块做功越多，木块移动的距离就越远，所以通过观察木块移动的距离来判断小球动能的大小。 （2）让不同质量的两个小球从同一高度由静止释放， 目的是使两球到达水平面时具有相同的速度，以 便探究动能与质量的关系。 （3）甲、乙两次实验，小球质量相同，从斜面不同高度滚下，到达水平面的速度不同，所以可探究物体动能与速度的关系；甲、丙实验中，小球从同一高度滚下，速度相同，质量不同，质量大的小球推动木块移动的距离远，所以其他条件一定时，物体质量越大，动能越大。 （4）大客车质量比小轿车大，在速度相同时，质量越大动能越大，行驶时危险性更高，所以大客车的限速应该是100km/h。 （5）如果水平面光滑，木块被撞击后将不受摩擦力，会一直做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离来比较小球动能的大小，所以不能完成本实验。 19．(1) (2) (3)56% 【详解】（1）温度升高 由热量公式得，水吸收的热量 （2）由已知条件可知，根据热量公式可得，丁烷完全燃烧放出的热量 （3）卡式炉的热效率 20．(1)3.2×107J (2)1.68×107J (3)52.5% 【详解】（1）天然气的体积为V=1m3，天然气的热值q=3.2×107J/m3，天然气完全燃烧放出的热量 （2）水的比热容，水的质量m=100kg，温度为20℃的自来水加热到60℃，可得 因此水吸收的热量 （3）热水器烧水的过程中，有用的能量是水吸收的热量，总的能量是天然气完全燃烧放出的热量，故热水器工作时的效率 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 $