第十二章 机械能和内能 单元练 2026-2027学年苏科版物理九年级上册

**基本信息** 苏科版物理九年级上册第十二章“机械能和内能”单元复习卷，以自热小火锅、无人机等生活科技情境为载体，覆盖机械能、内能、热机等核心知识，注重物理观念建构与科学思维培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|温度与内能、机械能转化、热机冲程|结合5G散热、电梯运动等情境辨析概念| |填空题|5题|比热容、热值、热机效率|联系燃气公交车、气球喷气等现象考查能量转化| |实验题|2题|燃料热值比较、动能影响因素|通过控制变量法设计探究，培养科学探究能力| |计算题|2题|热量计算、热机效率|以汽车行驶、无人机作业为背景，强化实际应用与科学态度|

第十二章机械能和内能 练习 一、单选题 1．关于温度、热传递、做功与内能，下列说法正确的是（    ） A．做功的过程一定是机械能转化为内能 B．自然界中物体的温度升高，一定是外界对物体做功 C．物体内能增大，温度一定升高 D．温度相同的两个物体相互接触，它们之间不会发生热传递 2．小明家在20楼，回家需要乘坐电梯上楼，在电梯匀速上升的过程中，小明的（　　） A．动能不断增大 B．动能转化为重力势能 C．机械能增大 D．重力势能不变 3．关于热值和热机效率，下列说法不正确的是（       ） A．1kg汽油完全燃烧放出的热量，在数值上等于汽油的热值 B．相同质量的燃料完全燃烧释放的热量越多，热值越大 C．热机效率越高，热机做的有用机械功越多 D．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率 4．下列事例中，改变物体内能的方式与其他三个不同的是（　　） A．冬天搓手可以使手暖和 B．炼钢炉加热可以使铁熔化 C．热汤会使热汤中的金属勺烫手 D．高温蒸气可以把馒头蒸熟 5．元旦期间，赵亮同学在网上下单了自热小火锅。如图，上下包装被分为两层，通过向下层加水，使发热包膨胀升温，一段时间后便可食用。下列说法正确的是（　　） A．未加热时玉米和藕片没有内能 B．通过热传递的方式改变小火锅的内能 C．刚开始加热的藕片温度升高，内能不变 D．发热包放热过程是把电能转化为内能 6．小明暑假和家人去南宁地王云顶乘坐室外观光电梯，小明乘坐的电梯匀速上升的过程中，他的（     ） A．机械能不变 B．重力势能减小 C．动能不变 D．动能和重力势能都增加 7．下列图片是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作，由此他联想到热机的冲程。下列说法正确的是（　　） A．在“鼻孔吸气”对应的汽油机冲程中，吸入气缸的只有汽油 B．“气沉丹田”对应的汽油机冲程将机械能转化为内能 C．汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的 D．“打完收工”所对应的汽油机冲程是靠飞轮的惯性来完成的 8．智能与5G时代电子产品散热需求大增，石墨烯散热膜凭借其优异的热导性能及柔韧性必将得到广泛应用。倩倩研究了爸爸的手机，得到下列关于内能的说法，正确的是（    ） A．当手机放在温度为0℃的室外时没有内能 B．石墨烯散热膜在温度降低的过程中内能减小 C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 D．带着手机跑步，跑得越快，内能越大 9．质量相等，初温均为20℃的甲、乙两种金属，把甲投入100℃的热水中，最终水温下降了10℃，把甲从水中取出，将乙投入，最终水温又下降了10℃，不计热量损失，则甲、乙的比热容比例关系是（    ） A．2∶1 B．1∶2 C．6∶7 D．7∶6 10．如图为四冲程汽油机工作示意图，下列说法正确的是（   ） A．依靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丁 B．甲图冲程中能量转化是机械能转化为内能 C．飞轮转速2400r/min，则该汽油机1s能做功20次 D．乙图是吸气冲程，吸入汽缸的物质只有空气 二、填空题 11．将质量、初温相同的铝、铜、铁三个实心球，浸没在沸水中煮足够长的一段时间，则从沸水中吸热最多的是______球，发生热传递的条件是两个物体要有不同的______。（） 12．某市现已把公交车全部换为燃气新能源公交车，新能源公交车选用天然气为燃料，除其燃烧时环境污染小外_______较大；给内燃机降温用的防冻液能具有良好的降温效果，是因为它的 ________较大（填“热值”、“比热容”或“密度”），防冻液能够防冻，是因为它的凝固点较低。 13．如图所示，小明在吹气球时，被吹大了的气球没能被用手握住，呼啸着飞了出去。他及时捡起气球，感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比___________（变高了/没有变化/变低了），这是因为当球内气体喷出来时，发生的能量转化情况是___________能转化为___________能。汽油机在工作时，___________冲程与这一过程中能量的转化是一致的。汽油机工作时对外的输出功率为25kW，飞轮转速为5000r/min，则每个工作循环汽油机对外做功___________J。 14．艾灸是利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位，能够达到防病治病的目的，若一根质量为0.05 kg的艾条，完全燃烧能放出1.4×106J的热量，则该艾条的热值为________J/kg。一台四冲程汽油机，飞轮的转速为 1800r/min，则此汽油机每秒钟内完成做了________次功。 15．如图为单缸四冲程汽油机的___________冲程，该冲程活塞移动时，将___________能转化为___________能。若该汽油机转速为2400r/min，则它每分钟完成___________个如图所示的冲程。 三、作图题 16．两个相同的容器中分别装有质量和初温均相同的甲、乙两种晶体，用相同的加热器同时对它们加热。甲从开始加热至熔化一段时间，温度随时间变化的图象如图所示，若乙的比热容和熔点均小于甲，请画出晶体乙在相同过程中温度随时间变化的大致图象。 四、实验题 17．为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，甲、乙实验装置完全相同，烧杯内水的初温、质量也都相同，且两种燃料燃烧时均匀放热。 (1)实验中，应控制两种燃料的______选填“燃烧时间”“初温”或“质量”相同。 (2)燃料燃烧过程中，记录燃烧时间和对应的水温，燃料燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示，假设两种燃料都完全燃烧，实验中忽略热量的散失，则燃料______选填“”或“2”燃烧放热能力强。 (3)小华测出甲装置中消耗燃料的质量为，使质量为的水温度升高了水未沸腾，从而计算出燃料的热值，该方法得出的热值会比真实值______选填“大”或“小”。 18．如图所示是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。其中，。 (1)实验中，探究的动能是指________（填序号）。 A．小球在斜面上时的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．木块的动能 (2)使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与_____________的关系。 (3)小华同学通过比较图中乙、丙两图，得出“质量大的物体动能大”，小丽认为小华的这一比较过程存在错误，你知道错误是什么吗？________ (4)完成了该实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面、同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小华设计了如图丁所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若________，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 (5)完成实验后，同学们还联想到以前探究牛顿第一定律时，也用到了斜面；让小车从同一斜面同一高度由静止下滑，记录了小车在粗糙程度不同的水平面上运动的距离（如上表），小车在三个表面受到的摩擦力大小________，克服摩擦力做功________。（以上两空均选填“相等”或“不相等”） 五、计算题 19．国庆假期，小明一家驾车从平原去泰山游玩，全程120km，用时2h。已知汽车牵引力的功率为20kW，此次行驶共消耗汽油10L，已知汽油的密度为，热值为。 (1)求汽油完全燃烧释放的热量； (2)求汽油机的工作效率； 20．科技助农，打造智慧田园。如图所示，技术人员正在利用植保无人机进行喷药作业。作业前，静止在水平地面上的无人机的总质量为25kg。作业时，该无人机先匀速直线上升3m，接着水平匀速飞行喷洒药剂。无人机的热机效率为，上升时空气阻力和汽油的消耗均忽略不计，问：取 (1)无人机上升过程中，升力做了多少功？ (2)无人机以的水平速度匀速喷洒，飞行的路程为多少？ (3)无人机消耗200g汽油所做的有用功为多少？ 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 《第十二章机械能和内能 练习--2026-2027学年苏科版物理九年级上册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C C A B C BD B C C 1．D 【详解】A．做功也可能是将内能转化为机械能，例如热机的做功冲程，故A错误； B．自然界中物体的温度升高，内能会增加，该过程中不一定是外界对物体做功，也可能是物体吸收热量，故B错误； C．物体内能增大，温度不一定升高，例如晶体的熔化过程，吸收热量，内能增加，但温度保持不变，故C错误； D．发生热传递的条件是存在温度差，因此温度相同的两个物体相互接触，它们之间不会发生热传递，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】A．动能的大小与质量和速度有关，小明质量不变，电梯匀速上升时速度不变，所以动能不变，故A不符合题意； B．动能不变，重力势能增大，不是动能转化为重力势能，故B不符合题意； C．机械能等于动能与势能之和，动能不变，重力势能因高度升高而增大，所以机械能增大，故C符合题意； D．重力势能与质量和高度有关，小明质量不变，高度升高，重力势能增大，故D不符合题意。 故选C。 3．C 【详解】A．热值的定义是1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，因此1kg汽油完全燃烧放出的热量在数值上等于汽油的热值，故A正确，不符合题意； B．热值是燃料本身的一种特性，相同质量的不同燃料，完全燃烧释放的热量越多，说明其热值越大，故B正确，不符合题意； C．热机效率是有用机械功与燃料完全燃烧放出热量的比值，效率高低不仅取决于有用功，还与总热量有关，效率高不一定有用机械功多，故C错误，符合题意； D．使燃料燃烧更充分，能让燃料释放的热量更多，在额外功不变的情况下，有用功占比会提高，从而提高热机效率，故D正确，不符合题意。 故选C。 4．A 【详解】A．两手互相摩擦，手感到暖和，即两手相互摩擦时，其克服摩擦力做功，从而使其内能增加，温度升高，通过做功的方式改变内能； B．炼钢炉加热可以使铁熔化，铁吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式改变内能的； C．热汤会使热汤中的金属勺烫手，金属勺吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式改变内能的； D．高温蒸气可以把馒头蒸熟，是通过热传递的方式改变内能的。 所以A与其它三项改变内能的方法不同，故A符合题意，故BCD不符合题意。 故选A。 5．B 【详解】A．内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和，任何物体在任何情况下都具有内能，未加热时玉米和藕片有内能，故A错误； B．改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，通过热传递的方式改变小火锅的内能，故B正确； C．刚开始加热的藕片吸收热量，温度升高，内能增大，故C错误； D．发热包放热过程是发生化学变化放热，把化学能转化为内能，故D错误。 故选B。 6．C 【详解】小明质量不变，电梯匀速上升时速度不变，动能不变，所处高度增大，重力势能增大，故机械能增大。 故选C。 7．BD 【详解】A．“鼻孔吸气”相当于吸气冲程，汽油机在吸气冲程中，吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故A错误； B．“气沉丹田”相当于压缩冲程，压缩冲程将机械能转化为内能，故B正确； C．汽油机是通过火花塞点火使汽油燃烧的，柴油机是通过压缩使柴油燃烧的，故C错误； D．“打完收工”相当于排气冲程，此冲程靠飞轮的惯性来完成，故D正确。 故选BD。 8．B 【详解】A．任何物体任何时候都具有内能，故A错误； B．石墨烯散热膜在温度降低的过程中放出热量，内能减小，故B正确； C．热传递的前提是温度差，热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，故C错误； D．内能是物体内部分子动能与分子势能的总和，与物体的运动速度无关，带着手机跑步，跑得越快，手机的动能越大，故D错误。 故选B。 9．C 【详解】把甲投入100℃的水中，热平衡时水温降低10℃，所以甲的末温度为 100℃-10℃=90℃把甲取出，乙放入，平衡时又降10℃，所以乙的末温度为 90℃-10℃=80℃因为甲、乙放入后水的温度都降低10℃，所以两次过程中水减少的热量是相同的，因为没有热量的损失，所以甲乙金属吸收的热量相同，所以可以得出 Q甲吸=Q乙吸即 c甲m（90℃-20℃）=c乙m（80℃-20℃） c甲×70℃=c乙×60℃所以 c甲∶c乙=6∶7 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选 C。 10．C 【详解】ABD．甲图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，是做功冲程，将内能转化为机械能；乙图中进气门开启，排气门关闭，气体流入汽缸，是吸气冲程，吸入汽缸的物质是空气和汽油的混合气体；丙图中排气门开启，进气门关闭，气体流出汽缸，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程；内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机器获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠飞轮惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁，故ABD错误； C．四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，则该飞轮1s转40圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转40圈，共20个工作循环，共做功20次，故C正确。 故选C。 11． 铝 温度 【详解】[1]三个实心小球浸没在沸水中相同时间，质量和初温相同的三个小球末温变得与水一样，即温度变化一样，据知，时，从沸水中吸热最多的是铝球。 [2]三个实心小球能从沸水中吸收热量，是因为三个小球的初温与沸水的温度不同，所以发生热传递的条件是：两个物体要有不同的温度。 12． 热值 比热容 【详解】[1]燃料的热值是燃料本身的一种特性，热值的大小只与燃料的种类有关；用天然气作为燃料是因为它的热值较大，相同质量，完全燃烧放出的热量更多。 [2]由于防冻液的比热容较大，在质量和升高的温度相同时，由Q=cmΔt可知，防冻液吸收的热量较多。 13． 变低了 内 机械 做功 600 【详解】[1][2][3]小明在吹气球时，被吹大了的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去，此时气球内的气体对外做功，把气体的内能转化为气球的机械能，气体的内能减小，温度降低，所以会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比变低了。 [4]汽油机在做功冲程中，高温高压的燃气对活塞做功，将内能转为机械能，因此做功冲程与这一过程中能量的转化是一致的。 [5]汽油机工作时对外的输出功率为25kW，每分钟汽油机对外做的功 这台汽油机飞轮转速是5000r/ min ，由于汽油机的一个工作循环要完成4个冲程，飞轮和曲轴转2转，对外做功1次，所以该汽油机每分对外做功2500次，则每个工作循环汽油机对外做功 14． 2.8×107 15 【详解】[1]质量为0.05kg的艾条完全燃烧能放出的热量，艾条的热值为 [2]汽油机完成1个工作循环，完成四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次，，即每秒完成15个工作循环，完成60个冲程，对外做功15次。 15． 压缩 机械 内 1200 【详解】[1][2][3]由图可知，汽油机两气门关闭、火花塞未点火，活塞向上运动，该冲程是汽油机的压缩冲程，在此冲程中活塞的机械能转化为燃气的内能。 [4]四冲程汽油机工作时，曲轴每转2圈，完成4个冲程，完成一个工作循环，对外做功1次；由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是2400r/min，即每分钟转2400圈，则每分钟完成4800个冲程，完成压缩冲程1200次。 16． 【详解】因为两晶体的初温相同,所以图像上乙晶体温度的起点与甲晶体相同,乙的比热容小于甲的比热容,则在质量和初温均相同时,甲、乙吸收相同的热量后,乙升高的温度大于甲升高的温度；又因为乙的熔点小于甲的熔点,所以乙熔点的那段水平线应在甲的下方。如图所示： 17．(1)质量 (2)1 (3)小 【详解】（1）要比较不同燃料的放热能力，即单位质量燃料完全燃烧放出热量的能力（热值），必须使用控制变量法。若想比较热值（单位质量燃料放热多少），就必须让燃料的质量相同。而“燃烧时间”不能作为控制变量，因为不同燃料燃烧速度不同，相同时间内燃烧的质量可能不同。 （2）读图丙可知，燃料燃烧完时，燃料1燃烧了5min，燃料2燃烧了15min 甲图中水升高的温度， 乙图中水升高的温度， 所以甲图中水升温更多，说明燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量； 两种燃料燃烧的质量相同，完全燃烧，燃料1燃烧放热能力强。 （3）水吸收的热量为：，则燃料1的热值 燃料1燃烧放出的热量不可能全部被水吸收，燃料1可能没有完全燃烧，根据上式计算出的热值要比实际的小。 18．(1)B (2)速度 (3)没有控制小球到达水平面的速度相同 (4)两球始终并排滚动或相对位置不变 (5) 不相等 相等 【详解】（1）实验探究的是小球撞击木块时的动能，因为此时小球的动能会转化为木块的动能，通过木块移动的距离来反映小球动能的大小。 故选B。 （2）质量相同的小球从斜面上不同高度自由滚下，到达水平面时的速度不同，所以是为了研究动能大小与速度的关系。 （3）小华比较乙、丙两图时，两图中小球在斜面上的高度不同，到达水平面的速度不同，故没有控制小球到达水平面时的速度相同，因此不能得出“质量大的物体动能大”的结论。 （4）让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，若两球始终并排滚动或相对位置不变，说明同一时刻两球的速度大小相等。 （5）[1]小车在不同表面上运动时，接触面的粗糙程度不同，所以受到的摩擦力大小不相等。 [2]小车从同一斜面同一高度滑下，初始的重力势能相同，最终在不同表面上停下来时，机械能全部用来克服摩擦力做功，所以克服摩擦力做功相等。 19．(1) (2)40% 【详解】（1）汽油完全燃烧释放的热量用计算，汽油质量 汽油完全燃烧释放的热量为 （2）有用功为 汽油机工作效率为 20．(1)750J (2)900m (3) 【详解】（1）无人机质量为m=25 kg，上升高度为h=3 m，匀速上升时升力大小与重力相等，故升力做功 （2）无人机水平速度为v=5 m/s，喷洒时间t=3 min=180s 则飞行路程 （3）汽油热值为，已知无人机热机效率η=40%，消耗汽油质量m=200g=0.20kg，则汽油释放的总热量 有用功为 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 $