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** 聚焦机械能与内能核心概念，通过基础巩固、能力提升、综合应用三层设计，实现从单一知识点到复杂问题解决的递进，适配新授课知识内化与技能培养需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|内能、比热容、分子运动等基础概念|单选题1-5、填空题11-12，以生活情境（如热水洗脚、春日花香）考查物理观念，强化概念理解| |提升层|能量转化、实验探究（比热容、动能影响因素）|实验题17-18、单选题6-10，通过图像分析、实验设计培养科学思维与探究能力，如“不同物质吸热比较”实验| |综合层|热机效率、能量计算综合应用|计算题19-20，结合边防巡逻车等实际场景，考查能量转化与效率计算，体现科学态度与社会责任|

第十章机械能、内能及其转化 练习 一、单选题 1．关于内能、温度、热量和内能的利用，下列说法正确的是（    ） A．某单缸四冲程汽油机飞轮转速为，则该汽油机每分钟做功750次 B．质量和初温相同的水和煤油，放出相同热量时煤油温度降低得多 C．不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大 D．内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移 2．某款电脑采用水循环散热，将CPU产生的热量带走，这种散热系统效果优于传统的空气和风扇散热系统，是利用了水（     ） A．密度大 B．内能大 C．比热容大 D．热值大 3．将电子点火器的两个电极插入注射器，用胶密封接口。将活塞拔出，向注射器内喷入少量酒精，再塞上活塞，如图所示。按动点火器，雾化的酒精被点燃，活塞被迅速推出，汽油机工作的四个冲程与此过程中的能量转化相似的是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 4．“孝”是中华民族的传统美德。如图所示，关于小阳帮奶奶用热水洗脚的过程中涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．把脚放进热水中，温度由热水向脚传递 B．洗脚水的温度越高，所含的热量越多 C．泡在热水中的脚温度升高，内能增大 D．洗脚过程中水的温度降低，比热容变小 5．春节将至，万物复苏，大自然焕发蓬勃生机。春天是让人期待的季节，古往今来文人骚客咏春的诗词数不胜数，下列杜甫在赞美春日盛景的诗句中与“分子永不停息地做无规则运动”有关的是（　　） A．迟日江山丽 B．春风花草香 C．泥融飞燕子 D．沙暖睡鸳鸯 6．甲物体的质量为，比热容是，乙物体的质量为，用两个相同的酒精灯分别给甲、乙两物体加热，假设酒精灯放出的热量都被它们吸收，甲、乙两物体温度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（     ） A．加热相同的时间，乙物体吸收的热量多 B．均升高时，甲、乙物体吸收的热量之比为 C．加热，甲物体吸收的热量为 D．乙物体的比热容是 7．下图是汽油机工作时某冲程的示意图。下列说法正确的是（    ） A．该冲程是吸气冲程 B．该冲程主要将机械能转化为内能 C．该冲程使汽车获得了动力 D．该冲程能排出汽车的废气 8．关于物体的内能，下列说法正确的是（   ） A．在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少 B．物体内能增加，一定是外界对物体做了功 C．正在沸腾的水吸收热量，温度不变，内能不变 D．温度为0℃的物体没有内能 9．如图所示，甲、乙两个相同的杯子中分别装有温度不同的热水，其中甲杯中水的质量较小，且其上面的“白气”较浓。则关于两杯水，下列判断正确的是（　　） A．“白气”是热水蒸发出的水蒸气 B．甲杯中水分子无规则运动更剧烈 C．甲杯水的内能一定比乙杯大 D．若将两个杯子接触，则温度将从甲杯传递给乙杯 10．在“探究阻力对物体运动的影响”和“探究动能大小与哪些因素有关”两个实验中，都出现如图所示情景，在图示器材的基础上，以下判断正确的是（     ） A．添加一条棉布和一块玻璃板，可完成“探究阻力对物体运动的影响”实验 B．只添加一个木块，可完成“探究动能大小与哪些因素有关”实验 C．要完成上述两个实验，每次小车都需要从同一斜面同一位置由静止释放 D．两个实验都需要在实验基础上通过科学推理得出结论 二、填空题 11．如图所示，向试管中倒入一半水，再注满酒精，塞上塞子后将试管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察到混合后水和酒精的总体积_______（大于/等于/小于）混合前水和酒精的总体积。该实验说明组成物质的分子间存在_______。但是水和酒精都很难被压缩，这说明分子间存在着相互作用的_______（引力/斥力）。 12．经过某段道路时小舟看到路边标志牌如图所示，小型客车最高行驶速度不得超过，大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过。交通管理部门对同一车型限制最高速度是因为同一车型，质量相同，_________越大，动能越大，发生危险事故时造成的损害越大；同时对同一路段不同的车型也要设置最高行驶速度，这是因为车的行驶速度相同，_________越大，动能越大，发生危险事故时造成的损害越大。 13．2025年11月9日7时30分，合肥马拉松比赛在骆岗公园鸣枪开跑，如图所示。选手小蕊完成比赛共消耗能量2400千卡（已知1卡等于1g水温度升高吸收的热量）。若这些能量全部用于加热20kg、初温为的水（在1标准大气压下），水温可升高________℃。[水的比热容为] 14．汽油机一般用水做冷却剂，因为水的______较大。如图所示的是汽油机工作的______冲程。质量相等的铜块和铁块（c铁＞c铜）吸收相等的热量，______（选填“铜块”或“铁块”）升高的温度高。 15．用天然气加热质量为2kg的水，使其温度升高80℃，水吸收的热量为___________J；若不考虑热量损失，则至少需要消耗___________kg的天然气。[水的比热容为，天然气的热值为] 三、作图题 16．如图所示，图甲中画出了吸气冲程中进气门、排气门的开闭情况（用“T”表示气门），请在图乙中画出做功冲程的火花塞和气门情况。 四、实验题 17．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，小明同学的实验装置如图所示。 (1)在相同的烧杯中装入___________相等的水和食用油。 (2)用相同的电加热器加热，吸热多少可以通过___________来反映（选填“温度计示数”或“加热时间”）； (3)实验中记录的数据如表所示，如果A物质是水，根据图乙表格中的实验数据可知，B物质的比热容为___________J/（kg·℃）【已知水的比热为4.2×10³J/（kg·℃）】； 加热时间/min 0 1 2 3 4 A的温度/°C 30 34 38 42 46 B的温度/°C 10 18 26 34 42 (4)图丙中①是绘制的乙加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的乙物质，质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的曲线，则曲线为图中的第___________条。 18．在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H＞h）由静止开始滚下，观察木块被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。 (1)如图甲所示，该实验中所探究物体的动能是指______的动能，物体的动能大小是通过______运动的距离来显示的。（以上两空均选填“钢球”或“木块”） (2)若水平面绝对光滑，本实验将______（选填“能”或“不能”）达到探究目的。因为小球和木块将一起做______运动。 (3)由图甲、乙可得实验结论：物体的质量相同时，______越大，物体的动能越大。 (4)小明根据图甲、丙得出结论：物体的动能大小与质量有关。你认为他的探究过程是否正确？______（选填“正确”或“不正确”）；原因是______。 五、计算题 19．在一个标准大气压下，把质量为2kg，温度为30℃的水，温度升高到80℃，水吸收的热量是多少？[] 20．为保卫祖国边防安全，边防战士们每天驾驶科技元素满满的新式国产边防巡逻车在边境巡逻，如图所示。某次巡逻时，该巡逻车匀速行驶20km消耗燃油8kg，行驶过程中所受牵引力恒为8×103N ，燃油的热值为5×107J/kg 。求： (1)燃油燃烧过程中将___________能转化为___________能； (2)所消耗的燃油完全燃烧放出的热量； (3)该过程中巡逻车的热机效率。 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 B C C C B C C A B A 1．B 【详解】A．某单缸四冲程汽油机飞轮转速为，由于汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转动2圈，对外做功一次，则该汽油机每分钟做功1500次，故A错误； B．由可知，质量和初温相同的水和煤油，由于水的比热容比煤油的比热容大，放出相同热量时煤油温度降低得多，故B正确； C．由可知，在燃料质量未知的情况下，只比较放出热量多少，无法得到热值的大小关系，故C错误； D．热传递的条件是两个物体存在温度差，内能总是从温度高的物体传递给温度低的物体，并不是从内能多的物体传递给内能少的物体，内能多的物体温度不一定高，故D错误。 故选B。 2．C 【详解】由吸热公式可知，质量、升高温度相同时，比热容越大，吸收热量越多。 A．密度与吸热能力无关，故A不符合题意； B． 内能与散热特性无关，故B不符合题意； C． 水的比热容大，相同条件下吸热更多，散热效果好，故C符合题意； D． 热值是燃料放热特性，与散热过程无关，故D不符合题意。 故选C。 3．C 【详解】按动点火器，雾化的酒精被点燃，活塞被迅速推出，这个过程中，酒精燃烧产生高温高压的燃气，将化学能转化为内能；高温高压的燃气推动活塞，将内能转化为机械能；汽油机工作的四个冲程中的做功冲程也是将内能转化为机械能，能量转化与该过程相似，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．C 【详解】AC．用热水泡脚时，热水的温度较高，发生热传递，热量由热水向脚传递，不能说传递温度，泡在热水中的脚吸收热量，温度升高，内能增大，故A错误，C正确； B．热量是过程量，不能说“所含的热量”，故B错误； D．比热容是物质本身的一种特性，与温度高低无关，洗脚过程中水的温度降低，比热容不变，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】一切物质的分子都在不停地做无规则运动，这种无规则运动叫作分子的热运动。迟日江山丽、泥融飞燕子、沙暖睡鸳鸯都不是描述分子的运动，春风花草香描述的是花香分子在不停地做无规则运动，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．C 【详解】A．用两个相同的酒精灯分别给它们加热，相同时间内甲、乙吸收的热量相等，故A错误； BCD．由图可知，经过4min，甲升高的温度为 乙升高的温度为 甲物体在这4min内吸收的热量为 甲、乙两个物体的质量之比为 用两个相同的酒精灯分别给它们加热，相同时间内甲、乙吸收的热量相等，则加热4min时甲、乙升高温度之比为 由得 则乙的比热容为 所以甲、乙比热容之比为 甲、乙均升高20℃时吸收热量之比为，故C正确，BD错误。 故选C。 7．C 【详解】ABC．由图可知，汽油机两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，该冲程主要将内能转化为机械能，使汽车获得动力，故AB错误，C正确； D．汽油机的排气冲程排出汽车的废气，该冲程为做功冲程，故D错误。 故选C。 8．A 【详解】A．物体的内能与质量和温度有关，所以在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少，故A正确； B．可以通过做功和热传递两种方式改变物体的内能，物体的内能增加，可能是外界对物体做功，也可能是物体从外界吸收了热量，故B错误； C．正在沸腾的水吸收热量，虽然温度不变，但水在沸腾时由液态变为气态，分子势能增大，所以内能是增加的。故C错误； D．一切物体都具有内能，温度为0℃的物体也具有内能，故D错误。 故选A。 9．B 【详解】A．“白气”是热水蒸发出的水蒸气在空气中上升时遇冷液化成的小水珠，故A错误； B．甲杯上方的“白气”较多，说明甲杯中的水温度高，蒸发产生的水蒸气较多且温度较高，更容易液化，温度越高，分子无规则热运动越剧烈，所以，甲杯中水分子无规则运动更剧烈，故B正确； C．内能不仅与温度有关，还与质量、状态有关；同种物质，状态相同时，质量越大，温度越高，内能越大；甲杯中的水温度较高，质量较小，甲杯水的内能不一定比乙杯大，故C错误； D．若将两个杯子接触，则热量将从甲杯传递给乙杯，温度不能传递，故D错误。 故选 B。 10．A 【详解】A.探究阻力对物体运动的影响，需要改变水平面粗糙程度来获得不同大小的阻力。现有斜面、小车、长木板，添加棉布和玻璃板后，得到三种不同阻力的水平面，可完成实验，故A正确； B.探究动能大小的影响因素，需要探究动能与质量、速度两个因素的关系，只添加木块，能让小车撞击木块，通过木块被推动的距离反映动能大小，但是无法改变小车质量，不能完整完成实验，故B错误； C.只有探究阻力对运动影响的实验，要求小车每次从同一斜面同一位置静止释放，目的是保证小车到达水平长木板的初速度相同；在探究动能实验中，研究动能与速度的关系时，需要让小车从斜面不同位置滑下来改变速度，不是每次都要求同一位置释放，故C错误； D.只有探究阻力对运动影响的实验，需要通过科学推理得出“不受力时物体做匀速直线运动”的结论；探究动能大小的实验可以直接通过实验现象归纳结论，不属于科学推理，故D错误。 故选A。 11． 小于 空隙 斥力 【详解】[1][2][3]因为分子间存在着空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了。水和酒精都很难被压缩，这说明分子间存在着相互作用的斥力。 12． 速度 质量 【详解】动能与物体的质量和速度有关，对同一车型限制最高速度，是因为质量相同时，速度越大，动能越大，发生危险事故时造成的损害越大。 对同一路段不同的车型也要设置最高行驶速度，是因为速度相同时，质量越大，动能越大，发生危险事故时造成的损害越大。 13．80 【详解】根据题意，1卡等于1g水温度升高1℃吸收的热量，由热量计算公式可得1卡对应的能量值为 若选手小蕊完成比赛共消耗能量全部被水吸收，则水吸收的热量为 根据可得，水升高的温度为 在1标准大气压下，水的沸点是100℃，水的初温是20℃，所以水实际升高的温度为 14． 比热容 做功 铜块 【详解】[1]水的比热容比较大，质量相同的水和其他物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量较多，所以汽油机一般用水做冷却剂。 [2]由图知，两气门关闭，火花塞喷出电火花，活塞下移，对外做功，为做功冲程。 [3]已知铁的比热容大于铜的比热容，在质量相等、吸收的热量相等时，由可知，铜块升高的温度高。 15． 0.016 【详解】水吸收的热量 不考虑热量损失时，天然气完全燃烧放出的热量等于水吸收的热量，即 天然气的质量 16． 【详解】四冲程汽油机的做功冲程进气门、排气门都完全关闭，保证气缸密闭，在乙图的左右两个气门位置，都画出和甲图排气门样式一致的闭合状态的“T”形气门，代表进气门、排气门全部关闭；火花塞点火，引燃气缸内的油气混合物，在乙图顶部的火花塞位置，画出点火标识。 17．(1)质量 (2)加热时间 (3)2.1×103 (4)③ 【详解】（1）在探究“比较不同物质吸热的情况”实验中，要控制水和食用油的质量相等，这样才能比较它们吸收相同热量时温度的变化。 （2）相同的电加热器加热，相同的时间内产生的热量相同，则液体吸收的热量相同，所以吸热多少可以通过加热时间来反映。 （3）由表中数据可知，加热相同的时间，即吸收相同的热量，B每分钟的温度变化量为8摄氏度，A每分钟的温度变化量为4摄氏度，B的温度变化量是A的两倍，由可知，A的比热容是B的两倍，故B的比热容为 （4）乙物质质量增加到原来的2倍，使用相同的加热器，在相同的时间内吸收的热量相同，由可知，温度变化量变为原来的二分之一，因此曲线③为现在的图像。 18．(1) 钢球 木块 (2) 不能 匀速直线 (3)速度 (4) 不正确 没有控制速度相等 【详解】（1）[1][2]该实验研究的主体是钢球，研究的是钢球动能的大小与速度和质量的关系。该实验中钢球动能的大小是通过木块移动的距离体现的，木块被撞的越远，说明钢球的动能越大，被撞的越近，说明钢球的动能越小，这里采用了转换法的思想。 （2）[1][2]如果水平面绝对光滑，钢球将按照从斜面滑到底时的速度一直做匀速直线运动，无法对比运动距离，即无法比较动能的大小，因此不能达到探究目的。 （3）对比甲、乙两图，钢球的质量相同，在斜面的高度不同，即钢球到达水平面时的初始速度不同，高度越高，钢球到达水平面时的初始速度越大。通过比较木块移动距离可知，高度越高，木块移动的距离较大，说明钢球达到水平面的初速度越大，动能越大。 （4）[1][2]甲、丙两图中，钢球的质量和到达水平面时的初始速度都不相同，没有控制变量唯一，所以不能得到物体的动能大小与质量有关，因而小明的结论是错误的，他应该控制速度相等，让钢球从相同高度由静止滑下。 19． 4.2×105 J 【详解】水吸收的热量是 20．(1) 化学 内 (2) (3) 【详解】（1）[1][2]燃油燃烧过程中，消耗化学能，温度升高，将化学能转化为内能。 （2）燃油完全燃烧释放的热量 （3）该过程中牵引力做的功 巡逻车的热机效率 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 $