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
2026-08-17
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摘要:
**基本信息**
本单元卷聚焦机械能和内能,通过红军行军锅、神舟飞船返回舱等真实情境,融合基础概念与综合应用,适配苏科版九年级上册第十二章复习,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|内能、热传递、机械能转化|结合航模展演等科技情境,考查能量观念|
|填空题|5|比热容计算、热机冲程|融入纸锅烧水实验,体现科学探究|
|实验题|2|不同物质吸热、动能影响因素|设计对比实验,培养科学论证能力|
|计算题|2|热量计算、热机效率|联系汽车行驶实例,强化科学推理|
内容正文:
第十二章机械能和内能 练习
一、单选题
1.关于内能和热传递,下列说法中正确的是( )
A.热量总是从内能大的物体传给内能小的物体
B.热传递的过程就是能量转化的过程
C.热传递是改变物体内能的唯一方式
D.物体间发生热传递时温度一定不同
2.如图所示是红军行军锅,它见证了红军长征路上的那段峥嵘岁月,下列说法正确的是( )
A.烧水时,水含有的热量逐渐增加
B.烧水时,是通过做功的方式改变水的内能
C.煮饭时,饭熟后闻到饭香是因为分子在不停地做无规则运动
D.雪山上因为气压变小所以更让容易将饭煮熟
3.某校科技社团开展了以“小航模大梦想”为主题的科普日航模展演活动,一架航模完成了“地面静止→竖直加速起飞→空中悬停→无动力俯冲(不靠动力向下加速俯冲)”一系列动作(不计空气阻力)。下列关于航模能量变化的说法正确的是( )
A.加速起飞时,动能逐渐减小
B.空中悬停时,重力势能增大
C.匀速飞行时,机械能一定减小
D.无动力俯冲时,重力势能全部转化为动能
4.如图所示,神舟飞船返回舱在下落至距离地面一定高度时要进行减速制动。在减速制动的过程中,下列说法正确的是( )
A.返回舱的重力势能减小,动能也减小 B.返回舱的机械能保持不变
C.返回舱的重力势能转化为了动能 D.返回舱的动能增大,机械能不变
5.如图显示的是甲、乙、丙三部汽油机的参数。甲、乙、丙相比,正确的是( )
A.甲输出的机械能比丙多,效率比丙高
B.在消耗质量相同的同种燃料时,乙输出机械能与甲一样多
C.在输出的机械能相同时,乙比丙消耗更多的同种燃料
D.三部汽油机中,乙的效率最高
6.蹦极是一种运动游戏,图中A点是弹性绳自然下垂时绳下端位置,B点是游戏者所能到达的最低点,当游戏者离开跳台向下,从A点到B点的过程中,下列说法正确的是( )
A.游戏者减少的重力势能,全部转化为动能 B.弹性绳的弹性势能不断增大
C.游戏者到B点时,重力势能最小,动能最大 D.游戏者的动能一直减少
7.如图所示是一座高山的等高线图,一位登山运动员从A点匀速到达B点时( )
A.动能不变,重力势能不变
B.动能不变,重力势能增大
C.动能增大,重力势能不变
D.动能增大,重力势能增大
8.在试管内装些水,用橡皮塞塞住管口,用酒精灯给试管中的水加热一段时间,橡皮塞被推出,管口出现大量“白气”,如图所示。下列说法正确的是( )
A.橡皮塞被推出的过程中,管内水蒸气的内能增加
B.橡皮塞被推出,是由于管口“白气”对橡皮塞做功
C.酒精燃烧放出的热量全部被试管中的水吸收
D.酒精灯中酒精的质量减少,它的热值不变
9.在标准大气压下用相同的加热器加热质量均为500g,初温相同的水和某种物质,它们温度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.乙物质的沸点一定是80℃
B.0~4min,乙吸收的热量大于甲吸收的热量
C.0~4min,乙物质的比热容为
D.8~10min,甲吸收的热量为1.68×105J
10.如图所示,把木块放在水平粗糙的物面上,把弹簧的一端固定在竖直的墙壁上,用一小球水平方向压缩弹簧,松开后,木块被小球向右弹出一段距离,以下说法中正确的是( )
A.若把木块放在绝对光滑的水平物面上实验,更便于比较小球的动能大小
B.木块被弹开是小球弹性势能转化为木块的动能
C.弹簧在被小球压缩松开手前其弹性势能最小
D.木块得到的机械能一定小于弹簧压缩时的弹性势能
二、填空题
11.小轩同学在家里用一张纸折成纸锅,加上水,如图所示。纸锅中水的质量为200g,利用蜡烛将水从20℃加热到70℃时,水需要吸收______J的热量,在这个过程中,燃烧蜡烛放出的热量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)水吸收的热量。[水的比热容为]
12.将小球水平抛出,其部分运动轨迹如图甲所示,整个运动过程中小球的机械能________(选填“守恒”或“不守恒”);小球在运动过程中经过A、B两点,在这两点的动能和重力势能的关系如图乙所示;若A、B两点为图甲中①、②、③点中的某两点,则A点可能是其中的________(选填“①”“②”或“③”)点。
13.如图所示,这是四冲程汽油机的___________冲程;压缩冲程能量的转化形式是___________。
14.小明用如图甲所示的装置比较不同物质吸热升温情况。将分别盛有50g水和50g食用油的两个相同试管同时用红外加热器加热,温度传感器与电脑相连,电脑上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。第2~3min内,油吸收的热量为______J,油的比热容为______J/(kg·℃)。小华用该装置实验,得到水和油的温度随时间变化图线均为A,则______。[]
15.在测量温度时,有时需要考虑温度计吸热对测量结果的影响。例如,当被测物体的质量较小,但 温 度 较 高 时,温度计吸收热量就会使被测物体温度______(选填“升高”“降低”或“不变”),这种情况下为了使测量值更接近真实值,应选择______(选填“煤油”或“酒精”)温度计,理由是______(设温度计玻璃泡容积一定,ρ酒精=ρ煤油,c酒精>c煤油)。
三、作图题
16.把一杯热牛奶放入凉水中,牛奶温度降低,凉水温度升高,最终温度相等。请在图b中画出水和牛奶温度变化的大概情况(标清楚哪条曲线是水,哪条曲线是牛奶)。
四、实验题
17.在探究不同物质吸热升温特点实验中,如图甲,小明用同一装置给相同质量的水和食用油加热。
(1)实验中,要控制水和食用油的______(选填“质量”或“体积”)相同,通过______(选填“温度的升高多少”或“加热时间长短”)来比较液体吸收热量的多少;
(2)实验后发现水的比热容较大,要使质量相同的水和食用油升高相同的温度,就要给______加热更长的时间,此过程中水吸收的热量______(选填“大于”、“等于”或“小于”)食用油吸收的热量;
(3)根据实验数据作出两种液体的温度随加热时间变化的图象,如图乙,其中吸热本领较强的是______图线(选填“A”或“B”)对应的液体,它们的比热容之比cA∶cB______。
18.为了探究影响动能大小的因素,老师设计了如图甲、乙所示的实验方案。
(1)甲实验中a、b通过___________来比较小球动能的大小;
(2)甲实验b的高度为2h时,木块被撞后滑出木板,为使木块不滑出木板,对甲实验的操作应采取的方法是 ;
A.适当降低小球的高度 B.换用一个较重的木块
(3)实验结束后,各小组对实验提出各种改进方案
①小明认为在“探究动能与速度关系”的实验中,可以撤走木板并使用足够长的木板,记录小球在相同表面上滑行直到静止的距离,你认为小明的实验方案是否合理?___________(选填“合理”或“不合理”);
②小华利用图丙装置做“探究动能与质量关系”实验,通过观察小球撞击上端固定的相同塑料软片,通过比较撞击的软片数目来比较小球的动能大小。此装置___________(选填“能”或“不能”)完成该探究;
(4)小刚设计了丁图所示的装置进行实验。
①.若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离,可以研究小球的动能大小与___________(选填“质量”、“速度”或“质量和速度”)的关系;
②.若用A、B两个质量不同的小球(mA>mB)将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,同一木块受到撞击后相应移动距离sA___________sB(选填“>”、“<”或“=”);
(5)小强认为还可以通过甲、乙两图探究物体重力势能的影响因素,他的设想是___________(选填“可行”或“不可行”)的。
五、计算题
19.如图所示的是某种物质熔化的图像,该物质的质量为 100g,从开始熔化到刚好熔化结束吸收的热量为 9000J。假设该物质在单位时间内吸收的热量是相同的。
(1)该物质在固态时的比热容是多少?
(2)该物质在液态时升高50℃,吸收的热量为多少?
20.一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了1×105m,所用时间为600s,消耗汽油10kg,汽车在行驶过程中所受阻力恒为 1380N。已知汽油的热值q汽油=4.6×107J/kg。求:
(1)牵引力的功的大小;
(2)10kg汽油完全燃烧放出的热量;
(3)汽车发动机的效率。
试卷第1页,共3页
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《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
D
A
D
B
B
D
C
D
1.D
【详解】A.热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体,内能与物体的质量和温度有关,内能大的物体温度不一定高,故A错误;
B.热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体,热传递的过程是能量转移的过程,故B错误;
C.改变物体内能的方式有做功和热传递,故C错误;
D.发生热传递的条件是物体间存在温度差,因此物体间发生热传递时温度一定不同,故D正确。
故选D。
2.C
【详解】A.热量是一个过程量,不能用具有、含有来修饰,故A错误;
B.烧水时,水吸收热量,内能增加,温度升高,通过热传递的方式改变水的内能,故B错误;
C.饭熟后闻到饭香,是扩散现象,是分子不停地做无规则运动的结果,故C正确;
D.雪山上,高度变大,气压变小,水的沸点低,不容易将饭煮熟,故D错误。
故选C。
3.D
【详解】A.航模加速起飞时质量不变,速度增大,动能增大,故A错误;
B.航模在空中悬停时质量和高度不变,重力势能不变,故B错误;
C.航模匀速上升时速度不变,动能不变,重力势能增大,机械能增大,故C错误;
D.不计空气阻力,无动力俯冲时只有重力做功,机械能守恒,减少的重力势能全部转化为动能,故D正确。
故选D。
4.A
【详解】ABD.返回舱在减速下落时,速度和高度均减小,质量不变,则动能和重力势能都在变小,机械能等于动能与势能的和,所以机械能变小,故A正确,BD错误;
C.返回舱的动能和重力势能都在变小,所以减少的重力势能没有转化为动能,故C错误。
故选A。
5.D
【详解】AD.图中,假设纵坐标轴的单位长度为1,则甲的机械效率为
乙的效率为
丙的效率为
可见,三部汽油机中,乙的效率最高,甲、丙的效率相同,故A错误,D正确;
B.乙的热机效率大于甲,所以在消耗质量相同的同种燃料时,乙输出的机械能比甲更多,故B错误;
C.乙的热机效率大于丙,所以在输出的机械能相同时,丙比乙消耗更多的同种燃料,故C错误。
故选D。
6.B
【详解】A.从A到B的过程中,游戏者减少的重力势能,一部分转化为动能,还有一部分转化为弹性绳的弹性势能,故A错误;
B.A点是弹性绳自然下垂的位置,从A到B的过程中,弹性绳被拉得越来越长,弹性形变持续变大,因此弹性绳的弹性势能不断增大,故B正确;
C.B点是游戏者到达的最低点,位置最低,重力势能最小,但此时游戏者速度减为0,动能最小,故C错误;
D.从A到B过程中,开始阶段重力大于弹性绳的拉力,游戏者加速下落,动能增大;当弹性绳拉力大于重力后,游戏者减速下落,动能减小,因此动能是先增大后减小,故D错误。
故选B。
7.B
【详解】登山运动员从A点匀速到达B点时,质量不变,速度不变,动能不变;高度增大,重力势能增大。
故选B。
8.D
【详解】A.试管内水蒸气将橡皮塞冲出的过程中,利用内能做功,将水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能,水蒸气的内能减少,故A错误;
B.橡皮塞被推出是管内水蒸气对橡皮塞做功,“白气” 是水蒸气液化形成的小水滴,故B错误。
C.酒精燃烧放出的热量会被试管、周围的空气吸收一部分,不能全部被水吸收,故C错误;
D.热值是燃料的特性,只与燃料种类有关,与质量无关,因此酒精质量减少,热值不变,故D正确。
故选D。
9.C
【详解】A.液体的沸点与大气压强有关,大气压强越大,液体的沸点越高。液体在沸腾时,温度保持不变,由图可知,乙液体在标准大气压下沸点为80℃,故A错误;
B.使用相同热源,加热相同的时间,水和乙吸收的热量相同,故B错误;
C.0~4min,水温从20℃上升至60℃,温度升高40℃;乙的温度从20℃上升至80℃,温度升高60℃,两种液体吸热量相同,温度变化量为2︰3,由可知,乙的比热容为
故C正确;
D.0~4min,水温从20℃上升至60℃,温度升高40℃,水吸收的热量为
8~10min,时间为2min,吸收的热量为0~4min的一半,则甲吸收的热量为
故D错误。
故选C。
10.D
【详解】A.若把木块放在绝对光滑的水平物面上实验,小球和木块均不受阻力作用,会一直运动下去,无法比较小球的动能大小,故A错误;
B.木块被弹开是小球动能转化为木块的动能,故B错误;
C.弹簧在被小球压缩松开手前其弹性形变最大,弹性势能最大,故C错误;
D.物体在运动过程中受到阻力作用,消耗一部分机械能,故木块得到的机械能一定小于弹簧压缩时的弹性势能,故D正确。
故选 D。
11. 大于
【详解】[1]水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.2kg×(70℃−20℃)=4.2×104J[2]由于纸锅也要吸收热量,并且还有热量散失到空气中,所以燃烧蜡烛放出的热量大于水吸收的热量。
12. 不守恒 ③
【详解】[1]由图可知,小球起跳的高度越来越低,所以机械能是逐渐减小的,机械能不守恒。
[2]根据图乙可知,小球在B点时的机械能为,此时B的重力势能为大于A点的重力势能,图中①、③的重力势能相等,②的位置高,重力势能大,是B;小球在A点的机械能为小于B点的机械能,必然在B点之后,因而A是③位置。
13. 吸气 机械能转化为内能
【详解】[1]四冲程汽油机的工作过程包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。判断冲程的依据是进气门和排气门的开闭情况以及活塞的运动方向。如图,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,这符合吸气冲程的特点。
[2]在压缩冲程中,活塞向上运动,压缩燃料混合物,消耗了活塞的机械能,使燃料混合物的内能增大,所以能量的转化形式是机械能转化为内能。
14. 2∶3
【详解】[1]质量相同的水和煤油温度随时间变化的图线如图乙所示,由于根据可知,A为煤油的图象,所以加热3min,水吸收的热量
热源每分钟放出的热量即物质每分钟吸收的热量为
第2~3min内,即1min内油吸收的热量为
[2]由第0~2min内油的温度-时间图像可知,油的比热容为
[3]小华用该装置实验,得到水和油的温度随时间变化图线均为A,根据可知,当加热时间(吸收的热量)和升高的温度都相同时,质量与比热容成反比,所以
15. 降低 煤油 煤油比热容小
【详解】[1]温度计吸收热量,被测物体放出热量,使被测物体温度降低。
[2][3]酒精与煤油的密度相同,体积相同时,酒精与煤油的质量相同,煤油的比热容较小,由得,煤油吸收的热量较少,被测物体放出热量较少,被测物体的温度降低较小,因此这种情况下为了使测量值更接近真实值,应选择煤油温度计。
16.
【详解】热牛奶放入凉水中,牛奶的温度降低,凉水的温度升高,这是通过热传递的方法改变物体内能的,直到二者温度相等。
17. 质量 加热时间长短 水 大于 A 9∶4
【详解】(1)[1]探究水与食用油吸热本领时,采用的是控制变量法,实验中需要保持水与食用油的质量相等。
[2]用两个相同的加热装置分别给水和食用油加热,相同时间内,酒精灯放出的热量相同,水和食用油吸收的热量相同,所以用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。
(2)[3][4]在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间。因为选用相同的酒精灯加热,所以加热时间长的吸收的热量多,即水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
(3)[5]由图可知,加热时间相同,即吸收的热量相同,A升高的温度小于B升高的温度,故A的吸热能力强。
[6]由图可知,A的加热时间是B加热时间的1.5倍,即
Q吸A∶Q吸B=3∶2
A升高的温度是B升高温度的,即
根据吸热可得
18.(1)木块移动距离的远近
(2)A
(3) 合理 不能
(4) 速度 =
(5)可行
【详解】(1)图甲中,控制了小球质量相同,下降的高度不同,速度不同,但实验中小球动能大小无法直接反映,由于水平面的阻力相同,可用小球撞击木块后,木块移动距离的远近来反映小球动能的大小。
(2)A.木块被撞后滑出木板,表明动能过大,可适当降低钢球的高度,可以减小小球的速度,在质量不变下,小球的初动能减小,故A符合题意;
B.换用一个较重的木块,增大了压力,从而增大了木块与木板之间摩擦力,但若更换与第一步操作所用木块不同,不符合控制变量法,还需重新做第一步实验。故B不符合题意。
故选A。
(3)[1]“探究动能与速度关系”把小球动能大小转换成木块移动的距离,当撤走木块,小球的动能转化成小球在水平木板上克服摩擦力做功,小球质量相同,移动的距离越长,克服摩擦力做功越多,则小球初动能越大,所以小明的实验方案是合理的。
[2]体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同,无法“探究动能大小与质量关系”。
(4)[1]用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,小球射出后速度大小不同,所以可以研究小球的动能大小与速度大小的关系。
[2]用A、B两个质量不同的小球,将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,弹簧具有的弹性势能转化为小球的动能,弹簧压缩量相同,射出后小球的动能相同,所以推动木块距离相同。
(5)影响重力势能的因素为物体的质量和高度,甲图可以控制质量相同,高度不同,乙图可以控制高度相同,质量不同,都可以用推动木块距离表示重力势能的大小。故小强的设想是可行的。
19.(1)
(2)
【详解】(1)由图像可知,该物质是晶体,熔点为60℃。该物质的质量
熔化过程从第2min开始到第8min结束,持续时间6min,在熔化过程中吸收的热量为9000J,实验时该物质每分钟吸收的热量
该物质在固态时温度变化量为
加热2min吸收的热量
该物质在固态时的比热容
(2)由图可知,该物质在时为液态,温度升高20℃用时4min,假设该物质在单位时间内吸收的热量是相同的,液态时该物质每升高10℃用时2min,则该物质在液态时升高50℃,用时应为10min,吸收的热量为
20.(1)1.38×108J
(2)4.6×108J
(3)30%
【详解】(1)汽车匀速行驶时,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,即F=f=1380N
所以,牵引力做的功W = Fs = 1380N×1×105m = 1.38×108J
(2)10kg汽油完全燃烧放出的热量Q放= mq =10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J
(3)汽车发动机的效率
答案第1页,共2页
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