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** 聚焦机械能与内能转化，融合《天工开物》、冬奥会等真实情境，适配北师大版九年级物理第十章单元复习，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|内能（分子运动、比热容）、机械能（重力势能、机械效率）|青铜冰鉴、高转筒车等传统文化情境| |填空题|5|能量转化、热值计算|冬奥会徐梦桃夺冠等社会热点| |实验题|2|做功改变内能、比热容探究|控制变量法与转换法应用| |计算题|2|热机效率、热量计算|汽车行驶等生活实践问题|

第十章机械能、内能及其转化 练习 一、单选题 1．“长期堆放煤的墙角，刮去表皮仍发黑”，下列现象与之原理相同的是（　　） A．柳絮纷飞 B．烟雨蒙蒙 C．花香扑鼻 D．尘土飞扬 2．青铜冰鉴是我国战国时期发明的盛酒器。如图，夏天在鉴缶之间装冰块，可使缶内美酒变凉；冬天在鉴缶之间装热水，可使缶内美酒变热并起到保温作用。鉴内（    ） A．冰块的温度很低，没有内能 B．冰块熔化时温度升高，内能增加 C．装热水时，热水将温度传给美酒 D．用水保温，是因为水的比热容大 3．如图所示，是《天工开物》中提到的手摇式龙骨水车，它可取水灌溉，若龙骨水车在10min的时间内将质量为1t的水提升了2m，人力匀速手摇驱动水车做的额外功为，下列相关说法错误的是（　　） A．水从低处提升到高处时，水的重力势能增加 B．10min内人力驱动水车做总功的功率为50W C．10min内龙骨水车取水灌溉的机械效率为 D．如果齿轮与轴之间的摩擦变大，会导致机械效率降低 4．活塞迅速下压，棉花燃烧。下列哪个过程能量转化与此相同？（　　） A．瓶内空气推动塞子跳起 B．试管内水蒸气推动塞子冲出 C．汽缸内气体推动活塞向下运动 D．铁丝反复弯折后温度升高 5．如图所示，给试管中的水加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞迅速冲出瓶口。水蒸气在这个过程中（　　） A．内能增加，温度升高，在瓶口变成白色的热空气 B．内能减少，温度降低，在瓶口变成白色的水蒸气 C．内能减少，温度降低，在瓶口液化成小水滴 D．内能增加，温度不变，在瓶口液化成小水滴 6．一个乒乓球在某一高度由静止下落后，发现它的反弹高度会低于下落高度。将它放在装有水的杯中，使它们在同一高度由静止下落，发现乒乓球反弹高度会大于下落的高度，如图所示。关于此现象，下列说法正确的是（    ） A．反弹时，乒乓球的机械能变大 B．反弹过程中水的内能转化为乒乓球的动能 C．在整个过程中，乒乓球和装水杯子总机械能保持不变 D．若增大乒乓球的质量，使其从同一高度静止下落，会反弹至更高位置 7．“贴春联”是人们对新的一年抒发美好生活愿望的重要方式，胶水能将春联紧紧粘在墙上，是利用了（　　） A．分子间存在引力 B．分子间存在斥力 C．分子间存在间隙 D．分子在不停地运动 8．《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具--“高转筒车”（如图）．使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方农田中．下列说法正确的是（    ） A．该装置不需要消耗人力便可不断做功，属于永动机 B．水被输送到高处的过程中重力势能增加 C．流水驱动轮子转动时将内能转化为机械能 D．该机械不符合能量守恒定律 9．用相同的电热棒分别给质量相同的甲、乙两种液体加热，这两种液体的温度-加热时间的图线如图所示，下面四个选项正确的（    ） A．加热相同时间，甲升高的温度小于乙 B．加热相同时间，甲吸收的热量比乙多 C．如果两种液体，降低相同的温度，则乙放出的热量比甲多 D．甲液体的比热容大于乙液体 10．如图甲所示，烧杯中水的初温与室温均为25.4°C，用搅拌器不断地搅拌水。此过程中，水的温度-时间图像如图乙所示。若不考虑水的质量变化，在搅拌水的150min过程中（　　） A．水的比热容变大 B．搅拌器做功消耗了水的内能 C．水分子热运动变得更剧烈 D．水可能没有与外界发生热传递 二、填空题 11．明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜，文火慢炒，透出香气”。用“文火”改变内能的方式属于（选填“做功”或“热传递”）________；“透出香气”属于________现象；温度越高，分子热运动越________。 12．以相同大小的速度按如图两种方法进行抛掷，甲图是竖直上抛，乙图是以一定的角度斜抛。不考虑球所受空气阻力和空气浮力，甲图中小球到达最高点的动能为_____；乙图中小球到达最高点时突然不受重力，小球将________。 13．假期，小明一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道，消耗0.1kg的汽油，汽车通过隧道过程中牵引力做的有用功为。完全燃烧0.1kg汽油放出的热量为___________J，汽车通过隧道过程中发动机的效率为___________。（汽油的热值） 14．质量为1的酒精和100g的酒精的热值是________（选填“相同”或“不同”）的；若完全燃烧420g酒精放出的热量全部被水吸收，可使100的水温度升高________℃。［酒精的热值为，水的比热容为］ 15．2026年2月18日，在米兰冬奥会上，我国自由式滑雪名将徐梦桃成功卫冕女子空中技巧冠军，成为冬奥会历史上首位在该项目上实现卫冕的运动员，如图是她在比赛过程中的情景。比赛中腾空跃起后，能够继续向上运动，是因为她具有________。忽略空气阻力，徐梦桃在空中上升过程中，________转化为重力势能。 三、作图题 16．甲为四冲程汽油机的吸气冲程示意图，请在图乙中画出排气冲程中进气门、排气门的开闭情况。 四、实验题 17．在做功可以改变物体内能的实验中，老师演示了两个实验。 (1)实验一：如图甲所示，把活塞迅速压下去，观察到硝化棉燃烧，这是因为活塞压缩气体做功，空气的内能______（选填“增加”或“减少”），温度升高，达到硝化棉着火点。这个过程把机械能转化为______能。 (2)实验二：如图乙所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开。 ①酒精灯加热使水的温度升高，这是利用______的方法增加了水的内能。 ②水蒸气冲开软木塞时，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的温度______（选填“上升”或“降低”），内能______（选填“增加”或“减少”）。 18．某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。 (1)实验中用________反映物质吸收热量的多少。 (2)图甲中有一处明显错误，请指出错误之处：_______。 (3)正确实验后，根据记录的实验数据，绘制的温度随时间变化关系如图乙所示，由图像可知_______吸热能力强；已知水的比热容为，则煤油的比热容为_______。 (4)结合探究结论，请为在沙漠地区户外工作的人员，设计一个白天保鲜食物的简易方案：_______。 五、计算题 19．汽车发动机属于热机，通过汽油在汽缸内燃烧，推动活塞做功，为汽车行驶提供牵引力。某汽车在平直公路上行驶时，获得的水平牵引力，沿水平方向匀速行驶2h所走的路程为50km，期间需要完全燃烧热值为的汽油10kg。求2h内： (1)发动机所做的功； (2)汽油完全燃烧放出的热量； (3)发动机的热机效率。（结果保留两位小数） 20．四川长宁县拥有丰富的旅游资源，国庆期间小明一家从成都自驾前往蜀南竹海研学旅游。全程360，驾车前往大约需要4h。已知汽油的热值。 (1)求汽车的平均速度。 (2)汽车全程消耗汽油20，求汽油完全燃烧放出的热量Q。 (3)若汽车发动机全程的平均功率为25，求汽车发动机的效率。 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 C D C D C A A B C C 1．C 【详解】长期堆放煤的墙角，刮去表皮仍发黑这是因为煤分子在不停地做无规则运动，进入到了墙角的内部，属于扩散现象； A．柳絮纷飞是柳絮这种宏观物体的机械运动，不是分子运动，故A不符合题意； B．烟雨蒙蒙是小水滴这种宏观物体的机械运动，不是分子运动，故B不符合题意； C．花香扑鼻是花香分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象，故C符合题意； D．尘土飞扬是尘土这种宏观物体的机械运动，不是分子运动，故D不符合题意。 故选C。 2．D 【详解】A．一切物体都有内能，冰块也有内能，故A不符合题意；     B．冰是晶体，冰块熔化时不断吸热，温度不变，内能增加，故B不符合题意； C．热传递过程中传递的是热量，不是温度。故C不符合题意；     D．水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，降低相同的温度时能放出更多的热量，因此可以更好地保温。故D符合题意。 故选D。 3．C 【详解】A．水从低处提升到高处时，高度增加，质量不变，重力势能增大，故A正确，不符合题意； B．有用功W有=Gh=mgh=1000kg×10N/kg×2m=20000J 总功W总=W有+W额=20000J+10000J=30000J 功率 故B正确，不符合题意； C．机械效率 故C错误，符合题意； D．如果齿轮与轴之间的摩擦变大，额外功会增加，机械效率会降低，故D正确，不符合题意。 故选C。 4．D 【详解】当活塞迅速下压时，活塞对筒内空气做功，机械能转化为空气的内能，使空气的温度迅速升高，达到棉花的着火点，从而使棉花燃烧，此过程是机械能转化为内能。 A．瓶内空气推动塞子跳起，是瓶内空气的内能转化为塞子的机械能，使塞子获得动能而跳起，能量转化是内能转化为机械能，故A不符合题意； B．试管内水蒸气推动塞子冲出，是水蒸气的内能转化为塞子的机械能，让塞子具有动能从而冲出，能量转化是内能转化为机械能，故B不符合题意； C．汽缸内气体推动活塞向下运动，是汽缸内气体的内能转化为活塞的机械能，使活塞向下运动，也是内能转化为机械能的过程，故C不符合题意； D．铁丝反复弯折后温度升高，铁丝反复弯折过程中，人对铁丝做功，人的机械能转化为铁丝的内能，使得铁丝的温度升高，这与活塞迅速下压，机械能转化为空气内能（进而使棉花燃烧）的能量转化过程相同，都是机械能转化为内能，故D符合题意。 故选D。 5．C 【详解】A．水蒸气对软木塞做功，将水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，所以水蒸气内能减少，温度降低，故A不符合题意； B．“白气”是水蒸气液化形成的小水滴，而不是水蒸气，水蒸气是无色透明的气体，看不到，故B不符合题意； C．水蒸气对软木塞做功，内能减少，温度降低，冲出瓶口的高温水蒸气遇到外界较冷的空气，会放热液化形成许多小水滴，这就是我们看到的“白气”，故C符合题意； D．水蒸气对软木塞做功，内能减少，温度降低，故D不符合题意。 故选C。 6．A 【详解】A．将它放在装有水的杯中，使它们在同一高度由静止下落，发现乒乓球反弹高度会大于下落的高度，说明反弹瞬间，水给乒乓球做了功，乒乓球的机械能变大，故A正确； B．反弹过程中，乒乓球重力势能增大，动能变小，动能转化为乒乓球的重力势能，故B错误； C．在整个过程中，由于空气阻力以及与地面碰撞等因素导致的能量损失，乒乓球和装水杯子总机械能会减小，故C错误； D．如果增大乒乓球的质量，它在初始位置时具有的重力势能会增大。但是在下落和反弹过程中，由于空气阻力以及与地面碰撞等因素导致的能量损失也会相应增加，而且这些能量损失占总能量的比例通常不会因为乒乓球质量的增大而减小，故D错误。 故选A。 7．A 【详解】AB．分子间同时存在引力和斥力等相互作用。胶水能把春联紧紧粘在墙上，体现了胶水与春联、墙的分子之间存在引力，这种引力使得它们能够紧密地结合在一起；分子间的斥力会使物体相互排斥，不利于粘合，故A符合题意，B不符合题意； C．分子间存在间隙只是分子间的一种空间状态，与粘附现象并无直接关联，故C不符合题意； D．分子在不停地运动主要体现在扩散等现象上，不是胶水能粘住春联的原因，故D不符合题意。 故选A。 8．B 【详解】A．永动机是指不需要外界输入能量或只需要一个初始能量就可以永远持续做功的机器，它违背了能量守恒定律。高转筒车是利用流水的机械能来做功的，消耗了水的能量，所以它不是永动机。故A错误； B．重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关。水被输送到高处的过程中，水的质量不变，高度增加，所以其重力势能增加。故B正确； C．流水驱动轮子转动时，是流水的机械能（主要是动能）转化为轮子的机械能（动能），而不是内能转化为机械能。故C错误； D．能量守恒定律是自然界普遍遵循的基本定律，任何机械在工作时都遵循能量守恒定律。该装置工作时，流水的机械能一部分转化为被提升的水的重力势能，另一部分因摩擦等转化为内能，总能量是守恒的。故D错误。 故选B。 9．C 【详解】A．由图像可知，加热相同时间，甲升高的温度大于乙，故A错误； B．用相同的电热棒分别给质量相同的甲、乙两种液体加热，在相同时间内两种液体吸收的热量相同，故B错误； D．已知两种液体质量相等，相同热源加热说明相同时间提供的热量相等，由图像可以看出：在吸收热量相同时，甲液体升高的温度更大，由可知，，即甲液体的比热容小于乙液体，故D错误； C．相同质量的甲、乙两种液体，降低相同的温度，由于，根据可知乙放出的热量比甲多，故C正确。 故选C。 10．C 【详解】A．比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与物质的温度无关， 因此在搅拌水的过程中，水的比热容不变，故A不符合题意； B．搅拌器对水做功，机械能转化成水的内能，水的内能增加，故B不符合题意； C．分子热运动的剧烈程度与温度有关，搅拌过程中水的温度升高，水分子热运动的剧烈程度增加，故C符合题意； D．由于搅拌过程中，水的温度高于环境温度，装置没有与外界隔热，水一定与外界发生了热传递，故D不符合题意。 故选C。 11． 热传递 扩散 剧烈 【详解】[1]用“文火”时，火将热量传递给釜再传递给诸麻、菜子，改变内能的方式属于热传递。 [2]“透出香气”是由于分子不停地做无规则运动，属于扩散现象。 [3]分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。 12． 0 做匀速直线运动 【详解】[1]甲图小球竖直上抛，到达最高点时竖直方向速度减为 0，且水平方向没有分速度，小球瞬时速度为 0，所以动能为0。 [2]乙图斜抛的小球在最高点时，竖直方向速度为 0，但保留水平方向的分速度。 根据牛顿第一定律，若此时突然不受重力，小球会保持此时的运动状态，做匀速直线运动。 13． 4.6×106 30% 【详解】[1][2]根据题意可知汽油的热值，根据，可求得完全燃烧0.1kg汽油放出的热量 由题意可知汽车通过隧道牵引力做的有用功，由效率公式，可求得 14． 相同 30 【详解】[1]热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的质量以及燃烧条件无关，所以质量为1kg的酒精和100g的酒精的热值相同。 [2]酒精完全燃烧放出的热量 由题意知， 由，可使100kg的水温度升高 15． 惯性 动能 【详解】徐梦桃比赛时腾空跃起后，能够继续向上运动，是因为她具有惯性，仍要保持原来的运动状态。 忽略空气阻力，徐梦桃在空中上升过程中，质量不变，速度减小，动能减小；高度增大，重力势能增大，所以是动能转化为重力势能。 16． 【详解】四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程；吸气冲程，进气门打开，排气门关闭；压缩冲程，两个气门都关闭，活塞向上运动；做功冲程，两个气门都关闭，活塞向下运动；排气冲程，进气门关闭，排气门打开，题目要求画排气冲程。如图所示： 17．(1) 增加 内 (2) 热传递 降低 减少 【详解】（1）[1][2]如图甲所示，把活塞迅速压下去，观察到硝化棉燃烧，这是因为活塞压缩气体做功，将机械能转化为空气的内能，空气的内能增加，温度升高，达到硝化棉着火点。 （2）[1]酒精灯加热使水的温度升高，水吸收热量，这是利用热传递的方法增加了水的内能。 [2][3]水蒸气冲开软木塞时，水蒸气对软木塞做功，水蒸气将内能转化为软木塞的机械能，水蒸气的内能减小，水蒸气的温度降低。 18．(1)加热时间的长短 (2)水和煤油质量不相等 (3) 水 (4)用湿毛巾包裹住食物 【详解】（1）实验中是用两个相同的酒精灯加热，则加热时间越长，两种液体吸收的热量越多，故可以通过加热时间的长短来比较它们吸收热量的多少，采用的是转换法。 （2）在探究不同物质的吸热能力时，要控制变量，即要控制水和煤油的质量和初温相同，由图可知，它们的体积相同，但密度不同，由可知，它们的质量不同，违背了控制变量法。 （3）[1]由图像可知，在质量和升高相同的温度时，水的加热时间更长，即水吸收的热量更多，由可知，水的吸热能力较强。 [2]由图像可知，在质量和升高的温度相同时，水的加热时间是煤油的2倍，则水吸收的热量是煤油的2倍，即，由可知， 代入数据解得 （4）可以用湿毛巾将食物包裹，这是因为水的比热容较大，在吸收相同的热量时，温度升高得较慢，而且毛巾上的水在蒸发时需要吸热，达到保鲜食物的目的。 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）发动机所做的功 （2）汽油完全燃烧放出的热量 （3）发动机的热机效率 20．(1) (2) (3) 【详解】（1）汽车的平均速度 （2）汽油完全燃烧放出的热量 （3）发动机做的有用功 汽车发动机的效率 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 $