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** 本单元卷聚焦“机械能、内能及其转化”，以神舟发射、无人机飞行等科技情境为载体，覆盖能量转化、比热容、热值等核心知识点，适配九年级物理单元复习，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|扩散现象、内燃机冲程、能量变化|结合神舟二十号发射考动能势能变化，体现科技前沿| |填空题|5|重力势能、热值计算、能量转化|以“西气东输”考热值，联系社会热点| |实验题|2|动能影响因素、比热容探究|甲实验用转换法研究动能与速度关系，培养科学探究能力| |计算题|2|热量计算、热效率|氢能源公交车背景，融合环保与能量计算，落实科学态度|

第十章机械能、内能及其转化 练习 一、单选题 1．教室使用消毒液喷洒后，同学们闻到了浓浓的消毒液味道。下列现象涉及的物理知识与之相同的是（　　） A．尘土飞扬 B．落叶纷飞 C．水滴石穿 D．花香四溢 2．下图表示四冲程内燃机工作时各冲程的示意图，它们正确的排列顺序为（　　） A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、乙、甲 C．甲、丙、乙、丁 D．甲、丁、乙、丙 3．2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。发射场景如图所示，在火箭加速升空的过程中，神舟二十号的（    ） A．动能不变，重力势能不变 B．动能增加，重力势能不变 C．动能增加，重力势能增加 D．动能不变，重力势能增加 4．下表是常温常压下一些常见物质的比热容，结合表中数据，下列说法正确的是（　　） 一些常见物质的比热容 水 4.2 水银 0.14 玻璃 0.84 干泥土 0.84 冰 2.1 酒精 2.4 木材 2.4 铜 0.39 煤油 2.1 砂石 0.92 铝 0.88 铅 0.13 A．因为水的比热容比砂石的比热容大，所以内陆地区通常比沿海地区昼夜温差小 B．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小 C．的水升高或降低相同的温度，吸收或放出的热量相同 D．吸收相同热量的铜块和铅块，若升高相同温度，则铜块与铅块的质量之比为2：3 5．如图在矿泉水瓶侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧固定在孔中，实验前从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器按钮，点燃瓶内酒精蒸气，纸筒即刻飞出。下列说法中正确的是（    ） A．纸筒飞出后瓶内的气体的内能增大 B．燃气推动纸筒飞出的过程中，相当于内燃机的做功冲程 C．酒精不完全燃烧时，其热值变小 D．燃气推动纸筒飞出的过程中，是将机械能转化为内能 6．如图，在盛水的容器中，用力将一木块浸没在水底，撤去力后，木块在水中上浮且能跳出水面、在此过程中，木块的动能和势能都发生变化，不计水的阻力，则下列说法正确的是（　　） A．力刚撤去时，木块的势能转化为动能，跳出水面后木块的动能转化为势能 B．力刚撤去时，木块的势能和动能都增加 C．木块上升过程中，还是浸没在水里时，浮力不变，水对木块底部压力也不变 D．木块离开水面后，合力不为零，机械能不变 7．质量相同的铜块和水（），铜块的初始温度比水高，经过一定的操作后，将铜块放入水中，水将热量传递给铜块，则该操作可能是将该铜块和水（    ） A．降低相同的温度 B．升高相同的温度 C．吸收相同的热量 D．放出相同的热量 8．如图所示为无人机的飞行表演。在无人机加速升空的过程中（忽略空气阻力），关于无人机的能量变化，下列说法正确的是（    ） A．动能减小 B．重力势能保持不变 C．机械能保持不变 D．机械能一直增大 9．图甲为我校足球比赛的精彩画面，图乙为某次足球在空中由A向B飞行的轨迹，此过程说法正确的是（　　） A．踢球时脚对足球的力和足球对脚的力是一对平衡力 B．由于空气阻力，足球在等高的A、B两点机械能相等 C．足球运动到最高点O时，若外力全部消失，它不会静止 D．足球踢出时速度越大，惯性越大 10．如图是盐水放入冰箱后，盐水的温度随时间变化的图像，根据该图像可知（   ） A．盐水的凝固过程经历了4min B．第6min时盐水的状态一定是固态 C．3～7min时盐水的内能保持不变 D．冬天，在雪上撒盐，可以升高雪的熔点 二、填空题 11．如图是某球员传球时，足球的一段运动轨迹，其中A点的重力势能___________（填“大于”“小于”或“等于”）B点的重力势能。若不计空气阻力，足球在上升的过程中，动能转化为___________能，当足球运动至最高点时，动能___________（填“为零”或“不为零”）。 12．“西气东输”工程源源不断向上海输送清洁能源——天然气。天然气的热值为，每输送的天然气，最多相当于向上海输送了_________J的能量；若这些热量中有42%被初温为20℃、质量为、比热容为的水吸收，水温升高_________℃；如果天然气不完全燃烧，其热值_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 13．2026年4月16日，在武汉低空经济产业园，V1000B电动垂直起降飞行器完成首飞测试。它从地面垂直上升至400m高度，关闭动力后，会继续上升一段距离。从关闭动力到上升至最高点的过程中，飞行器的______能转化为______能。 14．图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点；图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图。则过山车的动能在_____点最大，它经过C点时的速度_____（选填“大于”“小于”或“等于”）经过E点时的速度。 15．汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成，如图所示是表示汽油机的 _______ 冲程，这个冲程中发生的能量转化是 _____________ 。汽油机在某次工作时消耗汽油的质量是0.4kg，这些汽油完全燃烧放出 _____________ J的热量。[汽油的热值是] 三、作图题 16．把干净的玻璃板吊在测力计下面，读出示数。使玻璃板水平接触水面，稍稍用力向上拉玻璃板，测力计示数发生了变化。作出玻璃板在测力计示数发生变化时除重力以外的受力示意图。 四、实验题 17．如图所示，甲是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动。请回答下列问题： (1)甲实验的目的是探究钢球动能的大小与 _______的关系；实验时，它是通过观察 ______________，从而判断钢球动能的大小； (2)进行乙实验时，每一次都让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，其目的是使小车在水平面运动的起始 _______相同；通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动距离的大小来判断小车在不同的水平面受到 _______的大小。从而可以推理：如果运动的物体不受力，它将做 ____________； (3)这两个实验都用到了 _______和 _________的实验方法。 18．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)比较不同物质吸热升温的特点： ①选择___________两图进行实验：器材安装___________（选填“自上而下”或“自下而上”） ②关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是___________。 A．采用相同的加热方法 B．烧杯中分别装入相同体积的液体 C．使用相同的烧杯 ③如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，由图可以看出，___________液体的比热容较大。 (2)比较不同燃料的热值： ④应选择___________两图进行实验：燃料完全燃烧放出的热量多少，是通过___________（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的。 ⑤该实验在取燃料和液体时都要注意适量，否则不利于得出实验结论。当燃料质量一定时，所取液体量不能过少的原因是：___________。 五、计算题 19．如图所示，某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量，水的初温为，当水刚好烧开时温度，共消耗了体积的天然气。已知水的比热容为，天然气的热值为。求： (1)的天然气完全燃烧所放出的热量； (2)以上过程中，水吸收的热量； (3)该燃气灶烧水的热效率。 20．氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知，。 (1)已知氢能源公交车的效率为50%，则0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量能使该公交车获得多少机械能？ (2)若0.6 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则能将标准大气压下质量为250kg、温度为25℃的水加热到多少摄氏度？ 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 D C C B B D D C A 1．D 【详解】教室使用消毒液喷洒后，同学们闻到了浓浓的消毒液味道，这是扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动。 A．尘土飞扬是宏观物体的机械运动，不是分子的运动，与题干涉及的物理知识不同，故A不符合题意； B．落叶纷飞是宏观物体的机械运动，不是分子的运动，与题干涉及的物理知识不同，故B不符合题意； C．水滴石穿是因为水在重力作用下持续对石头做功，使石头逐渐被侵蚀，属于宏观的力学现象，不是分子的运动，与题干涉及的物理知识不同，故C不符合题意； D．花香四溢是扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，与题干中闻到消毒液味道的物理知识相同，故D符合题意。 故选D。 2．D 【详解】判断四冲程内燃机工作冲程的依据是：进气门和排气门的开闭情况以及活塞的运动方向。 一个完整的工作循环顺序为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。图甲，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；图乙，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程；图丙，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；图丁，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程。所有正确的排列顺序为甲、丁、乙、丙，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．C 【详解】动能大小与质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大；重力势能大小与质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。火箭加速升空时，神舟二十号质量不变，速度增大，所以动能增加；高度增加，所以重力势能增加。 故选C。 4．C 【详解】A．沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，是因为水的比热容比砂石的比热容大，白天吸收相同的热量，水温度升高的少，傍晚放出相同的热量，水的温度降低的少，故A错误； B．比热容是物质本身的一种性质，与物质的质量无关，一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容不变，故B错误； C．单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，与它温度升高1℃所吸收的热量相等，数值上也等于它的比热容，故1kg的水升高或降低相同的温度，吸收或放出的热量相同，故C正确； D．吸收相同热量的铜块和铅块，若升高相同温度，则铜块与铅块的质量之比为 故D错误。 故选C。 5．B 【详解】A．纸筒飞出，酒精蒸气对外做功，瓶内气体的内能减小，温度降低，故A错误； B．燃气推动纸筒飞出的过程是燃气推动纸筒做功的过程，相当于内燃机的做功冲程，故B正确； C．燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料的燃烧情况无关，在酒精不完全燃烧的情况下，其热值不变，故C错误； D．燃气推动纸筒飞出的过程中，将燃气的内能转化为纸筒的机械能，故D错误。 故选B。 6．B 【详解】AB．用力将一木块浸没在水底，力刚撤去后，木块在水中快速上浮，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，不是两者的相互转化，故A错误，B正确； C．木块上升过程中，还是浸没在水里时，由阿基米德原理可知，浮力不变；由可知，水对木块底部的压强变小，由可知，水对木块底部压力变小，故C错误； D．木块离开水面后，只受重力和空气阻力作用，合力不为零，机械能变小，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】根据热量公式Q=cmΔt，质量相同的铜块和水，c水＞c铜。 A．降低相同的温度，根据公式可知，水放出的热量多，铜块放出的热量少，原本铜块温度就高，那么铜块的末温还是会高于水的末温，热量会从铜块传递给水，故A不符合题意。 B．升高相同的温度，水吸收的热量多，铜块吸收的热量少，铜块初始温度高，所以铜块的末温还是高于水的末温，热量会从铜块传递给水，故B不符合题意。 C．吸收相同的热量，因为c水＞c铜，则水升高的温度Δt水小于铜块升高的温度Δt铜，又因为铜块的初始温度比水高，所以铜块的末温高于水的末温，这样热量就会从铜块传递给水，故C不符合题意。 D．放出相同的热量，由于c水＞c铜，则水降低的温度Δt水小于铜块降低的温度Δt铜，铜块初始温度高，所以铜块的末温可能会低于水的末温，热量会从水传递给铜块，故D符合题意。 故选D。 8．D 【详解】无人机在加速升空的过程中，质量不变，速度变大，动能增大，高度变大，重力势能增大，机械能包括动能和势能，机械能增大。故ABC错误，D正确。 故选D。 9．C 【详解】A．脚对足球的力和足球对脚的施力物体和受力物体互逆，是一对相互作用力，故A错误； B．足球飞行过程中克服空气阻力做功，机械能不断减小，A点在前，B点在后，因此A点机械能大于B点机械能，故B错误； C．足球运动到最高点O时，竖直方向速度为0，但水平方向仍有速度，若此时外力全部消失，根据牛顿第一定律，足球会保持原来的水平速度做匀速直线运动，故C正确； D．惯性大小只与物体的质量有关，和速度无关，足球质量不变，惯性大小不变，故D错误。 故选C。 10．A 【详解】AB．由图可知，3~7min时盐水的温度保持不变，此时盐水正在凝固，处于固液共存态，即第6min时盐水既有固态又有液态，盐水的凝固过程经历了 故A符合题意，B不符合题意； C．3～7min时盐水的温度不变，但仍在放热，内能会减小，故C不符合题意； D．由图可知，盐水的凝固点比普通的水要低，因此冬天，在雪上撒盐，可以降低雪的熔点，故D不符合题意。 故选A。 11． 小于 重力势 不为零 【详解】[1]由图知，A点的高度小于B点的高度，球的质量不变，所以A点重力势能小于B点的重力势能。 [2]若不计空气阻力，足球在上升过程中，质量不变，速度减小，动能减小；高度增大，重力势能增大，所以动能转化为重力势能。 [3]当足球运动至最高点时，仍具有水平向前的速度，即速度不为零，所以足球的动能不为零。 12． 8 不变 【详解】[1]已知天然气的热值为，每输送的天然气完全燃烧后就相当于向上海输送的能量 [2]水吸收的热量为 由公式得 [3]热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，所以天然气不完全燃烧，其热值不变。 13． 动 重力势 【详解】飞行器在关闭动力后，会依靠惯性继续上升一段距离。在这个过程中，飞行器受到竖直向下的重力作用，其向上的速度会逐渐减小，直到达到最高点时速度变为零。即动能逐渐减小，重力势能增大，所以是飞行器的动能转化为了重力势能。 14． C 大于 【详解】[1]由图乙知，B、C、D和E位置中，C点的过山车的动能最大。 [2]图乙中，C和E点的重力势能都为0，C点的动能比E点的大，整个过程过山车的质量不变，则C点的速度比E点的大。 15． 做功 内能转化为机械能 【详解】[1]由图可知，汽油机的进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程。 [2]做功冲程中，燃料燃烧产生的内能推动活塞向下运 动，转化为机械能。 [3]这些汽油完全燃烧释放的热量为 16． 【详解】当玻璃板接触水面并被向上拉时，除了重力，弹簧测力计的拉力F拉，方向竖直向上。 水分子对玻璃板的吸引力F吸，方向竖直向下，且吸引力小于拉力，作用点都画在玻璃板的重心上，据此作图。 17．(1) 速度 木块B被推动的距离 (2) 速度 阻力 匀速直线运动 (3) 转换法 控制变量 【详解】（1）[1]甲实验中，同一钢球的质量不变，钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，则钢球到达水平面时的速度不同，目的是探究钢球动能大小与速度的关系。 [2]实验中通过观察木块B被推动的距离来判断钢球动能的大小，这是转换法的运用。 （2）[1][2][3]乙实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，其目的是使小车在水平面运动的起始速度相同；控制速度相同，改变接触面的粗糙程度，观察小车运动距离的远近反映阻力对物体运动的影响；阻力越小，小车运动的距离越远，可以进行科学推理：当阻力为零时小车会沿水平面匀速运动下去，即做匀速直线运动。 （3）[1][2]甲实验中通过观察木块B被推动的距离来判断钢球动能的大小，乙实验中通过小车运动距离的远近判断所受阻力的大小，这是转换法；甲实验中让同一钢球从不同高度滚下是为了控制钢球的质量相同，乙实验中小车从斜面的同一高度滑下的目的是为了控制小车到斜面底端的速度相同，这是控制变量法；所以两实验中都用到的实验方法有控制变量法、转换法。 18．(1) 甲、丙 自下而上 B B (2) 甲、乙 温度计示数 因为当燃料质量一定时，所取液体的质量如果过少，液体会很快就沸腾，沸腾时温度保持不变，无法计算液体吸收的热量，不便于实验数据的分析比较。 【详解】（1）[1]比较不同物质吸热升温的特点，应控制吸热物质不同，为了使两种物质相同时间内吸收相同热量，应该采用相同热源进行加热，故应该选甲、丙两图。 [2]安装实验器材的过程中，先放酒精灯，再固定铁圈放陶土网和烧杯，确保酒精灯外焰加热，最后调温度计，所以组装实验器材时应按照自下而上的顺序安装。 [3]AC．采用相同的加热方法和使用相同的烧杯，都是为了控制不同物质在相同时间内吸收的热量相同，故AC正确，不符合题意； B．烧杯中分别装入相同体积的不同液体，因不同物质的密度不同，根据公式知，两种物质质量不相等，而实验中应该控制两种液体的质量相等，而不是体积相等，故B错误，符合题意。 故选B。 [4]如图丁所示，由图可以看出，加热相同的时间，即吸收相同的热量，A液体的温度升高得较快，B液体的温度升高得慢；相同质量的不同液体，吸收相等热量，B液体的温度变化小，故B液体的比热容较大。 （2）[1]比较不同燃料的热值，应选择不同的燃料加热相同的物质，所以应该选择甲、乙两图进行实验。 [2]燃料燃烧放出的热量多少不便于直接比较，所以利用产生的热量来加热相同质量的同种液体；质量相同的液体，温度变化越大，说明吸收热量越多，所以实验中通过温度计示数来表示燃料放出热量的多少。 [3]见答案 19．(1) (2) (3)70% 【详解】（1）天然气完全燃烧放出的热量 （2）烧开过程中水吸收的热量 （3）该燃气灶烧水的热效率 20．(1) (2)100℃ 【详解】（1）氢燃料完全燃烧放出的热量 公交车的效率为50%，则0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量能使该公交车获得机械能 （2）氢燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收，即。则理论上升高的温度 水的初始温度为25℃，理论最终温度 但在标准大气压下，水的沸点为100℃，因此水实际只能被加热至100℃。 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 $