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** 苏科版九年级上册第十二章“机械能和内能”单元复习卷，以生活情境（如暖气用水、汽油燃烧）和实验探究（弹性势能、吸热能力）为载体，覆盖机械能转化、比热容、热值等核心知识点，强化物理观念与科学探究素养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|动能势能转化、比热容特性|结合过山车、滑梯等情境，辨析机械能守恒与内能改变| |填空题|5题|比热容概念、能量转化|通过伽利略双斜面实验，渗透科学推理与模型建构| |实验题|2题|弹性势能影响因素、吸热能力比较|控制变量法应用，数据推理（如弹簧压缩量与高度关系）| |计算题|2题|热量计算、热效率|联系燃气灶、煤气灶实际，强化能量观念与社会责任|

第十二章机械能和内能 练习 一、单选题 1．下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是（　　） A．用加湿器使室内空气湿润 B．冬天暖气设备用水作为介质传递热量 C．汽车发动机的冷却循环系统用水作为工作介质 D．人体内水的比例很大，有助于调节自身的温度 2．油箱内的汽油燃烧掉一半后，剩余的汽油（　　） A．比热容和热值都变为原来的一半 B．比热容变为原来的一半，密度不变 C．比热容没有变化，热值变为原来的一半 D．比热容和热值都没有变化 3．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，下列说法正确的是（　　）    A．过山车在E点动能最大 B．B点重力势能大小等于E点动能的大小 C．在整个过程中过山车的机械能是守恒的 D．B点的机械能小于C点的机械能 4．在粗糙程度相同的水平面上，手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置；松手后，木块最终静止在图乙所示位置(此时弹簧处于原长位置)。下列说法中正确的是 (   ) A．松手后，木块向左运动过程中没有力对木块做功 B．图乙弹簧在恢复过程中弹性势能是减小的 C．图甲和图乙中弹簧前后能量转化过程相同 D．假如图乙木块刚离开弹簧时所受外力全部消失，木块就会立即停止 5．如图所示，在电力未广泛普及的年代，人们经常用煤油灯照明。煤油燃烧一段时间后，对于剩余煤油，下列说法正确的是（　　） A．比热容不变 B．比热容变大 C．热值变小 D．热值变大 6．用钻头给水泥墙壁打孔时，会发现钻头的温度升高，钻头的内能增加。下列实例中改变物体内能的方式与之相同的是（    ） A．在炉子上烧水，水的内能增加 B．把热水倒入玻璃杯中，玻璃杯的内能增加 C．在阳光的照射下，公园里石凳的内能增加 D．四冲程汽油机的压缩冲程中，燃料混合物的内能增加 7．关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A．热传递过程中，热量从内能大的物体传向内能小的物体 B．燃料热值越大，燃烧时放出的热量越多 C．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多 D．物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加 8．如图所示，光滑桌面上的弹性小球由A点被水平向右弹出后，落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹，C、F点等高。下列有关小球的运动描述不正确的是（    ） A．从A点运动到F点的过程中，机械能减小 B．从B点运动到C点，重力势能减小，动能增大 C．小球在E点的机械能大于在D点的机械能 D．小球在C点的速度大于小球在F点的速度 9．如图所示，滑梯是儿童游乐园常见的设施。小朋友在沿滑梯匀速下滑的过程中，（    ） A．动能增大，重力势能减小，机械能不变 B．动能减小，重力势能增大，机械能不变 C．动能不变，重力势能减小，机械能减小 D．动能增大，重力势能不变，机械能增大 10．如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。下列说法正确的是（    ） A．管口出现的“白气”是水蒸气 B．水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加 C．水蒸气推出橡胶塞的过程中，管口水蒸气的内能只是通过热传递的方式改变的 D．水蒸气推出橡胶塞的过程中，橡胶塞的动能是由水蒸气的内能转化来的 二、填空题 11．比热容是物质的一种属性，已知水的比热容，表示1千克的水_________吸收热量；一桶水倒掉一半后，剩下的水的比热容________（选填“变大”、“不变”或“变小”） 12．如图所示是伽利略设计的一个双斜面实验，当小球从左侧某一高度向下运动时，若不考虑摩擦及空气阻力，那么无论右侧斜面坡度如何，小球都会沿斜面上升到相同的高度，即斜面越趋于平缓，小球运动的路程______（选填“相等”、“越短”或“越长”）。如果将右侧斜面变为水平面，小球在水平面上将做______。 13．北方的“暖气”用水作介质，某房间一段时间内，质量为103kg的水，温度由进水口的55℃降到出水口的45℃，这段时间，这些水向外放出热量__________J；这些热量相当于完全燃烧__________kg酒精放出的热量。（水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。q酒精=3×107J/kg） 14．如图中所示是四冲程汽油机工作过程的一个冲程，该冲程是______冲程。该冲程将______能转化为机械能。 15．根据实验数据，小武作出了水和煤油的温度随时间变化的图像，由图像可知，水的温度随时间变化的图像是______（选填“a”或“b”），煤油的比热容为______J/(kg·℃)；在相同条件下用相同的电加热器分别给水和煤油加热，要使水和煤油升高相同的温度，对______（选填“水”或“煤油”）加热的时间更长。 三、作图题 16．做出水吸热过程中其比热容的图像。 四、实验题 17．小萌同学利用甲图探究“物体的弹性势能的大小与弹性形变程度的关系”。将弹簧和金属球（球上有一直小孔）套在铁架台的金属杆AB（足够长）上面，每次将小球压缩弹簧后松手。 （1）实验时每次将弹簧压缩 _______（填“相同”或“不同”）的长度，分析比较 _________（“小球第一次弹起的高度”、“小球最终静止时的高度”或“任意某一次的弹起高度”），从而比较弹簧的弹性势能大小； （2）当压缩的弹簧x=5.00cm时，小球离开弹簧后继续向上运动，达到最高点H时，弹性势能全部转化为 ________能。小萌记录小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。在整个过程中，小球在“t1”、“t2”、“t3”时刻的动能最大的是 _______时刻； （3）请推理，表格中第5次实验小球上升的高度应为 __________cm。 实验次数 弹簧压缩量x（cm） 上升的高度h（cm） 1 1.00 1.50 2 2.00 6.00 3 3.00 13.50 4 4.00 24.00 5 5.00 18．如图甲所示是“探究水和煤油吸热能力”的实验装置：在两个相同的烧杯中分别加入质量和初温都相等的水和煤油，用两个相同的酒精灯同时开始加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔记录一次温度。 (1)选择两个相同的酒精灯进行实验的目的是使水和煤油______。 (2)根据实验数据绘制出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示，水和煤油都加热相同时间，______的温度变化快一些，所以______吸热能力更强些。 (3)使用酒精灯加热水和煤油的过程中，水和煤油温度升高、内能增大的过程是通过______的方式来实现的。 (4)细心的同学发现，水的温度达到后就不再变化，而生活中为有效防止汽车发动机过热，会在汽车水箱中加入防冻液而不加水，是因为防冻液不仅吸热能力强，而且沸点比水的沸点______。 五、计算题 19．小华为了估测家里燃气灶的热效率，他用水壶装2kg的水，然后打开燃气灶对水加热。开火加热前天然气表的示数是2365.05m3，当水温由15℃升高到65℃时，天然气表的示数为2365.11m3.天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。 (1)给水加热时，天然气完全燃烧放出的热量是多少? (2)燃气灶的热效率是多少? （保留一位小数） 20．某家庭要让50kg、20℃的水温度升高到40℃，每天利用煤气灶烧热水，如果煤气灶的热效率是40%[已知煤气的热值q＝4.2×107J/kg，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]。求： （1）这些水吸收的热量是多少？ （2）需要完全燃烧多少千克的煤气？ 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 A D B B A D D C C D 1．A 【详解】A．加湿器通电后，超声波发生器产生超声波使水振动而雾化，使室内空气湿润，与水的比热容大无关，故A符合题意； B．因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量多，所以冬天供暖系统使用热水循环供暖，故B不符合题意； C．因为水的比热容较大，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水做汽车的冷却液，故C不符合题意； D．人体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，这是由于水的比热容大，吸收或放出相同的热量，温度变化较小，故D不符合题意。 故选A。 2．D 【详解】汽油的密度、比热容和热值都表示汽油的某种特性，是从不同的角度来描述汽油的特性，一般不发生变化，只与物质的种类和状态有关，故汽油用去一半，则剩下的汽油密度、比热容和热值不变，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．B 【详解】A．由图乙可知，过山车在C点的动能最大，故A错误； B．由图乙可知，B点重力势能大小与E点动能的大小相等，故B正确； C．机械能等于势能与动能的总和，由图乙可知，过山车在B点的机械能大于在E点的机械能，所以在整个过程中过山车的机械能不守恒，故C错误； D．过山车从B点到C点的过程中，大部分重力势能转化成动能，但有少部分重力势能转化成内能，所以B点的机械能大于C点的机械能，故D错误。 故选B。 4．B 【详解】A．松手后，木块向左运动过程中，受到向左的摩擦力，在力的方向上通过了距离，所以摩擦力对木块做了功，故A错误； B．图乙弹簧在恢复过程中，弹簧的弹性形变程度减小，弹性势能减小，故B正确； C．图甲中弹簧的弹性势能和手的动能转化为木块的弹性势能和木块与水平面间的内能；图乙中弹簧的弹性势能转化为水平面间的内能，故C错误； D．假如图乙木块刚离开弹簧时所受外力全部消失，根据牛顿第一定律可知，木块将做匀速直线运动，故D错误。 故选B。 5．A 【详解】热值、比热容都是物质本身的属性，和物质的多少无关，所以煤油燃烧一段时间后，煤油的比热容和热值均不变，故A正确，BCD错误。 故选A。 6．D 【详解】钻头打孔时克服摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功改变内能。 A．炉火烧水是热量从炉子传递到水，属于热传递，故A不符合题意； B．热水将热量传递给玻璃杯，属于热传递，故B不符合题意； C．阳光通过热辐射将热量传递给石凳，属于热传递，故C不符合题意； D．汽油机压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物做功，机械能转化为内能，是通过做功改变内能，故D符合题意。 故选D。 7．D 【详解】A．发生热传递时，热量从是从温度高的物体传递给温度低的物体。而不是从内能大的物体传递给内能小的物体，故A错误； B．燃料燃烧放出热量的多少与燃料的热值、燃料的质量、是否完全燃烧等多个因素有关，故B错误； C．我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高。热量是个过程量，不能说汤含有的热量较多，故C错误； D．物体温度升高，内能一定增加，但不一定吸收热量，可能是外界对物体做功，故D正确。 故选D。 8．C 【详解】A．小球弹跳的高度越来越低，说明在势能和动能的转化过程中有能量的消耗，故机械能减小，故A正确，不符合题意； B．从B点运动到C点，小球的质量不变，高度降低，重力势能减小；速度变大，动能增大，故B正确，不符合题意； C．小球弹跳的高度会越来越低，说明在势能和动能的转化过程中有能量的消耗，所以小球的机械能逐渐减小，小球在E点的机械能小于在D点的机械能，故C错误，符合题意； D．小球的机械能逐渐减小，而C、F高度相等，重力势能相等，因而C点的动能大于F点动能，小球的质量不变，故小球在C点的速度大于小球在F点的速度，故D正确，不符合题意。 故选C。 9．C 【详解】小朋友在沿滑梯匀速下滑的过程中，质量和速度不变，则动能不变，而高度减小，质量不变，重力势能减小，因而机械能减小。 故选C。 10．D 【详解】A．管口出现的“白气”是水蒸气遇冷液化而成的小液滴，故A错误； BCD．水蒸气推出橡胶塞，对活塞做功，将内能转化为活塞的机械能，通过做功的方式减小水蒸气的内能，故BC错误，D正确。 故选D。 11． 温度升高1℃时 不变 【详解】单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）的热量在数值上等于该物质的比热容；比热容是物质的固有特性，与物质的质量、温度变化量、吸收或放出的热量无关。 12． 越长 匀速直线运动 【详解】[1][2]当小球从左侧某一高度向下运动时，重力势能转化为动能，不考虑摩擦及空气阻力，小球运动过程中的机械能守恒。那么无论右侧斜面坡度如何，小球向上运动时都会将动能全部转化为重力势能，小球将会沿斜面上升到相同的高度，当斜面越趋于平缓，小球要运动到相同的高度，则小球运动的路程就越长； 如果将右侧斜面变为水平面，小球在到达该水平面时动能不能转化为重力势能，在没有摩擦和空气阻力的情况下，小球的动能不会减少，因此它将在水平面上做匀速直线运动。 13． 4.2×107 1.4 【详解】[1]水向外放出热量 Q放=c水m(t0-t)=4.2×103J/(kg·℃)×1000kg×(55℃-45℃)=4.2×107J [2]放出4.2×107J的热量，需要酒精 14． 做功 内 【详解】[1][2]如图，两气门关闭，活塞下行，是做功冲程；缸内高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。 15． a 2.1×103 水 【详解】[1]水比煤油的比热容大。由图像可知，在质量和升高温度相同时，a物质的加热时间更长，说明a物质吸收的热量比b物质吸收的热量多，则物质a的吸热能力强，即a物质的比热容大，故a是水。 [2]由图像可知，在质量和升高温度相同时，水的加热时间是煤油的2倍，则水吸收的热量是煤油吸收热量的2倍，根据可知，水的比热容是煤油的比热容的2倍。所以，煤油的比热容为 [3]在相同条件下用相同的电加热器分别给水和煤油加热，要使水和煤油升高相同的温度，由于水的比热容较大，水吸收的热量较多，因此对水加热的时间更长。 16． 【详解】比热容只与物质的种类和状态有关，与吸热时间、温度变化等因素无关。水在吸热过程中（未发生物态变化），其比热容保持不变。因此，图像应为一条平行于时间轴的水平直线。 17． 不同 小球第一次弹起的高度 重力势 t1 37.50 【详解】（1）[1][2]弹簧压缩程度不同，具有的弹性势能不同，在此过程中通过小球上升高度，反映弹簧弹性势能的大小；小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是小球每一次反弹的高度逐渐变小，因此实验时每次将弹簧压缩不同的长度，分析比较小球第一次弹起的高度，从而比较弹性势能的大小。 （2）[3][4]小球离开弹簧后继续向上运动，达到最高点H时，弹性势能全部转化为重力势能；小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是小球每一次反弹的高度逐渐变小，因为有空气阻力，在此过程中小球的机械能转化为内能；在整个过程中小球的动能不断减小，所以动能最大时是在t1时刻。 （3）[5]由表中数据可知，弹簧的弹性势能E与压缩量x的平方成正比，表格中第5次实验中压缩量由1.00cm变为5.00cm，压缩量变为5倍，所以反映弹簧弹性势能大小的小球的高度应是原来的25倍，所以小球上升的高度应为 1.50cm×25＝37.50cm 18．(1)相同时间内吸收的热量相同 (2) 煤油 水 (3)热传递 (4)高 【详解】（1）由转换法，为了使水和煤油相同时间内吸收的热量相同，实验中需要选择两个相同的酒精灯进行加热。 （2）[1][2]由图乙知，水和煤油都加热相同时间，吸收热量相同，煤油的温度变化快一些，由比较吸热能力的方法可知水的吸热能力更强些。 （3）在加热过程中，水和煤油吸收热量，温度升高，内能增大，该过程是通过热传递的方式来实现的。 （4）由图乙可知，水的温度达到后就不再变化，生活中为有效防止汽车发动机过热，用防冻液代替水来给汽车发动机降温，因为防冻液不仅吸热能力强，而且沸点比水的沸点高，这样就能确保在较高温度下防冻液不会沸腾，从而保护发动机不会损坏，即不会因过热而产生问题。 19．(1)1.92×106J (2)21.9% 【详解】（1）根据题意知道，使用天然气的体积 天然气完全燃烧放出的热量 （2）水吸收的热量 燃气灶的热效率 20．（1）4.2×106J；（2）0.25kg 【详解】解：（1）50kg、20℃的水温度升高到40℃，吸收的热量是 （2）根据可知 由得，煤气的质量为 答：（1）这些水吸收的热量是4.2×103J； （2）需要完全燃烧煤气的质量为0.25kg。 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 $