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** 本单元卷聚焦机械能、内能及其转化，通过神舟飞船着陆、曾侯乙墓保温器等真实情境，融合基础巩固与能力提升，适配初中物理九年级单元复习，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|机械能概念、比热容计算、热机冲程|结合长征火箭升空考查动能势能变化| |填空题|5|热值计算、机械能转化|以摩天轮运动分析动能与机械能变化| |实验题|2|比较吸热本领、探究动能因素|用转换法通过加热时间反映吸热多少| |计算题|2|比热容、热值综合计算|联系洗澡用热水场景考查能量效率|

第十章机械能、内能及其转化 练习 一、单选题 1．下列关于机械能的说法中，正确的是（      ） A．动能和势能统称为机械能 B．动能与速度成正比 C．势能与高度成正比 D．机械能的大小与质量无关 2．冰的比热容为，下列说法正确的是（     ） A．质量为2kg的冰，其比热容为 B．质量为1kg，温度为的冰放出的热量，温度降低约 C．质量为1kg，温度为的冰吸收的热量，温度一定升高 D．质量为2kg的冰温度升高，吸收的热量为 3．如图是我国，“神舟号”载人飞船返回舱距离地面约1m时，四个反推发动机点火，返回舱下降速度急剧减小，再着陆，最终稳稳静止在地面上。在此过程中，返回舱（　　） A．动能减小，重力势能增大 B．动能减小，重力势能减小 C．重力势能减小，机械能不变 D．重力势能不变，机械能减小 4．曾侯乙墓出土过一种特殊的铜冰鉴式保温器，它是保温瓶的始祖。这种保温器里外两层，外为一方鉴，内装一方壶。方鉴的盖中有方孔，刚好套在内方壶的口上。盛夏之时，方鉴盛冰，内方壶盛食物或冰冻酒水。关于保温器中蕴含的物理知识下列说法正确的是（　　） A．壶内的食物是通过热传递的方式减少内能 B．冰块受热熔化成水的过程中内能不变 C．方鉴中的冰温度很低所以没有内能 D．壶内的食物将温度传给方鉴中的冰块，自身内能减少 5．如图所示，2026年2月11日，由长征十号运载火箭搭载的梦舟载人飞船加速升空时（     ） A．动能不变，势能变大 B．动能变小，势能变大 C．动能变大，势能变小 D．动能变大，势能变大 6．某汽油机飞轮转速为1800r/min，则每秒完成（　　）个冲程 A．15 B．30 C．60 D．120 7．如图所示小球从光滑斜面上由静止滚下，滚上另一个光滑斜面，小球从斜面上由静止滚下，再滚上另一个斜面。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小球滚下斜面时，重力势能全部转化为动能 B．小球滚上斜面时，动能全部转化为重力势能 C．小球在最高点时重力势能最大，动能为零 D．以上说法都正确 8．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，下列有关汽油机的说法正确的是（     ） A．热机的效率越高，在做同样多的有用功时消耗的能量越多 B．热机做功越快，其机械效率越高 C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．若该汽油机飞轮的转速为3600r/min，则在1s内汽油机完成120次冲程 9．用相同规格的电加热器分别对质量均为240g的水和乙液体同时加热（不计热量损失），如图是水和乙液体的温度随加热时间变化的图像，已知，，下列说法正确的是（    ） A．水的比热容表示水的温度升高吸收的热量为 B．加热1min，水吸收的热量为 C．乙液体的比热容为 D．图线B是水的温度随加热时间变化图像 10．如图所示，这是某汽油机工作时的能量流向图，汽油的热值J/kg。以下说法正确的是（　　） A．汽油未完全燃烧时的热值比完全燃烧时的小 B．消耗10kg汽油可输出J的有用功 C．在压缩冲程中，该汽油机汽缸中的气体内能减小 D．该汽油机的工作效率可达35％ 二、填空题 11．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。质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出________J的热量，若这些热量全部被质量为200kg、温度为25℃的水吸收，可以使这些水升温至________℃。，] 12．“智创未来 悦动成长”研学活动中，如图所示，小强乘坐“重庆之眼”摩天轮匀速转动，他的动能______；当他从最低点向最高点运动的过程中，小强的机械能______（均选填“变大”“变小”或“不变”）。 13．如图所示，用气筒向装有少量水的大玻璃瓶内用力打气，当瓶塞跳起时，瓶内出现白雾。白雾是瓶内的温度突然降低使水蒸气发生________（填物态变化名称）产生的，瓶内温度降低的原因是________。 14．如图为人造卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图，卫星离地球中心最近的点叫做近地点，离地球中心最远的点叫做远地点。在卫星绕地球运动过程中，卫星的机械能保持不变，卫星在近地点的速度_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）远地点的速度。 15．如图所示，拴在细线下的小球在竖直平面内来回摆动时，A、B点分别是小球能到达两侧的最高点，C点为B点的正下方，若到达最高点B点时绳子突然断裂，小球将落在________（选填“C点”、“C点左方”或“C点右方”）。 三、作图题 16．小宇利用易拉罐、纸杯等材料自制了一个简易火箭引擎，如图1所示。他在易拉罐内喷入少量酒精作为燃料，将纸杯倒扣在罐口上，用电子点火器在罐壁下方开孔处点火，随即看到纸杯迅速升空。请在坐标图2中画出从开始点火到纸杯离开罐口这一过程中，罐内的气体内能E随时间变化的大致图像。 四、实验题 17．某实验小组用如图1所示的装置比较水和煤油的吸热本领。 (1)本实验应选用两个___________（选填“相同”或“不同”）规格的电加热器来加热水和煤油。加热前，一个烧杯中加入的水，另一个相同的烧杯中倒入___________（选填“质量”或“体积”）相等的煤油。 (2)实验中通过___________反映水和煤油吸收热量的多少，这种实验方法是___________。 (3)分析图像可知：升高相同温度时，___________吸收的热量更少，___________的吸热本领更强。（均选填“水”或“煤油”） 18．如图，实验小组“探究影响动能大小的因素”，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。 (1)实验所探究的是 ___________（选填“木块”或“钢球”）的动能，并通过观察_______比较其动能的大小。不用木块，在桌面上铺一条毛巾，___________ （选填“可以”或“不可以”）用钢球在毛巾表面滚动的距离来比较钢球的动能大小； (2)比较甲、乙两图探究的是动能与_________的关系。由甲、丙可知高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样，___________（选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是100km/h； (3)实验中，设碰撞前一瞬间小球的动能为E0，木块滑动过程克服摩擦力所做的功为W，则E0_________W（>/＜/=）； (4)若小球在图丁的光滑轨道由A点静止开始滑下，沿轨道到达B点后离开，不计空气阻力，离开B点后最符合题意的运动轨迹是___________（a/b/c/d/）。 五、计算题 19．某同学家自来水的温度为，他洗澡时把燃气热水器的温度设定为，已知他洗澡用了的热水。如果燃气热水器的效率是，他这次洗澡消耗了多少天然气？天然气的热值取，水的比热容，（最终结果保留3位小数）。 20．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？ 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 A B B A D C D D C D 1．A 【详解】A．机械能是与物体运动相关的能量，它包括动能和势能，取决于物体整体的运动状态，故A正确； B．物体质量一定时，速度越大，动能越大，通过实验数据得出结论，质量一定时，动能的大小与速度的二次方成正比，不是与速度成正比，故B错误； C．势能是重力势能和弹性势能的统称，弹性势能与物体的高度无关，重力势能与物体的高度和质量有关，当质量一定时，重力势能与高度成正比，故C错误； D．重力势能大小与物体的质量和物体被举高的高度有关，故机械能的大小与质量有关，故D错误。 故选A。 2．B 【详解】A．比热容是物质固有特性，与质量无关，2kg冰的比热容仍为，故A错误； B．由得降低的温度为 的冰放热降温仍为固态，温度可降低10℃，故B正确； C．冰是晶体，0℃为其熔点，吸热时首先发生熔化，熔化过程温度保持0℃不变，温度不一定升高，故C错误； D．吸收热量 热量单位为J，选项单位错误，故D错误。 故选B。 3．B 【详解】返回舱着陆过程中，返回舱的质量不变，速度减小 ，动能减小；高度降低，重力势能减小。机械能为物体动能与势能的总和，故返回舱的机械能是减小的。 故选B。 4．A 【详解】A．盛夏之时，方鉴盛冰，壶内的食物放出热量，温度降低，内能减少，是通过热传递的方式减少内能，故A正确； B．冰块受热熔化成水的过程中需要持续吸热，内能增加，故B错误； C．一切物体都具有内能，故C错误； D．壶内的食物将热量传给方鉴中的冰块，自身内能减少，不能说传递温度，故D错误。 故选A。 5．D 【详解】飞船加速升空时，质量几乎不变，速度增大，动能变大；升空过程高度增加，重力势能变大。 故选D。 6．C 【详解】1800r/min = 30r/s，四冲程汽油机中，飞轮每转2圈，汽油机完成4个冲程，故每秒完成60个冲程，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 7．D 【详解】小球滚下斜面时，没有摩擦力消耗能量，重力势能的减少量全部转化为动能；小球滚上斜面时，同样无能量损耗，动能的减少量全部转化为重力势能。小球初始静止，动能为0，总机械能等于初始的重力势能。根据机械能守恒，小球在右侧能到达的最高点高度和初始高度相同，此时高度最大、重力势能最大，动能和初始相同，为0，由上述分析可知，ABC都正确，故选D。 8．D 【详解】A．由热机效率公式得，做同样多有用功时，效率越高消耗的能量越少，故A错误； B．热机做功快说明功率大，功率与机械效率是无关联的两个物理量，功率大小不影响效率高低，故B错误； C．热值是燃料的固有属性，仅与燃料种类有关，与燃烧是否充分无关，故C错误； D．飞轮转速，汽油机每转动2r完成4个冲程，1s内完成的冲程数为，故D正确。 故选 D。 9．C 【详解】A．表示质量为1kg的水温度升高吸收的热量是，故A错误； BD．根据，则相同条件下，水温度升高较慢，乙液体温度升高较快，则A为水的温度随加热时间变化图像，B为乙的温度随加热时间变化图像，水加热4min，温度从升高到，则加热1min，根据求得水吸收的热量 故BD错误； C．水与乙液体用相同的加热器加热，加热相同时间吸收的热量相同，结合图像，加热5min乙液体的温度从升高到，乙吸收的热量 乙液体的比热容 故C正确。 故选C。 10．D 【详解】A．燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，故A错误； BD．由图可知，该汽油机的工作效率为 10kg汽油完全燃烧放出的热量为 则输出的有用功为 故B错误，D正确； C．在压缩冲程中，机械能转化为内能，汽缸中的气体内能增大，故C错误。 故选D。 11． 75 【详解】[1]质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量 [2]水吸收的热量得 水的初温25℃，故可以使这些水升温至75℃。 12． 不变 变大 【详解】[1]动能的大小与物体的质量和速度有关。小强乘坐摩天轮匀速转动时，其速度大小不变，质量不变，因此动能保持不变。 [2]机械能包括动能和重力势能。从最低点向最高点运动的过程中，小强的速度不变（动能不变），但高度增加，重力势能增大，因此机械能变大。 13． 液化 瓶内气体对瓶塞做功 【详解】[1][2]用气筒向装有少量水的烧瓶里打气，瓶内气压增大，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少，温度降低，受温度降低的影响，瓶内的水蒸气液化成小水滴，这些小水滴就是看到的白雾。 14．大于 【详解】在卫星绕地球运动过程中，机械能保持不变，质量不变，由远地点向近地点运动的过程中，重力势能转化为动能，卫星在近地点的动能大于远地点动能，所以卫星在近地点的速度大于远地点速度。 15．C点 【详解】【小题1】由题可知，在最高点B，小球速度为0（因为是摆动的最高点，动能为0）。此时小球只受重力作用（绳子断裂后不再有拉力）。由于速度为0，且在B点处位置最高，因此，若到达最高点B点时绳子突然断裂，小球会直接竖直下落，落在B点正下方的C点。 16． 【详解】开始时，罐内气体内能较小，随着温度升高，气体内能增大，增大到一定程度，推动纸杯运动，对外做功，内能减小，据此作图。 17．(1) 相同 质量 (2) 加热时间 转换法 (3) 煤油 水 【详解】（1）[1]根据转换法可知，本实验用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油，加热器在相同时间内放出的热量相同，则水和煤油吸收的热量相同。 [2]实验采用控制变量法，改变液体的种类，保持液体的质量相等。故加热前，一个烧杯中加入的水，另一个相同的烧杯中倒入质量相等的煤油。 （2）[1][2]由（1）可知，相同规格的加热器相同时间放出的热量相同，不考虑热量的损失，液体相同时间内吸收的热量也相同，所以实验中用加热时间反映吸收热量的多少，这是转换法。 （3）[1]由图像可知，加热6min水升高的温度为 煤油加热6min升高的温度为 相同时间煤油吸收的热量相同，则煤油升高所需的时间为 则升高相同温度时，煤油加热的时间更少，即煤油吸收的热量更少。 [2]当两物体质量相等、吸收相同热量时，温度变化小的，吸热本领更强。由上述可知，当水和煤油都加热6min时，水升高的温度小于煤油升高的温度，故水吸热本领更强。 18．(1) 钢球 木块被推动的距离 不可以 (2) 速度 大客车 (3)> (4)c 【详解】（1）[1][2]根据转换法，通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较钢球到达水平面时动能的大小。实验所探究的是钢球的动能，并通过观察木块移动的距离比较其动能的大小。 [3]不可以用钢球在毛巾表面滚动的距离来比较木块的动能大小，当使用质量不同的钢球实验时，钢球的重力不同，对毛巾的压力不同，钢球受到的毛巾施加的滑动摩擦力大小不同。 （2）[1]比较甲、乙两图中，钢球的质量相同，钢球下滑的高度不同，运动到水平面的速度不同，探究的是动能与速度的关系。 [2]由甲、丙可知，钢球下滑的高度相同，运动到水平面的速度相同，而丙中钢球的质量大，木块移动的距离大，动能越大，可以得到在速度一定时，质量越大，动能越大。高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样，因大客车质量大，速度一定时，大客车的动能大，故大客车的限速应该是100km/h。 （3）球与木块碰撞的过程中，球对木块做功，由于碰撞后小球继续运动，仍具有动能，做功的大小小于球最初的动能；木块在运动过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，即木块克服摩擦做的功等于木块的动能大小，也就是小于碰撞前小球的动能，则E0>W。 （4）光滑轨道没有摩擦力，不计空气阻力，小球从A点由静止滑下，则小球的机械能等于A点时的重力势能；整个过程中，机械能守恒，a虚线的最高点超过了A点的高度，这是不可能的；b虚线的最高点与A点的高度相同，而在b虚线的最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b虚线表示小球的机械能大于A点的机械能，也是不可能的；c虚线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，符合实际；d虚线中小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，则d虚线不可能，所以符合实际的是c。 19． 【详解】水的质量 水吸收的热量为 则天然气完全燃烧放出的热量 则消耗天然气的体积为 20．(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 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 $