第十章 机械能、内能及其转化 单元练----2026-2027学年北师大版物理九年级全一册

第十章机械能、内能及其转化 练习 一、单选题 1．做馒头的师傅，总是用手沾一下凉水，把手打湿后才去抓起刚蒸熟的馒头。关于师傅这样做的目的的说法，错误的是（     ） A．将温度传给水，防止手烫伤 B．利用水隔离手和馒头，防止手和馒头粘在一起 C．利用水汽化吸热，降低手的温度 D．凉水温度低，可以降低手的温度 2．下列现象中，与“水的比热容较大”这个特点无关的是（　　） A．海边昼夜温差比沙漠小 B．汽车发动机用循环水冷却 C．暖气系统中使用水作为热量传递介质 D．游泳之后从水中出来，风一吹感觉很冷 3．如图是我国古人利用牛角、艾绒和木质推杆等制作的一种点火器。取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，推杆前端的艾绒就会被点燃。从能量转化的角度看，下列说法正确的是（　　） A．推杆的过程，内能转化为机械能 B．推杆时，套筒内气体的内能不变 C．艾绒的内能增加是通过做功的方式改变的 D．推杆的过程和四冲程汽油机的压缩冲程相似 4．冬奥会单板滑雪的赛道中运动员在助滑区从起点A由静止开始加速下滑到最低点B的过程中，他的（     ） A．重力势能增大，动能减小 B．重力势能增大，动能增大 C．重力势能减小，动能减小 D．重力势能减小，动能增大 5．关于热量、温度、内能说法正确的是（    ） A．温度高的物体比温度低的物体内能大 B．热量可以从内能小的物体传给内能大的物体 C．温度高的物体所含热量越多 D．物体吸收了热量，温度一定升高，内能增大 6．在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体，用两个完全相同的电加热器对其加热，每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度，并画出了温度随时间变化的图像如图；由图像可知（     ） A．a液体比热容大 B．b液体是水 C．0-3min内a、b吸收的热量不同 D．升高相同的温度时，b液体吸收的热量多 7．如图所示是小刚投掷铅球的过程示意图，铅球在点离手，点是铅球运动的最高点，点是铅球运动的最低点，整个过程中，若不计空气阻力，下列说法中，错误的是（     ） A．从点到点的过程中，铅球的重力势能转化为动能 B．在点时铅球的动能为零 C．从点到点的过程中，小刚对铅球做了功 D．从点到点的过程中，铅球的机械能保持不变 8．如图中，一段弹簧固定在水平桌面上（如图甲所示），将一个小球放在弹簧上使其处于静止状态（如图乙所示）、用竖直向下的力压小球至如图丙的位置，然后撤去力，小球向上运动到A点后下落（如图丁所示）、不计空气阻力的影响。则从撤去力到小球运动到A点的过程中，下列说法中正确的是（   ） A．小球先加速运动，后减速运动 B．小球在A点速度为零，受力平衡 C．小球离开弹簧时的速度最大 D．小球离开弹簧前受到的合力先增大后减小 9．如图所示，对于图中所描述的物理过程和图线分析中正确的是（　　） A．图甲，厚玻璃筒内的空气被压缩时，瓶内空气的内能减少 B．图乙，试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增加 C．图丙，是内陆城市与沿海城市年气温变化曲线，其中实线表示的是沿海城市的年气温变化曲线 D．图丁，东风-61陆基洲际导弹使用的新型燃料具有热值大的优点 10．为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点，小明将盛有20℃冷水的小烧杯放入盛有70℃热水的大烧杯中，分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况，绘制成如图所示的图像（不考虑向环境散热）。下列说法正确的是（　　） A．热水温度下降比冷水温度升高得快 B．0～600s大烧杯内水的内能减小 C．热水放出的热量小于冷水吸收的热量 D．热水的质量大于冷水的质量 二、填空题 11．2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭成功发射。图是火箭开始发射加速上升的情景，加速上升过程中飞船的动能___________，重力势能___________。  （以上均选填“增大”“减小”或“不变”） 12．如图是一辆汽车的汽油机的能量流向图，则该汽油机的效率为_________。增大该汽油机的工作时间，汽油机的效率_________（选填“会”或“不会”）增大。（汽油的热值为4.5×107J/kg） 13．“国庆”假期，小鸣一家驱车外出旅游。当汽车以的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是。已知汽油发动机的效率为40%，油箱容积为。该车加一满箱汽油，按照以上速度最多可以匀速直线行驶的路程为________。（汽油热值） 14．如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，C图是__________冲程，与它原理相同的是_________图所示的演示实验，若该发动机的转速为1200r/min，则内发动机对外做功_________次。汽油机需要用冷却液进行降温，是利用了冷却液的_________大的特性。 15．小云同学在家中用燃气灶烧水，将1kg的水从20℃加热到80℃，消耗了0.015m3的天然气（假设天然气完全燃烧），已知水的比热容为，天然气的热值为，则水吸收的热量为_________J，此燃气灶烧水的热效率为_________。 三、作图题 16．如图所示，把小钢球从光滑斜面位置由静止滚下，经过位置到达水平面，撞击水平面上位置的物块并将物块推动一段距离，最终停在位置，其中段的表面光滑，段表面粗糙，不计空气阻力，请在答题卡上画出小钢球的动能随位置变化关系的大致图像。 四、实验题 17．如图是“研究物体的动能与哪些因素有关”的实验装置图。 (1)实验中通过______来反映钢球动能的大小。 (2)实验中，研究的动能是指（　　）（填字母序号）。 A．钢球在斜面上时的动能 B．钢球撞击木块前的动能 C．钢球撞击木块后的动能 D．木块被钢球撞击后的动能 (3)使同一钢球从斜面上不同高度自由滚下，是为了研究动能大小与______的关系。 (4)比较乙、丙两图，可以得出结论：当速度一定时，钢球的______越大，动能越大，这个结论可用于解释汽车______（填“超速”或“超载”）带来的危害。 18．利用如图所示的实验装置探究“比较不同物质吸热情况”。实验中需加热质量相同的水和食用油，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少，看看这两种物质的吸热情况是否存在差异。[水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）] (1)实验中除了图甲中所给的器材，还需要测量工具：秒表和___________。 (2)实验中通过比较___________来比较不同物质吸热的多少。 (3)根据实验数据，小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图像如图乙，加热3 min，a吸收的热量___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）b吸收的热量；由图像可知，水的温度随时间变化的图像是___________（选填“a”或“b”），食用油的比热容为 ___________J/（kg•℃）。 五、计算题 19．如图所示，“围炉煮茶”是一种休闲方式，源自云南的“火塘烤茶”，采用木炭作为燃料。茶壶中装入2kg初温为15℃的山泉水，用围炉加热至100℃消耗了0.1kg木炭（木炭完全燃烧）。已知水的比热容为，木炭的热值为。求： (1)水吸收的热量； (2)木炭完全燃烧放出的热量； (3)该围炉的热效率。 20．如图所示，是我国自主研制的机械狗。机械狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。机械狗的运动利用液压系统，为其提供动力的是CatC9燃油发动机。 (1)为使用安全，机械狗的液压系统的液压油温度不能高于。4kg的液压油温度由升高到需要吸收的热量，则该液压油的比热容是多少？ (2)机械狗使用发动机消耗120kg的燃油能提供的有用功，燃油完全燃烧释放的热量是多少？（燃油的热值为） (3)该发动机的效率是多少？ 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 D D D B A B A D D 1．A 【详解】A.．传递过程中传递的是热量，温度是物体的冷热程度，不能被传递，故A错误； B．手上的水可以在高温的手和刚蒸熟的粘软馒头之间形成隔离层，避免手和馒头粘连，是师傅沾水的实际作用之一，故B正确； C．水遇到高温馒头会汽化，汽化过程吸收大量热量，可降低手的温度避免烫伤，故C正确； D．凉水本身温度远低于手的初始温度，接触手时可以通过热传递带走手的部分热量，先降低手的温度，起到防烫作用，故D正确。 本题选择说法错误的，故选A。 2．D 【详解】A．海边多水、沙漠多砂石。白天太阳照射时，水和砂石吸收相同热量，但由于水的比热容远大于砂石，水的升温幅度远小于砂石，导致海边温度不高，沙漠温度骤升；夜晚无光照时，水和砂石放出相同热量，水的降温幅度也远小于砂石，导致海边温度不低，沙漠温度骤降。此现象直接由水的比热容大导致。故A不符合题意； B．发动机工作时会产生大量热量，需要冷却液吸收热量以降温。由于水的比热容大，相同质量的水在升高相同温度时，能吸收更多的热量，冷却效果更好，且自身温度不会急剧升高，适合作为循环冷却液。此现象利用了水的比热容大的特点。故B不符合题意； C．暖气通过热水循环向室内散热。水的比热容大，相同质量的水在降低相同温度时，能放出更多的热量，可长时间为室内供暖，且水温下降缓慢，保证供暖稳定。此现象依赖水的比热容大的特性。故C不符合题意； D．人从水中出来后，身体表面会附着一层水。风一吹会加速水的蒸发，蒸发是汽化现象，需要从周围环境吸收热量，水吸收人体的热量，导致人体温度下降，因此感觉寒冷。此过程与水的比热容无关。故D符合题意。 故选D。 3．D 【详解】A．推杆过程是机械能转化为内能，不是内能转化为机械能，故A错误； B．对气体做功后，套筒内气体的内能增加，故B错误； C．艾绒是通过吸收气体的热量增加内能，属于热传递改变内能，不是做功，故C错误； D．四冲程汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气缸内气体做功，也是机械能转化为内能，和该推杆过程原理相似，故D正确。 故选D。 4．D 【详解】运动员在助滑区从起点A由静止开始加速下滑到最低点B的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增加，动能增加；故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5．B 【详解】A．内能由质量、温度、物质种类共同决定。温度高的物体若质量较小，内能可能小于温度低但质量大的物体，故A错误； B．热量传递方向取决于温度差，而非内能大小。若内能小的物体温度高，热量可从其传给温度低但内能大的物体，故B正确； C．热量是过程量，只能用“吸收”或“放出”描述，不能用“含有”，故C错误； D．物体吸热时，温度可能不变，如晶体熔化，此时内能增大但温度未升高，故D错误。 故选B。 6．A 【详解】A．由图可知，在质量和加热条件相同的情况下，a液体升温较慢，说明其比热容较大，故A符合题意； B．由图可知，a液体的比热容大于b液体，水的比热容较大，因此a液体是水，b液体不是水，故B不符合题意； C．在0-3min内，两个完全相同的电加热器加热时间相同，放出的热量相同，若不计热量损失，则a、b液体吸收的热量相同，故C不符合题意； D．质量相同的液体升高相同的温度时，比热容越大，吸收的热量越多，a液体的比热容大于b液体，因此b液体吸收的热量较少，故D不符合题意。 故选A 7．B 【详解】A．从点到点的过程中，铅球质量不变，高度降低，速度增大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，故A正确，不符合题意； B．在点时铅球有水平方向的速度，铅球的动能不为零，故B错误，符合题意； C．从点到点的过程中，手推着铅球运动，铅球在推力的方向上移动了距离，小刚对铅球做了功，故C正确，不符合题意； D．从点到点的过程中，由于不计空气阻力，没有机械能的损失，因此铅球的机械能守恒，故D正确，不符合题意。 故选B。 8．A 【详解】A．小球从丙位置释放后向上运动，初始时弹簧弹力大于小球重力，合力向上，小球做加速运动。随着小球向上运动，弹簧压缩量减小，弹力随之减小。当弹力减小到等于重力时，小球合力为零，速度达到最大。小球继续向上运动，弹力小于重力，合力向下，与运动方向相反，小球开始做减速运动。小球离开弹簧后，只受重力作用，继续向上做减速运动。因此，从撤去力F到小球运动至A点的整个过程中，小球是先加速后减速，故A正确； B．小球运动到最高点A时，瞬时速度为零。此时小球只受到竖直向下的重力作用，所受合力不为零，因此不是受力平衡状态，故B错误； C．小球速度最大的位置是弹力等于重力的位置，此时合力为零，加速度为零。而小球离开弹簧时，弹力为零，小球只受重力作用，已经处于减速阶段，所以离开弹簧时的速度不是最大的，故C错误； D．小球离开弹簧前，所受合力等于弹力与重力G的差。刚开始时，，，方向向上；随着小球上升，减小，减小。当时，。小球继续上升，，，方向向下；随着继续减小，反向增大。所以，小球离开弹簧前受到的合力是先减小后增大，故D错误。 故选A。 9．D 【详解】A．当厚玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对空气做功，根据做功可以改变物体内能的知识，外界对物体做功，物体的内能增大，所以瓶内空气的内能增加，而不是减少，故A错误； B．试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，根据物体对外界做功时，物体的内能就会减小的原理，此时水蒸气的内能减少，并非增加，故B错误； C．因为水的比热容比沙石大，在吸收或放出相同热量时，水的温度变化值较小。沿海地区水多，温度变化小；内陆地区沙石多，温度变化大。从图丙的年气温变化曲线来看，实线所示的城市最高、最低气温差比虚线所示的城市大，所以实线表示的是内陆城市的年气温变化曲线，虚线表示的是沿海城市的年气温变化曲线，故C错误； D．东风-61陆基洲际导弹使用的新型燃料，具有热值大的优点。因为燃料的热值越大，在完全燃烧相同质量的燃料时，放出的热量就越多，能为导弹提供更多的能量，故D正确。 故选D。 10．D 【详解】A．由图可知，350s内，热水温度由下降到，下降；冷水上升到，上升，热水温度下降比冷水温度升高得慢，故A错误； B．内能的大小与温度有关，由图可知，大烧杯内水的温度先下降后不变，则内能先下降后不变，故B错误； C．不考虑向环境散热，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，即热水放出的热量等于冷水吸收的热量，故C错误； D．不考虑向环境散热，热水放出的热量等于冷水吸收的热量，即，由图可知，，所以，，故D正确。 故选D。 11． 增大 增大 【详解】[1][2]火箭加速上升过程中，飞船质量不变，速度增大，飞船的动能增大；飞船的高度增大，飞船重力势能增大。 12． 30％ 不会 【详解】[1]由图得，该汽油机的效率为 [2]热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的热量之比，增大该汽油机的工作时间，不会改变有用功与燃料完全释放的热量的比值，则汽油机的效率不会增大。 13． 600/ 【详解】汽油完全燃烧放出热量 由效率公式得，有用功 汽车匀速直线行驶时，水平方向牵引力与阻力是一对平衡力，因此 路程 14． 做功 F 10 比热容 【详解】[1][2]C图中，两个气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能。F图中，试管内的水加热后，水蒸气膨胀对塞子做功，将内能转化为塞子的机械能，与做功冲程原理相同；E图是通过做功的方式将机械能转化为内能。 [3]发动机的转速为1200r/min，这意味着每分钟飞轮转动1200圈。换算到每秒，就是20圈。由于飞轮每转2圈完成一个工作循环，并对外做功1次，所以1秒内发动机对外做功的次数是10次。 [4]冷却液的比热容大，相同质量的冷却液和其他物质相比，升高相同的温度，冷却液吸收的热量多，冷却效果好。 15． 42％ 【详解】[1]水吸收的热量为 [2]此次燃气灶完全燃烧天然气释放的热量 此次燃气灶烧水的效率为 16． 【详解】B到C段‌：小钢球从光滑斜面B位置由静止滚下，高度降低，速度增大，质量不变，动能增大，所以此段图像是一段上升的线段，且B点速度为0，动能为0，即从原点开始上升。 C到D段‌：因为CD段表面光滑，不计空气阻力，小钢球在水平方向不受力，速度保持不变，质量不变，所以动能不变，此段图像为水平线段。 D到E段‌：撞到物块时，小球的一部分机械能转化 为物块的机械能，小球的机械能减小，DE段表面粗糙，小钢球受到摩擦力的作用，速度逐渐减小，质量不变，动能减小，最终静止在E位置，动能为0，所以此段图像为下降线段，最终与横轴相交。 17．(1)木块移动的距离 (2)B (3)速度 (4) 质量 超载 【详解】（1）在“研究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，钢球具有动能后会撞击木块，推动木块在水平面上移动一段距离。木块移动的距离越远，说明钢球对木块做的功越多，也就表明钢球的动能越大。所以实验中通过木块移动的距离来反映钢球动能的大小。 （2）实验研究的是物体的动能与哪些因素有关，实验中通过木块移动的距离来反映钢球动能的大小；钢球在斜面上时还未完全转化为撞击时的动能，撞击木块后钢球的动能发生了变化，而木块被撞击后的动能不是本实验直接研究的钢球的动能。所以研究的动能是指钢球撞击木块前的动能，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （3）同一钢球质量不变，从斜面上不同高度自由滚下，到达水平面时的速度不同。根据控制变量法，此时是为了研究动能大小与速度的关系。 （4）[1]乙、丙两图中钢球从同一高度滚下，到达水平面时速度相同，丙图中钢球质量更大，推动木块移动的距离更远，这表明当速度一定时，钢球的质量越大，动能越大。 [2]汽车超载时，质量增大，在速度一定的情况下，动能增大，遇到紧急情况时刹车距离变长，更容易引发事故，所以这个结论可用于解释汽车超载带来的危害。 18．(1)天平 (2)加热时间的长短 (3) 等于 a 【详解】（1）实验要求控制水和食用油的质量相等，因此除测量时间的秒表外，还需要用天平来称量两种液体的质量，保证初始质量相同。 （2）实验中使用的是相同规格的加热器，相同时间内两种物质吸收的热量相等，因此可以通过加热时间的长短间接反映吸收热量的多少，这是初中物理常用的转换法。 （3）两个加热器规格完全相同，加热3分钟时，供给a、b的热量相同，因此a吸收的热量等于b吸收的热量； 水的比热容比食用油大，质量相同的水和食用油吸收相同热量时，水升温更慢。从图像可知，升高到相同的30℃时，a的加热时间更长、升温更慢，因此水的温度变化图像是a。 由图可知，质量相同的食用油和水都从10℃升高到30℃时，食用油的加热时间为3min，水的加热时间为4.5min，即 质量m和升高温度相同时，对于水有 对于食用油有 两式相除 即 解得 19．(1)7.14×105J (2)3.4×106J (3)21% 【详解】（1）由公式可得，水吸收的热量为 （2）由公式可得，木炭完全燃烧放出的热量为 （3）由公式可得，围炉的热效率η为 20．(1) (2) (3)30% 【详解】（1）液压油的质量，初温，末温，吸收的热量 液压油的比热容为 （2）燃油的质量，燃油的热值，燃油完全燃烧释放的热量为 （3）发动机提供的有用功，则发动机的效率为 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 $