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

**基本信息** 北师大版九年级物理第十章单元卷，立足机械能与内能转化，融合无人机物流、曾侯乙冰鉴等情境，覆盖核心知识，适配单元复习，培养物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|机械能、内能、比热容|结合跳远过程、汽油机转速考查能量转化| |填空题|5题|改变内能方式、凝固特点|联系搓手取暖、荀子《劝学》体现生活与文化| |实验题|2题|比热容比较、动能影响因素|控制变量法应用，如不同物质吸热实验| |计算题|2题|燃料效率、热量计算|结合汽车行驶、固体酒精烧水考查实际应用|

第十章机械能、内能及其转化 练习 一、单选题 1．质量相等的铁块和水，吸收相同的热量后，铁块投入水中，则（已知）（     ） A．热量从铁块传到水 B．热量从水传到铁块 C．铁块和水之间没有发生热传递 D．条件不足，无法判断 2．如图是某同学加速助跑、起跳和落地的跳远过程简图。该同学（    ） A．加速助跑过程中相对沙地静止 B．加速助跑过程中动能不变 C．起跳后利用惯性在空中继续前进 D．起跳后至落地前重力势能保持不变 3．小桐看到爸爸启动摩托车时，转速表如图所示，如果该车使用的是单缸四冲程汽油机，请根据图中信息计算此时发动机4秒内对外做功的次数为（    ） A．100 B．50 C．25 D．32 4．根据表格中数据，下列说法正确的是（     ） 物质 铁 铜 水 煤油 A．质量1g的铁温度升高1℃时吸收的热量是 B．1kg铜温度升高1℃时，吸收的热量是 C．煤油和水体积之比为，吸收热量之比为，则升高温度之比为 D．初温、质量相同的铁块和铜块，吸收相同的热量后互相接触，内能从铁块转移到铜块 5．如图是蒸汽机工作的原理示意图，关于蒸汽机的工作过程中所涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．汽缸内的蒸汽推动活塞做功，机械能转化为内能 B．燃料燃烧时产生热量，这是将化学能转化为内能 C．蒸汽推动活塞做功，蒸汽的内能增大 D．蒸汽机加装冷凝器，能减少废气带走的温度 6．利用如图甲所示的实验装置比较不同物质吸热的情况，使用相同规格的电加热器分别对水和食用油加热得到温度随时间变化的图像，如图乙所示。不计热量损失，已知。下列说法中（     ） ①应在两个相同的烧杯中加入体积和初温均相同的水和食用油 ②加热2min时，食用油和水吸收的热量一样多 ③a和b的吸热能力都随着温度的升高而降低 ④分析图乙可得a是食用油的升温图像，其比热容为 A．只有①③正确 B．只有②④正确 C．只有②③④正确 D．只有①②③正确 7．曾侯乙墓曾出土过一种铜制冰鉴，可以说是现代保温瓶的始祖。这种冰鉴有内外两层，外为一方鉴，内装一方壶，盛夏之时方鉴盛冰，方壶就能保存食物或酒水。从物理视角进行了以下分析，正确的是（　　） A．方鉴中的冰温度很低，具有的热量很少 B．冰块熔化成水的过程中，温度升高 C．壶内的食物将温度传给方鉴中的冰块 D．把冰块放入方鉴后，方鉴的外表面出现水珠的现象中会放热 8．在一个标准大气压下，用酒精灯给质量为2kg，温度为12℃的水加热，则完全燃烧25.2g酒精可以使水温度（不计热量损失，酒精的热值为）（　　） A．升高90℃ B．升高到100℃ C．升高102℃ D．升高到88℃ 9．如图是课本上的一些插图，下列说法中正确的是（　　） A．甲图是演示水蒸气对外做功自身的内能减小 B．乙图是氢的原子模型示意图，a带正电，b是原子核 C．丙图中活塞向上运动是内燃机的吸气冲程 D．丁图中小朋友下滑到地面时会静止，说明能量在转化过程中，能量总量不断减小 10．2024年5月7日，河北省首条低空无人机物流运输航线试航成功。下图为运输货物的无人机正在匀速下降，下列有关货物的说法正确的是（　　） A．动能不变，重力势能增大，机械能增大 B．动能不变，重力势能减小，机械能减小 C．动能减小，重力势能增大，机械能不变 D．动能增大，重力势能减小，机械能不变 二、填空题 11．冬季搓手取暖是通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能，用热水袋取暖利用了水的___________（选填“热值”或“比热容”）大的特点。 12．荀子的名篇《劝学》中说道：“冰，水为之，而寒于水”。水结冰的过程中，水将释放热量从而________（填物态变化名称）成冰，在这个过程中温度________（选填“升高”“降低”或“不变”），内能_______（选填“增加”“减少”或“不变”）。 13．甲、乙是两个重均为2.7N且完全相同的排球。如图所示，排球在同一高度时，以相同的速度分别向上、向下飞行，此时空气阻力大小为0.5N，则甲排球受到的合力是__________N；落地前的运动过程中，乙球的机械能__________（填“增大”“不变”“减小”），两球刚到地面时的速度v甲__________v乙（填“＞”“＜”“＝”）。 14．如图所示，给试管中的水加热至一定程度后，发现试管口的木塞会被推出，木塞被推出的过程中水蒸气的内能______（选填“增大”“不变”或“减小”）。 15．水的比热容为__________，它表示质量为1千克的水，温度__________，__________为焦；一杯热水变凉了，它的比热容将__________（选填“增大”“减小”或“不变”）；北方供暖的暖气片里装的是水，这是因为：___________。 三、作图题 16．如图甲所示，将一物块B放置于粗糙斜面上的A点由静止释放，放手后物块沿斜面滑下，到达斜面底端O点后，在水平面上滑行一段距离停在C点处。请在图乙中画出物块B动能随位置变化的大致图像。 四、实验题 17．如图甲、乙所示，在研究物体的动能跟哪些因素有关的实验中，让质量不同的钢球从同一斜面的同一高度处由静止开始滚下。 (1)钢球到达水平面时所具有的动能是由________能转化而来的； (2)分析甲、乙两次实验： ①认为球所具有的动能较大，其判断依据是________； ②根据分析可知：运动速度相同的物体，________越大，它的动能越大； ③木块运动过程中，支持力是否对木块做功？________； (3)为了研究物体的动能与速度的关系，小阳要用B球再进行一次实验，并与图________实验的现象进行对比；请在丙图中标记出再进行实验时，B球开始滚下时的位置________。（用“·”标记即可） 18．如图所示，小聪在做“比较不同物质的吸热情况”的实验时，使用相同的电加热器给食用油和水加热，得到如下数据： 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃ 食用油 60 20 6 70 水 60 20 6 45 (1)分析表中数据可知：______（选填“食用油”或“水”）的吸热能力更强，你判断的依据是______。请列举一个生活中利用该液体吸热能力强的事例：______； (2)在物理学中，我们常用______这个物理量来表示物质的吸热能力。 五、计算题 19．一辆重力为的汽车在水平路面上匀速行驶，所受阻力为车重的6%。如果汽油完全燃烧产生的热量有30%用来做有用功，那么汽车行驶100km要消耗多少千克汽油？（结果保留1位小数。已知汽油的热值为。） 20．现在的小火锅常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料，已知这种燃料的热值是，若燃烧0.05kg“固体酒精”能使小火锅中质量为1kg的水温度从20℃升高到70℃，[]请回答下列问题： (1)小火锅中水吸收的热量； (2)完全燃烧0.05kg的“固态酒精”所释放出的热量； (3)小火锅烧水的效率； 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 D C C C B B D B A B 1．D 【详解】质量相同的水和铁块，水的比热容大，当它们吸收相同的热量后，根据可知，水升高的温度小，铁块升高的温度大；但不知道水和铁块的初温，所以无法比较水和铁块的末温，故无法判定热量的传递方向。故选D。 2．C 【详解】A．某同学加速助跑过程中相对沙地的位置是变化的，是运动的，故A不符合题意； B．某同学加速助跑过程中，质量不变，速度变大，动能变大，故B不符合题意； C．起跳后，不再受到向前的动力，由于自身具有惯性，要保持原来的运动状态，所以能在空中继续向前运动。即利用惯性在空中继续前进，故C符合题意； D．起跳后上升阶段，质量不变，高度增加，重力势能增加；下落阶段，质量不变，高度降低，重力势能减小；故起跳后至落地前重力势能先增大后减小，故D不符合题意。 故选C。 3．C 【详解】由题图可知，该汽油机的转数为0.75×1000r/min=750r/min=12.5r/s，汽油机在一个工作循环中，曲轴转动2周，对外做功一次，4秒内曲轴转动12.5×4=50周，即发动机4秒内对外做功的次数为，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．C 【详解】A．质量1g的铁温度升高1℃时铁吸收的热量为 故A错误； B．根据铜的比热容的物理意义，1kg铜温度升高1℃时，吸收的热量是，故B错误； C．由、得，根据题意，得 故C正确； D．由，、相同，，得，铜末温更高，内能从铜转移到铁，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】A．蒸汽推动活塞做功，是蒸汽的内能转化为机械能，不是机械能转为内能，故A错误； B．燃料燃烧是化学能释放，变成内能（热能），故B正确； C．蒸汽推动活塞做功时蒸汽内能减小，温度和压强下降，故C错误； D．“减少废气带走的温度”表述不严谨，本意是减少废气带走的热量，但说“减少温度”不准确，故D错误。 故选B。 6．B 【详解】①比较不同物质吸热能力时，需要控制的是质量和初温均相同的水和食用油，而非体积相等。因为水和食用油密度不同，体积相等时质量不相等，不符合控制变量的要求，故①错误； ②实验使用相同规格的电加热器，不计热量损失时，相同加热时间内两种物质吸收的热量完全相等，因此加热2min时食用油和水吸收的热量一样多，故②正确； ③比热容是物质的固有属性，反映物质的吸热能力，对于确定的物质，吸热能力不会随温度升高而降低，故③错误； ④水的比热容更大，升温更慢，因此图乙中升温更快的a是食用油的图像。从图中可知：两者都从20℃升温到40℃，升高相同温度，a的加热时间为2min，b的加热时间为3min，说明a吸收的热量是水的，即。根据，在质量、升温相同时，比热容c和吸收的热量Q成正比，因此 故a的比热容为 故④正确。 故B符合题意，ACD不符合题意。 选B。 7．D 【详解】A．热量是过程量，不能说物体“具有的热量”，故A错误； B．冰块是晶体，熔化成水的过程中，不断吸收热量，内能增大，温度不变，故B错误； C．壶内的食物或酒水与冰块发生热传递。壶内的食物或酒水将热量传给方鉴中的冰块，不是传递温度，故C错误； D．把冰块放入方鉴后，方鉴的外表面出现水珠是因为水蒸气遇冷液化成小水滴，液化放热，故D正确。 故选D。 8．B 【详解】完全燃烧25.2g酒精放出的热量为 不计热量损失，则水吸收的热量等于酒精放出的热量，则水升高的温度为 水升高了90℃，初温是12℃，若水不在标准大气压下沸腾，则末温是102℃，而标准大气压下水的沸点是100℃，所以水温升高到100℃后不再上升，故水温升高到100℃，升高了88℃，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 9．A 【详解】A．水蒸气对外做功时，内能转化为机械能，自身的内能减小，故A正确； B．氢的原子模型为核式结构，原子核带正电，核外电子a应该带负电，故B错误； C．内燃机的吸气冲程中，活塞向下运动，进气门打开，排气门关闭，所以活塞向上运动不是吸气冲程，故C错误； D．小朋友下滑到地面时会静止，是机械能转化为内能等其他形式的能，能量在转化过程中总量保持不变，故D错误。 故选A。 10．B 【详解】无人机匀速下降时，货物的质量不变，速度不变，货物的动能保持不变；在无人机下降的过程中，货物的高度逐渐降低，货物的重力势能逐渐减小。机械能是动能与重力势能的总和，故货物的机械能也会逐渐减小，故ACD错误，B正确。 故选B。 11． 做功 比热容 【详解】[1]冬季搓手取暖是通过做功的方式将机械能转化为内能来改变内能。 [2]用热水袋取暖利用了水的比热容大的特点，与其它物质相比，相同质量的水降低相同的温度放出的热量多，所以用来取暖。 12． 凝固 不变 减少 【详解】[1][2][3]水结冰是液态变成固态的过程，叫凝固，冰是晶体，水凝固成冰过程中放出热量温度不变。内能是物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和，温度不变则分子平均动能不变，但放热会导致分子势能减小，因此总内能减少。 13． 2.2 减小 ＞ 【详解】[1]甲排球向下运动，受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力，甲排球受到的合力是 [2]由于乙排球受到空气阻力，与空气摩擦，机械能转化为内能，落地前的运动过程中，乙球的机械能减小。 [3]出发点两排球的重力势能相等，动能也相等，因此机械能相等，乙球运动的路程大于甲球，摩擦力导致机械能转化成内能更多，落地时甲球的机械能更大，重力势能相同，落地时甲球的动能更大，速度更大即。 14．减小 【详解】用酒精灯加热水的过程中，水从酒精灯火焰吸收热量，是通过热传递的方式使水的内能增加；试管口木塞被推出时，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，则水蒸气内能减小。 15． J/(kg·℃) 升高（或降低）1℃ 吸收（或放出）的热量 不变 水的比热容较大 【详解】[1][2][3]水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，它的物理意义是质量为1kg的水温度每升高（降低）1℃，所吸收（放出）的热量是4.2×103J。 [4]比热容是物质的本质属性，与温度无关；一杯热水变凉了，它的比热容不变。 [5]北方供暖的暖气片里装的是水，这是因为水的比热容较大，相同质量和水和其它物质相比，降低相同温度时，可以放出更多热量。 16． 【详解】将一物块放置于粗糙斜面上的A点由静止释放，下滑过程中质量不变，高度变小，所以重力势能将减小，速度变大，所以动能变大，且物块克服摩擦力做功，因此此过程重力势能转化为动能和内能，到达斜面底端O点后，动能达到最大；然后动能转化为内能，最终在水平面上滑行一段距离停在C点处，如图所示： 17．(1)重力势 (2) 木块被撞后移动的距离较大 质量 不做功 (3) 乙 / 【详解】（1）钢球在斜面上时，由于其具有一定的高度，所以它具有重力势能。当钢球从静止开始沿斜面滚下时，它的高度逐渐降低，速度逐渐增大。在这个过程中，钢球的重力势能不断减少，而动能不断增加。因此，钢球到达水平面时所具有的动能是由其初始的重力势能转化而来的。 （2）在这个实验中，我们无法直接测量动能的大小，而是通过观察钢球对木块做功的多少来间接比较动能的大小，这种方法叫做转换法。钢球对木块做的功越多，木块被推动的距离就越远，说明钢球的动能越大。从图中可以看出，甲图中的A球将木块推得更远，因此判断A球的动能更大； 在甲、乙两次实验中，钢球都是从同一高度处由静止滚下，这保证了它们到达水平面时的速度是相同的。实验中的变量是钢球的质量（A球为 ，B球为）。实验结果表明，质量较大的A球具有更大的动能。因此，可以得出结论：在运动速度相同的情况下，物体的质量越大，它的动能就越大； 木块在水平面上运动时，受到的支持力方向是竖直向上的，而木块移动的距离是水平方向的。由于支持力的方向与木块运动的方向垂直，所以支持力没有对木块做功。 （3）要研究动能与速度的关系，根据控制变量法，需要保持物体的质量不变，只改变物体的速度。题目指定使用B球，所以质量是固定的。为了改变B球到达水平面时的速度，需要让它从不同的高度滚下。因此，这次新的实验应该与同样使用B球但速度不同的实验进行对比，即与图乙的实验现象进行对比； 为了与图乙形成对比，我们需要改变B球的初始高度，从而改变它到达水平面时的速度。所以，可以在比高或比低的位置进行实验。 18．(1) 水 相同质量的食用油和水，吸收相同热量，水的温度变化小 用水作汽车的冷却液（答案不唯一，合理都对） (2)比热容 【详解】（1）[1][2]由表中数据可知，加热，水的温度从升高到，升高了，食用油的温度从升高到，升高了，水和食用油质量m相同，吸收热量相同，水升高温度较小，说明水的吸热能力更强。 [3]汽车选择水作为冷却液、北方家庭供暖系统用水做介质等，就是利用水的比热容大的性质。 （2）因为单位质量的某种物质，温度升高(或降低 )所吸收(或放出)的热量为该物质的比热容， 所以物理学中用比热容表示不同物质的吸热能力。 19．8.7 【详解】汽车所受阻力 克服阻力做的有用功 由得，汽油完全燃烧放出的热量 由得，消耗汽油的质量 20．(1)2.1×105J (2)1.0×106J (3)21% 【详解】（1）水吸收的热量为Q吸=c水m水（t – t0）=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（70℃ - 20℃）=2.1×105J （2）“固体酒精”完全燃烧释放的热量为Q放=qm燃料=2.0×107J/kg×0.05kg=1×106J （3）小火锅烧水的效率等于水吸收的有效热量与燃料完全燃烧释放的总热量之比。小火锅烧水的效率为 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 $