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”，通过亚冬会滑雪、航空救援等真实情境，融合分子运动、比热容计算等核心知识，强化物理观念与科学思维，适配初中物理单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|温度内能关系、分子运动、机械能变化|结合王安石《梅花》考分子运动，联系消防演练分析内能| |填空题|5题|比热容计算、分子扩散、熔化图像|围炉煮茶情境计算水吸热，用0.5kg冰块图像考比热容差异| |实验题|2题|比热容比较、动能影响因素|用相同酒精灯探究储热介质，转换法分析动能与速度关系| |计算题|2题|汽车效率、烧水效率|结合汽车行驶、天然气灶烧水，考查能量转化与效率计算|

第十章机械能、内能及其转化 练习 一、单选题 1．关于温度、热量、内能三个量之间的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体吸收热量，温度一定升高 B．温度高的物体内能一定大 C．物体的内能增大，一定是吸收了热量 D．物体温度升高，内能一定增大 2．王安石在《梅花》中写道：“遥知不是雪，为有暗香来。”从物理学角度分析，花香能传播到远处的主要原因是（    ） A．分子很小 B．分子间存在引力 C．分子间存在斥力 D．分子在不停地做无规则运动 3．如图是学校举行消防演练灭火时的情景，对涉及的物理知识分析正确的是（　　） A．室外温度为0℃时，木柴的内能为零 B．木柴燃烧与未燃相比，含有的热量多 C．若未燃烧的木柴温度升高，内能增加 D．灭火器在使用过程中对外做功，内能不变 4．某县在县医院举行航空医疗救援开通仪式暨直升机医疗应急转运演练。如图所示，工作人员将“伤员”送上直升机，直升机载着“伤员”加速升空的过程中，下列有关“伤员”的说法正确的是（   ） A．动能增大，重力势能减小 B．动能减小，重力势能增大 C．动能和重力势能都减小 D．动能和重力势能都增大 5．石臼湖湿地是长江中下游地区迁徙性候鸟重要的中转站或越冬地，被湿地国际亚太组织列为“亚洲重要湿地”。湿地能调节湿度和温度，其中能调节温度，主要是因为水的（　　） A．密度大 B．比热容大 C．热值大 D．热量大 6．甲、乙两物体质量之比为3∶2，吸收相同的热量后，升高温度之比为2∶3，则甲、乙两物体比热容之比为（　　） A．1∶1 B．9∶4 C．4∶9 D．2∶3 7．下列过程中，弹性势能转化为动能的是（　　） A．汽车匀速上坡 B．苹果从树上掉落 C．玩具弹簧枪将“子弹”射出去 D．足球在地上越滚越慢 8．2025年2月8日，第九届亚冬会自由式滑雪U形场地技巧决赛中李方慧夺冠。如图2所示，她从起点A静止滑下，经最低点B腾空跃起，最终停在另一侧池壁C点（高度低于A点）。若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．从A到B，她的重力势能全部转化为动能，机械能守恒 B．运动员在下落过程中，速度增大，机械能增大 C．从B到C的过程中，动能转化为重力势能，机械能总量减少 D．到达C点时，她的动能为零，此时只受重力作用 9．如图所示，将装有酒精的金属管固定在桌子上，并用塞子塞紧，快速来回拉动绕在管上的绳子，过一会儿塞子会跳起来，则（　　） A．拉动绳子的过程中，绳子对金属管内的酒精做了功 B．拉动绳子的过程中，绳子通过做功改变了金属管的内能，使其温度上升 C．塞子跳起的过程中，管内气体温度进一步上升，内能增加 D．塞子跳起的过程中，管内气体对塞子做功，使塞子动能减小 10．小明阅读了下表后，得出了一些结论，其中错误的是（     ） 几种物质的比热容 水 干泥土 冰 铜 煤油 铝 水银 沙石 A．沿海地区昼夜温差比内陆地区小，是因为水的比热容比沙石大 B．同种物质在不同状态下，其比热容不同 C．质量相等的铜块和铝块，升高相同的温度，铝块吸热多 D．液体的比热容都比固体大 二、填空题 11．中国是茶的故乡及茶文化发源地，茶的发现和利用史超4700年。如图是围炉煮茶的情境，煮茶时将500g水从25℃加热到95℃，水吸收的热量为______J；茶水沸腾时，吸收热量，温度______。[J/（kg·℃）] 12．刚装修完的房子，打开房门就会闻到刺鼻的气味，从物理学角度来看，这是______现象，这个现象表明分子在不停地做______运动。为了减少新房中的有害气体对人体造成的伤害，根据温度越______，分子运动越激烈的规律，可以采用在夏季装修完并搁置一段时间，加强通风等措施。 13．如图是0.5kg冰块熔化前后温度随时间变化的图像，冰单位时间内______（吸/放）热相等，它处于固态、液态时的比热容大小关系为c固_________c液，第15min 到第20min水吸收的热量Q=_______J。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）] 14．如图甲所示，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内的硝化棉燃烧起来。活塞下压过程的能量转化情况与图__________（选填“乙”或“丙”）所示汽油机工作冲程相同。若该汽油机飞轮转速为，则汽油机每秒完成__________个冲程。 15．如图所示，是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，汽油机吸气冲程吸进的是___________（选填“汽油”“空气”或“汽油和空气的混合物”），其中___________（选填“甲”或“乙”）图是做功冲程示意图，若汽油机飞轮转速，则1 s内汽油机对外做___________次功。 三、作图题 16．质量相同、温度都是80℃的甲、乙两种液体，在常温（20℃）下放热。已知甲的比热容比乙大，且甲、乙两种液体相同时间内放出的热量相等。甲液体放热时温度随时间变化的图像如图所示，请在图中画出乙液体放热时温度随时间变化的大致图像。 四、实验题 17．为探究不同液体作为太阳能热水器储热介质的性能差异，将、两种液体分别装入两个烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔一段时间同时测量并记录、的温度。 (1)为完成本次实验，除温度计、秒表外，还需要的测量工具是___________。 (2)此实验通过___________来反映液体吸收热量的多少； (3)加热一段时间后，液体B的温度如图乙所示，为___________℃； (4)根据实验数据，小明绘制出了温度-时间图像，如图丙所示，若使两种液体吸收相同的热量，升高温度较多的是___________液体。 (5)你认为更适合作为太阳能热水器储热介质的是___________液体，理由是___________。 18．兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究： (1)（猜想假设）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟________有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟________有关； (2)（进行实验）他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越大，这种比较动能大小的研究方法是________； (3)（分析论证）分析甲、乙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：__________； (4)（实践应用）用甲、丙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车__________（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因； (5)（交流评估）若本实验中水平面绝对光滑，则________（选填“能”或“不能”）得出正确结论。 五、计算题 19．某汽车以的速度匀速行驶一百公里，在匀速行驶过程中汽车所受阻力为，消耗汽油。汽车发动机工作时，需要用水为其降温，在这个过程中，水箱内的水温度升高了20℃。（， ）求： (1)汽车牵引力做的功； (2)汽车发动机效率； (3)水箱中水吸收的热量。 20．小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的加热效率，小华在水壶中加入5L水，水的初温是20℃，然后用天然气灶将水烧开，消耗天然气，，，，当地大气压为标准大气压。求： (1)水吸收的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)天然气灶的加热效率。 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 D C D B A C C B D 1．D 【详解】A．物体吸收热量，温度不一定升高。如晶体熔化时吸收热量，温度不变，故A错误； B．温度高的物体，内能不一定大。因为内能还与状态、质量等有关，故B错误； C．物体的内能增大，可能是吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故C错误； D．内能的大小与物体的质量、温度等有关。同一物体质量不变，温度升高，内能一定增大，故D正确。 故选D。 2．D 【详解】闻到香气是因为分子在不停地做无规则运动，导致香味扩散到空气中，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．C 【详解】A．一切物体都具有内能，室外温度为0℃时，木柴的内能不为零，故A错误； B．热量是过程量，不能说“含有的热量”，故B错误； C．物体的内能与温度、质量有关。若未燃烧的木柴温度升高，内能增加，故C正确； D．做功可以改变内能，灭火器在使用过程中对外做功，内能减小，故D错误。 故选C。 4．D 【详解】动能的大小与物体的质量和速度有关，重力势能的大小与物体的质量和高度有关。直升机载着“伤员”加速升空，“伤员”的质量不变，速度增大，高度增加，因此“伤员”的动能增大，重力势能也增大。故D正确，ABC错误。 故选D。 5．B 【详解】因为水的比热容较大，质量一定，白天，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，能有效调节周围环境的气温，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【点睛】 6．A 【详解】甲、乙两物体质量之比为3∶2，吸收相同的热量后，升高温度之比为2∶3，则甲、乙两物体比热容之比 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．C 【详解】A．汽车匀速上坡，质量不变，高度变大，重力势能变大，速度不变，动能不变，不是弹性势能转化为动能，故A不符合题意； B．苹果从树上落下是重力势能转化为动能，故B不符合题意； C．玩具弹簧枪将“子弹”射出去是弹性势能转化为动能，故C符合题意； D．足球场上越滚越慢的足球，势能为零，动能逐渐减小，是因为足球克服摩擦力做功消耗了动能，是动能转化为其他形式的能，故D不符合题意。 故选C。 8．C 【详解】A．从A到B的过程她要克服摩擦力做功，故减小的重力势能一部分转化为动能，一部分转化为内能，机械能不守恒，故A错误； B．运动员在下落的过程中，要克服摩擦力做功，一部分机械能转化为其他形式的能，机械能变小，故B错误； C．从B到C的过程中，减小的动能一部分转化为重力势能，一部分转化为其他形式的能，故机械能总量减少，故C正确； D．到达C点时处于静止状态即平衡状态，她的速度为零，故动能为零，若此时她只受到重力作用，则合力不为零，不处于平衡状态，故D错误。 故选C。 9．B 【详解】A．拉动绳子时，绳子与金属管发生摩擦，直接对金属管做功，而非直接对管内酒精做功。酒精的能量来自金属管的热传递，故A不符合题意； B．拉动绳子的摩擦过程中，通过做功的方式把机械能转化为金属管的内能，导致金属管温度上升，这是做功改变内能的典型表现，故B符合题意； C．塞子跳起时，管内气体膨胀对塞子做功，气体内能转化为塞子的机械能，气体内能会减少，温度降低，故C不符合题意； D．塞子跳起时，管内气体对塞子做功，塞子由静止变为运动，动能增大，而非减小，故D不符合题意。 故选B。 10．D 【详解】A．从表格可知，水的比热容远大于沙石的比热容。沿海地区水多，内陆地区沙石多。根据 ，在吸收或放出相同热量的情况下，比热容大的物质温度变化小。因此，沿海地区昼夜温差较小，故A正确，不符合题意； B．由表可知，水和冰是同种物质的不同状态，它们的比热容不同，故B正确，不符合题意； C．根据，当质量和升高的温度相同时，比热容越大的物质吸收的热量越多。查表可知，铝的比热容大于铜的比热容，所以铝块吸热多，故C正确，不符合题意； D．并不是所有的液体的比热容都比固体大，比如水银是液体，其比热容就比很多固体比热容小，故D错误，符合题意。 故选D。 11． 1.47×105 保持不变 【详解】[1]水的质量 温度的变化量 水吸收的热量 [2]液体沸腾的特点是：吸收热量，但温度保持不变。所以茶水沸腾时，吸收热量，温度保持不变。 12． 扩散 无规则 高 【详解】[1]不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散，刚装修完的房子内有害气体的分子扩散到空气中，所以能闻到刺鼻的气味。 [2]扩散现象的本质是物质的分子在永不停息地做无规则运动，也叫分子的热运动。 [3]分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子运动得越剧烈，夏季温度高，有害气体分子扩散更快，搁置通风能更快排除有害气体。 13． 吸 小于 【详解】[1]冰熔化需要吸收热量，因为用相同的加热器加热，相同时间内加热器放出的热量相同，冰吸收的热量等于加热器放出的热量，所以冰单位时间内吸热相等。 [2]由图像可知，它在0~5min处于固态，5~15min处于固液共存态，15~20min处于液态；它处于固态、液态时，在相同时间内（5min）吸收的热量相同，质量相同，处于液态时温度变化量小于处于固态时的温度变化量，根据可知，它处于固态、液态时的比热容大小关系为c固小于c液。 [3]第15min 到第20min水升高的温度为5℃，所以，吸收的热量为 14． 乙 40 【详解】[1]甲图下压活塞：机械能→内能（压缩空气升温点燃硝化棉）。 乙图：两气门关闭、活塞上行→压缩冲程，机械能转化为内能，和甲能量转化一致； 丙图：两气门关闭、火花塞点火、活塞下行→做功冲程，内能转化为机械能。 故填乙。 [2]四冲程内燃机一个工作循环中，有四个冲程，燃气推动活塞做功一次，飞轮转动两周。若该热机飞轮转速1200r/min，即，则热机每秒完成40个冲程。 15． 汽油和空气的混合物 乙 10 【详解】[1]汽油机在吸气冲程中，吸入的是空气和汽油的混合物。 [2]做功冲程中，进排气门全关，活塞向下运动，火花塞点火花，因此乙图是做功冲程示意图。 [3]若汽油机飞轮转速，则1s钟飞轮的转速是20r，已知飞轮每转2圈，对外做功1次，则1s内汽油机对外做10次。 16． 【详解】根据放热公式，相同质量，放出的热量相等，可得出Δt与c成反比，即比热容小的温度下降的多。由于质量相同，温度都是80℃的甲、乙两种液体，在常温（20℃）下放热，甲的比热容比乙大，则乙的温度下降的快；由于室温是20℃，所以乙的末温为20℃。如图所示： 17．(1)天平 (2)加热时间 (3)33 (4)A (5) B 在质量和降低的温度相同时，B放热多 【详解】（1）在探究不同液体作为太阳能热水器储热介质的性能差异的实验中，需要控制两种液体的质量相同，因此除了温度计测量温度、秒表测量时间外，还需要用天平来测量液体的质量。 （2）实验中用两个相同的酒精灯同时加热，相同的酒精灯在相同时间内放出的热量是相同的，那么加热时间越长，液体吸收的热量就越多。所以此实验通过加热时间来反映液体吸收热量的多少。 （3）由图乙可知，温度计的分度值为1℃，液体B的温度为33℃。 （4）由图丙可知，若使两种液体吸收相同的热量（即加热相同的时间），对比两条曲线可以发现，A液体对应的温度变化更大，所以升高温度较多的是A液体。 （5）[1][2]太阳能热水器储热介质需要在吸收相同热量时升高的温度较低，这样才能储存更多的热量；在质量和降低的温度相同时，可以放出更多的热量。由前面分析可知，在吸收相同热量时，B液体升高的温度比A液体低，说明B液体的比热容较大；在质量和降低的温度相同时，B放热多，更适合作为太阳能热水器储热介质。 18．(1) 速度大小 质量 (2)转换法 (3)物体的动能与质量有关 (4)超速 (5)不能 【详解】（1）[1]“十次车祸九次快”说明汽车车速越快越危险，具有的能量大，因此可以猜想汽车动能大小可能与汽车的速度大小有关。 [2]“安全驾驶莫超载”说明在同等情况下，车子质量越大，越容易发生危险，具有的能量比较大，因此可以猜想汽车的动能可能与汽车质量有关。 （2）用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越大。这种将不容易测量的物理量（动能），转换为了容易观察的物理量（木块被撞后运动的距离）的方法，就是物理学中常用的转换法。 （3）观察甲、乙两图可以发现，在小球下落高度，即小球到达水平面时的初速度相同时，甲中质量大的小球将木块撞的更远，因此可初步得出结论，物体的动能与质量有关 （4）观察甲、丙两图可以发现，在小球质量相同时，甲中下落高度大（即小球到达水平面时的初速度大）的小球将木块撞的更远，因此可说明汽车在超速行驶时危险性更大。 （5）若本实验中水平面绝对光滑，由牛顿第一定律可知，木块被撞后将保持一定的速度做匀速直线运动，并不会停下来，因此不能得出正确结论。 19．(1)5.75×107J (2)25% (3)4.2×105J 【详解】（1）因为汽车匀速行驶，所以汽车受到的牵引力为F牵=f=575N 汽车牵引力做的功为W=F牵s=575N×100×103m =5.75×107J （2）汽油完全燃烧释放的热量为Q放=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J 汽车发动机的效率为 （3）水箱中水吸收的热量为Q吸=c水m水∆t=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×20℃=4.2×105J 20．(1) (2) (3)50% 【详解】（1）水的质量 题中指出当地为标准大气压，因此水的沸点为100℃，即水的末温，根据吸热公式计算水吸收的热量 （2）根据燃料燃烧放热公式计算天然气完全燃烧放出的热量 （3）根据效率公式计算天然气灶的加热效率 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 $