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** 本单元卷聚焦机械能、内能及其转化，通过科技前沿（火箭发射、卫星）、生活实践（厨艺、爬山）及文化传承（走马灯）情境，全面覆盖核心知识点，适配初中物理单元复习，强化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/30分|内能、机械能、比热容|结合“长征六号改”火箭考能量守恒| |填空题|5题/15分|热传递、热值、汽油机冲程|以“走马灯”考内能转化机械能| |作图题|1题/5分|比热容与温度变化|比较A、B液体升温图像| |实验题|2题/20分|比热容探究|控制变量法测不同液体吸热能力| |计算题|2题/30分|效率计算|AG600飞机燃油效率、混动汽车能量转化|

第十章机械能、内能及其转化 练习 一、单选题 1．关于内能、热量和温度，下列说法正确的是（    ） A．0℃的冰块没有内能 B．温度越高的物体，所含的热量越多 C．同一物体的温度越高，内能越大 D．物体吸收热量，温度一定升高 2．如图所示，一载有游客的热气球沿竖直方向匀速上升，关于此过程，下列说法正确的是（　　） A．热气球升空的原理与飞机相同 B．吊篮对游客的支持力对游客做了功 C．热气球内的气体密度大于球外空气密度 D．热气球的机械能不变 3．为响应国家“每日体育锻炼时间不低于两小时”的要求，某校组织学生远足爬山，开展户外运动。爬山区域等高线如图所示，不考虑重力变化，队伍重力势能最大的位置是（　　） A．A处 B．B处 C．C处 D．D处 4．2025年9月27日，在太原卫星发射中心，“长征六号改”运载火箭成功将卫星互联网低轨11组卫星发射升空。火箭起飞时，发动机内的燃料在剧烈燃烧过程中（     ） A．燃料的热值变大 B．燃料的热值变小 C．能量的总量保持不变 D．发动机效率为100％ 5．如图，用红外灯加热质量相同的水和沙子，得到温度随时间变化的图像如图乙，分析可知（   ） A．相同时间内沙子比水吸热多 B．沙子升温快说明沙子的比热容小 C．水升温慢主要是因为水蒸发吸热 D．水和沙子的比热容都随着温度的升高不断增大 6．2024年9月25日，中国人民解放军向太平洋相关公海海域，成功发射一枚携带训练模拟弹头的洲际弹道导弹“东风-31AG”，并准确落入预定海域，彰显了我国军事的绝对实力。以下有关说法正确的是（   ） A．发动机燃料的比热容最大 B．导弹升空过程中重力势能变小 C．燃料燃烧越充分，其热值越大 D．不考虑质量变化，导弹与空气摩擦内能增加 7．北京时间2025年4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，如图所示，约10分钟后，神舟二十号载人飞船与火箭成功分离．进入预定轨道。长征二号F遥二十运载火箭加速升空的过程中（　　） A．重力势能减小，动能增大 B．重力势能增大，动能减小 C．机械能增大 D．飞船的惯性变小 8．甲、乙两物体质量都为，丙物体质量为，三个物体温度都升高1℃，吸收热量如图所示，以下说法正确的是（　　） A．甲、乙温度都降低1℃，甲比乙放出的热量少 B．乙的比热容比丙小 C．丙的比热容为1×103J/(kg·℃) D．的丙物质温度升高2℃，需吸收3000J的热量 9．如图所示，这是二氧化碳爆破设备。其原理是电加热管发热使筒内的液态二氧化碳迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔喷出，实施爆破。四冲程汽油机的能量转化与它的能量转化情况相同的是（　　） A．吸气冲程 B．排气冲程 C．压缩冲程 D．做功冲程 10．根据如表提供的几种物质的比热容得出以下四个结论，其中正确的是（     ） 几种物质的比热容J/（kg·℃） 水4.2×103 煤油2.1×103 铜0.39×103 砂石0.92×103 酒精2.4×103 冰2.1×103 水银0.14×103 铝0.88×103 A．液体的比热容一定比固体的大 B．比热容可以鉴别物质是因为不同种物质的比热容一定不同 C．可以用水银制作体温计的原因之一是水银的比热容小 D．若铝块和铜块吸收的热量相同，升高的温度相同，则铜块的质量小 二、填空题 11．班级厨艺展示活动中，用煤气炉烹饪食物主要是通过__________（选填“做功”或“热传递”）的方式增大食物的内能；活动结束，剩余煤气的热值__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。汽油机的做功冲程是将内能转化为__________能。 12．如图所示是我国传统的“走马灯”。点燃底部的蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，观众看到小纸片人的影子动了起来，此过程与四冲程汽油机的________冲程相同。某汽油机每秒对外做功的次数为15次，则该汽油机飞轮的转速为________。 13．如图所示，某无人机将100N的货物匀速竖直向上提高6m，该过程中无人机对货物做功为___________J，货物的动能___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。以无人机为参照物，大地应是___________运动（选填“竖直向上”或“竖直向下”）。 14．如图是四冲程汽油机工作循环中的________冲程，为了能够及时将汽油机工作时产生的大量热量带走，通常采用水循环的方式，这是利用了水的比热容较大的性质，已知该内燃机的飞轮转速为1800r/min，则1s内做功________次。 15．如图所示是每隔相等时间拍摄的某篮球撞击地面过程的照片，由图可知，篮球从A点到B点过程中，速度在逐渐________，篮球在C点的重力势能________（填“大于”“等于”或“小于”）在B点的重力势能。 三、作图题 16．现有质量相同、初温为20℃的A、B两种液体，用相同的加热器给它们都加热到80℃，A的比热容小于B的比热容，请在图中画出B液体温度随时间变化的大致图像。 四、实验题 17．为了比较A、B两种液体比热容的大小，小夏的实验小组做了如图甲所示的实验，在两个相同的烧杯中，分别装入A、B两种液体，用相同的酒精灯加热。 (1)图甲中液体A的温度此时是___________℃。 (2)在烧杯中装入液体A、B时，需控制他们的初温和___________相同； (3)加热4min，A吸收的热量___________B吸收的热量； (4)加热相同时间后，作出温度—时间图像如图乙，这表明液体___________的比热容较大。 18．在“比较不同物质吸收热量的情况”的实验中，两个相同的容器内分别装入质量、初温都相同的两种液体a、b，分别用两个电加热器给它们加热，用温度计测量液体的温度，实验装置如图甲所示。 (1)为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同，电加热器的规格应______（选填“相同”或“不同”）。 (2)实验中某时刻温度计示数如图乙所示为______℃。 (3)加热相同的时间，温度变化小的液体吸热能力______（选填“强”或“弱”）；液体的内能增加是通过______（选填“热传递”或“做功”）的方式改变的。 (4)根据实验数据，绘制出了如图丙所示温度随时间变化的图像。分析图像可知：如果要自制暖手袋，应选吸热能力强的液体______（选填“a”或“b”）作为供暖物质，效果更佳。 五、计算题 19．AG600是我国自行设计研制的全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油，飞机发动机的功率为（航空燃油的密度为，航空燃油的热值为）求： (1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量； (2)飞机在航行过程中所受的阻力； (3)发动机的效率。 20．油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车以高速匀速行驶时，内燃机启动，此时在向车轮输送能量的同时也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的最大电能是。若测试人员驾驶该车在平直公路上以80km/h的测试车速匀速行驶0.5h，内燃机消耗燃油2.5kg，蓄电池组的电能增加了最大电能的10%；从汽车的使用说明书知道，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。则： (1)该汽车测试行驶中牵引力做了多少功？ (2)该汽车测试行驶中若燃油完全燃烧可放出多少热量？ (3)该汽车内燃机的效率是多大？（燃油的热值为） 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 C B D C B D C C D C 1．C 【详解】A．内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。一切物体在任何情况下都具有内能，因为分子在永不停息地做无规则运动，所以0℃的冰块也有内能，故A错误； B．热量是一个过程量，它是指在热传递过程中传递能量的多少，不能说“含有”或“具有”热量。只能说物体在热传递过程中吸收或放出了多少热量，故B错误； C．对于同一物体，质量不变，温度升高时，分子的热运动加剧，分子动能增大，物体的内能也就越大，故C正确； D．物体吸收热量时，温度不一定升高，例如晶体在熔化过程中，吸收热量，但温度保持不变，故D错误。 故选 C。 2．B 【详解】AC．热气球升空的原理是靠加热使球内气体密度减小，从而使自身重力小于浮力，最终升空；飞机主要靠机翼形成升力，机翼上表面流速快、压强小，下表面流速小、压强大，形成向上的压强差，从而获得升力，所以热气球升空的原理与飞机不同，故AC错误； B．吊篮对游客的支持力向上，且游客在该力的方向上有距离的移动，所以吊篮对游客的支持力对游客做了功，故B正确； D．热气球匀速上升时，质量不变，速度不变，动能不变，高度变高，重力势能在增大，机械能是动能和势能的总和，则机械能增大，故D错误。 故选B。 3．D 【详解】重力势能与物体的质量和所处高度有关，学生远足爬山过程中，质量不变，高度越高，重力势能越大，由图可知，D位置高度为800m，高度最高，因此队伍重力势能最大的位置是D处。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．C 【详解】AB．热值是燃料的特性，与质量和是否完全燃烧无关，则燃料燃烧过程中，其热值不变，故AB错误； C．根据能量守恒定律可知燃料燃烧过程中，能量的总量保持不变，故C正确； D．火箭发动机在工作时不可避免地做额外功，所以发动机的效率不可能达到100%，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】A. 同一红外灯加热，相同时间内，水和沙子吸收的热量相同，故A不符合题意； B. 质量相同，相同时间吸热相同，由图知沙子温度变化大，由可知沙子比热容小，故B符合题意； C. 本实验中水升温慢的核心原因是水的比热容远大于沙子，水蒸发吸热只是次要的影响因素，并非主要原因，故C不符合题意； D. 比热容是物质的固有特性，在物质状态不变时，比热容不会随温度升高而不断增大，故D不符合题意。 故选B。 6．D 【详解】A．比热容是物质的一种特性，反映不同物质吸热或放热能力的大小，不同燃料的比热容不同，但不能说火箭发动机的比热容最大，故A错误； B．导弹升空的过程中，导弹的质量不变，高度增大，导弹的重力势能变大，故B错误； C．热值是燃料的一种特性，大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否燃烧、燃烧是否充分等无关，故C错误； D．不考虑质量的变化，在导弹飞行的过程中，导弹要克服与空气的摩擦，将机械能转化为内能，导弹与空气的内能增大，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】AB．动能大小与质量和速度有关，火箭加速升空过程中，质量不变，速度增大，所以动能增大；重力势能大小与质量和高度有关，火箭高度不断升高，质量不变，所以重力势能增大，故AB不符合题意； C．机械能是动能与势能的总和，因为动能增大，重力势能增大，所以机械能增大，故C符合题意； D．惯性大小只与物体的质量有关，火箭升空过程中，飞船质量不变，所以惯性不变，故D不符合题意。 故选C。 8．C 【详解】A．由图可知，升高1℃，甲吸热3000J，乙吸热2000J，因此降低1℃，甲放热3000J，乙放热2000J，甲放热比乙多，故A错误； BC．根据可知，乙的比热容为 丙的比热容为 因此乙的比热容比丙大。故B错误，C正确； D．3kg的丙物质温度升高2℃，需吸收，故D错误。 故选C。 9．D 【详解】二氧化碳爆破设备的原理是电加热管发热使筒内的液态二氧化碳迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔喷出，实施爆破，此过程中高压气体对外做功，内能转化为机械能，能量转化与四冲程汽油机的做功冲程相同。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 10．C 【详解】A. 根据表格可知，液体水银的比热容小于铜、铝等固体的比热容，故A错误； B. 煤油和冰为不同物质，二者比热容相等，故B错误； C. 由可知，相同质量的水银吸收相同热量时，因比热容小，温度升高更明显，适合制作体温计，故C正确； D. 由得，Q、Δt相同时，c越小，则m越大，铜的比热容小于铝的比热容，故铜块质量更大，故D错误。 故选C。 11． 热传递 不变 机械 【详解】[1]用煤气炉烹饪食物，食物从锅中吸收热量，用热传递的方式增大食物的内能。 [2]燃料的热值是燃料的一种属性，只与燃料的种类有关，与质量无关，所以剩余煤气的热值不变。 [3]汽油机的做功冲程，火花塞点燃高温高压的燃气，推动活塞对外做功，是将燃气的内能转化为机械能。 12． 做功 1800 【详解】[1]点燃蜡烛后，热空气上升驱动扇叶转动，是将内能转化为机械能，与汽油机做功冲程能量变化相同； [2]四冲程汽油机每完成1个工作循环，对外做功1次，飞轮转动2周。汽油机每秒对外做功15次，那么每秒飞轮转动的圈数为 ，每分钟的转速为 13． 600 不变 竖直向下 【详解】[1]无人机对货物的拉力F等于货物的重力G，即F=G=100N，货物在竖直向上方向移动的距离s=6m。无人机对货物做的功W=Fs=100N×6m=600J [2]货物匀速竖直向上运动，货物的速度大小不变，货物的质量也不变。根据动能的影响因素可知，当质量和速度都不变时，货物的动能不变。 [3]判断物体的运动和静止，需要选取参照物，如果物体相对于参照物的位置发生了变化，则物体是运动的；如果物体相对于参照物的位置没有发生变化，则物体是静止的。无人机匀速竖直向上运动，以无人机为参照物，大地相对于无人机的位置在不断向下变化，所以大地是竖直向下运动的。 14． 压缩 15 【详解】[1]由图可知，两个气门均关闭，活塞向上运动，压缩气体，是四冲程汽油机工作循环中的压缩冲程。 [2]内燃机的飞轮转速为1800r/min，则飞轮每秒转30r，因为飞轮转2圈做功一次，所以1s内做功15次。 15． 减小 小于 【详解】已知相邻照片的拍摄时间间隔相等，从图中可看出相等时间内篮球通过的路程逐渐变小，根据可得，篮球从A点到B点的速度在逐渐减小。 重力势能的大小与质量和高度有关，篮球质量不变，C点高度低于B点高度，因此篮球在C点的重力势能小于在B点的重力势能。 16． 【详解】由可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，比热容小的物质温度升高得快，由于A的比热容小，所以A液体温度升高得快，B液体升温慢，升高相同的温度，B液体需要更长的时间，故B的温度变化图像在A图像下方，据此作图。 17．(1)38 (2)质量 (3)等于 (4)B 【详解】（1）由图甲可知，温度计的分度值为1℃，液体A的温度此时是38℃。 （2）比较两种液体比热容的实验，需采用控制变量法。除了控制初温相同外，还需控制A、B两种液体的质量相同，这样才能通过比较相同加热时间（吸收相同热量）时的温度变化，或比较升高相同温度所需的加热时间，来判断比热容大小。 （3）吸收热量的多少通过加热时间反映，实验中使用相同的酒精灯加热，相同时间内酒精灯放出的热量相同，因此，加热4min，A吸收的热量等于B吸收的热量。 （4）由图像可知，加热相同时间（吸收相同热量）时，液体A的温度升高量大于液体B的温度升高量。根据，吸收的热量相同、质量相同时，温度变化小的比热容大，即B的比热容大。 18．(1)相同 (2)29 (3) 强 热传递 (4)a 【详解】（1）为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同，电加热器的规格应相同，相同规格的电加热器，在相同电压下，单位时间内放出的热量相同。 （2）由图乙可知，温度计的分度值为1℃，实验中某时刻温度计示数如图乙所示为29℃。 （3）[1]用相同的电加热器加热相同的时间，则吸收相同热量，由于液体质量相同，由可知，温度变化小的液体比热容大，吸热能力强。 [2]对液体加热，液体吸收热量，所以液体的内能增加是通过热传递的方式改变的。 （4）由图像可知，质量相同的a、b两种液体，吸收相同热量，即加热相同时间，a升高的温度低，由可知，a的比热容大，a的吸热能力强，则放热能力也强，当质量和降低的温度相同时，水放出的热量多，所以应选吸热能力强的液体a作为供暖物质，效果更佳。 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）消耗航空燃油的质量 燃油完全燃烧放出的热量 （2）航行速度 由得飞机牵引力 因为飞机匀速直线航行，所以牵引力和阻力是平衡力，阻力 （3）航行时间 发动机做的有用功 发动机的效率 20．(1) (2) (3)40% 【详解】（1）由图像可知，汽车以80km/h做匀速直线运动时受到的阻力为900N，因为汽车匀速直线运动时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以汽车受到的牵引力 汽车在平直公路上以80km/h的速度匀速行驶0.5h，行驶的距离为 该汽车测试行驶中牵引力做的功为 （2）内燃机消耗燃油2.5kg，燃油放出的热量为 （3）蓄电池增加的电能为 有效利用的能量为 故内燃机的效率为 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 $