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** 本单元卷聚焦初中物理第十章“机械能、内能及其转化”，通过生活情境与科技实例融合，全面覆盖核心知识点，适配单元复习，强化物理观念与科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|机械能转化（无人机）、比热容（新疆温差）、内能（冰块熔化）|结合生活现象（春节烹饪）、科技情境（“奋斗者”号）| |填空题|5题|热值特性、热机冲程、重力势能变化|融入文化传承（走马灯）、新能源（风力发电）| |实验题|2题|燃料热值比较（转换法）、动能影响因素（控制变量法）|突出科学探究，注重证据分析与结论推导| |计算题|2题|热量计算（水加热）、效率与里程（节能汽车）|联系实际应用，强化科学思维与问题解决|

第十章机械能、内能及其转化 练习 一、单选题 1．春节小晋为家人烹制佳肴，当锅中热油将葱丝煸出香味后，他将食材放入锅中进行煸炒。下列关于煸出香味的葱丝说法正确的是（    ） A．分子不再运动 B．分子仍在运动 C．分子间不存在引力 D．分子间只存在斥力 2．如图所示，一架无人机正在空中斜向匀速飞行，进行灭蚊消杀作业，随着消杀药剂的减少，关于无人机（包括药箱和药剂）下列说法正确的是（　　） A．重力势能一定增大 B．动能一定不变 C．动能一定减小 D．机械能一定不变 3．“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜。”这句谚语生动描述了新疆一些地区一天中的温度变化。与沿海地区相比，新疆这些地区昼夜温差大的原因是（　　） A．沙子吸收的热量比水的多 B．水吸收的热量比沙子的多 C．沙子的比热容远小于水的比热容 D．沙子的比热容远大于水的比热容 4．关于内能、热量和温度，下列说法正确的是（　　） A．地球上南极洲的常年平均气温低于0℃，所以南极洲的内能也为负值 B．再冷的冰山也有热量，不过质量越大的冰山含有的热量也就越多 C．如果南极冰川的温度升高，它们的吸热能力也一定会增加 D．装在杯子里的冰块吸收热量熔化的过程中，内能增加，温度不变 5．探究重力势能与哪些因素有关时，小明将A、B、C三个钢球从不同高度自由释放（小球质量，下落高度），都落在同样的水平细沙面上。如图，实验发现A、B、C都使沙面凹陷，其中A使沙面凹陷最深，B最浅，下列说法错误的是（    ） A．该实验采用了转换法，用沙面凹陷程度来反映重力势能大小 B．对比A、B两次撞击，可知物体的质量越大，重力势能越大 C．对比B、C两次撞击，可知物体被举得越高，重力势能越大 D．对比A、C两次撞击，无法探究重力势能的影响因素 6．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙所示分别是某单缸四冲程汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A．甲图是压缩冲程，机械能转化为内能 B．由图乙可知该汽油机的效率是72% 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，则在内汽油机完成120次冲程 7．下列过程中，重力势能转化为动能的是（     ） A．电梯匀速上升 B．雨滴加速下落 C．汽车水平匀速行驶 D．自行车减速上坡 8．在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止滑下，撞击放在水平面上的木块，小车推动木块滑行一段距离后停止。如图所示，下列说法正确的是（     ） A．由甲、丙两图可知，小车动能的大小与高度有关 B．由乙、丙两图可知，小车动能的大小与速度有关 C．实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小 D．小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能，机械能增大 9．我国自主研制的“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟执行科考任务，如图所示。在完成任务后，“奋斗者”号抛掉部分压载铁加速上浮（海水密度不变，且不计水的阻力）。在加速上浮的过程中，下列说法正确的是（     ） A．潜水器的动能增大，重力势能减小，机械能保持不变 B．潜水器的动能增大，重力势能增大，机械能增大 C．潜水器的动能不变，重力势能增大，机械能增大 D．潜水器的重力势能转化为动能，机械能保持不变 10．探究小组用如图甲所示数字化实验设备探究水和食用油的吸热本领，装置中的两个试管分别装有100g水和100g食用油。根据实验数据绘制温度随加热时间变化的图像，如图乙。则不正确的是（　　） A．A是水 B．比热容 C．加热时，和吸收热量相同 D．加热，A吸收热量 二、填空题 11．吉利牌“涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机更足量空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁，同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比，热值_______（选填“更大”、“一样大”或“更小”）；为防止发动机温度过高，用水进行冷却，这是利用水的_______较大；若该汽油机每秒钟对外做功15次，则飞轮转速为_______r/min。 12．如图是小明制作的“走马灯”，点燃底部蜡烛，纸马随着纸风车转动起来，此过程的能量转化与四冲程汽油机的________冲程情况相同，纸马温度升高，主要是通过________的方式改变了其内能． 13．如图是四冲程汽油机的工作示意图，此时它处在__________冲程，该冲程中活塞向__________运动，汽缸内气体的内能__________（选填“增大”或“减小”）。 14．2025年底，我国最大的高空风力发电捕风伞成功开伞。在捕风伞从低处向高处加速上升过程中，它的重力势能_________，机械能__________。（选填“增大”“减小”或“不变”） 15．如图甲所示，在玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧，此实验主要是想说明通过______方式可增加内能；乙图所示的是汽油机的_____冲程，若飞轮的转速为3000r/min，则在1s内，该单缸汽油机做功______次。 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．为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同。烧杯内水的初温、质量也都相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。 (1)燃料完全燃烧放出热量的多少是通过__________（选填“加热的时间”或“水升高的温度”）来反映的； (2)燃烧相同质量的燃料，记录燃烧时间和对应的水温；燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。由图丙可知，热值较大的燃料是燃料__________（选填“1”或“2”）；假设这一过程燃料都完全燃烧，则燃料1与燃料2的热值之比为__________。 18．小明用如图所示的金属球来模拟汽车超载、超速带来的危害，探究动能大小的影响因素，他提出如下猜想： 猜想1：物体的动能大小可能与质量有关； 猜想2：物体的动能大小可能与速度有关。 为了验证以上猜想，小明做了如图所示三次实验：金属球从斜槽的某一高度由静止滚下，与水平面的木块相碰，推动木块移动一段距离。 (1)实验中通过木块移动的距离反映______________（选填“小球”或“木块”）的动能大小； (2)对比甲、乙两图，可得到结论：当物体质量一定时，______________越大，动能越大； (3)由乙、丙两次实验联想到，某段道路最高限速标志上标有“120”和“100”字样，其中“100”是对______________（选填“大货车”或“小轿车”）的限速； (4)结合本次实验，请你为汽车驾驶员撰写一句安全标语：______________。 五、计算题 19．如图所示新型的天然气灶既环保又节能。小明家用天然气灶给质量为2.5kg，初温为20℃的水加热。求：[，] (1)若要放出的热量，需要完全燃烧天然气的质量是多少？ (2)若上述天然气燃烧放出的热量有50%被水吸收，则水吸收的热量是多少？ (3)水温会升高到多少摄氏度？ 20．某新型节能汽车，它的油箱最多可加45kg燃油，它行驶时所受阻力的大小与速度的关系见下表。 速度v（m/s） 10 20 30 40 阻力f/N 已知汽车发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，汽车使用的燃油的热值为，则： (1)汽车油箱中加满燃油，这些燃油完全燃烧获得的能量是多少？ (2)汽车油箱加满燃油，并且以30m/s的速度匀速行驶时，汽车的最大行驶里程是多少？ 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 B C C D C D B C B B 1．B 【详解】AB．一切物质的分子都在不停地做无规则运动，故煸出香味的葱丝其分子仍在不停地做无规则运动，故A错误，B正确； CD．分子之间存在相互作用的引力和斥力，且引力和斥力是同时存在的，故CD错误。 故选B。 2．C 【详解】A．重力势能由质量和高度共同决定。无人机斜向飞行，高度可能增加、不变或减小；同时，随着药剂的喷洒，无人机的总质量减小。因此，重力势能的变化情况不确定，不一定增大，故A错误； BC．动能由质量和速度共同决定。无人机匀速飞行，速度的大小不变；但随着药剂的喷洒，无人机的总质量减小。因此，其动能一定减小，故B错误，C正确； D．机械能是动能和势能的总和。由以上分析可知，无人机的动能一定减小，而重力势能的变化情况不确定，所以机械能不一定不变，故D错误。 故选C。 3．C 【详解】水的比热容大，吸收或放出同样的热量时，温度变化较小； 沙石的比热容小，吸收或放出同样的热量时，温度变化较大。  新疆地区多沙漠、戈壁，沙石的比热容远小于水的比热容， 昼夜温差大。 故选C。 4．D 【详解】A．任何物体都具有内能，内能都是正值，没有负值，故A错误； B．热量是过程量，不能说“有”“含有”“具有”，可以说“吸收”或放出。故B错误； C．比热容反映了物质的吸热能力，冰的比热容是一定的，不会随温度、质量、体积的变化而变化，即冰的吸热能力是不变的，故C错误； D．冰是晶体，在熔化的过程中，吸收热量，温度不变，但内能增加，故D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．实验中通过沙面的凹陷程度来反映重力势能的大小，沙面的凹陷程度越大，说明重力势能越大，用到转换法，故A正确，不符合题意； B．在探究重力势能大小与质量的关系时，应控制小球的高度相同，即可以让不同质量的小球从同一高度下落，对比A、B两次撞击，可知物体的质量越大，重力势能越大，故B正确，不符合题意； C．对比B、C可知，小球的质量和下落的高度都不同，无法探究重力势能的大小，故C错误，符合题意； D．对比A、C可知，小球的质量和下落的高度都不同，不符合控制变量的科学方法，故D正确，不符合题意。 故选C。 6．D 【详解】A．甲图中，进气门和排气门都关闭，电火花点火，汽油和空气的混合物燃烧，活塞向下运动，是做功冲程；做功冲程中，高温高压气体内能对活塞做功，将内能转化为机械能，故A错误； B．热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。由图乙可知，有用机械能占比为 即该汽油机的效率是28%，故B错误； C．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关。汽车尾气中 “汽油味” 越浓，说明燃料燃烧越不充分，但燃料的热值不变 ，故C错误； D．四冲程汽油机一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两圈，对外做功一次。已知飞轮转速为，则每秒飞轮转60圈，完成的冲程数为个 ，故D正确。 故选D。 7．B 【详解】A．电梯匀速上升，高度升高，重力势能增大，速度不变、动能不变，故A不符合题意； B．雨滴加速下落，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，是重力势能转化为动能，故B符合题意； C．汽车水平匀速行驶，高度和速度都不变，重力势能、动能都不变，没有相互转化，故C不符合题意； D．自行车减速上坡，高度升高，重力势能增大，速度减小，动能减小，是动能转化为重力势能，故D不符合题意。 故选B。 8．C 【详解】A．甲、丙两图中，小车的质量不同、下滑的高度也不同，存在两个变量，不符合控制变量法的要求，无法探究动能与高度的关系。故A错误； B．乙、丙两图中，小车下滑高度相同（到达水平面的速度相同），但小车质量不同，变量为质量，因此探究的是动能与质量的关系，无法得出动能和速度的关系，故B错误； C．本实验使用转换法，小车动能的大小无法直接观测，通过木块被小车推动后滑行的距离远近，间接反映小车动能的大小，木块滑行越远，说明小车的动能越大，故C正确； D．小车从斜面滑下时，重力势能大部分转化为动能，但过程中需要克服摩擦做功，一部分机械能会转化其他形式的能，因此小车的总机械能是减小的，故D错误。 故选C。 9．B 【详解】抛掉压载铁后，潜水器加速上浮过程中，自身质量不变，速度逐渐增大，位置高度逐渐升高： A．潜水器动能增大正确，但重力势能随高度升高而增大，不是减小；机械能增大，不是保持不变，故A错误； B．潜水器质量不变，速度增大所以动能增大，高度升高所以重力势能增大，机械能等于动能加重力势能，因此机械能增大，故B正确； C．潜水器加速运动，速度增大，动能增大，不是不变，故C错误； D．潜水器动能和重力势能都在增大，浮力对潜水器做功，机械能增大，不是重力势能转化为动能、机械能保持不变，故D错误。 故选B。 10．B 【详解】A．由实验数据可知，A、B两种物质在相同时间内吸收相同的热量，但温度变化不同。A的温度变化较慢，说明其吸热能力较强；B的温度变化较快，说明其吸热能力较弱。水的比热容较大，吸热能力较强，在相同加热条件下温度升高较慢，因此A是水，故A正确，不符合题意； BC．根据比热容公式，A（水）6min从20℃升高到40℃，B（食用油）6min从20℃升高到60℃，说明B的温度变化是A的2倍；在质量相同、吸收热量相同的条件下，由可知，比热容与温度变化成反比。因此A与B的比热容关系应为2∶1，故B错误，符合题意，C正确，不符合题意； D．加热3min时，A的温度从20℃升高到30℃（因A每3min升高10℃），吸收的热量为，故D正确，不符合题意。 故选B。 11． 一样大 比热容 1800 【详解】[1]热值是燃料本身的特性，与燃烧是否充分无关，所以同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比，热值一样大。 [2]因为水的比热容较大，相同质量升高相同温度时，水吸收热量更多。所以用水进行冷却。 [3]汽油机每秒钟对外做功15次，所以每秒完成15个工作循环。每个工作循环飞轮转2圈，所以每秒飞轮转转，每分钟转转。 12． 做功 热传递 【详解】[1]点燃底部蜡烛，纸马随着纸风车转动起来，此过程是蜡烛燃烧将化学能转化为内能，热空气上升推动纸风车和纸马转动，内能转化为机械能。四冲程汽油机的做功冲程中，火花塞点燃混合气体，爆炸性燃烧释放出庞大的热能，转化为强大的机械能，推动活塞并带动曲轴旋转，也是内能转化为机械能。所以走马灯能量转化与四冲程汽油机的做功冲程情况相同。 [2]纸马温度升高，主要是通过热传递的方式改变了其内能。蜡烛燃烧使周围空气温度升高，热空气与纸马存在温度差，通过热传递将热量传递给纸马，使纸马内能增加、温度升高。 13． 做功 下 减小 【详解】[1]由图可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，根据四冲程汽油机的工作特点可知，此时该汽油机处于做功冲程。 [2]在做功冲程中，燃料燃烧产生的高温高压燃气推动活塞向下运动，所以该冲程中活塞向下运动。 [3]在做功冲程中，燃料燃烧释放内能，高温高压的燃气对活塞做功，将燃气的内能转化为活塞的机械能，燃气的内能减少，温度降低。 14． 增大 增大 【详解】重力势能的大小由物体的质量和高度决定，捕风伞从低处向高处上升时，质量不变，高度升高，因此重力势能增大。机械能是动能与势能的总和。动能的大小由物体的质量和速度决定，捕风伞加速上升时，速度增大，动能增大；同时重力势能也增大，所以机械能增大。 15． 做功 做功 25 【详解】[1]在玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速向下压，棉花燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增加。 [2]从图中可以看出，气门都关闭、火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程。 [3]四冲程汽油机的飞轮转速为，则该飞轮每秒钟转50圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成4个冲程，做功1次，所以1s内，飞轮转50圈，共25个工作循环，共做功25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)水升高的温度 (2) 1 3:2 【详解】（1）燃料释放的热量越多，被加热的水吸收的热量越多，水升高的温度越高，实验中燃料完全燃烧放出热量的多少是通过水升高的温度来反映的。 （2）[1]由图丙可知，相同时间内燃料1使水升高的温度比燃料2使水升高的温度高，且燃料1燃烧完的时间更短，即相同质量的燃料1和燃料2完全燃烧时，燃料1使水升高的温度更高，所以燃料1放出的热量更多。根据热值公式，质量相同的燃料，完全燃烧放出热量越多，热值越大，所以热值较大的燃料是燃料1。 [2]实验中忽略热量的散失，且两杯水的质量、比热容均相同，则由Q=cmΔt可知，二者放出的热量之比为 燃料的质量相同，由可知，燃料1与燃料2的热值之比为 18．(1)小球 (2)速度 (3)大货车 (4)珍爱生命，请勿超速、超载 【详解】（1）实验中，金属球从斜面上释放后撞击水平面上的木块，木块被撞击后移动的距离越远，说明金属球对木块做的功越多，即金属球具有的动能越大，这种研究方法是转换法，因此实验中通过木块移动的距离反映小球的动能大小。 （2）对比甲、乙两图，两球的质量相同，均为m，但释放的高度不同，分别为1.5h和h，高度越高，小球到达水平面时的速度越大，甲图中木块移动的距离较大，说明当物体质量一定时，速度越大，动能越大。 （3）对比乙、丙两图，小球释放的高度相同，均为h ，即到达水平面时的速度相同，但丙中小球的质量为2m ，大于乙中小球的质量m。丙图中木块移动的距离较大，说明在速度相同时，质量越大的物体动能越大，其造成的危害也越大，大货车的质量远大于小轿车，在相同速度下大货车的动能更大，因此大货车的限速值应低于小轿车，即“100”是对大货车的限速。 （4）由于物体的动能与质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能就越大，行车时的危险性越高，因此为了交通安全，可以撰写的安全标语为：珍爱生命，请勿超速、超载。 19．(1) (2) (3)50℃ 【详解】（1）需要完全燃烧天然气的质量 （2）水吸收的热量 （3）水升高的温度 水的末温 20．(1) (2) 【详解】（1）这些燃油完全燃烧获得的能量 （2）（2）已知发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，则有用功 根据表格查出时的阻力，因为汽车匀速行驶，则由可得：汽车的最大行驶里程 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 $