第十二章机械能和内能 单元练习---2026-2027学年苏科版物理九年级上册

**基本信息** 苏科版九年级上册第十二章“机械能和内能”单元卷，覆盖比热容、内能、机械能转化、热机效率等核心知识点，通过选择、实验、计算等题型，融合物理观念与科学探究，适配单元复习巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----|----| |单选题|10|比热容、温度内能关系、热值、机械能转化|结合生活情境（如暖气、汽车冷却），考查物理观念| |填空题|5|热机效率、能量转化、热量计算|联系科技（卫星能量转化），强化科学思维| |作图题|1|晶体熔化图像|通过改变质量分析图像变化，培养模型建构能力| |实验题|2|不同物质吸热、动能影响因素|控制变量法（如17题水与沙子吸热），体现科学探究| |计算题|2|热量、效率计算|结合热水器、燃料燃烧实例，落实科学态度与责任|

第十二章机械能和内能 练习 一、单选题 1．关于比热容，下列有关说法正确的是（　　） A．将一杯水倒出一半后，剩下的水的比热容也变为一半 B．冬天暖气常用热水循环来取暖，温度变化较小时，放出更多热量 C．汽车发动机用水作为冷却液，因为水的比热容大，吸收相同热量时，温度变化大 D．沿海地区昼夜温差比内陆小，是因为水的比热容比沙石的小 2．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（   ） A．温度高的物体内能一定大 B．0℃的冰块没有内能 C．热传递过程中温度高的物体把热量传给温度低的物体 D．物体的温度越高，所含的热量越多 3．如图是用蒸锅在天然气灶上烧水蒸包子的情景，下列说法正确的是（　　） A．天然气燃烧越充分，热值越大 B．水的温度越高，水分子运动越剧烈 C．锅盖被蒸汽“顶起”，该过程将机械能转化为内能 D．用手拿包子感觉烫是通过做功的方式改变内能的 4．某次演练中，直升飞机悬停于高空，一伞兵（含伞）跳伞后竖直降落，其速度v与时间t的关系如图所示。下列判断正确的是（　　） A．在0～t1内，伞兵受到的重力小于阻力 B．在t1～t2内，伞兵受到的重力等于阻力 C．在t2～t3内，伞兵受到的阻力保持不变 D．在t2～t3内，伞兵运动的机械能不变 5．如图所示，在滚摆实验中，滚摆不断地做上下往复运动，滚摆每次上升的高度总比上次要低一些。下列说法正确的是（    ） A．滚摆下降过程中，动能转化为重力势能 B．滚摆上升过程中，重力势能转化为动能 C．滚摆上下往复运动过程中，机械能总量不变 D．滚摆上下往复运动过程中，机械能总量减小 6．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某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，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度降低 B．由乙图可知该汽油机的效率是28% 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．为了节能，冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值 7．一标准大气压下，将质量为10g，热值为4.2×107J/kg的燃料完全燃烧后，放出的热量完全被质量为1kg的水吸收，水的初温30℃，水的温度将升高（  ） A．70℃ B．80℃ C．90℃ D．100℃ 8．为了更好地推进“一带一路”的实施，我国计划发射十八颗通信卫星，为沿线国家提供信息服务。如图，下列关于人造地球卫星的说法中正确的是（　　）    A．卫星运动到远地点时，动能最大，重力势能最小 B．卫星由近地点向远地点运动，重力势能转化为动能 C．卫星在近地点的机械能等于卫星在远地点的机械能 D．卫星由近地点向远地点运行时，卫星的速度变大 9．用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示，已知水的比热容是，下列说法正确的是（　　） A．甲物质的比热容是水比热容的2倍 B．加热相同时间，甲物质吸收的热量是水吸收热量的2倍 C．甲物质10min吸收的热量为 D．条件不足，不能计算和判断甲物质比热容大小 10．如图所示为内燃机四个冲程工作示意图，下列说法正确的（　　） A．在一个工作循环中工作过程依次是丁、甲、丙、乙 B．飞轮靠惯性完成冲程的是甲、乙、丁 C．飞轮转速3000r/min，则该汽油机1s能做功25次 D．甲图冲程能量转化：机械能转化为内能 二、填空题 11．如图为某汽油机的能量流向图，其热机效率为 _________（用图中的符号表示）；若完全燃烧0.21kg汽油所产生的能量全部被水吸收，能使质量为100kg，初温为20℃的水温度升高到  _________℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q汽油＝4.6×107J/kg] 12．如图所示，试管中的水加热一段时间后，管口的橡皮塞被水蒸气“推”出并能看到“白气”，此时试管内水蒸气的________能转化为了橡皮塞的________能。随后，橡皮塞在空中下落的过程中，________力对橡皮塞做功，橡皮塞的动能________（选填“变大”或“变小”）。 13．垃圾焚烧发电厂利用先进工艺和科学方法，可以使垃圾变废为宝。若从1吨垃圾中能提炼出100kg燃料油，燃料油的热值，则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为__________J，这些热量可以使__________kg的水温升高50℃，水的比热容。（假设热量全部被水吸收且水没有沸腾） 14．如图甲所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间后，塞子被试管内的水蒸气推开，这个过程中发生的能量转化情况与图________（选填“乙”或“丙”）所示汽油机的冲程中的能量转化情况相同。若该单缸四冲程汽油机的转速为1800 r/min，则其每秒做功________次。 15．如图是某固体熔化过程中温度随时间变化的图像，该物质是_________（选填“晶体”或“非晶体”）；当物体分别处于图中A、B两点时，其内能的大小关系是EA_________EB（选填“＞”“＜”或“＝”）。 三、作图题 16．如图所示为某晶体熔化前后的温度随时间变化的图像，如果仅增加物质的质量，在图中大致画出新的温度变化图像。 四、实验题 17．在“研究不同物质吸热升温的现象”的实验中，实验装置如图甲所示（两套装置完全相同）。 (1)实验前应确保烧杯中的沙子和水的初温和______相同；选用相同酒精灯加热的目的是使沙子和水两物质在相同时间内______； (2)通过实验获得下表所示的实验数据，加热第3min时，发现沙子的温度比水高，此时沙子吸收的热量______（选填“大于”“小于”或“等于”）水吸收的热量；分析实验数据可知，沙子的吸热能力较______（选填“强”或“弱”）； 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 沙子的温度/ 10 18 26 34 42 50 水的温度/ 10 14 18 22 26 30 (3)如图乙所示是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线，根据上面探究过程中所获得的知识可知：曲线表示的是______（选填“沿海”或“内陆”）城市的年气温变化曲线。 18．如图所示是小华探究“动能大小与哪些因素有关”的实验，请补全下面实验过程。 (1)本实验甲、乙两图探究的是______（选填“木块”或“小球”）的动能与______的关系； (2)若操作正确，第二次实验木块最终的位置如图乙所示，则此实验的结论是：______。 (3)实验中小球由斜面静止释放到最终停止运动，机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (4)小斌还利用图丙来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，AB两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，A小球通过凸形槽的时间为t1，B小球通过凹形槽的时间为t2，则t1______t2 （选填“大于”“等于”或“小于”）。 五、计算题 19．用天然气热水器将20kg水从25℃加热到75℃，消耗了的天然气。已知天然气的热值为，水的比热容为。 (1)此过程中水吸收的热量是多少？ (2)天然气完全燃烧放出的热量是多少？ (3)该热水器加热这些水的效率是多少？ 20．为研究物质的吸热性能，小川同学分别对质量都为，初温都为的水和煤油加热，结果水温升高到，则：（不考虑热量损失，已知，，煤油的沸点为） (1)水吸收的热量是多少？ (2)若水吸收的热量全部被煤油吸收，煤油的温度能升高到多少？ 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 《第十二章机械能和内能 练习--2026-2027学年苏科版物理九年级上册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C B C D B A C C C 1．B 【详解】A．把水倒掉一半，由于比热容的大小与质量无关，所以水的比热容不变，故A错误； B．北方楼房中的“暖气”用水作为介质，是利用了水的比热容大的特点，在降低相同的温度时，水放出的热量多，故B正确； C．用水作为汽车发动机的冷却剂是因为水的比热容大，和其它等质量的液体相比，升高相同的温度时，水能吸收更多的热量，有利用发动机的散热，故C错误； D．由知，质量相同的不同物质，吸收或放出相同的热量，比热容大的物质温度变化得小，而水的比热容比沙石的比热容大，因此沿海地区的昼夜温差比内陆地区的小，故D错误。 故选B。 2．C 【详解】A．温度低的物体可能比温度高的物体内能多，因为内能的大小不但和温度有关，还和质量和状态有关，故A错误； B．物体内部所有分子做无规则运动的分子动能和分子势能的总和叫物体的内能；故一切物体在任何情况下都具有内能，故B错误； C．发生热传递的条件是有温度差，温度高的物体把热量传向温度低的物体，最终达到温度相同，故C正确； D．由于热量是一个过程量，不能说物体的温度越高，所含热量越多，故D错误。 故选C。 3．B 【详解】A．热值是燃料的固有属性，只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分无关，因此燃烧越充分，热值越大的说法错误，故A错误； B．分子的热运动与温度有关，温度越高，水分子的无规则运动越剧烈，该描述符合分子动理论的规律，故B正确； C．锅盖被蒸气“顶起”，是水蒸气的内能转化为锅盖的机械能，并非“机械能转化为内能”，能量转化方向错误，故C错误； D．用手拿包子感觉烫，是包子的热量传递到手上，属于通过热传递的方式改变内能，并非做功，故D错误。 故选B。 4．C 【详解】A．在0～t1内，伞兵的速度增大，受到的重力大于阻力，故A错误； B．在t1～t2内，伞兵的速度减小，受到的重力小于阻力，故B错误； C．在t2～t3内，伞兵的速度不变，受到的阻力等于重力，保持不变，故C正确； D．在t2～t3内，伞兵的质量不变，高度减小，速度不变，他的重力势能减小，动能不变，机械能减小，故D错误。 故选 C。 5．D 【详解】A．滚摆下降过程中，质量不变，它的高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，故A错误； B．滚摆上升过程中，它的质量不变，高度增加，重力势能增加，速度减小，动能减小，上升过程中动能转化成重力势能，故B错误； CD．实验过程中滚摆会逐渐停下来，克服摩擦做功，机械能总量会减小，故C错误，D正确。 故选D。 6．B 【详解】A．甲图两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的内能增大，温度升高，故A错误； B．由乙图可知该汽油机的效率是 故B正确； C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，而热值是燃料的一种特性，与燃料燃烧充分与否无关，所以不会降低热值，故C错误； D．热值是燃料的一种特性，为了节能，冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，此过程中燃料的热值不变，故D错误。 故选B。 7．A 【详解】10g燃料完全燃烧释放的热量 Q放=m′q=0.01kg×4.2×107J/kg=4.2×105J由于放出的热量完全被质量为1kg的水吸收，即Q放=Q吸，根据，所以水升高的温度 水的末温 在一标准大气压下，水的沸点是100℃，水的最高温度为100℃，不会达到130℃，所以水升高的温度为 100℃-30℃=70℃ 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．C 【详解】A．卫星运动到远地点时，速度最小，距离最远，所以动能最小，重力势能最大，故A错误； B．卫星由近地点向远地点运动，速度越来越小，动能越来越小，同时距离地球越来越远，重力势能越来越大，动能转化为重力势能，故B错误； C．人造卫星绕地球运转的轨道是椭圆的，太空中没有空气阻力，它的机械能守恒，故C正确； D．卫星由近地点向远地点运行时，动能转化为重力势能，所以速度越来越小，故D错误。 故选C。 9．C 【详解】AD．由图可知甲物质和水在质量相同，温度均从0℃升高到60℃时，水需要的加热时间是20min，甲物质需要的加热时间是10min，由于使用相同的加热器加热，在相同时间内两种物质吸收的热量相同，加热时间越长物质吸收的热量越多。所以质量相同的水和甲物质，在升高的温度相同的温度时水吸收的热量是甲物质吸收热量的2倍。由可知，水的比热容是甲物质比热容2倍。则甲的比热容为 故AD错误； B．由于使用相同的加热器加热，在相同时间内两种物质吸收的热量相同，故B错误； C．由于使用相同的加热器加热，在相同时间内两种物质吸收的热量相同，水从0℃升高到60℃时，用时20min，则水吸收的热量为 由题意可得水10min吸收的热量等于甲物质10min吸收的热量是水加热20min吸收热量的一半，故甲物质10min吸收的热量为 故C正确； 故选C。 10．C 【详解】ABD．甲图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能；乙图中排气门开启，进气门关闭，气体流出汽缸，是排气冲程；丙图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；丁图中进气门开启，排气门关闭，气体流入汽缸，是吸气冲程，没有能量的转化；所以正确的排序是丁、丙、甲、乙；内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机器获得动力，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠飞轮惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁，故ABD错误； C．四冲程汽油机的飞轮转速为 3000r/min=50r/s 因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转50圈，共25个工作循环，共做功25次，故C正确。 故选C。 11． 43 【详解】[1]从图中可知，有用功是E2，燃气燃烧释放的热量是E，故其热机效率为 [2]完全燃烧0.21kg汽油放出的热量 由题知，水吸收的热量 根据可知，水升高的温度 则水的末温 12． 内 机械 重 变大 【详解】[1][2]水沸腾后，水蒸气把橡皮塞冲出的过程中，水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的温度降低，内能减小，将内能转化为机械能。 [3][4]橡皮塞在空中下落的过程中，重力对它做功，橡皮塞的质量不变，速度变大，动能变大。 13． 【详解】[1][2]这些燃料油完全燃烧时释放出的热量 若这些热量全部被水吸收，则 根据可得水的质量 14． 丙 15 【详解】[1][2]当水沸腾一段时间后，塞子被试管内的水蒸气推开，水蒸气对塞子做功，将内能转化为塞子的机械能，图丙是做功冲程，将内能转化为机械能，与水蒸气对塞子做功的能量转化情况相同；汽油机完成1个工作循环，完成4个冲程，飞轮转2转，对外做功1次，，即每秒完成15个工作循环，完成60个冲程，对外做功15次。 15． 晶体 ＜ 【详解】【小题1】[1]由图可知，该物质在熔化时有固定的熔点，所以该物质是晶体。 [2]从图像可知，A点到B点的过程是该晶体的熔化过程，在这个过程中，物体不断从外界吸收热量，吸收的热量用于增加分子间的势能，虽然温度不变，分子动能不变，但分子势能增加，所以物体的内能增大。因此，B点时物体的内能比A点时物体的内能大，即。 16． 【详解】晶体的熔点是物质本身的特性，仅和物质种类有关，和质量无关，因此熔化时的温度和原图像熔点完全相等； 加热条件不变（单位时间物质吸收的热量恒定），根据，质量增大后，升高相同温度需要吸收更多热量，因此固态、液态阶段的升温速度都变慢，升温线段更平缓； 晶体熔化时需要吸收热量，质量越大，熔化需要吸收的总热量越多，因此熔化过程会持续更长时间，熔化的水平段更长。 17．(1) 质量 吸收的热量相同 (2) 等于 弱 (3)内陆 【详解】（1）本实验采用控制变量法，探究不同物质的吸热特性时，需要控制沙子和水的初温、质量完全相同；选用完全相同的酒精灯加热，是为了保证相同时间内两个酒精灯放出的热量一致，从而让沙子和水在相同时间内吸收的热量相等。 （2）第3min时沙子和水的加热时长相同，相同酒精灯在相等时间内提供的热量相同，因此二者吸收的热量相等；从实验数据能看出，吸收相同热量时沙子升温比水快，说明沙子升高相同温度需要吸收的热量更少，吸热能力更弱。 （3）水的比热容比砂石大，沿海城市多水体，温度变化更平缓，内陆城市多砂石泥土，年温差更大。图中曲线C的年温度变化幅度远大于D，因此C代表温度变化更显著的内陆城市。 18．(1) 小球 质量 (2)速度相同时，物体质量越大，动能越大 (3)变小 (4)大于 【详解】（1）[1]在这个实验中，我们通过小球从斜面上滚下撞击木块，观察木块移动的距离来探究动能的相关因素，所以探究的是小球的动能。 [2]甲、乙两图中，小球从同一高度滚下，到达水平面时的速度相同，而小球的质量不同（乙图中小球质量较大），所以本实验甲、乙两图探究的是小球的动能与质量的关系。 （2）甲、乙两图中，小球速度相同，乙图中小球质量大，推动木块移动的距离远。这表明在速度相同时，物体的质量越大，具有的动能越大。 （3）小球在斜面上有一定的重力势能，释放后，高度降低，速度增大，重力势能转化为动能。在运动过程中，因为受到摩擦力，小球要克服摩擦力做功，克服摩擦力做功的过程中，机械能转化为其他形式的能，所以机械能不断减少，最终小球停止运动，机械能变为零。 （4）对于A球通过凸形槽，在上升过程中，速度减小，在下降过程中速度增大到原来的速度v；对于B球通过凹形槽，在下降过程中速度增大，在上升过程中速度减小到原来的速度v。A球的平均速度小于B球的平均速度，两球通过的路程相同，根据公式，路程相同，速度越小，时间越长，所以大于。 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）此过程中水吸收的热量为 （2）天然气完全燃烧放出的热量为 （3）该热水器加热这些水的效率为 20．(1)； (2) 【详解】（1）水吸收的热量是 （2）若水吸收的热量全部被煤油吸收，煤油能升高到的温度为 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 $