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，通过羊肉泡馍、燃氢发动机等生活与科技情境融合命题，覆盖动能势能转化、内能改变、热机工作原理等核心知识点，适配九年级单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|内能与温度关系、动能势能转化、比热容应用|结合垫排球、城市温差等情境辨析概念| |填空题|5|热机能量转化、改变内能方式、热量计算|融入盾构机、保温饭盒等实际场景| |实验题|2|不同物质吸热能力（控制变量法）、动能影响因素|通过图像分析与数据对比培养科学探究能力| |计算题|2|水吸收热量、燃氢发动机效率|结合太阳能热水器、新能源卡车考查综合应用|

第十章机械能、内能及其转化 练习 一、单选题 1．加热一杯水至沸腾的过程中，关于这杯水温度、热量、内能之间的关系，下列说法中正确的是（　　） A．水吸收了热量，水的温度一定升高 B．水的内能增加，水的温度一定升高 C．水的温度升高，只能通过热传递的方式 D．水的温度升高时，水的内能一定增加 2．如图所示，某同学在练习垫排球，排球离开手臂后向上运动的过程中 （    ） A．动能增大，势能增大 B．动能增大，势能减小 C．动能减小，势能减小 D．动能减小，势能增大 3．如图所示，羊肉泡馍是陕西一道有名的地方传统小吃，下列有关说法正确的是（　　） A．在熬制羊肉汤时，汤汁沸腾后，温度不变，汤汁的内能减少 B．刚出锅的羊肉汤很烫是因为它含有很高的热量 C．将掰碎的馍放入羊肉汤中后，羊肉汤将温度传递给馍 D．热量从内能大的传递给内能小的物体 4．以内燃机为动力的各种热机，在人类生产生活中应用极为广泛，从轮船、火车到拖拉机、摩托车等， 它们的动力大都来源于内燃机。它们虽然在构造上略有差异，但工作原理都是一样的。下列对内燃机 的有关叙述，错误的是（　　） A．内燃机是内能转化为机械能的装置 B．内燃机能够对外做功，故不需外力启动 C．内燃机用水冷却，是因为水的比热容大 D．内燃机靠产生的高温、高压气体做功 5．大粒参是海丰公平镇的一道美食。关于烹制大粒参的过程中涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．大粒参出锅时温度高，含有的热量多 B．向热锅里加入大粒参，大粒参的温度升高，内能增大 C．锅一般用铁制造，是利用了铁的比热容较大的性质 D．油炸过程中，主要是通过做功的方式增大大粒参的内能 6．如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是（     ） A．甲乙丙丁 B．丁丙乙甲 C．乙丙甲丁 D．丙甲丁乙 7．在一个标准大气压下，在不计热量损失的情况下，完全燃烧热值为的干木柴1kg，能使、的水温度升高到（     ） A． B． C． D．无法确定 8．某日济南、青岛两城市的天气预报情况（如下表），下列根据气温变化情况做出的判断和判断依据正确的是（　　） 城市甲 晴20-34℃ 城市乙 晴21-28℃ A．城市甲是济南，海水比热容比砂石小 B．城市乙是青岛，海水比热容比砂石大 C．城市甲是青岛，海水比热容比砂石大 D．城市乙是济南，海水比热容比砂石小 9．如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点，下列说法正确的是（      ） A．小物块从b点向a点运动的过程中，动能减小 B．弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小 C．小物块从c点向a点运动的过程中，重力势能全部转化为动能 D．小物块在整个运动过程中，机械能守恒 10．小红利用两个切开底部的玻璃瓶、细线和木棒制作了如图所示的滚摆。关于该滚摆，下列说法中正确的是（　　） A．滚摆在上升过程中，动能变大 B．滚摆在下落过程中，动能转化为重力势能 C．滚摆每次上升的最大高度逐渐减小，机械能减小 D．滚摆每次上升的最大高度逐渐减小，机械能保持不变 二、填空题 11．我国ZTZ99G式主战坦克，它的动力机械是热机，从能量转化的角度来看，热机是把______能转化为______能的机器。在热机的工作过程中，完成这一能量转化的冲程是______。 12．如图所示，盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械。刀盘旋转击碎石料的过程中，温度升高，内能____________（选填“增大”或“减小”），这是通过____________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变了刀盘的内能。 13．课后延时服务推出后，为防止饭菜变凉，值日老师往保温饭盒下层注入热水，温热饭盒上层的饭菜，这是通过______的方式改变饭菜的内能；打开饭盒时闻到菜香，这属于______现象；若往饭盒注入100g、90℃的热水，水温降低到20℃时，放出的热量为______J。[] 14．一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是2400r/min，柴油机每秒内做功______次，其中只有______冲程不是依靠飞轮的惯性完成的。 15．图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点；图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图。则过山车的动能在_____点最大，它经过C点时的速度_____（选填“大于”“小于”或“等于”）经过E点时的速度。 三、作图题 16．如题图-1为四冲程内燃机排气冲程的示意图。请参照图-1，在图-2画出吸气冲程中进气门、排气门的开闭情况和活塞运动的方向（用“↑”或“↓”表示）。 四、实验题 17．相关资料表明，大部分重大交通事故是因为汽车超载超速造成的。兴趣小组决定对超载超速问题进行一次模拟探究，经讨论后认为，可以用小球作为理想模型，代替汽车作为研究对象。如图，将小球从同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离后停下，完成甲、乙、丙三次实验，其中。 (1)在丁图中画出小木块被小球撞击之前静止在水平面上的受力示意图； (2)实验中超载超速带来的危害程度是通过___________表示；研究超载带来的危害时，选择甲、乙、丙三次实验中的___________进行比较； (3)为比较超载超速带来的危害程度，兴趣小组利用上述器材进行定量研究，得到数据如表。请根据表中的数据分析，货车超载20%与超速20%两者相比，潜在危害较大的是___________。（选填“超载20%”或“超速20%”） 小球 质量/克 高度/厘米 木块移动距离/厘米 A 10 5 10 B 20 5 18 C 30 5 29 D 10 10 38 E 10 15 86 18．为了研究不同物质的吸热能力，小洛利用规格相同的电加热器给A和B液体加热。如图所示，她利用实验得到的数据绘制出两种液体温度随加热时间的变化图像。 (1)要完成该探究实验，除了图甲中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和____________； (2)实验中应取____________相同的两种液体，分别倒入相同的烧杯中；（填质量/体积） (3)用相同规格的电加热器加热A和B两种液体，目的是通过比较____________来比较A和B两种液体吸收热量的多少； (4)根据实验绘制了两种液体的温度随加热时间变化的图像如图乙所示，分析图乙可知____________（A/B）的吸热能力更强，你的依据是：____________________________________。 五、计算题 19．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，小华家的太阳能热水器在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水升高到70℃。已知水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃），求：在这5小时内，热水器中的水吸收的热量。 20．2024年11月18日，搭载燃氢发动机的国产大卡车成功下线，标志着我国自主研发的大马力燃氢发动机技术迈向实际应用。某次测试中该卡车行驶1h，消耗氢气25kg，发动机输出功率350kW。已知氢气的热值为1.4×108J/kg。求： (1)氢气完全燃烧放出的热量； (2)燃氢发动机的效率； 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 D A B B B B B A C 1．D 【详解】A．烧杯中的水吸收热量，内能增加，但温度不一定变化，如：水在沸腾过程中，吸收了热量，它的温度不变，故A错误； B．水的内能增大，温度不一定升高，例如水在沸腾时，持续吸热，内能增加，但温度保持不变，故B错误； C．水的温度升高，内能增加，可能是通过热传递的方式吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故C错误； D．水的温度升高，水分子的热运动变得剧烈，分子的动能增大，内能一定增大；故D正确。 故选D。 2．D 【详解】排球离开手臂后向上运动的过程中，质量不变，速度变小，动能减小，高度增大，重力势能增大，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．A 【详解】A．在熬制羊肉汤时，汤汁沸腾后温度不变，虽然汤汁在沸腾时要吸收热量，但汤汁的质量不断减小（不断变为水蒸气而散发在空气中），所以汤汁的内能会减少，故A正确； B．热量是过程量，不能说“含有”，刚出锅的羊肉汤很烫是因为它的温度高，故B错误； C．将掰碎的馍放入羊肉汤中后，羊肉汤放出热量，馍吸收热量，羊肉汤的内能转移给馍，故C错误； D．发生热传递的条件是存在温度差，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，热量从高温物体传递给低温物体，故D错误。 故选A。 4．B 【详解】A．内燃机就是燃料在气缸内部燃烧，把内能转化成机械能的装置，故A正确，不符合题意； B．内燃机工作需要外力启动先让曲轴转动起来，完成了吸气冲程、压缩冲程，直到做功冲程结束才获得动力利用自身工作循环对外做功，故B错误，符合题意； C．水的比热容大吸收比较多的热量温度变化却不明显，故此可以较好的吸收内燃机气缸因燃料燃烧产生的热量，起到冷却的作用，故C正确，不符合题意； D．内燃机在压缩冲程的最后产生高温、高压的气体，在做功冲程中把内能转化为机械能对外做功，故D正确，不符合题意。 故选B。 5．B 【详解】A．热量是过程量，大粒参出锅时温度高，内能大，“含有的热量多”表述有误，故A错误； B．内能与物体的温度有关，温度升高，分子热运动加剧，内能增大，故B正确； C．比热容大意味着升温慢，反而不利于加热食物，锅一般用铁制造，是基于铁具有良好的导热性且熔点高等性质，故C错误； D．油炸过程中，大粒参从高温的油中吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式改变内能，故D错误。 故选B。 6．B 【详解】甲图进气门关闭、排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程；乙图两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程；丙图两气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；丁图进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，为吸气冲程。汽油机一个工作循环顺序为吸气、压缩、做功、排气冲程，即丁丙乙甲。 故选B。 7．B 【详解】根据热值公式可知，完全燃烧放出热量 不计热量损失，水吸收的热量 根据比热容公式可知，水升高温度 理论末温 但一个标准大气压下水的沸点为100℃，水沸腾时持续吸热，温度保持不变，因此水的温度最终只能升高到100℃。 故选B。 8．B 【详解】沿海地区水多，水的比热容较大，内陆地区以砂石泥土为主，沙石泥土比热容小。白天，相同质量的水和沙石比较，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，使得沿海地区昼夜的温差小，内陆地区昼夜温差大。由表知城市乙的温差小，所以乙是沿海城市青岛，甲的温差大，是济南。故B正确，ACD错误。 故选B。 9．A 【详解】A．小物块从b点向a点运动的过程中，物块不受到弹簧施加的弹力，但受到水平向左的摩擦力作用，物块要克服摩擦力做功，将部分机械能转化为内能，所以其速度会逐渐减小，动能会减小，故A正确； B．弹簧被压缩到最短时，其弹性形变程度最大，此时弹簧的弹性势能最大，故B错误； C．小物块从c点向a点运动的过程中，需要克服摩擦力做功，会有一部分机械能转化为内能，所以重力势能没有全部转化为动能，故C错误； D．小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点，整个过程中都要克服摩擦做功，将部分机械能转化为内能，所以机械能减小，故D错误。 故选A。 10．C 【详解】A．根据动能大小的影响因素，质量越大、速度越大，动能越大。滚摆在上升过程中，质量不变，速度逐渐减小，所以动能逐渐变小，故A错误。 B．滚摆在下落过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，而速度增大，动能增大，是重力势能转化为动能，故B错误。 CD．由于滚摆运动过程中受到空气阻力等因素的影响，一部分机械能会转化为内能，所以滚摆每次上升的最大高度逐渐减小，机械能减小，故C正确，D错误。 故选C。 11． 内 机械 做功冲程 【详解】【小题1】[1][2]热机的核心是利用燃料燃烧产生的内能做功，将内能转化为机械能以驱动机械运转。对于坦克的热机而言，燃料（如柴油）在气缸内燃烧，释放出大量内能（表现为高温高压气体），这些内能推动活塞运动，进而通过传动系统带动坦克行驶，即实现 “内能→机械能” 的转化。 [3]热机（以四冲程内燃机为例）的工作过程包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中只有做功冲程实现能量转化。 12． 增大 做功 【详解】物体的内能和温度相关，当物体温度升高时，内能会增大；刀盘旋转击碎石料的过程中，刀盘与石料发生相对摩擦，是机械能转化为内能的过程，这种改变物体内能的方式属于做功。 13． 热传递 扩散 【详解】[1]保温饭盒下层注入热水，可以保持饭菜不变凉，是通过热传递改变了饭菜的内能。 [2]闻到了浓浓的菜香，是因为分子在不停地做无规则运动，这属于扩散现象。 [3]由知，这段时间内水放出的热量为 14． 20 做功 【详解】[1]已知飞轮转速是2400r/min，换算为每秒的转速为40r/s。由于一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，则该柴油机1s内完成20个工作循环，对外做功20次。 [2]在单缸四冲程柴油机的四个冲程中，做功冲程是燃料燃烧产生高温高压气体推动活塞做功，其他三个冲程（吸气冲程、压缩冲程、排气冲程）都是依靠飞轮的惯性来完成的。 15． C 大于 【详解】[1]由图乙知，B、C、D和E位置中，C点的过山车的动能最大。 [2]图乙中，C和E点的重力势能都为0，C点的动能比E点的大，整个过程过山车的质量不变，则C点的速度比E点的大。 16． 【详解】在内燃机的吸气冲程中，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动。 17．(1) (2) 速度 小木块移动的距离 (3)超速20% 【详解】（1）小木块被小球撞击之前静止在水平面上受到向下的重力和向上的支持力，这两个力大小相等，如图所示： （2）[1]实验中运用了转换法，用小木块被推动的距离来表示小球的动能大小； [2]根据控制变量法可知研究超载带来的危害时，需控制速度相同，改变质量，比较可知选择甲、乙、丙三次实验中的甲、丙进行比较； （3）比较表格中的A、C实验数据可得小球速度不变，质量变为原来的3倍，动能变为原来的3倍；比较表格中的A、E实验数据可得小球质量不变，速度变为原来的3倍，动能却变为原来的9倍；故速度对物体的动能影响更大。所以当货车超载与超速两者相比，潜在危害较大的是超速。 18．(1)秒表 (2)质量 (3)加热时间 (4) B 加热相同时间，B的温度升高得慢 【详解】（1）要完成该探究实验，除了图甲中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和测量时间的秒表。 （2）实验中要控制被加热液体的质量相同，被加热液体是不同液体，不同液体的密度不同，当液体体积相同时，液体的质量不同，则实验中应取质量相同的两种液体，分别倒入相同的烧杯中。 （3）相同规格的电加热器加热功率相同，用相同规格的电加热器加热目的是通过比较加热时间来比较A和B两种液体吸收热量的多少。 （4）[1][2]由图乙得，质量相同的A和B两种液体，加热相同时间，即吸收热量相同时，B的温度升高得慢，故B的吸热能力更强。 19． 【详解】热水器中质量为100kg、初温为20℃的水升高到70℃，已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），水吸收的热量 20．(1) (2)36% 【详解】（1）氢气完全燃烧放出的热量 （2）有用功 发动机的效率 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 $