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”单元复习卷，通过生活情境（如“威亚”、地暖、自驾旅行）和实验探究，落实物理观念（能量、比热容）、科学思维（数据分析）及科学探究素养，适配单元知识巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|动能势能、热值特性、热机效率|结合“威亚”匀速上升考机械能转化，图像题考比热容比较| |填空题|5题|比热容应用、能量计算、热值意义|以“暖气”“环保车”为情境，强化能量观念| |实验题|2题|动能影响因素、吸热能力比较|控制变量法探究（如不同质量钢球动能实验），数据图像分析| |计算题|2题|热量计算、热效率、速度功率|联系地暖供热、自驾旅行，综合能量公式与效率计算|

第十二章机械能和内能 练习 一、单选题 1．下列关于热值的说法正确的是（　　） A．5kg煤的热值大于1kg煤的热值 B．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多 C．燃料燃烧不完全时热值变小 D．燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关 2．电视中人物“飞起”的画面，实际上是通过“威亚”装置将演员吊起实现的。如图所示，在“威亚”的拉力作用下，演员匀速上升。下列有关演员的说法中正确的是（    ） A．动能增加，重力势能增加 B．动能不变，重力势能不变 C．动能不变，重力势能增加 D．动能增加，重力势能不变 3．汽油的热值是4.6×107J/kg，沼气的热值约为2×107J/m3，则完全燃烧0.5kg的汽油所放出来的热量如果由沼气来提供，需要沼气的体积是下列选项的哪一个？（　　） A．0.15m3 B．1.15m3 C．11.5m3 D．4.6m3 4．如图所示，是燃料在内燃机中燃烧的能量流向图，该内燃机的热机效率是（　　） A．10% B．20% C．30% D．70% 5．我国高速公路总里程位居世界前列，为探究高速公路上超速和超载的危害，小明设计了图示三次实验，实验中球体积均相同，同一弹簧的压缩量，木块被撞后静止时的位置如虚线木块所示。根据上述实验可探究（　　） A．超载的危害 B．超速的危害 C．超速和超载的危害 D．超速和超载都不可探究 6．如图所示装置甲、乙和丙完全相同，燃料质量均为10g，烧杯内液体初温和质量都相等，燃料完全燃烧完后，液体均未沸腾，液体的末温分别为t甲、t乙和t丙，且t甲＞t乙＞t丙，则下列说法正确的是（　　） A．燃料b放出热量最多 B．液体2吸收的热量最多 C．燃料a的热值比燃料b的大 D．液体1的比热容比液体2的大 7．质量均为100g的四种物质，当温度升高时所吸收的热量如图所示。根据图中信息，以下判断正确的是（     ） A．煤油的比热容比水大 B．铜的比热容为 C．等质量的铝块、铜块吸收相同的热量，铜块升温多 D．等质量的铝块、铜块降低相同的温度，铜块放热多 8．关于动能的说法正确的是（　　） A．动能是指物体由于运动而具有的能 B．动能的单位是J/kg C．物体的质量一定时，速度越大，具有动能越小 D．动能的大小与物体的质量无关 9．如图所示是足球从处落到地面后反复弹起落下的示意图，图中虚线为足球的运动轨迹。以下说法正确的是（　　） A．从A点到E点的过程中机械能守恒 B．从C点到D点的过程中重力势能在变大 C．从D点到E点的过程中弹性势能变大 D．足球在整个运动过程中机械能逐渐减小 10．如图所示，在放有一支温度计的瓶内盛少量水，用橡皮塞塞紧瓶口，再用打气筒向瓶内打气。当瓶内气压达到足够大时，塞子从瓶口冲出，且原来透明的瓶内充满了白雾。对“塞子从瓶口冲出”分析正确的是（　　） A．塞子冲出过程与汽油机的压缩冲程原理相似 B．原来透明的瓶内充满了“白雾”是小水珠，原因是瓶内空气液化形成的 C．塞子冲出过程是外界对气体做功，使气体内能增大 D．温度计示数下降是瓶内气体对外做功引起内能减少 二、填空题 11．“早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区则昼夜温差小，这是因为水比砂石的 ________大，楼房中的“暖气”用水作为介质，正是利用了水的这一特性。某同学家“暖气”管道中500kg的水从65℃降低到35℃，放出的热量为 ________J，这一过程中水的内能减少。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)] 12．某集成灶的能量流向如图所示，某次燃料产生的内能是，其中燃气所带走的能量为，则集成灶用于做有用的内能为___________。 13．生活中每天都会产生大量的垃圾，合理分类和利用垃圾是我们面临的一个重大课题。某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200kg燃料油，燃料油的热值为，其物理意义是________________，将这些燃料油的一半完全燃烧，放出的热量为________J，剩余燃料油的热值为________J/kg。 14．节能环保越来越引起人们的关注，目前我国研发出一款以压缩空气为动力的环保车。汽车使用前需要压缩存储气体，这一过程通过______的方式使气体内能增加，其能量转化情况与______（选填“甲”或“乙”）图相同。 15．某同学家自来水的温度为15℃，他洗澡时把燃气热水器的温度设定为40℃，通过查看水表得知自己洗澡用了0.02m3的水，则水吸收的______J热量；如果燃气热水器的效率是95％，他这次洗澡消耗了______ m3天然气，如果用无烟煤来加热，需要______kg。（c水=4.2×103J/（kg·℃），q天然气=4.0×107J/m3，q煤=3.4×107J/kg） 三、作图题 16．做出水吸热过程中其比热容随时间变化的图像，并标出坐标符号和单位。 四、实验题 17．“十次车祸九次快”，“安全驾驶莫超载”。某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： 他们用钢球模拟汽车做了如图所示的实验（H>h，M>m）： （1）本实验是通过______来反映______（选填“木块”或“钢球”）的动能的大小； （2）图乙和图丙实验中，让不同质量的钢球从斜面同一高度由静止滚下，是为了使两球达到水平面时具有相同的______； （3）甲、乙两图探究的是物体的动能与______的关系； （4）根据甲、丙两图，______（选填“能”或“不能”）得出物体的动能大小与质量的关系，理由是______。 18．为研究水和食用油的吸热能力，小明同学用如图甲所示两套完全相同的装置且取质量相等的水和食用油进行实验探究。 (1)实验中，可以通过______来比较两种液体吸收热量的多少；当水和食用油吸收相同的热量时，可以通过比较______来判断吸热能力的强弱。（均选填“加热时间”或“温度变化量”） (2)小明每隔2min测量一次水和食用油的温度，绘制出了如图乙温度随时间变化的图像。分析图像可知，当水和食用油升高相同温度时，______需要的时间短，______吸收的热量更多。（均选填“水”或“食用油”） (3)根据图乙，可求出食用油的比热容是______。 五、计算题 19．小明家室内空间为，冬季供暖首日，温度为45℃的水进入地面下的管道，通过整个地板来供热，水从另一端出口离开时温度降为35℃。每小时通过他们家的水量为，地暖放出的热量有50%被房间的空气吸收，房间通风后空气温度为10℃。[水的比热容为] (1)求地暖内放出的热量。 (2)不考虑房间内热量损失，后可以将房间空气温度提升到多少？[空气的比热容为，空气的密度为，计算结果保留整数] (3)若内暖气管中的水由燃烧天然气进行加热，燃烧了天然气，则天然气供暖的效率为多少？（天然气的热值为） 20．如皋拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从南京自驾前往如皋进行研学旅行。南京到如皋全程约270km，驾车前往大约需要3h。（汽油的热值取，汽油的密度取） (1)求汽车的平均速度； (2)汽车全程消耗汽油20L，求汽油完全燃烧放出的热量； (3)若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 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 D C B C B C C A D D 1．D 【详解】ACD．燃料的热值是燃料本身的一种特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量的多少、燃料的形状以及燃料的燃烧情况等无关，故D正确，AC错误； B．由Q放=mq知道，燃料燃烧放出的热量与热值、质量有关，与燃烧是否充分有关，所以燃料热值大，燃烧放出的热量不一定多，故B错误。 故选D。 2．C 【详解】演员的质量不变，由于演员在匀速上升，其速度的大小是不变的，故动能不变；演员在上升，故其高度在增加，重力势能变大，故C正确，ABD错误。 故选C。 3．B 【详解】汽油完全燃烧放出的热量 由知，需要沼气的体积 故ACD不符合题意，C符合题意。 故选B。 4．C 【详解】热机效率是有用机械能与燃料燃烧的内能之比，由图可知，该内燃机的热机效率是 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选 C。 5．B 【详解】乙、丙两次实验中，乙实验弹簧的压缩量较大，具有弹性势能较大，转化为小球的动能也较大；两次实验中均为铁球，质量相同，所以乙实验中铁球的速度较大，推动木块的距离也较大，可以探究超速的危害；要反映超载的危害，应使小球的速度相同而质量不同；由题可知，塑料球和铁球质量不同，但是甲、乙或甲、丙两组实验都不能控制两小球的速度相同，所以，不能探究超载的危害。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．C 【详解】AB．对比甲丙，燃料的种类相同，均为燃料a，质量相同，根据，燃料完全燃烧完后放出的热量相同，则甲烧杯中液体1和丙烧杯中液体2吸收热量相同；对比甲乙，加热相同的液体1，液体的末温，则甲烧杯中液体1吸收的热量大于乙烧杯中液体1吸收的热量，也说明甲中燃料a放出的热量更多。所以燃料b放出热量最少，乙中液体1吸收热量最少，故AB错误； C．对比甲乙，加热相同的液体1，液体的末温 说明甲中燃料a放出的热量多于乙中燃料b放出的热量，燃料质量均为10g，则燃料a的热值比燃料b的大，故C正确； D．对比甲丙，用相同的燃料加热不同的液体，液体的末温，说明甲中液体1升温较快，则液体1的比热容比液体2的小，故D错误。 故选C。 7．C 【详解】A．质量和升高温度都相同时，水吸收的热量大于煤油，由可知，水的比热容比煤油大，故A错误； B．由图可知，100g铜温度升高1℃时所吸收的热量为39J，则铜的比热容为 故B错误； CD．由图可知，100g铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量多，由可知，铝的比热容比铜大；由可知，质量相等的铝块、铜块吸收相同的热量，铜块升高的温度的多；由可知，等质量实心的铝块、铜块降低相同的温度，铝块放出的热量多，故C正确，D错误。 故选C。 8．A 【详解】A．物理学中把物体由于运动而具有的能叫动能，故A正确； B．动能是一种能量，单位是J，故B错误； CD．物体的动能与物体的质量与速度有关，物体的质量一定时，速度越大，具有动能越大，故CD错误。 故选A。 9．D 【详解】AD．小球向右运动过程中，弹起的高度逐渐减小，这是因为小球受到空气阻力的作用会损失一部分机械能，同时与地面碰撞时也会损失一部分机械能，即小球的机械能不守恒，故A错误、D正确； B．从C点到D点的过程中，小球的质量不变，高度变小，重力势能变小，故B错误； C．D点到E点的过程中，小球的弹性形变程度变小，弹性势能变小，弹性势能转化为动能，故C错误。 故选D。 10．D 【详解】A．塞子将从瓶口冲出，瓶内气体对塞子做功，内能转化为机械能，而汽油的压缩冲程是将机械能转化为内能，故A错误； BD．瓶内的气体压强增大到一定程度，对瓶塞做功，将瓶塞冲出，气体对外做功，将内能转化为机械能，气体的内能减少，温度降低，温度计示数减小，瓶中的水蒸气遇冷液化成小液滴从而形成白雾，故B错误，D正确； C．塞子冲出过程是瓶内气体对外做功，气体内能减少，故C错误。 故选D。 11． 比热容 6.3×107 【详解】[1]水的比热容较大，相同质量的水和砂石，同样受热或冷却的情况下，吸收或放出相同热量，水的温度变化比砂石小，所以沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区则昼夜温差小。 [2]水放出的热量 Q放＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(65℃-35℃)＝6.3×107J 12． 【详解】由图可知，燃料燃烧产生的内能为100%，其中直接损失20%，不完全燃烧损失10%，燃气带走30%，集成灶的工作效率 已知某次燃料产生的内能，则集成灶用于做有用的内能 13． 1kg燃料油在完全燃烧时放出的热量是 【详解】燃料油的热值，其表示1kg燃料油完全燃烧放出的热量为； 燃料油的一半完全燃烧，释放出的热量； 热值的大小只与燃料的种类有关，与质量无关，所以剩余燃料油的热值为。 14． 做功 乙 【详解】【小题1】[1]因为汽车使用前需要压缩存储气体，压缩气体需要对气体做功，故通过做功的方式使气体内能增加。 [2]甲图气体推开瓶塞，其体内能减少，乙图向下压活塞。压缩气体做功，气体内能增加，故与图乙能量转化情况相同。 15． 2.1×106 J 0.055 0.065 【详解】[1]由得，0.02m3的水的质量为 某同学家自来水的温度为15℃，他洗澡时把燃气热水器的温度设定为40℃，通过查看水表得知自己洗澡用了0.02m3的水，则水吸收的热量 [2]如果燃气热水器的效率是95％，由得，他这次洗澡天然气释放的热量为 得，他这次洗澡消耗的天然气的体积为 [3]由得，如果用无烟煤来加热，需要完全燃烧的质量为 16． 【详解】比热容是物体本身的一种特性，水吸热过程中其比热容不变，不随时间的变化而变化，如图所示： 17． 木块移动的距离 钢球 初速度 速度 不能 没有控制钢球撞击木块时的速度相同 【详解】（1）[1][2]实验中钢球动能的大小不易直接观察，由于水平面阻力相同，做功的多少与移动的距离有关，故本实验是通过木块移动的距离来反映钢球的动能的大小。 （2）[3]图乙和图丙实验中，探究动能的大小与质量的关系，根据控制变量法，应保持速度一定，故让不同质量的钢球从斜面同一高度由静止滚下，是为了使两球达到水平面时具有相同的速度。 （3）[4]甲、乙两图中两球质量相同，高度不同，到达水平面的速度不同，根据控制变量法，探究的是物体的动能与速度的关系。 （4）[5][6]根据甲、丙两图，质量不同，高度不同，小球到达水平面的速度不同，根据控制变量法探究物体的动能大小与质量的关系，应保持速度相同，故不能得出物体的动能大小与质量的关系结论。 18．(1) 加热时间 温度变化量 (2) 食用油 水 (3) 【详解】（1）实验使用完全相同的加热装置，相同时间内两种液体吸收的热量相等，因此可以通过加热时间比较吸收热量的多少； 当吸收相同热量时，吸热能力越弱的物质温度升高越明显，因此可以通过比较温度变化量判断吸热能力强弱。 （2）从图乙可知，升高相同温度时（如都从5℃升高至25℃），食用油加热4min，水加热8min，因此食用油需要的加热时间更短；而水的加热时间更长，说明水吸收的热量更多。 （3）根据图像，加热10min（即水和食用油吸收的热量相同），水的温度变化量 食用油温度的变化量 由可知， 食用油的比热容为 19．(1) (2)18℃ (3)21% 【详解】（1）地暖1小时内放出的热量 （2）室内空气的质量 被空气吸收的热量 由 ，得温度变化 初始温度为10℃，最终温度 （3）天然气燃烧释放的总热量 有效热量为地暖放出的热量 ，效率为 20．(1)90 km/h (2) (3)37.5% 【详解】（1）根据速度公式，代入路程和时间，得速度 （2）汽油体积 质量 完全燃烧放出的热量为 （3）发动机做的有用功 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 $