第十章机械能、内能及其转化 单元练习----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“机械能、内能及其转化”，通过科技（天舟八号发射）、生活（炸枣制作、蛋糕香气）、文化（王勿桥伏陈醋酿造）等真实情境，融合物理观念与科学思维，适配初中物理单元复习，强化知识应用与素养培养。 **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（1-3、8-9）、内能（4-5）、热机（6-7）|结合天舟八号升空考机械能变化，用炸枣制作辨析内能传递| |填空题|5题|热量计算（11）、分子运动（12）、比热容（13）、动能影响因素（14）、热机冲程（15）|以伏陈醋“三伏三晒”考内能改变与汽化，联系生活现象| |实验题|2题|动能影响因素（17）、比热容与热值比较（18）|控制变量法探究动能，转换法比较燃料热值，注重科学探究| |计算题|2题|功与功率（19）、热效率（20）|运20飞机推力做功、天然气灶热效率计算，强化实际应用|

第十章机械能、内能及其转化 练习 一、单选题 1．正在水平街道上匀速行驶的洒水车，一边行驶一边向道路上洒水，则洒水车的（     ） A．重力势能减小，机械能减小 B．重力势能减小，机械能不变 C．重力势能不变，机械能减小 D．重力势能不变，机械能不变 2．如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验：用一根橡皮筋一端系一个小球，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点自由释放后所能达到的最低点，不考虑空气阻力，关于小球从A点到C点运动过程的说法正确的是（　　） A．小球从A点下落到C点的过程中，其机械能保持不变 B．小球在B点时受到平衡力的作用 C．小球从B点下落到C点的过程中，机械能逐渐减小 D．小球从B点下落到C点的过程中，速度一直减小 3．2024年11月15日，搭载天舟八号货运飞船的长征七号遥九运载火箭发射成功。如图所示，天舟八号货运飞船在加速升空的过程中，下列关于货运飞船的能量变化说法正确的是（　　） A．重力势能增大，动能增大，机械能减小 B．重力势能减小，动能减小，机械能不变 C．重力势能减小，动能增大，机械能增大 D．重力势能增大，动能增大，机械能增大 4．劳动课上同学们正在制作蛋糕，教室内弥漫着蛋糕的香气，下列现象的原理与其相同的是（　　） A．天竺山下炊烟袅袅 B．海沧大道木棉絮飞 C．园博苑里杉叶飘落 D．湿地公园荷花飘香 5．炸枣是厦门用油炸的一种点心，吃起来既甜又软绵，如图所示，说法正确的是（    ） A．刚出锅的炸枣很烫，是因为炸枣含有的热量多 B．炸枣刚入油锅时，油将温度传递给炸枣 C．从油锅里捞出炸好的炸枣后一段时间，炸枣的内能减小 D．烧油时，油锅里的油在沸腾后温度不断上升，内能不断增大 6．如图A是四冲程汽油机的工作示意图，如图B是我国古代传统走马灯，点燃底部的蜡烛，上升的热空气驱动扇叶转动，带动纸片小人转动。下列说法正确的是（    ） A．图A中汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是：乙、丁、甲、丙 B．图A中做功冲程中，燃料燃烧越充分，燃料的热值越大 C．图A中吸气冲程中，活塞向下运动，只有空气进入气缸 D．图B中热空气驱动扇叶转动时的能量转化过程与图A中乙冲程相同 7．如图为四冲程汽油机工作过程中某冲程的示意图，下列说法正确的是（   ） A．汽油机的气缸顶部有喷油嘴 B．该冲程是汽油机的吸气冲程 C．该冲程燃料的混合物被压缩 D．该冲程缸内气体对活塞做功 8．校园篮球赛上，离手后的篮球依次从A点运动到D点，图乙为它在等高点B和D的能量柱状图，对篮球的运动过程，下列说法正确的是（　　） A．篮球在A点时的动能最大 B．篮球在D点的机械能大于在A点的机械能 C．篮球在B点和D点的速度大小相等 D．篮球在最高点C时，动能为零 9．小明自制了如图所示的“水火箭”，用打气筒对水火箭打气，水向下喷出，水火箭一飞冲天。下列说法正确的是（　　） A．打气后气筒会发热，这是通过热传递改变气筒的内能 B．水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程 C．上升过程中，水火箭瓶内气体的内能增加 D．水火箭冲天是利用力的作用是相互的原理 10．在“比较不同物质的吸热能力”实验中，用如图甲所示的同一个实验装置分别加热200g的水和煤油，用测得的数据绘制了温度随时间变化的图像如图乙，加热3min刚好消耗了4g酒精。若单位时间内水吸收的热量与煤油吸收的热量相等，已知c水=4.2×103J/（kg•℃），q酒精=3×107J/kg，下列分析正确的是（　　） A．该酒精灯的加热效率为24% B．煤油的比热容是2.8×103J/（kg•℃） C．加热2min，煤油比水吸收热量多 D．加热4min，煤油吸收热量是3.36×104J 二、填空题 11．某太阳能热水器的水箱内装有50kg的水，太阳光照射一段时间后，水温从升高到，水吸收的热量是____________J，这些热量相当于完全燃烧____________kg的焦炭放出的热量。（水的比热容是，焦炭的热值是。） 12．驻马店正阳县特产王勿桥伏陈醋，酿造时需经“三伏三晒”：夏日高温暴晒醋缸，通过_________的方式增加醋液内能，加快水分_________（填物态变化名称）；开缸时醋香四溢，这是因为醋酸分子在不停地做 __________。 13．将凉的奶制品放入盛有热水的保温桶中，经过一段时间，它们的温度随时间的变化如图所示，这是通过______的方式改变奶制品的内能；若奶制品与热水的质量均为，则甲在这个过程中所放出的热量是______J；若水放出的热量全部被奶制品吸收，则乙的比热容为______。[] 14．如图所示，钢球从斜槽上某高度处滚下，滚到水平面上继续运动，碰上静止在水平面上的木块，木块被撞后向前运动一段距离s，最后静止在水平面上。在同样的水平面上，木块被撞的距离越_______，说明钢球对木块做功越多。若更换质量更大的钢球放在同样的高度、同样的水平面上，木块被撞出的距离将变_______。 15．如图所示，是某单缸四冲程汽油机某一冲程示意图，该冲程的上一个冲程是___________冲程，若该汽油机的飞轮转速为，则该汽油机每秒对外做功___________次。汽油机常用水作冷却剂，是因为水的___________较大。 三、作图题 16．如图甲所示为汽油机的做功冲程，请在图乙坐标系中画出从开始点火到活塞被推到底部时这一过程中气缸内气体的内能随时间变化的大致图像。 四、实验题 17．在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H自由滚下（H>h），B是一个木块。 (1)通过观察木块B移动的距离来判断小球动能的大小，这种研究方法是___________（填“控制变量法”或“转换法”）； (2)实验中小球从不同高度滚下，目的是让小球运动到水平面时速度___________（填“相同”或“不同”）； (3)由甲、乙（s1>s2）可得实验结论：物体的动能大小与___________（填“质量”或“速度”）有关。 (4)根据乙、丙（s3>s2）得出的结论可用于解释汽车因___________（填“超速”或“超载”）致动能过大带来的危害。 (5)木块最终会停下来的主要原因是受到摩擦力的作用，在此过程中木块受到的摩擦力大小___________（填“变大”“不变”或“变小”）。 18．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择________两图进行实验，实验时要观察________（选填“加热的时间”或“升高的温度”）比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容，应选择________两图进行实验，实验时通过观察________（选填“加热的时间”或“升高的温度”）反映物体吸热的多少。 (2)比较不同物质的比热容，选用上图合适装置加热相同一段时间后，绘制出温度-时间图像（如图丁），冬天，如果你想自制暖手袋，应选液体________（选填“a”或“b”）作为供暖物质，其效果更佳。 (3)若图甲烧杯中为50mL的水，若10g酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时，温度计示数升高了20℃，则根据以上数据可以算出酒精的热值，这种方法测出的热值比“标准值”________（选填“偏大”“偏小”或“一样”）。 (4)若液体b是水，由图丁可知，液体a的比热容是________ (5)上述实验中，主要用到的科学探究方法有________法和________法。 五、计算题 19．运20飞机是我国研究制造的新一代大型运输机，具有航程远、载重大、飞行速度快、巡航高度高、低速性能佳等特点。它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，使发动机获得向前的动力。若运20飞机在高空中飞行时在恒定的水平推力F作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要燃烧航空煤油5000kg。已知飞机发动机提供的机械功率是，航空煤油的热值为。试求在这1h内： (1)发动机推力所做的功是多少？ (2)发动机获得的水平推力F是多大？ (3)该飞机发动机的热机效率是多大？ 20．王明同学为计算他家的天然气灶烧水的热效率，将2kg的水倒入烧水壶中，测出水温为20℃，把水刚加热到70℃时，测出消耗的天然气体积为。已知，天然气的热值约为。求： (1)水吸收的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)他家的天然气灶的热效率。 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 A C D D C D D A D D 1．A 【详解】洒水车在水平街道行驶，高度不变，洒水时质量减小，重力势能减小；洒水车匀速行驶，速度不变，质量减小，动能减小，机械能为动能与重力势能之和，因此机械能减小， 故选A。 2．C 【详解】AC．小球从A到B的过程中，橡皮筋未发生弹性形变，小球机械能不变；但从B到C过程中，橡皮筋被逐渐拉长，小球的机械能不断转化为橡皮筋的弹性势能，机械能减小，故A错误，故C正确； B．B点是橡皮筋自然下垂的位置，此时橡皮筋对小球的弹力为0，小球只受重力，合力不为零，不满足平衡力的条件，故B错误； D．小球从B到C的过程中，初始阶段橡皮筋弹力小于重力，合力向下，小球速度增大；当弹力增大到大于重力后，合力向上，小球速度减小，因此速度是先增大后减小，故D错误。 故选C。 3．D 【详解】天舟八号货运飞船在加速升空的过程中，飞船的质量不变，速度和高度增大，所以它的动能和重力势能都增大，则它的机械能增大，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4．D 【详解】ABC．劳动课上同学们制作蛋糕时，教室内弥漫着蛋糕的香气，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动；而天竺山下炊烟袅袅、海沧大道木棉絮飞、园博苑里杉叶飘落这些都能用眼睛直接看到，它们是机械运动，不属于分子运动，不属于扩散现象，故ABC不符合题意； D．湿地公园荷花飘香，说明荷花的香气分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象，故D符合题意。 故选D。 5．C 【详解】A．热量是过程量，只能描述为“吸收或放出热量”，不能说物体“含有热量”，刚出锅炸枣很烫是因为它温度高，故A错误。 B．热传递过程中，传递的是内能（热量），不是温度，故B错误。 C．捞出的炸枣温度高于周围环境，会向外放热，温度降低，内能减小，故C正确。 D．液体沸腾的特点是持续吸热，但温度保持不变，因此油沸腾后温度不会上升，故D错误。 故选 C。 6．D 【详解】A．甲图：两个气门都关闭，活塞向上，是压缩冲程；乙图：两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下，是做功冲程；丙图：排气门开、进气门关，活塞向上，是排气冲程； 丁图：进气门开、排气门关，活塞向下，是吸气冲程。四冲程正确顺序是吸气、压缩、做功、排气，即丁、丙、乙、甲、，故A错误； B．热值是燃料本身的特性，只和燃料种类有关，和燃烧充分程度无关，故B错误； C．汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故C错误； D．图B中热空气驱动扇叶转动，能量转化是内能转化为机械能，和图A中做功冲程（乙）的能量转化相同，故D正确。 故选D。 7．D 【详解】A．汽油机的气缸顶部有火花塞，柴油机的气缸顶部有喷油嘴，故A错误； BCD．由图可知，两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，此时是汽油机的做功冲程；在压缩冲程，汽油机吸入的混合气体被压缩；该冲程中汽油和空气的混合气体燃烧产生高温高压的气体，气体对活塞做功，将燃料的内能转化为活塞的机械能，为汽车提供动力，故BC错误，D正确。 故选D。 8．A 【详解】A．篮球在从A点运动到D点的过程中，由于存在空气阻力，机械能不断减小，A 点位置最低，此时机械能最大，重力势能最小，即此时动能最大，故A 正确； B．由于存在空气阻力等，篮球在运动过程中机械能不断减小，所以篮球在D点的机械能小于在A点的机械能，故B错误； C．B点和D点等高，重力势能相等，但D点的机械能小于B点的机械能，所以D点的动能小于B点的动能，质量相同的情况下，D点的速度小于B点的速度，故C错误； D．篮球在最高点C时，在水平方向上还有速度，所以动能不为零，故D错误。 故选A。 9．D 【详解】A．打气时活塞压缩气体做功，机械能转化为内能，使气筒内能增加、温度升高，这是通过做功改变气筒的内能，故A错误； B．水从水火箭中喷出时，瓶内高压气体对外做功，将内能转化为机械能，该过程相当于内燃机的做功冲程，故B错误； C．上升过程中，瓶内高压气体推动水向下喷出，对外做功，自身内能减少，故C错误； D．水向下喷出时，根据力的作用是相互的，水对水火箭施加向上的反作用力，使水火箭冲天，故D正确。 故选D。 10．D 【详解】AB．因为单位时间内水吸收的热量与煤油吸收的热量相等，故加热4min，水和煤油吸收的热量相等，即 即 即 将图乙中数据代入上述等式可得 加热3min时，煤油吸收的热量 加热3min时，酒精完全燃烧放出的热量 则该酒精灯的加热效率，故AB错误； C．因为单位时间内水吸收的热量与煤油吸收的热量相等，故加热2min，煤油和水吸收的热量一样多，故C错误； D．加热4min时，煤油吸收的热量，故D正确。 故选D。 11． 【详解】水吸收的热量为 焦炭完全燃烧放出的热量等于水吸收的热量，即 由可得，故需要焦炭的质量为 12． 热传递 汽化 无规则运动 【详解】暴晒醋缸是通过高温环境将热量传递给醋液，以此增加醋液内能，属于热传递的方式。 水分从液态的醋液中变成气态散发出去，这种液态变为气态的物态变化是汽化。 醋香四溢是扩散现象，扩散现象的本质是构成物质的分子在不停地做无规则运动。 13． 热传递 8.4×104 2.1×103 【详解】[1]改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。将凉的奶制品放入盛有热水的保温桶中，奶制品从热水中吸收热量，温度升高，内能增加，这是通过热传递的方式改变奶制品的内能。 [2]由图可知，水的初温，末温，则甲放出的热量为 [3]水放出的热量全部被奶制品吸收，则奶制品吸收的热量为 由图可知，奶制品乙升高的温度为 则乙的比热容为 14． 远 大 【详解】该实验利用转换法反映钢球动能的大小。在同样的水平面上，木块受到的阻力不变，木块被钢球撞击后移动的距离越远，说明钢球对木块做的功越多，钢球的动能越大。 不同质量的钢球从同一高度滚下，到达水平面时的速度相同；速度一定时，物体的质量越大，动能越大，对木块做功越多，木块被撞出的距离将变大。 15． 吸气 20 比热容 【详解】[1]图中的进气门和排气门关闭，活塞上行，所以是压缩冲程，该冲程的上一个冲程是吸气冲程。 [2]飞轮转速，即每秒飞轮转40圈；四冲程汽油机飞轮每转动2圈，对外做功1次，因此每秒对外做功次。 [3]水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同温度时能吸收更多热量，冷却效果更好，因此汽油机常用水作冷却剂。 16． 【详解】火花塞点火后，缸内汽油迅速燃烧，化学能快速转化为燃气的内能，气体内能不断增大，图像表现为上升段。 高温高压燃气推动活塞向下运动，气体对活塞做功，将内能转化为活塞的机械能，气体自身内能不断减小，图像表现为下降段。 活塞到底部时，缸内燃气的温度仍高于点火前压缩冲程末的初始温度，因此最终内能不会低于初始点火时刻的内能，终点位置在初始点的上方。 17．(1)转换法 (2)不同 (3)速度 (4)超载 (5)不变 【详解】（1）动能大小无法直接观测，实验将动能大小转换为木块被推动移动的距离来反映，这种将不易观测的物理量转换为易观测物理量的研究方法是转换法。 （2）小球从斜面不同高度滚下，重力势能转化为动能的大小不同，最终到达水平面时的速度不同，因此该操作的目的是让小球到达水平面时速度不同。 （3）甲、乙两次实验，小球质量相同，滚下的高度不同，到达水平面的初速度不同，动能大小不同，因此可得结论：物体动能大小与速度有关。 （4）乙、丙两次实验，小球从同一高度滚下，到达水平面时速度相同，质量更大的小球撞击木块移动的距离更远，动能更大，因此可知物体质量越大动能越大，该结论可以解释汽车“超载”，会因质量过大导致动能过大，从而带来危害。 （5）滑动摩擦力大小只与压力大小、接触面粗糙程度有关，木块运动过程中，对水平面的压力、接触面粗糙程度都不变，因此木块受到的摩擦力大小不变。 18．(1) 甲、乙 升高的温度 甲、丙 加热的时间 (2)b (3)偏小 (4) (5) 控制变量 转换 【详解】（1）[1]比较不同燃料热值，需要控制被加热液体的种类、质量相同，只改变燃料种类，因此选甲、乙。 [2]相同质量燃料完全燃烧后，通过液体升高的温度判断放热多少，从而比较热值。 [3]比较不同物质比热容，需要控制燃料种类相同，保证相同时间放热相同，只改变液体种类，因此选甲、丙。 [4]相同热源相同时间放热相同，所以用加热时间反映液体吸热的多少。 （2）由图丁可知，吸收相同热量时，b 升温更慢，说明 b 的比热容更大，则质量相同的a、 b ，降低相同温度时，b放出热量更多，故b更适合作为暖手袋的供暖物质。 （3）酒精燃烧放出的热量会有部分散失到空气中，无法全部被水吸收，因此计算得到的放热量比实际放热量小，由可知，测出的热值比真实值偏小。 （4）、质量相同，变化温度均为时，加热时间分别为10min、20min，则吸收热量之比为 则 故液体a的比热容是 （5）[1]实验中控制其他变量不变，只改变研究的变量，用到控制变量法。 [2]将不易直接观察的放热多少、吸热多少转换为容易观测的升高温度、加热时间，用到转换法。 19．(1) (2) (3)54% 【详解】（1）发动机推力所做的功 （2）飞机通过的距离 发动机获得的水平推力 （3）航空煤油完全燃烧放出的热量 飞机发动机的热机效率 20．(1) (2) (3)35% 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）天然气完全燃烧放出的热量为 （3）天然气灶的热效率 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 $