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，通过佛跳墙烹制、洒水车等生活情境及动能影响因素、比热容比较等实验探究，覆盖温度内能关系、能量转化等核心知识点，适配初中物理单元复习，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/30分|温度内能关系（第1题）、比热容应用（第3题）、能量转化（第4题）|结合滑雪、荡秋千等运动场景，考查物理观念| |填空题|5题/15分|热传递（第11题）、做功改变内能（第12题）、热机冲程（第15题）|联系沿海内陆温差、火箭升空等实际，体现科学态度| |实验题|2题/20分|动能影响因素（第17题）、比热容比较（第18题）|运用转换法、控制变量法，培养科学思维与探究能力| |计算题|2题/30分|热量计算（第19题）、热效率（第20题）|结合天然气热水器、柴油洒水车，强化实际问题解决能力|

第十章机械能、内能及其转化 练习 一、单选题 1．关于温度、内能、热量、下列说法正确的是（   ） A．物体的温度保持不变时，内能一定也不变 B．机械能大的物体具有的内能也一定大 C．物体的内能越大，所含热量越多 D．热量可以从内能小的物体传给内能大的物体 2．烹制福建名菜“佛跳墙”时，将食材放入瓦罐中慢火熬煮，下列实例中与食材的内能改变方式相同的是（     ） A．锤打铁块，铁块升温 B．冰镇荔枝，荔枝降温 C．搓揉芋圆，芋圆发热 D．压缩棉花，棉花变热 3．下列现象中，与“水的比热容较大”这个特点无关的是（   ） A．人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷 B．海边昼夜温差变化比沙漠中小，适于居住 C．生物体内水的比例很高；有助于调节生物体自身的温度 D．楼房中的“暖气”用水作介质，给房屋中取暖 4．在一次自由式滑雪比赛中，某运动员从助滑区加速下滑的过程中（    ） A．动能减小，重力势能增大 B．动能增大，重力势能减小 C．动能不变，重力势能减小 D．动能增大，重力势能不变 5．如图所示，是小慧同学掷实心球的场景，图中虚线表示球的运动轨迹，球从点上升到最高点后下落到地面点，然后继续运动到点停止。下列说法正确的是（     ） A．球从点上升到点动能增加 B．球在点时速度为零 C．球从点下落到点，重力势能转化为动能 D．球从到的整个过程中机械能守恒 6．某物理兴趣小组用煤炉给10kg的水加热，同时绘制了加热过程中水温随时间变化的曲线，如图所示。在0~6min内燃烧了0.6kg的煤。水的比热容为，该煤的热值为。下列判断正确的是（　　） A．将煤磨成粉末，燃烧更充分，可以增大煤的热值 B．此次加热过程中水吸收的热量约为J C．此次加热过程中煤炉的效率约为14% D．该煤的热值为，表示该煤完全燃烧可以释放的热量 7．下列说法正确的是（　　） A．冰吸热熔化成水，内能不变 B．内能小的物体可以将热量传递给内能大的物体 C．0℃的冰块没有内能 D．敲碎煤块使煤充分燃烧能提高煤的热值 8．图甲为玲玲在公园玩荡秋千。图乙为其在某次摆动过程依次经过的A、B、C三点的记录图，B点为最低点，A和C两点高度相同，不计空气阻力。下列说法不正确的是（　　） A．在B点处动能最大 B．从A点到C点过程中机械能守恒 C．能从B点运动到C点是因为受到惯性作用 D．从C点运动到B点过程中重力势能转化为动能 9．大课间我们训练立定跳远时，蹬地起跳，当脚离开地面后，人在上升过程中（    ） A．动能变大，重力势能变大 B．动能变小，重力势能变小 C．动能变小，重力势能变大 D．动能变大，重力势能变小 10．如图所示为内燃机工作时的某冲程示意图，该冲程是（   ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 二、填空题 11．上海是沿海城市，甘肃地处内陆，两地的气温各有特点。白天，两地气温升高是通过______的方式增加了地表的内能；夜晩，海水______大量的热量（“A。吸收”或“B。放出”）；由于水的比热容较大，使上海整个地表附近昼夜温差______甘肃（“A。大于”或“B。小于”）。 12．运载火箭点火后向下喷出熊熊烈焰，使火箭上升，火箭高速飞行时，火箭外壳与空气摩擦会发热，这是通过__________的方式改变外壳的内能。 13．在核能发电过程中，先是利用原子核在反应堆中发生核裂变释放核能，再经过汽轮机——发电机实现把核能转化为电能。有数据表明：1 g的铀全部裂变释放的能量大约为。若这些能量中的42%转化为汽轮机锅炉中水的内能，则水吸收的内能足够让质量为_________kg的水从20℃升高到100℃？[] 14．如图是根据质量为100g的某种固体熔化时实验数据绘制出的曲线图。根据此图像和相关知识可知，忽略该物质的质量变化，则该物质在B点时的内能______在C点时的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 15．如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是________冲程。若该汽油机飞轮速度为，则汽油机1s对外做功________次。 三、作图题 16．图甲是四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图乙是做功冲程示意图，请在图乙的方框中画出曲轴的旋转方向和进气门的开闭情况。 四、实验题 17．为探究影响动能大小的因素，学习小组设计如图所示的实验方案。 (1)甲实验探究的是动能与___________的关系；实验中通过木块被推动的距离来比较小球动能大小，这种方法叫做___________； (2)在完成甲实验的第二步操作时，木块被撞后滑出木板，为使木块不滑出木板，对甲实验的第二步操作应采取的方法是___________； A．适当降低钢球的高度 B．换用一个较重的木块 C．换用质量更小的钢球 (3)如图乙，两次实验过程中，木块克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1___________W2（选填“>”“=”或“<”）； (4)小刚设计了图中丙所示的装置进行实验： A．若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离，可以研究小球的动能大小与___________（选填“质量”、“速度”或“质量和速度”）的关系； B．若用A、B两个质量不同的小球（mA>mB）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，同一木块受到撞击后相应移动距离sA___________sB（选填“>”、“<”或“=”）。 18．为研究水和煤油的吸热能力，小明用如图甲、乙所示两套完全相同的装置进行实验探究： 时间/ min 0 2 5 10 15 20 水/℃ 5 7 10 15 25 煤油/℃ 5 9 15 25 35 45 (1)检查装置时发现除了图中所示的器材外，还需要增加的测量工具有_______和___________； (2)实验中，用__________间接反映水和煤油吸热的多少，通过比较_______（前两空均填“加热时间”和“温度变化”）的多少来判断水和煤油吸热能力的强弱的。分析数据可知，________（选填“水”或“煤油”）的吸热本领更强； (3)根据表格数据可知，烧杯中的水和煤油，升高相同的温度时，吸收的热量_________（选填“相同”或“不相同”）， 煤油的比热容是____________J/（ kg·℃）；[c=4.2×10³J/（kg·℃）] (4)实验结束后撤去酒精灯，_______的温度下降得慢，利用该特性小明想自制一个暖手袋，若只能从水或煤油中选一种装入暖手袋作为供热物质，则应该选择______（均选填“水”或“煤油”）； (5)同组的小华设计如下方法来比较比热容的大小：将两初温均为t1的相同金属块，分别浸没在温度均为t2的水与食用油中（t1>t2），待分别温度稳定（热传递结束）时，测得水温低于食用油的温度，若不计热损失，据此得出水的比热容比食用油大的结论，请评价该设计思路是否可行。________（选填“可行”或“不可行”）； (6)另一实验小组研究甲、乙两个固态物体吸热后温度升高的情况，图中横坐标是物体的温度变化，纵坐标是物体吸收的热量。 ①如果甲和乙的质量相同，甲的比热容____乙的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）； ②如果甲、乙是同种物质制成的，甲、乙存在的具体差异可能是____________。 五、计算题 19．用天然气热水器加热水，将40kg水从25℃加热到50℃，完全燃烧天然气。已知天然气的热值为，水的比热容为，求： (1)此过程中水吸收的热量是多少？ (2)该热水器加热这些水的效率是多少？ 20．洒水车用于城市道路、大型厂区、园林等单位的清洁路面，为美化城市环境作出了贡献。有一种20t型洒水车，如图所示，此车的发动机为柴油机，每行驶1km消耗柴油0.2kg。已知q柴油＝4.2×107J/kg，c水＝4.2×103J/(kg·℃)。求： (1)此洒水车行驶1km，消耗的柴油完全燃烧可放出多少热量？ (2)这些热量能将多少千克初温为20℃的水烧开？（气压为标准大气压） (3)科研人员在努力提高柴油机的工作效率，减少工作过程中的各种能量损失，请说出柴油机工作过程中有哪些能量损失。（至少说出一个） (4)热机的发展和应用推动了社会的快速发展，但同时又对环境造成了一定程度的污染，对此请你写出一条合理建议。 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 B A B C C B C C D 1．D 【详解】A．内能的大小与物体的质量、温度、状态等因素有关。例如晶体在熔化过程中，温度保持不变，但持续吸热，内能会增加，所以物体温度不变时，内能不一定不变，故A错误； B．机械能是物体的动能和势能的总和，与物体的机械运动情况有关；内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，与物体的温度、质量、状态等有关，两者是不同形式的能，机械能大的物体，内能不一定大，故B错误； C．热量是一个过程量，只能说“吸收”或“放出”热量，不能说“含有”热量，故C错误； D．热量总是从温度高的物体传给温度低的物体。内能小的物体，温度可能很高；内能大的物体，温度可能很低。比如一杯高温的小杯水（内能小），可以将热量传给一大块低温的冰（内能大）。所以热量可以从内能小的物体传给内能大的物体，故D正确。 故选D。 2．B 【详解】慢火熬煮食材，是通过热量传递改变食材的内能，属于热传递改变内能。 A．锤打铁块升温，是锤对铁块做功，将机械能转化为内能，属于做功改变内能，故A不符合题意； B．冰镇荔枝降温，是荔枝的热量传递给冰，属于热传递改变内能，故B符合题意； C．搓揉芋圆发热，是克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于做功改变内能，故C不符合题意； D．压缩棉花变热，是对棉花做功，机械能转化为内能，属于做功改变内能，故D不符合题意。 故选B。 3．A 【详解】A．人游泳后从水出来，身体上的水蒸发吸收身体的热量，使身体温度降低，如果吹风，加快了蒸发，感觉更冷，这属于汽化现象，故A符合题意； B．海边昼夜温差小是因为水的比热容大，吸热或放热时温度变化小，与比热容有关，故B不符合题意； C．生物体调节温度依赖体内水的比热容大，身体吸收或释放热量较多时，体温变化小，与比热容有关，故C不符合题意； D．暖气用水作介质是因为水的比热容大，相同质量的水和其它液体相比较，降低相同温度时可放出更多热量，与比热容有关，故D不符合题意。 故选A。 4．B 【详解】动能与质量、速度有关，速度越大，动能越大。重力势能与质量、高度有关，高度越低，重力势能越小。她加速下滑时，速度增大、高度减小，因此动能应增大、重力势能应减小，故ACD 不符合题意，B符合题意。 故选B。 5．C 【详解】A．球从点上升到点，速度减小，动能减小，高度升高，重力势能增大，动能转化为重力势能，故A错误； B．球抛出后，在最高点b时竖直方向速度为零，水平方向仍有速度，因此速度不为零，故B错误； C．球从点下落到点，质量不变，高度降低，速度增加，重力势能减少，动能增加，重力势能转化为动能，故C正确； D．到过程中，地面有摩擦，会导致速度减小，即机械能逐渐减小，故D错误。 故选C。 6．C 【详解】A．热值是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的形态无关，将煤磨成粉末，燃烧更充分，煤的热值不变，故A错误； B．在6min内水升高的温度 水吸收的热量 故B错误； C．煤完全燃烧产生的热量 此次加热过程中的热效率 故C正确； D．该煤的热值为，表示煤完全燃烧1kg可以释放的热量，故D错误。 故选C。 7．B 【详解】A．冰熔化过程中需要持续吸热，虽然温度保持在0℃不变，但仍然在吸收热量，内能增大。故A错误； B．热传递的方向由温度差决定，而非内能大小。若内能小的物体温度较高（如高温小铁块接触低温大物体），热量会从高温物体传递到低温物体。故B正确； C．一切物体在任何温度下都具有内能，因为分子永不停息地做无规则运动。0℃的冰块分子仍有动能和势能，因此存在内能。故C错误； D．热值是燃料的固有属性，仅与种类有关。敲碎煤块可增大接触面积，使燃烧更充分，但热值不变。故D错误。 故选 B。 8．C 【详解】A．点是最低点，玲玲质量不变，速度最大，动能最大，故A正确，不符合题意； B．不计空气阻力，从点到点只有动能和势能的转换，机械能守恒，故B正确，不符合题意； C．玲玲能从到是因为惯性，惯性不是力，不能说“受到惯性作用”，故C错误，符合题意； D．玲玲从到，质量不变，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D正确，不符合题意。 故选C。 9．C 【详解】影响动能的因素是质量和速度，影响重力势能的因素是质量和高度，人在上升过程中，质量不变，速度变小，动能变小；质量不变，高度变大，重力势能变大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 10．D 【详解】ABCD.图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程，故D正确，ABC错误。 故选D。 11． 热传递 B B 【详解】[1]白天地表升温的方式是热传递，太阳的热量通过辐射形式传递到地表，使地表内能增加。 [2]夜晚没有太阳辐射，地表及周围物体温度下降，海水会向空气中放出热量，维持周边环境温度相对稳定。 [3]水的比热容远大于土壤、岩石等陆地物质，相同条件下，海水吸收或放出相同热量时温度变化慢。上海是沿海城市，气候受海洋调节作用显著，昼夜温度波动小；甘肃为内陆，地表以陆地为主，温度变化大，因此上海昼夜温差小于甘肃。 12．做功 【详解】火箭点火后向下喷出熊熊烈焰，是通过燃气对火箭做功使火箭上升；火箭高速飞行时，火箭外壳与空气摩擦，是通过克服摩擦做功的方式将机械能转化为内能，从而使外壳的内能增加、温度升高，所以这是通过做功的方式改变外壳的内能。 13． 【详解】由题可知，铀释放的总能量中42%转化为水的内能，可得 温度变化 根据，得到水的质量 14．小于 【详解】该物质是晶体，晶体熔化过程中，需要持续吸收热量，但温度保持不变。B点是熔化开始点，此时物质刚要开始熔化；C点是熔化结束点，此时物质已完全熔化。从B点到C点的过程中，物质持续吸热，内能不断增加，因此B点时的内能小于C点时的内能。 15． 压缩 10 【详解】[1]由图可知，汽油机的两个气门都关闭，活塞向上运动，故属于压缩冲程。 [2]汽油机在一个工作循环中，要连续完成4个冲程，飞轮转动2周，对外做1次功，该汽油机飞轮的转速为1200r/min，则飞轮每秒转动20转，则每秒做功的次数为10次。 16． 【详解】根据四冲程内燃机的工作过程，做功冲程，两个气门都关闭，活塞向下运动，所以曲轴的旋转方向和进气门的开闭情况是曲轴顺时针旋转，进气门关闭，如图所示： 17．(1) 速度 转换法 (2)A (3)< (4) 速度 = 【详解】（1）[1]甲实验中，质量的小球从斜面的不同高度静止释放，到达水平面时的速度不相同，所以探究的是动能与速度的关系。 [2]实验中小球的动能不同，对木块做功就不同，木块移动的距离也不同，所以通过比较木块被推动的距离来比较小球动能的大小，应用了转换法。 （2）甲实验的第二步操作时，木块滑出了木板，则小球的动能太大，对木块做功太多，为了减小小球的动能，应减小小球的速度或质量，但甲实验要探究的是动能与质量的关系，不能改变小球的质量，适当降低钢球的高度可减小它到达水平面时的速度，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 （3）图乙中，质量不同的小球从斜面的同一高度静止释放，到达水平面时的速度相同，下面小球的质量更大，到达水平面时，动能更大，对木块做功更多，所以W1<W2。 （4）[1]同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，则撞击同一木块时，小球的速度不同，压缩程度越大，弹簧具有的弹性势能越大，转化为小球的动能越大，小球的速度就越大。所以可以研究小球的动能大小与速度的关系。 [2]质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后，释放时，弹簧的弹性势能相同，转化为小球的动能相同，而撞击同一木块做的功相同，木块移动的距离相等，即sA=sB。 18．(1) 天平 停表 (2) 加热时间 温度变化 水 (3) 不相同 2.1×103 (4) 水 水 (5)可行 (6) 大于 质量 【详解】（1）[1][2]根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故还需要天平，由转换法，通过加热时间的长 短来比较吸热多少，需要秒表。 （2）[1][2]用相同规格的电加热器分别给水和煤油加热这样做的目的是通过加热时间反映吸收的热量，这用到了转换法，通过比较温度变化判断水和煤油吸热能力的强弱的。 [3]由表格可知，加热相同的时间（吸收相同的热量），水升高的温度低，所以水吸热能力强。 （3）[1]根据表格数据可知，烧杯中的水和煤油，升高相同的温度时，水的加热时间长，所以水吸收热量多，即二者吸收热量不相同。 [2]根据可知，质量一定的不同物质，升高相同温度时，吸收热量（即加热时间）与比热容成正比，即 当都升高10℃时， 解得 （4）[1]实验结束后撤去加热器，相同时间放出的热量相同，根据Q=cmΔt可知，因水的比热容大，相同质量的水和煤油相比，水的温度下降得慢。 [2]根据Q=cmΔt可知，在质量和降低的温度相同时，水放热多，利用该特性小明想自制一个暖手袋，若只能从水或煤油中选一种装入暖手袋中作为供热物质，则应该选择水。 （5）由题意可知，小华和小明在同一实验小组，实验中所用水和食用油的质量相同，小华所用金属块相同（质量和比热容均相同），其初温也相同（均为t1），水和食用油的初温也相同，但低于金属块的初温，则将相同金属块分别浸没在水与食用油中后，金属块放热，液体吸热； 已知待温度均稳定后测得水温低于食用油的温度，即投入水中的金属块降低的温度更多，水升高的温度较少，不计热量损失，根据Q吸=Q金属放=c金属m金属Δt降低可知在该过程中水吸收的热量多，而水升高的温度小，由Q吸=cmΔt升高可知水的比热容较大，故该方案可行。 （6）[1]如果甲和乙的质量相同，升高相同的温度，甲吸收的热量多，甲的吸热能力强，则甲的比热容大于乙的比热容。 [2]如果甲、乙是同种物质制成的，升高相同的温度，吸收的热量不同，根据Q=cmΔt可知，甲、乙可能存在的具体差异可能是质量。 19．(1) (2) 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）天然气完全燃烧释放的总热量为 热水器的加热效率为 20．(1) (2)25kg (3)见解析 (4)见解析 【详解】（1）此洒水车行驶1km，消耗的柴油完全燃烧放出的热量 （2）由题意知，水吸收的热量 由可得，可以烧开水的质量 （3）燃料不充分燃烧而损失的热量；废气带走的热量；克服机械摩擦而损失的能量等。 （4）改进热机结构，提高热机的效率，从而消耗更少的燃料，减少污染；平时采用环保的出行方式，少开私家车，减少废气的排放等。 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 $