第16讲 《内能与热机》阶段测试卷-【暑假自学课】2025 年新九年级物理暑假提升精品讲义(沪科版2024)

第14章 《内能与热机》阶段测试卷 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名写在试卷上。 2．做题时，要养成认真审题的习惯，圈画出关键词语。 3．书写要字迹工整、卷面干净。 第Ⅰ卷 一、选择题：（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，第1--10题只有一项符合题目要求，第11--12题至少有两项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 1．“五月五（农历），过端午。”如图所示，是“端午节”活动的习俗，对涉及的物理知识理解正确的是（　　） A．大门上挂艾草，草香四散，说明分子间有斥力 B．鸭蛋变成咸鸭蛋的过程，说明分子是运动的 C．煮粽子，是用做功的方式改变了粽子的内能 D．河水变成水蒸气后，水分子之间的距离变小 【答案】B 【详解】A．大门上挂艾草，草香四散，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，而不是分子间有斥力，故A 错误； B．鸭蛋变成咸鸭蛋的过程，是盐分子运动到鸭蛋内部，说明分子是运动的，故B正确； C．煮粽子，是通过热传递的方式改变了粽子的内能，而不是做功，故C错误； D．河水变成水蒸气后，体积变大，水分子之间的距离变大，故D错误； 故选B。 2．下表是一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断正确的是（   ） 水 铝 煤油、冰 干泥土 砂石 铜 A．物质的比热容与物质的状态无关 B．比热容相同的一定是同种物质 C．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化较大 D．水的比热容是水的比热容的两倍 【答案】C 【详解】A．水和冰是同一种物质，状态不同，但比热容不同，说明比热容与物质的状态有关，故A错误； B．比热容相同的不一定是同种物质，如煤油、冰比热容相同，故B错误； C．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，由于铜的比热容较小，由公式知，铜块温度变化较大，故C正确； D．比热容是物质本身的一种特性，同种物质状态一定时，比热容相同，与质量大小无关，100g的水和50g的水的比热容相同，故D错误。 故选C。 3．下列物理现象中与物质的比热容无关的是（　　） A．炎热的夏天在地上洒一些水，感觉到凉快一些 B．冬天，老人们常用热水袋取暖 C．沿海地区同沙漠地区相比，昼夜温差小 D．早春育秧苗时，为防止秧苗受冻，采用“晚上多灌水”的方法 【答案】A 【详解】A．撒在地上的水蒸发变为水蒸气时，要吸收热量，使环境温度降低，从而让人感到凉快，与物质比热容无关，故A符合题意； B．水的比热容大，和其它物质比较，升高或降低相同温度吸收或放出的热量多，所以常用水冷却物体或取暖，故B不符合题意； C．由于沙子的比热容较小，沙子受阳光照射时升温快，日落后沙子降温快，因此沙漠地区昼夜温差较大，与比热容有关，故C不符合题意； D．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以晚上向秧苗田里灌水，水降低温度可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故D不符合题意。 故选A。 4．质量相等的甲、乙两种不同液体，装在相同的容器中，用相同的电加热器加热，其温度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．1min内，甲吸收的热量小于乙吸收的热量 B．1min后乙温度不变，由此判断，乙物质不再吸热 C．甲、乙的比热容之比为3∶2 D．甲、乙的比热容之比为2∶1 【答案】D 【详解】A．用相同的电加热器加热，加热相同时间液体吸收的热量相同，所以1min内，甲吸收的热量等于乙吸收的热量，故A错误； B．若 1min 后乙温度不变，可能是乙达到沸点开始沸腾。沸腾过程中仍需持续吸热（温度不变但吸收热量用于汽化）。故B错误； CD．由图像可知，加热1min乙液体升高的温度为 加热3min甲液体升高的温度为 甲加热3min吸收的热量是乙加热1min吸收热量的3倍，甲、乙质量相等，则甲、乙的比热容之比 故C错误，D正确。 故选D。 5．对于图中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A．甲，玻璃筒内的空气被压缩后内能增大，这是因为棉花燃烧放热 B．乙，塞子跳起时，瓶内气体内能减小，这是通过做功的方式改变的 C．丙，水蒸气将塞子推出的过程中，能量转化与热机的压缩冲程相同 D．丁，该冲程为内燃机的做功冲程，曲轴每转一圈发生一次该冲程 【答案】B 【详解】A．甲，玻璃筒内的空气被压缩后内能增大，这是通过活塞对筒内空气做功，使筒内气体内能增大的，故A错误； B．乙，塞子跳起时，瓶内气体内能减小，这是瓶内气体对塞子做功，通过做功的方式改变的，故B正确； C．丙，水蒸气将塞子推出的过程中，是内能转化为机械能的过程，能量转化与热机的做功冲程相同，故C错误； D．丁，该冲程为内燃机的做功冲程，曲轴每转二圈完成一个工作循环，发生一次该冲程，故D错误。 故选B。 6．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减少 D．水火箭冲天时受到向上的推力，推力的施力物体是空气 【答案】C 【详解】A．打气后气筒会发热，是因为打气时活塞压缩气体做功，使气体内能增加，通过做功的方式改变气筒内能，并非热传递，故A错误； B．水从水火箭中喷出，是高压气体对外做功，将内能转化为机械能，而内燃机排气冲程是排出废气，没有能量转化，二者不同，故B错误； C．上升过程中，水火箭内高压气体推动水向下喷出，对外做功，自身内能减少，故C正确； D．水火箭冲天时，水向下喷出，根据力的作用是相互的，水对水火箭有向上的反作用力，施力物体是水，不是空气，故D错误。 故选C。 7．氢发动机是用气态氢作为燃料，代替传统以汽油、柴油为燃料的内燃机，氢气燃烧的生成物为水。某氢气发动机汽车的四冲程内燃机转速为。下列说法正确的是（　　） A．氢气燃烧的越充分，它的热值越高 B．四冲程内燃机的压缩冲程将内能转化为机械能 C．该车内燃机1s对外做功20次 D．氢气燃烧的生成物为水，所以氢发动机的效率可达100% 【答案】C 【详解】A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧是否充分等均无关 。所以无论氢气燃烧是否充分，其热值都不变，故A错误； B．四冲程内燃机的压缩冲程中，活塞对气缸内的气体做功，将机械能转化为内能，使气体的内能增加、温度升高 。而做功冲程是将内能转化为机械能，故B错误； C．已知内燃机转速为，即每秒飞轮转动40圈。因为飞轮每转2圈，完成4个冲程，对外做功1次，所以每秒对外做功次数次，故C正确； D．即使氢气燃烧的生成物为水，但在实际工作过程中，氢发动机工作时，由于要克服机械部件间的摩擦做额外功、存在热量散失等，燃料完全燃烧放出的热量并不能全部用来做有用功，所以发动机的效率不可能达到100% ，故D错误。 故选C。 8．涡扇喷气式发动机是现代飞机“心脏”，是热机的一种，其关键材料耐高温。如图所示，发动机结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮机、喷口五部分组成。其中压气机压缩空气，燃烧室喷油与高压空气混合燃烧产生高温高压燃气，推动涡轮机转动并从喷口喷出。下列关于涡扇喷气式发动机的说法不正确的是（　　） A．发动机内部耐高温的材料具有熔点高的特点 B．吸入发动机的空气被压缩机压缩后内能增大 C．发动机内，燃料和压缩空气混合后燃料的热值增大 D．高温高压的燃气经过涡轮机后燃气的内能减小，温度降低 【答案】C 【详解】A．发动机内部耐高温的材料防止因高温熔化，因此应选用熔点高的材料，故A正确，不符合题意； B．吸入发动机的空气被压缩机压缩，压缩机对空气做功，使空气的内能增加，故B正确，不符合题意； C．热值是燃料的属性，与是否加入空气无关，故C错误，符合题意； D．高温高压的燃气经过涡轮机对外做功，内能会减小，温度降低，故D正确，不符合题意。 故选C。 9．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。下列有关说法不正确的是（    ） A．甲图是压缩冲程，机械能转化为内能 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，说明燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．冬天，有些汽车会利用尾气中的余热给车内供暖，这是利用热传递的方法改变内能 【答案】C 【详解】A．根据图甲可知，两个气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，活塞对汽缸内的气体做功，机械能转化为内能，故A正确，不符合题意； B．热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由图可知，输出有用功所占比例为η=100%-36%-30%-6%=28% 即该汽油机的效率为28%，故B正确，不符合题意； C．热值是燃料本身的一种特性，只与燃料种类有关，和燃料的质量、放出热量的多少、燃烧是否充分、温度高低无关，汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，燃料的热值不变，故C错误，符合题意； D．冬天，有些汽车会利用尾气中的余热给车内供暖，车内的空气吸收热量温度升高，因此这是利用热传递的方法改变内能，故D正确，不符合题意。 故选C。 10．甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，三个物体温度都升高1℃，吸收热量如图所示，甲、乙、丙三个物体的比热容由大到小排列是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由图象可知，三个物体温度都升高1℃，则甲吸收的热量为3000J，乙、丙吸收的热量均为2000J，而甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，由可得 可得 故选A。 11．蒸汽弹射器由一个大型蒸汽汽缸和一个蒸汽控制系统组成，基本原理就是将高压蒸汽能量转化为动能进行弹射．如图为某航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在很短时间内达到起飞速度．下列说法正确的是（　　） 　　 A．舰载机起飞时机翼上方的空气流速比机翼下方的空气流速大 B．汽缸内蒸气体积膨胀对外做功，内能增大 C．该蒸汽弹射装置跟图甲的工作原理相同 D．该蒸汽弹射装置跟图乙的工作原理相同 【答案】AD 【分析】（1）流速越大，压强越小；流速越小，压强越大； （2）物体对外界做功，物体的内能减小，温度降低． 【详解】A、等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于上表面弯曲，所以机翼上方的流速就大于机翼下方的流速；故A正确； BCD、汽缸内蒸气体积膨胀，对外做功，内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，这与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同；甲为压缩冲程，乙为做功冲程，故BC错误，D正确． 故选AD． 12．关于物体内能、温度和热量，下列说法正确的是（　　） A．通过做功和热传递两种方式都可以改变物体的内能 B．热量可以从内能小的物体传递到内能大的物体上 C．高温物体具有的内能一定比低温物体具有的内能多 D．物体的温度升高越多，一定是因为吸收的热量越多 【答案】AB 【详解】A、做功和热传递是改变物体内能的两种方式，故A正确； B、热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，内能小的物体的温度可能比内能大的物体温度高，热量可以从内能小的物体传递给内能的大的物体，故B正确； C、内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，温度不是决定物体内能大小的唯一因素，故C错误； D、物体内能增加，可能吸收了热量，也可能是对物体做了功，故D错误． 故选AB． 【点睛】本题主要考查了热量、温度和内能的关系以及内能的影响因素，是中招的热点，也是热学的难点． 第Ⅱ卷 二、填空题：（每空1分，共16分） 13．热熔胶枪是一种常用的粘接工具，它可以粘合许多材料，如木材、金属、玻璃、塑料等，适用于各种DIY和手工制作项目。如图所示是一款热熔胶枪，扣动扳机通电后，枪中的发热体给胶条加热，是利用 的方式改变内能的；此时会闻到胶熔化的气味，这是 现象。 【答案】 热传递 扩散 【详解】[1]胶条从发热体处吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变物体内能的。 [2]闻到胶熔化的气味，这是胶水分子不断运动进入空气中发生扩散的结果，是扩散现象。 14．春天来了，校园里处处生机盎然。小花在操场上闻到阵阵花香，这是因为分子在不停地做 ；午后的阳光照在单杠上一段时间后，单杠温度升高，这是通过 的方式改变了物体的内能。 【答案】 无规则运动 热传递 【详解】[1]小花在操场上闻到阵阵花香，这是扩散现象，表明香味分子不停地无规则运动。 [2]做功和热传递都可以改变物体的内能。单杠在阳光照射下温度升高，是利用热传递来改变单杠的内能。 15．小昕为了比较牛奶和水的比热容大小关系，将热牛奶放在质量比它大的冷水中，如图甲；图乙反映了两者的温度变化情况。由图乙可知，0～10分钟，牛奶的内能如何变化？ 。由图乙 （能/不能）判断冷水的比热容比热牛奶的比热容大，理由是 。（不考虑热损失） 【答案】 内能在减小的过程中先快后慢 不能 见解析 【详解】[1][2]将热牛奶放在冷水中，热牛奶放热，温度降低，冷水吸热，温度升高，所以温度下降的曲线是热牛奶的温度变化曲线，温度升高的曲线是冷水的温度变化曲线；由图乙可知热牛奶的温度下降的规律是先快后慢，热牛奶温度的变化反映其内能的变化，所以热牛奶内能的变化特点是:内能在减小的过程中先快后慢；热传递过程中，牛奶放出的热量等于水吸收的热量，根据比热容的定义式可知，水和热牛奶的质量未知，不能比较两者比热容的大小关系。 16．柔柔同学用稳定热源加热碎冰，绘制了温度随时间的变化图像如图。冰熔化过程，温度不变，内能 （填“增大”、“减小”或“不变”），冰属于 （选填“晶体”或“非晶体”），加热前冰的质量为100g，那么过程中吸收的热量为 J。[水的比热容］ 【答案】 增大 晶体 2100 【详解】[1][2]由图像可知，冰熔化过程中，持续吸热，温度不变，内能增大，是通过热传递改变内能；冰有固定的熔点，所以冰属于晶体。 [3]CD段水在10min内升温10℃，则吸收的热量为 热源稳定，单位时间内吸收热量相同，所以过程5min内吸收的热量 17．如图为某科技小组发射水火箭的过程，可乐瓶内的水向后喷出，水火箭就向上飞出，这一现象说明了力的作用是 ；从能量转化角度来看，水火箭的机械能是由高压气体的 能转化来的，这一过程的能量转化与汽油机的 冲程能量转化方式相同。 【答案】 相互的 内 做功 【详解】[1]可乐瓶内的水向后喷出，火箭对水施加了向下的作用力，同时，水对火箭施加了向上的作用力，水火箭就向上飞出，这一现象说明了力的作用是相互的。 [2]从能量转化角度来看，水火箭内的高压气体体积膨胀将水喷出，对水和水火箭做功，水火箭的机械能是由高压气体的内能转化来的。 [3]汽油机的做功冲程中，缸内气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，与高压气体推动水火箭升空时的能量转化方式相同。 18．如图—1所示，北京时间2025年1月23日下午1时15分，我国在太原卫星发射中心成功发射了千帆极轨06组卫星，使用的是长征六号改运载火箭。这次发射不仅成功将卫星送入预定轨道，还实现了长征系列运载火箭的第557次飞行，标志着我国在航天领域不断攀登新高峰。火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程和图—2所示冲程中的 （选填“甲”或“乙”）的能量转化相同；小光通过查找资料知道了航天器发动机用氢做燃料，这是因为氢的 （选填“热值”或“比热容”）很大；若某段时间完全消耗了50kg的氢，则能放出 J的热量。（已知氢的热值为） 【答案】 乙 热值 【详解】[1]图—2所示冲程中的甲是压缩冲程，乙是做功冲程，内燃机的做功冲程中，内能转化为机械能；火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程是由内能转化为机械能，所以火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程和图—2所示冲程中的乙的能量转化相同。 [2]航天器发动机用氢做燃料，这是因为氢的热值很大，完全燃烧相同质量的氢和其它燃料，氢能放出更多的热量。 [3]若某段时间完全消耗了50kg的氢，则能放出热量 三、作图题：（每小题3分，共6分） 19．如图是四冲程汽油机的工作示意图，请在图中画出此冲程中左侧进气门的开闭状态，并在括号中用箭头标出活塞的运动方向。 【答案】 【详解】火花塞产生电火花，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，所以此冲程中左侧进气门为关闭状态，活塞的运动方向向下。如图所示    20．如图所示，请在虚线框内画一条带箭头的线段，表示夜间地面附近空气流动方向。 【答案】 【详解】由图可知此时为晚上，气温降低，因水的比热容比泥土、沙石的比热容大，陆地和海水放出相同的热量时，海水温度下降的慢，陆地温度下降的快，即海面上方空气的温度较高，陆地上方空气的温度较低；海面上热空气上升，陆地上冷空气下降，所以空气从陆地吹向海面，形成风，如图所示： 四、实验题：（每空1分，共15分） 21．如图甲、乙所示的是实验小组探究“做功与内能改变的关系”的实验。 (1)如图甲所示，厚壁玻璃瓶内装有少量的水，用塞子塞紧，并用气筒往瓶内打气，瓶内压强大到一定程度时，瓶塞就会跳起来，瓶内及瓶口出现淡淡的白雾。据此现象可以说明物体对外做功，内能 。 (2)如图乙所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，可以看到硝化棉燃烧，说明活塞对密闭在玻璃筒内的空气 ，使其内能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】(1)减小 (2) 做功 增大 【详解】（1）用气筒往瓶内打气，瓶内压强大到一定程度时，瓶塞就会跳起来，瓶内及瓶口出现淡淡的白雾，该过程中是因为瓶内气体对瓶塞做功，将内能转化为瓶塞的机械能，导致气体内能减小，温度降低，里面的水蒸气因为温度降低液化变为小水珠，即白雾。 （2）[1][2]迅速向下压活塞，可以看到硝化棉燃烧，该过程中活塞对瓶内气体做功，将机械能转化为内能，使瓶内气体温度升高，内能增加，达到硝化棉的着火点，因此硝化棉燃烧。 22．如图甲所示，小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热，来探究水和煤油吸热能力的大小。 (1)安装实验装置时，应先固定铁圈 （选填“A”或“B”）； (2)每隔相同的时间记录一次温度，根据实验数据绘制成温度与加热时间的关系图像如图乙所示。实验中，通过比较 来反映煤油和水吸收热量的多少； (3)加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是 ℃，这表明实验时的大气压强 （选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压； (4)由图乙可知，加热时间相同时， 的温度变化大，这说明 的吸热性能强。（均选填“水”或“煤油”） 【答案】(1)B (2)加热时间 (3) 98 小于 (4) 煤油 水 【详解】（1）实验中酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈B的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照自下而上的顺序进行，故安装实验装置时，应先固定铁圈B，再固定铁圈A。 （2）吸收热量的多少不易直接观察，实验中用两个完全相同的酒精灯加热，相同时间产生的热量是相同的，可以利用加热时间间接反映吸收热量的多少。 （3）[1]图丙中温度计的分度值为1℃，示数为98℃。 [2]标准大气压下水的沸点为100℃，水的沸点随大气压的降低而减小，实验中水的沸点为98℃，因此实验时的大气压强小于一个标准大气压。 （4）[1][2]由图乙可知，加热相同的时间，水和煤油吸收的热量是相同的，水的温度变化小，煤油的温度变化大，由可知，水的比热容较大，说明水的吸热性能较强。 23．小明采取以下实验步骤，来估测干燥花生米的热值。 (1)用天平称取100g水和5g花生米。 ①把空烧杯放在已调节平衡的天平左盘，通过加减砝码或移动游码使天平平衡；再在右盘中放入 g砝码，并向烧杯中缓慢倒入适量水，直至天平重新平衡。 ②用天平称取5g花生米。 (2)设计图示两种对水加热方式：花生米堆放在燃烧皿中燃烧（甲图）；用细铁丝将花生米串在一起，并设计成支架放在燃烧皿中燃烧（乙图）。两种方式都用外焰加热，合理的是 图。 (3)选取合理的加热方式，先读出水的初温，当花生米 时读出温度计的示数。根据测量数据计算出花生米的热值将偏 ，原因是 。 【答案】(1)100 (2)乙 (3) 燃尽 小 有热量损失 【详解】（1）要称取100g水，空烧杯放在天平左盘已平衡，根据天平称量原理，右盘放入100g砝码，向左盘烧杯中倒水，当天平重新平衡时，水的质量就是100g。 （2）甲图中花生米堆放在燃烧皿中燃烧，内部花生米不易充分燃烧；乙图中用细铁丝将花生米串起并设计成支架，能使花生米与空气充分接触，更易充分燃烧，所以合理的是乙图。 （3）[1]为准确测量花生米燃烧放出的热量，应在花生米燃尽时读温度计示数，这样才能根据水吸收的热量来计算花生米燃烧释放的能量。 [2][3]在实验过程中，存在热量散失，比如向周围空气散热等，还有花生米可能不完全燃烧 ，导致水吸收的热量小于花生米完全燃烧放出的热量。根据，计算出的花生米热值将偏小。 五、计算题（每小题9分，共27分） 24．热量的单位有两种，一种是国际单位焦耳，简称“焦”；另一种是“卡路里”，简称“卡”，这个单位被广泛使用在营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的：在1个大气压下，将1克水温度升高1摄氏度所需要吸收的热量。 (1)1卡合多少焦耳； (2)茗茗每天健步走消耗的能量约5.46×105J相当于消耗能量多少卡？ (3)若运动员在长跑训练中汗水蒸发吸收热量，使质量为60kg的运动员体温下降0.1℃，求汗水蒸发吸收的热量。[人体主要成分是水，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】(1)4.2J (2)1.3×105卡 (3)2.52×104J 【详解】（1） 由题知，1g的水温度升高1℃所吸收的热量为1卡，m水=1g=0.001kg，1g的水温度升高1℃所吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.001kg×1℃=4.2J 故1卡=4.2J。 （2） 茗茗消耗的能量 （3）运动员的体温下降 0.1℃放出的热量Q放=c水m人Δt′=4.2×103J/(kg·℃)×60kg×0.1℃=2.52×104J 运动员汗水蒸发吸收的热量为2.52×104J。 25．如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（丁烷的热值为4.8×107J/kg）。求： (1)壶中水的质量； (2)水吸收的热量； (3)卡式炉的加热效率。 【答案】(1)2kg (2)6.3×105J (3)52.5% 【详解】（1） 壶中水的质量为 （2） 水吸收的热量为 （3） 丁烷放出的热量，卡式炉的加热效率为。 26．小明同学的爸爸驾车去往40km的目的地，此过程消耗了汽油2.1kg，已知汽油的热值为4.6×107J/kg。若汽车行驶过程中发动机的牵引力为725N。求： (1)完全燃烧2.1kg汽油放出的热量； (2)该汽车的热机效率。 【答案】(1)9.66×107J (2)30% 【详解】（1）完全燃烧2.1kg汽油放出的热量为 （2）牵引力做的功 该汽车的热机效率 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第14章 《内能与热机》阶段测试卷 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名写在试卷上。 2．做题时，要养成认真审题的习惯，圈画出关键词语。 3．书写要字迹工整、卷面干净。 第Ⅰ卷 一、选择题：（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，第1--10题只有一项符合题目要求，第11--12题至少有两项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 1．“五月五（农历），过端午。”如图所示，是“端午节”活动的习俗，对涉及的物理知识理解正确的是（　　） A．大门上挂艾草，草香四散，说明分子间有斥力 B．鸭蛋变成咸鸭蛋的过程，说明分子是运动的 C．煮粽子，是用做功的方式改变了粽子的内能 D．河水变成水蒸气后，水分子之间的距离变小 2．下表是一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断正确的是（   ） 水 铝 煤油、冰 干泥土 砂石 铜 A．物质的比热容与物质的状态无关 B．比热容相同的一定是同种物质 C．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化较大 D．水的比热容是水的比热容的两倍 3．下列物理现象中与物质的比热容无关的是（　　） A．炎热的夏天在地上洒一些水，感觉到凉快一些 B．冬天，老人们常用热水袋取暖 C．沿海地区同沙漠地区相比，昼夜温差小 D．早春育秧苗时，为防止秧苗受冻，采用“晚上多灌水”的方法 4．质量相等的甲、乙两种不同液体，装在相同的容器中，用相同的电加热器加热，其温度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．1min内，甲吸收的热量小于乙吸收的热量 B．1min后乙温度不变，由此判断，乙物质不再吸热 C．甲、乙的比热容之比为3∶2 D．甲、乙的比热容之比为2∶1 5．对于图中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A．甲，玻璃筒内的空气被压缩后内能增大，这是因为棉花燃烧放热 B．乙，塞子跳起时，瓶内气体内能减小，这是通过做功的方式改变的 C．丙，水蒸气将塞子推出的过程中，能量转化与热机的压缩冲程相同 D．丁，该冲程为内燃机的做功冲程，曲轴每转一圈发生一次该冲程 6．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减少 D．水火箭冲天时受到向上的推力，推力的施力物体是空气 7．氢发动机是用气态氢作为燃料，代替传统以汽油、柴油为燃料的内燃机，氢气燃烧的生成物为水。某氢气发动机汽车的四冲程内燃机转速为。下列说法正确的是（　　） A．氢气燃烧的越充分，它的热值越高 B．四冲程内燃机的压缩冲程将内能转化为机械能 C．该车内燃机1s对外做功20次 D．氢气燃烧的生成物为水，所以氢发动机的效率可达100% 8．涡扇喷气式发动机是现代飞机“心脏”，是热机的一种，其关键材料耐高温。如图所示，发动机结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮机、喷口五部分组成。其中压气机压缩空气，燃烧室喷油与高压空气混合燃烧产生高温高压燃气，推动涡轮机转动并从喷口喷出。下列关于涡扇喷气式发动机的说法不正确的是（　　） A．发动机内部耐高温的材料具有熔点高的特点 B．吸入发动机的空气被压缩机压缩后内能增大 C．发动机内，燃料和压缩空气混合后燃料的热值增大 D．高温高压的燃气经过涡轮机后燃气的内能减小，温度降低 9．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。下列有关说法不正确的是（    ） A．甲图是压缩冲程，机械能转化为内能 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，说明燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．冬天，有些汽车会利用尾气中的余热给车内供暖，这是利用热传递的方法改变内能 10．甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，三个物体温度都升高1℃，吸收热量如图所示，甲、乙、丙三个物体的比热容由大到小排列是（　　） A． B． C． D． 11．蒸汽弹射器由一个大型蒸汽汽缸和一个蒸汽控制系统组成，基本原理就是将高压蒸汽能量转化为动能进行弹射．如图为某航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在很短时间内达到起飞速度．下列说法正确的是（　　） 　　 A．舰载机起飞时机翼上方的空气流速比机翼下方的空气流速大 B．汽缸内蒸气体积膨胀对外做功，内能增大 C．该蒸汽弹射装置跟图甲的工作原理相同 D．该蒸汽弹射装置跟图乙的工作原理相同 12．关于物体内能、温度和热量，下列说法正确的是（　　） A．通过做功和热传递两种方式都可以改变物体的内能 B．热量可以从内能小的物体传递到内能大的物体上 C．高温物体具有的内能一定比低温物体具有的内能多 D．物体的温度升高越多，一定是因为吸收的热量越多 第Ⅱ卷 二、填空题：（每空1分，共16分） 13．热熔胶枪是一种常用的粘接工具，它可以粘合许多材料，如木材、金属、玻璃、塑料等，适用于各种DIY和手工制作项目。如图所示是一款热熔胶枪，扣动扳机通电后，枪中的发热体给胶条加热，是利用 的方式改变内能的；此时会闻到胶熔化的气味，这是 现象。 14．春天来了，校园里处处生机盎然。小花在操场上闻到阵阵花香，这是因为分子在不停地做 ；午后的阳光照在单杠上一段时间后，单杠温度升高，这是通过 的方式改变了物体的内能。 15．小昕为了比较牛奶和水的比热容大小关系，将热牛奶放在质量比它大的冷水中，如图甲；图乙反映了两者的温度变化情况。由图乙可知，0～10分钟，牛奶的内能如何变化？ 。由图乙 （能/不能）判断冷水的比热容比热牛奶的比热容大，理由是 。（不考虑热损失） 16．柔柔同学用稳定热源加热碎冰，绘制了温度随时间的变化图像如图。冰熔化过程，温度不变，内能 （填“增大”、“减小”或“不变”），冰属于 （选填“晶体”或“非晶体”），加热前冰的质量为100g，那么过程中吸收的热量为 J。[水的比热容］ 17．如图为某科技小组发射水火箭的过程，可乐瓶内的水向后喷出，水火箭就向上飞出，这一现象说明了力的作用是 ；从能量转化角度来看，水火箭的机械能是由高压气体的 能转化来的，这一过程的能量转化与汽油机的 冲程能量转化方式相同。 18．如图—1所示，北京时间2025年1月23日下午1时15分，我国在太原卫星发射中心成功发射了千帆极轨06组卫星，使用的是长征六号改运载火箭。这次发射不仅成功将卫星送入预定轨道，还实现了长征系列运载火箭的第557次飞行，标志着我国在航天领域不断攀登新高峰。火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程和图—2所示冲程中的 （选填“甲”或“乙”）的能量转化相同；小光通过查找资料知道了航天器发动机用氢做燃料，这是因为氢的 （选填“热值”或“比热容”）很大；若某段时间完全消耗了50kg的氢，则能放出 J的热量。（已知氢的热值为） 三、作图题：（每小题3分，共6分） 19．如图是四冲程汽油机的工作示意图，请在图中画出此冲程中左侧进气门的开闭状态，并在括号中用箭头标出活塞的运动方向。 20．如图所示，请在虚线框内画一条带箭头的线段，表示夜间地面附近空气流动方向。 四、实验题：（每空1分，共15分） 21．如图甲、乙所示的是实验小组探究“做功与内能改变的关系”的实验。 (1)如图甲所示，厚壁玻璃瓶内装有少量的水，用塞子塞紧，并用气筒往瓶内打气，瓶内压强大到一定程度时，瓶塞就会跳起来，瓶内及瓶口出现淡淡的白雾。据此现象可以说明物体对外做功，内能 。 (2)如图乙所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，可以看到硝化棉燃烧，说明活塞对密闭在玻璃筒内的空气 ，使其内能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 22．如图甲所示，小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热，来探究水和煤油吸热能力的大小。 (1)安装实验装置时，应先固定铁圈 （选填“A”或“B”）； (2)每隔相同的时间记录一次温度，根据实验数据绘制成温度与加热时间的关系图像如图乙所示。实验中，通过比较 来反映煤油和水吸收热量的多少； (3)加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是 ℃，这表明实验时的大气压强 （选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压； (4)由图乙可知，加热时间相同时， 的温度变化大，这说明 的吸热性能强。（均选填“水”或“煤油”） 23．小明采取以下实验步骤，来估测干燥花生米的热值。 (1)用天平称取100g水和5g花生米。 ①把空烧杯放在已调节平衡的天平左盘，通过加减砝码或移动游码使天平平衡；再在右盘中放入 g砝码，并向烧杯中缓慢倒入适量水，直至天平重新平衡。 ②用天平称取5g花生米。 (2)设计图示两种对水加热方式：花生米堆放在燃烧皿中燃烧（甲图）；用细铁丝将花生米串在一起，并设计成支架放在燃烧皿中燃烧（乙图）。两种方式都用外焰加热，合理的是 图。 (3)选取合理的加热方式，先读出水的初温，当花生米 时读出温度计的示数。根据测量数据计算出花生米的热值将偏 ，原因是 。 五、计算题（每小题9分，共27分） 24．热量的单位有两种，一种是国际单位焦耳，简称“焦”；另一种是“卡路里”，简称“卡”，这个单位被广泛使用在营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的：在1个大气压下，将1克水温度升高1摄氏度所需要吸收的热量。 (1)1卡合多少焦耳； (2)茗茗每天健步走消耗的能量约5.46×105J相当于消耗能量多少卡？ (3)若运动员在长跑训练中汗水蒸发吸收热量，使质量为60kg的运动员体温下降0.1℃，求汗水蒸发吸收的热量。[人体主要成分是水，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] 25．如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（丁烷的热值为4.8×107J/kg）。求： (1)壶中水的质量； (2)水吸收的热量； (3)卡式炉的加热效率。 26．小明同学的爸爸驾车去往40km的目的地，此过程消耗了汽油2.1kg，已知汽油的热值为4.6×107J/kg。若汽车行驶过程中发动机的牵引力为725N。求： (1)完全燃烧2.1kg汽油放出的热量； (2)该汽车的热机效率。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$