第十四章 内能与热机 (单元测试·提升卷)物理沪科版2024九年级全一册
2025-10-30
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4份
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25页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十四章 内能与热机 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 19.47 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-07-19 |
| 作者 | 悟理物理工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-07-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52947975.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2025-2026学年九年级全一册物理单元检测卷
第十四章 内能与热机 提升卷
建议用时:60分钟,满分:80分
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分,每小题只有一个选项是符合题意的)
1.如图所示为朱雀二号遥二运载火箭在我国酒泉卫星发射中心发射升空的情景,这是世界上第一款将载荷成功送入预定轨道的液氧甲烷火箭。采用液氧甲烷作为燃料主要是因为液氧甲烷( )
A.密度大 B.比热容大 C.热值大 D.易燃烧
2.沙漠中植物不易生长,其中一个原因是昼夜温差较大,这主要是因为沙子具有较小的( )
A.比热容 B.硬度 C.质量 D.密度
3. 唐宋时期,蜀地工匠发明了独具特色的省油灯,如图所示。使用此灯时往上方容器中注油,往下方夹层中注水,“省油”的主要原因是减少油的蒸发。下列说法正确的是( )
A.水的比热容比油大,吸收相同热量,水升高的温度比油高
B.灯点燃后,油的温度升高,含有的热量逐渐增大
C.灯点燃后,水的内能通过热传递的方式改变
D.灯点燃后,水吸收热量,其内能一定比油的内能大
4. 小明将80℃的水倒入保温杯,盖上盖密封静置一天后,测得水温降到了30℃,该过程中( )
A.水的质量减少 B.水的内能减少
C.水的分子运动变的更剧烈 D.通过热传递导致其内能增加
5. 2024年5月3日17时27分,长征五号遥八运载火箭携带嫦娥六号月球探测器从中国文昌航天发射场成功发射。飞行约37分钟后,将嫦娥六号探测器送入地月转移轨道,由此开启世界首次月背“挖宝”之旅。下列说法正确的是( )
A.火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较大的比热容
B.火箭上升时外壳温度升高,所含热量增多
C.火箭升空时,向下喷气获得推力与内燃机的压缩冲程相似
D.火箭发射升空的过程中,燃料燃烧产生的内能一部分转化为了火箭的机械能
6. 《天工开物》记载了我国的淬火工艺,将高温工件浸入冷的淬火介质,使其完全冷却,以提高金属工件的性能。如图是工人将烧红的铁器迅速放入冷水中冷却的情景,铁器在冷却过程中( )
A.吸热,内能增加 B.吸热,内能减少
C.放热,内能增加 D.放热,内能减少
7. 释放化学能的过程不断地发生在人体内,食物也是一种“燃料”,营养成分在人体细胞里与氧结合,提供细胞组织所雲的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2500kJ/100g”,该该标识的含义与以下物理量的含义类似的是( )
A.热量 B.热值 C.比热容 D.内能
8. 以下过程不发生物态变化。初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同的热量,已知甲的比热容大于乙的比热容,以下说法中正确的是( )
A.甲的温度升高更多 B.乙的温度升高更多
C.甲和乙升高的温度一定不同 D.甲和乙升高的温度可能相同
9.关于热量、热值和内能,下列说法正确的是( )
A.热传递过程中,内能大的物体放出热量
B.用煤气灶烧水时,煤气燃烧越充分,其热值越大
C.摩擦生热是通过热传递改变了物体的内能
D.物体温度升高,内能增大
10.如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上,将点燃的打火枪靠近底部的小孔,纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中,下列说法正确的是( )
A.罐内气体对纸杯做了功
B.罐内气体的内能增加
C.能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同
D.能量转化情况与内燃机的排气冲程相同
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计21分)
11.如题图甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图.请参照甲图,在图乙画出排气冲程中进气门、排气门的开闭情况和活塞运动的方向(用“↑”或“↓”表示)。
12.神舟飞船在返回地面过程中的一个瞬间,它像个“火球”,如图,是因为返回舱与大气摩擦,通过 的方式,使返回舱的内能 ,其实质是 能转化为内能。
13. 如图所示,在试管里装入一些水,用软木塞塞住试管口,将试管放在酒精灯上加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲开,在这一过程中,水蒸气膨胀对软木塞 ,水蒸气的一部分 能转化为软木塞的 能,利用这一原理,可以制成热机。
14. 小越参加一次长跑,身体消耗的能量为6.6×106J,这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到,则干木柴的热值为 J/kg,如果用掉一半后,干木柴的热值将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是 1800r/min,则它1s对外做功 次,完成 个冲程,靠飞轮的惯性完成 个冲程。
16.如图是海滨城市上海和古都西安同一天气温变化的曲线,其中上海对应的曲线是 (选填“A”或“B”),这是由于水的比热容 。相同质量的水和砂石、吸收或放出相同热量时,水的温度变化比砂石 。(后两空均选填“大”或“小”)
17. 如图所示,规格相同的两个烧杯中分别装有甲、乙两种液体,m甲=m乙=2kg。用两个规格相同的电加热器加热,加热器相同时间产生的热量相同且全部被液体吸收,该过程中忽略液体蒸发,得到如图丙所示的温度与加热时间的图线。
(1)电加热器工作时,将 能转化成 能,使加热丝温度升高;
(2)两种液体的比热容c甲 c乙(选填“>”、“<”、“=”或“无法比较”),你判断的依据是 。
三、实验与探究题(共3小题,计16分)
18.在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/°C
30
34
38
42
46
乙的温度/°C
10
18
26
34
42
(1)实验中应量取质量 的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时,通过比较 来判断吸热能力的强弱。这种方法叫 ;
(2)实验记录数据如上表格所示,从开始加热到末温为42℃时,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲 Q乙(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)分析实验数据可知液体 (选填“甲”或“乙”)的吸热能力强;
(4)用两个相同的“热得快”给质量和初温都相同的丙、丁两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化图像如图所示,如果要你从丙、丁两液体中选择一种作为汽车冷却液,应选择液体 (选填“丙”或“丁”)。
19.为了探究做功对物体内能的影响,小明利用注射器、数字温度传感器等器材进行了如图所示探究。
(1)如图甲,在注射器前端筒壁上钻一个小孔,将温度传感器的探头插入注射器内,用密封胶将小孔密封,读出此时温度传感器的示数;
(2)如图乙,用橡皮帽将注射器的注射口堵住,用力向左推动活塞,传感器的示数逐渐增大,说明活塞压缩筒内气体做功,使气体内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”);推动活塞过程中,小明感觉十分费力,证明分子间存在 力;
(3)快速取下橡皮帽,注射口喷出“白气”,温度传感器示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”);此过程中的能量转化与汽油机的 冲程相同。
20.为了比较酒精和碎纸的热值大小,小明选择了两套完全相同的实验装置如图所示,先将燃烧皿内装了质量相同的酒精和碎纸片,最后比较相同时间内水升高的温度。为正确完成实验,请你解答下列问题:
(1)实验装置的组装顺序应该是 (选填“由上到下”或“由下到上”);此实验是通过比较 的变化,来比较燃料热值的大小;
(2)在题干叙述的操作中存在的主要错误是 ,按正确的操作,除了图示装置还需要的一个测量器材是 ;
(3)即使按正确方法进行实验后,也只能比较两种燃料热值的大小,而不能计算出准确的热值。这是因为 和 。
四、综合题(共3小题,计23分。第21、22题结合题目要求,涉及计算的,应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
21.如图所示,某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5kg,水的初温为22℃,当水刚好烧开时,共消耗了0.06m3的天然气,该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为4.0×107J/m3]求:
(1)0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量;
(2)以上过程中,水吸收的热量;
(3)密闭的锅内水烧开时的温度。
22. 如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min,消耗航空燃油1.35t,飞机发动机的功率为2.25×107W。(航空燃油的热值为4×107J/kg)求:
(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)飞机在航行过程中的阻力是多少?
(3)发动机的效率是多少?
23.随着人们生活水平的提高,汽车已经进入千家万户,它给我们的生活提供了便利,促进了社会的发展。请你回答:
(1)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率会 (选填“升高”“降低”或“不变”);
(2)汽车发动机的一个工作循环包括如题图所示的四个冲程。请按一个工作循环的过程,将四个冲程重新排序: (仅填序号),其中图 所示的冲程是给汽车提供动力的;
(3)国产某型单缸四冲程汽油机满负荷工作时一个做功冲程对外做功120J,飞轮的转速是1500r/min,每分钟消耗10g汽油。1分钟内,做 次功。满负荷工作时该汽油机的功率是 W,满负荷工作时热机的效率是 %(汽油的热值为4.5×10⁷J/kg)。将其效率提高10%,满负荷工作10小时可以节省汽油 kg。
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第5页(共8页) 试题 第6页(共8页)
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2025-2026学年九年级全一册物理单元检测卷
第十四章 内能与热机 提升卷
建议用时:60分钟,满分:80分
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分,每小题只有一个选项是符合题意的)
1.如图所示为朱雀二号遥二运载火箭在我国酒泉卫星发射中心发射升空的情景,这是世界上第一款将载荷成功送入预定轨道的液氧甲烷火箭。采用液氧甲烷作为燃料主要是因为液氧甲烷( )
A.密度大 B.比热容大 C.热值大 D.易燃烧
2.沙漠中植物不易生长,其中一个原因是昼夜温差较大,这主要是因为沙子具有较小的( )
A.比热容 B.硬度 C.质量 D.密度
3. 唐宋时期,蜀地工匠发明了独具特色的省油灯,如图所示。使用此灯时往上方容器中注油,往下方夹层中注水,“省油”的主要原因是减少油的蒸发。下列说法正确的是( )
A.水的比热容比油大,吸收相同热量,水升高的温度比油高
B.灯点燃后,油的温度升高,含有的热量逐渐增大
C.灯点燃后,水的内能通过热传递的方式改变
D.灯点燃后,水吸收热量,其内能一定比油的内能大
4. 小明将80℃的水倒入保温杯,盖上盖密封静置一天后,测得水温降到了30℃,该过程中( )
A.水的质量减少 B.水的内能减少
C.水的分子运动变的更剧烈 D.通过热传递导致其内能增加
5. 2024年5月3日17时27分,长征五号遥八运载火箭携带嫦娥六号月球探测器从中国文昌航天发射场成功发射。飞行约37分钟后,将嫦娥六号探测器送入地月转移轨道,由此开启世界首次月背“挖宝”之旅。下列说法正确的是( )
A.火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较大的比热容
B.火箭上升时外壳温度升高,所含热量增多
C.火箭升空时,向下喷气获得推力与内燃机的压缩冲程相似
D.火箭发射升空的过程中,燃料燃烧产生的内能一部分转化为了火箭的机械能
6. 《天工开物》记载了我国的淬火工艺,将高温工件浸入冷的淬火介质,使其完全冷却,以提高金属工件的性能。如图是工人将烧红的铁器迅速放入冷水中冷却的情景,铁器在冷却过程中( )
A.吸热,内能增加 B.吸热,内能减少
C.放热,内能增加 D.放热,内能减少
7. 释放化学能的过程不断地发生在人体内,食物也是一种“燃料”,营养成分在人体细胞里与氧结合,提供细胞组织所雲的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2500kJ/100g”,该该标识的含义与以下物理量的含义类似的是( )
A.热量 B.热值 C.比热容 D.内能
8. 以下过程不发生物态变化。初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同的热量,已知甲的比热容大于乙的比热容,以下说法中正确的是( )
A.甲的温度升高更多 B.乙的温度升高更多
C.甲和乙升高的温度一定不同 D.甲和乙升高的温度可能相同
9.关于热量、热值和内能,下列说法正确的是( )
A.热传递过程中,内能大的物体放出热量
B.用煤气灶烧水时,煤气燃烧越充分,其热值越大
C.摩擦生热是通过热传递改变了物体的内能
D.物体温度升高,内能增大
10.如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上,将点燃的打火枪靠近底部的小孔,纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中,下列说法正确的是( )
A.罐内气体对纸杯做了功
B.罐内气体的内能增加
C.能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同
D.能量转化情况与内燃机的排气冲程相同
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计21分)
11.如题图甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图.请参照甲图,在图乙画出排气冲程中进气门、排气门的开闭情况和活塞运动的方向(用“↑”或“↓”表示)。
12.神舟飞船在返回地面过程中的一个瞬间,它像个“火球”,如图,是因为返回舱与大气摩擦,通过 的方式,使返回舱的内能 ,其实质是 能转化为内能。
13. 如图所示,在试管里装入一些水,用软木塞塞住试管口,将试管放在酒精灯上加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲开,在这一过程中,水蒸气膨胀对软木塞 ,水蒸气的一部分 能转化为软木塞的 能,利用这一原理,可以制成热机。
14. 小越参加一次长跑,身体消耗的能量为6.6×106J,这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到,则干木柴的热值为 J/kg,如果用掉一半后,干木柴的热值将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是 1800r/min,则它1s对外做功 次,完成 个冲程,靠飞轮的惯性完成 个冲程。
16.如图是海滨城市上海和古都西安同一天气温变化的曲线,其中上海对应的曲线是 (选填“A”或“B”),这是由于水的比热容 。相同质量的水和砂石、吸收或放出相同热量时,水的温度变化比砂石 。(后两空均选填“大”或“小”)
17. 如图所示,规格相同的两个烧杯中分别装有甲、乙两种液体,m甲=m乙=2kg。用两个规格相同的电加热器加热,加热器相同时间产生的热量相同且全部被液体吸收,该过程中忽略液体蒸发,得到如图丙所示的温度与加热时间的图线。
(1)电加热器工作时,将 能转化成 能,使加热丝温度升高;
(2)两种液体的比热容c甲 c乙(选填“>”、“<”、“=”或“无法比较”),你判断的依据是 。
三、实验与探究题(共3小题,计16分)
18.在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/°C
30
34
38
42
46
乙的温度/°C
10
18
26
34
42
(1)实验中应量取质量 的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时,通过比较 来判断吸热能力的强弱。这种方法叫 ;
(2)实验记录数据如上表格所示,从开始加热到末温为42℃时,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲 Q乙(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)分析实验数据可知液体 (选填“甲”或“乙”)的吸热能力强;
(4)用两个相同的“热得快”给质量和初温都相同的丙、丁两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化图像如图所示,如果要你从丙、丁两液体中选择一种作为汽车冷却液,应选择液体 (选填“丙”或“丁”)。
19.为了探究做功对物体内能的影响,小明利用注射器、数字温度传感器等器材进行了如图所示探究。
(1)如图甲,在注射器前端筒壁上钻一个小孔,将温度传感器的探头插入注射器内,用密封胶将小孔密封,读出此时温度传感器的示数;
(2)如图乙,用橡皮帽将注射器的注射口堵住,用力向左推动活塞,传感器的示数逐渐增大,说明活塞压缩筒内气体做功,使气体内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”);推动活塞过程中,小明感觉十分费力,证明分子间存在 力;
(3)快速取下橡皮帽,注射口喷出“白气”,温度传感器示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”);此过程中的能量转化与汽油机的 冲程相同。
20.为了比较酒精和碎纸的热值大小,小明选择了两套完全相同的实验装置如图所示,先将燃烧皿内装了质量相同的酒精和碎纸片,最后比较相同时间内水升高的温度。为正确完成实验,请你解答下列问题:
(1)实验装置的组装顺序应该是 (选填“由上到下”或“由下到上”);此实验是通过比较 的变化,来比较燃料热值的大小;
(2)在题干叙述的操作中存在的主要错误是 ,按正确的操作,除了图示装置还需要的一个测量器材是 ;
(3)即使按正确方法进行实验后,也只能比较两种燃料热值的大小,而不能计算出准确的热值。这是因为 和 。
四、综合题(共3小题,计23分。第21、22题结合题目要求,涉及计算的,应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
21.如图所示,某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5kg,水的初温为22℃,当水刚好烧开时,共消耗了0.06m3的天然气,该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为4.0×107J/m3]求:
(1)0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量;
(2)以上过程中,水吸收的热量;
(3)密闭的锅内水烧开时的温度。
22. 如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min,消耗航空燃油1.35t,飞机发动机的功率为2.25×107W。(航空燃油的热值为4×107J/kg)求:
(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)飞机在航行过程中的阻力是多少?
(3)发动机的效率是多少?
23.随着人们生活水平的提高,汽车已经进入千家万户,它给我们的生活提供了便利,促进了社会的发展。请你回答:
(1)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率会 (选填“升高”“降低”或“不变”);
(2)汽车发动机的一个工作循环包括如题图所示的四个冲程。请按一个工作循环的过程,将四个冲程重新排序: (仅填序号),其中图 所示的冲程是给汽车提供动力的;
(3)国产某型单缸四冲程汽油机满负荷工作时一个做功冲程对外做功120J,飞轮的转速是1500r/min,每分钟消耗10g汽油。1分钟内,做 次功。满负荷工作时该汽油机的功率是 W,满负荷工作时热机的效率是 %(汽油的热值为4.5×10⁷J/kg)。将其效率提高10%,满负荷工作10小时可以节省汽油 kg。
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第十四章 内能与热机 提升卷
建议用时:60分钟,满分:80分
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分,每小题只有一个选项是符合题意的)
1.如图所示为朱雀二号遥二运载火箭在我国酒泉卫星发射中心发射升空的情景,这是世界上第一款将载荷成功送入预定轨道的液氧甲烷火箭。采用液氧甲烷作为燃料主要是因为液氧甲烷( )
A.密度大 B.比热容大 C.热值大 D.易燃烧
【答案】C
【详解】火箭燃料应选用热值大的燃料。主要原因在于热值高的燃料在完全燃烧相同质量时能释放更多热量,从而为火箭提供更大的推进能量。故选C。
2.沙漠中植物不易生长,其中一个原因是昼夜温差较大,这主要是因为沙子具有较小的( )
A.比热容 B.硬度 C.质量 D.密度
【答案】A
【详解】沙漠中主要是沙子,沙子的比热容较小。在白天,太阳辐射使沙漠吸收热量,由于沙子比热容小,相同质量的沙子和其他物质相比,吸收相同的热量时,沙子温度升高得更多,所以白天沙漠温度很高;到了夜晚,沙子向外放出热量,同样因为比热容小,放出相同的热量时,沙子温度降低得更多,所以夜晚沙漠温度很低。这就造成了沙漠昼夜温差大的现象,而昼夜温差大不利于植物生长。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
3. 唐宋时期,蜀地工匠发明了独具特色的省油灯,如图所示。使用此灯时往上方容器中注油,往下方夹层中注水,“省油”的主要原因是减少油的蒸发。下列说法正确的是( )
A.水的比热容比油大,吸收相同热量,水升高的温度比油高
B.灯点燃后,油的温度升高,含有的热量逐渐增大
C.灯点燃后,水的内能通过热传递的方式改变
D.灯点燃后,水吸收热量,其内能一定比油的内能大
【答案】C
【详解】A.水的比热容比油大,质量相同的水和油吸收相同热量,水升高的温度比油低,故A错误;
B.热量是一个过程量,不能说物体含有或具有多少热量,故B错误;
C.灯点燃后,水吸收热量,内能增加,通过热传递的方式改变水的内能,故C正确;
D.内能大小与温度、质量、状态等因素有关,灯点燃后,水吸收热量,其内能不一定比油的内能大,故D错误。
故选C。
4. 小明将80℃的水倒入保温杯,盖上盖密封静置一天后,测得水温降到了30℃,该过程中( )
A.水的质量减少 B.水的内能减少
C.水的分子运动变的更剧烈 D.通过热传递导致其内能增加
【答案】B
【详解】ABD.将80℃的水倒入保温杯,盖上盖密封静置一天后,测得水温降到了30℃,水的质量不变,温度降低,所以内能减少,这是通过热传递的方式改变使其内能减少,故AD不符合题意,B符合题意;
C.分子无规则运动的速度与温度有关,温度降低,水分子无规则运动速度减慢,故C不符合题意。
故选B。
5. 2024年5月3日17时27分,长征五号遥八运载火箭携带嫦娥六号月球探测器从中国文昌航天发射场成功发射。飞行约37分钟后,将嫦娥六号探测器送入地月转移轨道,由此开启世界首次月背“挖宝”之旅。下列说法正确的是( )
A.火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较大的比热容
B.火箭上升时外壳温度升高,所含热量增多
C.火箭升空时,向下喷气获得推力与内燃机的压缩冲程相似
D.火箭发射升空的过程中,燃料燃烧产生的内能一部分转化为了火箭的机械能
【答案】D
【详解】A.火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较大的热值,故A错误;
B.火箭上升时外壳因与空气摩擦生热而温度升高,内能增大。热量是一个过程量,不能表述为物体所含热量增多,故B错误;
C.火箭升空时,向下喷气获得推力,内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程相似,故C错误;
D.火箭发射升空的过程中,燃料燃烧产生的内能有一部分转化为了火箭的机械能,还有一部分散失到空气中,故D正确。
故选D。
6. 《天工开物》记载了我国的淬火工艺,将高温工件浸入冷的淬火介质,使其完全冷却,以提高金属工件的性能。如图是工人将烧红的铁器迅速放入冷水中冷却的情景,铁器在冷却过程中( )
A.吸热,内能增加 B.吸热,内能减少
C.放热,内能增加 D.放热,内能减少
【答案】D
【详解】如图是工人将烧红的铁器迅速放入冷水中冷却的情景,铁器温度比水高,在冷却过程中放热,温度降低,内能减少,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
7. 释放化学能的过程不断地发生在人体内,食物也是一种“燃料”,营养成分在人体细胞里与氧结合,提供细胞组织所雲的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2500kJ/100g”,该该标识的含义与以下物理量的含义类似的是( )
A.热量 B.热值 C.比热容 D.内能
【答案】B
【详解】热值反映了所有能燃烧的物质的一种特性,反映了不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能本领的大小,也就是说,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、质量、体积、是否完全燃烧、放出热量多少均没关系。一袋饼干的营养成分表上标有“2500kJ/100g”,该标识的含义与以下物理量的含义类似的是热值,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8. 以下过程不发生物态变化。初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同的热量,已知甲的比热容大于乙的比热容,以下说法中正确的是( )
A.甲的温度升高更多 B.乙的温度升高更多
C.甲和乙升高的温度一定不同 D.甲和乙升高的温度可能相同
【答案】D
【详解】根据公式Q=cmΔT,可得温度变化ΔT=Q/cm。题目中两块金属吸收的热量Q相同,且甲的比热容c甲>c乙。由于未给出两者的质量m关系,可能存在以下情况:
若质量不同:若甲的质量m甲较大,可能抵消其比热容大的影响,导致ΔT甲较小;反之,若乙的质量 m乙较小,可能使ΔT乙较大;特殊情况下温度变化相同:若,则ΔT甲=ΔT乙。例如,当c甲=2c乙且时,两者的温度升高相同。
故选D。
9.关于热量、热值和内能,下列说法正确的是( )
A.热传递过程中,内能大的物体放出热量
B.用煤气灶烧水时,煤气燃烧越充分,其热值越大
C.摩擦生热是通过热传递改变了物体的内能
D.物体温度升高,内能增大
【答案】D
【详解】A.热传递过程中,热量只能从高温物体转移到低温物体,温度高的物体放出热量,温度低的物体吸收热量,故A错误;
B.热值是燃料的属性,与燃料是否完全燃烧无关,只与燃料的种类有关,故B错误;
C.摩擦生热,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,通过做功改变了物体的内能,故C错误;
D.质量一定的物体,物体温度越高,分子运动越剧烈,内能一定越大,故D正确。
故选D。
10.如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上,将点燃的打火枪靠近底部的小孔,纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中,下列说法正确的是( )
A.罐内气体对纸杯做了功
B.罐内气体的内能增加
C.能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同
D.能量转化情况与内燃机的排气冲程相同
【答案】A
【详解】AB.纸杯飞出去时,易拉罐内的酒精气体对纸杯做功,气体内能减小,故A正确、B错误;
CD.纸杯飞出过程中,内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程相同,故CD错误。
故选A。
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计21分)
11.如题图甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图.请参照甲图,在图乙画出排气冲程中进气门、排气门的开闭情况和活塞运动的方向(用“↑”或“↓”表示)。
【答案】见右图。
【详解】在内燃机的排气冲程中,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动。如图所示。
12.神舟飞船在返回地面过程中的一个瞬间,它像个“火球”,如图,是因为返回舱与大气摩擦,通过 的方式,使返回舱的内能 ,其实质是 能转化为内能。
【答案】 做功 增大 机械
【详解】神舟飞船在返回地面过程中的一个瞬间,它像个“火球”是因为返回舱与大气摩擦,克服摩擦力做功,将机械能转换为内能,内能增大,故是通过做功改变内能。
13. 如图所示,在试管里装入一些水,用软木塞塞住试管口,将试管放在酒精灯上加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲开,在这一过程中,水蒸气膨胀对软木塞 ,水蒸气的一部分 能转化为软木塞的 能,利用这一原理,可以制成热机。
【答案】 做功 内 机械能
【详解】酒精灯给试管中的水加热产生大量水蒸气,高温的水蒸气对塞子做功,将塞子冲出。
水蒸气膨胀对软木塞做功时,水蒸气的内能减小,温度降低,塞子由静止变为运动,其机械能增大,故是水蒸气的一部分内能转化为软木塞的机械能,热机的做功冲程原理与其一致。
14. 小越参加一次长跑,身体消耗的能量为6.6×106J,这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到,则干木柴的热值为 J/kg,如果用掉一半后,干木柴的热值将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 1.2×107 不变
【详解】干木柴的热值为
热值是燃料的特性,其大小只与燃料的种类有关,而与燃料的质量无关,用掉一半后,干木柴的热值仍为1.2×107J/kg。
15.一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是 1800r/min,则它1s对外做功 次,完成 个冲程,靠飞轮的惯性完成 个冲程。
【答案】 15 60 45
【详解】一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是 1800r/min=30r/s,即每秒钟转30圈,完成15个工作循环,60个冲程,对外做功15次。
只有做功冲程对外做功,带动飞轮转动,其它冲程依靠飞轮的惯性完成,1s内靠飞轮的惯性完成的冲程个数为15×3个=45个
16.如图是海滨城市上海和古都西安同一天气温变化的曲线,其中上海对应的曲线是 (选填“A”或“B”),这是由于水的比热容 。相同质量的水和砂石、吸收或放出相同热量时,水的温度变化比砂石 。(后两空均选填“大”或“小”)
【答案】 B 大 小
【详解】上海是海滨城市,水较多,西安是内陆城市,砂石较多,由于水的比热容较大,相同质量的水和砂石,吸收或放出相同热量时,水的温度变化比砂石小,所以,其中上海对应的曲线是B。
17. 如图所示,规格相同的两个烧杯中分别装有甲、乙两种液体,m甲=m乙=2kg。用两个规格相同的电加热器加热,加热器相同时间产生的热量相同且全部被液体吸收,该过程中忽略液体蒸发,得到如图丙所示的温度与加热时间的图线。
(1)电加热器工作时,将 能转化成 能,使加热丝温度升高;
(2)两种液体的比热容c甲 c乙(选填“>”、“<”、“=”或“无法比较”),你判断的依据是 。
【答案】电 内 < 见解析
【详解】(1)电加热器的工作原理是利用电流的热效应,通过电阻丝将电能转化为内能。
(2)加热器相同时间产生的热量相同且全部被液体吸收,因为甲乙液体的质量和初温都相等,同样加热12min,甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量,由图丙可知,在12min时,甲液体的温度高于乙液体的温度,所以甲液体的温度变化量大于乙液体的温度变化量,由Q=cmΔt可知,甲液体的比热容小于乙液体的比热容,即c甲<c乙。
三、实验与探究题(共3小题,计16分)
18.在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/°C
30
34
38
42
46
乙的温度/°C
10
18
26
34
42
(1)实验中应量取质量 的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时,通过比较 来判断吸热能力的强弱。这种方法叫 ;
(2)实验记录数据如上表格所示,从开始加热到末温为42℃时,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲 Q乙(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)分析实验数据可知液体 (选填“甲”或“乙”)的吸热能力强;
(4)用两个相同的“热得快”给质量和初温都相同的丙、丁两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化图像如图所示,如果要你从丙、丁两液体中选择一种作为汽车冷却液,应选择液体 (选填“丙”或“丁”)。
【答案】(1)相等,升高的温度,转换法;(2)小于;(3)甲;(4)丁
【详解】(1)由比较不同物质吸热能力的不同方法,要控制不同物质的质量相同,故实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中。
用相同的电加热器加热,当它们吸收相同热量时(即加热相同的时间),通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱,这种方法叫转换法
(2)根据实验记录数据知道,从开始加热到末温为42℃时,甲用的时间是3min、乙用的时间是4min,甲用时小于乙用时,根据转换法知道,两种液体吸收热量的关系是
Q甲<Q乙
(3)分析实验数据知道,加热4分钟,甲升高16℃,乙升高32℃,由于使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强,所以,甲物质的吸热能力强。
(4)用两个相同的“热得快”分别给质量和初温都相同的丙、丁两种液体同时加热,根据两液体的温度随时间变化的图像知道,加热相同时间,丁升温慢,由于使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强,即比热容大,由Q=cmΔt知道,相同质量的丙、丁升高相同的温度,丁吸热多,故如果要从丙、丁两液体中选择汽车的冷却液,应选择液体丁。
19.为了探究做功对物体内能的影响,小明利用注射器、数字温度传感器等器材进行了如图所示探究。
(1)如图甲,在注射器前端筒壁上钻一个小孔,将温度传感器的探头插入注射器内,用密封胶将小孔密封,读出此时温度传感器的示数;
(2)如图乙,用橡皮帽将注射器的注射口堵住,用力向左推动活塞,传感器的示数逐渐增大,说明活塞压缩筒内气体做功,使气体内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”);推动活塞过程中,小明感觉十分费力,证明分子间存在 力;
(3)快速取下橡皮帽,注射口喷出“白气”,温度传感器示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”);此过程中的能量转化与汽油机的 冲程相同。
【答案】 增大 斥 变小 做功
【详解】(2)根据题意可知,活塞压缩筒内气体做功,使气体内能增大,温度升高。推动活塞十分费力,这是因为分子间存在斥力。
(3)快速取下橡皮帽,筒内气体对外做功,温度降低,温度传感器示数变小,这是内能转化为机械能,与汽油机的做功冲程的能量转换相同。
20.为了比较酒精和碎纸的热值大小,小明选择了两套完全相同的实验装置如图所示,先将燃烧皿内装了质量相同的酒精和碎纸片,最后比较相同时间内水升高的温度。为正确完成实验,请你解答下列问题:
(1)实验装置的组装顺序应该是 (选填“由上到下”或“由下到上”);此实验是通过比较 的变化,来比较燃料热值的大小;
(2)在题干叙述的操作中存在的主要错误是 ,按正确的操作,除了图示装置还需要的一个测量器材是 ;
(3)即使按正确方法进行实验后,也只能比较两种燃料热值的大小,而不能计算出准确的热值。这是因为 和 。
【答案】 由下到上 温度计示数 比较相同时间内水升高的温度 天平 燃料不能完全燃烧 燃料燃烧放出的热会散失到空气中
【详解】(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;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。
为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小;燃料完全燃烧放出的热量的多少,是通过温度计示数的变化来反映。
(2)实验应燃烧相等质量的酒精与纸,比较水升高的温度,然后比较酒精与纸的热值大小,而不是用酒精与纸对水加热,比较相同时间内水升高的温度比较酒精与纸的热值大小。
实验需要用天平测酒精、纸、水的质量。
(3)由于燃料燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,放出的热量大于吸收的热量,依此计算出燃料的热值比实际要偏小些。
四、综合题(共3小题,计23分。第21、22题结合题目要求,涉及计算的,应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
21.如图所示,某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5kg,水的初温为22℃,当水刚好烧开时,共消耗了0.06m3的天然气,该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为4.0×107J/m3]求:
(1)0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量;
(2)以上过程中,水吸收的热量;
(3)密闭的锅内水烧开时的温度。
【答案】(1)2.4×106J;(2)1.68×106J;(3)102℃
【详解】(1)天然气的热值为4.0×107J/m3,根据Q=Vq可得,0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量为Q放=Vq=0.06m3×4.0×107J/m3=2.4×106J
(2)燃气灶烧水的热效率为70%,水吸收的热量为
(3)烧开水时,水的温度变化为
所以密闭的锅内水烧开时的温度
答:(1)0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量为2.4×106J;
(2)以上过程中,水吸收的热量1.68×106J;
(3)密闭的锅内水烧开时的温度为102℃。
22. 如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min,消耗航空燃油1.35t,飞机发动机的功率为2.25×107W。(航空燃油的热值为4×107J/kg)求:
(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)飞机在航行过程中的阻力是多少?
(3)发动机的效率是多少?
【答案】(1)5.4×1010J;(2)3×105N;(3)50%
【详解】(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=1.35×103kg×4×107J/kg=5.4×1010J
(2)飞机航行20min牵引力做功
W=Pt=2.25×107W×20×60s=2.7×1010J
飞机运动的路程
飞机受到的牵引力
因为飞机做匀速直线运动,受到牵引力和阻力是平衡力,所以飞机受到的阻力
f=F=3×105N
(3)发动机的效率
答:(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是5.4×1010J;
(2)飞机在航行过程中的阻力是3×105N;
(3)发动机的效率是50%。
23.随着人们生活水平的提高,汽车已经进入千家万户,它给我们的生活提供了便利,促进了社会的发展。请你回答:
(1)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率会 (选填“升高”“降低”或“不变”);
(2)汽车发动机的一个工作循环包括如题图所示的四个冲程。请按一个工作循环的过程,将四个冲程重新排序: (仅填序号),其中图 所示的冲程是给汽车提供动力的;
(3)国产某型单缸四冲程汽油机满负荷工作时一个做功冲程对外做功120J,飞轮的转速是1500r/min,每分钟消耗10g汽油。1分钟内,做 次功。满负荷工作时该汽油机的功率是 W,满负荷工作时热机的效率是 %(汽油的热值为4.5×10⁷J/kg)。将其效率提高10%,满负荷工作10小时可以节省汽油 kg。
【答案】(1)降低;(2)丙、甲、丁、乙,丁;(3)750,1500,20%,2
【详解】(1)燃料燃烧不充分时,提供做同样的有用功的能量需要消耗更多的燃料,因此发动机的效率会降低。
(2)甲图进排气气门全关,活塞向上运动为压缩冲程;乙图进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动为排气冲程;丙图进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动为吸气冲程;丁图中进排气门全关,活塞向下运动为做功冲程,因此正确的顺序是丙、甲、丁、乙。
汽车发动机中,做功冲程将内能转化为机械能,即丁图给汽车提供动力的。
(3)飞轮的转速是1500r/min,已知飞轮每转2转,对外做功1次,则1分钟内,做功750次。
满负荷工作时该汽油机1分钟内做的功为W=120J×750=90000J
满负荷工作时该汽油机的功率是
每分钟消耗10g汽油,完全燃烧放出的热量为
满负荷工作时热机的效率是
满负荷工作10小时做的有用功为
则效率提高10%后,燃料释放的热量为
燃烧燃料的质量为
原效率下,汽油机满负荷工作10小时燃料释放的热量为
燃烧燃料的质量为
则节省的汽油质量为
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2025-2026学年九年级全一册物理单元检测卷
第十四章 内能与热机 提升卷(参考答案)
题号
答案及评分标准
一、选择题
(共20分)
1. C 2. A 3. C 4.B 5. D
6. D 7.B 8.D 9. D 10. A
二、填空与作图题
(共21分。第11题3分,其余每空1分)
11. 正确画出开闭情况和活塞运动方向得3分。
12. 做功 增大 机械。
13. 做功 内 机械能。
14. 1.2×107 不变。
15. 15 60 45。
16. B 大 小。
17. 电 内 < 因为甲乙液体的质量和初温都相等,同样加热12min,甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量,由图丙可知,在12min时,甲液体的温度高于乙液体的温度,所以甲液体的温度变化量大于乙液体的温度变化量,由Q=cmΔt可知,甲液体的比热容小于乙液体的比热容,即c甲<c乙。(合理均可)
三、实验与探究题
(共16分。每空1分)
18. (1)相等,升高的温度,转换法;(2)小于;
(3)甲;(4)丁。
19. (2)增大,斥;(3)变小,做功。
20. (1)由下到上,温度计示数;
(2)比较相同时间内水升高的温度,天平;
(3)燃料不能完全燃烧,燃料燃烧放出的热会散失到空气中。
四、综合题
(共23分)
21题
(8分)
(1)0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量为
Q放=Vq=0.06m3×4.0×107J/m3=2.4×106J
(2)水吸收的热量为
(3)烧开水时,水的温度变化为
所以密闭的锅内水烧开时的温度
2分
2分
4分
22题
(8分)
(1)航空燃油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=1.35×103kg×4×107J/kg=5.4×1010J
(2)飞机航行20min牵引力做功
W=Pt=2.25×107W×20×60s=2.7×1010J
飞机运动的路程
飞机受到的牵引力
因为飞机做匀速直线运动,受到牵引力和阻力是平衡力,所以飞机受到的阻力
f=F=3×105N
(3)发动机的效率
2分
4分
2分
23题
(7分)
(1)降低;
(2)丙、甲、丁、乙,丁;
(3)750,1500,20%,2
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