第十二章 内能与热机 暑假预习 2025-2026学年沪粤版（2024）物理九年级上册

第十二章 内能与热机 一、单选题 1．多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的，从能量转化的角度看，存在着内能转化为机械能的过程的是 A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 2．如图所示的四个实例中，在改变物体内能的方式上与其他三个实例不同的是（　　） A． 搓手取暖 B． 烧煮食物 C． 臀部感觉发热 D． 瓶塞冲出 3．关于热机，下列说法正确的是（　　） A．汽油吸气冲程吸入汽缸的是汽油 B．汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能 C．汽油机的曲轴转动两圈做功一次完成四个冲程 D．汽油机工作时，对环境没有污染 4．用图装置给水壶的水加热一段时间后，燃料燃烧放出的热量为8.4×105J，水吸收的热量为6.0×105J，炉具内的液体燃料减少了0.02kg，若这0.02kg的燃料完全燃烧，可以释放的热量为9×105J，则该液体燃料的热值是（　　） A．2.4×105J/kg B．2.4×107J/kg C．4.5×107J/kg D．3×107J/kg 5．关于比热容，下列说法中正确的是（　　） A．比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B．物体的质量越大，它的比热容越大 C．比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量均无关 6．关于热机的效率，下列说法正确的是（  ） A．热机的效率越高，说明做功越快 B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的燃料越多 C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率 D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的 7．甲、乙两种固体熔化过程的温度—时间图像如图所示，下列判断错误的是（　　） A．甲是晶体且其熔点为48℃，乙是非晶体 B．甲的熔化过程持续了4min C．在4-8min内，甲的内能一定大于乙的内能 D．甲在ab段处于固液共存状态，在b点的内能大于a点的内能 8．实验时引燃火柴的过程是：划动火柴→擦火皮产生火星→引燃火柴头。如图所示，甲、乙为两种常见的引燃方式，若，则引燃过程中（　　） A．火柴头与火柴盒相对静止 B．通过热传递引燃火柴 C．甲火柴头所受摩擦力更大 D．乙方式更易引燃火柴 二、填空题 9．小明家使用的是天然气热水器。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的40℃热水注入洗衣机，已知自来水的温度为15℃，注水前后天然气表的示数变化了0.16m3，则该热水器的效率为 %。[c水=4.2103J/（kg·℃），q天然气=3.2107J/m3），百分号前保留整数] 10．某地在城镇化建设中大力推广使用天然气。如果某家庭一个月使用12m3天然气，天然气的热值取，天然气完全燃烧放出的热量有40%被利用，那么在1个标准大气压下可以把 kg的水从20℃加热至沸腾。【 】 11．如图所示，用气筒向装有少量水的瓶里缓慢打气，当瓶塞从瓶口跳出时。看到瓶中出现了白雾。在“瓶塞跳出，出现白雾”这个过程中，发生的物态变化是 。发生的能量转化是 能转化为 机械能。这个现象说明了 可以改变物体的内能。 12．质量为2kg的水升高50℃所吸收的热量为 焦，“九天”无人机向斜上方匀速运动时，其惯性 ，机械能 （后2空均选填“增大”、“不变”、“减小”）。 13．中医药学中对药物的炮制方式多种多样，图甲是通过炒的方式来改变药物的性质，这个过程中是通过 的方式改变其内能；图乙是通过发酵的方式，如果操作不当，可能会发生爆炸，其中爆炸时的能量转化形式与内燃机中的 冲程相同；图丙是最后重要的熬煮阶段，通过熬煮可以让有效成分更多地溶入到汤药中，是因为分子无规则运动的剧烈程度与 有关。 三、实验题 14．小川做实验，分别比较两种液体和两种金属的比热容。 (1)他将质量均为250g的甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热，如图1所示；记录相关数据，并绘制如图2所示的图像（不计热量损失）； ①使用相同的烧杯、相同的电加热器，同时加热的目的是 ； ②若甲液体的比热容是2100J/（kg·℃）， 则乙液体在0~20min内吸收的热量是 J； (2)为了比较铝和铜的比热容，小川计划在两只烧杯内，重新装入80℃的水（如图3），将两温度低于80℃的金属块分别放入两杯热水中，与外界热隔离足够长的时间后（如图4），通过比较水的末温来比较铝和铜的比热容。 ①为了确保实验成功进行，对两杯水及两金属块的要求中正确的有( ) A．两杯水的质量相同            B．两金属块的质量相同 C．两金属块升高的温度相同    D．两金属块的初温相同 ②实验后发现装有铜块的水末温较高，则 块的比热容较大。 15．打气后的可乐瓶可制成“水火箭”。研究表明：水火箭射程与瓶内液体占总体积比例、瓶内气压和瓶内液体质量等因素有关。为研究水火箭射程与瓶内液体质量的关系，某兴趣小组通过只改变液体的密度来改变其质量，并用图甲装置和有关测量工具进行如下实验。 ①取一可乐瓶作为水火箭内胆，瓶内装入体积为V的水，将其放置在已固定好的发射架上；②用打气筒给水火箭打气，当瓶内气压为p时，打开开关发射；③测出水火箭的射程，多次实验取平均值；④用食盐和水配制A、B、Ｃ三种密度不同的溶液，均取体积为V的溶液替换水，重复上述步骤①②③实验结果如图乙所示。 (1)打气时，瓶内气体内能 ，打开开关，水火箭发射，此过程能量转化关系类似于汽油机中 冲程； (2)一定温度下，用足量的食盐和水配制溶液，若充分溶解后观察到有食盐沉淀在下方，则溶液密度达到 ，在体积相同时， 也最大； (3)本实验结论：相同条件下，瓶内液体质量越 ，水火箭射程越远； (4)某同学认为本实验用相同装置，可只用水进行实验，通过改变水的体积来改变质量更方便。该同学的观点 （正确/错误），理由： 。 四、计算题 16．天然气是一种节能环保的能源，某燃气热水器将20L的水从20℃加热到80℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。求： （1）水吸收的热量是多少J？ （2）该燃气热水器烧水的效率是多大？［已知：c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3，q气=4×107J/m3］ 17．如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，平均每小时吸收7.0×106J的太阳能，若热水器吸收8h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高50℃。已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)，求： （1）水吸收的热量； （2）该太阳能热水器的效率。    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 内能与热机》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C B C C C C C D 1．C 【详解】吸气、排气冲程无能量转化，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能． 【点睛】抓住汽油机一个完整的过程为四冲程两转一做功口诀． 2．B 【详解】A．钻木取火过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变内能； B．烧煮食物时，食物吸收热量，是热传递改变物体内能； C．从滑梯上滑下时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，属于做功改变内能； D．塞子飞出的过程中，气体对活塞做功，将内能转化为机械能，属于做功改变内能； 故在改变物体内能的方式上与其他三个实例不同的是B。 故选B。 3．C 【详解】A．汽油机吸气冲程吸进的是汽油和空气的燃料混合物，故A错误； B．汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能，故B错误； C．汽油机的曲轴转动两圈完成一个工作循环，包括四个冲程，只有做功冲程对外做功一次，故C正确； D．汽油机排放出的尾气中含有SO2，污染环境还会形成酸雨，故D错误。 故选C。 4．C 【详解】由Q放=mq可知该液体燃料的热值 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．C 【详解】比热容是物质自身的性质，与物质种类、状态有关，与物质的温度、质量、吸收或放出的热量均无关，故AB错误，C正确。 故选C。 6．C 【详解】A．热机的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，与做功快慢无关，故A错误； B．由热机效率的概念可知，在做功同样多的情况下，消耗的燃料越少，则有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即热机的效率越高，故B错误； C．使燃料燃烧更充分，可以提高燃料的利用率，即可以提高热机效率，故C正确； D．热机损失的能量中，废气温度最高，带走热量最多，故D错误。 故选C。 7．C 【详解】A．由图像可知，甲有固定的熔化温度（48℃），乙没有，故甲是晶体，且熔点是48℃，乙是非晶体，故A正确，不符合题意； B．甲熔化从第4分钟开始，到第8分钟结束，熔化过程持续了4分钟，故B正确，不符合题意； C．内能与温度和质量有关，由图像可知，在4-8min内，甲的温度比乙高，但质量关系未知，所以在4-8min内，甲的内能不一定大于乙的内能，故C错误，符合题意； D．甲是晶体，在ab段处于熔化阶段，其状态为固液共存状态，熔化的过程中，温度保持不变，但因持续吸热，所以内能在不断增大，故在b点的内能大于a点的内能，故D正确，不符合题意。 故选C。 8．D 【详解】A．引燃过程中，火柴头与火柴盒的相对位置发生变化，则火柴头与火柴盒相对运动，故A不符合题意； B．火柴引燃过程，克服摩擦做功，内能增大，通过做功的方式增大火柴头的内能，故B不符合题意； CD．火柴头与擦火皮之间的压力越大，产生的摩擦力越大，克服摩擦力做功越多，机械能转化为内能越多；方式乙中，柴头与擦火皮之间的压力大，摩擦力大，克服摩擦做的功多，转化为的内能多，温度更高，更容易点燃火柴。故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 9．82 【详解】水的体积，由，水的质量 水吸收热量温度变化，根据热量公式，水吸收的热量 天然气燃烧放热 热水器效率 10．600 【详解】某家庭一个月使用12m3天然气，天然气的热值取，天然气完全燃烧放出的热量 这些热量40%被利用，则被利用的热量 在1个标准大气压下，从20℃加热至沸腾的水的质量 11． 液化 内 做功 【详解】[1][2][3]当瓶塞从瓶口跳出时，瓶内气体对瓶塞做功，内能转化为机械能，内能减小，温度降低，水蒸气液化成“白雾”；这个现象说明做功可改变物体的内能。 12． 4.2×105 不变 增大 【详解】[1]质量为2kg的水升高50℃所吸收的热量为 [2]由于惯性大小只与质量大小有关，所以“九天”无人机向斜上方匀速运时，质量不变，其惯性不变。 [3]“九天”无人机向斜上方匀速运动时，质量不变，速度不变，则动能不变，高度升高，则重力势能增大，由于机械能等于动能与势能之和，所以机械能增大。 13． 热传递 做功 温度 【详解】[1]通过炒的方式来改变药物的性质，这个过程中药物吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式改变其内能。 [2]内燃机做功冲程中内能转化为机械能，爆炸时的能量转化也是内能转化为机械能，所以爆炸时的能量转化形式与内燃机中的做功冲程中能量转化形式相同。 [3]温度越高，分子的无规则运动越剧烈，药物的有效成分越容易溶入到汤药中。 14．(1) 使甲、乙液体吸收的热量相等 63000 (2) ABD 铝 【详解】（1）[1]比较两种液体的比热容，用相同的烧杯、相同的电加热器，是为了控制甲、乙液体在相同时间内吸收相同的热量。 由图2可知，甲10min内吸收热量Q甲=c甲mΔt甲=2100J/（ kg·℃）×250×10-3kg×60℃=31500J 甲、乙在相同时间内吸收相同的热量，则乙液体在0~20min内吸收的热量Q乙=2Q甲=2×31500J=63000J （2）[1]为了比较铝和铜的比热容，放入相同温度的热水中，需要控制两杯水的质量相同，两金属块的质量相同，两金属块的初温相同，当金属与水的温度相同时，热传递结束，通过通过比较水的末温来比较铝和铜的比热容。故正选ABD。 [2]实验后发现装有铜块的水末温较高，根据Q=cmΔt可知，装铜的水放出的热量少，但是铜的温度变化大，故铜的比热容小，铝的比热容大。 15．(1) 变大 做功 (2) 最大 液体质量 (3)大 (4) 错误 见解析 【详解】（1）[1][2]打气时，瓶内气体被做功，内能增大；打开开关，水火箭发射，此过程能量转化关系类似于汽油机中做功冲程，均是将内能转化为机械能。 （2）[1][2]一定温度下，用足量的食盐和水配制溶液，若充分溶解后观察到有食盐沉淀在下方，说明溶液已经饱和，则溶液密度达到最大，根据，在体积相同时，液体质量也最大。 （3）根据，在体积相同时，液体密度越大，液体质量也越大。结合图乙可知，相同条件下，瓶内液体质量越大，水火箭射程越远。 （4）[1][2]只用水进行实验，通过改变水的体积来改变质量的同时瓶内液体占总体积比例也发生改变，没有控制变量，所以该同学的观点错误。 16．（1）5.04×106J；（2）60% 【详解】解：（1）水的质量为 根据吸热公式可知水吸收的热量为 （2）这些煤气完全燃烧放出的热量为 则热水器烧水的效率为 答：（1）水吸收的热量是； （2）该燃气热水器烧水的效率是60%。 17．（1）2.1×107J；（2）37.5% 【详解】解：（1）水吸收的热量 Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×50℃=2.1×107J （2）热水器吸收8h太阳的太阳能 E=8h×7.0×106J/h=5.6×107J 该太阳能热水器的效率 答：（1）水吸收的热量为2.1×107J； （2）该太阳能热水器的效率为37.5%。 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 $$