第十四章　内能与热机 本章总结- 2025-2026学年物理沪科版（2024）九年级全一册

第十四章　内能与热机 本章总结 1. 社会发展 （临沂中考）2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09％的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录.如图所示的内燃机的四个冲程，气缸内气体的内能最小的是（　D　） D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2. （广东中考）如图是古代省油灯的示意图.它下层盛水，能减慢上层油的消耗.点灯后，水在升温的过程中（　A　） 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 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3. 社会发展 （陕西中考）涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力.该发动机工作过程中的相关说法正确的是（　A　） A. 燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B. 燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C. 压气机压缩空气，空气的内能减小 D. 高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4. 工程实践 （长沙中考）砖的制作工艺流传数千年，从晒制到烧制，从青砖到红砖，小小的砖块见证了人类迈向文明的历程.下列有关说法正确的是（　B　） A. 晒制泥坯时，泥坯温度越高含有的热量越多 B. 高温烧制时，通过热传递的方式改变砖块的内能 C. 烧制红砖时，燃料燃烧越充分，其热值越大 D. 在质地均匀的砖上雕刻花纹，砖的密度变小 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 5. （多选）（滨州中考）下列说法正确的是（　BC　） A. 物体吸收热量，温度一定升高 B. 冬季取暖用水作为传热介质，是利用了水的比热容大的性质 C. 四冲程内燃机工作时，压缩冲程将机械能转化为内能 D. 热机效率越高，功率一定越大 BC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6. （成都中考）某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到t3时刻停止加热，然后让其冷却.上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像如图所示.下列说法正确的是（　D　） A. 在0～t2时间段，该物体吸收的热量为cm（T2－T1） B. 在t2～t4时间段，该物质的比热容先增大后减小 C. 在t4～t5时间段，该物体放出的热量为 D. 该物质在t5～t6时间段的比热容等于在0～t1时间段的比热容 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 7. （多选）（青岛中考）小明在海边玩耍，感觉沙滩上的沙子很热，海水却比较凉爽.某天，他从6时到22时对沙子和海水的温度进行了测量，绘成的温度随时间变化的图像如图所示.下列分析正确的是（　ACD　） A. 早晨6时，海水的温度比沙子高 B. 6时到14时，沙子吸收的热量比海水多 C. 14时到22时，海水降低的温度比沙子小 D. 利用此图像可以比较海水和沙子的比热容 ACD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8. （鄂州中考）小勇同学购买了一款户外分体式燃气炉，准备去户外野炊.用该燃气炉烧水时，把初温为20 ℃的1 kg水加热到100 ℃，燃烧了0.025 m3天然气.则水吸收的热量为 　3.36×105　J，假设天然气完全燃烧，则燃气炉烧水的效率为 　33.6％　.[c水＝4.2×103 J/（kg·℃），天然气的热值取4×107 J/m3] 3.36×105　 33.6％　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9. （齐齐哈尔中考）小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”. （1）器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，以及 　秒表　（填测量工具）、托盘天平（含砝码）、水和煤油. （2）选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是通过比较 　加热时间　来比较物质吸收热量的多少. （3）实验中选取初温不同、 　质量　相同的水和煤油，分别倒入烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较 　升高的温度　来比较不同物质吸热能力的强弱. 秒表　 加热时间　 质量　 升高的温度　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 （4）如图2所示，小姜正确使用温度计测量液体的温度，按照图中 　B　（选填“A”“B”或“C”）方法读数是正确的；实验中某时刻温度计示数如图3所示，为 　66　℃. （5）部分实验数据如下表所示，分析数据可得出结论： 　水　的吸热能力更强. 加热时间/min 0 1 2 3 4 … 10 水的温度/℃ 30 34 38 42 46 … 70 煤油温度/℃ 10 18 26 34 42 … 90 B　 66　 水　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10. （聊城中考）随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展，我国风力发电开发走在了世界前列，装机容量居全球第一.某地有一风力发电站，其中一台风力发电机1 s内提供的电能约为1.8×104 J，1年内提供的电能约为4.8×1011 J. 求： （1）若该风力发电机1 s内提供的电能全部转化为内能，并有70％被水吸收，可以使100 g常温下的水升高多少摄氏度？[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）] 解：（1）若该风力发电机1 s内提供的电能全部转化为内能，并有70％被水吸收，水吸收的能量为Q吸＝ηW电＝70％×1.8×104 J＝1.26×104 J，水升高的温度为Δt＝＝＝30 ℃. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 （2）若该风力发电机1年内提供的电能改由火力发电机来提供，且火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40％转化为电能，则需要完全燃烧多少千克煤炭？（煤炭的热值q约为3.0×107 J/kg） 解：（2）一台风力发电机1年内提供的电能为4.8×1011 J，火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40％转化为电能，则煤炭完全燃烧释放的能量为Q放＝＝＝1.2×1012 J， 需要燃烧煤炭的质量为m＝＝＝4×104 kg. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 一、选择题（每题3分，共36分） 1. 工程实践 　《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载：“作大豆千岁苦酒（醋）法：用大豆一斗，熟汰之，渍令泽炊.暴极燥，以酒醅灌之.任性多少，以此为率.”蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序.如图所示是将大豆进行蒸煮的过程，则（　C　） A. 煮大豆是通过做功的方式增加内能 B. 用火种引燃木柴是通过做功的方式改变内能 C. 灶里木柴燃烧的过程，将化学能转化成了内能 D. 将木柴架空一些，火能燃烧更旺，可以提高木柴的热值 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2. （临沂阶段练）小明在课堂上记录了有关温度、内能、热量的一些笔记，其中正确的是（　C　） ①温度高的物体含有的热量多　②内能大的物体温度一定高　③物体吸收了热量温度可能不变　④热量可以从内能小的物体传递到内能大的物体　⑤两个内能相同的物体间也可以发生热传递 A. ①③④ B. ②③④ C. ③④⑤ D. ②③⑤ C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 3. 日常生活 　小明假期在家里自制爆米花，她观察到对玉米加热一段时间后玉米爆开跳起，变成了美味的爆米花，下面说法错．误．的是（　B　） A. 玉米能从铁锅处吸热是因为铁锅的温度较高 B. 玉米爆开的过程和汽油机压缩冲程类似 C. 玉米跳起过程中动能减小，势能增大 D. 使玉米内能减小的方式是做功 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 4. 如图1是某同学利用塑料瓶制作的“水火箭”，其原理是压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出，推动“火箭”飞向空中.如图2为四冲程汽油机的工作示意图.下列判断错．误．的是（　C　） A. 图2中甲图中吸入的是汽油和空气 B. 图2中乙冲程是依靠飞轮的惯性运转的 C. 从能量转化角度讲，往“水火箭”里打气与图2中丙冲程的原理相似 D. 若该热机1 s内对外做功15次，则飞轮转速是1 800 r/min C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 5. 一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8×107 J的热量，共计损失了4.8×107 J能量.下列说法错．误．的是（　C　） A. 该柴油机的效率为40％ B. 用来做有用功的能量为3.2×107 J C. 通过科技进步，在未来可以实现能量零损失 D. 减少机械间的摩擦可以提高热机效率 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 6. 社会发展 　（日照期中）嫦娥六号2024年5月3日成功发射，6月25日返回器携带月球样品着陆地球.如图所示为嫦娥六号发射的场景.下列说法正确的是 （　A　） A. 嫦娥六号用的火箭喷气发动机也是热机的一种 B. 嫦娥六号升空的过程主要是机械能转化为内能的过程 C. 随着科技的发展，会实现火箭喷气发动机的内能全部转化为火箭的机械能 D. 嫦娥六号卫星舱内携带的月球车等物品，在升空过程中，内能和机械能都增加 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 7. 如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被冲出.则（　B　） A. 管内水蒸气的内能不变 B. 管内水蒸气对橡胶塞做了功 C. 水所含的热量增加 D. 酒精灯中剩余酒精的热值变小 B 8. 关于比热容、热值和热机效率，下列说法正确的是（　C　） A. 多燃烧一些热值大的燃料，就能提高热机效率 B. 70 ℃的水比35 ℃的水所放出的热量多，但比热容相同 C. 燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧情况无关 D. 柴油机的效率比汽油机的效率高，这是因为柴油的热值比汽油的热值大 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 9. 下表是一些物质的比热容[单位：J/（kg·℃）]，根据表中数据下列判断正确的是（　B　） 水 4.2×103 铝 0.88×103 煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103 砂石 0.92×103 铜 0.39×103 A. 因为水的吸热能力强，所以水吸收的热量比铝多 B. 因为水的比热容比砂石大，所以晚上海水温度比沙滩高 C. 比热容与物质种类有关，与状态无关 D. 夏天我们往往会在地上洒水来达到降温的效果，这是利用水的比热容较大的性质 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 10.好1 kg某物质熔化时温度随时间变化的图像如图所示.已知该物质在液态下的比热容c1＝4.2×103 J/（kg·℃），若在相同时间内物质吸收的热量相同.则下列说法错．误．的是（　D　） A. 该物质在第8 min时的内能大于第4 min时的内能 B. 该物质在第10～14 min内吸收的热量是8.4×104 J C. 该物质在固态下的比热容c2是2.1×103 J/（kg·℃） D. 第8 min和第4 min两个时刻温度和内能都相同 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 11. 甲、乙两种材料不同的金属块，它们的质量相等，同时投入沸水中充分加热，先把甲金属块从沸水中取出投入一杯冷水中，热平衡后，水的温度升高了10 ℃；取出甲金属块（不计水的质量变化），再把乙金属块从沸水中取出，投入该杯水中，热平衡后，又使水温升高了10 ℃.则两金属块的比热容关系是（　A　） A. c甲＜c乙 B. c甲＝c乙 C. c甲＞c乙 D. 以上情况都有可能 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 12. 如图1所示，用规格相同的加热器分别给质量相等的甲、乙两种液体加热，不计热损失，如图2所示是液体温度与加热时间的关系图像，则下列说法正确的是（　D　） A. 甲液体比乙液体的比热容比大 B. 甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为2∶3 C. 加热相同的时间，甲、乙两种液体升高的温度之比为2∶3 D. 将甲、乙两种液体从20 ℃均加热至60 ℃（均没有达到沸点）所需要的时间之比为2∶3 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 二、填空题（每空2分，共16分） 13. 让质量相等、初温相同的铜块和铅块吸收相等的热量，则铜块和铅块升高的温度之比为 　1∶3　.再相互接触则热量 　从铅块传到铜块　（选填“从铜块传到铅块”“从铅块传到铜块”或“无传递”）.[c铜＝0.39×103 J/（kg·℃），c铅＝0.13×103 J/（kg·℃）] 1∶3　 从铅块传到铜块　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 14. 如图所示是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图像，从图中可看出A燃料的热值 　小于　（选填“大于”“小于”或“等于”）B燃料的热值.完全燃烧0.3 m3天然气放出的热量是 　9×106　J. （天然气的热值为3.0×107 J/m3） 小于　 9×106　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 15. 如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全，为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40 g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1 kg的水温度从20 ℃升高到了70 ℃.若固体酒精完全燃烧，放出的热量是 　6×105　J，固体酒精炉的热效率是 　35％　.请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因： 　固体酒精很难完全燃烧，且燃烧产生的热量会有很大一部分散失在空气中，热量损失较大　.[已知q酒精＝1.5×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/（kg·℃）] 6×105　 35％　 固体酒精很难完全燃烧，且燃烧产生的热量会有很大一部分散失 在空气中，热量损失较大　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 16. 跨学科·地理 　海边吹的陆风（陆地吹向海洋）和海风（海洋吹向陆地）统称海陆风，海陆风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气对流形成的.如图所示是海陆风形成的示意图，其中 　甲　图反映夜晚风的形成. 甲　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 三、实验题（第17题4分，第18题10分，第19题14分，共28分） 17. 如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，硝化棉被点燃.如图乙所示，瓶内装有一些水，用瓶塞将瓶口塞紧，瓶塞通过导管与打气筒相连，用打气筒给瓶中打气，当瓶塞跳起来时，瓶口周围冒“白气”. （1）甲、乙两实验说明 　做功　可以改变内能. （2）在甲实验中，把活塞迅速压下去时硝化棉被点燃，这是将 　机械　能转化内能. 做功　 机械　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 （3）如图丙所示，B是一个被销钉锁住的活塞，气缸A密封有压缩空气，C是一支温度计.若活塞与气缸壁之间没有摩擦，当把销钉K拔出后，将观察到活塞向右移动，温度计的示数 　变小　（选填“变大”“变小”或“不变”），你的分析依据是： 　气缸中空气对外做功，内能减小，温度降低　. 变小　 气缸中空气对外做功，内能减小，温度降低　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 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1所示. （1）实验中将质量相等的甲、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.通过比较 　加热时间　（选填“加热时间”或“升高的温度”）来判断物体吸收热量的多少.这种方法叫 　转换　法. 加热时间　 转换　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 （2）实验记录数据如表格所示，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 　小于　（选填“大于”“等于”或“小于”）Q乙. 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 10 18 26 34 42 （3）分析实验数据可知液体 　甲　（选填“甲”或“乙”）的吸热能力强. 小于　 甲　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 （4）用两个相同的电加热器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2所示，已知其中一种液体是水，则另一种液体的比热容为 　2.1×103　J/（kg·℃）.[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）] 2.1×103　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 19. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同.燃料的质量都是10 g，烧杯内的液体质量也相同. （1）比较不同燃料的热值，应选择 　甲、乙　两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择 　甲、丙　两图进行实验. （2）酒精的热值为3.0×107 J/kg，完全燃烧10 g酒精放出的热量为 　3.0×105　J. 甲、乙　 甲、丙　 3.0×105　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 （3）某同学用如图丁所示装置测酒精的热值.加热前酒精灯的质量为m1，加热一段时间后变为m2；烧杯中水的质量为m，水的初温为t1，末温为t2，水的比热容用c表示.用以上符号表达该同学测得的酒精热值的计算式： 　　. （4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是 　偏小　（选填“偏大”“偏小”或“相等”）的，你认为出现这种情况的主要原因是： 　燃料无法完全燃烧，并且在加热过程中热量有散失　. 　 偏小　 燃料无法完全燃烧，并 且在加热过程中热量有散失　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 （5）有一种“涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁.同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比，热值 　一样大　（选填“更大”“一样大”或“更小”）. 一样大　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 四、计算题（第20题10分，第21题10分，共20分；解答要有必要的公式和过程） 20. （青岛阶段练）下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息. 太阳照 射时间/h 装水质 量/kg 吸热板 面积/m2 水升高的 温度/℃ 水的比热容 /[J·（kg·℃）－1] 太阳辐射功率/ [J·（m2·h）－1] 10 100 2.5 50 4.2×103 1.68×106 其中太阳辐射功率是指1 h内投射到1 m2面积上的太阳能.求： （1）水在10 h内吸收的热量. 解：（1）水吸收的热量Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/（kg·℃）×100 kg×50 ℃＝2.1×107 J. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 （2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少立方米的天然气？（天然气的热值为8.4×107 J/m3，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收） 解：（2）由题意知，Q放＝qV＝Q吸＝2.1×107 J， 需要天然气的体积 V＝＝＝0.25 m3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 （3）该太阳能热水器的能量转化效率. 解：（3）10 h太阳能热水器吸收的太阳能 Q太阳能＝P0St＝1.68×106 J/（m2·h）×2.5 m2×10 h＝4.2×107 J， 该太阳能热水器的能量转化效率η＝×100％＝×100％＝50％. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 21. 在“探究水沸腾时温度变化特点”的实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有温度为20 ℃、质量为100 g的水，在1个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精3 g.[水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），酒精的热值为3.0×107 J/kg]求： （1）水吸收的热量是多少？ 解：（1）在1个标准大气压下，水的沸点为100 ℃，即将水加热至100 ℃，水吸收的热量为Q吸＝cm（t2－t1）＝4.2×103 J/（kg·℃）×100×10－3 kg×（100 ℃－20 ℃）＝3.36×104 J. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 （2）此过程中酒精灯烧水的热效率.（百分号前保留一位小数） 解：（2）3 g酒精完全燃烧释放的热量为Q放＝m酒精q＝3×10－3 kg×3.0×107 J/kg＝9×104 J，酒精灯烧水的热效率为η＝×100％＝×100％≈37.3％. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 （3）科学研究表明：1 g 100 ℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26×103 J的热量.水开始沸腾后持续观察沸腾现象，发现水的质量减少了5 g，此过程中水汽化成水蒸气所吸收的热量是多少？ 解：（3）1 g 100 ℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26×103 J的热量，则5 g 100 ℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收的热量为Q＝5 g×2.26×103 J/g＝1.13×104 J. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 $$