第十二章内能与热机 单元卷-2025-2026学年物理沪粤版（2024）九年级上册复习卷

第十二章内能与热机 2025-2026学年物理沪粤版（2024）九年级上册复习卷 一、单选题 1．下面是汽油机工作时的各个冲程示意图，其中将机械能转化为内能的是（　　） A．​​ B．​​ C．​​ D．​​ 2．关于物体的内能、热量、热机，下列说法中正确的是（　　） A．物体内能增加，一定是吸收了热量 B．物体温度升高，内能一定增加 C．热机使用的燃料的热值越大，热机的效率就越高 D．燃料燃烧越充分，热值越大 3．在下列示意图中，能量转化过程是机械能转化为内能的有（　　） A．乙、丙 B．甲、丁 C．甲、丙 D．乙、丁 4．下列说法错误的是（　　） A．搓手取暖是通过热传递使物体的内能增加的 B．0℃的冰熔化成0℃的水，比热容增大 C．对一个物体做功，其机械能不一定增大 D．热量也可以从内能小的物体传给内能大的物体 5．我国深地科探井钻探深度突破万米。钻头钻探过程中内能增大，下列事例中内能改变方式与之相同的是（　　） A．炙手可热 B．抱团取暖 C．扬汤止沸 D．钻木取火 6．小明同学在老师指导下，用如图甲所示的同一个实验装置分别加热 200g的甲、乙两种常见液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图乙，标准大气压下甲从 20℃加热至沸腾刚好消耗了8g酒精（q酒精=3×107 J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等， ，则下列说法中正确的是（　　） A．乙的吸热能力大于甲的吸热能力 B．乙液体的比热容 C．酒精灯的加热效率为 38% D．乙液体的沸点为 220℃ 二、多选题 7．如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的（　　） A．在一个工作循环中工作过程依次是丁、丙、甲、乙 B．飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁 C．飞轮转速，则该汽油机能做功次 D．丁图冲程能量转化：内能转化为机械能 8．下列情景中，通过做功使划线物体内能增加的是（　　） A． 搓手取暖 B．水蒸气将塞子冲出 C． 烧水 D． 压缩中的燃料混合物 9．图甲所示为一款新型水杯，将沸水倒入杯中，轻摇几下后，水温便可降至左右，并能保温3小时。图乙为其内部结构图，杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料，其在常温下是固态，会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取0.3kg该晶体材料，对其进行加热，其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是（　　） A．该晶体材料的熔点为 B．在BC段，该晶体材料的内能保持不变 C．在AB段，该晶体材料的分子热运动变剧烈 D．该晶体材料的比热容为 10．下列说法中正确的是 （　　） A．物体温度升高，内能一定增大 B．物体的温度不变，物体的内能就不变 C．空气很容易被压缩，是因为气体分子间引力很大 D．物体的内能是指物体内所有分子无规则运动的动能与分子势能的总和 11．下列关于热现象的说法中正确的是（　　） A．快速反复弯折铁丝时，机械能转化为内能 B．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 C．同一物体质量不变，温度升高，内能增加 D．水和煤油升高相同的温度，水吸收的热量较多 12．下面说法中正确的是（　　） A．做功和热传递在改变物体的内能上是等效的 B．0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能不变 C．物体内能的大小只与物体的温度有关 D．分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的 13．某实验小组利用酒精灯对冰均匀加热，他们每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。如图是他们根据记录的数据绘制的“温度时间”图象，由图象可知（　　） A．水升温比冰快，说明水的比热容比冰大 B．冰在熔化过程中固态、液态各自质量不变 C．冰在熔化前内能增加 D．在段，水吸收的热量是 三、填空题 14．有一台汽油机在一个工作循环中消耗了15g汽油，这些汽油完全燃烧产生的热量是6.9×105J，那么它的热值是　 　。 15．如图甲是四冲程汽油机工作过程中的　 　冲程，该过程的能量转化情况与图乙　 　（选填“相同”或“不同”）。若汽油机曲轴的转速为1800r/min，则该汽油机1s内对外做功　 　次。为了降低汽油机汽缸的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是利用了水的　 　大的特点，通过　 　的方式减少汽缸的内能。质量为1kg的水温度升高20℃，水吸收的热量为　 　J。[] 16．某太阳能热水器盛有150kg的水，阳光照晒一天，水温从20℃升高到60℃，则水共吸收了　 　J的热量。 17．（1）图中是冰的熔化实验，这是通过　 　的途径改变物体的内能。右图为冰由固态变为液态过程中温度随时间变化的图象，其中t2时刻物体的内能　 　（选填“等于”或“不等于”）零，t2时刻物体的内能　 　t3时刻的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 （2）如图，试管内的水沸腾后，木塞向外弹出的过程中，试管内水蒸气的内能转化为活塞的　 　能。管口出现白雾说明水蒸气的内能　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。此过程中能量转化的情况与汽油机的　 　冲程相同。 （3）图中是汽油机工作时的能量流向图，则其热机效率表示为η=　 　×100%，（用流向图中的字母表示） 18．小明爸爸去店保养车。爸爸问师傅：“该换什么了？”师傅告诉爸爸：“该换火花塞了。”通过此对话你可以判断他家的车用的发动机是内燃机中的　 　（选填“汽油机”或“柴油机”）。如图所示的发动机工作原理图，这是四冲程内燃机工作循环中的　 　冲程。 19．海上护航舰艇都采用前后编队航行，是因为舰艇平行急速行驶时，舰艇间水流速度大，压强　 　（选填“大”或“小”），会发生相撞事故。三峡大坝的船闸是利用　 　原理修建的，大坝上游水深100m处的压强是　 　Pa。（g=10N/kg，水的密度ρ=1.0×103kg/m3） 20．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为Scm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是 Lmm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 pPa，飞轮l min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min 消耗汽油V L．汽油的密度ρ kg/m3 ； 汽油的热值为 qJ/kg．则一个做功冲程中燃气对活塞做的功　 　；该汽油机的效率为　 　． 四、作图题 21．用相同装置，给质量初温均相同的酒精和水加热，如图所示，是水加热至沸腾一段时间后，绘制了水温随时间变化关系的图像。请你在同一坐标中画出相同时间内酒精的温度随时间变化的大致关系图像。（酒精的沸点为） 五、实验探究题 22．这是从物理课本《第3节比热容》中节选的部分内容，请你展示小组合作探究过程中对以下问题的分析。 实验 比较不同物质吸热的情况 加热质量相同的水和食用油，使它们升高相同的温度。比较它们吸收热量的多少，看看这两种物质的吸热情况是否存在差异。 可以使用的实验器材有：相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计…… （1）实验时，还需要的器材有　 　，选用相同规格的电加热器的目的是：使水和煤油　 　。 （2）某小组每隔1min记录一次温度，实验记录如表所示。 加热时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ 水 20 21 22 23 24 食用油 20 25 29 34 38 加热过程中，水的温度升高的比食用油的　 　（选填“快”或“慢”）。要使它们上升相同的温度，需给水加热的时间要长一些，这说明水的吸热能力比食用油的　 　。（选填“强”或“弱”） 23．小婵想分别用酒精和蜡烛两种燃料，加热两杯质量都是0.2kg的水，使它们都升温5℃（未沸腾），去探究两种燃料消耗的质量是否相同。 （1）除了如图中的器材，在探究实验中，还需要测量器材　 　、　 　； （2）将需要记录的物理量，在下面表格补充完整； 燃料 使用前质量/kg 　 　 消耗燃料质量m/kg 水的初温t/℃ 　 　 水升高的温度/℃ 酒精 × × × × × × × × × × × × 六、计算题 24．热水袋中装有1千克热水，一段时间后水温下降了50℃，求水放出的热量Q。[c水=4.2×103J/（kg · ℃）]。 25．用天然气热水器将水从加热到，消耗了的天然气。已知天然气的热值为，水的比热容为。则： （1）此过程中水吸收的热量是多少？ （2）0.15m3天然气完全燃烧放出的热量是多少？ （3）该热水器加热这些水的效率是多少？ 七、综合题 26．节碳减排，保护我们生存的环境！我省用以天然气为燃料的公交车取代以传统燃油为燃料的公交车。一总质量为16t的天然气公交车在平直路面上匀速行驶过程中，所受的阻力为车总重的0.01倍，在40s内行驶了400m，该过程中公交车消耗天然气0.04m3。（g取，） （1）内燃机在压缩冲程中将　 　能转化为内能； （2）公交车牵引力做功的功率是多少？　 　 （3）发动机的热机效率为多少？　 　 27．插电式混合动力车（简称PHEV）是以电动为主，在电池电力耗尽后不能及时充电才以汽油机为辅的动力装置，电池的放电效率为80%，输出的电能全部转化为汽车的机械能。当汽油发动机工作时，将汽油燃烧放出的热量的20%用来驱动汽车行驶，5%转换成汽车电池中的电能。已知汽车以36km/h的车速匀速行驶时所受的阻力为1000N，汽油热值近似取q＝5×107J/kg。 （1）当汽车用电行驶时，将电能转化为　 　能。汽油发动机工作时每秒完成10个工作循环，则汽油发动机每分钟完成　 　个冲程。 （2）一辆PHEV汽车在快充电充电，每秒消耗电能2×104J，快充充电桩充电2.5h将电池充满电，若在纯电模式下可供汽车在某平直路面上以36km/h的车速匀速行驶2h，求该汽车电池在快充时的充电效率　 　? （3）若上述电池电力耗尽后依靠汽油机进行匀速行驶，已知油箱中有36kg汽油，求汽车距离下一次充电最多还能行驶多少路程　 　？ 答案解析部分 1．【答案】B 【解析】【解答】A、进气门开启，活塞下移，空气和汽油混合物流入汽缸，是吸气冲程； B、两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能； C、两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能； D、排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程 . 故答案为：B . 【分析】根据气门的开闭和活塞运动的情况，判断各个冲程 . 内燃机的四个冲程中，只有压缩冲程将内能转化为机械能 . 2．【答案】B 【解析】【解答】A．物体内能增加，可能吸收了热量，也可能外界对物体做了功，故A错误； B．内能与物体的质量、温度和状态有关，同一物体，温度升高，内能增大，故B正确； C．热机效率是做的有用功与燃料完全燃烧产生的能量之比，是能量的利用率，与燃料的热值没无关，故C错误； D．热值是燃料的特性，与燃料的种类有关，与燃烧情况、质量等无关，故D错误。 故选B。 【分析】做功和热传递都可以改变内能；内能和物体的温度、质量、状态有关；热值是燃料的特性；热机效率和热值大小无关。 3．【答案】D 4．【答案】A 【解析】【解答】A.搓手取暖是通过做功的方式使物体的内能增加的，故A错误符合题意； B.水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，冰的比热容为2.1×103J/(kg·℃)，则0℃的冰熔化成0℃的水，比热容增大，故B正确不合题意； C.对一个物体做功，可能物体的内能增大，而机械能不增大，故C正确不合题意； D.当内能小的物体的温度高于内能大的物体的温度时，热量也可以从内能小的物体传给内能大的物体，故D正确不合题意。 故选A。 【分析】（1）改变物体内能的方法：①做功；②热传递； （2）根据水和冰的比热容大小判断； （3）根据机械能和内能的转化判断； （4）根据热传递发生的条件判断。 5．【答案】D 【解析】【解答】根据成语的含义可知，炙手可热、抱团取暖和是扬汤止沸，都是通过热传递改变内能，故ABC不符合题意； 钻木取火时，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，因此是通过做功改变内能，故D符合题意。 故选D。 【分析】改变物体内能的方式：做功和热传递。前者的本质为能量的转化，后者的本质为能量的转移。 6．【答案】D 7．【答案】B,C 8．【答案】A,D 【解析】【解答】解：A、搓手取暖时，克服摩擦做功，摩擦生热，手的内能增加，属于通过做功的方式增加物体内能。A符合题意； B、水蒸气将塞子冲出，是利用水蒸气的内能来做功，把内能转化为机械能。属于通过做功减小物体内能，B不符合题意； C、用火烧水，水从火吸收热量，使水的内能增加、温度升高，是利用热传递的方式改变内能。C不符合题意； D、汽油机压缩冲程中，活塞对混合气体做功，燃料混合物温度升高，内能增加，属于通过做功的方式增加物体内能；D符合题意。 故答案为：AD 【分析】改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的.物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大.物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小. 9．【答案】C,D 【解析】【解答】A.根据图示可知，晶体在BC段吸收热量，但温度不变，则该晶体的熔点为50℃，故A错误； B.在BC段不断吸收热量，则该材料的内能变大，故B错误； C.在AB段，该晶体材料的温度升高，分子热运动变剧烈，故C正确； D.根据Q=cmΔt可知，该物质的比热容为：，故D正确。 故选CD。 【分析】A.晶体熔化时保持不变的温度叫熔点； B.吸收热量，内能增大；放出热量，内能减小； C.根据分子运动的影响因素判断； D.根据公式计算晶体的比热容。 10．【答案】A,D 【解析】【解答】 A、物体温度升高，分子运动越剧烈，分子动能增加，内能一定增大，A正确； B、晶体熔化时，吸收热量，内能增大，温度保持不变，B错误； C、空气很容易被压缩是因为气体分子间距离较大，分子间作用力较小，C错误； D、物体的内能是指物体内所有分子无规则运动的动能与分子势能的总和，D正确；故选AD。 【分析】一切物体都具有内能，内能包括分子动能和分子势能，所以，内能的大小与物体的温度、质量和体积有关。 11．【答案】A,C 【解析】【解答】A、用手反复弯折铁丝，人对铁丝做功，机械能转化为内能，故A正确； B、发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，故B错误； C、物体质量不变，温度升高，内能增加，故C正确； D、水的比热容大于煤油的比热容，根据公式Q=cmΔt可知，水和煤油升高相同的温度，由于不知道水和煤油的质量，故无法判断水和煤油吸收热量的多少，故D错误。 故选：AC。 【分析】本题是一道热学综合题，主要考查改变物体内能的方法、热传递的条件、对比热容的理解 (1)做功和热传递可以改变物体的内能； (2)热传递的条件是两物体之间由温度差； (3)物体的内能与物体的质量、状态和温度等因素有关。 12．【答案】A,D 【解析】【解答】解：A、改变物体内能有两种方式：做功和热传递，并且做功和热传递在改变物体的内能上是等效的．故A正确； B、0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能增大，故B错误； C、内能与物体的质量、温度和状态有关，故C错误； D、分子间既有引力也有斥力，并且分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的，故D正确． 故选AD． 【分析】（1）改变物体内能有两种方式：做功和热传递，并且做功和热传递在改变物体的内能上是等效的．（2）内能与物体的质量、温度和状态有关．（3）分子间既有引力也有斥力． 13．【答案】C,D 【解析】【解答】A、由图可知，冰从-20 ℃ 升高到0 ℃ 用时5min，而相同质量的水从0 ℃ 升高到20 ℃ 用时10min，说明水升温比冰慢，故A错误； B、冰在熔化过程中，一部分冰吸热后会变成水，即在熔化过程中，冰的质量减少，水的质量增加，故B错误 ； C、冰在熔化前温度由-20 ℃ 升高到0 ℃，吸收热量，内能增大，增大的内能为： ，故C正确； D、在CD段，水吸收的热量： ，故D正确； 综上可知，本题正确答案为：C、D 。 【分析】（1）质量相同的冰和水，在相同加热条件下，升高相同的温度，冰用时较短，水用时较长，说明： 水升温比冰快慢，水的比热容比冰大； （2）物质由固态变为液态叫熔化，晶体在熔化过程中，固态物质的质量在减少，液态物质的质量在增大； （3）冰在熔化前吸热，温度不断升高，所吸收的热量全部转化为冰的内能，即，可求出冰在熔化前内能的增加量； （4）由吸热公式，直接计算出水在CD段所吸收的热量。 14．【答案】4.6×107J/kg 【解析】【解答】热值是指单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量，由热值计算公式可知 【分析】根据热量和燃料质量的比值计算热值的大小。 15．【答案】做功；相同；15；比热容；热传递；8.4×104 16．【答案】2.52×107 【解析】【解答】根据比热容的计算公式：，代入数据：=。 【分析】本题考查比热容的计算。直接利用公式：计算即可。 17．【答案】（1）热传递；不等于；小于 （2）机械；减小；做功 （3） 【解析】【解答】（1）冰熔化时通过吸热增大内能，通过热传递改变内能；一切物体都有内能；物体从t2时刻到t3时刻，吸收热量，故t2时刻的内能小于t3时刻； （2）气体对外做功内能减少温度降低，将内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相同； （3）根据热机的效率可知，热机效率表示为； 【分析】（1）冰吸收热量，内能增加；任何物质任何温度下都具有内能；t3时刻比t2时刻冰吸收了更多的热量； （2）试管内的水沸腾后，水蒸气的内能推动木塞向往弹出，使木塞具有一定速度和高度；水蒸气对外做功，内能减小，温度降低，周围的空气中的水蒸气遇冷液化形成白雾，汽油机的做功冲程是利用内能对外做功； （3）热机效率等于燃料完全燃烧放出的能量用于做有用功的部分占全部能量的百分比。 （1）[1]冰熔化时，是通过吸收热量来增大冰的内能的，故冰熔化是通过热传递改变内能的。 [2]一切物体都有内能，t2时刻物体的内能不等于零。 [3]根据图象可知，物体从t2时刻到t3时刻时，需要吸收热量，因此t2时刻的内能小于t3时刻的内能。 （2）[1][2][3]当木塞冲出时，试管口出现白雾，是因为气体对外做功，内能减少，温度降低，这一过程的能量转化情况是将内能转化为机械能，这与汽油机的做功冲程相同。 （3）由图中汽油机工作时的能量流向图，根据热机的效率可知，其热机效率表示为 18．【答案】汽油机；做功 19．【答案】小；连通器；1×106 【解析】【解答】舰艇航行时若两艘靠的比较近且并排前进，两舰艇之间的水流通道变窄，水流速度变大，压强变小，小于两舰艇外侧的压强，会形成向内的压强差，使船相撞。 连通器是指上端开口，底部连通的仪器，船闸利用了连通器的原理建成的。 大坝上游水深100m处的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×100m=1×106Pa 【分析】流体压强与流速的关系，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。连通器的特点是内部液面始终在同一水平面上，与摆放位置无关，例如水壶、船闸等。求解液体内部的压强，利用公式p＝ρgh，其中ρ是液体的密度，h是深度。 20．【答案】pSL×10-7J； ×100% 【解析】【解答】由题可知，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强p=pPa， 燃气对活塞的平均压力为：F=pS=pPa×S×10-4m2=pS×10-4N， 一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=Fs=pS×10-4N×0.001Lm=pSL×10-7J；所用汽油的质量为：m=ρkg/m3 ×V×10-3m3=ρV×10-3kg， 汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=ρV×10-3kg×qJ/kg=ρVq×10-3J， 飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动1800周，要对外做功 次=900次， 燃气对活塞做的总功为W总=900 pSL×10-7J， 该汽油机的效率η= 。 【分析】根据F=pS求出燃气对活塞的平均压力，再根据W=Fs求出一个做功冲程中燃气对活塞做的功；根据m=ρV和Q=mq求出汽油完全燃烧放出的热量，再根据飞轮每转两圈对外做功一次，求出对外做功的次数，从而求出燃气对活塞做的总功，最后根据热机效率公式计算出该汽油机的效率η. 21．【答案】 【解析】【解答】根据，加热相同时间，吸收相同热量时，酒精的比热容小于水，升温快，当温度到达酒精的沸点()后，酒精沸腾，温度不变，作图如下： 【分析】质量和吸收热量相同时，比热容越小，升温越快；液体温度到达熔点，吸收热量，温度保持不变。 22．【答案】（1）秒表、天平；相同时间吸热相同 （2）慢；强 【解析】【解答】（1）根据转换法，我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，实验时，需要的器材有秒表，因要加热质量相同的水和食用油，故还需要天平，选用相同规格的电加热器的目的是使水和煤油相同时间吸热相同。 （2）由中数据知，加热相同时间，水的温度升高的比食用油的慢。 要使它们上升相同的温度，需给水加热的时间要长一些，由比较吸热能力的方法，水吸热多，这说明水的吸热能力比食用油的强。 【分析】（1）探究不同物质的吸放热能力，需要控制他们的质量、初始温度相同，要测量液体的质量需要用到托盘天平，要比较液体吸收热量的多少需要用到秒表；测量液体的温度需要用到温度计； （2）得到的结论：相同质量的物体上升或下降相同的温度，比热容大的物体吸收或放出的热量多，或，相同质量的物体吸收或释放相同的热量，比热容大的物体温度变化小。 23．【答案】天平；温度计；燃烧后质量；水的最后温度 【解析】【解答】（1）根据实验过程可知，要测量燃料消耗的质量，测量水的温度，因此还需要的测量工具是天平和温度计。 （2）根据实验目的知道，需要测量的物理量是燃烧前质量、燃烧后质量、水的初始温度、水的最后温度，故表格内需要补充的是燃烧后质量和水的最后温度。 【分析】 （1）因为探究两种燃料消耗的质量和水的吸热情况，因此，天平和温度计是必不可少的测量仪器； （2）根据实验需要测量的量设计实验数据完成表格。 24．【答案】2.1×105J 25．【答案】（1）2.1×106J；（2）5.25×106J；（3）60% 26．【答案】机械；1.6×104W；40% 27．【答案】机械；2400；50%；432km 学科网（北京）股份有限公司 $