第十四章 内能与热机 单元练习----2025-2026学年物理沪科版（2024）九年级全册

第14章 内能与热机 2025-2026学年物理沪科版（2024）九年级全册 一、单选题 1．如图，是水蒸气将塞入试管口的软木塞冲开的情形；选项中是四冲程内燃机的四个冲程示意图。则图中四个冲程，其工作原理与题图相同的是（　　） A． B． C． D． 2．关于温度和热量的概念，下列说法正确的是（　　） A．温度越高的物体，它的热量越多 B．温度越高的物体，它放出的热量越多 C．质量越大的物体，它的热量越多 D．物体质量一定时，温度降低越多放出热量越多 3．如图所示是某四冲程内燃机的其中一个冲程，下列说法中错误的是（　　） A．这是汽油机的做功冲程 B．该冲程工作过程中把机械能转化成内能 C．该冲程可以给内燃机提供动力 D．该冲程工作过程中汽缸内燃气的内能减少 4．长征八号是新一代中型低温液体运载火箭，二级动力采用液氢液氧发动机。主要原因是液氢燃料具有较大的（　　） A．热值 B．内能 C．比热容 D．密度 5．把装有质量相同的固体a与b的试管分别放在盛等量水的烧杯内由相同的加热装置加热，将温度计正确插入固体中，实验装置如图甲。固体a、b的熔化图像如图乙。下列说法正确的是（　　） A．0-12min内，固体a吸收的热量大于固体b B．6-12min内，固体a的内能不变 C．0-6min内，固体a的比热容小于固体b D．该实验过程中，固体熔化是通过做功的方式改变内能的 6．宏观的热现象能够反映出物质的微观特点，下列说法正确的是（　　） A．气体容易被压缩，是因为气体分子之间有引力 B．大多数物体受热后体积会膨胀，是由于分子变大的缘故 C．端午米粽飘香，能闻到米粽的香味是由于分子做无规则运动 D．气体温度升高，每个气体分子的运动速度都增大 7． 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 二、多选题 8．下列说法正确的是（　　） A．2kg 干木柴比 1kg 干木柴完全燃烧后放出的热量多 B．2kg 干木柴的热值比 1kg 干木柴的热值大 C．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是通过做功的方式改变了锯条的内能 D．20℃吸热后会升温，开水吸热后不升温，20℃的比热容比开水的比热容大 9．关于如图所示的四个情景，下列说法正确的是（　　） A．甲图：两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，表明分子间存在引力 B．乙图：试管内的水沸腾后软木塞被推出，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能 C．丙图：抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，说明上面瓶中的空气密度较大 D．丁图：活塞向上运动，这是内燃机的压缩冲程 10．某四冲程汽油机，下图中明显体现内能和机械能相互转化的是（　　） A． B． C． D． 11．在厨房用砂锅炖鸡汤时，很多现象都可以用物理知识来解释。下列说法错误的是（　　） A．鸡汤吸收了热量，温度一定升高，内能一定增加 B．用天然气炖鸡汤时，调大火力可以提高天然气的热值 C．炖汤时，汤汁沸腾将壶盖顶起的能量转化与四冲程内燃机中做功冲程能量转化相同 D．停止加热，鸡汤会立刻停止沸腾 12．小明在学习了13、14章后进行了实验的整合，分别用质量相等的两种不同液体a、b；质量相等的两种不同燃料，燃料1和燃料2，进行如下甲、乙、丙图实验；并对液体a、b自然冷却的实验数据进行分析完成丁图。请分析下列正确的是（　　） A．甲、乙、丙三图中的装置完全相同，且都需要从上往下依次安装 B．若比较不同液体的比热容，可以选择甲、丙两图：若比较不同燃料的热值，可以选择甲、乙两图 C．如图丁所示，实验中，已知两种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出：液体b放热能力较强 D．若液体a的比热容为2.1×103J/（kg•℃），则液体b的比热容为1.05×103J/（kg•℃） 13．在“探究物质的吸热能力”实验中，用相同的电加热器给等量的水和食用油加热相同时间，发现食用油温度升高的较快，不考虑热量损失，则下列判断正确的是（ ） A．实验中“等量”是指水和食用油的质量是相同的 B．食用油温度升高的快，说明食用油吸热能力较弱 C．相同时间内食用油温度升高较大，但水和食用油吸收的热量一样多 D．内能由电热器发热管传递给液体说明电热器发热管具有的内能较多 14．根据表1和表2提供的资料，判断下列说法正确的是（　　） 表 1：几种晶体的熔点（在1标准大气压下） 晶 体 熔点（℃） 固态酒精 －117 固态水银 －39 冰 0 表 2：几种物质的比热容 物质 比热容［J/（kg·℃）］ 水 4.2×103 冰 2.1×103 沙石 0.92×103 A．一杯水的比热容是半杯水比热容的两倍 B．在 1 标准大气压下，酒精在－110℃时是液态 C．测量－40℃以下的气温，可以选择水银温度计 D．质量相等的冰和沙石都降低 1℃，冰放出的热量比沙石多 15．如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有和的纯净水，并用不同加热器同时对其加热，根据所记录的数据分别得到图丙的水温与加热时间的关系图像A和B不计热量损失）。则下列说法不正确的是（　　） A．乙杯中水每分钟吸收的热量为 B．加热时间相同，甲、乙两杯水升高的温度之比为 C．甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为 D．将甲、乙两容器中的液体从20℃加热至沸腾所需要的时间之比是 三、填空题 16．把一块质量为30g，温度为-8℃的冰块从冰箱的冷冻室里拿出来放到室内，过了一会温度上升到-1℃，在此过程中它的内能增加了　 　J，（不计冰质量变化，）这是通过　 　方式改变内能。 17．将装有1kg水的矿泉水瓶放入冰箱一段时间后，水温从降低到，这是用　 　 （填“做功”或“热传递”）的方式改变了矿泉水的内能；在这个过程中水放出的热量是　 　J。 18．小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示。实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出：　 　（选填“甲”或“乙”）物质为水，另一种液体的比热容为 　 　 J/(kg·℃)。[c水= 4.2×103 J/(kg·℃)] 19．人们常用水给汽车发动机降温，这是因为水的　 　较大；在这个过程中是通过　 　的方式使水的温度升高，内能增大． 20．小明同学在参加今年中考体育考试的过程中，其身体消耗的总能量为4.2×105J，这些能量相当于完全燃烧　 　g干木柴所释放的热量（已知q干木柴＝1.2×107J/kg）；若这些能量的50%被质量为5kg，初温为20℃的水吸收，则能使水温升高到　 　℃。 21．沿海地区比内陆地区冬暖夏凉，可以用水的 　 　大的特性来解释；火箭用液态氢做燃料，其中原因之一是氢气的 　 　大。 22．如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧，此过程中活塞对筒内气体　 　，这与四冲程汽油机的　 　冲程的能量转化相同。汽车常用水作为冷却剂，是因为水的　 　大。某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内汽油机完成　 　个工作循环。 四、计算题 23．蓬溪县城内将开通第四路公交车，在公交车性能测试中，让其在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的平均阻力是，消耗燃油（假设燃油完全燃烧），若燃油的密度，热值，求： （1）牵引力所做的功是多少？ （2）燃油放出的热量是多少？ （3）该公交车的热机效率是多少？ 24．如图为汽油机做功冲程的示意图，若某型号单缸四冲程汽油机的活塞冲程长度为，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压力为，活塞以1200次/分钟做往复运动，汽油机往复运动两次，对外做功一次，求： （1）汽油机在此工作状态下，对外做的一次功的大小； （2）汽油机在此工作状态下，1min内做功的功率； （3）如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油，那么汽油机把内能转化为机械能的效率为多少。（，不计摩擦，结果保留两位有效数字） 五、作图题 25．把一杯热牛奶放入凉水中，牛奶温度降低，凉水温度升高，最终温度相等。请在图b中画出水和牛奶温度变化的大概情况（标清楚哪条曲线是水，哪条曲线是牛奶）。 26．图甲为内燃机的吸气冲程的示意图。请在图乙中用“T”表示阀门，画出压缩冲程进气门、排气门的开闭情况，用“↑”或“↓”表示活塞运动方向，画出压缩冲程活塞的运动情况。 六、实验探究题 27．为了比较水和食用油的吸热能力，小张做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别将质量、初温都相同的水和食用油，并用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，且用秒表记录加热时间。 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃ 水 60 20 6 45 食用油 60 20 6 68 （1）在实验过程中控制加热时间相同，通过比较　 　来研究水和食用油吸热能力的差异； （2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给　 　加热更长的时间，此时水吸收的热量　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）食用油吸收的热量； （3）通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质　 　吸热能力更强（选填“水”或“食用油”）； （4）该实验所用主要研究方法是　 　。 28． 在“比较不同物质吸热能力”实验中，“追梦”学习小组将质量相同的水和食用油两种液体分别放入两个相同的烧杯内，并用相同的电加热器同时加热、其温度随时间变化的图象如图乙所示。 （1）实验室准备了两个规格相同的电加热器、两支温度计、烧杯适量的水和食用油、为了完成实验，还需要的器材有天平和　 　。 （2）实验中选用两个规格相同的电加热器同时加热，目的是要在相同时间内使放出的热量　 　选填“相同”或“不相同”。 （3）实验中，用　 　间接反映液体吸收热量的多少选填“加热时间”或“升高的温度”。 （4）分析图乙可知，液体是　 　选填“水”或“食用油”，液体的吸热能力比液体　 　选填“强”或“弱”。 （5）若在和两种液体中选择，应该选择液体　 　选填“”或“”作为汽车发动机的冷却剂。 七、综合题 29．如图所示实验中，给试管里的水加热，水沸腾后试管口的木塞被冲出 （1）木塞被冲出时试管口出现的“白雾”是由于水蒸气对外　 　，内能　 　，温度　 　； （2）此过程中的能量转化情况与汽油机　 　冲程相同。 30．阅读短文，回答文后的问题。 汽车发动机 发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往复运动，一个工作循环经历吸气、压缩、做功和排气四个冲程，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。如果发动机有若干个气缸，实际汽车往往采用多缸发动机。如图所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。 （1）汽油机的吸气冲程吸入的是　 　（选填“空气”或“空气和汽油的混合物”），汽油机工作时将燃料燃烧得到的内能转化为　 　能； （2）已知汽油的热值为4×107J/kg，如果该发动机装有4kg的汽油，若这些汽油充分燃烧2kg后，剩余汽油热值是　 　J/kg； （3）四缸发动机中1号汽缸在做功冲程中，4号汽缸所处的冲程是　 　； A.吸气　　B.压缩　　C.做功　　D.排气 （4）设该发动机做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0，发动机排量为V排，则发动机转速为2400r/min时，每个工作循环所需要的时间为　 　秒，该轿车的输出功率P与发动机排量V排的关系式为P＝　 　。 答案解析部分 1．【答案】D 2．【答案】D 【解析】【解答】热量不是状态量，不能说物体“具有”或“含有”热量，A、B不正确；物体放热多少同时与物体的质量、温度的变化量有关，所以C不正确。选D。 【分析】本题易错之处是选项B，放热的多少与温度的变化有关，而不是与温度有关。本题考查的是热量的概念。 3．【答案】B 【解析】【解答】由图可知，内燃机的进气门和排气门都关闭，火花塞点火，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，将内能转化为机械能，为内燃机提供动力，汽缸内燃气的内能减小，是汽油机的做功冲程，故ACD正确，B错误。 故选B。 【分析】1.根据内燃机的气门开闭情况和活塞的运动情况判断内燃机正处于哪个工作冲程； 2.做功冲程能量转化：内能转化为机械能； 3.只有做功冲程能为内燃机提供动力，其它冲程靠飞轮的惯性完成。 4．【答案】A 5．【答案】C 6．【答案】C 7．【答案】C 8．【答案】A,C 【解析】【解答】A.相同燃料热值相同，根据Q=mq，2kg干木柴比1kg干木柴完全燃烧后放出的热量多，A符合题意； B.2kg干木柴的热值和1kg干木柴的热值相同，B不符合题意； C.用锯条锯木板，锯条和木板相互摩擦，锯条的温度升高，通过做功的方式改变了内能，C符合题意； D.比热容是物体的特性，和物体的温度无关，D不符合题意。 故答案为：AC. 【分析】热值是燃料的特性，利用Q=mq，计算燃料放出的热量；比热容是物体的特性，和温度无关；物体间相互摩擦，是做功改变内能。 9．【答案】A,B,D 10．【答案】A,D 11．【答案】A,B,D 12．【答案】B,D 13．【答案】A,B,C 【解析】【解答】ABC．探究水和煤油的吸热能力时，保持和和煤油的质量相同，通过加热相同时间比较温度差，加热时间相同，则物体吸收的热量相等，煤油的温度差大，吸热能力小，故ABC正确； D．热传递的条件是温度差，热量由电热器发热管传递给液体，是电热器发热管温度高，故D错误。 故选ABC。 【分析】相同的加热装置，加热时间相同，吸收的热量相等；质量和吸收热量相同时，温度差越大，吸热能力越小；热传递的条件是物体间有温度差。 14．【答案】B,D 【解析】【解答】A．比热容是物质的特性，与物质的各类与状态有关，与物体的质量、体积无关。A不符合题意； B．固态酒精在－117℃时熔化为液体，－110℃高于－117℃，此时酒精以液态状态存在。B符合题意； C．固态水银的熔点为－39℃，在－40℃时水银是固体，不能用作测温物质。C不符合题意； D．冰的比热容大于沙石的比热容，根据公式 可以知道，质量相同的冰和沙石降低相同的温度，冰放出的热量多。D符合题意。 故答案为：BD。 【分析】比热容是物质的特性，与物质的种类与状态有关；固体温度高于熔点，处于液体状态；在质量和温度差相同时，比热容越大，吸收热量越多。 15．【答案】A,C,D 【解析】【解答】A．根据图像可知，乙中的水3min内升高了20℃，则乙杯中水每分钟吸收的热量为 A错误，符合题意； B．甲中的水加热2min，温度升高20℃，平均每分钟升高10℃，乙杯中水加热3min内升高了20℃，平均每分钟升高，则加热时间相同，甲、乙两杯水升高的温度之比为3：2，B正确，不符合题意； C．甲中的水加热2min，温度升高20℃，平均每分钟吸收的热量为 甲、乙中的水吸收的热量即为加热器放出的热量，故甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为 C错误，符合题意； D．将甲、乙两容器中的液体从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为 D错误，符合题意。 故答案为：ACD。 【分析】根据物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算热量；根据物体的比热容、质量和温度差计算热量，判断热量比值。 16．【答案】441；热传递 17．【答案】热传递； 18．【答案】甲；2.52×103 19．【答案】比热容；热传递 【解析】【解答】解：（1）因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以常用水给汽车发动机降温；（2）在该过程中，发动机放出热量、温度降低，水吸收热量、温度升高，发生了热传递． 故答案为：比热容、热传递． 【分析】（1）单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量为该物质的比热容，水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；（2）改变物体内能的方法有二：一是做功，二是热传递，在热传递的过程中，高温物体或物体的高温部分，内能减小，温度降低；低温物体或物体的低温部分，内能增大，温度升高． 20．【答案】35；30 【解析】【解答】由题可知，Q放=4.2×105J， 由Q放=mq得到需要完全燃烧木柴的质量：m= =0.035kg=35g；水吸收的热量：Q吸=Q放η=4.2×105J×50%=2.1×105J， 由Q吸=cmΔt得到水升高的温度：Δt= =10℃， 水温升高到：t=t0+Δt=20℃+10℃=30℃。 【分析】结合燃料的热值求解燃料的质量；结合水的质量和吸收的热量，利用比热容公式求解水温度的变化量即可。 21．【答案】比热容；热值 【解析】【解答】（1）沿海地区水多，水的比热容较大，夏天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；冬天，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，所以沿海地区比内陆地区冬暖夏凉； （2）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢和其它燃料时，液态氢可以释放出更多的热量。 【分析】（1）根据水的比热容较大的特点分析沿海地区为什么比内陆地区冬暖夏凉，然后做出判断； （2）热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。 22．【答案】做功；压缩；比热容；20 23．【答案】（1）；（2）；（3）35％ 24．【答案】（1）360J （2）3600W （3）23% 25．【答案】 【解析】【解答】牛奶的温度降低，凉水的温度升高，这是通过热传递的方法改变物体内能的，直到二者温度相等。 【分析】根据当温度不同的物体相互接触时，物体间将发生热传递，热量从高温物体传到低温物体，高温物体放出热量，温度减低，低温物体吸收热量，温度升高；热传递的条件是有温度差，最后热平衡时两者的温度相同，水和牛奶最后温度相同，据此作图。 26．【答案】 27．【答案】（1）升高的温度 （2）水；大于 （3）水 （4）控制变量法 28．【答案】（1）秒表 （2）相同 （3）加热时间 （4）水；强 （5）B 【解析】【解答】（1）在实验过程中，还有记录加热的时间，那么还需要秒表。 （2）实验中选用两个规格相同的电加热器同时加热，目的是要在相同时间内使放出的热量相同。 （3）实验中，用加热时间间接反映液体吸收热量的多少。 （4）根据图乙可知，当加热时间相同时，A升高的温度大于B升高的温度。根据Q=cm△t可知，B的吸热能力更强。因为食用油的吸热能力比水弱，因此B是水，A是食用油。 （5）若在A和B两种液体中选择，应该选择液体B作为汽车发动机的冷却剂。 【分析】（1）根据测量的物理量选择合适的测量工具； （2）根据W=Pt可知，当功率相同时，产生的热量与时间成正比； （3）在实验过程中，加热时间越长，产生的热量越多，则吸收的热量越多； （4）根据图乙，结合公式Q=cm△t分析解答； （5）物质的比热容越大，则升高相同的温度时吸收的热量越多，散热效果越好，据此分析解答。 29．【答案】（1）做功；减小；降低 （2）做功 【解析】【解答】(1)木塞被冲出时，水蒸气对木塞做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，内能减小，温度降低。(2)木塞被冲出时试管口的过程，是将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，用来对外做功，跟汽油机做功冲程中能量转化相同。 【分析】做功可以改变物体的内能，外界对物体做功物体的内能增加，物体对外界做功物体的内能减小；内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。 30．【答案】空气和汽油的混合物；机械；4×107；A；0.05；20p0V排 学科网（北京）股份有限公司 $