第十二章 机械能和内能单元检测卷 （暑假培优·预习讲义）新九年级物理新教材苏科版

**基本信息** 第十二章机械能和内能单元检测卷，100分90分钟，涵盖选择、填空、实验、综合解答题型，以科技前沿（如智能机器人）、文化传承（如打铁花）等真实情境为载体，全面考查能量观念与科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题/24分|能量转化（如热机冲程）、内能（温度热量关系）|结合2026春晚机器人运动分析，考查机械能转化与惯性| |填空题|8题/29分|比热容计算（如冷却液散热）、热传递（麒麟温酒器）|融入平陆运河起重机情境，关联连通器原理与内能改变| |实验题|3题/21分|吸热本领比较（水与食用油）、动能影响因素|设计“淬火”模拟实验，培养科学推理与数据处理能力| |综合解答题|3题/26分|燃料效率（汽车油耗）、牛顿冷却定律应用|结合汽车行驶数据计算牵引力做功，体现科学态度与社会责任|

第十二章 机械能和内能单元检测卷 分值：100分 时间：90分钟 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意）。 1．自然界的各种运动都是各种能量的转化和转移，下列有关能量的说法中正确的是（    ） A．挂在高处的物体没有做功，所以不具有能量 B．热机的压缩冲程是机械能转化为内能 C．随着科技的发展，“永动机”是可以制成的 D．自然界中任一种能量都可以自发地完全转化为另一种能量 2．2026年央视春晚智能机器人大放异彩，完成了很多高难度武术动作，成了“武林高手”。如图所示，机器人从A点起跳，在B点到达最高点，然后落在地面C点，完成空翻。下列说法正确的是（    ） A．机器人在B点时，若所有力都消失，将保持静止状态 B．机器人从A点运动到B点的过程中，速度变小，惯性变小 C．机器人从B点下落至C点的过程中，重力势能转化为动能 D．机器人最终落回地面，是因为受到垂直向下的重力的作用 3．下列关于温度、热量和内能的说法，正确的是（　　） A．发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体 B．一块的冰熔化成的水，内能增大 C．在相同温度下，1kg的水比1kg的冰含有的热量多 D．物体温度升高，一定是吸收了热量 4．广西世纪工程“平陆运河”的建设用到许多大型机械。如图所示是某型号起重机吊起重物匀速向上运动的情景，在此过程中（     ） A．重物的动能减小 B．重物的机械能增大 C．重物的重力势能不变 D．重物的机械能保持不变 5．“打铁花”是我国非物质文化遗产。夜幕下，艺人将生铁烧成铁水，舀起奋力一击，金色铁花在空中划过后冷却落地。下列说法正确的是（     ） A．熔炉温度刚好达到生铁的熔化温度 B．生铁化成铁水需要吸收热量 C．铁水冷却落地是凝华现象 D．铁水冷却时内能保持不变 6．小何探究固体熔化过程中温度的特点时，作出的温度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（     ） A．该物质属于非晶体 B．该物质在4～6 min的内能不变 C．该物质的凝固点是80℃ D．该物质在第2 min和第9 min时的比热容相同 7．质量分别为4kg和1kg的甲、乙两种物质，分别装在两个相同的容器中，用相同的电加热器加热（忽略热量损失），其温度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　）    A．在1min内，甲吸收的热量小于乙吸收的热量 B．在1min内，乙的比热容比甲的比热容大 C．甲、乙均升高10℃，需要的加热时间之比为3∶1 D．在3min后，甲物质的内能不再发生改变 8．“风过泸州带酒香”，明代青铜麒麟温酒器是泸州酒文化的重要符号。它左右两侧的圆鼓与前胸、臀部内腔贯通，圆鼓内注水，中间空腔放炭火，将盛有酒的壶置于鼓中即可温酒，如图所示。关于麒麟温酒器温酒时涉及的物理知识，下列说法正确的是（     ） A．水能从左侧圆鼓流入右侧圆鼓，是利用了连通器的原理 B．中间空腔放燃烧的木炭，木炭燃烧将内能转化为化学能 C．加热一段时间后，从麒麟嘴部喷出的“白气”是水蒸气 D．温酒过程，是通过做功的方式增加酒的内能 9．锻造钢制零件时常将零件加热至高温后浸入水中快速冷却，即“淬火”。某课外研究小组在实验室模拟“淬火”过程如下：在17℃的室温环境下，用酒精灯将质量为100g的钢片均匀加热至高温后立即浸没于100g水中，水温升至40℃后缓慢下降。加热钢片消耗酒精1.4g，酒精完全燃烧。不考虑水的汽化，忽略钢片转移至水中过程热量损失，假设钢片放出的热量完全被水吸收。已知水的比热容为，钢的比热容为，酒精的热值为。下列计算结果正确的是（     ） A．水吸收的热量为 B．酒精燃烧释放的热量为 C．钢片吸热后温度升高233℃ D．加热钢片过程中能量转化效率为23% 10．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（   ） A．甲图为压缩冲程 B．该汽油机的效率为30% C．甲图曲轴的转动靠惯性完成 D．汽油的热值不随汽油机效率的升高而增大 11．某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的加热装置对它加热35 min。物体在相同时间内吸收的热量相等。上述实验过程中记录了不同时刻的温度，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（     ） A．该物体在熔化过程中吸收的热量为1.5cm(t1-t0) B．在10～25 min，该物体的内能不变 C．该物质固态与液态比热容之比为 D．若将该物体切去一半，仍用原加热装置加热，其温度将在10 min后达到t1 12．一辆汽车以恒定功率在平直公路上做直线运动，该车总重为，行驶中所受阻力大小为车重的0.1倍且保持不变，其速度随时间变化的图象如图所示，在0～10s内通过的路程为150m，10～15s共燃烧了0.015kg的汽油，汽油的热值。下列说法正确的是（　　） A．汽车在0～10s内的平均速度为 B．汽车在10～15s内克服阻力做功 C．汽车在10～15s内克服阻力做功的功率为 D．汽车在10～15s内发动机的工作效率为12% 第Ⅱ卷（非选择题） 二、填空题（本题共8小题，每空1分，共29分） 13．如图所示，为某物质温度随时间变化的图像，该物质为________体（选填“晶”“非晶”或“融”），其凝固点为________℃，该物质在5-10 min内该物质的内能________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 14．电动车的电池散热是通过冷却液循环带走热量，这种方式主要是通过__________（选填“做功”或“热传递”）改变内能；冷却液通过电池后，其分子热运动的速率将__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；某汽车冷却液在吸收的热量后，冷却液的温度升高了40℃，则冷却液的质量为__________kg。【已知冷却液的比热容约为】 15．熨斗古代亦称“火斗”，最早出现于西汉，以青铜质地为主，在熨斗里加入温度高的水来熨平衣物，衣物升温快是因为青铜的______（填物质的物理属性）好；将质量为1kg温度为水加热至倒入熨斗里来熨平衣物，水需要吸收______J的热量；若上述这些热量由燃烧焦炭提供，且焦炭完全燃烧放出的热量有40%被水吸收，则需完全燃烧_____kg的焦炭。[水的比热容为，焦炭热值为] 16．热机的发明及广泛应用，使人类迈进了工业化社会，对人类社会的发展起到了重要作用。 (1)若汽油机的气缸中吸入汽油，则其完全燃烧后放出的热量为________J（汽油热值）；若汽油没有完全燃烧，其热值将________。（选填“变小”、“变大”或“不变”） (2)2025年4月24日，神舟二十号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程与图________所示冲程的能量转化相同；火箭与大气剧烈摩擦使得火箭表面温度急剧升高，这是通过________的方式增大火箭的内能。 17．某同学用一种发热均匀的加热器将质量为0.5kg的冰持续加热熔化，绘制出如图的温度与时间图像，由图可知，C点时物质的内能_______（大于/等于/小于）B点时物质的内能，_______，BC段物质所吸收的热量为_______J。若将CD段物质倒掉一半，比热容将_______（增大/减小/不变）。[]。 18．生活中处处有物理，我们可以利用矿泉水瓶做一些小实验来说明一些物理知识。 (1)双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形，如果施加的力增大，瓶子变形程度就加大，这表明：力的作用效果跟力的________有关，瓶盖上的花纹是为了________（“增大”或“减小”）摩擦。 (2)往矿泉水瓶中倒满水，并把瓶盖拧紧后，在侧壁开一个小孔，静放在水平桌面上，水________（填“会”或“不会”）一直从小孔流出来。 (3)取一空瓶，旋紧瓶盖，接着两手分别握住瓶的上、下部分，使劲拧瓶的下部，使其严重变形压缩瓶内空气，然后迅速旋开瓶盖，可看到瓶盖飞出数米远，瓶口和瓶内有“白雾”产生，看到的“白雾”是________（选填“水蒸气”或“小水珠”），气体冲开瓶盖的过程与汽油机工作时________冲程相似。 19．如图所示是“套圈”游戏。“圈”从抛出到落地的过程先后经历a、b、c三个位置（不计空气影响）。a为“圈”抛出后运动的最高点，，“圈”由a点运动到c点的过程中，受到___________个力作用，动能___________；若“圈”在ab段重力做功为W1，平均功率为P1，在bc段重力做功为W2，平均功率为P2，则W1___________W2，P1___________P2． 20．某品牌汽车燃油机的能量流程图如图所示，若汽车行驶过程中消耗燃油2L，（燃油的热值为，密度为），该热机的效率约为__________，假如这些燃油完全燃烧，牵引力做的功是__________J。若有一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是，那么内燃气推动活塞做功__________次。 三、实验题（每空1分，共21分） 21．小明的学习小组对初中物理力学实验进行了整理： （一）如图是探究同一直线上、方向相反的两个力的合力与这两个力的大小关系 (1)在乙图中连接上方钩码的细绳，其下端连接在橡皮筋的________（选填“上”或“下”）端； (2)图中可见________现象，所以力F的作用效果与力、的效果相同，故力F是它们的合力。 （二）小明发现利用“木块”可以设计很多力学实验，如图： (3)利用图甲和图乙可以探究滑动摩擦力的大小与________的关系，实验时要求木块在水平方向做________运动。 (4)利用图丙和图丁可以探究动能的大小与________的关系，细心的小明发现实验中木块的初始位置（如图中虚线所示）摆放不当，应将木块的左边沿对齐图丙中________点摆放，实验效果更佳。 (5)利用改进后的图丙和图丁能完成实验探究“重力势能的大小与________有关”。 22．某小组用如图甲、乙所示装置，比较食用油和水的吸热本领。 (1)加热前，在一个烧杯里倒入270mL的水，那么需要在另一个烧杯里装入 ___________ mL的食用油。（已知ρ水=1.0×103kg/m3，ρ食用油=0.9×103kg/m3）。 (2)实验中酒精灯的使用非常关键，有图丙中①②③三个酒精灯，则应选取 ___________ 两个酒精灯进行实验，同时要使酒精灯的外焰在烧杯底部的中央位置加热，目的是可以通过 ___________ （选填“液体升高的温度”或“加热时间”）来反映液体吸收热量的多少。 (3)用酒精灯给水和食用油加热，每隔1min记录一次温度，并根据数据绘制出如图丁所示图像。图线a、b分别表示食用油和水的温度随时间变化的规律，根据图像可知，质量相同的水和食用油升高相同的温度，食用油吸收的热量是水的 ___________ 倍，由此可判断，水的吸热本领更 ___________ （选填“强”或“弱”）。 (4)为了比较不同物质吸热本领的差异，物理学中引入了比热容这个物理量，即一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的 ___________ 之比，叫做这种物质的比热容。 (5)下列事实能用上述实验结果解释的是 ___________ 。 A．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小 B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸 C．长期堆放煤的水泥地面变成黑色 D．夏天给教室洒水，感觉凉爽 23．如图所示，小明利用甲、乙、丙三套完全相同的装置，完成下面两个热学实验。 (1)为了比较水和煤油的吸热本领的大小，他应选择____（“甲、乙”、“乙、丙”“甲丙”）两套装置。实验应控制水和煤油的____相同、初温相同。小明通过____（加热时间/温度计上升的示数）来比较水和煤油吸收热量的多少。 (2)经过实验得出了水和煤油温度随时间变化的图像如图丁所示，根据图丁可以判断出______（选填“水”或“煤油”）的吸热能力强，若不计热量损失，可以得到煤油的比热容为______J/（kg·℃）。【水的比热容为J/（kg·℃）】 (3)为比较不同燃料的热值，小华选择了甲、乙两套装置，他分别在加热器中放入相同质量的不同燃料，同时点燃后对质量和初温相等的两种液体进行加热，直至燃料全部燃烧完。 ①请你指出小华设计的方案中存在的明显缺陷。答：____。 ②改正上述方案缺陷后进行实验，小华发现燃料1燃烧后烧杯内液体升高的温度为，燃料2燃烧后烧杯内液体升高的温度为，且。可是，老师却说他不能据此数据得出“燃料1的热值是燃料2的热值的2倍”的结论，原因可能是____。 四、综合解答题（24题7分，25题9分，26题10分，共26分） 24．一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油10L。若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.7×103kg/m3，求： (1)消耗汽油的质量是多少？ (2)这些汽油完全燃烧放出的热量； (3)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力。 25．小红在家利用燃气灶加热，完成了冰的熔化实验，并绘制了冰熔化时温度随时间的变化的关系图。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间内水和冰吸收的热量相同，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求： (1)CD段水吸收的热量； (2)冰的比热容； (3)若加热35min共消耗了的天然气，求该燃气灶的效率。（天然气的热值为8.4×107J/m3） (4)燃气灶的效率是否与燃料的热值有关？ 26．阅读短文，回答文后问题。 牛顿冷却定律 当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现，在温度差不太大的情况下（小于15℃），这个结论符合实际散热规律，称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示，则牛顿冷却定律可以表示为q=k（t物-t环），其中k是散热系数，与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关，和物质种类无关，如果上述因素相同，不同物质的散热系数就相同。 (1)把一杯沸水放在房间里，温度自然降低的自然规律是_____。（选填“先快后慢”、“先慢后快”、“均匀降低”） (2)若某物体在1min内散失热量6000J，平均散热快慢q=______，由此可知散热快慢q和下列概念中物理意义最接近的是_______。 A．速度        B．密度        C．功率        D．效率 (3)要喝一杯奶咖，有以下两种方式，你认为_______方式的冷却效果较好（填序号） ①先将烧开的热咖啡倒入杯中，冷却5min，然后加一匙冷牛奶 ②先将烧开的热咖啡倒入杯中，立即将一匙冷牛奶加进杯中，然后冷却5min (4)一个物体温度为30℃，周围环境温度保持20℃不变，此时物体的放热快慢为q。当物体温度降低到28℃时，散热快慢为_______。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十二章 机械能和内能单元检测卷 分值：100分 时间：90分钟 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意）。 1．自然界的各种运动都是各种能量的转化和转移，下列有关能量的说法中正确的是（    ） A．挂在高处的物体没有做功，所以不具有能量 B．热机的压缩冲程是机械能转化为内能 C．随着科技的发展，“永动机”是可以制成的 D．自然界中任一种能量都可以自发地完全转化为另一种能量 【答案】B 【详解】A．物体能够对外做功就具有能量，挂在高处的物体具有重力势能，虽然此时没有做功，但它有做功的本领，所以是具有能量的，故A错误； B．热机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物，对其做功，将机械能转化为内能，故B正确； C．“永动机”违背了能量守恒定律，无论科技如何发展，“永动机”都是不可能制成的，故C错误； D．能量的转化具有方向性，是有条件的，并不是自然界中任一种能量都可以自发地完全转化为另一种能量，故D错误。 故选B。 2．2026年央视春晚智能机器人大放异彩，完成了很多高难度武术动作，成了“武林高手”。如图所示，机器人从A点起跳，在B点到达最高点，然后落在地面C点，完成空翻。下列说法正确的是（    ） A．机器人在B点时，若所有力都消失，将保持静止状态 B．机器人从A点运动到B点的过程中，速度变小，惯性变小 C．机器人从B点下落至C点的过程中，重力势能转化为动能 D．机器人最终落回地面，是因为受到垂直向下的重力的作用 【答案】C 【详解】A．机器人在B点时，竖直方向速度为0，但在水平方向仍有一定的速度，所以若所有力都消失，将保持匀速直线运动状态，故A错误； B．惯性的唯一衡量标准是质量，机器人从A点运动到B点的过程中，质量不变，所以惯性不变，故B错误； C．机器人从B点下落至C点的过程中，质量不变，所处高度越来越低，重力势能减小，速度增大，动能增大，因此重力势能转化为动能，故C正确； D．重力的方向总是竖直向下的，机器人最终落回地面，是因为受到竖直向下的重力的作用，故D错误。 故选C。 3．下列关于温度、热量和内能的说法，正确的是（　　） A．发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体 B．一块的冰熔化成的水，内能增大 C．在相同温度下，1kg的水比1kg的冰含有的热量多 D．物体温度升高，一定是吸收了热量 【答案】B 【详解】A．发生热传递时，热量从高温物体向低温物体传递，而温度是表示物体冷热程度的物理量，不能被传递，故A错误； B．冰在熔化过程中，温度保持不变，却需要不停吸收热量，所以一块的冰熔化成的水，内能一定增大，故B正确； C．热量是过程量，不能表述成含有热量的多少，故C错误； D．物体温度升高，内能一定增加，但内能改变可能是物体吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故D错误。 故选B。 4．广西世纪工程“平陆运河”的建设用到许多大型机械。如图所示是某型号起重机吊起重物匀速向上运动的情景，在此过程中（     ） A．重物的动能减小 B．重物的机械能增大 C．重物的重力势能不变 D．重物的机械能保持不变 【答案】B 【详解】A．重物匀速向上运动，质量不变，速度不变，因此动能不变，故A不符合题意； B．重物动能不变，重力势能随高度的增加而增大，机械能等于动能与重力势能之和，因此总机械能增大，故B符合题意； C．重物质量不变，向上运动时高度不断增加，因此重力势能增大，故C不符合题意； D．由上述分析可知，重物机械能增大，故D不符合题意。 故选 B。 5．“打铁花”是我国非物质文化遗产。夜幕下，艺人将生铁烧成铁水，舀起奋力一击，金色铁花在空中划过后冷却落地。下列说法正确的是（     ） A．熔炉温度刚好达到生铁的熔化温度 B．生铁化成铁水需要吸收热量 C．铁水冷却落地是凝华现象 D．铁水冷却时内能保持不变 【答案】B 【详解】AB．要使生铁化成铁水，熔炉温度高于生铁的熔化温度，过程从固态变液态，物态变化是熔化，需要吸收热量，故A错误，B正确； CD．铁水冷却落地是液态变固态，物态变化是凝固，放热，内能减少，故CD错误。 故选B。 6．小何探究固体熔化过程中温度的特点时，作出的温度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（     ） A．该物质属于非晶体 B．该物质在4～6 min的内能不变 C．该物质的凝固点是80℃ D．该物质在第2 min和第9 min时的比热容相同 【答案】C 【详解】A．晶体熔化时有固定的熔点，从图像可知，该物质熔化过程3∼7min温度保持不变，说明该物质是晶体，故A错误； B．4∼6min该物质处于熔化过程，持续吸热，温度不变，但内能随吸热不断增大，故B错误； C．同种晶体的熔点和凝固点相等，该物质的熔点为，因此凝固点也为，故C正确； D．第2min时该物质是固态，第9min时该物质已经熔化为液态，比热容与物质状态有关，同一物质不同状态下比热容不同，故D错误。 故选C。 7．质量分别为4kg和1kg的甲、乙两种物质，分别装在两个相同的容器中，用相同的电加热器加热（忽略热量损失），其温度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　）    A．在1min内，甲吸收的热量小于乙吸收的热量 B．在1min内，乙的比热容比甲的比热容大 C．甲、乙均升高10℃，需要的加热时间之比为3∶1 D．在3min后，甲物质的内能不再发生改变 【答案】B 【详解】A．相同的电加热器加热，相同时间内放出热量相同，忽略热量损失时，1min内甲、乙吸收的热量相等。故A错误； B．1min内，，，，温度变化 根据吸热公式得，代入得： ，可得，因此。故B正确； C．升高相同温度时，加热时间与吸收热量成正比（，相同），因此，故C错误； D．3min后，甲温度保持不变，继续吸收热量，内能持续增加。故D错误。 故选B。 8．“风过泸州带酒香”，明代青铜麒麟温酒器是泸州酒文化的重要符号。它左右两侧的圆鼓与前胸、臀部内腔贯通，圆鼓内注水，中间空腔放炭火，将盛有酒的壶置于鼓中即可温酒，如图所示。关于麒麟温酒器温酒时涉及的物理知识，下列说法正确的是（     ） A．水能从左侧圆鼓流入右侧圆鼓，是利用了连通器的原理 B．中间空腔放燃烧的木炭，木炭燃烧将内能转化为化学能 C．加热一段时间后，从麒麟嘴部喷出的“白气”是水蒸气 D．温酒过程，是通过做功的方式增加酒的内能 【答案】A 【详解】A．连通器是上端开口、底部相互连通的容器，本题中麒麟温酒器左右圆鼓和内腔贯通，符合连通器的结构特点，水能流动利用了连通器原理，故A正确； B．木炭燃烧将化学能转化为内能，故B错误； C．水蒸气是肉眼不可见的气体，喷出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故C错误； D．温酒过程中，热量从炭火传递给水、再传递给酒，是通过热传递的方式增加酒的内能，故D错误。 故选A。 9．锻造钢制零件时常将零件加热至高温后浸入水中快速冷却，即“淬火”。某课外研究小组在实验室模拟“淬火”过程如下：在17℃的室温环境下，用酒精灯将质量为100g的钢片均匀加热至高温后立即浸没于100g水中，水温升至40℃后缓慢下降。加热钢片消耗酒精1.4g，酒精完全燃烧。不考虑水的汽化，忽略钢片转移至水中过程热量损失，假设钢片放出的热量完全被水吸收。已知水的比热容为，钢的比热容为，酒精的热值为。下列计算结果正确的是（     ） A．水吸收的热量为 B．酒精燃烧释放的热量为 C．钢片吸热后温度升高233℃ D．加热钢片过程中能量转化效率为23% 【答案】C 【分析】第一个过程是用酒精灯给钢片加热，此过程中酒精灯燃烧放出热量，钢片吸收热量；第二个过程是钢片放入水中，钢片放出热量，水吸收热量，且不计热量损失，第一个过程中钢片的末温等于第二个过程中钢片的初温，根据和及进行计算。 【详解】A．由题意可知，室温为17℃，因此钢片和水的初温均为17℃，水吸收的热量为，故A错误； B．酒精燃烧释放的热量为，故B错误； C．因为忽略钢片转移至水中过程热量损失，钢片浸没于水中时放出的热量等于水吸收的热量，即 所以根据可得钢片初始高温为 即用酒精灯给钢片加热后，钢片的末温为250℃，因此钢片吸热后温度升高值为，故C正确； D．加热钢片过程中，钢片吸收的热量为 加热钢片的能量转化效率为，故D错误。 故选C。 10．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（   ） A．甲图为压缩冲程 B．该汽油机的效率为30% C．甲图曲轴的转动靠惯性完成 D．汽油的热值不随汽油机效率的升高而增大 【答案】D 【详解】A．由图甲可知，两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，故A错误； B．由图乙能量流向图可知，该汽油机的效率为，故B错误； C．汽油机的工作冲程中，吸气、压缩、排气冲程均是由飞轮惯性完成，做功冲程靠燃料内能做功完成，故C错误； D．热值是燃料的属性，与热机的效率无关，因此汽油机效率的升高，热值不变，故D正确。 故选D 。 11．某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的加热装置对它加热35 min。物体在相同时间内吸收的热量相等。上述实验过程中记录了不同时刻的温度，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（     ） A．该物体在熔化过程中吸收的热量为1.5cm(t1-t0) B．在10～25 min，该物体的内能不变 C．该物质固态与液态比热容之比为 D．若将该物体切去一半，仍用原加热装置加热，其温度将在10 min后达到t1 【答案】A 【详解】A．稳定加热时相同时间物体吸收热量相等，设每分钟吸热为。0~10min物体为固态，根据，吸收总热量 得 该物体熔化过程为10~25min，时长，熔化吸收总热量 故A正确； B．10~25min物体处于熔化过程，持续吸热，温度不变，但内能不断增大，故B错误； C．25~35min物体为液态，时长也为10min，吸收热量和0~10min相等，即 整理得固态和液态比热容之比 与选项内容不符，故C错误； D．切去一半后物体质量变为，从升高到需要吸热 需要的时间 即5min就达到，在10min之前，故D错误。 故选A。 12．一辆汽车以恒定功率在平直公路上做直线运动，该车总重为，行驶中所受阻力大小为车重的0.1倍且保持不变，其速度随时间变化的图象如图所示，在0～10s内通过的路程为150m，10～15s共燃烧了0.015kg的汽油，汽油的热值。下列说法正确的是（　　） A．汽车在0～10s内的平均速度为 B．汽车在10～15s内克服阻力做功 C．汽车在10～15s内克服阻力做功的功率为 D．汽车在10～15s内发动机的工作效率为12% 【答案】B 【详解】A．在0～10s内，汽车通过的路程为，所用时间为t₁=10s，根据平均速度公式可得，汽车在该时间段内的平均速度为，故A错误； B．汽车行驶中所受阻力大小为 由图像可知，在10～15s内，汽车做匀速直线运动，速度为v=20m/s，该时间段内汽车通过的路程为 汽车在10～15s内克服阻力做的功为，故B正确； C．在10～15s内，汽车克服阻力做功的功率为，故C错误； D．在10～15s内，汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力 发动机做的有用功即为克服阻力做的功 汽油完全燃烧放出的总热量为 汽车发动机的工作效率为，故D错误。 故选B。 第Ⅱ卷（非选择题） 二、填空题（本题共8小题，每空1分，共29分） 13．如图所示，为某物质温度随时间变化的图像，该物质为________体（选填“晶”“非晶”或“融”），其凝固点为________℃，该物质在5-10 min内该物质的内能________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 晶 80 减小 【详解】图像中BC段温度保持不变，存在一段恒温凝固过程，这是晶体独有的特征（非晶体凝固时温度持续下降，无恒温段）；晶体凝固时不变的温度就是凝固点，BC段对应温度为80℃，所以凝固点是80℃；5~10min 处于晶体凝固阶段，物质持续向外放出热量；温度不变，但分子势能降低，因此整体内能减小。 14．电动车的电池散热是通过冷却液循环带走热量，这种方式主要是通过__________（选填“做功”或“热传递”）改变内能；冷却液通过电池后，其分子热运动的速率将__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；某汽车冷却液在吸收的热量后，冷却液的温度升高了40℃，则冷却液的质量为__________kg。【已知冷却液的比热容约为】 【答案】 热传递 变大 10 【详解】改变物体内能的方式有做功和热传递，冷却液循环带走热量是通过温度差传递热量，属于热传递改变内能；冷却液吸收热量后温度升高，分子热运动的速率会变大；冷却液的质量为 15．熨斗古代亦称“火斗”，最早出现于西汉，以青铜质地为主，在熨斗里加入温度高的水来熨平衣物，衣物升温快是因为青铜的______（填物质的物理属性）好；将质量为1kg温度为水加热至倒入熨斗里来熨平衣物，水需要吸收______J的热量；若上述这些热量由燃烧焦炭提供，且焦炭完全燃烧放出的热量有40%被水吸收，则需完全燃烧_____kg的焦炭。[水的比热容为，焦炭热值为] 【答案】 导热性 3.36×105 0.028 【详解】衣服升温快，是因为青铜的导热性好，能快速传递热量； 水的质量是1kg，水的温度从升高到，水吸收的热量 已知焦炭完全燃烧放出的热量有40%被水吸收，即，则 则 16．热机的发明及广泛应用，使人类迈进了工业化社会，对人类社会的发展起到了重要作用。 (1)若汽油机的气缸中吸入汽油，则其完全燃烧后放出的热量为________J（汽油热值）；若汽油没有完全燃烧，其热值将________。（选填“变小”、“变大”或“不变”） (2)2025年4月24日，神舟二十号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。火箭喷出高温燃气获得升空动力的过程与图________所示冲程的能量转化相同；火箭与大气剧烈摩擦使得火箭表面温度急剧升高，这是通过________的方式增大火箭的内能。 【答案】(1) 不变 (2) 丙 做功 【详解】（1）完全燃烧后放出的热量为 热值是燃料本身的固有特性，只和燃料种类有关，与是否完全燃烧无关，因此汽油热值不变。 （2）火箭升空过程中，燃料燃烧的内能转化为火箭的机械能，汽油机做功冲程中也是内能转化为机械能。 由图可知，丙图两个气门均关闭，活塞向下运动，是做功冲程，故为图丙。 火箭与大气摩擦时，克服摩擦做功，将机械能转化为火箭的内能，这是通过做功的方式增大内能。 17．某同学用一种发热均匀的加热器将质量为0.5kg的冰持续加热熔化，绘制出如图的温度与时间图像，由图可知，C点时物质的内能_______（大于/等于/小于）B点时物质的内能，_______，BC段物质所吸收的热量为_______J。若将CD段物质倒掉一半，比热容将_______（增大/减小/不变）。[]。 【答案】 大于 不变 【详解】冰熔化过程中持续吸热，内能不断增大，因此C点物质的内能大于B点的内能； 加热器发热均匀，相同时间内物质吸收的热量相同，吸收热量与加热时间成正比，即 由图可知，AB段与CD段升高的温度均为，质量不变，则比热容之比为 CD段吸收的热量为 CD段加热10min，BC段加热时间为 则，即BC段吸收热量 比热容是物质本身的特性，与质量大小无关，因此倒掉一半水后，比热容不变。 18．生活中处处有物理，我们可以利用矿泉水瓶做一些小实验来说明一些物理知识。 (1)双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形，如果施加的力增大，瓶子变形程度就加大，这表明：力的作用效果跟力的________有关，瓶盖上的花纹是为了________（“增大”或“减小”）摩擦。 (2)往矿泉水瓶中倒满水，并把瓶盖拧紧后，在侧壁开一个小孔，静放在水平桌面上，水________（填“会”或“不会”）一直从小孔流出来。 (3)取一空瓶，旋紧瓶盖，接着两手分别握住瓶的上、下部分，使劲拧瓶的下部，使其严重变形压缩瓶内空气，然后迅速旋开瓶盖，可看到瓶盖飞出数米远，瓶口和瓶内有“白雾”产生，看到的“白雾”是________（选填“水蒸气”或“小水珠”），气体冲开瓶盖的过程与汽油机工作时________冲程相似。 【答案】(1) 大小 增大 (2)不会 (3) 小水珠 做功 【详解】（1）力的作用效果和力的大小、方向、作用点有关；施加的力越大，瓶子形变越大，说明力的作用效果跟力的大小有关； 瓶盖上的花纹增大了接触面的粗糙程度，在压力一定时，接触面越粗糙摩擦力越大，因此是为了增大摩擦。 （2） 矿泉水瓶倒满水拧紧瓶盖后，瓶内上方没有空气，当水从小孔流出少许后，瓶内气压加上水的压强小于外界大气压，因此水不会一直流出来。 （3）水蒸气是肉眼不可见的，白雾是瓶内压缩空气推开瓶盖时，气体对外做功，内能减小、温度降低，瓶内水蒸气液化形成的小水珠； 这个过程将内能转化为机械能，和汽油机的做功冲程能量转化一致。 19．如图所示是“套圈”游戏。“圈”从抛出到落地的过程先后经历a、b、c三个位置（不计空气影响）。a为“圈”抛出后运动的最高点，，“圈”由a点运动到c点的过程中，受到___________个力作用，动能___________；若“圈”在ab段重力做功为W1，平均功率为P1，在bc段重力做功为W2，平均功率为P2，则W1___________W2，P1___________P2． 【答案】 1 增大 = 【详解】[1]圈在空中运动过程中，如果不计空气阻力的影响。圈受到的力只有1个重力。 [2] 圈由a点运动到c点过程中，高度逐渐降低，重力势能逐渐减小，重力势能转化为动能，动能增大。 [3] 圈由位置a运动到位置c，高度逐渐降低，此过程重力做功。ab段重力做功为；bc段重力做功为，已知，所以。 [4] 圈由a到c过程中做加速运动，速度越来越快，。已知，，所以在ab段和bc段所用的时间。根据可知，ab段和bc段的功率 20．某品牌汽车燃油机的能量流程图如图所示，若汽车行驶过程中消耗燃油2L，（燃油的热值为，密度为），该热机的效率约为__________，假如这些燃油完全燃烧，牵引力做的功是__________J。若有一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是，那么内燃气推动活塞做功__________次。 【答案】 90000 【详解】[1]由图可得该汽油机的机械效率 [2]消耗燃油的体积 质量为 燃油完全燃烧放出的热量为 则牵引力做的功是 [3]已知汽油机飞轮转速是，则每秒汽油机的飞轮转 汽油机工作飞轮每转，完成1个工作循环的4个冲程，做功1次，该汽油机飞轮的转速是，所以内完成90000个工作循环，做功90000次。 三、实验题（每空1分，共21分） 21．小明的学习小组对初中物理力学实验进行了整理： （一）如图是探究同一直线上、方向相反的两个力的合力与这两个力的大小关系 (1)在乙图中连接上方钩码的细绳，其下端连接在橡皮筋的________（选填“上”或“下”）端； (2)图中可见________现象，所以力F的作用效果与力、的效果相同，故力F是它们的合力。 （二）小明发现利用“木块”可以设计很多力学实验，如图： (3)利用图甲和图乙可以探究滑动摩擦力的大小与________的关系，实验时要求木块在水平方向做________运动。 (4)利用图丙和图丁可以探究动能的大小与________的关系，细心的小明发现实验中木块的初始位置（如图中虚线所示）摆放不当，应将木块的左边沿对齐图丙中________点摆放，实验效果更佳。 (5)利用改进后的图丙和图丁能完成实验探究“重力势能的大小与________有关”。 【答案】(1)下 (2)橡皮筋的伸长量相同 (3) 压力 匀速直线 (4) 质量 A (5)质量 【详解】（1）为使F2通过滑轮系统有效作用于橡皮筋，在乙图中连接上方钩码的细绳绕过定滑轮，其下端连接在橡皮筋的下端。 （2）图甲中，力F单独作用把橡皮筋拉长到O点，图乙中，在力 F1、F2的共同作用下，橡皮筋被拉长到与图甲相同的长度，即橡皮筋的伸长量相同，表示力F的作用效果和力 F1、F2的共同作用效果相同。故力F是它们的合力。 （3）[1][2]图乙在木块上增加了砝码，增大了对水平面的压力，而接触面粗糙程度不变，因此是探究滑动摩擦力与压力大小的关系。 根据二力平衡，只有当木块做匀速直线运动时，拉力才等于滑动摩擦力。故实验时要求木块在水平方向做匀速直线运动。 （4）[1][2]图丙和图丁中，小车从相同高度滑下，到达水平面时的速度相同，而质量不同，因此探究的是动能与质量的关系。为了保证小车刚到水平面就立刻能沿水平方向撞击木块，几乎没有额外的动能损耗，同时确保两次实验中木块位置相同，应将木块的左边沿对齐图丙中的A点摆放，实验结果更准确。 （5）改进后的图丙和图丁中，可通过控制小球的高度相同，并通过木块被推动的距离来反映重力势能的大小，因此可完成实验探究“重力势能的大小与质量有关”。 22．某小组用如图甲、乙所示装置，比较食用油和水的吸热本领。 (1)加热前，在一个烧杯里倒入270mL的水，那么需要在另一个烧杯里装入 ___________ mL的食用油。（已知ρ水=1.0×103kg/m3，ρ食用油=0.9×103kg/m3）。 (2)实验中酒精灯的使用非常关键，有图丙中①②③三个酒精灯，则应选取 ___________ 两个酒精灯进行实验，同时要使酒精灯的外焰在烧杯底部的中央位置加热，目的是可以通过 ___________ （选填“液体升高的温度”或“加热时间”）来反映液体吸收热量的多少。 (3)用酒精灯给水和食用油加热，每隔1min记录一次温度，并根据数据绘制出如图丁所示图像。图线a、b分别表示食用油和水的温度随时间变化的规律，根据图像可知，质量相同的水和食用油升高相同的温度，食用油吸收的热量是水的 ___________ 倍，由此可判断，水的吸热本领更 ___________ （选填“强”或“弱”）。 (4)为了比较不同物质吸热本领的差异，物理学中引入了比热容这个物理量，即一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的 ___________ 之比，叫做这种物质的比热容。 (5)下列事实能用上述实验结果解释的是 ___________ 。 A．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小 B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸 C．长期堆放煤的水泥地面变成黑色 D．夏天给教室洒水，感觉凉爽 【答案】(1)300 (2) ①③ 加热时间 (3) 0.5 强 (4)质量和温度乘积 (5)A 【详解】（1）本实验需要控制水和食用油的质量相等。 水的质量 因此食用油质量也为，可得食用油体积 （2）由转换法，要取两个相同的酒精灯，确保相同时间放出的热量相同，图丙中①②③三个酒精灯，则应选取 ①③两个酒精灯进行实验，同时要使酒精灯的外焰在烧杯底部的中央位置加热，目的是可以通过加热时间来反映液体吸收热量的多少。 （3）根据图像可知，质量相同的水和食用油升高相同的温度，食用油和水的加热时间分别为3分钟和6分钟，由转换法，食用油吸收的热量是水的0.5倍，由此可判断，水的吸热本领更强。 （4）略 （5）实验结论是比热容越大，吸放热本领越强，相同吸放热时温度变化越小。 A．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少，所以沿海地区昼夜温差会比内陆地区小，故A符合题意； B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸，是因为分子在不停地做无规则运动，故B不符合题意； C、长期堆放煤的水泥地面变成黑色，是因为分子在不停地做无规则运动，是扩散现象，故C不符合题意； D．夏天给教室洒水，感觉凉爽，利用蒸发吸热，故D不符合题意。 故选A。 23．如图所示，小明利用甲、乙、丙三套完全相同的装置，完成下面两个热学实验。 (1)为了比较水和煤油的吸热本领的大小，他应选择____（“甲、乙”、“乙、丙”“甲丙”）两套装置。实验应控制水和煤油的____相同、初温相同。小明通过____（加热时间/温度计上升的示数）来比较水和煤油吸收热量的多少。 (2)经过实验得出了水和煤油温度随时间变化的图像如图丁所示，根据图丁可以判断出______（选填“水”或“煤油”）的吸热能力强，若不计热量损失，可以得到煤油的比热容为______J/（kg·℃）。【水的比热容为J/（kg·℃）】 (3)为比较不同燃料的热值，小华选择了甲、乙两套装置，他分别在加热器中放入相同质量的不同燃料，同时点燃后对质量和初温相等的两种液体进行加热，直至燃料全部燃烧完。 ①请你指出小华设计的方案中存在的明显缺陷。答：____。 ②改正上述方案缺陷后进行实验，小华发现燃料1燃烧后烧杯内液体升高的温度为，燃料2燃烧后烧杯内液体升高的温度为，且。可是，老师却说他不能据此数据得出“燃料1的热值是燃料2的热值的2倍”的结论，原因可能是____。 【答案】(1) 甲、丙 质量 加热时间 (2) 水 (3) 没有控制被加热液体的种类相同 放出的热量不能全部被液体吸收并且实验次数太少没有普遍性 【详解】（1）[1]为了比较水和煤油的吸热本领大小，应选用相同的燃料加热，即相同的热源，目的是在相同的时间内两种物质吸收的热量相同，所以应选择甲、丙两套装置。 [2]根据，为了比较水和煤油的吸热本领大小，需要控制水和煤油的质量和初温相同，改变物质种类。 [3]相同的加热装置，加热时间越长，吸收的热量越多，所以通过加热时间来比较水和煤油吸收热量的多少。 （2）[1]由图丁可知，两种物质温度从0℃升高到30℃时，水需要的加热时间为6min，煤油需要的加热时间为3min，水加热时间大于煤油加热时间，即水需吸收的热量比煤油多，由可知，水的比热容比煤油大，因此水的吸热能力更强。 [2]由上述分析，可得，即，解得 （3）[1]比较不同燃料的热值，应控制被加热液体种类相同、质量相同、初温相同，燃料质量相同，小华设计的方案中没有控制被加热液体的种类相同。 [2]在实际情况中，燃料燃烧放出的热量不可能完全被液体吸收，存在热量散失，所以不能根据液体升高的温度得出燃料热值的倍数关系，且实验只做了一次，实验数据不具有普遍性。 四、综合解答题（24题7分，25题9分，26题10分，共26分） 24．一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油10L。若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.7×103kg/m3，求： (1)消耗汽油的质量是多少？ (2)这些汽油完全燃烧放出的热量； (3)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力。 【答案】(1)7kg (2)3.22×108J (3)966N 【详解】（1）汽油的质量为 （2）汽油完全燃烧放出的热量为 （3）有用功为 汽车行驶路程为 牵引力为 因汽车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，故轿车受到的阻力 25．小红在家利用燃气灶加热，完成了冰的熔化实验，并绘制了冰熔化时温度随时间的变化的关系图。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间内水和冰吸收的热量相同，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求： (1)CD段水吸收的热量； (2)冰的比热容； (3)若加热35min共消耗了的天然气，求该燃气灶的效率。（天然气的热值为8.4×107J/m3） (4)燃气灶的效率是否与燃料的热值有关？ 【答案】(1)2.1×104J (2)2.1×103J/（kg•℃） (3)50% (4)加热效率与热值无关 【详解】（1）由图像可知，水吸收的热量为 （2）由题意可知，燃气灶在相同时间内提供的热量相同，即加热功率恒定。 由图像可知，AB段（冰的吸热升温）加热时间 CD段（水的吸热升温）加热时间 冰在AB段吸收的热量 由图像可知，冰的温度变化量 根据吸热公式，可得冰的比热容 （3）已知燃气灶在相同时间内提供的热量相同，由（2）可知每5min吸收的热量为，35min内吸收的总热量为 天然气完全燃烧放出的总热量为 该燃气灶的效率 （4）燃气灶的效率是指燃气完全燃烧放出的热量中有多少比例被有效利用，即被水或食物吸收，其计算公式为。这个比值主要由燃气灶本身的设计、制造工艺以及工作环境决定，而与所使用燃料的热值大小无关。燃料的热值只决定一定量燃料完全燃烧能放出多少热量，不影响热量传递的效率。 26．阅读短文，回答文后问题。 牛顿冷却定律 当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现，在温度差不太大的情况下（小于15℃），这个结论符合实际散热规律，称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示，则牛顿冷却定律可以表示为q=k（t物-t环），其中k是散热系数，与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关，和物质种类无关，如果上述因素相同，不同物质的散热系数就相同。 (1)把一杯沸水放在房间里，温度自然降低的自然规律是_____。（选填“先快后慢”、“先慢后快”、“均匀降低”） (2)若某物体在1min内散失热量6000J，平均散热快慢q=______，由此可知散热快慢q和下列概念中物理意义最接近的是_______。 A．速度        B．密度        C．功率        D．效率 (3)要喝一杯奶咖，有以下两种方式，你认为_______方式的冷却效果较好（填序号） ①先将烧开的热咖啡倒入杯中，冷却5min，然后加一匙冷牛奶 ②先将烧开的热咖啡倒入杯中，立即将一匙冷牛奶加进杯中，然后冷却5min (4)一个物体温度为30℃，周围环境温度保持20℃不变，此时物体的放热快慢为q。当物体温度降低到28℃时，散热快慢为_______。 【答案】(1) 先快后慢 (2) 100 J/s C (3) ① (4) 0.8q 【详解】（1）由题可知，物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比，温度差越大，热传递的速度越快，所以将沸水放在房间里，与周围环境的温度差越来越小，故温度自然降低的规律是：先快后慢。 （2）[1]散热快慢指的是单位时间内能量变化的快慢，即 [2]根据题意可知，散热快慢指的是单位时间内能量变化的快慢。 A．速度指的是物体在单位时间内经过的路程，与能量无关，故A不符合题意； B．密度指的是单位体积物质的质量，与能量和快慢无关，故B不符合题意； C．功率指的是单位时间内所做的功，指的是做功的快慢，即能量转化的快慢，故C符合题意； D．效率指的是有用功占总功的百分比，与快慢无关，故D不符合题意。 故选C。 （3）散热的快慢与物体和周围环境的温度差成正比，②方式加入冷牛奶，降低了奶茶的温度，接下来散热的速度会变慢，而①方式奶茶在较高温度下放置5min，奶茶与环境的温度差更大，散热效率更高，再加冷牛奶，冷却效果更好，故①方式的冷却效果较好。 （4）由牛顿冷却定律可得 解得，当物体温度降低到28℃时，散热快慢为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $