第12章 内能与热机 学业质量自我评价-【学海风暴】2026-2027学年九年级上册物理同步备课（沪粤版·新教材）

九年级物理HY版上册 第十二章 学业质量自我评价 (考试时间：85分钟满分：80分) 班级： 姓名： 得分： 一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共16分）】 1.“更喜岷山千里雪，三军过后尽开颜。”诗句抒发了红军将士成功翻越雪山后的 豪迈之情。岷山海拔高，山顶处的大气压比山脚下的大气压 。当年 红军将士过雪山时搓手取暖，这是通过 的方式改变手的内能。 2.(2025一2026九江期末)大多数汽车发动机的冷却液是用水和乙二醇混合而成 的，其中主要成分是水，这是利用了水的比热容 (选填“大”或“小”) 的特点。车开动后，水从发动机中吸收热量，使水的内能 (选填 “增大”或“减小”)，确保发动机的温度不会过高。 3.由于海水的比热容 陆地上沙石的比热容，我们可以判断海滨城市 白天和夜晚的风向。下列图片所示的是陆地和海面之间空气流动情况的示意 图，其中图 能描述夜晚的风向 高空 高空 i tt 小 一，近海面 一近海面 陆地 海水 陆地 海水 甲 4.科学家设计了一款单缸六冲程汽油机，它的构造和工作循环的前四个冲程与四 冲程汽油机相似，在第四冲程结束后，再完成两个冲程。第五冲程中，向气缸内 喷水，水在气缸内迅速汽化成高温、高压的水蒸气，推动活塞再次做功，则第五 冲程相当于 冲程。第六冲程中，在活塞的推动下，气缸内液化形 成的水及剩余的水蒸气排出，此冲程相当于 冲程。 5.(2025德阳)小阳在家使用天然气灶为家人煮面条，他将初温为20℃、质量为 2kg的水加热至沸腾(1个标准大气压下)，该过程中水吸收的热量是 J,水吸收的热量相当于完全燃烧2.24×10-2m3天然气放出的热量， 则天然气的热值为 J/m3。〔c*=4.2×103J/(kg·℃)门 6.(2025一2026赣州于都期中)《天工开物》中提到淬火工艺，它是指将高温工件浸 入冷的淬火介质，使其完全冷却，以提高金属工件的性能的一种工艺。工人将 烧红的铁器迅速放入一定质量的冷水中，发现水温变化不大，其主要原因是水 的 (选填“密度”或“比热容”)较大。常见的淬火介质有水和油 两种，若某钢材要求淬火前后不能有太大的温差，应选 (选填“水”或 “油”)作为淬火介质。 7.某同学利用塑料瓶制作的“水火箭”如图甲所示，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。往“水火箭”里打气相当于图乙中图 (选填“A”或“B”)所示的内燃机冲程：图B中的活塞移动的过程中气 缸内物质的内能会 143 能量 燃料完全燃烧释放出的能量 ☐汽油机输出的机械能 丙汽油机 第7题图 第8题图 8.在热机设计中，要考虑转速与热效率的关系及优化。若某台单缸四冲程汽油机 飞轮的转速为3000r/min,则该汽油机活塞每秒钟往返 次。如图所 示的是甲、乙、丙三个汽油机的参数，甲、乙、丙相比，效率最高的是 (选填“甲”“乙”或“丙”)。 二、选择题（本大题共6小题，共14分） 第9~12小题，每小题只有一个选项是最符合题目要求的，每小题2分；第13、 14小题为多项选择，每小题至少有两个选项是符合题目要求的，每小题3分， 全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分。 9.(2025巴中)在“生活处处有物理”的综合实践活动中，小明观察了厨房的一些设 备和现象，下列解释正确的是 () A.炒菜时，香气四溢属于扩散现象 B.高压锅炖煮食物熟得快，是因为水的沸点会随气体压强增大而降低 C.用燃气灶煲汤，在汤沸腾后调小火焰能使汤的温度继续升高 D.刚出锅的馒头入嘴时很烫，是因为馒头含有的热量很高 10.下列图片所示的是通过热传递的方法来改变物体内能的是 A.钻木取火 B.热水袋取暖 C.压缩气体使棉花燃烧 D.拉动绳子，木塞冲出 11.汽车已渐渐成为人们生活中不可缺少的工具，汽车多采用四冲程的汽油机作 为发动机，下列图片所示的是汽油机的四个冲程图。下列有关说法正确的是 下 A.图甲是压缩冲程，将内能转化为机械能 B.图乙是排气冲程，废气带走了很多的能量 C.图丙是吸气冲程，吸入的成分只有空气 D.图丁是做功冲程，靠飞轮的惯性完成 12.某物质从固态变为液态。图甲是该过程中物质的温度随时间变化的图像，图 乙所示的示意图反映的是两种物态下分子排列的特点。以下说法正确的是 () 分子 温度 「固、液共存态 态个液态 012t3t4时间 A.在0℃时该物质的内能为零 B.在t1时刻的分子动能比在t,时刻的分子动能大 C.在t2时刻的内能比在t3时刻的内能小 D.在t1时刻的分子排布如图乙中b所示 13.某同学根据下表中的数据，得出以下四个结论，其中正确的是 密度p/ 热值q/ 比热容c/ 物质 物质 物质 (kg·m-3) (J·kg1) [J·(kg·℃)门 煤油 0.8×10 酒精 3.0×10 干泥土 0.84×10 水 1.0×103 煤油 4.6×10 水 4.2×103 铜 8.9×103 汽油 4.6×10 铜 0.39×103 铝 2.7×103 氢 1.4×108 铝 0.88×103 A.完全燃烧5L的煤油可放出1.84×10J的热量 B.现代火箭用液态氢作燃料，这是因为氢具有较大的热值 C.体积相等的铜块和铝块，放出相同热量，铝块温度降低得较多 D.质量相等的干泥土和水，吸收相同热量，干泥土温度升高得较多 14.在“比较不同液体的比热容大小”的实验中，用相同的酒精灯对四种液体加热， 得到下表所示的数据： 实验次序 液体 质量/g 升高的温度/℃ 加热时间/min 1 水 100 10 2 甲 100 20 3 乙 200 20 12 200 13 e 如果四次实验中，在相同时间内，水、甲、乙、丙吸收的热量相等，已知水的比热 容为c本=4.2×103J/(kg·℃)，则由上述条件可得 () A.第1次实验中，水吸收的热量小于酒精燃烧放出的热量 B.第1、2次实验中，甲液体吸收的热量比水吸收的热量多 C.乙液体的比热容为3.15×103J/(kg·℃) D.丙液体的比热容小于乙液体的比热容 三、计算题（本大题共3小题，第15、16小题各7分，第17小题8分，共22分） 15.正午，小明对水面获取太阳的能量情况进行研究，他将装有400g水的盘子放 在室外平台上，经阳光照射10min,水温升高了2.5℃。不计水的蒸发。〔水的 比热容是4.2×103J/(kg·℃)) (1)该过程水吸收的热量是多少？ 144 (2)若照射到盘中水面上太阳能的功率为25W,则水获取太阳能的效率是 多少？ 16.下图为某种固体酒精炉，固体酒精炉使用时比液体酒精炉更安全。为了测定 该固体酒精炉的热效率，在炉中放入20g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后， 锅中0.5kg的水温度从20℃升高到了60℃。已知固体酒精的热值为1.5× 10J/kg,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。 (1)若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？ (2)水吸收的热量是多少？ (3)固体酒精炉的热效率是多少？ (4)请写出一个固体酒精炉热效率不高的原因。 17.小明家新买了一辆以汽油为燃料的小汽车。细心的小明发现，行驶的速度不 同时，耗油量不同。小汽车以90km/h的速度匀速行驶时最省油，此时发动机 做有用功的功率为25kW。小汽车以最省油的速度行驶135km,求在此过程 中小汽车：（汽油的热值q=4.5×10J/kg,小汽车发动机的效率为30%） (1)运动的时间。 (2)受到的阻力。 (3)消耗汽油的质量。 145 四、实验与探究题（本大题共4小题，每小题7分，共28分） 18.上课时老师给同学们演示了“水也能使某些液体沸腾” .℃ 的实验：将适量的乙醚倒入试管中，塞上木塞，然后浸 人装有热水的烧杯中，如图甲所示。过一会儿，观察到 试管中的乙醚沸腾起来，接着木塞冲出了试管口。 (1)如图乙所示，此时热水的温度为 (2)从实验中可知乙醚的沸点 (选填“高于”“低于”或“等于”)热 水的温度。 (3)木塞冲出试管口的瞬间，乙醚的温度 ,内能 (选 填“增大”“减小”或“不变”)，这是通过 的方式改变乙醚内能的。 (4)木塞被推出的过程中，乙醚蒸气的 能转化为木塞的 能。 19.图甲、乙、丙中的装置完全相同，搅拌器未画出。燃料的质量都为10g,烧杯内 的液体初温相同。 温度计 温度计 温度计 液体b 燃料1 (1)在组装器材时应该先固定 (选填“A”或“B”);在实验中，三个烧 杯中液体a、b的质量必须 (选填“相等”或“不相等”)。 (2)若要比较不同物质的比热容大小： ①应选择甲 两图进行实验。 ②实验中，用 (选填“加热时间”或“升高温度”)来表示两种 液体吸收热量的多少。 ③分析下表中的数据，你认为α、b两种液体中，比热容较大的是液体 （选填“a”或“b”)。 温度/℃ 20 30 40 50 液体a 0 40 82 126 加热时间/s 液体b 18 9 64 (3)若要比较不同燃料的热值，应选择甲 两图进行实验。 (4)此实验通过 的方式增加液体的内能。 20.小姜利用图甲所示的装置比较不同物质吸热的情况。 ℃ ℃ A 60 …B -50 煤油 乙 丙 (1)器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，以及 (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 来比较物质吸收热量的多少。 (3)实验中选取初温不同 相同的水和煤油，将其分别倒入烧杯 中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较 来比较不同物质吸热能力的强弱。 (4)如图乙所示，小姜正确使用温度计测量液体的温度，按照图中 (选填“A”“B”或“C”)方法读数是正确的；实验中某时刻温度计的示数如图丙 所示，为 ℃。 (5)部分实验数据如下表所示，分析数据可得出结论： (选填“水”或 “煤油”)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 煤油的温度/℃ 10 18 26 34 42 % 21,小明发现用打气筒给篮球打气时，打气筒外壁有些发热，这是什么原因导致的 呢？实验小组联系所学物理知识，提出了以下两个猜想： 猜想1：可能是活塞与筒壁摩擦。 猜想2：可能是活塞不断压缩气体做功。 【证据】实验方案：用打气筒向气压不足的篮球内打气，10s内活塞在筒内往复 运动20次，立即测出此时两个测温点的温度（如下图所示）。待打气筒外壁温 度降至室温(25℃)后，放出篮球中的部分气体，使其内部气压与打气前相同， 重复上述操作，实验数据记录如下表： 实验 活塞往复 时间/s 上部温度/℃ 下部温度/℃ 次序 次数 1 10 20 30.7 36.6 气嘴 2 10 20 30.2 36.2 测温点 3 10 20 30.5 36.3 【解释】根据上、下部存在温度差，可知猜想 定是正确的，为了进一 步验证该猜想，他们将打气筒与篮球 (选填“进行连接”或 “不进行连接”)，让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数，测出打气筒外 壁的温度：当观察到 的现象时，就说明该猜想 是正确的。 【交流】打气筒内壁的热量是通过 的方式传递到外壁的；活塞 在打气筒内向下运动时， 能转化为 能，这与四冲程内 燃机的 冲程相同。 146(2)提升材料时做的总功 W总=Fs=450NX2×10m=9000J(2分) (3)提升材料时做的有用功 W有m=Gh=765N×10m=7650J 滑轮组的机械效率 -W题X10%=7650 一W也 9000X100%=85%(2分) (4)机械设备的机械效率总小于1。(2分) 18.(1)6050(2)乙甲(3)功与时间的比值功 率(4)D 19.(1)匀速(2)74%(3)bc(4)增加物重不同 (5)无关 20.【设计实验与制订计划】速度【分析与论证】(1)1、 4、5越大(2)小球速度一定时，质量越大(3)大 【评估】相同橡皮泥的形变程度 【解析【设计实验与制订计划】让不同质量的小球沿 同一斜面的同一高度由静止自由释放，是为了控制 小球到达斜面底端时的速度相同。【分析与论证】 (1)要探究动能与速度的关系，需要保持质量一定， 改变物体的运动速度（也就是小球释放的高度），所 以选择第1、4、5三次实验；由表中数据可知，当小球 质量一定时，小球释放时的高度越高，到达斜面底端 时的速度越大，推动木块移动的距离越远，故可以得 出探究结论：小球的质量一定时，速度越大，动能越 大。(2)分析第1、2、3三次实验数据可知，小球质量 不同，释放时的高度相同，到达斜面底端时的速度相 同，小球质量越大，推动木块移动的距离越远，说明 当速度一定时，质量越大，动能越大。(3)速度相同 时，质量越大，动能越大：质量相同时，速度越大，动 能越大，所以在高速公路上，小汽车的限制的最高速 度比大卡车的大。【评估】根据控制变量法的操作要 求，每次实验时要换用相同的橡皮泥，保证实验的说 服力，此实验中小球动能的大小是通过橡皮泥的形 变程度来判断的，这是转换法的应用。 21.【猜想与假设】质量（或球内气压等）【评估与交流】 (1)动重力势(2)不容易控制手向下拍的力相等 (3)强(4)弱【拓展应用】强 第十二章学业质量自我评价 1.小做功2.大增大 3.大于甲4.做功排气 5.6.72×1053×10'【解析】水吸收的热量Q=c本 m*(t-to)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃- 20℃)=6.72×105J:天然气完全燃烧放出的热量Q 2=6.72X10,天然气的热值q=Q 30 九年级物理HY版 6.72×105J =3×107J/m3。 2.24×10-2m3 6.比热容油【解析】烧红的铁器迅速放人一定质量 的冷水中，发现水温变化不大，其主要原因是水的比 热容较大，相同质量的水和其他物质相比，吸收相同 的热量，水的温度升高得少。由于油的比热容较小， 吸收相同的热量，油的温度升高得多，若要求钢材淬 火前后温差较小，应该用油作为淬火介质。 7.A减小【解析】往“水火箭”里打气时，机械能转化 为内能，相当于内燃机中的压缩冲程，即相当于图乙 中图A所示的冲程：图B为内燃机的做功冲程，此时 高温高压气体的内能转化为活塞的机械能，所以气缸 内物质的内能减小。 8.50乙【解析】根据四冲程内燃机的工作原理可知， 四冲程内燃机完成一个工作循环，要经过4个冲程， 燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周。已 知某台单缸四冲程汽油机飞轮的转速为3000r/min, 换算可得每秒飞轮转动50圈。由图可知，甲、乙汽油 机输出的机械能相同，但甲的燃料完全燃烧放出的能 量多，所以乙的效率高：而乙、丙的燃料完全燃烧放出 的能量相同，乙汽油机输出的机械能多，所以乙的效 率高。综上可知，乙汽油机的效率最高。 9.A10.B11.B 12.C【解析】一切物体在任何时候都具有内能，所以在 0℃时该物质的内能不为零，A错误。由图像可知， 该物质在t,时刻的温度高于t1时刻的温度，故t,时 刻的分子动能比1时刻的分子动能大，B错误。晶 体在熔化过程中，吸收热量，内能增大，所以在2时 刻的内能比在，时刻的内能小，C正确。从图像可 以看出，在，时刻物质处于固态，分子排列应如图乙 中的a所示，D错误。 13.BCD【解析】5L煤油的质量m篇=P煤油V油=0.8 ×103kg/m3×5×10-3m3=4kg,完全燃烧5L的煤 油可放出的热量Q数=m煤输q油=4kg×4.6×10J/ kg=1.84×108J,故A错误。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大的热值，完 全燃烧相同质量的液态氢与其他燃料相比，液态氢 可以释放出更多的热量，故B正确。根据Q做= cm△t和m=pV可知，△r二m=0,体积相等的铜 块和铝块，放出相同热量，即V相等，Q做相等，由表 格数据可知，铜的比热容与密度的乘积大于铝的比 热容与密度的乘积，所以△铜较小，即铜块温度降低 得较少，铝块温度降低得较多，故C正确。质量相等 的水和干泥土，吸收相同热量，由于水的比热容比干 泥土的大，由Q魔=cm△：知，干泥土比水的温度升高 得多，故D正确。 14.AC【解析】用酒精灯加热液体，酒精燃烧放出的热 量只有一部分被水吸收，还有一部分热量被容器吸 收和散失到空气中，所以水吸收的热量小于酒精燃 烧放出的热量，故A正确。用相同的酒精灯加热液 体，加热时间越长，液体吸收的热量越多。由表中数 据可知，第1、2次实验中甲液体和水的加热时间相 同，即甲液体与水吸收的热量一样多，故B错误。用 相同的酒精灯加热液体，相同时间内，液体吸收的热 量相等。由表中数据可知，第1、3次实验中，Qz· Q*=3:1,由于△1z:△1本=2：1，m乙：m水=2： 1,由Q=cm△可知，它们的比热容之比c二= C水 Q mz△tz_Qzm*△1水=3X1×1=3 Q水 Qkm2△1z1X2X2=,所以cz= n水△1求 3 3 4c*=4×4.2X10J/kg·℃)=3.15×10J/ (kg·℃)，故C正确。由表中数据可知，乙、丙两种 液体质量相等，吸收相同的热量，丙升高的温度较 低，根据吸热公式Q=cm△1可知，丙的比热容大于 乙的比热容，故D错误。 15.解：(1)水吸收的热量Q曦=cm△t=4.2X 103J/(kg·℃)×0.4kg×2.5℃=4.2×103J(2分) (2)照射到水面的太阳能W=P1=25W×10×60s =1.5×10J(2分) 水获取太阳能的效率刀三WX100%=4.2X10J 1.5×10J 100%=28%(3分) 16.解：(1)固体酒精的质量m=20g=0.02kg 固体酒精完全燃烧放出的热量Q数=mg=0.02kg× 1.5×103J/kg=3×105J(2分) (2)水吸收的热量 Q=cm(t-t。)=4.2×103J/(kg·℃)X0.5kg× (60℃-20℃)=8.4×101J(2分) (3)固体酒精炉的热效率 Q题×100%= 8.4×10'J 一 3×105J ×100%=28%(2分) (4)部分热量散失了（合理即可）。(1分) 17.解：(1)小汽车运动的时间 4=三=135km=1.5h2分) v 90 km/h (2)小汽车在匀速运动过程中受力平衡，由P=”" =Fu得，受到的阻力 f=F=P=25X103w 90× 36m/s 1 =1000N(3分) (3)小汽车在运动过程中，牵引力做的有用功 W有m=P1=25×103W×1.5×3600s=1.35×108J 汽油完全燃烧放出的热量 =W有理=1.35×10」 Q做= =4.5×108J 30% 消耗汽油的质量m= Q做4.5×10J g4.5×10J/kg =10kg(3分) 18.(1)60(2)低于(3)降低减小做功(4)内 机械 19.(1)B相等(2)①丙②加热时间③a(3)乙 (4)热传递 20.(1)秒表(2)加热时间(3)质量升高的温度 (4)B66(5)水 21.【解释】2不进行连接上部和下部的温度相同 【交流】热传递机械内压缩 【解析【解释】由表中数据可知，打气筒下部温度高 于上部温度，说明活塞在打气筒内向下运动时，活塞 对筒内的空气做功，空气内能增加，温度升高，造成 下部温度高于上部温度，故导致打气筒外壁发热的 原因是活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功， 猜想2正确。要进一步验证猜想2，应让活塞只克服 摩擦做功，而不压缩空气做功，故他们的改进方法 是：打气筒不与篮球连接，直接让活塞在相同的时间 内往复运动相同的次数，测出打气筒外壁的温度：若 测得上部和下部的温度相同，则说明猜想2是正确 的。【交流】打气筒内壁的热量是通过热传递的方式 传递到外壁的。活塞在打气筒内向下运动时，活塞 对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，能量 转化情况与内燃机的压缩冲程相同。 第十三章学业质量自我评价 1.吸引轻小物体负 2.3并联3.开关短路 4.正电荷从B到A【解析】物理学中规定，正电荷定 向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方 向跟电流的方向相反。电子带负电，它的运动方向是 从A到B,故导线中的电流方向是从B到A。 5.并减小【解析】在家庭电路中，各用电器工作时互 不影响，可以独立工作，所以台灯和电风扇是并联的： 图中α在干路上，b、c在两条支路上，因为干路电流等 于各支路电流之和，所以断开其中一条支路后，干路 上的电流会减小。 6.送冷风a【解析】若只闭合开关S,电路为电动机 的简单电路，电流只经过电动机，所以取暖器送冷风。 若将开关S、S都闭合，电动机与发热片并联，电流分 两路经过电动机和发热片，取暖器送热风；为了在取 暖器倾倒时切断电路，防倾倒开关应安装在干路上， 即图中的a处。 31 上册详解详析