摘要:
**基本信息**
本单元卷聚焦九年级上册物理第十二章“内能与热机”,以科技前沿(神舟飞船、“人造太阳”)、文化传承(《天工开物》、甗)及生活情境(土馍烘焙)为载体,全面考查内能、比热容、热值、热机等核心知识,适配单元复习巩固。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单项选择|10/30|内能概念、比热容应用、热值计算|神舟飞船燃料选择考查热值,青铜器甗考查内能改变方式|
|填空|8/24|热传递、热值特性、比热容实验|《天工开物》煅烧考查热传递,“流浪地球”类比热机冲程|
|实验题|3/26|燃料热值比较、比热容探究、跨学科实践|设计煤油与花生油热值对比实验,制作蒸汽机模型考查热机原理|
|计算题|3/20|速度、液体压强、热量计算|结合垃圾焚烧发电、核聚变能量转化,考查综合应用能力|
内容正文:
2026-2027学年九年级上册物理单元自测
第十二章 内能与热机·基础通关(参考答案)
一、单项选择题(共10小题,每小题3分,共30分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
B
D
D
C
A
A
B
A
A
二、填空题(共8小题,每空2分,共24分)
11.热传递 12.热值 13.比热容 14.做功
15.热量 温度 16.形状 17.大 18.
三、实验题(共3小题,每空2分,共26分)
19.(1)质量;(2)煤油;(3)全部燃烧
20.(1)自下而上 质量;(2)甲丙 小于;(3)甲乙 液体升高的温度
21.(3)属于;(4)减少 减少 降低
四、计算题(共3小题,共20分)
22.(6分)(1)20m/s;(2);(3)
解:(1)由题可知,油罐车行驶的时间
根据速度公式,油罐车的速度
(2)油罐底部受到柴油的液体压强为
(3)已知柴油完全燃烧放出的热量,根据热值公式,柴油的质量为
23.(6分)(1);(2);(3)
解:(1)已知:
600t垃圾完全燃烧放出的热量
(2)已知:煤的热值,且煤完全燃烧产生的热量
煤的质量:
(3)水吸收的热量:
根据吸热公式得:水的质量
24.(8分)(1);(2);(3)
解:(1)每升海水中的氘核数量:
聚变后释放的能量:
(2)相当于完全燃烧煤的质量:
(3)火力发电厂一年发出的电量:
则需要核聚变产生的能量:
已知每升海水释放能量,则所需海水体积为
所需海水质量为
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2026-2027学年九年级上册物理单元自测
第十二章 内能与热机·基础通关
建议用时:60分钟,满分:100分
一、单项选择题(共10小题,每小题3分,共30分)
1.关于内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块没有内能
B.物体的温度越高,内能越大
C.物体的内能增加,一定是吸收了热量
D.物体的内能与温度无关
2.神舟二十一号载人飞船于2025年10月31日23时44分在酒泉卫星发射中心成功发射,搭载长征二号F遥二十一运载火箭。长征二号F遥二十一运载火箭使用偏二甲肼和四氧化二氮作为燃料,主要是由于该燃料具有( )
A.较大的比热容 B.较大的热值 C.较高的燃点 D.较大的质量
3.关于比热容的特性及实际应用,下列说法正确的是( )
A.内陆地区昼夜温差比沿海地区大,是因为砂石的比热容比水大
B.质量相同的铝和铜,吸收相同的热量,铜升高的温度更低(c铝>c铜)
C.比热容是物质的一种特性,同种物质的比热容一定不变
D.汽车发动机用水做冷却剂,是利用水的比热容大的特性
4.内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图,若该汽油机的效率为30%,飞轮每分钟转动1800圈。汽油的热值为,下列说法正确的是( )
A.图中所示的冲程是汽油机的做功冲程,工作时将机械能转化为内能
B.图中所示的冲程汽缸内物质的内能减小,是通过做功的方式实现的
C.该汽油机在1s内对外做功30次
D.该汽油机完全燃烧5kg汽油,输出有用功
5.如图所示是商代后期用于蒸煮的青铜器——甗(yǎn),下列改变内能的方式与甗相同的是( )
A.搓手取暖 B.钻木取火 C.炉火温茶 D.捶铁升温
6.沼气是一种清洁燃料,完全燃烧沼气,放出的热量为,则沼气的热值为( )
A. B. C. D.
7.济源土馍是一种具有地方特色的传统美食,颜色似土呈微黄,口感外酥里软,酥香味浓。它是将发酵且切好的面块放入铁锅内的白面土中烘焙而成,如图所示。下列分析中正确的是( )
A.闻到土馍的香味是扩散现象造成的
B.面块在加热过程中,温度升高,内能不变
C.在加热过程中,铁锅通过做功改变了白面土的内能
D.面块在白面土中烘焙是利用了白面土比铁锅的比热容小
8.下列关于提高家用汽车汽油机热机效率的积极意义,说法错误的是( )
A.可以降低日常出行的燃油消耗成本
B.能完全消除汽车行驶过程中产生的噪声
C.减少燃油燃烧的能量浪费,节约能源
D.降低尾气中未完全燃烧的污染物排放,利于环保
9.甲、乙两种物质,质量之比为4:1,完全燃烧放出的热量之比是3:1,则它们的热值之比是( )
A.3:4 B.4:3 C.4:1 D.3:1
10.将装有酒精的金属管固定在桌子上,并用塞子塞紧,快速来回拉动绕在管子上的绳子,过一会儿塞子跳动起来,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.拉动绳子过程中,金属管温度升高、内能增加,是通过做功改变物体的内能
B.拉动绳子过程中,金属管内酒精温度降低、内能减小
C.塞子跳起时,管内气体温度升高、内能增加
D.塞子跳起时,与内燃机的压缩冲程能量转化相同
二、填空题(共8小题,每空2分,共24分)
11.《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作,是中国古代一部综合性的科学技术著作,有人也称它是一部百科全书式的著作,作者是明朝科学家宋应星。外国学者称它为“中国17世纪的工艺百科全书”。《天工开物》中描述了古人在制造兵器时,会对金属材料进行煅烧。这个过程的实质是通过________的方式改变内能。
12.2025年11月25日,神舟二十二号飞船发射圆满成功!运载火箭用液态氢作为燃料,是因为液态氢具有较高的______(选填“热值”或“比热容”)。
13.如图所示,用红外灯加热质量相同的水和沙子,加热过程中发现水升温较慢,原因是水的______较大。
14.《流浪地球》是中国作家刘慈欣创作的中篇科幻小说。改编后的影片“流浪地球”开启了中国科幻元年,其出“点燃木星”将地球推开,相当于内燃机的________冲程。
15.冰块吸热会熔化这里的“热”表示______;这杯水热得烫手这里的“热”表示______。(填“温度”、“热量”或“内能”)
16.在电影《飞驰人生3》中,张弛驾驶赛车在巴音布鲁克赛道上演了一场极限对决,如图所示。赛车在急转弯时侧倾压到了路边的土坡,土坡被压出一个凹坑,这一现象说明力可以改变物体的________,赛车在平直路面上匀速行驶一段时间完全燃烧3kg汽油,汽车发动机牵引力做功为,已知汽油的热值为,汽车发动机的效率为_____
17.我国能用固体燃料运载火箭将卫星成功送上太空。火箭发射时要选用热值___________(填“大”或“小”)的固体燃料,若固体燃料的热值为,完全燃烧的固体燃料可放出___________的热量。
18.水的比热容为,若将的水倒掉一半,则剩下水的比热容是 __;现有质量相等的某种液体和水降低了相同的温度,放出热量之比为,则该液体的比热容为 __。
三、实验题(共3小题,每空2分,共26分)
19.小明学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热值的大小关系,他组装了如图所示的两套完全相同的装置,加热两个烧杯中质量和初温都相等的水,实验数据如表:
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
花生油
25
34
(1)为了保证实验结论可靠,小明在实验中还应控制:煤油和花生油的______相同(选填“质量”或“体积”);
(2)分析得出:煤油和花生油两种燃料中,热值较大的是______;
(3)实验过程中,应让燃料______(选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”);
20.如图所示,在探究比热容大小和热值大小的实验中,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯中A、B两种液体的密度不同。
(1)在组装装置时,应按___________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装,实验中需控制三个容器中液体的___________(选填“质量”或“体积”)相同;
(2)若要比较不同物质的吸热本领,应选择___________两图进行实验,图丁是根据实验数据绘制的图像。由图可知,液体A的比热容___________B的比热容。(选填“大于”或“等于”或“小于”)
(3)若要比较不同燃料的热值,应选择___________两图进行实验,应在燃料完全燃烧后,通过比较___________来得出结论;
21.跨学科实践:制作简易蒸汽机模型
【项目提出】同学们成立了制作简易蒸汽机模型的项目团队,制作简易蒸汽机模型。
【项目实施】(1)设计并制作:模型如图所示。
①在完好的无汽饮料易拉罐侧壁上切一个三角形的角,将三角形角的罐壁挑起,形成一个喷嘴A。用同样的方法在易拉罐另一侧切出另一个喷嘴B。将易拉罐中的液体从喷嘴处全部倒出。
②用尖嘴钳将易拉罐的拉环弯折,注意不要把罐口拉开。
③把细绳系在拉环上,将易拉罐悬挂在铁架台上。向易拉罐中注入30mL水。
(2)测试实验:待易拉罐静止后,用酒精灯外焰加热易拉罐底部,为实现最好的加热效果,调整易拉罐到合适的高度。罐中的水沸腾时,水蒸气从喷嘴喷出,易拉罐便开始旋转。
【项目交流】(3)蒸汽机_____(选填“属于”或“不属于”)内燃机。
(4)易拉罐中的水持续沸腾的过程中,罐中液态水的内能______(选填“减少”“不变”或“增加”)。水蒸气喷出的过程中,水蒸气内能_______(选填“减少”“不变”或“增加”),温度_______(选填“降低”“不变”或“升高”)。
(5)若在测试过程中,保持其他条件不变,将罐口拉开一个小口,则易拉罐转动的速度会______;若在测试过程中,保持其他条件不变,调高易拉罐的高度,则易拉罐转动的速度会_______。(两空均选填“变慢”“不变”或“变快”)
四、计算题(共3小题,共20分)
22.(6分)一辆重型油罐车,满载时总质量为kg,车轮与地面总接触面积为。油罐车在平直公路上匀速行驶12000m,耗时10min,牵引力大小为。油罐内装有深度为1.5m的柴油,柴油密度,热值,g取10N/kg。求:
(1)油罐车在平直公路上行驶的速度;
(2)油罐底部受到柴油的液体压强;
(3)若油罐车内柴油完全燃烧放出的热量为,则车内柴油的质量。
23.(6分)为了有效处理垃圾,某垃圾焚烧发电厂日处理垃圾,垃圾的平均热值。求:
(1)垃圾完全燃烧放出的热量。
(2)这些热量相当于多少吨煤完全燃烧所产生的热量?
(3)若垃圾完全燃烧产生热量的能够被水吸收,则这些热量能使多少吨水温度升高?水的比热容
24.有“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置,2021年创造世界新纪录:实现了1亿摄氏度高温下,等离子体稳定运行1056秒!“人造太阳”装置中进行的反应是轻核(主要是氢的同位素氘和氚)聚变成较重的原子核,同时释放出巨大的能量,这与太阳发光发热的原理相同。核聚变反应的燃料氘在海水中储藏量丰富,据测算,每升海水中含有0.03克氘。已知1克氘中含有个氘核,每个氘核发生聚变反应可释放出的能量。(,)
(1)每升海水中的氘全部发生聚变反应可以释放出的能量是多少?
(2)每升海水中的氘全部发生聚变反应释放出的能量相当于多少千克煤完全燃烧放出的热量?
(3)全球现役最大的火力发电厂——国能浙江北仑电厂一年发电量约为400亿千瓦时,若所有发电量均由核聚变形式产生,假设核聚变发电的能量转化效率为60%,则需要提取多少吨海水才能获得需要的氘?(结果保留整数)
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2026-2027学年九年级上册物理单元自测
第十二章 内能与热机·基础通关
建议用时:60分钟,满分:100分
一、单项选择题(共10小题,每小题3分,共30分)
1.关于内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块没有内能 B.物体的温度越高,内能越大
C.物体的内能增加,一定是吸收了热量 D.物体的内能与温度无关
2.神舟二十一号载人飞船于2025年10月31日23时44分在酒泉卫星发射中心成功发射,搭载长征二号F遥二十一运载火箭。长征二号F遥二十一运载火箭使用偏二甲肼和四氧化二氮作为燃料,主要是由于该燃料具有( )
A.较大的比热容 B.较大的热值 C.较高的燃点 D.较大的质量
3.关于比热容的特性及实际应用,下列说法正确的是( )
A.内陆地区昼夜温差比沿海地区大,是因为砂石的比热容比水大
B.质量相同的铝和铜,吸收相同的热量,铜升高的温度更低(c铝>c铜)
C.比热容是物质的一种特性,同种物质的比热容一定不变
D.汽车发动机用水做冷却剂,是利用水的比热容大的特性
4.内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图,若该汽油机的效率为30%,飞轮每分钟转动1800圈。汽油的热值为,下列说法正确的是( )
第4题图 第5题图 第7题图 第10题图
A.图中所示的冲程是汽油机的做功冲程,工作时将机械能转化为内能
B.图中所示的冲程汽缸内物质的内能减小,是通过做功的方式实现的
C.该汽油机在1s内对外做功30次
D.该汽油机完全燃烧5kg汽油,输出有用功
5.如图所示是商代后期用于蒸煮的青铜器——甗(yǎn),下列改变内能的方式与甗相同的是( )
A.搓手取暖 B.钻木取火 C.炉火温茶 D.捶铁升温
6.沼气是一种清洁燃料,完全燃烧沼气,放出的热量为,则沼气的热值为( )
A. B. C. D.
7.济源土馍是一种具有地方特色的传统美食,颜色似土呈微黄,口感外酥里软,酥香味浓。它是将发酵且切好的面块放入铁锅内的白面土中烘焙而成,如图所示。下列分析中正确的是( )
A.闻到土馍的香味是扩散现象造成的
B.面块在加热过程中,温度升高,内能不变
C.在加热过程中,铁锅通过做功改变了白面土的内能
D.面块在白面土中烘焙是利用了白面土比铁锅的比热容小
8.下列关于提高家用汽车汽油机热机效率的积极意义,说法错误的是( )
A.可以降低日常出行的燃油消耗成本 B.能完全消除汽车行驶过程中产生的噪声
C.减少燃油燃烧的能量浪费,节约能源 D.降低尾气中未完全燃烧的污染物排放,利于环保
9.甲、乙两种物质,质量之比为4:1,完全燃烧放出的热量之比是3:1,则它们的热值之比是( )
A.3:4 B.4:3 C.4:1 D.3:1
10.将装有酒精的金属管固定在桌子上,并用塞子塞紧,快速来回拉动绕在管子上的绳子,过一会儿塞子跳动起来,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.拉动绳子过程中,金属管温度升高、内能增加,是通过做功改变物体的内能
B.拉动绳子过程中,金属管内酒精温度降低、内能减小
C.塞子跳起时,管内气体温度升高、内能增加
D.塞子跳起时,与内燃机的压缩冲程能量转化相同
二、填空题(共8小题,每空2分,共24分)
11.《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作,是中国古代一部综合性的科学技术著作,有人也称它是一部百科全书式的著作,作者是明朝科学家宋应星。外国学者称它为“中国17世纪的工艺百科全书”。《天工开物》中描述了古人在制造兵器时,会对金属材料进行煅烧。这个过程的实质是通过________的方式改变内能。
12.2025年11月25日,神舟二十二号飞船发射圆满成功!运载火箭用液态氢作为燃料,是因为液态氢具有较高的______(选填“热值”或“比热容”)。
13.如图所示,用红外灯加热质量相同的水和沙子,加热过程中发现水升温较慢,原因是水的______较大。
第13题图 第16题图
14.《流浪地球》是中国作家刘慈欣创作的中篇科幻小说。改编后的影片“流浪地球”开启了中国科幻元年,其出“点燃木星”将地球推开,相当于内燃机的________冲程。
15.冰块吸热会熔化这里的“热”表示______;这杯水热得烫手这里的“热”表示______。(填“温度”、“热量”或“内能”)
16.在电影《飞驰人生3》中,张弛驾驶赛车在巴音布鲁克赛道上演了一场极限对决,如图所示。赛车在急转弯时侧倾压到了路边的土坡,土坡被压出一个凹坑,这一现象说明力可以改变物体的________,赛车在平直路面上匀速行驶一段时间完全燃烧3kg汽油,汽车发动机牵引力做功为,已知汽油的热值为,汽车发动机的效率为_____。
17.我国能用固体燃料运载火箭将卫星成功送上太空。火箭发射时要选用热值___________(填“大”或“小”)的固体燃料,若固体燃料的热值为,完全燃烧的固体燃料可放出___________的热量。
18.水的比热容为,若将的水倒掉一半,则剩下水的比热容是____;现有质量相等的某种液体和水降低了相同的温度,放出热量之比为,则该液体的比热容为____。
三、实验题(共3小题,每空2分,共26分)
19.小明学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热
值的大小关系,他组装了如图所示的两套完全相同的装置,加热两个烧杯中
质量和初温都相等的水,实验数据如表:
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
花生油
25
34第19题图
(1)为了保证实验结论可靠,小明在实验中还应控制:煤油和花生油的______相同(选填“质量”或“体积”);
(2)分析得出:煤油和花生油两种燃料中,热值较大的是______;
(3)实验过程中,应让燃料______(选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”);
20.如图所示,在探究比热容大小和热值大小的实验中,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯中A、B两种液体的密度不同。
(1)在组装装置时,应按___________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装,实验中需控制三个容器中液体的___________(选填“质量”或“体积”)相同;
(2)若要比较不同物质的吸热本领,应选择___________两图进行实验,图丁是根据实验数据绘制的图像。由图可知,液体A的比热容___________B的比热容。(选填“大于”或“等于”或“小于”)
(3)若要比较不同燃料的热值,应选择___________两图进行实验,应在燃料完全燃烧后,通过比较___________来得出结论;
21.跨学科实践:制作简易蒸汽机模型
【项目提出】同学们成立了制作简易蒸汽机模型的项目团队,制作简易蒸汽机模型。
【项目实施】(1)设计并制作:模型如图所示。
①在完好的无汽饮料易拉罐侧壁上切一个三角形的角,将三角形角的罐壁挑起,形成一个喷嘴A。用同样的方法在易拉罐另一侧切出另一个喷嘴B。将易拉罐中的液体从喷嘴处全部倒出。
②用尖嘴钳将易拉罐的拉环弯折,注意不要把罐口拉开。
③把细绳系在拉环上,将易拉罐悬挂在铁架台上。向易拉罐中注入30mL水。
(2)测试实验:待易拉罐静止后,用酒精灯外焰加热易拉罐底部,为实现最好的加热效果,调整易拉罐到合适的高度。罐中的水沸腾时,水蒸气从喷嘴喷出,易拉罐便开始旋转。
【项目交流】(3)蒸汽机_____(选填“属于”或“不属于”)内燃机。
(4)易拉罐中的水持续沸腾的过程中,罐中液态水的内能______(选填“减少”“不变”或“增加”)。水蒸气喷出的过程中,水蒸气内能_______(选填“减少”“不变”或“增加”),温度_______(选填“降低”“不变”或“升高”)。
(5)若在测试过程中,保持其他条件不变,将罐口拉开一个小口,则易拉罐转动的速度会______;若在测试过程中,保持其他条件不变,调高易拉罐的高度,则易拉罐转动的速度会_______。(两空均选填“变慢”“不变”或“变快”)
四、计算题(共3小题,共20分)
22.(6分)一辆重型油罐车,满载时总质量为kg,车轮与地面总接触面积为。油罐车在平直公路上匀速行驶12000m,耗时10min,牵引力大小为。油罐内装有深度为1.5m的柴油,柴油密度,热值,g取10N/kg。求:
(1)油罐车在平直公路上行驶的速度;
(2)油罐底部受到柴油的液体压强;
(3)若油罐车内柴油完全燃烧放出的热量为,则车内柴油的质量。
23.(6分)为了有效处理垃圾,某垃圾焚烧发电厂日处理垃圾,垃圾的平均热值。求:
(1)垃圾完全燃烧放出的热量。
(2)这些热量相当于多少吨煤完全燃烧所产生的热量?
(3)若垃圾完全燃烧产生热量的能够被水吸收,则这些热量能使多少吨水温度升高?水的比热容
24.有“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置,2021年创造世界新纪录:实现了1亿摄氏度高温下,等离子体稳定运行1056秒!“人造太阳”装置中进行的反应是轻核(主要是氢的同位素氘和氚)聚变成较重的原子核,同时释放出巨大的能量,这与太阳发光发热的原理相同。核聚变反应的燃料氘在海水中储藏量丰富,据测算,每升海水中含有0.03克氘。已知1克氘中含有个氘核,每个氘核发生聚变反应可释放出的能量。(,)
(1)每升海水中的氘全部发生聚变反应可以释放出的能量是多少?
(2)每升海水中的氘全部发生聚变反应释放出的能量相当于多少千克煤完全燃烧放出的热量?
(3)全球现役最大的火力发电厂——国能浙江北仑电厂一年发电量约为400亿千瓦时,若所有发电量均由核聚变形式产生,假设核聚变发电的能量转化效率为60%,则需要提取多少吨海水才能获得需要的氘?(结果保留整数)
试题 第3页(共8页) 试题 第4页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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2026-2027学年九年级上册物理单元自测
第十二章 内能与热机·基础通关
建议用时:60分钟,满分:100分
一、单项选择题(共10小题,每小题3分,共30分)
1.关于内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块没有内能
B.物体的温度越高,内能越大
C.物体的内能增加,一定是吸收了热量
D.物体的内能与温度无关
【答案】B
【解析】A.一切物体在任何温度下都具有内能,因此0℃的冰块也有内能,故A错误;
BD.在质量、物态等其他条件不变的前提下,同一物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子平均动能越大,因此内能越大,故B正确,D错误;
C.物体内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故C错误。
故选B。
2.神舟二十一号载人飞船于2025年10月31日23时44分在酒泉卫星发射中心成功发射,搭载长征二号F遥二十一运载火箭。长征二号F遥二十一运载火箭使用偏二甲肼和四氧化二氮作为燃料,主要是由于该燃料具有( )
A.较大的比热容 B.较大的热值 C.较高的燃点 D.较大的质量
【答案】B
【解析】运载火箭采用偏二甲肼和四氧化二氮作为燃料,原因是偏二甲肼和四氧化二氮具有较大的热值,完全燃烧相同质量的该燃料时,可以释放出更多的能量,.为火箭提供强劲动力,满足发射任务的能量需求。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.关于比热容的特性及实际应用,下列说法正确的是( )
A.内陆地区昼夜温差比沿海地区大,是因为砂石的比热容比水大
B.质量相同的铝和铜,吸收相同的热量,铜升高的温度更低(c铝>c铜)
C.比热容是物质的一种特性,同种物质的比热容一定不变
D.汽车发动机用水做冷却剂,是利用水的比热容大的特性
【答案】D
【解析】A.内陆地区昼夜温差比沿海地区大,是因为砂石的比热容比水小,同样条件下温度变化大,故A错误;
B.根据,铜的比热容比铝小,质量相同的铝和铜,吸收相同的热量,铜升高的温度更高,故B错误;
C.比热容是物质的一种特性,同种物质的比热容跟状态有关,如水和冰的比热容不同,故C错误;
D.汽车发动机用水做冷却剂,是因为水的比热容大,相同条件下吸收的热量更多,降温效果较好,故D正确。
故选D。
4.内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图,若该汽油机的效率为30%,飞轮每分钟转动1800圈。汽油的热值为,下列说法正确的是( )
A.图中所示的冲程是汽油机的做功冲程,工作时将机械能转化为内能
B.图中所示的冲程汽缸内物质的内能减小,是通过做功的方式实现的
C.该汽油机在1s内对外做功30次
D.该汽油机完全燃烧5kg汽油,输出有用功
【答案】D
【解析】A.图中所示冲程两气阀关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,故A错误;
B.图示为压缩冲程,活塞 对气体做功,气体的内能应该是增加的,而不是减小,故B错误;
C. 已知飞轮每分钟转1800圈,则每秒飞轮转速
四冲程汽油机飞轮每转2圈对外做功1次,因此1秒内对外做功 ,故C错误;
D.完全燃烧5kg汽油放出的总热量
已知汽油机效率,则输出有用功: ,故D正确。
故选 D。
5.如图所示是商代后期用于蒸煮的青铜器——甗(yǎn),下列改变内能的方式与甗相同的是( )
A.搓手取暖 B.钻木取火 C.炉火温茶 D.捶铁升温
【答案】C
【解析】青铜器“甗”用于蒸煮,是通过吸收火的热量来增加食物的内能,其核心本质是热传递改变内能。
A.搓手取暖是通过克服摩擦做功,将机械能转化为内能,属于做功改变物体内能,故A不符合题意;
B.钻木取火是通过克服摩擦做功使木材内能增加、温度升高,属于做功改变物体内能,故B不符合题意;
C.炉火温茶是茶水从炉火中吸收热量导致内能增加,属于热传递改变物体内能,故C符合题意;
D.捶铁升温是通过对铁块敲击做功,将机械能转化为内能,属于做功改变物体内能,故D不符合题意。
故选C。
6.沼气是一种清洁燃料,完全燃烧沼气,放出的热量为,则沼气的热值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据热值公式,沼气的热值为
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
7.济源土馍是一种具有地方特色的传统美食,颜色似土呈微黄,口感外酥里软,酥香味浓。它是将发酵且切好的面块放入铁锅内的白面土中烘焙而成,如图所示。下列分析中正确的是( )
A.闻到土馍的香味是扩散现象造成的
B.面块在加热过程中,温度升高,内能不变
C.在加热过程中,铁锅通过做功改变了白面土的内能
D.面块在白面土中烘焙是利用了白面土比铁锅的比热容小
【答案】A
【解析】A.香味是食物中的芳香分子运动到空气中,由于分子的无规则运动(即扩散现象)传播到我们的鼻腔,使我们闻到香味,故A正确;
B.物体吸收热量,温度升高,其内部分子的平均动能增加,因此物体的内能会增加,故B错误;
C.在加热过程中,热量从热源传递给铁锅,再由铁锅传递给白面土,这是通过热传递的方式改变了白面土的内能,故C错误;
D.铁的比热容小于白面土的比热容。利用白面土烘焙,正是利用了其比热容较大的特性,使其能够储存更多的热量并且散热缓慢,从而使面块受热均匀,达到外酥里软的效果,故D错误。
故选 A。
8.下列关于提高家用汽车汽油机热机效率的积极意义,说法错误的是( )
A.可以降低日常出行的燃油消耗成本
B.能完全消除汽车行驶过程中产生的噪声
C.减少燃油燃烧的能量浪费,节约能源
D.降低尾气中未完全燃烧的污染物排放,利于环保
【答案】B
【解析】A.热机效率提升后,相同有用功下消耗的燃油更少,能直接降低出行成本,故A正确;
B.提高热机效率只能减少能量损耗,无法完全消除汽车运行的机械噪声,故B错误;
C.提高热机效率能让更多燃油内能转化为机械能,减少能量浪费,节约能源,故C正确;
D.效率提升会让燃料燃烧更充分,减少尾气中有害污染物的排放,助力节能减排、保护环境,故D正确。
本题选错误的选项,因此选B。
9.甲、乙两种物质,质量之比为4:1,完全燃烧放出的热量之比是3:1,则它们的热值之比是( )
A.3:4 B.4:3 C.4:1 D.3:1
【答案】A
【解析】根据题意,;
由知,甲、乙两种物质的热值之比为
故选A。
10.将装有酒精的金属管固定在桌子上,并用塞子塞紧,快速来回拉动绕在管子上的绳子,过一会儿塞子跳动起来,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.拉动绳子过程中,金属管温度升高、内能增加,是通过做功改变物体的内能
B.拉动绳子过程中,金属管内酒精温度降低、内能减小
C.塞子跳起时,管内气体温度升高、内能增加
D.塞子跳起时,与内燃机的压缩冲程能量转化相同
【答案】A
【解析】A.拉动绳子时,绳子与金属管摩擦,机械能转化为内能,是通过做功改变了金属管的内能,使金属管温度升高、内能增加,故A正确;
B.拉动绳子时金属管温度升高,会通过热传递使管内酒精温度升高、内能增加,故B错误;
C.塞子跳起时,管内气体对塞子做功,内能转化为机械能,管内气体自身内能减小、温度降低,故C错误;
D.塞子跳起时能量转化是内能转化为机械能,这和内燃机做功冲程的能量转化相同;压缩冲程是机械能转化为内能,故D错误。
故选A。
二、填空题(共8小题,每空2分,共24分)
11.《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作,是中国古代一部综合性的科学技术著作,有人也称它是一部百科全书式的著作,作者是明朝科学家宋应星。外国学者称它为“中国17世纪的工艺百科全书”。《天工开物》中描述了古人在制造兵器时,会对金属材料进行煅烧。这个过程的实质是通过________的方式改变内能。
【答案】热传递
【解析】改变物体内能的方式分为做功和热传递两类, 煅烧金属的过程中,金属从高温环境吸收热量,内能发生改变,该过程是内能的转移,属于热传递的方式。
12.2025年11月25日,神舟二十二号飞船发射圆满成功!运载火箭用液态氢作为燃料,是因为液态氢具有较高的______(选填“热值”或“比热容”)。
【答案】热值
【解析】火箭采用液态氢作为燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料,液态氢可以释放出更多的热量。
13.如图所示,用红外灯加热质量相同的水和沙子,加热过程中发现水升温较慢,原因是水的______较大。
【答案】比热容
【解析】用红外灯加热质量相同的水和沙子,加热过程中发现水升温较慢,原因是水的比热容较大,根据,质量和吸收热量相同时,水升高的温度较少。
14.《流浪地球》是中国作家刘慈欣创作的中篇科幻小说。改编后的影片“流浪地球”开启了中国科幻元年,其出“点燃木星”将地球推开,相当于内燃机的________冲程。
【答案】做功
【解析】内燃机的四个冲程里,做功冲程的能量转化为内能转化为机械能,此过程中燃气会推动活塞对外做功;题干中“点燃木星将地球推开”的过程,是内能转化为机械能,和内燃机做功冲程的能量转化、工作原理一致,故对应做功冲程。
15.冰块吸热会熔化这里的“热”表示______;这杯水热得烫手这里的“热”表示______。(填“温度”、“热量”或“内能”)
【答案】热量 温度
【解析】[1]冰块吸热会熔化,指的是冰块吸收热量会熔化,这里的“热”表示热量。
[2]这杯水热得烫手说明水温度太高了,这里的“热”指的是温度。
16.在电影《飞驰人生3》中,张弛驾驶赛车在巴音布鲁克赛道上演了一场极限对决,如图所示。赛车在急转弯时侧倾压到了路边的土坡,土坡被压出一个凹坑,这一现象说明力可以改变物体的________,赛车在平直路面上匀速行驶一段时间完全燃烧3kg汽油,汽车发动机牵引力做功为,已知汽油的热值为,汽车发动机的效率为_____
【答案】形状
【解析】力的作用效果分为两种,一是改变物体的运动状态,二是改变物体的形状。土坡被压出凹坑,土坡的形状发生了改变,因此该现象说明力可以改变物体的形状。
3kg汽油完全燃烧放出的总热量
发动机效率
17.我国能用固体燃料运载火箭将卫星成功送上太空。火箭发射时要选用热值___________(填“大”或“小”)的固体燃料,若固体燃料的热值为,完全燃烧的固体燃料可放出___________的热量。
【答案】大
【解析】[1]火箭发射时要选用热值大的固体燃料,原因是完全燃烧相同质量的燃料,热值大,可以放出更多的热量。
[2]由题意可知固体燃料的热值,根据,可求得完全燃烧的固体燃料可放出的热量
18.水的比热容为,若将的水倒掉一半,则剩下水的比热容是 __;现有质量相等的某种液体和水降低了相同的温度,放出热量之比为,则该液体的比热容为 __。
【答案】
【解析】比热容只跟物体的种类和状态有关,与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关;故当将水倒掉一半,水的比热容不变,仍然为。
质量相等的某种液体和水降低了相同的温度,放出热量之比为,根据可知
解得。
三、实验题(共3小题,每空2分,共26分)
19.小明学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热值的大小关系,他组装了如图所示的两套完全相同的装置,加热两个烧杯中质量和初温都相等的水,实验数据如表:
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
花生油
25
34
(1)为了保证实验结论可靠,小明在实验中还应控制:煤油和花生油的______相同(选填“质量”或“体积”);
(2)分析得出:煤油和花生油两种燃料中,热值较大的是______;
(3)实验过程中,应让燃料______(选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”);
【答案】(1)质量;(2)煤油;(3)全部燃烧
【解析】(1)探究两种燃料的热值时,需要控制煤油和花生油的质量、水的质量和初温相同。
(2)分析表格数据可知,燃料燃尽后甲杯中水的温度升高的多,即煤油燃烧产生的热量多,所以其热值大。
(3)质量相同的不同燃料完全燃烧释放的热量被相同质量的同种液体吸收,应让燃料完全燃烧。
20.如图所示,在探究比热容大小和热值大小的实验中,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯中A、B两种液体的密度不同。
(1)在组装装置时,应按___________(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装,实验中需控制三个容器中液体的___________(选填“质量”或“体积”)相同;
(2)若要比较不同物质的吸热本领,应选择___________两图进行实验,图丁是根据实验数据绘制的图像。由图可知,液体A的比热容___________B的比热容。(选填“大于”或“等于”或“小于”)
(3)若要比较不同燃料的热值,应选择___________两图进行实验,应在燃料完全燃烧后,通过比较___________来得出结论;
【答案】(1)自下而上 质量;(2)甲丙 小于;(3)甲乙 液体升高的温度
【解析】(1)实验装置中各器材的位置要由酒精灯及其外焰的位置确定,因此应按自下而上的顺序组装。
比较液体吸热本领或燃料热值时,应控制液体的质量相同;由于液体、的密度不同,若控制体积相同,则液体的质量不同。
(2)比较不同物质的吸热本领,应控制燃料种类、燃料质量和液体质量相同,只改变液体种类,因此选择甲、丙两图。
由图丁可知,液体升高到所需时间小于液体,说明在质量和升高温度相同时,液体吸收的热量较少。由可知,液体的比热容小于液体的比热容。
(3)比较不同燃料的热值,应控制液体种类和质量相同,只改变燃料种类,因此选择甲、乙两图。
燃料的质量相同且完全燃烧时,由可知,燃料放出的热量越多,热值越大。装置相同且液体质量相同,液体升高的温度越大,说明吸收的热量越多,所以应比较液体升高的温度。
21.跨学科实践:制作简易蒸汽机模型
【项目提出】同学们成立了制作简易蒸汽机模型的项目团队,制作简易蒸汽机模型。
【项目实施】(1)设计并制作:模型如图所示。
①在完好的无汽饮料易拉罐侧壁上切一个三角形的角,将三角形角的罐壁挑起,形成一个喷嘴A。用同样的方法在易拉罐另一侧切出另一个喷嘴B。将易拉罐中的液体从喷嘴处全部倒出。
②用尖嘴钳将易拉罐的拉环弯折,注意不要把罐口拉开。
③把细绳系在拉环上,将易拉罐悬挂在铁架台上。向易拉罐中注入30mL水。
(2)测试实验:待易拉罐静止后,用酒精灯外焰加热易拉罐底部,为实现最好的加热效果,调整易拉罐到合适的高度。罐中的水沸腾时,水蒸气从喷嘴喷出,易拉罐便开始旋转。
【项目交流】(3)蒸汽机_____(选填“属于”或“不属于”)内燃机。
(4)易拉罐中的水持续沸腾的过程中,罐中液态水的内能______(选填“减少”“不变”或“增加”)。水蒸气喷出的过程中,水蒸气内能_______(选填“减少”“不变”或“增加”),温度_______(选填“降低”“不变”或“升高”)。
(5)若在测试过程中,保持其他条件不变,将罐口拉开一个小口,则易拉罐转动的速度会______;若在测试过程中,保持其他条件不变,调高易拉罐的高度,则易拉罐转动的速度会_______。(两空均选填“变慢”“不变”或“变快”)
【答案】(3)属于;(4)减少 减少 降低
【解析】(3)[1]内燃机的特点是燃料在气缸内部燃烧,而蒸汽机的燃料在外部燃烧,属于外燃机,因此蒸汽机不属于内燃机。
(4)[2]水沸腾时温度保持不变,但液态水会持续汽化为水蒸气,液态水的质量不断减少。内能与物体的质量、温度都相关,温度不变但质量减少,所以液态水的内能减少。
[3][4]水蒸气从喷嘴喷出时会对外做功,将内能转化为机械能,因此水蒸气的内能减少,温度降低。
四、计算题(共3小题,共20分)
22.(6分)一辆重型油罐车,满载时总质量为kg,车轮与地面总接触面积为。油罐车在平直公路上匀速行驶12000m,耗时10min,牵引力大小为。油罐内装有深度为1.5m的柴油,柴油密度,热值,g取10N/kg。求:
(1)油罐车在平直公路上行驶的速度;
(2)油罐底部受到柴油的液体压强;
(3)若油罐车内柴油完全燃烧放出的热量为,则车内柴油的质量。
【答案】(1)20m/s;(2);(3)
【解析】(1)由题可知,油罐车行驶的时间
根据速度公式,油罐车的速度
(2)油罐底部受到柴油的液体压强为
(3)已知柴油完全燃烧放出的热量,根据热值公式,柴油的质量为
23.(6分)为了有效处理垃圾,某垃圾焚烧发电厂日处理垃圾,垃圾的平均热值。求:
(1)垃圾完全燃烧放出的热量。
(2)这些热量相当于多少吨煤完全燃烧所产生的热量?
(3)若垃圾完全燃烧产生热量的能够被水吸收,则这些热量能使多少吨水温度升高?水的比热容
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)已知:
600t垃圾完全燃烧放出的热量
(2)已知:煤的热值,且煤完全燃烧产生的热量
煤的质量:
(3)水吸收的热量:
根据吸热公式得:水的质量
24.有“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置,2021年创造世界新纪录:实现了1亿摄氏度高温下,等离子体稳定运行1056秒!“人造太阳”装置中进行的反应是轻核(主要是氢的同位素氘和氚)聚变成较重的原子核,同时释放出巨大的能量,这与太阳发光发热的原理相同。核聚变反应的燃料氘在海水中储藏量丰富,据测算,每升海水中含有0.03克氘。已知1克氘中含有个氘核,每个氘核发生聚变反应可释放出的能量。(,)
(1)每升海水中的氘全部发生聚变反应可以释放出的能量是多少?
(2)每升海水中的氘全部发生聚变反应释放出的能量相当于多少千克煤完全燃烧放出的热量?
(3)全球现役最大的火力发电厂——国能浙江北仑电厂一年发电量约为400亿千瓦时,若所有发电量均由核聚变形式产生,假设核聚变发电的能量转化效率为60%,则需要提取多少吨海水才能获得需要的氘?(结果保留整数)
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)每升海水中的氘核数量:
聚变后释放的能量:
(2)相当于完全燃烧煤的质量:
(3)火力发电厂一年发出的电量:
则需要核聚变产生的能量:
已知每升海水释放能量,则所需海水体积为
所需海水质量为
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2026-2027学年九年级上册物理单元自测
第十二章内能与热机·基础通关
建议用时:60分钟,满分:100分
一、单项选择题(共10小题,每小题3分,共30分)
:
1.关于内能,下列说法正确的是()
:
A.0C的冰块没有内能
B.物体的温度越高,内能越大
斯
C.物体的内能增加,一定是吸收了热量D.物体的内能与温度无关
2.神舟二十一号载人飞船于2025年10月31日23时44分在酒泉卫星发射中心成功发射,搭载长征二号
F遥二十一运载火箭。长征二号F遥二十一运载火箭使用偏二甲肼和四氧化二氨作为燃料,主要是由于该
燃料具有()
A.较大的比热容B.较大的热值
C.较高的燃点
D.较大的质量
3.关于比热容的特性及实际应用,下列说法正确的是()
A.内陆地区昼夜温差比沿海地区大,是因为砂石的比热容比水大
B.质量相同的铝和铜,吸收相同的热量,铜升高的温度更低(c钼>c翻)
C.
比热容是物质的一种特性,同种物质的比热容一定不变
D.汽车发动机用水做冷却剂,是利用水的比热容大的特性
4.内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个
冲程示意图,若该汽油机的效率为30%,飞轮每分钟转动1800圈。汽油的热值为4.6×107Jkg,下列说法
正确的是(
第4题图
第5题图
第7题图
第10题图
A.图中所示的冲程是汽油机的做功冲程,工作时将机械能转化为内能
B.图中所示的冲程汽缸内物质的内能减小,是通过做功的方式实现的
:
C.该汽油机在1s内对外做功30次
D.该汽油机完全燃烧5kg汽油,输出有用功6.9×10J
5.
如图所示是商代后期用于蒸煮的青铜器一颜(ya),下列改变内能的方式与颜相同的是(
:
A.搓手取暖
B.钻木取火
C.炉火温茶
D.捶铁升温
O
6.沼气是一种清洁燃料,完全燃烧0.21m3沼气,放出的热量为4.2×10J,则沼气的热值为(
A.2.0×107Jm3B.2.0×10J/m3
C.1.0x107J/m3
D.1.0×106J/m3
7.济源土馍是一种具有地方特色的传统美食,颜色似土呈微黄,口感外酥里软,酥香味浓。它是将发酵且
:
切好的面块放入铁锅内的白面土中烘焙而成,如图所示。下列分析中正确的是()
A.闻到土馍的香味是扩散现象造成的
:
那
区
B.面块在加热过程中,温度升高,内能不变
C.
在加热过程中,铁锅通过做功改变了白面土的内能
D.面块在白面土中烘焙是利用了白面土比铁锅的比热容小
:
8.下列关于提高家用汽车汽油机热机效率的积极意义,说法错误的是()
:
A.可以降低日常出行的燃油消耗成本
B.能完全消除汽车行驶过程中产生的噪声
C.减少燃油燃烧的能量浪费,节约能源D,降低尾气中未完全燃烧的污染物排放,利于环保
0
9
甲、乙两种物质,质量之比为4:1,完全燃烧放出的热量之比是3:1,则它们的热值之比是()
:
试题第1页(共8页)
:
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A.3:4
B.4:3
C.4:1
D.3:1
10.将装有酒精的金属管固定在桌子上,并用塞子塞紧,快速来回拉动绕在管子上的绳子,过一会儿塞子
动起来,如图所示,则下列说法正确的是()
A,拉动绳子过程中,金属管温度升高、内能增加,是通过做功改变物体的内能
B.拉动绳子过程中,金属管内酒精温度降低、内能减小
C.塞子跳起时,管内气体温度升高、内能增加
D.塞子跳起时,与内燃机的压缩冲程能量转化相同
二、填空题(共8小题,每空2分,共24分)
11.《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作,是中国古代一部综合性的科学技术
著作,有人也称它是一部百科全书式的著作,作者是明朝科学家宋应星。外国学者称它为“中国17世纪的
工艺百科全书”。《天工开物》中描述了古人在制造兵器时,会对金属材料进行煅烧。这个过程的实质是通
过
的方式改变内能。
12.2025年11月25日,神舟二十二号飞船发射圆满成功!运载火箭用液态氢作为燃料,是因为液态氢具
有较高的
(选填热值”或“比热容”)。
13.如图所示,用红外灯加热质量相同的水和沙子,加热过程中发现水升温较慢,原因是水的
较大。
红外灯
199
第13题图
第16题图
14.《流浪地球》是中国作家刘慈欣创作的中篇科幻小说。改编后的影片“流浪地球”开启了中国科幻元年,
其出“点燃木星”将地球推开,相当于内燃机的
冲程。
15.冰块吸热会熔化这里的“热”表示;这杯水热得烫手这里的“热”表示
。((填“温度”、“热量”
或“内能)
16.在电影《飞驰人生3》中,张弛驾驶赛车在巴音布鲁克赛道上演了一场极限对决,如图所示。赛车在
急转弯时侧倾压到了路边的土坡,土坡被压出一个凹坑,这一现象说明力可以改变物体的
,赛车
在平直路面上匀速行驶一段时间完全燃烧3kg汽油,汽车发动机牵引力做功为2.76×10J,已知汽油的热值
为4.6×10Jkg,汽车发动机的效率为。
17.我国能用固体燃料运载火箭将卫星成功送上太空。火箭发射时要选用热值
(填“大”或“小”)
的固体燃料,若固体燃料的热值为1.4×108Jkg,完全燃烧0.5kg的固体燃料可放出
J的热量。
18.水的比热容为4.2×103J/kgC),若将2kg的水倒掉一半,则剩下水的比热容是J/kgC);现有质
量相等的某种液体和水降低了相同的温度,放出热量之比为1:2,则该液体的比热容为J/kgC)。
三、实验题(共3小题,每空2分,共26分)
19.小明学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热
温度
值的大小关系,他组装了如图所示的两套完全相同的装置,加热两个烧杯中
质量和初温都相等的水,实验数据如表:
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
花生油
25
34
第19题图
(1)为了保证实验结论可靠,小明在实验中还应控制:煤油和花生油的
相同(选填“质量”或“体积”);
(2)分析得出:煤油和花生油两种燃料中,热值较大的是
试题第2页(共8页)
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(3)实验过程中,应让燃料
(选填“燃烧相同时间”或全部燃烧”):
20.如图所示,在探究比热容大小和热值大小的实验中,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量
都是10g,烧杯中A、B两种液体的密度不同。
个温度/C
温度计
温度计
温度计100
80
60
液体A
液体A
液体B
40
20
-燃料1
燃料2
一燃料1
甲
05101520时间/mim
丙
(1)在组装装置时,应按
(选填“自上而下”或‘自下而上”)的顺序组装,实验中需控制三个
容器中液体的
(选填“质量”或“体积)相同;
(2)若要比较不同物质的吸热本领,应选择
两图进行实验,图丁是根据实验数据绘制的图像。
由图可知,液体A的比热容
B的比热容。(选填“大于”或“等于”或“小于”)
(3)若要比较不同燃料的热值,应选择
两图进行实验,应在燃料完全燃烧后,通过比较
来得出结论:
21.跨学科实践:制作简易蒸汽机模型
【项目提出】同学们成立了制作简易蒸汽机模型的项目团队,制作简易蒸汽机模型。
【项目实施】(1)设计并制作:模型如图所示。
喷嘴B
喷嘴A
①在完好的无汽饮料易拉罐侧壁上切一个三角形的角,将三角形角的罐壁挑起,形成一个喷嘴A。用同样
的方法在易拉罐另一侧切出另一个喷嘴B。将易拉罐中的液体从喷嘴处全部倒出。
②用尖嘴钳将易拉罐的拉环弯折,注意不要把罐口拉开。
③把细绳系在拉环上,将易拉罐悬挂在铁架台上。向易拉罐中注入30L水。
(2)测试实验:待易拉罐静止后,用酒精灯外焰加热易拉罐底部,为实现最好的加热效果,调整易拉罐到
合适的高度。罐中的水沸腾时,水蒸气从喷嘴喷出,易拉罐便开始旋转。
【项目交流】(3)蒸汽机
(选填“属于”或“不属于”)内燃机。
(4)易拉罐中的水持续沸腾的过程中,罐中液态水的内能
(选填“减少x“不变或“增加”)。水蒸气
喷出的过程中,水蒸气内能
(选填减少不变或“增加”),温度
(选填“降低“不变”或“升
高”)。
(5)若在测试过程中,保持其他条件不变,将罐口拉开一个小口,则易拉罐转动的速度会
;若在测
试过程中,保持其他条件不变,调高易拉罐的高度,则易拉罐转动的速度会。(两空均选填“变慢“不
变”或“变快”)
四、计算题(共3小题,共20分)
22.(6分)一辆重型油罐车,满载时总质量为3×104kg,车轮与地面总接触面积为0.6m。油罐车在平直
公路上匀速行驶12000m,耗时10min,牵引力大小为6×10N。油罐内装有深度为1.5m的柴油,柴油密度
p=0.8×103kg/m3,热值q-4.3×107J/kg,g取10N/kg。求:
(1)油罐车在平直公路上行驶的速度:
(2)油罐底部受到柴油的液体压强:
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(3)若油罐车内柴油完全燃烧放出的热量为8.6×1011J,则车内柴油的质量。
卡
23.(6分)为了有效处理垃圾,某垃圾焚烧发电厂日处理垃圾600t,垃圾的平均热值qg拉=5×10J/kg。求:
(1)600t垃圾完全燃烧放出的热量。
张
(2)这些热量相当于多少吨煤完全燃烧所产生的热量?q煤3.0×10J水g
(3)若600t垃圾完全燃烧产生热量的70%能够被水吸收,则这些热量能使多少吨水温度升高50℃?[水
的比热容c水=4.2×103J/kgC)
数
游
24.有“人造太阳'之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置,2021年创造世界新纪录:实现了1亿摄氏
度高温下,等离子体稳定运行1056秒!“人造太阳”装置中进行的反应是轻核(主要是氢的同位素氘和氚)
聚变成较重的原子核,同时释放出巨大的能量,这与太阳发光发热的原理相同。核聚变反应的燃料氘在海
水中储藏量丰富,据测算,每升海水中含有0.03克氘。己知1克氘中含有3×103个氘核,每个氘核发生聚
时
变反应可释放出2.8×1012J的能量。(q爆3×10Jg,P海水=1×10kgm3)
(1)每升海水中的氘全部发生聚变反应可以释放出的能量是多少?
世
(2)每升海水中的氘全部发生聚变反应释放出的能量相当于多少千克煤完全燃烧放出的热量?
:
(3)全球现役最大的火力发电厂一国能浙江北仑电厂一年发电量约为400亿千瓦时,若所有发电量均由
O
核聚变形式产生,假设核聚变发电的能量转化效率为60%,则需要提取多少吨海水才能获得需要的氘?(结
果保留整数)
烯
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