第十二章 内能与热机 综合测评-2026-2027学年物理沪粤版九年级上册

**基本信息** 初中物理第十二章“内能与热机”单元卷，以神舟二十号返回舱、机械狗等科技情境及饺子、天然气灶等生活实例为载体，覆盖内能、比热容、热机等核心知识点，注重物理观念建构与科学探究能力培养，适配单元复习。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/30分|内能改变方式、热值特性、热机冲程|结合神舟二十号摩擦生热考查能量转化| |填空题|6题/34分|比热容计算、热机能量转化|以搓手取暖、乒乓球复原型体热传递| |实验题|2题/19分|不同物质吸热比较、燃料热值测量|通过水浴加热优化方案考查控制变量法| |计算题|2题/17分|热量计算、热机效率|联系天然气灶烧水、机械狗续航实际应用|

第十二章 内能与热机 综合测评 一、 选择题（每小题3分，共30分） 1. 饺子是我国的传统美食，下列有关饺子的说法中正确的是（　　） A. 冻饺子在化冻时，内能增加 B. 将饺子冷冻的过程中，饺子内能不变 C. 冻饺子中分子不运动，没有内能 D. 煮熟的饺子盛在盘中变凉，内能增加 2. 关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（　　） A. 没有燃烧的燃料，其热值等于零 B. 燃料完全燃烧时，它的热值最大 C. 燃料的热值与质量和燃烧状态无关 D. 燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多 3. “神舟二十号”返回舱进入大气层，与大气摩擦形成高温“火球”。下列改变内能的方式与“火球”的形成原理相同的是（　　） A．用天然气烧水，水温升高 B．冬天向手哈气取暖 C．暖风机吹出热风使房间温度升高 D．铁丝来回快速弯折，弯折处温度升高 4. 如表所示是常温常压下一些常见物质的比热容，结合表中数据，下列说法正确的是（　　） 一些常见物质的比热容/[×103J/（kg·℃）] 水 4.2 干泥土 0.84 冰 2.1 铜 0.39 砂石 0.92 铅 0.13 A. 因为水的比热容比砂石的比热容大，所以内陆地区通常比沿海地区昼夜温差小 B. 一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小 C. 1kg的水升高或降低相同的温度，吸收或放出的热量不同 D. 吸收相同热量的铜块和铅块，若升高相同的温度，则铜块与铅块的质量之比为1∶3 5. 甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，三个物体温度都升高1℃，吸收热量如图，以下说法正确的是（　　） A. 甲的比热容比乙的大 B. 乙的比热容与丙的相等 C. 甲的温度升高1℃，需吸收2000J的热量 D. 甲、乙的温度都降低1℃，乙比甲放出的热量多 6. 礼花筒利用筒内的压缩空气膨胀，将彩带喷向空中，产生喜庆效果，如图所示。在压缩空气膨胀的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 通过热传递的方式改变了空气的内能 B. 分子的热运动加剧 C. 压缩空气对外做功，内能减少 D. 筒内气体的温度升高 7. 热机在使用中不会产生的污染是（　　） A. 光污染 B. 大气污染 C. 热污染 D. 噪声污染 8. 如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（  ） A．甲是压缩冲程，机械能转化为内能 B．甲是做功冲程，把内能转化为机械能 C．该内燃机一个工作循环有四个冲程，正确的顺序是乙、丁、甲、丙 D．在汽油机的四个冲程中，只有做功冲程有能量转化 9. 汽油机和柴油机相比较，下列说法正确的是（　　） A. 汽油机顶部有喷油嘴，吸入的是空气，效率高 B. 汽油机顶部有火花塞，吸入的是汽油和空气的混合物，效率高 C. 柴油机顶部有火花塞，吸入的是柴油和空气的混合物，效率高 D. 柴油机顶部有喷油嘴，吸入的是空气，效率高 10. 如图是甲、乙两台汽油机燃烧不同质量的同种燃油的能量流向及比例的饼状图，下列说法正确的是（　　） A. 若对外做相同的功，甲汽油机更省油 B. 若燃烧质量相同的同种燃油，乙汽油机摩擦损失的能量更多 C. 若增加燃烧同种燃油的质量，甲汽油机的机械效率可以更高 D. 乙汽油机做有用功的比例比甲汽油机大，乙汽油机的热机效率更高 二、 填空题（每空2分，共34分） 11. 冬天手冷，有的人通过搓手给手升温，这是用 　 　的方式改变内能的，还可以向手哈气让手升温，用 　 　的方式改变内能；将踩瘪但是没有破裂的乒乓球放入热水中，球内气体的内能会 　 　（选填“增加”“减少”或“不变”）。 12. 如图所示，试管内的水沸腾后，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，这个过程中能量转化的情况与汽油机 　 　冲程能量转化的情况相同；这个过程是 　 　转化为 　 　能。 13. 为制造压缩空气动力汽车，工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接。该单缸发动机的一个工作循环只有进气冲程和排气冲程两个冲程，如图所示。发动机对外做功的是 　 　冲程，此过程中钢瓶内压缩空气的内能 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。若该发动机的转速为1200r/min，则1s内发动机对外做功　 　次。 14. 由同种物质组成的甲、乙两物体，已知它们的质量之比为1∶2，甲的温度升高了5℃，乙的温度升高了4℃，那么它们的比热容之比为 　 　，吸收的热量之比为 　 　。 15. 如图是对0.5kg的碎冰块均匀加热获得的温度与时间关系图像。不计热损失，物质在AB和CD段两种状态下的比热容较大的是 　 　段，在B点的内能 　 　（选填“＞”“＜”或“＝”）C点的内能；若CD段的比热容为4.2×103J/（kg·℃），则在BC段吸收的热量为 　 　。 16. 一箱木炭的质量为10kg，木炭的热值为3.4×107J/kg。若用掉一半，则剩下的木炭的热值为 　 　，燃烧一半木炭最多可放出热量  　；放出的热量的42％被200kg的水吸收，可使1个标准大气压下10℃的水温度升高 　 　℃。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）] 三、 实验题（共19分） 17. （12分）如图（a）是某实验小组比较不同物质吸热情况的实验装置。 （1） 实验时在图（a）中应量取 　 　相等的甲、乙两种液体，为了完成该实验，除了图（a）所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和 　 　。 （2） 甲、乙液体吸收热量的多少可以通过 　 　（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映。 （3） 为了比较甲、乙液体的吸热本领，小巴提出两种比较方案。 ① 让两者升高相同的温度比较加热时间。 ② 让两者加热相同时间比较升高的温度。 在两种液体都不沸腾的前提下，你认为可行的方案是  　（选填“①”“②”或“①和②”）。 （4） 从图像（b）中可知，若甲液体的比热容为4.2×103J/（kg·℃），则乙液体的比热容为 　 　J/（kg·℃）。（加热器相同，不计加热过程的热损失） （5） 实验结束后，小巴打算采用相同的实验装置比较丙、丁两种液体的吸热情况。但经过思考后，小巴优化了实验方案，用如图（c）所示装置进行实验，将分别装有丙、丁两种液体的试管放在同一个烧杯中水浴加热，此装置具有的优点是 　 　（写出一点即可）。 18. （7分）为比较不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图甲、乙所示的对比实验，实验装置完全相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。 （1） 组装实验装置时，应该由 　 往 　 组装。（选填“上”或“下”） （2） 为保证实验结论的可靠性，在本实验中要保证装置甲、乙所用的水和燃料的 　 　相等；燃料燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。燃料1燃烧5min放出的热量 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）燃料2燃烧15min放出的热量。 （3） 假设燃料完全燃烧，则燃料1与燃料2的热值之比为 　 　。 （4） 小明还想利用这种实验方案计算出煤油和酒精的热值，他补充了合适的测量工具后，正确操作并根据记录的数据，求出煤油和酒精的热值，你认为他的计算结果 　 　（选填“偏大”或“偏小”），原因是 　 　。 四、 计算题（共17分） 19. （8分）某同学用天然气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5kg，水的初温为22℃，当水刚好烧开时，共消耗了0.06m3的天然气，该天然气灶烧水的热效率为70％。求：[c水＝4.2×103J/（kg·℃），q天然气取4.0×107J/m3] （1） 0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量。 （2） 以上过程中，水吸收的热量。 （3） 密闭锅内水烧开时的温度。 20. （9分）如图所示是我国自主研制的机械狗“上班”的情景。机械狗在水平路上可以负重40kg，最大奔跑速度为2.5m/s。机械狗的运动利用了液压系统，为机械狗提供动力的是燃油发动机。为安全使用，机械狗的液压系统的液压油温度不能高于80℃。已知燃油的热值q＝4×107J/kg。 （1） 4kg的液压油温度由30℃升高到80℃需要吸收4.8×105J的热量，求该液压油的比热容c。 （2） 机械狗的发动机消耗120kg的燃油能提供1.44×109J的有用功，求该发动机的效率η。 （3） 机械狗沿水平路面匀速奔跑时受到的阻力为80N，求消耗120kg的燃油机械狗运动最远的路程s。 参考答案 第十二章 内能与热机 综合测评 一、 选择题（每小题3分，共30分） 1. 饺子是我国的传统美食，下列有关饺子的说法中正确的是（　A　） A. 冻饺子在化冻时，内能增加 B. 将饺子冷冻的过程中，饺子内能不变 C. 冻饺子中分子不运动，没有内能 D. 煮熟的饺子盛在盘中变凉，内能增加 2. 关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（　C　） A. 没有燃烧的燃料，其热值等于零 B. 燃料完全燃烧时，它的热值最大 C. 燃料的热值与质量和燃烧状态无关 D. 燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多 3. “神舟二十号”返回舱进入大气层，与大气摩擦形成高温“火球”。下列改变内能的方式与“火球”的形成原理相同的是（　D　） A．用天然气烧水，水温升高 B．冬天向手哈气取暖 C．暖风机吹出热风使房间温度升高 D．铁丝来回快速弯折，弯折处温度升高 4. 如表所示是常温常压下一些常见物质的比热容，结合表中数据，下列说法正确的是（　D　） 一些常见物质的比热容/[×103J/（kg·℃）] 水 4.2 干泥土 0.84 冰 2.1 铜 0.39 砂石 0.92 铅 0.13 A. 因为水的比热容比砂石的比热容大，所以内陆地区通常比沿海地区昼夜温差小 B. 一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小 C. 1kg的水升高或降低相同的温度，吸收或放出的热量不同 D. 吸收相同热量的铜块和铅块，若升高相同的温度，则铜块与铅块的质量之比为1∶3 5. 甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，三个物体温度都升高1℃，吸收热量如图，以下说法正确的是（　A　） A. 甲的比热容比乙的大 B. 乙的比热容与丙的相等 C. 甲的温度升高1℃，需吸收2000J的热量 D. 甲、乙的温度都降低1℃，乙比甲放出的热量多 6. 礼花筒利用筒内的压缩空气膨胀，将彩带喷向空中，产生喜庆效果，如图所示。在压缩空气膨胀的过程中，下列说法正确的是（　C　） A. 通过热传递的方式改变了空气的内能 B. 分子的热运动加剧 C. 压缩空气对外做功，内能减少 D. 筒内气体的温度升高 7. 热机在使用中不会产生的污染是（　A　） A. 光污染 B. 大气污染 C. 热污染 D. 噪声污染 8. 如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（ A ） A．甲是压缩冲程，机械能转化为内能 B．甲是做功冲程，把内能转化为机械能 C．该内燃机一个工作循环有四个冲程，正确的顺序是乙、丁、甲、丙 D．在汽油机的四个冲程中，只有做功冲程有能量转化 9. 汽油机和柴油机相比较，下列说法正确的是（　D　） A. 汽油机顶部有喷油嘴，吸入的是空气，效率高 B. 汽油机顶部有火花塞，吸入的是汽油和空气的混合物，效率高 C. 柴油机顶部有火花塞，吸入的是柴油和空气的混合物，效率高 D. 柴油机顶部有喷油嘴，吸入的是空气，效率高 10. 如图是甲、乙两台汽油机燃烧不同质量的同种燃油的能量流向及比例的饼状图，下列说法正确的是（　D　） A. 若对外做相同的功，甲汽油机更省油 B. 若燃烧质量相同的同种燃油，乙汽油机摩擦损失的能量更多 C. 若增加燃烧同种燃油的质量，甲汽油机的机械效率可以更高 D. 乙汽油机做有用功的比例比甲汽油机大，乙汽油机的热机效率更高 二、 填空题（每空2分，共34分） 11. 冬天手冷，有的人通过搓手给手升温，这是用 　做功　的方式改变内能的，还可以向手哈气让手升温，用 　热传递　的方式改变内能；将踩瘪但是没有破裂的乒乓球放入热水中，球内气体的内能会 　增加　（选填“增加”“减少”或“不变”）。 12. 如图所示，试管内的水沸腾后，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，这个过程中能量转化的情况与汽油机 　做功　冲程能量转化的情况相同；这个过程是 　内　转化为 　机械　能。 13. 为制造压缩空气动力汽车，工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接。该单缸发动机的一个工作循环只有进气冲程和排气冲程两个冲程，如图所示。发动机对外做功的是 　进气　冲程，此过程中钢瓶内压缩空气的内能 　减小　（选填“增大”“减小”或“不变”）。若该发动机的转速为1200r/min，则1s内发动机对外做功　20　次。 14. 由同种物质组成的甲、乙两物体，已知它们的质量之比为1∶2，甲的温度升高了5℃，乙的温度升高了4℃，那么它们的比热容之比为 　1∶1　，吸收的热量之比为 　5∶8　。 15. 如图是对0.5kg的碎冰块均匀加热获得的温度与时间关系图像。不计热损失，物质在AB和CD段两种状态下的比热容较大的是 　CD　段，在B点的内能 　＜　（选填“＞”“＜”或“＝”）C点的内能；若CD段的比热容为4.2×103J/（kg·℃），则在BC段吸收的热量为 　1.68×105J　。 16. 一箱木炭的质量为10kg，木炭的热值为3.4×107J/kg。若用掉一半，则剩下的木炭的热值为 　3.4×107J/kg　，燃烧一半木炭最多可放出热量 　1.7×108J　；放出的热量的42％被200kg的水吸收，可使1个标准大气压下10℃的水温度升高 　85　℃。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）] 三、 实验题（共19分） 17. （12分）如图（a）是某实验小组比较不同物质吸热情况的实验装置。 （1） 实验时在图（a）中应量取 　质量　相等的甲、乙两种液体，为了完成该实验，除了图（a）所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和 　秒表　。 （2） 甲、乙液体吸收热量的多少可以通过 　加热时间　（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映。 （3） 为了比较甲、乙液体的吸热本领，小巴提出两种比较方案。 ① 让两者升高相同的温度比较加热时间。 ② 让两者加热相同时间比较升高的温度。 在两种液体都不沸腾的前提下，你认为可行的方案是 　①和②　（选填“①”“②”或“①和②”）。 （4） 从图像（b）中可知，若甲液体的比热容为4.2×103J/（kg·℃），则乙液体的比热容为 　2.1×103　J/（kg·℃）。（加热器相同，不计加热过程的热损失） （5） 实验结束后，小巴打算采用相同的实验装置比较丙、丁两种液体的吸热情况。但经过思考后，小巴优化了实验方案，用如图（c）所示装置进行实验，将分别装有丙、丁两种液体的试管放在同一个烧杯中水浴加热，此装置具有的优点是 　相同时间吸收的热量相同　（写出一点即可）。 18. （7分）为比较不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图甲、乙所示的对比实验，实验装置完全相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。 （1） 组装实验装置时，应该由 　下　往 　上　组装。（选填“上”或“下”） （2） 为保证实验结论的可靠性，在本实验中要保证装置甲、乙所用的水和燃料的 　质量　相等；燃料燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。燃料1燃烧5min放出的热量 　大于　（选填“大于”“小于”或“等于”）燃料2燃烧15min放出的热量。 （3） 假设燃料完全燃烧，则燃料1与燃料2的热值之比为 　3∶2　。 （4） 小明还想利用这种实验方案计算出煤油和酒精的热值，他补充了合适的测量工具后，正确操作并根据记录的数据，求出煤油和酒精的热值，你认为他的计算结果 　偏小　（选填“偏大”或“偏小”），原因是 　燃料不可能完全燃烧且燃烧产生的热量不能完全被水吸收，存在热损失　。 四、 计算题（共17分） 19. （8分）某同学用天然气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5kg，水的初温为22℃，当水刚好烧开时，共消耗了0.06m3的天然气，该天然气灶烧水的热效率为70％。求：[c水＝4.2×103J/（kg·℃），q天然气取4.0×107J/m3] （1） 0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量。 解：（1） 根据Q＝qV可得，0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量Q放＝qV＝4.0×107J/m3×0.06m3＝2.4×106J （2） 以上过程中，水吸收的热量。 解：（2） 天然气灶烧水的热效率为70％，由η＝Q吸/Q放×100％可得，水吸收的热量Q吸＝ηQ放＝70％×2.4×106J＝1.68×106J （3） 密闭锅内水烧开时的温度。 解：（3） 由Q＝cmΔt可得，烧开水时，水的温度变化Δt＝Q吸/c水m＝1.68×106J/4.2×103J/(kg·℃）×5kg＝80℃，所以密闭锅内水烧开时的温度t＝t0＋Δt＝22℃＋80℃＝102℃ 20. （9分）如图所示是我国自主研制的机械狗“上班”的情景。机械狗在水平路上可以负重40kg，最大奔跑速度为2.5m/s。机械狗的运动利用了液压系统，为机械狗提供动力的是燃油发动机。为安全使用，机械狗的液压系统的液压油温度不能高于80℃。已知燃油的热值q＝4×107J/kg。 （1） 4kg的液压油温度由30℃升高到80℃需要吸收4.8×105J的热量，求该液压油的比热容c。 解：（1） 由Q＝cm（t－t0）得该液压油的比热容c＝Q/m（t−t0）＝4.8×105J/4kg×（80℃−30℃）＝2.4×103J/（kg·℃） （2） 机械狗的发动机消耗120kg的燃油能提供1.44×109J的有用功，求该发动机的效率η。 解：（2） 燃油完全燃烧放出的热量Q放＝m燃q＝120kg×4×107J/kg＝4.8×109J；该发动机的效率η＝W/Q放×100％＝1.44×109J/4.8×109J×100％＝30％ （3） 机械狗沿水平路面匀速奔跑时受到的阻力为80N，求消耗120kg的燃油机械狗运动最远的路程s。 解：（3） 机械狗沿水平路面匀速奔跑时受到的阻力为80N，根据二力平衡得F＝f＝80N，由W＝Fs可得消耗120kg的燃油机械狗运动最远的路程s＝W/F＝W/f＝1.44×109J/80N＝1.8×107m 学科网（北京）股份有限公司 $