第十四章 内能与热机 综合测评-2026-2027学年沪科版物理九年级全一册

**基本信息** 初中物理“内能与热机”单元卷，结合神舟飞船、福建舰等科技情境与生活实例，覆盖内能、热机、比热容等核心知识，注重物理观念与科学思维考查，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|10/30|新能源、内能改变、比热容应用|以神舟返回舱摩擦升温考内能改变方式| |填空题|5/30|内能转化、热机冲程、比热容计算|热水瓶软木塞跳动关联热机做功冲程| |实验探究题|2/24|不同物质吸热、燃料热值比较|温度-时间图像分析比热容，培养科学探究能力| |计算题|2/16|燃料放热、热机效率、牵引力计算|福建舰重油消耗计算体现科技应用与社会责任|

第十四章 内能与热机 综合测评 一、 选择题（每小题3分，共30分） 1. 我国大力推广新能源汽车，主要是为了减少（　　） A. 大气污染 B. 噪声污染 C. 光污染 D. 水污染 2. 一桶水全部凝固成冰后，下列判断正确的是（　　） A. 体积一定变小 B. 比热容一定不变 C. 具有的内能一定变小 D. 含有的热量一定变少 3. “神舟十八号”返回舱返回过程中，进入大气层，与大气摩擦形成高温“火球”。下列实例中改变内能的方式与“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. 依据表格中的数据，下列说法正确的是（　　） 物　质 水 煤油 砂石 比热容c/[J·（kg·℃）－1] 4.2×103 2.1×103 约0.92×103 A. 一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小 B. 水和砂石放出相等的热量，水的温度降低得较多 C. 水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J D. 质量相等的水和煤油，吸收相等的热量，煤油温度升高得较多 5. 燃料燃烧放出热量，是化学能转化为内能的过程。关于热量，下列说法正确的是（　　） A. 热量就是温度 B. 热量就是内能 C. 没有吸热过程和放热过程，说热量是毫无意义的 D. 热总是从含有热量多的物体传递给热量少的物体 6. 如图所示是四冲程汽油机的剖面图。下列关于其四个冲程的描述正确的是（　　） A. 吸气冲程中，只有空气进入气缸 B. 排气冲程中，废气带走燃料释放的大量能量 C. 做功冲程中，机械能转化为内能 D. 压缩冲程中，通过做功的方式使气缸内气体的内能减小 7. 2025年4月24日在酒泉卫星发射中心，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机，下列说法正确的是（　　） A. 火箭发动机使用比热容大的燃料 B. 火箭燃料燃烧越充分，热值越大 C. 火箭发动机主要通过热传递获得机械能 D. 火箭发动机属于热机 8. 炎炎夏日，小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现，在这里白天的风常常从海面吹向陆地，而每到夜晚风却从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析，并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图，如图所示。形成这一现象的主要原因是（　　） A. 海水的密度小于砂石的密度 B. 海水的密度大于砂石的密度 C. 海水的比热容小于砂石的比热容 D. 海水的比热容大于砂石的比热容 9. 小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法，正确的是（　　） A. 汽油机有喷油嘴 B. 汽油机的效率一般比柴油机的效率高 C. 汽油机的点火方式是压燃式 D. 汽油机在压缩冲程中把机械能转化为内能 10. 如图所示为甲、乙、丙三台汽油机燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出机械能的柱状图。根据图中的信息，下列选项正确的是（　　） A. 三台汽油机中，乙的效率最高 B. 在消耗燃料质量相同时，乙输出机械能比甲少 C. 在输出的机械能相同时，乙比丙消耗更多燃料 D. 丙输出的机械能比甲少，所以丙的效率比甲低 二、 填空题（每空2分，共30分） 11. 在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，包裹一层泡沫塑料，迅速振动瓶子几十次，细沙温度升高，这是用 　 　的方法使细沙内能增大，泡沫塑料的作用是 　 　。如果换成水做该实验，那么升温不明显是因为水的 　 　大。 12. 热水瓶注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来，在这一现象中瓶内气体的 　 　能转化为软木塞的 　 　能，该能量转化的过程与汽油机的 　 　冲程相同。 13. 如图所示的某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3000r，则每秒对外做功 　 　次，每次对外做功115J，该汽油机的效率为25％，连续工作1h需消耗汽油 　 　kg。（q汽油＝4.6×107J/kg） 14. 用完全相同的装置分别给质量相等的甲、乙两种液体加热，绘制的温度—时间图像如图所示，由图像可知： （1） 从开始加热到t1min，甲、乙两种液体吸收的热量的大小关系为Q甲 　 （选填“＞”“＜”或“＝”）Q乙；甲、乙两种液体的比热容大小关系为c甲 　 （选填“＞”“＜”或“＝”）c乙；甲液体温度比乙液体温度升高得 　 （选填“快”或“慢”）。 （2） 若想使两种液体升温一样快，则应该减少 　 　液体的质量。 15. 有一箱木炭，其质量是10kg，木炭热值为3.4×107J/kg。若用掉一半，剩下的木炭的热值为 　 　J/kg，燃烧一半木炭最多可放出的热量为 　 　J；半箱木炭放出的热量的42％被200kg的水吸收，可使在1个标准大气压下10℃的水温度升高  　℃。 三、 实验探究题（共24分） 16. （12分）小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案：将A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。 （1） 组装器材时应按照 　 　（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序依次安装。 （2） 实验时，选取 　 　相同、初温相同的A、B两种不同液体，加热时液体温度升高，这是通过 　 　的方式来增大液体内能的。 （3） 此实验通过 　 　（选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映液体吸收热量的多少。 （4） 加热一段时间后，液体B的温度如图乙所示，为 　 ℃。 （5） 根据实验数据小明绘制出的温度—时间图像如图丙所示，则液体 　 （选填“A”或“B”）更适合作为家中“暖气”中输送能量的介质。 17. （12分）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量的损失。 （1） 实验中应控制燃料燃烧的 　 　（选填“时间”或“质量”）相同，根据  　 　比较燃料燃烧放出热量的多少。 （2） 小明选用燃料a和燃料b进行实验，当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 　 （选填“a”或“b”）的热值大。 （3） 小明实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料a的质量，并由记录的数据，利用公式Q吸＝cmΔt计算出了水吸收的热量。他想通过这些数据计算出燃料a的热值，你认为他的计算结果与真实值相比 　 　 （选填“偏大”“偏小”或“相等”），原因是 　 　。 （4） 另一组的小华在燃料c和燃料d燃尽后也画出了水的温度随时间变化的图像，如图丙所示，则c、d两种燃料热值之比为 　 　。（设同种燃料燃烧时单位时间内放出的热量相同，不考虑热量损失） 四、 计算题（共16分） 18. （8分）福建舰是我国自主研制的大型常规动力航母，是捍卫国家海洋权益、维护地区和平稳定的战略重器。福建舰航行时以380号重油为燃料，给重型蒸汽轮机提供动力。福建舰以30节的速度高速航行时，每小时消耗重油150t。[重油的热值取4.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）] （1） 150t重油完全燃烧能够释放多少热量？ （2） 若将150t重油完全燃烧释放的热量用于北方城市供暖，可将多少千克水从40℃加热到60℃？ 19. （8分）有一款无人驾驶汽车，自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况。这款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km，消耗汽油1.5L。假设汽油完全燃烧，发动机的效率为30％，已知汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值取4.5×107J/kg，在这段运动过程中，求： （1） 1.5L汽油完全燃烧放出的热量。 （2） 这款无人驾驶汽车发动机做功的功率。 （3） 汽车发动机的牵引力。 参考答案 第十四章 内能与热机 综合测评 一、 选择题（每小题3分，共30分） 1. 我国大力推广新能源汽车，主要是为了减少（　A　） A. 大气污染 B. 噪声污染 C. 光污染 D. 水污染 2. 一桶水全部凝固成冰后，下列判断正确的是（　C　） A. 体积一定变小 B. 比热容一定不变 C. 具有的内能一定变小 D. 含有的热量一定变少 3. “神舟十八号”返回舱返回过程中，进入大气层，与大气摩擦形成高温“火球”。下列实例中改变内能的方式与“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. 依据表格中的数据，下列说法正确的是（　D　） 物　质 水 煤油 砂石 比热容c/[J·（kg·℃）－1] 4.2×103 2.1×103 约0.92×103 A. 一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小 B. 水和砂石放出相等的热量，水的温度降低得较多 C. 水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J D. 质量相等的水和煤油，吸收相等的热量，煤油温度升高得较多 5. 燃料燃烧放出热量，是化学能转化为内能的过程。关于热量，下列说法正确的是（　C　） A. 热量就是温度 B. 热量就是内能 C. 没有吸热过程和放热过程，说热量是毫无意义的 D. 热总是从含有热量多的物体传递给热量少的物体 6. 如图所示是四冲程汽油机的剖面图。下列关于其四个冲程的描述正确的是（　B　） A. 吸气冲程中，只有空气进入气缸 B. 排气冲程中，废气带走燃料释放的大量能量 C. 做功冲程中，机械能转化为内能 D. 压缩冲程中，通过做功的方式使气缸内气体的内能减小 7. 2025年4月24日在酒泉卫星发射中心，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机，下列说法正确的是（　D　） A. 火箭发动机使用比热容大的燃料 B. 火箭燃料燃烧越充分，热值越大 C. 火箭发动机主要通过热传递获得机械能 D. 火箭发动机属于热机 8. 炎炎夏日，小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现，在这里白天的风常常从海面吹向陆地，而每到夜晚风却从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析，并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图，如图所示。形成这一现象的主要原因是（　D　） A. 海水的密度小于砂石的密度 B. 海水的密度大于砂石的密度 C. 海水的比热容小于砂石的比热容 D. 海水的比热容大于砂石的比热容 9. 小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法，正确的是（　D　） A. 汽油机有喷油嘴 B. 汽油机的效率一般比柴油机的效率高 C. 汽油机的点火方式是压燃式 D. 汽油机在压缩冲程中把机械能转化为内能 10. 如图所示为甲、乙、丙三台汽油机燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出机械能的柱状图。根据图中的信息，下列选项正确的是（　A　） A. 三台汽油机中，乙的效率最高 B. 在消耗燃料质量相同时，乙输出机械能比甲少 C. 在输出的机械能相同时，乙比丙消耗更多燃料 D. 丙输出的机械能比甲少，所以丙的效率比甲低 二、 填空题（每空2分，共30分） 11. 在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，包裹一层泡沫塑料，迅速振动瓶子几十次，细沙温度升高，这是用 　做功　的方法使细沙内能增大，泡沫塑料的作用是 　防止热量散失　。如果换成水做该实验，那么升温不明显是因为水的 　比热容　大。 12. 热水瓶注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来，在这一现象中瓶内气体的 　内　能转化为软木塞的 　机械　能，该能量转化的过程与汽油机的 　做功　冲程相同。 13. 如图所示的某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3000r，则每秒对外做功 　25　次，每次对外做功115J，该汽油机的效率为25％，连续工作1h需消耗汽油 　0.9　kg。（q汽油＝4.6×107J/kg） 14. 用完全相同的装置分别给质量相等的甲、乙两种液体加热，绘制的温度—时间图像如图所示，由图像可知： （1） 从开始加热到t1min，甲、乙两种液体吸收的热量的大小关系为Q甲 　＝　（选填“＞”“＜”或“＝”）Q乙；甲、乙两种液体的比热容大小关系为c甲 　＜　（选填“＞”“＜”或“＝”）c乙；甲液体温度比乙液体温度升高得 　快　（选填“快”或“慢”）。 （2） 若想使两种液体升温一样快，则应该减少 　乙　液体的质量。 15. 有一箱木炭，其质量是10kg，木炭热值为3.4×107J/kg。若用掉一半，剩下的木炭的热值为 　3.4×107　J/kg，燃烧一半木炭最多可放出的热量为 　1.7×108　J；半箱木炭放出的热量的42％被200kg的水吸收，可使在1个标准大气压下10℃的水温度升高 　85　℃。 三、 实验探究题（共24分） 16. （12分）小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案：将A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。 （1） 组装器材时应按照 　自下而上　（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序依次安装。 （2） 实验时，选取 　质量　相同、初温相同的A、B两种不同液体，加热时液体温度升高，这是通过 　热传递　的方式来增大液体内能的。 （3） 此实验通过 　加热时间的长短　（选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映液体吸收热量的多少。 （4） 加热一段时间后，液体B的温度如图乙所示，为 　33　℃。 （5） 根据实验数据小明绘制出的温度—时间图像如图丙所示，则液体 　B　（选填“A”或“B”）更适合作为家中“暖气”中输送能量的介质。 17. （12分）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量的损失。 （1） 实验中应控制燃料燃烧的 　质量　（选填“时间”或“质量”）相同，根据  　燃料燃尽时温度计上升的示数　比较燃料燃烧放出热量的多少。 （2） 小明选用燃料a和燃料b进行实验，当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 　b　（选填“a”或“b”）的热值大。 （3） 小明实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料a的质量，并由记录的数据，利用公式Q吸＝cmΔt计算出了水吸收的热量。他想通过这些数据计算出燃料a的热值，你认为他的计算结果与真实值相比 　偏小　（选填“偏大”“偏小”或“相等”），原因是 　燃料不一定完全燃烧，且放出的热量不可能全部被水吸收，有热量损失　。 （4） 另一组的小华在燃料c和燃料d燃尽后也画出了水的温度随时间变化的图像，如图丙所示，则c、d两种燃料热值之比为 　5∶2　。（设同种燃料燃烧时单位时间内放出的热量相同，不考虑热量损失） 四、 计算题（共16分） 18. （8分）福建舰是我国自主研制的大型常规动力航母，是捍卫国家海洋权益、维护地区和平稳定的战略重器。福建舰航行时以380号重油为燃料，给重型蒸汽轮机提供动力。福建舰以30节的速度高速航行时，每小时消耗重油150t。[重油的热值取4.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）] （1） 150t重油完全燃烧能够释放多少热量？ 解：（1） 150t重油完全燃烧能够释放的热量Q放＝mq＝150×103kg×4.2×107J/kg＝6.3×1012J （2） 若将150t重油完全燃烧释放的热量用于北方城市供暖，可将多少千克水从40℃加热到60℃？ 解：（2） 若将150t重油完全燃烧释放的热量用于北方城市供暖，即Q吸＝Q放＝6.3×1012J，则水的质量m水＝Q吸/c水（t−t0）＝6.3×1012J/4.2×103J/(kg·℃）×（60℃−40℃）＝7.5×107kg 19. （8分）有一款无人驾驶汽车，自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况。这款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km，消耗汽油1.5L。假设汽油完全燃烧，发动机的效率为30％，已知汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值取4.5×107J/kg，在这段运动过程中，求： （1） 1.5L汽油完全燃烧放出的热量。 解：（1） 已知消耗汽油的体积V＝1.5L＝1.5×10－3m3，则汽油的质量m＝ρV＝0.8×103kg/m3×1.5×10－3m3＝1.2kg，所以汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝1.2kg×4.5×107J/kg＝5.4×107J （2） 这款无人驾驶汽车发动机做功的功率。 解：（2） 已知发动机的效率η＝30％，根据公式η＝W/Q放×100％可得W＝ηQ放＝30％×5.4×107J＝1.62×107J，已知汽车速度v＝72km/h，行驶的路程s＝8km，根据速度公式v＝s/t可得，汽车行驶的时间t＝s/v＝8km/72km/h＝1/9h＝1/9×3600s＝400s，所以汽车发动机的功率P＝W/t＝1.62×107J/400s＝4.05×104W （3） 汽车发动机的牵引力。 解：（3） 已知汽车通过的路程s＝8km＝8000m，根据公式W＝Fs可得，F＝W/s＝1.62×107J/8000m＝2025N 学科网（北京）股份有限公司 $