第十二章 内能与热机 单元练习题 2026-2027学年沪粤版九年级物理上册

沪粤版九年级物理上册第十二章 内能与热机单元练习题 一、填空题 1．如图所示的空气压缩引火仪，在筒内放置一小团硝化棉，迅速压下活塞，活塞对筒内的空气做功，使空气的　 　能增加，温度升高，从而使硝化棉燃烧．这一实验过程与四冲程柴油机工作时的　 　冲程相似． 2．《天工开物》中提到我国的淬火工艺，它是指将高温工件浸入冷的淬火介质，使其完全冷却，以提高工件性能。如图所示，将高温铁器放入冷水里“淬火”，这是通过　 　的方式改变铁器的内能。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，应选等质量的　 　（选填“水”或“油”）淬火。 3．星期天，小明同学在父母的协助下，从早上六点开始每隔1小时对他家附近的气温和一个深水池里的水温进行测量，并根据记录的数据绘成温度—时间图像如图。从图像可以看出乙是　 　（选填“气温”或“水温”）的图像，这是由于水和空气的　 　不同。 4．如图是一款自热装置的使用过程。甲图，把自动加热包放到盒里，倒入凉水；乙图，把盛食物的另一个容器放入盒中；盖上盖子，装置自动加热，水放出的热量　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）食物吸收的热量。若倒入盒子中100g初温是5℃的水，则这些水升温至100℃，吸收的热量是　 　J，若这些热量由固体酒精提供，则需要消耗的酒精是　 　g。[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，固体酒精的热值是2.1×107J/kg] 5．如图所示，在水平桌面上放置一个底部接通皮管的塑料小碗，碗内放入适量干燥面粉，点燃蜡烛，罩上一个透明塑料盒，从皮管一端快速吹气，面粉瞬间弥漫整个塑料盒，飞扬的面粉接触到烛焰时，被瞬间点燃，引发爆炸，把塑料盒炸飞。 （1）面粉在盒内飞扬时　 　（选填“属于”或“不属于”）扩散现象； （2）塑料盒被炸飞的过程，盒内燃气的内能　 　（选填“增加”、“不变”或“减少”），该过程能量的转化与四冲程汽油机的　 　冲程能量的转化是一致的。 6．火柴可以擦燃，也可以放在火上点燃。前者是用　 　的方法使火柴燃烧，后者是用　 　的方法使火柴燃烧，这两种方法改变物体内能的效果是　 　（选填“等效”或“不等效”）的。 7．2025年2月，江苏地域文明探源工程发布：在兴化草堰港遗址中发掘出7000年前的钻木取火器。如图所示，古人手搓钻杆，使其与取火板摩擦生热一段时间，即可取得火种。摩擦生热的能量转化方式是　 　，与四冲程汽油机的　 　冲程相同。 8．周末，小明在家开启了一场趣味十足的“牛奶加热实验”。他把盒装牛奶小心翼翼地放入热水中，这是通过　 　方式改变了牛奶的内能，在加热过程中小明闻到淡淡的奶香，是由于分子在不停地做　 　。已知这盒牛奶的质量为200g，经过一段时间的水浴加热，牛奶温度升高了20℃。那么，这盒牛奶吸收的热量为　 　J。[牛奶的比热容c牛奶=2.5×103J/(kg·℃)] 9．若一台四冲程汽油机的汽缸面积为，活塞行程为。做功冲程燃气的平均压强为，飞轮转速为，那么该汽油机1分钟内对外做功　 　次，工作时汽缸内气体对活塞的平均压力为　 　。这台汽油机的功率是　 　W。 二、单选题 10．如图所示，为“泥范法”制作青铜器情景，工匠把青铜料化为青铜液注入模具冷却成形。下列相关说法不正确的是（　　） A．青铜料化为液体是熔化过程 B．青铜料化为液体需要吸热 C．青铜液冷却成形是凝华过程 D．青铜器成型后温度逐渐降至常温，这是通过热传递改变内能 11． 如图是小东绘制的冰熔化时，温度—时间图像，已知物质每秒吸收的热量相同且c水>c冰。下列说法正确的是（　　） A．在A点时，冰的内能为零 B．BC段，物体的温度和内能都不变 C．在C点冰熔化完毕，继续加热，水的温度随时间变化的图线为③ D．因为物体在AB段升高的温度大于在BC段升高的温度，所以QAB>QBC 12．下列说法不正确的是（　　） A．温度相同的两杯水，内能可能相同 B．由于水的比热容大，工厂里的冷却塔常用水作为冷却介质 C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 D．质量、初温相同的水和煤油放出相同的热量后，水的温度高于煤油的温度 13．冬至是二十四节气中一个重要的节气，在中国北方地区，每年冬至有吃饺子的习俗。煮饺子中蕴含了很多物理知识，下列说法正确的是（　　） A．饺子在没有下锅之前，其内能为零 B．饺子在热水中升温的过程中，含有的热量增多，内能增大 C．煮饺子是通过做功的方式改变饺子的内能 D．刚出锅的饺子入嘴时很烫，是因为饺子的温度较高 三、计算题 14．天然气灶使用方便、经济环保，天然气已经走入千家万户。如图所示，某天然气灶将一壶质量为2kg、温度为的水加热至，已知水的比热容为，天然气的热值为。求： （1）此过程水吸收的热量； （2）若天然气完全燃烧放出的热量只有被水吸收，则天然气完全燃烧放出的热量是多少？ （3）该过程需要消耗多少的天然气？ 四、实验探究题 15．实验测得1kg某物质加热时温度随时间变化图像如图所示，已知该物质在相同时间内吸收热量相同，根据图像解答下列问题： （1）若不考虑蒸发的影响，则在熔化过程中物质的内能　 　（填“变大”、“不变”或“变小”）； （2）若该物质在液态下的比热容c1=3.6×103J/（kg•℃），该物质在固态下的比热容c2=　 　J/（kg•℃）；若规定“单位质量的某种晶体物质在完全熔化为同温度的液体时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，则该物质的熔化热是　 　（注意带上单位）。 答案解析部分 1．【答案】内；压缩 2．【答案】热传递；油 3．【答案】气温；比热容 【解析】【解答】在自然界中，水的比热容最大，即水的比热容大于空气的比热容。根据可知，相同质量的水和空气吸收相同的热量时，水的温度变化较小，所以图中甲表示的是水温随时间变化的图线，乙是气温的图线。 【分析】比热容是表示物质吸放热本领大小的物理量，根据分析水和空气升温高度的大小即可。 4．【答案】大于；；1.9 5．【答案】（1）不属于 （2）减少；做功 【解析】【解答】（1）扩散现象是分子的无规则运动，而分子的无规则运动是肉眼无法直接观测到的，因此面粉在盒内飞扬是宏观颗粒物的机械运动，不属于扩散现象。 （2）在塑料盒被炸飞的过程中，盒内燃气对外做功，自身的内能减少，这个过程的能量转化形式为内能转化为机械能，这和四冲程汽油机做功冲程的能量转化情况是相同的。 【分析】扩散现象是分子自发的无规则运动，肉眼看不见；看得见的颗粒运动属于机械运动；做功改变内能，物体对外做功，内能减少；汽油机做功冲程能量转化：内能转化为机械能。 （1）分子的无规则运动肉眼看不见，故面粉在盒内飞扬时不属于扩散现象。 （2）[1][2]塑料盒被炸飞的过程，盒内燃气对外做功，内能减少，该过程能量的转化为内能转化为机械能，与四冲程汽油机的做功冲程能量的转化是一致的。 6．【答案】做功；热传递；等效 【解析】【解答】（1）火柴在火柴盒上擦燃时，通过摩擦的方式将机械能转化为内能，故是通过做功的方式使火柴点燃。 （2）火柴放在火上点燃时，火柴吸收热源放出的热量，涉及能量的转移，是热传递的方式改变内能，使火柴燃烧。 （3）做功和热传递都可以增加内能，也可以使内能减小，改变内能的效果是等效的。 【分析】（1）做功改变内能的本质为能量的转化； （2）热传递改变内能的本质为能量的转移； （3）根据做功和热传递改变内能的等效性解答。 7．【答案】机械能转化为内能；压缩 8．【答案】热传递；无规则运动；1×104 9．【答案】900；3600；5400 10．【答案】C 11．【答案】C 【解析】【解答】A、任何物体在任何温度均有内能，故A错误； B、BC段处于熔化阶段，物体温度不变，持续吸热，内能增加，故A错误； C、冰熔化为水，且 c水>c冰，所以相同加热时间，水的温度变化量小，在图中表示斜率小于AB段斜率，所以 ，水的温度随时间变化的图线为③ ，故C正确； D、BC段加热时间大于AB段，所以BC段的加热量大于AB段，故D错误； 综上选C。 【分析】探究不同物质吸热：原理为Q=cmΔt，在控制材料不同的前提下，保证质量、吸收热量相同，根据加热时间代表物体吸收热量的多少（加热时间越长表明吸收热量越大），当加热时间相同时，温度变化少，物质的比热容大（吸热能力强）；加热时间过长，表明吸收热量较大，所以水的质量较多或者初温较低，或者没有加盖三种原因。 12．【答案】C 13．【答案】D 【解析】【解答】A．饺子在没有下锅之前，虽然温度较低，但是其内能不为零，故A错误； B． 饺子在热水中升温的过程中，含有的内能增多，故B错误； C．煮饺子时，饺子吸收水传递过来的热量，则通过热传递的方式改变物体的内能，故C错误； D．刚出锅的饺子温度比较高，当饺子入嘴时很烫，故D正确。 故选D。 【分析】A.一切物体都有内能； B.温度升高，则内能增大；降低温度，则内能减少； C.做功改变内能的本质为能量的转化，热传递改变内能的本质为能量的转移； D. 温度表示物体的冷热程度。 14．【答案】（1）解：已知水的质量，初温，末温，水的比热容，则水吸收的热量 （2）解：若天然气完全燃烧放出的热量只有被水吸收，则天然气完全燃烧放出的热量是 （3）解：天然气的热值为，需要消耗天然气的体积为 【解析】【分析】（1）根据，计算水吸收热量的多少； （2）利用，计算燃料放出的热量； （3）利用，计算消耗燃料的体积。 （1）已知水的质量，初温，末温，水的比热容，则水吸收的热量 （2）若天然气完全燃烧放出的热量只有被水吸收，则天然气完全燃烧放出的热量是 （3）天然气的热值为，需要消耗天然气的体积为 15．【答案】（1）变大 （2）1.8×103；2.88×105J/kg 【解析】【解答】（1）该物质是晶体，根据晶体物体熔化特点，物质在熔化过程中持续吸热，内能变大。 （2）第1空：由图像可知，物质固态加热2min升温，液态加热4min升温。因相同时间吸收热量相同，液态4min吸收的热量是固态2min的2倍。 根据，可得，解得。 第2空：先计算每分钟吸收的热量， 熔化过程持续8min，吸收的总热量。 根据熔化热定义，该物质的熔化热为。 综上（1）空答案：变大；（2）第1空答案：1.8×103；（2）第2空答案：2.88×105J/kg； 【分析】（1）该空考查熔化过程的内能变化，熔化吸热，内能增大是热学基本规律。这类题目常以“晶体熔化图像”为载体，需明确“吸热过程内能一定增大”，避免与温度不变的表象混淆。 （2）第1空： 此空考查比热容的计算，结合“相同时间吸热相同”的条件，利用推导固态与液态比热容的关系。中考常通过“不同物态的吸热升温对比”考查，需熟练运用比热容公式和吸热的等量关系。 第2空： 该空考查熔化热的定义与计算，需先求出单位时间吸热，再结合熔化持续时间计算总熔化热。这类题目属于热学综合应用，需准确理解新定义（熔化热），并结合图像提取时间、温度等关键信息，对公式应用和逻辑推导能力要求较高。 （1）据图可知，该物质有固定温度不变的熔化过程，该物质是晶体，物质在熔化过程中需要不停的吸收热量，内能会增加。 （2）[1]由于物质在相同时间内吸收热量相同，据图可知，物质处于固态时加热时间为2min，升高的温度为 物质处于液态时，加热时间为4min，升高的温度为 且，已知，熔化前后物质的质量不变，可得 解得 [2]实验中每分钟吸收的热量为 若规定“单位质量的某种晶体物质在完全熔化为同温度的液体时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，由图可知第2min至10min物质处于熔化阶段，则该物质的熔化热是 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $