第12章 内能与热机拔尖自主测评-【通成学典】2026-2027学年九年级上册物理拔尖特训(沪粤版·新教材)

100%可知，用完油箱中的汽油，汽车最多能做有用功 W有用=7Q数=40%×9.9X108J=3.96×108J(3)已知 汽车整车重G=12000N,汽车受到的阻力是整车重的 10%;因为汽车在高速公路上匀速直线行驶，所以汽车处 于平衡状态，其牵引力F与阻力f是一对平衡力，大小相 等，所以汽车的牵引力F=f=0.1×G=0.1×12000N= 1200N,则汽车行驶的路程，=W有阻=3.96X10」- 1200N 3.3×105m 第十二章拔尖自主测评 1.C如果没有热传递，仅对物体做功，物体同时对外做 功，内能可能减少，故C正确。 2.A由图乙可知，杯内水的高度约为底边长度的2倍，即 10cm,所以杯子内水的体积V水=5cmX5cm×10cm 250cm3,水的质量m水=p*V水=1.0g/cm3×250cm3= 250g=0.25kg,杯中的水在冷却过程中放出的热量Q粒= cm本(t。一t)=4.2×103J/(kg·℃)×0.25kg× (100℃一40℃)=6.3×101J,故A正确。 3.D已知m甲=mz=m丙，c手：c乙：c丙=3：4：5， Q年=Q2=Q,由热量的公式Q=cm△，推导出△Y=Q cm 代人已知数据得，△年：z:y用=Q年 Q乙： Q=1： 11 c丙m用3X14X:5×7=20:15:12. 4.D对物体做功，物体的内能增加，高压泵压缩CO2,对 气体做功，气体内能增大，温度升高，故A、B错误；物体对 外做功，物体内能减小，高压C02气体喷出时，气体对外做 功，气体内能减小，温度降低，故C错误D正确。 5.C汽油机的工作流程：内燃机通过吸气、压缩、做功、排 气四个冲程不断循环来保证连续工作。①吸气冲程：进气 门打开，排气门关闭，活塞由上端向下瑞运动，汽油和空气 组成的燃料混合物从进气门吸人气缸。②压缩冲程：进气 门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩气缸内燃料混合 物，温度升高。③做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生 电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压 气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。④排 气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气 排出气缸。汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是 乙、甲、丁、丙，故A错误；汽油机吸气冲程气缸吸进的物质 是汽油和空气组成的燃料混合物，故B错误；由于汽油机 飞轮转2r,对外做一次功，若汽油机每秒做功10次，则飞 轮每秒转20r,则飞轮的转速一分钟转20r×60=1200r, 即1200r/min,故C正确；图丁是做功冲程，内能转化为机 械能，故D错误 6.B由于地面和海水的比热容不同，海水的比热容大于 陆地的比热容，在同样太阳光的照射下，地面和大海升温 和降温的快慢不同，从而使空气形成对流，白天，地面比大 海升温快，地面热空气密度较小，热空气上升，海面较冷的 空气就会来补充，于是冷空气沿海面吹向陆地，形成海风， 晚上，地面比大海降温快，海面热空气密度小，热空气上升， 地面较冷的空气就会来补充，于是冷空气由陆地吹向海 面，形成陆风。故③是海风，②是陆风。 7.D由题意可知，该柴油机1s内飞轮的转动圈数为30r。 在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为 一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复 2次，做功1次。该柴油机每秒内飞轮转动30圈，完成 60个冲程，对外做功15次，故D正确。 8.D由图可知，0~t,s内，物体吸收的热量可以用公式 cm△t来求解，但是t1~t2s处于熔化阶段，温度不变、持续 吸热，故不可以用该公式求解，故A错误；t2~t1s内，物体 均处于液态，比热容不变，故B错误；在t2s和tss时，物体 温度相同内能不相等，故C错误；物体在t~t6s内和0~ t1s内均处于固态，因此比热容相等，故D正确。 9.比热容热传递 〔解析)因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质比 较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以电热暖手宝内 部液体通常采用水；使用暖手宝时，手吸热，是通过热传递 的方式改变内能的。 10.相等丙增大 〔解析)三块金属甲、乙、丙浸没在沸水中煮较长的时间，说 明三块金属块都和沸水的温度相同，所以三块金属块的温 度相等；三块金属块都放到石蜡上，在相同时间内，熔化石 蜡越多的金属块放出的热量越多，根据Q数=cm可知， 当m、△t相同时，c越大，放出的热量越多，由图可知，丙熔 化石蜡最多，甲熔化石蜡最少，所以三块金属块比热容的 大小关系是c甲<c乙<c丙；石蜡在熔化过程中，要吸收热 量，温度升高，内能增加，所以石蜡在熔化过程中是通过热 传递的方式，使石蜡的内能增大的。 11.4.2×1032.1×10 〔解析)比热容是物质的一种特性，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 4.2×103J/(kg·℃)；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，根据Q=cm△t可知， Q法故_C液m法A法=C波= C波 1 Q数c未m*△*c家4.2X10J/kg·℃)-2，解 得：c法=2.1×103J/(kg·℃)。 12.3.36×100.021不变 〔解析)由题知水升高的温度△t=60℃一20℃=40℃，则 水吸收的热量Qs=c水m△t=4.2X103J/(kg·℃)×2kgX 40℃=3.36×10J:已知天然气灶的效率7=40%，由7= ×100%可知，天然气完全燃烧放出的热量Q:=Q Q 3.36X10J=8.4X10J,由Q数=q天V可知消耗天然 40% 气的体积V=Q数=8.4X10J 9天然气4.0X10J/m =0.021m3;热值是 燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，因此天然气燃烧 更完全时，天然气的热值不变。 13.热传递增加2：1 〔解析)将冷水与热水混合后，热水放出热量，温度降低，内 能减少；冷水吸收热量，温度升高，内能增加。由图可知，甲 物质温度降低、乙物质温度升高，所以甲是热水、乙是冷 水，甲物质通过热传递的方式使另一物质的内能增加；由 图可知，冷水的初温为20℃、末温为40℃，温度变化量 △t冷=40℃一20℃=20℃，热水的初温为80℃、末温为 40℃，温度变化量△t热=80℃一40℃=40℃，这一过程中 没有热量损失，则冷水吸收的热量等于热水放出的热量， 根据热平衡方程Qs=Q放可得，c冷m冷△t铃一c热m热△t热，即 4.2×103J/(kg·℃)×m冷×20℃=4.2×103J/(kg· ℃)×m热×40℃，解得冷水与热水的质量之比m特： m热=2：1。 14.内4.6×10630% 〔解析)汽车发动机一般是柴油机或汽油机，它把燃料燃烧 放出的内能转化为机械能；完全燃烧0.1kg的汽油能够获 得的能量Q数=mg汽速=0.1kg×4.6×10J/kg=4.6× 10J;由内燃机的能量流向图可知，输出有用功的比例7 100%一33%一30%一7%=30%，则该内燃机的效率 为30%。 第十三章 13.1两种电荷 1.B表面光滑的两个铅块挤压后会“吸”在一起，是因为 分子间有引力，故B符合题意。 2.B丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，当接触验电器上端的 金属球时，玻璃棒由于缺少电子，会从金属球上夺得电子， 15.(1)质量相同加热时间(2)甲甲(3)③ 〔解析)(1)要探究不同物质的吸热能力，在实验中应取质 量相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中：使用规 格相同的电加热器加热，实验中通过加热时间来反映甲和 乙两种液体吸收热量的多少。(2)根据实验数据可知，从 34℃升高到42℃，甲加热2min,乙加热1min,故甲液体 的吸热能力强，即甲的比热容大：根据Q=cm△t可知，质 量相同的甲、乙两种液体升高相同的温度，因甲的比热容 大，甲吸热多，如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体作 为冷却剂，甲液体较为合适。(3)由温度时间图像可知， 加热4min时，乙的温度变化量为32℃，不考虑热损失，用 相同的电加热器加热，将初温相同的乙液体质量增加到原 来的2倍，加热相同时间，它们吸收的热量相同，根据Q= cm△t可知，质量大的温度变化量小，质量增加到原来的 2倍，则温度变化量为原来的一半，故图线为图中的③。 16.(1)①水温升高的多少②控制变量散热③小 明(2)煤油(3)偏小燃料不可能完全燃烧且燃料燃 烧放出的热量不能完全被水吸收(4)4.6 C解析)(4)煤油的质量m#油-10g=0.01kg,煤油完全燃 烧释放的热量Q放=m*9*速=0.01kg×4.6X10J/kg= 4.6×10J;由题意可知，水吸收的热量Q版=42%Q数= 42%X4.6X10J=1.932×10J:由Qs=cm△t可得，水升高 的温度Y=Q 1.932×10J =4.6℃。 cm水4.2×10J/(kg·℃)×10kg 17.解：(1)消耗的柴油完全燃烧释放的热量Q:=1柴油9柴速= 2.1kg×4×10J/kg=8.4×10J(2)发动机做的有用 功W=Fs=1.12×10N×3×101m=3.36×10J,则汽 车发动机的效率)一Q W ×100%=3.36X10J×100%= 8.4×10J 40%(3)因为2.1kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水 吸收，所以水吸收的热量Qs=Q数=8.4×10J,由Qs= cm△t可知，水的质量*= Q c东(t-t0) 8.4×10J 4.2X10J/(kg·℃)×(70℃-20℃)-400kg 简单电路 使金属球失去电子而带正电，所以两片金属箔片都带上正 电荷，由于相互排斥而张开，故A错误；不同的物质原子核 束缚核外电子的本领有强有弱，原子核束缚核外电子本领 强的夺得电子，因多余电子带负电，原于核束缚核外电于 本领弱的失去电子，因缺少电子带正电，丝绸摩擦玻璃棒 时，电子从玻璃棒转移到丝绸，玻璃棒因缺少电子而带上拔尖特训·物理（沪粤版）九年级 第十二章拔尖自主测评 ◎满分：100分◎时间：60分钟 一、选择题（每小题4分，共32分） 1.下列关于温度、内能和热量的说法，你认为正确的是 ()》 A.温度低的物体一定比温度高的物体具有的内能少 B.一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高 C.没有热传递，仅对物体做功，物体的内能不一定增加 D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 2.如图甲，小明用底面为边长5cm的正方形的薄玻璃杯喝水，图乙是观察到的玻璃杯的主视图。现 向玻璃杯中注入100℃的开水，让其自然冷却至40℃。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，估测杯 中的水在冷却过程中放出的热量最接近 () A.6.3×104J B.8.4×104J C.1.0×105J D.1.2×105J 充气头 -电加热管 液态CO。 爆破片 甲 乙 泄气孔 (第2题图) (第4题图) 3.有三块金属块，它们的质量相同，比热容之比c年：c乙：c丙=3：4：5，让它们吸收相同的热量后， 升高的温度之比为 () A.3:4:5 B.5:4:3 C.12:15:20 D.20:15:12 4.二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压 气体，液化后输入爆破简内。如图所示，爆破时电加热管发热，使简内的液态CO2迅速汽化，形成 的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正确的是 () A.高压泵压缩CO2,气体内能增大，温度降低 B.高压泵压缩CO2,气体内能减小，温度升高 C.高压CO2气体喷出时，内能增大，温度升高 D.高压CO2气体喷出时，内能减小，温度降低 5.[2025汕头潮阳一模]如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，以下说法正确的是 () (第5题图) A.汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是丙、甲、丁、乙 B.汽油机吸气冲程气缸吸进的物质是汽油 C.若汽油机每秒做功10次，则飞轮的转速为1200r/min D.图丁是做功冲程，机械能转化为内能 30 第十二章内能与热机 6.新势学科融合在沿海地区炎热晴朗的天气里，易形成海陆风，这是由于陆地和海洋升温和降温 的快慢不同，从而使空气对流形成的。在如图所示的四幅海陆风示意图中，对近地面大气运动方 向的判断正确的是 () A.①② B.②③ C.③④ D.①④ # ↑温度/℃ T 海洋 海洋 海洋 海洋 陆地 陆地 陆地 陆地 ① ③ ③ ④ 0t1t2l4l6 时间/s (第6题图) (第8题图) 7.2024年4月，我国研制的全球首款本体热机效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会， 刷新了柴油机热效率的世界纪录。下列关于四冲程柴油机的说法正确的是 () A.压缩冲程通过将内能转化为机械能，为外界提供动力 B.做功冲程中通过做功的方式增加了气缸内气体的内能 C.柴油机的热机效率可能达到100% D.若该柴油机飞轮转速为1800r/min,柴油机1s内对外做功15次 8.某固态物体的质量为，比热容为c,用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸 的热量相等)，到3s时停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度 尖微 后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是 ( A.在0~t2s内，该物体吸收的热量为cm(T2一T1) B.在t2t4s内，该物体的比热容先增大后减小 C.在t2s和t5s时，物体温度相同内能相等 D.该物体在t5~t6s内的比热容等于在0~t1s内的比热容 二、填空题（每空2分，共32分） 9.有一种电热暖手宝，其内部液体通常是水，这是因为水的 较大。暖手宝使双手温度升高， 是通过 的方式使其内能增加的。 10.将质量相同、材料不同的三块金属甲、乙、丙浸没在沸水中煮较长的时 间，则三块金属的温度 (选填“相等”或“不相等”)，从沸水中 石蜡 取出金属块放到表面平整的石蜡上，经过一段时间后，观察到如图所 777777777777777777777 (第10题图) 示的现象，比热容最大的金属块是 ,石蜡在熔化过程中内能 (选填“增大“减小”或“不变”)。 11.[2025惠州惠阳校级段考]水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，若将2kg的水倒掉一半，则剩下 水的比热容是 J/(kg·℃)；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/(kg·℃). 12.某省大部分农村地区已经使用上了天然气烧水煮饭。小聪用家中的天然气灶将质量为2kg、初 温为20℃的水加热到60℃，水吸收的热量是 J;若烧水过程中天然气灶的热效率为 40%,则消耗天然气 m3。天然气燃烧更完全时，天然气的热值 （选填“变大” “变小”或“不变”)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q天然气取4.0×10J/m3] 31 拔尖特训·物理（沪粤版）九年级 13.如图所示是冷水与热水混合时，温度随时间变化的图像，由图中所给的信息可知，甲物质是通过 的方式使另一物质的内能 (选填“增加”“减少”或“不变”)的。假设在这一过 程中没有热量损失，那么冷水与热水的质量之比是 燃料燃烧放出的 4T/℃ 热量(100%) 80k 60 、甲 废气(33%) 40-- 冷却水(30%)→ 201 乙 有 摩擦与辐射(7%)→ 00.10.20.3t/min 功 (第13题图) (第14题图) 14.汽车发动机一般是柴油机或汽油机，它把燃料燃烧放出的 能转化为机械能。完全燃烧 0.1kg的汽油能够获得 J的能量。小明同学阅读了汽车发动机的说明书后，绘制了如 图所示的内燃机的能量流向图，则该内燃机的效率为 。 (q汽油=4.6×10J/kg) 三、解答题（共36分） 15.(12分)在“探究不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图(a)(b)所示。 ↑温度/℃ ②① 42 34 26 ③， 18 10 012345时间/mim (a) (b) (c) (第15题图) (1)实验中应取 (选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯 中，使用规格 (选填“相同”或“不同”)的电加热器加热。实验中通过 (选填 “升高的温度”或“加热时间”)来反映甲和乙两种液体吸收热量的多少。 (2)实验数据如表所示，由表中数据可知， 液体的吸热能力强。如果要在甲、乙两种液 体中选择一种液体作为冷却剂，你认为 液体较为合适。（选填“甲”或“乙”） 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 10 18 26 34 42 (3)图(c)中①是乙加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的乙液体质量增加到原来的 2倍，不考虑热损失，用相同的电加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的图线，应该为图中 的 (选填“①”“②”或“③”)。 16.(16分)小明和小辉学习了燃料的热值后，一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大 小关系，他们组装了如图甲和乙所示的装置进行实验，记录结果如表： 温度计 温度计 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 水 水 煤油 25 44 煤油 一菜籽油 菜籽油 25 34 甲 (第16题图》 32 第十二章内能与热机 (1)为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，但对于两杯水的初温 他们的看法却不同，请补充完善他们的想法： ①小辉认为实验中是直接用 来表示煤油和菜籽油放出热量的多少，所以，实验 中两杯水的初温可以不同。 ②小明认为因为探究过程中他们采用了 法，所以只有燃料的种类不同，其他因素都必 须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同， 于是两杯水的 就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、 水温变化低的情况，所以实验时必须控制水的初温相同。 ③你认为 (选填“小明”或“小辉”)的想法更合理。 (2)根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 (3)小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃料的质量。并由记录的数 据，利用公式Q吸=cm(t一t。)计算出了水吸收的热量。小辉想通过这些数据计算出煤油和菜籽 油的热值，你认为他的计算结果与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)，理由是 (4)用煤油加热10kg初温为20℃的水，已知煤油的热值约为4.6×10J/kg,完全燃烧10g的 煤油，放出的热量只有42%被吸收，则水温会升高 ℃。[水的比热容为4.2×103J/ (kg·℃)] 17.舒情境科技成就(8分)无人驾驶汽车是一种智能汽车，主要依靠车内以计算机系统为主的智能 驾驶仪来实现无人驾驶。某无人驾驶汽车沿水平路面匀速直线行驶了3×104，发动机提供的 牵引力为1.12×103N,消耗柴油2.1kg。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q柴油取4×10J/kg] (1)求消耗的柴油完全燃烧释放的热量。 (2)求汽车发动机的效率。 (3)若2.1kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收，则可将多少千克水从20℃加热到70℃？ (第17题图) “答案与解析”见P16 33