第十四章 内能与热机 单元测试 2026-2027学年沪科版九年级全一册物理

第十四章　内能与热机　单元测试卷 满分100分　考试用时90分钟 一、选择题（共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1．【易】（2分）下列实例中属于做功改变物体内能的是（　　） A．图甲中，炉火烧水　　B．图乙中，搓手取暖　　 C．图丙中，用暖手宝暖手　　D．图丁中，热鸡蛋放在冷水中冷却 2．【易】（2分）如图是小明煮的一碗冒着“白气”的面条。他将木筷和金属勺同时放入其中，过一会感觉金属勺烫手而木筷不烫手。下列说法正确的是（　　） A．木材的导热性比金属好　　B．木筷不烫手其内能不变　　 C．金属勺通过热传递变烫　　D．“白气”是由汽化形成的 3．【易】（2分）小丽为妈妈的生日做了一桌美食（如图所示），下列对美食制作过程说法正确的是（　　） A．锅中冒出的“白气”是水蒸气液化形成的　　B．砂锅煲汤是通过热传递的方式减小内能 C．冰冻食物在解冻的过程中温度不断降低　　D．食物香气四溢是因为分子之间存在引力 4．【易】（2分）如图所示是一个香蕉炉，点燃炉内蜡烛加热香蕉液，一会儿，房间内充满了香气，对这过程分析正确的是（　　） A．蜡烛燃烧将内能转化为化学能　　B．香蕉液通过做功增加内能　　 C．香蕉液吸热升华变成香气　　D．香气弥漫是扩散现象 5．【易】（2分）关于温度、内能、热量、功的说法错误的是（　　） A．物体温度升高，不一定吸收了热量　　B．物体温度升高，内能一定增加 C．物体内能增加，一定是外界对它做了功　　D．物体吸收热量，温度可能不变 6．【易】（2分）下列关于燃料的热值说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小 D．焦炭的热值是3.0×10⁷J/kg，完全燃烧1kg焦炭能放出3.0×10⁷J的热量 7．【易】（2分）汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种，下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（　　） A．热机排出的尾气没有内能　　B．热机的效率能达到100% C．热机的大量使用会造成环境污染　　D．汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能 8．【易】（2分）如图所示为单缸四冲程汽油机某一冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800圈，则下列说法正确的是（　　） A．图中所示冲程是做功冲程 B．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为6.9×10⁷J C．该汽油机在1s内做功30次 D．汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 9．【易】（2分）我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会。下图所示内燃机的四个冲程，气缸内气体的内能最小的是（　　） A. B. C. D. 10．【易】（2分）汽车是现代生活中最常见的交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图，下列说法正确的是（　　） A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高 B．由乙图可知该汽油机的效率是30% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值 11．【易】（2分）下列关于比热容的说法正确的是（　　） A．比热容是物质的性质之一，它反映的是物质吸热或放热本领的大小 B．物体的比热容跟物体的质量大小有关 C．温度高的物体比温度低的物体的比热容大 D．比热容跟物体吸收的热量有关，物体吸收的热量越多，比热容越大 12．【易】（2分）下列关于内能、热量和温度的说法，正确的是（　　） A．温度为0℃以下的物体不具有内能　　B．温度高的物体，含有的热量一定多 C．物体的内能增加，可能是吸收了热量　　D．温度总是从高温物体传向低温物体 13．【易】（2分）关于热机和能量守恒，下列说法正确的是（　　） A．热机工作时将内能转化为机械能　　B．酒精灯中的酒精燃烧不充分时，其热值减小 C．热机的效率可以达到100%　　D．整个过程中能量的总量在不断减小 14．【中】（2分）沙漠地区昼夜温差大，主要原因是沙子的（　　） A．比热容小　　B．硬度小　　C．质量小　　D．密度小 15．【中】（2分）质量相等、初温相同的甲、乙两块金属，吸收相同的热量后（已知甲的c甲>乙的c乙），关于它们升高的温度，下列说法正确的是（　　） A．甲的温度升高更多　　B．乙的温度升高更多　　C．甲和乙升高的温度一定不同　　D．甲和乙升高的温度可能相同 二、填空与作图题（共3小题，共13分。请将正确答案填在题中横线上） 16．【易】（4分）用高温熨平衣物，是通过______方式改变物体内能的。宋元时期，出现了如图所示带木把的熨斗，相比金属把，使用更安全，是由于木头具有_________的物理属性。 17．【易】（4分）甲、乙两种液体温度随时间变化的关系如图所示，若甲、乙两液体吸收相同的热量，则__________液体升高的温度较多；两者比较，__________液体更适合作汽车的冷却剂。 18．【易】（5分）因为水的比热容较大，所以常用水作为暖气中的传热介质。若暖气中50kg的水，温度降低2℃，放出的热量是___________J。[c水=4.2×10³J/(kg·℃)] 三、实验探究题（共4小题，共28分） 19．【易】（7分）在“比较不同物质的吸热能力”实验中： （1）器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，以及______（填测量工具）、托盘天平（含砝码）、水和煤油； （2）选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是为了通过比较______来比较物质吸收热量的多少； （3）实验中选取初温不同、______相同的水和煤油，分别倒入烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较______来比较不同物质吸热能力的强弱； （4）如图2所示，小姜正确使用温度计测量液体的温度，按照图中______（选填“A”、“B”或“C”）方法读数是正确的；实验中某时刻温度计示数如图3所示为______℃； （5）部分实验数据如下表所示，分析数据可得出结论：______（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 20．【易】（7分）如图为“比较燃料热值”和“比较物质比热容”的实验装置，三个装置中液体的质量相同、燃料的质量也相同。 （1）要比较不同燃料的热值应选择______两个装置，要比较不同物质的比热容应选择______两个装置（选填装置序号A、B、C）； （2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计的______来比较燃料燃烧放出热量的多少，已知酒精的热值为3.0×10⁷J/kg，10g酒精完全燃烧放出的热量是______J。 21．【易】（7分）在“比较水和煤油的吸热能力”实验中，用两套完全相同的装置加热，每隔2分钟记录一次温度。 （1）本实验需要用到的测量工具有：天平、温度计和______；图乙为某时刻的温度，其示数为______℃； （2）实验中应量取相同______（选填“质量”或“体积”）的水和煤油； （3）实验中，用______（选填“加热时间”或“温度计示数的变化”）间接反映液体吸收热量的多少； （4）如图丙，实验绘制了温度随时间变化关系图象，由图象可知，______的吸热能力更强。已知水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)，则煤油的比热容为______J/(kg·℃)。 22．【中】（7分）如图甲、乙是探究“做功改变物体内能”的实验。 （1）如图甲，在注射器前端筒壁上钻一个小孔，将温度传感器的探头插入注射器内，用密封胶将小孔密封，读出此时温度传感器的示数； （2）如图乙，用橡皮帽将注射器的注射口堵住，用力向左推动活塞，传感器的示数逐渐增大，说明活塞压缩筒内气体做功，使气体内能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；推动活塞过程中，小明感觉十分费力，证明分子间存在______力； （3）快速取下橡皮帽，注射口喷出“白气”，温度传感器示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；此过程中的能量转化与汽油机的______冲程相同。 四、综合解答题（共3小题，共29分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤） 23．【中】（10分）如图是质量为200g的某物质温度随加热时间的变化图象，前10min它吸收的热量是9×10³J。求该物质的比热容。 24．【难】（10分）小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入5L水，水的初温是20℃，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m³天然气，天然气的热值为3.2×10⁷J/m³，水的比热容c=4.2×10³J/(kg·℃)，当地大气压为标准大气压。求： （1）水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）； （2）天然气完全燃烧放出的热量Q放； （3）天然气灶的效率η。 25．【难】（9分）某单缸四冲程内燃机，在一次工作中消耗了70g汽油。（汽油的热值q=4.6×10⁷J/kg，水的比热容c水=4.2×10³J/(kg·℃)）求： （1）求70g汽油完全燃烧放出的热量； （2）内燃机的工作效率（已知该内燃机有效利用能量占燃料完全燃烧放出能量的30%）； （3）使用时需不断地对气缸周围进行水冷却，如果流入气缸周围的冷却水温度是60℃，从气缸周围流出的冷却水温度达到83℃，则这段时间内流过气缸周围冷却水的质量是多少千克？ 参考答案与详细解析 1．【易】（2分）答案：B 解析：炉火烧水、用暖手宝暖手、热鸡蛋放在冷水中冷却是通过热传递改变物体的内能；搓手取暖是克服摩擦做功，使物体的内能增大、温度升高，是通过做功改变物体的内能。故选B。 2．【易】（2分）答案：C 解析：一般情况下金属的导热性能比非金属好，金属勺比木筷导热性好，A错；木筷放入热水也会吸收热量、内能增加，B错；金属勺变烫是面条温度高于金属勺、面条向金属勺传递热量（热传递），C正确；“白气”是面条中冒出的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，D错。故选C。 3．【易】（2分）答案：A 解析：“白气”是锅中出来的热的水蒸气遇冷的空气放热液化而成的小水滴，A正确；砂锅煲汤是通过热传递增大内能，B错；冰是晶体，冰冻食物解冻过程温度保持不变，C错；食物香气四溢是分子做无规则运动（扩散），D错。故选A。 4．【易】（2分）答案：D 解析：蜡烛燃烧将化学能转化为内能，A错；香蕉液通过热传递增加内能，B错；香蕉液吸热汽化变为香气，C错；香气弥漫说明分子永不停息地做无规则运动，是扩散现象，D正确。故选D。 5．【易】（2分）答案：C 解析：物体温度升高、内能增大，可能是吸热也可能是外界做功，A正确；物体温度升高、分子运动加剧，内能一定增加，B正确；物体内能增加，可能是吸热也可能是外界做功，C错误；物体吸热温度可能不变（如晶体熔化），D正确。故选C。 6．【易】（2分）答案：D 解析：热值仅与燃料种类有关、与燃烧程度无关，A错；Q=mq，放热与热值和质量都有关，B错；酒精用去三分之一后质量变化、热值不变，C错；焦炭热值3.0×10⁷J/kg表示1kg焦炭完全燃烧放出3.0×10⁷J热量，D正确。故选D。 7．【易】（2分）答案：C 解析：一切物体在任何温度下都有内能，尾气也有内能，A错；热机不可避免有能量损失，效率不可能100%，B错；热机使用时排放有害气体造成环境污染，C正确；汽油机做功冲程将内能转化为机械能，D错。故选C。 8．【易】（2分）答案：B 解析：图中两气阀关闭、活塞向上运动，是压缩冲程，A错；完全燃烧5kg汽油放热Q=mq=5×4.6×10⁷=2.3×10⁸J，有用功W=ηQ=30%×2.3×10⁸=6.9×10⁷J，B正确；飞轮1800r/min=30r/s，每2圈做功1次，1s内做功15次，C错；效率=W有/Q放，燃料少但有用功未知，效率不一定高，D错。故选B。 9．【易】（2分）答案：D 解析：A两气门关闭、活塞下行，做功冲程；B进气门关、排气门开，排气冲程；C两气门关闭、活塞上行，压缩冲程；D进气门开、排气门关，吸气冲程。压缩冲程后气体温度最高，吸气冲程气体温度最低，故吸气冲程气缸内气体内能最小，D正确。故选D。 10．【易】（2分）答案：A 解析：甲图两气门关闭、活塞上行压缩气体做功、气体温度升高，是压缩冲程，A正确；由乙图效率η=100%−6%−30%−36%=28%，B错；热值只与燃料种类有关，与是否充分燃烧无关，CD错。故选A。 11．【易】（2分）答案：A 解析：比热容反映了物质吸热或放热本领的大小，A正确；比热容是物质的一种特性，与温度、质量、吸放热多少都无关，BCD错。故选A。 12．【易】（2分）答案：C 解析：一切物体在任何情况下都具有内能，0℃以下物体也有内能，A错；热量是热传递过程中传递的能量，不能说物体含有热量，B错；做功和热传递都能改变内能，内能增加可能是吸热，C正确；热传递传递的是热量不是温度，D错。故选C。 13．【易】（2分）答案：A 解析：热机工作时燃料燃烧将化学能转化为内能再转化为机械能，A正确；热值只与燃料种类有关，与燃烧是否充分无关，B错；热机有能量损失、效率不可能100%，C错；能量守恒、总量不变，D错。故选A。 14．【中】（2分）答案：A 解析：沙漠中主要是沙子，沙子的比热容较小，吸收或放出相同热量时温度变化大，故昼夜温差大，A正确。故选A。 15．【中】（2分）答案：D 解析：由ΔT=Q/(cm)，Q相同、c甲>c乙，若质量也相同则ΔT甲<ΔT乙；但题目未给出质量关系，若m甲较大可抵消比热容影响，特殊地当c甲·m甲=c乙·m乙时ΔT甲=ΔT乙，故可能相同，D正确。故选D。 16．【易】（4分）答案：热传递；隔热性好（或导热性差）。 解析：用高温熨平衣物，是通过热传递的方式改变物体内能；木头具有导热性差的物理属性，相比金属把使用更安全。 17．【易】（4分）答案：甲；乙。 解析：由图像可知，吸收相同热量（加热相同时间）甲升高温度较多；升高相同温度乙需吸收更多热量，说明乙比热容大，乙更适合作冷却剂。 18．【易】（5分）答案：4.2×10⁵。 解析：Q放=c水mΔt=4.2×10³×50×2=4.2×10⁵J。 19．【易】（7分）答案：（1）停表；（2）加热时间；（3）质量；升高的温度；（4）B；66；（5）水。 解析：（1）需测量加热时间，缺秒表；（2）相同加热器加热时间越长吸热越多，用加热时间比较吸热多少；（3）控制质量相等，比较升高温度；（4）视线与液柱上表面相平，B正确；分度值1℃，示数66℃；（5）加热相同时间水升温少，水吸热能力更强。 20．【易】（7分）答案：（1）B、C；A、B；（2）示数变化；3.0×10⁵。 解析：（1）比较热值用不同燃料加热同种液体（B、C）；比较比热容用相同燃料加热不同液体（A、B）；（2）通过温度计示数变化比较放热多少；Q=mq=0.01×3.0×10⁷=3.0×10⁵J。 21．【易】（7分）答案：（1）停表，27；（2）质量；（3）加热时间；（4）水，2.1×10³。 解析：（1）需天平、温度计、停表；分度值1℃，示数27℃；（2）控制质量相等；（3）用加热时间比较吸热多少（转换法）；（4）加热相同时间水升温少、吸热能力强；升高相同温度水吸热是煤油2倍，故煤油比热容为2.1×10³J/(kg·℃)。 22．【中】（7分）答案：增大；斥；变小；做功。 解析：（2）压缩气体做功、气体内能增大、温度升高；分子间存在斥力故费力；（3）气体对外做功、温度降低、示数变小，与汽油机做功冲程能量转化相同。 23．【中】（10分）答案：1.5×10³J/(kg·℃)。 解析：由图象，10min升温Δt=50℃−20℃=30℃；由Q吸=cmΔt得c=Q/(mΔt)=9×10³/(0.2×30)=1.5×10³J/(kg·℃)。 24．【难】（10分）答案：（1）1.68×10⁶J；（2）3.2×10⁶J；（3）52.5%。 解析：（1）m=ρV=1000×5×10⁻³=5kg，Q吸=cmΔt=4.2×10³×5×80=1.68×10⁶J；（2）Q放=qV=3.2×10⁷×0.1=3.2×10⁶J；（3）η=Q吸/Q放=52.5%。 25．【难】（9分）答案：（1）3.22×10⁶J；（2）30%；（3）10kg。 解析：（1）Q放=mq=0.07×4.6×10⁷=3.22×10⁶J；（2）η=30%；（3）Q吸=30%×3.22×10⁶=9.66×10⁵J，m=Q吸/[c水(83−60)]=9.66×10⁵/[4.2×10³×23]=10kg。 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