第十四章 内能与热机 单元测试卷2026-2027学年上学期沪科版九年级物理

九年级物理（沪科版）第十四章 内能与热机 单元测试卷 （满分100分·考试时间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）（2026四川自贡）关于分子的认识，下列说法正确的是（     ） A．固体很难被压缩，说明分子之间不存在间隙 B．水结成冰后体积变大，说明分子的体积会变大 C．炒冷吃兔时菜香四溢，说明分子在做无规则运动 D．两个光滑铅块压紧后难拉开，说明分子之间只存在引力 2．【易】（2分）（2026陕西）从微观世界到宏观宇宙，人类探索的脚步从未停止。下列说法正确的是（     ） A．分子、原子核、地球、太阳是按照由小到大的空间尺度排序的 B．地球等行星绕太阳运动，说明太阳是宇宙的中心 C．电子的发现，说明原子是可分的 D．面包疏松多孔，说明分子间有空隙 3．【易】（2分）（2026内蒙古）小明一家在呼伦贝尔大草原游玩，傍晚天气变冷，他们采取下列方法取暖，属于做功改变内能的是（　　） A．喝杯热水 B．抱热水袋 C．搓手搓脸 D．向手心哈气 4．【易】（2分）（2026山东烟台）油条是餐桌上的常见食品，关于它的制作过程，下列说法正确的是（　　） A．抻拉面团时，面团发生了弹性形变 B．炸油条是通过热传递的方式使其内能增加的 C．当油条漂浮在油面上时，它受到的浮力大于重力 D．刚出锅的油条很烫是因为它含有很多的热量 5．【易】（2分）（2026四川内江）下列设备工作过程中没有使用热机的是（     ） A．燃油汽车 B．火箭 C．喷气式飞机 D．电瓶车 6．【易】（2分）（2026甘肃武威）张雪机车创造了中国摩托车制造商在WSBK赛事中的历史性突破。该机车大量使用密度较小的碳纤维材料，有助于_________（选填“增大”或“减小”）机车惯性；比赛过程中，油箱内的汽油用去一半，剩余汽油的热值将__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 7．【易】（2分）（2026四川达州）我们生活在能量的世界里，下列说法正确的是（     ） A．石油属于可再生能源 B．只要制作巧妙，永动机是可以实现的 C．行驶的电动汽车主要将电能转化为机械能 D．热量只能从内能大的物体向内能小的物体转移 8．【易】（2分）（2026四川遂宁）新科技、新材料、新能源让我们的生活更高效、更智能。下列相关说法正确的是（     ） A．煤、石油、电力、天然气都属于一次能源 B．利用超导材料可制作电吹风的发热电阻 C．核电站利用原子核裂变释放能量发电 D．能量会发生转移或转化，因此总量会逐渐减少 9．【易】（2分）（2025•山东）研究人员在低温极强磁场条件下发现了一种带负电荷的新型粒子，未来可能应用于量子计算领域。下列粒子中，与该粒子带电性质相同的是（　　） A．电子 B．原子 C．质子 D．中子 10．【易】（2分）（2025•烟台）干燥的秋冬季节，小明发现当妈妈靠近电视机屏幕时，头发有时会被屏幕吸引。下列现象与之原理相同的是（　　） A．教室的风扇扇叶容易吸附灰尘 B．树上的苹果受到地球的吸引力 C．通电后的螺线管能吸引小磁针 D．挤压后的两铅块能吸引在一起 11．【中】（2分）（2026四川广元）夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低。不考虑漏气和体积的变化，与白天相比，夜间轮胎内的气体（     ） A．放出热量，内能减小 B．吸收热量，内能增大 C．温度升高，内能减小 D．对外做功，内能增大 12．【中】（2分）（2026山东烟台）（多选）如图所示为汽油机工作时某冲程的示意图，下列关于这个冲程的说法正确的是（     ） A．该冲程是做功冲程 B．该冲程是压缩冲程 C．将机械能转化为内能 D．将内能转化为机械能 13．【难】（2分）（2026湖南）2025年11月25日，“长征”2号F遥22运载火箭托举“神舟”22号飞船在酒泉卫星发射中心顺利升空。火箭在上升过程中短暂遮挡部分太阳圆面，形成如图所示的“神箭凌日”画面。关于此过程，说法正确的是（     ） A．飞船重力势能变小 B．火箭的热机效率为100% C．飞船相对于火箭始终是运动的 D．“神箭凌日”现象是由光的直线传播形成的 14．【难】（2分）（2026黑龙江绥化）（多选）我国古人曾发明一种点火器，结构如图所示。取火时握住套筒，然后向内猛推推杆，前端的艾绒就会被点燃，拔出推杆后，吹吹艾绒就有火苗产生。下列说法正确的是（     ） A．艾绒燃烧是化学能转化为内能 B．推入推杆过程中是通过做功方式改变气体的内能 C．推入推杆使筒内气体分子运动加快 D．推入推杆过程与汽油机做功冲程的能量转化相似 15．【难】（2分）（2026天津）（多选）一辆燃油汽车以v₀km/h的速度匀速行驶时发动机的输出功率为P₀kW，若其行驶了t₀h，消耗燃油V₀L，已知燃油密度为ρ₀kg/m³，热值为q₀J/kg。则（     ） A．汽车的牵引力为3.6×10³P₀/v₀N B．汽车的牵引力为10³P₀/(3.6v₀)N C．发动机的效率为3.6×10³P₀t₀/(ρ₀V₀q₀) D．发动机的效率为3.6×10⁹P₀t₀/(ρ₀V₀q₀) 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）（2026云南）普洱景迈山古茶林文化景观是世界文化遗产之一。制作某种茶时需将晾好的鲜叶倒入预热后的铁锅中，炒至叶软香出。加热鲜叶是通过_______的方式改变鲜叶的内能，茶香传播到远处属于__________现象。 17．【易】（4分）（2026四川凉山）如图所示是凉山特色美食“烤洋芋”，它是将土豆直接放在炭火上烘烤而成的，烘烤过程通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式改变土豆的内能，烤好的土豆冒着“白气”是水蒸气______（填物态变化名称）形成的小水珠。 18．【易】（5分）（2026河南）石子饼是河南特色面食。如图是将面饼放在烧热的石子上烙制的情景，面饼的内能增加是通过___________的方式实现的；空气中弥漫着面饼的香味，这是___________现象。 三、实验探究题（共4小题，共28分） 19．【易】（7分）（2026江苏苏州）以下是“分子动理论”相关知识结构图，请补充完整。①________；②________。 20．【中】（7分）（2026黑龙江绥化）利用如图甲所示的装置比较不同物质吸收热量的情况。 (1)两烧杯中分别装入________（选填“质量”或“体积”）相等的水和食用油。 (2)利用相同的电加热器加热，通过________间接反映水、食用油吸收热量的多少。 (3)根据实验数据绘制温度与时间的关系图像如图乙所示。分析可知________（选填“A”或“B”）是食用油的温度随时间变化的关系图像，________（选填“食用油”或“水”）的吸热能力较强。 21．【中】（7分）（2025•烟台）汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：①　 　 ②　 　 。若汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，则该工作过程中消耗的汽油质量为 　 　 kg。 22．【难】（7分）（2026四川南充）有同学在海边发现沙滩的温度比海水的温度高一些，该同学利用图甲装置对海水和沙子的吸热规律进行探究。 将质量相等的海水和沙子分别装在密闭绝热的真空箱内； 利用相同的白炽灯在同等条件下模拟太阳加热，沙子加热5min后停止加热； 根据实验数据得到了温度随时间的变化关系如图乙； (1)实验数据表明：升高的温度相同时，___________吸收的热量多； (2)实验数据可得，海水和沙子的比热容之比为___________。 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） 23．【中】（10分）（2026江苏苏州）小区使用管道天然气为住户供气，所用天然气热值为3.5×10⁷J/m³。某天，小明家利用燃气热水器将20kg的水从20℃加热40℃，热水器的加热效率为80%。已知水的比热容c水=4.2×10³J/(kg·℃)。求： (1)水升温吸收的热量。 (2)消耗的天然气体积。 24．【中】（9分）（2026四川广安）某折叠卡式炉如图所示，它采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2 kg水，用卡式炉给水加热使之温度升高了50 ℃，丁烷完全燃烧释放了8.4×10⁵J的能量。此过程通过________（选填“做功”或“热传递”）方式增大了水的内能，该卡式炉烧水的效率为________。水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)。 25．【难】（10分）（2026山西）逢路快跑、遇水“滑行”。图甲是水陆两栖救援车实战演习的场景，该车满载时总质量为5t。（g取10N/kg，河水密度ρ水取1.0×10³kg/m³，柴油热值q取4.0×10⁷J/kg） (1)若以图乙中的长方形表示救援车，在图中画出它静止在水平地面时受力示意图。 (2)救援车满载时静止在水平地面，若车轮接地总面积为0.5m²，求救援车对地面压强。 (3)求救援车满载漂浮在河水中时，排开河水的体积。 (4)救援车在河水中匀速直线航行时，若前进的动力为8×10³N，行驶1km消耗柴油0.5kg，求救援车柴油机的效率。 图1（甲） 图2（乙） 参考答案与详细解析 1．【易】答案：C 解析：A．分子间同时存在引力和斥力，固体很难被压缩，说明分子之间存在斥力，故A错误；B．水结成冰后体积变大，分子之间存在间隙变大，分子的体积不变，故B错误； C．炒冷吃兔时菜香四溢，是扩散现象，说明分子在做无规则运动，故C正确； D．分子之间同时存在引力和斥力，两个光滑铅块压紧后难拉开，说明分子之间存在引力，故D错误。 故选C。 2．【易】答案：C 解析：A．分子由原子组成，原子是由原子核和核外电子组成，故分子比原子核大，故A错误；B．太阳只是太阳系的中心，宇宙没有确定的中心，地球绕太阳运动不能说明太阳是宇宙的中心，故B错误； C．汤姆生发现电子，证明原子内部存在更小粒子，原子能够再分，故C正确； D．面包疏松多孔是宏观可见的空隙，并非分子间的微观空隙，分子间空隙无法用肉眼直接观察到，故D错误。 故选 C。 3．【易】答案：C 解析：ABD．喝热水、抱热水袋、向手心哈气，都是热量从高温物体转移到人体，属于热传递改变内能，故ABD不符合题意；C．搓手搓脸时克服摩擦做功，将机械能转化为内能，属于做功改变内能，故C符合题意。 故选C。 4．【易】答案：B 解析：A．抻拉面团后面团无法恢复原状，属于塑性形变，故A错误；B．炸油条时，油将热量传递给油条，是通过热传递增加油条的内能，故B正确； C．物体漂浮时处于平衡状态，受到的浮力等于自身重力，故C错误； D．热量是过程量，只能描述为“吸收/放出热量”，不能说物体“含有热量”，油条很烫是因为它的温度高，故D错误。 故选B。 5．【易】答案：D 解析：ABC．燃油汽车的内燃机、火箭发动机，喷气式发动机，都属于热机，故ABC不符合题意；D．电瓶车靠电动机工作，是将电能直接转化为机械能，没有使用到热机，故D符合题意。 故选 D。 6．【易】答案：减小 不变 解析：惯性的大小仅与物体的质量有关，质量越小，惯性越小；已知碳纤维材料密度较小，在机车体积不变时，根据公式m=ρV，使用该材料能减小机车的质量，进而减小机车惯性。热值是燃料的固有特性，其大小只取决于燃料的种类，与燃料的质量、体积等均无关；油箱内汽油用去一半后，剩余汽油的种类未发生变化，因此热值不变。 7．【易】答案：C 解析：A．石油无法从自然界源源不断获取，属于不可再生能源，故A错误；B．永动机是不可以制成的，因为它违背能量守恒定律，故B错误； C．行驶的电动汽车靠电力驱动行驶，主要将电能转化为机械能，故C正确； D．热传递的前提是温度差，热量是从温度高的物体向温度低的物体转移，温度高的物体不一定内能大，温度低的物体不一定内能小，故D错误。 故选C。 8．【易】答案：C 解析：A．煤、石油、天然气属于一次能源，而电力是通过一次能源转换得到的二次能源，因此A错误；B．超导材料电阻为零，根据焦耳定律 ，其不会发热，因此不能用于制作电吹风的发热电阻丝，故B错误； C．目前核电站是利用原子核的裂变过程释放巨大能量发电，故C正确； D．能量守恒定律指出：能量在转移或转化过程中总量保持不变，不会减少，故D错误。 故选C。 9．【易】答案：A 答案：A 10．【易】答案：A 11．【中】答案：A 解析：不考虑气体体积变化，则气体不做功。夜间气温降低，轮胎内气体向外放热，内能减小，气体温度降低。故选A。 12．【中】答案：AD 解析：图中进气门和排气门均关闭，火花塞正在点火，且活塞向下运动，这符合汽油机做功冲程的特征。在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。故选AD。 13．【难】答案：D 解析：A．火箭上升过程中，飞船质量不变，高度增大，重力势能变大，故A错误；B．热机工作时，不可避免存在热量散失、克服机械摩擦做功等能量损失，热机效率一定小于100%，故B错误； C．飞船被火箭托举升空，飞船与火箭之间的相对位置没有发生变化，此过程飞船相对于火箭是静止的，故C错误； D．“神箭凌日”是火箭遮挡住了直线传播的太阳光，从而在太阳圆面上留下火箭的黑影，该现象是由光的直线传播形成的，故D正确。 故选D。 14．【难】答案：ABC 解析：A．艾绒燃烧时，化学能主要转化为内能，故A正确；B．推入推杆过程中，推杆压缩筒内气体，对气体做功，是通过做功的方式改变气体的内能，故B正确； C．推入推杆使筒内气体温度升高，气体分子热运动加快，故C正确； D．推入推杆过程与汽油机的压缩冲程相似，均为机械能转化为内能；汽油机做功冲程是内能转化为机械能，故D错误。 故选ABC。 15．【难】答案：AD 解析：AB．根据P=Fv可得，汽车的牵引力F=P/v=10³P₀W÷(v₀/3.6m/s)=3.6×10³P₀/v₀(N)，故A符合题意，B不符合题意；CD．发动机做的有用功W=Pt=10³P₀W×3600t₀s=3.6×10⁶P₀t₀J，燃油完全燃烧放出的热量Q放=ρ₀kg/m³×V₀×10⁻³m³×q₀J/kg，发动机的效率η=W有/Q放=3.6×10⁶P₀t₀J÷(ρ₀V₀q₀×10⁻³J)=3.6×10⁹P₀t₀/(ρ₀V₀q₀)，故C不符合题意，D符合题意。故选AD。 16．【易】答案：热传递 扩散 解析：改变物体内能的方式有做功和热传递两种。加热鲜叶时，鲜叶吸收热量，内能增加，此过程是通过热传递的方式改变内能；扩散现象指不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象，本质是分子的无规则运动。茶香分子不停地做无规则运动，传播到远处，属于扩散现象。 17．【易】答案：热传递 液化 解析：炭火烤土豆是通过热传递改变土豆内能；白气是水蒸气遇冷液化形成的小水珠。 18．【易】答案：热传递 扩散 解析：改变内能的方法有两种：做功和热传递。将面饼放在烧热的石子上烙制，内能从石子转移到面饼上，这是通过热传递改变面饼的内能。由于分子在不停的做无规则运动，空气中弥漫着面饼的香味，这种现象叫做扩散。 19．【易】答案：空隙 引力和斥力 解析：酒精和水混合后，分子互相进入对方的分子空隙中，所以总体积变小。固体很难被拉伸说明分子间存在引力，固体很难被压缩说明分子间存在斥力，所以分子间存在引力和斥力。 20．【中】答案：(1)质量　(2)加热时间　(3)A；水 解析：（1）根据吸热公式Q=cmΔt，故需要控制质量相同，才能通过温度变化比较吸热能力。（2）相同的电加热器在相同时间内放出的热量相等，所以实验中用加热时间间接反映物质吸收热量的多少。 （3）由表格数据可知，加热时间相同时，食用油升温更快，图乙中A升温更快，故A是食用油的温度变化图像。 吸收相同热量时，升温越慢的物质，比热容越大，吸热能力越强，由表格可知水的升温比油的慢，故水的吸热能力更强。 21．【中】答案：1.61×10⁵；机械；0.0035。 22．【难】答案：(1)海水 (2)4∶1 解析：（1）相同的白炽灯加热时，相同时间内物质吸收的热量相等。由图乙可知：初始温度均为20℃，升高到40℃时，沙子加热时间为5min，海水需要加热20min，海水加热时间更长，说明升高相同温度时，海水吸收的热量更多。（2）根据吸热公式，变形得，已知海水和沙子质量相等，温度从升高到，升高温度相同；吸收热量之比等于加热时间之比，即 因此比热容之比 23．【中】答案：(1)1.68×10⁶J　(2)0.06m³ 解析：（1）水升温吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×10³J/(kg·℃)×20kg×(40℃-20℃)=1.68×10⁶J；（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸/80%=2.1×10⁶J， 消耗天然气的体积V=Q放/q=2.1×10⁶J÷3.5×10⁷J/m³=0.06m³ 24．【中】答案：热传递　50% 解析：改变内能的方式分为做功和热传递，本题中燃料燃烧放热，传递给水被水吸收，因此是通过热传递的方式增大水的内能。水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×10³J/(kg·℃)×2kg×50℃=4.2×10⁵J。 所以卡式炉的加热效率为η=Q吸/Q放=4.2×10⁵J÷8.4×10⁵J=50% 25．【难】答案：(1)如图所示　(2)1×10⁵Pa　(3)5m³　(4)40% 解析：（1）救援车静止在水平地面，受两个平衡力：竖直向下的重力G车、竖直向上的支持力F支​，二者大小相等。过长方形中心，分别沿竖直向下、竖直向上画两条长度相等的带箭头线段，向下标注G车，向上标注F支​即可。（2）救援车满载静止在水平地面时，对地面的压力F=G=mg=5×10³kg×10N/kg=5×10⁴N， 救援车对地面的压强p=F/S=5×10⁴N÷0.5m²=1×10⁵Pa （3）救援车满载漂浮在河水中时，受到的浮力F浮=G=5×10⁴N， 根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排得，救援车排开河水的体积V排=5×10⁴N÷(1.0×10³kg/m³×10N/kg)=5m³ （4）救援车在河水中匀速直线航行时，前进的动力所做的功W=Fs=8×10³N×1000m=8×10⁶J， 0.5kg柴油完全燃烧放出热量Q放=mq=0.5kg×4.0×10⁷J/kg=2×10⁷J， 救援车柴油机的效率η=W/Q放=8×10⁶J÷2×10⁷J=40% 学科网（北京）股份有限公司 $