第十二章 内能及其应用 单元练 2026-2027学年北师大版（北京）物理九年级全一册

第十二章内能及其应用 单元练 一、单选题 1．关于内能、热量和温度，下列说法正确的是（    ） A．0℃的冰块没有内能 B．温度越高的物体，所含的热量越多 C．同一物体的温度越高，内能越大 D．物体吸收热量，温度一定升高 2．如图所示，初春气温回升，室外的冰雕慢慢熔化，在冰雕刚好完全熔化成水的过程中，下列说法正确的是（　　） A．温度持续升高，内能不断增大 B．内能减小，温度降低 C．内能不变，温度升高 D．吸收热量，热量从周围空气传递到冰雕 3．如图所示是四冲程内燃机工作时的示意图，一个工作循环的顺序为（　　） A．甲乙丙丁 B．丁丙乙甲 C．甲乙丁丙 D．甲丁乙丙 4．下表是一些物质的比热容．依据表格中的数据，下列说法正确的是（    ）． 物质 比热容c/[] 物质 比热容c/[] 水 砂石 约 酒精 铝 冰 铜 A．同种物质的不同状态比热容一定相同 B．酒精的比热容为，含义是酒精每吸收的热会升高1℃ C．水和沙石升高相同的温度，水需要吸收的热量更多 D．质量相等的铝块和铜块，放出相等热量，铜块的温度变化大 5．如图是水和液体A被相同酒精灯加热时的温度—时间图像，其中水的质量为0.6kg，液体A的质量为1.2kg，已知水的比热容为，下列分析正确的是（   ） A．0~6min，水比液体A吸收的热量多 B．液体A的末温比水的高，液体A的吸热能力更强 C．2~6min，液体A升高的温度比水高，所以液体A的吸热能力更强 D．液体A的比热容为 6．如图是单缸四冲程汽油机的某个冲程示意图，下列说法正确的是（　　） A．汽油机顶端的部件叫作喷油嘴 B．这是压缩冲程 C．该冲程将内能转化为机械能 D．性能优良的汽油机效率可达到100% 7．物体A、B质量相等，把它们加热到相同的温度，然后把它们分别放入等量同温的水中，不计热量散失，A使水温升高10℃，B使水温升高20℃，设A、B的比热分别为cA和cB，则（    ） A．cB＝cA B．cB＝2cA C．cB＞2cA D．cA＜cB＜2cA 8．如图所示，在试管中装些水，用橡皮塞塞住管口，用酒精灯加热试管使水沸腾一段时间后，水蒸气会把橡皮塞从管口顶开，管口出现白雾。下列说法正确的是（   ） A．试管口出现的白雾是水蒸气 B．水被加热过程是通过做功的方法改变内能 C．水蒸气顶开橡皮塞使水蒸气的内能减少 D．水蒸气顶开橡皮塞的过程相当于内燃机的排气冲程 9．如图是四冲程汽油机的两个冲程示意图，下列判断正确的是（　　） A．甲图为排气冲程 B．乙图为做功冲程 C．甲图能量转化情况是内能转化为机械能 D．乙图能量转化情况是机械能转化为内能 10．燃油车是现代社会中一种常见的交通工具。如图所示是某燃油车的汽油机（有四个冲程）的能量流向图。下列说法正确的是（　　） A．汽油燃烧越充分，它的热值越大 B．汽油机的做功冲程将机械能转化为内能 C．改良发动机结构，汽油机的效率可达100% D．由图可知该汽油机的效率小于30% 二、填空题 11．小蜀用燃气灶将质量为2.5kg，初温为20℃的水加热到100℃用来做饭，此过程中消耗了0.04m3天然气，q天然气=3.5×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则此过程水吸收的热量为______J，加热效率为______%。 12．2024年8月23日，国家标准《新能源汽车运行安全性能检验规程》正式发布。我国新能源汽车保有量已达2472万辆，占汽车总量的7.18%，其中纯电动汽车占比高达73.35%数量达1813.4万辆。小茗同学针对新能源汽车和燃油汽车做了相关调查了解，汽油机内汽油的燃烧过程是将燃料的______能转化内能，若这台汽油机完全燃烧2kg汽油﹐可以放出______J的热量。（汽油的热值为4.6×107J/kg）。 13．在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中，用相同的热源给质量相等的水和另一种物质加热，收集的数据如图像所示。分析图像可以得出图线_______（选填“a”或“b”）对应的物质为水，另一种物质的比热容为_______。 14．小明尝试鸡蛋的各种烹饪方法。如图，制作蛋糕要取出蛋黄，挤压矿泉水瓶，松开手蛋黄被吸进瓶子里，这是利用了______的作用；煎鸡蛋时，鸡蛋在热锅中迅速升温“凝固”，这是通过______的方式改变鸡蛋内能；用燃气灶做蛋炒饭时，延长翻炒时间，______（选填“能”或“不能”）提高燃气灶的加热效率。 15．内燃机一个工作循环有四个冲程，题图表示的是其中的_______冲程。为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被小包围着，用水来冷却汽缸是因为水的_______较大。某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min，该汽油机一秒钟总共可以完成_______个冲程。 三、作图题 16．用一功率恒定的电加热器对一定质量的某晶体进行加热。请你在图中画出该物体的温度从升高到的过程中，内能随温度变化的大致图像。（已知其熔点为，且固态的比热容小于液态的比热容） 四、实验题 17．物理小组的同学们组装了如图1所示的装置，在完全相同的烧杯中分别装有质量相同的A、B两种液体，在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料。 (1)若要比较液体的吸热本领，应选______________两图的实验装置进行实验。实验过程中，通过观察______________（填“加热时间”或“液体升高的温度”）来反映物体吸热多少。 (2)根据实验数据同学们绘制出如图2所示的图像。由图像可知：液体______________的比热容较大。 (3)在比较两种燃料的热值实验过程中，若消耗质量相同的两种燃料，甲中温度升高较多，不考虑热损失，则可知燃料______________的热值大。 18．如图甲所示，为了探究物质的吸热能力，安安用相同的实验装置分别加热水和食用油，根据实验数据绘制了如图乙所示的温度随时间变化的图像。请回答下列问题： (1)实验中，两烧杯内装了相同质量的水和食用油，并放入规格相同的电加热器，这样可以保证在相同时间内，水和食用油吸收的热量相等，本实验采用的科学方法是____________； (2)根据乙图分析，图线____________（选填“甲”或“乙”）是食用油温度随时间变化的图像； (3)由实验数据可知，水的比热容与食用油的比热容之比为____________。 五、计算题 19．小明家自来水的温度为15℃，他洗澡时把燃气热水器的温度设定为45℃，通过查看水表计算出自己洗澡用了20kg的水，通过查看天然气表得知自己洗澡用了的天然气。已知燃气热水器的效率为90%，水的比热容，求： (1)水吸收的热量。 (2)天然气完全燃烧放出的热量。 (3)天然气的热值。 20．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划2021-2035年》。目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用，如图为一辆中国设计制造的氢能源公交车。[c水=4.2×103J/（kg·℃），q氢=1.4×108J/kg]。求： (1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ (2)若不计热量损失，这些热量能使多少质量的10水温度升高至50℃？ (3)此氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，汽车的速度为20m/s，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的60%用来做机械功，则这些热量能让该公交车匀速行驶的距离。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D C D D C C C D D 1．C 【详解】A．内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。一切物体在任何情况下都具有内能，因为分子在永不停息地做无规则运动，所以0℃的冰块也有内能，故A错误； B．热量是一个过程量，它是指在热传递过程中传递能量的多少，不能说“含有”或“具有”热量。只能说物体在热传递过程中吸收或放出了多少热量，故B错误； C．对于同一物体，质量不变，温度升高时，分子的热运动加剧，分子动能增大，物体的内能也就越大，故C正确； D．物体吸收热量时，温度不一定升高，例如晶体在熔化过程中，吸收热量，但温度保持不变，故D错误。 故选 C。 2．D 【详解】A．冰是晶体，在熔化过程中，温度保持不变，但需要持续吸收热量，因此内能是增加的，故A错误； BC．冰在熔化过程中需要吸收热量，内能会增大，温度不变，故BC错误； D．冰的熔化是吸热过程，初春气温回升，周围空气的温度高于冰的熔点0℃，热量会从温度较高的空气传递到温度较低的冰雕，使冰雕吸收热量而熔化，故D正确。 故选D。 3．C 【详解】由甲图可知，进气门打开，排气门关闭，活塞下行，所以是吸气冲程；乙图中两气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程；丙图中进气门关闭，排气门打开，活塞上行，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，火花塞点燃，活塞下行，是做功冲程；内燃机的四个冲程按照顺序为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。故一个工作循环的顺序甲乙丁丙。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．D 【详解】A．比热容是物质的特性之一，与物质的种类和状态有关，从表格中可知，水和冰是同种物质，但状态不同，比热容也不同，所以同种物质不同状态的比热容不相同，故A错误； B．酒精的比热容为，含义是质量为1kg的酒精每升高1℃，吸收的热量为，故B错误； C．根据热量计算公式，当物质升高的温度Δt相同时，吸收的热量Q与物质的比热容c和质量m有关，从表格数据可知水的比热容远大于沙石的比热容，在实际情况中，若水和沙石的质量相同，那么水升高相同温度时需要吸收的热量更多，但在没有确定质量相同的情况下，无法判断哪种物质吸收的热量更多，故C错误； D．根据热量计算公式变形可得，当铝块和铜块的质量m相等，且放出的热量Q相等时，温度变化Δt与比热容c成反比，从表格中可知铜的比热容小于铝的比热容，所以铜块的温度变化更大，故D正确。 故选D。 5．D 【详解】A．同一酒精灯在相同时间内燃烧释放的热量相同，水和液体A相同时间内吸收的热量相同；0~6min，加热时间相同，水和液体A吸收的热量相等，故A错误； BCD．从图像中可知，水从2min加热到6min，温度升高10℃，液体A从2min加热到6min温度升高20℃，加热时间均为4min，则吸收的热量相同，液体A吸收的热量等于水吸收的热量为 液体A的比热容为 因为液体A的比热容小于水的比热容，所以水的吸热能力更强，液体A的吸热能力更弱，故BC错误，D正确。 故选D。 6．C 【详解】A．汽油机顶端的部件是火花塞，而不是喷油嘴（喷油嘴是柴油机的部件），故A错误； B．由图可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，符合做功冲程的特点，并非压缩冲程，故B错误； C．在做功冲程中，燃气膨胀推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确； D．由于热机在工作过程中总有能量损失，所以性能优良的汽油机效率也不可能达到100%，故D错误。 故选C。 7．C 【详解】放A物体的水吸收的热量 放B物体的水吸收的热量 所以……① 物体A、B的质量相等，加热到相同的温度t0，放入等质量、同温度t0水的水里，tA为A物体使水达到的末温，tB为B物体使水达到的末温， 不计热量损失，物体A放出的热量等于水吸收的热量， 所以有……② 物体B放出的热量等于水吸收的热量，可得……③ 由①②③得Q放B=2Q放A 即 ……④ 因为tA=t0水+10℃，tB=t0水+20℃， 所以tA＜tB，则t0-tB＜t0-tA 由④得，cB＞2cA 综上所述，ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 8．C 【详解】A．试管中的“白雾”是水沸腾产生的水蒸气液化成的小水滴，故A错误； B．水在加热过程中温度升高是通过吸收热量实现的，这是热传递的过程，故B错误； C．水蒸气顶开橡皮塞时，水蒸气的内能部分转化为橡皮塞的动能，水蒸气的内能减少，故C正确； D．水蒸气顶开橡皮塞的过程中，水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能，与内燃机的做功冲程原理相同，故D错误。 故选C。 9．D 【详解】A．图甲进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，这是吸气冲程，故A错误； B．乙图，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，这是压缩冲程，故B错误； C．四冲程内燃机工作时只有两个冲程涉及到能量转化，压缩冲程和做功冲程，甲图是吸气冲程，在吸气冲程和排气冲程不涉及能量转化，故C错误； D．乙图是压缩冲程，活塞向上运动，气缸内的气体被压缩，活塞对气缸内气体做功，气体温度升高，体现机械能转化为内能，故D正确。 故选D。 10．D 【详解】A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关 。所以无论汽油燃烧是否充分，其热值大小是固定不变的，故A错误； B．汽油机的做功冲程中，是燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能 ，而压缩冲程才是将机械能转化为内能，故B错误； C．由于热机在工作过程中，不可避免地存在废气带走热量、机械散热、克服摩擦做功等能量损失，所以即使改良发动机结构，也不可能让燃料完全燃烧释放的能量全部用来做有用功，汽油机的效率不可能达到 100%，故C错误； D．由图乙可知该汽油机的效率为，故D正确。 故选D。 11． 8.4×105 60 【详解】[1]水吸收的热量Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×105J [2]消耗的天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.04m3×3.5×107J/m3=1.4×106J 加热效率 12． 化学 9.2×107 【详解】[1]燃料燃烧过程是与氧气产生化学反应的过程，所以是将燃料的化学能转化为内能。 [2]由热值公式变形可得完全燃烧2kg汽油﹐可以放出的热量Q=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J 13． b 2.1×103J/（kg·℃） 【详解】[1]由题意得，横轴为加热时间轴，相同的加热时间，物质吸收的热量相同，已知用相同的热源给质量相等的水和另一种物质加热，所以，在相同时间内，水和另一种物质吸收的热量相等；根据比热容计算公式变形可得，，因为水的比热容较大，所以 水的吸放热能力较大，所以在吸收热量相等的情况下，水的温度变化度数较小，故图线b对应的物质为水。 [2]已知在相同时间内，水和另一种物质吸收的热量相等，根据物体吸热计算公式可得 由题意可知，，且加热5分钟，a物质的温度变化度数为，水的温度变化度数为，代入上式解得： 14． 大气压 热传递 不能 【详解】[1]挤压矿泉水瓶，松开手后瓶子要恢复原状，瓶内气体体积变大，气压变小，蛋黄在大气压作用下被吸进瓶子里。 [2]煎鸡蛋时，鸡蛋在热锅中吸收热量，温度升高，内能变大，这是通过热传递的方式改变鸡蛋内能。 [3]用燃气灶做蛋炒饭时，延长翻炒时间，不能减少热量的散失，所以不能提高燃气灶的加热效率。 15． 做功 比热容 80 【详解】[1]图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能。 [2]用水来冷却汽缸，是利用了水的比热容大的特点，相同条件下水吸收的热量多，冷却效果好。 [3]飞轮转速是2400r/min=40r/s表示每秒飞轮转动40圈，而飞轮每转动2圈，燃气对外做功1次，对应4个冲程。所以1s内对外做功20次，完成80个冲程。 16． 【详解】该晶体在任何时候，内能始终大于0，故图像起点不能是坐标系原点；当该晶体的温度从38℃升高到48℃过程中，内能逐渐增大，此时为固态，比热容较小，故升温较快；当该晶体的温度达到熔点48℃时，处于熔化过程，温度不变，但继续吸热，所以内能依旧在增大；当温度从48℃升高到58℃过程中，该晶体为液态，比热容较大，升温较慢。由于液态时比热容大于固态时比热容，根据公式可知，质量一定，升高相同的温度时，液态时吸收热量更多。纵轴内能的变化量即为吸收热量的多少。如图所示： 17．(1) 甲、丙 加热时间 (2)B (3)1 【详解】（1）比较液体的吸热本领（比热容），需要控制变量：使用相同的燃料保证相同时间放出的热量相同，液体种类不同、质量相同，因此选甲、丙两图。 实验中用转换法，相同热源下加热时间越长，液体吸收的热量越多，所以通过加热时间反映物体吸热多少。 （2）从图2可知，A、B升高相同的80℃温度时，B需要的加热时间更长，说明B吸收的热量更多。根据比热容公式，在质量、升高温度相同时，吸收热量吸越大，比热容越大，因此液体B的比热容更大。 （3）比较燃料热值时，消耗质量相同的不同燃料，给同种同质量的液体加热，不考虑热损失时液体吸收的热量等于燃料完全燃烧放出的热量。甲中液体升温更多，说明甲中燃料放出的热量更多，根据 ，在燃料质量相同时，放出热量越大，热值越大，因此甲装置中使用的燃料1热值更大。 18．(1)控制变量法 (2)甲 (3) 【详解】（1）实验中保持水和食用油的质量、电加热器规格等条件相同，只改变物质的种类，通过比较温度变化来探究不同物质的吸热能力，这种研究方法是控制变量法。 （2）水的比热容较大，在质量和吸收热量相同时，水升高的温度较少，因此水对应温度上升较慢的乙图线。食用油的温度上升较快，所以甲是食用油温度随时间变化的图像。 （3）水和食用油升高相同温度时，水加热，食用油加热。相同电加热器在相同时间内放出的热量相同，因此吸收的热量与加热时间成正比。 根据，在质量和升高温度相同时，比热容与吸收的热量成正比，所以。 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）水升高的温度 水吸收的热量 （2）由可得，天然气完全燃烧放出的热量 （3）由可得，天然气的热值 20．(1) (2)500kg (3)3600m 【详解】（1）氢燃料完全燃烧放出的热量为 （2）若不计热量损失，水吸收的热量等于氢燃料完全燃烧放出的热量， 水的质量 （3）0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为 公交车获得的有用功 已知公交车的功率 由 可知，公交车匀速行驶时受到的牵引力 公交车行驶的距离 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $