第12章内能与热机单元测试（含解析）2025-2026学年鲁科版五四制（2024）九年级上册物理

第12章内能与热机单元测试
姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（30分）
1．古诗词是我国的优秀传统文化。下列古诗词中蕴含的物理知识能用分子动理论解释的是（ ）
A．花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴 B．朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还
C．飞流直下三千尺，疑是银河落九天 D．湖光秋月两相和，潭面无风镜未磨
2．下列对事实的微观解释正确的是（ ）
A．肉眼可以观察到分子
B．“破镜不能重圆”说明了分子间存在斥力
C．一束鲜花可以使满屋飘香，是因为分子在不断运动
D．室内扫地时，在暖暖的阳光照耀下，看见灰尘在空中飞，这是分子运动
3．对小企鹅的对话，同学们展开了热烈的讨论，其中正确的是（　　）
A．企鹅只具有机械能，不具有内能
B．冰山温度低，企鹅体温高，企鹅的内能较大
C．一般情况下，企鹅行动迟缓，有利于维持体能，说明内能与物体的运动速度有关
D．一切物体都具有内能
4．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．物体的温度越高，含有的热量越多
B．热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
C．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高
D．温度高的物体内能大，温度低的物体内能小
5．“神舟十八号”返回舱返回过程中，进入大气层，与大气摩擦形成高温“火球”。下列实例中改变内能的方式与“火球”的形成原理相同的是（　　）
A．棉被晒热 B．用燃气烧水
C．鸡蛋放入冷水变凉 D．空气被压缩，温度升高
6．如图所示的事例中，改变物体内能的方式与其他三项不同的是（　　）
A．弯折铁丝变热B．食品放入冰箱冷藏
C．钻木取火D．压缩空气，乙醚着火
7．关于比热容，下列说法正确的是（　　）
A．比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B．比热容的大小与物质的种类和状态有关
C．物体的质量越大，比热容越大
D．温度变化越小，物质的比热容越大
8．街头“糖炒栗子”是很多人喜爱的零食，为了让栗子快速、均匀加热，常常将砂石与栗子混合在一起翻炒，这主要是利用了砂石（　　）
A．比热容较大，同样的加热情况下，温度上升的较高
B．比热容较小，同样的加热情况下，温度上升的较高
C．比热容较大，同样的加热情况下，温度上升的较低
D．比热容较小，同样的加热情况下，温度上升的较低
9．如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
10．下列关于热值的说法正确的是（　　）
A．5kg煤的热值大于1kg煤的热值 B．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多
C．燃料燃烧不完全时热值变小 D．燃料的热值是燃料本身的特性
11．对于图中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　）
A．甲，玻璃筒内的空气被压缩后内能增大，这是因为棉花燃烧放热
B．乙，塞子跳起时，瓶内气体内能减小，这是通过做功的方式改变的
C．丙，水蒸气将塞子推出的过程中，能量转化与热机的压缩冲程相同
D．丁，该冲程为内燃机的做功冲程，曲轴每转一圈发生一次该冲程
12．两个相同的容器中分别装有质量相同的甲、乙两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．加热10min时，甲吸收的热量比乙吸收的热量多
B．甲液体的比热容大于乙液体的比热容
C．若升高相同的温度，甲吸收的热量比乙吸收的热量少
D．从吸热能力方面看，选择甲液体做冷却剂比乙液体效果好
13．关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法：
①在压缩冲程中，是机械能转化为内能 ②在做功冲程中，是内能转化为机械能
③只有做功冲程是燃气对外做功 ④汽油机和柴油机的点火方式相同
以上说法中正确的是（　　）
A．只有②③ B．只有①③ C．只有②④ D．只有①②③
14．如图所示用同一个实验装置分别加热的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化的图线，乙从加热至沸腾刚好消耗了酒精。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等。已知，，下列说法中（　　）
①
②乙的吸热能力大于甲的吸热能力
③乙吸收的热量为
④该酒精灯的加热效率为17.5%
A．只有①③正确 B．只有②③正确
C．只有③④正确 D．只有①④正确
15．小丽用图甲装置进行实验，两个完全相同的试管各装入20g甘油和水，用水浴法加热。它们的温度随时间变化图像如图乙，温度上升时单位时间内试管里甘油与水吸收的热量相等。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），甘油的沸点为290℃，气压为标准大气压。下列说法正确的是（ ）
A．加热时间越长，甘油温度越高
B．0~6min甘油吸收的热量为2.4×103J
C．6~10.5min甘油吸收的热量等于试管内水吸收的热量
D．甘油末温和水的末温相同，所以它们吸热能力一样
二、填空题（22分）
16．明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜，文火慢炒，透出香气”。用“文火”改变内能的方式属于（选填“做功”或“热传递”） ；“透出香气”属于 现象；温度越高，分子热运动越 。
17．火锅是重庆饮食文化的一张名片，熬制锅底时，将质量为的水加热升高50℃，水吸收的热量是 J：锅内的食材是通过 的方式增加了内能。
18．如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，其中图 是将机械能转化为内能的冲程，图 为不是靠飞轮惯性完成的冲程。现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min，这台汽油机每分钟完成 个冲程，对外做了 次功。
19．如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图象，第6min时的内能 第8min时的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）；该物质在CD段的比热容是AB段比热容的 倍（被加热物质的质量和吸、放热功率不变）。
三、实验题（30分）
20．如图甲所示是探究“比较不同物质吸热情况”的实验装置。
(1)实验中应量取 相等的A、B两种液体，为了完成该实验，除了图甲中所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和 。
(2)本实验中，液体吸收热量的多少可以通过 来反映；选用完全相同的两个电加热器的目的是 。
(3)为了比较A、B液体的吸热本领，小明提出两种比较方案：①让两者升高相同的温度，比较 ；②让两者吸收相同热量，比较 。
(4)根据实验数据绘制了图乙所示的温度—时间图像，从图像可以看出 液体更适合做汽车发动机冷却剂。
(5)若B液体的比热容为2.1×103J/（kg·℃），则A液体的比热容为 。
21．俊俊同学在实验室对热学中的相关实验进行探究。
(1)俊俊同学用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲所示），探究水和煤油的吸热能力。
①组装实验装置时，放置陶土网的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置的调节非常重要。实验时他应当先调整固定 （填“铁圈”或“铁夹”）的位置；
②在两个相同的烧杯中应加入初温和 相同的水和煤油，实验中用相同的酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内 ；
③水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙所示。根据图乙可判断：a物质是 （填“水”或“煤油”），b物质吸热能力较 （填“强”或“弱”）；
(2)如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，俊俊用两个相同规格的烧杯装相等质量的水，取质量 （填“相等”或“不相等”）的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃尽，通过比较 （填“加热时间”或“水升高的温度”）来确定酒精和碎纸片热值的大小。
四、计算题（18分）
22．随着环保减排目标的推进，各地政府相继出台“煤改气”、“改电”政策，推进清洁取暖。小明家用天然气做饭时，将一壶质量为1.5kg的水由20℃烧至100℃时，消耗了天然气0.02m3，求
(1)壶中水吸收的热量；（c水=4.2×103J/（kg ℃））
(2)天然气完全燃烧放出的热量；（天然气的热值为3.6×107J/m3）
(3)用天然气烧水时的效率。
23．2025年3月，我国新型055驱逐舰到达南太平洋指定海域开展演习。据网络信息显示，055驱逐舰使用的是燃气轮机动力系统，燃料是柴油，最大航速。求：
(1)若055驱逐舰以的速度匀速航行时，动力推进系统的输出功率为，055驱逐舰受到的牵引力是多少？
(2)055驱逐舰以的速度匀速航行1小时，发动机热效率约为，消耗柴油多少kg？（柴油的热值为）
(3)若上述柴油完全燃烧放出热量的被水吸收，可使初温为，质量为的水，温度升高多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C D C D B B B B D
题号 11 12 13 14 15
答案 B C D C B
1．A
【详解】A．花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴，花气袭人是因为分子无规则运动，故A符合题意；
B．朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还，是机械运动，故B不符合题意；
C．飞流直下三千尺，疑是银河落九天，是机械运动，故C不符合题意；
D．湖光秋月两相和，潭面无风镜未磨，是平面镜成像，即光的反射现象，故D不符合题意。
故选A。
2．C
【详解】A．肉眼无法观察到分子，需要借助于电子显微镜，故A错误；
B．分子间作用力的大小与分子间的距离有关，破镜接触处绝大多数分子距离较大，此时分子间引力就非常小了，所以，破裂处不能重新结合在一起，不能说明分子间存在斥力，故B错误；
C．一束鲜花可以使满屋飘香，这是扩散现象，是由于分子不断做无规则运动产生的，故C正确；
D．灰尘是宏观的物体，灰尘在空中飞属于机械运动，不是分子运动，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】A．一切物体在任何情况下都具有内能，企鹅也不例外，故A 不正确；
B．内能的大小与物体的质量、温度、状态等因素有关。冰山虽然温度低，但质量很大，其内能不一定比企鹅小，故B 不正确；
C．内能与物体的运动速度无关，企鹅行动迟缓有利于维持体能，是因为行动迟缓可以减少热量的产生，故C 不正确；
D．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。一切物体的分子都在不停地做无规则运动，所以一切物体，不论温度高低，都具有内能。故D 正确。
故选D。
4．C
【详解】A．热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故A错误；
B．发生热传递的条件是：有温度差，所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体，若内能小的物体温度高，故热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体，故B错误；
C．冰是晶体，0℃的冰熔化成0℃水，吸收热量，内能增加，但温度不变。故C正确；
D．影响内能大小的因素有质量、温度、状态等，只能说在质量、状态等因素一定时，温度高的物体内能大，温度低的物体内能小，故D错误。
故选C。
5．D
【详解】返回舱进入大气层后，与大气层摩擦产生高温形成火球，内能增加，这是通过做功的方式改变物体内能。
A．棉被晒热，通过热传递的方式改变物体的内能，故A不符合题意；
B．烧水时，水吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变物体的内能，故B不符合题意；
C．鸡蛋放入冷水变凉，内能减小，通过热传递的方式改变物体的内能，故C不符合题意；
D．空气被压缩，温度升高，机械能转化内能，内能增大，通过做功的方式改变物体的内能，故D符合题意。
故选D。
6．B
【详解】A．弯折铁丝，手对铁丝做功，是通过做功的方式改变内能；
B．食品放入冰箱，是将高温物体放在低温环境中，使物体的温度降低，是通过热传递的方式改变内能；
C．钻木起火，是通过相互摩擦使物体温度升高，是通过做功的方式改变内能；
D．压缩空气，是使气体体积变小，使气体温度升高，是通过做功的方式改变内能。
因为ACD都是通过做功改变物体内能，B是通过热传递改变物体内能，B与其他三项不同，故选B。
7．B
【详解】A．比热容与物体吸收或放出的热量无关，故A错误；
B．比热容是物质的一种特性，比热容的大小与物质的种类和状态有关，故B正确；
C．比热容是物质的一种特性，与物体质量无关，故C错误；
D．比热容是物质的一种特性，与温度变化无关，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】比热容表示物质的吸热能力，砂石的比热容小，根据Q=cmΔt可知，相同质量的砂石与其他物质相比较，吸收相同的热量，温度升高的更多，因此，将砂石与栗子混合在一起翻炒，可以让栗子快速、均匀受热，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
9．B
【详解】由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内气体，火花塞未点火，即为压缩冲程，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
10．D
【详解】A．燃料的热值与质量无关，5kg煤的热值等于1kg煤的热值，故A错误；
B．由可知，燃料热值越大，质量若小，燃烧放出的热量不一定越多，故B错误；
C．燃料的热值与是否完全燃烧无关，燃料燃烧不完全时热值不变，故C错误；
D．燃料的热值是燃料本身的特性，与质量、体积、是否完全燃烧等无关，故D正确。
故选D。
11．B
【详解】A．甲，玻璃筒内的空气被压缩后内能增大，这是通过活塞对筒内空气做功，使筒内气体内能增大的，故A错误；
B．乙，塞子跳起时，瓶内气体内能减小，这是瓶内气体对塞子做功，通过做功的方式改变的，故B正确；
C．丙，水蒸气将塞子推出的过程中，是内能转化为机械能的过程，能量转化与热机的做功冲程相同，故C错误；
D．丁，该冲程为内燃机的做功冲程，曲轴每转二圈完成一个工作循环，发生一次该冲程，故D错误。
故选B。
12．C
【详解】A．实验中，用相同的热源加热，则加热相同的时间，甲、乙吸收的热量相等，故A错误；
B．由图示知，加热相同时间，即吸收相同热量时，甲升温比乙快，根据吸热公式Q吸=cmΔT可知，因为甲的温度升高量更大，所以甲的比热容比乙的小，故B错误；
C．由图示知，升高相同的温度，甲所需时间比乙的少，则甲吸收的热量比乙的少，故C正确；
D．由图象可知，甲、乙升高相同的温度，加热乙的时间长，则乙吸收的热量多，乙吸热能力较强，选择乙液体做冷却剂比甲液体效果好，故D错误；
故选 C。
13．D
【详解】①②③汽油机四冲程分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，机械能转化为内能；在做功冲程中，高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，是内能转化为机械能；四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，其它三个冲程都依靠飞轮的惯性完成，故①②③正确；
④汽油机顶部有火花塞，采用的是点燃式点火；而柴油机汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴，采用的压燃式点火，汽油机和柴油机的点火方式不相同，故④不正确。
故选D。
14．C
【详解】由图2知，温度由20摄氏度升高至100摄氏度，甲所需时间为8min，乙所需时间为4min，实验中用相同的实验装置加热，则在相同的时间内酒精灯放出的热量相同，相同的时间内，两种液体吸收的热量相等，升高相同的温度80摄氏度时，甲吸收的热量比乙大，则甲的吸热能力比乙的强，甲的比热容比乙大，所以甲是水。此加热过程，甲和乙吸收热量的关系
解得，
①②错误；0~8min，乙吸收的热量与甲吸收的热量相等，为
③正确；乙从20摄氏度加热至沸腾用时10min，吸收的热量
消耗酒精放出的热量
该酒精灯的加热效率
④正确。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
15．B
【详解】A．由图乙可知，在0-6min，甘油从烧杯的水中吸收热量，温度升高；在6~10.5min，甘油从烧杯的水中吸收热量，温度保持100℃不变，故A错误；
B．由图乙可知，在0-10.5min，水吸收的热量为
则0~6min甘油吸收的热量为
故B正确；
C．由图乙可知，在0-6min，甘油从烧杯的水中吸收热量，温度升高；在6min时，甘油与烧杯中水的温度相同，温度保持100℃（水的沸点）不变，此后甘油将不能再从水中吸收热量，而试管内的水温度不断升高，一直在吸收热量。故C错误；
D．在0-6min，质量相等的甘油和水吸收的热量相等，由图乙可知，甘油升温比水快，根据可知，甘油的比热容比水的小，即甘油的吸热能力比水的弱，故D错误。
故选B。
16． 热传递 扩散 剧烈
【详解】[1]用“文火”时，火将热量传递给釜再传递给诸麻、菜子，改变内能的方式属于热传递。
[2]“透出香气”是由于分子不停地做无规则运动，属于扩散现象。
[3]分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。
17． 4.2×105 热传递
【详解】[1]水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×50℃=4.2×105J
[2]此过程中，食材吸收了热量，使食材的内能增加,温度升高，是通过热传递方式改变物体的内能的。
18． 乙 丙 3600 900
【详解】[1]图乙为压缩冲程，把机械能转化为内能。
[2]图丙为做功冲程，靠燃料燃烧做功来完成该冲程，不是靠飞轮惯性完成的冲程。
[3]飞轮转2转完成1个工作循环，有4个冲程；飞轮的转速为1800r/min ，即1分钟转1800转，完成900个工作循环，冲程数为 900×4 = 3600个
[4]1个工作循环对外做功1次，900个工作循环做功900次。
19． 小于 2
【详解】[1]晶体在熔化过程持续吸热，温度不变，在第6min到第8min，虽然温度不变，但在持续吸热，故第6min的内能小于第8min的内能。
[2]从图片看，在AB阶段，经过的4min，温度上升10℃，而在CD阶段，经历相同的4min时间，温度上升为5℃，而是同种物质熔化，质量不变，加热时间相同，吸收的热量相同，故根据比热容公式可知
20．(1) 质量 秒表
(2) 加热时间 使液体相同时间吸收相同热量
(3) 加热时间 升高的温度
(4)A
(5)4.2×103J/（kg ℃）
【详解】（1）[1]根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故实验中应量取质量相等的A、B两种液体。
[2]实验中需要记录液体温度随时间的变化，所以需要的器材是秒表。
（2）[1]根据转换法，本实验中，液体吸收热量的多少是通过加热时间来反映的，加热时间越长，物质吸收的热量越多。
[2]用相同的电加热器加热，在相同的时间内，两种液体吸收的热量是相同的；
（3）[1][2]比较物质吸热能力的两种方法分别为使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量，吸收热量多的吸热能力强；使相同质量的不同物质吸收相同的热量，比较升高的温度，温度变化小的吸热能力强。
（4）由图乙可知，升高相同的温度，A液体需要的加热时间较长，吸收热量较多，所以A液体吸热能力强，更适合做汽车发动机冷却剂。
（5）根据图乙可知，升高40℃，A、B的加热时间分别为10min和5min，由转换法，A、B的吸热之比为2∶1，根据可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，所以A、B的比热容之比为2∶1，则A液体的比热容
21．(1) 铁圈 质量 吸收相等的热量 水 弱
(2) 相等 水升高的温度
【详解】（1）[1]由于需要用酒精灯的外焰加热，所以实验装置应按自下而上的顺序组装，应当先调整固定铁圈的位置。
[2][3]为了达到实验目的前提条件是：在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油，选取相同的酒精灯可以在相同的时间内提供的热量相同，使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。
[4][5]由图乙可知，a、b两物质加热相同时间后（吸热相同），b物质的温度变化的快，b物质的吸热本领弱，b物质是煤油，a物质是水。
（2）[1]燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制燃料的质量相同。
[2]将酒精和碎纸片放入两个燃烧皿中，分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧，通过比较水升高的温度比较热值的大小，水升高的温度比较多，说明该燃料的热值较大。
22．(1)5.04×105J
(2)7.2×105J
(3)70%
【详解】（1）水吸收的热量为
（2）天然气完全燃烧放出的热量为
（3）用天然气烧水时的效率为
23．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）根据
可得，055驱逐舰受到的牵引力
（2）有用功为
则柴油完全燃烧放出的热量为
则消耗柴油的质量为
（3）水吸收的热量为
则水升高的温度为
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