第十二章 内能与热机 学情评估（含答案）2025-2026学年沪粤版九年级上册

第十二章学情评估
一、填空题(每空2分，共20分)
1．如图所示，小宇做了一个简单的思维导图来弄清楚“热量”“内能”与“温度”的关系，则图中①处应填________。
2．飞机在万米高空飞行时，机舱外的温度低至－50 ℃，舱外气压比舱内气压低得多。要使舱内获得新鲜空气，必须用压缩机把新鲜空气从舱外压进舱内。在这个过程中，压缩机对空气做功，使空气的内能________(填“增大”“减小”或“不变”)，空气的温度可升高到50 ℃。
3．如图所示的为一种防风打火机，这种打火机在出气口上方设计了一个金属网罩，点火后网罩温度很快升得很高，当火焰被风吹灭后，打火机内喷出的燃气又会被灼热的网罩重新点燃。制造这种金属网罩的材料必须具有熔点高、比热容______(填“大”或“小”)的特点。
4．“卡路里”简称“卡”，是热量的一个单位，现在仍被广泛使用在营养计量中，“卡”是这样规定的：1卡等于在1个标准大气压下，1 g水温度升高1 ℃吸收的热量，那么1卡等于________J。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
5．如图所示的是我国古代的取火器模型图，把推杆迅速推入牛角套筒时，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来。该过程中的能量转化与四冲程汽油机工作循环中的________冲程类似。
6．汽车发动机工作时把内能转化为机械能，当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率________(填“升高”“不变”或“降低”)。
7．已知某卡式炉在一次加热水的过程中其热效率为63%，在此过程中，完全燃烧0.2 m3的丁烷气将40 kg初温为15 ℃的水加热到45 ℃，则丁烷气的热值为________J/m3。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
8．如图所示的是一种新型的金属冰块，相较于普通冰块，金属冰块使用起来更加方便，且可无限次循环使用。茗茗将每块质量为125 g且质量相等的四块金属冰块冷冻至－20 ℃后，迅速取出放入另一个装有200 g水的杯中，容器中水温为30 ℃，放入金属块后水温最终下降到20 ℃，在这个过程中，若不计热量损失，该金属冰块的比热容为________J/(kg·℃)。
9．某型号单缸四冲程汽油机，飞轮转速是2 400 r/min，做功冲程推动活塞一次做功1 200 J，则该汽油机工作时的功率是________W。
10．热机的广泛使用从根本上改变了我们的世界。现有甲、乙两台柴油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是5?4，消耗柴油的质量之比是3?2。则它们的效率之比是________。
二、选择题(每题2分，共14分)
题序 11 12 13 14 15 16 17
答案
11.关于热学的知识，下列说法正确的是(　　)
A．热量可以从内能小的物体向内能大的物体传递
B．冰在熔化过程中，内能和温度都保持不变
C．使燃料燃烧更充分，可以提高燃料的热值
D．夏天人们喜欢往地上洒水降温，是利用水的比热容较大的性质
12．水壶中的水烧开后，壶盖会向上跳动。以下四个事例中能量转化与之相同的是(　　)
A．甲、丙 B．甲、丁
C．乙、丙 D．乙、丁
13．铜和铅的比热容之比为3∶1，铜块和铅块的质量之比是2∶3，若它们吸收相等的热量，铜块升高的温度与铅块升高的温度之比是(　　)
A．2∶3 B．1∶2
C．2∶9 D．9∶2
14．有质量和初温都相同的甲、乙两个物体，将甲投入一杯冷水中，水的温度升高Δt，取出甲物体，再将乙物体投入这杯冷水中，水的温度又升高Δt，不计热量损失，则(　　)
A．甲的比热容较大
B．乙的比热容较大
C．甲、乙的比热容一样大
D．无法比较
15．20世纪人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏将空气吸入气室或压缩后推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。那么(　　)
A．当海水上升时，空气的内能转化为海水的机械能
B．当海水下降时，是活塞吸力将空气吸入气室
C．当海水下降时，气流推动涡轮机带动发电机发电
D．当海水上升时，类似于汽油机的压缩冲程
第15题　 　第16题
16．将一个温度为10 ℃、质量为600 g的物块放入温度为100 ℃、质量为800 g的水中[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]，物块和水的温度随时间的变化图像如图所示(不计热损失)。以下说法正确的是(　　)
A．0～6 min，物块吸收的热量小于水放出的热量
B．0～6 min，水放出的热量为2.016×105 J
C．0～6 min，物块吸收的热量为1.008×108 J
D．物块的比热容与水的比热容之比为2∶3
17．质量、初温相等的甲、乙两种不同液体，装在相同的容器中，用相同的电加热器加热，其温度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．乙液体在1 min后可能处于固液共存态
B．甲、乙的比热容之比为2?1
C．升高相同温度，甲吸收的热量更少
D．3 min后甲的内能保持不变
三、实验题(第18题8分，第19题8分，共16分)
18．为探究不同燃料燃烧时放热能力的差异，小明设计了如图1、图2所示的两组对比实验，实验装置完全相同，烧杯内水的初温、质量也都相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。
图1 图2 图3
(1)实验中应控制两种燃料燃烧的________(填“初温”或“质量”)相同，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过________________(填“加热水的时间”或“水升高的温度”)来反映的。
(2)燃料燃烧的过程中，记录燃烧时间和对应的水温；燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图3所示。由图3可知，燃料1燃烧5 min放出的热量________(填“大于”“小于”或“等于”)燃料2燃烧15 min放出的热量，假设这一过程燃料都完全燃烧，则燃料1与燃料2的热值之比为________。
19．如图甲所示，小明在两只相同的烧杯里装入初温和质量均相同的水和食用油，用规格相同的电加热器给它们加热，比较它们的吸热能力。
(1)在此实验中，由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量，可根据______________来反映吸收热量的多少。
(2)经过思考，小明想到了比较不同物质吸热能力的两种方法：
①质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收热量多的吸热能力________；
②质量相同的不同物质，吸收相同的热量，温度变化小的吸热能力________。(均填“强”或 “弱”)
(3)图乙是小明根据实验数据绘制的温度—时间图像，已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，则食用油的比热容是________J/(kg·℃)。
四、计算与推导题(第20题6分，第21题6分，第22题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程)
20．小明学习了燃料的热值后，想尝试测量天然气的热值。于是，他在家里将装有2 kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20 ℃升温至80 ℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035 m3。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)。
(1)在这个过程中水吸收了多少热量？
(2)请你帮小明算出天然气的热值。
21．将质量为m、温度为t冷的冷水，与质量为2m的热水混合，达到热平衡时水的温度为t，不计热量损失，试推证热水原来的温度t热＝。
22．五一假期，小明一家驾车出游。从某景区山脚沿盘山公路(如图甲所示)开车至山顶的过程中，小明爸爸驾车以10 m/s的速度匀速向上行驶，车和小明一家的总重为1.15×104 N，汽车行驶时的功率恒为46 kW，经过10 min后到达高为600 m的山顶。汽车汽油机的能量流向图如图乙所示。(q汽油＝4.6×107 J/kg)
(1)盘山公路相当于简单机械中的斜面，该盘山公路的机械效率是多少？
(2)汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油？
答案
一、1.热传递　2.增大　3.小　4.4.2　5.压缩
6．降低　7.4×107　8.420　9.2.4×104　10.5∶6
二、11.A　12.A　13.B　14.B　15.D　16.D　17.B
三、18.(1)质量；水升高的温度　(2)大于；3∶2
19．(1)加热时间的长短　(2)强；强　(3)2.1×103
四、20.解：(1)水吸收的热量
Q＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(80 ℃－20 ℃)＝5.04×105 J。
(2)天然气完全燃烧释放的热量
Q放＝＝＝1.4×106 J，
天然气的热值q＝＝＝4×107 J/m3。
21．解：不计热量损失，根据热平衡，冷水吸收的热量等于热水放出的热量，根据Q＝cmΔt，则有cm＝c×2m×，解得t热＝。
22．解：(1)有用功W有用＝Gh＝1.15×104 N×600 m＝6.9×106 J，总功W总＝Pt＝46×103 W×10×60 s＝2.76×107 J，该盘山公路的机械效率η＝×100%＝×100%＝25%。
(3)汽油机的机械效率η′＝100%－33%－30%－7%＝30%，汽油完全燃烧释放的热量Q放＝＝＝9.2×107 J，由Q放＝mq可得，消耗的汽油的质量m汽油＝＝＝2 kg。