2024届沪粤版九年级物理上册《内能与热机》训练试题（含解析）

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机专题训练

考试时间：90分钟；命题人：物理教研组

考生注意：

1、本卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟

2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上

3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新

的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。

第I卷（选择题20分）

一、单选题（10小题，每小题2分，共计20分）

1、甲、乙两物体质量都为2kg,丙物体质量为1kg,三个物体温度都升高1℃,吸收热量如图所示,

则（）

A.甲的比热容为3000J/（kg•℃）

B.甲的比热容比乙的大

C.乙和丙的比热容相等

D.吸收相同热量，甲升高的温度大于丙

2、甲、乙两台汽油机，甲汽油机的效率为30%,乙汽油机的效率为20%,则下列说法正确的是

（）

A.甲汽油机做的功比乙汽油机做的功多

B.甲汽油机的功率比乙汽油机的功率大

C.在相同的时间内甲汽油机燃烧的汽油比乙汽油机的多

D.在消耗相同的汽油时，甲汽油机做的有用功比乙汽油机多

3、2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中

心点火起飞，成功发射。如图，火箭喷气发动机是利用燃料在燃烧室中燃烧，燃气向后高速喷出，从

而获得向前的动力。下列与火箭发动机燃烧室工作原理一致的冲程是（）

火箭喷气发动

B.

4、如图所示，在四冲程汽油机工作过程中，获得动力的冲程是（）

A.吸气冲程B.压缩冲程

c.做功冲程D.排气冲程

5、将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”，把一瓶饮料放入“冰箱”后，冰块和饮料的温度随时

间变化的曲线如图所示，在两物体温度达到相同之前，下列说法正确的是（）

A.甲是冰块B.乙吸收热量C.甲内能增加D.乙内能减少

6、以下四幅图中，说法正确的是（）

A.图甲所示，橡皮塞被冲开的过程与内燃机的做功冲程相同，都是机械能转化为内能

B.图乙所示，小孩从滑梯上面匀速滑下时，动能不变，机械能减少

C.图丙所示，搓手的过程是通过热传递的方式增加内能

D.图丁所示，下落的小球压缩弹簧到最短过程中，小球的动能一直减少

7、已知水的比热容是4.2X109/（kg•C）,用如图所示的家用电热水壶烧开一壶自来水，水吸收的

热量约为（）

A.6X104JB.6X105JC.6X106JD.6X107J

8、陕西秦岭以南具有“雨洗青山四季春”的宜茶环境。如图为一杯陕南富硒绿茶，茶叶翠绿，茶香

袭人。下列说法正确的是（）

A.茶杯受到的重力与桌面对它的支持力是相互作用力

B.热茶暖手是通过做功改变物体的内能

C.绿色的茶叶吸收绿光

D.茶香袭人是因为分子在永不停息地做无规则运动

9、下列有关热学知识的叙述中，正确的是（）

A.用砂轮磨刀，有火星迸出是采用做功的方式改变了物体的内能

B.一杯水的温度由30℃降低到10℃,放出热量，内能减小，比热容减小

C.一定质量的酒精完全燃烧时的热值比不完全燃烧时的热值大

D.夏天在地面上洒水，感觉到凉快主要是因为水的比热大

10、关于热机的效率，下列说法正确的是（)

A.在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多

B.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高

C.热机的效率越高说明做功越快

D.热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的

第II卷（非选择题80分）

二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）

1、单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高所吸收的热量称为该气体的定容比热，

已知氨气的定容比热为3100J/（kg「C）。如图所示，质量为0.02kg的氧气被密封在圆柱形气缸内，

气缸内氨气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定，当氨气的温度从20℃升高到30c时，氯气

吸收的热量是—J。撤去力，氯气推动活塞做功，这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的

冲程相同。

A

B

2、蹦蹦杆备受青少年喜爱，图是小明玩蹦蹦杆的情景，小明依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧

时，原有的重力势能就以的形式储存在弹簧中，跃起后，蹦蹦杆离开地面，小明和蹦蹦杆一起

向上运动，随后又向下运动，往返多次后，弹簧的温度有所升高，这是通过的方式改变了弹簧

的内能。

3、普通汽车的动力机械是内燃机。做功冲程里，内能转化为能，压缩冲程里，一

能转化为能；内燃机的效率较低，它在工作过程中，总能量的大半以能的形式散失

掉。

4、人骑电动自行车下坡时重力势能(选填“增大”、“减小”或“不变”)。到达坡底后在

水平路面上匀速骑行过程中，机械能(选填“增大”、“减小”或“不变”)。刹车后很快

停了下来，发现刹车片很烫，这是通过的方式改变刹车片的内能。

5、在2022年北京冬奥会上，中国队在短道速滑混合团体接力赛中获得第一枚金牌。在比赛过程中，

运动员通过用力向后蹬冰，使其加速前进，说明物体间力的作用是的。在滑行过程中，冰刀温

度升高，内能增加，是通过的方式改变了它的内能。

三、计算题(5小题，每小题8分，共计40分)

1、某太阳能热水器中装满水后，水的质量为100kg,在阳光照射下，经过2小时，这些水的温度从

20℃升高到40℃,求：

(1)热水器中的水吸收的热量是多少？［水的比热容为4.2X103/(kg・℃)］

(2)若该热水器每小时接受太阳辐射的热量为7XIO'J,求该热水器的效率是多少？

2、有朋自远方来，烧一壶热水，拈几许茶叶，置于瓷制器皿中，沸水冲泡，这是我们常见的待客之

道。如果用酒精炉烧水泡茶，将质量为5kg、温度为10℃的水加热(1个标准大气压下)，需完全燃

烧42g酒精，酒精炉效率为70%。［已知c水=4.2义103/(kg-C),q酒精=3.0X10,J/kg］求：

(1)42g酒精完全燃烧放出的热量；

(2)水升高到的温度是多少？

3、如图甲所示是一款深受消费者认可的家用多功能锅，它能实现高温、中温和低温三种加热功能，图

乙是它的铭牌，图丙是它的内部电路简图。［c锅=4.0X103/(kg•℃)］

(1)处于低温档时，电路中电流为多少？

(2)求该多功能锅处于高温档时的额定功率；

(3)不计热量损失，某次实际使用中温挡将质量为3kg、初温为20℃的一锅粥升至84。。需要25分

钟，求此时家庭电路的实际电压。

0额定电压220V

高温额定功率??W

中温额定功率800W

量低温额定功率

I160W

甲乙

4、小华同学分别对质量都为2kg、初温都为30c的水和煤油加热，结果水温升高到60℃,求：［不

3

考虑热量损失，已知c次=42xl（）3j/（kg・℃）,Cw=2.lxlOJ/（kg-℃）,煤油的沸点为150。知

（1）水吸收的热量是多少J?

（2）若水吸收的热量全部被煤油吸收，煤油的温度能升高到多少C?

5、图1是小亮家某品牌小厨宝（小体积快速电热水器）。某次正常加热工作中，其内胆装有5L的

水，胆内水的温度随时间变化的图像如图2所示。已知水的比热容为。次=4.2义109/（1^・℃）,煤气

的热值为4.2X10,J/m：求：

（1）该小厨宝内胆装有水的质量为多少kg?

（2）由图象可知，加热5min,水吸收的热量为多少J?

（3）若水吸收的热量由煤气燃烧来提供，且煤气完全燃烧放出的热量仅75%被水吸收，则至少要燃

烧多少煤气？

II

%

图1图2

四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）

1、如图甲所示的实验装置中，用水浴法对冰进行加热，从而探究出冰熔化时的温度变化规律，图乙

是实验中某时刻温度计的示数，图丙是根据实验数据绘制出的图象。

（1）图乙温度计的示数为℃;

（2）由图丙可知，冰熔化过程中，温度（选填“升高”、“降低”、“不变”），冰水混合物

的内能（选填“增大”、“减小”或“不变”）；

（3）实验中收集多组数据是为了（选填"A"、"B”）；

A.寻找普遍规律

B.减小实验误差

（4）冰完全熔化为水后，加热足够长时间，试管内的水（选填"会”、“不会”）沸腾；

（5）在探究液体沸腾的实验中，某实验小组用相同的加热器对初温相同的甲（200g水）、乙（300g

水）、丙（200g煤油）三个相同的烧杯中的液体进行加热，直至沸腾。发现水沸腾后没有达到

100℃,由此判断当地的大气压______（选填“高于”、“低于”或“等于"）标准大气压；实验后

小组同学依据实验数据绘制了它们的温度随时间变化的曲线（如图丁），由图丁的图象可知，加热初

期，相同时间内甲、乙两杯液体温度升高不同是因为它们的不同；加热初期，相同时间内甲、

丙两杯的温度升高不同是因为它们的不同。

2、中午，小延和小安赤脚在海边玩耍，站在沙上感觉比站在海水中烫。晚上他们又来到海边，仔细

测试沙子和海水的温度，发现沙子比海水凉。小安认为，可能是海水和沙子吸（放）热的本领不一

样。于是，小延和小安各取海水和沙子样品，用如图所示的装置进行探究。

(1)小延和小安是在探究物体吸收的热量与是否有关，烧杯中的海水和沙子应保持相同的

(2)把酒精灯放在烧杯中央的目的是为了使两烧杯在相同的时间内;

(3)本实验中他们(选填“能”或“不能”)直接测量物体吸收的热量。

-参考答案-

一、单选题

1、B

【详解】

ABC.由图可知甲物体吸收的热量0折3000J,乙物体吸收的热量0『2OOOJ,丙物体吸收的热量0丙

=2000J,甲的比热容为

Qp3000J

=1500J/(kg-℃)

2kgxl℃

乙的比热容为

0乙_2000J

0乙=1000J/(kg-℃)

m乙Nt2kgx1℃

丙的比热容为

Q丙_2000J

=2000J/(kg-r)

1kgx1℃

所以甲的比热容比乙的大，乙的比热容小于丙的比热容，故B正确，AC错误;

D.当甲、丙吸收相同热量时，甲升高的温度为

M〃Q-Q一。

甲c甲%1500J/(kg-℃)x2kg3000J/℃

丙升高的温度为

2：。。。

丙cHmH2000J/(kg.℃)xlkg2000J/℃

所以甲升高的温度小于丙升高的温度，故D错误。

故选Bo

2、D

【详解】

A.做功的多少与功率和做功的时间有关系，与其效率无关，故A错误；

B.效率表示功的利用率；功率表示做功快慢，这两个物理量是没有必然的联系的。故B错误；

C.汽油机燃烧汽油的多少与功率和效率都有关系，其主要与汽油机的功率有关，故C错误；

D.甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率，说明：消耗相同的汽油，甲汽油机做的有用功多，即输出

的能量多，故D正确。

故选D。

3、C

【详解】

火箭的喷气发动机工作时，燃料燃烧产生高温高压的气体，经喷管向后高速喷出，从而获得向前的动

力，使火箭发射出去，燃料燃烧时将化学能转化为内能，然后再将内能转化为火箭的机械能。

A.该图中进气门打开，排气门关闭，活塞下行，为吸气冲程，没有能量的转化，故A不符合题意；

B.该图中两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，是机械能转化为内能，故B不符合题意；

C.该图中两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程，内能转化为机械能，故C符合题意；

D.该图中进气门关闭、排气门打开，活塞上行，为排气冲程，没有能量的转化，故D不符合题意。

故选Co

4、C

【详解】

四冲程汽油机工作时，只有在做功冲程中将燃料燃烧产生燃气的内能转化为机械能，为内燃机工作提

供动力，其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的，故C符合题意；故ABD不符合题意。

故选C。

5、B

【详解】

由图知道，物体甲的温度是降低的，即物体甲放出热量，内能减小；物体乙的温度是升高的，即物体

乙吸收热量，内能变大；所以物体甲是饮料，乙是冰块，故B正确。

故选Bo

6、B

【详解】

A.塞子冲出时，是试管内气体的内能转化为塞子增加的机械能，与内燃机的做功冲程能量转化相

同，故A错误；

B.小孩从滑梯上面匀速滑下时，质量不变，动能不变，同时高度减小，故重力势能减小，机械能减

少，故B正确；

C.搓手的过程是通过做功的方式改变内能，故C错误；

D.在运动过程中小球受重力与弹簧的弹力，当两力大小相等时，小球速度最大，即小球的速度先增

大后减小，则小球的动能先增大后减小，故D错误。

故选Bo

7、B

【详解】

这样的壶，装满水，水的质量约为2kg。室温温度约为20℃,将水加热至沸腾，水的温度升高了

80℃,根据公式。=的《-松可以计算出水吸收的热量为6.72,10打。

选项A、C、D数值差距较大，不符合题意；选项B数值接近，符合题意。

故选B。

8、D

【详解】

A.茶杯受到的重力与桌面对它的支持力作用在同一物体上，是一对平衡力，故A错误；

B.改变物体内能的方式有两种分别是做功和热传递，热茶暖手是把热茶的热量传递给手，是通过热

传递改变内能的，故B错误；

C.不透明物体的颜色是由物体反射的色光决定的，绿色的茶叶是因为茶叶反射绿光，故C错误；

D.茶香袭人是扩散现象，是因为茶叶分子在永不停息地做无规则运动，故D正确。

故选Do

9、A

【详解】

A.用砂轮磨刀，有火星迸出是因为磨刀时克服摩擦做功，采用做功的方式改变了物体的内能，将机

械能转化为内能，故A正确；

B.一杯水的温度由30C降低到10℃,放出热量，温度降低，内能减小，比热容是物质的一种特

性，只与物质的种类和状态有关，与温度、吸放热及内能无关，故比热容不变，故B错误；

C.热值是燃料的一种特性，只与燃料种类有关，与燃烧程度无关，故C错误；

D.夏天在地面上洒水，感觉到凉快主要是因为水蒸发吸热有致冷作用，故D错误。

故选Ao

10、B

【详解】

A.热机的效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即在做功相同的情况下，消

耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，故A错误。

B.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，多用在重型机器上，故B正确；

C.热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，热机的效率越高说明有用功占的比值越

大，功率表示做功的快慢，功率越高说明做功越快，效率和功率是两个不同的物理量，二者之间没有

必然联系，故C错误；

D.根据内燃机的能量流向，热机损失的能量中，废气带走的能量较多，故D错误。

故选B。

二、填空题

1、620做功

【详解】

[1]氨气吸收的热量

Qrcm{t~=3100J/(kg-℃)X0.02kgX(30-20)℃=620J

[2]撤去力，氨气推动活塞做功，将氨气的内能转化为活塞的机械能，这个过程与汽油机的做功冲程

相同。

2、弹性势能做功

【详解】

[1]小明依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时，小明所处高度变小，所以重力势能变小，弹簧的

形变量变大，弹性势能变大，所以原有的重力势能就以弹性势能的形式储存在弹簧中。

[2]小明和蹦蹦杆一起向上运动，随后又向下运动，往返多次后，此过程中有力对弹簧做功，弹簧的

温度有所升高，内能变大，这是通过做功的方式改变了弹簧的内能。

3、机械机械内内

【详解】

[1][2][3]内燃机共4个冲程，在做功冲程里，气体推动活塞对外做功，内能转化为机械能，压缩冲

程里，活塞压缩气体，机械能转化为内能。

[4]内燃机的效率较低，转化为机械能的能量比较少，很大一部分以内能形式散失，无法利用。

4、减小不变做功

【详解】

[1]人骑电动自行车下坡时，质量不变，高度减小，重力势能减小。

[2]到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，质量不变，速度不变，动能不变，机械能不变。

[3]刹车后很快停了下来，发现刹车片很烫，摩擦生热，通过做功的方式改变物体的内能。

5、相互做功

【详解】

[1]运动员用力向后蹬冰，运动员对冰面有力的作用，运动员加速前进，表明运动员也受到了冰面的

反作用力，说明物体间力的作用是相互的。

[2]在滑行过程中，冰刀与冰面摩擦，将机械能转化为内能，是通过做功的方式来增加内能的。

三、计算题

1、(1)8.4X10J；(2)60%o

【详解】

解：(1)由题意可知，热水器中的水吸收的热量为

Q及=cmAt=4.2xlO3J/(kg•℃)x100kgx(40℃-20℃)=8.4xlO6J

(2)由题意可知，2h热水器接收到太阳辐射的热量为

02X7X10J=l.4X10J

故热水器的效率为

7=—x100%=&4义10/X100%=60%

Q1.4X107J

答：(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量为8.4X10J；

(2)该热水器的效率是60虬

2、(1)1.26X106J；(2)52℃

【详解】

解：（1）酒精质量

%j精=42g=0.042kg

42g酒精完全燃烧放出的热量为

76

。放=4酒精叫I精=0.042kgx3.OxlOJ/kg=L26xlOJ

（2）由〃可得水吸收的热量为

Q放

%=必=70%xl.26xl06j=8.82xl05j

由=cmCt^to）可得水升高到的温度为

8.82X105J

4卫+r-3+10℃=52℃

cm°5.2xlOJ/(kg?℃)xkg

答：（1）42g酒精完全燃烧放出的热量1.26义107。

（2）水升高到52℃。

3、(1)0.73A；(2)1000W；(3)176V

【详解】

解：（1）处于低温档时，电路中电流为

4.160W

=0.73A

低一U一220V

（2）开关Si断开，S?接b时，两个电阻串联，为低温档，此时电路的电阻为

U2(220V)

R=—=-------L=302.5Q

々氐160W

开关&闭合，S2接b时，及短路，为中温档，兄的电阻为

U-_（220V）2

=60.5Q

用一800W

兄，的电阻为

通代用=302.5Q-60.5Q=242Q

开关，闭合，&接a时，两个电阻并联，为高温档，则高温档时的额定功率

P萨P/P笠P^,+—=800W+（22°V）=]0OOW

R22420

(3)不质量为3kg、初温为20℃的一锅粥升至84℃吸收的热量是

Q=cmAt=4.0x103J/（kg-℃）x3kgx（84℃-20℃）=7.68xlO5J

不计热量损失，中温挡时，消耗的电能和吸收的热量相等，则中温挡时的实际功率为

7.68?105J

=512W

t25?60s

此时家庭电路的实际电压

同额=/512W

x220V=176V

V800W

答：(1)处于低温档时，电路中电流为0.73A。

(2)该多功能锅处于高温档时的额定功率为lOOOWo

(3)不计热量损失，某次实际使用中温挡将质量为3kg、初温为20℃的一锅粥升至84。。需要25分

钟，此时家庭电路的实际电压176V。

4、(1)2.52X101(2)90℃

【详解】

解：(1)水吸收的热量

Q水吸=c水m水(t水-%次)=4.2x10°J/(kg・℃)x2kgx(60℃-30℃)=2.52x105J

(2)由题意可知，煤油吸收的热量

Q煤油吸=Q水吸=2.52x10'J

由Q吸=cmA力得煤油温度升高值

,_Q煤油吸_2.52x10”_

△t煤油--~—，/,~^V；-OUC

c煤油胴煤油2Mg<10J/(kg?C)x

煤油的末温

t煤油=to煤油*△t»=30℃+60℃=90℃

答：⑴水吸收的热量是2.52*10%

(2)若水吸收的热量全部被煤油吸收，煤油的温度能升高到90。。。

5、(1)5kg；(2)6.3X105J；(3)0.02m3

【详解】

解：(1)该小厨宝内胆装有水的质量为

®=pOX103kg/m3X5X103m3=5kg

(2)由图2可知，在5min的加热时间里，水的初温分20℃,末温片50℃