2024届沪粤版九年级物理上册《内能与热机》综合测评试题（解析卷）

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机综合测评

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、请你想象一下，假如“水的比热容变为原来的一半”，则可能会出现

A.同体积的水质量会减半B.沿海地区的夏季比内陆地区更凉爽

C.沿海地区的昼夜温差会变大D.水的沸点会升高超过100摄氏度

2、下列关于温度、内能、热量的说法中正确的是（）

A.温度相同的两物体间也可以发生热传递B.物体温度越高，它的热量就越多

C.要使物体内能增加，一定要吸收热量D.同一物体温度升高，它的内能增加

3、已知铜的比热容大于铅的比热容，质量和初温都相同的铜块和铅块，让它们吸收相同的热量后，

将它们相互接触，则

A.热量由铜块传给铅块

B.热量由铅块传给铜块

C.它们间不发生热传递

D.铅块将温度传给铜块

4、如图所示，图中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（)

A.图甲，厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能减少

B.图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大

C.图丙，试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减少

D.图丁，是做功冲程，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大

5、水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中能量转化关系与内燃机工作的哪个冲程相同

（）

A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程

6、下列说法中正确的是（）

A.把一瓶柴油倒去一半，则剩下的柴油比热容变小

B.热传递中，温度总是从内能大的物体传递给内能小的物体

C.在柴油机的压缩冲程中，机械能转化为柴油和空气混合物的内能

D.燃料燃烧得很充分，它的热值也不变

7、小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g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图像如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精

（q醴=3xlO7j/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水=4.2xl03j/（kgJC）,则下

列说法中正确的是（）

A.ci=2.4xlO3J/（kg-℃）

B.乙的吸热能力大于甲的吸热能力

C.0~8min乙吸收的热量为3.36*10打

D.该酒精灯的加热效率为28%

8、冬泳逐渐成为人们喜爱的锻炼方式，关于冬泳的情景下列描述正确的是（）

A.冬泳运动员口中呼出的“白气”是液体汽化形成的

B.出水后有风吹过感觉更冷是由于体表水分蒸发加快吸热

C.水易流动且没有固定形状说明水分子间没有作用力

D.上岸后通过“烤火”取暖主要是做功改变了人体的内能

9、小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正

确的是（）

A.汽油机的吸气冲程吸入的是空气B.汽油机的效率一般比柴油机的效率高

C.汽油机的点火方式是压燃式D.汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能

10、用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热（如图甲），根据测得数据分别描绘出这两液体的温度随

加热时间变化的图象（如图乙）。在相同的时间内两液体吸收的热量相等，不计液体热量散失，分别

用血、nib、Ca、Cb,表示a、b两液体的质量和比热容，则结合图中信息作出的下列推断正确的是

A.右旗二如，则Ca〉4B.右mmaib,则G>4

C.若chCb，贝!Jm^mbD.若cmcb，则ma<mb

第n卷（非选择题8。分）

二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）

1、内燃机一个工作循环有四个冲程，实现将机械能转化为内能的是冲程。内燃机工作时要产

生大量的热，通常采用水循环将热带走，这是利用水的特性。某品牌汽车每行驶100km耗油

5kg,这些汽油完全燃烧要放出_____J的热量。（汽油的热值（3-4.6><107j/kg）

2、小明家有两口轻重不同的铁锅，长期使用的过程中发现：把菜倒入火辣辣的锅中，如果用重的那

口，火力依旧，很适合“爆炒”；如果用轻的那口，火力大减，立刻就变得“温吞吞”的。这是因为

重的那口锅，内能较,温度降低得较的缘故。

3、2020年7月23日，“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负责执行中国第一次自主

火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的——能转化为燃气的内能，卫星的机械能

（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

4、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—℃）。如图所示，质量为0.02kg的氨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20C升高到30℃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

5、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。

三、计算题(5小题，每小题8分，共计40分)

1、某品牌电热水瓶具有加热和电动出水两种功能，其简化电路如图所示，其中凡是额定功率为

2000W电热丝，是是分压电阻，电磁泵铭牌上标有“12V6W”的字样，已知电磁泵能正常工作。在1

标准大气压下，将初温为20℃、质量为2.5kg的水装入电热水瓶，正常加热8min20s将水烧开，已

知水的比热容为4.2X103J/(kg•℃),求该电热水瓶：

(1)此次加热水吸收的热量；

(2)此次加热水的效率；

(3)分压电阻&的阻值。

220V

2、某一次使用天然气热水器洗澡，洗澡前天然气表的示数为808.909n?,洗完澡后天然气表的示数为

809.009m3o已知热水器进水管中水的温度为26C,热水器的出水温度为46℃,天然气的热值q天

73

=3.2X10J/m，水的比热容c=4.2Xl(rj/(kg.»C)o

(1)求本次洗澡的用气量是多少01”这些天然气完全燃烧放出多少热量？

(2)若热水器的热效率为75%,求本次洗澡用了多少千克的热水？【保留一位小数】

(3)若想节约每次洗澡的用气量，你有什么可行的措施?列举1条合理的措施。

3、燃气灶烧水时，在一标准大气压下把质量为2kg、初温为20℃的水加热至沸腾，共燃烧了0.02m，

天然气(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2义104/(kg-℃),天然气的热值为

8.4X10W求：

(1)水吸收的热量；

(2)天然气完全燃烧放出的热量；

(3)燃气灶烧水时的效率。

4、利用某燃气热水器，将20L的水从20°C加热到60°C,完全燃烧了0.21n?的煤气。(已知：c水=

4.2X103J/(kg«℃),q«=4X107J/m3)试求：

(D煤气完全燃烧放出的热量；

(2)水吸收的热量；

(3)该热水器烧水的效率。

5、已知天然气的热值为4X10,J/m',水的比热容为4.2X1O\J/(kg•℃)。问：

(1)完全燃烧2.IXIO%,天然气放出多少热量？

(2)若某天然气灶的效率为80%,则这些天然气可将质量为4kg,初温为25c的水加热到多少。C?

(当地的大气压强为1标准大气压)

四、实验探究(2小题，每小题10分，共计20分)

1、在“探究水沸腾时的温度变化的特点”的实验中，两组同学在相同的环境中，用如图甲所示的装

置分别进行实验，并根据实验数据绘制如图乙所示的a、6两个图象，由图象可知：

(1)除了图中实验器材，完成该实验还需要的器材是;

(2)分析数据发现，实验当地的大气压可能一个标准大气压(选填“高于”“等于”或“低

于”);

（3）两组同学的实验中，水从开始加热到沸腾所用的时间相同，则他们所用水的质量的大小关系为

mamb。

to

甲乙

2、在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中，实验装置如图甲所示，将温度计插入试管后，待

温度升至50℃左右开始，每隔大约Imin记录一次温度，根据记示的数据，在方格纸上以纵轴表示温

度，横轴表示时间，描点连线，得到如图乙所示的该物质熔化时温度随时间变化的图像。

甲

（1）实验中采取“水浴法”对试管中的物质加热，这种加热方法的好处是使试管中的物质;

（2）由图乙可知，该物质是（选填“晶体”或“非晶体”）；

（3）图乙中物体在8点时刻的内能（选填“大于”、“小于”或“等于"）。点时刻的内

能；

（4）比较图乙中的46段与庞段可知，物质力6段的比热容（选填“大于”“小于”或“等

于”上段的比热容；

（5）某同学把试管中的物质换成水，发现无论怎么加热，试管中的水都不会沸腾，请设计一种可以

使试管中的水沸腾的方案：（填写一种方案即可）。

-参考答案-

一、单选题

1、C

水的比热容较大，若水的比热容变小，则一切与水的比热容有关的现象都会变得相反，据此即可解

答.

【详解】

A.物体所含物质多少叫做物体的质量，质量大小与水的比热容无关，故A错误；

B.水的比热容变小后，由0=谶/匕知道，在质量和吸收（或放出）热量一定时，水变化的温度大，

所以沿海地区的夏季比内陆地区炎热，故B错误；

C.水的比热容变小后，由知道，在质量和吸收（或放出）热量一定时，水变化的温度大，

所以沿海地区的昼夜温差会变大，故C正确；

D.水的沸点和比热容没有关系，所以，水的沸点仍是100℃,故D错误.

2、D

【详解】

A.热传递的条件是需要有温度差，所以温度相同的两物体间不可以发生热传递，故A错误；

B.热量是过程量，描述它的术语只能用“吸收”或“放出”，不能说“含有"。故B错误；

C.物体内能增加有两个方式：一是从外界吸收热量，一是外界对物体做功，所以不一定吸收热量，

也可以通过做功的方式增加内能。故C错误；

D.内能的大小与物体的质量和温度等有关，故同一物体温度升高，其分子的热运动越剧烈，分子动

能越大，所以它的内能增加，故D正确。

故选Do

3、B

解决此题要知道热传递发生的条件是要有温度差；吸收相同的热量后，比热容小的物质温度变化大.

【详解】

因铜块和铅块的质量、初温度均相同，铜的比热容大于铅的比热容，所以当它们吸收相同的热量后，

铅块升高的温度值比铜块升高的多，所以铅块的温度比铜块的温度高，当它们接触后，温度高的铅块

会向温度低的铜块传递热量.

故选B.

4、C

【详解】

A.图甲，厚玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对筒内空气做功，机械能转化为内能，空气的内能增

加，故A错误；

B.图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时对塞子做了功，内能转化为机械能，空气的内能减少，故B

错误；

C.图丙，试管内的水蒸气推动塞子冲出时对塞子做了功，内能转化为机械能，水蒸气的内能减少，

故C正确；

D.图丁两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，在做功冲程汽缸内的高温高压的燃

气推动活塞向下运动时对外做功，内能转化为机械能，气体的内能减少，故D错误。

故选C。

5、C

【详解】

水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中是将内能转化为机械能，内燃机工作的做功冲程能

量转化关系与其相同，故ABD不符合题意；故C符合题意。

故选Co

6、D

【详解】

A.比热容只和物质的种类和状态有关，与质量和体积无关；所以，柴油用去了一半，质量和体积均

减小一半，而比热容不变，故A错误；

B.热传递中传递的是热量（能量），不能说传递温度，故B错误;

C.因为柴油机吸入气缸的只有空气，在柴油机的压缩冲程中，机械能转化为空气的内能，故C错

误；

D.单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做热值，热值与质量和是否完全燃烧无关，只与燃料

种类有关，故D正确。

故选D。

7、C

【详解】

ABC.由图乙知，甲从20℃加热至沸腾用时8min,乙从20℃加热至沸腾用时lOmin。升高相同温

度，甲所需时间长，需要吸收的热量多，那么甲的吸热能力更强，则甲是水，甲从20℃升温至

100℃,需要吸收的热量

Q小c水成2X103J/(kg℃)XO.1kgX(100℃-20℃)=3.36X104J

即酒精灯在8min内放出的热量为3.36X10打，那么乙在8min内吸收的热量为3.36X10打。乙从

20℃升温至100℃,所需时间为4min,吸收的热量

44

=-2^=-X3.36X104J=1.68X104J

88

那么乙的比热容

4

Q吸11.68xlOJ

牝==2.1xlO3J/(kg-℃)

0.1kgx(100℃-20℃)

故AB错误，C正确；

D.乙从20℃加热至沸腾，所需时间为lOmin,吸收的热量

%=《%=yx3.36xl04J=4.2xl04J

消耗的酒精放出的热量

Q所迫酒精q酒精=0.004gX3X107J/kg=l.2X105J

那么酒精灯的加热效率

0K2_42x104J

第一1.2xl()5j=35%

故D错误。

故选C。

8、B

【详解】

A.冬泳运动员口中呼出的“白气”是空气中的水蒸气液化形成的小水滴，故A错误；

B.在有风时出水后感觉特别冷，是由于风加快了人体表水分的蒸发，而体表水蒸发吸热，导致人体

内能减小，温度降低，故B正确；

C.水易流动且没有固定形状，说明水分子间作用力较固体分子间的作用力弱，而不是没有作用力，

故C错误；

D.上岸后通过“烤火”取暖使人体吸收火的内能，使身体内能增加，温度升高，主要是热传递改变

了人体的内能，故D错误。

故选Bo

9、D

【详解】

A.汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，故A错误；

B.柴油机是压燃式，一般是柴油机的效率高，故B错误；

C.汽油机的点火方式是用火花塞点火，故C错误；

D.汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩空气和汽油的混合物，混合物内能增大，温度升高，

是把机械能转化为内能，故D正确。

故选Do

10、D

【详解】

AB.若加=必，由图象乙知道，加热时间相同时，即两液体吸收的热量相同时，液体a比液体b温度

上升得多，由。=冬知道，故AB错误；

CD.若禽=c”由图象乙知道，加热时间相同时，即两液体吸收的热量相同时，液体a比液体b温度

上升得多，由应■知道，a/a<mb,故C错误，D正确。

cNt

故选D。

二、填空题

1、压缩比热容大2.3X108

【详解】

[1]内燃机的四个冲程中，压缩冲程中两气门关闭，活塞向上运动，压缩气体做功，将机械能转化为

内能，故将机械能转化为内能的是压缩冲程。

[2]汽油机工作时要产生大量的热，通常采用水循环将热带走，这是利用水的比热容大，相同质量的

水与其它物质相比，在升高相同的温度时可以吸收更多的热量，降温效果好。

：3]5kg汽油完全燃烧要放出的热量为

Q=qm=4.6xl07J/kgx5kg=2.3xlO8J

2、大慢

【详解】

[1][2]重的那口锅质量大，和轻的那口相比，若温度相同，则重的锅内能大，放热时，温度降低得会

较慢，即末温较高，火力依旧，适合爆炒。

3、化学增大

【详解】

[1]火箭在加速上升过程中，燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能。

[2]卫星的速度和高度都增大，质量不变，动能和重力势能都增大，机械能增大。

4、620做功

【详解】

[1]氯气吸收的热量

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

[2]撤去力，氮气推动活塞做功，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。

5、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。

三、计算题

1、(1)8.4X10)；(2)84%；(3)416。

【详解】

解：(1)加热水吸收的热量为

35

q£=cm\t=4.2xlOJ/(kg?C)x2.5kgx(100℃-20℃)=8.4x1OJ

(2)电热丝消耗电能为

W=Pt=2000Wx(8x60s+20s)=106J

此次加热水的效率为

〃="xlOO%=a，*]':x100%=84%

W106J

(3)是两端的电压为

U2=U-UM=220V-12V=208V

由题意知，电磁泵铭牌上标有“12V6W”的字样，由公式片八可知，电磁泵能正常工作时的电流为

5=2

分压电阻兄，的阻值为

答：(1)此次加热水吸收的热量为8.4X105J；

(2)此次加热水的效率为84%；

(3)分压电阻&的阻值为416Q。

2、(1)0.1m3；3.2X106J(2)28.6千克(3)调低热水的出水温度，或减少热水的质量

【详解】

解：(1)本次小旋洗澡的用气量

V=809.009m3-808.909m3=0.1m3

这些天然气完全燃烧放出的热量

心放=4天丫=3.2><10711/1113><0.11113=3.2*1061

(2)根据热水器的热效率，计算出小旋本次洗澡使用的水吸收的热量

%=75%Q放=75%X3.2X106J=2.4X1()6J

由0s=57加可得，小旋本次洗澡用了的热水的质量

2.4X106J

m=，«28.6kg

c水At-4.2X10sJ/(kg•℃)X(46?C-26C)

(3)由。折75%。成可得

c水〃:水A,=75%q天V

要想节约每次洗澡的用气量%可降低加，因为水的初温是一定的，即可通过调低热水的出水温度,

或减少R次，即节省热水的质量。

答：(1)求本次洗澡的用气量是0.In?,这些天然气完全燃烧放出3.2X106J热量；

(2)若热水器的热效率为75%,求本次洗澡用28.6千克的热水；

(3)调低热水的出水温度，或减少热水的质量。

3、(1)6.72X10%(2)1.68X106J；(3)40%

【详解】

解：(1)水吸收的热量

35

0s=cmNt=cm(t2-r1)=4.2xl0J/(kg•℃)x2kgx(100℃-20℃)=6.72xlOJ

(2)天然气完全燃烧放出的热量

Q放=V^=0.02m3x8.4xl07J/m3=1.68X106J

(3)燃气灶烧水时的效率

4=6.72xlO：J=4o%

6

。放1.68X10J

答：⑴水吸收的热量6.72XlO'j；

(2)天然气完全燃烧放出的热量1.68义10号；

(3)燃气灶烧水时的效率40%。

4、(1)8.4X106J；(2)3.36X106J；(3)40%

【详解】

解：(1)煤气完全燃烧放出的热量

Qa=力燎=0.21m3X4义107J/m3=8.4X106J

(2)水的体积

，水=20L=20dm3=0.02m3

由0=£得水的质量

333

m水=PVTK=1X10kg/mX0.02m=20kg

水吸收的热量

6

Q吸=c水m水(t-to)=4.2X103/(kg・℃)X20kgX(60℃-20℃)=3.36X10J

(3)该热水器烧水的效率

〃=4x100%=3-36xl?6j*10Q%=4Q%

6

。放