2024年度沪粤版九年级物理上册《内能与热机》专项攻克试题（含答案解析）

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机专项攻克

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、把盛有冷水的铝壶放到电炉上加热，则发生热传递三种方式的先后顺序应该是（）

A.热对流、热辐射、热传导B.热传导、热对流、热辐射

C.热传导、热辐射、热对流D.热辐射、热传导、热对流

2、下列关于热现象的说法正确的是（）

A.固体很难被压缩，说明固体分子间无间隙

B.内能和温度有关，0℃以上的物体才有内能

C.四冲程内燃机的做功冲程将内能转化为机械能

D.扫地时尘土飞扬是因为分子在不停地做无规则运动

3、热学知识在日常生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（）

A.四月的荷泽牡丹飘香，说明分子间有空隙

B.摩擦生热是通过热传递改变了物体的内能

C.热机通过压缩冲程将机械能转化为内能

D.暖气片内用水作为导热介质是因为水的沸点较高

4、某汽油机的四个冲程如图所示，在该汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是

5、小叶看见面点师傅将面拉成长条，放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的油条，于是很想了解油的

吸热能力。在老师指导下，他用酒精灯分别加热质量为50g、初温为20℃的油和水，记录的相关数据

如下表所示。若单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等，酒精的热值为3Xl（fj/kg,水的比热

容为4.2X10\j/（kg•℃）。下列说法正确的是（）

物质种类加热时间（min）消耗酒精（g）末温（℃）

油2188

水2150

A.2min内油吸收的热量为3X104J

B.他使用的酒精灯的加热效率为21%

C.油的末温比水的高，所以吸热能力更强

D.油的吸热能力与其吸收的热量多少有关

6、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

7、中华美食与物理知识息息相关，以下分析正确的是（）

A.麻花被炸得金黄是因为油的熔点高

B.开大火能使正在沸腾的火锅汤温度升高

C.蒸汤包是通过做功的方式增加汤包的内能

D.烤鸭香气四溢说明分子在永不停息地做无规则运动

8、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

9、下列事例中，改变物体内能方式相同的是（）

①搓手取暖②煤炉烧水③钻木取火④弯折铁丝

A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④

10、下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（）

A.使燃料燃烧更充分，可以增大热值

B.使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率

C.柴油机的热机效率通常为100%

D.燃料燃烧释放的热量越大，热值越大

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、我们经常会看到一边行驶一边向空中喷雾的汽车，人们形象地将它称为雾炮车（如图）。喷向空中

的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用。喷向空中的水雾，有许多在掉向地面之

前已经在空中散失了，还能起到降温作用。其原理是；该雾炮车的发动机是柴油机，柴油机四

个冲程中的冲程实现了机械能转化为内能。雾炮车一直保持速度大小不变运动，则行驶过程中

车的动能（选填“变大”、“变小”、“不变”）。

2、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。（汽油的热值干4.6Xl（rj/kg）

3、小明使用家用天然气热水器将50L初温为10℃的自来水加热到40C洗衣，这些水吸收热量为

J,若观察到加热前天然气表的示数是2021.8117m＞加热后天然气表的示数如图所示，则该

73

热水器的热效率为%0（取q天然气=3.5X10J/m）

JGNL1.6YIC卡家用膜式燃气表

电磁干扰m3

2022.0117B级

Qmax:2.5m3/hPmax:lOkPa浙制00000364

Qmin:0.016m3/hVc:0.9dm3No.073306272

4、请根据如表中提供的信息，回答下列问题:

比热容J/比热容J/

物质物质

(kg•℃)(kg•℃)

银0.14X103沙石0.92X103

水4.2X103冰2.1X103

(1)由于水比沙石的比热容大，相同质量的水和沙石，吸收或放出相等的热量，水升高或降低的温

度比沙石,所以沿海地区的昼夜温差比内陆地区_____；(两空均选填“大”或“小”)

(2)一杯质量为0.2kg的水，温度从70℃降到20℃,在此过程中，水放出的热量为J,水的

比热容(选填“增大”、“减小”或“不变”)；

(3)冷却食品时，0℃的水与0℃的冰相比，用冷却效果更好，你判断的依据是。

5、完全燃烧0.1kg煤油释放的热量为J,若这些热量的42%被水吸收，可以将10kg的水由

20℃加热到℃[g"4.6X107j/kg,cx=4.2X103/(kg-℃)]

三、计算题(5小题，每小题8分，共计40分)

1、氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，目前许多城市投放使用

了氢燃料新能源公交车。【已知c#4.2X10)/(kg•℃),。折1.4X108j/kg】求:

(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；

(2)若这些热量全部被质量为200kg、温度为20℃的水吸收，求水升高的温度。

(3)某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得的热量和公

交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间？

2、某电压力锅，额定电压220V,有加热和保温两个挡位，其简化电路图如图甲所示。R八是都是加

热电阻，加热挡时只有电阻尼工作，加热功率为800W；保温时只有电阻兄工作，电阻展1210Q。S

为温控开关，可自动实现“加热”和“保温”状态的转换。求：

(1)月的阻值和压力锅的保温功率。

(2)将2L水从23℃加热到63℃,水吸收的热量是多少？若压力锅的加热效率为84%,额定电压下,

加热这些水，需要多少秒？【。^LOXlO/g/m，c^=4.2X10：iJ(kg•℃)]

(3)用电高峰期电压会降低。若电路中只让压力锅单独工作600s,图乙中的电能表转盘转了330

转，请算出它的实际加热功率。

220V10（20）A50Hz

3000r/kWh

3、某品牌电热水壶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能，其简化电路如图所示，Si是安装在

壶底的温控开关，通常是闭合的，通过调整参数，可设置开关的断电温度，即当环境温度达到某一值

时便自动断开；&是壶壁上的温控开关，按下时对水加热，水烧开后自动断开，电热水壶便处于保温

状态；S3是电动出水开关，人工按下时才闭合，电磁泵将水抽出。已知是=200。，电热水壶保温功

率为44W,加热功率为lOOOWo

(1)闭合S3时，电磁泵两端电压为20V,求电磁泵的电功率；

(2)电热水壶处于加热状态且不抽水时，电路中的电阻是多大？

(3)若水烧开后，S,没有自动断开，则瓶里的水烧干后2s,开关&便自动断开，以保护设备，避免

火灾。已知发热盘的质量为0.5kg,比热容为0.5xl()3j/(kg.C),水烧干瞬间，发热盘的温度为102

℃,不计热损失，则应将，的断电温度设置为多少？

ot/=220Vo

4、淬火是金属热处理工艺之一，把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却，以提

高金属的硬度和强度。现将一质量为1.5kg的金属块加热到420℃,然后放在室温为20℃的空气中自

然冷却，求：

(1)金属块在冷却过程中放出多少热量？

(2)若把这些热量全部用于给35℃、1kg的水加热，在一标准大气压下水温升高多少摄氏度？[已知

金属的比热容为0.49X103j/(kg•℃),水的比热容为4.2Xl()3j/(kg・℃)]

5、小华在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，如图所示，用温度计测量水从20℃加热至

80℃的过程中，天然气表的数字变化了0.035m'(天然气的热值行4XlO/J/n?)求：

(1)水吸收的热量；

(2)天然气完全燃烧放出的热量；

(3)天然气灶的效率。

四、实验探究(2小题，每小题10分，共计20分)

1、小莉同学利用如图所示器材进行了以下实验。

l/C

（1）如图甲所示，在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中，将沙子和水分别放入两个相同的烧

杯内，用相同的酒精灯分别进行加热；

①应该取初温相同，相等的沙子和水进行实验；

②在加热过程中，要用玻璃棒缓慢的搅拌，这是为了使沙子和水;

③该实验是通过的方式来改变沙子和水的内能；

④在此实验中，用加热时间的长短来表示物质;

⑤根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，分析图像可知：沙子和水，在升高相同温

度时，吸收的热量多，说明的比热大；

（2）如图丙所示，把质量相同的同种液体分别放入两个相同的烧杯内，用质量相同的酒精和碎纸分

别加热来比较不同燃料的热值；

①实验是通过燃烧相同质量的不同燃料，观察（选填“加热时间”或“温度计升高的示数”）

来比较两种燃料的热值大小；

②烧杯中液体选用比热容（选填“大”或“小”）的液体可以使实验现象更明显；

③用丙图中的实验装置来测算酒精的热值，测量值__（选填“大于”“等于”或“小于”）其真

实值。

2、在探究“不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图甲、乙所示。

(1)实验中应取相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，使用规格相同的电加热器

加热。实验中通过(选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较甲和乙两种液体吸收热量的

多少。

(2)实验数据如表所示，液体的吸热能力强；如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体做为

冷却剂，你认为液体较为合适。

加热时

01234

间/min

甲的温

3034384246

度/℃

乙的温

1018263442

度/℃

(3)图丙中①是乙加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2

倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图中的第

条(选填“①”“②”或“③”)。

-参考答案-

一、单选题

1、D

【详解】

电炉通电后，电能会转化为内能使得电炉丝发热，热量会辐射给铝壶；然后热量会通过热传导的方式

传递给壶底的冷水，壶底的水温升高后又以热对流的方式传递给上面的水，最终水温共同升高到相同

的温度，故ABC不符合题意，D符合题意。

故选Do

2、C

【详解】

A.由于构成物质的分子间有间隙，且分子之间存在斥力，所以，固体难以被压缩，故A错误；

B.一切物体都具有内能，0℃以下的物体也有内能，故B错误；

C.四冲程内燃机的做功冲程中，是将内能转化为机械能，压缩冲程中是将机械能转化为内能，故C

正确；

D.扫地时尘土飞扬是固体小颗粒的运动，不能说明分子在永不停息地做无规则运动，故D错误。

故选C。

3、C

【详解】

A.四月的荷泽牡丹飘香，说明分子在不停地坐无规则运动，故A错误；

B.摩擦生热，克服摩擦力做功产生热量，是通过做功改变了物体的内能，故B错误；

C.热机通过压缩冲程对热机内气体做功，将机械能转化为内能，故C正确；

D.暖气片内用水作为导热介质是因为水的比热容较大，当质量与降低相同温度时，水比其他液体放

出的热量多，故D错误。

故选C。

4、C

【详解】

A.汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图①可知，活塞向上运

动，排气门打开，所以图①是排气冲程，故A不符合题意；

B.汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图②可知，活塞向下运

动，进气门打开，所以图②是吸气冲程，故B不符合题意；

C.汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图③可知，活塞向下运

动，两门关闭，所以图③是做功冲程，故c符合题意；

D.汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图④可知，活塞向上运

动，两门关闭，所以图④是压缩冲程，故D不符合题意。

故选C。

5、B

【详解】

A.由题意可知，油和水的质量相等，都为m=50g=0.05kg,水的比热容为c次

=4.2X103J/(kg-℃),2min内水的温度由力20c上升到i=50℃,则水吸收的热量为

水=外加«—J)=33

2K4.2xlOJ/(kg•℃)x0.05kgx(50℃-20℃)=6.3xlOJ

2min内油吸收的热量与水吸收的热量相等，则油吸收的热量为

%油=Q及7k=6.3X1()3J

所以2min内油吸收的热量为6.3X101，故A错误；

B.由题意可知，酒精的热值为加热2min消耗了勿涉桁lg=lXl()Vkg的酒精，则完全燃

烧1g酒精放出的热量为

Q放=曲箍精=3x107J/kgxlx10_3kg=3xl04J

则酒精灯的加热效率为

6.3X1Q3J

=21%

3xlO4J

故B正确;

C.相同质量和相同初温的油和水吸收相同的热量，末温度越低表示物质吸热能力越强，所以油的末

温比水的高，说明油吸热能力更弱，故c错误；

D.物质的吸热能力即比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与其吸收的热量多少无

关，故D错误。

故选Bo

6、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

7、D

【详解】

A.麻花被炸得金黄是因为油的沸点高，故A错误；

B.火锅汤沸腾时，温度保持在沸点不变，故开大火时火锅汤温度仍保持在沸点不变，故B错误；

C.蒸汤包时，对汤包进行加热，是通过热传递的方式增加汤包的内能，故C错误；

D.烤鸭香气四溢，是因为分子在永不停息地做无规则运动，分子扩散进人的鼻子，从而闻到烤鸭的

香味，故D正确。

故选Do

8、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

9、C

【详解】

①③④图是通过做功方式将机械能转化为内能；②图是通过热传递方式将内能从高温物体转移给低温

物体，故C符合题意；故ABD不符合题意。

故选C。

10、B

【详解】

A.热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，故A错误；

B.使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故B正确；

C.任何机器的做功时都不可避免的做额外功，效率不可能达到100%,故C错误；

D.热值是燃料的特性，与放出热量的多少无关，故D错误。

故选B。

二、填空题

1、水汽化吸热压缩变小

【详解】

[1]喷向空中的水雾在空中散失了，能起到降温作用，是因为水汽化吸热的缘故。

[2]柴油机四个冲程中的压缩冲程中活塞向上运动，压缩气体对气体做功，使得气体的温度升高、内

能增大，将机械能转化为内能。

[3]雾炮车一直保持速度大小不变运动，前进的过程中向空中喷雾使得汽车的质量变小，则行驶过程

中车的动能变小。

2、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=4.6x107J/kgx5kg=2.3xlO8J

3、6.3X10690

【详解】

[l]50L水的质量为

x33-33

wi水=X?水除=l10kg/mx50xl0m=50kg

这些水吸收热量为

36

O吸=(?水映&=4.2xlOJ/(kg•℃)x50处x(40℃-10℃)=6.3xlOJ

[2]加热后天然气表的示数如图所示为2022.0117m3,则加热消耗的天然气为

3

唳然气=2022.0117m3—2021.8117n?=0.2m

天然气完全燃烧放出的热量为

3736

Q放=4天然气底然气=0.2mx3.5xlOJ/m=7xlOJ

该热水器的热效率为

〃=缆x100%=63x1?Jx100%=90%

。放7xlO6J

4、小小4.2X104不变0℃的冰见解析

【详解】

(1)[1][2]水的比热容比沙石的比热容大，由0的△方可知，相同质量的水和沙石，吸收或放出相

等的热量时，水升高或降低的温度比沙石小，沿海地区的昼夜温差比内陆地区小。

(2)[3]水放出的热量

0沪颂(kt)=4.2X103J/(kg•℃)XO.2kgX(70℃-20℃)=4.2X104J

[4]比热容是物质的一种特性，水温度降低、状态不变，则水的比热容大小不变。

(3)[5][6]质量相同的0℃的冰和0℃的水，虽然温度相同，但是的冰变成0℃的水多一个熔化

吸热过程，直到冰全部熔化后温度才可能继续上升。所以质量相同的0℃的冰和0℃的水，升高到相

同温度，0℃的冰吸热更多一些，故质量相同的0℃的冰冷却效果更好。

5、4.6X10666

【详解】

[1]由Q祈也可得,0.1kg煤油完全燃烧释放的热量为

Qif-mcFG.lkgX4.6X107J/kg=4.6X106J

：2]若这些热量的42%被水吸收，则水吸收的热量为

。对〃。后42%X4.6X106产1.932X106J

由公式Q小cmX大可得

DLa--L932x4j—46c

cm4QlglO3J(kg?℃)x

所以可以将10kg的水由20℃加热到

i=20℃+46℃=66℃

三、计算题

1、(1)4.2X101；(2)50℃；(3)300s

【详解】

解：(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量

s（

Q行m氢q年0.3kgX1.4X10J/kg=4.2X10J

(2)由题意可知，水吸收的热量

0畋=0对4.2X107J

由0后可知，水升高的温度

加上=42X107J

=50℃

cm4.2xl03J/（^?C）x200fcg

(3)由题意可知，公交车所做的功

生叱4.2X101

由「=丝w可知，这些热量能让该公交车匀速行驶的时间

W4.2xlO7J

=300s

P~140X103W

答：(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为4.2X10)；

(2)若这些热量全部被质量为200kg、温度为20℃的水吸收，水升高的温度为50℃；

(3)某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得的热量和公

交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶的时间为300s。

2、(1)60.5Q,40W；(2)3.36X105J,500s；(3)660W

【详解】

解：(1)加热挡时只有电阻吊工作，加热功率为800W,则&的阻值

U2_（220V）2

=60.5。

时一800W

保温时只有电阻及工作，电阻的1210Q,则保温档的功率

（220V）2

P二40W

时温一_8_一1210Q

(2)水的体积

V=2L=2xlO-3m3

水的质量

3333

勿=0，=1.0x10kg/mx2xWm=2kg

水吸收的热量

%=cmAt=4.2xl03/(kg-℃)x2kgx(63℃-23℃)=3.36xlO5J

由片察得

W

W=®_=3.36X1()5J=4>[05J

〃84%

由尸=?得加热这些水需要的时间

印4xlO5J…

I加=——二----------=500s

加4口800W

(3)实际消耗的电能

n330r

=0.11kWh=3.96xl05J

N3000r/kW-h

则实际电功率

_3.96x10sJ

与==660W

600s

答：(1)吊的阻值是60.5Q,压力锅的保温功率是40W；

(2)将2L水从23℃加热到63℃,水吸收的热量是3.36xl()5j,若压力锅的加热效率为84%,额定电

压下，加热这些水，需要500s；

(3)它的实际加热功率是660W。

3、(1)20W；(2)48.4Q；(3)110℃

【详解】

解：(1)由电路图可知电磁泵与电阻兄串联接入电路，电源电压历220V,电磁泵电压为〃案=20V,由

串联分压可知尼的电压为

编小〃索=220V-20V=200V

若流经是和电磁泵的电流为乙，由欧姆定律可知

也型%A

3.200Q

可知电磁泵的功率为

P声〃度Zr20VxlA=20W

(2)由题意可知开关Sz闭合时电热水壶处于加热状态，P*=1000W,若此时电路中的电阻为由

〃2

P=一可知

R

U2(220V)2

=48.40

1000W

即此时电路中的电阻大小为48.4Qo

(3)发热盘质量炉0.5kg,比热容c=0.5xl()3j/(kg.。。)，水烧干后电热水壶继续产生热量，仁2s时

产生的热量等于消耗的电能，可知发热盘产生的热量为

Q=W=P热仁lOOOWx2s=2000J

发热盘的初温度为斯102℃,若末温度为则由0=颂(什％)可知末温度大小为

________2000J________

+102℃=110℃

0.5xlO3J/(kg℃)x0.5kg

即开关S1的断电温度应设置为110℃„

答：(1)闭合S3时，电磁泵的电功率为20W；

(2)电热水壶处于加热状态且不抽水时，电路中的电阻是多48.4。；

(3)应将&的断电温度设置为HOC。

4、(1)2.94X105J；(2)65℃

【详解】

解：(1)金属块放出的热量

。市c金7金At金=0.49X1O'J/(kg•℃)义1.5kg义(420℃-20℃)=2.94义1O'J

(2)由题知，水吸收的热量

0般=0/2.94X10°J

由。折cm△力得，水升高的温度为

八仁4=_294X1M—=7(TC

c水叫k4.2xIO3J/(kg?C^x\kg

水的末温为

t#&什%犷70℃+35℃=105℃

因为一个标准大气压下水的沸点是100℃