2022年沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机定向测试试卷(含答案详解)

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机定向测试考试时间：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、下列选项可能符合汽车等热机能量流向的是（）A． B．C． D．2、2021年1月7日，罗庄气温-15。在这样温度低于0的环境里，小王在没有热源加热的情况下，他用两块冰来回摩擦的方法也让冰熔化了。下列成语中描述的现象与小王的方法原理相同的是（）A．钻木取火 B．扬汤止沸 C．滴水成冰 D．炙手可热3、如下表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断错误的是（）物质水煤油冰铝铜比热容A．不同物质的比热容可能相同B．一杯水凝固成冰后，比热容会变化C．用水作为暖气中的传热介质是因为水的比热容大D．铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多4、四冲程柴油机工作过程中，以下说法错误的是（）A．压缩冲程和做功冲程发生了能量的转化 B．做功冲程使汽车获得动力C．排气冲程排出了汽车的尾气 D．吸气冲程吸入气缸的是柴油5、下列说法错误的是（）A．人吃冰淇淋，感觉很凉爽——热传递B．冬天搓手取暖——做功改变物体的内能C．酒精喷在手上感到凉快——液化吸热D．夏天刚从冰箱拿出来的冰棍外有白霜——凝华6、下列说法正确的是（）A．如果物体逐渐向凸透镜靠近，则所成的像一定不断变大B．一个物体受到力的作用，其运动状态不一定会发生改变C．一个物体的温度升高，其内能一定会增大且一定要从外界吸收热量D．若浸没在液体中的固体所受浮力和重力等大，则该固体和液体的密度一定相等7、如图所示，是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度﹣时间图像，实验中两种物质的质量相同，初温度相同，选用的加热器相同，由图像可知（）A．加热相同时间，a物质吸收热量多，比热容小B．加热时间相同，a物质的末温度高，比热容大C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，比热容小D．吸收热量相同，b物质的末温度低，比热容大8、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9、在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程10、甲、乙两种材料不同的金属块，它们的质量相等，同时投入沸水中充分加热，先把甲金属块从沸水中取出投入一杯冷水中，热平衡后，水的温度升高了t，取出甲金属块（不计水的质量变化），再把乙金属块由沸水投入该杯水中，热平衡后又使水温升高了t，则两金属块的比热容关系是（）A．c甲＜c乙 B．c甲=c乙 C．c甲>c乙 D．以上情况都有可能第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、2020年11月24日，我国用长征五号运载火箭成功将“嫦娥五号”发射升空，开启我国首次地外天体采样返回之旅，火箭用液态氢为燃料是因为氢气的______大，氢气燃烧将内能转化为机械能，该能量的转化与四冲程汽油机工作时的______冲程相同，汽油机飞轮转速为3600r/min，该汽油机每秒对外做功_______次。2、内燃机的一个工作循环是由四个冲程组成的，如图所示的是工作循环中的_____冲程，若飞轮转动40周，则对外做功______次。3、冬天，同学们喜欢用热水袋取暖，这是通过______的方式使手的内能增加；若热水袋中装有1kg的水，当袋内的水温从60℃降低到40℃时，其中水放出的热量是______J。4、亲身体验并深入思考是我们获得物理知识的重要方法。挤出两个正对的吸盘内的空气，很难拉开它们，可体验到________的存在。将一根铁丝快速反复弯折，弯折处发热，可认识到_______可以改变物体的内能。用注射器取水后封住前端，用力推活塞，水很难被压缩，说明分子间存在________。5、汽油机的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功______次，活塞往复运动______次｡三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、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0.02m3天然气（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为8.4×107J/m3.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。2、已知天然气的热值为4×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg·）。问：（1）完全燃烧2.1×10−2m3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25的水加热到多少？（当地的大气压强为1标准大气压）3、泰州“垃圾分一分，城市美十分”于2021年2月1日正式实行．在一定的条件下，1t某种分类后的垃圾能“榨”出126kg燃料油，该燃料油的热值为4.0×107J/kg。求：（1）126kg燃料油完全燃烧能放出多少焦的热量；（2）合理利用（1）中的热量可以变废为宝，请完成以下生活应用；①如这些热量全部被水吸收，可将多少kg的水从20℃升高到70℃；[c水=4.2×103J/（kg·℃）]②如这些热量的30%用来驱动汽车匀速行驶，汽车行驶时受到的阻力为4×103N，则汽车能运动多少m。4、把一质量为50g的某金属球在1080℃的炉火中加热足够长的时间，然后迅速投入100g的初温为30℃的某种液体中，达热平衡后金属球的温度变为80℃。已知金属球的比热容为0.42×103J/(kg·℃)，不计热量的损失。（1）求此过程中，金属球放出的热量；（2）求该液体的比热容；（3）若该液体再吸收2.52×103J的热量，求该液体的末温。5、提倡节能减排，小宇家将灶“煤改气”后，用天然气烧水更划算。他将5kg的水倒入烧水壶中，并测出水初温为20℃。在一个标准大气压下，把水加热到100℃。已知水的比热容。求：（1）水温升高多少℃？（2）将这些水烧开，需吸收多少热量？四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。（1）比较不同燃料的热值，应选择__________两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过__________来反映的；（选填“温度计上升示数”或“加热时间”）；（2）比较不同物质吸热特点，应选择__________两图进行实验；不同物质吸热的多少是通过__________来反映的（选填“温度计上升示数”或“加热时间”）；若图甲烧杯中为50g的水，若10g酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时，温度计示数升高了20℃，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），则酒精的热值是__________J/kg。（3）某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的两种液体a和b加热，分别记录加热时间和温度，根据记录的数据作出了两种液体a和b的温度（T）随时间（t）变化的图象如图丁所示。若液体b是水，液体a的比热容是__________J/（kg·℃）。2、某实验小组在探究液体沸腾实验中，用完全相同的加热方式（如图I所示）在室温下同时对物质甲（150g水）、物质乙（200g色拉油）、物质丙（200g水）进行加热，直至沸腾，并根据实验数据绘制出它们的温度随时间变化图象，如图Ⅱ所示。（c色拉油<c水）（1）通过对图Ⅱ中图线分析可知，甲的温度随时间变化的图线是图中______（选填“a”、“b”或“c”），其中______（选填“a”、“b”或“c”）为乙的温度随时间变化图线；（2）丙沸腾后，撤去酒精灯，待其自然冷却至室温，则丙冷却过程的温度随时间变化图线为图Ⅱ中的______(填“d”或“e”）。-参考答案-一、单选题1、D【详解】热机燃烧燃料放出的能量，有部分转化为提供热机动力的机械能，还有相当部分能量散失了。而汽油机的效率一般为20%~30%，则机械能约为W机械能=ηW=30%×1000J=300J散失的内能W内能=W-W机械能=1000J-300J=700J故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。2、A【详解】两块冰来回摩擦时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，冰块的内能增加、温度升高，使冰块熔化了。A．钻木取火时克服摩擦力做功，机械能转化为内能，木头的内能增加、温度升高，达到木头的着火点，木头会燃烧，是通过做功改变物体的内能，故A符合题意；B．扬汤止沸是通过热传递改变物体的能，故B不符合题意；C．滴水成冰是凝固现象，凝固过程中水放热、内能减小，是通过热传递改变物体的内能，故C不符合题意；D．炙手可热是通过热传递改变物体的内能，故D不符合题意。故选A。3、D【详解】A．由表格知，不同物质的比热容一般不同，但也有相同的，比如煤油和冰的比热容相同，故A正确，不符合题意；B．由表格知，水和冰的比热容不相同，所以一杯水凝固成冰后，比热容会变化，故B正确，不符合题意；C．在生活中用水作为暖气中的传热介质是因为水的比热容较大，与其它液体在相同质量时，降低相同的温度能放出更加多的热量，故C正确，不符合题意；D．由表格知，铝的比热容大于铜的比热容，那么质量相同的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多，如果没有质量相同这个前提条件，则无法判断吸热的情况，故D错误，符合题意。故选D。4、D【详解】A．压缩冲程：活塞的机械能转化为燃料混合物的内能；做功冲程：燃料燃烧，化学能转化为内能，产生高温高压气体，推动活塞做功，内能在转化为机械能。故A正确，不符合题意；B．做功冲程中，燃气推动活塞，内燃机对外做功，使汽车获得动力。故B正确，不符合题意；C．排气冲程中，做功完毕的燃气被排出内燃机，汽车排出尾气。故C正确，不符合题意；D．柴油机吸气冲程吸入气缸的只有空气，在压缩冲程末喷油嘴向气缸内喷入柴油。故D错误，符合题意。故选D。5、C【详解】A．人吃冰淇淋，感觉很凉爽，是因为人的体温较高，冰淇淋的温度较低，两者存在温度差，发生热传递，人的体温降低，感觉很凉爽，故A正确，不符合题意；B．改变物体内能的两种方式，做功和热传递；冬天搓手取暖，双手互相摩擦，双手温度升高，内能增加，这是通过做功改变物体的内能，故B正确，不符合题意；C．酒精喷在手上感到凉快，酒精是液体，容易汽化，在手上容易汽化，汽化要吸热，吸收手的热量，手温度降低，人感到凉快，所以这是汽化吸热，故C错误，符合题意；D．夏天刚从冰箱拿出来的冰棍外有白霜，是因为冰棍长时间在冰箱内，温度较低，空气中的水蒸气直接凝华成小冰晶，即冰棍外的白霜，这是凝华现象，故D正确，不符合题意。故选C。6、B【详解】A．物体逐渐向凸透镜靠近，则所成的像不一定不断变大，例如物体位于焦点以内时，物体逐渐向凸透镜靠近像则变小，故A错误；B．物体受到平衡力的作用时，运动状态不发生变化，故B正确；C．一个物体的温度升高，其内能一定会增大，可能是因为从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故C错误；D．浸没在液体中的固体所受浮力和重力等大，如果该固体是实心的，则该固体和液体的密度相等；如果是空心的，不一定相等，故D错误。故选B。7、D【详解】A．加热器相同，说明加热器相同的时间内释放的热量相同，加热时间相同，故吸收的热量是相同的，故A错误；B．加热时间相同，吸收相同的时间内，a升温快，说明a的比热容比较小，故B错误；C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，b的比热容大，故C错误；D．吸收热量相同，b物质的末温度低，升温比较慢，故b的比热容大，故D正确。故选D。8、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D。9、C【详解】将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机使放电针放电，电火花将汽油点燃，汽油燃烧产生高温高压燃气对软木塞做功，将燃气的内能转化为软木塞的机械能，所以软木塞被冲出。四冲程汽油机的做功冲程也是将燃气的内能转化为活塞的机械能，故这一过程是模拟四冲程汽油机的做功冲程。故选C。10、A【详解】先后将甲乙两金属块投入到同一杯水中，水升高的温度相同，水吸收的热量相同，不计热量损失，甲乙两金属块放出的热量相同，由题知，甲金属块温度比乙多降低了t，根据，质量相同的甲乙两金属块，放出相同的热量，降低的温度多的甲金属块，比热容小，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。二、填空题1、

热值

做功

30【详解】[1]火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。[2]氢气燃烧产生的高温高压气体对火箭做功，将内能转化为机械能；四冲程汽油机工作时做功冲程将内能转化为机械能，二者能量转化形式相同。[3]四冲程汽油机的飞轮转速为3600r/min，则该飞轮每秒钟转60圈。因为一个工作循环飞轮转2圈，完成4个冲程，做功一次，故汽油机每秒对外做功30次。2、

压缩

20【详解】[1]如图所示，活塞向上运动，进气阀和排气阀均关闭，所以如图所示的是工作循环中的压缩冲程。[2]内燃机一个循环，四个冲程，飞轮转2周，做功1次，所以若飞轮转动40周，则对外做功20次。3、

热传递

8.4×104【详解】[1]冬天，同学们喜欢用热水袋取暖，温度高的热水袋将热量传递给温度低的手，通过热传递的方式使手的内能增加。[2]若热水袋中装有1kg的水，当袋内的水温从60℃降低到40℃时，其中水放出的热量是4、

大气压

做功

相互作用的斥力【详解】[1]两个正对的吸盘之间的空气挤出后很难拉开，是因为吸盘受到大气压力的作用，该实验可说明大气压的存在。[2]快速反复弯折铁丝，对铁丝做功；铁丝弯折处会发热，其温度升高，内能增大；说明做功可以改变物体的内能。[3]由分子动理论知道，“物质是由分子组成的，且分子间存在相互作用的引力与斥力”。取水后封住注射器前端，推压注射器的活塞，感觉到里面的水很难压缩，说明分子间存在相互作用的斥力。5、

25

50【详解】[1][2]四冲程内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，完成4个冲程，对外做功1次，该汽油机的转速为表示飞轮每秒转动的圈数为50，则曲轴转动50周，活塞往复运动50次，每秒完成25个工作循环，对外做功25次。三、计算题1、（1）6.72×105J；（2）1.68×106J；（3）40%【详解】解：（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答：（1）水吸收的热量6.72×105J；（2）天然气完全燃烧放出的热量1.68×106J；（3）燃气灶烧水时的效率40%。2、（1）8.4×105J；（2）65【详解】解：(1)完全燃烧2.1×10−2m3天然气放出的热量Q放＝Vq＝2.1×10−2m3×4×107J/m3＝8.4×105J(2)水吸收的热量Q吸＝ηQ放＝80%8.4105J＝6.72×105J由Q吸＝cmΔt可得水升高的温度水的末温度为t末温＝t初温+t＝2540＝65答：(1)完全燃烧2.1×10−2m3天然气放出8.4×105J热量；(2)水加热到65。3、（1）5.04×109J；（2）①2.4×104kg，②3.78×105m【详解】解：（1）126kg燃料油完全燃烧能放出多少焦的热量（2）①水升高的温度水吸收热量水的质量②汽车匀速行驶，汽车的牵引力汽车对外做功汽车匀速行驶答：（1）126kg燃料油完全燃烧能放出5.04×109J的热量；（2）①如这些热量全部被水吸收，可将2.4×104kg的水从20℃升高到70℃；②如这些热量的30%用来驱动汽车匀速行驶，汽车行驶时受到的阻力为4×103N，则汽车能运动3.78×105m。4、（1）2.1×104J；（2）4.2×103J/(kg·℃)；（3）86℃【详解】解：（1）从开始投入某液体中到热平衡的过程中，金属球放出的热量Q放=c金m金(t金-t)=0.42×103J/(kg·℃)×0.05kg×(1080℃-80℃)=2.1×104J（2）根据Q放=Q吸=cm(t-