基础强化沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机定向训练试卷(附答案详解)

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、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2、关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（）A．物体的温度升高，所含的热量也越多B．物体的温度不变，内能也可能变化C．0℃的冰没有内能D．冰熔化时吸收热量，温度升高，内能增加3、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）A．0℃的冰块内能为0 B．温度高的物体含有的热量多C．汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加 D．两个发生热传递的物体之间一定存在温度差4、如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是（）A．试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的B．试管中的水沸腾时吸收热量，温度升高C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增加D．水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同5、如图所示的实验，试管口木塞冲出过程中，下列说法错误的是（）A．试管口出现的白雾是水蒸气液化形成的B．试管口出现白雾说明水蒸气内能增加C．能量转化情况与内燃机做功冲程相同D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少6、关于图所示的热现象，说法正确的是（）A．图甲中炙热的铁水具有内能，冰冷的冰块没有内能B．图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能C．图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能D．图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化都是机械能转化为内能7、中华文明源远流长，博大精深。古诗词是我国传统文化瑰宝，有的优美词句还与我们物理知识有着联系。下列词句与对应的物理知识叙述正确的是（）A．“清寒小雪前”，雪的温度很低，它的内能为零B．“沙暖睡鸳鸯”，同水相比沙的比热容大些C．“床前明月光，疑是地上霜”，霜实际是固态，由水蒸气凝华形成D．“大地阳和暖气生”，大地内能的增加是太阳通过做功方式实现的8、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（）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，，则下列说法中正确的是（）A．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D．该酒精灯的加热效率为28%9、用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的A、B两种液体加热，加热过程中，温度随时间变化的图像如图所示，从图中看出（）A．液体A的比热容大 B．两种液体的比热容相等C．液体B的比热容大 D．无法比较10、质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后，甲升高的温度高于乙升高的温度。由此可知（）A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容B．降低相同的温度，质量相等的甲液体放出的热量比乙液体放出的热量多C．甲、乙两种液体相比较，乙液体更适合作冷却剂D．甲物质的熔点高于乙物质的熔点第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、小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为______J，另一种液体的比热容为______J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]2、如图所示，热熔钻工艺是在金属薄板上一次加工出孔的技术，热熔钻采用耐磨耐高温的硬质材料做成，钻头与薄板接触时，钻头高速旋转，使钻头与薄板之间剧烈摩擦，用______（选填“做功”或“热传递”）的方式瞬间达到几千摄氏度的高温，将______能转化为______能，由于温度超过金属的熔点，钻头附近的金属迅速______（填物态变化名称），钻头继续向下施加压力，就会贯穿出一个孔。3、2020年5月5日，我国“长征五号B”大型运载火箭首飞成功，火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的______较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是内能转化为______能。4、使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg，初温为15℃的水加热到95℃，水吸收的热量是_______J：若此过程的热效率为40%，则此过程消耗天然气_______m3。（水的比热容为4．2103J/（kg·℃），天然气热值为4.2107/m3）5、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q=4.6×l07J/kg）三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、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=4.2×103J/（kg•℃），q酒精=3.0×107J/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？2、现在的小火锅常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料，如图所示，已知这种燃料的热值是2.0×107J/kg，若小火锅中质量为1kg的热汤的温度从50℃升高到100℃，共消耗20g固体酒精。[汤的比热容近似为水的比热容]求：（1）小火锅中热汤吸收的热量；（2）20g固体酒精完全燃烧所释放的热量；（3）这个小火锅烧汤的效率。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、某公司生产的单缸四冲程汽油机正常工作时功率是2.25kW，飞轮转速2000r/min，每分钟消耗10g汽油，求：（1）汽油机正常工作时一个做功冲程对外做的功；（2）正常工作时该汽油机把内能转化为机械能的效率。（汽油的热值为4.5×107J/kg）5、在1标准大气压下，将质量为4kg初温为20℃的水加热至沸腾，求：[已知：，天然气的热值是8.4×107J/m3]（1）水吸收多少热量？（2）若用烧水效率是40%的天然气灶将（1）中水加热，需完全燃烧多少m3的天然气？（3）若不计热量损失，用标有“220V1200W”的电热水壶将（1）中的水加热，电热水壶正常工作时需加热多少秒？四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、（1）为完成“探究平面镜成像特点”实验，小渝选择了如图甲所示的实验装置。①小渝把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，还要在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B，小渝应在______（选填“A”或“B”）蜡烛一侧观察玻璃板中的象；②当把蜡烛靠近玻璃板时，蜡烛在玻板所成像的大小将_______（选填“变大”“不变”或“变小”）；③移去蜡烛B，在其原位置放置一块光屏，光屏上不能得到蜡烛A的像。说明平面镜所成的像是________（选填“实”或“虚”）像；（2）如图乙所示，是“探究物质的熔化规律“的实验装置。实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内，再放入大烧杯的水中，观察固体的熔化过程。①试管内物质在熔化过程中，某时刻温度如图丙所示，读数方法正确的是______（选填“B”或“C”）；②某同学根据实验记录的数据描绘出该物质的温度随时间变交化的图像（图丁ABCDE），则可知该物质是_______（选填“晶体”或“非晶体”），该物质熔化过程中其内能将_______（选填“减少”“增加”或“不变）。2、小刚观点：“被100oC的水蒸气烫伤，要比被100oC的热水烫伤严重得多”。小刚设计了以下实验来验证。（热损失以及热胀冷缩对实验的影响忽略不计）①将一定质量温度为的冷水装入一个双层玻璃真空保温杯中，液面如图甲所示位置，标记为A；②向杯中插入导管，将100oC的水蒸气通入保温杯的冷水中（水蒸气全部被吸收），发现杯中水面明显上升；③一段时间后，停止通入水蒸气，移出导管后，杯中液面位置如图乙所示，标记为B，再测出此时杯中水的温度为，比较发现高于。（1）杯中水面上升是通入的水蒸气发生______（填物态变化名称）的结果；（2）高于的原因是______；（3）小刚的实验因没有对比以至不足以证明他的观点。请你再帮助小刚设计补充实验方案，简要叙述实验过程、测量的物理量及验证依据______。-参考答案-一、单选题1、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。2、B【详解】A．热量是过程量，描述它的术语只能用“吸收”和“放出”，不能用“含有”，故A错误；B．内能与物体的质量、温度以及状态有关，物体的温度不变，内能也可能变化，例如晶体熔化时，吸收热量，温度不变，内能变大，故B正确；C．一切物体都有内能，0℃的冰也有内能，故C错误；D．冰是晶体，在熔化过程，吸热温度不变，内能增加，故D错误。故选B。3、D【详解】A．一切的物体都有内能，0℃的冰块内能不为0，故A错误；

B．热量是一个过程量，不能说含有热量，故B错误；C．汽油机做功冲程气缸内燃气的内能转化为机械能，内能减少，故C错误；D．热量从高温物体传给低温物体，两个发生热传递的物体之间一定存在温度差，故D正确。故选D。4、D【详解】A．试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的，故A错误；B．试管中的水沸腾时吸收热量，温度不变，故B错误；C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能减小，故C错误；D．水蒸气对橡皮塞做功，将内能转化为机械能，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同，故D正确。故选D。5、B【详解】如图所示实验中，木塞冲出时，是试管内水蒸气对木塞做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，那么水蒸气的内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水珠，于是试管口出现了白雾，而内燃机的做功冲程是内能转化为机械能，所以这个能量转化与内燃机做功冲程相同，故ACD正确，不符合题意，B错误，符合题意。故选B。6、C【详解】A．不管物体温度高低，都具有内能，一切物体都具有内能，故A错误；B．冬天搓手取暖是通过做功的方式改变手的内能，此过程中将机械能转化为内能，故B错误；C．用湿毛巾冷敷降温，湿毛巾从人体吸收热量，使人体降温，内能减小，所以是通过热传递的方式减小人体的内能，故C正确；D．向下压活塞，对筒内空气做功，空气内能增加，温度升高，将机械能转化为内能；汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，二者能量转化不同，故D错误。故选C。7、C【详解】A．任何物体都具有内能，不管温度多低，故雪的温度虽然低，但它的内能不为零，故A错误；B．水比沙子的比热容大，故B错误；C．霜是固态的小冰晶，由水蒸气遇冷直接凝华形成，故C正确；D．大地内能的增加是太阳通过热辐射传给地球的，是通过热传递的方式增加大地的内能，故D错误。故选C。8、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10min。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吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.1kg×(100℃-20℃)=3.36×104J即酒精灯在8min内放出的热量为3.36×104J，那么乙在8min内吸收的热量为3.36×104J。乙从20℃升温至100℃，所需时间为4min，吸收的热量那么乙的比热容故AB错误，C正确；D．乙从20℃加热至沸腾，所需时间为10min，吸收的热量消耗的酒精放出的热量Q放=m酒精q酒精=0.004g×3×107J/kg=1.2×105J那么酒精灯的加热效率故D错误。故选C。9、C【详解】根据可知，质量相同时，吸收相同的热量，比热容大的，温度升高的较少，比热容小的，温度升高的多。根据题意，两种液体质量相等，使用完全相同的电加热器加热两分钟，两种液体吸收的热量相等，从图像中可以看出，A液体温度升高的较多，液体B的较少，所以液体A的比热容较小，B的比热容较大。故选C。10、C【详解】A．根据Q吸＝cmt，甲乙吸收热量相同，质量相等，t甲＞t乙，所以甲的比热容小于乙的比热容，故A不符合题意；B．甲的比热容小于乙的比热容，根据Q放＝cmt，降低相同的温度，质量相等，所以甲放出热量小于乙放出热量，故B不符合题意；C．甲的比热容小于乙的比热容，说明乙的吸热本领强，用乙液体作冷却剂更合适，故C符合题意；D．比热容跟物质的熔点没有关系，根据比热容关系不能判熔点高低，故D不符合题意。故选C。二、填空题1、

2.52×104

1.4×103【详解】[1]由图像可知，水的初温是10℃，16min时的末温是40℃，则水在16min内吸收的热量为Q水吸=c水m水(t水-t0水)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(40℃-10℃)=2.52×104J[2]水16min吸收的热量是2.52×104J，所以水8min吸收的热量为由于是用相同的电加热器加热，所以水和另一种液体在相同的时间内吸收的热量是相同的，即另一种液体8min吸收的热量也为1.26×104J。由图像可知，另一种液体从开始加热到第8min温度从20℃升高到50℃，根据公式Q水吸=c水m水(t水-t0水)可知，另一种液体的比热容为2、

做功

机械

内

熔化【详解】[1]当钻头与薄板相互摩擦时，两者的内能都会增大，温度急剧升高；即摩擦生热是通过做功的方法改变物体的内能的；[2][3]此过程中将机械能转化为内能。[4]由于温度超过金属的熔点，钻头附近的金属迅速由固态变为液态，即金属被熔化。3、

热值

机械能【详解】[1]火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的热值较大，燃烧同样质量的液氢和其他燃料，液氢放出的热量更多。[2]火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是燃气对火箭做功，使火箭机械能增加，是内能转化为机械能能。4、

【详解】[1]水吸收的热量是故水吸收的热量是。[2]若此过程的热效率为40%，则天然气的释放的热量为则天然气的体积为则天然气的体积为。5、

压缩

比热容大

2.3×108【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三、计算题1、（1）1.26×106J；（2）52℃【详解】解：（1）酒精质量42g酒精完全燃烧放出的热量为（2）由可得水吸收的热量为由可得水升高到的温度为答：（1）42g酒精完全燃烧放出的热量1.26×106J。（2）水升高到52℃。2、（1）2.1×105J；（2）4×105J；（3）52.5%【详解】解：（1）小火锅中热汤吸收的热量为（2）20g固体酒精完全燃烧所释放的热量为（3）这个小火锅烧汤的效率为答：（1）小火锅中热汤吸收的热量为2.1×105J；（2）20g固体酒精完全燃烧所释放的热量为4×105J；（3）这个小火锅烧汤的效率为52.5%。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）135J；（2）30%【详解】解：（1）汽油机在工作过程中，一个工作循环，经历四个冲程，飞轮转动2周，只有做功冲程对外做功1次。汽油机的飞轮转速为2000r/min，则汽油机在1min内对外做功1000次，由题意可知，汽油机正常工作时功率是2.25kW，所以汽油机工作1min做的功为W＝Pt＝2.25×103W×1×60s＝1.35×105J汽油机正常工作时，一个做功冲程对外做的功为W1＝＝＝135J（2）1min汽油消耗的汽油完全燃烧放出的热量为Q放＝mq＝10×10-3kg×4.5×107J/kg＝4.5×105J则汽油机把内能转化为机械能的效率为η＝×100%＝×100%＝30%答：（1）汽油机正常工作时一个做功冲程对外做的功为135J；（2）正常工作时该汽油机把内能转化为机械能的效率为30%。5、（1）；（2）；（3）1120s【详解】解：（1）一标准大气压下水的沸点为，初温为20℃的水加热至沸腾水吸热为（2）根据需完全燃烧天然气的体积为（3）根据题意，电热水壶的额定功率为1200W，不计热量损失，则放出的热量被水全部