重难点解析沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机同步测评试卷(附答案详解)

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机同步测评考试时间：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、如图为汽油机工作循环中的某个冲程，关于此冲程的说法正确的是（）A．进气门打开，排气门关闭 B．喷油嘴喷出雾状汽油C．靠飞轮的惯性完成 D．内能转化为机械能2、已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），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．6×104J B．6×105J C．6×106J D．6×107J3、把一瓶酒精倒去一半，则剩下的酒精（）A．比热容和热值均变为原来的一半B．比热容变为原来的一半，热值不变C．热值变为原来的一半，比热容不变D．比热容和热值都不变4、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5、“二十里中香不断，青羊宫到浣花溪”，这是南宋大诗人陆游对成都的赞誉。漫步在成都的这段“寻香道”，观花赏水，令人心旷神怡。下列分析正确的是（）A．闻到花香是分子做无规则运动的结果 B．溪水的温度高低取决于水流的速度C．阳光下湖水内能增加是通过做功的方式 D．阳光下的石板温度升高，其比热容增大6、西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，于2019年4月20日将第44颗北斗导航卫星成功送上太空｡下列说法中正确的是（）A．火箭升空过程中，将机械能转化为内能B．燃料燃烧时将内能转化为化学能C．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的比热容较大D．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的热值较大7、如图是内燃机某冲程的工作示意图，四个事例中能量转化与之相同的是（）A．瓶塞冲出 B．搓手取暖C．压缩气体 D．钻木取火8、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9、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10、如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是：与海洋相比，陆地的土地（

）A．比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高B．比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低C．比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高D．比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低第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、把1kg的水从60℃开始加热至沸腾，温度随时间变化的图像如图所示，由图像可知，水的沸点是______℃，沸腾过程的特点是______；这些水由60℃加热至90℃需要吸收的热量是______J。（）2、如图所示，用酒精灯对试管里的水进行加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞使其迅速冲出管口，在软木塞被推出的过程中，能量转化情况与四冲程汽油机的______冲程相同，管口出现了白雾，这是______（填物态变化名称）现象。3、在一个标准大气压下做“探究水的沸腾”实验时，把初温为20℃质量为100g的水加热到沸腾，水至少需要吸收______J的热量。如果酒精完全燃烧所放出的热量有40%被水吸收，则需要______g酒精。（c水＝4.2×103J/（kg•℃），q酒＝3.0×107J/kg）4、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”）。5、完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度是10、质量为10kg的水吸收，则水吸收的热量为______J，水温将升高到______℃。（[，]，在1个标准大气压下）三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、《成都市低碳城市建设2019年度计划》中提出，我市将完善城市绿色交通体系，新增110辆氢燃料电池公交车。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源，[c水=4.2×103J/(kg•℃)；q氢=1.4×108J/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10℃的水吸收，求水升高的温度。2、吃早饭的时候，妈妈用热水给小雪加热如下图所示的袋装牛奶，为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃，妈妈至少要用60℃的热水多少千克？[水的比热容为，设该牛奶的比热容为，不计热量损失]3、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。R1、R2都是加热电阻，加热挡时只有电阻R1工作，加热功率为800W；保温时只有电阻R2工作，电阻R2=1210Ω。S为温控开关，可自动实现“加热”和“保温”状态的转换。求：（1）R1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？【ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J（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。4、随着人们生活水平的提高，汽车已进入寻常百姓家中。汽车在行驶中，由于路况和车速的不同，发动机的实际功率也不同，通常行驶时，实际功率要小于它的最大功率。某型号轿车的有关数据如下表：（某标号汽油的热值约为4.5×107J/kg，密度约为0.7×103kg/m3）发动机最大功率90kW百公里耗油（以100km/h速度匀速行驶）6.0L（93号汽油）最大车速170km/h求：（1）设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题。为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度。5kg水在冷却系统中升高50℃，所吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]（2）若轿车以100km/h的速度匀速行驶lh，则轿车消耗了多少千克的汽油？（3）若轿车发动机的效率是36%，当轿车以100km/h的速度匀速行驶时，发动机的实际功率是多少瓦？5、某型号汽车在车型测试中，在一段平直公路上以80km/h的速度匀速行驶了6km，消耗汽油2L，已知汽油的密度为0.7×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg。假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40%，求该型号汽车在以此速度行驶过程中，（1）汽油完全燃烧放出多少热量？（2）汽车受到的阻力是多大？四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、如图甲、乙所示，在探究“不同物质吸热能力”的实验中，在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和食用油。（1）选用相同电加热器的目的是：使水和食用油在相同时间内吸收热量______。（2）水和食用油温度随时间变化的图像如图丙所示，①根据图丙可判断出a物质是______（填“水”或“食用油”）。②在本实验中，为比较水和食用油吸热能力的大小，同学们采用的方法是升高相同的温度比较______。根据图丙可计算食用油的比热容为______J/（kg•℃）。（c水＝4.2×103J/(kg•℃)）（3）甲图中，水沸腾时继续吸热，温度为100℃不变，沸腾时水（含水蒸气）的内能______（填“不变”、“变大”、“变小”）。2、小明和小华分别利用图甲所示的相同装置探究水沸腾时温度变化的特点，当水温接近90℃时每隔0.5min记录一次温度，并绘制出如图乙所示的水温与时间关系的图像。（1）实验时，判断水沸腾的依据是______A．有大量气泡冒出B．温度计示数不再发生变化（2）分析图乙可知，小华将水加热至沸腾的时间明显较长，他认为小华用的水比小明用的水多。请写出你的判断过程______（要用必要的公式）。-参考答案-一、单选题1、D【详解】A．如图所示，是做功冲程，进气门、出气门都关闭，故A错误；B．该内燃机是汽油机，是火花塞点火，而不是喷油嘴喷柴油，故B错误；C．做功冲程中飞轮的转动是靠汽油的内能转化为机械能，并不是靠惯性完成的，故C错误；D．做功冲程，将内能转化为机械能，故D正确。故选D。2、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℃，根据公式可以计算出水吸收的热量为6.72105J。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。3、D【详解】比热容是物质的一种特性，不同物质的比热容一般不同，比热容的大小与物质的种类、状态有关，和其质量、体积大小无关，所以剩下的酒精的比热容不变；热值是燃料的一种特性，与燃料的质量m和燃烧程度无关，所以剩下的酒精的热值不变；故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。4、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。5、A【详解】A．闻到花香是由于分子在永不停息地做无规则运动，花香分子扩散到了空气中，进入人的鼻子从而闻到香味，故A正确；B．由Q=cmΔt可知，溪水的温度高低与溪水的质量和吸收的热量等因素有关，与水流的速度无关，故B错误；C．阳光下湖水通过吸收太阳辐射的热量使得其内能增加，这是通过热传递的方式增加内能，故C错误；D．比热容是物质本身的一种特性，与物体的温度无关，故阳光下的石板温度升高，其比热容不变，故D错误。故选A。6、D【详解】A．火箭升空过程中，燃料燃烧消耗内能转化为火箭的机械能，故A错误；B．燃料燃烧时将化学能转化为内能，故B错误；CD．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的热值较大，与其它燃料相比，完全燃烧相同质量的氢时可以释放出更多的热量，故C错误、D正确。故选D。7、A【详解】根据图示可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，因此该冲程为做功冲程，将内能转化为机械能。A．试管内气体对瓶塞做功，气体的内能转化为瓶塞的机械能，符合题意；B．搓手取暖，克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，内能增加，不符合题意；C．用力将活塞压下，活塞对筒内空气做功，筒内空气的内能增大、温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，此过程中机械能转化为内能，不符合题意；D．钻木取火过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，内能增加，不符合题意。故选A。8、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。9、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。10、A【详解】因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大，白天，太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量，海水温度上升慢；海岸吸热后，温度上升快，热空气上升，微风从海洋吹向陆地，形成海风；而夜晚，海岸和海水放出相同的热量，但水的比热容大，海水温度降低得少，海面气温较高，空气上升，风就从陆地吹向海上，形成陆风，故A符合题意。故选A。二、填空题1、

98

继续吸热，温度保持不变

【详解】[1]液体沸腾时保持不变的温度叫沸点，由图像可知，水的沸点是98℃。[2]从时刻开始，虽继续加热，但水的温度保持不变，故沸腾过程的特点是继续吸热，温度保持不变。[3]这些水由60℃加热至90℃需要吸收的热量是2、

做功

液化【详解】[1]当瓶内水蒸气把瓶塞冲出时，瓶内水蒸气对瓶塞做功，使得其内能减小，温度降低，即该过程是将内能转化为机械能的过程，此过程与汽油机的做功冲程相同，在做功冲程中是燃气的内能转化为活塞的机械能。[2]管口处水蒸气放出热量发生液化现象，出现白雾。3、

3.36×104

2.8【详解】[1]由题意可知，水的质量m＝100g＝0.1kg，一个标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×104J[2]由可得，需要的酒精完全燃烧释放的热量由Q放＝mq可得，需要燃烧酒精的质量4、

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。5、

70【详解】[1]水吸收的热量[2]水升高的温度水温将升高到三、计算题1、（1）4.2×107J；（2）50℃【详解】解：（1）完全燃烧0.3kg的氢燃料放出的热量Q放=m氢q氢=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J（2）由题意可知，水吸收的热量Q吸=Q放=4.2×107J由Q吸=cm∆t得水升高的温度答：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为4.2×107J；（2）水升高的温度为50℃。2、0.248kg【详解】解：由题意和图可知，牛奶的质量牛奶从12℃升高到42℃需要吸收的热量设水的质量为，则水从60℃降到42℃放出的热量不计热量损失，由可得解得答：妈妈至少要用60℃的热水约0.248千克。3、（1）60.5Ω，40W；（2）3.36×105J，；（3）660W【详解】解：（1）加热挡时只有电阻R1工作，加热功率为800W，则的阻值保温时只有电阻R2工作，电阻R2=1210Ω，则保温档的功率（2）水的体积水的质量水吸收的热量由得由得加热这些水需要的时间（3）实际消耗的电能则实际电功率答：（1）R1的阻值是60.5Ω，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，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。4、（1）1.05×106J；（2）4.2kg；（3）1.89×104W【详解】解：（1）5kg水在冷却系统中升高50℃，所吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×50℃=1.05×106J（2）轿车1h行驶的路程s=vt=100km/h×1h=100km根据题意可知，行驶100km耗油6L=6×10-3m3耗油的质量为m=ρV=0.7×103kg/m3×6×10-3m3=4.2kg（3）汽车运行时间为t=1h，消耗汽油的总热量Q总=qm=4.5×107J/kg×4.2kg=1.89×108J有用功W有=ηQ总=36%×1.89×108J=6.804×107J发动机的实际功率答（1）水吸收的热量是1.05×106J；（2）轿车消耗了4.2kg的汽油；（3）发动机的实际功率是1.89×104W。5、（1）6.3×107J；（2）4.2×103N【详解】解：（1）汽油的质量为m=ρ汽油V=0.7×103kg/m3×2×10-3m3=1.4kg汽油完全燃烧放出热量为Q放=mq汽油=1.4kg×4.5×1