综合解析沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机同步测试练习题

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机同步测试考试时间：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、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2、下列关于四冲程内燃机的说法中正确的是A．一个工作循环对外做功一次 B．汽油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气C．压缩冲程中将内能转化为机械能 D．热机效率越高，所做的有用功就越多3、甲、乙两种金属的比热容之比是，质量之比是。若它们吸收相同的热量后，甲物体的温度升高了10℃，则乙物体的温度升高了（）A．5℃ B．10℃ C．15℃ D．20℃4、热学世界真了不起，揭开了隐藏在物质世界深处的秘密，瓦特发明的蒸汽机推动了第一次工业革命……。下列有关热现象描述正确的是（）A．物体吸收热量后内能一定增大，温度一定升高B．不同物质组成的质量相同的物体，放出同样多的热量时，降温较多的物体其物质比热容较大C．柴油机在吸气冲程中吸入汽缸的是柴油和空气的混合物D．登山运动员在高山上用高压锅煮饭，是因为高山上气压小，液体沸点低，米饭不易煮熟5、如图所示，炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列说法正确的是（）A．白雪温度低，内能小 B．岩浆温度高，内能大C．白雪温度低，分子热运动停止 D．岩浆温度高，分子热运动剧烈6、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7、冬天，人们常搓手取暖，这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程8、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9、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10、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、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40℃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2021.8117m3，加热后天然气表的示数如图所示，则该热水器的热效率为______%。（取q天然气＝3.5×107J/m3）3、小王在滑梯上加速下滑的过程中，她所具有的重力势能减小，动能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”），同时，她也觉得臀部略微发烫，这是通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变物体内能。4、端午佳节，粽香万里。煮粽子是通过_________方式增大粽子内能的；煮熟的粽子散发出香味，这是______现象。5、沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热容较小。初温为20℃，质量为50kg的砂石吸收3.6×106J的热量后，温度升高到______℃。[砂石的比热容为0.9×103J(kg·℃)]。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、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0.49×103J/(kg·℃)，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]2、小明学习了热学的有关知识后，知道了水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），他想估算自己家所用的天然气灶的效率，他在铁锅中装人3kg水，并将其放在天然气灶上从15℃加热到75℃，加热前后小明观察了天然气表（如图），上面的示数分别为:m3和m3。（1）天然气表上标有“严禁明火查漏”的警示，请说出原因。（2）水从15℃升高到75℃吸收了多少热量?（3）若铁锅吸收的热量不考虑，则该天然气灶烧水的效率大约是多少?（q天然气约为3.9×107J/m3）3、小明的爸爸从商店买回一只电磁炉，并赠送一只可放在上面加热的水壶，该水壶的质量0.8kg，正常使用最多可盛2.5L水，底面积2dm2。求：（1）该水壶最多可以盛多少kg的水？（2）该水壶盛最多的水放在电磁炉上烧，水壶对电磁炉的压强是多少？（3）通常情况下，将一壶水从20℃加热到沸腾需要吸收热量多少？（g＝10N/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃））4、图1是小亮家某品牌小厨宝（小体积快速电热水器）。某次正常加热工作中，其内胆装有5L的水，胆内水的温度随时间变化的图像如图2所示。已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107J/m3，求：（1）该小厨宝内胆装有水的质量为多少kg？（2）由图象可知，加热5min，水吸收的热量为多少J？（3）若水吸收的热量由煤气燃烧来提供，且煤气完全燃烧放出的热量仅75%被水吸收，则至少要燃烧多少m3煤气？5、为了实现节能减排，城市里很多出租车都换成了燃气汽车，最常见的是压缩天然气汽车（将天然气加压后装在汽车燃气瓶内作为燃料）。若某出租车以压缩天然气为燃料，在平直的高速公路上以90km/h的速度匀速行驶了0.5h，发动机的功率恒为25kW，消耗的天然气的体积为4m3，已知天然气的热值为3.6×107J/m3求：（1）假设4m3天然气完全燃烧，放出的热量是多少？（2）发动机的牵引力是多大？（3）发动机的效率是多少？四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、小组同学比较沙子和水的比热容，实验装置如图甲、乙所示。（1）在两个相同的易拉罐内分别装入初温、_________相同的沙子和水。（2）用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是：_________。测得实验数据如表格所示。加热时间/012345温度/沙子1822293745—水181921232527（3）时，温度计显示沙子的温度如图丙所示，其读数为_________。（4）加热相同的时间，发现沙子的温度升得更高，有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多，该观点_________（正确/错误）。（5）分析数据可得沙子的比热容_________（小于/等于/大于）水的比热容。2、如图甲是探究冰熔化时温度变化规律采用水浴法加热实验装置，图乙是实验中某时刻温度计的示数，图丙是根据实验数据绘制出的图象。（1）图乙温度计的示数______℃；（2）由图丙可知，冰熔化过程中吸热，温度______（选填“升高”、“降低”、“不变”），冰的熔点是______℃，第七分钟处于______态；（3）实验中收集多组数据是为了______（选填“A”、“B”）；A．寻找普遍规律B．减小实验误差（4）冰完全熔化为水后，加热足够长时间，试管内的水______（选填“会”、“不会”）沸腾；（5）在探究液体沸腾的实验中，某实验小组用相同的加热器对初温相同的甲（200g水）、乙（300g水）、丙（200g煤油）三个相同的烧杯中的液体进行加热，直至沸腾。发现水沸腾后没有达到100℃，由此判断当地的大气压______（选填“高于”、“低于”或“等于”）标准大气压；实验后小组同学依据实验数据绘制了它们的温度随时间变化的曲线（如下图），由图象可知，加热初期，相同时间内甲、乙两杯液体温度升高不同，是因为它们的______不同；加热初期，相同时间内甲、丙两杯的温度升高不同是因为它们的______不同。甲、丙两杯液体最终温度不同，是因为它们的______不同。-参考答案-一、单选题1、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。2、A【详解】A．内燃机的一个工作循环包括四个冲程，只有做功冲程对外做功，因此一个工作循环做功一次，故A正确；B．汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，故B错误；C．内燃机在压缩冲程中将机械能转化为内能，故C错误；D．热机效率为有用功和燃料完全燃烧放出的能量之比，只能反映有用功在总能量中所占比例的多少；热机效率高的，做的有用功不一定多，故D错误；3、A【详解】乙物体的温度升高了故A符合题意。故选A。4、D【详解】A．改变内能的方式有做功和热传递两种，物体吸收热量内能增大，放出热量内能减小；物体对外做功内能减小，外界对物体做功内能增大；当物体只吸收热量没有对外做功时，物体内能是增大的，但物体吸收热量时，温度不一定上升，比如晶体熔化过程中，物体吸收热量但温度不变，故A错误；B．由物体放热公式的变形可得根据上式可得，当物质的质量m和吸收的放出的热量Q放相同时，温度下降量Δt越大，物质的比热容c越小，故B错误；C．柴油机使用的点火方式是压燃式，在做功冲程中由喷油嘴喷出油雾，故柴油机在吸气冲程中只吸入空气不需要吸入柴油，故C错误；D．液体的沸点和大气压有关，大气压越低，液体沸点越低，而大气压的大小又和海拔高度有关，海拔高度越高，大气压越低，因此在高山上，液体的沸点会低于标准大气压下的沸点，导致煮饭时温度较低，不易煮熟，因此登山运动员用高压锅煮饭，高压锅形成一个密闭空间，当里面的液体汽化时，有大量水蒸气聚集在液面以上，增大了液面上方的气压，从而提高液体沸点，将饭煮熟，故D正确。故选D。5、D【详解】A．内能和质量温度都有关，白雪温度低，内能不一定小，故A错误；B．内能和质量温度都有关，岩浆温度高，内能不一定大，故B错误；C．白雪温度低，分子热运动的不剧烈，不是停止，故C错误；D．分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子热运动的越剧烈，岩浆温度高，分子热运动剧烈，故D正确。故选D。6、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。7、B【详解】人们在冬天常常搓手取暖，是通过搓手将机械能转化为内能，内能增加，温度升高，手暖和，这是通过做功的方式改变手的内能，这与汽油机工作中的压缩冲程的能量转化相同，都是将机械能转化为内能，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。8、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。9、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。10、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。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、

6.3×106

90【详解】[1]50L水的质量为这些水吸收热量为[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天然气完全燃烧放出的热量为该热水器的热效率为3、

增大

做功【详解】[1]小王在滑梯上加速下滑的过程中，质量不变，速度变大，故其动能增大。[2]在下滑的过程中，要克服滑梯的摩擦力做功，部分机械能转化为内能，使得臀部略微发烫，这是通过做功的方式改变物体的内能。4、

热传递

扩散【详解】[1]煮粽子时粽子吸收热量、温度升高，是通过热传递方式增加粽子内能的。[2]因为分子在永不停息地做无规则运动，所以能闻到煮熟的粽子散发出的香味，这是扩散现象。5、100【详解】由知道，砂石吸收3.6×106J的热量后温度升高故吸热后砂石的温度是三、计算题1、（1）2.94×105J；（2）65℃【详解】解：（1）金属块放出的热量Q放=c金m金Δt金=0.49×103J/(kg•℃)×1.5kg×(420℃-20℃）=2.94×105J（2）由题知，水吸收的热量Q吸=Q放=2.94×105J由Q吸=cmΔt得，水升高的温度为Δt===70℃水的末温为t水=Δt+t0水=70℃+35℃=105℃因为一个标准大气压下水的沸点是100℃，所以水温升高到100℃后水温不再上升，则水实际上升的温度为Δt水=100℃-35℃=65℃答：（1）金属块在冷却过程中放出热量为2.94×105J；（2）若把这些热量给35℃、1kg的水加热，在一标准大气压下水温升高65℃。2、（1）天然气遇到明火易发生爆炸；（2）7.56×105J；（3）51%【详解】解：（1）天然气遇到明火易发生爆炸（答成“被点燃”也可）。（2）水从15℃升高到75℃吸收热量为Q吸=cm（t－t0）=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×（75℃－15℃）=7.56×105J（3）加热前后天然气用量V=1234.605m3－1234.567m3=0.038m3天然气燃烧放出的热量为Q放=qV=3.9×107J/m3×0.038m3=1.482×106J该天然气灶烧水的效率答：（1）天然气表上标有“严禁明火查漏”的原因是天然气遇到明火易发生爆炸；（2）水从15℃升高到75℃吸收的热量是7.56×105J；（3）该天然气灶烧水的效率大约是51%。3、（1）2.5kg；（2）1650Pa；（3）8.4×105J【详解】解：（1）水的体积为V=2.5L=2.5×10-3m3则水的质量为m=ρV=1000kg/m3×2.5×10﹣3m3=2.5kg（2）水壶对电磁炉的压强（3）水吸收热量Q=cmΔt=4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃﹣20℃）=8.4×105J答：（1）水壶最多可以盛2.5kg的水；（2）水壶对电磁炉的压强是1650Pa；（3）将一壶水从20℃加热到沸腾需要吸收热量8.4×105J。4、（1）5kg；（2）6.3×105J；（3）0.02m3【详解】解：（1）该小厨宝内胆装有水的质量为m=ρ水V=1.0×103kg/m3×5×10-3m3=5kg（2）由图2可知，在5min的加热时间里，水的初温t0=20℃，末温t=50℃，水升高的温度为Δt=50℃-20℃=30℃则水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×30℃=6.3×105J（3）煤气完全燃烧放出的热量需要煤气的体积答：（1）该小厨宝内胆装有水的质量为5kg；（2）由图象可知，加热5min，水吸收的热量为6.3×105J；（3）若水吸收的热量由煤气燃烧来提供，且煤气完全燃烧放出的热量仅75%被水吸收，则至少要燃烧0.02m3煤气。5、（1）1.44×108J；（2）1.0×103N；（3）31.25%【详解】解：（1）根据热量的计算公式可得，4m3天然气完全燃烧，放出的热量为（2）由W=Fs可得由此可得，发动机的牵引力为（3）根据有用功的计算公式可得，出租车所做的有用功为根据机械效率的计算公式可得，出租车的效率为（1）假设4m3天然气完全燃烧，放出的热量为1.44×108J；（2）发动机的牵引力是；（3）发动机的效率是。四、实验探究1、

质量

让物质受热均匀

52

错误

小于【详解】（1）