2022-2023学年沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机章节训练练习题(含答案解析)

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机章节训练考试时间：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、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2、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（）A．① B．② C．③ D．④3、下列说法正确的是（）A．“钻木取火”是通过做功来改变物体的内能B．内燃机的吸气冲程是将内能转化为机械能的过程C．物体的质量越大比热容越大D．0℃的冰没有内能4、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．6×107J5、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6、今年端午节期间，热爱家务劳动的小红与妈妈一起在家包粽子、煮粽子，做出来的粽子非常可口，下列说法正确的是（）A．煮粽子时，是通过做功的方式改变粽子的内能B．煮粽子时，锅的上方“白气”腾腾，“白气”属于汽化现象C．煮粽子时，香气满屋，说明分子在不停地做无规则运动D．煮熟的粽子出锅后，由于温度较低所以粽子没有内能7、2022年4月16日，摘星妈妈王亚平和航天员翟志刚、叶光富三人乘坐神舟十三号返回舱成功返回地球。下列关于返回舱进入大气层后的有关说法错误的是（）A．返回舱下落过程中，动能转化为重力势能B．返回舱加速下落过程中其动能增大C．返回舱下落过程中与大气摩擦，外表面温度升高，其内能增加D．返回舱下落过程中，航天员相对地球是运动的8、2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射情景如图，下列描述正确的是（）A．火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象B．火箭点火升空过程中是由机械能转化为内能C．喷出的燃气主要通过热传递使空气内能增大D．火箭喷出燃气后周围空气分子的热运动减缓9、内能是一种常见的能量形式，关于内能下列说法正确的是（）A．0°C的水不具有内能B．温度高的物体一定比温度低的物体内能多C．静止的物体不具有内能D．内能与物体的温度有关10、下列关于热现象的说法中，正确的是（）A．物体从外界吸收热量，其温度一定升高B．温度高的物体内能多，温度低的物体内能少C．水可作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大D．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多第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、夏天，将厚衣物和樟脑丸装入带有排气孔的塑料收纳袋内，如图抽气时，抽气筒壁因摩擦发热，这是通过______的方式改变了内能；冬天，打开收纳袋拿出里面衣物，会闻到樟脑气味，说明了分子______，同时看到樟脑丸变小了，是因为樟脑丸发生了______（填物态变化）。2、如图是四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于______冲程，该冲程将机械能转化为______能，若该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功______次。3、如图所示，小明在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，此过程的能量转化方式与柴油机的______冲程相同。小明参加了一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×106J，这些能量相当于完全燃烧______m3的天然气，若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，则在标准大气压下这些热量可将______kg20℃的水烧开。（c水＝4.2×103J/（kg•℃）；q天然气＝4×107J/m3）4、100g水温度从20℃升高到70℃需要吸收___________J的热量；汽油机燃气缸内完全燃烧10kg汽油可以放出___________J的热量（水的比热，汽油的热值）。5、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。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、标准大气压下，一壶质量为2千克，温度为20℃的水，加热到70℃[已知c水＝4.2×103焦/（千克·℃）]。求：（1）水升高的温度Δt；（2）水吸收的热量Q吸；（3）接着再继续加热，若水又吸收了3.36×105焦的热量，求水的末温t末。2、工厂为了测试某型号汽车发动机的效率，让汽车匀速运行了7000s，用去汽油20L，查资料得：汽油的密度为0.7×10kg/m，热值为4.6×10J/kg，发动机的功率为23kW、则该型号汽车发动机的效率为多少？3、图甲是一家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三档，铭牌见下表（“高温”档功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖气工作时S处于闭合状态；电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”档。请完成下列问题：（1）“低温”档正常工作时的电阻是多少？（2）“高温”档正常工作时20min，消耗的电能是多少？（3）若某房间内（假设房间密闭）空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg·℃）且保持不变，用该电暖器的“高温”档正常工作20min，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？电暖器额定电压220V额定功率低温挡550W中温挡1100W高温挡频率50Hz4、某市为了加强航空港建设，方便市民出行，修建了市汽车南站到机场的高速公路，公路全长20km，设计行车速度为120km/h。一辆家用轿车按设计时速从汽车南站匀速行驶到机场消耗汽油1.6kg，汽油热值q＝4.6×107J/kg，求：（1）轿车按设计时速从汽车南站匀速行驶到机场需要多少min？（2）轿车在这一行驶过程中消耗的汽油，完全燃烧能放出多少热量？（3）轿车在该段行驶中所受阻力为1200N，则轿车消耗汽油行驶做功的效率是多少？（百分号前保留一位小数）5、某一次使用天然气热水器洗澡，洗澡前天然气表的示数为808.909m3，洗完澡后天然气表的示数为809.009m3。已知热水器进水管中水的温度为26℃，热水器的出水温度为46℃，天然气的热值q天=3.2×107J/m3，水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）。（1）求本次洗澡的用气量是多少m3?这些天然气完全燃烧放出多少热量?（2）若热水器的热效率为75%，求本次洗澡用了多少千克的热水?【保留一位小数】（3）若想节约每次洗澡的用气量，你有什么可行的措施?列举1条合理的措施。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、探究物质的吸热能力，通常有两种方案：方案一：取相同质量的不同种物质，吸收相等的热量，比较温度的变化。方案二：取相同质量的不同种物质，升高相同的温度，比较吸收的热量。表一：液体名称液体质量（克）液体初温（℃）液体末温（℃）加热时间（分钟）吸收的热量小明甲520304多乙520302少表二：液体名称液体质量（克）液体初温（℃）液体末温（℃）加热时间（分钟）吸收的热量小红丙510202相同丁510252相同利用如图所示装置，小明和小红分别探究甲、乙、丙、丁四种液体的吸热能力，记录的实验数据如表一、表二。①为了便于开展实验探究，在使用相同热源时，将方案中的“吸收的热量”进行了转换，通过测量______可知吸收热量的多少；②分析表一中数据，可知小明同学采用______比较甲、乙两种液体的吸热能力（选填“方案一”或“方案二”）；③分析表二中数据，可知丙、丁两种液体的吸热能力：______；④若甲、乙、丙、丁四种液体均可作为发动机的冷却剂，则选用液体______作为冷却剂效果最佳（选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）。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】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。2、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。3、A【详解】A．“钻木取火”将机械能转化为内能，涉及能量转化，故是通过做功来改变物体的内能，故A正确；B．内燃机的吸气冲程没有涉及能量转化，故B错误；C．比热容是物体的特性，描述物质吸收热量的能力，比热容的大小与质量无关，故C错误；D．由于分子是在永不停息的做无规则运动，故任何物体都具有内能，故D错误。故选A。4、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。5、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。6、C【详解】A．煮粽子时，粽子吸收水的热量即通过热传递改变内能，故A错误；B．“白气”是热的水蒸气遇到冷空气液化形成的小水珠，故B错误；C．煮粽子时，粽叶飘香是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确；D．一切物体在任何情况下都有内能，故D错误。故选C。7、A【详解】A．返回舱下落过程中，高度减小，速度变大，质量不变，所以重力势能减小，动能增大，将重力势能转化为动能，故A错误，符合题意；B．返回舱加速下落过程中，速度增大，质量不变，所以其动能增大，故B正确，不符合题意；C．返回舱下落过程中与大气摩擦，克服空气阻力做功，将机械能转化为内能，内能增加，外表面温度升高，故C正确，不符合题意；D．返回舱下落过程中，航天员相对地球的位置不断的变化，所以航天员是运动的，故D正确，不符合题意。故选A。8、C【详解】A．火箭发射时出现的大量“白气”是由于大量的水蒸气遇到冷空气液化形成的小水珠，属于液化现象，故A错误；B．火箭点火升空过程中消耗燃料，燃料燃烧释放的内能转化为使火箭升空的机械能，故B错误；C．喷出的燃气时释放大量热量，主要通过热传递使空气内能增大，故C正确；D．火箭喷出燃气时，周围空气温度升高，故周围空气分子的热运动加快，故D错误。故选C。9、D【详解】AC．一切物体都具有内能，所以0℃的冰具有内能，静止的物体也具有内能，故A错误；BD．内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，温度不是决定物体内能大小的唯一因素，应考虑其它因素，故B错误，D正确。故选D。10、C【详解】A．物体从外界吸收热量，其温度可能不变，如晶体熔化时，吸热但温度不变，故A错误；B．内能与物体的温度、质量都有关系，温度高的物体内能不一定多，温度低的物体内能也不一定少，故B错误；C．水可作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大，与相同质量的其它物质相比，升高相同温度时可以吸收更多的热量，故C正确；D．煤的热值比干木柴的大，但是两种燃料的质量以及燃烧状况未知，所以无法判断哪种燃料燃烧时放出的热量多，故D错误。故选C。二、填空题1、

做功

在不停的做无规则运动

升华【详解】[1]抽气时筒壁和活塞摩擦，将机械能转化为内能，这是通过做功改变了内能。[2]打开收纳袋拿出里面衣物，会闻到樟脑气味，这是扩散现象，说明分子在不停的做无规则运动。[3]樟脑丸变小了是樟脑丸的一部分由固态直接变为气态了，这是升华现象。2、

压缩

内

30【详解】[1]如图，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，它正处于压缩冲程。[2]此过程中活塞压缩气缸内的气体，对气体做功，使气体内能增加，将机械能转化为内能。[3]若该汽油机飞轮的转速是60r/s，飞轮转2圈做一次功，则汽油机每秒钟对外做功30次。3、

压缩

0.21

12.5【详解】[1]小明在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，这是因为压缩筒内空气做功，使空气的内能增加；该实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与内燃机的压缩冲程的能量转化方式相同。[2]由题意知，天然气完全燃烧放出的热量等于小明长跑时身体消耗的能量，由Q放=qV，可知需要燃烧的天然气体积为[3]由题意知，天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，则水吸收的热量为Q吸=ηQ放=50%×8.4×106J=4.2×106J由可得，水的质量为4、

【详解】[1]水吸收的热量:[2]汽油可以放出的热量5、

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。三、计算题1、（1）50℃；（2）4.2×105J；（3）100℃【详解】解：（1）水升高的温度Δt＝70℃﹣20℃＝50℃（2）水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×50℃＝4.2×105J（3）水升高的温度Δt′＝＝40℃t末＝70℃+40℃＝110℃＞100℃在一个标准大气压下水的沸点为100℃，所以水的末温为100℃。答：（1）水升高的温度是50℃；（2）水吸收的热量是4.2×105J；（3）水的末温是100℃。2、25%【详解】解：发动机对汽车做的功汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq=ρvq=0.7×10kg/m×20×10m×4.6×10J/kg=6.44×10J汽车发动机的效率

答：汽车发动机的效率为25%。3、（1）88Ω；（2）1.98×106J；（3）15℃【详解】解：（1）闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，“低温”档正常工作时的电阻R1＝＝88Ω（2）闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，单独闭合S2为“中温”档，高温档为S1、S2同时闭合，R1、R2并联，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，处于高温档，高温档的功率P高温＝P低温+P中温＝550W+1100W＝1650W电暖气的高温档正常工作20min，放出的热量Q放=W=P高温t=1650W×20×60s=1.98×106J（3）空气吸收的热量Q吸＝ηQ放＝50%×1.98×106J＝0.99×106J房间的空气温度升高＝15℃答：（1）“低温”档正常工作时的电阻是88Ω；（2）“高温”档正常工作时20min，消耗的电能是1.98×106J；（3）此房间的空气温度升高15℃。4、（1）10min；（2）；（3）【详解】解：（1）由速度公式可得，轿车按设计时速从汽车南站匀速行驶到机场的时间为（2）由热值公式可得，轿车在这一行驶过程中消耗的汽油完全燃烧放出热量为（3）汽车做匀速直线运动，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，轿车在该段行驶中牵引力做的功为轿车消耗汽油行驶做功的效率是答：（1）轿车按设计时速从汽车南站匀速行驶到机场需要10min；（2）轿车在这一行驶过程中消耗的汽油，完全燃烧能放出热量；（3）轿车在该段行驶中所受阻力为1200N，则轿车消耗汽油行驶做功的效率是。5、（1）0.1m3；3.2×106J（2）28.6千克（3）调低热水的出水温度，或减少热水的质量【详解】解：（1）本次小旋洗澡的用气量这些天然