难点解析-沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机综合训练试卷(解析版含答案)

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机综合训练考试时间：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、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、用同一酒精灯分别给质量相等的甲、，乙两种物质加热，根据测量数据绘制如图所示图象，由图可知（

）A．甲物质的温度比乙物质温度升高的快，甲物质的比热容大于乙物质的比热容B．甲物质的温度比乙物质温度升高的快，甲物质的比热容小于乙物质的比热容C．甲物质的温度比乙物质温度升高的慢，甲物质的比热容大于乙物质的比热容D．甲物质的温度比乙物质温度升高的慢，甲物质的比热容小于乙物质的比热容4、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5、热学知识在日常生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（）A．四月的菏泽牡丹飘香，说明分子间有空隙B．摩擦生热是通过热传递改变了物体的内能C．热机通过压缩冲程将机械能转化为内能D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的沸点较高6、下列现象和推断不符合实际的是（）A．现象：抽去玻璃板，两瓶中的气体都会变成红棕色。推断：分子在不停地做无规则运动B．现象：稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计示数变大。推断：分子间只有引力没有斥力C．现象：棉花被点燃。推断：外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高D．现象：当塞子跳起时瓶内出现白雾。推断：物体对外界做功，物体内能减小，温度降低7、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起飞，成功发射。如图，火箭喷气发动机是利用燃料在燃烧室中燃烧，燃气向后高速喷出，从而获得向前的动力。下列与火箭发动机燃烧室工作原理一致的冲程是（）A． B．C． D．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、关于汽油机和柴油机的区别，下列说法错误的是（）A．汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴B．汽油机用压燃式点火，柴油机用点燃式点火C．吸气冲程中，汽油机吸入汽油和空气混合物，柴油机只吸入空气D．小汽车、摩托车通常用汽油机做发动机；卡车、挖掘机用柴油机做发动机第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、冬奥会冰壶比赛中，如图所示，在AB过程中，投手用水平方向的力推冰壶，使冰壶在粗糙程度相同的冰面上做匀速直线运动，人对冰壶的推力___________冰面对冰壶的摩擦力；撤去推力，在BC过程中所受摩擦力___________；在CD过程中，队友刷冰是通过___________方式增加冰面内能，才使之熔化，从而___________摩擦。2、请根据如表中提供的信息，回答下列问题：物质比热容J/（kg·℃）物质比热容J/（kg·℃）银0.14×103沙石0.92×103水4.2×103冰2.1×103（1）由于水比沙石的比热容大，相同质量的水和沙石，吸收或放出相等的热量，水升高或降低的温度比沙石______，所以沿海地区的昼夜温差比内陆地区______；（两空均选填“大”或“小”）（2）一杯质量为0.2kg的水，温度从70℃降到20℃，在此过程中，水放出的热量为______J，水的比热容______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；（3）冷却食品时，0℃的水与0℃的冰相比，用______冷却效果更好，你判断的依据是______。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、如图是我国古代发明的取火器的模型图，把木制推杆迅速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是通过______的方式，使筒内空气内能______，温度升高，达到艾绒的着火点。5、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，它们的温度随时间变化的图象如图所示。根据图象可知：加热相同的时间，液体___________的温度升高比较快；两者相比，液体B的比热容比较___________。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、如图所示是一辆满载防疫物资的货车，质量为30t，静止时对水平地面的压强为3×105Pa。货车以15m/s的速度在平直公路上匀速行驶9km，消耗柴油10kg，发动机的输出功率为225kW。（g取10N/kg，柴油的热值q=4.0×107J/kg）求：（1）货车车轮与水平地面接触的总面积是多少？（2）货车受到的阻力是多少？（3）货车发动机的效率是多少？2、烈士公园是长沙市最大的公园，公园里的年嘉湖占全园面积的百分比四十，所以划船成了烈士公园一景。如图是年嘉湖的观光艇，其部分技术参数如下表：（g=10N/kg，q柴油=4.3×107J/kg）商品名称XX观光艇商品型号船长7.5m×型宽2.0m×型深0.9m空船质量800kg发动机最大输出功率40kW最大载人数量9人最大航速10m/s求：（1）当观光艇满载时，若排开水的体积为1.25m3，观光艇所受的浮力是多大；（2）当观光艇以最大速度航行时，发动机输出的牵引力为4000N，观光艇受到水的平均阻力为多大；（3）某次以最大航速游玩，耗时30分钟，消耗柴油6kg，求柴油机的效率。3、小明用天然气将质量为2kg的水从25℃加热到75℃，完全燃烧天然气放出的热量有20%被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为3.5×107J/m3J。求：（1）这些水吸收的热量；（2）需要完全燃烧天然气的体积。4、2020年2月17日，两张“运﹣20机票”在微信朋友刷屏，“运﹣20飞机票致敬白衣战士”登上微博热搜榜，无数网友点赞，若运﹣20在高空中飞行时，在恒定的水平推力F的作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要完全燃烧航空煤油4800kg，已知飞机发动机的机械功率是3.2×107W，航空煤油的热值为4×107J/kg。试求：（1）4800kg航空煤油完全燃烧放出的热量；（2）发动机获得的水平推力F；（3）飞机水平匀速飞行时，水平推力所做的功；（4）该飞机发动机的效率。5、质量为0.25kg的铜块，温度从100℃降低到20℃。求：铜块放出的热量Q放。[c铜=0.39×103J/（kg·℃）]四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、如图所示，某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度（T）随时间（t）变化的图像：（1）实验中若使用200mL煤油，则要使用水______g（ρ水＝1.0×10kg3/m3，ρ煤油＝0.8×103kg/m3）；（2）加热过程中，液体温度升高，这是通过______方式增加了液体内能；（3）实验中两种液体吸收热量的多少可通过______（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较；（4）已知水的比热容是，则煤油的比热容是______。2、去年暑假小明在爸妈的陪同下去邵水河畔玩要。他发现赤脚踩在水里清凉舒服，回到岸上踩在沙子上却很烫，对此很好奇，他设计了如图甲所示的装置探究“水和沙子谁的吸热本领大”。实验数据记录如下：质量m/g升高的温度℃加热的时间s沙子5020120水5020200（1）此实验中把沙子或者水吸收热量的多少转换为______（“升高温度的多少”或“加热时间的长短”）；（2）分析实验数据可得：质量相同的水和沙子，升高相同的温度，水吸收的热量大于沙子吸收的热量，说明______（选填“水”或“沙子”）的吸热本领大；（3）粗心的小明实验完成后忘记熄灭酒精灯，发现烧杯中的水已经沸腾，此时温度计示数如图乙，请读出此时水的温度是______℃；（4）由（3）小题可知当地气压______（选填“大于”“等于”或“小于”）标准大气压。-参考答案-一、单选题1、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。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、B【详解】由图分析可知，相同的时间内，甲物质的温度比乙物质温度升高的高；用同一酒精灯分别给质量相等的甲、乙两种物质加热，甲、乙两种物质在相同时间里吸收的热量是一样的，根据公式讨论可知，吸收相同的热量，甲物质升温高，因此甲物质比热容比乙物质比热容小，B正确。故选B。4、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。5、C【详解】A．四月的菏泽牡丹飘香，说明分子在不停地坐无规则运动，故A错误；B．摩擦生热，克服摩擦力做功产生热量，是通过做功改变了物体的内能，故B错误；C．热机通过压缩冲程对热机内气体做功，将机械能转化为内能，故C正确；D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的比热容较大，当质量与降低相同温度时，水比其他液体放出的热量多，故D错误。故选C。6、B【详解】A．抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象，说明气体分子在不停地做无规则运动，故A正确，不符合题意；B．缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，弹簧测力计示数变大，分子间同时存在引力和斥力，分子间距离较大，表现的是分子间的引力，故B错误，符合题意；C．将活塞迅速下压，压缩气体做功，使筒内的气体内能增大，气体温度升高，达到硝化棉的燃点，使硝化棉燃烧，故C正确，不符合题意；D．向烧瓶内打气，当瓶塞跳出时，瓶内气体膨胀对外做功，温度降低，内能减小，水蒸气液化形成白雾，说明物体对外界做功，物体内能减小，故D正确，不符合题意。故选B。7、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。8、C【详解】火箭的喷气发动机工作时，燃料燃烧产生高温高压的气体，经喷管向后高速喷出，从而获得向前的动力，使火箭发射出去，燃料燃烧时将化学能转化为内能，然后再将内能转化为火箭的机械能。A．该图中进气门打开，排气门关闭，活塞下行，为吸气冲程，没有能量的转化，故A不符合题意；B．该图中两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，是机械能转化为内能，故B不符合题意；C．该图中两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程，内能转化为机械能，故C符合题意；D．该图中进气门关闭、排气门打开，活塞上行，为排气冲程，没有能量的转化，故D不符合题意。故选C。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、B【详解】A．汽油机汽缸顶部有火花塞，柴油机汽缸顶部有喷油嘴，故A正确；B．柴油机与汽油机采用的点火方式不同，柴油机采用压燃式，汽油机采用点燃式，故B错误；C．在热机的吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合气体，柴油机吸入的只有空气，故C正确；D．柴油机一般用于大型机械，例如卡车、挖掘机；汽油机用于小型机械，例如小汽车、摩托车，故D正确。故选B。二、填空题1、

等于

不变

做功

减小【详解】[1]冰壶在做匀速直线运动，所以处于平衡状态，要受到平衡力的作用，所以水平方向上人对冰壶的推力等于冰面对冰壶的摩擦力。[2]滑动摩擦力大小只与压力小和接触面粗糙程度有关，撤去推力后，压力小和接触面粗糙程度不变，所以滑动摩擦力大小也不变。[3][4]不断的刷冰通过做功的方式使冰面的温度升高，内能增大，让冰熔化成水，使冰面变得光滑，从而减小滑动摩擦力，让冰壶运动的更远。2、

小

小

4.2×104

不变

0℃的冰

见解析【详解】（1）[1][2]水的比热容比沙石的比热容大，由Q=cmΔt可知，相同质量的水和沙石，吸收或放出相等的热量时，水升高或降低的温度比沙石小，沿海地区的昼夜温差比内陆地区小。（2）[3]水放出的热量Q放=cm(t0-t)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(70℃-20℃)=4.2×104J[4]比热容是物质的一种特性，水温度降低、状态不变，则水的比热容大小不变。（3）[5][6]质量相同的0℃的冰和0℃的水，虽然温度相同，但是0℃的冰变成0℃的水多一个熔化吸热过程，直到冰全部熔化后温度才可能继续上升。所以质量相同的0℃的冰和0℃的水，升高到相同温度，0℃的冰吸热更多一些，故质量相同的0℃的冰冷却效果更好。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、

做功

增大【详解】[1]把木制推杆迅速推入牛角套筒时，压缩气体做功，将机械能转化为内能，故是做功的方式改变内能。[2]推杆压缩气体对气体做功，气体的内能增大，温度升高。5、

A

大【详解】[1][2]由图像可知，当给A和B加热10min时，A由30℃升高到70℃，升高了40℃，B由20℃升高到40℃，升高了20℃，液体A升温较快，比热容较小，液体B升温慢，B的比热容比较大。三、计算题1、（1）1m2；（2）1.5×104N；（3）33.75%【详解】解：（1）货车的质量m=30t=3×104kg货车受到的重力G=mg=3×104kg×10N/kg=3×105N货车静止在水平地面上，对地面的压力大小等于它所受的重力，即F压=G=3×105N货车车轮与水平地面接触的总面积（2）发动机的输出功率P=225kW=2.25×105W由得牵引力由于货车做匀速直线运动，牵引力和阻力是平衡力，所以阻力f=F=1.5×104N（3）货车匀速行驶的路程s=9km=9×103m牵引力做功放出的热量发动机的效率答：（1）货车车轮与水平地面接触的总面积是1m2；（2）货车受到的阻力是1.5×104N；（3）货车发动机的效率是33.75%。2、（1）1.25×104N；（2）4000N；（3）27.9%【详解】解：（1）若排开水的体积为1.25m3，观光艇所受的浮力（2）当观光艇以最大速度航行时，因为观光艇匀速行驶，故观光艇受到的牵引力和水的阻力为平衡力，故观光艇受到水的平均阻力为f＝F＝4×103N（3）观光艇以最大航速游玩的时间为t＝30min＝1800s30分钟发动机输出有用功为W＝Pt＝40×103W×1800s＝7.2×107J柴油完全燃烧放出的热量（总能量）Q放＝mq柴油＝6kg×4.3×107J/kg＝2.58×108J柴油发动机的效率答：（1）若排开水的体积为1.25m3，观光艇所受的浮力是1.25×104N；（2）观光艇受到水的平均阻力为4000N；（3）柴油机的效率为27.9%。3、（1）4.2105J；（2）0.06m3【详解】解：（1）根据吸热公式可知，水吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.2103J/(kg•℃)2kg(75℃25℃)=4.2105J（2）由Q放×20%＝Q吸得由热值计算公式可知，需要的天然气体积为答：（1）这些水吸收的热量为4.2105J；（2）需要完全燃烧天然气的体积为0.06m3。4、（1）1.92×1011J；（2）1.6×105N；（3）1.152×1011J；（4）60%【详解】解：（1）根据题意知道，燃烧航空煤油的质量m＝48