解析卷沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机定向训练试题(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、有关燃料燃烧及燃料的热值，下面说法正确的是()A．燃料燃烧的过程中内能转化为化学能B．燃料的热值越大，燃烧过程中放出的热量越多C．燃料的热值与燃料的燃烧情况有关D．以上说法均不正确2、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3、中华美食与物理知识息息相关，以下分析正确的是（）A．麻花被炸得金黄是因为油的熔点高B．开大火能使正在沸腾的火锅汤温度升高C．蒸汤包是通过做功的方式增加汤包的内能D．烤鸭香气四溢说明分子在永不停息地做无规则运动4、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5、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6、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%7、甲、乙两物体质量都为2kg，丙物体质量为1kg，三个物体温度都升高1℃，吸收热量如图所示，则（）A．甲的比热容为3000J/(kg·℃)B．甲的比热容比乙的大C．乙和丙的比热容相等D．吸收相同热量，甲升高的温度大于丙8、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9、下面是对生活中一些事例的判断，其中正确的是（）A．冰熔化时温度不变，内能也不变B．钻木取火利用热传递改变内能C．用热水袋取暖利用了水的比热容小的特性D．高压锅应用了气压增大水的沸点升高的原理10、陕西秦岭以南具有“雨洗青山四季春”的宜茶环境。如图为一杯陕南富硒绿茶，茶叶翠绿，茶香袭人。下列说法正确的是（）A．茶杯受到的重力与桌面对它的支持力是相互作用力B．热茶暖手是通过做功改变物体的内能C．绿色的茶叶吸收绿光D．茶香袭人是因为分子在永不停息地做无规则运动第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、知识梳理是学习的一种重要方法，请将动能、能、机械能、内能填在下列知识结构图对应的序号框中。（1）___________；（2）___________；（3）___________；（4）___________2、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·℃)]3、在劳动课上，小明利用钳子反复弯折铁丝，弯折处铁丝的温度升高，这是通过___________的方式改变铁丝内能的，如图所示，在剪断铁丝的过程中，钳子是一个___________（选填“省力”或“费力”）杠杆。4、内燃机的一个工作循环是由四个冲程组成的，如图所示的是工作循环中的_____冲程，若飞轮转动40周，则对外做功______次。5、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）三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热挡功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为378s，已知c水=4.2×103J/(kg·℃)。求：（1）保温挡的功率；（2）电阻R2的阻值；（3）电蒸锅的加热效率。2、菜油是人们烹饪时常用的材料，最适宜的烹饪温度在150℃到180℃之间。某酒店厨师在炸制酥肉时，将2kg的菜油从10℃加热到160℃（未沸腾），求：（1）菜油吸收的热量(c菜油取2.0×103J/（kg·℃）)；（2）如果这些热量由天然气燃烧来提供，则需要完全燃烧多少立方米的天然气（假设天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收，天然气的热值为4.0×107J/m3）？3、某同学估算煤气灶烧水时的效率，他在烧水壶中装入水，烧水前的水为20℃，将水加热至100℃，立即关闭煤气，烧水前、后燃气表的示数变化“”，该同学查得煤气的热值，水的密度，水的比热容为，求：（1）水吸收的热量；（2）燃气灶烧水效率。4、利用某燃气热水器，将20L的水从20oC加热到60oC，完全燃烧了0.21m3的煤气。（已知：c水＝4.2×103J/（kg•oC），q煤＝4×107J/m3）试求：（1）煤气完全燃烧放出的热量；（2）水吸收的热量；（3）该热水器烧水的效率。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、物理实验课上，同学们分了若干小组做“探究冰熔化时温度的变化规律"和“探究水沸腾时温度变化的特点”两个实验：（1）A组在图甲所示的烧杯中加入碎冰，等冰熔化成水再进行加热直至沸腾，在此过程中通过测量绘制了温度随时间变化的图象，如图乙所示。根据图象分析，冰的熔点是________，表示冰熔化过程是________段：由实验可知，冰在熔化过程中温度的特点是：________；（2）B组利用图丙所示的实验装置，“探究冰熔化时温度的变化规律”。这实验方法的优点是：______；试管中的冰完全熔化后，B组持续加热，继续“探究水沸腾时温度变化的特点”，发现在标准大气压下能得到图象中的DE段，但这段时间内试管中的水_____（选填“能”或“不能”）沸腾，是因为________；（3）C和D两组同学选用相同的实验装置“探究水沸腾时温度变化的特点”，水的初温相同，且同时开始实验，但C组烧杯中的水先开始沸腾，原因可能是：___________。图丁是C组根据记录的数据绘制的水温随时间变化的图象，请在图丁中大致画出D组根据记录的数据绘制的水温随时间变化的图象。()2、比较不同物质吸热的情况：如图甲所示，用相同规格的电加热器给质量相同的水和食用油加热，记录数据并绘制出两种液体温度随加热时间变化的图象。（1）由图象可知，水和食用油升高相同的温度，_____的加热时间更长，说明它的吸热能力更强。换用多种液体进行实验，发现不同物质在质量相同、升高的温度相同时，吸收的热量一般不同。为了表示不同物质的这种性质差别，物理学中引入了_____这个物理量；（2）实验中通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少，这种方法叫_____法；（3）实验中水的质量是400g，0～3min内它吸收的热量是_____[]；（4）继续给水加热，水沸腾后温度计的示数如图乙所示，则它的沸点是_____。取出电加热器后，水停止沸腾，说明水在沸腾的过程中需要_____热量。-参考答案-一、单选题1、D【详解】A、燃料燃烧的过程中,是将化学能转化为内能的过程,故A错误;B、燃料燃烧放出的热量与是否完全燃烧、燃料的热值和质量都有关系,因此热值大的燃料不一定放出的热量多,故B错误;C、燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况无关,故C错误所以D选项是符合题意的.【点睛】热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关.2、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。3、D【详解】A．麻花被炸得金黄是因为油的沸点高，故A错误；B．火锅汤沸腾时，温度保持在沸点不变，故开大火时火锅汤温度仍保持在沸点不变，故B错误；C．蒸汤包时，对汤包进行加热，是通过热传递的方式增加汤包的内能，故C错误；D．烤鸭香气四溢，是因为分子在永不停息地做无规则运动，分子扩散进人的鼻子，从而闻到烤鸭的香味，故D正确。故选D。4、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。5、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。6、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。7、B【详解】ABC．由图可知甲物体吸收的热量Q甲=3000J，乙物体吸收的热量Q乙=2000J，丙物体吸收的热量Q丙=2000J，甲的比热容为乙的比热容为丙的比热容为所以甲的比热容比乙的大，乙的比热容小于丙的比热容，故B正确，AC错误；D．当甲、丙吸收相同热量时，甲升高的温度为丙升高的温度为所以甲升高的温度小于丙升高的温度，故D错误。故选B。8、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。9、D【详解】A．冰熔化时吸热，温度不变，内能增大，故A错误；B．钻木取火，是克服摩擦做功，使木头的内能增加、温度升高，达到木头的着火点而燃烧，属于做功改变物体的内能，故B错误；C．水的比热容大，说明相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。用热水袋取暖利用了水的比热容大的特性，故C错误；D．高压锅的原理，是高压锅密封好，水沸腾时锅内气压增大，沸点升高，容易煮熟食物，故D正确。故选D。10、D【详解】A．茶杯受到的重力与桌面对它的支持力作用在同一物体上，是一对平衡力，故A错误；B．改变物体内能的方式有两种分别是做功和热传递，热茶暖手是把热茶的热量传递给手，是通过热传递改变内能的，故B错误；C．不透明物体的颜色是由物体反射的色光决定的，绿色的茶叶是因为茶叶反射绿光，故C错误；D．茶香袭人是扩散现象，是因为茶叶分子在永不停息地做无规则运动，故D正确。故选D。二、填空题1、

能

机械能

内能

动能【详解】[1][2][3][4]能量的种类比较多：有光能、机械能、内能等；其中机械能包括动能和势能。2、

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3、

做功

省力【详解】[1]弯折铁丝时，人对铁丝做功，机械能转化为内能，物体内能增大，温度升高，分子热运动更加剧烈，这是通过做功的方式改变铁丝的内能。[2]在剪断铁丝的过程中，钳子的动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，所以钳子是一个省力杠杆。4、

压缩

20【详解】[1]如图所示，活塞向上运动，进气阀和排气阀均关闭，所以如图所示的是工作循环中的压缩冲程。[2]内燃机一个循环，四个冲程，飞轮转2周，做功1次，所以若飞轮转动40周，则对外做功20次。5、

【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。三、计算题1、（1）100W；（2）44Ω；（3）83.3%【详解】解：（1）只闭合S1时，只有R1接入电路，总电阻较大，电源电压不变，由可知，总功率较小，电蒸锅处于保温挡，由可得，保温挡功率为（2）当S1、S2均闭合时，R1、R2并联，总电阻较小，由可知，总功率较大，电蒸锅处于加热挡，则电阻R2的电功率为P2=P加热-P保温=1200W-100W=1100W由可得，R2电阻为（3）水吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1.2kg×75℃=3.78×105J其消耗的电能为W=P热t=1200W×378s=4.536×105J则该电蒸锅的加热效率为答：（1）保温挡的功率为100W；（2）电阻R2的阻值为44Ω；（3）电蒸锅的加热效率为83.3%。2、（1）；（2）【详解】解：（1）菜油的质量m=2kg，比热容为c菜油=2.0×103J/（kg·℃），菜油的初始温度为t0=10℃，末温度为t=160℃，菜油吸收的热量为（2）由题意得，天然气的热值为q=4.0×107J/m3，天然气完全燃烧释放的热量为由Q放=qV得，完全燃烧天然气的体积为答：（1）菜油吸收的热量为6×105J；（2）菜油吸收的热量由天然气燃烧来提供，则需要完全燃烧1.5×105m3的天然气。3、（1）；（2）20%【详解】解：（1）水质量为水吸收的热量（2）燃气燃烧放热燃气灶烧水效率答：（1）水吸收的热量；（2）燃气灶烧水效率20%。4、（1）8.4×106J；（2）3.36×106J；（3）40%【详解】解：（1）煤气完全燃烧放出的热量Q放＝Vq煤＝0.21m3×4×107J/m3＝8.4×106J（2）水的体积V水＝20L＝20dm3＝0.02m3由得水的质量m水＝ρ水V水＝1×103kg/m3×0.02m3＝20kg水吸收的热量Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（60℃﹣20℃）＝3.36×106J（3）该热水器烧水的效率答：（1）煤气完全燃烧放出的热量是8.4×106J；（2）水吸收的热量是3.36×106J；（3）该热水器烧水的效率是40%。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吸收，根据Q=W=Pt电热水壶正常工作时需加热答：（1）水吸收热量为；（2）需完全燃烧的天然气；（3）电热水壶正常工作时需加热1120s。四、实验探究1、

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