2024年度沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机单元测评试题（含答案解析）

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机单元测评考试时间：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、关于内能，下列说法中正确的是（）A．的冰块没有内能B．物体内能大小与温度无关C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移D．金属汤勺放在热汤中，温度升高，这是通过热传递的方式改变内能2、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3、关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（）A．没有燃烧的燃料，热值等于零B．燃料完全燃烧时，它的热值最大C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多4、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5、如图所示，是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度﹣时间图像，实验中两种物质的质量相同，初温度相同，选用的加热器相同，由图像可知（）A．加热相同时间，a物质吸收热量多，比热容小B．加热时间相同，a物质的末温度高，比热容大C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，比热容小D．吸收热量相同，b物质的末温度低，比热容大6、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7、已知铜的比热容大于铅的比热容，质量和初温都相同的铜块和铅块，让它们吸收相同的热量后，将它们相互接触，则A．热量由铜块传给铅块B．热量由铅块传给铜块C．它们间不发生热传递D．铅块将温度传给铜块8、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9、下列说法正确的是（）A．0℃的物体内能为零 B．0℃的等质量的水和冰的内能相等C．同一物体温度升高，内能增大 D．甲传热量给乙，说明甲内能大10、甲、乙两台汽油机，甲汽油机的效率为30%，乙汽油机的效率为20%，则下列说法正确的是（）A．甲汽油机做的功比乙汽油机做的功多B．甲汽油机的功率比乙汽油机的功率大C．在相同的时间内甲汽油机燃烧的汽油比乙汽油机的多D．在消耗相同的汽油时，甲汽油机做的有用功比乙汽油机多第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、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）。2、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）___________3、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）。4、小明家有两口轻重不同的铁锅，长期使用的过程中发现：把菜倒入火辣辣的锅中，如果用重的那口，火力依旧，很适合“爆炒”；如果用轻的那口，火力大减，立刻就变得“温吞吞”的。这是因为重的那口锅，内能较______，温度降低得较______的缘故。5、用某型号天然气热水器烧水，完全燃烧热值为3.2×107J/m3的天然气0.125m3，放出热量________J；若该热水器的加热效率为84%，则能将40kg初始温度为20℃的水加热至________℃，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、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？2、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。3、某公司生产的单缸四冲程汽油机正常工作时功率是2.25kW，飞轮转速2000r/min，每分钟消耗10g汽油，求：（1）汽油机正常工作时一个做功冲程对外做的功；（2）正常工作时该汽油机把内能转化为机械能的效率。（汽油的热值为4.5×107J/kg）4、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·℃)]5、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]四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、小明同学为了比较不同物质的吸热能力，在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的牛奶、豆浆，用相同的酒精灯和相同的温度计同时进行了如图所示的实验，得到了如下表所示的实验数据。名称质量/g温度升高10℃加热时间/s温度升高20℃加热时间/s温度升高30℃加热时间/s牛奶350260460720豆浆350220330550（1）该实验需要的测量工具有天平、_____和_____；（2）在实验中，小明同学采用的实验方法是使牛奶、豆浆都升高_____（选填“相同”或“不同”）的温度，通过比较加热_____的多少来反映物质吸收热量的多少；（3）分析上表数据可知，当温度都升高30℃，牛奶吸收的热量_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）豆浆吸收的热量，这表明_____的吸热能力强。2、小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲），以探究水和煤油的吸热能力：（1）本实验需要用到天平这一测量工具，目的是___________；（2）加热10min，水吸收的热量___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量；（3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像（如图乙），由图像可知，煤油的比热容是________J/（kg•℃）；（4）若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂，________冷却效果更好。-参考答案-一、单选题1、D【详解】A．因为一切物体的分子都在不停的做无规则运动，所以一切物体都具有内能，的冰具有内能，故A错误；B．内能的大小跟质量、温度、状态有关，故B错误；C．热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移，故C错误；D．金属汤勺放在热汤中，汤勺从汤中吸热，温度升高，这是通过热传递的方式改变内能的，故D正确。故选D。2、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。3、C【详解】ABC．热值是燃料自身的一种属性，大小与燃料的质量、温度、燃烧情况无关，故AB错误，C正确；D．根据公式Q=mq可知，燃料燃烧放出的热量多少与燃料的热值、燃料的质量有关，与燃烧时的温度无关，故D错误。故选C。4、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。5、D【详解】A．加热器相同，说明加热器相同的时间内释放的热量相同，加热时间相同，故吸收的热量是相同的，故A错误；B．加热时间相同，吸收相同的时间内，a升温快，说明a的比热容比较小，故B错误；C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，b的比热容大，故C错误；D．吸收热量相同，b物质的末温度低，升温比较慢，故b的比热容大，故D正确。故选D。6、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。7、B解决此题要知道热传递发生的条件是要有温度差；吸收相同的热量后，比热容小的物质温度变化大．【详解】因铜块和铅块的质量、初温度均相同，铜的比热容大于铅的比热容，所以当它们吸收相同的热量后，铅块升高的温度值比铜块升高的多，所以铅块的温度比铜块的温度高，当它们接触后，温度高的铅块会向温度低的铜块传递热量．故选B.8、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。9、C【详解】A．一切物体都有内能，故0℃的物体也有内能，即0℃的物体内能不为零，故A错误；B．水结成冰时，要放出热量，内能减小，所以质量相等的0℃的水的内能大于0℃的冰的内能，故B错误；C．同一物体，质量一定，温度升高，其内能增大，故C正确；D．甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体的温度高，不能说明甲内能大。故D错误。故选C。10、D【详解】A．做功的多少与功率和做功的时间有关系，与其效率无关，故A错误；B．效率表示功的利用率；功率表示做功快慢，这两个物理量是没有必然的联系的。故B错误；C．汽油机燃烧汽油的多少与功率和效率都有关系，其主要与汽油机的功率有关，故C错误；D．甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率，说明：消耗相同的汽油，甲汽油机做的有用功多，即输出的能量多，故D正确。故选D。二、填空题1、

【详解】[1]水吸收的热量:[2]汽油可以放出的热量2、

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。3、

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。4、

大

慢【详解】[1][2]重的那口锅质量大，和轻的那口相比，若温度相同，则重的锅内能大，放热时，温度降低得会较慢，即末温较高，火力依旧，适合爆炒。5、

4.0×106

40【详解】[1]燃烧0.125m3的天然气放出的热量Q放=qV=3.2×107J/m3×0.125m3=4.0×106J[2]水吸收的热量Q吸=Q放η=4.0×106J×84%=3.36×106J水升高的温度水的末温t=t0+Δt=20℃+20℃=40℃三、计算题1、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%。2、（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气完全燃烧放出的热量（2）根据热水器的热效率，计算出小旋本次洗澡使用的水吸收的热量由可得，小旋本次洗澡用了的热水的质量（3）由Q吸=75%Q放可得要想节约每次洗澡的用气量V，可降低，因为水的初温是一定的，即可通过调低热水的出水温度，或减少m水，即节省热水的质量。答：（1）求本次洗澡的用气量是0.1m3，这些天然气完全燃烧放出3.2×106J热量；（2）若热水器的热效率为75%，求本次洗澡用28.6千克的热水；（3）调低热水的出水温度，或减少热水的质量。3、（1）135J；（2）30%【详解】解：（1）汽油机在工作过程中，一个工作循环，经历四个冲程，飞轮转动2周，只有做功冲程对外做功1次。汽油机的飞轮转速为2000r/min，则汽油机在1min内对外做功1000次，由题意可知，汽油机正常工作时功率是2.25kW，所以汽油机工作1min做的功为W＝Pt＝2.25×103W×1×60s＝1.35×105J汽油机正常工作时，一个做功冲程对外做的功为W1＝＝＝135J（2）1min汽油消耗的汽油完全燃烧放出的热量为Q放＝mq＝10×10-3kg×4.5×107J/kg＝4.5×105J则汽油机把内能转化为机械能的效率为η＝×100%＝×100%＝30%答：（1）汽油机正常工作时一个做功冲程对外做的功为135J；（2）正常工作时该汽油机把内能转化为机械能的效率为30%。4、（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℃。5、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。四、实验探究1、

温度计