难点解析沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机同步测评试题(解析版)

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机同步测评考试时间：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、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2、关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（）A．内能越大的物体所含有的热量一定越多B．温度相同的两物体接触时不发生热传递C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移D．同一物体内能减少，它的温度一定降低3、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4、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5、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6、汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种，下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（）A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的效率能达到100%C．热机的大量使用会造成环境污染 D．汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能7、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10、2021年1月7日，罗庄气温-15。在这样温度低于0的环境里，小王在没有热源加热的情况下，他用两块冰来回摩擦的方法也让冰熔化了。下列成语中描述的现象与小王的方法原理相同的是（）A．钻木取火 B．扬汤止沸 C．滴水成冰 D．炙手可热第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、一台单杠四冲程内燃机正常工作时的转速为1800r/min，该内燃机每秒共经历了________冲程。如图所示，某单缸四冲程汽油机正处于________冲程，此冲程将________能转化为________能，接下来它应该处于________冲程，汽油机是汽车的“心脏”，气缸外面有“水套”，汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会增大，这是通过________方式改变水的内能。2、沼气是一种清洁燃料，部分地区因地制宜建造沼气池，利用沼气烧水做饭。已知沼气的热值为，完全燃烧沼气，放出的热量为___________。3、医生将质量和初温相同的铁、陶瓷（c铁＜c陶瓷）两种材料制成的工具浸没在沸水煮足够长一段时间进行消毒，则消毒结束时两者温度关系为t铁______t陶瓷（选填“>”“=”或“＜”），内能增加更多的是______工具。4、冬天天气很冷，哈气搓手取暖，其中“哈气”是通过______改变内能，“搓手”的过程是机械能转化为______。5、如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）（1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为______。（2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了______。（物体比热容用c表示）（3）C点距离水平面的高度为______。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、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）2、随着我国生活水平的逐步提高，健康问题已经逐渐成为人们关注的话题，养成良好的生活习惯，也成为人们常见的关注点。其中，每天早晨起来喝一大杯温开水，有助于排泄腹中的宿便，是一种简单而又有效的养生习惯。小明的爸爸每天早晨起来，都会为小明准备一杯温开水。他先将水烧开，再用冷水兑成温开水。【】（1）将0.5kg，20℃的水烧开，水至少需要吸收热量？（当地大气压为一个标准大气压）（2）若烧开（1）小问中的水，天然气消耗了0.02m3，天然气的热值是3.36×107J/m3，则烧水时的热效率为多少？（3）小明的爸爸要用开水和20℃的冷水兑出400g、50℃的温水，需要开水和冷水各多少g？3、燃气灶烧水时，在一标准大气压下把质量为2kg、初温为20℃的水加热至沸腾，共燃烧了0.02m3天然气（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为8.4×107J/m3.求：（1）水吸收的热量；（2）天然气完全燃烧放出的热量；（3）燃气灶烧水时的效率。4、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？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、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、为了比较水和煤油吸热本领的大小，某同学做了如图所示的实验。在两个相同的烧杯中，分别装有水和煤油，用相同的电热器分别对它们加热相同的时间，收集到的实验数据如表格所示。物质质量/g初温/℃末温/℃加热时间/min水6020456煤油6020706（1）实验中应保证水和煤油的初温与_____（选填“质量”或“体积”）都相同。（2）实验中选用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量_____（选填“大于”“等于”或“小于”）煤油吸收的热量。（3）分析实验数据可知，_____的吸热能力更强，做为液体温度计的测温媒介，应选择_____（以上两空选填“水”或“煤油”）。-参考答案-一、单选题1、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。2、B【详解】A．热量是一个过程量，不能用“含有、具有”等词修饰，故A错误；B．发生热传递的条件是存在温度差，温度相同的两物体不存在温度差，故接触时不会发生热传递，故B正确；C．热量能自发的从温度高的物体向温度低的物体转移，而温度高的物体内能不一定大，故C错误；D．同一物体内能减少时，它的温度不一定降低，例如晶体在凝固过程中，放出热量，内能减少，但温度不变，故D错误。故选B。3、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。4、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。5、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。6、C【详解】A．一切物体在任何温度下都有内能，所以热机排放的尾气也有内能，故A错误；B．热机在工作时不可避免地要损失一部分能量（如散热、克服机械部件间的摩擦），所以热机的效率不可能达到100%，故B错误；C．热机在使用时会排放出一些有害的气体，会造成环境污染，故C正确；D．汽油机的做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，故D错误。故选C。7、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。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．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。10、A【详解】两块冰来回摩擦时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，冰块的内能增加、温度升高，使冰块熔化了。A．钻木取火时克服摩擦力做功，机械能转化为内能，木头的内能增加、温度升高，达到木头的着火点，木头会燃烧，是通过做功改变物体的内能，故A符合题意；B．扬汤止沸是通过热传递改变物体的能，故B不符合题意；C．滴水成冰是凝固现象，凝固过程中水放热、内能减小，是通过热传递改变物体的内能，故C不符合题意；D．炙手可热是通过热传递改变物体的内能，故D不符合题意。故选A。二、填空题1、

60

做功

内

机械

排气

热传递【详解】[1]内燃机正常工作时的转速为1800r/min=30r/s，即每秒完成15个工作循环，完成60个冲程。[2][3][4]如图，进气门和排气门都是关闭的，火花塞放出电火花，活塞下行，可以判断是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能。[5]接下来应该将燃烧后的废气排出，所以接下来应该处于排气冲程。[6]气缸外有一个水套，气缸被水包围着，水从气缸吸收热量，温度升高，水的内能会增大，这是通过热传递的方式改变水的内能。2、3.8×106【详解】完全燃烧沼气，放出的热量为3、

=

陶瓷【详解】[1][2]水沸腾后温度不再升高，则将铁、陶瓷两种材料制成的工具浸没在沸水中煮较长时间，二者的温度一定相同，与沸水的温度相同；根据吸热公式Q=cmΔt可知，在质量相同、升高相同的温度时，比热容大的吸收的热量多；由题意可知，两工具的质量相同、升高的温度相同，且c铁＜c陶瓷，所以陶瓷吸收的热量多，内能增加多。4、

热传递

内能【详解】[1][2]冬天天气很冷，哈气搓手取暖，其中“哈气”是呼出的高温气体的热量传递给低温的手，使手的内能增加。因此是通过热传递改变内能；“搓手”的过程是通过摩擦的方式使手的内能增加，把机械能转化为内能。5、

mgH

2h-H【详解】（1）[1]质量为m的物体的重力为：G=mg，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为W=GH=mgH（2）[2]A、B两点距离水平面的高度分别为H、h，物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能（重力势能的减少量）为机械能转化为物体内能的效率为η，则物体增加的内能（吸收的热量）为物体到达B点时升高的温度为（3）[3]再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变，所以达到C点时物体的机械能（此时只有重力势能）为由W=Gh可得C点距离水平面的高度为三、计算题1、（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。2、（1）；（2）；（3）150g，250g【详解】解：（1）水至少需要吸收热量为（2）消耗了0.02m3天然气放出的热量为所以烧水时的热效率为（3）根据题意，可得平衡关系式为解方程可得所以热水质量为答：（1）将0.5kg，20℃的水烧开，水至少需要吸收热量为；（2）烧水时的热效率为。（3）小明的爸爸要用开水和20℃的冷水兑出400g、50℃的温水，需要开水和冷水各为150g、250g。3、（1）6.72×105J；（2）1.68×106J；（3）40%【详解】解：（1）水吸收的热量（2）天然气完全燃烧放出的热量（3）燃气灶烧水时的效率答：（1）水吸收的热量6.72×105J；（2）天然气完全燃烧放出的热量1.68×106J；（3）燃气灶烧水时的效率40%。4、（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%。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