沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机单元测试试卷-解析卷

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机单元测试

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亳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、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[J«kg℃)]4.2X10?2.1X1O32.1X1030.88xlO30.39x103

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

2、热学世界真了不起，揭开了隐藏在物质世界深处的秘密，瓦特发明的蒸汽机推动了第一次工业革

命……。下列有关热现象描述正确的是（）

A.物体吸收热量后内能一定增大，温度一定升高

B.不同物质组成的质量相同的物体，放出同样多的热量时，降温较多的物体其物质比热容较大

C.柴油机在吸气冲程中吸入汽缸的是柴油和空气的混合物

D.登山运动员在高山上用高压锅煮饭，是因为高山上气压小，液体沸点低，米饭不易煮熟

3、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

4、古时候人们常钻木取火，下列情境中改变内能的方式与其相同的是（）

A.吃饭时，金属勺放在热汤中会烫手

B.冬天，搓手可以使手暖和

C.发烧时，冷毛巾敷额头可以降温

D.夏天，喝冷饮使人感到凉爽

5、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

6、四冲程柴油机工作过程中，以下说法错误的是（）

A.压缩冲程和做功冲程发生了能量的转化B.做功冲程便汽车获得动力

C.排气冲程排出了汽车的尾气D.吸气冲程吸入气缸的是柴油

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

（）

海陆热力环流示意图

A.比热容较小,在相同日照条件卜升温较快,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,在相同口照条件下升温较快,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、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

9、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

10、下列说法正确的是（）

A.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递

B.雪花纷飞，说明分子不停地做无规则运动

C.同一物体，温度降低得越多，放出的热量越多

D.汽油机的压缩冲程，汽缸内的混合物内能增加，温度亍高

第n卷（非选择题80分）

二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）

1、2021年4月29日，中国“天和”号空间站核心舱成功发射升空，迈出了天宫号空间站建设的第一

步，运载火箭以液氢为燃料是利用液氢的大，燃料燃烧会释放出巨大的内能，火箭残骸返回落

入地球大气层时，与空气剧烈摩擦，使箭体温度很高，直至烧毁，这是以______的方式改变物体内能。

2、把1kg的水从60c开始加热至沸腾，温度随时间变化的图像如图所示，由图像可知，水的沸点是

℃,沸腾过程的特点是；这些水由60c加热至90c需要吸收的热量是Jo

3

（czk=4.2xlOJ/（kg-C°））

3、汽油机工作时是能与能相互转化的过程，若一台四冲程汽油机的飞轮转速

为1200r/min,则该汽油机每秒钟做功次。

4、小华发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流项起，这一现象与热机的工作循环中的

冲程原理相同，这一过程内能转化为能。

5、生活中，我们每天都在产生大量垃圾，合理分类和利用垃圾是我们面临的一个大课题。某垃圾处理

厂处理垃圾时提炼出了200kg燃料油供内燃机工作，若燃料油的热值为4.2X10」/kg,则这些燃料油

完全燃烧后释放的内能为,并且内燃机做了2.lX10yJ的有用功，则该内燃机的效率为o

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）

1、图甲是一种电热水龙头，图乙是其简化电路图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，

从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知吊、总是电热丝，用=22Q,热水挡的电功率是3.3kW。

求：

（1）S旋到温水挡时的电功率？

（2）电热丝用，的阻值？

（3）当S旋到热水挡时，Imin能放出2kg、40℃的热水，若电热水龙头加热的效率是90斩则水的初

温是多少。C?[c次=4.2X10」/（kg-℃）,计算结果保留一位小数]

甲乙

2、一辆汽车以30m/s的速度在平直的高速公路上匀速行驶了2.3km,受到的阻力为900N,燃烧了0.15kg

汽油。（汽油的热值行4.6X10J/kg）求：

（1）牵引力做功的功率；

（2）这些汽油完全燃烧放出的热量；

（3）汽油机的效率。

3、图中是一家用电暖器，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，闭合忖为“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1.1X1O3J/

(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°C?

甲乙

电暖器

额定电压220V

低温挡550W

额定功率中温挡1100W

高温挡

频率50Hz

4、如图所示是小明家的电热水壶及铭牌，他用该电热水壶将1.5kg的水从20℃加热到100℃。已知

^=4.2xlO?J/(kg.°C),不计热量损失，求:

产品型号XX

额定电压220V

频率50Hz

额定功率1500W

（1）水吸收的热量；

（2）加热所需要的时间。

D

5、质量为2kg的水温度升高5℃,求吸收的热量0*rc^4.2X10;,J/kg-℃J

四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）

1、“创新”小组设计了如图甲所示的实验装置，用以比较不同液体吸热能力的差异。实验过程中所

使用仪器规格完全相同。

（1）测量出相同的两种液体，然后安装仪器，并记下两种液体的初始温度；

（2）小组同学将收集的数据绘制出温度时间关系如图乙，由图象可知：从开始加热到心时刻，甲、

乙吸收热量的关系______Q乙,甲、乙两种液体比热容大小关系Cq，C/。

2、小明n在探究“水的沸腾特点”实验中，使用「如图甲的实验装置。

-

°C-100

-

-90

-

-80

-

土-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

甲-

-

-

-

-

-

时间/min012345...

温度/℃889296989898...

（1）图甲所示的实验装置中有一处明显错误，请指出错误之处：_____;

<2）实验装置正确安装后，某时刻温度计的示数如图乙所示，则此时温度计的示数是_____℃,此液

体温度计是根据液体的性质制成的；

（3）实验中温度随时间变化情况如图丙所示，分析数据可知：水沸腾时的温度是—℃;

（4）小明还想比较水和油的吸热能力，用两套相同装.置进行实验并绘制了如图所示的图像。

①实验时，水和油的初温以及______（选填“质量”或“体积”）都应相等；

②分析图像可知升高相同的温度，应给加热更长的时间，这说明的吸热能力更强（均选

填“水”或“油”）。

-参考答案-

一、单选题

1、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Do

2、D

【详解】

A.改变内能的方式有做功和热传递两种，物体吸收热量内能增大，放出热量内能减小；物体对外做功

内能减小，外界对物体做功内能增大；当物体只吸收热量没有对外做功时，物体内能是增大的，但物

体吸收热量时，温度不一定二升，比如晶体熔化过程中，物体吸收热量但温度不变，故A错误；

B.由物体放热公式。放二。必，的变形可得

根据上式可得，当物质的质量〃，和吸收的放出的热量0,相同时，温度下降量八1越大，物质的比热容

c越小，故B错误；

C.柴油机使用的点火方式是压燃式，在做功冲程中由喷油嘴喷出油骡，故柴油机在吸气冲程中只吸入

空气不需要吸入柴油，故C错误；

D.液体的沸点和大气压有关，大气压越低，液体沸点越低，而大气压的大小乂和海拔高度有关，海拔

高度越高，大气压越低，因此在高山上，液体的沸点会低于标准大气压下的沸点，导致煮饭时温度较

低，不易煮熟，因此登山运动员用高压锅煮饭，高压锅形成一个密闭空间，当里面的液体汽化时，有

大量水蒸气聚集在液面以上，增大了液面上方的气压，从而提高液体沸点，将饭煮熟，故D正确。

故选D。

3、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Do

4、B

【详解】

常钻木取火，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故是通做功的方式改变内能。

A.吃饭时，金属勺放在热汤中会烫手，只涉及能量的转移，没有涉及能量的转化，故是热传递的方式

改变内能，故A不符合题意；

B.冬天，搓手可以使手暖和，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故是通做功的方式改变内能，

故B符合题意；

C.发烧时，冷毛巾敷额头可以降温，只涉及能量的转移，没有涉及能量的转化，故是热传递的方式改

变内能，故C不符合题意；

D.夏天，喝冷饮使人感到凉爽，只涉及能量的转移，没有涉及能量的转化，故是热传递的方式改变内

能，故D不符合题意。

故选B。

5、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.根据公式缶阳可知，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Co

6、D

【详解】

A.压缩冲程：活塞的机械能转化为燃料混合物的内能：做功冲程：燃料燃烧，化学能转化为内能，产

生高温高压气体，推动活塞做功，内能在转化为机械能。故A正确，不符合题意；

B.做功冲程中，燃气推动活塞，内燃机对外做功，使汽主获得动力。故B正确，不符合题意；

C.排气冲程中，做功完毕的燃气被排出内燃机，汽车排出尾气。故C正确，不符合题意；

D.柴油机吸气冲程吸入气缸的只有空气，在压缩冲程末喷油嘴向气缸内喷入柴油。故D错误，符合题

意。

故选D。

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，温度二升快，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Ao

8、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

9、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Do

10、D

【详解】

A.热传递是有方向的，热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，故A错误；

B.雪花是宏观物体，雪花纷飞是宏观物体做的机械运动，不能说明分子的热运动，故B错误；

C.同一物体，物体质量一定，温度降低得多，不一定是放出热量，还有可能是物体对外做功，使物体

温度降低，但是物体内能减小是一定的，故C错误；

D.汽油机的压缩冲程，曲轴由于惯性，使活塞向上运动，玉缩气缸内燃气，汽缸内的混合物内能增力口,

温度升高，故D正确。

故选D。

二、填空题

1、热值做功

【详解】

[1]运载火箭为了减小自身的质量，希望能在燃料质量最小的同时获更多的能量，就需要选择热值大的

燃料，液氢的热值在常见燃料中热值最大，是目前理想的选择，故选氢主要是因为其热值大。

[2]火箭残骸返回落入地球大气层时，与空气剧烈摩擦，火箭残骸把机械能转化为内能，这种方式是做

功改变内能。

2、98继续吸热，温度保持不变1.26x10、

【详解】

[1]液体沸腾时保持不变的温度叫沸点，由图像可知，水的沸点是98℃。

[2]从八时刻开始，虽继续加热，但水的温度保持不变，故沸腾过程的特点是继续吸热，温度保持不变。

[3]这些水由60C加热至90℃需要吸收的热量是

C==4.2xl03J/(kg-C0)x1kgx(90C0-60C°)=1.26x105J

3、内机械10

【详解】

[1][2]热机工作中有吸气、排气冲程无能量转换，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转

化为机械能。

[3]热机的一个工作循环有4个冲程，飞轮转动2圈，对外做功1次。若一台四冲程汽油机的飞轮转速

为1200r/min,则该汽油机每秒钟做功的次数为

1200

等次T。次

4、做功机械

【详解】

[1][2]正在煮饭的高压锅限压阀被气流项起，是由于锅内气体对限压阀做功的结果，在这一过程中，

内能转化为机械能。热机的工作循环中，做功冲程也是燃气对活塞做功，将内能转化为机械能，所以

这一现象与热机的工作循环中的做功冲程原理相同。

5、8.4X109J25%

【详解】

[1][2]这些燃料油完全燃烧后释放的内能为

79

。放=mq=200kgx4.2xlOJ/kg=8.4x10J

该内燃机的效率为

W_2.1xlO9J

7=—X100%=25%

。枚-8.4X109J

三、计算题

1、(1)1100W；(2)44Q；(3)18.8℃

【详解】

解：(1)由图可知：热水挡时用、花并联，温水挡时只有用连入电路，温水挡时的电功率为

(2)热水挡的电功率

与例=3.3kW=3300W

电热丝灯的功率为

弓=4盘-q=3300W-2200W=l100W

得，电热丝外的阻值为

”1100W

(3)当S旋到热水挡时，Imin消耗的电能为

5

W=P.A;j=3300Wx60s=l.98x10J

根据"="得，水吸收的热量为

W

。咬=仍7=1.98x105JX90%=1.782X105J

由。啖=c〃?(~o)得

I=t-^=40℃------J------------=18.8℃

cm4.2xlO3J/(kg-'C)x2kg

答：(1)S旋到温水挡时的电功率为1100M

(2)电热丝的分阻值为440；

(3)水的初温是

2、(1)2.7X10W：(2)6.9X10J：(3)30%

【详解】

解：(1)已知汽车匀速行驶时所受的阻力

片900N

由二力平衡条件可知，汽车的牵引力为

4户900N

则牵引力做功的功率为

六厂片900NX30m/s=2.7X10!W

(2)这些汽油完全燃烧放出的热量为

0就二7F4.6X10J/kgXO.15kg=6.9X106J

(3)汽车匀速行驶2.3km做的功为

胎B900NX2.3X107=2.07X10"J

汽油机的效率为

W2.07xl06J

〃=—xl00%=xl00%=30%

Q6.9xlO6J

答：(1)牵引力做功的功率2.7X10W；

(2)这些汽油完全燃烧放出的热量6.9X10%

(3)汽油机的效率30%。

3、(1)88C；(2)1.98X10ttJ；(3)15℃

【详解】

解：(1)闭合为“低温”档，用单独接入电路，“低温”档正常工作时的也阻

U2_(22OV/

R尸=88Q

葭55OW

⑵闭合却为“低温”档，M单独接入电路，单独闭合S2为“中温”档，高温档为&、S2同时闭合,

用、灯并联，电路的总电阻最小，由夕=d可知电路的总功率最大，处于高温档，高温档的功率

R

P鬲由=P^P”咄=550W•1100V=l650W

电暖气的高温档正常工作20min,放出的热量

QQ生〃局田t=1650WX20X60s=1.98Xl06J

(3)空气吸收的热量

。驶=〃。我=50%X1.98X10]=0.99X10“J

房间的空气温度升高

S99XUJ_____

AZ=&L=___

cm1.1x103J/(kg•℃)x60kg