2022-2023学年度沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机重点解析试卷(含答案详解版)

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机重点解析考试时间：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、下列关于热现象的说法正确的是（）A．固体很难被压缩，说明固体分子间无间隙B．内能和温度有关，0℃以上的物体才有内能C．四冲程内燃机的做功冲程将内能转化为机械能D．扫地时尘土飞扬是因为分子在不停地做无规则运动2、下列实例中，通过做功改变物体内能的是（）A．物体放在取暖器旁温度升高B．反复弯折铁丝，弯折处温度升高C．食品放入电冰箱后温度降低D．医生用冰袋给发热的病人降温3、中华文明源远流长，博大精深。古诗词是我国传统文化瑰宝，有的优美词句还与我们物理知识有着联系。下列词句与对应的物理知识叙述正确的是（）A．“清寒小雪前”，雪的温度很低，它的内能为零B．“沙暖睡鸳鸯”，同水相比沙的比热容大些C．“床前明月光，疑是地上霜”，霜实际是固态，由水蒸气凝华形成D．“大地阳和暖气生”，大地内能的增加是太阳通过做功方式实现的4、下列说法正确的是（）A．如果物体逐渐向凸透镜靠近，则所成的像一定不断变大B．一个物体受到力的作用，其运动状态不一定会发生改变C．一个物体的温度升高，其内能一定会增大且一定要从外界吸收热量D．若浸没在液体中的固体所受浮力和重力等大，则该固体和液体的密度一定相等5、下列说法中能反映物体放出热量多少跟降低的温度有关的是（）A．相同质量的同种物质，降低不同的温度，放出的热量不同B．相同质量的不同物质，降低相同的温度，放出的热量一般不同C．不同质量的同种物质，降低相同的温度，放出的热量不同D．以上说法都可以6、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7、用加热器分别给初温相同的甲、乙两种液体加热（c甲＞c乙），两种液体每秒吸收的热量相同，这两种液体的温度加热时间的图线如图所示，下面四个选项正确的是A．相同时间内甲吸收的热量比乙少B．相同时间内甲吸收的热量比乙多C．甲的质量与乙质量相同D．甲的质量比乙质量少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、下列实例，通过做功改变物体内能的是（）A．晒太阳 B．搓手取暖 C．用电褥子取暖 D．向双手哈气取暖10、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、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）。2、在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。汽油机的压缩冲程是将________能转化为________能，与压缩冲程原理相同的是图________所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是图________。若某机动车转速表上显示发动机转速为2400转/min，则1s内发动机做功_________次。3、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______。4、(1)如图所示是同种物质的三种不同状态下的分子结构，其中丙图表示物质处于________态，物质从丙图变化到乙图时，组成物质的体积变大，分子间作用力________，（选填“变大”、“变小”或“不变”）在这一变化过程中要热量。(2)热干面是武汉人民“舌尖上的美食”。端上一碗热干面，香味扑鼻而来，是由于分子的________造成的；端碗时很烫手，是通过________方式增加了手的内能。5、用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的A、B两种液体同时加热，加热过程中，两种液体的温度T随加热时间t变化的图像如图所示，分析图像得出：A液体的比热容______B液体的比热容。（选填“大于”或“小于”）三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、如图所示为一款以汽油机为动力的小型多功能田园翻地机。其自重为60kg，静止在水平地面上时，与地接触面积为150cm2。汽油机的输出功率为1kW，在水平地面上匀速翻地时的速度为1.8km/h，（取q汽油﹦4×107J/kg，g﹦10N/kg）求：（1）静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？（2）匀速翻地时翻地机受到的阻力是多大？（3）若翻地工作时机汽油机的工作效率是25℅，翻地机每前进10km消耗多少kg汽油？2、近些年牡丹江市有许多氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源[q氢=1.4×108J/kg]。求：（1）质量为300g的氢燃料完全燃烧放出的热量；（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水温升高后的温度；（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶了150s，刚好燃烧300g的氢燃料，则这氢能源公交车的效率是多少？3、用燃气锅炉烧水时，把质量为100kg､初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了2m3天然气，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q=4.2×107J/m3，求：（1）水吸收的热量；（2）燃气锅炉烧水时的效率；（3）可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，可燃冰的热值约为1.4×1010J/m3，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先地位｡若换用可燃冰为燃料，锅炉效率不变，则完全燃烧1m3可燃冰可以使初温为20℃的多少kg水温度升高到100℃｡4、《成都市低碳城市建设2019年度计划》中提出，我市将完善城市绿色交通体系，新增110辆氢燃料电池公交车。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源，[c水=4.2×103J/(kg•℃)；q氢=1.4×108J/kg]求：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为10℃的水吸收，求水升高的温度。5、某太阳能热水器中装满水后，水的质量为100kg，在阳光照射下，经过2小时，这些水的温度从20℃升高到40℃，求：（1）热水器中的水吸收的热量是多少？[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]（2）若该热水器每小时接受太阳辐射的热量为7×106J，求该热水器的效率是多少？四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、如图甲，在探究“不同物质吸热能力”的实验中：（1）某同学在两个相同的烧杯中加入初温相同、液面等高的水和煤油如图甲所示。同组的同学立即指出了其中的问题，你认为问题是________；实验中选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内________；（2）纠正错误后进行实验得出了水和煤油温度随时间变化如图乙所示，根据图乙可判断冬季取暖应选用物质________（选填a或b）；（3）给质量同为100g的液体甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图丙所示，据此判断液体甲的比热容为________J/(kg·)；（4）为了比较酒精和碎纸片的热值，江涛设计了如图丁所示实验，实验中除所用两个烧杯及水的初温相同外，还有控制相同的量有：水的质量和________，实验通过比较________（选填“加热时间”或“升高的温度”）来确定酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少。（5）在这两个实验中都用到的研究方法为________（写出任意一种）．2、如图所示，是我们在学习热学知识时做过的一些实验。图甲：玻璃板的下表面接触水面，向上提起玻璃板时发现拉力大于玻璃板的重力。图乙：大口玻璃瓶内装有一些水，用瓶塞将瓶口塞紧用打气筒给瓶中打气，瓶塞跳起。图丙：将两个底面干净，平整的铅块紧压在一起，网个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。图丁：在厚壁玻璃筒中放入一小团硝化棉，用力迅速压下活塞，可以观察到小棉团燃烧。请回答：（1）图甲和图______两个实验现象产生的原因相同；（2）图乙所示实验，当瓶塞跳起时，可以观察到瓶内出现了______；（3）图乙和图丁两个实验均可说明______可以改变物体的内能。-参考答案-一、单选题1、C【详解】A．由于构成物质的分子间有间隙，且分子之间存在斥力，所以，固体难以被压缩，故A错误；B．一切物体都具有内能，0℃以下的物体也有内能，故B错误；C．四冲程内燃机的做功冲程中，是将内能转化为机械能，压缩冲程中是将机械能转化为内能，故C正确；D．扫地时尘土飞扬是固体小颗粒的运动，不能说明分子在永不停息地做无规则运动，故D错误。故选C。2、B【详解】A．在取暖器旁的物体，温度升高，属于热传递改变物体的内能，故A不符合题意；B．反复弯折铁丝，弯折处发烫，属于做功改变物体的内能，故B符合题意；C．食品放入电冰箱，温度降低，属于热传递改变物体的内能，故C不符合题意；D．医生用冰袋给发热的病人降温属于热传递改变物体的内能，故D不符合题意。故选B。3、C【详解】A．任何物体都具有内能，不管温度多低，故雪的温度虽然低，但它的内能不为零，故A错误；B．水比沙子的比热容大，故B错误；C．霜是固态的小冰晶，由水蒸气遇冷直接凝华形成，故C正确；D．大地内能的增加是太阳通过热辐射传给地球的，是通过热传递的方式增加大地的内能，故D错误。故选C。4、B【详解】A．物体逐渐向凸透镜靠近，则所成的像不一定不断变大，例如物体位于焦点以内时，物体逐渐向凸透镜靠近像则变小，故A错误；B．物体受到平衡力的作用时，运动状态不发生变化，故B正确；C．一个物体的温度升高，其内能一定会增大，可能是因为从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故C错误；D．浸没在液体中的固体所受浮力和重力等大，如果该固体是实心的，则该固体和液体的密度相等；如果是空心的，不一定相等，故D错误。故选B。5、A【详解】A．同种物质比热容相同，由于质量也相同，当降低不同的温度时，由Q=cmΔt可知，由于温度的变化不同，物体放出的热量不同，则物体放出的热量多少跟降低的温度有关，故A符合题意；B．相同质量的不同物质，降低相同的温度，这是研究物体放出热量的多少与物质的种类的关系，故B不符合题意；C．不同质量的同种物质，降低相同的温度，这是研究物体放出热量多少跟物体质量的关系，故C不符合题意；D．BC说法错误，故D不符合题意。故选A。6、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。7、D（1）根据已知条件，两种液体相同时间吸收热量相同；（2）根据Q＝cm△t可知，m＝，在相同的时间内在图象找到温度变化的关系和c甲＞c乙推理得结论；【详解】由题知，两种液体每秒吸收的热量相同，所以在相同的时间内甲液体和乙液体吸收的热量相同，故AB错误；在0～90min时间内，甲的温度变化是80℃，乙的温度变化是50℃，相同的时间甲乙吸收相同的热量Q甲＝Q乙，根据Q＝cm△t可得，m＝，m甲＝，m乙＝，又c甲＞c乙，所以m甲小于m乙，故C错误，D正确；故选D．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、B【详解】A．改变物体内能的两种方法是做功和热传递，晒太阳是通过热传递的方法改变物体内能的，故A不符合题意；B．搓手取暖，此时克服摩擦力做功，故是通过做功的方法改变物体内能的，故B符合题意；C．用电褥子取暖是通过热传递的方法改变物体内能的，故C不符合题意；D．向双手哈气取暖是通过热传递的方法改变物体内能的，故D不符合题意。故选B。10、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，温度不一定上升，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．由物体放热公式的变形可得根据上式可得，当物质的质量m和吸收的放出的热量Q放相同时，温度下降量Δt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雾，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，而大气压的大小又和海拔高度有关，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。二、填空题1、

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。2、

机械

内

乙

丙

20【详解】[1][2]汽油机的压缩冲程是将活塞的机械能转换为燃料的内能。[3]图甲中，水被加热汽化成水蒸气，水蒸气推动试管向外运动，是内能转化为机械能，乙图中，活塞向下运动压缩筒内空气，活塞的机械能转化为内能，所以与压缩冲程原理相同的是图乙。[4]汽油机的做功冲程中，两个气门都关闭，活塞向下运动。而图丙中，两个气门都关闭，活塞向下运动；图丁中，两个气门都关闭，活塞向上运动。所以图丙是做功冲程。[5]由题意知，发动机1s内转动的圈数发动机每转动两圈，做功一次，所以1s发动机做功20次。3、

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。4、

液

变小

无规则运动

热传递【详解】(1)[1]由图知，甲为固体物质的分子结构，乙为气体物质的分子结构、丙为液体物质的分子结构，故丙图表示物质处于液态。[2]物质从丙图变化到乙图时，即物质由液态变为气态，分子的间隙增大，物质的体积变大，分子间的作用力变小。(2)[3]香味扑鼻而来，能闻到香味，说明分子在不停做无规则运动，故香味扑鼻而来，是由于分子的无规则运动造成的[4]端碗时很烫手，是通过热传递方式增加了手的内能。5、小于【详解】[1]用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的A、B两种液体同时加热，加热相同的时间，两种液体吸收的热量相同，从图像可知，吸收相同的热量，A液体温度变化的快，B液体温度变化的慢，可知A液体的比热容小于B液体的比热容。三、计算题1、（1）4×104Pa；（2）2000N；（3）2kg【详解】（1）已知该翻地机质量为60kg，且静止在水平地面上，则翻地机对地面的压力为翻地机对地面的压强为（2）由于该翻地机在水平地面上做匀速直线运动，则翻地机翻地时受到的阻力为（3）翻地机前进10km做的功为已知翻地机的工作效率时25%，则汽油完全燃烧释放的内能为需要消耗的汽油质量为答：（1）静止在水平地面上时，对地面的压强为4×104Pa；（2）匀速翻地时翻地机受到的阻力为2000N；（3）翻地机每前进10km需要消耗2kg汽油。2、（1）4.2×107J；（2）65℃；（3）50%【详解】解：（1）质量300g的氢燃料完全燃烧放出的热量为Q放=q氢m=1.4×108J/kg×300×10﹣3kg=4.2×107J（2）根据题意知道，水吸收的热量为Q吸=Q放=4.2×107J由知道，水升高的温度为水的初温为t0=15℃，则水温升高后的温度为（3）已知某氢能源公交车的功率为P=140kW=1.4×105W由知道，匀速行驶了150s所做的功为W=Pt=1.4×105W×150s=2.1×107J则氢能源公交车的效率为答：（1）质量为300g的氢燃料完全燃烧放出的热量为4.2×107J；（2）水温升高后的温度为65℃；（3）这氢能源公交车的效率是50%。3、（1）3.36×107J；（2）40%；（3）16666.7kg【详解】解：（1）水吸收的热量Q吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（100℃﹣20℃）=3.36×107J（2）2m3天然气完全燃烧放出的热量Q放=V天然气q=2m3×4.2×107J/m3=8.4×107J燃气锅炉烧水时的效率（3）若换用可燃冰为燃料，完全燃烧1m3可燃冰放出的热量Q放′=V可燃冰q可燃冰=1m3×1.4×1010J/m3=1.4×1010J锅炉效率不变，由可得水吸收的热量Q吸′=η×Q放′=40%×1.4×1010J=5.6×109J由Q吸=cm（t﹣t0）得水的质量答：（1）水吸收的热量为3.36×107J；（2）燃气锅炉烧水时的效率为40%；（3）完全燃烧1m3可燃冰可以使初温为20℃的16666.7kg水温度升高到100℃｡4、（1）4.2×107J；（2）50℃【详解】解：（1）完全燃烧0.3kg的氢燃料放出的热量Q放=m氢q氢=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J（2）由题意可知，水吸收的热量Q吸=Q放=4.2×107J由Q吸=cm∆t得水升高的温度答：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为4.2×107J；（2）水升高的温度为50℃。5、（1）8.4×10J；（2）60%。【详解】解：（1）由题意可知，热水器中的水吸收的热量为（2）由题意可知，2h热水器接收到太阳辐射的热量为Q=2×7×10J=1.4×10J故热水器的效率为答：（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量为8.4×10J；（2）该热水器的效率是60%。四、实验探究1、

未控制水和煤油的质量相同

吸收相等的热量

a

2.1×103

酒精和碎纸片的质量