强化训练沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机专项攻克练习题(含答案解析)

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机专项攻克考试时间：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、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2、关于热机的效率，下列说法正确的是（）A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高C．热机的效率越高说明做功越快D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的3、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）A．0℃的冰块内能为0 B．温度高的物体含有的热量多C．汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加 D．两个发生热传递的物体之间一定存在温度差4、质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后，甲升高的温度高于乙升高的温度。由此可知（）A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容B．降低相同的温度，质量相等的甲液体放出的热量比乙液体放出的热量多C．甲、乙两种液体相比较，乙液体更适合作冷却剂D．甲物质的熔点高于乙物质的熔点5、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6、如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（）A．图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能不变B．图乙：瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能增大C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增加D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能，气体内能减少7、甲、乙两种材料不同的金属块，它们的质量相等，同时投入沸水中充分加热，先把甲金属块从沸水中取出投入一杯冷水中，热平衡后，水的温度升高了t，取出甲金属块（不计水的质量变化），再把乙金属块由沸水投入该杯水中，热平衡后又使水温升高了t，则两金属块的比热容关系是（）A．c甲＜c乙 B．c甲=c乙 C．c甲>c乙 D．以上情况都有可能8、如图是内燃机某冲程的工作示意图，四个事例中能量转化与之相同的是（）A．瓶塞冲出 B．搓手取暖C．压缩气体 D．钻木取火9、如图所示，在试管里盛适量的水，用带玻璃管的胶塞塞住试管口，加热试管使水沸腾，玻璃管口冒出的“白气”推动管口处的小叶轮转动。下列说法正确的是（）A．水在沸腾过程中，不断吸收热量，温度升高B．实验过程中通过热传递使试管内水的内能增大C．玻璃管口冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气D．“白气”使小叶轮转动的过程相当于汽油机的压缩冲程10、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、如图所示，B是一个被销钉锁住的活塞，气缸A密封有少量空气，气缸内气压小于外界气压，C是一支温度计。若活塞与气缸壁之间没有摩擦，当把销钉K拔出后，观察到活塞向左移动，此时温度计的示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。2、蹦蹦杄备受青少年喜爱，图是小明玩蹦蹦杆的情景，小明依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时，原有的重力势能就以______的形式储存在弹簧中，跃起后，蹦蹦杆离开地面，小明和蹦蹦杆一起向上运动，随后又向下运动，往返多次后，弹簧的温度有所升高，这是通过______的方式改变了弹簧的内能。3、如图一只瓶子，内装一些铁屑。我们既可以通过振荡，也可以通过加热，使铁屑的温度升高，内能增大。从改变物体内能的方法来看，前者是通过_______方法，后者是通过_______方法来增大铁屑的内能。如果你没有看到内能改变的过程。仅凭铁屑温度的改变，能否确定采用了什么方法改变了铁屑的内能?_____(选填“能”或“不能”)，这是因为____________________。4、为了使材料硬度增大，部分金属工件需要进行淬火处理，即将工件升温到较高温度保持一段时间后再快速冷却。某工厂用天然气处理炉对质量为40kg的钢工件进行淬火处理，耗用0.25m3天然气将工件从20℃加热到550℃，然后投入淬火池的水中迅速冷却，淬火池中的水温度为20℃，质量为460kg，已知天然气热值q=4.0×107J/m3，钢的比热容c钢=0.46×103J/（kg•℃），水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），所耗用的天然气完全燃烧放出的热量___________J，钢工件与水开始达到热平衡的温度为___________℃。（不计热量损失）5、如图所示试管内水蒸气将塞子推出的过程，水蒸气的_____能转化为塞子的机械能，水蒸气内能_____（填“增加”或“减少”）。四冲程汽油机工作过程中的_____冲程与上述能量转化过程相同。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以108km/h的速度在平直路面上匀速行驶900m，此过程中发动机的实际功率为69kW。汽油的热值q=4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25%。求小汽车在这段路程中：（1）发动机所做的功；（2）消耗汽油的质量。2、如今越来越多家庭采用“水地暖”进行取暖。水地暖多以天然气为热源，利用管道内温度不高于60℃的热水循环，以热传递方式向室内供热。某房间一段时间内循环流动的水质量为1000kg，供水温度为55℃，出水温度为40℃，消耗天然气为1.2m3。（1）这段时间水向外界放出多少热量？（水比热容为4.2×103J/(kg·℃)）（2）这段时间天然气放出多少热量？（天然气热值为7×107J/m3）（3）该水暖的热效率为多少？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、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q=4.6×10J/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。5、为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力，小芳同学用酒精灯（火焰大小保持不变）均匀加热0.4kg该种固体，根据实验数据绘制出的图像如图所示。通过查阅资料，已知该物质液态（BC阶段）时的比热容为3×103J/（kg•℃）。（1）求该物质在BC段共吸收了多少热量？（2）经测量，BC阶段消耗热值为3.0×107J/kg的酒精10g（酒精完全燃烧），求在BC阶段的热转化效率为多大？（3）该物质在固态（OA阶段）时的比热容为多大？四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。实验数据记录如下表。物质质量/g初始温度/℃加热时间/min最后温度/℃水6020968食用油6020568（1）在此实验中，如果给水和食用油加热相同的时间，此时，水升高的温度______（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油升高的温度；（2）实验表明，______（选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强。2、（1）为完成“探究平面镜成像特点”实验，小渝选择了如图甲所示的实验装置。①小渝把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，还要在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B，小渝应在______（选填“A”或“B”）蜡烛一侧观察玻璃板中的象；②当把蜡烛靠近玻璃板时，蜡烛在玻板所成像的大小将_______（选填“变大”“不变”或“变小”）；③移去蜡烛B，在其原位置放置一块光屏，光屏上不能得到蜡烛A的像。说明平面镜所成的像是________（选填“实”或“虚”）像；（2）如图乙所示，是“探究物质的熔化规律“的实验装置。实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内，再放入大烧杯的水中，观察固体的熔化过程。①试管内物质在熔化过程中，某时刻温度如图丙所示，读数方法正确的是______（选填“B”或“C”）；②某同学根据实验记录的数据描绘出该物质的温度随时间变交化的图像（图丁ABCDE），则可知该物质是_______（选填“晶体”或“非晶体”），该物质熔化过程中其内能将_______（选填“减少”“增加”或“不变）。-参考答案-一、单选题1、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。2、B【详解】A．热机的效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，故A错误。B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，多用在重型机器上，故B正确；C．热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，热机的效率越高说明有用功占的比值越大，功率表示做功的快慢，功率越高说明做功越快，效率和功率是两个不同的物理量，二者之间没有必然联系，故C错误；D．根据内燃机的能量流向，热机损失的能量中，废气带走的能量较多，故D错误。故选B。3、D【详解】A．一切的物体都有内能，0℃的冰块内能不为0，故A错误；

B．热量是一个过程量，不能说含有热量，故B错误；C．汽油机做功冲程气缸内燃气的内能转化为机械能，内能减少，故C错误；D．热量从高温物体传给低温物体，两个发生热传递的物体之间一定存在温度差，故D正确。故选D。4、C【详解】A．根据Q吸＝cmt，甲乙吸收热量相同，质量相等，t甲＞t乙，所以甲的比热容小于乙的比热容，故A不符合题意；B．甲的比热容小于乙的比热容，根据Q放＝cmt，降低相同的温度，质量相等，所以甲放出热量小于乙放出热量，故B不符合题意；C．甲的比热容小于乙的比热容，说明乙的吸热本领强，用乙液体作冷却剂更合适，故C符合题意；D．比热容跟物质的熔点没有关系，根据比热容关系不能判熔点高低，故D不符合题意。故选C。5、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。6、D【详解】A．图甲中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误；B．图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故B错误；C．图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少，故C错误；D．图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气体的内能减少，故D正确。故选D。7、A【详解】先后将甲乙两金属块投入到同一杯水中，水升高的温度相同，水吸收的热量相同，不计热量损失，甲乙两金属块放出的热量相同，由题知，甲金属块温度比乙多降低了t，根据，质量相同的甲乙两金属块，放出相同的热量，降低的温度多的甲金属块，比热容小，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。8、A【详解】根据图示可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，因此该冲程为做功冲程，将内能转化为机械能。A．试管内气体对瓶塞做功，气体的内能转化为瓶塞的机械能，符合题意；B．搓手取暖，克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，内能增加，不符合题意；C．用力将活塞压下，活塞对筒内空气做功，筒内空气的内能增大、温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，此过程中机械能转化为内能，不符合题意；D．钻木取火过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，内能增加，不符合题意。故选A。9、B【详解】A．水在沸腾过程中，不断吸收热量，温度保持不变，故A错误；B．实验过程中加热试管使水沸腾，试管内的水吸收热量，这是通过热传递使试管内水的内能增大，故B正确；C．玻璃管口冒出的“白气”是水蒸气液化形成的小水珠，故C错误；D．“白气”使小叶轮转动的过程是内能转化为机械能，相当于汽油机的做功冲程，故D错误。故选B。10、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。二、填空题1、变大【详解】[1]活塞向左移动，外界对气体做功，如果不考虑热传递，则气体内能增加，温度升高。故温度计示数变大。2、

弹性势能

做功【详解】[1]小明依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时，小明所处高度变小，所以重力势能变小，弹簧的形变量变大，弹性势能变大，所以原有的重力势能就以弹性势能的形式储存在弹簧中。[2]小明和蹦蹦杆一起向上运动，随后又向下运动，往返多次后，此过程中有力对弹簧做功，弹簧的温度有所升高，内能变大，这是通过做功的方式改变了弹簧的内能。3、

做功

热传递

不能

做功和热传递改变物体的内能是等效的【详解】[1]通过振荡，使铁屑的温度升高，内能增大，是通过做功的方法改变物体的内能。[2]通过加热，使铁屑的温度升高，内能增大，是通过热传递的方法改变物体的内能。[3]仅凭铁屑温度的改变，不能确定采用了什么方法改变了铁屑的内能。[4]因为做功和热传递改变物体的内能是等效的。4、

1×107

25【详解】[1]天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.25m3×4×107J/m3=1×107J[2]设钢工件与水开始达到热平衡的温度为t，根据题意可知，工件放出的热量等于水吸收的热量即0.46×103J/（kg•℃）×40kg×（550℃﹣t）=4.2×103J/（kg•℃）×460kg×（t﹣20℃）解得：t=25℃。5、

内

减少

做功【详解】[1][2]当试管内水被酒精灯加热后，水蒸气的内能逐渐增大，最后会把塞子推出，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故水蒸气内能减少。[3]四冲程汽油机的四个冲程分吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。其中做功冲程将内能转化为机械能，故四冲程汽油机工作过程中的做功冲程与上述能量转化过程相同。三、计算题1、（1）；（2）0.18kg【详解】解：（1）汽车的速度为v=108km/h=30m/s由得汽车的行驶时间为汽车发动机的功率为发动机所做的功为（2）汽油燃烧释放的热量为由Q=mq得汽油的质量为答：（1）发动机所做的功是；（2）消耗汽油的质量是0.18kg。2、（1）6.3×107J；（2）8.4×107J；（3）75%【详解】解：（1）这段时间里水向外界放出的热量Q=cm水(t0-t)=4.2×103J/(kg·℃)×1000kg×(55℃-40℃)=6.3×107J（2）消耗天然气为1.2m3，天然气热值为7×107J/m3，这段时间天然气的热量Q放=Vq=1.2m3×7×107J/m3=8.4×107J（3）则水暖的热效率为答：（1）这段时间里水向外界放出6.3×107J的热量；（2）天然气放出8.4×107J的热量；（3）水暖的热效率为75%。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）2.7×10W；（2）6.9×10J；（3）30%【详解】解：（1）已知汽车匀速行驶时所受的阻力f=900N由二力平衡条件可知，汽车的牵引力为F=f=900N则牵引力做功的功率为P=Fv=900N×30m/s=2.7×104W（2）这些汽油完全燃烧放出的热量为Q放=qm=4.6×10J/kg×0.15kg=6.9×106J（3）汽车匀速行驶2.3km做的功为W=Fs=900N×2.3×103m=2.07×106J汽油机的效率为答：（1）牵引力做功的功率