难点解析沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机专项训练试卷(解析版含答案)

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机专项训练考试时间：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中，正确的是（）A．物体从外界吸收热量，其温度一定升高B．温度高的物体内能多，温度低的物体内能少C．水可作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大D．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多2、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3、已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），用如图所示的家用电热水壶烧开一壶自来水，水吸收的热量约为（）A．6×104J B．6×105J C．6×106J D．6×107J4、把一瓶酒精倒去一半，则剩下的酒精（）A．比热容和热值均变为原来的一半B．比热容变为原来的一半，热值不变C．热值变为原来的一半，比热容不变D．比热容和热值都不变5、有关燃料燃烧及燃料的热值，下面说法正确的是()A．燃料燃烧的过程中内能转化为化学能B．燃料的热值越大，燃烧过程中放出的热量越多C．燃料的热值与燃料的燃烧情况有关D．以上说法均不正确6、为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点，小明做了如下实验，将盛有30℃冷水的小烧杯放入盛有70℃热水的大烧杯中，分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况，绘制成如图所示的图象。下列说法正确的是（）A．热水和冷水到达同一温度的时间是不同的 B．热水温度下降速度比冷水温度升高速度慢C．热水放出的热量小于冷水吸收的热量 D．热水的质量可能小于冷水的质量7、下列与“热”相关的物理现象，解释正确的是（）A．夏天用电风扇吹风能使人感到凉爽，这是因为电风扇降低了空气的温度B．从冰箱内取出的冰棍周围会冒“白气”，这里的“白气”是水蒸气C．把10℃的面包放在0℃的冰箱保鲜室中，一段时间后，面包的内能会减少D．严寒的冬天，窗户玻璃上的冰花是水蒸气遇强冷凝固形成的8、下列说法正确的是（）A．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多B．物体的温度不变，它的内能一定不变C．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递9、下列关于温度、内能、热量的说法中正确的是（）A．温度相同的两物体间也可以发生热传递 B．物体温度越高，它的热量就越多C．要使物体内能增加，一定要吸收热量 D．同一物体温度升高，它的内能增加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、酒精的热值是3.0×107J/kg，酒精炉中装有100g酒精，若燃烧掉一半，放出的热量是______J，则剩余部分酒精的热值是______。2、冬奥会冰壶比赛中，如图所示，在AB过程中，投手用水平方向的力推冰壶，使冰壶在粗糙程度相同的冰面上做匀速直线运动，人对冰壶的推力___________冰面对冰壶的摩擦力；撤去推力，在BC过程中所受摩擦力___________；在CD过程中，队友刷冰是通过___________方式增加冰面内能，才使之熔化，从而___________摩擦。3、用两个完全相同的电加热器，分别给质量相同的A、B两种液体加热，它们的温度随时间变化的图象如图所示。根据图象可知：加热相同的时间，液体___________的温度升高比较快；两者相比，液体B的比热容比较___________。4、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____________________。5、2020年11月24日，我国用长征五号运载火箭成功将“嫦娥五号”发射升空，开启我国首次地外天体采样返回之旅，火箭用液态氢为燃料是因为氢气的______大，氢气燃烧将内能转化为机械能，该能量的转化与四冲程汽油机工作时的______冲程相同，汽油机飞轮转速为3600r/min，该汽油机每秒对外做功_______次。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、如图是一辆警车，空车质量为1800kg。某次执行任务时，警车以25m/s的速度沿水平路面匀速直线行驶时的输出功率为60kW。（g＝10N/kg）（1）车上警员总质量为200kg，轮胎与路面接触的总面积为0.1m2，此车静止时对水平路面的压强是多少？（2）警车以25m/s的速度水平匀速直线行驶时，所受阻力是多少？（3）若警车发动机（柴油机）的效率为40%，以60kW的输出功率行驶10min，消耗多少千克的柴油？（柴油的热值取4.0×107J/kg）2、如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热挡功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为378s，已知c水=4.2×103J/(kg·℃)。求：（1）保温挡的功率；（2）电阻R2的阻值；（3）电蒸锅的加热效率。3、利用某燃气热水器，将20L的水从20oC加热到60oC，完全燃烧了0.21m3的煤气。（已知：c水＝4.2×103J/（kg•oC），q煤＝4×107J/m3）试求：（1）煤气完全燃烧放出的热量；（2）水吸收的热量；（3）该热水器烧水的效率。4、随着人们生活水平的提高，汽车已进入寻常百姓家中。汽车在行驶中，由于路况和车速的不同，发动机的实际功率也不同，通常行驶时，实际功率要小于它的最大功率。某型号轿车的有关数据如下表：（某标号汽油的热值约为4.5×107J/kg，密度约为0.7×103kg/m3）发动机最大功率90kW百公里耗油（以100km/h速度匀速行驶）6.0L（93号汽油）最大车速170km/h求：（1）设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题。为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度。5kg水在冷却系统中升高50℃，所吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]（2）若轿车以100km/h的速度匀速行驶lh，则轿车消耗了多少千克的汽油？（3）若轿车发动机的效率是36%，当轿车以100km/h的速度匀速行驶时，发动机的实际功率是多少瓦？5、如图所示是某品牌的小汽车，下表是小汽车的有关参数。请选择有关参数求解下列问题。求：（1）小汽车静止在水平路面上时，它对路面的压强；（2）若小汽车在平直公路上以额定功率匀速行驶，速度为，小汽车行驶过程中受到的阻力；（3）若该车在同一条平直公路上以额定功率匀速行驶100km，则该汽车发动机的效率。（保留1位小数）总质量

牵引力的额定功率每个轮胎与地面的接触面积

每耗油量汽油密度

汽油的热值4.6×107J/kg四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、小强跟父母到东山海边玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，踏入水中时，觉得水比较凉，他猜想不同物质吸热能力可能不同。为验证他的猜想，他设计如下实验。（1）在实验室中用完全相同的两个烧杯分别装上__相等的煤油和水，用相同热源对烧杯均匀加热，实验中两种液体吸收热量的多少可通过__比较；（2）根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图甲所示，则__的吸热能力更强。（3）如图乙是东山县和山地较多的平和县同一天气温变化曲线，请你判断东山县一天气温变化所对应的曲线是__。2、中午，小延和小安赤脚在海边玩耍，站在沙上感觉比站在海水中烫。晚上他们又来到海边，仔细测试沙子和海水的温度，发现沙子比海水凉。小安认为，可能是海水和沙子吸（放）热的本领不一样。于是，小延和小安各取海水和沙子样品，用如图所示的装置进行探究。（1）小延和小安是在探究物体吸收的热量与_______是否有关，烧杯中的海水和沙子应保持相同的_________；（2）把酒精灯放在烧杯中央的目的是为了使两烧杯在相同的时间内____________；（3）本实验中他们___________（选填“能”或“不能”）直接测量物体吸收的热量。-参考答案-一、单选题1、C【详解】A．物体从外界吸收热量，其温度可能不变，如晶体熔化时，吸热但温度不变，故A错误；B．内能与物体的温度、质量都有关系，温度高的物体内能不一定多，温度低的物体内能也不一定少，故B错误；C．水可作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大，与相同质量的其它物质相比，升高相同温度时可以吸收更多的热量，故C正确；D．煤的热值比干木柴的大，但是两种燃料的质量以及燃烧状况未知，所以无法判断哪种燃料燃烧时放出的热量多，故D错误。故选C。2、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。3、B【详解】这样的壶，装满水，水的质量约为2kg。室温温度约为20℃，将水加热至沸腾，水的温度升高了80℃，根据公式可以计算出水吸收的热量为6.72105J。选项A、C、D数值差距较大，不符合题意；选项B数值接近，符合题意。故选B。4、D【详解】比热容是物质的一种特性，不同物质的比热容一般不同，比热容的大小与物质的种类、状态有关，和其质量、体积大小无关，所以剩下的酒精的比热容不变；热值是燃料的一种特性，与燃料的质量m和燃烧程度无关，所以剩下的酒精的热值不变；故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。5、D【详解】A、燃料燃烧的过程中,是将化学能转化为内能的过程,故A错误;B、燃料燃烧放出的热量与是否完全燃烧、燃料的热值和质量都有关系,因此热值大的燃料不一定放出的热量多,故B错误;C、燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况无关,故C错误所以D选项是符合题意的.【点睛】热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关.6、D【详解】A．由图可知，400s左右时，热水和冷水到达同一温度40℃，所以热水和冷水到达同一温度的时间是相同的，故A错误；B．400s内，热水温度由70℃下降到40℃，下降30℃；冷水30℃上升到40℃，上升10℃，热水温度下降比冷水温度升高得快，故B错误；C．实验中不可避免有热量损失，所以热水放出热量大于冷水吸收的热量，故C错误；D．热水降低的温度冷水升高的温度由公式可知，Q、c相同时，m与Δt成反比，Δt越大m越小，如果不存在热损失，热水的质量小于冷水的质量，如果热损失比较少，会导致热水质量只变大一点点，那热水质量还是小于冷水质量，如果热损失很多会导致热水质量变得更大，就有可能大于冷水的质量，当然也可能刚好等于冷水的质量，故D正确。故选D。7、C【详解】A．夏天用电风扇吹风能使人感到凉爽，是因为电风扇加快了汗液的蒸发，从身体中吸收热量，使得人的温度降低，而空气的温度不会降低，故A错误；B．从冰箱内取出的冰棍周围会冒“白气”，是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故B错误；C．把10℃的面包放在0℃的冰箱保鲜室中，一段时间后，由于热传递，面包的温度会降低，质量不变，故面包的内能会减小，故C正确；D．严寒的冬天，窗户玻璃上的冰花是水蒸气遇冷直接凝华形成的小冰晶，故D错误。故选C。8、C【详解】A．燃料燃烧放出热量的多少，与燃料的热值、质量和燃烧程度有关，故A错误；B．晶体熔化时，物体不断吸热，其内能增大，但是温度保持熔点不变，故B错误；C．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能外界对物体做了功，故C正确；D．热量是从高温物体向低温物体传递的，或者从物体的高温部分传向低温部分，内能大的物体温度不一定高，故D错误。故选C。9、D【详解】A．热传递的条件是需要有温度差，所以温度相同的两物体间不可以发生热传递，故A错误；B．热量是过程量，描述它的术语只能用“吸收”或“放出”，不能说“含有”。故B错误；C．物体内能增加有两个方式：一是从外界吸收热量，一是外界对物体做功，所以不一定吸收热量，也可以通过做功的方式增加内能。故C错误；D．内能的大小与物体的质量和温度等有关，故同一物体温度升高，其分子的热运动越剧烈，分子动能越大，所以它的内能增加，故D正确。故选D。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、

1.5×106

3.0×107J/kg【详解】[1]酒精放出的热量Q放=qm=3.0×107J/kg×0.05kg=1.5×106J[2]热值是燃料的一种特性，热值的大小与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧程度无关，则剩余部分酒精的热值不变，仍为3.0×107J/kg。2、

等于

不变

做功

减小【详解】[1]冰壶在做匀速直线运动，所以处于平衡状态，要受到平衡力的作用，所以水平方向上人对冰壶的推力等于冰面对冰壶的摩擦力。[2]滑动摩擦力大小只与压力小和接触面粗糙程度有关，撤去推力后，压力小和接触面粗糙程度不变，所以滑动摩擦力大小也不变。[3][4]不断的刷冰通过做功的方式使冰面的温度升高，内能增大，让冰熔化成水，使冰面变得光滑，从而减小滑动摩擦力，让冰壶运动的更远。3、

A

大【详解】[1][2]由图像可知，当给A和B加热10min时，A由30℃升高到70℃，升高了40℃，B由20℃升高到40℃，升高了20℃，液体A升温较快，比热容较小，液体B升温慢，B的比热容比较大。4、

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。5、

热值

做功

30【详解】[1]火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。[2]氢气燃烧产生的高温高压气体对火箭做功，将内能转化为机械能；四冲程汽油机工作时做功冲程将内能转化为机械能，二者能量转化形式相同。[3]四冲程汽油机的飞轮转速为3600r/min，则该飞轮每秒钟转60圈。因为一个工作循环飞轮转2圈，完成4个冲程，做功一次，故汽油机每秒对外做功30次。三、计算题1、（1）2×105Pa；（2）2.4×103N；（3）2.25kg【详解】解：（1）车静止时对水平路面的压力F压=G=(m车+m人)g=(1800kg+200kg)×10N/kg=2×104N对水平路面的压强（2）警车以25m/s的速度水平匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，由得到警车受到的阻力（3）警车发动机做的功W=Pt=60×103W×10×60s=3.6×107J柴油完全燃烧释放的热量消耗柴油的质量答：（1）车上警员总质量为200kg，轮胎与路面接触的总面积为0.1m2，此车静止时对水平路面的压强是2×105Pa；（2）警车以25m/s的速度水平匀速直线行驶时，所受阻力是2.4×103N；（3）若警车发动机（柴油机）的效率为40%，以60kW的输出功率行驶10min，消耗2.25kg的柴油。2、（1）100W；（2）44Ω；（3）83.3%【详解】解：（1）只闭合S1时，只有R1接入电路，总电阻较大，电源电压不变，由可知，总功率较小，电蒸锅处于保温挡，由可得，保温挡功率为（2）当S1、S2均闭合时，R1、R2并联，总电阻较小，由可知，总功率较大，电蒸锅处于加热挡，则电阻R2的电功率为P2=P加热-P保温=1200W-100W=1100W由可得，R2电阻为（3）水吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1.2kg×75℃=3.78×105J其消耗的电能为W=P热t=1200W×378s=4.536×105J则该电蒸锅的加热效率为答：（1）保温挡的功率为100W；（2）电阻R2的阻值为44Ω；（3）电蒸锅的加热效率为83.3%。3、（1）8.4×106J；（2）3.36×106J；（3）40%【详解】解：（1）煤气完全燃烧放出的热量Q放＝Vq煤＝0.21m3×4×107J/m3＝8.4×106J（2）水的体积V水＝20L＝20dm3＝0.02m3由得水的质量m水＝ρ水V水＝1×103kg/m3×0.02m3＝20kg水吸收的热量Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（60℃﹣20℃）＝3.36×106J（3）该热水器烧水的效率答：（1）煤气完全燃烧放出的热量是8.4×106J；（2）水吸收的热量是3.36×106J；（3）该热水器烧水的效率是40%。4、（1）1.05×106J；（2）4.2kg；（3）1.89×104W【详解】解：（1）5kg水在冷却系统中升高50℃，所吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×50℃=1.05×106J（2）轿车1h行驶的路程s=vt=100km/h×1h=100km根据题意可知，行驶100km耗油6L=6×10-3m3耗油的质量为m=ρV=0.7×103kg/m3×6×10-3m3=4.2kg（3）汽车运行时间为t=1h，消耗汽油的总热量Q总=qm=4.5×107J/kg×4.2kg=1.89×108J有用功W有=ηQ总=36%×1.89×108J=6.804×107J发动机的实际功率答（1）水吸收的热量是1.05×106J；（2）轿车消耗了4.2kg的汽油；（3）发动机的实际功率是