基础强化沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机定向训练试卷(含答案详解)

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机定向训练考试时间：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、用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热（如图甲），根据测得数据分别描绘出这两液体的温度随加热时间变化的图象（如图乙）。在相同的时间内两液体吸收的热量相等，不计液体热量散失，分别用ma、mb、ca、cb，表示a、b两液体的质量和比热容，则结合图中信息作出的下列推断正确的是（）A．若ma=mb，则ca>cb B．若ma=mb，则ca>cbC．若ca=cb，则ma=mb D．若ca=cb，则ma<mb2、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、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4、小叶看见面点师傅将面拉成长条，放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的油条，于是很想了解油的吸热能力。在老师指导下，他用酒精灯分别加热质量为50g、初温为20℃的油和水，记录的相关数据如下表所示。若单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等，酒精的热值为3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。下列说法正确的是()物质种类加热时间（min）消耗酒精（g）末温（℃）油2188水2150A．2min内油吸收的热量为3×104JB．他使用的酒精灯的加热效率为21%C．油的末温比水的高，所以吸热能力更强D．油的吸热能力与其吸收的热量多少有关5、小红经常帮妈妈做饭，她发现厨房里有许多与物理有关的知识。在端午节帮妈妈煮粽子过程中，她总结的一些说法，其中错误的是（）A．能闻到粽子的香味是扩散现象B．煮粽子的过程是利用热传递的方法提高了粽子的内能C．用高压锅能更快煮熟粽子，是因为锅内气压增大，水的沸点升高D．剥粽子时总有一些糯米粘到粽叶上，是因为分子间存在斥力6、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．6×107J7、如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是（）A．试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的B．试管中的水沸腾时吸收热量，温度升高C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增加D．水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同8、请你想象一下,假如“水的比热容变为原来的一半”,则可能会出现A．同体积的水质量会减半 B．沿海地区的夏季比内陆地区更凉爽C．沿海地区的昼夜温差会变大 D．水的沸点会升高超过100摄氏度9、下列说法正确的是（）A．“钻木取火”是通过做功来改变物体的内能B．内燃机的吸气冲程是将内能转化为机械能的过程C．物体的质量越大比热容越大D．0℃的冰没有内能10、下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（）A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率C．柴油机的热机效率通常为100%D．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大第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、根据图中提供的信息回答下列各题：（1）根据国家疫情防控要求，体温达37.3℃及以上者需要进行医学观察。小明入校体温检测时体温计显示如图1所示，则小明______（选填“需要”或“不需要”）进行医学观察；（2）“五一”假期，为响应国家防疫号召，小明一家就近选择驾车到本市陈毅故里参观。经过某路口时，小明注意到交通指示牌标示如图2所示。在遵守交通规则的前提下，到达陈毅故里最少还需要时间______min；（3）用同样的加热器给相同质量的A、B两种液体加热，得到它们的温度随时间变化的图像如图3所示，则A、B两种液体的比热容cA______cB（选填“>”、“=”或“<”）；（4）容器被带薄橡皮膜的挡板分隔为左、右两部分，两边分别倒入甲、乙两种液体。当左右两边液面如图4所示时，橡皮膜刚好处于竖直状态，则甲、乙液体密度关系是ρ甲______ρ乙（选填“>”、“=”或“<”）。2、安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用。某太阳能热水器内装有质量为100kg、温度为20℃的水，在太阳照射一段时间后，水温升高到60℃，则水吸收的热量是______J，这些能量相当于完全燃烧______m3天然气放出的热量。[，]3、利用气球可以完成下列实验：（1）在气球上粘上小塑料颗粒，代表宇宙中的天体，气球膨胀时，任意一个塑料颗粒周围的其他的塑料颗粒都与它___________，可模拟宇宙膨胀现象。（2）如图1所示，充满气体的气球向左喷气而向右飞出，说明___________，此过程发生的能量转化与图___________（选填“2”或“3”）中的能量转化是一致的。4、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。5、2020年12月17日凌晨，历经23天，嫦娥五号闯过地月转移、近月制动、环月飞行、月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关，携带着质量是1731克的月球样品着陆地球，实现中国首次月球无人采样返回。返回器落入大气层时，由于速度很快，与空气剧烈摩擦，使返回器表面温度很高，这是以________的方式改变物体内能，在返回过程中以月球为参照物，返回器是________的。（填“运动”或“静止”）三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、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。2、菜油是人们烹饪时常用的材料，最适宜的烹饪温度在150℃到180℃之间。某酒店厨师在炸制酥肉时，将2的菜油从20℃加热到170℃（未沸腾），求：（1）菜油吸收的热量[取]；（2）如果这些热量由天然气燃烧来提供，则需要完全燃烧多少的天然气（假设天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收，天然气的热值为）3、如图所示是某型号电压力锅工作电路简图，下表是其部分参数。接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，1挡加热器开始加热。当锅内混合物质温度达到102℃时，开关S自动与a、b断开，并与触点c接通，2挡加热器工作，此时锅内混合物质温度不变，保持锅内压强不变，进入保压状态。现将质量为2.0kg，初温为36℃的混合物质放入压力锅中加热，设置保压时间5min，混合物质的比热容为c=4.0×103J/(kg·℃)。求：额定电压/V2201挡加热器额定功率/W5502挡加热器额定功率/W110保压温度/℃102最大容积/dm33（1）R1的阻值；（2）电压力锅从加热到刚开始保压，混合物质吸收的热量；（3）假设加热器产生的热量的80%被混合物质吸收，电压力锅消耗的电能。4、工厂为了测试某型号汽车发动机的效率，让汽车匀速运行了7000s，用去汽油20L，查资料得：汽油的密度为0.7×10kg/m，热值为4.6×10J/kg，发动机的功率为23kW、则该型号汽车发动机的效率为多少？5、吃早饭的时候，妈妈用热水给小雪加热如下图所示的袋装牛奶，为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃，妈妈至少要用60℃的热水多少千克？[水的比热容为，设该牛奶的比热容为，不计热量损失]四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、如图所示是探究“不同物质的吸热能力”的实验装置，取质量均为200g、初温均为20℃的甲乙两种液体，分别倒入两个完全相同的烧杯中，再用相同的电加热器加热，实验数据记录如下表格。温度/℃20304050加热时间/s甲04080120乙0204060（1）选用相同电加热器加热的目的：使两种液体在相同时间内____________。实验中通过比较____________（选填“升高的温度”的“加热的时间”）比较两种液体吸收热量的多少。（2）分析数据可知，当它们升高相同的温度时，__________（选填“甲”或“乙”）液体需要吸收的热量更多。（3）于翔同学认为可以通过比较甲乙两种液体加热至沸腾的时间长短来判断哪种液体的吸热能量更强。你认为他的方法___________（选填“可行”或“不可行”）。（4）若这两种液体中选出一种液体作为冷却剂用，则___________（选填“甲”或“乙”）液体的冷却效果更好。（5）若其中一种液体是水，则另一种液体的比热容为___________J/（kg∙℃），这种液体在0~40s大的时间内吸收的热量为_________J。[水的比热容c=4.2×103J/（kg∙℃）]2、按要求完成填空。（1）如图甲所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花燃烧。此过程中活塞对筒内气体做功，气体的内能______（选填“增加”或“减少”）；（2）如图乙所示，在已经调节好的杠杆左端A处挂4个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，可以在杠杆右端离支点2格的B处挂______个相同的钩码，实验过程中每次都要调节使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量______（选填“力”或“力臂”）；（3）用两个相同的电加热器给质量均为1kg的甲物质和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图丙所示，据此判断甲的比热容______（选填“大于”“等于”或“小于”）水的比热容。-参考答案-一、单选题1、D【详解】AB．若ma=mb，由图象乙知道，加热时间相同时，即两液体吸收的热量相同时，液体a比液体b温度上升得多，由知道，ca＜cb，故AB错误；CD．若ca=cb，由图象乙知道，加热时间相同时，即两液体吸收的热量相同时，液体a比液体b温度上升得多，由知道，ma＜mb，故C错误，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、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。4、B【详解】A．由题意可知，油和水的质量相等，都为，水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)，2min内水的温度由t0=20℃上升到t=50℃，则水吸收的热量为2min内油吸收的热量与水吸收的热量相等，则油吸收的热量为所以2min内油吸收的热量为6.3×103J，故A错误；B．由题意可知，酒精的热值为q=3×107J/g，加热2min消耗了m酒精=1g=1×10-3kg的酒精，则完全燃烧1g酒精放出的热量为则酒精灯的加热效率为故B正确；C．相同质量和相同初温的油和水吸收相同的热量，末温度越低表示物质吸热能力越强，所以油的末温比水的高，说明油吸热能力更弱，故C错误；D．物质的吸热能力即比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与其吸收的热量多少无关，故D错误。故选B。5、D【详解】A．能闻到粽子的香味是由于分子的无规则运动产生的扩散现象，故A正确，A不符合题意；B．改变物体的内能有两种方法，分别是：做功和热传递。煮粽子的过程是利用热传递的方法提高了粽子的内能，故B正确，故B不符合题意；C．水的沸点与气压有关，气压越高，水的沸点越高。用压锅能更快煮熟粽子，是因为锅内气压增大，水的沸点升高，故C说法正确，故C不符合题意；D．剥粽子时总有一些糯米粘到粽叶上，是因为分子间存在引力，故D错误，D符合题意。故选D。6、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。7、D【详解】A．试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的，故A错误；B．试管中的水沸腾时吸收热量，温度不变，故B错误；C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能减小，故C错误；D．水蒸气对橡皮塞做功，将内能转化为机械能，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同，故D正确。故选D。8、C水的比热容较大，若水的比热容变小，则一切与水的比热容有关的现象都会变得相反，据此即可解答．【详解】A．物体所含物质多少叫做物体的质量，质量大小与水的比热容无关，故A错误；B．水的比热容变小后，由Q=cmΔt知道，在质量和吸收（或放出）热量一定时，水变化的温度大，所以沿海地区的夏季比内陆地区炎热，故B错误；C．水的比热容变小后，由Q=cmΔt知道，在质量和吸收（或放出）热量一定时，水变化的温度大，所以沿海地区的昼夜温差会变大，故C正确；D．水的沸点和比热容没有关系，所以，水的沸点仍是100℃，故D错误．9、A【详解】A．“钻木取火”将机械能转化为内能，涉及能量转化，故是通过做功来改变物体的内能，故A正确；B．内燃机的吸气冲程没有涉及能量转化，故B错误；C．比热容是物体的特性，描述物质吸收热量的能力，比热容的大小与质量无关，故C错误；D．由于分子是在永不停息的做无规则运动，故任何物体都具有内能，故D错误。故选A。10、B【详解】A．热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，故A错误；B．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故B正确；C．任何机器的做功时都不可避免的做额外功，效率不可能达到100%，故C错误；D．热值是燃料的特性，与放出热量的多少无关，故D错误。故选B。二、填空题1、

不需要

18

>

>【详解】（1）[1]由图可知，温度计的分度值为0.1℃，小明体温为37.1℃，所以小明不需要进行医学观察。（2）[2]图中显示距离陈毅故里还有18km，限速60km/h，则到达陈毅故里最少还需要（3）[3]由吸热公式Q=cm（t2﹣t1）可知，在质量和吸收热量一定的情况下，比热容越大的物质，温度变化越小，由图3可知，0~5分钟内，A温度变化小，所以A的比热容较大，故选填>。（4）[4]由液体的压强公式p=ρgh可知，液体的压强大小取决于液体的密度和深度，由图4可知，甲液面距橡皮膜的深度比乙小，因为橡皮膜处于竖直状态，故p甲=p乙，由液体压强公式p=ρgh可知ρ甲gh甲=ρ乙gh乙，由于h甲<h乙，所以ρ甲>ρ乙。2、

1.68×107J

0.4m3【详解】[1]水吸收热量为[2]水吸热等于燃料燃烧放热可计算得天然气体积为3、

远离

力的作用是相互的

3【详解】（1）[1]为了形象的说明宇宙大爆炸，课本上将一个粘有小塑料颗粒的气球看成宇宙，小塑料颗粒代表宇宙中的天体，气球膨胀时，任意一个塑料颗粒周围的其他的塑料颗粒都与它远离，表示宇宙中的天体在相互远离，这里运用的是类比法。（2）[2]充满气体的气球向左喷气而向右飞出，说明力的作用是相互的。[3]充满气体的气球向左喷气而向右飞出，气球内的气体向外喷出，气体对外做功，内能转化为球的机械能，由图2可知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，属于压缩冲程，压缩冲程的能量转化是机械能转化为内能；由图3可知，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，属于做功冲程，做功冲程的能量转化是内能转化为机械能，所以充满气体的气球向左喷气而向右飞出过程发生的能量转化与图3中的能量转化是一致的。4、

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。5、

做功

运动【详解】[1]返回器与空气摩擦生热，将机械能转化为内能，使其内能增大，这是以做功的方式改变物体内能。[2]在返回过程中以月球为参照物，返回器相对于月球的位置不断变化，返回器是运动的。三、计算题1、（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%。2、（1）；（2）【详解】解：（1）菜油吸收的热量（2）天然气体积答：（1）菜油吸收的热量；（2）天然气体积。3、（1）110Ω；（2）5.28×105J；（3）6.93×105J【详解】解：（1）由题意可知，开关S自动与a、b断开，并与触点c接通时，电路为R2的简单电路，2挡加热器工作，开关S与触点a、b接通时，R1与R2并联，1挡加热器开始加热，因电路中各用电器功率之和等于各用电器功率之和，所以，R1的电功率P1=P加热2-P加热1=550W-110W=440W因并联电路中各支路两端的电压相等，由P=UI=U2R可知，R1的阻值（2）混合物质温度升高到102℃时所吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.0×103J/(kg•℃)×2.0kg×(102℃-36℃)=5.28×105J（3）加热器产生热量的80%被混合物质吸收，加热状态时，电压力锅消耗的电能设置保压时间5min，保压状态时消耗的电能W'=P't'=110W×5×60s=3.3×104J则电压力锅消耗的电能W总=W+W'=6.6×105J+3.3×104J=6.93×105J答：（1）R1的阻值为110Ω；（2）混合物质吸收的热量5.28×105J；（3）电压力锅消耗的电能为6.93×105J。4、25%【详解】解：发动机对汽车做的功汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq=ρvq=0.7×10kg/m×20×10m×4.6×10J/kg=6.44×10J汽车发动机的效率

答：汽车发动机的效率为25%。5、0.248kg【详