解析卷沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机专题练习试卷(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专题练习考试时间：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、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2、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，加热过程中，温度随时间变化的图像如图所示，从图中看出（）A．液体A的比热容大 B．两种液体的比热容相等C．液体B的比热容大 D．无法比较3、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（

）A．比热容较小，在相同日照条件下升温较快，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，在相同日照条件下升温较快，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4、关于图所示的热现象，说法正确的是（）A．图甲中炙热的铁水具有内能，冰冷的冰块没有内能B．图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能C．图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能D．图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化都是机械能转化为内能5、2021年1月7日，罗庄气温-15。在这样温度低于0的环境里，小王在没有热源加热的情况下，他用两块冰来回摩擦的方法也让冰熔化了。下列成语中描述的现象与小王的方法原理相同的是（）A．钻木取火 B．扬汤止沸 C．滴水成冰 D．炙手可热6、下列现象和推断不符合实际的是（）A．现象：抽去玻璃板，两瓶中的气体都会变成红棕色。推断：分子在不停地做无规则运动B．现象：稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计示数变大。推断：分子间只有引力没有斥力C．现象：棉花被点燃。推断：外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高D．现象：当塞子跳起时瓶内出现白雾。推断：物体对外界做功，物体内能减小，温度降低7、水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中能量转化关系与内燃机工作的哪个冲程相同（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程8、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9、内能是一种常见的能量形式，关于内能下列说法正确的是（）A．0°C的水不具有内能B．温度高的物体一定比温度低的物体内能多C．静止的物体不具有内能D．内能与物体的温度有关10、下列说法正确的是（）A．0℃的物体内能为零 B．0℃的等质量的水和冰的内能相等C．同一物体温度升高，内能增大 D．甲传热量给乙，说明甲内能大第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、如图所示，发动机采用循环流动的水来进行冷却，主要是利用水的______较大的性质，已知该发动机水箱中装有水的质量为4kg，刚开始工作时水的初温为25℃，在冷却过程中水吸收了1.008×106J的热量，这是通过______的方式改变发动机的内能，水的温度升高到______℃。[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]2、在劳动课上，小明利用钳子反复弯折铁丝，弯折处铁丝的温度升高，这是通过___________的方式改变铁丝内能的，如图所示，在剪断铁丝的过程中，钳子是一个___________（选填“省力”或“费力”）杠杆。3、今年6月17日，长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，成功以一箭三星的方式发射取得圆满成功，火箭______（选填“是”或“不是”）热机，加速上升阶段，卫星的机械能将______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。运载火箭常选用液氢等作燃料，主要是利用其______大的物理性质。4、（1）为了预防新冠病毒，要做到戴口罩，勤洗手。制作口罩的熔喷无纺布纤维表面携带大量电荷，能够____（选填“吸引”或“排斥”）空气中的轻小物体。用洗手液洗手时，会闻到酒精的气味，这是____现象。（2）2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射成功。火箭搭载核心舱升空，火箭加注的液态燃料需具有____（填“热值”或“比热容”）大的特点。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、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、某公司生产的单缸四冲程汽油机正常工作时功率是2.25kW，飞轮转速2000r/min，每分钟消耗10g汽油，求：（1）汽油机正常工作时一个做功冲程对外做的功；（2）正常工作时该汽油机把内能转化为机械能的效率。（汽油的热值为4.5×107J/kg）3、图1是小亮家某品牌小厨宝（小体积快速电热水器）。某次正常加热工作中，其内胆装有5L的水，胆内水的温度随时间变化的图像如图2所示。已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107J/m3，求：（1）该小厨宝内胆装有水的质量为多少kg？（2）由图象可知，加热5min，水吸收的热量为多少J？（3）若水吸收的热量由煤气燃烧来提供，且煤气完全燃烧放出的热量仅75%被水吸收，则至少要燃烧多少m3煤气？4、氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在很多城市投放使用。氢的热值为1.4×108J/kg，，求：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？（2）若放出的热量全部被初温为15℃的水吸收后，水的温度升高到65℃，则水质量是多少？（3）燃烧0.5kg的氢燃料可以使汽车做功4.2×107J，则氢燃料公交车的效率为多少？5、图甲是一家用电暖器，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S1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1.1×103J/（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℃？电暖器额定电压220V额定功率低温挡550W中温挡1100W高温挡频率50Hz四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内液体质量和初温相同。（1）比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过______来反映的（选“温度计上升示数”或“加热时间”）；（2）比较不同物质吸热升温的特点：应选择______两图进行实验；需要的测量器材如图所示：还需秒表和______；（3）若液体b的比热容是4.0×103J/(kg·℃)，液体a的比热容是______J/(kg·℃)。2、如图甲所示是“比较水和花生油吸热升温特点”的实验装置。（1）加热过程中，用玻璃棒搅动的目的是______，水和花生油吸热的多少是通过______来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。（2）某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和花生油加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度T随时间t变化的图象，如图乙所示。根据图象可知______的吸热能力强些。（3）小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量Q为纵坐标，升高的温度为横坐标，分别画出50g水和100g水的Q﹣图象，它们都是过原点的直线，即：进一步分析，发现这两条直线的k值之比与对应水的______之比相等。（4）小明将该实验改装为“比较酒精和煤油的热值大小”的探究实验，他把烧杯中的花生油换成了等质量的水，并在两个酒精灯中分别装上质量相等的酒精、煤油。待酒精和煤油______（选填“燃烧相同的时间”或“完全燃尽”）再进行比较，燃料放出热量的多少是通过______来反映的。-参考答案-一、单选题1、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D。2、C【详解】根据可知，质量相同时，吸收相同的热量，比热容大的，温度升高的较少，比热容小的，温度升高的多。根据题意，两种液体质量相等，使用完全相同的电加热器加热两分钟，两种液体吸收的热量相等，从图像中可以看出，A液体温度升高的较多，液体B的较少，所以液体A的比热容较小，B的比热容较大。故选C。3、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，温度上升快，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A。4、C【详解】A．不管物体温度高低，都具有内能，一切物体都具有内能，故A错误；B．冬天搓手取暖是通过做功的方式改变手的内能，此过程中将机械能转化为内能，故B错误；C．用湿毛巾冷敷降温，湿毛巾从人体吸收热量，使人体降温，内能减小，所以是通过热传递的方式减小人体的内能，故C正确；D．向下压活塞，对筒内空气做功，空气内能增加，温度升高，将机械能转化为内能；汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，二者能量转化不同，故D错误。故选C。5、A【详解】两块冰来回摩擦时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，冰块的内能增加、温度升高，使冰块熔化了。A．钻木取火时克服摩擦力做功，机械能转化为内能，木头的内能增加、温度升高，达到木头的着火点，木头会燃烧，是通过做功改变物体的内能，故A符合题意；B．扬汤止沸是通过热传递改变物体的能，故B不符合题意；C．滴水成冰是凝固现象，凝固过程中水放热、内能减小，是通过热传递改变物体的内能，故C不符合题意；D．炙手可热是通过热传递改变物体的内能，故D不符合题意。故选A。6、B【详解】A．抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象，说明气体分子在不停地做无规则运动，故A正确，不符合题意；B．缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，弹簧测力计示数变大，分子间同时存在引力和斥力，分子间距离较大，表现的是分子间的引力，故B错误，符合题意；C．将活塞迅速下压，压缩气体做功，使筒内的气体内能增大，气体温度升高，达到硝化棉的燃点，使硝化棉燃烧，故C正确，不符合题意；D．向烧瓶内打气，当瓶塞跳出时，瓶内气体膨胀对外做功，温度降低，内能减小，水蒸气液化形成白雾，说明物体对外界做功，物体内能减小，故D正确，不符合题意。故选B。7、C【详解】水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中是将内能转化为机械能，内燃机工作的做功冲程能量转化关系与其相同，故ABD不符合题意；故C符合题意。故选C。8、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D。9、D【详解】AC．一切物体都具有内能，所以0℃的冰具有内能，静止的物体也具有内能，故A错误；BD．内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，温度不是决定物体内能大小的唯一因素，应考虑其它因素，故B错误，D正确。故选D。10、C【详解】A．一切物体都有内能，故0℃的物体也有内能，即0℃的物体内能不为零，故A错误；B．水结成冰时，要放出热量，内能减小，所以质量相等的0℃的水的内能大于0℃的冰的内能，故B错误；C．同一物体，质量一定，温度升高，其内能增大，故C正确；D．甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体的温度高，不能说明甲内能大。故D错误。故选C。二、填空题1、

比热容

热传递

85【详解】[1]汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作。由公式Q＝cmΔt知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好。[2]发动机工作过程中会产生热量，热量传递到水，水吸收热量，内能增大，属于热传递改变内能的大小。[3]由Q＝cmΔt可知，水温升高到2、

做功

省力【详解】[1]弯折铁丝时，人对铁丝做功，机械能转化为内能，物体内能增大，温度升高，分子热运动更加剧烈，这是通过做功的方式改变铁丝的内能。[2]在剪断铁丝的过程中，钳子的动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力小于阻力，所以钳子是一个省力杠杆。3、

是

增大

热值【详解】[1]热机是将内能转化为机械能的机器，火箭是热机的一种。[2]火箭加速上升阶段，卫星的质量不变、速度增大，动能增大，质量不变、高度增大，重力势能增大，卫星的机械能增大。[3]运载火箭常选用液氢、煤油等作燃料，选择依据主要是密度小、热值大。4、

吸收

扩散

热值【详解】（1）[1]带电体具有吸引轻小物体的性质，纤维表面携带大量电荷，能够吸引空气中的轻小物体。[2]用洗手液洗手时，会闻到酒精的气味，属于扩散现象，是分子无规则运动形成的。（2）[3]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氢时，可以放出更多的热量。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）；（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）135J；（2）30%【详解】解：（1）汽油机在工作过程中，一个工作循环，经历四个冲程，飞轮转动2周，只有做功冲程对外做功1次。汽油机的飞轮转速为2000r/min，则汽油机在1min内对外做功1000次，由题意可知，汽油机正常工作时功率是2.25kW，所以汽油机工作1min做的功为W＝Pt＝2.25×103W×1×60s＝1.35×105J汽油机正常工作时，一个做功冲程对外做的功为W1＝＝＝135J（2）1min汽油消耗的汽油完全燃烧放出的热量为Q放＝mq＝10×10-3kg×4.5×107J/kg＝4.5×105J则汽油机把内能转化为机械能的效率为η＝×100%＝×100%＝30%答：（1）汽油机正常工作时一个做功冲程对外做的功为135J；（2）正常工作时该汽油机把内能转化为机械能的效率为30%。3、（1）5kg；（2）6.3×105J；（3）0.02m3【详解】解：（1）该小厨宝内胆装有水的质量为m=ρ水V=1.0×103kg/m3×5×10-3m3=5kg（2）由图2可知，在5min的加热时间里，水的初温t0=20℃，末温t=50℃，水升高的温度为Δt=50℃-20℃=30℃则水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×30℃=6.3×105J（3）煤气完全燃烧放出的热量需要煤气的体积答：（1）该小厨宝内胆装有水的质量为5kg；（2）由图象可知，加热5min，水吸收的热量为6.3×105J；（3）若水吸收的热量由煤气燃烧来提供，且煤气完全燃烧放出的热量仅75%被水吸收，则至少要燃烧0.02m3煤气。4、（1）8.4×107J；（2）400kg；（3）60%【详解】解：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q放1＝m1q＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J（2）放出的热量全部被初温为15℃的水吸收，则有Q吸＝Q放1＝8.4×107J由Q吸＝cm(t﹣t0)可知，水的质量（3）燃烧0.5kg的氢燃料放出的热量Q放2＝m2q＝0.5kg×1.4×108J/kg＝7×107J公交车的效率答：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是8.4×107J；（2）水的质量为400kg；（3）氢燃料公交车的效率为60%。5、（1）88Ω；（2）1.98×106J；（3）15℃【详解】解：（1）闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，“低温”档正常工作时的电阻R1＝＝88Ω（2）闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，单独闭合S2为“中温”档，高温档为S1、S2同时闭合，R1、R2并联，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，处于高温档，高温档的功率P高温＝P低温+P中温＝550W+1100W＝1650W电暖气的高温档正常工作20min，放出的热量Q放=W=P高温t=1650W×20×60s=1.98×106J（3）空气吸收的热量Q吸＝ηQ放＝50%×1.98×106J＝0.99×106J房间的空气温