2022-2023学年沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机达标测试试卷(含答案详解版).docx

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机达标测试
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
2、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
3、 “二十里中香不断，青羊宫到浣花溪”，这是南宋大诗人陆游对成都的赞誉。漫步在成都的这段“寻香道”，观花赏水，令人心旷神怡。下列分析正确的是（　　）
A．闻到花香是分子做无规则运动的结果 B．溪水的温度高低取决于水流的速度
C．阳光下湖水内能增加是通过做功的方式 D．阳光下的石板温度升高，其比热容增大
4、用同一酒精灯分别给质量相等的甲、，乙两种物质加热，根据测量数据绘制如图所示图象，由图可知（   ）

A．甲物质的温度比乙物质温度升高的快，甲物质的比热容大于乙物质的比热容
B．甲物质的温度比乙物质温度升高的快，甲物质的比热容小于乙物质的比热容
C．甲物质的温度比乙物质温度升高的慢，甲物质的比热容大于乙物质的比热容
D．甲物质的温度比乙物质温度升高的慢，甲物质的比热容小于乙物质的比热容
5、下列选项可能符合汽车等热机能量流向的是（　　）
A． B．
C． D．
6、关于内能，下列说法中正确的是（　　）
A．的冰块没有内能
B．物体内能大小与温度无关
C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
D．金属汤勺放在热汤中，温度升高，这是通过热传递的方式改变内能
7、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
8、如图所示，图中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　）

A．图甲，厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能减少
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大
C．图丙，试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减少
D．图丁，是做功冲程，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
9、关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（　　）
A．物体的温度升高，所含的热量也越多
B．物体的温度不变，内能也可能变化
C．0℃的冰没有内能
D．冰熔化时吸收热量，温度升高，内能增加
10、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
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、亲身体验并深入思考是我们获得物理知识的重要方法。挤出两个正对的吸盘内的空气，很难拉开它们，可体验到________的存在。将一根铁丝快速反复弯折，弯折处发热，可认识到_______可以改变物体的内能。用注射器取水后封住前端，用力推活塞，水很难被压缩，说明分子间存在________。
2、如图所示，用酒精灯对试管里的水进行加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞使其迅速冲出管口，在软木塞被推出的过程中，能量转化情况与四冲程汽油机的______冲程相同，管口出现了白雾，这是______（填物态变化名称）现象。

3、端午佳节，粽香万里。煮粽子是通过_________方式增大粽子内能的；煮熟的粽子散发出香味，这是______现象。
4、单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氦气的定容比热为3100J/(kg⋅℃)。如图所示，质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内，气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定，当氦气的温度从20℃升高到30℃时，氦气吸收的热量是______J。撤去力，氦气推动活塞做功，这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的______冲程相同。

5、质量为1.4kg的干木柴完全燃烧释放的热量的50%被质量为50kg的水吸收，则水的温度将升高______℃。【已知：干木柴的热值为1.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)】
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、在1标准大气压下，将质量为4kg初温为20℃的水加热至沸腾，求：[已知：，天然气的热值是8.4×107J/m3]
（1）水吸收多少热量？
（2）若用烧水效率是40%的天然气灶将（1）中水加热，需完全燃烧多少m3的天然气？
（3）若不计热量损失，用标有“220V 1200W”的电热水壶将（1）中的水加热，电热水壶正常工作时需加热多少秒？
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、如图所示是某太阳能热水器，向其中注入0.05m3的水，阳光照射一段时间后，温度从10 ℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），水的密度为1×103kg/m3。试求：
（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是E＝2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？
（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值为3.5×107J/kg）

4、某汽车以100km/h的速度在平直高速公路上匀速行驶10km，消耗了汽油0.5L，汽车发动机功率为12kW。已知：汽油的密度ρ＝0.7×103kg/m3，汽油的热值q＝4.6×107J/kg。求该汽车匀速行驶10km过程中：
（1）消耗汽油的质量；
（2）发动机所做的功；
（3）发动机的效率（百分号前保留整数）。
5、泰州“垃圾分一分，城市美十分”于2021年2月1日正式实行．在一定的条件下，1t某种分类后的垃圾能“榨”出126kg燃料油，该燃料油的热值为4.0×107J/kg。求：
（1）126kg燃料油完全燃烧能放出多少焦的热量；
（2）合理利用（1）中的热量可以变废为宝，请完成以下生活应用；
①如这些热量全部被水吸收，可将多少kg的水从20℃升高到70℃；[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
②如这些热量的30%用来驱动汽车匀速行驶，汽车行驶时受到的阻力为4×103N，则汽车能运动多少m。
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、某小组用如图甲所示的实验装置“探究水沸腾时温度变化的特点”。

（1）安装实验器材时，通常按照自下而上的顺序进行，调节铁圈的高度时，______（填“需要”或”不需要”）点燃酒精灯进行观察。烧杯上安装盖子的意义在于______；
（2）实验中观察到如图乙中a、b所示的两种情景，其中水沸腾时的情景为______（填“a”或“b”），判断的理由是______；
（3）水沸腾后继续加热，烧杯中水的温度会______（填“继续上升”或“保持不变”）；
（4）实验中，观察到水沸腾时温度为℃，此时烧杯中水面上方的气压______（填“是”或“不是”）1个标准大气压；
（5）另一小组用如图甲所示的实验装置进行实验，并绘制了如图丁所示的图线①，现将烧杯中的水冷却至室温，倒掉约的水，保持其他条件不变，重做上述实验并绘制了图线，此图线是______（填“②”、“③”或“④”）。
2、为了观察水的沸腾现象，小南利用甲装置做了相应的实验：

（1）实验前，应________ （选填字母A．“自上而下”、或B．“自下而上”）安装各个仪器；
（2）实验过程中，某时刻温度计示数如图乙所示，此时水的温度为________，小南每隔1分钟记录一次温度计示数并绘制了如图丙a所示的图像，由此可知此时大气压强_______1个标准大气压（选填“大于”、“小于” 或“等于”）；
（3）沸腾时水继续________（选填“吸热”或“放热”），温度________（选填 “升高”、“降低”或“不变”）；
（4）实验结束后，小南又用相同的装置对等质量的另一液体进行加热，得到如图丙b所示的温度变化规律，由此可知该液体的比热容c液________c水（选填“>”、“<”或“=”）。

-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、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。
3、A
【详解】
A．闻到花香是由于分子在永不停息地做无规则运动，花香分子扩散到了空气中，进入人的鼻子从而闻到香味，故A正确；
B．由Q=cmΔt可知，溪水的温度高低与溪水的质量和吸收的热量等因素有关，与水流的速度无关，故B错误；
C．阳光下湖水通过吸收太阳辐射的热量使得其内能增加，这是通过热传递的方式增加内能，故C错误；
D．比热容是物质本身的一种特性，与物体的温度无关，故阳光下的石板温度升高，其比热容不变，故D错误。
故选A。
4、B
【详解】
由图分析可知，相同的时间内，甲物质的温度比乙物质温度升高的高；用同一酒精灯分别给质量相等的甲、乙两种物质加热，甲、乙两种物质在相同时间里吸收的热量是一样的，根据公式讨论可知，吸收相同的热量，甲物质升温高，因此甲物质比热容比乙物质比热容小，B正确。故选B。
5、D
【详解】
热机燃烧燃料放出的能量，有部分转化为提供热机动力的机械能，还有相当部分能量散失了。而汽油机的效率一般为20%~30%，则机械能约为
W机械能=ηW=30%×1000J=300J
散失的内能
W内能=W-W机械能=1000J-300J=700J
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6、D
【详解】
A．因为一切物体的分子都在不停的做无规则运动，所以一切物体都具有内能，的冰具有内能，故A错误；
B．内能的大小跟质量、温度、状态有关，故B错误；
C．热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移，故C错误；
D．金属汤勺放在热汤中，汤勺从汤中吸热，温度升高，这是通过热传递的方式改变内能的，故D正确。
故选D。
7、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。
8、C
【详解】
A．图甲，厚玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对筒内空气做功，机械能转化为内能，空气的内能增加，故A错误；
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时对塞子做了功，内能转化为机械能，空气的内能减少，故B错误；
C．图丙，试管内的水蒸气推动塞子冲出时对塞子做了功，内能转化为机械能，水蒸气的内能减少，故C正确；
D．图丁两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，在做功冲程汽缸内的高温高压的燃气推动活塞向下运动时对外做功，内能转化为机械能，气体的内能减少，故D错误。
故选C。
9、B
【详解】
A．热量是过程量，描述它的术语只能用 “吸收”和“放出”，不能用“含有”，故A错误；
B．内能与物体的质量、温度以及状态有关，物体的温度不变，内能也可能变化，例如晶体熔化时，吸收热量，温度不变，内能变大，故B正确；
C．一切物体都有内能，0℃的冰也有内能，故C错误；
D．冰是晶体，在熔化过程，吸热温度不变，内能增加，故D错误。
故选B。
10、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。
二、填空题
1、     大气压     做功     相互作用的斥力
【详解】
[1]两个正对的吸盘之间的空气挤出后很难拉开，是因为吸盘受到大气压力的作用，该实验可说明大气压的存在。
[2]快速反复弯折铁丝，对铁丝做功；铁丝弯折处会发热，其温度升高，内能增大；说明做功可以改变物体的内能。
[3]由分子动理论知道，“物质是由分子组成的，且分子间存在相互作用的引力与斥力”。取水后封住注射器前端，推压注射器的活塞，感觉到里面的水很难压缩，说明分子间存在相互作用的斥力。
2、     做功     液化
【详解】
[1]当瓶内水蒸气把瓶塞冲出时，瓶内水蒸气对瓶塞做功，使得其内能减小，温度降低，即该过程是将内能转化为机械能的过程，此过程与汽油机的做功冲程相同，在做功冲程中是燃气的内能转化为活塞的机械能。
[2]管口处水蒸气放出热量发生液化现象，出现白雾。
3、     热传递     扩散
【详解】
[1]煮粽子时粽子吸收热量、温度升高，是通过热传递方式增加粽子内能的。
[2]因为分子在永不停息地做无规则运动，所以能闻到煮熟的粽子散发出的香味，这是扩散现象。
4、     620     做功
【详解】
[1]氦气吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=3100J/(kg⋅℃)×0.02kg×(30-20)℃=620J
[2]撤去力，氦气推动活塞做功，将氦气的内能转化为活塞的机械能，这个过程与汽油机的做功冲程相同。
5、40
【详解】
干木柴放出的热量
Q放=m干木柴q=1.4kg×1.2×107J/kg=1.68×107J
由得，水吸收的热量
Q吸=Q放η=1.68×107J×50%=8.4×106J
由Q吸=cm∆t得，水升高温度

三、计算题
1、（1）；（2）；（3）1120s
【详解】
解：（1）一标准大气压下水的沸点为，初温为20℃的水加热至沸腾水吸热为

（2）根据

需完全燃烧天然气的体积为

（3）根据题意，电热水壶的额定功率为1200W，不计热量损失，则放出的热量被水全部吸收，根据
Q=W=Pt
电热水壶正常工作时需加热

答：（1）水吸收热量为；
（2）需完全燃烧的天然气；
（3）电热水壶正常工作时需加热1120s。
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）8.4×106J；（2）30%；（3）0.8kg
【详解】
（1）由知道，热水器中水的质量
m水＝ρV＝1×103kg/m3×0.05m3＝50kg
这段时间该热水器中的水吸收的热量
Q吸＝cm水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（50℃﹣10℃）＝8.4×106J
（2）热水器的效率

（3）由Q放＝mq知道，若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧煤的质量

答：（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106J；
（2）这段时间该热水器的效率是30%；
（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧0.8kg的煤。
4、（1）0.35kg；（2）4.32106J；（3）27%
【详解】
解：（1）汽油的体积

汽油的质量

（2）汽车行驶的时间

发动机所做的功

（3）汽油完全燃烧放出的热量

发动机的效率

答：（1）消耗汽油的质量为0.35kg；
（2）发动机所做的功为4.32× 106J；
（3）发动机的效率为27%.
5、（1）5.04×109J；（2）①2. 4 ×104kg，②3.78 ×105m
【详解】
解：（1）126kg燃料油完全燃烧能放出多少焦的热量

（2）①水升高的温度

水吸收热量

水的质量

②汽车匀速行驶，汽车的牵引力

汽车对外做功

汽车匀速行驶

答：（1）126kg燃料油完全燃烧能放出5.04×109J的热量；
（2）①如这些热量全部被水吸收，可将2. 4 ×104kg的水从20℃升高到70℃；
②如这些热量的30%用来驱动汽车匀速行驶，汽车行驶时受到的阻力为4×103N，则汽车能运动3.78 ×105m。
四、实验探究
1、     需要     缩短加热至沸腾的时间（或者减少热量的散失）     a     沸腾时产生大量气泡，且上升过程中由小变大（或沸腾前气泡在上升过程中遇冷液化变小或其他答案合理即可）     保持不变     不是     ④
【详解】
（1）[1]安装实验器材时，通常按照自下而上的顺序进行，为了确保用酒精灯外焰加热需要点燃酒精灯后，调节铁圈的高度，所以需要点燃酒精灯后进行观察。
[2]烧杯上安装盖子减少水与大气接触的面积，减少水蒸发带走大量热，所以安装盖子的意义在于减少热量的散失（缩短加热至沸腾的时间）。
（2）[3][4]水沸腾时液体温度处处相等，气泡里的水蒸气没有液化，但上升时受液体压强越来越小，所以气泡体积由小变大；水沸腾前下部水的温度比上部水的温度高，气泡在上升过程中遇冷逐渐液化，所以体积由大变小。故实验中观察到如图乙中a、b所示的两种情景，其中水沸腾时的情景为a；依据沸腾时产生大量气泡，且上升过程中由小变大（或沸腾前气泡在上升过程中遇冷液化变小或其他答案合理即可）。
（3）[5]由图丙知水沸腾后继续加热，温度为定值，所以水沸腾后继续加热，烧杯中水的温度会保持不变。
（4）[6]水的沸点随气压的升高而增大，降低而减小，且在1个标准大气压下水的沸点为100℃。实验中，观察到水沸腾时温度为℃小于100℃，此时烧杯中水面上方的气压不是1个标准大气压。
（5）[7]另一小组用如图甲所示的实验装置进行实验，并绘制了如图丁所示的图线①，现将烧杯中的水冷却至室温，倒掉约的水，保持其他条件不变

得质量变为原来的三分子二，吸收热量减少了原来的三分子一，即加热时间减少了原来的三分子一，所以此图线是④。
2、     B     97     小于     吸热     不变     <
【详解】
（1）[1]因用酒精灯的外焰加热，故应先固定铁圈的高度，再放置烧杯，最后固定温度计，使温度计的玻璃泡与待测液体充分接触，故实验前自下而上安装各个仪器，故A不符合题意，B符合题意。
故选B。
（2）[2]实验过程中，某时刻温度计示数如图乙所示，温度计分度值为，此时水的温度为。
[3]1个标准大气压下水的沸点为，气压减小，沸点降低，根据图丙a所示的图像，水的沸点为，由此可知此时大气压强小于1个标准大气压。
（3）[4][5]根据图丙可知，8~12分钟为水的沸腾过程，水继续吸热，但温度不变。
（4）[6]根据图丙b所示的温度变化规律可知，加热4分钟，b升高的温度大，因两种液体的质量相同，根据可知，液体的比热容c液<c水。