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沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机必考点解析
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、下列选项可能符合汽车等热机能量流向的是（　　）
A． B．
C． D．
2、汽车发动机用水作冷却液，是因为水的（　　）
A．比热容大 B．密度大 C．体积大 D．内能大
3、下列有关热学知识的叙述中，正确的是（　　）
A．用砂轮磨刀，有火星迸出是采用做功的方式改变了物体的内能
B．一杯水的温度由 30℃降低到 10℃ ，放出热量，内能减小，比热容减小
C．一定质量的酒精完全燃烧时的热值比不完全燃烧时的热值大
D．夏天在地面上洒水，感觉到凉快主要是因为水的比热大
4、初温、质量相等的甲、乙金属块，已知甲的比热容大于乙的比热容，甲乙在吸收相同的热量后相互接触，则下列说法正确的是（　　）
A．热量从甲传递给乙 B．热量从乙传递给甲
C．温度从甲传递给乙 D．温度从乙传递给甲
5、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
6、如图为汽油机工作循环中的某个冲程，关于此冲程的说法正确的是（　　）

A．进气门打开，排气门关闭 B．喷油嘴喷出雾状汽油
C．靠飞轮的惯性完成 D．内能转化为机械能
7、如图所示，炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列说法正确的是（　　）

A．白雪温度低，内能小 B．岩浆温度高，内能大
C．白雪温度低，分子热运动停止 D．岩浆温度高，分子热运动剧烈
8、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
9、2022年4月16日，摘星妈妈王亚平和航天员翟志刚、叶光富三人乘坐神舟十三号返回舱成功返回地球。下列关于返回舱进入大气层后的有关说法错误的是（　　）
A．返回舱下落过程中，动能转化为重力势能
B．返回舱加速下落过程中其动能增大
C．返回舱下落过程中与大气摩擦，外表面温度升高，其内能增加
D．返回舱下落过程中，航天员相对地球是运动的
10、古时候人们常钻木取火，下列情境中改变内能的方式与其相同的是（　　）
A．吃饭时，金属勺放在热汤中会烫手
B．冬天，搓手可以使手暖和
C．发烧时，冷毛巾敷额头可以降温
D．夏天，喝冷饮使人感到凉爽
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、人类发展史也是利用燃料的历史，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的_______（选填“热值”“热量”或“温度”）不同，完全燃烧0.28m2的天然气可放出_______J的热量，这些热量若全部被水吸收，可让_______kg的水温度升高20°C[已知天然气热值q=3.0×107J/m3，水的比热容c=4.2×103]/（kg．°C）]。
2、如图所示，小明在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，此过程的能量转化方式与柴油机的______冲程相同。小明参加了一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×106J，这些能量相当于完全燃烧______m3的天然气，若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，则在标准大气压下这些热量可将______kg20℃的水烧开。（c水＝4.2×103J/（kg•℃）；q天然气＝4×107J/m3）

3、如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）

（1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 ______。
（2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了 ______。（物体比热容用c表示）
（3）C点距离水平面的高度为 ______。
4、小明家有两口轻重不同的铁锅，长期使用的过程中发现：把菜倒入火辣辣的锅中，如果用重的那口，火力依旧，很适合“爆炒”；如果用轻的那口，火力大减，立刻就变得“温吞吞”的。这是因为重的那口锅，内能较______，温度降低得较______的缘故。
5、在2022年北京冬奥会上，中国队在短道速滑混合团体接力赛中获得第一枚金牌。在比赛过程中，运动员通过用力向后蹬冰，使其加速前进，说明物体间力的作用是______的。在滑行过程中，冰刀温度升高，内能增加，是通过______的方式改变了它的内能。
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、《成都市低碳城市建设2019年度计划》中提出，我市将完善城市绿色交通体系，新增110辆氢燃料电池公交车。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，[c水=4.2×103J/(kg•℃)；q氢=1.4×108J/kg]求：
（1）质量为0.3kg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10℃的水吸收，求水升高的温度。
3、如图所示是一款家用电饭锅，其工作时有两种状态，分别是煮饭过程中的加热状态和米饭煮熟后的保温状态。该种电饭锅的简化电路图如图乙所示，R1、R2为电热丝，其相关参数如下表。求：
额定电压
220V
加热功率
880W
保温功率
220W
（1）该电饭锅在保温状态下的工作电流；
（2）电热丝R1的阻值；
（3）若不计热量损失，该电饭锅正常工作，把质量为0.55kg、初温为20℃的水加热到100℃，需要多少秒？ [c水=4.2×103J/（kg·℃）]

4、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）
5、吃早饭时，妈妈用天然气灶给小梦加热250mL的牛奶，使这些牛奶的温度由12℃升高到42℃，他家的天然气灶的效率为60%。[该牛奶的密度为1×103kg/m3、比热容为2.4×103J/（kg•℃），天然气的热值为3.8×107J/m3]。求：
（1）这些牛奶吸收的热量；
（2）加热这些牛奶需要多少m3的天然气？
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、小莉同学利用如图所示器材进行了以下实验。

（1）如图甲所示，在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中，将沙子和水分别放入两个相同的烧杯内，用相同的酒精灯分别进行加热；
①应该取初温相同，______相等的沙子和水进行实验；
②在加热过程中，要用玻璃棒缓慢的搅拌，这是为了使沙子和水______；
③该实验是通过______的方式来改变沙子和水的内能；
④在此实验中，用加热时间的长短来表示物质______；
⑤根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，分析图像可知：沙子和水，在升高相同温度时，______吸收的热量多，说明______的比热大；
（2）如图丙所示，把质量相同的同种液体分别放入两个相同的烧杯内，用质量相同的酒精和碎纸分别加热来比较不同燃料的热值；
①实验是通过燃烧相同质量的不同燃料，观察______（选填“加热时间”或“温度计升高的示数”）来比较两种燃料的热值大小；
②烧杯中液体选用比热容______（选填“大”或“小”）的液体可以使实验现象更明显；
③用丙图中的实验装置来测算酒精的热值，测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）其真实值。
2、如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量均为10g，烧杯内液体的质量都相同。

（1）若比较不同燃料的热值应选择______两个装置；比较不同物质的比热容应选择______两个装置；（选填装置序号：甲、乙、丙）
（2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察______比较燃料燃烧放出热量的多少；
（3）实验中需要的测量工具有温度计、秒表和______；
（4）不同物质吸热的多少是通过______（选填“温度计示数变化”或“加热时间”）来反映的，这种研究方法是______法；
（5）实验中，发现液体a加热相同时间温度上升得较多，由此可以判断：______（选填“a”或“b”）物质的吸热能力较强。

-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、A
【详解】
因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以人们用冷水冷却发动机。
故选A。
3、A
【详解】
A．用砂轮磨刀，有火星迸出是因为磨刀时克服摩擦做功，采用做功的方式改变了物体的内能，将机械能转化为内能，故A正确；
B．一杯水的温度由 30℃降低到 10℃ ，放出热量，温度降低，内能减小，比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与温度、吸放热及内能无关，故比热容不变，故B错误；
C．热值是燃料的一种特性，只与燃料种类有关，与燃烧程度无关，故C错误；
D．夏天在地面上洒水，感觉到凉快主要是因为水蒸发吸热有致冷作用，故D错误。
故选A。
4、B
【详解】
AB．初温、质量相等的甲、乙金属块，因甲的比热容大于乙的比热容，由Q=cmΔt可知，甲、乙在吸收相同的热量后，甲的温度变化量小于乙的温度变化量，即甲的末温小于乙的末温，此时让甲、乙相互接触，热量会从温度高的物体传递给温度低的物体，即热量从乙传递给甲，故A错误，B正确；
CD．甲、乙之间发生的是热传递，传递的是热量，而不是温度，故CD错误。
故选B。
5、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。
6、D
【详解】
A．如图所示，是做功冲程，进气门、出气门都关闭，故A错误；
B．该内燃机是汽油机，是火花塞点火，而不是喷油嘴喷柴油，故B错误；
C．做功冲程中飞轮的转动是靠汽油的内能转化为机械能，并不是靠惯性完成的，故C错误；
D．做功冲程，将内能转化为机械能，故D正确。
故选D。
7、D
【详解】
A．内能和质量温度都有关，白雪温度低，内能不一定小，故A错误；
B．内能和质量温度都有关，岩浆温度高，内能不一定大，故B错误；
C．白雪温度低，分子热运动的不剧烈，不是停止，故C错误；
D．分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子热运动的越剧烈，岩浆温度高，分子热运动剧烈，故D正确。
故选D。
8、C
【详解】
A．根据Q吸＝cmDt，甲乙吸收热量相同，质量相等，Dt甲＞Dt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＝cmDt，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。
9、A
【详解】
A．返回舱下落过程中，高度减小，速度变大，质量不变，所以重力势能减小，动能增大，将重力势能转化为动能，故A错误，符合题意；
B．返回舱加速下落过程中，速度增大，质量不变，所以其动能增大，故B正确，不符合题意；
C．返回舱下落过程中与大气摩擦，克服空气阻力做功，将机械能转化为内能，内能增加，外表面温度升高，故C正确，不符合题意；
D．返回舱下落过程中，航天员相对地球的位置不断的变化，所以航天员是运动的，故D正确，不符合题意。
故选A。
10、B
【详解】
常钻木取火，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故是通做功的方式改变内能。
A．吃饭时，金属勺放在热汤中会烫手，只涉及能量的转移，没有涉及能量的转化，故是热传递的方式改变内能，故A不符合题意；
B．冬天，搓手可以使手暖和，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故是通做功的方式改变内能，故B符合题意；
C．发烧时，冷毛巾敷额头可以降温，只涉及能量的转移，没有涉及能量的转化，故是热传递的方式改变内能，故C不符合题意；
D．夏天，喝冷饮使人感到凉爽，只涉及能量的转移，没有涉及能量的转化，故是热传递的方式改变内能，故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
1、     热值          100
【详解】
[1] 单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，它表示燃料的放热本领强弱，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的热值不同。
[2]完全燃烧0.28m2的天然气可放出的热量

[3]水的质量

2、     压缩     0.21     12.5
【详解】
[1]小明在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，这是因为压缩筒内空气做功，使空气的内能增加；该实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与内燃机的压缩冲程的能量转化方式相同。
[2]由题意知，天然气完全燃烧放出的热量等于小明长跑时身体消耗的能量，由Q放=qV，可知需要燃烧的天然气体积为

[3]由题意知，天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，则水吸收的热量为
Q吸=ηQ放=50%×8.4×106J=4.2×106J
由可得，水的质量为

3、     mgH          2h-H
【详解】
（1）[1]质量为m的物体的重力为：G=mg，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为
W=GH=mgH
（2）[2]A、B两点距离水平面的高度分别为H、h，物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能（重力势能的减少量）为

机械能转化为物体内能的效率为η，则物体增加的内能（吸收的热量）为

物体到达B点时升高的温度为

（3）[3]再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变，所以达到C点时物体的机械能（此时只有重力势能）为

由W=Gh可得C点距离水平面的高度为

4、     大     慢
【详解】
[1][2]重的那口锅质量大，和轻的那口相比，若温度相同，则重的锅内能大，放热时，温度降低得会较慢，即末温较高，火力依旧，适合爆炒。
5、     相互     做功
【详解】
[1]运动员用力向后蹬冰，运动员对冰面有力的作用，运动员加速前进，表明运动员也受到了冰面的反作用力，说明物体间力的作用是相互的。
[2]在滑行过程中，冰刀与冰面摩擦，将机械能转化为内能，是通过做功的方式来增加内能的。
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）4.2×107J；（2）50℃
【详解】
解：（1）完全燃烧0.3kg的氢燃料放出的热量
Q放=m氢q氢=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J
（2）由题意可知，水吸收的热量
Q吸=Q放=4.2×107J
由Q吸=cm∆t得水升高的温度

答：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为4.2×107J；
（2）水升高的温度为50℃。
3、（1）1A；（2）165Ω；（3）210s
【详解】
解：由可知，当开关S闭合时，只有R2连入电路，此时电饭锅功率为处于加热状态；当开关S断开时，R1、R2串联连入电路，此时电饭锅功率为处于保温状态。
（1）由得电饭锅保温状态下的电流

（2）开关S闭合时，只有R2连入电路，此时电饭锅处于加热状态，由得电热丝R2的阻值

开关S断开时，电路中R1，R2串联，此时电饭锅处于保温状态，电路中总电阻为

电热丝R1的阻值为
R1=R总-R2=220Ω-55Ω=165Ω
（3）水吸收的热量
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/(kg·℃)×0.55kg×(100℃-20℃)=1.848×105J
不计热量损失消耗的电能
W=Q吸=1.848×105J
由得，加热这些水需要的时间

答：（1）该电饭锅在保温状态下的工作电流1A；
（2）电热丝R1的阻值165Ω；
（3）加热这些水需要的时间210s。
4、（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%。
5、（1）1.8×104J；（2）7.9×10﹣4m3
【详解】
解：（1）由题意可知，牛奶的体积为
V=250mL=2.5×10﹣4m3
故可得牛奶的质量为

故牛奶升温时吸收的热量为

（2）由题意可知，天然气灶的效率为60%，故完全燃烧天然气放出的热量为

由Q放=Vq可得需要天然气的体积为

答：（1）这些牛奶吸收的热量为1.8×104J；
（2）加热这些牛奶约需要7.9×10﹣4m3的天然气。
四、实验探究
1、     质量     受热均匀     热传递     吸收热量的多少     水     水     温度计升高的示数     小     小于
【详解】
（1）①[1]由控制变量法知道，比较不同物质吸热升温情况，应该取初温相同，质量相等的沙子和水进行实验，加热相同的时间（即吸收相同的热量），观察温度计升高的度数，比较升高的温度不同。
②[2]加热过程中要用玻璃棒不断搅拌，目的是为了使被加热的沙子和水受热均匀。
③[3]实验中用酒精灯加热，沙子和水吸收热量温度升高，是通过热传递的方式改变水的内能的。
④[4]实验中，根据转换法，是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收的热量多少。
⑤[5][6]由图乙知道，质量相等的沙子和水，加热相同的时间，吸收相等热量，沙子升温较快，水升温较慢，说明水的吸热能力强，即水的比热容大，沙子的比热容小。
（2）①[7]由于燃料的热值不能直接测量，但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收，从而使水温发生变化；所以可以通过温度计升高的温度来比较燃料燃烧放出热量的多少。
②[8]由知道，在质量相同、吸收的热量相同时，比热容小的物质温度要升的高，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显。
③[9]由于在实验加热过程中热量的散失，实验测量值小于其真实值。
2、     乙丙     甲乙     温度计示数升高的多少     天平     加热时间     转换     b
【详解】
（1）[1]为了比较不同燃料的热值，需要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数的变化得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择乙和丙两图进行实验。
[2]为了比较不同物质的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和乙两图进行实验。
（2）[3]燃料完全燃烧放出的热量的多少，是通过温度计示数的变化来反应，这用到了转换法。
（3）[4]实验中需要控制液体的质量相等，用到测量质量的工具天平。
（4）[5][6]用相同的酒精灯加热，在相等时间内吸收的热量相等，加热时间越长，液体吸收的热量越多，可以用加热时间的长短表示液体吸收热量的多少，这用到了转换法。
（5）[7]质量相同的物质吸收相等的热量，温度变化量越小，物质吸热能力越强，在本实验中，发现液体a加热相同时间温度上升得较多，b液体温度上升得较少，说明b物质的吸热能力较强。