考点解析-沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机定向测试试卷(详解版).docx

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机定向测试
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、已知铜的比热容大于铅的比热容，质量和初温都相同的铜块和铅块，让它们吸收相同的热量后，将它们相互接触，则
A．热量由铜块传给铅块
B．热量由铅块传给铜块
C．它们间不发生热传递
D．铅块将温度传给铜块
2、下列说法中，正确的是
A．机械能为零的物体，内能一定不为零
B．的冰变成的水，温度不变，内能不变
C．铁丝被快速弯折的过程中，温度升高是因为内能转化成机械能
D．汽油机压缩冲程中，是用热传递的方式增加了气缸内物质的内能
3、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
4、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
5、如下表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断错误的是（　　）
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容

A．不同物质的比热容可能相同
B．一杯水凝固成冰后，比热容会变化
C．用水作为暖气中的传热介质是因为水的比热容大
D．铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多
6、在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
7、下列说法错误的是（　　）
A．人吃冰淇淋，感觉很凉爽——热传递
B．冬天搓手取暖——做功改变物体的内能
C．酒精喷在手上感到凉快——液化吸热
D．夏天刚从冰箱拿出来的冰棍外有白霜——凝华
8、 “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
9、小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是（　　）
A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气 B．汽油机的效率一般比柴油机的效率高
C．汽油机的点火方式是压燃式 D．汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
10、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
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，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）

2、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·℃）]

3、如图所示，热熔钻工艺是在金属薄板上一次加工出孔的技术，热熔钻采用耐磨耐高温的硬质材料做成，钻头与薄板接触时，钻头高速旋转，使钻头与薄板之间剧烈摩擦，用______（选填“做功”或“热传递”）的方式瞬间达到几千摄氏度的高温，将______能转化为______能，由于温度超过金属的熔点，钻头附近的金属迅速______（填物态变化名称），钻头继续向下施加压力，就会贯穿出一个孔。

4、煤油的比热容为，它的单位读作____________，它表示质量为1千克的煤油，温度每升高1℃时，__________为2.1×103焦。煤油的温度升高时，它的比热容将__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
5、蹦蹦杄备受青少年喜爱，图是小明玩蹦蹦杆的情景，小明依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时，原有的重力势能就以______的形式储存在弹簧中，跃起后，蹦蹦杆离开地面，小明和蹦蹦杆一起向上运动，随后又向下运动，往返多次后，弹簧的温度有所升高，这是通过______的方式改变了弹簧的内能。

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、某功率恒为69kW的汽车，以34.5m/s的速度在平直公路上匀速行驶10min，完全燃烧了2.3kg汽油（q汽油＝4.5×107J/kg）。求该车在此过程中：
（1）牵引力多大？
（2）发动机的效率是多少？
2、用两个相同的加热棒，给质量、初温都相同的甲、乙两液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图象如图所示。计算：
（1）甲、乙两液体的比热容之比；
（2）若甲的比热容为2.0×103J/(kg·℃)、质量为500g、初温为20℃，它升高到90℃吸收的热量。

3、用燃气锅炉烧水时，把质量为100kg､初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了2m3天然气，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q=4.2×107J/m3，求：
（1）水吸收的热量；
（2）燃气锅炉烧水时的效率；
（3）可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，可燃冰的热值约为1.4×1010J/m3，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先地位｡若换用可燃冰为燃料，锅炉效率不变，则完全燃烧1m3可燃冰可以使初温为20℃的多少kg水温度升高到100℃｡
4、石油勘探队发现潼南天然气地下贮量达3000亿方，同时发现地下还贮藏有一定量的石油。潼南石油丰富，目前正在开采中。[，]求：
（1）100g石油完全燃烧放出的热量；
（2）若100g石油完全燃烧放出的热量42%被水吸收，可以使20kg温度是10oC的水温度升高多少oC?
5、重庆实验外国语学校教学楼更换了新饮水机，加热水槽部分工作原理电路图如图所示，其中S是一个温控开关，R1为电加热管，R2为限流电阻，A、B为不计阻值的指示灯当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热。达到预定温度时，S自动切换到另一处，使饮水机处于保温状态。饮水机的铭牌如表所示，正常工作时加热管R1的保温功率和加热功率之比为1:100；不计热损失，不考虑温度对阻值的影响。（已知水的比热容为4.2108J/（kg ·℃），大气压值为一个标准大气压）
求：（1）该饮水机装满水后将水从12℃加热到沸腾，水吸收的热量；
（2）该饮水机装满水后正常工作将水从12℃加热到沸腾需要加热的时间；
（3）限流电阻R2的阻值。

××牌饮水机
额定电压
220V
加热时加热管功率
2200W
保温时加热管功率

水箱容积
5L

四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、如图甲所示是“比较水和煤油吸热能力”的实验装置。

（1）关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是________（选填字母代号）。
A．采用相同热源加热
B．使用相同规格的烧杯
C．烧杯中分别装入相同体积的水和煤油
（2）加热过程中，用玻璃棒搅动的目的是________，水和煤油吸热的多少是通过________（选填“温度计示数变化”或“加热时间”））来反映的，这种实验方法属于________。
（3）某同学分别记录了水和煤油的加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了如图乙所示的图像。由图像可知，要使水和煤油升高相同的温度，应给________加热更长的时间，这说明________的吸热能力强些。（均选填“水”或“煤油”）
2、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·℃)。

-参考答案-
一、单选题
1、B
解决此题要知道热传递发生的条件是要有温度差；吸收相同的热量后，比热容小的物质温度变化大．
【详解】
因铜块和铅块的质量、初温度均相同，铜的比热容大于铅的比热容，所以当它们吸收相同的热量后，铅块升高的温度值比铜块升高的多，所以铅块的温度比铜块的温度高，当它们接触后，温度高的铅块会向温度低的铜块传递热量．
故选B.
2、A
【详解】
A、一切物体都有内能，内能一定不为零，内能与机械能无关，故A正确；
B、0℃的冰变成0℃的水，温度虽然不变，但需要吸收热量，所以内能增加，故B错误；
C、反复弯折铁丝时，人对铁丝做功，机械能转化为铁丝的内能，内能增大、温度升高，故C错误；
D、在压缩冲程中，是通过做功的方式增加了气缸内物质的内能，故D错误．
3、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。
4、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。
5、D
【详解】
A．由表格知，不同物质的比热容一般不同，但也有相同的，比如煤油和冰的比热容相同，故A正确，不符合题意；
B．由表格知，水和冰的比热容不相同，所以一杯水凝固成冰后，比热容会变化，故B正确，不符合题意；
C．在生活中用水作为暖气中的传热介质是因为水的比热容较大，与其它液体在相同质量时，降低相同的温度能放出更加多的热量，故C正确，不符合题意；
D．由表格知，铝的比热容大于铜的比热容，那么质量相同的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多，如果没有质量相同这个前提条件，则无法判断吸热的情况，故D错误，符合题意。
故选D。
6、C
【详解】
将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机使放电针放电，电火花将汽油点燃，汽油燃烧产生高温高压燃气对软木塞做功，将燃气的内能转化为软木塞的机械能，所以软木塞被冲出。四冲程汽油机的做功冲程也是将燃气的内能转化为活塞的机械能，故这一过程是模拟四冲程汽油机的做功冲程。
故选C。
7、C
【详解】
A．人吃冰淇淋，感觉很凉爽，是因为人的体温较高，冰淇淋的温度较低，两者存在温度差，发生热传递，人的体温降低，感觉很凉爽，故A正确，不符合题意；
B．改变物体内能的两种方式，做功和热传递；冬天搓手取暖，双手互相摩擦，双手温度升高，内能增加，这是通过做功改变物体的内能，故B正确，不符合题意；
C．酒精喷在手上感到凉快，酒精是液体，容易汽化，在手上容易汽化，汽化要吸热，吸收手的热量，手温度降低，人感到凉快，所以这是汽化吸热，故C错误，符合题意；
D．夏天刚从冰箱拿出来的冰棍外有白霜，是因为冰棍长时间在冰箱内，温度较低，空气中的水蒸气直接凝华成小冰晶，即冰棍外的白霜，这是凝华现象，故D正确，不符合题意。
故选C。
8、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。
9、D
【详解】
A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，故A错误；
B．柴油机是压燃式，一般是柴油机的效率高，故B错误；
C．汽油机的点火方式是用火花塞点火，故C错误；
D．汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩空气和汽油的混合物，混合物内能增大，温度升高，是把机械能转化为内能，故D正确。
故选D。
10、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。
二、填空题
1、     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

2、     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

3、     做功     机械     内     熔化
【详解】
[1]当钻头与薄板相互摩擦时，两者的内能都会增大，温度急剧升高；即摩擦生热是通过做功的方法改变物体的内能的；
[2][3]此过程中将机械能转化为内能。
[4] 由于温度超过金属的熔点，钻头附近的金属迅速由固态变为液态，即金属被熔化。
4、     焦每千克摄氏度     吸收的热量     不变
【详解】
[1]物质的比热容是物体吸收的热量与物体质量和温度变化量的乘积的比值，其单位为，读作焦每千克摄氏度。
[2]在热传递改变物体内能时，当物体温度升高，表明吸收了热量，温度降低则放出了热量，煤油的比热容为，它表示质量为1千克的煤油，温度每升高1℃时，吸收的热量为2.1×103焦。
[3]物质的比热容是物质的一种性质，只与物质的种类、状态等因素有关，与温度的变化无关，故煤油的温度升高时，它的比热容将不变。
5、     弹性势能     做功
【详解】
[1]小明依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时，小明所处高度变小，所以重力势能变小，弹簧的形变量变大，弹性势能变大，所以原有的重力势能就以弹性势能的形式储存在弹簧中。
[2]小明和蹦蹦杆一起向上运动，随后又向下运动，往返多次后，此过程中有力对弹簧做功，弹簧的温度有所升高，内能变大，这是通过做功的方式改变了弹簧的内能。
三、计算题
1、（1）2000N；（2）40%
【详解】
解：（1）汽车做匀速直线运动，则

（2）汽油完全燃烧放出的热量为
Q=mq=2.3kg×4.5×107J/kg=1.035×108J
汽车做的功为
W=Pt=69000W×10×60s=4.14×107J
则效率为

答：（1）该汽车行驶过程中所受到的牵引力为2000N；
（2）该汽车发动机的效率为40%。
2、（1）3∶7；（2）7×104J
【详解】
解：（1）由题知，用两个相同的加热棒加热，在相同的时间内两种液体吸收的热量相同，由图知，在相同时间80s内，甲温度升高
Δt甲＝90℃-20℃＝70℃
乙温度升高
Δt乙＝50℃-20℃＝30℃
而两种液体的质量相同，由Q吸＝cmΔt可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容之比等于温度变化量的反比，所以
c甲∶c乙＝Δt乙∶Δt甲＝30℃∶70℃＝3∶7
（2）甲液体吸收的热量
Q吸＝c甲mΔt甲＝2.0×103J/(kg·℃)×500×10-3kg×(90℃-20℃)＝7×104J
答：（1）甲、乙两液体的比热容之比为3∶7；
（2）甲吸收的热量为7×104J。
3、（1）3.36×107J；（2）40%；（3）16666.7kg
【详解】
解：（1）水吸收的热量
Q吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（100℃﹣20℃）=3.36×107J
（2）2m3天然气完全燃烧放出的热量
Q放=V天然气q=2m3×4.2×107J/m3=8.4×107J
燃气锅炉烧水时的效率

（3）若换用可燃冰为燃料，完全燃烧1m3可燃冰放出的热量
Q放′=V可燃冰q可燃冰=1m3×1.4×1010J/m3=1.4×1010J
锅炉效率不变，由可得水吸收的热量
Q吸′=η×Q放′=40%×1.4×1010J=5.6×109J
由Q吸=cm（t﹣t0）得水的质量

答：（1）水吸收的热量为3.36×107J；
（2）燃气锅炉烧水时的效率为40%；
（3）完全燃烧1m3可燃冰可以使初温为20℃的16666.7kg水温度升高到100℃｡
4、（1）4.5×106J；（2）22.5oC
【详解】
解：（1）石油的质量
m=100g=0.1kg
则100g石油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=0.1kg×4.5×107J/kg=4.5×106J
（2）若这些热量的42%被水吸收，则有
Q吸=42%Q放=42%×4.5×106J=1.89×106J
由Q吸=cmDt可得

答：（1）100g石油完全燃烧放出的热量是4.5×106J；
（2）可以使20kg温度是10oC的水温度升高22.5oC。
5、（1）1.848×106J；（2）840s；（3）2178Ω
【详解】
解：（1）由得，该饮水机装满水时，水的质量为

一个标准大气压水的沸点为100℃，该饮水机装满水后将水从12℃加热到沸腾，水吸收的热量

（2）不计热损失，该饮水机装满水后正常工作将水从12℃加热到沸腾放出的热量

由得，该饮水机装满水后正常工作将水从12℃加热到沸腾需要加热的时间

（3）由图得，当开关S接左边接线柱时，指示灯A和加热电管R1串联，此时饮水机处于加热状态，此时电路中的电阻为

由 得，加热电管R1的阻值为

当开关S接右边接线柱时，指示灯B、R2为限流电阻、加热电管R1串联，此时饮水机处于保温状态，此时电路中的电阻为

加热状态的电压和保温状态的电压相等，由 得

解得

答：（1）该饮水机装满水后将水从12℃加热到沸腾，水吸收的热量为1.848×106J；
（2）该饮水机装满水后正常工作将水从12℃加热到沸腾需要加热的时间为840s；
（3）限流电阻R2的阻值为2178Ω。
四、实验探究
1、     C     使液体均匀受热     加热时间     转换法     水     水
【详解】
（1）[1]该实验应采用相同热源进行加热，以保证相同时间吸收热量相同，烧杯规格要相同，保证受热情况相同，不需要保证液体体积相同，应保证液体质量相同，故AB正确，不符合题意，C错误符合题意。
故选C。
（2）[2]用玻璃棒搅拌是为了使液体受热均匀。
[3][4]由于使用相同热源进行加热，则认为相同时间吸收热量相同，故可通过比较加热时间比较吸收热量多少，这种方法为转换法。
（3）[5][6]由坐标轴可知，当加热时间相同时，煤油升高温度更多，则要使水和煤油升高相同的温度，应给水加热更长时间，由此可说明升高相同温度，水吸收热量更多，即水的吸热能力强些。
2、     甲、乙     温度计上升示数     甲、丙     天平     2.0×103
【详解】
（1）[1][2]根据控制变量法，比较不同燃料的热值，要保证其他量都一样，选择不同的燃料加热相同的时间，即用甲、乙两图进行实验；烧杯中质量相同的液体，温度变化越大，说明吸收的热量越多，所以实验中通过温度计上升的示数来反应燃料放出热量的多少。
（2）[3][4]比较不同物质吸热升温的特点，应控制燃料相同，吸热物质不同。故应选择甲、丙两图进行实验。因测量温度的变化和控制不同物质质量相同及控制加热时间，故需要测量工具分别有温度计、天平、秒表。
（3）[5]由图知，都由20℃升高到80℃，a需要加热10min，b需要加热20min。升高了相同的温度，b吸收热量是a的2倍。根据，在质量和温度变化量相同的情况下，比热容c与Q成正比，由上述可得

故液体a的比热容为