沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机同步测评试题(含答案解析).docx

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机同步测评
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
2、把盛有冷水的铝壶放到电炉上加热，则发生热传递三种方式的先后顺序应该是（　　）
A．热对流、热辐射、热传导 B．热传导、热对流、热辐射
C．热传导、热辐射、热对流 D．热辐射、热传导、热对流
3、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
4、成都正以新发展理念创建公园城市，让市民可以出门见绿意，抬头望雪山。对下列美好生活场景的分析，正确的是（　　）
A．春天，蒲江品茗春茶暖；热茶暖手，是通过做功改变手的内能
B．夏天，龙泉戏水浸心凉；水比岸边石头凉，说明水的比热容小
C．秋天，新都赏桂满城香；花香袭人，是分子无规则运动的结果
D．冬天，郫都望雪西岭上；山顶积雪常年不化，积雪的内能为零
5、热学知识在日常生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（　　）
A．四月的菏泽牡丹飘香，说明分子间有空隙
B．摩擦生热是通过热传递改变了物体的内能
C．热机通过压缩冲程将机械能转化为内能
D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的沸点较高
6、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
7、某汽油机的四个冲程如图所示，在该汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是（ ）

A．① B．② C．③ D．④
8、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
2
1
88
水
2
1
50
A．2min内油吸收的热量为3×104J
B．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
9、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
10、关于温度、热量、内能，下列说法中正确的是（　　）
A．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量多
B．温度相同的物体，内能一定相同
C．铁水很热具有内能，冰块很冷没有内能
D．物体吸收热量，温度不一定升高
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、质量相等、初温相同的a、b两种不同液体，分别用两个完全相同的加热器加热，加热过程中，温度随时间变化的图线如图所示，根据图线可知a液体的比热容______b液体的比热容（填“大于”“小于”或“等于”），由图可知，当升高的温度相同时，______液体的加热时间更长。冬天供暖时选用水做管道液体，原因是水的比热容______。

2、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。
3、在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。汽油机的压缩冲程是将________能转化为________能，与压缩冲程原理相同的是图________所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是图________。若某机动车转速表上显示发动机转速为2400转/min，则1s内发动机做功_________次。

4、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。

5、普通汽车的动力机械是内燃机。做功冲程里，内能转化为 __________能，压缩冲程里，________能转化为______能；内燃机的效率较低，它在工作过程中，总能量的大半以 _______能的形式散失掉。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、现在的小火锅常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料，如图所示，已知这种燃料的热值是2.0×107J/kg，若小火锅中质量为1kg的热汤的温度从50℃升高到100℃，共消耗20g固体酒精。[汤的比热容近似为水的比热容]求：
（1）小火锅中热汤吸收的热量；
（2）20g固体酒精完全燃烧所释放的热量；
（3）这个小火锅烧汤的效率。

2、有一个电热水壶，铭牌如表所示，不计热量的散失，不考虑温度对电阻的影响，c水=4.2×103J/（kg·℃）。求:
（1）将质量为1kg、温度为20℃的一壶冷水加热到100℃，水吸收的热量是多少？
（2）若壶体吸收的热量是水吸收热量的10%，电热水壶至少正常工作多长时间才能把这壶水加热到100℃？
（3）若在用电高峰期，实际电压只有198V，要把同样的这壶水加热到100℃，至少需要多长时间？
电热水壶
型号：91400
电压：220V
频率：50Hz
功率：1000W
最大水量：1kg

3、提倡节能减排，小宇家将灶“煤改气”后，用天然气烧水更划算。他将5kg的水倒入烧水壶中，并测出水初温为20℃。在一个标准大气压下，把水加热到100℃。已知水的比热容。求：
（1）水温升高多少℃？
（2）将这些水烧开，需吸收多少热量？
4、如图甲所示是一款深受消费者认可的家用多功能锅，它能实现高温､中温和低温三种加热功能，图乙是它的铭牌，图丙是它的内部电路简图。[c锅=4.0×103J/（kg·℃）]
（1）处于低温档时，电路中电流为多少？
（2）求该多功能锅处于高温档时的额定功率；
（3）不计热量损失，某次实际使用中温挡将质量为3kg､初温为20℃的一锅粥升至84℃需要25分钟，求此时家庭电路的实际电压。

5、如图所示是一款无人驾驶汽车。汽车自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通路况。该款车以一定速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离，消耗汽油4.2kg，此过程该汽车牵引力做功为4.83×107J。求在该过程中：[q汽油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）汽油完全燃烧放出的热量；
（2）汽油机的效率；
（3）若汽油机损失的能量用于烧水，可供1000kg水的温度升高多少。

四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器分别装入质量相等的 A、B 两种液体，用相同的装置加热∶

（1）两种液体吸收热量的多少可通过___________来比较，实验中使用玻璃棒的目的是___________ ；
（2）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∶质量相等的A 和B 两种液体，在升高相同温度时，___________（选填“A”或“B”）吸收的热量较多；质量相等的 A 和 B 两种液体，在吸收相同热量时，___________（选填“A”或“B”）升温较高；
（3）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择___________（选填“A”或“B”）。
2、如图所示，图甲是小杨在标准大气压下探究冰熔化时温度的变化规律的实验装置，烧杯内装有水，试管内装有碎冰，温度计玻璃泡插入碎冰中。

①如图乙所示，此时温度计的示数为______；
②由图丙中的温度随时间的变化关系图像可知，水比冰升温慢，请说出这种现象的原因：______；
③试管中的冰块完全熔化后，若持续加热，烧杯中的水沸腾时，试管中的水______（选填“会”或“不会”）沸腾。

-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、D
【详解】
电炉通电后，电能会转化为内能使得电炉丝发热，热量会辐射给铝壶；然后热量会通过热传导的方式传递给壶底的冷水，壶底的水温升高后又以热对流的方式传递给上面的水，最终水温共同升高到相同的温度，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3、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。
4、C
【详解】
A．热茶暖手是茶将热量传递给手，是通过热传递改变手的内能，故A错误；
B．水比岸边石头凉，是因为水的比热容大，与其它物质相比，相同质量的水在吸收相同热量时，水升温慢，故B错误；
C．花香袭人是花香分子进入鼻子，是分子无规则运动的结果，故C正确；
D．所以物体不论温度高低具有内能，所以雪的内能不为零，故D错误。
故选C。
5、C
【详解】
A．四月的菏泽牡丹飘香，说明分子在不停地坐无规则运动，故A错误；
B．摩擦生热，克服摩擦力做功产生热量，是通过做功改变了物体的内能，故B错误；
C．热机通过压缩冲程对热机内气体做功，将机械能转化为内能，故C正确；
D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的比热容较大，当质量与降低相同温度时，水比其他液体放出的热量多，故D错误。
故选C。
6、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。
7、C
【详解】
A．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图①可知，活塞向上运动，排气门打开，所以图①是排气冲程，故A不符合题意；
B．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图②可知，活塞向下运动，进气门打开，所以图②是吸气冲程，故B不符合题意；
C．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图③可知，活塞向下运动，两门关闭，所以图③是做功冲程，故C符合题意；
D．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图④可知，活塞向上运动，两门关闭，所以图④是压缩冲程，故D不符合题意。
故选C。
8、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。
9、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.
10、D
【详解】
A．热气腾腾的汤具有较大的内能，热量是过程量，不能用含有来描述，故A错误；
B．内能大小跟质量、温度、状态有关，温度相同的物体，当其它因素不同时，物体的内能不能确定，故B错误；
C．一切物体都具有内能，所以铁水和冰块都具有内能，故C错误；
D．物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体熔化时，吸收热量，内能增大，但是温度不变，故D正确。
故选D。
二、填空题
1、     小于     b     较大
【详解】
[1]由图像知，当加热时间相同时，即吸收的热量相同，a的末温较高；由于a、b两种液体的初温相同，故a温度的变化量大于b温度的变化量；由可知，a的比热容小于b的比热容。
[2]由图像知，升高相同的温度，b需要的时间更长，说明b吸收的热量更多。
[3]因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量多，所以冬天供暖时选用水做管道液体。
2、     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。
3、     机械     内     乙     丙     20
【详解】
[1][2]汽油机的压缩冲程是将活塞的机械能转换为燃料的内能。
[3]图甲中，水被加热汽化成水蒸气，水蒸气推动试管向外运动，是内能转化为机械能，乙图中，活塞向下运动压缩筒内空气，活塞的机械能转化为内能，所以与压缩冲程原理相同的是图乙。
[4]汽油机的做功冲程中，两个气门都关闭，活塞向下运动。而图丙中，两个气门都关闭，活塞向下运动；图丁中，两个气门都关闭，活塞向上运动。所以图丙是做功冲程。
[5]由题意知，发动机1s内转动的圈数

发动机每转动两圈，做功一次，所以1s发动机做功20次。
4、     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。
5、     机械     机械     内     内
【详解】
[1][2][3]内燃机共4个冲程，在做功冲程里，气体推动活塞对外做功，内能转化为机械能，压缩冲程里，活塞压缩气体，机械能转化为内能。
[4]内燃机的效率较低，转化为机械能的能量比较少，很大一部分以内能形式散失，无法利用。
三、计算题
1、（1）2.1×105J；（2）4×105J；（3）52.5%
【详解】
解：（1）小火锅中热汤吸收的热量为

（2）20g固体酒精完全燃烧所释放的热量为

（3）这个小火锅烧汤的效率为

答：（1）小火锅中热汤吸收的热量为2.1×105J；
（2）20g固体酒精完全燃烧所释放的热量为4×105J；
（3）这个小火锅烧汤的效率为52.5%。
2、（1）3.36×105J；（2）6.16min；（3）456.3s
【详解】
解：（1）水吸收的热量

（2）若壶体吸收的热量是水吸收热量的10%，则壶体吸收的热量

把这壶水加热到100℃消耗的电能

电热水壶至少正常工作多长时间

（3）该电热水壶的电阻

水壶的实际功率

需要加热时间

答：（1）水吸收的热量是3.36×105J；
（2）电热水壶正常工作6.16min才能把这壶水加热到100℃；
（3）若在用电高峰期，实际电压只有198V，要把同样的这壶水加热到100℃，至少需要456.3s。
3、（1）；（2）
【详解】
解：（1）水温升高

（2）水吸收的热量为

答：（1）水温升高；
（2）将这些水烧开，需吸收热量。
4、（1）0.73A；（2）1000W；（3）176V
【详解】
解：（1）处于低温档时，电路中电流为

（2）开关S1断开，S2接b时，两个电阻串联，为低温档，此时电路的电阻为

开关S1闭合，S2接b时，R2短路，为中温档，R1的电阻为

R2的电阻为
R2=R-R1=302.5Ω-60.5Ω=242Ω
开关S1闭合，S2接a时，两个电阻并联，为高温档，则高温档时的额定功率
P高= P中+ P2= P中+ =800W+=1000W
（3）不质量为3kg､初温为20℃的一锅粥升至84℃吸收的热量是

不计热量损失，中温挡时，消耗的电能和吸收的热量相等，则中温挡时的实际功率为

此时家庭电路的实际电压

答：（1）处于低温档时，电路中电流为0.73A。
（2）该多功能锅处于高温档时的额定功率为1000W。
（3）不计热量损失，某次实际使用中温挡将质量为3kg､初温为20℃的一锅粥升至84℃需要25分钟，此时家庭电路的实际电压176V。
5、（1）；（2）；（3）
【详解】
解：（1）汽油完全燃烧放出的热量

（2）汽油机的效率

（3）若汽油机损失的能量用于烧水，则用于烧水的热量为

可供1000kg水的温度升高

答：（1）汽油完全燃烧放出的热量为；
（2）汽油机的效率为；
（3）若汽油机损失的能量用于烧水，可供1000kg水的温度升高。
四、实验探究
1、     加热时间     使液体受热均匀     A     B     A
【详解】
（1）[1]实验时，对液体的加热时间越长，液体吸收的热量越多，故两种液体吸收热量的多少可以通过加热时间的长短来比较。
[2]实验中，通过使用玻璃棒搅拌液体，可以使液体受热更均匀。
（2）[3]由图乙可知，质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A的加热时间更长，故A吸收的热量更多。
[4]由图乙可知，质量相等的A和B两种液体，吸收相同热量时，即加热相同时间时，B升温较高。
（3）[5]由图乙可知，质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A的加热时间更长，故A吸收的热量更多，则A的吸热能力较强，比热容较大；选择供热物质时，由可知，A的比热容较大，故应选择A。
2、     -2℃     水的比热容比冰的大     不会
【详解】
①[1]由乙图可知，温度计的分度值为1℃，液面在0℃下面第二个格处，所以温度计示数为-2℃。
②[2]从图像上来看，AB段是冰，CD段是水，AB段和CD段升高相同的温度，CD段加热时间长，吸热热量多，说明水的比热容比冰大。
③[3]沸腾的条件是：达到沸点，不断吸热。试管中的水可以达到沸点，但因内外温度相同，不存在温度差，不能发生热传递，故试管中的水不能继续吸热，不会沸腾。