解析卷-沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机达标测试练习题(含答案详解).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、如图所示的实验，试管口木塞冲出过程中，下列说法错误的是（　　）

A．试管口出现的白雾是水蒸气液化形成的
B．试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
C．能量转化情况与内燃机做功冲程相同
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少
2、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
3、2022年4月，神舟十三号载人飞船安全着陆。飞船在减速着陆过程中，下列说法正确的是（　　）
A．动能不变 B．重力势能不变
C．机械能不变 D．与大气摩擦，内能增加
4、2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火起飞，成功发射。如图，火箭喷气发动机是利用燃料在燃烧室中燃烧，燃气向后高速喷出，从而获得向前的动力。下列与火箭发动机燃烧室工作原理一致的冲程是（　　）

A． B．
C． D．
5、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
6、如图是内燃机某冲程的工作示意图，四个事例中能量转化与之相同的是（　　）

A．瓶塞冲出 B．搓手取暖
C．压缩气体 D．钻木取火
7、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
8、将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”，把一瓶饮料放入“冰箱”后，冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示，在两物体温度达到相同之前，下列说法正确的是（　　）

A．甲是冰块 B．乙吸收热量 C．甲内能增加 D．乙内能减少
9、五月五，是端午，吃粽子，挂艾草，划龙舟。俗语中包含的物理知识，正确的是（　　）
A．煮粽子是用做功的方法改变粽子的内能
B．煮粽子的水沸腾后，继续吸热温度升高
C．闻到艾草的气味，说明分子在永不停息地做无规则运动
D．划龙舟时，桨对水有作用力，水对桨没有作用力
10、用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热（如图甲），根据测得数据分别描绘出这两液体的温度随加热时间变化的图象（如图乙）。在相同的时间内两液体吸收的热量相等，不计液体热量散失，分别用ma、mb、ca、cb，表示a、b两液体的质量和比热容，则结合图中信息作出的下列推断正确的是（　　）

A．若ma=mb，则ca>cb B．若ma=mb，则ca>cb
C．若ca=cb，则ma=mb D．若ca=cb，则ma<mb
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、1kg分类后的垃圾能“榨”出0.14kg燃料油，已知0.14kg燃料油完全燃烧释放的热量为5.6×106J，则燃料油的热值为_________J/kg；利用相同的加热装置对等质量的液体A和B分别进行加热时，液体受热升温关系如图所示，两种液体比热容的大小关系为______（选填“>”、“<”或“=”）。

2、 “涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁。同样的汽油加在T型轿车内比加在L型轿车内热值______（填“更大”、“一样大”或“更小”）；如果散热器中装有10kg的20℃的水，在温度升高60℃的过程中，水吸收的热量是______J；（c水=4.2×103J/（kg•℃））。散热器中用水做冷却液而不用其它液体是因为水的______。
3、内燃机一个工作循环有四个冲程，实现将机械能转化为内能的是______冲程。内燃机工作时要产生大量的热，通常采用水循环将热带走，这是利用水______的特性。某品牌汽车每行驶100km耗油5kg，这些汽油完全燃烧要放出______J的热量。（汽油的热值q=4.6×l07J/kg）
4、2021年4月29日，中国“天和”号空间站核心舱成功发射升空，迈出了天宫号空间站建设的第一步，运载火箭以液氢为燃料是利用液氢的_______大，燃料燃烧会释放出巨大的内能，火箭残骸返回落入地球大气层时，与空气剧烈摩擦，使箭体温度很高，直至烧毁，这是以_______的方式改变物体内能。
5、2021年10月16日，长征二号F遥十三运载火箭在酒泉卫星中心发射升空｡火箭在加速升空时，其外壳与空气摩擦，内能_______，这是通过________方式改变内能｡
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、顺口溜“五月五、过端午、蒸粽子、吃包子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙舟”，生动的呈现了某地端午文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的蒸气进行加热。若将2.5kg的水加热到沸腾，水温升高了80℃，[c水=4.2×103J/（kg·℃），q煤=3×107J/kg]，在此过程中，求：
（1）水吸收的热量；
（2）采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，煤燃烧放出的热量；
（3）需要完全燃烧煤的质量。
2、有朋自远方来，烧一壶热水，拈几许茶叶，置于瓷制器皿中，沸水冲泡，这是我们常见的待客之道。如果用酒精炉烧水泡茶，将质量为5kg、温度为10℃的水加热（1个标准大气压下），需完全燃烧42g酒精，酒精炉效率为70%。[已知c水=4.2×103J/（kg•℃），q酒精=3.0×107J/kg]求：
（1）42g酒精完全燃烧放出的热量；
（2）水升高到的温度是多少？
3、利用某品牌某型号燃气热水器对20kg、初温度为20的水进行加热时，完全燃烧了0.105m3的煤气。已知水的比热容为4.2，煤气的热值为，假设煤气完全燃烧放出的热量被水全部吸收。求：   
（1）煤气完全燃烧放出的热量；
（2）水温升高到多少？
4、如图所示是小明家的电热水壶及铭牌，他用该电热水壶将1.5kg的水从20℃加热到100℃。已知，不计热量损失，求：
产品型号
XX
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1500W
（1）水吸收的热量；
（2）加热所需要的时间。

5、小华在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，如图所示，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，天然气表的数字变化了0.035m3.（天然气的热值q=4×107J/m3）求：
（1）水吸收的热量；
（2）天然气完全燃烧放出的热量；
（3）天然气灶的效率。

四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、某物理兴趣小组做“探究物体吸收热量的多少与哪些因素有关”的实验。
（1）他们结合生活中的经历和有关现象进行了猜想。甲同学根据“将质量和初温均相同的两壶水分别加热至50℃、100℃，温度上升较高的那壶水需加热的时间较长。”的现象猜想：物体吸收热量的多少可能与______________________有关。乙同学根据“__________________”的现象猜想：物体吸收热量的多少可能与物体的质量有关。丙同学根据“夏季，阳光暴晒相同时间的沙子和海水，沙子更烫。”的现象猜想：物体吸收热量的多少可能与________________有关。
（2）他们用如图所示装置进行实验。他们先将50克的水装入烧杯中，用酒精灯加热，并利用温度计和计时器测量水的温度随时间的变化情况，数据记录在表一中，然后在烧杯中再加入50克的水，重复上述实验，实验数据记录在表二中。（设水每分钟吸收的热量相等）

表一m=50克的水
时间（分钟）
0
1
2
3
4
温度（℃）
20
24
28
32
36
升高温度（℃）
0
4
8
12
16

表二m=100克的水
时间（分钟）
0
1
2
3
4
温度（℃）
20
22
24
26
28
升高温度（℃）
0
2
4
6
8
①实验中，可以通过物体______________来比较物体吸收热量的多少。
②分析比较表一和表二中的数据及相关条件，可以得出物体吸收热量的多少与________________有关。
③小组成员发现以上探究过程还不完善，他们须添加器材并控制相关实验条件继续实验，请写出具体的方案。____________________。
2、小强用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热，如图甲所示，比较水和煤油的吸热能力。

（1）实验前，两烧杯分别装入______（选填“质量”或“体积”）和初温相等的水和煤油，组装器材时应该先调整______（选填“A”或“B”）处高度；
（2）实验中，通过比较______来间接反映水和煤油吸收热量的多少，小强根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙，水和煤油都升高到98℃，两者吸收的热量______（选填“相等”或“不相等”）；
（3）由图像可知，______的吸热能力强，水和煤油的比热容之比为______。

-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
如图所示实验中，木塞冲出时，是试管内水蒸气对木塞做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，那么水蒸气的内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水珠，于是试管口出现了白雾，而内燃机的做功冲程是内能转化为机械能，所以这个能量转化与内燃机做功冲程相同，故ACD正确，不符合题意，B错误，符合题意。
故选B。
2、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。
3、D
【详解】
在飞船减速着陆的过程中，质量不变，速度减小，高度减小，因此动能减小，重力势能也减小，机械能等于动能和势能之和，则飞船的机械能也减小；飞船减速着陆时，与大气摩擦，克服阻力做功，将一部分机械能转化为内能，则飞船的内能增加，故ABC错误，D正确。
故选D。
4、C
【详解】
火箭的喷气发动机工作时，燃料燃烧产生高温高压的气体，经喷管向后高速喷出，从而获得向前的动力，使火箭发射出去，燃料燃烧时将化学能转化为内能，然后再将内能转化为火箭的机械能。
A．该图中进气门打开，排气门关闭，活塞下行，为吸气冲程，没有能量的转化，故A不符合题意；
B．该图中两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，是机械能转化为内能，故B不符合题意；
C．该图中两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程，内能转化为机械能，故C符合题意；
D．该图中进气门关闭、排气门打开，活塞上行，为排气冲程，没有能量的转化，故D不符合题意。
故选C。
5、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。
6、A
【详解】
根据图示可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，因此该冲程为做功冲程，将内能转化为机械能。
A．试管内气体对瓶塞做功，气体的内能转化为瓶塞的机械能，符合题意；
B．搓手取暖，克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，内能增加，不符合题意；
C．用力将活塞压下，活塞对筒内空气做功，筒内空气的内能增大、温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，此过程中机械能转化为内能，不符合题意；
D．钻木取火过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，内能增加，不符合题意。
故选A。
7、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。
8、B
【详解】
由图知道，物体甲的温度是降低的，即物体甲放出热量，内能减小；物体乙的温度是升高的，即物体乙吸收热量，内能变大；所以物体甲是饮料，乙是冰块，故B正确。
故选B。
9、C
【详解】
A．煮粽子时通过热传递的方式使粽子的温度升高，内能增大，故A错误；
B．水沸腾后，继续吸热，但温度保持不变，故B错误；
C．组成物质的分子都在永不停息的做无规则的热运动，之所以闻到艾草的气味，就是组成它分子在永不停息地做无规则运动，故C正确；
D．物体间力的作用是相互的，划龙舟时，桨对水有作用力，同时水对桨也有作用力，故D错误。
故选C。
10、D
【详解】
AB．若ma=mb，由图象乙知道，加热时间相同时，即两液体吸收的热量相同时，液体a比液体b温度上升得多，由知道， ca＜cb，故AB错误；
CD．若ca=cb，由图象乙知道，加热时间相同时，即两液体吸收的热量相同时，液体a比液体b温度上升得多，由知道，ma＜mb，故C错误，D正确。
故选D。
二、填空题
1、     4×107     <
【详解】
[1]燃料油的热值

[2]如图所示：

相同时间内，吸收的热量相同，A和B的质量相等，A升高的温度较大，根据Q=cmΔt知A的比热容较小，即
＜
2、     一样大     2.52×106     比热容比较大
【详解】
[1]物体的热值属于自身的一种属性，与所处的位置无关，则同样的汽油加在T型轿车内和加在L型轿车内热值一样大。
[2]水吸收的热量为

[3]由于水的比热容较大，则在升高相同温度时可吸收更多热量，因此常用作冷却液。
3、     压缩     比热容大     2.3×108
【详解】
[1]内燃机的四个冲程中，压缩冲程中两气门关闭，活塞向上运动，压缩气体做功，将机械能转化为内能，故将机械能转化为内能的是压缩冲程。
[2]汽油机工作时要产生大量的热，通常采用水循环将热带走，这是利用水的比热容大，相同质量的水与其它物质相比，在升高相同的温度时可以吸收更多的热量，降温效果好。
[3]5kg汽油完全燃烧要放出的热量为

4、     热值     做功
【详解】
[1]运载火箭为了减小自身的质量，希望能在燃料质量最小的同时获更多的能量，就需要选择热值大的燃料，液氢的热值在常见燃料中热值最大，是目前理想的选择，故选氢主要是因为其热值大。
[2]火箭残骸返回落入地球大气层时，与空气剧烈摩擦，火箭残骸把机械能转化为内能，这种方式是做功改变内能。
5、     增加     做功
【详解】
[1][2]火箭在加速升空时，其外壳与空气摩擦，摩擦生热，使它的内能增加，这是通过做功的方式改变内能。
三、计算题
1、（1）8.4×105J；（2）8.4×106J；（3）0.28kg
【详解】
解：（1）根据可知，水吸收的热量

（2）采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，根据可知，煤燃烧放出的热量为

（3）根据Q放=mq可知，需要完全燃烧煤的质量为

答：（1）水吸收的热量为8.4×105J；
（2）采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，煤燃烧放出的热量为8.4×106J；
（3）需要完全燃烧煤的质量为0.28kg。
2、（1）1.26×106J；（2）52℃
【详解】
解：（1）酒精质量

42g酒精完全燃烧放出的热量为

（2）由可得水吸收的热量为

由可得水升高到的温度为

答：（1）42g酒精完全燃烧放出的热量1.26×106J。
（2）水升高到52℃。
3、（1）；（2）70
【详解】
解：（1）煤气完全燃烧放出的热量

（2）由吸热公式可知

则水的末温为

答：（1）煤气完全燃烧放出的热量为；
（2）水温升高到多少。
4、（1）5.04×105J；（2）336s
【详解】
解：（1）水吸收的热量为

（2）不计热量损失，则电热水壶放出的热量为

由得，加热所需要的时间为

答：（1）水吸收的热量为5.04×105J；
（2）加热所需要的时间336s。
5、（1）；（2） ；（3）36%
【详解】
解：（1）水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(80℃-20℃)=5.04×105J
（2）天然气完全燃烧放出的热量

（3）天然气灶的效率

答：（1）水吸收的热量为5.04×105J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量为1.4×106J；
（3）天然气灶的效率是36%。
四、实验探究
1、     物体升高的温度     初温相同、质量不同的两壶水分别加热至相同温度，质量大的那壶水加热时间长     物质的种类     加热时间的长短     物体的质量和升高的温度     见解析
【详解】
（1）[1]将质量和初温均相同的两壶水分别加热至50℃、100℃，温度上升较高的那壶水需加热的时间较长，根据此现象，甲同学猜想物体吸收热量的多少可能与物体升高的温度有关。
[2]物体吸收热量的多少可能与物体的质量有关，现象：质量不同，初温相同的两壶水，加热到相同的温度，质量大的那壶水需要加热时间长。
[3]夏季，阳光暴晒相同时间的沙子和海水，沙子更烫，物质的种类不同，物体吸收热量的多少可能与物质的种类有关。
（2）①[4]实验中，通过物体加热时间的长短来比较物体吸收热量的多少，加热时间越长，物体吸收的热量越多。
②[5]分析比较表一（或表二）中的数据及相关条件可知，相同质量的同种物质，加热时间越长，升高的温度越高，吸收的热量与升高的温度有关，表一和表二中数据可知，升高相同的温度，质量小的物质加热时间越短，吸收的热量与质量有关，比较表一和表二中的数据及相关条件，可以得出物体吸收热量的多少与物体的质量和升高的温度有关。
③[6]添加另一种液体。液体质量取50克（或100克），继续用图中的装置实验，使液体升高的温度分别是4℃、8℃、12℃、16℃（或2℃、4℃、6℃、8℃），用温度计和计时器测量液体的温度随时间的变化情况，并分析比较归纳结论。
2、     质量     B     加热时间     不相等     水     2︰1
【详解】
（1）[1]根据热量的计算公式，液体吸收的热量与质量、比热容和温度的变化量有关，根据控制变量法，实验中应保持质量不变。
[2]铁架台的底座是固定的，为了方便用酒精灯外焰加热，应选调整B处的高度。
（2）[3]热量的多少不易直接观察，实验中选取两个完全相同的加热器，相同时间产生的热量是相同的，可以利用加热时间间接反映吸热的多少。
[4]水和煤油都从68℃升高到98℃，水的加热时间为20min，煤油的加热时间为10min，由于两个加热器相同，加热时间越长，表明吸收的热量越多，故两者吸收的热量是不相等的。
（3）[5][6]由图像可知，水和煤油都从68℃升高到98℃，水的加热时间为20min，煤油的加热时间为10min，由于两个加热器相同，加热时间与吸收的热量成正比，故

水和煤油的质量和升高的温度相同，则比热容之比为

所以水的吸热能力更强。