2022年沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机定向测评试题(含详细解析).docx

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机定向测评
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、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、下面是对生活中一些事例的判断，其中正确的是（　　）
A．冰熔化时温度不变，内能也不变
B．钻木取火利用热传递改变内能
C．用热水袋取暖利用了水的比热容小的特性
D．高压锅应用了气压增大水的沸点升高的原理
3、甲、乙两种金属的比热容之比是，质量之比是。若它们吸收相同的热量后，甲物体的温度升高了10℃，则乙物体的温度升高了（　　）
A．5℃ B．10℃ C．15℃ D．20℃
4、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
5、如图所示，在四冲程汽油机工作过程中，获得动力的冲程是（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D． 排气冲程
6、下列说法正确的是（　　）
A．如果物体逐渐向凸透镜靠近，则所成的像一定不断变大
B．一个物体受到力的作用，其运动状态不一定会发生改变
C．一个物体的温度升高，其内能一定会增大且一定要从外界吸收热量
D．若浸没在液体中的固体所受浮力和重力等大，则该固体和液体的密度一定相等
7、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
8、如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（　　）

A．图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能不变
B．图乙：瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能增大
C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增加
D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能，气体内能减少
9、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发射情景如图，下列描述正确的是（　　）

A．火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象
B．火箭点火升空过程中是由机械能转化为内能
C．喷出的燃气主要通过热传递使空气内能增大
D．火箭喷出燃气后周围空气分子的热运动减缓
10、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
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、如图一只瓶子，内装一些铁屑。我们既可以通过振荡，也可以通过加热，使铁屑的温度升高，内能增大。从改变物体内能的方法来看，前者是通过_______方法，后者是通过_______方法来增大铁屑的内能。如果你没有看到内能改变的过程。仅凭铁屑温度的改变，能否确定采用了什么方法改变了铁屑的内能?_____(选填“能”或“不能”)，这是因为____________________。

2、在一个标准大气压下做“探究水的沸腾”实验时，把初温为20℃质量为100g的水加热到沸腾，水至少需要吸收______J的热量。如果酒精完全燃烧所放出的热量有40%被水吸收，则需要______g酒精。（c水＝4.2×103J/（kg•℃），q酒＝3.0×107J/kg）
3、酒精的热值是3.0×107J/kg，酒精炉中装有100g酒精，若燃烧掉一半，放出的热量是______J，则剩余部分酒精的热值是______ 。
4、2020年12月17日凌晨，历经23天，嫦娥五号闯过地月转移、近月制动、环月飞行、月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关，携带着质量是1731克的月球样品着陆地球，实现中国首次月球无人采样返回。返回器落入大气层时，由于速度很快，与空气剧烈摩擦，使返回器表面温度很高，这是以________的方式改变物体内能，在返回过程中以月球为参照物，返回器是________的。（填“运动”或“静止”）
5、某台四冲程汽油机的转速为1200r/min，在1s内汽油机对外做了______次功。如果汽油机在某段时间内消耗了400g汽油，则汽油完全燃烧可放出热量为______J。（q汽=4.6×107J/kg）
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、如图所示的油电混合动力汽车是一种新型节能汽车，这种油电混合动力汽车的内燃机工作时，给车提供动力的同时也给动力蓄电池组充电。已知某型号油电混合动力汽车所用的动力蓄电池组储存的最大电能是1.0×108J，若该车以80km/h的车速匀速直线行驶了0.5h。行驶过程中所受阻力大小为800N，动力蓄电池组的电能也增加了最大电能的14%，内燃机消耗燃油2kg。（燃油的热值4.6×107J/kg）求：
（1）燃油完全燃烧放出的热量；
（2）牵引力做的功；
（3）该油电混合动力汽车内燃机的效率。

2、质量为2kg的水温度升高5℃，求吸收的热量Q吸「c水=4.2×103J/kg·℃」
3、如图所示是某品牌的小汽车，下表是小汽车的有关参数。请选择有关参数求解下列问题。求：
（1）小汽车静止在水平路面上时，它对路面的压强；
（2）若小汽车在平直公路上以额定功率匀速行驶，速度为，小汽车行驶过程中受到的阻力；
（3）若该车在同一条平直公路上以额定功率匀速行驶100km，则该汽车发动机的效率。（保留1位小数）
总质量       
牵引力的额定功率
每个轮胎与地面的接触面积       
每耗油量
汽油密度     
汽油的热值 4.6×107J/kg

4、太阳能属于清洁且可再生能源，人们可以利用太阳能发电、加热。如图所示，小丽家利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，给家庭供电。已知垂直于太阳光1m2的面积上每秒接收的太阳能为500J，小丽家太阳能电池板面积为10.5m2，太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率为20%，当太阳光垂直射向的太阳能电池板时，【水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）】
（1）求1分钟内小丽家太阳能电池板转化的电能；
（2）1分钟内该太阳能电池板转化的电能用热水壶烧水，热水壶的效率为80%，则可将25℃的1kg的水升高到几摄氏度？

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、为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。实验数据记录如下表。

物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
9
68
食用油
60
20
5
68
（1）在此实验中，如果给水和食用油加热相同的时间，此时，水升高的温度______（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油升高的温度；
（2）实验表明，______（选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强。
2、小社同学用如图甲所示的装置给质量都为100g和初温都为70℃的水和煤油加热（加热装置完全相同实验过程忽略热散失），图乙是根据实验过程记录的数据作出的两种液体的温度随时间变化的图象。

（1）实验过程中通过______（选填“升高温度”或“加热时间”）来反映物质吸收热量的多少；
（2）若要在不改变装置的情况下，为了使水和煤油在相同时间升高相同的温度，应减少______（选填“水”或“煤油”）的质量，升高相同的温度后，水吸收的热量______（选填“大于”、“等于”或“小于”）食用油吸收的热量。______的吸热能力强些；
（3）已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），则煤油的比热容是______J/（kg•℃）；
（4）通过观察图象分析水在第3分钟到第4分钟沸腾过程中吸收的热量是______J。

-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、D
【详解】
A．冰熔化时吸热，温度不变，内能增大，故A错误；
B．钻木取火，是克服摩擦做功，使木头的内能增加、温度升高，达到木头的着火点而燃烧，属于做功改变物体的内能，故B错误；
C．水的比热容大，说明相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。用热水袋取暖利用了水的比热容大的特性，故C错误；
D．高压锅的原理，是高压锅密封好，水沸腾时锅内气压增大，沸点升高，容易煮熟食物，故D正确。
故选D。
3、A
【详解】
乙物体的温度升高了

故A符合题意。
故选A。
4、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。
5、C
【详解】
四冲程汽油机工作时，只有在做功冲程中将燃料燃烧产生燃气的内能转化为机械能，为内燃机工作提供动力，其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的，故C符合题意；故ABD不符合题意。
故选C。
6、B
【详解】
A．物体逐渐向凸透镜靠近，则所成的像不一定不断变大，例如物体位于焦点以内时，物体逐渐向凸透镜靠近像则变小，故A错误；
B．物体受到平衡力的作用时，运动状态不发生变化，故B正确；
C．一个物体的温度升高，其内能一定会增大，可能是因为从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故C错误；
D．浸没在液体中的固体所受浮力和重力等大，如果该固体是实心的，则该固体和液体的密度相等；如果是空心的，不一定相等，故D错误。
故选B。
7、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．
8、D
【详解】
A．图甲中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误；
B．图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故B错误；
C．图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少，故C错误；
D．图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气体的内能减少，故D正确。
故选D。
9、C
【详解】
A．火箭发射时出现的大量“白气”是由于大量的水蒸气遇到冷空气液化形成的小水珠，属于液化现象，故A错误；
B．火箭点火升空过程中消耗燃料，燃料燃烧释放的内能转化为使火箭升空的机械能，故B错误；
C．喷出的燃气时释放大量热量，主要通过热传递使空气内能增大，故C正确；
D．火箭喷出燃气时，周围空气温度升高，故周围空气分子的热运动加快，故D错误。
故选C。
10、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。
二、填空题
1、     做功     热传递     不能     做功和热传递改变物体的内能是等效的
【详解】
[1]通过振荡，使铁屑的温度升高，内能增大，是通过做功的方法改变物体的内能。
[2]通过加热，使铁屑的温度升高，内能增大，是通过热传递的方法改变物体的内能。
[3]仅凭铁屑温度的改变，不能确定采用了什么方法改变了铁屑的内能。
[4]因为做功和热传递改变物体的内能是等效的。
2、     3.36×104     2.8
【详解】
[1]由题意可知，水的质量m＝100g＝0.1kg，一个标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×104J
[2]由可得，需要的酒精完全燃烧释放的热量

由Q放＝mq可得，需要燃烧酒精的质量

3、     1.5×106     3.0×107J/kg
【详解】
[1]酒精放出的热量
Q放=qm=3.0×107J/kg×0.05kg=1.5×106J
[2]热值是燃料的一种特性，热值的大小与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧程度无关，则剩余部分酒精的热值不变，仍为3.0×107J/kg。
4、     做功     运动
【详解】
[1]返回器与空气摩擦生热，将机械能转化为内能，使其内能增大，这是以做功的方式改变物体内能。
[2]在返回过程中以月球为参照物，返回器相对于月球的位置不断变化，返回器是运动的。
5、     10     1.84×107
【详解】
[1]汽油机飞轮1 min转1200转，那么飞轮1s内的转数为

汽油机飞轮转2转就是一个工作循环，所以1s内的工作循环数为10次；汽油机一个工作循环有4个冲程，但只有1次对外做功，所以1s内对外做功数为 10次。
[2]汽油完全燃烧放出的热量
Q放=mq汽=400×10-3kg×4.6×107J/kg=1.84×107J
三、计算题
1、（1）9.2×107J；（2）3.2×107J；（3）50%
【详解】
解：（1）由题意可知，燃油完全燃烧放出的热量为
Q=mq油=4.6×107J/kg×2kg=9.2×107J
（2）因为汽车匀速直线行驶，所以汽车所受牵引力与阻力是一对平衡力，即
F=f=800N
由题意可知，汽车通过的路程为
s=vt=80km/h×0.5h=40km=4×104m
故汽车行驶中牵引力所做的功为
W=Fs=800N×4×104m=3.2×107J
（3）由题意可知，蓄电池增加的电能为
W′=1.0×108J×14%=1.4×107J
故汽车内燃机的效率为

答：（1）燃油完全燃烧放出的热量为9.2×107J；
（2）牵引力做的功为3.2×107J；
（3）该油电混合动力汽车内燃机的效率为50%。
2、4.2×104J
【详解】
解：水吸收的热量
Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×5℃=4.2×104J
答：吸收的热量是4.2×104J。
3、（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）小汽车静止在水平路面上，重力与支持力是一对平衡力，故有

对路面的压强为

（2）汽车匀速行驶的速度为

汽车匀速行驶，水平方向摩擦力与牵引力是一对平衡力，根据

可得

（3）牵引力所做的有用功为

消耗燃油的质量为

燃油燃烧放出的热量为

该汽车发动机的效率

答：（1）小汽车静止在水平路面上时，它对路面的压强为；
（2）若小汽车在平直公路上以额定功率匀速行驶，速度为，小汽车行驶过程中受到的阻力为；
（3）若该车在同一条平直公路上以额定功率匀速行驶100km，则该汽车发动机的效率为。
4、（1）6.3×104J；（2）37
【详解】
解：（1）已知垂直于太阳光的1m2面积上每1秒接收的太阳能为500J，面积为10.5m2的太阳能电池板在1分钟内接收到的太阳能

太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率为20%，则通过该太阳能电池板转化的电能

（2）依题意得，水吸收的热量

由得

答：（1）1分钟内小丽家太阳能电池板转化的电能为6.3×104J；
（2）1分钟内该太阳能电池板转化的电能用热水壶烧水，热水壶的效率为80%，则可将25℃的1kg的水升高到37摄氏度。
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、     小于     水
【详解】
（1）[1]由表格数据可知，升高相同温度水所需时间比食用油长，所以水升温比较慢，若给水和食用油加热相同的时间，则水升高的温度小于食用油升高的温度。
（2）[2]由实验表格可知，等质量的水和食用油升高相同的温度，水升高的温度小，由可知，水的比热容大，水的吸热能力更强。
2、     加热时间     水     等于     水     2.1×103     4.2×103J
【详解】
（1）[1]物质吸收热量的多少，是通过对一个物质加热时间来判断的，加热时间越长，吸收热量越多。
（2）[2]由乙图可知，相同质量的水和煤油，加热相同时间，水升高的温度比煤油小，所以应减小水的质量；
[3][4]实验中只改变了质量，加热时间依然相同，因此吸收的热量相同，根据公式可知，加热时间相同的情况下，升高温度相同，质量与比热容成反比，质量越小，比热容越大，因此水的比热容大，吸热能力强些。
（3）[5]由乙图可知，0～3min煤油温度的变化量为
Δt=t-t0=130℃-70℃=60℃
则煤油吸收的热量为
Q煤油=c煤油m煤油Δt
0～3min水温度的变化量为
Δt′=t′-t0′=100℃-70℃=30℃
则水吸收的热量为
Q水=c水m水Δt′
因为对相同质量的煤油和水，加热时间相同，所以煤油和水吸收热量相同，即Q煤油=Q水，所以
c煤油m煤油Δt= c水m水Δt′
则煤油的比热容为

（4）[6] 第2min到第3min内，由乙图可知，水吸收的热量为

因为加热器不变，加热相同质量的水，在相同时间内，水吸收的热量相同，即水在第3min到第4min内吸收的热量与水在第2min到第3min内吸收的热量相同，均为4.2×103J。