考点解析沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机专项攻克试卷(附答案详解).docx

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机专项攻克
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、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
2、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
3、下列关于热现象的说法中，正确的是（　　）
A．物体从外界吸收热量，其温度一定升高
B．温度高的物体内能多，温度低的物体内能少
C．水可作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大
D．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多
4、西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，于2019年4月20日将第44颗北斗导航卫星成功送上太空｡下列说法中正确的是（　　）
A．火箭升空过程中，将机械能转化为内能
B．燃料燃烧时将内能转化为化学能
C．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的比热容较大
D．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的热值较大
5、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
6、以下描述中的“发热”现象，其改变内能的方式与其他三个不同的是（　　）
A．锯木头锯条发热 B．铁丝反复弯折后发热
C．阳光下路面发热 D．搓手时手掌发热
7、下列说法中能反映物体放出热量多少跟降低的温度有关的是（　　）
A．相同质量的同种物质，降低不同的温度，放出的热量不同
B．相同质量的不同物质，降低相同的温度，放出的热量一般不同
C．不同质量的同种物质，降低相同的温度，放出的热量不同
D．以上说法都可以
8、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
9、自2022年秋季开始，劳动课将成为中小学的一门独立课程。课程要求5-6年级的学生要学会做西红柿炒鸡蛋等家常菜。关于炒菜过程中涉及到的物理知识，下列判断正确的是（　　）
A．切西红柿的锋利刀刃可以增大压力 B．用铁锅炒菜是因为铁的比热容大
C．天然气燃烧时将化学能转化为内能 D．炒菜过程中鸡蛋的内能保持不变
10、下列选项可能符合汽车等热机能量流向的是（　　）
A． B．
C． D．
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、我国南海海底探明有大量的“可燃冰”，在同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到煤气的数十倍，这说明“可燃冰”的_____很大；以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量是_____J。（q煤气=4.2×107J/kg）｡
2、如图所示是四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于_______冲程；汽油机需要用水作为冷却液进行降温，是利用了水的_______较大的特性。

3、冬天，同学们喜欢用热水袋取暖，这是通过______的方式使手的内能增加；若热水袋中装有1kg的水，当袋内的水温从60℃降低到40℃时，其中水放出的热量是______J。
4、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。

5、如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，玻璃筒内空气的内能 _____（选填“增加”或“减少”），温度升高，这是通过 _____的方式改变物体的内能。

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、如图所示是一辆满载防疫物资的货车，质量为30t，静止时对水平地面的压强为3×105Pa。货车以15m/s的速度在平直公路上匀速行驶9km，消耗柴油10kg，发动机的输出功率为225kW。（g取10N/kg，柴油的热值q=4.0×107J/kg）求：
（1）货车车轮与水平地面接触的总面积是多少？
（2）货车受到的阻力是多少？
（3）货车发动机的效率是多少？

2、如图是小芳家新买的轿车，该车部分参数如下表。求
（1）该车静止在水平地面上时，对地面的压强多大？（轮胎与地面接触的总面积为0.12m2，g=10N/kg）
整车质量
1.8t
最大输出功率
9.2kw
汽油机效率
30%
（2）若该车以最大输出功率行驶10min，需要消耗多少千克汽油？（q汽油=4.6×107J/kg）

3、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·℃」
4、为了实现节能减排，城市里很多出租车都换成了燃气汽车，最常见的是压缩天然气汽车（将天然气加压后装在汽车燃气瓶内作为燃料）。若某出租车以压缩天然气为燃料，在平直的高速公路上以90km/h的速度匀速行驶了0.5h，发动机的功率恒为25kW，消耗的天然气的体积为4m3，已知天然气的热值为3.6×107J/m3求：
（1）假设4m3天然气完全燃烧，放出的热量是多少？
（2）发动机的牵引力是多大？
（3）发动机的效率是多少？
5、小明学习了热学的有关知识后，知道了水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），他想估算自己家所用的天然气灶的效率，他在铁锅中装人3kg水，并将其放在天然气灶上从15℃加热到75℃，加热前后小明观察了天然气表（如图），上面的示数分别为:m3和m3。
（1）天然气表上标有“严禁明火查漏”的警示，请说出原因。
（2）水从15℃升高到75℃吸收了多少热量?
（3）若铁锅吸收的热量不考虑，则该天然气灶烧水的效率大约是多少?（q天然气约为3.9×107J/m3）

四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、图甲是小明同学用100g冰探究“固体熔化时温度变化规律”的实验装置（不计汽化对实验的影响）[c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
（1）图乙中温度计显示的是冰在某时刻的温度，它的示数是______℃；
（2）每隔1min记录一次物质的温度及状态，作出如图丙所示的温度随时间变化的图像，图中BC段物体吸收的热量为______J，由图像可知冰的比热容为______J/(kg·℃)。

2、为了比较水和沙子吸热本领的大小，小敏做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表：

质量/g
升温10℃所需时间/s
升温20℃所需时间/s
升温30℃所需时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220

（1）在此实验中用______表示水和沙子吸热的多少；
（2）分析上表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收的热量______（选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量；
（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，______（选填“水”或“沙子”）升高的温度更高；
（4）下列事实能用上述实验结果解释的是______。
A．固体和液体很难被压缩
B．50mL酒精和50mL水混合，总体积小于100mL
C．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小
D．多次用力晃动装有沙子的玻璃试管后，发现沙子变热

-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、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。
3、C
【详解】
A．物体从外界吸收热量，其温度可能不变，如晶体熔化时，吸热但温度不变，故A错误；
B．内能与物体的温度、质量都有关系，温度高的物体内能不一定多，温度低的物体内能也不一定少，故B错误；
C．水可作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大，与相同质量的其它物质相比，升高相同温度时可以吸收更多的热量，故C正确；
D．煤的热值比干木柴的大，但是两种燃料的质量以及燃烧状况未知，所以无法判断哪种燃料燃烧时放出的热量多，故D错误。
故选C。
4、D
【详解】
A．火箭升空过程中，燃料燃烧消耗内能转化为火箭的机械能，故A错误；
B．燃料燃烧时将化学能转化为内能，故B错误；
CD．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的热值较大，与其它燃料相比，完全燃烧相同质量的氢时可以释放出更多的热量，故C错误、D正确。
故选D。
5、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。
6、C
【详解】
A．锯木头时锯条发烫，是摩擦生热，属于做功改变物体的内能；
B．反复弯折铁丝，人对铁丝做功，铁丝的内能增加，温度升高，是通过做功改变物体的内能；
C．阳光下路面发热是热传递改变内能；
D．用力搓手，手会发热，这是通过做功的方式增加内能的。
综上，故ABD相同，C不同，故C符合题意。
故选C。
7、A
【详解】
A．同种物质比热容相同，由于质量也相同，当降低不同的温度时，由Q=cmΔt可知，由于温度的变化不同，物体放出的热量不同，则物体放出的热量多少跟降低的温度有关，故A符合题意；
B．相同质量的不同物质，降低相同的温度，这是研究物体放出热量的多少与物质的种类的关系，故B不符合题意；
C．不同质量的同种物质，降低相同的温度，这是研究物体放出热量多少跟物体质量的关系，故C不符合题意；
D．BC说法错误，故D不符合题意。
故选A。
8、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。
9、C
【详解】
A．刀刃非常锋利，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强的，故A错误；
B．用铁锅炒菜，是因为铁的导热能力强，故B错误；
C．天然气燃烧时，消耗化学能，得到内能，将化学能转化为内能，故C正确；
D．炒菜过程中，鸡蛋吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式增加了内能，故D错误。
故选C。
10、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。
二、填空题
1、     热值     4.2×108
【详解】
[1]在同等条件下，包含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大。
[2]1kg煤气气完全燃烧放出的热量

1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量

2、     做功     比热容
【详解】
[1]由图可知，两个气门关闭，活塞下行，火花塞产生电火花，为做功冲程；
[2]汽油机工作时会产生大量热，一般用水做冷却剂，是因为水的比热容比较大，在升高相同的温度时可以吸收更多的热量，降温效果好。
3、     热传递     8.4×104
【详解】
[1]冬天，同学们喜欢用热水袋取暖，温度高的热水袋将热量传递给温度低的手，通过热传递的方式使手的内能增加。
[2]若热水袋中装有1kg的水，当袋内的水温从60℃降低到40℃时，其中水放出的热量是

4、     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。
5、     增加     做功
【详解】
[1][2]把活塞迅速压下去，通过做功的方式，机械能转化为玻璃筒内空气的内能，空气温度升高，点燃硝化棉。
三、计算题
1、（1）1m2；（2）1.5×104N；（3）33.75%
【详解】
解：（1）货车的质量
m=30t=3×104kg
货车受到的重力
G=mg=3×104kg×10N/kg=3×105N
货车静止在水平地面上，对地面的压力大小等于它所受的重力，即
F压=G=3×105N
货车车轮与水平地面接触的总面积

（2）发动机的输出功率
P=225kW=2.25×105W
由

得牵引力

由于货车做匀速直线运动，牵引力和阻力是平衡力，所以阻力
f=F=1.5×104N
（3）货车匀速行驶的路程
s=9km=9×103m
牵引力做功

放出的热量

发动机的效率

答：（1）货车车轮与水平地面接触的总面积是1m2；
（2）货车受到的阻力是1.5×104N；
（3）货车发动机的效率是33.75%。
2、（1）1.5×105Pa；（2）0.4kg
【详解】
解：（1）轿车质量为
m=1.8t=1.8×103kg
根据重力得计算公式可得，轿车的重力为

因为轿车静止在水平地面上，所以，轿车对水平地面的压力为
F压=G=1.8×104N
受力面积，即车轮与地面的总接触面积为
S=0.12m2
跟据压强的计算公式可得，轿车对水平地面的压强为

（2）由

可得，该车以最大输出功率行驶10min，做的有用功为

根据

可得

由
Q放=mq
可得，需要完全燃烧汽油的质量为

答：（1）该车静止在水平地面上时，对地面的压强为1.5×105Pa；
（2）若该车以最大输出功率行驶10min，需要消耗4kg汽油。
3、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。
4、（1）1.44×108J；（2）1.0×103N；（3）31.25%
【详解】
解：（1）根据热量的计算公式可得，4m3天然气完全燃烧，放出的热量为

（2）由
W=Fs
可得

由此可得，发动机的牵引力为

（3）根据有用功的计算公式可得，出租车所做的有用功为

根据机械效率的计算公式可得，出租车的效率为

（1）假设4m3天然气完全燃烧，放出的热量为1.44×108J；
（2）发动机的牵引力是；
（3）发动机的效率是。
5、（1）天然气遇到明火易发生爆炸；（2）7.56×105J；（3）51%
【详解】
解：（1）天然气遇到明火易发生爆炸（答成“被点燃”也可）。
（2）水从15℃升高到75℃吸收热量为
Q吸=cm（t－t0）=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×（75℃－15℃）=7.56×105J
（3）加热前后天然气用量
V=1234.605 m3－1234.567 m3=0.038 m3
天然气燃烧放出的热量为
Q放=qV =3.9×107J/m3×0.038 m3=1.482×106J
该天然气灶烧水的效率

答：（1）天然气表上标有“严禁明火查漏”的原因是天然气遇到明火易发生爆炸；
（2）水从15℃升高到75℃吸收的热量是7.56×105J；
（3）该天然气灶烧水的效率大约是51%。
四、实验探究
1、     -7     5.6×103     2.1×103
【详解】
（1）[1]由图乙可知，温度计的分度值为1℃，且温度计的刻度值从上到下逐渐增大，故可知此时温度小于零，故可知该温度计的示数为-7℃。
（2）[2][3]由图丙可知，BC段物体的温度不变，处于熔化阶段，故此时物体处于固液共存状态，则可知AB段物体处于固体状态，CD段物体处于液体状态，由图丙可知，BC段冰的熔化过程持续了4min，AB段冰的加热时间持续了3min，CD段水的加热过程持续了6min，故可知CD段水吸收的热量为AB段冰吸收的热量的两倍，即
Q水=2Q冰
又因水的温度变化量等于冰的温度变化量，且冰熔化成水后质量不变，故由Q=cmΔt可得
c水mΔt=2c冰mΔt
解得冰的比热容为

则BC段物体吸收的热量为

2、     加热时间的长短     大于     沙子     C
【详解】
（1）[1]在实验中，水和沙子被加热的时间越长，水和沙子吸收的热量越多，故可以用加热时间的长短表示水和沙子吸热的多少。
（2）[2]由表中数据可知，质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水的加热时间更长，故可知水吸收的热量更多，即水吸收的热量大于沙子吸收的热量。
（3）[3]因质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收的热量更多，故可知水的吸热能力大于沙子的吸热能力，如果加热相同的时间，此时质量相同的水和沙子吸收的热量相同，因水的吸热能力大于沙子的吸热能力，故可知水的温度变化量小于沙子的温度变化量，即沙子升高的温度更高。
（4）[4]A．固体和液体很难被压缩，是因为固体和液体分子之间的斥力较大，阻碍其被压缩，故A不符合题意；
B．50mL酒精和50mL水混合，总体积小于100mL，是因为水分子和酒精分子之间存在间隙，水分子和酒精分子进入彼此之间的间隙，使得混合后的总体积小于100mL，故B不符合题意；
C．沿海地区昼夜温差比内陆地区小，是因为水的比热容大于砂石的比热容，在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化量更小，故C符合题意；
D．多次用力晃动装有沙子的玻璃试管后，沙子变热，是因为在晃动的过程中，沙子克服摩擦做功，将机械能转化为内能，使得沙子的温度升高，故D不符合题意。
故选C。