考点解析-沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机章节练习试题(含答案及解析).docx

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机章节练习
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、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
2、如图所示，在试管里注入少量的水，用软木塞塞紧管口，用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了，水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是（　　）

A．这个过程与内燃机的做功冲程类似
B．试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C．酒精燃烧时是内能转化为化学能
D．管内水蒸气的内能减少，温度降低，在试管口变成白色的热空气
3、下列关于温度、内能、热量的说法中正确的是（　　）
A．温度相同的两物体间也可以发生热传递 B．物体温度越高，它的热量就越多
C．要使物体内能增加，一定要吸收热量 D．同一物体温度升高，它的内能增加
4、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
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、如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是（　　）

A．试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的
B．试管中的水沸腾时吸收热量，温度升高
C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增加
D．水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
7、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
8、已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），用如图所示的家用电热水壶烧开一壶自来水，水吸收的热量约为（　　）

A．6×104J B．6×105J C．6×106J D．6×107J
9、随州的气候适宜兰草的生长，兰花盛开时，吸引了大量游客前来观赏，很远就能闻到兰花的香味。走进观看，甚至会看到兰花的叶片上挂着晶莹的露珠。下列说法中正确的是（　　）
A．兰花的叶片上出现露珠，是因为叶片的温度高于外界的气温
B．晶莹的露珠到中午消失不见是液化现象，需要吸热
C．花香四溢不属于扩散现象
D．一般来说兰花中午比晚上更香，其中一个原因是温度越高，分子热运动越剧烈
10、如图所示，在试管里盛适量的水，用带玻璃管的胶塞塞住试管口，加热试管使水沸腾，玻璃管口冒出的“白气”推动管口处的小叶轮转动。下列说法正确的是（　　）

A．水在沸腾过程中，不断吸收热量，温度升高
B．实验过程中通过热传递使试管内水的内能增大
C．玻璃管口冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气
D．“白气”使小叶轮转动的过程相当于汽油机的压缩冲程
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、某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度（T）随时间（t）变化的图象（如图）。

（1）根据图象，给水和煤油加热相同的时间，水和煤油吸收的热量______（填“水比较多”“煤油比较多”或“一样多”）；
（2）已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），则煤油的比热容是______J/（kg·℃）。
2、如图所示，在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，看到的现象是___________。这是因为活塞压缩空气，使空气的内能___________，温度升高，这一过程与内燃机工作的___________冲程原理相同。

3、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。
4、质量为1.4kg的干木柴完全燃烧释放的热量的50%被质量为50kg的水吸收，则水的温度将升高______℃。【已知：干木柴的热值为1.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)】
5、小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为______J，另一种液体的比热容为______ J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、某太阳能热水器中装满水后，水的质量为100kg，在阳光照射下，经过2小时，这些水的温度从20℃升高到40℃，求：
（1）热水器中的水吸收的热量是多少？[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
（2）若该热水器每小时接受太阳辐射的热量为7×106J，求该热水器的效率是多少？
2、2020年2月17日，两张“运﹣20机票”在微信朋友刷屏，“运﹣20飞机票致敬白衣战士”登上微博热搜榜，无数网友点赞，若运﹣20在高空中飞行时，在恒定的水平推力F的作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要完全燃烧航空煤油4800kg，已知飞机发动机的机械功率是3.2×107W，航空煤油的热值为4×107J/kg。试求：
（1）4800kg航空煤油完全燃烧放出的热量；
（2）发动机获得的水平推力F；
（3）飞机水平匀速飞行时，水平推力所做的功；
（4）该飞机发动机的效率。

3、燃气灶烧水时，在一标准大气压下把质量为2kg、初温为20℃的水加热至沸腾，共燃烧了0.02m3天然气（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为8.4×107J/m3.求：
（1）水吸收的热量；
（2）天然气完全燃烧放出的热量；
（3）燃气灶烧水时的效率。
4、某电压力锅，额定电压220V，有加热和保温两个挡位，其简化电路图如图甲所示。R1、R2都是加热电阻，加热挡时只有电阻R1工作，加热功率为800W；保温时只有电阻R2工作，电阻R2=1210Ω。S为温控开关，可自动实现“加热”和“保温”状态的转换。求：
（1）R1的阻值和压力锅的保温功率。
（2）将2L水从23℃加热到63℃，水吸收的热量是多少?若压力锅的加热效率为84%，额定电压下，加热这些水，需要多少秒？【ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J（kg·℃）】
（3）用电高峰期电压会降低。若电路中只让压力锅单独工作600s，图乙中的电能表转盘转了330转，请算出它的实际加热功率。

5、某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯用完全相同的方式分别给质量都是的沙子和水加热。他绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像分别如图、图所示。已知酒精的热值，加热时酒精灯平均每2分钟消耗酒精。已知水的比热容，求：
（1）加热沙子吸收的热量；
（2）沙子的比热容；
（3）若将加热后的沙子和水混合，不考虑热损耗，它们最终的温度是多少。（结果保留整数）

四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中。

（1）用图甲装置做加热水和煤油的实验。在组装器材时应先调节___________（选填“A”或“B”）的高度。加热过程中，用搅拌棒搅动的目的是___________；水和煤油吸热的多少是通过___________（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的。
（2）组装好器材，先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油，在同一酒精灯先后加热相同的时间，比较水和煤油___________，得出结论。要完成该实验，除图甲（三图）所示器材外，还需要的一个测量工具是___________。
（3）实验得到数据如图丙，反映水吸热升温的图像是___________（选填“A”或“B”）。
2、如图1所示，用相同的电加热器给初温及质量均相同的甲、乙两种不同的液体加热，两种液体每秒吸收的热量相同，两种液体的温度加热时间的图像如图2所示。

（1）加热到第2min，________（选填“甲”或“乙”）液体上升的温度较多，两种液体吸收热量关系为Q甲________（选填“>”、“=”或“<”）Q乙；
（2）乙液体在第2min时的内能________（选填“大于”、“等于”或“小于”）第1min时的内能（质量变化忽略不计）；乙液体在第2min时的比热容________（选填“大于”、“等于”或“小于”）第1min时的比热容；
（3）通过图像分析可得，甲、乙两液体的比热容大小之比c甲:c乙＝________。

-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、A
【详解】
B．用酒精灯加热，是通过热传递的方式使得水的内能增加，产生大量水蒸气，故B错误；
C．酒精灯燃烧时，把化学能转化为内能，故C错误；
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能木塞冲出；此时水蒸气的内能减少，温度降低，液化为小水滴，即我们看到的白雾，故D错误；
A ．在汽油机的做功冲程中，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能，所以汽油机的做功冲程是此原理的应用，故A正确。
故选A。
3、D
【详解】
A．热传递的条件是需要有温度差，所以温度相同的两物体间不可以发生热传递，故A错误；
B．热量是过程量，描述它的术语只能用“吸收”或“放出”，不能说“含有”。故B错误；
C．物体内能增加有两个方式：一是从外界吸收热量，一是外界对物体做功，所以不一定吸收热量，也可以通过做功的方式增加内能。故C错误；
D．内能的大小与物体的质量和温度等有关，故同一物体温度升高，其分子的热运动越剧烈，分子动能越大，所以它的内能增加，故D正确。
故选D。
4、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。
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、D
【详解】
A．试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的，故A错误；
B．试管中的水沸腾时吸收热量，温度不变，故B错误；
C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能减小，故C错误；
D．水蒸气对橡皮塞做功，将内能转化为机械能，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同，故D正确。
故选D。
7、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。
8、B
【详解】
这样的壶，装满水，水的质量约为2kg。室温温度约为20℃，将水加热至沸腾，水的温度升高了80℃，根据公式可以计算出水吸收的热量为6.72105J。
选项A、C、D数值差距较大，不符合题意；选项B数值接近，符合题意。
故选B。
9、D
【详解】
A．露珠的形成是由于空气中的水蒸气遇冷液化形成，因此叶片的温度低于外界的气温，故A错误；
B．露珠到中午消失不见，是因为液态的露珠由液态变成了气态，这是汽化现象，汽化要吸热，故B错误；
C．花香四溢说明分子在做无规则运动，这属于扩散现象，故C错误；
D．温度越高，分子无规则运动越剧烈，故D正确。
故选D。
10、B
【详解】
A．水在沸腾过程中，不断吸收热量，温度保持不变，故A错误；
B．实验过程中加热试管使水沸腾，试管内的水吸收热量，这是通过热传递使试管内水的内能增大，故B正确；
C．玻璃管口冒出的“白气”是水蒸气液化形成的小水珠，故C错误；
D．“白气”使小叶轮转动的过程是内能转化为机械能，相当于汽油机的做功冲程，故D错误。
故选B。
二、填空题
1、     一样多     2.1×103
【详解】
[1]根据转换法，给水和煤油加热的时间相同，即酒精灯提供的热量一样多，所以水和煤油吸收的热量一样多。
[2]由图知，加热4分钟，水升高的温度为

煤油升高的温度为

根据可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度成反比，故煤油的比热容为

2、     硝化棉燃烧     增加     压缩
【详解】
[1][2]当把活塞迅速压下去后，活塞压缩气体做功，气体的内能增加，温度也会随之上升，当温度达到硝化棉的着火点时，会看到硝化棉燃烧。
[3]活塞压缩空气使空气内能增加，这是机械能转化为内能，在内燃机四个冲程中，只有压缩冲程是机械能转化为内能，所以这一过程与内燃机工作的压缩冲程原理相同。
3、     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。
4、40
【详解】
干木柴放出的热量
Q放=m干木柴q=1.4kg×1.2×107J/kg=1.68×107J
由得，水吸收的热量
Q吸=Q放η=1.68×107J×50%=8.4×106J
由Q吸=cm∆t得，水升高温度

5、     2.52×104     1.4×103
【详解】
[1]由图像可知，水的初温是10℃，16min时的末温是40℃，则水在16min内吸收的热量为
Q水吸=c水m水(t水-t0水)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(40℃-10℃)=2.52×104J
[2]水16min吸收的热量是2.52×104J，所以水8min吸收的热量为

由于是用相同的电加热器加热，所以水和另一种液体在相同的时间内吸收的热量是相同的，即另一种液体8min吸收的热量也为1.26×104J。由图像可知，另一种液体从开始加热到第8min温度从20℃升高到50℃，根据公式Q水吸=c水m水(t水-t0水)可知，另一种液体的比热容为

三、计算题
1、（1）8.4×106J；（2）60%。
【详解】
解：（1）由题意可知，热水器中的水吸收的热量为

（2）由题意可知，2h热水器接收到太阳辐射的热量为
Q=2×7×106J=1.4×107J
故热水器的效率为

答：（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量为8.4×106J；
（2）该热水器的效率是60%。
2、（1）1.92×1011J；（2）1.6×105N；（3）1.152×1011J；（4）60%
【详解】
解：（1）根据题意知道，燃烧航空煤油的质量m＝4800kg，则航空煤油完全燃烧放出的热量为

（2）根据题意知道，发动机的功率P＝3.2×107W，速度

由

可知，发动机的水平推力为

（3）该发动机做的有用功为

（4）该飞机发动机的效率为

答：（1）4800kg航空煤油完全燃烧放出的热量为1.92×1011J；
（2）发动机获得的水平推力F为1.6×105N；
（3）水平推力所做的功1.152×1011J；
（4）该飞机发动机的效率为60%。
3、（1）6.72×105J；（2）1.68×106J；（3）40%
【详解】
解：（1）水吸收的热量

（2）天然气完全燃烧放出的热量

（3）燃气灶烧水时的效率

答：（1）水吸收的热量6.72×105J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量1.68×106J；
（3）燃气灶烧水时的效率40%。
4、（1）60.5Ω，40W；（2）3.36×105J，；（3）660W
【详解】
解：（1）加热挡时只有电阻R1工作，加热功率为800W，则 的阻值

保温时只有电阻R2工作，电阻R2=1210Ω，则保温档的功率

（2）水的体积

水的质量

水吸收的热量

由得

由得加热这些水需要的时间

（3）实际消耗的电能

则实际电功率

答：（1）R1的阻值是60.5Ω，压力锅的保温功率是40W；
（2）将2L水从23℃加热到63℃，水吸收的热量是 ，若压力锅的加热效率为84%，额定电压下，加热这些水，需要500s；
（3）它的实际加热功率是660W。
5、（1）；（2）；（3）69℃
【详解】
解：（1）已知沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，因沙子的比热容比水小，由t=可知，沙子的温度升高得多，所以图a表示的是沙子吸热升温的过程，图b表示的是水吸热升温的过程；由图b可知，加热2min水升高的温度
t水=50℃-20℃=30℃
则加热2min时间内水吸收的热量
Q水吸=c水m水t水=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×30℃=2.52×104J
因为两酒精灯完全相同、加热方式也相同，所以相同时间内酒精灯燃烧放出的热量相同，则在2min的时间内，沙子吸收的热量
Q沙吸=Q水吸=2.52×104J
（2）由图a可知加热2min，沙子的温度从20℃上升到160℃，则沙子升高的温度为
t沙=160℃-20℃=140℃
m沙=0.2kg。由Q吸=cmt可得，沙子的比热容
c沙== =0.9×103J/(kg•℃)
（3）由图知，加热2min时水的温度为50℃，沙子的温度为160℃，不考虑热损耗，则Q沙放=Q水吸，即
c水m水t水=c沙m沙t沙
c水(t-t水)=c沙(t沙-t)
代入数据得
4.2×103J/(kg•℃)×(t-50℃)=0.9×103J/(kg•℃)×(160℃-t)
解得：t≈69℃
答：（1）加热2min沙子吸收的热量为2.52×104J；
（2）沙子的比热容为0.9×103J/(kg•℃)；
（3）若将加热2min后的沙子和水混合，不考虑热损耗，它们最终的温度是69℃。
四、实验探究
1、     A     使液体受热均匀     加热时间     升高温度     秒表（停表）     B
【详解】
（1）[1][2][3]用图甲装置做加热水和煤油的实验，按“自下而上”的安装方式，在组装器材时应先根据酒精灯火焰位置调节石棉网A的高度；只有受热均匀，我们才可以准确测量液体的温度，加热过程中需要用搅拌棒搅动的目的是使液体受热均匀；水和煤油吸热的多少可以用加热时间的长短来体现出来，相同的热源在相同的时间内放出的热量相等，加热时间越长说明吸收热量越多。
（2）[4]组装好器材，采用控制变量法，先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油，在同一酒精灯先后加热相同的时间，即吸收的热量相同，比较水和煤油升高温度，得出结论。
[5]实验中涉及加热时间的测量，时间为横坐标，温度为纵坐标，所以要完成该实验，除图甲（三图）所示器材外，还需要秒表测量加热时间。
（3）[6]由于水的比热容大于煤油的比热容，二者初温相同，加热相同时间即吸收相同热量时，水的温度变化较小，则反映水吸热升温的图像B。
2、     甲     =     大于     等于     1:2
【详解】
（1）根据图2可知，加热到第2min，甲液体上升的温度较多。
[2]我们使用相同的电加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。加热到第2min，因加热时间相同，故两种液体吸收热量关系为Q甲=Q乙。
（2）[3]从第1min加热到第2min，乙液体吸收热量，温度升高，但状态没有改变，质量没有改变，故在第2min时的内能大于第1min时的内能（质量变化忽略不计）。
[4]比热容是物质的一种特性，与物质的种类、状态有关，因种类相同，状态没有改变，故端乙液体在第2min时的比热容等于第1min时的比热容。
（3）[5]通过图像分析可得，升高20℃，甲用时1min，乙用时2 min，甲、乙吸收的热量之比为，根据Q=cm△t，在质量和升高温度相同的情况下，吸热多少与比热容大小成正比，故甲、乙两液体的比热容大小之比为
c甲:c乙＝1:2