考点攻克沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机章节训练试卷(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章节训练
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、汽车发动机用水作冷却液，是因为水的（　　）
A．比热容大 B．密度大 C．体积大 D．内能大
2、关于图所示的热现象，说法正确的是（　　）

A．图甲中炙热的铁水具有内能，冰冷的冰块没有内能
B．图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能
C．图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能
D．图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化都是机械能转化为内能
3、把一瓶酒精倒去一半，则剩下的酒精（　　）
A．比热容和热值均变为原来的一半
B．比热容变为原来的一半，热值不变
C．热值变为原来的一半，比热容不变
D．比热容和热值都不变
4、关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（　　）
A．物体的温度升高，所含的热量也越多
B．物体的温度不变，内能也可能变化
C．0℃的冰没有内能
D．冰熔化时吸收热量，温度升高，内能增加
5、在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
6、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
7、初温、质量相等的甲、乙金属块，已知甲的比热容大于乙的比热容，甲乙在吸收相同的热量后相互接触，则下列说法正确的是（　　）
A．热量从甲传递给乙 B．热量从乙传递给甲
C．温度从甲传递给乙 D．温度从乙传递给甲
8、下列选项可能符合汽车等热机能量流向的是（　　）
A． B．
C． D．
9、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
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、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、如图所示，用酒精灯对试管里的水进行加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞使其迅速冲出管口，在软木塞被推出的过程中，能量转化情况与四冲程汽油机的______冲程相同，管口出现了白雾，这是______（填物态变化名称）现象。

3、中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。
表1

第1代
第2代
第3代
第4代
燃   料
氧气和汽油混合
偏二甲胼
煤   油
液态氢
氧化剂
四氧化二氮
液态氧
液态氧
表2
燃料
热值
燃料
热值
汽油

煤油

柴油

氢

（1）使用氢作为燃料的主要优点是：______和______；
（2）某火箭发射时携带了液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为的水加热至沸腾______？[，当地大气压为1标准大气压]
（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率______。

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、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。
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、某汽车以100km/h的速度在平直高速公路上匀速行驶10km，消耗了汽油0.5L，汽车发动机功率为12kW。已知：汽油的密度ρ＝0.7×103kg/m3，汽油的热值q＝4.6×107J/kg。求该汽车匀速行驶10km过程中：
（1）消耗汽油的质量；
（2）发动机所做的功；
（3）发动机的效率（百分号前保留整数）。
3、小明用天然气将质量为2kg的水从25℃加热到75℃，完全燃烧天然气放出的热量有20%被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为3.5×107J/m3J。求：
（1）这些水吸收的热量；
（2）需要完全燃烧天然气的体积。
4、质量为2千克的水温度升高5℃，求水吸收的热量Q吸。 [c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
5、一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约为6.8×106J，这些能量相当于完全燃烧0.2kg的木炭才能得到；若将这些木炭用来烧水，可以使10kg的水温度升高17℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。求：
（1）木炭的热值；
（2）10kg 的水温度升高17℃所吸收的热量；
（3）此炭炉烧水的效率。
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、如图所示是探究“不同物质的吸热能力”的实验装置，取质量均为200g、初温均为20℃的甲乙两种液体，分别倒入两个完全相同的烧杯中，再用相同的电加热器加热，实验数据记录如下表格。
温度/℃
20
30
40
50
加热时间/s
甲
0
40
80
120
乙
0
20
40
60

（1）选用相同电加热器加热的目的：使两种液体在相同时间内____________。
实验中通过比较____________（选填“升高的温度”的“加热的时间”）比较两种液体吸收热量的多少。
（2）分析数据可知，当它们升高相同的温度时，__________（选填“甲”或“乙”）液体需要吸收的热量更多。
（3）于翔同学认为可以通过比较甲乙两种液体加热至沸腾的时间长短来判断哪种液体的吸热能量更强。你认为他的方法___________（选填“可行”或“不可行”）。
（4）若这两种液体中选出一种液体作为冷却剂用，则___________（选填“甲”或“乙”）液体的冷却效果更好。
（5）若其中一种液体是水，则另一种液体的比热容为___________J/（kg∙℃），这种液体在0~40s大的时间内吸收的热量为_________J。[水的比热容c=4.2×103J/（kg∙℃）]
2、实验小组的同学们，利用图甲所示的装置探究水和煤油的吸热能力。[c水=4.2×103J（/kg∙℃）]

（1）如图甲所示，在两个完全相同的烧杯中装入______和初温都相同的水和煤油，用相同的酒精灯对它们加热；
（2）图甲中有一处明显的错误是______；
（3）实验过程中，我们用______表示液体吸收热量的多少；
（4）如图乙所示，根据实验数据，同学们绘出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像。由图像可知，杯中的水和煤油，升高相同的温度时吸收的热量______（选填“相同”或“不同”），______吸热能力更强；
（5）利用图像及题中所给的数据，可以计算出煤油的比热容是______ J（/kg∙℃）；杯中水第4min的内能______（选填“大于”、“等于”或“小于”）第8min时水的内能。

-参考答案-
一、单选题
1、A
【详解】
因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以人们用冷水冷却发动机。
故选A。
2、C
【详解】
A．不管物体温度高低，都具有内能，一切物体都具有内能，故A错误；
B．冬天搓手取暖是通过做功的方式改变手的内能，此过程中将机械能转化为内能，故B错误；
C．用湿毛巾冷敷降温，湿毛巾从人体吸收热量，使人体降温，内能减小，所以是通过热传递的方式减小人体的内能，故C正确；
D．向下压活塞，对筒内空气做功，空气内能增加，温度升高，将机械能转化为内能；汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，二者能量转化不同，故D错误。
故选C。
3、D
【详解】
比热容是物质的一种特性，不同物质的比热容一般不同，比热容的大小与物质的种类、状态有关，和其质量、体积大小无关，所以剩下的酒精的比热容不变；热值是燃料的一种特性，与燃料的质量m和燃烧程度无关，所以剩下的酒精的热值不变；故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4、B
【详解】
A．热量是过程量，描述它的术语只能用 “吸收”和“放出”，不能用“含有”，故A错误；
B．内能与物体的质量、温度以及状态有关，物体的温度不变，内能也可能变化，例如晶体熔化时，吸收热量，温度不变，内能变大，故B正确；
C．一切物体都有内能，0℃的冰也有内能，故C错误；
D．冰是晶体，在熔化过程，吸热温度不变，内能增加，故D错误。
故选B。
5、C
【详解】
将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机使放电针放电，电火花将汽油点燃，汽油燃烧产生高温高压燃气对软木塞做功，将燃气的内能转化为软木塞的机械能，所以软木塞被冲出。四冲程汽油机的做功冲程也是将燃气的内能转化为活塞的机械能，故这一过程是模拟四冲程汽油机的做功冲程。
故选C。
6、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。
7、B
【详解】
AB．初温、质量相等的甲、乙金属块，因甲的比热容大于乙的比热容，由Q=cmΔt可知，甲、乙在吸收相同的热量后，甲的温度变化量小于乙的温度变化量，即甲的末温小于乙的末温，此时让甲、乙相互接触，热量会从温度高的物体传递给温度低的物体，即热量从乙传递给甲，故A错误，B正确；
CD．甲、乙之间发生的是热传递，传递的是热量，而不是温度，故CD错误。
故选B。
8、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。
9、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。
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、     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、     做功     液化
【详解】
[1]当瓶内水蒸气把瓶塞冲出时，瓶内水蒸气对瓶塞做功，使得其内能减小，温度降低，即该过程是将内能转化为机械能的过程，此过程与汽油机的做功冲程相同，在做功冲程中是燃气的内能转化为活塞的机械能。
[2]管口处水蒸气放出热量发生液化现象，出现白雾。
3、     热值大     无污染          45％
【详解】
（1）[1][2] 氢作为燃料的主要优点热值大、无污染。质量相同的燃料，热值大的燃烧后释放出更多的热量。氢燃烧后的产物是水，对环境无污染。
（2）[3]氢燃烧后释放的热量

水吸收的热量

由可知，水的质量

（3）[4]2kg氢完全燃烧释放的热量

汽车发动机做的功

发动机的效率

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、     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。
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）0.35kg；（2）4.32106J；（3）27%
【详解】
解：（1）汽油的体积

汽油的质量

（2）汽车行驶的时间

发动机所做的功

（3）汽油完全燃烧放出的热量

发动机的效率

答：（1）消耗汽油的质量为0.35kg；
（2）发动机所做的功为4.32× 106J；
（3）发动机的效率为27%.
3、（1）4.2105J；（2）0.06m3
【详解】
解：（1）根据吸热公式可知，水吸收的热量为
Q吸=cm(t-t0)=4.2103J/(kg•℃)2kg(75℃25℃)=4.2105J
（2）由Q放×20%＝Q吸得

由热值计算公式可知，需要的天然气体积为

答：（1）这些水吸收的热量为4.2105J；
（2）需要完全燃烧天然气的体积为0.06m3。
4、4.2×104J
【详解】
解：水吸收的热量

答：水吸收的热量为。
5、（1）3.4×107J/kg；（2）7.14×105J；（3）10.5％
【详解】
解：（1）由题可知，完全燃烧0.2kg的木炭放出的能量约为6.8×106J，故木炭的热值为

（2）10kg的水温升高17℃所吸收的热量为

（3）炭炉烧水的效率

答：（1）木炭的热值为3.4×107J/kg；
（2）10kg的水温度升高17℃所吸收的热量为7.14×105J；
（3）此炭炉烧水的效率为10.5%。
四、实验探究
1、     吸收相同的热量     加热时间     甲     不可行     甲     2.1×103     4.2×103
【详解】
（1）[1][2] 选用相同电加热器加热的目的是使两种液体在相同时间内吸收相同的热量。所以可以通过加热时间来比较两种液体吸收热量的多少。
（2）[3] 分析表中实验数据可知：当它们升高相同温度时，甲液体加热时间长，需要吸收的热量更多。
（3）[4] 由于甲、乙的沸点不同，当两种液体都沸腾时，其温度变化不同，由

可知，无法比较吸热多少，则该方法不可行。
（4）[5]当它们升高相同温度时，甲液体加热时间长，需要吸收的热量更多。则甲液体的吸热能力强，比热容大，根据

可知在质量相同情况下，降低相同的温度，比热容大的吸热多。故使用甲液体冷却效果好。
（5）[6] 由题可知，某种液体是水，结合图片可知，甲是某种液体，则乙是另一种液体，即求食用油的比热容大小，当甲和乙都被加热40s时，甲、乙吸收的热量相同，甲、乙温度的变化量为
，
故乙的比热容为

[7]根据热量的计算公式可得，甲液体在0~40s内放出的热量为

2、     质量     温度计的玻璃泡接触了容器壁     加热时间     不同     水     2.1×103     小于
【详解】
（1）[1]要探究“不同物质吸热规律”，需要控制物质的质量和热源相同，所以要使水和煤油质量和初温相同，用相同的酒精灯对它们加热。
（2）[2]由图甲可看出，温度计的玻璃泡接触了容器壁，这是错误的。
（3）[3]根据转换法，水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间的长短来判断的。
（4）[4][5]根据作出的水和煤油的温度随加热时间变化的图象可知，杯中的水和煤油，升高60℃时，煤油加热4min，水加热8min，由转换法，水吸收的热量多，实验表明升高相同温度时吸收的热量不同，水吸热的能力更强。
（5）[6]当温度升高60℃时，由转换法，煤油和水吸热之比为1∶2，由Q=cmΔt知，在质量和升高温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，故煤油的比热容
=/（kg·）/（kg·）
[7]杯中水吸收热量，内能变大，所以第4min的内能小于第8min时水的内能。