考点攻克沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机定向攻克试题(含详解).docx

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机定向攻克 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、古时候人们常钻木取火，下列情境中改变内能的方式与其相同的是（）A吃饭时，金属勺放在热汤中会烫手B冬天，搓手可以使手暖和C发烧时，冷毛巾敷额头可以降温D夏天，喝冷饮使人感到凉爽2、下列说法正确的是（）A热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递B雪花纷飞，说明分子不停地做无规则运动C同一物体，温度降低得越多，放出的热量越多D汽油机的压缩冲程，汽缸内的混合物内能增加，温度升高3、国家速滑馆在冬奥会历史上首次采用“二氧化碳跨临界直冷制冰”技术。技术原理简化如图，下列说法正确的是（）ACO2经过压缩机时温度降低BCO2经过冷凝器时发生凝华CCO2经过膨胀阀时发生升华DCO2经过蒸发器时吸收热量4、下列与“热”相关的物理现象，解释正确的是（）A夏天用电风扇吹风能使人感到凉爽，这是因为电风扇降低了空气的温度B从冰箱内取出的冰棍周围会冒“白气”，这里的“白气”是水蒸气C把10的面包放在0的冰箱保鲜室中，一段时间后，面包的内能会减少D严寒的冬天，窗户玻璃上的冰花是水蒸气遇强冷凝固形成的5、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6、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、下列关于四冲程内燃机的说法中正确的是A一个工作循环对外做功一次B汽油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气C压缩冲程中将内能转化为机械能D热机效率越高，所做的有用功就越多9、2022年4月16日，摘星妈妈王亚平和航天员翟志刚、叶光富三人乘坐神舟十三号返回舱成功返回地球。下列关于返回舱进入大气层后的有关说法错误的是（）A返回舱下落过程中，动能转化为重力势能B返回舱加速下落过程中其动能增大C返回舱下落过程中与大气摩擦，外表面温度升高，其内能增加D返回舱下落过程中，航天员相对地球是运动的10、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第卷（非选择题 80分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、有一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是1200r/min。那么该柴油饥每秒完成_个冲程，做功_次。除做功冲程外，其它三个冲程的完成都是依靠飞轮的_。2、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_。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、额定功率为1000W的电热水壶，内装1L、初温为20的水，若接通电源后，正常工作350s后使得水温升高到100，则该电热水壶的加热效率为_。水1.0103kg/m3，5、如图所示，这是一包学生饮用奶，饮用前要将饮用奶放在热水中加热。在加热的过程中，饮用奶吸收热量，内能_；加热过程中饮用奶的比热容_。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、把一质量为50g的某金属球在1080的炉火中加热足够长的时间， 然后迅速投入100g的初温为30的某种液体中，达热平衡后金属球的温度变为80。已知金属球的比热容为0.42103J/( kg)，不计热量的损失。（1）求此过程中，金属球放出的热量；（2）求该液体的比热容； （3）若该液体再吸收2.52103J的热量， 求该液体的末温。2、如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484，加热挡功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2kg的水加热使其温度升高75，需要的时间为378s，已知c水=4.2103J/(kg)。求：（1）保温挡的功率；（2）电阻R2的阻值；（3）电蒸锅的加热效率。3、用燃气锅炉烧水时，把质量为100kg初温为20的水加热到100，共燃烧了2m3天然气，已知水的比热容c水=4.2103J/（kg），天然气的热值q=4.2107J/m3，求：（1）水吸收的热量；（2）燃气锅炉烧水时的效率；（3）可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，可燃冰的热值约为1.41010J/m3，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先地位若换用可燃冰为燃料，锅炉效率不变，则完全燃烧1m3可燃冰可以使初温为20的多少kg水温度升高到1004、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？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、如图甲是探究冰熔化时温度变化规律采用水浴法加热实验装置，图乙是实验中某时刻温度计的示数，图丙是根据实验数据绘制出的图象。（1）图乙温度计的示数_；（2）由图丙可知，冰熔化过程中吸热，温度_（选填“升高”、“降低”、“不变”），冰的熔点是_，第七分钟处于_态；（3）实验中收集多组数据是为了_（选填“A”、“B”）；A寻找普遍规律B减小实验误差（4）冰完全熔化为水后，加热足够长时间，试管内的水_（选填“会”、“不会”）沸腾；（5）在探究液体沸腾的实验中，某实验小组用相同的加热器对初温相同的甲（200g水）、乙（300g水）、丙（200g煤油）三个相同的烧杯中的液体进行加热，直至沸腾。发现水沸腾后没有达到100，由此判断当地的大气压_（选填“高于”、“低于”或“等于”）标准大气压；实验后小组同学依据实验数据绘制了它们的温度随时间变化的曲线（如下图），由图象可知，加热初期，相同时间内甲、乙两杯液体温度升高不同，是因为它们的_不同；加热初期，相同时间内甲、丙两杯的温度升高不同是因为它们的_不同。甲、丙两杯液体最终温度不同，是因为它们的_不同。2、某同学在做“比较不同液体吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给液体甲和乙加热。如表：液体次数质量 m/kg升高的温度/加热的时间 t/min甲10.15120.110230.2104乙40.110150.120260.2204（1）分析第 1、4 次，第 2、5 次或第 3、6 次实验数据，某同学认为：加热相同的时间时，乙升高的温度高一些，这说明乙吸收的热量多一些。这位同学的判断是否正确_？请说明理由：_。此实验是用加热时间的多少来反映吸热的多少，这种称为_法。（2）分析第 2、3 次或第 5、6 次实验数据。可以得出的初步结论是：_；（3）通过比较第 2、4 次实验数据可知，液体吸收的热量多少与液体的_有关（选填：“种类”或“质量”），_物质的吸热能力更强（选填“甲”或“乙”）。（4）进一步综合分析 1、2、3 或 4、5、6 可得_；（5）进一步综合分析 1、2、3 和 4、5、6 可得_。-参考答案-一、单选题1、B【详解】常钻木取火，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故是通做功的方式改变内能。A吃饭时，金属勺放在热汤中会烫手，只涉及能量的转移，没有涉及能量的转化，故是热传递的方式改变内能，故A不符合题意；B冬天，搓手可以使手暖和，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故是通做功的方式改变内能，故B符合题意；C发烧时，冷毛巾敷额头可以降温，只涉及能量的转移，没有涉及能量的转化，故是热传递的方式改变内能，故C不符合题意；D夏天，喝冷饮使人感到凉爽，只涉及能量的转移，没有涉及能量的转化，故是热传递的方式改变内能，故D不符合题意。故选B。2、D【详解】A热传递是有方向的，热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，故A错误；B雪花是宏观物体，雪花纷飞是宏观物体做的机械运动，不能说明分子的热运动，故B错误；C同一物体，物体质量一定，温度降低得多，不一定是放出热量，还有可能是物体对外做功，使物体温度降低，但是物体内能减小是一定的，故C错误；D汽油机的压缩冲程，曲轴由于惯性，使活塞向上运动，压缩气缸内燃气，汽缸内的混合物内能增加，温度升高，故D正确。故选D。3、D【详解】ACO2经过压缩机时，活塞压缩气体，对气体做功，机械能转化为内能，气体内能增加，温度升高，故A错误；B气态CO2经过冷凝器变为液态CO2，发生的是液化，故B错误；C液态CO2经过膨胀阀变为气态，发生的是汽化，故C错误；D液态CO2经过蒸发器变为气态，发生的是汽化现象，汽化吸热，故D正确。故选D。4、C【详解】A夏天用电风扇吹风能使人感到凉爽，是因为电风扇加快了汗液的蒸发，从身体中吸收热量，使得人的温度降低，而空气的温度不会降低，故A错误；B从冰箱内取出的冰棍周围会冒“白气”，是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故B错误；C把10的面包放在0的冰箱保鲜室中，一段时间后，由于热传递，面包的温度会降低，质量不变，故面包的内能会减小，故C正确；D严寒的冬天，窗户玻璃上的冰花是水蒸气遇冷直接凝华形成的小冰晶，故D错误。故选C。5、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。6、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。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、A【详解】A内燃机的一个工作循环包括四个冲程，只有做功冲程对外做功，因此一个工作循环做功一次，故A正确；B汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，故B错误；C内燃机在压缩冲程中将机械能转化为内能，故C错误；D热机效率为有用功和燃料完全燃烧放出的能量之比，只能反映有用功在总能量中所占比例的多少；热机效率高的，做的有用功不一定多，故D错误；9、A【详解】A返回舱下落过程中，高度减小，速度变大，质量不变，所以重力势能减小，动能增大，将重力势能转化为动能，故A错误，符合题意；B返回舱加速下落过程中，速度增大，质量不变，所以其动能增大，故B正确，不符合题意；C返回舱下落过程中与大气摩擦，克服空气阻力做功，将机械能转化为内能，内能增加，外表面温度升高，故C正确，不符合题意；D返回舱下落过程中，航天员相对地球的位置不断的变化，所以航天员是运动的，故D正确，不符合题意。故选A。10、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错误二、填空题1、 40 10 惯性【详解】12单位换算1200r/min=20 r/s，即每秒转20转，1转2个冲程，所以每秒完成40个冲程；四个冲程做一次功，每秒做功10次。3惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，除做功冲程外，其它三个冲程的完成没有动力，都是依靠飞轮的惯性来完成的。2、 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。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、【详解】水的体积由 可得水的质量加热过程中水吸收的热量350s电热水壶消耗的电能电热水壶的加热效率5、 变大 不变【详解】1热传递是热从高温物体传递到低温物体，或者从高温部分传递到低温部分。即物体之间具有温度差就会发生热传递。由于饮用奶的温度低于热水的温度，因此加热过程中，饮用奶会吸收热水的热量，使内能变大。2由于比热容是物质本身的一种性质，其大小只与物质的种类和状态有关，所以加热过程中，饮用奶的比热容不变。三、计算题1、（1）2.1104 J；（2）4.2103 J/(kg)；（3）86【详解】解：（1）从开始投入某液体中到热平衡的过程中，金属球放出的热量Q放=c金m金(t金-t)=0.42103J/(kg)0.05kg(1080-80)=2.1104J（2）根据Q放=Q吸=cm(t-t0)可得，该液体的比热容c= =4.2103J/(kg )（3）若该液体再吸收2.52103J的热量，则该液体升高的温度t升= =6所以该液体的末温t末=80+6=86答：（1）此过程中，金属球放出的热量是2.1104J；（2）该液体的比热容是4.2103J/(kg)；（3）该液体的末温是86。2、（1）100W；（2）44；（3）83.3%【详解】解：（1）只闭合S1时，只有R1接入电路，总电阻较大，电源电压不变，由可知，总功率较小，电蒸锅处于保温挡，由可得，保温挡功率为（2）当S1、S2均闭合时，R1、R2并联，总电阻较小，由可知，总功率较大，电蒸锅处于加热挡，则电阻R2的电功率为P2=P加热-P保温=1200W-100W=1100W由可得，R2电阻为（3）水吸收的热量为Q吸=c水mt=4.2103J/(kg)1.2kg75=3.78105J其消耗的电能为W=P热t=1200W378s=4.536105J则该电蒸锅的加热效率为答：（1）保温挡的功率为100W；（2）电阻R2的阻值为44；（3）电蒸锅的加热效率为83.3%。3、（1）3.36107J；（2）40%；（3）16666.7kg【详解】解：（1）水吸收的热量Q吸=c水m水（tt0）=4.2103J/（kg）100kg（10020）=3.36107J（2）2m3天然气完全燃烧放出的热量Q放=V天然气q=2m34.2107J/m3=8.4107J燃气锅炉烧水时的效率（3）若换用可燃冰为燃料，完全燃烧1m3可燃冰放出的热量Q放=V可燃冰q可燃冰=1m31.41010J/m3=1.41010J锅炉效率不变，由可得水吸收的热量Q吸=Q放=40%1.41010J=5.6109J由Q吸=cm（tt0）得水的质量答：（1）水吸收的热量为3.36107J；（2）燃气锅炉烧水时的效率为40%；（3）完全燃烧1m3可燃冰可以使初温为20的16666.7kg水温度升高到1004、（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。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=4.2103J/(kg)0.2kg30=2.52104J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=2.52104J（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=140m沙=0.2kg。由Q吸=cmt可得，沙子的比热容c沙= =0.9103J/(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4.2103J/(kg)(t-50)=0.9103J/(kg)(160-t)解得：t69答：（1）加热2min沙子吸收的热量为2.52104J；（2）沙子的比热容为0.9103J/(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、 6 不变 0 固液共存 A 不会 低于 质量 比热容 沸点【详解】（1）1由图可知，该温度计的分度值是1，液面在零上，因此读数是6。（2）2由图丙可知，BC段为熔化过程，冰熔化过程中吸热，温度保持不变。34熔化过程中不变的温度就是熔点，由图可知冰的熔点是0，第7分钟正处于熔化过程中，此时处于固液共存态。（3）5本实验是探究型实验，实验中每隔一段时间，记录一次温度，收集多组温度数据，是为了寻找液体熔化的普遍规律，故A符合题意，B不符合题意。故选A。（4）6冰完全熔化后，加热足够长的时间，烧杯中的水会先沸腾，沸腾后持续吸热，温度保持在沸点不变；试管中的水可以达到沸点，由于试管与烧杯中的水温度相同，不能继续吸热，因此试管内的水不会沸腾。（5）7水的沸点跟大气压有关，大气压越低，沸点越低，由水沸腾后没有达到100可知，当地的大气压低于标准大气压。8由题可知甲、乙都是水，初温相同，所用加热器相同，因此加热相同时间内，甲、乙两杯液体温度升高不同是因为它们的质量不同。9由题可知甲、丙是质量相同的不同物质，所用加热器相同，在相同时间内吸收的热量相同，二者比热容不同，因此由可知，两杯液体温度升高不同，是因为它们的比热容不同。10由图可知，甲、丙两液体最终的温度不变，该温度就是液体的沸点，因此甲、丙两杯液体最终温度不同是因为它们的沸点不同。2、 错误 加热相同的时间时，加热器放出的热量相同，两种液体吸收的热量相同 转换法 同种物质的质量不同，升高相同的温度，吸收热量不同 种类 甲 吸收热量的多少与升高的温度和质量有关 吸收的热量多少与物质的种类有关【详解】（1）123由于加热的装置是相同，相同的时间内放出的热量相同，故加热相同的时间时， 吸收的热量相同，用不易测量吸收的热量，通过加热时间长短来判断，称为转换法，所以该同学的判断错误。（2）4分析第 2、3 次或第 5、6 次实验数据发现加热时间不同。可得到结论：同一种物质，质量不同，吸收的热量不同。（3）56通过比较第 2、4 次实验数据可知，物质的种类相同，升高相同的温度，但是加热时间不同，吸收的热量不同，故吸收的热量与物质的种类有关；相同质量的不同的物质，升高相同的温度，甲加热时间长，故甲的吸热能力强，比热容大。（4）7进一步综合分析 1、2、3 或 4、5、6，是同一种物质，分析1、2，升高的温度不同，吸收的热量不同，分析2、3，质量不同，吸收的热量相同，故发现吸收热量的多少与升高的温度和质量有关。（5）8进一步综合分析 1、2、3 和 4、5、6 可得，吸收的热量多少还与物质的种类有关，不同物质吸收热量的能力是不同。