2022年沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机专题测评试题.docx

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机专题测评 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、下列说法正确的是（）A“钻木取火”是通过做功来改变物体的内能B内燃机的吸气冲程是将内能转化为机械能的过程C物体的质量越大比热容越大D0的冰没有内能2、如下表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断错误的是（）物质水煤油冰铝铜比热容A不同物质的比热容可能相同B一杯水凝固成冰后，比热容会变化C用水作为暖气中的传热介质是因为水的比热容大D铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多3、 “二十里中香不断，青羊宫到浣花溪”，这是南宋大诗人陆游对成都的赞誉。漫步在成都的这段“寻香道”，观花赏水，令人心旷神怡。下列分析正确的是（）A闻到花香是分子做无规则运动的结果B溪水的温度高低取决于水流的速度C阳光下湖水内能增加是通过做功的方式D阳光下的石板温度升高，其比热容增大4、2022年4月，神舟十三号载人飞船安全着陆。飞船在减速着陆过程中，下列说法正确的是（）A动能不变B重力势能不变C机械能不变D与大气摩擦，内能增加5、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、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8、关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（）A吸气冲程：只吸入空气B压缩冲程：缸内温度降低C做功冲程：气体推动活塞做功D排气冲程：内能转化为机械能9、冬天，人们常搓手取暖，这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同（）A吸气冲程B压缩冲程C做功冲程D排气冲程10、汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种，下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（）A热机排出的尾气没有内能B热机的效率能达到100%C热机的大量使用会造成环境污染D汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能第卷（非选择题 80分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、 “涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁。同样的汽油加在T型轿车内比加在L型轿车内热值_（填“更大”、“一样大”或“更小”）；如果散热器中装有10kg的20的水，在温度升高60的过程中，水吸收的热量是_J；（c水=4.2103J/（kg）。散热器中用水做冷却液而不用其它液体是因为水的_。2、在2022年北京冬奥会上，中国队在短道速滑混合团体接力赛中获得第一枚金牌。在比赛过程中，运动员通过用力向后蹬冰，使其加速前进，说明物体间力的作用是_的。在滑行过程中，冰刀温度升高，内能增加，是通过_的方式改变了它的内能。3、汽油机的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功_次，活塞往复运动_次4、人类发展史也是利用燃料的历史，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的_（选填“热值”“热量”或“温度”）不同，完全燃烧0.28m2的天然气可放出_J的热量，这些热量若全部被水吸收，可让_kg的水温度升高20C已知天然气热值q=3.0107J/m3，水的比热容c=4.2103/（kgC）。5、酒精的热值是3.0107J/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_ 。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、现在的小火锅常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料，如图所示，已知这种燃料的热值是2.0107J/kg，若小火锅中质量为1kg的热汤的温度从50升高到100，共消耗20g固体酒精。汤的比热容近似为水的比热容求：（1）小火锅中热汤吸收的热量；（2）20g固体酒精完全燃烧所释放的热量；（3）这个小火锅烧汤的效率。2、某品牌电热水瓶具有加热和电动出水两种功能，其简化电路如图所示，其中R1是额定功率为2000W电热丝，R2是分压电阻，电磁泵铭牌上标有“12V 6W”的字样，已知电磁泵能正常工作。在1标准大气压下，将初温为20、质量为2.5kg的水装入电热水瓶，正常加热8min20s将水烧开，已知水的比热容为4.2103J/(kg)，求该电热水瓶：（1）此次加热水吸收的热量；（2）此次加热水的效率；（3）分压电阻R2的阻值。3、某品牌电热水壶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能，其简化电路如图所示，S1是安装在壶底的温控开关，通常是闭合的，通过调整参数，可设置开关的断电温度，即当环境温度达到某一值时便自动断开；S2是壶壁上的温控开关，按下时对水加热，水烧开后自动断开，电热水壶便处于保温状态；S3是电动出水开关，人工按下时才闭合，电磁泵将水抽出。已知R3200，电热水壶保温功率为44W，加热功率为1000W。（1）闭合S3时，电磁泵两端电压为20V，求电磁泵的电功率；（2）电热水壶处于加热状态且不抽水时，电路中的电阻是多大？（3）若水烧开后，S2没有自动断开，则瓶里的水烧干后2s，开关S1便自动断开，以保护设备，避免火灾。已知发热盘的质量为0.5kg，比热容为0.5103J/(kg)，水烧干瞬间，发热盘的温度为102 oC，不计热损失，则应将S1的断电温度设置为多少？4、某市为了加强航空港建设，方便市民出行，修建了市汽车南站到机场的高速公路，公路全长20km，设计行车速度为120km/h。一辆家用轿车按设计时速从汽车南站匀速行驶到机场消耗汽油1.6kg，汽油热值q4.6107J/kg，求：（1）轿车按设计时速从汽车南站匀速行驶到机场需要多少min？（2）轿车在这一行驶过程中消耗的汽油，完全燃烧能放出多少热量？（3）轿车在该段行驶中所受阻力为1200N，则轿车消耗汽油行驶做功的效率是多少？（百分号前保留一位小数）5、淬火是金属热处理工艺之一，把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却，以提高金属的硬度和强度。现将一质量为1.5kg的金属块加热到420，然后放在室温为20的空气中自然冷却，求：（1）金属块在冷却过程中放出多少热量？（2）若把这些热量全部用于给35、1kg的水加热，在一标准大气压下水温升高多少摄氏度？已知金属的比热容为0.49103J/(kg)，水的比热容为4.2103J/(kg)四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、如图甲所示是“比较水和煤油吸热能力”的实验装置。（1）关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是_（选填字母代号）。A采用相同热源加热B使用相同规格的烧杯C烧杯中分别装入相同体积的水和煤油（2）加热过程中，用玻璃棒搅动的目的是_，水和煤油吸热的多少是通过_（选填“温度计示数变化”或“加热时间”）来反映的，这种实验方法属于_。（3）某同学分别记录了水和煤油的加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了如图乙所示的图像。由图像可知，要使水和煤油升高相同的温度，应给_加热更长的时间，这说明_的吸热能力强些。（均选填“水”或“煤油”）2、用如图所示甲、乙两套相同的装置，可完成两个实验：实验一“探究不同物质吸热升温的现象”，实验二“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”。（1）进行实验一时，烧杯中应装入质量_（选填“相等”或“不等”）的_（选填“同种”或“不同种”）的液体，可以通过_（选填“升高的温度”或“加热时间”）来比较两种液体吸收热量的多少；（2）进行实验二时，_（选填“需要”或“不需要”）记录燃料充分燃烧所用时间。-参考答案-一、单选题1、A【详解】A“钻木取火”将机械能转化为内能，涉及能量转化，故是通过做功来改变物体的内能，故A正确；B内燃机的吸气冲程没有涉及能量转化，故B错误；C比热容是物体的特性，描述物质吸收热量的能力，比热容的大小与质量无关，故C错误；D由于分子是在永不停息的做无规则运动，故任何物体都具有内能，故D错误。故选A。2、D【详解】A由表格知，不同物质的比热容一般不同，但也有相同的，比如煤油和冰的比热容相同，故A正确，不符合题意；B由表格知，水和冰的比热容不相同，所以一杯水凝固成冰后，比热容会变化，故B正确，不符合题意；C在生活中用水作为暖气中的传热介质是因为水的比热容较大，与其它液体在相同质量时，降低相同的温度能放出更加多的热量，故C正确，不符合题意；D由表格知，铝的比热容大于铜的比热容，那么质量相同的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多，如果没有质量相同这个前提条件，则无法判断吸热的情况，故D错误，符合题意。故选D。3、A【详解】A闻到花香是由于分子在永不停息地做无规则运动，花香分子扩散到了空气中，进入人的鼻子从而闻到香味，故A正确；B由Q=cmt可知，溪水的温度高低与溪水的质量和吸收的热量等因素有关，与水流的速度无关，故B错误；C阳光下湖水通过吸收太阳辐射的热量使得其内能增加，这是通过热传递的方式增加内能，故C错误；D比热容是物质本身的一种特性，与物体的温度无关，故阳光下的石板温度升高，其比热容不变，故D错误。故选A。4、D【详解】在飞船减速着陆的过程中，质量不变，速度减小，高度减小，因此动能减小，重力势能也减小，机械能等于动能和势能之和，则飞船的机械能也减小；飞船减速着陆时，与大气摩擦，克服阻力做功，将一部分机械能转化为内能，则飞船的内能增加，故ABC错误，D正确。故选D。5、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。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、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。8、C【详解】A吸气冲程：吸入空气和汽油的混合物，故A错误；B压缩冲程：活塞压缩混合气做功，缸内气体内能增大，温度升高，故B错误；C做功冲程：燃烧后的高温高压气体推动活塞做功，内能转化为机械能，故C正确；D排气冲程：排气门打开，进气门开闭，由飞轮的惯性带曲轴转动，带活塞上移，排出废气，不涉及内能与机械能间的转化，故D错误。故选C。9、B【详解】人们在冬天常常搓手取暖，是通过搓手将机械能转化为内能，内能增加，温度升高，手暖和，这是通过做功的方式改变手的内能，这与汽油机工作中的压缩冲程的能量转化相同，都是将机械能转化为内能，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。10、C【详解】A一切物体在任何温度下都有内能，所以热机排放的尾气也有内能，故A错误；B热机在工作时不可避免地要损失一部分能量（如散热、克服机械部件间的摩擦），所以热机的效率不可能达到100%，故B错误；C热机在使用时会排放出一些有害的气体，会造成环境污染，故C正确；D汽油机的做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，故D错误。故选C。二、填空题1、 一样大 2.52106 比热容比较大【详解】1物体的热值属于自身的一种属性，与所处的位置无关，则同样的汽油加在T型轿车内和加在L型轿车内热值一样大。2水吸收的热量为3由于水的比热容较大，则在升高相同温度时可吸收更多热量，因此常用作冷却液。2、 相互 做功【详解】1运动员用力向后蹬冰，运动员对冰面有力的作用，运动员加速前进，表明运动员也受到了冰面的反作用力，说明物体间力的作用是相互的。2在滑行过程中，冰刀与冰面摩擦，将机械能转化为内能，是通过做功的方式来增加内能的。3、 25 50【详解】12四冲程内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，完成4个冲程，对外做功1次，该汽油机的转速为表示飞轮每秒转动的圈数为50，则曲轴转动50周，活塞往复运动50次，每秒完成25个工作循环，对外做功25次。4、 热值 100【详解】1 单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，它表示燃料的放热本领强弱，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的热值不同。2完全燃烧0.28m2的天然气可放出的热量3水的质量5、 1.5106 3.0107J/kg【详解】1酒精放出的热量Q放=qm=3.0107J/kg0.05kg=1.5106J2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3.0107J/kg。三、计算题1、（1）2.1105J；（2）4105J；（3）52.5%【详解】解：（1）小火锅中热汤吸收的热量为（2）20g固体酒精完全燃烧所释放的热量为（3）这个小火锅烧汤的效率为答：（1）小火锅中热汤吸收的热量为2.1105J；（2）20g固体酒精完全燃烧所释放的热量为4105J；（3）这个小火锅烧汤的效率为52.5%。2、（1）8.4105J；（2）84%；（3）416【详解】解：（1）加热水吸收的热量为（2）电热丝消耗电能为此次加热水的效率为（3）R2两端的电压为由题意知，电磁泵铭牌上标有“12V 6W”的字样，由公式P=UI可知，电磁泵能正常工作时的电流为分压电阻R2的阻值为答：（1）此次加热水吸收的热量为8.4105J；（2）此次加热水的效率为84%；（3）分压电阻R2的阻值为416。3、（1）20W；（2）48.4；（3）110【详解】解：（1）由电路图可知电磁泵与电阻R3串联接入电路，电源电压U=220V，电磁泵电压为U泵=20V，由串联分压可知R3的电压为U3=U-U泵=220V-20V=200V若流经R3和电磁泵的电流为I3，由欧姆定律可知可知电磁泵的功率为P泵=U泵I3=20V1A=20W（2）由题意可知开关S2闭合时电热水壶处于加热状态，P热=1000W，若此时电路中的电阻为R热，由可知即此时电路中的电阻大小为48.4。（3）发热盘质量m=0.5kg，比热容c=0.5103J/(kg)，水烧干后电热水壶继续产生热量，t=2s时产生的热量等于消耗的电能，可知发热盘产生的热量为Q=W=P热t=1000W2s=2000J发热盘的初温度为t0=102，若末温度为t，则由Q=cm(t-t0)可知末温度大小为即开关S1的断电温度应设置为110。答：（1）闭合S3时，电磁泵的电功率为20W；（2）电热水壶处于加热状态且不抽水时，电路中的电阻是多48.4；（3）应将S1的断电温度设置为110。4、（1）10min；（2）；（3）【详解】解：（1）由速度公式可得，轿车按设计时速从汽车南站匀速行驶到机场的时间为（2）由热值公式可得，轿车在这一行驶过程中消耗的汽油完全燃烧放出热量为（3）汽车做匀速直线运动，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，轿车在该段行驶中牵引力做的功为轿车消耗汽油行驶做功的效率是答：（1）轿车按设计时速从汽车南站匀速行驶到机场需要10min；（2）轿车在这一行驶过程中消耗的汽油，完全燃烧能放出热量；（3）轿车在该段行驶中所受阻力为1200N，则轿车消耗汽油行驶做功的效率是。5、（1）2.94105J ；（2）65【详解】解：（1）金属块放出的热量Q放=c金m金t金=0.49103J/(kg)1.5kg(420-20）=2.94105J（2）由题知，水吸收的热量Q吸=Q放=2.94105J由Q吸=cmt得，水升高的温度为t= =70水的末温为t水=t+t0水=70+35=105因为一个标准大气压下水的沸点是100，所以水温升高到100后水温不再上升，则水实际上升的温度为t水=100-35=65答：（1）金属块在冷却过程中放出热量为2.94105J；（2）若把这些热量给35、1kg的水加热，在一标准大气压下水温升高65。四、实验探究1、 C 使液体均匀受热 加热时间 转换法 水 水【详解】（1）1该实验应采用相同热源进行加热，以保证相同时间吸收热量相同，烧杯规格要相同，保证受热情况相同，不需要保证液体体积相同，应保证液体质量相同，故AB正确，不符合题意，C错误符合题意。故选C。（2）2用玻璃棒搅拌是为了使液体受热均匀。34由于使用相同热源进行加热，则认为相同时间吸收热量相同，故可通过比较加热时间比较吸收热量多少，这种方法为转换法。（3）56由坐标轴可知，当加热时间相同时，煤油升高温度更多，则要使水和煤油升高相同的温度，应给水加热更长时间，由此可说明升高相同温度，水吸收热量更多，即水的吸热能力强些。2、 相等 不同种 加热时间 不需要【详解】（1）123进行实验一时。由控制变量法，烧杯中应装入质量相等的不同种液体；由转换法，可以通过加热时间来比较两种液体吸收热量的多少。（2）4要质量相等的不同燃料燃烧放出的热量，是用燃料燃烧来加热质量相同的同种液体。因此只需要将燃料充分燃烧，不需要记录燃料充分燃烧所用的时间。