考点解析沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机定向测评试卷(解析版).docx

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机定向测评
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
2、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
3、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
4、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
5、以下四幅图中，说法正确的是（　　）

A．图甲所示，橡皮塞被冲开的过程与内燃机的做功冲程相同，都是机械能转化为内能
B．图乙所示，小孩从滑梯上面匀速滑下时，动能不变，机械能减少
C．图丙所示，搓手的过程是通过热传递的方式增加内能
D．图丁所示，下落的小球压缩弹簧到最短过程中，小球的动能一直减少
6、已知铜的比热容大于铅的比热容，质量和初温都相同的铜块和铅块，让它们吸收相同的热量后，将它们相互接触，则
A．热量由铜块传给铅块
B．热量由铅块传给铜块
C．它们间不发生热传递
D．铅块将温度传给铜块
7、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
8、中华文明源远流长，博大精深。古诗词是我国传统文化瑰宝，有的优美词句还与我们物理知识有着联系。下列词句与对应的物理知识叙述正确的是（　　）
A．“清寒小雪前”，雪的温度很低，它的内能为零
B．“沙暖睡鸳鸯”，同水相比沙的比热容大些
C．“床前明月光，疑是地上霜”，霜实际是固态，由水蒸气凝华形成
D．“大地阳和暖气生”，大地内能的增加是太阳通过做功方式实现的
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
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、小明家有两口轻重不同的铁锅，长期使用的过程中发现：把菜倒入火辣辣的锅中，如果用重的那口，火力依旧，很适合“爆炒”；如果用轻的那口，火力大减，立刻就变得“温吞吞”的。这是因为重的那口锅，内能较______，温度降低得较______的缘故。
2、1kg分类后的垃圾能“榨”出0.14kg燃料油，已知0.14kg燃料油完全燃烧释放的热量为5.6×106J，则燃料油的热值为_________J/kg；利用相同的加热装置对等质量的液体A和B分别进行加热时，液体受热升温关系如图所示，两种液体比热容的大小关系为______（选填“>”、“<”或“=”）。

3、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。
4、2020 年 11 月 24 日，我国用长征五号运载火箭成功将“嫦娥五号”发射升空，开启我国首次地外天体采样返回之旅，火箭用液态氢为燃料是因为氢气的______大，氢气燃烧将内能转化为机械能，该能量的转化与四冲程汽油机工作时的______冲程相同，汽油机飞轮转速为3600r/min，该汽油机每秒对外做功_______次。
5、2021年5月15日，“天问一号”着陆器成功降落在火星表面上。降落过程中着陆器与火星大气摩擦，防护罩温度______（选填“升高”“降低”或“不变”），机械能转化为______能。接着利用减速伞减速后抛去防护罩，再启动推力发动机向下喷气，如图所示，此过程中喷气对着陆器产生的作用力方向_______（选填“向上”或“向下”），使着陆器悬停在空中，寻找合适的位畳后降落。

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、燃气热水器的优点是加热较快、热效率高。某品牌燃气热水器采用天然气做燃料，当只有该热水器工作时，把40kg的水从20℃加热到60℃，天然气表的示数增加了，已知水的比热容为。天然气的热值为。试求：
（1）此过程中，水吸收的热量是多少？
（2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量是多少？
（3）该热水器本次加热的效率是多少？
2、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0.42×103J/( 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2.52×103J的热量， 求该液体的末温。
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=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q=4.2×107J/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1.4×1010J/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100℃｡
4、图甲是一种电热水龙头，图乙是其简化电路图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝，R1＝22Ω，热水挡的电功率是3.3kW。求：
（1）S旋到温水挡时的电功率？
（2）电热丝R2的阻值？
（3）当S旋到热水挡时，1min能放出2kg、40℃的热水，若电热水龙头加热的效率是90%，则水的初温是多少℃？[c水＝4.2×103J/（kg•℃），计算结果保留一位小数]

5、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？

四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、在探究“水的沸腾”的实验中：

（1）图甲和图乙分别是一、二两小组同学所做的实验。他们的实验操作有错误的是______组；
（2）图丙是他们实验中观察水沸腾______（选填“前”或“时”）出现的情景；
（3）当温度接近90℃时，三组同学每隔1min记录一次温度，根据表格里记录的数据请你分析水的沸点是______℃。由此可以判断实验室的大气压______（选填“高于”、“低于”或“等于”）标准大气压；
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
85
87
89
92
94
96
97
98
98
（4）以上各组同学通过实验观察到水在沸腾过程中温度______；
（5）图丁是三、四两小组根据实验记录数据得到的a、b两种不同图象，发现水从开始加热到沸腾所用的时间相同，其原因可能是水的质量ma______mb（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
2、小聪在“探究晶体的熔化规律”实验中，所用装置如图所示．下表为他记录的实验数据，请根据装置图和表中数据回答下列问题：
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/oC
-4
-2
0
0
0
0
1
2

（1）实验时，将装有晶体的试管放入盛有水的烧杯中加热，试管在水中的深度要适当,其“适当”的含义是：________和___________。
（2）该晶体的熔点是______℃。
（3）小聪从数据中还发现：该物质在开始2min比最后2min升温快，这是由于它在固态时的吸热能力比液态时的吸热能力________（填“强”或“弱”）造成的。

-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、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。
3、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；
4、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。
5、B
【详解】
A．塞子冲出时，是试管内气体的内能转化为塞子增加的机械能，与内燃机的做功冲程能量转化相同，故A错误；
B．小孩从滑梯上面匀速滑下时，质量不变，动能不变，同时高度减小，故重力势能减小，机械能减少，故B正确；
C．搓手的过程是通过做功的方式改变内能，故C错误；
D．在运动过程中小球受重力与弹簧的弹力，当两力大小相等时，小球速度最大，即小球的速度先增大后减小，则小球的动能先增大后减小，故D错误。
故选B。
6、B
解决此题要知道热传递发生的条件是要有温度差；吸收相同的热量后，比热容小的物质温度变化大．
【详解】
因铜块和铅块的质量、初温度均相同，铜的比热容大于铅的比热容，所以当它们吸收相同的热量后，铅块升高的温度值比铜块升高的多，所以铅块的温度比铜块的温度高，当它们接触后，温度高的铅块会向温度低的铜块传递热量．
故选B.
7、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。
8、C
【详解】
A．任何物体都具有内能，不管温度多低，故雪的温度虽然低，但它的内能不为零，故A错误；
B．水比沙子的比热容大，故B错误；
C．霜是固态的小冰晶，由水蒸气遇冷直接凝华形成，故C正确；
D．大地内能的增加是太阳通过热辐射传给地球的，是通过热传递的方式增加大地的内能，故D错误。
故选C。
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、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。
二、填空题
1、     大     慢
【详解】
[1][2]重的那口锅质量大，和轻的那口相比，若温度相同，则重的锅内能大，放热时，温度降低得会较慢，即末温较高，火力依旧，适合爆炒。
2、     4×107     <
【详解】
[1]燃料油的热值

[2]如图所示：

相同时间内，吸收的热量相同，A和B的质量相等，A升高的温度较大，根据Q=cmΔt知A的比热容较小，即
＜
3、     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。
4、     热值     做功     30
【详解】
[1]火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。
[2]氢气燃烧产生的高温高压气体对火箭做功，将内能转化为机械能；四冲程汽油机工作时做功冲程将内能转化为机械能，二者能量转化形式相同。
[3]四冲程汽油机的飞轮转速为3600r/min，则该飞轮每秒钟转60圈。因为一个工作循环飞轮转2圈，完成4个冲程，做功一次，故汽油机每秒对外做功30次。
5、     升高     内     向上
【详解】
[1][2]降落过程中着陆器与火星大气摩擦做功，将机械能转化为内能，自身内能增大，温度升高。
[3]推力发动机向下喷气，物体间力的作用是相互的，喷气就对着陆器产生向上的作用力。
三、计算题
1、（1）；（2）；（3）80%
【详解】
解：（1）水吸收的热量是

（2）天然气完全燃烧放出的热量是

（3）该热水器本次加热的效率是

答：（1）此过程中，水吸收的热量是；
（2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量是；
（3）该热水器本次加热的效率是80%。
2、（1）2.1×104 J；（2）4.2×103 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)=0.42×103J/(kg·℃)×0.05kg×(1080℃-80℃)=2.1×104J
（2）根据Q放=Q吸=cm(t-t0)可得，该液体的比热容
c== =4.2×103J/(kg ·℃)
（3）若该液体再吸收2.52×103J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2.1×104J；
（2）该液体的比热容是4.2×103J/(kg·℃)；
（3）该液体的末温是86℃。
3、（1）3.36×107J；（2）40%；（3）16666.7kg
【详解】
解：（1）水吸收的热量
Q吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（100℃﹣20℃）=3.36×107J
（2）2m3天然气完全燃烧放出的热量
Q放=V天然气q=2m3×4.2×107J/m3=8.4×107J
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=1m3×1.4×1010J/m3=1.4×1010J
锅炉效率不变，由可得水吸收的热量
Q吸′=η×Q放′=40%×1.4×1010J=5.6×109J
由Q吸=cm（t﹣t0）得水的质量

答：（1）水吸收的热量为3.36×107J；
（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100℃｡
4、（1）1100W；（2）44Ω；（3）18.8℃
【详解】
解：（1）由图可知：热水挡时R1、R2并联，温水挡时只有R1连入电路，温水挡时的电功率为

（2）热水挡的电功率

电热丝R2的功率为

由

得，电热丝R2的阻值为

（3）当S旋到热水挡时，1min消耗的电能为

根据得，水吸收的热量为

由得

答：（1）S旋到温水挡时的电功率为1100W；
（2）电热丝的R2阻值为44Ω；
（3）水的初温是18.8℃。
5、（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%。
四、实验探究
1、     二     前     98     低于     不变     大于
【详解】
（1）[1]图乙中所示温度计的玻璃泡接触到了容器底，该实验操作错误，所以二组实验操作错误。
（2）[2]丙图中气泡在上升过程中体积逐渐减小，所以丙图是沸腾前的现象。
（3）[3][4]由表格中数据可知，温度是98℃时，吸收热量，但温度不变，水的沸点是98℃，低于100℃，1标准大气压下水的沸点是100℃，气压低，水的沸点低，说明实验时大气压低于标准气压。
（4）[5]由表中数据可知，水沸腾的特点是吸收热量，但温度不变。
（5）[6]如丁图，三、四组得到a、b两种不同图象，水从开始加热到沸腾所用的时间相同，a图线中水的初温高于b图线中水的初温，它们的末温相同，a图线中水的温度变化量较小，根据Q=cmΔt知水的质量
ma＞mb
2、     试管不接触烧杯底也不接触烧杯壁     试管中装有晶体的部分完全浸没在水中     0     弱
【详解】
（1）[1] [2] “适当”的含义是：要求试管不接触烧杯底也不接触烧杯壁，试管中装有晶体的部分要完全浸没在水中，使其通过水浴吸热，否则会使晶体受热不均匀。
（2）[3]由表可知，该温度熔化时温度保持在0℃不变，所以该晶体的熔点是0℃。
（3）[4] 该物质在开始2min比最后2min升温快，这是由于它在固态时的吸热能力比液态时的吸热能力弱，相同质量的固态物质和液态物质相比，吸收相同热量，升高的温度更高。