2022-2023学年度沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机重点解析试题(解析版).docx

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机重点解析 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、陕西秦岭以南具有“雨洗青山四季春”的宜茶环境。如图为一杯陕南富硒绿茶，茶叶翠绿，茶香袭人。下列说法正确的是（）A茶杯受到的重力与桌面对它的支持力是相互作用力B热茶暖手是通过做功改变物体的内能C绿色的茶叶吸收绿光D茶香袭人是因为分子在永不停息地做无规则运动2、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3、关于汽油机和柴油机的区别，下列说法错误的是（）A汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴B汽油机用压燃式点火，柴油机用点燃式点火C吸气冲程中，汽油机吸入汽油和空气混合物，柴油机只吸入空气D小汽车、摩托车通常用汽油机做发动机；卡车、挖掘机用柴油机做发动机4、已知水的比热容是4.2103J/（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（）A6104JB6105JC6106JD6107J5、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6、关于温度、热量、内能，下列说法中正确的是（）A我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量多B温度相同的物体，内能一定相同C铁水很热具有内能，冰块很冷没有内能D物体吸收热量，温度不一定升高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、如图是内燃机某冲程的工作示意图，四个事例中能量转化与之相同的是（）A瓶塞冲出B搓手取暖C压缩气体D钻木取火9、将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”，把一瓶饮料放入“冰箱”后，冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示，在两物体温度达到相同之前，下列说法正确的是（）A甲是冰块B乙吸收热量C甲内能增加D乙内能减少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、如图所示，B是一个被销钉锁住的活塞，气缸A密封有少量空气，气缸内气压小于外界气压，C是一支温度计。若活塞与气缸壁之间没有摩擦，当把销钉K拔出后，观察到活塞向左移动，此时温度计的示数_（选填“变大”、“变小”或“不变”）。2、完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度是10、质量为10kg的水吸收，则水吸收的热量为_J，水温将升高到_。（，在1个标准大气压下）3、2021年10月16日，长征二号F遥十三运载火箭在酒泉卫星中心发射升空火箭在加速升空时，其外壳与空气摩擦，内能_，这是通过_方式改变内能4、内燃机一个工作循环有四个冲程，实现将机械能转化为内能的是_冲程。内燃机工作时要产生大量的热，通常采用水循环将热带走，这是利用水_的特性。某品牌汽车每行驶100km耗油5kg，这些汽油完全燃烧要放出_J的热量。（汽油的热值q=4.6l07J/kg）5、亲身体验并深入思考是我们获得物理知识的重要方法。挤出两个正对的吸盘内的空气，很难拉开它们，可体验到_的存在。将一根铁丝快速反复弯折，弯折处发热，可认识到_可以改变物体的内能。用注射器取水后封住前端，用力推活塞，水很难被压缩，说明分子间存在_。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、有朋自远方来，烧一壶热水，拈几许茶叶，置于瓷制器皿中，沸水冲泡，这是我们常见的待客之道。如果用酒精炉烧水泡茶，将质量为5kg、温度为10的水加热（1个标准大气压下），需完全燃烧42g酒精，酒精炉效率为70%。已知c水=4.2103J/（kg），q酒精=3.0107J/kg求：（1）42g酒精完全燃烧放出的热量；（2）水升高到的温度是多少？2、火力发电厂是利用可燃物（例如煤）作为燃料生产电能的工厂，燃料在燃烧时加热水生成蒸汽，蒸汽推动汽轮机旋转，然后汽轮机推动发电机发电，实现将燃料的化学能转化为电能。世界上最好的火力发电厂的效率达到40%，即把燃料燃烧产生的40%的热量转化为电能。请尝试计算该火力发电厂生产电能为3.6109J时，需要用煤燃烧来产生多少热量？需完全燃烧多少kg的煤？（已知煤的热值约为3.6107J/kg）3、2020年是全面建成小康社会目标实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用了清洁干净的液化天然气炉。(1)将初温为的一壶水恰好加热到，需要吸收多少热量？(2)若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收，烧开这壶水需要燃烧多少立方米天然气？（天然气热值为，水的比热容为）4、如图所示是某品牌的小汽车，下表是小汽车的有关参数。请选择有关参数求解下列问题。求：（1）小汽车静止在水平路面上时，它对路面的压强；（2）若小汽车在平直公路上以额定功率匀速行驶，速度为，小汽车行驶过程中受到的阻力；（3）若该车在同一条平直公路上以额定功率匀速行驶100km，则该汽车发动机的效率。（保留1位小数）总质量牵引力的额定功率每个轮胎与地面的接触面积每耗油量汽油密度汽油的热值 4.6107J/kg5、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？四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、小王和小明利用如图两套装置探究“不同物质吸热升温的现象”以及“不同燃料充分燃烧放热的现象”，液体和燃料的质量以及种类根据实验的需要和方便进行正确选取。（1）在组装器材时应先调节_（选填“A”或“B”）的高度；两个实验中都要控制_（选填“燃料”或“杯中液体”）质量相等；（2）在探究“不同物质吸热升温”的特点时，物质吸热的多少是通过_反映的；在探究“燃料燃烧放出的热量”燃料放热多少是通过_来反映的。（填写序号）A温度计上升的示数B加热时间（3）假设在两个探究中根据所测数据都画出了如图图象（不计热量的损失），则根据图象可计算出，探究“不同物质吸热升温的现象”中，图象一和图象二表示两种物质的比热容之比为_，“不同燃料充分燃烧放热的现象”中，图象一和图象二表示两种燃料的热值之比为_。2、小莉同学利用如图所示器材进行了以下实验。（1）如图甲所示，在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中，将沙子和水分别放入两个相同的烧杯内，用相同的酒精灯分别进行加热；应该取初温相同，_相等的沙子和水进行实验；在加热过程中，要用玻璃棒缓慢的搅拌，这是为了使沙子和水_；该实验是通过_的方式来改变沙子和水的内能；在此实验中，用加热时间的长短来表示物质_；根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，分析图像可知：沙子和水，在升高相同温度时，_吸收的热量多，说明_的比热大；（2）如图丙所示，把质量相同的同种液体分别放入两个相同的烧杯内，用质量相同的酒精和碎纸分别加热来比较不同燃料的热值；实验是通过燃烧相同质量的不同燃料，观察_（选填“加热时间”或“温度计升高的示数”）来比较两种燃料的热值大小；烧杯中液体选用比热容_（选填“大”或“小”）的液体可以使实验现象更明显；用丙图中的实验装置来测算酒精的热值，测量值_（选填“大于”“等于”或“小于”）其真实值。-参考答案-一、单选题1、D【详解】A茶杯受到的重力与桌面对它的支持力作用在同一物体上，是一对平衡力，故A错误；B改变物体内能的方式有两种分别是做功和热传递，热茶暖手是把热茶的热量传递给手，是通过热传递改变内能的，故B错误；C不透明物体的颜色是由物体反射的色光决定的，绿色的茶叶是因为茶叶反射绿光，故C错误；D茶香袭人是扩散现象，是因为茶叶分子在永不停息地做无规则运动，故D正确。故选D。2、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。3、B【详解】A汽油机汽缸顶部有火花塞，柴油机汽缸顶部有喷油嘴，故A正确；B柴油机与汽油机采用的点火方式不同，柴油机采用压燃式，汽油机采用点燃式，故B错误；C在热机的吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合气体，柴油机吸入的只有空气，故C正确；D柴油机一般用于大型机械，例如卡车、挖掘机；汽油机用于小型机械，例如小汽车、摩托车，故D正确。故选B。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、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。6、D【详解】A热气腾腾的汤具有较大的内能，热量是过程量，不能用含有来描述，故A错误；B内能大小跟质量、温度、状态有关，温度相同的物体，当其它因素不同时，物体的内能不能确定，故B错误；C一切物体都具有内能，所以铁水和冰块都具有内能，故C错误；D物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体熔化时，吸收热量，内能增大，但是温度不变，故D正确。故选D。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=cmt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、A【详解】根据图示可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，因此该冲程为做功冲程，将内能转化为机械能。A试管内气体对瓶塞做功，气体的内能转化为瓶塞的机械能，符合题意；B搓手取暖，克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，内能增加，不符合题意；C用力将活塞压下，活塞对筒内空气做功，筒内空气的内能增大、温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，此过程中机械能转化为内能，不符合题意；D钻木取火过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，内能增加，不符合题意。故选A。9、B【详解】由图知道，物体甲的温度是降低的，即物体甲放出热量，内能减小；物体乙的温度是升高的，即物体乙吸收热量，内能变大；所以物体甲是饮料，乙是冰块，故B正确。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、变大【详解】1活塞向左移动，外界对气体做功，如果不考虑热传递，则气体内能增加，温度升高。故温度计示数变大。2、 70【详解】1水吸收的热量2水升高的温度水温将升高到3、 增加 做功【详解】12火箭在加速升空时，其外壳与空气摩擦，摩擦生热，使它的内能增加，这是通过做功的方式改变内能。4、 压缩 比热容大 2.3108【详解】1内燃机的四个冲程中，压缩冲程中两气门关闭，活塞向上运动，压缩气体做功，将机械能转化为内能，故将机械能转化为内能的是压缩冲程。2汽油机工作时要产生大量的热，通常采用水循环将热带走，这是利用水的比热容大，相同质量的水与其它物质相比，在升高相同的温度时可以吸收更多的热量，降温效果好。35kg汽油完全燃烧要放出的热量为5、 大气压 做功 相互作用的斥力【详解】1两个正对的吸盘之间的空气挤出后很难拉开，是因为吸盘受到大气压力的作用，该实验可说明大气压的存在。2快速反复弯折铁丝，对铁丝做功；铁丝弯折处会发热，其温度升高，内能增大；说明做功可以改变物体的内能。3由分子动理论知道，“物质是由分子组成的，且分子间存在相互作用的引力与斥力”。取水后封住注射器前端，推压注射器的活塞，感觉到里面的水很难压缩，说明分子间存在相互作用的斥力。三、计算题1、（1）1.26106J；（2）52【详解】解：（1）酒精质量42g酒精完全燃烧放出的热量为（2）由可得水吸收的热量为由可得水升高到的温度为答：（1）42g酒精完全燃烧放出的热量1.26106J。（2）水升高到52。2、9109J ； 2.5102kg【详解】解:由可知，放出的热量Q燃放9109J根据Qqm可得，完全燃烧煤的质量m煤2.5102kg答：该火力发电厂生产电能为3.6109J时，需要用煤燃烧来产生9109J热量；需完全燃烧2.5102kg的煤。3、 (1)6.72105J；(2)0.04m3【详解】(1)水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2103J/(kg)2kg(100-20)=6.72105J(2)天然气放出的热量Q放=1.68106J需要天然气的体积=0.04m3答：(1)水需要吸收6.72105J热量；(2)烧开这壶水需要燃烧0.04m3天然气。4、（1）；（2）；（3）【详解】（1）小汽车静止在水平路面上，重力与支持力是一对平衡力，故有对路面的压强为（2）汽车匀速行驶的速度为汽车匀速行驶，水平方向摩擦力与牵引力是一对平衡力，根据可得（3）牵引力所做的有用功为消耗燃油的质量为燃油燃烧放出的热量为该汽车发动机的效率答：（1）小汽车静止在水平路面上时，它对路面的压强为；（2）若小汽车在平直公路上以额定功率匀速行驶，速度为，小汽车行驶过程中受到的阻力为；（3）若该车在同一条平直公路上以额定功率匀速行驶100km，则该汽车发动机的效率为。5、（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。四、实验探究1、 A 杯中液体 B A 3:8 2:1【详解】（1）1组装实验仪器时，应根据酒精灯及其火焰的高度先固定图中的A部分，使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热，然后再固定图中的B部分，这样可以避免重复调整。2探究“不同物质吸热升温的现象”以及“不同燃料充分燃烧放热的现象”，实验采用控制变量法，根据和可判断，两个实验都需要控制被中液体质量m相等。（2）3在探究“不同物质吸热升温”的特点时，物质物质吸热的多少是通过加热时间反映的，加热时间越长，反映该物质吸收的热量越多，这是实验中的转换法，故B符合题意。故选B。4在探究“燃料燃烧放出的热量”燃料放热多少是通过温度计上升的示数来反映的，温度计上升的示数越大，反映燃料放热越多，故A符合题意。故选A。（3）5“不同物质吸热升温的现象”中，由两种液体温度随时间变化的关系图像，升高10C，图像一对应的物质加热15分钟；图像二对应的物质加热40分钟，由转换法知，两种物质吸收热量之比为15min:40min3:8根据Qcmt，在质量和升高温度相同的情况下，吸热多少与比热容成正比，故图像一和图像二表示两种物质的比热容之比为3:8；6 根据可知，燃料热值，图象一和图象二表示两种燃料的热值之比为2、 质量 受热均匀 热传递 吸收热量的多少 水 水 温度计升高的示数 小 小于【详解】（1）1由控制变量法知道，比较不同物质吸热升温情况，应该取初温相同，质量相等的沙子和水进行实验，加热相同的时间（即吸收相同的热量），观察温度计升高的度数，比较升高的温度不同。2加热过程中要用玻璃棒不断搅拌，目的是为了使被加热的沙子和水受热均匀。3实验中用酒精灯加热，沙子和水吸收热量温度升高，是通过热传递的方式改变水的内能的。4实验中，根据转换法，是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收的热量多少。56由图乙知道，质量相等的沙子和水，加热相同的时间，吸收相等热量，沙子升温较快，水升温较慢，说明水的吸热能力强，即水的比热容大，沙子的比热容小。（2）7由于燃料的热值不能直接测量，但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收，从而使水温发生变化；所以可以通过温度计升高的温度来比较燃料燃烧放出热量的多少。8由知道，在质量相同、吸收的热量相同时，比热容小的物质温度要升的高，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显。9由于在实验加热过程中热量的散失，实验测量值小于其真实值。