解析卷-沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机专项练习试卷(含答案解析).docx

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机专项练习
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、有关燃料燃烧及燃料的热值，下面说法正确的是(　　)
A．燃料燃烧的过程中内能转化为化学能
B．燃料的热值越大，燃烧过程中放出的热量越多
C．燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
D．以上说法均不正确
2、关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（　　）
A．没有燃烧的燃料，热值等于零
B．燃料完全燃烧时，它的热值最大
C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
3、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
4、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
5、五月五，是端午，吃粽子，挂艾草，划龙舟。俗语中包含的物理知识，正确的是（　　）
A．煮粽子是用做功的方法改变粽子的内能
B．煮粽子的水沸腾后，继续吸热温度升高
C．闻到艾草的气味，说明分子在永不停息地做无规则运动
D．划龙舟时，桨对水有作用力，水对桨没有作用力
6、下列关于热现象的说法正确的是（　　　）
A．固体很难被压缩，说明固体分子间无间隙
B．内能和温度有关，0 ℃以上的物体才有内能
C．四冲程内燃机的做功冲程将内能转化为机械能
D．扫地时尘土飞扬是因为分子在不停地做无规则运动
7、以下描述中的“发热”现象，其改变内能的方式与其他三个不同的是（　　）
A．锯木头锯条发热 B．铁丝反复弯折后发热
C．阳光下路面发热 D．搓手时手掌发热
8、随州的气候适宜兰草的生长，兰花盛开时，吸引了大量游客前来观赏，很远就能闻到兰花的香味。走进观看，甚至会看到兰花的叶片上挂着晶莹的露珠。下列说法中正确的是（　　）
A．兰花的叶片上出现露珠，是因为叶片的温度高于外界的气温
B．晶莹的露珠到中午消失不见是液化现象，需要吸热
C．花香四溢不属于扩散现象
D．一般来说兰花中午比晚上更香，其中一个原因是温度越高，分子热运动越剧烈
9、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
10、把盛有冷水的铝壶放到电炉上加热，则发生热传递三种方式的先后顺序应该是（　　）
A．热对流、热辐射、热传导 B．热传导、热对流、热辐射
C．热传导、热辐射、热对流 D．热辐射、热传导、热对流
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、如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）

（1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 ______。
（2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了 ______。（物体比热容用c表示）
（3）C点距离水平面的高度为 ______。
2、随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭。小林的爸爸最近也购买了一辆轿车。
（1）小林通过上网查到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示。小林又向爸爸询问了一些实测数据：轿车行驶的路况好，平均车速为100km/h，发动机转速为2000r/min，平均油耗为9L/100km，参考图中的数据，分析这辆汽车在这种状态下行驶时，发动机的效率为___________%；（已知汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.8×103kg/m3）。

（2）太阳能汽车利用太阳能来驱动，真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染。汽车顶部所安装的太阳能电池板的有效面积为6m2，太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103W/m2，如将太阳能转化为电能的效率为15%，则电池的输出功率为___________W，如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%，当汽车在水平面上匀速行驶时，受到的牵引力为80N，则汽车的行驶速度为___________km/h。
3、（1）为了预防新冠病毒，要做到戴口罩，勤洗手。制作口罩的熔喷无纺布纤维表面携带大量电荷，能够____（选填“吸引”或“排斥”）空气中的轻小物体。用洗手液洗手时，会闻到酒精的气味，这是____现象。

（2）2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射成功。火箭搭载核心舱升空，火箭加注的液态燃料需具有____ （填“热值”或“比热容”）大的特点。
4、周末欧亮同学在家妙菜，在客厅看电视的妹妹闻到了香味，这属于分子的______现象。他在做汤菜时将2kg初温为20℃的水加热到100℃，在此过程中水吸收的热量为______J。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
5、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“=”）。

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、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。
2、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。
3、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·℃)]
4、利用某燃气热水器，将20L的水从20 oC加热到60 oC，完全燃烧了0.21m3的煤气。（已知：c水＝4.2×103J/（kg•oC），q煤＝4×107J/m3）试求：
（1）煤气完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）该热水器烧水的效率。
5、如图是一辆警车，空车质量为1800kg。某次执行任务时，警车以25m/s的速度沿水平路面匀速直线行驶时的输出功率为60kW。（g＝10N/kg）
（1）车上警员总质量为200kg，轮胎与路面接触的总面积为0.1m2，此车静止时对水平路面的压强是多少？
（2）警车以25m/s的速度水平匀速直线行驶时，所受阻力是多少？
（3）若警车发动机（柴油机）的效率为40%，以60kW的输出功率行驶10min，消耗多少千克的柴油？（柴油的热值取4.0×107J/kg）

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、在做“观察水沸腾”的实验时，甲、乙、丙三组同学分别从如图所示的A、B两套器材中任选一套来完成实验：（实验室已准备多套A、B装置）

（1）甲组同学发现所测水的沸点高于100℃，他们选择的是______（填“A”或“B”）套装置。
（2）乙、丙两组同学虽然选用的实验装置相同，但水开始沸腾的时刻不同，他们绘制的沸腾图像如图C所示：a、b两种图像不同的原因是水的______不同。
（3）通过分析图像C，归纳出水沸腾的特点是______。
（4）小明同学在利用如图所示的装置做实验时，发现从开始给水加热到水开始沸腾所用的时间过长，请你帮助他找出可能存在的原因______。（写出一种即可）

-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A、燃料燃烧的过程中,是将化学能转化为内能的过程,故A错误;
B、燃料燃烧放出的热量与是否完全燃烧、燃料的热值和质量都有关系,因此热值大的燃料不一定放出的热量多,故B错误;
C、燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况无关,故C错误
所以D选项是符合题意的.
【点睛】
热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关.
2、C
【详解】
ABC．热值是燃料自身的一种属性，大小与燃料的质量、温度、燃烧情况无关，故AB错误，C正确；
D．根据公式Q=mq可知，燃料燃烧放出的热量多少与燃料的热值、燃料的质量有关，与燃烧时的温度无关，故D错误。
故选C。
3、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。
4、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。
5、C
【详解】
A．煮粽子时通过热传递的方式使粽子的温度升高，内能增大，故A错误；
B．水沸腾后，继续吸热，但温度保持不变，故B错误；
C．组成物质的分子都在永不停息的做无规则的热运动，之所以闻到艾草的气味，就是组成它分子在永不停息地做无规则运动，故C正确；
D．物体间力的作用是相互的，划龙舟时，桨对水有作用力，同时水对桨也有作用力，故D错误。
故选C。
6、C
【详解】
A．由于构成物质的分子间有间隙，且分子之间存在斥力，所以，固体难以被压缩，故A错误；
B．一切物体都具有内能，0℃以下的物体也有内能，故B错误；
C．四冲程内燃机的做功冲程中，是将内能转化为机械能，压缩冲程中是将机械能转化为内能，故C正确；
D．扫地时尘土飞扬是固体小颗粒的运动，不能说明分子在永不停息地做无规则运动，故D错误。
故选C。
7、C
【详解】
A．锯木头时锯条发烫，是摩擦生热，属于做功改变物体的内能；
B．反复弯折铁丝，人对铁丝做功，铁丝的内能增加，温度升高，是通过做功改变物体的内能；
C．阳光下路面发热是热传递改变内能；
D．用力搓手，手会发热，这是通过做功的方式增加内能的。
综上，故ABD相同，C不同，故C符合题意。
故选C。
8、D
【详解】
A．露珠的形成是由于空气中的水蒸气遇冷液化形成，因此叶片的温度低于外界的气温，故A错误；
B．露珠到中午消失不见，是因为液态的露珠由液态变成了气态，这是汽化现象，汽化要吸热，故B错误；
C．花香四溢说明分子在做无规则运动，这属于扩散现象，故C错误；
D．温度越高，分子无规则运动越剧烈，故D正确。
故选D。
9、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。
10、D
【详解】
电炉通电后，电能会转化为内能使得电炉丝发热，热量会辐射给铝壶；然后热量会通过热传导的方式传递给壶底的冷水，壶底的水温升高后又以热对流的方式传递给上面的水，最终水温共同升高到相同的温度，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
二、填空题
1、     mgH          2h-H
【详解】
（1）[1]质量为m的物体的重力为：G=mg，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为
W=GH=mgH
（2）[2]A、B两点距离水平面的高度分别为H、h，物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能（重力势能的减少量）为

机械能转化为物体内能的效率为η，则物体增加的内能（吸收的热量）为

物体到达B点时升高的温度为

（3）[3]再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变，所以达到C点时物体的机械能（此时只有重力势能）为

由W=Gh可得C点距离水平面的高度为

2、     32.6%     1080     38.88
【详解】
（1）[1]由发动机输出特性曲线可知：发动机转速为2000r/min时，其输出功率约为30kW，每小时对外所做的有用功

行驶100km消耗的汽油是

则完全燃烧释放的热量

发动机的效率

（2）[2]太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103W/m2，如将太阳能转化为电能的效率为15%，则电池的输出功率为

[3]因为电能最终转化为机械能的效率为80%，所以

由公式

可得汽车的行驶速度

3、     吸收     扩散     热值
【详解】
（1）[1]带电体具有吸引轻小物体的性质，纤维表面携带大量电荷，能够吸引空气中的轻小物体。
[2]用洗手液洗手时，会闻到酒精的气味，属于扩散现象，是分子无规则运动形成的。
（2）[3]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氢时，可以放出更多的热量。
4、     扩散     6.72×105
【详解】
[1]闻到香味说明香味分子在做无规则运动，这是扩散现象。
[2]水吸收的热量

5、     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
＜
三、计算题
1、（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。
2、（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%。
3、4.2×104J
【详解】
解：水吸收的热量

答：水吸收的热量为。
4、（1）8.4×106J；（2）3.36×106J；（3）40%
【详解】
解：（1）煤气完全燃烧放出的热量
Q放＝Vq煤＝0.21m3×4×107J/m3＝8.4×106J
（2）水的体积
V水＝20L＝20dm3＝0.02m3
由 得水的质量
m水＝ρ水V水＝1×103kg/m3×0.02m3＝20kg
水吸收的热量
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（60℃﹣20℃）＝3.36×106J
（3）该热水器烧水的效率

答：（1）煤气完全燃烧放出的热量是8.4×106J；
（2）水吸收的热量是3.36×106J；
（3）该热水器烧水的效率是40%。
5、（1）2×105Pa；（2）2.4×103N；（3）2.25kg
【详解】
解：（1）车静止时对水平路面的压力
F压=G=(m车+m人)g=(1800kg+200kg)×10N/kg=2×104N
对水平路面的压强

（2）警车以25m/s的速度水平匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，由

得到警车受到的阻力

（3）警车发动机做的功
W=Pt=60×103W×10×60s=3.6×107J
柴油完全燃烧释放的热量

消耗柴油的质量

答：（1）车上警员总质量为200kg，轮胎与路面接触的总面积为0.1m2，此车静止时对水平路面的压强是2×105Pa；
（2）警车以25m/s的速度水平匀速直线行驶时，所受阻力是2.4×103N；
（3）若警车发动机（柴油机）的效率为40%，以60kW的输出功率行驶10min，消耗2.25kg的柴油。
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、     B     质量     沸腾时吸热，但温度保持不变     见详解
【详解】
（1）[1]B装置加盖，加热过程中水上面的气压较高，水的沸点较高，所以甲组用的是装置B。
（2）[2]由图C知，a、b两种图像的沸点相同，但加热至沸腾的时间长，是因为该小组所用水的质量较大。
（3）[3]由图像可知，水在沸腾时吸热但温度保持沸点不变。
（4）[4]从开始给水加热到水开始沸腾所用的时间过长，说明水吸收的热量较多，由知，可能是水的质量较大，也可能是初温太低，可能是火力不足等原因。