资源描述
沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机定向测试
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、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
3、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
4、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
5、热学知识在日常生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（ ）
A．四月的菏泽牡丹飘香，说明分子间有空隙
B．摩擦生热是通过热传递改变了物体的内能
C．热机通过压缩冲程将机械能转化为内能
D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的沸点较高
6、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
7、 “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
8、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
9、如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是（ ）
A．试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的
B．试管中的水沸腾时吸收热量，温度升高
C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增加
D．水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
10、下列说法中正确的是（ ）
A．把一瓶柴油倒去一半，则剩下的柴油比热容变小
B．热传递中，温度总是从内能大的物体传递给内能小的物体
C．在柴油机的压缩冲程中，机械能转化为柴油和空气混合物的内能
D．燃料燃烧得很充分，它的热值也不变
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、四冲程汽油机工作时，把内能转化成机械能的是_____冲程，夏天长时间曝晒在太阳下的汽车内部温度会升高，这是通过____________的方式增加了车内空气的内能。若汽车沿平直的公路匀速行驶200米，质量为50千克的乘客的重力做功为____________焦。
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、我国南海海底探明有大量的“可燃冰”，在同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到煤气的数十倍，这说明“可燃冰”的_____很大；以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量是_____J。（q煤气=4.2×107J/kg）｡
4、冬奥会冰壶比赛中，如图所示，在AB过程中，投手用水平方向的力推冰壶，使冰壶在粗糙程度相同的冰面上做匀速直线运动，人对冰壶的推力___________冰面对冰壶的摩擦力；撤去推力，在BC过程中所受摩擦力___________；在CD过程中，队友刷冰是通过___________方式增加冰面内能，才使之熔化，从而___________摩擦。
5、汽油机工作时是___________能与___________能相互转化的过程，若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功________次。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、小明学习了热学的有关知识后，知道了水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），他想估算自己家所用的天然气灶的效率，他在铁锅中装人3kg水，并将其放在天然气灶上从15℃加热到75℃，加热前后小明观察了天然气表（如图），上面的示数分别为:m3和m3。
（1）天然气表上标有“严禁明火查漏”的警示，请说出原因。
（2）水从15℃升高到75℃吸收了多少热量?
（3）若铁锅吸收的热量不考虑，则该天然气灶烧水的效率大约是多少?（q天然气约为3.9×107J/m3）
2、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？
3、如图所示是小明家的电热水壶及铭牌，他用该电热水壶将1.5kg的水从20℃加热到100℃。已知，不计热量损失，求：
产品型号
XX
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1500W
（1）水吸收的热量；
（2）加热所需要的时间。
4、菜油是人们烹饪时常用的材料，最适宜的烹饪温度在150℃到180℃之间。某酒店厨师在炸制酥肉时，将2的菜油从20℃加热到170℃（未沸腾），求：
（1）菜油吸收的热量[取]；
（2）如果这些热量由天然气燃烧来提供，则需要完全燃烧多少的天然气（假设天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收，天然气的热值为）
5、小华在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，如图所示，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，天然气表的数字变化了0.035m3.（天然气的热值q=4×107J/m3）求：
（1）水吸收的热量；
（2）天然气完全燃烧放出的热量；
（3）天然气灶的效率。
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、在探究“不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图甲、乙所示。
（1）实验中应取______相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，使用规格相同的电加热器加热。实验中通过______（选填“升高的温度”或”加热时间”）来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。
（2）实验数据如表所示，______液体的吸热能力强；如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体做为冷却剂，你认为______液体较为合适。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
（3）图丙中①是乙加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图中的第______条（选填“①”“②”或“③”）。
2、为了比较沙子和水的吸热能力，小明进行如下探究。他设计的实验装置如图所示。使用的实验器材有：两个相同的酒精灯，两个相同的易拉罐，温度计，秒表。
（1）先测量___________（体积/质量）相同的水和沙子，所以实验时还需要的器材是___________；
（2）在实验时只要控制___________（加热时间/温度变化，下同）相同就可以确定水和沙子吸收了相同的热量；加热完成后只要比较他们的___________多少就可以比较出沙子和水吸热能力差异；
（3）小明发现，刚开始实验时水的温度上升得比沙子快，一旁巡视的老师指出他的操作有误，你认为他的错误是___________。
（4）进行正确操作后，小明发现沙子温度升高的比水多，则吸热能力较强的是___________；如果要使水和沙子升高的温度相同，就要给___________加热更长的时间。
-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、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。
3、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。
4、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．
5、C
【详解】
A．四月的菏泽牡丹飘香，说明分子在不停地坐无规则运动，故A错误；
B．摩擦生热，克服摩擦力做功产生热量，是通过做功改变了物体的内能，故B错误；
C．热机通过压缩冲程对热机内气体做功，将机械能转化为内能，故C正确；
D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的比热容较大，当质量与降低相同温度时，水比其他液体放出的热量多，故D错误。
故选C。
6、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。
7、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=cmΔt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。
8、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。
9、D
【详解】
A．试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的，故A错误；
B．试管中的水沸腾时吸收热量，温度不变，故B错误；
C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能减小，故C错误；
D．水蒸气对橡皮塞做功，将内能转化为机械能，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同，故D正确。
故选D。
10、D
【详解】
A．比热容只和物质的种类和状态有关，与质量和体积无关；所以，柴油用去了一半，质量和体积均减小一半，而比热容不变，故A错误；
B．热传递中传递的是热量（能量），不能说传递温度，故B错误；
C．因为柴油机吸入气缸的只有空气，在柴油机的压缩冲程中，机械能转化为空气的内能，故C错误；
D．单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做热值，热值与质量和是否完全燃烧无关，只与燃料种类有关，故D正确。
故选D。
二、填空题
1、 做功 热传递 0
【详解】
[1]在做功冲程中，两个气门关闭，活塞下行带动曲轴转动做功，气体的内能转化为机械能。
[2]改变物体内能的方式有做功和热传递，夏天长时间曝晒在太阳下的汽车内部温度会升高，这是由于热传递的原因增加了车内空气的内能。
[3]汽车沿平直的公路匀速行驶200米，质量为50千克的乘客在重力方向上没有通过距离，故该乘客重力做功为0。
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、 热值 4.2×108
【详解】
[1]在同等条件下，包含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大。
[2]1kg煤气气完全燃烧放出的热量
1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量
4、 等于 不变 做功 减小
【详解】
[1] 冰壶在做匀速直线运动，所以处于平衡状态，要受到平衡力的作用，所以水平方向上人对冰壶的推力等于冰面对冰壶的摩擦力。
[2]滑动摩擦力大小只与压力小和接触面粗糙程度有关，撤去推力后，压力小和接触面粗糙程度不变，所以滑动摩擦力大小也不变。
[3] [4]不断的刷冰通过做功的方式使冰面的温度升高，内能增大，让冰熔化成水，使冰面变得光滑，从而减小滑动摩擦力，让冰壶运动的更远。
5、 内 机械 10
【详解】
[1][2]热机工作中有吸气、排气冲程无能量转换，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能。
[3]热机的一个工作循环有4个冲程，飞轮转动2圈，对外做功1次。若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功的次数为
三、计算题
1、（1）天然气遇到明火易发生爆炸；（2）7.56×105J；（3）51%
【详解】
解：（1）天然气遇到明火易发生爆炸（答成“被点燃”也可）。
（2）水从15℃升高到75℃吸收热量为
Q吸=cm（t－t0）=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×（75℃－15℃）=7.56×105J
（3）加热前后天然气用量
V=1234.605 m3－1234.567 m3=0.038 m3
天然气燃烧放出的热量为
Q放=qV =3.9×107J/m3×0.038 m3=1.482×106J
该天然气灶烧水的效率
答：（1）天然气表上标有“严禁明火查漏”的原因是天然气遇到明火易发生爆炸；
（2）水从15℃升高到75℃吸收的热量是7.56×105J；
（3）该天然气灶烧水的效率大约是51%。
2、（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%。
3、（1）5.04×105J；（2）336s
【详解】
解：（1）水吸收的热量为
（2）不计热量损失，则电热水壶放出的热量为
由得，加热所需要的时间为
答：（1）水吸收的热量为5.04×105J；
（2）加热所需要的时间336s。
4、（1）；（2）
【详解】
解：（1）菜油吸收的热量
（2）天然气体积
答：（1）菜油吸收的热量；
（2）天然气体积。
5、（1）；（2） ；（3）36%
【详解】
解：（1）水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(80℃-20℃)=5.04×105J
（2）天然气完全燃烧放出的热量
（3）天然气灶的效率
答：（1）水吸收的热量为5.04×105J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量为1.4×106J；
（3）天然气灶的效率是36%。
四、实验探究
1、 质量 加热时间 甲 甲 ③
【详解】
（1）[1][2]在探究“不同物质吸热能力”的实验中，应取质量相同的两种液体；规格相同的电加热器在相同的加热时间内提供的热量相同，可以通过加热时间来比较两种液体吸收热量的多少。
（2）[3][4]由可知，质量相同的两种液体，吸收相同的热量，比热容度越大的温度变化越慢，由表格可知，在相同时间内甲液体温度变化最慢，故甲液体的吸热能力强；由可知，质量相同的不同液体，变化相同温度时，比热容较大的吸收的热量较多，故选甲液体做冷却剂。
（3）[5]由可知，将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，当变化相同为温度时，此时吸收的热量是之前的2倍，即加热时间是之前的2倍，故选图中的第③条。
2、 质量 天平 加热时间 温度变化 未对沙子进行搅拌 水 水
【详解】
（1）[1][2]根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故先测量质量相同的水和沙子，所以实验时还需要的器材是天平。
（2）[3][4]在实验时只要控制加热时间相同就可以确定水和沙子吸收了相同的热量；由比较吸热能力的方法，加热完成后只要比较他们的温度变化多少就可以比较出沙子和水吸热能力差异。
（3）[5]刚开始实验时水的温度上升得比沙子快，他的错误是未对沙子进行搅拌，导致受热不均匀。
（4）[6][7]进行正确操作后，发现沙子温度升高的比水多，根据比较吸热能力的方法，则吸热能力较强的是水；因水的吸热能力强，故如果要使水和沙子升高的温度相同，就要给水加热更长的时间。
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