解析卷-沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机必考点解析试题(含详解).docx

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机必考点解析
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、为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点，小明做了如下实验，将盛有30℃冷水的小烧杯放入盛有70℃热水的大烧杯中，分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况，绘制成如图所示的图象。下列说法正确的是（　　）

A．热水和冷水到达同一温度的时间是不同的 B．热水温度下降速度比冷水温度升高速度慢
C．热水放出的热量小于冷水吸收的热量 D．热水的质量可能小于冷水的质量
2、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
3、下列选项可能符合汽车等热机能量流向的是（　　）
A． B．
C． D．
4、如图所示，在试管里注入少量的水，用软木塞塞紧管口，用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了，水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是（　　）

A．这个过程与内燃机的做功冲程类似
B．试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C．酒精燃烧时是内能转化为化学能
D．管内水蒸气的内能减少，温度降低，在试管口变成白色的热空气
5、下列四张图中利用热传递来改变物体内能的是　　
A．钻木取火 B．煤炉烧水
C．压缩空气升温 D．搓手取暖
6、甲、乙两台汽油机，甲汽油机的效率为30%，乙汽油机的效率为20%，则下列说法正确的是（　　）
A．甲汽油机做的功比乙汽油机做的功多
B．甲汽油机的功率比乙汽油机的功率大
C．在相同的时间内甲汽油机燃烧的汽油比乙汽油机的多
D．在消耗相同的汽油时，甲汽油机做的有用功比乙汽油机多
7、下列说法正确的是（　　）
A．如果物体逐渐向凸透镜靠近，则所成的像一定不断变大
B．一个物体受到力的作用，其运动状态不一定会发生改变
C．一个物体的温度升高，其内能一定会增大且一定要从外界吸收热量
D．若浸没在液体中的固体所受浮力和重力等大，则该固体和液体的密度一定相等
8、2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射情景如图，下列描述正确的是（　　）

A．火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象
B．火箭点火升空过程中是由机械能转化为内能
C．喷出的燃气主要通过热传递使空气内能增大
D．火箭喷出燃气后周围空气分子的热运动减缓
9、下列说法中能反映物体放出热量多少跟降低的温度有关的是（　　）
A．相同质量的同种物质，降低不同的温度，放出的热量不同
B．相同质量的不同物质，降低相同的温度，放出的热量一般不同
C．不同质量的同种物质，降低相同的温度，放出的热量不同
D．以上说法都可以
10、2022年4月16日，摘星妈妈王亚平和航天员翟志刚、叶光富三人乘坐神舟十三号返回舱成功返回地球。下列关于返回舱进入大气层后的有关说法错误的是（　　）
A．返回舱下落过程中，动能转化为重力势能
B．返回舱加速下落过程中其动能增大
C．返回舱下落过程中与大气摩擦，外表面温度升高，其内能增加
D．返回舱下落过程中，航天员相对地球是运动的
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、使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg，初温为15℃的水加热到95℃，水吸收的热量是_______J：若此过程的热效率为40%，则此过程消耗天然气_______m3。（水的比热容为4．2103J/（kg·℃），天然气热值为4.2107/m3）
2、某台四冲程汽油机的转速为1200r/min，在1s内汽油机对外做了______次功。如果汽油机在某段时间内消耗了400g汽油，则汽油完全燃烧可放出热量为______J。（q汽=4.6×107J/kg）
3、夏天，将厚衣物和樟脑丸装入带有排气孔的塑料收纳袋内，如图抽气时，抽气筒壁因摩擦发热，这是通过______的方式改变了内能；冬天，打开收纳袋拿出里面衣物，会闻到樟脑气味，说明了分子______，同时看到樟脑丸变小了，是因为樟脑丸发生了______（填物态变化）。

4、额定功率为1000W的电热水壶，内装1L、初温为20℃的水，若接通电源后，正常工作350s后使得水温升高到100℃，则该电热水壶的加热效率为_______。[ρ水＝1.0×103kg/m3，]
5、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”）。

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、某同学估算煤气灶烧水时的效率，他在烧水壶中装入水，烧水前的水为20℃，将水加热至100℃，立即关闭煤气，烧水前、后燃气表的示数变化“”，该同学查得煤气的热值，水的密度，水的比热容为，求：
（1）水吸收的热量；
（2）燃气灶烧水效率。
2、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？
3、标准大气压下，一壶质量为2千克，温度为20℃的水，加热到70℃[已知c水＝4.2×103焦/（千克·℃）]。求：
（1）水升高的温度Δt；
（2）水吸收的热量Q吸；
（3）接着再继续加热，若水又吸收了3.36×105焦的热量，求水的末温t末。
4、如图甲所示是一款深受消费者认可的家用多功能锅，它能实现高温､中温和低温三种加热功能，图乙是它的铭牌，图丙是它的内部电路简图。[c锅=4.0×103J/（kg·℃）]
（1）处于低温档时，电路中电流为多少？
（2）求该多功能锅处于高温档时的额定功率；
（3）不计热量损失，某次实际使用中温挡将质量为3kg､初温为20℃的一锅粥升至84℃需要25分钟，求此时家庭电路的实际电压。

5、某功率恒为69kW的汽车，以34.5m/s的速度在平直公路上匀速行驶10min，完全燃烧了2.3kg汽油（q汽油＝4.5×107J/kg）。求该车在此过程中：
（1）牵引力多大？
（2）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、小明同学为了比较不同物质的吸热能力，在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的牛奶、豆浆，用相同的酒精灯和相同的温度计同时进行了如图所示的实验，得到了如下表所示的实验数据。
名称
质量/g
温度升高10℃加热时间/s
温度升高20℃加热时间/s
温度升高30℃加热时间/s
牛奶
350
260
460
720
豆浆
350
220
330
550

（1）该实验需要的测量工具有天平、_____和 _____；
（2）在实验中，小明同学采用的实验方法是使牛奶、豆浆都升高 _____（选填“相同”或“不同”）的温度，通过比较加热 _____的多少来反映物质吸收热量的多少；
（3）分析上表数据可知，当温度都升高30℃，牛奶吸收的热量 _____（选填“大于”、“小于”或“等于”）豆浆吸收的热量，这表明 _____的吸热能力强。
2、实验小组的同学们，利用图甲所示的装置探究水和煤油的吸热能力。[c水=4.2×103J（/kg∙℃）]

（1）如图甲所示，在两个完全相同的烧杯中装入______和初温都相同的水和煤油，用相同的酒精灯对它们加热；
（2）图甲中有一处明显的错误是______；
（3）实验过程中，我们用______表示液体吸收热量的多少；
（4）如图乙所示，根据实验数据，同学们绘出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像。由图像可知，杯中的水和煤油，升高相同的温度时吸收的热量______（选填“相同”或“不同”），______吸热能力更强；
（5）利用图像及题中所给的数据，可以计算出煤油的比热容是______ J（/kg∙℃）；杯中水第4min的内能______（选填“大于”、“等于”或“小于”）第8min时水的内能。

-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A．由图可知，400s左右时，热水和冷水到达同一温度40℃，所以热水和冷水到达同一温度的时间是相同的，故A错误；
B．400s内，热水温度由70℃下降到40℃，下降30℃；冷水30℃上升到40℃，上升10℃，热水温度下降比冷水温度升高得快，故B错误；
C．实验中不可避免有热量损失，所以热水放出热量大于冷水吸收的热量，故C错误；
D．热水降低的温度

冷水升高的温度

由公式可知，Q、c相同时，m与Δt成反比，Δt越大m越小，如果不存在热损失，热水的质量小于冷水的质量，如果热损失比较少，会导致热水质量只变大一点点，那热水质量还是小于冷水质量，如果热损失很多会导致热水质量变得更大，就有可能大于冷水的质量，当然也可能刚好等于冷水的质量，故D正确。
故选D。
2、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。
3、D
【详解】
热机燃烧燃料放出的能量，有部分转化为提供热机动力的机械能，还有相当部分能量散失了。而汽油机的效率一般为20%~30%，则机械能约为
W机械能=ηW=30%×1000J=300J
散失的内能
W内能=W-W机械能=1000J-300J=700J
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4、A
【详解】
B．用酒精灯加热，是通过热传递的方式使得水的内能增加，产生大量水蒸气，故B错误；
C．酒精灯燃烧时，把化学能转化为内能，故C错误；
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能木塞冲出；此时水蒸气的内能减少，温度降低，液化为小水滴，即我们看到的白雾，故D错误；
A ．在汽油机的做功冲程中，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能，所以汽油机的做功冲程是此原理的应用，故A正确。
故选A。
5、B
【详解】
改变物体内能有两种方式，分别为做功和热传递：
A．钻木取火，机械能转化成内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故A不符合题意；
B．煤炉烧水，水吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式增加水的内能，故B符合题意；
C．压缩空气，使空气升温，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故C不符合题意；
D．用“搓手”的方法取暖，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故D不符合题意。
故选B。
6、D
【详解】
A．做功的多少与功率和做功的时间有关系，与其效率无关，故A错误；
B．效率表示功的利用率；功率表示做功快慢，这两个物理量是没有必然的联系的。故B错误；
C．汽油机燃烧汽油的多少与功率和效率都有关系，其主要与汽油机的功率有关，故C错误；
D．甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率，说明：消耗相同的汽油，甲汽油机做的有用功多，即输出的能量多，故D正确。
故选D。
7、B
【详解】
A．物体逐渐向凸透镜靠近，则所成的像不一定不断变大，例如物体位于焦点以内时，物体逐渐向凸透镜靠近像则变小，故A错误；
B．物体受到平衡力的作用时，运动状态不发生变化，故B正确；
C．一个物体的温度升高，其内能一定会增大，可能是因为从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故C错误；
D．浸没在液体中的固体所受浮力和重力等大，如果该固体是实心的，则该固体和液体的密度相等；如果是空心的，不一定相等，故D错误。
故选B。
8、C
【详解】
A．火箭发射时出现的大量“白气”是由于大量的水蒸气遇到冷空气液化形成的小水珠，属于液化现象，故A错误；
B．火箭点火升空过程中消耗燃料，燃料燃烧释放的内能转化为使火箭升空的机械能，故B错误；
C．喷出的燃气时释放大量热量，主要通过热传递使空气内能增大，故C正确；
D．火箭喷出燃气时，周围空气温度升高，故周围空气分子的热运动加快，故D错误。
故选C。
9、A
【详解】
A．同种物质比热容相同，由于质量也相同，当降低不同的温度时，由Q=cmΔt可知，由于温度的变化不同，物体放出的热量不同，则物体放出的热量多少跟降低的温度有关，故A符合题意；
B．相同质量的不同物质，降低相同的温度，这是研究物体放出热量的多少与物质的种类的关系，故B不符合题意；
C．不同质量的同种物质，降低相同的温度，这是研究物体放出热量多少跟物体质量的关系，故C不符合题意；
D．BC说法错误，故D不符合题意。
故选A。
10、A
【详解】
A．返回舱下落过程中，高度减小，速度变大，质量不变，所以重力势能减小，动能增大，将重力势能转化为动能，故A错误，符合题意；
B．返回舱加速下落过程中，速度增大，质量不变，所以其动能增大，故B正确，不符合题意；
C．返回舱下落过程中与大气摩擦，克服空气阻力做功，将机械能转化为内能，内能增加，外表面温度升高，故C正确，不符合题意；
D．返回舱下落过程中，航天员相对地球的位置不断的变化，所以航天员是运动的，故D正确，不符合题意。
故选A。
二、填空题
1、         
【详解】
[1] 水吸收的热量是

故水吸收的热量是。
[2] 若此过程的热效率为40%，则天然气的释放的热量为

则天然气的体积为

则天然气的体积为。
2、     10     1.84×107
【详解】
[1]汽油机飞轮1 min转1200转，那么飞轮1s内的转数为

汽油机飞轮转2转就是一个工作循环，所以1s内的工作循环数为10次；汽油机一个工作循环有4个冲程，但只有1次对外做功，所以1s内对外做功数为 10次。
[2]汽油完全燃烧放出的热量
Q放=mq汽=400×10-3kg×4.6×107J/kg=1.84×107J
3、     做功     在不停的做无规则运动     升华
【详解】
[1]抽气时筒壁和活塞摩擦，将机械能转化为内能，这是通过做功改变了内能。
[2] 打开收纳袋拿出里面衣物，会闻到樟脑气味，这是扩散现象，说明分子在不停的做无规则运动。
[3] 樟脑丸变小了是樟脑丸的一部分由固态直接变为气态了，这是升华现象。
4、
【详解】
水的体积

由 可得水的质量

加热过程中水吸收的热量

350s电热水壶消耗的电能

电热水壶的加热效率

5、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。
三、计算题
1、（1）；（2）20%
【详解】
解：（1）水质量为

水吸收的热量

（2）燃气燃烧放热

燃气灶烧水效率

答：（1）水吸收的热量；
（2）燃气灶烧水效率20%。
2、（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%。
3、（1）50℃；（2）4.2×105J；（3）100℃
【详解】
解：（1）水升高的温度
Δt＝70℃﹣20℃＝50℃
（2）水吸收的热量
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×50℃＝4.2×105J
（3）水升高的温度
Δt′＝＝40℃
t末＝70℃+40℃＝110℃＞100℃
在一个标准大气压下水的沸点为100℃，所以水的末温为100℃。
答：（1）水升高的温度是50℃；
（2）水吸收的热量是4.2×105J；
（3）水的末温是100℃。
4、（1）0.73A；（2）1000W；（3）176V
【详解】
解：（1）处于低温档时，电路中电流为

（2）开关S1断开，S2接b时，两个电阻串联，为低温档，此时电路的电阻为

开关S1闭合，S2接b时，R2短路，为中温档，R1的电阻为

R2的电阻为
R2=R-R1=302.5Ω-60.5Ω=242Ω
开关S1闭合，S2接a时，两个电阻并联，为高温档，则高温档时的额定功率
P高= P中+ P2= P中+ =800W+=1000W
（3）不质量为3kg､初温为20℃的一锅粥升至84℃吸收的热量是

不计热量损失，中温挡时，消耗的电能和吸收的热量相等，则中温挡时的实际功率为

此时家庭电路的实际电压

答：（1）处于低温档时，电路中电流为0.73A。
（2）该多功能锅处于高温档时的额定功率为1000W。
（3）不计热量损失，某次实际使用中温挡将质量为3kg､初温为20℃的一锅粥升至84℃需要25分钟，此时家庭电路的实际电压176V。
5、（1）2000N；（2）40%
【详解】
解：（1）汽车做匀速直线运动，则

（2）汽油完全燃烧放出的热量为
Q=mq=2.3kg×4.5×107J/kg=1.035×108J
汽车做的功为
W=Pt=69000W×10×60s=4.14×107J
则效率为

答：（1）该汽车行驶过程中所受到的牵引力为2000N；
（2）该汽车发动机的效率为40%。
四、实验探究
1、     温度计     停表     相同     加热时间     大于     牛奶
【详解】
（1）[1][2]在实验过程中需要用天平测质量，用温度计观察两种液体升高的温度，用停表记录时间，所以该实验需要的测量工具有天平，温度计和停表。
（2）[3][4]由实验表格可以知道，牛奶和豆浆所用质量相同，每次都是让它们升高相同的温度，来比较加热时间从而反映出物质吸热的多少。
（3）[5][6]由实验表格数据可知，当温度都升高30℃，牛奶所用的加热时间比豆浆长，又因为相同的酒精灯加热相同时间提供的热量相同，则加热时间越长物质吸收的热量越多，所以当温度都升高30℃，牛奶吸收的热量大于豆浆吸收的热量；由可知，两种质量相同的不同的物质，升高相同温度时，吸收热量越多的比热容更大，所以牛奶的比热容更大，其吸热能力更强。
2、     质量     温度计的玻璃泡接触了容器壁     加热时间     不同     水     2.1×103     小于
【详解】
（1）[1]要探究“不同物质吸热规律”，需要控制物质的质量和热源相同，所以要使水和煤油质量和初温相同，用相同的酒精灯对它们加热。
（2）[2]由图甲可看出，温度计的玻璃泡接触了容器壁，这是错误的。
（3）[3]根据转换法，水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间的长短来判断的。
（4）[4][5]根据作出的水和煤油的温度随加热时间变化的图象可知，杯中的水和煤油，升高60℃时，煤油加热4min，水加热8min，由转换法，水吸收的热量多，实验表明升高相同温度时吸收的热量不同，水吸热的能力更强。
（5）[6]当温度升高60℃时，由转换法，煤油和水吸热之比为1∶2，由Q=cmΔt知，在质量和升高温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，故煤油的比热容
=/（kg·）/（kg·）
[7]杯中水吸收热量，内能变大，所以第4min的内能小于第8min时水的内能。