考点攻克沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机综合测评试题(解析版).docx

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机综合测评 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、小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，则下列说法中正确的是（）AB乙的吸热能力大于甲的吸热能力C08min乙吸收的热量为D该酒精灯的加热效率为28%2、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3、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4、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、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7、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8、下列说法错误的是（）A人吃冰淇淋，感觉很凉爽热传递B冬天搓手取暖做功改变物体的内能C酒精喷在手上感到凉快液化吸热D夏天刚从冰箱拿出来的冰棍外有白霜凝华9、下列说法正确的是（）A0的物体内能为零B0的等质量的水和冰的内能相等C同一物体温度升高，内能增大D甲传热量给乙，说明甲内能大10、如图所示，图中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（）A图甲，厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能减少B图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大C图丙，试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减少D图丁，是做功冲程，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大第卷（非选择题 80分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、请根据如表中提供的信息，回答下列问题：物质比热容 J/（kg）物质比热容 J/（kg）银0.14103沙石0.92103水4.2103冰2.1103（1）由于水比沙石的比热容大，相同质量的水和沙石，吸收或放出相等的热量，水升高或降低的温度比沙石_，所以沿海地区的昼夜温差比内陆地区_；（两空均选填“大”或“小”）（2）一杯质量为0.2kg的水，温度从70降到20，在此过程中，水放出的热量为_J，水的比热容_（选填“增大”、“减小”或“不变”）；（3）冷却食品时，0的水与0的冰相比，用_冷却效果更好，你判断的依据是_。2、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。3、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。4、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。5、为了使材料硬度增大，部分金属工件需要进行淬火处理，即将工件升温到较高温度保持一段时间后再快速冷却。某工厂用天然气处理炉对质量为40kg的钢工件进行淬火处理，耗用0.25m3天然气将工件从20加热到550，然后投入淬火池的水中迅速冷却，淬火池中的水温度为20，质量为460kg，已知天然气热值q=4.0107J/m3，钢的比热容c钢=0.46103J/（kg），水的比热容c水=4.2103J/（kg），所耗用的天然气完全燃烧放出的热量 _J，钢工件与水开始达到热平衡的温度为 _。（不计热量损失）三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、飞机在高空中飞行时，在恒定的水平推力F作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要燃烧的航空煤油4800kg。已知飞机发动提供的机械功率是3.2107W，航空煤油的热值为4107J/kg。试求：在这1h内：（1）航空煤油完全燃烧放出的热量是多少？（2）发动机获得水平推力F是多大？（3）该飞机发动机的热机效率是多大？2、成都市低碳城市建设2019年度计划中提出，我市将完善城市绿色交通体系，新增110辆氢燃料电池公交车。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源，c水=4.2103J/(kg)；q氢=1.4108J/kg求：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为10的水吸收，求水升高的温度。3、图1是小亮家某品牌小厨宝（小体积快速电热水器）。某次正常加热工作中，其内胆装有5L的水，胆内水的温度随时间变化的图像如图2所示。已知水的比热容为c水=4.2103J/(kg)，煤气的热值为4.2107J/m3，求：（1）该小厨宝内胆装有水的质量为多少kg？（2）由图象可知，加热5min，水吸收的热量为多少J？（3）若水吸收的热量由煤气燃烧来提供，且煤气完全燃烧放出的热量仅75%被水吸收，则至少要燃烧多少m3煤气？4、一辆汽车以20m/ s 的速度在平直的公路上匀速行驶了3km，受到的阻力为1200N，燃烧了0.3kg汽油。（汽油的热值 q =4.6107J/kg ）求：（1）牵引力做了多少功；（2）这些汽油完全燃烧放出的热量；（3）发动机的效率。5、燃气灶烧水时，在一标准大气压下把质量为2kg、初温为20的水加热至沸腾，共燃烧了0.02m3天然气（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2103J/（kg），天然气的热值为8.4107J/m3.求：（1）水吸收的热量；（2）天然气完全燃烧放出的热量；（3）燃气灶烧水时的效率。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、比较不同物质吸热的情况：如图甲所示，用相同规格的电加热器给质量相同的水和食用油加热，记录数据并绘制出两种液体温度随加热时间变化的图象。（1）由图象可知，水和食用油升高相同的温度，_的加热时间更长，说明它的吸热能力更强。换用多种液体进行实验，发现不同物质在质量相同、升高的温度相同时，吸收的热量一般不同。为了表示不同物质的这种性质差别，物理学中引入了 _这个物理量；（2）实验中通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少，这种方法叫 _法；（3）实验中水的质量是400g，03min内它吸收的热量是 _；（4）继续给水加热，水沸腾后温度计的示数如图乙所示，则它的沸点是 _。取出电加热器后，水停止沸腾，说明水在沸腾的过程中需要 _热量。2、物理课上，实验小组同学用如图甲所示的装置做“观察水的沸腾”实验：（1）组装器材，应先固定图甲中的部件_（选填“A”或“B”）；（2）图乙是水沸腾时温度计的示数，可知实验室的气压_（选填“大于”、“小于”或“等于”）一标准大气压；实验中如果增大水面的气压，则水的沸点将_（选填“升高”或“降低”）；（3）实验结束后，撤去酒精灯，发现烧杯中的水并没有立即停止沸腾，主要的原因是_；（4）小明和小红同学用相同的装置完成实验，如图丙是根据测得的数据画出水沸腾的图像，若两次实验过程中酒精灯在相同时间内释放的热量相同，水升温快慢不同是因为水的_（选填“质量”、“初温”或“比热容”）不同。-参考答案-一、单选题1、C【详解】ABC由图乙知，甲从20加热至沸腾用时8min，乙从20加热至沸腾用时10min。 升高相同温度，甲所需时间长，需要吸收的热量多，那么甲的吸热能力更强，则甲是水，甲从20升温至100，需要吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2103J/(kg)0.1kg(100-20)=3.36104J即酒精灯在8min内放出的热量为3.36104J，那么乙在8min内吸收的热量为3.36104J。乙从20升温至100，所需时间为4min，吸收的热量那么乙的比热容故AB错误，C正确；D乙从20加热至沸腾，所需时间为10min，吸收的热量消耗的酒精放出的热量Q放=m酒精q酒精=0.004g3107J/kg=1.2105J那么酒精灯的加热效率故D错误。故选C。2、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。3、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。4、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。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；B400s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t成反比，t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。7、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。8、C【详解】A人吃冰淇淋，感觉很凉爽，是因为人的体温较高，冰淇淋的温度较低，两者存在温度差，发生热传递，人的体温降低，感觉很凉爽，故A正确，不符合题意；B改变物体内能的两种方式，做功和热传递；冬天搓手取暖，双手互相摩擦，双手温度升高，内能增加，这是通过做功改变物体的内能，故B正确，不符合题意；C酒精喷在手上感到凉快，酒精是液体，容易汽化，在手上容易汽化，汽化要吸热，吸收手的热量，手温度降低，人感到凉快，所以这是汽化吸热，故C错误，符合题意；D夏天刚从冰箱拿出来的冰棍外有白霜，是因为冰棍长时间在冰箱内，温度较低，空气中的水蒸气直接凝华成小冰晶，即冰棍外的白霜，这是凝华现象，故D正确，不符合题意。故选C。9、C【详解】A一切物体都有内能，故0的物体也有内能，即0的物体内能不为零，故A错误；B水结成冰时，要放出热量，内能减小，所以质量相等的0的水的内能大于0的冰的内能，故B错误；C同一物体，质量一定，温度升高，其内能增大，故C正确；D甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体的温度高，不能说明甲内能大。故D错误。故选C。10、C【详解】A图甲，厚玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对筒内空气做功，机械能转化为内能，空气的内能增加，故A错误；B图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时对塞子做了功，内能转化为机械能，空气的内能减少，故B错误；C图丙，试管内的水蒸气推动塞子冲出时对塞子做了功，内能转化为机械能，水蒸气的内能减少，故C正确；D图丁两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，在做功冲程汽缸内的高温高压的燃气推动活塞向下运动时对外做功，内能转化为机械能，气体的内能减少，故D错误。故选C。二、填空题1、 小 小 4.2104 不变 0的冰 见解析【详解】（1）12水的比热容比沙石的比热容大，由Q=cmt可知，相同质量的水和沙石，吸收或放出相等的热量时，水升高或降低的温度比沙石小，沿海地区的昼夜温差比内陆地区小。（2）3水放出的热量Q放=cm(t0-t)=4.2103J/(kg)0.2kg(70-20)=4.2104J4比热容是物质的一种特性，水温度降低、状态不变，则水的比热容大小不变。（3）56质量相同的0的冰和0的水，虽然温度相同，但是0的冰变成0的水多一个熔化吸热过程，直到冰全部熔化后温度才可能继续上升。所以质量相同的0的冰和0的水，升高到相同温度，0的冰吸热更多一些，故质量相同的0的冰冷却效果更好。2、 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。3、 大 慢【详解】12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。4、 内 机械 10【详解】12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5、 1107 25【详解】1天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.25m34107J/m3=1107J2设钢工件与水开始达到热平衡的温度为t，根据题意可知，工件放出的热量等于水吸收的热量即0.46103J/（kg）40kg（550t）=4.2103J/（kg）460kg（t20）解得：t=25。三、计算题1、（1）1.921011J；（2）1.6105 N；（3）60%【详解】（1）煤油完全燃烧放出的热量为：Q放qm4107J/kg4800kg1.921011J（2）该飞机水平匀速飞行的速度为v720km/h200m/s发动机获得的水平推力为（3）该飞机沿水平方向匀速航行1h，则发动机做的功为WPt3.2107 W1h3.2107 W3600s1.1521011J发动机的热效率为答：（1）航空煤油完全燃烧放出的热量是1.921011J；（2）发动机获得水平推力F是1.6105 N；（3）该飞机发动机的热机效率是60%。2、（1）4.2107J；（2）50【详解】解：（1）完全燃烧0.3kg的氢燃料放出的热量Q放=m氢q氢=0.3kg1.4108J/kg=4.2107J（2）由题意可知，水吸收的热量Q吸=Q放=4.2107J由Q吸=cmt得水升高的温度答：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为4.2107J；（2）水升高的温度为50。3、（1）5kg；（2）6.3105J；（3）0.02m3【详解】解：（1）该小厨宝内胆装有水的质量为m=水V=1.0103kg/m3510-3m3=5kg（2）由图2可知，在5min的加热时间里，水的初温t0=20，末温t=50，水升高的温度为t=50-20=30则水吸收的热量Q吸=c水mt=4.2103J/(kg)5kg30=6.3105J（3）煤气完全燃烧放出的热量 需要煤气的体积 答：（1）该小厨宝内胆装有水的质量为5kg； （2）由图象可知，加热5min，水吸收的热量为6.3105J；（3）若水吸收的热量由煤气燃烧来提供，且煤气完全燃烧放出的热量仅75%被水吸收，则至少要燃烧0.02m3煤气。4、（1）3.6106J；（2）1.38107J；（3）26.1%【详解】解：（1）汽车在平直公路上匀速行驶，则水平方向上所受牵引力和摩擦力是一对平衡力，所以牵引力F=f=1200N牵引力所做的功W=Fs=1200N31000m=3.6106J（2）汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq=0.3kg4.6107J/kg=1.38107J（3）发动机的效率答：（1）牵引力做了3.6106J的功；（2）这些汽油完全燃烧放出的热量为1.38107J；（3）发动机的效率为26.1%。5、（1）6.72105J；（2）1.68106J；（3）40%【详解】解：（1）水吸收的热量（2）天然气完全燃烧放出的热量（3）燃气灶烧水时的效率答：（1）水吸收的热量6.72105J；（2）天然气完全燃烧放出的热量1.68106J；（3）燃气灶烧水时的效率40%。四、实验探究1、 水 比热容 转换 3.36104J 98 吸收【详解】（1）1我们使用相同的电加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。由图象可知，质量相同的水和食用油升高相同的温度，水的加热时间长，则水吸收的热量多，说明水的吸热能力更强。2不同物质的吸热能力一般不同，为了表示不同物质的这种性质差别，物理学中引入了比热容这个物理量。（2）3根据（1），实验中通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少，这种方法是转换法。（3）4实验中水的质量是m400g0.4kg它吸收的热量是（4）5继续给水加热，水沸腾后温度计的示数如图乙所示，温度计的分度值为1，示数为98，所以水的沸点是98。6取出电加热器后，水无法吸收热量，水会停止沸腾，说明水在沸腾的过程中需要吸收热量。2、 B 小于 升高 见解析 质量【详解】（1）1由于要用酒精灯的外焰加热，所以需先根据酒精灯固定图甲的B的高度，目的是使用酒精灯的外焰加热。（2）2如图乙是水沸腾时温度计的示数，温度计的分度值是1，所以测出的水的沸点是99；因为标准大气压下水的沸点是100，99低于100，所以当时气压小于1个标准大气压。3液体沸点随气压的增大而升高，实验中如果增大水面的气压，水的沸点会升高。（3）4实验结束后，撤去酒精灯后，由于水能从铁圈和石棉网上继续吸热，所以烧杯里的水并没有立即停止沸腾。（4）5图丙中，酒精灯在相同时间内释放的热量相同，加热相同的时间，水吸收的热量相同，两次水温度的变化量不同，水的比热容不变，由Q=cmt可知水的质量不同导致水升温快慢不同。