2022-2023学年沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机单元测试练习题(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单元测试 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、关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（）A物体的温度升高，所含的热量也越多B物体的温度不变，内能也可能变化C0的冰没有内能D冰熔化时吸收热量，温度升高，内能增加2、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3、关于温度、比热容、热量、内能，以下说法正确的是（）A温度高的物体一定比温度低的物体具有内能多B的冰变成的水，温度不变，内能不变C热量也有可能从内能小的物体向内能大的物体转移D升高相同温度时，吸收热量越多的物体比热容越大4、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5、用同一酒精灯分别给质量相等的甲、，乙两种物质加热，根据测量数据绘制如图所示图象，由图可知（）A甲物质的温度比乙物质温度升高的快，甲物质的比热容大于乙物质的比热容B甲物质的温度比乙物质温度升高的快，甲物质的比热容小于乙物质的比热容C甲物质的温度比乙物质温度升高的慢，甲物质的比热容大于乙物质的比热容D甲物质的温度比乙物质温度升高的慢，甲物质的比热容小于乙物质的比热容6、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7、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8、成都正以新发展理念创建公园城市，让市民可以出门见绿意，抬头望雪山。对下列美好生活场景的分析，正确的是（）A春天，蒲江品茗春茶暖；热茶暖手，是通过做功改变手的内能B夏天，龙泉戏水浸心凉；水比岸边石头凉，说明水的比热容小C秋天，新都赏桂满城香；花香袭人，是分子无规则运动的结果D冬天，郫都望雪西岭上；山顶积雪常年不化，积雪的内能为零9、 “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10、下列说法正确的是（）A“钻木取火”是通过做功来改变物体的内能B内燃机的吸气冲程是将内能转化为机械能的过程C物体的质量越大比热容越大D0的冰没有内能第卷（非选择题 80分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、小明使用家用天然气热水器将50L初温为10的自来水加热到40洗衣，这些水吸收热量为_J，若观察到加热前天然气表的示数是2021.8117m3，加热后天然气表的示数如图所示，则该热水器的热效率为_%。（取q天然气3.5107J/m3）2、在2022年北京冬奥会上，中国队在短道速滑混合团体接力赛中获得第一枚金牌。在比赛过程中，运动员通过用力向后蹬冰，使其加速前进，说明物体间力的作用是_的。在滑行过程中，冰刀温度升高，内能增加，是通过_的方式改变了它的内能。3、在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图，与压缩冲程原理相同的是_图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是_图。4、蹦蹦杄备受青少年喜爱，图是小明玩蹦蹦杆的情景，小明依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时，原有的重力势能就以_的形式储存在弹簧中，跃起后，蹦蹦杆离开地面，小明和蹦蹦杆一起向上运动，随后又向下运动，往返多次后，弹簧的温度有所升高，这是通过_的方式改变了弹簧的内能。5、生活中，我们每天都在产生大量垃圾，合理分类和利用垃圾是我们面临的一个大课题。某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200kg燃料油供内燃机工作，若燃料油的热值为4.2107J/kg，则这些燃料油完全燃烧后释放的内能为_，并且内燃机做了2.1109J的有用功，则该内燃机的效率为_。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约为6.8106J，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4.2103J/（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。2、某品牌电热水瓶具有加热和电动出水两种功能，其简化电路如图所示，其中R1是额定功率为2000W电热丝，R2是分压电阻，电磁泵铭牌上标有“12V 6W”的字样，已知电磁泵能正常工作。在1标准大气压下，将初温为20、质量为2.5kg的水装入电热水瓶，正常加热8min20s将水烧开，已知水的比热容为4.2103J/(kg)，求该电热水瓶：（1）此次加热水吸收的热量；（2）此次加热水的效率；（3）分压电阻R2的阻值。3、随着人们生活水平的提高，汽车已进入寻常百姓家中。汽车在行驶中，由于路况和车速的不同，发动机的实际功率也不同，通常行驶时，实际功率要小于它的最大功率。某型号轿车的有关数据如下表：（某标号汽油的热值约为4.5107J/kg，密度约为0.7103kg/m3）发动机最大功率90kW百公里耗油（以100km/h速度匀速行驶）6.0L（93号汽油）最大车速170km/h求：（1）设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题。为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度。5kg水在冷却系统中升高50，所吸收的热量是多少？c水4.2103J/(kg)（2）若轿车以100km/h的速度匀速行驶lh，则轿车消耗了多少千克的汽油？（3）若轿车发动机的效率是36%，当轿车以100km/h的速度匀速行驶时，发动机的实际功率是多少瓦？4、如图是小芳家新买的轿车，该车部分参数如下表。求（1）该车静止在水平地面上时，对地面的压强多大？（轮胎与地面接触的总面积为0.12m2，g=10N/kg）整车质量1.8t最大输出功率9.2kw汽油机效率30%（2）若该车以最大输出功率行驶10min，需要消耗多少千克汽油？（q汽油=4.6107J/kg）5、为了实现节能减排，城市里很多出租车都换成了燃气汽车，最常见的是压缩天然气汽车（将天然气加压后装在汽车燃气瓶内作为燃料）。若某出租车以压缩天然气为燃料，在平直的高速公路上以90km/h的速度匀速行驶了0.5h，发动机的功率恒为25kW，消耗的天然气的体积为4m3，已知天然气的热值为3.6107J/m3求：（1）假设4m3天然气完全燃烧，放出的热量是多少？（2）发动机的牵引力是多大？（3）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、如图甲，在探究“不同物质吸热能力”的实验中：（1）某同学在两个相同的烧杯中加入初温相同、液面等高的水和煤油如图甲所示。同组的同学立即指出了其中的问题，你认为问题是_；实验中选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内_；（2）纠正错误后进行实验得出了水和煤油温度随时间变化如图乙所示，根据图乙可判断冬季取暖应选用物质_（选填a或b）；（3）给质量同为100g的液体甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图丙所示，据此判断液体甲的比热容为_J/(kg)；（4）为了比较酒精和碎纸片的热值，江涛设计了如图丁所示实验，实验中除所用两个烧杯及水的初温相同外，还有控制相同的量有：水的质量和_，实验通过比较_（选填“加热时间”或“升高的温度”）来确定酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少。（5）在这两个实验中都用到的研究方法为_（写出任意一种）2、如图甲所示为盾构机，盾构机在地下掘进时，为了保证隧道方向不出偏差，采用了激光自动导向系统。图乙所示是盾构机的结构图，在推进液压缸的推动下，刀盘向前切割泥巴，收入土仓，再由螺旋输送机往后输送泥浆到皮带输送系统。如表是盾构机的有关数据： 盾构机长/m盾构机直径/m盾构机质量/t每分钟前进距离/mm推进系统功率/kW刀盘功率/kW最大推进力/kN螺旋输送量/m3h-1576.61100808095036000360（1）刀盘向前切割泥巴过程中，温度升高，这是通过_的方式改变内能的。用水循环给滚刀降温，这是利用水的_较大的原理；（2）盾构机在地下掘进时，下列说法中正确的是_（多选，填字母符号）；A激光器可以固定在地面上B盾构机的激光导向应用了光的反射定律C激光器必须固定安装在盾构机上D盾构机的激光导向应用了光的直线传播（3）若泥土的密度为2103kg/m3，则螺旋输送机每分钟从土仓里输送出来的泥土的质量是_t；（4）当推进系统以最大的推进力工作时，推进效率是_；（5）盾构机的推进液压缸有30个，每个液压缸的原理图如丙所示的容器，里面装有密闭液体，容器两端活塞的面积分别是S1、S2，其中大活塞连接刀盘。作用在两个活塞的压力分别是F1、F2，根据帕斯卡原理，把一个力施加在一端的活塞上，产生的压强通过密闭液体传到另一端的的活塞上，两个活塞受到密闭液体的压强相等。这样就能够将较小的力通过液体放大，使刀盘获得了较大的推进力。已知液压缸两端活塞面积之比S1S2120，如果要刀盘产生最大的推进力，每个缸的S1端应该要至少施加_N的力。-参考答案-一、单选题1、B【详解】A热量是过程量，描述它的术语只能用 “吸收”和“放出”，不能用“含有”，故A错误；B内能与物体的质量、温度以及状态有关，物体的温度不变，内能也可能变化，例如晶体熔化时，吸收热量，温度不变，内能变大，故B正确； C一切物体都有内能，0的冰也有内能，故C错误；D冰是晶体，在熔化过程，吸热温度不变，内能增加，故D错误。故选B。2、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。3、C【详解】A内能的大小与物体的温度、质量、状态等有关系，所以温度高的物体内能不一定多，故A错误；B的冰变成的水，吸收热量，温度不变，内能增加，故B错误；C在热传递过程中，热量从温度高的物体传递给温度低的物体，内能小的物体可能温度高，内能大的物体可能温度低，热量也有可能从内能小的物体向内能大的物体转移,故C正确；D根据有在相同时，因不知道质量大小关系就无法根据吸收热量的多少来判断比热容的大小，故D错误。故选C。4、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。5、B【详解】由图分析可知，相同的时间内，甲物质的温度比乙物质温度升高的高；用同一酒精灯分别给质量相等的甲、乙两种物质加热，甲、乙两种物质在相同时间里吸收的热量是一样的，根据公式讨论可知，吸收相同的热量，甲物质升温高，因此甲物质比热容比乙物质比热容小，B正确。故选B。6、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。7、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8、C【详解】A热茶暖手是茶将热量传递给手，是通过热传递改变手的内能，故A错误；B水比岸边石头凉，是因为水的比热容大，与其它物质相比，相同质量的水在吸收相同热量时，水升温慢，故B错误；C花香袭人是花香分子进入鼻子，是分子无规则运动的结果，故C正确；D所以物体不论温度高低具有内能，所以雪的内能不为零，故D错误。故选C。9、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=cmt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。10、A【详解】A“钻木取火”将机械能转化为内能，涉及能量转化，故是通过做功来改变物体的内能，故A正确；B内燃机的吸气冲程没有涉及能量转化，故B错误；C比热容是物体的特性，描述物质吸收热量的能力，比热容的大小与质量无关，故C错误；D由于分子是在永不停息的做无规则运动，故任何物体都具有内能，故D错误。故选A。二、填空题1、 6.3106 90【详解】150L水的质量为这些水吸收热量为2加热后天然气表的示数如图所示为2022.0117m3，则加热消耗的天然气为天然气完全燃烧放出的热量为该热水器的热效率为2、 相互 做功【详解】1运动员用力向后蹬冰，运动员对冰面有力的作用，运动员加速前进，表明运动员也受到了冰面的反作用力，说明物体间力的作用是相互的。2在滑行过程中，冰刀与冰面摩擦，将机械能转化为内能，是通过做功的方式来增加内能的。3、 乙 丙【详解】12甲图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能。乙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，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。是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程。丙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；做功冲程将内能转化为机械能。丁图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。因此利用内能来做功的是甲和丙；压缩冲程原理相同的是乙实验。汽油机利用内能来做功的冲程是丙图。4、 弹性势能 做功【详解】1小明依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时，小明所处高度变小，所以重力势能变小，弹簧的形变量变大，弹性势能变大，所以原有的重力势能就以弹性势能的形式储存在弹簧中。2小明和蹦蹦杆一起向上运动，随后又向下运动，往返多次后，此过程中有力对弹簧做功，弹簧的温度有所升高，内能变大，这是通过做功的方式改变了弹簧的内能。5、 25%【详解】12这些燃料油完全燃烧后释放的内能为该内燃机的效率为三、计算题1、（1）3.4107J/kg；（2）7.14105J；（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6.8106J，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3.4107J/kg；（2）10kg的水温度升高17所吸收的热量为7.14105J；（3）此炭炉烧水的效率为10.5%。2、（1）8.4105J；（2）84%；（3）416【详解】解：（1）加热水吸收的热量为（2）电热丝消耗电能为此次加热水的效率为（3）R2两端的电压为由题意知，电磁泵铭牌上标有“12V 6W”的字样，由公式P=UI可知，电磁泵能正常工作时的电流为分压电阻R2的阻值为答：（1）此次加热水吸收的热量为8.4105J；（2）此次加热水的效率为84%；（3）分压电阻R2的阻值为416。3、（1）1.05106J；（2）4.2kg；（3）1.89104W【详解】解：（1）5kg水在冷却系统中升高50，所吸收的热量Q吸= c水m(t-t0)=4.2103J/(kg)5kg50=1.05106J（2）轿车1h行驶的路程s=vt=100km/h1h=100km根据题意可知，行驶100km耗油6L=610-3m3耗油的质量为m=V=0.7103kg/m3610-3m3=4.2kg（3）汽车运行时间为t=1h，消耗汽油的总热量Q总=qm=4.5107J/kg4.2kg=1.89108J有用功W有=Q总=36%1.89108J=6.804107J发动机的实际功率答（1）水吸收的热量是1.05106J；（2）轿车消耗了4.2kg的汽油；（3）发动机的实际功率是1.89104W。4、（1）1.5105Pa；（2）0.4kg【详解】解：（1）轿车质量为m=1.8t=1.8103kg根据重力得计算公式可得，轿车的重力为因为轿车静止在水平地面上，所以，轿车对水平地面的压力为F压=G=1.8104N受力面积，即车轮与地面的总接触面积为S=0.12m2跟据压强的计算公式可得，轿车对水平地面的压强为（2）由可得，该车以最大输出功率行驶10min，做的有用功为根据可得由Q放=mq可得，需要完全燃烧汽油的质量为答：（1）该车静止在水平地面上时，对地面的压强为1.5105Pa；（2）若该车以最大输出功率行驶10min，需要消耗4kg汽油。5、（1）1.44108J；（2）1.0103N；（3）31.25%【详解】解：（1）根据热量的计算公式可得，4m3天然气完全燃烧，放出的热量为（2）由W=Fs可得由此可得，发动机的牵引力为（3）根据有用功的计算公式可得，出租车所做的有用功为根据机械效率的计算公式可得，出租车的效率为（1）假设4m3天然气完全燃烧，放出的热量为1.44108J；（2）发动机的牵引力是；（3）发动机的效率是。四、实验探究1、 未控制水和煤油的质量相同 吸收相等的热量 a 2.1103 酒精和碎纸片的质量 升高的温度 控制变量/转换法【详解】（1）1实验是探究不同物质的吸热能力，所以要保持水和煤油的质量相同，而题目中是在两个相同的烧杯中加入液面等高的水和煤油，没有控制水和煤油的质量相等。2相同的电加热器相同时间消耗的电能相同，产生的热量相同，选用相同的电加热器目的是：使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量。（2）3水和煤油相比，水的比热容较大，同样受热的情况下，温度变化较慢，由乙图知，a为水，b为煤油；若相同质量的a和b升高相同的温度，a吸收热量更多，a的吸热能力更强；所以冬季取暖应选用的物质是a。（3）4由图象可知：用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，水温度升高60需要20min，物质甲温度升高60C需要10min。所以质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为Q水吸=2Q甲吸由热量计算公式Q=cmt得所以c水=2c甲 （4）5实验时为了控制变量，应用天平分别测出等质量的酒精和碎纸屑，将其放入装置中的燃烧皿内，通过相同质量不同燃料产生的热量来比较它们的热值，并使用相同的容器中放入质量和初温相同的水。6因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示数的变化（水升高的温度）来比较燃料热值的大小关系。（5）7由（1）（4）可知实验中用到了控制变量法。2、 做功 比热容 AD 5.4 60% 60000【详解】（1）1刀盘向前切割泥巴过程中，刀盘与泥巴之间摩擦生热，温度升高，这是通过做功的方式改变内能的。2用水循环带走盾构机产生的热量，这是利用了水的比热容较大的特性，因为在质量和升高的温度均相同时，水吸收的热量多。（2）3 AC在工作时，应将激光器可以固定在地面上，不能安装在盾构机上，因为盾构机是运动的，故A正确，C错误；BD工程师们用激光束来引导盾构机沿直线掘进，利用的是光在均匀介质中沿直线传播的，故B错误，D正确。故选AD。（3）4螺旋输送机每分钟从土仓里输送出来的泥土的体积则螺旋输送机每分钟从土仓里输送出来的泥土的质量 （4）5当推进系统以最大的推进力工作时，每分钟前进距离为80 mm，推进系统功率80 kW，则推进效率（5）6盾构机的推进液压缸有30个，如果要刀盘产生最大的推进力，则因为两个活塞受到密闭液体的压强相等，由得 又因为液压缸两端活塞面积之比S1S2120，则解得