2022年沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机同步测评练习题(解析版).docx

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机同步测评 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、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2、甲、乙两种金属的比热容之比是，质量之比是。若它们吸收相同的热量后，甲物体的温度升高了10，则乙物体的温度升高了（）A5B10C15D203、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4、用加热器分别给初温相同的甲、乙两种液体加热（c甲c乙），两种液体每秒吸收的热量相同，这两种液体的温度加热时间的图线如图所示，下面四个选项正确的是A相同时间内甲吸收的热量比乙少B相同时间内甲吸收的热量比乙多C甲的质量与乙质量相同D甲的质量比乙质量少5、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6、下列说法正确的是（）A热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递B雪花纷飞，说明分子不停地做无规则运动C同一物体，温度降低得越多，放出的热量越多D汽油机的压缩冲程，汽缸内的混合物内能增加，温度升高7、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8、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9、用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的A、B两种液体加热，加热过程中，温度随时间变化的图像如图所示，从图中看出（）A液体A的比热容大B两种液体的比热容相等C液体B的比热容大D无法比较10、甲、乙两物体质量都为2kg，丙物体质量为1kg，三个物体温度都升高1，吸收热量如图所示，则（）A甲的比热容为3000J/(kg)B甲的比热容比乙的大C乙和丙的比热容相等D吸收相同热量，甲升高的温度大于丙第卷（非选择题 80分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、（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。2、如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，玻璃筒内空气的内能 _（选填“增加”或“减少”），温度升高，这是通过 _的方式改变物体的内能。3、小华发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流项起，这一现象与热机的工作循环中的_冲程原理相同，这一过程内能转化为_能。4、人类发展史也是利用燃料的历史，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的_（选填“热值”“热量”或“温度”）不同，完全燃烧0.28m2的天然气可放出_J的热量，这些热量若全部被水吸收，可让_kg的水温度升高20C已知天然气热值q=3.0107J/m3，水的比热容c=4.2103/（kgC）。5、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）。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、淬火是金属热处理工艺之一，把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却，以提高金属的硬度和强度。现将一质量为1.5kg的金属块加热到420，然后放在室温为20的空气中自然冷却，求：（1）金属块在冷却过程中放出多少热量？（2）若把这些热量全部用于给35、1kg的水加热，在一标准大气压下水温升高多少摄氏度？已知金属的比热容为0.49103J/(kg)，水的比热容为4.2103J/(kg)2、氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在很多城市投放使用。氢的热值为1.4108J/kg，求：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？（2）若放出的热量全部被初温为15的水吸收后，水的温度升高到65，则水质量是多少？（3）燃烧0.5kg的氢燃料可以使汽车做功4.2107J，则氢燃料公交车的效率为多少？3、在1标准大气压下，将质量为4kg初温为20的水加热至沸腾，求：已知：，天然气的热值是8.4107J/m3（1）水吸收多少热量？（2）若用烧水效率是40%的天然气灶将（1）中水加热，需完全燃烧多少m3的天然气？（3）若不计热量损失，用标有“220V 1200W”的电热水壶将（1）中的水加热，电热水壶正常工作时需加热多少秒？4、某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯用完全相同的方式分别给质量都是的沙子和水加热。他绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像分别如图、图所示。已知酒精的热值，加热时酒精灯平均每2分钟消耗酒精。已知水的比热容，求：（1）加热沙子吸收的热量；（2）沙子的比热容；（3）若将加热后的沙子和水混合，不考虑热损耗，它们最终的温度是多少。（结果保留整数）5、2020年2月17日，两张“运20机票”在微信朋友刷屏，“运20飞机票致敬白衣战士”登上微博热搜榜，无数网友点赞，若运20在高空中飞行时，在恒定的水平推力F的作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要完全燃烧航空煤油4800kg，已知飞机发动机的机械功率是3.2107W，航空煤油的热值为4107J/kg。试求：（1）4800kg航空煤油完全燃烧放出的热量；（2）发动机获得的水平推力F；（3）飞机水平匀速飞行时，水平推力所做的功；（4）该飞机发动机的效率。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、为了比较A、B两种液体比热容的大小，物理兴趣小组做了如图甲所示的实验，在两个相同的试管中，分别装入质量相等的A、B两种液体，将两个试管放入盛有水的同一烧杯中，用酒精灯加热。（1）两试管在此烧杯中加热相同的时间，吸收的热量_（选填“相等”或“不相等”）；（2）实验后绘制了温度与时间的关系图像如图乙所示，可见：质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，_液体升温较高；质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，_液体吸收的热量较多（均选填“A”或“B”）；（3）B液体在第10min的内能_第20min的内能；A和B两种液体的比热容关系是：cA_cB（均选填“大于”、“等于”或“小于”）；（4）若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择_（选填“A”或“B”）液体。假如B液体是水，则A液体的比热容为_J/(kg)水的比热容为4.2103J/(kg)。2、在标准大气压下，做“观察水的沸腾”的实验时，甲、乙、丙三个实验小组的同学分别从图甲中A、B两套实验装置中任选一套来完成实验。时间/min01234567891011温度/9092949698100101102102102102102（1）甲组从水温升高到90时开始记录数据，以后每隔1min记录一次水的温度，直到水沸腾5min为止，实验数据如表，分析表中的数据可知，甲组同学选择的是图甲中的_（选填“A”或“B”）套装置；（2）如图乙所示，_图（选填“左”或“右”）是水沸腾前气泡上升过程的情况；（3）实验过程中小刚不小心碰到了水沸腾时产生的水蒸气，感觉很烫。他进行了以下实验操作，如图丙所示，将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中，试管A放在装水的容器B内，过一段时间，你看到的现象是：试管A中有小水珠出现，温度计示数_（选填“升高”、“降低”或“不变”），这个实验说明_；（4）如图丁所示，甲容器内装有水，乙试管内也装有水，并通过甲容器密封盖上的孔插入甲容器的水中，且乙试管与密封盖紧密接触。现给甲容器加热，则经过一段时间后_；A甲容器内的水先沸腾B甲容器、乙试管内的水同时沸腾C乙试管内的水先沸腾D甲容器内的水沸腾，乙试管内的水不会沸腾（5）小明、小红两名同学分别探究“水的沸腾”的实验时，他们所用的器材规格完全相同，同时将水加热16min。如图戊是根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象。请根据图象分析，若不计热量损失，小明、小红从给水加热到水沸腾所需热量为Q1、Q2，则Q1Q2为_，若小明、小红所选水的质量为m1、m2，则m1_m2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。-参考答案-一、单选题1、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。2、A【详解】乙物体的温度升高了故A符合题意。故选A。3、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。4、D（1）根据已知条件，两种液体相同时间吸收热量相同；（2）根据Qcmt可知，m，在相同的时间内在图象找到温度变化的关系和c甲c乙推理得结论；【详解】由题知，两种液体每秒吸收的热量相同，所以在相同的时间内甲液体和乙液体吸收的热量相同，故AB错误；在090min时间内，甲的温度变化是80，乙的温度变化是50，相同的时间甲乙吸收相同的热量Q甲Q乙，根据Qcmt可得，m，m甲，m乙，又c甲c乙，所以m甲小于m乙，故C错误，D正确；故选D5、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。6、D【详解】A热传递是有方向的，热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，故A错误；B雪花是宏观物体，雪花纷飞是宏观物体做的机械运动，不能说明分子的热运动，故B错误；C同一物体，物体质量一定，温度降低得多，不一定是放出热量，还有可能是物体对外做功，使物体温度降低，但是物体内能减小是一定的，故C错误；D汽油机的压缩冲程，曲轴由于惯性，使活塞向上运动，压缩气缸内燃气，汽缸内的混合物内能增加，温度升高，故D正确。故选D。7、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。8、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。9、C【详解】根据可知，质量相同时，吸收相同的热量，比热容大的，温度升高的较少，比热容小的，温度升高的多。根据题意，两种液体质量相等，使用完全相同的电加热器加热两分钟，两种液体吸收的热量相等，从图像中可以看出，A液体温度升高的较多，液体B的较少，所以液体A的比热容较小，B的比热容较大。故选C。10、B【详解】ABC由图可知甲物体吸收的热量Q甲=3000J，乙物体吸收的热量Q乙=2000J，丙物体吸收的热量Q丙=2000J，甲的比热容为乙的比热容为丙的比热容为所以甲的比热容比乙的大，乙的比热容小于丙的比热容，故B正确，AC错误；D当甲、丙吸收相同热量时，甲升高的温度为丙升高的温度为所以甲升高的温度小于丙升高的温度，故D错误。故选B。二、填空题1、 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。2、 增加 做功【详解】12把活塞迅速压下去，通过做功的方式，机械能转化为玻璃筒内空气的内能，空气温度升高，点燃硝化棉。3、 做功 机械【详解】12正在煮饭的高压锅限压阀被气流项起，是由于锅内气体对限压阀做功的结果，在这一过程中，内能转化为机械能。热机的工作循环中，做功冲程也是燃气对活塞做功，将内能转化为机械能，所以这一现象与热机的工作循环中的做功冲程原理相同。4、 热值 100【详解】1 单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，它表示燃料的放热本领强弱，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的热值不同。2完全燃烧0.28m2的天然气可放出的热量3水的质量5、 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。三、计算题1、（1）2.94105J ；（2）65【详解】解：（1）金属块放出的热量Q放=c金m金t金=0.49103J/(kg)1.5kg(420-20）=2.94105J（2）由题知，水吸收的热量Q吸=Q放=2.94105J由Q吸=cmt得，水升高的温度为t= =70水的末温为t水=t+t0水=70+35=105因为一个标准大气压下水的沸点是100，所以水温升高到100后水温不再上升，则水实际上升的温度为t水=100-35=65答：（1）金属块在冷却过程中放出热量为2.94105J；（2）若把这些热量给35、1kg的水加热，在一标准大气压下水温升高65。2、（1）8.4107J；（2）400kg；（3）60%【详解】解：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q放1m1q0.6kg1.4108J/kg8.4107J（2）放出的热量全部被初温为15的水吸收，则有Q吸Q放18.4107J由Q吸cm(tt0)可知，水的质量（3）燃烧0.5kg的氢燃料放出的热量Q放2m2q0.5kg1.4108J/kg7107J公交车的效率答：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是8.4107J；（2）水的质量为400kg；（3）氢燃料公交车的效率为60%。3、（1）；（2）；（3）1120s【详解】解：（1）一标准大气压下水的沸点为，初温为20的水加热至沸腾水吸热为（2）根据需完全燃烧天然气的体积为（3）根据题意，电热水壶的额定功率为1200W，不计热量损失，则放出的热量被水全部吸收，根据Q=W=Pt电热水壶正常工作时需加热答：（1）水吸收热量为；（2）需完全燃烧的天然气；（3）电热水壶正常工作时需加热1120s。4、（1）；（2）；（3）69【详解】解：（1）已知沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，因沙子的比热容比水小，由t=可知，沙子的温度升高得多，所以图a表示的是沙子吸热升温的过程，图b表示的是水吸热升温的过程；由图b可知，加热2min水升高的温度t水=50-20=30则加热2min时间内水吸收的热量Q水吸=c水m水t水=4.2103J/(kg)0.2kg30=2.52104J因为两酒精灯完全相同、加热方式也相同，所以相同时间内酒精灯燃烧放出的热量相同，则在2min的时间内，沙子吸收的热量Q沙吸=Q水吸=2.52104J（2）由图a可知加热2min，沙子的温度从20上升到160，则沙子升高的温度为t沙=160-20=140m沙=0.2kg。由Q吸=cmt可得，沙子的比热容c沙= =0.9103J/(kg)（3）由图知，加热2min时水的温度为50，沙子的温度为160，不考虑热损耗，则Q沙放=Q水吸，即c水m水t水=c沙m沙t沙c水(t-t水)=c沙(t沙-t)代入数据得4.2103J/(kg)(t-50)=0.9103J/(kg)(160-t)解得：t69答：（1）加热2min沙子吸收的热量为2.52104J；（2）沙子的比热容为0.9103J/(kg)；（3）若将加热2min后的沙子和水混合，不考虑热损耗，它们最终的温度是69。5、（1）1.921011J；（2）1.6105N；（3）1.1521011J；（4）60%【详解】解：（1）根据题意知道，燃烧航空煤油的质量m4800kg，则航空煤油完全燃烧放出的热量为（2）根据题意知道，发动机的功率P3.2107W，速度由可知，发动机的水平推力为（3）该发动机做的有用功为（4）该飞机发动机的效率为答：（1）4800kg航空煤油完全燃烧放出的热量为1.921011J；（2）发动机获得的水平推力F为1.6105N；（3）水平推力所做的功1.1521011J；（4）该飞机发动机的效率为60%。四、实验探究1、 相等 A B 小于 小于 B 2.1103【详解】（1）1两试管放在同一杯热水中加热，能使液体在相同时间内吸收同样多的热量。（2）23由图乙可知，质量相等的A和B两种液体，质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，即加热时间相同，A升温较高；在升高相同温度时，B的加热时间长，说明B吸收的热量较多。（3）45加热过程中物体吸收热量内能增加，所以B液体在第10min的内能小于第20min的内能；由图可以看出，A、B温度都升高60所用时间不同，时间越长，吸收的热量越多，吸热能力越强，比热容大，即cAcB。（4）6因质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，B吸热多，所以B的吸热能力强，在降低相同的温度时，B放热多，供热效果好；故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择B。7从图中可以看到，当温度都升高到60时，A的加热时间为10min，B的加热时间为20min，B的加热时间是A的加热时间的2倍，则B吸收的热量为A吸收的热量的2倍；在质量、升高的温度相同时，物质吸收的热量与物质的比热容成正比，所以假如B液体是水，则A液体的比热容为2、 B 右 升高 液化需要放热 C 12 等于【详解】（1）1由表格数据知，水从第6min开始，温度保持不变，说明水已经沸腾，此时水的温度保持为102，说明水上方空气压强大于1个标准大气压，因为水在1个标准大气压下，沸点为100。而图甲的装置A中，烧杯不加盖，装置B中，烧杯加盖，则此烧杯中水上方的空气压强会增大，水的沸点更高。所以甲组同学选择的是B套装置。（2）2图乙左侧烧杯中水的气泡在上升过程中变小、消失是水沸腾前的情况；右侧烧杯中水的气泡在上升过程中变大、到水面破裂开来，是沸腾时的情况。（3）34图丙中，烧瓶内的水蒸气通往试管A中，温度较高的水蒸气遇到冷的试管壁液化成小水珠，且放出热量。烧杯B中的水吸收热量，温度升高，温度计示数升高。这个实验说明液化需要放热。手遇到水蒸气时，水蒸气遇冷液化，同时放热，则手吸收更多的热量，会感觉很烫。（4）5图丁中，甲容器有密封盖，乙容器插入甲容器中，不加盖。给加容器加热，容器中的水会吸收热量，温度升高，乙试管中的水也吸收热量温度升高，当甲容器中的水温度达到100时，还未沸腾，因为加盖后，水上方空气压强大，沸点会升高。而乙试管中的水温度达到100时，开始沸腾。继续加热，甲容器中的水温度继续升高到一定程度，便会沸腾。故C符合题意，ABD不符合题意。（5）6由图戊知，用相同器材进行实验，给水加热，从开始到沸腾，小明用时4min，小红用时8min，即小明实验时，水吸收的热量是小红实验时水吸收的热量的一半，即Q1Q2=12。7小明实验时，水由96升到99，小红实验时，水由93升到99。据Q吸=cm(t-t0)得cm1(99-96)cm2(99-93)=12解得m1=m2