强化训练-沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机难点解析练习题(含答案详解).docx

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机难点解析
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、2021年1月7日，罗庄气温-15。在这样温度低于0的环境里，小王在没有热源加热的情况下，他用两块冰来回摩擦的方法也让冰熔化了。下列成语中描述的现象与小王的方法原理相同的是（　　）
A．钻木取火 B．扬汤止沸 C．滴水成冰 D．炙手可热
2、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
C．0℃的冰没有内能
D．冰熔化时吸收热量，温度升高，内能增加
3、如图所示，在四冲程汽油机工作过程中，获得动力的冲程是（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D． 排气冲程
4、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
5、关于内能，下列说法中正确的是（　　）
A．的冰块没有内能
B．物体内能大小与温度无关
C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
D．金属汤勺放在热汤中，温度升高，这是通过热传递的方式改变内能
6、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（　　）
A．5℃ B．10℃ C．15℃ D．20℃
7、把盛有冷水的铝壶放到电炉上加热，则发生热传递三种方式的先后顺序应该是（　　）
A．热对流、热辐射、热传导 B．热传导、热对流、热辐射
C．热传导、热辐射、热对流 D．热辐射、热传导、热对流
8、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
9、水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中能量转化关系与内燃机工作的哪个冲程相同（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
10、如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是：与海洋相比，陆地的土地（             ）

A．比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高
B．比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低
C．比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高
D．比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低
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、如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒底部放一小团硝化棉，快速压下活塞。可观察到硝化棉___________的现象。此快速压下活塞过程能量转化情况与汽油机的___________冲程是相同的。

2、如图所示，在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，看到的现象是___________。这是因为活塞压缩空气，使空气的内能___________，温度升高，这一过程与内燃机工作的___________冲程原理相同。

3、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4.2×107J/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2.1×109J的有用功，则该内燃机的效率为______。
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20°C[已知天然气热值q=3.0×107J/m3，水的比热容c=4.2×103]/（kg．°C）]。
5、在沿海地区炎热的天气里，由于陆地与海水的___________不同，易形成海陆风；白天，陆地比大海升温 ___________（快/慢），地面与海面上空的空气形成对流，形成海风，如图___________（甲/乙）所示。

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、近些年牡丹江市有许多氢燃料新能源公交车投放使用。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[q氢=1.4×108J/kg]。求：
（1）质量为300g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15℃的水吸收，则水温升高后的温度；
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶了150s，刚好燃烧300g的氢燃料，则这氢能源公交车的效率是多少？

2、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）

3、小华同学分别对质量都为2kg、初温都为30的水和煤油加热，结果水温升高到60，求：[不考虑热量损失，已知c水4.2103J/(kg•)，c煤油2.1103J/(kg•)，煤油的沸点为150]
（1）水吸收的热量是多少J？
（2）若水吸收的热量全部被煤油吸收，煤油的温度能升高到多少？
4、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3.2×107W，航空煤油的热值为4×107J/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。

5、某市为了加强航空港建设，方便市民出行，修建了市汽车南站到机场的高速公路，公路全长20km，设计行车速度为120km/h。一辆家用轿车按设计时速从汽车南站匀速行驶到机场消耗汽油1.6kg，汽油热值q＝4.6×107J/kg，求：
（1）轿车按设计时速从汽车南站匀速行驶到机场需要多少min？
（2）轿车在这一行驶过程中消耗的汽油，完全燃烧能放出多少热量？
（3）轿车在该段行驶中所受阻力为1200N，则轿车消耗汽油行驶做功的效率是多少？（百分号前保留一位小数）
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、为了观察水的沸腾现象，小南利用甲装置做了相应的实验：

（1）实验前，应________ （选填字母A．“自上而下”、或B．“自下而上”）安装各个仪器；
（2）实验过程中，某时刻温度计示数如图乙所示，此时水的温度为________，小南每隔1分钟记录一次温度计示数并绘制了如图丙a所示的图像，由此可知此时大气压强_______1个标准大气压（选填“大于”、“小于” 或“等于”）；
（3）沸腾时水继续________（选填“吸热”或“放热”），温度________（选填 “升高”、“降低”或“不变”）；
（4）实验结束后，小南又用相同的装置对等质量的另一液体进行加热，得到如图丙b所示的温度变化规律，由此可知该液体的比热容c液________c水（选填“>”、“<”或“=”）。
2、（1）为完成“探究平面镜成像特点”实验，小渝选择了如图甲所示的实验装置。
①小渝把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，还要在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B，小渝应在______（选填“A”或“B”）蜡烛一侧观察玻璃板中的象；
②当把蜡烛靠近玻璃板时，蜡烛在玻板所成像的大小将_______（选填“变大”“不变”或“变小”）；
③移去蜡烛B，在其原位置放置一块光屏，光屏上不能得到蜡烛A的像。说明平面镜所成的像是________（选填“实”或“虚”）像；

（2）如图乙所示，是“探究物质的熔化规律“的实验装置。实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内，再放入大烧杯的水中，观察固体的熔化过程。
①试管内物质在熔化过程中，某时刻温度如图丙所示，读数方法正确的是______（选填“B”或“C”）；
②某同学根据实验记录的数据描绘出该物质的温度随时间变交化的图像（图丁ABCDE），则可知该物质是_______（选填“晶体”或“非晶体”），该物质熔化过程中其内能将_______（选填“减少”“增加”或“不变）。

-参考答案-
一、单选题
1、A
【详解】
两块冰来回摩擦时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，冰块的内能增加、温度升高，使冰块熔化了。
A．钻木取火时克服摩擦力做功，机械能转化为内能，木头的内能增加、温度升高，达到木头的着火点，木头会燃烧，是通过做功改变物体的内能，故A符合题意；
B．扬汤止沸是通过热传递改变物体的能，故B不符合题意；
C．滴水成冰是凝固现象，凝固过程中水放热、内能减小，是通过热传递改变物体的内能，故C不符合题意；
D．炙手可热是通过热传递改变物体的内能，故D不符合题意。
故选A。
2、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。
3、C
【详解】
四冲程汽油机工作时，只有在做功冲程中将燃料燃烧产生燃气的内能转化为机械能，为内燃机工作提供动力，其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的，故C符合题意；故ABD不符合题意。
故选C。
4、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。
5、D
【详解】
A．因为一切物体的分子都在不停的做无规则运动，所以一切物体都具有内能，的冰具有内能，故A错误；
B．内能的大小跟质量、温度、状态有关，故B错误；
C．热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移，故C错误；
D．金属汤勺放在热汤中，汤勺从汤中吸热，温度升高，这是通过热传递的方式改变内能的，故D正确。
故选D。
6、A
【详解】
乙物体的温度升高了

故A符合题意。
故选A。
7、D
【详解】
电炉通电后，电能会转化为内能使得电炉丝发热，热量会辐射给铝壶；然后热量会通过热传导的方式传递给壶底的冷水，壶底的水温升高后又以热对流的方式传递给上面的水，最终水温共同升高到相同的温度，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
8、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。
9、C
【详解】
水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中是将内能转化为机械能，内燃机工作的做功冲程能量转化关系与其相同，故ABD不符合题意；故C符合题意。
故选C。
10、A
【详解】
因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大，白天，太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量，海水温度上升慢；海岸吸热后，温度上升快，热空气上升，微风从海洋吹向陆地，形成海风；而夜晚，海岸和海水放出相同的热量，但水的比热容大，海水温度降低得少，海面气温较高，空气上升，风就从陆地吹向海上，形成陆风，故A符合题意。
故选A。
二、填空题
1、     燃烧     压缩
【详解】
[1]在一个配有活塞的厚玻璃筒底部放一小团硝化棉，快速压下活塞，压缩筒内空气做功，使空气的内能增加，温度升高，达到硝化棉的着火点，于是硝化棉燃烧起来。
[2]快速压下活塞，对空气做功，活塞的机械能转化为空气的内能，与内燃机的压缩冲程是相同的。
2、     硝化棉燃烧     增加     压缩
【详解】
[1][2]当把活塞迅速压下去后，活塞压缩气体做功，气体的内能增加，温度也会随之上升，当温度达到硝化棉的着火点时，会看到硝化棉燃烧。
[3]活塞压缩空气使空气内能增加，这是机械能转化为内能，在内燃机四个冲程中，只有压缩冲程是机械能转化为内能，所以这一过程与内燃机工作的压缩冲程原理相同。
3、          25%
【详解】
[1][2]这些燃料油完全燃烧后释放的内能为

该内燃机的效率为

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、     比热容     快     乙
【详解】
[1]因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大，所以陆地和海水的比热容不同。
[2]因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大，白天，在太阳照射下陆地和海水吸收相同的热.量，陆地温度上升快，海水温度上升慢。
[3]白天，陆地吸热后，温度上升快，热空气上升，海上的空气补充过来，风从海面吹向陆地，形成海风，故白天形成的海风如图乙所示。
三、计算题
1、（1）4.2×107J；（2）65℃；（3）50%
【详解】
解：（1）质量300g的氢燃料完全燃烧放出的热量为
Q放=q氢m=1.4×108J/kg×300×10﹣3kg=4.2×107J
（2）根据题意知道，水吸收的热量为
Q吸=Q放=4.2×107J
由知道，水升高的温度为

水的初温为t0=15℃，则水温升高后的温度为

（3）已知某氢能源公交车的功率为
P=140kW=1.4×105W
由 知道，匀速行驶了150s所做的功为
W=Pt=1.4×105W×150s=2.1×107J
则氢能源公交车的效率为

答：（1）质量为300g的氢燃料完全燃烧放出的热量为4.2×107J；
（2）水温升高后的温度为65℃；
（3）这氢能源公交车的效率是50%。
2、（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%。
3、（1）2.52×105J；（2）90
【详解】
解：（1）水吸收的热量
Q水吸c水m水(t水﹣t0水)4.2103J/(kg•)2kg(60﹣30)2.52105J
（2）由题意可知，煤油吸收的热量
Q煤油吸Q水吸2.52105J
由Q吸＝cmt得煤油温度升高值
t煤油60
煤油的末温
t煤油t0煤油+Δt煤油30+6090
答：（1）水吸收的热量是2.52105J；
（2）若水吸收的热量全部被煤油吸收，煤油的温度能升高到90。
4、（1）1.92×1011J；（2）1.6×105N；（3）1.152×1011J；（4）60%
【详解】
解：（1）根据题意知道，燃烧航空煤油的质量m＝4800kg，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P＝3.2×107W，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1.92×1011J；
（2）发动机获得的水平推力F为1.6×105N；
（3）水平推力所做的功1.152×1011J；
（4）该飞机发动机的效率为60%。
5、（1）10min；（2）；（3）
【详解】
解：（1）由速度公式可得，轿车按设计时速从汽车南站匀速行驶到机场的时间为

（2）由热值公式可得，轿车在这一行驶过程中消耗的汽油完全燃烧放出热量为

（3）汽车做匀速直线运动，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，轿车在该段行驶中牵引力做的功为

轿车消耗汽油行驶做功的效率是

答：（1）轿车按设计时速从汽车南站匀速行驶到机场需要10min；
（2）轿车在这一行驶过程中消耗的汽油，完全燃烧能放出热量；
（3）轿车在该段行驶中所受阻力为1200N，则轿车消耗汽油行驶做功的效率是。
四、实验探究
1、     B     97     小于     吸热     不变     <
【详解】
（1）[1]因用酒精灯的外焰加热，故应先固定铁圈的高度，再放置烧杯，最后固定温度计，使温度计的玻璃泡与待测液体充分接触，故实验前自下而上安装各个仪器，故A不符合题意，B符合题意。
故选B。
（2）[2]实验过程中，某时刻温度计示数如图乙所示，温度计分度值为，此时水的温度为。
[3]1个标准大气压下水的沸点为，气压减小，沸点降低，根据图丙a所示的图像，水的沸点为，由此可知此时大气压强小于1个标准大气压。
（3）[4][5]根据图丙可知，8~12分钟为水的沸腾过程，水继续吸热，但温度不变。
（4）[6]根据图丙b所示的温度变化规律可知，加热4分钟，b升高的温度大，因两种液体的质量相同，根据可知，液体的比热容c液<c水。
2、     A     不变     虚     B     晶体     增加
【详解】
（1）①[1]小渝把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，还要在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B，因平面镜成像的原理是光的反射现象，故小渝应在A蜡烛一侧观察玻璃板中的象。
②[2]平面镜成的像与物大小相等，当把蜡烛靠近玻璃板时，蜡烛在玻板所成像的大小将不变。
③[3]实像是由实际光线会聚成的，能呈现在光屏上，而虚像是由实际光线的反向延长线形成的，不能呈现在光屏上。移去蜡烛B，在其原位置放置一块光屏，光屏上不能得到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是虚像。
（2）①[4]温度计读数时，视线应该与液柱上表面相平，因此读数方法正确的是B。
②[5][6]根据该物质的温度随时间变交化的图像知，第3至6分钟温度保持不变，则可知该物质是晶体，该物质熔化过程中要吸收热量，故其内能将增加。