强化训练沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机章节测试试题(详解).docx

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机章节测试
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、西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，于2019年4月20日将第44颗北斗导航卫星成功送上太空｡下列说法中正确的是（　　）
A．火箭升空过程中，将机械能转化为内能
B．燃料燃烧时将内能转化为化学能
C．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的比热容较大
D．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的热值较大
2、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
3、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
4、下列选项可能符合汽车等热机能量流向的是（　　）
A． B．
C． D．
5、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
6、汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种，下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（　　）
A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的效率能达到100%
C．热机的大量使用会造成环境污染 D．汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能
7、小叶看见面点师傅将面拉成长条，放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的油条，于是很想了解油的吸热能力。在老师指导下，他用酒精灯分别加热质量为50g、初温为20℃的油和水，记录的相关数据如下表所示。若单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等，酒精的热值为3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。下列说法正确的是(　　)
物质种类
加热时间（min）
消耗酒精（g）
末温（℃）
油
2
1
88
水
2
1
50
A．2min内油吸收的热量为3×104J
B．他使用的酒精灯的加热效率为21%
C．油的末温比水的高，所以吸热能力更强
D．油的吸热能力与其吸收的热量多少有关
8、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
9、有关燃料燃烧及燃料的热值，下面说法正确的是(　　)
A．燃料燃烧的过程中内能转化为化学能
B．燃料的热值越大，燃烧过程中放出的热量越多
C．燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
D．以上说法均不正确
10、用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热（如图甲），根据测得数据分别描绘出这两液体的温度随加热时间变化的图象（如图乙）。在相同的时间内两液体吸收的热量相等，不计液体热量散失，分别用ma、mb、ca、cb，表示a、b两液体的质量和比热容，则结合图中信息作出的下列推断正确的是（　　）

A．若ma=mb，则ca>cb B．若ma=mb，则ca>cb
C．若ca=cb，则ma=mb D．若ca=cb，则ma<mb
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、在一个标准大气压下做“探究水的沸腾”实验时，把初温为20℃质量为100g的水加热到沸腾，水至少需要吸收______J的热量。如果酒精完全燃烧所放出的热量有40%被水吸收，则需要______g酒精。（c水＝4.2×103J/（kg•℃），q酒＝3.0×107J/kg）
2、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。

3、冬天天气很冷，哈气搓手取暖，其中“哈气”是通过______改变内能，“搓手”的过程是机械能转化为______。
4、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。

5、小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为______J，另一种液体的比热容为______ J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、小华在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，如图所示，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，天然气表的数字变化了0.035m3.（天然气的热值q=4×107J/m3）求：
（1）水吸收的热量；
（2）天然气完全燃烧放出的热量；
（3）天然气灶的效率。

2、质量为2千克的水温度升高5℃，求水吸收的热量Q吸。 [c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
3、怀化到张家界的高铁已经通车试运行，对人们的出行更加便捷。下表是某“和谐号”高铁列车部分参数。（g=10N/kg）
（1）满载的列车停止在水平轨道上时，对轨道的压强是多少？
（2）怀化至张家界的路程为315km，若列车以最高速度行驶需要多长时间？
（3）列车从怀化到张家界实际运行1.4h，假设列车在轨道上做匀速直线运动，所受阻力是其满载时重力的0.01，此过程中牵引力的功率是多少？若“和谐号”运行1km耗电1.29×108J，试求此过程中的效率；（只考虑机械功，结果保留两位有效数字）
（4）若从怀化运行至张家界消耗的这些电能全部由燃烧柴油来获得，则需要消耗多少千克柴油？（q柴油=4.3×107J/kg）
满载时总质量
1200t
车轮与铁轨接触总面积
0.8m2
最高速度
350km/h

4、把一质量为50g的某金属球在1080℃的炉火中加热足够长的时间， 然后迅速投入100g的初温为30℃的某种液体中，达热平衡后金属球的温度变为80℃。已知金属球的比热容为0.42×103J/( kg·℃)，不计热量的损失。
（1）求此过程中，金属球放出的热量；
（2）求该液体的比热容；
（3）若该液体再吸收2.52×103J的热量， 求该液体的末温。
5、质量为 0.25 kg的铜块，温度从 100℃降低到 20℃。求：铜块放出的热量 Q 放。[c 铜=0.39×103 J/（kg·℃）]
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、图甲是“探究某固体的熔化特点”的实验装置，图乙是根据实验数据描绘出该固体在熔化时温度随时间变化的图象。

（1）实验中，用烧杯中的热水加热试管中的固体，好处是：使固体受热缓慢和______；
（2）由图乙可知，该固体属于_______（选填“晶体”、“非晶体”）；该固体熔化时，第27min时的内能_______（选填“大于”、“小于”、“等于”）第14min的内能。
2、在研究“不同物质的温度变化与吸热关系”实验中，取质量和初温都相同的甲、乙两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热，如图A所示。

（1）取质量相等的甲、乙两种液体时应选用的测量工具是______，两液体吸收热量的多少可以通过______（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）来比较；
（2）图B为其中某一支温度计的示数，其示数为______℃；
（3）根据实验绘制了C图的图像，分析图C可知：吸收相同热量时，______液体升温更高，______液体更适合做汽车发动机的冷却液（选填“甲”或“乙”）；
（4）若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃，吸收热量之比为2∶1，则甲、乙液体的比热容之比为______。

-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A．火箭升空过程中，燃料燃烧消耗内能转化为火箭的机械能，故A错误；
B．燃料燃烧时将化学能转化为内能，故B错误；
CD．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的热值较大，与其它燃料相比，完全燃烧相同质量的氢时可以释放出更多的热量，故C错误、D正确。
故选D。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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。
6、C
【详解】
A．一切物体在任何温度下都有内能，所以热机排放的尾气也有内能，故A错误；
B．热机在工作时不可避免地要损失一部分能量（如散热、克服机械部件间的摩擦），所以热机的效率不可能达到100%，故B错误；
C．热机在使用时会排放出一些有害的气体，会造成环境污染，故C正确；
D．汽油机的做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，故D错误。
故选C。
7、B
【详解】
A．由题意可知，油和水的质量相等，都为，水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)，2min内水的温度由t0=20℃上升到t=50℃，则水吸收的热量为

2min内油吸收的热量与水吸收的热量相等，则油吸收的热量为

所以2min内油吸收的热量为6.3×103J，故A错误；
B．由题意可知，酒精的热值为q=3×107J/g，加热2min消耗了m酒精=1g=1×10-3kg的酒精，则完全燃烧1g酒精放出的热量为

则酒精灯的加热效率为

故B正确；
C．相同质量和相同初温的油和水吸收相同的热量，末温度越低表示物质吸热能力越强，所以油的末温比水的高，说明油吸热能力更弱，故C错误；
D．物质的吸热能力即比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与其吸收的热量多少无关，故D错误。
故选B。
8、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。
9、D
【详解】
A、燃料燃烧的过程中,是将化学能转化为内能的过程,故A错误;
B、燃料燃烧放出的热量与是否完全燃烧、燃料的热值和质量都有关系,因此热值大的燃料不一定放出的热量多,故B错误;
C、燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况无关,故C错误
所以D选项是符合题意的.
【点睛】
热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关.
10、D
【详解】
AB．若ma=mb，由图象乙知道，加热时间相同时，即两液体吸收的热量相同时，液体a比液体b温度上升得多，由知道， ca＜cb，故AB错误；
CD．若ca=cb，由图象乙知道，加热时间相同时，即两液体吸收的热量相同时，液体a比液体b温度上升得多，由知道，ma＜mb，故C错误，D正确。
故选D。
二、填空题
1、     3.36×104     2.8
【详解】
[1]由题意可知，水的质量m＝100g＝0.1kg，一个标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×104J
[2]由可得，需要的酒精完全燃烧释放的热量

由Q放＝mq可得，需要燃烧酒精的质量

2、     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。
3、     热传递     内能
【详解】
[1][2]冬天天气很冷，哈气搓手取暖，其中“哈气”是呼出的高温气体的热量传递给低温的手，使手的内能增加。因此是通过热传递改变内能；“搓手”的过程是通过摩擦的方式使手的内能增加，把机械能转化为内能。
4、     增加     做功
【详解】
[1][2]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。
5、     2.52×104     1.4×103
【详解】
[1]由图像可知，水的初温是10℃，16min时的末温是40℃，则水在16min内吸收的热量为
Q水吸=c水m水(t水-t0水)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(40℃-10℃)=2.52×104J
[2]水16min吸收的热量是2.52×104J，所以水8min吸收的热量为

由于是用相同的电加热器加热，所以水和另一种液体在相同的时间内吸收的热量是相同的，即另一种液体8min吸收的热量也为1.26×104J。由图像可知，另一种液体从开始加热到第8min温度从20℃升高到50℃，根据公式Q水吸=c水m水(t水-t0水)可知，另一种液体的比热容为

三、计算题
1、（1）；（2） ；（3）36%
【详解】
解：（1）水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(80℃-20℃)=5.04×105J
（2）天然气完全燃烧放出的热量

（3）天然气灶的效率

答：（1）水吸收的热量为5.04×105J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量为1.4×106J；
（3）天然气灶的效率是36%。
2、4.2×104J
【详解】
解：水吸收的热量

答：水吸收的热量为。
3、（1）1.5×107Pa；（2）0.9h；（3）7.5×105W，93%；（4）945kg
【详解】
解：（1）满载的列车停止在水平轨道上时，对水平轨道的压力等于其重力，对轨道的压强

（2）从怀化至张家界，以最高速度行驶，列车需要的时间

（3）由于列车匀速直线运动，所以列车的牵引力
F牵=F阻=0.01G=0.01mg=0.01×1200×103kg×10N/kg=1.2×105N
牵引力所做的功
W=F牵s=1.2×105N×315×103m=3.78×1010J
牵引力的功率

在这个过程中，消耗的总电能
W电=1.29×108J/km×315km=4.0635×1010J
此过程的效率

（4）由题意知，燃烧柴油放出的热量
Q放=W电=4.0635×1010J
则需要消耗柴油的质量

答：（1）满载的列车停止在水平轨道上时，对轨道的压强是1.5×107Pa；
（2）列车以最高速度行驶需要的时间为0.9h；
（3）此过程中牵引力的功率是7.5×106W，此过程中的效率为93%；
（4）需要消耗945千克的柴油。
4、（1）2.1×104 J；（2）4.2×103 J/(kg·℃)；（3）86℃
【详解】
解：（1）从开始投入某液体中到热平衡的过程中，金属球放出的热量
Q放=c金m金(t金-t)=0.42×103J/(kg·℃)×0.05kg×(1080℃-80℃)=2.1×104J
（2）根据Q放=Q吸=cm(t-t0)可得，该液体的比热容
c== =4.2×103J/(kg ·℃)
（3）若该液体再吸收2.52×103J的热量，则该液体升高的温度
t升== =6℃
所以该液体的末温
t末=80℃+6℃=86℃
答：（1）此过程中，金属球放出的热量是2.1×104J；
（2）该液体的比热容是4.2×103J/(kg·℃)；
（3）该液体的末温是86℃。
5、7.8×103J
【详解】
解：铜块放出的热量
Q放 =c铜mΔt= 0.39×103 J/（kg·℃）×0.25 kg×（100℃-20℃）=7.8×103 J
答：铜块放出的热量是7.8×103 J 。
四、实验探究
1、     均匀     晶体     大于
【详解】
（1）[1]用烧杯中的热水加热试管中的固体，称为水浴法，通过热水间接给试管中物质加热，由于温差较小，升温慢，受热面积大，受热更均匀。
（2）[2]晶体熔化的特点是吸热温度保持不变，由图乙可知，该物质在熔化过程中，吸收热量，温度保持不变，故该物质属于晶体。
[3]该物质在整个加热过程中不断的吸热，内能不断增加，故该固体熔化时，第27min时的内能大于第14min的内能。
2、     天平     加热时间     39     乙     甲     3∶2
【详解】
（1）[1][2]取质量相等的甲、乙两种液体，所需测量工具是天平；由于液体吸收的热量不能直接测量，用相同的加热器，加热时间越长，液体吸收的热量越多，故加热过程中，甲、乙两种液体吸收热量的多少是通过加热时间来判断的。
（2）[3]图B中，温度计分度值为1℃，示数为39℃。
（3）[4][5]分析图C可知，吸收相同热量，即加热相同时间，如图所示，乙液体升温更高，根据比较吸热能力的第2种方法，甲的吸热能力强，比热容大，根据Q=cmΔt可知，相同的质量甲、乙两种液体，升高相同的温度，甲吸热多，冷却效果好，故甲液体更适合作汽车发动机的冷却液。
（4）[6]若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃，升高的温度分别为20℃和15℃，吸收热量之比为2∶1，根据可得，甲、乙液体的比热容之比为