重难点解析沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机专项练习试题(含详解).docx

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机专项练习
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、下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（　　）
A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C．柴油机的热机效率通常为100%
D．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
2、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
3、下列实例，通过做功改变物体内能的是（　　）
A．晒太阳 B．搓手取暖 C．用电褥子取暖 D．向双手哈气取暖
4、关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（　　）
A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度降低
C．做功冲程：气体推动活塞做功 D．排气冲程：内能转化为机械能
5、如图所示，在试管里盛适量的水，用带玻璃管的胶塞塞住试管口，加热试管使水沸腾，玻璃管口冒出的“白气”推动管口处的小叶轮转动。下列说法正确的是（　　）

A．水在沸腾过程中，不断吸收热量，温度升高
B．实验过程中通过热传递使试管内水的内能增大
C．玻璃管口冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气
D．“白气”使小叶轮转动的过程相当于汽油机的压缩冲程
6、以下描述中的“发热”现象，其改变内能的方式与其他三个不同的是（　　）
A．锯木头锯条发热 B．铁丝反复弯折后发热
C．阳光下路面发热 D．搓手时手掌发热
7、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
8、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
9、如图为汽油机工作循环中的某个冲程，关于此冲程的说法正确的是（　　）

A．进气门打开，排气门关闭 B．喷油嘴喷出雾状汽油
C．靠飞轮的惯性完成 D．内能转化为机械能
10、2022年4月，神舟十三号载人飞船安全着陆。飞船在减速着陆过程中，下列说法正确的是（　　）
A．动能不变 B．重力势能不变
C．机械能不变 D．与大气摩擦，内能增加
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、如图是我国古代发明的取火器的模型图，把木制推杆迅速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是通过______的方式，使筒内空气内能______，温度升高，达到艾绒的着火点。

2、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。
3、如图所示是四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于_______冲程；汽油机需要用水作为冷却液进行降温，是利用了水的_______较大的特性。

4、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。

5、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，它们的温度随时间变化的图象如图所示。根据图象可知：加热相同的时间，液体___________的温度升高比较快；两者相比，液体B的比热容比较___________。

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、小明的爸爸从商店买回一只电磁炉，并赠送一只可放在上面加热的水壶，该水壶的质量0.8kg，正常使用最多可盛2.5L水，底面积2dm2。
求：（1）该水壶最多可以盛多少kg的水？
（2）该水壶盛最多的水放在电磁炉上烧，水壶对电磁炉的压强是多少？
（3）通常情况下，将一壶水从20℃加热到沸腾需要吸收热量多少？（g＝10N/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃））
2、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？
3、有朋自远方来，烧一壶热水，拈几许茶叶，置于瓷制器皿中，沸水冲泡，这是我们常见的待客之道。如果用酒精炉烧水泡茶，将质量为5kg、温度为10℃的水加热（1个标准大气压下），需完全燃烧42g酒精，酒精炉效率为70%。[已知c水=4.2×103J/（kg•℃），q酒精=3.0×107J/kg]求：
（1）42g酒精完全燃烧放出的热量；
（2）水升高到的温度是多少？
4、某汽车发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可自由切换。氢气和汽油的热值分别取q氢气＝1.5×108J/kg、q汽油＝5×107J/kg。小明驾驶该车沿平直公路以75km/h的速度由甲地匀速行驶到乙地，设燃料在气缸内均完全燃烧，汽车行驶中所受阻力为1000N，发动机输出的能量全部用来驱动汽车行驶全程分两个阶段，如图所示：
阶段一：以汽油为燃料，汽车匀速行驶1h后到达丙地，此过程中消耗了5kg汽油。
阶段二：从丙地开始，小明切换氢气为燃料，汽车仍以75km/h的速度匀速行驶最终到达乙地，此过程中发动机的效率为60%，消耗了3kg的氢气。
（1）求阶段一中汽油燃烧释放的热量。
（2）求阶段一中汽车发动机的效率。
（3）求甲、乙两地之间的距离。

5、泰州“垃圾分一分，城市美十分”于2021年2月1日正式实行．在一定的条件下，1t某种分类后的垃圾能“榨”出126kg燃料油，该燃料油的热值为4.0×107J/kg。求：
（1）126kg燃料油完全燃烧能放出多少焦的热量；
（2）合理利用（1）中的热量可以变废为宝，请完成以下生活应用；
①如这些热量全部被水吸收，可将多少kg的水从20℃升高到70℃；[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
②如这些热量的30%用来驱动汽车匀速行驶，汽车行驶时受到的阻力为4×103N，则汽车能运动多少m。
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、某同学在做“比较不同液体吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给液体甲和乙加热。如表：
液体
次数
质量 m/kg
升高的温度/℃
加热的时间 t/min
甲
1
0.1
5
1
2
0.1
10
2
3
0.2
10
4
乙
4
0.1
10
1
5
0.1
20
2
6
0.2
20
4

（1）分析第 1、4 次，第 2、5 次或第 3、6 次实验数据，某同学认为：加热相同的时间时，乙升高的温度高一些，这说明乙吸收的热量多一些。这位同学的判断是否正确______？请说明理由：______。此实验是用加热时间的多少来反映吸热的多少，这种称为______法。
（2）分析第 2、3 次或第 5、6 次实验数据。可以得出的初步结论是：________；
（3）通过比较第 2、4 次实验数据可知，液体吸收的热量多少与液体的________有关（选填：“种类”或“质量”），______物质的吸热能力更强（选填“甲”或“乙”）。
（4）进一步综合分析 1、2、3 或 4、5、6 可得________；
（5）进一步综合分析 1、2、3 和 4、5、6 可得______。
2、为了比较沙子和水的吸热能力，小明进行如下探究。他设计的实验装置如图所示。使用的实验器材有：两个相同的酒精灯，两个相同的易拉罐，温度计，秒表。

（1）先测量___________（体积/质量）相同的水和沙子，所以实验时还需要的器材是___________；
（2）在实验时只要控制___________（加热时间/温度变化，下同）相同就可以确定水和沙子吸收了相同的热量；加热完成后只要比较他们的___________多少就可以比较出沙子和水吸热能力差异；
（3）小明发现，刚开始实验时水的温度上升得比沙子快，一旁巡视的老师指出他的操作有误，你认为他的错误是___________。
（4）进行正确操作后，小明发现沙子温度升高的比水多，则吸热能力较强的是___________；如果要使水和沙子升高的温度相同，就要给___________加热更长的时间。

-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
A．热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，故A错误；
B．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故B正确；
C．任何机器的做功时都不可避免的做额外功，效率不可能达到100%，故C错误；
D．热值是燃料的特性，与放出热量的多少无关，故D错误。
故选B。
2、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。
3、B
【详解】
A．改变物体内能的两种方法是做功和热传递，晒太阳是通过热传递的方法改变物体内能的，故A不符合题意；
B．搓手取暖，此时克服摩擦力做功，故是通过做功的方法改变物体内能的，故B符合题意；
C．用电褥子取暖是通过热传递的方法改变物体内能的，故C不符合题意；
D．向双手哈气取暖是通过热传递的方法改变物体内能的，故D不符合题意。
故选B。
4、C
【详解】
A．吸气冲程：吸入空气和汽油的混合物，故A错误；
B．压缩冲程：活塞压缩混合气做功，缸内气体内能增大，温度升高，故B错误；
C．做功冲程：燃烧后的高温高压气体推动活塞做功，内能转化为机械能，故C正确；
D．排气冲程：排气门打开，进气门开闭，由飞轮的惯性带曲轴转动，带活塞上移，排出废气，不涉及内能与机械能间的转化，故D错误。
故选C。
5、B
【详解】
A．水在沸腾过程中，不断吸收热量，温度保持不变，故A错误；
B．实验过程中加热试管使水沸腾，试管内的水吸收热量，这是通过热传递使试管内水的内能增大，故B正确；
C．玻璃管口冒出的“白气”是水蒸气液化形成的小水珠，故C错误；
D．“白气”使小叶轮转动的过程是内能转化为机械能，相当于汽油机的做功冲程，故D错误。
故选B。
6、C
【详解】
A．锯木头时锯条发烫，是摩擦生热，属于做功改变物体的内能；
B．反复弯折铁丝，人对铁丝做功，铁丝的内能增加，温度升高，是通过做功改变物体的内能；
C．阳光下路面发热是热传递改变内能；
D．用力搓手，手会发热，这是通过做功的方式增加内能的。
综上，故ABD相同，C不同，故C符合题意。
故选C。
7、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。
8、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。
9、D
【详解】
A．如图所示，是做功冲程，进气门、出气门都关闭，故A错误；
B．该内燃机是汽油机，是火花塞点火，而不是喷油嘴喷柴油，故B错误；
C．做功冲程中飞轮的转动是靠汽油的内能转化为机械能，并不是靠惯性完成的，故C错误；
D．做功冲程，将内能转化为机械能，故D正确。
故选D。
10、D
【详解】
在飞船减速着陆的过程中，质量不变，速度减小，高度减小，因此动能减小，重力势能也减小，机械能等于动能和势能之和，则飞船的机械能也减小；飞船减速着陆时，与大气摩擦，克服阻力做功，将一部分机械能转化为内能，则飞船的内能增加，故ABC错误，D正确。
故选D。
二、填空题
1、     做功     增大
【详解】
[1]把木制推杆迅速推入牛角套筒时，压缩气体做功，将机械能转化为内能，故是做功的方式改变内能。
[2]推杆压缩气体对气体做功，气体的内能增大，温度升高。
2、     内     机械     10
【详解】
[1][2]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

3、     做功     比热容
【详解】
[1]由图可知，两个气门关闭，活塞下行，火花塞产生电火花，为做功冲程；
[2]汽油机工作时会产生大量热，一般用水做冷却剂，是因为水的比热容比较大，在升高相同的温度时可以吸收更多的热量，降温效果好。
4、     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。
5、     A     大
【详解】
[1][2]由图像可知，当给A和B加热10min时，A由30℃升高到70℃，升高了40℃，B由20℃升高到40℃，升高了20℃，液体A升温较快，比热容较小，液体B升温慢，B的比热容比较大。
三、计算题
1、（1）2.5kg；（2）1650Pa；（3）8.4×105J
【详解】
解：（1）水的体积为
V=2.5L=2.5×10-3m3
则水的质量为
m=ρV=1000kg/m3×2.5×10﹣3m3=2.5kg
（2）水壶对电磁炉的压强

（3）水吸收热量
Q=cmΔt=4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃﹣20℃）=8.4×105J
答：（1）水壶最多可以盛2.5kg的水；
（2）水壶对电磁炉的压强是1650Pa；
（3）将一壶水从20℃加热到沸腾需要吸收热量8.4×105J。
2、（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。
3、（1）1.26×106J；（2）52℃
【详解】
解：（1）酒精质量

42g酒精完全燃烧放出的热量为

（2）由可得水吸收的热量为

由可得水升高到的温度为

答：（1）42g酒精完全燃烧放出的热量1.26×106J。
（2）水升高到52℃。
4、（1）2.5×108J；（2）30%；（3）3.45×105m
【详解】
解：（1）阶段一中汽油燃烧放出的热量

（2）因为车做匀速直线运动，所以
F牵引力=f阻力=1000N
阶段一中车运动的路程

阶段一中车做的有用功
W1=F牵引力s=1000N×7.5×104m=7.5×107J
阶段一中汽车发动机的效率

（3）3kg的氢气完全燃烧放出的热量

因为

又因为

所以甲、乙两地之间的距离
s=s1+s2=7.5×104m+2.7×105m=3.45×105m
答：（1）阶段一中汽油燃烧释放的热量为2.5×108J；
（2）阶段一中汽车发动机的效率为30%；
（3）甲、乙两地之间的距离为3.45×105m。
5、（1）5.04×109J；（2）①2. 4 ×104kg，②3.78 ×105m
【详解】
解：（1）126kg燃料油完全燃烧能放出多少焦的热量

（2）①水升高的温度

水吸收热量

水的质量

②汽车匀速行驶，汽车的牵引力

汽车对外做功

汽车匀速行驶

答：（1）126kg燃料油完全燃烧能放出5.04×109J的热量；
（2）①如这些热量全部被水吸收，可将2. 4 ×104kg的水从20℃升高到70℃；
②如这些热量的30%用来驱动汽车匀速行驶，汽车行驶时受到的阻力为4×103N，则汽车能运动3.78 ×105m。
四、实验探究
1、     错误     加热相同的时间时，加热器放出的热量相同，两种液体吸收的热量相同     转换法     同种物质的质量不同，升高相同的温度，吸收热量不同     种类     甲     吸收热量的多少与升高的温度和质量有关     吸收的热量多少与物质的种类有关
【详解】
（1）[1][2][3]由于加热的装置是相同，相同的时间内放出的热量相同，故加热相同的时间时， 吸收的热量相同，用不易测量吸收的热量，通过加热时间长短来判断，称为转换法，所以该同学的判断错误。
（2）[4]分析第 2、3 次或第 5、6 次实验数据发现加热时间不同。可得到结论：同一种物质，质量不同，吸收的热量不同。
（3）[5][6]通过比较第 2、4 次实验数据可知，物质的种类相同，升高相同的温度，但是加热时间不同，吸收的热量不同，故吸收的热量与物质的种类有关；相同质量的不同的物质，升高相同的温度，甲加热时间长，故甲的吸热能力强，比热容大。
（4）[7]进一步综合分析 1、2、3 或 4、5、6，是同一种物质，分析1、2，升高的温度不同，吸收的热量不同，分析2、3，质量不同，吸收的热量相同，故发现吸收热量的多少与升高的温度和质量有关。
（5）[8]进一步综合分析 1、2、3 和 4、5、6 可得，吸收的热量多少还与物质的种类有关，不同物质吸收热量的能力是不同。
2、     质量     天平     加热时间     温度变化     未对沙子进行搅拌     水     水
【详解】
（1）[1][2]根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故先测量质量相同的水和沙子，所以实验时还需要的器材是天平。
（2）[3][4]在实验时只要控制加热时间相同就可以确定水和沙子吸收了相同的热量；由比较吸热能力的方法，加热完成后只要比较他们的温度变化多少就可以比较出沙子和水吸热能力差异。
（3）[5]刚开始实验时水的温度上升得比沙子快，他的错误是未对沙子进行搅拌，导致受热不均匀。
（4）[6][7]进行正确操作后，发现沙子温度升高的比水多，根据比较吸热能力的方法，则吸热能力较强的是水；因水的吸热能力强，故如果要使水和沙子升高的温度相同，就要给水加热更长的时间。