强化训练沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机定向测试试卷(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定向测试
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、把一瓶酒精倒去一半，则剩下的酒精（　　）
A．比热容和热值均变为原来的一半
B．比热容变为原来的一半，热值不变
C．热值变为原来的一半，比热容不变
D．比热容和热值都不变
2、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
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、 “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
5、下列选项可能符合汽车等热机能量流向的是（　　）
A． B．
C． D．
6、下列说法错误的是（　　）
A．人吃冰淇淋，感觉很凉爽——热传递
B．冬天搓手取暖——做功改变物体的内能
C．酒精喷在手上感到凉快——液化吸热
D．夏天刚从冰箱拿出来的冰棍外有白霜——凝华
7、热学世界真了不起，揭开了隐藏在物质世界深处的秘密，瓦特发明的蒸汽机推动了第一次工业革命……。下列有关热现象描述正确的是（　　）
A．物体吸收热量后内能一定增大，温度一定升高
B．不同物质组成的质量相同的物体，放出同样多的热量时，降温较多的物体其物质比热容较大
C．柴油机在吸气冲程中吸入汽缸的是柴油和空气的混合物
D．登山运动员在高山上用高压锅煮饭，是因为高山上气压小，液体沸点低，米饭不易煮熟
8、冬泳逐渐成为人们喜爱的锻炼方式，关于冬泳的情景下列描述正确的是（　　）
A．冬泳运动员口中呼出的“白气”是液体汽化形成的
B．出水后有风吹过感觉更冷是由于体表水分蒸发加快吸热
C．水易流动且没有固定形状说明水分子间没有作用力
D．上岸后通过“烤火”取暖主要是做功改变了人体的内能
9、质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后，甲升高的温度高于乙升高的温度。由此可知（　　）
A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B．降低相同的温度，质量相等的甲液体放出的热量比乙液体放出的热量多
C．甲、乙两种液体相比较，乙液体更适合作冷却剂
D．甲物质的熔点高于乙物质的熔点
10、2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射情景如图，下列描述正确的是（　　）

A．火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象
B．火箭点火升空过程中是由机械能转化为内能
C．喷出的燃气主要通过热传递使空气内能增大
D．火箭喷出燃气后周围空气分子的热运动减缓
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、100g水温度从20℃升高到70℃需要吸收___________J的热量；汽油机燃气缸内完全燃烧10kg汽油可以放出___________J的热量（水的比热 ，汽油的热值 ）。
2、人们常用热水袋取暖，这是用___________的方式改变物体的内能；热水袋里装水是因为水具有较大的___________；用水取暖的过程中，水的内能不断___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
3、煤油的比热容为，它的单位读作____________，它表示质量为1千克的煤油，温度每升高1℃时，__________为2.1×103焦。煤油的温度升高时，它的比热容将__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
4、单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氦气的定容比热为3100J/(kg⋅℃)。如图所示，质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内，气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定，当氦气的温度从20℃升高到30℃时，氦气吸收的热量是______J。撤去力，氦气推动活塞做功，这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的______冲程相同。

5、普通汽车的动力机械是内燃机。做功冲程里，内能转化为 __________能，压缩冲程里，________能转化为______能；内燃机的效率较低，它在工作过程中，总能量的大半以 _______能的形式散失掉。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、氢燃料新能源公交车逐渐在不少城市投放使用。氢燃料的热值为1.5×108J/kg，c水=4.2×103J/（kg•℃），求：
（1）质量为0.56kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若放出的热量全部被质量为500kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度；
（3）如果氢燃料公交车的效率为70%，则燃烧0.56kg的氢燃料可使以140kW恒定功率匀速行驶的公交车能行驶多长时间。
2、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8.4×107J/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？
3、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。
4、《成都市低碳城市建设2019年度计划》中提出，我市将完善城市绿色交通体系，新增110辆氢燃料电池公交车。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，[c水=4.2×103J/(kg•℃)；q氢=1.4×108J/kg]求：
（1）质量为0.3kg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10℃的水吸收，求水升高的温度。
5、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。

四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、在探究“不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图甲、乙所示。

（1）实验中应取______相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，使用规格相同的电加热器加热。实验中通过______（选填“升高的温度”或”加热时间”）来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。
（2）实验数据如表所示，______液体的吸热能力强；如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体做为冷却剂，你认为______液体较为合适。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
（3）图丙中①是乙加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图中的第______条（选填“①”“②”或“③”）。
2、探究固体熔化时温度变化规律。取两个相同的试管，在试管中分别放入初温相同的A、B两种物质，烧杯中装入适量的水，用如图甲所示的装置进行加热。

（1）开始实验后，用搅拌棒搅拌A、B两种物质,某一时刻B物质中温度计的示数如图甲所示，温度为______℃，搅拌的目的是使试管内的物质______。
（2）如图乙是根据实验数据所绘制的两种物质温度随时间变化的图象，通过分析图象可知B物质熔化时的特点是：吸收热量，______。加热到第6min时，B物质所处的状态是______（填“固态”、 “液态”或“固液共存”）。
（3）已知两种物质固态时的比热容关系为：，由图象所提供的信息可知，其质量关系为：mA______mB。
（4）从第6min到第10min，A物质分子无规则运动的剧烈程度将______（填“不变”、 “增加”或 “减弱”）。

-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
比热容是物质的一种特性，不同物质的比热容一般不同，比热容的大小与物质的种类、状态有关，和其质量、体积大小无关，所以剩下的酒精的比热容不变；热值是燃料的一种特性，与燃料的质量m和燃烧程度无关，所以剩下的酒精的热值不变；故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2、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。
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、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=cmΔt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。
5、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。
6、C
【详解】
A．人吃冰淇淋，感觉很凉爽，是因为人的体温较高，冰淇淋的温度较低，两者存在温度差，发生热传递，人的体温降低，感觉很凉爽，故A正确，不符合题意；
B．改变物体内能的两种方式，做功和热传递；冬天搓手取暖，双手互相摩擦，双手温度升高，内能增加，这是通过做功改变物体的内能，故B正确，不符合题意；
C．酒精喷在手上感到凉快，酒精是液体，容易汽化，在手上容易汽化，汽化要吸热，吸收手的热量，手温度降低，人感到凉快，所以这是汽化吸热，故C错误，符合题意；
D．夏天刚从冰箱拿出来的冰棍外有白霜，是因为冰棍长时间在冰箱内，温度较低，空气中的水蒸气直接凝华成小冰晶，即冰棍外的白霜，这是凝华现象，故D正确，不符合题意。
故选C。
7、D
【详解】
A．改变内能的方式有做功和热传递两种，物体吸收热量内能增大，放出热量内能减小；物体对外做功内能减小，外界对物体做功内能增大；当物体只吸收热量没有对外做功时，物体内能是增大的，但物体吸收热量时，温度不一定上升，比如晶体熔化过程中，物体吸收热量但温度不变，故A错误；
B．由物体放热公式的变形可得

根据上式可得，当物质的质量m和吸收的放出的热量Q放相同时，温度下降量Δt越大，物质的比热容c越小，故B错误；
C．柴油机使用的点火方式是压燃式，在做功冲程中由喷油嘴喷出油雾，故柴油机在吸气冲程中只吸入空气不需要吸入柴油，故C错误；
D．液体的沸点和大气压有关，大气压越低，液体沸点越低，而大气压的大小又和海拔高度有关，海拔高度越高，大气压越低，因此在高山上，液体的沸点会低于标准大气压下的沸点，导致煮饭时温度较低，不易煮熟，因此登山运动员用高压锅煮饭，高压锅形成一个密闭空间，当里面的液体汽化时，有大量水蒸气聚集在液面以上，增大了液面上方的气压，从而提高液体沸点，将饭煮熟，故D正确。
故选D。
8、B
【详解】
A．冬泳运动员口中呼出的“白气”是空气中的水蒸气液化形成的小水滴，故A错误；
B．在有风时出水后感觉特别冷，是由于风加快了人体表水分的蒸发，而体表水蒸发吸热，导致人体内能减小，温度降低，故B正确；
C．水易流动且没有固定形状，说明水分子间作用力较固体分子间的作用力弱，而不是没有作用力，故C错误；
D．上岸后通过“烤火”取暖使人体吸收火的内能，使身体内能增加，温度升高，主要是热传递改变了人体的内能，故D错误。
故选B。
9、C
【详解】
A．根据Q吸＝cmDt，甲乙吸收热量相同，质量相等，Dt甲＞Dt乙，所以甲的比热容小于乙的比热容，故A不符合题意；
B．甲的比热容小于乙的比热容，根据Q放＝cmDt，降低相同的温度，质量相等，所以甲放出热量小于乙放出热量，故B不符合题意；
C．甲的比热容小于乙的比热容，说明乙的吸热本领强，用乙液体作冷却剂更合适，故C符合题意；
D．比热容跟物质的熔点没有关系，根据比热容关系不能判熔点高低，故D不符合题意。
故选C。
10、C
【详解】
A．火箭发射时出现的大量“白气”是由于大量的水蒸气遇到冷空气液化形成的小水珠，属于液化现象，故A错误；
B．火箭点火升空过程中消耗燃料，燃料燃烧释放的内能转化为使火箭升空的机械能，故B错误；
C．喷出的燃气时释放大量热量，主要通过热传递使空气内能增大，故C正确；
D．火箭喷出燃气时，周围空气温度升高，故周围空气分子的热运动加快，故D错误。
故选C。
二、填空题
1、         
【详解】
[1]水吸收的热量:

[2]汽油可以放出的热量

2、     热传递     比热容     减小
【详解】
[1]人们用热水袋取暖时，人体从热水袋吸收热量，使得人体内能增大，温度升高，这是通过热传递的方式来改变物体的内能。
[2]因为水相对于其他物质来说，比热容较大，在质量相同、降低温度相同时，水比其他物质放出的热量更多，所以热水袋里要装水。
[3]用水取暖的过程中，人体从热水袋吸收热量，使得人体内能增大，水的内能不断减小，热量从热水袋传递给人体。
3、     焦每千克摄氏度     吸收的热量     不变
【详解】
[1]物质的比热容是物体吸收的热量与物体质量和温度变化量的乘积的比值，其单位为，读作焦每千克摄氏度。
[2]在热传递改变物体内能时，当物体温度升高，表明吸收了热量，温度降低则放出了热量，煤油的比热容为，它表示质量为1千克的煤油，温度每升高1℃时，吸收的热量为2.1×103焦。
[3]物质的比热容是物质的一种性质，只与物质的种类、状态等因素有关，与温度的变化无关，故煤油的温度升高时，它的比热容将不变。
4、     620     做功
【详解】
[1]氦气吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=3100J/(kg⋅℃)×0.02kg×(30-20)℃=620J
[2]撤去力，氦气推动活塞做功，将氦气的内能转化为活塞的机械能，这个过程与汽油机的做功冲程相同。
5、     机械     机械     内     内
【详解】
[1][2][3]内燃机共4个冲程，在做功冲程里，气体推动活塞对外做功，内能转化为机械能，压缩冲程里，活塞压缩气体，机械能转化为内能。
[4]内燃机的效率较低，转化为机械能的能量比较少，很大一部分以内能形式散失，无法利用。
三、计算题
1、（1）8.4×107J；（2）50℃；（3）420s
【详解】
(1)0.56kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放=m氢q=0.56kg×1.5×108J/kg=8.4×107J
(2)由题意知道，水吸收的热量
Q吸=Q放=8.4×107J
由知道，水升高的温度

(3)公交车所做的功为
W=ηQ放=8.4×107J×70%=5.88×107J
由 知道，公交车行驶时间

答：(1)质量为0.56kg的氢燃料完全燃烧放出8.4×107J热量；
(2)若这些热量全部被质量为400kg，温度为15℃的水吸收，则水升高50℃；
(3)这些热量能让该公交车匀速行驶420s。
2、（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。
3、（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。
4、（1）4.2×107J；（2）50℃
【详解】
解：（1）完全燃烧0.3kg的氢燃料放出的热量
Q放=m氢q氢=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J
（2）由题意可知，水吸收的热量
Q吸=Q放=4.2×107J
由Q吸=cm∆t得水升高的温度

答：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为4.2×107J；
（2）水升高的温度为50℃。
5、（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。
四、实验探究
1、     质量     加热时间     甲     甲     ③
【详解】
（1）[1][2]在探究“不同物质吸热能力”的实验中，应取质量相同的两种液体；规格相同的电加热器在相同的加热时间内提供的热量相同，可以通过加热时间来比较两种液体吸收热量的多少。
（2）[3][4]由可知，质量相同的两种液体，吸收相同的热量，比热容度越大的温度变化越慢，由表格可知，在相同时间内甲液体温度变化最慢，故甲液体的吸热能力强；由可知，质量相同的不同液体，变化相同温度时，比热容较大的吸收的热量较多，故选甲液体做冷却剂。
（3）[5]由可知，将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，当变化相同为温度时，此时吸收的热量是之前的2倍，即加热时间是之前的2倍，故选图中的第③条。
2、     36     均匀受热     温度不变     固液共存     >     增加
【详解】
（1）[1]由图知，温度计的分度值为1℃，示数为36℃。
[2] 搅拌可以使试管内的物质均匀受热，所以搅拌的目的是使物质均匀受热。
（2）[3]由图像可知，B物质为晶体，有固定的熔点，熔化时吸收热量温度不变。
[4]由图像知，加热到第6min时，B物质正在熔化，所处的状态是固液共存态。
（3）[5]根据 ，在B开始熔化之前，两种物质相同时间内吸收的热量相同，由图像知，刚开始时B物质比A物质升温快，因为 ， ，所以 。
（4）[6]由图像知，6min到10min中A物质的温度一直升高，因为温度越高，分子运动剧烈，所以A物质分子无规则运动的剧烈程度将增加。