资源描述
沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机综合测试
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、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
2、如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是（ ）
A．试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的
B．试管中的水沸腾时吸收热量，温度升高
C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增加
D．水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
3、成都正以新发展理念创建公园城市，让市民可以出门见绿意，抬头望雪山。对下列美好生活场景的分析，正确的是（ ）
A．春天，蒲江品茗春茶暖；热茶暖手，是通过做功改变手的内能
B．夏天，龙泉戏水浸心凉；水比岸边石头凉，说明水的比热容小
C．秋天，新都赏桂满城香；花香袭人，是分子无规则运动的结果
D．冬天，郫都望雪西岭上；山顶积雪常年不化，积雪的内能为零
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、关于温度、热量、内能，下列说法中正确的是（ ）
A．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量多
B．温度相同的物体，内能一定相同
C．铁水很热具有内能，冰块很冷没有内能
D．物体吸收热量，温度不一定升高
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、已知铜的比热容大于铅的比热容，质量和初温都相同的铜块和铅块，让它们吸收相同的热量后，将它们相互接触，则
A．热量由铜块传给铅块
B．热量由铅块传给铜块
C．它们间不发生热传递
D．铅块将温度传给铜块
8、以下四幅图中，说法正确的是（ ）
A．图甲所示，橡皮塞被冲开的过程与内燃机的做功冲程相同，都是机械能转化为内能
B．图乙所示，小孩从滑梯上面匀速滑下时，动能不变，机械能减少
C．图丙所示，搓手的过程是通过热传递的方式增加内能
D．图丁所示，下落的小球压缩弹簧到最短过程中，小球的动能一直减少
9、将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”，把一瓶饮料放入“冰箱”后，冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示，在两物体温度达到相同之前，下列说法正确的是（ ）
A．甲是冰块 B．乙吸收热量 C．甲内能增加 D．乙内能减少
10、如图是内燃机某冲程的工作示意图，四个事例中能量转化与之相同的是（ ）
A．瓶塞冲出 B．搓手取暖
C．压缩气体 D．钻木取火
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、2021年5月15日，“天问一号”着陆器成功降落在火星表面上。降落过程中着陆器与火星大气摩擦，防护罩温度______（选填“升高”“降低”或“不变”），机械能转化为______能。接着利用减速伞减速后抛去防护罩，再启动推力发动机向下喷气，如图所示，此过程中喷气对着陆器产生的作用力方向_______（选填“向上”或“向下”），使着陆器悬停在空中，寻找合适的位畳后降落。
2、某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度（T）随时间（t）变化的图象（如图）。
（1）根据图象，给水和煤油加热相同的时间，水和煤油吸收的热量______（填“水比较多”“煤油比较多”或“一样多”）；
（2）已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），则煤油的比热容是______J/（kg·℃）。
3、空中加油是世界空军公认的高风险技术，如图所示为正在为我国东北某空域进行空中加油训练的情景。
（1）“受油机”相对于“加油机”应处于______状态；以______为参照物，加油机是运动的；
（2）“加油机”与“受油机”在空中水平匀速飞行，进行空中加油的过程中，“加油机”的重力势能将______，“受油机”的动能将______（均选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）飞机在飞行过程中，燃油在发动机内部燃烧，燃烧过程中燃料的______能转化为______能。飞机外壳与空气摩擦，温度升高，这是通过______的方式增加内能。
4、如图所示是流星经过大气层与空气摩擦发热、发光的一幅照片，这个现象说明_____（选填“热传递”或“做功”）可以改变物体的内能：长征二号PT2运载火箭外表涂有一层特殊物质，利用该物质在高温下先熔化、再汽化时要_____热（选填“吸”或“放”），从而避免高速运行的火箭温度过高．
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、质量为2kg的水温度升高5℃，求吸收的热量Q吸「c水=4.2×103J/kg·℃」
2、为了减少环境污染，部分农村地区改用液化气烧菜做饭。某钢瓶装有液化5kg，（已知：，）求：
（1）这瓶液化气全部燃烧放出的热量是多少?
（2）若（1）中放出的热量有50%被初温为50℃的水吸收，在标准大气压下可将多少kg的水烧开？
3、如图所示，一辆小轿车以15m/s的速度沿水平路面匀速行驶30km，受到的阻力是1200N。求行驶过程中：
（1）小轿车牵引力所做的功；
（2）小轿车的功率；
（3）若小轿车匀速行驶30km所做的功由效率为30%的汽油机来完成，则需要完全燃烧多少千克的汽油？（取q汽油＝4.0×107J/kg）
4、图甲是一家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三档，铭牌见下表（“高温”档功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖气工作时S处于闭合状态；电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”档。请完成下列问题：
（1）“低温”档正常工作时的电阻是多少？
（2）“高温”档正常工作时20min，消耗的电能是多少？
（3）若某房间内（假设房间密闭）空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg·℃）且保持不变，用该电暖器的“高温”档正常工作20min，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？
电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温挡
550W
中温挡
1100W
高温挡
频率
50Hz
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3.2×107W，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。
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、如图所示，是比较不同物质的吸热情况的实验装置，烧杯中装有质量相同，初温相同的甲乙两种液体。小英将相同的电加热器分别浸没在甲乙两种液体中，同时开始加热，每隔一段时间记录甲乙两种液体的温度值。请按要求完成下列问题：
（1）甲乙两种液体吸收热量的多少可通过________比较（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）；
（2）下图是根据实验数据绘制的图像，分析可知甲比乙的比热容________（填“大”、“小”）。若从甲乙液体中选取作为暖手袋的供热物质，则应选________（填“甲”、“乙”）。
2、物理实验课上，同学们分了若干小组做“探究冰熔化时温度的变化规律"和“探究水沸腾时温度变化的特点”两个实验：
（1）A组在图甲所示的烧杯中加入碎冰，等冰熔化成水再进行加热直至沸腾，在此过程中通过测量绘制了温度随时间变化的图象，如图乙所示。根据图象分析，冰的熔点是________，表示冰熔化过程是________段：由实验可知，冰在熔化过程中温度的特点是：________；
（2）B组利用图丙所示的实验装置，“探究冰熔化时温度的变化规律”。这实验方法的优点是：______；试管中的冰完全熔化后，B组持续加热，继续“探究水沸腾时温度变化的特点”，发现在标准大气压下能得到图象中的DE段，但这段时间内试管中的水_____（选填“能”或“不能”）沸腾，是因为________；
（3）C和D两组同学选用相同的实验装置“探究水沸腾时温度变化的特点”，水的初温相同，且同时开始实验，但C组烧杯中的水先开始沸腾，原因可能是：___________。图丁是C组根据记录的数据绘制的水温随时间变化的图象，请在图丁中大致画出D组根据记录的数据绘制的水温随时间变化的图象。( )
-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、D
【详解】
A．试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的，故A错误；
B．试管中的水沸腾时吸收热量，温度不变，故B错误；
C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能减小，故C错误；
D．水蒸气对橡皮塞做功，将内能转化为机械能，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同，故D正确。
故选D。
3、C
【详解】
A．热茶暖手是茶将热量传递给手，是通过热传递改变手的内能，故A错误；
B．水比岸边石头凉，是因为水的比热容大，与其它物质相比，相同质量的水在吸收相同热量时，水升温慢，故B错误；
C．花香袭人是花香分子进入鼻子，是分子无规则运动的结果，故C正确；
D．所以物体不论温度高低具有内能，所以雪的内能不为零，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．热气腾腾的汤具有较大的内能，热量是过程量，不能用含有来描述，故A错误；
B．内能大小跟质量、温度、状态有关，温度相同的物体，当其它因素不同时，物体的内能不能确定，故B错误；
C．一切物体都具有内能，所以铁水和冰块都具有内能，故C错误；
D．物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体熔化时，吸收热量，内能增大，但是温度不变，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、B
解决此题要知道热传递发生的条件是要有温度差；吸收相同的热量后，比热容小的物质温度变化大．
【详解】
因铜块和铅块的质量、初温度均相同，铜的比热容大于铅的比热容，所以当它们吸收相同的热量后，铅块升高的温度值比铜块升高的多，所以铅块的温度比铜块的温度高，当它们接触后，温度高的铅块会向温度低的铜块传递热量．
故选B.
8、B
【详解】
A．塞子冲出时，是试管内气体的内能转化为塞子增加的机械能，与内燃机的做功冲程能量转化相同，故A错误；
B．小孩从滑梯上面匀速滑下时，质量不变，动能不变，同时高度减小，故重力势能减小，机械能减少，故B正确；
C．搓手的过程是通过做功的方式改变内能，故C错误；
D．在运动过程中小球受重力与弹簧的弹力，当两力大小相等时，小球速度最大，即小球的速度先增大后减小，则小球的动能先增大后减小，故D错误。
故选B。
9、B
【详解】
由图知道，物体甲的温度是降低的，即物体甲放出热量，内能减小；物体乙的温度是升高的，即物体乙吸收热量，内能变大；所以物体甲是饮料，乙是冰块，故B正确。
故选B。
10、A
【详解】
根据图示可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，因此该冲程为做功冲程，将内能转化为机械能。
A．试管内气体对瓶塞做功，气体的内能转化为瓶塞的机械能，符合题意；
B．搓手取暖，克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，内能增加，不符合题意；
C．用力将活塞压下，活塞对筒内空气做功，筒内空气的内能增大、温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，此过程中机械能转化为内能，不符合题意；
D．钻木取火过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，内能增加，不符合题意。
故选A。
二、填空题
1、 升高 内 向上
【详解】
[1][2]降落过程中着陆器与火星大气摩擦做功，将机械能转化为内能，自身内能增大，温度升高。
[3]推力发动机向下喷气，物体间力的作用是相互的，喷气就对着陆器产生向上的作用力。
2、 一样多 2.1×103
【详解】
[1]根据转换法，给水和煤油加热的时间相同，即酒精灯提供的热量一样多，所以水和煤油吸收的热量一样多。
[2]由图知，加热4分钟，水升高的温度为
煤油升高的温度为
根据可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度成反比，故煤油的比热容为
3、 静止 地面 变小 变大 化学 内 做功
【详解】
（1）[1][2]在加油过程中，“受油机”和“加油机”之间的位置没有发生变化，所以“受油机”相对于“加油机”处于静止状态；以地面为参照物，“加油机”与地面之间的位置在不断的发生变化，是运动的。
（2）[3][4]重力势能能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越高，物体的重力势能越大；动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，物体的动能越大。“加油机”与“受油机”在空中水平匀速飞行，进行空中加油的过程中，“加油机”的速度不变，但质量变小，所以重力势能将变小，“受油机”速度不变，质量变大，所以动能变大。
（3）[5][6]燃料的燃烧是一种化学变化，燃油在燃烧过程中将燃料自身储存的化学能转化为内能。
[7]飞机外壳与空气摩擦，摩擦力做功，将机械能转化为内能，温度升高，这是通过做功的方式增加内能的。
4、 做功 吸
【详解】
流星在进入大气层后，克服摩擦做功，使流星的内能增加、温度升高，是通过做功的方式改变内能的；为保证火箭安全，箭体上涂有一层特殊固体物质，在高温下先熔化，再汽化，因为熔化、汽化时要吸收大量的热，这样箭体的温度就不会太高．
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、4.2×104J
【详解】
解：水吸收的热量
Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×5℃=4.2×104J
答：吸收的热量是4.2×104J。
2、（1）；（2）
【详解】
解：（1）这瓶液化气全部燃烧放出的热量是
（2）水吸收的热量为
水的质量为
答：（1）这瓶液化气全部燃烧放出的热量是；
（2）若（1）中放出的热量有50%被初温为50℃的水吸收，在标准大气压下可将500kg的水烧开。
3、（1）3.6×107J；（2）1.8×104W；（3）3kg
【详解】
解：（1）由题意可知，小轿车沿水平路面匀速行驶，受到的阻力为1200N，由二力平衡条件可知，汽车的牵引力为
F＝f＝1200N
小轿车行驶路程为30km，则小轿车牵引力所做的功为
W＝Fs＝1200N×30×103m＝3.6×107J
（2）由题可知，小轿车匀速行驶30km，速度为15m/s，则小轿车的功率为
P＝＝＝Fv＝1200N×15m/s＝1.8×104W
（3）由题可知，小汽车的汽油机效率为30%，而小汽车行驶时牵引力做的有用功为3.6×107J，则小汽车消耗的汽油完全燃烧释放出的热量为
Q放＝＝＝1.2×108J
汽油的热值为4.0×107J/kg，则消耗的汽油质量为
m＝＝＝3kg
答：（1）小轿车牵引力所做的功为3.6×107J；
（2）小轿车的功率为1.8×104W；
（3）需要完全燃烧3kg的汽油。
4、（1）88Ω；（2）1.98×106J；（3）15℃
【详解】
解：（1）闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，“低温”档正常工作时的电阻
R1＝＝88Ω
（2）闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，单独闭合S2为“中温”档，高温档为S1、S2同时闭合，R1、R2并联，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，处于高温档，高温档的功率
P高温＝P低温+P中温＝550W+1100W＝1650W
电暖气的高温档正常工作20min，放出的热量
Q放=W=P高温t=1650W×20×60s=1.98×106J
（3）空气吸收的热量
Q吸＝ηQ放＝50%×1.98×106J＝0.99×106J
房间的空气温度升高
＝15℃
答：（1）“低温”档正常工作时的电阻是88Ω；
（2）“高温”档正常工作时20min，消耗的电能是1.98×106J；
（3）此房间的空气温度升高15℃。
5、（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%。
四、实验探究
1、 加热时间 小 乙
【详解】
（1）[1]由于两个加热器相同，相同时间产生的热量相同，故甲乙两种液体吸收热量的多少可通过加热时间来反映。
（2）[2]如图所示，加热相同的时间，即吸收相同的热量，甲液体的温度上升的多，根据可知，等质量的两种液体，甲的温度变化比乙的温度变化大，则甲的比热容比乙小。
[3]由于乙的比热容大于甲的比热容，等质量的甲乙两种液体，在改变相同温度时乙放出或吸收的热量比甲更多，故若从甲乙液体中选取作为暖手袋的供热物质，则应选乙。
2、 0℃ BC 温度保持不变 使物质受热均匀 不能 达到沸点，继续吸热 C组烧杯中的水质量较小
【详解】
（1）[1][2][3]由图乙可知，BC段温度保持不变，这个过程所对应的温度0℃就是该晶体的熔点，处于熔化过程，不断吸收热量，温度保持不变。
（2）[4]B组利用图丙所示的实验装置，采用水浴法加热，避免局部受热，使物质受热均匀。
[5][6]沸腾的条件；达到沸点，不断吸热。在标准大气压下能得到图象中的DE段，即试管中的水可以达到沸点，因内外温度相同，不能继续吸热，所以不会沸腾。
（3）[7]C和D两组同学选用相同的实验装置探究水沸腾的时温度变化特点，水的初温相同，水的沸点相同，水升高的温度相同，C组烧杯中的水先开始沸腾，说明C组所用的时间少，水吸收的热量少，由Q=cmΔt可知C组烧杯中水的质量较少。
[8]实验装置相同，水在相同时间吸收的热量相同，水的初温相同，由Q=cmΔt可知，水的质量越少，升温越快，故D小组水的初温、沸点与C组相同，升温慢，加热到沸腾的时间长，图象如下：
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