2022-2023学年沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机定向测评试卷(附答案详解)

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机定向测评考试时间：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（选择题20）一、单选题（10小题，每小题2分，共计20分）1、20224（ ）动能不变C．

重力势能不变D．2、下列实例，通过做功改变物体内能的是（ ）A．B．C．D．A．B．C．D．4、下列事例中，改变物体内能方式相同的是（ ）A．①②③ B．①②④ C．①③④ 5、下列实例中，通过做功改变物体内能的是（ ）A．物体放在取暖器旁温度升高C．食品放入电冰箱后温度降低D．医生用冰袋给发热的病人降温6、初温、质量相等的甲、乙金属块，已知甲的比热容大于乙的比热容，甲乙在吸收相同的热量后互接触，则下列说法正确的是（ ）C．

D．7、甲、乙两物体质量都为2kg，丙物体质量为1kg，三个物体温度都升高1℃，吸收热量如图所示则（ ）A．甲的比热容为3000J/(kg·℃)B．甲的比热容比乙的大C．乙和丙的比热容相等D．8、下列与“热”相关的物理现象，解释正确的是（ ）A．夏天用电风扇吹风能使人感到凉爽，这是因为电风扇降低了空气的温度B．从冰箱内取出的冰棍周围会冒“白气”，这里的“白气”是水蒸气C．把10℃的面包放在0℃的冰箱保鲜室中，一段时间后，面包的内能会减D．严寒的冬天，窗户玻璃上的冰花是水蒸气遇强冷凝固形成的9、“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“寻香道”，观花赏水，令人心旷神怡。下列分析正确的是（ ）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10、关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（ ）A．没有燃烧的燃料，热值等于零燃料完全燃烧时，它的热值最大C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关D．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冲程是相同的。2、汽油机工作时能能相互转化的过程，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次。3、人骑电动自行车下坡时重力势 （选填“增大”、“减小”或“不变”。到达坡底后水平路面上匀速骑行过程中，机械 （选填“增大”、“减小”或“不变”。刹车后很快停了下来，发现刹车片很烫，这是通的方式改变刹车片的内能。4（1）为了预防新冠病毒，要做到戴口罩，勤洗手。制作口罩的熔喷无纺布纤维表面携带大量电荷，能够 （选填“吸引”或“排斥”）空气中的轻小物体。用洗手液洗手时，会闻到酒精的味，这是 现象。（2）2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射成功。火箭搭载核心舱升空，火箭加注的液燃料需具（填“热值”或“比热容”）大的特点。5、2020年5月5日，我国“长征五号B”大型运载火箭首飞成功，火箭使用液态氢作燃料是因为态氢的 较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是内能转化能。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、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：c=4.213J/(kgC)，天然气的热值是8.4×17J/m]水水吸收多少热量？若用烧水效率是401）中水加热，需完全燃烧多少m3的天然气？若不计热量损失，用标有“220V1200W”的电热水壶将需加热多少秒？21800kg25m/s60kW（g＝10N/kg）车上警员总质量为200kg，轮胎与路面接触的总面积为0.1m多少？25m/s若警车发动机（柴油机）40%，60kW10min油？（柴油的热值取4.0×17J/k）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c4.210J/(kg•℃，c 2.113J/(kg•℃)，煤油的沸点为150℃]水 煤油水吸收的热量是多少J？℃？4、某太阳能热水器中装满水后，水的质量为100kg，在阳光照射下，经过2小时，这些水的温度从20℃升高到40℃，求：4.2×13J（kg•℃]若该热水器每小时接受太阳辐射的热量为7×16J，求该热水器的效率是多少？5、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，21

=1.4×18J/kg氢300g200kg15℃的水吸收，则水温升高后的温度；140kW150s300g公交车的效率是多少？四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、小莉同学利用如图所示器材进行了以下实验。杯内，用相同的酒精灯分别进行加热；①应该取初温相同相等的沙子和水进行实验；②在加热过程中，要用玻璃棒缓慢的搅拌，这是为了使沙子和；③该实验是通的方式来改变沙子和水的内能；④在此实验中，用加热时间的长短来表示物；⑤根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，分析图像可知：沙子和水，在升高相同度时， 吸收的热量多，说的比热大；别加热来比较不同燃料的热值；①实验是通过燃烧相同质量的不同燃料，观（选填“加热时间”或“温度计升高的示数来比较两种燃料的热值大小；②烧杯中液体选用比热（选填“大”或“小”）的液体可以使实验现象更明显；③用丙图中的实验装置来测算酒精的热值，测量（选填“大于”“等于”或“小于”）其实值。2、在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中，实验装置如图甲所示，将温度计插入试管后，待50℃1min度，横轴表示时间，描点连线，得到如图乙所示的该物质熔化时温度随时间变化的图像。实验中采取“水浴法”对试管中的物质加热，这种加热方法的好处是使试管中的物；由图乙可知，该物质 （选填“晶体”或“非晶体”；图乙中物体在B点时刻的内（选填“大于”、“小于”或“等于点时刻的能；比较图乙中的AB段与DE段可知，物质AB段的比热（选填“大于”“小于”或“于”DE段的比热容；某同学把试管中的物质换成水，发现无论怎么加热，试管中的水都不会沸腾，请设计一种可使试管中的水沸腾的方案（填写一种方案即可。-参考答案-一、单选题1、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。2、B【详解】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符合题意；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BC．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故选B。3、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 =ηW=30%×1000J=300J机械能散失的内能W内能

=1000J-300J=700J机械能ABCD。4、C【详解】①③④图是通过做功方式将机械能转化为内能；②图是通过热传递方式将内能从高温物体转移给低温物体，故C符合题意；故ABD不符合题意。故选C。5、B【详解】A．在取暖器旁的物体，温度升高，属于热传递改变物体的内能，故AB．反复弯折铁丝，弯折处发烫，属于做功改变物体的内能，故B符合题意；C．食品放入电冰箱，温度降低，属于热传递改变物体的内能，故CDB。6、B【详解】AB．初温、质量相等的甲、乙金属块，因甲的比热容大于乙的比热容，由可知，甲、乙在吸互接触，热量会从温度高的物体传递给温度低的物体，即热量从乙传递给甲，故ABCD．甲、乙之间发生的是热传递，传递的是热量，而不是温度，故CD错误。故选B。7、B【详解】ABC．由图可知甲物体吸收的热量Q=2000J，甲的比热容为

=3000J，乙物体吸收的热量Q甲

=2000J，丙物体吸收的热量Q乙 丙Qc 甲 3000J 1500J/(kgQ甲 mt 2kg甲乙的比热容为Qc 乙 2000J 1000J/(kgQ乙 mt 2kg乙丙的比热容为Qc 丙 2000J 2000J/(kgQ丙 mt 丙所以甲的比热容比乙的大，乙的比热容小于丙的比热容，故B正确，AC错误；D．当甲、丙吸收相同热量时，甲升高的温度为t Q Q Q甲 cm甲甲

1500J/(kg2kg 3000J/℃丙升高的温度为t Q Q Q丙 cm丙 丙

2000J/(kg1kg 2000J/℃所以甲升高的温度小于丙升高的温度，故D错误。故选B。8、C【详解】人的温度降低，而空气的温度不会降低，故A从冰箱内取出的冰棍周围会冒“白气”，是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故B10℃0℃变，故面包的内能会减小，故C严寒的冬天，窗户玻璃上的冰花是水蒸气遇冷直接凝华形成的小冰晶，故DC。9、A【详解】闻到香味，故A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；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误；D故选A。10、C【详解】ABC．热值是燃料自身的一种属性，大小与燃料的质量、温度、燃烧情况无关，故AB错误，C正确；D．根据公式无关，故D故选C。二、填空题1、 燃烧 压缩【详解】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。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、 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。4211200r/min，则该汽油机每秒钟做功的次数为120060次次23、 减小 不变 做功【详解】人骑电动自行车下坡时，质量不变，高度减小，重力势能减小。[3]刹车后很快停了下来，发现刹车片很烫，摩擦生热，通过做功的方式改变物体的内能。4、 吸收 扩散 热值【详解】（1）[1]带电体具有吸引轻小物体的性质，纤维表面携带大量电荷，能够吸引空气中的轻小物体。[2]用洗手液洗手时，会闻到酒精的气味，属于扩散现象，是分子无规则运动形成的。（2）[3]火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以放出更多的热量。5、 热值 机械能【详解】热量更多。械能能。三、计算题1（1）1.3441J（2）0.04m3（3）1120s【详解】（）10C，初温为20℃的水加热至沸腾水吸热为Q 4.2103J/(kgC)4kg(100C20C)1.344106J吸根据Q吸 吸=QQ吸Q qV需完全燃烧天然气的体积为QV 吸Q

1.344106J 0.04m38.4107J/m340%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W 1.344106Jt 1120sP 1200W（）水吸收热量为1.3441J；需完全燃烧0.04m3的天然气；1120s。2（1）2×15P（2）2.4×13（3）2.25kg【详解】（）车静止时对水平路面的压力F压

+m)=(1800kg+200kg)×10N/kg=2×1N车 人对水平路面的压强Fp 压F

2104N 2105PaS 0.1m225m/s由PWFsFvt t得到警车受到的阻力P 60103WfF 2.4103Nv 25m/s警车发动机做的功=P=60×13W×10×60s=3.6×1J柴油完全燃烧释放的热量W 3.6107J放Q 40% 9107J放消耗柴油的质量放mQ 9107J 2.25kg放q 4.0107J/kg（）车上警员总质量为200k，轮胎与路面接触的总面积为0.12强是2×15Pa；警车以25m/s的速度水平匀速直线行驶时，所受阻力是2.4×13；若警车发动机（柴油机）40%，60kW10min2.25kg3（1）2.52×15J（）90℃【详解】（）水吸收的热量Q c

m(t﹣t

)4.21J/(kg•)2kg(60℃﹣30℃)2.52105J水吸 水 水 水 0水（2）由题意可知，煤油吸收的热量Q Q 2.52105J煤油吸 水吸Q＝cmΔt得煤油温度升高值吸Q 2.52105JΔt 煤油 c

煤油吸

3

60℃m煤油煤油

2.110J

2kg煤油的末温t t

30℃+60℃90℃煤油 0煤油 煤油（）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）8.4×1J（60%。【详解】（）由题意可知，热水器中的水吸收的热量为Q cmΔt4.2103J/℃100kg40℃20℃8.4106J吸（2）由题意可知，2h热水器接收到太阳辐射的热量为Q=2×7×10J=1.4×10J故热水器的效率为 Q 8.4106J 吸100% 100%60%Q 1.4107J（）这段时间该热水器中的水吸收的热量为8.4×1；（2）该热水器的效率是60%。5（1）4.2×1J（）65℃（50%【详解】（）质量300g的氢燃料完全燃烧放出的热量为Q放

m1.4×18J/kg×300×1﹣kg=4.2×17J氢根据题意知道，水吸收的热量为Q吸

=4.2×1J放由Qcmt知道，水升高的温度为Q 4.2107J 吸

=50Ccm 4.2103J水 水

200kg水的初温为t=15℃，则水温升高后的温度为0ttt15℃0已知某氢能源公交车的功率为=140kW=1.4×15W由PW150stW=Pt1.4×15W×150s=2.1×17J则氢能源公交车的效率为WQ放

100%

2.1107J100%