重难点解析沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机同步测评练习题(含答案解析)

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机同步测评考试时间：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、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）A．0℃的冰块内能为0 B．温度高的物体含有的热量多C．汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加 D．两个发生热传递的物体之间一定存在温度差3、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4、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2188水2150A．2min内油吸收的热量为3×104JB．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5、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6、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7、关于热机的效率，下列说法正确的是（）A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高C．热机的效率越高说明做功越快D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的8、关于汽油机和柴油机的区别，下列说法错误的是（）A．汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴B．汽油机用压燃式点火，柴油机用点燃式点火C．吸气冲程中，汽油机吸入汽油和空气混合物，柴油机只吸入空气D．小汽车、摩托车通常用汽油机做发动机；卡车、挖掘机用柴油机做发动机9、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10、请你想象一下,假如“水的比热容变为原来的一半”,则可能会出现A．同体积的水质量会减半 B．沿海地区的夏季比内陆地区更凉爽C．沿海地区的昼夜温差会变大 D．水的沸点会升高超过100摄氏度第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、1kg分类后的垃圾能“榨”出0.14kg燃料油，已知0.14kg燃料油完全燃烧释放的热量为5.6×106J，则燃料油的热值为_________J/kg；利用相同的加热装置对等质量的液体A和B分别进行加热时，液体受热升温关系如图所示，两种液体比热容的大小关系为______（选填“>”、“<”或“=”）。2、烈日炎炎的夏季，白天河岸上沙土热得烫脚，但河水却非常凉爽，是由于水的比热容较____（“大”或“小”）；清澈河水看起来比实际深度要____（选填“深”或“浅”），容易造成误判，因此不要贸然下水，以免发生溺水事故｡3、用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的A、B两种液体同时加热，加热过程中，两种液体的温度T随加热时间t变化的图像如图所示，分析图像得出：A液体的比热容______B液体的比热容。（选填“大于”或“小于”）4、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______。5、如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）（1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为______。（2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了______。（物体比热容用c表示）（3）C点距离水平面的高度为______。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、重庆实验外国语学校教学楼更换了新饮水机，加热水槽部分工作原理电路图如图所示，其中S是一个温控开关，R1为电加热管，R2为限流电阻，A、B为不计阻值的指示灯当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热。达到预定温度时，S自动切换到另一处，使饮水机处于保温状态。饮水机的铭牌如表所示，正常工作时加热管R1的保温功率和加热功率之比为1:100；不计热损失，不考虑温度对阻值的影响。（已知水的比热容为4.2108J/（kg·℃），大气压值为一个标准大气压）求：（1）该饮水机装满水后将水从12℃加热到沸腾，水吸收的热量；（2）该饮水机装满水后正常工作将水从12℃加热到沸腾需要加热的时间；（3）限流电阻R2的阻值。××牌饮水机额定电压220V加热时加热管功率2200W保温时加热管功率水箱容积5L3、图甲是一种电热水龙头，图乙是其简化电路图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝，R1＝22Ω，热水挡的电功率是3.3kW。求：（1）S旋到温水挡时的电功率？（2）电热丝R2的阻值？（3）当S旋到热水挡时，1min能放出2kg、40℃的热水，若电热水龙头加热的效率是90%，则水的初温是多少℃？[c水＝4.2×103J/（kg•℃），计算结果保留一位小数]4、某太阳能热水器中装有50kg的水，阳光照射一段时间后，水温从20℃升高到80℃，已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为q=3.5×107J/m3，求：（1）热水器中的水所吸收的热量；（2）如果水吸收的热量用煤气来提供，煤气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，需要完全燃烧多少m3的煤气？5、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）四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、如图所示是探究“不同物质的吸热能力”的实验装置，取质量均为200g、初温均为20℃的甲乙两种液体，分别倒入两个完全相同的烧杯中，再用相同的电加热器加热，实验数据记录如下表格。温度/℃20304050加热时间/s甲04080120乙0204060（1）选用相同电加热器加热的目的：使两种液体在相同时间内____________。实验中通过比较____________（选填“升高的温度”的“加热的时间”）比较两种液体吸收热量的多少。（2）分析数据可知，当它们升高相同的温度时，__________（选填“甲”或“乙”）液体需要吸收的热量更多。（3）于翔同学认为可以通过比较甲乙两种液体加热至沸腾的时间长短来判断哪种液体的吸热能量更强。你认为他的方法___________（选填“可行”或“不可行”）。（4）若这两种液体中选出一种液体作为冷却剂用，则___________（选填“甲”或“乙”）液体的冷却效果更好。（5）若其中一种液体是水，则另一种液体的比热容为___________J/（kg∙℃），这种液体在0~40s大的时间内吸收的热量为_________J。[水的比热容c=4.2×103J/（kg∙℃）]2、如图甲是探究冰熔化时温度变化规律采用水浴法加热实验装置，图乙是实验中某时刻温度计的示数，图丙是根据实验数据绘制出的图象。（1）图乙温度计的示数______℃；（2）由图丙可知，冰熔化过程中吸热，温度______（选填“升高”、“降低”、“不变”），冰的熔点是______℃，第七分钟处于______态；（3）实验中收集多组数据是为了______（选填“A”、“B”）；A．寻找普遍规律B．减小实验误差（4）冰完全熔化为水后，加热足够长时间，试管内的水______（选填“会”、“不会”）沸腾；（5）在探究液体沸腾的实验中，某实验小组用相同的加热器对初温相同的甲（200g水）、乙（300g水）、丙（200g煤油）三个相同的烧杯中的液体进行加热，直至沸腾。发现水沸腾后没有达到100℃，由此判断当地的大气压______（选填“高于”、“低于”或“等于”）标准大气压；实验后小组同学依据实验数据绘制了它们的温度随时间变化的曲线（如下图），由图象可知，加热初期，相同时间内甲、乙两杯液体温度升高不同，是因为它们的______不同；加热初期，相同时间内甲、丙两杯的温度升高不同是因为它们的______不同。甲、丙两杯液体最终温度不同，是因为它们的______不同。-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、D【详解】A．一切的物体都有内能，0℃的冰块内能不为0，故A错误；

B．热量是一个过程量，不能说含有热量，故B错误；C．汽油机做功冲程气缸内燃气的内能转化为机械能，内能减少，故C错误；D．热量从高温物体传给低温物体，两个发生热传递的物体之间一定存在温度差，故D正确。故选D。3、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。4、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。5、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。6、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。7、B【详解】A．热机的效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，故A错误。B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，多用在重型机器上，故B正确；C．热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，热机的效率越高说明有用功占的比值越大，功率表示做功的快慢，功率越高说明做功越快，效率和功率是两个不同的物理量，二者之间没有必然联系，故C错误；D．根据内燃机的能量流向，热机损失的能量中，废气带走的能量较多，故D错误。故选B。8、B【详解】A．汽油机汽缸顶部有火花塞，柴油机汽缸顶部有喷油嘴，故A正确；B．柴油机与汽油机采用的点火方式不同，柴油机采用压燃式，汽油机采用点燃式，故B错误；C．在热机的吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合气体，柴油机吸入的只有空气，故C正确；D．柴油机一般用于大型机械，例如卡车、挖掘机；汽油机用于小型机械，例如小汽车、摩托车，故D正确。故选B。9、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。10、C水的比热容较大，若水的比热容变小，则一切与水的比热容有关的现象都会变得相反，据此即可解答．【详解】A．物体所含物质多少叫做物体的质量，质量大小与水的比热容无关，故A错误；B．水的比热容变小后，由Q=cmΔt知道，在质量和吸收（或放出）热量一定时，水变化的温度大，所以沿海地区的夏季比内陆地区炎热，故B错误；C．水的比热容变小后，由Q=cmΔt知道，在质量和吸收（或放出）热量一定时，水变化的温度大，所以沿海地区的昼夜温差会变大，故C正确；D．水的沸点和比热容没有关系，所以，水的沸点仍是100℃，故D错误．二、填空题1、

4×107

<【详解】[1]燃料油的热值[2]如图所示：相同时间内，吸收的热量相同，A和B的质量相等，A升高的温度较大，根据Q=cmΔt知A的比热容较小，即＜2、

大

浅【详解】[1]烈日炎炎的夏季，水和沙土同时接受阳光的照射，加热条件相同，在相同时间内，物质所吸收到的热量是相同的，因为水的比热容大，水的温度升高的慢，所以人站在水中时感觉凉爽，而当人赤脚走在沙土地上时却感到烫。[2]从岸上看清澈池塘的深度比实际的要浅，是由于光从水中射入空气中，在水面处发生光的折射而产生的现象。3、小于【详解】[1]用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的A、B两种液体同时加热，加热相同的时间，两种液体吸收的热量相同，从图像可知，吸收相同的热量，A液体温度变化的快，B液体温度变化的慢，可知A液体的比热容小于B液体的比热容。4、

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。5、

mgH

2h-H【详解】（1）[1]质量为m的物体的重力为：G=mg，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为W=GH=mgH（2）[2]A、B两点距离水平面的高度分别为H、h，物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能（重力势能的减少量）为机械能转化为物体内能的效率为η，则物体增加的内能（吸收的热量）为物体到达B点时升高的温度为（3）[3]再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变，所以达到C点时物体的机械能（此时只有重力势能）为由W=Gh可得C点距离水平面的高度为三、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）1.848×106J；（2）840s；（3）2178Ω【详解】解：（1）由得，该饮水机装满水时，水的质量为一个标准大气压水的沸点为100℃，该饮水机装满水后将水从12℃加热到沸腾，水吸收的热量（2）不计热损失，该饮水机装满水后正常工作将水从12℃加热到沸腾放出的热量由得，该饮水机装满水后正常工作将水从12℃加热到沸腾需要加热的时间（3）由图得，当开关S接左边接线柱时，指示灯A和加热电管R1串联，此时饮水机处于加热状态，此时电路中的电阻为由得，加热电管R1的阻值为当开关S接右边接线柱时，指示灯B、R2为限流电阻、加热电管R1串联，此时饮水机处于保温状态，此时电路中的电阻为加热状态的电压和保温状态的电压相等，由得解得答：（1）该饮水机装满水后将水从12℃加热到沸腾，水吸收的热量为1.848×106J；（2）该饮水机装满水后正常工作将水从12℃加热到沸腾需要加热的时间为840s；（3）限流电阻R2的阻值为2178Ω。3、（1）1100W；（2）44Ω；（3）18.8℃【详解】解：（1）由图可知：热水挡时R1、R2并联，温水挡时只有R1连入电路，温水挡时的电功率为（2）热水挡的电功率电热丝R2的功率为由得，电热丝R2的阻值为（3）当S旋到热水挡时，1min消耗的电能为根据得，水吸收的热量为由得答：（1）S旋到温水挡时的电功率为1100W；（2）电热丝的R2阻值为44Ω；（3）水的初温是18.8℃。4、（1）1.26×107J；（2）0.6m3【详解】解：（1）热水器中的水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(80℃-20℃)=1.26×107J（2）天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，由可得，天然气放出的热量为所以天然气的体积答：（1）热水器中的水所吸收的热量是1.26×106J的热量；（2）至少需要燃烧0.6m3的煤气。5、（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。四、实验探究1、

吸收相同的热量

加热时间

甲

不可行

甲

2.1×103

4.2×103【详解】（1）[1][2]选用相同电加热器加热的目的是使两种液体在相同时间内吸收相同的热量。所以可以通过加热时间