难点详解沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机定向练习试题(含详细解析)

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机定向练习考试时间：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、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4、下列事例中，改变物体内能方式相同的是（）A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④5、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．吸收相同热量，甲升高的温度大于丙6、下列关于热现象的说法中，正确的是（）A．物体从外界吸收热量，其温度一定升高B．温度高的物体内能多，温度低的物体内能少C．水可作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大D．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多7、关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（）A．物体的温度升高，所含的热量也越多B．物体的温度不变，内能也可能变化C．0℃的冰没有内能D．冰熔化时吸收热量，温度升高，内能增加8、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9、如图所示，是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度﹣时间图像，实验中两种物质的质量相同，初温度相同，选用的加热器相同，由图像可知（）A．加热相同时间，a物质吸收热量多，比热容小B．加热时间相同，a物质的末温度高，比热容大C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，比热容小D．吸收热量相同，b物质的末温度低，比热容大10、小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，，则下列说法中正确的是（）A．B．乙的吸热能力大于甲的吸热能力C．0~8min乙吸收的热量为D．该酒精灯的加热效率为28%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，这是一包学生饮用奶，饮用前要将饮用奶放在热水中加热。在加热的过程中，饮用奶吸收热量，内能______；加热过程中饮用奶的比热容______。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）2、汽油机的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功______次，活塞往复运动______次｡3、内燃机的一个工作循环是由四个冲程组成的，如图所示的是工作循环中的_____冲程，若飞轮转动40周，则对外做功______次。4、如图一只瓶子，内装一些铁屑。我们既可以通过振荡，也可以通过加热，使铁屑的温度升高，内能增大。从改变物体内能的方法来看，前者是通过_______方法，后者是通过_______方法来增大铁屑的内能。如果你没有看到内能改变的过程。仅凭铁屑温度的改变，能否确定采用了什么方法改变了铁屑的内能?_____(选填“能”或“不能”)，这是因为____________________。5、2020年7月23日，“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的___________能转化为燃气的内能，卫星的机械能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、烈士公园是长沙市最大的公园，公园里的年嘉湖占全园面积的百分比四十，所以划船成了烈士公园一景。如图是年嘉湖的观光艇，其部分技术参数如下表：（g=10N/kg，q柴油=4.3×107J/kg）商品名称XX观光艇商品型号船长7.5m×型宽2.0m×型深0.9m空船质量800kg发动机最大输出功率40kW最大载人数量9人最大航速10m/s求：（1）当观光艇满载时，若排开水的体积为1.25m3，观光艇所受的浮力是多大；（2）当观光艇以最大速度航行时，发动机输出的牵引力为4000N，观光艇受到水的平均阻力为多大；（3）某次以最大航速游玩，耗时30分钟，消耗柴油6kg，求柴油机的效率。2、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]3、《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。4、某一次使用天然气热水器洗澡，洗澡前天然气表的示数为808.909m3，洗完澡后天然气表的示数为809.009m3。已知热水器进水管中水的温度为26℃，热水器的出水温度为46℃，天然气的热值q天=3.2×107J/m3，水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）。（1）求本次洗澡的用气量是多少m3?这些天然气完全燃烧放出多少热量?（2）若热水器的热效率为75%，求本次洗澡用了多少千克的热水?【保留一位小数】（3）若想节约每次洗澡的用气量，你有什么可行的措施?列举1条合理的措施。5、用燃气锅炉烧水时，把质量为100kg､初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了2m3天然气，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q=4.2×107J/m3，求：（1）水吸收的热量；（2）燃气锅炉烧水时的效率；（3）可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，可燃冰的热值约为1.4×1010J/m3，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先地位｡若换用可燃冰为燃料，锅炉效率不变，则完全燃烧1m3可燃冰可以使初温为20℃的多少kg水温度升高到100℃｡四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、物理课上，实验小组同学用如图甲所示的装置做“观察水的沸腾”实验：（1）组装器材，应先固定图甲中的部件______（选填“A”或“B”）；（2）图乙是水沸腾时温度计的示数，可知实验室的气压______（选填“大于”、“小于”或“等于”）一标准大气压；实验中如果增大水面的气压，则水的沸点将______（选填“升高”或“降低”）；（3）实验结束后，撤去酒精灯，发现烧杯中的水并没有立即停止沸腾，主要的原因是______；（4）小明和小红同学用相同的装置完成实验，如图丙是根据测得的数据画出水沸腾的图像，若两次实验过程中酒精灯在相同时间内释放的热量相同，水升温快慢不同是因为水的______（选填“质量”、“初温”或“比热容”）不同。2、去年暑假小明在爸妈的陪同下去邵水河畔玩要。他发现赤脚踩在水里清凉舒服，回到岸上踩在沙子上却很烫，对此很好奇，他设计了如图甲所示的装置探究“水和沙子谁的吸热本领大”。实验数据记录如下：质量m/g升高的温度℃加热的时间s沙子5020120水5020200（1）此实验中把沙子或者水吸收热量的多少转换为______（“升高温度的多少”或“加热时间的长短”）；（2）分析实验数据可得：质量相同的水和沙子，升高相同的温度，水吸收的热量大于沙子吸收的热量，说明______（选填“水”或“沙子”）的吸热本领大；（3）粗心的小明实验完成后忘记熄灭酒精灯，发现烧杯中的水已经沸腾，此时温度计示数如图乙，请读出此时水的温度是______℃；（4）由（3）小题可知当地气压______（选填“大于”“等于”或“小于”）标准大气压。-参考答案-一、单选题1、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。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、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。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】ABC．由图可知甲物体吸收的热量Q甲=3000J，乙物体吸收的热量Q乙=2000J，丙物体吸收的热量Q丙=2000J，甲的比热容为乙的比热容为丙的比热容为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，甲升高的温度为丙升高的温度为所以甲升高的温度小于丙升高的温度，故D错误。故选B。6、C【详解】A．物体从外界吸收热量，其温度可能不变，如晶体熔化时，吸热但温度不变，故A错误；B．内能与物体的温度、质量都有关系，温度高的物体内能不一定多，温度低的物体内能也不一定少，故B错误；C．水可作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大，与相同质量的其它物质相比，升高相同温度时可以吸收更多的热量，故C正确；D．煤的热值比干木柴的大，但是两种燃料的质量以及燃烧状况未知，所以无法判断哪种燃料燃烧时放出的热量多，故D错误。故选C。7、B【详解】A．热量是过程量，描述它的术语只能用“吸收”和“放出”，不能用“含有”，故A错误；B．内能与物体的质量、温度以及状态有关，物体的温度不变，内能也可能变化，例如晶体熔化时，吸收热量，温度不变，内能变大，故B正确；C．一切物体都有内能，0℃的冰也有内能，故C错误；D．冰是晶体，在熔化过程，吸热温度不变，内能增加，故D错误。故选B。8、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。9、D【详解】A．加热器相同，说明加热器相同的时间内释放的热量相同，加热时间相同，故吸收的热量是相同的，故A错误；B．加热时间相同，吸收相同的时间内，a升温快，说明a的比热容比较小，故B错误；C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，b的比热容大，故C错误；D．吸收热量相同，b物质的末温度低，升温比较慢，故b的比热容大，故D正确。故选D。10、C【详解】ABC．由图乙知，甲从20℃加热至沸腾用时8min，乙从20℃加热至沸腾用时10min。升高相同温度，甲所需时间长，需要吸收的热量多，那么甲的吸热能力更强，则甲是水，甲从20℃升温至100℃，需要吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.1kg×(100℃-20℃)=3.36×104J即酒精灯在8min内放出的热量为3.36×104J，那么乙在8min内吸收的热量为3.36×104J。乙从20℃升温至100℃，所需时间为4min，吸收的热量那么乙的比热容故AB错误，C正确；D．乙从20℃加热至沸腾，所需时间为10min，吸收的热量消耗的酒精放出的热量Q放=m酒精q酒精=0.004g×3×107J/kg=1.2×105J那么酒精灯的加热效率故D错误。故选C。二、填空题1、

变大

不变【详解】[1]热传递是热从高温物体传递到低温物体，或者从高温部分传递到低温部分。即物体之间具有温度差就会发生热传递。由于饮用奶的温度低于热水的温度，因此加热过程中，饮用奶会吸收热水的热量，使内能变大。[2]由于比热容是物质本身的一种性质，其大小只与物质的种类和状态有关，所以加热过程中，饮用奶的比热容不变。2、

25

50【详解】[1][2]四冲程内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，完成4个冲程，对外做功1次，该汽油机的转速为表示飞轮每秒转动的圈数为50，则曲轴转动50周，活塞往复运动50次，每秒完成25个工作循环，对外做功25次。3、

压缩

20【详解】[1]如图所示，活塞向上运动，进气阀和排气阀均关闭，所以如图所示的是工作循环中的压缩冲程。[2]内燃机一个循环，四个冲程，飞轮转2周，做功1次，所以若飞轮转动40周，则对外做功20次。4、

做功

热传递

不能

做功和热传递改变物体的内能是等效的【详解】[1]通过振荡，使铁屑的温度升高，内能增大，是通过做功的方法改变物体的内能。[2]通过加热，使铁屑的温度升高，内能增大，是通过热传递的方法改变物体的内能。[3]仅凭铁屑温度的改变，不能确定采用了什么方法改变了铁屑的内能。[4]因为做功和热传递改变物体的内能是等效的。5、

化学

增大【详解】[1]火箭在加速上升过程中，燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能。[2]卫星的速度和高度都增大，质量不变，动能和重力势能都增大，机械能增大。三、计算题1、（1）1.25×104N；（2）4000N；（3）27.9%【详解】解：（1）若排开水的体积为1.25m3，观光艇所受的浮力（2）当观光艇以最大速度航行时，因为观光艇匀速行驶，故观光艇受到的牵引力和水的阻力为平衡力，故观光艇受到水的平均阻力为f＝F＝4×103N（3）观光艇以最大航速游玩的时间为t＝30min＝1800s30分钟发动机输出有用功为W＝Pt＝40×103W×1800s＝7.2×107J柴油完全燃烧放出的热量（总能量）Q放＝mq柴油＝6kg×4.3×107J/kg＝2.58×108J柴油发动机的效率答：（1）若排开水的体积为1.25m3，观光艇所受的浮力是1.25×104N；（2）观光艇受到水的平均阻力为4000N；（3）柴油机的效率为27.9%。2、（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℃。3、（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℃。4、（1）0.1m3；3.2×106J（2）28.6千克（3）调低热水的出水温度，或减少热水的质量【详解】解：（1）本次小旋洗澡的用气量这些天然气完全燃烧放出的热量（2）根据热水器的热效率，计算出小旋本次洗澡使用的水吸收的热量由可得，小旋本次洗澡用了的热水的质量（3）由Q吸=75%Q放可得要想节约每次洗澡的用气量V，可降低，因为水的初温是一定的，即可通过调低热水的出水温度，或减少m水，即节省热水的质量。答：（1）求本次洗澡的用气量是0.1m3，这些天然气完全燃烧放出3.2×106J热量；（2）若热水器的热效率为75%，求本次洗澡用28.6千克的热水；（3）调低热水的出水温度，或减少热水的质量。5、（1）3.36×107J；（2）40%；（3）16666.7kg【详解】解：（1）水吸收的热量Q吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（100℃﹣20℃）=3.36×107J（2）2m3天然气完全燃烧放出的热量Q放=V天然气q=2m3×4.2×107J/m3=8.4×1