考点解析沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机定向测评试题(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卷（选择题20分）一、单选题（10小题，每小题2分，共计20分）1、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2、甲、乙两台汽油机，甲汽油机的效率为30%，乙汽油机的效率为20%，则下列说法正确的是（）A．甲汽油机做的功比乙汽油机做的功多B．甲汽油机的功率比乙汽油机的功率大C．在相同的时间内甲汽油机燃烧的汽油比乙汽油机的多D．在消耗相同的汽油时，甲汽油机做的有用功比乙汽油机多3、中华文明源远流长，博大精深。古诗词是我国传统文化瑰宝，有的优美词句还与我们物理知识有着联系。下列词句与对应的物理知识叙述正确的是（）A．“清寒小雪前”，雪的温度很低，它的内能为零B．“沙暖睡鸳鸯”，同水相比沙的比热容大些C．“床前明月光，疑是地上霜”，霜实际是固态，由水蒸气凝华形成D．“大地阳和暖气生”，大地内能的增加是太阳通过做功方式实现的4、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5、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6、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B．反复弯折铁丝，弯折处温度升高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7、把盛有冷水的铝壶放到电炉上加热，则发生热传递三种方式的先后顺序应该是（）A．热对流、热辐射、热传导 B．热传导、热对流、热辐射C．热传导、热辐射、热对流 D．热辐射、热传导、热对流8、下列现象和推断不符合实际的是（）A．现象：抽去玻璃板，两瓶中的气体都会变成红棕色。推断：分子在不停地做无规则运动B．现象：稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计示数变大。推断：分子间只有引力没有斥力C．现象：棉花被点燃。推断：外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高D．现象：当塞子跳起时瓶内出现白雾。推断：物体对外界做功，物体内能减小，温度降低9、下列说法中，正确的是A．机械能为零的物体，内能一定不为零B．的冰变成的水，温度不变，内能不变C．铁丝被快速弯折的过程中，温度升高是因为内能转化成机械能D．汽油机压缩冲程中，是用热传递的方式增加了气缸内物质的内能10、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、如图甲所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，给水加热。这是通过___________的方式改变水的内能。加热一段时间后，橡胶塞在水蒸气压力的作用下冲出去。其能量转化情况与四冲程热机___________冲程相同。如图乙所示，在测量滑动摩擦力大小的实验中，用弹簧测力计拉着木块水平向右做___________运动，木块受到的滑动摩擦力大小等于拉力大小。这里通过测量拉力大小来间接测出摩擦力大小，运用了___________（选填“转换法”或“放大法”）。2、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。3、如图所示是演示点火爆炸的实验装置。按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖飞出去。右边两图为汽油机的其中两个冲程，有一个冲程跟上述现象一致，它是_______（左/右）图。这个冲程中，燃气的内能_______（增加/减少）。如果汽油机的转速为2400r/min，那么1s内，可以完成_______个冲程。4、为了使材料硬度增大，部分金属工件需要进行淬火处理，即将工件升温到较高温度保持一段时间后再快速冷却。某工厂用天然气处理炉对质量为40kg的钢工件进行淬火处理，耗用0.25m3天然气将工件从20℃加热到550℃，然后投入淬火池的水中迅速冷却，淬火池中的水温度为20℃，质量为460kg，已知天然气热值q=4.0×107J/m3，钢的比热容c钢=0.46×103J/（kg•℃），水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），所耗用的天然气完全燃烧放出的热量___________J，钢工件与水开始达到热平衡的温度为___________℃。（不计热量损失）5、“涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁。同样的汽油加在T型轿车内比加在L型轿车内热值______（填“更大”、“一样大”或“更小”）；如果散热器中装有10kg的20℃的水，在温度升高60℃的过程中，水吸收的热量是______J；（c水=4.2×103J/（kg•℃））。散热器中用水做冷却液而不用其它液体是因为水的______。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、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，被认为是21世纪最理想的能源[q氢=1.4×108J/kg]。求：（1）质量为300g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15℃的水吸收，则水温升高后的温度；（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶了150s，刚好燃烧300g的氢燃料，则这氢能源公交车的效率是多少？2、安全、清结、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用，一太阳能热水器内装有质量为250kg，温度为20℃的水，吸收的太阳能[]求：（1）水升高的温度是多少？（2）这些能量相当于完全燃烧多少天然气放出的热量？[天然气的热值为]3、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。4、如图是小芳家新买的轿车，该车部分参数如下表。求（1）该车静止在水平地面上时，对地面的压强多大？（轮胎与地面接触的总面积为0.12m2，g=10N/kg）整车质量1.8t最大输出功率9.2kw汽油机效率30%（2）若该车以最大输出功率行驶10min，需要消耗多少千克汽油？（q汽油=4.6×107J/kg）5、某汽车在水平地面上以25m/s的速度匀速行驶，行驶600s汽车发动机产生的牵引力所做的功为，消耗汽油1kg（假设汽油在发动机气缸内完全燃烧，汽油热值取，）。针对这一过程，求：（1）汽车行驶的路程；（2）汽车受到的阻力；（3）汽车发动机的效率。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、小明用相同的酒精灯分别给煤油和水加热（如图甲），以探究水和煤油的吸热能力｡（1）本实验需要用到天平这一测量工具，目的是_____，且两种液体初温相同，这种研究方法被称为_____｡（2）对满足上述条件的水和煤油，加热10min，水吸收的热量_____（选填“大于”､“小于”或“等于”）煤油吸收的热量，水升高的温度_____（选填“大于”､“小于”或“等于”）煤油升高的温度，说明水的吸热能力_____（填“大于”､“小于”或“等于”）煤油的吸热能力｡（3）根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图乙所示,由图象可知，水的沸点是_____℃，煤油的比热容是_____J/（kg•℃）｡[c水=4.2×103J/（kg•℃）]（4）若本次实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是_____J｡（q酒精=3×107J/kg）2、按要求完成填空。（1）如图甲所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花燃烧。此过程中活塞对筒内气体做功，气体的内能______（选填“增加”或“减少”）；（2）如图乙所示，在已经调节好的杠杆左端A处挂4个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，可以在杠杆右端离支点2格的B处挂______个相同的钩码，实验过程中每次都要调节使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量______（选填“力”或“力臂”）；（3）用两个相同的电加热器给质量均为1kg的甲物质和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图丙所示，据此判断甲的比热容______（选填“大于”“等于”或“小于”）水的比热容。-参考答案-一、单选题1、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。2、D【详解】A．做功的多少与功率和做功的时间有关系，与其效率无关，故A错误；B．效率表示功的利用率；功率表示做功快慢，这两个物理量是没有必然的联系的。故B错误；C．汽油机燃烧汽油的多少与功率和效率都有关系，其主要与汽油机的功率有关，故C错误；D．甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率，说明：消耗相同的汽油，甲汽油机做的有用功多，即输出的能量多，故D正确。故选D。3、C【详解】A．任何物体都具有内能，不管温度多低，故雪的温度虽然低，但它的内能不为零，故A错误；B．水比沙子的比热容大，故B错误；C．霜是固态的小冰晶，由水蒸气遇冷直接凝华形成，故C正确；D．大地内能的增加是太阳通过热辐射传给地球的，是通过热传递的方式增加大地的内能，故D错误。故选C。4、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。5、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。6、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A不符合题意；B．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C不符合题意；D．医生用冰袋给发热的病人降温属于热传递改变物体的内能，故D不符合题意。故选B。7、D【详解】电炉通电后，电能会转化为内能使得电炉丝发热，热量会辐射给铝壶；然后热量会通过热传导的方式传递给壶底的冷水，壶底的水温升高后又以热对流的方式传递给上面的水，最终水温共同升高到相同的温度，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。8、B【详解】A．抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象，说明气体分子在不停地做无规则运动，故A正确，不符合题意；B．缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，弹簧测力计示数变大，分子间同时存在引力和斥力，分子间距离较大，表现的是分子间的引力，故B错误，符合题意；C．将活塞迅速下压，压缩气体做功，使筒内的气体内能增大，气体温度升高，达到硝化棉的燃点，使硝化棉燃烧，故C正确，不符合题意；D．向烧瓶内打气，当瓶塞跳出时，瓶内气体膨胀对外做功，温度降低，内能减小，水蒸气液化形成白雾，说明物体对外界做功，物体内能减小，故D正确，不符合题意。故选B。9、A【详解】A、一切物体都有内能，内能一定不为零，内能与机械能无关，故A正确；B、0℃的冰变成0℃的水，温度虽然不变，但需要吸收热量，所以内能增加，故B错误；C、反复弯折铁丝时，人对铁丝做功，机械能转化为铁丝的内能，内能增大、温度升高，故C错误；D、在压缩冲程中，是通过做功的方式增加了气缸内物质的内能，故D错误．10、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。二、填空题1、

热传递

做功

匀速直线

转换法【详解】[1]改变物体内能的方式有热传递和做功，给水加热，这是通过热传递的方式改变水的内能。[2]高温的水蒸气把橡胶塞推了出去，这是把内能转化为了机械能，热机的四个冲程中只有做功冲程实现了把内能转化为机械能。[3]做匀速直线运动的物体处于平衡状态，要受到平衡力的作用，此时水平方向上的拉力等于摩擦力。[4]实验中不能直接测出摩擦力的大小，只能通过二力平衡的原理，把摩擦力的大小转换为拉力的大小进行测量。2、

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。3、

右

减少

80【详解】[1][2]电火花打火时，酒精气体燃烧膨胀做功，使盒盖飞出去，因此将内能转化为盒盖的机械能；图中的左图中的气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，此时机械能转化为内能，与电子式火花发生器的能量转化相反；右图中气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，且上端的火花塞发出电火花，是做功冲程，在这一过程中，内能是转化为机械能的，与电子式火花发生器的能量转化相同，在这个冲程中，燃气的内能减少。[3]飞轮的转速2400r/min=40r/s，即飞轮每秒转40r，因为汽油机飞轮转2r，完成四个冲程，所以飞轮转动40r，完成80个冲程。4、

1×107

25【详解】[1]天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.25m3×4×107J/m3=1×107J[2]设钢工件与水开始达到热平衡的温度为t，根据题意可知，工件放出的热量等于水吸收的热量即0.46×103J/（kg•℃）×40kg×（550℃﹣t）=4.2×103J/（kg•℃）×460kg×（t﹣20℃）解得：t=25℃。5、

一样大

2.52×106

比热容比较大【详解】[1]物体的热值属于自身的一种属性，与所处的位置无关，则同样的汽油加在T型轿车内和加在L型轿车内热值一样大。[2]水吸收的热量为[3]由于水的比热容较大，则在升高相同温度时可吸收更多热量，因此常用作冷却液。三、计算题1、（1）4.2×107J；（2）65℃；（3）50%【详解】解：（1）质量300g的氢燃料完全燃烧放出的热量为Q放=q氢m=1.4×108J/kg×300×10﹣3kg=4.2×107J（2）根据题意知道，水吸收的热量为Q吸=Q放=4.2×107J由知道，水升高的温度为水的初温为t0=15℃，则水温升高后的温度为（3）已知某氢能源公交车的功率为P=140kW=1.4×105W由知道，匀速行驶了150s所做的功为W=Pt=1.4×105W×150s=2.1×107J则氢能源公交车的效率为答：（1）质量为300g的氢燃料完全燃烧放出的热量为4.2×107J；（2）水温升高后的温度为65℃；（3）这氢能源公交车的效率是50%。2、（1）60℃；（2）1.575m3【详解】解：（1）根据公式Q吸=cm∆t可得，水升高的温度为（2）天然气放出的热量Q放=Q吸=6.3×107J需要天然气答：（1）水升高的温度是60℃；（2）这些能量相当于完全1.575m3天然气放出的热量。3、（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%。4、（1）1.5×105Pa；（2）0.4kg【详解】解：（1）轿车质量为m=1.8t=1.8×103kg根据重力得计算公式可得，轿车的重力为因为轿车静止在水平地面上，所以，轿车对水平地面的压力为F压=G=1.8×104N受力面积，即车轮与地面的总接触面积为S=0.12m2跟据压强的计算公式可得，轿车对水平地面的压强为（2）由可得，该车以最大输出功率行驶10min，做的有用功为根据可得由Q放=mq可得，需要完全燃烧汽油的质量为答：（1）该车静止在水平地面上时，对地面的压强为1.5×105Pa；（2）若该车以最大输出功率行驶10min，需要消耗4kg汽油。5、（1）；（2）；（3）【详解】解：（1）