解析卷沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机专题练习试卷(含答案详解)

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机专题练习考试时间：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、如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（）A．图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能不变B．图乙：瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能增大C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增加D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能，气体内能减少2、如下表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断错误的是（）物质水煤油冰铝铜比热容A．不同物质的比热容可能相同B．一杯水凝固成冰后，比热容会变化C．用水作为暖气中的传热介质是因为水的比热容大D．铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多3、某汽油机的四个冲程如图所示，在该汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是（）A．① B．② C．③ D．④4、已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），用如图所示的家用电热水壶烧开一壶自来水，水吸收的热量约为（）A．6×104J B．6×105J C．6×106J D．6×107J5、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6、如图所示，图中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（）A．图甲，厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能减少B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大C．图丙，试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减少D．图丁，是做功冲程，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大7、下列事例中，改变物体内能方式相同的是（）A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④8、2022年4月，神舟十三号载人飞船安全着陆。飞船在减速着陆过程中，下列说法正确的是（）A．动能不变 B．重力势能不变C．机械能不变 D．与大气摩擦，内能增加9、关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（）A．内能越大的物体所含有的热量一定越多B．温度相同的两物体接触时不发生热传递C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移D．同一物体内能减少，它的温度一定降低10、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、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”）2、热水器将质量为20kg、温度为15℃的水加热到65℃，消耗天然气0.15m3，在此过程中水吸收的热量是______J，热水器的热效率是______。[c水=4.2×103J/（kg·℃）；q天然气=3.2×107J/m3]3、如图所示，热熔钻工艺是在金属薄板上一次加工出孔的技术，热熔钻采用耐磨耐高温的硬质材料做成，钻头与薄板接触时，钻头高速旋转，使钻头与薄板之间剧烈摩擦，用______（选填“做功”或“热传递”）的方式瞬间达到几千摄氏度的高温，将______能转化为______能，由于温度超过金属的熔点，钻头附近的金属迅速______（填物态变化名称），钻头继续向下施加压力，就会贯穿出一个孔。4、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｡5、把1kg的水从60℃开始加热至沸腾，温度随时间变化的图像如图所示，由图像可知，水的沸点是______℃，沸腾过程的特点是______；这些水由60℃加热至90℃需要吸收的热量是______J。（）三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、如图甲所示是一款深受消费者认可的家用多功能锅，它能实现高温､中温和低温三种加热功能，图乙是它的铭牌，图丙是它的内部电路简图。[c锅=4.0×103J/（kg·℃）]（1）处于低温档时，电路中电流为多少？（2）求该多功能锅处于高温档时的额定功率；（3）不计热量损失，某次实际使用中温挡将质量为3kg､初温为20℃的一锅粥升至84℃需要25分钟，求此时家庭电路的实际电压。2、小明用天然气将质量为2kg的水从25℃加热到75℃，完全燃烧天然气放出的热量有20%被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为3.5×107J/m3J。求：（1）这些水吸收的热量；（2）需要完全燃烧天然气的体积。3、燃气热水器的优点是加热较快、热效率高。某品牌燃气热水器采用天然气做燃料，当只有该热水器工作时，把40kg的水从20℃加热到60℃，天然气表的示数增加了，已知水的比热容为。天然气的热值为。试求：（1）此过程中，水吸收的热量是多少？（2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量是多少？（3）该热水器本次加热的效率是多少？4、如图所示是一款家用电饭锅，其工作时有两种状态，分别是煮饭过程中的加热状态和米饭煮熟后的保温状态。该种电饭锅的简化电路图如图乙所示，R1、R2为电热丝，其相关参数如下表。求：额定电压220V加热功率880W保温功率220W（1）该电饭锅在保温状态下的工作电流；（2）电热丝R1的阻值；（3）若不计热量损失，该电饭锅正常工作，把质量为0.55kg、初温为20℃的水加热到100℃，需要多少秒？[c水=4.2×103J/（kg·℃）]5、某同学估算煤气灶烧水时的效率，他在烧水壶中装入水，烧水前的水为20℃，将水加热至100℃，立即关闭煤气，烧水前、后燃气表的示数变化“”，该同学查得煤气的热值，水的密度，水的比热容为，求：（1）水吸收的热量；（2）燃气灶烧水效率。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、为了探究物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，实验室中准备了以下仪器：两个规格相同的电加热器，两个相同的酒精灯，火柴，两个相同的烧杯，适量的水和食用油，两支温度计，手表，铁架台。（1）为了完成实验，还需要的测量仪器有______；（2）为了准确地控制物体吸收热量的多少，在上述提供的热源中，选______比较合理；（3）本实验中通过______来确定吸收热量的多少。记录的实验数据如下：质量/g温度升高10℃所需要时间/s温度升高20℃所需要时间/s温度升高30℃所需要时间/s食用油306489124水3096163220（4）分析表中的实验数据可知；质量相同的水和食用油，升高相同的温度时，食用油吸收的热量小于水吸收的热量，即如果吸收相同的热量，质量相同的水和食用油，______（选填“食用油”或“水”）升高的温度更高。2、小组同学比较沙子和水的比热容，实验装置如图甲、乙所示。（1）在两个相同的易拉罐内分别装入初温、_________相同的沙子和水。（2）用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是：_________。测得实验数据如表格所示。加热时间/012345温度/沙子1822293745—水181921232527（3）时，温度计显示沙子的温度如图丙所示，其读数为_________。（4）加热相同的时间，发现沙子的温度升得更高，有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多，该观点_________（正确/错误）。（5）分析数据可得沙子的比热容_________（小于/等于/大于）水的比热容。-参考答案-一、单选题1、D【详解】A．图甲中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误；B．图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故B错误；C．图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少，故C错误；D．图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气体的内能减少，故D正确。故选D。2、D【详解】A．由表格知，不同物质的比热容一般不同，但也有相同的，比如煤油和冰的比热容相同，故A正确，不符合题意；B．由表格知，水和冰的比热容不相同，所以一杯水凝固成冰后，比热容会变化，故B正确，不符合题意；C．在生活中用水作为暖气中的传热介质是因为水的比热容较大，与其它液体在相同质量时，降低相同的温度能放出更加多的热量，故C正确，不符合题意；D．由表格知，铝的比热容大于铜的比热容，那么质量相同的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多，如果没有质量相同这个前提条件，则无法判断吸热的情况，故D错误，符合题意。故选D。3、C【详解】A．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图①可知，活塞向上运动，排气门打开，所以图①是排气冲程，故A不符合题意；B．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图②可知，活塞向下运动，进气门打开，所以图②是吸气冲程，故B不符合题意；C．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图③可知，活塞向下运动，两门关闭，所以图③是做功冲程，故C符合题意；D．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图④可知，活塞向上运动，两门关闭，所以图④是压缩冲程，故D不符合题意。故选C。4、B【详解】这样的壶，装满水，水的质量约为2kg。室温温度约为20℃，将水加热至沸腾，水的温度升高了80℃，根据公式可以计算出水吸收的热量为6.72105J。选项A、C、D数值差距较大，不符合题意；选项B数值接近，符合题意。故选B。5、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。6、C【详解】A．图甲，厚玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对筒内空气做功，机械能转化为内能，空气的内能增加，故A错误；B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时对塞子做了功，内能转化为机械能，空气的内能减少，故B错误；C．图丙，试管内的水蒸气推动塞子冲出时对塞子做了功，内能转化为机械能，水蒸气的内能减少，故C正确；D．图丁两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，在做功冲程汽缸内的高温高压的燃气推动活塞向下运动时对外做功，内能转化为机械能，气体的内能减少，故D错误。故选C。7、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。8、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。9、B【详解】A．热量是一个过程量，不能用“含有、具有”等词修饰，故A错误；B．发生热传递的条件是存在温度差，温度相同的两物体不存在温度差，故接触时不会发生热传递，故B正确；C．热量能自发的从温度高的物体向温度低的物体转移，而温度高的物体内能不一定大，故C错误；D．同一物体内能减少时，它的温度不一定降低，例如晶体在凝固过程中，放出热量，内能减少，但温度不变，故D错误。故选B。10、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。二、填空题1、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。2、

87.5%【详解】[1]水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/（kg·℃）×20kg×（65℃-15℃）=4.2×106J[2]消耗的天然气完全燃烧放出的热量为Q放=Vq=0.15m3×3.2×107J/m3=4.8×106J热水器的热效率为3、

做功

机械

内

熔化【详解】[1]当钻头与薄板相互摩擦时，两者的内能都会增大，温度急剧升高；即摩擦生热是通过做功的方法改变物体的内能的；[2][3]此过程中将机械能转化为内能。[4]由于温度超过金属的熔点，钻头附近的金属迅速由固态变为液态，即金属被熔化。4、

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。5、

98

继续吸热，温度保持不变

【详解】[1]液体沸腾时保持不变的温度叫沸点，由图像可知，水的沸点是98℃。[2]从时刻开始，虽继续加热，但水的温度保持不变，故沸腾过程的特点是继续吸热，温度保持不变。[3]这些水由60℃加热至90℃需要吸收的热量是三、计算题1、（1）0.73A；（2）1000W；（3）176V【详解】解：（1）处于低温档时，电路中电流为（2）开关S1断开，S2接b时，两个电阻串联，为低温档，此时电路的电阻为开关S1闭合，S2接b时，R2短路，为中温档，R1的电阻为R2的电阻为R2=R-R1=302.5Ω-60.5Ω=242Ω开关S1闭合，S2接a时，两个电阻并联，为高温档，则高温档时的额定功率P高=P中+P2=P中+=800W+=1000W（3）不质量为3kg､初温为20℃的一锅粥升至84℃吸收的热量是不计热量损失，中温挡时，消耗的电能和吸收的热量相等，则中温挡时的实际功率为此时家庭电路的实际电压答：（1）处于低温档时，电路中电流为0.73A。（2）该多功能锅处于高温档时的额定功率为1000W。（3）不计热量损失，某次实际使用中温挡将质量为3kg､初温为20℃的一锅粥升至84℃需要25分钟，此时家庭电路的实际电压176V。2、（1）4.2105J；（2）0.06m3【详解】解：（1）根据吸热公式可知，水吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.2103J/(kg•℃)2kg(75℃25℃)=4.2105J（2）由Q放×20%＝Q吸得由热值计算公式可知，需要的天然气体积为答：（1）这些水吸收的热量为4.2105J；（2）需要完全燃烧天然气的体积为0.06m3。3、（1）；（2）；（3）80%【详解】解：（1）水吸收的热量是（2）天然气完全燃烧放出的热量是（3）该热水器本次加热的效率是答：（1）此过程中，水吸收的热量是；（2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量是；（3）该热水器本次加热的效率是80%。4、（1）1A；（2）165Ω；（3）210s【详解】解：由可知，当开关S闭合时，只有R2连入电路，此时电饭锅功率为处于加热状态；当开关S断开时，R1、R2串联连入电路，此时电饭锅功率为处于保温状态。（1）由得电饭锅保温状态下的电流（2）开关S闭合时，只有R2连入电路，此时电饭锅处于加热状态，由得电热丝R2的阻值开关S断开时，电路中R1，R2串联，此时电饭锅处于保温状态，电路中总电阻为电热丝R1的阻值为R1=R总-R2=220Ω-55Ω=165Ω（3）水吸收的热量Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/(kg·℃)×0.55kg×(100℃-20℃)=1.848×105J不计热量损失消耗的电能W=Q吸=1.848×105J由得，加热这些水需要的时间答：（1）该电饭锅在保温状态下的工