重难点解析沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机专项练习练习题(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项练习考试时间：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、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3、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4、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5、汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种，下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（）A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的效率能达到100%C．热机的大量使用会造成环境污染 D．汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能6、关于温度、热量、内能，下列说法中正确的是（）A．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量多B．温度相同的物体，内能一定相同C．铁水很热具有内能，冰块很冷没有内能D．物体吸收热量，温度不一定升高7、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8、如图所示，在四冲程汽油机工作过程中，获得动力的冲程是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程C．做功冲程 D．排气冲程9、国家速滑馆在冬奥会历史上首次采用“二氧化碳跨临界直冷制冰”技术。技术原理简化如图，下列说法正确的是（）A．CO2经过压缩机时温度降低 B．CO2经过冷凝器时发生凝华C．CO2经过膨胀阀时发生升华 D．CO2经过蒸发器时吸收热量10、下列关于热现象的说法正确的是（）A．固体很难被压缩，说明固体分子间无间隙B．内能和温度有关，0℃以上的物体才有内能C．四冲程内燃机的做功冲程将内能转化为机械能D．扫地时尘土飞扬是因为分子在不停地做无规则运动第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里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，玻璃筒内空气的内能_____（选填“增加”或“减少”），温度升高，这是通过_____的方式改变物体的内能。2、在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图，与压缩冲程原理相同的是______图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是______图。3、实验室温度计玻璃泡里的液体通常用煤油，在温度计示数上升过程中，煤油的内能是通过______的方式增大的。4、完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度是10、质量为10kg的水吸收，则水吸收的热量为______J，水温将升高到______℃。（[，]，在1个标准大气压下）5、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。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、怀化到张家界的高铁已经通车试运行，对人们的出行更加便捷。下表是某“和谐号”高铁列车部分参数。（g=10N/kg）（1）满载的列车停止在水平轨道上时，对轨道的压强是多少？（2）怀化至张家界的路程为315km，若列车以最高速度行驶需要多长时间？（3）列车从怀化到张家界实际运行1.4h，假设列车在轨道上做匀速直线运动，所受阻力是其满载时重力的0.01，此过程中牵引力的功率是多少？若“和谐号”运行1km耗电1.29×108J，试求此过程中的效率；（只考虑机械功，结果保留两位有效数字）（4）若从怀化运行至张家界消耗的这些电能全部由燃烧柴油来获得，则需要消耗多少千克柴油？（q柴油=4.3×107J/kg）满载时总质量1200t车轮与铁轨接触总面积0.8m2最高速度350km/h3、有一辆由汽油机提供动力的汽车，该车的输出功率与汽油机转速的关系如图所示。这辆汽车在某次测试时以90km/h的速度在水平公路上匀速行驶了10min，消耗1.1kg的汽油，此过程中汽油机的转速为2000r/min（汽油的热值q汽油=4.6×10J/kg）。（1）1.1kg的汽油完全燃烧能产生多少热量？（2）此过程中汽油机的效率是多少？（百分数保留到0.1位）4、某功率恒为69kW的汽车，以34.5m/s的速度在平直公路上匀速行驶10min，完全燃烧了2.3kg汽油（q汽油＝4.5×107J/kg）。求该车在此过程中：（1）牵引力多大？（2）发动机的效率是多少？5、为保障今年夏粮丰收增产，我市部分县区利用植保无人机对小麦开展“一喷三防”喷洒作业。如图所示。某品牌植保无人机，加满农药和汽油后总质量为20kg，底部支架与水平地面的接触面积为50cm2。在某次喷洒作业中，该无人机以5m/s的水平速度匀速喷洒3min，消耗汽油100mL。已知汽油的密度为0.71×103kg/m3，其热值为4.6×107J/kg，g取10N/kg，求无人机：（1）起飞前对水平地面的压强；（2）3min内飞行的水平路程；（3）3min内消耗的汽油完全燃烧放出的热量。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、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。2、为了比较A、B两种液体比热容的大小，物理兴趣小组做了如图甲所示的实验，在两个相同的试管中，分别装入质量相等的A、B两种液体，将两个试管放入盛有水的同一烧杯中，用酒精灯加热。（1）两试管在此烧杯中加热相同的时间，吸收的热量______（选填“相等”或“不相等”）；（2）实验后绘制了温度与时间的关系图像如图乙所示，可见：质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，______液体升温较高；质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，______液体吸收的热量较多（均选填“A”或“B”）；（3）B液体在第10min的内能______第20min的内能；A和B两种液体的比热容关系是：cA______cB（均选填“大于”、“等于”或“小于”）；（4）若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择______（选填“A”或“B”）液体。假如B液体是水，则A液体的比热容为______J/(kg·℃)[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]。-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、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．3、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。4、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。5、C【详解】A．一切物体在任何温度下都有内能，所以热机排放的尾气也有内能，故A错误；B．热机在工作时不可避免地要损失一部分能量（如散热、克服机械部件间的摩擦），所以热机的效率不可能达到100%，故B错误；C．热机在使用时会排放出一些有害的气体，会造成环境污染，故C正确；D．汽油机的做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，故D错误。故选C。6、D【详解】A．热气腾腾的汤具有较大的内能，热量是过程量，不能用含有来描述，故A错误；B．内能大小跟质量、温度、状态有关，温度相同的物体，当其它因素不同时，物体的内能不能确定，故B错误；C．一切物体都具有内能，所以铁水和冰块都具有内能，故C错误；D．物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体熔化时，吸收热量，内能增大，但是温度不变，故D正确。故选D。7、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．8、C【详解】四冲程汽油机工作时，只有在做功冲程中将燃料燃烧产生燃气的内能转化为机械能，为内燃机工作提供动力，其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的，故C符合题意；故ABD不符合题意。故选C。9、D【详解】A．CO2经过压缩机时，活塞压缩气体，对气体做功，机械能转化为内能，气体内能增加，温度升高，故A错误；B．气态CO2经过冷凝器变为液态CO2，发生的是液化，故B错误；C．液态CO2经过膨胀阀变为气态，发生的是汽化，故C错误；D．液态CO2经过蒸发器变为气态，发生的是汽化现象，汽化吸热，故D正确。故选D。10、C【详解】A．由于构成物质的分子间有间隙，且分子之间存在斥力，所以，固体难以被压缩，故A错误；B．一切物体都具有内能，0℃以下的物体也有内能，故B错误；C．四冲程内燃机的做功冲程中，是将内能转化为机械能，压缩冲程中是将机械能转化为内能，故C正确；D．扫地时尘土飞扬是固体小颗粒的运动，不能说明分子在永不停息地做无规则运动，故D错误。故选C。二、填空题1、

增加

做功【详解】[1][2]把活塞迅速压下去，通过做功的方式，机械能转化为玻璃筒内空气的内能，空气温度升高，点燃硝化棉。2、

乙

丙【详解】[1][2]甲图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能。乙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，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。是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程。丙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；做功冲程将内能转化为机械能。丁图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。因此利用内能来做功的是甲和丙；压缩冲程原理相同的是乙实验。汽油机利用内能来做功的冲程是丙图。3、热传递【详解】在温度计示数上升过程中，煤油从被测物体吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式增大煤油内能的。4、

70【详解】[1]水吸收的热量[2]水升高的温度水温将升高到5、

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。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）1.5×107Pa；（2）0.9h；（3）7.5×105W，93%；（4）945kg【详解】解：（1）满载的列车停止在水平轨道上时，对水平轨道的压力等于其重力，对轨道的压强（2）从怀化至张家界，以最高速度行驶，列车需要的时间（3）由于列车匀速直线运动，所以列车的牵引力F牵=F阻=0.01G=0.01mg=0.01×1200×103kg×10N/kg=1.2×105N牵引力所做的功W=F牵s=1.2×105N×315×103m=3.78×1010J牵引力的功率在这个过程中，消耗的总电能W电=1.29×108J/km×315km=4.0635×1010J此过程的效率（4）由题意知，燃烧柴油放出的热量Q放=W电=4.0635×1010J则需要消耗柴油的质量答：（1）满载的列车停止在水平轨道上时，对轨道的压强是1.5×107Pa；（2）列车以最高速度行驶需要的时间为0.9h；（3）此过程中牵引力的功率是7.5×106W，此过程中的效率为93%；（4）需要消耗945千克的柴油。3、（1）5.06×10J；（2）35.6%【详解】解：（1）1.1kg的汽油完全燃烧能产生热量为（2）从图像可知，当汽油机的转速为2000r/min，输出的功率为30kW，汽车行驶过牵引力为此过程中汽油机的效率是答：（1）1.1kg的汽油完全燃烧能产生为；（2）此过程中汽油机的效率是。4、（1）2000N；（2）40%【详解】解：（1）汽车做匀速直线运动，则（2）汽油完全燃烧放出的热量为Q=mq=2.3kg×4.5×107J/kg=1.035×108J汽车做的功为W=Pt=69000W×10×60s=4.14×107J则效率为答：（1）该汽车行驶过程中所受到的牵引力为2000N；（2）该汽车发动机的效率为40%。5、（1）；（2）900m；（3）【详解】解：（1）起飞前对水平地面的压力起飞前对水平地面的压强（2）3min内飞行的水平路程（3）3min内消耗的汽油完全燃烧放出的热量答：（1）起飞前对水平地面的压强为；（2）3min内飞行的水平路程为900m；（3）3min内消耗的汽油完全燃烧放出的热量为。四、实验探究1、

增加

8

力臂

小于【详解】（1）[1]在快速压下活塞过程中，压缩筒内空气做功