2024年沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机定向测评练习题

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、成都正以新发展理念创建公园城市，让市民可以出门见绿意，抬头望雪山。对下列美好生活场景的分析，正确的是（）A．春天，蒲江品茗春茶暖；热茶暖手，是通过做功改变手的内能B．夏天，龙泉戏水浸心凉；水比岸边石头凉，说明水的比热容小C．秋天，新都赏桂满城香；花香袭人，是分子无规则运动的结果D．冬天，郫都望雪西岭上；山顶积雪常年不化，积雪的内能为零2、用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热（如图甲），根据测得数据分别描绘出这两液体的温度随加热时间变化的图象（如图乙）。在相同的时间内两液体吸收的热量相等，不计液体热量散失，分别用ma、mb、ca、cb，表示a、b两液体的质量和比热容，则结合图中信息作出的下列推断正确的是（）A．若ma=mb，则ca>cb B．若ma=mb，则ca>cbC．若ca=cb，则ma=mb D．若ca=cb，则ma<mb3、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4、下列说法中能反映物体放出热量多少跟降低的温度有关的是（）A．相同质量的同种物质，降低不同的温度，放出的热量不同B．相同质量的不同物质，降低相同的温度，放出的热量一般不同C．不同质量的同种物质，降低相同的温度，放出的热量不同D．以上说法都可以5、内能是一种常见的能量形式，关于内能下列说法正确的是（）A．0°C的水不具有内能B．温度高的物体一定比温度低的物体内能多C．静止的物体不具有内能D．内能与物体的温度有关6、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7、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8、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9、下面是对生活中一些事例的判断，其中正确的是（）A．冰熔化时温度不变，内能也不变B．钻木取火利用热传递改变内能C．用热水袋取暖利用了水的比热容小的特性D．高压锅应用了气压增大水的沸点升高的原理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、如图所示，图A是汽油机的________冲程，与它改变内能方式相同的是_________图所示的演示实验；行驶时汽油机的飞轮的转数可以达到，则每秒钟做功的次数为_________次。3、已知某种汽油的热值是4.6×107J/kg，现有汽油0.02kg，完全燃烧其中的一半，汽油放出的热量是__________J；若上述放出的热量使2kg的水温度升高25℃（未沸腾），则水吸收的热量为__________J；剩余0.01kg的汽油热值是__________J/kg。（已知c水=4.2×103J/(kg·℃)。如图为某汽油机工作时能量转化图，该汽油机的效率是_____。4、中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。表1第1代第2代第3代第4代燃

料氧气和汽油混合偏二甲胼煤

油液态氢氧化剂四氧化二氮液态氧液态氧表2燃料热值燃料热值汽油煤油柴油氢（1）使用氢作为燃料的主要优点是：______和______；（2）某火箭发射时携带了液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为的水加热至沸腾______？[，当地大气压为1标准大气压]（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率______。5、一个标准大气压下，将质量1.0kg的水从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是_____J．小明家天然气热水器的热效率是84%，他某次洗澡，耗水40kg，自来水进热水器的温度是24℃，出热水器的温度是40℃，小明这次洗澡消耗天然气________m3．已知水的比热容是4.2×10³J/(kg℃)，天然气的热值是3.2×107J/m3．三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯用完全相同的方式分别给质量都是的沙子和水加热。他绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像分别如图、图所示。已知酒精的热值，加热时酒精灯平均每2分钟消耗酒精。已知水的比热容，求：（1）加热沙子吸收的热量；（2）沙子的比热容；（3）若将加热后的沙子和水混合，不考虑热损耗，它们最终的温度是多少。（结果保留整数）2、随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以108km/h的速度在平直路面上匀速行驶900m，此过程中发动机的实际功率为69kW。汽油的热值q=4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25%。求小汽车在这段路程中：（1）发动机所做的功；（2）消耗汽油的质量。3、为了减少环境污染，部分农村地区改用液化气烧菜做饭。某钢瓶装有液化5kg，（已知：，）求：（1）这瓶液化气全部燃烧放出的热量是多少?（2）若（1）中放出的热量有50%被初温为50℃的水吸收，在标准大气压下可将多少kg的水烧开？4、一辆汽车以30m/s的速度在平直的高速公路上匀速行驶了2.3km，受到的阻力为900N，燃烧了0.15kg汽油。（汽油的热值q=4.6×10J/kg）求：（1）牵引力做功的功率；（2）这些汽油完全燃烧放出的热量；（3）汽油机的效率。5、为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力，小芳同学用酒精灯（火焰大小保持不变）均匀加热0.4kg该种固体，根据实验数据绘制出的图像如图所示。通过查阅资料，已知该物质液态（BC阶段）时的比热容为3×103J/（kg•℃）。（1）求该物质在BC段共吸收了多少热量？（2）经测量，BC阶段消耗热值为3.0×107J/kg的酒精10g（酒精完全燃烧），求在BC阶段的热转化效率为多大？（3）该物质在固态（OA阶段）时的比热容为多大？四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、在探究“水的沸腾”的实验中：（1）图甲和图乙分别是一、二两小组同学所做的实验。他们的实验操作有错误的是______组；（2）图丙是他们实验中观察水沸腾______（选填“前”或“时”）出现的情景；（3）当温度接近90℃时，三组同学每隔1min记录一次温度，根据表格里记录的数据请你分析水的沸点是______℃。由此可以判断实验室的大气压______（选填“高于”、“低于”或“等于”）标准大气压；时间/min012345678温度/℃858789929496979898（4）以上各组同学通过实验观察到水在沸腾过程中温度______；（5）图丁是三、四两小组根据实验记录数据得到的a、b两种不同图象，发现水从开始加热到沸腾所用的时间相同，其原因可能是水的质量ma______mb（选填“大于”、“小于”或“等于”）。2、在研究“不同物质的温度变化与吸热关系”实验中，取质量和初温都相同的甲、乙两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热，如图A所示。（1）取质量相等的甲、乙两种液体时应选用的测量工具是______，两液体吸收热量的多少可以通过______（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）来比较；（2）图B为其中某一支温度计的示数，其示数为______℃；（3）根据实验绘制了C图的图像，分析图C可知：吸收相同热量时，______液体升温更高，______液体更适合做汽车发动机的冷却液（选填“甲”或“乙”）；（4）若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃，吸收热量之比为2∶1，则甲、乙液体的比热容之比为______。-参考答案-一、单选题1、C【详解】A．热茶暖手是茶将热量传递给手，是通过热传递改变手的内能，故A错误；B．水比岸边石头凉，是因为水的比热容大，与其它物质相比，相同质量的水在吸收相同热量时，水升温慢，故B错误；C．花香袭人是花香分子进入鼻子，是分子无规则运动的结果，故C正确；D．所以物体不论温度高低具有内能，所以雪的内能不为零，故D错误。故选C。2、D【详解】AB．若ma=mb，由图象乙知道，加热时间相同时，即两液体吸收的热量相同时，液体a比液体b温度上升得多，由知道，ca＜cb，故AB错误；CD．若ca=cb，由图象乙知道，加热时间相同时，即两液体吸收的热量相同时，液体a比液体b温度上升得多，由知道，ma＜mb，故C错误，D正确。故选D。3、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．4、A【详解】A．同种物质比热容相同，由于质量也相同，当降低不同的温度时，由Q=cmΔt可知，由于温度的变化不同，物体放出的热量不同，则物体放出的热量多少跟降低的温度有关，故A符合题意；B．相同质量的不同物质，降低相同的温度，这是研究物体放出热量的多少与物质的种类的关系，故B不符合题意；C．不同质量的同种物质，降低相同的温度，这是研究物体放出热量多少跟物体质量的关系，故C不符合题意；D．BC说法错误，故D不符合题意。故选A。5、D【详解】AC．一切物体都具有内能，所以0℃的冰具有内能，静止的物体也具有内能，故A错误；BD．内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，温度不是决定物体内能大小的唯一因素，应考虑其它因素，故B错误，D正确。故选D。6、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。7、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。8、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．9、D【详解】A．冰熔化时吸热，温度不变，内能增大，故A错误；B．钻木取火，是克服摩擦做功，使木头的内能增加、温度升高，达到木头的着火点而燃烧，属于做功改变物体的内能，故B错误；C．水的比热容大，说明相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。用热水袋取暖利用了水的比热容大的特性，故C错误；D．高压锅的原理，是高压锅密封好，水沸腾时锅内气压增大，沸点升高，容易煮熟食物，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、

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、

做功

C

30【详解】[1]图A中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能。[2]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；C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；汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，因此与做功冲程原理相同的是C实验；且汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是B图。[3]飞轮转速是表示每秒飞轮转动60圈，要经过120个冲程，对外做功30次。3、

4.6×105

2.1×105

4.6×107

40%【详解】[1]由Q=qm可得，完全燃烧0.01kg汽油释放的热量为Q=qm=4.6×107J/kg×0.01kg=4.6×105J[2]由Q=cmΔt可得，水吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×25℃=2.1×105J[3]燃料的热值是其本身的一种属性，与其质量无关，故剩余0.01kg的汽油热值不变，仍为4.6×107J/kg。[4]由图中可知，汽油完全燃烧释放的能量为W总=500J+600J+150J+250J=1500J有用机械能为W有=600J，故该汽油机的效率为4、

热值大

无污染

45％【详解】（1）[1][2]氢作为燃料的主要优点热值大、无污染。质量相同的燃料，热值大的燃烧后释放出更多的热量。氢燃烧后的产物是水，对环境无污染。（2）[3]氢燃烧后释放的热量水吸收的热量由可知，水的质量（3）[4]2kg氢完全燃烧释放的热量汽车发动机做的功发动机的效率5、

3.36×105

0.1【详解】一个标准大气压下水的沸点是100℃，则将质量1.0kg的水从20℃加热到沸腾需要吸收的热量是Q=cm△t=4.2×10³J/(kg℃)×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J；初温为24℃，质量为40kg的自来水温度升到40℃需要吸收的热量为Q吸=cm△t=4.2×10³J/(kg℃)×40kg×（40℃-24℃）=2.688×106J，因天然气热水器的热效率是84%，根据η=，则天然气需要放出的总热量为Q放===3.2×106J．再根据燃料放热公式Q放=Vq，则消耗天然气为V===0.1m3．三、计算题1、（1）；（2）；（3）69℃【详解】解：（1）已知沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，因沙子的比热容比水小，由t=可知，沙子的温度升高得多，所以图a表示的是沙子吸热升温的过程，图b表示的是水吸热升温的过程；由图b可知，加热2min水升高的温度t水=50℃-20℃=30℃则加热2min时间内水吸收的热量Q水吸=c水m水t水=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×30℃=2.52×104J因为两酒精灯完全相同、加热方式也相同，所以相同时间内酒精灯燃烧放出的热量相同，则在2min的时间内，沙子吸收的热量Q沙吸=Q水吸=2.52×104J（2）由图a可知加热2min，沙子的温度从20℃上升到160℃，则沙子升高的温度为t沙=160℃-20℃=140℃m沙=0.2kg。由Q吸=cmt可得，沙子的比热容c沙===0.9×103J/(kg•℃)（3）由图知，加热2min时水的温度为50℃，沙子的温度为160℃，不考虑热损耗，则Q沙放=Q水吸，即c水m水t水=c沙m沙t沙c水(t-t水)=c沙(t沙-t)代入数据得4.2×103J/(kg•℃)×(t-50℃)=0.9×103J/(kg•℃)×(160℃-t)解得：t≈69℃答：（1）加热2min沙子吸收的热量为2.52×104J；（2）沙子的比热容为0.9×103J/(kg•℃)；（3）若将加热2min后的沙子和水混合，不考虑热损耗，它们最终的温度是69℃。2、（1）；（2）0.18kg【详解】解：（1）汽车的速度为v=108km/h=30m/s由得汽车的行驶时间为汽车发动机的功率为发动机所做的功为（2）汽油燃烧释放的热量为由Q=mq得汽油的质量为答：（1）发动机所做的功是；（2）消耗汽油的质量是0.18kg。3、（1）；（2）【详解】解：（1）这瓶液化气全部燃烧放出的热量是（2）水吸收的热量为水的质量为答：（1）这瓶液化气全部燃烧放出的热量是；（2）若（1）中放出的热量有50%被初温为50℃的水吸收，在标准大气压下可将500kg的水烧开。4、（1）2.7×10W；（2）6.9×10J；（3）30%【详解】解：（1）已知汽车匀速行驶时所受的阻力f=900N由二力平衡条件可知，汽车的牵引力为F=f=900N则牵引力做功的功率为P=Fv=900N×30m/s=2.7×104W（2）这些汽油完全燃烧放出的热量为Q放=qm=4.6×10J/kg×0.15kg=6.9×106J（3）汽车匀速行驶2.3km做的功为W=Fs=900N×2.3×103m=2.07×106J汽油机的效率为答：（1）牵引力做功的功率2.7×104W；（2）这些汽油完全燃烧放出的热量6.9×106J；（3）汽油机的效率30%。5、（1）4.8×104J；（2）16%；（3）1.5×103J/（kg•℃）【详解】解：（1）由图像知，液体在第6min的温度为50℃，在第9min的温度为90℃，则该物质在BC段吸收的热量为（2