2022-2023学年度沪粤版九年级物理上册 第12章内能与热机单元测试附答案

2022-2023学年度沪粤版九年级物理上册 第12章内能与热机单元测试附答案

一、单选题

1．关于机械能和内能，下列说法中正确的是（　　）

A．机械能大的物体，其内能一定大

B．物体具有内能，也可以同时具有机械能

C．具有机械能的物体不一定具有内能

D．内能与机械能是同一种形式的能

2．在两个相同的杯子内盛有质量相等的热水和冷水，将一半热水倒入冷水杯内，冷水杯内的温度升高21℃，若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内，冷水杯内的水温会升高(　　)．

A．9℃ B．8℃ C．6℃ D．5℃

3．下列说法中正确的是（　　）

A．物体的内能增加是由于吸收了热量

B．物体在熔化过程中吸收热量，温度升高

C．酒精的热值是3.0×107J/kg，表示1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J

D．一杯水的比热容比一桶水的比热容小

4．冷水的质量为m，温度为t0，吸收一定的热量后，温度升高到t1，另有质量为2m的热水，放出同样多的热量后，温度也降到t1，那么热水原来的温度为（　　）  

A． B． C． D．

5．科幻大片《流浪地球》讲述了太阳即将毁灭，人类开启“流浪地球”计划带着地球一起逃离太阳系。流浪过程中地球受到木星引力的作用坠向木星，为脱离木星，主人公点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的（　　）

A．吸气冲程 B．做功冲程 C．压缩冲程 D．排气冲程

6．甲、乙两台汽油机，甲的功率是乙的2倍，甲的效率是30%，乙的效率是20%，那么甲、乙在相同时间内所消耗汽油质量之比为（　　）  

A．3：4 B．2：3 C．3：2 D．4：3

7．下列现象中，机械能转化为内能的是（　　）

A．燃料燃烧 B．水力发电站

C．钻木取火 D．水沸腾时，把壶盖顶起

8．在下列实例中，用做功的方式来改变物体内能的是（　　）

A．热水倒入茶杯，茶杯的温度升高

B．锯木头时的锯条温度升高

C．加入冰块的饮料温度降低

D．刚煮熟的鸡蛋放在冷水中，鸡蛋的温度降低

9．我国随着航天事业发展需要，正在研制大功率液氢火箭发动机，可以把更多的货物运上太空。这种发动机主要是利用液氢具有（　　）

A．较小的密度 B．较大的比热容

C．较高的热值 D．较低的沸点

10．根据表中几种物质的比热容，判断下列说法不正确的是（　　）

A．制作体温计常用水银做介质，原因之一是水银的比热容小

B．北方楼房中的暖气用水做介质，利用了水的比热容大的特性

C．由于水比沙石的比热容大，相同质量的水和沙石吸收相同的热量后水升温比沙石快

D．水和冰的比热容不同，说明比热容的大小与物质状态有关

11．用两个相同的电热水器给质量同为2kg 的物体甲和水加热，他们的温度随加热时间的变 化关系如图所示，据此判断甲物质10 min 吸收的热量为（　　）

A．0.84×105J B．1.2×105J

C．2.52×105J D．都不是，不能计算

12．关于热机，下列说法正确的是（　　）

A．吸气冲程中，汽油机和柴油机吸入的都是空气

B．可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率

C．为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热大的特性

D．做功冲程是把机械能转化为内能

13．如图所示，加热-40℃的冰，下列说法正确的是（　　）

A．BC段表示当前物体的状态仍是固体

B．冰的熔化过程温度不变，说明熔化不需要吸热

C．水的沸腾过程温度不变，说明它的内能不变

D．由图可判断，加热时间相同时冰升温比水快，说明冰的比热容比水小

14．如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析正确的是（　　）

A．如图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少

B．如图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能减小

C．如图丙，水蒸气推动了塞子冲出时，试管口有“白雾”产生，温度升高

D．如图丁，汽油机此冲程中，机械能转化为内能

15．央视《舌尖上的中国》栏目曾重点介绍了川菜，让海内外观众领略了四川饮食文化之广博、精美。如图所示，分别是通过“煎、炒、蒸、拌”四种烹调方式而得的传统家常菜，关于烹饪过程中所蕴含的物理知识，下列解释正确的是（　　） 

A．煎——煎锅一般用铁制造，主要是利用了铁的比热容大

B．炒——主要是通过翻炒做功的方式使蒜苗和猪肉的内能增加

C．蒸——是利用高温水蒸气液化放热对猪肉和糯米加热

D．拌——拌菜时要反复搅拌才能入味，说明分子做无规则运动需要外力作用

16．A、B两物体质量相等，温度均为10℃，甲、乙两杯水质量相等，温度均为50℃，现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后，甲杯水温降低了4℃，乙杯水温降低了8℃，则A、B两种物质的比热容之比为（　　） 

A．2：3 B．3：5 C．4：9 D．1：2

17．用相同的燃料分别对质量相等的甲、乙两种液体加热（不计热量损失）。如图所示是甲、乙的温度随加热时间变化的图像，下列说法中正确的是（　　）

A．沸腾前，升高相同温度，甲吸收的热量较多

B．4~8分钟，甲的内能在减小

C．乙内能增大时，温度一定升高

D．甲、乙的比热容之比为2∶3

18．如图为汽油机工作循环中的两个冲程，关于这两个冲程的说法正确的是（　　）

A．这两图所示冲程都是靠飞轮的惯性完成

B．甲图所示冲程为做功冲程，乙图所示冲程为压缩冲程

C．甲图所示冲程发生的能量转化主要是机械能转化为内能

D．乙图所示冲程发生的能量转化主要是机械能转化为内能

19．质量相同的铜块和铝块（已知c铝>c铜），它们的初温相同；当它们放出相同的热量后，下列说法中正确的是（　　）

A．铝块下降的温度较高

B．铝块的末温较低

C．当它们互相接触时，会发生热传递，内能从铝块传向铜块

D．当它们互相接触时，会发生热传递，内能从铜块传向铝块

20．下列关于热值和热机效率的说法中，正确的是（　　）

A．使燃料燃烧的更充分，可以增大热值

B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率

C．柴油机的热机效率最高可以达到100%

D．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大

二、计算题

21．如下图所示是乡镇道路两旁安装的“风光互补路灯”。其顶部装有发电机，中间有太阳能电池板。当无风有光时，可以通过太阳能电池板发电，有风无光时通过风力发电机发电，二者也可同时发电，日夜为蓄电池充电。1台“风光互补路灯”1年大约可发电3.6×109J，已知c水=4.2×103J/（kg·℃），煤炭的热值为3×107J/kg。问：

（1）若此路灯每年的发电量用燃烧煤炭来提供，则每台这样的路灯每年至少可节约多少千克煤炭？

（2）若每台路灯每年节约能量14%被水吸收，在标准大气压下，可将多少千克的水由20℃加热到沸腾？

22．今年2月百度宣布旗下无人驾驶品牌“萝卜快跑”在深圳进行开放载人测试运营服务，深圳市民也能够乘坐无人驾驶的出租车。已知某款无人汽车，其质量为1.6×103kg，汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶75min，消耗汽油6.4kg，所受的阻力是汽车总重的0.05倍，汽油的热值是q=4.5×107J/kg。求：

（1）汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力。

（2）汽车行驶75min牵引力做的功。

（3）汽车发动机的效率。

23．为了测定铅的比热容，把质量为200g的铅块加热到98℃，再投入到80g的12℃水中，充分混合后水的温度为18℃。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），若不计热损失，求：

（1）水吸收的热量；

（2）铅的比热容。

24．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。

三、实验探究题

25．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示。

（1）实验中应称取质量相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中；选用相同电加热器加热液体目的是　                                   　。  

（2）当它们吸收相同热量时，通过比较　           　判断吸热能力的强弱。  

（3）通过实验记录数据如表格所示，分析实验数据可知物质　     　的吸热能力强。  

（4）另一实验小组用两个相同的“热得快”分别给质量和初温都相同的A、B两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图象如图所示。如果要你从A、B两液体中选择汽车的冷却液，应选择液体　     　（填“A”或“B”）。若加热过程中没有热量损失，已知液体A的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则液体B的比热容为　         　J/（kg•℃）。  

26．如图所示，小李用装有少量的煤油和酒精的两盏灯，分别给两杯相同的水加热。待煤油和酒精燃尽时，根据水温的变化比较两种燃料的热值大小，请根据小李的方案回答下列问题：

（1）实验前装入灯中的煤油和酒精的　     　必须相同。

（2）在燃料燃尽前，如果两个烧杯中的水均己沸腾，则该实验　     　(选填“能”或“不能”)达到小李的目的；

（3）燃料燃尽后，甲温度计的示数比乙温度计的示数高由此判断　     　（选填“煤油”或“酒精”)的热值大；

（4）该实验也可以粗略测出燃料的热值，与标准的热值相比，该实验测得的热值　     　(选填“偏大”或“偏小”)，其主要原因是：　           　。

27．小明利用图甲装置研究某燃料热值。他取少量燃料置于燃烧皿中，测出总质量为30g，点燃后对100g的热水加热4min立即熄灭燃料，再测得燃料和燃烧皿总质量，天平平衡时砝码数量和游码位置如图乙所示，并根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像如图丙中a线所示。

（1）如图甲所示，组装实验器材时为了能使温度计液泡与液体充分接触，应调节图中A、B两铁环应先调节　     　（选填“A”、“B”）铁环；  

（2）在第2-4min的过程中，水　     　（选填“吸”或“不吸”）热；  

（3）已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放热量仅60%能被水吸收，则该燃料的热值为　     　J/kg（水的比热容为4.2´103J（kg･℃），整个过程中忽略水的质量变化）；  

（4）若实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水绘出了如图丙中b线，则另一杯水的质量　     　（选填“大于”､“等于”或“小于”）上一杯水质量。  

28．小明设计了如图所示的实验装置来探究水和食用油的吸热本领。

（1）写出调整实验器材的实验步骤　                                                                                                                     　；

（2）依据小明的探究方案，实验探究过程中，除了选用相同规格的烧杯和酒精灯，还需要控制不变的量有哪些　                                                                                                                           　。

四、填空题

29．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为Scm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是 Lmm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 pPa，飞轮l min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min 消耗汽油V L．汽油的密度ρ kg/m3 ； 汽油的热值为 qJ/kg．则一个做功冲程中燃气对活塞做的功　           　；该汽油机的效率为　                      　．  

30．小明同学用一种加热器将质量为100g的冰持续加热熔化直至沸腾，记录并绘制出温度随时间变化的图象如图所示。根据图象可以看出AB段的比热容　     　CD段的比热容(选填“大于”、“等于”，或“小于”)，BC段所吸收的热量为　          　J；如果他用酒精灯加热，从开始加热直到刚好沸腾，消耗了28g酒精，则酒精灯的加热效率是　     　。(酒精的热值为3.0×107J/kg)

31．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，由图像可知，水的沸点是　     　℃；水从70℃加热至90℃需要吸收的热量是　         　J；水沸腾时，水面上方的气压　     　一个标准大气压(最后一空选填“大于”“小于”或“等于”)．[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]

32．2020年5月5日，我国长征五号B运载火箭成功发射。火箭使用的燃料是液态氢，这是利用了液态氢　     　的特点。装载的2t的液态氢完全燃烧放出的热量是　          　J。发射台下方建有水池，通过水　     　（填物态变化名称）吸收热量，使发射时发射台不至于温度过高被烧坏。（q氢＝1.4×108J/kg）

33．小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为0.5kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出：　     　（选填“甲”或“乙”）物质为水，另一种液体在0﹣15min内放出的热量为 　         　J。

34．当火灾、地震等灾害出现时，总有消防战士的身影。如图所示为一名消防队员进行模拟演习训练时，沿着竖立在地面上的竹竿匀速下滑，以地面为参照物消防队员是　     　（选填“静止”或“运动”）的；他的机械能　     　（选填“减小”、“增大”或“不变”），他与竹竿之间的摩擦是　     　摩擦（选填“滚动”或“滑动”）。在下滑过程中，他感到手心发烫，这是通过　     　的方式使其内能增加。

35．汽油机是热机的一种，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此冲程的能量转化情况与　     　（选填“乙”或“丙”）图相同，若该汽油机飞轮的转速是3600r/min，则汽油机每秒钟对外做功　     　次。

36．质量为2kg水的温度由20℃升高到60℃，这杯水的内能　     　(选填“增加”、“减少”或“不变”)，这些热量相当于完个燃烧　     　 g 酒精. (q酒精=3. 0×107J/kg) .

37．煎鸡蛋时，能闻到鸡蛋的香味儿，这是　     　现象。蛋液粘在锅壁上，是因为分子间有　     　。煎鸡蛋是通过　     　的方式增大了鸡蛋的内能。

38．为了消杀新冠病毒，工作人员在教室喷洒酒精后，同学们进入教室闻到刺鼻的酒精味，这是　     　现象；把质量相同的酒精和汽油（已知热值q汽油>q酒精）充分完全燃烧，产生热量较多的是　     　。

答案解析部分

1．【答案】B

2．【答案】C

3．【答案】C

4．【答案】A

5．【答案】B

6．【答案】D

7．【答案】C

8．【答案】B

9．【答案】C

10．【答案】C

11．【答案】C

12．【答案】C

13．【答案】D

14．【答案】B

15．【答案】C

16．【答案】C

17．【答案】A

18．【答案】C

19．【答案】C

20．【答案】B

21．【答案】（1）解：由Q放=mq可得，每台这样的路灯每年至少可节约煤炭的质量

答：若此路灯每年的发电量用燃烧煤炭来提供，则每台这样的路灯每年至少可节约120千克煤炭；

（2）解：由题意可知，水吸收的热量Q吸=3.6×109J×14%=5.04×108J

可加热到沸腾水的质量

答：若每台路灯每年节约能量14%被水吸收，在标准大气压下，可将1500千克的水由20℃加热到沸腾。

22．【答案】（1）解：G＝mg＝ ×10 N/kg＝

F阻=0.05G=0.05× =800N

汽车匀速直线行驶，二力平衡F牵=F阻=800N

（2）解：v=72km/h=20m/s t=75min=4500s

由 得s=vt=20m/s×4500s=

W牵=F牵S=800N× =

（3）解： =6.4kg×4.5×107J/kg= ……1分 

23．【答案】（1）解：水吸收的热量

水吸收的热量2.016×103J。

答：水吸收的热量为2.016×103J；

（2）解：已知不计热损失，则

由得：铅的比热容

铅的比热容是。

答：铅的比热容是。

24．【答案】（1）解：根据吸热公式可知，水吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃) ×2kg×(75℃-25℃)=4.2×105J

答：这些水吸收的热量为4.2×105J；

（2）解：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：需要完全燃烧天然气的体积为0.06m3。

25．【答案】（1）控制甲、乙两种液体相同时间吸热相同

（2）升高的温度

（3）甲

（4）A；2.1×103

26．【答案】（1）质量

（2）不能

（3）煤油

（4）偏小；存在热损失

27．【答案】（1）B

（2）吸

（3）2×106

（4）等于

28．【答案】（1）调整下面的铁圈，使石棉网能够用酒精灯外焰加热；调整上面铁夹，使温度计玻璃泡浸没在液体中，温度计不触碰烧杯壁和烧杯底。

（2）实验中采用的是控制变量法，需要控制水与食用油的质量和初始温度相同，通过比较两种液体温度的变化，来探究水和食用油的吸热本领。

29．【答案】pSL×10-7J； ×100%

30．【答案】小于；3.15×104；10%

31．【答案】98；8.4×104；小于

32．【答案】热值大；2.8×1011；汽化

33．【答案】甲；4.2×104

34．【答案】运动；减小；滑动；做功

35．【答案】乙；30

36．【答案】增加；11.2

37．【答案】扩散；引力；热传递

38．【答案】扩散；汽油