2022-2023學(xué)年滬粵版九年級物理上冊第十二章內(nèi)能與熱機(jī)專題測試試卷(含答案詳解版)

滬粵版九年級物理上冊第十二章內(nèi)能與熱機(jī)專題測試考試時間：90分鐘；命題人：物理教研組考生注意：1、本卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘2、答卷前，考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規(guī)定位置上3、答案必須寫在試卷各個題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置，如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準(zhǔn)使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。第I卷（選擇題20分）一、單選題（10小題，每小題2分，共計20分）1、甲、乙兩種材料不同的金屬塊，它們的質(zhì)量相等，同時投入沸水中充分加熱，先把甲金屬塊從沸水中取出投入一杯冷水中，熱平衡后，水的溫度升高了t，取出甲金屬塊（不計水的質(zhì)量變化），再把乙金屬塊由沸水投入該杯水中，熱平衡后又使水溫升高了t，則兩金屬塊的比熱容關(guān)系是（）A．c甲＜c乙 B．c甲=c乙 C．c甲>c乙 D．以上情況都有可能2、西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號運載火箭，于2019年4月20日將第44顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功送上太空?下列說法中正確的是（）A．火箭升空過程中，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．燃料燃燒時將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．火箭使用液氫燃料，主要是因為液氫的比熱容較大D．火箭使用液氫燃料，主要是因為液氫的熱值較大3、關(guān)于熱機(jī)的效率，下列說法正確的是（）A．在做功同樣多的情況下，熱機(jī)的效率越高消耗的燃料越多B．一般情況下柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的高C．熱機(jī)的效率越高說明做功越快D．熱機(jī)損失的能量中，廢氣帶走的能量較少，主要是由于機(jī)械摩擦損失的4、在如圖所示的“汽油機(jī)模型”實驗中，將少量的汽油噴入筒內(nèi)，用軟木塞塞住筒口，搖動起電機(jī)，觀察到放電針放電，汽油燃燒，軟木塞被高溫高壓的氣體沖出。該實驗可模擬四沖程汽油機(jī)工作時的（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程5、汽車的發(fā)動機(jī)大多數(shù)是內(nèi)燃機(jī)，內(nèi)燃機(jī)是熱機(jī)的一種，下列關(guān)于熱機(jī)和環(huán)境保護(hù)的說法，正確的是（）A．熱機(jī)排出的尾氣沒有內(nèi)能 B．熱機(jī)的效率能達(dá)到100%C．熱機(jī)的大量使用會造成環(huán)境污染 D．汽油機(jī)的做功沖程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能6、如圖為汽油機(jī)工作循環(huán)中的某個沖程，關(guān)于此沖程的說法正確的是（）A．進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉 B．噴油嘴噴出霧狀汽油C．靠飛輪的慣性完成 D．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能7、小帆在老師指導(dǎo)下，用如圖所示的同一個實驗裝置分別加熱100g的甲、乙兩種液體（其中一種是水），用測得的數(shù)據(jù)繪制了溫度隨時間變化圖像如圖，乙從20℃加熱至沸騰剛好消耗了4g酒精（）。若單位時間內(nèi)甲吸收的熱量與乙吸收的熱量相等，，則下列說法中正確的是（）A．B．乙的吸熱能力大于甲的吸熱能力C．0~8min乙吸收的熱量為D．該酒精燈的加熱效率為28%8、下列說法錯誤的是（）A．人吃冰淇淋，感覺很涼爽——熱傳遞B．冬天搓手取暖——做功改變物體的內(nèi)能C．酒精噴在手上感到?jīng)隹臁夯鼰酓．夏天剛從冰箱拿出來的冰棍外有白霜——凝華9、關(guān)于溫度、熱量、內(nèi)能，以下說法正確的是（）A．物體的溫度升高，所含的熱量也越多B．物體的溫度不變，內(nèi)能也可能變化C．0℃的冰沒有內(nèi)能D．冰熔化時吸收熱量，溫度升高，內(nèi)能增加10、內(nèi)能是一種常見的能量形式，關(guān)于內(nèi)能下列說法正確的是（）A．0°C的水不具有內(nèi)能B．溫度高的物體一定比溫度低的物體內(nèi)能多C．靜止的物體不具有內(nèi)能D．內(nèi)能與物體的溫度有關(guān)第Ⅱ卷（非選擇題80分）二、填空題（5小題，每小題4分，共計20分）1、小明使用家用天然氣熱水器將50L初溫為10℃的自來水加熱到40℃洗衣，這些水吸收熱量為_______J，若觀察到加熱前天然氣表的示數(shù)是2021.8117m3，加熱后天然氣表的示數(shù)如圖所示，則該熱水器的熱效率為______%。（取q天然氣＝3.5×107J/m3）2、在2022年北京冬奧會上，中國隊在短道速滑混合團(tuán)體接力賽中獲得第一枚金牌。在比賽過程中，運動員通過用力向后蹬冰，使其加速前進(jìn)，說明物體間力的作用是______的。在滑行過程中，冰刀溫度升高，內(nèi)能增加，是通過______的方式改變了它的內(nèi)能。3、如圖所示是流星經(jīng)過大氣層與空氣摩擦發(fā)熱、發(fā)光的一幅照片，這個現(xiàn)象說明_____（選填“熱傳遞”或“做功”）可以改變物體的內(nèi)能：長征二號PT2運載火箭外表涂有一層特殊物質(zhì)，利用該物質(zhì)在高溫下先熔化、再汽化時要_____熱（選填“吸”或“放”），從而避免高速運行的火箭溫度過高．4、額定功率為1000W的電熱水壺，內(nèi)裝1L、初溫為20℃的水，若接通電源后，正常工作350s后使得水溫升高到100℃，則該電熱水壺的加熱效率為_______。[ρ水＝1.0×103kg/m3，]5、2021年10月16日，長征二號F遙十三運載火箭在酒泉衛(wèi)星中心發(fā)射升空?火箭在加速升空時，其外殼與空氣摩擦，內(nèi)能_______，這是通過________方式改變內(nèi)能?三、計算題（5小題，每小題8分，共計40分）1、小華家里用的是天然氣灶，他嘗試估測該灶的效率。小華用容量為5L的水壺裝滿水，水的初溫是20℃，然后將水燒開。燒水前天然氣表的示數(shù)是2365.02m3，水剛燒開時天然氣表的示數(shù)變?yōu)?365.12m3，天然氣的熱值為3.2×107J/m3，水的比熱容c=4.2×103J/（kg?℃），當(dāng)?shù)卮髿鈮簽闃?biāo)準(zhǔn)大氣壓。求：（1）水吸收的熱量Q吸（不計水的熱量損失）；（2）天然氣完全燃燒放出的熱量Q放；（3）天然氣灶的效率η。2、氫燃料具有清潔無污染、效率高等優(yōu)點，被認(rèn)為是22世紀(jì)最理想的能源，目前許多城市投放使用了氫燃料新能源公交車?！疽阎猚水=4.2×103J/(kg·℃)，q氫=1.4×108J/kg】求：（1）質(zhì)量為0.3kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量；（2）若這些熱量全部被質(zhì)量為200kg、溫度為20℃的水吸收，求水升高的溫度。（3）某氫能源公交車以140kW的恒定功率勻速行駛，如果0.3kg的氫燃料完全燃燒獲得的熱量和公交車所做的功相等，則這些熱量能讓該公交車勻速行駛多長時間？3、某同學(xué)在研究“沙子和水誰的吸熱本領(lǐng)大”時，選用了兩只完全相同的酒精燈用完全相同的方式分別給質(zhì)量都是的沙子和水加熱。他繪制出沙子與水的溫度隨加熱時間變化的圖像分別如圖、圖所示。已知酒精的熱值，加熱時酒精燈平均每2分鐘消耗酒精。已知水的比熱容，求：（1）加熱沙子吸收的熱量；（2）沙子的比熱容；（3）若將加熱后的沙子和水混合，不考慮熱損耗，它們最終的溫度是多少。（結(jié)果保留整數(shù)）4、有一個電熱水壺，銘牌如表所示，不計熱量的散失，不考慮溫度對電阻的影響，c水=4.2×103J/（kg·℃）。求:（1）將質(zhì)量為1kg、溫度為20℃的一壺冷水加熱到100℃，水吸收的熱量是多少？（2）若壺體吸收的熱量是水吸收熱量的10%，電熱水壺至少正常工作多長時間才能把這壺水加熱到100℃？（3）若在用電高峰期，實際電壓只有198V，要把同樣的這壺水加熱到100℃，至少需要多長時間？電熱水壺型號：91400電壓：220V頻率：50Hz功率：1000W最大水量：1kg5、某功率恒為69kW的汽車，以34.5m/s的速度在平直公路上勻速行駛10min，完全燃燒了2.3kg汽油（q汽油＝4.5×107J/kg）。求該車在此過程中：（1）牽引力多大？（2）發(fā)動機(jī)的效率是多少？四、實驗探究（2小題，每小題10分，共計20分）1、如圖所示是“探究水和煤油的吸熱能力”的實驗裝置，將質(zhì)量相等的水和煤油分別裝在兩個相同的燒杯中，測出水和煤油的初溫，用兩個相同的酒精燈加熱，每隔1min記錄一次溫度。實驗記錄如下表所示：加熱時間/min01234水的溫度/℃3034384246煤油的溫度/℃3038465462（1）本實驗是通過比較______來間接反映水和煤油吸收的熱量的多少；（2）分析表格記錄的實驗數(shù)據(jù)可知：質(zhì)量相同的水和煤油，吸收相同的熱量，______的溫度升得更高，說明______的吸熱能力更強。2、小明和小紅在探究“比較不同物質(zhì)吸熱的情況”的實驗中，使用如圖所示實驗裝置，燒杯中裝有質(zhì)量相等的水和食用油。小明的實驗數(shù)據(jù)記錄在下面的表格中。時間/min123456水溫/℃404448525660食用油溫/℃202836445260（1）探究過程中使用相同規(guī)格的兩個電加熱器，則可以用__來比較液體吸收熱量的多少；（2）小明分析1分鐘到6分鐘的數(shù)據(jù)，通過比較兩種液體__從而得出__（填“水”或“食用油”）的吸熱能力強；（3）小紅根據(jù)小明的數(shù)據(jù)和結(jié)論可知探究過程__（填“有”或“沒有”）必要控制液體的初溫相同。-參考答案-一、單選題1、A【詳解】先后將甲乙兩金屬塊投入到同一杯水中，水升高的溫度相同，水吸收的熱量相同，不計熱量損失，甲乙兩金屬塊放出的熱量相同，由題知，甲金屬塊溫度比乙多降低了t，根據(jù)，質(zhì)量相同的甲乙兩金屬塊，放出相同的熱量，降低的溫度多的甲金屬塊，比熱容小，故BCD不符合題意，A符合題意。故選A。2、D【詳解】A．火箭升空過程中，燃料燃燒消耗內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能，故A錯誤；B．燃料燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯誤；CD．火箭使用液氫燃料，主要是因為液氫的熱值較大，與其它燃料相比，完全燃燒相同質(zhì)量的氫時可以釋放出更多的熱量，故C錯誤、D正確。故選D。3、B【詳解】A．熱機(jī)的效率越高，做有用功與燃料完全燃燒放出的熱量的比值越大，即在做功相同的情況下，消耗的燃料較少，或消耗相同的燃料，做功較多，故A錯誤。B．一般情況下柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的高，多用在重型機(jī)器上，故B正確；C．熱機(jī)的效率是有用功與燃料完全燃燒放出的熱量的比值，熱機(jī)的效率越高說明有用功占的比值越大，功率表示做功的快慢，功率越高說明做功越快，效率和功率是兩個不同的物理量，二者之間沒有必然聯(lián)系，故C錯誤；D．根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的能量流向，熱機(jī)損失的能量中，廢氣帶走的能量較多，故D錯誤。故選B。4、C【詳解】將少量的汽油噴入筒內(nèi)，用軟木塞塞住筒口，搖動起電機(jī)使放電針放電，電火花將汽油點燃，汽油燃燒產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)鈱浤救龉?，將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的機(jī)械能，所以軟木塞被沖出。四沖程汽油機(jī)的做功沖程也是將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能，故這一過程是模擬四沖程汽油機(jī)的做功沖程。故選C。5、C【詳解】A．一切物體在任何溫度下都有內(nèi)能，所以熱機(jī)排放的尾氣也有內(nèi)能，故A錯誤；B．熱機(jī)在工作時不可避免地要損失一部分能量（如散熱、克服機(jī)械部件間的摩擦），所以熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%，故B錯誤；C．熱機(jī)在使用時會排放出一些有害的氣體，會造成環(huán)境污染，故C正確；D．汽油機(jī)的做功沖程對外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D錯誤。故選C。6、D【詳解】A．如圖所示，是做功沖程，進(jìn)氣門、出氣門都關(guān)閉，故A錯誤；B．該內(nèi)燃機(jī)是汽油機(jī)，是火花塞點火，而不是噴油嘴噴柴油，故B錯誤；C．做功沖程中飛輪的轉(zhuǎn)動是靠汽油的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并不是靠慣性完成的，故C錯誤；D．做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D正確。故選D。7、C【詳解】ABC．由圖乙知，甲從20℃加熱至沸騰用時8min，乙從20℃加熱至沸騰用時10min。升高相同溫度，甲所需時間長，需要吸收的熱量多，那么甲的吸熱能力更強，則甲是水，甲從20℃升溫至100℃，需要吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×0.1kg×(100℃-20℃)=3.36×104J即酒精燈在8min內(nèi)放出的熱量為3.36×104J，那么乙在8min內(nèi)吸收的熱量為3.36×104J。乙從20℃升溫至100℃，所需時間為4min，吸收的熱量那么乙的比熱容故AB錯誤，C正確；D．乙從20℃加熱至沸騰，所需時間為10min，吸收的熱量消耗的酒精放出的熱量Q放=m酒精q酒精=0.004g×3×107J/kg=1.2×105J那么酒精燈的加熱效率故D錯誤。故選C。8、C【詳解】A．人吃冰淇淋，感覺很涼爽，是因為人的體溫較高，冰淇淋的溫度較低，兩者存在溫度差，發(fā)生熱傳遞，人的體溫降低，感覺很涼爽，故A正確，不符合題意；B．改變物體內(nèi)能的兩種方式，做功和熱傳遞；冬天搓手取暖，雙手互相摩擦，雙手溫度升高，內(nèi)能增加，這是通過做功改變物體的內(nèi)能，故B正確，不符合題意；C．酒精噴在手上感到?jīng)隹?，酒精是液體，容易汽化，在手上容易汽化，汽化要吸熱，吸收手的熱量，手溫度降低，人感到?jīng)隹?，所以這是汽化吸熱，故C錯誤，符合題意；D．夏天剛從冰箱拿出來的冰棍外有白霜，是因為冰棍長時間在冰箱內(nèi)，溫度較低，空氣中的水蒸氣直接凝華成小冰晶，即冰棍外的白霜，這是凝華現(xiàn)象，故D正確，不符合題意。故選C。9、B【詳解】A．熱量是過程量，描述它的術(shù)語只能用“吸收”和“放出”，不能用“含有”，故A錯誤；B．內(nèi)能與物體的質(zhì)量、溫度以及狀態(tài)有關(guān)，物體的溫度不變，內(nèi)能也可能變化，例如晶體熔化時，吸收熱量，溫度不變，內(nèi)能變大，故B正確；C．一切物體都有內(nèi)能，0℃的冰也有內(nèi)能，故C錯誤；D．冰是晶體，在熔化過程，吸熱溫度不變，內(nèi)能增加，故D錯誤。故選B。10、D【詳解】AC．一切物體都具有內(nèi)能，所以0℃的冰具有內(nèi)能，靜止的物體也具有內(nèi)能，故A錯誤；BD．內(nèi)能的多少與物體的質(zhì)量、溫度、狀態(tài)有關(guān)，溫度不是決定物體內(nèi)能大小的唯一因素，應(yīng)考慮其它因素，故B錯誤，D正確。故選D。二、填空題1、

6.3×106

90【詳解】[1]50L水的質(zhì)量為這些水吸收熱量為[2]加熱后天然氣表的示數(shù)如圖所示為2022.0117m3，則加熱消耗的天然氣為天然氣完全燃燒放出的熱量為該熱水器的熱效率為2、

相互

做功【詳解】[1]運動員用力向后蹬冰，運動員對冰面有力的作用，運動員加速前進(jìn)，表明運動員也受到了冰面的反作用力，說明物體間力的作用是相互的。[2]在滑行過程中，冰刀與冰面摩擦，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過做功的方式來增加內(nèi)能的。3、

做功

吸【詳解】流星在進(jìn)入大氣層后，克服摩擦做功，使流星的內(nèi)能增加、溫度升高，是通過做功的方式改變內(nèi)能的；為保證火箭安全，箭體上涂有一層特殊固體物質(zhì)，在高溫下先熔化，再汽化，因為熔化、汽化時要吸收大量的熱，這樣箭體的溫度就不會太高．4、【詳解】水的體積由可得水的質(zhì)量加熱過程中水吸收的熱量350s電熱水壺消耗的電能電熱水壺的加熱效率5、

增加

做功【詳解】[1][2]火箭在加速升空時，其外殼與空氣摩擦，摩擦生熱，使它的內(nèi)能增加，這是通過做功的方式改變內(nèi)能。三、計算題1、（1）1.68×106J；（2）3.2×106J；（3）52.5%【詳解】解：（1）水的質(zhì)量水吸收的熱量（2）天然氣放出的熱量（3）天然氣灶的效率答：（1）水吸收的熱量Q吸為；（2）天然氣放出的熱量為；（3）天然氣灶的效率。2、（1）4.2×107J；（2）50℃；（3）300s【詳解】解：（1）質(zhì)量為0.3kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量Q放=m氫q氫=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J（2）由題意可知，水吸收的熱量Q吸=Q放=4.2×107J由Q吸=cmΔt可知，水升高的溫度（3）由題意可知，公交車所做的功W=Q放=4.2×107J由可知，這些熱量能讓該公交車勻速行駛的時間答：（1）質(zhì)量為0.3kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量為4.2×107J；（2）若這些熱量全部被質(zhì)量為200kg、溫度為20℃的水吸收，水升高的溫度為50℃；（3）某氫能源公交車以140kW的恒定功率勻速行駛，如果0.3kg的氫燃料完全燃燒獲得的熱量和公交車所做的功相等，則這些熱量能讓該公交車勻速行駛的時間為300s。3、（1）；（2）；（3）69℃【詳解】解：（1）已知沙子和水的質(zhì)量相等，吸收相同熱量時，因沙子的比熱容比水小，由t=可知，沙子的溫度升高得多，所以圖a表示的是沙子吸熱升溫的過程，圖b表示的是水吸熱升溫的過程；由圖b可知，加熱2min水升高的溫度t水=50℃-20℃=30℃則加熱2min時間內(nèi)水吸收的熱量Q水吸=c水m水t水=4.2×103J/(kg?℃)×0.2kg×30℃=2.52×104J因為兩酒精燈完全相同、加熱方式也相同，所以相同時間內(nèi)酒精燈燃燒放出的熱量相同，則在2min的時間內(nèi)，沙子吸收的熱量Q沙吸=Q水吸=2.52×104J（2）由圖a可知加熱2min，沙子的溫度從20℃上升到160℃，則沙子升高的溫度為t沙=160℃-20℃=140℃m沙=0.2kg。由Q吸=cmt可得，沙子的比熱容c沙===0.9×103J/(kg?℃)（3）由圖知，加熱2min時水的溫度為50℃，沙子的溫度為160℃，不考慮熱損耗，則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)代入數(shù)據(jù)得4.2×103J/(kg?℃)×(t-50℃)=0.9×103J/(kg?℃)×(160℃-t)解得：t≈69℃答：（1）加熱2min沙子吸收的熱量為2.52×104J；（2）沙子的比熱容為0.9×103J/(kg?℃)；（3）若將加熱2min后的沙子和水混合，不考慮熱損耗，它們最終的溫度是69℃。4、（1）3.36×105J；（2）6.16min；（3）456.3s【詳解】解：（1）水吸收的熱量（2）若壺體吸收的熱量是水吸收熱量的10%，則壺體吸收的熱量把這壺水加熱到100℃消耗的電能電熱水壺至少正常工