2022年滬粵版九年級物理上冊第十二章內(nèi)能與熱機專題測評試題(解析版)

滬粵版九年級物理上冊第十二章內(nèi)能與熱機專題測評考試時間：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、請你想象一下,假如“水的比熱容變?yōu)樵瓉淼囊话搿?則可能會出現(xiàn)A．同體積的水質(zhì)量會減半 B．沿海地區(qū)的夏季比內(nèi)陸地區(qū)更涼爽C．沿海地區(qū)的晝夜溫差會變大 D．水的沸點會升高超過100攝氏度2、關于溫度、熱量和內(nèi)能，下列說法正確的是（）A．0℃的冰塊內(nèi)能為0 B．溫度高的物體含有的熱量多C．汽油機做功沖程氣缸內(nèi)燃氣的內(nèi)能增加 D．兩個發(fā)生熱傳遞的物體之間一定存在溫度差3、如圖所示，熾熱的巖漿從覆蓋著皚皚白雪的火山上噴涌而出。下列說法正確的是（）A．白雪溫度低，內(nèi)能小 B．巖漿溫度高，內(nèi)能大C．白雪溫度低，分子熱運動停止 D．巖漿溫度高，分子熱運動劇烈4、為了探究熱傳遞過程中高溫物體、低溫物體溫度變化的特點，小明做了如下實驗，將盛有30℃冷水的小燒杯放入盛有70℃熱水的大燒杯中，分別用溫度傳感器測量兩杯水的溫度變化情況，繪制成如圖所示的圖象。下列說法正確的是（）A．熱水和冷水到達同一溫度的時間是不同的 B．熱水溫度下降速度比冷水溫度升高速度慢C．熱水放出的熱量小于冷水吸收的熱量 D．熱水的質(zhì)量可能小于冷水的質(zhì)量5、下列關于熱現(xiàn)象的說法正確的是（）A．固體很難被壓縮，說明固體分子間無間隙B．內(nèi)能和溫度有關，0℃以上的物體才有內(nèi)能C．四沖程內(nèi)燃機的做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能D．掃地時塵土飛揚是因為分子在不停地做無規(guī)則運動6、5月8日母親節(jié)這一天，學校舉行了“愛心獻給媽奶”的主題活動，很多同學通過為媽媽分擔家務來表達對媽媽的愛。以下說法正確的是（）A．切菜——用鋒利的刀是為了減小壓強B．拖地——加大力度可以增大滑動摩擦力C．炒菜——是用做功的方法改變食物的內(nèi)能D．燒水——水沸騰后繼續(xù)加熱，溫度會續(xù)升高7、自2022年秋季開始，勞動課將成為中小學的一門獨立課程。課程要求5-6年級的學生要學會做西紅柿炒雞蛋等家常菜。關于炒菜過程中涉及到的物理知識，下列判斷正確的是（）A．切西紅柿的鋒利刀刃可以增大壓力 B．用鐵鍋炒菜是因為鐵的比熱容大C．天然氣燃燒時將化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．炒菜過程中雞蛋的內(nèi)能保持不變8、如圖是內(nèi)燃機某沖程的工作示意圖，四個事例中能量轉(zhuǎn)化與之相同的是（）A．瓶塞沖出 B．搓手取暖C．壓縮氣體 D．鉆木取火9、下列選項可能符合汽車等熱機能量流向的是（）A． B．C． D．10、如圖為汽油機工作循環(huán)中的某個沖程，關于此沖程的說法正確的是（）A．進氣門打開，排氣門關閉 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)化為機械能第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、100g水溫度從20℃升高到70℃需要吸收___________J的熱量；汽油機燃氣缸內(nèi)完全燃燒10kg汽油可以放出___________J的熱量（水的比熱，汽油的熱值）。2、完全燃燒140g焦炭所放出的熱量有60%被初始溫度是10、質(zhì)量為10kg的水吸收，則水吸收的熱量為______J，水溫將升高到______℃。（[，]，在1個標準大氣壓下）3、周末歐亮同學在家妙菜，在客廳看電視的妹妹聞到了香味，這屬于分子的______現(xiàn)象。他在做湯菜時將2kg初溫為20℃的水加熱到100℃，在此過程中水吸收的熱量為______J。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]4、(1)如圖所示是同種物質(zhì)的三種不同狀態(tài)下的分子結(jié)構，其中丙圖表示物質(zhì)處于________態(tài)，物質(zhì)從丙圖變化到乙圖時，組成物質(zhì)的體積變大，分子間作用力________，（選填“變大”、“變小”或“不變”）在這一變化過程中要熱量。(2)熱干面是武漢人民“舌尖上的美食”。端上一碗熱干面，香味撲鼻而來，是由于分子的________造成的；端碗時很燙手，是通過________方式增加了手的內(nèi)能。5、利用氣球可以完成下列實驗：（1）在氣球上粘上小塑料顆粒，代表宇宙中的天體，氣球膨脹時，任意一個塑料顆粒周圍的其他的塑料顆粒都與它___________，可模擬宇宙膨脹現(xiàn)象。（2）如圖1所示，充滿氣體的氣球向左噴氣而向右飛出，說明___________，此過程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化與圖___________（選填“2”或“3”）中的能量轉(zhuǎn)化是一致的。三、計算題（5小題，每小題8分，共計40分）1、火力發(fā)電廠是利用可燃物（例如煤）作為燃料生產(chǎn)電能的工廠，燃料在燃燒時加熱水生成蒸汽，蒸汽推動汽輪機旋轉(zhuǎn)，然后汽輪機推動發(fā)電機發(fā)電，實現(xiàn)將燃料的化學能轉(zhuǎn)化為電能。世界上最好的火力發(fā)電廠的效率達到40%，即把燃料燃燒產(chǎn)生的40%的熱量轉(zhuǎn)化為電能。請嘗試計算該火力發(fā)電廠生產(chǎn)電能為3.6×109J時，需要用煤燃燒來產(chǎn)生多少熱量？需完全燃燒多少kg的煤？（已知煤的熱值約為3.6×107J/kg）2、質(zhì)量為0.25kg的銅塊，溫度從100℃降低到20℃。求：銅塊放出的熱量Q放。[c銅=0.39×103J/（kg·℃）]3、某品牌電熱水壺具有加熱、保溫、電動出水及干燒斷電功能，其簡化電路如圖所示，S1是安裝在壺底的溫控開關，通常是閉合的，通過調(diào)整參數(shù)，可設置開關的斷電溫度，即當環(huán)境溫度達到某一值時便自動斷開；S2是壺壁上的溫控開關，按下時對水加熱，水燒開后自動斷開，電熱水壺便處于保溫狀態(tài)；S3是電動出水開關，人工按下時才閉合，電磁泵將水抽出。已知R3＝200Ω，電熱水壺保溫功率為44W，加熱功率為1000W。（1）閉合S3時，電磁泵兩端電壓為20V，求電磁泵的電功率；（2）電熱水壺處于加熱狀態(tài)且不抽水時，電路中的電阻是多大？（3）若水燒開后，S2沒有自動斷開，則瓶里的水燒干后2s，開關S1便自動斷開，以保護設備，避免火災。已知發(fā)熱盤的質(zhì)量為0.5kg，比熱容為0.5103J/(kg℃)，水燒干瞬間，發(fā)熱盤的溫度為102oC，不計熱損失，則應將S1的斷電溫度設置為多少？4、小明學習了熱學的有關知識后，知道了水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃），他想估算自己家所用的天然氣灶的效率，他在鐵鍋中裝人3kg水，并將其放在天然氣灶上從15℃加熱到75℃，加熱前后小明觀察了天然氣表（如圖），上面的示數(shù)分別為:m3和m3。（1）天然氣表上標有“嚴禁明火查漏”的警示，請說出原因。（2）水從15℃升高到75℃吸收了多少熱量?（3）若鐵鍋吸收的熱量不考慮，則該天然氣灶燒水的效率大約是多少?（q天然氣約為3.9×107J/m3）5、圖甲是一家用電暖器，有“低溫”、“中溫”、“高溫”三檔，銘牌見下表（“高溫”檔功率空出），圖乙為其簡化的電路原理圖，S是自我保護開關，電暖氣工作時S處于閉合狀態(tài)；電暖器跌倒時，S自動斷開，切斷電源，保證安全，閉合S1為“低溫”檔。請完成下列問題：（1）“低溫”檔正常工作時的電阻是多少？（2）“高溫”檔正常工作時20min，消耗的電能是多少？（3）若某房間內(nèi)（假設房間密閉）空氣質(zhì)量為60kg，空氣溫度為10℃，設定空氣的比熱容為1.1×103J/（kg·℃）且保持不變，用該電暖器的“高溫”檔正常工作20min，放出熱量的50%被房間內(nèi)的空氣吸收，那么可使此房間的空氣溫度升高多少℃？電暖器額定電壓220V額定功率低溫擋550W中溫擋1100W高溫擋頻率50Hz四、實驗探究（2小題，每小題10分，共計20分）1、小明用相同的酒精燈分別給水和煤油加熱（如圖甲），以探究水和煤油的吸熱能力?（1）本實驗需要用到天平這一測量工具，目的是_____；（2）加熱10min，水吸收的熱量_____（選填“大于”?“小于”或“等于”）煤油吸收的熱量；（3）實驗中，是通過比較_____來間接反映水和煤油吸收熱量的多少；（4）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)小明作出了水和煤油的溫度隨加熱時間變化的圖像（如圖乙）；分析圖象可知，水和煤油吸收相同熱量時，溫度升高較多的是_____；若使兩者升高相同的溫度，則_____吸收的熱量較多；若在這兩種液體中選擇一種作為汽車發(fā)動機的冷卻劑，_____冷卻效果更好?若水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)，由圖像可知，煤油的比熱容是_____J/(kg?℃)?2、按要求完成填空。（1）如圖甲所示，在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團干燥的棉花，快速壓下活塞，可觀察到棉花燃燒。此過程中活塞對筒內(nèi)氣體做功，氣體的內(nèi)能______（選填“增加”或“減少”）；（2）如圖乙所示，在已經(jīng)調(diào)節(jié)好的杠桿左端A處掛4個相同的鉤碼，要使杠桿仍在水平位置平衡，可以在杠桿右端離支點2格的B處掛______個相同的鉤碼，實驗過程中每次都要調(diào)節(jié)使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是便于測量______（選填“力”或“力臂”）；（3）用兩個相同的電加熱器給質(zhì)量均為1kg的甲物質(zhì)和水加熱，它們的溫度隨時間的變化關系如圖丙所示，據(jù)此判斷甲的比熱容______（選填“大于”“等于”或“小于”）水的比熱容。-參考答案-一、單選題1、C水的比熱容較大，若水的比熱容變小，則一切與水的比熱容有關的現(xiàn)象都會變得相反，據(jù)此即可解答．【詳解】A．物體所含物質(zhì)多少叫做物體的質(zhì)量，質(zhì)量大小與水的比熱容無關，故A錯誤；B．水的比熱容變小后，由Q=cmΔt知道，在質(zhì)量和吸收（或放出）熱量一定時，水變化的溫度大，所以沿海地區(qū)的夏季比內(nèi)陸地區(qū)炎熱，故B錯誤；C．水的比熱容變小后，由Q=cmΔt知道，在質(zhì)量和吸收（或放出）熱量一定時，水變化的溫度大，所以沿海地區(qū)的晝夜溫差會變大，故C正確；D．水的沸點和比熱容沒有關系，所以，水的沸點仍是100℃，故D錯誤．2、D【詳解】A．一切的物體都有內(nèi)能，0℃的冰塊內(nèi)能不為0，故A錯誤；

B．熱量是一個過程量，不能說含有熱量，故B錯誤；C．汽油機做功沖程氣缸內(nèi)燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，內(nèi)能減少，故C錯誤；D．熱量從高溫物體傳給低溫物體，兩個發(fā)生熱傳遞的物體之間一定存在溫度差，故D正確。故選D。3、D【詳解】A．內(nèi)能和質(zhì)量溫度都有關，白雪溫度低，內(nèi)能不一定小，故A錯誤；B．內(nèi)能和質(zhì)量溫度都有關，巖漿溫度高，內(nèi)能不一定大，故B錯誤；C．白雪溫度低，分子熱運動的不劇烈，不是停止，故C錯誤；D．分子熱運動的劇烈程度與溫度有關，溫度越高，分子熱運動的越劇烈，巖漿溫度高，分子熱運動劇烈，故D正確。故選D。4、D【詳解】A．由圖可知，400s左右時，熱水和冷水到達同一溫度40℃，所以熱水和冷水到達同一溫度的時間是相同的，故A錯誤；B．400s內(nèi)，熱水溫度由70℃下降到40℃，下降30℃；冷水30℃上升到40℃，上升10℃，熱水溫度下降比冷水溫度升高得快，故B錯誤；C．實驗中不可避免有熱量損失，所以熱水放出熱量大于冷水吸收的熱量，故C錯誤；D．熱水降低的溫度冷水升高的溫度由公式可知，Q、c相同時，m與Δt成反比，Δt越大m越小，如果不存在熱損失，熱水的質(zhì)量小于冷水的質(zhì)量，如果熱損失比較少，會導致熱水質(zhì)量只變大一點點，那熱水質(zhì)量還是小于冷水質(zhì)量，如果熱損失很多會導致熱水質(zhì)量變得更大，就有可能大于冷水的質(zhì)量，當然也可能剛好等于冷水的質(zhì)量，故D正確。故選D。5、C【詳解】A．由于構成物質(zhì)的分子間有間隙，且分子之間存在斥力，所以，固體難以被壓縮，故A錯誤；B．一切物體都具有內(nèi)能，0℃以下的物體也有內(nèi)能，故B錯誤；C．四沖程內(nèi)燃機的做功沖程中，是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，壓縮沖程中是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C正確；D．掃地時塵土飛揚是固體小顆粒的運動，不能說明分子在永不停息地做無規(guī)則運動，故D錯誤。故選C。6、B【詳解】A．用鋒利的刀是為了減小受力面積增大壓強，故A錯誤；B．拖地時加大力度是通過增大壓力從而增大滑動摩擦力，故B正確；C．炒菜時菜從鍋中吸收熱量，是通過熱傳遞的方法改變食物的內(nèi)能，故C錯誤；D．水沸騰后繼續(xù)加熱，溫度不會升高，保持溫度不變，故D錯誤。故選B。7、C【詳解】A．刀刃非常鋒利，是在壓力一定時，通過減小受力面積來增大壓強的，故A錯誤；B．用鐵鍋炒菜，是因為鐵的導熱能力強，故B錯誤；C．天然氣燃燒時，消耗化學能，得到內(nèi)能，將化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C正確；D．炒菜過程中，雞蛋吸收熱量，溫度升高，是通過熱傳遞的方式增加了內(nèi)能，故D錯誤。故選C。8、A【詳解】根據(jù)圖示可知，兩個氣門都關閉，活塞向下運動，因此該沖程為做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。A．試管內(nèi)氣體對瓶塞做功，氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為瓶塞的機械能，符合題意；B．搓手取暖，克服摩擦力做功，把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能增加，不符合題意；C．用力將活塞壓下，活塞對筒內(nèi)空氣做功，筒內(nèi)空氣的內(nèi)能增大、溫度升高，達到了棉花的著火點，棉花就會燃燒，此過程中機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，不符合題意；D．鉆木取火過程中，克服摩擦力做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能增加，不符合題意。故選A。9、D【詳解】熱機燃燒燃料放出的能量，有部分轉(zhuǎn)化為提供熱機動力的機械能，還有相當部分能量散失了。而汽油機的效率一般為20%~30%，則機械能約為W機械能=ηW=30%×1000J=300J散失的內(nèi)能W內(nèi)能=W-W機械能=1000J-300J=700J故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。10、D【詳解】A．如圖所示，是做功沖程，進氣門、出氣門都關閉，故A錯誤；B．該內(nèi)燃機是汽油機，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)化為機械能，故D正確。故選D。二、填空題1、

【詳解】[1]水吸收的熱量:[2]汽油可以放出的熱量2、

70【詳解】[1]水吸收的熱量[2]水升高的溫度水溫將升高到3、

擴散

6.72×105【詳解】[1]聞到香味說明香味分子在做無規(guī)則運動，這是擴散現(xiàn)象。[2]水吸收的熱量4、

液

變小

無規(guī)則運動

熱傳遞【詳解】(1)[1]由圖知，甲為固體物質(zhì)的分子結(jié)構，乙為氣體物質(zhì)的分子結(jié)構、丙為液體物質(zhì)的分子結(jié)構，故丙圖表示物質(zhì)處于液態(tài)。[2]物質(zhì)從丙圖變化到乙圖時，即物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，分子的間隙增大，物質(zhì)的體積變大，分子間的作用力變小。(2)[3]香味撲鼻而來，能聞到香味，說明分子在不停做無規(guī)則運動，故香味撲鼻而來，是由于分子的無規(guī)則運動造成的[4]端碗時很燙手，是通過熱傳遞方式增加了手的內(nèi)能。5、

遠離

力的作用是相互的

3【詳解】（1）[1]為了形象的說明宇宙大爆炸，課本上將一個粘有小塑料顆粒的氣球看成宇宙，小塑料顆粒代表宇宙中的天體，氣球膨脹時，任意一個塑料顆粒周圍的其他的塑料顆粒都與它遠離，表示宇宙中的天體在相互遠離，這里運用的是類比法。（2）[2]充滿氣體的氣球向左噴氣而向右飛出，說明力的作用是相互的。[3]充滿氣體的氣球向左噴氣而向右飛出，氣球內(nèi)的氣體向外噴出，氣體對外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為球的機械能，由圖2可知，進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，屬于壓縮沖程，壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；由圖3可知，進氣門和排氣門都關閉，活塞向下運動，屬于做功沖程，做功沖程的能量轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，所以充滿氣體的氣球向左噴氣而向右飛出過程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化與圖3中的能量轉(zhuǎn)化是一致的。三、計算題1、9×109J；2.5×102kg【詳解】解:由η可知，放出的熱量Q燃放9109J根據(jù)Qqm可得，完全燃燒煤的質(zhì)量m煤2.5102kg答：該火力發(fā)電廠生產(chǎn)電能為3.6×109J時，需要用煤燃燒來產(chǎn)生9×109J熱量；需完全燃燒2.5102kg的煤。2、7.8×103J【詳解】解：銅塊放出的熱量Q放=c銅mΔt=0.39×103J/（kg·℃）×0.25kg×（100℃-20℃）=7.8×103J答：銅塊放出的熱量是7.8×103J。3、（1）20W；（2）48.4Ω；（3）110℃【詳解】解：（1）由電路圖可知電磁泵與電阻R3串聯(lián)接入電路，電源電壓U=220V，電磁泵電壓為U泵=20V，由串聯(lián)分壓可知R3的電壓為U3=U-U泵=220V-20V=200V若流經(jīng)R3和電磁泵的電流為I3，由歐姆定律可知

可知電磁泵的功率為P泵=U泵I3=20V1A=20W（2）由題意可知開關S2閉合時電熱水壺處于加熱狀態(tài)，P熱=1000W，若此時電路中的電阻為R熱，由可知即此時電路中的電阻大小為48.4Ω。（3）發(fā)熱盤質(zhì)量m=0.5kg，比熱容c=0.5103J/(kg℃)，水燒干后電熱水壺繼續(xù)產(chǎn)生熱量，t=2s時產(chǎn)生的熱量等于消耗的電能，可知發(fā)熱盤產(chǎn)生的熱量為Q=W=P熱t(yī)=1000W2s=2000J發(fā)熱盤的初溫度為t0=102℃，若末溫度為t，則由Q=cm(t-t0)可知末溫度大小為即開關S1的斷電溫度應設置為110℃。答：（1）閉合S3時，電磁泵的電功率為20W；（2）電熱水壺處于加熱狀態(tài)且不抽水時，電路中的電阻是多48.4Ω；（3）應將S1的斷電溫度設置為110℃。4、（1）天然氣遇到明火易發(fā)生爆炸；（2）7.56×105J；（3）51%【詳解】解：（1）天然氣遇到明火易發(fā)生爆炸（答成“被點燃”也可）。（2）水從15℃升高到75℃吸收熱量為Q吸=cm（t－t0）=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×（75℃－15℃）=7.56×105J（3）加熱前后天然氣用量V=1234.605m3－1234.567m3=0.038m3天然氣燃燒放出的熱量為Q放=qV=3.9×107J/m3×0.038m3=1.482×106J該天然氣灶燒水的效率答：（1）天然氣表上標有“嚴禁明火查漏”的原因是天然氣遇到明火易發(fā)生爆炸；（2）水從15℃升高到75℃吸收的熱量是7.56×105J；（3）該天然氣灶燒水的效率大約是51%。5、（1）88Ω；（2）1.98×106J；（3）15℃【詳解】解：（1）閉合S1為“低溫”檔，R1單獨接入電路，“低溫”檔正常工作時的電阻R1＝＝88Ω（2）閉合S1為“低溫”檔，R1單獨接入電路，單獨閉合S2為“中溫”檔，高溫檔為S1、S2同時閉合，R1、R2并聯(lián)，電路的總電阻最小，由可知電路的總功率最大，處于高溫檔，高溫檔的功率P高溫＝P低溫+P中溫＝550W+1100W＝1650W電暖氣的高溫檔正常工作20min，放出的熱量Q放=W=P高溫t=1650W×20×60s=1.98×106J（3）空氣吸收的熱量Q吸＝ηQ放＝50%×1.98×106J＝0.99×106J房間的空氣溫度升高＝15℃答：（1）“低溫”檔正常工作時的電阻是88Ω；（2）“高溫”檔正常工作時20min，消耗的電能是1.98×106J；（3）此房間的空氣溫度升高15℃。四、實驗探究1、

控制水和煤油的質(zhì)量相同

等于

加熱時間

煤油

水

水

2.