難點解析-滬粵版九年級物理上冊第十二章內能與熱機難點解析試題(含詳細解析)

滬粵版九年級物理上冊第十二章內能與熱機難點解析考試時間：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、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．內能轉化為機械能2、關于溫度、熱量和內能，下列說法中正確的是（）A．內能越大的物體所含有的熱量一定越多B．溫度相同的兩物體接觸時不發(fā)生熱傳遞C．熱量總是從內能大的物體向內能小的物體轉移D．同一物體內能減少，它的溫度一定降低3、以下四幅圖中，說法正確的是（）A．圖甲所示，橡皮塞被沖開的過程與內燃機的做功沖程相同，都是機械能轉化為內能B．圖乙所示，小孩從滑梯上面勻速滑下時，動能不變，機械能減少C．圖丙所示，搓手的過程是通過熱傳遞的方式增加內能D．圖丁所示，下落的小球壓縮彈簧到最短過程中，小球的動能一直減少4、冬泳逐漸成為人們喜愛的鍛煉方式，關于冬泳的情景下列描述正確的是（）A．冬泳運動員口中呼出的“白氣”是液體汽化形成的B．出水后有風吹過感覺更冷是由于體表水分蒸發(fā)加快吸熱C．水易流動且沒有固定形狀說明水分子間沒有作用力D．上岸后通過“烤火”取暖主要是做功改變了人體的內能5、有關燃料燃燒及燃料的熱值，下面說法正確的是()A．燃料燃燒的過程中內能轉化為化學能B．燃料的熱值越大，燃燒過程中放出的熱量越多C．燃料的熱值與燃料的燃燒情況有關D．以上說法均不正確6、2021年1月7日，羅莊氣溫-15。在這樣溫度低于0的環(huán)境里，小王在沒有熱源加熱的情況下，他用兩塊冰來回摩擦的方法也讓冰熔化了。下列成語中描述的現象與小王的方法原理相同的是（）A．鉆木取火 B．揚湯止沸 C．滴水成冰 D．炙手可熱7、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．熱水的質量可能小于冷水的質量8、如圖所示，在試管里注入少量的水，用軟木塞塞緊管口，用酒精燈加熱。一會兒試管里的水沸騰了，水蒸氣把軟木塞向上沖起。下面解釋正確的是（）A．這個過程與內燃機的做功沖程類似B．試管內水的內能增加是通過做功方式改變C．酒精燃燒時是內能轉化為化學能D．管內水蒸氣的內能減少，溫度降低，在試管口變成白色的熱空氣9、下列事例中，改變物體內能方式相同的是（）A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④10、如圖所示，用酒精燈給試管中的水加熱，水溫上升，直至沸騰一段時間后，會看到試管口的橡皮塞被沖出。下列描述正確的是（）A．試管中的水在升溫過程中是通過做功的方式增加內能的B．試管中的水沸騰時吸收熱量，溫度升高C．水蒸氣對橡皮塞做功，水蒸氣的內能增加D．水蒸氣對橡皮塞做功，其能量轉化與汽油機做功沖程的能量轉化相同第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、2020年11月24日，我國用長征五號運載火箭成功將“嫦娥五號”發(fā)射升空，開啟我國首次地外天體采樣返回之旅，火箭用液態(tài)氫為燃料是因為氫氣的______大，氫氣燃燒將內能轉化為機械能，該能量的轉化與四沖程汽油機工作時的______沖程相同，汽油機飛輪轉速為3600r/min，該汽油機每秒對外做功_______次。2、如圖所示，在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團硝化棉，把活塞迅速壓下去，玻璃筒內空氣的內能_____（選填“增加”或“減少”），溫度升高，這是通過_____的方式改變物體的內能。3、小麗用相同的電加熱器分別對質量為0.2kg的水和0.3kg的另一種液體進行加熱，得到的實驗數據如圖所示，則水在16min內吸收的熱量為______J，另一種液體的比熱容為______J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]4、冬天天氣很冷，哈氣搓手取暖，其中“哈氣”是通過______改變內能，“搓手”的過程是機械能轉化為______。5、2021年4月29日，中國“天和”號空間站核心艙成功發(fā)射升空，邁出了天宮號空間站建設的第一步，運載火箭以液氫為燃料是利用液氫的_______大，燃料燃燒會釋放出巨大的內能，火箭殘骸返回落入地球大氣層時，與空氣劇烈摩擦，使箭體溫度很高，直至燒毀，這是以_______的方式改變物體內能。三、計算題（5小題，每小題8分，共計40分）1、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)動機的效率是多少？2、某家庭用的煤氣熱水器，將4kg的水從20℃加熱到45℃，完全燃燒了0.021m3的煤氣。已知c水=4.2×103J/（kg·℃），q煤氣=4×107J/m3，求：（1）煤氣完全燃燒放出的熱量；（2）水吸收的熱量；（3）該熱水器燒水的效率。3、某物理興趣小組的同學，用煤爐給50kg、初溫為的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線。若在6min內完全燃燒了2kg的煤，水的比熱容為，煤的熱值約為3×107J/kg。求：（1）煤完全燃燒產生的熱量；（2）經過6min時間加熱，水所吸收的熱量；（3）煤爐燒水時的熱效率。4、如圖所示的油電混合動力汽車是一種新型節(jié)能汽車，這種油電混合動力汽車的內燃機工作時，給車提供動力的同時也給動力蓄電池組充電。已知某型號油電混合動力汽車所用的動力蓄電池組儲存的最大電能是1.0×108J，若該車以80km/h的車速勻速直線行駛了0.5h。行駛過程中所受阻力大小為800N，動力蓄電池組的電能也增加了最大電能的14%，內燃機消耗燃油2kg。（燃油的熱值4.6×107J/kg）求：（1）燃油完全燃燒放出的熱量；（2）牽引力做的功；（3）該油電混合動力汽車內燃機的效率。5、如圖所示為一款以汽油機為動力的小型多功能田園翻地機。其自重為60kg，靜止在水平地面上時，與地接觸面積為150cm2。汽油機的輸出功率為1kW，在水平地面上勻速翻地時的速度為1.8km/h，（取q汽油﹦4×107J/kg，g﹦10N/kg）求：（1）靜止在水平地面上時，對地面的壓強是多大？（2）勻速翻地時翻地機受到的阻力是多大？（3）若翻地工作時機汽油機的工作效率是25℅，翻地機每前進10km消耗多少kg汽油？四、實驗探究（2小題，每小題10分，共計20分）1、小剛觀點：“被100oC的水蒸氣燙傷，要比被100oC的熱水燙傷嚴重得多”。小剛設計了以下實驗來驗證。（熱損失以及熱脹冷縮對實驗的影響忽略不計）①將一定質量溫度為的冷水裝入一個雙層玻璃真空保溫杯中，液面如圖甲所示位置，標記為A；②向杯中插入導管，將100oC的水蒸氣通入保溫杯的冷水中（水蒸氣全部被吸收），發(fā)現杯中水面明顯上升；③一段時間后，停止通入水蒸氣，移出導管后，杯中液面位置如圖乙所示，標記為B，再測出此時杯中水的溫度為，比較發(fā)現高于。（1）杯中水面上升是通入的水蒸氣發(fā)生______（填物態(tài)變化名稱）的結果；（2）高于的原因是______；（3）小剛的實驗因沒有對比以至不足以證明他的觀點。請你再幫助小剛設計補充實驗方案，簡要敘述實驗過程、測量的物理量及驗證依據______。2、探究物質的吸熱本領：某實驗小組用如圖甲所示的裝置比較水和煤油的吸熱本領。（1）加熱前，在一個燒杯中倒入200g的水，需要在另一個相同燒杯中倒入______g的煤油（ρ煤油＝0.8×103kg/m3）；（2）用兩個相同規(guī)格的電加熱器來加熱水和煤油，每隔1min記錄一次溫度，整個實驗操作無誤。圖乙中，若圖線b反映水的溫度隨時間的變化規(guī)律，則圖線______可以反映煤油的溫度隨時間的變化規(guī)律；（3）同時停止加熱，在相同質量的水和煤油溫度降低的過程中，水放出的熱量與降低的溫度之比______（填“大于”“等于”或“小于”）煤油放出的熱量與降低的溫度之比；（4）某小組實驗完畢后沒有將加熱水的加熱器斷電，繼續(xù)加熱并繪制水的溫度隨時間變化的圖像如圖丙所示，此時圖像中______段表示水的沸騰過程，這一過程水會繼續(xù)______（填“吸收”或“放出”）熱量。-參考答案-一、單選題1、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動是靠汽油的內能轉化為機械能，并不是靠慣性完成的，故C錯誤；D．做功沖程，將內能轉化為機械能，故D正確。故選D。2、B【詳解】A．熱量是一個過程量，不能用“含有、具有”等詞修飾，故A錯誤；B．發(fā)生熱傳遞的條件是存在溫度差，溫度相同的兩物體不存在溫度差，故接觸時不會發(fā)生熱傳遞，故B正確；C．熱量能自發(fā)的從溫度高的物體向溫度低的物體轉移，而溫度高的物體內能不一定大，故C錯誤；D．同一物體內能減少時，它的溫度不一定降低，例如晶體在凝固過程中，放出熱量，內能減少，但溫度不變，故D錯誤。故選B。3、B【詳解】A．塞子沖出時，是試管內氣體的內能轉化為塞子增加的機械能，與內燃機的做功沖程能量轉化相同，故A錯誤；B．小孩從滑梯上面勻速滑下時，質量不變，動能不變，同時高度減小，故重力勢能減小，機械能減少，故B正確；C．搓手的過程是通過做功的方式改變內能，故C錯誤；D．在運動過程中小球受重力與彈簧的彈力，當兩力大小相等時，小球速度最大，即小球的速度先增大后減小，則小球的動能先增大后減小，故D錯誤。故選B。4、B【詳解】A．冬泳運動員口中呼出的“白氣”是空氣中的水蒸氣液化形成的小水滴，故A錯誤；B．在有風時出水后感覺特別冷，是由于風加快了人體表水分的蒸發(fā)，而體表水蒸發(fā)吸熱，導致人體內能減小，溫度降低，故B正確；C．水易流動且沒有固定形狀，說明水分子間作用力較固體分子間的作用力弱，而不是沒有作用力，故C錯誤；D．上岸后通過“烤火”取暖使人體吸收火的內能，使身體內能增加，溫度升高，主要是熱傳遞改變了人體的內能，故D錯誤。故選B。5、D【詳解】A、燃料燃燒的過程中,是將化學能轉化為內能的過程,故A錯誤;B、燃料燃燒放出的熱量與是否完全燃燒、燃料的熱值和質量都有關系,因此熱值大的燃料不一定放出的熱量多,故B錯誤;C、燃料的熱值只與燃料的種類有關,與燃料的燃燒情況無關,故C錯誤所以D選項是符合題意的.【點睛】熱值是燃料的一種特性,它只與燃料的種類有關,與燃料的質量、燃燒程度等均無關.6、A【詳解】兩塊冰來回摩擦時，克服摩擦力做功，機械能轉化為內能，冰塊的內能增加、溫度升高，使冰塊熔化了。A．鉆木取火時克服摩擦力做功，機械能轉化為內能，木頭的內能增加、溫度升高，達到木頭的著火點，木頭會燃燒，是通過做功改變物體的內能，故A符合題意；B．揚湯止沸是通過熱傳遞改變物體的能，故B不符合題意；C．滴水成冰是凝固現象，凝固過程中水放熱、內能減小，是通過熱傳遞改變物體的內能，故C不符合題意；D．炙手可熱是通過熱傳遞改變物體的內能，故D不符合題意。故選A。7、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，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，熱水的質量小于冷水的質量，如果熱損失比較少，會導致熱水質量只變大一點點，那熱水質量還是小于冷水質量，如果熱損失很多會導致熱水質量變得更大，就有可能大于冷水的質量，當然也可能剛好等于冷水的質量，故D正確。故選D。8、A【詳解】B．用酒精燈加熱，是通過熱傳遞的方式使得水的內能增加，產生大量水蒸氣，故B錯誤；C．酒精燈燃燒時，把化學能轉化為內能，故C錯誤；D．水蒸氣對木塞做功，水蒸氣的內能轉化為木塞的機械能木塞沖出；此時水蒸氣的內能減少，溫度降低，液化為小水滴，即我們看到的白霧，故D錯誤；A．在汽油機的做功沖程中，燃氣膨脹做功，將內能轉化為機械能，所以汽油機的做功沖程是此原理的應用，故A正確。故選A。9、C【詳解】①③④圖是通過做功方式將機械能轉化為內能；②圖是通過熱傳遞方式將內能從高溫物體轉移給低溫物體，故C符合題意；故ABD不符合題意。故選C。10、D【詳解】A．試管中的水在升溫過程中是通過熱傳遞的方式增加內能的，故A錯誤；B．試管中的水沸騰時吸收熱量，溫度不變，故B錯誤；C．水蒸氣對橡皮塞做功，水蒸氣的內能減小，故C錯誤；D．水蒸氣對橡皮塞做功，將內能轉化為機械能，其能量轉化與汽油機做功沖程的能量轉化相同，故D正確。故選D。二、填空題1、

熱值

做功

30【詳解】[1]火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，原因是液態(tài)氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質量的液態(tài)氫和其它燃料相比，液態(tài)氫可以釋放出更多的熱量。[2]氫氣燃燒產生的高溫高壓氣體對火箭做功，將內能轉化為機械能；四沖程汽油機工作時做功沖程將內能轉化為機械能，二者能量轉化形式相同。[3]四沖程汽油機的飛輪轉速為3600r/min，則該飛輪每秒鐘轉60圈。因為一個工作循環(huán)飛輪轉2圈，完成4個沖程，做功一次，故汽油機每秒對外做功30次。2、

增加

做功【詳解】[1][2]把活塞迅速壓下去，通過做功的方式，機械能轉化為玻璃筒內空氣的內能，空氣溫度升高，點燃硝化棉。3、

2.52×104

1.4×103【詳解】[1]由圖像可知，水的初溫是10℃，16min時的末溫是40℃，則水在16min內吸收的熱量為Q水吸=c水m水(t水-t0水)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(40℃-10℃)=2.52×104J[2]水16min吸收的熱量是2.52×104J，所以水8min吸收的熱量為由于是用相同的電加熱器加熱，所以水和另一種液體在相同的時間內吸收的熱量是相同的，即另一種液體8min吸收的熱量也為1.26×104J。由圖像可知，另一種液體從開始加熱到第8min溫度從20℃升高到50℃，根據公式Q水吸=c水m水(t水-t0水)可知，另一種液體的比熱容為4、

熱傳遞

內能【詳解】[1][2]冬天天氣很冷，哈氣搓手取暖，其中“哈氣”是呼出的高溫氣體的熱量傳遞給低溫的手，使手的內能增加。因此是通過熱傳遞改變內能；“搓手”的過程是通過摩擦的方式使手的內能增加，把機械能轉化為內能。5、

熱值

做功【詳解】[1]運載火箭為了減小自身的質量，希望能在燃料質量最小的同時獲更多的能量，就需要選擇熱值大的燃料，液氫的熱值在常見燃料中熱值最大，是目前理想的選擇，故選氫主要是因為其熱值大。[2]火箭殘骸返回落入地球大氣層時，與空氣劇烈摩擦，火箭殘骸把機械能轉化為內能，這種方式是做功改變內能。三、計算題1、（1）2000N；（2）40%【詳解】解：（1）汽車做勻速直線運動，則（2）汽油完全燃燒放出的熱量為Q=mq=2.3kg×4.5×107J/kg=1.035×108J汽車做的功為W=Pt=69000W×10×60s=4.14×107J則效率為答：（1）該汽車行駛過程中所受到的牽引力為2000N；（2）該汽車發(fā)動機的效率為40%。2、（1）8.4×105J；（2）4.2×105J；（3）50%【詳解】解：（1）由題意可知，煤氣完全燃燒放出的熱量為Q放=Vq=0.021m3×4×107J/m3=8.4×105J（2）由題意可知，水吸收的熱量為（3）由（1）（2）可知，該熱水器燒水的效率為答：（1）煤氣完全燃燒放出的熱量為8.4×105J；（2）水吸收的熱量為4.2×105J；（3）熱水器燒水的效率為50%。3、（1）；（2）；（3）【詳解】解：（1）由熱量計算公式可得煤完全燃燒產生的熱量為（2）根據題意，如圖所示，經過6min時間加熱，水所吸收的熱量為（3）根據熱效率的公式可得煤爐燒水時的熱效率為答：（1）煤完全燃燒產生的熱量為；（2）經過6min時間加熱，水所吸收的熱量為；（3）煤爐燒水時的熱效率為。4、（1）9.2×107J；（2）3.2×107J；（3）50%【詳解】解：（1）由題意可知，燃油完全燃燒放出的熱量為Q=mq油=4.6×107J/kg×2kg=9.2×107J（2）因為汽車勻速直線行駛，所以汽車所受牽引力與阻力是一對平衡力，即F=f=800N由題意可知，汽車通過的路程為s=vt=80km/h×0.5h=40km=4×104m故汽車行駛中牽引力所做的功為W=Fs=800N×4×104m=3.2×107J（3）由題意可知，蓄電池增加的電能為W′=1.0×108J×14%=1.4×107J故汽車內燃機的效率為答：（1）燃油完全燃燒放出的熱量為9.2×107J；（2）牽引力做的功為3.2×107J；（3）該油電混合動力汽車內燃機的效率為50%。5、（1）4×104Pa；（2）2000N；（3）2kg【詳解】（1）已知該翻地機質量為60kg，且靜止在水平地面上，則翻地機對地面的壓力為翻地機對地面的壓強為（2）由于該翻地機在水平地面上做勻速直線運動，則翻地機翻