沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机必考点解析试卷（含答案详解版）

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机必考点解析
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、在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
2、2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火起飞，成功发射。如图，火箭喷气发动机是利用燃料在燃烧室中燃烧，燃气向后高速喷出，从而获得向前的动力。下列与火箭发动机燃烧室工作原理一致的冲程是（　　）
A． B．
C． D．
3、下列说法正确的是（　　）
A．如果物体逐渐向凸透镜靠近，则所成的像一定不断变大
B．一个物体受到力的作用，其运动状态不一定会发生改变
C．一个物体的温度升高，其内能一定会增大且一定要从外界吸收热量
D．若浸没在液体中的固体所受浮力和重力等大，则该固体和液体的密度一定相等
4、关于温度、比热容、热量、内能，以下说法正确的是（　　）
A．温度高的物体一定比温度低的物体具有内能多
B．的冰变成的水，温度不变，内能不变
C．热量也有可能从内能小的物体向内能大的物体转移
D．升高相同温度时，吸收热量越多的物体比热容越大
5、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%
6、 “二十里中香不断，青羊宫到浣花溪”，这是南宋大诗人陆游对成都的赞誉。漫步在成都的这段“寻香道”，观花赏水，令人心旷神怡。下列分析正确的是（　　）
A．闻到花香是分子做无规则运动的结果 B．溪水的温度高低取决于水流的速度
C．阳光下湖水内能增加是通过做功的方式 D．阳光下的石板温度升高，其比热容增大
7、水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中能量转化关系与内燃机工作的哪个冲程相同（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
8、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
9、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
10、今年端午节期间，热爱家务劳动的小红与妈妈一起在家包粽子、煮粽子，做出来的粽子非常可口，下列说法正确的是（　　）
A．煮粽子时，是通过做功的方式改变粽子的内能
B．煮粽子时，锅的上方“白气”腾腾，“白气”属于汽化现象
C．煮粽子时，香气满屋，说明分子在不停地做无规则运动
D．煮熟的粽子出锅后，由于温度较低所以粽子没有内能
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、如图所示，发动机采用循环流动的水来进行冷却，主要是利用水的______较大的性质，已知该发动机水箱中装有水的质量为4kg，刚开始工作时水的初温为25℃，在冷却过程中水吸收了1.008×106J的热量，这是通过______的方式改变发动机的内能，水的温度升高到______℃。[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
2、如图所示是四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于_______冲程；汽油机需要用水作为冷却液进行降温，是利用了水的_______较大的特性。
3、我国南海海底探明有大量的“可燃冰”，在同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到煤气的数十倍，这说明“可燃冰”的_____很大；以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量是_____J。（q煤气=4.2×107J/kg）
4、蹦蹦杄备受青少年喜爱，图是小明玩蹦蹦杆的情景，小明依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时，原有的重力势能就以______的形式储存在弹簧中，跃起后，蹦蹦杆离开地面，小明和蹦蹦杆一起向上运动，随后又向下运动，往返多次后，弹簧的温度有所升高，这是通过______的方式改变了弹簧的内能。
5、 (1)如图所示是同种物质的三种不同状态下的分子结构，其中丙图表示物质处于________态，物质从丙图变化到乙图时，组成物质的体积变大，分子间作用力________，（选填“变大”、“变小”或“不变”）在这一变化过程中要热量。
(2)热干面是武汉人民“舌尖上的美食”。端上一碗热干面，香味扑鼻而来，是由于分子的________造成的；端碗时很烫手，是通过________方式增加了手的内能。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、吃早饭时，妈妈用天然气灶给小梦加热250mL的牛奶，使这些牛奶的温度由12℃升高到42℃，他家的天然气灶的效率为60%。[该牛奶的密度为1×103kg/m3、比热容为2.4×103J/（kg ℃），天然气的热值为3.8×107J/m3]。求：
（1）这些牛奶吸收的热量；
（2）加热这些牛奶需要多少m3的天然气？
2、今年“五一”期间，爸爸开车带着鲁鲁去旅游，汽车（包括车上的人和物品）质量为1.6×103kg，汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶230km，所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍，汽车发动机的效率为25%，g=10N/kg，汽油的热值是4.6×107J/kg（假设汽油完全燃烧）；
（1）汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力是多少？
（2）汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶的功率为多少？
（3）汽车全程消耗汽油多少千克？
3、如图甲所示是一款深受消费者认可的家用多功能锅，它能实现高温 中温和低温三种加热功能，图乙是它的铭牌，图丙是它的内部电路简图。[c锅=4.0×103J/（kg·℃）]
（1）处于低温档时，电路中电流为多少？
（2）求该多功能锅处于高温档时的额定功率；
（3）不计热量损失，某次实际使用中温挡将质量为3kg 初温为20℃的一锅粥升至84℃需要25分钟，求此时家庭电路的实际电压。
4、工厂为了测试某型号汽车发动机的效率，让汽车匀速运行了7000s，用去汽油20L，查资料得：汽油的密度为0.7×10kg/m，热值为4.6×10J/kg，发动机的功率为23kW、则该型号汽车发动机的效率为多少？
5、小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华用容量为5L的水壶装满水，水的初温是20℃，然后将水烧开。烧水前天然气表的示数是2365.02m3，水刚烧开时天然气表的示数变为2365.12m3，天然气的热值为3.2×107J/ m3，水的比热容c=4.2×103J/（kg ℃），当地大气压为标准大气压。求：
（1）水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）；
（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放；
（3）天然气灶的效率η。
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、小华利用如图所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”。操作如下：
（1）细装器材时，安装顺序应是______（选填“自下而上”或“自上而下”）；
（2）实验时，两烧杯中分别装入初温相同且______相等的沙子和水；
（3）实验中两种物质吸收热量的多少可通过______来比较；
（4）用相同的酒精灯外焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，根据实验数据绘制出温度时间的关系图像，如图乙所示，分析图像可知，对于实验中的沙子和水，升温较快的是______；由此可见，______的比热容较大。
2、如图甲所示是“比较水和花生油吸热升温特点”的实验装置。
（1）加热过程中，用玻璃棒搅动的目的是______，水和花生油吸热的多少是通过______来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。
（2）某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和花生油加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度T随时间t变化的图象，如图乙所示。根据图象可知______的吸热能力强些。
（3）小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量Q为纵坐标，升高的温度为横坐标，分别画出50g水和100g水的Q﹣图象，它们都是过原点的直线，即：进一步分析，发现这两条直线的k值之比与对应水的______之比相等。
（4）小明将该实验改装为“比较酒精和煤油的热值大小”的探究实验，他把烧杯中的花生油换成了等质量的水，并在两个酒精灯中分别装上质量相等的酒精、煤油。待酒精和煤油______（选填“燃烧相同的时间”或“完全燃尽”）再进行比较，燃料放出热量的多少是通过______来反映的。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机使放电针放电，电火花将汽油点燃，汽油燃烧产生高温高压燃气对软木塞做功，将燃气的内能转化为软木塞的机械能，所以软木塞被冲出。四冲程汽油机的做功冲程也是将燃气的内能转化为活塞的机械能，故这一过程是模拟四冲程汽油机的做功冲程。
故选C。
2、C
【详解】
火箭的喷气发动机工作时，燃料燃烧产生高温高压的气体，经喷管向后高速喷出，从而获得向前的动力，使火箭发射出去，燃料燃烧时将化学能转化为内能，然后再将内能转化为火箭的机械能。
A．该图中进气门打开，排气门关闭，活塞下行，为吸气冲程，没有能量的转化，故A不符合题意；
B．该图中两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，是机械能转化为内能，故B不符合题意；
C．该图中两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程，内能转化为机械能，故C符合题意；
D．该图中进气门关闭、排气门打开，活塞上行，为排气冲程，没有能量的转化，故D不符合题意。
故选C。
3、B
【详解】
A．物体逐渐向凸透镜靠近，则所成的像不一定不断变大，例如物体位于焦点以内时，物体逐渐向凸透镜靠近像则变小，故A错误；
B．物体受到平衡力的作用时，运动状态不发生变化，故B正确；
C．一个物体的温度升高，其内能一定会增大，可能是因为从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故C错误；
D．浸没在液体中的固体所受浮力和重力等大，如果该固体是实心的，则该固体和液体的密度相等；如果是空心的，不一定相等，故D错误。
故选B。
4、C
【详解】
A．内能的大小与物体的温度、质量、状态等有关系，所以温度高的物体内能不一定多，故A错误；
B．的冰变成的水，吸收热量，温度不变，内能增加，故B错误；
C．在热传递过程中，热量从温度高的物体传递给温度低的物体，内能小的物体可能温度高，内能大的物体可能温度低，热量也有可能从内能小的物体向内能大的物体转移,故C正确；
D．根据有
在相同时，因不知道质量大小关系就无法根据吸收热量的多少来判断比热容的大小，故D错误。
故选C。
5、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。
6、A
【详解】
A．闻到花香是由于分子在永不停息地做无规则运动，花香分子扩散到了空气中，进入人的鼻子从而闻到香味，故A正确；
B．由Q=cmΔt可知，溪水的温度高低与溪水的质量和吸收的热量等因素有关，与水流的速度无关，故B错误；
C．阳光下湖水通过吸收太阳辐射的热量使得其内能增加，这是通过热传递的方式增加内能，故C错误；
D．比热容是物质本身的一种特性，与物体的温度无关，故阳光下的石板温度升高，其比热容不变，故D错误。
故选A。
7、C
【详解】
水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中是将内能转化为机械能，内燃机工作的做功冲程能量转化关系与其相同，故ABD不符合题意；故C符合题意。
故选C。
8、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。
9、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。
10、C
【详解】
A．煮粽子时，粽子吸收水的热量即通过热传递改变内能，故A错误；
B．“白气”是热的水蒸气遇到冷空气液化形成的小水珠，故B错误；
C．煮粽子时，粽叶飘香是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确；
D．一切物体在任何情况下都有内能，故D错误。
故选C。
二、填空题
1、 比热容 热传递 85
【详解】
[1]汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作。由公式Q＝cmΔt知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好。
[2]发动机工作过程中会产生热量，热量传递到水，水吸收热量，内能增大，属于热传递改变内能的大小。
[3]由Q＝cmΔt可知，水温升高到
2、 做功 比热容
【详解】
[1]由图可知，两个气门关闭，活塞下行，火花塞产生电火花，为做功冲程；
[2]汽油机工作时会产生大量热，一般用水做冷却剂，是因为水的比热容比较大，在升高相同的温度时可以吸收更多的热量，降温效果好。
3、 热值 4.2×108
【详解】
[1]在同等条件下，包含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大。
[2]1kg煤气气完全燃烧放出的热量
1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量
4、 弹性势能 做功
【详解】
[1]小明依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时，小明所处高度变小，所以重力势能变小，弹簧的形变量变大，弹性势能变大，所以原有的重力势能就以弹性势能的形式储存在弹簧中。
[2]小明和蹦蹦杆一起向上运动，随后又向下运动，往返多次后，此过程中有力对弹簧做功，弹簧的温度有所升高，内能变大，这是通过做功的方式改变了弹簧的内能。
5、 液 变小 无规则运动 热传递
【详解】
(1)[1]由图知，甲为固体物质的分子结构，乙为气体物质的分子结构、丙为液体物质的分子结构，故丙图表示物质处于液态。
[2]物质从丙图变化到乙图时，即物质由液态变为气态，分子的间隙增大，物质的体积变大，分子间的作用力变小。
(2)[3]香味扑鼻而来，能闻到香味，说明分子在不停做无规则运动，故香味扑鼻而来，是由于分子的无规则运动造成的
[4]端碗时很烫手，是通过热传递方式增加了手的内能。
三、计算题
1、（1）1.8×104J；（2）7.9×10﹣4m3
【详解】
解：（1）由题意可知，牛奶的体积为
V=250mL=2.5×10﹣4m3
故可得牛奶的质量为
故牛奶升温时吸收的热量为
（2）由题意可知，天然气灶的效率为60%，故完全燃烧天然气放出的热量为
由Q放=Vq可得需要天然气的体积为
答：（1）这些牛奶吸收的热量为1.8×104J；
（2）加热这些牛奶约需要7.9×10﹣4m3的天然气。
2、（1）800N；（2）2104W；（3）16kg
【详解】
解：（1）因为汽车在平直公路上匀速行驶，所以汽车处于平衡状态，则
F牵=f
而所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍，所以
F牵=f=0.05G=0.05mg=0.05×1.6×103kg×10N/kg=800N
（2）由功率公式计算，得
（3）汽车发动机做的有用功
W有=F牵×s=800N×2.3×105m=1.84×108J
而汽车发动机效率为25%，所以汽车做的总功
则由热值公式变形可得
答：（1）汽车发动机的牵引力为800N；
（2）汽车匀速行驶时的功率为20000W；
（3）汽车全程消耗汽油16kg。
3、（1）0.73A；（2）1000W；（3）176V
【详解】
解：（1）处于低温档时，电路中电流为
（2）开关S1断开，S2接b时，两个电阻串联，为低温档，此时电路的电阻为
开关S1闭合，S2接b时，R2短路，为中温档，R1的电阻为
R2的电阻为
R2=R-R1=302.5Ω-60.5Ω=242Ω
开关S1闭合，S2接a时，两个电阻并联，为高温档，则高温档时的额定功率
P高= P中+ P2= P中+ =800W+=1000W
（3）不质量为3kg 初温为20℃的一锅粥升至84℃吸收的热量是
不计热量损失，中温挡时，消耗的电能和吸收的热量相等，则中温挡时的实际功率为
此时家庭电路的实际电压
答：（1）处于低温档时，电路中电流为0.73A。
（2）该多功能锅处于高温档时的额定功率为1000W。
（3）不计热量损失，某次实际使用中温挡将质量为3kg 初温为20℃的一锅粥升至84℃需要25分钟，此时家庭电路的实际电压176V。
4、25%
【详解】
解：发动机对汽车做的功
汽油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=ρvq=0.7×10kg/m×20×10m×4.6×10J/kg=6.44×10J
汽车发动机的效率

答：汽车发动机的效率为25%。
5、（1）1.68×106J；（2）3.2×106J；（3）52.5%
【详解】
解：（1）水的质量
水吸收的热量
（2）天然气放出的热量
（3）天然气灶的效率
答：（1）水吸收的热量Q吸为；
（2）天然气放出的热量为；
（3）天然气灶的效率。
四、实验探究
1、 自下而上 质量 加热时间 沙子 水
【详解】
（1）[1]安装实验器材时需要先固定下面的铁圈，使得能够利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，然后再调整试管及温度计的位置，故从下往上安装。
（2）[2]比较不同物质吸热能力有两种方法：①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。所以根据比较不同物质吸热能力两种方法，要控制不同物质的质量相同，故在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的沙子和水。
（3）[3]实验中，采用的是相同的加热器，根据转换法，可以通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收的热量。
（4）[4][5]从乙图中可以看出在加热相同的时间，吸收相同的热量时，水的温度更低，沙子的温度更高，即水升温慢，沙子升温快，所以水的吸热能力强，水的比热容较大。
2、 使水和花生油受热均匀 加热时间 水 质量 完全燃尽 水升高的温度
【详解】
（1）[1]加热时，用玻璃棒不断的搅拌，加快对流，可以使水和煤油受热均匀。
[2]相同的酒精灯加热相同的时间，酒精灯放出的热量就是相等的，水和煤油吸收的热量也就是相等的，水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的。
（2）[3]根据图象可知，当水和花生油都升高十五摄氏度时，花生油需加热3分钟，而水需要加6分钟，即升高相同温度，水需要加热时间长（水吸收的热量更多）所以水的吸热能力强些。
（3）[4]根据
可知
中的
则有
所以
故k值之比与对应水的质量之比相等。
（4）[5]比较不同燃料热值的实验中，同时点燃料后，由热值定义知，需等待燃料完全燃烧（完全燃尽）。
[6]该试验是用转换法，即燃料全燃烧放出热量转化为水升高温度的多少完成的，所以燃料放出热量的多少是通过水升高的温度来反映的。