沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机复习检测（含答案）

第十二章 内能与热机 自我评估
（满分：100分）
单项选择题（每小题3分，共24分）
【从生活走向物理】根据小明生活中的相应情景，完成1～3题。
1．[跨学科实践 物理学与日常生活]如图1所示，是小明在燃气灶上用水壶烧水的情境。下列说法中正确的是（　　）
A．水沸腾后，继续加热水的内能不变
B．燃气燃烧时将内能转化为化学能
C．燃气使用的越多，燃气的热值就越大
D．烧水时水蒸气将壶盖顶起的能量转化与汽油机做功冲程相同
2．[新考法 立德树人]孝敬父母是中华民族的传统美德。如图2所示，是小明用热水为妈妈洗脚的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．通过做功的方式增加了脚的内能
B．热量由脚传递给了水
C．水的温度降低，水的比热容不变
D．水的温度降低，所含的热量减少
3．小明又帮妈妈收拾了一些家务，然后开始做作业。如图3所示是他使用的一款创意暖手笔，内装电池，按下按键便会发热，解决了冬天写字时手冷的问题。暖手笔给手保暖的过程中（　　）
A．手的内能增加了 B．暖手笔含有的热量比手多
C．温度从暖手笔传向手 D．常温下和发热时的暖手笔的内能相同
4．[新考法 跨学科综合]食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量。某种全麦面包的营养成分表如图4所示，图中标有“每100g能量966kJ”。该标识的含义与下列哪个物理量的含义类似（　　）
A．热值 B．热量 C．内能 D．比热容
5．[学科素养 物理观念]如图5所示的是甲、乙两台汽油机的参数，与乙汽油机相比，甲汽油机（　　）
A．有用机械能较多 B．效率较高 C．功率较小 D．使用的汽油的热值较小
6．汽车发动机正常工作温度一般在80℃～90℃之间，温度过低或过高，都会损坏发动机。依据下面表格中数据，要给汽车加冷却液（　　）
物质 沸点（在标准大气压下）/℃ 比热容/J/（kg ℃）﹣1
水 100 4.2×103
甘油 290 2.1×103
A．应加甘油，因为甘油的沸点比水高
B．应加甘油，因为甘油的比热容比水小
C．应加冷水，因为水的比热容比甘油大
D．应加沸水，因为水沸腾时会吸收大量的热
7．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　）
A．图甲是做功冲程
B．由图乙可知该汽油机的效率是28%
C．该汽油机工作时汽油没有完全燃烧，则汽油的热值会减小
D．冬天汽车利用尾气中的余热给车内供暖，提高了燃料的热值
8．如图7为汽油机的四个冲程示意图，但顺序不对。下列相关说法正确的是（　　）
A．在甲图冲程中，只吸入了空气
B．在一个工作循环内，正确的顺序是甲→乙→丙→丁
C．乙图冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D．若它的曲轴转速是1800r/min，则每1s钟对外做功15次
二、填空题（每空1分，共21分）
9．[新考法 地方特色]“得闲饮茶”是广东人的日常，去茶楼落座后服务员会用“热”水冲洗茶具，这里的“热”指的是 　 　（选填“温度”“内能”或“热量”），冲洗后茶杯变得很烫，这是通过 　 　方式改变了茶杯的内能。倒茶时，最后一滴茶汤总是悬而未滴，是因为分子间具有 　 　（选填“引力”或“斥力”）。
10．小海想买电暖气或热水袋，他查阅资料发现电暖气里的工作物质是油不是水，好处之一是油的比热容比水 　 　（选填“大”或“小”），加热时升温 　 　（选填“快”或“慢”）；热水袋充入水不是油，因为在相同条件下，水可以放出更 　 　（选填“多”或“少”）的热量。
11．如图8所示，瓶中装少量的水，塞紧瓶塞，用打气筒向瓶内打气，会看到塞子从瓶口跳起。瓶塞跳出时，瓶内气体温度 　 　（选填“升高”“降低”或“不变”），此过程相当于汽油机的 　 　冲程，该冲程末气缸内气体的内能会 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。
12．某单缸四冲程内燃机的其中一个冲程剖面图如图9所示，由图可知，该内燃机是 　 　（选填“汽油机”或“柴油机”），该冲程是 　 　冲程。若该内燃机一个工作循环对外做功30kJ，则燃料完全燃烧所放出的热量一定 　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）30kJ。
13．某汽油机工作时的能量损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦及其他损耗总和为10%。已知汽油热值为4.6×107J/kg。则该汽油机工作时汽油燃烧释放能量的 　 　%转化为机械能；若该汽油机消耗2kg汽油，获得的机械能为 　 　J；经过不断改进和创新，汽油机的效率 　 　（选填“可以”或“不可以”）提高到100%。
【航天主题】2023年10月26日，神舟十七号载人飞船发射成功。请运用有关的物理知识，完成13～14题。
14．[新考法 物理学与社会发展]火箭加速上升过程中，燃料的化学能转化为燃气的 能，飞船的动能 （选填“增大”“减小”或“不变”），飞船外面的整流罩因与大气产生强烈摩擦温度升高，这是以 的方式改变了整流罩的内能。
15．[新考法 物理学与社会发展]火箭发射探测器使用液态氢做燃料的原因是氢的 　 　大。3×104kg的液态氢燃料完全燃烧放出的热量是 　 　J，若不计热损失可以将
　 kg初温为20℃的水加热至沸腾。[q氢＝1.4×108J/kg，c水＝4.2×103J/（kg ℃），当地大气压为1标准大气压]
三、作图题（5分）
16.如图10甲是某汽油机的吸气冲程时的气门开闭情况和活塞的运动方向，仿照甲图在乙图中画出压缩冲程时的气门开闭和活塞和连杆的大致位置。
四、实验题（共20分）
17．（7分）[新考法 数字实验]松松同学在老师的指导下利用气压式喷雾器和数字式温度计验证“做功与物体内能变化关系”（如图11）喷雾器中装一定量的水。
（1）改变物体内能的方式还有 　 　；
（2）先安装好器材，关闭喷雾器的阀门，用数字温度计测出喷雾器内空气的温度，如图（a），手压活塞快速打气，如图（b）。实验现象：　 　，这个实验说明：　 　。
（3）然后，打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内的气体，如图（c）实验现象数字式温度计示数变小，这个实验说明：　 　，（c）瓶与（b）瓶比较，水的 　 　（选填“分子动能”或“分子势能”）变 　 　（选填“大”或“小”）。
（4）（a）、（b）、（c）三瓶中的水内能最大的是 　 　瓶。
18．（6分）暑假小林跟父母到海边玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，踏入水中时，觉得水比较凉，他猜想不同物质吸热能力可能不同。为验证他的猜想，小林设计如下实验：
（1）如图12甲所示，两只烧杯中需要分别装入初温相同且 　 　相等的液体A和液体B，除图中已有的实验器材外，还需要的测量工具是 　 　；
（2）用相同的酒精灯加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像，如图乙所示。实验中两种液体吸收热量的多少可通过 　 　比较；
（3）分析图像可知，液体 　 　的比热容较大（均选填“A”或“B”）；
（4）若液体A和B中有一种液体是水，另一种液体的比热容比水小，已知水的比热容
c水＝4.2×103J/（kg ℃），则另一种液体的比热容是 　 　J/（kg ℃）；
（5）如图丙是我国沿海地区和内陆沙漠地区同一天气温变化曲线，请你判断沿海地区一天气温变化所对应的曲线是 　 　（选填“C”或“D”）。
19．（7分）小明利用完全相同的装置（如图13甲、乙所示）来探究酒精和碎纸片的热值大小。
（1）安装实验装置时，应按照 　 （选填“由下而上”或“由上而下”）的顺序。
（2）在实验中除了要保证酒精和碎纸片的质量相等外，还应控制 　 　相等，通过比较____ 　来比较这两种燃料的热值大小。
（3）实验数据记录如下表所示，根据表中数据，可知碎纸片的热值为 　 　J/kg。
燃料 加热前水温/℃ 燃料燃尽时水温/℃ 燃料的热值/（J kg﹣1）
酒精 15 30 2.4×106
碎纸片 15 20
（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比 　 　（选填“偏大”“偏小”或“准确”）。请写出一条导致偏差的原因：　 　。
（5）另一组同学用同样的装置进行实验，在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了。为避免这种情况的出现，请对该组提出一条改进建议：　 　。
五、计算题(共12分)
20．（6分）如图14所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.35t，飞机发动机的功率为2.25×107W。（航空燃油的热值为4×107J/kg）求：
（1）飞机在这段时间内航行的距离。
（2）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量。
（3）发动机的效率。
21．（6分）现代家庭装修中浴室大多用燃气热水器提供热水，小芳家安装了燃气热水器。已知水进入热水器前的温度是10℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃；如果小芳洗一次澡用热水0.06m3。求：（天然气的热值为4×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg ℃）
（1）所用热水的质量为多少kg？
（2）水从热水器中吸收热量多少J？
（3）若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗多少m3的天然气？
六、综合能力题(18分)
22．随着经济的发展，汽车已成为人们常用的交通工具，某物理小组的同学在社会实践活动中。通过实际调查和网上查询，绘制了一辆某种型号汽车在额定功率下行驶时单位时间的能量流向图，如图15所示，请你参与讨论下列有关问题。
汽车刹车时，为防止刹车片过热造成刹车失灵，要向刹车片喷水，这是通过
　 　方式改变刹车片的内能。
（2）当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将 　 　（选填“升高”、“不变”或“降低”）。
（3）汽油机是汽车的“心脏”，一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是1800r/min，此汽油机每秒钟完成 　 　个做功冲程，靠飞轮惯性完成 　 　个冲程。
（4）若将机器转化有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”，由图中提供的数据可得，该汽车的能量转化效率为 　 　。
（5）截至2022年，我国汽车的保有量已突破3亿辆，每年共耗油约4.8×1011kg。汽车内燃机的效率平均值取30%，如果能把内燃机的效率提高2%，则我国每年可以节约
　 　kg燃油，从而减小碳排放，为环保作出贡献。
参考答案
第十二章 《内能与热机》自我评估
一、单项选择题
1.D 2.C 3.A 4.A 5.B 6.C 7．B 8.D
二、填空题
9.温度；热传递；引力
10.小；快；多
11.降低；做功；减小
12.汽油机；吸气；大于
13.25；2.3×107；不可以
14.内；增大；做功
15.热值；4.2×1012；1.25×107
解析：火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，由Q放＝qm可知，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量；的液态氢燃料完全燃烧放出的热量Q放＝q氢m＝1.4×108J/kg×3×104kg＝4.2×1012J；若不计热损失，由Q放＝Q吸＝cmΔt得，水的质量为：m水＝＝＝1.25×107kg。
三、作图题
16.如图所示；
四、实验题
17.（1）热传递；（2）数字式温度计示数变大；外界对物体做功，物体内能增大；（3）物体对外界做功，物体内能减少；分子动能；小；（4）b
18.（1）质量；天平和秒表；（2）加热时间；（3）B；（4）2.1×103；（5）D
19.（1）由下而上；（2）烧杯中水的质量；水上升的温度；（3）8×105；（4）偏小；燃料燃烧放出的热量不能完全被水吸收；（5）增加烧杯中水的质量
五、计算题
20.解：（1）飞机在这段时间内航行的距离s＝vt＝270km/h×20×h＝90km；
（2）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝1.35×1000kg×4×107J/kg＝5.4×1010J；
（3）飞机发动机所做的功为：W＝Pt＝2.25×107W×20×60s＝2.7×1010J；
发动机的效率：η＝×100%＝×100%＝50%。
21.解：（1）由ρ＝可得热水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.06m3＝60kg；
（2）热水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×60kg×（40℃﹣10℃）＝7.56×106J；
（3）天然气完全燃烧释放热量：Q放＝＝＝1.08×107J，
由Q放＝Vq可得需要消耗天然气的体积：V＝＝＝0.27m3。
六、综合能力题
22.（1）热传递；（2）降低；（3）15；45；（4）12.5%；（5）3×1010