【點撥】（2020秋開學）九年級物理上冊 第十二章 內(nèi)能與熱機單元綜合測試題 滬粵版

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1、第十二章 內(nèi)能與熱機單元綜合測試題 (100分，60分鐘) 一、選擇題（每題3分，共30分） 1．下列關(guān)于熱機和環(huán)境保護的說法中，正確的是（ ） A.熱機排出的尾氣沒有內(nèi)能 B.熱機的效率能達到100% C.為了改善環(huán)境，應禁止使用熱機 D.熱機的大量使用會造成環(huán)境污染 2.（2020，山東臨沂）下列現(xiàn)象中，通過熱傳遞改變物體內(nèi)能的是（ ） A.自行車輪胎放氣時，氣門附近溫度會降低 B.放進冰箱冷凍室的水變成冰塊 C.在汽油機的壓縮沖程中，氣缸內(nèi)氣體的溫度升高 D.用手來回彎折鐵絲，彎折處鐵絲溫度升高 3.（2020，山東

2、德州）下列有關(guān)熱和能的說法中正確的是（　?。? A．物體內(nèi)能增大，一定從外界吸收熱量 B．汽油機在做功沖程中把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．物體的溫度越高，分子無規(guī)則運動越劇烈 D．燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多 4.（2020，河南）炎炎夏日，氣溫節(jié)節(jié)上升，溫度計內(nèi)水銀柱慢慢升高，此過程中水銀的（ ） A.質(zhì)量變大 B.密度變小 C.內(nèi)能變小 D.比熱容變大 5.（2020，南京）如圖12-1所示是內(nèi)燃機的四個沖程，其中屬于壓縮沖程的是（ ） 圖12-1 6．關(guān)于燃料的熱值，以下說法中正確的是（ ） A．燃料的熱值與燃料

3、的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量和燃燒狀況無關(guān) B．燃燒1kg某種燃料放出的熱量叫這種燃料的熱值 C．燃料燃燒時，質(zhì)量越大，熱值越大 D．燃料不完全燃燒時的熱值比完全燃燒時的熱值小 7.吳力在父母的協(xié)助下，某天早上從8:00開始每隔半小時分別對株洲市文化園的氣溫和園內(nèi)人工湖的水溫進行了測量，如圖12-2所示是他根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪成溫度t1隨時間t2變化的圖線。據(jù)圖可以判斷( ) 圖12-2 A．實線是水溫圖線，虛線是氣溫圖線，造成溫度差的原因是因為水的比熱容較大 B．實線是水溫圖線，虛線是氣溫圖線，造成溫度差的原因是因為水的比熱容較小 C．實線是氣溫

4、圖線，虛線是水溫圖線，造成溫度差的原因是因為水的比熱容較大 D．實線是氣溫圖線，虛線是水溫圖線，造成溫度差的原因是因為水的比熱容較小 8.根據(jù)表12-1中幾種物質(zhì)的比熱容，判斷下列說法中不正確的是( ) 0.92 表12-1 A．制作體溫計時常用水銀做測溫物質(zhì)，原因之一是水銀的比熱容較小 B．北方樓房中的暖氣用水做介質(zhì)，利用了水的比熱容較大的特性 C．由于水比沙石的比熱容大，所以內(nèi)陸地區(qū)的晝夜溫差比沿海地區(qū)大 D．由于水比冰的比熱容大，所以冷卻食品時用0℃的水比用0℃的冰效果好 9.（2020，廣州）水的比熱容比煤油的大，如圖12-3甲所示，用規(guī)格相同的兩試管分別裝上質(zhì)

5、量相同的煤油和水，隔著石棉網(wǎng)同時對兩試管加熱。圖乙中哪一圖線能反映該實驗情況（?。? 甲 A B C D 乙 圖12-3 10.當物體中存在溫度差時，熱量會從溫度高的地方向溫度低的地方傳遞。對于一長度為L、橫截面積為S的均勻金屬棒，當兩端的溫度差穩(wěn)定為ΔT時，Δt時間內(nèi)從高溫端向低溫端傳遞的熱量ΔQ滿足關(guān)系式： ；其中k為棒的導熱系數(shù)。如圖12-4所示，長度分別為L1、L2，導熱系數(shù)分別為k1、k2的兩個橫截面積相等的細棒在D

6、處緊密對接，兩金屬棒各自另一端分別與溫度為400開、300開的恒定熱源良好接觸。若L1∶L2＝1∶2，k1∶k2＝3∶2，則在穩(wěn)定狀態(tài)下，D處的溫度為（ ） A．375開 B．360開 C．350開 圖12-4 D．325開 二、填空題（每空2分，共28分） 11.美麗的柳葉湖是常德市的一顆明珠，它不僅以其旖旎的風光令人們流連忘返，更是這個城市的居民在盛夏避暑的好去處。柳葉湖的水面寬廣，蓄水量豐富，而水的

7、 比砂石的大，在質(zhì)量相同的情況下吸收相同的熱量后水升高的溫度要 (填“多于”“等于”或“少于”)砂石升高的溫度，因而夏天里人們在柳葉湖邊活動會感到很舒服。 12.從車床上剛剛加工下來的鋁件溫度都很高，這是因為______(填“做功”或“熱傳遞”)使鋁件內(nèi)能增加了。已知某鋁件加工之前的溫度是25℃,加工之后的溫度是100℃，如果要讓加工后質(zhì)量為2 kg的鋁件［c鋁＝0.88×103 J/(kg·℃)］溫度冷卻到加工前的溫度，則該鋁件需要放出___________J的熱量。 13.一臺單缸四沖程汽油機，飛輪轉(zhuǎn)速是1200 r/min，該汽油機每秒鐘內(nèi)完成 個沖程，做功

8、 次。 14. （2020，四川內(nèi)江）在汽油機的一個工作循環(huán)中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是　 　沖程；某品牌汽車行駛100km消耗汽油7kg，這些汽油完全燃燒能放出　 　J的熱量。（汽油的熱值q＝4.6×107J/kg） 15．（2020，山東棗莊）“可燃冰”作為新型能源，有著巨大的開發(fā)使用潛力。同等條件下，“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達到煤氣的數(shù)十倍，說明“可燃冰”的　 　很大。以10倍的關(guān)系粗略計算，1kg“可燃冰”完全燃燒放出的熱量為　 　J，這些熱量可以使　 　kg的水從20℃加熱至100℃。[c水＝4.2×103J/（kg?℃），q煤氣＝4.2×107J/kg] 16

9、.用煤氣灶把1 kg、初溫為20 ℃的水燒到70 ℃，消耗了10 g煤氣，已知水的比熱容是4.2×103 J/(kg·℃)，煤氣的熱值為4.2×107 J/kg，則水吸收的熱量為________J，10g煤氣完全燃燒放出的熱量為________J，煤氣灶燒水的效率為________%。 三、實驗探究題（17題6分，18題12分，共18分） 17．如圖12-5所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同。燃料的質(zhì)量都是10 g，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同。 (1)比較不同燃料的熱值，應選擇________兩圖進行實驗；比較不同物質(zhì)的比熱容，應選擇________兩圖進行實驗； (2)水的比熱容為4.

10、2×103 J/(kg·℃)，它的物理含義是___________________； (3)酒精的熱值為3.0×107 J/kg，完全燃燒10 g酒精放出的熱量為______J。 圖12-5 18. (2020，山東煙臺)小明設(shè)計了如圖12-6所示的實驗裝置來探究水和食用油的吸熱本領(lǐng)。 圖12-6 (1)寫出調(diào)整實驗器材的方法步驟。 (2)依據(jù)小明的探究方案，在實驗探究過程中，除了選用相同規(guī)格的燒杯和酒精燈，還需要控制不變的量有哪些？ (3)實驗探究記錄數(shù)據(jù)如表： 加熱時間 t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

11、 10 水的溫 度/℃ 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 食用油的 溫度/℃ 30 32.5 35 37.5 40 42.5 47 47.5 50 52.5 55 在這些數(shù)據(jù)中，哪一個最可能是由于測量或者記錄的疏忽而產(chǎn)生了錯誤？分析實驗數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是什么？ 【延伸探究】結(jié)合上例探究以下問題 (1)在此實驗中，如果要使水和食用油的最后溫度相同，就要給水加熱更長的時間，此時，水吸收的熱量_______(填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的熱量。 (2)已知水的比熱容是4.2×103 J/(kg

12、·℃)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得食用油的比熱容為_________________J/(kg·℃)。 四、計算題(每題12分，共24分) 19. 小紅家里原來用液化石油氣燒水，每天用60 ℃的熱水100 kg。她參加“探究性學習”活動后，在老師和同學的幫助下，制造了一臺簡易的太陽能熱水器。 (1)若用這臺熱水器每天可將100 kg的水從20 ℃加熱到60 ℃，這些水吸收的熱量是多少？ (2)若液化石油氣燃燒放出的熱量有70%被水吸收，她家改用太陽能熱水器后平均每天可節(jié)約液化石油氣多少kg？(液化石油氣的熱值是8.0×107 J/kg) (3)請你說出太陽能熱水器的優(yōu)點。(至少說出一條) 圖

13、12-7 20．如圖12-7所示為四川省瀘州市某風景區(qū)山中的一段盤山公路的照片。以汽油為燃料的觀光汽車沿該盤山公路(盤山公路近似處理為斜面)以36 km/h的速度勻速行駛，經(jīng)過15 min從山腳到達山頂；汽車上山時沿路面獲得的牽引力恒為9.2×103 N。已知汽油完全燃燒釋放的熱量轉(zhuǎn)化為汽車牽引力做功的效率為30%，汽油熱值q＝4.6×107 J/kg，問： (1)汽車上山時牽引力的功率為多大？ (2)汽車從山腳到山頂消耗了多少千克的汽油？ 第十二章過關(guān)測試答案 一、1.D 2.B 點撥：我們給自行車輪胎放氣時，車胎內(nèi)被壓縮的空氣迅速膨脹對外做功，內(nèi)能減小

14、，溫度降低，因此氣門附近溫度會降低，故A不符合題意.放進冰箱冷凍室的水由于熱傳遞改變了水的內(nèi)能，溫度降低，變成冰塊，故B符合題意.在汽油機的壓縮沖程中，活塞對氣體做功，內(nèi)能增加，氣缸內(nèi)的溫度升高，故C不符合題意.用手來回彎折鐵絲，手對鐵絲做功，鐵絲的內(nèi)能增加，彎折處鐵絲溫度升高，故D不符合題意。 方法規(guī)律：判斷哪種方式改變了物體的內(nèi)能，關(guān)鍵是看是能量的轉(zhuǎn)化還是能量的轉(zhuǎn)移，發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的是做功的方式，發(fā)生能量轉(zhuǎn)移的是熱傳遞的方式。 3.C 點撥：物體內(nèi)能增大，可能是從外界吸收了熱量，也可能是外界對物體做了功，A不符合題意；汽油機在做功沖程中把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，B不符合題意；分子運動的快慢與

15、溫度有關(guān)，物體的溫度越高，分子無規(guī)則運動越劇烈，C符合題意；燃燒時放出的熱量不僅僅跟燃料的熱值有關(guān)，跟燃料的多少及燃燒情況等都有關(guān)系，D不符合題意。故選C。 4.B 點撥：影響密度大小的因素只有狀態(tài)和溫度。溫度升高，水銀柱升高，體積增大，質(zhì)量不變，所以密度減小。因此B正確。 5.A 點撥：本題考查對內(nèi)燃機工作過程的了解及四個沖程的判斷，A選項中兩個氣門關(guān)閉，活塞向上運動，是壓縮沖程；B選項中進氣門關(guān)閉,排氣門打開,活塞向上運動,是排氣沖程；C選項中兩個氣門關(guān)閉,火花塞點火,活塞向下運動,是做功沖程;D選項中進氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下運動，是吸氣沖程。故選A。 方法規(guī)律：根據(jù)剖面

16、圖識別汽油機的工作沖程，主要有三個關(guān)鍵點：①活塞的運動方向；②氣門的開閉情況；③火花塞是否產(chǎn)生電火花。 6.A 點撥：燃料的熱值是燃料本身的一種性質(zhì)，與燃料是否燃燒、是否完全燃燒、燃料的質(zhì)量等無關(guān)，只與燃料的種類有關(guān)，故A正確，C、D錯誤；熱值的定義是1 kg某種燃料完全燃燒時放出的熱量，故B錯誤。 7. C 點撥：根據(jù)公式Q吸＝cm(t-t0)或Q放＝cm(t0-t)，可知當吸收或放出同樣多的熱量時，比熱容大的溫度變化范圍小，由于水的比熱容較大，所以一天中溫度變化小的是水溫，所以實線是氣溫的圖線，虛線是水溫的圖線。 8．D 點撥：水銀的比熱容較小，在相同情況下，吸熱升溫快，容易與

17、人體達到熱平衡，故體溫計用水銀來做測溫物質(zhì)；比熱容大的物質(zhì)還有一個特點就是在溫度變化相同的情況下，吸收或放出的熱量多，作為熱的介質(zhì)比較合適，所以A、B、C均正確；冷卻食品時0℃的冰比0℃的水效果要好，原因是冰熔化時吸熱，溫度不變。 9．C 方法規(guī)律：本題運用了圖像法。用規(guī)格相同的兩試管分別裝上質(zhì)量相同的煤油和水，放在同一只燒杯中加熱，相同時間兩種液體吸收的熱量相同，A、B選項均錯誤； 由于水的比熱容較大，在質(zhì)量相同、加熱時間相同也就是吸收的熱量相同時，水溫升高的較小，C選項正確，D選項錯誤。 10.A 點撥：設(shè)在穩(wěn)定狀態(tài)下，D處的溫度為T，則對于長度為L1的細棒，，對于長度為L2的

18、細棒，，聯(lián)立解得 T＝375K，選項A正確。 二、11.比熱容；少于 點撥：水的比熱容比砂石大，由Δt =可判定水升高的溫度較砂石少。 12.做功；1.32×105 點撥：從車床上剛剛加工下來的鋁件，經(jīng)過了鍛造、剪切、打磨等程序，這些是做功過程，使鋁件內(nèi)能增加，溫度升高；Q＝c鋁 m Δt＝0.88×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100℃25℃)＝ 1.32×105 J。 13. 40；10 點撥：飛輪轉(zhuǎn)速是1 200 r/min＝20 r/s，因一個工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈，完成4個沖程做功一次，所以每秒可以完成40個沖程，做功10次。 14.做功；3.22×108

19、 點撥：內(nèi)燃機的四個沖程中，實現(xiàn)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的是做功沖程； 7kg汽油完全燃燒要放出的熱量：Q放＝qm＝4.6×107J/kg×7kg＝3.22×108J。 15．熱值；4.2×l08；1250 點撥：在同等條件下，“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達到煤氣的數(shù)十倍，說明“可燃冰”的熱值很大。1kg煤氣完全燃燒放出的熱量：Q放＝mq煤氣＝1kg×4.2×l07J/kg＝4.2×l07J，1kg“可燃冰”完全燃燒放出的熱量：Q放′＝10Q放＝10×4.2×l07J＝4.2×l08J；由題知，Q吸＝Q放′＝4.2×l08J，由Q吸＝c水m′Δt，可得水的質(zhì)量：m′＝= ＝1250kg。

20、 16．2.1×105；4.2×105；50 點撥：水吸收的熱量為Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(70 ℃－20 ℃)＝2.1×105 J，煤氣完全燃燒放出的熱量Q放＝q煤氣m煤氣＝4.2×107 J/kg×0.01 kg＝4.2×105 J，則煤氣灶的效率η＝×100%＝×100%＝50%。 三、17．(1)甲、乙；甲、丙；(2)1 kg水溫度升高(降低)1 ℃所吸收(放出)的熱量為4.2× 103 J；(3)3.0×105 點撥：比較不同燃料的熱值，需要控制被加熱的液體相同，燃料不同，所以應選擇甲、乙兩圖進行實驗；比較不同物質(zhì)的比熱容，需要

21、控制燃料相同，被加熱的液體不同，應選擇甲、丙兩圖進行實驗；水的比熱容的物理意義是1 kg水溫度升高(降低)1 ℃所吸收(放出)的熱量為4.2×103 J，酒精完全燃燒時放出的熱量Q＝mq＝0.01 kg×3.0×107 J/kg＝3.0×105 J。 18.解：(1)調(diào)整下面鐵夾，使石棉網(wǎng)處于適當?shù)母叨?；調(diào)整上面鐵夾，使溫度計處于適當?shù)母叨取?2)水與食用油的質(zhì)量和初始溫度相同。(3)第6 min食用油的溫度記錄錯誤。 分析表中的數(shù)據(jù)可知，加熱時間相同時，食用油升高的溫度比水高。分析比較水在第5 min、10 min和食用油在第2 min、4 min的數(shù)據(jù)可知，升高相同的溫度，水需要加熱的

22、時間比食用油長，進而得出水的吸熱本領(lǐng)比食用油大。【延伸探究】(1)大于；(2)1.68×103 點撥：(1)調(diào)整實驗器材時，注意調(diào)整鐵夾、石棉網(wǎng)的位置。(2)在探究過程中要利用控制變量法，使兩種物質(zhì)的質(zhì)量和初始溫度相同，比較末溫度和加熱時間。(3)分析食用油和水的溫度的變化關(guān)系，每加熱1 min，水的溫度變化為1 ℃，食用油的溫度變化為2.5 ℃，則食用油溫度變化快，所以升高相同的溫度，水需要吸收的熱量要多，故水的吸熱能力較強。分析食用油的變化溫度，第6 min食用油的溫度應為45 ℃，故第6 min數(shù)據(jù)有誤。 【延伸探究】(1)加熱時間反映物質(zhì)吸收熱量的多少，加熱時間長，則物質(zhì)吸收的熱量

23、多。(2)由表中實驗數(shù)據(jù)可知，在質(zhì)量相等時，加熱相等時間，即吸收相等熱量，食用油升高的溫度是水升高溫度的2.5倍；根據(jù)公式Q＝cmΔt，可知水的比熱容是食用油的2.5倍，故食用油的比熱容為1.68×103 J/(kg·℃) 四、19.解：(1)水吸收的熱量 Q吸＝cm(t-t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(60 ℃20 ℃)＝1.68×107 J。 (2)液化石油氣放出的熱量 ， 平均每天可節(jié)約液化石油氣的質(zhì)量 。 (3)太陽能熱水器的優(yōu)點有：環(huán)保、節(jié)能、取之不盡等。 20．解：(1)P＝＝＝Fv＝9.2×103 N×10 m/s＝9.2×104 W。 (2)由P＝得W牽＝Pt＝9.2×104 W×15×60 s＝8.28×107 J， 又Q放＝mq，η＝＝ ，故m＝＝＝6 kg。