难点解析沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机综合训练试题(含解析)

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机综合训练
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、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
2、下列关于热现象的说法中，正确的是（）
A．物体从外界吸收热量，其温度一定升高
B．温度高的物体内能多，温度低的物体内能少
C．水可作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大
D．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多
3、如图所示的实验，试管口木塞冲出过程中，下列说法错误的是（）
A ．试管口出现的白雾是水蒸气液化形成的
B ．试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
C ．能量转化情况与内燃机做功冲程相同
D ．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少
4、下列选项可能符合汽车等热机能量流向的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
5、5月8日母亲节这一天，学校举行了“爱心献给妈奶”的主题活动，很多同学通过为妈妈分担家务来表达对妈妈的爱。

以下说法正确的是（ ）
A ．切菜——用锋利的刀是为了减小压强
B ．拖地——加大力度可以增大滑动摩擦力
C ．炒菜——是用做功的方法改变食物的内能
D ．烧水——水沸腾后继续加热，温度会续升高
6、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
（7310J/kg q =⨯酒精）。

若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，()34.210J/kg c =⨯⋅水℃，则下
列说法中正确的是（ ）
A ．()3
2.410J/kg c =⨯⋅乙℃
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43.3610J ⨯
D ．该酒精灯的加热效率为28%
7、如下表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断错误的是（
）
A ．不同物质的比热容可能相同
B ．一杯水凝固成冰后，比热容会变化
C ．用水作为暖气中的传热介质是因为水的比热容大
D ．铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多
8、下列说法中正确的是（ ）
A ．把一瓶柴油倒去一半，则剩下的柴油比热容变小
B．热传递中，温度总是从内能大的物体传递给内能小的物体
C．在柴油机的压缩冲程中，机械能转化为柴油和空气混合物的内能
D．燃料燃烧得很充分，它的热值也不变
9、如图所示，在试管里盛适量的水，用带玻璃管的胶塞塞住试管口，加热试管使水沸腾，玻璃管口冒出的“白气”推动管口处的小叶轮转动。

下列说法正确的是（）
A．水在沸腾过程中，不断吸收热量，温度升高
B．实验过程中通过热传递使试管内水的内能增大
C．玻璃管口冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气
D．“白气”使小叶轮转动的过程相当于汽油机的压缩冲程
10、2022年4月16日，摘星妈妈王亚平和航天员翟志刚、叶光富三人乘坐神舟十三号返回舱成功返回地球。

下列关于返回舱进入大气层后的有关说法错误的是（）
A．返回舱下落过程中，动能转化为重力势能
B．返回舱加速下落过程中其动能增大
C．返回舱下落过程中与大气摩擦，外表面温度升高，其内能增加
D．返回舱下落过程中，航天员相对地球是运动的
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、完全燃烧140g 焦炭所放出的热量有60%被初始温度是10℃、质量为10kg 的水吸收，则水吸收的
热量为______J ，水温将升高到______℃。

（[73.010J /kg q =⨯焦炭，()34.210J/kg ?C c =⨯⋅水]，在1个标
准大气压下）
2、如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，玻璃筒内空气的内能 _____（选填“增加”或“减少”），温度升高，这是通过 _____的方式改变物体的内能。

3、如图所示，热熔钻工艺是在金属薄板上一次加工出孔的技术，热熔钻采用耐磨耐高温的硬质材料做成，钻头与薄板接触时，钻头高速旋转，使钻头与薄板之间剧烈摩擦，用______（选填“做功”或“热传递”）的方式瞬间达到几千摄氏度的高温，将______能转化为______能，由于温度超过金属的熔点，钻头附近的金属迅速______（填物态变化名称），钻头继续向下施加压力，就会贯穿出一个孔。

4、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·℃）]
5、今年5月18日复课后，为了保障每位师生的安全，学校每天都要对公共场所喷洒84消毒液来进行消杀。

消杀过后，同学们都闻得到消毒液的味道，这是______现象；在治疗高烧病人时，可以采用敷冰袋的方式来退烧，这实际上就是采用______的方法来改变物体内能。

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。

一辆使用汽油为燃料的小汽车，以108km/h的速度在平直路面上匀速行驶900m，此过程中发动机的实际功率为69kW。

汽油的热值q=4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25%。

求小汽车在这段路程中：
（1）发动机所做的功；
（2）消耗汽油的质量。

2、质量为2kg的水温度升高5℃，求吸收的热量Q吸「c水=4.2×103J/kg·℃」
3、氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，目前许多城市投放使用了氢燃料新能源公交车。

【已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，q氢=1.4×108J/kg】求：
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg、温度为20℃的水吸收，求水升高的温度。

（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得的热量和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间？
4、如图所示为一款以汽油机为动力的小型多功能田园翻地机。

其自重为60kg，静止在水平地面上时，与地接触面积为150cm2。

汽油机的输出功率为1kW，在水平地面上匀速翻地时的速度为
1.8km/h，（取q汽油﹦4×107J/kg，g﹦10N/kg）求：
（1）静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？
（2）匀速翻地时翻地机受到的阻力是多大？
（3）若翻地工作时机汽油机的工作效率是25℅，翻地机每前进10km消耗多少kg汽油？
5、一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约为6.8×106J，这些能量相当于完全燃烧0.2kg的木炭才能得到；若将这些木炭用来烧水，可以使10kg的水温度升高17℃，已知水的比热容为
4.2×103J/（kg·℃）。

求：
（1）木炭的热值；
（2）10kg 的水温度升高17℃所吸收的热量；
（3）此炭炉烧水的效率。

四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、小明和小华分别利用图甲所示的相同装置探究水沸腾时温度变化的特点，当水温接近90℃时每隔0.5min记录一次温度，并绘制出如图乙所示的水温与时间关系的图像。

（1）实验时，判断水沸腾的依据是______
A．有大量气泡冒出
B．温度计示数不再发生变化
（2）分析图乙可知，小华将水加热至沸腾的时间明显较长，他认为小华用的水比小明用的水多。

请
写出你的判断过程______（要用必要的公式）。

2、为了研究物体吸收热量跟物质种类的关系，如图用两只完全相同的烧杯 A 和 B 分别装入液体，两个杯子中分别插入相同的温度计，用同一酒精灯在均匀铝薄板下加热。

（1）A、B 两杯中液体除初温相同外，加热前还应满足下列条件：______相同、 ______相同；
（2）实验时酒精灯要放在两杯中间，其目的是为了______，这样可以通过计时器记录加热时间来判断吸热多少。

（3）若A 和B 液体升高相同的温度所需加热的时间不同，则说明：______。

-参考答案-
一、单选题
1、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。

2、C
【详解】
A．物体从外界吸收热量，其温度可能不变，如晶体熔化时，吸热但温度不变，故A错误；
B．内能与物体的温度、质量都有关系，温度高的物体内能不一定多，温度低的物体内能也不一定少，故B错误；
C．水可作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大，与相同质量的其它物质相比，升高相同温度时可以吸收更多的热量，故C正确；
D．煤的热值比干木柴的大，但是两种燃料的质量以及燃烧状况未知，所以无法判断哪种燃料燃烧时放出的热量多，故D错误。

故选C。

3、B
【详解】
如图所示实验中，木塞冲出时，是试管内水蒸气对木塞做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，那么水蒸气的内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水珠，于是试管口出现了白雾，而内燃机的做功冲程是内能转化为机械能，所以这个能量转化与内燃机做功冲程相同，故ACD正确，不符合题意，B 错误，符合题意。

故选B。

4、D
【详解】
热机燃烧燃料放出的能量，有部分转化为提供热机动力的机械能，还有相当部分能量散失了。

而汽油机的效率一般为20%~30%，则机械能约为
W机械能=ηW=30%×1000J=300J
散失的内能
W内能=W-W机械能=1000J-300J=700J
故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

5、B
【详解】
A ．用锋利的刀是为了减小受力面积增大压强，故A 错误；
B ．拖地时加大力度是通过增大压力从而增大滑动摩擦力，故B 正确；
C ．炒菜时菜从锅中吸收热量，是通过热传递的方法改变食物的内能，故C 错误；
D ．水沸腾后继续加热，温度不会升高，保持温度不变，故D 错误。

故选B 。

6、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 -t 0)=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
4444 3.361010J J 1.6888
Q Q ==⨯=⨯⨯吸1吸 那么乙的比热容
0432.1()0.1kg 1.6810J 10J/(kg )(10020)
Q c m t t ⨯⨯⋅⨯-===-吸1乙℃℃℃ 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
441010 3.3610J 4.288
10J Q Q ⨯==⨯⨯=吸2吸 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
454.2135%1.20J 10J
Q Q η⨯=⨯==吸2放 故D 错误。

故选C 。

7、D
【详解】
A ．由表格知，不同物质的比热容一般不同，但也有相同的，比如煤油和冰的比热容相同，故A 正确，不符合题意；
B ．由表格知，水和冰的比热容不相同，所以一杯水凝固成冰后，比热容会变化，故B 正确，不符合题意；
C ．在生活中用水作为暖气中的传热介质是因为水的比热容较大，与其它液体在相同质量时，降低相同的温度能放出更加多的热量，故C 正确，不符合题意；
D ．由表格知，铝的比热容大于铜的比热容，那么质量相同的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多，如果没有质量相同这个前提条件，则无法判断吸热的情况，故D 错误，符合题意。

故选D 。

8、D
【详解】
A ．比热容只和物质的种类和状态有关，与质量和体积无关；所以，柴油用去了一半，质量和体积均减小一半，而比热容不变，故A 错误；
B ．热传递中传递的是热量（能量），不能说传递温度，故B 错误；
C ．因为柴油机吸入气缸的只有空气，在柴油机的压缩冲程中，机械能转化为空气的内能，故C 错误；
D ．单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做热值，热值与质量和是否完全燃烧无关，只与燃料
种类有关，故D正确。

故选D。

9、B
【详解】
A．水在沸腾过程中，不断吸收热量，温度保持不变，故A错误；
B．实验过程中加热试管使水沸腾，试管内的水吸收热量，这是通过热传递使试管内水的内能增大，故B正确；
C．玻璃管口冒出的“白气”是水蒸气液化形成的小水珠，故C错误；
D．“白气”使小叶轮转动的过程是内能转化为机械能，相当于汽油机的做功冲程，故D错误。

故选B。

10、A
【详解】
A．返回舱下落过程中，高度减小，速度变大，质量不变，所以重力势能减小，动能增大，将重力势能转化为动能，故A错误，符合题意；
B．返回舱加速下落过程中，速度增大，质量不变，所以其动能增大，故B正确，不符合题意；
C．返回舱下落过程中与大气摩擦，克服空气阻力做功，将机械能转化为内能，内能增加，外表面温度升高，故C正确，不符合题意；
D．返回舱下落过程中，航天员相对地球的位置不断的变化，所以航天员是运动的，故D正确，不符合题意。

故选A。

二、填空题
1、6
70
2.5210
【详解】
[1]水吸收的热量
763.010J /kg 0.14kg 60%=2.5210J Q Q q m ηη=⨯=⨯=⨯⨯⨯⨯吸焦炭放
[2]水升高的温度
()632.5210J 60?C 4.210J/kg ?C 10Q t cm kg
⨯∆===⨯⋅⨯吸 水温将升高到
010C 60C 70C t t t =+∆=︒+︒=︒
2、 增加 做功
【详解】
[1][2]把活塞迅速压下去，通过做功的方式，机械能转化为玻璃筒内空气的内能，空气温度升高，点燃硝化棉。

3、 做功 机械 内 熔化
【详解】
[1]当钻头与薄板相互摩擦时，两者的内能都会增大，温度急剧升高；即摩擦生热是通过做功的方法改变物体的内能的；
[2][3]此过程中将机械能转化为内能。

[4] 由于温度超过金属的熔点，钻头附近的金属迅速由固态变为液态，即金属被熔化。

4、 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
()6031.00810J 25854.210J /?4Q t t cm kg kg
⨯=+=+=⨯⨯吸℃℃℃ 5、 扩散 热传递
【详解】
[1]同学们能闻到消毒液的味道，是因为分子在永不停息地做无规则运动，这是扩散现象。

[2]高烧病人温度高，而冰袋温度低，当冰袋与病人接触时，热量从病人传递给冰，冰吸热熔化，病人放出热量后，温度降低，内能减小，故这是采用热传递的方法来改变物体的内能的。

三、计算题
1、（1）62.0710J ⨯；（2）0.18kg
【详解】
解：（1）汽车的速度为
v =108km/h=30m/s 由s v t = 得汽车的行驶时间为
900m 30s 30m/s s t v =
== 汽车发动机的功率为
469kW=6.910W P =⨯
发动机所做的功为
466.910W 30s=2.0710J W Pt ==⨯⨯⨯
（2）汽油燃烧释放的热量为
662.0710J 8.281025%J W
Q η⨯===⨯ 由Q =mq 得汽油的质量为
678.2810J 0.18kg 4.610J/kg
Q m q ⨯===⨯
答：（1）发动机所做的功是62.0710J ⨯；
（2）消耗汽油的质量是0.18kg 。

2、4.2×104J
【详解】
解：水吸收的热量
Q 吸=cm 水Δt =4.2×103J/(kg·℃)×2kg×5℃=4.2×104J
答：吸收的热量是4.2×104J 。

3、（1）4.2×107J ；（2）50℃；（3）300s
【详解】
解：（1）质量为0.3kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q 放=m 氢q 氢=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J
（2）由题意可知，水吸收的热量
Q 吸=Q 放=4.2×107J
由Q 吸=cm Δt 可知，水升高的温度
()734.210J Δ504.210J /?200Q t cm kg kg
⨯===⨯⨯吸℃℃ （3）由题意可知，公交车所做的功
W =Q 放=4.2×107J 由W P t
=可知，这些热量能让该公交车匀速行驶的时间 734.210J 300s 14010W
W t P ⨯===⨯ 答：（1）质量为0.3kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量为4.2×107J ；
（2）若这些热量全部被质量为200kg 、温度为20℃的水吸收，水升高的温度为50℃；
（3）某氢能源公交车以140kW 的恒定功率匀速行驶，如果0.3kg 的氢燃料完全燃烧获得的热量和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶的时间为300s 。

4、（1）4×104Pa ；（2）2000N ；（3）2kg
【详解】
（1）已知该翻地机质量为60kg ，且静止在水平地面上，则翻地机对地面的压力为
6010N /600N F G mg kg kg ===⨯=
翻地机对地面的压强为
442600N 41015010m
F p Pa S -===⨯⨯ （2）由于该翻地机在水平地面上做匀速直线运动，则翻地机翻地时受到的阻力为
1000W 2000N 1.8m /s 3.6
P f F v ====牵 （3）翻地机前进10km 做的功为
472000N 1.010m 210J W F s ==⨯⨯=⨯牵
已知翻地机的工作效率时25%，则汽油完全燃烧释放的内能为
77210J 810J 25%W
Q η⨯===⨯放 需要消耗的汽油质量为
77810J 2410J /Q m kg q kg ⨯===⨯放
答：（1）静止在水平地面上时，对地面的压强为4×104Pa ；
（2）匀速翻地时翻地机受到的阻力为2000N ；
（3）翻地机每前进10km 需要消耗2kg 汽油。

5、（1）3.4×107J/kg ；（2）7.14×105J ；（3）10.5％
【详解】
解：（1）由题可知，完全燃烧0.2kg 的木炭放出的能量约为6.8×106J ，故木炭的热值为
673.4J /kg 0.6.8102kg J 10Q q m =⨯⨯==放
（2）10kg 的水温升高17℃所吸收的热量为
()354.210J /kg 10kg 177.1410J Q c m t =∆=⨯⋅⨯⨯=⨯吸水水℃℃
（3）炭炉烧水的效率
657.1410J 100%100%10.5%6.810J
Q Q η⨯=⨯=⨯=⨯吸放 答：（1）木炭的热值为3.4×107J/kg ；
（2）10kg 的水温度升高17℃所吸收的热量为7.14×105J ；
（3）此炭炉烧水的效率为10.5%。

四、实验探究
1、 B 见详解
【详解】
（1）[1]液体沸腾前到正在沸腾都有气泡产生，随着接近沸腾时气泡越来越多，所以难以明确区分，而液体沸腾时的特点是吸热温度保持不变，故A 不符合题意，B 符合题意。

故选B 。

（2）[2]相同的加热器，相同时间放出的热量相同，加热时间长表明吸收热量多，根据热量计算公式Q cm t =∆吸，当比热容与温度变化量相同时，吸热多少与液体的质量成正比，故同等加热条件下，升高相同的温度，液体的质量越大需要加热时间长。

2、 质量 升高的温度 使A 、B 两杯中的液体吸收的热量相等 不同物质的吸热能力不同。

【详解】
（1）[1][2]为了研究物体吸收热量跟物质种类的关系，根据控制变量法可知要控制液体的质量相同、升高的温度相同（只改变物质的种类）。

（2）[3]实验时用同一酒精灯加热，把酒精灯要放在两杯中间，其目的是为了使A、B两杯中的液体吸收的热量相等。

（3）[4]质量相同的A 和B 液体升高相同的温度所需加热的时间不同，即吸热多少不同，则说明不同物质的吸热能力不同。