基础强化沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机达标测试试题(含答案解析)

沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机达标测试
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、下列四张图中利用热传递来改变物体内能的是()
A．钻木取火B．煤炉烧水
C．压缩空气升温D．搓手取暖
2、某汽油机的四个冲程如图所示，在该汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是（）
A．①B．②C．③D．④
3、下列关于温度、内能、热量的说法中正确的是（）
A．温度相同的两物体间也可以发生热传递B．物体温度越高，它的热量就越多
C．要使物体内能增加，一定要吸收热量D．同一物体温度升高，它的内能增加
4、下列关于热现象的说法正确的是（）
A．固体很难被压缩，说明固体分子间无间隙
B．内能和温度有关，0 ℃以上的物体才有内能
C．四冲程内燃机的做功冲程将内能转化为机械能
D．扫地时尘土飞扬是因为分子在不停地做无规则运动
5、下列实例，通过做功改变物体内能的是（）
A．晒太阳B．搓手取暖C．用电褥子取暖D．向双手哈气取暖
6、质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后，甲升高的温度高于乙升高的温度。

由此可知
（）
A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B．降低相同的温度，质量相等的甲液体放出的热量比乙液体放出的热量多
C．甲、乙两种液体相比较，乙液体更适合作冷却剂
D．甲物质的熔点高于乙物质的熔点
7、用同一酒精灯分别给质量相等的甲、，乙两种物质加热，根据测量数据绘制如图所示图象，由图可
知（）
A．甲物质的温度比乙物质温度升高的快，甲物质的比热容大于乙物质的比热容
B．甲物质的温度比乙物质温度升高的快，甲物质的比热容小于乙物质的比热容
C．甲物质的温度比乙物质温度升高的慢，甲物质的比热容大于乙物质的比热容
D．甲物质的温度比乙物质温度升高的慢，甲物质的比热容小于乙物质的比热容
8、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
9、关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（）
A．内能越大的物体所含有的热量一定越多
B．温度相同的两物体接触时不发生热传递
C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
D．同一物体内能减少，它的温度一定降低
10、四冲程柴油机工作过程中，以下说法错误的是（）
A．压缩冲程和做功冲程发生了能量的转化B．做功冲程使汽车获得动力
C．排气冲程排出了汽车的尾气D．吸气冲程吸入气缸的是柴油
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、把1kg的水从60℃开始加热至沸腾，温度随时间变化的图像如图所示，由图像可知，水的沸点是
______℃，沸腾过程的特点是______；这些水由60℃加热至90℃需要吸收的热量是______J 。

（34.210J /(kg C )c =⨯⋅︒水）
2、热水器将质量为20kg 、温度为15℃的水加热到65℃，消耗天然气0.15m 3，在此过程中水吸收的热量是______J ，热水器的热效率是______。

[c 水=4.2×103J/（kg·℃）；q 天然气=3.2×107J/m 3]
3、沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热容较小。

初温为20℃，质量为50kg 的砂石吸收
3.6×106J 的热量后，温度升高到______℃ 。

[砂石的比热容为0.9×103J(kg·℃)]。

4、小华发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流项起，这一现象与热机的工作循环中的___________冲程原理相同，这一过程内能转化为___________能。

5、单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氦气的定容比热为3100J/(kg ⋅℃)。

如图所示，质量为0.02kg 的氦气被密封在圆柱形气缸内，气缸内氦气气压与外界大气压相同。

用力把活塞AB 固定，当氦气的温度从20℃升高到30℃时，氦气吸收的热量是______J 。

撤去力，氦气推动活塞做功，这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的______冲程相同。

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、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·℃」
2、如图所示是某太阳能热水器，向其中注入0.05m 3的水，阳光照射一段时间后，温度从10 ℃升高到50℃。

水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），水的密度为1×103kg/m 3。

试求：
（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是E ＝2.8×107J ，则这段时间该热水器的效率是多少？
（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J 的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值为3.5×107J/kg ）
3、小明的爸爸从商店买回一只电磁炉，并赠送一只可放在上面加热的水壶，该水壶的质量0.8kg ，正常使用最多可盛2.5L 水，底面积2dm 2。

求：（1）该水壶最多可以盛多少kg 的水？
（2）该水壶盛最多的水放在电磁炉上烧，水壶对电磁炉的压强是多少？
（3）通常情况下，将一壶水从20℃加热到沸腾需要吸收热量多少？（g ＝10N/kg ，水的比热容是
4.2×103J/（kg•℃））
4、安全、清结、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用，一太阳能热水器内装有质量为
250kg ，温度为20℃的水，吸收76.310J ⨯的太阳能[()34.210J /kg C c =⨯⋅︒水]求：
（1）水升高的温度是多少？
（2）这些能量相当于完全燃烧多少天然气放出的热量？[天然气的热值为734.010J /m ⨯]
5、如图所示是某品牌的小汽车，下表是小汽车的有关参数。

请选择有关参数求解下列问题。

求：
（1）小汽车静止在水平路面上时，它对路面的压强；
（2）若小汽车在平直公路上以额定功率匀速行驶，速度为90km /h ，小汽车行驶过程中受到的阻力；
（3）若该车在同一条平直公路上以额定功率匀速行驶100km ，则该汽车发动机的效率。

（保留1位小数）
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、小社同学用如图甲所示的装置给质量都为100g和初温都为70℃的水和煤油加热（加热装置完全相同实验过程忽略热散失），图乙是根据实验过程记录的数据作出的两种液体的温度随时间变化的图象。

（1）实验过程中通过______（选填“升高温度”或“加热时间”）来反映物质吸收热量的多少；
（2）若要在不改变装置的情况下，为了使水和煤油在相同时间升高相同的温度，应减少______（选填“水”或“煤油”）的质量，升高相同的温度后，水吸收的热量______（选填“大于”、“等于”或“小于”）食用油吸收的热量。

______的吸热能力强些；
（3）已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），则煤油的比热容是______J/（kg•℃）；
（4）通过观察图象分析水在第3分钟到第4分钟沸腾过程中吸收的热量是______J。

2、在研究“不同物质的温度变化与吸热关系”实验中，取质量和初温都相同的甲、乙两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热，如图A所示。

（1）取质量相等的甲、乙两种液体时应选用的测量工具是______，两液体吸收热量的多少可以通过______（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）来比较；
（2）图B为其中某一支温度计的示数，其示数为______℃；
（3）根据实验绘制了C图的图像，分析图C可知：吸收相同热量时，______液体升温更高，______液体更适合做汽车发动机的冷却液（选填“甲”或“乙”）；
（4）若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃，吸收热量之比为2∶1，则甲、乙液体的比热容之比为______。

-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
改变物体内能有两种方式，分别为做功和热传递：
A．钻木取火，机械能转化成内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故A不符合题意；
B．煤炉烧水，水吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式增加水的内能，故B符合题
意；
C．压缩空气，使空气升温，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故C不符合题意；
D．用“搓手”的方法取暖，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故D不符合题意。

故选B。

2、C
【详解】
A．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图①可知，活塞向上运动，排气门打开，所以图①是排气冲程，故A不符合题意；
B．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图②可知，活塞向下运动，进气门打开，所以图②是吸气冲程，故B不符合题意；
C．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图③可知，活塞向下运动，两门关闭，所以图③是做功冲程，故C符合题意；
D．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图④可知，活塞向上运动，两门关闭，所以图④是压缩冲程，故D不符合题意。

故选C。

3、D
【详解】
A．热传递的条件是需要有温度差，所以温度相同的两物体间不可以发生热传递，故A错误；
B．热量是过程量，描述它的术语只能用“吸收”或“放出”，不能说“含有”。

故B错误；
C．物体内能增加有两个方式：一是从外界吸收热量，一是外界对物体做功，所以不一定吸收热量，也可以通过做功的方式增加内能。

故C错误；
D．内能的大小与物体的质量和温度等有关，故同一物体温度升高，其分子的热运动越剧烈，分子动能越大，所以它的内能增加，故D正确。

故选D。

4、C
【详解】
A．由于构成物质的分子间有间隙，且分子之间存在斥力，所以，固体难以被压缩，故A错误；
B．一切物体都具有内能，0℃以下的物体也有内能，故B错误；
C．四冲程内燃机的做功冲程中，是将内能转化为机械能，压缩冲程中是将机械能转化为内能，故C 正确；
D．扫地时尘土飞扬是固体小颗粒的运动，不能说明分子在永不停息地做无规则运动，故D错误。

故选C。

5、B
【详解】
A．改变物体内能的两种方法是做功和热传递，晒太阳是通过热传递的方法改变物体内能的，故A不符合题意；
B．搓手取暖，此时克服摩擦力做功，故是通过做功的方法改变物体内能的，故B符合题意；
C．用电褥子取暖是通过热传递的方法改变物体内能的，故C不符合题意；
D．向双手哈气取暖是通过热传递的方法改变物体内能的，故D不符合题意。

故选B。

6、C
【详解】
A．根据Q吸＝cm t，甲乙吸收热量相同，质量相等，t甲＞t乙，所以甲的比热容小于乙的比热容，故A不符合题意；
B．甲的比热容小于乙的比热容，根据Q放＝cm t，降低相同的温度，质量相等，所以甲放出热量小于乙放出热量，故B不符合题意；
C．甲的比热容小于乙的比热容，说明乙的吸热本领强，用乙液体作冷却剂更合适，故C符合题意；
D ．比热容跟物质的熔点没有关系，根据比热容关系不能判熔点高低，故D 不符合题意。

故选C 。

7、B
【详解】
由图分析可知，相同的时间内，甲物质的温度比乙物质温度升高的高；用同一酒精灯分别给质量相等的甲、乙两种物质加热，甲、乙两种物质在相同时间里吸收的热量是一样的，根据公式Q cm t =∆吸讨论可知，吸收相同的热量，甲物质升温高，因此甲物质比热容比乙物质比热容小，B 正确。

故选B 。

8、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 。

9、B
【详解】
A ．热量是一个过程量，不能用“含有、具有”等词修饰，故A 错误；
B ．发生热传递的条件是存在温度差，温度相同的两物体不存在温度差，故接触时不会发生热传递，故B 正确；
C ．热量能自发的从温度高的物体向温度低的物体转移，而温度高的物体内能不一定大，故C 错误；
D ．同一物体内能减少时，它的温度不一定降低，例如晶体在凝固过程中，放出热量，内能减少，但温度不变，故D 错误。

故选B 。

10、D
【详解】
A ．压缩冲程：活塞的机械能转化为燃料混合物的内能；做功冲程：燃料燃烧，化学能转化为内能，
产生高温高压气体，推动活塞做功，内能在转化为机械能。

故A 正确，不符合题意；
B ．做功冲程中，燃气推动活塞，内燃机对外做功，使汽车获得动力。

故B 正确，不符合题意；
C ．排气冲程中，做功完毕的燃气被排出内燃机，汽车排出尾气。

故C 正确，不符合题意；
D ．柴油机吸气冲程吸入气缸的只有空气，在压缩冲程末喷油嘴向气缸内喷入柴油。

故D 错误，符合题意。

故选D 。

二、填空题
1、 98 继续吸热，温度保持不变 51.2610⨯
【详解】
[1]液体沸腾时保持不变的温度叫沸点，由图像可知，水的沸点是98℃。

[2]从1t 时刻开始，虽继续加热，但水的温度保持不变，故沸腾过程的特点是继续吸热，温度保持不变。

[3]这些水由60℃加热至90℃需要吸收的热量是
354.210J /(kg C )1kg (90C 60C ) 1.2610J Q c m t =∆=⨯⋅︒⨯⨯︒-︒=⨯水
2、 64.210⨯ 87.5%
【详解】
[1]水吸收的热量
Q 吸=cm (t -t 0)= 4.2×103J/（kg·℃）×20kg×（65℃-15℃）=4.2×106J
[2]消耗的天然气完全燃烧放出的热量为
Q 放=Vq =0.15m 3×3.2×107J/m 3=4.8×106J
热水器的热效率为
664.210J 100%=100%=87.5%4.810J
Q Q η⨯=⨯⨯⨯吸放 3、100
由Q cm Δt =知道，砂石吸收3.6×106J 的热量后温度升高
633.610J ==800.910J(kg )50kg
Q t cm ⨯∆=⨯⋅⨯℃℃ 故吸热后砂石的温度是
08020100t t t '=∆+=+=℃℃℃
4、 做功 机械
【详解】
[1][2]正在煮饭的高压锅限压阀被气流项起，是由于锅内气体对限压阀做功的结果，在这一过程中，内能转化为机械能。

热机的工作循环中，做功冲程也是燃气对活塞做功，将内能转化为机械能，所以这一现象与热机的工作循环中的做功冲程原理相同。

5、 620 做功
【详解】
[1]氦气吸收的热量
Q 吸=cm (t -t 0)=3100J/(kg ⋅℃)×0.02kg×(30-20)℃=620J
[2]撤去力，氦气推动活塞做功，将氦气的内能转化为活塞的机械能，这个过程与汽油机的做功冲程相同。

三、计算题
1、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 。

2、（1）8.4×106J ；（2）30%；（3）0.8kg
（1）由m V
ρ=知道，热水器中水的质量 m 水＝ρV ＝1×103kg/m 3×0.05m 3＝50kg
这段时间该热水器中的水吸收的热量
Q 吸＝cm 水（t ﹣t 0）＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（50℃﹣10℃）＝8.4×106J
（2）热水器的效率
678.410J =100%=100%30%2.810J
Q E η⨯⨯⨯=⨯吸 （3）由Q 放＝mq 知道，若用煤燃烧来提供2.8×107J 的热量，需完全燃烧煤的质量
772.810J 0.8kg 3.510J/kg Q m q ⨯===⨯放
煤 答：（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106J ；
（2）这段时间该热水器的效率是30%；
（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J 的热量，需完全燃烧0.8kg 的煤。

3、（1）2.5kg ；（2）1650Pa ；（3）8.4×105J
【详解】
解：（1）水的体积为
V =2.5L=2.5×10-3m 3
则水的质量为
m =ρV =1000kg/m 3×2.5×10﹣3m 3=2.5kg
（2）水壶对电磁炉的压强
()22
0.8 2.5101650210kg N/kg Pa m F G S S p -+⨯====⨯ （3）水吸收热量
Q =cm Δt =4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃﹣20℃）=8.4×105J
答：（1）水壶最多可以盛2.5kg 的水；
（2）水壶对电磁炉的压强是1650Pa ；
（3）将一壶水从20℃加热到沸腾需要吸收热量8.4×105J 。

4、（1）60℃；（2）1.575m 3
【详解】
解：（1）根据公式Q 吸=cm ∆t 可得，水升高的温度为
()736.310J Δ60C 4.210J /kg C 250kg
Q t cm ⨯===︒⨯⋅︒⨯吸 （2）天然气放出的热量
Q 放=Q 吸=6.3×107J
需要天然气
73736.310J 1.575m 4.010J /m Q V q ⨯===⨯放
答：（1）水升高的温度是60℃；
（2）这些能量相当于完全1.575m 3天然气放出的热量。

5、（1）5310Pa ⨯；（2）1600N ；（3）46.4%
【详解】
（1）小汽车静止在水平路面上，重力与支持力是一对平衡力，故有
600kg 10N/kg 6000N F G mg ===⨯=
对路面的压强为
5436000N 310Pa 45010m
F p S -===⨯⨯⨯ （2）汽车匀速行驶的速度为
90km /h 25m /s v ==
汽车匀速行驶，水平方向摩擦力与牵引力是一对平衡力，根据
W Fs P Fv t t
=== 可得
4410W 1600N 25m /s
P f F v ⨯====牵 （3）牵引力所做的有用功为
581600N 10m 1.610J W F s ==⨯=⨯牵
消耗燃油的质量为
333310kg 0.7510kg /m 10m m V ρ-⨯==⨯⨯=7.5
燃油燃烧放出的热量为
787.5kg 4.610J /kg 3.4510J Q mq ==⨯⨯=⨯
该汽车发动机的效率
881.610J 100%100%46.4%3.4510J
W Q η⨯=⨯=⨯≈⨯ 答：（1）小汽车静止在水平路面上时，它对路面的压强为5310Pa ⨯；
（2）若小汽车在平直公路上以额定功率匀速行驶，速度为90km /h ，小汽车行驶过程中受到的阻力为1600N ；
（3）若该车在同一条平直公路上以额定功率匀速行驶100km ，则该汽车发动机的效率为46.4%。

四、实验探究
1、 加热时间 水 等
于 水 2.1×103 4.2×103J
【详解】
（1）[1]物质吸收热量的多少，是通过对一个物质加热时间来判断的，加热时间越长，吸收热量越多。

（2）[2]由乙图可知，相同质量的水和煤油，加热相同时间，水升高的温度比煤油小，所以应减小水的质量；
[3][4]实验中只改变了质量，加热时间依然相同，因此吸收的热量相同，根据公式Q c m t
=∆可知，加热时间相同的情况下，升高温度相同，质量与比热容成反比，质量越小，比热容越大，因此水的比热容大，吸热能力强些。

（3）[5]由乙图可知，0～3min 煤油温度的变化量为
Δt =t -t 0=130℃-70℃=60℃
则煤油吸收的热量为
Q 煤油=c 煤油m 煤油Δt
0～3min 水温度的变化量为
Δt ′=t ′-t 0′=100℃-70℃=30℃
则水吸收的热量为
Q 水=c 水m 水Δt ′
因为对相同质量的煤油和水，加热时间相同，所以煤油和水吸收热量相同，即Q 煤油=Q 水，所以 c 煤油m 煤油Δt = c 水m 水Δt ′
则煤油的比热容为
3330 4.210 2.11060水水煤油水煤油℃J/(kg ℃)J/(kg ℃)℃
c m t t c c m t t ∆∆∆∆==⨯⨯'⨯'⋅==⋅⋅ （4）[6] 第2min 到第3min 内，由乙图可知，水吸收的热量为
()
()3330 4.210J/(kg )10010kg 10090 4.210J Q c m t t ''''-=-=⨯⋅⨯⨯⨯-='⨯'水水水℃℃℃
因为加热器不变，加热相同质量的水，在相同时间内，水吸收的热量相同，即水在第3min 到第4min 内吸收的热量与水在第2min 到第3min 内吸收的热量相同，均为4.2×103J 。

2、 天平 加热时间 39 乙 甲 3∶2
【详解】
（1）[1][2]取质量相等的甲、乙两种液体，所需测量工具是天平；由于液体吸收的热量不能直接测量，用相同的加热器，加热时间越长，液体吸收的热量越多，故加热过程中，甲、乙两种液体吸收热量的多少是通过加热时间来判断的。

（2）[3]图B 中，温度计分度值为1℃，示数为39℃。

（3）[4][5]分析图C 可知，吸收相同热量，即加热相同时间，如图所示，乙液体升温更高，根据比较吸热能力的第2种方法，甲的吸热能力强，比热容大，根据Q =cm Δt 可知，相同的质量甲、乙两种液体，升高相同的温度，甲吸热多，冷却效果好，故甲液体更适合作汽车发动机的冷却液。

（4）[6]若甲、乙液体从图C 所示的初温分别升高到40℃和35℃，升高的温度分别为20℃和15℃，吸收热量之比为2∶1，根据Q c m t
=∆可得，甲、乙液体的比热容之比为 21531202
Q c m t Q t Q c Q t m t ∆∆==⨯=⨯=∆∆甲
甲甲甲乙乙乙乙甲乙
℃℃。