九年級(jí)物理上冊(cè)第十二章內(nèi)能與熱機(jī)單元測(cè)試卷（滬粵版2024年秋）一、填空題(每空2分，共20分)1.如圖所示，小宇做了一個(gè)簡(jiǎn)單的思維導(dǎo)圖來(lái)弄清楚“熱量”“內(nèi)能”與“溫度”的關(guān)系，則圖中①處應(yīng)填________。(第1題)2.飛機(jī)在萬(wàn)米高空飛行時(shí)，機(jī)艙外的溫度低至－50℃，艙外氣壓比艙內(nèi)氣壓低得多。要使艙內(nèi)獲得新鮮空氣，必須用壓縮機(jī)把新鮮空氣從艙外壓進(jìn)艙內(nèi)。在這個(gè)過(guò)程中，壓縮機(jī)對(duì)空氣做功，使空氣的內(nèi)能________(填“增大”“減小”或“不變”)，空氣的溫度可升高到50℃。3.“卡路里”簡(jiǎn)稱(chēng)“卡”，是熱量的一個(gè)單位，現(xiàn)在仍被廣泛使用在營(yíng)養(yǎng)計(jì)量中，“卡”是這樣規(guī)定的：1卡等于在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，1g水溫度升高1℃吸收的熱量，那么1卡等于________J。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]4.汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，當(dāng)汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒不充分時(shí)會(huì)冒“黑煙”，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率________(填“升高”“不變”或“降低”)。5.如圖是小明同學(xué)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝置，用手握住燒瓶的外壁，會(huì)看到液柱向左移動(dòng)。這是因?yàn)榭諝馐軣崤蛎泴?duì)液柱做功，此能量轉(zhuǎn)化過(guò)程與熱機(jī)的________沖程的原理相同。(第5題)6.如圖所示為一種防風(fēng)打火機(jī)，這種打火機(jī)在出氣口上方設(shè)計(jì)了一個(gè)金屬網(wǎng)罩，點(diǎn)火后網(wǎng)罩溫度很快升到很高，當(dāng)火焰被風(fēng)吹滅后，打火機(jī)內(nèi)噴出的燃?xì)庥謺?huì)被灼熱的網(wǎng)罩重新點(diǎn)燃。制成網(wǎng)罩的金屬必須選用熔點(diǎn)高、比熱容______(填“大”或“小”)的材料。(第6題)7.已知某品牌的卡式爐在一次加熱水的過(guò)程中其熱效率為63%，在此過(guò)程中，完全燃燒0.2m3的丁烷氣將40kg初溫為15℃的水加熱到45℃，則丁烷氣的熱值為_(kāi)_______J/m3。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]8.如圖是一種新型的金屬冰塊，相較于普通冰塊，金屬冰塊使用起來(lái)更加方便，且可無(wú)限次循環(huán)使用。茗茗將每塊質(zhì)量為125g且質(zhì)量相等的四塊金屬冰塊冷凍至－20℃后，迅速取出放入另一個(gè)裝有200g水的杯中，容器中水溫為30℃，放入金屬塊后水溫最終下降到20℃，在這個(gè)過(guò)程中，若不計(jì)熱量損失，該金屬冰塊的比熱容為_(kāi)_________J/(kg·℃)。(第8題)9.某型號(hào)汽車(chē)單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)1s內(nèi)對(duì)外做功15次。若做功沖程推動(dòng)活塞一次做功1200J，則該內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)的功率是________W。10.熱機(jī)的廣泛使用從根本上改變了我們的世界?，F(xiàn)有甲、乙兩臺(tái)柴油機(jī)，在相同的時(shí)間內(nèi)，它們所做的有用功之比是54，消耗柴油的質(zhì)量之比是32。則它們的效率之比是________。二、選擇題(每題2分，共14分)題序11121314151617答案11.關(guān)于熱學(xué)的知識(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A.熱量可以從內(nèi)能小的物體向內(nèi)能大的物體傳遞B.冰在熔化過(guò)程中，內(nèi)能和溫度都保持不變C.使燃料燃燒更充分，可以提高燃料的熱值D.夏天人們喜歡往地上灑水降溫，是利用水的比熱容較大的性質(zhì)12.水壺中的水燒開(kāi)后，壺蓋會(huì)向上跳動(dòng)。以下四個(gè)事例中能量轉(zhuǎn)化與之相同的是()(第12題)A.甲、丙 B.甲、丁C.乙、丙 D.乙、丁13.下圖中，晝夜溫差最小的是()14.有質(zhì)量和初溫都相同的甲、乙兩個(gè)物體，將甲投入一杯冷水中，水的溫度升高Δt，取出甲物體，再將乙物體投入這杯冷水中，水的溫度又升高Δt，不計(jì)熱量損失，則()A.甲的比熱容較大B.乙的比熱容較大C.甲、乙的比熱容一樣大D.無(wú)法比較15.上世紀(jì)人類(lèi)制成了世界上第一盞用海浪發(fā)電的航標(biāo)燈。它的氣室示意圖如圖所示，其工作原理是利用海浪上下起伏將空氣吸入氣室，壓縮后推入工作室，然后推動(dòng)渦輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。那么()(第15題)A.當(dāng)海水上升時(shí)，空氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為海水的機(jī)械能B.當(dāng)海水下降時(shí)，是活塞吸力將空氣吸入氣室C.當(dāng)海水下降時(shí)，氣流推動(dòng)渦輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電D.當(dāng)海水上升時(shí)，類(lèi)似于汽油機(jī)的壓縮沖程16.如圖所示為探究熱傳遞過(guò)程中，高溫物體、低溫物體溫度變化的特點(diǎn)。將盛有30℃冷水的小燒杯，放進(jìn)盛有70℃熱水的大燒杯中，分別用溫度傳感器，測(cè)量?jī)杀臏囟茸兓?。有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()(第16題)A.冷水吸收的熱量等于熱水放出的熱量B.熱水溫度下降比冷水溫度升高得快C.冷水和熱水到達(dá)同一溫度的時(shí)間相同D.熱水的質(zhì)量可能小于冷水的質(zhì)量17.質(zhì)量相等的甲、乙兩種不同液體，裝在相同的容器中，用相同的電加熱器加熱，其溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()(第17題)A.乙液體在1min后可能處于固液共存態(tài)B.甲、乙的比熱容之比為21C.升高相同溫度，甲吸收的熱量更少D.3min后甲的內(nèi)能保持不變?nèi)?、?shí)驗(yàn)題(第18題4分，第19題8分，共12分)18.在“比較酒精和碎紙片燃燒時(shí)放出的熱量”實(shí)驗(yàn)中。(第18題)(1)由于燃料充分燃燒放出熱量的多少不僅與燃料種類(lèi)這一個(gè)因素有關(guān)，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)必須控制酒精和碎紙片的質(zhì)量相等；實(shí)驗(yàn)中還需控制被加熱的水的質(zhì)量和初溫均相同，以便于____________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)如圖是小明安裝好的實(shí)驗(yàn)裝置，其中存在的錯(cuò)誤是____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)小華糾正了小明的錯(cuò)誤，又組裝了一套相同的實(shí)驗(yàn)裝置，備好秒表。在兩個(gè)燃燒皿中分別加入準(zhǔn)備好的酒精和碎紙片，讀出水的初溫后，進(jìn)行如下操作：①先點(diǎn)燃酒精，再點(diǎn)燃碎紙片；②保證酒精和碎紙片燃燒時(shí)間相同，讀取溫度計(jì)的示數(shù)；③待酒精和碎紙片充分燃燒結(jié)束，分別讀取溫度計(jì)的示數(shù)。小紅認(rèn)為上述操作中，操作________是錯(cuò)誤的。小明根據(jù)正確操作獲得的數(shù)據(jù)，算出了燃料的熱值，發(fā)現(xiàn)結(jié)果小于該燃料的實(shí)際熱值，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。19.在研究“不同物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)”實(shí)驗(yàn)中：(第19題)(1)取______(填“質(zhì)量”或“體積”)和初溫都相同的甲、乙兩種液體，分別裝入相同燒杯中，用相同的加熱器加熱，如圖A所示；(2)圖B為某時(shí)刻的溫度，其示數(shù)為_(kāi)_____℃；(3)實(shí)驗(yàn)中可通過(guò)____________(填“加熱時(shí)間”或“溫度計(jì)示數(shù)”)反映物質(zhì)吸收熱量的多少，這是科學(xué)探究中常見(jiàn)的方法，為_(kāi)_______法；(4)分析圖C可知，吸收相同熱量，________液體升溫更高，________液體吸熱能力較強(qiáng)；________液體更適合作汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液；(均填“甲”或“乙”)(5)若甲、乙液體從圖C所示的初溫分別升高到40℃和35℃，吸收熱量之比為21，則甲、乙液體的比熱容之比為_(kāi)_____。四、計(jì)算與推導(dǎo)題(第20題8分，第21題8分，第22題8分，共24分；解答要有必要的公式和過(guò)程)20.小明學(xué)習(xí)了燃料的熱值后，試測(cè)量天然氣的熱值。于是，他在家里將裝有2kg水的水壺放到天然氣灶上去燒，用溫度計(jì)測(cè)量水從20℃升溫至80℃的過(guò)程中，觀察到天然氣表的數(shù)字變化了0.035m3。他通過(guò)上網(wǎng)查閱得知天然氣灶的效率約為36%，已知水的比熱容c水＝4.2×103J/(kg·℃)。(1)在這個(gè)過(guò)程中水吸收了多少熱量？(2)請(qǐng)你幫小明算出天然氣的熱值。21.現(xiàn)有一杯初溫為t1的熱水和一杯初溫為t2的冷水，已知熱水質(zhì)量是冷水質(zhì)量的兩倍(不計(jì)熱量損失)，推導(dǎo)：這兩杯水混合成溫水時(shí)的末溫t(用t1、t2表示)。22.新能源的開(kāi)發(fā)及利用正逐步走入尋常百姓家。若已知液態(tài)氫的熱值是1.4×108J/kg，水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)。試計(jì)算：(1)我國(guó)第4代運(yùn)載火箭一般使用液態(tài)氫作為燃料，某火箭發(fā)射時(shí)攜帶3×104kg液態(tài)氫燃料。這些燃料完全燃燒，最多能將多少千克初溫為20℃的水加熱至沸騰？(當(dāng)?shù)卮髿鈮簽闃?biāo)準(zhǔn)大氣壓)(2)氫能源車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，將液態(tài)氫轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣在氣缸中燃燒提供動(dòng)力。某次測(cè)試中，一輛氫能源車(chē)以75kW的功率勻速行駛0.5h，消耗了2kg燃料，求該發(fā)動(dòng)機(jī)的效率(小數(shù)點(diǎn)后保留一位小數(shù))。答案一、1.熱傳遞2.增大3.4.24．降低5.做功6.小7．4×107點(diǎn)撥：水吸收的熱量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(45℃－15℃)＝5.04×106J；熱效率為63%，則丁烷氣完全燃燒放出的熱量Q放＝eq\f(Q吸,η)＝eq\f(5.04×106J,63%)＝8×106J；丁烷氣的熱值q＝eq\f(Q放,V)＝eq\f(8×106J,0.2m3)＝4×107J/m3。8．420點(diǎn)撥：水放出的熱量Q放＝c水m水(t0－t)＝4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(30℃－20℃)＝8.4×103J；不計(jì)熱量損失，則Q吸＝Q放＝8.4×103J，金屬塊變化的溫度Δt金＝t－t0金＝20℃－(－20℃)＝40℃，金屬塊的比熱容c＝eq\f(Q吸,mΔt金)＝eq\f(8.4×103J,4×0.125kg×40℃)＝420J/(kg·℃)。9．1.8×104點(diǎn)撥：該四沖程內(nèi)燃機(jī)對(duì)外做功一次需要的時(shí)間t＝eq\f(1,15)s，則該內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)的功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(1200J,\f(1,15)s)＝1.8×104W。10．56二、11.A12．A點(diǎn)撥：水壺中的水燒開(kāi)后，壺蓋會(huì)向上跳動(dòng)，內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。按動(dòng)電火花發(fā)生器按鈕，盒蓋飛出；汽油機(jī)的做功沖程，兩者都是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能?；钊杆傧聣海藁ㄈ紵?；汽油機(jī)壓縮沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。故甲和丙的能量轉(zhuǎn)化與燒水壺蓋跳動(dòng)相同。13．D14．B點(diǎn)撥：先后將甲、乙兩物體投入到同一杯水中，水升高的溫度相同，水吸收的熱量相同；不計(jì)熱量損失，則Q水吸＝Q放，可知甲、乙兩物體放出的熱量相同；由題知，甲物體比乙多降低了Δt，由c＝eq\f(Q,mΔt)可知：質(zhì)量相同的甲、乙兩物體，放出相同的熱量，降低的溫度多的甲物體的比熱容小。15．D點(diǎn)撥：海水上升時(shí)，氣室體積減小，壓強(qiáng)增大，閥門(mén)S1開(kāi)啟，閥門(mén)S2關(guān)閉，壓縮后將空氣推入工作室，利用海水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能，類(lèi)似于汽油機(jī)的壓縮沖程，故A錯(cuò)誤，D正確。海水下降時(shí)，氣室體積增大，壓強(qiáng)減小，在大氣壓的作用下，閥門(mén)S1關(guān)閉，閥門(mén)S2開(kāi)啟，將空氣吸入氣室，類(lèi)似于汽油機(jī)的吸氣沖程，此時(shí)該裝置沒(méi)有對(duì)外做功，故BC錯(cuò)誤。16．A17．B點(diǎn)撥：乙是液體，對(duì)乙液體加熱過(guò)程中，不可能出現(xiàn)固液共存態(tài)，故A錯(cuò)誤；由圖可知，加熱1min，吸收相同的熱量，甲升高的溫度為25℃，乙升高的溫度為50℃，甲、乙的質(zhì)量相等，由c＝eq\f(Q,mΔt)可知，甲、乙的比熱容之比eq\f(c甲,c乙)＝eq\f(Δt乙,Δt甲)＝eq\f(50℃,25℃)＝eq\f(2,1)，故B正確；由圖可知，升高相同的溫度，甲加熱的時(shí)間較長(zhǎng)，甲吸收的熱量較多，故C錯(cuò)誤；3min后甲液體吸收熱量，溫度不變，內(nèi)能增大，故D錯(cuò)誤。三、18.(1)通過(guò)水升高的溫度來(lái)反映燃料完全燃燒放出的熱量(2)溫度計(jì)的玻璃泡沒(méi)有充分浸入到燒杯的水中(3)②；燃料不完全燃燒且燃料燃燒放出的熱量有一部分會(huì)散失到空氣中19．(1)質(zhì)量(2)39(3)加熱時(shí)間；轉(zhuǎn)換(4)乙；甲；甲(5)32四、20.解：(1)水吸收的熱量Q＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(80℃－20℃)＝5.04×105J。(2)天然氣完全燃燒釋放的熱量Q放＝eq\f(Q,36%)＝eq\f(5.04×105J,36%)＝1.4×106J，天然氣的熱值q＝eq\f(Q放,V)＝eq\f(1.4×106J,0.035m3)＝4×107J/m3。21．解：冷水吸收的熱量Q吸＝cm(t－t2)，熱水放出的熱量Q放＝2cm(t1－t)，由題知，Q吸＝Q放，則有cm(t－t2)＝2cm(t1－t)，解得t＝eq\f(2t1＋t2,3)。22．解：(1)3×104kg液態(tài)氫燃料完全燃燒放出的熱量Q放＝m氫q＝3×104kg×1.4×108J/kg＝4.2×1012J，依題意，水吸收的熱量Q吸＝Q放＝4.2×1