粤沪版物理九年级第十二章 内能与热机综合测试题
一、单选题
1．下列关于温度、内能和热量的说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高
B．高温物体一定比低温物体内能大
C．物体温度升高，所含有的热量一定增多
D．物体温度升高，一定是外界对它做了功
2．盛夏在南湖公路散步的人倍感凉爽，这种现象用下列哪个物理量可以解释（ ）
A．比热容 B．热量 C．热值 D．内能
3．在汽油机工作的四个冲程中，实现机械能转化为内能的冲程是（ ）
A．吸气冲程 B．排气冲程 C．压缩冲程 D．做功冲程
4．2015年11月，在国家主席习近平与台湾领导人马英九的新加坡首次会面后的晚宴上，其中有风味酱鲍片脆瓜、湘式青蒜爆龙虾、竹叶东星斑XO糯米饭和百合炒芦笋四道菜了，下列分析正确的是（ ）
A．风味鲍片脆瓜中，鲍鱼、脆瓜、酱汁相拌后很快入味，主要是因为分子之间有引力
B．做湘式青蒜爆龙虾时用的是铁锅，主要是利用了铁的比热容大
C．百合煸炒芦笋时，主要是通过做功的方式使百合和芦笋的内能增加的
D．清蒸竹叶东星糯米饭时，主要通过热传递和高温水蒸气液化放热使米饭蒸熟的
5．如图所示，这是山西代表性的美食——过油肉，对过油肉烹制过程中所含的物理知识，解释正确的是（ ）
A．上桌时散发出香味，说明在温度高时分子才会发生热运动
B．向炒锅里加入食材，食材温度升高，它的内能增大
C．炒锅一般用铁制造，是利用了铁的比热容较大的性质
D．爆炒过程中，主要是通过做功的方式使过油肉的内能增加
6．下列过程中，属于内能转化为机械能的是（ ）
A．两手相互摩擦能发热 B．水沸腾时蒸汽冲开壶盖
C．锯木头锯条发烫 D．压缩空气点火
7．根据表格中数据，下列说法不正确的是（ ）
物质 铁 铝 铜 煤油
ρ/（kg m-3） 7.9×103 2.7×103 8.9×103 0.8×103
c/（J（kg ℃）） 0.46×103 0.88×103 0.39×103 2.1×103
A．质量、初温都相同的铁块和铜块，放出相同的热量后，将两个金属块靠在一起，铁块会向铜块传热
B．体积、初温都相同的铁块和铝块，吸收相同的热量后，将两个金属块靠在一起，铁块会向铝块传热
C．煤油和水体积之比为2：1，吸收热量之比为12：5，则升高温度之比为3：1
D．给等质量的铜块和铝块加热，它们吸收热量多少与升高的温度的关系可用图象表示（如图），其中图象b表示的是铜块
二、多选题
8．下列说法正确的是（ ）
A．沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，是因为水的比热容比沙石的比热容大
B．冬天双手互搓，手的温度升高，是通过热传递的方式改变手的内能
C．长时间紧压在一起的铅片和金片互相渗入，是由于发生了扩散现象
D．汽油机的做功冲程中，燃气对外做功，将机械能转化为内能
9．关于燃料的热值，以下说法正确的是（ ）
A．燃料的热值与燃料的燃烧情况无关
B．容易燃烧的燃料，热值一定大?
C．煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
D．0.5g汽油和2kg汽油，它们的热值是一样的?
三、填空题
10．生活中许多现象都可以用我们所学的物理知识解释，例如腌制鸭蛋使盐进入鸭蛋中是一种 现象，烧水煮鸭蛋是利用 的方式改变鸭蛋的内能。
11．水的比热容是4.2×103 （填写比热容的单位，用符号表示），初温为20℃的2kg的水吸收2.1×105J的热量后温度可以升高到 ℃（不考虑热量损失）
12．小丽探究煤炉的热效率时，用煤炉给10kg的水加热，此过程中水温随时间变化情况如图。若这些水从70℃升高到80℃燃烧了0.3kg的煤，则从50℃升高到70℃需要燃烧 kg的煤．烧水过程中， (选填“0～2min”、“2～4min”或“4～6min”)时间段内的热效率最高。[设相同时间内燃烧煤的质量相等]
四、计算题
13．王军学习了热学的有关知识后，想估算一下自己家每天烧水、做饭、炒菜所需要的热量，于是他仔细记录了每天烧水、做饭、炒菜需要的时间，并把它们折算成烧水的时间，相当于每天将40kg的水从25℃加热到沸腾。已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），当地的气压为标准大气压。问：
（1）王军家每天烧水、做饭、炒菜所需要的热量是多少？
（2）如果家用天然气的热值q＝3×107J/m3，从理论上讲，王军家每天烧水、做饭、炒菜至少需要燃烧多少天然气？
14．有一家大型专用汽车生产基地，该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶1.2km，受到的阻力是2×103N，消耗燃油1.5×10﹣3m3（假设燃油完全燃烧）．若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3，热值q=4×107J/kg，求：
（1）专用车牵引力所做的功？
（2）该专用车的热机效率是多少？
15．小林同学家用沼气作燃料加热3kg水，其过程中水温随时间的变化情况如图所示．请根据图象及有关信息完成下列问题．
（1）加热2min水吸收的热量；
（2）如果2min内沼气共燃烧0．O1m3，在这种情况下，该沼气炉的效率为多少？[c水=4.2×103J/（kg ℃），q沼气=2.4×107J/m3]．
五、作图题
16．如图所示，甲为热机的能量流向图，请在乙图中画出该热机的有用机械能和损失能量比例扇形统计图，只要求画出：有用机械能和损失能量，并在图中注明文字和比例。
六、实验探究题
17．小琦在利用如图甲所示实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”时，操作如下：
（1）在两烧杯中分别装入初始温度相同且 相等的沙子和水；用相同的酒精灯火焰加热；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；
（2）实验中，是通过比较 来间接反映沙子和水吸收的热量。
（3）分析图像可知：对于质量相等的沙子和水，升温较快的是 ；
（4）若使两者升高相同的温度，通过对比吸收热量的多少可知， 的比热容较大。
七、综合题
18．（1）如图（1）所示，刻度尺的分度值是 ____，刻度尺的读数为 ____cm；
（1）如图（2）所示，在比较水和食用油吸热本领的实验中相比用酒精灯加热，用电加热器加热的优点是：更容易控制水和食用油吸收 相等，通过比较 ，知道哪种液体吸热本领强。
19．随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入普通百姓家中.已知某国产轿车每行驶100km消耗8L汽油（1L＝10-3m3），汽油的密度为0.71×103kg/m3、热值为4.6×107J／kg. 则：
（1）10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是 J.
（2）当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km／h的速度匀速行驶时，它所受到的阻力等于 N.
20．2015年，南通建造的世界首座海洋生活平台“希望7号”出海试航．若试航中平台的排水量为2.5×104t，以5m/s的速度匀速直线航行5km，所受阻力是平台重的0.016倍．取g=10N/kg，q燃油=4×107J/kg．求：
（1）平台受到的浮力
（2）平台所受牵引力的功率
（3）若平台燃油机动力系统效率为40%，该试航过程至少需要燃烧的燃油质量
八、科普阅读题
21．阅读短文，回答文后的问题．
风寒温度
人们都有这样的体验：走在街上，穿着的衣服感觉冷暖刚好适宜，这时突然起了一阵大风，顿时感觉周身寒冷，这就是风寒效应，风寒效应会影响人们对冷的感觉，导致人体感觉的温度与温度计的示数有明显的差别．。原来，人体的主要散热部位是皮肤，通过皮肤红外辐射、接触传导热量、冷热空气对流和汗液蒸发等方式散热，当无风时，在人体皮肤和周围空气之间，有一个比较稳定的空气层，由于空气是热的不良导体，可以起到保温作用；当刮风时，稳定的空气保温层不断被新来的冷空气所代替，并把热量带走。风速越大，人体散失的热量越快、越多，人也就感觉越寒冷．科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度。并通过大量实验找出了风寒温度和风速的关系，下表是在气温为5℃时，风寒温度和风速的关系。
风速(km/h) 0 10 20 30 40
风寒温度(℃) 5 3 1 -1 -3
（1）根据文章，风会使人感觉更寒冷的原因主要是加强了下列哪种散热方式（ ）
A．辐射 B．传导 C．对流 D．汗液蒸发
（2）一个质量为50kg的人散失热量4.2×105J，如果人体没有产生相应的热量，则体温
将下降 [人体的比热容取4.2×103J/(kg·℃)]
（3）根据上表中数据，当气温为5℃，风速为35km/h时，风寒温度为 ，地面的水 (选填“会”或“不会”)结冰．
（4）根据所给数据，用T表示风寒温度，t表示气温，v表示风速，请你写出三者关系的表达式： ，根据这个关系，气温为-3℃、风速为15km/h时，风寒温度为 。
九、简答题
22．在炎热的夏天，赤脚走在河岸边，你会感到砂石烫脚，再走人河中时，觉得河水凉快，这是为什么？
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A．物体吸收热量，内能增大温度不一定升高，例如：晶体在熔化过程中虽然继续吸热，但温度是不变的，A符合题意；
B．内能的大小与物体的温度、状态等有关，所以高温物体的内能不一定比低温物体的内能大，B不符合题意；
C．热量是过程量，不能说含有，只能说吸收或放出，C不符合题意；
D．物体温度升高，可能是吸收热量，也可能是外界对物体做了功，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】物体的内能和温度、质量、状态有关；改变内能的方式有做功和热传递；热传递改变的能量是热量。
2．【答案】A
【解析】【解答】盛夏人们感觉凉爽，因为物体吸热温度变化小，物体具有较大的比热容。
故答案为：A.
【分析】物体的比热容越大，在吸热相同时，温度变化越小。
3．【答案】C
【解析】【解答】压缩冲程活塞向上运动，压缩燃料混合物对其做功，燃料的内能增大，温度上升，所以压缩冲程将机械能转化为内能。
故答案为：C。
【分析】压缩冲程将机械能转化为内能。
4．【答案】D
【解析】【解答】A.风味鲍片脆瓜中，鲍鱼、脆瓜、酱汁相拌后很快入味是因为分子在运动，A不符合题意；
B.利用铁锅炒菜，因为铁的比热容较小，导热能力强，B不符合题意；
C.炒菜时，主要利用热传递的方式改变内能，C不符合题意；
D.热传递可以改变内能，水蒸气在液化时放出热量，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】热传递可以改变内能，是能量的转移现象，水蒸气液化放出热量，分子在不停地做无规则运动。
5．【答案】B
【解析】【解答】A．根据分子动理论，构成物质的分子无时无刻不在做无规则运动，A不符合题意；
B．物质的温度越高，分子热运动就越剧烈，物质的内能就越大，B符合题意；
C．铁的导热性比较优良，因此炒锅一般用铁制造，C不符合题意；
D．爆炒过程中，主要是通过热传递的方式使过油肉的内能增加，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】温度不同的物体间通过热传递改变内能；不同物体的比热容不同，比热容越小，吸收热量后温度变化大。
6．【答案】B
【解析】【解答】解：
A、两手相互摩擦，手变热，使手的内能增加，属于机械能转化为内能，故A不符合题意．
B、水壶中的水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，故B符合题意．
C、锯木头锯子发烫是克服摩擦做功，属于机械能转化为内能，故C不符合题意．
D、压缩空气引火，是对空气做功，是机械能转化为内能，故D不符合题意．
故选B．
【分析】内能与机械能的转化主要表现在做功改变物体的内能上，内能增大的是机械能转化为内能，内能减少的是内能转化为机械能，而内能的变化主要体现在温度的变化上．
7．【答案】B
【解析】【解答】A．由 知道，铜块和铁块质量相同，放出的热量相同，比热容大的物体，降低的温度少；由于c铜
即铁块的末温低，二者接触，热量将从铝块向铁块传递，B错误，符合题意；
C．煤油和水体积之比为2：1，吸收热量之比为12：5，由 知道，升高温度之比
C正确，不符合题意；
D．由 知道，物质吸收热量多少与升高的温度比值
等质量的铜块和铝块，由于c铝>c铜，则
所以，其中图象b表示的是铜块，图象a表示的是铝块，D正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】加热时间相同，温度上升的缓慢，物质比热容大；相同质量的物体吸收或释放相同的热量，比热容大的物体温度变化小。
8．【答案】A,C
【解析】【解答】A．沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，原因沿海地区多水，内陆地区多砂石，水的比热容比砂石的比热容大，同样受冷和受热时水的温度变化小，A符合题意；
B．冬天双手互搓，手克服摩擦做功，机械能转化为内能，使手的温度升高，这是用做功的方式改变内能，B不符合题意；
C．铅片与金片紧压在一起，过几年铅片和金片互相渗入，是扩散现象形成的，C符合题意；
D．汽油机在做功冲程中，高温、高压的燃气膨胀推动活塞做功，将燃气的内能转化为机械能，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】水的比热容较大，吸热后温度变化小；物体间相互摩擦，是做功改变内能；分子在不停的无规则运动，形成扩散现象。
9．【答案】A,D
【解析】【解答】解：
A、燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关，故A正确；
B、热值大小与燃料是否容易燃烧无关，故B错误；
C、煤的热值比干木柴大，说明1kg的煤完全燃烧放出的热量比1kg干木柴完全燃烧放出的热量多．本选项的说法中不一定完全燃烧，故C错误；
D、燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故D正确．
故选AD．
【分析】1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关．
10．【答案】扩散；热传递
【解析】【解答】两种不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散现象，所以把鸭蛋放在盐水里一段时间，鸭蛋就变咸了，这是鸭蛋与盐之间的扩散现象；烧水煮鸭蛋，水的温度高，鸭蛋温度低，两者之间存在温度差，所以通过发生热传递改变了鸭蛋的内能。
故答案为：扩散；热传递.
【分析】分子运动的宏观体现是扩散现象，能量从一个物体转移到另一个物体是热传递.
11．【答案】J/（kg ℃）；45
【解析】【解答】解：水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）；
由Q吸=cm（t﹣t0）可得，吸热后水升高到的温度：
t= +t0= +20℃=45℃．
故答案为：J/（kg ℃）；45．
【分析】比热容是物质的一种热性．知道水的质量和比热容以及初温，根据Q吸=cm（t-t0）求出吸热后水升高到的温度．
12．【答案】0.3；0～2min
【解析】【解答】在加热水时，由于燃烧时间相同，消耗的燃料相同，根据图像，当温度从50℃-70℃时，加热时间和温度从70℃-80℃所需时间相同，消耗的燃料相同，为0.3kg，加热水时，效率最高，即在消耗相同燃料时，水吸热最多，升温最快，根据图像，0-2min时消耗最高。
故答案为：0.3；0-2min。
【分析】根据加热时间和温度变化图像，在相同时间内消耗的燃料相同，在消耗相同燃料时，水吸收的热越多，热效率越大。
13．【答案】（1）Q吸=cmΔt= 4.2×103J/（kg ℃）× 40kg×（100℃- 25℃ ）= 1.26×107J
（2）。
【解析】【分析】（1）根据Q吸=cmΔt计算吸热多少。
（2）根据Q放=qV，推导出计算使用燃料的多少。
14．【答案】解：（1）因为专用车匀速行驶，所以，牵引力：F=f=2×103N，牵引力所做的功：W=Fs=2×103N×1.2×103m=2.4×106J；（2）根据可得消耗燃油的质量：m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.2kg，燃油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=1.2kg×4×107J/kg=4.8×107J；该专用车的热机效率：η= ×100%=×100%=5%．答：（1）专用车牵引力所做的功是1.68×107J．（2）该专用车的热机效率是5%．
【解析】【分析】（1）专用车匀速运动，车受到的牵引力和阻力为一对平衡力，知道阻力可求牵引力大小；又知道车行驶的路程，利用W=Fs求专用车牵引力所做的功（有用能量）；
（2）已知燃油的热值和燃油的质量，利用燃料完全燃烧放热公式Q放=mq求燃油放出的热量（总能量）；利用效率公式求该专用车的热机效率．
15．【答案】（1）解：根据图象可知：加热2min水的温度由20℃升高到30℃；则水吸收的热量：
Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×3kg×(30℃﹣20℃)=1.26×105J
答：水吸收的热量是1.26×105J．
（2）解：∵燃烧0.01m3的沼气放出的热量为:
Q放=V沼气q沼气=0.01m3×2.4×107J/m3=2.4×105J
η= =52.5%
答：此沼气炉的效率是52.5%
【解析】【分析】（1）根据水的比热容、质量和温度差的乘积计算吸收热量的多少；
（2）根据燃料的体积和热值的乘积计算燃烧放出的热量，利用水的吸热和燃料放出的热量的比值计算热效率。
16．【答案】
【解析】【解答】由图可知损失的能量为15%+15%+45%=75%，有用机械能为100%-75%=25%
故作图如下：
【分析】根据热机的总能量和损失的能量的差， 减少热机效率。
17．【答案】（1）质量
（2）加热时间
（3）沙子
（4）水
【解析】【解答】(1)在探究沙子和水的温度变化与吸热的关系时，应该在两烧杯中分别装入初始温度相同且质量相等的沙子和水；(2)酒精灯是相同的，那么加热相同的时间，沙子和水吸收的热量是相同的，所以通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收的热量；(3)从图乙可以看到，加热相同的时间，沙子升高的温度较大，那么对于质量相等的沙子和水，升温较快的是沙子；(4)若使两者升高相同的温度，从图乙可以看到，水需要加热的时间更长，需要吸收更多的热量，那么水的比热容较大。
【分析】（1）探究不同物质的吸放热能力，需要控制他们的质量、初始温度相同，
（2）选用两个相同的加热器进行加热，可以保证相同时间内液体吸收相同的热量，可以通过加热时间来衡量物体吸热的多少；
（3）（4）得到的结论：相同质量的物体上升或下降相同的温度，比热容大的物体吸收或放出的热量多，或，相同质量的物体吸收或释放相同的热量，比热容大的物体温度变化小。
18．【答案】（1）热量；升高的温度
【解析】【解答】（1）由图1可知，刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表1mm，即刻度尺的分度值为1mm；物体左侧与0.00cm对齐，右侧与2.70cm对齐，所以物体的长度为2.70cm。
（2）相同的电加热器在相同时间内放出的热量相等，相比用酒精灯加热，用电加热器加热的优点是：更容易控制水和食用油吸收热量相等；相同质量的水和食用油在相同时间内吸收的热量相等，通过比较升高的温度，可以知道哪种液体吸热本领强。
【分析】（1）刻度尺上最小的单位长度是分度值；根据物体对应刻度尺的位置，测量长度；
（2）相同的加热器，加热的时间相同，吸收的热量相等；根据质量和吸收热量相同时，温度差的变化，可以判断吸热本领。
19．【答案】（1）4.6×108
（2）2500
【解析】【解答】（1）10kg汽油完全燃烧时所产生的热量：Q=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J；（2）v=72km/h=20m/s，∵ ，∴阻力 .
故答案为：4.6×108；2500.
【分析】本题考查学生对热量和功率的计算公式的掌握情况。热量：Q=mq。功率：.
20．【答案】（1）解：平台的排水量为m排=2.5×104t=2.5×107kg，
根据阿基米德原理可知，
平台受到的浮力F浮=G排=m排g=2.5×107kg×10N/kg=2.5×108N
答：平台受到的浮力2.5×108N
（2）解：平台漂浮时，G=F浮=2.5×108N，
平台所受的阻力f=nG=0.016×2.5×108N=4×106N，
因为平台匀速直线航行，根据二力平衡条件，
平台所受的牵引力F牵=f=4×106N，
平台航行的路程s=5km=5×103m，
牵引力做的功W=Fs=4×106N×5×103m=2×1010J，
由v=得，t===1×103s，
则平台所受牵引力的功率P===2×107W
答：平台所受牵引力的功率2×107W
（3）解：
燃油燃烧放出的热量Q放===5×1010J
由Q放=mq得，
答：若平台燃油机动力系统效率为40%，该试航过程至少需要燃烧的燃油质量为1.25×103kg
【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理F浮=G排即可求出浮力；
（2）根据二力平衡求出牵引力的大小，利用W=Fs求出牵引力做的功，由t=求出航行时间，利用P=求出功率；
21．【答案】（1）C
（2）2℃
（3）-2%；不会
（4）T=t-v/5 (或者T=t-0.2v)；-6℃
【解析】【解答】（1）根据文章，风会使人感觉更寒冷，原因主要是风的流动，加强了对流散热方式，C符合题意；
（2）一个质量为50kg的人散失热量4.2×105J，如果人体没有产生相应的热量，则体温将下降；
（3）根据上表中数据，当气温为5℃，风速为35km/h时，风寒温度为-2%，地面的水不会结冰；
（4）根据所给数据，用T表示风寒温度，t表示气温，v表示风速，三者关系的表达式：T=t-0.2v，根据这个关系，气温为-3℃、风速为15km/h时，风寒温度为T=-3℃-0.2×15km/h=-6℃ 。
【分析】（1）空气流动时，通过对流散热；
（2）根据热量和物体的比热容、质量的比值，计算温度差；
（3）根据气温和风速，计算风寒温度；
（4）根据实际风速和温度，计算风寒温度。
22．【答案】水的比热容较大，这样在同样的日照条件下，吸收相同的热量，水的温度变化小，沙子的温度变化大，所以海水凉，砂子烫。
【解析】【解答】 水的比热容较大，这样在同样的日照条件下，吸收相同的热量，水的温度变化小，沙子的温度变化大，所以海水凉，砂子烫。
【分析】根据Q吸=cmΔt，当比热容大时，温度变化小。
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