2018年九年级物理上册第十二章内能与热机达标检测卷（含解析）（新版）粤教沪版.doc

1 第十二章 内能与热机 (100 分，60 分钟) 题　号 一 二 三 四 总　分 得　分 一、选择题(每题 3 分，共 36 分) 1．一瓶酒精用掉一半，关 于剩下的酒精，下列判断正确的是(　　) A．密度变为原来的一半 B．热值变为原来的一半 C．质量变为原来的一半 D．比热容变为原来的一半 2．关于温度、热量和内能，以下说法正确的是(　　) A．物体的温度升高，内能一定增加 B．60 ℃的水比 30 ℃的水所含有的热量多 C．热量总是自发地从温度低的物体向温度高的物体传递 D．0 ℃的水内能为零 3．下列实例中，通过热传递的方式来改变物体内能的是(　　) A．晒太阳 B．钻木取火 C．搓手取暖 D．压缩空气 4．用打气筒给篮球快速充气，忽略篮球体积的变化，在充气过程中，球内空气(　　) A．质量不变 B．密度不变 C．温度不变 D．内能增大 5．由 Q＝cm(t－t0)得 c＝ Q m（t－t0），关于同一种物质的比热容，下列说法正确的是 (　　) A．若质量增大一倍，则比热容减小一半 B．若质量增大一倍，则比热容增大一倍 C．若吸收的热量增大一倍，比热容增大一倍 D．比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少都无关 6．飞机在万米高空飞行时，舱外大气压比舱内大气压低，要使舱内获得新鲜空气，必 须使用压缩机把空气从舱外压进舱内。在这个过程中，压缩机对空气做功，空气的(　　) A．温度升高，内能增加 B．温度降低，内能减少 C．温度升高，内能减少 D．温度 降低，内能增 加 7．如图所示是某老师的自制教具。他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器2 紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶 内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验，分析不正确的是(　　) A．酒精不完全燃烧时热值不变 B．能闻到酒精的气味说明分子在永不停息地做无规则运动 C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程 D．纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低 8．实验装置如图所示，加热试管使水沸腾。对观察到的现象分析正确的是(　　) A．玻璃管口冒出的“白气”是水汽化成的水蒸气 B．加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能 C．小叶轮的转动说明永动机是可以实现的 D．小叶轮转动，水的内能转化为叶轮的机械能 (第 7 题图)　　　　　 (第 8 题图)　　　 ( 第 10 题图) 　　　　　 (第 12 题图) 9．四冲程内燃机工作时，哪个冲程将机械能转化为内能(　　) A．压缩冲程 B．做功冲程 C．吸气冲程 D．排气冲程 10．如图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图，该冲程为(　　) A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 11．关于“热机”，下列说法中错误的是(　　) A．通过技术改进，可以使热机的效率达到 100% B．减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行” C．用水而不用其他循环物质降低热机的温度，主要是利用水的比热容较大的特性 D．严寒的冬天，有人晚上把热机水箱中的水放出，是防止气温降低时，水凝固而胀坏 水箱 12．将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上。 经过一定时间后，冰块形状基本不再变化时的情形如图所示。则三块金属的比热容 c 甲、c3 乙、c 丙大小相比(　　) A．c 甲最大 B．c 乙最大 C．c 丙最大 D．c 甲＝c 乙＝c 丙 二、填空题(每空 1 分，共 16 分) 13．“激光橡皮”：在激光的照射下，纸张上的黑色碳粉直接________(填物态变化名 称)为高温碳蒸气，在这个过程中，碳粉是通过________(填“做功”或“热传递”)的方式 来改变内能的。 14．在四川邛崃窑遗址中出土了一种唐朝“省油灯”，如图所示。这种省油灯的灯盏是 铜质的，在灯盏下增加了一层夹层，又叫夹层灯。夹层留一个小孔，可以从小孔向夹层中加 水。灯点燃后，热会由灯盏通过________方式使油的内能增加，温度升高，加快油的 ________，增加耗油量。在夹层中加水，降低油温，达到省油的目的，这是利用水的 ____________ 的 特 性 。 为 了 更 省 油 ， 请 对 这 种 灯 提 出 一 个 合 理 的 改 进 意 见 ： ________________________。 (第 14 题图)　　 (第 15 题图) 15．在沿海地区炎热晴朗的天气里，易形成海陆风，陆风和海风是由于地面和大海升温 和 降 温 的 快 慢 不 同 ， 从 而 使 空 气 对 流 形 成 风 。 形 成 海 陆 风 的 根 本 原 因 是 ______________________________________。如图所示的是海陆风形成的示意图，其中 ________图反映海风形成的时间是白天，________图反映陆风形成的时间是晚上。 16．给汽车加油时，会闻到汽油味，这是________现象。当汽油在发动机内燃烧不充分 时会冒“黑烟”，这时发动机的效率________(填“升高”“不变”或“降低”)。 17．若汽油机每秒完成 40 个冲程，则每秒它对外做功________次，飞轮转过________ 圈。 18．中国南海海底探明有大量的“可燃冰”，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热 量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的________很大。以 10 倍的关系粗略计算，1 kg“可 燃冰”完全燃烧放出的热量为________J，可以将________ kg 的水从 20 ℃加热至 60 ℃。 [q 煤气＝4.2×107 J/kg，水的比热容 c＝4.2×103 J/(kg·℃)] 三、实验与探究题(每题 8 分，共 16 分) 19. 为了比较水和沙子吸热本领的大小，小敏做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯4 中，分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录 如下表： 质量/g 升温 10 ℃所 需时间/s 升温 20℃所需 时间/s 升温 30 ℃所需 时间/s 沙子 30 64 89 124 水 30 96 163 220 (1)在此实验中，用加热时间的长短来表示物质______________________________； (2)分析上表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收的热 量________(填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量； (3)如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，________(填“水”或“沙子”)升高 的温度更高； (4)实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与(3)结论不符，你认为可能的原因是： ___________________________________________________ _______________________________。 (第 19 题图) 　　 (第 20 题图) 20．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是 10g，烧杯内的液 体质量也相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择________两图进行实验；比较不同物质的比热容，应 选择________两图进行实验； (2)水的比热容 为 4.2×103 J/(kg·℃)，它的物理含义是 _________________________________________________________________5 ____________________________________________； (3)酒精的热值为 3.0×107 J/kg，完全燃烧 10 g 酒精放出的热量为____________J。 四、综合应用题(21、22 题各 6 分，23 题 8 分，24 题 12 分，共 32 分) 21．如图所示，一辆汽车在行驶途中遇突发情况，紧急刹车时，司机身体前倾，车身向 前滑行一段距离，在路面上留下轮胎滑过的痕迹，轮胎温度急剧升高。 请根据以上情境简 要回答下列问题： (1)刹车时司机身体前倾的原因。 (2)从能量转化的角度解释轮胎温度升高的原因。 (第 21 题图) 22．某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为 1 m2 的表面 上，每秒钟接收到的太阳能， 用自制太阳能热水器做实验。经多次实验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为 50%。 控制太阳能热水器接收太阳光垂直照射的面积始终是 2 m2，太阳能热水器内的水的质量为 100 kg，水的初温为 20 ℃，经 8 750 s 时间后上升到 45℃。请计算：[c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)] (1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收的热量是多少焦耳？ (2)垂直于太阳光的 1 m2 表面上，每秒钟接收到的太阳能是多少焦耳？ 23．飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体， 使发动机获得向前的推力，高空中某飞机获得 1.6×105 N 的水平推力，以 600 km/h 的速度 沿水平方向匀速航行 1 h，需要完全燃烧热值为 4×107 J/kg 的航空煤油 4 000 kg。求 1 h 内：6 (1)飞机的航程； (2)发动机所做的功； (3)航空煤油完全燃烧放出的热量； (4)发动机的热机效率。 24．随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是： 在房间地面装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温。当供水温度为 45 ℃ 时，单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表： 地面装饰层材料散热功率散热管材料 陶瓷 塑料 木地板 聚乙烯(PE—RT) 136.6 W/m2 103.5 W/m2 93.5 W/m2 聚丁烯(PB) 125.7 W/m2 96.9 W/m2 90.0 W/m2 (1)若该地暖系统的总水量为 2×103 kg，将全部的水从 5 ℃加热至 45 ℃，水至少需要 吸收多少热量？[c 水＝4.2×103 J/ (kg·℃)] (2)某家庭木地板的面积为 80 m2，散热管材料为聚丁烯(PB )，供水温度为 45 ℃，则该 供暖系统每小时的散热量为多少焦耳？ (3)“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外，你认为还与哪些因素有关？请至少 写出两点。7 第十二章达标检测卷 一、1.C　2.A　3.A　4.D　5.D　6.A　7.C　8.D 9．A　点拨：机械能转化为内能是压缩冲程，内能转化为机械能是做功冲程。 10．A 11．A　点拨：由于总存在能量的散失和损耗，所以热机的效率不可能达到 100%。 12．C 二、13.升华；热传递 14．热传递；蒸发；比热容大；给灯盏加盖 点拨：为了省油，应结合影响蒸发快慢的因素思考，设法减慢蒸发速度。 15．海水的比热容比泥土的大；乙；甲 点拨：白天，泥土和海水都吸热升温，泥土的比热容小，吸热升温快，空气温度高，密 度小而上升，这时风向是由大海吹向陆地。晚间的风向与白天的风向相反。 16．扩散；降低 17．10；20　点拨：汽油机飞轮每转 1 圈完成 2 个冲程，每转 2 圈完成 4 个冲程，做一 次功。 18．热值；4.2×108；2 500　点拨：　1 kg 煤气完全燃烧放出的热量 Q 放＝mq 煤气＝1 kg×4.2×107 J/kg＝4.2×107 J，1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量 Q 放′＝Q 放×10＝ 4.2×107 J×10 ＝ 4.2×108 J ， 水 的 质 量 m ＝ Q c水Δt＝ 4.2 × 108 J 4.2 × 103 J/（kg·℃） × （60 ℃－20 ℃）＝2 500 kg。 三、19.(1)吸收的热量的多少　(2)大于　(3)沙子　(4)水的导热性能好(或沙子导热性 能不好或沙子里温 度计玻璃泡插入比较浅或没有用玻璃棒搅动) 20．(1)甲、乙；甲、丙　(2)1 kg 水温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量为 4.2×103 J　(3)3.0×105 四、21.解：(1)车行驶时司机随车一起向前运动，急刹车时司机下半身随车减速，司机 的 上半身由于惯性仍保持向前运动的状态，所以司机会向前倾。　(2)紧急刹车时，车轮克 服摩擦做功，并将机械能转化为内能，因此轮胎温度急剧升高，是通过做功的方法使内能增 加的。 22．解：(1)水吸收的热量：Q 吸＝c 水 m 水(t－t0 )＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(45 ℃－20 ℃)＝1.05×107 J。 (2)垂直于太阳光的 1 m2 表面上，每秒钟接收到的太阳能：W＝ Q吸 50 % × 2 × 8 750＝ 1 200 J。 23．解：(1)飞机的航程 s＝vt＝600 km/h×1 h＝600 km；8 (2)发动机所做的功 W＝Fs＝1.6×105 N×600 000 m＝9.6×1010 J； (3)航空煤油完全燃烧放出的热量 Q 放＝qm＝4×107 J/kg×4 000 kg＝1.6×1011 J； (4)发动机的效率η＝ W Q放×100%＝ 9.6 × 1010 J 1.6 × 1011 J×100%＝60%。 24．解：(1)Q 吸＝c 水 m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg· ℃)×2×103 kg×(45 ℃－5 ℃)＝ 3.36×108 J。 (2)由题意可知，该家庭地面单位面积上的散热功率为 P＝90.0 W/m2，散热量 Q′＝PSt ＝90.0 W/m2×80 m2×3.6×103 s＝2.592×107 J。 (3)地面装饰层材料、散热管材料、装饰层厚度、供水温度、管间距离等。