2021秋九年级物理上册第十二章内能与热机达标测试卷(粤教沪版)
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2022-01-20 18:00:03
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第十二章达标测试卷一、选择题(每题3分,共30分)1.下列说法正确的是( )A.把零下10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中,一段时间后,冰块的内能会增加B.在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能C.用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量D.我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多2.煤炭是一种重要能源。为判断煤炭品质的优劣,最科学的方法是检验煤炭的( )A.比热容B.密度C.热值D.温度3.如图所示的实验或机器均改变了物体的内能,其中与另外三个改变内能方式不同的是( )4.下列四种情况下,物质比热容会发生变化的是( )A.一瓶酒精倒去一半B.水凝结成冰C.一方块铁打磨成铁球D.铜块降温20℃5.质量相同的甲、乙两种物质从固态开始加热,它们在相同时间内吸收的热量相等,加热时间都为6min,它们的温度随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是( )A.甲在3~6min内是液态B.甲是晶体,乙是非晶体C.在4~6min内,甲的内能保持不变8
D.在固态时,甲的比热容小于乙的比热容6.关于内能、热量和温度,下列说法正确的是( )A.温度高的物体,含有的热量一定多B.物体内能增加,一定吸收了热量C.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体D.物体吸收热量,温度不一定升高7.甲、乙两物体的比热容之比为2∶3,吸收热量之比为3∶1时,它们升高的温度相同,则甲、乙两物体的质量之比是( )A.9∶2B.2∶9C.1∶2D.2∶18.关于热机的效率,下列说法正确的是( )A.热机的功率大,热机效率一定高B.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高C.热机的效率越高说明做功越多D.热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的9.下列实例中,属于内能转化为机械能的是( )A.冬天人们常用双手互相摩擦取暖B.用茶壶烧水,水烧开时,茶壶盖被顶起C.钻木取火D.四冲程汽油机的压缩冲程10.关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法:①在做功冲程中,是机械能转化为内能;②在做功冲程中,是内能转化为机械能;③只有做功冲程是燃气对外做功;④汽油机在一个工作循环中,只有一个冲程发生能量转化。以上说法中正确的是( )A.只有②③B.只有①③C.只有②④D.只有②③④二、填空题(每空2分,共28分)11.美丽的鄂州“襟江抱湖枕名山”,素有“百湖之市”的美誉。市区及周边的湖泊,可以大大减弱该地区的“热岛效应”,这是利用了水的____________大的特性。12.火箭发射时要选用热值________(填“大”或“小”)的燃料,燃料的质量减少,热值________(填“变小”或“不变”)。8
13.我们每天都在产生大量垃圾,合理分类和利用垃圾是我们面临的一个重大课题。某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200kg燃料油,若燃料油的热值为4.0×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧放出的热量为________J,燃料油燃烧时放热,燃料油的化学能转化为________能。14.一单缸四冲程内燃机飞轮转速为1800r/min,1s内燃气对活塞做功________次;在压缩冲程,工作物质内能的改变是通过________的方式实现的。15.将2000mL水温为20℃的冷水倒入1000mL水温为80℃的热水中,混合过程不考虑热量散失,热水放出的热量________(填“大于”“小于”或“等于”)冷水吸收的热量,则混合后温水的温度是________℃。16.小张驾驶一辆额定功率为35kW、效率为30%的汽车在一段平直的公路上匀速行驶,在额定功率下行驶1h至少需要________L汽油(汽油的热值为3.5×107J/L);若行驶的速度为72km/h,则汽车受到的阻力为________N,汽油的化学能通过燃烧转化为________能,再通过热机转化为机械能。17.质量为10kg的水温度升高22℃,需要吸收的热量为____________J,若不考虑热量散失,这些热量需要完全燃烧________g的天然气来提供。[c水=4.2×103J/(kg·℃),q天然气=4.4×107J/kg]三、实验探究题(18题6分,19题10分,20题8分,共24分)18.将装有热奶的奶瓶放入盛有水的容器中,如图甲所示,已知水温约为20℃,热奶约为90℃。每经过一段时间,测量一下容器中水的温度和奶瓶中热奶的温度,图乙为热奶和水的温度随时间变化的图象,根据该图象回答下列问题:(1)热奶和水终止热传递时的温度约为________℃。(2)热奶的温度降低了________℃,水的温度升高了________℃。(3)在0~5min这段时间内温度变化较快的是________。8
(4)在这一过程中,内能增加的是________,内能减少的是________。19.物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,如图甲、乙选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出两物质的温度随加热时间变化的图象如图丙中a、b所示,某时刻温度计读数如图丁。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。(1)图丁中温度计读数是________℃。(2)图甲、乙中使用相同酒精灯是为了保证在相同的时间中沙子和水____________相同。(3)图甲实验过程中,为了保证沙子受热均匀,加热时还需要不停________沙子。(4)图丙中a、b的温度时间图象都不是斜直线的主要原因是_____________。(5)加热满2min时,水吸收热量____________J。20.某同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和酒精的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套完全相同的装置,并每隔1分钟记录下烧杯中水的温度(见下表)。 加热的时间/min0123456甲杯水温/℃2526.52829.53132.534乙杯水温/℃25262728293031(1)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有:燃料质量、水的__________________。(2)通过表中记录的数据,你认为煤油和酒精两种燃料,热值较大的是____________。(3)8
该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两种燃料的质量,并记录了数据,利用热量计算公式计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和酒精的热值。你认为他的计算结果________(填“可靠”或“不可靠”),理由是________________________________。 四、计算题(每题9分,共18分)21.烧杯中盛有20℃、质量为100g的水,在一个标准大气压下加热至沸腾,假如完全燃烧酒精3g。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),酒精的热值为3.0×107J/kg]求:(1)水吸收的热量是多少?(2)此过程中酒精灯烧水的热效率。(3)科学研究表明:1g100℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26×103J的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象,同时发现水的质量减少了5g,求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。22.某建筑工地使用如图所示装置搬运建筑材料。已知柴油机的效率是40%,柴油的热值是4.3×107J/kg,用此装置将重为3200N的建筑材料匀速提升5m,历时4s,消耗的柴油为4g。求:(1)4g柴油完全燃烧放出多少热量?柴油机的输出功率多大?(2)提升重为3200N的建筑材料做的有用功是多少?整个装置的效率多大? 8
答案一、1.A 2.C 3.A 4.B5.D 点拨:本题应用图象法。由题图可知,甲物质从第3min开始熔化,3~6min内吸热,温度保持不变,处于熔化状态,故在3~6min内是固液共存状态,故A选项错误;甲物质在熔化的过程中有一段温度不变的过程,由此可判断甲物质是晶体,但乙物质吸热升温,若处于熔化过程则为非晶体,若没有熔化,始终处于固态,则可能是晶体,只是温度还没有达到其熔点,故B选项错误;在4~6min内,甲吸收热量但温度保持不变,属于熔化过程,在此过程中,甲的内能增大,故C选项错误;由于质量相等的甲、乙两种物质在相同的时间内吸收的热量相等,由图象可以看出,固态时相同时间内甲物质升高的温度大于乙物质升高的温度,根据比热容公式c=可知,甲的比热容小于乙的比热容,故D选项正确。6.D7.A 点拨:由Q=cmΔt得:甲、乙两物体的质量之比:====。8.B 9.B 10A二、11.比热容 12.大;不变 13.8.0×109;内14.15;做功 点拨:单缸四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成,一个工作循环活塞上下往复2次,飞轮转动2周,对外做功一次;飞轮转速为1800r/min=30r/s,也就是1s飞轮转动30r,完成60个冲程,对外做功15次;在压缩冲程中,活塞由下向上压缩气缸内的混合气,即对混合气做功,使得混合气的内能增加,温度升高,这是通过做功的方式改变了气缸内物质的内能。15.等于;4016.12;1750;内 点拨:汽车以额定功率匀速直线行驶1h牵引力所做的功:W=Pt=35×103W×1×3600s=1.26×108J,完全燃烧汽油放出热量Q放=Vq,汽车的效率η=×100%,所以ηQ放=W,ηVq=W,V==8
=12L;因为v=72km/h=20m/s,t=1h=3600s,由W=Fs得汽车发动机的牵引力:F====1750N,因为汽车在平直公路上匀速行驶,所以汽车受到的阻力:f=F=1750N;汽油的化学能通过燃烧转化为内能,再通过热机转化为机械能。17.9.24×105;21三、18.(1)40 (2)50;20 (3)热奶 (4)水;热奶19.解:(1)26 (2)吸收的热量(3)搅拌 (4)随着温度升高,散热加剧(5)4.2×10420.解:(1)初温和质量 (2)煤油(3)不可靠;燃料燃烧不充分,有热量损失四、21.解:(1)一个标准大气压下水的沸点为100℃,即需将水加热至100℃,水吸收的热量:100g=0.1kgQ吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(100℃-20℃)=3.36×104J;(2)3g酒精完全燃烧释放的热量:3g=3×10-3kgQ放=m酒精q=3×10-3kg×3.0×107J/kg=9×104J;酒精灯烧水的热效率:η=×100%=×100%≈37.3%;(3)1g100℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26×103J的热量,则5g100℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收的热量:Q=5g×2.26×103J/g=1.13×104J。22.解:(1)4g柴油完全燃烧放出的热量:4g=4×10-3kgQ放=mq=4×10-3kg×4.3×107J/kg=1.72×105J;柴油机的输出功率:P====1.72×104W。(2)提升建筑材料做的有用功:W有用=Gh=3200N×5m=1.6×104J;整个装置的效率:η=×100%=×100%≈9.3%。 8
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