初中物理粤沪版九年级上册第十二章 内能与热机综合与测试课后作业题

第十二章达标测试卷

一、填空题(每空2分，共20分)

1.2020年5月30日，一箭双星！长征十一号火箭第九次成功发射。火箭采用固体燃料设计，在火箭发射时，固体燃料的化学能通过燃烧转化为________能。

2．【新题】最近朋友圈一篇文章《这些食物吃1口胖1斤！想减肥的人少碰！》中写道：“6片巧克力饼干＝300千卡＝半年胖14斤”，“一包方便面＝400千卡……”。这里的“卡”是“卡路里”的简称，是能量的另一个单位，1千卡＝1 000卡。1卡是这样规定的：在一个标准大气压下，1克水温度升高1 ℃时吸收的热量，那么1千卡＝________焦耳。

3．目前我国研发了一款以压缩空气为动力的环保车。该车使用前需要压缩存储气体，这一过程通过________的方式使气体内能增加。

4．下图是四冲程汽油机工作时的一个冲程，此过程中气缸内燃料混合物的内能________(填“增大”或“减小”)。

 (第4题)　　　　　 (第5题)

5．【新题】小丽探究煤炉的热效率时，用煤炉给10 kg的水加热，此过程中水温随时间变化情况如图。烧水过程中，相同时间内燃烧煤的质量相等，则________(填“0～2 min”“2～4 min”或“4～6 min”)时间段内的热效率最高。

6．甲、乙两种物质的比热容之比是2:1，质量之比是3:1，若它们升高相等的温度，则它们吸收的热量之比是________。

7．质量为10 kg、温度为20 ℃的水，吸收1.26×106 J的热量，若这些热量是由酒精完全燃烧提供的，至少需要________g酒精。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q酒精＝3×107 J/kg]

8．现代社会中汽车是一种重要的交通工具，很多汽车使用的发动机是四冲程汽油机，已知甲汽油机的效率比乙汽油机的效率低，则表明甲、乙两台汽油机在消耗相同质量燃油时，甲做的有用功________(填“大于”“小于”或“等于”)乙做的有用功。

9．用稳定的热源给一个1 kg的物体均匀加热，得到它的熔化图象如图所示，已知该物体在固态时的比热容为0.2×103 J/(kg·℃)，则该物质在液态时的比热容是________J/(kg·℃)。

10．将一瓶容量为200 mL的矿泉水放入冰箱一段时间后，水温从30 ℃降低到10 ℃，在这个过程中水放出的热量为________J。[c水＝4.2×103 J/(kg· ℃)]

二、选择题(每题2分，共14分)

11．下列事例中，改变物体内能的途径与其他三项不同的是(　　)

12．关于汽油机的四个冲程图，下列有关说法正确的是(　　)

A．甲图是压缩冲程，将内能转化为机械能

B．乙图是排气冲程，废气带走了大部分的能量

C．丙图是做功冲程，当转速是1800 r/min时，1秒钟完成了这个冲程30个

D．丁图是吸气冲程，吸入的成分只有空气

13．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

14．下列关于温度、内能、热量的说法正确的是(　　)

A．温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体具有的内能多

B．物体吸收热量，温度一定升高

C．物体温度升高，内能增大，分子的热运动越剧烈

D．物体机械能增加，内能增大

15.质量相同的两球，已知甲球的比热容是乙球比热容的2倍，乙球吸收的热量是甲球吸收热量的2倍，那么甲球升高的温度与乙球升高的温度之比为(　　)

A．1:2 

B．1:1 

C．2:1 

D．1:4

16．甲、乙两台汽油机，甲的输出功率是乙的2倍，甲的效率是30%，乙的效率是20%，那么甲、乙在相同时间内所消耗的汽油质量之比为(　　)

A．3:4 

B．2:3 

C．3:2 

D．4:3

17．【新题】2020年6月23日上午9点43分，北斗三号最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心被长征三号乙运载火箭成功发射，下列关于发射过程中的说法正确的是(　　)

A．火箭中燃料燃烧的过程是内能转化为化学能

B．火箭喷气发动机工作时，将机械能转化为内能

C．卫星上升的过程中机械能守恒

D．火箭发射台下建一个巨大的水池，是利用了水的比热容较大的特性

三、实验探究题(第18题8分，第19题10分，共18分)

18．为比较两种液体的吸热能力，小军用图甲中两个相同的装置做实验，实验器材还有天平和钟表。收集的实验数据记录如下表。

(1)某时刻温度计的示数如图乙所示，此温度值是________℃。

(2)实验中，用______________间接反映液体吸收热量的多少。

(3)通过分析表中数据可知，________(填“液体1”或“液体2”)的吸热能力较强。物理学上用__________这个物理量来描述物质的吸热能力。

19．学习了燃料的热值后，一位同学自己设计了一个比较煤油和菜籽油热值大小关系的实验。实验时，他组装了如图甲、乙所示的两套规格完全相同的装置，实验中水的初温相同。

(1)图甲中，在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是：先调整固定____(填“A”或“B”)的位置。

(2)为保证实验结论的可靠性，该实验还需要的测量器材是______________，在本实验中使用该器材目的有①______________________________；②______________________________________________。

(3)当油料都燃尽时，发现甲杯中水的温度较高，则煤油和菜籽油两种油料中，______的热值较大。

四、计算与推导题(第20题5分，第21题5分，第22题8分，共18分)

20．2020年5月13日，备受大家关注的“悬崖村”的村民们逐渐搬进位于凉山州昭觉县城的易地扶贫搬迁安置点，实现了“拎包入住”。易地扶贫搬迁安置户小强同学家里有一个容积为5 L的水壶，水壶里装有3.5 kg初温为50 ℃的水，他用家里的液化气炉具把水加热到70 ℃使用。(已知液化气的热值q＝4.9×107 J/m3)问：

(1)烧水过程中水吸收了多少热量？

(2)若实际使用了0.02 m3的液化气，则该液化气炉具的效率是多少？

21．某建筑工地使用如图所示的装置搬运建筑材料。已知柴油机的效率是40%，柴油的热值是4.3×107 J/kg，用此装置将重为3 200 N的建筑材料匀速提升5 m，历时4 s，消耗的柴油为4 g。求：

(1)4 g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3 200 N的建筑材料做的有用功是多少？整个装置的效率多大？

22．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30 cm2，一个冲程活塞在气缸中的移动距离是50 mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105 Pa，飞轮1 min转动1 800 r，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，若1 min消耗汽油0.008 kg，汽油的热值为4.6×107 J/kg。求：

(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力。

(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功。

(3)该汽油机的效率。

(4)若燃气对活塞的平均压强为p，设活塞的面积为S，冲程长为L，气缸工作容积(单缸排量)为V，如图所示，请推导出一个做功冲程燃气对活塞做的功W＝pV。

答案

一、1．内　2．4.2×103　3．做功　4．增大

5．0～2 min　点拨：图中所示在0～2 min时间内，水的温度升高最快，所以该时间段热效率最高。

6．6:1　7．42　8．小于　9．0.8×103　10．1.68×104

二、11．A　12．B　13．C　14．C　15．D

16．D　点拨：设甲的功率为P甲，乙的功率为P乙，甲的效率为η甲，乙的效率为η乙，汽油的热值为q，做功时间为t，甲在时间t内做的有用功：W甲＝P甲t，乙在时间t内做的有用功：W乙＝P乙t，则由题意可知：P甲:P乙＝2:1，η甲:η乙＝30%:20%＝3:2；甲在时间t内消耗的总能量：Q甲＝＝，甲在时间t内的耗油量：m甲＝＝，同理可以得到乙在时间t内的耗油量的表达式：m乙＝，甲、乙两汽油机在相同时间内的耗油量之比：m甲:m乙＝:＝:＝:＝4:3。

17．D

三、18．(1)26　(2)加热时间　(3)液体1；比热容

点拨：(1)从题图乙中可以看出，该温度计的分度值为1 ℃，读数为26 ℃。(2)实验中，使用相同的装置对每组液体加热，保证了相同时间内提供的热量相同，加热时间越长，说明液体吸收的热量越多，因此用加热时间间接反映液体吸收热量的多少。(3)从题表中数据可以看出，在质量和吸收热量相同的条件下，液体1温度变化小，说明液体1的吸热能力较强，物理学上用比热容这个物理量来描述物质的吸热能力。

19．(1)B　

(2)天平；①确保两烧杯中水的质量相等；②确保煤油和菜籽油质量相等　

(3)煤油

四、20．(1)水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×3.5 kg×(70 ℃－50 ℃)＝2.94×105 J。

(2)0.02 m3的液化气完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq＝0.02 m3×4.9×107 J/m3＝9.8×105 J，该液化气炉具的效率：η＝×100%＝×100%＝30%。

21．解：(1)4 g柴油完全燃烧放出的热量：

Q放＝mq＝4×10－3 kg×4.3×107 J/kg＝1.72×105 J；

柴油机的输出功率：P＝＝＝＝1.72×104 W。

(2)提升建筑材料做的有用功：

W有用＝Gh＝3 200 N×5 m＝1.6×104 J；

整个装置的效率：

η′＝×100%＝×100%≈9.3%。　

22．解：(1)燃气对活塞的平均压力：

F＝pS＝9.0×105 Pa×30×10－4 m2＝2 700 N。

(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功：

W＝Fs＝2 700 N×50×10－3 m＝135 J。

(3)因飞轮每转两圈对外做功一次，

所以，飞轮1 min转动1 800 r，做功900次，

则燃气对活塞做的总功：

W总＝W×900＝135 J×900＝1.215×105 J，

1 min消耗汽油完全燃烧释放的热量：

Q放＝mq＝0.008 kg×4.6×107 J/kg＝3.68×105 J，

该汽油机的效率：

η＝×100%＝×100%≈33%。

(4)活塞受到的压力：F＝pS，

因在做功冲程，活塞移动的距离为L，且发动机的单缸排量

V＝SL，所以，燃气对活塞所做的功：W＝FL＝pSL＝pV。