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九年级物理
第十二章~第十三章
一、填空题（每小题2 分，共20分）
1．运动有益于身体健康，所以同学们要适当进行锻炼。人在运动过程中经常会出汗，体表汗液蒸发 （选填“吸收”或“放出”）热量，可以达到调节体温的效果。
2．烧烤是一种烹饪方式，肉串烧烤的过程是通过 的方式增大食物的内能。
3．《天工开物》中提到我国的淬火工艺，它是指将高温工件浸入淬火介质快速冷却，以提高金属工件性能的一种工艺。钢材要求淬火前后淬火介质温差不能太大，则应选择比热容 （选填“大”或“小”）的液体作为淬火介质。
4．小明用塑料瓶自制了如图所示的“水火箭”，发射时，“水火箭”内的压缩空气推动水向下喷出，从而获得动力升空，此过程中，高压空气的温度将 （选填“升高”“降低”或“不变”）。
5．涡轮发动机是飞机的心脏，结构如图所示，工作时空气被风扇吸入，经过压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，混合物燃烧后产生高温高压气体从尾喷管喷出，从而获得动力。涡轮发动机的作用是将煤油燃烧获得的内能转化为 能。
6．用这支未甩过的体温计去测量人体温度，若人体的实际温度为 37℃，则测量结果为 ℃。
7．我国古代科技著作《天工开物》中，对钱的铸造有“一罐约载铜、铅十斤，铜先入化，然后投铅，洪炉扇合，倾入模内”的记载，其中“铜先入化”描述的物态变化是 。（填物态变化名称）
8．甲、乙两种燃料，甲的热值是乙的2倍，乙的质量是甲的4倍，若它们完全燃烧，则甲、乙完全燃烧放出的热量之比为 。
9．有一支温度计，在1个标准大气压下，把它插在冰水混合物中时示数为4℃，把它插在沸水中时示数为94℃，当此温度计读数为31℃时，则实际温度为 ℃。
10．某四冲程汽油机正常工作时飞轮的转速为2400 r/ min，若每次做功冲程对外所做的有用功为300 J，则该汽油机每秒对外做有用功 J。
二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）
11．有一种功能饮料标有“能量密度：2.84 kJ/mL”的字样，下列物理量中与“能量密度”的含义相似的是（ ）
A．内能 B．热量 C．比热容 D．热值
12．热机工作时，所发生的能量转化过程是（　　）
A．机械能—内能—化学能 B．化学能—内能—机械能
C．化学能—机械能—内能 D．内能—化学能—机械能
13．夏日的黄山，云雾缭绕！ 宛若人间仙境！ 随着太阳的升起，一段时间后，云雾就会消散得干干净净，山下的村庄清晰地呈现出来了。云雾的形成与消散分别是（ ）
A．液化与汽化 B．汽化与液化
C．汽化与升华 D．液化与升华
14．2024年5月 3日，长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射。有关长征五号运载火箭的说法正确的是（ ）
A．火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大
B．火箭发动机的热机效率可达到100%
C．火箭“体内”的液氢燃料温度低至-252℃，内能为零
D．火箭搭载着探测器升空的过程中，探测器的机械能增大
15．古代的人们曾发明一种活塞式点火器，如图所示。以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃。下列对猛推推杆入筒的过程分析正确的是（ ）
A．牛角筒内气体温度降低
B．牛角筒内气体的内能不变
C．牛角筒内气体分子运动变剧烈
D．气体的内能转化为推杆的机械能
16．如图，这是汽油机工作循环中的某个冲程，关于此冲程的说法正确的是（ ）
A．进气门关闭，排气门打开
B．汽缸内气体温度降低
C．靠飞轮的惯性完成
D．内能转化为机械能
17．为保证青藏铁路多年冻土区路基的稳定性，铁路两侧安装了许多封闭的中空热棒。如图所示，热棒下端插在冻土中，内部填充低沸点的液态氨，利用氨的物态变化给冻土降温，把冻土中的热量“搬运到”热棒上端，通过散热片向空中放热，从而使冻土保持稳定。下列说法正确的是（ ）
A．氨在热棒下端发生的物态变化是汽化 B．氨在热棒上端发生的物态变化是凝固
C．应使用隔热性能好的材料制作热棒 D．为降低成本，可以使用液态水替代液态氨
三、实验题（第18小题4分，第20小题8分，第20小题8分，共16分）
18．如图所示的是“探究水在沸腾前后温度变化特点”的实验装置。
时间/ min 0 1 2 3 4 5 6 7
温度/℃ 90 92 94 96 98 98 98 98
(1)读取温度值时，正确的方法是 （选填“A”“B”或“C”）；
(2)实验中待水温接近90℃时，每隔1min记录一次温度，待水沸腾后再记录四次，并填写在表中。分析实验数据可知，水的沸点为 ℃，此时实验室的气压 （选填“大于”“等于”或“小于”）标准大气压；
(3)若要缩短将水加热至沸腾的时间，请写出一种可行的办法： 。
19．小明同学取a、b两种粉末各50g，利用如图甲所示的实验装置“探究固体熔化时温度的变化规律”。
(1)根据实验数据绘制了如图乙所示的温度一时间图像，由图像可以判断 （选填“a”或“b”）粉末是晶体，该物质第9 min时的内能 （选填“大于”“小于”或“等于”）第3min时的内能；
(2)某时刻，温度计的示数如图甲所示，为 ℃；若a物质在固态时的比热容为1.0×103J/（kg·℃），则该物质熔化后，液态时的比热容为 J/（kg °C）。
20．某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中，将a、b两种液体分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔1min记录一次温度。（已知两液体的密度不同）
(1)图甲是这位同学的实验装置，其中有一处不合理，请指出不合理之处： ；
(2)改正错误后，画出了如图乙所示的温度——时间图像，分析图乙可知，加热相同时间，a液体吸收的热量 b液体吸收的热量，a升高的温度 b升高的温度，所以a 的吸热本领 b 的吸热本领。（均选填“>”“=”或“<”）
四、计算与推导题（第21小题5分，第22小题7分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程）
21．如图所示，这是小羽同学用酒精灯加热做冰熔化实验时绘制的温度一时间图像，冰的质量是0.1kg，若相同时间内物质吸收的热量相同，请你根据图像计算：[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q=3×107J/kg]
(1)CD阶段物质吸收的热量；
(2)在AD整个加热过程中至少需要燃烧酒精的质量（不计热量损失）。
22．小爽学习热机知识后，研究了自家汽车的汽油机的情况。查阅资料得知：自家汽车使用的是92号汽油，油箱的容量为50L，ρ汽油=0.7×103kg/m3，q汽油=4.5×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg ℃）]
(1)满箱汽油完全燃烧放出的热量是多少？
(2)发动机正常工作时，需要用冷却水在汽缸周围循环的流动给汽油机降温。若满箱汽油使用完冷却水吸收的热量全部用来给水加热，则可以使多少kg的水从20℃升高到80℃？
(3)满箱汽油完全燃烧，可使小汽车输出的有用功是多少？
23．小林同学想购买一款户外分体式燃气炉去户外野炊，图甲是某品牌的宣传图，其中“火力3000 W”的字样是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出 3000 J的热量。通过商家了解，在标准大气压下，用该燃气炉将1.25kg水从40℃加热到沸腾用时250s。[水的比热容为4.2×103J（kg·℃）]
烹饪项目 每次耗时/ min 次数/次
炒菜 8 3
煮汤 10 2
烧水 8 2
(1)燃气炉烧水时的效率是多少
(2)查阅说明书得知“燃气炉火力[单位：瓦（W）]与耗气量[消耗燃气质量与时间的比，单位：千克/时（kg/h）]之比为10000 W·h/ kg，则该燃气炉所使用燃料的热值是多少
(3)上表是小林在这次户外野炊时的烹饪规划，按照规划他至少应携带几个如图乙所示的新储气罐？
1．吸收
【详解】人在运动过程中经常会出汗，汗液由液态变成气态，发生蒸发现象，蒸发吸热，达到调节体温的效果。
2．热传递
【详解】肉串烧烤，肉串吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变食物的内能。
3．小
【详解】钢材要求淬火前后淬火介质温差不能太大，应选择比热容小的液体作为淬火介质，与质量相同的其它物质相比，吸收相同的热量，温度升高的多。
4．降低
【详解】发射时，“水火箭”内的压缩空气推动水向下喷出，高压空气对外做功，内能减小，温度降低。
5．机械
【详解】涡轮发动机的作用是将煤油燃烧获得的内能转化为机械能，使飞机运动。
6．38.5
【详解】体温计的分度值为0.1℃，示数为38.5℃。由于体温计的示数只升不降，由于人体的实际温度小于体温计的示数，故测量结果为38.5℃。
7．熔化
【详解】“铜先入化”描述的铜由固态变为液态的过程，属于熔化过程。
8．1∶2
【详解】这两种燃料完全燃烧放出的热量之比
9．30
【详解】当此温度计读数为31℃时，则实际温度为
10．6000
【详解】汽油机一个工作循环包括四个冲程，飞轮转2圈，对外做功一次，飞轮的转速为2400 r/ min，则每分钟对外做功1200次，即每秒对外做功20次，则该汽油机每秒对外做有用功为
11．D
【详解】能量密度：2.84 kJ/mL，其含义是每1mL饮料含有的能量为2.84 kJ，内能是物体内分子热运动具有分子动能与势能的总和，热量是热传递过程传递那部分能量，比热容是物质吸热的能力，热值是1kg燃料完全燃烧放出的能量，故能量密度的含义与热值相似，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
12．B
【详解】热机工作时，燃烧燃料，发生化学反应，将化学能转化为内能，再将内能转化为机械能，使活塞运动，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
13．A
【详解】云雾是水蒸气液化成的水珠，云雾消散是水珠吸热汽化成水蒸气散失在空气中，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
14．D
【详解】A．热值是燃料本身的一种特性，热值由燃料本身决定，与燃料是否充分燃烧无关，故A错误；
B．火箭发动机工作过程中，会有热量的损失、克服机械摩擦消耗部分能量，燃料不可能完全燃烧等因素的存在，所以热机效率不会达到100%，故B错误；
C．一切物体在任何情况下都有内能，所以液氢燃料温度低至-253℃时也有内能，故C错误；
D．火箭搭载着探测器升空的过程中，探测器的质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，机械能增大，故D正确。
故选 D。
15．C
【详解】ABC．猛推推杆入筒的过程中，推杆压缩筒内空气做功，使筒内气体温度升高，内能增加，气体分子运动变剧烈，故C正确，AB错误；
D．猛推推杆入筒的过程中，推杆压缩筒内空气做功，将机械能转化为内能，故D错误。
故选 C。
16．C
【详解】图中冲程的两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为气体内能，缸内气体内能增大，温度升高，靠飞轮的惯性完成，故ABD错误，C正确。
故选C。
17．A
【详解】AB．装在热棒下端的液态氨在冻土温度升高时会汽化，从冻土内部吸热，使冻土温度降低，冻土就不会熔化；棒内上端的氨气遇冷液化成液态氨，液化过程中要放热，故A正确，B错误；
C．为了使棒内下端的液态氨更好的从冻土中吸热，棒内上端的氨气液化时更好的向外放热，应使用导热性能好的材料制作热棒，故C错误；
D．液态水的凝固点比液态氨高，将液态水装入热棒内插在冻土中时，液态水会凝固，凝固会放热，故D错误。
故选A。
18．(1)B
(2) 98 小于
(3)见解析
【详解】（1）读取温度值时，视线要和液柱的凹液面的底部相平，正确的方法为B。
（2）[1][2]分析实验数据可知，水温在98℃保持不变，故沸点为98℃；沸点跟气压有关，气压越高，沸点越高，标准大气压下，水的沸点为100℃，此时实验室的气压小于标准大气压。
（3）探究水沸腾实验时，为了缩短实验时间，可以在使用热水、或烧杯上加盖，或减少烧杯内水的质量等。
19．(1) a 大于
(2) 35 1.5×103
【详解】（1）[1]分析图象可知，a物质在熔化的过程中，温度保持50℃不变，该物质为晶体，熔点是50℃。
[2]晶体在熔化过程中不断吸收热量，温度保持不变，内能增大，所以物质a第9min的内能大于第3min的内能。
（2）[1]由图甲可知，温度在0℃以上，分度值为1℃，故物质此时的温度是为35℃。
[2]从图象乙可知，a物质在0~3min时间内处于固态，温度从20℃升高到50℃，温度升高了30℃，物质在固态时所吸收的热量
在第9~12min时间物质处于液态，温度从50℃升高到70℃，温度升高了20℃．则物质在液态时所吸收的热量
由于物质的质量不变，在相同时间内吸收的热量相等，即
即
则
20．(1)两种液体质量不同
(2) = > <
【详解】（1）物体吸热的多少与质量有关，根据控制变量法，两种液体的质量应相同，图中体积相同，如果液体密度不同，则质量不同。
（2）[1]实验中使用相同的加热器，相同时间产生的热量相同，加热相同时间，a液体吸收的热量=b液体吸收的热量。
[2][3]根据比较物体吸热能力的方法，等质量不同种物质，吸收相同的热量，温度上升较少的吸热能力强，同样加热4min，即吸收相同的热量， a升高的温度>b升高的温度，所以a 的吸热本领21．(1)3.36×104J
(2)2.8×10-3kg
【详解】（1）由于冰熔化成水、质量不变，所以CD段水的质量也是0.1kg，CD阶段物质（水）吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(80℃-0℃)=3.36×104J
（2）CD段熔化时间是10min，相同时间内物质吸收的热量相同，AD段加热时间是25min，AD段加热过程中吸收的热量
不计热量损失，酒精完全燃烧放出的热量
Q放=Q吸总=8.4×104J
需要燃烧酒精的质量
22．(1)1.575×109J
(2)1875kg
(3)5.04×108J
【详解】（1）满箱油的质量为
m=ρ汽油V=0.7×103kg/m2×50×10-3m3=35kg
满箱汽油完全燃烧放出的热量
Q放=mq汽油=35kg×4.5×107J/kg=1.575×109J
（2）这段时间内冷却水吸收的热量
Q吸=ηQ放=30%×1.575×109J=4.725×108J
冷却水的质量
（3）该汽车发动机的热机效率
η=1-33%-30%-5%=32%
由可知汽车输出的有用功为
W=Q放η=1.575×109J×32%=5.04×108J
23．(1)42％
(2)3.6×107J/kg
(3)3
【详解】（1）燃气炉烧水时的效率是
（2）该燃气炉所使用燃料的热值是
（3）由表格中数据得，小林在这次户外野炊需要的热量为
由得，需要的燃料的质量为
则按照规划他至少应携带的新储气罐个数为