2022年必考点解析沪科版九年级物理第十三章内能与热机同步练习练习题（含答案）

沪科版九年级物理第十三章内能与热机同步练习
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、下列能说明组成物质的分子都在不停的运动的是（　　）
A．新冠病毒的传播 B．扫地时灰尘飞扬
C．冬日大雪纷飞 D．墙里开花墙外香
2、在生产和生活中，常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景，以下事例中与这一特性无关的是（ ）
A．冬天，暖水袋中充热水取暖 B．夏天，地上洒水会感觉更凉爽
C．汽车发动机用水作冷却液 D．夜间遇寒潮时，在秧田里灌水以防秧苗受冻
3、某研究小组在做“比较不同物质吸热的情况”的实验中，利用相同规格的电加热器给相同质量的水和砂加热（不计热损失），用取得的实验数据做出如图所示的图像，对该图像下列说法正确的是（　　）
A．吸收同样的热，砂升高温度少，表明砂的吸热本领比水强
B．吸收同样的热，水升高温度少，表明水的吸热本领比砂强
C．相同质量的水和砂同时加热，水温度先到达60℃
D．相同质量的水和砂同时加热，同时到达60℃
4、下列说法正确的是（　　）
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．温度高的物体具有的内能多，温度低的物体具有的内能少
C．运载火箭采用液态氢作燃料，原因是液态氢具有较大的热值
D．塑料吸盘能牢牢地吸附在玻璃上，说明分子间存在着引力
5、水的比热容是煤油比热容的两倍，若水和煤油的质量之比为2:3，如果它们升高的温度之比为3:1，则它们吸收的热量之比为（　　）
A．1:4 B．4:1 C．4:9 D．9:1
6、关于内能和热量，下列说法正确的是（　　）
A．物体的温度升高，它的热量就增大
B．物体吸收热量，温度一定升高
C．两个物体的温度相等，其内能一定相等
D．物体的温度降低，其内能一定减小
7、在透明塑料盒的底部钻一小孔，将电子点火器的点火端塞进孔中（密封不漏气），如图所示，打开塑料盒盖，向盒中滴入几滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按下电子点火器的点火按钮。关于实验的现象和分析，下列说法错误的是（ ）
A．按下点火按钮后，随着“呼”的一声响，盒盖飞出去了
B．盒盖的飞出是由于酒精燃烧后产生的燃气做功所致
C．酒精燃烧，燃气对盒盖做功后，燃气内能减小，温度升高
D．酒精燃烧产生的燃气对盒盖做功，盒盖的机械能增加
8、下列所描述的现象中，不能够说明分子在做永不停息地无规则运动的是（　　）
A．在扫地的时候看到尘土到处飞扬 B．酒香不怕巷子深
C．花气袭人知骤暧 D．炒菜时闻到了菜的香味
9、对于图中所示的四幅图、下列说法中正确的是（　　）
A．甲图中水蒸气将软木塞冲开，其能量转化与内燃机压缩冲程相同
B．乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，说明分子间只存在引力
C．丙图中活塞向下运动时，瓶内空气温度升高，属于内能转化为机械能
D．丁图中小朋友下滑时，是通过做功增加了物体内能
10、用分子动理论解释下列现象，下列说法正确的是（　　）
A．“尘土飞扬”说明分子在不停的做无规则运动
B．5mL水与5mL酒精混合后总体积小于10mL，说明分子间有间隙
C．将石块研磨成粉状，说明分子变小了
D．水结成冰后分子就停止了运动
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题3分，共计15分）
1、在1个标准大气压下用燃气灶烧水，燃烧1m3的天然气，将质量为100kg，初温为40°C的水加热至沸腾，已知c水=4.2×103 J/（kg·℃），q天燃气=4.2×107J/m3。天然气热值的物理意义： 1m3天然气完全燃烧释放出的热量是_______J， 燃气灶烧水的效率为________。
2、水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，将一瓶水倒掉一半，剩下水的比热容是______J/(kg·℃)；质量为2kg、初温为30℃的水温度升高20℃，需要吸收_______J的热量。
3、农垦北大荒是全国重要粮食产区，今年垦区粮食大获丰收，时值粮食收割季节，如图是一款大型水稻收割机，进入驾驶室会闻到浓重的柴油味，这是一种_______现象，该现象说明成物质的大量分子在不停地做_______。
4、如图甲所示，将热汤发放在冷水中，图乙反映了两者的温度变化情况。
（1）0~5分钟过程中，水的内能______，汤的内能______（填写“增大”或“减小”），在10分钟时，两者之间______发生热传递（填写“有”或“没有”）；
（2）汤的温度变化比水的温度变化大，可能的原因是______。
5、抚顺麻辣烫深受人们喜欢，在制作过程中很远就闻到了香味，这是一种_____现象，将一碗麻辣烫端起时感觉到烫手，这是通过_____方式增加了手的内能，吃完后碗壁上“粘”满了油不容易洗掉，是因为油分子间存在_____。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20°C、质量为0.1kg的水，在一个标准大气压下加热，假如完全燃烧酒精1.26g，[水的比热容为4.2×103J/(kg·°C），酒精的热值为3.0×107J/kg]求：
（1）水温度升高到40°C时吸收的热量；
（2）完全燃烧酒精1.26g时放出的热量；
（3）如果不考虑热量的损失，水完全吸收酒精燃烧放出的热量，问水最后的温度是多少？
2、如图，是1kg冰在空气中熔化时的温度变化曲线图，请解答：已知：c水＝4.2×103J/（kg ℃），c冰＝2.1×103J/（kg ℃）
（1）冰在开始熔化前共吸收了多少热量？
（2）上述热量可以让熔化后的水温度升高多少摄氏度？
3、某同学在实验室用酒精灯把0.1 kg的水从20 ℃加热到100 ℃.求：
（1）水吸收的热量；
（2）如果这些热量由酒精燃烧提供，至少要完全燃烧多少千克酒精？[水的比热容c水＝4.2×103 J/（kg·℃）；酒精的热值q酒精＝3.0×107 J/kg]
4、如图所示是某太阳能热水器，向其中注入0.05m3的水，阳光照射一段时间后，温度从10 ℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），水的密度为1×103kg/m3。试求：
（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是E＝2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？
（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值为3.5×107J/kg）
5、太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备。某品牌太阳能热水器每小时平均接收的太阳能，在6小时的有效照射时间内将热水器中体积为50L，初温为20℃的水升高到60℃，求：[]
（1）热水器中水吸收的热量；
（2）太阳能热水器的效率；
（3）若改用煤气来加热这些水，假设煤气燃烧放出的热量50%被水吸收，问需要完全燃烧多少煤气？（煤气的热值）
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、某同学在“探究不同物质吸热情况“的实验中，将水和煤油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2min记录一次温度。
（1）实验过程中应保证水和煤油的初温与 _____（选填“质量”或“体积”）都相同。
（2）实验中用 _____表示物质吸热的多少。
（3）某同学根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化关系的图象，由图象可知 _____吸热能力强。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），则煤油的比热容为 _____J/（kg·℃）。
2、 “探究比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示。
（1）实验中应取________相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的两烧杯中，用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时，通过比较_______（选填“加热时间”或“升高的温度”）来判断吸热能力的强弱；
（2）通过实验，记录数据如表格所示：
加热时间/min 0 1 2 3 4
甲的温度/℃ 34 42 50 58 66
乙的温度/℃ 10 22 34 46 58
从开始加热到58℃时，甲、乙两种液体吸收热量的多少Q甲_______（选填“大于“小于”或“等于”）Q乙；
（3）分析实验数据可知_______（选填“甲”或“乙”）物质的吸热能力强。
3、 “探究燃料的热值”的实验装置如图所示，图中燃烧皿、烧杯a、烧杯b、温度计完全相同，烧杯中盛有相同质量的水。实验时，点燃放在两个燃烧皿中的燃料a和燃料b，通过石棉网给烧杯加热，直至两种燃料燃尽。
（1）小吴设计了一张记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整；
水的温度 燃料 ①______ ②______
燃料a
燃料b
（2）实验时，点燃放在两个燃烧皿中______相同的燃料a和燃料b，实验中发现刚开始加热时水温升高较慢，原因可能是由于______造成的热损失；
（3）本实验通过比较______来初步判断燃料热值的大小，根据实验数据算出的燃料热值比真实值______（选填“大”或“小”）。
-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A．新冠病毒的传播属于物体的机械运动，不是分子的运动，故A不符合题意；
B．扫地时灰尘飞扬，灰尘属于宏观物体，属于机械运动，不是分子的运动，故B不符合题意；
C．冬日大雪纷飞，雪花是宏观物体，属于机械运动，不是分子的运动，故C不符合题意；
D．墙里开花墙外香，因为分子不停地做无规则运动，扩散到了空气中，人们就闻到了花的香味，故D符合题意。
故选D。
2、B
【详解】
A．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度时，水放出的热量多，所以冬天，暖水袋中充热水取暖。故A不符合题意；
B．夏天在地上洒水，感觉更凉快，利用的是蒸发吸热，不是利用水的比热容大的特点，故B符合题意；
C．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度时，水吸收的热量多，所以用循环水冷却汽车发动机，故C不符合题意；
D．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以夜间遇寒潮时，向秧苗田里灌水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故D不符合题意。
故选B。
3、B
【详解】
AB．采用相同规格的电加热器，相同时间，砂和水吸收的热量相同，由图得，加热相同时间，等质量的砂升高的温度比等质量的水的多，由得，水的吸热本领比砂强，故A错误，B正确；
CD．由图得，相同质量的水和砂同时加热，砂的温度先达到60℃，故CD错误。
故选B。
4、C
【详解】
A．物体吸收热量，内能增大，但温度不一定升高，晶体熔化时，晶体吸收热量，温度却保持不变。故A错误；
B．内能的大小与物体的质量和温度有关，质量不确定时无法根据温度比较内能的多少，故B错误；
C．液态氢作为运载火箭的燃料，是因为液态氢具有较大的热值，与其它燃料相比，完全燃烧的质量相同时，液态氢放出的热量更多，故C正确；
D．吸盘能吸在玻璃上，是因为吸盘与玻璃间没有空气，于是大气压将吸盘压在玻璃上，故D错误。
故选C。
5、B
【详解】
由得，水和煤油吸收的热量之比为
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
6、D
【详解】
A．物体的温度升高，内能增大，热量只能说“吸收”或“放出”，不能说增大，故A错误；
B．物体吸收热量，温度不一定升高，比如晶体的熔化过程，故B错误；
C．内能还和物体的质量有关，温度相等，内能不一定相等，故C错误；
D．物体温度降低，分子的平均动能减小，即内能减小，故D正确。
故选D。
7、C
【详解】
AB．按下点火按钮后，盒中的酒精燃烧后产生的燃气对外做功，将内能转化为机械能，随着“呼”的一声响，盒盖飞出去了，故AB正确，不符合题意；
C．燃气对盒盖做功后，燃气内能减小，温度降低，故C错误，符合题意；
D．盒中的酒精燃烧后产生的燃气对外做功，内能转化为机械能，盒盖的机械能增加，故D正确，不符合题意。
故选C。
8、A
【详解】
A．尘土飞扬是由于尘埃小颗粒在空气中运动形成的，属于机械运动，不属于分子的热运动，故A符合题意；
BCD．人们闻到的酒香、花气、菜香味分别是酒精分子、花香分子和油分子不断运动的结果，能够证明分子在做永不停息地无规则运动，故BCD不符合题意。
故选A。
9、D
【详解】
A．甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气对软木塞做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，内燃机的压缩冲程是将机械能转化为内能，两者的能量转化不同，故A错误；
B．乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力，同时也有斥力，故B错误；
C．丙图中活塞向下运动时，压缩瓶内空气做功，使瓶内空气的温度升高、内能增大，该过程中机械能转化为内能，故C错误；
D．丁图中小朋友下滑时，身体与滑道摩擦，将机械能转化为内能，是通过做功方式改变物体的内能，故D正确。
故选D。
10、B
【详解】
A.．尘土是由许多分子组成的土的颗粒，不是单个的分子，是宏观物体的机械运动，不是分子在不停的做无规则运动，故A错误；
B．5mL水与5mL酒精混合后总体积小于10mL，是因为分子之间有间隔，一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔，故B正确；
C．将石块研磨成粉状，是物理变化，属于宏观物质的变化，分子的大小没有变化，故C错误；
D．分子总是在不停地运动的，水结成冰，分子仍是在不停地运动的，故D错误。
故选B。
二、填空题
1、4.2×107 60%
【详解】
[1]某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。天然气热值的物理意义：1m3天然气完全燃烧释放出的热量是4.2×107 J 。
[2]燃烧1m3的天然气放出的热量为
Q= q天燃气V =4.2×107J/m3×1m3=4.2×107J
水在一标准大气压下的沸点为100°C，质量为100kg，初温为40°C的水加热至沸腾，水吸收的热量为
燃气灶烧水的效率为
2、4.2×103 1.68×105
【详解】
[1]比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与质量的大小无关，将一瓶水倒掉一半，质量改变，剩下水的比热容不变，仍为4.2×103J/(kg·℃)。
[2]水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×20℃=1.68×105J
3、扩散 无规则运动
【详解】
[1][2]我们能够闻到浓重的柴油味，这是一种扩散现象，扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动。
4、增大 减小 没有 汤的质量小于水的质量
【详解】
（1）[1][2][3]由图1可知，在0~5分钟过程中，水的温度升高、内能增大，汤的温度降低、内能减小，在10分钟时，水与汤的温度相同，所以两者之间不再发生热传递。
（2）[4]在此过程中，水吸收的热量等于汤放出的热量，因为水与汤的比热容差不多，根据公式Q=cmΔt可知，汤的温度变化比水的温度变化大的原因是汤的质量比水的质量小。
5、扩散 热传递 引力
【详解】
[1]麻辣烫在制作的过程中，在很远的地方就能闻到香味，这是扩散现象，说明分子在不停做无规则运动。
[2]端碗时很烫手，手从碗上吸收了热量，是通过热传递方式增加了手的内能。
[3]吃完后碗壁上“粘”满了油不容易洗掉，是因为油分子间存在引力。
三、计算题
1、（1）8.4×103J；（2）3.78×104J；（3）100°C
【详解】
解：（1）水由t-=20°C升温到t0=40°C吸收的热量为
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·°C）×0.1kg×(40°C-20°C)=8.4×103J
（2）1.26g酒精完全燃烧释放的热量
Q放=m酒精q=1.26×10-3kg×3.0×107J/kg=3.78×104J
（3）在不考虑热量损失的情况下时，水吸收的热量
Q′=Q放=3.78×104J
由Q=cmΔt可得，水升高的温度为
最终水的温度为
t′=t0+Δt=20°C+90°C=110°C
1标准大气压下，水的沸点是100°C，所以水的末温是100°C，水实际升高的温度为80°C。
答：（1）水温度升高到40°C时吸收的热量是8.4×103J；
（2）完全燃烧酒精1.26g时放出的热量是3.78×104J；
（3）如果不考虑热量的损失，水完全吸收酒精燃烧放出的热量，水最后的温度是100°C。
2、（1）2.1×104J；（2）5℃
【详解】
解：（1）由图可知，冰在开始熔化前的初温为﹣10℃、末温为0℃，则温度的变化量为
冰在开始熔化前吸收的热量为
（2）由题意可知，熔化后的水吸收的热量为
因冰熔化后质量不变，即
则熔化后的水升高的温度为
答：（1）冰在开始熔化前共吸收了2.1×104J的热量。
（2）上述热量可以让熔化后的水温度升高5℃。
3、（1）3.36×104J； （2）1.12×10-3kg
【详解】
解：（1）水吸收的热量
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×0.1kg×（100℃-20℃）=3.36×104J
（2）由于酒精完全燃烧释放的热量全部被水吸收时需要酒精的质量最少，所以，由Q放=mq知道，需要完全燃烧酒精的最少质量
答：（1）水吸收的热量为3.36×104J；
（2）如果这些热量由酒精燃烧提供，至少要完全燃烧1.12×10-3kg的酒精。
4、（1）8.4×106J；（2）30%；（3）0.8kg
【详解】
（1）由知道，热水器中水的质量
m水＝ρV＝1×103kg/m3×0.05m3＝50kg
这段时间该热水器中的水吸收的热量
Q吸＝cm水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×50kg×（50℃﹣10℃）＝8.4×106J
（2）热水器的效率
（3）由Q放＝mq知道，若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧煤的质量
答：（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106J；
（2）这段时间该热水器的效率是30%；
（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧0.8kg的煤。
5、（1）；（2）；（3）
【详解】
解：（1）由题意可知，热水器中水的体积为
水的密度为，根据可知，水的质量为
水的质量为50kg；水的比热容，这些水从初温20℃升高到60℃，根据比热容公式可知，水吸收的热量为
（2）由题意可知，该品牌太阳能热水器每小时平均接收的太阳能，在6小时的有效照射时间内，吸收的太阳能为
由（1）解析可知，水吸收的热量为，则太阳能热水器的效率为
（3）完全燃烧这些煤气，放出的热量为，煤气燃烧放出的热量50%被水吸收，而由（1）解析可知，，则
解得煤气放出的热量；根据热值公式，可得这些煤气的体积为
答：（1）热水器中水吸收的热量为；
（2）太阳能热水器的效率约为；
（3）若改用煤气来加热这些水，假设煤气燃烧放出的热量50%被水吸收，问需要完全燃烧煤气的体积为。
四、实验探究
1、质量 加热时间 水 2.1×103
【详解】
（1）[1] 根据控制变量法及公式Q吸＝cmΔt可知，要探究不同物质的吸热能力，需要控制液体的质量相同。
（2）[2]实验中运用转换法，加热过程中，水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的。
（3）[3]根据图象分析可知，加热相同的时间，水升温小，根据比较吸热能力的第2种方法，水的吸热能力强些。
[4]由图乙可以看出，升高40℃，水要加热8分钟，煤油要4分钟，即升高相同的温度，煤油吸热的热量是水的，根据Q吸＝cmΔt可知，在质量和升高温度相同的情况下，比热容c与Q吸正比，故煤油的比热容是
2、质量 升高的温度 小于 甲
【详解】
（1）[1] [2]实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的两烧杯中，用相同的电加热器加热相同的加热器，相同时间放出的热量相同，液体吸收的热量相同。当它们吸收相同热量时，升高温度多的液体吸热能力的弱，实验中通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱。
（2）[3]根据记录数据，从开始加热到58℃时，甲用了3分钟，乙用了4分钟，故Q甲小于Q乙。
（3）[4]由表中数据可知，甲从34℃升高到58℃，温度升高了24℃，用了3分钟，乙从10℃到34℃升高24℃，用了2分钟，即升高相同的温度，甲吸热量的热量多，由得，甲物质的吸热能力强。
3、水的初温/°C 水的末温/ °C 质量 铁圈、石棉网等也吸收了一部分热量 水升高温度的多少 小
【详解】
（1）[1][2]该实验中需要根据水吸收热量的多少判断质量相等的燃料完全燃烧释放热量的多少，因此需要比较水升高温度的多少，即需要记录水的初始温度（初温）和燃料燃尽后水的温度（末温）。
（2）[3]根据控制变量法的思想，燃料a和燃料b的质量必须相等，分别同时给装有相等质量水的两个相同烧杯加热，燃料燃尽后比较烧杯内水吸收热量的多少。
[4]实验刚开始时，铁圈、石棉网等也吸收了一部分热量，造成热量损失，所以刚开始加热时水温升高较慢。
（3）[5]实验中通过比较水升高温度的多少判断水吸收热量的多少，进一步判断燃料完全燃烧释放出的热量，并初步判断燃料热值的大小。
[6]根据计算水吸收的热量，由于燃料燃烧放出的热量不能被水全部吸收，且存在热损失，即：Q吸＜Q放，根据公式可知，若用Q吸直接表示Q放，则测出的燃料热值要小于燃料热值的真实值。