2022年必考点解析沪科版九年级物理第十三章内能与热机专题测试练习题（有解析）

沪科版九年级物理第十三章内能与热机专题测试
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、下列现象中，能说明分子不停地做无规则运动的是（　　）
A．细雨濛濛 B．雪花飞舞
C．桂花飘香 D．树叶飘落
2、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
3、晓宇在用燃气灶烧水时，进行了观察和思考，其中正确的是（　　）
A．加热过程中水的比热容变大
B．燃气燃烧得越多，其热值越大
C．壶内水温升高是利用热传递使内能增大的
D．水沸腾过程中吸收热量，温度不断升高
4、关于温度、热量、内能和比热容，下列说法中正确的是（　　）
A．物体放出热量，其内能和温度都一定降低
B．热量都是从内能大的物体向内能小的物体传递
C．一杯水倒出一半， 杯内剩余水的比热容变小
D．冰在熔化过程中，其内能增加而温度却保持不变
5、同学们根据下表提供的几种物质的比热容得出下列四个结论，其中正确的是（　　）
物质 水 酒精 煤油 冰 水银 铜 铝 沙石
比热容c[×103J/(kg ℃)] 4.2 2.4 2.1 2.1 0.14 0.39 0.88 0.92
A．液体的比热容一定比固体的大
B．同一物质发生物态变化后，比热容不变
C．汽车发动机用水来冷却是因为水的比热容较大
D．质量相等的铝块和铜块，吸收相同的热量铜块升温快，所以铜块比热容大
6、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
7、下列现中，解释正确的是（　　）
A．粉笔用力捏碎变成粉末，说明物体是由分子组成的
B．大雪四处飞扬，说明分子在永不停息的做无规则运动
C．破镜难圆，说明分子之间在有斥力
D．水和酒精混合后体积变小，说明分子之间存在间隙
8、搓手时感觉手变热，该过程与四冲程汽油机的哪一个冲程的能量转化相同（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
9、下列现象能说明分子在做无规则运动的是（　　）
A．秋天落叶纷飞 B．气体容易被压缩
C．百合花散发着浓郁的香气 D．把瓶子中的水倒入杯中
10、关于热学知识，说法错误的是（　　）
A．内燃机的压缩冲程把机械能转化为内能
B．冰在熔化过程中吸热，温度保持不变，比热容、内能发生变化，水的比热容大
C．热机的效率总是小于100%
D．物体温度升高，内能增加，一定是吸收了热量
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、西气东输工程让莆田市市民用上了物美价廉的天然气。在标准大气压下，将质量为4kg、温度为20℃的水加热至沸腾，水至少要吸收_______J热量，这些热量相当于完全燃烧______m3天然气。（c水=4.2×103J/(kg·℃)、天然气的热值为8×107J/m3）
2、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_______。
3、 “卡路里”简称“卡”，是热量的另一个单位，常用于营养计量中。“卡”是这样规定的：1卡等于在1个标准大气压下，1g水温度升高1°C吸收的热量。若一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约8.4×10J，相当于消耗______卡。
4、体积为0.1m3、热值为2.1107J/m3的某气体燃料完全燃烧放出的热量为______J；若这些热量全部被温度为20℃、质量为10kg的水吸收，则水的温度能升高到______℃；这是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式让水的内能增加的。（c水=4.2103J/（kg C））
5、小明一家驾车旅游：
（1）汽车的汽油发动机工作时，______冲程使汽车获得动力，如图所示是汽油机的______冲程；
（2）2kg的汽油完全燃烧时，放出的热量是______J（汽油的热值为4.6×107J/kg）。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、某学习小组想研究酒精灯烧水时的热效率，它们用酒精灯给100g的水加热，经过一段时间，测得水温升高了60℃，消耗了2.4g酒精，已知c水=4.2×103J/(kg ℃)，q酒精=3×107J/kg，求：
（1）该过程中水吸收的热量；
（2）2.4g酒精完全燃烧放出的热量；
（3）酒精灯烧水的热效率。
2、燃烧了0.5kg的焦炭，已知焦炭的热值为3.0×107J/kg。求放出多少热量？
3、2020年是全面建成小康社会目标的实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用了清洁干净的液化天然气炉。求：
（1）要将2kg初温为18°C的一壶水恰好加热到98°C，需要吸收的热量；
（2）若炉内天然气完全燃烧烧开这壶水需要燃烧0.04立方米天然气，天然气放出的热量；
（3）液化天然气炉的烧水效率。[天然气热值为4.2×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg·°C）]
4、如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃，已知c水=4.2×103J/(kg·℃)。求：
（1）热水器中的水从10℃升高到50℃所吸收的热量；
（2）如果由燃烧煤气来提供这些热量，至少需要燃烧多少千克煤气。（煤气的热值为q=4.2×107J/kg）。
5、如图是小芳家新买的轿车，该车部分参数如下表。求
（1）该车静止在水平地面上时，对地面的压强多大？（轮胎与地面接触的总面积为0.12m2，g=10N/kg）
整车质量 1.8t
最大输出功率 9.2kw
汽油机效率 30%
（2）若该车以最大输出功率行驶10min，需要消耗多少千克汽油？（q汽油=4.6×107J/kg）
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、在“探究煤油和食用油吸热能力”的实验中，请回答：
（1）为方便探究，研究对象煤油和食用油应满足的条件是二者初温和_________相同；
（2）如图，除装置图中的器材外，还需要的两种测量工具是_________。
（3）实验中，加热时间的长短实质上反映了物质_________；
（4）实验中收集到的数据如下表：
材料 升高5℃加热时间/min 升高10℃加热时间/min 升高15℃加热时间/min
煤油 3 7 11
食用油 2 5 8
对比三次所收集到的实验数据发现：二者在每次升高相同的温度时，总是_______，通过探究可得出的实验结论是：_______。
2、小明学习了燃料的热值后，设计了一个实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验，装有少量的煤油和菜籽油的两盏灯，分别给两杯温度和质量相同的水加热。
（1）实验前装入灯中的煤油和菜籽油的______必须相同；
（2）实验过程中，点燃两盏灯，在燃料全部燃烧，比较______（选填“加热时间”或“温度计示数”）来比较燃料燃烧放出的热量，从而比较两种燃料的热值的大小；
（3）该实验也可以粗略测出燃料的热值，与标准的热值相比，该实验测得的热值______（选填“偏大”或“偏小”）。
3、实验小组设计实验比较水和食用油的吸热能力，使用相同的电加热器给水和食用油加热。
（1）实验前，小明应取初温和质量相等的水和食用油进行实验；
（2）小明用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间，目的是使水和食用油___________相同；
（3）根据实验数据，小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图像，由图像可知，水的温度随时间变化的图像是___________（选填“a”或“b”）。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散，这一现象说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动。分子的体积很小，分子的运动无法用肉眼直接看到，但可以通过气味、颜色的变化来体现。
A．细雨濛濛属于宏观物体的运动，是机械运动，故A不符合题意；
B．雪花飞舞属于宏观物体的运动，是机械运动，故B不符合题意；
C．桂花飘香是花香分子不停地做无规则运动，分子运动到空气中，人们就闻到了香味，故C符合题意；
D．树叶飘落属于宏观物体的运动，是机械运动，故D不符合题意。
故选C。
2、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。
3、C
【详解】
A．比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与内能大小和温度高低无关，所以加热过程中水的比热容不变，故A错误；
B．热值是燃料的特性，只和燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故B错误；
C．烧水时壶内的水吸收热量温度升高，这一过程是利用热传递使内能增大的，故C正确；
D．水沸腾过程中吸收热量，温度保持不变，故D错误。
故选C。
4、D
【详解】
A．物体放出热量，内能减少，但温度不一定降低，如晶体在凝固过程中，放出热量、内能减少，但温度保持不变，故A错误；
B．热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，内能与温度、质量和状态有关，内能大的物体温度不一定高，故B错误；
C．比热容是物质的一种特性，与质量和体积无关，一杯水倒出一半， 杯内剩余水的比热容不变，故C错误；
D．冰是晶体，在熔化过程中吸收热量，温度保持不变，内能增加，故D正确。
故选D。
5、C
【详解】
A．根据表中数据可知：冰、铜等的比热容比水银的比热容大，故A错误；
B．水变成冰后比热容变化了，水和冰是同物质，由此可知同一物质发生物态变化后，比热容变化了，故B错误；
C．因为水的比热容大，根据吸热公式Q=cmΔt可知，相同条件下与其他物质相比升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水来冷却，故C正确；
D．质量相等的铝块和铜块，吸收相同的热量，铜块升温快，即Δt较大，由c=可知，铜块比热容小，故D错误。
故选C。
6、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。
7、D
【详解】
A．粉笔用力捏碎变成粉末，说明力能改变物体的形状。分子用肉眼看不到,粉末肉眼能看到，与分子无关，故A错误；
B．分子运动是无法直接用眼睛看到的，大雪飞扬属于机械运动，不是分子在运动，不能说明分子在不停做无规则运动，故B错误；
C．由于镜子破裂处的绝大多数分子间距离较大，大于分子直径的10倍，分子间的作用力就十分微弱，所以“破镜不能重圆”，此现象不能说明分子间有斥力，故C错误；
D．不同物质在相互接触彼此进入对方的现象叫扩散。水和酒精混合后体积变小，发生了扩散现象，说明分子之间存在间隙，故D正确。
故选D。
8、B
【详解】
搓手时感觉手变热，是克服摩擦做功，使手的内能增加，温度升高，此过程中机械能转化为内能；汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能的冲程，与上述能量转化相同；吸气冲程和排气冲程没有能量转化，做功冲程内能转化为机械能与题意不符。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
9、C
【详解】
A．秋天落叶纷飞，是宏观物体的运动，不是分子的运动，故A不符合题意；
B．气体容易被压缩，说明分子间存在间隙，不属于分子热运动，故B不符合题意；
C．百合花散发着浓郁的香气，是气体分子无规则运动的结果，属于分子热运动，故C符合题意；
D．把瓶子中的水倒入杯中，属于机械运动，不是分子热运动，故D不符合题意。
故选C。
10、D
【详解】
A．在内燃机的四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，将内能转化为机械能；压缩冲程是活塞压缩气体做功，将机械能转化为内能，故A正确；
B．冰是晶体，在熔化过程中吸收热量，温度保持不变，比热容、内能发生变化，水的比热容大，故B正确；
C．因为额外功和热量散失是不可避免的，所以无论怎样改良，热机的效率也不可能达到100%，故C正确；
D．物体的温度升高，内能变大，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故D错误。
故选D。
二、填空题
1、1.344×106 0.0168
【详解】
[1]水吸收的热量为
Q=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(100℃-20℃)=1.344×106J
[2]这些热量需要天然气
2、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。
3、2×10
【详解】
1卡的热量值为
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·°C)×0.001kg×1°C=4.2J
故身体消耗的能量约8.4×10J，相当于
4、2.1×106 70 热传递
【详解】
[1]气体燃料完全燃烧放出的热量
[2]水吸收的热量等于气体燃料完全燃烧放出的热量，水吸收热量后升高的温度
水的温度能升高到
[3]燃气放出的热量被水吸收后，使水的温度升高，内能增加，这是通过热传递的方式让水的内能增加的。
5、做功 压缩 9.2×107
【详解】
（1）[1]在汽油机的一个工作循环中，内能转化为机械能的是做功冲程，为汽车提供动力。
[2]根据图示可知，两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程。
（2）[3]2kg汽油完全燃烧产生的热量
Q放=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J
三、计算题
1、（1）2.52×104J；（2）7.2×104J；（3）35%
【详解】
解：（1）水的质量
水吸收的热量
（2）2.4g酒精完全燃烧产生的热量
（3）酒精灯烧水时的热效率
答：（1）此过程中水吸收的热量是2.52×104J；
（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量是7.2×104J；
（3）酒精灯烧水时的热效率是35%。
2、1.5×107J
【详解】
解：0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量
Q放＝mq＝0.5kg×3.0×107J/kg＝1.5×107J
答：燃烧0.5kg的焦炭放出1.5×107J的热量。
3、（1）6.72×105J；（2）1.68106；（3）40％
【详解】
解：（1）将质量为m=2kg初温为18°C的一壶水恰好加热到98°C需要吸收的热量为
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg·°C）×2kg×（98°C-18°C）=6.72×105J
（2）燃烧V=0.04立方米天然气，天然气完全燃烧放出的热量
Q放=qV=4.2×107J/m3×0.04 m3=1.68×106J
（3）液化天然气炉的烧水效率为
答：（1）需要吸收的热量为6.72×105J；
（2）天然气放出的热量1.68106；
（3）液化天然气炉的烧水效率为40%。
4、（1）8.4×106J；（2）0.2kg
【详解】
解：（1）水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(50℃-10℃)=8.4×106J
（2）煤气完全燃烧释放的热量
Q放=Q吸=8.4×106J
需要煤气的质量
答：（1）热水器中的水从10℃升高到50℃所吸收8.4×106J的热量；
（2）如果由燃烧煤气来提供这些热量，至少需要燃烧0.2kg煤气。
5、（1）1.5×105Pa；（2）0.4kg
【详解】
解：（1）轿车质量为
m=1.8t=1.8×103kg
根据重力得计算公式可得，轿车的重力为
因为轿车静止在水平地面上，所以，轿车对水平地面的压力为
F压=G=1.8×104N
受力面积，即车轮与地面的总接触面积为
S=0.12m2
跟据压强的计算公式可得，轿车对水平地面的压强为
（2）由
可得，该车以最大输出功率行驶10min，做的有用功为
根据
可得
由
Q放=mq
可得，需要完全燃烧汽油的质量为
答：（1）该车静止在水平地面上时，对地面的压强为1.5×105Pa；
（2）若该车以最大输出功率行驶10min，需要消耗4kg汽油。
四、实验探究
1、质量 天平和秒表 吸收热量的多少 煤油加热的时间长 煤油的吸热能力比食用油的强
【详解】
(1)[1]要探究不同物质的吸热能力，需要用上控制变量法，除了物质的各类不同外，其它因素都要保护相同，所以保持所用物质的初温和质量相同。
（2）[2]除了图中的器材外，还需要用天平来称量相同质量的煤油和食用油，用秒表来测量加热时间。
（3）[3]实验中用相同的热源给两种物质加热，则在相同的时间内，热源放出的热量相同，两种液体吸收的热量也相同，而时间越长，热源放出的热量越多，液体吸收的热量也越多，所以加热时间的长短反映了物质吸热的多少。
（4）[4][5]由表格数据知，升高相同温度，总是煤油需要加热的时间比食用油的长。这说明升高相同温度，煤油需要吸收的热量比食用油的多，即煤油的吸热能力比食用油的强。
2、质量 温度计示数 偏小
【详解】
（1）[1]比较两种燃料的热值大小时，根据控制变量法可知，需要控制两种燃料的质量相同。
（2）[2]点燃后加热质量相等的同种液体，需等待燃料全部燃烧，通过观察温度计示数的变化来比较两种燃料的热值大小。
（3）[3]因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收，存在热损失等原因，所以测量出的热值比实际值要小。
3、吸收的热量 a
【详解】
（2）[1]由
Q=W=Pt
可知，相同的加热器的电功率相同，在相同时间内消耗的电能相同，对于电加热器来说，放出的热量等于消耗的电能，所以用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间，目的是使水和食用油吸收的热量相同。
（3）[2]由于两种液体的质量相同，ρ水>ρ煤油，由 可知，水的体积小于煤油，在相同的烧杯中盛水的液面低，所以由甲图可知a液体是水，在乙图中水对应的度——时间图象应是图中的a。
【点睛】