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项攻克试卷（含答案详解）

沪科版九年级物理第十三章内能与热机专项攻克
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、沙漠地区在日光照射下，比湖泊湿地在日光照射下温度升高得快的原因是（　　）
A．沙漠地区日照时间较长 B．沙的比热容小
C．沙的密度大 D．沙吸收的热量多
2、小明和小华分别利用图甲所示的相同装置探究水沸腾时温度变化的特点，当水温接近90℃时，每隔0.5分钟记录一次温度，并绘制出了如图乙所示的水温与时间关系的图象。下列说法正确的是（　　）
A．由图乙可知此时气压高于一标准大气压
B．实验时发现水沸腾时温度不足100℃，这是因为加热时间过短
C．分析图乙可知小华将水加热至沸腾的时间明显较长，可能是因为小华加热的水质量大
D．实验中小明发现撤掉酒精灯后杯内水还在沸腾，说明液体沸腾时可以不吸热
3、小明从下表提供的信息中得出以下几个结论，其中正确的是（　　）
一般情况下几种物质的比热容c/[J （kg ℃）-1]
水4.2×103 干泥土0.84×103
酒精2.4×103 铜0.39×103
冰2.1×103 铝0.88×103
水银0.14×103 铅0.13×103
A．汽车发动机用酒精来冷却效果会更好
B．液体的比热容比固体的比热容大
C．同种物质在不同的状态下比热容一般不同
D．质量相同的铜和铅，升高相同的温度，铅吸收热量较多
4、下列说法正确的是（ ）
A．汽油机做功冲程将机械能转化为内能
B．一个物体温度升高一定吸收了热量
C．比热容大的物体吸收的热量一定多
D．沙漠地区日夜温差大，是因为沙子泥土的比热容小
5、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
6、疫情期间，居家隔离的小赵同学在网上下单了自热小火锅。如图，上下包装被分为两层，通过向下层加水，使发热包膨胀升温，一段时间后便可食用。下列说法正确的是（　　）
A．已加热的鸭血有内能，未加热的虾饺无内能
B．闻到火锅的香味是因为分子在做无规则运动
C．刚开始加热的藕片温度升高，内能可能不变
D．发热包放热过程是把电能转化为内能
7、如图是汽油机工作循环的某个的示意图，则该冲程（　　）
A．吸气冲程 B．做功冲程 C．排气冲程 D．压缩冲程
8、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
9、把质量相同的两个金属块，同时放入沸水中加热较长时间后，取出放在冰块上，使冰熔化较多的那个金属块具有较大的（ ）
A．比热容 B．密度 C．温度 D．热量
10、2021年10月16日，航天员翟志刚、王亚平、叶光富搭乘神州十三号载人飞船，开始了为期6个月的“太空出差”，六个月后将顺利返航。下列说法正确的是（　　）
A．火箭加速升空时，动能转化为重力势能
B．火箭选作燃料的物质主要是利用该燃料的比热容大的特点
C．火箭的发射过程中，燃料若不完全燃烧，热值会减小
D．返回舱进入大气层后与大气摩擦，机械能转化为内能
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、酒精的比热容是2.4×103______（填单位），1kg的酒精温度由20℃升高到21℃吸收的热量是______J。1kg的酒精温度由61℃降低到60℃放出的热量是______J。
2、热机——人类文明的动力。下图是四冲程内燃机的剖面图，请完成下表中空格：
工作冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
进气门 （1）___________ 关闭 关闭 （4）___________
排气门 关闭 （2）___________ 关闭 打开
活塞运动方向 向下 向上 （3）___________ 向上
3、酒精的热值3.0×107J/kg。如果完全燃烧42g酒精，放出的热量是 _____J；如果这些热量完全被25kg的水吸收，可以使水的温度升高 _____摄氏度。
4、北方冬季供暖采用水做热的循环物质，是因为水的_______比较大，若供热不达标，供热管线中水的温度较低，则水的比热容大小_______（选填“变大”、“不变”或“变小”）
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、采暖季某学校锅炉房每天要将5t水从20℃加热到100℃。求：
（1）这些水要吸收热量Q吸为多少？[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
（2）锅炉房是用天然气作为燃料来烧水，设天然气完全燃烧释放热量的80%被水吸收，学校每天因烧水要消耗天然气的体积V是多少m3？（天然气的热值q=8.4×107J/m3，天然气完全燃烧放出热量的公式是Q放=qV，式中V表示气体燃烧的体积。）
2、可燃冰是一种新型能源，它分解后可以释放出天然气，我国开采可燃冰的技术处于世界领先地位。用燃气热水器烧水时，把 40kg 的水从25℃加热到 45℃，共燃烧了 0.12m3 的天然气。经测定，若某次开采到的可燃冰的热值是同体积天然气的 120 倍。求：
（1）水吸收了多少热量？［c 水=4.2×10 3J/（kg·℃）］
（2）燃气热水器烧水时的效率是多少？（q 天然气=3.5×10 7J/m3）
（3）若换用该可燃冰作燃料，加热相同情况的水要燃烧多少立方米的可燃冰？
3、用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20℃升高了50℃．已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg。求：
（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）燃气灶烧水的效率。
4、小玲将质量为0.1kg的某物质从20℃加热到50℃，它吸收的热量是1.26×104J，求：
（1）该物质的比热容；
（2）若该物质吸收的热量全部由酒精燃烧提供，则需要多少质量的酒精？（假设酒精完全燃烧，并不计热量损失。酒精的热值为3×107J/kg）
5、某太阳能热水器中装满水后，水的质量为100kg，在阳光照射下，经过2小时，这些水的温度从20℃升高到40℃，求：
（1）热水器中的水吸收的热量是多少？[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]
（2）若该热水器每小时接受太阳辐射的热量为7×106J，求该热水器的效率是多少？
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、在探究“比较不同物成吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示。
（1）实验中应量取质量___________的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热，用相同的加热器加热，目的是___________。当它们吸收相同热量时，通过比较___________来判断吸热能力的强弱；
（2）通过实验，记录数据如表格所示。从开始加热到 ，甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲___________Q乙；
加热时间/min 0 1 2 3 4
甲的温度 30 34 38 42 46
乙的温度 10 18 26 34 42
（3）分析实验数据可知___________物质的吸热能力强；
（4）如果甲、乙中有一种物质是水，则另一种物质的比热容为___________。
2、为了比较水和沙子吸热本领的大小，小敏做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表：
质量/g 升温10℃所需时间/s 升温20℃所需时间/s 升温30℃所需时间/s
沙子 30 64 89 124
水 30 96 163 220
（1）在此实验中用______表示水和沙子吸热的多少；
（2）分析上表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收的热量______（选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量；
（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，______（选填“水”或“沙子”）升高的温度更高；
（4）下列事实能用上述实验结果解释的是______。
A．固体和液体很难被压缩
B．50mL酒精和50mL水混合，总体积小于100mL
C．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小
D．多次用力晃动装有沙子的玻璃试管后，发现沙子变热
3、在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中：
（1）实验中应量取质量相等的a、b两种液体，分别放入两个完全相同的空烧杯中，用相同的电加热器加热；
（2）图2为实验数据所绘制图象。加热3min时，b液体比a液体的温度高，b液体吸收的热量______a液体吸收的热量；
（3）若液体b的比热容是2.1×103J/(kg·℃)，则液体a的比热容是______J/(kg·℃)。
-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
在相同的日光照射下，沙漠地区比湖泊地区温度升高得更快，是因为沙的比热容比水的比热容小，由可知，在吸收相同热量时，比热容小的物体温度升高得更快，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
2、C
【详解】
AB．由图乙可知，水的沸点是98℃，液体的沸点跟气压有关，气压减小时，沸点降低；一标准大气压下水的沸点是100℃，沸点低于100℃，说明此时气压低于一个标准大气压，故AB错误；
C．由图乙可知，水的初温相同，水的末温相同，小华将水加热至沸腾的时间明显较长，加热到沸腾时需要的热量较多，由Q=cmΔt可知，可能是小华所用的水的质量大，故C正确；
D．撤掉酒精灯后，水还会从铁圈和石棉网吸收热量，继续沸腾，这段时间内烧杯底部的温度高于杯内水的温度，水能继续从杯底吸热，故D错误。
故选C。
3、C
【详解】
A．由于水的比热容最大，故相同质量的水和其它液体相比较，在升高相同温度的情况下，由于水的比热容最大，水的温度变化小，即水温度升高的最慢，故一般用水做冷却剂，故A错误；
B．由表格数据知道，液体水银的比热容比固态的干泥土等比热容都小，故B错误；
C．由表格数据知道，冰和水是同种物质，但比热容不同，故C正确；
D．质量相等的铜和铅，由于铜的比热容大，由知道，在升高相同的温度时，铜吸收的热量多，故D错误。
故选C。
4、D
【详解】
A．汽油机做功冲程中高温高压的气体推动活塞向下运动，对外做功，将内能转化为机械能，故A错误；
B．一个物体的温度升高，表明其内能增加了，可能是吸收了热量，也可能是对其做了功，故B错误；
C．根据可知，物体吸热的多少与比热容、质量和温度的变化量有关，所以比热容大的物体吸收的热量不一定多，故C错误；
D．沙子泥土的比热容小，在质量相同的情况下，吸收或放出相同热量，温度变化量较大，所以沙漠地区日夜温差大，是因为沙子泥土的比热容小，故D正确。
故选D。
5、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。
6、B
【详解】
A．一切物体都是有内能的，与物体温度无关，故A错误；
B．火锅的分子不断运动，所以能闻到火锅的香味，故B正确；
C．藕片温度升高，内能也随之增加，故C错误；
D．通过向下层加水，使发热包膨胀升温，是发热包内物质的化学能转化为内能的过程，故D错误。
故选B。
7、C
【详解】
如图火花塞没有点火，气缸向上运动，进气门关闭，排气门打开，应该是排气冲程。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
【点睛】
8、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。
9、A
【详解】
把质量相同的两个金属块，同时放入沸水中加热较长时间后，表明它们的初温相同，放在冰块上使冰块熔化，即末温为冰水混合物温度，即温度改变量相同，由可知，等质量的不同种物质，改变相同的温度，比热容大的放出的热量多，冰熔化的多，所以使冰熔化较多的那个金属块具有较大的比热容。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选Ａ。
10、D
【详解】
A．火箭加速升空时，燃料燃烧的化学能转化为动能和重力势能，故A错误；
B．火箭选作燃料的物质主要是利用该燃料的热值大的特点，故B错误；
C．热值是物质的一种物理属性，与燃料是否充分燃烧无关。燃烧是否充分影响的是燃料燃烧时放出热量的多少，故C错误；
D．返回舱进入大气层后与大气摩擦生热，此时机械能转化为内能，故D正确。
故选D。
二、填空题
1、J/(kg·℃) 2.4×103 2.4×103
【详解】
[1]酒精的比热容为2.4×103 J/(kg·℃)。
[2][3]酒精的比热容为2.4×103 J/(kg·℃)是指1kg的酒精每升高或降低1摄氏度，吸收或放出的热量为2.4×103J。所以1kg的酒精温度由20摄氏度升高到21摄氏度，吸收的热量是2.4×103J。1kg的酒精温度由61摄氏度降低到60摄氏度，放出的热量是2.4×103J。
2、打开 关闭 向下 关闭
【详解】
（1）[1]吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动。
（2）[2]压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高。
（3）[3]做功冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。
（4）[4]排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
3、 12
【详解】
[1]如果完全燃烧42g酒精，放出的热量是
[2]如果这些热量完全被25kg的水吸收，可以使水的温度升高
4、比热容 不变
【详解】
[1]水的比热容较大，和其它质量相同的物质比较，降低相同温度放出热量较多，所以，“暖气”中用循环流动的水做散热介质。
[2]比热容的大小只与物质的种类和状态有关，所以供热管线中水的温度较低时，水的比热容大小不变。
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）1.68×109J；（2）25m3
【详解】
解：（1）水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×5×103kg×(100℃-20℃)=1.68×109J
（2）由可得，天然气燃烧需放出的热量
由Q放=Vq可得，需要天然气的体积
答：（1）这些水要吸收热量为1.68×109J；
（2）学校每天因烧水要消耗天然气的体积是25m3。
2、（1）3.36×106J；（2）80%；（3）1×10-3m3
【详解】
解：（1）水吸收的热量
Q吸=c水m水（t2-t1）=4.2×103J/（kg·℃）×40kg×（45-25）℃=3.36×106J
（2）燃烧0.12m3天然气放出的热量
Q放=V天然气q天然气=0.12m3×3.5×107J/m3=4.2×106J
燃气热水器烧水时的效率
（3）需要燃烧可燃冰的体积
答：（1）水吸收了3.36×106J热量；
（2）燃气热水器烧水时的效率是80%；
（3）若换用该可燃冰作燃料，加热相同情况的水要燃烧1×10-3m3的可燃冰。
3、（1）2.1×107J；（2）1.05×107J；（3）50%
【详解】
解：（1）燃烧0.5kg的煤气完全燃烧放出的热量
Q放＝qm＝4.2×107J/kg×0.5kg＝2.1×107J
（2）水吸收的热量
（3）燃气灶烧水的效率
答：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量是2.1×107J；
（2）水吸收的热量是1.05×107J；
（3）燃气灶烧水的效率是50%。
4、（1）4.2×103J/(kg·℃)；（2）4.2×10-4kg
【详解】
解：（1）该物质的比热容
（2）不计热量损失，酒精完全燃烧释放的热量
Q吸＝Q放
由Q＝mq得，所需要酒精的质量
答：（1）该物质的比热容为4.2×103J/(kg·℃)；
（2）若该物质吸收的热量全部由酒精燃烧提供，则需要4.2×10-4kg的酒精。
5、（1）8.4×10J；（2）60%。
【详解】
解：（1）由题意可知，热水器中的水吸收的热量为
（2）由题意可知，2h热水器接收到太阳辐射的热量为
Q=2×7×10J=1.4×10J
故热水器的效率为
答：（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量为8.4×10J；
（2）该热水器的效率是60%。
四、实验探究
1、相等 使两种物质在相同时间内吸收相同的热量 升高的温度 ＜ 甲
【详解】
（1）[1]根据比较不同物质吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相等，故实验中应量取质量相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中。
[2]用相同的电加热器加热，相同时间电加热器放出的热量相同，目的是使两种液体在相同时间内吸收的热量是相同的。
[3]当它们吸收相同热量时，通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱，液体升高的温度越低，吸热能力就越强。
（2）[4]通过实验，记录数据如表格所示。从开始加热到，甲用时3分钟，乙用时4分钟，由转换法可知，加热时间越长，液体吸收的热量越多，故甲、乙两种液体吸收热量的关系为。
（3）[5]由数据，都加热1min，吸收的热量相同，甲升高的温度为 ，乙升高的温度为，根据比较吸热能力的方法，甲液体的吸热能力强。
（4）[6]甲的吸热能力强，则甲为水；根据，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度成反比，吸收相同热量时，水升高的温度为乙升高温度的一半，则水的比热容为乙的比热容的2倍，即乙的比热容为
2、加热时间的长短 大于 沙子 C
【详解】
（1）[1]在实验中，水和沙子被加热的时间越长，水和沙子吸收的热量越多，故可以用加热时间的长短表示水和沙子吸热的多少。
（2）[2]由表中数据可知，质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水的加热时间更长，故可知水吸收的热量更多，即水吸收的热量大于沙子吸收的热量。
（3）[3]因质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收的热量更多，故可知水的吸热能力大于沙子的吸热能力，如果加热相同的时间，此时质量相同的水和沙子吸收的热量相同，因水的吸热能力大于沙子的吸热能力，故可知水的温度变化量小于沙子的温度变化量，即沙子升高的温度更高。
（4）[4]A．固体和液体很难被压缩，是因为固体和液体分子之间的斥力较大，阻碍其被压缩，故A不符合题意；
B．50mL酒精和50mL水混合，总体积小于100mL，是因为水分子和酒精分子之间存在间隙，水分子和酒精分子进入彼此之间的间隙，使得混合后的总体积小于100mL，故B不符合题意；
C．沿海地区昼夜温差比内陆地区小，是因为水的比热容大于砂石的比热容，在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化量更小，故C符合题意；
D．多次用力晃动装有沙子的玻璃试管后，沙子变热，是因为在晃动的过程中，沙子克服摩擦做功，将机械能转化为内能，使得沙子的温度升高，故D不符合题意。
故选C。
3、等于 4.2×103
【详解】
（2）[1]相同的加热器在相同时内放出的热量相同，液体吸收的热量也相同，所以加热3min时，b液体吸收的热量等于a液体吸收的热量。
（3）[2]由图乙可知，升高
30℃-10℃=20℃
a用时6min，b用时3min，即升高相同的温度，a吸收热量是b的
根据可知，在质量和升高温度相同的情况下，Q与比热容c成正比，故a的比热容是
c=2×2.1×103J/(kg·℃)=4.2×103J/(kg·℃)