2022年沪科版九年级物理第十三章内能与热机章节练习练习题（无超纲）（有解析）

沪科版九年级物理第十三章内能与热机章节练习
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、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
2、下列现象中，能说明分子在不停地做无规则运动的是（　　）
A．大雪纷纷扬扬 B．桂花香飘满园 C．烟花空中绽放 D．温泉热气腾腾
3、关于热学知识，以下说法正确的是（　　）
A．热传递是改变内能的唯一途径 B．桂花飘香说明分子在做无规则运动
C．汽车发动机用水做冷却液是因为水的比热容小 D．一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高
4、用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热（如图甲），根据测得数据分别描绘出这两液体的温度随加热时间变化的图象（如图乙）。在相同的时间内两液体吸收的热量相等，不计液体热量散失，分别用ma、mb、ca、cb，表示a、b两液体的质量和比热容，则结合图中信息作出的下列推断正确的是（　　）
A．若ma=mb，则ca>cb B．若ma=mb，则ca>cb
C．若ca=cb，则ma=mb D．若ca=cb，则ma5、如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，把水加热到沸腾一段时间后，塞子受到水蒸气的压力会冲出去。下列说法正确的是（　　）
A．加热的过程中，水的内能保持不变
B．随着燃料不断燃烧，燃料的热值不断减小
C．塞子受到水蒸气的压力冲出去，水蒸气的内能增大
D．这个实验虽然简单，却基本展示了蒸汽机的工作原理
6、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
7、在探究物质熔化特点的实验中，选取质量相等的甲、乙两种固体装入相同的试管中，用如图所示的两套完全相同的装置加热。关于这个实验下列说法正确的是（　　）
A．实验中需要用到的测量工具有量筒和停表
B．甲、乙在固态时的比热容大小关系为c甲>c乙
C．甲、乙在熔化过程中吸收的热量大小关系为Q甲D．甲、乙在熔化过程中吸收热量，温度和内能均不变
8、相同质量的水和食用油，放出了相同的热量（c水＞c食用油），下列说法中正确的是（　　）
A．水的末温较低 B．食用油的末温较低
C．水降低的温度较多 D．食用油降低的温度较多
9、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
10、如图所示，是一则公益广告，浓浓的孝心渗透了社会主义核心价值观。重阳节前夕，学校倡议同学们，为长辈用热水洗一次脚。关于热水洗脚过程中涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．泡在热水中的脚温度升高，内能不变 B．洗脚水的温度越高，所含的热量越多
C．泡在热水中的脚温度升高，内能增加 D．洗脚过程中水的温度降低比热容变小
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、有50kg液化气，液化气的热值取4.2×107J/kg，则液化气全部完全燃烧放出的热量是_______J，若放出的热量有80%被利用，在标准大气压下可把_________kg的水从20℃加热至沸腾[c水=4.2×103J/（kg ℃）]。
2、如图所示，是汽油机工作循环中的___________冲程，若飞轮的转速为1800r/min，则汽油机每秒钟内做了___________次功。
3、把萝卜腌成咸菜通常需要几天，而把萝卜炒熟，使之具有相同的咸味，仅需几分钟。造成这种差别的主要原因是_______。
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、如图是研究做功与内能改变的实验装置，实验中活塞迅速下压过程中使空气的内能增加点燃硝化棉，该实验说明______可以改变物体的内能。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、现有一种新型煤炉，用该种新型煤炉给10kg初温为20℃的水加热，当水温升高到80℃时，共消耗燃煤0.2kg，已知c水=4.2×103J/(kg·℃)、煤炭的热值为3×107J/kg。求：
（1）水吸收的热量；
（2）煤完全燃烧放出的热量；
（3）煤炉烧水的热效率。
2、如图所示是某太阳能热水器，水容量为100L，该热水器在冬季有效日照时段里，平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为2.8×106J，该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2，一天内接收的太阳能能使装满水的热水器中的水温度从20℃升高到60℃[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），水的密度为1.0×103kg/m3]，求：
（1）热水器中水的质量；
（2）一天内装满水的热水器中的水吸收的热量；
（3）若热水器在冬季的效率为50%，求一天内有效接收太阳能的时间是多少？
3、一定质量的水吸收了6.72×104J的热量，水温从22℃升高到30℃，求水的质量。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
4、在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至沸腾，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为4.2×103J/m3。求：
（1）水吸收的热量？
（2）若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气？
5、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？
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置。
（1）在设计实验时，除图所示中的器材外，还必须添加的测量工具是___________，作用是___________。
（2）某同学认为：“加热相同的时间时，煤油升高的温度高一些，这说明煤油吸收的热量多一些。”这位同学的判断是否正确？___________。请说明理由___________。
（3）加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是___________℃，这表明实验时的大气压强___________（选填“大于”“小于”或“等于”）一个标准大气压。
（4）根据所学知识判断下图中的哪一图线能反映该实验情况___________。
A． B．
C． D．
2、为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验，实验数据记录如下表。
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 20 6 68
（1）除了如图所示的器材外，还需要______和______；
（2）如果给水和食用油加热相同时间，是通过比较______来研究水和食用油吸热能力的差异；
（3）从上面表格中的数据可以知道______吸热能力强（选填“水”或“食用油”）；
（4）如果要使水和食用油升高相同温度，就要给______加热更长的时间（选填“水”或“食用油”）；此时水吸收的热量_______食用油吸收的热量（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
3、比较不同物质吸热的情况。如图甲所示，用相同规格的电加热器给质量相同的水和食用油加热，记录数据并绘制出两种液体温度随加热时间变化的图象。
（1）由图象可知，水和食用油升高相同的温度，______的加热时间更长，说明它的吸热能力更强。换用多种液体进行实验，发现不同物质在质量相同、升高的温度相同时，吸收的热量一般不同。为了表示不同物质的这种性质差别，物理学中引入了______这个物理量；
（2）实验中通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少，这种方法还在______实验中用到（写出一个即可）；
（3）实验中水的质量是400g，0~3min内它吸收的热量是______J；
（4）继续给水加热，水沸腾后温度计的示数如图乙所示，则它的沸点是______℃。取出电加热器后，水停止沸腾，说明水在沸腾的过程中需要______热量。
-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、B
【详解】
A．大雪纷纷扬扬是雪花做机械运动，故A不符合题意；
B．桂花香飘满园，是因为花香分子在不停地做无规则运动，故B符合题意；
C．烟花空中绽放是机械运动，故C不符合题意；
D．温泉热气腾腾是空中小水滴的机械运动，故D不符合题意。
故选B。
3、B
【详解】
A．改变内能的方法有两种，做功和热传递，所以热传递不是改变内能的唯一途径，故A错误；
B．桂花飘香是指桂花的香味分子，在不断扩散，说明分子在做无规则运动，故B正确；
C．汽车发动机用水做冷却液，是因为水的比热容大，升高较小的温度，能吸收大量的热量，故C错误；
D．一个物体吸收了热量，它的温度不一定会升高，例如，晶体熔化时，在不断吸收热量，但它的温度不变，故D错误。
故选B。
4、D
【详解】
AB．若ma=mb，由图象乙知道，加热时间相同时，即两液体吸收的热量相同时，液体a比液体b温度上升得多，由知道， ca＜cb，故AB错误；
CD．若ca=cb，由图象乙知道，加热时间相同时，即两液体吸收的热量相同时，液体a比液体b温度上升得多，由知道，ma＜mb，故C错误，D正确。
故选D。
5、D
【详解】
A．加热的过程中，水不断地吸收热量，水的内能增加，故A错误；
B．随着燃料不断燃烧，燃料的质量不断减小，由于热值是燃料的属性，燃料的热值不变，故B错误；
C．塞子受到水蒸气的压力冲出去，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减小，塞子的机械能增大，故C错误；
D．这个实验虽然简单，基本展示了蒸汽机的工作原理，即做功冲程利用蒸汽的内能做功，故D正确。
故选D。
6、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。
7、C
【详解】
A．物质熔化特点实验是一个探究物质熔化过程时物质温度随时间变化的实验，选取质量相等的甲、乙两种固体，因此实验中用到的测量工具是天平、停表和温度计，故A错误；
B．相同质量的甲、乙在固态时，升高相同的温度，甲用时较短，根据可知，甲的比热容小于乙的比热容，故B错误；
C．根据甲、乙的温度-时间变化曲线可知，在熔化过程中，甲保持恒温的时间短，即甲的熔化时间短，所以甲吸收的热量要更少，即Q甲D．甲、乙在熔化过程中，不断吸收热量，温度保持不变，内能逐渐增加，故D错误。
故选C。
8、D
【详解】
由Q=cmΔt可知，质量相同的水和食用油放出相同的热量，由于水的比热容比食用油大，因此水的温度降低得少，食用油温度降低得多，由于不知道水和食用油的初温，因此不能确定水和食用油的末温高低，故ABC错误，D正确。
故选D。
9、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。
10、C
【详解】
AC．由于物体温度升高，内能增大，所以，泡在热水中的脚温度升高，内能增大，故A错误，C正确；
B．热量是过程量，不能说含有，故B错误；
D．比热容是物质的一种特性，与物质的状态有关，与温度无关，故D错误。
故选C。
二、填空题
1、2.1×109 5000
【详解】
[1]整瓶液化气完全燃烧释放热量
Q放＝mq＝50kg×4.2×107J/kg＝2.1×109J
[2]由得，水吸收的热量
Q吸＝ηQ放＝80%×2.1×109J＝1.68×109J
在标准大气压下，水沸腾时的温度t＝100℃，由
Q吸＝c水m水（t﹣t0）
得，水的质量
2、做功 15
【详解】
[1]根据图像可知，进气门可出气门关闭，活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，所以为做功冲程。
[2]一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，说明1min飞轮转1800r，则每秒飞轮转
完成循环次数为
所以汽油机每秒钟内做了15次功。
3、见解析
【详解】
萝卜有咸味是因为盐中的氯化钠分子进入萝卜中，是扩散现象，温度越高，分子运动的越剧烈，所以炒菜时，温度较高，分子运动较剧烈，氯化钠分子更容易进入萝卜中，所以使萝卜具有相同的咸味，炒菜时所用时间更短。
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、做功
【详解】
活塞迅速向下压时，活塞压缩气体做功，空气内能增加、温度升高，达到硝化棉的燃烧点，硝化棉就会燃烧，该现象说明了对物体做功，物体的内能增加，表明做功可以改变物体的内能。
三、计算题
1、（1）2.52×106J；（2）6×106J；（3）42%
【详解】
解：（1）水吸收的热量
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(80℃-20℃)=2.52×106J
（2）煤完全燃烧放出的热量
Q放=m煤q=0.2kg×3×107J/kg=6×106J
（3）煤炉烧水的热效率
答：（1）水吸收的热量为2.52×106J；
（2）煤完全燃烧放出的热量为6×106J；
（3）煤炉烧水的热效率为42%。
2、（1）100kg；（2）1.68×107J；（3）8h
【详解】
（1）热水器中水的体积
V＝100L＝100dm3＝0.1m3
由可得，热水器中水的质量
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.1m3＝100kg
（2）一天内热水器中的水吸收的热量
Q吸＝cmt＝4.2×103J/（kg ℃）×100kg×（60℃﹣20℃）＝1.68×107J
（3）由可得一天内热水器接收到的太阳能
E＝＝＝3.36×107J
一天内热水器接收太阳能的能量
E＝2.8×106J/（m2 h）×1.5m2×t＝3.36×107J
则一天内有效接收太阳能的时间t＝8h。
答：（1）热水器中水的质量为100kg。
（2）一天内热水器中的水吸收的热量1.68×107J。
（3）一天内有效接收太阳能的时间为8h。
3、2kg
【详解】
解：水的初温t0=22℃，末温t=30℃，吸收的热量Q吸=6.72×104J，水的比热容c水=4.2×103J/（kg ℃），由Q吸=cm(t-t0)得水的质量为
答：水的质量为2kg。
4、（1）1.008×106J；（2）0.04m3
【详解】
解：（1）一标准大气压下，水的沸点为100摄氏度。这壶水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(100-20)℃=1.008×106J
（2）据知，完全燃烧天然气放出的热量
燃烧天然气的体积
答：（1）水吸收的热量为1.008×106J；
（2）烧开这壶水需要0.04m3的天然气。
5、（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。
四、实验探究
1、秒表 测量加热时间 错误 相同的酒精灯，加热相同时间，物体吸收的热量相同 98 小于 C
【详解】
（1）[1][2]实验中除了测量水和煤油的温度外，还要测量水和煤油加热的时间，还需要的测量工具是秒表。
（2）[3][4]实验中使用相同的酒精灯加热，加热相同时间，酒精灯放出的热量相同，水和煤油吸收的热量相同，故该同学的判断是错误的。
（3）[5][6]由图丙中可以看出，温度计的分度值为1℃，示数为98℃，故水的沸点是98℃。气压越高，水的沸点越高，一个标准气压下，水的沸点是100℃，所以实验时的大气压强小于一个标准大气压。
（4）[7]实验中，用相同的酒精灯加热，加热相同时间，煤油和水吸收的热量相同。煤油的比热容是水的一半，相同质量的水和煤油吸收相同热量后，煤油升高的温度是水的两倍。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2、秒表 温度计 升高的温度 水 水 大于
【详解】
（1）[1][2]由记录表格可知需要记录加热时间和升高的温度，即需要秒表测时间和温度计测温度的升高。
（2）[3]由数据表知煤油和水的质量、吸收的热量相同（加热时间相同），升高不同的温度与物质的种类有关，即用升高温度的多少，来表示不同物质吸热能力。
（3）[4]水升高的温度
煤油升高的温度
所以
故水的吸热能力强。
（4）[5]由表格数表可知，如果煤油和水都升高25℃，煤油需要加热时间一定小于6分钟，而水加热时间为6分钟，所以升高相同的温度，水加热时间较长一些。
[6]用加热时间长短表示吸热的多少，由数据表煤油和水的质量相同，分析知升高相同的温度，水被加热时间大于煤油被加热时间，即水吸收热量大于煤油吸收的热量。
3、水 比热容 液体内部压强 3.36×104 98 吸收
【详解】
(1)[1]由图乙知，水和食用油升高相同温度时，水需要加热的时间更长，即吸收的热量更多，所以水的吸热能力更强。
[2]物理学中，为了表示物质吸热能力的强弱，引入了比热容这个物理量。
（2）[3]实验中，液体吸热的多少无法直接测量，而是通过加热时间的长短来体现，这是转换法，在探究液体内部压强的大小时，通过U形管两侧的液面高度差来体现，这也是应用了转换法。
（3）[4]由图示知，0~3min内，水的温度由70摄氏度升高到90摄氏度，则它吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×0.4kg×(90-70)℃=3.36×104J
（4）[5]由图示知，温度计的分度值为1摄氏度，刻度值由下往上变大，所以是零上，那么此时水的沸点为98℃。
[6]停止加热后，水不能再吸热，沸腾会停止，这说明水在沸腾时需吸收热量。