2022年最新沪科版九年级物理第十三章内能与热机专题测评练习题（含答案）

沪科版九年级物理第十三章内能与热机专题测评
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、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．0℃的物体没有内能
B．物体温度降低时内能减小
C．温度高的物体内能大
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
2、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
3、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
4、小金根据表中数据得出了四个结论，其中正确的是（　　）
几种物质的比热容/J (kg ℃)﹣1
水 4.2×103 冰 2.1×103
酒精 2.4×103 沙石 0.92×103
煤油 2.1×103 铝 0.88×103
A．同一物质发生物态变化后，物质的比热不变
B．煤油和冰的比热相同，所以比热不是物质的特性
C．100g的铝和酒精吸收相同的热量，铝温度变化较大
D．同温度的100g水和200g煤油升高到同一温度，所需吸收的热量不同
5、下列说法正确的是（　　）
A．固体很难被压缩说明分子间没有间隙
B．在海边闻到浓浓的海腥味，这是扩散现象
C．0℃的物体也有内能，但是内能一定很小
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
6、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
7、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
8、如图所示，鸳鸯火锅是特色饮食，煮火锅时观察到红汤先沸腾。小陈同学通过调查，却发现红汤的沸点要高于清汤。则下列说法中正确的是（　　）
A．清汤沸腾前是从红汤中吸热，从而温度升高
B．红汤液面上有一层油脂，减少了热量散失
C．红汤沸腾后，继续加热，温度仍然在升高
D．火锅内的牛油熔化时要放热
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、如图所示，铁水很热，冰块很冷，但它们都具有内能。下列说法正确的是（　　）
A．铁水温度高，内能大
B．冰块温度低，内能小
C．铁水温度高，分子热运动剧烈
D．冰块温度低，分子热运动停止
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、火箭发射时用液态氢做燃料，因为液态氢的_______大，燃烧过程中将燃料的化学能转化为_______能。
2、10月16日0时23分，“神舟十三号”载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，准确进入预定轨道，顺利将3名航天员送上太空。搭载飞船的长征二号F运载火箭使用的燃料需要具有较大的________（选填“比热容”或“热值”），火箭高速上升，与空气摩擦，其外壳内能________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
3、如图所示，在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖。包裹一层泡沫塑料，迅速振动瓶子几十次，细沙的温度升高，这主要是用______的方法使沙子的内能增大。如果换成同质量的水做该实验。升温______（选填“更明显”或“不明显”）。
4、如图所示，用气筒向装有少量水的瓶里打气，当瓶塞从瓶口跳出时，看到瓶中出现了白雾。在“瓶塞跳出，出现白雾”这个过程中，发生的物态变化是______。这个现象说明了物体对外做功内能______。
5、四冲程内燃机的工作过程是由______、______、______、______四个冲程组成的；四个冲程叫一个工作循环，每一个工作循环活塞往复运动两次，曲轴转动______周，对外做功______次。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、近些年牡丹江市有许多氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源[q氢=1.4×108J/kg]。求：
（1）质量为300g的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水温升高后的温度；
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶了150s，刚好燃烧300g的氢燃料，则这氢能源公交车的效率是多少？
2、随着人们生活水平的提高，小汽车已经成为一种普遍的代步工具，小伟家新买了一辆小汽车。国庆节他和家人准备前往青青草原吃手抓羊肉，在出发前到加油站加了40L的汽油，假设他们一直以90km/h的速度匀速行驶，汽车受到的平均阻力为1150N，汽油的密度约为0.7×103kg/m3，汽油的热值为4.6×107J/kg。
（1）小汽车匀速行驶时，牵引力的功率是多少？
（2）若这次旅游全程往返400km，所加的汽油也刚好用完（假设汽油能完全燃烧），求这辆小汽车发动机的热机效率（结果保留1位小数）。
3、在厨房里用锅烧水，锅里面盛有1kg的水，水温为20℃，把水烧开时（1个标准大气压下）用掉了0.1kg的煤气，煤气的热值为4.0×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃）。求：
（1）水吸收的热量；
（2）0.1kg煤气完全燃烧放出的热量；
（2）若煤气完全燃烧，则烧水时锅的效率为多少。
4、太阳能热水器是将太阳能转化为内能，被水吸收，温度升高，供人使用，有着对环境无污染、清洁、且取之不尽用之不竭等优点倍受社会关注，某品牌太阳能热水器平均每天可使100kg的水从15℃升高到65℃，求：
（1）水吸收的热量是多少？[]
（2）若每天水吸收的这些热量由液化石油气来供给，液化石油气完全燃烧放热的70%被水吸收，则每天需要液化石油气多少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、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、小宇在探究“不同物质吸放热能力”实验中，他选用了水和食用油两种物质，按照如图所示组装了器材，并已知选用的两个酒精灯相同，两个烧杯规格相同，水和食用油的质量、初温都相同。
物质种类 质量/g 初温t0/℃ 加热时间t/min 末温t/℃
食用油 60 20 6 65
水 60 20 6 45
（1）根据图中器材可知：除秒表外，还需要一个测量工具是___________；
（2）小宇将实验测量的数据填入表中，分析数据可知：食用油吸热能力_________水吸热能力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
3、在研究“不同物质的温度变化与吸热关系”实验中，取质量和初温都相同的甲乙两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热，如图A所示。
（1）图B为某时刻的温度，其示数为________℃，由图C可知c甲______c乙。
（2）分析图C可知，吸收相同热量，_______液体升温更高；_______液体更适合作汽车发动机的冷却液。
（3）若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃，吸收热量之比为2∶1，则甲、乙液体的比热容之比为___________。
-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
A．所有的分子动能和势能之和即为内能，任何一个物体的分子都在做无规则运动，故任何一个物体都具有内能，不具有内能为零的物体，故A错误；
B．当温度降低时，分子运动的剧烈程度减弱，分子动能减小，故内能减小，故B正确；
C．物体的内能不仅仅与温度有关，还与质量有关，质量的大小未知，故内能的大小未知，故C错误；
D．热量总是从温度大的物体向温度小的物体传递，热量的传递方向与内能的大小无关，故D错误。
故选B。
2、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。
3、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。
4、C
【详解】
A.比热容是物质的一种性质，与物质的种类和状态有关，因此同一物质发生物态变化后，其比热容会改变，故A错误；
B.比热容是物质的一种特性，一般情况下不同物质的比热容不同，但个别物质之间的比热容可能会相同，故B错误；
C.由Q＝cm t可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容小的物质，温度变化较大；由表格数据可知，铝的比热容小于酒精的比热容，因此100g的铝和酒精吸收相同的热量，铝温度变化较大，故C正确；
D.已知水的质量是煤油质量的一半，而煤油的比热容是水的比热容的一半，初温和末温相同，由Q＝cm（t﹣t0）可知所需吸收的热量相同，故D错误。
故选C。
5、B
【详解】
A．固体很难被压缩是由于分子间存在斥力，不是因为分子间没是间隙，故A错误；
B．在海边闻到浓浓的海腥味，是因为分子在不停地运动着，属于扩散现象，故B正确；
C．0℃的物体有内能，但内能除了与温度有关外，还与质量、所处的状态有关，所以其内能不一定很小，故C错误；
D．内能大的物体温度不一定高，热量总是从温度高的物体传向温度低的物体，或从物体的高温部分传到低温部分，故D错误。
故选B。
6、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。
7、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。
8、B
【详解】
A．由图中可知，清汤与红汤之间有隔板挡住，无法进行热传递，故清汤无法从红汤中吸热，故A错误；
B．红汤液面上有一层油脂，可以起到保温的作用，减少热量散失，故B正确；
C．红汤的主要成分是水，由水的沸腾特点可知，沸腾后继续加热，温度保持不变，故C错误；
D．火锅内的牛油熔化时，由固态变为液态，需要吸收热量，故D错误。
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、C
【详解】
AB．物体的内能不仅与物体的温度有关，还和质量有关，温度高的物体，若质量很小，则内能不一定大，温度低的物体，若质量较大，则内能不一定小，故AB错误；
CD．分子在永不停息地做无规则运动，温度越高，分子的热运动越剧烈，但温度低的时候，分子的热运动不会停止，故C正确，D错误。
故选C。
二、填空题
1、热值 内
【详解】
[1]用液态氢做燃料，比相同质量的其它燃料完全燃烧释放的热量多，即热值大。
[2]燃烧过程属于化学变化，燃烧时将燃料的化学能转化为内能。
2、热值 增大
【详解】
[1]搭载飞船的长征二号F运载火箭使用的燃料需要具有较大的热值，根据可知，燃料的热值越大，相同质量的燃料为运载火箭提供的能量就越大。
[2]火箭高速上升，与空气摩擦，空气对火箭外壳做功，其外壳内能增大，温度升高。
3、做功 不明显
【详解】
[1]在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，迅速振动瓶子几十次，此过程细沙克服摩擦力做功，机械能转化为内能，细沙温度升高，这是用做功方法使沙子内能增大。
[2]因为水的比热容比沙子的比热容大，在质量相同、吸收相同的热量时，水温度升高的少，温度变化不明显。
4、液化 减少
【详解】
[1] [2]瓶塞跳出，出现白雾现象的原因是瓶内水蒸气对瓶塞做功，内能转化为机械能，内能减少，水蒸气温度降低，水蒸气放热液化成小水珠即白雾。
5、吸气 压缩 做功 排气 2 1
【详解】
[1]四冲程内燃机的一个工作循环的第一个冲程是吸气冲程，进气门开、排气门关，活塞向下运动。
[2]第二个冲程是压缩冲程，进气门、排气门关，活塞向上运动，压缩气体做功。
[3]第3个冲程是做功冲程，进气门、排气门关，气体燃烧对活塞做功，活塞向下运动。
[4]最后一个冲程是排气冲程，进气门关、排气门开，活塞向上运动，将尾气排出。
[5][6]每一个工作循环活塞往复运动两次，曲轴转动转2圈，对外做功一次，只有做功冲程对外做功。
三、计算题
1、（1）4.2×107J；（2）65℃；（3）50%
【详解】
解：（1）质量300g的氢燃料完全燃烧放出的热量为
Q放=q氢m=1.4×108J/kg×300×10﹣3kg=4.2×107J
（2）根据题意知道，水吸收的热量为
Q吸=Q放=4.2×107J
由知道，水升高的温度为
水的初温为t0=15℃，则水温升高后的温度为
（3）已知某氢能源公交车的功率为
P=140kW=1.4×105W
由 知道，匀速行驶了150s所做的功为
W=Pt=1.4×105W×150s=2.1×107J
则氢能源公交车的效率为
答：（1）质量为300g的氢燃料完全燃烧放出的热量为4.2×107J；
（2）水温升高后的温度为65℃；
（3）这氢能源公交车的效率是50%。
2、（1）28750W；（2）35.7%
【详解】
解：（1）已知汽车受到的平均阻力为f＝1150N，
汽车匀速行驶，由二力平衡的条件可知汽车的牵引力为
F＝f＝1150N
汽车的行驶速度为
v＝90km/h＝25m/s
则汽车牵引力的功率为
（2）已知汽油的体积
V＝40L＝40dm3＝0.04m3
汽油的质量为
m＝ρV＝0.7×103kg/m3×0.04m3＝28kg
汽油完全燃烧放出的热量为
Q放＝qm＝4.6×107J/kg×28kg＝1.288×109J
汽车全程往返400km做的功为
W＝Fs＝1150N×400×103m＝4.6×108J
则汽车发动机的热机效率为
答：（1）小汽车匀速行驶时，牵引力的功率是28750W；
（2）这辆小汽车发动机的热机效率为35.7%。
3、（1）3.36×105J；（2）4.0×106J；（3）8.4%
【详解】
解：（1）1个标准大气压下水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，故水吸收的热量为
（2）由题意可知，煤气完全燃烧放出的热量为
（3）由题意可知，烧水时锅的效率为
答：（1）水吸收的热量为3.36×105J；
（2）0.1kg煤气完全燃烧放出的热量为4.0×106J；
（3）若煤气完全燃烧，则烧水时锅的效率为8.4%。
4、（1）；（2）0.375kg
【详解】
解：（1）根据题意，水吸收的热量为
（2）根据题意液化石油气放出的热量为
由热量计算公式可得平均每天需要液化石油气为
答：（1）水吸收的热量是；
（2）平均每天需要液化石油气0.375kg。
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 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、托盘天平 小于
【详解】
（1）[1]由表中数据可知本实验需要测量温度、时间和质量，故需要的实验仪器包括温度计、秒表和托盘天平。
（2）[2]根据公式的变形可知，水和食用油的质量相同，它们的初温相同，在加热时间一样的情况下，食用油的末温比水的末温高，则食用油的比热容要比水的比热容小，即水吸热的能力更强。
3、39 ＞ 乙 甲 3∶2
【详解】
（1）[1]图B可知，温度计的分度值为1℃，此时温度计的示数为39℃。
[2]由图C可知，甲乙两液体加热相同时间时，根据可知，乙升高的温度高，甲升高的温度较低，所以乙的比热容小，甲的比热容大，即
c甲＞c乙
（2）[3][4]图C可知，吸收相同热量，乙升高的温度高，甲升高的温度较低，根据可知，乙的比热容小，甲的比热容大。则升高相同温度时，甲液体吸收的热量较多，所以甲更适合作汽车发动机的冷却液。
（3）[5]若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃，吸收热量之比为2∶1，则甲升高的温度为
乙升高的温度为
则甲乙的比热容之比为