2022年最新沪科版九年级物理第十三章内能与热机专项练习试题（无超纲）（有解析）

沪科版九年级物理第十三章内能与热机专项练习
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、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
2、根据下表中的数据，下列判断正确的是（ ）
几种物质的比热容/[J （kg ）﹣1]
水 4.2×103 铝 0.88×103
酒精 2.4×103 铜 0.39×103
煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103
A．物质的比热容与物质的状态无关
B．200g水的比热容是100g水的比热容的两倍
C．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化比较大
D．一般情况下，我们把1kg的水加热至沸腾，水需要吸收4.2×107J的热量
3、春节期间，学校开展了“寻根同源，记住年味”的活动，如图所示是同学们晒的“年味”照片，下列描述正确的是（　　）
A．图甲中，玉润饱满的汤圆温度升高时，内能一定增加
B．图乙中，红糖糍粑入嘴时很烫，是因为糍粑含有的热量很高
C．图丙中，与盒子摩擦引燃的“擦炮”是通过热传递改变内能
D．图丁中，刚上桌继续沸腾的砂锅米线，说明沸腾不需要吸热
4、下列说法正确的是（　　）
A．比热容越大的物体，吸收的热量越多
B．的水变成100℃的水蒸气，内能不变
C．做功和热传递在改变物体的内能上是等效的
D．水凝固成冰以后，水分子就停止了运动，所以内能为0
5、在国际单位制中，热量的单位是（　　）
A．J B．W C．J/（kg·℃） D．J/kg
6、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
7、下列关于热现象的说法中正确的是（　　）
A．温度高的物体含有的热量多
B．机械能大的物体，它的内能不一定大
C．两个压紧的铅块能吊起钩码，是因为分子间只存在引力
D．冰水混合物吸热时，温度不变，内能不变
8、依据表格中的数据，下列说法正确的是（　　）
A．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小
B．质量相等的水和砂石放出相等热量，水的温度降低得较少
C．水的比热容表示水的温度升高 1℃吸收的热量是 4.2×103J/(kg·℃)
D．水和煤油，吸收相等热量，煤油温度升高得较多
9、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
10、2020 年 12 月 17 日，嫦娥5 号凯旋归来，圆满实现中国探月工程“绕、落、回”的三步走发展目标。图甲所示，嫦 5 在月球上成功进行了月壤钻掘打包、地外天体起飞、深空无人对接的多个世界级科研实验。月壤快递到家后，假如用质量均为 1g的地岩甲和样品月岩乙进行对比实验，如图乙是这两种岩石温度随放热时间变化的图像，若它们在相同的时间内放出的热量相等，已知 c甲=2.1×103 J/（kg·℃），下列说法正确的是（　　）
A．机械臂在钻掘时，主要是以热传递的方式改变了月壤的内能
B．因月表没有空气阻力，嫦娥 5 号火箭发动机可以把内能全部转化为机械能
C．1g地岩甲在 20min 内放出的热量为 6.3×103J
D．月岩乙的比热容为1.05×103 J/（kg·℃）
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、两个相同的烧杯中分别装有质量相等、温度不同的水，将等量的红墨水同时滴入两杯水中，过一会儿观察到的现象如图所示，则甲杯水温度较______（选填“高”或“低”）。
2、用热水泡茶时，茶叶的温度升高，内能增大，这是通过______方式改变了茶叶的内能。
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、如图所示是小明家买的熏香，瓶子上写着可以使用半年，但是小明使用方法完全正确，但夏天很快就没了，原因是______越高，分子热运动越剧烈。
5、小明从滑梯上滑下的过程中臀部发热了，这是通过______的方式改变物体的内能。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、一辆汽车为50km长的新建大桥进行通车测试，如图所示。汽车总质量为1.5t，以100km/h的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的0.08倍，全程消耗了4kg的汽油。g取10N/kg，求汽车通过大桥；
（1）牵引力所做的功；
（2）牵引力做功的功率；
（3）汽油机的效率。（q汽油=4.6×107J/kg）
2、垃圾分类能够减小环境污染、节省土地资源、促进再生资源的利用，美丽重庆正在开展垃圾分类工作。如果每千克生活垃圾经特殊处理后平均能产生0.06m3的垃圾气体，已知该气体的热值为8.4107J/m3。已知c水=4.2×103J/(kg·℃），求：
（1）这0.6m3的垃圾气体完全燃烧后产生的热量是多少？
（2）若将这些热量全部用来烧水，可使多少kg的水从20℃升高到100℃？
3、用干木柴烧水时，把2kg 初温为20的水加热到100：
（1）水需要吸收多少热量？
（2）假设干木柴完全燃烧所放出的热量全部被水吸收。需要多少干木柴？（已知干木柴的热值为1.2×107 J/ kg，水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）
4、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）
5、建设公路时用的某种型号的载重汽车，满载时总质量是30吨，已知汽车在平直路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.02倍。某辆该型号的汽车满载时，在平直路上匀速行驶108km，共消耗柴油40kg。（，g取）求：
（1）40kg的柴油完全燃烧放出多少热量？
（2）汽车行驶108km过程中牵引力做功是多少？
（3）汽车在此行驶过程中热机效率是多少？
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、某兴趣小组通过实验探究“液体吸收的热量多少与液体质量的关系”和“液体吸收的热量多少与液体升高的温度的关系”。小组同学在四只相同的烧杯中分别倒入一定量的水或食用油，用四只完全相同的电加热器分别对液体加热。每次实验时液体的质量、加热时间及液体升高的温度（）等数据分别如图甲、乙、丙、丁所示。
（1）分析说明本实验用“加热时间长短反映液体吸收热量多少”的依据。（________）
（2）在图甲、乙、丙、丁中，能说明“液体吸收的热量与升高温度有关”的是图________与图_________。
2、在“探究水和食用油的吸热能力”的实验中，小明用两个相同的装置做了如图所示。
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）实验数据记录如图表中，由数据可知，水和食用油的质量___________（选填“相同”或“不相同”），给水和食用油加热相同的时间，食用油的温度比水温度_________（选填“高”或“低”）；
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给_______加热更长的时间，此时，水吸收的热量___________（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量；
（3）实验表明，___________（选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强。
3、在“比较不同物质吸热能力”的实验中，将甲、乙两种不同的液体分别放入相同的烧杯中，用相同的电加热器同时加热（不计热损失），甲液体的沸点高于乙液体的沸点。
（1）实验时，应选用初温和______均相等的甲、乙两种液体；
（2）分析题中的图像，当液体的温度从10℃升高到A、B、C三点所对应的温度时，液体吸收的热量QA、QB、QC的大小关系是______；
（3）加热7分钟后断续加直至两液体都沸腾，甲液体先沸腾则甲的吸热本领______（选填“强”或“弱”）。
-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、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。由表中数据知，水和冰是同种物质的不同状态，水的比热容和冰的比热容不同，故A错误；
B．比热容是物质本身的特性，与物质的质量无关，同种物质物态相同时的比热容是相同的，故B错误；
C．由表中数据知，质量相同的铝块和铜块吸收相同的热量，根据，比热容小的物质，温度变化较大，所以质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化较大，故C正确；
D．一般情况下，水的初温为25℃、水的沸点为100℃，水吸收的热量为
故D错误。
故选C。
3、A
【详解】
A．图甲中汤圆被加热，吸收热量，温度升高，内能一定增大，故A正确；
B．红糖糍粑入嘴很烫是因为糍粑的温度较高，高于嘴的温度，于是将热量传递给嘴，于是觉得烫，热量是过程量，不能说含有，故B错误；
C．图丙中盒子与擦炮摩擦时，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，是通过做功改变内能的，故C错误；
D．图丁中，刚上桌的砂锅米线能继续沸腾是因为砂锅的温度较高，米线能从砂锅中继续吸热而沸腾，故D错误。
故选A。
4、C
【详解】
A．根据可知，物体吸热多少与物体的质量、比热容大小及升高的温度有关，比热容越大的物体，吸收的热量不一定越多，故A错误；
B．物质由液态变为气态叫汽化，汽化是吸热过程。100℃的水变成100℃的水蒸气要吸收热量，故内能增大，故B错误；
C．改变物体内能的方法是做功和热传递。做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，故C正确；
D．分子永不信息地做无规则运动，一切物体在任何温度下都有内能。水凝固成冰以后，水分子不会停止运动，内能不为0，故D错误。
故选C。
5、A
【详解】
A．在国际单位制中，热量的单位是焦耳，简称焦，符号J，故A符合题意；
B．W是功率的单位，故B不符合题意；
C．J/（kg ℃）是比热容的单位，故C不符合题意；
D．J/kg是热值的单位，故D不符合题意。
故选A。
6、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。
7、B
【详解】
A．热量是一个过程量，不能说物体含有的热量多，故A错误；
B．机械能是物体的动能和势能之和，与物体的质量、速度、以及所处的高度有关，分子的动能和分子势能之和统称为内能，与物体的质量、温度和状态有关，机械能大的物体温度不一定高，所以机械能大的物体，它的内能不一定大，故B正确；
C．分子之间存在引力和斥力，两个压紧的铅块能吊起钩码，是因为分子间存在引力大于斥力，故C错误；
D．冰水混合物吸热时，温度不变，但吸收了热量，内能增大，故D错误。
故选B。
8、B
【详解】
A．一杯水倒出一半，杯内的水的比热容不变，因为比热容与物质的种类及状态有关，与质量无关，故A错误；
B．水的比热容大于砂石的比热容，则质量相等的水和砂石放出相等热量，水的温度降低得较少，故B正确；
C．水的比热容表示水的温度升高或降低1℃时，吸收或放出的热量为4.2×103J/(kg·℃)，故C错误；
D．水的比热容大于煤油的比热容，则相等质量的水和煤油，吸收相等热量，煤油升温较多，而两者质量不等时，无法比较温度变化的多少，故D错误。
故选B。
9、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。
10、D
【详解】
A．机械臂在钻掘时，主要是以做功的方式改变了月壤的内能，涉及能量的转化，故A错误；
B．嫦娥 5 号火箭发动机工作时，燃料不可能完全燃烧，而且还有一部分热量发生了损失，故可能将内能转化为机械能，故B错误；
C．1g地岩甲在 20min 内放出的热量为
故C错误；
D．月岩乙的比热容为
故D正确。
故选D。
二、填空题
1、高
【详解】
相同条件下，温度越高，扩散现象越明显。将等量的红墨水滴到两个杯中，甲烧杯中红墨水快速扩散开来，几乎整个烧杯的水都变红了，甲烧杯中的红墨水扩散的快，因此可以推断，甲烧杯的水温较高。
2、热传递
【详解】
用热水泡茶时，热水温度高，茶叶温度低，热量从高温物体传到低温物体，因此茶叶的温度升高，内能增大，这是通过热传递方式改变茶叶内能。
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、温度
【详解】
使用时，会有一部分熏香扩散到空气中，使熏香减小；夏天熏香很快就没了，原因是夏天温度高，分子运动激烈，扩散进行的快。
5、做功
【详解】
小明在下滑过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以臀部有灼热的感觉，这是通过做功的方式改变了他的内能。
三、计算题
1、（1）6×107J；（2）3.3×104W；（3）32.6%
【详解】
解：（1）因汽车匀速通过大桥时受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，所以，汽车的牵引力
F=f=0.08G=0.08mg=0.08×1.5×103kg×10N/kg=1.2×103N
则牵引力所做的功
W=Fs=1.2×103N×50×103m=6×107J
（2）由可得，汽车匀速通过大桥时所用的时间
则汽车牵引力做功的功率
（3）汽油完全燃烧放出的热量
Q放=m汽油q汽油=4kg×4.6×107J/kg=1.84×108J
汽油机的效率
答：（1）牵引力所做的功为6×107J；
（2）牵引力做功的功率约为3.3×104W；
（3）汽油机的效率约为32.6%。
2、（1）5.04×106J；（2）15kg
【详解】
解：（1）垃圾气体完全燃烧后产生的热量
（2）将这些热量全部用来烧水，水吸收的热量等于垃圾气体燃烧放出的热量
水的质量
答：（1）这0.6m3的垃圾气体完全燃烧后产生的热量是5.04×106J；
（2）若将这些热量全部用来烧水，可使15kg的水从20℃升高到100℃。
3、（1）6.72×105J；（2）0.056kg
【详解】
解：（1）水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×105J
（2）若干木柴完全燃烧所放出的热量全部被水吸收，则
Q放=Q吸
由公式Q放=mq可得
答：（1）水需要吸收6.72×105J热量；
（2）要0.056kg干木柴。
4、（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。
5、（1）1.6×109J；（2）6.48×108J；（3）40.5%
【详解】
解：（1）由题意可知，40kg的柴油完全燃烧放出的热量为
（2）由题意可知，汽车的总重为
因汽车处于受力平衡状态，故由二力平衡原理可知汽车所受牵引力为
故汽车行驶108km过程中牵引力做的功为
（3）汽车的热机效率为
答：（1）40kg的柴油完全燃烧放出的热量为1.6×109J；
（2）汽车行驶108km过程中牵引力做功是6.48×108J；
（3）汽车在此行驶过程中的热机效率为40.5%。
四、实验探究
1、见解析 甲 丁
【详解】
（1）[1]相同电加热器在相同时间放出热量相同，液体吸收热量相同，时间越长吸热越多，所以通过加热时间的长短来比较吸热多少。
（2）[2][3]探究“液体吸收的热量与升高温度有关”时，采用的是控制变量法，实验中应控制液体种类相同、质量相同，加热的时间不同，所以需要对比甲、丁实验。
2、相同 高 水 大于 水
【详解】
（1）[1]根据表格数据知道，水和食用油的质量相同，都是60g。
[2]由实验数据知道，在此实验中，水和食用油的最后温度相同，加热相同时，食用油的温度和水的温度分别是68℃、45℃，即食用油的温度比水温度高。
（2）[3][4]因加热结束时，食用油的温度比水温度高，所以，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，由转换法知道，此过程中水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
（3）[5]因使水和食用油的最后温度相同，水吸收的热量大于食用油吸收的热量，由比较吸热能力的方法知道，水吸热的能力更强。
3、质量 QA＜QB=QC 弱
【详解】
（1）[1]要研究两种液体的吸热本领，由图知，应控制两个烧杯中所装的甲、乙两种液体的初温相同，根据控制变量法，还要控制液体的质量相等，通过比较升高相同的温度需要的加热时间（或加热相同的时间比较升高的温度）来比较不同物质的吸热能力。
（2）[2]用相同的电加热器同时加热，加热时间越长，吸收的热量越多；由图可看出，加热到B、C两点对应的温度需要的时间为7min，加热到A点所对应的温度需要的时间为3.5min，液体吸收的热量QA、QB、QC的大小关系
QA（3）[3]加热7分钟后断续加直至两液体都沸腾，吸收相同的热量，甲液体先沸腾，说明甲的吸热本领弱，乙的吸热本领强。