2022年最新强化训练沪科版九年级物理第十三章内能与热机同步训练试题（含答案解析）

沪科版九年级物理第十三章内能与热机同步训练
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
2、以下有关“热”的说法，你认为其中正确的是（　　）
A．今天的天气真热，这里的“热”指的是温度
B．摩擦生热，这里的“热”指的是热量
C．物体吸热之后温度可能升高，这里的“热”指的是内能
D．分子热运动，这个“热”指的是热量
3、下列关于温度、热量、内能的说法正确的是（　　）
A．0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能不变
B．温度越高的物体所含的热量越多
C．物体吸收了热量，它的温度一定会升高
D．物体温度升高了，它的内能一定增加
4、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
5、下列说法正确的是（　　）
A．打扫卫生时房间内尘土飞扬，这种现象说明分子在不停地做无规则运动
B．一块0的冰熔化成0的水后，温度不变，内能不变
C．热量一定从内能大的物体向内能小的物体传递
D．内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
6、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
7、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
8、下列现象中，不能用分子动理论解释的是（　　）
A．湿衣服在阳光下逐渐晒干
B．海绵很容易被压缩
C．春天，校园里花香扑鼻
D．酒精和水混合后总体积变小
9、如图为四冲程汽油机工作过程中某冲程的示意图，下列说法正确的是（　　）
A．该冲程能量转化是内能转化为机械能 B．这是压缩冲程
C．该冲程能量转化是化学能转化为内能 D．这是吸气冲程
10、下列能说明组成物质的分子都在不停的运动的是（　　）
A．新冠病毒的传播 B．扫地时灰尘飞扬
C．冬日大雪纷飞 D．墙里开花墙外香
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、如图所示是汽油机______冲程。完全燃烧1kg汽油放出的热量是______J，若其效率为25%，则消耗1kg汽油转化为机械能是______J（q汽油＝4.6×107J/kg）。
2、2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F运载火箭，在酒泉卫星发射中心发射成功，三名航天员将在轨驻留六个月。
（1）火箭发射时选用液态氢作燃料是因为氢具有较大的______（选填“内能”、“比热容”或“热值”），而且有利于环境保护；
（2）火箭喷气发动机，自带燃料和氧化剂，它工作时不需要空气，可以在大气层外工作。火箭升空时，燃料燃烧向后高速喷出气体，从而获得前进的动力，此过程把燃料燃烧的内能转化为火箭的______能；
（3）火箭在大气层内高速运动时，会使其头部整流罩与空气剧烈摩擦，整流罩的内能增加，温度升高达上千摄氏度。这是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式来改变整流罩内能的。
3、夏季的白天，湖水温度往往比水泥马路温度低，这主要是由于水的 _____较大；市政部门经常派出洒水车向路面洒水降温，这一操作 _____（选填“是”或“不是”）主要利用水的上述特性；洒水车在燃烧柴油的过程中，柴油的热值 _____（选填“增大”“减小”或“不变”）、
4、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。
5、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。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、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）。
2、某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)，煤气的热值为4×107J/m3。试求：
（1）煤气完全燃烧放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）该热水器烧水的效率是多少？
3、如图所示，是一款无人驾驶汽车原型图，汽车自动驾驶时用激光测距器来了解周围的交通状况，使用北斗卫星导航系统进行定位和导航，该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离时，消耗汽油2kg，汽油机的效率为30%，在这段行驶过程中，（已知：汽油的热值为4.5×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg oC）。求
（1）汽油完全燃烧放出的热量是多少J？
（2）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，若这些废气带走的能量全部被质量200kg的水吸收，水升高的温度是多少？（水未沸腾）
（3）如果汽油机的效率提高到40%，其他条件都不变，那么汽车在这段路程消耗的汽油是多少？
4、一台大型推土机的推力约为3×104 N，匀速推土总行程达10 km，消耗柴油约30.3 kg；
（1）求推土机做的功；
（2）消耗柴油放出的热量是多少？
（2）求推土机柴油机的热机效率（q煤油＝4.3×107 J/kg）
5、现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤，若燃烧秆浆煤使50kg、20 oC的水温度升高到80oC（已知秆浆煤的热值为2.4×107J/kg），求：
（1）水升温需要吸收的热量；
（2）如果秆浆煤完全燃烧放出的热量只有30%被水吸收，则需要完全燃烧多少千克秆浆煤
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、 “探究比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示。
（1）实验中应取________相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的两烧杯中，用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时，通过比较_______（选填“加热时间”或“升高的温度”）来判断吸热能力的强弱；
（2）通过实验，记录数据如表格所示：
加热时间/min 0 1 2 3 4
甲的温度/℃ 34 42 50 58 66
乙的温度/℃ 10 22 34 46 58
从开始加热到58℃时，甲、乙两种液体吸收热量的多少Q甲_______（选填“大于“小于”或“等于”）Q乙；
（3）分析实验数据可知_______（选填“甲”或“乙”）物质的吸热能力强。
2、同学们在老师的指导下完成了“比较不同物质吸热能力”的实验，所用实验装置如图甲所示。
（1）在两个相同的烧杯中要加入初温相同、___________相同的水和煤油；
（2） 同学们画出了水和煤油的温度随时间变化的图象如图乙所示，则水对应的“温度——时间图象”应是图中的___________（选填：“a”或“b”）；（已知：ρ水>ρ煤油）
（3）实验结果表明，不同物质的吸热能力不同，物质在这种性质上的差别在物理上用________这个物理量来进行描述。
3、在“比较不同物质的吸热能力”的实验中；取两个相同的烧杯。分别倒入质量相等的液体甲和乙，用相同规格的两个电热器同时给它们加热。
（1）选用相同规格的电热器加热，目的是在相同的时间内，使两个烧杯中的液体______相同；
（2）实验中某时刻温度计的示数如图甲所示，其读数为______oC；
（3）根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示，则______液体的吸热能力强；
（4）若让两杯中的液体，在加热相同时间时升高的温度相同，则应该增加______液体的质量。
-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、A
【详解】
A．今天的天气真热，这里的“热”指的是冷热程度，即温度，故A正确；
B．摩擦生热，这里的“热”指的是内能，故B错误；
C．物体吸热之后温度可能升高，这里的“热”指的是热量，故C错误；
D．分子热运动，这个“热”指的是温度，故D错误。
故选A。
3、D
【详解】
A．0℃的冰变成0℃的水，虽然温度保持不变，但要吸收热量，故内能增大，故A错误；
B．热传递过程中，传递能量的多少叫热量，热量是过程量，不能说含有，故B错误；
C．晶体在熔化过程中，虽然吸收热量，但温度保持不变，故物体吸收了热量，它的温度不一定会升高，故C错误；
D．物体的内能与物体的温度、质量和状态有关，一个物体温度升高了，它的内能一定增加，故D正确。
故选D。
4、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。
5、D
【详解】
A．打扫卫生时房间内尘土飞扬，是固体颗粒的机械运动，不能说明分子在不停地做无规则运动，故A错误；
B．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，吸收热量，温度不变，内能增加，故B错误；
C．发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，内能的大小跟质量、温度、状态有关，内能大的物体温度不一定高，故C错误；
D．内燃机的压缩冲程，活塞压缩气缸内物质做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能，故D正确。
故选D。
6、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。
7、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。
8、B
【详解】
分子动理论包括：物质是由大量分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在着相互的引力和斥力。
A．湿衣服在阳光下晾晒时，由于温度较高，衣服上的水分子运动速度加快，所以衣服逐渐变干，与分子动理论有关，故A不符合题意；
B．海绵很容易被压缩，海绵受力时形状发生改变，是宏观物体的运动，与分子动理论没有关系，故B符合题意；
C．校园里花香扑鼻，是花香分子扩散到空气中的结果，与分子动理论有关，故C不符合题意；
D．分子之间存在间隙，所以酒精和水混合后总体积变小，因为分子之间存在间隔，与分子动理论有关，故D不符合题意。
故选B。
9、A
【详解】
由图得，该冲程两气阀关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，做功冲程中燃料燃烧产生高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化活塞的机械能，故A正确，BCD错误。
故选A。
10、D
【详解】
A．新冠病毒的传播属于物体的机械运动，不是分子的运动，故A不符合题意；
B．扫地时灰尘飞扬，灰尘属于宏观物体，属于机械运动，不是分子的运动，故B不符合题意；
C．冬日大雪纷飞，雪花是宏观物体，属于机械运动，不是分子的运动，故C不符合题意；
D．墙里开花墙外香，因为分子不停地做无规则运动，扩散到了空气中，人们就闻到了花的香味，故D符合题意。
故选D。
二、填空题
1、排气 4.6×107J 1.15×107J
【详解】
[1]如图所示，进气门关闭，排气口打开，活塞向上运动，有气体流出，所以是汽油机的排气冲程。
[2]完全燃烧1kg汽油放出的热量是
[3]效率为25%，则消耗1kg汽油转化为机械能
2、热值 机械 做功
【详解】
（1）[1]在常见燃料中，氢的热值较大，完全燃烧等质量的氢和其它燃料相比，氢所产生的热量要多得多，故选择氢作为燃料主要是因为其热值大。
（2）[2]燃料燃烧产生高温高压的气体，推动火箭向上运动，对火箭做了功，火箭机械能增加，高温高压的气体将内能转化成了火箭机械能。
（3）[3]整流罩与空气剧烈摩擦，整流罩机械能减小，内能增加，整流罩将机械能转化成了内能，故是通过做功来改变内能的。
3、比热容 不是 不变
【详解】
[1]因为水泥的比热容比水小，吸收相同的热量（同样的阳光照射）水泥的温度变化大，升高的温度值大，所以水泥马路的温度比湖水高得多。
[2]在路面上洒水是利用了水蒸发吸热的道理，不是利用水的上述特性。
[3]热值是燃料的一种特性，与质量大小无关，所以柴油的热值不变。
4、 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
5、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。
三、计算题
1、（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%。
2、（1）8.4×106J；（2）4.2×106J；（3）50%
【详解】
解：（1）煤气完全燃烧放出的热量
Q放=Vq=0.21m3×4×107J/kg=8.4×106J
（2）水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×20kg×(60-10)℃=4.2×106J
（3）该热水器的烧水效率
答：（1）煤气完全燃烧放出的热量是8.4×106J；
（2）水吸收的热量是4.2×106J；
（3）该热水器烧水的效率是50%。
3、（1）9×107J；（2）45oC；（3）1.5kg
【详解】
解：（1）汽油完全燃烧放出的热量
（2）由题知，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，且这些能量全部被水吸收，则水吸收的热量
由得水升高的温度
（3）由题意可知，两种情况下汽车所做的有用功W相同，由
可得
即
所以效率提高后消耗汽油的质量
答：（1）汽油完全燃烧放出的热量为9×107J；
（2）水升高的温度为45℃；
（3）如果汽油机的效率提高到40%，其他条件都不变，那么汽车在这段路程消耗的汽油为1.5kg。
4、（1）3×108J；（2）1.3029×109J；（3）23%
【详解】
解：（1）根据可知，推土机所做的功为
（2）根据可知，消耗柴油放出的热量为
（3）根据可知，推土机柴油机的热机效率为
答：（1）推土机做的功为3×108J；
（2）消耗柴油放出的热量是1.3029×109J；
（3）推土机柴油机的热机效率为23%。
5、（1）1.26×107J；（2）1.75千克
【详解】
解：（1）50kg、20 oC的水温度升高到80oC水吸收的热量
（2）根据
需要完全燃烧秆浆煤的质量为
答：（1）水需要吸收的热量为1.26×107J；
（2）需要完全燃烧1.75千克秆浆煤。
四、实验探究
1、质量 升高的温度 小于 甲
【详解】
（1）[1] [2]实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的两烧杯中，用相同的电加热器加热相同的加热器，相同时间放出的热量相同，液体吸收的热量相同。当它们吸收相同热量时，升高温度多的液体吸热能力的弱，实验中通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱。
（2）[3]根据记录数据，从开始加热到58℃时，甲用了3分钟，乙用了4分钟，故Q甲小于Q乙。
（3）[4]由表中数据可知，甲从34℃升高到58℃，温度升高了24℃，用了3分钟，乙从10℃到34℃升高24℃，用了2分钟，即升高相同的温度，甲吸热量的热量多，由得，甲物质的吸热能力强。
2、质量 a 比热容
【详解】
（1）[1]由比热容的计算式可知，要比较物质的吸热能力，就要控制两种液体的质量和吸收的热量相同，通过比较升高的温度来比较物质的吸热能力，所以要取质量相同的两种液体。
（2）[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“温度——时间图象”应是图中的“a”。
（3）[3]比热容是表示物质吸热能力强弱的物理量，对于质量相同的两种物质，升高相同的温度时，比热容大的吸收的热量多。
【点睛】
3、吸热 39 乙 甲
【详解】
（1）[1]选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热，相同加热器相同时间内，放出的热量相同，这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体吸收的热量相同。
（2）[2]温度计内液柱在0℃上方，分度值为1℃，所以温度计示数为39℃。
（3）[3]依题意得，甲乙的质量相同。由图知，加热时间相同，甲的温度升高的快，乙的温度升高的慢，则乙的吸热能力更强。
（4）[4]由于乙的吸热能力强，即乙的比热容大，若使两种液体加热相同时间，升高的温度也相同，根据公式 可知，应该适当增加甲的质量。