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专题练习试题（有解析）

沪科版九年级物理第十三章内能与热机专题练习
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、关于热现象，下列说法正确的是（　　）
A．固体很难被压缩，表明固体分子间存在斥力
B．腌制咸鸭蛋，利用了分子在不停地做有规则运动
C．小米与大豆放在一起总体积变小，说明分子间有间隔
D．两个削平的铅块被紧压在一起不易分开，是因为分子间只有引力，没有斥力
2、下列关于内能的说法，正确的是（　　）
A．温度高的物体总是比温度低的物体内能大
B．物体的内能增加，一定从外界吸收热量
C．火箭升空时其表面的内能在增大
D．物体的机械能越大，内能也就越大
3、煤炭是一种重要燃料。为判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的（　　）
A．密度 B．比热容 C．热值 D．硬度
4、在透明塑料盒的底部钻一小孔，将电子点火器的点火端塞进孔中（密封不漏气），如图所示，打开塑料盒盖，向盒中滴入几滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按下电子点火器的点火按钮。关于实验的现象和分析，下列说法错误的是（ ）
A．按下点火按钮后，随着“呼”的一声响，盒盖飞出去了
B．盒盖的飞出是由于酒精燃烧后产生的燃气做功所致
C．酒精燃烧，燃气对盒盖做功后，燃气内能减小，温度升高
D．酒精燃烧产生的燃气对盒盖做功，盒盖的机械能增加
5、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
6、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
7、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
8、如图所示是汽车四冲程发动机的一个冲程示意图，在活塞向上运动的过程中，汽缸内气体（　　）
A．密度减小 B．气压降低
C．内能不变 D．分子热运动加快
9、单缸四冲程汽油机的四个冲程的示意图如图所示，下列关于这种汽油机一个工作循环中四个冲程说法正确的是（　　）
A．甲是做功冲程，当转速是1800r/min时，1秒钟完成了这个冲程30个
B．乙是吸气冲程，只将空气吸入气缸
C．丙是排气冲程，废气带走了大部分能量
D．丁是压缩冲程，将内能转化为机械能
10、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
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、海边的气温变化较小，是因为海水的______较大；白天，在太阳的照射下，沙滩的温度升高，内能______，这是通过______的方式改变内能的。
2、2021年10月16日，搭载神舟十三号的火箭成功发射，当火箭加速上升时，火箭燃料的___________能转化为燃气的内能；当火箭在大气中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，其温度会升高，内能会___________（选填“不变”“增大”或“减小”），这是通过___________（填“热传递”或“做功”）的方式改变物体的内能。
3、在《挑战不可能》第二季，厦门市公安局的警犬训练专家李维福带着血迹搜寻犬“草根儿”来到舞台。他们要挑战的项目是面对已经稀释2000万亿倍的样本血液进行嗅探，并从15辆目标汽车中找出两处目标血液，一次挑战成功。警犬能嗅探到血液的气味说明 ______，这属于______现象。
4、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”）。
5、如图是四冲程汽油机的工作过程中________冲程；若该汽油机功率为8kW，工作1小时使用的乙醇汽油燃烧产生的热量是7.2107J，则汽油机工作的效率为_________。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、某物理兴趣小组的同学，用煤炉给50kg、初温为的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为，煤的热值约为3×107J/kg。求：
（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率。
2、小明家新安装了一台太阳能热水器，装了500kg水，经过4h阳光的照射，水温由原来的20℃升高到了40℃，问：在这4h内水吸收了多少热量？
3、某学校为学生供应开水，用锅炉将340kg的水从60℃加热到100℃，燃烧了4.2kg的无烟煤。[已知水的比热容是4.2×103J/(kg ℃)，无烟煤的热值是3.4×107J/kg]。试求：
（1）锅炉内340kg的水吸收的热量是多少？
（2）4.2kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
（3）此锅炉的效率是多少？
4、在一标准大气压下，100g的酒精完全燃烧放出的热量有40%被5kg、50℃的水吸收，那么水温度升高了多少℃？（水未烧干，）
5、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）
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、用加热装置对相同质量的甲、乙、丙物质加热，它们的温度随时间变化的图像如图A所示，其中甲、乙为同种物质，使用不同规格的加热器；甲、丙为不同物质，使用了相同规格的加热器。不计热量损失，请回答下面问题：
（1）如图已知0-t1时段甲、乙两种物质的吸收热量分别是Q甲、Q乙，则Q甲______Q乙（填“＞”、“=”或“＜”），依据是______；
（2）图B中已给出甲随时间吸收热量变化的图像，请在该图B上画出丙随时间吸收热量变化的图线，并在旁边标注“丙”______；
（3）已知煤气的热是3.9×107J/m3。加热甲物质的加热器消耗了1dm3，则1dm3煤气完全燃烧放出的热量是______。
2、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”）。
3、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。
-参考答案-
一、单选题
1、A
【详解】
A．分子间既有引力又有斥力，固体很难被压缩，表明固体分子间存在斥力，故A正确；
B．组成物质的分子在不停的做杂乱无章的热运动，腌制咸鸭蛋，利用了分子在不停地做无规则运动，故B错误；
C．小米与大豆放在一起总体积变小，不能说明分子间有间隔，小米和大豆都不是单个的分子，故C错误；
D．分子间既有引力又有斥力，两个削平的铅块被紧压在一起不易分开，是因为物体被拉伸时，分子间表现为引力，故D错误。
故选A。
2、C
【详解】
A．物体内能与温度、质量、状态有关，同一物体温度越高，内能越大；还与物体质量有关，温度高的物体不一定比温度低的物体内能大，故A错误；
B．物体的内能增加可能是从外界吸收热量，也可能外界对物体做功，故B错误；
C．火箭升空时，其表面与空气克服摩擦做功，机械能转化为内能，内能在增大，故C正确；
D．内能的大小与机械能无关，机械能大，内能不一定大，故D错误。
故选C。
3、C
【详解】
煤炭是燃料，利用煤炭燃烧，将化学能转化为内能，从而加以利用，故热值来检验煤炭是最科学的方法。
4、C
【详解】
AB．按下点火按钮后，盒中的酒精燃烧后产生的燃气对外做功，将内能转化为机械能，随着“呼”的一声响，盒盖飞出去了，故AB正确，不符合题意；
C．燃气对盒盖做功后，燃气内能减小，温度降低，故C错误，符合题意；
D．盒中的酒精燃烧后产生的燃气对外做功，内能转化为机械能，盒盖的机械能增加，故D正确，不符合题意。
故选C。
5、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。
6、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。
7、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。
8、D
【详解】
AB．由图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程，在压缩过程中，汽油和空气的混合物质量不变、体积减小，由可知，汽油和空气的混合物的密度增大，气压升高，故AB不符合题意；
CD．在活塞向上运动的过程中，活塞对缸内气体做功，活塞的机械能转化成汽油和空气的混合物的内能，因此气缸内的汽油和空气混合物的内能增加、温度升高，分子热运动加快，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
9、C
【详解】
A．甲图中两个气门都关闭，火花塞点火，此时活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能；当转速是1800r/min时，则1秒钟飞轮转30r，完成15个工作循环，对外做功15次，故A错误；
B．乙图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，将汽油和空气的混合物吸入气缸，故B错误；
C．丙图中排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，废气带走了大部分能量，故C正确；
D．丁图中两个气门都关闭，此时活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故D错误。
故选C。
10、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。
二、填空题
1、比热容 增大 热传递
【详解】
[1]海边的气温变化较小，是因为水具有较大的比热容，白天在吸收相同的热量的情况下，同质量的水和沙石，水升高的温度小；晚上在放出相同的热量的情况下，同质量的水和沙石，水降低的温度小。
[2][3]在太阳光的照射下，海滨浴场沙滩上沙子吸收太阳的热量，温度升高、内能增大，这是通过热传递方式改变内能。
2、化学 增大 做功
【详解】
[1]燃料燃烧的过程是通过化学反应将化学能转化为内能的过程。
[2][3]当火箭在大气层中快速飞行时，与大气层之间摩擦，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，火箭的内能增大，温度升高，这是通过做功的方式改变物体的内能。
3、分子不停的做无规则运动 扩散
【详解】
[1][2]警犬嗅探血液的气味，是气体分子的运动，所以警犬能嗅探到血液的气味说明分子在不停的做无规则运动。物理学中将分子的无规则运动称为热运动，这种现象称为扩散现象。
4、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。
5、压缩 40%
【详解】
[1]汽油机的工作过程有四个，吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，从图中可以看到，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，这是压缩冲程。
[2]若该汽油机功率为8kW=8000W，工作1小时，做的功为
做的功为；这1小时使用的乙醇汽油燃烧产生的热量是7.2107J，则汽油机工作的效率为
汽油机工作的效率为40%。
三、计算题
1、（1）；（2）；（3）
【详解】
解：（1）由热量计算公式可得煤完全燃烧产生的热量为
（2）根据题意，如图所示，经过6min时间加热，水所吸收的热量为
（3）根据热效率的公式可得煤炉烧水时的热效率为
答：（1）煤完全燃烧产生的热量为；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为；
（3）煤炉烧水时的热效率为。
2、4.2×107J
【详解】
解：由题意可知，水的质量为m=500kg，水的温度从20℃上升到40℃，故水吸收的热量为
答：水吸收的热量为4.2×107J。
3、（1）5.712×107J；（2）1.428×108J；（3）40%
【详解】
解：（1）锅炉内340kg的水吸收的热量
Q吸＝cm(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg ℃)×340kg×(100℃﹣60℃)＝5.712×107J
（2）4.2kg无烟煤完全燃烧放出的热量
Q放＝m煤q＝4.2kg×3.4×107J/kg＝1.428×108J
（3）此锅炉的效率
答：（1）锅炉内340kg的水吸收的热量是5.712×107J；
（2）4.2kg无烟煤完全燃烧放出的热量是1.428×108J；
（3）此锅炉的效率是40%。
4、50℃
【详解】
解：酒精的质量
酒精完全燃烧时放出的热量是
由题知水吸收的热量
由可得，水的末温
因为在一标准大气压下水的沸点为100℃，沸腾后继续吸热温度不变，所以水的末温为100℃，
则水的温度升高了
答：水温度升高了50℃。
5、（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%。
四、实验探究
1、> 根据，相同时间内，质量相同的物质升温越快，吸热越多 见解析
【详解】
（1）[1][2]根据，相同时间内，质量相同的同种物质升温越快，吸热越多，故填大于。
（2）[3]由于相同的时间内热源放出的热量相同，所以而甲、丙的质量相同的不同物质，在相同的时间内吸收的热量相同，所以丙随时间吸收热量变化的图线与甲的图线重合，故如下图所示：
（3）[4]1dm3煤气完全燃烧放出的热量是
2、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。
3、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】