精品试题沪科版九年级物理第十三章内能与热机专项测评练习题（精选有解析）

沪科版九年级物理第十三章内能与热机专项测评
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、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
2、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
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、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
5、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
6、下列关于温度、内能、热量的说法正确的是（　　）
A．内能是物体具有的动能和势能的总和
B．0℃的水结冰后，质量和内能都不变
C．使一杯水的内能增加，除了热传递，还可以对它做功
D．一壶水加热后，其含有的热量增多
7、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
8、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
9、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
10、关于热值，下列说法中正确的是（　　）
A．燃料燃烧得越充分热值越大
B．2kg的煤完全燃烧比1kg的煤完全燃烧热值大
C．完全燃烧两种燃料，热值大的燃料放出的热量一定多
D．如果完全燃烧1kg燃料放出的热量是3×105J，则该燃料的热值为3×105J/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、抚顺麻辣烫深受人们喜欢，在制作过程中很远就闻到了香味，这是一种_____现象，将一碗麻辣烫端起时感觉到烫手，这是通过_____方式增加了手的内能，吃完后碗壁上“粘”满了油不容易洗掉，是因为油分子间存在_____。
2、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。
3、2021 年 3 月中旬，蒙古国再次遭遇强沙尘暴天气，导致 16 万头牲畜死亡，小阳认为沙尘暴的形成是一种扩散现象，你认为他的说法______（选填“正确”或“不正确”），你判断的依据是______ 。
4、初温相同的铜和铅，它们的比热容之比是3∶1，质量之比是4∶3，若它们吸收相等的热量，铜升高的温度与铅升高的温度之比是___________。
5、 “新冠肺炎”疫情期间，同学们每天走进教学楼，都会闻到消毒液的气味，这是______现象；消毒液是液体，不容易被压缩，说明分子间存在着______力。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、用炉子烧水时，将10kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了0.5kg的焦炭。水的比热容是4.2×103J/（kg ℃），焦炭的热值是3.0×107J/kg。试求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是多少？
（3）炉子烧水的效率是多少？
2、2021年北京世园会园区主要场馆之一的“中国馆”房顶采用了非晶硅薄膜发电技术，屋顶安装了1056块光伏玻璃，将园区打造为绿色新理念的典范。太阳能发电已成为实现节能减排、可持续发展的重要举措。如图所示的太阳能热水器，它的水箱容积为120L。热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上，每平方米得到的太阳辐射功率约为P0=1400W，如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，求：
（1）一整箱水的质量是多少千克？
（2）一整箱水温度从20℃加热到70℃需要吸收的热量是多少？
（3）热水器上集热器的面积至少要多大？[水的比热容是：]
3、一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10min，消耗的汽油为1. 2kg，汽车匀速行驶时受到的牵引力 ，汽油的热值 。求：
（1）这段时间内汽油完全燃烧放出的热量；
（2）这段时间内汽车牵引力做的功；
（3）该汽车的效率（结果保留到0. 1%）。
4、在某热学实验中，小明在烧杯中放入100g的碎冰，试管中放入20g的碎冰，并各放了一支温度计组成如图甲所示的实验装置，实验过程中。A、B两个温度计的示数随时间变化的图象如图乙所示，其中实线部分为A温度计随时间变化的图象，虚线部分为B温度计随时间变化的图象，假设烧杯和试管中的冰（或水）在整个实验过程中质量不变且每分钟吸收的热量恒定不变，已知：水的比热容，冰的比热容为，酒精的热值为，求：
（1）烧杯中的冰0~4min过程中吸收的热量；
（2）烧杯中的水在第14min时的温度；
（3）如果在2min~4min过程中消耗0.08g的酒精，这些酒精完全燃烧放出的热量有10%间接地被试管中的冰吸收，则试管中的冰在熔化过程中吸收的热量。
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、用如图所示甲、乙两套相同的装置，可完成两个实验：实验一“探究不同物质吸热升温的现象”，实验二“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”。
（1）进行实验一时，烧杯中应装入质量______（选填“相等”或“不等”）的______（选填“同种”或“不同种”）的液体，可以通过______（选填“升高的温度”或“加热时间”）来比较两种液体吸收热量的多少；
（2）进行实验二时，______（选填“需要”或“不需要”）记录燃料充分燃烧所用时间。
2、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．
3、图a所示是七一中学科学探究小组探究“水的沸腾”的实验装置。
（1）小明、小红所用器材规格相同，将水加热一段时间后停止加热。图b是根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象。由图象可知，此时水面上方的气压_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）1标准大气压；小明同学烧杯中水的质量为m1，小红同学烧杯中水的质量为m2，则m1_______m2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）取走酒精灯，将装有海波的大试管放入上面实验的热水中（如图c），图c所示实验中不合适之处是_______。
（3）根据温度计A和B的示数，绘制了海波和热水的温度随时间变化的图象（如图d），第8min时固态海波的内能_______第6min时固态海波的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、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。
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。
5、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。
6、C
【详解】
A．内能是物体内所有做热运动的分子动能和分子势能的总和，故A错误；
B．水结冰是凝固过程，需要向外放热，因此，0℃的水结冰后，质量不变，但内能减小，故B错误；
C．改变物体内能的方式有做功和热传递，一杯水的内能增加，可能是吸热了热量，也可能是外界对它做了功，故C正确；
D．不能说物体含有热量，因为热量是一个过程量，故D错误。
故选C。
7、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。
8、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。
9、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。
10、D
【详解】
AB．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，热值大小与燃料是否完全燃烧和质量无关，故AB错误；
C．根据Q=mq可知，质量未知，完全燃烧两种燃料，热值大的燃料放出的热量不一定多，故C错误；
D．1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，所以完全燃烧1kg燃料放出的热量是3×105J，则该燃料的热值为3×105J/kg，故D正确。
故选D。
二、填空题
1、扩散 热传递 引力
【详解】
[1]麻辣烫在制作的过程中，在很远的地方就能闻到香味，这是扩散现象，说明分子在不停做无规则运动。
[2]端碗时很烫手，手从碗上吸收了热量，是通过热传递方式增加了手的内能。
[3]吃完后碗壁上“粘”满了油不容易洗掉，是因为油分子间存在引力。
2、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。
3、不正确 沙尘不是分子（分子肉眼看不见）
【详解】
[1][2]他的说法不正确，原因是：扩散现象是组成物质的分子不停地做无规则运动，彼此进入对方的现象，分子的运动是肉眼看不到的；沙尘暴是大量的沙土颗粒在做机械运动，沙土颗粒有大量的沙土分子组成，沙土颗粒的运动不是分子的无规则运动，故沙尘暴的形成不是扩散现象。
4、1∶4
【详解】
由题意可知，铜和铅，它们的比热容之比是3∶1，质量之比是4∶3，即
若它们吸收相等的热量，即，则根据比热容公式可知，铜升高的温度与铅升高的温度之比为
铜升高的温度与铅升高的温度之比为1∶4。
5、扩散 斥
【详解】
[1]走进教学楼能闻到消毒液的气味，是由于消毒液分子在永不停息地做无规则运动，扩散到人的鼻子中，因此能闻到消毒液的气味。
[2]消毒液是液体，不容易被压缩，说明分子间存在相互作用的斥力，阻碍消毒液分子被进一步压缩。
三、计算题
1、（1）3.36×106J；（2）1.5×107J；（3）22.4%
【详解】
解：（1）水吸收的热量
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×10kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×106J
（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量
Q放＝mq＝0.5kg×3.0×107J/kg＝1.5×107J
（3）炉子烧水的效率
答：（1）水吸收的热量是3.36×106J；
（2）0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量是1.5×107J；
（3）炉子烧水的效率是22.4%。
2、（1）120kg；（2）；（3）2.5m2
【详解】
解：（1）整箱水的体积
120L=120dm3=0.12m3
由可得，一整箱水的质量为
（2）由可得，一整箱水温度从20℃加热到70℃需要吸收的热量为
（3）这台太阳能热水器获得的辐射功率为
P=P0S=1400W/m2×S
太阳照射5h所得到的太阳能为
由，可得
解得：S=2.5m2，即热水器上集热器的面积至少要2.5m2。
答：（1）一整箱水的质量是120kg；
（2）一整箱水温度从20℃加热到70℃需要吸收的热量是；
（3）热水器上集热器的面积至少要2.5m2。
3、（1）5.52×107J；（2）1.44×107J；（3）26.1%
【详解】
解：（1）这段时间内汽油完全燃烧放出的热量为
（2）这段时间内汽车行驶的路程为
汽车牵引力做功为
（3）汽车的效率为
答：（1）这段时间内汽油完全燃烧放出的热量为5.52×107J；
（2）这段时间内汽车牵引力做的功为1.44×107J；
（3）该汽车的效率为26.1%。
4、（1）2.1×103J；（2）5℃；（3）6×102J
【详解】
解：（1）烧杯中的冰质量
由图像可知，烧杯中冰0~4min过程中的初温为-10℃、末温为0℃，则烧杯内冰吸收的热量
（2）由题知，烧杯和试管中的冰（或水）在整个实验过程中质量不变，且每分钟吸收的热量恒定不变，根据烧杯中冰0~4min过程中吸收的热量可知：烧杯内冰化成的水在10~14min过程中的相同时间内吸收的热量相等，为
由于烧杯内冰化成的水在10min时从0℃开始升高温度，根据可得，水的末温
（3）消耗酒精的质量
则在2min~4min过程酒精完全燃烧放出的热量
1min试管中的冰吸收的热量
由图象可知，试管中的冰在5min~14min的时间内处于熔化过程，则吸收的热量为5min吸收的热量，即
答：（1）烧杯中的冰0~4min过程中吸收的热量为2.1×103J；
（2）烧杯中的水在第14min时的温度为5℃；
（3）试管中的冰在熔化过程中吸收的热量为6×102J。
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、相等 不同种 加热时间 不需要
【详解】
（1）[1][2][3]进行实验一时。由控制变量法，烧杯中应装入质量相等的不同种液体；由转换法，可以通过加热时间来比较两种液体吸收热量的多少。
（2）[4]要质量相等的不同燃料燃烧放出的热量，是用燃料燃烧来加热质量相同的同种液体。因此只需要将燃料充分燃烧，不需要记录燃料充分燃烧所用的时间。
2、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。
3、小于 等于 试管碰到烧杯底且试管中部分物质露出水面 大于
【详解】
（1）[1]由图象知，水沸腾时温度保持，说明水的沸点为，低于标准大气压下的，说明此时水面上方的气压小于一标准大气压。
[2]由图象可知：内小明和小红所用水的温度都升高了，且小明、小红所用器材规格相同，故相同时间内吸收的热量相同，根据公式可知所选水的质量相同。
（2）[3]由图可知实验中不合适之处是：试管碰到烧杯底且试管中部分物质露出水面。
（3）[4]海波属于晶体，在熔化过程中，不断吸热，温度保持不变，内能增加，所以第的内能大于第的内能。