沪科版物理九年级全一册同步练习：第13章 章末复习 （Word 含答案）

章末复习(二)
一、内能
物体内所有分子无规则运动的　　　　,以及　　　　　　的总和叫做物体的内能。改变内能的两种方式是　　　　和　　　　　　。
二、比热容
比热容的大小等于　　　　　　的某种物质在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的　　　　与它的　　　　和升高(或降低)　　　　的乘积之比。用符号　　　　表示,单位为　　　　　　,计算公式是　　　　　　　。
三、热机
热机是将　　　　能转化为　　　　能的装置。内燃机的一个工作循环由　　　　冲程、　　　　冲程、　　　　冲程和　　　　冲程组成。
四、燃料的热值
人们把某种燃料　　　　　　放出的热量与所用该燃料的质量之比叫做该种燃料的热值。符号为　　　　,单位为　　　　。
燃料燃烧放出热量的计算公式:　　　　　　。
五、热机效率
1.热机运转中,对外做的　　　　　　与燃料　　　　　　所释放的能量的比值称为热机效率。
2.提高热机效率,其主要途径是减少热机工作中的　　　　　　　。首先应该减少燃烧过程中的　　　　　　;其次是尽量　　　　　　　部分,并选用优良的润滑材料　　　　　　,以减少能量损失。
一、温度、热量、内能的区别
物理量 定义 性质 说明
温度 表示物体的冷热程度 状态量(只能说“是多少”或“达到多少”,不能说“含有”“有”或“没有”) 物体温度升高,内能增加,不一定吸热(如图钻木取火、摩擦生热)
热量 在热传递过程中所传递内能的多少 过程量(只能说“放出多少”或“吸收多少”,不能说“有多少”或“含有多少”) 物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高(如图晶体熔化、水沸腾过程)
内能 物体内所有分子无规则运动的动能,以及分子势能的总和 状态量(只能说“有大”“有小”,不能说“无”) 物体内能增加,不一定升温(如图晶体熔化、水沸腾过程)
物体内能增加,不一定吸热(如图钻木取火、摩擦生热)
二、汽油机和柴油机在构造和工作过程中的异同点
异同点 汽油机 柴油机
不 同 点 构造 顶部有一个火花塞 顶部有一个喷油嘴
燃料 汽油 柴油
吸气冲程 吸入汽油与空 气的混合气体 吸入空气
点燃方式 点燃式 压燃式
压缩程度 小 大
效率 较低(20%~30%) 较高(30%~40%)
特点 轻巧、振动小、噪声小 笨重、振动大、噪声大
应用 小型汽车、摩托车、 飞机、小型农业机械 载重汽车、拖拉机、 坦克、轮船等
相 同 点 　都是内燃机,一个工作循环都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。一个工作循环活塞往复运动两次,曲轴和飞轮转动两周,经历四个冲程,做功一次(做功冲程内能转化为机械能因而获得动力),其余三个冲程靠飞轮的惯性完成,启动时都要依靠外力先使飞轮和曲轴转动起来
三、比热容与热值
物理量 比热容　 热值　
相同点 　都表示物质的一种特性,大小与质量、吸放热的多少等无关,取决于物质自身
计算公式 c= q=
与Q的关系 　1.Q吸=cmΔt;在其他条件相同时,Q与c成正比。 　2.c与Q无关 　1.Q放=mq;在其他条件相同时,Q与q成正比。 　2.q与Q无关
命题点1　做功改变物体的内能
(1)如图所示,活塞压缩气体做功,使气体的内能　　　　,温度　　　　,达到硝化棉的着火点,硝化棉就燃烧起来。向下压活塞时,越向下越费力,是玻璃筒内气体体积越小,压强　　　　造成的。
(2)如图所示,不断弯折铁丝,铁丝弯折处的温度升高,是通过　　　　的方式增大铁丝内能的。
命题点2　物质的比热容
物质 比热容 c/[J·(kg·℃)-1] 物质 比热容 c/[J·(kg·℃)-1]
水 4.2×103 铝 0.88×103
酒精 2.4×103 干泥土 0.84×103
煤油 2.1×103 铁、钢 0.46×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
蓖麻油 1.8×103 汞 0.14×103
砂石 0.92×103 铅 0.13×103
　　分析上表可知:
(1)　　　　的比热容较大。
(2)不同的物质,比热容一般不同。
(3)同种物质的比热容与物质所处的　　　　有关。
命题点3　水的比热容
　　水的比热容在人们的日常生活和生产中具有重要意义,如图所示,生活中一般用于　　　　或　　。由于水的比热容较大,在一般情况下,一定质量的水升高(或降低)一定的温度而吸收(或放出)的热量比相同质量的其他物质升高(或降低)相同的温度而吸收(或放出)的热量多。
实验　比较不同物质的吸热能力
(1)实验装置:如图所示。
(2)设计实验:取质量相等的水和煤油,让它们升高相同的温度,比较吸收热量的多少。
(3)测量工具:天平、温度计、停表等。
(4)进行实验:如图图所示,用酒精灯加热水和煤油,调整酒精灯的灯芯,使两灯的火焰基本相同。记录水和煤油分别上升5 ℃、10 ℃、15 ℃所需的时间,来比较二者的吸热能力。
(5)实验结论:不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量　　　　　　。
(6)评估交流
①实验采用了　　　　　　法和　　　　法。
②实验中选用近似相同的热源对物体进行加热,是为了方便比较　。
③酒精灯在使用时,应当用　　　　加热。温度计在使用时,应当使其玻璃泡　　　　在被测液体中,但不能接触烧杯的底部和侧壁。
④比较不同物质吸热能力的方法
方法一:质量相等的两种物质,吸收相等的热量时,比较　　　　　　　;
方法二:质量相等的两种物质,升高温度相同时,比较　　　　　　　　。
类型一　改变物体内能的两种途径
1.[2020·泰安] 下面是研究加点标注的物体内能改变的情景,通过做功使物体内能增加的是 (　　)
A.把铁丝反复弯折,弯折处变热
B.把钢球放入炉火中,烧一段时间
C.冬天,用热水袋对手进行取暖
D.水烧开时,水蒸气将壶盖顶起
2.[2020·湘西州] 如图所示,下列事例中,主要利用热传递的方式来改变物体内能的是 (　　)
3.[2020·杭州] 如图所示的一只瓶子,内装一些铁屑。我们既可以通过振荡,也可以通过加热,使铁屑的温度升高,内能增大。从改变物体内能的方式来看,前者是通过　　　　的方式,后者是通过　　　　的方式来增大铁屑内能的。如图果你没有看到内能改变的过程,仅凭铁屑温度的改变,能否确定采用了什么方式改变了铁屑的内能 　　　　(选填“能”或“不能”),这是因为　 　。
类型二　温度、内能与热量
4.[2020·巴中] 关于温度、热量、内能,下列说法正确的是 (　　)
A.物体的温度升高,内能一定增加
B.物体吸收热量,温度一定升高
C.0 ℃的冰内能为零
D.发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
5.[2020·常德改编] 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是 (　　)
A.只要物体放出热量,温度就一定降低
B.80 ℃的水一定比30 ℃的水含有的热量多
C.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
D.温度相同的物体接触时不发生热传递
类型三　比热容与热值
6.[2019·杭州] 对于同一物态的某种物质,根据c=可知 (　　)
A.比热容跟热量成正比
B.比热容跟质量成反比
C.比热容跟温度的变化量成反比
D.吸收或放出的热量跟质量与温度的变化量的乘积之比是个恒量
7.[2020·郴州] 质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后,甲升高的温度高于乙升高的温度。由此可知 (　　)
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.降低相同的温度,质量相等的甲液体放出的热量比乙液体放出的热量多
C.甲、乙两种液体相比较,乙液体更适合做冷却剂
D.甲液体的熔点高于乙液体的熔点
8.[2020·沈阳改编] 如图所示是实验室中常用的酒精灯,关于酒精灯,下列说法中正确的是 (　　)
　
A.向灯内添加酒精时会闻到酒精的味道,这是扩散现象
B.用酒精做燃料,是考虑到酒精的比热容大,燃烧时放出的热量多
C.酒精灯的火焰温度约为70~90 ℃
D.酒精不断燃烧,质量减小,其比热容会减小
9.[2020·无锡] 煤炭是一种重要能源。为判断煤炭品质的优劣,最科学的方法是检验煤炭的 (　　)
A.比热容 B.密度 C.热值 D.温度
10.[2020·泰安] 质量相同的水、砂石和铜(已知c水>c砂石>c铜),放出了相同的热量,温度下降最大的是　　　　。
11.[2020·西宁] 青海油田涩北天然气田连续十年保持稳产,为西宁人民的生产、生活用气提供了有力保障。已知天然气的热值是7×108 J/m3,若小明家完全燃烧0.01 m3的天然气,放出的热量为　　　　　　J;做饭时会闻到饭香,从物理学角度来看,属于　　　　现象。
12.[2019·青岛] 如图所示是质量为100 g的某物质的温度随加热时间的变化图像,前10 min它吸收的热量是7.2×103 J。求该物质的比热容。
类型四　内燃机与热机效率
13.[2020·烟台] 如图所示,给试管里的水加热,水沸腾后,水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,是四冲程汽油机的工作示意图,与上述过程能量转化方式相同的冲程是 (　　)
14.[2020·枣庄] 关于热机的效率,下列说法正确的是 (　　)
A.在做功同样多的情况下,热机的效率越高消耗的燃料越多
B.一般情况下,柴油机的效率比汽油机的高
C.热机的效率越高说明做功越快
D.热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由机械摩擦损失的
15.[2020·南宁] 如图所示,将活塞迅速下压,玻璃筒底的棉花被点燃。此过程是通过　　　　的方式增加了筒内空气的内能,能量转化方式与汽油机的　　　　冲程相同。某汽油机在一次工作中消耗了2 kg汽油,对外做功为2.3×107 J,则汽油机的效率是　　　　。(汽油的热值为4.6×107 J/kg)
16.[2020·内江] 下列关于热现象的说法中正确的是 (　　)
A.汽油机的做功冲程把机械能转化为内能
B.用砂轮磨刀,有火星迸出,属于做功改变物体的内能
C.在寒冷的冬天,冷玻璃窗上常附着有小水珠,小水珠是由水蒸气汽化形成的
D.工厂里的冷却塔大多用水作为冷却介质,是利用水的比热容较小的特性
17.[2020·金昌] 2020年是全面建成小康社会目标的实现之年,乡亲们淘汰了柴炉,改用了清洁干净的液化天然气炉。[天然气的热值为4.2×107 J/m3,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)要将2 kg、初温为20 ℃的一壶水恰好加热到100 ℃,需要吸收多少热量
(2)若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收,烧开这壶水需要燃烧多少立方米天然气
答案
【核心要点突破】
一、动能　分子势能　做功　热传递
二、一定质量　热量　质量　温度　c
J/(kg·℃)　c=
三、内　机械　吸气　压缩　做功　排气
四、完全燃烧　q　 J/kg　Q放=mq
五、1.有用功　完全燃烧
2.各种能量损失　热量损失　简化机械传动
减小摩擦
【教材图片解读】
命题点1　(1)增大　升高　越大　(2)做功
命题点2　(1)水　(3)状态
命题点3　冷却　取暖
【重点实验再现】
实验　(5)不同
(6)①控制变量　转换　②物体吸收热量的多少　
③外焰　浸没　④升高的温度　加热时间
【中考真题链接】
1.A　 把铁丝反复弯折,对铁丝做功,弯折处变热、内能增大,通过做功增加物体的内能,故A符合题意;把钢球放入炉火中烧,钢球从火焰吸收热量,通过热传递改变物体的内能,故B不符合题意;用热水袋对手取暖时,手从热水袋吸收热量,通过热传递改变物体的内能,故C不符合题意;水烧开时,水蒸气将壶盖顶起,水蒸气对外做功,物体的内能减小,故D不符合题意。
2.B　 双手摩擦做功,机械能转化为手的内能,是通过做功的方式改变物体内能的,故A不符合题意;烧水时,水从火焰吸收热量,温度升高,属于通过热传递改变物体的内能,故B符合题意;钻木取火是摩擦生热,属于通过做功改变物体的内能,故C不符合题意;在锯木材时,锯条的温度会升高,是摩擦生热,机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能,故D不符合题意。
3.做功　热传递　不能
做功和热传递对于改变物体的内能是等效的
使铁屑内能增加的方式:①用力振荡塑料瓶,对塑料瓶和铁屑做功,将机械能转化为内能,使铁屑的内能增加,温度升高;②将装铁的瓶子加热,铁屑的温度升高,这是通过热传递的方式改变铁屑的内能的;如图果没有看到内能改变的过程,单凭铁屑温度的升高,不能判断出具体的方法,因为做功与热传递两种方式对于改变物体的内能是等效的。
4.A　 物体的温度升高时,内能一定增加,故A正确;物体吸收热量,温度不一定升高,如图晶体熔化时,吸收热量,温度不变,故B错误;一切物体均具有内能,故C错误;发生热传递时,热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体,故D错误。
5.D　 物体放出热量,温度可能降低,可能不变,如图晶体凝固时放出热量,内能减少,温度不变,故A错误;热量是过程量,不能说含有或者具有热量,故B错误;物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是有物体对它做了功,故C错误;发生热传递的条件是存在温度差,温度相同的物体接触时不发生热传递,故D正确。
6.D
7.C　 根据Q吸=cmΔt,甲、乙吸收热量相同,质量相等,Δt甲>Δt乙,所以甲的比热容小于乙的比热容,故A错误。甲的比热容小于乙的比热容,根据Q放=cmΔt,降低相同的温度,质量相等,所以甲放出的热量小于乙放出的热量,故B错误。甲的比热容小于乙的比热容,说明乙的吸热本领强,用乙液体做冷却剂更合适,故C正确。比热容跟物质的熔点没有关系,根据比热容关系不能判断熔点的高低,故D错误。
8.A　 能够闻到酒精味,是酒精分子无规则运动的结果,属于扩散现象,故A正确;燃料燃烧的放热能力,是由热值决定的,与燃料的比热容无关,故B错误;酒精灯的外焰温度约为400~500 ℃,故C错误;比热容是物质的一种特性,其大小只与燃料的种类有关,酒精不断燃烧,质量减小,比热容不变,故D错误。
9.C
10.铜　 由热量的计算公式Q=cmΔt可知,在质量相等、放热相同的情况下,物体的比热容越小,其温度变化量就越大;已知c水>c砂石>c铜,铜的比热容最小,所以相同质量的水、砂石和铜,放出相同的热量,温度下降最大的是铜。
11.7×106　扩散　 完全燃烧0.01 m3天然气,放出的热量:Q放=Vq=0.01 m3×7×108 J/m3=7×106 J;做饭时会闻到饭香,说明分子在不停地做无规则运动,是扩散现象。
12.该物质的比热容:
c===2.4×103 J/(kg·℃)。
13.C　 水沸腾后,水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,是水蒸气的内能转化为机械能,与做功冲程中的能量转化相同;图A:两气门都关闭,活塞上行,气缸容积变小,是压缩冲程,此冲程将机械能转化为内能;图B:排气门打开,活塞上行,气体流出气缸,是排气冲程;图C:两气门都关闭,活塞下行,气缸容积变大,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能;进气门打开,活塞下行,气体流入气缸,是吸气冲程。
14.B　
15.做功　压缩　25%　 在配有活塞的玻璃筒底部放一小撮干燥的棉花,用力将活塞迅速向下压,棉花燃烧起来;说明将活塞迅速下压,活塞对筒内空气做功,使筒内空气的内能增加,温度升高;压缩过程中,活塞的机械能转化为空气的内能,故该过程中能量转化方式与汽油机的压缩冲程相同;汽油完全燃烧放出的热量:Q放=mq=2 kg×4.6×107 J/kg=9.2×107 J;汽油机的效率:η=×100%=×100%=25%。
16.B
17.(1)水吸收的热量:Q吸=cm(t2-t1)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-20 ℃)=6.72×105 J。
(2)由η=,可得天然气完全燃烧放出的热量:
Q放===1.68×106 J,
由Q放=Vq得,需要天然气的体积:
V===0.04 m3。