粤沪版九年级物理上册 第十二章 内能与热机单元测试（含答案）

《内能与热机》复习检测题
（满分：100分）
一、单项选择题
1.关于物体的内能，下列说法中正确的是（　　）
A.在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少
B.物体内能增加，一定是外界对物体做了功
C.温度为0℃的物体没有内能
D.温度高的物体内能一定比温度低的物体内能大
2.如图1所示是通过热传递的方式改变物体内能的是（　　）
3.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A.我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
B.温度相同的物体间不会发生热传递
C.水在沸腾过程中吸收热量，温度不变，内能不变
D.物体的温度升高，一定是吸收了热量
4.用稳定的热源给一个物体均匀加热，得到它的熔化图像如图2所示，那么该物体在固态时的比热容与液态时的比热容之比是（　 　）
A.1：2 B. 1：1 C.1：4 D. 2：1
5.如图3所示，在比较酒精和水比热容大小的实验中，用甲装置对相同质量的酒精和水进行加热，得到的温度随时间变化的图线如图乙所示。下列说法正确的是（　 　）
A.用同一盏酒精灯对两个试管同时加热是为了使酒精和水吸收相同的热量
B.质量相同的不同种物质，加热相同的时间，吸收热量不同
C.从图线可知水的比热容比酒精的小
D.从图线可知质量相同的不同种物质升高相同的温度，吸收的热量相同
6.下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是（　 　）
A.用加湿器使室内空气湿润
B.冬天暖气设备用水作为介质传递热量
C.汽车发动机的冷却循环系统用水作为工作介质
D.人体内水的比例很高，有助于调节人体自身的温度
7.下列提高热机效率的方法中，不可行的是（　 　）
A.减少各种热损失
B.加润滑油减少机器各部件之间的摩擦
C.充分利用废气的能量，如建热电站
D.采取少消耗总能量的办法
8.下表是一些物质的比热容[J/（kg·℃）]
水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103
砂石 0.92×103 铜 0.39×103
根据表中数据，下列判断正确的是（ ）
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.比热容相同的一定是同种物质
C.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
D.100g水的比热容是50g水的比热容的2倍
9.关于热机，下列说法正确的是（ ）
A.效率越高的机械功率也越大
B.汽油机和柴油机都属于内燃机，工作时它们的点火方式也相同
C.使用热值高的燃料，可以提高热机的效率
D.热机的大量使用会造成环境污染
10.小明家的太阳能热水器内装有100kg、25℃的水，经过一天照射后，温度升高了50℃。已知水的比热容是4.2×103J/（kg ℃），煤的热值是3.0×107J/kg，则水吸收的热量及至少可以节约煤的质量分别是（　　）
A.1.05×107J，0.35kg B.2.1×107J，0.35kg
C.1.5×107J，0.7kg D.2.1×107J，0.7kg
11.如图4所示的实验，试管口木塞冲出过程（ ）
A.试管口出现的白雾属于凝华现象
B.水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减小
C.能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同
D.试管口出现白雾说明水蒸气的内能增加
12.质量为2kg的水，温度由25℃降低到20℃时放出的热量是（ ）
A.4.2×104J B.2.1×105J C.1.68×105J D.3.78×105J
13.如图5是甲、乙两种燃料完全燃烧时放出的热量Q与消耗的质量m
的图像，则甲、乙两种燃料的热值关系是（ ）
A.q甲＞q乙 B.q甲=q乙 C.q甲＜q乙 D.无法判断
二、填空题
14.我国南海海底探明有大量的“可燃冰”，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍， 说明“可燃冰”的_______很大；以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以使_____kg 的水从20℃加热至60℃。[ q煤气= 4.2×107 J/ kg，水的比热容c = 4.2×103 J/ ( kg·℃) ]
15.沿海地区昼夜温度变化比内陆地区小这是因为沿海地区多水，水的比热容比沙石的比热容______（选填“大”或“小”）。
16.如图6用酒精灯加热弯曲的钢棒，发现杯内水温升高，水的内能______（选填“增大”“减小”或“不变”），这一实验表明用_________的方法可以使物体的内能发生改变；火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃，这是通过________的方式改变物体的内能的。
17.如图7甲所示，小明在吹气球时，被吹大了的气球没能用手握住，飞了出去，若他及时捡起气球，将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比_______（选填“变高”“变低”或“没有变化”），这是因为当球内气体喷出来时，发生的能量转化情况是_______能转化为_________能，如图7乙、丙所示的________中汽油机的工作过程与这一情景过程中能量转化是一致的。
18.若一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，汽油机每秒钟对外做功______次。如果一台汽油机的效率为28%，它工作时燃料燃烧释放的内能主要以_______（选填序号：①机械能的形式被人利用；②内能的形式散失在自然界中）
19.氢气的热值为1.4×108J/kg，比煤和石油的热值高出许多，且燃烧_______（选填“会”或“不会”）造成污染。3kg氢气完全燃烧放出的热量是_________J，若这些热量的50%被水吸收，能使_________kg的20℃水温度升高50℃。[c水=4.2×103J/（kg ℃）]
20.如图8是某品牌小轿车的能流图，能量转化效率为_________。小汽车水箱又称汽车散热器，是汽车冷却系统的主要机件。在汽车运行过程中用水降低引擎的温度，利用了水的________较大的物理特性。
21.用两个相同的“热得快”，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化关系的图像如图9所示。根据图像可知，甲液体的比热容_____（选填“大于”“小于”或“等于”）乙液体的比热容。如果乙液体是水，那么质量为500g，初温为20℃的乙液体吸收1.89×105J的热量，乙液体的温度升高了_____℃。（气压为1个标准大气压）
三、实验探究题
22.某实验小组利用如图10所示的实验装置粗略测量蜡烛的热值q，图中A为穿有小木棍的容器（内装有水），B为下部开了许多通气孔的罩。
（1）观察实验装置可知，实验小组同学是通过测量________________________间接测量蜡烛燃烧放出的热量；
（2）要完成本实验，除了图中的实验器材，还必需的测量工具是_________和_________；
（3）某次实验测得的数据如下，粗略测得这支蜡烛的热值q=___________J/kg。[已知c水=4.2×103J/（kg·℃）]
物理量 测量值
容器中水的质量m/g 150
容器中水的初温t1/℃ 25
容器中水的末温t2/℃ 40
燃烧前蜡烛的质量m1/ g 20.6
燃烧后蜡烛的质量m2/ g 20
（4）实验测出的热值比真实值偏_______，造成这一偏差的原因是_______________________________。
（写出一条即可）
23.小明在学习“物质的比热容”时，取相同质量的水和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如下表，并在图11乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图线。
加热时间/min 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
升高的温度/℃ 水 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
沙子 4.3 7.9 15.2 18.4 21.5
（1）用温度计测量水的初温如图甲所示，其读数为______℃。
（2）实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子_____________相同。
（3）请利用表中数据在图乙中作出表示水升高的温度随时间变化规律的图线。
（4）沙子在1.0～1.5 min内升高的温度有明显异常，其主要原因是__________________。
（5）小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量Q为纵坐标，升高的温度Δt为横坐标，分别画出50g水和100g水的Q-Δt图像，它们都是过原点的直线，即Q=kΔt。进一步分析，发现这两条直线的k值之比与对应的水的___________之比相等。
四、简答题
24.盛夏的傍晚，关于去何处纳凉的问题两名同学有了不同的看法：甲同学主张将船划到湖中去；乙同学主张将船停在岸边，上岸散步更凉爽。你认为谁的看法合理？为什么？
五、计算题
25.某学校物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水的吸热本领”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量为200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图12所示。已知酒精的热值是3.0×107J/kg，加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]则：
（1）a图和b图哪个是沙子吸热升温的图像？为什么？
（2）加热满2min时，水吸收了多少热量？
（3）给水加热持续了10min时间，共消耗了多少酒精？这些酒精如果完全燃烧将放出多少热量？
（4）试求出沙子的比热容。
26.设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
（1）为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水来的循环来降低发动机的温度。5kg水在冷却系统中升高50℃，所吸收的热量是多少？
（2）柴油在某汽车发动机气缸内燃烧时，如果每分钟释放1.2×107J的能量，发动机输出的功率是8.5×104W，则此汽车发电机的效率是多少？
27.晶体熔化成同温度的液体时要吸收热量，为了表示晶体的这种性质，物理学中引入了“熔化热”这个物理量。
（1）仿照比热容定义可知：______的某种晶体在熔化成同温度的液体时_______的热量，叫做这种晶体的熔化热，用字母 表示。
（2）查资料可知，冰的熔化热为3.36×103J/kg，冰的比热容为2.1×103J/（kg·℃），水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。现有一块冰，质量为100g、温度为0℃，在一个标准大气压下，用加热器加热到100℃。该加热器燃烧酒精释放的热量有30%被水吸收，酒精的热值为3.0×107J/kg。不考虑水分的损失，需要完全燃烧多少克酒精？
参考答案
一、单项选择题
1.A 2.B 3.B 4.C 5.A 6.A 7.D 8.C 9.D 10.D 11.B 12.A 13.A
二、填空题
14.热值 2. 5 ×103
15.大
16.增大 热传递 做功
17.变低 内 机械 丙
18.10 ②
19.不会 4.2×108 1000
20.16% 比热容
21.小于 80
三、实验探究题
22.（1）水吸收的热量 （2）温度计 天平 （3）1.575×107
（4）小 蜡烛燃烧放出的热量没有被水完全吸收
23.（1）18 （2）吸收的热量 （3）如图所示 （4）沙子受热不均匀 （5）质量
四、简答题
24.乙的看法比较合理。傍晚，水和干泥土放出热量，温度降低；水的比热容比泥土的大，在相同情况下，根据Q=cm t，水的温度变化比较小，温度比较高，陆地温度比较低，所以到岸上散步。
五、计算题
25.（1）图a表示的是沙子吸热升温的过程，因为沙子和水的质量相等，但沙子的比热容比水的小，吸收相同热量时，从根据公式可知，沙子温度升得多。
（2）Q水吸=c水m水 t水=4.2×103J/（kg ℃）×0.2kg×（70℃﹣20℃）=4.2×104J。
（3）加热10min消耗的酒精为m=0.8g×10=8×10﹣3kg，
酒精完全燃烧放出的热量为Q放=mq=8×10﹣3kg×3.0×107J/kg=2.4×105J。
（4）由于相同时间内酒精灯燃烧放出的热量相同，则在2min的时间内， Q沙吸=Q水吸=42000J，则
9.13×102J/（kg ℃）。
26.（1）Q水吸=c水m水 t水=4.2×103J/（kg ℃）×5kg×50℃=1.05×106J。
（2）发动机的总功率为，
发动机的效率为。
27.（1）单位质量 （2）吸收
解：（2）100g、0℃的冰熔化成同温度的水吸收的热量Q1=m =0.1kg×3.36×105J/kg=3.36×104J，
0℃的水升高到100℃所吸收的热量Q2=c水m水 t水=4.2×103J/（kg ℃）×0.1kg×100℃=4.2×104J，
水吸收的总热量Q=Q1+Q2=3.36×104J +4.2×104J= 7.56×104J，
燃烧酒精释放的总能量，
则需要完全燃烧酒精的质量。
图9
图12