第13章内能与热机 练习（有答案） 2023-2024学年九年级物理 沪科版全一册

九年级物理 第13章内能与热机 （满分70分）
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、填空题（共15分）
1、生活中的“热”含义非常丰富,物理学中,“天气很热”中的“热”是指__________高;“两手相互摩擦手会发热”的“热”是指手的__________增加.
2、一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是1800,此柴油机每秒钟内完成__________个冲程,对外做功__________次。
3、墨水在温水中比在冷水中扩散快,说明分子运动的快慢与__________有关。冬天烤火取暖是通过__________的方式增加人体的内能。
4、查表可知,铜的比热容为__________,若质量为的铜块,温度升高10,则需吸收__________的热量。表中所示的四种物质,若质量相等,且各自所放出的热量相等,则降低温度最少的是__________(填写物质名称)。
比热容/〔〕
煤油 铝
水 铜
5、如图所示是汽油机的一个冲程，其能量转化是________；常常用水冷却发动机是利用了水的一个热学特性，请具体解释原因：________________；已知一般普通家用小轿车内燃机的效率只有25%左右，请你解释效率低的主要原因：________________。（写出一个即可）
6、小明每天上下学都要经过一个加油站,当他靠近油站时就闻到一股“汽油味”,这是__________现象,它表明分子在不断地做__________;并且小明发现夏天这股“汽油味”比冬天时要浓烈些,说明了这一现象的快慢与__________有关。
二、单选题（共12分）
7、如下图所示，“天宫课堂”上王亚平老师将两块透明板上的水球接触后粘在一起，慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”，该现象主要说明了( )
A.水分子间有空隙 B.水分子间存在吸引力
C.水分子间存在排斥力 D.水分子处在永不停息的无规则运动
8、城市中修建人工湖和湿地公园，可以调节气温，这主要是利用水的( )
A.密度较大 B.沸点较高 C.比热容大 D.流动性好
9、如图是武汉江滩公园中安装的一款太阳能LED路灯，顶端是太阳能电池板，它白天向灯杆中的蓄电池充电，而夜晚则由蓄电池给路灯供电。下列说法正确的是( )
A.白天阳光照射太阳能电池板时，太阳能转化为化学能
B.白天太阳能电池板向蓄电池充电时，化学能转化为电能
C.白天阳光照射太阳能电池板时，太阳能转化为电能
D.夜晚蓄电池给路灯供电时，电能转化为化学能
10、下列有关热和能的说法中正确的是( )
A.物体内能增大,一定从外界吸收热量
B.汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能
C.物体的温度越高,分子无规则运动越剧烈
D.燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多
11、两种燃料的热值之比为2:1,它们的质量之比为1:4,那么这两种燃料完全燃烧放出的热量之比为( )
A.1:2 B.2:1 C.8:1 D.4:1
12、小研做冰的熔化实验时,绘制如图所示温度随时间变化的图象,则根据图象不能( )
A.知道冰熔化时的温度
B.判断出冰属于晶体
C.求出冰熔化前的质量
D.比较冰和水的比热容大小
三、多选题（共4分）
13、小丽根据下表所提供的几种物质的比热容，得出以下四个结论，其中正确的是( )
几种常见物质的比热容 ：
物质 比热容 物质 比热容
水 冰
酒精 铝
水银 铜
A．质量相等的铝块和铜块降低相同的温度，铝块放出的热量多
B．水和酒精吸收相等的热量后，温度变化相同，则酒精比水质量多
C．质量相等酒精和铝块吸收相同的热量后末温相同，则酒精初温较高
D．冰块和铜块放出相同的热量后，铜块末温较高，则铜块的初温较高
14、下表是某品牌小轿车的一些技术参数,下列说法不正确的是( )
车型 某品牌小轿车
排气量 2.0L
最大功率 60kW
空燃比 15:1
汽油的热值 4.6×107J/kg
A.汽油机的飞轮在1min内转动3000圈,则高温高压燃气推动活塞做功1500次
B.汽油的热值是指汽车的汽油完全燃烧释放的热量
C.汽油机在以最大功率工作时,1min内做的有用功为3.6×106J
D.对汽油机发动机进行改进后,汽油发动机的效率可达100%
四、实验题（共17分）
15、为了研究不同物质的吸热能力是否相同,小雨用了同样的酒精灯加热相同质量的水和煤油,数据如下:
0 10 20 30 40 50 60 ...
0 1 2 3 4 5 6 ...
0 2 4 6 8 10 12 ...
1.运用比较法并由表可知:煤油的比热容为__________。（2分）
2.如果使水和煤油都升高10℃,我们发现给__________加热的时间长,这表明__________相等的不同物质升高__________温度时,吸收的热量一般是__________的。由此引入比热容这个物理量。
3.__________之比,叫做这种物质的比热容。
4.水和煤油吸热的多少是通过__________来反映(选填“温度计示数”或“加热时间”)。这种研究问题的方法我们称之为__________法。
5.实验前要控制的物理量是__________。(只写出一个即可)
6.小雨解释了家中暖气片内用水做循环物质的原因:因为水的比热容比较__________。
16、如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。已知燃料的质量、烧杯内的液体质量、液体初温、加热方式等均相同。
（1）比较不同燃料的热值应选择_______两图进行实验；比较不同物质的吸热能力，应选择_______两图进行实验；
（2）为比较不同燃料的热值，应该在燃料_______（选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧完毕”）后，通过比较_______来得出结论（选填“温度计示数变化”或“加热时间”）；
（3）不考虑热量损失，将燃料点燃直至燃尽，三装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示，则液体a和液体b的比热容之比为，燃料1和燃料2的热值之比为______。（2分）
五、计算题（17题 10分、18题12分 ）
17、现代农村已逐渐使用天然气灶取代土灶，走乡村绿色发展之路，实现人与自然和谐共生。将质量为2.5kg、初温为20℃的水加热到100℃，若使用土灶需要燃烧干木材0.35kg，改用天然气灶，需燃烧天然气。已知干木材热值为，天然气热值为，水的比热容为。求：
（1）水吸收的热量；
（2）土灶的效率；
（3）天然气灶效率与土灶效率的比值。
18、某市政府“为民办的15件实事”之一的“双万户”燃气改造工程正迅速推进。若用某燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107J/kg。求:
1.0.5kg煤气完全燃烧放出的热量。
2.水吸收的热量
3.燃气灶烧水的效率
4.小明家过去平均实际每天需要烧4块蜂窝煤,若按每块含煤0.5kg算,他家每天实际用煤2kg,由此小明计算出他家煤炉的效率只有16.5%,你认为小明家煤炉效率低的原因是什么 从大的方面讲,家用煤炉除了热效率低、浪费能源的缺点外,另一个主要缺点是什么
参考答案
1、答案：温度; 内能
解析：温度是指物体的冷热程度,“天气很热”中的“热”是指空气的温度高;“两手相互摩擦手会发热”,是机械能转化为内能,其中的“热”是指手的内能增加。
考点:温度;内能
2、答案：60; 15
解析：飞轮的转速是1800,即为30,说明每秒钟飞轮转30圈,由于飞轮转动两圈完成一个工作循环,可知每秒钟该柴油机对外做功15次,完成60个工作冲程。
3、答案：温度; 热传递
解析：分子运动快慢与温度有关,温度越高运动越快。冬天烤火取暖,是内能的转移,属于热传递改变人体内能的现象。
4、答案： 水
解析：由比热容表可知,,铜吸收的热量:;由由表中数据可知,水的比热容最大,根据公式可知,当四种物质的质量相等、放出的热量相等时, 水降低的温度最少。
5、答案：内能转化为机械能；水的比热容大，根据公式可知在相同条件下水可吸收更多的热量；尾气带走大量的热量（答案合理即可）
解析：本题考查热机的工作冲程及比热容等热学知识。题图中气门都关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能；水的比热容大，在相同条件下可吸收更多的热量，对发动机的冷却效果好；汽车在行驶过程中尾气会带走大量的热量，同时汽油燃烧不充分、发动机散热、克服机械摩擦做功等也都是导致效率低的原因。
6、答案：扩散; 无规则运动; 温度
解析：经过加油站时,就能闻到汽油味,是分子不停地做无规则运动的结果,是扩散现象;因为分子在永不停息地做无规则运动,运动速度与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈,所以在夏天时,扩散现象更为严重,故夏天这股“汽油味”比冬天时要浓烈些。
7、答案：B
解析：在“天宫课堂”上，将两块透明板上的水球接触后粘在一起，慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”，都说明了分子间存在相互作用的引力，故B正确，ACD错误。故选：B。
8、答案：C
解析：
9、答案：C
解析：AC.白天阳光照射太阳能电池板时，射太阳能电池板吸收太阳能，将太阳能转化为电能利用，故A错误，C正确；
BD.白天太阳能电池板向蓄电池充电时，将太阳能电池板产生的电能转化为蓄电池内的化学能，夜晚蓄电池给路灯供电时，会将储藏在蓄电池内的化学能转化为电能从而给路灯供电，故B错误，D错误。
故选C。
10、答案：C
解析：
A、物体内能增加的方式有两个:外界对物体做功;物体吸收热量.因此说只告诉物体的内能增加,不能确定就一定是物体吸收了热量;
B、内燃机做功冲程中,是将内能转化为机械能;
C、根据分子动理论可知:物体温度越高,分子热运动越剧烈;
D、某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值,相同质量的燃料完全燃烧,热值大的放出的热量多.
11、答案：A
解析：
12、答案：C
解析：
(1)由图象可以看出,冰在熔化的过程中,有一定的熔化温度,即熔点,故冰为晶体;则根据图象可以知道冰熔化时的温度,而且可以判断出冰是晶体,故AB不符合题意;
(2)根据公式Q吸=cm△t可以知道,当质量和吸收的热量相同时,比热c和升高的温度△t成反比.相同时间内,冰温度升高的快,是因为冰的比热容比水的小;因此根据图象可以比较冰和水的比热容大小,故D不符合题意;
(3)根据图象不能出冰熔化前后的质量,故C符合题意.故选C.
13、答案：ABC
解析：
14、答案：BD
解析：A、汽油机的飞轮在1min内转动3000圈,则高温高压燃气推动活塞做功1500次,故A正确;
B、汽油的热值是指1kg的汽油完全燃烧释放的热量,故B错误;
C、根据P= 可知,汽油机在以最大功率工作时1min内做的有用功:W=Pt=6×104W×60s=3.6×106J,故C正确;
D、热机在工作时,总要克服机器零件间的摩擦做功,还有热量的散失,导致热机的热效率总小于1(100%),故D错误。故选:BD。
15、答案：1.
2.水; 质量; 相同; 不同; 3.一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度的乘积
4.加热时间; 转换; 5.两种不同物质的质量 (或两种不同物质的初始温度）
6.大
解析：分析比较实验数据可知,等质量的水和煤油吸收同样的热量,煤油升高的温度是水升高温度的2倍,根据公式推得煤油的比热容为。
16、答案：1.吸收相同的热量 ; 2.相同; 高; 3.大于; 4.水; 5.
6.控制变量法、转换法
解析：
17、答案：（1）甲、乙；甲、丙（2）完全燃烧完毕；温度计示数变化（3）1:2（4）4:3
解析：
18、答案：（1）（2）20%（3）3
解析：（1）
（2）
（3）
19、答案：1.煤气完全燃烧放出的热量:Q放=m煤气q=0.5kg×4.2×107J/kg=2.1×107J
2.水吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×50℃=1.05×107J
3.燃气灶烧水的效率:η=50%
4.明家煤炉效率低的原因是煤不能完全燃烧、有热损失;用煤炉烧水的主要缺点:煤不能完全燃烧且大量的余热散发到空气中,造成环境污染;释放的二氧化碳还会造成温室效应