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沪科版九年级全一册物理
第十三章 内能与热机
一、填空题
1．如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，棉花燃烧起来，这是因为活塞压缩气体 ，使空气的内能增大，温度升高，引燃棉花。硝化棉燃烧后生成的颗粒物会附着在玻璃筒内壁，说明分子间存在 。
【答案】做功 引力
【解析】做功可以改变物体的内能，因此活塞压缩气体做功，使空气的内能增大，温度升高，引燃棉花。
分子间存在着引力和斥力，颗粒物会附着在玻璃筒内壁，说明分子间存在引力。
2．夏季来临，空调扇成了热卖产品，某品牌空调扇制冷时只需在进风通道中放入冰块，就可以吹出清爽的凉风，一段时间后，放入的冰块就 （填物态变化名称）成水，该过程是 （选填“吸热”或“放热”）过程，吹凉风时是通过 的方式减小了空气的内能。
【答案】熔化 吸热 热传递
【解析】冰块熔化由固态变为液态，会吸收热量，从而使得温度降低。
吹凉风时，凉风从周围空气中吸收热量，空气的内能减小，是通过热传递的方式减小了空气的内能。
3．如图所示，用酒精灯对试管内的水加热，酒精燃烧的能量转化方式为 ，水温升高，是通过 的方式改变水的内能。一段时间后，瓶塞被水蒸气冲出去，这一过程的能量转化方式为 ，其能量转化与热机工作中的 冲程能量转化相同。
【答案】化学能转化为内能 热传递 做功 做功
【解析】用酒精灯对试管内的水加热，酒精燃烧时化学能转化为内能。
用酒精灯加热试管中的水，水的温度升高，这是通过热传递的方式改变水的内能。
图中的塞子被试管内的水蒸气推出过程是水蒸气的内能转化为塞子机械能的过程，这一过程的能量转化方式为做功。
热机的做功冲程中内能转化为机械能，两者能量转化方式相同。
4．用煤气灶把初温为20℃，质量为2kg的水加热到70℃，水吸收的热量为 。[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]
【答案】J
【解析】水吸收的热量
5．如图是同一天内某森林公园的气温及园内人工湖的水温随时间变化的图线，那么 （选填“甲”或“乙”）是公园人工湖的水温变化图线。质量为10kg的水在太阳光的照射下，温度升高了2℃，则水吸收的热量为 J，这是通过 的方式改变水的内能。【水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）】
【答案】 乙 8.4×104 热传递
【解析】陆地与水吸收相同的热量，由于水的比热容较大，温度变化较小，因此乙是公园人工湖的水温变化图线。
水吸收的热量为
水通过吸收热量增加内能，是通过热传递改变内能的。
6．如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是 冲程。若该汽油机1s对外做功15次，则汽油机的飞轮速度为 。
【答案】 压缩 1800
【解析】图中的进气门和排气门关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程。
四冲程汽油机在1s内对外做功15次，则汽油机1min做功900次，由于汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以汽油机的飞轮1min内飞轮转1800次，即该汽油机工作时飞轮的转速为1800r/min。
7．水的密度 冰的密度（填“大于”“小于”或“等于”）；用酒精灯烧水，当质量为1kg的水温度从10℃升高到20℃时，则水吸收的热量为 J，0.01kg酒精完全燃烧放出的热量为 J（水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，酒精的热值为3.0×107J/kg）
【答案】 大于 4.2×104 3×105
【解析】水凝固成冰后，体积变大，根据可知，水的密度大于冰的密度。
水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(20℃-10℃)=4.2×104
0.01kg酒精完全燃烧放出的热量
Q放=mq=0.01kg×3×107J/kg=3×105J
8．燃气热水器将质量为30kg、温度为15℃的水加热到65℃，消耗天然气，在此过程中水吸收的热量是 J，热水器烧水时的效率是 [；]
【答案】 6.3×106 87.5%
【解析】水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×30kg×(65℃-15℃)=6.3×106J
天然气完全燃烧释放的热量
Q放=Vq天然气=0.18m3×4×107J/m3=7.2×106J
热水器烧水时的效率
二、单选题
9．端午节期间，小明在家里煮粽子，粽香四溢说明（ ）
A．分子在不停地做无规则运动 B．分子间存在引力
C．分子间存在斥力 D．分子可以再分
【答案】A
【解析】端午节期间，小明在家里煮粽子，粽香四溢是因为粽子的分子在不停地做无规格运动，运动到空气中，属于扩散现象，故BCD不符合题意；A符合题意。
故选A。
10．古代人们常用钻木取火，下列情况改变内能方式与其不同的是（ ）
A．甲图：冬天搓手取暖 B．乙图：小朋友溜滑梯臀部发热
C．丙图：热鸡蛋放在冷水中冷却 D．丁图：压缩空气使其内能增大
【答案】C
【解析】钻木取火实质是通过做功的方式改变物体的内能。
A．搓手取暖，双手克服摩擦做功，是通过做功的方式改变物体内能，故A不符合题意；
B．小朋友溜滑梯时，臀部克服滑梯摩擦做功，是通过做功的方式改变物体内能，故B不符合题意；
C．热鸡蛋放在冷水中，鸡蛋和水温度不同，内能从鸡蛋传给水，是通过热传递的方式改变物体内能，故C符合题意；
D．压缩空气时，对空气做功，使空气内能增大，故D不符合题意。
故选C。
11．两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示。根据图线可知（ ）
A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B．如果升高相同的温度，两种液体吸收的热量相同
C．加热时间相同，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D．加热时间相同，甲液体温度升高比乙液体温度升高得多
【答案】D
【解析】AB．质量相同的甲、乙两种液体升高相同的温度，乙的加热时间更长，吸收的热量更多，根据可知，乙的比热容较大，故AB不符合题意；
C．同一热源加热，相同的时间内放出的热量相同，所以加热时间相同，甲、乙两种液体吸收的热量相同，故C不符合题意；
D．由图可知，质量相同的甲、乙两种液体加热相同的时间，甲的温度升高得多，故D符合题意。
故选D。
12．在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”，当出现如图所示风向时，通常（ ）
A．发生在白天，且陆地温度较高
B．发生在白天，且海水温度较高
C．发生在夜晚，且陆地温度较高
D．发生在夜晚，且海水温度较高
【答案】D
【解析】水的比热容较大，同样质量的水和沙石，吸收相同的热量（接受相同的太阳辐射能），沙石的温度升高得多，陆面上空空气迅速增温而上升，海面上空的气温相对较冷，冷空气下沉并在近地面流向附近较热的陆面，补充那儿因热空气上升而造成的空缺，形成风。同理，在晚上相同受冷的情况下，陆地的温度低于海洋的温度，从而形成从陆地吹向海洋的风，故这样形成了海陆风。由图可知，风从陆地吹向海洋，则应发生在夜晚，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
13．用两个相同的电热器给质量均为0.2kg的物质甲和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，不计热量损失，（），据此判断（ ）
A．物质甲的比热容8.4×10 J/(kg·℃)
B．加热20分钟时间，水吸收的热量是甲的两倍
C．每个电热器每秒放出42J的热量
D．甲在10分钟内吸收的热量是5.04×10 J
【答案】C
【解析】A．由图象可知，用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，水温度升高60℃需要20min，物质甲温度升高60℃需要10min，质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为
Q水吸∶Q甲吸=2∶1
由热量计算公式Q=cmΔt得
c水=2c甲
故A错误；
B．用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，在相同时间内甲和水吸收的热量相同，所以加热20分钟时间，水吸收的热量等于甲吸收的热量，故B错误；
CD．甲物质10min升高了60℃，吸收的热量
Q甲吸=c甲m甲Δt甲=2.1×103J/(kg·℃)×0.2kg×60℃=2.52×104J
不计热量损失，10min电热器放出的热量
Q放=Q甲吸=2.52×104J
每秒放出热量
故C正确，D错误。
故选C。
14．如图所示，用酒精灯给装有水的小试管加热，不一会儿，软木塞被“冲”了出来，这一现象中的能量转化类似图中四冲程汽油机工作示意图中的（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】 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。
A．图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能，故A不符合题意；
B．图中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程，故B不符合题意；
C．图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能，故C符合题意；
D．图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程，故D不符合题意。
故选C。
15．如图所示 ，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（ ）
A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大
C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能增加
D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动，这是做功冲程
【答案】D
【解析】A．图甲中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误；
B．图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故B错误；
C．图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少，故C错误；
D．图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时，进气门和排气门关闭，火花塞点火，是做功冲程，故D正确。
故选D。
16．2023年5月28日12时31分，自上海虹桥国际机场起飞的国产大飞机C919安全抵达北京首都国际机场（如图），圆满完成了首个商业航班飞行。C919大飞机（ ）
A．机身是由密度大、硬度大的材料制成的
B．加速起飞的过程中所受空气浮力大于重力
C．匀速飞行时机翼上方的空气流速比下方的大
D．大功率航空发动机的效率能达到100%
【答案】C
【解析】A．飞机的机身要轻、强度大，所以机身应用密度小、硬度大的材料制成，故A不符合题意；
B．飞机起飞是因为机翼上下表面的压力差提供的升力，不是因为浮力；加速起飞的过程中，受力不平衡，升力大于重力，故B不符合题意；
C．气流经过机翼上、下表面的时间相同，机翼上表面凸起、下表面平整，则气流经过机翼上方的空气流速比下方的空气流速大，故C符合题意；
D．航空发动机工作时，燃料燃烧释放的能量不可能全部用来做有用功，效率不可能达到100%，故D不符合题意。
故选BC。
17．甲、乙两台柴油机，甲的效率高于乙的效率，意义是（ ）
A．甲的功率大于乙的功率
B．甲热机比乙热机做功多
C．甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料
D．做相同的有用功，甲损失的能量比乙损失的少
【答案】D
【解析】D．物理学中把有用功与总功之比叫做机械的效率。机械效率高，说明做的有用功占总功的比例大，做相同的有用功，效率高的机械损失的能量少，故D符合题意。
A．功率是表示机械做功快慢的物理量，效率高的机械，做功不一定快，故A不符题意；
B．效率高只表明机械做的有用功占总功的比例大，但是不能确定效率高的机械做的功就一定多，故B不符合题意；
C．甲的效率高，则说明做相同的有用功，甲损失的能量少，即做相同的有用功，甲消耗的燃料比乙消耗的燃料少，故C不符合题意。
故选D。
18．下列关于物体的温度和内能说法正确的是（ ）
A．温度越高的物体，内能越大
B．摩擦生热是通过做功的方式改变物体的内能
C．物体运动的速度越快，内能越大
D．﹣20℃的冰块没有内能
【答案】B
【解析】A．物体内能的大小与物体的质量、温度、种类等都有关系，温度高的物体，其内能不一定大，故A错误；
B．做功和热传递是改变物体内能的两种方式，摩擦生热是通过做功的方式使物体内能发生改变的，故B正确；
C．内能是组成物体的所有分子热运动时具有的分子动能和分子势能得到总和，与物体运动的速度无关，故C错误；
D．一切物体都具有内能，故D错误。
故选B。
三、多选题
19．勤思考、爱交流的小琴对学过的热学知识进行总结，并与小明进行交流，小明认为小琴总结的结论有的正确，有的错误。小琴总结的下列结论中错误的是（ ）
A．扩散现象说明分子间存在相互作用的引力和斥力
B．一切物体在任何情况下都具有内能
C．水的比热容比沙石的大，所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大
D．在四冲程内燃机中，做功冲程将内能转化为机械能
【答案】AC
【解析】A．两种物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象表明分子不停地做无规则的运动，故A错误，符合题意；
B．内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子间相互作用的势能的总和，一切物体在任何情况下都具有内能，故B正确，不符合题意；
C．沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多；水的比热容较大，沙石的比热容小。所以，白天相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，海水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，故C错误，符合题意；
D．在四冲程内燃机中，做功冲程是高温高压的燃气对活塞做功，燃气的内能减少，活塞的机械能增加，内能转化为机械能，故D正确，不符合题意。
故选AC。
20．关于热现象，下列说法中正确的是（ ）
A．0℃的水没有内能
B．组成物质的分子之间，只存在引力、不布在斥力
C．长时间紧压在一起的铅片和金片互相渗入，是由于发生了扩散现象
D．汽油机的做功冲程中，燃气对外做功，将内能转化为机械能
【答案】CD
【解析】A．一切物体都有内能，0℃的水也有内能，故A错误；
B．根据分子动理论可知，分子间存在相互作用的引力和斥力，故B错误；
C．长时间紧压在一起的铅片和金片互相渗入，这是因为这两种物质互相接触时，彼此进入对方，发生了扩散现象，故C正确；
D．根据汽油机的四冲程工作原理可知，在做功冲程中，高温高压的燃气对外做功，将内能转化为机械能，故D正确。
故选CD。
21．两个相同的容器分别装有质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲液体的比热容小于乙液体的比热容
B．加热相同的时间，甲液体升高的温度比乙液体升高的温度多
C．加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D．如果升高相同的温度，甲液体吸收的热量小于乙液体吸收的热量
【答案】ABD
【解析】A．已知两种液体质量相等，相同热源加热说明相同时间提供的热量相等，由图像可以看出，在加热相同时间，吸收热量相同时，甲液体的温度变化更大，由可知，甲液体比热容较小，故A正确；
B．由图像知，初温相同，加热相同的时间，甲液体温度变化量大于乙液体，即甲液体升高的温度比乙液体升高的温度多，故B正确；
C．由题可知，同一热源分别加热，加热相同的时间，甲与乙液体吸收的热量相同，故C错误；
D．由图像可以看出，质量相同的甲、乙两种液体，升高相同温度时，乙需要的时间较长，也就是乙吸收的热量多，故D正确。
故选ABD。
22．下列说法正确的是（ ）
A．四冲程汽油机在做功冲程中内能转化为机械能
B．质量相等的两种液体吸收相同的热量时，温度升高多的比热容大
C．可以利用干冰进行人工降雨，主要是因为干冰能迅速升华吸收热量
D．质量大的汽油完全燃烧后放出的热量多，说明质量大的汽油的热值大
【答案】AC
【解析】A．四冲程汽油机在做功冲程中，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，将内能转化为机械能，故A正确；
B．质量相等的两种液体吸收相同的热量时，由可知，温度变化大的比热容小，故B错误；
C．干冰降雨，是因为干冰升华吸热，使高空中的水蒸气放热液化，形成降雨，故C正确；
D．燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量和放出热量的多少无关，故D错误。
故选AC。
23．质量和温度都相同的甲、乙两种物质，用同样的加热器进行加热，它们温度随时间变化的图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．8~10min甲和乙继续吸热，虽然温度各自保持不变，但甲和乙的内能都不断增加
B．甲物质的沸点一定是80℃，乙物质的沸点一定是40℃
C．0~6min甲比乙吸收的热量多
D．甲的比热容小于乙的比热容
【答案】AD
【解析】A．由图象可知，8~10min甲和乙继续吸热，温度保持不变，但甲和乙由于在不断吸热，因此内能都不断增加，故A正确；
B．甲和乙的末温保持不变，但可能处在熔化过程中，也可能处于沸腾过程中，此时的温度不一定是沸点，故B错误；
C．实验中用同样的加热器进行加热，在相同时间内物质吸收的热量是相同的，则在内两物质吸收的热量都是相同的，故C错误；
D．由图可知，在内，加热时间相同，吸收的热量相同，甲的温度变化快，且两物质的质量相同，根据可知，甲的比热容小，故D正确。
故选AD。
24．如图所示，是汽油机的能量流向图，对照此图（ ）
A．废气的排放所占的比例最大，减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段
B．冷却水能量的二次利用可以提高能量的利用率
C．该汽油机工作时汽油没有完全燃烧，则汽油的热值会减小
D．该汽油机的能量利用率为28%
【答案】ABD
【解析】A．热机的效率是指有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，要提高其效率，应尽量减少能量的损失；由图示知，废气的排放所占的比例（33%）最大，减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段，故A符合题意；
B．冷却水带走的热量占30%，仅次于废气带走的热量，冷却水能量的二次利用可以提高能量的利用率，故B符合题意；
C．热值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关，是否完全燃烧没有关系，该汽油机工作时汽油没有完全燃烧，汽油的热值会不会减小，故C不符合题意；
D．根据上图，该汽油机的热机效率为
η=98%﹣33%﹣30%﹣7%=28%
故D符合题意。
故选ABD。
四、实验题
25．（1）为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图甲所示的实验。
①在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油（ρ水>ρ煤油）。实验中选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内 ；
②水和煤油温度随时间变化如图乙所示，根据图甲可判断出a物质是 。根据图乙可判断出b吸热能力较 （选填“强”或“弱”）；
（2）如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，用两只同规格的烧杯装相等质量的水，取质量相等的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，点燃分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧完，通过比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来确定酒精和碎纸片热值的大小。
【答案】 吸收的热量相同 水 弱 升高的温度
【解析】（1）①实验课题是探究不同物质的吸热能力，所以要保持水和煤油的质量相同；选用相同的电加热器目的是：使水和煤油在相同时间内吸收的热量相等。
②图甲中可知：，已知：，由可知，质量相同时，，可判断出a物质是水，根据图乙可知：在质量、升高相同的温度时，a物质的加热时间长，说明a物质吸收的热量比乙物质吸收的热量多；所以物质a的吸热能力强，物质b的吸执能力较弱。
（2）实验时为了控制变量，应用天平分别测出等质量的酒精和碎纸屑，将其放入装置中的燃烧皿内；因燃料的热值不能直接测量，但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收，从而使水温发生变化，所以可以通过水升高的温度来比较燃料热值的大小关系。
26．为了比较水和煤油的吸热能力，小红用两个相同的装置做了如图所示的实验。
（1）在两个相同的烧杯中应加入初温相同、 相同的水和煤油（选填“质量”或“体积”）；
（2）实验中选用相同酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内 相同；
（3）实验中发现水的温度比煤油的温度升高得 （选填“快”或“慢”），这表明 （选填“煤油”或“水”）吸热本领更强；
（4）实验中，使水和煤油升高相同的温度，通过比较 判断两种液体的吸热能力，该研究物理问题的方法称为 。（选填“控制变量法”“类比法”“等效替代法”）
【答案】 质量 吸热 慢 水 加热时间 控制变量法
【解析】（1）比较水和煤油的吸热能力，则根据控制变量法可知，除液体种类不同外，其他条件应全部相同，故应加入初温相同、质量相同的水和煤油。
（2）根据转换法，选用相同酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内吸热相同，通过加热时间的长短来比较吸热的多少。
（3）初温相同、质量相同的水和煤油，相同时间内吸热相同，水的温度比煤油的温度升高得慢，这表明水吸热本领更强。
（4）使水和煤油升高相同的温度，则可比较水和煤油加热时间，因为相同热源加热时间越长说明吸收热量越多，由此可判断吸热能力强弱。
实验中，使水和煤油升高相同的温度，控制两种物体升高的温度相同，通过比较加热时间（吸收热量的多少），来判断两种液体的吸热能力，此种实验方法是控制变量法。
五、计算题
27．有甲、乙两种不同的液体，甲液体的质量m甲、比热容c甲、初温度为t甲，乙液体的质量m乙、比热容c乙、初温度为t乙，且t甲>t乙。如果不计热量损失，求：甲、乙两种液体混合后的共同温度。（用题中所给字母符号表示）
【答案】
【解析】解：假设混合后的共同温度为t；由于
t甲>t乙
则甲放热，降低的温度为
Δt甲=t甲﹣t
乙吸热升高的温度为
Δt乙=t﹣t乙
甲放出的热量
乙吸收的热量
根据热平衡方程
Q吸=Q放
得
答：甲、乙两种液体混合后的共同温度为。
28．天然气是生活中常用的一种能源。小明家用天然气将5kg的水从10℃加热到50℃。假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收（已知：水的比热容为，天然气的热值为4.2×107J/m3）。试求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）加热这些水需要天然气的体积是多少？
【答案】（1）8.4×105 J；（2）0.02 m3
【解析】解：（1）水吸收的热量
（2）天然气完全燃烧放出的热量
Q放＝Q吸＝8.4×105J
由Q放＝Vq可知加热这些水所需天然气的体积为
答：（1）水吸收的热量是；
（2）加热这些水需要天然气的体积是0.02m3。
29．“水地暖”取暖的原理是以温度不高于60℃的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动，加热整个地板，通过地面以热传递的方式向室内供热的一种供暖方式，如图所示，某房间一段时间内循环流动的水质量为1000千克，进水温度为55℃，出水温度为40℃，求这段时间里：
（1）水降低的温度Δt；
（2）水向外界放出的热量Q放。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【答案】（1）15℃；（2）6.3×107J
【解析】解：（1）水的初温为55℃，末温为40℃，则水降低的温度为
Δt＝t﹣t0＝55℃﹣40℃＝15℃
（2）水放出的热量为
Q放＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1000kg×15℃＝6.3×107J
答：（1）水降低的温度为15℃；
（2）这段时间里水向外界放出6.3×107J的热量。
30．2020年3月南海神狐海域第二轮试采可燃冰，可燃冰遇火即可燃烧（如图所示）。它是由甲烷与水在高压、低温条件下形成的类似冰状的结晶物质，1m3可燃冰约可转化为160m3的天然气（主要成分是甲烷）和0.8m3的水。则：[已知甲烷的密度为0.7g/L，ρ水＝1.0×103kg/m3，1m3＝1×103L，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（1）1m3可燃冰含水的质量是多少？
（2）可燃冰的密度是多少kg/m3？
（3）0.8m3的水温度升高5℃吸收的热量是多少？
【答案】（1）800kg；（2）912；（3）1.68×107J
【解析】解：（1）由得，水的质量
（2）甲烷的质量
1m3可燃冰的质量
则可燃冰的密度
（3）0.8m3的水温度升高5℃吸收的热量
答：（1）1m3可燃冰含水的质量是800kg；
（2）可燃冰的密度是912kg/m3；
（3）0.8m3的水温度升高5℃吸收的热量是1.68×107J。
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沪科版九年级全一册物理
第十三章 内能与热机
一、填空题
1．如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，棉花燃烧起来，这是因为活塞压缩气体 ，使空气的内能增大，温度升高，引燃棉花。硝化棉燃烧后生成的颗粒物会附着在玻璃筒内壁，说明分子间存在 。
2．夏季来临，空调扇成了热卖产品，某品牌空调扇制冷时只需在进风通道中放入冰块，就可以吹出清爽的凉风，一段时间后，放入的冰块就 （填物态变化名称）成水，该过程是 （选填“吸热”或“放热”）过程，吹凉风时是通过 的方式减小了空气的内能。
3．如图所示，用酒精灯对试管内的水加热，酒精燃烧的能量转化方式为 ，水温升高，是通过 的方式改变水的内能。一段时间后，瓶塞被水蒸气冲出去，这一过程的能量转化方式为 ，其能量转化与热机工作中的 冲程能量转化相同。
4．用煤气灶把初温为20℃，质量为2kg的水加热到70℃，水吸收的热量为 。[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]
5．如图是同一天内某森林公园的气温及园内人工湖的水温随时间变化的图线，那么 （选填“甲”或“乙”）是公园人工湖的水温变化图线。质量为10kg的水在太阳光的照射下，温度升高了2℃，则水吸收的热量为 J，这是通过 的方式改变水的内能。【水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）】
6．如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是 冲程。若该汽油机1s对外做功15次，则汽油机的飞轮速度为 。
7．水的密度 冰的密度（填“大于”“小于”或“等于”）；用酒精灯烧水，当质量为1kg的水温度从10℃升高到20℃时，则水吸收的热量为 J，0.01kg酒精完全燃烧放出的热量为 J（水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，酒精的热值为3.0×107J/kg）
8．燃气热水器将质量为30kg、温度为15℃的水加热到65℃，消耗天然气，在此过程中水吸收的热量是 J，热水器烧水时的效率是 [；
二、单选题
9．端午节期间，小明在家里煮粽子，粽香四溢说明（ ）
A．分子在不停地做无规则运动 B．分子间存在引力
C．分子间存在斥力 D．分子可以再分
10．古代人们常用钻木取火，下列情况改变内能方式与其不同的是（ ）
A．甲图：冬天搓手取暖 B．乙图：小朋友溜滑梯臀部发热
C．丙图：热鸡蛋放在冷水中冷却 D．丁图：压缩空气使其内能增大
11．两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示。根据图线可知（ ）
A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B．如果升高相同的温度，两种液体吸收的热量相同
C．加热时间相同，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D．加热时间相同，甲液体温度升高比乙液体温度升高得多
12．在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”，当出现如图所示风向时，通常（ ）
A．发生在白天，且陆地温度较高
B．发生在白天，且海水温度较高
C．发生在夜晚，且陆地温度较高
D．发生在夜晚，且海水温度较高
13．用两个相同的电热器给质量均为0.2kg的物质甲和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，不计热量损失，（），据此判断（ ）
A．物质甲的比热容8.4×10 J/(kg·℃)
B．加热20分钟时间，水吸收的热量是甲的两倍
C．每个电热器每秒放出42J的热量
D．甲在10分钟内吸收的热量是5.04×10 J
14．如图所示，用酒精灯给装有水的小试管加热，不一会儿，软木塞被“冲”了出来，这一现象中的能量转化类似图中四冲程汽油机工作示意图中的（ ）
A． B．
C． D．
15．如图所示 ，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（ ）
A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大
C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能增加
D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动，这是做功冲程
16．2023年5月28日12时31分，自上海虹桥国际机场起飞的国产大飞机C919安全抵达北京首都国际机场（如图），圆满完成了首个商业航班飞行。C919大飞机（ ）
A．机身是由密度大、硬度大的材料制成的
B．加速起飞的过程中所受空气浮力大于重力
C．匀速飞行时机翼上方的空气流速比下方的大
D．大功率航空发动机的效率能达到100%
17．甲、乙两台柴油机，甲的效率高于乙的效率，意义是（ ）
A．甲的功率大于乙的功率
B．甲热机比乙热机做功多
C．甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料
D．做相同的有用功，甲损失的能量比乙损失的少
18．下列关于物体的温度和内能说法正确的是（ ）
A．温度越高的物体，内能越大
B．摩擦生热是通过做功的方式改变物体的内能
C．物体运动的速度越快，内能越大
D．﹣20℃的冰块没有内能
三、多选题
19．勤思考、爱交流的小琴对学过的热学知识进行总结，并与小明进行交流，小明认为小琴总结的结论有的正确，有的错误。小琴总结的下列结论中错误的是（ ）
A．扩散现象说明分子间存在相互作用的引力和斥力
B．一切物体在任何情况下都具有内能
C．水的比热容比沙石的大，所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大
D．在四冲程内燃机中，做功冲程将内能转化为机械能
20．关于热现象，下列说法中正确的是（ ）
A．0℃的水没有内能
B．组成物质的分子之间，只存在引力、不布在斥力
C．长时间紧压在一起的铅片和金片互相渗入，是由于发生了扩散现象
D．汽油机的做功冲程中，燃气对外做功，将内能转化为机械能
21．两个相同的容器分别装有质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲液体的比热容小于乙液体的比热容
B．加热相同的时间，甲液体升高的温度比乙液体升高的温度多
C．加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D．如果升高相同的温度，甲液体吸收的热量小于乙液体吸收的热量
22．下列说法正确的是（ ）
A．四冲程汽油机在做功冲程中内能转化为机械能
B．质量相等的两种液体吸收相同的热量时，温度升高多的比热容大
C．可以利用干冰进行人工降雨，主要是因为干冰能迅速升华吸收热量
D．质量大的汽油完全燃烧后放出的热量多，说明质量大的汽油的热值大
23．质量和温度都相同的甲、乙两种物质，用同样的加热器进行加热，它们温度随时间变化的图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．8~10min甲和乙继续吸热，虽然温度各自保持不变，但甲和乙的内能都不断增加
B．甲物质的沸点一定是80℃，乙物质的沸点一定是40℃
C．0~6min甲比乙吸收的热量多
D．甲的比热容小于乙的比热容
24．如图所示，是汽油机的能量流向图，对照此图（ ）
A．废气的排放所占的比例最大，减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段
B．冷却水能量的二次利用可以提高能量的利用率
C．该汽油机工作时汽油没有完全燃烧，则汽油的热值会减小
D．该汽油机的能量利用率为28%
四、实验题
25．（1）为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图甲所示的实验。
①在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油（ρ水>ρ煤油）。实验中选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内 ；
②水和煤油温度随时间变化如图乙所示，根据图甲可判断出a物质是 。根据图乙可判断出b吸热能力较 （选填“强”或“弱”）；
（2）如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，用两只同规格的烧杯装相等质量的水，取质量相等的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，点燃分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧完，通过比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来确定酒精和碎纸片热值的大小。
26．为了比较水和煤油的吸热能力，小红用两个相同的装置做了如图所示的实验。
（1）在两个相同的烧杯中应加入初温相同、 相同的水和煤油（选填“质量”或“体积”）；
（2）实验中选用相同酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内 相同；
（3）实验中发现水的温度比煤油的温度升高得 （选填“快”或“慢”），这表明 （选填“煤油”或“水”）吸热本领更强；
（4）实验中，使水和煤油升高相同的温度，通过比较 判断两种液体的吸热能力，该研究物理问题的方法称为 。（选填“控制变量法”“类比法”“等效替代法”）
五、计算题
27．有甲、乙两种不同的液体，甲液体的质量m甲、比热容c甲、初温度为t甲，乙液体的质量m乙、比热容c乙、初温度为t乙，且t甲>t乙。如果不计热量损失，求：甲、乙两种液体混合后的共同温度。（用题中所给字母符号表示）
28．天然气是生活中常用的一种能源。小明家用天然气将5kg的水从10℃加热到50℃。假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收（已知：水的比热容为，天然气的热值为4.2×107J/m3）。试求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）加热这些水需要天然气的体积是多少？
29．“水地暖”取暖的原理是以温度不高于60℃的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动，加热整个地板，通过地面以热传递的方式向室内供热的一种供暖方式，如图所示，某房间一段时间内循环流动的水质量为1000千克，进水温度为55℃，出水温度为40℃，求这段时间里：
（1）水降低的温度Δt；
（2）水向外界放出的热量Q放。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
30．2020年3月南海神狐海域第二轮试采可燃冰，可燃冰遇火即可燃烧（如图所示）。它是由甲烷与水在高压、低温条件下形成的类似冰状的结晶物质，1m3可燃冰约可转化为160m3的天然气（主要成分是甲烷）和0.8m3的水。则：[已知甲烷的密度为0.7g/L，ρ水＝1.0×103kg/m3，1m3＝1×103L，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（1）1m3可燃冰含水的质量是多少？
（2）可燃冰的密度是多少kg/m3？
（3）0.8m3的水温度升高5℃吸收的热量是多少？
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