第十三章内能与热机2023-2024学年沪科版物理九年级全一册（含答案）

第十三章 内能与热机
一、单选题
1．下列关于分子热运动和内能的说法正确的是（　　）
A．零下10℃的冰块内没有内能
B．沙漠中昼夜温度变化大是因为沙石的比热容大
C．汽油机压缩冲程中内能转化为机械能
D．固体很难被压缩，说明分子间存在斥力
2．下列与热学知识相关的说法正确的是（　　）
A．腌制鸭蛋是通过扩散使盐进入蛋中
B．擦火柴是利用热传递的方式改变内能
C．用水冷却汽车发动机是因为水的比热容小
D．发烧时用冷毛巾敷额头是用做功的方式改变内能
3．如图所示实验，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，将内能转化为机械能，这与四冲程柴油机工作的哪个冲程能量转化相同（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
4．2021年10月16日凌晨，如图，中国在酒泉卫星发射中心升空的神舟十三号载人飞船将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空，发射取得圆满成功，下列说法正确的是（　　）
A．燃气主要通过做功使周围的气体内能增大
B．火箭喷出燃气后周围气体分子运动减缓
C．火箭加速升空过程中动能转化为重力势能
D．火箭发射时出现的大量“白气”是液化现象
5．如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（　　）
A．做功冲程中，实现了机械能向内能转化
B．吸气冲程中，只有汽油进入汽缸
C．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的很大部分
6．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．0℃的冰块内能为0 B．温度高的物体含有的热量多
C．汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加 D．热量可以从内能大的物体传递给内能小的物体
7．如图是四冲程汽油机的工作示意图，这种汽油机一个工作循环四个冲程的顺序排列，正确的是（　　）
A．甲、乙、丙、丁 B．乙、丁、丙、甲 C．乙、甲、丁、丙 D．甲、丙、丁、乙
8．如图所示，炎热的夏季，小雨向盛有常温饮料的杯中加入一些小冰块，一段时间后冰块变小，同时观察到杯的外壁出现一些小水珠，下列说法正确的是（　　）
A．杯中冰块的内能为零
B．杯中饮料含有的热量减少
C．杯外壁小水珠的形成需要放出热量
D．杯外壁小水珠是水蒸气凝华形成的
9．如图所示，小明用酒精灯给试管中水加热至沸腾，一段时间后，橡皮塞会被水蒸气“顶”出去，下列有关说法错误的是（　　）

A．实验前，小明向灯内添加酒精时闻到酒精味儿，这是扩散现象
B．沸腾前，试管内的水吸热，温度升高，内能增加
C．沸腾后，试管口看到的白雾是水沸腾后产生的水蒸气
D．橡皮塞被水蒸气“顶”出去的过程与内燃机的做功冲程原理相同
10．如图所示是某台汽油机的能量流向图，下列有关说法正确的是（　　）
A．延长汽油机工作时间可以提高汽油机的效率
B．该汽油机的效率为30%
C．汽油机的做功冲程将机械能转化为内能
D．汽油机常用水作冷却剂是因为水的温度较低
二、填空题
11．汽车四冲程内燃机的一个工作循环一般分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程，在这四个冲程中，把内能转化为机械能的是 冲程。某单缸四冲程内燃机飞轮转速为1200r/min，该内燃机每秒钟对外做功的次数为 次。现有汽油2kg，选其中一半完全燃烧，放出的热量是 J，剩余汽油的热值是 J/kg（汽油的热值为4.6×107J/kg）。
12．物理学中比热容c是表示物质吸热能力的物理量，它是一定质量的某种物质温度升高时吸收的热量和它的质量m和升高温度乘积之比，定义式是，根据上述定义式可知，比热容的单位是J/(kg ℃)。根据比热容公式可知，计算物质吸收热量的公式是 。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，平均每小时吸收7.0×106J的太阳能，若热水器吸收8h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高50℃。已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg ℃)，天然气的热值q=3.5×107J/m3。求：
（1）水吸收的热量；( )
（2）该太阳能热水器的效率。( )
13．用铝壶烧开水，壶中的水蒸气将壶盖顶起来，这是消耗水蒸气的 能对外做功，将水蒸气的 能转化成壶盖的 能．
14．水电站大坝修成上窄下宽的形状。是因为大坝下都受到水的压强 （选填“大于”。“小于“或“等于”）上部受到的压强。库区蓄水后。库区的周围气温变化不明显，是因为水的 较大的缘故。
15．小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的甲、乙液体进行了实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示：实验中，甲和乙液体在相同时间内放出的热量相等。分析图象可以得出： （选填“甲”或“乙”）物质的比热容较大；若该物质为水，则另一种液体的比热容为 J/（kg ℃）
三、实验题
16．小华同学用温度计测出一部分冰的温度如图甲所示，然后利用图乙所示装置对100g冰加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。图丙是他根据记录的数据绘制的温度——时间图象，根据图甲和图丙图象可知：
（1）图甲中温度计的示数为 ℃；
（2）在BC阶段中C点处物质的内能 B点处物质的内能（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
（3）设相同时间内物质吸收的热量相同，则BC阶段物质共吸收了 J的热量〔c冰=2.1×103J/（kg ℃），c水=4.2×103J/（kg ℃）〕；
（4）由丙图可以看出AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间长，其原因是 。
17．为了比较水和煤油吸热本领的大小，某同学做了如图所示的实验，在两个相同的烧杯中，分别装有水和煤油，用相同的电热器分别对它们加热相同的时间。
物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
水 60 20 45 6
煤油 60 20 70 6
（1）实验中应保证水和煤油的初温与 （选填“质量”或“体积”）都相同；
（2）实验中选用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量，通过比较加热时间来得知它们吸热的多少，这种实验方法叫 ；
（3）对水和煤油加热相同的时间后，可以观察到水升高的温度 （选填“高于”“等于”或“低于”）煤油升高的温度；
（4）实验表明， （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。在物理学中，我们用 这一物理量来描述物质的这种特性。
四、作图题
18．参加物理科技兴趣小组的同学们在用温度计测量水沸腾时温度随加热时间的变化绘制了如图的图像。好奇的小芸再向烧杯中加入相同质量的水（保持器材、加热方式、水温与第一次相同），再重做以上实验，请在图中大致描绘出水温随时间变化的图像。
五、计算题
19．国庆节期间，小明一家开车去旅游，汽车（包括车上的人和物品）质量共为2.3×103kg，当该车以90km/h的速度匀速行驶时，由于受路面和天气等因素的影响，其受到的阻力为车重的6%～12%之间。汽车发动机的效率为25%，汽油的热值为4.6×107J/kg，g=10N/kg。
（1）该车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，最大阻力为多少？
（2）该车以90km/h的速度匀速行驶过程中，汽车牵引力的最大功率为多少？
（3）若该车的油箱最多能装48kg汽油，装满一箱油后，以90km/h的速度匀速行驶，最多能行驶多远？
20．晨辰同学用燃气灶将质量为2千克、温度为25℃的水加热，温度升高了75℃，该燃气灶的热效率是25%，已知燃气的热值为4.5×107J/m3。求：
（1）水吸收的热量；
（2）加热这些水需要燃气多少m3。
参考答案：
1．D
2．A
3．C
4．D
5．D
6．D
7．D
8．C
9．C
10．B
11． 做功 10 4.6×107 4.6×107
12． Q吸=cmΔt 2.1×107J 37.5%
13． 内 内 机械
14． 大于 比热容
15． 甲 2.1×103
16． -14 大于 4.2×103 水的比热容比冰的大
17． 质量 等于 转换法 低于 水 比热容
18．
19．（1）2760N；（2）6.9×104W；（3）4×105m
20．（1）6.3×105J；（2）0.056m3