第十三章内能与热机（含答案）2024-2025学年沪科版物理九年级全一册

第十三章 内能与热机
一、单选题
1．如图所示，在试管内装适量的水，用软木塞塞住管口，加热一段时间后，软木塞就会被冲出去。对于这一现象的如下解释中错误的是（　　）
A．酒精燃烧：化学能转化为内能
B．试管内水温升高：利用做功的方式改变物体的内能
C．木塞被冲出去：水蒸气对木塞做功，木塞的机械能增加
D．管口出现水雾：水蒸气对外做功，内能减少，温度降低，水蒸气液化成小水滴
2．三口之家分别单独使用不同燃料时的平均月消耗量分别为：干木柴约150 kg，无烟煤约50 kg，煤气约30 kg，天然气约15 kg，这四种燃料中哪一种的热值最高 ( )
A．煤气 B．无烟煤 C．天然气 D．干木柴
3．如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（　　）
A．图甲是压缩冲程，内能转化为机械能
B．该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是乙、丁、甲、丙
C．乙冲程中吸入汽缸的是空气
D．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙
4．将蒸汽或燃气的内能转化为机械能的发动机叫做（　　）
A．电动机 B．抽水机 C．热机 D．烘干机
5．两个相同的容器内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的关系如图所示。下列说法中正确的是（　　）
A．如果升高相同的温度，乙液体吸收的热量多
B．如果吸收相同的热量，乙液体升高的温度多
C．甲液体的比热容大于乙液体的比热容
D．加热相同的时间，甲液体吸收的热量小于乙液体吸收的热量
6．将一块铁切去一半，没有变化的物理量是（ ）
A．体积 B．质量 C．比热容 D．重力
7．关于物体内能的下列说法，不正确的是（ ）
A．晒太阳使身体变暖，是通过热传递改变内能的
B．热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体
C．一块0℃的冰融化成0℃的水，内能增加
D．物体吸收热量，内能变大，温度不一定升高
8．如图所示是四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图。工作过程中，转数稳定在“3000r/min”，下列说法正确的是（ ）
A．该冲程和它的下一冲程都靠飞轮惯性完成 B．汽油机每秒钟完成50个冲程，做功25次
C．该冲程汽缸内物质的内能在增大 D．汽油在汽缸中燃烧的过程中，热值逐渐减小
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．沸腾前，试管内的水吸热，温度升高，内能增加
B．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
C．橡皮塞被水蒸气“顶”出去的过程与内燃机的压缩冲程原理相同
D．沸腾后，试管口看到的白雾主要是水沸腾后产生的水蒸气液化而成的小水珠
10．两位同学为探究液体沸腾时的特点，在相同环境下用相同装置，利用“水浴法”分别对液体a、b加热（如图甲），描绘出它们的温度与时间变化的图像（如图乙），以下说法中正确的是（　　）
A．t时刻后，液体a和b沸腾 B．此时a的沸点等于b的沸点
C．若a、b为同种液体，则a比b量多 D．若a、b为不同液体，则a吸热升温比b快
二、填空题
11．天然气在各地广泛使用，已知在标准大气压下天然气的热值为4×107J/m3，则某天然气热水炉完全燃烧0.05m3天然气，释放的热量为 J，若使常温下5kg的水温度升高了40℃，该热水炉的效率为 %。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
12．固体和液体很难被压缩，说明分子间存在 ；用力搓手，手变热了，这是通过 方式改变内能的，其能量转化方式与热机中的 冲程相同。
13．小丽用相同的电加热器分别对甲、乙两杯水进行加热，得到的实验数据如图所示，已知甲杯中水质量为0.2kg，在16分钟内甲杯中水吸收的热量为 J，若这些热量全部由燃气热水器提供，则至少需要完全燃烧 的天然气。乙杯中水的质量为 kg。【，】
14．四冲程内燃机的工作过程由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程组成，如图所示是内燃机的 冲程，此冲程中把 能转化为内能。一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min，则该汽油机每秒钟对外做功 次。
15．如图所示，一个长颈瓶内有少量的水，用带孔的瓶塞塞紧，用打气筒通过小孔向瓶内打气，当塞子从瓶口跳起时，观察到瓶口附近有白雾出现，这是因为瓶内空气推动瓶塞做功，空气内能 ，温度 ；此过程中能量转化与图中 （选填“甲”或“乙”）图相同。）
三、作图题
16．用两个相同的加热器同时给质量和初温均相等的水和煤油加热，水的温度随时间的变化关系如图所示，已知煤油的比热容是水的一半，且加热过程中物态不变，请在图中画出给煤油加热后温度随时间变化的关系图象．
四、实验题
17．如图甲所示，是小明“探究物质熔化规律”的实验装置。
（1）实验中通过水对试管加热，而不是直接加热试管，目的是 ；
（2）实验中某时刻温度计示数如图乙所示，该物质此时的温度为 ℃；
（3）实验中每隔一分钟记录一次物质的温度及对应状态，并记录数据，作出温度随时间变化规律的图像，如图丙所示，由图像可知：该物质在熔化过程中吸收热量，温度 ；
（4）该物质熔点是 ℃，根据你的经验判断可能是 （填物质名称）；
（5）比较图像中AB段与CD段可知：该物质在 （选填“AB”或“CD”）段吸热能力强。
18．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验探究煤油和菜籽油的热值大小关系．他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的实验装置，记录结果见下表：
（1）在安装、调整实验器材时，合理的顺序是（甲图中）：应先调整、固定 的位置（选填“A”或“B”）．
（2）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同的装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的 及 相同．
（3）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 ．
燃料 加热前的水温／℃ 燃料燃尽后的水温／℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两灯中燃料的质量，并根据记录的数据，利用公式Q吸＝cm（t－t0）计算出了水吸收的热量，然后再利用这个热量计算出煤油的热值，发现结果与课本中给出的煤油热值相比 （选填“偏大”、 “偏小”或“相等”）．观察装置图，请你分析原因是： ．
五、计算题
19．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一、某物理兴趣小组的同学，用某品牌太阳能热水器给质量为120 kg的水加热，在6小时的有效照射时间内，他们绘制了如图的加热过程中水温随时间变化的图线。已知该品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106 J的太阳能。求：
（1）热水器中的水在6小时内吸收的热量Q；[水的比热容c=4.2×103 J/（kg·℃）]
（2）热水器6小时内接收到的太阳能E；
（3）热水器的效率η；
（4）若改用煤气来加热这些水，使水升高相同温度，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×107 J/kg）
20．“环境小组”的同学在研究性活动中对小明家新装燃气热水器（如图甲）耗能进行测试。首先在热水器水箱中注满水，水的质量约为12kg，然后与计算机相连的红外线热传感器接入热水器水箱后，开始加热。计算机显示出热水器中水温度随时间变化的图像如图乙所示。[水的比热容为，天然气的热值约为]求：
（1）加热4min，水吸收的热量为多少？
（2）加热4min，共消耗了0.09m3的天然气，这个过程中天然气放出的热量为多少？
（3）这款燃气热水器的热效率为多少？
参考答案：
1．B
2．C
3．D
4．C
5．A
6．C
7．B
8．C
9．C
10．C
11． 2×106 42%
12． 斥力 做功 压缩
13． 2.52×104 6.3×10-4 0.1
14． 压缩 机械 10
15． 减少 降低 甲
16．
17． 使物质均匀受热 2 不变 0 冰 CD
18． B 质量 水的初温 煤油 偏小 煤油燃烧放出的热量，并没有全部被水吸收，有热量损失
19．(1)1.008×107J；(2)2.52×107J；(3)40%；(4) 0.24kg
20．（1）；（2）；（3）66.7%