第十三章和第十四章 内能和内能的利用 综合试题 2024-2025学年上学期初中物理人教版九年级

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第十三章和第十四章 内能和内能的利用 综合试题
2024-2025学年上学期初中物理人教版九年级
一、单选题
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，迅速压下活塞，观察到硝化棉燃烧起来。在下压活塞的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．气体的内能转化为活塞的机械能 B．筒内气体温度降低
C．筒内气体的内能不变 D．活塞对筒内气体做了功
2．中国传统节日制作特色美食的过程与物理知识息息相关，以下分析正确的是（　　）
A．春节煮水饺时，开大火能使敞口锅中正在沸腾的水温度升高
B．元宵节炸元宵时，使用油炸是因为油的熔点高
C．端午节煮粽子时， 粽香四溢说明分子在永不停息地做无规则运动
D．中秋节烘烤月饼时， 通过做功的方式增加月饼的内能
3．沿海地区的昼夜温差较小，而内陆地区（尤其是沙漠）的昼夜温差较大，这主要是因为（ ）
A．水的内能多，沙石的内能少 B．水的导热性好，沙石的导热性差
C．水的比热容大，沙石的比热容小 D．水吸收的热量多，沙石吸收的热量少
4．我国幅员辽阔，人文自然资源丰富，下列分析正确的是（　　）
A．新疆吐鲁番的火焰山昼夜温差大，是因为火焰山沙石比热容大
B．云南大理的蝴蝶泉边花香四溢，是因为分子不停地做无规则运动
C．黑龙江哈尔滨寒冷的冰雕不易融化，是因为冰雕没有内能
D．山东潍坊的潍柴内燃机工作时，将机械能转化成内能
5．下列关于实验的叙述正确的是（　　）
A．图甲中，抽出玻璃板后观察到的现象能说明温度越高，分子运动越剧烈
B．图乙中，水沸腾后软木塞被推出，软木塞的内能转化为它的机械能
C．图丙中，把玻璃板拉出水面时示数会变大，是大气压力的作用
D．图丁中，将瓶塞跳出时，瓶内气体内能减少
6．2023年五一期间，淄博烧烤火出圈 关于烤羊肉串涉及的物理现象，下列说法中错误的是（　　）
A．羊肉烤熟是通过热传递的方式改变其内能
B．羊肉温度越高，所含热量越多
C．木炭在燃烧的过程中，热值不变
D．刚烤制出的肉香味比凉下来的肉香味更浓郁，是因为温度越高，扩散越快
7．燃烧2kg某种燃料放出3.6×107J的热量，则这种燃料的热值为 （　　）
A．1.8×107J B．3.6×107J
C．7.2×107J D．以上都不正确
8．如图所示实验，在橡胶塞被水蒸气冲出的过程中，以下说法正确的是（　　）

A．酒精燃烧时将内能转化为化学能
B．试管内的水的内能因为热传递而增加
C．橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中能量转化情况与汽油机的压缩冲程相同
D．水蒸气对外做功，内能减少，在试管口汽化成小水滴
9．已完成海试的航空母舰福建号采用了最先进的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车处于强磁场中，如图所示，当弹射车内的导体有强电流通过时，弹射车就给舰载机提供强大的推力而快速起飞。与电磁弹射器工作原理相同的是（　　）
A．发电机 B．电动机 C．电视机 D．电水壶
10．近年来随着“神舟上天，蛟龙下海”，中华民族“上天入海”的梦想得以实现。下列有关说法正确的是（ ）
A．“空间站”的太阳能电池板将太阳能转化为电能
B．“天和”核心舱升入太空后，与地面通过超声波联系
C．“国和一号”核电机组发电，利用的是核裂变释放的能量
D．“奋斗者号”潜水器用钛合金制作外壳，利用了其导电性好
11．我国已经建成世界规模最大的抽水蓄能发电站，它可以利用风能和光能发电，获得的电能将水抽到高处转化为水的机械能储存起来。如图所示，再利用水的机械能发电，从而弥补了风能、光能不稳定，转化的电能难储存等不足，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是（　　）

A．风能、光能和电能都是一次能源
B．抽水时，消耗的电能全部转化为水的机械能
C．太阳光来源于太阳内部的核聚变释放的能量
D．不同形式的能量可以相互转化，说明能量不守恒
12．某家用轿车，重为1.5×104N，当车以72km/h的速度匀速直线行驶了1h，消耗汽油5.6kg，期间车受到的阻力为车重的0.08倍。已知汽油的热值为4.6×107J/kg，在此过程中，下列说法正确的是（　　）
①汽车通过的路程为72000m
②牵引力做功的功率为24000W
③汽油完全燃烧放出的热量为2.576×107J
④汽车发动机的效率为33.54%
A．只有①②③正确 B．只有②③④正确
C．只有①②④正确 D．只有②③正确
二、填空题
13．“早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区则昼夜温差小，这是因为水比砂石的 大，楼房中的“暖气”用水作为介质，正是利用了水的这一特性。某同学家“暖气”管道中500kg的水从65℃降低到35℃，放出的热量为 J，这一过程中水的内能减少。除热传递外， 也可以改变物体的内能。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
14．北方的暖气大多用水作为散热剂，是因为水的比热容较 。有质量为50kg的水流过暖气，温度下降2℃，放出的热量是 J。[]
15．在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和某种液体（注：c水＞c液体）进行了实验，实验中，水和该液体在相同时间内放出的热量相等。两种液体的温度随时间的变化关系如图所示。分析图象可以得出 （选填“甲”、”乙”）物质为水，另一种液体的比热容为 J/（kg ℃）。[水的比热热容为 4.2×103J/（kg ℃）]
16．如图甲所示，两个压紧在一起的铅块能吊着钩码不动，说明分子间存在相互作用的 力，如图乙所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出，说明液体变成气体后分子间距离 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
17．汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，其中获得动力的冲程是 ，一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮转速是，则汽油机每秒钟完成 个冲程，对外做功 次。
三、实验题
18．某同学采用如图所示的装置来探究水和食用油的吸热能力。
（1）实验中应分别取用200 （填“克”或“毫升”）的水和食用油进行实验；
（2）在实验过程中，同时给水和食用油分别加热3min，会发现 升温更快；
（3）不同物质的吸热能力一般是不同的，从而导致不同物质吸热时升温快慢一般不同。下列生活现象产生的原因与此无关的是 （填序号）。
①在烈日当空的海边玩耍，你会发现沙子烫脚，而海水却是凉凉的
②炎热夏天的海滩上，阳光暴晒下的沙子比遮阳伞下的沙子烫脚
③沙漠地区的昼夜温差比海边地区大
19．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知。（注：燃料完全燃烧放热用Q放=mq计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示）。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果见下表：
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
（1）为了保证结论可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的 相同，以及水的初温和 相同；
（2）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 ；
（3）小明同学利用这种实验方案计算出了煤油和菜籽油的热值，请思考：利用此实验方法计算出的热值将比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）。原因有两点：①燃料不能 ；②燃料燃烧放出的热并不能完全被 吸收；
（4）实验装置使用了石棉网，它的作用是 。
四、计算题
20．打制铁质工具时要淬火以提高工具的硬度。现将一质量为420g温度为550℃的烧红的铁件淬火，淬火后温度降低到50℃，求：（已知铁的比热容为0.46×103J/（kg·℃），水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），假设整个过程没有热量散失）
（1）此过程中铁件释放的热量为多少J？
（2）若这些热量全部用于加热5kg温度为30℃的水，则水温将升高到多少℃？
21．为保护环境，我国多个城市采用了氢燃料新能源公交车代替传统燃油公交车。若某氢能源公交车以150kW的恒定功率匀速行驶50min消耗了5kg的氢燃料。（q氢=1.4×108J/kg）求：
（1）完全燃烧5kg的氢燃料放出的热量；
（2）公交车行驶50min所做的功；
（3）公交车的热机效率。
参考答案：
1．D
下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使气体的内能增加、温度升高，当温度升高达到棉花的着火点时，筒内棉花燃烧起来，故D正确，ABC错误。
2．C
A．液体沸腾时，继续吸热，温度不变，所以开大火不能使正在沸腾的水温度升高，故A错误；
B．由于食用油的沸点比较高，所以炸元宵是因为油的沸点高，故B错误；
C．粽香四溢，是一种扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，故C正确；
D．做功和热传递都能使物体内能增加，烘烤月饼是通过热传递的方式增加月饼的内能，故D错误。
3．C
沿海地区水多，内陆地区（尤其是沙漠）水少、沙石多，因为水的比热容较大，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，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，故 ABD不符合题意，C符合题意。
4．B
A．新疆吐鲁番的火焰山昼夜温差大，是因为火焰山沙石比热容小，白天吸收太阳能温度上升高，夜晚放出热量，温度降也大，故A错误；
B．云南大理的蝴蝶泉边花香四溢，是因为花香分子不停地做无规则运动，扩散到空气中引起嗅觉，故B正确；
C．黑龙江哈尔滨寒冷的冰雕不易融化，是因为哈尔滨冬天的温度低，任何物体都有内能，冰雕也有内能，故C错误；
D．山东潍坊的潍柴内燃机工作时，主要是将内能转化成机械能，故D错误。
5．D
A．图甲中，抽出玻璃板后观察到的现象能说明分子在不停的运动，但不能说明温度越高，分子运动越剧烈，故A错误；
B．图乙中，水沸腾后软木塞被推出，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，故B错误；
C．图丙中，把玻璃板拉出水面时示数会变大，是因为玻璃分子和水分子的距离在引力作用范围内，是因为分子间存在引力，故C错误；
D．图丁中，将瓶塞跳出时，瓶内气体内能转化为活塞的动能，故瓶内气体内能减少，故D正确。
6．B
A．做功与热传递改变内能。羊肉在火上烤，炭火燃烧的内能传递给肉，所以是通过热传递的方式改变内能，故A正确，不符合题意；
B．热量是物体在热传递过程中转移能量的多少，是一个过程量，不能说含有热量，故B错误，符合题意；
C．热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，所以，燃料在燃烧过程中，质量减小，热值不变，故C正确，不符合题意；
D．分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，即分子扩散越快，故刚烤制出的肉香味更浓，故D正确，不符合题意。
7．D
燃烧2kg某种燃料放出3.6×107J的热量，由于没有说明燃料是否完全燃烧，所以无法计算燃料的热值。
8．B
A．根据能量转化可知，酒精通过燃烧，将化学能转化为内能，故A错误；
B．试管内的水吸收热量，温度升高，是通过热传递增加物体内能，故B正确；
C．试管内水蒸气将软木塞冲出的过程中，利用内能做功，将水蒸气的内能转化为软木塞机械能；汽油机的压缩冲程机械能转化成内能，该实验中能量转化是内能转化为机械能，能量转化形式不同，故C错误；
D．活塞冲出时，水蒸气的内能对活塞做功，水蒸气的内能会减小，温度降低，水蒸气液化成小水珠，形成“白气”，故D错误。
9．B
当弹射车内的导体有强电流通过时，弹射车就给舰载机提供强大的推力而快速起飞，则电磁弹射车利用了磁场对电流的作用，将电能转化为机械能；
A．发电机是根据电磁感应现象制成的，故A不符合题意；
B．电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用制成的，故B符合题意；
C．电视机工作时主要将电能转化为光能和声能，故C不符合题意；
D．电水壶是利用电流的热效应工作的，故D不符合题意。
10．A
A．从能量转化可以看出“空间站”的太阳能电池板将太阳能转化为电能，故A正确；
B．“天和”核心舱升入太空后，太空中是真空环境，声音无法传播，与地面通过电磁波联系，故B错误；
C．“国和一号”核电机组发电，是利用可控的核裂变释放能量，故C错误；
D．“奋斗者号”潜水器用钛合金制作外壳，利用其强度大的特点，故D错误。
11．C
A．风能和光能是可再生能源，电能是二次能源，故A错误；
B．在能量转化过程中，总存在一定的能量损耗。该电站抽水蓄能时，可将电能大部分转化为机械能储存起来，故B错误；
C．太阳内部时刻在进行着核聚变，因此发光发热，太阳光就是太阳内部的核聚变释放的能量，故C正确；
D．根据能量守恒定律，能量不会凭空消失，也不会凭空产生，只会发生转化或转移，故D错误。
12．C
①汽车的速度为
v=72km/h=20m/s
根据可知，汽车通过的路程为
s=vt=20m/s×3600s=72000m
故①正确；
②汽车在水平面上做匀速直线运动，受到的牵引力好摩擦力是一对平衡力，则
F=f=0.08G=0.08×1.5×104N=1200N
牵引力做功的功率为
故②正确；
③则消耗的燃油完全燃烧放出的热量为
Q放=qm=4.6×107J/kg×5.6kg=2.576×108J
故③错误；
④汽车牵引力做的功为
W=Fs=1200N×72000m=8.64×107J
汽车发动机的效率为
故④正确。
13． 比热容 6.3×107J 做功
[1]沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区则昼夜温差小，这是因为水比砂石的比热容大，相同质量的水和砂石，白天吸收相同的热量后，水的温度升高的少；夜晚放出相同的热量后，水的温度降低的少。
[2]放出的热量
Q放=c水m(t0-t)=4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(65℃-35℃)=6.3×107J
[3]改变内能的方式有两种：做功和热传递。
14． 大
[1]北方的暖气大多用水作为散热剂，是利用水的比热容大的特点，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多。
[2] 根据Q=cmΔt知，质量为50kg的水流过暖气，温度下降2℃，放出的热量是
15． 甲 2.1×103
[1]时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图象可知，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢；根据 Q 放=cm t 可知，在质量相等、放热也相同的情况下，谁的温度降低得快，它的比热容就小；所以，甲液体的比热容大，若 甲、乙 两种液体中，一种液体是水，则一定是甲液体。
[2]由题知，而水和液体的质量相同，即 m 水=m 乙，而水和另种液体在相同时间内放出的热量相等，即 Q 水放=Q 乙放，则
c水 m水 t=c乙 m乙 t
结合图象（15min 以内）可得
4.2×103J/（kg ℃）×m水×（60℃－40℃）=c乙m乙（60℃－20℃）
解得
c 乙=2.1×103J/（kg ℃）
16． 引 变大
[1]分子之间存在相互作用的引力和斥力，铅块紧压在一起，下面吊一个钩码也不能把它们拉开，说明分子之间存在相互作用的引力。
[2]当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出，说明液体变成气体后，质量不变，体积增大，即分子间距离变大了。
17． 做功冲程 40 10
[1]在汽油机一个工作循环的四个冲程中，获得动力的冲程是做功冲程，将高温高压的燃料点燃，燃烧形成高温高压的燃气膨胀做功，将内能转化为机械能。
[2][3]汽油机完成1个工作循环，完成四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次
1200r/min=20r/s
即每秒完成10个工作循环，完成40个冲程，对外做功10次。
18． 克 食用油 ②
（1）[1]探究水和食用油的吸热能力，用控制变量法，实验中应量取质量相同的水和食用油两种液体，所以应分别取用200克的水和食用油进行实验。
（2）[2]在实验过程中，同时给水和食用油分别加热3min，会发现食用油升温更快，水升温慢，所以水的吸热能力更强。
（3）[3]海水和沙子相比，在相同受热时，吸收的热量相 等，由于水的比热容较大，根据可知，沙子的温度变化比海水大，所以沙子烫脚而海水却是凉的，沙漠地区的昼夜温差比海边地区大，因此下列生活现象产生的原因与此无关的是②。
19． 质量 水的质量 煤油 偏小 完全燃烧 水 使受热均匀
[1][2]因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等。
[3]由图表数据可知甲杯中的水温度升高的多，即水吸收的热量较多，说明煤油放出的热量较多，所以煤油的热值较大。
[4][5][6]由于燃料不可能完全燃烧且燃烧放出的热会散失到空气中，又被烧杯等实验装置吸了热，使得燃料燃烧放出的热并不能完全被水吸收，因此计算出热值比实际要偏小些。
[7]使用石棉网可以让烧杯被加热时可以受热均匀。
20．（1）9.66×104J；（2）34.6℃
解：（1）铁件释放的热量
（2）这些热量全部被水吸收后，水升高的温度为
水的末温
答：（1）此过程中铁件释放的热量为9.66×104J；
（2）水温将升高到34.6℃。
21．（1）7×108J；（2）4.5×108J；（3）64.3%
解：（1）由题意可知，完全燃烧5kg的氢燃料放出的热量为
Q放=q氢m=1.4×108J/kg×5kg=7×108J
（2）由题意可知，公交车的功率为
P=150kW=1.5×105W
行驶时间为
t=50min=3000s
则公交车行驶50min所做的功为
W=Pt=1.5×105W×3000s=4.5×108J
（3）由（1）（2）中可知，公交车的热机效率为
答：（1）完全燃烧5kg的氢燃料放出的热量为7×108J；
（2）公交车行驶50min所做的功为4.5×108J；
（3）公交车的热机效率为64.3%。
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