2021-2022学年度沪科版九年级物理第十三章内能与热机专项练习试卷(含答案详解)

沪科版九年级物理第十三章内能与热机专项练习考试时间：90分钟；命题人：物理教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、如图所示的四幅图中，属于利用热传递改变物体内能的是（）A．搓手能发热 B．烧水时水温升高C．冰刀下的冰熔化 D．钻木取火2、下列说法正确的是（）A．固体很难被压缩说明分子间没有间隙B．在海边闻到浓浓的海腥味，这是扩散现象C．0℃的物体也有内能，但是内能一定很小D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递3、关于扩散现象，下列说法错误的是（）A．扩散现象受温度影响 B．扩散现象表明分子在永不停歇的做无规则运动C．花香四溢属于扩散现象 D．热水中加入冷水变成温水属于扩散现象4、单缸四冲程汽油机的四个冲程的示意图如图所示，下列关于这种汽油机一个工作循环中四个冲程说法正确的是（）A．甲是做功冲程，当转速是1800r/min时，1秒钟完成了这个冲程30个B．乙是吸气冲程，只将空气吸入气缸C．丙是排气冲程，废气带走了大部分能量D．丁是压缩冲程，将内能转化为机械能5、下列现象能说明分子在做无规则运动的是（）A．秋天落叶纷飞 B．气体容易被压缩C．百合花散发着浓郁的香气 D．把瓶子中的水倒入杯中6、把质量相同的两个金属块，同时放入沸水中加热较长时间后，取出放在冰块上，使冰熔化较多的那个金属块具有较大的（）A．比热容 B．密度 C．温度 D．热量7、关于海波晶体的熔化过程，下列判断正确的是（）A．温度升高，内能不变 B．放出热量，内能不变C．温度不变，内能增大 D．吸收热量，温度升高8、依据表格中的数据，下列说法正确的是（）A．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小B．质量相等的水和砂石放出相等热量，水的温度降低得较少C．水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J/(kg·℃)D．水和煤油，吸收相等热量，煤油温度升高得较多9、如图所示是内燃机工作循环中的四个冲程，其中图甲是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程10、同学们根据下表提供的几种物质的比热容得出下列四个结论，其中正确的是（）物质水酒精煤油冰水银铜铝沙石比热容c[×103J/(kg∙℃)]4.22.42.12.10.140.390.880.92A．液体的比热容一定比固体的大B．同一物质发生物态变化后，比热容不变C．汽车发动机用水来冷却是因为水的比热容较大D．质量相等的铝块和铜块，吸收相同的热量铜块升温快，所以铜块比热容大第Ⅱ卷（非选择题70分）二、填空题（5小题，每小题3分，共计15分）1、“汽车不但要吃油，有时也要喝水”，用水冷却发动机是因为水的_______。2017年5月18日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功。可燃冰的热值很大，若体积为0.02m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为2.1×107J，则可燃冰的热值为_______J/m3，可燃冰在燃烧过程中，其热值大小_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。2、如图所示是汽油机______冲程。完全燃烧1kg汽油放出的热量是______J，若其效率为25%，则消耗1kg汽油转化为机械能是______J（q汽油＝4.6×107J/kg）。3、用手将铁丝反复弯折十余次后，我们会发现，铁丝的弯折处的温度升高了。同时，被手握住的那部分铁丝的温度也升高了，说明铁丝的内能________（选填“增大”、“减小”或“不变”），但这两部分内能的改变是有区别的，铁丝的弯折处的温度升高是通过________方式改变物体内能的。4、某家庭用燃气热水器的效率为50%，燃气的热值为3.2107J/m3，某次使用消耗了0.25m3的燃气，则水吸收的热量为______J。5、酒精的比热容是2.4×103______（填单位），1kg的酒精温度由20℃升高到21℃吸收的热量是______J。1kg的酒精温度由61℃降低到60℃放出的热量是______J。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至沸腾，大约需要10min，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.2×107J/m3。求：（1）水吸收的热量？（2）若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气？2、用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20℃升高了50℃．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。3、在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至沸腾，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为4.2×103J/m3。求：（1）水吸收的热量？（2）若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气？4、小明家买了新车，厂家提供的部分参数如下表。周末爸爸带着全家开车到海边游玩，车上的速度表如图所示，在高速公路上仪表盘显示百公里平均油耗12.5L。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，水的密度为1.0×103kg/m3，92#汽油热值为4.5×107J/kg、密度为0.8×103kg/m3]。求：品牌：一汽——红旗整车型号：FA6500发动机输出功率：kW乘坐人数：5人推荐使用燃油92#油整车质量（kg）：1875水箱容积（L）：10制造年月：2021年10月（1）在冷却发动机过程中，水的温度升高50℃，求水吸收的热量是多少?（2）若匀速行驶1h，轿车发动机的效率是20%，则发动机的输出功率是多少W?5、近年来，丹棱县的一些乡镇陆续使用上了安全、清洁的天然气。某用户在使用天然气灶烧水时，完全燃烧了0.05m3的天然气，将3kg的水从20加热到80。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·)，天然气的热值是3.6×107J/m3。求：（1）天然气完全燃烧放出的热量。（2）水吸收的热量是多少。（3）该天然气灶加热这些水的效率是多少。四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）1、在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中：（1）小红找来了铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、水、煤油、搅拌棒、细线、火柴、天平、秒表，除此之外，她还需要_____。（2）在两个完全相同的烧杯中分别装入_____、初温都相同的水和煤油（选填“质量”或“体积”）。（3）实验中，小红选用了两个火焰相同的酒精灯分别给水和煤油加热相同的时间，这样做的目的是_____。（4）根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图象，由图象可得煤油的比热容为_____。2、某小组做“比较不同物质吸热升温特点”的实验，其装置如图1所示。（1）加热过程中，甲和乙两种液体吸热的多少是通过______（选填“温度计”或“加热时间”）来反映的；（2）实验时，需控制甲、乙两种液体的______、______相等；（3）如图2所示，为甲、乙两种液体温度随时间变化的图象，在加热10min时，甲吸收的热量______（选“大于”、“小于”或“等于”）乙吸收的热量。3、在“比较不同物质的吸热能力”的实验中；取两个相同的烧杯。分别倒入质量相等的液体甲和乙，用相同规格的两个电热器同时给它们加热。（1）选用相同规格的电热器加热，目的是在相同的时间内，使两个烧杯中的液体______相同；（2）实验中某时刻温度计的示数如图甲所示，其读数为______oC；（3）根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示，则______液体的吸热能力强；（4）若让两杯中的液体，在加热相同时间时升高的温度相同，则应该增加______液体的质量。-参考答案-一、单选题1、B【详解】A．搓手时，手克服摩擦做功，将机械能转化为内能，使得手的温度升高，是利用做功改变物体的内能，故A不符合题意；B．烧水时，水通过热传递的方式吸收热量，温度升高，故B符合题意；C．冰刀下的冰熔化，是由于冰刀与冰摩擦时克服阻力做功，将机械能转化为内能，使得冰的温度升高，从而使得冰吸热熔化，是利用做功改变物体的内能，故C不符合题意；D．钻木取火是通过克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，使得温度升高，达到木头的燃点，从而燃烧，是利用做功改变物体的内能，故D不符合题意。故选B。2、B【详解】A．固体很难被压缩是由于分子间存在斥力，不是因为分子间没是间隙，故A错误；B．在海边闻到浓浓的海腥味，是因为分子在不停地运动着，属于扩散现象，故B正确；C．0℃的物体有内能，但内能除了与温度有关外，还与质量、所处的状态有关，所以其内能不一定很小，故C错误；D．内能大的物体温度不一定高，热量总是从温度高的物体传向温度低的物体，或从物体的高温部分传到低温部分，故D错误。故选B。3、D【详解】A．温度越高，分子运动得越剧烈，扩散得越快，故A正确，不符合题意；B．扩散现象是两种不同的物质彼此进入对方的过程，说明分子在不停得做无规则运动，故B正确，不符合题意；C．闻到花香是气味分子在运动，属于扩散现象，故C正确，不符合题意；D．热水中加入冷水变成温水，是热量的传递，与分子的运动无关，故D错误，符合题意。故选D。4、C【详解】A．甲图中两个气门都关闭，火花塞点火，此时活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能；当转速是1800r/min时，则1秒钟飞轮转30r，完成15个工作循环，对外做功15次，故A错误；B．乙图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，将汽油和空气的混合物吸入气缸，故B错误；C．丙图中排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，废气带走了大部分能量，故C正确；D．丁图中两个气门都关闭，此时活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故D错误。故选C。5、C【详解】A．秋天落叶纷飞，是宏观物体的运动，不是分子的运动，故A不符合题意；B．气体容易被压缩，说明分子间存在间隙，不属于分子热运动，故B不符合题意；C．百合花散发着浓郁的香气，是气体分子无规则运动的结果，属于分子热运动，故C符合题意；D．把瓶子中的水倒入杯中，属于机械运动，不是分子热运动，故D不符合题意。故选C。6、A【详解】把质量相同的两个金属块，同时放入沸水中加热较长时间后，表明它们的初温相同，放在冰块上使冰块熔化，即末温为冰水混合物温度，即温度改变量相同，由可知，等质量的不同种物质，改变相同的温度，比热容大的放出的热量多，冰熔化的多，所以使冰熔化较多的那个金属块具有较大的比热容。故A符合题意，BCD不符合题意。故选Ａ。7、C【详解】A．海波的温度升高，分子运动加剧，分子动能变大，因此内能一定变大，故A错误；B．海波放出热量，物体的内能一定减小，故B错误；CD．海波在熔化过程中，吸收热量温度不变，但内能增大，故C正确，D错误。故选C。8、B【详解】A．一杯水倒出一半，杯内的水的比热容不变，因为比热容与物质的种类及状态有关，与质量无关，故A错误；B．水的比热容大于砂石的比热容，则质量相等的水和砂石放出相等热量，水的温度降低得较少，故B正确；C．水的比热容表示水的温度升高或降低1℃时，吸收或放出的热量为4.2×103J/(kg·℃)，故C错误；D．水的比热容大于煤油的比热容，则相等质量的水和煤油，吸收相等热量，煤油升温较多，而两者质量不等时，无法比较温度变化的多少，故D错误。故选B。9、C【详解】图甲中，两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。10、C【详解】A．根据表中数据可知：冰、铜等的比热容比水银的比热容大，故A错误；B．水变成冰后比热容变化了，水和冰是同物质，由此可知同一物质发生物态变化后，比热容变化了，故B错误；C．因为水的比热容大，根据吸热公式Q=cmΔt可知，相同条件下与其他物质相比升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水来冷却，故C正确；D．质量相等的铝块和铜块，吸收相同的热量，铜块升温快，即Δt较大，由c=可知，铜块比热容小，故D错误。故选C。二、填空题1、比热容大1.05×109不变【详解】[1]与其它物质相比，水的比热容最大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量最多，故用水冷却发动机是因为水的比热容大。[2]可燃冰的热值为[3]热值是燃料本身的一种性质，与质量和体积无关，可燃冰在燃烧过程中，其热值大小不变。2、排气4.6×107J1.15×107J【详解】[1]如图所示，进气门关闭，排气口打开，活塞向上运动，有气体流出，所以是汽油机的排气冲程。[2]完全燃烧1kg汽油放出的热量是[3]效率为25%，则消耗1kg汽油转化为机械能3、增大做功【详解】[1]用手将铁丝反复弯折十余次后，铁丝的弯折处和被手握住的那部分铁丝的温度都升高了，说明铁丝的内能增大了。[2]用手将铁丝反复弯折，铁丝的弯折处的温度升高，内能增加，通过做功的方式改变物体内能的。4、4×106【详解】燃气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.25m3×3.2×107J/m3=8×106J水吸收的热量为Q吸=Q放η=8×106J×50%=4×106J5、J/(kg·℃)2.4×1032.4×103【详解】[1]酒精的比热容为2.4×103J/(kg·℃)。[2][3]酒精的比热容为2.4×103J/(kg·℃)是指1kg的酒精每升高或降低1摄氏度，吸收或放出的热量为2.4×103J。所以1kg的酒精温度由20摄氏度升高到21摄氏度，吸收的热量是2.4×103J。1kg的酒精温度由61摄氏度降低到60摄氏度，放出的热量是2.4×103J。三、计算题1、（1）1.008×106J；（2）0.04m3【详解】解：（1）一个标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温水吸收的热量（2）由可得，天然气完全燃烧放出的热量由得，需要天然气的体积答：（1）水吸收的热量为1.008×106J；（2）烧开这壶水需要0.04m3的天然气。2、（1）2.1×107J；（2）1.05×107J；（3）50%【详解】解：（1）燃烧0.5kg的煤气完全燃烧放出的热量Q放＝qm＝4.2×107J/kg×0.5kg＝2.1×107J（2）水吸收的热量（3）燃气灶烧水的效率答：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量是2.1×107J；（2）水吸收的热量是1.05×107J；（3）燃气灶烧水的效率是50%。3、（1）1.008×106J；（2）0.04m3【详解】解：（1）一标准大气压下，水的沸点为100摄氏度。这壶水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(100-20)℃=1.008×106J（2）据知，完全燃烧天然气放出的热量燃烧天然气的体积答：（1）水吸收的热量为1.008×106J；（2）烧开这壶水需要0.04m3的天然气。4、（1）2.1×106J；（2）2×104W【详解】解：（1）由可知，水的质量水吸收的热量（2）由图可知，汽车的行驶速度由可知，汽车匀速行驶1h通过的路程则汽车消耗的汽油的体积由可知，汽油的质量汽油完全燃烧放出的热量由可知，轿车发动机做的有用功发动机的输出功率答：（1）水吸收的热量是2.1×106J；（2）发动机的输出功率是2×104W。5、（1）1.8×106J；（2）7.56×105J；（3）42%【详解】解：（1）根据得，天然气完全燃烧放出的热量为（2）根据得，水吸收的热量为（3）根据得，效率为答（1）天然气完全燃烧放出的热量为1.8×106J。（2）水吸收的热量是7.56×105J。（3）该天然气灶加热这些水的效率是42%。四、实验探究1、温度计质量使水和煤油在相同时间吸收相同的热量2.1×103【详解】（1）[1]该实验除了测量加热时间、确定物质的质量，还需要测量液体升高的温度，因此还需要的测量器材是温度计。（2）[2]根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同（水和煤油密度不同，根据m＝ρV，体积相同的