第十三章内能与热机-2023-2024学年九年级物理全一册单元速记巧练（沪科版）3

20232024学年九年级物理全一册单元练习（沪科版）第十三章内能与热机【培优训练·真题精选】一、单选题1．（2023·新疆·统考中考真题）人类最早发明的热机是（）A．蒸汽机 B．内燃机 C．喷气发动机 D．火箭发动机【答案】A【解析】热机是指各种利用内能做功的机械，17世纪人类发明了热机，最早的热机是蒸汽机；内燃机、喷气发动机、火箭发动机都是19实际后期发明出来的，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。2．（2023·辽宁营口·统考中考真题）关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（）A．温度高的物体含有的热量多B．物体吸收热量，温度一定升高C．气体膨胀对外做功，自身内能会减少D．热传递过程中，温度从高温物体传递给低温物体【答案】C【解析】A．热量是过程量，不能说物体含有的热量多，故A错误；B．物体吸收热量过程中温度不一定升高，例如：晶体在熔化过程中，吸热但温度不变，故B错误；C．气体膨胀对外做功，内能转化为机械能，则物体内能减小，故C正确；D．在发生热传递时，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，内能总是从高温物体转移到低温物体，故D错误。故选C。3．（2023·湖南邵阳·统考中考真题）2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射（如图）。火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的（）

A．热值 B．比热容 C．密度 D．体积【答案】A【解析】火箭升空过程中，是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能；在运载能力有限的情况下，要求燃料的热值越大越好，这样它在燃烧时就会给火箭提供更多的能量，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。4．（2018·甘肃兰州·中考真题）下列关于四冲程内燃机的说法中正确的是（）A．热机效率越高，所做的有用功就越多B．汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气C．一个工作循环对外做功一次D．压缩冲程中将内能转化为机械能【答案】C【解析】A．机械效率高低，只能反映有用功在总功中所占比例的多少，只有在总功一定时，热机效率越高，所做的有用功就越多，故A错误；B．汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，故B错误；C．汽油机一个工作循环包括四个冲程，只有做功冲程对外做功，因此一个工作循环做功一次，故C正确；D．汽油机在压缩冲程中将机械能转化为内能，故D错误。故选C。5．（2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题）四冲程内燃机在一个循环中，内能转化为机械能的冲程是（）A．

吸气 B．

压缩C．

做功 D．

排气【答案】C【解析】四冲程内燃机的一个工作循环包括：吸气、压缩、做功、排气四个冲程；做功冲程是将内能转化为机械能。故选C。6．（2017·江苏无锡·中考真题）用如图所示的装置，先后加热初温、质量均相同的水和煤油，比较两种液体比热容的大小，多次实验表明：要让水和煤油升高相同的温度，水需要的加热时间更长，以下关于该实验的操作及分析错误的是（）A．水比煤油的比热容大B．加热时用玻璃棒不断搅拌，是为了水和煤油受热均匀C．实验中可以不使用温度计，让水和煤油都沸腾后再比较加热时间D．相同质量的水和煤油，若吸收相同热量后。煤油比水升高的温度大【答案】C【解析】A．由题意可知，质量相同的水和煤油，升高相同的温度时，水需要的加热时间较长，即吸收的热量多，说明水的吸热能力强，所以水的比热容大于煤油的比热容，故A正确，不符合题意；B．实验中搅拌器的作用是：使液体受热均匀，实验效果更好，故B正确，不符合题意；C．水和煤油的沸点不同，则两者升高的温度不同，且加热至沸腾所用时间也不同无法比较比热容的大小，故C错误，符合题意；D．相同质量的水和煤油，若吸收相同热量后，由煤油的比热容小可知，煤油比水升高的温度大，故D正确，不符合题意。故选C。7．（2023·江苏苏州·统考中考真题）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。8．（2022·山东日照·统考中考真题）喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶子（如图乙）；轻轻扰动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾（如图丙）。图乙和图丙所示的过程，分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似，这两个冲程是（）A．吸气冲程和压缩冲程 B．压缩冲程和做功冲程C．做功冲程和排气冲程 D．压缩冲程和排气冲程【答案】B【解析】扭转瓶子（如图乙），对气体做功，机械能转化为内能，相当于为压缩冲程；如图丙，膨胀的气体对外做功，内能转化为机械能，相当于热机的做功冲程，故B符合题意；ACD不符合题意。故选B。9．（2023·湖北随州·统考中考真题）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（）

A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高B．由乙图可知该汽油机的效率是30%C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值【答案】A【解析】A．如图甲所示，进气孔和排气孔都关闭，活塞向上运动，压缩气体，对气体做功，气体温度升高，这是汽油机的压缩冲程，故A正确；B．由乙图可知该汽油机的效率为η=100%6%30%36%=28%故B错误；CD．热值是燃料完全燃烧时的放出的热量和质量之比，燃料的热值只与燃料的种类和状态有关，与燃料是否完全燃烧无关，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的利用率，不会降低燃料的热值；为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的利用率，不能提高燃料的热值，故CD错误。故选A。10．（2023·甘肃兰州·统考中考真题）为了比较A、B两种液体的吸热能力，小亮用完全相同的加热装置对质量分别为100g和400g的A、B两液体进行加热，根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像信息，下列说法中正确的是（）A．A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为B．A、B两液体的比热容之比为C．B液体的吸热能力比A液体的强D．A液体比B液体更适合作发动机的冷却液【答案】D【解析】A．AB被相同的加热装置加热，被加热相同时间，AB吸收热量相同，则A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为，故A错误；B．由图得，AB加热8min吸收相同的热量，A温度上升B温度上升AB的质量分别为100g、400g，由得，A、B两液体的比热容之比为故B错误；C．B的比热容小于A的比热容，即液体的吸热能力比A液体的弱，故C错误；D．A比热容较大，相同质量的AB升高相同温度，A吸收的热量较多，则A液体比B液体更适合作发动机的冷却液，故D正确。故选D。二、填空题11．（2023·辽宁营口·统考中考真题）吃粽子、挂艾蒿是端午节的传统习俗。我们闻到艾蒿的清香味儿，说明分子在不停地做运动；煮粽子是通过（选填“做功”或“热传递”）的方式增加了粽子的内能，煮熟后，糯米粒儿会粘在一起，说明分子间存在。【答案】无规则热传递引力【解析】[1]能够闻到艾蒿的味道，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。[2]煮粽子是热量从温度高的物体传递到温度低的物体，则煮粽子是通过热传递的方式增加粽子的内能。[3]糯米粒儿的米分子间由于相互作用力的引力而使米粘在一起。12．（2023·四川成都·统考中考真题）把两滴墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中，实验过程及现象如图所示，分析可知物体的温度越高，分子的无规则运动越。若将冷水倒掉一些，对比原来这杯冷水，杯中剩余冷水的内能。

【答案】剧烈（快）减小（变小）【解析】[1]由于热水的温度高，所以墨水在热水中扩散的快，这表明分子的无规则运动与温度有关，且温度越高，分子的无规则运动越剧烈。[2]内能与质量、温度和状态有关，若将冷水倒掉一些，冷水的质量减小，对比原来这杯冷水，杯中剩余冷水的内能减小。13．（2023·湖北鄂州·统考中考真题）小勇同学购买了一款户外分体式燃气炉，准备去户外野炊，用该燃气炉烧水时，把初温为20℃的1kg水加热到100℃，燃烧了0.025m3天然气，则水吸收的热量为J，假设天然气完全燃烧，则燃气炉烧水的效率为。（天然气的热值为4×107J/m3）【答案】3.36×10533.6%【解析】[1]由Q=cmΔt可得，水吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃20℃)=3.36×105J[2]由题意可知，天然气完全燃烧释放的热量为Q放=4×107J/m3×0.025m3=1×106J则燃气炉烧水的效率为14．（2023·江苏无锡·统考中考真题）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花会立即燃烧，下压过程中活塞对筒内空气，空气的能增大，该能量转化过程与汽油机的冲程相同。

【答案】做功内压缩【解析】[1][2]将活塞迅速下压，活塞对压缩引火仪内的空气做功，活塞的机械能转化为空气的内能，空气内能增大，温度升高，达到棉花的着火点而燃烧。[3]汽油机的压缩冲程中，活塞压缩汽油和空气的混合物做功，活塞的机械能转化为混合气体的内能，所以与该过程的能量转化与汽油机的压缩冲程相同。15．（2021·河北·统考中考真题）小明用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热。根据测量数据描绘温度—时间的图像如图所示，由图可知，甲物质比热容（选填“>”“<”或“=”）乙物质比热容，用酒精灯给物体加热，物体内能增大，温度升高，这是通过方式实现的。实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】<热传递不变【解析】[1]根据比热容公式Q=cmΔt，质量相等的甲、乙两种物质，加热相同时间，吸收的热量相同，从图中可知，甲的温度升高得较高，那么甲的比热容较小，即甲物质比热容小于乙物质比热容。[2]改变物体内能有做功和热传递两种方式，给物体加热时，温度升高，内能增大，这是通过热传递的方式实现的。[3]热值是燃料本身的属性，不会随燃料质量的变化而变化，故选填不变。16．（2018·黑龙江大庆·中考真题）如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，其中图是将内能转化为机械能的冲程。现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min，这台汽油机每秒钟内完成个冲程，对外做了次功。【答案】丙8020【解析】[1]甲图中排气门打开，活塞向上运行，汽缸容积减小，是排气冲程，此冲程机无能量转化；乙图中两气门都关闭，活塞向上运行，汽缸容积减小，是压缩冲程，此冲程机械能转化为内能；丙图中气门都关闭，火花塞喷出电火花，活塞向下运行，汽缸容积增大，是做功冲程，此冲程内能转化为机械能；丁图中进气门打开，活塞向下运动，汽缸容积增大，是吸气冲程，此冲程机无能量转化。[2][3]飞轮的转速为2400r/min=40r/s在一个工作循环中，飞轮转动2转，对外做功一次，所以此汽油机每秒钟内完成80个冲程，对外做功20次。17．（2023·山东烟台·统考中考真题）淡水资源的短缺已越来越成为制约社会发展的重要因素，从海洋里获取淡水，对解决淡水危机具有重要意义。用什么方法能除去海水中的盐得到淡水？小明进行了如图所示的实验，向大试管中加入的食盐水，组装好器材后，用酒精灯加热，一会儿看到小试管内出现淡化后的水。则加入的食盐水质量为g；当食盐水从升高到的过程中，吸收的热量约为J（不考虑食盐水质量的改变）。在淡化过程中，水蒸气变成水是现象(填物态变化名称)。[食盐水比热容近似为，食盐水的密度取]

【答案】10.32163液化【解析】[1]食盐水的密度为食盐水质量为[2]吸收的热量约为[3]水蒸气变成水，即从气态变为液态，这个过程叫液化。18．（2018·山东济宁·中考真题）将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中如图所示，通过方式改变牛奶的内能，图中乙是250g牛奶与热水的温度随时间变化的图象，则牛奶在加热过程中吸收的热量为J.【答案】热传递【解析】[1]将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中，牛奶通过吸收热水释放的热量而温度升高，内能增大，所以是通过热传递的方式改变了牛奶的内能；[2]由图中乙，可知250g牛奶在热水中温度由20℃升高到40℃，则牛奶在加热过程中吸收的热量为：．【点睛】牢记改变物体内能的两种方式是热传递和做功，两种方式对于内能的改变是等效的，两种方式很容易区分，做题不难；计算吸收的热量时，注意单位要统一，即质量单位要换算成主单位才可代入公式计算．三、实验题19．（2023·江苏扬州·统考中考真题）如图所示，在估测薯片热值的实验中，小军设计了两种对水加热的方式：方式一：薯片在烧杯中燃烧；方式二：薯片在燃烧皿中燃烧。（1）两种加热方式中合理的是；在进行实验时，要让薯片充分燃烧，操作是；（2）用天平量取水，并测出一片薯片的质量，用以上选取的方式燃尽薯片，并用温度计测出水升高的温度，所测出的薯片热值偏，原因是。

【答案】方式二把薯片碾碎小薯片燃烧放出的热量没有被水全部吸收【解析】（1）[1]由于热空气上升，方式一中薯片燃烧产生的热量很大一部分损失到空气中，导致结果不准，所以两种加热方式中合理的是方式二。[2]把薯片碾碎，增大了与空气的接触面积，可以使薯片充分燃烧。（2）[3][4]由于薯片不能完全燃烧，且燃烧放出的热量不能全部被水吸收，导致水升高的温度偏低，计算出的热量偏小，根据公式可知，所测出的薯片热值偏小。20．（2022·江苏常州·统考中考真题）小组同学比较沙子和水的比热容，实验装置如图甲、乙所示。（1）在两个相同的易拉罐内分别装入初温、相同的沙子和水。（2）用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是：。测得实验数据如表格所示。加热时间/012345温度/沙子1822293745—水181921232527（3）时，温度计显示沙子的温度如图丙所示，其读数为。（4）加热相同的时间，发现沙子的温度升得更高，有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多，该观点（正确/错误）。（5）分析数据可得沙子的比热容（小于/等于/大于）水的比热容。【答案】质量让物质受热均匀52错误小于【解析】（1）[1]要比较沙子和水的比热容，利用控制变量法要控制初始温度相同，同时质量也要相同。（2）[2]加热的时候用玻璃棒搅拌的目的是让水和沙子受热均匀。（3）[3]根据温度计的刻度，可知此时温度为52度。（4）[4]加热相同的时间，相同初始温度，相同质量的水和沙子吸收的热量是等量的，此时升高的温度不同证实它们的比热容不同。（5）[5]根据比热容的公式可知：相同初始温度相同质量的不同物质，吸收相同热量后升高的温度越高的，其比热容越小。即沙子的比热容小于水的比热容。21．（2023·湖北随州·统考中考真题）某实验小组用规格完全相同的实验器材，对初温相同的100g水，200g水、100g煤油进行加热，如图所示。

（1）若要探究不同物质的吸热差异应选择（选填“甲、乙、丙”中的两个）两图进行对比实验；（2）水沸腾时，小组成员观察到烧杯内出现的气泡是（选填“A”、“B”或“C”）图；（3）在处理实验数据时，小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图像如图丁，分析可知100g煤油对应的图像是（选填“b”或“c”），已知水的比热容大于煤油的比热容。【答案】甲、丙Bc【解析】（1）[1]若要探究不同物质的吸热差异，根据控制变量法的要求，要控制物质的质量相同，改变物质的种类，故应选择甲、丙两图进行对比实验。（2）[2]水沸腾时，烧杯中的水进行剧烈的汽化现象，气泡在上升过程中不断变大，故小组成员观察到烧杯内出现的气泡是B图。（3）[3]水的比热容大于煤油的比热容，质量相同的水和煤油相比，在吸收相同的热量（加热时间相同）时，煤油的温度变化量比较大，故100g煤油对应的图像是c。22．（2023·内蒙古通辽·统考中考真题）如图所示，在“比较不同物质吸热情况”的实验中，各取质量为50g、初温为20℃的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔1min记录一次数据，如下表所示。

物质加热时间/min消耗酒精/g末温度/℃物质加热时间/min消耗酒精/g末温度/℃食用油10.554水10.53521.08821.05031.512231.565（1）分析实验数据可知，（选填“水”或“食用油”）的吸热能力更强；（2）实验中主要用到的科学探究方法有控制变量法和法；（3）根据表中记录的数据，则2min内食用油吸收的热量是J，所使用的酒精灯的加热效率为（q酒精=3.0×107J/kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)）。【答案】水转换6.3×10321%【解析】（1）[1]由表中数据可知，相同质量的水和食用油，吸收相同热量时，食用油的温度变化量更大，故可知水的吸热能力更强。（2）[2]实验中为了控制无关变量，应控制水和食用油的质量和初温相同，故运用了控制变量法，将水和食用油吸收热量的多少转化为加热时间，运用了转换法。（3）[3][4]因2min内水和食用油吸收的热量相同，故由Q=cmΔt可得Q吸=c水m水Δt水=c油m油Δt油=4.2×103J/(kg·℃)×0.05kg×(50℃20℃)=6.3×103J由Q=mq可得，酒精完全燃烧释放的热量为Q放=m酒精q酒精=1×103kg×3.0×107J/kg=3.0×104J故可得所使用的酒精灯的加热效率为四、计算题23．（2023·辽宁丹东·统考中考真题）某小汽车的质量为1500kg，轮胎与水平地面总接触面积为0.05m2。小汽车在平直的公路上匀速行驶6.9km，消耗汽油0.5kg，已知小汽车匀速直线行驶时受到的阻力为1000N。（汽油的热值q=4.6×107J/kg）求：（1）该小汽车在水平地面上静止时对地面的压强；（2）在此过程中该小汽车牵引力所做的功；（3）该小汽车发动机的效率。【答案】(1)3×105Pa；(2)6.9×106J；(3)30％【解析】解：（1）汽车的质量为1500kg，汽车受到的压力等于其自身的重力即轮胎与水平地面总接触面积为0.05m2，则汽车对地面的压强为（2）汽车匀速直线行驶，受平衡力的作用，根据二力平衡的知识可知，汽车的牵引力等于其受到的阻