第十三章内能与热机学情评估 单元测试 沪科版物理九年级全一册

第十三章内能与热机学情评估一、填空题(每空2分，共20分)1．如图所示，是金属焊接技术中的摩擦焊接，在两个焊件的接触面上施加一定压力，并使焊件高速旋转发生剧烈摩擦使其接触面温度迅速升高，当接近熔点温度时焊件就牢固地焊接在一起了。剧烈摩擦使焊件温度迅速升高，是利用________的方式改变物体内能的。(第1题)2.炎热的夏天，小明赤脚在小河边玩耍时发现：岸上的石头热得烫脚，而河水却比较凉，其主要原因是水的________比石头的大，在受到太阳同样照射的情况下，水升高的温度较低。3.如图是某种晶体物质熔化时温度随时间变化的图像，根据图像可以判断：物质在t2时刻的内能________(填“大于”“小于”或“等于”)在t3时刻的内能。(第3题)(第4题)4.在学习了热机后，一物理兴趣小组成员根据古希腊数学家希罗发明的“汽转球”装置组装实验，将一个空心球通过两个空心管与一个装有水的密闭锅连接在一起，如图所示。在锅底加热使水沸腾，产生的水蒸气由管子进入球中，从球两旁喷出并使球体快速转动，这个过程与汽油机的________冲程发生的能量转化相同。5．小明在使用蚊香时，想到一个可以自动控制蚊香燃烧长度的办法。他把一小截订书钉放在蚊香某位置处(如图)，当蚊香燃烧到这个位置时，燃烧部位的内能通过________(填“做功”或“热传递”)迅速减少，使燃烧部位的温度低于蚊香的着火点，蚊香就会自动熄灭，从而达到自动控制蚊香燃烧长度的目的。(第5题)(第6题)6．用相同的装置给质量相等的甲、乙两种物质(固态)加热，它们的温度随时间变化情况的一部分如图所示，根据图像分析：固体甲的比热容________固体乙的比热容。7.为了定量研究机械能和内能之间的转化是否遵循能量守恒定律，小明利用如图所示装置进行实验。重物A在下落1m的过程中通过滑轮、轻绳带动容器中的金属叶片与水摩擦生热，使容器中0.5kg的水的温度升高了0.2℃，则水的内能增加了________J。(第7题)8．一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速是1200r/min，则汽油机每秒完成________个冲程。9．合理分类和利用垃圾可以变废为宝，在一定条件下，1kg垃圾能“榨”出0.17kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107J/kg，则10kg垃圾通过“变废为宝”榨成的燃料油完全燃烧能释放出的热量为____________J。10．用0.3m3的天然气来加热水箱中的水，若放出热量的84%被水吸收，则可以将水箱中20kg、20℃的水加热到________℃。(天然气的热值为4.0×107J/m3，当地大气压为一个标准大气压)二、选择题(每题2分，共14分)11.关于温度、内能和热量，你认为正确的是()A．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小B．内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体C．热传递改变物体的内能属于能量的转化，做功改变物体的内能属于能量的转移D．甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体含有内能更多12.如图为做功改变物体内能的改进实验，先往内推活塞，再向外拉活塞，整个过程中会看到温度显示器上的温度变化为()(第12题)A．先变大后变小B．先变小后变大C．一直变大D．一直变小13．已知水的比热容比煤油的大，用相同的加热器同时对质量相同、初温相同的煤油和水加热，下面哪个图线能反映该实验情况(不计热量损失)()14．温度相同的甲、乙两个实心铁球，甲的质量大于乙的质量，当它们吸收了相等的热量之后，让它们接触在一起，则()A．热量由甲球传给乙球 B．热量由乙球传给甲球C．温度由甲球传给乙球 D．温度由乙球传给甲球15．如图所示的是内燃机的某冲程工作示意图，以下改变内能的方式与此相同的是()(第15题)A．烤火取暖B．搓手取暖C．向手“呵气”取暖D．用热水袋取暖16.凝胶暖手宝美观小巧、方便安全，深受同学们喜爱。首次使用前，用热水烫几分钟，使里面的凝胶由固态变成液态。当气温降低需要使用时，只需用手掰动几下里面的小铁片就能取暖了。下列分析中错误的是()A．凝胶的比热容较大，相同质量降低相同的温度放出的热量较多B．用手掰动小铁片的过程相当于内燃机的做功冲程C．固态的凝胶也具有内能D．暖手时，通过热传递使手的内能增加17.小美在探究“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另一种液体进行对比实验，并作出了温度—时间图像，如图所示。实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得知()(第17题)A．乙物质是水B．另一种液体的比热容为8.4×103J/(kg·℃)C．甲的放热能力比乙强D．乙比甲更适合作为汽车发动机冷却液三、实验探究题(第18题6分，第19题8分，共14分)18.某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。(第18题)(1)加热前，在一个烧杯中倒入240mL的水，为了使水和煤油的质量相同，需要在另一个相同烧杯中倒入________(填“大于”“小于”或“等于”)240mL的煤油。(ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ煤油＝0.8×103kg/m3)(2)用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油，每隔1min记录一次温度，整个实验操作无误。图乙中，若图线②反映水的温度随时间的变化规律，则图线________(填序号)可以反映煤油的温度随时间的变化规律。(3)同时停止加热，在相同质量的水和煤油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比________(填“大于”“等于”或“小于”)煤油放出的热量与降低的温度之比。19.小明想比较酒精和煤油的热值的大小，他利用如图所示的装置进行实验。图中石棉网、烧杯、温度计均完全相同，烧杯中盛有相同体积的水，实验时，分别点燃放在两个燃烧皿中的酒精和煤油，给烧杯加热，直至酒精和煤油完全烧尽。(第19题)(1)实验前，放入两个燃烧皿中酒精和煤油的________必须相同。(2)实验中用______________来反映酒精和煤油放出热量的多少。(3)实验中发现刚开始加热时水温升高较慢，原因可能是______________________________。(4)小明同学还想利用这套实验方案计算出酒精和煤油的热值，为此，小明还需要补充的实验仪器是________。四、计算与推导题(第20题10分，第21题12分，共22分)20.新华社北京2022年1月26日电，记者从中国石化获悉，公司在塔里木盆地顺北油气田新发现亿吨级油气区。据初步测算，该地区将增加资源量凝析油8800万吨、天然气2900亿立方米。这对我国进一步提升能源供应能力、保障国家能源安全具有重要意义。[已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)，q石油＝4.4×107J/kg](1)200g石油完全燃烧放出的热量是多少？(2)若这些热量的42%被水吸收，可以使多少千克的水的温度升高40℃？21.如图甲所示，某家庭小汽车的发动机为四缸四冲程汽油机，其中一个气缸的相关参数如图乙所示(剖面图)。气缸活塞面的直径为d，连杆的长度为l，曲轴的中心与连杆连接点之间的距离为r，满负荷工作时，做功冲程中燃气的平均压强为p，飞轮每秒转过的转数为n。当该四缸四冲程汽油机满负荷工作时，工作t时间消耗的汽油质量为m。已知汽油的热值为q，圆周率为π，不考虑摩擦阻力。求：(均用字母表示)(1)在一个完整的工作循环中，单个气缸对外做的功；(2)整个四缸四冲程汽油机对外做功的功率；(3)该四缸四冲程汽油机的效率。(第21题)

答案一、1.做功2.比热容3.小于4.做功5.热传递6.大于7.4208.409.6.8×10710.100二、11.B12.A13.D14.B15.B16.B17.C三、18.(1)大于(2)①(3)大于19.(1)质量(2)水温升高的多少(3)铁圈、石棉网等也吸收了一部分热量(4)天平四、20.解：(1)石油的质量：m＝200g＝0.2kg，石油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq石油＝0.2kg×4.4×107J/kg＝8.8×106J。(2)若这些热量的42%被水吸收，则Q吸＝42%Q放＝42%×8.8×106J＝3.696×106J；由Q吸＝cmΔt可得：m水＝eq\f(Q吸,c水Δt)＝eq\f(3.696×106J,4.2×103J/（kg·℃）×40℃)＝22kg。21.解：(1)活塞的半径r′＝eq\f(d,2)，活塞的面积S＝πr′2＝πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))eq\s\up12(2)＝eq\f(1,4)πd2，由p＝eq\f(F,S)可得，燃气的平均压力F＝pS＝eq\f(1,4)πpd2，由题意可知，一个冲程活塞的行程s＝2r，在一个完整的工作循环中，单个气缸对外做的功W＝Fs＝eq\f(1,4)πpd2×2r＝eq\f(1,2)πprd2。(2)汽油机飞轮每秒转过的转数为