滬科版九年級(jí)全一冊(cè)物理第十三章 內(nèi)能與熱機(jī)章末練習(xí)原卷版+解析版

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滬科版九年級(jí)全一冊(cè)物理

第十三章內(nèi)能與熱機(jī)

一、填空題

1．如圖所示，在一個(gè)配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉，把活塞迅速壓下去，棉花燃燒起來，這是因?yàn)榛钊麎嚎s氣體，使空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，引燃棉花。硝化棉燃燒后生成的顆粒物會(huì)附著在玻璃筒內(nèi)壁，說明分子間存在。

【答案】做功引力

【解析】做功可以改變物體的內(nèi)能，因此活塞壓縮氣體做功，使空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，引燃棉花。

分子間存在著引力和斥力，顆粒物會(huì)附著在玻璃筒內(nèi)壁，說明分子間存在引力。

2．夏季來臨，空調(diào)扇成了熱賣產(chǎn)品，某品牌空調(diào)扇制冷時(shí)只需在進(jìn)風(fēng)通道中放入冰塊，就可以吹出清爽的涼風(fēng)，一段時(shí)間后，放入的冰塊就（填物態(tài)變化名稱）成水，該過程是（選填“吸熱”或“放熱”）過程，吹涼風(fēng)時(shí)是通過的方式減小了空氣的內(nèi)能。

【答案】熔化吸熱熱傳遞

【解析】冰塊熔化由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，會(huì)吸收熱量，從而使得溫度降低。

吹涼風(fēng)時(shí)，涼風(fēng)從周圍空氣中吸收熱量，空氣的內(nèi)能減小，是通過熱傳遞的方式減小了空氣的內(nèi)能。

3．如圖所示，用酒精燈對(duì)試管內(nèi)的水加熱，酒精燃燒的能量轉(zhuǎn)化方式為，水溫升高，是通過的方式改變水的內(nèi)能。一段時(shí)間后，瓶塞被水蒸氣沖出去，這一過程的能量轉(zhuǎn)化方式為，其能量轉(zhuǎn)化與熱機(jī)工作中的沖程能量轉(zhuǎn)化相同。

【答案】化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能熱傳遞做功做功

【解析】用酒精燈對(duì)試管內(nèi)的水加熱，酒精燃燒時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

用酒精燈加熱試管中的水，水的溫度升高，這是通過熱傳遞的方式改變水的內(nèi)能。

圖中的塞子被試管內(nèi)的水蒸氣推出過程是水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子機(jī)械能的過程，這一過程的能量轉(zhuǎn)化方式為做功。

熱機(jī)的做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，兩者能量轉(zhuǎn)化方式相同。

4．用煤氣灶把初溫為20℃，質(zhì)量為2kg的水加熱到70℃，水吸收的熱量為。[水的比熱容為4.2×103J/（kg℃）]

【答案】J

【解析】水吸收的熱量

5．如圖是同一天內(nèi)某森林公園的氣溫及園內(nèi)人工湖的水溫隨時(shí)間變化的圖線，那么（選填“甲”或“乙”）是公園人工湖的水溫變化圖線。質(zhì)量為10kg的水在太陽光的照射下，溫度升高了2℃，則水吸收的熱量為J，這是通過的方式改變水的內(nèi)能?！舅谋葻崛輈水=4.2×103J/（kg·℃）】

【答案】乙8.4×104熱傳遞

【解析】陸地與水吸收相同的熱量，由于水的比熱容較大，溫度變化較小，因此乙是公園人工湖的水溫變化圖線。

水吸收的熱量為

水通過吸收熱量增加內(nèi)能，是通過熱傳遞改變內(nèi)能的。

6．如圖所示是單缸四沖程汽油機(jī)某一沖程工作示意圖，該沖程是沖程。若該汽油機(jī)1s對(duì)外做功15次，則汽油機(jī)的飛輪速度為。

【答案】壓縮1800

【解析】圖中的進(jìn)氣門和排氣門關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，所以是壓縮沖程。

四沖程汽油機(jī)在1s內(nèi)對(duì)外做功15次，則汽油機(jī)1min做功900次，由于汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)完成4個(gè)沖程，飛輪和曲軸轉(zhuǎn)2圈，對(duì)外做功1次，所以汽油機(jī)的飛輪1min內(nèi)飛輪轉(zhuǎn)1800次，即該汽油機(jī)工作時(shí)飛輪的轉(zhuǎn)速為1800r/min。

7．水的密度冰的密度（填“大于”“小于”或“等于”）；用酒精燈燒水，當(dāng)質(zhì)量為1kg的水溫度從10℃升高到20℃時(shí)，則水吸收的熱量為J，0.01kg酒精完全燃燒放出的熱量為J（水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，酒精的熱值為3.0×107J/kg）

【答案】大于4.2×1043×105

【解析】水凝固成冰后，體積變大，根據(jù)可知，水的密度大于冰的密度。

水吸收的熱量

Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(20℃-10℃)=4.2×104

0.01kg酒精完全燃燒放出的熱量

Q放=mq=0.01kg×3×107J/kg=3×105J

8．燃?xì)鉄崴鲗①|(zhì)量為30kg、溫度為15℃的水加熱到65℃，消耗天然氣，在此過程中水吸收的熱量是J，熱水器燒水時(shí)的效率是[；]

【答案】6.3×10687.5%

【解析】水吸收的熱量

Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×30kg×(65℃-15℃)=6.3×106J

天然氣完全燃燒釋放的熱量

Q放=Vq天然氣=0.18m3×4×107J/m3=7.2×106J

熱水器燒水時(shí)的效率

二、單選題

9．端午節(jié)期間，小明在家里煮粽子，粽香四溢說明（）

A．分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．分子間存在引力

C．分子間存在斥力D．分子可以再分

【答案】A

【解析】端午節(jié)期間，小明在家里煮粽子，粽香四溢是因?yàn)轸兆拥姆肿釉诓煌５刈鰺o規(guī)格運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到空氣中，屬于擴(kuò)散現(xiàn)象，故BCD不符合題意；A符合題意。

故選A。

10．古代人們常用鉆木取火，下列情況改變內(nèi)能方式與其不同的是（）

A．甲圖：冬天搓手取暖B．乙圖：小朋友溜滑梯臀部發(fā)熱

C．丙圖：熱雞蛋放在冷水中冷卻D．丁圖：壓縮空氣使其內(nèi)能增大

【答案】C

【解析】鉆木取火實(shí)質(zhì)是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能。

A．搓手取暖，雙手克服摩擦做功，是通過做功的方式改變物體內(nèi)能，故A不符合題意；

B．小朋友溜滑梯時(shí)，臀部克服滑梯摩擦做功，是通過做功的方式改變物體內(nèi)能，故B不符合題意；

C．熱雞蛋放在冷水中，雞蛋和水溫度不同，內(nèi)能從雞蛋傳給水，是通過熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能，故C符合題意；

D．壓縮空氣時(shí)，對(duì)空氣做功，使空氣內(nèi)能增大，故D不符合題意。

故選C。

11．兩個(gè)相同的容器分別裝了質(zhì)量相同的兩種液體，用同一熱源分別加熱，液體溫度與加熱時(shí)間關(guān)系如圖所示。根據(jù)圖線可知（）

A．甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容

B．如果升高相同的溫度，兩種液體吸收的熱量相同

C．加熱時(shí)間相同，甲液體吸收的熱量大于乙液體吸收的熱量

D．加熱時(shí)間相同，甲液體溫度升高比乙液體溫度升高得多

【答案】D

【解析】AB．質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體升高相同的溫度，乙的加熱時(shí)間更長(zhǎng)，吸收的熱量更多，根據(jù)可知，乙的比熱容較大，故AB不符合題意；

C．同一熱源加熱，相同的時(shí)間內(nèi)放出的熱量相同，所以加熱時(shí)間相同，甲、乙兩種液體吸收的熱量相同，故C不符合題意；

D．由圖可知，質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體加熱相同的時(shí)間，甲的溫度升高得多，故D符合題意。

故選D。

12．在沿海地區(qū)，炎熱、晴朗的天氣里常常出現(xiàn)“海陸風(fēng)”，當(dāng)出現(xiàn)如圖所示風(fēng)向時(shí)，通常（）

A．發(fā)生在白天，且陸地溫度較高

B．發(fā)生在白天，且海水溫度較高

C．發(fā)生在夜晚，且陸地溫度較高

D．發(fā)生在夜晚，且海水溫度較高

【答案】D

【解析】水的比熱容較大，同樣質(zhì)量的水和沙石，吸收相同的熱量（接受相同的太陽輻射能），沙石的溫度升高得多，陸面上空空氣迅速增溫而上升，海面上空的氣溫相對(duì)較冷，冷空氣下沉并在近地面流向附近較熱的陸面，補(bǔ)充那兒因熱空氣上升而造成的空缺，形成風(fēng)。同理，在晚上相同受冷的情況下，陸地的溫度低于海洋的溫度，從而形成從陸地吹向海洋的風(fēng)，故這樣形成了海陸風(fēng)。由圖可知，風(fēng)從陸地吹向海洋，則應(yīng)發(fā)生在夜晚，故D符合題意，ABC不符合題意。

故選D。

13．用兩個(gè)相同的電熱器給質(zhì)量均為0.2kg的物質(zhì)甲和水加熱，它們的溫度隨加熱時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示，不計(jì)熱量損失，（），據(jù)此判斷（）

A．物質(zhì)甲的比熱容8.4×10J/(kg·℃)

B．加熱20分鐘時(shí)間，水吸收的熱量是甲的兩倍

C．每個(gè)電熱器每秒放出42J的熱量

D．甲在10分鐘內(nèi)吸收的熱量是5.04×10J

【答案】C

【解析】A．由圖象可知，用兩個(gè)相同的電熱器給質(zhì)量相同的物質(zhì)甲和水加熱，水溫度升高60℃需要20min，物質(zhì)甲溫度升高60℃需要10min，質(zhì)量相同的物質(zhì)甲和水升高相同的溫度需要吸收的熱量關(guān)系為

Q水吸∶Q甲吸=2∶1

由熱量計(jì)算公式Q=cmΔt得

c水=2c甲

故A錯(cuò)誤；

B．用兩個(gè)相同的電熱器給質(zhì)量相同的物質(zhì)甲和水加熱，在相同時(shí)間內(nèi)甲和水吸收的熱量相同，所以加熱20分鐘時(shí)間，水吸收的熱量等于甲吸收的熱量，故B錯(cuò)誤；

CD．甲物質(zhì)10min升高了60℃，吸收的熱量

Q甲吸=c甲m甲Δt甲=2.1×103J/(kg·℃)×0.2kg×60℃=2.52×104J

不計(jì)熱量損失，10min電熱器放出的熱量

Q放=Q甲吸=2.52×104J

每秒放出熱量

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

14．如圖所示，用酒精燈給裝有水的小試管加熱，不一會(huì)兒，軟木塞被“沖”了出來，這一現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化類似圖中四沖程汽油機(jī)工作示意圖中的（）

A．B．

C．D．

【答案】C

【解析】水沸騰后，水蒸氣推動(dòng)橡皮塞沖出試管口，是水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，與做功沖程中的能量轉(zhuǎn)化相同。

A．圖中，兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，此沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A不符合題意；

B．圖中，排氣門開啟，活塞上行，氣體流出汽缸，是排氣沖程，故B不符合題意；

C．圖中，兩氣門都關(guān)閉，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程，此沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C符合題意；

D．圖中，進(jìn)氣門開啟，活塞下行，氣體流入汽缸，是吸氣沖程，故D不符合題意。

故選C。

15．如圖所示，對(duì)于圖片中所描述的物理過程，下列分析中正確的是（）

A．圖甲，厚玻璃內(nèi)的空氣被壓縮時(shí)，空氣的內(nèi)能減少

B．圖乙，瓶子內(nèi)的空氣推動(dòng)塞子跳起時(shí)，空氣的內(nèi)能增大

C．圖丙，試管內(nèi)的水蒸氣推動(dòng)了塞子沖出時(shí)，水蒸氣的內(nèi)能增加

D．圖丁，汽缸內(nèi)的氣體推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，這是做功沖程

【答案】D

【解析】A．圖甲中厚玻璃內(nèi)的空氣被壓縮時(shí)，活塞對(duì)空氣做功，瓶?jī)?nèi)空氣溫度升高，空氣的內(nèi)能增加，故A錯(cuò)誤；

B．圖乙中瓶子內(nèi)的空氣推動(dòng)塞子跳起時(shí)，空氣對(duì)活塞做功，空氣的內(nèi)能減小，故B錯(cuò)誤；

C．圖丙中試管內(nèi)的水蒸氣推動(dòng)了塞子沖出時(shí)，水蒸氣對(duì)塞子做功，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能，水蒸氣的內(nèi)能減少，故C錯(cuò)誤；

D．圖丁中汽缸內(nèi)的氣體推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)氣門和排氣門關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，是做功沖程，故D正確。

故選D。

16．2023年5月28日12時(shí)31分，自上海虹橋國際機(jī)場(chǎng)起飛的國產(chǎn)大飛機(jī)C919安全抵達(dá)北京首都國際機(jī)場(chǎng)（如圖），圓滿完成了首個(gè)商業(yè)航班飛行。C919大飛機(jī)（）

A．機(jī)身是由密度大、硬度大的材料制成的

B．加速起飛的過程中所受空氣浮力大于重力

C．勻速飛行時(shí)機(jī)翼上方的空氣流速比下方的大

D．大功率航空發(fā)動(dòng)機(jī)的效率能達(dá)到100%

【答案】C

【解析】A．飛機(jī)的機(jī)身要輕、強(qiáng)度大，所以機(jī)身應(yīng)用密度小、硬度大的材料制成，故A不符合題意；

B．飛機(jī)起飛是因?yàn)闄C(jī)翼上下表面的壓力差提供的升力，不是因?yàn)楦×Γ患铀倨痫w的過程中，受力不平衡，升力大于重力，故B不符合題意；

C．氣流經(jīng)過機(jī)翼上、下表面的時(shí)間相同，機(jī)翼上表面凸起、下表面平整，則氣流經(jīng)過機(jī)翼上方的空氣流速比下方的空氣流速大，故C符合題意；

D．航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，燃料燃燒釋放的能量不可能全部用來做有用功，效率不可能達(dá)到100%，故D不符合題意。

故選BC。

17．甲、乙兩臺(tái)柴油機(jī)，甲的效率高于乙的效率，意義是（）

A．甲的功率大于乙的功率

B．甲熱機(jī)比乙熱機(jī)做功多

C．甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料

D．做相同的有用功，甲損失的能量比乙損失的少

【答案】D

【解析】D．物理學(xué)中把有用功與總功之比叫做機(jī)械的效率。機(jī)械效率高，說明做的有用功占總功的比例大，做相同的有用功，效率高的機(jī)械損失的能量少，故D符合題意。

A．功率是表示機(jī)械做功快慢的物理量，效率高的機(jī)械，做功不一定快，故A不符題意；

B．效率高只表明機(jī)械做的有用功占總功的比例大，但是不能確定效率高的機(jī)械做的功就一定多，故B不符合題意；

C．甲的效率高，則說明做相同的有用功，甲損失的能量少，即做相同的有用功，甲消耗的燃料比乙消耗的燃料少，故C不符合題意。

故選D。

18．下列關(guān)于物體的溫度和內(nèi)能說法正確的是（）

A．溫度越高的物體，內(nèi)能越大

B．摩擦生熱是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能

C．物體運(yùn)動(dòng)的速度越快，內(nèi)能越大

D．﹣20℃的冰塊沒有內(nèi)能

【答案】B

【解析】A．物體內(nèi)能的大小與物體的質(zhì)量、溫度、種類等都有關(guān)系，溫度高的物體，其內(nèi)能不一定大，故A錯(cuò)誤；

B．做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式，摩擦生熱是通過做功的方式使物體內(nèi)能發(fā)生改變的，故B正確；

C．內(nèi)能是組成物體的所有分子熱運(yùn)動(dòng)時(shí)具有的分子動(dòng)能和分子勢(shì)能得到總和，與物體運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)，故C錯(cuò)誤；

D．一切物體都具有內(nèi)能，故D錯(cuò)誤。

故選B。

三、多選題

19．勤思考、愛交流的小琴對(duì)學(xué)過的熱學(xué)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)，并與小明進(jìn)行交流，小明認(rèn)為小琴總結(jié)的結(jié)論有的正確，有的錯(cuò)誤。小琴總結(jié)的下列結(jié)論中錯(cuò)誤的是（）

A．?dāng)U散現(xiàn)象說明分子間存在相互作用的引力和斥力

B．一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能

C．水的比熱容比沙石的大，所以沿海地區(qū)比內(nèi)陸地區(qū)晝夜溫差大

D．在四沖程內(nèi)燃機(jī)中，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

【答案】AC

【解析】A．兩種物質(zhì)相互接觸時(shí)，彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象叫擴(kuò)散，擴(kuò)散現(xiàn)象表明分子不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，符合題意；

B．內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能和分子間相互作用的勢(shì)能的總和，一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能，故B正確，不符合題意；

C．沿海地區(qū)水多，內(nèi)陸地區(qū)水少、沙石多；水的比熱容較大，沙石的比熱容小。所以，白天相同質(zhì)量的水和沙石比較，吸收相同的熱量，水的溫度升高的少；夜晚，放出相同的熱量，海水的溫度降低的少，使得沿海地區(qū)晝夜的溫差小，故C錯(cuò)誤，符合題意；

D．在四沖程內(nèi)燃機(jī)中，做功沖程是高溫高壓的燃?xì)鈱?duì)活塞做功，燃?xì)獾膬?nèi)能減少，活塞的機(jī)械能增加，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D正確，不符合題意。

故選AC。

20．關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）

A．0℃的水沒有內(nèi)能

B．組成物質(zhì)的分子之間，只存在引力、不布在斥力

C．長(zhǎng)時(shí)間緊壓在一起的鉛片和金片互相滲入，是由于發(fā)生了擴(kuò)散現(xiàn)象

D．汽油機(jī)的做功沖程中，燃?xì)鈱?duì)外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

【答案】CD

【解析】A．一切物體都有內(nèi)能，0℃的水也有內(nèi)能，故A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)分子動(dòng)理論可知，分子間存在相互作用的引力和斥力，故B錯(cuò)誤；

C．長(zhǎng)時(shí)間緊壓在一起的鉛片和金片互相滲入，這是因?yàn)檫@兩種物質(zhì)互相接觸時(shí)，彼此進(jìn)入對(duì)方，發(fā)生了擴(kuò)散現(xiàn)象，故C正確；

D．根據(jù)汽油機(jī)的四沖程工作原理可知，在做功沖程中，高溫高壓的燃?xì)鈱?duì)外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D正確。

故選CD。

21．兩個(gè)相同的容器分別裝有質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體。用同一熱源分別加熱，液體溫度與加熱時(shí)間關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是（）

A．甲液體的比熱容小于乙液體的比熱容

B．加熱相同的時(shí)間，甲液體升高的溫度比乙液體升高的溫度多

C．加熱相同的時(shí)間，甲液體吸收的熱量大于乙液體吸收的熱量

D．如果升高相同的溫度，甲液體吸收的熱量小于乙液體吸收的熱量

【答案】ABD

【解析】A．已知兩種液體質(zhì)量相等，相同熱源加熱說明相同時(shí)間提供的熱量相等，由圖像可以看出，在加熱相同時(shí)間，吸收熱量相同時(shí)，甲液體的溫度變化更大，由可知，甲液體比熱容較小，故A正確；

B．由圖像知，初溫相同，加熱相同的時(shí)間，甲液體溫度變化量大于乙液體，即甲液體升高的溫度比乙液體升高的溫度多，故B正確；

C．由題可知，同一熱源分別加熱，加熱相同的時(shí)間，甲與乙液體吸收的熱量相同，故C錯(cuò)誤；

D．由圖像可以看出，質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體，升高相同溫度時(shí)，乙需要的時(shí)間較長(zhǎng)，也就是乙吸收的熱量多，故D正確。

故選ABD。

22．下列說法正確的是（）

A．四沖程汽油機(jī)在做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

B．質(zhì)量相等的兩種液體吸收相同的熱量時(shí)，溫度升高多的比熱容大

C．可以利用干冰進(jìn)行人工降雨，主要是因?yàn)楦杀苎杆偕A吸收熱量

D．質(zhì)量大的汽油完全燃燒后放出的熱量多，說明質(zhì)量大的汽油的熱值大

【答案】AC

【解析】A．四沖程汽油機(jī)在做功沖程中，燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，高溫高壓氣體推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故A正確；

B．質(zhì)量相等的兩種液體吸收相同的熱量時(shí)，由可知，溫度變化大的比熱容小，故B錯(cuò)誤；

C．干冰降雨，是因?yàn)楦杀A吸熱，使高空中的水蒸氣放熱液化，形成降雨，故C正確；

D．燃料的熱值僅與燃料的種類有關(guān)，而與燃料的質(zhì)量和放出熱量的多少無關(guān)，故D錯(cuò)誤。

故選AC。

23．質(zhì)量和溫度都相同的甲、乙兩種物質(zhì)，用同樣的加熱器進(jìn)行加熱，它們溫度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，下列說法正確的是（）

A．8~10min甲和乙繼續(xù)吸熱，雖然溫度各自保持不變，但甲和乙的內(nèi)能都不斷增加

B．甲物質(zhì)的沸點(diǎn)一定是80℃，乙物質(zhì)的沸點(diǎn)一定是40℃

C．0~6min甲比乙吸收的熱量多

D．甲的比熱容小于乙的比熱容

【答案】AD

【解析】A．由圖象可知，8~10min甲和乙繼續(xù)吸熱，溫度保持不變，但甲和乙由于在不斷吸熱，因此內(nèi)能都不斷增加，故A正確；

B．甲和乙的末溫保持不變，但可能處在熔化過程中，也可能處于沸騰過程中，此時(shí)的溫度不一定是沸點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；

C．實(shí)驗(yàn)中用同樣的加熱器進(jìn)行加熱，在相同時(shí)間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量是相同的，則在內(nèi)兩物質(zhì)吸收的熱量都是相同的，故C錯(cuò)誤；

D．由圖可知，在內(nèi)，加熱時(shí)間相同，吸收的熱量相同，甲的溫度變化快，且兩物質(zhì)的質(zhì)量相同，根據(jù)可知，甲的比熱容小，故D正確。

故選AD。

24．如圖所示，是汽油機(jī)的能量流向圖，對(duì)照此圖（）

A．廢氣的排放所占的比例最大，減少該部分能量損失是提高熱機(jī)效率的有效手段

B．冷卻水能量的二次利用可以提高能量的利用率

C．該汽油機(jī)工作時(shí)汽油沒有完全燃燒，則汽油的熱值會(huì)減小

D．該汽油機(jī)的能量利用率為28%

【答案】ABD

【解析】A．熱機(jī)的效率是指有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比，要提高其效率，應(yīng)盡量減少能量的損失；由圖示知，廢氣的排放所占的比例（33%）最大，減少該部分能量損失是提高熱機(jī)效率的有效手段，故A符合題意；

B．冷卻水帶走的熱量占30%，僅次于廢氣帶走的熱量，冷卻水能量的二次利用可以提高能量的利用率，故B符合題意；

C．熱值是燃料的一種特性，與燃料的種類有關(guān)，是否完全燃燒沒有關(guān)系，該汽油機(jī)工作時(shí)汽油沒有完全燃燒，汽油的熱值會(huì)不會(huì)減小，故C不符合題意；

D．根據(jù)上圖，該汽油機(jī)的熱機(jī)效率為

η=98%﹣33%﹣30%﹣7%=28%

故D符合題意。

故選ABD。

四、實(shí)驗(yàn)題

25．（1）為了比較水和食用油的吸熱能力，小明用兩個(gè)相同的裝置做了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)。

①在兩個(gè)相同的燒杯中應(yīng)加入初溫相同、質(zhì)量相同的水和煤油（ρ水>ρ煤油）。實(shí)驗(yàn)中選用相同電加熱器的目的是：使水和煤油在相同時(shí)間內(nèi)；

②水和煤油溫度隨時(shí)間變化如圖乙所示，根據(jù)圖甲可判斷出a物質(zhì)是。根據(jù)圖乙可判斷出b吸熱能力較（選填“強(qiáng)”或“弱”）；

（2）如圖丙所示，為比較酒精和碎紙片的熱值，用兩只同規(guī)格的燒杯裝相等質(zhì)量的水，取質(zhì)量相等的酒精和碎紙片，分別放入兩個(gè)燃燒皿中，點(diǎn)燃分別給燒杯加熱，直到酒精和碎紙片完全燃燒完，通過比較（選填“加熱時(shí)間”或“升高的溫度”）來確定酒精和碎紙片熱值的大小。

【答案】吸收的熱量相同水弱升高的溫度

【解析】（1）①實(shí)驗(yàn)課題是探究不同物質(zhì)的吸熱能力，所以要保持水和煤油的質(zhì)量相同；選用相同的電加熱器目的是：使水和煤油在相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等。

②圖甲中可知：，已知：，由可知，質(zhì)量相同時(shí)，，可判斷出a物質(zhì)是水，根據(jù)圖乙可知：在質(zhì)量、升高相同的溫度時(shí)，a物質(zhì)的加熱時(shí)間長(zhǎng)，說明a物質(zhì)吸收的熱量比乙物質(zhì)吸收的熱量多；所以物質(zhì)a的吸熱能力強(qiáng)，物質(zhì)b的吸執(zhí)能力較弱。

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了控制變量，應(yīng)用天平分別測(cè)出等質(zhì)量的酒精和碎紙屑，將其放入裝置中的燃燒皿內(nèi)；因燃料的熱值不能直接測(cè)量，但燃料燃燒放出的熱量可以被水吸收，從而使水溫發(fā)生變化，所以可以通過水升高的溫度來比較燃料熱值的大小關(guān)系。

26．為了比較水和煤油的吸熱能力，小紅用兩個(gè)相同的裝置做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。

（1）在兩個(gè)相同的燒杯中應(yīng)加入初溫相同、相同的水和煤油（選填“質(zhì)量”或“體積”）；

（2）實(shí)驗(yàn)中選用相同酒精燈加熱的目的是：使水和煤油在相同時(shí)間內(nèi)相同；

（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)水的溫度比煤油的溫度升高得（選填“快”或“慢”），這表明（選填“煤油”或“水”）吸熱本領(lǐng)更強(qiáng)；

（4）實(shí)驗(yàn)中，使水和煤油升高相同的溫度，通過比較判斷兩種液體的吸熱能力，該研究物理問題的方法稱為。（選填“控制變量法”“類比法”“等效替代法”）

【答案】質(zhì)量吸熱慢水加熱時(shí)間控制變量法

【解析】（1）比較水和煤油的吸熱能力，則根據(jù)控制變量法可知，除液體種類不同外，其他條件應(yīng)全部相同，故應(yīng)加入初溫相同、質(zhì)量相同的水和煤油。

（2）根據(jù)轉(zhuǎn)換法，選用相同酒精燈加熱的目的是：使水和煤油在相同時(shí)間內(nèi)吸熱相同，通過加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來比較吸熱的多少。

（3）初溫相同、質(zhì)量相同的水和煤油，相同時(shí)間內(nèi)吸熱相同，水的溫度比煤油的溫度升高得慢，這表明水吸熱本領(lǐng)更強(qiáng)。

（4）使水和煤油升高相同的溫度，則可比較水和煤油加熱時(shí)間，因?yàn)橄嗤瑹嵩醇訜釙r(shí)間越長(zhǎng)說明吸收熱量越多，由此可判斷吸熱能力強(qiáng)弱。

實(shí)驗(yàn)中，使水和煤油升高相同的溫度，控制兩種物體升高的溫度相同，通過比較加熱時(shí)間（吸收熱量的多少），來判斷兩種液體的吸熱能力，此種實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。

五、計(jì)算題

27．有甲、乙兩種不同的液體，甲液體的質(zhì)量m甲、比熱容c甲、初溫度為t甲，乙液體的質(zhì)量m乙、比熱容c乙、初溫度為t乙，且t甲>t乙。如果不計(jì)熱量損失，求：甲、乙兩種液體混合后的共同溫度。（用題中所給字母符號(hào)表示）

【答案】

【解析】解：假設(shè)混合后的共同溫度為t；由于

t甲>t乙

則甲放熱，降低的溫度為

Δt甲=t甲﹣t

乙吸熱升高的溫度為

Δt乙=t﹣t乙

甲放出的熱量

乙吸收的熱量

根據(jù)熱平衡方程

Q吸=Q放

得

答：甲、乙兩種液體混合后的共同溫度為。

28．天然氣是生活中常用的一種能源。小明家用天然氣將5kg的水從10℃加熱到50℃。假設(shè)天然氣完全燃燒放出的熱量全部被水吸收（已知：水的比熱容為，天然氣的熱值為4.2×107J/m3）。試求：

（1）水吸收的熱量是多少？

（2）加熱這些水需要天然氣的體積是多少？

【答案】（1）8.4×105J；（2）0.02m3

【解析】解：（1）水吸收的熱量

（2）天然氣完全燃燒放出的熱量

Q放＝Q吸＝8.4×105J

由Q放＝Vq可知加熱這些水所需天然氣的體積為

答：（1）水吸收的熱量是；

（2）加熱這些水需要天然氣的體積是0.02m3。

29．“水地暖”取暖的原理是以溫度不高于60℃的熱水為熱媒，在埋置于地面以下填充層中的管道內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，加熱整個(gè)地板，通過地面以熱傳遞的方式向室內(nèi)供熱的一種供暖方式，如圖所示，某房間一段時(shí)間內(nèi)循環(huán)流動(dòng)的水質(zhì)量為1000千克，進(jìn)水溫度為55℃，出水溫度為40℃，求這段時(shí)間里：

（1）水降低的溫度Δt；

（2）水向外界放出的熱量Q放。[c水＝4.2×103J/（kg℃）]

【答案】（1）15℃；（2）6.3×107J

【解析】解：（1）水的初溫為55℃，末溫為40℃，則水降低的溫度為

Δt＝t﹣t0＝55℃﹣40℃＝15℃

（2）水放出的熱量為

Q放＝cmΔt＝4.2×103J/（kg℃）×1000kg×15℃＝6.3×107J

答：（1）水降低的溫度為15℃；

（2）這段時(shí)間里水向外界放出6.3×107J的熱量。

30．2023年3月南海神狐海域第二輪試采可燃冰，可燃冰遇火即可燃燒（如圖所示）。它是由甲烷與水在高壓、低溫條件下形成的類似冰狀的結(jié)晶物質(zhì)，1m3可燃冰約可轉(zhuǎn)化為160m3的天然氣（主要成分是甲烷）和0.8m3的水。則：[已知甲烷的密度為0.7g/L，ρ水＝1.0×103kg/m3，1m3＝1×103L，c水＝4.2×103J/（kg℃）]

（1）1m3可燃冰含水的質(zhì)量是多少？

（2）可燃冰的密度是多少kg/m3？

（3）0.8m3的水溫度升高5℃吸收的熱量是多少？

【答案】（1）800kg；（2）912；（3）1.68×107J

【解析】解：（1）由得，水的質(zhì)量

（2）甲烷的質(zhì)量

1m3可燃冰的質(zhì)量

則可燃冰的密度

（3）0.8m3的水溫度升高5℃吸收的熱量

答：（1）1m3可燃冰含水的質(zhì)量是800kg；

（2）可燃冰的密度是912kg/m3；

（3）0.8m3的水溫度升高5℃吸收的熱量是1.68×107J。

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滬科版九年級(jí)全一冊(cè)物理

第十三章內(nèi)能與熱機(jī)

一、填空題

1．如圖所示，在一個(gè)配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉，把活塞迅速壓下去，棉花燃燒起來，這是因?yàn)榛钊麎嚎s氣體，使空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，引燃棉花。硝化棉燃燒后生成的顆粒物會(huì)附著在玻璃筒內(nèi)壁，說明分子間存在。

2．夏季來臨，空調(diào)扇成了熱賣產(chǎn)品，某品牌空調(diào)扇制冷時(shí)只需在進(jìn)風(fēng)通道中放入冰塊，就可以吹出清爽的涼風(fēng)，一段時(shí)間后，放入的冰塊就（填物態(tài)變化名稱）成水，該過程是（選填“吸熱”或“放熱”）過程，吹涼風(fēng)時(shí)是通過的方式減小了空氣的內(nèi)能。

3．如圖所示，用酒精燈對(duì)試管內(nèi)的水加熱，酒精燃燒的能量轉(zhuǎn)化方式為，水溫升高，是通過的方式改變水的內(nèi)能。一段時(shí)間后，瓶塞被水蒸氣沖出去，這一過程的能量轉(zhuǎn)化方式為，其能量轉(zhuǎn)化與熱機(jī)工作中的沖程能量轉(zhuǎn)化相同。

4．用煤氣灶把初溫為20℃，質(zhì)量為2kg的水加熱到70℃，水吸收的熱量為。[水的比熱容為4.2×103J/（kg℃）]

5．如圖是同一天內(nèi)某森林公園的氣溫及園內(nèi)人工湖的水溫隨時(shí)間變化的圖線，那么（選填“甲”或“乙”）是公園人工湖的水溫變化圖線。質(zhì)量為10kg的水在太陽光的照射下，溫度升高了2℃，則水吸收的熱量為J，這是通過的方式改變水的內(nèi)能?！舅谋葻崛輈水=4.2×103J/（kg·℃）】

6．如圖所示是單缸四沖程汽油機(jī)某一沖程工作示意圖，該沖程是沖程。若該汽油機(jī)1s對(duì)外做功15次，則汽油機(jī)的飛輪速度為。

7．水的密度冰的密度（填“大于”“小于”或“等于”）；用酒精燈燒水，當(dāng)質(zhì)量為1kg的水溫度從10℃升高到20℃時(shí)，則水吸收的熱量為J，0.01kg酒精完全燃燒放出的熱量為J（水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，酒精的熱值為3.0×107J/kg）

8．燃?xì)鉄崴鲗①|(zhì)量為30kg、溫度為15℃的水加熱到65℃，消耗天然氣，在此過程中水吸收的熱量是J，熱水器燒水時(shí)的效率是[；

二、單選題

9．端午節(jié)期間，小明在家里煮粽子，粽香四溢說明（）

A．分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．分子間存在引力

C．分子間存在斥力D．分子可以再分

10．古代人們常用鉆木取火，下列情況改變內(nèi)能方式與其不同的是（）

A．甲圖：冬天搓手取暖B．乙圖：小朋友溜滑梯臀部發(fā)熱

C．丙圖：熱雞蛋放在冷水中冷卻D．丁圖：壓縮空氣使其內(nèi)能增大

11．兩個(gè)相同的容器分別裝了質(zhì)量相同的兩種液體，用同一熱源分別加熱，液體溫度與加熱時(shí)間關(guān)系如圖所示。根據(jù)圖線可知（）

A．甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容

B．如果升高相同的溫度，兩種液體吸收的熱量相同

C．加熱時(shí)間相同，甲液體吸收的熱量大于乙液體吸收的熱量

D．加熱時(shí)間相同，甲液體溫度升高比乙液體溫度升高得多

12．在沿海地區(qū)，炎熱、晴朗的天氣里常常出現(xiàn)“海陸風(fēng)”，當(dāng)出現(xiàn)如圖所示風(fēng)向時(shí)，通常（）

A．發(fā)生在白天，且陸地溫度較高

B．發(fā)生在白天，且海水溫度較高

C．發(fā)生在夜晚，且陸地溫度較高

D．發(fā)生在夜晚，且海水溫度較高

13．用兩個(gè)相同的電熱器給質(zhì)量均為0.2kg的物質(zhì)甲和水加熱，它們的溫度隨加熱時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示，不計(jì)熱量損失，（），據(jù)此判斷（）

A．物質(zhì)甲的比熱容8.4×10J/(kg·℃)

B．加熱20分鐘時(shí)間，水吸收的熱量是甲的兩倍

C．每個(gè)電熱器每秒放出42J的熱量

D．甲在10分鐘內(nèi)吸收的熱量是5.04×10J

14．如圖所示，用酒精燈給裝有水的小試管加熱，不一會(huì)兒，軟木塞被“沖”了出來，這一現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化類似圖中四沖程汽油機(jī)工作示意圖中的（）

A．B．

C．D．

15．如圖所示，對(duì)于圖片中所描述的物理過程，下列分析中正確的是（）

A．圖甲，厚玻璃內(nèi)的空氣被壓縮時(shí)，空氣的內(nèi)能減少

B．圖乙，瓶子內(nèi)的空氣推動(dòng)塞子跳起時(shí)，空氣的內(nèi)能增大

C．圖丙，試管內(nèi)的水蒸氣推動(dòng)了塞子沖出時(shí)，水蒸氣的內(nèi)能增加

D．圖丁，汽缸內(nèi)的氣體推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，這是做功沖程

16．2023年5月28日12時(shí)31分，自上海虹橋國際機(jī)場(chǎng)起飛的國產(chǎn)大飛機(jī)C919安全抵達(dá)北京首都國際機(jī)場(chǎng)（如圖），圓滿完成了首個(gè)商業(yè)航班飛行。C919大飛機(jī)（）

A．機(jī)身是由密度大、硬度大的材料制成的

B．加速起飛的過程中所受空氣浮力大于重力

C．勻速飛行時(shí)機(jī)翼上方的空氣流速比下方的大

D．大功率航空發(fā)動(dòng)機(jī)的效率能達(dá)到100%

17．甲、乙兩臺(tái)柴油機(jī)，甲的效率高于乙的效率，意義是（）

A．甲的功率大于乙的功率

B．甲熱機(jī)比乙熱機(jī)做功多

C．甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料

D．做相同的有用功，甲損失的能量比乙損失的少

18．下列關(guān)于物體的溫度和內(nèi)能說法正確的是（）

A．溫度越高的物體，內(nèi)能越大

B．摩擦生熱是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能

C．物體運(yùn)動(dòng)的速度越快，內(nèi)能越大

D．﹣20℃的冰塊沒有內(nèi)能

三、多選題

19．勤思考、愛交流的小琴對(duì)學(xué)過的熱學(xué)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)，并與小明進(jìn)行交流，小明認(rèn)為小琴總結(jié)的結(jié)論有的正確，有的錯(cuò)誤。小琴總結(jié)的下列結(jié)論中錯(cuò)誤的是（）

A．?dāng)U散現(xiàn)象說明分子間存在相互作用的引力和斥力

B．一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能

C．水的比熱容比沙石的大，所以沿海地區(qū)比內(nèi)陸地區(qū)晝夜溫差大

D．在四沖程內(nèi)燃機(jī)中，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

20．關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）

A．0℃的水沒有內(nèi)能

B．組成物質(zhì)的分子之間，只存在引力、不布在斥力

C．長(zhǎng)時(shí)間緊壓在一起的鉛片和金片互相滲入，是由于發(fā)生了擴(kuò)散現(xiàn)象

D．汽油機(jī)的做功沖程中，燃?xì)鈱?duì)外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

21．兩個(gè)相同的容器分別裝有質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體。用同一熱源分別加熱，液體溫度與加熱時(shí)間關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是（）

A．甲液體的比熱容小于乙液體的比熱容

B．加熱相同的時(shí)間，甲液體升高的溫度比乙液體升高的溫度多

C．加熱相同的時(shí)間，甲液體吸收的熱量大于乙液體吸收的熱量

D．如果升高相同的溫度，甲液體吸收的熱量小于乙液體吸收的熱量

22．下列說法正確的是（）

A．四沖程汽油機(jī)在做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

B．質(zhì)量相等的兩種液體吸收相同的熱量時(shí)，溫度升高多的比熱容大

C．可以利用干冰進(jìn)行人工降雨，主要是因?yàn)楦杀苎杆偕A吸收熱量

D．質(zhì)量大的汽油完全燃燒后放出的熱量多，說明質(zhì)量大的汽油的熱值大

23．質(zhì)量和溫度都相同的甲、乙兩種物質(zhì)，用同樣的加熱器進(jìn)行加熱，它們溫度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，下列說法正確的是（）

A．8~10min甲和乙繼續(xù)吸熱，雖然溫度各自保持不變，但甲和乙的內(nèi)能都不斷增加

B．甲物質(zhì)的沸點(diǎn)一定是80℃，乙物質(zhì)的沸點(diǎn)一定是40℃

C．0~6min甲比乙吸收的熱量多

D．甲的比熱容小于乙的比熱容

24．如圖所示，是汽油機(jī)的能量