九年级物理全册第13章内能与热机单元测试卷（附解析沪科版）.doc

1 第十三章 内能与热机 单元测试 【满分：100 分 时间：45 分钟】 一、选择（每个 3 分，共 3×11＝33 分） 1、（2017•广东模拟）夏日炎炎，气温节节上升，温度计内水银柱慢慢升高，此过程中水银的（　　） A．质量变大 B．内能变大 C．比热容变大 D．密度不变 【答案】B 【解析】A、物体所含物质多少叫做物体的质量，质量大小与温度无关，所以 A 不正确；B、内能的大小与 物体的质量和温度有关，在质量一定时，温度越高，其内能越大，所以 B 正确；C、比热容是物质的一种特 性，只与物质的种类和状态有关，与吸放热的多少、质量、体积、温度的大小都没有关系，所以 C 不正确； D、温度升高，水银质量不变，体积变大， 可知密度变小，所以 D 正不确；故选 B。 2、（2018•南京二模）下列关于内能、热量和温度的说法正确的( ) A．温度高的物体内能一定大 B．0℃的物体的内能为 0 C．物体吸收热量，温度一定升高 D．两个相互接触的物体温度相同时不会发生热传递 【答案】 D 【解析】温度高的物体内能不一定大，而 0℃的物体分子也在运动，也具有内能，物体吸热时温度不一定升 高，如晶体熔化时吸热但温度不变，所以 A、B、C 都不对；当两个物体温度不同时才会发生热传递，故应 选 D。 3、（2018•山东）每年随着冬季的来临，煤价节节攀升，少数不法商贩将煤矸石(矿井下与煤共生一处的石 块)破碎后掺在优质煤中高价销售，客户为了不上当，最恰当的方法是检测下列物理量中的( ) A．热值 B．比热容 C．温度 D．质量 【答案】A 【解析】煤矸石是一种石块，它不能燃烧放出热量，故完全燃烧等质量的掺入煤矸石的煤炭放出的热量会 小于纯煤炭燃烧放出的热量，故可以通过“热值”来进行检测。 4、（2019•河北模拟）有关四冲程内燃机的叙述中，不正确的是（ ） A．工作中只有做功冲程把内能转化为机械能 B．工作中压缩冲程是把内能转化为机械能2 C．工作开始时要靠外力启动 D．每一个工作循环，燃气只做功一次 【答案】B 【解析】在内燃机的四个冲程中，只有在做功冲程中，燃气才对外做功，内能转化为机械能。压缩冲程中 机械能转化为内能。内燃机开始工作时需要外力启动，所以，A、C、D 所说的都是对的。 5、（2017•长沙）某同学在研究物质燃烧的条件时，做了如图所示的实验：把一条粗金属丝绕成线圈，罩 在一支蜡烛的火焰上，火焰很快就熄灭了。对这一实验的说法不正确的是 ( ) A．金属丝有良好的导热性 B．金属线圈内的气体温度升高了 C．可燃物的温度降到了着火点以下 D．若预先将金属丝加热，蜡烛就不会很快熄灭 【答案】B 【解析】由于金属丝有良好的导热性，它使得蜡烛上方空气的温度降低到可燃物的着火点以下，才使火焰 熄灭，故答案应该选 B。 6、（2018•青岛）如图所示，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，该过程与汽油机的哪个工作过程相一致( ) A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】C 【解析】水蒸气将塞子推出，内能转化成机械能，这和内燃机的做功冲程是一致的。 7、（2017•石家庄）夏季初某一天，中央气象台发布了西安和香港两城市在未来 24 小时内的天气预报：西 安，晴，气温 21～34℃；香港，晴，气温 24～28℃。造成两地在同一天内气温变化差别较大的原因之一是3 ( ) A．水的内能比泥土、砂石的内能大 B．水的比热容比泥土、砂石的比热容大 C．水的内能比泥土、砂石的内能小 D．水的比热容比泥土、砂石的比热容小 【答案】B 【解析】西安地处内陆，多砂石、泥土，砂石的比热容较小，夜间砂石散热较多，温度降低较快，因而早 晨气温较低。午间在阳光的照射下，砂石吸热后温度升高较快使得气温迅速升高，于是出现昼夜气温差别 较大的现象。而香港临海多水，水的比热容较大，海洋与沙漠地区在同样散热的情况下，海洋的温度降低 不多，夜间气温不太低，白天气温也不会升得过快，所以，沿海地区昼夜温差不大。 8、（2018•大连）为了保护环境，控制和消除大气污染，下列措施错误的是（ ） A．改进燃烧设备，加装消烟除尘装置，以减少烟尘的排放量 B．冬季采取集中供热，去掉一家一户的取暖煤炉，以提高燃料的利用率 C．一家一户的取暖炉不应去掉，只要烟囱加高即可 D．在城市普及煤气和天然气 【答案】C 【解析】各种化石燃料的燃烧都会向大气中排放有害气体，为了保护环境，应从减少排放的角度进行改进， 按照这一思路，可分析各选项的做法是否符合要求． 9、（2017•长沙模拟）下表是一些物质的比热容[J/（kg•℃）]： 水 4.2×103 铝 0.88×103 煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103 沙石 0.92×103 铜 0.39×103 根据表中数据判断，下列说法正确的是（　　） A．物质的比热容与物质的状态无关 B．100g 水的比热容是 50g 水的比热容的两倍 C．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铝块温度变化较大 D．汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容较大 【答案】D 【解析】A、比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物质的质量、温度、吸放热情况无关， 故 A 错误；B、同种物质的比热容是相同的，故 B 错误；C、已知 c 铜＜c 铝，质量相同的铝块和铜块吸收相4 同的热量，根据△t=Q/cm，比热容小的物质，温度变化较大，所以量相等的铝块和铜块吸收相同的热量， 铜块温度变化较大，故 C 错误；D、汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容较大，在同样吸放热的情况 下，温度变化小，故 D 正确。 10、（2018•青海）初温相同，质量也相同的水和铜块，吸收相等的热量后，再将铜块投入水中，则会出现 （ ） A．铜块放热，水吸热　　　　　　　　　 B．铜块吸热，水放热 C．铜块与水之间不发生热传递 　　　　　D．水的内能传递到铜块上 【答案】A 【解析】铜块的比热容较小，质量相同的水和铜块，吸收相同的热量后，铜的温度升高的多，将铜块投入 水中，热量会从温度高的铜块向水传递。 11、（2017•合肥）下列各句话中的“热” 的含义为“内能”的是（ ）　 A．今天天气很热 　　 　B．摩擦生热 　C．物体吸热升温 　　　D． 集市很热闹 【答案】B 【解析】A 热指的是温度的高低。B 热指的是内能。C 热指的是热量。D 热指的是气氛。 二、填空（每空 2 分，共 2×13＝26 分） 12、（2017•呼和浩特）水的比热容是 4.2×103 焦/(千克·摄氏度)，它的意思是指质量 1 千克的水，温度 _______时______是 4.2×103 焦耳。 【答案】升高；吸收 【解析】根据比热容的含义去解答。 13、（2018•吴忠校级一模）用铝壶烧开水，壶中的水蒸气将壶盖顶起来，这是消耗水蒸气的______能对外 做功，将水蒸气的______能转化成壶盖的______能。 13、【答案】内，内，机械 【解析】水烧开以后，水蒸气对壶盖做功，把壶盖顶起来，将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，水蒸气 的内能减少，温度降低；故答案为：内，内，机械。 14、（2017•天津）现有质量和初温都相等的铝块，铁块和铜块，其比热 c 铝＞c 铁＞c 铜，它们吸收相等的 热量后，末温最高是______块，末温最低的是______块。 【答案】铜块；铝块 【解析】质量和初温的相同的铝块，铁块和铜块，吸收相同的热量后，比热容小的温度升高的多，铝的比 热容最小，铝的温度升高的最多，所以末温最高。铜的比热容最大，温度升高的最小，所以末温最低。5 15、（2017•济南）汽油机的四个冲程是吸气冲程、___________、___________、___________。 【答案】压缩冲程；做功冲程；排气冲程 16、（2017•保定二模）某品牌太阳能热水器的光热转换效率为 50%，该太阳能热水器内装有 100kg、温度 为 20℃的水，阳光照射一天后，水温升高到 70℃，则热水器内的水吸收了 J 的热量，热水器接 收 J 太阳能．这些太阳能相当于完全燃烧了 m3 的天然气。（已知水的比热容为 4.2×103J/ （kg•℃），天然气的热值约为 8.4×107J/m3） 【答案】2.1×107；2.1×107；0.5 【解析】（1）水吸收的热量：Q 吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（70℃-20℃）=2.1×107J；（2） 由 得热水器接收的太阳能： ；（3）由题知 Q 放=E=4.2×107J， 由 Q 放=Vq 得需要天然气的体积： 。 故答案为：2.1×107；2.1×107；0.5。 三、简答（10 分） 17. （2018•海南模拟）按照图所示的方法，假如你将铁丝快速地弯折十余次，然后用手指触摸一下弯折处， 你会有何感觉?请用物理知识解释产生此现象的原因。 【答案与解析】感觉发烫(热)。人对铁丝做功，铁丝内能增大，温度升高。 四、实验探究（18 题每空 3 分，19、20 题各 11 分，共 31 分） 18、（2017•北京）为研究物质的某种特性，某小组同学做了如下实验：他们在甲、乙两只完全相同的烧杯 中，分别放入 100g 和 200g 的温水，实验时让它们自然冷却，并利用温度计和计时器测量水温随时间变化 的情况。记录数据分别如表一、表二所示。（设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等） 表一 m1=100g 时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 温度/℃ 36 35 34 33 32 31 30 30 30 降 低 温 度 0 1 2 3 4 5 6 6 6 Q E η = 吸 7 72.1 10 J 4.2 10 J50% QE η ×= = = ×吸 7 3 7 3 4.2 10 J 0.5m8.4 10 J/m QV q ×= = =× 放6 /℃ 表二 m2=200g 时间/min 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 温度/℃ 36 35 34 33 32 31 30 29 28 28 降 低 温 度 /℃ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 8 （1）分析比较表一和表二中数据可知，实验时，两杯水所处环境的温度是 的（填“相同”或“不 同”）。 （2）分析比较表一或表二中，第一行和第三行的数据及相关条件，可得出的初步结论是： 。 （3）分析比较表一和表二中，第三列、第四列、第五列的数据及相关条件，可得出的初步结论是： 。 【答案与解析】 （1）不相同； （2）同种物质质量相等，降温越多放出热量越多； （3）同种物质降低相同温度，质量越大放出热量越多。 19、（2017•呼和浩特）王大刚同学和家人在郊外野餐，用木炭烧水。铁锅内装有 5kg 水，把水从 18℃加热 至 98℃，已知水的比热容为 4.2×103J/（kg•℃）。如果木炭的热值为 3.4×107J/kg，它燃烧放出的热有 10% 被水吸收。求： （1）在这个过程中水吸收的热量；（2）在这个过程中用掉多少木炭。 【答案与解析】 （1）吸收的热量 Q 吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（98℃-18℃）=1.68×106J； （2）由 得： ， 由 Q 放=mq 得：需要的木炭 。 答：（1）在这个过程中水吸收 1.68×106J 的热量； （2）在这个过程中用掉 0.49kg 木炭。 20、（2018•山西）一辆汽车的发动机输出功率为 66.15kW，每小时耗柴油 14kg，请计算发动机的效率（柴7 油的燃烧值为 4.3×107J/kg）。 【答案与解析】 发动机每小时做的功 W=Pt=66150W×3600s=2.38×108J， 完全燃烧 14kg 柴油放出的能量 Q 总=4.3×107J/kg×14kg=6.02×108J； 做有用功的能量 Q 有=W=2.38×108J； 。 发动机的效率是 39.5％。