【期中单元测试卷】（沪科版）2023-2024学年九年级物理全一册 第十三章 内能与热机（A卷）

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2023-2024学年九年级物理全一册单元测试卷（沪科版）
第十三章 内能与热机【A卷·重点题型+基础卷】

重点题型归纳
题型1：内能、热量和温度有关概念辨析
1．关于内能、热量和温度，下列说法正确的是（　　）
A．物体温度升高，内能一定增大 B．物体内能增大，温度一定升高
C．热量一定是从内能大的物体传向内能小的物体 D．物体温度越高，含有的热量越多
2．关于内能，下列说法中正确的是（　　）
A．温度为0℃的物体没有内能
B．一个物体的机械能增加，其内能也一定增加
C．内能可以自发地从低温物体转移到高温物体
D．双手摩擦生热，属于做功的方式改变物体内能
3．关于温度、内能、热量和能量，下列说法正确的是（　　）
A．在扩散现象中，分子只能从高温物体运动到低温物体
B．热传递过程中，放出热量的物体的内能一定大于吸收热量的物体的内能
C．同一物体温度越高，它的内能越大
D．外界对物体做功，物体所含的热量增加
题型2：分子动理论、改变内能的方式
4．饺子是中国的传统食物，美食的制作过程包含着许多知识，加盐后饺子馅变咸是 现象，包饺子时饺子皮被捏合后能粘在一起是因为分子间有 力，将饺子下入沸水中可看到水停止沸腾，其原因是 ，将生饺子煮熟是利用 的方式改变了内能。
  
5．下列情景中，通过做功使物体内能增加的是（　　）
A．电烤箱烤玉米
B．水蒸气将塞子冲出
C．烧水
D．压缩中的燃料混合物
6．如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速压下活塞，观察到硝化棉燃烧起来。在下压活塞的过程中，下列说法正确的是（　　）
  
A．气体的内能转化为活塞的机械能 B．筒内气体温度降低
C．筒内气体的内能不变 D．活塞对筒内气体做了功
7．图中四个事例的能量转化与其余三个不同的是（　　）
A． 瓶塞冲出 B．  做功冲程
C．压缩气体 D． 盒盖飞出
题型3：热机
8．如图所示是四冲程汽油机工作的一个冲程，该冲程是（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
9．如图所示是四冲程汽油机的额工作状态示意图，该热机的铭牌上标有1200r/min，则下列说法正确的是（　　）

A．该图表示汽油机的压缩冲程
B．该冲程中汽缸内气体温度升高，分子运动更剧烈
C．一个工作循环中有两个冲程都要靠飞轮的惯性来完成
D．每秒钟此热机对外做功10次
10．如图为四冲程汽油机工作示意图，下列说法正确的是（　　）
  
A．依靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丁
B．甲图冲程中能量转化是机械能转化为内能
C．飞轮转速，则该汽油机1s能做功20次
D．在一个工作循环中，工作过程依次是乙、甲、丁、丙
11．如图所示实验，在橡胶塞被水蒸气冲出的过程中，以下说法正确的是（　　）
  
A．酒精燃烧时将内能转化为化学能
B．试管内的水的内能因为热传递而增加
C．橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中能量转化情况与汽油机的压缩冲程相同
D．水蒸气对外做功，内能减少，在试管口汽化成小水滴
题型4：比热容的概念及应用
12．关于比热容，下列说法正确的是（　　）
A．热传递中温度变化小的物体比热容大
B．比热容是物质的特性之一，它与质量、吸收或放出的热量及温度的变化等因素无关
C．热传递中质量小的物体比热容大
D．两个物体，如吸收相等的热量能升高相同的温度，则它们的比热容相同
13．水的比热容c=4.2×103J/(kg·C)，关于水的比热容，以下说法正确的是（　　）
A．比热容的单位读作“焦耳千克摄氏度”
B．它表示1℃时水的内能为4.2×103J
C．水升高10℃需要吸收4.2×103J的热量
D．lkg的水升高（降低）1℃时需要吸收（放出）4.2×103J的热量
14．如图所示，发动机用循环流动的水进行冷却，是利用水 较大的特性。水箱中装有10kg的水，水温升高，吸收的热量为 J，。发动机工作时， 冲程将内能转化为机械能。
  
15．将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球（c铝>c铁>c铜）浸没在沸水中煮较长的一段时间，则三个球的温度 （填“相同”或“不相同”）。从沸水中吸热最多的是球 。先达到100摄氏度的是 球。
题型5：热值、热机效率
16．下列关于热值的说法正确的是（　　）
A．2kg煤的热值大于1kg煤的热值
B．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多
C．燃料燃烧不完全时热值变小
D．燃料的热值是燃料本身的一种特性，其大小只与燃料的种类有关
17．北京第24届冬奥会火炬“飞扬”采用氢作为燃料，除了环保属性外，还利用了氢具有（　　）
A．较小的密度 B．较大的比热容
C．较低的沸点 D．较大的热值
18．如图是某内燃机的能量流向图，该内燃机的效率是（　　）
  
A．55% B．45% C．40% D．35%
19．为了节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是（　　）
A．尽量使燃料充分燃烧
B．尽量减少热机部件间的摩擦
C．尽量减少废气带走的热量
D．尽量减少热机工作的时间
20．为实现国家关于“碳达峰”、“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车，与旧款汽车同样油耗和使用条件下相比，其发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法正确的是（　　）
  
A．尾气中有“汽油味”说明汽油在汽缸中燃烧不完全
B．该冲程为做功冲程，机械能转化为内能
C．若汽油在汽缸内完全燃烧，则发动机效率可达100%
D．尾气温度越高，说明发动机效率越高
题型6：比热容、热机效率有关计算题
21．有一根烧红的铁钉，温度是820℃，质量是2×10﹣3kg，将它投入到某种液体中，该液体的初温是10℃，质量是36.8g，铁和液体的温度达到20℃后不再变化。不考虑周围环境的影响和热损失，铁的比热容为0.46×103J/（kg•℃）。计算：
（1）铁钉放出的热量；
（2）该液体的比热容？
22．小明用图中的实验装置加热水，他查出酒精的热值是，水的比热容为=4.2×103J/（kg•℃），实验步骤如下：
①用温度计测量出此时水的温度为=20℃；
②用电子秤测出烧杯中的水的质量为=0.2kg，及酒精灯中酒精的质量为=120g，
③用酒精灯加热水一定时间后，水仍未沸腾；
④用温度计测出此时水的温度为=30℃；
⑤用电子秤测出酒精灯中剩余酒精的质量=118.6g。
假如水的质量变化忽略不计，求
（1）此过程中水升温吸收的热量Q吸；
（2）此装置加热水的效率η。

23．据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约5.6×108t，焚烧生活垃圾释放的热量为我所用，是综合利用垃圾的一种方法。若燃烧lt生活垃圾可以放出1.176×1010J的热量，问：
（1）1.176×1010J的热量相当于完全燃烧多少焦炭产生的热量？
（2）1.176×1010J的热量可以在一个标准大气压下将多少体积的水由20℃加热到沸腾？[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103，q焦炭＝3.0×107J/kg]。
题型7：比热容、热值有关实验题
24．为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。
  
（1）实验前调整铁夹A的位置，其目的是使 （选填“石棉网”或“温度计”）处于适当的高度。
（2）实验中应控制燃料燃烧的 （选填“时间”或“质量”）相同，根据 比较燃料燃烧放出热量的多少。
（3）小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 的热值大。
（4）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像，燃料1和燃料2的热值之比为 。
25．为了比较水和煤油吸热能力的大小，11班实验小组设计了如图甲所示的实验：
    
（1）装配实验器材时，应从 安装（选填“上到下”或“下到上”），并用两个相同的酒精灯对两个相同的烧杯同时进行加热；
（2）实验中应控制水和煤油的 相同；
（3）实验时可以加热相同的时间，比较它们的 来判断水和煤油吸热能力的强弱，物理学中用 来表示物质的吸热能力；
（4）实验中用到的科学研究方法有转换法和 （写出一种即可）；
（5）如图乙是某一时刻温度计测量出水的温度，为 ℃；
（6）筱雅同学根据实验结论，结合图丙所示信息可知，图中描述的是夏天的 （选填“中午”或“夜晚”）某海边的情景。
26．物理小组的同学们组装了如图（1）所示的装置，在完全相同的烧杯中分别装有质量相同的A、B两种液体，在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料。

（1）若要比较液体的吸热本领：
①应选 两图的实验装置进行实验；
②实验过程中，若浸在液体中的温度计示数都升高了50 ℃，加热时间较短的液体比热容较 （选填“大”或“小”）；
③若加热相同时间，温度升高较多的液体比热容较 （选填“大”或“小”）；
④根据实验数据同学们绘制出如图（2）所示的图像。由图像可知：液体 的比热容较大。
（2）若要比较两种燃料的热值：
①应选择 两图的实验装置进行实验；
②实验过程中，若质量相等的燃料均已燃尽，且甲烧杯内液体温度升高多，则燃料1的热值 （选填“大”或“小”）；
③实验小组的同学经过讨论和实验，用图甲所示的实验方法进行数据测量，并求出燃料的热值。求出的热值比真实值偏 （选填“大”或“小”）。

基础单元过关练
一、单选题
1．关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　）
A．0oC物体内能为零
B．物体内能增大，一定吸收了热量
C．物体的温度越低，它所含的热量就越少
D．内能相同的两个物体之间可能发生热传递
2．关于比热容，下列说法正确的是
A．物质的温度越高，比热容越大
B．物质的比热容与质量、温度无关
C．物质的质量越大，比热容越大
D．物质吸收的热量越多，比热容越大
3．一盏酒精灯在一直燃烧，酒精越来越少的过程中，关于剩余酒精说法正确的有（　　）
A．比热容和热值均在减小 B．比热容和热值都不变
C．比热容逐渐减小，热值不变 D．比热容不变，热值逐渐减小
4．关于热机的效率，下列说法正确的是（　　）
A．总功一定，额外功越少，效率就越高
B．热机做的有用功越多，效率就越高
C．热机消耗的燃料越多，效率就越低
D．热机的功率越大，效率就越高
5．用酒精灯给试管中的水加热，如图所示，在软木塞被冲出试管口的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．水蒸气的内能转化为软木塞的机械能 B．软木塞的机械能转化为水蒸气的内能
C．水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能增大 D．能量的转化形式与热机压缩冲程能量转化相同
6．礼花喷射器结构如图所示，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时，李明浩同学转动纸筒打开气阀，气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。对该过程的分析正确的是（　　）

A．罐内气体的内能增加
B．气罐内壁温度升高
C．该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同
D．罐内气体通过热传递方式改变了其内能
7．对于图中所示的四幅图，下列说法中正确的是（　　）

A．图甲中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能增加
B．图乙中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力
C．图丙中活塞向下运动与内燃机的做功冲程原理相同
D．图丁中小朋友下滑时，内能转化为机械能
8．小明阅读了某汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示，汽油热值为4.6×107J/kg。下列说法错误的是（　　）

A．发动机在做功冲程把内能转化为机械能
B．该内燃机的效率为30%
C．为确保发动机正常工作，可用水对其冷却
D．燃烧1kg的汽油一定释放4.6×107J的能量
9．用电热棒分别给甲、乙两种液体加热（比热容），两种液体每秒吸收的热量相同，这两种液体的温度与加热时间的图线如图所示，下面四个选项中正确的是（　　）

A．同时加热120s，甲升高的温度大于乙
B．同时加热120s，甲吸收的热量比乙多
C．甲、乙两种液体的质量之比是3：2
D．甲、乙两种液体的质量之比是4：3
10．质量相等的28℃、100℃的水分别装在甲、乙两容器中，现将一个温度为100℃的金属球放入甲容器中，达到温度相同时，甲容器中水温升高到40℃，然后迅速取出金属球放入乙容器中，再次达到温度相同时，乙容器中水温是（设不计热量损失和水的质量损失）（　　）
A．60℃ B．80℃ C．88℃ D．90℃

二、填空题
11．用打气筒给自行车轮胎打气，活塞压缩筒内空气，空气温度升高，这是通过 方法改变内能。打气筒外壁的下部也会热，这是通过 方法改变内能。
12．铁块和铁丝的质量之比是3∶1，当它们升高相同的温度，吸收的热量之比是 ，它们的比热容之比是 ，若它们放出相等的热量，降低的温度之比是 。
13．把质量和温度都相同的铁球、铝球和铜球同时投入沸腾的水，足够长的时间后，三球的温度变化 （选填：“相同”或“不相同”）。其中吸收热量最多的是 球，吸收热量最少的是 球。（已知c铝＞c铁＞c铜）
14．我市所有出租车已使用天然气来代替燃油，某出租车在一段时间内消耗了420g天然气，若这些天然气完全燃烧，可放出热量 J，这些热量可使质量为 kg的水由20℃升高到100℃；天然气燃烧时将 能转化为内能。若天然气用去一半，则剩余天然气的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。[天然气的热值为，水的比热容为]
15．神舟十三号载人飞船与长征二号F运载火箭的组合体于2021年10月16日发射升空，在此次发射任务中，长征二号F运载火箭以8×106N的推力将总质量为500t的组合体在50s内推到3×104m的高度，在此过程中共消耗15t燃料，已知火箭燃料的热值4×107J/kg，g=10N/kg。火箭在点火升空的过程中，燃料燃烧将火箭燃料放出的 能转化为组合体的 能；火箭发动机推力的平均功率为 W；火箭发动机的效率为 。
16．如图所示为汽油机的四个冲程，其中机械能转化为内能的冲程是图 。1min内汽油机完成2400个工作循环，每秒内对外做功 次。汽油机完成一个工作循环时，需要吸入2L的燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量为 J。（ρ燃料=1.4kg/m3，q燃料=4.6×107J/kg）

17．如表所示，根据表中数据可知，在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温 （选填“快”或“慢”）；从节能的角度考虑，烧开水时用 （选填（选填“铜”或“铝”）壶比较好；测量质量小、温度高的物体的温度时，用 （选填“酒精”或 “水银”）温度计更为准确。
一些物质的比热容[J/(kg∙℃)]
水
4.2×103
干泥土
0.84×103
酒精
2.4×103
铝
0.88×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103

18．如图A所示，迅速来回拉动绳子，可以看到塞子被顶出，塞子被顶出过程的能量转化相当于B图中的 （甲/乙/丙/丁）冲程能量转化过程。若B图中的四缸四冲程柴油机中某一缸的各参数如图C所示，1s内该缸对外做功 次，在每个做功冲程里该单缸对外做功 J，若该冲程消耗柴油0.0625g，理论上该冲程的热机效率为 %。（）


三、作图题
19．用相同的电加热器分别对质量和初温均相等的A和B两种液体进行加热（不计热量损失，两液体均未沸腾），如图给出了A液体的温度随加热时间变化的关系图像，试在图中画出B液体的温度随加热时间变化的大致关系图像。（已知cA>cB）

20．酒精的热值q为3.0×107J/kg。请在图中坐标画出酒精的热值q与其质量m的关系图像。

21．如图甲是某汽油机的吸气冲程时的气门开闭情况和活塞的运动方向，仿照甲图在乙图中画出压缩冲程时的气门开闭和活塞和连杆的大致位置。


四、实验题
22．为探究物质的吸热能力，小明设计了如图所示的实验装置。
  
（1）在两个相同的烧杯中分别装入 相等、初温相同的水和植物油；
（2）实验中，用 （选填“加热时间”或“温度变化量”）表示物质吸收热量的多少，这种实验方法在物理学上称为 ；
（3）根据实验结果可知，人们在夏天时制作 （选填“水”或“油”）垫（或枕）用来防暑降温效果更佳。
23．如图所示为“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。
    
（1）实验中，两烧杯内放入规格相同的电加热器，“规格相同”指的是两加热器的 相同，这样可以保证 ，水和食用油吸收的热量相等；
（2）实验中，从开始加热到第3分钟时，水增加的内能 （选填“大于”“等于”或“小于”）食用油增加的内能；
（3）由实验数据可知，水的比热容与食用油的比热容之比为 。
24．小明利用如图甲所示的装置，探究冰熔化过程中温度的变化规律；
  
（1）组装器材时，先将酒精灯放置在铁架台上，接下来调节 （填“a”或“b”）的高度；
（2）实验过程中，某时刻温度计的示数如图乙所示，为 ℃；
（3）根据实验数据，小明绘制出了被测物质的温度随时间变化的图像如图丙所示；
①冰熔化过程共用了 min，第3min时的内能 （填“大于”“小于”或“等于”）第2min时的内能；
②分析图像可知，冰熔化的过程中吸收热量，温度 ；
（4）根据实验图像可以求出冰的比热容是（不考虑热量散失） J/(kg∙℃)；研究发现图像中AB与CD不平行的物理原理是 ；
（5）冰全部熔化后，继续加热直到杯内水持续沸腾，试管中的水 （填“会”或“不会”）沸腾。
25．如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。
  
（1）某实验小组要“研究不同物质的吸热能力”应选择 两个装置来进行实验；
（2）为了研究不同物质的吸热能力，利用其中两幅图的装置进行实验，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的图像，如丁图所示，由丁图分析得出，如果已知b液体的比热容是1.8×103J/（kg·℃），则a液体的比热容是 J/（kg·℃）；
（3）在甲装置中，烧杯内的液体为200g的水，点燃燃料直至燃料烧完，温度计的示数由20℃上升到70℃，则水吸收的热量为 J；若燃料为酒精（q=3×107J/kg），通过实验算出的热值与实际相比 （选填“偏大”或“偏小”）。
26．（1）在探究水的沸腾、海波和石蜡的熔化规律时，小亮记录的实验数据如表所示。请回答下列问题。

加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
石蜡的温度/
40
41
42
44
46
47
48
49
51
52
54
56
59
海波的温度/
40
42
44
46
48
48
48
48
48
48
50
53
56
水的温度/
92
93
94
95
96
97
98
99
99
99
99
99
99
①根据表中的实验数据可以判断：石蜡是 （选填：“晶体”或“非晶体”）；
②海波的温度达到时，其状态是 （选填：“固态”或“液态”）；
③根据表中的实验数据可知：该实验中水的沸点是 。
（2）为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小红采用如图所示的装置进行实验：
①除图中所示的器材外，实验还需要的测量器材是： ；
②实验中根据 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较热量多少；
③实验中，小红在烧杯中加入300g水，调好装置后，加热使水温升高，测得此过程中消耗了6g酒精，她利用酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等，算得酒精热值q= J/kg，她查表得到，发现两者偏差较大，你认为其中的原因可能是 （写出一条原因即可）。

五、计算题
27．某太阳能热水器装有100kg的冷水，经过一天，水温可以从25℃升高50℃[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为8.4×107J/m3]，求：
（1）这些水吸收的热量；
（2）若用燃气灶将这些水加热，达到同样的效果需要消耗1.25m3燃气；则天然气灶效率为多少？
28．某金属球在炉火中加热到108℃，然后迅速投入到100g、初温为45℃的某种液体中，达到热平衡后金属球的温度为48℃。已知金属球的比热容为0.42×103J/（kg•℃），不计热损失。此过程中，金属球放出的热量为1.26×103J。
液体
煤油
酒精
水
比热容
2.1×103J/（kg•℃）
2.4×103J/（kg•℃）
4.2×103J/（kg•℃）
（1）求金属球的质量是多少g；
（2）计算出该液体的比热容，并根据表中的数据确定该液体的种类；
（3）若该液体再吸收2.52×104J的热量，求该液体的末温（1个标准大气压下）。