九年级全册（2024）第十章 机械能、内能及其转化第三节 比热容课堂检测

这是一份九年级全册（2024）第十章 机械能、内能及其转化第三节 比热容课堂检测，共14页。试卷主要包含了选择题，多选题，填空题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.小明同学为了比较质量均为200g的水和燃油的吸热能力，利用如图甲所示的实验装置进行实验，实验中两个酒精灯完全一样，加热10min后每个酒精灯消耗酒精5g（q 酒精=3×10 7J/kg），水的比热容为4.2×10 3J/（kg•℃），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像（如图乙）。若单位时间内水和煤油吸收的热量相等，则下列说法正确的是（ ）

A . 煤油的末温比水的高，所以吸热能力更强
B . 10min酒精完全燃烧放出的热量为1.5×104J
C . 20min内煤油吸收的热量为1.26×104J
D . 他使用的酒精灯的加热效率为8.4%
2.小聪在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图乙，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q 酒精=3×10 7J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，（c 水=4.2×10 3J/kg•℃），则下列说法中正确的是（ ）
A . 酒精燃烧的过程是内能转化为化学能
B . c乙=2.4×103J/kg•℃
C . 0~8min乙吸收的热量为2.36×104J
D . 该酒精灯的加热效率为35%
3.小聪在家用天然气灶烧水，在标准大气压下，将5kg水从20℃加热至沸腾，完全燃烧了0.08m 3的天然气。此过程中（ ）[c 水=4.2×10 3J/（kg℃），q=4.0×10 7J/m 3]
A . 燃料的化学能转化为机械能
B . 水吸收的热量是4.2×105J
C . 天然气燃烧放出的热量是3.2×106J
D . 天然气灶烧水的热效率约是13%
4.甲、乙两种液体的初温分别为15℃和25℃，其比热容之比为 3:2 ， 质量之比为 2:3。若两种液体吸收相同的热量且均未达到沸点，已知甲的末温为45℃，则乙的末温变为（ ）
A . 55℃ B . 65℃ C . 75℃ D . 85℃
5.图甲为测量杯中液体比热容的装置，图乙为液体温度与加热时间的关系图.已知液体质量为0.5kg，初温为20℃，电加热器的功率为800 W，不计一切热量损失.下列说法正确的是 （ ）
A . 液体的沸点是100℃
B . 液体的比热容是2.4×103J/(kg⋅∘C)
C . 液体持续加热120s后温度会继续升高
D . 液体加热至某时刻，温度计示数如图丙，此时温度是38℃
6.某工人在野外施工，需要将质量为4.2kg，初温为15℃的铝合金工件升高一定的温度，除了保温瓶中尚存的温度为90℃的1.2kg热水外，无其它热源。工人将热水分成5等份，将铝合金工件依次放入这5份热水中（每次热传递完全），放入第四份热水前，铝合金工件的温度为多少？已知铝合金的比热容为0.88×10 3J/（kg・℃），不计工件与热水向周围环境传递热量（ ）
A . 47.7℃ B . 51.2℃ C . 53.6℃ D . 66.0℃
7.“二十里中香不断，青羊宫到浣花溪”，这是南宋大诗人陆游对成都的赞誉。漫步在成都的这段“寻香道”，观花赏水，令人心旷神怡。下列分析正确的是（ ）
A . 闻到花香是分子做无规则运动的结果
B . 溪水的温度高低取决于水流的速度
C . 阳光下湖水内能增加是通过做功的方式
D . 阳光下的石板温度升高，其比热容增大
8.小明在学习了热学相关知识后，下列是他对于热量、内能、物质的比热容、燃料的热值的说法，正确的是（ ）
A . 物体温度升高，一定吸收了热量
B . 物体吸收了热量，内能一定增大
C . 物体吸收的热量越多，比热容越大
D . 燃料的热值越大，放出的热量越多
二、多选题
1.端午佳节，人们常食用咸鸭蛋。在煮成鸭蛋的过程中，下列说法正确的是（ ）
A . 煮咸鸭蛋升温的过程中，咸鸭蛋的内能增加
B . 煮成鸭蛋升温的过程中，咸鸭蛋含有的热量增加
C . 煮咸鸭蛋是通过热传递的方式增加咸鸭蛋的内能的
D . 煮咸鸭蛋是通过做功的方式增加咸鸭蛋的内能的
2.下列现象中，用物理知识解释正确的是（ ）
A . 物体的温度高，是因为它具有较多的热量
B . 风吹过，人便感到凉爽，主要是因为流动的空气加快了人身上汗液的蒸发
C . 吃冰棒感觉凉爽，是因为冰熔化要吸热
D . 运载火箭的燃料采用液氢，是因为液氢的比热容大
3.有关生活中的物理知识，下列说法中正确的是（ ）
A . 夏天使用电风扇时人感觉凉爽，是因为风降低了室温
B . 汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能
C . 把零下10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加
D . 汽车发动机用水做冷却物质，是因为水的比热容比较大
4.有一台家用电水壶，如下图所示是其内部电路的简图， R 1、 R 2均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为1000W，保温功率为44W。用此水壶加热初温20℃，体积为1L的水400秒刚好沸腾【忽略温度对电阻阻值的影响，大气压为一个标准大气压， c 水=4.2×10 3J/（kg℃）， ρ 水=1.0×10 3kg/m 3】，则下面说法正确的是（ ）
A . 旋转旋钮开关到“1”时，水壶处于保温档
B . 水吸收的热量为3.36×105J
C . 此热水器加热档的热效率为84%
D . 在保温时，接入电路电阻的阻值为48.4Ω
5.下列实例中与“水的比热容较大”这一特性有关的是（ ）
A . 冬天暖气设备用水作为介质传递热量
B . 用加湿器使室内空气湿润
C . 汽车发动机的冷却循环系统用水作为工作介质
D . 人体内水的比例很高，有助于调节人体自身的温度
6.有甲、乙两种不同品牌的保温杯，为了比较这两种品牌的保温杯盛水时的保温效果，小明按照科学探究的程序，明确了具体的探究问题，选择了适当的器材，在控制变量法的前提下，在室内进行了实验，得到了一段时间内，甲、乙保温杯内水的温度的实验数据。根据数据绘制的图像如图所示，根据图像所提供的信息判断正确的是（ ）
A . 乙保温杯的保温效果好
B . 小明探究的问题的自变量是保温杯的品牌
C . 估计实验过程第5小时的室温是25℃
D . 质量相等的甲、乙两杯100℃的水经历最初的4小时，所放出的热量之比为4∶3
7.小刚探究某物质熔化和沸腾的实验如图甲所示，他把100g某种固体碾碎后放入试管中，插入温度计，再将试管放在装有水的烧杯中加热（物质在相同时间内吸收的热量相等）。根据实验数据画出的图象如图乙所示。实验结束时，小明发现从开始加热到实验结束的10min内消耗4g酒精，酒精的热值 3.0×107J/kg ， 这种物质的液态比热容 c=1.8×103J/kg⋅℃。下列选项正确的是（ ）
A . 该物质熔化时温度虽没有改变但内能却增加了
B . 从开始沸腾到实验结束物质所吸收的热量为10800J
C . 该物质固态时的比热容为2.7×103J/kg⋅℃
D . 该装置能量的转化效率为30%
8.把质量为m 温度为30℃的铁块投入到一杯0℃的水中，最终铁块的温度降低到6℃；那么把另一块质量为2m， 温度为30℃的铁块投人到同样的另一杯水中，热平衡后，分析以下说法，正确的是(不计热量损失)（ ）
A . 铁块降低的温度等于水升高的温度
B . 另一块铁块最终的温度为10℃
C . 第一块铁的热量比第二块少
D . 铁块改变的内能等于水改变的内能
三、填空题
1.如图为某电脑的CPU，它的额定功率为100W，其中发热功率占8%，它由铜质散热器（一种由铜制成的散热元件）进行散热，已知铜质散热器的质量是0.8kg。该电脑CPU正常工作0.5h，CPU消耗电能 ________ J。假设这段时间内CPU产生的热量全部被铜质散热器吸收，则可使散热器温度升高 ________ ℃。[铜的比热容为0.39×10 3J/（kg•℃），结果保留整数]。
2.人类的祖先钻木取火，为人类文明揭开了新的一页。钻木取火的一种方法如图所示，将削尖的木棒伸到木板的洞里，板与棒互相摩擦，机械能转化为 ________ 能，而热集中在洞内，不易散发，当达到约260℃时木棒便开始燃烧。因木头是热的不良导体，故受热厚度很薄，弓长为s=0.25m，人拉弓的力为16N，木的比热容为2.0×10 3J/（kg•℃），室温为20℃。若使木板在拉弓60次燃烧起来，则能量转化的效率是 ________ 。
3.用水循环带走汽油机产生的热量，是利用水的 ________ 较大的特性。加热1千克水，使其温度上升2℃。这个过程中水吸收热量为 ________ J（水的比热容为 4.2×103J/kg⋅℃）
4.将一杯热水倒入盛有一些冷水的容器中，水的比热容将 ________ （选填“变大”“变小”或 “不变”），如果冷水的温度升高了10℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水的温度又升高了6℃。如果再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度可再升高 ________ ℃（不计热量损失）。
5.在内燃机的四个冲程中，将机械能转化为内能的是 ________ 冲程；常用水来给内燃机降温，是因为水的 ________ 比较大．
6.小红同学估算煤气灶烧水时的效率，他在水並中装入 2.5L水，烧水前，水的温度为20℃，将水加热至100℃，立即关闭煤气，烧水前、后燃气表的示数变化 0.105m3 ， 则水吸收的热量为 ________ J ， 燃气灶烧水效率是 ________ %。（煤气的热值取 4×107J/m3 ， 水的比热容为 4.2×103J/(kg⋅℃) ， ρ水=1.0×103kg/m3）
7.一定质量的水从从30℃提高到80℃，吸收了4.2×10 3J的热量，这是通过 ________ （选填“做功”或“热传递”）方式改变了水的内能，水的质量是 ________ kg．已知水的比热容为c 水=4.2×10 3J/（kg•℃）
四、实验探究题
1.小明为比较“不同物质的吸热升温现象”设计了如下实验方案：将质量和初温相同的水和煤油分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时给水和煤油加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔一段时间记录水和煤油的温度。
（1） 小明根据实验记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图象，如图丙所示，则 ________ 的比热容较大；
（2） 为了通过实验比较出煤油和酒精的热值的不同，设计了如图丁所示实验。
①你认为研究不同燃料的放热能力应选用 ________ （选填“甲”或“乙”）、丁两个装置进行实验即可得出结论；
②实验中，待两种燃料燃烧相同的时间后，小明发现图丁烧杯中煤油升高的温度较高，据此 ________ （选填“能”或“不能”）说明煤油的热值较大。
2.课外活动小组利用如图甲所示的实验装置，探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”。操作如下：
（1） 在两烧杯中分别装入初温相同且 ________ 相等的沙子和水。
（2） 用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为 ________ ℃；根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像，如图丙所示。
（3） 分析图像可知，升温较快的是 ________ ；若使两者升高相同的温度，则 ________ 吸收的热量较多，由此可见， ________ 吸热能力较强。（均选填“沙子”或“水”）
3. 实验小组利用如图甲、图乙所示的装置做了“比较不同物质吸热情况”的实验。完成下列问题：
（1） 实验中，要在 A、 B两个相同的烧杯中分别加入 ________ （填“质量”或“体积”）相同的水和煤油。
（2） 实验小组想利用此装置和实验数据测出酒精的热值，认为液体吸收的热量等于酒精燃烧释放的热量，那么测得酒精的热值会 ________ （填“偏大”或“偏小”），原因是 ________ 。
（3） 在教师的指导下，实验小组将两个酒精灯更换为两个完全相同的电加热器，这样改进的好处是 ________ 。
（4） 更换加热器后继续实验，记录数据并绘制了如图丙所示的温度变化图像，假如 B液体是水，则煤油的比热容为 ________ J/（ kg•℃）。[水的比热容为 c水=4.2×103J/(kg⋅∘C)]
五、计算题
1.英雄攀枝花，阳光康养地。攀枝花日照丰富，为了节约能源。攀枝花很多屋顶都安装了太阳能热水器。已知太阳能热水器储水箱内有100kg的水，在阳光照射下，水的温度升高了26℃，已知c 水=4.2×10 3J（kg·℃），
求：
（1） 水吸收的热量；
（2） 这些热量相当于完全烧多少煤气放出的热量。（q 煤气=3.9×10 7J/m 3）
2.近年来，蕲春县引入的氢燃料新能源公交车投放使用，氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源。[c 水=4.2×10 3J/（kg·℃）；q 氢=1.4×10 8 J/kg]求：
（1） 质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2） 若这些热量全部被质量为200kg，初温为15℃的水吸收，求水升高的温度；
（3） 如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量有70%被公交车用来做功，则这些热量能让公交车做多少有用功？
3.小梅同学给爷爷网购了一台额定电压为220V的双挡位电热足浴器。足浴器某次加热工作时的控制面板显示如图所示，请你综合应用所学知识解答下列问题：
（1）足浴器在加热状态下正常工作时的电流是多少A？
（2）足浴器装入质量为5kg，初温为12℃的水，当水温达到控制面板上显示的温度时，水吸收的热量是多少J？[不计热量损失，水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
（3）若晚上用电高峰时的实际电压只有209V，加热状态下电热丝阻值不变，则该足浴器的实际加热功率是多少W？
4.太阳能具有环保、可再生等优点，所以太阳能热水器深受广大用户的青睐。某品牌太阳能热水器，水容量为100L，该热水器在冬季有效日照时段里，平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为 2.8×106J。若该热水器接收太阳能的有效面积为 2m2 ， 每天日照时间6h，这些太阳能使水温随日照时间变化的图像如图所示。则 ρ水=1.0×103kg/m3；c水=4.2×103J/kg⋅​℃求：
（1） 一天内该太阳能热水器能接收到的太阳能为多少？
（2） 一天内热水器中的水能吸收的热量为多少？
（3） 热水器的效率约为多少？
六、综合题
1.汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利．汽车应用了许多物理知识，请你运用所学的物理知识解答下列问题：
（1） 汽油机是汽车的“心脏”，汽油机的 ________ 冲程是将机械能转化为内能．
（2） 小轿车前方的挡风玻璃是倾斜的，目的是为了使车内物体所成的 ________ 像（选填“实”或“虚”）位于玻璃的上方，不妨碍司机视线．
（3） 有的轿车尾部安装一个“气流偏导器”，它是依据 ________ 的原理，当轿车高速行驶时，能产生较大的抓地力．
（4） 汽车发动机是用水作冷却剂的，这是利用了水的 ________ 的性质．
2.如图所示小明将质量为250g、初温为90℃的牛奶放入质量为500g、初温为20℃的水中进行冷却，同时，他还利用温度计和钟表测出温度的变化情况，并作出了如图乙所示的牛奶和水的温度随时间变化的图像。c 水=4.2×10 3J/（kg·℃）。
（1）水、牛奶达到的相同温度约为 ________ ℃；
（2）达到相同温度时，求水吸收的热量；
（3）忽略热量的损失以及盛牛奶和水的器皿吸放热的影响，求牛奶的比热容。
3.根据所学知识完成下列小题：
（1） 王芳同学站在平面镜前3m处，她的像到镜面的距离为 ________ m，现将一块和镜面一样大的木板放在镜子的后面1m处，如图1所示，这时她 ________ （选填“仍能”或“不能”）在镜中看到自己的像．
（2） 为了探究电阻串联与分电阻的关系，在图2中，应分别将 ________ （选填“甲、乙”、“甲、丙”、“乙、丙”）两次接入丁图中．实验结论是通过观察并比较两次接入并闭合开关后，灯泡的亮暗程度来得到的．灯泡亮的那次，表明接入的电阻 ________ （选填“大”、“小”、“相等”）
（3） 国家标准规定以A0、A1、A2、B1、B2等标记来表示纸张幅面规格，以“克重”来表示纸张每平方米的质量．刘刚家新买回一包打印纸，包上标注着“A4 70g 500sheet 210×297mm”，意思是该包纸是500张规格为70g、210mm×297mm的A4通用纸．刘刚想知道这种纸的厚度和密度，只需用刻度尺测出这报纸的厚度．如果刘刚测得这包纸的厚度为5cm，那么这种纸的厚度是 ________ mm，密度是 ________ kg/m 3 ．
（4） 2012年“攀登中国：全国攀登健身大赛首站比赛于5月20日在成都开赛，数百名攀登爱好者共同挑战四川广播电视塔，来自四川烹专的封德军第一个登顶成功，他跑上208米、1580级台阶的成绩为8分23秒．如果封德军的体重为70kg，则他登塔所做的功是 ________ J，功率是 ________ W．（g取10N/kg，结果保留整数）
（5） 全世界石油、煤炭消耗量的迅速增长，导致全球能源危机加剧．因此，开发和利用新能源，成为全世界最为关注的问题之一．张浩家的太阳能热水器内装有100kg、25℃的水，经过一天的照射后．温度升高了50℃．则水升温吸收的热量为 ________ J，至少可以节约煤的质量 ________ kg．[假设煤烧水时有效利用的热量占煤燃烧放出热量的10%，且已知水的比热容4.2×10 3J/（kg•℃）．煤的热量值是3.0×10 7J/kg]．
4.空气炸锅（如图甲）因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐，其原理是利用热空气流加热食物。科技创新小组的同学将其拆解后，发现核心元件是两个发热电阻和一个风扇，由温控开关S进行自动控制，经研究后画出简化电路图如图乙。
（1）空气炸锅采用高速热风循环技术，工作时会通过电动机向内部吹风，借助循环风，达到炸锅内部迅速升温的目的，与传统烤箱相比、空气炸锅烹制食物时，所用时间更 ________ ；
（2）使用空气炸锅，安全至关重要。同学们认真研究说明书及内部结构后，作出如下分析，其中合理的是 ________ ；
A.若空气炸锅的风扇不转了，发热电阻仍然工作，可以正常使用
B.烹制食物时为了提升加热效率，可以堵住空气炸锅背部的出风口
C.空气炸锅的电源线使用三脚插头，目的是让烹制美食更快速、更高效
D.为了安全和延长使用寿命，严禁直接用冷水冲洗未冷却的空气炸锅
（3）科技小组断开家中其他用电器，只让该空气炸锅以低温挡工作2min，观察到图丙所示的家用电能表转了90圈，此时空气炸锅的实际电功率是 ________ W；
（4）若科技小组使用电功率为1500W的档位烹制薯条，已知薯条的质量为0.24kg，初始温度为20℃，通电1min达到120℃，空气炸锅的能量转化效率为80%，请利用上述数据计算出薯条的比热容 c= ________ J/kg⋅℃。
5.某型号的茶吧机具有自动取水和加热、保温的功能.取水时采用的电泵，工作原理如图甲所示，通电后电动机带动传动杆快速向下压缩弹性隔膜，进水管口处的单向球阀关闭，出水管口处的单向球阀打开，泵腔内大部分空气被排出；接着，传动杆快速向上拉动弹性隔膜，泵腔体积迅速增大，出水管口处单向球阀关闭，水从进水管口冲开单向球阀，进入泵腔。水桶内水面上方与外界大气相通。图乙是其加热、保温电路原理图，FU为热熔断器，RCR 2为加热电阻， R1=242Ω.开关S 1闭合后，当水温升高到 100∘C会自动断开，断开后若无外力不会自动闭合.开关S 1由电磁继电器控制，开始时处于闭合状态，水温升高至89℃时自动断开，温度下降至84℃自动闭合. U=9V，R 2是定值电阻.. Rτ是热敏电阻，阻值随温度升高而减小，其温度与水温相同，当温度为84℃时，阻值为300Ω；当温度为89℃时，阻值为：240Ω.电磁铁线圈电阻忽略不计，当线圈中的电流达到0.03A.时，衔铁被吸下，触点D、E断开；当线圈中的电流减小到一定值时，衔铁被释放，触点 D、E重新接触.
现将插头插入220V的插座中，向茶吧机的水壶内注入1层g的水，水温为24℃，闭合开关SSS、SLS1 ， R1、R2正常工作，茶吧机开始加热、155s后水温到达100℃，一段时间后进入保温工作状态。c浓=4.2×103/kg⋅∘C]
（1） 自动取水时，水能够进入泵腔的原因是 ________ .
（2） 刚开始加热时，通过热熔断器的电流为10A，水温从24℃加热至100℃的过程中，若该茶吧机的加热效率为95%.则：
①R1的额定功率是多少?
②R2消耗的电能为多少?
（3） 在保温时，线圈中的电流为 ________ A时衔铁被释放；若温度达到10℃时，R 2在工作，经检查线圈中仍有电流，且电磁继电器、RT均无故障、请写出一种可能的故障：