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初中物理沪科版九年级全册第十三章 内能与热机综合与测试课后复习题
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这是一份初中物理沪科版九年级全册第十三章 内能与热机综合与测试课后复习题，共7页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．水煮花生是一道风味小吃。煮花生过程中，通过________(填“做功”或“热传递”)方式使其内能增大；利用热运动使花生仁具有各种调料味。
2．热量、温度、内能之间的关系：如果物体吸收了热量，温度________(填“一定”或“不一定”)升高，但内能一定增加。
3．炎热的夏天，小明赤脚在烈日当空的小河边游玩时发现：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，水升高的温度低。
4．在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中，量取沙子和水时，要保证它们的质量相等；用酒精灯分别加热沙子和水，沙子和水的温度升高，________能增加；如果采用升高相同温度，比较加热时间的方式，得到的图像应是甲、乙两种图像中的__________。
5．将质量和初始温度均相同的铝、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，则三个球的末温________(填“相同”或“不同”)，从沸水中吸收热量最多的是________球。
6．质量之比为32的甲、乙两种液体，当它们吸收的热量之比为57时，升高的温度之比为23，则甲、乙的比热容之比为________。
7．质量为50 kg的水温度从20 ℃升高到50 ℃吸收的热量是________J，这些热量如果完全由煤气燃烧来提供，至少需________kg的煤气。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107 J/kg]
8．随着人民生活水平的不断提高，汽车走进了很多家庭。小汽车的发动机是汽油机，汽油机工作时，将机械能转化为内能的是____________冲程。
9．小张驾驶一辆额定功率为35 kW、效率为30%的汽车，在一段平直的公路上匀速行驶，在额定功率下行驶1 h至少需要______L汽油(汽油的热值为3.5×107 J/L)。
二、选择题(每题2分，共16分)
10．如图所示的实例中，属于做功改变物体内能的一组是( )
A．①③④ B．①②③ C．②③④ D．①②④
11．下列有关热现象的说法正确的是( )
A．物体放出热量，内能一定减少，温度一定降低
B．燃料的热值越大，放出的热量越多
C．物体温度越高，所含的热量越多
D．比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关
12．小强在探究“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(这种液体的比热容比水小)，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，分析图像可知( )
A．乙物质是水
B．这种液体的比热容为8.4×103 J/(kg·℃)
C．甲的放热能力比乙强
D．乙比甲更适合作汽车发动机的冷却液
13．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
14．现有甲、乙、丙三种初温相同的液体，其中甲、乙为不同液体且m甲＝m乙，甲、丙为同种液体且m甲≠m丙。对它们分别加热，根据它们吸收的热量和升高的温度，在温度－热量图像上分别画出某时刻对应的三点甲、乙、丙，如图所示。由此图像得出下列结论：
①c乙＞c甲 ②c乙＜c甲 ③m丙＞m甲 ④m丙＜m甲
这些结论中正确的是( )
A．只有①、④正确 B．只有①、③正确
C．只有②、④正确 D．只有②、③正确
15．汽油机工作时的热损失情况是气缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦损耗10%。则完全燃烧 2 g汽油(热值为4.6×107 J/kg)获得的机械能是( )
A．2.76×104 J
B．3.22×104 J
C．0.92×104 J
D．2.3×104 J
16．如图所示的是某老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中。实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验，分析不正确的是( )
A．酒精不完全燃烧时热值不变
B．能闻到酒精的气味说明分子在永不停息地做无规则运动
C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D．纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低
17．为了合理利用能源，人们一直在努力提高热机的效率。以下是一些提高热机的效率的方法：①提高热机的功率；②尽量减少各种热损；③加润滑油减少机器各部件之间的摩擦；④使用热值高的燃料。其中合理的一组是( )
A．①④ B．②③ C．②④ D．①③
三、实验探究题(每空2分，共18分)
18．学习了燃料的热值后，一位同学自己设计了一个比较煤油和菜籽油热值大小关系的实验。实验时，他组装了如图甲、乙所示的两套规格完全相同的装置。
(1)图甲中，在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是先调整固定B的位置。
(2)为保证实验结论的可靠性，该实验还需要的测量器材是____________，在本实验中使用该器材的目的有①__________________________，②________________________________。
(3)实验中根据____________(填“加热时间”或“升高的温度”)来比较热量多少。
19．夏天中午海边的沙子热，海水却很凉。对此，同学们提出如下猜想：可能是沙子和水的比热容不同。为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明和小华所在的两探究小组都做了如图所示的实验：
(1)他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅拌棒、铁架台、石棉网，除此之外，还需要________；实验时使用搅拌棒的作用是______________。
(2)设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为多余的是________。
A．采用完全相同的加热方式
B．酒精灯里所加酒精量相同
C．取相同质量的水和沙子
D．盛放水和沙子的容器相同
(3)水和沙子吸热的多少是通过______________来反映的。
(4)两小组获得的实验结论是等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多。由此他们猜想：等质量的沙子和水升高相同的温度，加热沙子的时间________(填“长”或“短”)。
四、计算题(第20题5分，第21题7分，共12分)
20．有两个相同的烧杯，第一个装有200 g水，第二个装有200 g酒精，若用相同的电加热器给它们加热，根据加热时间与其对应的上升到的温度数据作出如图所示的图像，求：
(1)这个电加热器每分钟放出的热量。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，不计热损失]
(2)酒精的比热容。
21．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其vt图像如图所示，在第10 s时速度达到20 m/s，通过的路程为120 m。求：
(1)在0～10 s内汽车的平均速度。
(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f＝4 000 N，那么在0～10 s内汽车的牵引力所做的功是多少？
(3)若汽车的效率为80%，则需要燃烧多少千克汽油才能使汽车做(2)中的这些功？(已知汽油的热值大约为5×107 J/kg)
答案
一、1．热传递 2．不一定 3．比热容
4．内；乙 点拨：在“探究不同物质吸热升温的现象”实验时，需要控制水和沙子的质量相同；用酒精灯分别加热沙子和水，沙子和水会吸收热量，温度升高，内能增加；由图甲可知，此时的加热时间相同，升高的温度不同，由图乙可知，此时升高的温度相同，加热时间不同，故应选择乙。
5．相同；铝
6．5:7 点拨：由题知，m甲:m乙＝3:2，Δt甲:Δt乙＝2:，Q甲:Q乙＝5:7，因为Q吸＝cmΔt，所以Q甲:Q乙＝(c甲m甲Δt甲):(c乙m乙Δt乙)＝(c甲×3×2):(c乙×2×3)＝5:7，解得c甲:c乙＝5:7。
7．6.3×106；0.15 点拨：由Q吸＝cm(t2－t1)知道，质量为50 kg的水温度从20 ℃升高到50 ℃吸收的热量Q吸＝cm(t2－t1)＝4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(50 ℃－20 ℃)＝6.3×106 J。这些热量如果完全由煤气燃烧来提供，则Q放＝Q吸＝6.3×106 J，由Q放＝mq可知，完全燃烧煤气的质量m′＝eq \f(Q放,q)＝eq \f(6.3×106 J,4.2×107 J/kg)＝0.15 kg。
8．压缩 9．12
二、10．D 11．D 12．C
13．B 点拨：由题知，甲、乙是两个实心铁球，m甲＞m乙，因为Q吸＝cmΔt，吸收的热量相同，所以Δt甲Δt乙＝eq \f(Q吸,cm甲)eq \f(Q吸,cm乙)＝m乙m甲，又因为m甲＞m乙，所以Δt甲＜Δt乙；二者的初温相同，则乙铁球的末温高，再将两球接触，热量将从乙球传给甲球，乙球放热、甲球吸热。
14．D 点拨：甲、乙是质量相等的不同液体，从图上可以看出，在升高温度相同时，乙吸收热量少，可知乙的比热容比甲小，故①错误，②正确；甲、丙是同种液体，比热容相同，吸收相同热量，甲升高温度高，故甲的质量小于丙的质量，故③正确，④错误。综合分析②、③正确，故D正确。
15．D
16．C
17．B
三、18．(2)天平；①确保两烧杯中水的质量相等 ②确保煤油和菜籽油的质量相等
(3)升高的温度
19．(1)天平；受热均匀 (2)B (3)加热时间 (4)短
四、20．解：(1)水在5 min内吸收的热量
Q吸＝c水m水(t2－t1)＝4.2×103 J/(kg·℃)×200×10－3 kg×(35 ℃－15 ℃)＝1.68×104 J，
不计热损失，所以电加热器5 min放出的热量
Q放＝Q吸＝1.68×104 J，
电加热器1 min放出的热量Q放′＝eq \f(Q放,5)＝eq \f(1.68×104 J,5)＝3.36×103 J。
(2)酒精在4 min内吸收的热量
Q吸′＝4×Q放′＝4×3.36×103 J＝1.344×104 J，
根据Q吸＝cm(t2－t1)可知，酒精的比热容c酒精＝eq \f(Q′吸,m酒精（t2－t1）)＝eq \f(1.344×104 J,200×10－3 kg×（45 ℃－15 ℃）)＝2.24×103 J/(kg·℃)。
21．解：(1)在0～10 s内汽车的平均速度v＝eq \f(s,t)＝eq \f(120 m,10 s)＝12 m/s。
(2)由图像可知，10 s以后，汽车做匀速直线运动，速度为20 m/s，根据二力平衡条件可得，汽车受到的牵引力F＝f＝4 000 N，
汽车牵引力的功率P＝Fv＝4 000 N×20 m/s＝8×104 W，
汽车牵引力做功W＝Pt＝8×104 W×10 s＝8×105 J。
(3)需要汽油的质量m＝eq \f(Q放,ηq)＝eq \f(W,ηq)＝eq \f(8×105 J,80%×5×107 J/kg)＝0.02 kg。
1．水煮花生是一道风味小吃。煮花生过程中，通过________(填“做功”或“热传递”)方式使其内能增大；利用热运动使花生仁具有各种调料味。
2．热量、温度、内能之间的关系：如果物体吸收了热量，温度________(填“一定”或“不一定”)升高，但内能一定增加。
3．炎热的夏天，小明赤脚在烈日当空的小河边游玩时发现：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，水升高的温度低。
4．在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中，量取沙子和水时，要保证它们的质量相等；用酒精灯分别加热沙子和水，沙子和水的温度升高，________能增加；如果采用升高相同温度，比较加热时间的方式，得到的图像应是甲、乙两种图像中的__________。
5．将质量和初始温度均相同的铝、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，则三个球的末温________(填“相同”或“不同”)，从沸水中吸收热量最多的是________球。
6．质量之比为32的甲、乙两种液体，当它们吸收的热量之比为57时，升高的温度之比为23，则甲、乙的比热容之比为________。
7．质量为50 kg的水温度从20 ℃升高到50 ℃吸收的热量是________J，这些热量如果完全由煤气燃烧来提供，至少需________kg的煤气。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107 J/kg]
8．随着人民生活水平的不断提高，汽车走进了很多家庭。小汽车的发动机是汽油机，汽油机工作时，将机械能转化为内能的是____________冲程。
9．小张驾驶一辆额定功率为35 kW、效率为30%的汽车，在一段平直的公路上匀速行驶，在额定功率下行驶1 h至少需要______L汽油(汽油的热值为3.5×107 J/L)。
二、选择题(每题2分，共16分)
10．如图所示的实例中，属于做功改变物体内能的一组是( )
A．①③④ B．①②③ C．②③④ D．①②④
11．下列有关热现象的说法正确的是( )
A．物体放出热量，内能一定减少，温度一定降低
B．燃料的热值越大，放出的热量越多
C．物体温度越高，所含的热量越多
D．比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关
12．小强在探究“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(这种液体的比热容比水小)，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，分析图像可知( )
A．乙物质是水
B．这种液体的比热容为8.4×103 J/(kg·℃)
C．甲的放热能力比乙强
D．乙比甲更适合作汽车发动机的冷却液
13．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
14．现有甲、乙、丙三种初温相同的液体，其中甲、乙为不同液体且m甲＝m乙，甲、丙为同种液体且m甲≠m丙。对它们分别加热，根据它们吸收的热量和升高的温度，在温度－热量图像上分别画出某时刻对应的三点甲、乙、丙，如图所示。由此图像得出下列结论：
①c乙＞c甲 ②c乙＜c甲 ③m丙＞m甲 ④m丙＜m甲
这些结论中正确的是( )
A．只有①、④正确 B．只有①、③正确
C．只有②、④正确 D．只有②、③正确
15．汽油机工作时的热损失情况是气缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦损耗10%。则完全燃烧 2 g汽油(热值为4.6×107 J/kg)获得的机械能是( )
A．2.76×104 J
B．3.22×104 J
C．0.92×104 J
D．2.3×104 J
16．如图所示的是某老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中。实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验，分析不正确的是( )
A．酒精不完全燃烧时热值不变
B．能闻到酒精的气味说明分子在永不停息地做无规则运动
C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D．纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低
17．为了合理利用能源，人们一直在努力提高热机的效率。以下是一些提高热机的效率的方法：①提高热机的功率；②尽量减少各种热损；③加润滑油减少机器各部件之间的摩擦；④使用热值高的燃料。其中合理的一组是( )
A．①④ B．②③ C．②④ D．①③
三、实验探究题(每空2分，共18分)
18．学习了燃料的热值后，一位同学自己设计了一个比较煤油和菜籽油热值大小关系的实验。实验时，他组装了如图甲、乙所示的两套规格完全相同的装置。
(1)图甲中，在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是先调整固定B的位置。
(2)为保证实验结论的可靠性，该实验还需要的测量器材是____________，在本实验中使用该器材的目的有①__________________________，②________________________________。
(3)实验中根据____________(填“加热时间”或“升高的温度”)来比较热量多少。
19．夏天中午海边的沙子热，海水却很凉。对此，同学们提出如下猜想：可能是沙子和水的比热容不同。为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明和小华所在的两探究小组都做了如图所示的实验：
(1)他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅拌棒、铁架台、石棉网，除此之外，还需要________；实验时使用搅拌棒的作用是______________。
(2)设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为多余的是________。
A．采用完全相同的加热方式
B．酒精灯里所加酒精量相同
C．取相同质量的水和沙子
D．盛放水和沙子的容器相同
(3)水和沙子吸热的多少是通过______________来反映的。
(4)两小组获得的实验结论是等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多。由此他们猜想：等质量的沙子和水升高相同的温度，加热沙子的时间________(填“长”或“短”)。
四、计算题(第20题5分，第21题7分，共12分)
20．有两个相同的烧杯，第一个装有200 g水，第二个装有200 g酒精，若用相同的电加热器给它们加热，根据加热时间与其对应的上升到的温度数据作出如图所示的图像，求：
(1)这个电加热器每分钟放出的热量。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，不计热损失]
(2)酒精的比热容。
21．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其vt图像如图所示，在第10 s时速度达到20 m/s，通过的路程为120 m。求：
(1)在0～10 s内汽车的平均速度。
(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f＝4 000 N，那么在0～10 s内汽车的牵引力所做的功是多少？
(3)若汽车的效率为80%，则需要燃烧多少千克汽油才能使汽车做(2)中的这些功？(已知汽油的热值大约为5×107 J/kg)
答案
一、1．热传递 2．不一定 3．比热容
4．内；乙 点拨：在“探究不同物质吸热升温的现象”实验时，需要控制水和沙子的质量相同；用酒精灯分别加热沙子和水，沙子和水会吸收热量，温度升高，内能增加；由图甲可知，此时的加热时间相同，升高的温度不同，由图乙可知，此时升高的温度相同，加热时间不同，故应选择乙。
5．相同；铝
6．5:7 点拨：由题知，m甲:m乙＝3:2，Δt甲:Δt乙＝2:，Q甲:Q乙＝5:7，因为Q吸＝cmΔt，所以Q甲:Q乙＝(c甲m甲Δt甲):(c乙m乙Δt乙)＝(c甲×3×2):(c乙×2×3)＝5:7，解得c甲:c乙＝5:7。
7．6.3×106；0.15 点拨：由Q吸＝cm(t2－t1)知道，质量为50 kg的水温度从20 ℃升高到50 ℃吸收的热量Q吸＝cm(t2－t1)＝4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(50 ℃－20 ℃)＝6.3×106 J。这些热量如果完全由煤气燃烧来提供，则Q放＝Q吸＝6.3×106 J，由Q放＝mq可知，完全燃烧煤气的质量m′＝eq \f(Q放,q)＝eq \f(6.3×106 J,4.2×107 J/kg)＝0.15 kg。
8．压缩 9．12
二、10．D 11．D 12．C
13．B 点拨：由题知，甲、乙是两个实心铁球，m甲＞m乙，因为Q吸＝cmΔt，吸收的热量相同，所以Δt甲Δt乙＝eq \f(Q吸,cm甲)eq \f(Q吸,cm乙)＝m乙m甲，又因为m甲＞m乙，所以Δt甲＜Δt乙；二者的初温相同，则乙铁球的末温高，再将两球接触，热量将从乙球传给甲球，乙球放热、甲球吸热。
14．D 点拨：甲、乙是质量相等的不同液体，从图上可以看出，在升高温度相同时，乙吸收热量少，可知乙的比热容比甲小，故①错误，②正确；甲、丙是同种液体，比热容相同，吸收相同热量，甲升高温度高，故甲的质量小于丙的质量，故③正确，④错误。综合分析②、③正确，故D正确。
15．D
16．C
17．B
三、18．(2)天平；①确保两烧杯中水的质量相等 ②确保煤油和菜籽油的质量相等
(3)升高的温度
19．(1)天平；受热均匀 (2)B (3)加热时间 (4)短
四、20．解：(1)水在5 min内吸收的热量
Q吸＝c水m水(t2－t1)＝4.2×103 J/(kg·℃)×200×10－3 kg×(35 ℃－15 ℃)＝1.68×104 J，
不计热损失，所以电加热器5 min放出的热量
Q放＝Q吸＝1.68×104 J，
电加热器1 min放出的热量Q放′＝eq \f(Q放,5)＝eq \f(1.68×104 J,5)＝3.36×103 J。
(2)酒精在4 min内吸收的热量
Q吸′＝4×Q放′＝4×3.36×103 J＝1.344×104 J，
根据Q吸＝cm(t2－t1)可知，酒精的比热容c酒精＝eq \f(Q′吸,m酒精（t2－t1）)＝eq \f(1.344×104 J,200×10－3 kg×（45 ℃－15 ℃）)＝2.24×103 J/(kg·℃)。
21．解：(1)在0～10 s内汽车的平均速度v＝eq \f(s,t)＝eq \f(120 m,10 s)＝12 m/s。
(2)由图像可知，10 s以后，汽车做匀速直线运动，速度为20 m/s，根据二力平衡条件可得，汽车受到的牵引力F＝f＝4 000 N，
汽车牵引力的功率P＝Fv＝4 000 N×20 m/s＝8×104 W，
汽车牵引力做功W＝Pt＝8×104 W×10 s＝8×105 J。
(3)需要汽油的质量m＝eq \f(Q放,ηq)＝eq \f(W,ηq)＝eq \f(8×105 J,80%×5×107 J/kg)＝0.02 kg。
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