人教版九年级物理第十三章内能和热机单元测试题含答案解析

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1、单元综合检测(第十三章)一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 3 分,共 30 分)1.水是生命之源,节约用水,从点滴做起。下列关于水的理解正确的是 ( )A.0的水内能为零 B.水温升高,内能一定增大C.水变成冰后,体积变大,密度变大 D.30的水比 20的水的内能多2.南极是世界上最冷的地方,常年平均气温是-25。一天,南极上的小企鹅豆豆和丁丁(如图)之间发生了一次有趣的对话,他们的部分说法如下,其中不正确的是 ( )A.丁丁:呵呵,这里太冷了,冰山肯定没有内能了B.豆豆:再冷,组成冰山的分子也在做热运动呀,所以冰山也有内能C.丁丁:如果太阳出来,冰山吸热,内能一定增加D.豆豆:冰山的

2、内能可能比 100的沸水的内能大3.下列过程中,属于通过热传递改变物体内能的是 ( )A.用锤子敲打铁板,锤子和铁板都变热 B.两手相互摩擦,手发热C.卫星进入大气层时外壳发热 D.热水中放入冰块,水温下降4.用两个相同的加热器,分别对质量相等的甲、乙两种液体加热,忽略热量的散失,其温度随时间变化的规律如图所示,由图可以看出 ( )A.甲的比热容比乙大 B.甲的比热容比乙小C.甲和乙的比热容相同 D.刚开始加热时,甲和乙的比热容为零5.四种车辆中适合使用汽油机做动力的是 ( )6.如图所示实验或事例,属于内能转化为机械能的是 ( )7.如图所示,内燃机的四个冲程中,哪个属于做功冲程 ( )8.

3、某同学从下表提供的信息中,得出以下几个结论,其中错误的是 ( )几种物质的比热容 c/J/(kg)水 4.2103 干泥土 0.84103酒精 2.4103 铜 0.39103冰 2.1103 铝 0.88103煤油 2.1103 铅 0.13103水银 0.14103 砂石 0.92103A.汽车发动机用水来冷却效果比较好 B.液体的比热容都比固体大C.同种物质在不同状态下比热容值不同 D.质量相等的铜和铅,升高相同的温度,铜吸收的热量多9.下列对热学知识进行的归纳总结中,正确的是 ( )10.双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料,以下说法正确的是 ( )A.燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多

4、 B.以天然气为燃料,汽车发动机的效率可以达到 100%C.在压缩冲程中,燃料混合物的温度升高,内能增大 D.汽油与天然气相比,燃烧时汽油对环境的污染较小二、填空题(本大题共 8 小题,每空 2 分,共 34 分)11.如图所示,灭火器放在烈日下温度会_(选填“升高”或“降低”),这是通过_的途径使其内能增加,具有一定的危险性,为了安全,灭火器应存放在阴凉干燥处。12.如图所示为生活中常用的热水瓶,其外壁采用镀银的双层玻璃,并将中间抽成真空,这是为了减少_。注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞会跳起来。这一过程中瓶内气体的_能转化为软木塞的机械能。汽油机的_冲程也发生同样的能量转化。13

5、.小旺看见人们在冬天使用热水袋取暖,他灵机一动发明了“水床”在床形的塑料袋内充入水。冬天用电热器给水加热,水吸收热量,温度_(选填“升高”或“降低”)。人睡在“水床”上面比直接睡在床上感觉暖和。夏天充入冷水,躺在上面又感觉非常凉爽。这种床用水作介质,这是因为水的_比较大。14.汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的,如图所示是表示汽油机的_冲程,汽油机在某次工作时消耗汽油 0.2 kg,这些汽油完全燃烧放出_J 的热量;汽车汽油机工作过程中,水箱中的水温度会升高,这是通过_的方式使水的内能增加。(汽油的热值为 4.6107J/kg)15.如图是刘星在“五一”假期探究“海水和海滩的温度随时间变化

6、的规律”时画的一张示意图。根据图给的信息,刘星观察的时间是_(选填“中午”或“夜晚”),产生这一现象的原因是水的_比砂石的大。16.某汽油机的飞轮转速是 1 800 r/min,则每秒钟汽油机完成工作循环_次。17.新疆冬季房屋内多靠“暖气”取暖。“暖气”中用水作输运能量的物质,是因为水的_大;改用煤气做燃料来给水加热,是因为煤气的_高,且清洁污染小。18.氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点。氢气的热值为 14.3107J/kg,完全燃烧 0.5 kg 的氢气可放出_J 的热量;若一罐氢气用去了一半,则剩余氢气的热值_(选填“大于”“等于”或“小于”)14.310 7J/kg。三、简答题(

7、4 分)19.(2012德阳中考)夏日,在烈日暴晒下,游泳池旁的混凝土地面热得烫脚,而池中的水却不怎么热,请用所学物理知识解释这个现象。四、实验探究题(本大题共 2 小题,共 18 分)20.(10 分)夏天,小杰去海边游玩时发现:中午沙子较热,海水较凉,而傍晚沙子较凉,海水较热。对此现象小杰提出了猜想:可能是沙子吸热或放热后,温度变化比水大。(1)为验证猜想,小杰找来了铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、水、沙子、搅拌棒、细线、火柴、天平,除此之外,她还需要_。(2)实验中,小杰选用了两个火焰相同的酒精灯:分别给水和沙子加热,这样做的目的是_ (3)实验中:为了研究水和沙子吸收的热量与温度变化的关

8、系,需要控制水和沙子的初温、水和沙子吸收的热量以及水和沙子的_相同。(4)如果小杰实验时得出的结论与猜想一致,那么,当水和沙子升高相同的温度时,水吸收的热量和沙子吸收的热量应该有怎样的关系?(5)小杰通过以上实验发现的规律,在生活中有许多应用,试举出一例。21.(8 分)为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值,小明采用如图所示的装置进行实验:他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中,点燃它们,分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热,直至酒精和碎纸片完全燃烧。(1)小明设计了一张记录实验数据的表格,其中两项内容漏写了,请你帮他补充完整。(2)实验后小明根据实验数据利用公式 Q=cmt 算出了

9、水吸收的热量,结合“10 g 酒精”这一数据,算出了酒精的热值,算出的酒精热值是否可靠?_,请说明理由_五、计算题(本大题共 2 小题,共 14 分)22.(6 分)如图是某太阳能热水器,向其中注入 50 kg 水,阳光照射一段时间后,水温从 10升高到 50。水的比热容是 4.2103J/(kg)。试求:(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?(2)如果这些热量由效率为 20%的火炉燃烧煤炭来提供,则需要完全燃烧多少千克煤炭?(煤炭的热值 q=3107J/kg)23.(8 分)液化石油气的热值高达 4.6107J/kg,一些不法商贩为牟取暴利,常将液化石油气与价格低廉、热值仅为 2.9

10、107J/kg 的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户。常州市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测:将质量为 100kg、初始温度为 31的水装入容器内,用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至 100恰好沸腾,瓶内燃气消耗了 0.84kg。通过高效炉灶,水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%。已知水的比热容为 c=4.2103J/(kg),问:(1)瓶内燃气的热值是多少?(2)该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚?温度燃料加热前水温/ 10 g 酒精答案解析1.【 解析 】选 B。本题考查内能的概念。一切物体都有内能, 故 A 错误;水温升高, 水分子运动加快,内能增大, 故B

11、正确 ;水结冰后,质量不变,体积变大,密度变小,故 C 错误;内能的多少与物体的质量和温度有关,在没有控制质量相同的情况下,无法比较内能的多少,故 D 错误。2.【 解析 】选 A。本题考查内能的概念。组成物体的分子运动不会停止,故任何物体在任何温度下都会有内能,故 A 说法错,B 说法对。同一物体吸热,内能会增加,C 说法对。质量巨大的冰山的内能可能比质量很小的 100的沸水的内能大,因为内能跟物体质量也有关,D 说法对。3.【 解析 】选 D。本题考查改变物体内能的方式。A 项中锤子对铁板做功 ,使锤子和铁板的温度都升高,内能增加;B 项中双手克服摩擦做功,使手的内能增加;C 项中卫星克服

12、空气摩擦做功,使得其自身内能增加,故 A、 B、C 均是利用做功的方式改变物体的内能。D 项中热水向冰块放热,是利用热传递改变物体的内能。4.【 解析 】选 B。本题考查通过图像分析比较物质比热容的能力。当加热时间相同时, 甲、乙两种液体吸收的热量相同,由图像可知,甲升高的温度大于乙升高的温度,由 Q=cmt 知 c= ,因为甲、乙两种物体Q的质量相同,故甲的比热容小于乙的比热容。比热容是物质的一种性质, 与温度无关,故选 B。5.【 解析 】选 D。本题考查了柴油机和汽油机的区别,汽油机一般用在较为轻便的机械上面,所以小汽车上用的是汽油机,而其他三个选项都是较为笨重的机车,所以用的是柴油机。

13、6.【 解析 】选 D。本题考查能量的转化。滑滑梯时臀部感觉热、搓手取暖、钻木取火都是对物体做功 ,物体的内能增加,属于机械能转化为内能;水蒸气冲出软木塞是水蒸气的内能转化为软木塞的机械能。7.【 解析 】选 C。本题考查汽油机的工作过程。进气门开启 ,气体流入汽缸,是吸气冲程,A 错;两气门都关闭, 活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,B 错;两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大, 是做功冲程,C 对;排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程,D 错。8.【 解析 】选 B。本题考查比热容的概念和热量的计算。由于水的比热容最大, 故相同质量的水和其他液体相比较,吸收相同的热量,水的温度变化小,故

14、一般用水作冷却剂 ,A 对;液态水银的比热容比固态的干泥土等比热容都小,B 错;冰和水是同种物质,但比热容不同,C 对;质量相等的铜和铅, 由于铜的比热容大,故据公式Q=cmt 可知,在升高相同的温度时 ,铜吸收的热量多,D 对。9.【 解析 】选 A。本题考查改变物体内能的方式、内能的利用及水的比热容大的应用。A 中下滑过程中,小朋友克服摩擦做功,内能增大;B 中压缩气体膨胀做功,内能减小;C 中海边昼夜温差小,是因为水的比热容大,在吸热或放热时,其温度变化小;D 中小蒸汽轮机利用内能转化为机械能来工作。10.【解析 】选 C。本题考查热机效率与环保问题。燃料燃烧放出的热量不仅与燃料的热值有

15、关, 还与燃料的质量有关,所以不一定燃料的热值大,燃烧时放出的热量就多;无论用何种燃料, 汽车发动机的效率不可能达到 100%;在压缩冲程中,压缩燃料对燃料做功,机械能转化为内能, 使燃料的温度升高,内能增大; 天然气比汽油对环境的污染小,更环保,所以选 C。11.【解析 】本题考查改变内能的两种途径。灭火器在烈日下吸收热量温度会升高,这是采用热传递的途径来增加内能。答案:升高 热传递12.【解析 】本题考查改变内能的方式及能量转化。真空是热的不良导体,热水瓶将双层玻璃中间抽成真空,可以减少热量散失(或热传递);注入一定量的热水后,立即盖上软木塞, 软木塞会跳起来,这一过程是瓶内气体对软木塞做

16、功,其内能转化为软木塞的机械能,汽油机的做功冲程的能量转化情况与之相同。答案:热量损失(或热传递) 内 做功13.【解析 】本题考查比热容的应用。对水加热,水吸收热量时, 温度会升高。由于水的比热容比较大,和相同质量的其他物质相比,在吸收或放出相同的热量时,水的温度变化较小,因此一般用水作为介质传递热量。答案:升高 比热容14.【解析 】本题考查热机工作过程及能量转化判断。进气门、排气门关闭,活塞向上运动, 汽缸内气体体积变小,燃气被压缩是压缩冲程,Q 放 =mq=0.2 kg4.6107J/kg=9.2106J。汽油机工作时,散失的热量通过机壳被水吸收,水的内能增大,温度升高, 属于热传递。

17、答案:压缩 9.210 6 热传递15.【解析 】本题考查比热容的概念。水的比热容较大,吸热时水的温度上升较小, 温度低;砂石的比热容较小,吸热时温度上升较大,温度高。放热时,水的温度降低较小 ,温度高;砂石的比热容较小, 温度降低较大,温度低。答案:中午 比热容16.【解析 】本题考查汽油机的应用。汽油机一个工作循环活塞往复运动两次,曲轴转两周, 做一次功。可先求出飞轮每秒钟转动的次数,再确定做功次数。飞轮转数 1 800 r/min=1 800 r/60 s=30 r/s,则汽油机每秒钟的工作循环次数为 15 次。答案:1517.【解析 】本题考查对比热容、热值的理解。用水暖来获得热量,因

18、为水的比热容大, 相同质量的水和其他液体,在降低相同的温度时,水放出的热量多。用煤气做燃料来给水加热,是因为煤气的热值高,与其他燃料相比,质量相同时放出的热量多。答案:比热容 热值18.【解析 】本题考查热值的计算和影响因素。完全燃烧 0.5 kg 的氢气可放出的热量是Q=qm=14.3107J/kg0.5 kg=7.15107J。热值是物质本身的属性 ,与质量无关,若一罐氢气用去了一半, 剩余氢气的热值不变。答案:7.1510 7 等于19.【解析 】本题考查水的比热容大的应用。水的比热容大,和质量相等的其他物质相比, 在吸收和放出相同热量时,水的温度变化小。答案:质量相等的水和混凝土,照射

19、同样的时间,吸收相同热量 ,由于水的比热容较大,它的温度升高的度数小,因此,池水的温度比混凝土低。所以在烈日暴晒下,游泳池旁的混凝土地面热得烫脚,而池中的水却不怎么热。20.【解析 】本题考查探究物质的吸放热性能的过程及其结论的应用。(1) 实验中需要比较沙子和水的温度, 以便比较升高相同温度谁吸收的热量多,测量温度的工具是温度计。(2)选用相同的热源加热, 是为了在相同时间内使水和沙子吸收的热量相同,便于用加热时间的长短反映液体吸收热量的多少。(3)探究过程中, 采用控制变量法,要控制水和沙子的质量、温度升高的度数相同。(4)根据猜想, 沙子吸热后温度变化比水大,所以升高相同温度,水吸收的热

20、量比沙子多。(5)用水的比热容大的特点可解释很多现象, 如取暖用水循环、海边的昼夜温差小而内陆地区昼夜温差大等。答案:(1) 温度计 (2) 使水和沙子在相同时间内吸收相同的热量( 或使两个酒精灯在相同的时间内放出的热量相同) (3)质量 (4)质量相同的水和沙子,升高相同的温度, 水吸收的热量大于沙子吸收的热量(或 Q 水 Q 沙 )。(只要答出水吸收的热量大于沙子吸收的热量即可 ) (5)热水袋内装有水( 或汽车散热器内装有水、暖气片里循环流动的液体是水、沙漠地区早穿皮袄午穿纱、沿海地区比内陆地区温差小等,其他利用水的比热容大的特性的说法正确也可)21.【解析 】本题考查探究燃料的热值的过

21、程。(1)为了算出水吸收的热量,需要计算水温度升高的度数,故处应为“加热后水温/”;为比较酒精和碎纸片的热值,应取质量相等的两种不同燃料,比较它们燃烧后放出热量的多少,故处应为“10 g 碎纸片”。(2)由于热量损失,烧杯及温度计也要吸收热量,所以酒精完全燃烧放出的热量不能全部被水吸收,故算出的酒精的热值不可靠。答案:(1) 加热后水温 / 10 g 碎纸片(2)不可靠 酒精完全燃烧放出的热量不能全部被水吸收22.【解析 】本题考查有关热量的计算。(1)水吸收的热量为 Q 吸 =c 水 mt=4.2103J/(kg)50 kg(50-10)=8.4106J。(2)煤炭完全燃烧产生的热量为Q 放

22、 = = =4.2107JQ吸 8.410620%需要完全燃烧的煤炭的质量为m= = =1.4 kg。Q放 4.21073107/答案:(1)8.410 6J (2)1.4 kg23.【解析 】本题考查热学的综合计算。(1)水吸收的热量是:Q 吸 =cm(t-t0)=4.2103J/(kg)100kg(100-31)=2.910 7J0.84kg 燃气放出的热量是:Q 放 = = =3.87107JQ吸 2.910775%燃气的热值是:q= = =4.6107J/kgQ放3.871070.84(2)由于该种燃气的热值 q=4.6107J/kg 等于液化石油气的热值, 故该液化气站销售的瓶装液化石油气没有掺混二甲醚。答案:(1)4.610 7J/kg (2) 该液化气站销售的瓶装液化石油气没有掺混二甲醚