新沪科版九年级物理全册第十三章综合能力测试题

第十三章综合能力测试题
(时间：90分钟满分：90分)
一、单项选择题(每小题3分，共24分)
1．(·连云港)下列关于温度、内能和热量的说法，正确的是( B )
A．0 ℃的冰没有内能
B．冬天搓手取暖是利用做功来改变内能
C．物体温度越高，所含热量越多
D．物体的机械能越多，其内能就越多
2．关于比热容，下列说法中正确的是( D )
A．比热容跟物体吸收的热量有关
B．比热容与物体的温度有关
C．比热容与物体的质量有关
D．比热容是物体的一种属性
3．冬天，室内取暖用的暖气，很多都采用让流动的热水慢慢地流过散热器，其原因是( C )
A．水比较便宜 B．水的密度小
C．水的比热容大 D．水的沸点高
4．酒精的热值比煤油小，这表示( B )
A．燃烧酒精比燃烧煤油放出的热量少
B．相同质量的煤油和酒精完全燃烧时，煤油放出的热量多
C．相同质量的酒精和煤油中，煤油含的热量多
D．燃烧酒精比燃烧煤油达到的温度低
5．(·绵阳)如图所示，用酒精灯对烧杯中一定质量0 ℃的冰水混合物加热，至沸腾后继续加热一段时间。

下列说法正确的是( D )
A．冰水混合状态，冰和水的总内能不变
B．温度升高过程中，烧杯中水的机械能增加
C．温度升高过程中，烧杯中水的内能不变
D．沸腾过程中，烧杯中水的内能减少
6．(·黑龙江)下面是汽油机工作时的各个冲程示意图，其中将机械能转化为内能的是( B )
7．(·天水)如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是( C )
A．图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能减少
B．图乙：瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大
C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减少
D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
8．关于热机，下列说法错误的是( C )
A．热机性能好坏的重要标志之一是热机效率
B．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率
C．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大
D．在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能
二、填空题(每空2分，共20分)
9．(·江西)长征二号PT2运载火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液态氢的__热值__高；火箭外表涂有一层特殊物质，可利用该物质在发生物态变化时要__吸__热，从而避免高速运行的火箭温度过高。

10．冬天手冷时，我们经常两只手相互搓搓使手暖和，这是利用__做功__的方式使手的内能增加；也可以用“暖手宝”焐手，这是利用__热传递__的方式增加手的内能。

11．水的比热容较大，生活中，我们常用水来加热或散热，例如：冬天常用热水袋
取暖，把质量为2 kg，温度为90 ℃的热水装入热水袋中，到温度降为30 ℃的时候，这些水放出了__5.04×105__J的热量；如果用相同质量，相同温度的沙来取暖，沙会冷得__快些__(选填“快些”或“慢些”)。

12．在汽油机的一个工作循环中，内能转化为机械能的是__做功__冲程，其他三个冲程都是靠飞轮的__惯性__来完成的。

13．用煤气灶把1 kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10 g煤气。

已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107 J/kg，则煤气完全燃烧放出的热量为__4.2×105__ J，煤气灶烧水的效率为__50__ %。

三、实验及作图题(第14题4分，第15题8分，第16题5分，第17题4分，共21分)
14．(·武汉)图1是“比较不同物质吸热的情况”的实验装置，两个相同的烧杯中分别装有质量相等的水和食用油。

(1)选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相等时间内__吸收的热量相同__。

(2)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和__加热器__。

(3)图2中能合理反映该实验结果的图像是__乙__(选填“甲”“乙”或“丙”)。

15．为了比较A、B两种液体比热容的大小，某实验小组做了如图所示的实验。

在两个相同的试管中，分别装入A、B两种液体，将试管放入完全相同的盛水烧杯中，用相同的酒精灯加热。

(1)实验采用水浴法加热，目的是使液体A、B__均匀__受热；
(2)在试管中装入液体A、B时，要控制它们的初温和__质量__相同；
(3)加热相同的时间，是为了使液体A、B吸收的热量__相同__(选填“相同”或“不
相同”)；
(4)加热相同时间后，液体A、B的温度如图所示，这表明液体__B__(选填“A”或“B”)的比热容较大。

16．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来“探究煤油和菜籽油的热值大小关系”。

他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录一次杯中水的温度(见下表)：
(1)在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是(甲图中)：先调整固定__B__的位置，再调整固定__A__的位置。

(均选填“A”或“B”)
(2)为了保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的__质量__、__初温__。

(3)通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是__煤油__。

17．为了比较水和空气对牛奶的冷却效果，某小组的同学进行了如下的探究实验：将一盒牛奶分别装入两个相同的瓶中，甲瓶放在水中，乙瓶放在空气中，其他条件均相同，如图所示。

实验时，他们每隔一定时间记录一次插在甲、乙两瓶牛奶中的温度计示数如下表所示。

(1)甲、乙两瓶中的牛奶质量应该__相等__。

(2)本次实验中，小王发现__水__的冷却效果更好。

(3)通过分析，小王又发现，甲瓶中牛奶冷却快慢前后不一致，是越来越__慢__。

(4)物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢。

若小王用“冷却速度”来表示物体冷却快慢，则“冷却速度”可以定义为：质量为1千克的物体，__单位时间温度下降的度数__叫做冷却速度。

四、综合应用题(第18题6分，第19题8分，第20题11分，共25分)
18.(·内江)汽车的发动机工作时，吸入气缸的汽油和空气的比例，决定了汽车的动力性能和经济性能。

某汽车四冲程汽油发动机的气缸总排量为2 L(发动机每个工作循环吸入或排出的流体体积称为气缸排量)，发动机工作时，吸入气缸的是由汽油和空气所形成的混合物，混合物的密度ρ＝1.44 kg/m3，汽油和空气的质量比为1∶15，汽油的热值q＝4.5×107 J/kg。

如果发动机曲轴在1 min转动3×103转，发动机的效率为40%，那么在这种情况下，汽车在1 min做的有用功是多少？
解：根据ρ＝m
V
可得，一次吸入混合物的质量：m
1
＝ρV＝1.44 kg/m3×2×10－3 m3＝
2.88×10－3 kg，因为曲轴每转动两周，完成一个工作循环，吸气一次，也做一次功，所以，发动机曲轴在1 min转动3×103转，吸气和做功都为1500次，汽油和空气的质量比
为1∶15，可见汽油占混合物总质量的
1
15＋1
＝
1
16
；则发动机在1 min内吸入汽油的总质
量：m＝m
1×1500×
1
16
＝2.88×10－3 kg×1500×
1
16
＝0.27 kg；这些汽油完全燃烧放出的
热量：Q＝mq＝0.27 kg×4.5×107 J/kg＝1.215×107 J，根据η＝W
有用
Q
可得汽车在1 min
做的有用功：W
有用
＝Qη＝1.215×107 J×40%＝4.86×106 J
19．某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1 m2表面上，每秒钟接收到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验。

经多次实验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为
50 %。

控制太阳能热水器接收太阳光垂直照射的面积始终是2 m2，太阳能热水器内的水
的质量为100 kg，水的初温为20 ℃，经8750 s时间后上升到45 ℃[c
水
＝4.2×103
J/(kg·℃)]。

请计算：
(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量是多少焦耳？
(2)垂直于太阳光的1 m2表面上，每秒钟接收到的太阳能是多少焦耳？
解：(1)Q
水吸
＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×100 kg×(45 ℃－20 ℃)＝1.05×107J
(2)W＝Q 吸
η·t·S ＝
1.05×107 J
8750×2×50%
＝1.2×103 J
20．(·云南)“可燃冰”是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台5月18日报道，我国“可燃冰”已试采成功，技术处于世界领先。

用燃气锅炉烧水时，把质量为500 kg，初温为20 ℃的水加热到100 ℃，共燃烧了12 m3天然气。

已知水的比热容c
水
＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值q＝4.2×107 J/m3，“可燃冰”的热值为同体积天然气的160倍。

求：
(1)水吸收的热量；
(2)燃气锅炉烧水时的效率；
(3)若换用“可燃冰”，应使用多少立方米的“可燃冰”。

解：(1)水吸收的热量：Q
吸
＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×500 kg×(100 ℃－20 ℃)
＝1.68×108 J (2)天然气完全燃烧放出的热量：Q
放＝Vq
天然气
＝12 m3×4.2×107 J/m3＝
5.04×108J；燃气锅炉烧水时的效率：η＝Q
吸
Q
放
×100%＝
1.68×108 J
5.04×108 J
×100%≈33.3% (3)
“可燃冰”的热值为同体积天然气的160倍，则“可燃冰”的热值：q
可燃冰＝160q
天然气
＝
160×4.2×107 J/m3＝6.72×109 J/m3，若换用“可燃冰”燃烧放出相同的热量，应使用
“可燃冰”的体积：V
可燃冰＝
Q
放
q
可燃冰
＝
5.04×108 J
6.72×109 J/m3
＝0.075 m3。