精品试卷沪科版九年级物理第十三章内能与热机难点解析练习题(无超纲)

沪科版九年级物理第十三章内能与热机难点解析
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。

第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、2021年10月16日，航天员翟志刚、王亚平、叶光富搭乘神州十三号载人飞船，开始了为期6个月的“太空出差”，六个月后将顺利返航。

下列说法正确的是（）
A．火箭加速升空时，动能转化为重力势能
B．火箭选作燃料的物质主要是利用该燃料的比热容大的特点
C．火箭的发射过程中，燃料若不完全燃烧，热值会减小
D．返回舱进入大气层后与大气摩擦，机械能转化为内能
2、下列能说明组成物质的分子都在不停的运动的是（）
A．新冠病毒的传播B．扫地时灰尘飞扬
C．冬日大雪纷飞D．墙里开花墙外香
3、同学们根据下表提供的几种物质的比热容得出下列四个结论，其中正确的是（）
A．液体的比热容一定比固体的大
B．同一物质发生物态变化后，比热容不变
C．汽车发动机用水来冷却是因为水的比热容较大
D．质量相等的铝块和铜块，吸收相同的热量铜块升温快，所以铜块比热容大
4、关于热学知识，以下说法正确的是（）
A．热传递是改变内能的唯一途径B．桂花飘香说明分子在做无规则运动
C．汽车发动机用水做冷却液是因为水的比热容小D．一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高
5、煤炭是一种重要燃料。

为判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的（）
A．密度B．比热容C．热值D．硬度
6、如图所示是某物质加热熔化过程中温度随时间变化的图像，关于该图像，下列判断正确的是（）
A．该图像可能是沥青熔化时温度随时间变化的图像
B．AB段说明：物质温度升高，该物质的熔点也随之升高
C．BC段温度不变，内能也不变
D．该物质液态时的比热容大于固态时的比热容
7、关于内能和热量，下列说法正确的是（）
A．物体的温度升高，它的热量就增大
B．物体吸收热量，温度一定升高
C．两个物体的温度相等，其内能一定相等
D．物体的温度降低，其内能一定减小
8、把质量相同的两个金属块，同时放入沸水中加热较长时间后，取出放在冰块上，使冰熔化较多的那个金属块具有较大的（）
A．比热容B．密度C．温度D．热量
9、在透明塑料盒的底部钻一小孔，将电子点火器的点火端塞进孔中（密封不漏气），如图所示，打开塑料盒盖，向盒中滴入几滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按下电子点火器的点火按钮。

关于实验的现象和分析，下列说法错误的是（）
A．按下点火按钮后，随着“呼”的一声响，盒盖飞出去了
B．盒盖的飞出是由于酒精燃烧后产生的燃气做功所致
C．酒精燃烧，燃气对盒盖做功后，燃气内能减小，温度升高
D．酒精燃烧产生的燃气对盒盖做功，盒盖的机械能增加
10、如图所示，铁水很热，冰块很冷，但它们都具有内能。

下列说法正确的是（）
A．铁水温度高，内能大
B ．冰块温度低，内能小
C ．铁水温度高，分子热运动剧烈
D ．冰块温度低，分子热运动停止
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题3分，共计15分）
1、一标准气压下，有2kg 初温是60℃的水，吸收54.210⨯J 的热量后，它的末温是_______℃。

若大巴车消耗汽油10kg ，这些汽油完全燃烧放出的热量是________ J 。

（汽油的热值q=74.610⨯J/Kg ）
2、质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后，甲升高的温度比乙升高的温度高，则相同质量的甲、乙两种液体降低相同的温度时，______放出的热量多。

3、质量和初温相同的甲、乙两种液体，经同一加热器加热相同的时间后，甲的温度大于乙的温度，则甲液体吸收的热量______（选填“大于”、“等于”或“小于”）乙液体吸收的热量，甲液体的比热容______（选填“大于”、“等于”或“小于”）乙液体的比热容。

如果乙液体的质量为1kg ，初温为20C ︒，加热一段时间后温度升高到50C ︒，吸收的热量为51.2610J ⨯，则乙液体的比热容为______()J/kg C ⋅︒。

4、关于热机，汽油在汽缸内燃烧时将______能转化为______能。

如图所示是汽油机的______冲程；若飞轮的转速为2400r/min ，则在1min 内汽油机完成______个工作循环，对外做功______次。

5、酒精和水充分混合后总体积小于混合前的总体积，此现象说明组成物质的分子间有______。

同时闻到了酒精的气味，这是______现象，说明分子在永不停息地做______。

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、（1）用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg ，初温为20℃的水加热到100℃，已知水的比热容34.210J/kg c ⨯⋅水＝（℃），则：水吸收的热量是多少J ；
（2）在（1）过程中，共燃烧了12m 3天然气，天然气的热值q ＝4.2×107J/m 3），求燃气锅炉烧水时的效率；
（3）我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求可燃冰的热值；若换用可燃冰，应使用多少m 3可燃冰就能等效（2）中的天然气？
2、某物理兴趣小组的同学，用煤炉给50kg 、初温为20℃的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热
过程中水温随时间变化的图线。

若在6min 内完全燃烧了2kg 的煤，水的比热容为()34.210J/kg ⨯⋅℃，
煤的热值约为3×107J/kg 。

求：
（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min 时间加热，水所吸收的热量；
（3）煤炉烧水时的热效率。

3、燃烧了0.5kg 的焦炭，已知焦炭的热值为3.0×107J/kg 。

求放出多少热量？
4、小明家买了新车，厂家提供的部分参数如下表。

周末爸爸带着全家开车到海边游玩，车上的速度表如图所示，在高速公路上仪表盘显示百公里平均油耗12.5L 。

[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，水的密度为1.0×103kg/m 3，92#汽油热值为4.5×107J/kg 、密度为0.8×103kg/m 3]。

求：
（1）在冷却发动机过程中，水的温度升高50℃，求水吸收的热量是多少?
（2）若匀速行驶1h，轿车发动机的效率是20%，则发动机的输出功率是多少W?
5、标准大气压下使用快壶对2kg水进行加热，水的初始温度为50℃，若将其加热至沸腾，则水吸收的热量是_______J，加热过程中耗电5.25×105J，则该快壶的热效率是_______。

四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、在研究“不同物质的温度变化与吸热关系”实验中，取质量和初温都相同的甲乙两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热，如图A所示。

（1）图B为某时刻的温度，其示数为________℃，由图C可知c甲______c乙。

（2）分析图C可知，吸收相同热量，_______液体升温更高；_______液体更适合作汽车发动机的冷却液。

（3）若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃，吸收热量之比为2∶1，则甲、乙液体的比热容之比为___________。

2、为了比较水和沙子吸热本领的大小，小敏做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表：
（1）在此实验中用___________的多少表示水和沙子吸热的多少；
（2）分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收的热量___________（填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量；
（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，___________（选填“水”或“沙子”）升高的温度更高。

3、为了观察水的沸腾现象，小南利用甲装置做了相应的实验：
（1）实验前，应________ （选填字母A．“自上而下”、或B．“自下而上”）安装各个仪器；
（2）实验过程中，某时刻温度计示数如图乙所示，此时水的温度为________C
，小南每隔1分钟记录一次温度计示数并绘制了如图丙a所示的图像，由此可知此时大气压强_______1个标准大气压（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
（3）沸腾时水继续________（选填“吸热”或“放热”），温度________（选填“升高”、“降
低”或“不变”）；
（4）实验结束后，小南又用相同的装置对等质量的另一液体进行加热，得到如图丙b所示的温度变化规律，由此可知该液体的比热容c液________c水（选填“>”、“<”或“=”）。

-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A．火箭加速升空时，燃料燃烧的化学能转化为动能和重力势能，故A错误；
B．火箭选作燃料的物质主要是利用该燃料的热值大的特点，故B错误；
C．热值是物质的一种物理属性，与燃料是否充分燃烧无关。

燃烧是否充分影响的是燃料燃烧时放出热量的多少，故C错误；
D．返回舱进入大气层后与大气摩擦生热，此时机械能转化为内能，故D正确。

故选D。

2、D
【详解】
A．新冠病毒的传播属于物体的机械运动，不是分子的运动，故A不符合题意；
B．扫地时灰尘飞扬，灰尘属于宏观物体，属于机械运动，不是分子的运动，故B不符合题意；C．冬日大雪纷飞，雪花是宏观物体，属于机械运动，不是分子的运动，故C不符合题意；
D．墙里开花墙外香，因为分子不停地做无规则运动，扩散到了空气中，人们就闻到了花的香味，故D符合题意。

故选D。

3、C
【详解】
A ．根据表中数据可知：冰、铜等的比热容比水银的比热容大，故A 错误；
B ．水变成冰后比热容变化了，水和冰是同物质，由此可知同一物质发生物态变化后，比热容变化了，故B 错误；
C ．因为水的比热容大，根据吸热公式Q =cm Δt 可知，相同条件下与其他物质相比升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水来冷却，故C 正确；
D ．质量相等的铝块和铜块，吸收相同的热量，铜块升温快，即Δt 较大，由c =
ΔQ m t
可知，铜块比热容小，故D 错误。

故选C 。

4、B
【详解】
A ．改变内能的方法有两种，做功和热传递，所以热传递不是改变内能的唯一途径，故A 错误；
B ．桂花飘香是指桂花的香味分子，在不断扩散，说明分子在做无规则运动，故B 正确；
C ．汽车发动机用水做冷却液，是因为水的比热容大，升高较小的温度，能吸收大量的热量，故C 错误；
D ．一个物体吸收了热量，它的温度不一定会升高，例如，晶体熔化时，在不断吸收热量，但它的温度不变，故D 错误。

故选B 。

5、C
【详解】
煤炭是燃料，利用煤炭燃烧，将化学能转化为内能，从而加以利用，故热值来检验煤炭是最科学的方法。

6、D
【详解】
A．由图像可知，该物质在BC段温度保持不变，是晶体，沥青是非晶体，所以该图像不是沥青熔化时温度随时间变化的图像，故A错误；
B．由图像可知，AB段是物质熔化之前升温的过程，该物质在BC段是熔化过程，熔点是48℃，该物质的熔点不会升高，故B错误；
C．BC段温度不变，吸收热量，内能增大，故C错误；
D．比较图像中AB段和CD段可以看出，在时间相同时，AB段温度升高快，说明这种物质在固态时升温快，表明固态时的比热容小于液态时的比热容，故D正确。

故选D。

7、D
【详解】
A．物体的温度升高，内能增大，热量只能说“吸收”或“放出”，不能说增大，故A错误；
B．物体吸收热量，温度不一定升高，比如晶体的熔化过程，故B错误；
C．内能还和物体的质量有关，温度相等，内能不一定相等，故C错误；
D．物体温度降低，分子的平均动能减小，即内能减小，故D正确。

故选D。

8、A
【详解】
把质量相同的两个金属块，同时放入沸水中加热较长时间后，表明它们的初温相同，放在冰块上使冰
=可知，等质量的不同种物质，改块熔化，即末温为冰水混合物温度，即温度改变量相同，由Q cm t
放
变相同的温度，比热容大的放出的热量多，冰熔化的多，所以使冰熔化较多的那个金属块具有较大的比热容。

故A符合题意，BCD不符合题意。

故选Ａ。

9、C
【详解】
AB ．按下点火按钮后，盒中的酒精燃烧后产生的燃气对外做功，将内能转化为机械能，随着“呼”的一声响，盒盖飞出去了，故AB 正确，不符合题意；
C ．燃气对盒盖做功后，燃气内能减小，温度降低，故C 错误，符合题意；
D ．盒中的酒精燃烧后产生的燃气对外做功，内能转化为机械能，盒盖的机械能增加，故D 正确，不符合题意。

故选C 。

10、C
【详解】
AB ．物体的内能不仅与物体的温度有关，还和质量有关，温度高的物体，若质量很小，则内能不一定大，温度低的物体，若质量较大，则内能不一定小，故AB 错误；
CD ．分子在永不停息地做无规则运动，温度越高，分子的热运动越剧烈，但温度低的时候，分子的热运动不会停止，故C 正确，D 错误。

故选C 。

二、填空题
1、100 84.610⨯
【详解】
[1]根据21()Q cm t t =-得
52154.210J 60=1104.210J (kg )=+2kg
Q t t cm +⨯⨯⋅⨯=吸℃℃℃ 因为在一标准气压下，水的沸点为100℃，所以水温不会上升到110℃，故它的末温是100℃。

[2]根据Q mq ＝得，汽油完全燃烧放出的热量是
7810kg 4.610J J/Kg=4.610Q mq ⨯=⨯⨯＝
2、乙
【详解】
质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量
1111Q c m t =∆，2222Q c m t =∆
甲、乙升高的温度为
1111
Q t c m ∆=，2222Q t c m ∆= 甲升高的温度比乙升高的温度高，则
121122
Q Q c m c m > 12
11c c > 可知
12c c <
即甲的比热容小于乙的比热容，当相同质量的甲、乙两种液体降低相同的温度时，甲乙放热为
111Q c m t ''=∆，222Q c m t ''=∆
所以
1122c m t c m t ''∆<∆
即乙放热多。

3、等于 小于 4.2×103
【详解】
[1]因为用的是同一加热器，加热的时间相同，故甲、乙吸收的热量相等。

[2]质量和初温相同的甲、乙两种液体，吸收相同的热量，甲的温度大于乙的温度，则t t ∆>∆甲乙，根据Q c m t
=∆吸可知，甲的比热容小于乙的比热容。

[3]由Q cm t =∆吸得，乙液体的比热容是
()531.2610J 4.210J/kg C 1kg (50C 20C)
Q c m t ⨯===⨯⋅︒∆⨯︒-︒吸乙乙乙 4、化学 内 做功 1200 1200
【详解】
[1][2][3]由图可知，进气门、排气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，判断该冲程为做功冲程，该冲程燃料燃烧时把化学能转化为气缸内气体的内能，然后对外做功，最终转化为机械能。

[4][5]飞轮的转速为2400r/min ，即一分钟飞轮转2400转。

因为飞轮转2转，对外做功一次，完成一个工作循环。

所以一分钟内飞轮总共对外做功1200次，完成1200个工作循环。

5、间隙 扩散 无规则运动
【详解】
[1]酒精和水充分混合后总体积小于混合前的总体积，是因为分子间存在间隙，水分子和酒精分子进入彼此的间隙，使得混合后的总体积变小。

[2][3]不同物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散。

闻到酒精的气味是由于酒精“原子”飘到我们的鼻子中，这是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动。

三、计算题
1、（1）1.68×108；（2）33.3%；（3）6.72×109J/m 3，0.075
【详解】
解：（1）水吸收的热量为
380()J/(kg )J 1()- 4.210500kg 00-20 1.6810Q c m t t ⨯⨯⨯⨯⋅吸水水＝＝℃℃℃＝
（2）12m 3天然气完全燃烧释放的热量为
373812m 4.210J/m 5.0410J Q V q ⨯⨯⨯天然气放＝＝＝
燃气锅炉烧水时的效率为
88=100%=100%33%1.6810J 5.0410J
Q Q η⨯⨯⨯⨯≈吸放 （3）因可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，可燃冰的热值为
7393160160 4.210J/m 6.7210J/m q q ⨯⨯⨯可燃冰天然气＝＝＝
所以，需要可燃冰的体积为
3311==
==12m =0.075m 160160160Q Q V V q q ⨯放
放可燃冰天然气可燃冰 答：（1）水吸收的热量是1.68×108J ；
（2）燃气锅炉烧水时的效率为33.3%；
（3）可燃冰的热值为6.72×109J/m 3，若换用可燃冰，应使用0.075m 3可燃冰就能等效（2）中的天然气。

2、（1）7610J ⨯；（2）71.2610J ⨯；（3）21%
【详解】
解：（1）由热量计算公式Q mq =放可得煤完全燃烧产生的热量为
772kg 310J/kg=610J Q m q ==⨯⨯⨯放煤
（2）根据题意，如图所示，经过6min 时间加热，水所吸收的热量为
()()37=4.210J/kg 50kg 8020 1.2610J Q c m t ∆⨯⋅⨯⨯=⨯吸水水=℃℃-℃
（3）根据热效率的公式100%Q Q η=⨯吸放
可得煤炉烧水时的热效率为 771.2610J 100%100%21%610J
Q Q η⨯=⨯=⨯=⨯吸放 答：（1）煤完全燃烧产生的热量为7610J ⨯；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为7
1.2610J
⨯；
（3）煤炉烧水时的热效率为21%。

3、1.5×107J
【详解】
解：0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量
Q放＝mq＝0.5kg×3.0×107J/kg＝1.5×107J 答：燃烧0.5kg的焦炭放出1.5×107J的热量。

4、（1）2.1×106J；（2）2×104W
【详解】
解：（1）由
m
V
ρ=可知，水的质量
3333
1.010kg/m1010m10kg
m V
ρ⨯⨯
⨯﹣
水水水
＝＝＝
水吸收的热量
()
36
Δ 4.210J/kg10kg50 2.110J
Q c m t⨯⋅⨯⨯⨯
吸水水
＝＝℃℃＝
（2）由图可知，汽车的行驶速度
80km/h
v＝
由=s
v
t
可知，汽车匀速行驶1h通过的路程
80km/h1h80km
s vt⨯
＝＝＝
则汽车消耗的汽油的体积
80km12.5L/100km10L
V⨯
汽油
＝＝
由
m
V
ρ=可知，汽油的质量
33330.810kg/m 1010m 8kg m V ρ⨯⨯⨯﹣汽油汽油汽油＝＝＝
汽油完全燃烧放出的热量
788kg 4.510J/kg 3.610J Q m q ⨯⨯⨯放汽油汽油＝＝＝ 由W Q η=放
可知，轿车发动机做的有用功
8720% 3.610J 7.210J W Q η⨯⨯⨯放＝＝＝
发动机的输出功率
747.210J =210W 3600s
W P t ⨯⨯== 答：（1）水吸收的热量是2.1×106J ；
（2）发动机的输出功率是2×104W 。

5、4.2×105 80%
【详解】
[1]1个标准大气压下，水的沸点是100℃，故将水加热至沸腾，水吸收的热量为
()()35Δ 4.210J /kg 2kg 10050 4.210J Q cm t ==⨯⋅⨯⨯-=⨯吸℃℃℃
[2]由题意可知，电热水壶的效率为
554.210J 100%100%80%5.2510J
Q W η⨯=⨯=⨯=⨯吸 四、实验探究
1、39 ＞ 乙 甲 3∶2
【详解】
（1）[1]图B 可知，温度计的分度值为1℃，此时温度计的示数为39℃。

[2]由图C 可知，甲乙两液体加热相同时间时，根据Q c m t
=
∆可知，乙升高的温度高，甲升高的温度较低，所以乙的比热容小，甲的比热容大，即 c 甲＞c 乙
（2）[3][4]图C 可知，吸收相同热量，乙升高的温度高，甲升高的温度较低，根据Q c m t
=∆可知，乙的比热容小，甲的比热容大。

则升高相同温度时，甲液体吸收的热量较多，所以甲更适合作汽车发动机的冷却液。

（3）[5]若甲、乙液体从图C 所示的初温分别升高到40℃和35℃，吸收热量之比为2∶1，则甲升高的温度为
40-20=20t ∆=甲℃℃℃
乙升高的温度为
35-20=15t ∆=乙℃℃℃
则甲乙的比热容之比为
2153=1202
Q c m t Q t Q c Q t m t ∆∆==⨯=⨯∆∆甲
甲甲甲乙乙乙乙甲乙
℃℃ 2、加热时间 大于 沙子
【详解】
（1）[1]实验采用相同的酒精灯对其加热，加热时间越长，沙子和水吸收的热量就多，因此实验中用加热时间表示水和沙子吸热的多少。

（2）[2]分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收热量需要的时间更长，所以水吸收的热量大于沙子吸收的热量。

（3）[3]如果加热相同的时间，即吸收相同热量，质量相同的水和沙子，由于水每升高1℃吸收的热量多，因此水升温慢，沙子升温快，沙子的温度变化更大。

3、B 97 小于 吸热 不变 <
【详解】
（1）[1]因用酒精灯的外焰加热，故应先固定铁圈的高度，再放置烧杯，最后固定温度计，使温度计的玻璃泡与待测液体充分接触，故实验前自下而上安装各个仪器，故A 不符合题意，B 符合题意。

故选B 。

（2）[2]实验过程中，某时刻温度计示数如图乙所示，温度计分度值为1C ︒，此时水的温度为97C ︒。

[3]1个标准大气压下水的沸点为100C ︒，气压减小，沸点降低，根据图丙a 所示的图像，水的沸点为99C ︒，由此可知此时大气压强小于1个标准大气压。

（3）[4][5]根据图丙可知，8~12分钟为水的沸腾过程，水继续吸热，但温度不变。

（4）[6]根据图丙b 所示的温度变化规律可知，加热4分钟，b 升高的温度大，因两种液体的质量相同，根据ΔQ c m t =
可知，液体的比热容c 液<c 水。