2017_2018学年九年级物理全册第十三章内能与热机习题（新版）沪科版.docx

第十三章 内能与热机一、单选题1.汽车的发动机工作时需要散热，散热器里装的是用来冷却发动机的液体，下表提供的液体中冷却效果最好的是（    ）A. 酒精                                     B. 水                                     C. 煤油                                     D. 蓖麻油2.内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时这些气体的温度和内能的变化情况是（   ） A. 温度降低，内能减小                                           B. 温度升高，内能不变C. 温度升高，内能增大                                           D. 温度降低，内能增加3.关于温度、热量、内能，下列说法符合题意的是（   ） A. 温度相同的两物体间不会发生热传递B. 物体的温度越高，所含热量越多C. 0的冰块没有内能D. 温度高的物体，内能一定大4.骄阳下的露天泳池边，水泥砂石地热得烫脚，而泳池里的水却凉凉的这主要是因为（   ） A. 砂石的比热容大                  B. 水的比热容大                  C. 砂石的密度大                  D. 水的密度大5.下列说法中正确的是（） A. 高温物体具有的内能一定比低温物体具有的内能多     B. 发生热传递的过程实质是内能转移的过程C. 物体的温度越高，含有的热量越多                              D. 物体的内能增加，一定是对物体做了功6.下列现象中，属于通过做功改变物体内能的是（    ） A. 用砂轮磨菜刀，刀的温度升高                             B. 用热水泡脚，脚感觉暖和C. 冬天对手“哈气”，手感到暖和                         D. 用蒸锅加热食品，食品温度升高7.冰在熔化过程中，下列判断正确的是（   ） A. 内能不变，比热容不变B. 吸收热量，内能增大，温度不变C. 比热容、内能、温度都不变D. 比热容变大、内能增加，温度升高8.已知水的比热容为4.2×103J/（kg），则质量为2kg的水，温度由25降低到20放出的热量是（   ） A. 4.2×104J                         B. 2.1×105J                         C. 1.68×105J                         D. 3.78×105J9.下列流程如图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况关于对图中的补充正确的是（  ） A. 做功冲程，内能转化为机械能，压缩冲程，机械能转化为内能B. 压缩冲程，内能转化为机械能，做功冲程，机械能转化为内能C. 做功冲程，机械能转化为内能，压缩冲程，内能转化为机械能D. 压缩冲程，机械能转化为内能，做功冲程，内能转化为机械能10.下列生活场景中，通过做功来改变物体内能的是（） A. 搓动双手感到暖和                                              B. 用嘴向手“哈气”感到暖和C. 冬天晒太阳感到暖和                                           D. 围坐火炉烤火感到暖和二、多选题11.小莉根据下表中的数据，得出以下四个结论，其中正确的是（  ） 几种物质的比热容c/J（kg）1水4.2×103冰2.1×103酒精2.4×103砖石0.92×103煤油2.1×103铝0.88×103水银0.14×103铜0.39×103A. 不同物质的比热容可能相等B. 同种物质在不同状态下比热容一定相等C. 质量相等的铜块和铝块，降低相同的温度，铝块放出的热量一定多D. 初温相等的酒精和砂石，吸收相等的热量后，酒精的末温可能比砂石的末温高三、填空题12.小雨要探究“不同物质的吸热能力”，请完成实验设计方案：器材等质量的水和煤油，两个相同的电加热器，秒表和温度计实验步骤_分析数据，得出结论数据记录表格_ 13.将一铜块放在炉子上加热，在铜块温度升高的过程中，它的内能 _，比热容 _（选填“增大”、“减小”或“不变”） 14.如图甲是一种新型插座，它能即时显示接在该插座时的用电器的工作电压和所耗电费等信息（插座本身消耗电能由内部电池提供），小明将装有质量为2.4kg、初温为10水的电水壶插在该插座上，这时插座屏幕上显示如图乙所示，当水烧开至100时，屏幕显示如图丙所示，这段时间内电水壶消耗的电能为_J，实际功率为_W，电水壶烧水的效率为_电费单价：0.5元/（kWh）；c水=4.2×103J/（kg）15.“炙手可热”与“钻木取火”，从物体内能改变的方式来说，前者是通过_方式改变物体的内能；后者是通过_方式改变物体的内能 四、计算题16.一根烧红的铁钉，温度是800，质量是1.5g，它的温度降低到20，要放出多少热量？已知铁的比热容为0.46×103J（/kg） 五、实验探究题17.某物理兴趣小组的同学，用煤炉给80kg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3kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（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 （4）写出该煤炉此时效率低的原因之一 六、综合题18.近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭（1）现在汽车的发动机大多是用汽油作燃料的汽油机如图所示的汽油机正处在_ 冲程； （2）由于过度开发和使用加剧了不可再生能源的消耗，现在很多地方正在使用乙醇汽油乙醇汽油是一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源，其中普通汽油体积占90%，乙醇（即酒精）体积占10%某型号汽车使用上述乙醇汽油在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为920N，每行驶100km耗油10kg则10kg乙醇汽油完全燃烧放出的热量是多少焦？（乙醇汽油热值q=4.6×107J/kg） （3）该车此时的效率为多少？ （4）请写出使用乙醇汽油的好处是什么？（写出一条即可） 答案解析部分一、单选题1.【答案】B 【解析】【分析】由表中数据可知水的比热容最大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多，据此分析；【解答】因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以发动机中用水做冷却剂冷却效果最好故选B【点评】关于水的比热容较大的应用：水可做散热剂、可做冷却剂，用来解释沿海地区与内陆地区之间的气候差别，城市热岛效应的原因等等2.【答案】A 【解析】【解答】解：当内燃机内部的高温气体迅速膨胀对外做功时，内能转化为机械能，故气体的内能会减小，气体的温度会降低； 故选A【分析】解决此题要知道做功可以改变物体的内能：当对物体做功时，机械能转化为物体的内能，物体的内能增大；当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小3.【答案】A 【解析】【解答】A热传递的条件是存在温差，温度相同的两物体间不会发生热传递，A符合题意.B热量是热传递过程中内能转移的量度，是一个过程量，不能说物体含有热量， B不符合题意。C一切物体都具有内能，0的冰块也具有内能，C不符合题意。D内能的大小不仅与物体的温度有关，还与物体的质量、种类、结构、状态等因素有关。温度高的物体，内能不一定大，D不符合题意。故答案为：A。  【分析】热传递的条件是具有温度差，温度相同则不能发生热传递.4.【答案】B 【解析】【解答】解：水比砂石的比热容大，因此，相同质量的水和砂石，在吸收相同的热量时，砂石温度高，水温度低，所以骄阳下的露天泳池边，水泥砂石地热得烫脚，而泳池里的水却凉凉的故B符合题意 故选B【分析】在常见物质中，水的比热容是最大的，因此，在相同条件下水吸收的热量较多，而在吸收相同热量时，水升温则较慢5.【答案】B 【解析】【解答】解：A、内能的影响因素有温度、质量、体积等，只有温度的大小不能判断内能的大小，故A错误；B、热传递的实质就是能量的转移，故B正确；C、热量是一个过程量，不能说含有，故C错误；D、物体的内能增加可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故D错误故选B【分析】在热传递过程中传递内能的多少叫热量，热量是个过程量，热传递的条件是：物体之间存在着温度差；内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和，温度是表示物体冷热程度的物理量了解这三个物理量的概念与联系，再结合改变物体内能的方法有做功和热传递，可对各选项依次做出分析6.【答案】A 【解析】【分析】解决此类问题要知道改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。A、用砂轮磨菜刀，克服摩擦做功，机械能转化为内能，刀的内能增大、温度升高，是通过做功改变了物体的内能，符合题意；B、用热水泡脚，脚从热水吸收热量、温度升高，而感觉暖和，是热传递改变物体的内能，不符合题意；C、冬天对手“哈气”，手从热气吸收热量，使手的内能增大、温度升高，是热传递改变物体的内能，不符合题意；D、用蒸锅加热食品，食品从热气吸收热量、温度升高，是热传递改变物体的内能，不符合题意；故选A。【点评】做功和热传递虽然都能改变物体内能，但热传递是内能的转移，而做功是内能与机械能的转化，两者的实质不一样。7.【答案】B 【解析】【解答】解：冰在熔化过程中，吸收热量，而温度保持不变，但内能在增加，比热容是物质的一种特性，不会改变故答案为：B【分析】本题考查学生对温度、内能和热量的理解。物体的内能与温度有关：物体的温度越高，分子运动速度越快，内能就越大。物体吸收热量，物体内能增大；物体放出热量，物体内能减小。8.【答案】A 【解析】【解答】解：水放出的热量是： Q放=cm（t0t）=4.2×103J/（kg）×2kg×（2520）=4.2×104J故选A【分析】已知水的质量2kg，初温25，末温20，根据Q放=cm（t0t）可求出水放出的热量9.【答案】D 【解析】【解答】热机的四个冲程，吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程压缩冲程中，活塞上升压缩气缸内的气体，使气体内能增大，燃料燃烧产生高温高压的燃气；做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能故选D【分析】热机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程压缩冲程中机械能转化为内能；做功冲程中内能转化为机械能10.【答案】A 【解析】答案：A解析：【分析】改变内能的方法有两种：做功和热传递，它们在改变物体内能上是等效的。做功改变内能的实质是其它能转化为内能，是能量的转化过程；热传递可以改变物体的内能，它的实质是内能的转移A、搓手时两手摩擦做功，机械能转化为内能，手的内能增加，温度升高，是通过做功改变内能的，符合题意；B、对手“哈气”时，“哈气”的温度高，手的温度低，是通过热传递的方式改变物体内能的，不符合题意；C、晒太阳是把太阳能转移到身上，是通过热传递的方式改变物体内能的，不符合题意；D、火炉取暖是通过热传递的方式改变物体内能的，不符合题意；故选B二、多选题11.【答案】ACD 【解析】【解答】解：A、不同物质的比热容一般不同，有的也相同，如冰和煤油的比热容相同，故A正确； B、同种物质在不同状态下比热容不同，如水和冰比热容不同，故B错；C、铜的比热容比铝的比热容小，由Q放=cmt可知，质量相等的铜块和铝块，降低相同的温度，铝块放出的热量一定多，故C正确；D、酒精的比热容比沙石的比热容大，由Q吸=cmt可知，酒精的质量和升高温度的乘积（mt）小，若酒精的质量比沙石的质量小的多，则酒精升高的温度可能比沙石的温度升高的多，使酒精的末温比砂石的末温高，故D正确故选ACD【分析】从表中可以得出几种物质的比热容，比热容是物质的一种特性，同种物质（同种状态）比热容不同，不同物质的比热容一般不同，据此分析判断三、填空题12.【答案】在两个同样的烧杯中，分别装入等质量的水和煤油；用温度计分别测出水和煤油的初温并填入表格；放入装置，分别两个相同的电加热器加热；每隔30s记录一下水和煤油温度记入表格，并计算出温度的变化量；【解析】【解答】解：（1）实验目的：探究“不同物质的吸热能力”；（2）实验器材：水、煤油、烧杯、铁架台、两个相同的电加热器、秒表、温度计；（3）实验步骤：在两个同样的烧杯中，分别装入等质量的水和煤油；用温度计分别测出水和煤油的初温并填入表格；放入装置，分别用两个相同的电加热器加热；每隔1min记录一下水和煤油温度记入表格，并计算出温度的变化量分析水和煤油加热相同时间后温度的变化量，温度变化量越小的说明其吸热能力强故答案为：见上述过程【分析】在研究物质的吸热能力的实验中，我们必须用控制变量的思维来考虑，必须用相同质量的不同液体来比较，即看它们在吸收相同热量时升高的温度大小，或比较它们升高相同的温度所吸收热量的多少均可13.【答案】增大；不变 【解析】【解答】解：物体的内能与温度有关，物体温度升高，内能增加比热容是物质的属性，与温度变化无关故答案为：增大，不变【分析】一切物体都具有内能，内能的大小跟温度有关，物体的温度越高内能越大比热容是物质的属性14.【答案】1.08×106；1500；84% 【解析】【解答】解：这段时间内消耗的电能为W= =0.3kWh=1.08×106J，实际功率为P= = =1500W；水吸收的热量为：Q=cmt=4.2×103J/（kg）×2.4kg×（10010）=907200J则烧水效率为：= ×100%= ×100%=84%故答案为：1.08×106；1500；84%【分析】（1）电价和显示费用求出消耗的电能；（2）根据P=W/t求出实际功率；（3）利用Q=cmt求出水吸收的热量，结合效率公式求出烧水效率15.【答案】热传递；做功 【解析】【解答】“炙手可热”是利用火加热把热量转移给了手，因此是通过热传递的方式来改变铁棒的内能；“钻木取火”，是利用物体与木头相互摩擦做功，机械能转化为木头的内能，是通过做功的方式改变物体的内能.故答案为：热传递；做功.【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能，热传递过程中，只是能量的转移；做功过程中，发生了内能和其他形式能量的转化.四、计算题16.【答案】解：这过程中铁钉放出的热量为：Q放=cm（t0t） =0.46×103J/（kg）×1.5×103kg×（80020） =538.2J答：在这过程中铁钉放出的热量为538.2J 【解析】【分析】已知铁钉的质量和比热容以及初温、末温，根据Q=cm（t0t）求出这过程中铁钉放出的热量五、实验探究题17.【答案】（1）解：煤完全燃烧产生的热量：Q放=mq=3kg×3×107J/kg=9×l07J；答：煤完全燃烧产生的热量为9×l07J；（2）解：由图可知，经过6min时间加热后水温由20达到80，则水吸收的热量：Q吸=cm（tt0）=4.2×103J/（kg）×80kg×（8020）=2.16×107J；答：经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.16×107J；（3）解：煤炉烧水时的热效率：= = ×100%=22.4%；答：煤炉烧水时的热效率为22.4%；（4）解：家用煤炉效率低的原因是：煤炭没有完全燃烧、热量散失到空气中、废气带走很大一部分热量等答：该煤炉此时效率低的原因是煤炭没有完全燃烧、热量散失到空气中、废气带走很大一部分热量等 【解析】【分析】（1）已知煤的质量和热值，利用Q=mq可求得煤完全燃烧产生的热量；（2）由图b知，经过6min时间加热，水升高的温度值，利用吸热公式求水吸收的热量；（3）烧水时的热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比；（4）根据煤炉在使用过程中有热量的散失、煤没有完全燃烧、废气带走很大一部分热量等分析六、综合题18.【答案】（1）压缩（2）10kg乙醇汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J；（3）牵引力做的功W=Fs=920N×1×105m=9.2×107J，该车此时的效率=×100%=×100%=20%；（4）使用乙醇汽油的好处是：污染小 【解析】【解答】解：（1）如图所示，进气门和排气门均关闭，活塞由下向上运动，所以为压缩冲程；【分析】（1）根据气门的开关情况和活塞的运动方向判断是哪一个冲程；（2）根据Q=mq求出10kg乙醇汽油完全燃烧放出的热量；（3）根据W=Fs求出行驶100km牵引力做的功，根据=求出效率；（4）从节能环保的角度作出分析和解答