2023-2024学年第一学期沪科版物理九年级全一册
第十三单元《内能与热机》复习试题（一）
一、单选题（每题4分，共40分）
1．如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速压下活塞，观察到硝化棉燃烧起来。在下压活塞的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．气体的内能转化为活塞的机械能 B．筒内气体温度降低
C．筒内气体的内能不变 D．活塞对筒内气体做了功
2．下列事例中，用热传递的方式来改变物体内能的是（ ）
A．古人钻木取火 B．冬天双手摩擦取暖
C．一杯热水慢慢变凉 D．人从滑梯滑下臀部发热
3．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．温度越高的物体所含的热量越多
B．物体温度为0℃时内能为零
C．物体温度升高，可能是从外界吸收了热量
D．热量可以自动地从内能低的物体转移到内能高的物体
4．根据表格中的数据，下列说法中正确的是（ ）
物质 比热容 物质 比热容
水 冰
酒精 铝
水银 铜
A．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小
B．水和酒精放出相等热量，水的温度降低得较多
C．质量相等的铜和铝，升高相同的温度，铝吸收的热量多
D．水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是
5．用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热（不计热量损失），如图是甲和乙的温度随时间变化的图像，下列说法正确的是（ ）
A．甲的比热容与乙的比热容之比为2:3
B．甲的比热容与乙的比热容之比为1:2
C．甲和乙都加热10分钟，甲吸收热量比乙吸收热量多
D．甲和乙升高相同的温度，甲吸收热量较多
6．A、B两物体质量相等，温度均为10℃；甲、乙两杯水质量相等，温度均为50℃。现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后甲杯水温降低了4℃，乙杯水温降低了8℃，不考虑热量的损耗，则A、B两物体的比热容之比为（ ）
A．4∶9 B．3∶5 C．2∶3 D．1∶2
7．如图为四冲程汽油机工作示意图，下列说法正确的是（ ）
A．依靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丁
B．甲图冲程中能量转化是机械能转化为内能
C．飞轮转速3000r/min，则该汽油机1s能做功25次
D．在一个工作循环中，工作过程依次是乙、甲、丁、丙
8．关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法：
①在压缩冲程中，是机械能转化为内能 ②在做功冲程中，是内能转化为机械能
③只有做功冲程是燃气对外做功 ④汽油机和柴油机的点火方式相同
以上说法中正确的是（ ）
A．只有②③ B．只有①③ C．只有②④ D．只有①②③
9．一台内燃机的转速是1440转/分，那么在每秒钟内（ ）
A．转轴转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程
B．转轴转动1440转，燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程
C．转轴转动1440转，燃气对活塞做功1440次，活塞完成1440个冲程
D．转轴转动24转，燃气对活塞做功24次，活塞完成24个冲程
10．一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km，消耗汽油10L，若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.7×103kg/m3，则以下说法正确的是（ ）
①小轿车是将机械能转化为内能的机器
②这些汽油完全燃烧放出的热量为3.22×108J
③汽车消耗的有用热量即有用功为9.66×107J
④这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力为966N
A．①②③④均正确
B．只有①②③正确
C．只有②③④正确
D．只有②④正确
二、填空题（共16分）
11．如图所示，在汽缸A中密封有压缩空气，B是一种被销钉K锁住的活塞，C是一个温度计，若活塞与汽缸壁间没有摩擦，把销钉拔出，活塞向 运动，温度计的示数将 ，因为汽缸中的空气 ，内能 ，温度 ．
12．某家用燃气热水器将40kg的水从24℃加热到40℃，燃烧了0.1m3的天然气，水吸收的热量是 J，天然气放出的热量是 J，燃气热水器的热效率是 。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q天然气=3.2×107J/m3]
13．如图甲所示，小明同学用水冷却牛奶，将盛着牛奶的密闭容器浸在质量为2kg的水中，牛奶的内能是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式减小的。小明根据观察的数据绘制了牛奶、水的温度随时间变化的图像，如图乙所示，则水吸收的热量是 J。[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
14．我市所有出租车已使用天然气来代替燃油，某出租车在一段时间内消耗了420g天然气，若这些天然气完全燃烧，可放出热量 J，这些热量可使质量为 kg的水由20℃升高到100℃；天然气燃烧时将 能转化为内能。若天然气用去一半，则剩余天然气的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。[天然气的热值为，水的比热容为]
15．一台四冲程汽油机，其中 冲程将机械能转化为内能；已知所用汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧2g汽油所释放的内能是 J，若热机效率为40%，燃烧2g汽油转化的机械能是 J，若此机械能全部用于发热，能使质量1kg的水，温度升高 ℃（结果保留1位小数），已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)。
三、作图题（共12分）
16．如图所示的场景发生在炎热的天气，在图中虚线框内画一个带箭头的线段，用来表示地面附近空气的流动方向 。
17．用两个相同的加热器同时给质量和初温均相同的物质A和水加热，A的温度随时间的变化关系如图所示。若A物质的比热容是水的一半，不计热损失，请在图中画出给水加热20 min温度随时间变化的关系图像。
18．如图所示，将装有90℃热牛奶的奶瓶放入20℃的水中，15min后，水和牛奶的温度均为40℃，试在图乙中分别画出容器中水的温度和奶瓶中牛奶的温度随时间变化的大致图像。
四、实验题（共16分）
19．由于怕饭菜太烫，来不及冷却而影响小明的早餐，妈妈总是很早就起床了，为了让妈妈多睡一会儿，小明就想找到一种让物体快速冷却的方法．为此小明进行如下探究：
小明注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的，而厨房中适合用来冷却的另一种物质就是水．水和空气哪个的导热性能好呢？
为此小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个就放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上，如图所示．实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如表：
（1）从表格中的数据可知空气环境的温度约为 ℃，对甲、乙两个瓶中的牛奶，小明要控制它们哪些量相同？ （至少填一个）
（2）小明通过实验，得到的正确结论是什么
（3）进一步分析表中甲的示数，小明又发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不一致，是越来越 的．
（4）如果有一天你要喝一杯奶茶，可以有两种方法供你选择：
①先将滚烫的热茶冷却5min，然后加一匙冷牛奶；
②先将一匙冷牛奶加进滚烫的热茶中，然后冷却5min；
结合本次探究，你认为方法 的冷却效果更好．
20．在探究不同物质吸热升温特点实验中，如图甲，小明用同一装置给相同质量的水和食用油加热。
（1）实验中，要控制水和食用油的 （选填“质量”或“体积”）相同，通过 （选填“温度的升高多少”或“加热时间长短”）来比较液体吸收热量的多少；
（2）实验后发现水的比热容较大，要使水和食用油升高相同的温度，就要给 加热更长的时间，此过程中水吸收的热量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）食用油吸收的热量；
（3）根据实验数据作出两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图乙，其中吸热本领较强的是 图线（选填“A”或“B”）对应的液体；它们的比热容之比cA∶cB= ；
（4）同组的小华设计如下方法来比较比热容的大小：将两初温均为t1的相同金属块，分别浸没在温度均为t2的水与食用油中（t1>t2），待温度均稳定后，测得水温低于食用油的温度，若不计热损失，据此得出水的比热容比食用油大的结论，请评价该设计思路是否可行。 （选填“可行”或“不可行”）。
五、计算题（共16分）
21．如图所示是某太阳能热水器，水箱的容积为100L，该热水器在冬季有效日照时段里，平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为；该热水器接收太阳能的有效面积为2m2，每天日照时间按8h计算，若这些太阳能能使装满水的热水器中的水温从升高到，水的比热容为，水的密度为，求：
（1）热水器中水的质量；
（2）一天内热水器中的水吸收的热量；
（3）热水器在冬季的效率。
22．图为汽油机做功冲程的示意图。若某型号单缸四冲程汽油机的活塞直径为60mm（面积近似取S＝3.0×10－3m2），活塞冲程长度为L＝0.06m，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为p＝1.0×106Pa，活塞以n＝1380次/分钟做往复运动，汽油机往复运动两次，对外做功一次。
（1）汽油机在此工作状态下的功率是多少？
（2）如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油，那么汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（q汽＝4.6×107J/kg、不计摩擦）
参考答案：
1．D
2．C
3．C
4．C
5．B
6．A
7．C
8．D
9．A
10．C
11． 右 变小 对外做功 减少 降低
12． 2.688×106 3.2×106 84%
13． 热传递 1.68×105
14． 1.848×107 55 化学 不变
15． 压缩 9.2×104 3.68×104 8.8
16．
17．
18．
19． 33 质量和初温 放在水中冷却比在空气中冷却效果要好 慢 ①
20． 质量 加热时间长短 水 大于 A 9∶4 可行
21．解：（1）热水器中水的体积为
由可得，热水器中水的质量为
（2）一天内热水器中的水吸收的热量为
（3）一天内热水器接收太阳能的能量为
则热水器在冬季的效率为
答：（1）热水器中水的质量为100kg；
（2）一天内热水器中的水吸收的热量；
（3）热水器在冬季的效率为43.75%。
22．解：（1）
燃气对活塞的压力
F=ps=1.0106Pa3.010-3m2=3.010-3N
做一次功为
W=FS=3.010-3N0.06m=180J
功率为
（2）每分钟汽油燃烧释放的热量为
Q=mq=2010-3kg4.6107J/kg=9.2105J
机械效率为
答：（1）汽油机在此工作状态下的功率是2070W；
（2）在此工作状态下汽油机把内能转化为机械能的效率是13.5%。
