第十四章 内能与热机 (单元测试·基础卷)物理沪科版2024九年级全一册
2025-10-31
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4份
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26页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十四章 内能与热机 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 34.78 MB |
| 发布时间 | 2025-10-31 |
| 更新时间 | 2025-10-31 |
| 作者 | 悟理物理工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-07-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52947988.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025-2026学年九年级全一册物理单元检测卷
第十四章 内能与热机 基础卷
建议用时:60分钟,满分:80分
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分,每小题只有一个选项是符合题意的)
1.正常人体中水分约占体重的60%~70%,水有助于调节体温,原因之一是其( )
A.热值较大 B.比热容较大 C.密度较大 D.导热性较好
2.在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”,如图所示。下列说法正确的是( )
A.水变热的过程,其内能是通过做功的方式改变的
B.橡胶塞被推出的过程中,水的内能全部转化为塞子的机械能
C.水蒸气推出橡胶塞的过程中,水蒸气的内能减小
D.管口出现的“白气”是试管内的水直接汽化形成的
3. 下图是汽油机工作时某冲程的示意图。下列说法正确的是( )
A.该冲程是吸气冲程 B.该冲程主要将机械能转化为内能
C.该冲程使汽车获得了动力 D.该冲程能排出汽车的废气
4. 关于物质的比热容,下列说法正确的是( )
A.比热容是物质的性质之一,它反映的是物质吸热或放热本领的大小
B.物体的比热容跟物体的质量大小有关
C.温度高的物体比温度低的物体的比热容大
D.比热容跟物体吸收的热量有关,物体吸收的热量越多,比热容越大
5. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度为以下的物体不具有内能 B.温度高的物体,含有的热量一定多
C.物体的内能增加,可能是吸收了热量 D.温度总是从高温物体传向低温物体
6. 如图所示,这是一款斯特林发动机模型,点燃酒精灯后就会发现发动机的连杆带动飞轮转动起来。下列关于该发动机的说法正确的是( )
A.该发动机工作时将内能转化为机械能
B.酒精灯中的酒精燃烧不充分时,其热值减小
C.该发动机的效率可以达到100%
D.整个过程中能量的总量在不断减小
7. 如图所示,关于能量的转化,下列说法正确的是( )
A.图甲,压缩空气,硝化棉燃烧,此过程能量的转化与汽油机的做功冲程相同
B.图乙,钻木取火时,克服摩擦力做功,机械能转化为内能
C.图丙,搓手的过程是通过热传递的方式增加手的内能
D.图丁,瓶内气体将瓶塞冲开,取内气体内能增大
8. 在沿海地区,常见“海陆风”现象。如图所示,当风从陆地吹向海洋时,通常( )
A.发生在夜晚,且海水温度较高 B.发生在夜晚,且陆地温度较高
C.发生在白天,且海水温度较高 D.发生在白天,且陆地温度较高
9.曾侯乙墓曾出土过一种铜制冰鉴,可以说是现代保温瓶的始祖。这种冰鉴有内外两层,外为一方鉴,内装一方壶,盛夏之时方鉴盛冰,方壶就能保存食物或酒水。从物理视角进行了分析,以下说法正确的是( )
A.方鉴中的冰温度很低,具有的热量很少
B.冰块熔化成水的过程中,内能不变
C.壶内的食物将温度传给方鉴中的冰块
D.把冰块放入方鉴后,方鉴的外表面出现水珠的现象中会放热
10.如图为某汽油机工作时的能量流向图,汽油的热值q取。以下说法正确的是( )
A.汽油未完全燃烧时的热值比完全燃烧时的小
B.完全燃烧10kg汽油可放出的热量
C.在做功冲程,该汽油机气缸中的气体内能增大
D.该汽油机工作效率可达65%
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计21分)
11.图甲是小型汽油耕作机,图乙是它的吸气冲程示意图,图中画出了吸气冲程进气门、排气门的开闭情况与活塞的运动情况。请在图丙中用“T”画出做功冲程进气门的开闭情况;用“↑”“↓”的箭头表示活塞运动方向,画出做功冲程活塞的运动方向。
12.明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”。用“文火”改变内能的方式属于(选填“做功”或“热传递”) ;“透出香气”属于 现象;温度越高,分子热运动越 。
13.如图,2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭成功发射。火箭发射时要选用热值 (选填“较大”或“较小”)的燃料,火箭上升过程中燃料的质量减少时,燃料的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”),完成各项任务后,返回舱进入大气层时与大气层发生剧烈摩擦,温度在短时间内快速升高,这是通过 方式改变了返回舱的内能。
14. 内燃机一个工作循环有四个冲程,题图表示的是其中的 冲程。为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被小包围着,用水来冷却汽缸是因为水的 较大。某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min,该汽油机一秒钟总共可以完成 个冲程。
第14题图 第15题图
15. 如图甲表示活塞向下压缩气体的过程,图乙表示活塞跳出的过程,气体内能增大的是图 (选填“甲”或“乙”),该过程与汽油机的 冲程的工作原理相同。图乙中瓶内出现白雾,是由于发生了 (填物态变化名称)现象。
16.小丽用相同的电加热器分别对质量均为0.2kg的水和另一种液体加热,给水加热,使水的内能 ;得到的实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为 J,另一种液体的比热容为 。
17. 如图甲所示,将热汤放在冷水中,图乙反映了两者的温度变化,其中图线 (选填“a”或“b”)反映了冷水的温度变化情况,由图乙 (选填“能”或“不能”)判断水的比热容比热汤的比热容大,理由是 。
三、实验与探究题(共3小题,计16分)
18.如图所示,在“比较不同物质吸热情况”的实验中,将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中(如图甲所示),每隔2分钟记录一次温度。
(1)本实验需要用到的测量工具有:天平、温度计和 ;图乙为某时刻的温度,其示数为 ℃;
(2)实验中应量取相同 (选填“质量”或“体积”)的水和煤油;
(3)实验中,用 (选填“加热时间”或“温度计示数的变化”)间接反映液体吸收热量的多少;
(4)如图丙,实验绘制了温度随时间变化关系图象,由图象可知, 的吸热能力更强。已知水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃),则煤油的比热容为 J/(kg·℃)。
19.小明采取以下实验步骤,来估测干燥花生米的热值。
(1)用天平称取100g水和5g花生米。
①把空烧杯放在已调节平衡的天平左盘,通过加减砝码或移动游码使天平平衡;再在右盘中放入 g砝码,并向烧杯中缓慢倒入适量水,直至天平重新平衡。
②用天平称取5g花生米。
(2)设计图示两种对水加热方式:花生米堆放在燃烧皿中燃烧(甲图);用细铁丝将花生米串在一起,并设计成支架放在燃烧皿中燃烧(乙图)。两种方式都用外焰加热,合理的是 图。
(3)选取合理的加热方式,先读出水的初温,当花生米 时读出温度计的示数。根据测量数据计算出花生米的热值将偏 ,原因是 。
20.学习内能时我们做了如题图所示的探究实验。
(1)如题图甲:活塞压缩空气,硝化棉燃烧。这个过程首先是通过对空气 的方式来改变其内能,再通过 的方式将热量传给硝化棉,使硝化棉内能增大,温度升高达到燃点从而燃烧;
(2)如题图乙:瓶内空气推开瓶塞,瓶口出现的“白汽”是 (填物态变化)现象,说明瓶内空气温度 (选填“升高”“不变”或“降低”);
(3)如题图丙:抽出玻璃板,下瓶中出现红棕色二氧化氮气体, (选填“能”或“不能”)表明气体间可以发生扩散现象;
(4)如题图丁:悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子间有 。
四、综合题(共3小题,计23分。第21、22题结合题目要求,涉及计算的,应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
21.“一山有四季,十里不同天!”国庆期间小明一家驱车从昆明市区出发,前往哀牢山游玩,已知小明爸爸驾驶小汽车以90km/h的平均速度在昆磨高速上匀速行驶了40min,消耗汽油6kg。已知小汽车行驶过程中受到阻力为1350N,汽油的热值为4.5×107 J/kg。求:
(1)6kg汽油完全燃烧放出的热量;
(2)在此过程中牵引力做的功;
(3)在此过程中小汽车发动机的效率。
22. 垃圾焚烧发电是最佳的垃圾处理方式之一,能有效实现垃圾的无害化、减量化、资源化。实验表明:平均每焚烧1kg高热值的垃圾相当于燃烧0.5kg无烟煤。[无烟煤的热值为,]
(1)焚烧8.4kg高热值的垃圾可以放出的热量是多少?
(2)若这些热量完全被水吸收,可以使多少千克的水温度升高?
23.汽车是我们熟悉的交通工具,它给我们的生活提供了便利。汽车应用了许多物理知识,请你运用所学的物理知识解答下列问题:
(1)汽油机是汽车的“心脏”,汽油机的 冲程是将内能转化为机械能,原理如图甲。对试管中的水加热,水沸腾后,观察到软木塞冲出试管口,此过程中,软木塞增加的机械能 (填“大于”“等于”或“小于”)试管中水蒸气减小的内能;
(2)给汽车加油时,会闻到汽油味,这是 现象;
(3)根据图乙中提供的物理量可知此汽油机效率为 ;(填表达式)
(4)据统计,武汉市2018年汽车的保有量约300万辆。每辆汽车全年平均耗油1.8t,内燃机的效率平均值取29%。若能把内燃机的效率提高1%,则2018年全市的汽车节约的燃油完全燃烧大约能释放出
J的热量。
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2025-2026学年九年级全一册物理单元检测卷
第十四章 内能与热机 基础卷(参考答案)
题号
答案及评分标准
一、选择题
(共20分)
1. B 2. C 3. C 4.A 5. C
6. A 7.B 8.A 9. D 10. B
二、填空与作图题
(共21分。第11题3分,其余每空1分)
11. 正确做功冲程进气门的开闭情况和做功冲程活塞的运动方向得3分。
12. 热传递 扩散 剧烈。
13. 较大 不变 做功。
14. 做功 比热容 80。
15. 甲 压缩 液化。
16. 增大 。
17. b 不能 两者质量不等。
三、实验与探究题
(共16分。每空1分)
18. (1)停表,27;(2)质量;
(3)加热时间;(4)水,2.1×103。
19. (1)100;(2)乙;
(3)燃尽,小,有热量损失。
20. (1)做功,热传递;(2)液化,降低;
(3)不能。
四、综合题
(共23分)
21题
(9分)
(1)(1)6kg汽油完全燃烧放出的热量
(2)(2)汽车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,在此过程中牵引力做的功为
(3)在此过程中小汽车发动机的效率
3分
3分
3分
22题
(9分)
(1)焚烧8.4kg高热值的垃圾放出的热量
(2)
由得,水的质量
4分
5分
23题
(5分)
(1)做功,小于;(2)扩散;
(3);(4)8.1×1015
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
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第十四章 内能与热机 基础卷
建议用时:60分钟,满分:80分
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分,每小题只有一个选项是符合题意的)
1.正常人体中水分约占体重的60%~70%,水有助于调节体温,原因之一是其( )
A.热值较大 B.比热容较大 C.密度较大 D.导热性较好
2.在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”,如图所示。下列说法正确的是( )
A.水变热的过程,其内能是通过做功的方式改变的
B.橡胶塞被推出的过程中,水的内能全部转化为塞子的机械能
C.水蒸气推出橡胶塞的过程中,水蒸气的内能减小
D.管口出现的“白气”是试管内的水直接汽化形成的
3. 下图是汽油机工作时某冲程的示意图。下列说法正确的是( )
A.该冲程是吸气冲程 B.该冲程主要将机械能转化为内能
C.该冲程使汽车获得了动力 D.该冲程能排出汽车的废气
4. 关于物质的比热容,下列说法正确的是( )
A.比热容是物质的性质之一,它反映的是物质吸热或放热本领的大小
B.物体的比热容跟物体的质量大小有关
C.温度高的物体比温度低的物体的比热容大
D.比热容跟物体吸收的热量有关,物体吸收的热量越多,比热容越大
5. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度为以下的物体不具有内能 B.温度高的物体,含有的热量一定多
C.物体的内能增加,可能是吸收了热量 D.温度总是从高温物体传向低温物体
6. 如图所示,这是一款斯特林发动机模型,点燃酒精灯后就会发现发动机的连杆带动飞轮转动起来。下列关于该发动机的说法正确的是( )
A.该发动机工作时将内能转化为机械能 B.酒精灯中的酒精燃烧不充分时,其热值减小
C.该发动机的效率可以达到100% D.整个过程中能量的总量在不断减小
7. 如图所示,关于能量的转化,下列说法正确的是( )
A.图甲,压缩空气,硝化棉燃烧,此过程能量的转化与汽油机的做功冲程相同
B.图乙,钻木取火时,克服摩擦力做功,机械能转化为内能
C.图丙,搓手的过程是通过热传递的方式增加手的内能
D.图丁,瓶内气体将瓶塞冲开,取内气体内能增大
8. 在沿海地区,常见“海陆风”现象。如图所示,当风从陆地吹向海洋时,通常( )
A.发生在夜晚,且海水温度较高 B.发生在夜晚,且陆地温度较高
C.发生在白天,且海水温度较高 D.发生在白天,且陆地温度较高
9.曾侯乙墓曾出土过一种铜制冰鉴,可以说是现代保温瓶的始祖。这种冰鉴有内外两层,外为一方鉴,内装一方壶,盛夏之时方鉴盛冰,方壶就能保存食物或酒水。从物理视角进行了分析,以下说法正确的是( )
A.方鉴中的冰温度很低,具有的热量很少
B.冰块熔化成水的过程中,内能不变
C.壶内的食物将温度传给方鉴中的冰块
D.把冰块放入方鉴后,方鉴的外表面出现水珠的现象中会放热
10.如图为某汽油机工作时的能量流向图,汽油的热值q取。以下说法正确的是( )
A.汽油未完全燃烧时的热值比完全燃烧时的小
B.完全燃烧10kg汽油可放出的热量
C.在做功冲程,该汽油机气缸中的气体内能增大
D.该汽油机工作效率可达65%
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计21分)
11.图甲是小型汽油耕作机,图乙是它的吸气冲程示意图,图中画出了吸气冲程进气门、排气门的开闭情况与活塞的运动情况。请在图丙中用“T”画出做功冲程进气门的开闭情况;用“↑”“↓”的箭头表示活塞运动方向,画出做功冲程活塞的运动方向。
12.明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”。用“文火”改变内能的方式属于(选填“做功”或“热传递”) ;“透出香气”属于 现象;温度越高,分子热运动越 。
13.如图,2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭成功发射。火箭发射时要选用热值 (选填“较大”或“较小”)的燃料,火箭上升过程中燃料的质量减少时,燃料的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”),完成各项任务后,返回舱进入大气层时与大气层发生剧烈摩擦,温度在短时间内快速升高,这是通过 方式改变了返回舱的内能。
14. 内燃机一个工作循环有四个冲程,题图表示的是其中的 冲程。为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被小包围着,用水来冷却汽缸是因为水的 较大。某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min,该汽油机一秒钟总共可以完成 个冲程。
第14题图 第15题图
15. 如图甲表示活塞向下压缩气体的过程,图乙表示活塞跳出的过程,气体内能增大的是图 (选填“甲”或“乙”),该过程与汽油机的 冲程的工作原理相同。图乙中瓶内出现白雾,是由于发生了 (填物态变化名称)现象。
16.小丽用相同的电加热器分别对质量均为0.2kg的水和另一种液体加热,给水加热,使水的内能 ;得到的实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为 J,另一种液体的比热容为 。
17. 如图甲所示,将热汤放在冷水中,图乙反映了两者的温度变化,其中图线 (选填“a”或“b”)反映了冷水的温度变化情况,由图乙 (选填“能”或“不能”)判断水的比热容比热汤的比热容大,理由是 。
三、实验与探究题(共3小题,计16分)
18.如图所示,在“比较不同物质吸热情况”的实验中,将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中(如图甲所示),每隔2分钟记录一次温度。
(1)本实验需要用到的测量工具有:天平、温度计和 ;图乙为某时刻的温度,其示数为 ℃;
(2)实验中应量取相同 (选填“质量”或“体积”)的水和煤油;
(3)实验中,用 (选填“加热时间”或“温度计示数的变化”)间接反映液体吸收热量的多少;
(4)如图丙,实验绘制了温度随时间变化关系图象,由图象可知, 的吸热能力更强。已知水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃),则煤油的比热容为 J/(kg·℃)。
19.小明采取以下实验步骤,来估测干燥花生米的热值。
(1)用天平称取100g水和5g花生米。
①把空烧杯放在已调节平衡的天平左盘,通过加减砝码或移动游码使天平平衡;再在右盘中放入 g砝码,并向烧杯中缓慢倒入适量水,直至天平重新平衡。
②用天平称取5g花生米。
(2)设计图示两种对水加热方式:花生米堆放在燃烧皿中燃烧(甲图);用细铁丝将花生米串在一起,并设计成支架放在燃烧皿中燃烧(乙图)。两种方式都用外焰加热,合理的是 图。
(3)选取合理的加热方式,先读出水的初温,当花生米 时读出温度计的示数。根据测量数据计算出花生米的热值将偏 ,原因是 。
20.学习内能时我们做了如题图所示的探究实验。
(1)如题图甲:活塞压缩空气,硝化棉燃烧。这个过程首先是通过对空气 的方式来改变其内能,再通过 的方式将热量传给硝化棉,使硝化棉内能增大,温度升高达到燃点从而燃烧;
(2)如题图乙:瓶内空气推开瓶塞,瓶口出现的“白汽”是 (填物态变化)现象,说明瓶内空气温度 (选填“升高”“不变”或“降低”);
(3)如题图丙:抽出玻璃板,下瓶中出现红棕色二氧化氮气体, (选填“能”或“不能”)表明气体间可以发生扩散现象;
(4)如题图丁:悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子间有 。
四、综合题(共3小题,计23分。第21、22题结合题目要求,涉及计算的,应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
21.“一山有四季,十里不同天!”国庆期间小明一家驱车从昆明市区出发,前往哀牢山游玩,已知小明爸爸驾驶小汽车以90km/h的平均速度在昆磨高速上匀速行驶了40min,消耗汽油6kg。已知小汽车行驶过程中受到阻力为1350N,汽油的热值为4.5×107 J/kg。求:
(1)6kg汽油完全燃烧放出的热量;
(2)在此过程中牵引力做的功;
(3)在此过程中小汽车发动机的效率。
22. 垃圾焚烧发电是最佳的垃圾处理方式之一,能有效实现垃圾的无害化、减量化、资源化。实验表明:平均每焚烧1kg高热值的垃圾相当于燃烧0.5kg无烟煤。[无烟煤的热值为,]
(1)焚烧8.4kg高热值的垃圾可以放出的热量是多少?
(2)若这些热量完全被水吸收,可以使多少千克的水温度升高?
23.汽车是我们熟悉的交通工具,它给我们的生活提供了便利。汽车应用了许多物理知识,请你运用所学的物理知识解答下列问题:
(1)汽油机是汽车的“心脏”,汽油机的 冲程是将内能转化为机械能,原理如图甲。对试管中的水加热,水沸腾后,观察到软木塞冲出试管口,此过程中,软木塞增加的机械能 (填“大于”“等于”或“小于”)试管中水蒸气减小的内能;
(2)给汽车加油时,会闻到汽油味,这是 现象;
(3)根据图乙中提供的物理量可知此汽油机效率为 ;(填表达式)
(4)据统计,武汉市2018年汽车的保有量约300万辆。每辆汽车全年平均耗油1.8t,内燃机的效率平均值取29%。若能把内燃机的效率提高1%,则2018年全市的汽车节约的燃油完全燃烧大约能释放出
J的热量。
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第5页(共8页) 试题 第6页(共8页)
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2025-2026学年九年级全一册物理单元检测卷
第十四章 内能与热机 基础卷
建议用时:60分钟,满分:80分
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分,每小题只有一个选项是符合题意的)
1.正常人体中水分约占体重的60%~70%,水有助于调节体温,原因之一是其( )
A.热值较大 B.比热容较大 C.密度较大 D.导热性较好
【答案】B
【详解】A.只有燃料才有热值,水不是燃料,没有热值,故A错误;
B.水的比热容较大,则相同质量的水和其它物质,升高或降低相同温度时,水吸收或释放的热量多,能有效调节体温变化,故B正确;
C.水的密度较大与调节体温无直接关联,故C错误;
D.水的导热性较差,属于热的不良导体,故D错误。
故选B。
2.在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”,如图所示。下列说法正确的是( )
A.水变热的过程,其内能是通过做功的方式改变的
B.橡胶塞被推出的过程中,水的内能全部转化为塞子的机械能
C.水蒸气推出橡胶塞的过程中,水蒸气的内能减小
D.管口出现的“白气”是试管内的水直接汽化形成的
【答案】C
【详解】A.水变热是通过热传递(酒精灯加热)改变内能,不是做功,故A错误;
B.橡胶塞被推出时,内能转化为机械能,但有热量散失,不是全部转化,故B错误;
C.水蒸气推出橡胶塞,水蒸气对外做功,水蒸气内能减小,故C正确;
D.“白气”是水蒸气液化形成的小水滴,不是汽化,故D错误。
故选C。
3. 下图是汽油机工作时某冲程的示意图。下列说法正确的是( )
A.该冲程是吸气冲程 B.该冲程主要将机械能转化为内能
C.该冲程使汽车获得了动力 D.该冲程能排出汽车的废气
【答案】C
【详解】ABC.由图可知,汽油机两个气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程,该冲程主要将内能转化为机械能,使汽车获得动力,故AB错误,C正确;
D.汽油机的排气冲程排出汽车的废气,该冲程为做功冲程,故D错误。
故选C。
4. 关于物质的比热容,下列说法正确的是( )
A.比热容是物质的性质之一,它反映的是物质吸热或放热本领的大小
B.物体的比热容跟物体的质量大小有关
C.温度高的物体比温度低的物体的比热容大
D.比热容跟物体吸收的热量有关,物体吸收的热量越多,比热容越大
【答案】A
【详解】A.由比热容的定义可知,比热容反映了物质吸热或放热本领的大小,故A正确;
BCD.比热容是物质的一种特性,同一种物质,状态不变时,其比热容与温度高低、温度升高或降低的多少、质量的大小、吸收或放出热量的多少都无关,故BCD错误。 故选A。
5. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度为以下的物体不具有内能 B.温度高的物体,含有的热量一定多
C.物体的内能增加,可能是吸收了热量 D.温度总是从高温物体传向低温物体
【答案】C
【详解】A.一切物体在任何情况下都具有内能,温度为以下的物体也具有内能,故A错误;
B.热量是热传递过程中传递的能量,不能说物体含有热量,故B错误;
C.做功和热传递都可以改变物体的内能,物体的内能增加,可能是吸收了热量,故C正确;
D.热量总是从高温物体传向低温物体,热传递过程传递的不是温度,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,这是一款斯特林发动机模型,点燃酒精灯后就会发现发动机的连杆带动飞轮转动起来。下列关于该发动机的说法正确的是( )
A.该发动机工作时将内能转化为机械能
B.酒精灯中的酒精燃烧不充分时,其热值减小
C.该发动机的效率可以达到100%
D.整个过程中能量的总量在不断减小
【答案】A
【详解】A.斯特林发动机工作时,燃料燃烧将化学能转化为内能,再转化为机械能,故A正确;
B.热值是燃料的特性,只与燃料种类有关,与燃烧是否充分无关,酒精燃烧不充分时热值不变,故B错误;
C.任何热机在工作时都有能量损失(如散热、克服摩擦等),效率不可能达到100%,故C错误;
D.根据能量守恒定律,整个过程中能量的总量保持不变,故D错误。故选A。
7. 如图所示,关于能量的转化,下列说法正确的是( )
A.图甲,压缩空气,硝化棉燃烧,此过程能量的转化与汽油机的做功冲程相同
B.图乙,钻木取火时,克服摩擦力做功,机械能转化为内能
C.图丙,搓手的过程是通过热传递的方式增加手的内能
D.图丁,瓶内气体将瓶塞冲开,取内气体内能增大
【答案】B
【详解】A.图甲中压缩空气,硝化棉燃烧,是通过做功的方式将机械能转化为内能。而汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能。两者能量转化不同,故A错误;
B.钻木取火时,克服摩擦做功,使木头的内能增加,温度升高,是机械能转化为内能,故B正确;
C.搓手的过程是通过克服摩擦做功,将机械能转化为内能,从而使手的内能增加,不是热传递,故C错误;
D.瓶内气体将瓶塞冲开,气体对外做功,瓶内气体的内能减小,故D错误。故选B。
8. 在沿海地区,常见“海陆风”现象。如图所示,当风从陆地吹向海洋时,通常( )
A.发生在夜晚,且海水温度较高 B.发生在夜晚,且陆地温度较高
C.发生在白天,且海水温度较高 D.发生在白天,且陆地温度较高
【答案】A
【详解】水的比热容比泥土、沙石大,白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地,形成海风;晚上,气温下降,水面温度下降得慢,温度高一些,热空气上升,风从陆地吹向海面,形成陆风,由图可知,此时地面附近的空气从陆地吹向海洋,形成陆风,故出现如图所示风向时,通常发生在夜晚,且海洋温度较高,故A正确,BCD错误。故选A。
9.曾侯乙墓曾出土过一种铜制冰鉴,可以说是现代保温瓶的始祖。这种冰鉴有内外两层,外为一方鉴,内装一方壶,盛夏之时方鉴盛冰,方壶就能保存食物或酒水。从物理视角进行了分析,以下说法正确的是( )
A.方鉴中的冰温度很低,具有的热量很少
B.冰块熔化成水的过程中,内能不变
C.壶内的食物将温度传给方鉴中的冰块
D.把冰块放入方鉴后,方鉴的外表面出现水珠的现象中会放热
【答案】D
【详解】A.热量是过程量,不能说“具有的热量”,故A错误;
B.冰块熔化成水的过程中,吸收热量,内能增大,故B错误;
C.壶内的食物将热量传给方鉴中的冰块,不能说传递温度,故C错误;
D.把冰块放入方鉴后,方鉴外表面出现水珠是水蒸气遇冷液化成小水滴,液化放热,故D正确。
故选D。
10.如图为某汽油机工作时的能量流向图,汽油的热值q取。以下说法正确的是( )
A.汽油未完全燃烧时的热值比完全燃烧时的小
B.完全燃烧10kg汽油可放出的热量
C.在做功冲程,该汽油机气缸中的气体内能增大
D.该汽油机工作效率可达65%
【答案】B
【详解】A.燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况无关,故A错误;
B.完全燃烧10kg汽油放出的热量,故B正确;
C.四冲程汽油机在做功冲程中,高温高压气体迅速膨胀对活塞做功,气体的内能减小,故C错误;
D.由图可知,输出的有用功在总能量中所占的比例100%-33%-25%-7%=35%
所以内燃机的效率为35%,故D错误。
故选B。
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计21分)
11.图甲是小型汽油耕作机,图乙是它的吸气冲程示意图,图中画出了吸气冲程进气门、排气门的开闭情况与活塞的运动情况。请在图丙中用“T”画出做功冲程进气门的开闭情况;用“↑”“↓”的箭头表示活塞运动方向,画出做功冲程活塞的运动方向。
【答案】见下图。
【详解】在汽油机的吸气冲程中进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,如图乙所示,而做功冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,如图所示:
12.明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”。用“文火”改变内能的方式属于(选填“做功”或“热传递”) ;“透出香气”属于 现象;温度越高,分子热运动越 。
【答案】 热传递 扩散 剧烈
【详解】[1]用“文火”时,火将热量传递给釜再传递给诸麻、菜子,改变内能的方式属于热传递。
[2]“透出香气”是由于分子不停地做无规则运动,属于扩散现象。
[3]分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。
13.如图,2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭成功发射。火箭发射时要选用热值 (选填“较大”或“较小”)的燃料,火箭上升过程中燃料的质量减少时,燃料的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”),完成各项任务后,返回舱进入大气层时与大气层发生剧烈摩擦,温度在短时间内快速升高,这是通过 方式改变了返回舱的内能。
【答案】 较大 不变 做功
【详解】[1]火箭要用热值较大的燃料,根据Q放=mq可知,完全燃烧相同质量的燃料,热值较大的放出热量多。
[2]热值是燃料的一种特性,热值的大小与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,所以火箭上升过程中燃料的质量减少时,其热值大小不变。
[3]升空过程中,火箭与大气剧烈摩擦,机械能转化为内能,使得火箭表面温度急剧升高,这是通过做功的方式增大物体的内能,使其温度升高。
14. 内燃机一个工作循环有四个冲程,题图表示的是其中的 冲程。为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被小包围着,用水来冷却汽缸是因为水的 较大。某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min,该汽油机一秒钟总共可以完成 个冲程。
【答案】 做功 比热容 80
【详解】图中两气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程,将内能转化为机械能。
[2]用水来冷却汽缸,是利用了水的比热容大的特点,相同条件下水吸收的热量多,冷却效果好。
[3]飞轮转速是2400r/min=40r/s表示每秒飞轮转动40圈,而飞轮每转动2圈,燃气对外做功1次,对应4个冲程。所以1s内对外做功20次,完成80个冲程。
15. 如图甲表示活塞向下压缩气体的过程,图乙表示活塞跳出的过程,气体内能增大的是图 (选填“甲”或“乙”),该过程与汽油机的 冲程的工作原理相同。图乙中瓶内出现白雾,是由于发生了 (填物态变化名称)现象。
【答案】 甲 压缩 液化
【详解】如图甲表示活塞向下压缩气体的过程,外界对气体做功时,气体的内能增大,图乙表示活塞跳出的过程,气体对外界做功时,气体的内能就会减小,所以气体内能增大的是图甲,该过程机械能转化为内能,与汽油机的压缩冲程的工作原理相同。
图乙中瓶内出现白雾,是水蒸气由气态变为液态,是由于发生了液化现象。
16.小丽用相同的电加热器分别对质量均为0.2kg的水和另一种液体加热,给水加热,使水的内能 ;得到的实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为 J,另一种液体的比热容为 。
【答案】 增大
【详解】[1]给水加热,水吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递改变内能。
[2]如图所示,水在16min内温度从10℃升高到40℃,则水吸收的热量为
[3]由图可知,升高相同的温度(30℃),水和另一种液体加热时间之比为2:1,则吸收热量之比为2:1,根据Q吸=cmΔt,质量相同时,比热容和吸收热量成正比,所以水和另一种液体比热容之比为2:1,则另一种液体的比热容为
17. 如图甲所示,将热汤放在冷水中,图乙反映了两者的温度变化,其中图线 (选填“a”或“b”)反映了冷水的温度变化情况,由图乙 (选填“能”或“不能”)判断水的比热容比热汤的比热容大,理由是 。
【答案】 b 不能 两者质量不等
【详解】热量从温度高的物体传递给温度低的物体,将热汤放在冷水中,热汤放出热量,温度降低;冷水吸收热量,温度升高,则图乙中图线b反映了冷水的温度变化情况。
图乙可以看出,相同时间热汤降低的温度大于水升高的温度,此过程中水吸收的热量等于热汤放出的热量,而水与热汤的质量不同,故不能判断水的比热容比热汤的比热容大。
三、实验与探究题(共3小题,计16分)
18.如图所示,在“比较不同物质吸热情况”的实验中,将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中(如图甲所示),每隔2分钟记录一次温度。
(1)本实验需要用到的测量工具有:天平、温度计和 ;图乙为某时刻的温度,其示数为 ℃;
(2)实验中应量取相同 (选填“质量”或“体积”)的水和煤油;
(3)实验中,用 (选填“加热时间”或“温度计示数的变化”)间接反映液体吸收热量的多少;
(4)如图丙,实验绘制了温度随时间变化关系图象,由图象可知, 的吸热能力更强。已知水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃),则煤油的比热容为 J/(kg·℃)。
【答案】(1)停表,27;(2)质量;(3)加热时间;(4)水,2.1×103
【详解】(1)本实验中使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较物质吸热的多少,需每隔2分钟记录一次温度,故本实验需要用到的测量工具有温度计、天平和停表。
图乙中温度计的分度值为1℃,故温度计的示数为27℃。
(2)根据控制变量法及公式Q=cmΔt可知,要探究不同物质的吸热能力,需要控制液体的质量相同。
(3)实验中,使用相同的酒精灯加热,加热相同时间放出的热量相同,被加热物质吸收的热量也相同,加热时间越长吸收热量越多,故实验中是通过加热时间的长短来比较物质吸热多少的,这种方法叫转换法。
(4)根据图像分析可知,加热相同的时间,水升温较少,故水的吸热能力较强。
由题图丙可以看出,温度升高40℃,水要加热8分钟,煤油要加热4分钟,即升高相同的温度,水吸收的热量是煤油的2倍,根据Q=cmΔt可知,在质量和升高温度相同的情况下,物质吸收的热量与比热容成正比,故煤油的比热容为
19.小明采取以下实验步骤,来估测干燥花生米的热值。
(1)用天平称取100g水和5g花生米。
①把空烧杯放在已调节平衡的天平左盘,通过加减砝码或移动游码使天平平衡;再在右盘中放入 g砝码,并向烧杯中缓慢倒入适量水,直至天平重新平衡。
②用天平称取5g花生米。
(2)设计图示两种对水加热方式:花生米堆放在燃烧皿中燃烧(甲图);用细铁丝将花生米串在一起,并设计成支架放在燃烧皿中燃烧(乙图)。两种方式都用外焰加热,合理的是 图。
(3)选取合理的加热方式,先读出水的初温,当花生米 时读出温度计的示数。根据测量数据计算出花生米的热值将偏 ,原因是 。
【答案】(1)100;(2)乙;(3)燃尽,小,有热量损失
【详解】(1)要称取100g水,空烧杯放在天平左盘已平衡,根据天平称量原理,右盘放入100g砝码,向左盘烧杯中倒水,当天平重新平衡时,水的质量就是100g。
(2)甲图中花生米堆放在燃烧皿中燃烧,内部花生米不易充分燃烧;乙图中用细铁丝将花生米串起并设计成支架,能使花生米与空气充分接触,更易充分燃烧,所以合理的是乙图。
(3)为准确测量花生米燃烧放出的热量,应在花生米燃尽时读温度计示数,这样才能根据水吸收的热量来计算花生米燃烧释放的能量。
在实验过程中,存在热量散失,比如向周围空气散热等,还有花生米可能不完全燃烧 ,导致水吸收的热量小于花生米完全燃烧放出的热量。根据,计算出的花生米热值将偏小。
20.学习内能时我们做了如题图所示的探究实验。
(1)如题图甲:活塞压缩空气,硝化棉燃烧。这个过程首先是通过对空气 的方式来改变其内能,再通过 的方式将热量传给硝化棉,使硝化棉内能增大,温度升高达到燃点从而燃烧;
(2)如题图乙:瓶内空气推开瓶塞,瓶口出现的“白汽”是 (填物态变化)现象,说明瓶内空气温度 (选填“升高”“不变”或“降低”);
(3)如题图丙:抽出玻璃板,下瓶中出现红棕色二氧化氮气体, (选填“能”或“不能”)表明气体间可以发生扩散现象;
(4)如题图丁:悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子间有 。
【答案】(1) 做功,热传递;(2)液化,降低;(3)不能
【详解】(1)迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,使玻璃筒内的空气的内能增大,这是通过做功的方法增大空气内能的,空气内能增大,温度升高,高于硝化棉的温度,两者之间会发生热传递,空气将热传递给硝化棉,使硝化棉内能增大,温度升高,达到燃点燃烧。
(2)瓶内空气推开瓶塞,对外做功,将内能转化为机械能,使瓶内的气体内能减小,温度降低,瓶内水蒸气遇冷液化形成“白汽”。
(3)二氧化氮的密度大于空气的密度,如果把二氧化氮气体放在上方的话,二氧化氮会在重力作用下沉到下方的空气瓶子中去,不能由此推断分子在运动,因此实验时要把密度小的空气瓶子放到上方。
四、综合题(共3小题,计23分。第21、22题结合题目要求,涉及计算的,应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
21.“一山有四季,十里不同天!”国庆期间小明一家驱车从昆明市区出发,前往哀牢山游玩,已知小明爸爸驾驶小汽车以90km/h的平均速度在昆磨高速上匀速行驶了40min,消耗汽油6kg。已知小汽车行驶过程中受到阻力为1350N,汽油的热值为4.5×107 J/kg。求:
(1)6kg汽油完全燃烧放出的热量;
(2)在此过程中牵引力做的功;
(3)在此过程中小汽车发动机的效率。
【答案】(1);(2);(3)30%
【详解】(1)6kg汽油完全燃烧放出的热量
(2)汽车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,在此过程中牵引力做的功为
(3)在此过程中小汽车发动机的效率
22. 垃圾焚烧发电是最佳的垃圾处理方式之一,能有效实现垃圾的无害化、减量化、资源化。实验表明:平均每焚烧1kg高热值的垃圾相当于燃烧0.5kg无烟煤。[无烟煤的热值为,]
(1)焚烧8.4kg高热值的垃圾可以放出的热量是多少?
(2)若这些热量完全被水吸收,可以使多少千克的水温度升高?
【答案】(1);(2)
【详解】(1)焚烧8.4kg高热值的垃圾放出的热量
(2)
由得,水的质量
23.汽车是我们熟悉的交通工具,它给我们的生活提供了便利。汽车应用了许多物理知识,请你运用所学的物理知识解答下列问题:
(1)汽油机是汽车的“心脏”,汽油机的 冲程是将内能转化为机械能,原理如图甲。对试管中的水加热,水沸腾后,观察到软木塞冲出试管口,此过程中,软木塞增加的机械能 (填“大于”“等于”或“小于”)试管中水蒸气减小的内能;
(2)给汽车加油时,会闻到汽油味,这是 现象;
(3)根据图乙中提供的物理量可知此汽油机效率为 ;(填表达式)
(4)据统计,武汉市2018年汽车的保有量约300万辆。每辆汽车全年平均耗油1.8t,内燃机的效率平均值取29%。若能把内燃机的效率提高1%,则2018年全市的汽车节约的燃油完全燃烧大约能释放出
J的热量。
【答案】(1)做功,小于;(2)扩散;(3);(4)8.1×1015
【详解】(1)水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能减小,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,该过程与热机的做功冲程能量转化相同。
由于存在热量的散失,水蒸气减少的内能大于软木塞增加的机械能。
(2)给汽车加油时,会闻到汽油味,从物理学角度来看,属于扩散现象,说明汽油分子在做无则规运动。
(3)汽油机效率等于输出的有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比,即
(4)内燃机效率提高后有用功是相同的,根据
可得η1qm1=η2qm2
其中η2=η1+Δη=29%+1%=30%
代入数据得,提高效率后,每辆车全年平均耗油质量为
每辆车每年节约燃油质量为Δm=m1-m2=1.8t-1.74t=0.06t
300万辆车每年节约燃油质量为m=300×104×0.06t=1.8×105t
则这些燃油完全燃烧可释放的热量为Q放=qm=4.5×107J/kg×1.8×105×103kg=8.1×1015J
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