第10章 内能（高效培优·单元测试）物理沪科版（五四学制）2024九年级上册

第10章 内能 注意事项： 1．测试范围：沪科版（五四学制）2024九年级第10章。 2．考试时间：80分钟 试卷满分：100分。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四选项中，只有一项符合题目要求） 1．暖风机开了，房间空气的温度就会升高。在此过程中热传递的主要方式是（    ） A．传导 B．对流 C．辐射 D．以上三种都是 【答案】B 【详解】A．空气是热的不良导体，故空气的传热不靠传导，故A不符合题意； B．空气的传热靠的是热对流，热空气上升、冷空气下降，形成对流，最后整个房间热起来了，温度升高，故B符合题意； CD．辐射指是物体通过电磁波传递能量，故CD不符合题意。 故选B。 2．小明和妈妈在厨房一起准备午餐时，发现了许多与物理有关的现象，下列说法正确的是（　　） A．小明煮饺子过程中，饺子含有的热量变大 B．妈妈将黄瓜拍碎，说明力可以改变物体的运动状态 C．小明能区分微波炉和排气扇的声音，这是因为音色不同 D．微波炉加热食物结束时会发出声音，说明声能够传递能量 【答案】C 【详解】A．热量是过程量，不能用含有来描述，故A错误。 B．黄瓜被拍碎，黄瓜形状发生了变化，说明力可以改变物体的形状，故B错误。 C．通过音色辨别声的物体，所以通过音色可区分微波炉和排气扇的声音，故C正确。 D．微波炉热好食物后会发出声音，表明声音可以传递信息，故D错误。 故选 C。 3．甲热机的效率高于乙热机的效率，则（　　） A．甲热机的功率大于乙热机的功率 B．甲热机消耗的燃料质量比乙热机的少 C．甲热机做的有用功比乙热机的多 D．甲热机的燃料利用率比乙热机的高 【答案】D 【详解】A．功率是表示机械做功快慢的物理量，效率高的机械，做功不一定快，故A不符合题意； BC．热机消耗燃料的多少与热机效率、做的有用功等都有关，题中只知热机效率，未知其他，故无法比较消耗燃料的多少、做的有用功的多少，故BC不符合题意； D．甲的效率高，则说明做相同的有用功，甲损失的能量少，即做相同的有用功，甲消耗的燃料比乙消耗的燃料少，甲热机的燃料利用率比乙热机的高，故D符合题意。 故选D。 4．如图所示为汽油机工作过程的示意图，按照吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程的顺序排列，正确的是（　　） A．甲乙丁丙 B．甲丁丙乙 C．甲丙丁乙 D．甲丁乙丙 【答案】B 【详解】甲图中的进气门打开，活塞向下运行，汽缸容积增大，是吸气冲程；乙图中的排气门打开，活塞向上运动，汽缸容积减小，是排气冲程；丙图中的气门都关闭，活塞向下运行，汽缸容积增大，是做功冲程；丁图中的气门都关闭，活塞向上运行，汽缸容积减小，是压缩冲程，所以，正确的顺序是甲丁丙乙，故B正确，ACD错误。 故选B。 5．水的比热容较大，人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务，下列事例中与它的这一特性无关的是（　　） A．在河流上建水电站，蓄水发电 B．汽车发动机用循环水冷却 C．城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温 D．让流动的热水流过散热器供暖 【答案】A 【详解】A．在河流上建水电站，蓄水发电，是将水能转化为电能，故与水的比热容无关，故A符合题意； B．因为水的比热容大，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，所以汽车发动机用循环水冷却，故B不符合题意； C．城区建造人工湖，使水的覆盖面积增大，因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收相同的热量，升高的温度少，可以减弱热岛效应，故C不符合题意； D．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以让流动的热水流过散热器取暖，故D不符合题意。 故选A。 6．下列说法正确的是（　　） A．热机消耗的燃料越少，效率就越高 B．热传递中温度总是从热的物体传给冷的物体 C．同一种物体，温度降低得越多，放出热量就越多 D．人体内水的比例很高，有助于调节体温，以免温度变化太快对身体造成危害 【答案】D 【详解】A．热机的效率定义为用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。热机消耗的燃料很少，但如果它做的有用功也很少，那么它的效率可能并不高。因此，不能仅凭消耗的燃料量来判断热机的效率，故A错误； B．热传递的实质是内能从高温物体转移到低温物体，而不是温度，故B错误； C．物体放出的热量与物体的种类、质量以及降低的温度都有关。对于同一种物体，如果质量不同，即使降低的温度相同，放出的热量也可能不同。因此，不能仅凭温度降低的多少来判断物体放出的热量，故C错误； D．水的比热容很大，水在升高或降低相同温度时，能吸收或放出大量的热量。人体内水的比例很高，这使得人体在温度变化时，能够通过水的吸热或放热作用来保持体温的相对稳定，从而避免温度变化太快对身体造成危害。故D正确。 故选D。 7．如图所示的茶文化在中国历史悠久，下列品茶过程中的物理知识正确的是（　　） A．茶水是热的，说明茶水含有的热量多 B．周围人都能闻到茶香是一种扩散现象 C．喝茶时身体感觉变暖了，是通过做功的方式改变了内能 D．烧水时水蒸气将壶盖顶起的过程与汽油机压缩冲程类似 【答案】B 【详解】A．热量是一个过程量，不能说含有或者具有热量，故A错误； B．周围人可以闻到茶的香味，是分子热运动（无规则运动）的结果，这是扩散现象，故B正确； C．喝茶时身体感觉变暖了，是茶水将热量传递给了身体，通过热传递的方式改变了内能，故C错误； D．烧水时水蒸气将壶盖顶起，水蒸气对壶盖做功，将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，与汽油机的做功冲程相同，故D错误。 故选B。 8．“神舟十八号”返回舱返回过程中，进入大气层，与大气摩擦形成高温“火球”。下列实例中改变内能的方式与“火球”的形成原理相同的是（　　） A．棉被晒热 B．用燃气烧水 C．鸡蛋放入冷水变凉 D．空气被压缩，温度升高 【答案】D 【详解】返回舱进入大气层后，与大气层摩擦产生高温形成火球，内能增加，这是通过做功的方式改变物体内能。 A．棉被晒热，通过热传递的方式改变物体的内能，故A不符合题意； B．烧水时，水吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变物体的内能，故B不符合题意； C．鸡蛋放入冷水变凉，内能减小，通过热传递的方式改变物体的内能，故C不符合题意； D．空气被压缩，温度升高，机械能转化内能，内能增大，通过做功的方式改变物体的内能，故D符合题意。 故选D。 9．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．物体的温度越高，含有的热量越多 B．热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体 C．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高 D．温度高的物体内能大，温度低的物体内能小 【答案】C 【详解】A．热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故A错误； B．发生热传递的条件是：有温度差，所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体，若内能小的物体温度高，故热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体，故B错误； C．冰是晶体，0℃的冰熔化成0℃水，吸收热量，内能增加，但温度不变。故C正确； D．影响内能大小的因素有质量、温度、状态等，只能说在质量、状态等因素一定时，温度高的物体内能大，温度低的物体内能小，故D错误。 故选C。 10．小明用电水壶烧水给爷爷奶奶泡茶。该壶保温性能较好，烧水时壶会吸收一些热量。在壶中装入500mL的水，加热至沸腾，用时2min。水用完后，他又在壶中装入1000mL的水，加热至沸腾，所需时间最有可能的是（　　） A．2min B．4min C．大于2min且小于4min D．大于4min 【答案】C 【详解】A．如果所需时间为2min，则与第一次加热500mL水的时间相同。但第二次水量加倍(1000mL)，即使壶在第二次加热时吸收较少热量(因壶已预热)，加热时间也应增加，不可能与第一次相同。因此A不合理，不符合题意； B．如果所需时间为4min，则相当于水量加倍导致时间加倍，但这仅在壶不吸收热量或壶在第二次加热时完全冷却的情况下成立。由于壶吸收热量且保温性能好，壶在第二次加热时已预热，吸收热量较少，因此时间应少于4min。因此B不合理，不符合题意； C．第二次水量加倍(1000mL)，由Q=cmΔt可知，加热所需热量加倍，但因壶在第一次加热后已预热且保温好，壶吸收热量减少，故时间应少于4min；同时，水量增加导致时间多于2min。因此C最合理，符合题意。 D．如果所需时间大于4min，则意味着加热时间超过水量加倍的比例，但壶在第二次加热时吸收较少热量，应减少时间，不可能大于4min。因此D不合理，不符合题意。 故选C。 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本大题共8小题，每空1分，共26分） 11．某市部分公交车采用天然气来代替燃油。某公交车在一段时间内消耗了天然气，若这些天然气完全燃烧，可放出 J的热量（天然气的热值为）。剩余天然气的热值 （选填“增大”“减小”或“不变”）。该公交车发动机的效率为20%，则得到的机械能为 J。 【答案】 不变 【详解】[1]这些天然气完全燃烧放出的热量 [2]热值是燃料的特性，剩余天然气的种类不变，故热值不变。 [3]公交车发动机的效率为20%，则得到的机械能为：W机械＝ηQ放＝20%×2.1×107J＝4.2×106J 12．如图所示，试管中的水加热一段时间后，管口的橡皮塞被水蒸气“推”出并能看到“白气”，此时试管内水蒸气的 能转化为了橡皮塞的 能。随后，橡皮塞在空中下落的过程中， 力对橡皮塞做功，橡皮塞的动能 （选填“变大”或“变小”）。 【答案】 内 机械 重 变大 【详解】[1][2]水沸腾后，水蒸气把橡皮塞冲出的过程中，水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的温度降低，内能减小，将内能转化为机械能。 [3][4]橡皮塞在空中下落的过程中，重力对它做功，橡皮塞的质量不变，速度变大，动能变大。 13．质量为的液化气全部燃烧放出的热量是 ，若放出的热量有40%被利用，要把的水加热至沸腾，水的初温不得低于 ℃。[大气压为标准大气压，，] 【答案】 20 【详解】[1]质量为的液化气完全燃烧放出的热量 [2]水吸收的热量 水升高的温度为 标准大气压下水的沸点为100℃，要把这些水加热至沸腾，则水的初温至少为 14．根据所学的热学知识，完成以下填空： ①冬天时，人们会采取搓手的方式取暖，这是通过 的方式改变物体的内能； ②一个标准大气压下，将容器内质量为0.6千克的水进行加热，使其温度升高，水吸收的热量为 焦[]；若将容器内的水倒出一部分，容器内剩余水的比热容 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； ③四冲程汽油机正常工作时，将内能转化成机械能的是 冲程。 【答案】 做功 不变 做功 【详解】①[1]采取搓手的方式取暖，是通过摩擦的方法将机械能转化为内能，使手的内能增加，温度增加，这是通过做功的方式改变物体的内能。 ②[2]一个标准大气压下，将容器内质量为0.6千克的水进行加热，使其温度升高，水吸收的热量为 [3]比热容是物质的一种属性，只与物质的种类和状态有关，与质量无关，若将容器内的水倒出一部分，容器内剩余水的比热容不变。 ③[4]四冲程汽油机正常工作时，有能量转化是压缩冲程和做功冲程，压缩冲程中，两气门关闭，活塞向上运动，压缩气体，将机械能转化为内能；在做功中，两气门关闭，燃料燃烧产生高温高压的气体，推动活塞做功，将内能转化成机械能，故将内能转化成机械能的是做功冲程。 15．重为5牛的物体浸入在水中后，受到的浮力为3牛。在它下沉过程中，浮力与重力的合力 （选填“变大”“不变”或“变小”）；当它静止在容器底部时，受到的合力为 牛。四冲程汽油机在工作过程中，内能转化为机械能的冲程是 冲程。 【答案】 不变 0 做功 【详解】[1]浸入在水中的物体下沉过程中，排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力不变，因此浮力与重力的合力不变。 [2]当物体静止在容器底部时，物体处于平衡状态，受力平衡，因此受到的合理为0N。 [3]四冲程汽油机在工作过程中，做功冲程中气缸内高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。 16．分子因热运动而具有的能叫做 。汽车的挡风玻璃在烈日下温度会升高，它的内能 （选填“增加”、“不变”或“减少”），其内能的变化是通过方式 方式实现的。改变内能的另一种方式是： 。 【答案】 分子动能 增加 热传递 做功 【详解】[1]分子由于热运动而具有的能叫做分子动能，分子之间由于存在相互作用力而具有的能叫做分子势能，物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。 [2][3]挡风玻璃的温度升高，则其内能增加。此内能的变化是通过热传递的方式实现的，是空气中的热量转移给了玻璃。 [4]改变内能的两种方式：做功和热传递，因此改变内能的另一种方式是：做功。 17．如表所列的几种不同物质的比热容，质量为5千克的水温度升高40℃，吸收的热量为 焦；若这些热量被5千克的泥土吸收，则上升的温度 40℃（选填“大于”、“小于”或“等于”），这就是沿海地区昼夜温差 内陆地区昼夜温差的原因（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 物质 比热容 水 4.2×10³J/（kg·℃） 酒精 2.4×10³ J/（kg·℃） 泥土 0.8×10³ J/（kg·℃） 【答案】 8.4×105 大于 小于 【详解】[1]水吸收热量为 [2]泥土吸收的热量Q水=Q泥土，即 且 因为c泥土＜c水，所以 所以泥土升高的温度大于40℃。 [3]因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和泥土比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小。 18．在太阳的照射下太阳能热水器中水温升高，水的内能 （选填“增大”“不变”或“减小”），这是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式改变其内能的。某太阳能热水器内存50千克水[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]，经过一段时间后水温升高了20℃，则这些水共吸收了 焦的热量。 【答案】 增大 热传递 4.2×106 【详解】[1][2]做功和热传递可以改变物体的内能，在太阳的照射下太阳能热水器中水温升高，太阳热水器内的水吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式改变其内能的。 [3]水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×20℃=4.2×106J 三、作图题（本大题共2小题，共6分） 19．如图（a）所示是某固态晶体物质在熔化前后过程中，温度T随时间t变化的图像，请在图（b）中用粗实线画出该晶体在这个过程中内能E随温度T变化的大致图像（已知：热源供热稳定，该物质在液体状态下的比热容比在晶体状态下的比热容较大，不考虑晶体质量的变化）。 【答案】 【详解】任何物体都有内能，所以该晶体物质在0℃时也具有内能（即内能不为0）；晶体在熔化前，随着温度的升高，其内能变大；因热源供热稳定，则相同时间内晶体物质吸收的热量相等，即晶体在熔化前其内能随温度升高而均匀增大；由题图可知该晶体的熔点为40℃，晶体在熔化的过程中，吸收热量，温度保持40℃不变，但内能变大；晶体全部熔化为液体后，质量不变，但比热容变大，则升高相同温度时吸收的热量更多，即升高相同温度时内能增加得较多；故该晶体的内能随温度变化的大致图象如图所示： 20．小张为研究不同物质吸收热量的本领，他设计以下实验方案：“在完全相同的容器中倒入质量相同的水和煤油，并用相同热源对两液体进行加热（假设每分钟液体吸收热量相同）”，并绘制了如图的简图。请在图中画出合理的水面位置，并填写正确的加热时间。 【答案】 【详解】研究不同物质吸收热量的本领的实验，可通过加热相同的时间比较升高温度的多少，故水的加热时间应与煤油的加热时间相同为10分钟；根据控制变量法，实验中水和煤油的质量要相等，已知水的密度大于煤油的密度，根据可知，水的体积应小于煤油的体积，如下图所示： 四、计算题（本大题共4小题，共25分） 21．质量为0.2千克的煤油温度升高了50℃，求煤油吸收的热量。【煤油的比热容为焦/（千克·℃）】 【答案】 【详解】煤油吸收的热量 22．如图所示，劳动课上，某同学用电磁炉烧水。水壶中装满初温为25℃的水，水壶和电磁炉的部分参数如下表所示。[当时气压为一个标准大气压。，，]求： 水壶 电磁炉烧水挡 净重：500g 额定电压：220V 容量：2L 额定功率：2000W (1)烧水时壶底的受力面积为100cm2，壶对电磁炉的压强； (2)当水刚好烧开时，水吸收的热量。 【答案】（1）由表可得，2L水的质量为 壶和壶中水的总重力为 则壶对电磁炉的压强为 （2）一个标准大气压下，水的沸点是100℃，则水吸收的热量为 23．周末，小明爸爸驾驶汽车带他外出游玩，途中汽车匀速直线行驶了30km，用时20min。已知人与汽车的总质量为1500kg，行驶过程中汽车受到的阻力为人与车总重的0.1倍，发动机的效率为30%。汽车在行驶过程中，求：（汽油的热值q取4×107J/kg，g取10N/kg） (1)汽车的平均速度。 (2)牵引力做的功。 (3)汽车消耗汽油的质量。 【答案】（1）汽车的平均速度 （2）人与汽车的总重力 匀速行驶时牵引力 牵引力做功 （3）汽油完全燃烧释放的总热量 消耗汽油质量 24．太阳能是一种廉价的无污染能源，开发和利用前景广阔，从有关资料获悉，在地球表面，晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.2×103J/（m2·s）。有一台太阳能热水器，可将接收到的热辐射的40%用来升高水温，如果该热水器接收阳光垂直照射的有效面积始终是2.1m2，晴天晒了1h，其水箱中50kg水的温度能升高多少度？ 【答案】17.28℃ 【详解】解：太阳能热水器1h接收的太阳辐射能为 Q=1.2×103J/（m2·s）×2.1m2×3600s=9.072×106J 水吸收的热量为 Q吸=ηQ =40%×9.072×106J=3.6288×106J 由于Q吸=cmΔt，所以水箱中50kg水的温度能升高的温度为 答：水箱中50kg水的温度能升高17.28℃。 五、实验题（本大题共4小题，共21分） 25．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是，烧杯内的液体质量也相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，实验时要观察 比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容的实验中，通过 反映物体吸热的多少。 (2)比较不同物质的比热容，选用合适装置加热相同一段时间后，液体a升温多，由此可知：质量相同的液体a与b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量 （选填“大于”或“小于”）液体b吸收的热量。 (3)若图甲烧杯中为的水，燃料为酒精，酒精完全燃烧后水的温度升高了20℃。若酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是 。[，] 【答案】(1) 甲、乙 液体a升高的温度 加热时间的长短 (2)小于 (3) 【详解】（1）[1][2]为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过实验时观察液体a升高的温度，比较吸热多少，进而比较热值大小，则应选择甲、乙两图进行实验。 [3]比较不同物质的比热容的实验中，需要燃烧相同的燃料，通过加热时间的长短反映物体吸热的多少。 （2）比较不同物质的比热容，选用甲、丙两实验，加热相同一段时间，质量相同的两种液体吸收的热量相等，液体a升温多，由可知，a的比热容小，由此可知，质量相同的液体a与b，由于a的比热容小，所以升高相同的温度时，液体a吸收的热量小于液体b吸收的热量。 （3）水的质量 水吸收的热量为 酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则 酒精的热值是 26．如图所示的是研究“做功与内能改变的关系”的实验，烧瓶内装有少量的水，用塞子塞紧瓶口，并用气筒往瓶内打气，瓶内压强大到一定程度时，瓶塞就会跳起来，同时在瓶口出现 ，出现这一现象的原因是瓶内 对瓶塞做功，内能 （选填“增大”或“减小”），温度 （选填“升高”或“降低”），瓶内水蒸气发生 （填物态变化名称）现象。 【答案】 白雾 气体 减小 降低 液化 【详解】用气筒往瓶内打气，当瓶内压强大到一定程度时，瓶塞跳起，此时瓶内气体对瓶塞做功，气体的内能转化为瓶塞的机械能，气体内能减小，温度降低 ，瓶内水蒸气会发生液化，液化成小水滴，所以在瓶口出现白雾 。 27．小华在家里学习烧饭做菜的过程中，经常要加热食用油和水。因此，她对一些物理现象有了一定的认识，她猜想食用油的比热容比水的小。 (1)下列能够支持她这一猜想的一个事实是________（填字母）。 A．食用油能把食物炸得焦黄，而水不能 B．食用油能漂在水面上 C．食用油比水难蒸发 D．相同条件下，加热时食用油比水热得快 (2)为了验证自己的猜想，小华进行如下探究：将水和食用油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。 ①图甲是小华的实验装置，其中有一处明显错误，请指出错误之处： 。 ②纠正错误后继续实验，实验中用 表示物质吸热的多少。 ③小华根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化的关系图像，由图像可知 的吸热能力较强。已知水的比热容为，则食用油的比热容为 。 ④实验结束后，小华评估实验时认为用图丙中的实验装置进行实验更好，你认为选择电加热器加热的优点是 （写出一个即可）。 【答案】(1)D (2) 没有控制水和食用油的质量相同 加热时间 水 容易控制水和食用油吸收的热量相同 【详解】（1）比热容是反映物质吸热能力的物理量，比热容越小，物质吸收相同热量时温度升高越快，或升高相同温度时吸收的热量越少。 A．食用油能把食物炸焦黄而水不能，是因为食用油的沸点远高于水的沸点（标准大气压下水沸点 100℃，食用油沸点通常 200℃以上），与比热容无关，故A不符合题意； B．食用油漂在水面上，是因为食用油的密度小于水的密度，属于密度特性，与比热容无关，故B不符合题意； C．食用油比水难蒸发，是因为食用油的分子间作用力较大、挥发性较弱，与比热容无关，故C不符合题意； D．相同条件下加热时食用油比水热得快，说明在吸收相同热量（相同加热条件）时，食用油的温度升高更快，根据比热容的物理意义，这表明食用油的吸热能力较弱，即比热容比水小，能支持小华的猜想，故D符合题意。 故选D。 （2）[1]探究不同物质的比热容大小，需根据控制变量法保证除物质种类不同外，其他影响实验的因素均相同，包括物质的质量、初温、加热源规格、烧杯规格等。图甲装置中，两个烧杯内的水和食用油体积相同，由于水和食用油的密度不同，则烧杯中水和食用油的质量不相等，因此明显错误是没有控制水和食用油的质量相同。 [2]实验中使用两个相同的酒精灯加热，相同规格的酒精灯在相同时间内释放的热量相同（不考虑热量损失时），物质吸收的热量等于酒精灯释放的热量。因此，加热时间越长，物质吸收的热量越多，可用加热时间表示物质吸热的多少，采用了转换法。 [3]由温度随时间变化的图像可知，水和食用油从20℃升高到60℃，升高相同温度，水的加热时间为8min，食用油的加热时间为4min。由于加热时间反映吸热多少，说明水吸收的热量是食用油的2倍，水的吸热能量较强。对于水来说，对于食用油来说，故，整理得 [4]图丙装置使用电加热器加热，与酒精灯相比，电加热器的优点在于：电加热器可以精确控制在相同时间内释放的热量完全相同，能更准确地保证水和食用油吸收的热量相同，避免了酒精灯火焰大小不稳定导致的热量供应不均匀问题，减少实验误差 28．小明和小华利用如图所示的装置（实验中热源及其它实验装置均相同）分别探究甲、乙、丙、丁四种液体的吸热本领。讨论后，他们确定了以下两种方案： 方案一：取质量相同的不同液体，控制液体的加热时间相等，比较升高的温度多少； 方案二：取质量相同的不同液体，控制液体升高的温度相等，比较加热时间的长短。小明和小华分别选取一种方案进行实验，并将测得的实验数据记录在表一、表二中。 表一： 小明 液体 质量（克） 初温 （℃） 末温（℃） 加热时间（分钟） 甲 200 20 40 4 乙 200 20 2 表二：小华 液体 质量（克） 初温（℃） 末温（℃） 加热时间 （分钟） 丙 200 10 30 3 丁 200 10 35 3 （1）实验中，小明和小华都记录了“加热时间”，其大小反映的是 ； （2）分析比较表一中的数据可知，小明同学采用的是 （选填“方案一”或“方案二”）来探究甲、乙两种液体的吸热本领，表一空缺处的数值为 ； （3）分析比较表二中的数据，可得出的初步结论是 ； （4）综合分析比较可知：四种液体中， 液体吸热能力最强。 【答案】 吸收热量的多少 方案二 40 丙的吸热能力强于丁 甲 【详解】（1）[1] 实验中热源相同，根据转换法，通过加热时间长短判断吸收热量的多少。 （2）[2][3] 分析表一中信息，升高相同的温度，比较加热时间的长短，故小明采用的是方案二。升高相同的温度，初温相同，则末温相同，所以表一空缺处的数值为40℃。 （3）[4] 分析表二中数据，相同质量的丙、丁两种液体，加热相同时间，吸收相同的热量，丙的温度变化小，则丙的吸热能力强。 （4）[5] 对比表一数据可知，相同质量的甲、乙两种液体，升高相同的温度，甲所需时间长，吸收热量多，则甲的吸热能力强，分析表二中数据，加热相同时间，吸收相同的热量，丙的温度变化小，则丙的吸热能力强，对比甲、丙，质量相等，温度升高相同，甲需要加热时间4分钟，丙需要加热时间3分钟，故甲的吸热能力最强，甲的比热容最大。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第10章 内能 注意事项： 1．测试范围：沪科版（五四学制）2024九年级第10章。 2．考试时间：80分钟 试卷满分：100分。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四选项中，只有一项符合题目要求） 1．暖风机开了，房间空气的温度就会升高。在此过程中热传递的主要方式是（    ） A．传导 B．对流 C．辐射 D．以上三种都是 2．小明和妈妈在厨房一起准备午餐时，发现了许多与物理有关的现象，下列说法正确的是（　　） A．小明煮饺子过程中，饺子含有的热量变大 B．妈妈将黄瓜拍碎，说明力可以改变物体的运动状态 C．小明能区分微波炉和排气扇的声音，这是因为音色不同 D．微波炉加热食物结束时会发出声音，说明声能够传递能量 3．甲热机的效率高于乙热机的效率，则（　　） A．甲热机的功率大于乙热机的功率 B．甲热机消耗的燃料质量比乙热机的少 C．甲热机做的有用功比乙热机的多 D．甲热机的燃料利用率比乙热机的高 4．如图所示为汽油机工作过程的示意图，按照吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程的顺序排列，正确的是（　　） A．甲乙丁丙 B．甲丁丙乙 C．甲丙丁乙 D．甲丁乙丙 5．水的比热容较大，人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务，下列事例中与它的这一特性无关的是（　　） A．在河流上建水电站，蓄水发电 B．汽车发动机用循环水冷却 C．城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温 D．让流动的热水流过散热器供暖 6．下列说法正确的是（　　） A．热机消耗的燃料越少，效率就越高 B．热传递中温度总是从热的物体传给冷的物体 C．同一种物体，温度降低得越多，放出热量就越多 D．人体内水的比例很高，有助于调节体温，以免温度变化太快对身体造成危害 7．如图所示的茶文化在中国历史悠久，下列品茶过程中的物理知识正确的是（　　） A．茶水是热的，说明茶水含有的热量多 B．周围人都能闻到茶香是一种扩散现象 C．喝茶时身体感觉变暖了，是通过做功的方式改变了内能 D．烧水时水蒸气将壶盖顶起的过程与汽油机压缩冲程类似 8．“神舟十八号”返回舱返回过程中，进入大气层，与大气摩擦形成高温“火球”。下列实例中改变内能的方式与“火球”的形成原理相同的是（　　） A．棉被晒热 B．用燃气烧水 C．鸡蛋放入冷水变凉 D．空气被压缩，温度升高 9．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．物体的温度越高，含有的热量越多 B．热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体 C．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高 D．温度高的物体内能大，温度低的物体内能小 10．小明用电水壶烧水给爷爷奶奶泡茶。该壶保温性能较好，烧水时壶会吸收一些热量。在壶中装入500mL的水，加热至沸腾，用时2min。水用完后，他又在壶中装入1000mL的水，加热至沸腾，所需时间最有可能的是（　　） A．2min B．4min C．大于2min且小于4min D．大于4min 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本大题共8小题，每空1分，共26分） 11．某市部分公交车采用天然气来代替燃油。某公交车在一段时间内消耗了天然气，若这些天然气完全燃烧，可放出 J的热量（天然气的热值为）。剩余天然气的热值 （选填“增大”“减小”或“不变”）。该公交车发动机的效率为20%，则得到的机械能为 J。 12．如图所示，试管中的水加热一段时间后，管口的橡皮塞被水蒸气“推”出并能看到“白气”，此时试管内水蒸气的 能转化为了橡皮塞的 能。随后，橡皮塞在空中下落的过程中， 力对橡皮塞做功，橡皮塞的动能 （选填“变大”或“变小”）。 13．质量为的液化气全部燃烧放出的热量是 ，若放出的热量有40%被利用，要把的水加热至沸腾，水的初温不得低于 ℃。[大气压为标准大气压，，] 14．根据所学的热学知识，完成以下填空： ①冬天时，人们会采取搓手的方式取暖，这是通过 的方式改变物体的内能； ②一个标准大气压下，将容器内质量为0.6千克的水进行加热，使其温度升高，水吸收的热量为 焦[]；若将容器内的水倒出一部分，容器内剩余水的比热容 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； ③四冲程汽油机正常工作时，将内能转化成机械能的是 冲程。 15．重为5牛的物体浸入在水中后，受到的浮力为3牛。在它下沉过程中，浮力与重力的合力 （选填“变大”“不变”或“变小”）；当它静止在容器底部时，受到的合力为 牛。四冲程汽油机在工作过程中，内能转化为机械能的冲程是 冲程。 16．分子因热运动而具有的能叫做 。汽车的挡风玻璃在烈日下温度会升高，它的内能 （选填“增加”、“不变”或“减少”），其内能的变化是通过方式 方式实现的。改变内能的另一种方式是： 。 17．如表所列的几种不同物质的比热容，质量为5千克的水温度升高40℃，吸收的热量为 焦；若这些热量被5千克的泥土吸收，则上升的温度 40℃（选填“大于”、“小于”或“等于”），这就是沿海地区昼夜温差 内陆地区昼夜温差的原因（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 物质 比热容 水 4.2×10³J/（kg·℃） 酒精 2.4×10³ J/（kg·℃） 泥土 0.8×10³ J/（kg·℃） 18．在太阳的照射下太阳能热水器中水温升高，水的内能 （选填“增大”“不变”或“减小”），这是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式改变其内能的。某太阳能热水器内存50千克水[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]，经过一段时间后水温升高了20℃，则这些水共吸收了 焦的热量。 三、作图题（本大题共2小题，共6分） 19．如图（a）所示是某固态晶体物质在熔化前后过程中，温度T随时间t变化的图像，请在图（b）中用粗实线画出该晶体在这个过程中内能E随温度T变化的大致图像（已知：热源供热稳定，该物质在液体状态下的比热容比在晶体状态下的比热容较大，不考虑晶体质量的变化）。 20．小张为研究不同物质吸收热量的本领，他设计以下实验方案：“在完全相同的容器中倒入质量相同的水和煤油，并用相同热源对两液体进行加热（假设每分钟液体吸收热量相同）”，并绘制了如图的简图。请在图中画出合理的水面位置，并填写正确的加热时间。 四、计算题（本大题共4小题，共25分） 21．质量为0.2千克的煤油温度升高了50℃，求煤油吸收的热量。【煤油的比热容为焦/（千克·℃）】 22．如图所示，劳动课上，某同学用电磁炉烧水。水壶中装满初温为25℃的水，水壶和电磁炉的部分参数如下表所示。[当时气压为一个标准大气压。，，]求： 水壶 电磁炉烧水挡 净重：500g 额定电压：220V 容量：2L 额定功率：2000W (1)烧水时壶底的受力面积为100cm2，壶对电磁炉的压强； (2)当水刚好烧开时，水吸收的热量。 23．周末，小明爸爸驾驶汽车带他外出游玩，途中汽车匀速直线行驶了30km，用时20min。已知人与汽车的总质量为1500kg，行驶过程中汽车受到的阻力为人与车总重的0.1倍，发动机的效率为30%。汽车在行驶过程中，求：（汽油的热值q取4×107J/kg，g取10N/kg） (1)汽车的平均速度。 (2)牵引力做的功。 (3)汽车消耗汽油的质量。 24．太阳能是一种廉价的无污染能源，开发和利用前景广阔，从有关资料获悉，在地球表面，晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.2×103J/（m2·s）。有一台太阳能热水器，可将接收到的热辐射的40%用来升高水温，如果该热水器接收阳光垂直照射的有效面积始终是2.1m2，晴天晒了1h，其水箱中50kg水的温度能升高多少度？ 五、实验题（本大题共4小题，共21分） 25．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是，烧杯内的液体质量也相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，实验时要观察 比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容的实验中，通过 反映物体吸热的多少。 (2)比较不同物质的比热容，选用合适装置加热相同一段时间后，液体a升温多，由此可知：质量相同的液体a与b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量 （选填“大于”或“小于”）液体b吸收的热量。 (3)若图甲烧杯中为的水，燃料为酒精，酒精完全燃烧后水的温度升高了20℃。若酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精的热值是 。[，] 26．如图所示的是研究“做功与内能改变的关系”的实验，烧瓶内装有少量的水，用塞子塞紧瓶口，并用气筒往瓶内打气，瓶内压强大到一定程度时，瓶塞就会跳起来，同时在瓶口出现 ，出现这一现象的原因是瓶内 对瓶塞做功，内能 （选填“增大”或“减小”），温度 （选填“升高”或“降低”），瓶内水蒸气发生 （填物态变化名称）现象。 27．小华在家里学习烧饭做菜的过程中，经常要加热食用油和水。因此，她对一些物理现象有了一定的认识，她猜想食用油的比热容比水的小。 (1)下列能够支持她这一猜想的一个事实是________（填字母）。 A．食用油能把食物炸得焦黄，而水不能 B．食用油能漂在水面上 C．食用油比水难蒸发 D．相同条件下，加热时食用油比水热得快 (2)为了验证自己的猜想，小华进行如下探究：将水和食用油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。 ①图甲是小华的实验装置，其中有一处明显错误，请指出错误之处： 。 ②纠正错误后继续实验，实验中用 表示物质吸热的多少。 ③小华根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化的关系图像，由图像可知 的吸热能力较强。已知水的比热容为，则食用油的比热容为 。 ④实验结束后，小华评估实验时认为用图丙中的实验装置进行实验更好，你认为选择电加热器加热的优点是 （写出一个即可）。 28．小明和小华利用如图所示的装置（实验中热源及其它实验装置均相同）分别探究甲、乙、丙、丁四种液体的吸热本领。讨论后，他们确定了以下两种方案： 方案一：取质量相同的不同液体，控制液体的加热时间相等，比较升高的温度多少； 方案二：取质量相同的不同液体，控制液体升高的温度相等，比较加热时间的长短。小明和小华分别选取一种方案进行实验，并将测得的实验数据记录在表一、表二中。 表一： 小明 液体 质量（克） 初温 （℃） 末温（℃） 加热时间（分钟） 甲 200 20 40 4 乙 200 20 2 表二：小华 液体 质量（克） 初温（℃） 末温（℃） 加热时间 （分钟） 丙 200 10 30 3 丁 200 10 35 3 （1）实验中，小明和小华都记录了“加热时间”，其大小反映的是 ； （2）分析比较表一中的数据可知，小明同学采用的是 （选填“方案一”或“方案二”）来探究甲、乙两种液体的吸热本领，表一空缺处的数值为 ； （3）分析比较表二中的数据，可得出的初步结论是 ； （4）综合分析比较可知：四种液体中， 液体吸热能力最强。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$