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江西省南丰一中2026-2027学年人教版九年级物理第十三章内能、第十四章内能利用练习卷学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、填空题
1.汽锅鸡是祥云的名菜之一,是宴席上不可缺少的菜品。其做法是:将盛有小鸡块和佐料的汽锅放在盛有清水的汤锅之上,再放到火上蒸。为了保持鸡肉原汁原味,主要是蒸气通过汽锅中间的气嘴将鸡蒸熟。这是通过________(选填“热传递”或“做功”)改变内能的。蒸煮过程中,我们看到的白气,这是一种________现象。
2.如图,我们常常在夏天将饮料和冰块放在一起,制作“冰镇饮料”。这是因为饮料和冰块的_________不同,两者之间发生了热传递,冰块的内能__________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
3.如图所示的装置演示的是气体扩散现象,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散,B瓶装二氧化氮气体。扩散现象说明气体分子________;若实验温度分别为①0℃;②4℃;③20℃;④30℃,则在________(填序号)温度下气体扩散最快。
4.2025年10月31日,搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心成功点火发射。该运载火箭的发动机________(选填“属于”或“不属于”)热机;火箭燃料充分燃烧时,其热值________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
5.教材演示实验改编如图所示,在透明塑料盒的底部钻一个孔,把电火花发生器的放电管紧紧塞进孔中,打开塑料盒盖,向盒中滴入几滴酒精,再将盒盖盖紧,然后按动电火花发生器的按钮,塑料盒盖飞出,盒内气体的内能___________(填“增加”或“减少”),这一过程与___________(填“内燃机”或“蒸汽机”)工作原理相同。
6.热机工作时,燃料燃烧先将___________转化为内能,这些内能在做功冲程中进一步转化为机械能。某汽油机的飞轮转速为1200r/min,该汽油机每秒完成___________个做功冲程。
7.如图所示为古代蜀地人使用的“夹瓷盏”省油灯,其原理是夹层里水的________较大,与其他物质相比,质量相同时,升高相同温度,水吸收的热量较多,所以可以快速降低油的温度,达到省油的目的。油的内能是通过________的方式改变的。
8.如图所示,在汽油机的做功冲程中,活塞在汽缸内向________(选填“上”或“下”)运动,发生的能量转化是________。
二、单选题
9.下列关于内能、温度、热量的说法,正确的是( )
A.物体的内能增加,温度一定升高
B.0℃的水不具有内能
C.物体温度升高,一定是从外界吸收了热量
D.热量可以从内能少的物体传递给内能多的物体
10.南宋《武林旧事·蒸作从食》载∶“月饼、俺子、炙焦、肉油酥、烧饼。”该清单表明,当时月饼为蒸制而成,而非烘焙。下列改变内能的方式与清单相同的是( )
A.搓手取暖 B.钻木取火 C.炉火温茶 D.捶铁升温
11.“炭火煨芋香满街,铁锅沸水汽如烟”描述的是充满烟火气的传统美食制作场景,下列相关分析正确的是( )
A.“炭火煨芋”,木炭在燃烧过程中热值变小
B.“香满街”,芋头熟后香气四溢说明分子在不停地做无规则运动
C.“铁锅沸水”,利用“炭火”将水煮开是通过做功改变水的内能
D.“汽如烟”,如烟的白气是水蒸气升华形成的
12.如下图所示的一些热学实验,其中说法正确的是( )
A.图甲中自制的简易温度计,插入瓶盖的透明吸管内径越粗该温度计越灵敏
B.图乙中用力把活塞迅速下压,玻璃筒里的小团硝化棉就会立即燃烧,是为了说明内能可以转化为机械能
C.图丙为探究“不同物质的吸热能力”实验,用两个相同的电加热器分别给质量、初温相同的两种液体加热,升高相同温度,通过加热时间来反映两种液体吸收热量多少
D.图丁中试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,此实验的能量转化情况与内燃机排气冲程的能量转化情况相同
三、多选题
13.下列日常生活中的现象及其解释,说法正确的是( )
A.打开酒精瓶盖可以闻到酒精气味,说明分子在不停地做无规则运动
B.让热水流过散热器供暖,利用了水的比热容较大这一特性
C.高速行驶的货车不容易停下来,是因为速度越大惯性越大
D.用吸管喝水杯内的水,水能进入嘴里是因为受到大气压的作用
14.七月流火,天气转凉,海鲜酸菜火锅备受食客青睐。关于火锅,下列说法正确的是( )
A.燃烧木炭给火锅加热时,内能转化为化学能
B.火锅内的酸菜温度升高,内能一定增加
C.火锅内的酸菜温度升高,是火锅将温度传给酸菜的
D.远处就能闻到酸菜味儿,是由于分子在不停地做无规则运动
四、计算题
15.恒温壶是一种将水加热并维持在设定温度的电热水壶,小明将2kg水加入恒温壶,此时恒温壶显示为20℃,然后将温度设定为60℃,(g取)求:
产品质量
1.5kg
底座面积
(1)装有2kg水的恒温壶对桌面的压强是多少?
(2)到达设定温度时,水吸收的热量是多少?
16.某台以汽油为燃料的汽车在一平直路段测试时,以20 m/s 的速度匀速直线行驶了230 m,在此过程中共消耗20 g的汽油,若行驶过程中汽车受到的阻力恒为1200 N,对于此过程,则:
(1)求消耗的汽油完全燃烧产生的热量。(汽油的热值q=4.6×107J/kg)
(2)求这台汽车行驶时消耗的汽油用于维持汽车匀速直线行驶的效率。
(3)若消耗的汽油完全燃烧产生的热量全部用来加热50 kg、初温为的铁,不考虑热量损失,铁的最终温度为多少摄氏度?[铁的比热容]
17.一台四缸四冲程汽车的质量为1.8t,在高速公路上匀速行驶10.8km所用的时间为0.1h,消耗汽油1升,整个行驶过程发动机(汽油机)转速表都指在2400r/min处,汽油机每个缸活塞的横截面积为,活塞的行程是100mm,做功冲程平均压强是。(,)求:
(1)这台汽车的重力;
(2)汽车的速度;
(3)汽油机对汽车做功的功率;
(4)汽车做功冲程做的功并没有全部转化为汽车的动能,而是转化为另外一些能损耗掉了,损耗的这部分能量为,求这辆汽车行驶的效率。
五、实验题
18.亲爱的同学,请你应用所学的物理知识解答下列问题。
(1)若你留心观察,我们常常会用到简单机械助力生活,观光车行驶在弯弯曲曲的盘山公路上,盘山公路就相当于_______(填一种简单机械名称);若轿车行驶功率一定时,正在上坡,则应该把汽车速度调低一些,从而获得较________的牵引力(选填“大”或“小”)。
(2)如图所示,迅速下压活塞,活塞对厚玻璃筒内的空气________,筒内空气内能_______(选填“增大”或“减小”)硝化棉燃烧起来。
(3)如图所示,往广口瓶中加入少量水,用橡胶塞塞紧瓶口,当瓶内打入的气体多到一定程度时,橡胶塞跳出,这是由于水蒸气对橡胶塞做功,此时的能量转化是由水蒸气的_______转化为瓶塞的_______,同时瓶口附近出现“白气”,内能减小,温度_______(选填“升高”或“降低”),水蒸气液化成小水珠形成“白气”。
19.在“比较不同物质吸热能力”的实验中,小文同学准备了如下的实验器材。
(1)实验装置的组装顺序应该是______(填“由下而上”或“由上而下”)。
(2)为了实验能完成,须对图中器材进行调整,以下方案可行的是( )
A.将甲图中的液体换成b B.将乙图中的液体换成c
C.将甲图中的燃料换成3 D.将乙图中的燃料换成1
(3)按照(2)中方式器材调整后应选择______两图进行实验;不同物质吸收热量的多少是通过______来反映的。
(4)吸热后两种液体的温度随时间变化的图像如图丁所示,______液体的吸热能力强。
(5)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温,要在a和b两种液体中选择一种液体,你认为选择______液体较为合理。
20.物理组的同学想要比较不同物质的吸热能力,做了以下几个实验:
(1)小明取来两个相同的烧杯、两支相同的温度计、两个相同的酒精灯、水、煤油和色拉油等实验器材。
①小明设计如下实验:在两个烧杯中分别加入质量相等的煤油和色拉油,加热相同的一段时间后,小明直接比较煤油和色拉油的末温,得出结论。同组同学认为小明的结果不一定正确,因为_______________________。
②小明安装了如甲、乙图所示的实验装置进行了实验,针对甲图出现的情况,为达到实验要求,应调整___________(选填“A处”或“B处”)。
③小明改正了错误后,又重新进行了实验,加热相同的一段时间后,小明发现煤油的温度比色拉油的温度变化的少,这说明色拉油的比热容___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)煤油的比热容。
(2)小刚也用甲、乙两套装置做了如下探究:将装置正确安装后,在两烧杯中盛有质量不同的液体且。用酒精灯给两液体同时加热,丙图中a、b分别是甲、乙两杯液体的温度与加热时间的图像。小刚根据丙图中0至6分钟图线及所给信息得出:甲液体的比热容比乙液体的大。你认为小刚的说法是___________(选填“正确”或“错误”)的。
(3)小亮同学利用改进后的图丁装置,来探究水和油两种不同液体的吸热能力。
①和用两个酒精灯分别对两种物质加热相比,小亮采用该装置的好处是:_______________________。
②图戊是小亮根据测得的数据,绘制出的质量相等的水和油温度随时间变化的关系图像,由图像可以判断:油的吸热能力比水的吸热能力___________。已知水的比热容为,则油的比热容应为___________J/(kg•℃)。
③若油和水的质量均为30 g,酒精灯加热12 min刚好消耗掉2g酒精,若不计热量损失,酒精的热值为___________J/kg。
21.【探究名称】做功与物体内能变化的关系。
【实验器材】气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等。
【问题】做功与物体内能的变化存在怎样的关系?
【证据】
(1)用温度计测出气压式喷雾器内气体的温度,如图甲所示。
(2)关闭喷嘴处的阀门,接着用手按压活塞快速打气,并用温度计测出喷雾器内气体的温度,如图乙所示。
(3)打开喷嘴处的阀门,迅速放出喷雾器内一部分气体,并用温度计测出喷雾器内气体的温度,如图丙所示。
【解释】①该实验通过___________ 来反映气体内能的变化,这里应用的实验方法是___________ 。
②用手按压活塞打气的目的是对___________ (选填“气体”或“活塞”)做功。
③打开喷嘴处的阀门,迅速放出喷雾器内一部分气体时,喷雾器前的小叶轮转动,此时气体的内能转化为小叶轮的___________ 。
【结论】④比较___________ 两图可知,外界对气体做功,气体内能增大。
⑤比较___________ 两图可知,气体对外界做功,气体内能减小。
【交流】⑥汽油机是汽车的“心脏”,其中___________ 冲程将机械能转化为内能。如图1、图2所示,是我们课堂演示的两个实验,与此冲程原理相同的是___________ (选填“图1”或“图2”)实验。
试卷第1页(共3页)
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参考答案
题号
9
10
11
12
13
14
答案
D
C
B
C
ABD
BD
1. 热传递 液化
【详解】蒸气向鸡传递热量,是通过热传递改变内能。白气是水蒸气遇冷液化形成,故为液化现象。
2. 温度 增大
【详解】由热传递的产生条件可知,相互接触的物体间发生热传递需要存在温度差。
因热传递过程中吸收热量的物体内能增大,冰块吸收热量,其内能增大。
3. 在永不停息地做无规则运动 ④
【详解】将两个瓶口对在一起,B瓶中密度更大的红棕色二氧化氮会向上方的空气瓶中扩散,最终两瓶气体颜色均匀混合,说明气体分子在永不停息地做无规则运动。
温度越高,分子的无规则运动越快,扩散进行的越快,故若实验温度分别为①0 ℃;②4 ℃;③20 ℃;④30 ℃,则在④30℃温度下气体扩散最快。
4. 属于 不变
【详解】火箭发动机通过燃料燃烧释放内能,推动火箭运动(将内能转化为机械能),因此火箭发动机属于热机。
热值是燃料的一种特性,仅与燃料种类有关,与燃烧是否充分无关,故燃料充分燃烧时热值不变。
5. 减少 内燃机
【详解】因盒内气体推动盒盖对外做功,故盒内气体内能减少;该过程将内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程工作原理相同。
6. 化学能 10
【详解】燃料燃烧的过程是发生化学反应释放能量的过程,会将燃料储存的化学能转化为内能。
飞轮每秒转动的转数为
四冲程汽油机每完成1个工作循环,飞轮转2圈,包含4个冲程、对外做功1次,也就是仅对应1个做功冲程,故每秒完成的做功冲程个数为 个。
7. 比热容 热传递
【详解】水的比热容较大,与其他物质相比,质量相同时,升高相同温度,水吸收的热量较多,因此能吸收较多热量,快速降低油的温度,达到省油的目的。
水的温度低于油的温度,热量从高温的油传递到低温的水,油的内能通过热传递的方式被转移、温度降低。
8. 下 内能转化为机械能
【详解】汽油机的做功冲程中,燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动,将内能转化为机械能。
9.D
【详解】A. 晶体熔化过程中吸热内能增加,但温度保持熔点不变,因此物体内能增加温度不一定升高,故A错误;
B.一切物体在任何温度下都具有内能,0℃的水也有内能,故B错误;
C.改变物体内能的方式有做功和热传递两种,物体温度升高,内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故C错误;
D.热传递的条件是物体间存在温度差,与内能大小无关,若内能少的物体温度高于内能多的物体,热量也可从前者传递给后者,故D正确。
故选D。
10.C
【详解】题干中蒸制月饼是利用高温水蒸气放热,属于通过热传递的方式改变内能。
ABD.搓手取暖、钻木取火、捶铁升温均是通过做功的方式改变内能,故ABD不符合题意;
C.炉火温茶是通过热传递的方式改变内能,故C符合题意。
故选C。
11.B
【详解】A.热值是燃料的固有属性,仅与燃料种类有关,与燃烧情况无关,木炭燃烧时热值不变,故A错误;
B.香气四溢属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C.炭火将水煮开是通过热传递的方式改变水的内能,不是做功,故C错误;
D.白气是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,不是升华现象,故D错误。
故选B。
12.C
【详解】A. 液体体积变化量 一定,由 可知,吸管越细,即 越小,液柱高度变化 越大,温度计越灵敏,故A错误;
B. 下压活塞对筒内空气做功,机械能转化为内能,使空气温度升高达到硝化棉着火点,故B错误;
C. 电加热器功率 相同,由 可知,加热时间 越长,液体吸收热量 越多,所以可以通过加热时间来反映两种液体吸收热量多少,故C正确;
D. 水蒸气将软木塞推出,内能转化为机械能,与内燃机做功冲程能量转化相同,故D错误。
故选C。
13.ABD
【详解】A.闻到酒精气味是扩散现象,由分子动理论可知,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动,故A正确;
B.水的比热容大,相同质量的水降低相同温度时能放出更多热量,因此热水流过散热器可以高效供暖,故B正确;
C.惯性是物体的固有属性,仅和物体的质量有关,和速度大小无关。高速货车不容易停下是因为货车质量大、惯性大,运动状态难改变,故C错误;
D.用吸管吸水时,先吸走管内空气使管内气压小于外界大气压,大气压将水压入嘴中,故D正确。
故选ABD。
14.BD
【详解】A.燃烧木炭给火锅加热时,木炭燃烧是化学变化,将化学能转化为内能,故A错误;
B.同一物体质量、状态不变时,温度越高内能越大,火锅内酸菜质量、状态不变,温度升高内能一定增加,故B正确;
C.热传递过程中传递的是热量,不是温度,火锅内的酸菜温度升高,是火锅将热量传给酸菜的,故C错误;
D.闻到酸菜味属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选BD。
15.(1)
(2)
【详解】(1)恒温壶的总质量为
恒温壶的总重力为
恒温壶对桌面的压强
(2)水由到吸收的热量
16.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)20g汽油完全燃烧放出的热量
(2)汽车做匀速直线运动,根据二力平衡可知,牵引力
则汽车牵引力所做的功
维持汽车匀速直线行驶的效率
(3)不考虑热量损失,则汽油放出的热量全部被铁吸收,即
根据物体吸热公式可得,铁升高的温度
铁的最终温度
17.(1)
(2)108km/h
(3)
(4)40%
【详解】(1)这台汽车的重力
(2)汽车的速度
(3)单缸单次做功冲程做功
转速
四冲程每2转单缸做功1次,四缸每秒做功次数
总功率
(4)消耗的汽油的质量为
汽油完全燃烧总放热
行驶时间
汽油机总做功
行驶有用功
行驶效率
18.(1) 斜面 大
(2) 做功 增大
(3) 内能 机械能 降低
【详解】(1)盘山公路通过延长爬坡的路程,达到省力的效果,本质是简单机械中的斜面;
根据功率推导公式,当功率一定时,减小行驶速度,可以获得更大的牵引力,更利于汽车上坡。
(2)迅速下压活塞时,活塞对筒内空气施加力、并沿力的方向移动距离,也就是对空气做功;做功可以改变物体内能,对物体做功时,物体的内能会增大,温度升高,最终达到硝化棉的燃点使其燃烧。
(3)瓶内高压的水蒸气推动橡胶塞跳出,是水蒸气的内能对外做功,将自身的内能转化为瓶塞的机械能;水蒸气对外做功后自身内能减小,温度降低,瓶内的水蒸气遇冷液化成小水珠,就形成了瓶口的“白气”。
19.(1)由下而上
(2)D
(3) 甲乙 加热时间
(4)a
(5)b
【详解】(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,因此必须按照自下而上的顺序进行。
(2)比较不同物质吸热能力,需要选取种类相同的燃料、相同质量的不同液体进行实验。
A.将甲图中的液体换成b,甲、乙、丙三套装置的燃料都不相同,不能完成实验,故A不符合题意;
B.将乙图中的液体换成c,甲、乙、丙三套装置的燃料都不相同,不能完成实验,故B不符合题意;
C.将甲图中的燃料换成3,甲、丙两套装置中,燃料的质量相同、种类相同,液体的质量、种类相同,不能完成实验,故C不符合题意;
D.将乙图中的燃料换成1,甲、乙两套装置中,燃料的质量相同、种类相同,液体的种类不同,能完成实验,故D符合题意。
故选D。
(3)将乙图中的燃料换成1,甲、乙两套装置中,燃料的质量相同、种类相同,液体的种类不同,选择甲乙两图进行实验。
不同物质吸收热量的多少是通过加热时间来反映,加热时间越长,物质吸收热量越多。
(4)由图丁可知,加热相同时间,即吸收相同的热量,a升高的温度较小,说明a液体的吸热能力强。
(5)吸热能力弱的介质,相同质量、吸收相同热量时温度升高更快,适合电暖器快速升温,b的吸热能力弱,选择b液体较为合理。
20.(1) 没有控制色拉油与煤油的初温相同 A处 小于
(2)错误
(3) 让两种液体在相等加热时间内获得的热量相等 弱
【详解】(1)比较吸热能力时,若加热相同时间吸收相同热量,需要对比温度变化量,没有控制煤油和色拉油的初温相同,仅比较末温无法反映升温多少。
甲图中温度计的玻璃泡接触到了烧杯底部,测量温度不准,需要调整上方悬挂温度计的A处,让温度计玻璃泡完全浸没在液体中且不碰烧杯底和壁。
质量相同的两种物质,加热相同时间吸收相等热量,根据,温度变化越小,比热容越大;煤油升温更少说明煤油比热容更大,因此色拉油的比热容小于煤油。
(2)如图丙,0~6分钟内,两条升温图线完全重合,说明这段时间内甲、乙两杯液体的温度变化量完全相同;同时两套装置用相同酒精灯同时加热,因此甲、乙液体在0~6分钟内吸收的热量是相等的。因为,根据,甲液体的比热容比乙液体的小。因此小刚“甲液体的比热容比乙液体的大”的结论是错误的。
(3)图丁装置用同一个酒精灯同时对两个试管加热,相比两个独立酒精灯,能最大程度避免不同酒精灯火焰强度差异的影响,让两种液体在相等加热时间内获得的热量相等,实验变量控制更严谨。
由图戊可知,质量相等的水和油加热相同时间,吸收相等热量,油的温度升高幅度比水更大,升温越快说明相同条件下容纳热量的能力越差,因此油的吸热能力比水弱。
由图戊得,质量相等的水和油升高相同温度时,水的加热时间是油的2倍,说明水吸收的热量是油的2倍。根据,m、相同时比热容与吸收热量成正比,因此
从戊图得加热12min水升高的温度是30℃,因此
相同时间,水和油吸收的热量相等,故
酒精质量,则酒精的热值
21. 温度计示数的变化 转换法 气体 机械能 甲、乙 乙、丙 压缩 图1
【详解】[1][2]内能是无法直接观察的物理量,本实验通过温度计示数的变化反映气体内能的变化,这种将不易观察的量转换为易观察的宏观量的实验方法是转换法。
[3]按压活塞打气时,活塞压缩喷雾器内部的气体,因此是对气体做功。
[4]放出气体时,气体推动小叶轮转动,气体的内能转化为小叶轮的机械能。
[5]探究外界对气体做功,气体内能增大,需要对比外界做功前后的温度:甲是打气(做功)前,乙是外界对气体做功后,乙温度高于甲,说明内能增大,因此比较甲、乙两图。
[6]探究气体对外界做功,气体内能减小,需要对比气体对外做功前后的温度:乙是气体对外做功前,丙是气体对外做功后,丙温度低于乙,说明内能减小,因此比较乙、丙两图。
[7][8]汽油机的压缩冲程中,活塞压缩气体,将机械能转化为内能;图1实验中,下压活塞对筒内气体做功,机械能转化为内能,和压缩冲程原理相同;图2是内能转化为机械能,对应汽油机做功冲程,因此第二空填图1。
答案第1页(共2页)
答案第1页(共2页)
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