第13-14章 内能&内能的利用 测试B卷-2026-2027学年九年级物理全一册单元测AB卷（人教版）

单元测AB卷 第13-14章内能&内能的利用测试B卷 时间：40分钟满分：100分 一、选择题（共10小题，每小题4分，第1~8题每题只有一个正确选项；第9~10题每题至 少两个正确选项，选对但不全的得2分，有错选的不得分，计40分) 1、2025年3月21日，我国在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号运载火箭，成功将云遥一号 43~48星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。发射火箭使用液氢燃 料，是因为液氢具有较大的() A.密度 B.热值 C.比热容 D.凝固点 2、供月球探测器使用的纳米气凝胶材料能在“极热”和“极寒"的环境下，保证探测器内部温度变 化不明显，使其正常工作，这种材料还具有超轻特性。下列说法正确的是（) A.纳米气凝胶热胀张冷缩特性很明显 B.纳米气凝胶的质量一定较小 C.纳米气凝胶具有极强的隔热性 D.纳米气凝胶具有较大的比热容 3、关于如图所示的几个实验情境，下列说法正确的是() 空气 人玻璃板 二氧化氮 甲 丙 丁 A.甲：两个压紧的铅块不会被重物拉开，说明固体分子间只存在引力 B.乙：从迅速压下活塞到硝化棉燃烧起来的过程中的能量转化与内燃机的做功冲程相同 C.丙：抽掉玻璃板，两瓶中的气体颜色逐渐变得均匀，说明瓶中气体分子在做无规则运动 D.丁、戊：用相同的电加热器加热质量相等的水和食用油，加热相同时间，发现食用油的温 度升高较多，说明食用油的比热容较大 4、如图所示是用相同的加热装置对、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图像， 其中b、c的质量相同。下列对图像的分析中正确的是（) +温度/℃ a ①物质a、b、c一定都是晶体 ②t1~t2时间内物质a的温度不变，内能增加 ③温度从T1升高到T2时，a物质比b物质吸收的热量少 23时间/min ④b物质的比热容大于c物质的比热容 A.只有①③④正确 B.只有②④正确 C.只有②③正确 D.只有①④正确 单元测AB卷 5、彤彤学习了比热容后，设想了一个家庭小实验来探究不同种类的金属的比热容关系。周末 彤彤用冰柜制作了一大块表面平整的冰，将向物理老师借的甲、乙、丙三块质量相同的不同种 金属加热到相同温度后，放到冰块上。经过一段时间后，冰块形状不再改变，观察到的现象如 图所示，则三种金属的比热容相比() 甲 冰块 iMmMim 木板 A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大 6、作为中华民族的传统节日，端午节有着赛龙舟竞渡、食清香粽子的独特习俗。小明在学习 煮粽子时发现其中涉及许多物理知识，下列说法不正确的是（) A.粽子温度升高是通过热传递的方式改变内能的 B.“粽香四溢”说明分子在不停地做无规则运动 C.水沸腾后出现的大量“白雾”是汽化形成的 D.水沸腾后继续加热，水的温度保持不变 7、春节期间，小物观察到点燃的“窜天猴”爆竹升空时，火药燃烧产生的高温气体迅速向下喷 射，推动爆竹飞向高空，对爆竹做功，下列汽油机的四个冲程中与这一过程的能量转化相同的 是() A B C 8、根据汽车发动机的不同类型，轿车有涡轮增压（T型)轿车和自然吸气(L型)轿车两种。 相比于自然吸气发动机，涡轮增压发动机通过压缩空气来增加进气量，可以燃烧更多的汽油， 提高发动机的输出功率，获得更强的动力。下列说法正确的是（) A.热机的大量使用会造成环境污染 B.涡轮增压发动机效率可达到100% C.汽车排出的尾气没有内能 D.涡轮增压发动机压缩空气时，空气的内能减小 单元测AB卷 9、热机包括蒸汽机、内燃机、汽轮机和喷气发动机等，柴油机和汽油机都属于内燃机。下列 关于热机的说法不正确的是（) A.汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴 B.柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合物吸入气缸 C.单缸四冲程柴油机在工作过程中，进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程 D.在柴油机的压缩冲程中，机械能转化为柴油和空气混合物的内能 10、如图甲、乙所示，规格相同的两容器中分别装有5kg和2kg的纯净水，并用不同加热器 加热（不计热损失，气压为标准大气压)，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图，已知 水的比热容是4.2×103J/kgC),则下列说法正确的是（) +温度/℃ 40--- 加热器1 加热器2 30 204 10 0 3时间/min 甲 乙 丙 A.由丙图知，图甲容器中水的比热容小于乙容器中水的比热容 B.加热相同时间时，两容器中水吸收的热量不相等 C.图甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量之比为5：2 D.加热时间为9min时，图甲、乙容器中水的末温之比为5：4 二、填空题（共4小题，每空2分，计18分） 11、为了尽快散热，通常在电脑CPU上安装金属散热器，如图所示。表格中可选散热器的最 好材料应是 一。用该材料制成的散热器质量是0.8kg,某电脑CPU正常工作的一段时间内 产生了7040】的热量，这些热量全部被该散热器吸收，则可使其温度升高 ℃，此过程 中能量发生了 (选填“转移”或“转化”)。 物质 比热容/川/kgC四] 铝 0.88×103 铁 0.46×103 铜 0.39×103 铅 0.13×103 单元测AB卷 12、玉兔二号巡视器所在的月球背面着陆区月夜的最低温度达到-190℃，我国科研人员为它 设计了如图所示的保温装置。该装置以氨为工作物质，液态氨通过蒸发器时，吸收核热源释放 的热量变为高温蒸气，蒸气经汇流器聚集，沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板， 为结构板加热并变为液态氨，再沿着液体管路经储液器、分流器进入蒸发器，循环往复。保温 装置中的核热源将核能转化为氨的」 能。氨在蒸发器中发生 (填物态变化名称)吸 收热量，在铝蜂窝结构板发生液化， 出热量。 液体管路 蒸气管路 000000 温度/℃ 汇流器 ·甲 …乙 套筒 活 丙 12题图 液体管路分流器 13题图 时间/mim14题图 13、实践小组用甲、乙、丙三杯初温均为0℃的液体研究物质吸热能力，其中甲、乙为质量不 等的同种液体，乙、丙为质量相等的不同液体。用相同热源加热，记录加热时间和对应的温度， 在“温度-时间”图像上描出对应的甲、乙、丙三点，如图所示。则甲、丙两种液体的比热容 C甲 一c丙，甲、丙两种液体的质量m甲 m丙。 （两空均选填““<"或“=") 14、如图为小明制作的活塞式点火器模型，套筒为圆柱形，AC的长度为20cm。现将一定质 量空气密封在套简内，用75N的力F将活塞快速由AB处推至CD处，则套简内空气增加的内 能最多为 _Jo 三、实验探究题（共2小题，计18分） 15、（6分)小华在家中烧水时有个疑问：水吸收的热量与什么因素有关呢？她猜想：水吸 收的热量与水的质量和升高的温度有关。为了探究其中的关系，她借助一个电热水壶进行实验。 ↑温度/℃ 80 60 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 % 20 温度/℃ 20 30 40 50 60 70 01234 5时间/min (1)水吸收的热量无法直接测量，实验中用加热时间t表示，因为水吸收的热量Q与加热时 间t成 比。 (2)在探究水吸收的热量与水升高的温度之间的关系时，小华量取08kg水，用电热水壶加 热，每隔1in测量一次水的温度。测得数据如表所示。请在坐标图中画出水的温度随加热时 间变化的图像。 (3)在探究水吸收的热量Q与水的质量之间的关系时，应控制 相同，量取不同质量 的水，分别用电热水壶加热，记录加热时间。 单元测AB卷 16、（12分)某项目化小组在调查我省煤炭资源相关资料时，发现无烟煤、动力煤等不同煤 种价格差异显著，推测煤的价格可能与热值有关。于是小组同学在通风的环境中，用如图所示 甲、乙两组完全相同的装置进行实验，比较两种煤的热值大小。小煤炉内分别装有无烟煤与动 力煤作为燃料，烧杯中盛有质量、初温相同的水。实验后又搜集到如图丙所示的小资料。请你 解答： 已温度计 已温度计 小资料：“大卡”是煤炭行业常用的热量单位， 水 水 符号是kcal,1kcal等于1000cal。1cal指 无烟煤 动力煤 在标准大气压下使1g水温度升高1℃所需的 热量。无烟煤的热值为7×103kcal/kg,动 小煤炉 乙 力煤的热值为5×103kcal/kg。 丙 (1)实验思路：控制无烟煤和动力煤的 相同，当两种燃料完全燃尽后，通过 来比较两种燃料热值的大小。 (2)实验过程：点燃燃料加热时发现当水温升高到90℃时，两种煤都剩余较多，于是他们改 变了思路，撤出煤炉并熄灭煤火，等煤炭冷却后测量煤炉中 再通过计算比较出两 种煤热值的大小。 (3)实验拓展：阅读小资料可知，1cl相当于J。在标准大气压下，将烧杯中质量为 100g、初温为20℃的水加热至90℃，水吸收的热量为 cal,若煤燃烧放出的热量全部 被水吸收，则需要完全燃烧无烟煤与动力煤的质量之比为 [已知c水=4.2×103 J/(kgC)]。 四、计算题（共2小题，计24分）》 17、（10分)氢燃料被认为是21世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在很多城市 投放使用。氢的热值为1.4×108J/kg,c=4.2×103J/kgC),求： (1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； (2)若放出的热量全部被初温为15℃、质量为400kg的水吸收，水升高的温度； (3)燃烧0.5kg的氢燃料可以使恒定功率为1.4×105W的公交车匀速行驶5min,氢燃料 公交车的效率。 单元测AB卷 18、（14分)如图甲是小槟家的燃气热水器，自来水管的冷水经过热水器后被加热成热水。 图乙是连接在热水器上的水龙头，热水器的热水和自来水管的冷水分别从A管和B管进入该 水龙头，混合后从水龙头出水口流出温水。小槟把从热水器流出的热水的温度设定为48℃， 水龙头出水温度设定为40℃。测得1min内从B管流进的自来水质量为2kg。检查燃气表， 发现热水器工作这1min消耗燃气为0.02m3。求：[已知自来水的温度为20℃，水的比热容 为4.2×103J/(kgC,燃气的热值为4×107J/m3] INI 进热水 进自来水 B 把手 进进 出水口 水 乙 甲 (1)0.02m3的燃气完全燃烧放出的热量； (2)这1min内B管的冷水经过水龙头与热水混合所吸收的热量； (3)若不计热量损失，这1in内从A管流进水龙头的热水质量； (4)该燃气热水器的加热效率。单元测AB卷 第13-14章内能&内能的利用测试B卷 时间：40分钟满分：100分 一、选择题（共10小题，每小题4分，第1~8题每题只有一个正确选项；第9~10题每题至 少两个正确选项，选对但不全的得2分，有错选的不得分，计40分) 1、2025年3月21日，我国在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号运载火箭，成功将云遥一号 43~48星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。发射火箭使用液氢燃 料，是因为液氢具有较大的() A.密度 B.热值 C.比热容 D.凝固点 答案：B 解析：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫作这种燃料的热值。燃料的热值越大，在 质量相同时，完全燃烧放出的热量越多，液氢具有较大的热值，所以火箭采用液氢作为火箭的 燃料。故选B。 2、供月球探测器使用的纳米气凝胶材料能在“极热”和“极寒"的环境下，保证探测器内部温度变 化不明显，使其正常工作，这种材料还具有超轻特性。下列说法正确的是() A.纳米气凝胶热胀冷缩特性很明显 B.纳米气凝胶的质量一定较小 C.纳米气凝胶具有极强的隔热性 D.纳米气凝胶具有较大的比热容 答案：C 解析：由题干信息无法判断其热胀冷缩的特性；这种材料具有超轻的特性，说明其密度小，在 同样的体积下质量更小，但不能得出其质量一定小的结论。纳米气凝胶材料能在“极热”和“极 寒”的环境下，保证探测器内部温度变化不明显，使其正常工作，说明其具有较强的隔热性； 比热容大是指物质自身温度不易改变，题中并未指出。故选C。 3、关于如图所示的几个实验情境，下列说法正确的是（) 空气 玻璃板 二氧化氮 戊 丙 单元测AB卷 A.甲：两个压紧的铅块不会被重物拉开，说明固体分子间只存在引力 B.乙：从迅速压下活塞到硝化棉燃烧起来的过程中的能量转化与内燃机的做功冲程相同 C.丙：抽掉玻璃板，两瓶中的气体颜色逐渐变得均匀，说明瓶中气体分子在做无规则运动 D.丁、戊：用相同的电加热器加热质量相等的水和食用油，加热相同时间，发现食用油的温 度升高较多，说明食用油的比热容较大 答案：C 解析：铅块压紧后不易被拉开，说明分子间存在引力，但固体分子间同时存在引力和斥力；压 下活塞使硝化棉燃烧，是通过做功的方式改变气体的内能，机械能转化为内能，与内燃机压缩 冲程的能量转化相同；两瓶中气体颜色变得均匀是扩散现象的直接表现，说明气体分子在不停 地做无规则运动；相同加热条件下，食用油升温更快说明其吸热能力较弱，即比热容较小。故 选C。 4、如图所示是用相同的加热装置对、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图像， 其中b、c的质量相同。下列对图像的分析中正确的是（) +温度/℃ ①物质a、b、c一定都是晶体 T T C ②t1~t2时间内物质a的温度不变，内能增加 ③温度从T1升高到T2时，a物质比b物质吸收的热量少 ④b物质的比热容大于c物质的比热容 t2t3时间/min A.只有①③④正确 B.只有②④正确 C.只有②③正确 D.只有①④正确 答案：C 解析：①由图可知，图像可能是熔化过程，也可能是沸腾过程，则不能断定物质是否是晶体； ②t1~t2时间内物质a的温度虽然不变，但不断吸收热量，故其内能增加；③温度从T1升高到 Tz时，a物质的加热时间比b的少，加热装置相同，则a物质比b物质吸收的热量少；④从开 始加热到温度升高到T1时，b物质比c物质的加热时间少，即b物质比c物质吸收的热量少， b、c质量相同，温度变化量相同，故b物质的吸热能力较弱，比热容较小。故选C。 5、彤彤学习了比热容后，设想了一个家庭小实验来探究不同种类的金属的比热容关系。周末 彤彤用冰柜制作了一大块表面平整的冰，将向物理老师借的甲、乙、丙三块质量相同的不同种 单元测AB卷 金属加热到相同温度后，放到冰块上。经过一段时间后，冰块形状不再改变，观察到的现象如 图所示，则三种金属的比热容相比() 甲 冰块 1V177777777777477477777444477777777777747774447477 木板 A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大 答案：C 解析：金属块丙下方的冰熔化得多，说明金属块丙放出的热量最多。冰块形状不再改变时，甲、 乙、丙的温度都相等，又因为初温都相同，则温度变化量相同，根据Q=c△t可知，金属块 甲、乙、丙相比，金属块丙的比热容最大。故选C。 6、作为中华民族的传统节日，端午节有着赛龙舟竞渡、食清香粽子的独特习俗。小明在学习 煮粽子时发现其中涉及许多物理知识，下列说法不正确的是() A.粽子温度升高是通过热传递的方式改变内能的 B.“粽香四溢”说明分子在不停地做无规则运动 C.水沸腾后出现的大量“白雾”是汽化形成的 D.水沸腾后继续加热，水的温度保持不变 答案：C 解析：煮粽子时，粽子吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式改变内能的；“粽 香四溢”说明分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象；煮粽子时，锅内水蒸气的温度较高， 锅内水蒸气上升时遇到锅外温度较低的空气而液化形成小水滴，即锅周边的“白雾”；根据液体 沸腾的特点可知，水沸腾后继续吸收热量，但温度保持不变。故选C。 7、春节期间，小物观察到点燃的“窜天猴"”爆竹升空时，火药燃烧产生的高温气体迅速向下喷 射，推动爆竹飞向高空，对爆竹做功，下列汽油机的四个冲程中与这一过程的能量转化相同的 是() 单元测AB卷 蜜稻蕾 答案：C 解析：“窜天猴”爆竹升空时，火药燃烧产生高温气体，将化学能转化为内能，高温气体向下喷 射推动爆竹飞向高空，对爆竹做功，将内能转化为机械能，四冲程汽油机中做功冲程的能量转 化与它相同。C选项中两气门关闭、火花塞点火，是做功冲程。故选C。 8、根据汽车发动机的不同类型，轿车有涡轮增压（T型)轿车和自然吸气（型)轿车两种。 相比于自然吸气发动机，涡轮增压发动机通过压缩空气来增加进气量，可以燃烧更多的汽油， 提高发动机的输出功率，获得更强的动力。下列说法正确的是（) A.热机的大量使用会造成环境污染 B.涡轮增压发动机效率可达到100% C.汽车排出的尾气没有内能 D.涡轮增压发动机压缩空气时，空气的内能减小 答案：A 解析：热机是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能的装置，汽车发动机属于热机。燃料燃烧时 会产生一氧化碳、氮氧化物等有害气体，这些气体会造成空气污染，因此热机的大量使用会造 成环境污染；热机工作过程中，不可避免地存在能量损失，如废气带走热量、克服摩擦做功等， 所以涡轮增压发动机的效率不可能达到100%；一切物体在任何温度下都具有内能，汽车排出 的尾气具有内能；涡轮增压发动机压缩空气时，对空气做功，空气的内能会增加。故选A。 9、热机包括蒸汽机、内燃机、汽轮机和喷气发动机等，柴油机和汽油机都属于内燃机。下列 关于热机的说法不正确的是（) A.汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴 单元测AB卷 B.柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合物吸入气缸 C.单缸四冲程柴油机在工作过程中，进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程 D.在柴油机的压缩冲程中，机械能转化为柴油和空气混合物的内能 答案：BD 解析：汽油机气缸顶部有一个火花塞，柴油机气缸顶部是一个喷油嘴；吸气冲程中，汽油机吸 入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气；单缸四冲程柴油机在工作过程中，进、排 气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程；柴油机的压缩冲程中，将机械能转化为空气的内 能。故选B、D。 10、如图甲、乙所示，规格相同的两容器中分别装有5kg和2kg的纯净水，并用不同加热器 加热（不计热损失，气压为标准大气压），得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图，已知 水的比热容是4.2×103J/(kgC),则下列说法正确的是（) +温度/℃ 甲 40 加热器1 加热器2 30 20 10 0 3时间/min 甲 丙 A.由丙图知，图甲容器中水的比热容小于乙容器中水的比热容 B.加热相同时间时，两容器中水吸收的热量不相等 C.图甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量之比为5：2 D.加热时间为9min时，图甲、乙容器中水的未温之比为5：4 答案：BD 解析：比热容是物质的一种属性，与物质的质量无关，故A错误。由图丙的甲图线可知，加 热2min时，图甲容器中水升高的温度为△t=40C-20C=20C,则加热1min图甲 容器中水升高的温度△t1=7×20℃=10C,图甲容器中的水每分钟吸收的热量为Q吸1 cm1△t1=4.2×103/kgC)×5kg×10C=2.1×105/;由图丙的乙图线可知，图乙容器中 的水从20℃升高到40℃，加热时间为3mim,图乙容器中的水吸收的热量为Qz吸=cm2△t2 4.2×103/(kgC)×2kg×(40℃-20C)=1.68×105/,图乙容器中的水每分钟吸收的热 单元测AB卷 量为Q吸2=3QZ吸=3×1.68×10)=5.6×10，Q吸1≠0吸2，故B正确；不计热损失， 加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相同，则两容器中加热器每分钟放出的热量之 比为Q甲放：Qz放=(2.1×105D:(5.6×104刀=15：4，故C错误；图甲容器中的水每分钟升高 20 10℃，图乙容器中的水每分钟升高？℃，加热时间为9min时，图甲容器中水的温度为t甲= 20C+10°C×9=110C,标准大气压下水的沸点是100℃，所以图甲容器中水的温度 实际为100℃，图Z容器中水的温度为z=20℃+号C×9=80℃，则图甲、乙容器 20 中水的温度之比为100C:80°C=5:4,故D正确。故选B、D。 二、填空题（共4小题，每空2分，计18分） 11、为了尽快散热，通常在电脑CPU上安装金属散热器，如图所示。表格中可选散热器的最 好材料应是 _。用该材料制成的散热器质量是0.8kg,某电脑CPU正常工作的一段时间内 产生了7040J的热量，这些热量全部被该散热器吸收，则可使其温度升高 ℃，此过程 中能量发生了 (选填转移”或“转化”)。 物质 比热容/0/kgC] 铝 0.88×103 铁 0.46×103 铜 0.39×103 铅 0.13×103 答案：铝；10；转移 解析：相同质量的不同物质，升高相同温度时，物质的比热容越大，该物质吸收的热量越多， 散热效果越好。由表中数据可知，铝的比热容最大，散热性能最好，故表格中几种金属用作散 热片的最好材料是铝。根据Q吸=cm△t可得，散热器升高的温度△t= Q吸 C铝m 7040] 一=10C。此过程中发生了热传递，能量发生了转移。 0.88×103J/kgC)×0.8k 12、玉兔二号巡视器所在的月球背面着陆区月夜的最低温度达到-190℃，我国科研人员为它 设计了如图所示的保温装置。该装置以氨为工作物质，液态氨通过蒸发器时，吸收核热源释放 单元测AB卷 的热量变为高温蒸气，蒸气经汇流器聚集，沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板， 为结构板加热并变为液态氨，再沿着液体管路经储液器、分流器进入蒸发器，循环往复。保温 装置中的核热源将核能转化为氨的 能。氨在蒸发器中发生 (填物态变化名称)吸 收热量，在铝蜂窝结构板发生液化， 出热量。 液体管路 蒸气管路 000000 铝 储 汇流器 器 构 器 板 液体管路 分流器 答案：内；汽化；放 解析：液态氨通过蒸发器时，吸收核热源释放的热量变为高温蒸气，氨在此过程中吸收热量， 内能增大，由液态变为气态，属于汽化现象，同时核热源将核能转化为氨的内能。蒸气经汇流 器聚集，沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板，为结构板加热并变为液态氨，氨由 气态变为液态，属于液化现象，液化要放出热量。 13、实践小组用甲、乙、丙三杯初温均为0℃的液体研究物质吸热能力，其中甲、乙为质量不 等的同种液体，乙、丙为质量相等的不同液体。用相同热源加热，记录加热时间和对应的温度， 在“温度-时间”图像上描出对应的甲、乙、丙三点，如图所示。则甲、丙两种液体的比热容 C甲 c丙，甲、丙两种液体的质量m甲 _m丙 (两空均选填“>"“<”或“=”) 温度/℃ ·甲 ·乙 ·丙 时间/min 答案：<；> 解析：分别将甲、乙、丙三点与原点相连得到三条“温度-时间”图线。由图可知，甲、乙两液体 升高相同的温度，即△t甲=△t乙，甲需要加热的时间大于乙需要加热的时间，即甲吸收的热量 大于乙吸收的热量，根据Q=cm△t可知，甲的质量大于乙的质量，即m甲>mz;乙、丙质量 相等，即心z一m丙，所以me>m从图像者，吸收相同热量时，由c-忌可得，4印>4丙， Q C甲<C丙° 单元测AB卷 14、如图为小明制作的活塞式点火器模型，套筒为圆柱形，AC的长度为20cm。现将一定质 量空气密封在套简内，用75N的力F将活塞快速由AB处推至CD处，则套简内空气增加的内 能最多为 C 套筒 活塞 D B 答案：15 解析：由题图可知，活塞移动的距离s=lAc=0.2m,力F推动活塞做功W=Fs=75N× 0.2m=15/,外力做功转化为两部分能量：一是筒内空气的内能，二是克服摩擦做功。因此， 套筒内空气增加的内能最多为15J。 三、实验探究题（共2小题，计18分） 15、(6分)小华在家中烧水时有个疑问：水吸收的热量与什么因素有关呢？她猜想：水吸 收的热量与水的质量和升高的温度有关。为了探究其中的关系，她借助一个电热水壶进行实验。 ↑温度/℃ 80 60 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 40 20 温度/℃ 20 30 40 50 60 70 0123 45时间/min (1)水吸收的热量无法直接测量，实验中用加热时间t表示，因为水吸收的热量Q与加热时 间t成 比。 (2)在探究水吸收的热量与水升高的温度之间的关系时，小华量取0.8kg水，用电热水壶加 热，每隔1mi测量一次水的温度。测得数据如表所示。请在坐标图中画出水的温度随加热时 间变化的图像。 （3)在探究水吸收的热量Q与水的质量之间的关系时，应控制 相同，量取不同质量 的水，分别用电热水壶加热，记录加热时间。 答案：(1)正； 单元测AB卷 ↑温度/℃ 80- 60 40 20H (2)如图所示 012345时间min; (3)升高的温度 解析：(1)电热水壶在相同时间放出的热量相同，不计热量损失，水吸收的热量Q与加热时间 t成正比。(2)在坐标图中分别找到六次数据对应的点并描出来，然后将点用平滑的线连接起来， 画出水的温度随加热时间变化的图像，如答案图所示。(3)由于水吸收的热量与水升高的温度 有关，根据控制变量法，在探究水吸收的热量Q与水的质量m之间的关系时，应控制水升高 的温度相同。 16、(12分)某项目化小组在调查我省煤炭资源相关资料时，发现无烟煤、动力煤等不同煤 种价格差异显著，推测煤的价格可能与热值有关。于是小组同学在通风的环境中，用如图所示 甲、乙两组完全相同的装置进行实验，比较两种煤的热值大小。小煤炉内分别装有无烟煤与动 力煤作为燃料，烧杯中盛有质量、初温相同的水。实验后又搜集到如图丙所示的小资料。请你 解答： 温度计 温度计 小资料：“大卡”是煤炭行业常用的热量单位， -1 水 - 水 符号是kcal,1kcal等于1000cal。1cal指 无烟煤 动力煤 在标准大气压下使1g水温度升高1℃所需的 热量。无烟煤的热值为7×103kcal/kg,动 小煤炉 力煤的热值为5×103kcal/kg。 甲 丙 (1)实验思路：控制无烟煤和动力煤的 相同，当两种燃料完全燃尽后，通过 来比较两种燃料热值的大小。 (2)实验过程：点燃燃料加热时发现当水温升高到90℃时，两种煤都剩余较多，于是他们改 变了思路，撤出煤炉并熄灭煤火，等煤炭冷却后测量煤炉中 再通过计算比较出两 种煤热值的大小。 (3)实验拓展：阅读小资料可知，1cl相当于J。在标准大气压下，将烧杯中质量为 100g、初温为20℃的水加热至90℃，水吸收的热量为 cal,若煤燃烧放出的热量全部 被水吸收，则需要完全燃烧无烟煤与动力煤的质量之比为 [已知c水=4.2×103 J/(kg.C)] 单元测AB卷 答案：(1)质量；水升高的温度；(2)剩余煤的质量；(3)4.2；7×103；5：7 Q」 解析：(1)依据q=可知，要比较两种燃料热值的大小，需控制无烟煤和动力煤的质量相同， m 比较两种燃料完全燃尽后放出的热量，燃料放热多，其热值大。燃料完全燃尽后，放出的热量 被水吸收，水升温越多，燃料放热越多，热值越大，因此可通过水升高的温度比较热值大小。 (2)煤剩余较多无法燃尽时，可测量煤炉中剩余煤的质量，得出燃烧煤的质量，再结合水吸收 的热量比较热值。(3)由题意知，1g的水温度升高1℃所吸收的热量为1cl,则1cl=Q吸= c水m△t=4.2×103/kg℃)×1×10-3kg×1C=4.2引，水吸收的热量Q=1cal/(gC)× 100g×(90C-20C)=7×103cl,本实验中无烟煤与动力煤放出的热量相同，即 Q无烟煤=Q动力煤则m无烟煤9无相煤=m动力煤9动力煤，故无烟煤 9动力煤_5×103kcal/kg 5 m动力煤 q无烟煤 7×103kcal/kg 7。 四、计算题（共2小题，计24分） 17、（10分)氢燃料被认为是21世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在很多城市 投放使用。氢的热值为1.4×108J/kg,c水=4.2×103J/kgC),求： (1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； (2)若放出的热量全部被初温为15℃、质量为400kg的水吸收，水升高的温度； (3)燃烧0.5kg的氢燃料可以使恒定功率为1.4×105W的公交车匀速行驶5mi,氢燃料 公交车的效率。 答案：(1)8.4×107J;(2)50℃；(3)60% 解析：(1)0.6kg氢燃料完全燃烧放出的热量Q放=mq=0.6kg×1.4×10]/kg=8.4×10J。 (2)由题意可知，水吸收的热量Q水吸=Q放=8.4×10]，由Q吸=cmAt得，水升高的温度△t= Q水吸 8.4×107J c水m水4.2×103J/kgC)×400kg =50℃。(3)0.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q放 mg=0.5kg×14×10g=7×10,由P-%得，公交车所做的功W=Pr=14X W4.2×107J 105W×5×60s=4.2×107J,则氢燃料公交车的效率)= =60%。 7×1071 放 单元测AB卷 18、（14分)如图甲是小槟家的燃气热水器，自来水管的冷水经过热水器后被加热成热水。 图乙是连接在热水器上的水龙头，热水器的热水和自来水管的冷水分别从A管和B管进入该 水龙头，混合后从水龙头出水口流出温水。小槟把从热水器流出的热水的温度设定为48℃， 水龙头出水温度设定为40℃。测得1min内从B管流进的自来水质量为2kg。检查燃气表， 发现热水器工作这1min消耗燃气为0.02m3。求：[已知自来水的温度为20℃，水的比热容 为4.2×103J/(kgC,燃气的热值为4×107J/m3] II 进热水 进自来水 B 把手 出进进 出水口 燃自 气 乙 水 用 （1)0.02m3的燃气完全燃烧放出的热量； (2)这1min内B管的冷水经过水龙头与热水混合所吸收的热量； (3)若不计热量损失，这1min内从A管流进水龙头的热水质量； (4)该燃气热水器的加热效率。 答案：(1)8×105J;(2)1.68×105J;(3)5kg;(4)73.5% 解析：(1)根据公式Q放=Vq,代入数据可得Q放=Vq=0.02m3×4×107J/m3=8×105]。 (2)冷水的温度变化△t冷=40C-20C=20℃，根据吸热公式得Q吸冷=c水m冷At冷 4.2×103]/(kgC)×2kg×20C=1.68×105J。(3)不计热量损失时，热水放出的热量等于 冷水吸收的热量(Q放热=Q吸冷)，热水的温度变化△t热=48C-40℃=8℃，由Q放= cm△t得，m热= Q放热 1.68×105/ 水4t装42×10/0kgC)×8℃=5kg(4)水吸收的热量Q=C水m热（热 t冷)=4.2×103J/kgC)×5kg×(48°C-20°C)=5.88×105J,燃气完全燃烧放出的热量 Q 丝=8×10，则该燃气热水器的加热效率，Q ×100%= 5.88×1051 ×100%=73.56。 8×1057