物理沪科版九年级上第十三章内能与热机单元检测
（时间：60分钟 满分：100分）
一、选择题（每小题3分，共36分）
1．下列现象中，用物理知识解释正确的是（ ）
A ．吹风扇时会加快身上汗液的蒸发，蒸发时要吸热，所以会感到凉爽
B ．吃冰棒感觉凉爽，是因为冰升华要吸热
C ．物体的温度高，是因为它具有较多的热量
D ．因为液态氢的比热容大，所以液态氢被用作运载火箭的燃料
2．关于“热机”，下列说法中错误的是（ ）
A ．通过技术改进，可以使热机的效率达到100%
B ．减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行”
C ．用水而不用其他循环物质降低热机的温度，主要是利用水的比热容最大的特性
D ．严寒的冬天，有人晚上把热机水箱中的水放出，是防止气温降低时，水凝固而胀坏水箱
3．下列现象中，通过热传递来改变内能的是（ ）
4．质量相同的A 、B 两种液体分别用两个完全相同的酒精灯加热，加热过程中，温度随时间变化的图像如图所示，从图中可以看出（ ）
A ．液体A 的比热容大
B ．液体B 的比热容大
C ．两种液体的比热容相等
D ．无法比较
5．关于比热容，下列说法正确的是（ ）
A ．物体吸收的热量越多，比热容越大
B ．物体的温度越高，比热容越大
C ．物质的比热容与它的质量、温度的变化、吸收或放出的热量的多少无关
D ．由于水比干泥土的比热容大，所以内陆地区在一天之内气温的变化比沿海地区小
6．有人说“某汽油机比柴油机热机效率低”这句话的意思是（ ）
A ．汽油机功率比柴油机功率小
B ．汽油机用来做有用功的能量比柴油机少
C ．汽油机比柴油机所消耗的燃料少
D ．汽油机用来做有用功的能量跟燃料完全燃烧所放出的能量的比值比柴油机少
7．两台汽油机，甲的效率为35%，乙的效率为25%，这两个数据表示（ ）
A ．甲机做的功比乙机的多
B ．在相同时间内甲机燃烧的汽油比乙机的多
C ．甲机的功率比乙机的大
D ．在消耗相同汽油时，甲机做的有用功比乙机的多
8．下列有关热现象的解释错误的是（ ）
A ．炒菜时冒出的“白气”是汽化后的水蒸气
B ．高压锅是利用液体的沸点随气压增大而升高的原理工作的
C ．高空中的冰晶下落变成雨滴时内能增加了
D ．雪灾时在马路上撒盐是为了降低积雪的熔点
9．为节约能源，提高热机效率，下列措施中不可取的是（ ）
A ．尽量使燃料充分燃烧
B ．尽量增加热机的工作时间
C ．尽量减少废气带走的热量
D ．尽量减小热机部件间的摩擦
10．关于物体的内能，下列说法中正确的是（ ）
A ．温度为0 ℃的物体没有内能
B ．同一物体温度升高，它的内能一定增大
C ．热传递是改变物体内能唯一的方法
D ．温度相等的一杯水和一桶水的内能相同
11．一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1 200 转/分，则汽油机每秒钟内（ ）
A ．完成20个冲程，做功20次
B ．完成80个冲程，做功40次
C ．完成40个冲程，做功10次
D ．完成80个冲程，做功20次
12．有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果。在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断中正确的是（ ）
A ．尾气的温度越高，柴油机越节能
B ．尾气的温度越低，柴油机越节能
C ．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能
D ．尾气的颜色越发黑，柴油机越节能
二、填空题（每小题6分，共30分）
13．写出下列事例中改变内能的方法。
（1）一盆水放在室内温度逐渐降低：________。
（2）高温、高压气体膨胀做功，温度降低：______________________________________。
（3）冬天，人们往手上哈气取暖：________。
（4）在炉子上烧水，一会儿水和壶都变热：______________________________________。
14．为了比较酒精和碎纸片的热值，如图所示，两同规格的烧杯中装有质量相等的水，取质量________（选填“相等”或“不相等”）的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧通过比较________，从而确定酒精和碎纸片的热值大小关系。
15．科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向气缸内喷水，水在高温气缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度________（选填“升高”“降低”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的________。为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是________冲程。
16．人们用冷水冷却汽车发动机，用热水取暖，主要是因为水的________较大。通常情况下，与同等质量的其他物质构成的物体相比，升高或降低相同温度，水吸收或放出的热量较________（选填“多”或“少”）。
17．在四川邛徕窑遗址中出土了一种唐朝“省油灯”。这种省油灯的灯盏是铜质的，在灯盏下增加了一层夹层，又叫夹层灯。夹层留一小孔，可以从小孔向夹层中加水（如图所示）。灯点燃后，热会由灯盏通过________方式使油的内能增加，温度升高，加快油的________________________________________________________________________，增加耗油量。在夹层中加水，降低油温，达到省油的目的，这是利用水________的特性。为了更省油，请对这种灯提出一个合理的改进意见：_______________________________
________________________________________________________________________。
三、简答与实验题（18题10分，19题16分，共26分）
18．把刚烧开的水灌入两个保温瓶里，甲全部灌满后塞上瓶塞，乙灌了八九成满后塞上瓶塞。不一会儿，乙的瓶塞“噗”的一声跳了出来，而甲的瓶塞始终不动（如图所示）。请解释原因。
19．小明设计了如图所示的实验装置来探究水和食用油的吸热本领。
（1）写出调整实验器材的方法步骤。
（2）依据小明的探究方案，实验探究过程中，除了选用相同规格的烧杯和酒精灯，还需要控制不变的量有哪些？
可以得出的结论是什么？
四、计算题（共8分）
20．我国有丰富的热资源——温泉，充分利用温泉，既能节约能源，又能保护环境。某科研单位需在冬季保持实验室恒温，起初以煤作燃料供热，后改为用温泉水供热，经多次试用后发现每小时用70 ℃的温泉水0.5 t 流过散热器后变为50 ℃，可以达到和用燃料供热相
7同的效果，已知煤的热值为q ＝3.0×10 J/kg，求：
（1）温泉水向实验室每小时供多少热量。
（2）该科研单位每月（按30天计算）可节约燃烧煤多少吨。
参考答案
1．答案：A 点拨：B 项中吃冰棒感觉凉爽，是因为冰熔化要吸热；C 项中物体的温度高，是因为它具有较多的内能；D 项中之所以液态氢被用作运载火箭的燃料，是因为液态氢的热值大，所以B 、C 、D 三项说法均不对。
2．答案：A 点拨：热机工作中，摩擦和散热总是存在的，热机效率不可能达到100%，A 不正确；“绿色出行”可以减小二氧化碳的排放，减轻温室效应，即减少城市热岛效应，B 正确；水的比热容最大，吸放热能力强，常用来做传热物质，C 正确；水结冰后体积变大，会胀坏水箱，D 正确。
3．答案：A 点拨：给冷水加热，水温升高，是能量的转移，属于热传递；压缩空气，活塞的机械能转化成空气的内能，使空气的内能增大、温度升高，属于做功改变内能；下滑时臀部发热，这是摩擦生热，做功改变内能；双手相互摩擦，手发热，是克服摩擦力做功，属于做功改变内能；故选A 。
4．答案：B 点拨：相同的酒精灯加热，加热时间代表吸收的热量，由图像知，相同时间内B 的温度升高得少，质量相等，根据c ＝Q 吸/m （t －t 0）知，B 的比热容大。
5．答案：C 点拨：物质的比热容是物质本身的一种特性，其大小与物质的状态有关，而与它的质量、温度的变化、吸收或放出的热量的多少无关，A 、B 错，C 正确；由于水比干泥土的比热容大，因此吸收或放出相同的热量，水比干泥土的温度变化小，即沿海地区在一天之内气温的变化比内陆地区小，D 错。
6．答案：D 点拨：本题是考查对热机效率概念的理解。A 项把“功率”与“热机效率”混为一谈，“功率”是反映物体做功快慢的物理量，与“热机效率”是两个完全不同概念的物理量；B 项和C 项没有理解“热机效率”是两个能量之比，只是考虑两个能量中的一个，是不完全的。
7．答案：D 点拨：关键是理解效率的概念，它是表示能量利用率的物理量。比较效率的高低应在相同总能量的前提下进行，所以D 正确。
8．答案：A 点拨：炒菜时冒出的“白气”是汽化后的水蒸气在上升过程中，温度降低而液化成的小液滴，而不是水蒸气，故A 错；液体的沸点与气压有关，气压越大，液体的沸点越高，高压锅就是利用这一原理，故B 正确；冰晶熔化时要吸热，所以内能增大；雪的熔点与雪中的杂质有关，加盐后的雪熔点会降低，在0 ℃以下时，就可以熔化，且不容易结冰，因此C 、D 均正确。
9．答案：B 点拨：根据热机能量损失的主要原因可知，A 、C 、D 三个选项分别从化学能、内能、机械能三个方面减少能量损失，因此这些措施都能提高热机效率；只有B 项中增加热机的工作时间，并不能减少损失的能量在总能量中所占的比例，因此这种措施不可取。
10．答案：B 点拨：一切物体都具有内能，因此A 选项错误；物体的内能跟温度有关，对于同一物体，温度越高，内能越大，B 选项正确；物体的内能增加了，可能是通过做功，也可能是通过热传递，选项C 错误；由于物体的内能除了与物体的温度有关外，还与物体的质量、体积、状态等因素有关，所以D 选项错误。
11．答案：C 点拨：转速1 200转/分＝20转/秒。飞轮转一周完成两个冲程，所以每秒完成40个冲程，同时每四个冲程中只有一个冲程对外做功，即1个做功冲程，所以每秒只有10个做功冲程即做功10次。
12．答案：B 点拨：尾气的温度越高，说明内能的利用率越低，尾气柴油味越浓，说明未燃烧的柴油较多，尾气的颜色发黑，说明柴油燃烧得不充分，由此可见，正确选项为B 。
13．答案：（1）热传递 （2）做功 （3）热传递 （4）热传递
点拨：区别做功、热传递的关键是看能量是转化还是转移。
14．答案：相等 温度计的示数大小
点拨：实验时为了控制变量，应用天平分别测出等质量的酒精和碎纸屑，将其放入装置中的燃烧皿内；因燃料的热值不能直接测量，但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收，从而使水温发生变化；所以可以通过温度计示数的变化（水升高的温度）来比较燃料热值的大小关系。
15．答案：降低 效率 排气
点拨：水蒸气推动活塞做功时，水蒸气的内能减小，温度降低，水蒸气的内能转化为机械能，这样在六个冲程中两次做功，提高了热机的效率。水蒸气推动活塞做功后，要进入下一个工作循环前，必须先将剩余的废气排出气缸，即第六冲程应是排气冲程。
16．答案：比热容 多
点拨：水的比热容比较大，由Q ＝cm Δt 知，与同等质量的其他物质构成的物体相比，在升高或降低相同的温度时，水吸收或放出的热量较多，因此常用水来取暖或冷却汽车发动机。
17．答案：热传递 蒸发 比热容大 在灯盏上加盖或用瓷质灯盏代替铜质灯盏。 点拨：液体的温度越高，蒸发越快，省油灯中利用夹层中的水吸收油的热量，使油的温度不致升高，这是利用了水的比热容大，在质量相同、升高的温度相同的情况下，水吸收的热量多，以利于油的降温；为了更省油可从减小油的蒸发方面考虑，如灯盏加上盖，或将铜盏换成瓷器，因为瓷器是热的不良导体，可减小热传递。
18．答案：因为乙瓶中水面上留有空气，空气受热膨胀，使瓶内气压增大，增大的气压把瓶塞顶了出来。而甲瓶内几乎没有空气，瓶塞就不会跳出来。
点拨：当保温瓶灌水八九成满时，水面上方有空气，空气内能增大，体积膨胀，当瓶内气压增大到一定程度就把瓶塞顶出。若保温瓶全部灌满，水面上方没有空气，瓶塞就没有外力使其跳出。
19．答案：（1）调整下面铁夹，使石棉网处于适当的高度；调整上面铁夹，使温度计处于适当的高度。
（2）水与食用油的质量和初始温度相同。
（3）第6 min 食用油的温度记录错误。分析表中的数据可知，加热时间相同时，食用油升高的温度比水高。分析比较水在第5 min 、10 min 和食用油在第2 min 、4 min 的数据可知，升高相同的温度，水需要加热的时间比食用油的长，进而得出水的吸热本领比食用油大。
点拨：（1）调整实验器材时，注意调整铁夹、石棉网的位置。（2）在探究过程中要利用控制变量法，使两种物质的质量和初始温度相同，比较末温度和加热时间。（3）分析食用油和水的温度的变化关系，在加热相等时间内（1 min），水的温度变化为1摄氏度，食用油温度变化为2.5 ℃，则食用油温度变化快，即升高相同的温度，水需要吸收的热量要多，故水的吸热能力较强。分析食用油变化温度，第6 min数据应为45，故第6 min数据有误。
720．答案：（1）4.2×10 J （2）1.008
3点拨：（1）温泉水每小时向实验室供热Q 放＝cm Δt ＝4.2×10J/（kg·℃）×500 kg×
7（70 ℃－50 ℃）＝4.2×10 J。
710（2）温泉水30天向实验室供热Q ＝30×24×Q 放＝30×24×4.2×10 J ＝3.024×10 J 。
10Q 3.024×10 J这些热量如果由燃煤提供，需要煤的质量：m 1 008 kg＝1.008 t，q 3×107 J/kg
故该科研单位每月节约煤1.008 t。