九年级物理上册内能单元测试卷附答案

九年级物理上册内能单元测试卷附答案

一、初三物理内能易错压轴题（难）

1．某班同学利用图甲所示的实验装置探究“水和煤油的吸热能力”。

（1）在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有______________；加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过______________来判断的；

（2）实验中第1、2两个小组采用的研究对象都是初温为25℃的质量为200g的水和煤油，加热不同时间使末温都达到40℃，记录的实验数据如表格所示，通过分析实验数据，能够得出的结论是：___________；

实验组别液体加热时间/min

水13.5

1

煤油 6.5

水12

2

煤油 5.5

（3）使质量相同的水升高相同的温度，加热时间应该相同，但1、2两组的同学在交流实验数据时发现：第1小组的加热时间和第2小组不同，其原因可能是_________________；（4）这两组同学对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图乙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是

_____________________。

【答案】秒表加热时间长短质量相同的水和煤油升高相同温度，吸收的热量不同酒精灯的火焰大小不同可以让水和煤油在相同时间内吸收相同热量

【解析】

【详解】

(1)[1][2]煤油和水吸收热量的多少，是通过观察加热时间的长短来比较的，要计算时间，所以要用到秒表；

(2)[3]通过分析表中数据可知，质量相同的水和煤油升高相同温度，加热的时间是不同的，所以能得出结论：质量相同的水和煤油升高相同温度，吸收的热量不同；

(3)[4]原因可能是加热装置不一样，即酒精灯的火焰大小不同；

(4)[5]在同一烧杯中，相同时间内吸收热量相同，这样做可以让水和煤油在相同时间内吸收相同热量。

2．随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭．小林的爸爸最近也购买了一辆轿车．

（1）“轿车不但要吃油，有时也要喝水”，汽油是_________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，用水冷却发动机是因为水的_________大，在发动机开始工作后一段时间内，水箱中水的内能会______，这是通过________方式来改变内能的．

（2）下列四个实验中，其能量转化方式与图示汽油机对应冲程类似的是_______．

（3）轿车在上坡时，将档位换成低速档，以减小行驶的速度，这样做的目的是___________

A ．安全

B ．省油

C ．减小行驶时的阻力

D ．增大爬坡的牵引力

（4）小林通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如表所示： 速度

()1v /km h -

40 60 80 100 120

制动距离s /m 8 18 50 72

根据表中数据所反映的规律，当轿车速度为80/km h 时对应的制动距离是_____________m ．

（5）小林通过上网查到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示．小林又向爸爸询问了一些实测数据：轿车行驶的路况好，平均车速为100/km h ，发动机转速为

2000r /min ，平均油耗为9L /100km ，参考图中的数据，分析这辆汽车在这种状态下行

驶时，发动机的效率为___________%．（已知汽油的热值为7

4.610J /kg ?，密度为

330.810/kg m ?）．

（6）太阳能汽车利用太阳能来驱动，真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染．汽车顶部所安装的太阳能电池板的有效面积为26m ，太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为321.210W /m ?，如将太阳能转化为电能的效率为15%，则电池的输出功率为_________W ，如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%，当汽车在水平面上匀速行驶时，受到的牵引力为80N ，则汽车的行驶速度为___________/km h ． 【答案】不可再生 比热容 增大 热传递 A D 32 32.6% 1080 38.88 【解析】

解答：(1)从能源可否再生的角度看，汽油来源于石油，石油是经过几百万年的演变形成的，汽油是从石油中提炼出来的，属于不可再生能源；汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作．由公式Q ＝cm △t 知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热容最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好．发动机工作过程中会产生热量，热量传递到水，所以水的内能增大．这是通过热传递的方式改变内能的．(2)A 、电火花发生器点火后将盒盖顶出，此时燃气的内能转化机械能，故与题目中的情境相同，故A 正确；B. 滚摆向下运动，动能增加，重力势能减小，所以是重力势能转化为动能的过程，故B 错误；C. 向下压缩空气引火仪，即将机械能转化为仪器内部空气的内能，所以是将机械能转化为内能的过程，故C 错误；D. 酒精灯加热杯中冷水，这是通过热传递的方式改变内能的，故D 错误；故选A.(3)由P ＝

W Fs t t ＝＝Fv 的变形式F ＝P

v

可知，汽车的最大功率一定时，减小行驶速度时，可以获得更大的牵引力，故选D.(4)通过对1、2、4、5的分析可知，速度越大制动距离越大，即制动距离一定与速度有关，但明显不是正比关系，故可以想到可能与速度的平方成正比，通过计算可知制动距离的确与速度的平方成正比，所以有

22

40km /h 80km /h 8s

（）（）

＝

，解得：80km/h 的制动距离为32m ；(5)由发动机输出特性曲线可知：发动机转速为2000r/min 时，其输出功率约为30kW ，每小时对外所做的有用功：W ＝Pt ＝30×103W×3600s ＝1.08×108J ；行驶100km 消耗的汽油是9L ＝9dm 3＝9×10?3m 3，则完全燃烧释放的热量：Q ＝mq ＝ρVq ＝0.8×103kg/m 3×9×10?3m 3×4.6×107J/kg ＝3.312×108J ，发

动机的效率：η＝88

1.08103.31210W J

Q J

??＝≈32.6%.(6)太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103W/m 2,如将太阳能转化为电能的效率为15%,则电池的输出功率为P ＝P 太阳能η＝1.2×103W/m 2×6m 2×15%＝1080W ；因为电能最终转化为机械能的效率为80%,所以P 机械＝P×η′＝1080W×80%＝864W ；由公式P ＝Fv 可得汽车的行驶速度：v ＝

86480P W

F

N

机械＝

＝10.8m/s ＝38.88km/h.

3．为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力，小芳同学用酒精灯（火焰大小保持不变）均匀加热0.4kg 该种固体，根据实验数据绘制出的图线如图所示．通过查阅资料已知该物质液态（BC 阶段）时的比热容为3×103J/（kg?℃）．

（1）该物质在B点时的内能_____（大于/小于/等于）在A点时的内能；

（2）求该物质在BC段共吸收了多少热量__________？经测量BC阶段消耗热值为

3.0×107J/kg的酒精10g（酒精完全燃烧），求在BC阶段的热转化效率为多大_______？（3）该物质在固态（OA阶段）时的比热容为多大__________ ？

【答案】大于 4.8×104J 16% 1.5×103J/（kg?℃）

【解析】

(1) 如图该物质在AB段为熔化过程，吸热，温度不变，所以B点时的内能大于在A点时的内能；

⑵如图BC段温度升高了40℃，则该物质在BC段共吸收的热量为：

34

3100.440J 4.810J

Q cm t

=?=???=?

吸

；

酒精10g放出的质量为：

75

0.01310J310J

Q m q

==??=?

酒

放

，

在BC阶段的热转化效率为：

4

5

4.810

100%16%

310

Q

Q

η

?

==?=

?

吸

放

⑶该物质在固态（OA阶段）时吸热2min温度身高了40℃，吸热热量是BC段吸收热量的一半，故固态时的比热容为：

()

4

3

OA

4.810J

2

== 1.510J/kg

0.4kg40

Q

c

m t

?

=?

??

吸

固

℃

℃

4．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示。

（1）实验中应量取质量_____的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中。

（2）实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和_____。

（3）用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体，使它们升高相同的温度，通过_____来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。

（4）实验记录的数据如下表所示，分析实验数据可知_____（选填“甲”或“乙”）物质的吸热能力强。

（5）下列事实能用上述实验数据得出的结论解释的是_____。

A．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小

B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸

C．长期堆放煤的水泥地面变成黑色

D．夏大给教室洒水，感觉凉爽

【答案】相同电加热器加热时间甲 A

【解析】

【分析】

（1）根据控制变量法分析甲、乙两种液体质量的关系；

（2）根据温度计的使用方法分析温度计的玻璃泡不要碰到哪些地方；

（3）使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法；（4）使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；

（5）水的比热容较大，与其它物质相比，吸收相同的热量，升高的温度较低。

【详解】

(1)[1]根实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中；

(2)[2]实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和电加热器；

(3)[3]用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体，使它们升高相同的温度，通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少；

(4)[4]由实验数据可知，加热相同的时间，甲升高的温度比乙升高的温度要低一些，甲物质的吸热能力强；

(5)A．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小，是因为水的比热容较大，故A符合题意；B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸，属于扩散现象，故B不符合题意；

C．长期堆放煤的水泥地面变成黑色，属于扩散现象，故C不符合题意；

D．夏天给教室洒水，感觉凉爽，是因为蒸发吸热，故D不符合题意。

故选A。

5．晓松同学在老师的指导下利用气压式喷雾器和数字式温度计验证“做功与物体内能变化关系”（如图）

（1）先安装好器材，关闭喷雾器的阀门，用数字温度计测出喷雾器内空气的温度，如图（a），手压活塞快速打气，如图（b）所示．

实验现象：________．

说明：________．

（2）然后，打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内的气体，如图（c）所示．

实验现象：________．

说明：________．

【答案】数字式温度计示数变大外界对物体做功，物体内能增大数字式温度计示数变小物体对外界做功，物体内能减小

【解析】

（1）先安装好器材，关闭喷雾器的阀门，用数字温度计测出喷雾器内空气的温度，如图（a），手压活塞快速打气，如图（b）所示．手压活塞，对壶内气体做功，故实验现象：数字式温度计示数变大．说明：所以外界对气体做功，气体的内能增加．（2）打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内的气体，如图（c）所示．气体被放出，使得小叶轮转动，即气体对外界做功，气体温度下降，故实验现象：数字式温度计示数变小．说明：物体对外界做功，物体内能减小．

点睛：做功可以改变物体的内能，外界对物体做功，物体温度升高，内能增加；物体对外做功，内能减小，温度降低．

6．在比较“水和煤油吸热本领大小”的实验中，小明选取了两只相同的烧杯，且在烧杯里分别装入质量和初温都相同的水和煤油，他用两个完全相同的“热得快”给它们加热，并记录得到了表中的实验数据，请你回答下列问题：

加热时间

0 1 2 3 4 5 6 7

/min

水的温度/℃ 20 22 24 26 28 30 32 34

煤油的温度

20 2428 32 36 40 44 48 /℃

（1）两种液体相比较，温度升高比较快的是_____；

（2）小明给水和煤油加热，选用两个同样的“热得快”的目的是什么？_____

（3）如图甲所示是小明根据实验数据画出的图象，其中_____（选填“A”或“B”）表示的是水吸热升温情况．

（4）比较方法：在质量相同的情况下，比较水和煤油吸热能力的方法：①吸收相同热量，比较_____；②升高相同温度，比较_____；

（5）如图乙所示是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线，从图象可以看出，在一年中，曲线A所示的城市气温变化较_____（选填“大”或“小”），根据上面探究过程中所获得的只是可知，曲线C表示的是_____（“沿海”或“内陆”）城市的年气温变化曲线．（c砂＜c水）

【答案】煤油目的是使水和煤油在相同的时间内吸收的热量相同B升高的温度吸收的热量大内陆

【解析】（1）由热量计算公式Q=cm△t知道，由于水的比热容大于煤油的比热容，相同质量的水和煤油，吸收相同的热量，煤油升高的温度高；

（2）实验中用两只相同的烧杯和两个同样的“热得快”目的是在相同的时间内供给水和煤油相同的热量，使水和煤油在相同的时间内吸收的热量相同；

（3）在同样的加热时间内，两种物质吸热相等，由表中数据可知，温度升高比较快的是煤油，水升温慢，B表示水吸热升温情况；

（4）比较吸热能力的两种方法：①吸收相同热量，比较升高的温度；②升高相同温度，比较吸收的热量；

（5）由图2气温变化曲线得出，A所示的城市最高、最低气温差比B所示的城市的大；沙石的比热容比水小，在吸收或放出相同的热量时，温度变化值比较大，所以曲线A表示的是内陆城市的年气温变化曲线。

点睛：本题考查的是比较“水和煤油吸热本领大小”的实验，主要考查了控制变量法及转换法的运用、读图能力比较吸热能力的两种方法及用水的比热容大分析实际问题的能力，综合性较强，有一定的难度。

7．为了比较豆浆和牛奶的吸热能力，小敏在家中进行了如下的实验：如图左图所示，在两个相同的塑料瓶中分别装入质量相同、初温都是室温的豆浆和牛奶，两瓶中各装有一支相同的温度计，然后将两个塑料瓶同时浸入热水中．观察现象发现：加热相同的时间，豆浆的温度升高较多．则：

（1）要使牛奶和豆浆升高相同的温度，应对________________加热的时间长些．这说明它们升高相同的温度，豆浆吸收的热量比牛奶吸收的热量________________________．（2）小敏利用实验数据大致描绘出豆浆和牛奶的温度随时间变化的图线，如图右图所示，则图线_________________________________应代表的是豆浆．

【答案】牛奶少 A

【解析】

【分析】

【详解】

（1）由热量计算公式Q=cmΔt可知，物体吸收热量的多少跟物体的质量多少、温度升高的多少以及物质的比热容大小有关；控制牛奶和豆浆的质量相同，温度的变化量相同，比较加热时间的长短来判断比热容的大小．加热相同的时间，豆浆的温度升高较多．说明吸收相同的热量，牛奶升高的温度慢，说明牛奶的比热容大．因此要使牛奶和豆浆升高相同的温度，应对牛奶加热的时间长些．由于豆浆的比热容小，因此升高相同的温度，吸收的热量少．

（2）结合题目和图象可知，加热相同的时间，豆浆的温度升高较多．所以A图线代表豆浆．

8．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示。

（1）实验中应量取______（质量/体积）相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中。使用规格_____（相同/不同）的电加热器加热。

（2）实验中，通过_______（升高的温度/加热时间）来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。

（3）在两种液体都不沸腾的前提下，小明认为要把甲、乙两种液体加热到相同的温度然后进行比较；小芳认为要加热相同的时间然后进行比较。你认为方法可行的是_________（小明/小芳/都可行）。

加热时间/min01234

（4）分析上表数据得______（甲/乙）物质的吸热能力强，要在甲乙两种液体中选择一种液体做冷却液，你认为选择_______（甲/乙）液体较为合理。

（5）小明认为实验过程是在一种理想状态下进行的，事实上实验过程中会有热量散到周围环境中。小明想知道热量散失的过程是热传递导致还是热传递和蒸发共同作用的结果，于是他将两相同的烧杯内倒入同等质量温度相同的热水。如果他想初步得到结果还需要怎么做？请你自己添加器材帮他设计一简单实验来探究结果____________。

【答案】质量相同加热时间都可行甲甲用硬纸板在其中一烧杯上加盖

【解析】

【详解】

(1)[1][2]在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，应量取质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，使用规格相同的电加热器加热；

(2)[3]实验中，电加热器是相同的，相同时间内电加热器放出的热量相同，甲、乙两种液体吸收的热量也是相同的，所以通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少；(3)[4]小明和小芳的方向都可行，因为比较甲、乙两种液体吸热的情况，可以加热到相同温度，比较加热时间的长短从而知道吸热能力的强弱；也可以通过加热相同的时间，观察温度的变化量，从温度变化量的大小，知道吸热能力的强弱；

(4)[5]从表中可以看到，加热相同的时间，甲的温度变化量较小，那么质量相同，吸收的热量也相同，甲的吸热能力较强；

[6]要在甲乙两种液体中选择一种液体做冷却液，那么需要这种液体在升高相同温度时，吸收的热量较大，即吸热能力较强，由上述可知，甲液体较合适；

(5)[7]可以用硬纸板在其中一烧杯上加盖，假设热量散失的过程是热传递和蒸发共同作用的结果，那么两个烧杯热量散失的多少是不同的；假设热量散失的过程只是热传递导致的，那么两个烧杯热量散失的多少是相同的。

9．为了比较水和沙子吸热本领的大小，小玲做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表：

（1）在此实验中用______（选填“升高的温度多少”或“加热时间的长短”）表示水和沙子吸热的多少，所以该实验还要用到的测量工具是______。

（2）分析表中的实验数据可知：当物体质量和______相同时，水吸收的热量______（选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量。

（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，沙子升高的温度更高，由此可解释在等条件下内陆地区昼夜温差变化比沿海地区要______，是因为沙子的比热容比水的比热容

______（两空均选填“大”或“小”）。

【答案】加热时间的长短秒表升高的温度大于大小

【解析】

【详解】

（1）根据转换法，在此实验中用加热时间的长短表示水和沙子吸热的多少，所以该实验还要用到的测量工具是秒表；

（2）分析表中的实验数据可知：当物体质量和升高的温度相同时，水加热时间长，根据转换法，水吸收的热量大于沙子吸收的热量。

（3）因沙子的比热容比水的比热容小，在同样受热或放热的情况下，根据

Q

t

cm

，内陆

地区昼夜温差变化比沿海地区要大。

故答案为：加热时间的长短；秒表；升高的温度；大于；大；小。

10．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1min记录了杯中水的温度（见表）。

加热的时间/

（min）

0123456

甲杯水温/℃25272932343638乙杯水温/℃25262728293031

（1）为保证实验的可靠性，实验时应控制两套装置中相同的量有水的质量和_____。（2）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是_____。（3）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量并记录的数据，利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗_____？为什么______？。

【答案】水的初温煤油不可靠燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失【解析】

【分析】

（1）探究两种燃料的热值时，需要控制水的质量和水的初温相同，并且酒精灯的加热时间也要相同；

（2）由表格数据可知，在其它条件相同时，甲杯中水的温度升高的较快，即甲煤油灯燃烧产生的热量多，所以其热值大；

（3）燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。

【详解】

（1）为了保证实验的可靠性，需要控制水的质量和水的初温相同，并且酒精灯的加热时间也要相同；

（2）分析表格数据可知，甲杯中水的温度升高的较快，即甲煤油灯燃烧产生的热量多，所以其热值大；

（3）因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小，因此这样的计算结果不可靠；

故答案为：（1）水的初温；（2）煤油；（3）不可靠；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失。