沪科版九年级物理上册第十三章综合素质评价试卷 附答案

沪科版九年级物理上册第十三章综合素质评价

一、填空题(每小题2分，共20分)

1．【2022·牡丹江节选】用打气筒给自行车轮胎打气，活塞压缩筒内空气，空气温

度升高，这是通过________的方式改变打气筒内空气的内能。

2． 2022年11月29日，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭

在酒泉卫星发射中心点火发射。为避免对发射台的破坏，在发射台下方建造了

一个巨大的水池，它是利用水的________的特性和水汽化时吸收大量的热量来

降低发射台的温度。

3．甲、乙、丙三个相同的烧杯中盛有水。甲烧杯中水的质量为200 g、温度为30 ℃，

乙烧杯中水的质量为300 g、温度为30 ℃，丙烧杯中水的质量是300 g、温度

为60 ℃，则________烧杯中水的内能最大。

4．【教材改编题】小明同学阅读了某品牌汽车发动机的说明书后，将汽车发动机的

能量流向制成如图所示的图表，则该汽车发动机的效率为________。

5．【2022·包河区模拟】我国科学家和工程师们在南海成功试采了新型能源——“可

燃冰”。其燃烧产生的热量比相同体积的煤、石油和天然气要多出数十倍。已

知“可燃冰”的热值为6.15×10J/m，其中“6.15×10 J/m”所表示的物理

9 393

含义是

__________________________________________________________________。

6．甲、乙两物体的质量之比为3∶4，乙物体比热容是甲物体比热容的两倍，若它

们升高相同的温度，则甲、乙两物体吸收的热量之比为________。

7．【2023·合肥庐阳区期中】如图所示，是一个被销钉锁住的活塞，气缸密

BKA

封有少量的空气，气缸内气压小于外界气压，是一支温度

C

计。若活塞与气缸壁之间没有摩擦，当把销钉拔出后，

K

观察到活塞向左移动，此时温度计的示数________(填“变

大”“变小”或“不变”)。

8．【学科素养·科学论证】在学习了热机后某物理兴趣小组成员根据古希腊数学家

希罗发明的“汽转球”装置组装实验，将一个空心球通过两个空

心管与一个装有水的密闭锅连接在一起，如图所示。在锅底加热

使水沸腾，产生的水蒸气由管子进入球中，从球两旁喷出并使其

快速转动，这个过程与汽油机的________冲程发生的能量转化相

同。

9．质量为4 kg、温度为90 ℃的热水和质量为3 kg、温度为20 ℃的冷水混合成

温水(不计热损失)，温水的温度为________ ℃。

10．【2023·亳州模拟】为了测量某种液体的比热容，某实验小组同学用酒精灯给

某液体加热，已知酒精的热值为3.0×10 J/kg，放出热量的20%被液体吸收。

7

测得2 kg的液体温度升高30 ℃，消耗酒精24 g，则这种液体的比热容为

________J/(kg·℃)。

二、选择题(每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符

合题意的)

11．下列属于利用热传递改变物体内能的是( )

A．双手摩擦能生热 B．烧水时水温升高

C．锯木材锯条发烫 D．钻木取火

12．【2022·淮南二模】关于温度、热量、热值和内能，下列说法正确的是( )

A．温度越高的物体，所含的热量越多

B．热量会从内能多的物体转移到内能少的物体

C．燃料燃烧放出的热量越多，其热值越大

D．温度一定的情况下，内能大的物体比热容不一定大

13．【2023·合肥庐阳区期中改编】礼花喷射器结构如图所示，气罐内有高压气体，

气罐通过气阀与纸筒相连。使用时，气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。下列

分析正确的是( )

A．罐内气体的内能增加

B．该过程能量转化方式与汽油机压缩冲程相同

C．气罐内壁温度降低

D．罐内气体通过热传递的方式改变了其内能

14．夏季的海边，由于水和泥沙的比热容不同，常常能够形成海风或者陆风。下列

示意图中能反映海边晴天中午风向的是( )

15．【2023·合肥包河区三模改编】小明对质量为500 g的冰缓慢加热，不计冰和

水的质量变化，他根据记录的实验数据绘制成如图所示的温度－时间图像，下

列分析正确的是( )

A．图像中的段表示冰的熔化过程，其内能增加

DE

B．在图像的段中水共吸收了4.2×10 J的热量

CD

5

C．图像中段物质的温度保持不变，内能也不变

BC

D．由图像可知，水与冰的比热容不同

16．【教材改编题】如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是( )

A．在一个工作循环中工作过程依次是丁、丙、甲、乙

B．飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丁

C．飞轮转速3 000 r/min，则该内燃机1 s能做功25次

D．丁图冲程能量转化：内能转化为机械能

17．合肥著名的早点是油条加豆浆，小明看见面点师傅将面拉成长条，放入滚烫的

油中就炸出了香脆可口的油条，于是他想了解油的吸热能力。在老师的指导下，

他用酒精灯分别加热质量为50 g、初温为20 ℃的油和水，记录的相关数据如

表所示。若单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等，酒精的热值为3×

10J/kg，水的比热容为4.2×10 J/(kg·℃)。下列说法正确的是( )

7 3

物质种类 加热时间(min) 消耗酒精(g) 末温( ℃)

油 2 1 88

水 2 1 50

A．2 min内油吸收的热量为3×10 J

4

B．他使用的酒精灯的加热效率为21%

C．加热2 min后酒精的末温高，所以吸热能力更强

D．油的吸热能力与其吸收的热量多少有关

三、实验题(第18小题8分，第19小题8分，共16分)

18．探究“比较、两种液体吸热能力情况”的实验装置如图甲所示。请你完成

AB

下列问题：

(1)实验中要选用两个规格相同的电加热器，其目的是________________________

__________________________________________________。

(2)实验中取质量相同的、两种液体，当它们吸收相同热量时，通过比较

AB

______________来判断吸热能力的强弱。

(3)分析图乙可知：________的吸热能力更强，________(以上两空均填“”或“”)

AB

更适合作为汽车发动机的冷却液。

19．为比较不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图甲、乙所示的两组对

比实验，实验装置完全相同，烧杯内水的初温、质量也都相同，实验中忽略热

量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。燃料燃烧完后，画出水的温度随时间

变化的关系图像如图丙所示。

(1)组装实验装置时，应该由________(填“上到下”或“下到上”)组装。

(2)实验中应该控制燃料的________相同。

(3)假设燃料完全燃烧，则燃料1与燃料2的热值之比为________。

四、计算题(第20小题5分，第21小题7分，第22小题8分，共20分；解答要

有必要的公式和过程)

20．工业生产中，经常需要制取合金，对合金的各种性质包括比热容，生产者是需

要了解的。某厂在试制某合金时，把200 g锡与100 g铅混合，制成铅锡合金。

设铅锡在未混合前和混合后，在相同的温度变化下吸收的热量并不发生变化。

已知锡的比热容为214 J/(kg·℃)，铅的比热容为130 J/(kg·℃)，则这种

合金的比热容是多少。

21．某次生产中，需要用天然气来加热水箱中的水。经测量，生产中完全燃烧了

0.3 m的天然气。已知天然气的热值为3.0×10 J/m；水的比热容＝4.2

373

c

水

× 10 J/(kg·℃)，当地大气压为标准大气压。求：

3

(1)完全燃烧0.3 m的天然气放出的热量。

3

(2)若天然气燃烧放出的热量有84%被水箱中的水吸收，则水箱中20 L、初温为

20 ℃的水温度可以升高多少？

22．【2023·亳州期末】飞机的航空发动机是热机的一种，航空煤油在燃烧室中燃

烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，若高空中飞机获得

向前的水平推力为1.6×10 N，以600 km/h的速度沿水平方向匀速航行1 h，

5

需要完全燃烧航空煤油5 000 L(＝0.8×10 kg/m，＝4×10 J/kg)，

ρq

煤油煤油

337

求在1 h时间内：

(1)发动机水平推力做功的功率。

(2)航空煤油完全燃烧放出的热量。

(3)发动机的热机效率。

答案

一、1．做功 提示：用打气筒给自行车轮胎打气时，活塞压缩打气筒内的空气，

打气筒内的空气温度升高，活塞的机械能转化为打气筒内的空气的内能，所以

这是通过做功的方式改变打气筒内空气的内能。

2．比热容大

3．丙 提示：根据内能的影响因素可知，同种物质其内能的大小与状态、质量和

温度有关，根据题意可知，甲、乙相比较，温度均为30℃，乙的质量大，所以

乙的内能大；乙、丙相比较，质量均为300 g，丙的温度高于乙的温度，所以

丙的内能大，故三杯水中，丙的内能最大，甲的内能最小。

4．30% 提示：由图可知，汽车发动机的效率为＝100%－34%－30%－6%＝30%。

η

5．1 m的可燃冰完全燃烧时所放出的热量是6.15×10 J

6．3∶8 提示：甲、乙两物体的质量之比为3∶4，比热容之比为1∶2，温度之比

为1∶1；由＝Δ得甲、乙两物体吸收的热量之比为＝＝×

Qcmt

133

＝×＝。

248

7．变大 提示：活塞向左移动，外界对气体做功，如果不考虑热传递，则气体内

能增加，温度升高。故温度计示数变大。

8．做功 提示：球两旁的出气管喷出水蒸气使球体快速转动，是水蒸气的内能转

化为球体机械能的过程，与汽油机的做功冲程的能量转化相同。

9．60 提示：设冷水温度从升高到，吸收的热量为；热水温度从降低到

ttQt

01102

39

Qcmtcm

甲甲甲甲甲

Δ

Qcmtcm

乙乙乙乙乙

Δ

tQQQcmttcmtt

，放出的热量为；不计热损失，＝，即(－)＝(－)，冷水

212101202

与热水的比热容相同，则(－)＝(－)，代入数据可得3 kg×(－

mttmttt

101202

20 ℃)＝4 kg×(90 ℃－)，解得＝60℃。

tt

10．2.4×10 提示：酒精的质量＝24 g＝0.024 kg，完全燃烧24 g的酒精

3

m

酒精

放出的热量＝＝0.024 kg×3×10 J/kg＝7.2×10 J；因为酒精放出

Qmq

放酒精

75

的热量有20%被液体吸收，液体吸收的热量＝×20%＝7.2×10 J×20%

QQ

吸放

5

5

1.44×10 J

＝1.44×10 J；液体的比热容＝＝＝2.4×10 J/(kg·℃)。

53

c

mt

Δ2 kg×30 ℃

Q

吸

二、11．B 提示：双手摩擦做功，机械能转化为手的内能，是通过做功的方式改

变物体的内能，故A不符合题意；烧水时，水从火焰吸收热量温度升高，属于

热传递改变物体的内能，故B符合题意；在锯木材时，锯条的温度会升高，是

摩擦生热，机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故C不符合题意。

钻木取火是摩擦生热，属于做功改变物体的内能，故D不符合题意。故选B。

12．D

13．C

14．A 提示：由于陆地上泥沙的比热容比水的小，故根据比热容公式可知，相同

质量的物体吸收相同的热量，陆地升温快于海洋。晴天中午陆地温度高，陆地

产生的热空气会上升到高空，而海洋的低温冷空气会吹向陆地，故A符合题意，

B、C、D不符合题意。故选A。

15．D

16．C 提示：甲图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程；

乙图中进气门开启，排气门关闭，是吸气冲程；丙图中排气门开启，进气门关

闭，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞上行，气缸容积变小，是压缩冲

程；所以正确的排序是乙、丁、甲、丙，故A错误；内燃机的一个工作循环有

四个冲程，只有在做功冲程中使机器获得动力，内能转化为机械能，其他三个

冲程均为辅助冲程，依靠惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁，

故B错误；四冲程内燃机的飞轮转速为3 000 r/min，则该飞轮1 s转50 r，

因为一个工作循环飞轮转2 r，完成四个工作冲程，做功1次，所以1 s飞轮

转 50 r，共25个工作循环，共100个冲程，共做功25次，故C正确；丁

图是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能，故D错误。故选C。

17．B 提示：由题意可知，油和水的质量相等，都为＝50 g＝0.05 kg，水的比

m

热容为＝4.2×10 J/(kg·℃)，2 min内水的温度由＝20℃上升到＝50℃，

ctt

水0

3

则水吸收的热量为＝(－)＝4.2×10 J/(kg·℃)×0.05 kg×(50℃

Qcmtt

吸水水0

3

－20℃)＝6.3×10 J，2 min内油吸收的热量与水吸收的热量相等，则油吸收

3

的热量为 ＝＝6.3×10 J，所以2 min内油吸收的热量为6.3×10 J，

QQ

吸油吸水

33

故A错误；由题意可知，酒精的热值为＝3×10 J/kg，加热2 min消耗了

qm

7

酒精放酒

＝1 g＝1× 10 kg的酒精，则完全燃烧1 g酒精放出的热量为＝

－3

Qm

精

qη

＝1×10 kg× 3×10 J/kg＝3×10 J，则酒精灯的加热效率为＝×

－374

Q

吸水

Q

放

6.3×10 J

3

100%＝×100%＝21%，故B正确；相同质量和相同初温的油和水吸收

3×10J

4

相同的热量，末温度越低表示物质吸热能力越强，所以油的末温比水的高，说

明油吸热能力更弱，故C错误；物质的吸热能力即比热容是物质的一种特性，

与物质的种类和状态有关，与其吸收的热量多少无关，故D错误。故选B。

三、18．(1)使和两种液体在相等时间内吸收热量相等

AB

(2)温度计升高的示数

(3)；

AA

提示：(1)选用规格相同的电加热器，是因为规格相同的电加热器在相同时间

放出的热量相同，这样可以使 和两种液体在相等时间吸收相同的热量；(2)

AB

本实验为了比较不同物质的吸热本领，使相同质量的不同物质吸收相同的热量

(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；(3)由图

可知，加热时间相同，吸收相同的热量，的温度升高得快，则的吸热能力

BB

弱， 的吸热能力强，比热容大；根据＝Δ可知，质量相同时，升高相

AQcmt

同的温度，比热容大的物质，可以吸收更多的热量，故液体更适合作为汽车

A

发动机的冷却液。

19．(1)下到上

(2)初温

(3)4∶3

提示：(1)实验时需要用酒精灯火焰的外焰加热，首先要确定下面的铁架台的

位置，所以装置的安装顺序是由下到上；(2)在比较不同燃料燃烧放热能力的

实验中，应该控制燃料的质量相同；(3)实验中忽略热量的散失，且两杯水的

质量、比热容均相同，则由公式＝Δ可得，放出的热量之比＝＝

Qcmt

Qcmt

11

Δ

Qcmt

22

Δ

Q

1

Δ100℃－20℃4

tq

11

m

′

＝＝。由公式＝可得，燃料1与燃料2的热值之比＝

Qmq

Δ80℃－20℃3

tqQ

222

m

′

Q

1

4

＝ ＝。

Q

2

3

四、20．解：由题可知，铅锡合金是按照200 g锡与100 g铅混合的，即混合比例

22

为2∶1，由此可知1 kg的铅锡合金含锡的质量为＝×1 kg＝ kg，含铅

m

锡

33

111

的质量为＝×1 kg＝ kg， kg的铅温度升高1℃吸收的热量为＝

mQc

铅铅铅

333

mtQ

铅

Δ＝130 J/(kg·℃)× kg×1℃， kg的锡温度升高1℃吸收的热量为

2

＝Δ＝214 J/(kg·℃)× kg×1℃，1 kg铅锡合金温度升高1℃吸

cmt

锡 锡锡

3

12

33

12

收的热量为＝＋＝130 J/(kg·℃)× kg×1℃＋214 J/(kg·℃)×

QQQ

合铅锡

33

kg×1℃＝186 J，所以这种合金的比热容为＝186 J/(kg·℃)。

c

合

21．解：(1)已知＝0.3 m，＝3.0×10J/m，天然气完全燃烧放出的热量＝

VqQ

37 3

放

Vq

＝0.3 m×3.0×10 J/m＝9×10 J。

3736

(2)水的质量＝＝1.0×10 kg/m×20×10 m＝20 kg，水吸收的热量

mρVQ

水

33－33

66

J＝7.56×10 J，由＝(－)得：水的末温＝＝＝84%×9×10

QcmtttηQ

吸0吸放

Q

吸

cm

水

7.56×10 J

6

＋＝＋20℃＝110℃，因为在标准大气压下水的

t

0

4.2×10 J/(kg·℃)×20 kg

3

沸点为100℃，且沸腾后继续吸热温度不变，所以水的末温为100℃，水升高

的温度 Δ＝100℃－20℃＝80℃。

t

22．解：(1)由＝得飞机航行的路程＝＝600 km/h×1 h＝600 km＝6×10 m，

vsvt

5

s

t

发动机所做的功＝＝1.6×10 N×6×10 m＝9.6×10 J，＝1 h＝3600 s，

WFst

5510

W

9.6×10 J

10

发动机水平推力做功的功率＝＝≈2.67×10 W。

P

7

t

3 600 s

(2)燃烧航空煤油的体积＝5 000 L＝5 000 dm＝5 m，由＝得燃烧航空煤

Vρ

33

油的质量＝＝0.8×10kg/m×5 m＝4000 kg，航空煤油完全燃烧放出

mρV

煤油

3 33

的热量＝＝4 000 kg×4×10 J/kg＝1.6×10 J。

Qmq

吸

711

m

V

W

9.6×10J

10

(3)发动机的热机效率＝×100%＝×100%＝60%。

η

11

Q

吸

1.6×10 J