九年级物理热和能测试题.docx

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九年级物理热和能测试题

热和能

一．城市热岛效应是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。

1、城市热岛效应产生的原因：

（1）气车等交通工具排放出大量的二氧化碳，是形成温岛效应的主要原因；

（2）城市建筑密集，空气难形成对流，城市中的热量难散发；

（3）城市绿化面积小，植物光合作用消耗二氧化碳少；

（4）城市里比较少水；

（5）城市建筑材料像沙石、混凝土等的比热容小。

2、解决城市热岛效应的方法：

（1）大力发展城市绿化

（2）建造人工湖（3）城市楼房建筑建设成为便于空气流通的模式，同时,最好将一些单位的高院墙拆掉，建成栅栏式，增加空气流通

二、1、比热容：

⑴定义：

单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃时吸收（放出）的热量。

⑵物理意义：

表示物体吸热或放热的本领的物理量。

⑶比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热（放热）、形状等无关。

⑷水的比热容为4.2×103J／（kg·℃）表示：

1kg的水温度升高（降低）1℃吸收（放出）的热量为4.2×103J

　⑸水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大

2、计算公式：

Ｑ吸＝Ｃm（t2－t1），Ｑ放＝Ｃm（t1－t2）

3、热平衡方程：

不计热损失Ｑ吸＝Ｑ放

三、内能的利用、热机

（一）、内能的获得——燃料的燃烧

燃料燃烧：

化学能转化为内能。

（二）、热值

1、定义：

1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。

2、单位：

J/kg

3、关于热值的理解：

①　对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。

1kg是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。

某种燃料：

说明热值与燃料的种类有关。

完全燃烧：

表明要完全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。

②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。

3、公式：

Q燃放＝mq（q为热值，固体燃料燃烧放热计算）。

Q燃放＝Vq（气体燃料燃烧放热计算）

4、酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：

1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。

煤气的热值是3.9×107J/m3，它表示：

1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。

5、火箭常用液态氢做燃料，是因为：

液态氢的热值大，体积小便于储存和运输

6、炉子的效率：

①　定义：

炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。

②　公式：

η炉=Q有效/Q总=cm（t-t0）/qm′

（三）、内能的利用

1、内能的利用方式：

⑴利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。

⑵利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。

2、热机：

定义：

利用燃料的燃烧来做功的装置。

能的转化：

内能转化为机械能

蒸气机——内燃机——喷气式发动机

3、内燃机：

燃料在气缸内燃烧且利用内能来做功的机器叫内燃机。

它主要有汽油机和柴油机。

4、内燃机大概的工作过程：

内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：

吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。

另外压缩冲程将机械能转化为内能。

5.四冲程内燃机在一个工作循环中：

四个冲程、活塞往复2次、飞轮（曲轴）转动2周、对外做功1次。

6、汽油机和柴油机的比较：

汽油机

柴油机

不

同

点

构造：

顶部有一个火花塞。

顶部有一个喷油嘴。

吸气冲程

吸入汽油与空气的混合气体

吸入空气

点燃方式

点燃式

压燃式

效率

低

高

应用

小型汽车、摩托车

载重汽车、大型拖拉机

相同点

冲程：

活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。

一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次。

7、热机的效率：

热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。

公式：

η=W有用/Q总=W有用/qm

提高热机效率的途径：

使燃料充分燃烧尽量减小各种热量损失机件间保持良好的润滑、减小摩擦。

六、能量守恒定律

能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。

为什么柴油机比汽油机效率大?

　　辨析:

汽油机燃烧室热效率转化较低，且燃料消耗率大。

柴油机燃烧室热效率转化高，燃料消耗率小，但结构复杂。

柴油发动机的燃烧过程一般分为着火延迟期、速燃期、缓燃期和后燃期四个阶段。

　　着火延迟期是指从燃料开始喷射到着火，其间经过喷散、加热蒸发、扩散、混合和初期氧化等一系列物理的和化学的准备过程。

它是燃烧过程的一个重要参数，对燃烧放热过程的特性有直接影响。

在着火延迟期内喷入燃烧室的燃料，在速燃期内几乎是同时燃烧的，所以放热速度很高，压力升高也特别快,压缩也特别强烈,"压缩比"比汽油机大得多,就使得柴油机效率很高.

常见热学计算题大盘点

根据内能的变化和能量守恒定律，热学计算题可总结为以下七种类型：

（一）热传递时内能的变化

（二）能量守恒定律

例1.某金属的比热为

质量为500g，把它从20℃加热到90℃，需要吸收多少热量？

解析：

该题属于上面的第一种类型，可直接利用吸热公式进行计算。

例2.质量相同，原来温度也相同的铁块和水放出相同的热量后，把铁块投入水中，这时热传递的方向是怎样的？

解析：

该题属于上面的第三种类型。

铁和水都是放热，要用到放热公式。

推断出水和铁放热后的末温的高低是解答本题的关键。

由

。

即

，

。

又知

，且

、

相同时，

。

又因

相同，所以

，由此可知热量应从水传递给铁块。

例3.质量为0.5kg的铝壶里装着5kg温度为20℃的水。

将铝壶放在煤炉上加热，炉子的效率为20%，问燃烧多少kg的无烟煤才能将水烧开？

（外界气压为1个标准大气压，

解析：

该题属于利用内能加热的例子，并且考虑热损失，属于第五种类型。

总能量用燃料燃烧放热公式计算，有用能量用水吸热公式计算。

（1）对炉子来说，水和铝壶吸收的热量都是炉子有效利用的热量，故有

（2）由炉子的效率可知，水和铝壶吸收的热量与无烟煤完全燃烧所放出的热量之比为炉子的效率。

因为

=Q吸/Q放

所以Q放=Q吸/

。

（3）由Q放=q煤m煤，

可知m煤=Q放/q煤

。

例4.一滴水从100m高空匀速落到地面上，如重力对其所做的功全部转化为它的内能，能使这滴水的温度升高多少℃（

）

解析：

水滴下落时重力对它做功，因此内能增加，温度升高。

该题属于做功和内能转化的题目，且不计能量损失。

应属于类型六。

设这滴水的质量为m，水的重力为G，

重力对水滴做的功

。

水滴的内能增加等于它吸收的热量

由题意得Q吸=W，

即

。

则水滴的温度上升。

。

由以上几例，可见解热学计算题时同学们应按以下方法求解。

该方法是：

读题后，由题目的物理现象判断该题目属于什么类型，物体是吸热的还是放热的。

并明确有哪些是已知量，哪些是未知量，然后选择需要的公式。

最后按解题的书写格式和要求完成题目。

趁热打铁做练习

一质量为0.05g的水滴，从200m的高空落到地面，如重力对其所做功的80%转化为它的内能，它的温度升高多少？

图像与热学计算题

用热量公式Q=cm△t分析某些问题时，涉及温度的状态量和变化量较多，此时，若将抽象的逻辑推演用直观的图线表示，将物理量间的代数关系转化为几何关系，便可化繁为简。

温度随时间的变化，可反映在坐标图像上，图像在热学中应用很广泛。

认识图像、绘制图像、分析图像是很有必要的。

一、认识图像，看懂温度随时间变化的规律

例1将装有热奶的奶瓶放入室温的水中没，温度

随时间变化的图像如图1，问热奶和水的初温

各是多少？

它们的温度后来发生了怎样的变化？

分析因为热奶的温度高于水的温度，所以上、下方曲线分别是热奶和水的温度随时间变化曲线。

热奶的初温是90℃，水的初温是20℃。

在最初10min，热奶放热，温度下降，水吸热，温度升高。

10min后，二者温度相同，达到平衡状态，保持40℃不变。

二、绘制图像，使物理过程清晰

例2向100g、50℃的水中投入50g、0℃的冰，最终得到7℃的水。

请作出整个过程温度随时间变化的大致图像，并求出冰全部溶化成0℃的水时吸收的热量。

分析温度随时间变化的图像大致如图2，包含两种物质（水和冰）的三种物理过程。

DB段是水的降温过程，放出的热量

QDB=c水m水（50℃－70℃）＝18060J

OA段是冰的溶化过程，吸收的热量为QOA；

AB段是冰全部溶化成水后的升温过程，吸收的热量

QAB=c冰m冰（50℃－70℃）＝1470J,

由Q吸＝Q放，得QOA+QAB=QDB,

所以，冰全部溶化成0℃的水时吸收的热量

QOA=QDB–QAB=16590J

三、分析图像，获取信息进行计算

例3质量和初温都相同的某种液体和水，分别盛在

薄壁容器中，用两个同样的酒精灯对它们加热，温

度随时间变化图像如图3，假设热量全部被该液体

和水吸收，求该液体的比热。

分析因为热源相同，且热量全部吸收，所以经过

相同的时间，该液体和水吸收的热量相同。

由图像知，

该液体和水的温度随时间变化关系均呈线性，即温度图3

与时间成正比，所以在任何相同的一段时间内，该液体的温度变化量都是水的温度变化量的2倍。

由

C液m液△t液＝C水m水△t水，

得C液=C水△t水/△t液=

C水=2.1×103J/（Kg.℃）

四、绘制图示，巧解热学题

例4质量和初温都相等的铜块和铅块，将它们分别加热，吸收相等的热量后，使它们互相接触，则（）

A.热量由铅向铜传递

B.热量由铜向铅传递

C.不发生热传递

D.无法确定

图4

分析铜块和铅块的质量和吸收的热量相同，由C铜>C铅，根据Q=cm△t

可知△t铅>△t铜，如图4，用一条横线表示某一温度，温度高的在上方，温度低的在下方；用向上的箭头表示温度升高，用向下的箭头表示温度降低，由图4可知，吸收相等的热量后，t铅末>t铜末，选（A）

例2两个温度和质量都相同的金属球

甲和乙，先把甲球放入盛有热水的

杯中，热平衡后水温降低了△t，把

甲球取出，再将乙球放入杯中，

热平衡后水温又降低了△t，则两球

比热的大小关系是（）

图5

A.C甲>C乙B.C甲

分析前后两过程水温都降低了△t，说明两过程中水放出了相同的热量，而乙球是在甲球从水中取出后再放入杯中的，所以甲球放入杯中达到热平衡后水温为（t水初－△t），乙球放入杯中达到热平衡后水温为（t水初－2△t）。

根据题意和分析作出图5，由图5可以看出，△t甲>△t乙，根据

Q吸＝Q放及Q=Cm△t得，C甲

例5甲、乙两杯中分别盛有60℃和20℃的质量相同的水，现将一温度为20℃的铁球放入甲杯中足够长时间，取出后再放入乙杯，停留足够长时间，如果不计热量损失，比较甲、乙两杯水的温度变化，则（）

A.△t甲>△t乙B.△t甲<△t乙C.△t甲=△t乙D.无法确定

图6图7

分析把20℃的球放入60℃的甲杯水中，达到热平衡后，水温下降△t甲，球的温度升高到（60℃－△t甲），即球的温度升高了（40℃－△t甲）作出图6；然后把温度为（60℃－△t甲）的球放入20℃的乙杯水中，达到热平衡后，水温升高△t乙，球的温度降低到（20℃＋△t乙），即球的温度下降了（40℃－△t甲－△t乙），作出图7。

对前一过程，根据Q球吸＝Q水放，得

C球m球（40℃－△t甲）＝C水m水△t甲⑴

对后一过程，Q水吸＝Q球放，即

C水m水△t乙＝C球m球（40℃－△t甲－△t乙）⑵

由⑴、⑵，得

即△t甲>△t乙,应选（A）.

∙某太阳能热水器5h内可使100kg的水温度升高60℃，则水吸收多少热量?

不计热量损失，加热这些水至少需要多少千克的液化气?

[水的比热容是4.2×103J/（㎏·℃），液化气的热值是4.5×107J/㎏]

∙Q吸=cm水Δt    …………………………………      1分                                                

 =4.2×103J/（㎏·℃）×100kg×60℃………………1分                   

=2.52×107J  …………………………………   2分                     m== ……………………………1分                           

=0.56㎏……………………………………1分

太阳能热水器内有50kg的水，在阳光照射下，水的温度升高了30摄氏度，求1.水吸收了多少热量？

2.这些热量相当于完全燃烧多少质量的焦炭放出的热量？

一、选择题（选择一个正确答案，共15题，每题2分，计30分）

　　1．以下温度中，最接近25℃的是（）

　　A．冰水混合物的温度

　　B．健康成年人的体温

　　C．让人感觉温暖而舒适的房间的温度

　　D．广州市冬季最冷

　　2．一代伟人毛泽东在《沁园春·雪》中写到：

“北国风光，千里冰封，万里雪飘”，形成这种自然景象的主要物态变化是（）

　　A．熔化和汽化

　　B．凝固和凝华

　　C．凝固和液化

　　D．汽化和升华

　　3．小明用两个相同的铁锅来煮鸡蛋，两锅中分别倒入同样多的水和个数一样的鸡蛋。

甲锅中的水烧开后，用急火来煮；乙锅中的水烧开后，用文火来煮，但仍保持锅中的水沸腾，直到煮熟。

则以下说法正确的是（）

　　A．甲种方法比乙种方法省燃料，又省时间

　　B．乙种方法比甲种方法省燃料，但省时间

　　C．甲种方法比乙种方法省燃料，但费时间

　　D．乙种方法比甲种方法省燃料，这两种方法所用的时间相近

　　4．在室内，用热风吹一支蘸了酒精的温度计，它的示数是（）

　　A．一直升高

　　B．一直降低

　　C．先升高，后降低

　　D．先降低，后升高

　　5．下面是小丽同学列举的一些物态变化的实例，其中错误的是（　　）

　　A．冬天，窗户玻璃上的“冰花”是室内空气中的水蒸气凝华而成

　　B．我们看到的雪糕冒“白气”是一种汽化现象

　　C．利用干冰获得低温是通过干冰升华来实现的

　　D．从冰箱中取出来的汽水瓶表面有水，是冰箱外的水蒸气液化而成的

　　6．如图1所示把凉牛奶放在热水中加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化的图像如图所示，下列说法中正确的是（）

　　A．水和牛奶最后温度相同

　　B．水的温度变化比牛奶大

　　C．牛奶温度变化比水慢

　　D．甲是牛奶温度变化图像

　　7．外形和体积均相同的实心铁球和空心铁球，如果它们吸收相同的热量，那么（不考虑物态变化）（）

　　A．实心铁球温度升高得多

　　B．空心铁球温度升高得多

　　C．两球温度升得一样高

　　D．条件不足，无法判断

　　8．在舞台上喷洒干冰（固体二氧化碳）可产生“白云”，使舞蹈演员好象在云中飞舞。

舞台上的这种“白云”是（　　）

　　A．喷射的真实的烟雾

　　B．干冰升华吸热使空气液化成的“雾”

　　C．干冰升华形成的二氧化碳

　　D．干冰升华吸热使空气中的水蒸气液化成“雾”

　　9．关于蒸发和沸腾，下面哪句话是错误的（）

　　A．液体在任何温度下都能蒸发，而只能在一定温度下沸腾

　　B．蒸发只能在液体表面进行，而沸腾在液体表面和内部同时进行

　　C．液体蒸发时不需要吸热，而沸腾在液体表面和内部同时进行

　　D．液体蒸发时温度会降低且能继续蒸发，而沸腾时温度一降低就不能继续沸腾

　　10．在下面列举的现象中，不是升华现象的是（）

　　A．碘加热时变为蒸气

　　C．夏天，冰棒周围冒“白气”

　　B．萘制的卫生球日久变小

　　D．冬天，冰冻的衣服也会变干

　　11．以下说法正确的是（）

　　A．固体在熔化过程中温度保持不变

　　B．对一个物体不断加热，物体的温度就会升高

　　C．青藏高原上，水不到100℃就会沸腾。

因为哪儿海拔较高，气压比较低，因此要使用高压锅才能得到比较热的水

　　D．一个物体的温度如果升高了，它一定是吸收了热量

　　12．在两个完全相同的烧杯中分别盛有质量相等的水和煤油[煤油的比热容是2．1×103J/（kg·0C）]，用电加热器分别给水和煤油加热相同的时间，甲电加热器每分钟放出50J的热量，乙电加热器每分钟放出100J的热量。

假设电加热器发出的热量全部被水和煤油吸收，煤油的温度升高40℃，那么水升高的温度是（）

　　A．40℃

　　B．20℃

　　C．10℃

　　D．80℃

　　13．下列事例中，属于做功改变物体内能的是（）

　　A．在火上点燃火柴头

　　B．冬天人们围着火炉烤火身体感觉暖和

　　C．两手互相摩擦，手感觉暖和

　　D．在阳光照射下，水盆里的水温度升高

　　14．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的唯一方法

　　Ｄ．温度相等的一杯水和一桶水的内能相同

　　15．你吃过冻豆腐吗？

在寒冷的冬天，妈妈把豆腐放到篮子里，挂到外面，几天之后，冻豆腐就成了，仔细观察，你会发现豆腐上多出了许多小孔，正是因为这些小孔，汤味才容易进入其中，咬一口，松软软，香喷喷，可好吃了，怎么样，流口水了吧？

但是你知道小孔怎么来得吗？

（）

　　A．豆腐遇冷，体积缩小

　　B．豆腐自身体积膨胀

　　C．外界的小冰晶扎入了豆腐中

　　D．豆腐中的水分先凝固然后又熔化

　　二、填空题

　　16．在一个盛有冰水混合物的烧杯中插入一支温度计，用酒精灯对烧杯缓慢加热。

小晶同学将观察结果记录在下表中，分析此表，你可以得到的结论是：

__________________。

观察时间的顺序（min）

0

2

4

6

温度计的示数（℃）

0

0

0

2

现象

有较多的冰，少量的水

有少量的冰，较多的水

冰完全消失，只有水

全都是水

　　17．把饺子放在水中煮，不会变黄、变焦；而把饺子放在油中炸，就会变黄、变焦。

这是因为_______________________________________。

　　18．对于小手术的麻醉，医生常用一种沸点为13．1℃的液体氯乙烷，把准备施行手术的部位“冻结”起来。

这是利用了液体氯乙烷在___________时需要______热的原理。

　　19．在图2所示的装置中，用酒精灯将烧瓶内的水加热沸腾后，水蒸气从细玻璃管口喷出，在离管口稍远处，可以看到雾状的“白汽”。

这是因为喷出的水蒸气发生了_________现象，雾状的“白汽”实际是______________________；如果这时在管口处放置一块玻璃片，会发现正对管口的玻璃片表面有_______，玻璃片的温度将____________；（选填“升高”、“降低”或“不变”）分析、归纳上述实验现象，可以得到的结论是：

________________。

图2

　　20．下列列出了几种物质的熔点和沸点（都在标准大气压下），如果用这几种物质做温度计的测温物质来制造温度计。

甲　苯

铅

酒　精

萘

水　银

熔点（℃）

－95

328

－117

80．5

38．8

沸点（℃）

111

1740

78．5

218

357

（1）若要测铅的熔化温度，应选______。

（2）若要测固态甲苯的熔化温度，应选______。

　　（3）若要测萘的熔化温度，应选________。

21．如图3，是给某种晶体加热时的温度随时间变化曲线，请根据图象回答下列问题：

图3

（1）在2－5min这段时间内晶体处于状态，热量。

（2）由图可知此晶体的熔点是℃。

　　22．今年冬天苏州下了近几年少有的大雪，天气寒冷，小江同学捧着热水袋才感觉手暖和，这是利用的方式增加了手的内能；而小李同学靠双手反复摩擦让手感到温暖，这是利用的方式增加了手的内能。

　　23．比热容是物质的一种特性。

用同种物质制成两个质量不等的物体，其比热容（填“相同”或“不同”）。

给一个体积是5cm3的实心铁球，是它的温度由20℃升高到30℃，需要吸收的热量为焦。

若现有一同样大小的铁球，使它的温度由30℃升高到40℃，吸收的热量为165J，则此铁球一定是_______的（空心/实心）[铁的比热容是0．64×103J/（kg·0C），铁的密度是7．9×103kg/m3）]

　　24．完全燃烧5kg的酒精可以放出J的热量，它能使kg的水从0℃升高至100℃。

如果用干木柴，则需要____________kg的干木柴完全燃烧。

（酒精的热值是3×107J/kg，干木柴的热值是1．2×107J/kg）

　　25．小明在研究物体吸收的热量与哪些因素有关时，他在两只相同的杯子里，装入质量相等的A、B两种不同的液体，用两个相同的加热器给它们加热，如图4甲所示。

用温度计测出两种液体在不同时刻的温度，并画出它们温度随时间变化的图像，如图4乙所示。

根据此图像，你能得到哪些信息，请你列举两条。

（1）　　　　　　　　　　　　　　　　；

（2）　　　　　　　　　　　　　　　　

　　三、作图与简答题

　　26．热机（例如汽车，拖拉机的发动机等）是将燃料的内能转化为机械能