人教版九年级全一册物理第十三章内能复习与检测（含答案）

人教版九年级全一册物理第十三章内能复习与检测
基础复习
一、分子动理论
1、常见的物质是由大量的分子、原子构成的，且分子之间有间隙。
（1）分子、原子的直径为10-10米量级，用肉眼和光学显微镜分辨不出，用电子显微镜可以观察到分子。
（2）固、液、气三态物质特点
物态 微观特性 宏观特性
分子间距 分子间作用力 形状 体积
固态 很小 很大 有 有
液态 较小 较大 无 有
气态 很大 很小 无 无
（3）证明分子间有间隙的实验：
①1L水和1L酒精混合在一起，总体积小于2L（用手压缩海绵会变瘪，说明分子间有间隙吗？不能）
②扩散现象
2、一切物质的分子都在不停地做无规则运动【分子的热运动】。
（1）分子在不停运动的证据——扩散现象（不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，可以发生在固体、液体、气体之间）
气体扩散 液体扩散 固体扩散
提问：NO2可以放在空气上面吗？不可以，放在下面可以避免重力的干扰。
注意：
①属于分子级别的现象不是肉眼可见的，所以灰尘、柳絮、水雾、病毒、细菌等都不是分子运动。
属于扩散的常见现象与味道（香味、甜味……）、颜色等有关。
②樟脑球逐渐变小（升华），闻到了樟脑球的味道（扩散）
（2）分子的运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈【温度是分子热运动的宏观表现】。
红墨水实验：
这句话常用来解释一些生活现象，如为什么炒菜时放盐很容易咸，腌菜时放上盐要很久才会咸等。
3、分子之间存在引力和斥力。
（1）分子间既有引力又有斥力，两种力是同时存在的，当分子之间的距离变小时，作用力表现为斥力；当分子之间的距离变大时，作用力又表现为引力。如果分子之间的距离过大，作用力变得十分微弱，可以忽略。 （分子间距决定了分子间的作用力，从而决定了固体、液体和气体的特征。）
（2）证明引力存在的实验：
①铅块实验 ②玻璃板实验 ③胶带粘东西
④固体能保持一定的形状，固体和液体能保持一定的体积。
（3）证明斥力的存在：固体和液体很难被压缩
注意：破镜难以重圆是因为距离太大，引力不起作用，不是没有引力。
二、内能
1、概念及影响因素
概念：构成物体的所有分子，其热运动的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。内能的单位是焦耳，各种形式能量的单位都是焦耳。
影响因素：（1）分子数目——【质量】
（2）平均分子动能，即分子热运动剧烈程度——【温度】
（3）平均分子势能，与分子间距和分子间作用力有关——【物态】
注意：①温度高的物体内能不一定大（还要考虑质量，一杯热水的内能小于一座冰山的内能）
②一切物体，不论温度高低都具有内能（分子动能永不为零）
③同一个物体，温度越高，内能越大
④内能越大，温度不一定越高（晶体熔化、水沸腾时，不断吸热，内能增大，但温度保持不变）
⑤相同质量的0℃的水和冰，水的内能更大
2、改变内能的两种方式（等效的）
（1）热传递：本质是能量（内能）在物体间的转移（从高温处传向低温处），能的形式并未发生改变。
①热量：在热传递的过程中，传递能量的多少。单位也是焦耳。
热量是过程量，只能用“吸收”、“放出”、“传递”来形容，不可以说“具有”、“含有”多少。
②热传递的条件是有温度差，与内能多少无关，内能少的物体也可以向内能多的物体传递热量。
③热传递传递的是能量，而不是温度，所以在热传递过程中，高温物体降低的温度不一定等于低温物体升高的温度。
④在热传递过程中，若不计能量损失，则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量（热平衡方程）。
⑤在没有做功的情况下，物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减少。
（2）做功：实质是内能和其他形式能量（主要是机械能）的相互转化。
①外界对物体做功，物体的内能增加（将其他能转化为内能）
例：搓手取暖、钻木取火、磨刀发烫、打气筒、流星、擦燃火柴、锯木头；
物体对外界做功，物体的内能减小（将内能转化为其他能）
例:水蒸气将壶盖顶起、点燃的爆竹腾空而起等。
②常考实验：
易错点：做功可以改变内能，但不一定都使物体的内能发生改变。做功是否会引起内能的改变，要看物体消耗的能量是否转化为物体的内能。如举高物体，做功所消耗的能量改成了物体的势能，并未转化为物体的内能，所以物体的内能就没有改变。
3、温度、内能、热量三者的区别和联系
（热量）热传递 分子动能——》宏观表现【温度】
内能
做功 [质量] 分子势能——》宏观表现【物态】
三、比热容
1、概念：表示不同物质吸热（或放热）能力的物理量。
（1）一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与它的质量和升高（或降低）的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。
（2）单位质量的某种物质，温度升高（或下降）1℃所吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容。
（3）比热容用符号c表示，它的单位是焦每千克摄氏度，符号是 J/(kg·℃)。
公式： c水=4.2×103J/(kg·℃) c冰=2.1×103J/(kg·℃)
注意：比热容是物质的一种性质，只与物质的种类、状态有关，与质量、 体积、温度、密度、吸放热、形状等都无关。（冰和水的比热容不同）
2、实验：常考点——两思路和两方法
（1）两思路：控制变量
[控制m同，Q同（相同加热器，加热相同时间），比较]——温度升高越快，c越小
[控制m同，同（升高相同温度），比较Q]——c越大，需要的加热时间越长
（2）两方法：
[控制变量法]试验中，应控制水和食用油（或其他物质）的质量、初温相同（初温有时不需要）
[转换法]将吸收热量的多少转换成相同电加热器加热时间的长短
3、现象解释：
（1）调节温度——①沿海地区气温变化比内陆地区小②小明在海边玩，感觉沙子烫脚海水却很凉
解释：①根据热量的计算公式可得，水和泥土相比，在同样受热或冷却时，吸收和放出的热量相同，因为水的比热容大于泥土的，所以水的温度变化比干泥土小，因此在受太阳照射条件相同时，内陆地区夏季比沿海地区炎热，冬季比沿海地区寒冷，在一天内的气温变化也比沿海地区大。
②根据根据热量的计算公式可得，水的比热容较大，海水和沙子相比，在同样受热时（太阳光照条件相同），吸收的热量相同，而沙子的温度变化比海水大，因此小明会感觉沙子烫脚但是海水比较凉。
（2）作冷却剂或取暖
解释：根据热量的计算公式可知，由于水的比热容较大，降低（升高）相同温度时，相同质量的水比其他物质能够放出（吸收）更多的热量，因此供暖（冷却）效果更好。
4、计算题：
（1）普通计算题：
注意事项：①公式中的各物理量必须都使用国际单位（质量必须使用kg）。
②注意区分温度“升高了/升高到（至）”、“降低了/降低到（至）”等不同的说法，要正确辨别。
③由热量的计算公式可得、、，利用分式进行计算时，注意先约分再计算，正确率更高一些。
（2）比值类计算题：
步骤：①写出公式、、、②带入数据③计算比值。
易错点：计算错误，比值写反。
（3）图像类计算题：
说明：①温度-时间曲线，线越平c越大（靠近时间轴）
②需要计算具体比热容时，先计算温度升高的速度之比，比热容之比与之相反。如右图，甲温度升高速度为，水温度升高速度为，速度之比为2：1，所以比热容之比为1：2，因此甲的比热容是水的一半。
（4）热平衡方程类计算题：
不考虑热损失时，热传递过程中高温物体放出热量等于低温物体吸收的热量，即Q放=Q吸
同步检测
一、单选题
1. 关于内能，有以下四个观点，你认为正确的是( )
物体温度越低，内能越小，的物体没有内能
改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式
两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
一切物体都具有内能，而不一定具有机械能
A. 只有 B. 只有 C. 只有 D. 只有
2. 下列实验中，能作为分子间存在吸引力的证据的是( )
A. 水和酒精混合后总体积变小 B. 红墨水在水中散开
C. 用鼻子嗅气味来鉴别醋和酱油 D. 两个表面光滑的铅块相互紧压会粘在一起
3. 农历五月初五，是我国的传统节日端午节，吃粽子是端午节的一大饮食习俗，关于煮粽子、吃粽子的过程中所涉及的物理知识，下列说法中错误的是( )
A. 煮粽子时，粽子的内能增大是通过热传递实现的
B. 高压锅煮粽子，利用了液体的沸点随气压增大而升高的原理
C. 刚出锅的粽子，不能直接用手拿，是由于粽子含有的热量多
D. 剥粽子时，粽叶与糯米粘在一起，是因为分子间存在引力
4. 小明根据如表所提供的数据得出了四个结论，其中正确的是( )
几种物质的比热容
水 水银
酒精 沙石
煤油 铝
冰 铜
A. 液体的比热容一定比固体的比热容大
B. 同种物质发生物态变化后，比热容不变
C. 由于水的比热容大，白天海水温度比沙滩高
D. 的水温度升高 ，吸收的热量是
5. 秋风送爽菊花香，国庆期间小强和家人一起打卡了双塔公园举办的太原市第届菊花展，如图所示。幽幽清香沁人心脾，这说明( )
A. 分子间有引力 B. 分子间有斥力
C. 分子在不停地做无规则运动 D. 分子是可以分割的
6. 同样的一杯热水，室温高时冷却得慢，室温低时冷却得快．老师要求同学们针对这一现象，提出一个问题．下面是四位同学的发言，其中较有价值且可探究的问题是．( )
A. “热水在室温低时比室温高时冷却得快吗？”
B. “热水冷却的快慢与它的质量、它与环境的温差有什么关系？”
C. “为什么热水在室温低时比室温高时冷却得快呢？”
D. “为什么热水的质量越大冷却得越慢？”
7. 如图所示，把图钉按在铅笔的一端，手握铅笔使图钉钉帽在粗糙的硬纸板上来回摩擦，然后用手轻触钉帽，感觉钉帽的温度明显升高了，甚至发烫。关于该实验，下列说法正确的是( )
A. 钉帽的温度升高，内能不变
B. 此实验中改变图钉钉帽内能的方式是热传递
C. 摩擦后钉帽的分子热运动更剧烈
D. 钉帽的内能的大小等于钉帽克服摩擦力做功的多少
8. 关于分子热运动及热现象，下列说法正确的是( )
A. 扩散现象只能发生在气体与液体中 B. 固体很难被压缩，说明分子间存在斥力
C. 物体吸收热量，温度一定升高 D. 的冰块内没有内能
9. 下列现象能用分子动理论解释并正确的是( )
A. 打扫教室时尘土飞扬，说明分子在不停地运动
B. 弹簧能够被压缩，说明分子间存在斥力
C. 吸盘能牢牢吸附在光滑的墙壁上，是因为分子间存在引力
D. 污水排入池塘后不久，整个池塘的水都被污染了，说明分子在做无规则运动
10. 如图所示的实验或事例中，属于通过热传递途径改变物体内能的是( )
A. 压缩空气的过程 B. 太阳能加热水
C. 钻木取火 D. 搓手取暖
11. 学习了热学知识以后，小娜发表了下面的看法。其中不正确的是( )
A. 晶体熔化时，内能一定增大，但温度保持不变
B. 液面上方的气压降低时，液体的沸点也降低
C. 扩散现象不仅说明分子在不停地做无规则运动，还说明了分子之间有间隙
D. 用打气筒给自行车充气时，气筒壁发热一定是活塞与筒壁间的摩擦引起的
12. 炎炎夏日，烈日下海滩的沙子热得烫脚，而海水很清凉，傍晚落日后，沙子凉了，海水却依然暖暖的，这主要是因为海水和沙子具有不同的( )
A. 密度 B. 内能 C. 热量 D. 比热容
13. 两个不同的物体，甲的质量为，乙的质量为，两者温度都升高，吸收热量如图所示。下列说法正确的是( )
A. 乙的比热容为
B. 甲的比热容小于乙的比热容
C. 甲的比热容等于乙的比热容
D. 如果两者温度都降低，它们将放出相同的热量
14. 根据表所提供的几种物质的比热容得出以下四个结论，其中正确的是( )
几种物质的比热容
水 冰
酒精 砂石
煤油 铝
水银 铜
A. 煤油比酒精的比热容大
B. 同种物质在不同状态下的比热容相同
C. 质量相等的铜块和砂石，吸收相等的热量，砂石的末温比铜块的末温高
D. 质量相等的铜块和铝块都降低，铝块比铜块放出的热量多
15. 水的比热容是煤油比热容的倍，若水和煤油的质量之比为，吸收的热量之比为，则水和煤油升高的温度之比为( )
A. B. C. D.
二、填空题
16. 质量和初温相同的甲乙两种液体，经同一加热器加热相同的时间后甲的温度大于乙的温度，则甲液体的比热容________________乙液体的比热容填“大于”、“等于”或“小于”。如果乙液体的质量为，初温为，加热一段时间后温度升高到，吸收的热量为，则乙液体的比热容为 。
17. 宋词解语花上元中写到“箫鼓喧，人影参差，满路飘香麝”，其中“箫鼓喧”是由于发声体的_____产生的，“满路飘香麝”是由于分子在不停地做____________．
18. 如图，在一个厚壁玻璃筒里放一块有少量乙醚的棉花，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧。因为空气分子间的间隔较大，分子间作用力较______填“大”或“小”，所以容易被压缩。这是通过______的方式使筒内气体内能增加的，温度越高，分子无规则运动越______。
19. 年春季爆发的甲型流感，给人们的生活和工作造成了很大的影响。
在甲流防控工作中，很重要的一种方法是用酒精消毒。在使用酒精前要进行稀释，在稀释过程中发现等体积的酒精和水放在一起时，总体积______ 选填“大于”、“等于”或“小于”酒精和水的体积之和，此现象说明组成物质的分子间有______ 。若将针管的一头堵住，推动活塞发现药液被压缩到一定程度就无法压缩，是因为液体分子间存在______ 力。
甲流病人咳嗽所产生的飞沫直径约为，由此可以判断飞沫的运动______ 选填“属于”或“不属于”分子运动；飞沫离开口腔后，由于______ 仍然向前飞行一段距离，因此要佩戴口罩并保持一定距离。
三、实验探究题
20. 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：
实验中选用两个完全相同的加热器，在两种液体都不沸腾的前提下，小明认为要把甲、乙两种液体升高相同的温度然后进行比较加热时间；小芳认为要加热相同的时间然后进行比较升高的温度，你认为方法可行的是 填小明、小芳或都可行；
分析表中数据，要在甲、乙两种液体中选择一种液体作冷却液，你认为选择 填“甲”或“乙”液体较为合理；
加热时间
甲的温度
乙的温度
如果加热过程中无热量损失，已知题中甲物质的比热容为，那么乙物质的比热容为 。
四、计算题
21. 初三兴趣小组的同学在探究“某品牌食用油和沙子的吸热本领”时，选用了两个完全相同的酒精灯作为加热源。已知酒精灯正常工作时每秒放出的热量为。现将质量都为的食用油和沙子用酒精灯同时加热假设相同的时间内食用油和沙子吸收热量相同，加热一段时间后停止加热，随后立即将一由铁制成的工艺品迅速放入食用油中自工艺品放入其中至达到热平衡的过程中不计热量损失，沙子、食用油和放入油中的工艺品的温度随时间变化如图所示。已知：工艺品的体积为，。求：
前食用油吸收的热量。
沙子的比热容。
判断该工艺品是空心还是实心，若为空心，求出其空心体积。
【答案】
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
15.
16. 小于
17. 振动；无规则运动
18. 小 做功 剧烈
19. 小于 空隙 斥 不属于 惯性
20. 都可行 甲
21. 解：
将质量都为的食用油和沙子用相同酒精灯同时加热，由物理常识可知，沙子的比热容小于食用油的比热容，由 可知，沙子升温比食用油快，所以题图中左图为沙子的温度随时间变化图象，右图为食用油的温度随时间变化图象；
由食用油的温度随时间变化图象知，前食用油升高的温度为：，
质量为： ，
前食用油吸收的热量： 。
由图象知前沙子升高的温度为：；
前沙子和食用油吸收的热量相同，即 ，
由得沙子的比热容为。
由题知，加热一段时间后停止加热，随后立即将一铁制工艺品迅速放入食用油中；根据图象知，加热结束时食用油的温度为，不可能突然升高到，故为工艺品的初温；图线如图所示。
不计热量损失，则食用油吸收的热量和工艺品放出的热量相同，即，
则，
代入数据得： ，
解得；
工艺品中铁的体积为，
工艺品的体积为，因为铁的体积小于工艺品的体积，所以工艺品是空心的；
空心部分的体积为。
【答案】
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
15.
16. 小于
17. 振动；无规则运动
18. 小 做功 剧烈
19. 小于 空隙 斥 不属于 惯性
20. 都可行 甲
21. 解：
将质量都为的食用油和沙子用相同酒精灯同时加热，由物理常识可知，沙子的比热容小于食用油的比热容，由 可知，沙子升温比食用油快，所以题图中左图为沙子的温度随时间变化图象，右图为食用油的温度随时间变化图象；
由食用油的温度随时间变化图象知，前食用油升高的温度为：，
质量为： ，
前食用油吸收的热量： 。
由图象知前沙子升高的温度为：；
前沙子和食用油吸收的热量相同，即 ，
由得沙子的比热容为。
由题知，加热一段时间后停止加热，随后立即将一铁制工艺品迅速放入食用油中；根据图象知，加热结束时食用油的温度为，不可能突然升高到，故为工艺品的初温；图线如图所示。
不计热量损失，则食用油吸收的热量和工艺品放出的热量相同，即，
则，
代入数据得： ，
解得；
工艺品中铁的体积为，
工艺品的体积为，因为铁的体积小于工艺品的体积，所以工艺品是空心的；
空心部分的体积为。
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