第一章 分子动理论与内能 单元练习（含答案）2023-2024学年教科版物理九年级全一册

第一章 分子动理论与内能
(时间:85分钟　分值:80分)
一、填空题(共16分,每空1分)
1.如图所示,这是家中放置的香薰,它会使室内芳香四溢。芳香满屋是因为分子发生了　　　　现象,室内温度越高,香味越浓,这是因为温度越高,分子　　　　越剧烈。
2.2022年5月10日,“天舟四号”货运飞船通过“长征七号”遥五运载火箭顺利发射,并成功与空间站“天和”核心舱对接。火箭在大气层中高速飞行时,外壳与空气剧烈摩擦,火箭外壳的内能将　　　　(选填“增大”、“减小”或“不变”),其改变内能的方式是　　　　　　　　　。
3.“城市尚余三伏热,秋光先到野人家”,说明在陆游那个时代,人们就察觉到城市暖于郊区,这叫作“热岛效应”。分析“热岛效应”的成因,其中一个原因是建筑群、马路中的沙石的　　　　小,在相同的日照条件下,温度上升更　　　　(选填“高”或“低”)。
4.海南黎族钻木取火技艺被列入国家级非物质文化遗产名录。钻木取火是通过　　　　(选填“做功”或“热传递”)的方式增加木头的内能。阳春三月,桃花香气袭人、飘香万里,这属于　　　　现象。
5.端午佳节,粽香千里。煮粽子是通过　　　　的方式来增大粽子的内能;剥开粽叶时,总有米粒粘在粽叶上,这是由于分子间存在　　　　。
6.周末阳光充足,小南同学准备用太阳能灶来烧壶水,如图所示。这是通过　　　　(选填“做功”或“热传递”)的方式改变壶内水的内能。为了更快把水烧开,小南同学在烧水前,将热水壶内的水倒掉一半,则壶内剩余水的比热容　　　　(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
7.将质量和初温相同的的铝、铜、铁三个球,浸没在沸水中较长一段时间,从沸水中吸收热量最多的是　　　　球,吸收热量最少的是　　　　球。(c铝>c铁>c铜)
8.某同学做探究“固体M熔化特点”的实验中,结果如图所示。则在BC段M的内能　　　　(选填“增大”、“减小”或“不变”);前2分钟, M吸收的热量为　　　　J[M的质量为100 g,已知图中CD段物质比热容为4×103 J/(kg·℃)]。
二、选择题(共14分,把你认为正确选项的代号填在题后的括号内。第9~12小题,每小题只有一个正确答案,每小题2分;第13、14小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确答案,每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9.给电梯间喷洒消毒水后,很长一段时间进电梯间都能闻到消毒水的气味,这一现象主要说明 (　　)
A.分子之间存在引力 B.分子之间存在斥力
C.分子之间没有间隙 D.分子在不停地做无规则运动
10.下列事例中,利用热传递改变内能的是 (　　)
11.饺子是我国的传统美食之一。在北京冬奥会期间,许多国外运动员对这一美食赞不绝口。有关煮饺子过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是 (　　)
A.饺子皮开裂是因为分子间存在斥力
B.刚从冰箱冷冻室取出的速冻饺子因为温度低而没有内能
C.饺子内能增大是通过热传递方式来实现的
D.饺子煮熟关火后水不再沸腾是因为水分子停止运动
12.关于热现象,下列说法正确的是 (　　)
A.物体的温度越高,放出的热量越多
B.内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体
C.物体吸收了热量,它的温度一定升高
D.热传递中温度总是从热的物体传给冷的物体
13.如图所示,这是被外国友人称为“粮食放大器”的爆米花机。爆米花的制作过程是将玉米粒放在铁质的密闭容器内进行加热,当容器内的压强达到一定数值时,迅速打开容器盖, “砰”的一声,容器内的压强急剧减小,玉米粒就“爆炸”成了爆米花。关于爆米花的制作过程,下列说法正确的是 (　　)
A.加热时,容器内气体的内能是通过做功的方式改变的
B.加热过程中,容器内气体的内能增大,温度升高
C.打开容器盖,容器内的气体膨胀对外做功
D.刚做好的爆米花温度很高主要是因为玉米粒不断与容器内壁摩擦
14.两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间的关系如图所示。根据图线可知下列说法正确的是 (　　)
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.如果升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同
C.加热时间相同,甲液体的末温高于乙液体的末温
D.加热时间相同,甲液体比乙液体温度升高得少
三、计算题(共22分,第15、16小题各7分,第17小题8分)
15.为了使材料硬度增大,部分金属工件需要进行淬火处理,即将工件升温到较高温度保持一段时间后再快速冷却。某冶炼厂对质量为60 kg的钢工件进行淬火处理,将工件从20 ℃加热到720 ℃,然后投入装有初温为20 ℃、质量为2000 kg的水的淬火池中迅速冷却。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),c钢=0.46×103 J/(kg·℃)]求:
(1)工件升温吸收的热量。
(2)若工件吸收的热量完全被淬火池中的水吸收,则水升高的温度。
16.2021年9月17日13时34分,“神舟十二号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱重返地球时,为避免与大气剧烈摩擦产生的高热烧穿舱壁,返回舱表面涂有防热材料。返回舱的总质量为3×103 kg,表面防热材料的质量为500 kg,比热容为4×103 J/(kg·℃),回答下列问题:(g取10 N/kg)
(1)返回舱进入地球大气层时与大气剧烈摩擦,它的能量转化情况是怎么样的
(2)返回舱在大气层中下落1000 m,重力做功多少J
(3)若返回舱进入大气层后,下落时重力势能转化的内能的40%被防热材料吸收,则防热材料温度升高了多少(材料状态不变)
17.一个质量为0.5 kg的铝壶里面装有5 kg、20 ℃的水,现将它们一起加热,吸收热量后它们的温度升高了50 ℃。铝的比热容为0.88×103 J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。问:
(1)铝壶吸收了多少热量
(2)水吸收了多少热量
(3)若它们共同吸收的热量由100 ℃的水,降温到50 ℃提供,则需要100 ℃的水多少kg (结果保留一位小数)
四、实验与探究题(共28分,每小题7分)
18.亲爱的同学,请你用所学的物理知识解决下列问题。
(1)如图甲所示,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,然后再注入酒精直至充满。封闭管口,将玻璃管反复翻转,使水和酒精充分混合,观察液面的位置。混合后水和酒精的总体积　　　　(选填“大于”、“小于”或“等于”)混合前水和酒精的总体积,该实验说明组成物质的分子间存在　　　　。
(2)如图乙所示,先在量筒中盛半量筒水,再把蓝色的硫酸铜溶液(密度比水大)小心地倒入量筒底部。经过一段时间后,发现水和硫酸铜的分界面　　　　　　,两种溶液自动混合了,这个实验可以说明　　　　　　。
(3)如图丙所示,把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面,直至完全离开水面,观察到弹簧测力计示数先变大后　　　　　,由此说明了分子间存在　　　　　　。固体和液体很难被压缩说明分子间存在　　　　。
19.如图所示,在“探究不同物质的吸热能力”实验时。
(1)如图所示,在安装器材时,应按　　　　　　 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序。
(2)实验时,在两支相同的试管中分别装入温度相同、　　　　(选填“体积”或“质量”)相同的水和煤油,用一个酒精灯同时对两支试管加热。
(3)用同一个酒精灯,加热相同的时间,是为了使水和煤油　　　　相同,从而通过观察　　　　　　　　　　　来比较水和煤油吸热能力的强弱。
(4)通过分析实验数据可知,相同的时间里煤油升高的温度大,表明　　　　(选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
(5)本实验采用的物理研究方法是　　　　　　法和　　　　法。
20.小红同学做“探究不同物质吸热能力大小”的实验。她先将石棉网放在铁圈上,然后将质量相等的沙子和水分别装在相同的烧杯中,测出沙子和水的初温,并同时将烧杯放在石棉网上,再用相同的酒精灯加热并不断搅拌,每隔0.5 min记录一次温度,实验记录如表所示。
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
温度/℃ 沙子 20 22 24 28 32 36 40 44 48
水 20 20.5 21 22 23 24 25 26 27
(1)实验中用　　　　间接反映液体吸收热量的多少,这种研究方法是　　　　法。
(2)如果使质量和初温都相同的沙子和水最后温度相同,则沙子吸收的热量　　　　(选填“大于”、“小于”或“等于”)水吸收的热量,该实验表明　　　　(选填“沙子”或“水”)的吸热的能力更强。物理上用　　　　这个物理量来描述物质的吸热能力。
(3)给1 kg某物质加热时温度随时间变化的图像如图丙所示,设物质在相同时间内从热源吸收的热量恒定不变,根据图像解答下列问题:
(a)由图知该物质是　　　　(选填“晶体”或“非晶体”);
(b)该物质在固态和液态两种状态下相比,　　　　态时的吸热能力更强。
21.为了研究不同物质的吸热能力,小明选取水、煤油两种物质做实验,装置如图所示,在组装器材时应先调节　　　　(选填“A”或“B”)的高度;实验中记录了实验测量的数据如下表:
实验序号 质量(m)/kg 初温(t0)/℃ 末温(t)/℃ 升高温度(Δt)/℃ 吸收热量(Q)/J
水 1 0.05 10 15 5 1050
2 0.05 10 20 10 2100
3 0.10 10 20 10 4200
煤油 4 0.05 12 17 5 525
5 0.05 12 22 10 1050
6 0.10 12 22 10 2100
[分析与论证]
(1)分析表中数据:
①比较1和2或者4和5可得出的初步结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
②比较1和4或者2和5或者3和6可得出的初步结论是　　　　　　　　　　　　　。
(2)分析表格中数据还可发现,要进一步描述物质吸热能力这一特性,最简单的方法是用单位质量的物质,升高单位温度所吸收的热量,即用比值　　　　(用表格中符号表示)的大小进行描述。
(3)若在水和煤油中选择一种作为汽车发动机的冷却剂,你会选择的物质是　　　　;选择的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
参考答案
1.扩散　无规则运动
2.增大　做功
3.比热容　高
4.做功　扩散
5.热传递　引力
6.热传递　不变
7.铝　铜
8.增大　2×103
9.D　10.C　11.C　12.B　13.BC　14.AD
15.解:(1)工件升温吸收的热量:
Q吸工件=c钢m钢(t钢-t0钢)=0.46×103 J/(kg·℃)×60 kg×(720 ℃-20 ℃)=1.932×107 J　(3分)
(2)水升高的温度:
Δt===2.3 ℃　(4分)
16.解:(1)返回舱进入地球大气层时与大气剧烈摩擦,克服摩擦做功,通过做功方式增加了返回舱表面的内能,是机械能转化为内能　(2分)
(2)返回舱的总重力:G=mg=3×103 kg×10 N/kg=3×104 N
重力所做的功: W=Fs=Gh=3×104 N×1000 m=3×107 J　(2分)
(3)防热材料吸收的热量: Q吸=40%×W=40%×3×107 J=1.2×107 J
由Q吸=cmΔt可知,防热材料升高的温度:Δt===6 ℃　(3分)
17.解:(1)铝壶吸收的热量:
Q铝吸=c铝m铝Δt=0.88×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×50 ℃=2.2×104 J　(2分)
(2)水吸收的热量:
Q水吸=c水m水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×50 ℃=1.05×106 J　(2分)
(3)100 ℃的水放出的热量:
Q放=Q吸=Q铝吸+Q水吸=2.2×104 J+1.05×106 J=1.072×106 J,
由Q放=c水mΔt可得水的质量:
m水'==≈5.1 kg　(4分)
18.(1)小于　间隙
(2)逐渐模糊最后消失　分子在不停地做无规则运动
(3)变小　引力　斥力
评分标准:每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分
19.(1)自下而上
(2)质量
(3)吸收的热量　 温度计的示数
(4)水
(5)转换　控制变量
评分标准:每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分
20.(1)加热时间　转换
(2)小于　水　比热容
(3)(a)晶体　(b)液
评分标准:每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分
21.B
(1)①当物体的质量和物质的种类相同时,物体吸收的热量与物体升高的温度成正比
②物体吸收的热量多少与物质的种类有关
(2)　比热容
(3)水　水的吸热能力强
评分标准:每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分