【精品解析】人教九年级物理第十三章 内能检测卷(培优卷)

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名称 【精品解析】人教九年级物理第十三章 内能检测卷(培优卷)
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科目 物理
更新时间 2025-03-18 17:48:26

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人教九年级物理第十三章 内能检测卷(培优卷)
一、选择题(每题3分,共45分)
1.(2023九上·湛江月考)某物质从固态变为液态,图甲是该过程中物质的温度随时间变化的图像,图乙所示的示意图形象地反映了该物质在两种物态下分子排列的特点(  )
A.图甲表示的是物质液化时温度随时间变化的图像
B.在t4时刻的分子动能比在t1时刻的大
C.物质在t2、t3时刻的内能相等
D.在t1时刻的分子排列可能如图乙a所示
2.(2023九上·武汉期中)如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.甲图中分子在不停的做无规则运动,乙图中分子静止
B.甲图表示的是气体分子排列情况,丙图表示的是固体分子排列情况
C.乙图中分子间距离比甲图中分子间距离小,分子间的作用力也比甲图中分子间的作用力小
D.若某种物质分子排列情况通过某一个过程由乙图变为丙图,忽略其他因素,则该物质的内能增大了
3.(2024九上·广州期中)如图甲,中间用隔板隔开,处于静止状态的两瓶气体,上瓶装的是空气,下瓶装的是红棕色且密度较大的二氧化氮,打开隔板后经过一段时间,两瓶气体的颜色逐渐均匀,如图乙,以下说法正确的是(  )
A.这个现象能说明分子间存在引力
B.把两瓶气体的温度降低,它能从图乙的状态恢复到图甲的状态
C.气体的温度越高,由图甲状态变成图乙状态所需要的时间越短
D.如果上瓶空气与下瓶二氧化氮气体温度相同,则二氧化氮气体无法扩散到上瓶空气中
4.(2024九上·宝安月考)如图为香薰石,也称纳米香石。是由具有纳米级多孔性结构的矿石染色制成,使用时在石子上滴上适量的香薰油,静置一会使精油渗透到石内。香薰石能够快速清除空气中的异味分子,同时营造出怡人且持久的香气氛围,以下说法正确的是(  )
A.人们通常以纳米为单位来量度分子大小,1μm=100nm
B.香薰石发出香味是由于分子在不停地做无规则运动
C.矿石能被染成各种颜色,说明分子间存在引力
D.环境温度升高香薰石发出的香气浓度不变
5.(2024九上·衡阳月考)有关分子热运动,下列说法正确的是(  )
A.春天柳絮到处飞舞,说明分子在做无规则运动
B.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子之间有间隙
C.水和酒精混合后总体积变小,说明分子间有吸引力
D.将两块表面平滑的铅块压紧后,它们会粘在一起,说明分子间有引力
6.(2024九上·孝感月考)关于一定质量的气体的内能,下列说法中正确的是(  )
A.温度升高,它的内能一定增加
B.它的内能增加,一定是吸收了热量
C.它的内能越大,含有的热量越多
D.温度为0℃时,它可能有内能
7.(2024九上·成都期中)下列关于温度、热量、内能说法中错误的是(  )
A.物体温度升高,可能是吸收了热量
B.一定质量0℃的冰熔化成0℃的水,温度不变,内能变大
C.物体温度在0℃以下时没有内能
D.高温物体的内能不一定比低温物体内能大
8.(2024九下·铜山月考)如图所示是海波温度随时间变化的图象,已知海波的熔化温度是48℃,则(  )
A.海波在AB段处于固态 B.海波在BC段既不吸热也不放热
C.海波在BC段内能逐渐变小 D.海波在CD段吸收热量
9.(苏科版物理九年级上学期 第十二章 机械能和内能 单元测试)冰在熔化过程中,下列判断正确的是(  )
A.内能不变,比热容不变
B.吸收热量,内能增大,温度不变
C.比热容、内能、温度都不变
D.比热容变大、内能增加,温度升高
10.(2023九上·杏花岭月考)如图是帝企鹅爸爸将企鹅蛋夹在肚皮和脚掌之间进行孵化的情景,企鹅爸爸要在﹣60℃的严寒中站立近两个月,保证企鹅蛋不碰触冰面。下列有关说法正确的是(  )
A.孵蛋过程中,企鹅爸爸会将自己的温度传递给企鹅蛋
B.孵蛋过程中,企鹅爸爸自身的热量会减小
C.企鹅蛋刚接触冰面时,企鹅蛋会将内能传递给冰面,温度降低
D.企鹅蛋接触冰面会冻坏,说明冰面的内能一定小于企鹅蛋的内能
11.(2024九上·大兴期中)下列实例中,通过做功的方式改变物体内能的是(  )
A.两手相互摩擦,手的温度升高
B.用煤气灶给水加热,水的温度升高
C.把水果放进冰箱,水果的温度降低
D.把烧热的工件放到冷水里冷却,工件的温度降低
12.(2025九上·普宁期末)“拔丝红薯”是很多人喜欢的菜品,刚出锅的“拔丝红薯”香气特别浓,夹起一块红薯时就会拉出很长的丝,下列说法错误的是
A.刚出锅时香气特别浓,是因为温度越高,分子无规则运动越剧烈
B.夹起红薯时会拉出很长的丝,说明分子间存在引力
C.红薯由生到熟是通过热传递的方式改变内能的
D.已加热的红薯有内能,未加热的红薯没有内能
13.(2024九下·涟源期中)小明用如图甲所示的装置比较不同物质吸热升温情况。将分别盛有50g水和50g食用油的两个相同试管同时用红外加热器加热,温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图象如图乙所示。已知c水=4.2×103J/(kg ℃),下列说法正确的是
A.加热2min,水吸收的热量大于油吸收的热量
B.油的比热容为3.15×103J/(kg ℃)
C.第2~3min内,油吸收的热量为1.4×103J
D.小乐用该装置实验,得到水和油的温度随时间变化图线均为A,则m水:m油=1:2
14.(2024九上·宝山模拟)一杯质量为m的热水与一杯质量为3m的冷水混合,冷水温度升高12℃,现将另一杯质量,温度和原来相同的热水继续与刚混合后的水再次混合,则原来混合的水升高的温度(不考虑热损失)(  )
A.12℃ B.9℃ C.7.2℃ D.9.6℃
15.(2023九上·永善期中)根据表格中数据,下列说法正确的是(  )
物质 铁 铝 铜 煤油
ρ/(kg m-3) 7.9×103 2.7×103 8.9×103 0.8×103
c/[J/(kg ℃)] 0.46×103 0.88×103 0.39×103 2.1×103
A.煤油和水体积之比为,吸收热量之比为,则升高温度之比为
B.体积、初温都相同的铁块和铝块,吸收相同的热量后,将两个金属块靠在一起,铝块会向铁块传热
C.质量、初温都相同的铁块和铜块,放出相同的热量后,将两个金属块靠在一起,铜块会向铁块传热
D.给等质量的铜块和铝块加热,它们吸收热量多少与升高的温度的关系可用图像表示(如图),其中图像a表示的是铜块,图像b表示的是铝块
二、填空题(每空2分,共36分)
16.(2024九下·绥中模拟)在“探究物质熔化规律”的实验时,某物质的温度随时间变化图象如图所示。该物质液态时的比热容为4.2×103J/(kg·℃),质量为20g,由图可知,该物质熔化过程中BC段吸收的热量为   J。该物质固态时的比热容是   J/(kg·℃)。
17.(2025九上·普宁期末)小丽用相同的电加热器分别对质量均为 0.2kg 的水和另一种液体加热,给水加热,使水的内能   :得到的实验数据如图所示,则水在 16min 内吸收的热量为   J,另一种液体的比热容为   J(kg℃)(C水=4.2×103J/(kg℃))
18.(2024九上·昆明期末)生活中的“热”含义非常丰富,物理学中,“天气很热”中的“热”是指    ;“钻木会发热”的“热”是指    。(均选填“热量”、“内能”或“温度”)
19.(2024九下·柳州开学考)如图是海波和蜡烛的熔化图像,   图线表示的是蜡烛的熔化曲线,海波在熔化过程中吸热,内能    (填“增加”“减小”或“不变”)。
20.(2024九上·恩施期中)用酒精灯给试管中的水加热,如图所示,在软木塞被冲出试管口的过程中,水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能   ,温度   ,软木塞的机械能增大,软木塞被冲出的同时其周围有   。
21.(2023九上·番禺期末)热熔胶枪是一种常用的粘接工具,它可以粘合许多材料,如木材、金属、玻璃、塑料等,适用于各种DIY和手工制作项目。如图是一款热熔胶枪,扣动扳机通电后,枪中的发热体给胶条加热,是利用   的方式改变内能的;此时会闻到胶熔化的气味,这是   现象;把熔化后的胶水挤出涂在物体上,过一段时间物体就会被“粘”住,说明分子间存在   。
22.(2024九上·香洲期中)打开香水瓶,房间内会香气弥漫,这是   现象;物体的   越高,分子的热运动越剧烈;把两块表面干净的铅块紧压在一起,两块铅就结合在一起,下面还可吊一个重物,这是由于分子间存在   。
三、科普阅读题(共6分)
23.(2024九下·宝安模拟)阅读短文,回答问题。
自动驾驶汽车
2022北京冬奥会首次基于5G自动驾驶汽车实现火炬接力,开启了自动驾驶汽车的里程碑。如图甲为一款自动驾驶汽车,其控制系统能根据路而情况作出应对,确保车辆正常行驶,上坡时,会自动切换到低速挡,使汽车的行驶速度减小并根据斜坡陡峭程度选择是否沿S型轨迹行驶;车轮遇到小石块时会自动改变牵引力越过障碍:前方有紧急情况时会自动断断续续地刹车,以防车轮抱死,减小刹车片磨损,由于车辆座椅材质上乘,刹车时乘客几乎感受不到颠簸。
车辆采用传统的燃油机和电动机作为动力源,电动力系统中包括高效电动机、发电机和蓄电池,行驶中燃油机既向车轮提供动力,又给蓄电池充电,同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送,由燃油机和电动机共同驱动车辆前进,具有省油、能量利用率高等特点。
车内安装有测量汽车水平运动时速度变化的装置,其结构原理图如图乙,在箱体的前、后壁各安装一个压力传感器A和B,中间用两根相同的轻质弹簧连接一滑块,滑块可沿箱底无摩擦滑动,车辆静止时,
两弹簧均处于压缩状态,已知弹簧的弹力与其形变量成正比。测试时,该车在同一水平道路由静止开始加速到速度为v的过程中,牵引力做功W与速度v的对应关系如表。
v/m·s~ 5 10 17.5 20 25
W/J 2.0×105 8.0×105 2.45×106 3.2×106 5.0×106
(1)刹车时通过   的方式增加了刹车片的内能;技术人员在解释刹车“不颠簸”的原因时做了如下实验:用相同的力把两个相同的金属球分别在硬板凳和软垫上按压,其中图丙左侧水渍较大的是在   上按压留下的。
(2)下列关于自动驾驶汽车的说法中,正确的是   
A.汽车上坡选择沿S型轨迹行驶是为了省功
B.汽车上坡换挡,使行驶速度减小的目的是增大牵引力
C.汽车关闭油门后在水平路面滑行过程中,内能转化为机械能
D.汽车静止时,速度变化装置中两弹簧具有的弹性势能不相同
(3)如图所示,当汽车车轮通过一石块时,可将图中O2点看作支点,设车轮受到的水平牵引力为F1,阻力为F2,由此可以推断,石块越高(不高于车轮半径),所需水平牵引力越   (选填“大”或“小”)。
(4)汽车匀速运动时,水平运动速度变化装置中传感器A、B的示数均为10N。当车加速行驶时,传感器A的示数为8N,则汽车行驶方向   (选填“向左”或“向右”),传感器B的示数为   N。
四、实验探究题(共8分)
24.(2024九上·衡阳模拟)利用如图甲、乙所示的实验装置探究“煤油和水的温度变化与吸热的关系”。
(1)完成实验除需要图中所示的实验器材外,还需要的测量工具有天平和   ;
(2)实验中,是通过   来间接反映煤油和水吸收的热量;
(3)根据实验数据绘制温度与时间的关系图像(煤油和水的质量相等),如上图丙所示,分析图像可知   (选填“煤油”或“水”)的吸热能力较强;
(4)从图像中可知,煤油的比热容是   。
25.(2024九上·长沙月考)实验小组在研究分子动理论初步知识的实验中,进行了如下所示操作:
(1)如图甲所示,水和酒精混合后,混合物的总体积   混合前水和酒精的体积之和,该现象说明了分子间存在   ;
(2)如图乙所示,将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,下面吊着一个较重的物体也不会将它们拉开,说明分子间存在   ;
(3)如图丙、丁所示,为了研究气体分子运动的无规则性,应选择   (选填“丙”或“丁”)实验装置更合理(已知二氧化氮密度大于空气密度)。
五、计算题(共5分)
26.质量相等的 和 两固体, 它们的初温均为 。把 和 同时放入盛有沸水的大锅炉内后, 它们分别以 和 的吸热速度吸收热量。已知 和 的比热分别为 和 , 且在吸热过程中, 和 两个物体均未发生物态变化,求 后:
(1) 物体的温度和它每克吸收的热量;
(2) 物体的温度和它每克吸收的热量。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】物质的构成;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A、图甲表示的是晶体熔化时温度随时间变化的图像,故A错误。
B、在t4时刻的温度高于t1时刻的温度,故t4时刻的分子动能比t1时刻的分子动能大,故B正确。
C、晶体在熔化过程中,吸收热量,温度不变,内能增大,在t3时刻的内能大于t2时刻的内能,故C错误。
D、从图象可以看出,在t1时刻物质是固体,分子排列可能如图乙b所示,故D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)根据图像的特点判断图像。
(2)温度越高物体分子运动的越快,内能越大。
(3)晶体在熔化过程中,吸收热量,温度不变,内能增大。
(4)固态物质分子排列紧密,有一定的体积和形状。
2.【答案】D
【知识点】物质的构成
【解析】【解答】A. 一切物质的分子都在不停地做无规则运动,故A错误;
BC. 固体分子排列紧密,分子间距离小,作用力最大,气体分子排列松散,分子间距离大,几乎无作用力,图甲是气体分子的排列,乙图是固体分子的排列,丙图是液态分子的排列,故BC错误;
D. 某种物质分子排列情况通过某一个过程由乙图变为丙图,即固态到液态的过程是熔化过程,熔化吸热内能增加,故D正确。
故选项为:D。
【分析】(1)一切物质的分子都在不停地做无规则运动;
(2)物质的状态变化时体积发生变化,主要是由于构成物质的分子在排列方式上发生了变化;
(3)由乙图排列规则,到丙图可知物质是由固态变为液态,是熔化过程,熔化吸热,内能增加。
3.【答案】C
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】A.二氧化氮气体和空气相互接触时,分子彼此进入对方的现象属于扩散,该现象说明分子永不停息地做无规则运动,故A错误;
B.气体扩散是由于分子的无规则运动引起的,降低温度只能减缓分子运动速度,但不能逆转扩散过程,因此不能从图乙的状态恢复到图甲的状态,故B错误;
C.由于分子的运动跟温度有关,温度越高,热运动越剧烈,瓶内气体颜色变化会越快,故C正确;
D.分子在永不停息地做无规则运动,如果上瓶空气与下瓶二氧化氮气体温度相同,二氧化氮气体能够扩散到上瓶空气中,故D错误。
故选 C。
【分析】1、不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散。
2、扩散说明分子永不停息地做无规则运动。
3、物体温度越高,分子运动越剧烈。
4、任何温度下,分子都在运动,即任何温度扩散都能发生。
4.【答案】B
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】解:A、分子的大小通常用10-10m=0.1nm来量度,故A错误;
B、薰石发出香味是因为薰石中的香味分子是在不断运动的,向四周扩散,使人们闻到薰石的香味,故B正确;
C、矿石能被染成各种颜色,说明不同物质的分子在永不停息地做无规则运动,故C错误;
D、环境温度升高,香薰石的分子无规则运动越剧烈,发出的香气浓度将更大,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)分子通常用10-10m=0.1nm来量度;
(2)根据分子动理论知识可知,一切物质都是由分子组成,组成物质的分子总在永不停息地做无规则热运动,且温度越高,无规则运动越剧烈,分子间存在相互作用的引力和斥力,据此作答。
5.【答案】D
【知识点】分子间相互作用力;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A.春天柳絮到处飞舞,柳絮是肉眼可见的物体,不是分子,故A错误;
B.海绵柔软,用手捏海绵,海绵的体积变小了,不能说明分子间有间隙,故B错误;
C.水和酒精混合后总体积变小,说明分子间有间隙,故C错误;
D.将两块表面平滑的铅块压紧后,它们会粘在一起,说明分子间有引力,故D正确。
故选:D。
【分析】一切物质的分子都在不停地做无规则运动,分子间存在间隙,分子间存在着相互作用的引力和斥力。
6.【答案】A
【知识点】热量的概念;内能的概念;温度、热量与内能的关系;做功改变物体内能
【解析】【解答】AD.一切物体都有内能,内能和物体质量、状态、温度有关,只温度升高,内能增加,故A正确;故D错误;
B.做功和热传递可以改变内能,物体的内能增加,可能是吸收了热量,也可能是对物体做了功,故B错误;
C.热量是热传递时改变的能量,是一个过程量,不能物体说含有热量,故C错误。
故选A。
【分析】一切物体都有内能,内能大小和温度、质量、状态有关;做功好热传递可以改变内能。
7.【答案】C
【知识点】内能的概念;温度、热量与内能的关系;做功改变物体内能
【解析】【解答】A.物体内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故A正确,不符合题意;
B.晶体熔化时,吸收热量,内能增加,温度不变,冰熔化成水后,吸收热量,温度不变,内能增加,故B正确,不符合题意;
C.内能是物体内分子动能和分子势能的总和,一切物体都具有内能,温度在0℃下也具有内能,故C错误,符合题意;
D.内能的大小跟质量、温度、状态有关,高温物体的内能不一定比低温物体内能大,故D正确,不符合题意。
故选 C。
【分析】内能是物体内分子动能和分子势能的总和;内能和物体的质量、温度、状态有关;做功和热传递可以改变内能。
8.【答案】C
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;内能的利用及其意义
【解析】【解答】根据图片可知, AB段属于凝固前降温过程,则AB段为液态,故A错误;
BC段属于凝固段,不断向外放热,那么内能减少,故B错误,C正确;
CD段属于凝固后的降温阶段,向外放热,故D错误。
故选C。
【分析】根据图像提取信息,然后对各个选项分析判断即可。
9.【答案】B
【知识点】内能的利用及其意义
【解析】【解答】解:冰在熔化过程中,吸收热量,而温度保持不变,但内能在增加,比热容是物质的一种特性,不会改变.
故选B.
【分析】冰在熔化过程温度不变,但需要继续吸热,所以内能增加.
10.【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能
【解析】【解答】 解:A、孵蛋过程中,企鹅爸爸会将热量传递给企鹅蛋,传递的是热量,不是温度,故A错误;
B、孵蛋过程中,企鹅爸爸自身的内能会减小,内能是状态量,热量是过程量,故B错误;
C、企鹅蛋刚接触冰面时,由于企鹅蛋与冰之间存在温度差,企鹅蛋会将内能传递给冰面,温度降低,故C正确;
D、内能的大小不仅与温度有关,还与物质的种类、状态、质量等因素有关,只由温度不能判断内能的大小,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)温度是表示物体冷热程度的物理量,温度高的物体热,温度低的物体冷;
(2)热量是在热传递过程中内能转移的多少,是一个过程量;
(3)内能是物体内所有分子动能和势能的总和,任何物体在任何情况下均有内能。
11.【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A.两手相互摩擦时,这是通过克服摩擦力做功的形式,将机械能转化为手的内能,所以手的温度升高,故A符合题意;
B.用煤气灶给水加热,这是燃烧煤气放出的热量被水吸收,使水的温度升高,内能增大,故这是通过热传递改变内能,故B不符合题意;
C.把水果放进冰箱,温度高的水果在低温环境中放出热量,使水果的温度降低,内能减少,故这是通过热传递改变内能的,故C不符合题意;
D.烧热的工件放到冷水中,高温工件遇到低温的水放出热量,温度降低,内能减少,是通过热传递改变内能,故D不符合题意。
故选:A。
【分析】(1)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。
(2)做功的实质是能量转化的过程,即:内能和其他形式能的相互转化。
(3)热传递的实质是能量转移的过程,发生热传递的条件是有温度差。
12.【答案】D
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】 A.分子无规则运动与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈,故A正确不合题意;
B.分子间引力和斥力是同时存在的,夹起红薯时会拉出很长的丝,是分子间引力的作用,故B正确不合题意;
C.红薯由生到熟,是通过高温物体给低温物体加热改变内能,即通过热传递的方式改变内能,故C正确不合题意;
D.一切物体在任何情况下都有内能,未加热的红薯有内能,故D错误符合题意。
故选D。
【分析】 A.物质是由大量分子组成的,分子在永不停息地做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈;
B.分子间同时存在引力和斥力;
C.改变物体内能的方式:做功和热传递,做功是能量的转化,热传递是能量的转移;
D.一切物体在任何情况下都有内能。
13.【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】A.同一加热器的电功率相等,根据Q=Pt可知,加热2min,水吸收的热量等于油吸收的热量,故A错误;
B.根据图乙可知,升高20℃,A、B的加热时间分别为2min和3min,则对应的吸热之比为2:3。根据Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,油的比热容为:

故B错误;
C.B的比热容大,B为水,加热3分钟升高20℃,
水吸热:Q=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×0.05kg×20℃=4.2×103J;
第2~3min内,水吸收的热量为:;
则第2~3min内,油吸收的热量为1.4×103J,故C正确;
D.小华用该装置实验,得到水和油的温度随时间变化图线均为A,故相同时间(吸热相同)升高的温度相同,根据Q=cmΔt可知,质量与比热容成反比,
则m水:m油=2.8×103J/(kg ℃):4.2×103J/(kg ℃)=2:3。
故D错误。
故选C。
【分析】A.我们使用同一加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少;
B.根据图乙得出升高20℃A、B的加热时间,据此确定吸收热量之比。根据Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,据此得出油的比热容;
C.B的比热容大,B为水,根据Q=cmΔt得出加热3分钟升高20℃水吸收的热量,据此得出第2~3min内水吸收的热量,由转换法得出第2~3min内油吸收的热量;
D.水和油的温度随时间变化图线均为A,因相同时间(吸热相同)升高的温度相同,根据Q=cmΔt得出m水:m油。
14.【答案】C
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】根据题意可知,如果忽略热量损失,那么冷水吸收的热量和热水放出的热量相同,
即Q吸=Q放;
c×m×Δt=c×3m×12℃;
解得:Δt=36℃;
设此时的温度为t,则原来热水的温度为t+36℃,容器内水的质量为4m;
如果再把一杯相同的热水倒入这个容器中,设容器内水温变化为Δt',水最后温度为t+Δt',
热水降低的温度为:t+36℃-(t+Δt')=36℃-Δt';
根据Q吸=Q放得到:c×m×(36℃-Δt')=c×4m×Δt';
解得:Δt'=7.2℃;
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】 利用热平衡方程Q吸=Q放列出方程求解热水温度降低值;如果再把一杯相同的热水倒入这个容器中,设容器内水温变化为Δt',水最后温度为t+Δt',热水降低的温度为t+36℃-(t+Δt')=36℃-Δt',再利用热平衡方程Q吸=Q放列出方程求解容器内水温升高值。
15.【答案】B
【知识点】比热容;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】A:煤油和水体积之比为2:1,则质量之比为8:5,吸收热量之比为:12:5,由可知升高温度之比为,A错误;
B.体积、初温都相同的铁块和铝块,吸收相同的热量后,由可得大的,温度变化小,由表格数据知道铁块的末温低,二者接触,热量将从铝块向铁块传递,故B正确;
C.质量、初温都相同的铁块和铜块,放出相同的热量后,铁的比热容更大,由可知,铁的温度下降得少,末温更高,所以将两个金属块靠在一起,铁块向铜块传热,故C错误;
D.与铜相比,铝的比热容更大,所以根据可知:给等质量的铜块和铝块加热,升高的温度相同时,铝块吸收的热量更多,所以图像a表示的是铝块,图像b表示的是铜块,故D错误。
故选B。
【分析】吸热公式是,体积要转化为质量后进行分析比较。
16.【答案】672;2.1×103
【知识点】比热容
【解析】【解答】(1)根据图片可知,CD段物质为液态,温度变化量为4℃,则吸收的热量为:

相同时间物质吸收的热量是相同的,BC段的时间是CD段的两倍,
则BC段物质吸收的热量为CD段的两倍,即。故该空填”672“;
(2)根据图片可知,该物质AB段为固态,AB段的时间为CD段的一半,
则AB段物质吸收的热量为CD段的一半,
即;
从图中可以看到,AB段物质的温度变化量为4℃,
那么该物质固态时的比热容为:。
故该空填”2.1×103“。
【分析】(1)根据图片确定CD段温度的变好量,根据计算该阶段吸收的热量,再根据“吸收热量与加热时间成正比”计算BC段吸收的热量。
(2)将AB段与CD段比较,根据热量与时间成正比计算AB段吸收的热量,最后根据计算固态时的比热容。
17.【答案】增大;;
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】(1) 物体吸收热量,其内能增大;放出热量,其内能减小;
(2)由图可知水在16min内升高的温度,根据Q吸=cmΔt可求出水吸收的热量;
(3)由图可知另一种液体在8min内升高的温度,用相同的加热器加热,水和液体在相同时间吸收的热量相同,由此可知液体在8min内吸收的热量,再根据Q吸=cmΔt可求得该液体的比热容。
【分析】(1) 给水加热时,水吸收热量,其内能增大;
(2)由图可知水在16min内升高的温度为Δt=40℃-10℃=30℃,
则水吸收的热量为:Q吸水=c水mΔt=4.2×103J/(kg ℃)×0.2kg×30℃=2.52×104J;
(3)由图可知另一种液体8min内升高的温度为Δt液=50℃-20℃=30℃,
用相同的加热器加热,水和液体在相同时间吸收的热量相同,
则8min内该液体吸收的热量为: Q吸'=×2.52×104J=1.26×104J :
由Q吸=cmΔt可得:1.26×104J=c液×0.2kg×30℃,
解得:c液=2.1×103J/(kg ℃)。
18.【答案】温度;内能
【知识点】温度及温度计的使用与读数;内能的概念
【解析】【解答】“天气很热”中的“热”是指温度;“钻木会发热”的“热”是指内能。
【分析】“热”的含义包括:①温度高;②热量;③内能,据此分析解答。
19.【答案】乙;增加
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】 由题图像可知,甲图线在熔化时温度保持不变,而乙图线在整个加热过程中温度不断升高,所以甲图线是海波(晶体)的熔化曲线,乙图线是蜡烛(非晶体)的熔化曲线:海波在熔化过程中吸收热量,内能不断增加。
故答案为:乙;增加。
【分析】晶体在熔化的过程中,吸收热内能增加,温度不变;非晶体熔化过程中,吸收热量,温度改变。
20.【答案】减少;降低;白雾(产生)
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,故水蒸气的内能减小,温度降低。
由于水蒸气温度降低,瓶内水蒸气会液化成小水滴而产生大量“白雾”。
【分析】1、做功改变物体内能,气体对外做功,气体的内能减少。
2、冬天,嘴里呼出白气、水面的白雾都是水蒸气遇冷液化成小水珠而成的。
21.【答案】热传递;扩散;引力
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】发热枪中温度高,胶条温度低,吸收热量,内能增加,通过热传递的方式改变物体的内能。
闻到胶熔化的气味,是胶水分子不停的运动,发生扩散现象;
把熔化后的胶水涂在物体上,物体会被“粘”住,是分子间存在引力。
【分析】物体间温度不同,是通过热传递改变内能;闻到气味,是分子不停的无规则运动的结果;分子间存在引力。
22.【答案】扩散;温度;引力
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】闻到房间内香水的气味,是香水分子不停的无规则运动的结果,属于扩散现象。
分子的热运动跟温度有关,物体的温度越高,分子热运动越剧烈。
两铅块紧压就结合在一起,下面吊一个重物不易分开,是分子间存在着相互作用的引力。
【分析】闻到气味,是分子不停的无规则运动,形成扩散现象;温度越高,分子运动越剧烈;分子间存在引力。
23.【答案】做功;软垫;B;大;向右;12
【知识点】做功改变物体内能;惯性及其现象;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】(1)刹车时,要克服摩擦做功,是做功的方式增加了刹车片的内能。
压力相同时,硬板凳与篮球的接触面积小,软垫与篮球的接触面积大,图丙水渍较大的是在软垫上按压留下的。
(2)A.使用斜面时,斜面越长越省力,汽车上坡沿S型轨迹行驶,增大了斜面长度,可以省力,使用任何机械都不省功,故A错误;
B.根据,在功率一定时,汽车上坡换挡,减小速度,可以增大牵引力,故B正确;
C.汽车关闭油门,在水平路面滑行时,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,故C错误;
D.汽车静止时,相同的弹簧均处于相同的压缩状态,弹簧具有的弹性势能相同,故D错误。
故选B。
(3)图丁中,车轮通过石块时,车轮将绕O2点转动,O2点看作支点;车轮受到的水平牵引力为F1,阻力为F2,动力臂和阻力臂,如图:
石块越高,阻力臂越大,动力臂越小,根据F1L1=F2L2,水平牵引力越大。
(4)汽车匀速运动时,左右传感器A、B的示数均为10N;当车加速行驶时,滑块具有惯性,滑块向后方移动,使车前进方向弹簧压缩程度减小,后方弹簧压缩程度增大,由右侧传感器A的示数由10N变为8N,可知车向右行驶。
静止时,左右两侧的弹簧形变程度是相同的,加速时,一侧弹性形变程度减少多少,另一侧的弹性形变程度要增加相同的量,当传感器A的示数由10N变为8N,减少2N时,传感器B的数值要增加2N,传感器B的示数为12N。
【分析】(1)物体间相互摩擦,做功改变内能;受力面较软,受相同压力,接触面积更大;
(2)斜面越长,可以增大斜面长度,减小牵引力;功率相同时,减小速度,可以增大牵引力;弹簧的形变程度相同,弹性势能相同;
(3)杠杆转动时,绕的点是支点;从支点向力的作用线作垂线,作力臂;根据力臂大小,判断力的大小;
(4)弹力的大小与弹性形变程度有关;根据弹力大小判断弹簧的形变方向,分析物体运动方向。
24.【答案】(1)停表
(2)加热时间
(3)水
(4)
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)根据转换法,因通过加热时间的长短来比较吸热多少,故除了如图所示器材和天平外,还需要的测量工具为秒表;
(2)实验中,是通过比较加热时间来间接反映水和煤油所吸收热量的多少,这种解决物理问题的方法称之为转换法;
(3)分析图像可知,对于质量相等的水和煤油,加热相同的时间,升温较快的是煤油;据此推理,若使两者升高相同的温度,则水加热时间长,水吸收的热量较多,由此可见,水的吸热能力较强。
(4)由题意可知,质量和初温相等的煤油和水,初温均为30℃,将它们加热到60℃。水加热了8分钟,煤油加热了4分钟,故水吸收热量是煤油的2倍。有
故答案为:(1)秒表;(2)加热时间;(3)水;(4)。
【分析】(1)探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”时,需要控制沙子和水的质量相同;我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少据此分析回答;
(2)根据转换法回答;
(3)根据作图法得出升温较快的物质;据此推理得出结论;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。
(4)根据题意应用吸热公式求出比热容。
(1)要测量加热时间,需要停表。
(2)同样的加热装置,在相同的时间内提供的热量是相等的。所以可以根据加热时间来间接比较物质吸收热量大小。
(3)读图可知,质量与初温相同的水和煤油,加热4分钟,二者吸收的热量相等,但水升高的温度小,说明水的吸热能力强。
(4)煤油与水质量相等,初温均为30℃,将它们加热到60℃。对水加热了8分钟,对煤油加热了4分钟,说明水吸收热量是煤油的2倍。有
25.【答案】(1)小于;间隙
(2)引力
(3)丁
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)如图甲所示,水和酒精混合后,混合物的总体积小于混合前水和酒精的体积之和,该现象说明了分子间存在间隙。
(2)如图乙所示,将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,下面吊着一个较重的物体也不会将它们拉开,说明分子间存在引力。
(3)如图丙、丁所示,为了研究气体分子运动的无规则性,应把密度大的气体放在下方,避免因密度不同而流动混合,故应选择丁实验装置更合理。
【分析】(1)分子间存在间隙;
(2)分子间同时存在相互作用的引力和斥力;
(3) 研究气体的扩散时,应把密度大的气体放在下方,避免因密度不同而流动混合。
(1)[1]如图甲所示,这是水和酒精混合前后的实验现象,混合后总体积减小了。
[2]水和酒精的分子相互进入到分子间的间隙中,造成总体积变小,这说明了分子间存在间隙。
(2)如图乙所示,将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,下面吊着一个较重的物体也不会将它们拉开,说明分子间存在引力。
(3)如图丙、丁所示,为了研究气体的扩散,避免因密度不同而流动混合,故应把密度大的气体放在下方,应选择丁实验装置更合理。
26.【答案】(1)由题可知每千克的 固体每秒吸收的热量分别为 , 设 两固体质量为 后 两固体的温度分别升高了 和
对 固体,有 , 解得 , 因此 固体最终温度为 , 仍在吸热, 它每克吸收的热量为
(2)对 固体,有 , 解得 , 由于水的沸点为 固体最终温度为 。当 固体温度升高至 时, 固体温度不再升高。 固体吸收的实际热量为 , 每千克吸收的热量为 ,则每克吸收的热量为
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】(1)已知物体每克每秒吸收的热量,计算物体每克10s吸收的热量;
(2)设物体的质量为m,计算物体10s吸收的热量,物体吸收的热量Q=cmΔt,计算物体温度的升高值,标准大气压时,水的沸点为100℃。
1 / 1人教九年级物理第十三章 内能检测卷(培优卷)
一、选择题(每题3分,共45分)
1.(2023九上·湛江月考)某物质从固态变为液态,图甲是该过程中物质的温度随时间变化的图像,图乙所示的示意图形象地反映了该物质在两种物态下分子排列的特点(  )
A.图甲表示的是物质液化时温度随时间变化的图像
B.在t4时刻的分子动能比在t1时刻的大
C.物质在t2、t3时刻的内能相等
D.在t1时刻的分子排列可能如图乙a所示
【答案】B
【知识点】物质的构成;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A、图甲表示的是晶体熔化时温度随时间变化的图像,故A错误。
B、在t4时刻的温度高于t1时刻的温度,故t4时刻的分子动能比t1时刻的分子动能大,故B正确。
C、晶体在熔化过程中,吸收热量,温度不变,内能增大,在t3时刻的内能大于t2时刻的内能,故C错误。
D、从图象可以看出,在t1时刻物质是固体,分子排列可能如图乙b所示,故D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)根据图像的特点判断图像。
(2)温度越高物体分子运动的越快,内能越大。
(3)晶体在熔化过程中,吸收热量,温度不变,内能增大。
(4)固态物质分子排列紧密,有一定的体积和形状。
2.(2023九上·武汉期中)如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.甲图中分子在不停的做无规则运动,乙图中分子静止
B.甲图表示的是气体分子排列情况,丙图表示的是固体分子排列情况
C.乙图中分子间距离比甲图中分子间距离小,分子间的作用力也比甲图中分子间的作用力小
D.若某种物质分子排列情况通过某一个过程由乙图变为丙图,忽略其他因素,则该物质的内能增大了
【答案】D
【知识点】物质的构成
【解析】【解答】A. 一切物质的分子都在不停地做无规则运动,故A错误;
BC. 固体分子排列紧密,分子间距离小,作用力最大,气体分子排列松散,分子间距离大,几乎无作用力,图甲是气体分子的排列,乙图是固体分子的排列,丙图是液态分子的排列,故BC错误;
D. 某种物质分子排列情况通过某一个过程由乙图变为丙图,即固态到液态的过程是熔化过程,熔化吸热内能增加,故D正确。
故选项为:D。
【分析】(1)一切物质的分子都在不停地做无规则运动;
(2)物质的状态变化时体积发生变化,主要是由于构成物质的分子在排列方式上发生了变化;
(3)由乙图排列规则,到丙图可知物质是由固态变为液态,是熔化过程,熔化吸热,内能增加。
3.(2024九上·广州期中)如图甲,中间用隔板隔开,处于静止状态的两瓶气体,上瓶装的是空气,下瓶装的是红棕色且密度较大的二氧化氮,打开隔板后经过一段时间,两瓶气体的颜色逐渐均匀,如图乙,以下说法正确的是(  )
A.这个现象能说明分子间存在引力
B.把两瓶气体的温度降低,它能从图乙的状态恢复到图甲的状态
C.气体的温度越高,由图甲状态变成图乙状态所需要的时间越短
D.如果上瓶空气与下瓶二氧化氮气体温度相同,则二氧化氮气体无法扩散到上瓶空气中
【答案】C
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】A.二氧化氮气体和空气相互接触时,分子彼此进入对方的现象属于扩散,该现象说明分子永不停息地做无规则运动,故A错误;
B.气体扩散是由于分子的无规则运动引起的,降低温度只能减缓分子运动速度,但不能逆转扩散过程,因此不能从图乙的状态恢复到图甲的状态,故B错误;
C.由于分子的运动跟温度有关,温度越高,热运动越剧烈,瓶内气体颜色变化会越快,故C正确;
D.分子在永不停息地做无规则运动,如果上瓶空气与下瓶二氧化氮气体温度相同,二氧化氮气体能够扩散到上瓶空气中,故D错误。
故选 C。
【分析】1、不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散。
2、扩散说明分子永不停息地做无规则运动。
3、物体温度越高,分子运动越剧烈。
4、任何温度下,分子都在运动,即任何温度扩散都能发生。
4.(2024九上·宝安月考)如图为香薰石,也称纳米香石。是由具有纳米级多孔性结构的矿石染色制成,使用时在石子上滴上适量的香薰油,静置一会使精油渗透到石内。香薰石能够快速清除空气中的异味分子,同时营造出怡人且持久的香气氛围,以下说法正确的是(  )
A.人们通常以纳米为单位来量度分子大小,1μm=100nm
B.香薰石发出香味是由于分子在不停地做无规则运动
C.矿石能被染成各种颜色,说明分子间存在引力
D.环境温度升高香薰石发出的香气浓度不变
【答案】B
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】解:A、分子的大小通常用10-10m=0.1nm来量度,故A错误;
B、薰石发出香味是因为薰石中的香味分子是在不断运动的,向四周扩散,使人们闻到薰石的香味,故B正确;
C、矿石能被染成各种颜色,说明不同物质的分子在永不停息地做无规则运动,故C错误;
D、环境温度升高,香薰石的分子无规则运动越剧烈,发出的香气浓度将更大,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)分子通常用10-10m=0.1nm来量度;
(2)根据分子动理论知识可知,一切物质都是由分子组成,组成物质的分子总在永不停息地做无规则热运动,且温度越高,无规则运动越剧烈,分子间存在相互作用的引力和斥力,据此作答。
5.(2024九上·衡阳月考)有关分子热运动,下列说法正确的是(  )
A.春天柳絮到处飞舞,说明分子在做无规则运动
B.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子之间有间隙
C.水和酒精混合后总体积变小,说明分子间有吸引力
D.将两块表面平滑的铅块压紧后,它们会粘在一起,说明分子间有引力
【答案】D
【知识点】分子间相互作用力;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A.春天柳絮到处飞舞,柳絮是肉眼可见的物体,不是分子,故A错误;
B.海绵柔软,用手捏海绵,海绵的体积变小了,不能说明分子间有间隙,故B错误;
C.水和酒精混合后总体积变小,说明分子间有间隙,故C错误;
D.将两块表面平滑的铅块压紧后,它们会粘在一起,说明分子间有引力,故D正确。
故选:D。
【分析】一切物质的分子都在不停地做无规则运动,分子间存在间隙,分子间存在着相互作用的引力和斥力。
6.(2024九上·孝感月考)关于一定质量的气体的内能,下列说法中正确的是(  )
A.温度升高,它的内能一定增加
B.它的内能增加,一定是吸收了热量
C.它的内能越大,含有的热量越多
D.温度为0℃时,它可能有内能
【答案】A
【知识点】热量的概念;内能的概念;温度、热量与内能的关系;做功改变物体内能
【解析】【解答】AD.一切物体都有内能,内能和物体质量、状态、温度有关,只温度升高,内能增加,故A正确;故D错误;
B.做功和热传递可以改变内能,物体的内能增加,可能是吸收了热量,也可能是对物体做了功,故B错误;
C.热量是热传递时改变的能量,是一个过程量,不能物体说含有热量,故C错误。
故选A。
【分析】一切物体都有内能,内能大小和温度、质量、状态有关;做功好热传递可以改变内能。
7.(2024九上·成都期中)下列关于温度、热量、内能说法中错误的是(  )
A.物体温度升高,可能是吸收了热量
B.一定质量0℃的冰熔化成0℃的水,温度不变,内能变大
C.物体温度在0℃以下时没有内能
D.高温物体的内能不一定比低温物体内能大
【答案】C
【知识点】内能的概念;温度、热量与内能的关系;做功改变物体内能
【解析】【解答】A.物体内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故A正确,不符合题意;
B.晶体熔化时,吸收热量,内能增加,温度不变,冰熔化成水后,吸收热量,温度不变,内能增加,故B正确,不符合题意;
C.内能是物体内分子动能和分子势能的总和,一切物体都具有内能,温度在0℃下也具有内能,故C错误,符合题意;
D.内能的大小跟质量、温度、状态有关,高温物体的内能不一定比低温物体内能大,故D正确,不符合题意。
故选 C。
【分析】内能是物体内分子动能和分子势能的总和;内能和物体的质量、温度、状态有关;做功和热传递可以改变内能。
8.(2024九下·铜山月考)如图所示是海波温度随时间变化的图象,已知海波的熔化温度是48℃,则(  )
A.海波在AB段处于固态 B.海波在BC段既不吸热也不放热
C.海波在BC段内能逐渐变小 D.海波在CD段吸收热量
【答案】C
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;内能的利用及其意义
【解析】【解答】根据图片可知, AB段属于凝固前降温过程,则AB段为液态,故A错误;
BC段属于凝固段,不断向外放热,那么内能减少,故B错误,C正确;
CD段属于凝固后的降温阶段,向外放热,故D错误。
故选C。
【分析】根据图像提取信息,然后对各个选项分析判断即可。
9.(苏科版物理九年级上学期 第十二章 机械能和内能 单元测试)冰在熔化过程中,下列判断正确的是(  )
A.内能不变,比热容不变
B.吸收热量,内能增大,温度不变
C.比热容、内能、温度都不变
D.比热容变大、内能增加,温度升高
【答案】B
【知识点】内能的利用及其意义
【解析】【解答】解:冰在熔化过程中,吸收热量,而温度保持不变,但内能在增加,比热容是物质的一种特性,不会改变.
故选B.
【分析】冰在熔化过程温度不变,但需要继续吸热,所以内能增加.
10.(2023九上·杏花岭月考)如图是帝企鹅爸爸将企鹅蛋夹在肚皮和脚掌之间进行孵化的情景,企鹅爸爸要在﹣60℃的严寒中站立近两个月,保证企鹅蛋不碰触冰面。下列有关说法正确的是(  )
A.孵蛋过程中,企鹅爸爸会将自己的温度传递给企鹅蛋
B.孵蛋过程中,企鹅爸爸自身的热量会减小
C.企鹅蛋刚接触冰面时,企鹅蛋会将内能传递给冰面,温度降低
D.企鹅蛋接触冰面会冻坏,说明冰面的内能一定小于企鹅蛋的内能
【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能
【解析】【解答】 解:A、孵蛋过程中,企鹅爸爸会将热量传递给企鹅蛋,传递的是热量,不是温度,故A错误;
B、孵蛋过程中,企鹅爸爸自身的内能会减小,内能是状态量,热量是过程量,故B错误;
C、企鹅蛋刚接触冰面时,由于企鹅蛋与冰之间存在温度差,企鹅蛋会将内能传递给冰面,温度降低,故C正确;
D、内能的大小不仅与温度有关,还与物质的种类、状态、质量等因素有关,只由温度不能判断内能的大小,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)温度是表示物体冷热程度的物理量,温度高的物体热,温度低的物体冷;
(2)热量是在热传递过程中内能转移的多少,是一个过程量;
(3)内能是物体内所有分子动能和势能的总和,任何物体在任何情况下均有内能。
11.(2024九上·大兴期中)下列实例中,通过做功的方式改变物体内能的是(  )
A.两手相互摩擦,手的温度升高
B.用煤气灶给水加热,水的温度升高
C.把水果放进冰箱,水果的温度降低
D.把烧热的工件放到冷水里冷却,工件的温度降低
【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A.两手相互摩擦时,这是通过克服摩擦力做功的形式,将机械能转化为手的内能,所以手的温度升高,故A符合题意;
B.用煤气灶给水加热,这是燃烧煤气放出的热量被水吸收,使水的温度升高,内能增大,故这是通过热传递改变内能,故B不符合题意;
C.把水果放进冰箱,温度高的水果在低温环境中放出热量,使水果的温度降低,内能减少,故这是通过热传递改变内能的,故C不符合题意;
D.烧热的工件放到冷水中,高温工件遇到低温的水放出热量,温度降低,内能减少,是通过热传递改变内能,故D不符合题意。
故选:A。
【分析】(1)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。
(2)做功的实质是能量转化的过程,即:内能和其他形式能的相互转化。
(3)热传递的实质是能量转移的过程,发生热传递的条件是有温度差。
12.(2025九上·普宁期末)“拔丝红薯”是很多人喜欢的菜品,刚出锅的“拔丝红薯”香气特别浓,夹起一块红薯时就会拉出很长的丝,下列说法错误的是
A.刚出锅时香气特别浓,是因为温度越高,分子无规则运动越剧烈
B.夹起红薯时会拉出很长的丝,说明分子间存在引力
C.红薯由生到熟是通过热传递的方式改变内能的
D.已加热的红薯有内能,未加热的红薯没有内能
【答案】D
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】 A.分子无规则运动与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈,故A正确不合题意;
B.分子间引力和斥力是同时存在的,夹起红薯时会拉出很长的丝,是分子间引力的作用,故B正确不合题意;
C.红薯由生到熟,是通过高温物体给低温物体加热改变内能,即通过热传递的方式改变内能,故C正确不合题意;
D.一切物体在任何情况下都有内能,未加热的红薯有内能,故D错误符合题意。
故选D。
【分析】 A.物质是由大量分子组成的,分子在永不停息地做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈;
B.分子间同时存在引力和斥力;
C.改变物体内能的方式:做功和热传递,做功是能量的转化,热传递是能量的转移;
D.一切物体在任何情况下都有内能。
13.(2024九下·涟源期中)小明用如图甲所示的装置比较不同物质吸热升温情况。将分别盛有50g水和50g食用油的两个相同试管同时用红外加热器加热,温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图象如图乙所示。已知c水=4.2×103J/(kg ℃),下列说法正确的是
A.加热2min,水吸收的热量大于油吸收的热量
B.油的比热容为3.15×103J/(kg ℃)
C.第2~3min内,油吸收的热量为1.4×103J
D.小乐用该装置实验,得到水和油的温度随时间变化图线均为A,则m水:m油=1:2
【答案】C
【知识点】比热容
【解析】【解答】A.同一加热器的电功率相等,根据Q=Pt可知,加热2min,水吸收的热量等于油吸收的热量,故A错误;
B.根据图乙可知,升高20℃,A、B的加热时间分别为2min和3min,则对应的吸热之比为2:3。根据Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,油的比热容为:

故B错误;
C.B的比热容大,B为水,加热3分钟升高20℃,
水吸热:Q=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×0.05kg×20℃=4.2×103J;
第2~3min内,水吸收的热量为:;
则第2~3min内,油吸收的热量为1.4×103J,故C正确;
D.小华用该装置实验,得到水和油的温度随时间变化图线均为A,故相同时间(吸热相同)升高的温度相同,根据Q=cmΔt可知,质量与比热容成反比,
则m水:m油=2.8×103J/(kg ℃):4.2×103J/(kg ℃)=2:3。
故D错误。
故选C。
【分析】A.我们使用同一加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少;
B.根据图乙得出升高20℃A、B的加热时间,据此确定吸收热量之比。根据Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,据此得出油的比热容;
C.B的比热容大,B为水,根据Q=cmΔt得出加热3分钟升高20℃水吸收的热量,据此得出第2~3min内水吸收的热量,由转换法得出第2~3min内油吸收的热量;
D.水和油的温度随时间变化图线均为A,因相同时间(吸热相同)升高的温度相同,根据Q=cmΔt得出m水:m油。
14.(2024九上·宝山模拟)一杯质量为m的热水与一杯质量为3m的冷水混合,冷水温度升高12℃,现将另一杯质量,温度和原来相同的热水继续与刚混合后的水再次混合,则原来混合的水升高的温度(不考虑热损失)(  )
A.12℃ B.9℃ C.7.2℃ D.9.6℃
【答案】C
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】根据题意可知,如果忽略热量损失,那么冷水吸收的热量和热水放出的热量相同,
即Q吸=Q放;
c×m×Δt=c×3m×12℃;
解得:Δt=36℃;
设此时的温度为t,则原来热水的温度为t+36℃,容器内水的质量为4m;
如果再把一杯相同的热水倒入这个容器中,设容器内水温变化为Δt',水最后温度为t+Δt',
热水降低的温度为:t+36℃-(t+Δt')=36℃-Δt';
根据Q吸=Q放得到:c×m×(36℃-Δt')=c×4m×Δt';
解得:Δt'=7.2℃;
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】 利用热平衡方程Q吸=Q放列出方程求解热水温度降低值;如果再把一杯相同的热水倒入这个容器中,设容器内水温变化为Δt',水最后温度为t+Δt',热水降低的温度为t+36℃-(t+Δt')=36℃-Δt',再利用热平衡方程Q吸=Q放列出方程求解容器内水温升高值。
15.(2023九上·永善期中)根据表格中数据,下列说法正确的是(  )
物质 铁 铝 铜 煤油
ρ/(kg m-3) 7.9×103 2.7×103 8.9×103 0.8×103
c/[J/(kg ℃)] 0.46×103 0.88×103 0.39×103 2.1×103
A.煤油和水体积之比为,吸收热量之比为,则升高温度之比为
B.体积、初温都相同的铁块和铝块,吸收相同的热量后,将两个金属块靠在一起,铝块会向铁块传热
C.质量、初温都相同的铁块和铜块,放出相同的热量后,将两个金属块靠在一起,铜块会向铁块传热
D.给等质量的铜块和铝块加热,它们吸收热量多少与升高的温度的关系可用图像表示(如图),其中图像a表示的是铜块,图像b表示的是铝块
【答案】B
【知识点】比热容;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】A:煤油和水体积之比为2:1,则质量之比为8:5,吸收热量之比为:12:5,由可知升高温度之比为,A错误;
B.体积、初温都相同的铁块和铝块,吸收相同的热量后,由可得大的,温度变化小,由表格数据知道铁块的末温低,二者接触,热量将从铝块向铁块传递,故B正确;
C.质量、初温都相同的铁块和铜块,放出相同的热量后,铁的比热容更大,由可知,铁的温度下降得少,末温更高,所以将两个金属块靠在一起,铁块向铜块传热,故C错误;
D.与铜相比,铝的比热容更大,所以根据可知:给等质量的铜块和铝块加热,升高的温度相同时,铝块吸收的热量更多,所以图像a表示的是铝块,图像b表示的是铜块,故D错误。
故选B。
【分析】吸热公式是,体积要转化为质量后进行分析比较。
二、填空题(每空2分,共36分)
16.(2024九下·绥中模拟)在“探究物质熔化规律”的实验时,某物质的温度随时间变化图象如图所示。该物质液态时的比热容为4.2×103J/(kg·℃),质量为20g,由图可知,该物质熔化过程中BC段吸收的热量为   J。该物质固态时的比热容是   J/(kg·℃)。
【答案】672;2.1×103
【知识点】比热容
【解析】【解答】(1)根据图片可知,CD段物质为液态,温度变化量为4℃,则吸收的热量为:

相同时间物质吸收的热量是相同的,BC段的时间是CD段的两倍,
则BC段物质吸收的热量为CD段的两倍,即。故该空填”672“;
(2)根据图片可知,该物质AB段为固态,AB段的时间为CD段的一半,
则AB段物质吸收的热量为CD段的一半,
即;
从图中可以看到,AB段物质的温度变化量为4℃,
那么该物质固态时的比热容为:。
故该空填”2.1×103“。
【分析】(1)根据图片确定CD段温度的变好量,根据计算该阶段吸收的热量,再根据“吸收热量与加热时间成正比”计算BC段吸收的热量。
(2)将AB段与CD段比较,根据热量与时间成正比计算AB段吸收的热量,最后根据计算固态时的比热容。
17.(2025九上·普宁期末)小丽用相同的电加热器分别对质量均为 0.2kg 的水和另一种液体加热,给水加热,使水的内能   :得到的实验数据如图所示,则水在 16min 内吸收的热量为   J,另一种液体的比热容为   J(kg℃)(C水=4.2×103J/(kg℃))
【答案】增大;;
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】(1) 物体吸收热量,其内能增大;放出热量,其内能减小;
(2)由图可知水在16min内升高的温度,根据Q吸=cmΔt可求出水吸收的热量;
(3)由图可知另一种液体在8min内升高的温度,用相同的加热器加热,水和液体在相同时间吸收的热量相同,由此可知液体在8min内吸收的热量,再根据Q吸=cmΔt可求得该液体的比热容。
【分析】(1) 给水加热时,水吸收热量,其内能增大;
(2)由图可知水在16min内升高的温度为Δt=40℃-10℃=30℃,
则水吸收的热量为:Q吸水=c水mΔt=4.2×103J/(kg ℃)×0.2kg×30℃=2.52×104J;
(3)由图可知另一种液体8min内升高的温度为Δt液=50℃-20℃=30℃,
用相同的加热器加热,水和液体在相同时间吸收的热量相同,
则8min内该液体吸收的热量为: Q吸'=×2.52×104J=1.26×104J :
由Q吸=cmΔt可得:1.26×104J=c液×0.2kg×30℃,
解得:c液=2.1×103J/(kg ℃)。
18.(2024九上·昆明期末)生活中的“热”含义非常丰富,物理学中,“天气很热”中的“热”是指    ;“钻木会发热”的“热”是指    。(均选填“热量”、“内能”或“温度”)
【答案】温度;内能
【知识点】温度及温度计的使用与读数;内能的概念
【解析】【解答】“天气很热”中的“热”是指温度;“钻木会发热”的“热”是指内能。
【分析】“热”的含义包括:①温度高;②热量;③内能,据此分析解答。
19.(2024九下·柳州开学考)如图是海波和蜡烛的熔化图像,   图线表示的是蜡烛的熔化曲线,海波在熔化过程中吸热,内能    (填“增加”“减小”或“不变”)。
【答案】乙;增加
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】 由题图像可知,甲图线在熔化时温度保持不变,而乙图线在整个加热过程中温度不断升高,所以甲图线是海波(晶体)的熔化曲线,乙图线是蜡烛(非晶体)的熔化曲线:海波在熔化过程中吸收热量,内能不断增加。
故答案为:乙;增加。
【分析】晶体在熔化的过程中,吸收热内能增加,温度不变;非晶体熔化过程中,吸收热量,温度改变。
20.(2024九上·恩施期中)用酒精灯给试管中的水加热,如图所示,在软木塞被冲出试管口的过程中,水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能   ,温度   ,软木塞的机械能增大,软木塞被冲出的同时其周围有   。
【答案】减少;降低;白雾(产生)
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,故水蒸气的内能减小,温度降低。
由于水蒸气温度降低,瓶内水蒸气会液化成小水滴而产生大量“白雾”。
【分析】1、做功改变物体内能,气体对外做功,气体的内能减少。
2、冬天,嘴里呼出白气、水面的白雾都是水蒸气遇冷液化成小水珠而成的。
21.(2023九上·番禺期末)热熔胶枪是一种常用的粘接工具,它可以粘合许多材料,如木材、金属、玻璃、塑料等,适用于各种DIY和手工制作项目。如图是一款热熔胶枪,扣动扳机通电后,枪中的发热体给胶条加热,是利用   的方式改变内能的;此时会闻到胶熔化的气味,这是   现象;把熔化后的胶水挤出涂在物体上,过一段时间物体就会被“粘”住,说明分子间存在   。
【答案】热传递;扩散;引力
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】发热枪中温度高,胶条温度低,吸收热量,内能增加,通过热传递的方式改变物体的内能。
闻到胶熔化的气味,是胶水分子不停的运动,发生扩散现象;
把熔化后的胶水涂在物体上,物体会被“粘”住,是分子间存在引力。
【分析】物体间温度不同,是通过热传递改变内能;闻到气味,是分子不停的无规则运动的结果;分子间存在引力。
22.(2024九上·香洲期中)打开香水瓶,房间内会香气弥漫,这是   现象;物体的   越高,分子的热运动越剧烈;把两块表面干净的铅块紧压在一起,两块铅就结合在一起,下面还可吊一个重物,这是由于分子间存在   。
【答案】扩散;温度;引力
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】闻到房间内香水的气味,是香水分子不停的无规则运动的结果,属于扩散现象。
分子的热运动跟温度有关,物体的温度越高,分子热运动越剧烈。
两铅块紧压就结合在一起,下面吊一个重物不易分开,是分子间存在着相互作用的引力。
【分析】闻到气味,是分子不停的无规则运动,形成扩散现象;温度越高,分子运动越剧烈;分子间存在引力。
三、科普阅读题(共6分)
23.(2024九下·宝安模拟)阅读短文,回答问题。
自动驾驶汽车
2022北京冬奥会首次基于5G自动驾驶汽车实现火炬接力,开启了自动驾驶汽车的里程碑。如图甲为一款自动驾驶汽车,其控制系统能根据路而情况作出应对,确保车辆正常行驶,上坡时,会自动切换到低速挡,使汽车的行驶速度减小并根据斜坡陡峭程度选择是否沿S型轨迹行驶;车轮遇到小石块时会自动改变牵引力越过障碍:前方有紧急情况时会自动断断续续地刹车,以防车轮抱死,减小刹车片磨损,由于车辆座椅材质上乘,刹车时乘客几乎感受不到颠簸。
车辆采用传统的燃油机和电动机作为动力源,电动力系统中包括高效电动机、发电机和蓄电池,行驶中燃油机既向车轮提供动力,又给蓄电池充电,同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送,由燃油机和电动机共同驱动车辆前进,具有省油、能量利用率高等特点。
车内安装有测量汽车水平运动时速度变化的装置,其结构原理图如图乙,在箱体的前、后壁各安装一个压力传感器A和B,中间用两根相同的轻质弹簧连接一滑块,滑块可沿箱底无摩擦滑动,车辆静止时,
两弹簧均处于压缩状态,已知弹簧的弹力与其形变量成正比。测试时,该车在同一水平道路由静止开始加速到速度为v的过程中,牵引力做功W与速度v的对应关系如表。
v/m·s~ 5 10 17.5 20 25
W/J 2.0×105 8.0×105 2.45×106 3.2×106 5.0×106
(1)刹车时通过   的方式增加了刹车片的内能;技术人员在解释刹车“不颠簸”的原因时做了如下实验:用相同的力把两个相同的金属球分别在硬板凳和软垫上按压,其中图丙左侧水渍较大的是在   上按压留下的。
(2)下列关于自动驾驶汽车的说法中,正确的是   
A.汽车上坡选择沿S型轨迹行驶是为了省功
B.汽车上坡换挡,使行驶速度减小的目的是增大牵引力
C.汽车关闭油门后在水平路面滑行过程中,内能转化为机械能
D.汽车静止时,速度变化装置中两弹簧具有的弹性势能不相同
(3)如图所示,当汽车车轮通过一石块时,可将图中O2点看作支点,设车轮受到的水平牵引力为F1,阻力为F2,由此可以推断,石块越高(不高于车轮半径),所需水平牵引力越   (选填“大”或“小”)。
(4)汽车匀速运动时,水平运动速度变化装置中传感器A、B的示数均为10N。当车加速行驶时,传感器A的示数为8N,则汽车行驶方向   (选填“向左”或“向右”),传感器B的示数为   N。
【答案】做功;软垫;B;大;向右;12
【知识点】做功改变物体内能;惯性及其现象;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】(1)刹车时,要克服摩擦做功,是做功的方式增加了刹车片的内能。
压力相同时,硬板凳与篮球的接触面积小,软垫与篮球的接触面积大,图丙水渍较大的是在软垫上按压留下的。
(2)A.使用斜面时,斜面越长越省力,汽车上坡沿S型轨迹行驶,增大了斜面长度,可以省力,使用任何机械都不省功,故A错误;
B.根据,在功率一定时,汽车上坡换挡,减小速度,可以增大牵引力,故B正确;
C.汽车关闭油门,在水平路面滑行时,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,故C错误;
D.汽车静止时,相同的弹簧均处于相同的压缩状态,弹簧具有的弹性势能相同,故D错误。
故选B。
(3)图丁中,车轮通过石块时,车轮将绕O2点转动,O2点看作支点;车轮受到的水平牵引力为F1,阻力为F2,动力臂和阻力臂,如图:
石块越高,阻力臂越大,动力臂越小,根据F1L1=F2L2,水平牵引力越大。
(4)汽车匀速运动时,左右传感器A、B的示数均为10N;当车加速行驶时,滑块具有惯性,滑块向后方移动,使车前进方向弹簧压缩程度减小,后方弹簧压缩程度增大,由右侧传感器A的示数由10N变为8N,可知车向右行驶。
静止时,左右两侧的弹簧形变程度是相同的,加速时,一侧弹性形变程度减少多少,另一侧的弹性形变程度要增加相同的量,当传感器A的示数由10N变为8N,减少2N时,传感器B的数值要增加2N,传感器B的示数为12N。
【分析】(1)物体间相互摩擦,做功改变内能;受力面较软,受相同压力,接触面积更大;
(2)斜面越长,可以增大斜面长度,减小牵引力;功率相同时,减小速度,可以增大牵引力;弹簧的形变程度相同,弹性势能相同;
(3)杠杆转动时,绕的点是支点;从支点向力的作用线作垂线,作力臂;根据力臂大小,判断力的大小;
(4)弹力的大小与弹性形变程度有关;根据弹力大小判断弹簧的形变方向,分析物体运动方向。
四、实验探究题(共8分)
24.(2024九上·衡阳模拟)利用如图甲、乙所示的实验装置探究“煤油和水的温度变化与吸热的关系”。
(1)完成实验除需要图中所示的实验器材外,还需要的测量工具有天平和   ;
(2)实验中,是通过   来间接反映煤油和水吸收的热量;
(3)根据实验数据绘制温度与时间的关系图像(煤油和水的质量相等),如上图丙所示,分析图像可知   (选填“煤油”或“水”)的吸热能力较强;
(4)从图像中可知,煤油的比热容是   。
【答案】(1)停表
(2)加热时间
(3)水
(4)
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)根据转换法,因通过加热时间的长短来比较吸热多少,故除了如图所示器材和天平外,还需要的测量工具为秒表;
(2)实验中,是通过比较加热时间来间接反映水和煤油所吸收热量的多少,这种解决物理问题的方法称之为转换法;
(3)分析图像可知,对于质量相等的水和煤油,加热相同的时间,升温较快的是煤油;据此推理,若使两者升高相同的温度,则水加热时间长,水吸收的热量较多,由此可见,水的吸热能力较强。
(4)由题意可知,质量和初温相等的煤油和水,初温均为30℃,将它们加热到60℃。水加热了8分钟,煤油加热了4分钟,故水吸收热量是煤油的2倍。有
故答案为:(1)秒表;(2)加热时间;(3)水;(4)。
【分析】(1)探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”时,需要控制沙子和水的质量相同;我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少据此分析回答;
(2)根据转换法回答;
(3)根据作图法得出升温较快的物质;据此推理得出结论;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。
(4)根据题意应用吸热公式求出比热容。
(1)要测量加热时间,需要停表。
(2)同样的加热装置,在相同的时间内提供的热量是相等的。所以可以根据加热时间来间接比较物质吸收热量大小。
(3)读图可知,质量与初温相同的水和煤油,加热4分钟,二者吸收的热量相等,但水升高的温度小,说明水的吸热能力强。
(4)煤油与水质量相等,初温均为30℃,将它们加热到60℃。对水加热了8分钟,对煤油加热了4分钟,说明水吸收热量是煤油的2倍。有
25.(2024九上·长沙月考)实验小组在研究分子动理论初步知识的实验中,进行了如下所示操作:
(1)如图甲所示,水和酒精混合后,混合物的总体积   混合前水和酒精的体积之和,该现象说明了分子间存在   ;
(2)如图乙所示,将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,下面吊着一个较重的物体也不会将它们拉开,说明分子间存在   ;
(3)如图丙、丁所示,为了研究气体分子运动的无规则性,应选择   (选填“丙”或“丁”)实验装置更合理(已知二氧化氮密度大于空气密度)。
【答案】(1)小于;间隙
(2)引力
(3)丁
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)如图甲所示,水和酒精混合后,混合物的总体积小于混合前水和酒精的体积之和,该现象说明了分子间存在间隙。
(2)如图乙所示,将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,下面吊着一个较重的物体也不会将它们拉开,说明分子间存在引力。
(3)如图丙、丁所示,为了研究气体分子运动的无规则性,应把密度大的气体放在下方,避免因密度不同而流动混合,故应选择丁实验装置更合理。
【分析】(1)分子间存在间隙;
(2)分子间同时存在相互作用的引力和斥力;
(3) 研究气体的扩散时,应把密度大的气体放在下方,避免因密度不同而流动混合。
(1)[1]如图甲所示,这是水和酒精混合前后的实验现象,混合后总体积减小了。
[2]水和酒精的分子相互进入到分子间的间隙中,造成总体积变小,这说明了分子间存在间隙。
(2)如图乙所示,将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,下面吊着一个较重的物体也不会将它们拉开,说明分子间存在引力。
(3)如图丙、丁所示,为了研究气体的扩散,避免因密度不同而流动混合,故应把密度大的气体放在下方,应选择丁实验装置更合理。
五、计算题(共5分)
26.质量相等的 和 两固体, 它们的初温均为 。把 和 同时放入盛有沸水的大锅炉内后, 它们分别以 和 的吸热速度吸收热量。已知 和 的比热分别为 和 , 且在吸热过程中, 和 两个物体均未发生物态变化,求 后:
(1) 物体的温度和它每克吸收的热量;
(2) 物体的温度和它每克吸收的热量。
【答案】(1)由题可知每千克的 固体每秒吸收的热量分别为 , 设 两固体质量为 后 两固体的温度分别升高了 和
对 固体,有 , 解得 , 因此 固体最终温度为 , 仍在吸热, 它每克吸收的热量为
(2)对 固体,有 , 解得 , 由于水的沸点为 固体最终温度为 。当 固体温度升高至 时, 固体温度不再升高。 固体吸收的实际热量为 , 每千克吸收的热量为 ,则每克吸收的热量为
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】(1)已知物体每克每秒吸收的热量,计算物体每克10s吸收的热量;
(2)设物体的质量为m,计算物体10s吸收的热量,物体吸收的热量Q=cmΔt,计算物体温度的升高值,标准大气压时,水的沸点为100℃。
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