典型题初中物理九年级全册第十三章《内能》测试有答案解析.docx
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典型题初中物理九年级全册第十三章《内能》测试有答案解析
一、选择题
1.关于粒子和宇宙,下列认识正确的起( )
A.卢瑟福发现了电子,说明原子可以再分
B.电子、原子核、原子是按照由小到大的尺度排序的
C.“破镜难重圆”是因为固体分子间存在着排斥力
D.宇宙是一个有层次的天体结构系统,其中恒星是绝对不动的
2.两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关系如图所示。
根据图线可知( )
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,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.加热时间相同,甲液体温度升高比乙液体温度升高得多
3.如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,我们会看到硝化棉燃烧;如图乙所示,玻璃瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,并用气筒往瓶内打气,会观察到瓶塞跳起来。
下列说法错误的是( )
A.图甲中,活塞的机械能直接转化为硝化棉的内能
B.图乙中,当瓶塞跳起时可以观察到瓶口出现白雾
C.图乙中,在瓶内装少量的水,是为了增大瓶内水蒸气的含量,使实验现象更加明显
D.甲、乙两图都说明了做功可以改变物体的内能
4.如图所示为密封了一段空气柱的注射器。
若迅速下压活塞,此过程中( )
A.密封空气的内能转化为活塞的机械能
B.密封空气的内能变大
C.能量转化情况与热机的做功冲程相同
D.主要是通过热传递改变注射器内空气的内能
5.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.0°C的水没有内能
B.一个物体吸收了热量,它的温度一定会升高
C.一个物体温度升高了,它的内能一定增加
D.内能小的物体不可能将内能转移给内能大的物体
6.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.冰熔化成水,质量不变,温度不变,内能不变
B.-10℃的冰块没有内能
C.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D.物体温度升高,物体一定吸收了热量
7.两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关系如图所示。
根据图像可知( )
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,甲液体吸收的热量大于乙吸收的热量
D.加热时间相同,甲液体温度升高比乙液体升高得多
8.下列实例中,通过做功方式改变物体内能的是( )
A.小明做手工锯木头时锯条变热B.妈妈把棉被放在太阳底下晒
C.奶奶用热水袋取暖D.开空调时,暖气使房间温度升高
9.2020年12月17日,“嫦娥五号”返回器携带月球样品成功着陆返回地球。
“嫦娥五号”返回器在穿越大气层的过程中发热发光,下列相关说法中正确的是( )
A.返回器的内能是通过热传递的方式增加的
B.返回器的内能是通过做功的方式增加的
C.返回器减少的重力势能全部转化成动能
D.上述说法均不对
10.下列现象中,通过做功改变物体内能的是( )
A.在饮料中放入一些冰块,饮料变凉
B.火车经过,铁轨的温度升高
C.柏油路被阳光晒热
D.火炉上水烧开了
11.甲、乙两种固态物质的熔化图象如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.甲、乙都是非晶体
B.第6min甲物质的状态是固液共存态
C.甲的熔点比乙的熔点高
D.在0~8min内甲物质的内能先增大后保持不变
12.关于温度、内能和热量,下列说法中正确的是( )
A.0℃的冰块,一定没有内能
B.热气腾腾的汤所含有的热量较多
C.物体内能增加,一定从外界吸收了热量
D.物体吸收了热量,温度不一定升高
二、填空题
13.水的比热容是
,它表示每千克水温度每升高1℃吸收的热量是_____J,则质量为500g的水温度从80℃降低到60℃,内能____(选填“增加”或“减少”)____J。
14.太阳能热水器内装100kg、温度为20℃的水,阳光照射一天后,水温升高到70℃,已知水的比热容为
,则热水器内的水吸收了_____J的太阳能;这是通过_____的方式改变了水的内能。
15.夏天的晚上,为了驱赶蚊虫,小敏在房间里使用电蚊香,过了会房间里就充满蚊香的气味,这是因为_____,而不通电加热则闻不到气味,则说明______。
16.在物理学中,“热”有热量、内能、温度等含义。
通常所说的“天气很热”中的“热”指的是_____;“做功可以生热”、“消耗热也可以做功”中的“热”指的是_____;沸水温度降低时,向外放热,这个“热”指的是_____;紧急刹车时,刹车片和轮胎都发热,汽车的这一过程是通过_____方式实现的。
17.“热”字有着多种含义,有时表示温度,有时表示热量,有时表示内能。
请说明以下例子中“热”所表示的含义:
(1)两手摩擦,会感到发热:
______;
(2)物体吸热,温度会升高:
______;
(3)今天天气真热______。
18.质量相等的甲、乙两个物体,吸收相同的热量后,甲升高的温度大于乙升高的温度,则甲物体的比热容______乙物体的比热容。
(填“大于”、“等于”或“小于”)
19.如图所示,重庆网红“木桶鱼”是在木桶内放入高温的鹅卵石,再加入调制好的鱼和汤,鹅卵石放热使汤沸腾,别有生趣。
质量为4.2kg的卵石从300℃降到100℃,放出的热量是_____J;这些热量如果全部被水吸收,在1标准大气压下,鹅卵石放出的热量能将_____kg的水从20℃烧至恰好沸腾。
c鹅卵石=0.8×103J/(kg·℃),c水=4.2×103J/9kg·℃)
20.如图甲,把一个高温小球放入一小盒低温的沙子中,两者的温度变化如图乙所示,在前
内,内能不断减小的是______(选填“小球”或“沙子”),通过乙图可得两者比热容的大小关系是______(“小球的比热容大”、“沙子的热容大”或“无法比较”)。
三、解答题
21.工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷。
现有一成型的合金钢刀具的质量为1kg,放入炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入4kg、20℃的水中冷却。
最后合金钢刀具与水达到共同的温度为40℃(c水=4.2×103J/(kg·℃),c合金钢=0.42×103J/(kg·℃))。
求:
(1)“淬火”过程中,改变合金钢刀具内能的方法是________;
(2)“淬火”过程中水吸收的热量是多少_____?
(3)炉火的温度是多少______?
(不计热量损失)
22.用两个同样的加热器分别给质量相等、初温相同的煤油(已知c煤油=2.1×103J/(kg•℃))和某种液体加热,每隔1min记录一次煤油和该液体的温度,实验数据如下表:
加热时间(min)
0
1
2
3
4
5
6
煤油温度(℃)
10
12
14
16
18
20
22
液体温度(℃)
10
11
12
13
14
15
16
(1)已知煤油的质量为0.5kg,求上述过程中煤油吸收的热量。
(2)另一种液体的比热容为多少?
23.如图所示,一平底热水壶,其质量为0.5kg,内底面积为180cm2.有一次小军同学用该热水壶装了1.5L的水放在水平桌面上,测得壶中水深15cm,初温20℃.请你通过计算回答:
(1)此时水和热水壶的总质量是多少?
(2)加热前水对壶底的压强多大?
(3)在标准大气压下加热水至沸腾,水至少要吸收多少热量?
[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),g=10N/kg]
24.太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点。
为有效利用太阳能,某研究性学习小组对“物体吸收太阳能的能力与表面颜色之间的关系”进行了实验研究:
在两只相同的烧杯中装有质量和初温相同的水,烧杯外用一个黑色塑料袋和一个白色塑料袋密封,插入温度计(温度计的玻璃泡浸没在水中,大部分刻度露出可见),放在阳光下曝晒。
每隔相同的时间读出温度计的示数,数据记录如下:
塑料袋
颜色
水的质量(m/kg)
初 温
(t/℃)
温 度
(t1/℃)
温 度
(t2/℃)
温 度
(t3/℃)
……
黑 色
1.0
15.0
22.3
27.8
31.5
……
白 色
1.0
15.0
16.5
17.8
19.0
……
根据上述数据回答下列问题:
(1)这次实验过程中,采用的科学研究方法是_______
(2)通过上面的研究可以推断:
太阳能热水器的集热管表面颜色以______为宜;
(3)小明家使用的太阳能热水器的说明书如图,若在太阳能热水器的水箱中装满水,中午在太阳照晒下每小时温度升高10℃,则该热水器中的水每小时吸收的热量是多少?
该热水器中午每秒钟每平方米的面积上获得的太阳能是多少?
_______
容 积
100L
集热箱的采光面积
1.5m2
效 率
40%
使 用 年 限
15年
25.一定气压下,某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热,用字母λ表示.在标准大气压下,用一个热效率为40%的酒精炉为热源,将50g初温为0℃的冰全部熔化为0℃的水,共燃烧了14g酒精,酒精的热值为3×107J/kg.求:
(1)冰熔化过程中吸收的热量;
(2)在标准大气压下,冰的熔化热λ冰.
26.工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷.现有一成型的合金钢刀具的质量为1kg,温度为20℃,放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5kg、20℃的水中冷却.最后与水达到共同的温度(不计过程中的热量损失,c水=4.2×103J/(kg℃),c合金钢=0.42×103J/(kg℃))求:
(1)此刀具在火炉中吸收了多少热量?
(2)淬火后水的温度为多少摄氏度?
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.B
解析:
B
A.物理学家汤姆生发现了电子,说明原子是可以再分的,故A错误;
B.在电子、原子核、原子中,电子的尺度最小,原子的尺度最大,则电子、原子核、原子是按照由小到大的尺度排序的,故B正确;
C.破镜很难重圆主要是因为分子间的距离过大,分子间作用力不能发挥作用,故C错误;
D.运动是相对而言的,没有任何物体是绝对不动的,选择了不同的参照物,物体的运动情况是不同的,恒星相对于从它旁边运动过的流星而言是运动的,故D错误。
故选B。
2.A
解析:
A
A.由图,质量相同的甲乙两种液体升高相同的温度,甲的加热时间更长,吸收的热量更多,根据公式
,质量、升高的温度一定时,吸收的热量和物质的比热容成正比,甲吸收的热量多说明甲的比热容大,故A符合题意;
B.质量相同的甲乙两种液体升高相同的温度,甲的加热时间更长,吸收的热量更多,故B不符合题意;
C.同一热源加热,相同的时间内甲乙两种液体吸收的热量是相同的,故C不符合题意;
D.由图,质量相同的甲乙两种液体加热相同的时间,乙的温度升高值更大,故D不符合题意。
故选A。
3.A
解析:
A
A.图甲中,活塞压缩筒内的气体,对筒内气体做功,使气体的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,所以棉花燃烧,故A错误,A符合题意;
B.图乙中,瓶内空气推动瓶塞做功时,内能减小,温度降低,当瓶塞跳起时可以观察到瓶口出现白雾,这是因为水蒸气遇冷液化成了小水滴,故B正确,B不符合题意;
C.图乙中,在瓶内装少量的水,是为了增大瓶内水蒸气的含量,水蒸气液化成小水滴的现象更明显,故C正确,C不符合题意;
D.甲、乙两图都说明了做功可以改变物体的内能,其中甲是由机械能转化为内能,乙是内能转化为机械能,故D正确,D不符合题意。
故选A。
4.B
解析:
B
ABD.迅速向下压活塞,活塞压缩空气做功,活塞的机械能转化为空气的内能,使空气的内能增加,温度升高,此过程是通过做功改变物体的内能的,故AD不符合题意,B符合题意;
C.热机在做功冲程对外做功,将内能转化为机械能,上面实验中能量转化情况与热机的做功冲程不同,故C不符合题意。
故选B。
5.C
解析:
C
A.一切物体都具有内能,0°C的水也具有内能,故A错误;
B.一个物体吸收了热量,它的温度不一定会升高,如冰熔化时,故B错误;
C.一个物体温度升高,分子运动更剧烈,分子动能增大,它的内能一定增加,故C正确;
D.热传递是由高温物体向低温物体传递的,内能小的物体可以将内能转移给内能大的物体,故D错误。
故选C。
6.C
解析:
C
A.冰熔化成水,质量变,温度也不变,但熔化过程要对外放热,所以内能减小,故A错误;
B.一切物体,不论温度的高低,都具有内能,所以-10℃的冰块也有内能,故B错误;
C.热传递时热量由温度高的物体向温度低的物体传递,而温度高的物体,其内能不一定就大,所以内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体,故C正确;
D.物体温度升高,物体有可能吸收的热量,也有可能是外界对物体做了功,故D错误。
故选C。
7.A
解析:
A
A.根据
可知,吸收相同热量后,甲液体的温度变化较小,则说明甲液体的比热容大于乙液体的比热容,故A符合题意;
B.如果升高相同的温度,甲液体吸收的热量较大,故B不符合题意;
CD.加热时间相同,甲乙液体吸收的热量相同,但甲液体温度升高比乙液体升高得少,故CD不符合题意。
故选A。
8.A
解析:
A
小明做手工锯木头时锯条变热是通过做功的方式改变物体内能;妈妈把棉被放在太阳底下晒、奶奶用热水袋取暖、开空调时,暖气使房间温度升高是通过热传递的方式改变物体内能;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.B
解析:
B
ABD.返回器在穿越大气层的过程中与大气摩擦而发热发光,这是做功增加了返回器的内能,故B正确,AD错误;
C.返回器的机械能有一部分转化为了内能,即返回器的机械能不守恒,所以返回器减少的重力势能没有全部转化成动能,故C错误。
故选B。
10.B
解析:
B
A.饮料中放入冰块,冰块能吸走饮料的热量,是通过热传递改变内能的,故A不符合题意;
B.火车经过,铁轨克服摩擦做功,内能增大,温度升高,故B符合题意;
C.柏油路被阳光晒热是阳光把热传递给柏油路,故C错误;
D.火炉上水被烧开,是燃料燃烧放出热量,这些热量传递到水身上,于是温度升高,内能增大,故D不符合题意。
故选B。
11.B
解析:
B
A.由图可知,甲由确定的熔化温度是晶体,乙没有确定的熔化温度,是非晶体,故A错误;
B.第6min甲物质处在熔化过程中,所以状态是固液共存态,故B正确;
C.乙是非晶体没有熔点,故C错误;
D.在0~8min内甲物质吸收热量,内能增大,故D错误。
故选B。
12.D
解析:
D
A.一切物体都具有内能,0℃的冰块也有内能,故A错误;
B.热量是过程量,能说吸收或放出多少热量,不能说含有,热气腾腾的汤可以说温度较高,故B错误;
C.改变物体内能有两种方式:
做功和热传递;物体内能增加,不一定从外界吸收了热量,故C错误;
D.晶体熔化过程中,不断的吸收热量,但是温度不变,故D正确。
故选D。
二、填空题
13.减少42000
解析:
减少42000
[1]水的比热容是
,它表示每千克水温度每升高1℃吸收的热量是4200J。
[2][3]由于水的温度是降低,那么内能应该是减少;根据比热容公式可得
内能减少了42000J。
14.热传递
解析:
热传递
[1]太阳能热水器吸收的热量
;
[2]该热量是吸收太阳辐射能获得的,故属于热传递改变了水的内能。
15.分子在不停地做无规则运动温度越高分子的无规则运动越剧烈
解析:
分子在不停地做无规则运动温度越高,分子的无规则运动越剧烈
[1][2]过了会房间里就充满蚊香的气味,这是因为蚊香分子扩散到空气中,这是扩散现象,这现象说明了构成物体的分子在不停地做无规则运动;而不通电加热则闻不到气味,不通电,蚊香片的温度较低,那么温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
16.温度(或温度高)内能热量做功
解析:
温度(或温度高)内能热量做功
[1]物体的冷热程度叫做温度,天气很热,是气温高,则此处的热是指温度(或温度高);
[2]做功可以生热,是指对物体做功,物体的温度升高,内能增大;消耗热也可以做功,是物体对外做功,温度降低,内能减小;所以这两处的热均指内能;
[3]沸水温度降低时,向外放热,沸水的内能减小,其中转移内能的多少叫做热量,即这里的“热”指的是热量;
[4]紧急刹车时,刹车片和轮胎都发热,这是通过做功改变物体的内能。
17.内能热量温度
解析:
内能热量温度
(1)[1]手感到发热是指摩擦做功使手的内能增加。
(2)[2]物体吸热是指吸收热量。
(3)[3]温度表示物体的冷热程度,今天天气真热,“热”是指温度。
18.小于
解析:
小于
根据比热容计算公式
可知,质量相等,吸收的热量相同,温度升高的越高,比热容越小,所以甲的比热容小。
19.72×1052
解析:
72×1052
[1]质量为4.2kg的卵石温度从300℃降至100℃,放出的热量
Q放=c鹅卵石m1(t-t0)=0.8×103J/(kg·℃)×4.2kg×(300℃-100℃)=6.72×103J
[2]吸收这些能量,在标准大气压下,温度从20℃升到100℃的水的质量
20.小球无法比较
解析:
小球无法比较
[1]把一个高温小球放入一小盒低温的沙子中,两者的温度变化如图乙所示,在前
内,高温小球放出热量,温度降低,内能不断减小,同时低温沙子吸收热量,温度升高,内能不断增大。
[2]在不计热损失的情况下,小球放出的热量等于沙子吸收的热量,小球的温度变化量较大,但是小球和沙子的质量未知,由
无法比较两者比热容的大小关系。
三、解答题
21.热传递3.36×105J820℃
(1)根据题意知道,“淬火”过程是将道具迅速放入水中骤冷的过程,所以,此过程改变合金钢刀具内能的方法是热传递;
(2)将煅烧后的刀具迅速取出放入20℃的水中冷却,最后刀具与水达到共同的温度,由
知道,“淬火”过程中水吸收的热量是:
(3)由于钢刀具放入炉火中煅烧足够长时间,达到热平衡,温度相同,所以,合金钢刀具的末温就是炉火的温度,又因为不计热量损失,所以,淬火过程中Q水吸=Q刀放,由
知道,炉火的温度是:
。
22.
(1)1.26×104J;
(2)4.2×103J/(kg•℃)
(1)煤油吸收的热量:
Q=c煤油mΔt=2.1×103J/(kg•℃)×0.5kg×(22℃-10℃)=1.26×104J;
(2)液体与煤油吸收的热量Q相同,液体与煤油的质量m相同,液体的比热容:
c=
=4.2×103J/(kg•℃)。
答:
(1)煤油吸收的热量是1.26×104J;
(2)另一种液体的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。
23.
(1)2kg;
(2)1.5×103Pa;(3)5.04×105J
(1).根据题意知道,水的体积是:
V水=1.5L=1.5×10﹣3m3,
由
知道,水的质量是:
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.5kg;
故水和热水壶的总质量是:
m=m壶+m水=0.5kg+1.5kg=2kg;
(2).又因为水深是:
h=15cm=0.15m,所以,壶底受到水的压强是:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1.5×103Pa;
(3).在1标准大气压下水的沸点是100℃,所以,加热水至沸腾水吸收的热量是:
Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1.5kg×(100℃﹣20℃)=5.04×105J;
24.控制变量黑色4.2×106J;1944J
(1)[1]本实验探究黑、白颜色物体的吸热能力,实验时让让水的质量、容器、水的初温相同,采用了控制变量法。
(2)[2]通过实验说明黑颜色物体的吸热能力强,太阳能热水器的集热管表面颜色以黑色为宜;
(3)[3]水的体积
V=100L=100×10-3m3
水的质量
m=ρV=1×103kg/m3×100×10-3m3=100kg
水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg‧℃)×100kg×10℃=4.2×106J
设热水器中午每秒钟每平方米的面积上获得的太阳能为Q,则
Q吸=Q×1.5×3600×40%
25.
(1)1.68×l05J;
(2)3.36×106J/kg
(1)14g酒精完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=0.014kg×3×107J/kg=4.2×l05J,
冰熔化成水共吸收热量:
Q吸=Q放×η=4.2×l05J×40%=1.68×l05J;
(2)冰的熔化热:
λ冰=
=3.36×106J/kg.
答:
(1)冰熔化过程中吸收的热量为1.68×l05J;
(2)在标准大气压下,冰的熔化热为3.36×106J/kg.
26.
(1)3.4272××105J;
(2)36
解:
(1)将刀具放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,其末温t=836℃,则刀具在炉火中吸收的热量:
.
(2)由题,将煅烧后的刀具迅速取出放入20℃的水中冷却,最后刀具与水达到共同的温度,设为t′,不计过程中的热损失,则Q水吸=Q合放,即:
c水m水(t′﹣t0′)=c合金钢m合金钢(t﹣t′),
,
解得:
t′=36℃.
答:
(1)此刀具在火炉中吸收了3.4272××105J的热量;
(2)淬火后水的温度为36℃;
【点睛】
本题考查了吸热公式、放热公式、热平衡方程的掌握和运用,知道达到热平衡时物体温度相同,计算时要弄清楚水和刀具的初温和末温.
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- 内能 典型 初中 物理 九年级 第十三 测试 答案 解析