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内能
13.5
内能单元考试达标检测试题解析版
单元
考试
达标
检测
试题
解析
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2022-2023物理新课标下九年级全册同步课节减负作业(人教版)
第十三章 内能
专题13.5 《内能》单元考试达标检测试题
一、选择题(8小题,每小题4分,共32分)
1.下列常见的自然现象,能用分子热运动知识解释的是( )
A.春天,柳枝吐芽 B.夏天,山涧瀑布 C.秋天,菊香满园 D.冬天,雪花飘飘
【答案】C
【解析】柳枝吐芽是植物的生长现象,不是分子的运动,故A不合题意;山涧瀑布是水在重力作用下流动形成的,是机械运动,故B不合题意;菊香满园是花香分子不停地做无规则运动的结果,故C符合题意;雪花飘飘是物体的运动,不是分子的运动,分子的运动是肉眼看不到的,故D不合题意;故应选C。
2.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的物体也具有内能
B.只要物体放出热量,温度就一定降低
C.物体温度越高,含有的热量越多
D.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
【答案】A
【解析】A.一切物体在任何情况下都具有内能,故A正确;
B.物体放出热量的同时如果外界对物体做功,那么物体温度不一定降低,故B错误;
C.热量是过程量,只能在热传递过程中体现,不能表述成含有热量,只能表述成放出热量或吸收热量,可以表述成物体温度越高,具有内能越大,故C错误;
D.热传递的方向是高温物体放出热量,低温物体吸收热量,故D错误。
3.关于分子热运动及热现象,下列说法正确的是( )
A.固体很难被压缩,说明分子间存在斥力
B.扩散现象只能发生在气体与液体中
C.物体吸收热量,温度一定升高
D.﹣20℃的冰块内没有内能
【答案】A
【解析】(1)分子间存在相互的引力和斥力;
(2)一切气体、液体和固体都能发生扩散现象;
(3)晶体熔化过程中,吸热但温度不变;
(4)一切物体在任何情况下都有内能。
A.固体很难被压缩,说明分子间存在斥力,故A正确;
B.一切气体、液体和固体都能发生扩散现象,故B错误;
C.晶体熔化过程中,吸热但温度保持不变,故C错误;
D.一切物体在任何情况下都有内能,所以﹣20℃的冰块也有内能,故D错误。
4.“端午节”吃粽子的习俗中,蕴含了丰富的物理知识。下列说法中正确的是( )
A.煮粽子的过程利用做功的方法提高了粽子的内能
B.闻到粽子的香味表明分子在不停地做无规则的运动
C.剥粽子时总有一些糯米粘到粽叶上,是因为分子间存在斥力
D.蒸粽子时用的铁锅的比热容比水的大
【答案】B
【解析】A.煮粽子是通过热传递的方式提高了粽子的内能,故A错误;
B.闻到粽子的香味表明分子在不停地做无规则的运动,故B正确;
C.剥开粽子叶总有一些糯米粘到粽子叶上,是因为分子间有引力,故C错误;
D.蒸粽子时用的铁锅的比热容比水的小,故D错误。
5.夏天,小明从冰箱冷冻室中取出几个冰块,放入盛有常温矿泉水的杯中,过一会儿,他用吸管搅动冰块,发现这几个冰块“粘到一起了”,如图所示,其主要成因是( )
A.水的比热容较大 B.水的凝固
C.水分子在做无规则运动 D.水的汽化
【答案】B.
【解析】水的凝固点是0℃,水要凝固除了温度要达到凝固点外,还需要继续放热,如果没有继续放热,水只能保持在0℃而不能凝固.冰箱冷冻室取出的冰块与常温矿泉水之间有很大的温差,冰吸热升温,水放热降温,冰块附近的水凝固成冰,冰块就会“粘”到一起.
从冰箱冷冻室取出的冰块温度低于0℃,放到水中后,水放热降温,冰吸热升温;当冰块附近的水的温度降到0℃时,冰的温度还低于0℃;冰块继续吸热,冰块附近0℃的水继续放热,凝固成冰,所以冰块会“粘”到一起.故B正确.故选B.
6.两个质想不同的金属块,发出相同热量,降低相同温度,则( )
A.质量大的金属块的比热容一定大
B.质量大的金属块的比热容一定小
C.质量的金属块的比热容可能大
D.两个金属块的比热容有可能相同
【答案】B.
【解析】两个质量不同、散发热量相同的物体,降低相同的温度时,其所能放出热量的多少与其比热容有关,故在分析判断时应联系公式Q=cm△t进行判断.
据公式Q=cm△t可得c=,金属块的质量不同,发出的热量相同,其变化的温度相同,质量大的金属块的比热容一定小,故B正确.
7.如表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是( )
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容/(J•kg﹣1•℃﹣1)
4.2×103
2.1×103
2.1×l03
0.88×103
0.39×103
A.不同物质的比热容一定不同
B.物质的物态发生变化,比热容不变
C.质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多
D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度更多
【答案】C
【解析】A.由表中数据可知,不同物质的比热容一般不同,但也有的物质比热容相同,如煤油和冰,故A错误;
B.水和冰是水的两种状态,分析表中数据可知,其比热容是不同的,说明比热容与物质状态有关,物质的物态发生变化,比热容也会发生变化,故B错误;
C.由表中数据可知,铝的比热容大于铜的比热容;质量相等的铝和铜升高相同的温度,因铝的比热容大,则根据Q=cm△t可知铝吸收的热量更多,故C正确;
D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量,因为水的比热容大,所以根据Q=cm△t可知水升高的温度少,故D错误。
8.己知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),用如图所示的家用电热水壶烧开一壶自来水,水吸收的热量约为( )
A. 6×104J B. 6×105J C. 6×106J D. 6×107J
【答案】B
【解析】这样的壶,装满水,水的质量约为2kg。室温温度约为20℃,将水加热至沸腾,水的温度升高了80℃,根据公式可以计算出水吸收的热量为6.72105J。
选项A、C、D数值差距较大,不符合题意;选项B数值接近,符合题意。
二、填空题(每空2分,共26分)
1.将苹果放在纸箱里,在箱外就能闻到苹果的香味,这说明分子在不停地______。苹果很难被掰开,这说明分子间有_______(选填“引力”或“斥力”)。
【答案】做无规则运动 引力
【解析】将苹果放在纸箱里,在箱外就能闻到苹果的香味,这说明分子在不停地做无规则运动。苹果很难被掰开,这说明分子间有引力。
2.一种神奇的“纳米纸”,厚度约3×10-8m,合 nm。如图,水在“纳米纸”表面呈露珠状,两水滴靠近时常会自动结合在一起,这是因为 。
【答案】30 分子间的引力
【解析】(1)“纳米纸”的厚度3×10-8m=3×10-8×109nm=30nm。
水在“纳米纸”表面呈露珠状,两水滴靠近时常会自动结合在一起,这是因为水分子间有引力。[来源:学3.在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的。这是因为 的比热容较大,当沙子和水同时接受相同的阳光照射时, 的温度升高得更快的缘故。
【答案】海水;沙子。
【解析】质量相同的不同物质,吸收相同的热量时,比热容大的温度变化小。故在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的。这是因为海水的比热容较大,当沙子和水同时接受相同的阳光照射时,沙子的温度升高得更快的缘故。
4.将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中(如图所示),通过 方式改变牛奶的内能,图中乙是250g牛奶与热水的温度随时间变化的图象,则牛奶在加热过程中吸收的热量为 J.[c牛奶=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】热传递;2.1×104。
【解析】(1)改变内能的方法:一是做功,二是热传递,物体放出热量、内能减少、温度降低;
(2)知道牛奶的质量、比热容,求出温度升高值,利用吸热公式Q吸=cm△t求牛奶吸收的热量。
给牛奶加热的过程中,牛奶吸收热量、内能增加,是通过热传递方式改变了牛奶的内能;
由图乙可知,牛奶升高的温度:△t=40℃﹣20℃=20℃,
则牛奶吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.25kg×20℃=2.1×104J。
5.如图一只瓶子,内装一些铁屑。我们既可以通过振荡,也可以通过加热,使铁屑的温度升高,内能增大。从改变物体内能的方法来看,前者是通过______方法,后者是通过______方法来增大铁屑的内能。如果你没有看到内能改变的过程。仅凭铁屑温度的改变,能否确定采用了什么方法改变了铁屑的内能?_____(选填“能”或“不能”),这是因为________________。
【答案】做功 热传递 不能 做功和热传递改变物体的内能是等效的
【解析】通过振荡,使铁屑的温度升高,内能增大,是通过做功的方法改变物体的内能。
通过加热,使铁屑的温度升高,内能增大,是通过热传递的方法改变物体的内能。
仅凭铁屑温度的改变,不能确定采用了什么方法改变了铁屑的内能。
因为做功和热传递改变物体的内能是等效的。
6.沙漠地区昼夜温差大,主要原因是砂石的比热容较小。初温为20℃,质量为50kg的砂石吸收3.6×106J的热量后,温度升高到_____℃ 。[砂石的比热容为0.9×103J(kg·℃)]。
【答案】100
【解析】由知道,砂石吸收3.6×106J的热量后温度升高
故吸热后砂石的温度是
三、实验探究题(18分)
1.(10分)小明为比较“不同物质的吸热能力”设计了如下的实验方案:将质量相同的水和煤油分别装入烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯同时加热水和煤油,实验装置如图所示,实验时每隔一段时间同时测量水和煤油的温度。
甲
煤油
温度计
乙
水
温度计
A
B
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(图甲中):先调整固定________位置,再调整固定_______的位置(两空均选填“A”或“B”)。
(2)下表是小明记录的数据,由表格可知,小明是通过观察比较_________的多少,来比较水和煤油的吸热能力的,小明得出的结论是_____________________________。
物质
次数
质量m/kg
升高的温度△t/℃
加热的时间t/min
水
1
0.1
10
2
2
0.2
10
4
煤油
3
0.1
10
1
4
0.2
10
2
(3)若水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),请你计算出第一次实验中,水吸收的热量是______J。
【答案】(1)B A(2)加热时间, 相同质量的水和煤油,在升高相同的温度时,水需要的加热时间长,故水的吸热能力大(3)4.2×103
【解析】(1)先通过估测酒精灯火焰大致位置,调节固定B后,放上玻璃杯,然后再根据温度计能正确测量液体温度时的位置,调节确定A.
(2)对于不同物质,利用控制变量法,根据加热时间来观察温度计度数,看吸热能力。
(3)对于水,已知c=4.2×103J/(kg•℃) m=0.1kg △t=10℃.
利用吸热公式Q吸=cm△t求出即可。
2.(8分)如图所示,两套装置的规格完全相同,小明用酒精灯分别给水和煤油加热,来“探究水和煤油的吸热能力”。
液体
质量/g
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
煤油
150
20
10
50
水
150
20
10
35
(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是______。
(2)加热10min,水和煤油的温度升高,是通过______方式增加其内能,此时水吸收的热量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
(3)根据表中的数据,计算出煤油的比热容是______J/(kg·°C)(c水=4.2×103J/(kg·°C))
【答案】使水和煤油的质量相等 热传递 等于 2.1×103
【解析】(1)探究水和煤油的吸热能力,应控制水和煤油的质量相同,则需要使用天平测量质量,使水和煤油的质量相等。
(2)使用酒精灯进行加热,是通过热传递的方式增加水和煤油的内能;相同酒精灯加热相同时间,则此时水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
(3)加热相同时间,煤油吸收热量等于水吸收热量
则可求煤油的比热容为
四、计算题(共16分)
1.(8分)质量为0.5kg的水,吸收了8.4×104J的热量后,温度升高到60℃,求水原来的温度是多少℃.
【答案】20.
【解析】知道水的质量、水的比热容、水的末温和水吸收的热量,利用吸热公式Q吸=cm△t的变形公式求水的原来的温度.
由Q吸=cm△t可得,水升高的温度:
△t===40℃,
因为△t=t﹣t0,
所以水原来的温度:t0=t﹣△t=60℃﹣40℃=20℃.
2.(8分)如图是质量为200g的某物质温度随加热时间的变化图象,前10min它吸收的热量是9×103J.求该物质的比热容。
【答案】该物质的比热容为1.5×103J/(kg•℃)。
【解析】由图象可知,该物质10min升高温度:△t=50℃﹣20℃=30℃,
由Q吸=cm△t得,该物质的比热容:
c===1.5×103J/(kg•℃)。
五、简答题(共8分)
1.(4分) 把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面(例如用吸盘吸住玻璃板或用细线绑住玻璃板),读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板(图)。弹簧测力计的示数有什么变化?解释产生这个现象的原因。
【答案】见解析。
【解析】弹簧测力计的示数会增大。分子间存在引力和斥力,但这种力只在距离很小时才比较显著。用干净的玻璃板水平接触水面,就使一些玻璃分子和水分子之间的距离达到很小,产生分子引力,使玻璃和水吸在一起,所以用力向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数会增大。
2. (4分)中国古诗意境优美。内涵丰富。下面是一首完整的唐诗《山亭夏日》。请在空格处填上相应的物理知识:
诗句
物理知识
绿树荫浓夏日长
示例:光的直线传播
楼台倒映入池塘
(1)
水晶帘动微风起
(2)
满架蔷薇一院香
(3)
【答案】光的反射现象;力可以改变物体的运动状态;分子在不停的做无规则运动。
【解析】(1)诗句中的楼台倒影入池塘,平静水面上楼台的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的;
(2)水晶帘动微风起,帘子原来是静止的,风把它吹动了,说明力改变了水晶帘的运动状态;
(3)“一院香”鲜花盛开,花香四溢,闻到花香是芳香分子在空气中不停的做无规则运动的结果。
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