第1讲 内能 单元综合测（测试） -【划重点】2024-2025学年九年级物理上学期期中期末复习精细讲义

第1讲 内能 ——划重点初三期中期末之复习讲义 本试卷共24题，满分100分，考试时间：80分钟 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题(本大题共8小题，每小题3分，共24分.在每个小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的) 1．（本题3分）关于分子动理论及有关现象，下列说法不正确的是（　　） A．“破镜难圆”说明分子间存在斥力 B．糖醋汤汁腌制糖蒜利用的是扩散现象 C．水和酒精混合后总体积变小，说明分子之间存在间隙 D．人可以闻到花香，说明分子在不停地做无规则运动 2．（本题3分）值日生扫过地后，尘埃在空中飞扬。下列说法正确的是（　　） A．尘埃飞扬是扩散现象 B．尘埃颗粒是由大量分子构成的 C．尘埃的直径约为 D．尘埃飞扬是由于分子间存在斥力 3．（本题3分）关于温度、比热容、热量、内能，以下说法正确的是（　　） A．热传递时热量总是由内能大的物体传向内能小的物体 B．0℃的冰熔化成0℃的水，虽吸收了热量，但温度不变，所以内能不变 C．因为水的比热容大，所以同样日照情况下，海边沙滩温度升高比海水小 D．温度高的物体有可能比温度低的物体内能小 4．（本题3分）如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。下列说法正确的是（    ） A．管口出现的“白气”是水蒸气 B．水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加 C．水蒸气推出橡胶塞的过程中，管口水蒸气的内能只是通过热传递的方式改变的 D．水蒸气推出橡胶塞的过程中，橡胶塞的动能是由水蒸气的内能转化来的 5．（本题3分）甲、乙两物体质量都为1kg ，丙物体质量为2kg，三个物体温度都升高1℃ ，吸收热量如图所示。以下说法正确的是（     ） A．甲的温度升高1℃，需吸收2000J 的热量 B．甲、乙的温度都降低1℃ ，乙比甲放出的热量多 C．乙的比热容与丙的相等 D．甲的比热容比乙的大 6．（本题3分）关于同一种物质的比热容，下列说法正确的是（　　） A．若物体质量增大一倍，则比热容减小一半 B．若物体温度升高一倍，则比热容增大一倍 C．比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少都无关 D．若物体吸收的热量增大一倍，比热容增大一倍 7．（本题3分）用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失）。如图所示是A和B的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．加热相同时间，B比A吸收热量多 B．升高相同的温度，A吸收热量较多 C．由图像可知，B的吸热本领强 D．通过分析图像可以得出，B的比热容是A的两倍 8．（本题3分）现有质量相等且温度均为的A、B两物体和一杯温度为的水，先将A放入水中，热平衡后水的温度降低了，再将A取出，把B放入水中，热平衡后水温又降低了，不考虑热量的损耗，则A、B两物体的比热容之比为（　　） A．8∶9 B．9∶8 C．1∶1 D．1∶2 第II卷（非选择题） 二、填空题(本大题共8小题，每空1分，共24分) 9．（本题3分）研究表明分子会不停息地做无规则运动.夏日荷花盛开飘来阵阵花香，这是 现象； 水很难被压缩说明分子之间有 力；小朋友们吹泡泡时，阳光下看到极薄的肥皂泡有一定弹性，不易破，这是分子间的 力起了作用。 10．（本题3分）常见的物质是由极其微小的 、原子构成的。如图所示是同种物质在三种不同状态下的分子结构，其中图甲表示物体处于 （选填“固”“液”或“气”）态：物质从图丙状态变化到图乙状态时，需要 （选填“吸收”或“放出”）热量。 11．（本题3分）0℃的冰在熔化过程中，其温度 ，内能 ；（均填变大，变小或不变），多出的这部分能量是以 （选填“分子动能”或“分子势能”）的形式存在的。 12．（本题3分）如图所示，在一个配有活塞的厚透明筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速下压，压缩空气使筒内空气的内能 （选填“增大”“减小”或“不变”），硝化棉燃烧时是将 能转化为内能。上述压缩空气改变空气内能的方式与“钻木取火”改变物体内能的方式 （选填“相同”或“不相同”）。 13．（本题3分）生活中所说的“热”可以有温度、热量和内能多种含义，请在下列横线上写出“热”字的含义。搓手即能发热： ；夏天很热： ；冰熔化吸收大量的热： 。 14．（本题3分）水的比热容为4.2×103 （填写单位），质量为5千克、温度为20℃的水温度升高到30℃，水吸收的热量为 焦。温度相同、质量相等的铝块和铜块，吸收相等热量后，末温比较高的是 块（选填“铝”或“铜”）。（c铝> c铜） 15．（本题3分）某实验小组根据实验数据画出了某种物质的熔化图像，如图所示。通过对图像的分析可知把该物质加热到6min时，该物质所处的物态是 ，该物质熔化所用的时间是 s，该物质液态时的比热容与固态时的比热容之比是 。 16．（本题3分）把凉的奶制品放入盛有热水的保温桶中，经过一段时间，它们的温度随时间变化的图象如图所示，奶制品与热水的质量相同，则代表奶的温度变化图象的是 （选填“甲”或“乙”）。若不考虑热损失，在整个过程中，水的内能变化趋势是 。从图象可以发现，甲、乙的比热容之比为 。 三、实验探究题(本大题共3小题，第17题6分，第18题7分，第19题6分，共19分.) 17．（本题6分）（1）如图1所示，有两只集气瓶A和B，A瓶装有无色透明的空气（二氧化氮的密度比空气密度大）。为了研究扩散现象，应选择 图所示的方案（选填“甲”或“乙”）。抽掉玻璃板后，保持两瓶口紧贴静置较长时间，该现象说明 。 （2）在“探究液体内部压强跟哪些因素有关”的实验中，如图2所示是通过观察压强计上U形管两边液面的 来显示压强大小。手指轻按压强计上金属盒的橡皮膜，观察到U形管中液面不发生变化，说明该装置 （选填“漏气”或“不满气”）。 （3）如图3所示，把两块表面干净的铅压紧，下面吊一个重物时 （选填“能”或“不能”）把它们拉开，原因是分子之间有 。 18．（本题7分）（1）如图①②所示，这两个实验说明了 ，其中用来说明气体对外做功，内能减小的是实验 （选填“①”或“②”）， 的现象说明烧瓶内的气体内能减小了。 （2）小明同学将一小撮硝化棉放入厚壁玻璃筒底部，用力将活塞快速压下，实验观察到的现象是： 。压下活塞时，厚壁玻璃筒里空气的内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），在此过程中，内能是由 转化而来的。这个实验的原理应用于活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中，会发现气筒上部筒壁比下部筒壁的温度 （选填“高”或“低”）。 19．（本题6分）如图所示，在探究“不同物质吸热能力”的实验中： 液体 质量（g） 初温（℃） 末温（℃） 加热时间（min） 水 300 20 30 12 食用油 300 20 30 6 (1)实验中除了图中所给的器材，还需要测量工具：天平和 ； (2)在两个相同的烧杯中加入初温相同、 相同的水和食用油（）。比较两物质的吸热能力，我们可以加热相同的时间，观察 的不同； (3)水和食用油温度随时间变化如上表所示，分析数据可知：质量相等的水和食用油，加热相同的时间， 升温更快，说明 的吸热能力强； (4)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用 这个物理量来描述。 四、计算题(本大题共2小题，第20题6分，第21题7分，共13分) 20．（本题6分）物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图象如图所示。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，求： （1）加热满2min时，水吸收的热量。 （2）沙子的比热容。 21．（本题7分）如图甲所示，把质量为250g的凉牛奶置于盛有热水的敞口玻璃杯中加热，经过一段时间，牛奶和热水的温度随时间的变化图象如图乙所示。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，c奶=2.5×103J/(kg·℃)。求： （1）牛奶不再升温时吸收的热量； （2）若损失的热量占60%，则水放出的热量； （3）水的质量是多少千克（结果保留两位小数）。 五、综合能力题(本大题共3小题，第22题7分，第23题6分，第24题7分，共20分) 22．（本题7分）如图所示的实验，是我们在学习分子动理论时做过的一些实验： 图a：浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰，几天之后，两种液体混合均匀了； 图b：水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积； 图c：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来； 图d：将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。 （1）图a和图 两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子处在 ，图a为尽快达到实验目的，实验过程中 （选填“可以”或“不可以”）搅动量筒里的液体； （2）图b实验主要表明：分子之间存在 ； （3）图c为尽快达到实验目的，可以用 水（选填“冷”或“热”）实验，原因是分子的热运动与 有关； （4）图d实验表明，分子之间存在 。 23．（本题6分）阅读短文，回答文后问题， 牛顿冷却定律 当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现，在温度差不太大的情况下（小于15℃），这个结论符合实际散热规律，称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示，则牛顿冷却定律可以表示为q=k（t物-t环），其中k是散热系数，与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关，和物质种类无关，如果上述因素相同，不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同，即使散热快慢相同，它们降低相同温度需要的时同也不同，根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系，从而可以进行比热容的测量。 （1）物体向周围散热，内能减少，这种改变内能的方式叫做 ； （2）散热快慢q和下列概念中物理意义最接近的是 ； A．速度　　B．密度　　C．功率　　D．效率 （3）一个物体温度为30℃，周围环境温度保持20℃不变，此时物体的放热快慢为q。当物体温度降低到29℃时，散热快慢为 。 （4）如图甲所示，用两个同样的保温杯分别装满水和盐水，水和盐水的温度都是30℃，周围环境温度保持20℃不变，保温杯散开口，水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，盐水的密度为1.1×103kg/m3，则盐水的比热容为 J/(kg·℃)。 24．（本题7分）阅读短文，回答问题。 风寒温度 人们都有这样的体验：走在街上，穿着的衣服感觉冷暖刚好适宜，这时突然起了一阵大风，顿时感觉周身寒冷，这就是风寒效应。风寒效应会影响人体对冷的感觉，导致人体感觉的温度与温度计的示数有明显的差别。原来，人体的主要散热部位是皮肤，通过皮肤红外辐射、接触传导热量、冷热空气对流和汗液蒸发等方式散热。当无风时，在人体皮肤和周围空气之间有一个比较稳定的空气层，由于空气是热的不良导体，可以起到保温作用：当刮风时，稳定的空气保温层不断被新来的冷空气所代替，并把热量带走。风速越大，人体散失的热量越快、越多，人也就感觉越寒冷。科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度，并通过大量实验找出了风寒温度和风速的关系。 下表是在气温为5℃时，风寒温度和风速的关系。 风速（km/h） 0 10 20 30 40 风寒温度（℃） 5 3 1 ﹣1 ﹣3 (1)风会使人感觉更寒冷的原因主要是加强了下列哪种散热方式_________； A．辐射 B．传导 C．对流 D．汗液蒸发 (2)一个质量为50kg的人散失热量4.2×103J，如果人体没有产生相应的热量，则体温将下降 ℃[人体的比热容取4.2×103J/（kg·℃）； (3)冬天人们会用暖水袋取暖是因为水的 大，这是利用 方式改变人的内能； (4)根据所给数据计算出，当气温为5℃，风速为35km/h时，风寒温度为 ℃，此时地面的水会结冰吗？ （填“会”“不会”）。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1讲 内能 ——划重点初三期中期末之复习讲义 本试卷共24题，满分100分，考试时间：80分钟 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题(本大题共8小题，每小题3分，共24分.在每个小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的) 1．（本题3分）关于分子动理论及有关现象，下列说法不正确的是（　　） A．“破镜难圆”说明分子间存在斥力 B．糖醋汤汁腌制糖蒜利用的是扩散现象 C．水和酒精混合后总体积变小，说明分子之间存在间隙 D．人可以闻到花香，说明分子在不停地做无规则运动 【答案】A 【详解】A．“破镜难圆”是因为分子之间间隔过大，故A错误，符合题意； B．不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散现象，糖醋汤汁腌制糖蒜利用的是扩散现象，故B正确，不符合题意； C．分子间存在间隙，酒精分子和水分子进入到彼此的间隙中，使得水和酒精混合后总体积变小，故C正确，不符合题意； D．人可以闻到花香，说明分子在不停地做无规则运动，故D正确，不符合题意。 故选A。 2．（本题3分）值日生扫过地后，尘埃在空中飞扬。下列说法正确的是（　　） A．尘埃飞扬是扩散现象 B．尘埃颗粒是由大量分子构成的 C．尘埃的直径约为 D．尘埃飞扬是由于分子间存在斥力 【答案】B 【详解】尘埃的直径约，远大于分子的直径，尘埃颗粒不是分子，是由大量分子构成的，尘埃飞扬是机械运动，不属于扩散现象，故ACD错误，B正确。 故选B。 3．（本题3分）关于温度、比热容、热量、内能，以下说法正确的是（　　） A．热传递时热量总是由内能大的物体传向内能小的物体 B．0℃的冰熔化成0℃的水，虽吸收了热量，但温度不变，所以内能不变 C．因为水的比热容大，所以同样日照情况下，海边沙滩温度升高比海水小 D．温度高的物体有可能比温度低的物体内能小 【答案】D 【详解】AD．内能大小与物体质量、温度、状态等因素有关，温度高的物体有可能比温度低的物体内能小；热传递时热量由温度高的物体传向温度低的物体，热传递时热量有可能由内能小的物体传向内能大的物体，故A错误，D正确； B．0℃的冰熔化成0℃的水，因吸收了热量，故内能变大，但温度不变，故B错误； C．因为水的比热容大，沙子的比热容小，所以同样日照情况下吸热相同，在相同的条件下，海边沙滩温度升高比海水高，故C错误。 故选D。 4．（本题3分）如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。下列说法正确的是（    ） A．管口出现的“白气”是水蒸气 B．水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加 C．水蒸气推出橡胶塞的过程中，管口水蒸气的内能只是通过热传递的方式改变的 D．水蒸气推出橡胶塞的过程中，橡胶塞的动能是由水蒸气的内能转化来的 【答案】D 【详解】A．管口出现的“白气”是水蒸气遇冷液化而成的小液滴，故A错误； BCD．水蒸气推出橡胶塞，对活塞做功，将内能转化为活塞的机械能，通过做功的方式减小水蒸气的内能，故BC错误，D正确。 故选D。 5．（本题3分）甲、乙两物体质量都为1kg ，丙物体质量为2kg，三个物体温度都升高1℃ ，吸收热量如图所示。以下说法正确的是（     ） A．甲的温度升高1℃，需吸收2000J 的热量 B．甲、乙的温度都降低1℃ ，乙比甲放出的热量多 C．乙的比热容与丙的相等 D．甲的比热容比乙的大 【答案】D 【详解】A．由图示知，1kg的甲物体温度升高1摄氏度时，吸收的热量为3000J，故A错误； B．由图示知，质量为1kg温度升高1摄氏度时，甲吸收的热量为3000J，乙吸收的热量比3000J少，甲吸收的热量比乙的多，则降低1摄氏度时，甲放出的热量比乙多，故B错误； C．由图示知，1kg的乙和2kg的丙，在温度升高1摄氏度时，吸收的热量相同，则1kg的丙在温度升高1摄氏度时，吸收的热量比乙少，所以乙的比热容比丙大，故C错误； D．质量相同的甲和乙升高相同的温度，甲吸收的热量比乙的多，则甲的比热容比乙的大，故D正确。 故选D。 6．（本题3分）关于同一种物质的比热容，下列说法正确的是（　　） A．若物体质量增大一倍，则比热容减小一半 B．若物体温度升高一倍，则比热容增大一倍 C．比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少都无关 D．若物体吸收的热量增大一倍，比热容增大一倍 【答案】C 【详解】比热容是物质本身的一种物理属性，决定于物质的种类和状态，与吸收热量的多少、升高温度的多少、质量的多少没有关系，故C正确，ABD错误。 故选C。 7．（本题3分）用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失）。如图所示是A和B的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．加热相同时间，B比A吸收热量多 B．升高相同的温度，A吸收热量较多 C．由图像可知，B的吸热本领强 D．通过分析图像可以得出，B的比热容是A的两倍 【答案】B 【详解】A．用相同加热器，加热相同时间，物体A、B吸收的热量相同，故A错误； BC．A、B液体质量相等，初温相同，当A、B升高相同的温度，A加热时间较长，A吸收的热量较多，说明A的吸热本领强，故B正确，C错误； D．由于A、B液体质量相等，初温相同，用相同的加热器加热相同的时间，表示A、B吸收的热量相同，A温度升高了 ΔtA=40℃-20℃=20℃ B温度升高了 ΔtB=60℃-20℃=40℃ ΔtA∶ΔtB=20℃∶40℃=1∶2 由Q吸=cmΔt可知，吸收的热量、质量相同时，不同物质的比热容与升高的温度成反比，所以比热容 cA∶cB=ΔtB∶ΔtA=2∶1 A的比热容是B的两倍，故D错误。 故选B。 8．（本题3分）现有质量相等且温度均为的A、B两物体和一杯温度为的水，先将A放入水中，热平衡后水的温度降低了，再将A取出，把B放入水中，热平衡后水温又降低了，不考虑热量的损耗，则A、B两物体的比热容之比为（　　） A．8∶9 B．9∶8 C．1∶1 D．1∶2 【答案】A 【详解】物体A放入水中后 则它们的共同温度为 物体A的温度由10℃升高到46℃，则 水放出的热量 A吸收的热量 根据热平衡方程 即 代入相关数据得 物体B放入水中后 它们的共同温度为 B的温度由10℃升高到42℃，则 水放出的热量 B吸收的热量 根据热平衡方程 即 代入相关数据得 A、B两物体质量相等，即 则A、B两物体的比热容之比 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 第II卷（非选择题） 二、填空题(本大题共8小题，每空1分，共24分) 9．（本题3分）研究表明分子会不停息地做无规则运动.夏日荷花盛开飘来阵阵花香，这是 现象； 水很难被压缩说明分子之间有 力；小朋友们吹泡泡时，阳光下看到极薄的肥皂泡有一定弹性，不易破，这是分子间的 力起了作用。 【答案】 扩散 斥 引 【详解】[1]荷花盛开飘来阵阵花香，是花香分子发生的扩散现象，说明分子在不停息地做无规则运动。 [2]水的体积很难压缩是由于分子间有斥力。 [3]小朋友吹泡泡时，阳光下薄的肥皂泡没有立即破灭，说明分子间有引力 10．（本题3分）常见的物质是由极其微小的 、原子构成的。如图所示是同种物质在三种不同状态下的分子结构，其中图甲表示物体处于 （选填“固”“液”或“气”）态：物质从图丙状态变化到图乙状态时，需要 （选填“吸收”或“放出”）热量。 【答案】 分子 固 放出 【详解】[1][2][3]根据物质构成的知识可知，常见的物质是由极其微小的分子、原子构成的，如图所示是同种物质在三种不同状态下的分子结构，图甲中分子间距较小，呈现一定的排列顺序，表示物体处于固态，图乙中分子间距较大，分子排列没有一定的顺序，是液态，图丙中分子间距很大，分子排列没有一定的顺序，是气态，物质状态从图丙变化到图乙时，即从气态变为液态时是液化过程，放出热量。 11．（本题3分）0℃的冰在熔化过程中，其温度 ，内能 ；（均填变大，变小或不变），多出的这部分能量是以 （选填“分子动能”或“分子势能”）的形式存在的。 【答案】 不变 变大 分子势能 【详解】[1][2]因为0℃的冰熔化成0℃的水需要吸收热量，则内能增大。 [3]因为内能是分子动能和分子势能和总和，由于温度不变，分子平均动能不变，因此多余部分能量应该是分子势能的大小。 12．（本题3分）如图所示，在一个配有活塞的厚透明筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速下压，压缩空气使筒内空气的内能 （选填“增大”“减小”或“不变”），硝化棉燃烧时是将 能转化为内能。上述压缩空气改变空气内能的方式与“钻木取火”改变物体内能的方式 （选填“相同”或“不相同”）。 【答案】 增大 化学 相同 【详解】[1][2]当把活塞迅速压下去时，压缩空气，活塞对空气做功，机械能转化为内能，使筒内空气的内能增大，温度升高，达到硝化棉的燃烧点，硝化棉就燃烧起来，硝化棉燃烧时是将化学能转化为内能。 [3]“钻木取火”是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，压缩空气改变空气内能的方式与“钻木取火”改变物体内能的方式相同。 13．（本题3分）生活中所说的“热”可以有温度、热量和内能多种含义，请在下列横线上写出“热”字的含义。搓手即能发热： ；夏天很热： ；冰熔化吸收大量的热： 。 【答案】 内能 温度 热量 【详解】[1]搓手即能发热的“热”：指的是内能，通过做功的方式增加内能。 [2]夏天很热的“热”：指的是夏天的温度高。 [3]冰熔化吸收大量的热的“热”：指的是冰熔化时需要从外界吸收热量。 14．（本题3分）水的比热容为4.2×103 （填写单位），质量为5千克、温度为20℃的水温度升高到30℃，水吸收的热量为 焦。温度相同、质量相等的铝块和铜块，吸收相等热量后，末温比较高的是 块（选填“铝”或“铜”）。（c铝> c铜） 【答案】 焦 /（千克·℃） 2.1×105 铜 【详解】[1]水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。 [2]水吸收的热量 [3]铝的比热容比铜的比热容大，由知道，在质量相等时，吸收相等的热量，铜的温度升得高、铝的温度升高的低；因为由知道，且 c铝＞c铜 所以由 知道，铜升高的温度高，又因为初温相同，所以铜的末温比较高。 15．（本题3分）某实验小组根据实验数据画出了某种物质的熔化图像，如图所示。通过对图像的分析可知把该物质加热到6min时，该物质所处的物态是 ，该物质熔化所用的时间是 s，该物质液态时的比热容与固态时的比热容之比是 。 【答案】 固液共存态 360 【详解】[1]由图可知，该物质从第4min开始熔化到第10min熔化结束，在第6min时，该物质正在熔化，所以处于固态共存态。 [2]该物质熔化所用的时间 [3]根据图中坐标信息可知，该物质在AB段处于固态，加热4min，温度升高10℃，CD段处于液体，加热4min，温度升高5℃，该物质在CD段（液态）与AB段（固态）加热时间相同，所以吸收热量相同，固态的温度变化量为液态温度变化量的2倍，由可知，固态时的比热容是液态时的一半，即物质液态时的比热容与固态时的比热容之比为。 16．（本题3分）把凉的奶制品放入盛有热水的保温桶中，经过一段时间，它们的温度随时间变化的图象如图所示，奶制品与热水的质量相同，则代表奶的温度变化图象的是 （选填“甲”或“乙”）。若不考虑热损失，在整个过程中，水的内能变化趋势是 。从图象可以发现，甲、乙的比热容之比为 。 【答案】 乙 先减小后不变 2∶1 【详解】[1][2]把凉牛奶放在热水中加热，牛奶吸热，温度逐渐升高，热水放热，温度逐渐降低，内能减小，直至两者的末温相等，因此乙是牛奶的温度变化图象，若不考虑热损失，最后水的温度始终保持60℃不变，水的内能先减小后不变。 [3]若不考虑热损失，热水和凉牛奶发生热传递时；根据图象可知，凉牛奶温度升高了 60℃﹣20℃＝40℃ 水的温度下降了 80℃-60℃=20℃ 即 Δt奶＝2Δt水 不考虑热损失，则 Q奶吸＝Q水放 已知 m奶＝m水 且 Δt奶＝2Δt水 由Q＝cmΔt可得甲、乙的比热容之比 三、实验探究题(本大题共3小题，第17题6分，第18题7分，第19题6分，共19分.) 17．（本题6分）（1）如图1所示，有两只集气瓶A和B，A瓶装有无色透明的空气（二氧化氮的密度比空气密度大）。为了研究扩散现象，应选择 图所示的方案（选填“甲”或“乙”）。抽掉玻璃板后，保持两瓶口紧贴静置较长时间，该现象说明 。 （2）在“探究液体内部压强跟哪些因素有关”的实验中，如图2所示是通过观察压强计上U形管两边液面的 来显示压强大小。手指轻按压强计上金属盒的橡皮膜，观察到U形管中液面不发生变化，说明该装置 （选填“漏气”或“不满气”）。 （3）如图3所示，把两块表面干净的铅压紧，下面吊一个重物时 （选填“能”或“不能”）把它们拉开，原因是分子之间有 。 【答案】 乙 分子在不停地做无规则运动 高度差 漏气 不能 引力 【详解】（1）[1]二氧化氮的密度大于空气的密度，若把二氧化氮气体放到上方，二氧化氮分子会下沉到下方的空气瓶子中。 [2]撤去玻璃板，看到两瓶中气体颜色相同，二者彼此进入对方，说明分子在不停地做无规则运动。 （2）[3]液体压强计是利用U形管两侧液面高度差来体现压强大小的，液面高度差越大。 [4]若手指轻按压强计上金属盒的橡皮膜，观察到U形管中液面不发生变化，使软管中的气体和大气相通，橡皮膜受到压强时，U形管中的液面就不会出现高度差。 （3）[5][6]表面干净的铅压紧，两块铅表面分子间的作用力此时主要表现为引力，才使得下面挂一个重物也不能把它们拉开。 18．（本题7分）（1）如图①②所示，这两个实验说明了 ，其中用来说明气体对外做功，内能减小的是实验 （选填“①”或“②”）， 的现象说明烧瓶内的气体内能减小了。 （2）小明同学将一小撮硝化棉放入厚壁玻璃筒底部，用力将活塞快速压下，实验观察到的现象是： 。压下活塞时，厚壁玻璃筒里空气的内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），在此过程中，内能是由 转化而来的。这个实验的原理应用于活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中，会发现气筒上部筒壁比下部筒壁的温度 （选填“高”或“低”）。 【答案】 做功可以改变内能 ② 瓶内有白雾产生 硝化棉燃烧 增大 机械能 低 【详解】（1）[1][2][3]①中活塞对空气做功，使空气内能增大温度升高至筒内硝化棉的燃点，棉絮就会燃烧，这是对物体做功，物体内能增加；②瓶子里装有一些水，向瓶内打气，瓶内压强增大到一定程度时，瓶内气体将活塞冲出去，对活塞做了功，当瓶塞跳起时，观察到瓶内有白雾产生，说明瓶内气体对外做功时内能减小了，温度降低。这是气体对外做功，本身内能减小。两个实验都说明了做功可以改变内能，其中气体对外做功时内能减小了的是实验②。 （2）[4][5][6][7]②实验中，瓶塞跳起时，瓶内会出现白雾，这是因为瓶内空气对外做功，内能减小，温度降低，空气中的水蒸气因降温而液体成小水珠，于是出现了白雾，用力将活塞快速压下时，观察到的现象是：硝化棉燃烧。压下活塞，活塞对筒内空气做功，机械能转化为内能，使空气内能增加，温度升高；是通过做功的方式改变物体的内能。用打气筒为自行车轮胎打气的过程中，会发现气筒的上部筒壁比气筒的下部筒壁的温度低，这是因为用打气筒打气时，压缩筒内空气做功，使筒内下部的空气内能增大、温度升高，这样使打气筒下部筒壁的温度较高。 19．（本题6分）如图所示，在探究“不同物质吸热能力”的实验中： 液体 质量（g） 初温（℃） 末温（℃） 加热时间（min） 水 300 20 30 12 食用油 300 20 30 6 (1)实验中除了图中所给的器材，还需要测量工具：天平和 ； (2)在两个相同的烧杯中加入初温相同、 相同的水和食用油（）。比较两物质的吸热能力，我们可以加热相同的时间，观察 的不同； (3)水和食用油温度随时间变化如上表所示，分析数据可知：质量相等的水和食用油，加热相同的时间， 升温更快，说明 的吸热能力强； (4)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用 这个物理量来描述。 【答案】(1)秒表、温度计 (2) 质量 升高温度的多少 (3) 食用油 水 (4)比热容 【详解】（1）实验中除了图中所给的器材，根据转换法，通过加热时间的长短来比较吸热的多少，因此需要秒表；此外还需要温度计测量液体温度的变化情况，因此需要温度计。 （2）[1]根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，所以在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和食用油。 [2]比较两物质的吸热能力，我们可以加热相同的时间，则吸热相同，观察升高温度的多少。温度变化小的吸热能力强，温度变化大的吸热能力弱。 （3）[1][2]根据表中数据可知，质量相等的水和食用油，加热相同的时间，食用油升温更快，水升温较慢，说明水的吸热能力强。 （4）比热容是表示不同物质吸热能力强弱不同的物理量，通过实验可以得到，不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用比热容这个物理量来描述。 四、计算题(本大题共2小题，第20题6分，第21题7分，共13分) 20．（本题6分）物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图象如图所示。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，求： （1）加热满2min时，水吸收的热量。 （2）沙子的比热容。 【答案】（1）4.2×104J；（2）0.9×103J/(kg·℃) 【详解】解：（1）由b图象可知，水的温度从20℃上升到70℃，加热满2min时水吸收的热量 Q水吸=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(70℃﹣20℃)=4.2×104J （2）相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，在2分钟的时间内 Q沙吸=Q水吸=4.2×104J 又因为加热满2min，沙子的温度从20℃上升到250℃，沙子升高的温度 Δt沙=250℃﹣20℃=230℃ 沙子的质量 m沙=200g=0.2kg 沙子的比热容 答：（1）加热满2min，水吸收了4.2×104J的热量； （2）沙子的比热容为0.9×103J/(kg·℃)。 21．（本题7分）如图甲所示，把质量为250g的凉牛奶置于盛有热水的敞口玻璃杯中加热，经过一段时间，牛奶和热水的温度随时间的变化图象如图乙所示。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，c奶=2.5×103J/(kg·℃)。求： （1）牛奶不再升温时吸收的热量； （2）若损失的热量占60%，则水放出的热量； （3）水的质量是多少千克（结果保留两位小数）。 【答案】（1）1.25×104J；（2）3.125×104J；（3）0.19kg 【详解】解：（1）凉牛奶置于盛有热水的敞口玻璃杯中加热，牛奶的温度是升高的，热水的温度是降低的，则图乙中b曲线是牛奶，a曲线是热水，牛奶不再升温时，温度变化量为20℃，c奶=2.5×103J/(kg·℃)，牛奶的质量为0.25kg，根据比热容公式可知，牛奶不再升温时吸收的热量为 牛奶不再升温时吸收的热量为1.25×104J。 （2）由（1）解析可知，牛奶不再升温时吸收的热量为1.25×104J，若损失的热量占60%，则牛奶吸收的热量占40%，则水放出的热量为 水放出的热量为3.125×104J。 （3）从图乙可以看到，水的温度变化量为40℃，c水=4.2×103J/(kg·℃)，由（2）解析可知，水放出的热量为3.125×104J，根据比热容公式可知，水的质量为 水的质量约是0.19kg。 答：（1）牛奶不再升温时吸收的热量为1.25×104J； （2）若损失的热量占60%，则水放出的热量为3.125×104J； （3）水的质量约是0.19kg。 五、综合能力题(本大题共3小题，第22题7分，第23题6分，第24题7分，共20分) 22．（本题7分）如图所示的实验，是我们在学习分子动理论时做过的一些实验： 图a：浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰，几天之后，两种液体混合均匀了； 图b：水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积； 图c：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来； 图d：将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。 （1）图a和图 两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子处在 ，图a为尽快达到实验目的，实验过程中 （选填“可以”或“不可以”）搅动量筒里的液体； （2）图b实验主要表明：分子之间存在 ； （3）图c为尽快达到实验目的，可以用 水（选填“冷”或“热”）实验，原因是分子的热运动与 有关； （4）图d实验表明，分子之间存在 。 【答案】 c 无规则运动状态 不可以 间隙 热 温度 引力 【详解】（1）[1][2][3]图a和图c两个实验形成实验现象的原因相同，都是由于分子无规则运动产生的现象；图a中，为尽快达到实验目的，实验过程中不可以搅动量筒里的液体，因为有了外力的作用，不能证明分子的无规则运动。 （2）[4]图b水和酒精充分混合后，水和酒精的分子彼此进入对方的间隙，总体积小于混合前水和酒精的总体积，说明分子之间有间隙。 （3）[5][6]由于温度越高，分子无规则运动越剧烈，所以为尽快达到实验目的，可以用热水，说明分子的热运动与温度有关。 （4）[7]图d：将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，分子之间的距离达到了分子间引力的作用范围，分子引力使两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开，图d实验表明，分子之间存在引力。 23．（本题6分）阅读短文，回答文后问题， 牛顿冷却定律 当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现，在温度差不太大的情况下（小于15℃），这个结论符合实际散热规律，称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示，则牛顿冷却定律可以表示为q=k（t物-t环），其中k是散热系数，与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关，和物质种类无关，如果上述因素相同，不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同，即使散热快慢相同，它们降低相同温度需要的时同也不同，根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系，从而可以进行比热容的测量。 （1）物体向周围散热，内能减少，这种改变内能的方式叫做 ； （2）散热快慢q和下列概念中物理意义最接近的是 ； A．速度　　B．密度　　C．功率　　D．效率 （3）一个物体温度为30℃，周围环境温度保持20℃不变，此时物体的放热快慢为q。当物体温度降低到29℃时，散热快慢为 。 （4）如图甲所示，用两个同样的保温杯分别装满水和盐水，水和盐水的温度都是30℃，周围环境温度保持20℃不变，保温杯散开口，水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，盐水的密度为1.1×103kg/m3，则盐水的比热容为 J/(kg·℃)。 【答案】 热传递 C 3.5×103 【详解】（1）[1]物体向周围散热，物体的内能转移到周围温度较低的物体上，内能减小，这种方式叫热传递。 （2）[2]q是表示散热快慢的物理量，速度是表示物体运动快慢的物理量，功率是表示做功快慢的物理量，这三者的物理意义接近，速度单位m/s。功率单位与散热快慢单位都是J/s。因此只选C。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （3）[3] 当物体温度为30℃，周围环境温度为20℃时，根据牛顿冷却定律q=k(t物-t环)可得物体的散热系数 当物体温度降低到29℃时，散热快慢为 （4）[4]由图乙可知，水从30℃降到25℃放出的热量为 Q放=c水m水(t0水-t水)=4.2×103J/(kg·℃)×m水×(30℃-25℃)=4.2×103J/(kg·℃)×1.0×103kg/m3×V水×5℃ 盐水从30℃降到25℃放出的热量为 Q放ˊ=c盐水m盐水(t0盐水-t盐水)=c盐水m盐水×(30℃-25℃)= c盐水×1.1×103kg/m3×V盐水×5℃ 其中水和盐水降温时间分别为24min和22min，盐水和水的体积相同，所以放出的热量之比为 可求得盐水的比热容为3.5×103J/(kg·℃) 24．（本题7分）阅读短文，回答问题。 风寒温度 人们都有这样的体验：走在街上，穿着的衣服感觉冷暖刚好适宜，这时突然起了一阵大风，顿时感觉周身寒冷，这就是风寒效应。风寒效应会影响人体对冷的感觉，导致人体感觉的温度与温度计的示数有明显的差别。原来，人体的主要散热部位是皮肤，通过皮肤红外辐射、接触传导热量、冷热空气对流和汗液蒸发等方式散热。当无风时，在人体皮肤和周围空气之间有一个比较稳定的空气层，由于空气是热的不良导体，可以起到保温作用：当刮风时，稳定的空气保温层不断被新来的冷空气所代替，并把热量带走。风速越大，人体散失的热量越快、越多，人也就感觉越寒冷。科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度，并通过大量实验找出了风寒温度和风速的关系。 下表是在气温为5℃时，风寒温度和风速的关系。 风速（km/h） 0 10 20 30 40 风寒温度（℃） 5 3 1 ﹣1 ﹣3 (1)风会使人感觉更寒冷的原因主要是加强了下列哪种散热方式_________； A．辐射 B．传导 C．对流 D．汗液蒸发 (2)一个质量为50kg的人散失热量4.2×103J，如果人体没有产生相应的热量，则体温将下降 ℃[人体的比热容取4.2×103J/（kg·℃）； (3)冬天人们会用暖水袋取暖是因为水的 大，这是利用 方式改变人的内能； (4)根据所给数据计算出，当气温为5℃，风速为35km/h时，风寒温度为 ℃，此时地面的水会结冰吗？ （填“会”“不会”）。 【答案】(1)C (2)0.02 (3) 比热容 热传递 (4) ﹣2 不会 【详解】（1）风加速了人体周围空气流动速度，加强了对流，加快了对流散失的热量，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （2）由知道，降低的温度 （3）[1]因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以暖水袋中用水做传热介质。 [2]用暖水袋取暖是利用热传递的方法改变内能。 （4）[1][2]当气温为5℃，风速为35km/h时，风寒温度 此时水的温度为5℃，没有达到凝固点，故地面的水不会结冰。 学科网（北京）股份有限公司 $$