精品解析：北京市朝阳外国语学校2023-2024学年九年级9月月考物理试题

2023-2024学年九年级9月月考（内能及利用） 一、单选题 1. 关于分子动理论和物体内能变化的说法，正确的是（　　） A. 在厨房外面闻到炒菜的香味，属于扩散现象 B. 固体很难被压缩，是因为固体分子间有很大引力的缘故 C. 钻木取火是通过热传递的方法改变物体内能的 D. 沙漠地区的气温比沿海地区变化明显是因为水的比热容比较小 【答案】A 【解析】 【详解】A．在厨房外面闻到炒菜的香味，菜分子扩散进入空气中，属于扩散现象，故A正确； B．分子间有引力与斥力，固体很难被压缩，固体分子间有斥力的缘故，故B错误； C．钻木取火是通过克服摩擦力做功的方法改变物体内能的，故C错误； D．沙漠地区的气温比沿海地区变化明显是因为水的比热容比较大，质量相同的水与沙子，吸收相同的热量，水升高温度较少，故D错误。 故选A。 2. 在下列实例中，用热传递的方式来改变物体内能的是（ ） A. 两手相互摩擦，手的温度升高 B. 用锯条锯木板，锯条的温度升高 C. 用手反复弯折铁丝，弯折处铁丝的温度升高 D. 用热水袋暖手，手的温度升高 【答案】D 【解析】 【详解】A．两手相互摩擦，是克服摩擦做功，使手的温度升高，故A不符合题意； B．用锯条锯木板，是克服摩擦做功，使锯条的温度升高，故B不符合题意； C．用手反复弯折铁丝，是通过做功使弯折处铁丝的温度升高，故C不符合题意； D．用热水袋暖手，是通过热传递的方式使手的温度升高，故D符合题意。 故选D。 3. 关于热学知识，下列说法正确的是（　　） A. 物体的温度足够低时内能可能为零 B. 物体的运动速度越大，它的内能就越大 C. 热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 D. 物体内能增加，不一定是因为吸收了热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．一切物体的分子都在不停的做无规则的运动，因此物体温度足够低也有内能，故A错误； B．物体运动速度影响的是动能，和物体的内能无关，故B错误； C．热传递条件是有温度差，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，内能与物体的温度、质量和状态有关，内能小的物体温度若高于内能大的物体，热量就会从内能小的物体传递给内能大的物体，故C错误； D．物体内能增加，可能是吸收了热量也可能是外界对物体做了功，故D正确。 故选D。 4. 下列说法正确的是（　　） A. 内能转化为机械能的比例越大，热机效率越高 B. 铜块很难被拉伸，说明铜块分子间只存在引力 C. 燃料燃烧时放出的热量越多，燃料的热值越大 D. 风力发电机发电，是电能转化为机械能的过程 【答案】A 【解析】 【详解】A．热机效率越高，说明内能转化成的机械能与内能的比值越大，故A正确； B．铜块很难被拉伸说明分子间存在引力，但分子之间斥力和引力是同时存在，故B错误； C．热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃烧程度、放出热量的多少和是否充分燃烧无关，故C错误； D．风力发电机发电时，风的机械能减少，但同时得到电能，机械能转化为电能，故D错误。 故选A。 5. 关于内能，下列说法中正确的是（　　） A. 温度为0℃的物体没有内能 B. 一个物体的机械能增加，其内能也一定增加 C. 内能可以自发地从低温物体转移到高温物体 D. 双手摩擦生热，属于做功的方式改变物体内能 【答案】D 【解析】 【详解】A.内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，一切物体都有内能，故A错误； B.物体的内能与机械能没有关系，同一个物体的机械能增加，其内能不一定增加，故B错误； C.内能可以自发地从高温物体转移到低温物体，故C错误； D.双手摩擦生热，是克服摩擦做功，使手的内能增大，温度升高，属于做功的方式改变物体内能，故D正确。 故选D。 6. 两只相同的集气瓶中分别装有空气和红棕色的二氧化氮气体，用玻璃板隔开后按图所示放置，抽去玻璃板，保持两瓶口紧贴静置较长时间后，两瓶中气体颜色变得相同。下列说法错误的是（ ） A. 此现象表明分子在永不停息地做无规则运动 B. 此现象与“扫地时灰尘飞扬”的成因相同 C. 该现象不仅能发生在气体之间，也能发生在固体、液体之间 D. 该现象发生的剧烈程度与温度有关 【答案】B 【解析】 【详解】A．抽去玻璃板，密度大于空气密度的二氧化氮气体能运动到上方集气瓶中，说明分子在永不停息地做无规则运动，故A正确，不符合题意； B．扫地时灰尘飞扬属于机械运动，而不是分子的热运动，故B错误，符合题意； C．一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，所以该现象不仅能发生在气体之间，也能发生在固体、液体之间，故C正确，不符合题意； D．温度越高，分子的热运动越剧烈，故D正确，不符合题意。 故选B。 7. 如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是 A. 压缩冲程，将化学能转化成内能 B. 压缩冲程，将机械能转化成内能 C. 做功冲程，将内能转化成机械能 D. 做功冲程，将机械能转化成内能 【答案】C 【解析】 【详解】图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能由此可知ABD错误，C正确； 8. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A. 温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小 B. 物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变 C. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 D. 物体的温度越高，所含热量越多 【答案】C 【解析】 【详解】A．内能的大小与物体的质量、温度、状态有关，仅凭温度的高低不能判断物体内能的大小，故A错误； B．晶体熔化时，吸收热量，温度不变，内能增加，故B错误； C．内能小的物体，可能温度高，所以它可能将热量传递给内能大的物体，故C正确； D．热量是一个过程量，要用“吸收”或“放出”来表达，而不能用“具有”或“含有”来修饰，故D错误。 故选C。 9. 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. 水被加热的过程中，其内能是通过做功的方式改变的 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 【解析】 【详解】A．管口出现的“白气”是水蒸气液化成的小水滴，故A错误； BD．水蒸气推出橡胶塞，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，水蒸气内能减小，故B错误，D正确； C．水被火焰加热的过程中，其内能是通过热传递的方式改变的，故C错误。 故选D。 10. 下列关于汽车的说法中，不正确的是（　　） A. 汽车在刹车过程中，刹车片温度升高，是做功改变了它的内能 B. 给汽车加油时能闻到汽油的味道，说明分子在不停地做无规则运动 C. 汽油机在做功冲程中把内能转化为机械能 D. 汽油的热值为4.6×107J/kg，表示每燃烧1kg的汽油可以获得4.6×107J的热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽车在刹车过程中，要克服摩擦力做功，使刹车片的温度升高、内能增加，是做功改变了它的内能，故A正确，不符合题意； B．给汽车加油时能闻到汽油的味道，是汽油分子运动到空气中，说明分子在不停地做无规则运动，故B正确，不符合题意； C．根据能量转化可知，在汽油机的做功冲程中，将内能转化为机械能，故C正确，不符合题意； D．根据物质的热值定义可知，汽油的热值是4.6×107J/kg，说明完全燃烧1kg汽油完全燃烧所放出的热量是4.6×107J ，故D错误，符合题意。 故选D。 11. 根据表格中的数据，下列说法中正确的是（ ） 物质 比热容 物质 比热容 水 冰 酒精 铝 水银 铜 A. 一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小 B. 水和酒精放出相等热量，水的温度降低得较多 C. 质量相等的铜和铝，升高相同的温度，铝吸收的热量多 D. 水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是 【答案】C 【解析】 【详解】A．比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，一杯水倒出一半，杯内剩余水的质量变小但比热容不变，故A错误； B．由表格数据可知，水的比热容大于酒精的比热容，水和酒精放出相等热量，由可知，由于不知道质量大小关系，无法判断水和酒精哪个温度降低得较多，故B错误； C．由表格数据可知，铝的比热容大于铜的比热容，铝和铜的质量相等、升高相同的温度，由可知，铝吸收的热量一定多，故C正确； D．水的比热容表示质量为1kg的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J，故D错误。 故选C。 12. 如图是用相同的加热装置对a、b、c三种固态物质加热时它们的温度随时间变化的图象，其中T1∶T2∶T3∶T4=1∶2∶3∶4。下列分析正确的是（ ） A. 4~6min时间内物质a的温度不变，内能不变 B. 温度从T1升高到T2时，a、b吸收的热量相等 C. 如果a、b是同种物质，a与b的质量之比为3∶2 D. 如果a、c质量相同，a与c的比热容之比为1∶3 【答案】D 【解析】 【详解】A．4~6min时间内，物质需要不停地吸收热量，温度不变，但内能增加，故A错误； B．吸收热量的多少通过加热时间来表示，温度从T1升高到T2时，b物质需要加热的时间比a长，b物质吸收的热量多，故B错误； C．如果a、b是同种物质，比热容相同，升高相同的温度时，a加热4min，b加热6min 相同时间内吸收的热量相同，则 由Q=cmΔt可得 则a与b的质量之比为 故C错误； D．如果a、c质量相同，a从T1升高到T4，加热4min，c从T1升高到T3，加热8min，由题可知 T1∶T2∶T3∶T4=1∶2∶3∶4 则 a与c吸收热量之比为 则由Q=cmΔt可得 所以 故D正确。 故选D。 13. 某汽油机工作时的能量损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦及其它损耗总和为10%。已知汽油热值为4.6×107J/kg。下列说法中正确的是（　　） A. 该汽油机工作的效率是25%，工作时汽油燃烧释放能量的75%转化为机械能 B. 若该汽油机消耗2kg汽油，获得的机械能为2.3107J C. 若该汽油机消耗2kg汽油，损失的能量为3.22107J D. 经过不断改进和创新，汽油机的效率可以提高到100% 【答案】B 【解析】 【详解】A．汽油机的工作效率为 η=100%-30%-35%-10%=25% 工作时汽油燃烧释放能量的25%转化为机械能，故A错误； BC．2kg汽油完全燃烧产生的热量为 Q放=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J 获得的机械能为 W有用=ηQ放=25%×9.2×107J=2.3×107J 损失的能量为 Q损失= Q放- W有用=9.2×107J-2.3×107J=6.9×107J 故B正确，C错误； D．因为汽油机工作时，由于摩擦、散热等原因，总要有能量损失，所以汽油机的效率不可能到100%，故D错误。 故选B。 14. 有两块金属块，它们的质量之比为1∶3，吸收相同的热量后，它们升高的温度之比为3∶2，那么它们的比热容之比为（　　） A. 1∶2 B. 2∶1 C. 2∶9 D. 9∶2 【答案】B 【解析】 【详解】它们的比热容之比为 故选B。 15. 甲、乙、丙三个物体的质量关系为，当其吸收热量情况如图所示时，升高的温度关系为则关于这三个物体，下列说法正确的是（　　） A. 乙的比热容最小 B. 甲、乙的比热容相等 C. 甲、乙的末温一定相等 D. 若三个物体的温度都降低1℃，乙放出的热量最少 【答案】A 【解析】 【详解】B．根据图可知，甲、乙吸收热量相同，而丙吸收的热量是甲、乙吸收热量的2倍，故可以列等式 即 根据题意可知 故 故B错误； C．由于初始温度未知，故甲、乙的末温未知，故C错误； A．根据 根据图可知 而 故 经整理可知 故 因为 故乙的比热容是最小的，故A正确； D．因为甲、乙质量相同，故甲与乙相比，乙的比热容小，故乙放出的热量少，但是乙与丙放出的热量多少无法比较，乙的比热容虽然小，但是乙的质量大于丙的质量，故无法比较，故D错误。 故选A。 二、多选题 16. 关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ） A. 温度高的物体其内能一定多 B. 物体不从外界吸收热量，其内能也可能增加 C. 物体内能增加，其温度不一定升高 D. 物体质量越大，温度越高，其所含的热量越多 【答案】BC 【解析】 【详解】A．温度高的物体其内能不一定多，因为影响内能的因素还有物体的质量和体积，故A错误； B．改变内能的方式有热传递和做功，它们在改变内能上是等效的，故B正确； C．物体的内能增加，其温度不一定升高，例如晶体的熔化过程中吸收热量但温度保持不变，故C正确； D．热量是一个过程量，只能说放出或吸收，不能说含有或具有，故D错误。 故选BC。 17. 如果要提高热机的效率，必须（ ） A. 用热值大的燃料 B. 减少各种热损失 C. 保证良好的润滑 D. 提高热机的功率 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由热机效率的定义可知 ，所以用热值大的燃料，其利用率不一定高，故A错误． BC．减小各种热损失，保证良好润滑，减小摩擦，可以减小机械摩擦损失的能量，提高热机效率，故BC正确为答案． D．提高热机的功率，增大了热机在单位时间内所做的功，但其效率不一定提高，故D错误． 18. 如图是两个演示实验示意图，甲图是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧；乙图是给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动活塞迅速冲出试管口；根据实验现象判断下列说法正确的是 A. 甲图中活塞下压过程中，筒内气体的内能减小 B. 甲图中活塞下压过程的能量转化与热机压缩冲程能量转化相同 C. 乙图中水蒸气推动活塞迅速冲出试管口的过程中，水蒸气的内能增加 D. 乙图中水蒸气推动活塞过程的能量转化与热机做功冲程能量转化相同 【答案】BD 【解析】 【详解】AB、图甲所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，由于压缩玻璃筒内的空气对其做功，使得空气的内能增加，温度升高，故是将机械能转化为内能的过程，故与内燃机的压缩冲程相类似，所以A错误，B正确；CD、图乙所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出，即该过程中消耗水蒸气的内能，产生机械能，故是将内能转化为机械能的过程，与内燃机的做功冲程相类似，所以C错误，D正确．故选BD. 19. 在下图所示的各种现象中，下列说法正确的是 A. 滴在热水中的墨水比滴在冷水中的墨水使水较快变色，说明了温度越高，分子运动越快 B. 玻璃板水平接触水面，稍用力向上提弹簧测力计，在玻璃板未脱离水面时，弹簧测力计示数比玻璃板不接触水面时大，主要是因为玻璃板上表面受大气压作用 C. 铅板和金板长时间压紧在一起，铅和金互相渗透，是因为分子间有相互作用的引力 D. 在浓硫酸铜溶液的上面，缓慢加些水，一段时间后，两种液体混合均匀了，这是扩散现象 【答案】AD 【解析】 【分析】（1）组成物质的分子在不停的做无规则运动，分子的运动与温度有关，称为热运动； （2）分子间有相互作用的引力和斥力； （3）不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散，扩散发生在固体、液体和气体之间． 【详解】A、墨水在热水和冷水中扩散快慢不同，且温度越高，分子运动越快，故A正确； B、玻璃板水平接触水面，稍用力向上提弹簧测力计，在玻璃板未脱离水面时，弹簧测力计示数比玻璃板不接触水面时大，说明分子间存在着相互作用的引力，故B错误； C、铅板和金板长时间压紧在一起，铅和金会互相渗透，这是铅和金的分子不停运动的结果，属于扩散现象，故C错误； D、在浓硫酸铜溶液的上面，缓慢加些水，由分子动理论可知，水分子和硫酸铜分子在不停地做无规则运动，时间越长，两者混合的越均匀，属于扩散现象，故D正确． 故选AD． 20. 用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热（如图甲），根据测得数据分别描绘出两液体的温度随时间变化的图象（如图乙）．在相同的时间内两液体吸收的热量相等，不计液体热量散失，分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两液体的质量和比热容，则结合图中信息作出的下列推断正确的是（ ） A. 若ma=mb，则ca＞cb B. 若ma=mb，则ca＜cb C. 若ca=cb，则ma＜mb D. 若ca=cb，则ma＞mb 【答案】BC 【解析】 【详解】物质吸收热量的多少与比热容、质量和升高的温度成正比，由题意知，相同时间两种液体吸收的热量相同，由图象可以得到升高的温度与热量的关系，利用Q=cm△t变形公式对比热容和质量大小作出判断．若ma=mb，吸收相同的热量，a的温度升高幅度大，由知，a的比热容较小，b的比热容较大．A选项错误，B选项正确；若ca=cb，吸收相同的热量，a的温度升高幅度大，由知，a的质量较小，b的质量较大．C选项正确，D选项错误．故选BC． 三、实验题 21. 观察图所示的四个热学实验，回答下列问题： （1）甲图中，抽掉玻璃板后，两瓶中气体会混合在一起，颜色逐渐变均匀，这属于________现象。 （2）乙图中，红墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子无规则运动快慢与________有关。 （3）丙图中，紧压两铅柱使它们合在一起，下面可以悬挂钩码，这说明固体分子间存在________。 （4）丁图中，试管内的水沸腾一段时间后，水蒸气将橡胶塞推出，水蒸气的内能转化为橡胶塞的________能。 【答案】 ①. 扩散 ②. 温度 ③. 引力 ④. 机械 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动。 （2）[2]在冷水杯和热水杯中滴入两滴红墨水，由于热水的温度高，故分子运动剧烈，会看到热水中的墨水扩散的快，这表明分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈。 （3）[3]两个铅块相互压紧后，能悬挂重物而不分开，是分子间引力发挥了主要作用。 （4）[4]试管内的水沸腾后，水蒸气将橡胶塞推出的过程中，对橡胶塞做功，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能。 22. （1）如图是探究改变物体内能的实验：瓶子里装有一些水，用力打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能_____，原因是_____；继续打气，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。 （2）根据此现象，某同学认为：所有物体在对外做功时，它的内能都会减小，他的观点正确吗？_____请你从能量转化或转移的角度列举一实例，证明他是错的。_____ 【答案】 ①. 增加 ②. 对气体做功，气体的内能变大 ③. 不正确 ④. 河水对水轮机做功，是河水的机械能转移到水轮机上，河水的内能并没有减小 【解析】 【详解】（1）[1][2]瓶子里装有一些水，用力打气，在瓶塞未跳起前，压缩瓶内的气体做功，瓶内气体的内能增加；继续打气，当瓶塞跳起时，瓶内气体对瓶塞做功，瓶内气体的内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气液化成小水珠，出现白气。 （2）[3][4]观点不正确；因为物体在对外做功时，不一定是自身的内能转化为其它形式的能，例如：河水对水轮机做功，是河水的机械能转移到水轮机上，河水的内能并没有减小。所以所有物体在对外做功时，它的内能都会减小。这种观点是错误的。 23. 如图所示，把一个薄壁金属管固定在支架上，管中装一些酒精，然后用软木塞塞紧。用皮条缠绕在金属管上，迅速来回拉动皮条，过一会儿会看到软木塞被顶开。根据实验现象回答下列问题： （1）来回拉动皮条，使金属管的温度升高，这是通过___________方式改变物体内能。 （2）酒精温度升高，这是通过___________方式改变物体内能。 （3）酒精蒸气将木塞顶开的过程，酒精蒸气的内能___________（选填“增加”或“减少”），转化为木塞的___________能（选填“机械”或“内”）。 （4）酒精蒸气将木塞顶开时，金属管口出现的“白气”是___________现象（选填“汽化”或“液化”）。 【答案】 ①. 做功 ②. 热传递 ③. 减少 ④. 机械 ⑤. 液化 【解析】 【详解】(1)[1]拉动皮条克服摩擦力做功，是将机械能转化为内能，这是通过做功方式改变金属管内能。 (2)[2]酒精吸收热量，内能增加，温度升高，这是通过热传递改变物体的内能。 (3)[3][4]塞子被酒精蒸气顶出，是管内酒精蒸气膨胀对塞子做功，酒精蒸气的内能减少，酒精蒸气内能转化为木塞的机械能。 (4)[5]酒精蒸气将木塞顶开时，酒精蒸气对木塞做功，内能减少，温度降低，一部分蒸气发生液化，变成液态，所以管口出现的“白气”。 24. 物理小组的同学们组装了如图所示的装置，在完全相同的烧杯中分别装有质量相同的A、B两种液体，在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料。 (1)若要比较液体的吸热本领： ①应选______两图的实验装置进行实验。（在“甲、乙、丙”中选填） ②实验过程中，若浸在液体中的温度计示数都升高了50°C，加热时间较短的液体比热容较______。(选填“大”或“小”) ③若加热相同时间，温度升高较多的液体比热容较______。(选填“大”或“小”) ④根据实验数据同学们绘制出如图所示的图像。由图像可知：液体______的比热容较大。（选填“A”或“B”） (2)若要比较两种燃料的热值： ①应选择______两图的实验装置进行实验。（在“甲、乙、丙”中选填） ②实验过程中，若质量相等的燃料均已燃尽，且甲烧杯内液体温度升高多，则燃料1比燃料2的热值______。(选填“大”或“小”) ③实验小组同学经过讨论和实验，用图甲所示的实验方法进行数据测量，并求出燃料的热值。求出的热值比真实值偏______(选填“大”或“小”)，造成较大误差的原因可能是______。 【答案】 ①. 甲丙 ②. 小 ③. 小 ④. B ⑤. 甲乙 ⑥. 大 ⑦. 小 ⑧. 燃料未完全燃烧，且燃烧放出的热量不能完全被液体吸收，导致Q吸<Q放 【解析】 【详解】(1)[1]若要比较液体的吸热本领，应控制吸收的热量相同，即采用相同的加热方式，即应选甲丙两图的实验装置进行实验。 [2]实验过程中，若浸在液体中的温度计示数都升高了50°C，加热时间较短说明吸收的热量较小，根据可知，其液体比热容较小。 [3]若加热相同时间即吸收的热量相同，根据可知，温度升高较多的液体比热容较小。 [4]根据实验数据同学们绘制出如图所示的图像，由图像可知，加热相同时间内液体B升高的温度较小，则其比热容较大。 (2)[5]若要比较两种燃料的热值，应选择相同的液体吸热，而选用不同的燃料加热，则应选择甲乙两图的实验装置进行实验。 [6]实验过程中，若质量相等的燃料均已燃尽，且甲烧杯内液体温度升高多，说明甲杯液体吸收的热量多，根据可知燃料1比燃料2的热值大。 [7][8]实验小组同学经过讨论和实验，用图甲所示的实验方法进行数据测量，并求出燃料的热值，由于燃料未完全燃烧，且燃烧放出的热量不能完全被液体吸收，导致Q吸<Q放，故求出的热值比真实值偏小。 四、科普阅读题 25. 请阅读《分子力做功与分子势能》，并回答问题 分子力做功与分子势能 地面附近的物体所受的重力是G，由于重力做功具有跟路径无关的特点，所以存在重力势能。重力势能由地球和物体的相对位置决定。分子间的作用力做功是否也具有这一特点呢？ 分子间存在着相互作用力，可以证明分子间的作用力所做的功与路径无关，因此分子组成的系统具有分子势能。那么分子力做功与分子势能的变化之间是怎样的关系呢？我们同样可以通过重力做功来类比理解。 首先，我们需要先了解正功和负功的概念。 功是有正负的。如果做功的力，对于物体来说，是推动支持物体的运动，力的方向与运动方向是同一方向，或者两者之间夹角是小于90度的锐角，那么这个力做的功就是正功；同理，如果做功的力，是阻碍物体的运动，力的方向与运动方向相反，或者两者之间夹角为大于90度的钝角，那么这个力做功就是负功。 如果我们把一个小球，竖直向上抛出，则重力会对小球做负功，小球的重力势能增大；如果把小球从空中由静止释放，那么小球在重力作用下下落，则重力对小球做正功，小球的重力势能减少。重力做功是重力势能变化的量度，这就是重力做功与重力势能变化的关系。 接下来，我们讨论一下分子力做功与分子势能变化之间的关系： 如图，设两个分子相距无穷远（两个分子相距无穷远是指它们之间几乎没有相互作用时的距离）。让一个分子A不动，另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。在这个过程中，分子间的作用力（如图）做功，分子势能的大小发生改变。 当分子B向分子A靠近，分子间距离r大于r0时，分子间的作用力表现为引力，力的方向与分子的位移方向相同，分子间的作用力做正功，分子势能减小。 当分子间距离r减小到r0时，分子间的作用力为0，分子势能减到最小。 越过平衡位置r0后，分子B继续向分子A靠近，分子间的作用力表现为斥力，力的方向与分子的位移方向相反，分子间的作用力做负功，分子势能增大。 可见，分子势能的大小是由分子间的相对位置决定的。由以上分析可知，分子势能随分子间距离r的变化有最小值，即当r=r0时，分子势能最小。 物体的体积变化时，分子间距离将发生变化，因而分子势能随之改变。可见，分子势能与物体的体积有关。不过，一般情况下的气体分子势能可以忽略。这是因为，一般情况下的气体之间距离约在10-9m，分子间距大于平衡位置的间距r0的10倍以上。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）当运动员登山时，重力对他做功是_____（选填“正功”或“负功”）； （2）下列说法正确的是（ ）； A．分子势能和重力势能是同一种能量 B．分子力做功，与路径有关 C．物体的重力势能增大，它的分子势能也会随着增大 D．分子距离在平衡距离处分子势能最小 （3）我们知道，物体的内能，是物体内部分子动能和分子势能之和。那么，如果我们对晶体加热，当晶体还没熔化时，晶体温度升高，不断吸收热量，其内能增大，主要体现为分子动能增大还是分子势能增大呢？_______。 【答案】 ①. 负功 ②. D ③. 分子动能 【解析】 【详解】（1）[1]由题意可知，力的方向与分子的位移方向相反，作用力做负功；运动员登山时，重力方向向下，运动员向上运动，所以重力对他做负功。 （2）[2]A．分子势能是内能的一种，重力势能是机械能的一种，所以不是同一种能量，故A错误； B．分子间的作用力表现为引力，力的方向与分子的位移方向相同，分子间的作用力做正功；分子间的作用力表现为斥力，力的方向与分子的位移方向相反，分子间的作用力做负功；所以分子力做功，与路径无关，故B错误； C．物体的重力势能是机械能，分子势能是内能，两者没有联系，故C错误； D．由题意可知，分子势能随分子间距离r变化有最小值，即当r=r0时，分子势能最小，所以分子距离在平衡距离处分子势能最小，故D正确。 故选D。 （3）[3]当晶体还没熔化时，晶体温度升高，分子运动剧烈，分子动能增大；分子间距离变化不大，所以分子势能变化不明显，故主要体现为分子动能增大。 五、计算题 26. 质量为2kg的金属块，被加热到500℃后放入质量为1kg温度为20℃的水中，不计热量损失，到平衡后，水和金属块的温度均为80℃。求： （1）水吸收的热量； （2）金属块的比热容是多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 质量为1kg温度为20℃的水，不计热量损失，到平衡后，水的温度变为80℃，则水吸收的热量 【小问2详解】 不计热量损失，平衡后，金属块放出的热量等于水吸收的热量，根据可得金属块的比热容为 27. 某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×107J/m3。求： （1）煤气完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）该热水器烧水的效率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】解：（1）煤气完全燃烧放出的热量为 （2）水吸收的热量为 （3）该热水器烧水的效率为 答：（1）煤气完全燃烧放出的热量为； （2）水吸收的热量为； （3）该热水器烧水的效率为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年九年级9月月考（内能及利用） 一、单选题 1. 关于分子动理论和物体内能变化的说法，正确的是（　　） A. 在厨房外面闻到炒菜的香味，属于扩散现象 B. 固体很难被压缩，是因为固体分子间有很大引力的缘故 C. 钻木取火是通过热传递的方法改变物体内能的 D. 沙漠地区的气温比沿海地区变化明显是因为水的比热容比较小 2. 在下列实例中，用热传递的方式来改变物体内能的是（ ） A. 两手相互摩擦，手的温度升高 B. 用锯条锯木板，锯条的温度升高 C. 用手反复弯折铁丝，弯折处铁丝的温度升高 D. 用热水袋暖手，手的温度升高 3. 关于热学知识，下列说法正确的是（　　） A. 物体的温度足够低时内能可能为零 B. 物体的运动速度越大，它的内能就越大 C. 热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 D. 物体内能增加，不一定是因为吸收了热量 4. 下列说法正确的是（　　） A. 内能转化为机械能的比例越大，热机效率越高 B. 铜块很难被拉伸，说明铜块分子间只存在引力 C. 燃料燃烧时放出的热量越多，燃料的热值越大 D. 风力发电机发电，是电能转化为机械能的过程 5. 关于内能，下列说法中正确的是（　　） A. 温度为0℃的物体没有内能 B. 一个物体的机械能增加，其内能也一定增加 C. 内能可以自发地从低温物体转移到高温物体 D. 双手摩擦生热，属于做功的方式改变物体内能 6. 两只相同的集气瓶中分别装有空气和红棕色的二氧化氮气体，用玻璃板隔开后按图所示放置，抽去玻璃板，保持两瓶口紧贴静置较长时间后，两瓶中气体颜色变得相同。下列说法错误的是（ ） A. 此现象表明分子在永不停息地做无规则运动 B. 此现象与“扫地时灰尘飞扬”的成因相同 C. 该现象不仅能发生在气体之间，也能发生在固体、液体之间 D. 该现象发生的剧烈程度与温度有关 7. 如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是 A. 压缩冲程，将化学能转化成内能 B. 压缩冲程，将机械能转化成内能 C. 做功冲程，将内能转化成机械能 D 做功冲程，将机械能转化成内能 8. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A. 温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小 B. 物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变 C. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 D. 物体的温度越高，所含热量越多 9. 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. 水被加热的过程中，其内能是通过做功的方式改变的 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 10. 下列关于汽车的说法中，不正确的是（　　） A. 汽车在刹车过程中，刹车片温度升高，是做功改变了它的内能 B. 给汽车加油时能闻到汽油的味道，说明分子在不停地做无规则运动 C. 汽油机在做功冲程中把内能转化为机械能 D. 汽油的热值为4.6×107J/kg，表示每燃烧1kg的汽油可以获得4.6×107J的热量 11. 根据表格中的数据，下列说法中正确的是（ ） 物质 比热容 物质 比热容 水 冰 酒精 铝 水银 铜 A. 一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小 B. 水和酒精放出相等热量，水的温度降低得较多 C. 质量相等的铜和铝，升高相同的温度，铝吸收的热量多 D. 水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是 12. 如图是用相同的加热装置对a、b、c三种固态物质加热时它们的温度随时间变化的图象，其中T1∶T2∶T3∶T4=1∶2∶3∶4。下列分析正确的是（ ） A. 4~6min时间内物质a的温度不变，内能不变 B. 温度从T1升高到T2时，a、b吸收的热量相等 C. 如果a、b是同种物质，a与b的质量之比为3∶2 D. 如果a、c质量相同，a与c的比热容之比为1∶3 13. 某汽油机工作时的能量损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦及其它损耗总和为10%。已知汽油热值为4.6×107J/kg。下列说法中正确的是（　　） A. 该汽油机工作的效率是25%，工作时汽油燃烧释放能量的75%转化为机械能 B. 若该汽油机消耗2kg汽油，获得的机械能为2.3107J C. 若该汽油机消耗2kg汽油，损失的能量为3.22107J D. 经过不断改进和创新，汽油机的效率可以提高到100% 14. 有两块金属块，它们的质量之比为1∶3，吸收相同的热量后，它们升高的温度之比为3∶2，那么它们的比热容之比为（　　） A. 1∶2 B. 2∶1 C. 2∶9 D. 9∶2 15. 甲、乙、丙三个物体的质量关系为，当其吸收热量情况如图所示时，升高的温度关系为则关于这三个物体，下列说法正确的是（　　） A. 乙的比热容最小 B. 甲、乙的比热容相等 C. 甲、乙的末温一定相等 D. 若三个物体的温度都降低1℃，乙放出的热量最少 二、多选题 16. 关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ） A. 温度高的物体其内能一定多 B. 物体不从外界吸收热量，其内能也可能增加 C. 物体的内能增加，其温度不一定升高 D. 物体的质量越大，温度越高，其所含的热量越多 17. 如果要提高热机的效率，必须（ ） A. 用热值大燃料 B. 减少各种热损失 C. 保证良好的润滑 D. 提高热机的功率 18. 如图是两个演示实验示意图，甲图是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧；乙图是给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动活塞迅速冲出试管口；根据实验现象判断下列说法正确的是 A. 甲图中活塞下压过程中，筒内气体的内能减小 B. 甲图中活塞下压过程的能量转化与热机压缩冲程能量转化相同 C. 乙图中水蒸气推动活塞迅速冲出试管口的过程中，水蒸气的内能增加 D. 乙图中水蒸气推动活塞过程的能量转化与热机做功冲程能量转化相同 19. 在下图所示的各种现象中，下列说法正确的是 A. 滴在热水中的墨水比滴在冷水中的墨水使水较快变色，说明了温度越高，分子运动越快 B. 玻璃板水平接触水面，稍用力向上提弹簧测力计，在玻璃板未脱离水面时，弹簧测力计示数比玻璃板不接触水面时大，主要是因为玻璃板上表面受大气压作用 C. 铅板和金板长时间压紧在一起，铅和金互相渗透，是因为分子间有相互作用的引力 D. 在浓硫酸铜溶液的上面，缓慢加些水，一段时间后，两种液体混合均匀了，这是扩散现象 20. 用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热（如图甲），根据测得数据分别描绘出两液体的温度随时间变化的图象（如图乙）．在相同的时间内两液体吸收的热量相等，不计液体热量散失，分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两液体的质量和比热容，则结合图中信息作出的下列推断正确的是（ ） A. 若ma=mb，则ca＞cb B. 若ma=mb，则ca＜cb C. 若ca=cb，则ma＜mb D. 若ca=cb，则ma＞mb 三、实验题 21. 观察图所示的四个热学实验，回答下列问题： （1）甲图中，抽掉玻璃板后，两瓶中气体会混合在一起，颜色逐渐变均匀，这属于________现象。 （2）乙图中，红墨水热水中比在冷水中扩散快，说明分子无规则运动快慢与________有关。 （3）丙图中，紧压两铅柱使它们合在一起，下面可以悬挂钩码，这说明固体分子间存在________。 （4）丁图中，试管内的水沸腾一段时间后，水蒸气将橡胶塞推出，水蒸气的内能转化为橡胶塞的________能。 22. （1）如图是探究改变物体内能的实验：瓶子里装有一些水，用力打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能_____，原因是_____；继续打气，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。 （2）根据此现象，某同学认为：所有物体在对外做功时，它的内能都会减小，他的观点正确吗？_____请你从能量转化或转移的角度列举一实例，证明他是错的。_____ 23. 如图所示，把一个薄壁金属管固定在支架上，管中装一些酒精，然后用软木塞塞紧。用皮条缠绕在金属管上，迅速来回拉动皮条，过一会儿会看到软木塞被顶开。根据实验现象回答下列问题： （1）来回拉动皮条，使金属管的温度升高，这是通过___________方式改变物体内能。 （2）酒精温度升高，这通过___________方式改变物体内能。 （3）酒精蒸气将木塞顶开的过程，酒精蒸气的内能___________（选填“增加”或“减少”），转化为木塞的___________能（选填“机械”或“内”）。 （4）酒精蒸气将木塞顶开时，金属管口出现的“白气”是___________现象（选填“汽化”或“液化”）。 24. 物理小组的同学们组装了如图所示的装置，在完全相同的烧杯中分别装有质量相同的A、B两种液体，在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料。 (1)若要比较液体的吸热本领： ①应选______两图的实验装置进行实验。（在“甲、乙、丙”中选填） ②实验过程中，若浸在液体中的温度计示数都升高了50°C，加热时间较短的液体比热容较______。(选填“大”或“小”) ③若加热相同时间，温度升高较多的液体比热容较______。(选填“大”或“小”) ④根据实验数据同学们绘制出如图所示的图像。由图像可知：液体______的比热容较大。（选填“A”或“B”） (2)若要比较两种燃料的热值： ①应选择______两图的实验装置进行实验。（在“甲、乙、丙”中选填） ②实验过程中，若质量相等的燃料均已燃尽，且甲烧杯内液体温度升高多，则燃料1比燃料2的热值______。(选填“大”或“小”) ③实验小组同学经过讨论和实验，用图甲所示实验方法进行数据测量，并求出燃料的热值。求出的热值比真实值偏______(选填“大”或“小”)，造成较大误差的原因可能是______。 四、科普阅读题 25. 请阅读《分子力做功与分子势能》，并回答问题 分子力做功与分子势能 地面附近的物体所受的重力是G，由于重力做功具有跟路径无关的特点，所以存在重力势能。重力势能由地球和物体的相对位置决定。分子间的作用力做功是否也具有这一特点呢？ 分子间存在着相互作用力，可以证明分子间的作用力所做的功与路径无关，因此分子组成的系统具有分子势能。那么分子力做功与分子势能的变化之间是怎样的关系呢？我们同样可以通过重力做功来类比理解。 首先，我们需要先了解正功和负功的概念。 功是有正负的。如果做功的力，对于物体来说，是推动支持物体的运动，力的方向与运动方向是同一方向，或者两者之间夹角是小于90度的锐角，那么这个力做的功就是正功；同理，如果做功的力，是阻碍物体的运动，力的方向与运动方向相反，或者两者之间夹角为大于90度的钝角，那么这个力做功就是负功。 如果我们把一个小球，竖直向上抛出，则重力会对小球做负功，小球的重力势能增大；如果把小球从空中由静止释放，那么小球在重力作用下下落，则重力对小球做正功，小球的重力势能减少。重力做功是重力势能变化的量度，这就是重力做功与重力势能变化的关系。 接下来，我们讨论一下分子力做功与分子势能变化之间的关系： 如图，设两个分子相距无穷远（两个分子相距无穷远是指它们之间几乎没有相互作用时的距离）。让一个分子A不动，另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。在这个过程中，分子间的作用力（如图）做功，分子势能的大小发生改变。 当分子B向分子A靠近，分子间距离r大于r0时，分子间的作用力表现为引力，力的方向与分子的位移方向相同，分子间的作用力做正功，分子势能减小。 当分子间距离r减小到r0时，分子间的作用力为0，分子势能减到最小。 越过平衡位置r0后，分子B继续向分子A靠近，分子间的作用力表现为斥力，力的方向与分子的位移方向相反，分子间的作用力做负功，分子势能增大。 可见，分子势能的大小是由分子间的相对位置决定的。由以上分析可知，分子势能随分子间距离r的变化有最小值，即当r=r0时，分子势能最小。 物体的体积变化时，分子间距离将发生变化，因而分子势能随之改变。可见，分子势能与物体的体积有关。不过，一般情况下的气体分子势能可以忽略。这是因为，一般情况下的气体之间距离约在10-9m，分子间距大于平衡位置的间距r0的10倍以上。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）当运动员登山时，重力对他做功是_____（选填“正功”或“负功”）； （2）下列说法正确的是（ ）； A．分子势能和重力势能是同一种能量 B．分子力做功，与路径有关 C．物体的重力势能增大，它的分子势能也会随着增大 D．分子距离在平衡距离处分子势能最小 （3）我们知道，物体的内能，是物体内部分子动能和分子势能之和。那么，如果我们对晶体加热，当晶体还没熔化时，晶体温度升高，不断吸收热量，其内能增大，主要体现为分子动能增大还是分子势能增大呢？_______。 五、计算题 26. 质量为2kg的金属块，被加热到500℃后放入质量为1kg温度为20℃的水中，不计热量损失，到平衡后，水和金属块的温度均为80℃。求： （1）水吸收的热量； （2）金属块的比热容是多少？ 27. 某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×107J/m3。求： （1）煤气完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）该热水器烧水的效率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $