第十三章内能 -2024-2025学年人教版物理九年级上学期

第十三章 内能 （考试时间：100分钟 试卷满分：100分） 满分培优卷 1、 选择题：本题共15个小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．如图所示，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，下列说法中错误的是（　　）    A．玻璃筒内气体的内能减小 B．玻璃筒内气体分子热运动加剧 C．通过做功的方式改变了玻璃筒内气体的内能 D．该过程能量转化与汽油机压缩冲程相同 2．某实验小组利用酒精灯对500g冰均匀加热，他们每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。如图是他们根据记录的数据绘制的“温度—时间”图像，由图象可知（　　） A．水升温比冰慢，说明水的比热容比冰小 B．在BC段，物质吸收的热量为1.05×105J C．冰在熔化前内能增加了4.2×104J D．冰在熔化过程中温度保持不变，内能不变 3．关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（  ） A．物体的温度越高，所含的热量越多 B．物体内能增加，一定要吸收热量 C．0℃的冰变成的0℃水，温度不变，内能也不变 D．物体放出热量，它的温度可能不变 4．夏日炎炎的沙滩上晒得烫人，而河中的水比较凉，原因是 A．水的比热容较大 B．水的比热容较小 C．砂石的比热容较大 D．砂石的热量多 5．下列关于温度､热量和内能的说法正确的是（　　） A．物体温度为0°C时，其内能为零 B．物体从外界吸收了热量，温度一定升高 C．物体的温度越高，具有的热量越多 D．热量总是从高温的物体传递到低温的物体 6．甲乙两金属质量和初温都相等，先把甲金属放入一杯热水中，热平衡时，结果水的温度下降了10℃，把甲从水中取出，立即将乙金属投入这杯水中，热平衡时水温又降低了10℃，（不考虑热散失），则甲乙两金属的比热容大小（　　） A．c乙>c甲 B．c乙<c甲 C．c乙=c甲 D．条件不够，不能确定 7．小明在学习“从粒子到宇宙”的知识后，有下列认识，其中正确的是（　　） A．扫地时灰尘飞舞能说明分子在做无规则运动 B．海绵容易被压缩能说明分子间有空隙 C．扩散现象只发生在气体之间 D．宇宙是一个有层次的天体结构系统，它是有起源的、膨胀的和演化的 8．质量和初温都相同的铁块和铅块（），放出相等的热量之后再互相接触，则（　　） A．内能从铅转移到铁 B．温度从铁转移到铅 C．内能从铁转移到铅 D．温度从铅转移到铁 9．有关分子热运动，下列说法正确的是（　　） A．液体很难被压缩，说明分子间有引力 B．用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明分子在做无规则运动 C．雾霾天气大量极细微的尘粒悬浮在空中，说明分子在做无规则运动 D．在做墨水滴入水中的扩散实验中，我们看不到墨水的分子在运动 10．下列关于热现象的说法错误的是（　　） A．海边昼夜温差比沙漠中小，是因为水的比热容比沙子的比热容大 B．端午佳节煮熟的粽子散发出诱人的香味，说明分子在不停地做无规则运动 C．海波在熔化过程中不断吸热，温度不变，内能增加 D．用冰块给发热病人降温是因为冰块的内能为零 11．用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热，根据测得数据分别描绘出两液体的温度随加热时间变化的图像（如图）。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cα>cb B．若ma=mb，，则ca=cb C．若ca=cb，则ma<mb D．若ca=cb，则ma>mb 12．如图甲所示，将装有热牛奶的奶瓶放入水中冷却，通过测量并作出牛奶和水的温度随时间变化的图像如图乙所示，水的质量为500g，比热容为，牛奶的质量为500g，比热容为。下列说法正确的是（　　） A．牛奶的温度随时间变化的曲线是A B．牛奶减小的内能小于热水增加的内能 C．这个过程中水吸收的热量为 D．这个过程中水吸收热量的效率为67.2% 13．如图所示，四溢的花香引来了长喙天蛾，该现象从分子动理论的角度说明（　　） A．物质是由分子构成的 B．分子在不停地做热运动 C．分子之间存在引力 D．分子之间存在斥力 14．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．地球绕太阳运行，太阳是宇宙的中心 B．汤姆生发现了夸克 C．光年是长度单位 D．分子之间可以只存在引力，而不存在斥力 15．下列现象中，能说明分子在不停地做无规则运动的是（　　） A．大雪纷纷扬扬 B．桂花香飘满园 C．烟花空中绽放 D．温泉热气腾腾 2、 填空题：共8题，每空1分,共18分。 16．春天的公园里，百花齐绽放，花香四处飘散，小华在公园散步，以树木作为参照物，小华是 （选填“运动”或“静止”）的；小华闻到花香，这是 现象。 17．用同一酒精灯完成冰熔化实验，其温度﹣时间图像如图所示。冰的质量为100g，已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103（kg•℃），不考虑对水加热时质量的变化。 （1）冰完全熔化后水的体积为 cm3； （2）从18min到22min的时间段内，水吸收的热量 J； （3）冰的比热容 J/（kg•℃）。 18．如图所示，北方冬季的暖气片用水做循环物质，主要是应用了水的 的性质，暖气片中的水温度降低后，其比热容 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 19．甲、乙两金属球的质量之比是5:3，吸收相同的热量后，升高的温度之比为1:5，则它们的比热容之比为 。现有质量和初温都相等的铝块、铁块和铜块，其比热，它们吸收相等的热量后，末温最高是 块。 20．用高压锅煮食物时，水的内能 （选填“增加”、“减少”或“不变”），因为高压锅具有良好的密封性，使水蒸气不易外泄而增大了锅内气压，提高了水沸腾时的 ，所以容易煮熟食物。 21．如图，一位同学正在煮汤，这是通过 方式增加了汤的内能；在汤中加一勺盐，整锅汤都变咸了，这是 现象。 22．2024年3月24日举行的武汉马拉松约3万名国内外选手参赛。其中半程马拉松距离约21km，女子排名第一的选手用时约75min，这名选手跑完半程马拉松的平均速度为 m/s（保留1位小数）；赛前气象部门实施人工降雨，有效减轻了赛事当天降雨量。人工降雨的方式之一是将干冰投撒到云层中，干冰 时从周围吸收大量的热，促使水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶，下落而形成雨；此次武汉马拉松赛道东湖段与东湖赏樱线路相邻，经过这里时能闻到樱花的香气，说明分子在 。 23．2023年9月21号第四次空中课堂开课，神舟 16号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮面向全体青少年进行太空科普授课。在演示“球形火焰实验”中，桂老师擦燃火柴是通过 的方式改变火柴头的内能，火柴头燃烧时， 转化为内能。 3、 识图、作图题，每小题2分，共8分。 24．如图所示，将装有热牛奶的奶瓶放入的水中，后，水和牛奶的温度均为。试在图乙中分别画出容器中水的温度和奶瓶中牛奶的温度随时间变化的大致图象。（） 25．小希同学在探究水沸腾的实验中，记录的水沸腾前后温度随时间的图像如图所示，小希同学嫌实验耗时太久，请你在图中画出能体现两种方式缩短实验时间的图像。 4、 实验探究题，每空2分，共24分。 26．小田在探究“某物质的熔化特点”的实验中，如图甲所示是某时刻温度计的示数，按照如图乙所示方式加热，得到图丙所示的温度-时间关系图象。 （1）实验中需将试管放在水中加热：一方面是比起酒精灯直接加热，这种方式可以让物质吸热较 （选填“快”或“慢”），方便实验观察；另一方面是为了让物质受热均匀，且固体物质的颗粒 （选填“大”或“小”）一点效果更好； （2）图甲所示温度计的示数是 ℃，该物质的熔化过程持续了 min， 其中BC段，该物质处于 态； （3）在图丙所示中，AB段与CD段的倾斜程度不同，这是因为 ； 如果 AB 段该物质的比热容是 1200 J/（kg·℃)， 那么 CD 段该物质的比热容是 J/（kg·℃）。（不计热量损失和该物质的质量变化） 27．为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入初温相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。 (1)除以上条件外，还要求两种液体的质量 （填“相等”或“不相等”）。 (2)加热到4 min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计示数是 ℃。 (3)加热相同的时间，有同学认为此过程中，升温快的液体吸收热量多，该观点是 （填“正确”或“错误”）的。 (4)根据记录的数据作出的图象如图丙所示，分析可知，液体 （填“A”或“B”）的比热容更大。寒假时，如果你想自制暖手袋，选 （填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳。 5、 简答题与计算题，28题4分，29题4分，30题6分，31题6分，共20分。 28．暑假期间，小明跟着爸爸去兴凯湖游玩，他发现一个奇怪的现象：烈日下的沙滩热得烫脚，而湖水却一点也不烫。他很是疑惑，请你用物理知识帮小明解释一下。 29．如图，质量为0.1kg的铁球从高为2.3m的斜面顶端无摩擦下滑后，撞击到水平地面上的金属块．假设撞击时铁球的机械能有20%转化成内能，并全部被自己吸收（c铁=0.46×103J/（kg•℃），假设铁球在整个运动过程中与接触面无摩擦、不计空气阻力）． （1）求铁球下滑到斜面底端的过程中，重力做功多少J？ （2）求铁球升高的温度为多少℃？    30．一款无人驾驶汽车在测试时以72km/h的速度，在平直的公路上匀速行驶了4.5km，消耗汽油1kg，汽油机的效率为30%，废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，那么在这段行驶过程中，求：（已知q汽油=4.5107J/kg） （1）在1标准大气压下，假如这些废气带走的能量全部被质量50kg、温度为20℃的水吸收，水温能升高到多少摄氏度？ （2）汽车在上述路段行驶时，发动机的输出功率为多少kW？ 31．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备，某热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃。求： （1）热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）] （2）热水器的效率η； （3）若改用煤来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤？（煤的热值q＝2.9×107J/kg，假设煤燃烧放出的热量全部被水吸收） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十三章 内能 （考试时间：100分钟 试卷满分：100分） 满分培优卷 1、 选择题：本题共15个小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．如图所示，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，下列说法中错误的是（　　）    A．玻璃筒内气体的内能减小 B．玻璃筒内气体分子热运动加剧 C．通过做功的方式改变了玻璃筒内气体的内能 D．该过程能量转化与汽油机压缩冲程相同 【答案】A 【详解】AB. 把活塞迅速压下去，活塞对空气做功，使空气的内能增大，温度升高，玻璃筒内气体分子热运动加剧，故A错误，符合题意，B正确，不符合题意； C. 此过程是通过做功方式改变内能的，故C正确，不符合题意； D. 压下活塞的过程中，获得了内能，相当于汽油机压缩冲程，故D正确，不符合题意。 故选A。 2．某实验小组利用酒精灯对500g冰均匀加热，他们每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。如图是他们根据记录的数据绘制的“温度—时间”图像，由图象可知（　　） A．水升温比冰慢，说明水的比热容比冰小 B．在BC段，物质吸收的热量为1.05×105J C．冰在熔化前内能增加了4.2×104J D．冰在熔化过程中温度保持不变，内能不变 【答案】B 【详解】A．由题知，利用酒精灯对冰均匀加热，即在相同时间内吸热相同，冰在前5min内温度升高了20℃，水在后10min内升高了20℃，可见升高相同的温度，水吸热多，则吸收相同的热量，水温度变化慢，而冰化水质量不变，由可知，水的比热容比冰大，故A不符合题意； B．冰熔化成水，质量不变，还是，在CD段10min温度变化 水吸收的热量 在BC段，是CD段加热时间的2.5倍，在BC段，物质吸收的热量为 故B符合题意； C．冰在熔化前的加热时间为5分钟，所以在AB段吸收的热量为CD段的一半，则AB段吸收的热量为 所以冰在熔化前内能增加，故C不符合题意； D．冰在熔化过程中吸收热量，温度不变，但内能增加，故D不符合题意。 故选B。 3．关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（  ） A．物体的温度越高，所含的热量越多 B．物体内能增加，一定要吸收热量 C．0℃的冰变成的0℃水，温度不变，内能也不变 D．物体放出热量，它的温度可能不变 【答案】D 【详解】A．热量是过程量，不能说含有或者具有热量，故A错误； B．物体内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故B错误； C．冰在熔化过程中，吸收热量，温度不变，但其内能增加，故C错误； D．物体放出热量，它的温度有可能不变，例如晶体的凝固过程，放热，温度不变，故D正确。 故选D。 4．夏日炎炎的沙滩上晒得烫人，而河中的水比较凉，原因是 A．水的比热容较大 B．水的比热容较小 C．砂石的比热容较大 D．砂石的热量多 【答案】A 【详解】沙子烫，河水凉，与它们的比热容有关，水的比热容较大，相同质量的水和沙子，在同样的日照条件下，吸收相同的热量，水的温度变化小，沙子的温度变化大，所以河水凉，砂子烫，故A正确，BCD错误． 5．下列关于温度､热量和内能的说法正确的是（　　） A．物体温度为0°C时，其内能为零 B．物体从外界吸收了热量，温度一定升高 C．物体的温度越高，具有的热量越多 D．热量总是从高温的物体传递到低温的物体 【答案】D 【详解】A．任何时候，物体都具有内能，故A错误； B．物体从外界吸收了热量，温度不一定升高，比如：晶体的熔化过程和液体的沸腾过程，故B错误； C．物体温度高低和所含热量多少并没有直接关系，且热量是一个过程量，只能说放出了或吸收了多少热量，不能说具有，故C错误； D．热量从温度高的物体向温度低的物体转移的过程，称之为热传递，故D正确。 故选D。 6．甲乙两金属质量和初温都相等，先把甲金属放入一杯热水中，热平衡时，结果水的温度下降了10℃，把甲从水中取出，立即将乙金属投入这杯水中，热平衡时水温又降低了10℃，（不考虑热散失），则甲乙两金属的比热容大小（　　） A．c乙>c甲 B．c乙<c甲 C．c乙=c甲 D．条件不够，不能确定 【答案】A 【详解】先后将甲乙两金属投入到同一杯水中，水降低的温度相同，水放出的热量相同，不计热量损失，Q吸=Q放，甲乙两金属吸收的热量相同；由题知，乙金属比甲金属少升高了10℃，即乙金属的末温低；由上述分析可知，质量相同的甲乙两金属，吸收相同的热量，乙金属升高的温度少，所以乙金属的比热容大，即：c乙>c甲。 故选A。 7．小明在学习“从粒子到宇宙”的知识后，有下列认识，其中正确的是（　　） A．扫地时灰尘飞舞能说明分子在做无规则运动 B．海绵容易被压缩能说明分子间有空隙 C．扩散现象只发生在气体之间 D．宇宙是一个有层次的天体结构系统，它是有起源的、膨胀的和演化的 【答案】D 【详解】A．扩散现象是分子运动的结果，灰尘在空中飞扬，是物质的机械运动，不是分子在运动，分子运动是肉眼看不见的，故A错误； B．海绵能够被压缩，是因为海绵的多孔结构，故B错误； C．扩散现象在气体、液体、固体之间都能发生，故C错误； D．宇宙是由物质组成的，宇宙中有很多的星系，星系中又有很多星体，宇宙是一个有层次的天体结构系，并且处于不断的演化过程中，故D正确。 故选D。 8．质量和初温都相同的铁块和铅块（），放出相等的热量之后再互相接触，则（　　） A．内能从铅转移到铁 B．温度从铁转移到铅 C．内能从铁转移到铅 D．温度从铅转移到铁 【答案】C 【详解】AC．质量相同的铁块和铅块，因为c铁>c铅，放出相同的热量后，由Q放=cmΔt可知，铅块的温度下降的多；因为铁块和铅块的初温相同，所以铅块的末温低，因此将它们互相接触后内能由温度高的铁块传给温度低的铅块，故A不符合题意，C符合题意； BD．温度是指物体的冷热程度，热传递的过程中传递的是内能，不是温度，故BD不符合题意。 故选C。 9．有关分子热运动，下列说法正确的是（　　） A．液体很难被压缩，说明分子间有引力 B．用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明分子在做无规则运动 C．雾霾天气大量极细微的尘粒悬浮在空中，说明分子在做无规则运动 D．在做墨水滴入水中的扩散实验中，我们看不到墨水的分子在运动 【答案】D 【详解】A．液体很难被压缩，说明分子间有斥力，故A错误； B．用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明分子之间有空隙，故B错误； C．雾霾天气大量极细微的尘粒悬浮在空中，尘粒不是分子，不能说明分子在做无规则运动，故C错误； D．在做墨水滴入水中的扩散实验中，分子很小，肉眼无法看见，所以我们看不到墨水的分子在运动，故D正确。 故选D。 10．下列关于热现象的说法错误的是（　　） A．海边昼夜温差比沙漠中小，是因为水的比热容比沙子的比热容大 B．端午佳节煮熟的粽子散发出诱人的香味，说明分子在不停地做无规则运动 C．海波在熔化过程中不断吸热，温度不变，内能增加 D．用冰块给发热病人降温是因为冰块的内能为零 【答案】D 【详解】A．海边昼夜温差变化比沙漠中小，是因为水的比热容比沙石的大，同样吸热或放热时，水的温度变化小，故A正确，不符合题意； B．端午佳节煮熟的粽子散发出诱人的香味，是扩散现象，是分子不停地做无规则运动的结果，故B正确，不符合题意； C．海波是晶体，晶体熔化过程中吸热，温度不变，内能增大，故C正确，不符合题意； D．任何物体都有内能，冰块的内能不为零，故D错误，符合题意。 故选D。 11．用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热，根据测得数据分别描绘出两液体的温度随加热时间变化的图像（如图）。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cα>cb B．若ma=mb，，则ca=cb C．若ca=cb，则ma<mb D．若ca=cb，则ma>mb 【答案】C 【详解】用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热，相同时间内，a、b两种液体吸收的热量相等，由图可知，相同时间内，Δta>Δtb，根据Q=cmΔt，当ma=mb时，ca<cb； 若ca=cb，则ma<mb，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 12．如图甲所示，将装有热牛奶的奶瓶放入水中冷却，通过测量并作出牛奶和水的温度随时间变化的图像如图乙所示，水的质量为500g，比热容为，牛奶的质量为500g，比热容为。下列说法正确的是（　　） A．牛奶的温度随时间变化的曲线是A B．牛奶减小的内能小于热水增加的内能 C．这个过程中水吸收的热量为 D．这个过程中水吸收热量的效率为67.2% 【答案】D 【详解】 A．装有热奶的奶瓶放在冷水中要放出热量，温度降低，由图乙可知，B的温度不断降低，因此表示牛奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的B，故A错误； B．牛奶放出的热量会有一部分被空气吸收，热水不能完全吸收牛奶放出的热量，所以牛奶减小的内能大于热水增加的内能，故B错误； C．这个过程中水吸收的热量 故C错误； D．这个过程中牛奶放出的热量 这个过程中水吸收热量的效率 故D正确。 故选D。 13．如图所示，四溢的花香引来了长喙天蛾，该现象从分子动理论的角度说明（　　） A．物质是由分子构成的 B．分子在不停地做热运动 C．分子之间存在引力 D．分子之间存在斥力 【答案】B 【详解】四溢的花香引来了长喙天蛾，它们能闻到阵阵的花香，是由于花香分子在永不停歇地做无规则运动，扩散到空气中，所以该现象从分子动理论的角度说明分子在不停地做热运动。 故选B。 14．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．地球绕太阳运行，太阳是宇宙的中心 B．汤姆生发现了夸克 C．光年是长度单位 D．分子之间可以只存在引力，而不存在斥力 【答案】C 【详解】A．地球等行星绕太阳运行，太阳是太阳系的中心，不是宇宙的中心，故A错误； B．汤姆生发现了电子，故B错误； C．光年是指光在一年内走过的路程，是长度单位，故C正确； D．分子间引力和斥力是同时存在的，故D错误。 故选C。 15．下列现象中，能说明分子在不停地做无规则运动的是（　　） A．大雪纷纷扬扬 B．桂花香飘满园 C．烟花空中绽放 D．温泉热气腾腾 【答案】B 【详解】A．大雪纷纷扬扬是雪花做机械运动，故A不符合题意； B．桂花香飘满园，是因为花香分子在不停地做无规则运动，故B符合题意； C．烟花空中绽放是机械运动，故C不符合题意； D．温泉热气腾腾是空中小水滴的机械运动，故D不符合题意。 故选B。 2、 填空题：共8题，每空1分,共18分。 16．春天的公园里，百花齐绽放，花香四处飘散，小华在公园散步，以树木作为参照物，小华是 （选填“运动”或“静止”）的；小华闻到花香，这是 现象。 【答案】 运动 扩散 【详解】[1]正在散步的小华，以树木作为参照物，小华和树木之间的位置不断在改变，所以以树木作为参照物小华是运动的。 [2]小华闻到花香，这是扩散现象，说明了分子在永不停息地做无规则运动。 17．用同一酒精灯完成冰熔化实验，其温度﹣时间图像如图所示。冰的质量为100g，已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103（kg•℃），不考虑对水加热时质量的变化。 （1）冰完全熔化后水的体积为 cm3； （2）从18min到22min的时间段内，水吸收的热量 J； （3）冰的比热容 J/（kg•℃）。 【答案】 100 4.2×103 2.1×103 【详解】（1）[1]质量是物体的属性，与状态无关，所以冰熔化成水质量不变，仍然是100g，由得：水的体积为 （2）[2]冰熔化成水质量不变，从图像中可知：18min到22min的时间段内水的温度由0℃升高到10℃，则Δt＝10℃，所以 Q吸＝c水m水△t＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×10℃＝4.2×103J （3）[3]每分钟酒精灯能放出的热量 则冰升温过程中吸收的热量 Q冰吸＝2min×1.05×103J/min＝2.1×103J 根据Q吸＝cmΔt可得：冰的比热容 18．如图所示，北方冬季的暖气片用水做循环物质，主要是应用了水的 的性质，暖气片中的水温度降低后，其比热容 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 比热容较大 不变 【详解】[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，所以暖气装置中用水来供热。 [2]比热容是物质的属性，与温度变化无关，暖气片中的水温度降低后，水的比热容不变。 19．甲、乙两金属球的质量之比是5:3，吸收相同的热量后，升高的温度之比为1:5，则它们的比热容之比为 。现有质量和初温都相等的铝块、铁块和铜块，其比热，它们吸收相等的热量后，末温最高是 块。 【答案】 3:1 铜 【详解】[1]甲、乙两金属吸收的热量：，它们的比热容之比 [2]铝块、铁块和铜块质量相等，吸收相等的热量， ，根据热量的计算公式可知，，已知铝块、铁块和铜块的初温t0相等，由此可知末温；它们吸收相等的热量后，末温最高是铜块。 20．用高压锅煮食物时，水的内能 （选填“增加”、“减少”或“不变”），因为高压锅具有良好的密封性，使水蒸气不易外泄而增大了锅内气压，提高了水沸腾时的 ，所以容易煮熟食物。 【答案】 增加 温度 【详解】[1][2]当锅煮食物时，当水温升高时，物体的内能也会增大；随着水温的升高，水不断的汽化成水蒸气，锅内大气压增大，水的沸点也会升高。 21．如图，一位同学正在煮汤，这是通过 方式增加了汤的内能；在汤中加一勺盐，整锅汤都变咸了，这是 现象。 【答案】 热传递 扩散 【详解】[1]一位同学正在煮汤，这是利用天然气燃烧时放出的热量传递给汤，使汤的内能增大，温度升高； [2]厨在汤中加一勺盐，整锅汤都会有咸味，这是盐分子在水中运动造成的，是扩散现象。 22．2024年3月24日举行的武汉马拉松约3万名国内外选手参赛。其中半程马拉松距离约21km，女子排名第一的选手用时约75min，这名选手跑完半程马拉松的平均速度为 m/s（保留1位小数）；赛前气象部门实施人工降雨，有效减轻了赛事当天降雨量。人工降雨的方式之一是将干冰投撒到云层中，干冰 时从周围吸收大量的热，促使水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶，下落而形成雨；此次武汉马拉松赛道东湖段与东湖赏樱线路相邻，经过这里时能闻到樱花的香气，说明分子在 。 【答案】 4.7 升华 不停地做无规则运动 【详解】[1] 这名选手跑完半程马拉松的平均速度为 [2] 人工降雨是将固态的干冰投撒到云层中，在常温下就可以升华为气态，从周围吸收大量的热，使空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴或凝华成小冰晶，下落而形成雨。 [3] 闻到樱花的香气，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。 23．2023年9月21号第四次空中课堂开课，神舟 16号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮面向全体青少年进行太空科普授课。在演示“球形火焰实验”中，桂老师擦燃火柴是通过 的方式改变火柴头的内能，火柴头燃烧时， 转化为内能。 【答案】 做功 化学能 【详解】[1]擦燃火柴时，要克服摩擦做功，是通过做功的方式改变火柴头的内能。 [2]火柴头燃烧时，消耗了化学能，得到了内能，因此是化学能转化为内能。 3、 识图、作图题，每小题2分，共8分。 24．如图所示，将装有热牛奶的奶瓶放入的水中，后，水和牛奶的温度均为。试在图乙中分别画出容器中水的温度和奶瓶中牛奶的温度随时间变化的大致图象。（） 【答案】 【详解】已知原来水温为，热奶的温度为，当把热奶的奶瓶放入温水中时，热量会从热奶传递给温水中，热奶的温度缓慢下降，温水的温度缓慢上升，且由于 则可知牛奶的温度变化幅度大于水的温度变化幅度，同时后它们的温度相同，即水和牛奶的温度均为，二者的温度不再变化，如图所示： 25．小希同学在探究水沸腾的实验中，记录的水沸腾前后温度随时间的图像如图所示，小希同学嫌实验耗时太久，请你在图中画出能体现两种方式缩短实验时间的图像。 【答案】 【详解】水沸腾时，末温不变，为缩短实验时间，根据可知，可提高水的初温或减少水的质量，b是通过减少水的质量缩短实验加热时间的图像；a是通过提高水的初温来缩短实验加热时间的图像。 4、 实验探究题，每空2分，共24分。 26．小田在探究“某物质的熔化特点”的实验中，如图甲所示是某时刻温度计的示数，按照如图乙所示方式加热，得到图丙所示的温度-时间关系图象。 （1）实验中需将试管放在水中加热：一方面是比起酒精灯直接加热，这种方式可以让物质吸热较 （选填“快”或“慢”），方便实验观察；另一方面是为了让物质受热均匀，且固体物质的颗粒 （选填“大”或“小”）一点效果更好； （2）图甲所示温度计的示数是 ℃，该物质的熔化过程持续了 min， 其中BC段，该物质处于 态； （3）在图丙所示中，AB段与CD段的倾斜程度不同，这是因为 ； 如果 AB 段该物质的比热容是 1200 J/（kg·℃)， 那么 CD 段该物质的比热容是 J/（kg·℃）。（不计热量损失和该物质的质量变化） 【答案】 慢 小 -22 4 固液共存 同种物质不同状态比热容不同 2400 【详解】（1）[1][2]将装有固体物质的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，固体的温度变化比较均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度；实验中宜选用等质量的小颗粒物体，这样均匀受热，可以减小误差。 （2）[3][4][5]读图甲可知，温度计的分度值为1℃，液柱在0摄氏度以下，其示数为-22℃；读图丙可知，冰从开始熔化到完 全熔化持续的时间为 t=8min-4min=4min BC段为熔化过程，在熔化过程中需要吸热，温度不变，熔化过程中处于固液共存态。 （3）[6][7]在图乙所示中，AB段与CD段的倾斜程度不同，这是因为同种物质不同状态下的比热容不同，质量相同，吸收相同的 热量，其温度变化不同； 根据题意可知：在相同时间内AB段和CD段吸收的热量相同，即 则 27．为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入初温相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。 (1)除以上条件外，还要求两种液体的质量 （填“相等”或“不相等”）。 (2)加热到4 min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计示数是 ℃。 (3)加热相同的时间，有同学认为此过程中，升温快的液体吸收热量多，该观点是 （填“正确”或“错误”）的。 (4)根据记录的数据作出的图象如图丙所示，分析可知，液体 （填“A”或“B”）的比热容更大。寒假时，如果你想自制暖手袋，选 （填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳。 【答案】(1)相等 (2)42 (3)错误 (4) A A 【详解】（1）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，除以上条件外，还要求两种液体的质量相等。 （2）加热到4min时，液体B的温度如图乙所示，温度计分度值为1℃，此时温度计示数是42℃。 （3）用相同的装置加热相同的时间，根据转换法可知，则液体吸热相同，该观点是错误的。 （4）[1]根据如图丙可知，加热相同时间，吸热相同，A升温慢，根据比较吸热能力的方法，A液体的比热容更大。 [2]根据可知，质量相同的A和B降低相同的温度，A放热多，故寒假时，如果想自制暖手袋，应选液体A作为供暖物质，其效果更佳。 5、 简答题与计算题，28题4分，29题4分，30题6分，31题6分，共20分。 28．暑假期间，小明跟着爸爸去兴凯湖游玩，他发现一个奇怪的现象：烈日下的沙滩热得烫脚，而湖水却一点也不烫。他很是疑惑，请你用物理知识帮小明解释一下。 【答案】见解析 【详解】烈日下在海边散步，沙滩很热，而海水却比较凉，这是因为水的比热容较大，同样受热或冷却的情况下，吸收或放出相同热量，水的温度变化比沙子小。因此，沙滩热得烫脚，而湖水却一点也不烫。 29．如图，质量为0.1kg的铁球从高为2.3m的斜面顶端无摩擦下滑后，撞击到水平地面上的金属块．假设撞击时铁球的机械能有20%转化成内能，并全部被自己吸收（c铁=0.46×103J/（kg•℃），假设铁球在整个运动过程中与接触面无摩擦、不计空气阻力）． （1）求铁球下滑到斜面底端的过程中，重力做功多少J？ （2）求铁球升高的温度为多少℃？    【答案】（1）2.3J；（2）0.01℃ 【详解】（1）铁球的重力： 铁球下滑到斜面底端的过程中，重力做功 （2）由于铁球从斜面顶端无摩擦下滑，所以该过程中铁球的机械能没有损失，则撞击时铁球的机械能等于重力做的功，即 根据可得，铁球升高的温度 答：（1）铁球下滑到斜面底端的过程中，重力做功2.3J； （2）铁球升高的温度为0.01℃。 【点睛】重点是功和吸热公式的应用，注意理解：因为没有摩擦，所以球撞击金属块时的机械能，等于重力的做的功． 30．一款无人驾驶汽车在测试时以72km/h的速度，在平直的公路上匀速行驶了4.5km，消耗汽油1kg，汽油机的效率为30%，废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，那么在这段行驶过程中，求：（已知q汽油=4.5107J/kg） （1）在1标准大气压下，假如这些废气带走的能量全部被质量50kg、温度为20℃的水吸收，水温能升高到多少摄氏度？ （2）汽车在上述路段行驶时，发动机的输出功率为多少kW？ 【答案】（1）100℃；（2）60kW 【详解】解：（1）汽油完全燃烧放出的热量 水吸收的热量 由可知水升高的温度 由可知，水温能升高到的温度 由于在1标准大气压下，水的沸点是100℃，所以水温最后能升高到100℃。 （2）由可知发动机做的有用功 由可知汽车行驶的时间 发动机的输出功率 答：（1）水温能升高到100℃； （2）汽车在上述路段行驶时，发动机的输出功率为60kW。 31．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备，某热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃。求： （1）热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）] （2）热水器的效率η； （3）若改用煤来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤？（煤的热值q＝2.9×107J/kg，假设煤燃烧放出的热量全部被水吸收） 【答案】（1）8.4×106J；（2）40%；（3）0.29kg 【详解】解：（1）水吸收的热量 Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（40℃﹣20℃）＝8.4×106J （2）热水器5小时内接受的热量 Q总=4.2×106J×5=2.1×107 J 热水器的效率 η=100%=100%=40% （3）煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，即 Q放＝Q吸＝8.4×106J 由 Q放＝m′q 可得，完全燃烧煤气的质量 m′＝＝≈0.29kg 答：（1）热水器中的水吸收的热量为8.4×106J； （2）热水器的效率为40%； （3）改用煤来加热这些水，需要完全燃烧约0.29kg煤。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$