内容正文:
2024-2025学年广东省新人教版九年级全一册物理
第十三章 内能 综合质量测评卷(一)
(模拟练习卷)
(时间:80分钟 总分:100分)
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分,在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列现象中,是属于扩散的是( B )
A.春天柳絮飞杨 B.夏天槐花飘香 C.秋天落叶飘零 D.冬天雪花飘飘
2.用分子的观点对下列现象解释不正确的是( B )
A.氧气被压缩装入钢瓶——分子间有间隙
B.破碎的玻璃无法复原——分子间存在斥力
C.固体难于压缩——固体压缩时分子间距离变小,作用力表现为斥力
D.两块表面平滑的铅块紧压后会结合起来——分子间存在引力
3.下列事例中,通过热传递改变物体内能的是( D )
A.铁丝多次弯折处温度升高 B.冬天,在室外搓搓手取暖
C.陨石进入大气层升温燃烧 D.煤气灶把水壶里的水烧开
4.有关内能、热量和温度,下列说法正确的是( B )
A.温度高的物体,含有的热量一定多
B.物体吸收热量,温度不一定升高
C.热量总是从内能多的物体传递给内能少的物体
D.物体内能减少,一定放出热量
5.如图所示,某科研人员将服务器浸泡在特殊的冷却液里,冷却液吸收服务器通电工作产生的热量后,先进入外循环冷却,再回到服务器所在容器。下列分析正确的是( D )
A.此冷却液的比热容应该很小
B.若该冷却液吸收的热量增大一倍,则它的比热容增大一倍
C.若该冷却液的质量增大一倍,则它的比热容减至一半
D.无论冷却液的质量多大,比热容都不变
第5题图 第6题图 第7题图
6.一定质量的某物质由固态变为液态,其温度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( D )
A.t1时刻物体分子动能比 t2时刻大 B.0秒时刻物体内能为零
C.t1、t2时刻物体内能相等 D.t2时刻物体内能比t3时刻小
7.小明同学用两套完全相同的装置同时加热相同质量的水和食用油,得到了温度随时间变化的图像如图所示,以下说法正确的是[c水=4.2×103J/(kg•℃)] ( C )
A.物质B为水
B.0~5min,物质B吸收的热量比物质A吸收的热量多
C.食用油的比热容为2.1×103J/(kg•℃)
D.图像表明:物体的温度越高,其比热容越大
二、填空题:本大题共10小题,每空1分,共30分。
8. 妈妈煮茶叶蛋时小宇闻到浓郁的茶的香味,这属于 扩散 现象。煮茶叶蛋要比腌蛋时咸的快,这是由于温度越高,分子的无规则运动越 剧烈 (选填“剧烈”或“缓慢”),取出茶叶蛋时,蛋上还沾着一片茶叶没掉下去,这是由于分子间有 分子间有引力 。
9.冰的比热容为2.1×103J/(kg•℃),其物理意义是 1kg的冰升高或降低1℃吸收或放出2.1×103的热量 ;若将2kg冰切掉一半,则剩下的冰的比热容是 2.1×103 J/(kg•℃);冰化水后它的比热容将 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.生活中“热”的含义很多,我们可以用它表示“温度”“内能”或“热量”。填出下面几句话里“热”字表示的物理含义:①摩擦生热是指 内能 ; ②天气真热是指 温度高 ; ③物体放热是指 热量 。
11.在修路工地上,经常看见工人师傅用切割机切割水泥路面,由于切割时锯片与路面不断摩擦,这是通过 做功 的方式使锯片的内能增加,温度升高;为了保护锯片,就要不断地向锯片上浇水,这是通过 热传递 的方式使锯片的内能减少,温度降低。用水来降温是利用了水具有较大的 比热容 的性质。
第11题图 第13题图 第14题图 第17题图
12.2022年11月29日,我国在中国酒泉航天发射场,发射长征十五号载人航天飞船。火箭在加速升空时,动能 增大 (选填“增大”“不变”或“减小”),其外壳与空气摩擦,内能 增大 (选填“增大”“不变”或“减小”),这是通过 做功 的方式改变其内能的。
13. 如图为海陆风形成的示意图,所谓海陆风是指风从海面吹向陆地,一般是在白天,其形成原因是与海洋相比,陆地的比热容较 小 (选填“大”或“小”),在相同的日照条件下
升温较 快 (选填“快”或“慢”),气温较 高 (选填“高”或“低”) 。
14.用同一酒精灯分别给质量相等的甲、乙两种液体加热,根据测量数据绘制如图所示图像,由图可知, 乙 液体升温更慢, 乙 液体的比热容更大, 乙 液体更适合做冷却剂(均选填“甲”或“乙”)。
15.某小组在探究“比较两种物质在太阳照射下升温快慢”的活动中,一致认为应控制两种物质的 质量 和 初温 相同,确保两种物质的受热面积相同且正对阳光,这是为了让两种物质在相同的时间内 吸收的热量 相同。
16.“卡路里”简称“卡”,是热量的另一个单位,常用于营养计量中。“卡”是这样规定的:1卡等于在1个标准大气压下,1g水温度升高1℃吸收的热量。那么1卡等于 4.2 J。若一个中学生参加一次跑操,身体消耗的能量约8.4×106J,相当于消耗 2×106 卡能量,相当于 2×103 kg水温度降低1℃放出的热量。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
17.如图所示,是某物质的凝固图象,第20min的内能 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)第10min的内能;若该物质是均匀放热,且质量不变,那么500g该液体从A点降温到B点,要放出 2.1×104 J的热量;从图象可以看出,该物质液态与固态的比热容之比为 2:1 。【常见物质比热容:水4.2×103J/(kg•℃),酒精2.4×103J/(kg•℃),水银0.14×103J/(kg•℃)】
三、实验题:本大题共3小题,第18小题7分,第19小题7分,第20小题6分,共20分。
18.(7分)如图是一组实验,观察实验完成填空。
甲 乙 丙 丁
(1)如图甲,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注入酒精直至充满。封闭管口,并将玻璃管反复翻转,使水和酒精充分混合,观察液面的位置发现混合后与混合前相比,总体积变小,说明 分子间有间隙 。
(2)如图乙是 扩散 现象,说明 分子在永不停息地做无规则运动 。图丙是把墨水滴入冷水和热水的情况,此实验还说明 温度越高,分子无规则运动越剧烈 。
(3)如图丁,把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面,在离开水面时,观察到 弹簧测力计示数变大,离开水面后变小 ,说明了 分子间存在引力 。固体和液体很难被压缩说明 分子间存在斥力 。
19.(7分)如图所示,拿一个大口玻璃瓶,瓶内装少量的水,用塞子塞紧,通过塞子上的开口往瓶里打气。
(1)当塞子从瓶口跳起来时,可以看到瓶内会出现 白雾 。
(2)产生上述现象的原因是:瓶内的空气膨胀做功时,内能 减少 (选填“增加”或“减少”),温度 降低 (选填“升高”或“降低”),使瓶内空气中的水蒸气 液化 成小水珠。
(3)这个实验可以说明 物体对外做功,内能减小,温度降低 。
(4)实验在瓶内装少量的水目的: 产生大量的水蒸气,当气体对瓶塞做功,瓶塞跳起时,观察水蒸气的液化现象 。
20.(6分)小明同学为了比较不同物质的吸热能力,在两个相同的烧杯中分别装入甲、乙两种液体,并用相同的酒精灯和相同的温度计同时进行了如图甲、乙所示的实验。
(1)实验时应取 相同 质量的甲、乙两种液体放入两个相同的烧杯里,用同样的两个酒精灯对它们加热:加热时,上下缓慢地提拉玻璃棒,这是为了使甲、乙两种液体 均匀 受热。
(2)在图甲、乙装置中,用相同酒精灯给两种液体加热相同的时间,甲液体吸收的热量 等于 (选填“大于”“等于”或“小于”)乙液体吸收的热量。
(3)经过实验得到了如表格记录的两组数据,如果甲、乙两种液体都可作为发动机冷却液,从物质吸热能力角度考虑,应选 乙 (选填“甲”或“乙”)液体作发动机冷却液。在物理学中,我们用 比热容 这一物理量来描述物质的这种“吸热能力”特性。
(4)小刚同学对图中、乙的装置进行了改进,将分别装有甲、乙液体的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图丙所示,这样做的好处是 保证在相同的时间内甲、乙两种液体吸收的热量相同 。
四、计算题(本大题共2小题,第21小题7分,第22小题6分,共13分)
21. (7分) 在一个标准大气压下,一质量为2千克的金属块,被加热到500℃后,立即投入质量为1千克,温度为20℃的冷水中,不计热量损失,最终水的温度升高了30℃。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]求:
(1)水吸收的热量。
(2)金属块的比热容。
(3)取出金属块后,给水继续加热,水又吸收了1.05×105J的热量,求水的末温。
解:(1)水吸收的热量:
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×30℃=1.26×105J;
(2)水的末温度为:t=Δt+t0水=30℃+20℃=50℃,
根据题意可知,金属块放出的热量与水吸收的热量相等,即Q吸=Q放=1.26×105J,
由Q放=cm(t0﹣t)得金属块的比热容:
c金===0.14×103J/(kg•℃)。
(3)由Q吸=cmΔt可得水升高的温度:
△t′===25℃,t′=50℃+25℃=75℃。
22.(6分)有两个相同的烧杯,第一个装有0.2kg水,第二个装有0.2kg酒精,若用相同的加热器给它们分别加热,根据加热时间(T)与其对应上升到的温度(t),描绘成了如图所示的图像。假如加热器放出的热量全部被吸收,求:
(1)加热5min,水吸收的热量是多少?
(2)电加热器1min放出的热量是多少?
(3)酒精的比热容是多少?
解:(1)m水=200g=0.2kg,t0=15℃,
加热5分钟时水温为t水=35℃,水吸收热量为:
Q水=cm水(t水﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(35℃﹣15℃)=1.68×104J;
(2)不计热损失,所以电加热器5min放出的热量Q放=Q吸=1.68×104J,
电加热器1min放出的热量:Q放′===3.36×103J;
(3)酒精在4min内吸收的热量:Q吸′=4×Q放′=4×3.36×103J=1.344×104J,
由Q吸=cm(t﹣t0)得:酒精的比热容:
c酒精===2.4×103J/(kg•℃)。
五、综合能力题(本大题共3小题,第23小题7分,第24、25小题各6分,共19分)
23.(6分)2020年年初新冠肺炎肆虐全球。
(1)新冠病毒的直径约为0.1微米,合 10﹣7 m,主要通过呼吸道飞沫传播和接触传播。带有病毒的飞沫直径一般为10﹣10微米,其在空气中的运动 不是 (选填“是”或“不是”)分子的无规则运动。常用的三种口罩过滤孔径如下:①普通16层纱布口罩在100微米左右;②单层无纺布口罩在10微米左右;③N95专业口罩在0.1微米左右。上述口罩在防控新冠病毒中更有效的是 ③ (填序号);
(2)专家指出,75%的酒精(即每100mL酒精溶液中,酒精体积75mL,水的体积25mL)可有效灭活病毒。若总体积等于纯酒精和水的体积之和,则在100mL酒精溶液中,酒精质量是 60 g,75%酒精溶液的密度是 0.85×103 kg/m3。但实际配置好的酒精密度比该密度值要大,这是因为 分子间有空隙,导致混合后的总体积小于水和酒精体积之和 。(已知纯酒精的密度是0.8×103kg/m3)
24.(6分)夏天,小杰去湄洲海边游玩时发现:中午沙子较热,海水较凉,而傍晚沙子较凉,海水较热。对此现象小杰提出了猜想:可能是沙子吸热或放热后,温度变化得比水大。
(1)为验证猜想,小杰找来了铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、水、沙子、搅拌棒、细线、火柴、天平,除此之外,他还需要 温度计和停表 ;
(2)实验中,小杰选用了两个火焰相同的酒精灯分别给水和沙子加热,这样做的目的 使水和沙子在相同时间吸收相同的热量 ;
(3)实验中:为了研究水和沙子吸收热量的关系,需要控制水和沙子的初温、水和沙子吸收的热量以及水和沙子的 质量 相同;
(4)如果小杰实验时得出的结论与猜想一致,那么,当水和沙子升高相同的温度时,水吸收的热量比沙子吸收的热量 多 (选填“多”或“少”);
(5)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子, 沙子 (选填“沙子”或“水”)升高的温度更高;
(6)小杰通过以上实验发现的规律,在生活中有许多应用,试举出一例: 汽车发动机用水做冷却剂 。
25.(6分)阅读下列短文,回答问题。
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间也不同,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 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”),这种改变内能的方式叫做 热传递 ,发生条件是两个物体具有 温度差 。
(2)散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是 C 。
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 0.9q 。
(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,保温杯敞开口,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 3.5×103 J/(kg•℃)。
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