第十三章 内能 拔尖测评-【拔尖特训】2025-2026学年新教材九年级全一册物理(人教版2024)

物理(人教版)九年级全一册 1 第十三章拔尖测评 ◎ 满分:100分 ◎ 时间:45分钟 姓名: 得分: 一、 选择题(每小题2分,共20分) 1. “煮”的篆体写法如图所示,表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在 改变物体内能的方式上相同的是 ( ) (第1题) A. 热水暖手 B. 钻木取火 C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴 2. 下列说法中,正确的是 ( ) A. 吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明分子间存在引力 B. 尘土飞扬,说明分子在不停地运动 C. 弹簧能够被压缩,说明分子间有间隙 D. 将糖放入水中,不久后整杯水变甜了,属于扩散现象 3. 生活中很多人喜爱吃咸鸭蛋,下列关于咸鸭蛋所涉及的物理知识, 正确的是 ( ) A. 煮熟鸭蛋是通过做功来增大鸭蛋的内能 B. 蛋壳能轻松被敲碎,说明蛋壳分子间不存在引力 C. 腌制鸭蛋就是通过扩散使盐进入蛋中 D. 刚出锅的咸鸭蛋逐渐变凉,说明分子运动逐渐停止 4. 下列与热学有关的说法,正确的是 ( ) A. 霜的形成是凝固现象 B. 露珠的形成需要吸收热量 C. 冰熔化时,温度不变,内能不变 D. 墨水在热水中扩散比在冷水中快,说明温度越高,分子运动越 剧烈 5. 学校开展以“给父母送上一道家常菜”为主题的劳动实践教育活动。 小安在妈妈的指导下走进厨房进行劳动实践,她发现厨房里的现象 涉及很多物理知识。下列说法中,正确的是 ( ) A. 从冰箱冷冻室取出的排骨表面的“白霜”,是凝固形成的冰晶 B. 排骨汤煮沸后冒出大量的“白气”,是汽化形成的水蒸气 C. 汤沸腾后排骨上下翻滚,说明温度越高,分子运动越剧烈 D. 排骨汤香气四溢,说明分子在永不停息地做无规则运动 6. 如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净 水,并用不同的加热器进行加热,不计热损失,得到如图丙所示的水 温与加热时间的关系图像,则下列说法中,正确的是[水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)] ( ) (第6题) A. 甲容器中的水每分钟吸收的热量为2.52×105J B. 甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为3∶2 C. 加热相同的时间,甲、乙两容器中的水升高的温度之比为3∶2 D. 将甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为 4∶9 7. 如图所示为某物质熔化时温度随时间变化的图像,下列说法中,正 确的是 ( ) (第7题) A. 该物质是非晶体 B. 熔化前后物质的分子无规则运动的剧烈程度不变 C. 该物质熔化过程中内能在不断增加 D. 熔化前后,该物质的比热容不变 8. 下列关于热量、内能和温度的说法,正确的是 ( ) A. 物体吸收了热量,它的温度一定升高,内能一定增加 B. 物体的温度升高,它的内能一定增加,一定是吸收了热量 C. 物体的内能增加,它的温度不一定升高,可能是吸收了热量 D. 物体的内能增加,它的温度一定升高,一定是吸收了热量 9. 新材料为人们带来了“神奇”的55℃恒温水杯。这种水杯在夹层中 有一种传热材料,把沸水倒入恒温水杯中,传热材料快速吸收沸水 的热量并贮存起来,使水温快速降到55℃左右;当水温低于55℃ 时,传热材料缓慢释放热量,水温保持基本不变,下列说法中,正确 的是 ( ) A. 在快速降温过程中,传热材料吸热,内能减少 B. 在快速降温过程中,水放热,内能减少 C. 在温度保持不变的时间内,传热材料放热,内能增加 D. 在温度保持不变的时间内,水吸热,内能减少 10. 有两个质量和初温都相等的金属球甲和乙,先把甲球放入一杯水 中,水温上升6℃,取出甲球,立即将乙球又放入这杯水中,水温又 上升6℃,若忽略取出甲球带出的水及热量损失,则甲、乙两金属 球的比热容大小关系为 ( ) A. c甲>c乙 B. c甲=c乙 C. c甲<c乙 D. 无法判断 二、 填空题(每空2分,共32分) 11. 成都别称芙蓉城、蓉城,这座以花为名的城市自古与花结缘,诗人 陆游的诗中美景“二十里中香不断,青羊宫到浣花溪”依旧是成都 一道亮丽的风景线,诗人闻到花香属于花香分子的 现象。 诗句“花气袭人知骤暖”所蕴藏的物理知识是分子做无规则运动的 剧烈程度与 有关。 12. 如图所示为我国古代的一种取暖用具———黑漆描金手炉。在手炉 中装满热水后将其抱在怀中,便可取暖,这是利用了 的方 式来改变内能,手炉中装热水,是利用了水的 较大。 (第12题) 13. 为比较A、B 两保温杯的保温性能,小红在两个保温杯中分别倒入 0.1kg相同温度的热水,用温度计测量其初温t0,示数如图甲所 示,t0= ℃。绘制水温随时间的变化图像如图乙所示,A 杯中水放出的热量为 J,保温性能更好的是 (填“A”或“B”)杯。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] (第13题) (第14题) 14. 甲、乙两组同学选用相同的实验装置,对质量不同的水进行加热, 他们分别绘制温度随时间变化的图像,如图中a、b所示。由图线 可知,当时大气压 (填“大于”“小于”或“等于”)标准大气 压。水升高的温度T 与加热时间t成正比,即T=kt,其中k值之 比是水的 之比。这两组同学绘制的水沸腾前升 温特点的图像 (填“符合”或“不符合”)实际情况。 15. 人体的主要成分是水,一般可假定人的比热容和水的相等,每千克 汗水汽化所需要吸收的热量为2.4×106J,质量为80kg的运动员 在某次训练中排汗0.7kg,假如汗水均从体表蒸发掉,这将导致该 运动员的体温下降 ℃,运动员的内能改变了 J。 [忽略人体质量变化,假设蒸发吸热均来自人体,水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)] 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 2 16. 如图所示为我们学习分子动理论时做过的一些实验。 (第16题) (1) 如图甲所示,将硫酸铜溶液与清水放置几天之后,两种液体混 合均匀了,这是 现象。 (2) 如图乙所示,玻璃板的下表面接触水面,向上拉动时会发现弹 簧测力计示数 玻璃板的重力。 (3) 如图丙所示,将水和酒精充分混合后的总体积 混合前 水和酒精的总体积。 (4) 如图丁所示,将两个铅块紧压后就会结合在一起,说明分子间 存在 。 三、 解答题(共48分) 17. (16分)回顾实验和探究,将表格补充完整。 (1) 探究物质的吸热本领。 器 材 两个分别盛有 的煤油 和水的规格相同的烧杯、酒精 灯、陶土网、铁架台、 、 秒表 现 象 ① 用酒精灯对煤油和水进行加 热,若煤油和水都升高10℃,则 的加热时间长; ② 用酒精灯对煤油和水进行加 热,若煤油和水都加热10min, 则 升高的温度高 结 论 实验表明 (填“水”或“煤油”)吸热的能力更强; 相等的不同物质升高 的温度时吸收的热量一般 ,由此引入 这个物理量 方 法 用两个完全相同的酒精灯分别给水和煤油加热,这是为了 ; 通过加热时间表示物体吸收热量的多少,利用的物理研究方法 是 (2) 探究改变物体内能的方法。 过 程 将空气压燃仪的活塞迅速压下去,看到棉花燃烧。 这是因为活塞对筒内空气做功,使筒内空气的内能 ,温度 ,达到棉花的着火点。这个 过程中 能转化为 能 结 论 对物体 可以改变物体的内能 18. (8分)小明在学习“物质的比热容”时,取相同质量的水和沙子,用 相同的酒精灯进行加热,测得它们升高的温度如表所示,并在图甲 中作出沙子升高的温度随时间变化的图线。 加热时间/min 0.5 1 1.5 2 2.5 升高的 温度/℃ 水 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 沙 子 4.3 7.9 15.2 18.4 21.5 (第18题) (1) 用温度计测量水的初温,所得数据如图乙所示,其示数为 ℃。 (2) 实验中选用相同的酒精灯进行加热,可以认为相同时间内水和 沙子 相同。 (3) 请利用表中数据在图甲中作出表示水升高的温度随时间变化 规律的图线。 (4) 小明再用50g水和100g水做实验,以吸收的热量Q 为纵轴, 升高的温度Δt为横轴,分别画出50g水和100g水的Q-Δt图像, 它们都是过原点的直线,即Q=kΔt。通过进一步分析,发现这两 条直线的k值之比与对应水的 之比相等。 19. (8分)如图所示为我国北方的供暖设备,它一般安装在房间靠墙壁 处,需要供暖时,让温度较高的热液从入口流入铁管,经过弯曲的 铁管并放出热量,使房间温度升高,最后变成温度较低的温液从出 口流出。 (第19题) 物 质 比热容/[J·(kg·℃)-1] 水 4200 煤油 2100 色拉油 1070 (1) 相比南方的冷气设备安装在房间的上方,你认为北方的供暖设备 应安装在房间靠墙壁的 (填“上”或“下”)方效果更好些。 (2) 热液流过铁管放出热量是通过 的方式进行的,该过程 是能量的 (填“转移”或“转化”)过程。 (3) 该供暖设备运输热量的媒介若在煤油与色拉油中选择,则在同 种条件下选用 能够使房间的温度上升得更高。 (4) 该供暖设备中铁管做成弯曲形状而不是直线形状;可以增长热 液放出热量的 ,从而增强供暖效果。 (5) 若利用水作为运输热量的媒介,主要是利用了水的 大 这一特性。若某时间段内有质量是39kg、温度是85℃的水从入 口流入,从出口流出时温度变成35℃,则该时间段热水为房间提 供了 J的热量,若该房间的长、宽、高分别为5m、5m、 4m,则该时间段大致能够使房间的温度升高 ℃。[设空 气的密度为ρ空=1.3kg/m3,比热容为c空=2.5×103J/(kg·℃); 水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)] 20. (16分)小红在学习了“比热容”的有关知识后,知道单位质量的不 同物质在升高相同的温度时,所吸收的热量不同,为了描述物质的 这种性质,引入了一个新的物理量———比热容,于是她又想到晶体 在熔化时,温度虽然保持不变,但需要吸收热量,那么单位质量的 不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同呢? 带着这个疑问,小红 在实验室利用电热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温 度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时,冰的质量为 0.5kg,相同时间内冰和水吸收的热量相同。水的比热容为4.2× 103J/(kg·℃)。 (1) 求CD 段水吸收的热量。 (2) 求冰的比热容。 (3) 若规定“某种晶体物质在熔化过程中所吸收的热量与其质量之 比叫作该物质的熔化热”,熔化热在数值上等于1kg晶体在完全熔化 时所吸收的热量。根据图中所给的信息,计算出冰的熔化热λ。 (第20题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 典例3 裂变 100 太阳能集热 器(合理即可) [跟踪训练] 3. 电 可再生 运动状 态 解析:给太阳能电池板充电,是将 太阳能转化为电能的过程。太阳能取 之不尽、用之不竭,属于可再生能源。 压力差使液体燃料流动起来,说明力 改变了物体的运动状态。 典例4 裂变 内 二次 解析:核 电站通过核反应堆中的重核裂变即链 式反应来释放核能,再通过热交换器 加热水,使水变为高温高压的蒸汽,将 核能转化为水蒸气的内能,再通过汽 轮机将内能转化为机械能,最后带动 发电机转动将其转化为电能。电能不 能够从自然界直接获取,属于二次 能源。 [跟踪训练] 4. 3×106 核裂变 解析:根据p=ρgh 可得水下300m 处的 液 体 压 强 p =ρ水gh=1× 103kg/m3×10N/kg×300m=3× 106Pa。核潜艇是利用核裂变时放出 的核能提供动力的。 ［综合素能提升］ 1. A 2. A 3. A 4. A 解析:太阳能是太阳内部氢原 子核聚变释放出的能量,故A错误, 符合题意;太阳能是一种清洁、无污染 的能源,可以源源不断地从自然界获 得,是可再生能源,故B正确,不符合 题意;太空电站工作过程中依然遵循 能量守恒定律,故C正确,不符合题 意。利用微波实现“无缆传输”,微波 是一种波长较短的电磁波,故D正 确,不符合题意。 5. 核裂变 一次 6. 电磁波 法拉第 直线传播 解析: 天问一号是利用电磁波和地球 操控系统互传信息来实现控制的。首 次发现电磁感应现象的科学家是法拉 第,地球和月球呈新月状是光的直线 传播造成的现象。 7. (1) 太阳 (2) 该发电站正常工作 24h,产 生 电 能 W =Pt=100× 103kW×24h=2.4×106kW·h= 2.4×106 度 (3) ① 该发电站正常 工 作 24h,可 发 电 W =2.4× 106kW·h=8.64×1012J;根据W= ηQ=ηqm 知,每天可 节 约 煤 炭 质 量 m =W ηq = 8.64×10 12J 30%×3×107J/kg = 9.6×105kg=960t;一年可节约煤炭 的质量m'=960t×260=249600t ② 1.2万块定日镜的平均总采热功 率为5.04×1012J/h,1.2万块定日镜 平均发电功率 P'=20%×5.04× 1012J/h=1.008×1012J/h,要获得发 电站正常工作24h的发电量,那么该 发电站白天至少要光照时间t'= W P'= 8.64×1012J 1.008×1012J/h ≈8.57h。资料 介绍正确 8. (1) B (2) BC (3) 3.52 解析:(1) 因为月球公转和自转周期 相同,所以人们始终看不到月球背面 B 点;(2) 根据地面站和“鹊桥”一号 互传信息可知,选项 A与事实相违 背,故A错误;从地面站不能通过电 磁波和月球背面的探测器传递信息可 知,当卫星C 转到地月之间时,无法 把信号传给探测器,造成信号中断。 当卫星C 转到月球背面时,地面站无 法把信号传给卫星C,造成信号中断, 故B、C正确;(3) 通过电磁波传递信 息的总距离s=2(s1+s2)=2× (7.8×104km+4.5×105km)= 1.056×106km,“嫦娥”四号通过“鹊 桥”一号与地面站来回传递一次信息 大 约 需 要 时 间 t = sv = 1.056×106km 3×105km/s=3.52s 。 拔尖测评 第十三章拔尖测评 一、 1. A 2. D 3. C 4. D 5. D 6. C 解析:由图丙的图线A 可知, 加热 2min 时,甲容器中水升高的温 度Δt=40℃-20℃=20℃,由图像 可知,水的温度随时间的增加而均匀 升高,所以,加热1min时,甲容器中 水升高的温度 Δt'=12Δt= 1 2× 20℃=10℃,此时甲容器中的水吸收 的 热 量 Q甲吸1 =cm1Δt'=4.2× 103J/(kg·℃)×3kg×10 ℃ = 1.26×105J,故A错误;由图丙可知, 水的温度从20℃升高到40℃时,乙 容器中水的加热时间为3min;此时乙 容器 中 的 水 吸 收 的 热 量 Q乙吸 = cm2Δt=4.2×103 J/(kg·℃)× 2kg×(40℃-20℃)=1.68×105J, 乙容器中的水每分钟吸收的热量 Q乙吸2= 1 3Q乙吸= 1 3×1.68×10 5J= 5.6×104J,由于不计热损失,所以两 加热器每分钟放出的热量与水每分钟 吸收的热量相同,则加热器每分钟放 出的热量之比 Q甲吸1 Q乙吸2= 1.26×105J 5.6×104J= 9 4 ,故B错误;相同时间内,加热器放 出的热量之比为9∶4,则相同时间 内,两容器中水吸收的热量之比为 9∶4,两容器中水升高的温度之比 Δt甲 Δt乙= Q甲吸1 cm1 Q乙吸2 cm2 = Q甲吸1m2 Q乙吸2m1= 9×2kg 4×3kg= 3 2 ,故C正确;根据Q吸=cm(t-t0), 可得甲、乙两容器中的水从 20℃加热 至沸 腾 所 需 热 量 之 比 Q甲吸' Q乙吸' = cm1(t-t0) cm2(t-t0)= m1 m2= 3kg 2kg= 3 2 ,所用时 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 16 间之比为 Q甲吸' Q甲吸1 ∶ Q乙吸' Q乙吸2 = Q甲吸' Q甲吸1 × Q乙吸2 Q乙吸'= Q甲吸' Q乙吸'× Q乙吸2 Q甲吸1= 3 2× 4 9= 2 3 ,故D错误。 7. C 8. C 解析:晶体熔化时吸收热量,内 能增加,但温度不变,故A错误;因为 改变物体内能的方式有两种,即做功 和热传递,所以物体的温度升高,它的 内能增加,但不一定是吸收了热量,也 可能是外界物体对其做了功,故B错 误;晶体熔化时吸收热量,内能增加, 温度不变,所以物体的内能增加,它的 温度不一定升高,可能是吸收了热量, 也可能是外界物体对其做了功,故C 正确、D错误。 9. B 10. C 解析:不计热量损失,甲、乙两 金属球所放出的热量可以使相同质量 的水升高相同的温度,因此,两者放出 的热量相同,即Q甲=Q乙。由题意可 知:甲金属球的温度比乙多降低了 6℃,即甲金属球的末温低;由上述分 析可知,质量相同的甲、乙两金属球, 放出相同的热量,甲金属球降低的温 度多,则甲的比热容小,即c甲<c乙。 二、 11. 扩散 温度 12. 热传递 比热容 解析:根据题 意可知,在手炉中装满热水后将其抱 在怀中,便可取暖,人手吸收热量,内 能增大,这种方式是通过热传递改变 内能,因为水的比热容较大,与其他物 质相比,在相同质量的情况下,降低相 同的温度时放出的热量更多,所以,手 炉中装热水。 13. 80 2.1×104 A 解析:由图甲 可知,温度计的分度值为1℃,此时温 度计的示数为80℃;由图乙可知,水 的末温为30℃,则A 杯中水放出的 热量Q放 =c水 m(t0-t)=4.2× 103J/(kg·℃)×0.1kg×(80℃- 30℃)=2.1×104J;由图乙可知,A、 B 两保温杯中的水放出相同的热量, A 保温杯所用的时间比B 保温杯所 用的时间更长,所以A 保温杯的保温 性能更好。 14. 小于 比热容与质量乘积的倒数 符合 解析:由图线可知,此时水的沸 点为97℃,小于100℃,所以当时的 大气压小于标准大气压。对水加热的 时间t越长,水吸收的热量越多,即加 热时间t与吸收的热量是成正比的; 由Q=cmΔt可知,水升高的温度T= Δt=Qcm=kt ,故k∝1cm ,所以k值之 比是水的比热容与质量乘积的倒数之 比。由题意知,水的初温相同,升高的 温度相同,加热时间不同(吸收的热量 不同),可能是水的质量不同造成的, 质量越大,从开始加热到沸腾所需时 间越长,所以图像符合实际情况。 15. 5 1.68×106 解析:由题知,每 千克汗水汽化所需要吸收的热量为 2.4×106J,蒸发0.7kg汗水吸收的 热量Q吸=2.4×106J/kg×0.7kg= 1.68×106J,而运动员身体释放出的 热量(内能的降低值)Q放 =Q吸 = 1.68×106J,因为Q放 =cmΔt,c= 4.2×103J/(kg·℃),m=80kg,所 以运动员的体温降低值Δt= Q放 cm = 1.68×106J 4.2×103J/(kg·℃)×80kg =5℃。 16. (1) 扩散 (2) 大于 (3) 小于 (4) 引力 三、 17. (1) 质量相同 温度计 水 煤油 水 质量 相同 不同 比热 容 控制相同时间内吸热相同 转换 法 (2) 增大 升高 机械 内 做功 18. (1) 18 (2) 吸收的热 量 (3) 如图所示 (4) 质量 (第18题) 解析:(1) 由图乙知:温度计的分度值 为1℃;“20”在“10”的上方,液柱最高 处在两者之间,所以显示的温度高于 0℃,为18℃。(2) 选用了两个相同 的酒精灯,分别给水和沙子加热,这样 做的目的是使水和沙子在相同时间内 吸收的热量相同。(3) 据表中数据在 图中找出对应的点并连线。(4) 根据 Q=cmΔt可知,Q=kΔt中的k=cm, 则有k1=cm1,k2=cm2,故 k1 k2 = cm1 cm2= m1 m2 ,即这两条直线的k值之比 与对应水的质量之比相等。 19. (1) 下 (2) 热传递 转移 (3) 煤油 (4) 时间 (5) 比热容 8.19×106 25.2 解析:(1) 由于供 暖设备工作时,其周围的空气受热后 膨胀,加热后的空气密度变小会上升, 从而带动整个房间的空气循环,使得 房间内的温度升高且分布更加均匀, 所以,北方的供暖设备应安装在房间 靠墙壁的下方效果更好些。(2) 热液 流过铁管放出热量,周围的空气吸收 热量,内能增加,温度升高,这是通过 热传递的方式进行的;热传递改变物 体内能的实质是能量的转移。(3) 由 表格数据可知,煤油的比热容大于色 拉油的比热容,由Q放=cmΔt可知, 质量相等的色拉油和煤油,降低相同 的温度时,煤油放出的热量多,所以煤 油能够使房间的温度上升得更高。 (4) 该供暖设备中铁管做成弯曲形 状,而不是直线,热液流过铁管的距离 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 26 变大,时间变长,所以放出热量的时间 变长,从而增强供暖效果。(5) 水降 低的温度Δt水=85℃-35℃=50℃, 这段时间水放出的热量Q=c水 m水· Δt水 =4.2×103 J/(kg·℃)× 39kg×50℃=8.19×106J;则该时间 段热水为房间提供的热量为8.19× 106J,由ρ= m V 可知,房间内空气的质 量m空=ρ空V空=1.3kg/m3×5m× 5m×4m=130kg,由Q吸=cmΔt可 知,房间的温度变化量Δt空= Qc空m空= 8.19×106J 2.5×103J/(kg·℃)×130kg = 25.2℃。 20. (1) 由图像知道,BC 段为冰的熔 化过程,此过程中虽然冰吸收热量,但 温度保持0℃不变。因为冰的质量为 0.5kg,冰熔化成水,质量不变,所以 水的质量为0.5kg,由图像知道,CD 段水从0℃升温到20℃,由 Q吸= cmΔt 知 道 水 吸 收 的 热 量 Q水吸 = c水m水Δt水=4.2×103J/(kg·℃)× 0.5kg×20℃=4.2×104J (2) 由 图像知道,CD 段水从0℃升温到 20℃,用了10min的时间,所以,加热 过程 中 1min 吸 收 的 热 量 Q1 = 4.2×104J 10 =4.2×10 3J,由图像知 道,冰从-20℃吸收热量升温到 0℃,用了5min,故冰吸收的热量 Q冰吸=5Q1=5×4.2×103J=2.1× 104J,所 以,冰 的 比 热 容 c冰 = Q冰吸 mΔt冰 = 2.1×104J 0.5kg×20℃ = 2.1 × 103J/(kg·℃) (3) 由图像知道, 0.5kg冰从第5min开始熔化,到第 45min时熔化结束,用时40min,该 过程中冰熔化所吸收的热量Q吸= 40Q1=40×4.2×103J=1.68× 105J,所以,冰的熔化热λ= Q吸 m = 1.68×105J 0.5kg =3.36×10 5J/kg 第十四章拔尖测评 一、 1. B 2. D 3. C 4. C 解析:天宫一号飞行器进入大 气层,克服摩擦力做功,机械能转化为 内能,即机械能减小;温度升高,绝大 部分器件在进入大气层的过程中被烧 蚀销毁,质量变小,速度增加,不能确 定动能的变化,高度降低,重力势能减 小,故A、B错误;飞行器克服摩擦力 做功,内能增大,主要通过做功的方式 来改变内能,故C正确;飞行过程中, 减少的重力势能,一部分转化为动能, 一部分转化为内能,故D错误。 5. B 6. C 7. D 解析:甲冲程是压缩冲程,把机 械能转化为内能,故A正确,不符合 题意;热机的吸气冲程、压缩冲程、排 气冲程都是辅助冲程,完成这些冲程 依靠的是飞轮的惯性,乙冲程为排气 冲程,完成乙冲程依靠的是飞轮的惯 性,故B正确,不符合题意;丙冲程是 做功冲程,把内能转化为机械能,故C 正确,不符合题意;丁冲程中汽油机吸 入空气和汽油的混合物,故D错误, 符合题意。 8. C 解析:在柴油机的吸气冲程中, 吸进气缸的只有空气,故A正确,不 符合题意;在柴油机的做功冲程中,进 气门和排气门都关闭,故B正确,不 符合题意;在柴油机的压缩冲程中,存 在着机械能转化为内能的过程,故C 错误,符合题意;若输出的有用功相 同,则四款柴油机中2024年生产的潍 柴动力柴油机消耗的柴油最少,因为 其效率最高,故D正确,不符合题意。 9. A 解析:由 题 意 可 知,c甲 = 2c乙,m甲 = 13 m乙 ,Δt甲 = 3 4Δt乙 ,m甲'=12m乙' ,由Q吸=cmΔt 可得,甲、乙物质吸收的热量之比 Q吸甲 Q吸乙 = c甲 m甲Δt甲 c乙 m乙Δt乙 = 2c乙×13m乙× 3 4Δt乙 c乙 m乙Δt乙 = 1 2 , 由 Q放=mq可得,两加热器消耗燃料完 全燃烧时释放的热量之比 Q放甲 Q放乙 = m甲'q m乙'q= m甲' m乙'= 1 2m乙' m乙' = 1 2 ,由η= Q吸 Q放×100% 可得,两加热器利用热能 的效 率 之 比η甲 η乙 = Q吸甲 Q放甲 Q吸乙 Q放乙 = Q吸甲 Q吸乙 × Q放乙 Q放甲= 1 2× 2 1= 1 1 ,故A符合题意; B、C、D不符合题意。 10. ACD 解析:完全燃烧700g柴油 放出的热量Q放=m柴油q=0.7kg× 4.3×107J/kg=3.01×107J;柴油发 动机做的功W=Pt=2.1×105 W× 43s=9.03×106J,柴油发动机的效 率η= W Q放 ×100%= 9.03×106J 3.01×107J× 100%=30%;由P=Wt = Fs t =Fv 得,汽 车 的 牵 引 力 F = Pv = 2.1×105W 20m/s =1.05×10 4N;汽车行驶 8.6km 做的功 W'=Fs'=1.05× 104N×8.6×103m=9.03×107J,需 要完全燃烧柴油放出的热量Q放'= W' η =9.03×10 7J 30% =3.01×10 8J,消耗 柴 油 的 质 量 m' = Q放' q = 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 36