第十三章 内能(举一反三·单元测试)物理新教材人教版九年级全一册
2026-07-20
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 内能 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.94 MB |
| 发布时间 | 2026-07-20 |
| 更新时间 | 2026-07-20 |
| 作者 | 初中物理志强工作室 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-07-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58885625.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
人教版九年级《内能》单元卷,以生活情境、科技前沿及传统文化为载体,全面考查内能、分子动理论、比热容等核心知识,适配单元复习,强化物理观念与科学探究能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|12/24|分子动理论、内能改变方式|结合江西小吃、刮痧等生活实例|
|填空题|10/19|热传递、比热容应用|联系嫦娥五号返回、手炉取暖等|
|实验探究题|4/29|分子扩散、比热容比较|设计对比实验,培养科学思维|
|科学阅读题|1/6|牛顿冷却定律|融合信息提取与计算,体现科学态度|
内容正文:
第十三章《内能》单元测试卷(原卷版)
注意事项:
1.测试范围:人教版:九年级全一册第13章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。1—8题是单选题;9—12题是多选题,漏选得1分,不选、多选或错选得0分)
1.(25-26·九年级上·江西上饶·期末)如图所示为几款江西特色传统小吃,制作与食用过程中包含诸多物理知识,下列说法错误的一项是( )
A.手工制作艾米果捏成不同的形状,表明力能使物体发生形变
B.瓦罐汤在大型瓦缸内慢慢煨制升温时,吸收热量,内能增加
C.油条与麻糍能黏在一起,表明物质中的分子间仅有引力而没有斥力
D.吃茶饼时闻到桂花香味,是由于分子在空气中不停地做无规则运动
2.(25-26·九年级上·福建泉州·期末)刮痧是我国一种传统的中医疗法,历史悠久。如图所示,当刮痧板在身体上刮动时,身体会感觉到热。下列实例与刮痧在改变物体内能的方式上相同的是( )
A.热水暖手 B.搓手取暖
C.蒸锅蒸蛋 D.烤火取暖
3.(25-26·九年级上·云南大理·期末)甲乙两物体质量相等,甲物体温度降低20℃,乙物体温度升高15℃时,乙物体吸收热量是甲物体放出热量的2倍,甲乙两物体比热容之比是( )
A.3:8 B.8:3 C.4:3 D.3:2
4.(25-26·九年级上·辽宁抚顺·期末)如图所示是实现“碳中和”的途径之一,该技术通过将CO2压入地下实现CO2的封存,CO2封存后( )
A.分子的数目减小 B.分子的体积变小
C.分子的间隔变小 D.分子的质量减小
5.(25-26·九年级上·陕西镇巴·期末)如图甲所示,我们常用打气筒来给自行车胎充气,如图乙所示为打气筒的结构原理图:当我们推动活塞向下运动时,活塞挤压筒内气体,使其充入轮胎。下压活塞过程中,下列说法正确的是( )
A.打气筒底部筒壁内能增大
B.打气筒底部筒壁含有的热量增多
C.筒内空气分子运动得越来越缓慢
D.筒内气体温度升高的主要原因是热传递
6.(25-26·九年级上·陕西咸阳·期末)将一个温度为20℃、质量为500g的物块放入温度为100℃、质量为1000g的水中[水的比热容为],物块和水的温度随时间的变化图像如图所示(不计热损失)。以下说法正确的是( )
A.前6min,物块吸收的热量是
B.1~4min内,热量有时从水传递给物块,有时从物块传递给水
C.前6min,物块吸收的热量小于水放出的热量
D.物块的比热容与水的比热容之比为
7.(25-26·九年级上·云南昆明·期末)我国古代炼铁工业长期领先于世界,在西汉初年就掌握了木炭与铁矿石混合冶炼生铁的技术,如图所示的场景反映了古代炼铁的过程。下列说法正确的是( )
A.温度高的铁水含有的热量多
B.加热铁矿石的过程中,固态的铁液化为液态的铁水
C.炼铁过程中,以热传递的方式使铁矿石的内能增大
D.铁水倒入模具凝固过程中,放出热量,温度降低
8.(25-26·九年级上·贵州黔东南·期末)如图所示是同一纬度海拔相近的沿海城市甲和内陆城市乙的年平均气温的变化曲线。下列说法正确的是( )
A.若,表示海水温度每升高1℃,吸收的热量
B.A曲线温差更大,说明其代表的城市吸收了更多热量
C.根据水的比热容比砂石的比热容大的特点,可判断A曲线代表内陆城市
D.夏日的深夜,沿海城市的风一般是由海洋吹向大陆
9.(25-26·九年级上·河南商丘·期末)(多选)如图所示是板栗在微波炉中加热炸裂后的情景,板栗受热时,温度升高,内部膨胀,导致其炸裂。下列说法正确的是( )
A.打开微波炉,“飘”出板栗香味,这是扩散现象
B.板栗炸开时发出响声,是发声体振动产生的
C.炸裂过程中,板栗的内能增加
D.没炸裂的板栗也含有热量
10.(25-26·九年级上·山东聊城·期末)(多选)如图所示,对于下列实验中所描述的物理过程,说法正确的是( )
A B C D
A.试管内的水蒸气推动塞子冲出去时,水蒸气的内能减小
B.抽去玻璃隔板,两瓶中气体逐渐混合均匀,说明空气比二氧化氮的密度大
C.给瓶内打气,瓶内的空气推动塞子跳起来时,瓶内空气的内能增加
D.厚玻璃管中的空气被压缩时,管内空气的内能增加
11.(25-26·九年级上·云南曲靖·期末)(多选)如图所示,下列说法中正确的是( )
A.甲图:注射器中的水很难压缩,说明水分子间只存在斥力
B.乙图:用电加热器(稳定热源)给食用油加热,随着温度的升高,食用油的内能减少
C.丙图:晃动试管中的沙子后,温度计示数升高,说明对物体做功可以增大物体的内能
D.丁图:夜晚海水的温度比沙滩上的温度高,是因为水的比热容比砂石的大
12.(25-26·九年级上·辽宁大连·期末)(多选)下列关于温度、内能、热量说法正确的是( )
A.0℃的冰块内能一定不为零
B.物体含有热量越多温度也就越高
C.用锯条锯木板,锯条的温度升高,是用做功方式改变内能
D.热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共19分)
13.(25-26·九年级上·贵州黔东南·期末)在没有暖气的古代,人们如何优雅而有情调地取暖呢?原来古人有如图所示的暖手神器——手炉,又称“袖炉”,炉内装有炭火,故也称“火笼”。用它可供取暖。这种取暖方式利用了_________的方式改变手的内能;手炉里加一些香料,还可以兼做熏香之用,不大一会工夫,房间里香气四溢,说明了__________。
14.(25-26·九年级上·广东广州·期末)如图所示,甲杯中水量较少,乙、丙、丁杯中的水量相同,根据内能的知识,甲、乙两杯水的内能 ______(选填“甲大”“乙大”或“无法比较”),四杯水中,______杯中水的内能最大。
15.(25-26·九年级上·江西赣州·期末)我国的嫦娥五号返回器携带月球样品安全返回。嫦娥五号一路走来克服了无数艰难险阻,尤其是嫦娥五号以接近于11km/s的速度冲入地球大气层,使其表面温度高于2000℃,这是通过 _____的方式改变了它的内能。返回舱落回地面后,工作人员给它全身贴满暖宝宝如图,这是通过 _____的方式改变返回舱的内能,给它暂时保暖防止内部剩余的推进剂冻住后不好排出(均选填“做功”或“热传递”)。
16.(25-26·九年级上·山东济南·期末)地铁的建造过程需要大型机械—盾构机,如图所示。盾构机在施工过程中,会产生大量的热,其内部的水冷循环系统可以给盾构机及时降温,水冷循环系统是通过________的方式改变物体内能,用水来冷却主要是利用了水的________的特点。
17.(25-26·九年级上·辽宁北票·期末)如图所示,用杀飞虫气雾剂喷杀蚊子时,小明发现盛有液体杀虫剂的金属罐体变凉了。使用过程中,罐内被压缩的液化杀虫剂喷洒出来时对外______(选填“做功”或“热传递”),使本身内能______(选填“增大”或“减小”),故罐体温度降低。
18.(25-26·九年级上·福建南平·期末)如图,在汽缸A中密封有压缩空气,B是一个被销钉K锁住的活塞,C是一支温度计。若活塞与汽缸壁间没有摩擦,当把销钉拔出后,活塞向_____(填“左”或“右”)运动,汽缸A内气体对外做功,温度计的示数___________。
19.(25-26·九年级上·贵州黔东南·期末)国庆长假期间,小敏准备随父母乘车去成都或厦门旅游,出发前用手机查询了两地当日的天气情况,如图甲、乙所示。根据所学物理知识判断,图乙应该是_________(选填“成都”或“厦门”)的气温显示,原因是水的_________较大,吸收或释放相同的热量时温度变化会更小。
20.(25-26·九年级上·湖南邵阳·期末)同学们爱吃的爆米花是通过如图所示的爆米花机制作出来的,玉米粒在密封的锅体内被炉火加热,这是通过___________的方法改变了玉米粒的内能;开盖瞬间,锅内高压气体迅速爆出,内能___________(选填“增大”“减小”或“不变”),玉米粒内的高压水蒸气对外做功,玉米粒膨胀,成了胖乎乎的爆米花。
21.(25-26·九年级上·重庆巴川·期末)饺子是中国的传统美食。如图所示包饺子时,用力擀过的饺子皮放在一块会发生粘合现象,这说明分子之间存在___________。下饺子前,锅里有初温为20℃,质量为2kg的水,若这些水吸收的热量为4.2×105J,则在1标准大气压下,这些热量能使温度升高___________℃。[]
22.(25-26·九年级上·山东青岛·期末)如图甲所示,把质量和初温均相同的A、B两种液体同时放在同一个烧杯(装有一定量的水)中加热,吸热后它们的温度随时间变化的图像如图乙所示。加热5min,A、B两种液体升高的温度之比_________。
三、作图与简答题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
23.(25-26·九年级上·贵州黔东南·期末)水的比热容为,请在坐标图中画出水的比热容与其吸收的热量Q的关系图像。
24.(25-26·九年级上·贵州毕节·期末)如图所示是高速连续下坡的车道旁边设置的降温池,其内部盛有水,专供路过的车辆进行刹车片和车轮降温。请你用所学物理知识解答下列问题:
(1)利用水进行降温主要利用了水的什么物理性质?
(2)请从来源、实用性、经济性等角度分析,降温池中为什么使用水对轮胎进行降温。(写出两条)
四、计算题(本题共2小题,每小题9分,共18分)
25.(25-26·九年级上·江苏东台·期末)如图是一定质量的冰升温熔化的过程,从开始加热到冰开始熔化,冰温度升高了10℃,吸收了4.2×103J的热。若不计热量损失(c冰=2.1×103J/(kg·℃)求:
(1)冰的质量。
(2)冰全部熔化成水后,升温过程中吸收多少热量。
(3)若用同一稳定热源加热,整个过程(12min内)冰的内能增加多少?
26.(25-26·九年级上·陕西渭南·期末)用电热水器将10kg的水从加热到,已知水的比热容是,煤油的比热容是。
(1)求在这一过程中水吸收的热量;
(2)若水吸收的热量全部被煤油吸收且使煤油温度升高了,求煤油的质量;
(3)在标准大气压下,若初温为、质量为10 kg的水吸收的热量,求水的末温。
五、实验探究题(27小题8分;28小题7分;29小题7分;30小题7分;共29分)
27.(25-26·九年级上·辽宁铁岭·期末)在学习了“分子动理论”后,小宇进行了以下几个小实验:
(1)如图甲所示,小宇为了研究液体的扩散现象,先在量筒里装一半清水,然后再用细管在水下面注入硫酸铜溶液。如图所示,放置30天后,液体变为均匀的淡蓝色,这说明_________________。小宇想,气体之间能否发生类似的现象呢,于是进行了如图乙所示的实验,他在上、下两个集气瓶中分别装有红棕色二氧化氮气体和透明的空气,并用玻璃板隔开(ρ二氧化氮>ρ空气),再将玻璃板拿走后,观察两个瓶中的颜色变成均匀的浅棕色。小宇________(选填“能”或“不能”)从这个实验得出相同的结论,理由是________________________________________;
(2)如图丙所示,小宇先后将50mL水和50mL的酒精倒入玻璃管中,反复翻转几次后发现水和酒精的总体积__________100mL,这说明:________________。为使实验现象更明显,应选用内径较________(选填“细”或“粗”)的玻璃管;
(3)如图丁所示,小宇用细线拴住玻璃板的四个角,用弹簧测力计钩住细线,将玻璃板平放在水面上与水面刚好接触,向上拉弹簧测力计时,发现测力计的示数变大了,这说明:________________。这个理由可以用来解释固体很难被________(选填“拉伸”或“压缩”)。
28.(25-26·九年级上·云南昆明·期末)如图甲,在比较“不同液体吸热本领大小”的实验中,小华将两支相同的试管(分别盛有初温相同的甲、乙两种液体)放入同一个红外加热器中,两个温度传感器的探头部分与两试管内的液体接触良好,并通过数据采集线与计算机相连接。利用红外加热器对两试管内的液体加热,在其沸腾前,计算机上得到图乙所示的温度-时间图象。根据图象可知:
(1)红外加热器利用了红外线 ______(选填“传递信息”或“具有能量”)的特点工作;
(2)实验时,应使两试管中分别装有质量 ______(选填“相同”或“不同”)的甲,乙两种液体;
(3)如果加热时间相同,甲液体吸收的热量 ______(选填“大于”“等于”或“小于”)乙液体吸收的热量;
(4)如果升高相同的温度,甲液体吸收的热量 ______(选填“大于”“等于”或“小于”)乙液体吸收的热量,说明 ______ 液体的比热容大;
(5)通过测量液体的质量并读取红外加热器释放的热量计算出液体的比热容 ______(选填“大于”“等于”或“小于”)其真实值;
(6)如图丙是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线,从图象可知曲线a表示的是 _____ (选填“沿海”或“内陆”)城市的年气温变化曲线(c陆<c水)。
29.(25-26·九年级上·甘肃金昌·期末)小明学习了比热容知识后,想比较A、B两种未知液体的比热容大小,进行如下实验:
(1)找来两个带保温层的相同电热杯,不计与外界发生的热传递,如图甲所示;
(2)将 ___________相等的A、B两种液体分别倒入两个电热杯中,然后将两种液体均加热到60℃;若A、
B两种液体的比热容不一样,则将初温相同的两种液体均加热到60℃所需时间________(选填“相同”或“不
相同”);
(3)将长时间处于室温的两个完全相同的铜块,分别浸没在两种液体中,盖好盖子;
(4)经过一段时间,温度计示数稳定后(即铜块的温度和液体温度相同),A液体中温度计示数如图乙所示,则A液体温度降为___________℃,B液体温度降为53.0℃;
(5)分析可知,___________液体中的铜块吸收的热量多,___________液体的比热容较大;
(6)如图丁所示的图像表示甲、乙两个固态物体吸热后温度升高的情况,图中横坐标是物体的温度变化,纵坐标是物体吸收的热量;
①如果甲和乙的质量相同,甲的比热容 ___________乙的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”);
②如果甲、乙是同种物质制成的,甲、乙存在的具体差异可能是 ___________。
30.(25-26·九年级上·安徽合肥·期末)小明与小芳同学为了研究泡沫塑料和棉絮的保温性能好坏,两人设计并做了一个实验,他们用这两种材料分别包着装有热水的密闭烧瓶,让它们自然冷却,利用温度计和计时器定时测量两烧瓶中的水温随时间变化的情况。
(1)为保证实验的准确性,实验前除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外,还应考虑影响水温变化的其他因素,即保持烧瓶相同、水的初温相同、环境因素相同和 质量相同,这种研究问题的方法叫______________法;
(2)按照计划操作,小明与小芳同学把实验测得的时间和温度数据填在下列表格中:
时间
t/min
0
10
20
30
40
…
150
180
泡沫塑料组水温
T1/℃
80
64
55
50
41
…
21
20
棉絮组水温
T2/℃
80
56
43
32
28
…
20
20
分析上表数据可知:他们实验时的室内温度是 ______℃;经过40min后,泡沫塑料包的烧瓶水降低的温度 _______(选填:“大于”、“小于”或“等于”)棉絮包的烧瓶水降低的温度。由此可以得出的实验结论是:泡沫塑料的保温性能比棉絮_________(选填:“好”或“差”);
(3)除了采用相同时间内观察水降低的温度来比较这两种材料的保温性能外,根据上表数据你还可以采用 ________________________________________方法来比较这两种材料的保温性能;
(4)若烧瓶内水的质量是1kg,则棉絮组的烧瓶内水在前10min内放出的热量是___________J;(水的比热容:4.2×103J/(kg•℃)
(5)根据实验测得的数据绘得图所示“水温与时间关系”的图像。根据描绘的热水冷却图像,如果你要最快喝一杯奶咖啡,可以有两种方式供你选择:
方式1:先将烧开的热咖啡倒入杯中,冷却5min,然后加一匙冷牛奶;
方式2:先将烧开的热咖啡倒入杯中,立即将一匙冷牛奶加进杯中,然后冷却5min。
那么,你认为方式 _________的冷却效果较好。(选填“1”或“2”)。
六、科学阅读题(本题共1小题,每空1分,共6分)
31.(25-26·九年级上·广东佛山·期末)阅读短文,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),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,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_____(选填“增大”“减小”或“不变”),这种改变内能的方式叫做_____;
(2)散热快慢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,周围环境温度保持不变,此时物体的散热快慢为q。当物体温度降低到时,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,周围环境温度保持不变,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(温度低于的图像未画出)。由图乙可知,降低相同温度时,杯中盐水与水放出的热量之比为_____;已知水的比热容为,盐水的密度为,则盐水的比热容为_____。
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第十三章《内能》单元测试卷(解析版)
注意事项:
1.测试范围:人教版:九年级全一册第13章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。1—8题是单选题;9—12题是多选题,漏选得1分,不选、多选或错选得0分)
1.(25-26·九年级上·江西上饶·期末)如图所示为几款江西特色传统小吃,制作与食用过程中包含诸多物理知识,下列说法错误的一项是( )
A.手工制作艾米果捏成不同的形状,表明力能使物体发生形变
B.瓦罐汤在大型瓦缸内慢慢煨制升温时,吸收热量,内能增加
C.油条与麻糍能黏在一起,表明物质中的分子间仅有引力而没有斥力
D.吃茶饼时闻到桂花香味,是由于分子在空气中不停地做无规则运动
【答案】C
【详解】A.手工制作艾米果时,手对面皮施加力的作用,使其形成不同的形状,说明力的作用效果之一是使物体发生形变,故A正确,不符合题意;
B.瓦罐汤在大型瓦缸内慢慢煨制升温时,瓦罐汤从外界吸收热量,内能增加,这是通过热传递的方式改变物体的内能,故B正确,不符合题意;
C.油条与麻糍能黏在一起,表明物质中的分子间存在引力,但是同时也是存在斥力的,故C错误,符合题意;
D.吃茶饼时闻到桂花香味,说明了气味分子在空气中不停地做无规则运动,属于扩散现象,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.(25-26·九年级上·福建泉州·期末)刮痧是我国一种传统的中医疗法,历史悠久。如图所示,当刮痧板在身体上刮动时,身体会感觉到热。下列实例与刮痧在改变物体内能的方式上相同的是( )
A.热水暖手 B.搓手取暖
C.蒸锅蒸蛋 D.烤火取暖
【答案】B
【详解】刮痧是通过克服摩擦力做功改变物体的内能的。
A.热水暖手是通过热传递改变物体的内能,属于能量的转移,故A不符合题意;
B.搓手取暖是通过克服摩擦力做功改变物体的内能的,故B符合题意;
C.蒸锅蒸蛋是通过热传递使内能增加的,属于能量的转移,故C不符合题意;
D.烤火取暖是通过热传递使内能增加的,属于能量的转移,故D不符合题意;
故选B。
3.(25-26·九年级上·云南大理·期末)甲乙两物体质量相等,甲物体温度降低20℃,乙物体温度升高15℃时,乙物体吸收热量是甲物体放出热量的2倍,甲乙两物体比热容之比是( )
A.3:8 B.8:3 C.4:3 D.3:2
【答案】A
【详解】已知,,,由得
两物体比热容之比
故选A。
4.(25-26·九年级上·辽宁抚顺·期末)如图所示是实现“碳中和”的途径之一,该技术通过将CO2压入地下实现CO2的封存,CO2封存后( )
A.分子的数目减小 B.分子的体积变小
C.分子的间隔变小 D.分子的质量减小
【答案】C
【详解】将CO2压入地下实现CO2的封存,CO2封存后分子的间隔变小,分子的数目、分子的体积和分子质量不变,综上分析知,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.(25-26·九年级上·陕西镇巴·期末)如图甲所示,我们常用打气筒来给自行车胎充气,如图乙所示为打气筒的结构原理图:当我们推动活塞向下运动时,活塞挤压筒内气体,使其充入轮胎。下压活塞过程中,下列说法正确的是( )
A.打气筒底部筒壁内能增大
B.打气筒底部筒壁含有的热量增多
C.筒内空气分子运动得越来越缓慢
D.筒内气体温度升高的主要原因是热传递
【答案】A
【详解】AD.用打气筒给自行车胎充气时,活塞对筒内空气做功,筒内空气温度升高,内能增大,是通过做功增大筒内气体的内能;同时打气筒底部筒壁吸收热量,内能增大,温度升高,故A正确,D错误;
B.打气筒底部筒壁的内能增大,热量是过程量,不能说含有热量的多少,故B错误;
C.筒内空气温度升高,空气分子运动得越来越快,故C错误。
故选A。
6.(25-26·九年级上·陕西咸阳·期末)将一个温度为20℃、质量为500g的物块放入温度为100℃、质量为1000g的水中[水的比热容为],物块和水的温度随时间的变化图像如图所示(不计热损失)。以下说法正确的是( )
A.前6min,物块吸收的热量是
B.1~4min内,热量有时从水传递给物块,有时从物块传递给水
C.前6min,物块吸收的热量小于水放出的热量
D.物块的比热容与水的比热容之比为
【答案】D
【详解】AC.将物块放入水中,物块吸收的热量等于水放出的热量,为
故AC错误;
B.在这段时间内,水的温度高于物块的温度,热量是从水传给物块的。故B错误;
D.物块吸收的等于水放出的热量,有
故D正确。
故选D。
7.(25-26·九年级上·云南昆明·期末)我国古代炼铁工业长期领先于世界,在西汉初年就掌握了木炭与铁矿石混合冶炼生铁的技术,如图所示的场景反映了古代炼铁的过程。下列说法正确的是( )
A.温度高的铁水含有的热量多
B.加热铁矿石的过程中,固态的铁液化为液态的铁水
C.炼铁过程中,以热传递的方式使铁矿石的内能增大
D.铁水倒入模具凝固过程中,放出热量,温度降低
【答案】C
【详解】A.热量是过程量,只有在热传递的过程中才能体现出“热量”,而且要说吸收热量或放出热量,不能说含有,故A错误;
B.固态的铁熔化为液态的铁水,故B错误;
C.炼铁过程中是通过热传递的方式使铁矿石内能增大的,故C正确;
D.铁水倒入模具凝固过程中温度不变,放出热量,内能减小,故D错误。
故选C。
8.(25-26·九年级上·贵州黔东南·期末)如图所示是同一纬度海拔相近的沿海城市甲和内陆城市乙的年平均气温的变化曲线。下列说法正确的是( )
A.若,表示海水温度每升高1℃,吸收的热量
B.A曲线温差更大,说明其代表的城市吸收了更多热量
C.根据水的比热容比砂石的比热容大的特点,可判断A曲线代表内陆城市
D.夏日的深夜,沿海城市的风一般是由海洋吹向大陆
【答案】C
【详解】A.若,表示质量为的海水温度每升高1℃时吸收热量为,故A错误;
B.由于甲、乙两城市处于同一纬度,海拔相近,可认为它们在相同时间内接受的太阳辐射热量相近,吸收的热量相同,图中A曲线代表的城市年温差更大,说明该城市的比热容更小,而不是吸收了更多热量,故B错误;
C.根据水的比热容比砂石更大的特点,A曲线温差更大,说明其物质的比热容小,可判断曲线A代表内陆城市,故C正确;
D.根据公式可知,晚上放出的热量相同,水的比热容比砂石大,海洋的温度降低的慢,内陆降低的快,故海洋上方的热空气上升,风从陆地吹向海洋,故D错误。
故选C。
9.(25-26·九年级上·河南商丘·期末)(多选)如图所示是板栗在微波炉中加热炸裂后的情景,板栗受热时,温度升高,内部膨胀,导致其炸裂。下列说法正确的是( )
A.打开微波炉,“飘”出板栗香味,这是扩散现象
B.板栗炸开时发出响声,是发声体振动产生的
C.炸裂过程中,板栗的内能增加
D.没炸裂的板栗也含有热量
【答案】AB
【详解】A.打开微波炉,“飘”出板栗香味,这是扩散现象,是由于分子的无规则运动,故A正确;
B.声音是由物体的振动产生的,板栗炸开时发出响声,是发声体振动产生的,故B正确;
C.炸裂过程中,气体膨胀对外做功,内能转化为机械能,板栗的内能减少,故C错误;
D.热量是热传递过程中传递的内能的多少,是过程量,不能说物体含有热量,故D错误。
故选AB。
10.(25-26·九年级上·山东聊城·期末)(多选)如图所示,对于下列实验中所描述的物理过程,说法正确的是( )
A B C D
A.试管内的水蒸气推动塞子冲出去时,水蒸气的内能减小
B.抽去玻璃隔板,两瓶中气体逐渐混合均匀,说明空气比二氧化氮的密度大
C.给瓶内打气,瓶内的空气推动塞子跳起来时,瓶内空气的内能增加
D.厚玻璃管中的空气被压缩时,管内空气的内能增加
【答案】AD
【详解】A.试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少,温度降低,故A 正确;
B.空气比二氧化氮的密度小,抽去玻璃隔板,两瓶中气体逐渐混合均匀,说明分子在不停地做无规则运动,故B错误;
C.给瓶内打气,瓶内的空气推动塞子跳起来时,瓶内空气的内能转化为塞子的机械能,内能减小,故C错误;
D.图中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D正确。
故选AD。
11.(25-26·九年级上·云南曲靖·期末)(多选)如图所示,下列说法中正确的是( )
A.甲图:注射器中的水很难压缩,说明水分子间只存在斥力
B.乙图:用电加热器(稳定热源)给食用油加热,随着温度的升高,食用油的内能减少
C.丙图:晃动试管中的沙子后,温度计示数升高,说明对物体做功可以增大物体的内能
D.丁图:夜晚海水的温度比沙滩上的温度高,是因为水的比热容比砂石的大
【答案】CD
【详解】A.分子间同时存在引力和斥力,故A错误;
B.用电加热器(稳定热源)给食用油加热,食用油吸收热量,温度升高,食用油的内能增加,故B错误;
C.晃动试管中的沙子后,温度计示数升高,沙子的内能增加,这是通过对物体做功来增大物体的内能的,故C正确;
D.因为水的比热容比砂石的大,放出相同的热量,水的温度降低的少,所以夜晚海水的温度比沙滩上的温度高,故D正确。
故选CD。
12.(25-26·九年级上·辽宁大连·期末)(多选)下列关于温度、内能、热量说法正确的是( )
A.0℃的冰块内能一定不为零
B.物体含有热量越多温度也就越高
C.用锯条锯木板,锯条的温度升高,是用做功方式改变内能
D.热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体
【答案】ACD
【详解】A.一切物体在任何温度下都具有内能,所以0℃的冰块一定有内能,故A正确;
B.热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故B错误;
C.用锯条锯木板,摩擦生热,机械能转化成内能,锯条的温度升高,是通过做功的方式改变内能,故C正确;
D.发生热传递的条件是存在温度差,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,故D正确。
故选ACD。
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共19分)
13.(25-26·九年级上·贵州黔东南·期末)在没有暖气的古代,人们如何优雅而有情调地取暖呢?原来古人有如图所示的暖手神器——手炉,又称“袖炉”,炉内装有炭火,故也称“火笼”。用它可供取暖。这种取暖方式利用了_________的方式改变手的内能;手炉里加一些香料,还可以兼做熏香之用,不大一会工夫,房间里香气四溢,说明了__________。
【答案】 热传递 分子在不停地做无规则运动
【详解】[1]手炉内的炭火温度较高,手与手炉之间存在温度差,热量会从温度高的炭火传递到温度低的手上,使手的内能增加、温度升高,这是利用热传递的方式改变手的内能。
[2]手炉里的香料分子会不断地运动,逐渐扩散到空气中,使得整个房间都能闻到香气,这一现象说明分子在不停地做无规则运动。
14.(25-26·九年级上·广东广州·期末)如图所示,甲杯中水量较少,乙、丙、丁杯中的水量相同,根据内能的知识,甲、乙两杯水的内能 ______(选填“甲大”“乙大”或“无法比较”),四杯水中,______杯中水的内能最大。
【答案】 无法比较 丁
【详解】[1]在状态相同时,质量越大,温度越高,内能越大;甲、乙两杯中水的内能无法比较,因为甲的质量小,温度高;乙的质量大,温度低。
[2]图丁中水的质量最大,温度最高,所以内能最大。
15.(25-26·九年级上·江西赣州·期末)我国的嫦娥五号返回器携带月球样品安全返回。嫦娥五号一路走来克服了无数艰难险阻,尤其是嫦娥五号以接近于11km/s的速度冲入地球大气层,使其表面温度高于2000℃,这是通过 _____的方式改变了它的内能。返回舱落回地面后,工作人员给它全身贴满暖宝宝如图,这是通过 _____的方式改变返回舱的内能,给它暂时保暖防止内部剩余的推进剂冻住后不好排出(均选填“做功”或“热传递”)。
【答案】 做功 热传递
【详解】[1]嫦娥五号以接近于11km/s的速度冲入地球大气层,克服摩擦做功,内能增加,温度升高,这是通过做功的方式改变了它的内能。
[2]返回舱落回地面后,工作人员给它全身贴满暖宝宝,这是通过热传递的方式改变返回舱的内能,给它暂时保暖防止内部剩余的推进剂冻住后不好排出。
16.(25-26·九年级上·山东济南·期末)地铁的建造过程需要大型机械—盾构机,如图所示。盾构机在施工过程中,会产生大量的热,其内部的水冷循环系统可以给盾构机及时降温,水冷循环系统是通过________的方式改变物体内能,用水来冷却主要是利用了水的________的特点。
【答案】 热传递 比热容大
【详解】[1]改变物体内能的方式:做功和热传递。盾构机在施工过程中,会产生大量的热,水冷循环系统可以给盾构机及时降温,是通过热传递方式改变物体的内能。
[2]水的比热容较大,相同质量的水和其他物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量较多,因此用水来冷却。
17.(25-26·九年级上·辽宁北票·期末)如图所示,用杀飞虫气雾剂喷杀蚊子时,小明发现盛有液体杀虫剂的金属罐体变凉了。使用过程中,罐内被压缩的液化杀虫剂喷洒出来时对外______(选填“做功”或“热传递”),使本身内能______(选填“增大”或“减小”),故罐体温度降低。
【答案】 做功 减小
【详解】[1][2]做功和热传递是改变内能的两种方式。罐内被压缩的液化杀虫剂喷洒出来时对外做功,使本身内能减小,故罐体温度降低。
18.(25-26·九年级上·福建南平·期末)如图,在汽缸A中密封有压缩空气,B是一个被销钉K锁住的活塞,C是一支温度计。若活塞与汽缸壁间没有摩擦,当把销钉拔出后,活塞向_____(填“左”或“右”)运动,汽缸A内气体对外做功,温度计的示数___________。
【答案】 右 减小
【详解】[1][2]由题意可知,若活塞与汽缸壁间没有摩擦,当把销钉拔出后,活塞向右运动,汽缸A内气体对外做功,内能减小,温度降低,温度计的示数降低。
19.(25-26·九年级上·贵州黔东南·期末)国庆长假期间,小敏准备随父母乘车去成都或厦门旅游,出发前用手机查询了两地当日的天气情况,如图甲、乙所示。根据所学物理知识判断,图乙应该是_________(选填“成都”或“厦门”)的气温显示,原因是水的_________较大,吸收或释放相同的热量时温度变化会更小。
【答案】 厦门 比热容
【详解】[1]成都在内陆,厦门在沿海,因为水的比热容大,沿海城市温差变化小,所以图乙为厦门。
[2]同[1]所述,水的比热容大。
20.(25-26·九年级上·湖南邵阳·期末)同学们爱吃的爆米花是通过如图所示的爆米花机制作出来的,玉米粒在密封的锅体内被炉火加热,这是通过___________的方法改变了玉米粒的内能;开盖瞬间,锅内高压气体迅速爆出,内能___________(选填“增大”“减小”或“不变”),玉米粒内的高压水蒸气对外做功,玉米粒膨胀,成了胖乎乎的爆米花。
【答案】 热传递 减小
【详解】[1]热传递是由于温度差引起的能量传递现象,玉米粒在密封锅体内被炉火加热,炉火温度高,玉米粒温度低,热量从炉火传递到玉米粒,这是通过热传递的方法改变了玉米粒的内能。
[2]做功可以改变物体的内能,当物体对外做功时,内能减小。开盖瞬间,锅内高压气体迅速爆出,气体对外做功,所以其内能减小。
21.(25-26·九年级上·重庆巴川·期末)饺子是中国的传统美食。如图所示包饺子时,用力擀过的饺子皮放在一块会发生粘合现象,这说明分子之间存在___________。下饺子前,锅里有初温为20℃,质量为2kg的水,若这些水吸收的热量为4.2×105J,则在1标准大气压下,这些热量能使温度升高___________℃。[]
【答案】 引力 50
【详解】[1]用力擀过的饺子皮放在一块会发生粘合现象,即分子之间相互吸引,故说明分子之间存在引力。
[2]在1标准大气压下,这些热量能使温度升高
22.(25-26·九年级上·山东青岛·期末)如图甲所示,把质量和初温均相同的A、B两种液体同时放在同一个烧杯(装有一定量的水)中加热,吸热后它们的温度随时间变化的图像如图乙所示。加热5min,A、B两种液体升高的温度之比_________。
【答案】
【详解】由图乙可知,A、B两种液体加热时间与温度变化成一次函数关系,由于A加热10min由20℃升高到80℃,则加热5min升高的温度为
B加热20min由20℃升高到80℃,则加热5min升高的温度为
所以。
三、作图与简答题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
23.(25-26·九年级上·贵州黔东南·期末)水的比热容为,请在坐标图中画出水的比热容与其吸收的热量Q的关系图像。
【答案】
【详解】比热容是物质的一种属性,比热容与温度及温度变化无关,与物质吸热或放热的多少无关。所以,水的比热容与其吸收的热量Q的关系图像应是一条平行于横轴的直线,如图所示:
24.(25-26·九年级上·贵州毕节·期末)如图所示是高速连续下坡的车道旁边设置的降温池,其内部盛有水,专供路过的车辆进行刹车片和车轮降温。请你用所学物理知识解答下列问题:
(1)利用水进行降温主要利用了水的什么物理性质?
(2)请从来源、实用性、经济性等角度分析,降温池中为什么使用水对轮胎进行降温。(写出两条)
【答案】(1)水的比热容较大
(2)实用性:水是一种有效的热传导物质,能够迅速吸收和散发热量。对于在高速公路上长时间行驶的大型货车而言,轮胎的温度会显著升高,甚至可能出现冒烟的情况。降温池通过水的冷却作用,可以帮助降低轮胎的温度,预防轮胎自燃等安全隐患;
经济性:水作为一种自然资源,相对其他冷却介质来说成本较低。此外,降温池的设计通常是循环用水系统,能够实现水资源的重复利用,进一步降低了运营成本。
【详解】(1)大货车在高速路上连续下坡过程需要制动,刹车片克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使刹车片的温度升高,刹车片的性能会减弱,轮胎由于长时间与地面摩擦,因为摩擦生热而温度升高有爆胎的危险,在坡底司机将大货车驶入降温池,由可知,由于水的比热容较大,一定质量的水升高相同的温度,可以吸收更多的热量,使刹车片的温度降低,恢复制动性能,也可使轮胎温度降低。
(2)略。
四、计算题(本题共2小题,每小题9分,共18分)
25.(25-26·九年级上·江苏东台·期末)如图是一定质量的冰升温熔化的过程,从开始加热到冰开始熔化,冰温度升高了10℃,吸收了4.2×103J的热。若不计热量损失(c冰=2.1×103J/(kg·℃)求:
(1)冰的质量。
(2)冰全部熔化成水后,升温过程中吸收多少热量。
(3)若用同一稳定热源加热,整个过程(12min内)冰的内能增加多少?
【答案】(1)0.2kg;(2)4.2×103J;(3)1.26×104J
【详解】解:(1)冰的质量
m=
(2)冰全部熔化成水后,升温过程中吸收热量
Q吸=
(3)由题可知,热源4min放出的热量为4.2×103J,所以12min放热为
Q=4.2×103J×=1.26×104J
不计热量损失,整个过程(12min内)冰的内能增加1.26×104J。
答:(1)冰的质量为0.2kg;
(2)冰全部熔化成水后,升温过程中吸收热量为4.2×103J;
(3)整个过程(12min内)冰的内能增加1.26×104J。
26.(25-26·九年级上·陕西渭南·期末)用电热水器将10kg的水从加热到,已知水的比热容是,煤油的比热容是。
(1)求在这一过程中水吸收的热量;
(2)若水吸收的热量全部被煤油吸收且使煤油温度升高了,求煤油的质量;
(3)在标准大气压下,若初温为、质量为10 kg的水吸收的热量,求水的末温。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)水吸收的热量
(2)水吸收的热量全部被煤油吸收,即
根据可知,煤油的质量
(3)水的温度变化
在标准大气压下,水的沸点是,计算出水的末温
所以水的末温是。
五、实验探究题(27小题8分;28小题7分;29小题7分;30小题7分;共29分)
27.(25-26·九年级上·辽宁铁岭·期末)在学习了“分子动理论”后,小宇进行了以下几个小实验:
(1)如图甲所示,小宇为了研究液体的扩散现象,先在量筒里装一半清水,然后再用细管在水下面注入硫酸铜溶液。如图所示,放置30天后,液体变为均匀的淡蓝色,这说明_________________。小宇想,气体之间能否发生类似的现象呢,于是进行了如图乙所示的实验,他在上、下两个集气瓶中分别装有红棕色二氧化氮气体和透明的空气,并用玻璃板隔开(ρ二氧化氮>ρ空气),再将玻璃板拿走后,观察两个瓶中的颜色变成均匀的浅棕色。小宇________(选填“能”或“不能”)从这个实验得出相同的结论,理由是________________________________________;
(2)如图丙所示,小宇先后将50mL水和50mL的酒精倒入玻璃管中,反复翻转几次后发现水和酒精的总体积__________100mL,这说明:________________。为使实验现象更明显,应选用内径较________(选填“细”或“粗”)的玻璃管;
(3)如图丁所示,小宇用细线拴住玻璃板的四个角,用弹簧测力计钩住细线,将玻璃板平放在水面上与水面刚好接触,向上拉弹簧测力计时,发现测力计的示数变大了,这说明:________________。这个理由可以用来解释固体很难被________(选填“拉伸”或“压缩”)。
【答案】(1) 分子在不停地做无规则运动 不能 见解析
(2) 小于 分子间有空隙 细
(3) 分子间有引力 拉伸
【详解】(1)[1]甲图中,上面的水分子要向下运动,进入到硫酸铜溶液中,同理硫酸铜分子向上运动,进入到上面的水中,此现象说明分子在不停地做无规则运动。
[2][3]为了排除气体密度对实验的影响,密度大的二氧化氮瓶子应在下面,而小宇将密度大的二氧化氮的瓶子放在了上面,由于二氧化氮的密度大,抽掉玻璃板后,二氧化氮会向下运动,不能说明分子的无规则运动。
(2)[1][2]将50mL的水和50mL的酒精充分混合,混合后水与酒精的总体积将小于100mL,正是由于酒精分子和水分子之间有间隙,才会导致混合总体积变小。
[3]由于水和酒精充分混合后总体积变化不大,选择内径较细的玻璃管进行实验时,其高度变化更明显,实验现象更加明显。
(3)[1][2]当玻璃接触水面时,由于水分子和玻璃分子距离较近,故两种分子之间会产生相互作用的引力,用弹簧测力计将玻璃拉起需提供比玻璃重力大的力.说明玻璃和水的接触面之间存在相互作用的分子引力,由于分子间引力的存在,固体很难被拉伸。
28.(25-26·九年级上·云南昆明·期末)如图甲,在比较“不同液体吸热本领大小”的实验中,小华将两支相同的试管(分别盛有初温相同的甲、乙两种液体)放入同一个红外加热器中,两个温度传感器的探头部分与两试管内的液体接触良好,并通过数据采集线与计算机相连接。利用红外加热器对两试管内的液体加热,在其沸腾前,计算机上得到图乙所示的温度-时间图象。根据图象可知:
(1)红外加热器利用了红外线 ______(选填“传递信息”或“具有能量”)的特点工作;
(2)实验时,应使两试管中分别装有质量 ______(选填“相同”或“不同”)的甲,乙两种液体;
(3)如果加热时间相同,甲液体吸收的热量 ______(选填“大于”“等于”或“小于”)乙液体吸收的热量;
(4)如果升高相同的温度,甲液体吸收的热量 ______(选填“大于”“等于”或“小于”)乙液体吸收的热量,说明 ______ 液体的比热容大;
(5)通过测量液体的质量并读取红外加热器释放的热量计算出液体的比热容 ______(选填“大于”“等于”或“小于”)其真实值;
(6)如图丙是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线,从图象可知曲线a表示的是 _____ (选填“沿海”或“内陆”)城市的年气温变化曲线(c陆<c水)。
【答案】 具有能量 相同 等于 小于 乙 大于 内陆
【详解】(1)[1]由于红外线具有热效应,所以红外加热器利用了红外线具有能量的特点工作。
(2)[2]比较“不同液体吸热本领大小”的实验中,采用的是控制变量法,需要控制两种液体的质量是相同的。
(3)[3]实验中用相同的加热器加热,如果加热时间相同,甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量。
(4)[4][5]由图可知,升高相同的温度,乙的加热时间长,则甲液体吸收的热量小于乙液体吸收的热量,说明乙液体的比热容大。
(5)[6]在实验的过程中,燃料放出的热量不可能全部被物质吸收,通过测量液体的质量并读取红外加热器释放的热量计算出液体的比热容时,热量结果偏大,根据可知,测量值要大于真实值。
(6)[7]由图丙气温变化曲线得出,a城市最高、最低气温差比b所示的城市的大;沙石的比热容比水小,在吸收或放出相同的热量时,温度变化值比较大,所以曲线a表示的是内陆城市的年气温变化曲线。
29.(25-26·九年级上·甘肃金昌·期末)小明学习了比热容知识后,想比较A、B两种未知液体的比热容大小,进行如下实验:
(1)找来两个带保温层的相同电热杯,不计与外界发生的热传递,如图甲所示;
(2)将 ___________相等的A、B两种液体分别倒入两个电热杯中,然后将两种液体均加热到60℃;若A、
B两种液体的比热容不一样,则将初温相同的两种液体均加热到60℃所需时间________(选填“相同”或“不
相同”);
(3)将长时间处于室温的两个完全相同的铜块,分别浸没在两种液体中,盖好盖子;
(4)经过一段时间,温度计示数稳定后(即铜块的温度和液体温度相同),A液体中温度计示数如图乙所示,则A液体温度降为___________℃,B液体温度降为53.0℃;
(5)分析可知,___________液体中的铜块吸收的热量多,___________液体的比热容较大;
(6)如图丁所示的图像表示甲、乙两个固态物体吸热后温度升高的情况,图中横坐标是物体的温度变化,纵坐标是物体吸收的热量;
①如果甲和乙的质量相同,甲的比热容 ___________乙的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”);
②如果甲、乙是同种物质制成的,甲、乙存在的具体差异可能是 ___________。
【答案】 质量 不相同 56 A A 大于 质量
【详解】(2)[1]比较A、B两种未知液体的比热容大小,根据控制变量法可知,需要控制两液体的质量相等。
[2]若A、B两种液体的比热容不一样,则将初温相同的两种液体均加热到60℃,即末温相同,则温度差相
同时,根据
可知,两液体吸收的热量不相同,则所需要的时间不相同。
(4)[3]由图乙可知,该温度计分度值为1℃,此时温度计的示数为56℃。
(5)[4][5]由乙图可知,A液体温度降为56℃,则A液体中铜块的末温为56℃,B液体温度降为53℃,则B
液体中铜块的末温为53℃,铜块的初温相同,根据
可知,A液体中铜块吸收的热量较多,则A液体在被加热时吸收了更多的热量,质量相同,升高的温度相同,A吸收的热量较多,则A液体的比热容较大。
(6)[6]如果甲和乙的质量相同,升高相同的温度,甲吸收的热量多,甲的吸热能力强,则甲的比热容大于乙的比热容;
[7]如果甲、乙是同种物质制成的,升高相同的温度,吸收的热量不同,根据
可知,甲乙可能存在的具体差异是质量。
30.(25-26·九年级上·安徽合肥·期末)小明与小芳同学为了研究泡沫塑料和棉絮的保温性能好坏,两人设计并做了一个实验,他们用这两种材料分别包着装有热水的密闭烧瓶,让它们自然冷却,利用温度计和计时器定时测量两烧瓶中的水温随时间变化的情况。
(1)为保证实验的准确性,实验前除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外,还应考虑影响水温变化的其他因素,即保持烧瓶相同、水的初温相同、环境因素相同和 质量相同,这种研究问题的方法叫______________法;
(2)按照计划操作,小明与小芳同学把实验测得的时间和温度数据填在下列表格中:
时间
t/min
0
10
20
30
40
…
150
180
泡沫塑料组水温
T1/℃
80
64
55
50
41
…
21
20
棉絮组水温
T2/℃
80
56
43
32
28
…
20
20
分析上表数据可知:他们实验时的室内温度是 ______℃;经过40min后,泡沫塑料包的烧瓶水降低的温度 _______(选填:“大于”、“小于”或“等于”)棉絮包的烧瓶水降低的温度。由此可以得出的实验结论是:泡沫塑料的保温性能比棉絮_________(选填:“好”或“差”);
(3)除了采用相同时间内观察水降低的温度来比较这两种材料的保温性能外,根据上表数据你还可以采用 ________________________________________方法来比较这两种材料的保温性能;
(4)若烧瓶内水的质量是1kg,则棉絮组的烧瓶内水在前10min内放出的热量是___________J;(水的比热容:4.2×103J/(kg•℃)
(5)根据实验测得的数据绘得图所示“水温与时间关系”的图像。根据描绘的热水冷却图像,如果你要最快喝一杯奶咖啡,可以有两种方式供你选择:
方式1:先将烧开的热咖啡倒入杯中,冷却5min,然后加一匙冷牛奶;
方式2:先将烧开的热咖啡倒入杯中,立即将一匙冷牛奶加进杯中,然后冷却5min。
那么,你认为方式 _________的冷却效果较好。(选填“1”或“2”)。
【答案】(1)控制变量
(2) 20 小于 好
(3)让两瓶水降低相同的温度比较所用时间
(4)100800
(5)1
【详解】(1)为保证实验的准确性,实验前除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外,还应考虑影响水温变化的其他因素,即保持烧瓶相同、水的初温相同、环境因素相同和质量相同,采用的是控制变量法。
(2)[1]由表格中数据得,水的温度最终保持20℃不变,则他们实验时的室内温度是20℃。
[2][3]由表格中数据得,经过40min后,泡沫塑料包的烧瓶水降低的温度为
棉絮包的烧瓶水降低的温度为
则经过40min后,泡沫塑料包的烧瓶水降低的温度小于棉絮包的烧瓶水降低的温度,说明泡沫塑料的保温性能比棉絮好。
(3)除了采用相同时间内观察水降低的温度来比较这两种材料的保温性能外,根据上表数据你还可以采用让两瓶水降低相同的温度比较所用时间方法来比较这两种材料的保温性能,若水降低相同的温度所用时间越长,说明保温材料的保温性能越好。
(4)若烧瓶内水的质量是1kg,则棉絮组的烧瓶内水在前10min内放出的热量是
(5)降温的规律是先快后慢,所以在热咖啡冷却一段时间后再加入冷牛奶,这样的冷却效果更好,即方式1的冷却效果较好。
六、科学阅读题(本题共1小题,每空1分,共6分)
31.(25-26·九年级上·广东佛山·期末)阅读短文,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),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,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_____(选填“增大”“减小”或“不变”),这种改变内能的方式叫做_____;
(2)散热快慢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,周围环境温度保持不变,此时物体的散热快慢为q。当物体温度降低到时,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,周围环境温度保持不变,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(温度低于的图像未画出)。由图乙可知,降低相同温度时,杯中盐水与水放出的热量之比为_____;已知水的比热容为,盐水的密度为,则盐水的比热容为_____。
【答案】 减小 热传递 C 0.8q
【详解】(1)[1][2]物体向周围散热,内能减少,周围环境的内能增加,能量的形式没有发生变化,因此物体向周围散热属于热传递。
(2)[3]由题目提供的信息可知,散热快慢的定义是单位时间内散失热量的多少;
A.速度的定义是单位时间内通过的路程,故A不符合题意;
B.密度的定义是单位体积某种物质的质量,故B不符合题意;
C.功率的定义是单位时间内做的功,与散热快慢一样都是描述的单位时间内的能量,故C符合题意;
D.效率的定义是有用的能量与总能量之比,故D不符合题意。
故选C。
(3)[4]由题意可知
解得
由于散热系数k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,因此当物体温度降低到时,散热系数k不变,则当物体温度降低到时,散热快慢为
(4)[5][6]因为水和盐水的初温和末温都相同,即
所以此时水和盐水的散热快慢相同,则杯中盐水与水放出的热量之比为
由图可知,水和盐水的体积相同,因为,所以有
解得
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