第十三章 内能(高效培优·单元测试)物理新教材人教版九年级全一册
2026-07-26
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2份
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25页
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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 | 4.18 MB |
| 发布时间 | 2026-07-26 |
| 更新时间 | 2026-07-26 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-07-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58951942.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
人教版九年级全一册第十三章“内能”单元卷,90分钟100分,以生活、科技(如神舟十九号返回舱)、文化(如端午粽子)真实情境为载体,覆盖分子动理论、内能、比热容等核心知识点,注重物理观念建构与科学思维培养,适配单元复习巩固。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|16题32分|分子运动(咖啡香气)、内能改变(搓手取暖)、比热容应用(沿海昼夜温差)|结合生活现象考查物理观念,如第10题以神舟返回舱烧蚀层考查能量转化|
|填空题|6题12分|分子引力(茶水不滴落)、比热容特性(缓解热岛效应)|联系传统文化(踏碓去皮)与科技应用,渗透科学态度|
|实验题|3题21分|分子动理论实验(扩散、分子引力)、比热容比较(水与未知液体)|注重科学探究,如25题通过图像分析食用油与水的吸热能力|
|计算题|4题35分|热量计算(水升温)、效率(太阳能热水器)、凝固放热(图像分析)|突出科学推理,如29题结合温度-时间图像计算液体比热容|
内容正文:
第十三章 内能
注意事项:
1.测试范围:人教版九年级全一册第13章。
2.考试时间:90分钟 试卷满分:100分。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共16小题,每小题2分,共32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.咖啡香气馥郁,成为现在年轻人常喝的饮品。一杯咖啡的制作要经过生豆翻炒、石磨研磨、加水煮沸的过程。下列说法正确的是( )
A.生豆翻炒时,内能减小
B.咖啡豆研磨成粉,质量变大
C.咖啡沸腾过程中,液体温度持续升高
D.闻到咖啡香味是因为分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【详解】A.生豆翻炒时,生豆吸收热量,通过热传递内能增加,故A错误;
B.质量是物体所含物质的多少,咖啡豆研磨成粉只是形状改变,所含物质总量不变,因此质量不变,故B错误;
C.液体沸腾的特点是持续吸热,但温度保持不变,因此咖啡沸腾过程中温度不会持续升高,故C错误;
D.闻到咖啡香味是扩散现象,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选D。
2.清晨,草叶表面的两滴露珠相互靠拢后(如图所示),会融合成一滴更大的露珠,这说明( )
A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力
C.分子间存在空隙 D.分子的运动情况与温度有关
【答案】A
【详解】两滴露珠之所以会合成一滴,是因为当分子相互靠近时分子间存在引力,两滴露珠相互吸引合成了一滴。
故选A。
3.有关分子热运动下列说法正确的是( )
A.手捏海绵,海绵的体积变小,说明分子间有间隙
B.液体很难被压缩,说明分子间有斥力
C.扩散现象不能在固体间发生
D.雪花飞扬,说明分子在做无规则运动
【答案】B
【详解】A.手捏海绵使海绵体积变小,是因为海绵内部有较大的空隙,不是说明分子间有间隙,故A错误;
B.液体很难被压缩,说明分子间存在斥力,故B正确;
C.扩散现象也能在固体间发生,故C错误;
D.雪花飞扬是宏观物体的机械运动,不是分子的无规则运动,故D错误。
故选B。
4.漳州诏安县盛产青梅,每到花季,漫山青梅花次第绽放,清芳弥漫,闻到花香由于( )
A.分子体积很小 B.分子之间存在引力
C.分子之间存在斥力 D.分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【详解】我们能闻到青梅花的香味属于扩散现象,扩散现象的本质是分子在不停地做无规则运动,故选D。
5.生活中很多现象都蕴含着物理奥秘,对以下生活实例解释正确的是( )
A.夏天向地面洒水可以降温,主要是因为水的比热容大
B.打扫卫生时尘土飞扬,说明分子在永不停息地做无规则运动
C.高压锅的原理是通过增大气压使液体的沸点升高
D.冬天搓手取暖是通过热传递的方式改变物体的内能
【答案】C
【详解】A.夏天向地面洒水降温是利用水汽化(蒸发)吸热,与水的比热容大无关,故A错误;
B.尘土是宏观固体小颗粒,尘土飞扬属于机械运动,不能说明分子的无规则运动,故B错误;
C.液体的沸点随液面上方气压增大而升高,高压锅通过增大气压提高内部液体沸点,故C正确;
D.冬天搓手取暖是通过克服摩擦做功的方式改变内能,不是热传递,故D错误。
故选 C。
6.小明回家着急喝水,他将半杯凉水倒入半杯热水中,整杯水温度适中就可直接喝了。下列有关说法正确的是( )
A.半杯热水比半杯凉水中的水分子间作用力更大
B.半杯热水含有的热量比倒入后的整杯水大
C.冷热水混合达到适中温度,是通过热传递方式改变水的内能
D.若整杯水的内能比半杯热水大,则其水分子无规则运动比半杯热水更剧烈
【答案】C
【详解】A.热水温度更高,水分子间距更大,分子间作用力比凉水更小,故A错误;
B.热量是过程量,只能描述为“吸收或放出热量”,不能说物体“含有热量”,故B错误;
C.冷热水温度不同,混合时内能从高温热水转移到低温凉水,是通过热传递的方式改变内能,故C正确;
D.分子无规则运动的剧烈程度只和温度有关,冷热水混合后整杯水温度低于原半杯热水,水分子无规则运动更平缓,故D错误;
故选C。
7.下列关于内能知识的描述正确的是( )
A.冰熔化过程中吸收热量,内能增大温度升高
B.热量不可以从内能小的物体传给内能大的物体
C.温度相同的物体接触时,一定不会发生热传递
D.物体的温度越高,所含热量越多
【答案】C
【详解】A.冰是晶体,冰在熔化的过程中,吸收热量,内能增大,温度不变,故A错误;
B.发生热传递的条件是有温度差,内能多的物体温度不一定高,热量可能从内能小的物体转移到内能大的物体,故B错误;
C.热传递的条件是有温度差,温度相同的物体接触时,一定不会发生热传递,故C正确;
D.热传递过程中,传递能量的多少叫热量,热量是过程量,只能说吸收或放出热量,不说含有多少热量,故D错误。
故选C。
8.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体的内能增加,可能是吸收了热量 B.物体的温度高,含有的热量一定多
C.0℃的冰块不具有内能 D.温度总是从高温物体传向低温物体
【答案】A
【详解】A.物体的内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故A正确;
B.热量是热传递过程中传递的能量,不能说物体“含有”热量,故B错误;
C.一切物体在任何温度下都具有内能,0℃的冰块也具有内能,故C错误;
D.热传递过程中,热量从高温物体传向低温物体,传递的是热量,不是温度,故D错误。
故选A。
9.生活中能观察到许多物质运动的现象,下列现象不属于机械运动的是( )
A.汽车过后,尘土飞扬 B.煮饭时米粒上下翻滚
C.滴入红墨水后清水全变红了 D.苹果从树上落下
【答案】C
【详解】尘土飞扬、米粒上下翻滚、苹果从树上落下都是物体的位置发生了变化,属于机械运动,滴入红墨水后清水全变红了,是扩散现象,属于分子的无规则运动,故选C。
10.2025年4月30日,神舟十九号载人飞船返回舱搭载蔡旭哲、宋令东、王浩泽三名宇航员成功返回地球。返回舱的表面有层叫做“烧蚀层”的固态物质,返回地球通过大气层过程中,“烧蚀层”可以保护返回舱不因高温而烧毁。下列说法不正确的是( )
A.返回舱与大气摩擦形成高温“火球”的过程中,将机械能转化成内能
B.“烧蚀层”发生的物态变化都需要吸热
C.着陆前,发动机向下喷燃气,返回舱进一步减速下降,返回舱的机械能不断减少
D.返回舱成功着陆时,瞬间“尘土飞扬”,说明分子在做无规则运动
【答案】D
【详解】A.返回舱与大气摩擦,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,使返回舱表面温度急剧升高,形成高温“火球”,故A正确,不符合题意;
B.“烧蚀层”的物质遇到高温会发生熔化和汽化现象,熔化和汽化过程中吸收大量的热,从而使返回舱的温度不至于过高,故B正确,不符合题意;
C.着陆前发动机向下喷燃气,返回舱减速下降,速度减小,动能减小,高度降低,重力势能减小,所以机械能不断减少,故C正确,不符合题意;
D.“尘土飞扬”是宏观物体的机械运动,不是分子的运动,分子是肉眼看不见的,不能说明分子在做无规则运动,故D错误,符合题意。
故选D。
11.如图所示,沿海地区的夏季,风有时吹向海洋,有时吹向陆地。已知水的比热容比泥土的比热容大,下列说法正确的是( )
A.海洋的昼夜温差小于陆地 B.白天海洋比陆地升温更快
C.晚上海洋的温度低于陆地 D.晚上风向是从海洋到陆地
【答案】A
【详解】A. 由 ,代入相同质量 和吸放热 及 ,得 ,即海洋昼夜温差小于陆地,故A正确;
BC. 由 ,代入相同质量 和吸放热 及 ,得 。白天海洋升温比陆地慢,晚上海洋降温比陆地慢,晚上海洋温度高于陆地,故BC错误;
D. 晚上陆地温度低于海洋,陆地空气冷却下沉近地面气压高,海洋空气受热上升近地面气压低,风从陆地吹向海洋,故D错误。
故选A。
12.用两个相同的电加热器对相同质量的物质甲和水进行加热,不计热损失,它们的温度随时间的变化关系如图所示,其中水的比热容为,据此判断甲物质的比热容为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】两个相同的电加热器,相同时间内放出的热量相同,不计热损失,所以相同时间内甲和水吸收的热量Q相等,且它们的质量m也相同。根据,当Q、m相同时,比热容c 与温度变化量成反比
取加热时间进行分析:甲的温度变化
水的温度变化
则有
甲的比热容,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
13.质量和材质都相等的五块金属块,将它们放入沸水中,一段时间后温度均达到100℃,然后将它们按不同的方式投入一杯冷水中,使冷水升温。第一种方式:先从沸水中取出一块金属块,将其投入冷水,当达到热平衡后将它从杯中取出,然后将第二块从沸水中取出投入这杯水中。再次达到热平衡后将它从杯中取出,同样的方法依次将另外几块投入水中,最后水的温度升高了40℃。第二种方式:从沸水中同时取出五块金属块投入冷水中,当达到热平衡后将它们从杯中取出,则在第二种方式下,这杯冷水温度的变化是( )
A.升高不足40℃ B.升高超过40℃
C.恰好升高了40℃ D.条件不足,无法判断
【答案】A
【详解】假设两种方式下,水的温度都升高,水的末温度都变成t,比较这两种方式下,金属块放出的热量是否相等。
第一种方式:第一个金属块温度变化量最大,后面的金属块温度变化量逐渐变小,第五个温度变化量最小,第五个的温度变化量为。根据,第一个金属块放热最多,第五个金属块放热最少。
第二种方式:五个金属块温度变化量都相同,都等于。根据可知,五个金属块放出的热量相等,都等于第一种方式中第五个金属块放出的热量。所以第一种方式五个金属块放出的热量总和大于第二种方式五个金属块放出的热量总和。说明这两种方式水吸收的热量不相等。
所以,“水的温度都升高”的假设不合理,第一种方式水温能升高,第二种方式水温的变化量不足。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
14.下列关于生活中的一些热现象说法正确的是( )
A.物体温度越高内能越大,所以的冰没有内能
B.一杯水倒出一半后,杯内剩余水的比热容变小
C.煮熟的粽子过一会变凉了,它含有的热量会减少
D.剥开粽子,粽叶上粘有米粒说明分子间存在引力
【答案】D
【详解】A.一切物体都具有内能,0℃的冰也具有内能,故A错误;
B.比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,与物体的质量无关,所以一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变,故B错误;
C.热量是过程量,不能说物体含有热量,故C错误;
D.分之间存在相互作用的引力和斥力,剥开粽子,粽叶上粘有米粒说明分子之间存在引力,故D正确。
故选D。
15.将质量相等、初温相同的沙子和水分别放在两个瓷盘中,如图所示,用红外灯照射两个瓷盘后,沙子的温度为,水的温度为,它们的温度随时间变化图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.红外灯释放的热量全部被沙子和水吸收
B.升高相同温度物质吸收的热量更多
C.沙子与水的比热容之比
D.该实验可解释沿海地区白天产生的陆风现象
【答案】C
【详解】A.实验过程中,红外灯释放的热量会有部分散失到空气中、被容器吸收,不可能全部被沙子和水吸收,故A错误;
B.a升温更快,对应比热容更小的沙子,b是水,根据,质量相同时,升高相同温度,比热容越大吸收热量更多,即b吸收的热量更多,故B错误;
C.吸收热量相同、质量相同,由得,比热容与温度变化量成反比;4分钟后, 温度变化量,
则
即,故C正确;
D.白天沿海地区陆地比热容更小,升温比海洋快,陆地气压更低,风从海洋吹向陆地,是海风,陆风是夜晚的现象,因此该实验不能解释白天陆风,故D错误。
故选C。
16.有两个温度和质量都相同的金属球,先把a球放入盛有热水的杯中,热平衡后,水温降低了,把a球取出,再将b球放入杯中,热平衡后水温又降低了(忽略过程中的热量损失和水的质量损失),则a球的比热容和b球的比热容大小关系是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】B
【详解】假设ab球的初温为t,热水的初温为T,先把a球放入盛有热水的杯中,热平衡后,水温降低了Δt,水的末温为,a球升温
根据吸放热相等,可得
整理得
a球的比热容为
再将b球放入杯中,热平衡后水温又降低了Δt,水现在的末温为,b球升温
根据吸放热相等,可得
整理得
b球的比热容为
两球质量相等,
因此,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
17.寒冬喝一杯热腾腾的红糖姜茶能驱寒保暖。有时溢出的少量茶水会附着在杯壁外侧且不滴落,说明水分子和茶杯分子间存在________;喝热姜茶让人感到温暖,是通过________的方式增加了人体的内能。
【答案】 引力 热传递
【详解】[1]分子之间存在相互作用的引力与斥力,茶水能附着在杯壁外侧且不滴落,是因为水分子和茶杯分子间存在分子引力,分子间的吸引力将水吸附在杯壁上。
[2]改变物体内能的方式有做功和热传递两种,喝下热姜茶时,热茶温度高于人体,热量从茶水转移到人体内,通过热传递的方式增加人体内能,使人感到温暖。
18.如图是我国古人用踏碓将稻米去皮的情景,木杆可绕O点上、下运动,碓头就不断砸打稻米。想要更省力,使用时脚应该_________(选填“靠近”或“远离”)O点。煮熟的大米饭能闻到扑鼻的清香,这是_________现象。
【答案】 远离 扩散
【详解】踏碓的木杆是杠杆,支点为O点,根据杠杆平衡条件,阻力和阻力臂不变时,动力臂越大越省力。脚远离O点可以增大动力臂,动力减小,因此更省力。
能闻到米饭的清香,是米饭的香味分子不停做无规则运动,扩散到空气中的结果,属于扩散现象。
19.在铺设园区人行道时,工程师面临两种地砖选择:A砖(实心,密度)和B砖(有规则孔洞,密度),单块砖体积均为。经过研究,最终选择B砖,一是考虑可以通过______的方式减小载重卡车运输砖过程中对地面的压强,避免损坏道路;二是考虑了其孔洞结构有利于通过渗水缓解城市热岛效应,这是利用了水的______较大的特性。
【答案】
减小压力
比热容
【详解】由可知,单块砖体积相同时,B砖密度更小,单块质量更小,运输时卡车对地面的压力更小。根据压强公式,在受力面积不变的情况下,减小压力可以减小对地面的压强。
水的比热容较大,相同质量的水与其他物质相比,吸收相同热量时温度升高较慢。B砖的孔洞结构可存水,水吸收热量后升温慢,还能通过蒸发带走热量,以此缓解城市热岛效应,利用的是水的比热容较大的特性。
20.将快速温度传感器接入压缩空气实验仪可以采集内部空气的温度,如图甲。实验时,用手迅速下压活塞,是通过__________的方式改变空气内能;松开手,活塞最终恢复到原位置。整个过程内部空气温度随时间变化的图像分为a、b、c三段,如图乙,其中__________段曲线表示的是内部空气内能减小的过程。
【答案】 做功 b
【详解】迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,机械能转化为内能,使空气的内能增加,温度升高,这是通过做功的方式改变空气内能;
松开手,活塞最终恢复到原位置,被压缩的空气膨胀对外做功,内能减少,温度降低。整个过程内部空气温度随时间变化的图像分为a、b、c三段,如图乙,其中b段曲线表示的是内部空气内能减小的过程。
21.“端午浓情,粽叶飘香”,煮粽子时,满屋都能闻到粽子的香味,原因是_________。“低碳生活”是当今社会所倡导的绿色生活方式,利用太阳能将50kg的水从25℃加热到55℃,水吸收的热量是_____________J。[]
【答案】
分子在永不停息地做无规则运动
【详解】闻到粽子香味属于扩散现象,扩散现象的本质是分子在永不停息地做无规则运动,香味分子会从粽子处扩散到空气中,从而使满屋子都能闻到香味。
水的温度变化量
水吸收的热量
22.某小组在探讨太阳能供暖系统储热介质的选材问题时,小明建议使用导热油,小红主张用水。已知导热油的密度和比热容均小于水。当使用两个相同的储热箱分别装满这两种介质时,__________的质量更小;若两者的温度均升高10℃,__________吸收的热量更多。(均选填“水”或“导热油”)
【答案】
导热油
水
【详解】两个储热箱相同且装满介质,说明两种介质的体积相等。已知导热油的密度小于水,根据密度公式可知,在体积相同时,密度越小,质量越小,因此导热油的质量更小;
因为,且,可得出。两种介质的体积相同,升高的温度相同,且导热油的比热容、密度均小于水,因此,可知水吸收的热量更多。
三.实验题(本题共3小题,共21分)
23.如图所示的实验,是我们在学习分子动理论时做过的一些实验:
图a:浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰,几天之后,两种液体混合均匀了;
图b:玻璃板的下表面接触水面,发现拉力大于玻璃板的重力;
图c:水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积;
图d:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来
图e:将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。
(1)图a和图________两个实验形成实验现象的原因相同,都是因为分子在不停地做________运动,图a为尽快达到实验目的,实验过程中________(选填“可以”或“不可以”)搅动量筒里的液体;
(2)图b和图________两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子之间存在________;
(3)图d为尽快达到实验目的,可以用________水(选填“冷”或“热”)实验,原因是分子的热运动与________有关。
【答案】(1) d 无规则 不可以
(2) e 引力
(3) 热 温度
【详解】(1)[1]图a中浓硫酸铜溶液与清水几天之后混合均匀,图d中将红墨水滴入水中扩散开来,这两个实验现象都是扩散现象,其原因相同,都是因为分子在不停地做无规则运动。
[2]若搅动量筒里的液体,就无法有力证明是分子的无规则运动导致的混合,所以图a为尽快达到实验目的,实验过程中不可以搅动量筒里的液体。
(2)[1][2]图b中玻璃板的下表面接触水面,发现拉力大于玻璃板的重力,是因为水分子和玻璃分子间存在引力;图e中两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开,是因为铅分子间存在引力,所以图b和图e两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明分子之间存在引力。
(3)[1][2]分子的热运动与温度有关,温度越高,分子的热运动越剧烈,扩散越快,所以图d为尽快达到实验目的,可以用热水实验。
24.小明找到水和未知液体a,为了比较两种液体的吸热能力。设计如下实验:
(1)小明找来了两支试管,将______相同的水和a液体分别装入两支试管中,将试管放入装有水的烧杯中,组装器材如图甲所示。用三支温度计分别测量两支试管和烧杯中液体的温度,然后将装置正确放置在铁架台上,用酒精灯对烧杯加热。
(2)小明记录下三支温度计示数与加热时间的关系并绘制成如图乙所示的图像。开始计时的2min内试管中的水和a液体吸收热量______(填“相同”或“不相同”)。
(3)通过分析图像可知,试管中的水分子运动速度在加热过程中随温度的升高而变______。若图乙中B图像为未知液体a的温度随时间变化的图像,______为试管中水的温度随时间变化的图像。试管中的两种液体,______的吸热能力更强。
(4)小组同学认为未知液体a的沸点也一定为100℃,小明认为这一观点是错误的,原因是__________。
【答案】(1)质量
(2)相同
(3) 快 C 水
(4)未知液体达到100℃后无法吸热,温度不再升高
【详解】(1)探究不同物质吸热能力时,根据控制变量法,需要控制两种液体的质量相同。
(2)本实验采用水浴加热,同一热源加热相同时间,两种液体吸收的热量相同。
(3)分子运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子运动速度越快;水的比热容大于未知液体,吸热能力更强,相同质量吸收相同热量时,水升高温度更慢,因此C是水的温度变化图像,且水的吸热能力更强。
(4)水浴加热过程中,烧杯内的水沸腾后温度会保持100℃不变,试管内的a最多只能升温到100℃,无法继续升高温度,因此即使a沸点高于100℃,最终温度也会停在100℃,不能得出a沸点一定为100℃的结论。
25.小北在家里学习烧饭做菜的过程中,经常要加热食用油和水。因此,她对一些物理现象有了一定的认识,她猜想食用油的比热容比水的小。
(1)下列能够支持她这一猜想的一个事实是______(填字母)。
A.食用油能把食物炸得焦黄,而水不能 B.食用油能漂在水面上
C.相同条件下,加热时食用油比水热得快 D.食用油比水难蒸发
(2)小北为了验证自己的猜想,进行如下探究:将水和食用油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔2min记录一次温度。
①图甲是小北的实验装置,其中有一处明显错误,请指出错误之处:______。
②纠正错误后继续实验,实验中通过______比较物质吸收热量的多少。
(3)小北根据记录的实验数据,绘制了如图乙所示的温度随时间变化的关系图像,由图像可知______的吸热能力较强;水的比热容为,根据图乙,食用油的比热容为______。
(4)同桌小静却有不同的意见,她用两个相同的电加热器把质量和初温都相同的水和食用油都加热至沸腾如丙图所示。她根据“加热食用油到沸腾需要的时间长”,得出食用油的比热容比水的大的结论。她的结论______(选填“正确”或“错误”)。原因是__________________。
(5)在加热的方式上,小北和小静分别用酒精灯和电加热器加热,选用______加热可以使实验误差更小。
【答案】(1)C
(2) 没有控制液体的质量相同 加热时间
(3) 水
(4) 错误 水和食用油的沸点不同,导致升高的温度不同,没有控制变量
(5)电加热器
【详解】(1)比热容是反映物质吸热能力的物理量,比热容越小,在吸收相同热量时,温度升高得越快,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)探究不同物质的比热容,需要采用控制变量法,即控制水和食用油的质量相同。
观察图甲可知,两个烧杯中分别装有水和食用油,且液面高度相同(即体积相同),由于水和食用油的密度不同,体积相同时它们的质量是不相等的。
因此,明显的错误是没有控制水和食用油的质量相同;
实验中使用两个相同的酒精灯加热,相同时间内酒精灯放出的热量相同,因此,物质吸收热量的多少可以通过加热时间的长短来反映,加热时间越长,吸收的热量越多。
(3) 从图乙可以看出,水和食用油都从升高到(升高相同的温度),水需要加热,食用油需要加热,水需要的加热时间更长,说明水吸收的热量更多,因此水的吸热能力较强;
由图乙可知,水和食用油升高相同的温度,水吸收的热量是食用油的2倍。
根据公式 可知,在质量和升高的温度相同时,比热容与吸收的热量成正比,所以食用油的比热容是水的一半,即
(4)比较比热容(吸热能力)时,必须控制质量和升高的温度相同,然后比较吸收的热量(加热时间)。
而水和食用油的沸点不同 (食用油的沸点更高),将它们从相同的初温加热至各自沸腾,它们升高的温度是不同的。
加热食用油时间长,可能是因为它的沸点高,需要升高的温度更多,不能单纯说明比热容大。
因此,她的结论是错误的,
(5)酒精灯加热时,火焰大小可能不稳定,且容易受外界气流影响,导致相同时间内提供的热量不完全相同。
而电加热器(如图中丙所示)在相同电压下,功率稳定,相同时间内产生的热量相同,更容易控制变量,使实验误差更小。因此选用电加热器加热更好。
四.计算题(本题共4小题,共35分)
26.一壶体积为2L、温度为20℃的水,加热到70℃。已知,,。求:
(1)水的质量;
(2)水吸收的热量。
【详解】(1)已知 ,
水的质量
(2)已知 ,由(1)得,
水吸收的热量
27.质量为0.5kg的某物质,其熔化图像如图所示,已知该物质在固态时的比热容为。假设这种物质在相同时间内吸收的热量相同。
(1)求在最初的2min内,物质吸收的热量。
(2)求该物质在液态下的比热容。
【详解】(1)0~2min物质处于固态,吸热升温,温度升高,吸收的热量为
(2)物质完全熔化后处于液态,因相同时间内吸收的热量相同,故2min内液态吸收的热量,由图像可知,液态时2min内温度升高,由得
28.某家庭太阳能热水器接收太阳能的有效面积为,面积上1h接收到的太阳能平均为。若阳光照射该热水器5h,可以使质量为80kg的水温度升高30℃,求:
(1)水吸收的热量。
(2)该太阳能热水器的效率。
【详解】(1)已知水的质量,水的比热容,水升高的温度。根据吸热公式,水吸收的热量
(2)首先计算热水器接收的总太阳能,已知有效面积,单位面积单位时间接收太阳能,照射时间,则
根据效率公式,太阳能热水器的效率
29.小雨探究液体的凝固特点:先在两个相同容器中分别装入初温为、质量为的水和某液体,再各放入一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像,如图所示。已知,实验在标准大气压下进行。求:
(1)从刚好降到时,水放出的热量
(2)计算液体的比热容
(3)计算时间液体放出的热量
【详解】(1)从刚好降到时,水放出的热量
(2)由图可知,上面物质的熔化图像中,熔点为,下面物质的熔化图像中,熔点为,所以上面物质是水,下面物质是液体,由题意可知,单位时间内它们放出的热量相等,则,由图可知,时间内,它们放出的热量相等,水由降温到,液体由降温到,则
则水和某液体的质量相等,则液体的比热容为
(3)时间液体放出的热量
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第十三章 内能
注意事项:
1.测试范围:人教版九年级全一册第13章。
2.考试时间:90分钟 试卷满分:100分。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共16小题,每小题2分,共32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.咖啡香气馥郁,成为现在年轻人常喝的饮品。一杯咖啡的制作要经过生豆翻炒、石磨研磨、加水煮沸的过程。下列说法正确的是( )
A.生豆翻炒时,内能减小
B.咖啡豆研磨成粉,质量变大
C.咖啡沸腾过程中,液体温度持续升高
D.闻到咖啡香味是因为分子在不停地做无规则运动
2.清晨,草叶表面的两滴露珠相互靠拢后(如图所示),会融合成一滴更大的露珠,这说明( )
A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力 C.分子间存在空隙 D.分子的运动情况与温度有关
3.有关分子热运动下列说法正确的是( )
A.手捏海绵,海绵的体积变小,说明分子间有间隙
B.液体很难被压缩,说明分子间有斥力
C.扩散现象不能在固体间发生
D.雪花飞扬,说明分子在做无规则运动
4.漳州诏安县盛产青梅,每到花季,漫山青梅花次第绽放,清芳弥漫,闻到花香由于( )
A.分子体积很小 B.分子之间存在引力 C.分子之间存在斥力 D.分子在不停地做无规则运动
5.生活中很多现象都蕴含着物理奥秘,对以下生活实例解释正确的是( )
A.夏天向地面洒水可以降温,主要是因为水的比热容大
B.打扫卫生时尘土飞扬,说明分子在永不停息地做无规则运动
C.高压锅的原理是通过增大气压使液体的沸点升高
D.冬天搓手取暖是通过热传递的方式改变物体的内能
6.小明回家着急喝水,他将半杯凉水倒入半杯热水中,整杯水温度适中就可直接喝了。下列有关说法正确的是( )
A.半杯热水比半杯凉水中的水分子间作用力更大
B.半杯热水含有的热量比倒入后的整杯水大
C.冷热水混合达到适中温度,是通过热传递方式改变水的内能
D.若整杯水的内能比半杯热水大,则其水分子无规则运动比半杯热水更剧烈
7.下列关于内能知识的描述正确的是( )
A.冰熔化过程中吸收热量,内能增大温度升高
B.热量不可以从内能小的物体传给内能大的物体
C.温度相同的物体接触时,一定不会发生热传递
D.物体的温度越高,所含热量越多
8.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体的内能增加,可能是吸收了热量 B.物体的温度高,含有的热量一定多
C.0℃的冰块不具有内能 D.温度总是从高温物体传向低温物体
9.生活中能观察到许多物质运动的现象,下列现象不属于机械运动的是( )
A.汽车过后,尘土飞扬 B.煮饭时米粒上下翻滚
C.滴入红墨水后清水全变红了 D.苹果从树上落下
10.2025年4月30日,神舟十九号载人飞船返回舱搭载蔡旭哲、宋令东、王浩泽三名宇航员成功返回地球。返回舱的表面有层叫做“烧蚀层”的固态物质,返回地球通过大气层过程中,“烧蚀层”可以保护返回舱不因高温而烧毁。下列说法不正确的是( )
A.返回舱与大气摩擦形成高温“火球”的过程中,将机械能转化成内能
B.“烧蚀层”发生的物态变化都需要吸热
C.着陆前,发动机向下喷燃气,返回舱进一步减速下降,返回舱的机械能不断减少
D.返回舱成功着陆时,瞬间“尘土飞扬”,说明分子在做无规则运动
11.如图所示,沿海地区的夏季,风有时吹向海洋,有时吹向陆地。已知水的比热容比泥土的比热容大,下列说法正确的是( )
A.海洋的昼夜温差小于陆地 B.白天海洋比陆地升温更快
C.晚上海洋的温度低于陆地 D.晚上风向是从海洋到陆地
12.用两个相同的电加热器对相同质量的物质甲和水进行加热,不计热损失,它们的温度随时间的变化关系如图所示,其中水的比热容为,据此判断甲物质的比热容为( )
A. B. C. D.
13.质量和材质都相等的五块金属块,将它们放入沸水中,一段时间后温度均达到100℃,然后将它们按不同的方式投入一杯冷水中,使冷水升温。第一种方式:先从沸水中取出一块金属块,将其投入冷水,当达到热平衡后将它从杯中取出,然后将第二块从沸水中取出投入这杯水中。再次达到热平衡后将它从杯中取出,同样的方法依次将另外几块投入水中,最后水的温度升高了40℃。第二种方式:从沸水中同时取出五块金属块投入冷水中,当达到热平衡后将它们从杯中取出,则在第二种方式下,这杯冷水温度的变化是( )
A.升高不足40℃ B.升高超过40℃
C.恰好升高了40℃ D.条件不足,无法判断
14.下列关于生活中的一些热现象说法正确的是( )
A.物体温度越高内能越大,所以的冰没有内能
B.一杯水倒出一半后,杯内剩余水的比热容变小
C.煮熟的粽子过一会变凉了,它含有的热量会减少
D.剥开粽子,粽叶上粘有米粒说明分子间存在引力
15.将质量相等、初温相同的沙子和水分别放在两个瓷盘中,如图所示,用红外灯照射两个瓷盘后,沙子的温度为,水的温度为,它们的温度随时间变化图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.红外灯释放的热量全部被沙子和水吸收
B.升高相同温度物质吸收的热量更多
C.沙子与水的比热容之比
D.该实验可解释沿海地区白天产生的陆风现象
16.有两个温度和质量都相同的金属球,先把a球放入盛有热水的杯中,热平衡后,水温降低了,把a球取出,再将b球放入杯中,热平衡后水温又降低了(忽略过程中的热量损失和水的质量损失),则a球的比热容和b球的比热容大小关系是( )
A. B. C. D.无法确定
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
17.寒冬喝一杯热腾腾的红糖姜茶能驱寒保暖。有时溢出的少量茶水会附着在杯壁外侧且不滴落,说明水分子和茶杯分子间存在________;喝热姜茶让人感到温暖,是通过________的方式增加了人体的内能。
18.如图是我国古人用踏碓将稻米去皮的情景,木杆可绕O点上、下运动,碓头就不断砸打稻米。想要更省力,使用时脚应该_________(选填“靠近”或“远离”)O点。煮熟的大米饭能闻到扑鼻的清香,这是_________现象。
19.在铺设园区人行道时,工程师面临两种地砖选择:A砖(实心,密度)和B砖(有规则孔洞,密度),单块砖体积均为。经过研究,最终选择B砖,一是考虑可以通过______的方式减小载重卡车运输砖过程中对地面的压强,避免损坏道路;二是考虑了其孔洞结构有利于通过渗水缓解城市热岛效应,这是利用了水的______较大的特性。
20.将快速温度传感器接入压缩空气实验仪可以采集内部空气的温度,如图甲。实验时,用手迅速下压活塞,是通过__________的方式改变空气内能;松开手,活塞最终恢复到原位置。整个过程内部空气温度随时间变化的图像分为a、b、c三段,如图乙,其中__________段曲线表示的是内部空气内能减小的过程。
21.“端午浓情,粽叶飘香”,煮粽子时,满屋都能闻到粽子的香味,原因是_________。“低碳生活”是当今社会所倡导的绿色生活方式,利用太阳能将50kg的水从25℃加热到55℃,水吸收的热量是_____________J。[]
22.某小组在探讨太阳能供暖系统储热介质的选材问题时,小明建议使用导热油,小红主张用水。已知导热油的密度和比热容均小于水。当使用两个相同的储热箱分别装满这两种介质时,__________的质量更小;若两者的温度均升高10℃,__________吸收的热量更多。(均选填“水”或“导热油”)
三.实验题(本题共3小题,共21分)
23.如图所示的实验,是我们在学习分子动理论时做过的一些实验:
图a:浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰,几天之后,两种液体混合均匀了;
图b:玻璃板的下表面接触水面,发现拉力大于玻璃板的重力;
图c:水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积;
图d:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来
图e:将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。
(1)图a和图________两个实验形成实验现象的原因相同,都是因为分子在不停地做________运动,图a为尽快达到实验目的,实验过程中________(选填“可以”或“不可以”)搅动量筒里的液体;
(2)图b和图________两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子之间存在________;
(3)图d为尽快达到实验目的,可以用________水(选填“冷”或“热”)实验,原因是分子的热运动与________有关。
24.小明找到水和未知液体a,为了比较两种液体的吸热能力。设计如下实验:
(1)小明找来了两支试管,将______相同的水和a液体分别装入两支试管中,将试管放入装有水的烧杯中,组装器材如图甲所示。用三支温度计分别测量两支试管和烧杯中液体的温度,然后将装置正确放置在铁架台上,用酒精灯对烧杯加热。
(2)小明记录下三支温度计示数与加热时间的关系并绘制成如图乙所示的图像。开始计时的2min内试管中的水和a液体吸收热量______(填“相同”或“不相同”)。
(3)通过分析图像可知,试管中的水分子运动速度在加热过程中随温度的升高而变______。若图乙中B图像为未知液体a的温度随时间变化的图像,______为试管中水的温度随时间变化的图像。试管中的两种液体,______的吸热能力更强。
(4)小组同学认为未知液体a的沸点也一定为100℃,小明认为这一观点是错误的,原因是__________。
25.小北在家里学习烧饭做菜的过程中,经常要加热食用油和水。因此,她对一些物理现象有了一定的认识,她猜想食用油的比热容比水的小。
(1)下列能够支持她这一猜想的一个事实是______(填字母)。
A.食用油能把食物炸得焦黄,而水不能 B.食用油能漂在水面上
C.相同条件下,加热时食用油比水热得快 D.食用油比水难蒸发
(2)小北为了验证自己的猜想,进行如下探究:将水和食用油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔2min记录一次温度。
①图甲是小北的实验装置,其中有一处明显错误,请指出错误之处:______。
②纠正错误后继续实验,实验中通过______比较物质吸收热量的多少。
(3)小北根据记录的实验数据,绘制了如图乙所示的温度随时间变化的关系图像,由图像可知______的吸热能力较强;水的比热容为,根据图乙,食用油的比热容为______。
(4)同桌小静却有不同的意见,她用两个相同的电加热器把质量和初温都相同的水和食用油都加热至沸腾如丙图所示。她根据“加热食用油到沸腾需要的时间长”,得出食用油的比热容比水的大的结论。她的结论______(选填“正确”或“错误”)。原因是__________________。
(5)在加热的方式上,小北和小静分别用酒精灯和电加热器加热,选用______加热可以使实验误差更小。
四.计算题(本题共4小题,共35分)
26.一壶体积为2L、温度为20℃的水,加热到70℃。已知,,。求:
(1)水的质量;
(2)水吸收的热量。
27.质量为0.5kg的某物质,其熔化图像如图所示,已知该物质在固态时的比热容为。假设这种物质在相同时间内吸收的热量相同。
(1)求在最初的2min内,物质吸收的热量。
(2)求该物质在液态下的比热容。
28.某家庭太阳能热水器接收太阳能的有效面积为,面积上1h接收到的太阳能平均为。若阳光照射该热水器5h,可以使质量为80kg的水温度升高30℃,求:
(1)水吸收的热量。
(2)该太阳能热水器的效率。
29.小雨探究液体的凝固特点:先在两个相同容器中分别装入初温为、质量为的水和某液体,再各放入一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像,如图所示。已知,实验在标准大气压下进行。求:
(1)从刚好降到时,水放出的热量
(2)计算液体的比热容
(3)计算时间液体放出的热量
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