第十三章 内能(综合题30道) 2026-2027学年人教版九年级物理全一册
2026-08-01
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摘要:
**基本信息**
聚焦内能综合应用,以生活现象为载体,融合概念辨析、实验探究与定量计算,构建"现象-原理-应用"三阶训练体系。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念理解|1-3、8-9题|对比法分析比热容差异、转换法判断内能变化|从分子动理论到内能改变方式,建立微观与宏观联系|
|实验探究|4、25题|控制变量法设计实验、图像法处理数据|以保温效果探究为例,渗透科学探究全流程|
|综合计算|5、10-11题|热量公式Q=cmΔt应用、能量转化守恒思想|结合太阳能热水器等场景,强化物理观念与科学思维|
内容正文:
第13章 内能(综合题30道)
1.我国幅员辽阔,跨纬度较广,距海远近不同地区气候差异较大,加之地势高低不同,地形类型及山脉走向多样,因而形成了多种多样的气候。如表所示是某日上海、成都两个城市的气温情况。
城市名称
天气情况
最高温度/℃
最低温度/℃
甲
晴
13
5
乙
晴
12
8
(1)上海、成都的纬度相同,在晴朗的天气条件下,两个城市的吸、放热情况大致相同;依据表中的_______,结合所学知识,可以判断城市甲是_______(选填“上海”或“成都”);
(2)沿海地区炎热晴朗的天气里易形成海陆风。图(a)、(b)所示的海陆风形成示意图中图______反映的是白天海风的形成。理由是_________。
2.夏季的海边总是令人向往,小轩在海边沙滩上吹着海风,感受阳光和脚底沙粒袭来的温暖,再配上凉爽的海水时不时地冲刷,仿佛可以洗净所有疲惫。
(1)小轩感受到沙粒的温暖是因为脚底与沙粒之间发生了______,从而使脚底的内能______。(选填“变大”或“变小”)
(2)由于海洋与陆地间的温差导致近地面大气密度和气压的差异。正是这种差异使气流由高压(低温)区域向低压(高温)区域运动形成了海风,相比于陆地,海水的( )
A.比热容较小,在相同日照条件下升温较快,温度较高
B.比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,温度较低
C.比热容较大,在相同日照条件下升温较快,温度较高
D.比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,温度较低
3.2025年I月21日,神舟十九号航天员乘组圆满完成第二次出舱活动。
(1)在出舱过程中,若以太空舱为参照物,航天员是_____(选填“运动”或“静止” )的。航天员穿着舱外航天服前,要先穿上“通风液冷服”,“通风液冷服”中的冷却液流经航天员身体时吸收身体产生的热量,经散热器或热交换器将热量_______(选填“转移”或“转化”)到外部环境,它通常用水作为冷却液, 是利用了水______(选填“密度”或“比热容” )较大的特性;
(2)出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全绳,在出意外时可以拉着绳子返回轨道舱,这表明力可以改变物体的_______;舱外的航天员在微重力环境中 ______(选填“具有”或“不具有”)惯性。当航天员在太空舱外跟随空间站围绕地球从近地点向远地点运动的过程中,航天员的势能________(选填“增大”、“ 减小”或“不变”)。
4.探究保温瓶的保温效果与哪些因素有关。
(1)【问题】很多同学喜欢用保温瓶带热水到校饮用。创新小组的同学发现:保温瓶内装水较多时,保温效果较好;装水较少时,保温效果较差。据此,同学们猜想:保温瓶的保温效果可能与______有关。
【证据】针对同学们的猜想,甲、乙两组同学分别设计了一套方案。
甲组方案:利用五个规格相同的保温瓶(容积为2 L)在同一天进行实验:
①上午8:00将体积不同、初温均为98 ℃的热水,同时装入五个保温瓶内。
②下午6:00打开五个保温瓶,同时测量并记录水温,计算出水降低的温度。
乙组方案:利用同一保温瓶(容积为2 L)分五天进行实验:
①每天上午8:00将体积不同、初温均为98 ℃的热水装入同一保温瓶内。
②每天下午6:00打开保温瓶,测量并记录水温,计算出水降低的温度。
上述两套方案,都能控制实验时保温瓶的保温性能完全相同,但乙组方案不能保证每天的_________完全相同。所以,同学们选择了甲组方案在实验室进行实验。收集的数据如下表:
水的初温:98 ℃
保温瓶编号
①
②
③
④
⑤
水的体积/L
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
水的末温/℃
79.0
81.5
83.0
85.5
84.5
水降低的温度/℃
19.0
16.5
15.0
12.5
13.5
(2)【解释】本实验通过相同时间内_________来反映保温瓶的保温效果,这种研究方法称为转换法;分析实验数据可得出初步结论:在其他条件相同的情况下,水量少于1.9 L时,水量越多,其保温效果越________;水量在1.9~2.0 L时,水量越少,其保温效果越好。
(3)【交流】经过讨论,同学们认为水量在1.9~2.0 L范围内的初步结论不一定可靠,原因是_________。
(4)实验过程中,水温下降是通过_________的方式改变其内能。
(5)下列实验中也用到转换法的是_______。(填字母代号)
A.探究平面镜成像特点时,用两支相同的蜡烛来比较像与物的大小关系
B.探究物体动能大小时,用木块被撞击后移动的距离来反映物体动能的大小
5.如图甲所示,为了提倡环保型新能源开发,减少现有能源的消耗,某学校学生宿舍使用太阳能电热水器。天气晴朗时,只吸收太阳能就可以使水温升至足够高(最高需要的温度可达100℃);阴雨天时,在吸收太阳能的同时还可以利用电辅助加热使水温达到需要的温度。已知无论什么天气条件下,水箱中水温不低于20℃。表格所示的是该学校物理兴趣小组在某个晴天获得的相关信息。
太阳照射时间
装水量
冷水温度
热水温度
10h
10000kg
20℃
70℃
(1)太阳能电热水器在天气晴朗时将________转化为水的内能。
(2)该热水器中的水在晴天吸收的热量是多少?
(3)由于晴天热水器产生的水温过高不可直接洗浴,所以安装了如图乙所示的混水阀。通过混水阀可以实现将冷水管中的20℃的冷水与储存的70℃热水混合得到40℃的温水,当天晚上该学校所有学生洗澡需要18t温度为40℃的温水,通过计算分析当天储存的热水是否够用。(不计热损失)
6.能量转化在日常生活与科技应用中十分常见,例如:
(1)普通公交车进站时通过踩刹车让车身减速到零,在此过程中汽车的________能转化为内能。如图甲所示,是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案,与站台连接的轨道有一定的坡度,车辆在冲到站台时,将部分动能转化成________能,减少因刹车造成的能量损耗。
(2)健腹轮也是一种利用能量转化原理的健身器材,使用方法如图乙所示。小华体重为,某次运动中小华控制轮子向前滚动,使身体从状态1变化到状态2,该过程小华重心下降了,其重力做功为________,轮内的弹性钢圈因形变而绕紧,钢圈的弹性势能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。从状态2恢复到状态1时,绕紧的钢圈会自动恢复到原来的状态,让人体自动回弹。图丙是两种弹性钢圈使用过程中弹性势能的变化图,结合图中信息进行分析,体重较大的人更适合安装________(选填“A”或“B”)型钢圈,理由是________。(g取)
7.【名称】制作兴国米粉鱼
如图甲,兴国米粉鱼是兴国粉笼床的系列之一,以其鱼肉鲜嫩、米粉吸味而著称。泳铭同学向妈妈请教了兴国米粉鱼的传统做法,然后亲自动手做这道菜。
【证据】
(1)他将一条质量约600________(填单位)的草鱼去鳞、去鳃和去除内脏后斜切成片状,再放入碗中,加入姜末、辣椒酱50克、酱油、少许精盐和味精,腌制几分钟后拌上红薯粉,使每片鱼均匀裹粉,静置备用。
(2)在湿粉干中加入精盐、酱油、菜油50克、味精少许和辣椒酱25克拌匀。取竹蒸笼,底部垫洗净的菜叶,将拌好的湿米粉铺在菜叶上。如图乙将竹蒸笼放入加适量水的锅中,用旺火加热至竹蒸笼上气,再将腌制好的鱼片均匀铺在米粉上;覆盖旺火蒸15-20分钟至鱼肉熟透,起锅时撒少许葱花。
【解释】
(1)在碗中腌制草鱼时,精盐和味精会进入鱼片中,它们________做机械运动(选填“是”、“不是’)。
(2)从节约能源的角度出发,给竹蒸笼加热,锅中水沸腾一段时间后,可以改用小火加热,因为_______________。另锅中的水会发出“咕噜咕噜”的声音并通过________传入人耳中。
(3)泳铭同学准备将竹蒸笼从锅中端到餐桌上时,会在手上沾些凉水,是因为手上的凉水接触到热的竹蒸笼时,凉水会________(填物态变化及吸放热情况),避免烫伤手。他打开蒸笼盖,会有少许水滴从盖上滴下来,这是蒸笼内的水蒸气发生了________________现象(填物态变化)。
【交流】
竹蒸笼在蒸制过程中能更好地保持食物的原汁原味,这是因为竹材具有较好的________性(填“导热”或“透气”)。
8.端午节是我国的传统节日,在这一天,人们会吃粽子、赛龙舟。
(1)小嘉在书房就闻到了厨房煮的粽子香,这说明________________________,下列现象中也能体现此规律的是( )
A.细雨蒙蒙 B.树叶凋落 C.雪花飞舞 D.桂花飘香
(2)小嘉发现,煮粽子时先用大火把水烧开再改小火,并不影响煮粽子的时间长短,这是因为水沸腾后继续加热,水的温度________(选填“升高”“不变”或“降低”);开锅时要躲开锅盖缝隙向外喷气的地方,以防烫伤,是因为水蒸气液化________(选填“吸热”或“放热”);将剩下的粽子放入冰箱冷冻后再取出时,粽子表面有一层白霜,这是________现象(填写物态变化名称)。
(3)在观看赛龙舟时,小嘉发现划龙舟的船桨采用的是碳纤维材料,这是因为碳纤维具有较小的________(填写合适的物理量),可以减轻自重;比赛时并排前进的两龙舟不能靠得太近,这是因为它们之间水流的流速大,压强________(选填“大于”或“小于”)船外侧压强,由此产生的压力差会使两船相互“吸引”而发生碰撞事故。当船员们从龙舟上岸后,龙舟在水中将________(选填“上浮”或“下沉”)一些。
9.如图所示的秦陵铜车马由三千多个零部件组成,结构复杂,工艺精湛,被誉为“青铜之冠”。其伞盖厚度仅0.1~0.4 cm,能在2000多年后依然保持完整,体现了古人高超的铸造技术与力学设计智慧。
(1)铜车马铸造时,工匠将青铜原料放入熔炉,使其变成液态青铜水,此过程发生的物态变化名称是___________;把青铜水倒入模具中冷却成型,这是通过_____方式使内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)车夫手持铜策而立,“策”是带尖的短杆,用“策”戳一下马的身体,马就加速快跑,这也是成语“策马奔腾”的出处。请用物理知识解释一下“策”的头部为什么带尖?___________。
(3)如今各种新材料层出不穷,推动了社会的进步和发展。例如,气凝胶是当今世界上密度最小的固体,它具有隔热、耐高温等性能。
①请举出一个可以利用气凝胶的实例___________;
②青铜的密度约为8.9 g/cm3,某种复合气凝胶的密度为9.0 kg/m3。若用此种气凝胶制作一个与铜车马完全相同的仿制品,其质量仅为原铜车马的_______(选填“千分之一”或“百万分之一”)。
10.吃早餐时小阳用热水加热牛奶。如图甲所示,他先用不锈钢盆(电磁炉适用)盛水放在电磁炉上加热2min,然后停止加热,将盒装牛奶放入水中,不计热量损失,水和牛奶的温度变化情况如图乙所示。[c水=4.2×103J/(kg·℃),c牛奶=2.5×103J/(kg·℃)]
(1)当水和牛奶的温度相同时,水和牛奶之间______(选填“会”或“不会”)发生热传递;
(2)水在加热过程中吸收的热量是多少?
(3)加热牛奶的质量是多少?
11.如图所示是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。
物质
比热容
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,则你认为该北方的供暖设备应安装在房间靠墙壁的_____(选填“上”或“下”)方效果更好些。
(2)热液流过铁管放出热量是通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式进行。
(3)若选用煤油与色拉油之一作为该供暖设备运输热量的媒介,则在同种条件下选用______(选填“煤油”或“色拉油”)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可以增长热液放出热量的时间,从而______(选填“增强”或“减弱”)供暖效果。
(5)若利用水来作为运输热量的媒介,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℃,则该时间段热水能为房间提供_____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,比热容为]
12.小明去冰雪乐园游玩,当他从高大的冰滑梯上滑下时,速度越来越快,但臀部却感到一阵灼热。
(1)在滑行过程中,他的机械能______,内能______,(前两空均选填“增大”“减小”或“不变”)这是通过______的方式改变了物体的内能。
(2)小明滑下后,用手摸了一下冰滑道,发现冰非常硬,很难被压缩,这是因为分子间存在______。
(3)的冰熔化成的水后,体积变小,表明分子间平均距离变______。
(4)请再举出一个生活中通过上述同样的方式改变物体内能的例子:__________。
13.民间艺人将玻璃熔化后,可制作出如图所示的工艺品,请据此回答下列问题.
(1)坚硬的玻璃在熔化前,很难被压缩,说明分子间有 _______ ;很难被拉伸,说明分子间有 _______ 。
(2)玻璃熔化成液体后具有流动性,说明液体分子间的作用力比固体的 _____ (填“大”或“小”)。
(3)如图所示工艺品“小马”在不小心被摔断后,断裂部位不能复原,是因为________(填选项前的字母)。
A.分子间存在斥力
B.分子间作用力微弱
如图所示,糖画是我国传统民间艺术。它的制作过程如下:先将糖加热成糖浆,然后用糖浆在平板上“画成”各种图案,糖浆慢慢变硬后就制作成了栩栩如生的糖画。
14.下列说法正确的是( )
A.糖画制作过程中,糖先熔化后凝固
B.糖画制作过程中,糖先放热后吸热
C.当糖完全加热成糖浆时,糖分子间不存在引力
D.糖画制成后,糖分子被固定,不再做无规则运动
15.与糖画制作时,改变物体内能的方式上相同的是( )
A.钻木取火 B.呵气暖手 C.搓手取暖 D.擦燃火柴
16.在糖汁塑性成画的过程中,糖汁温度保持不变,可推断糖的熔化图像与下图中的_____(选填“a”或“b”)类似。此过程要_____热。(选填“吸”或“放”)
17.夏季的海边总是令人向往,小轩在海边沙滩上吹着海风,感受阳光和脚底沙粒袭来的温暖,再配上凉爽的海水时不时地冲刷,仿佛可以洗净所有疲惫。
(1)小轩感受到沙粒的温暖是因为脚底与沙粒之间发生了________,从而使脚底的内能________。(选填A:变大或B:变小)
(2)由于海洋与陆地间的温差导致近地面大气密度和气压的差异。正是这种差异使气流由高压(低温)区域向低压(高温)区域运动形成了海风,相比于陆地,海水的( )
A.比热容较小,在相同日照条件下升温较快,温度较高
B.比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,温度较低
C.比热容较大,在相同日照条件下升温较快,温度较高
D.比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,温度较低
(3)在下图的虚线框内用箭头表示晚上海陆风的风向。
18.假期,小莘在海边散步,发现很多现象都和热学知识相关。
(1)小莘脚踩到砂子上,脚瞬间感觉“很烫”是因为脚和砂子存在______,从而在脚和砂子间发生了热传递。以下关于“热传递”理解正确的是( )
A.热量总是从热量多的物体传向热量少的物体
B.热传递是能量之间的转化
C.物体之间不接触就不能进行热传递
D.通过一定的方式可使热量从高温物体传给低温物体
(2)构成物体的所有的分子动能和______的总和,叫做物体的内能;在国际单位制中,内能的单位是______。
(3)在太阳的照射下砂子的温度升高,砂子的内能______(选填“增大”“不变”或“减小”)。由此,小莘想:“要使物体的内能增大,一定是物体吸收了热量。”你认同他的观点吗?请说明理由:________
(4)现有质量和初温都相同的水和砂石,若使它们升高相同的温度,则__________吸收的热量较多;若使它们放出相同的热量,则______的温度降低较多,请在图中画出放热相同时间(放出相同的热量),砂石的温度随时间变化的大致图像__________;若水和砂石的比热容之比为14∶3,它们放出相同的热量,则水和砂石降低的温度之比为______。
(5)质量相同的甲、乙两物体放出相同的热量后接触,能量从甲传向乙,则关于两物体的初始温度、,及比热容、,下列关系式中可以成立的是( )
A., B., C., D.,
19.即热式节能饮水机已在地铁站、学校、宾馆等场所广泛使用,如图甲所示为某品牌即热式节能饮水机,其原理如图乙所示,烧开的水很烫不能立即饮用,即热式节能饮水机中的热交换套管很好地解决了这一问题,它的奥秘在于将进水管与出水管贴在一起,利用进水管中的冷水给出水管中的开水降温,同时,进水管中的冷水被预热后送到加热腔中用电加热器烧开。
如图乙所示,当节能饮水机的出水流量为 2.0L/min 时,20℃的自来水经热交换套管后被预热成80℃的热水流进加热腔,同时有相同质量的 100℃的开水从加热腔流进热交换套管,变成可供直接饮用的温开水流出,用即热式节能饮水机喝水无需等待,即按即出,而且待机零功耗,比传统饮水机要节能、省电,真正倡导了绿色环保饮水新概念。
请回答下列问题:
(1)进入饮水机的水在热交换套管被预热和加热腔加热这两种情况分别是通过什么方式使水的内能增加的:__________;
A.都是做功 B.都是热传递 C.做功和热传递 D.热传递和做功
(2)若在热交换套管内进行热交换过程中,自来水吸收的热量与等质量的开水放出的热量相等,则可供直接饮用的温开水的温度是__________℃;
(3)每分钟节能饮水机流出水的质量为__________kg,每分钟预热后的热水进入加热腔加热成开水的过程中吸收的热量是__________J。[,]
20.如图是一种方便、快捷的电热蒸蛋器,它能保证鸡蛋的营养成分不被破坏和流失。
(1)此电热蒸蛋器工作时将________能转化为内能,鸡蛋的温度升高内能增大,改变鸡蛋内能的方式是_________。
(2)一次使用时,向蒸蛋器内加入的水,通电后将水从加热到的过程中,水吸收的热量是多少?
21.未开封的矿泉水一般不会完全装满,上方充入的是氮气,如图所示。
(1)这样设计的原因一是由于氮气的化学性质惰性强,溶解度小,不会改变水质;原因二是气体分子间距离较远,分子间斥力较___________(选填“大”或“小”),___________(选填“容易”或“不容易”)压缩,在运输时受到挤压或撞击时可以起到缓冲作用,减少瓶子破裂的风险;原因三是在储存过程中若遇到低温环境(如冰箱、冷库)时,水结冰时请判断
①水的体积会___________;
A.变大 B.变小 C.不变
②水的密度会___________;
A.变大 B.变小 C.不变
上方充入氮气则可以提供足够的空间,避免爆瓶。
(2)如图所示,当装有水的瓶子从正立变为倒立放置时,请判断:
①水对容器底部的压强___________;
A.变大 B.变小 C.不变
②水对容器底部的压力___________;
A.变大 B.变小 C.不变
③此时水对瓶盖的压力___________水的重力。
A.大于 B.等于 C.小于
22.甲、乙两铁块如图所示,。它们互相接触时,甲向乙传递热量。则:
(1)接触前,甲、乙两铁块的温度哪个高?答:_____.
(2)接触前( )
A.甲的内能较大 B.乙的内能较大
C.两铁块的内能同样大 D.两铁块的内能大小无法比较
(3)当接触在一起的两铁块不再发生热传递时,甲的内能_____乙的内能。(选填“大于”“等于”或“小于”)
23.周末,小美帮妈妈做饭,在烹饪鸡蛋时发现了许多现象可以用物理知识解释。(鸡蛋的最佳成熟温度:蛋黄(68~71°C,蛋清62~64℃,温度过高或吸热过多不仅会影响口感,还会导致维生素损失过多,蛋白质也会变得难以消化)
(1)煎鸡蛋:煎鸡蛋时,由于油温过高易导致鸡蛋边缘焦糊,需调小火苗把握火候,这是因为油的___________比水的高;
(2)炒鸡蛋:炒鸡蛋时,油温也很高,但可以用锅铲不断翻炒,使鸡蛋___________,不会使鸡蛋局部焦糊;
(3)水煮蛋:相对于煎、炒,水煮蛋的温度相对低,更好把控,一般在水中煮7~8min,蛋液就能完全凝结成固态,从物态变化的视角分析,这个过程并不是凝固过程,判断依据是___________。
(4)煎鸡蛋时,炉火熄灭前、后瞬间会有如图所示的两种情景,图中炒勺上方的“白气”是___________(填物态变化名称)现象,哪个图是火焰熄灭后的情景,简述你判断的依据______。
24.科学家研究了壁虎能抵抗地心引力吸附在物体表面的原因,壁虎的脚掌上长满了被称为“刚毛”的细微绒毛,每根刚毛末端又有成百上千个直径仅0.25微来的凸出物。这种精细表面结构使刚毛和物体分子距离极近,从而产生了分子引力。
科学家从壁虎的“刚毛”得到灵感研发了“纳米微吸胶”。这种粘胶材料的表面类似平面“绒”布,把这种材料如图(a)所示涂在手机支架上,当“纳米微吸胶”接触到手机的平滑背面,就能如图(b)所示牢牢的“粘”住手机。
①下列现象中,体现了分子间存在引力的是_________(选填“A”“B”或“C”);
A.磁铁吸引大头针
B.吸在墙上的吸盘难以脱离墙面
C.端面平滑的两块铅柱,相互紧压后,铅柱下方挂钩码,两铅柱也难以分开
②根据上述信息,“纳米微吸胶”能“粘”住手机,是由于_________作用;(选填“A”“B”或“C”)
A.大气压力
B.分子引力
C.磁力
③请判断:“纳米微吸胶”_________(选填“能”或“不能”)“粘”牢帆布笔袋。
25.材料一、1827年,英国植物学家布朗准备用显微镜观察微生物的活动特征。然而,他发现水中悬浮的花粉颗粒似乎在不停地运动。起初布朗还以为花粉是有生命的个体,所以在水中游动。当他把水换成酒精,又把花粉晒干,折腾数次后,希望能够彻底地杀死花粉,却发现液体中的花粉颗粒还是在不停地运动。换作其他无机小颗粒,也是运动不止。他把颗粒运动的轨迹给记录了下来,这些轨迹简直是一团乱糟糟的线,毫无规律可言。而且温度越高运动越剧烈,显然这并不是生命体的运动方式。后来人们把这种微小颗粒的无规则运动称作布朗运动。
布朗运动发现后的50余年里,科学家一直没有很好地理解其中的奥秘。直到原子和分子的概念被人们广泛地接受之后,才有人指出,布朗运动其实是花粉颗粒受水分子的不均匀撞击所致。因为液体是由大量分子组成的,分子会不停地做无规则运动,从而不断撞击悬浮颗粒。当悬浮颗粒足够小时,它受到的液体分子撞击难以达到平衡,于是朝某个方向运动。由于分子运动是无规则的,反映到颗粒的运动也是无规则的。温度越高分子运动越剧烈,颗粒运动也越剧烈。颗粒越大受到的撞击更容易达到平衡,故小颗粒的布朗运动更明显。
(1)布朗运动是指______的运动;
A.水分子 B.花粉颗粒
(2)从资料可知,液体是由大量______组成的;分子运动是看不见、摸不着的,其运动特征不容易研究,但科学家可以通过布朗运动认识它,这种方法叫做______法;直到原子和分子的概念被人们广泛地接受之后,科学家卢瑟福提出了原子核式结构,证明了原子是由原子核和核外______组成的。
(3)根据上文,写一条使布朗运动更明显的措施:______。
材料二、
(4)观察如图所示的三个实验,回答下列问题:
甲图中,抽掉玻璃板后,两瓶中气体会混合在一起,颜色逐渐变均匀,这属于______现象。乙图中,红墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明分子无规则运动快慢与______有关。丙图中,紧压两铅柱使它们合在一起,下面可以悬挂钩码,这说明固体分子间存在______。
26.摩擦焊接是一种先进的金属焊接技术。如图所示,在摩擦焊接过程中,两个焊接接头高速旋转,相互摩擦使接头表面温度升高,接触面变软,形成塑性流动。请回答下列问题:
(1)请用所学的物理知识解释相互摩擦使接头表面温度升高的原因;
(2)“接触面变软,形成塑性流动”是熔化过程,金属接触面熔化过程中的温度不变,它的内能是否会发生变化呢?请进行判断;
(3)当降温冷却后两金属块很难拉开是为什么?请从微观视角解释该现象。
27.如图所示,糖画是我国传统民间艺术。
(1)它的制作过程是先将糖加热成糖浆,然后用糖浆在平板上“画成”各种图案,糖浆慢慢变硬后就制作成了栩栩如生的糖画,下列说法正确的是( )
A.糖画制作过程中,糖先凝固后熔化
B.糖画制作过程中,糖先吸热后放热
C.当糖完全加热成糖浆时,糖分子间不存在引力
D.糖画制成后,糖分子被固定,不再做无规则运动
(2)下列选项中与糖画制作时,改变物体内能的方式上相同的是______(多选),它们都是通过________方式改变内。
A.钻木取火 B.呵气暖手 C.搓手取暖
D.擦燃火柴 E.“退热贴”降温
28.以下是小明的课堂笔记,其中有一处错误,请你找出来,通过举例分析错因,并帮他改正错误。
笔记
错误改正
改变内能有两种方式:做功和热传递。
做功:对物体做功,物体的内能增加。
物体对外做功,它的内能减小。
结论:做功一定改变物体的内能。
热传递:……
错误之处:________;
错因分析:________;
错误更正:________。
29.炎热的夏天,小明发现穿黑色的衣服走在阳光下很热,而穿白色的衣服却凉爽一些。思考后他认为:不同颜色的衣服吸收太阳光热量的能力不同。为了证实自己的想法,他采用如图甲所示的装置进行实验:在、两个相同的薄塑料瓶中装入适量的食用油,用相同规格的黑色和白色衣服布料分别将薄塑料瓶包裹,将其放在温度、光照等环境相同的同一平整泡沫上,用探针式电子温度计测量瓶内食用油的温度,每隔6min记录一次数据,描绘出温度随时间的变化图像如图乙所示。
(1)两个薄塑料瓶中应盛___________和初温相同的食用油;
(2)此实验是通过___________的方式改变食用油内能;相同时间内,A瓶和B瓶食用油吸收的热量___________(选填“相同”或“不同”);
(3)瓶内食用油的质量为,瓶食用油18min内吸热___________。
(4)分析数据可知:___________色衣服吸收太阳光热量的能力更强;
(5)准备整理器材时,有风吹过,小明发现温度计示数上升变得很慢,甚至出现下降的情况,原因是:___________。
30.如图甲所示,为小明同学在跨学科实践活动中,所设计的水火箭的原理图,在可乐瓶中装入适量的水,再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住,最后配置上火箭顶端的整流罩。整流罩使用轻质材料如聚乙烯板或泡沫塑料制成,使用胶水或胶带进行固定,整流罩的前端设计成锥形或圆锥形,以减少空气阻力。将水火箭竖立于地面,利用打气筒通过打气管向瓶内打气,当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,水火箭竖直向上飞起。
(1)瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动,这是因为______________;
(2)若水火箭发射前的总质量为2kg,则当水火箭竖直上升至10m高时,水火箭克服自身重力做功将______________(选填“大于”“等于”或“小于”)200J;(g取10N/kg)
(3)水火箭发射时,瓶内高压气体的内能______________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)如图乙所示,为水火箭发射后的v-t图像,则在t₁、t₂、t₃时刻中,水火箭受到平衡力的时刻是______________,水火箭在最高点的时刻是______________。
31.小松和爷爷一起在厨房做饭。
(1)刀口磨得很锋利,是通过减小______________,从而达到增大压强的目的。
(2)【多选】图所示的事例中,属于减小压强的是( )
A.切蛋器 B.砧板
C.提手器 D.用力砍肉
(3)爷爷在厨房炒菜时,在客厅的妈妈闻到了菜的香味,这是由于分子在不停地做____________,且温度越______(选填“高”或“低”),分子运动越剧烈。
32.甲、乙两物体的质量都为1kg,丙物体的质量为2kg,三个物体的温度都升高1℃,吸收热量的情况如图所示。
(1)甲的比热容为________。
(2)甲、乙、丙三个物体比热容的大小关系正确的是________(填字母)。
A. B.
C. D.
(3)若乙物体的温度降低1℃,其放出的热量是________J。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1) 昼夜温差 成都
(2) (b) 白天陆地升温快,气温高,空气上升,海洋上的冷空气流向陆地,形成海风。
【详解】(1)[1][2]上海是沿海城市,水多,水的比热容大;成都水少,砂石、泥土多,砂石、泥土的比热容小。相同吸、放热情况下,比热容大的物质温度变化小。从表格中看,城市甲的昼夜温差比城市乙的昼夜温差大,所以从表格中的昼夜温差,可以判断城市甲是成都。
(2)[1][2]在沿海地区白天,陆地升温快,气温高,空气膨胀上升,近地面形成低压;海面升温慢,气温低,空气收缩下沉,近地面形成高压。则风从高压(海面)吹向低压(陆地),形成海风。所以图(b)是海陆风形成示意图,因为白天陆地升温快,气温高,空气上升,海洋上的冷空气流向陆地,形成海风。
2.(1) 热传递 变大
(2)D
【详解】(1)[1][2]小轩站在沙滩上,阳光照射使沙子温度升高,脚底与热的沙粒接触,热量从沙粒传递到脚底,脚底的内能变大,这是通过热传递的方式改变内能。
(2)海水的比热容比陆地(如沙石、土壤)大得多,相同日照条件下,海水吸收相同热量,升温慢,所以白天陆地升温快,温度高,形成低压区,海洋升温慢,温度低,形成高压区,风从高压(海洋)吹向低压(陆地),从而形成海风,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.(1) 运动 转移 比热容
(2) 运动状态 具有 增大
【详解】(1)[1]在出舱过程中,航天员相对于太空舱的位置发生变化,所以若以太空舱为参照物,航天员是运动的。
[2]“通风液冷服”从人体吸收热量,再将热量释放到外部环境中,所以这个过程中热量发生了转移。
[3]水的比热容较大,等质量的水和其他物质,升高相同的温度,水吸收的热量更多,所以通常用水作为冷却液。
(2)[1]航天员在出意外时可以拉着绳子返回轨道舱,绳子对航天员的拉力改变了航天员的运动状态,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]任何物体在任何情况下都具有惯性,所以舱外的航天员在微重力环境中具有惯性。
[3]当航天员在太空舱外跟随空间站围绕地球从近地点向远地点运动的过程中,质量不变,高度变大,所以航天员的重力势能增大。
4.(1) 水的体积 环境温度
(2) 水降低的温度(或水的末温) 好
(3)1.9 -2.0 L之间的实验次数太少,实验结论没有普遍性
(4)热传递
(5)B
【详解】(1)[1]瓶内装水较多时,保温效果较好,瓶内装水较少时,保温效果较差,猜想:保温瓶的保温效果可能与水的体积有关。
[2]乙组方案中利用同一保温瓶分五天进行实验,每天的气温不同,不能保证每天的环境温度完全相同。
(2)[1]本实验通过相同时间内水降低的温度来反映保温瓶的保温效果,相同时间内水降低的温度越低,说明保温效果越好。
[2]由表中数据可知,水量少于1.9L时,保温性能随水量的减小而减弱,水量越多,其保温效果越好;在水量在1.9L到2L时,保温性能随水量的减小而增强。
(3)经过讨论,同学们认为水量在1.9~2.0L范围内的初步结论不一定可靠,原因是只进行一次实验,没有进行多次实验,实验结论具有偶然性,不具有普遍性。
(4)实验过程中,水放出热量,水温下降,内能减小,是通过热传递的方式改变其内能。
(5)A.探究平面镜成像特点时,用两个等大的蜡烛探究像与物的大小关系,采用的是等效替代法,故A不符合题意;
B.探究物体动能大小时,用木块被撞击后移动的距离来反映物体动能,采用了转换法,故B符合题意。
故选B。
5.(1)太阳能
(2)
(3)见解析
【详解】(1)晴天时,太阳能热水器通过集热器吸收太阳辐射的能量,将太阳能转化为水的内能,使水温升高,这是利用太阳能加热的基本原理。
(2)根据公式可知,该热水器中的水在晴天吸收的热量为
(3)设热水的质量为m热,冷水的质量为
不计热量损失,则
根据公式可知,
即
解得
因为水箱中装水量为,所以当天储存的热水是够用的。
6.(1) 机械 重力势
(2) 260 增大 A 在相同动作次数下,A型具有更强的弹性势能
【详解】(1)[1]公交车进站刹车时,汽车的机械能(动能)通过摩擦转化为内能。
[2]轻轨车辆冲到站台时,质量不变,速度减小、高度增加,则动能减小,重力势能增大,将部分动能转化为重力势能,减少刹车造成的能量损耗。
(2)[1]重力做功
[2]轮内弹性钢圈因形变而绕紧,弹性形变程度增大,因此弹性势能增大。
[3][4]体重较大的人更适合安装A型钢圈。理由:由图丙可知,在相同动作次数下,A型钢圈的弹性势能更大,能储存更多能量,更适合体重较大的人(需要更大的弹性势能来完成回弹)。
7. g/克 不是 水沸腾时吸热但温度保持不变 空气 汽化 液化 透气
【详解】[1]一条草鱼约在1斤(500g)左右,故该鱼质量约为600g。
[2]精盐和味精会进入鱼片中,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,扩散现象不是机械运动。
[3]水沸腾后,持续吸热但温度保持沸点不变,所以大火、小火都能保持温度不变,改用小火可以节约能源。
[4]声音的传播需要介质,水的声音是通过空气传入人耳的。
[5]手上的凉水接触热蒸笼时,凉水汽化成水蒸气,汽化过程需要吸收热量,降低手的温度,避免烫伤。
[6]蒸笼内的热水蒸气遇到温度较低的蒸笼盖,液化成小水滴,所以会有水滴滴下,这是液化现象。
[7]竹材具有较好的透气性,蒸制时蒸汽可以均匀透过竹蒸笼,使食物受热均匀,同时不会积蓄过多水汽改变食物风味,因此能更好保持原汁原味。
8.(1) 分子在不停地做无规则运动 D
(2) 不变 放热 凝华
(3) 密度 小于 上浮
【详解】(1)闻到粽子香味是扩散现象,扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动。细雨、树叶、雪花的运动都是宏观物体的机械运动,不是分子的运动;桂花飘香同样是扩散现象,符合规律,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(2)水沸腾的特点是继续吸收热量,但温度保持沸点不变,因此水烧开后改小火不影响煮粽子的时间。
水蒸气液化过程中会放出大量热量,所以锅盖缝隙喷出的水蒸气容易烫伤人,需要躲开。
粽子表面的白霜是空气中的水蒸气由气态直接变为固态的小冰晶,该物态变化为凝华。
(3)根据公式,在船桨体积一定时,碳纤维材料的密度较小,其质量更小,可减轻船桨自重。
流体压强与流速的关系为:流速越大的位置压强越小,因此两龙舟之间水流流速大,压强小于船外侧压强,会产生向内的压力差使船靠近。
船员上岸后,龙舟的总重力减小,由于龙舟始终漂浮,浮力等于重力,故浮力减小;由阿基米德原理可知,龙舟排开水的体积减小,因此龙舟会上浮一些。
9.(1) 熔化 热传递 减小
(2)压力一定时,减小受力面积增大压强,更容易刺激马
(3) 制作消防服隔热层(合理即可) 千分之一
【详解】(1)固态青铜变为液态青铜,是固态变为液态的熔化过程;青铜水冷却成型时向外放热,通过热传递改变内能,放出热量后内能减小。
(2)根据压强规律:压力一定时,受力面积越小,压强越大。“策”头部做尖,是在压力一定时减小受力面积,增大对马身体的压强,更容易刺激马。
(3)气凝胶有隔热、耐高温的特性,可用于制作隔热材料,例如消防隔热服、航天器材隔热层、建筑保温材料等,合理即可;
,仿制品和原车马体积相同,根据,质量比等于密度比:
因此约为原质量的千分之一。
10.(1)不会
(2)6.3×104J
(3)0.42kg
【详解】(1)发生热传递的条件是温度差,当水和牛奶的温度相同时,水和牛奶之间不会发生热传递。
(2)由图乙可知,前2min水升高的温度Δt1=50℃-20℃=30℃
水在加热过程中吸收的热量Q吸=c水mΔt1=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×30℃=6.3×104J
(3)水放出的热量Q放=c水mΔt2=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(50℃-40℃)=2.1×104J
不计热量损失,牛奶吸收的热量等于水放出的热量,即Q吸=Q放=2.1×104J
加热牛奶的质量
11.(1)下
(2)热传递
(3)煤油
(4)增强
(5) 25.2
【详解】(1)冷气设备装在上方,是因为冷空气密度大,会下沉,从而实现对流降温。供暖设备则相反,热空气密度小,会上升,形成对流循环。如果将暖气装在下方,加热后的空气上升,带动整个房间空气流动,使热量分布更均匀,升温更快。若装在上方,热空气聚集顶部,底部仍冷,效果差,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)热液与铁管之间没有机械运动或力的作用,而是由于温度差,热量从高温热液传给低温铁管,再传给空气。这属于热传递。
(3)比热容越小,单位质量的物质升高相同温度时吸收的热量越少,或放出相同热量时温度变化更大,由表可知,煤油的比热容比色拉油大,所以在同种条件下,要使房间的温度上升得更高应选择煤油。
(4)弯曲形状增大了管道长度,这热液在管内停留时间变长,就有更多时间向周围散热,所以放热时间延长,散热更充分,提高了换热效率,所以增强了供暖效果。
(5)[1][2]根据可得,该段时间内水放出的热量为
由题可知,房间内空气的体积约为
由可得,房间内空气的质量
若水提供的热量全部被房间内空气吸收,所以根据可得,能使房间升高的温度大致为
12.(1) 减小 增大 做功
(2)斥力
(3)小
(4)搓手取暖
【详解】(1)[1][2][3]在滑行过程中,小明克服滑梯的摩擦做功,他的机械能减小,内能增大,将机械能转化成内能,这是通过做功的方式改变了物体的内能。
(2)分子间同时存在引力和斥力,物体被压缩时,分子之间表现为斥力,物体被拉伸时,分子之间表现为引力;冰非常硬,很难被压缩,这是因为分子间存在斥力。
(3)分子之间存在间隙,的冰熔化成的水后,体积变小,表明分子间平均距离变小。
(4)当小明从高大的冰滑梯上滑下时,臀部却感到一阵灼热,这是通过做功的方式改变物体内能的,生活中搓手取暖,锯木头时,锯条发烫,都是利用做功改变物体内能的。
13.(1) 斥力 引力
(2)小
(3)B
【详解】(1)[1][2]分子间同时存在引力和斥力。当分子间距离很小时,表现为斥力;当分子间距离稍大时,表现为引力。坚硬的玻璃在熔化前,很难被压缩,这是因为分子间距离较小,此时分子间表现为斥力,所以说明分子间有斥力;很难被拉伸,是因为分子间存在引力来阻碍被拉伸,所以说明分子间有引力。
(2)固体分子间的作用力较大,分子排列紧密,有固定的形状和体积;液体分子间的作用力较小,分子可以在一定范围内自由移动,具有流动性。玻璃熔化成液体后具有流动性,这表明液体分子间的作用力比固体的小。
(3)当分子间距离很大时,分子间的作用力非常微弱。工艺品“小马”在不小心被摔断后,断裂部位的分子间距离很大,分子间作用力微弱,所以不能复原,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
14.A 15.B 16. b 放
【详解】14.A.糖画制作过程中,糖加热成糖浆是熔化现象,糖浆在平板上“画成”各种图案,糖浆慢慢变硬是凝固,故糖画制作过程中,糖先熔化后凝固,A正确;
B.熔化时吸热,凝固时放热,糖画制作过程中,糖先熔化后凝固,先吸热后放热,故B错误;
CD.物质是由分子组成的,分子间存在引力和斥力,分子在永不停息地运动。当糖完全加热成糖浆时,糖分子间仍存在引力,糖画制成后,凝固为固体,固体分子也在做无规则运动,故CD错误。
故选A。
15.A.钻木取火是通过克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,使木头的内能增加、温度升高,达到木头的着火点而燃烧,是通过做功的方式改变物体的内能,故A不符合题意;
B.呵气暖手是口中呼出的热气的内能传递给手,使手的内能增加、温度升高,是通过热传递的方式改变物体的内能,与糖画制作时改变内能的方式相同,故B符合题意;
C.搓手取暖是通过双手相互摩擦做功,将机械能转化为内能,使手的内能增加、温度升高,是通过做功的方式改变物体的内能,故C不符合题意;
D.擦燃火柴是通过克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,使火柴头的内能增加、温度升高,达到火柴的着火点而燃烧,是通过做功的方式改变物体的内能,故D不符合题意。
故选B。
16.[1][2]在糖汁塑性成画的过程中,糖汁温度保持不变说明糖是晶体,晶体熔化的过程中吸收热量,但是温度不变,所以图中b符合题意,熔化的过程中要吸热。
17.(1) 热传递 A
(2)D
(3)
【详解】(1)[1][2]小轩站在沙滩上,阳光照射使沙子温度升高,脚底与热的沙粒接触,热量从沙粒传递到脚底,脚底的内能变大。这是通过热传递的方式改变内能。
(2)水的比热容比陆地(如沙石、土壤)大得多,相同日照条件下,水吸收相同热量,升温慢,所以白天,陆地升温快,温度高,形成低压区, 海洋升温慢,温度低,形成高压区,风从高压(海洋)吹向低压(陆地),从而形成海风,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(3)由于沙石比热容比水小,晚上时陆地降温快,温度低,气压高,而海洋降温慢,温度高,气压低,从而风从陆地吹向海洋形成陆风,如图所示:
18.(1) 温度差 D
(2) 分子势能(势能) 焦耳(J)
(3) 增大 不认同,改变物体内能的方式有两种,做功和热传递。
(4) 砂石 3:14
(5)ABC
【详解】(1)[1]热传递发生的条件是两个物体之间存在温度差。沙滩被太阳晒后温度升高,比脚的温度高,因此热量从沙子传向脚,使人感觉“很烫”。
[2]A.热量传递方向取决于温度高低,而不是“热量多少”,而且热量是过程量,不能说物体含有热量,故A错误;
B.热传递是内能的转移,不是能量形式的转化,故B错误;
C.热传递可以通过传导、对流、辐射三种方式。辐射不需要接触(如太阳加热地球),故C错误;
D.热量会自发地从高温物体传向低温物体,故D正确。
故选D。
(2)[1][2]内能是构成物体的所有分子的动能与势能(分子间作用力相关的势能)的总和,单位是焦耳(J),与热量、功的单位相同。
(3)[1]沙子的温度升高,分子热运动加剧,内能增大。
[2]不认同,改变物体内能的方式有两种,做功和热传递。
(4)[1][2][3]根据公式,可知质量m相同,升高相同的温度,水的比热容大,水吸收热量多;放出的热量相同, 水的比热容大,所以温度降低的比沙子少,砂石的温度随时间变化的大致图像如下图所示:
[4]若水和砂石的比热容之比为14∶3,它们放出相同的热量,根据可得,
(5)由题可知,甲、乙质量相同,放出热量相同,接触后,能量从甲传向乙,说明甲的末温高于乙的末温,即,根据可知,若,则温度变化量不确定,当,则,当,则,当,则;
若,则甲的温度变化量比乙的小,则,故ABC符合题意,D不符合题意。
故选ABC。
19.(1)B
(2)40
(3) 2 1.68×105J
【详解】(1)改变物体内能的方式有做功和热传递,能量从温度高的物体传向温度低的物体是热传递现象,进入饮水机的水在热交换套管被预热是能量的转移,利用了热传递,加热腔加热也是水吸收了电热丝的热量,也属于热传递方式增大水的内能,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2)在热交换套管内进行热交换过程中,自来水吸收的热量与等质量的开水放出的热量相等,根据Q=cmΔt可知,开水降低的温度与冷水升高的温度相等,冷水升高的温度为80℃-20℃=60℃
则可供直接饮用的温开水的温度是100℃-60℃=40℃
(3)[1]每分钟节能饮水机流出水的质量
[2]每分钟预热后的热水进入加热腔加热成开水的过程中吸收的热量Q=c水m水(t2-t1)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-80℃)=1.68×105J
20.(1) 电 热传递
(2)
【详解】(1)[1]电蒸蛋器工作过程中消耗电能,将电能转化为内能。
[2]鸡蛋煮熟过程中,鸡蛋吸收热量,内能增加,是通过热传递方式增加内能的。
(2)水吸收的热量为
21.(1) 小 容易 A B
(2) A B C
【详解】(1)[1][2]氮气气体分子间距离较远,分子间斥力较小,容易压缩,在运输时受到挤压或撞击时可以起到缓冲作用,能够减少瓶子破裂的风险。
[3][4]水在4℃时密度最大,体积最小。当温度低于4℃时,随着温度下降,密度变小,体积变大。而水结冰时温度为0℃,水的体积变大,水的密度变小。故[3]选A,[4]选B。
(2)[1]当装有水的瓶子从正立变为倒立放置时,水的深度增加,根据可知,水对容器底部的压强变大,故选A。
[2][3]装有水的瓶子正立时,水对容器底的压力大小等于水的重力大小;装有水的瓶子倒立时,水的重力一部分作用在瓶子侧壁上,一部分作用在瓶盖上,则此时水对瓶盖的压力小于水的重力。因此当装有水的瓶子从正立变为倒立放置时,水对容器底部的压力变小。故[2]选B,[3]选C。
22.(1)甲
(2)D
(3)小于
【详解】(1)根据热量传递方向,热量从甲传向乙,说明接触前甲的温度高于乙的温度。
(2)对于同种物质,内能主要由温度和质量决定,甲温度高但质量小,乙温度低但质量大,则无法判断两铁块的内能大小关系,故ABC错误,D正确。
故选D。
(3)当两铁块不再发生热传递时,它们的温度相等,由于 m甲<m乙 ,因此,甲的内能小于乙的内能。
23.(1)沸点
(2)受热均匀
(3)凝固放热
(4) 液化 见详解
【详解】(1)用油煎鸡蛋是因为油的沸点比水高,比热容比水小,能够快速达到鸡蛋的最佳成熟温度,但因为油温上升比较快,所以为了防止油温过高导致鸡蛋边缘焦糊,需调小火苗把握火候。
(2)炒鸡蛋不停地翻炒是为了使鸡蛋受热均匀,防止鸡蛋局部温度过高而焦糊。
(3)鸡蛋液在水中受热凝结成固态,而凝固是一个放热的过程。
(4)[1][2]煎鸡蛋时,炒勺上方的“白气”是鸡蛋中的水分快速吸热汽化,水蒸气上升遇到冷的空气液化形成的小水滴。甲图,火焰熄灭前,炒勺上方的温度较高,水蒸气发生液化的程度较小,故“白气”较少;熄灭后,炒勺上方的温度较低,水蒸气液化程度大,形成的“白气”就增多了。
24. C B 不能
【详解】①[1]A.磁铁吸引大头针是利用磁力的作用,故A不符合题意;
B.吸在墙上的吸盘难以脱离墙面是利用大气压的作用,故B不符合题意;
C.端面平滑的两块铅柱,相互紧压后,分子间的距离小,引力大,所以可以在铅柱下方挂钩码,故C符合题意。
故选C。
②[2]“纳米微吸胶”与手机的平滑背面相接触,“纳米微吸胶”与手机表面分子间的距离非常近,“纳米微吸胶”分子和手机分子之间存在相互作用的引力,所以能“粘”住手机。
故选B。
③[3]“纳米微吸胶”与平滑面相接触,分子间的距离小,引力较大,但帆布笔袋的表面粗糙,分子间的距离较远,分子间的引力较小,不能“粘”牢帆布笔袋。
25.(1)B
(2) 分子 转换法 电子
(3)提高液体的温度
(4) 扩散 温度 引力
【详解】(1)AB.由题意可知,1827年,英国植物学家布朗通过显微镜观察到的是花粉的微粒,人们把这种微小颗粒的无规则运动称作布朗运动,故布朗运动是指花粉颗粒的运动,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[1]花粉微粒自己是不会运动的,其运动的原因是花粉颗粒受水分子的不均匀撞击所致,可见液体是由大量分子组成的。
[2]分子运动是看不见、摸不着的,其运动特征不容易研究,但科学家可以通过布朗运动认识它,这种本身无法直接观察或直接研究的问题和现象,转变成易于研究的问题和现象来研究,称为转换法。
[3]卢瑟福核式结构模型:原子是由位于原子中心的原子核和核外绕原子核做圆周运动的电子组成的,原子核由质子和中子组成,质子带正电,电子带负电。
(3)因为温度越高,分子运动越剧烈,故温度越高,分子撞击越明显,布朗运动也越明显;当惯性越小,运动状态越容易改变,故质量小,布朗运动也会越明显。故为了使布朗运动更明显,可以减小微粒的质量或提高液体的温度。
(4)[1]甲图中,抽掉玻璃板后,两瓶中气体会混合在一起,颜色逐渐变均匀,这说明分子在不停地做无规则运动,并且分子间存在间隙,使得气体能够相互扩散。
[2]乙图中,红墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明温度越高,分子热运动越剧烈,扩散现象越明显,表明分子无规则运动快慢与温度有关。
[3]丙图中,压紧两铅柱使它们合在一起,下面可以悬挂钩码,这说明固体分子间存在引力,使得两铅柱紧密接触而不分开
26.(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)在摩擦焊接过程中,两个焊接接头高速旋转,相互摩擦,焊接面要克服摩擦做功,消耗的机械能转化为内能,使焊接面的内能增加、温度升高,这是通过做功的方式使物体发生内能的改变。
(2)金属是晶体,晶体在熔化过程中虽然温度保持不变,但是要持续吸收热量。根据内能的相关知识,物体吸收热量时,内能会增加。所以在金属接触面熔化过程中,虽然温度不变,但是由于吸收了热量,故其内能增加。
(3)分子间存在引力和斥力,当降温冷却后两金属块很难拉开是因为分子间存在相互作用的引力。
27.(1)B
(2) BE 热传递
【详解】(1)AB.画制作过程中,糖先熔化后凝固,熔化时,吸热,凝固时放热,故A错误,B正确;
CD.分子间存在引力和斥力,当糖完全加热成糖浆时,糖分子间仍存在引力,糖画制成后,凝固为固体,固体分子也在做无规则运动,故CD错误。
故选B。
(2)[1][2]糖画制作时,通过热传递的方式改变物体的内能。
A.钻木取火,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,通过做功的方式改变物体的内能;
B.呵气暖手,手吸收热量,内能增加,通过热传递的方式改变物体的内能;
C.搓手取暖,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,通过做功的方式改变物体的内能;
D.擦燃火柴,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,通过做功的方式改变物体的内能;
E.“退热贴”降温,人体放出热量,内能减小,通过热传递的方式改变物体的内能。
改变物体内能的方式上相同的是BE。
28. 做功一定改变物体的内能 有些做功并不能改变物体的内能。 做功可以改变物体的内能
【详解】[1]错误之处:做功一定改变物体的内能。
[2]错因分析:有些做功并不能改变物体的内能。例如:人乘电梯上楼,电梯对人做了功。但人的内能并没有增加。
[3]错误更正:结论:做功可以改变物体的内能。
29.(1)质量
(2) 热传递 不同
(3)1239
(4)黑
(5)风加快了空气的流动速度,加快了瓶子表面“汗液”的蒸发,蒸发吸热,导致瓶子及周围温度降低,同时也加快了瓶子与周围冷空气的热交换,使得温度计示数上升变慢甚至降低。
【详解】(1)探究不同颜色衣服的吸热能力,根据控制变量法,只改变瓶子的颜色,瓶子中食用油的质量与初温相同。
(2)[1]两瓶中的食用油从阳光中吸收热量,是通过热传递的方式使其内能增加的。
[2]由图乙可知,相同时间,两瓶中食用油升高的温度不同,则吸收的热量不同。
(3)瓶食用油18min内吸热
(4)由图乙可知,相同时间,A瓶内食用油温度升高的比较多,则 A瓶内食用油吸收的热量较多,则说明了黑衣服的吸热性能比白衣服的要好。
(5)略。
30.(1)力的作用是相互的
(2)小于
(3)变小
(4)
【详解】(1)水火箭向下喷水,对水施加向下的力,根据力的作用是相互的,水同时对水火箭施加向上的反作用力,因此水火箭向上运动。
(2)发射前水火箭总重力
若总重力不变,上升10m做功为
但发射过程中瓶内的水已经喷出,上升到10m时水火箭自身总重力小于20N,因此克服重力做功小于200J。
(3)发射时瓶内高压气体推动水向外喷出,对外做功,内能转化为机械能,因此气体的内能变小。
(4)[1]在飞行过程中,可乐瓶受到竖直向下的重力和空气阻力,同时受到向上的推力,则在0~t1时间内,可乐瓶速度一直变大,是加速运动,此时推力大于重力和空气阻力的合力;在t1~t2时间内,可乐瓶仍然向上运动,但是速度减小,是减速运动,此时推力小于重力和空气阻力的合力;所以在t1时刻,推力等于重力和空气阻力的合力为零,即是一对平衡力。
[2]由上述分析可知,可乐瓶在0~t2整个过程中都是向上运动,在t2~t3过程中,可乐瓶在重力的作用下向下加速运动,所以可乐瓶在t2时,位置最高。
31.(1)受力面积
(2)BC
(3) 无规则运动 高
【详解】(1)刀口磨锋利,是通过减小受力面积来增大压强,因此此处填受力面积。
(2)A.切蛋器通过减小受力面积增大压强,故A不符合题意;
B.砧板面积宽大,压力一定时增大受力面积,减小了对台面的压强,故B符合题意;
C.提重器增加了提手的受力面积,压力一定时减小了对手的压强,故C符合题意;
D.用力砍肉是受力面积不变时,增大压力来增大压强,故D不符合题意。
故选BC。
(3)客厅能闻到菜香是扩散现象,本质是分子在不停做无规则运动;
分子无规则运动的剧烈程度和温度有关,温度越高,分子运动越剧烈。
32.(1)3×103
(2)A
(3)2000
【详解】(1)根据比热容的定义式,从图中可知甲物体质量m甲=1kg,温度升高Δt甲=1℃时吸收的热量Q甲=3000J,则甲的比热容
(2)ABCD.根据比热容的定义式,对于乙物体,m乙=1kg,Δt乙=1℃,从图中知Q乙=2000J,则
对于丙物体,m丙=2kg,Δt丙=1℃,从图中知Q丙=2000J,则
比较可得c甲>c乙>c丙,故A正确,BCD错误。
故选A。
(3)因为物体吸收和放出的热量遵循相同的公式,乙物体温度升高1℃吸收2000J热量,那么温度降低1℃放出的热量与升高1℃吸收的热量相等,即为2000J。
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