第十三章 内能 单元测试 2026-2027学年人教版九年级物理全一册
2026-08-25
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摘要:
**基本信息**
第十三章内能单元测试提升卷,40分钟80分,融合中考真题、传统文化与生活情境,通过基础巩固与能力提升题梯度设计,落实物理观念与科学探究,适用于初中物理内能单元复习。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|9/18|分子动理论(墨香四溢)、比热容(铝铜吸热比较)|中考真题改编(甘肃武威第1题),多选题辨析温度、热量、内能关系|
|填空题|12空/12|内能改变(姜撞奶散热)、分子热运动(刮痧药油渗入)|生活情境素材,联系沿海气温差异等实际问题|
|简答题|2/4|分子运动(汤香扑鼻)、比热容应用(锅具选择)|开放性问题设计,培养科学解释能力|
|实验题|4/20|分子扩散、晶体熔化、比较吸热能力(水和煤油实验)|探究性实验设计,注重科学思维与证据收集|
|综合应用题|3/26|热量计算(牛奶烫热)、比热容测量(牛顿冷却定律)|结合阅读题与计算,综合应用能量观念|
内容正文:
第十三章内能单元测试提升卷
(时间40分钟 满分80分)
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)
1.(2026·甘肃武威市中考)下列现象能表明分子做无规则运动的是( )
A.雪花纷飞 B.柳絮飞扬 C.大雾弥漫 D.墨香四溢
2.(2026·四川自贡中考)关于分子的认识,下列说法正确的是( )
A.固体很难被压缩,说明分子之间不存在间隙
B.水结成冰后体积变大,说明分子的体积会变大
C.炒冷吃兔时菜香四溢,说明分子在做无规则运动
D.两个光滑铅块压紧后难拉开,说明分子之间只存在引力
3.《天工开物》中记载的精密铸造法——“失蜡法”,可追溯至春秋时期,做法是:制模→结壳→浇铸→成型。下列有关说法中,正确的是( )
A.打磨成型过程中,铸件的内能增加是通过做功实现的
B.壳中包裹的蜡熔化过程中,由固体变为液体,分子间距离减小,分子间作用力变大
C.结壳过程中加热烘烤,温度越高,铸件内部分子的无规则运动越缓慢
D.当温度为0°C时,组成铸件的分子停止无规则运动
4.古诗词是我国传统文化瑰宝,有的优美词句还与物理知识有着密切联系。下列词句涉及的物理知识的说法正确的是( )
A.“沙暖睡鸳鸯”,同水相比,沙的比热容大一些
B.“花气袭人知骤暖”,温度越高分子无规则运动越剧烈
C.“心急吃不了热豆腐”,热豆腐含有很多热量
D.“昔去雪如花,今来花似雪”,雪的温度低,其内能为零
5.已知铝的比热容大于铜的比热容。质量相等的铝块和铜块。吸收相同的热量后( )
A.铝块升高的温度多
B.铜块升高的温度多
C.铝块和铜块升高的温度相同
D.无法判断
6.有甲、乙两个金属球,它们的比热容之比为,吸收的热量之比为,那么甲、乙两金属球的质量之比和升高的温度之比可能分别是( )
A.; B.; C.; D.;
7.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度可能升高
B.80°C的水一定比30°C的水含有的热量多
C.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
D.温度相同的物体接触时不发生热传递
8.质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,它们温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容(),。下列说法中正确的是( )
A.甲物质是水 B.0~12min乙温度降低了20℃
C.0~12min乙放出了的热量 D.乙物质的比热容为
9.甲、乙两物体质量都为1kg,丙物体质量为2kg,三个物体温度都升高1℃,吸收热量如图所示。以下说法正确的是( )
A.甲的温度升高2℃,需吸收4000J的热量
B.甲、乙的温度都降低1℃,乙比甲放出的热量多
C.吸收相同的热量后甲比乙的温度变化小
D.乙的比热容比丙的比热容大
二、填空题(每空1分,共12分)
10.(2026·广东中考)姜撞奶是广东特色美食之一。刚制作好的姜撞奶在放置过程中因______(选填“吸收”或“放出”)热量而温度降低,内能______(选填“增加”或“减少”);姜撞奶散发出浓郁香味,这是______现象。
11.如图所示,这是我国古老的医疗技法—刮痧,当刮痧板在身体上刮动时,这是通过___________方式增加身体的内能;刮痧时要在皮肤上涂一些药油,当体表温度升高后,药物渗入人体的速度加快,这说明分子的热运动与物体的___________有关。
12.由于海水的比热容大于陆地上砂石的比热容,所以在沿海地区海水表面的气温和陆地上的气温变化不同。当出现如图所示的风向,通常发生在________(选填“夜晚”或“白天”)。
13.很多生活现象的背后都蕴含着物理知识。如图所示为9月20日郑州市和三亚市的天气预报,运用所学知识进行分析,________图(选填“甲”或“乙”)是三亚的天气预报图,请说出你的判断依据:________。
14.在下面的两句话中,“热”字的含义各指的是什么?(选填“温度”或“内能”)
(1)今天天气很热,这里的“热”是指_________;
(2)摩擦生热,这里的“热”是指_________;
15.如图甲所示,将盛有热牛奶的瓶子放在冷水中,图乙是250g牛奶与500g冷水的温度随时间变化图像,图中表示牛奶温度随时间变化曲线的是___________(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”),牛奶的比热容为___________J/(kg·℃)。[忽略各种热量的损失,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
三、简答题(每题2分,共4分)
16.(2026·河南省三门峡市)焦作博爱水席历史悠久,风味独特。冬季,一碗热汤就能满足人们的味蕾。如图所示,当一碗汤被端上餐桌时,空气中弥漫着扑鼻的香味;客人用手触摸碗边即能感受到暖意,然后用勺子舀满汤汁送入口中,更加满足。请从上述情境中提出一个物理问题,并用所学知识进行解释。
问题:____________________________________________________________?
解释:____________________________________________________________。
17.生活中我们烹饪不同的食物通常会选用不同的锅具,下表是某些锅具的材料特性,请用所学知识解释为什么爆炒时大多选用金属锅具,而炖汤时选用砂锅。
锅具类型
主要材料
效果
比热容参数/
金属锅具
铁、铝、不锈钢等
升温快、适合爆炒
约
砂锅
陶瓷、粘土
升温慢、保温性好
约
四、实验题
18.在学习了“分子动理论”后,小宇进行了如图以下几个小实验:
(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,液体变为均匀的蓝色,这说明分子在不停地做________。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(),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。
(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小于100mL,这说明分子间存在________,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________(选填“大”或“小”)了,这说明分子间存在________。这个理由可以用来解释固体很难被________(选填“拉伸”或“压缩”)。
19.某学习小组对八年级的晶体熔化实验进行了再探究,通过加热使某晶体物质从固态变为液态,图1是该过程中物质温度随时间的变化图像,图2是形象反映两种物态下分子排列特点的示意图。
(1)如图1,在温度为0℃时,该物质___________内能(选填“有”或“没有”);
(2)时刻的分子动能___________时刻的分子动能(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)时刻的内能___________时刻的内能(选填“大于”、“等于”或“小于”),判断依据是:___________;
(4)时刻的分子排列情况对应图2中的___________。(选填“a”或“b”)。
20.生活中,同学们将铁丝的同一位置快速地多次弯折后(如图甲所示),用手指触摸被弯折的部位感觉很烫。同学们猜想做功能改变物体的内能,接着用如图乙所示器材,探究做功是否能改变物体的内能,以及内能如何改变;
(1)如图乙所示,先在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团脱脂棉,然后迅速压下活塞,观察到脱脂棉燃烧起来。这是通过______的方式使筒内空气的内能增大,通过______的方式使脱脂棉的温度达到着火点;
(2)小明利用注射器、数字温度传感器等器材进行了如图所示的探究实验:
在注射器前端筒壁上钻一个小孔,将温度传感器的探头插入注射器内,用密封胶将小孔密封,读出此时温度传感器的示数;用橡皮帽将注射器的注射口堵住,用力向左推动活塞,传感器示数逐渐______,说明活塞压缩筒内气体做功,使气体内能______;快速取下橡皮帽,注射口喷出“白气”,温度传感器示数______。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
21.在“科学探究:比较不同物质吸热能力”的实验中:
(1)设计实验时应运用控制变量法:
①用水和煤油做实验,应使水和煤油的___________(选填“质量”或“体积”)相等;
②用相同的电加热器加热,应用了电加热器在相同时间内对外供热相等的特点;实验中用加热时间的长短来表示水和煤油吸收热量的多少,这种研究问题的方法叫___________(选填“控制变量法”、“转换法”或“等效替代法”)。
(2)实验所需的器材有:电加热器、___________、搅拌器、天平、电源、计时的秒表、烧杯、铁架台、水和煤油;
(3)实验中得到如下一组数据:
烧杯号
液体
质量m/g
初温t1/℃
末温t2/℃
加热时间t/min
1
水
300
20
30
12.3
2
水
120
20
30
6.2
3
煤油
300
20
30
6.1
4
煤油
300
20
25
3.1
①比较分析1、3号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是:质量相等的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量___________(选填“相同”或“不同”);
②比较分析1、2号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是:同种物质,升高相同的温度,吸收的热量多少与物质的___________有关;
③比较分析___________两号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是:质量相等的同种物质,升高不同的温度,吸收的热量不同;
(4)由实验结果可知:水和煤油相比较,___________的吸热能力更强。
五、综合应用题
22.晚饭后小明和奶奶在客厅看电视,奶奶口渴了,小明就拿出一盒牛奶准备烫热后给奶奶喝,他发现整箱牛奶的参数如图所示,已知,,。
(1)这盒牛奶的质量是多少kg?
(2)已知牛奶的初温是20℃,小明想用热水将其烫热,要达到40℃,则这个过程中牛奶吸收的热量是多少?
23.物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两盏完全相同的酒精灯分别给质量相同的沙子和水加热。他们绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图像如图所示,加热满2min时,水吸收的热量为已知水的比热容是,不计加热过程的热量损失,求:
(1)水的质量;
(2)加热满2min时,沙子吸收的热量;
(3)沙子的比热容。(结果保留一位小数)
24.阅读短文,回答文后问题。
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,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______,这种改变内能的方式叫做______。
(2)散热快慢q和下列概念中物理意义最接近的是______(填字母)。
A.速度 B.密度 C.功率 D.效率
(3)一杯温度为100℃的开水自然冷却到室温的过程中,散热快慢q是______(填字母)。
A.一直在变小 B.一直在变大 C.先变大后变小 D.先变小后变大
(4)一个物体温度为30℃,周围环境温度保持20℃不变,此时物体的散热快慢为q。当物体温度降低到27℃时,散热快慢为______(用含q的式子表示)。
(5)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,盐水的密度为,则盐水的比热容为______。
试卷第4页,共9页
试卷第3页,共9页
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第十三章内能单元测试提升卷
(时间40分钟 满分80分)
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)
1.(2026·甘肃武威市中考)下列现象能表明分子做无规则运动的是( )
A.雪花纷飞 B.柳絮飞扬 C.大雾弥漫 D.墨香四溢
【答案】D
【详解】ABC.雪花纷飞、柳絮飞扬、大雾弥漫,都是肉眼可见的宏观物体的机械运动,故ABC不符合题意;
D.墨香四溢是扩散现象,是墨水分子不停做无规则运动、扩散到空气中的结果,能表明分子做无规则运动,故D符合题意。
故选D。
2.(2026·四川自贡中考)关于分子的认识,下列说法正确的是( )
A.固体很难被压缩,说明分子之间不存在间隙
B.水结成冰后体积变大,说明分子的体积会变大
C.炒冷吃兔时菜香四溢,说明分子在做无规则运动
D.两个光滑铅块压紧后难拉开,说明分子之间只存在引力
【答案】C
【详解】A.分子间同时存在引力和斥力,固体很难被压缩,说明分子之间存在斥力,故A错误;
B.水结成冰后体积变大,分子之间存在间隙变大,分子的体积不变,故B错误;
C.炒冷吃兔时菜香四溢,是扩散现象,说明分子在做无规则运动,故C正确;
D.分子之间同时存在引力和斥力,两个光滑铅块压紧后难拉开,说明分子之间存在引力,故D错误。
故选C。
3.《天工开物》中记载的精密铸造法——“失蜡法”,可追溯至春秋时期,做法是:制模→结壳→浇铸→成型。下列有关说法中,正确的是( )
A.打磨成型过程中,铸件的内能增加是通过做功实现的
B.壳中包裹的蜡熔化过程中,由固体变为液体,分子间距离减小,分子间作用力变大
C.结壳过程中加热烘烤,温度越高,铸件内部分子的无规则运动越缓慢
D.当温度为0°C时,组成铸件的分子停止无规则运动
【答案】A
【详解】A.打磨成型过程中,克服摩擦做功,机械能转化为内能,铸件内能增加,故A正确;
B.壳中包裹的蜡熔化过程中,由固体变为液体,体积膨胀,分子间距离变大,分子间作用力变小,故B错误;
C.结壳过程中加热烘烤,温度越高,分子无规则运动越剧烈,故C错误;
D.一切物质的分子都在不停地做无规则运动,温度为0℃时,分子也在不停地做无规则运动,故D错误。
故选A。
4.古诗词是我国传统文化瑰宝,有的优美词句还与物理知识有着密切联系。下列词句涉及的物理知识的说法正确的是( )
A.“沙暖睡鸳鸯”,同水相比,沙的比热容大一些
B.“花气袭人知骤暖”,温度越高分子无规则运动越剧烈
C.“心急吃不了热豆腐”,热豆腐含有很多热量
D.“昔去雪如花,今来花似雪”,雪的温度低,其内能为零
【答案】B
【详解】A.常见物质中,水的比热容远大于沙石。相同质量的沙和水吸收相同太阳辐射的热量时,沙升温更快,才会出现“沙暖”的现象,因此沙的比热容比水小,故A错误;
B.分子的无规则运动剧烈程度和温度直接相关,温度越高,分子无规则运动越剧烈。气温骤升时,花香分子扩散速度变快,人更容易闻到花香,对应“花气袭人知骤暖”的描述,故B正确;
C.热量是热传递过程中传递的能量多少,是过程量,不能说物体“含有热量”,只能描述热豆腐温度高,内能大,故C错误;
D.一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动,任何温度下的物体都具有内能,即使温度很低的雪,内能也不为零,故D错误。
故选B。
5.已知铝的比热容大于铜的比热容。质量相等的铝块和铜块。吸收相同的热量后( )
A.铝块升高的温度多
B.铜块升高的温度多
C.铝块和铜块升高的温度相同
D.无法判断
【答案】B
【详解】根据吸热公式,变形得升高的温度。 已知,,且,可得,即铜块升高的温度多,故B正确,ACD错误。
故选B。
6.有甲、乙两个金属球,它们的比热容之比为,吸收的热量之比为,那么甲、乙两金属球的质量之比和升高的温度之比可能分别是( )
A.; B.; C.; D.;
【答案】D
【来源】湖北省潜江市园林二中教育集团2025-2026学年九年级上学期第一阶段质量检测物理试题
【详解】由吸热公式,可得
代入已知比值
仅当选项中质量比与升高温度比的乘积为时符合要求。
A.,故A错误;
B.,故B错误;
C.,故C错误;
D.,故D正确。
故选D。
7.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度可能升高
B.80°C的水一定比30°C的水含有的热量多
C.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
D.温度相同的物体接触时不发生热传递
【答案】AD
【详解】A.物体吸收热量时,仅晶体熔化、液体沸腾等特殊物态变化过程中温度不变,其余情况吸热温度会升高,因此温度可能升高,故A正确;
B.热量是热传递过程中的过程量,只能表述为吸收或放出热量,不能说物体“含有热量”,故B错误;
C.改变内能有做功和热传递两种方式,物体内能增加可能是外界对物体做功,不一定是从外界吸收热量,故C错误;
D.热传递的发生条件是物体间存在温度差,温度相同的物体接触时无温度差,因此不发生热传递,故D正确。
故选 AD。
8.质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,它们温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容(),。下列说法中正确的是( )
A.甲物质是水 B.0~12min乙温度降低了20℃
C.0~12min乙放出了的热量 D.乙物质的比热容为
【答案】AD
【详解】AB.由图像可知,在0~12min内,甲、乙放出的热量相同,甲降低的温度为。
乙降低的温度为
根据可知,在质量和放出热量相同时,温度变化越小的物质比热容越大。因为,所以。又已知,所以甲物质是水,故A正确,B错误;
C.因为甲是水,在0~12min内,甲放出的热量为。
由于甲、乙相同时间内放出的热量相等,所以乙放出的热量也为,故C错误;
D.在0~12min内,乙放出的热量为,根据可得,乙的比热容为,故D正确。
故选AD。
9.甲、乙两物体质量都为1kg,丙物体质量为2kg,三个物体温度都升高1℃,吸收热量如图所示。以下说法正确的是( )
A.甲的温度升高2℃,需吸收4000J的热量
B.甲、乙的温度都降低1℃,乙比甲放出的热量多
C.吸收相同的热量后甲比乙的温度变化小
D.乙的比热容比丙的比热容大
【答案】CD
【详解】A.由图知,1kg的甲物体温度升高1摄氏度时,吸收的热量为3000J,即甲的比热容为,则甲的温度升高2℃,需吸收热量为,故A错误;
B.由图示知,1kg的甲乙物体温度升高1摄氏度时,甲吸收的热量大于乙,则甲的比热容大于乙,所以甲、乙的温度都降低1℃,乙比甲放出的热量少,故B错误;
C.因为甲比热容大于乙比热容,故吸收相同的热量后甲比乙的温度变化小,故C正确。
D.由图知,,,故D正确。
故选 CD。
二、填空题(每空1分,共12分)
10.(2026·广东中考)姜撞奶是广东特色美食之一。刚制作好的姜撞奶在放置过程中因______(选填“吸收”或“放出”)热量而温度降低,内能______(选填“增加”或“减少”);姜撞奶散发出浓郁香味,这是______现象。
【答案】 放出 减少 扩散
【详解】热传递可以改变物体内能。刚制作好的姜撞奶在放置过程中因放出热量而温度降低,内能减少;姜撞奶散发出浓郁香味,这是扩散现象,这是因为姜撞奶的香味分子在永不停息地做无规则运动。
11.如图所示,这是我国古老的医疗技法—刮痧,当刮痧板在身体上刮动时,这是通过___________方式增加身体的内能;刮痧时要在皮肤上涂一些药油,当体表温度升高后,药物渗入人体的速度加快,这说明分子的热运动与物体的___________有关。
【答案】 做功 温度
【详解】摩擦生热属于做功改变物体内能的方式。因温度越高分子热运动越剧烈,扩散越快,当体表温度升高后,药物渗入人体的速度加快,说明分子热运动与物体温度有关。
12.由于海水的比热容大于陆地上砂石的比热容,所以在沿海地区海水表面的气温和陆地上的气温变化不同。当出现如图所示的风向,通常发生在________(选填“夜晚”或“白天”)。
【答案】 夜晚
【详解】白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地,形成海风;晚上,气温下降,水面温度下降得慢,温度高一些,热空气上升,风从陆地吹向海面,形成陆风,由图可知,此时地面附近的空气从陆地吹向海洋,形成陆风,故出现如图所示风向时,通常发生在夜晚,且海水温度较高。
13.很多生活现象的背后都蕴含着物理知识。如图所示为9月20日郑州市和三亚市的天气预报,运用所学知识进行分析,________图(选填“甲”或“乙”)是三亚的天气预报图,请说出你的判断依据:________。
【答案】 乙 三亚临海,水的比热容大,昼夜温差小;郑州内陆,砂石泥土比热容小,昼夜温差大,因此图乙是三亚的天气预报。
【详解】三亚地处沿海,海水比热容远大于内陆的砂石、泥土;吸收或放出热量相同时,水的温度变化更小,因此沿海地区昼夜温差小。 甲图气温13℃~26℃,昼夜温差
乙图气温26℃~31℃,昼夜温差
乙图昼夜温差更小,符合沿海城市三亚的气温特点。
14.在下面的两句话中,“热”字的含义各指的是什么?(选填“温度”或“内能”)
(1)今天天气很热,这里的“热”是指_________;
(2)摩擦生热,这里的“热”是指_________;
【答案】(1)温度
(2)内能
【详解】(1)天气很热描述的是环境的冷热程度,对应的物理量是温度。
(2)摩擦生热是通过做功的方式将机械能转化为物体的内能,使物体的内能增加。
15.如图甲所示,将盛有热牛奶的瓶子放在冷水中,图乙是250g牛奶与500g冷水的温度随时间变化图像,图中表示牛奶温度随时间变化曲线的是___________(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”),牛奶的比热容为______J/(kg·℃)。[忽略各种热量的损失,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 Ⅰ 3.36×103
【详解】[1]把盛有热牛奶的瓶子放在冷水中,牛奶的温度会下降,所以图中Ⅰ曲线是表示牛奶温度变化的曲线。
[2]由图可知,牛奶的初温是,水的初温是,混合后牛奶和水的末温都是,忽略各种热量的损失,牛奶放出的热量等于水吸收的热量,即
由得,
则牛奶的比热容为
三、简答题(每题2分,共4分)
16.(2026·河南省三门峡市)焦作博爱水席历史悠久,风味独特。冬季,一碗热汤就能满足人们的味蕾。如图所示,当一碗汤被端上餐桌时,空气中弥漫着扑鼻的香味;客人用手触摸碗边即能感受到暖意,然后用勺子舀满汤汁送入口中,更加满足。请从上述情境中提出一个物理问题,并用所学知识进行解释。
问题:____________________________________________________________?
解释:____________________________________________________________。
【答案】 为什么能闻到汤的香味 因为分子在不停地做无规则运动
【详解】略
17.生活中我们烹饪不同的食物通常会选用不同的锅具,下表是某些锅具的材料特性,请用所学知识解释为什么爆炒时大多选用金属锅具,而炖汤时选用砂锅。
锅具类型
主要材料
效果
比热容参数/
金属锅具
铁、铝、不锈钢等
升温快、适合爆炒
约
砂锅
陶瓷、粘土
升温慢、保温性好
约
【答案】
金属锅具的比热容较小,相同质量的金属锅与砂锅吸收相同热量时,金属锅升温快,可快速达到爆炒所需高温,适合爆炒;
砂锅的比热容较大,相同质量的砂锅与金属锅吸收相同热量时,砂锅升温慢且保温性好,能为食物提供持续温和的受热环境,适合炖汤。
【详解】由比热容公式可知,当物体质量和吸收的热量相同时,比热容与温度变化量成反比。
所以比热容越小的物质,相同受热条件下温度变化越显著,金属的比热容远小于砂锅材料,因此能快速升温适配爆炒的高温快炒需求。
比热容越大的物质,在温度降低时可以释放更多热量,且自身温度变化平缓,砂锅的大比热容特性让它升温慢、降温也慢,保温能力强,能长时间稳定维持炖煮的温度,适配炖汤的长时间慢煮要求。
四、实验题
18.在学习了“分子动理论”后,小宇进行了如图以下几个小实验:
(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,液体变为均匀的蓝色,这说明分子在不停地做________。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(),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。
(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小于100mL,这说明分子间存在________,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________(选填“大”或“小”)了,这说明分子间存在________。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) 无规则运动 不能
(2) 间隙 细
(3) 大 引力 拉伸
【详解】(1)清水和硫酸铜溶液最终混合均匀,是扩散现象,直接说明分子在永不停息地做无规则运动。
图乙中密度更大的二氧化氮放在了上方集气瓶,撤去玻璃板后二氧化氮会因为自身重力向下运动,无法单独证明是分子无规则运动导致的混合,因此不能得出和液体扩散相同的结论。
(2)水和酒精混合后总体积变小,是因为水分子和酒精分子互相进入对方的分子间隙中,说明分子间存在间隙。
相同的体积减小量,玻璃管内径越细,液面下降的高度就越大,实验现象会更明显。
(3)玻璃板和水面接触时,玻璃分子和水分子距离很近,分子间存在相互作用的引力,因此向上拉玻璃板时弹簧测力计的示数会变大。
分子间的引力会阻碍物体的分离,因此可以解释固体很难被拉伸。
19.某学习小组对八年级的晶体熔化实验进行了再探究,通过加热使某晶体物质从固态变为液态,图1是该过程中物质温度随时间的变化图像,图2是形象反映两种物态下分子排列特点的示意图。
(1)如图1,在温度为0℃时,该物质___________内能(选填“有”或“没有”);
(2)时刻的分子动能___________时刻的分子动能(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)时刻的内能___________时刻的内能(选填“大于”、“等于”或“小于”),判断依据是:___________;
(4)时刻的分子排列情况对应图2中的___________。(选填“a”或“b”)。
【答案】(1)有
(2)小于
(3) 小于 熔化过程中持续吸热
(4)a
【详解】(1)任何温度下的物体内能都不等于零。
(2) 时刻的温度高,分子热运动更剧烈,分子动能更大,因此时刻的分子动能小于 时刻的分子动能。
(3)和时刻虽然温度相等,但是熔化过程中在持续吸热,因此时刻的内能更大。
(4)时刻物质处于固态,分子排布最紧密,分子间距最小,所以对应图2中a。
20.生活中,同学们将铁丝的同一位置快速地多次弯折后(如图甲所示),用手指触摸被弯折的部位感觉很烫。同学们猜想做功能改变物体的内能,接着用如图乙所示器材,探究做功是否能改变物体的内能,以及内能如何改变;
(1)如图乙所示,先在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团脱脂棉,然后迅速压下活塞,观察到脱脂棉燃烧起来。这是通过______的方式使筒内空气的内能增大,通过______的方式使脱脂棉的温度达到着火点;
(2)小明利用注射器、数字温度传感器等器材进行了如图所示的探究实验:
在注射器前端筒壁上钻一个小孔,将温度传感器的探头插入注射器内,用密封胶将小孔密封,读出此时温度传感器的示数;用橡皮帽将注射器的注射口堵住,用力向左推动活塞,传感器示数逐渐______,说明活塞压缩筒内气体做功,使气体内能______;快速取下橡皮帽,注射口喷出“白气”,温度传感器示数______。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】(1) 做功 热传递
(2) 增大 增大 减小
【详解】(1)迅速压下活塞时,活塞对筒内空气施加压力、压缩空气体积,是通过做功的方式将机械能转化为空气的内能,让空气内能增大;此时筒内高温空气和脱脂棉存在温度差,通过热传递的方式把热量传给脱脂棉,使脱脂棉温度升高达到着火点,最终燃烧。
(2)向左推动活塞时,活塞对注射器内的气体做功,气体内能增大,温度升高,因此温度传感器示数逐渐增大;取下橡皮帽后,筒内高压气体向外喷出,气体对外做功,自身内能减小、温度降低,水蒸气遇冷液化形成“白气”,温度传感器示数减小。
21.在“科学探究:比较不同物质吸热能力”的实验中:
(1)设计实验时应运用控制变量法:
①用水和煤油做实验,应使水和煤油的___________(选填“质量”或“体积”)相等;
②用相同的电加热器加热,应用了电加热器在相同时间内对外供热相等的特点;实验中用加热时间的长短来表示水和煤油吸收热量的多少,这种研究问题的方法叫___________(选填“控制变量法”、“转换法”或“等效替代法”)。
(2)实验所需的器材有:电加热器、___________、搅拌器、天平、电源、计时的秒表、烧杯、铁架台、水和煤油;
(3)实验中得到如下一组数据:
烧杯号
液体
质量m/g
初温t1/℃
末温t2/℃
加热时间t/min
1
水
300
20
30
12.3
2
水
120
20
30
6.2
3
煤油
300
20
30
6.1
4
煤油
300
20
25
3.1
①比较分析1、3号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是:质量相等的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量___________(选填“相同”或“不同”);
②比较分析1、2号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是:同种物质,升高相同的温度,吸收的热量多少与物质的___________有关;
③比较分析___________两号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是:质量相等的同种物质,升高不同的温度,吸收的热量不同;
(4)由实验结果可知:水和煤油相比较,___________的吸热能力更强。
【答案】(1) 质量 转换法
(2)温度计
(3) 不同 质量 3、4
(4)水
【详解】(1)在比较物质吸热能力时,应该控制物质的质量相等。根据转换法,实验中用加热时间的长短来表示水和煤油吸收热量的多少。
(2)实验中需要用温度计测量液体的温度。
(3)1、3号烧杯中液体种类不同,但质量和升高的温度相等,但需要的加热时间不同,说明吸收的热量不同。所以可得出结论:质量相等的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同。
1、2号烧杯的液体种类相同,升高的温度相同,但质量不同,加热时间不同,即吸收的热量不同,所以可得出结论:同种物质,升高相同的温度,吸收的热量多少与物质的质量有关。
要比较质量相等的同种物质,升高不同的温度时所吸收热量的多少,需保证液体种类相同、质量相同,但升高的温度不同,故应选3、4号烧杯中的液体进行比较。
(4)由1、3号烧杯的实验记录可知,质量相等的水和煤油,升高相同的温度,水的加热时间更长,吸收的热量更多,说明水的吸热能力更强。
五、综合应用题
22.晚饭后小明和奶奶在客厅看电视,奶奶口渴了,小明就拿出一盒牛奶准备烫热后给奶奶喝,他发现整箱牛奶的参数如图所示,已知,,。
(1)这盒牛奶的质量是多少kg?
(2)已知牛奶的初温是20℃,小明想用热水将其烫热,要达到40℃,则这个过程中牛奶吸收的热量是多少?
【答案】(1)0.255kg
(2)12750J
【详解】(1)由图可知,这盒牛奶的容积为250mL,则这盒牛奶的质量
(2)牛奶的初温是20℃,要达到40℃,则这个过程中牛奶吸收的热量
23.物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两盏完全相同的酒精灯分别给质量相同的沙子和水加热。他们绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图像如图所示,加热满2min时,水吸收的热量为已知水的比热容是,不计加热过程的热量损失,求:
(1)水的质量;
(2)加热满2min时,沙子吸收的热量;
(3)沙子的比热容。(结果保留一位小数)
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由图像可知,水的温度从上升到,加热满时水吸收的热量为,则水的质量为
(2)相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量,在的时间内
(3)由图像可知,加热满,沙子的温度从上升到,沙子升高的温度
沙子的质量等于水的质量
沙子的比热容
24.阅读短文,回答文后问题。
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,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______,这种改变内能的方式叫做______。
(2)散热快慢q和下列概念中物理意义最接近的是______(填字母)。
A.速度 B.密度 C.功率 D.效率
(3)一杯温度为100℃的开水自然冷却到室温的过程中,散热快慢q是______(填字母)。
A.一直在变小 B.一直在变大 C.先变大后变小 D.先变小后变大
(4)一个物体温度为30℃,周围环境温度保持20℃不变,此时物体的散热快慢为q。当物体温度降低到27℃时,散热快慢为______(用含q的式子表示)。
(5)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,盐水的密度为,则盐水的比热容为______。
【答案】(1) 减小 热传递
(2)C
(3)A
(4)0.7q
(5)3.5×103
【详解】(1)[1][2]物体向周围散热,物体温度降低,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)由题意可知,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)根据原文“物体散热快慢与物体和周围环境的温度差(t物−t环)成正比。”,满足q=k(t物−t环)。 一杯温度为100℃的开水自然冷却到室温的过程中,t物−t环逐渐减小,因此q一直在变小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)由题意可得
解得,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27℃时,散热系数k不变,所以当物体温度降低到27℃时,散热快慢为
(5)由题意可得,水和盐水的初温和末温度相同,即
所以此时水和盐水的散热快慢相同,则水和盐水放出热量之比为
由图可知,水和盐水的体积相同,因为,所以可得
解得
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