跨学科实践 《科学安排饮食与运动》科素养同步分层练习（培优版）-2026-2027学年沪粤版物理九年级上学期

**基本信息** 以饮食运动为情境，分层设计基础概念、综合应用、实践探究题，强化物理观念与科学思维，适配新授课知识巩固。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|分子运动、压强、内能等单一概念|选择题（1-7）、多选题（8），聚焦物理观念，如“菜香四溢”考分子运动| |进阶层|比热容、物态变化等综合应用|填空题（9）、简答题（10），结合生活场景，如新疆瓜果甜因砂石比热容小| |拓展层|热量计算与实验探究|计算题（11-15）、实践探究题（16），体现科学思维与探究，如煮饺子实验设计|

跨学科实践 《科学安排饮食与运动》科素养同步分层练习设计（培优版） 一、选择题 下图是丰子恺的漫画。画中孩童被饭菜的香气吸引围于桌边，回答5~7题。 1．菜香四溢说明 A．分子间存在引力 B．分子间存在斥力 C．分子做无规则运动 D．分子间隙非常小 2．菜刀的刀刃做得很薄，其目的是 A．减小密度 B．增大密度 C．减小压强 D．增大压强 3．锅里食物的内能改变方式与下列事例不同的是 A．钻木取火 B．围炉煮茶 C．炭火烤肉 D．热水暖手 4．如图所示是煮茶时的情景，下列说法中正确的是（　　） A．壶中的茶水在沸腾后继续加热，茶水的温度和内能都不变 B．从壶中刚倒入杯中的茶水烫口是因为其含有的热量多 C．沸腾后壶盖被顶起的能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同 D．喝茶时感觉身体变暖了，是通过热传递的方式改变了内能 5．如图是《天工开物》中记载的古人炒蒸油料的场景，下列过程与物理知识对应错误的是（　　） A．翻炒——使油料受热均匀 B．飘香——分子在不停地做无规则运动 C．蒸煮——油料温度越高含有的热量越多 D．压榨——油从油料中流出，分子间有间隙 6．蒸制粽子是广西家家户户过年时进行的传统活动。其中涉及有关物理现象表述正确的是（　　） A．水沸腾时吸收热量，温度升高 B．蒸粽子时，通过做功的方式改变内能 C．刚出锅的粽子很烫是粽子含有的热量多 D．粽香扑鼻，说明分子不停地做无规则运动 7． 元宵节吃汤圆是中国的传统习俗。刚出锅的汤圆很烫，“烫”是形容汤圆的 A．温度高 B．比热容大 C．热量多 D．内能大 二、多选题 8．如图所示， “围炉煮茶”是近年来比较流行的休闲方式，一般采用木炭作为燃料，用陶土壶作煮具。下列相关描述正确的是 A．茶水的温度越高，含育的热量越多 B．闻到茶香说明分子在不停地做无规则运动 C．煮茶的过程中，燃烧的木炭的热值会减小 D．水沸腾将壶盖顶起的过程与热机的做功冲程相同 三、填空题 9． 新疆是著名的瓜果之乡，这里的瓜果格外香甜。主要是因为新疆地区砂石多，日照时间长，砂石比热容 　 　（选填“较大”或“较小”），使得昼夜温差大，利于水果糖分积累。在白天，充足的光照让气温升高，果园里的灌溉水会发生 　 　（填物态变化名称）现象。 四、简答题 10． 贵州酸汤牛肉火锅近年来迅速受到广大旅游者的青睐，如图9所示是将生牛肉片放进正在沸腾的酸汤中涮捞时的情景，请认真观察图片，写出两个正在吸收热量的物体，用热学知识说明它们吸收热量的原因。 五、计算题 11．小华在“比较水和食用油吸收热量的情况”实验中，用相同的电加热器分别对质量均为0.5kg 的水和食用油加热6min，水的温度升高了 ，食用油的温度升高了 已知水的比热容为 不计热量损失，求： （1）此过程中水吸收的热量； （2）食用油的比热容。 12． 如图所示的“自嗨锅”是当下一种时尚快餐，很受年轻人喜爱。现用它里面的发热包将 500 g水从 20 ℃加热至 100 ℃ ，已知 c水 = 4. 2 ×103 J/(kg · ℃)， q酒精 = 3 ×107 J/kg。 （1）求水吸收的热量为多少？ （2）不考虑热损失，这些热量由燃烧酒精提供，则需要的酒精质量至少为多少千克？ 13．我国茶文化历史悠久。如图是一款煮茶专用酒精炉，若用该酒精炉将质量为1.5kg温度为 20℃的水恰好加热至沸腾（1个标准大气压下），消耗了0.02kg的酒精。已知，，求： （1）水吸收的热量。 （2）酒精完全燃烧时放出的热量。 14．一同学将一盒质量为200g的盒装牛奶放在一盆热水中，使牛奶的温度由20℃升高到50℃，水放出的热量有50%被牛奶吸收。[已知：，] 求： （1）牛奶吸收的热量？ （2）若水放出的热量全部被质量为300g的某种液体吸收，使液体温度升高了50℃，则这种液体的比热容是多少？ （3）若牛奶吸收的热量全部来自天然气完全燃烧放出的热量，则需要燃烧多少的天然气。[天然气的热值] 15．小羽从冰箱里取出净含量为250g的盒装牛奶加热(牛奶和热水的质量相等)，如图所示.加热过程不考虑热量损失，记录牛奶和水的初温、末温如表所示. 　 初温/℃ 末温 牛奶 5 40 热水 60 40 （1）牛奶的比热容是? （2）此加热过程中水放出的热量是多少? 六、实践探究题 16．饺子是春节餐桌上必不可少的传统美食，也是中国人表达美好愿望的情感载体。今年过年，小明邀请你一同探索饺子的制作与烹饪过程！ （1）【冻肉解冻】热水解冻还是冷水解冻? 小明取两块大小、质量均相等的冻肉，分别放入适量的60℃的热水和10℃的冷水中，观察现象并记录如下，请在表格中选择正确的推理。 解冻时间 热水中的冻肉 冷水中的冻肉 5分钟 外层解冻，用手捏感觉内层有“硬核” 冷水中出现冰晶，外层解冻不明显 15分钟 内层依然有“硬核” 外层明显解冻，内层基本解冻 25分钟 内层“硬核”明显减小，但还存在 完全解冻 推理 ①热水中冻肉内、外层间由于热胀冷缩产生空隙，使内层冻肉吸热变慢 ②热水中冻肉出现“硬核”，说明热量无法被内层冻肉吸收 选择正确的推理：　 　 ①冷水中出现冰晶时，冷水温度降至0℃以下 ②冷水结冰放出热量，这些热量更容易被内层冻肉吸收 选择正确的推理：　 　 （2）【和面】水和面的比例该如何确定? 小明上网查阅到如图1 所示的“万能和面公式”，已知普通家用面粉的密度为 520g/L(合　 　g/cm3)，纯水的密度为1g/cm3。 请你计算：要符合饺子的“万能和面公式”，一量杯纯水要配约　 　量杯面粉。(结果取整数) （3）【煮饺子】大火煮沸后点冷水还是调小火? 奶奶的经验：饺子沸水下锅，大火煮沸后，往里面浇三次冷水，既能防止沸水溢锅，又能避免饺子被沸水长时间冲击而破皮，这种方法俗称“三点水”。此外，很多地方的人吃饺子有“原汤化原食”的习惯，锅里要留有足量的饺子汤以备饮用。 小明的想法：以前的炉灶无法自由调节火力，只能通过加冷水止沸，现代人未必采用这一方法，因为家用燃气灶或电磁炉的火力大小是可控的，使用现代炊具煮饺子，只要把火调小也能达到“水开”而不剧烈沸腾的目的。 ①请你分析：把火调小也能“水开”的物理依据是　 　。奶奶的经验有何好处?　 　；小明的想法有何优势?　 　。 ②为了验证哪种煮饺子的方法更科学，小明以现包饺子为样本，见图2，并采用以下五种不同煮法，通过感官测评，对比不同煮法的效果。实验过程及记录如下： 实验提示： ·饺子下锅后大火煮沸，再转中火或小火，各组进行不同处理，饺子煮熟后捞出。 ·每组饺子10个，水量1000 mL，点水量 100 mL/次 ·使用相同锅具同时煮制 ·小火：火力800 W，保持微沸状态 ·中火：火力1600 W，沸腾较剧烈但不溢锅 煮法 中火不点水 中火点水一次 中火点水两次 中火点水三次 小火不点水 成果 筋道程度 ★ ★★ ★★ ★★★ ★★★★ Ⅰ.由实验结果可知：若想吃到口感筋道的饺子，最好的煮法是　 　。 Ⅱ.小明采用调节火力的方法煮饺子，发现减小火力后，锅中的水不再沸腾。请分析原因：　 　。 Ⅲ.饺子在水中受热膨胀，平均密度变　 　。请据此写出一个判断饺子已煮熟的依据：　 　。 Ⅳ.关于煮饺子，你还想探究什么问题?请仿照以下示例，写出问题及实验思路。 　 探究问题 简述实验思路 示例 面皮厚度是否影响饺子的筋道程度? 将面皮厚度不同的饺子用相同的煮法煮制，多人试吃测评，统计实验数据。 我的思考 　 　 答案解析部分 【答案】1．C 2．D 3．A 【知识点】热传递改变物体内能；增大压强的方法及其应用；分子热运动；分子间相互作用力 【解析】【分析】(1)考查扩散现象的微观本质。扩散现象直接证明分子永不停息做无规则运动。 (2)考查压强大小影响因素。压力不变时，减小受力面积可以增大压强。 (3)考查改变内能的两种方式。区分做功、热传递两类改变内能的途径，对比选出方式不同的选项。 1．菜香四溢属于扩散现象，说明构成香气的分子在永不停息地做无规则运动；分子引力、斥力、分子间隙均无法通过气味扩散体现，故 A、B、D 错误，C 正确； 故答案为：C。 2．刀刃做得很薄，压力不变时减小受力面积，根据，能够增大压强；刀刃薄不会改变物质密度，故A、B、C错误，D正确； 故答案为：D。 3．锅里食物吸热升温，是通过热传递改变内能；钻木取火依靠做功改变内能，围炉煮茶、炭火烤肉、热水暖手均为热传递，因此钻木取火与锅内食物内能改变方式不同，故B、C、D错误，A正确； 故答案为：A。 4．【答案】D 【知识点】沸腾及沸腾条件；温度、热量与内能的关系；热传递改变物体内能；热机 【解析】【解答】A．壶中茶水在沸腾后继续加热，温度保持不变，由于加热过程中要不断吸热，所以茶水的内能会增加，故A错误； B．热量是过程量，不能用含有或具有描述热量，故B错误； C．沸腾后壶盖被顶起是将内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程原理相同，故C错误； D．喝茶时身体感觉变暖了，茶水温度高，身体温度低，身体从茶水吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变身体的内能，故D正确。 故选D。 【分析】 （1）壶中茶水在加热沸腾后继续加热，温度保持不变，但内能会增加。 （2）热量是过程量不能描述为含有或具有。 （3）内燃机的做功冲程中，内能转化为机械能。 （4）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。 5．【答案】C 【知识点】温度、热量与内能的关系；分子热运动；分子间相互作用力 【解析】【解答】A． 翻炒可以增大油料受热面积，使受热均匀， 故A正确，不符合题意； B． 闻到香味是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动， 故B正确，不符合题意。 C．热量是过程量，只能说 “吸收 / 放出热量”，不能说 “含有热量”；温度越高，物体内能越大，不是热量越多， 故C错误，符合题意； D． 油能从油料中流出，说明分子之间存在间隙， 故D正确，不符合题意。 故选C。 【分析】（1）翻炒可使油料受热均匀； （2）一切物质的分子都在不停地做无规则运动。这种无规则运动叫作分子的热运动； （3）热量是热传递过程中传递能量的多少； （4）分子间存在间隙。 6．【答案】D 【知识点】沸腾及沸腾条件；温度、热量与内能的关系；热传递改变物体内能；分子热运动 【解析】【解答】A、水沸腾的特点是：持续吸收热量，但温度保持在沸点不变，不会升高。故A错误。 B、改变物体内能的方式有做功和热传递两种。蒸粽子时，粽子吸收高温水蒸气的热量，是通过热传递的方式增加内能，不是做功。故B错误。 C、热量是一个过程量，描述的是热传递过程中能量的转移量，不能说物体 “含有” 或 “具有” 热量。刚出锅的粽子很烫，是因为粽子的温度高，而不是含有的热量多。故C错误。 D、粽香扑鼻是扩散现象，是粽子的香味分子在空气中不停地做无规则运动，扩散到人的鼻腔中被感知，说明分子在永不停息地做无规则运动。故D正确。 故选：D。 【分析】（1）水沸腾的特点是吸热但温度保持不变； （2）蒸粽子是通过热传递（高温水蒸气放热）改变内能，不是做功； （3）热量是过程量，不能说物体 “含有热量”，烫是因为温度高； （4）粽香扑鼻是扩散现象，本质是分子的无规则运动。 7．【答案】A 【知识点】温度、热量与内能的关系；比热容的定义及其计算公式 【解析】【解答】 解：刚出锅的热汤圆很烫，是因为汤圆的温度高。 故选：A。 【分析】 温度表示物体的冷热程度。 8．【答案】B,D 【知识点】热量的概念；燃料的热值；热机的四个冲程；分子热运动 【解析】【解答】A. 茶水的温度越高， 含有的内能越多。热量是过程量，只能说“吸收或放出”，故A错误； B.闻到茶香，说明茶香分子在不停地做无规则运动 ，属于扩散现象，故B正确； C. 煮茶的过程中，木炭的物质种类保持不变，因此它的热值不变，故C错误； D.水沸腾将壶盖顶起的过程，将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，与热机的做功冲程相似，故D正确。 故选BD。 【分析】A.热量是热传递过程中内能转移的量度； B.根据分子运动的知识判断； C.热值只与燃料的种类有关； D.热机的做功冲程，将内能转化为机械能。 9．【答案】较小；汽化 【知识点】汽化及汽化吸热的特点；比热容的定义及其计算公式 【解析】【解答】比热容是表示物质吸放热能力的物理量。根据公式Q=cmt，在质量和吸放热相同的情况下，物质的比热容越小，温度变化量t就越大。新疆地区砂石多，砂石的比热容较小，因此白天吸热升温快、夜晚放热降温也快，昼夜温差大，有利于水果糖分积累。 物质从液态变为气态的过程叫汽化。白天果园里的灌溉水，在气温升高时，会由液态水变成水蒸气，发生汽化现象（蒸发是汽化的一种形式）。 故答案为：较小；汽化。 【分析】1、比热容的特性：比热容反映了物质温度改变的难易程度。比热容越小，相同条件下温度变化越明显；比热容越大，温度变化越平缓。 2、物态变化-汽化：汽化是物质由液态变为气态的过程，分为蒸发和沸腾两种形式，汽化过程需要吸热。蒸发可以在任何温度下发生，且温度越高，蒸发越快。 10．【答案】生牛肉片放进正在沸腾的酸汤中，漏勺和牛肉片与酸汤之间有温度差，会发生热传递，漏勺和牛肉片吸收热量，内能增加。 【知识点】内能的概念；热传递改变物体内能 【解析】【解答】 答：生牛肉片放进正在沸腾的酸汤中，漏勺和牛肉片与酸汤之间有温度差，会发生热传递，漏勺和牛肉片吸收热量，内能增加。 【分析】 改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程。 11．【答案】（1）解：根据题意可知，水吸收的热量 Q水=c水m水△t水=4.2×103J/（kg·℃）×0.5kg×30℃=6.3×104J。 （2）解：相同时间内食用油吸收的热量与水吸收的热量相同， 则食用油的比热容为：。 【知识点】比热容的定义及其计算公式；热量的计算 【解析】【分析】（1）根据Q水=c水m水△t水计算水吸收的热量； （2）相同时间内食用油吸收的热量与水吸收的热量相同，根据计算食用油的比热容。 12．【答案】（1）解：水吸收的热量为： （2）解： 若不考虑热量损失，如果这些热量由酒精提供，需要完全燃烧酒精的质量为： 10-3kg 【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值 【解析】【分析】（1）利用，计算水吸收热量的多少； （2）利用，计算消耗燃料的多少。 13．【答案】（1）1个标准大气压下，水的沸点为100℃，则水吸收的热量为： Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃-20℃）=5.04×105J。 答：水吸收的热量为5.04×105J。 （2）酒精完全燃烧时放出的热量为： Q放=mq酒精=0.02kg×3.0×107J/kg=6×105J。 答：酒精完全燃烧时放出的热量为6×105J。 【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值 【解析】【分析】（1）根据Q吸=c水m水（t-t0）求出水吸收的热量；（2）根据Q放=mq求出酒精完全燃烧时放出的热量。 （1）1个标准大气压下水的沸点为 100℃，水吸收的热量 （2）酒精完全燃烧放热 14．【答案】（1）解：牛奶吸收的热量 （2）解：水放出的热量有50%被牛奶吸收，则水放出的热量为 液体吸收的热量为 由可知这种液体的比热容为 （3）解：天然气完全燃烧放出的热量 需要燃烧的天然气 【知识点】比热容的定义及其计算公式；燃料的热值 【解析】【分析】（1）根据，计算牛奶吸收的热量； （2）根据吸热效率，计算吸收的热量，根据，计算比热容； （3）利用，计算燃料的体积。 （1）牛奶吸收的热量 （2）水放出的热量有50%被牛奶吸收，则水放出的热量为 液体吸收的热量为 由可知这种液体的比热容为 （3）天然气完全燃烧放出的热量 需要燃烧的天然气 15．【答案】（1）解：水的比热容C水=4.2×103J/（kg•℃）， 水降低的温度为：Δt水=60℃-40℃=20℃， 牛奶升高的温度为；Δt牛奶=40℃-5℃=35℃， 牛奶的质量为：m牛奶=m水=250g=0.25kg， 热水放出的热量为： 因为不计热量损失，所以牛奶吸收的热量为：， 牛奶的比热容为：。 答：牛奶的比热容是 2.4×103。 （2）解：水的质量为：m水=250g=0.25kg，水的比热容为：C水=4.2×103J/（kg•℃），水降低的温度为：Δt水=60℃-40℃=20℃， 热水放出的热量为：。 答：此加热过程中水放出的热量为2.1×104J。 【知识点】热量的概念；热量的计算 【解析】【分析】 （1）根据Q放=cmΔt求出热水放出的热量，根据题意求出牛奶吸收的热量，再根据吸热公式求出牛奶的比热容； （2）根据Q放=cmΔt求出热水放出的热量。 16．【答案】（1）①；② （2）0.52；4 （3）有温度差就有热传递，水吸收的热量多于散失的热量，水的温度上升到达沸点就会沸腾；加冷水使锅中的水温在沸点附近，减少破皮，饺子吸热时间长，有利于饺子熟得更好；可以减少能源；小火不点水；火力太小，水吸收的热量小于散失的热量；小；随着饺子受热膨胀，体积变大，密度变小，饺子熟了，漂浮在水面上 【知识点】熔化与熔化吸热特点；凝固与凝固放热特点；密度公式及其应用；热传递改变物体内能；热传递的概念与方式 【解析】【解答】（1）热水解冻时，冻肉外层快速融化，内外温差大，热胀冷缩形成缝隙，阻碍热量向内传导，内层解冻缓慢，对应推理①；冷水解冻过程中水结冰，凝固释放热量，热量更容易传递至冻肉内部，加快内层解冻，对应推理②。 （2）单位换算：520g/L=0.52g/cm3 饺子配比：500g面粉、250g水。，面粉体积约为水体积的4倍，因此1量杯水需要约4量杯面粉。 （3）液体沸腾需要同时满足达到沸点、持续吸热两个条件；水沸腾时温度恒定，与火力大小无关。饺子受热膨胀，体积增大、质量基本不变，平均密度减小；当饺子密度小于水的密度时，饺子上浮漂浮，代表饺子煮熟。 故答案为：（1）①；②；（2）0.52；4；（3）有温度差就有热传递，水吸收的热量多于散失的热量，水的温度上升到达沸点就会沸腾；加冷水使锅中的水温在沸点附近，减少破皮，饺子吸热时间长，有利于饺子熟得更好；可以减少能源；小火不点水；火力太小，水吸收的热量小于散失的热量；小；随着饺子受热膨胀，体积变大，密度变小，饺子熟了，漂浮在水面上。 【分析】1、热传递条件：存在温度差，热量从高温物体转移到低温物体 2、物态变化：熔化吸热、凝固放热 3、密度公式，密度相关单位换算 4、液体沸腾条件：达到沸点、持续吸热；沸腾过程温度保持不变 5、物体浮沉条件：物体密度小于液体密度时，物体会上浮，最终漂浮 6、物理实验方法：控制变量法，根据实验现象归纳实验结论。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $