2020九年级物理全册 第十三章 内能单元综合练习题 （新版）新人教版

2020九年级物理全册 第十三章 内能单元综合练习题 （新版）新人教版

内能 一、选择题(每小题4分,共40分)‎ ‎1.以下几条摘录出自小李在学习“内能”一章时的学习笔记,其中不正确的是(　　)‎ A.扩散现象能够在固体中发生 B.分子间引力和斥力不是同时存在的 C.物体吸收热量,温度不一定升高 D.摩擦生热是通过做功改变物体的内能 答案　B　扩散现象在固体、液体、气体之间都能进行,故A说法正确;分子之间的引力和斥力是同时存在的,故B说法错误;物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高,比如:晶体在熔化过程吸热,内能增加但温度不变,故C说法正确;摩擦生热,该过程中消耗机械能,产生内能,属于能量的转化,是做功改变物体内能,故D说法正确。‎ ‎2.下列各项都能使如图‎13-4-1‎瓶内铁屑内能增加,其中属于做功的是(　　)‎ 图‎13-4-1‎ A.不断晃动瓶子 B.用酒精灯加热 C.用手捂瓶子 D.在烈日下照射 答案　A　不断晃动瓶子,铁屑之间、铁屑与瓶壁之间都有摩擦,在此过程中要克服摩擦力做功,使其内能增大,温度升高,故A正确;瓶内铁屑分别从酒精灯火焰、手和阳光中吸收热量,都是通过热传递的方式来使物体内能增加的,故B、C、D错误。‎ ‎3.母亲节,小秦为妈妈煮了一锅热气腾腾的面条,下列分析正确的是(　　)‎ A.面条入锅后温度升高,内能增加 9‎ B.煮面条时,主要通过做功的方式改变了面条的内能 C.闻到了面条的香味,表明扩散只在气体中发生 D.面条没有粘在一起,表明分子间有斥力 答案　A　面条放入沸水中,通过热传递从沸水中吸收热量,温度升高,内能增大,故A正确,B错误;扩散可以在固体、液体和气体中发生,故C错误;面条没粘在一起,是因为面条分子间的距离太大,分子间作用力可以忽略,故D错误。‎ ‎4.关于内能、温度和热量,下列说法正确的是(　　)‎ A.炽热的铁水具有内能,冰冷的铁块不具有内能 B.一定质量的水凝固成冰,它具有的内能一定减少 C.物体放热,内能减小,温度一定降低 D.温度高的物体含有的热量比温度低的物体多 答案　B　一切物体的分子都在不停地做无规则运动,冰冷的铁块也具有内能,故A错误;一定质量的水凝固成冰,放出热量,则内能一定减少,故B正确;物体放热,内能减小,温度不一定降低,例如:晶体在凝固的过程中,放出热量,内能减少,但温度不变,故C错误;热量只能说吸收或放出热量,不可以说含有,故D错误。‎ ‎5.质量和初温都相同的水和铜块,分别吸收相同的热量后将铜块投入水中(c水>c铜,不计热损失),则(　　)‎ A.水的温度升高,铜块的温度降低,且水升高的温度和铜块降低的温度相同 B.水的温度降低,铜块的温度升高,且水降低的温度和铜块升高的温度相同 C.水的温度升高,铜块的温度降低,且水增加的内能和铜块减少的内能相同 D.水的温度降低,铜块的温度升高,且水减少的内能和铜块增加的内能相同 答案　C　质量和初温都相同的水和铜块,当它们吸收相同的热量后,由Q=cmΔt可知,比热容越大,升高的温度越小,由于水的比热容大,所以水升高的温度小,由于初温相同,所以水的末温低,将铜块投入水中,热量由高温的铜传给低温的水,故铜块内能变小,水的内能增大,因不计热损失,则水增加的内能和铜块减少的内能相同,故C正确,B、D错误;由Q=cmΔt知Δt水<Δt铜,A错误。‎ 9‎ ‎6.两个质量不同的金属块,放出相同热量,降低相同温度,则(　　)‎ A.质量大的金属块的比热容一定大 B.质量大的金属块的比热容一定小 C.质量大的金属块的比热容可能大 D.两个金属块的比热容有可能相同 答案　B　由公式Q=cmΔt可知,当两个质量不同的金属块降低相同的温度,放出相同的热量时,它们的比热容与质量的乘积一定相同,故质量大的比热容一定小,应选B。‎ ‎7.下列关于热现象的说法中正确的是(　　)‎ A.温度高的物体含有的热量多 B.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量 C.液体的沸点随液面上方气压的增大而降低 D.冰水混合物吸热时,温度不变,内能增大 答案　D　热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故A错误;物体的内能增加,可能从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故B错误;液体的沸点随着气压的增大而升高,故C错误;冰水混合物质量不变,温度不变,但吸热,所以内能增大,故D正确。‎ ‎8.蒸馒头的师傅在用手从蒸笼里拿刚蒸熟的馒头时,为了避免手被烫伤,要先用手蘸一下凉水,他这样做的主要道理是(　　)‎ A.利用凉水是热的不良导体,把手和热馒头分开 B.利用凉水温度低,能快速降低蒸笼内水蒸气的温度 C.利用凉水蒸发要吸热,能降低水的温度 D.利用凉水先对手进行冷却,同时又由于水的比热容较大,避免手被烫伤 9‎ 答案　D　拿刚出笼的馒头时,若先在手上蘸些凉水,利用凉水先对手进行冷却,冷水遇到热的馒头,冷水会汽化,汽化吸收手上的热,使手的温度降低,同时又由于水的比热容较大,升温较慢,避免手被烫伤,故D正确。‎ ‎9.如图所示的事例中,不是通过做功的方式改变物体内能的是(　　)‎ 答案　C　用锯条锯木头,克服摩擦力做功,使锯条发热,是通过做功的方式改变物体内能,故A错误;划火柴点火,火柴克服摩擦力做功,是通过做功的方式改变物体内能,故B错误;烧水时水温升高,是通过热传递的方式改变物体内能的,故C正确;铁丝来回弯折温度升高,手对铁丝做功,使得铁丝的内能增加,温度升高,是通过做功的方式改变物体内能,故D错误。‎ ‎10.1 kg‎ ‎20 ℃‎的水吸收4.2×105 J的热量后,它的末温在下列给出的四个温度中,最多有几个可能(　　)‎ ‎①80 ℃ ②100 ℃ ③120 ℃ ④‎‎130 ℃‎ A.1 B‎.2 ‎C.3 D.4‎ 答案　C　由吸热公式Q吸=cmΔt得:‎ Δt===‎100 ℃‎。因为水沸腾时继续吸热但温度不变,所以水吸收热量后,温度从‎20 ℃‎升高,当达到沸点后不再升高。又因为水表面的气压不知道,水的沸点不确定,所以水的末温可能是‎80 ℃‎、‎100 ℃‎、‎120 ℃‎。‎ 二、填空题(每空2分,共22分)‎ ‎11.酒精和水充分混合后总体积小于混合前的总体积,此现象说明组成物质的分子间有　　　。汽车发动机常用水做冷却剂,这是因为水的　　　较大。 ‎ 答案　空隙　比热容 9‎ 解析　酒精和水混合后总体积变小的原因是分子间有空隙;由于水的比热容较大,根据Q=cmΔt可知,质量和升高温度相同时,水吸收的热量多,冷却效果好。‎ ‎12.图‎13-4-2‎中老人和小孩的感觉虽然不同,但从科学的角度看,两幅图都说明了　　　　可以改变物体的内能。图中的小孩从滑梯上滑下,他的机械能　　　　(选填“增加”、“不变”或“减少”)。 ‎ 图‎13-4-2‎ 答案　做功　减少 解析　搓手时,两手克服摩擦力做功,机械能转化为手的内能,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;从滑梯上下滑时,臀部与滑梯摩擦做功,机械能转化为臀部的内能,使臀部的内能增加、温度升高,是通过做功的方式改变物体的内能,故两幅图都是通过做功改变物体内能的;小孩滑下过程中,一部分机械能转化成了内能,所以他的机械能减少。‎ ‎13.在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的,这是因为海水的　　　较大;沙子的温度升高,是通过　　　　的方式改变内能的。 ‎ 答案　比热容　热传递 解析　海水比沙子的比热容大,因此,相同质量的海水和沙子,在吸收相同的热量时,沙子升温高,海水升温低,故可以感觉到沙子烫脚,而海水却是凉凉的;海滩上的沙子温度升高热得烫脚,是吸收了太阳光的能量,属内能的转移,故沙子温度升高是通过热传递的方式改变的。‎ ‎14.为了促进广大中小学生身体素质的提高,我国推行了“学生饮用奶计划”。一种学生饮用奶,它的净含量为200 mL,若它的密度为1.25×‎103 kg/m3,比热容为4.0×103 J/(kg·℃),冬天饮用时把它从‎10 ℃‎加热到‎40 ℃‎需要吸收　　　　J的热量。加热后的牛奶散发出浓浓的香味;学生在饮用过程中,剩余牛奶的　　　　保持不变(选填物理特征)。 ‎ 答案　3×104　密度(或比热容)‎ 9‎ 解析　牛奶的质量为m=ρV=1.25×‎103 kg/m3×200×10‎-6m3‎=‎0.25 kg,牛奶吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.0×103 J/(kg·℃)×‎0.25 kg×(‎40 ℃-10 ℃‎)=3×104 J;因为密度和比热容是物质的特性,所以学生在饮用过程中,牛奶的密度和比热容保持不变。‎ ‎15.一壶水在炉火上加热,水温升高,其内能　　　　(选填“增大”、“不变”或“减小”),改变物体内能有两种方式,这是通过　　　　方式改变其内能的。‎2千克的水温度升高‎10 ℃‎,水吸收的热量为　　　焦。[c水=4.2×103焦/(千克·℃)] ‎ 答案　增大　热传递　8.4×104 ‎ 解析　当物体的质量不变时,温度升高,内能增加,因此一壶水在炉火上加热,水温升高,其内能增大;该过程是通过热传递改变水的内能的;水吸收的热量为Q=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×‎2 kg×‎10 ℃‎=8.4×104 J。‎ 三、实验探究题(16小题8分,17小题8分,共16分)‎ ‎16.如图‎13-4-3‎所示,在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热。‎ 图‎13-4-3‎ ‎(1)加热相同时间后,分别测量两者的温度,发现沙子的温度明显高于水,这是因为　　　　　　　;加热时搅拌沙子,目的是　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)在两烧杯上方分别盖上玻璃片,过一会儿发现装水烧杯上方的玻璃片内侧有小水珠,用手摸两个玻璃片,发现装　　　　(选填“沙子”或“水”)烧杯上方的玻璃片温度比较高,原因是　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)水的比热容大(或沙子的比热容小)　使沙子受热均匀　(2)水　水蒸气液化放热 9‎ 解析　(1)加热时间相同时,应看做吸收热量相同,比热容小的升温快;搅拌的目的是使沙子受热均匀。(2)水蒸气充当热量传递的介质,加热时水汽化变成水蒸气吸收热量,再遇到玻璃片液化成小水珠,液化放热,因此有水珠的玻璃片温度高。‎ ‎17.为了比较水和空气对牛奶的冷却效果,某小组的同学进行了如下的探究实验:将一盒牛奶分别装入两个相同的瓶中,甲瓶放在水中,乙瓶放在空气中,其他条件均相同,如图‎13-4-4‎所示。实验时,他们每隔一定时间记录一次插在甲、乙两瓶牛奶中的温度计示数,如表所示:‎ 时间/min ‎0‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎8‎ ‎10‎ ‎12‎ ‎14‎ ‎16‎ ‎18‎ 甲/℃‎ ‎70‎ ‎60‎ ‎53‎ ‎47‎ ‎42‎ ‎39‎ ‎37‎ ‎35‎ ‎34‎ ‎33‎ 乙/℃‎ ‎70‎ ‎65‎ ‎61‎ ‎58‎ ‎55‎ ‎52‎ ‎50‎ ‎48‎ ‎47‎ ‎46‎ 图‎13-4-4‎ ‎(1)甲、乙两瓶中的牛奶质量应该　　　　　　　; ‎ ‎(2)本次实验中,小王发现　　　　的冷却效果更好; ‎ ‎(3)通过分析,小王又发现,甲瓶中牛奶冷却快慢前后不一致,是越来越　　　　; ‎ ‎(4)物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢。若小王用“冷却速度”来表示物体冷却快慢,则“冷却速度”可定义为:质量为‎1千克的物体,　　　　 叫做冷却速度。 ‎ 答案　(1)相等　(2)甲 　(3)慢　(4)单位时间内降低的温度 解析　(1)探究水和空气对牛奶的冷却效果时,需要控制牛奶的质量相等;(2)由表格数据可知,在相同的时间内,甲中的牛奶温度变化快,甲的降温效果好;(3)由表格数据分析可知,前段时间内牛奶的温度变化较快,后面的温度变化缓慢;(4)“冷却速度”可以定义为:‎1千克物体,单位时间内降低的温度叫做冷却速度。‎ 9‎ 四、计算题(18小题6分,19小题6分,20小题10分,共22分)‎ ‎18.一个热水袋内装有‎1 kg的水,水的温度是‎90 ℃‎,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),问热水袋内的水放出1.68×105 J的热量后,水的末温是多少?‎ 答案　‎‎50 ℃‎ 解析　由Q放=cmΔt得水的温度变化为Δt===‎40 ℃‎,水的末温为t=t0-Δt=‎90 ℃-40 ℃‎=‎50 ℃‎。‎ ‎19.质量‎500 g的某金属块,当温度升高‎80 ℃‎时,吸收了1.84×104 J的热量,该金属块的比热容是多少?可能是哪种金属?‎ 物质 ‎ 比热容c/[J/(kg·℃)]‎ 铝 ‎0.88×103‎ ‎ 铁、钢 ‎ 0.46×103‎ ‎ 铜 ‎ 0.39×103‎ ‎ 汞 ‎0.14×103‎ 答案　0.46×103 J/(kg·℃)　铁、钢 解析　由Q=cmΔt得金属的比热容为c===0.46×103 J/(kg·℃);经查比热容表可知,该金属为铁、钢。‎ ‎20.随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是:在房间地面装饰层下铺设散热管道,通过管道内的热水散热提高室温。当供水温度为‎45 ℃‎时,单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表:‎ 9‎ 散热管/地面 装饰层材料 陶瓷 塑料 木地板 聚乙烯(PE-RT)‎ ‎136.6 W/m2‎ ‎103.5 W/m2‎ ‎93.5 W/m2‎ 聚丁烯(PB)‎ ‎125.7 W/m2‎ ‎96.9 W/m2‎ ‎90.0 W/m2‎ ‎(1)若该地暖系统的总水量为2×‎103 kg,将全部的水从‎5 ℃‎加热至‎45 ℃‎,水至少需要吸收多少热量?[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]‎ ‎(2)某家庭木地板的面积为‎80 m2‎,散热管材料为聚丁烯(PB),供水温度为‎45 ℃‎,则该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳?‎ ‎(3)“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外,你认为还与哪些因素有关?请至少写出两点。‎ 答案　(1)3.36×108 J　(2)2.592×107 J　(3)见解析 解析　(1)水吸收的热量为Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2×‎103 kg×(‎45 ℃-5 ℃‎)=3.36×108 J;(2)散热管材料为聚丁烯,用木地板,因此该家庭地面单位面积上的散热功率为90.0 W2,所以该供暖系统每小时的散热量为Q=90.0 W/m2×‎80 m2‎×3 600 s=2.592×107 J;(3)“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外,还与地面装饰层材料、散热管材料、装饰层厚度、供水温度、管间距离等有关。‎ 9‎