人教版初中物理九年级全一册第一章内能测试卷(含答案)
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考试范围:xxx;满分:***分;考试时间:100分钟;命题人:xxx 学校:__________ 姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、选择题
1.关于粒子和宇宙,下列认识正确的起()
A.卢瑟福发现了电子,说明原子可以再分
B.电子、原子核、原子是按照由小到大的尺度排序的
C.“破镜难重圆”是因为固体分子间存在着排斥力
D.宇宙是一个有层次的天体结构系统,其中恒星是绝对不动的
2.下列生活现象能说明分子在不停地做无规则运动的是()
A.盛夏时节,荷香四溢B.阳光底下,尘土飞扬
C.凉风习习,水波荡漾D.深秋时节,落叶飞舞
3.关于温度、比热容、热量、内能,下列说法正确的是()
A.一块0℃的冰没有内能,它的分子不会运动
B.一个物体吸收了热量,它的温度一定会升高
C.物体的内能等于所有分子热运动的动能与分子势能的总和
D.比热容越大的物体,升高相同温度时吸收的热量越多
4.对物理概念的理解是学好物理的关键,下列说法正确的是()
A.物体吸收热量,内能增大,温度一定升高
B.功率小的机器比功率大的机器做功慢
C.夏天,往地面洒水降温主要是利用水的比热容大的特性
D.机械做功时,做的有用功越多,机械效率越大
5.下列有关比热容的说法正确的是()
A.不同物质的比热容一定不同
B.同种物质质量越大比热容就越大
C.比热容大的物质吸热能力弱
D.汽车发动机用水做冷却剂是因为水的比热容大
6.生物体内水的比例很高,这有助于生物体调节自身的体温,以免因温度变化太快对生物体造成损害,其主要原因是水的()
A.比热容大B.沸点高C.密度小D.凝固点低
7.如图所示,下列描述内能的变化,分析正确的是()
A.图甲:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能不变
B.图乙:用打气筒向瓶内不断打气,瓶内气体内能变小
C.图丙:被冲出的塞子是烫的,这说明做功可以改变物体内能
D.图丁:汽缸内的气体推动活塞向下运动,气体内能减少
8.在空气中,将热水倒进玻璃杯中,玻璃杯会变热,下列说法正确的是()
A.水含有的热量减少
B.水将温度传给了玻璃杯
C.玻璃杯增加的内能小于水减少的内能
D.玻璃杯升高的温度一定等于热水降低的温度
9.下列现象中,通过做功改变物体内能的是()
A.在饮料中放入一些冰块,饮料变凉
B.火车经过,铁轨的温度升高
C.柏油路被阳光晒热
D.火炉上水烧开了
10.依据你所学的热学知识,判断下列说法中正确的是()
A.钻木取火,是通过热传递的方式改变物体的内能
B.物体内能增加,温度一定升高
C.0C 的冰块没有内能
D.汽车发动机用水作冷却液,是利用水的比热容大的特性
11.一位同学用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热时,根据结果描绘温度一时间图像如图所示。
下列说法中错误
..的是()
A.甲物质比乙物质升温快
B.两种物质的内能增加是通过热传递的方式
0t时间内,甲物质比乙物质吸收热量多
C.0
D.乙物质的比热容大于甲物质的比热容
12.据表格中数据,下列说法正确的是()
物质铁铜水煤油
ρ/(kg·m-3)7.9×1038.9×103 1.0×1030.8×103
c/[J(kg·℃)-1]0.46×1030.39×103 4.2×103 2.1×103
A.单位质量的铁温度升高1℃时吸收的热量是0.46×103J
B.1kg铜温度升高1℃时,吸收的热量是0.39×103J/(kg·℃)
C.煤油和水体积之比为2∶1,吸收热量之比为12∶5,则升高温度之比为3∶1
D .初温、质量相同的铁块和铜块,吸收相同的热量后相接触,内能从铁块转移到铜块 13.为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点,某同学做了如下实验,将盛有30︒C 冷水的小烧杯放入盛有70︒C 热水的大烧杯中,分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况,绘制成如图所示的图像。
下列说法错误的是( )
A .热水和冷水到达同一温度的时间是相同的
B .热水温度下降比冷水温度升高的快
C .热水放出的热量一定等于冷水吸收的热量
D .热水的质量与冷水的质量可以不相等
14.重庆美食名扬四方,吸引全国各地旅客来“打卡”,如图所示是大家常见的美食,其中所包含的物理知识正确的是( )
A .小面——刚煮熟的小面冒“白气”是汽化现象
B .酸辣粉——酸辣香味四溢是由于分子永不停息做无规则运动
C .回锅肉——炒肉时主要是通过做功的方式使肉和菜的内能增加
D .重庆火锅——当汤沸腾以后,把炖汤的火调小是为了降低汤的温度
二、填空题
15.太阳能热水器内装100kg 、温度为20℃的水,阳光照射一天后,水温升高到70℃ ,已知水的比热容为3
4.210J/(kg )⨯⋅℃,则热水器内的水吸收了_____J 的太阳能;这是通过_____的方式改变了水的内能。
16.个旧市制药厂制药时,全城都能闻到药味,这是_______现象;个旧市城区气候宜人,冬暖夏凉,主要得益于城中心有个旧湖,这是因为水的_________大,对气温起到了调节作用.
17.汽车上的散热器用水作为冷却剂,这是利用了水的______较大的性质;散热器中装有10kg 的水,在温度升高20℃的过程中,若水吸收的热量全部用来提升物体,可将质量为______kg 的物体提升到100m 高处(水的比热容为 4.2×
103J/(kg·℃))。
18.在微小的粒子中,质子带______电,中子不带电,所以原子核带______电,电子带______电,质子数与电子数相等,因此整个原子不带电。
19.标准大气压下完全燃烧42g 的酒精,放出的热量是______J ,若50%的热量被水吸收,能使质量为2kg 初温为30℃的水在一标准大气压下升高______℃。
(()3
4.210/kg C J c =⨯⋅︒水,7
3.010J /kg q =⨯酒精)
20.如图是一款疗伤喷雾,常用于“冷疗法”治疗外伤疼痛:
(1)喷雾剂使用的材料是氯乙烷。
它的装瓶是采用___________的方法使其在常温下液化,在向瓶中充气时,瓶内温度___________(选填“升高”、“降低”或“不变”);
(2)使用时,对准人的伤口处喷射,液态氯乙烷在皮肤表面迅速___________(填物态变化名称),同时___________(选填“吸收”或“放出”)大量的热,使人体受伤部位的温度降低,皮肤血管收缩,神经纤维传导速度变慢,起到镇痛作用。
三、解答题
21.太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点。
为有效利用太阳能,某研究性学习小组对“物体吸收太阳能的能力与表面颜色之间的关系”进行了实验研究:在两只相同的烧杯中装有质量和初温相同的水,烧杯外用一个黑色塑料袋和一个白色塑料袋密封,插入温度计(温度计的玻璃泡浸没在水中,大部分刻度露出可见),放在阳光下曝晒。
每隔相同的时间读出温度计的示数,数据记录如下: 塑料袋 颜色
水的质量(m /kg)
初 温 (t /℃)
温 度 (t 1/℃)
温 度 (t 2/℃)
温 度 (t 3/℃)
……
黑 色
1.0
15.0
22.3
27.8
31.5
……
白 色
1.0
15.0
16.5
17.8
19.0
……
根据上述数据回答下列问题:
(1)这次实验过程中,采用的科学研究方法是_______
(2)通过上面的研究可以推断:太阳能热水器的集热管表面颜色以______为宜;
(3)小明家使用的太阳能热水器的说明书如图,若在太阳能热水器的水箱中装满水,中午在太阳照晒下每小时温度升高10℃,则该热水器中的水每小时吸收的热量是多少?该热水器中午每秒钟每平方米的面积上获得的太阳能是多少?_______
22.小明家的水壶中装有2.5kg的水,在室温下放置一段时间后,用天然气将水烧开,现已知水的比热c=4.2×103J/(kg•℃),小明想估算水吸收的热量,请你帮他:
(1)写出估算时用到的物理量及数值;
(2)计算水大约吸收的热量.
23.用电热水壶把1kg的水从25℃加热到100℃,消耗的电能为3.6×105J.求:[c水
=4.2×103J/(kg•℃)]
(1)这壶水加热到100℃需吸收的热量Q;
(2)该电热水壶的效率η.
24.工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷.现有一成型的合金钢刀具的质量为1kg,温度为20℃,放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5kg、20℃的水中冷却.最后与水达到共同的温度(不计过程中的热量损失,c水=4.2×103J/(kg℃),c合金钢=0.42×103J/(kg℃))求:
(1)此刀具在火炉中吸收了多少热量?
(2)淬火后水的温度为多少摄氏度?
【参考答案】
一、选择题
1.B
2.A
3.C
4.B
5.D
6.A
7.D
8.C
9.B
10.D
11.C
12.C
13.C
14.B
二、填空题
15.热传递
16.扩散比热容
17.比热容840
18.正正负
19.
20.压缩体积升高汽化吸收
三、解答题
21.
22.
23.
24.
【参考解析】
一、选择题
1.B
解析:B
A.物理学家汤姆生发现了电子,说明原子是可以再分的,故A错误;
B.在电子、原子核、原子中,电子的尺度最小,原子的尺度最大,则电子、原子核、原子是按照由小到大的尺度排序的,故B正确;
C.破镜很难重圆主要是因为分子间的距离过大,分子间作用力不能发挥作用,故C错误;
D.运动是相对而言的,没有任何物体是绝对不动的,选择了不同的参照物,物体的运动情况是不同的,恒星相对于从它旁边运动过的流星而言是运动的,故D错误。
故选B。
2.A
解析:A
A.盛夏时节,荷香四溢说明分子不停地做无规则运动,故A符合题意;
B.阳光底下,尘土飞扬不是分子运动,分子运动是看不见的,故B不符合题意;C.凉风习习,水波荡漾,是因为水面在风的作用下产生波纹不是分子运动,故C不符合题意;
D.深秋时节,落叶飞舞不是分子运动,分子运动是看不见的,故D不符合题意。
故选A。
3.C
解析:C
A.任何物体都有内能,故A选项错误;
B.晶体熔化时吸收了热量,温度不变,故B选项错误;
C.物体的内能等于所有分子热运动的动能与分子势能的总和,故C选项正确;
D.比热容越大的物体,由于质量未知,故升高相同温度时吸收的热量未必多,故D选项错误。
故选C。
4.B
解析:B
A.物体吸收热量,内能增大,温度不一定升高,如晶体的熔化过程,故A错误;B.功率表示做功的快慢,即功率小的机器比功率大的机器做功慢,故B正确;
C.夏天,往地面洒水降温主要是利用水蒸发吸热的特性,故C错误;
D.因为机械效率是有用功与总功的比值,所以做功多的机械,其机械效率不一定高,故D错误。
故选B。
5.D
解析:D
A.不同物质,比热容一般不同,但也有不同物质的比热容相同,如冰和煤油的比热容都是2.1×103J/(kg⋅℃),故A错误;
B.比热容的大小与质量无关,同种物质比热容相同,故B错误;
C.比热容反映了物体吸热或放热本领的强弱,比热容大说明物体吸热或放热的能力强,故C错误;
D.水的比热容较大,用水做冷却剂时,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,这样可以把这些热迅速吸收,使发动机的温度不致升的太高,故D 正确。
故选D。
6.A
解析:A
因为水的比热容比较大,在吸收或放出相同的热量时,水的温度变化小,因此生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害,故A 正确。
故选A。
7.D
解析:D
A.厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能增加,故A错误;
B.用打气筒向瓶内不断打气,对瓶内气体做功,瓶内气体内能变大,故B错误;
C.被冲出的塞子是烫的,是试管内水蒸气给塞子加热变烫的,不能说明做功可以改变物体内能,故C错误;
D.汽缸内的气体推动活塞向下运动,气体对活塞做功,内能减少,故D正确。
故选D。
8.C
解析:C
A.热量是一个过程量,不能用含有描述,故A错误;
B.温度是指物体的冷热程度,温度不能传递,将热水倒进玻璃杯中,玻璃杯会变热,是水将热量传给了玻璃杯,故B错误;
C.水释放出的热量一部分传递给了空气,所以玻璃杯增加的内能小于水减少的内能,故C正确;
D.由
Q
t
cm
∆=可知,水放出的热量不等于玻璃杯吸收的热量,水的比热容和玻璃的比热
容不同,水的质量和玻璃杯的质量也不同,所以玻璃杯升高的温度不一定等于热水降低的温度,故D错误。
故选C。
9.B
解析:B
A .饮料中放入冰块,冰块能吸走饮料的热量,是通过热传递改变内能的,故A 不符合题意;
B .火车经过,铁轨克服摩擦做功,内能增大,温度升高,故B 符合题意;
C .柏油路被阳光晒热是阳光把热传递给柏油路,故C 错误;
D .火炉上水被烧开,是燃料燃烧放出热量,这些热量传递到水身上,于是温度升高,内能增大,故D 不符合题意。
故选B 。
10.D
解析:D
A .钻木取火,是通过做功的方式改变物体的内能的,故A 错误;
B .晶体熔化和液体沸腾过程,吸收热量、内能增大但温度保持不变,故B 错误;
C .任何物体在任何情况下都具有内能,故C 错误;
D .汽车发动机用水作冷却液,是利用水的比热容大温度变化小的热性,故D 正确。
故选D 。
11.C
解析:C
A .由图可知,相同时间,甲温度升高比乙快,故A 正确,不符合题意;
B .用酒精灯给的甲、乙两种物质加热时,是通过热传递的方式增加内能,故B 正确,不符合题意;
C .00
t 时间内,时间相同,甲乙两物质吸收热量相同,故C 错误,符合题意;
D .由图可知,质量相等的甲乙两物质吸收相同热量,甲物质升温较快,比热容较小,乙物质的比热容较大,故D 正确,不符合题意。
故选C 。
12.C
解析:C
A .由表格可知,铁的比热容是0.46×103J /(kg ·℃),说明1kg 的铁温度升高1℃时吸收的热量是0.46×103J ,但是单位质量不一定是1kg ,故A 错误;
B .由表格可知,铜的比热容是0.39×103J/(kg ·℃),1kg 铜温度升高1℃时,吸收的热量是0.39×
103J ,故B 错误; C .煤油和水体积之比为2∶1,由m V ρ=可知,质量之比
3333
0.810kg/m 28
1.010kg/m 15
m V m V ρρ⨯==⨯=⨯煤油煤油煤油水水水 吸收热量之比为12∶5,由Q cm Δt =可知,则升高温度之比
33
4.210221J/(kg )53==5J/(kg )81.110Q c m t c m Q Q t Q c m c m ∆⋅==⋅⋅⨯⨯⨯∆⋅⨯煤油吸
水水煤油煤油煤油煤油吸水吸水
水吸煤油煤油水水
℃℃ 故C 正确;
D .初温、质量相同的铁块和铜块,吸收相同的热量,由表格可知,铁的比热容大于铜的比热容,由Q
t cm
∆=
可知,铁升高的温度更低,铁的末温低,铜的末温高。
热传递的过程中,从高温物体向低温物体传递,铁块和铜块相接触后,内能从铜块转移到铁块,故D 错误。
故选C 。
13.C
解析:C
A .由图可知,热水和冷水到达同一温度的时间是相同的,均为400s ,故A 正确,A 不符合题意;
B .热水温度下降30︒
C ,冷水温度升高10︒C ,所以热水温度下降比冷水温度升高的快,故B 正确,B 不符合题意;
C .由于存在热损失,所以热水放出的热量会大于冷水吸收的热量,故C 错误,C 符合题意;
D .根据Q cm Δt =,温度变化量不同,则热水的质量与冷水的质量可以不相等,故D 正确,D 不符合题意。
故选C 。
14.B
解析:B
A .“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A 错误;
B .闻到香味是由于食品中的分子运动到空气中去了,说明分子永不停息做无规则运动,故B 正确;
C .炒肉时主要是通过热传递的方式使肉和菜的内能增加,故C 错误;
D .当汤沸腾以后,温度保持不变,把炖汤的火调小是为了节省燃料,故D 错误; 故选B 。
二、填空题 15.热传递
解析:72.110J ⨯ 热传递 [1]太阳能热水器吸收的热量
374.210J/(kg 100kg (7020 2.110J Q cm t =∆=⨯⋅⨯⨯-=⨯℃)℃℃);
[2]该热量是吸收太阳辐射能获得的,故属于热传递改变了水的内能。
16.扩散比热容
解析:扩散 比热容
[1]一切物质的分子都在不停地做无规则运动,个旧市制药厂制药时,全城都能闻到药味,这是扩散现象;
[2]因为水的比热容较大,吸收或者放出大量的热量,温度变化不大,所以个旧市城区气候宜人,冬暖夏凉.
17.比热容840
解析:比热容 840
[1]汽车散热器用水作为冷却剂,相同质量的水和其他物质比较,升高相同的温度时可以吸收更多的热量,是利用了水的比热容较大的性质。
[2]水吸收的热量
Q 吸=cm Δt =4.2×103J/(kg·℃)×
10kg×20℃=8.4×105J 对物体的做的功
W =Q 吸=8.4×105J
由功的公式
W =Gh =mgh
物体的质量
58.410J 10N/kg 100m
W m gh ⨯==⨯=840kg 18.正正负
解析:正 正 负
[1][2][3]整个原子不带电,是因为原子内部的质子和电子所带电荷量相等;而原子由原子核和核外电子构成,原子核又由质子和中子构成;由于中子不带电,质子带正电,从而使原子核带正电,电子带负电。
19.
61.2610⨯
[1]完全燃烧42g 酒精放出的热量
Q 放=mq 酒精=42×10-3kg×3×107J/kg=1.26×106J
[2]由题意可知,水吸收的热量
Q 吸=Q 放η=1.26×106J×50%=6.3×105J
由Q cm t =∆吸得水温度升高值
536.310J 754.210J/(kg )2kg
Q t cm ⨯∆===⨯⋅⨯吸℃℃ 由
0t t t ∆=-
得
03075105t t t =+∆=+=℃℃℃
在一标准大气压下水的沸点为100℃,水沸腾时虽吸热但不升温,水温的末温为100℃,故水升高的温度
1003070t ∆=-=℃℃℃20.压缩体积升高汽化吸收
解析:压缩体积 升高 汽化 吸收
(1)[1]使气体液化的方法有两种:一是降低温度,二是压缩体积。
那么要想在常温下让氯乙烷烷从气态变为液态,我们可采取加压的方法使其在常温下液化,这一过程要放出热量。
[2]在向瓶中充气时,此时对瓶内做功,内能增加,温度升高。
(2)[3][4]气态的氯乙烷在加压的条件下液化液态储存在容器内;当液态的氯乙烷喷出遇到温度较高的皮肤时,会迅速汽化为气态;液态的氯乙烷汽化时吸收大量的热量,会使人体受伤部位的内能减小,温度降低。
三、解答题
21.
控制变量 黑色 4.2×106J ;1944J
(1)[1]本实验探究黑、白颜色物体的吸热能力,实验时让让水的质量、容器、水的初温相同,采用了控制变量法。
(2)[2]通过实验说明黑颜色物体的吸热能力强,太阳能热水器的集热管表面颜色以黑色为宜;
(3)[3]水的体积
V =100L=100×10-3m 3
水的质量
m=ρV =1×103kg/m 3×100×10-3m 3=100kg
水吸收的热量
Q 吸=cm Δt =4.2×103J/(kg ‧℃)×100kg×10℃=4.2×106J
设热水器中午每秒钟每平方米的面积上获得的太阳能为Q ,则
Q 吸=Q ×1.5×3600×40%
64.210J 1944J 1.5360040%1.5360040%
Q Q ⨯===⨯⨯⨯⨯吸22. (1)水的初温为20℃和末温;(2)8.4×105J
(1)水在室温下放置一段时间后大约20℃左右,一个标准大气压下水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,所以估算时用到的物理量及数值为水的初温为20℃和末温,可求得升高温度Δt =100℃﹣20℃=80℃;
(2)根据Q 吸=cm Δt =得,水大约吸收的热量大约为:Q 吸
=cm Δt =4.2×103J/(kg•℃)×2.5kg×80℃=8.4×105J .
23.
(1)3.15×105J ;(2)87.5%.
【分析】
考查热量的计算, 能量利用效率.
(1)已知水的质量和温度的变化,根据Q cm t = 求出水吸收的热量;
(2)已知消耗的电能;根据效率公式求出此热水壶的效率.
(1)m=1kg ,t 0=25℃,t=100℃,水吸收的热量:
354.210J/(kg ?)1kg (10025) 3.1510J Q cm t ==⨯⨯⨯-=⨯吸℃℃℃
(2)电热水壶的效率:
553.1510J 100%100%87.5%3.610J
Q W η⨯=⨯=⨯=⨯吸 答案:(1)3.15×105J ;(2)87.5%.
24.
(1)3.4272××105J ;(2)36
解:(1)将刀具放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,其末温t =836℃,则刀具在炉火中吸收的热量:
()()350.4210J/kg 1kg 83620 3.427210J Q cm t =∆=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸℃℃℃.
(2)由题,将煅烧后的刀具迅速取出放入20℃的水中冷却,最后刀具与水达到共同的温度,设为t ′,不计过程中的热损失,则Q 水吸=Q 合放,即:
c 水m 水(t ′﹣t 0′)=c 合金钢m 合金钢(t ﹣t ′),
()()334.210J/kg 5kg 200.4210J/kg 1kg 836t t ⨯⋅⨯⨯-=⨯⨯⨯-''℃(℃)℃(℃), 解得:t′=36℃.
答:(1)此刀具在火炉中吸收了3.4272××105J 的热量;
(2)淬火后水的温度为36℃;
【点睛】
本题考查了吸热公式、放热公式、热平衡方程的掌握和运用,知道达到热平衡时物体温度相同,计算时要弄清楚水和刀具的初温和末温.。