人教版初中物理九年级全一册第一章内能经典练习(答案解析)
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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.甲、乙两物体的比热容之比是1:3,质量之比是2:1,若它们吸收相同的热量,则它们升高的温度之比是()
A.1:6B.3:2C.2:3D.6:1
2.下列说法正确的是()
A.内能小的物体不可能向内能大的物体传递热量
B.液体的蒸发在任何温度下都能进行
C.用干冰在舞台上制造出的淡淡薄雾是液态的二氧化碳
D.下雪天,向积雪的公路撒盐,能提高冰的熔点,尽快融雪
3.对于图中所示的四幅图,下列说法中正确的是()
A.甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加
B.乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,说明分子间只存在引力
C.丙图中活塞向下运动时,瓶内空气温度升高,属于内能转化为机械能
D.丁图中小朋友下滑时,是通过做功增加了物体内能
4.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
5.用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和乙加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,据此判断物质甲的比热容为()
A.比乙物质的比热容大B.比乙物质的比热容小
C.和乙物质的比热容一样大D.条件不足,不能确定
6.关于温度、内能、热量的说法,正确的是()
A.物体的内能增加,可能是外界对物体做了功
B.同一物体的温度升高,内能不一定增大
C.热量总是从内能大的物体传向内能小的物体
D.物体的温度越高,含有的热量越多
7.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
8.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
9.一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
10.下列说法正确的是()
A.给自行车车胎打气时要用力,说明气体分子间只有斥力,没有引力
B.室内扫地时,在一束阳光下看到灰尘在空中飞舞,这就是分子运动
C.用力拉铁丝,铁丝不断,是由于分子间有引力
D.新冠病毒在一定的条件下会传播,说明分子在不停地运动
11.关于温度、热量、内能之间的关系,下列说法正确的是()
A.温度低的物体可能比温度高的物体内能多
B.物体内能增加,一定吸收了热量
C.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
D.物体吸收热量,温度一定升高
12.下列说法中正确的是( )
A .物体温度越高,含有的热量越多
B .物体的温度相同,内能一定相同
C .在热传递过程中,温度总是从高温物体传向低温物体
D .做功和热传递在改变物体内能时是等效的
13.关于温度、内能和热量,下列说法中正确的是( )
A .0℃的冰块,一定没有内能
B .热气腾腾的汤所含有的热量较多
C .物体内能增加,一定从外界吸收了热量
D .物体吸收了热量,温度不一定升高
14.关于温度、内能和热量,以下说法正确的是( )
A .温度越高的物体所含的热量一定越多
B .温度相同的两个物体,所具有的内能一定相等
C .0℃的冰变成 0℃的水,温度不变,没有吸收热量,所以它的内能不变
D .任何物体都具有内能,做功和热传递都可以改变物体的内能大小
二、填空题
15.如图是2018年6月6日海口和内地城市西安的气温情况。
请根据两座城市的气温变化情况判别城市名称,甲是______,你做出判别的依据是在受太阳照射条件相同时,因为水与干沙土相比,水的比热容较大,沿海地区比内陆地区______小。
16.如图所示是某物质的凝固图像,第20min 的内能______(填大于、小于或等于)第10min 的内能;若该物质是均匀放热,且质量不变,那么50g 该液体从A 点降温到B 点,要放出______J 的热量;从图像可以看出,该物质液态与固态的比热容之比为______。
(()3
=4.210J/kg c ⨯⋅水℃)
17.图甲实验表明______; 图乙实验表明______;图丙实验表明______。
18.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·℃))。
19.春季,在培育秧苗时,有经验的农民往往会在傍晚在秧田里_____(选填“灌水”或“排水”)以防倒春寒冻伤秧苗,这是利用水的_____比较大的性质。
20.锡都个旧市的市中心有金湖,个旧主城区相比较州内其他县市昼夜温差较小,这是由于水的_______大的缘故;生活中我们会发现,如果两块玻璃板中间有水就很难把它们分开,这说明了分子之间存在______。
三、解答题
21.物理兴趣小组的同学在研究“砂石和某种液体谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯,分别给盛放在相同容器中质量都是100g的砂石和某种液体加热他们绘制出砂石与液体的温度随加热时间变化的图像分别如图a、b所示,己知酒精的热值是
3×107J/kg,加热时酒精灯平均每分钟消耗1g酒精,已知砂石的比热容是0.84×103J/(kg·℃),那么请问:
(1)加热2min时,砂石吸收的热量;
(2)求出该液体的比热容;
(3)酒精灯加热液体时的效率是多少。
22.某同将一块质量是2kg的金属块放入90℃的水中加热足够长时间后,迅速取出放入另一个装有5kg水的绝热容器中,容器中水温为38℃,放入金属块后水温最终上升到42℃,不计热量损失。
[c水=4.2×103J/(kg·℃)],求:
(1)水吸收热量多少?
(2)该金属比热容是多少?
23.如图所示,是最新一款无人驾驶汽车原型图。
汽车自动驾驶时使用雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况。
该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距
离时消耗汽油1kg 。
汽油机的效率为24%,那么,在这段运动过程中,(已知汽油的热值为74.510J/kg )求:
(1)如果汽油完全燃烧损失了多少焦的热量?
(2)日本早稻田大学理工部的内藤健教授发现了一种全新的压缩燃烧原理可以使发动机热效率达到60%,其他条件都不变,那么汽车在这段路程消耗的汽油是多少?
24.小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆(如图所示),内部由加热系统和按摩系统两部分组成。
加热系统的加热电阻额定电压220V ,额定功率605W .小明帮奶奶泡脚时,向足浴盆中加入6kg 初温为20℃的水,加热系统的加热电阻正常工作15min 将水加热到40℃,问此加热过程中:
(1)水吸收的热量是多少?[c 水=4.2×103J/(kg •℃)]
(2)足浴盆的加热效率是多少?(结果保留至0.1%)
【参考答案】
一、选择题
1.B
2.B
3.D
4.D
5.B
6.A
7.B
9.C
10.C
11.A
12.D
13.D
14.D
二、填空题
15.海口温差
16.小于21002∶1
17.分子间存在引力分子在永不停息地做无规则运动做功可以改变物体内能18.比热容840
19.灌水比热容
20.比热容引力
三、解答题
21.
22.
23.
24.
【参考解析】
一、选择题
1.B
【分析】
知道甲、乙两物体的比热容之比、质量之比,并且吸收相同的热量,利用吸热公式求两物体升高的温度之比。
由题知,两物体的比热容之比
:1:3c c =甲乙
质量之比
:2:1m m =甲乙
吸收热量之比
:1:1Q Q =甲乙
由Q cm t =∆吸可得,两物体升高的温度之比
11:::3:21231
Q Q t t c m c m ∆∆===⨯⨯甲乙甲乙甲甲乙乙 故ACD 不符合题意,B 符合题意。
故选B 。
2.B
解析:B
A .内能的大小跟物体的温度、状态、分子数目等有关,故内能小的物体温度也可能比较大,所以内能小的物体也可能向内能大的物体传递热量,故A 错误;
B .蒸发不需要任何温度条件,是发生在液体表明的一种缓慢的汽化现象,故B 正确;
C .用干冰在舞台上制造出的淡淡薄雾,是干冰升华吸收周围的热量,导致周围的温度降低,空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故C 错误;
D .下雪天,向积雪的公路撒盐,使雪熔化加快,是因为降低了冰的熔点,故D 错误。
故选B 。
3.D
解析:D
A .甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气对软木塞做功,管内水蒸气的内能减小,故A 错误;
B .分子间引力和斥力是同时存在的,乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,说明此时表现为分子间的引力,故B 错误;
C .丙图中活塞向下运动时,瓶内空气温度升高,属于机械能转化为内能,故C 错误;
D .改变内能有两种方式:做功和热传递,丁图中小朋友下滑时,是通过做功增加了物体内能,故D 正确。
故选D 。
4.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。
5.B
解析:B
A.比热容指的是物体的吸/放热本领,相同时间内,电加热器提供的热量相同,即甲乙吸收的热量相同,温度变化慢的比热容大,故甲的比热容比乙的比热容小,故A不符合题意;
BCD.升高相同的温度,甲吸收的热量少,甲的比热容比乙的比热容小,故B正确符合题意,CD错误,不符合题意。
故选B。
6.A
解析:A
【分析】
(1)改变物体内能的两种方式:做功和热传递;
(2)物体的内能与物体的质量、温度和状态有关;
(3)发生热传递的条件是存在温度差,不是内能差;
(4)热量是一个过程量,不能说含有多少热量。
A.改变物体内能的方式有做功和热传递,因此物体的内能增加,可能是外界对物体做了功,也可能是物体吸收了热量,故A正确;
B.同一物体吸收了热量,它的温度不一定升高,但内能增加,故B错误;
C.热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,发生热传递的条件是存在温度差,不是内能差,故C错误;
D.热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故D错误。
故选A。
【点睛】
本题查学生对内能、热量、热传递的条件及改变物体内能方法的理解,是一道综合题。
7.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。
8.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。
9.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;
0t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;
C.0
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。
10.C
解析:C
A.气体分子之间由于距离比较远,故没有作用力,故A选项错误;
B.室内扫地时,在一束阳光下看到灰尘在空中飞舞,灰尘不是分子,分子太小,是不可见的,故B选项错误;
C.用力拉铁丝,铁丝不断,是由于分子间有引力,是正确的,故C选项正确;
D.新冠病毒在一定的条件下会传播,病毒不是分子,不能说明分子在不停地运动,故 D 选项错误。
故选C。
11.A
解析:A
A.影响物体内能大小的因素有:温度和质量,所以温度低的物体可能比温度高的物体内能多,故A正确;
B.改变内能的方式有两种:做功和热传递,物体内能增加,有可能是外界对物体做功,故B错误;
C.热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,而不是内能,故C错误;
D.晶体熔化过程中,不断吸热,内能不断增大,但是温度不变,故D错误。
故选A。
12.D
解析:D
A.热量是一个过程量,指的是在热传递过程所传递的内能的多少,不能说含有或具有热量,故A错误;
B.影响物体内能的因素有:物体的质量和温度,故物体的温度相同,内能不一定相同,故B错误;
C.热传递过程中,热量由高温物体向低温物体传递,故C错误;
D.改变物体的内能的方式有:一是做功,二是热传递,这两种方法对于改变物体的内能来说是等效的,故D正确。
故选D。
13.D
解析:D
A.一切物体都具有内能,0℃的冰块也有内能,故A错误;
B.热量是过程量,能说吸收或放出多少热量,不能说含有,热气腾腾的汤可以说温度较高,故B错误;
C.改变物体内能有两种方式:做功和热传递;物体内能增加,不一定从外界吸收了热量,故C错误;
D.晶体熔化过程中,不断的吸收热量,但是温度不变,故D正确。
故选D。
14.D
解析:D
A.热量是指热传递过程中内能的改变量,是过程量,描述它的术语是“吸收”或“放出”,不能用含有,故A项错误;
B.内能不仅与物体的温度有关,还与物质状态,物质量的多少有关,温度相同的两个物体,所具有的内能不一定相等,故B项错误;
C.0℃的冰熔化为 0℃的水,冰要吸热,但温度不变,内能增加,故C项错误;
D.分子在永不停息的做无规则,所以任何物体都具有内能。
做功和热传递都可以改变物体的内能大小并且效果相同,但方式不同,做功是能量的转化,而热传递是能量的转移,故D项正确。
故选D。
二、填空题
15.海口温差
解析:海口温差
[1]海口城市由于有水,水的比热容比较大,吸收和放出的相同热量,温度变化较小,其昼夜温差小,故城市甲是海口。
[2]判别的依据是在受太阳照射条件相同时,因为水与干沙土相比,水的比热容较大,吸收相同的热量,沿海地区比内陆地区温差小。
16.小于21002∶1
解析:小于21002∶1
[1]物质在凝固过程中要不断放出热量,所以第20min的内能小于第10min的内能。
[2]因为该物质的凝固点是0℃,标准大气压下水的凝固点是0℃,所以该物质是水,在AB 阶段该物质处于液态,那么50g 该液体从A 点降温到B 点,要放出的热量
()3=4.210J/kg 0.05kg 10=2100J Q cm t =∆⨯⋅⨯⨯℃℃
[3]由图像可知,该物质在CD 是固态,5分钟的时间温度下降了20℃,而该物质在液态时5分钟下降了10℃,因为该物质是均匀放热,所以时间相同放出热量是相同的,又因为质量不变,由Q c m t
=∆可知 2=1
Q
c m t t Q c t m t ∆∆==∆∆液液固固液固
17.分子间存在引力分子在永不停息地做无规则运动做功可以改变物体内能
解析:分子间存在引力 分子在永不停息地做无规则运动 做功可以改变物体内能
[1]分子间既有引力又有斥力,两块表面干净的铅压紧后可吊起重物,说明分子间存在引力。
[2]两种气体混合在一起是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动。
[3]绳子摩擦铜管时通过做功改变了铜管的内能,使铜管温度升高;铜管将热量传递给乙醚,通过热传递使乙醚沸腾;蒸汽冲起木塞,乙醚内能减少,又通过做功转化成了塞子的机械能。
实验表明做功可以改变物体内能。
18.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 19.灌水比热容
解析:灌水 比热容
[1]春季,在培育秧苗时,晚上时在秧田里灌水,能防倒春寒伤秧苗。
[2]水的比热容比泥土大,在相同条件下,晚上水在降温时放出的热量多,使秧苗的温度不致下降过低,从而可使秧苗不被冻坏。
20.比热容引力
解析:比热容 引力
[1]湖中有大量的水,水比沙石的比热容大,根据ΔQ cm t =可知,相同质量的水和沙石,白天在太阳照射下,吸收相同热量时,水升温较少;同理,在夜晚放热时,水降温较少,所以个旧主城区相比较州内其他县市昼夜温差较小,是因水的比热容大。
[2]两块玻璃板中间有水时很难把它们分开,是因为水和玻璃分子距离小,分子间的引力将它们吸引在了一起。
三、解答题
21.
(1)21000J ;(2)4200J/(kg•℃);(3)70%
(1)加热2min 时,砂石吸收的热量
()()()3430.8410J/kg 100g 270-20=0.8410J/kg 0.1kg 250=2.11J
=0Q cm t ⨯⋅⨯⨯⨯⋅⨯⨯⨯=∆吸℃℃℃℃℃
(2) 加热2min 时,酒精释放的热量相同,故该液体也在这两分钟内吸收了相同的热量,故其液体的比热容为
()
()3=4.210J/kg 100g 702100J -200=Q c m t ⨯⋅⨯=∆吸℃℃℃ (3)酒精完全燃烧释放的热量为
374=110kg 310J/kg=310J Q mq -=⨯⨯⨯⨯放
酒精灯加热液体时的效率是
442.110100%=100%=7J 3J
010%Q Q η⨯⨯=⨯⨯吸放 答:(1)加热2min 时,砂石吸收的热量42.110J ⨯;
(2) 该液体的比热容()3
4.210J/kg ⨯⋅℃; (3) 酒精灯加热液体时的效率是70%。
22.
(1)8.4×104J ;(2)0.875×103J/(kg•℃)
解:(1)水吸收的热量
()()()340 4.2?10J /kg?×5kg?42-38=8.4?10J Q c m t t =-=吸水水℃℃℃
金属块放出的热量
48.4?10J Q Q ==吸放
金属块放入90℃的水中加热足够长时间后,达到共同温度,则金属块的温度也为90℃,故金属的比热容
()()
()438.4?10J =0.875?10J /kg?2kg?90-42Q c m t t ==-放
金金金℃℃℃ 答:(1)水吸收热量是48.4?10J ;
(2)该金属比热容是()3
0.875?10J kg?℃。
23.
(l )73.4210J ⨯ (2)0.4kg
(1)由题可知,汽油完全燃烧放出的热量:
771kg 4.510J /kg 4.510J mq Q ==⨯⨯=⨯放,
由Q Q Q =+吸放损和Q Q η=吸放
可得: 77=(1)=(124%) 4.510J 3.4210J Q Q η-⨯-⨯⨯=⨯放损; (2)根据题意,汽车两种情况下所做的功相同,根据W Q
η=可知: 24%W Q mq η==⨯放……①
=''60%'W Q m q η=⨯放……② 由①②可得:
24%1kg '0.4kg 60%q m q
⨯⨯==⨯. 答:(1)如果汽油完全燃烧损失了73.4210J ⨯焦的热量;
(2)汽车在这段路程消耗的汽油是0.4kg 。
24.
(1)5.04×105J (2)92.6%
【解析】
【分析】
(1)知道水的比热容、水的质量,初温和末温,利用吸热公式Q 吸=cm (t-t 0)求水吸收的热量;
(2)根据W=Pt 求出足浴盆消耗的电能;根据效率的公式算出足浴盆的加热效率。
(1)水吸收的热量:Q 吸=c 水m (t-t 0)=4.2×103J/(kg•℃)×6kg×(40℃-20℃)
=5.04×105J ;
(2)加热时间t′=15min=900s ,足浴盆加热时消耗的电能:W=P 额
t′=605W×900s=5.445×105J 。
足浴盆的加热效率:η=Q 吸
W = 5.04×105J 5.445×105J ≈92.6%。