《常考题》人教版初中物理九年级第十三章综合经典练习卷(含答案解析)
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一、选择题
1.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是()
A.0°C的水没有内能
B.一个物体吸收了热量,它的温度一定会升高
C.一个物体温度升高了,它的内能一定增加
D.内能小的物体不可能将内能转移给内能大的物体C
解析:C
A.一切物体都具有内能,0°C的水也具有内能,故A错误;
B.一个物体吸收了热量,它的温度不一定会升高,如冰熔化时,故B错误;
C.一个物体温度升高,分子运动更剧烈,分子动能增大,它的内能一定增加,故C正确;
D.热传递是由高温物体向低温物体传递的,内能小的物体可以将内能转移给内能大的物体,故D错误。
故选C。
2.下列增加铁丝内能的四个做法中,与另外三个方法不同的是()
A.摩擦铁丝B.来回弯折铁丝
C.反复敲打铁丝D.把铁丝放在火上烤D
解析:D
摩擦铁丝、来回弯折铁丝、反复敲打铁丝采用做功的方式使内能增加;把铁丝放在火上烤采用热传递的方式使内能增加,与其他三个方法不同,故选D。
3.根据表中几种物质的比热容判断,下列说法中不正确的是()
B.由于水比砂石的比热容大,所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大
C.由于水比冰的比热容大,所以冷却食品时0℃的水比0℃的冰效果好
D.质量相等的砂石和铁,降低相同温度,砂石放出的热量大于铁放出的热量C
解析:C
A.水的比热容大,相同质量的水和其它物质,在降低相同温度时能放出更多的热量,所以北方楼房中的暖气用水做介质,故A正确,A不符合题意;
B.水比砂石的比热容大,相同质量的水和砂石,在吸收或放出相同热量时,水的温度变化小,砂石的温度变化大,所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大,故B正确,B不符合题意;
C.虽然水的比热容大,但冰在熔化时会吸收热量变为水继续冷却食品,冷却效果更好,故C错误,C符合题意;
D.由于砂石的比热容大于铁的比热容,质量相等的砂石和铁,降低相同温度,砂石放出的热量大于铁放出的热量,故D正确,D不符合题意。
故选C。
4.关于分子动理论及有关现象,下列说法中不正确的是()
A.红墨水在热水中扩散得比冷水中快,说明热水比冷水的分子运动更剧烈
B.水和酒精混合后总体积变小,说明分子之间存在间隙
C.铁块很难被压缩,说明分子之间存在相互作用的斥力
D.海波熔化的过程中,吸收热量,温度不变,内能不变D
解析:D
【分析】
物质是由分子组成的,分子处于永不停息的运动状态,分子之间存在间隙,分子同时存在相互作用的引力和斥力;温度越高,分子运动越剧烈;内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和.内能的大小与物体的温度、质量、状态有关。
A.红墨水在热水中扩散得比冷水中快,说明热水比冷水的分子运动剧烈,故A正确,不符合题意;
B.水和酒精混合后总体积变小,是因为分子之间存在间隙缘故;故B正确,不符合题意;
C.铁块很难被压缩,说明分子之间存在相互作用的斥力;故C正确,不符合题意;D.海波熔化时吸收热量,温度虽然保持不变,但是部分海波会熔化成液态,海波的状态发生变化,所以内能增大,故D错误,符合题意。
故选D。
5.如图甲、乙所示,相同容器中装了相同的纯净水,用不同电加热器加热,忽略散热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的图像,下列说法正确的是()
A.加热相同时间,两杯水吸收的热量相同
B.吸收相同的热量,甲杯中水的末温比乙杯的高
C.升高相同温度,甲杯中水吸热比乙杯的少
D.相同时间内,甲杯中加热器放热比乙杯中的多D
解析:D
A.加热时间能够反应吸收热量的多少,相同加热器加热相同时间,则吸收的热量相同,但不同的加热器加热相同时间,吸收热量不同,故A错误;
=可知,温度变化量相B.甲、乙装了相同的纯净水,装了相同的纯净水,根据Q cmΔt
同,由图可知初温相同,则末温也相同,故B错误;
=可知,甲、乙两杯水吸收热C.甲、乙装了相同的纯净水,升高相同温度,根据Q cmΔt
量相同,故C错误;
D.甲、乙装了相同的纯净水,加热器不同,由图丙可知,相同时间内,甲杯中水的温度
可知,甲杯中水吸热比乙杯的多,忽略散热损失,即甲变化量比乙杯大,根据Q cmΔt
杯中加热器放热比乙杯中的多,故D正确。
故选D。
6.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。
7.关于物体的内能,下列说法正确的是()
A.运动的物体有内能,静止的物体没有内能
B.物体在0℃以下时没有内能
C.高温物体的内能一定比低温物体的内能多
D.质量大且温度高的物体的内能可能比同状态质量小、温度低的物体的内能多D
解析:D
A.一切物体都具有内能,与是否运动无关,故A选项错误;
B.内能的大小与温度有关,但在0℃以下时仍有内能,故B选项错误;
C.内能的大小与温度、质量、物体的状态等等因素有关,不能说明高温物体内能一定高,故C选项错误;
D.物体的内能大小与温度、质量、物体的状态等等因素有关,质量大且温度高的物体内能有可能大,故D选项正确。
故选D。
8.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 。
9.在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,某组同学用如图甲所示的实验装置进行了两次实验,并根据实验数据绘制了如图乙所示的图象。
下列说法正确的是( )
A .第一次实验所用水的质量比第二次实验所用水的质量多
B .两次实验时都是在标准大气压下进行的
C .此实验用的温度计可以用体温计替代
D .两次实验中,水沸腾后,熄灭酒精灯,水并没有立刻停止沸腾,说明水沸腾时不需要吸热A
解析:A
A .根据Q cm t =∆吸,在装置相同的情况下,相同时间吸收热量相同,升温少的质量大,所以第一次用的水的质量大于第二次的,故A 正确;
B .由图可知两次实验中水的沸点都为98℃,低于标准大气压下的100℃,说明此时的气压低于标准大气压,故B 错误;
C .由于体温计的量程是35~42℃,而本实验水沸腾时温度为98℃,所以此实验用的温度计不可以用体温计替代,故C 错误;
D .酒精灯加热时,铁圈和石棉网的温度升高,高于水的温度,当移开酒精灯时,水还会从铁圈和石棉网吸收热量,继续沸腾,故D 错误。
故选A 。
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.下列叙述正确的是()
A.冬天,在保存蔬菜的菜窖里放几桶水,主要利用了水的比热容大的特点
B.沿海地区盛夏的夜晚,微风一般从陆地吹向海洋
C.夜间遇寒潮时,应将秧田里的水放掉,以防水结冰秧苗受冻
D.夏天给房向地面洒水降温,与在城市中建人工湖减小热岛效应原理一致B
解析:B
A.冬天,在保存蔬菜的菜窖里放几桶水,主要利用了水凝固放热,使菜窖里的温度不至于太低,故A错误;
B.由于水的比热容较大,沿海地区盛夏的夜晚,海水温度降低得慢,陆地温度低于海水温度,使得海面上方热空气上升,陆地上冷空气补充过去,所以,微风一般从陆地吹向海洋,故B正确;
C.夜间遇寒潮时,应向秧田里注水,利用水的比热容大的特点,放出相同热量时温度降低较小,使秧田温度不至于太低,故C错误;
D.夏天给房向地面洒水降温,是利用了水蒸发吸热有致冷作用,在城市中建人工湖减小热岛效应,是利用了水比热容大的特点使城市温差变小,两者的原理不一致,故D错误。
故选B。
12.关于温度、热量、内能,下列说法正确的是()
A.物体的温度越高,放出的热量越多B.物体的温度越高,所含的热量越多C.物体的温度升高,内能一定增加D.物体的内能增加,温度一定升高C
解析:C
A.物体的温度高,物体不一定放出热量,也可能对外做功,故A错误;
B.热量是过程量,不能说含有热量,故B错误;
C.一物体分子个数是一定的,当温度升高时,分子的热运动越剧烈,则分子的动能就越大,从而物体的内能增加,故C正确;
D.物体的内能增加,但温度可能不变,如晶体熔化时,吸收热量,温度却保持不变,故D错误。
故选C。
13.关于粒子和宇宙,下列说法正确的是()
A.封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间有引力
B.在质子、分子和原子中,尺度最小的是原子
C.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
D.宇宙是一个有层次的天体结构体系,太阳属于银河系中的一颗恒星D
解析:D
A.封闭在容器内的液体很难被压缩,是因为分子间有斥力,故A错误;
B.在质子、分子和原子中,质子的尺度最小。
故B错误;
C.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明力能改变物体的形状,故C错误;
D.宇宙是一个有层次的天体结构体系,太阳属于银河系中几千亿颗恒星中的一员,故D 正确。
故选D。
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.春天走进公园闻到百花香,说明分子在______,在城市里修建人工湖,来适当降低周边地区夏天过高的温度,是利用了水的______特点,质量10kg的湖水,温度升高1℃时,吸收的热量为______J。
不停地做无规则运动比热容大42×104
解析:不停地做无规则运动比热容大 4.2×104
[1]春天走进公园闻到百花香,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
[2]在城市里修建人工湖,来适当降低周边地区夏天过高的温度,是利用了水的比热容较大的特点,吸收或放出相同的热量时,水的温度变化幅度较小。
[3]质量10kg的湖水,温度升高1℃时,吸收的热量为
34
=∆=︒⨯︒⨯
=
⨯
Q c m t⨯⋅
1021
C4
4.210J/(kg C)kg
1.0J
吸
水
16.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。
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。
17.往盛有一半水的试管中注满酒精,封闭管口,反复翻转几次,发现水和酒精的总体积减小,说明________;将表面干净、平整的玻璃板压紧在一起,再将两玻璃板分开,需要用力,说明___________。
分子间有间隙分子间存在引力
解析:分子间有间隙 分子间存在引力
[1]由于分子间有间隙,所以酒精和水混合后的总体积小于酒精和水的体积之和。
[2]由于分子间存在引力,所以把压紧的玻璃板再分开,需要用力,不容易分开。
18.妈妈在厨房炖排骨汤,小明还没进门就闻到了排骨汤的香味,这是一种______现象。
切菜前妈妈把菜刀放在磨刀石上磨了几下,发现菜刀的温度______了(填“升高”,“降低”或“不变”),这是用______的方法在改变物体的内能。
甲、乙两物体的初温相同,质量之比为5∶2,放出相同的热量后,它们降低的温度之比为4∶3,那么,它们的比热容之比为______。
扩散升高做功3:10
解析:扩散 升高 做功 3:10
[1]还没进门就闻到了排骨汤的香味,是分子在做无规则运动,故是扩散现象.
[2]切菜前妈妈把菜刀放在磨刀石上磨了几下,克服摩擦力做功,温度升高。
[3]由于发生了能量的转化,故是做功的方式改变内能。
[4]根据比热容公式Q cm t =∆吸可知,比热容为
=
Q c m t
∆吸 比热容之比为 2211121122
1233====15410
Q Q m t c m t Q c Q m t m t ∆∆⨯⨯∆∆1吸
1吸2吸2吸 故比热容比值为3∶10。
19.如图甲,把一个高温小球放入一小盒低温的沙子中,两者的温度变化如图乙所示,在前5min 内,内能不断减小的是______(选填“小球”或“沙子”),通过乙图可得两者比热容的大小关系是______(“小球的比热容大”、“沙子的热容大”或“无法比较”)。
小球无法比较
解析:小球无法比较
[1]把一个高温小球放入一小盒低温的沙子中,两者的温度变化如图乙所示,在前5min 内,高温小球放出热量,温度降低,内能不断减小,同时低温沙子吸收热量,温度升高,内能不断增大。
[2]在不计热损失的情况下,小球放出的热量等于沙子吸收的热量,小球的温度变化量较
大,但是小球和沙子的质量未知,由
Q
c
m t
=
∆
无法比较两者比热容的大小关系。
20.质量和温度都相同的甲、乙两种物质,用同规格的加热器对它们进行加热(不考虑热量的损失),它们温度随时间变化的图象如图所示,由图可知甲的比热容______乙的比热容;68min内甲吸收的热量______乙吸收的热量。
(均选填“大于”“等于”或“小于”)
小于等于
解析:小于等于
(1)[1]相同规格的电加热器,在相同的时间内放出的热量相同。
在不计热量损失的情况下,甲、乙两种物质在相同的时间内吸收的热量也相同。
由图可知,加热6min时,质量相等的
甲和乙,吸收相等热量的情况下,甲的温度变化比乙的温度变化明显,由
Q
c
m t
=
∆
可知,
甲的比热容比乙的比热容小。
(2)[2]68min内,电加热器加热的时间相等,放出的热量相等,故甲和乙吸收的热量也相等。
三、解答题
21.为了减少环境污染,部分农村地区改用液化气烧菜做饭,某钢瓶装有液化气10kg,已知液化气的热值为4.2×107Jkg,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若(1)中放出的热量只有40%的被吸收,则吸收的热量为多少?
(3)利用这些热量给20℃的水加热,在标准大气压下可将多少质量的水烧开?
解析:(1)4.2×108J ;(2)1.68×108J ;(3)500kg
(1)由Q mq =放知道,这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量
Q 放 =m 气q =10kg ×4.2×107 J/kg=4.2×108 J
(2)由Q cm Δt =知道,吸收的热量为
Q 吸=Q 放×η=4.2×108 J×40%=1.68×108 J
(3)在标准大气压下水的沸点为100℃,由Q cm Δt =知道 ,烧开水的质量
()
381.6810J =500kg 4.210J /kg 100()20Q m c t ⨯=≈∆⨯⋅⨯-吸℃℃℃ 答:(1)这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是4.2×108 J ;
(2)若(1)中放出的热量只有40%的被吸收,则吸收的热量为1.68×108J ;
(3)利用这些热量给20℃的水加热,在标准大气压下可将质量500kg 的水烧开。
22.某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率。
他们用酒精灯给200g 的水加热,经过
一段时间测得水温升高了60℃、消耗了6g 酒精。
已知:酒精的热值为3×
107J/kg ,水的比热容为4.2×
103J/(kg·℃). 求: (1)此过程中水吸收的热量;
(2)6g 酒精完全燃烧放出的热量;
(3)酒精灯烧水时的热效率。
解析:04×104J 1.8×105J 28%
【解析】
(1)水吸收的热量:Q 吸=cm(t−t 0)=4.2×103J/(kg ⋅℃)×200×10−3kg×60℃=5.04×104J ,(2)6g 酒精完全燃烧产生的热量:Q 放=mq =6×10−3kg×3×107J/kg =1.8×105J ,(3)酒精灯烧水时的热效率:η=
Q 吸Q 放×100%=5.04×104J ,1.8×105J ×100%=28%.
【点睛】
(1)知道水的质量、比热容和温度变化,利用Q 吸=cm (t-t 0)求水吸收的热量; (2)已知酒精的质量和热值,利用Q =mq 可求酒精完全燃烧产生的热量;
(3)烧水时的热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比.
23.天然气灶使用方便、经济环保。
在一个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为3 kg 、
温度为20 ℃的水加热至沸腾,已知水的比热容为4.2×
103 J/(kg•℃),天然气的热值为3.5×107 J/m 3。
求:
(1)水吸收的热量;
(2)若天然气完全燃烧放出的热量60 %被水吸收,烧开这壶水需要多少天然气?
解析:(1)1.008×
106 J (2)0.048m 3 (1)在一个标准大气压下,水沸腾时的温度是t =100℃,水吸收的热量是:
Q 吸 =cm (t-t 0)=4.2×103 J/(kg •℃)×3kg ×(100℃-20℃)=1.008×106J ; (2)由=100%Q Q η⨯吸放
知道,天然气完全燃烧放出的热量是:
661.00810=10J 10J 0%==1.6860%Q Q η⨯⨯⨯吸
放 由Q 放 =Vq 知道,烧开这壶水需要天然气的体积是:
63730.048m 3.510?J /1.6810J m
Q V q ⨯===⨯放。
答:(1)水吸收的热量是1.008×106J ;
(2)若天然气完全燃烧放出的热量60 %被水吸收,烧开这壶水需要0.048m 3天然气。
24.如图是我国新型气垫登陆船,该船满载后的总质量为150t 。
(g 取10N/kg )
(1)该船满载后受到的总重力为多少?
(2)该气垫船入水后,启动柴油发动机,通过向下喷气将船身匀速抬高1.72m ,那么抬高一次需要克服气垫船重力做功多少焦?若整个过程中没有能量损失,则抬高一次需要消耗柴油多少千克?(柴油的热值q 柴油=4.3×107J/kg )
(3)气垫船以30m/s 的速度匀速直线运动时,若受到的阻力始终为7×104N ,那么推力的功率为多少?
解析:(1)1.5×106N ;(2)0.06千克;(3)2.1×106
W 。
【解析】
(1)该船满载后受到的总重力:
G =mg =150×103kg ×10N/kg =1.5×106N ;
(2)抬高一次需要克服气垫船重力做功:
W =Gh =1.5×106N ×1.72m =2.58×106J ,
整个过程中没有能量损失,W =Q =2.58×106J ,
由Q =mq 可得,抬高一次需要消耗柴油: m =Q q =672.58104.310/J J kg
⨯⨯=0.06kg , (3)已知,受到的阻力,F =7×104N ,匀速直线运动时的速度,v =30m/s , 推力的功率:
P =W t =Fs t =Fv =7×104N ×30m/s =2.1×106W ;。