江苏省启东中学人教版初中物理九年级第十三章综合阶段练习(答案解析)
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一、选择题
1.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。
2.下列说法正确的是()
A.夏天的中午时分,海边沙子比海水热,是因为沙子吸热多,海水吸热少
B.在寒冷的冬季,地窖里面放桶水能防止冻坏蔬菜,是利用水的比热容大,放热多C.物质的比热容跟物质的种类有关,与物质的状态无关
D.在盛夏的夜晚,微风一般从陆地吹向海洋D
解析:D
A.夏天的中午时分,海边沙子比海水热,是因为沙子比热容小,吸收热量后温度升的较快,故此项错误;
B.在寒冷的冬季,地窖里面放桶水能防止冻坏蔬菜,是利用水在凝固时会放出热量,故此项错误;
C.物质的比热容跟物质的种类和状态有关,故此项错误;
D.由于水的比热容大,故晚上海水温度下降慢,海水的温度高于陆地温度,使得海水上方的热空气上升,陆地的冷空气补充,故在盛夏的夜晚,微风一般从陆地吹向海洋,故此项正确。
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。
4.两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示,根据图像可知()
A.加热时间相同,甲液体温度升高比乙液体温度升高得多
B.如果升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同
C.甲液体比乙液体的吸热能力强
D.加热时间相同,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量C
解析:C
A.由图像可知,相同的时间,乙液体温度上升的更高,故A错误;
BC.由图像可知,相同质量的甲、乙两种液体,升高相同的温度时,甲需要更长的时间,
所以甲吸收的热量更多,由
Q
c
m t
=
∆
可知,甲的比热容更大,甲的吸热能力更强,故B错
误,C正确;
D.加热时间相同,甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量,故D错误。
故选C。
5.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。
6.下列现象中,不能用分子动理论解释的是()
A.红墨水在水中散开B.摩擦后玻璃棒吸引纸屑
C.铅块压缩后粘在一起D.水和酒精混合后总体积变小
B
解析:B
A.红墨水在水中散开,是扩散现象,是由于分子不停做无规则运动造成的,可以用分子动理论解释,故A不符合题意;
B.摩擦后玻璃棒吸引纸屑,是因为带电体有吸引轻小物体的性质,不能用分子动理论解释,故B符合题意;
C.铅块压缩后粘在一起,是因为分子之间存在引力,可以用分子动理论解释,故C不符合题意;
D.水和酒精混合后总体积变小,是因为分子之间存在间隙,可以用分子动理论解释,故D不符合题意。
故选B。
7.下列实例中,通过做功方式改变物体内能的是()
A.小明做手工锯木头时锯条变热B.妈妈把棉被放在太阳底下晒
C.奶奶用热水袋取暖D.开空调时,暖气使房间温度升高A
解析:A
小明做手工锯木头时锯条变热是通过做功的方式改变物体内能;妈妈把棉被放在太阳底下晒、奶奶用热水袋取暖、开空调时,暖气使房间温度升高是通过热传递的方式改变物体内能;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.对下列现象的解释,正确的是()
A.我们常常受到“二手烟”的危害,是因为分子在不停地做无规则运动
B.封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间有引力
C.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
D.铅笔笔芯用了一段时间后会变短,说明分子间有斥力A
A.由于分子在不停地做无规则运动,所以公共场合吸烟的时候,尼古丁能被在场的其它人吸收,故A正确;
B.封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间有斥力,故B错误;
C.用手捏海绵,海绵的体积变小了,是海绵发生了形变,不能说明分子间有间隙,故C 错误;
D.铅笔笔芯用了一段时间后会变短,铅笔笔芯消耗了,不能说明分子间有斥力,故D错误。
故选A。
9.如图所示的热学现象中,其中描述正确的是()
A.甲图可以用来探究蒸发快慢与液体的质量是否有关
B.乙图说明空气的密度大于二氧化氮的密度
C.丙图说明分子在不停地做无规则的运动
D.丁图说明活塞压缩空气做功时,机械能可以转化为内能D
解析:D
A.甲图将其中的一滴水摊开,改变了液体的表面积,可以探究蒸发快慢与液体的表面积是否有关,故A错误;
B.下边瓶子装入二氧化氮气体,因为二氧化氮气体的密度大于空气的密度,本来应该在空气的下方,结果发现上边瓶子内的气体也变成了红棕色,则说明二氧化氮气体分子在做无规则运动,就可以证明扩散现象的存在,故B错误;
C.组成物质的分子间存在相互作用的引力,两块表面干净的光滑铅块压紧后,它们会结合在一起,并能在下面吊起一个砝码,证明了物体的分子间有引力,故C错误;
D.当用力压活塞时,活塞压缩玻璃筒内的空气,对空气做功,将机械能转化为内能,空气的内能增加,温度升高,当达到乙醚着火点时,筒内棉花就会燃烧起来,故D正确。
故选D。
10.如图所示烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,可看到瓶塞跳起,瓶内有雾产生。
在这个过程中,下列说法正确的是()
A.给瓶内打气时,瓶内气体内能减少
B.雾的生成,表明瓶内气体温度升高了
C.瓶内不盛水,瓶塞跳起没有雾,瓶内气体内能仍会减少
D.瓶塞跳起时,机械能转化为了内能C
解析:C
A.给瓶内打气时,对瓶内气体做功,气体内能增大,故A错误;
B.雾的形成是因为瓶内水蒸气温度降低发生液化,故B错误;
C.瓶内没有水时,瓶塞跳起是因为气体对外做功,瓶内气体内能减小,故C正确;D.瓶塞跳起时,瓶内空气的内能转化为瓶塞的机械能,故D错误。
故选C。
11.甲、乙两种固态物质的熔化图象如图所示,则下列说法中正确的是()
A.甲、乙都是非晶体
B.第6min甲物质的状态是固液共存态
C.甲的熔点比乙的熔点高
D.在0~8min内甲物质的内能先增大后保持不变B
解析:B
A.由图可知,甲由确定的熔化温度是晶体,乙没有确定的熔化温度,是非晶体,故A错误;
B.第6min甲物质处在熔化过程中,所以状态是固液共存态,故B正确;
C.乙是非晶体没有熔点,故C错误;
D.在0~8min内甲物质吸收热量,内能增大,故D错误。
故选B。
12.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。
13.根据表中的数据,下列判断正确的是()
A.不同物质的比热容不可能相同
B.夏天,在地上洒水会感到凉快,主要利用水的比热大的特性
C.比较水和沙石的比热容可知,沿海地区比内陆地区昼夜温差大
D.质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多D
解析:D
A.不同物质的比热容也可能会相同,比如冰和酒精,故A错误;
B.夏天,在地上洒水会感到凉快,主要是因为水蒸发吸热,故B错误;
C.比较水和沙石的比热容可知,水的比热容大温度变化小,所以沿海地区温度变化小,昼夜温差小,故C错误;
D.质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,由于铝的比热容大,所以铝块吸收的热量多,故D正确。
故选D。
14.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 。
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
344.210J/(kg C)kg 10211.0J C 4Q c m t ⨯⋅=∆=︒⨯︒⨯=⨯水吸
16.(1)一瓶矿泉水喝剩半瓶后,其比热容与喝之前相比_______(填“不变”或“减少”)
(2)一瓶质量是0.5kg 的矿泉水,温度从30℃降低到10℃,会_______热量(“放出”或“吸收”)
(3)请计算出其放出或吸收多少热量?(________)(c 水=4.2×103J/(kg•℃))不变放出42×104J
解析:不变 放出 4.2×104J
(1)[1]比热容是物质一种属性,同种物质的比热容也不变,则一瓶矿泉水喝剩半瓶后,其比热容与喝之前相比不变。
(2)[2]一瓶质量是0.5kg 的矿泉水,温度从30℃降低到10℃,温度降低内能减小,会向外放出热量。
(3)[3]由吸放热公式可知,放出的热量为
3410 4.210J/(kg C)kg 30C 10C ()0.5() 4.210J Q c m t t ⨯⋅︒⨯⨯︒︒⨯=-=-=水吸
17.山西老陈醋已有3000余年的历史,素有“天下第一醋”的盛誉,以色,香,醇,浓,酸五大特征著称于世.小明周末参观醋厂,远远就闻到了浓郁的醋香,这是________现象,这种现象说明_______.扩散分子在不停地做无规则运动
解析:扩散 分子在不停地做无规则运动
物质是由分子组成的,分子在不停的做无规则运动,打开醋瓶闻到醋香是因为醋分子进入空气中,属于扩散现象;表明组成物质的分子在不停地做无规则运动.
18.小红在实验室用酒精灯把质量是0.1kg ,初温是60℃的水加热到100℃,则水吸收的热量是______J 。
[)3
4.210J kg c =⨯⋅水℃]。
68×104 解析:68×104
由Q cm t =∆吸可得,水吸收的热量为 ()()344.210J kg 0.1kg 10060 1.6810J Q c m t =∆=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸水水℃℃℃
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______℃。
(()34.210/kg C J c =⨯⋅︒水,7
3.010J /kg q =⨯酒精) 解析: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.新冠疫情期间,同学们走进教室会闻到消毒水的气味,这是一种______现象,表明分子间______(选填“有”或“无”)间隙。
扩散有
解析:扩散 有
[1]因为分子不停地做无规则运动,所以喷洒消毒水时,消毒水的分子会扩散到空气中,这是一种扩散现象。
[2]扩散现象中,分子能彼此进入对方,说明分子间有间隙。
三、解答题
21.冬天小明早晨吃早饭时,妈妈要用60℃热水加热250g 袋装牛奶,要使这袋牛奶的温度由10℃最终升高到50℃,不计热量损失,已知水的比热容为3
4.210J/(kg ⨯⋅℃),牛奶的比热容为32.110J/(kg ⨯⋅℃)求:
(1)牛奶需要吸收多少J 热量?
(2)妈妈至少要用60℃的热水多少kg ?
解析:(1)2.1×104;(2)0.5
(1)牛奶吸收的热量
341101 2.110J/(kg 0.25kg ((5010 2.10)1J Q c m t t =-=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸℃)℃℃)
牛奶需要吸收2.1×
104J 热量。
(2) 60℃的热水放热为
42.110J Q Q ==⨯吸放
即02()c m t t Q -=水水放,则 ()4302 2.1100.5kg 4.210()J/kg )
60-50(Q J m c t t ⨯===-⨯⋅⨯放
水水℃℃℃ 妈妈至少要用60℃的热水0.5kg 。
答:(1)牛奶需要吸收2.1×
104J 的热量。
(2)妈妈至少要用60℃的热水0.5kg 。
22.当今太阳能热水器已经在扬州城乡得到广泛使用。
如图所示,已知某太阳能热水器在
冬季有效日照时段里,能将8 ℃、100 L 水加热到38 ℃。
请解答:[水的比热容为4.2×
103 J/(kg •℃),水的密度为1.0×103 kg/m 3]
(1)太阳能热水器是将太阳能转化为什么能。
(2)热水器中水的质量是多少?
(3)在此过程中,水吸收了多少热量?
(4)若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×107 J ,则该热水器的效率是多少?
解析:(1)内;(2)100kg ; (3)1.26 ×107 J ; (4)30%。
(1)太阳能热水器是将太阳能转化为水的内能,使水的温度升高;
(2)水的体积
V =100L=100dm 3=0.1m 3,
水的质量:
m=ρV =1.0×103kg/m 3×0.1m 3=100kg ;
(3)在此过程中,水吸收的热量:
Q 吸=cm (t -t 0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(38℃-8℃)=1.26×
107J ; (4)该热水器的效率:
771.26?10J ×100%=30%4.2?10J
Q Q η==吸。
答:(1) 太阳能热水器是将太阳能转化为水的内能;
(2)热水器中水的质量是100kg ;
(3)在此过程中,水吸收了1.26 ×107 J 热量;
(4)该热水器的效率是30%。
23.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.
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?
解析:(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.。