(必考题)人教版初中物理九年级第十三章综合经典题(答案解析)
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一、选择题
1.下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是()
A.0℃的冰没有内能B.冬天在火炉边取暖是利用热传递来改变内能
C.物体温度越高,所含有的热量越多D.物体内能增加时,温度一定升高B
解析:B
A.内能是物体所有分子动能与分子势能的总和,0℃的冰也有内能,故A错误;
B.改变内能的方式有做功和热传递两种,冬天在火炉边取暖是利用热传递来改变内能,故B正确;
C.热量是过程量,不能用含有,故C错误;
D.晶体熔化时吸热,内能增加,温度保持不变,故D错误。
故选B。
2.如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,我们会看到硝化棉燃烧;如图乙所示,玻璃瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,并用气筒往瓶内打气,会观察到瓶塞跳起来。
下列说法错误的是()
A.图甲中,活塞的机械能直接转化为硝化棉的内能
B.图乙中,当瓶塞跳起时可以观察到瓶口出现白雾
C.图乙中,在瓶内装少量的水,是为了增大瓶内水蒸气的含量,使实验现象更加明显D.甲、乙两图都说明了做功可以改变物体的内能A
解析:A
A.图甲中,活塞压缩筒内的气体,对筒内气体做功,使气体的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,所以棉花燃烧,故A错误,A符合题意;
B.图乙中,瓶内空气推动瓶塞做功时,内能减小,温度降低,当瓶塞跳起时可以观察到瓶口出现白雾,这是因为水蒸气遇冷液化成了小水滴,故B正确,B不符合题意;
C.图乙中,在瓶内装少量的水,是为了增大瓶内水蒸气的含量,水蒸气液化成小水滴的现象更明显,故C正确,C不符合题意;
D.甲、乙两图都说明了做功可以改变物体的内能,其中甲是由机械能转化为内能,乙是内能转化为机械能,故D正确,D不符合题意。
故选A。
3.有两种物体,体积之比是2∶1,密度之比是3∶2,放出热量之比是2∶1,则它们降低
的温度之比和比热容之比分别是( )
A .3∶2,1∶10
B .2∶5,5∶3
C .2∶3,10∶1
D .3∶5,5∶2B
解析:B
由题知,两物体的体积之比 12:2:1V V =
密度之比
12:3:2ρρ= 由m V
ρ=可得质量之比 11122232:3:121
V m m V ρρ⨯===⨯ 由题知,它们放出热量之比为
12:2:1Q Q =放放
A .两物体降低的温度之比和比热容之比分别为
123:2t t ∆∆=∶
12:1:10c c =
则
1
1112222
1339101220
Q c m t Q c m t ∆∆⨯⨯===⨯⨯放放 故A 错误; B .两物体降低的温度之比和比热容之比分别为
122
5t t ∆∆=∶∶ 12:5:3c c =
则
1
1112222
53223151
Q c m t Q c m t ⨯⨯==⨯∆⨯∆=放放 故B 正确; C .两物体降低的温度之比和比热容之比分别为
122
3t t ∆∆=∶∶ 12:10:1c c =
则
1
1112222
1032201131
Q c m t Q c m t ∆∆⨯⨯===⨯⨯放放 故C 错误; D .两物体降低的温度之比和比热容之比分别为
123:5t t ∆∆=∶
12:5:2c c =
则 11112222
53392152
Q c m t Q c m t ⨯⨯==⨯∆⨯∆=放放 故D 错误。
故选B 。
4.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 。
5.对于以下几幅图说法正确的是( ) A . 如图甲,瓶中上方清水和下方蓝色硫酸铜溶液静置几天,界面模糊——这个现象形成主要原因是分子间存在相互作用的引力
B . 如图乙,两个底面很平、很干净的铅柱压在-起后好像“粘”成一个整体,甚至在下面挂上重物也拉不开——这个现象说明分子是不停运动的
C . 如图丙,玻璃片的重力为G ,当测力计显示的示数比G 大一些时,才
能将玻璃片从水面提起——这个现象主要说明水分子与玻璃分子之间存在引力
D.如图丁,两位同学分别握住处于原长的弹簧的两瑞,可以将人比
作组成某些物质的分子,物质被压缩,分子间表现出斥力;物质被拉伸,分子间表现为引力,由此可知分子之间引力和斥力不能同时存在C
解析:C
A.瓶中上方清水和下方蓝色硫酸铜溶液静置几天,界面模糊——这个现象形成主要原因是扩散现象,即分子在不停地做无规则运动,故A错误;
B.两个底面很平、很干净的铅柱压在-起后好像“粘”成一个整体,甚至在下面挂上重物也拉不开——这个现象说明分子间存在引力,故B错误;
C.玻璃片的重力为G,当测力计显示的示数比G大一些时,才能将玻璃片从水面提起——这个现象主要说明水分子与玻璃分子之间存在引力,同种物质的分子之间存在引力,不同物质的分子之间也存在引力,故C正确;
D.两位同学分别握住处于原长的弹簧的两瑞,可以将人比作组成某些物质的分子,物质被压缩,分子间表现出斥力;物质被拉伸,分子间表现为引力,分子之间的引力和斥力是同时存在的,故D错误。
故选C。
6.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。
7.下列四幅图所示事例中,利用热传递来改变物体内能的是()
A.煤炉烧水B.压缩空气升温
C.钻木取火D.搓手取暖A
解析:A
A.煤炉烧水,水从炉火中吸热,温度升高,内能增大,是利用热传递改变物体内能,故A符合题意;
B.压缩空气升温,活塞对气体做功,气体温度升高,内能增大,是通过做功改变物体内能,故B不符合题意;
CD.钻木取火和搓手取暖,都属于摩擦生热,是通过做功改变物体内能,故CD不符合题意。
故选A。
8.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。
9.关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是()
A.0℃的冰内能为零
B.物体温度升高内能增大
C.物体温度越高所含热量越多
D.50℃水的内能一定比10℃水的内能多B
解析:B
A.因为一切物体的分子都在不停地做无规则运动,所以一切物体都具有内能,故A错误;
B.同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B正确;
C.热量是一过程量,描述它的术语是“吸收”和“放出”,不能用含有,故C错误;D.50℃的水和10℃的水的质量关系未知,所以内能大小无法比较,故D错误。
故选B。
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.如图为某物质凝固时温度随时间变化的图像,下列对该物质的说法正确的是()
A.该物质为非晶体
B.该物质的凝固时间是10min
C.该物质在B、C两点时温度相同,内能相等
D.该物质的熔点是80℃D
解析:D
AD.由图可知,该物质在凝固过程中,温度保持在80℃不变,所以为晶体,且熔点等于凝固点,所以熔点为80℃,故A错误,D正确;
B.由图可知,凝固过程为5min~10min,则凝固时间为5min,故B错误;
C.该物质在凝固过程中不断放热,虽然B、C两点时温度相同,但是内能减小了,故C错
误。
故选D 。
12.据表格中数据,下列说法正确的是( )
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
33330.810kg/m 281.010kg/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
334.210221J/(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.图甲是“探究某种固体物质熔化特点”的实验装置,图乙是根据实验数据描绘出的该物质在熔化过程中温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.组装图甲装置时应按自上而下的顺序安装
B.把装着该物质的试管放在烧杯的水中加热的目的是缩短实验时间
C.分析图乙图像可知物质的比热容大小与物质的状态有关
D.物体在BC段熔化过程中温度保持不变,物体的内能也保持不变C
解析:C
A.由于使用酒精灯应用外焰加热,所以,调节烧杯下铁圈的高度时,需要点燃酒精灯调节,即在组装如图甲所示的装置时应按自下而上的顺序组装,故A错误;
B.把装着该物质的试管放在烧杯的水中加热,该物质受热均匀,故B错误;
C.加热相同时间,吸热相同,AB段固体升温比CD端液体升温高,可知物质的比热容大小与物质的状态有关,故C正确;
D.物体在BC段熔化过程中温度保持不变,物体的内能增加,故D错误。
故选C。
14.关于运动与能量,下列说法中正确的是()
A.人能够闻到花的香味,说明花香分子在不停的运动
B.草原上奔跑的马群,说明马的分子在不停的运动
C.运动场上奔跑的运动员不具有能量
D.教室内亮着的电灯,不具有能量A
解析:A
A.人能够闻到花的香味,这是扩散现象,说明花香分子在不停的运动,故A正确;B.草原上马群的奔跑,是机械运动,不能说明马的分子在不停的运动,故B错误;C.运动场上奔跑的运动员具有动能,故C错误;
D.教室内亮着的电灯具有光能,故D错误。
故选A。
二、填空题
15.用盐水腌蛋,过一段时间后蛋会变咸,这是_____现象,这种现象说明构成物质的大量分子在做无规则运动,相比较而言煮茶叶蛋时,蛋很快就会咸,这说明了热运动的剧烈程度与_____有关。
扩散温度
解析:扩散温度
[1]用盐水腌蛋,过一段时间后蛋会变咸,属于分子的扩散现象,扩散现象说明分子在不停的做无规则运动。
[2]煮茶叶蛋要比腌蛋时咸的快,这一现象可以说明分子运动的快慢与温度有关。
16.有A 、B 两个物体,已知A 、B 的质量比为3:5,若放出相同的热量后,降低温度的比为10:3,则A 、B 两物体的比热容之比为______。
1:2
解析:1:2
由题知,两物体质量比为m A :m B =3:5,放出的热量比Q A :Q B =1:1,降低的温度比为:10:3A B t t ∆∆=,由Q cm t =∆放得,Q c m t =∆放,A 、B 两物体的比热容之比
A
A A A A
B B B
B B A A B B
153113102Q m t Q m t Q Q m t c c m t ⨯==⨯=⨯⨯∆∆=∆∆ 17.水和酒精混合后总体积会变小,这一现象说明了分子间存在______。
小朋友们吹泡泡时,阳光下薄的肥皂泡弹性好,不易破,这是分子间的______(选填“引力”或“斥力”)起了作用。
间隙引力 解析:间隙 引力
[1]分子间存在间隙,所以水和酒精混合后,水分子和酒精分子分别进入了对方分子的间隙中,使得这个总体积变小。
[2]分子间存在引力和斥力,小朋友们吹泡泡时,阳光下薄的肥皂泡没有破,这是因为肥皂泡分子间的引力作用。
18.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℃) 小于21002∶1
解析:小于 2100 2∶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
19.一辆洒水车匀速行驶在平直的公路上,在洒水过程中,洒水车的动能______,机械能______(选填“减小”“增大”或“不变”);在刹车过程中刹车片与碟盘摩擦使汽车减速,在摩擦的过程中______转化为内能。
减小减小机械能
解析:减小 减小 机械能
[1][2]洒水车在水平路面上匀速行驶,洒水的过程中质量在减小、速度不变,所以动能减小;高度不变、质量减小,所以重力势能减小;而机械能等于动能与势能的总和,所以机械能减小。
[3]汽车在刹车过程中,刹车片与碟盘摩擦,在摩擦过程中通过做功的方式将机械能转化为内能。
20.生活中用铁锅加热食用油,食用油的温度很快升高,这是通过________的方式增加了食用油的内能;用热油炒菜时,远远的就闻到炒菜的香味,这是由于分子在永不停息的做无规则_________。
热传递运动
解析:热传递 运动
[1]用铁锅将食用油加热,是热源通过铁锅将热量传递给食用油,即通过热传递的方式增加了内能。
[2]炒菜时,闻到香味是由于分子在不停地做无规则的运动,跑到鼻子里,于是闻到了香味。
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.太阳能热水器内盛有100kg 的水,在阳光的照射下,温度从25C ︒上升到65C ︒,求:水吸收了多少的热量?(水的比热为()3
4.210J kg ⨯⋅℃) 解析:71.6810J ⨯
水吸收的热量为
()()()3721 4.210J/kg C 100kg 65C 25C 1.6810J Q cm t t =-=⨯⋅︒⨯⨯︒-︒=⨯吸 答:水吸收的热量为71.6810J ⨯。
23.某品牌电热水壶的铭牌上标着如下表所示的数据.请计算:
(1)该电热水壶的电阻.
(2)当电热水壶装满水后,从20C ︒加热到100C ︒,水吸收的热量.
(3)在额定电压下,要放出这些热量,电热水壶需工作多长时间?(不计热量损失) (4)如果在用电高峰时期用电热水壶烧水,电压只有200V 左右,这时电热水壶工作时的功率大约是多大?
解析:(1)60.5Ω(2)56.7210J ⨯(3)840s (4)661W
(1)该电热水壶的电阻为:
R =2U P =()2220V 800W
=60.5Ω。
(2)电热水壶的容量为2L ,装满水后,水的质量为:
m =ρV =33-33110kg/m 210m ⨯⨯⨯=2kg ,
将书从20C ︒加热到100C ︒,水吸收的热量为:
Q =cm △t =4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J 。
(3)根据P =
W t
,不计热量损失,在额定电压下,要放出这些热量,电热水壶需工作的时间为: t =W P =Q P =56.7210W
J 800⨯=840s 。
(4)当电压只有200V 左右时,电热水壶的电阻不变,这时电热水壶工作时的功率为:
P ′='2U R =()2
200V 60.5Ω≈661W 。
答:(1)该电热水壶的电阻为60.5Ω。
(2)当电热水壶装满水后,从20C︒加热到100C︒,水吸收的热量为6.72×105J。
(3)在额定电压下,要放出这些热量,电热水壶需工作的时间为840s。
(4)如果在用电高峰时期用电热水壶烧水,电压只有200V左右,这时电热水壶工作时的功率大约是661W。
24.在标准大气压下,将质量为100 g的铜块从沸水中取出,迅速放入质量为100 g、温度为10 ℃的某液体中,混合后的共同温度是25℃。
若不计热量损失,求这种液体的比热容为多少?[c铜=0.4×103 J/(kg·℃)]
解析:0×103 J/(kg·℃)
铜块的质量
100g0.1kg
m
铜
==
铜块放出的热量
()
3
==0.410J/kg0.1kg2510
Q c m t∆⨯⋅⨯⨯-
铜铜铜
放
℃℃℃
若不计热量损失,这些热量被液体吸收,即
Q Q
吸放
=
Q c m t∆
液液液液
=
c 液=0.1kg()
0.1kg25103000J
c=⨯-
液
℃℃=
3
210J/(kg
c⨯⋅
液
=℃)。