2025-2026学年人教版(2024)九年级物理第一学期
内能
(满分:100分)
一、选择题(7小题,每小题3分,共21分)
1.如图,从热汤中取出的金属勺子,由烫手到不烫手的过程,其内能( )
A.逐渐增加 B.保持不变 C.通过做功改变 D.通过热传递改变
2.潮汕美食牛肉丸一出锅就“香气四溢”,下列说法正确的是:
A.温度越低,香味向外“飘得”越快 B.牛肉丸出锅时升起的“白气”是水蒸气
C.“香气四溢”是由于分子不停地做无规则运动产生的 D.刚出锅时牛肉丸从空气中吸收热量
3.下列有关热学知识说法正确的是
A.刚烧开的水很热是含有很多热量
B.“钻木取火”说明热传递可以改变物体内能
C.比热容是物质自身的性质,与质量、吸收或放出的热量无关
D.物体温度升高肯定是从外界吸收热量
4.有两只温度和质量都相同的金属A球和金属B 球,先将A 球放入盛有热水的杯中,热平衡后水的温度降低了3℃;把A 球取出,再将B球放这个杯中,热平衡后,水的温度又降低了3℃,则A 球和B 球的比热容大小关系为 ( )
A.A球的比热容大 B.B球的比热容大
C.两球的比热容一样大 D.无法确定
5.在标准大气压下将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上。经过一段时间后,冰块形状不再变化,由图可知三块金属的比热容相比
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
6.甲、乙两液体的密度比ρ甲 :ρ乙=5:4,体积比 比热容比C甲: Cz=1:2,且它们的初温度不等.现将它们混合(不发生化学反应),不计混合过程中的热损失,达到热平衡后液体温度相对各自初温度变化量的绝对值分别为△t甲和△tz,则△t甲:△tz为( )
A.16:15 B.15:16 C.12:5 D.5:12
7.用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化关系图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B.乙液体的比热容大于甲液体的比热容
C.升高相同的温度,甲液体的加热时间比较长 D.加热相同的时间,甲液体升高的温度小于乙液体
二、填空题(7小题,每空1分,共21分)
8.将质量均为100g的沙子和水分别放在两个相同瓷盘中,初始温度相同,用同一热源加热相同时间, 升温快,这是因为 ;实验中测得,水的温度升高了20℃,吸收的热量为 J 。
9.2024年10月30日凌展4时27分,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射升空,火箭采用液态氢作为燃料,原因是液态氢的 (选填“比热容”或“热值”)大。燃料燃烧时,把燃料的 能转化为内能,产生大量高温高压的燃气,燃气对火箭做功,燃气的内能会 (选填“增大”“减小”成“不变”).
10.中国古代有灿烂的科技文化,其中大多数与物理有关。如图所示,《天工开物》记载:①如图甲可从朱砂矿石中提炼水银(液态汞)。给密闭锅内的矿石加热,就会在倒扣的锅壁上布满水银。在倒扣锅壁上形成水银的物态变化是 ;②图乙“晒纸”是造纸工艺的流程之一,其做法是将湿纸放在阳光下晒干。“晒纸”时发生的物态变化是 ;③图丙为“省油灯”。点燃的油灯的灯盏夹层内有水,当水温升高10℃时吸收 热量,达到减慢油的蒸发而省油的目的。
11.宋代词人苏轼用“麻叶层层檾叶光,谁家煮茧一村香”描绘了煮茧时香气弥漫整个村庄的场景。从物理学角度看,这是 现象,诗句也体现了分子无规则运动的剧烈程度与 有关;清晨青麻叶上的两颗露珠接触后合成更大的一颗水珠,这表明分子之间存在 (选填“引力”或“斥力”)。
12.小丽用相同的电加热器分别对质量均为 0.2kg 的水和另一种液体加热,给水加热,使水的内能 :得到的实验数据如图所示,则水在 16min 内吸收的热量为 J,另一种液体的比热容为 J(kg℃)(C水=4.2×103J/(kg℃))
13.我国新一代载人登月任务中使用的载人飞船命名为“梦舟”,月面着陆器命名为“揽月”,计划2030年前实现中国人首次登陆月球。当月面着陆器在月面上空减速竖直下降时,发动机必须向下喷气,说明力可以改变物体的 ,此时以着陆器为参照物,月面向 (选填“上”或“下”)运动;月面昼夜温差高达310℃,月面的砂石的比热容 (选填“大”或“小”)是其中的一个原因。
14.如图所示是对0.5kg的某固体均匀加热获得的“温度与时间”关系图像。不计热损失,物质在AB和CD段两种状态下的比热容较大的是 段,在BC段的内能 (选填“变大”“变小”或“不变”);若AB段的比热容为2×103J(kg·℃),则该物质在BC段吸热为 J。
三、作图题(2小题,每小题3分,共6分)
15.如图甲所示,将装有90℃热牛奶的奶瓶放入20℃的水中,5min后,水和牛奶的温度均为40℃,试在图乙中分别画出容器中水的温度和奶瓶中牛奶的温度随时间变化的大致图象.
16.如图所示是某固态晶体物质在熔化前后的过程中,温度随时间的变化图象,请画出该晶体在相同的过程中内能随温度变化的大致图象热源供热稳定,不考虑晶体质量的变化。
四、实验题(3小题,共19分)
17.小明发现夏天经过太阳的暴晒后,位于顶楼的屋内非常闷热,于是开展了“设计隔热房屋”跨学科实践活动。
(1)为了比较材料的隔热性能,小明找到厚度 (选填“相等”或“不相等”)的三种材料,制成大小、形状和结构均相同的房屋模型,用白炽灯模拟太阳光,房屋位置如图甲所示,将温度传感器分别放在房屋模型 (选填“内部”或“外部””)的相同位置;
(2)甲图中三个小屋的摆放位置不合理,原因是没有控制灯到屋顶的 相等;
(3)优化实验方案后进行实验,温度传感器的示数随时间变化如图乙所示,根据图像分析,小明可以选用 作为屋顶隔热材料,其原因是在相同时间内,温度传感器示数变化较 (选填“大”或“小”)。请再举出一个生活中利用该材料隔热的例子: 。
18.小明想探究冷水给高温物体降温的效果,做了以下实验。
(1)如图1甲,在两只相同的烧杯里装入质量相同的水和食用油,比较它们的吸热能力:
①实验中,应选择 (选填“相同”或“不同”)规格的电加热器:
②实验过程中,加热相同的时间,通过观察 来比较它们的吸热能力不同;
③图1乙是根据实验数据绘制的图像,则B物质是 (选填“水”或“食用油”);
(2)如图2甲所示,将热汤放在冷水中,图乙反映了两者的温度变化;
①分析可知,0~5分钟过程中,内能在减小的是 (选填“冷水”或“热汤”);
②在第10分钟时,两者之间 (选填“发生”或“不发生”)热传递:
③依据图像 (选填“能”或“不能”)比较热汤和冷水的比热容。
19.
(1)为研究“一定质量的水上升相同的温度,吸收热量的多少与水的初温是否有关"这一问题,小刚用烧杯、水、加热丝、电子温度计、秒表和电源进行实验,实验装置如图1所示,假设加热丝产生的热量完全被水吸收。实验数据如下表所示,分析实验数据,可得结论: .
实验数据:
实验次数 初温/℃ 末温/℃ 时间/s
1 20.5 22.5 45
2 22.5 24.5 45
3 24.5 26.5 45
(2)小刚用了如图2所示的装置, 分别将加热丝接在了 220V 的电路中,同时给两杯初温均为20℃的水加热(m甲
②水沸腾前,同一时刻,甲的内能 乙的内能(填“大于”、“小于”或“等于”),
③由于两杯水温度升高的快慢相同,小刚推测,甲液体中加热丝的电功率比乙液体的小。小刚的猜想是否正确 你的判断依据是什么 答: 。
五、计算题(2小题,共13分)
20.冬天即将来临,学校积极创造条件为学生供应开水。在这个过程中,若用锅炉将300kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了11.2kg的煤[c水=4.2×103J/(kg ℃),煤的热值为3×107J/kg],则:
(1)锅炉内300kg的水吸收的热量是多少?
(2)此锅炉的效率是多少?
(3)某同学从开水房打了3kg的100℃的开水,为了便于使用,他将这100℃的开水和质量为5kg的20℃的冷水混合,则混合后温水的温度为多少?
21.如图所示是一个容积为50L的电辅助太阳能热水器(以下简称热水器)。在光照条件不好时,可用电加热器加热,温度达到预设温度时会自动切换到保温状态,为了防止触电,热水器在向外供水过程中会自动断电。某日因天气原因,太阳辐射能为E=1.75×106J/(h m2)(每小时每平方米辐射的热量),太阳能只将水由20℃加热到了30℃,此时开启电加热器,将水加热到预设温度70℃。已知太阳能板的面积为2m2,水吸收太阳能的效率为60%,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)。供水过程中不计热量损失,请根据以上条件分析计算:
(1)水吸收太阳能的多少。
(2)太阳能板当天接收太阳能的时间。
(3)在热水器向外供水时,通过控制冷、热水阀使热水器内的热水与20℃的冷水混合,已知人在淋浴时适宜的水温为40℃,每个人淋浴用水均为30L,假设热水器内70℃的热水能全部用完,则能满足几个人的淋浴用水?
六、综合能力题(3小题,共20分)
22.运用知识解决下列问题。
(1)小明到海水浴场玩,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉得水比较凉,这是因为水的 ;海水和沙子相比,在同样受热时,沙子的温度变化比海水 ;
(2)水的比热容为,煤油的比热容为。在实验室中用完全相同的两个试管分别装上 相等的煤油和水,用相同热源对试管均匀加热,下列图象正确的是 ;
A.B.
C.D.
(3)下列关于温度、内能和热量的说法正确的是( );
A.温度相同的两个物体间也能发生热 B.0℃的冰变成0℃的水,温度不变,内能不变
C.物体的温度越高,含有的热量越多 D.任何物体都具有内能,通过摩擦可增大冰块的内能
(4)如图所示是气体扩散现象,撤掉玻璃板,几分钟后,两个集气瓶内的气体会混合在一起,且颜色变得均匀。发生这一现象的主要原因是( )
A.上方瓶内的空气受到重力的作用 B.两种气体的分子都在不停的做无规则的运动
C.只有下方二氧化氮气体的分子在不停的运动 D.上方空气的密度小于下方二氧化氮气体的密度
23.如图所示是我国北方的供暖设备,它一般安装在房间靠墙壁处,需要供暖时,让温度较高的热液从入口流入铁管,经过弯曲的铁管并放出热量,使房间温度升高,最后变成温度较低的温液从出口流出。
物质 比热容/()
水 4200
煤油 2100
色拉油 1070
(1)相比我们南方的冷气设备安装在房间的上方,则你认为该北方的供暖设备应安装在房间靠墙壁的 (选填“上”或“下”)方效果更好些;
(2)热液流过铁管放出热量是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式进行,该过程是能量的 (选填“转移”或“转化”)过程;
(3)该供暖设备运输热量的媒介若选用煤油与色拉油比较,则在同种条件下选用 (选填“煤油”或“色拉油”)能够使房间的温度上升得更高;
(4)该供暖设备中铁管做成弯曲形状而不是直线可以增长热液放出热量的时间,从而 (选填“增强”或“减弱”)供暖效果;
(5)若利用水来作为运输热量的媒介,主要是利用了水的 大这一特性。若某时间段内有质量是39kg温度是85℃的水从入口流入,从出口流出时温度变成35℃,则该时间段热水能为房间提供了 J的热量,若该房间的长、宽、高分别为:5m、5m、4m,则该时间段大致能够使房间的温度升高 ℃。(设空气的密度为,比热容为)
24.按要求填空:
(1)如图A所示的装置可用来演示气体扩散现象。其中一瓶装有密度比空气密度大的二氧化氮气体,另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是 (填“上”或“下”)瓶。气体混合均匀后,气体分子 (选填“继续”或“停止”)运动。
(2)如图B所示,在一端开口的玻璃管中倒入一半水,然后再注入一半的酒精,将管口密封后翻转让水和酒精充分混合,可以观察到混合液的体积 (选填“大于”“小于”或“等于”)水和酒精的总体积,这现象说明了分子间有 。
(3)如图C所示,分别在热水和冷水中滴入相同的红墨水,可以看到 (选填“冷水”或“热水”)瓶中墨水扩散得快,这说明分子的热运动快慢跟温度有关。
(4)如图D所示,在一个配有活塞的厚玻璃活塞筒里放入一小团处理过的棉花,把活塞迅速压下可使棉花燃烧,这是因为压缩气体做功,使瓶内空气的 能增大。温度升高,达到棉花的着火点,使棉花燃烧,若将活塞缓慢压下去, 看到此现象(选填“能”或“不能”)
参考答案
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】C
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】沙子;沙子的比热容比水小;8400
9.【答案】热值;化学;减小
10.【答案】液化;汽化;4.2×103
11.【答案】扩散;温度;引力
12.【答案】增大;;
13.【答案】运动状态;上;小
14.【答案】CD;变大;
15.【答案】
16.【答案】
17.【答案】(1)相等;内部
(2)距离
(3)泡沫板;小;生活中外卖或快递运送生鲜、食品等用泡沫板制作的保温箱
18.【答案】(1)相同;温度计升高的温度;食用油
(2)热汤;不发生;不能
19.【答案】(1)一定质量的水,上升相同的温度,吸收热量的多少与水的初温无关。
(2)58;小于;正确,根据,因为c和一样,,所以;加热丝产生的热量完全被水吸收,即;根据,因为,加热时间t一样,所以。
20.【答案】(1)解: 锅炉内300kg的水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×300kg×(100℃-20℃)=1.008×108J;
(2)解: 煤完全燃烧放出的热量:Q放=qm煤=3×107J/kg×11.2kg=3.36×108J;
此锅炉的效率:
(3)解: 不计热损失,Q吸=Q放,
即:cm1(t-t01)=cm2(t02-t),
即:4.2×103J/(kg ℃)×5kg×(t-20℃)=4.2×103J/(kg ℃)×3kg×(100℃-t)
解得:t=50℃。
21.【答案】(1)解:热水器内水的体积V=50L=50dm3=50×10﹣3m3,
热水器内水的质量为:m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10﹣3m3=50kg,
水吸收的太阳能为:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×50kg×(30℃﹣20℃)=2.1×106J;
答:水吸收太阳能为2.1×106J;
(2)解:太阳能板当天接收的太阳能 ,
太阳能板当天接收太阳能的时间为:t= = =10h;
答:太阳能板当天接收太阳能的时间10h;
(3)解:50L、70℃的热水温度降低到40℃的过程中放出的热量为:
Q2=cmΔt2=4.2×103J/(kg ℃)×50kg×(70℃﹣40℃)=6.3×106J;
不计热量的损失,20℃的冷水温度升高到40℃的过程吸收的热量为:
Q3=Q2=6.3×106J,
冷水的质量为: ;
冷热水混合后40℃水的总质量为:
m总=m+m′=50kg+75kg=125kg,
总体积为: ,
能满足淋浴用水的人数为: ,
所以能满足4人的淋浴用水。
答:能满足4个人的淋浴用水。
22.【答案】(1)比热容大;大
(2)质量;D
(3)D
(4)B
23.【答案】(1)下
(2)热传递;转移
(3)煤油
(4)增强
(5)比热容;8.19×106;25.2
24.【答案】(1)下;继续
(2)小于;间隙
(3)热水
(4)内;不能
