第十三章 内能 单元练习 2025-2026学年人教版(2024)物理九年级全一册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.炎热的盛夏,人站在水中时感觉凉爽,而当人站在沙土上时却感到烫脚,这主要是因为水和沙具有不同的( )
A.热量 B.质量 C.比热容 D.密度
2.多年来密云人民全力守护家乡的绿水青山,密云的天更蓝、山更绿、水更清。如图所示,春天的周末,小华漫步在密虹公园,闻到阵阵花香,该现象说明( )
A.分子间有空隙 B.分子间有引力
C.分子间有斥力 D.分子是运动的
3.下列四个实例中,通过做功的方式改变物体(加“·”的字)内能的是( )
A.拿着热水袋的手变暖 B.远古时代,人类钻木取火
C.把红薯放在烤炉中烤熟 D.太阳暴晒下自行车的车座变烫
4.关于温度、内能和热量,下列说法中正确的是( )
A.物体的机械能越大,它的内能就越大
B.物体的温度不变,它的内能可能变小
C.物体的内能增加,它一定吸收了热量
D.物体吸收热量,它的温度一定会升高
5.2023年9月21日,神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在课堂上面向全国青少年进行太空科普授课。如图所示是“天宫课堂”上进行“兵乓球比赛”时所用的水球。悬浮在空间站中的水呈球形,主要是因为( )
A.水球表面的分子之间的引力作用
B.水球表面的分子之间的斥力作用
C.水球表面的分子之间引力和斥力同时存在
D.水球表面的分子之间只有引力没有斥力
6.由c=关于同一种物质的比热容,下列说法正确的是( )
A.无论质量多大,比热容都一样
B.若质量增大一倍,则比热容减小一半
C.若吸收的热量增大一倍,则比热容增大一倍
D.若加热前后的温度差增大一倍,则比热容增大一倍
7.已知某种物质吸收的热量Q与比热容c、质量m和温度变化量 之间满足Q=cm t。加热初温相同的液体甲、乙、丙,图中的3个点分别对应液体甲、乙、丙在温度t随吸收热量Q的增加而升高的过程中的某一状态。已知液体甲和乙的质量相同但种类不同,液体乙和丙的质量不同但种类相同。下列判断正确的是( )
A.液体甲的比热容小于液体乙的比热容
B.液体甲的质量大于液体丙的质量
C.升高相同的温度,液体乙吸收的热量多于液体丙吸收的热量
D.吸收相同的热量,液体丙升高的温度低于液体甲升高的温度
8.依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
物质 比热容
水
煤油
砂石 约
A.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
B.质量相等的水和煤油,吸收相等热量,煤油温度升高得较多
C.水和砂石放出相等热量,水的温度降低得较多
D.水的比热容表示水的温度升高1 ℃吸收的热量是
9.将一个温度为、质量为的物块放入温度为、质量为的水中,物块和水的温度随时间的变化图像如图所示(不计热损失)。以下说法正确的是( )
A. 前,物块吸收的热量是
B. 前,水放出的热量为
C. 前,物块吸收的热量小于水放出的热量
D. 物块的比热容与水的比热容之比为
二、填空题
10.水的比热容是4.2×103 J/(kg ℃),其物理意义是___________________,如果将水倒去一半后,剩余水的比热容为_____ J/(kg ℃);若不倒去,保持原来的质量不变,水结成冰后其比热容______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
11.“睡前常洗热水脚、舒筋活络百病消”,小明泡脚时,2.5kg、60℃的泡脚水温度下降了20℃时,放出的热量是 J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
12.“热”字有着多种含义,有时表示热量,有时表示内能,有时表示温度。请说出下列几种现象中,“热”字所表示的含义。(1)盛夏,我们感到很热。 (2)液化气燃烧时放热。 (3)摩擦生热。
13.“端午浓情,粽叶飘香”,“粽叶飘香”说明分子在 ;将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会粘在一起,说明分子间存在 ;若把分子看成一个小球,则一般分子直径的数量级为m,合 nm。
14.李白在《望庐山瀑布》中写道:“日照香炉生紫烟”,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式来改变香炉的内能。“早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写,而沿海地区昼夜温差则不大,这是由砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之比为1∶4,砂石和水的密度之比为3∶2,当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时,它们升高的温度之比为 。
15.小丽在海边游玩时发现,同样在烈日下,沙滩很热,而海水却比较凉,这是因为水和沙子相比,水的比热容较 ,在质量相同、吸收相同的热量时,水的温度变化比沙子 (选填“大”或“小”)。因此,在受太阳照射条件相同时,沙滩比海水温度 (选填“高”或“低”)。
16.某液体的沸腾图像如图所示,该液体的质量为、初温为。前吸收的热量是,则该液体的比热容为____________;继续加热(从第开始),当吸收的热量时,温度又升高了。
三、实验题
17.某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。
(1)加热前,在一个烧杯中倒入240 mL的水,为了使水和煤油的质量相同,需要在另一个相同烧杯中倒入 mL的煤油。(ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ煤油=0.8×103 kg/m3)
(2)用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油,每隔1 min记录一次温度,整个实验操作无误。图乙中,若图线②反映水的温度随时间的变化规律,则图线 (填序号)可以反映煤油的温度随时间的变化规律。
(3)同时停止加热,在相同质量的水和煤油温度降低的过程中,水放出的热量与降低的温度之比 (填“大于”“等于”或“小于”)煤油放出的热量与降低的温度之比。
18.小明同学在研究分子动理论知识时,进行了如下实验探究。
(1)“1+1”等于几 这是一个老生常谈的话题,很多人都会说等于2。如图甲所示,将等体积的水和酒精混合后,混合物的体积小于混合前二者体积之和。该实验现象说明了分子间有 。
(2)如图乙所示,在一个铁丝圈中间系着一根较松弛的棉线。浸过肥皂水后用手指轻碰一下棉线的左边,发现棉线左边的肥皂膜破了,棉线被拉向右边,这个实验说明了分子间存在相互作用的 。
(3)如图丙所示,在量筒的下方装入 ,在上方装入 (以上两空均选填“清水”或“硫酸铜溶液”),静放一段时间后,观察到的现象是水和硫酸铜溶液的分界面变 了。
(4)如图丁所示,将红墨水同时滴在冷水和热水中,发现红墨水在热水杯里扩散得 ,间接证明了分子的无规则运动的速度与 有关。
四、计算题
19.一质量是3 kg、初温为590 ℃的铁块,当温度降到30 ℃时放出了7.56×105 J的热量。则:
(1)计算出铁的比热容;
(2)餐馆里有一道美食叫“铁板牛肉”,将2 kg的铁板加热到130 ℃,再将九成熟的牛肉片盛放在铁板上,等铁板温度降了60 ℃时,牛肉片已十成熟了,求铁板在此降温过程中放出的热量。
20.物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两个完全相同的酒精灯分别给质量都是的沙子和水加热。他们绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图像分别如图甲、乙所示。已知水的比热容是,不计热量损失。求:
(1) 加热时,水吸收的热量;
(2) 加热时,沙子吸收的热量;
(3) 沙子的比热容(结果保留一位有效数字)。
参考答案
1.【答案】C
【详解】考点:比热容的概念.
分析:炎热的盛夏,水和沙土在吸收相同热量的情况下,由于水的比热容较大,故水升高的温度较低,而沙土的比热容小,所升高的温度较高.
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】B
5.【答案】A
6.【答案】A
【详解】比热容是物质本身的一种特性,在物质种类和状态一定时,比热容大小与物体吸放热、温度变化大小、质量多少都没有关系,故A正确,BCD错误。
7.【答案】D
8.【答案】B
【详解】A.比热容是物质的一种特性,大小与物质的质量无关,故一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变,故A错误;
B.质量相等的水和煤油,吸收相等热量,水的比热容大,根据 煤油温度升高得较多,故B正确;
C.水和砂石放出相等热量,水的比热容大,根据 水的温度降低得较少,故C错误;
D.水的比热容表示质量为1kg的水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J,故D错误。
9.【答案】A
【详解】由图像可知,水放出热量后温度降低,水在前温度从降低到,则前水放出的热量 ;不计热损失,物块吸收的热量和水放出的热量相等,则前物块吸收的热量;物块吸收热量后温度升高,由图像可知,物块前温度从升高到,物块的比热容,则物块的比热容与水的比热容之比 。故正确。
10.【答案】
1kg的水温度上升(或下降)1℃时吸收(或放出)的热量为4.2×103J;4.2×103;减少
【详解】
根据比热容的定义可知:水的比热容是4.2×103J/(kg℃)表示质量是1kg的水温度上升(或下降)1℃时吸收(或放出)的热量为4.2×103J;比热容是物质本身的一种属性,与质量无关,倒去一半后,水的比热容不变仍为4.2×103J/(kg℃);而水结成冰后,由于内部结构发生了改变,比热容会减小.
11.【答案】
12.【答案】温度;内能;内能;
【详解】
天气很热,是指温度高。
液化气燃烧时将化学能转化为内能,是指内能。
摩擦生热,是指转化为内能。
13.【答案】不停地做无规则运动;引力;0.1
【详解】 “粽叶飘香”是因为粽叶的芳香分子扩散在空气中被人闻到,这说明分子在不停地做无规则运动。
分子之间存在引力也存在斥力,两个表面光滑的铅块相互紧压就会粘在一起,这是因为分子之间存在引力。
因为,所以换算单位后得
14.【答案】热传递;8∶3
【详解】“日照香炉生紫烟”,香炉峰在阳光的照射下生起紫色烟霞,香炉峰吸收太阳光的热量,内能增大,是通过热传递的方式增加内能的。
砂石和水的密度之比为3:2,由得,相同体积的砂石和水,质量比为
由得,吸收相同热量后
则它们升高的温度之比为
13.略
15.【答案】大 小 高
16.【答案】; 40
【解】前温度的变化量,由得该液体的比热容;当吸收的热量时,升高的温度;由图可知,该液体的沸点为,,所以继续加热此液体,升高的温度为。
【思路点拨】
沸点指液体沸腾时的温度,液体沸腾时继续吸热,温度保持不变;知道液体的质量、液体的温度升高值和液体吸收的热量,利用吸热公式求液体的比热容。
17.【答案】(1)300 (2)① (3)大于
【详解】(1)水的体积:V水=240 mL=240 cm3,水的质量:m水=ρ水V水=1.0 g/cm3×240 cm3=240 g,
煤油的质量m煤油=m水=240 g,煤油的体积:V煤油===300 cm3=300 mL。
(2)观察图象,在加热时间相同的情况下,①的温度变化量最大,故①的吸热能力最弱。若②是水的温度随时间的变化规律图线,水的比热容大于煤油的比热容,则①为煤油。
(3)由Q=cmΔt可知:放出的热量与降低的温度之比=cm,因为水的比热容大于煤油的比热容,故质量相同时,水放出的热量与降低的温度之比大于煤油放出的热量与降低的温度之比。
18.【答案】(1)间隙 (2)引力 (3)硫酸铜溶液 清水 模糊 (4)快 温度
【解析】(1)因为分子间存在着间隙,水和酒精充分混合后,酒精分子和水分子分别进入了对方分子的间隙中,使得水和酒精混合后的总体积变小了;
(2)观察图乙可知,用手轻轻地碰一下棉线的左边,这一侧的肥皂液薄膜破了,棉线被拉向了另一侧,这是分子间存在的引力造成的;
(3)硫酸铜溶液的密度大于水的密度,硫酸铜会向下流动,因此在量筒的下方装入硫酸铜溶液,刚开始时,水与硫酸铜溶液两者各自独立,界面分明,由分子动理论可知,水分子和硫酸铜分子在不停地做无规则运动,所以上面的部分水分子向下运动,进入到硫酸铜溶液中,同理部分硫酸铜分子向上运动,进入到上面的水中,时间越长,两者混合得越均匀,故静放一段时间后会观察到水和硫酸铜溶液的分界面变模糊了;
(4)在分别盛有冷水和热水的杯中各滴入一滴红墨水,可以看到红墨水在热水中扩散得快,由此说明分子无规则运动的速度与温度有关。
19.【答案】
(1)0.45×103 J/(kg·℃)(2)5.4×104 J
【详解】
解:(1)由Q放=cm(t0-t)得铁的比热容为
(2)铁板在此降温过程中放出的热量为Q放1=cm(t0-t)=0.45×103J/(kg ℃)×2kg×60℃=5.4×104J
答:(1)铁的比热容是0.45×103J/(kg·℃);
(2)铁板在此降温过程中放出的热量是 5.4×104J。
20.【答案】(1) 【解】由图乙可知,加热,水升高的温度水,水吸收的热量水水。
(2) 相同时间内两个完全相同的酒精灯放出的热量相同,则加热时,沙子吸收的热量沙吸水吸。
(3) 加热,沙子升高的温度沙,沙,沙。
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