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1、人教版九年级物理第十三章 内能 综合训练 考试时间:90分钟;命题人:物理教研组考生注意:1、本卷分第I卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。第I卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、如图,小明在吹气球时,被吹饱满的气球没能用手握住,呼啸着飞了出去。关于气球飞出过程中,下列分析正确的是()A喷气的嘴
2、部很热,因为与空气摩擦导致内能增加B当球内气体喷出来时,机械能转化为内能C温度不变,因为放气时气体没有做功过程D喷气的嘴部很冷,因为球内气体放出时对外做功导致内能减少2、下列现象中,改变内能方式不同于其他的做法的是()A压缩空气B钻木取火C晒太阳暖和D搓手取暖3、如表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列说法正确的是()物质水煤油铝铜比热容/J/(kg)4.21032.11030.881030.39103A水的比热容大,不适合作为冷却介质B2kg的煤油温度升高10 oC吸收的热量为2.1103JC质量和初温相同水和煤油吸收相同热量,水升温快D质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量多4、
3、如图所示,小明在烧瓶内加入少量水,塞紧瓶塞并往瓶内打气,当瓶塞跳出时,可以看到瓶内出现白雾。在瓶塞跳出的过程中,下列描述错误的是()A瓶内水蒸气发生了液化现象B瓶内气体的内能减小C外界对瓶内气体做功D瓶内气体的温度降低5、用一个稳定的热源给一个物体均匀加热,得到它的熔化图象如图所示,那么该物体在固态时的比热容与液态时的比热容之比是()A1:2B1:4C1:1D4:16、改变物体内能的方法只有做功和热传递。下图是用针简对密闭容器内空气做功的示意图,针筒初始状态及温度计示数如图甲所示,小明在第一次实验中缓慢下压活塞,针筒末状态及温度计示数如图乙所示,小明在第二次实验中迅速下压活塞,针筒末状态及温度
4、计示数如图丙所示,已知两次实验中,活塞均对针简内空气做功(针筒内空气分子势能变化忽略不计),则从甲到乙的过程中,筒内空气()A内能一定增大B内能一定减小C一定向外界放热D一定向外界吸热7、关于分子动理论的知识,下列说法中错误的是()A用鼻子嗅气味能鉴别醋和酱油表明分子在运动B裂开的橡胶鞋可以用502胶水将其粘起来说明分子间有引力C吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明分子间存在引力D糖在热水中溶解得快,说明温度越高,分子的热运动越剧烈8、质量相同的两个金属块,由于吸热而升温,若它们的比热容之比为2:3,吸收的热量之比为3:2,则它们升高的温度之比为()A9:4B4:9C1:1D3:29、实验室有温度为0的
5、水、-4的冰块,对于只有0的水和-4的冰组成的系统,下列说法正确的是()A0的水的内能一定大于-4的冰的内能B将-4冰块放入0水中,水的质量变小C将-4冰块放入0水中,能量通过做功的方式从水传递给冰块D将-4冰块放入0水中,温度通过热传递的方式从水传递给冰块10、下列事例中,属于内能转化为机械能的是()A用气筒给自行车打气时,气筒会发热B开水倒入杯中逐渐冷却C水壶中水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起D流星与空气摩擦生热发光第卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、如图所示为气体扩散的演示实验,两个瓶中分别装有空气和二氧化氮气体,其中空气密度小于二氧化氮气体的密度。那么,为
6、了增加实验的可信度,下面一只瓶里装的气体应是_,此实验说明_。在黄金、水和空气中,分子间作用力最弱的是_。2、烤熟的山芋香气扑鼻,是分子_导致的;两个底面平整、干净的铅柱紧压后粘到一起,需用一定的外力才能将它们拉开,表明分子间_。3、如图甲,用测力计把吊在下面的玻璃板从水中慢慢提起来,观察到玻璃板离开水面的过程中测力计示数变大,此实验说明_;如图乙,用手晃动试管中的沙子,发现温度计的示数升高,此实验说明_。4、热熔胶枪是手工制作中常用的工具。如图所示,扣动扳机通电后胶枪中的发热体能够发热是利用_的方式改变内能的,用它给热熔胶加热时,会闻到熔胶的气味,这是_现象。5、夏天,蚊子最喜欢送我们“红包
7、”了,我们在屋内用上灭蚊液,一会儿,整间屋子都能闻到一股香味,这是由于分子在不停地_造成的;固体很难被压缩,说明分子间存在_力。三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)1、早上,小明妈妈给小明热牛奶喝。袋装牛奶的标签上标明牛奶质量为420g,温度从25热至75,则牛奶吸收了多少J的热量?(牛奶的比热容为2.5103J/(kg)2、如图甲所示,A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器,加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收,已知加热器每秒钟放出热量1000J。现将甲、乙两种液体分别倒入A、B杯中,其中甲液体的比热容3103J/(kg);让两个加热器同时开始工作,60s后停止加热,然
8、后立即将质量为5.4千克的合金球迅速放入乙液体中(从球放入到达到热平衡不计热损失),它们的温度随时间变化图象如乙所示。(1)加热60s时,乙液体吸收的热量为多少;(2)甲液体的质量多少;(3)合金球的比热容为多少?3、小红在学习了“比热容”的有关知识后,知道单位质量的不同物质在升高相同温度时,所吸收的热量不同,为了描述物质的这种性质,引入了一个新的物理量比热容,于是她又想到晶体在熔化时,温度虽然保持不变,但需要吸收热量,那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同昵?带着这个疑问,小红在实验室利用电热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时,冰的
9、质量为0.5kg,相同时间冰和水吸收的热量相同。已知水的比热容为,求:(1)CD段水吸收的热量是多少?(2)计算出冰的比热容;(3)若规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”,根据图中所给的信息,计算出冰的熔化热。4、把凉牛奶放在热水中加热,经过一段较长时间,它们的温度随时间变化的图像如图所示,且牛奶的质量与热水相同。若忽略热传递过程中的热量损失,牛奶的最终温度t是多少?已知该牛奶的比热容为2.8103J/(kg),水的比热容为4.2103J/(kg)5、温度不同的两个物体相互接触后会发生热传递现象,若不计热量的损失,则当两个物体的温度相同时,热传递停止,即
10、达到热平衡状态,在此过程中高温物体放出的热量等于低温物体所吸收的热量,即Q吸=Q放。已知甲容器盛有初温为20的水100g,乙容器盛有初温为50的水50g。现把甲、乙两容器中的水相互混合,不考虑热量损失,则混合后达到热平衡时的温度是多少?-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】做功可以改变物体的内能,当对物体做功时,机械能转化为物体的内能,物体的内能增大;当物体对外做功时,物体的内能转化为机械能,物体的内能减小;被吹大了的气球没能用手握住,呼啸着飞了出去,气球内的气体向外喷出,气体对外做功,内能转化成球的机械能,球内气体的温度降低,气球的嘴部温度和原来相比变低,故ABC错误,D正确。故选D。
11、2、C【解析】【详解】A压缩空气,机械能转化为内能,通过做功的方式改变物体内能;B钻木取火属于摩擦生热现象,机械能转化为内能,通过做功的方式改变物体内能;C晒太阳暖和,身体吸收热量,内能增大,通过热传递来改变物体内能;D搓手取暖属于摩擦生热现象,机械能转化为内能,通过做功的方式改变物体内能;综上所述,改变物体内能的方式跟其他几个不同的是C,故C符合题意。故选C。3、D【解析】【详解】A由于水的比热容大,相同的条件下,降低相同温度时,与其他液体比较而言,水放出的热量多,所以水适合作为冷却剂,故A错误;B2kg的煤油温度升高10吸收的热量为2.1103J/(kg)2kg104.2104J故B错误;
12、C煤油的比热容小于水的比热容,质量相等的水和煤油吸收相等的热量后,根据可知,煤油的温度变化大。故C错误;D相同质量的铝和铜,升高相同的温度后,由于铝的比热容大于铜的比热容,故铝吸收的热量多。故D正确。故选D。4、C【解析】【详解】A给瓶内打气,当瓶塞跳起时,可以看到瓶内出现白雾,说明水蒸气液化成了小水滴,故A正确,A不符合题意;BD在这个过程中,气体膨胀对外做功,温度降低,内能减少,故BD正确,BD不符合题意;C在瓶塞跳出的过程中,是瓶内气体对外做功,故C错误,C符合题意。故选C。5、A【解析】【详解】如图为该物体(晶体)的熔化图象,从图象可知,AB段为固态,CD段为液态,物体在熔化前后,状态
13、变化,质量不变,AB段温度升高CD段温度升高则升高温度之比为:2:1因CD段的加热时间等于AB段的加热时间,所以AB段和CD段物体吸收的热量相等,根据,在质量和吸收的热量均相同时,比热容之比与升高温度成反比,所以该物体在固态时的比热容与液态时的比热容之比A符合题意,BCD均不符合题意。故选A。6、C【解析】【详解】AB由题意可知,从甲到乙的过程中,空气的温度不变,故分子动能不变,又因此过程中空气的分子势能不变,故可知此过程中,筒内空气的内能不变,故AB不符合题意;CD因从甲到乙的过程中,活塞压缩空气,对空气做功,而空气的温度保持不变,故可知该过程中筒内空气一定向外界放热,使得做功增加筒内空气内
14、能的同时,向外热传递减少筒内空气的内能,使得筒内空气内能保持不变,从而使筒内空气温度保持不变,故C符合题意,D不符合题意。故选C。7、C【解析】【详解】A鼻子可以闻到醋和酱油的气味,是因为醋和酱油分子运动到了空气中,故A正确,不符合题意;B橡胶鞋裂开后可以利用胶水将分子距离缩小到能产生分子间引力的距离,从而将开口粘起来,故B正确,不符合题意;C吸盘是能吸在玻璃上,是因为吸盘内是真空,外部由于受大气压强而吸附在玻璃上,说明大气压的存在,不能说明分子间存在引力,故C错误,符合题意;D温度越高,分子运动越剧烈,所以糖在热水中溶解得快,故D正确,不符合题意。8、A【解析】【详解】根据题意可知,根据可知
15、,两个金属块升高的温度之比故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。9、B【解析】【详解】A物体的内能与物体的温度与质量均有关,因不知道冰与水的质量,故无法比较二者的内能,故A错误;B将-4冰块放入0水中,由于存在温度差,所以冰块吸收热量,水放出热量,并且温度达到水的凝固点,因此水会结冰,故水的质量会减少,故B正确;CD将-4冰块放入0水中,由于存在温度差,因此热量会自发地从温度高的物体传递给温度低的物体,即热量通过热传递的方式从水传递给冰块,且传递的是热量而不是温度,故CD错误。故选B。10、C【解析】【详解】A用气筒给自行车胎打气过程中压缩空气做功,机械能转化成内能,使气筒发热,故A不符合题
16、意;B开水倒入杯中逐渐冷却,热水的内能转移到周围空气中,是内能的转移,故B不符合题意;C水壶中的水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起,水蒸气的内能转化成壶盖的机械能,故C符合题意;D流星与空气摩擦生热发光,是克服摩擦做功,机械能转化为内能,故D不符合题意。故选C。二、填空题1、二氧化氮 分子在不停的做无规则运动 空气 【详解】1 空气密度小于二氧化氮气体的密度,避免重力对实验的影响,所以二氧化氮气体应该装入下边瓶子中。2由于重力方向竖直向下,在重力作用下,密度大的将向下运动,密度小的将向上运动,如果发现上面瓶子内的气体也变成了红棕色,说明二氧化氮气体运动到了上方瓶子中,就可以证明扩散现象的存在,说明二氧
17、化氮气体分子在不停地做无规则运动。3固体分子间距离最小,气体分子间距离最大,气体分子间距离远大于平衡位置,分子力趋近于0,所以分子间作用力最弱的是空气。2、不停地做无规则运动 存在引力 【详解】1烤熟的山芋香气扑鼻,是因为山芋的香味分子扩散到空气中,这种现象说明了分子在不停地做无规则的运动。2两个底面平整、干净的铅柱压紧后会粘在一起,需要用一定的外力才能将它们拉开,是因为当分子相互靠近时分子间存在着相互作用的引力,该实验表明分子之间存在引力。3、分子之间存在引力 做功改变了沙子的内能 【详解】1实验过程中观察到玻璃板离开水面的过程中测力计示数变大,大于玻璃板的重力,这是因为玻璃板再即将离开水面
18、时,水分子之间距离比较小,存在分子间的引力,从而使弹簧测力计的示数变大。2用手晃动试管中的沙子,对沙子做功,机械能转化为内能,沙子的内能增大,温度升高。4、做功 扩散 【详解】1热熔胶枪扣动扳机通电后,热熔胶枪中的发热体能够发热是利用电流做功,将电能转化为内能。2热熔胶枪给热熔胶加热时,会闻到熔胶的气味,这是熔胶的气味分子做无规则运动的结果,属于扩散现象。5、无规则 斥 【详解】1我们在屋内用上灭蚊液,一会儿,整间屋子都能闻到一股香味,这是扩散现象,这是由于分子在不停地做无规则运动造成的。2分子之间存在引力和斥力,固体很难被压缩,说明分子间存在斥力。三、计算题1、5.25104J【解析】【详解
19、】解:牛奶的质量m420g0.42kg牛奶升温时吸收的热量Q吸c牛奶m(tt0)2.5103J/(kg)0.42kg(7525)5.25104J答:牛奶吸收了5.25104J的热量。2、(1)5.4104J;(2)0.2kg;(3) 0.2103J/(kg)【解析】【详解】解:(1)已知加热器每秒钟放出热量1000J,则加热60s时,加热器放出热量Q放1000J/s60s6104J根据题意可知,乙液体吸收的热量Q乙吸Q放90%6104J90%5.4104J(2)由乙图可知,加热20s时,甲液体的温度从10升高到40,由题意可知,甲液体在20s内吸收的热量Q甲吸Q放90%1000J/s20s90
20、%1.8104J根据Q吸cm(tt0)可得,甲液体的比热容(3)由乙图可知,加热60s时,乙液体的温度从10升高到60,则加热60s乙液体升高的温度t乙升601050加热60s乙液体吸收的热量Q乙吸c乙m乙t乙升合金球放入乙液体后,乙液体的温度从60降低到40,则乙液体放热时降低的温度t乙降604020合金球放入乙液体后,乙液体放出的热量Q乙放c乙m乙t乙降根据可得,乙吸收和放出的热量之比等于升高和降低的温度之比,则两过程中乙液体放出的热量与其吸收的热量的比值所以Q乙放Q乙吸0.45.4104J2.16104J从球放入到达到热平衡不计热损失,则Q球吸Q乙放2.16104J由图甲乙可知,合金球放
21、入乙液体后,合金球的温度从20升高到40,则合金球升高的温度t球升402020由Q吸cmt可得,合金球的比热容答:(1)加热60s时,乙液体吸收的热量5.4104J;(2)甲液体的质量是0.2kg;(3)合金球的比热容为0.2103J/(kg)。【点睛】本题考查了吸热和放热的公式、热平衡方程,关键是从题中获取有用的信息,难度较大。3、(1)4.2104J;(2);(3)3.36105J/kg【解析】【详解】解:(1)冰的质量为0.5kg,冰熔化成水,状态变化,质量不变,水的质量是0.5kg,由图象知,在CD段(历时10分钟),水从0升高到20,水吸收的热量为(2)由题意知,相同时间冰和水吸收的
22、热量相同,由图象可知,冰从-20吸收热量升高到0,需要5min,为水吸收热量所需时间的一半,则冰吸收的热量冰的比热容为(3)0.5kg的水在10min内吸收的热量为为4.2104J,由题意知,相同时间冰和水吸收的热量相同,则0.5kg冰从5min到45min全部熔化,需要的时间t=45min -5min =40min吸收的热量Q=4.2104J4=1.68105J1kg冰全部熔化,需要吸收的热量为0.5kg冰完全融化吸收热量的两倍,即为Q冰1=1.68105J2=3.36105J即1kg冰全部熔化,吸收的热量为3.36105J,则冰的熔化热=3.36105J/kg答:(1)CD段水吸收的热量是
23、4.2104J;(2)冰的比热容是;(3)冰的熔化热为3.36105J/kg。4、56【解析】【分析】【详解】解:由图像可知,热水的初始温度为80,凉牛奶的初始温度为20,设牛奶的最终温度为t,由题意知,水的最终温度也为t,m水=m奶,由 Q吸=Q放得c水m水t水=c奶m奶t奶代入数据得4.2103J/(kg)m水(80-t)=2.8103J/(kg)m奶(t-20)解得t=56。答:牛奶的最终温度是56。5、30【解析】【分析】【详解】解:设热平衡时的温度为t,不考虑热量损失,则有Q吸=Q放所以c水m水1(t-t1)=c水m水2(t2-t)即4.2103J/(kg)10010-3kg(t-20)=4.2103J/(kg)5010-3kg(50-t)解得t=30答:不考虑热量损失,混合后达到热平衡时的温度是30。【点睛】本题考查了学生对吸热公式、放热公式、热平衡方程的掌握和运用,要求灵活运用公式求解。