上学期期末复习九年级物理的专项训练(1)内能(包括分析新的教育版本)

专项一

内能
一、选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分）
1．下列事实不能作为相应观点的证据的是
A．尘土飞扬，说明分子是运动的
B．电解水得到氢气和氧气，说明分子是可分的
C．气体被压缩后体积发生了较大变化，说明气体分子间的距离大
D．将两个干净平整的铅柱紧压在一起会结合起来，说明分子间存在引力
2．下列哪个事实不能证明分子动理论
A．扩散现象
B．两块接触面光洁程度非常高的铅块被紧压后就结合在一起很难分开
C．潮汐现象
D．酒精和水混合后体积变小
3．生活中的许多现象都与我们学过的物理知识有关，下列说法正确的是
A．尘土飞扬，说明分子在不停地做无规则运动
B．钻木取火，利用做功来改变物体的内能
C．人工湖能调节气温，利用水的比热容小
D．夏天吃冰糕，看到冰糕周围冒“白气”是汽化现象
4．下列事例中，改变物体内能的途径与其他三项不同的是
A．     B．     C．     D．
5．下列四种情景中，属于热传递改变物体内能的是
A．冬季，搓手取暖
B．开水冷却
C．弯折铁丝，弯折处发热
D．划火柴，火柴燃烧
6．下列实例中，通过热传递改变物体内能的是
A．铁锤锻打工件，工件受热
B．锯条锯木头，锯条变热
C．双手互相摩擦，双手变热
D．电水壶烧水，水变热
7．端午节吃粽子是我国的传统习俗。对“煮粽子”的情景分析正确的是
A．粽子温度升高，是通过做功的方式来增大内能
B．锅边沿冒出的大量“白气”是水蒸气
C．“粽子飘香”说明分子在不停息地做无规则运动
D．水温升高，水的比热容变大
8．关于温度、内能、热量说法正确的是
A．物体温度升高一定是吸收了热量
B．正在沸腾的水的温度一定是100 ℃
C．冬天搓手变暖是通过做功使手的内能增大
D．热胀冷缩中的“热”“冷”是指内能
二、填空题（每空1分，共21分）
9．腌制鸭蛋就是通过扩散使盐进入鸭蛋中，这一现象说明______________________________，青海的冬季需要供暖，暖气管道内循环流动的是热水，这主要是利用了水的______较大的道理。
10．如图所示，十堰人都爱吃牛肉面。牛肉面在制作过程中，很远的地方都能闻到香味，这是由于分子的______造成的。将一碗牛肉面端起来感觉很烫手，是由于通过______的方式增加了手的内能。夹起牛肉面的筷子是______杠杆（选填“省力”、“等臂”或“费力”）。
 
11．热熔胶是一种在常温下为固态的粘合剂，使用时先用热熔胶枪加热使其熔化，再凝固来粘合物体。用如图所示的一款热熔胶枪给热熔胶加热时，会闻到熔胶的气味，这是______现象。热熔胶被胶枪挤出，并“粘”在物体上，说明分子间存在_______力。
 
12．保温瓶能保温是因为：瓶胆用玻璃制成，可以减小热的______；把瓶胆夹层抽成真空，可以减小热的_____，瓶胆夹层内壁涂银，可以减小热的_____；用软木塞塞住瓶口，可以减小热的______和______。
13．两个相同的容器分别装有质量相同的甲、乙两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示，则甲、乙两种液体中，比热容大的是________，升高相同的温度，吸收热量多的是________。
 
14．美丽的柳叶湖是常德市的一颗明珠，她不仅以其旖旎的风光令人们留恋忘返，更是这个城市的居民在盛夏避暑的好去处．柳叶湖的水面宽广，蓄水量丰富，而水的________比砂石的大，在质量相同的情况下吸收相同的热量后水升高的温度要________砂石升高的温度（填“多于”、“等于”或“少于”），因而夏天里人们在柳叶湖边会感到很舒服。
15．如图所示，甲、乙分别是某同学在探究“冰熔化时温度变化规律”过程中的某时刻温度计示数和温度随时间变化图象。图甲所示温度计的示数是_____；第6 min时它的内能_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）第8 min的内能。
 
16．水是生命之源，水在物理课堂上也能带来不一样的精彩。
 
（1）如图甲，用一纸片盖住倒满水的杯口，快速倒置，发现纸片并不掉下来，该现象能说明_____________________的存在；若以纸片为参照物，杯是_______的（选填“静止”或“运动”）。
（2）如图乙，提起水平接触水面的玻璃板，需要的力大于玻璃板的重力，说明__________________________________________。
三、实验探究题（共32分）
17．（10分）如图所示，是研究做功与内能的改变的一个实验装置。玻璃瓶内装入少量的水，用塞子把瓶口塞紧，并用打气筒往瓶内打气，瓶内压强增大到一定程度时，瓶塞会从瓶口跳出来。
 
（1）在这一实验中，你应该注意观察的是____。
A．打气的过程
B．打气的过程中瓶内的情况
C．瓶塞跳起的高度
D．瓶塞跳起的瞬间，瓶内发生的现象
（2）玻璃瓶内装入少量的水的目的是什么？______________________________________________________________________________。
（3）在你认为应该观察的一项中，你所观察到的现象是什么？_______________________。这一现象所能说明的问题是什么？_______________________________________________________。
18．（12分）为了比较水和沙子吸热升温的快慢，小明做了如图所示的实验：将相等质量的水和沙子先后装入相同的易拉罐中，放在石棉网上用同一个酒精灯对它们加热，记录的实验数据如下表：
   
（1）在此实验中，用加热时间的长短来表示水和沙子___________________。
（2）在实验中，应不停地用搅拌棒搅动水和沙子，其目的是________________________。小明选用易拉罐而不用玻璃烧杯，其好处有________________________（说出一点即可）。
（3）分析表中的实验数据可知；质量相同的水和沙子，升高相同的温度，水吸收的热量__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）沙子吸收的热量。可以推想，如果给质量相同的水和沙子加热相同的时间，则_____________（选填“沙子”或“水”）升高的温度会更高些。
19．（10分）通过学习物理知识小明知道气体、液体、和固体都是由分子组成的，小明产生了浓厚的学习兴趣，在老师的帮助下，他做了如下的探究活动：
 
（1）如图所示，把装有空气的瓶子倒放在装有红棕色二氧化氮气体的瓶子上，中间用玻璃片隔开；抽掉中间的玻璃片（b图、c图），仔细观察，会看到比空气密度大的二氧化氮，竟能运动到上面的瓶子里，而上面瓶子里面的空气也能运动到下面的瓶子里，最终两个瓶子中的气体的颜色就变得一样了。对于这个现象，小明提出了自己的猜想：___________________________________________。
（2）为了证明自己的猜想，小明接着做实验探究：如图所示，先在量筒中盛半量筒水，再把蓝色的硫酸铜溶液（密度比水大）小心的倒入量筒底部。经过一段时间后，水和硫酸铜的分界面由模糊而逐渐消失，两种溶液自动混合了。这个实验可以说明_______________________________________。
 
（3）做了气体、液体的实验后小明又做了固体的实验，但连续做几个实验都观察不到明显的现象，后来偶然在一篇科普文章中，小明看到了下面一段文字：有人用固体做实验，将磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起，在室温下过了5年，铅片和金片就结合在一起了，切开后发现铅和金相互渗透了约1毫米深。这段文字表明了______________________________。小明欣喜万分，他把以上三次结论进行了总结，这个总结应是：___________________。
四、综合应用题（共23分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
20．（11分）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1 kg，温度为20 ℃，放入836 ℃的炉火中煅烧足够长时间，迅速取出放入5 kg、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=4.2×103 J/（kg·℃），c合金钢=0.42×103 J/（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？

21．（12分）如图所示，是平底热水壶，其质量为0.8 kg，内底面积为180 cm2。某次用该热水壶装1.2 L水放在水平桌面上，测得水深10 cm，初温25 ℃。[ρ水=1.0×103 kg/m3，c水=4.2×103 J/（kg·℃），g=10 N/kg]
 
（1）水和热水壶的总质量是多少？
（2）在一标准大气压下加热至沸腾，水至少吸收多少热量？
（3）加热前水对壶底的压力多大？

答案与解析
1．【答案】A
【解析】A、分子是用肉眼看不到的，所以尘土飞扬，不能说明分子是运动的，故A不能作为相应观点的证据；B、化学变化可以证明分子可以再分，电解水生成氢气和氧气，属于化学变化，所以可以证明分子是可分的；C、气体容易被压缩的原因是气体分子之间的间隔比较大，故C能作为相应观点的证据；D、将两个干净平整的铅柱紧压在一起会结合起来，说明分子间存在引力，能作为相应观点的证据。故选A。
2．【答案】C
【解析】A、扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动，故A正确；B、两块接触面光洁程度非常高的铅块被紧压后就结合在一起很难分开，说明分子间存在着相互作用的引力和斥力，故B正确；C、潮汐现象，是由于地球的运动形成的，故C错误；D、酒精和水混合后体积变小，是因为分子间有间隙，故正确。故选C。
3．【答案】B
【解析】A、尘土飞扬，是宏观物体的运动，不能说明分子在不停地做无规则运动，故A错误；B、钻木取火，消耗机械能，获得内能，利用做功来改变物体的内能，故B正确；C、人工湖能调节气温，利用水的比热容大，在吸收同样多的热量时，温度升高的低，故C错误；D、夏天吃冰糕，看到冰糕周围冒“白气”是水蒸气遇冷液化而形成的，故D错误；故选B。
4．【答案】A
【解析】A、柴火烧水是通过热传递的方式改变内能的；BCD、压缩空气发热、搓手取暖、钻木取火都是做功使物体的内能增加的；显然A选项与其它三个选项改变物体内能的方式不同。故选A。
5．【答案】B
【解析】做功与热传递是改变物体内能的两种方式，做功是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程。冬季，搓手取暖，是克服摩擦做功，属于做功改变物体内能，故A不符合题意；开水温度比周围空气温度高得多，开水冷却过程中，放出热量、内能减小，所以，属于热传递改变物体内能，故B符合题意；弯折铁丝，是对铁丝做功，弯折处温度升高、内能增加，属于做功改变物体内能，故C不符合题意；划火柴时，火柴头与火柴皮摩擦，机械能转化为内能，火柴内能增加、温度升高而燃烧，属于做功改变物体内能，故D不符合题意，故选B。
6．【答案】D
【解析】A、铁锤锻打工件，工件受热，是做功改变了工件的内能；B、锯条锯木头，锯条变热，是摩擦生热，属于做功改变物体的内能；C、双手互相摩擦，双手变热，摩擦生热，属于做功改变物体的内能；D、电水壶烧水，水变热，首先电流做功产生热量，再通过热传递使水的内能增加，温度升高；故D符合题意。
7．【答案】C
【解析】改变物体内能的方式有两种，即做功和热传递；煮粽子时，粽子从水中吸收热量温度升高，这是通过热传递改变物体的内能，故A错误；锅边沿冒出的大量“白气”是水蒸气遇到冷的空气，液化形成的小水珠，故B错误；“粽叶飘香”是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，故C正确；比热容是物质的一种特性，它不仅与物质的种类有关，还与物质的状态有关，与温度无关，所以当水温升高后，水的比热容不变，故D错误，故选C。
8．【答案】C
【解析】A、物体的内能增大，可能是吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故A错误；B．在一个标准大气压下，正在沸腾的水的温度是100 ℃，故B错误；C．冬天搓手变暖是通过做功使手的内能增大，说法正确；D．热胀冷缩中的“热”“冷”是指温度；故D错误；故选C。
9．【答案】分子在永不停息地做无规则运动  比热容
【解析】由分子动理论知道，物质是由分子组成的，分子间存在间隙，组成物质的分子在永不停息地做无规则的运动。腌制鸭蛋就是通过扩散使盐进入鸭蛋中，说明分子在永不停息地做无规则运动；冬天室内的暖气用热水循环供热就是利用了水的比热容较大的特点，因为水的比热容较大，同样质量的水和其它物质比较，降低相同的温度时，水放出的热量多。
10．【答案】无规则运动  热传递  费力
【解析】端上一碗牛肉面，香味扑鼻而来，这时扩散现象，是由于分子的无规则运动造成的。端碗时很烫手，碗放出热量，手从碗吸收了热量，是通过热传递方式增加了手的内能。筷子在使用的过程中相当于是动力臂小于阻力臂的杠杆，属于费力杠杆。
11．【答案】扩散  引
【解析】由分子动理论知道，加热时分子运动加剧，所以，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，是扩散现象；热熔胶被胶枪挤出，并“粘”在物体本上，说明分子间存在引力。
12．【答案】传导  对流  辐射  传导  对流
【解析】玻璃是热的不良导体，保温瓶胆用玻璃制成，可以减小热传导；把瓶胆夹层抽成真空，防止发生对流；保温瓶胆上镀银的光亮表面可以防止发生热辐射；软木塞都是热的不良导体，用软木塞塞住瓶口，防止了水蒸气的蒸发，即防止发生热传导和对流的发生，所以保温瓶能起到保温的作用。
13．【答案】乙  乙
【解析】已知两种液体质量相等，相同热源加热说明相同时间吸收的热量相等。由图象可以看出：在吸收热量相同时，甲液体升高的温度更大，由公式Q吸＝cmΔt知，乙液体比热容较大；由图象可以看出：升高相同温度时，乙需要的时间较长，也就是乙吸收的热量多。
14．【答案】比热容  少于
【解析】柳叶湖的水面宽广、蓄水量丰富，因为水的比热容较大，相同质量的水和沙石比较，白天，吸收相同的热量，水的温度升高的少，使人们在柳叶湖边会感到很舒服。
15．【答案】3 ℃  小于
【解析】由图可知，温度计的分度值为1 ℃，示数为3 ℃；冰在熔化过程中，吸收热量，内能变大，故第6 min的内能小于第8 min的内能。
16．【答案】（1）大气压  静止  （2）分子之间存在引力
【解析】（1）杯子如甲图倒置后，纸片不会掉下来，杯子里的水不会流出来，是因为被大气压给“支持”住了，这说明了大气有向上的压强，即说明了大气压的存在；若以纸片为参照物，由于杯与纸片的相对位置没变，则杯是静止的；
（2）当玻璃板与水面接触时，玻璃板与水分子之间存在作用力，当用力向上拉时，除重力外，还要克服水分子间的作用力，所以拉力比玻璃板的重力要大，反映了水分子和玻璃分子间存在引力的作用。
17．【答案】（1）D（2分）  （2）便于观察实验现象（3分）  （3）瓶口有水雾产生（2分）  由于气体对瓶塞做了功，内能减少，温度降低，水蒸气液化成小水珠。（3分）
【解析】（1）本实验需要观察瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象，即D选项；
（2）玻璃瓶内装入少量的水，用打气筒往瓶内打气，瓶内气体温度升高，瓶内水汽化产生大量的水蒸气，当气体对瓶塞做功，瓶塞跳起时，便于观察水蒸气的液化现象。
（3）当瓶内气体冲开瓶塞时，因为瓶内气体对塞子做功，内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气液化形成雾。
18．【答案】（1）吸收热量的多少（2分）  （2）使沙子和水均匀受热（3分）  易拉罐导热性好或易拉罐不易损坏（3分）  （3）大于（2分）  沙子（2分）
【解析】（1）相同的加热装置可以保证相同时间内两物质吸收的热量相等，所以在此实验中，用加热时间的长短来表示水和沙子吸收热量的多少。
（2）在实验中为使沙子和水受热均匀，应不停地用搅拌棒搅动水和沙子。小明选用易拉罐而不用玻璃烧杯，其好处有：易拉罐导热性好，可以缩短实验时间；玻璃杯易碎，而易拉罐不易损坏。
（3）根据表格中数据，质量相同的沙子和水，若都升高10 ℃，水的加热时间长，可知质量相同的水和沙子，升高相同的温度，水吸收的热量大于沙子吸收的热量；可以推想，若加热相同的时间，即让水和沙子吸收相同的热量，则沙子升高的温度大于水升高的温度。
19．【答案】（1）气体分子在做永不停息无规则的运动（2分）  （2）液体分子在做永不停息无规则的运动（3分）  （3）固体分子在做永不停息无规则的运动（2分）  组成物质的分子在做永不停息的无规则的运动（3分）
【解析】（1）因为分子在永不停息做无规则运动，所以分子的运动无方向性，空气向下扩散，二氧化氮也会向上扩散，所以上面的瓶子里也出现了红棕色的二氧化氮。
（2）刚开始时，水与硫酸铜溶液两者各自独立，界面分明。由分子动理论可以知道，水分子和硫酸铜分子在不停地做无规则运动，所以上面的水分子要向下运动，进入到硫酸铜溶液中，同理硫酸铜分子向上运动，进入到上面的水中，时间越长,，两者混合的越均匀。
（3）将磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起，在室温下过了5年，铅片和金片就结合在一起了，切开后发现铅和金相互渗透了约1毫米深。这段文字表明了固体分子在永不停息做无规则运动。
20．【答案】（1）3.427 2×105 J  （2）36 ℃
【解析】（1）将刀具放入836 ℃的炉火中煅烧足够长时间，其末温t=836 ℃，（2分）则刀具在炉火中吸收的热量 。（3分）
（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′﹣t0′）=c合金钢m合金钢（t﹣t′），（2分）
 （2分）
解得：t′=36 ℃。（2分）
21．【答案】（1）2 kg  （2）3.78×105 J  （3）18 N
【解析】（1）由 可得，装满壶水的质量
 ，（2分）
则水和热水壶的总质量m总=m壶+m水=0.8 kg+1.2 kg=2 kg。（2分）
（2）在一标准大气压下，水的沸点为100 ℃，即水的末温为100 ℃，（2分）
则水吸收的热量： ；（2分）
（3）根据p=ρgh可得，壶底受到的压强
 ，（2分）
则水对壶底的压力 。（2分）