2022-2023學(xué)年人教版九年級物理上冊專題《內(nèi)能》真題含答案解析

專題01內(nèi)能一、選擇題1．（2022·福建龍巖·八年級期末）對下列現(xiàn)象的解釋，正確的是（）A．“破鏡難圓”，說明分子間有斥力B．封閉在容器內(nèi)的氣體可以被壓縮，說明分子間有間隙C．用手捏海綿，海綿的體積變小了，說明分子間有間隙D．鐵塊難被壓縮，說明鐵原子之間沒有引力【答案】B【詳解】A．破鏡難圓，是因為分子間的距離太大，分子間的作用力起不了作用，故A錯誤；B．封閉在容器內(nèi)的氣體能被壓縮，是因為氣體分子間有較大的間隙，在外力的作用下，間隙變小，故B正確；C．用手捏海綿，海綿體積變小，是海綿受到力的作用，發(fā)生了形變，不能說明分子間存在間隙，故C錯誤；D．鐵塊很難被壓縮是因為壓縮時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，并不是沒有引力，故D錯誤。故選B。2．（2022·江蘇鹽城·八年級期末）PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5μm的顆粒物，是造成霧霾天氣的主要原因之一，把它和電子、原子、原子核等一起按照空間尺度排序，最小的是（

）A．PM2.5 B．電子 C．原子核 D．原子【答案】B【詳解】PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5μm的顆粒物，屬于物體，因此它的尺度最大，物質(zhì)由分子構(gòu)成，分子由原子核和核外電子構(gòu)成，原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成，原子核在中間像太陽一樣，電子則在原子核周圍，圍著它運動，就像太陽周圍的行星一樣，原子核大于電子，則尺度最小的是電子，故ACD不符合題意，B不符合題意。故選B。3．（2022·江西·南昌市鐵路第一中學(xué)八年級期末）關(guān)于粒子和宇宙，下列說法正確的是（）A．電子的發(fā)現(xiàn)證明了原子是可以再分的B．宇宙是一個有層次的天體機構(gòu)，恒星是絕對不動的C．電子、原子、原子核是按照由小到大的尺度排序的D．“地心說”提出太陽是宇宙的中心【答案】A【詳解】A．物理學(xué)家湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，從而揭示了原子是有結(jié)構(gòu)的，即原子是可以再分的，故A正確；B．運動是相對而言的，沒有任何物體是絕對不動的，選擇了不同的參照物，物體的運動情況就是不同的，恒星相對于從它旁邊運動過的流星而言就是運動的，故B錯誤；C．在電子、原子核、原子中，電子的尺度最小，原子的尺度最大，則電子、原子核、原子是按照由小到大的尺度排序的，故C錯誤。D．“地心說”認為地球是宇宙的中心，“日心說”認為太陽是宇宙的中心，故D錯誤。故選A。4．（2022·重慶市璧山中學(xué)校九年級期末）如圖所示是某種物質(zhì)在熔化過程中溫度隨時間變化規(guī)律的圖像，根據(jù)圖像可知，該物質(zhì)（）A．隨著溫度的升高，該物質(zhì)含有的熱量不斷增多B．液態(tài)的比熱容比固態(tài)的比熱容大C．在4min時，沒有出現(xiàn)液態(tài)D．在2min至6min過程中內(nèi)能不變【答案】B【詳解】A．熱量是過程量，是熱傳遞時內(nèi)能傳遞的多少，不能搭配“含有”，故A不符合題意；B．此晶體熔化前是固態(tài)的冰，熔化后是液態(tài)的水，水的比熱容大于冰，故液態(tài)的比熱容比固態(tài)的比熱容大，故B符合題意；C．從第2min至6min晶體在熔化過程中，熔化過程中處于固液混合狀態(tài)，故C不符合題意；D．從第2min至6min晶體在熔化過程中，熔化過程吸熱，溫度不變，但內(nèi)能增加，故D不符合題意。故選B。二、填空題5．（2022·福建龍巖·八年級期末）如圖所示，“天宮課堂”的第二課，在“液橋”實驗中，將兩塊透明板上的水球接觸后變成一個，然后將兩塊透明板分開，中間形成一個長約10cm的液橋，如果這個實驗在地面上完成，則液橋的長度會______（選填“變長”或“變短”），這是因為受到了______的影響?！敬鸢浮?/p>

變短

重力【詳解】[1][2]因為分子間有相互作用的引力，在失重狀態(tài)下的液橋能拉開較長的距離。而物體在地面受到豎直向下的重力的作用，液橋在重力的作用下，會向下彎曲，分子間的引力不足以維持較長的距離，所以液橋的長度變短。6．（2022·廣東惠州·八年級期末）夏日荷塘里荷花盛開，微風(fēng)吹過，飄來陣陣花香，這是______現(xiàn)象；荷葉上的兩滴水珠接觸后合成更大的一滴，這表明分子間存在______力；風(fēng)吹荷葉搖晃，說明力能改變物體的______?！敬鸢浮?/p>

擴散

引

運動狀態(tài)【詳解】[1]夏日荷塘里荷花盛開，微風(fēng)吹過，飄來陣陣花香，這是擴散現(xiàn)象，這種現(xiàn)象說明了分子在不停的做無規(guī)則的運動。[2]分子間存在相互作用的引力和斥力，荷葉上的兩滴水珠接觸后合成更大的一滴，這一現(xiàn)象說明：分子之間存在引力。[3]風(fēng)吹荷葉搖晃，荷葉由靜止變?yōu)檫\動，說明力能改變物體的運動狀態(tài)。7．（2022·甘肅·民勤縣第六中學(xué)九年級期末）為了消殺新冠病毒，在教室內(nèi)噴灑酒精味道撲鼻而來，這是一種______現(xiàn)象，是由于分子的______造成的。【答案】

擴散

無規(guī)則運動【詳解】[1][2]在教室噴灑酒精消毒液后，到處聞到酒精的味道，這是擴散現(xiàn)象。擴散現(xiàn)象表明一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動。8．（2022·貴州貴陽·九年級期末）炎熱的夏季，教室外走廊上的鐵欄桿被曬得發(fā)燙，而相鄰的水泥墻面溫度卻低了很多，這是由于鐵的比熱容比水泥______（選填“大”或“小”），相同條件下鐵升溫較______（選填“快”或“慢”）的緣故?！敬鸢浮?/p>

小

快【詳解】[1][2]炎熱的夏季，鐵欄桿和水泥墻面都吸收熱量，鐵欄桿是由鐵制成，水泥墻面是由水泥、沙石組成，根據(jù)可知，當(dāng)物體的質(zhì)量和吸收的熱量相同時，比熱容越大的物體升高的溫度越小，由于鐵的比熱容小于水泥的比熱容，當(dāng)鐵和水泥在質(zhì)量和吸收的熱量相同時，鐵升高的溫度比水泥升高的溫度大，即在相同條件下鐵升溫較快。9．（2022·內(nèi)蒙古·烏拉特前旗第三中學(xué)九年級期末）在“探究不同物質(zhì)的溫度變化與吸熱關(guān)系”實驗中，取甲、乙兩種液體，分別裝入相同燒杯中，用相同的加熱器加熱，如圖所示。（1）實驗中應(yīng)保證甲和乙兩種液體的初溫與______（選填“質(zhì)量”或“體積”）都相同；（2）圖B為實驗中某時刻溫度計示數(shù)，其示數(shù)為______℃；（3）實驗中選用相同的電熱器對兩種液體加熱20s，根據(jù)圖像可知甲吸收的熱量______乙吸收的熱量（選填“大于”“等于”或“小于”）；（4）分析圖C可知，吸收相同熱量______液體升溫更高；______液體更適合作汽車發(fā)動機的冷卻液?！敬鸢浮?/p>

質(zhì)量

39

等于

乙

甲【詳解】（1）[1]在“探究不同物質(zhì)的溫度變化與吸熱關(guān)系”實驗中，應(yīng)采用的是控制變量法。實驗中需要在兩個相同的燒杯中應(yīng)加入初溫相同、質(zhì)量相同的兩種液體。（2）[2]圖B中，溫度計分度值為1℃，示數(shù)為39℃。（3）[3]用相同的電熱器對液體加熱相同的時間，加熱器放出的熱量相同，則物質(zhì)吸收的熱量是相同的，所以加熱20s甲吸收的熱量等于乙吸收的熱量。（4）[4]分析圖C可知，吸收相同熱量，即加熱相同時間，如下所示，乙液體升溫更高。[5]根據(jù)Q=cmΔt可知，當(dāng)質(zhì)量相同的兩種液體，吸收相同熱量時，溫度變化小的比熱容大，即吸熱能力強。由上圖可知，甲吸收相同的熱量后，升溫低，甲的吸熱能力強，比熱容大。根據(jù)Q=cmΔt可知，相同的質(zhì)量甲、乙兩種液體，升高相同的溫度，甲吸熱多，冷卻效果好，故甲液體更適合作汽車發(fā)動機的冷卻液。10．（2022·甘肅·民勤縣第六中學(xué)九年級期末）在“探究不同物質(zhì)吸熱升溫現(xiàn)象”的實驗中，實驗裝置如圖甲所示，在兩個相同的燒杯中分別裝入質(zhì)量、初溫都相同的A、B兩種液體。（1）要完成該實驗，除了圖甲中所示的器材外，還需要的測量工具有______和______；（2）有兩個規(guī)格相同的電加熱器，兩個酒精燈，上述熱源中選擇______比較合理，原因是______；（3）本實驗是通過比較______來比較兩種液體吸收熱量多少的，這種研究方法叫______；（4）根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，分別描繪出A、B兩種液體的溫度隨加熱時間變化的圖像，如圖乙所示，分析圖乙可知______（選填“A”或“B”）的吸熱能力更強，若加熱過程中無熱量損失，則A、B兩種液體的比熱容之cA∶cB=______?！敬鸢浮?/p>

秒表

天平

電加熱器

電加熱器放熱穩(wěn)定，易于控制液體吸收熱量的多少

加熱時間

轉(zhuǎn)換法

A

2∶1【詳解】（1）[1][2]要完成該探究實驗，需要測量質(zhì)量的工具和時間的工具，因此除了圖甲中所示的器材外，還需要的測量工具有天平和秒表。（2）[3][4]實驗中為了保證單位時間內(nèi)，產(chǎn)生的熱量相同，需要選擇兩個相同的電加熱器，因為電加熱器容易控制產(chǎn)生的熱量，且放熱較穩(wěn)定。（3）[5][6]用相同的電加熱器加熱，加熱相同的時間，加熱器放出的熱量就是相等的，則甲和乙吸收的熱量也就相等，所以物質(zhì)吸熱的多少是通過加熱時間來反映的，這是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。（4）[7]由圖乙可知，相同質(zhì)量的A、B液體，被加熱相同的時間，則吸收相同的熱量，A液體升溫慢，B液體升溫快，說明A液體的吸熱本領(lǐng)強。[8]根據(jù)圖乙可知，A、B都加熱5min，A溫度變化量為B溫度變化量為由可得則11．（2022·山東·青島大學(xué)市北附屬中學(xué)九年級期末）探究物質(zhì)的吸熱能力：（1）如圖1所示兩只燒杯中盛有質(zhì)量相同的水和煤油，用同樣酒精燈加熱。如果使水和油都升高10℃，我們發(fā)現(xiàn)_____加熱時間較長，這表明質(zhì)量相等的不同物質(zhì)升高相同溫度時，吸收的熱量一般是_____的，由此引入_____；如果給水和油都加熱2min，則_____溫度升高的多。實驗中，通過_____來反映物質(zhì)吸熱多少，運用了轉(zhuǎn)換法；（2）如圖2是水和煤油的t溫﹣t時圖象，則圖線_____是水，由圖象可知煤油的比熱容大小為_____；（3）由于水的比熱容_____，質(zhì)量相同的水和煤油，降低相同溫度時，_____放出的熱量多，因此家中暖氣片用循環(huán)的_____做熱源?！敬鸢浮?/p>

水

不同

比熱容

煤油

加熱時間

b

2.1×103J/(kg?℃)

大

水

水【詳解】（1）[1][2][3]由實驗可知，質(zhì)量相同的水與煤油，升高相同的溫度，水需要的加熱時間長，水吸收的熱量多，由此可知，如果使水和煤油都升高10℃，給水加熱的時間長，水吸收的熱量多，水的吸熱能力強，這表明質(zhì)量相等的不同物質(zhì)升高相同溫度時，吸收的熱量一般是不同的。由此引入比熱容這個物理量。[4]由于水的吸熱能力強，如果給水和油都加熱2min，則煤油的溫度升高的多，水的溫度升高少。[5]實驗中，用相同的酒精燈加熱，在相同時間內(nèi)水和煤油吸收的熱量相同，所以實驗中通過加熱時間來反映物質(zhì)吸熱多少，運用了轉(zhuǎn)換法。（2）[6]由圖知加熱相同的時間，a、b吸收的熱量相同，b的溫度升高的少，b的吸熱能力強，所以b的圖線是水的實驗圖線。[7]由圖知，質(zhì)量相同的水和煤油都升高60℃，水的加熱時間20min，煤油的加熱時間為10min，所以水吸收的熱量是煤油吸收熱量的2倍，根據(jù)Q=cmΔt知，質(zhì)量與升高溫度相同時，吸收的熱量與比熱容成正比，所以水的比熱容為煤油比熱容的2倍，所以煤油的比熱容為（3）[8][9][10]家中暖氣片內(nèi)用水做循環(huán)物質(zhì)的原因：因為水的比熱容比較大，與其它液體相比較，在降低相同溫度的情況下，水放出的熱量最多，取暖效果最好。12．（2022·云南云南·九年級期末）在“探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律”實驗中，實驗裝置如圖甲所示，將溫度計插入試管后，待溫度升至50℃左右開始，每隔大約1min記錄一次溫度，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，在方格紙上以縱軸表示溫度，橫軸表示時間，描點連線，得到如圖乙所示的該物質(zhì)熔化時溫度隨時間變化的圖像。（1）實驗中采取“水浴法”對試管中的物質(zhì)加熱，這種加熱方法的好處是使試管中的物質(zhì)___________；（2）由圖乙可知，該物質(zhì)是___________（選填“晶體”或“非晶體”）；（3）圖乙中物體C點處于___________狀態(tài)；在B點時刻的內(nèi)能___________（選填“大于”、“小于”或“等于”）D點時刻的內(nèi)能；（4）比較圖乙中的AB段與DE段可知，物質(zhì)AB段的比熱容___________（選填“大于”、“小于”或“等于”）DE段的比熱容；（5）某同學(xué)把試管中的物質(zhì)換成水，燒杯中的水已沸騰，試管中的水___________（選填“會”或“不會”）沸騰，原因是___________。【答案】

受熱均勻

晶體

固液共存

小于

小于

不會

試管內(nèi)外的水溫度相同，試管內(nèi)的水不能繼續(xù)吸熱【詳解】（1）[1]用水浴法加熱好處就是物質(zhì)受熱均勻且溫度上升速度較慢，便于及時記錄各個時刻的溫度。（2）[2]晶體在熔化時，有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點，分析圖乙可知，該物質(zhì)熔化時有固定的熔點，所以該物質(zhì)是晶體。（3）[3][4]物體在C點處于熔化過程中，為固液共存態(tài)；晶體熔化過程中，吸收熱量，內(nèi)能增大，所以在B點的內(nèi)能小于D點的內(nèi)能。（4）[5]比較圖乙中的AB段與DE段可知，加熱時間都為兩分鐘，吸收的熱量相同，但AB段比DE段溫度變化大，根據(jù)可知，物質(zhì)AB段的比熱容小于DE段的比熱容。（5）[6][7]水沸騰時需要兩個條件：①溫度達到沸點，②繼續(xù)吸熱，試管內(nèi)的水達到沸點后，試管內(nèi)外的水溫度相同，試管內(nèi)的水不能繼續(xù)吸熱，所以不能觀察到試管內(nèi)水的沸騰現(xiàn)象。四、計算題13．（2022·河南南陽·九年級期末）天然氣灶使用方便、經(jīng)濟環(huán)保。如圖所示，在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，天然氣灶將一壺質(zhì)量為3kg、溫度為20℃的水加熱至沸騰，大約需要10min，已知水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)，天然氣的熱值為3.5×107J/m3。求：（1）水吸收的熱量；（2）若天然氣完全燃燒放出的熱量60%被水吸收，燒開這壺水需要多少天然氣？【答案】（1）1.008×106J；（2）0.048m3【詳解】解：（1）一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點為100℃，即水的末溫為100℃，水吸收的熱量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×3kg×(100℃-20℃)=1.008×106J（2）由可得天然氣完全燃燒放出的熱量由Q放=Vq得需要天然氣的體積答：（1）水吸收的熱量為1.008×106J；（2）燒開這壺水需要0.048m3的天然氣。14．（2022·江西·豐城九中八年級期末）如圖所示，某同學(xué)用燃氣灶燒水給餐具消毒。已知密閉鍋內(nèi)水的質(zhì)量為5kg，水的初溫為22℃，當(dāng)水剛好燒開時，共消耗了0.06m3的天然氣，該燃氣灶燒水的熱效率為70%。[水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，天然氣的熱值為4.0×107J/m3]求：（1）0.06m3的天然氣完全燃燒所放出的熱量；（2）以上過程中，水吸收的熱量；（3）密閉的鍋內(nèi)水燒開時的溫度。【答案】（1）2.4×106J；（2）1.68×106J；（3）102℃【詳解】解：（1）天然氣的熱值為4.0×107J/m3，根據(jù)Q=Vq可得，0.06m3的天然氣完全燃燒所放出的熱量為Q放=Vq=0.06m3×4.0×107J/m3=2.4×106J（2）燃氣灶燒水的熱效率為70%，水吸收的熱量為（3）燒開水時，水的溫度變化為所以密閉的鍋內(nèi)水燒開時的溫度答：（1）0.06m3的天然氣完全燃燒所放出的熱量為2.4×106J；（2）以上過程中，水吸收的熱量1.68×106J；（3）密閉的鍋內(nèi)水燒開時的溫度為102℃。15．（2022·山東省青島第二十六中學(xué)九年級期末）用兩個相同的加熱棒，給質(zhì)量、初溫都相同的甲、乙兩液體同時加熱，兩液體的溫度隨時間變化的圖象如圖所示。計算：（1）甲、乙兩液體的比熱容之比；（2）若甲的比熱容為2.0×103J/(kg·℃)、質(zhì)量為500g、初溫為20℃，它升高到90℃吸收的熱量?！敬鸢浮浚?）3∶7；（2）7×104J【詳解】解：（1）由題知，用兩個相同的加熱棒加熱，在相同的時間內(nèi)兩種液體吸收的熱量相同，由圖知，在相同時間80s內(nèi)，甲溫度升高Δt甲＝90℃-20℃＝70℃乙溫度升高Δt乙＝50℃-20℃＝30℃而兩種液體的質(zhì)量相同，由Q吸＝cmΔt可知，質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，吸收相同的熱量，比熱容之比等于溫度變化量的反比，所以c甲∶c乙＝Δt乙∶Δt甲＝30℃∶70℃＝3∶7（2）甲液體吸收的熱量Q吸＝c甲mΔt甲＝2.0×103J/(kg·℃)×500×10-3kg×(90℃-20℃)＝7×104J答：（1）甲、乙兩液體的比熱容之比為3∶7；（2）甲吸收的熱量為7×104J。16．（2022·福建泉州·九年級期末）淬火是金屬熱處理工藝之一，把金屬制品加熱到一定溫度后放在水、油或空氣中迅速冷卻，以提高金屬的硬度和強度?，F(xiàn)將一質(zhì)量為1.5kg的金屬塊加熱到420℃，然后放在室溫為20℃的空氣中自然冷卻，求：（1）金屬塊在冷卻過程中放出多少熱量？（2）若把這些熱量全部用于給35℃、1kg的水加熱，在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水溫升高多少攝氏度？[已知金屬的比熱容為0.49×103J/(kg·℃)，水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)]【答案】（1）2.94×105J；（2）65℃【詳解】解：（1）金屬塊放出的熱量Q放=c金m金Δt金=0.49×103J/(kg?℃)×1.5kg×(420℃-20℃）=2.94×105J（2）由題知，水吸收的熱量Q吸=Q放=2.94×105J由Q吸=cmΔt得，水升高的溫度為Δt===70℃水的末溫為t水=Δt+t0水=70℃+35℃=105℃因為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點是100℃，所以水溫升高到100℃后水溫不再上升，則水實際上升的溫度為Δt水=100℃-35℃=65℃答：（1）金屬塊在冷卻過程中放出熱量為2.94×105J；（2）若把這些熱量給35℃、1kg的水加熱，在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水溫升高65℃。17．（2022·內(nèi)蒙古鄂爾多斯·九年級期末）2019年5月6日，聊城首批30輛氫燃料新能源公交車投放使用．氫燃料具有清潔無污染、效率高等優(yōu)點，被認為是22世紀(jì)最理