初中人教版第十三章 内能综合与测试课时训练

这是一份初中人教版第十三章 内能综合与测试课时训练，共11页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题(共15小题)


1.铜球和铅球相互接触时，铜球将热量传递给铅球，这是因为( )


A． 铜球的温度较高


B． 铜球具有的内能较多


C． 铜球具有的热量较多


D． 铜的比热容较大


2.下列粒子最小的是( )


A． 分子


B． 电子


C． 花粉


D． 飞尘


3.关于同一种固态物质的比热容c，下列说法正确的是( )


A． 若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍


B． 若质量增大一倍，则比热容减至一半


C． 若加热前后的温度差增大一倍，则比热容增大一倍


D． 无论质量多大，比热容都一样


4.如图所示，是由微颗粒(1～50 nm)制备得到新型防菌“纳米纸”在“纳米纸”的表面细菌无法停留且油水不沾．与此现象有关的判断正确的是( )





A． 组成“纳米纸”的分子间没有间隙


B． 油与“纳米纸”分子间有斥力没有引力


C． “纳米纸”可阻止细菌分子无规则运动


D． 油分子间引力使纸面上的油汇集成小油珠


5.关于比热容，下列说法正确的是( )


A． 100 g水的比热容是50 g水的比热容的两倍


B． 相同质量的酒精与汽油完全燃烧放出的热量不同，是因为它们的比热容不同


C． 质量相同的铁和铝，吸收相同的热量后，铝的温度升高较少，说明铝的比热容比较大


D． 物质的比热容与物质的状态无关


6.质量相等、初温相同的甲、乙两种不同液体，分别用两个完全相同的加热器加热，加热过程中，温度随时间变化的图线如图所示．根据图线可知( )





A． 甲液体的内能比乙的大


B． 温度升高液体分子运动变慢


C． 甲液体的比热容比乙的大


D． 乙液体的比热容比甲的大


7.爆米花是将玉米粒放入铁锅内，边加热边翻动一段时间后，“砰”的一声变成了玉米花．下列说法正确的是( )


A． 玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开，水份内能不变


B． 玉米粒内水分受热膨胀，粒壳爆开，对外做功，玉米粒内能增加


C． 玉米粒主要通过翻动铁锅对其做功，使其内能增加


D． 玉米粒主要通过与铁锅间的热传递，使其内能增加


8.下列过程中通过做功的方法改变物体内能的是( )


A． 发烧时用湿毛巾敷额头能降温


B． 丁香树开花时花香四溢


C． 水烧开会把壶盖顶起


D． 小球由高处下落的过程中速度变快


9.在相同的加热条件下，对质量为m1、比热容为c1的物质A和质量为m2、比热容为c2的物质B均匀加热，物质A、B的温度随加热时间的变化情况如图所示，根据图象分析可推断出正确的结论是( )





A． 若c1＞c2；则m1＞m2


B． 若m1＝m2；则c1＜c2


C． 若c1＝c2；则m1＜m2


D． 若m1＜m2；则c1＞c2


10.(多选题)糖炒栗子时，栗子在翻炒一段时间后纷纷爆裂开来，透出诱人果肉，下列说法正确的是( )


A． 栗子果肉内水分对外壳做功爆开，水分内能不变


B． 栗子果肉内水分对外壳做功爆开，栗子内能减少


C． 栗子主要通过与铁锅的热传递，使其内能改变


D． 栗子主要通过铁锅对其碰撞做功，使其内能改变


11.下列关于物质的说法，正确的是( )


A． 分子是组成物质的最小微粒


B． 利用纳米科学技术可以操控物质的分子


C． 物质由液态变为固态时，体积一定减小


D． 由于固体、液体、气体都是由分子组成的，所以它们的物理性质相同


12.在探索微小粒子的进程中，人们认识到“原子是有结构的”，这是源于发现了( )


A． 电子


B． 中子


C． 质子


D． 夸克


13.关于物体的内能下列说法正确的是( )


A． 热的物体内能多，冷的物体内能少


B． 任何物体不论冷热都有内能


C． 内能的多少与物体的温度无关


D． 物体的运动速度越大，物体的内能就越大


14.物体的内能是指( )


A． 物体内部分子做无规则运动所具有的能


B． 物体动能和势能的总和


C． 一个分子的动能和势能的总和


D． 物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和


15.南极是世界上最冷的地方，对小企鹅的对话，同学们展开了热烈的讨论，其中正确的是( )





A． 企鹅只具有化学能，不具有内能


B． 冰山温度低，企鹅体温高，企鹅的内能较大


C． 一般情况下，企鹅行动迟缓，有利于维持体能，说明内能与物体的运动速度有关


D． 无论温度高低，一切物体都具有内能


二、填空题(共3小题)


16.沿海地区昼夜之间的温差，与同纬度内陆地区昼夜之间的温差不同，如图列出的是：2010年6月某日同纬度的沿海某城市和内陆陆某城市的气温情况，请判断甲是________城市(选填“沿海”或“内陆”)，你的依据是________．





17.如图中冰壶运动员搓冰是靠________方式来增加冰的内能，使冰熔化的．搓冰的目的是：________________________________________________________________________





18.下列情况下，比热容会发生变化的是________．


A．一杯水倒去一半


B．水凝结成冰


C．一块铁加工成铁屑


D．15 ℃的水变成45 ℃的水


理由：________________________________________________________________________


三、实验题(共3小题)


19.如图所示．在一端开口的玻璃管内装有一半的酒精，再沿管壁慢慢地注入带颜包的水．这时可以清楚地看见水和酒精的分界面，然后堵住管口，上下颠倒几次．使水和酒精充分混合．





(1)实验现象：________________________________________________________________________


(2)实验结论：________________________________________________________________________


(3)这个实验的现象_______(能/不能)作为分子运动的证据．


20.为了比较水和煤油的吸热能力，小明设计了如下实验步骤：


A．在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的水和煤油


B．用两温度计分别测出水和煤油的初温


C．在烧杯中，分别放入功率相同的电热器，加热相同时间


D．用温度计分别测出水和煤油的末温


(1)小明设计的实验有一个步骤是错误的，这个步骤是________(填序号)，应该为________．


(2)步骤C，加热时间相同时为了使水和煤油________．


(3)步骤B和D是为了得出水和煤油的________．


21.如图所示，课堂上老师用两个相同的酒精灯、两支温度计及分别装有水和煤油的两只烧杯探究水和煤油的吸热能力．


(1)该实验中________(需要/不需要)控制水和煤油的质量相等．


(2)加热过程中，两种物质的温度随时间的变化关系数据如表所示


K100看表可知：水和煤油的初温都是20 ℃.加热3min后，煤油升高的温度为________，水升高的温度为________．由此得知：________的吸热能力更强．


(3)除了采用在相同时间内观察水和煤油升高的温度来比较它们的吸热能力之外，还可以采用什么方法来比较它们的吸热能力？答：________.


四、计算题(共3小题)


22.在一个标准大气压下，质量为1 kg，初温为80 ℃的水吸收1.26×105J热量后，其温度升高到多少？若这些热量被5 kg的－50 ℃冰块吸收，则冰块升高的温度是多少 ℃？(c水＝4.2×103J/(kg·℃)，c冰＝2.1×103J/(kg·℃))


23.在野外施工中，需要把质量为4.2千克的铝合金构件温度从10 ℃升高到63 ℃或以上．现只有保温瓶中1.2千克温度为90 ℃的热水可以利用，不计热损失，请设计一个加热构件的方案．同学甲设计的方案和运算如下：将铝合金构件直接放人90 ℃热水中，在不考虑热损失的前提下，热水放出的热量等于构件吸收的热量．根据热量计算公式：Q放＝cm1(tl－t)、Q吸＝Cm2(t－t2)，将数值代入计算，得出构件与热水在达到热平衡时的温度t＝56.2 ℃.显然，这种方案不能使构件达到规定的温度．同学乙设计的方案是把90 ℃的热水分成等质量的两份，让构件先放人第一份90 ℃的热水中，达到热平衡后取出，再放入第二份90 ℃的热水中，再使构件与热水达到热平衡．通过计算表明，这一方案可使构件的最后温度达到61.7 ℃.问：


(1)怎样才能让构件达到63 ℃呢？请写出你的设计方案．


(2)若采用最佳加热方案，构件最后的温度可达69.5 ℃.这一结果启示我们，工业上也可以用这一方法用冷水来冷却某些构件，请简要说明这种最佳冷却方案．


24.炎夏，某工厂用冰块降温．一块质量为20千克的大冰块，温度由－20 ℃升高到0 ℃过程中，能从周围环境中吸收多少热量？[c冰＝2.1×103焦/(千克·℃)]．





答案解析


1.【答案】A


【解析】热传递是改变内能的方式之一，传递条件是物体间存在温度差，传递方向是从温度高的地方向温度低的地方传递，最终两物体的温度相等．即只有在温度不同时，两物体之间才会发生热传递，能否发生热传递和内能、比热容等无关．故B、C、D错误，A正确．


2.【答案】B


【解析】分子是由原子组成，原子是由原子核和核外电子组成的，所以电子是非常小的．


花粉和飞尘都属于固体小颗粒，是由大量的微观粒子组成，所以最小的粒子是电子．


3.【答案】D


【解析】比热容是物质本身的特性，它不会随物质吸收的热量，质量，温度的改变而改变．所以A，B，C错误，D正确．


4.【答案】D


【解析】A项，任何分子之间都有空隙，“纳米纸”只是空隙较小，选项A说法不正确；B项，分子间的引力和斥力是同时存在的，该选项B说法不正确；C项，一切分子都在不停地做无规则运动，“纳米纸”不能阻止细菌分子无规则运动，选项C说法不正确；D项，因为分子间有引力，所以靠得很近的两滴油能自动结合成一滴，选项D说法正确．


5.【答案】C


【解析】A项，100 g水和50 g水状态相同，物质种类相同，所以比热容相同．故A错误；B项，相同质量的酒精与汽油完全燃烧放出的热量不同，是因为它们的热值不同，与比热容没有关系．故B错误；C项，质量相同的铁和铝，吸收相同的热量后，铝的温度升高较少，由公式c＝知，铝的比热容比铁大．故C正确；D项，比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物质的质量、温度、吸放热情况无关，故D错误．


6.【答案】D


【解析】A项，两种液体虽然质量和初温度相同，但是不同物质，内能多少不能比较．此选项错误；B项，物质温度升高内能增加，分子无规则运动更剧烈．此选项错误；C、D项，由图示可以看出，当加热时间相同时，即吸收的热量相同时，甲的温度升高的快，利用热量的计算公式Q吸＝cmΔt可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，谁的温度升高得快，它的比热容小，所以甲的比热容较小，乙的比热容较大．选项C错误，选项D正确．


7.【答案】D


【解析】A项，玉米膨胀，其内部水分对外做功，水分内能会减少，不符合题意；B项，玉米膨胀对外做功，玉米粒内能会减少，不符合题意；C项，玉米爆开前通过热传递增加内能，不是做功改变内能，不符合题意；D项，玉米爆开前通过与铁锅间的热传递增加内能，符合题意．


8.【答案】C


【解析】A项，发烧时用湿毛巾敷额头能降温，这是通过热传递的方法改变物体的内能；故A错误；B项，丁香树开花时花香四溢，属于扩散现象，是分子无规则运动的结果；故B错误；C项，水烧开会把壶盖顶起，水蒸气对壶盖做功，使水蒸气的内能减少，是通过做功的方法改变物体的内能；故C正确；D项，小球从高处下落的过程中速度变快，是物体的重力势能转化为动能的结果；故D错误．


9.【答案】D


【解析】由图象可知：取相同的加热时间，即物质A、B吸收的热量相同时，B的温度变化值大．


所以根据Q吸＝CmΔt得cm＝知：c1m1＞c2m2,


即：A的比热容和质量的乘积大于B的比热容和质量的乘积．


A项，若c1＞c2，不能判断得出m1＜m2，所以A错；


B项，若m1＝m2，可以得到c1＞c2，所以B错；


C项，若c1＝c2，可以得到m1＞m2，所以C是错；


D项，若m1＜m2，可以得到c1＞c2，所以D正确．


10.【答案】BC


【解析】栗子内水份受热膨胀对外壳做功爆开，内能转化为机械能，内能会减少，故A错误，B正确；炒栗子的过程中，栗子从铁锅中吸收热量，是通过热传递增加内能，不是做功改变内能，故C正确，D错误．


11.【答案】B


【解析】A项，分子是组成物质的微粒，但不是最小的；故A错误；B项，利用纳米科学技术可以操控物质的分子；故B正确；C项，一般物质由液态变为固态时，体积一定减小，但水变成冰体积变大；故C错误；D项，由于固体、液体、气体都是由分子组成的，它们的物理性质不相同；故D错误.


12.【答案】A


【解析】在探索微小粒子的过程中，人们首先发现了电子，进而认识到原子是由电子和原子核组成的，卢瑟福建立了原子核式结构模型．后来，人们又发现，原子核是由质子和中子组成的．


13.【答案】B


【解析】内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和；一切物体都有内能，内能包括分子动能和分子势能，所以，内能的大小与物体的温度、质量和体积有关；内能和机械能没有必然联系．


A项，由于质量不能确定，所以内能的大小无法判断，故A选项错误；B项，一切物体都有内能，故B选项正确；C项，内能的多少与物体的温度、质量和体积等因素有关，故C选项错误；D项，由于内能和机械能无必然联系，所以物体的运动速度越大，物体的内能就越大的说法是错误的，故D选项错误．


14.【答案】D


【解析】由内能的概念可知，内能是指物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和．


15.【答案】D


【解析】A项，一切物体都有内能．所以A选项说法错误；B项，物体内能的大小与物体温度高低和质量有关，冰山的质量远大于企鹅的质量，所含分子数量多，内能应大于企鹅的内能，故B错误；C项，企鹅行动迟缓，可减少消耗生物质能，可维持维持体能，但企鹅的运动属于宏观的机械运动与内能的大小无关，故C错误；D项，根据分子动理论可以得到：一切物体都有内能，故D正确．


16.【答案】沿海 沿海城市昼夜温差小


【解析】沿海地区水多，水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小．由表知城市甲的温差小，所以甲是沿海城市．


17.【答案】做功 克服摩擦做功，使冰的内能增大而熔化，形成一层水膜，减小摩擦力


【解析】冰壶运动员搓冰是靠做功方式来增加冰的内能，使冰熔化的．搓冰的目的是，使冰刷与冰面摩擦做功，使冰的内能增加，使冰熔化，形成一层水膜，减小摩擦力．


18.【答案】B 水凝结成冰，物质状态发生改变，比热容也因此改变


【解析】物质的比热容是物质本身的一种特性，与质量、温度、形状无关，故A、C、D情况下比热容不会发生变化；水凝固成冰，状态发生改变，比热容也会发生改变，所以选项B正确．


19.【答案】(1)水和酒精混合液体积变小 (2)分子间有间隙 (3)不能


【解析】(1)因为分子间存在着空隙，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空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了；


(2)这个现象说明了分子之间存在间隙；


(3) 这个实验的现象可以说明分子间存在间隙，但并不能作为分子运动的证据．


20.【答案】(1)A 在两个同样的烧杯中，分别装入等质量的水和煤油 (2)吸收相同的热量 (3)升高的温度


【解析】(1)为了比较水和煤油吸热升温的特点，根据吸收热量的公式Q＝cmΔt可知，实验需要采用控制变量法，控制水和煤油的质量相等，因此步骤A错误．


(2)步骤C加热时间相同是为了使水和煤油，吸收相等的热量，


(3)步骤B、D分别测量的是初温度和末温度，因此步骤B和D是为了得出水和煤油升高的温度．


21.【答案】(1)需要 (2)24 ℃ 12 ℃ 水 (3)比较升高相同温度所需的时间的方法


【解析】(1)为了比较水和煤油的吸热能力，需使水和煤油的质量和初温要相同．


(2)从表中数据可以看出，水和煤油的初温都是20 ℃.加热3min后，煤油升高的温度为24 ℃，水升高的温度为12 ℃.由此得知：对相同质量的水和煤油，加热相同的时间，水的温度上升的比煤油慢，(或升温相同时，水加热的时间比煤油长，)说明水的吸热能力强．


(3)由Q＝cm△t可得c＝，判断在此实验中，为了比较水和煤油两种物质吸热本领的大小，我们可以加热相同的时间，观察温度变化的不同；也可以比较升高相同温度所需的时间的方法来比较两种液体吸热能力的大小．


22.【答案】解：(1)由Q吸＝cmΔt得水吸收热量后升高的温度：


Δt＝＝＝30 ℃，


水的初温为80 ℃，升高30 ℃后，水的温度为110 ℃，


因为在1标准大气压下，水的沸点为100 ℃，并且沸腾时水的温度不变，


所以水吸热后，温度不会升高到110 ℃，水的末温为100 ℃；


(2)由Q吸＝cmΔt得冰块吸收热量后升高的温度：


Δt＝＝＝12 ℃；


答：水的温度升高到100 ℃；冰块升高的温度为12 ℃


【解析】(1)已知水的质量、水的比热容和水吸收的热量，应用热量公式的变形公式可以求出水升高的温度，然后求出水的末温(注意水的末温为100 ℃，水沸腾时，吸热但温度不变)．


(2)已知冰的质量、比热容、吸收的热量，应用热量公式可以求出冰块吸收热量后升高的温度．


23.【答案】(1)操作方案：将保温瓶中t＝90 ℃的热水分若干次倒出来．


第一次先倒出一部分，与温度为t0＝10 ℃的构件充分接触，并达到热平衡，构件温度升高到t1；


将这部分温度为t1的水倒掉，再从保温瓶倒出一部分热水，再次与温度为t1的构件接触，并达到热平衡，此时构件的温度升高到t2；


再将这些温度为t2的热水倒掉，然后再从保温瓶倒出一部分热水来使温度为t2的构件升温，


直到最后一次将剩余的热水倒出来与构件接触，达到热平衡，最终就可使构件的温度达到所要求的值；


验证：如将1.2 kg热水分5次倒出，每次倒出m0＝0.24 kg，在第一次使热水与构件达到热平衡的过程中：


Q1＝c0m0(t－t1)，Q1′＝cm(t1－t0)


∵Q1＝Q1′


∴c0m0(t－t1)＝cm(t1－t0)


即：4.2×103J×0.24 kg×(90 ℃－t1)＝0.88×103J×4.2 kg×(t1－10 ℃)


解得：t1≈27.1 ℃，


同理：t2≈40.6 ℃，…，t5≈66.0 ℃.


(2)用冷水对构件进行流水喷淋( 或用流水法进行 )，因为这样能充分地利用资源，使物体间内能更有效地转移，最大限度地实现降温．


【解析】(1)操作方案：直接将铝合金放入保温瓶的热水中，利用热平衡方程得出的末温不能达到要求，可以将热水分若干次加热铝合金，直到最后一次将剩余的热水倒出来与构件接触，达到热平衡，最终可使构件的温度达到所要求的值．


验证计算：如将1.2 kg热水分5次倒出，每次倒出m0＝0.24 kg，在第一次使热水与构件达到热平衡的过程中：


构件吸热Q1＝c0m0(t－t1)，水放热Q1′＝cm(t1－t0)，因为Q1＝Q1′，得出提升后的温度t1，同理求出t2、t3、t4、t5进行判断．


(2)为了能充分地利用资源，使物体间内能更有效地转移，可以用冷水对构件进行流水喷淋( 或用流水法进行)．


24.【答案】解：冰块吸收的热量：


Q吸＝c冰m(t－t0)


＝2.1×103J/(kg·℃)×20 kg×[0 ℃－(－20 ℃)]


＝8.4×105J.


答：这个过程中能从周围环境中吸收8.4×105J的热量．


【解析】知道冰块的质量、冰块的比热容、冰块的初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cm(t－t0)求冰块吸收的热量．