江苏省苏州市第一中学九年级物理第5章热学应用知识点巩固习题及答案

江苏省苏州市第一中学九年级物理第5章热学应用知识点巩固习题及答案第1页共1页江苏省苏州市第一中学九年级物理第5章热学应用知识点巩固习题及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）1.水的比热容较大，下列现象中利用这一特性的是A.汽车发动机用水冷却B.用冰块冷却食物C.夏天在地上洒水降温D.热水壶用铜制参考答案：A2.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是A.0℃的物体没有内能B.物体温度越高，含有的热量越多C.物体吸收热量，温度一定升高D.内能少的物体可能比内能多的物体温度高参考答案：D3.甲、乙两个物体质量相同，吸收相同的热量后，甲升高的温度比乙升高的温度高，则下列说法正确的是A.甲的比热容比乙的比热容大B.甲的比热容比乙的比热容小C.甲和乙的比热容一定相等D.无法比较甲和乙的比热容大小参考答案：B4.下列物态变化中，属于吸热过程的是A.春天冰雪消融B.夏天露水形成C.秋天霜冻出现D.冬天河水结冰参考答案：A5.一个物体的温度升高了，以下说法正确的是A.它一定吸收了热量B.它一定对其他物体做了功C.它的内能一定增加D.它的分子运动一定变慢了参考答案：C6.两个相同的杯子，分别装满水和煤油，质量相等，则下列说法正确的是A.水的温度升高得快B.煤油的温度升高得快C.两者温度升高一样快D.无法判断参考答案：B7.关于热机，下列说法正确的是A.热机的效率可以达到100%B.热机工作时一定会对环境造成污染C.热机是将内能转化为机械能的装置D.热机的功率越大，效率越高参考答案：C8.在标准大气压下，水沸腾时，下列说法正确的是A.水的温度继续升高B.水的分子运动停止C.水的内能增加D.水停止吸热参考答案：C9.下列说法中，正确的是A.物体的内能越大，温度越高B.物体的温度越高，分子运动越剧烈C.物体的内能越大，分子运动越剧烈D.物体的内能越大，做功的本领越大参考答案：B10.关于热传递，下列说法正确的是A.热传递总是从内能大的物体向内能小的物体传递B.热传递总是从温度高的物体向温度低的物体传递C.热传递总是从质量大的物体向质量小的物体传递D.热传递总是从密度大的物体向密度小的物体传递参考答案：B二、填空题（共10小题，每题2分）1.水的比热容是4.2×10^3J/(kg•℃)，质量为2kg的水温度从20℃升高到80℃，水吸收的热量是______J。参考答案：6.72×10^52.一个物体的温度升高了10℃，它的内能增加了，这是因为______增加了。参考答案：分子动能3.在标准大气压下，冰的熔点是______℃。参考答案：04.液体温度计是根据______的原理制成的。参考答案：液体的热胀冷缩5.用同一把焦距为10cm的凸透镜，分别用不同距离的光源照射其焦点，在凸透镜另一侧的光屏上得到的光斑，其亮度不同，光斑最亮的是用______距离的光源照射时得到的。参考答案：最小6.某物体放在凸透镜前20cm处，在透镜另一侧的光屏上得到一个倒立放大的实像，该凸透镜的焦距f的范围是______cm。参考答案：10f207.在一个标准大气压下，水沸腾时，水面上方的气压______1标准大气压。参考答案：等于8.用冰块进行冷藏运输时，冰块需要处于______状态才能达到最好的冷藏效果。参考答案：熔化9.某电热水壶的铭牌上标有“220V1000W”的字样，它正常工作1分钟消耗的电能是______J。参考答案：6.6×10^410.内燃机的做功冲程中，能量转化的过程是______。参考答案：内能转化为机械能三、判断题（共10小题，每题2分）1.水的比热容较大，因此沿海地区夏季和冬季气温变化比内陆地区小。参考答案：√2.物体吸收热量，其内能一定增加。参考答案：√3.热机效率越高，表示它做的有用功越多。参考答案：×4.气体膨胀时，一定对外做功。参考答案：×5.晶体熔化过程中，温度保持不变，但内能增加。参考答案：√6.热传递过程中，热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体。参考答案：×7.用冰块冷却食物时，冰块熔化吸热，使食物温度降低。参考答案：√8.做功和热传递都可以改变物体的内能。参考答案：√9.液体沸腾时，需要持续加热，但温度保持不变。参考答案：√10.热值是燃料的一种属性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧状态无关。参考答案：√四、简答题（共8小题，每题2分）1.简述温度、热量和内能的区别与联系。参考答案：温度是表示物体冷热程度的物理量，热量是热传递过程中传递内能的多少，内能是物体内部所有分子动能和势能的总和。温度、热量和内能相互联系，改变内能的方式有做功和热传递，温度是热传递的驱动力。2.说明晶体和非晶体的熔化过程有何不同？参考答案：晶体的熔化过程是温度保持不变，吸收热量，内能增加，发生物态变化；非晶体的熔化过程是温度逐渐升高，吸收热量，内能增加，没有固定的熔点。3.列举两个生活中利用热传递改变物体内能的实例。参考答案：实例1：用热水泡脚，脚吸收热量温度升高；实例2：锯木头时锯条发热，克服摩擦做功使内能增加。4.分析影响水沸腾时温度变化的因素有哪些？参考答案：水沸腾时温度保持不变，影响沸腾温度的主要因素有水的沸点（与气压有关）和液体自身温度。5.解释什么是汽化，并说明蒸发和沸腾有何主要区别。参考答案：汽化是物质从液态变为气态的过程，包括蒸发和沸腾。蒸发是只在液体表面发生的缓慢汽化现象，任何温度下都能进行；沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象，需要达到沸点。6.列举两个生活中利用热膨胀现象的实例。参考答案：实例1：铁轨接头留空隙，防止热膨胀时铁轨变形；实例2：酒精温度计利用液体热膨胀测量温度。7.说明保温瓶是如何防止热传递来保持液体温度的？参考答案：保温瓶通过减少热传递来保持液体温度。措施包括：双层玻璃夹层、抽真空减少对流和传导、软木塞或瓶盖减少传导和辐射。8.分析影响蒸发快慢的主要因素有哪些？参考答案：影响蒸发快慢的因素有：液体温度（越高越快）、液体表面积（越大越快）、液体上方空气流动速度（越快越快）。五、应用题（共8小题，每题3分）1.一标准大气压下，质量为100g的冰块从-10℃加热到0℃的熔化过程中，需要吸收多少热量？已知冰的比热容为2.1×10^3J/(kg•℃)，熔化热为3.3×10^5J/kg。参考答案：4.62×10^4J2.将质量为200g、初温为80℃的水倒入质量为100g、初温为20℃的铜杯中，混合后达到热平衡，求混合后的共同温度。已知水的比热容为4.2×10^3J/(kg•℃)，铜的比热容为3.9×10^2J/(kg•℃)。参考答案：30℃3.一个容积为500cm^3的保温瓶内装有初温为25℃、质量为400g的水，为了使水温升高到50℃，至少需要吸收多少热量？假设保温瓶的隔热性能良好，无热量损失。参考答案：1.68×10^5J4.将一个质量为200g的金属块从沸水中取出，立即放入质量为300g、初温为10℃的水中，混合后水温升高到20℃，求金属块的比热容。假设没有热量损失。参考答案：0.88×10^2J/(kg•℃)5.一个质量为500g的铝制容器，其初温为20℃，内装有质量为1000g、初温为10℃的水，将一个质量为200g、初温为100℃的金属块放入容器中，混合后达到热平衡，求最终温度。已知铝的比热容为0.88×10^2J/(kg•℃)，金属块的比热容为0.5×10^2J/(kg•℃)。参考答案：25℃6.一个质量为100g的铜球，初温为20℃，从高处自由落下，落地后温度升高到80℃，求铜球克服空气阻力所做的功。已知铜的比热容为3.9×10^2J/(kg•℃)。参考答案：1.57×10^4J7.一个质量为200g的铝块，初温为100℃，放入质量为500g、初温为0℃的冰块中，混合后冰块完全熔化，求铝块的末温。已知铝的比热容为0.88×10^2J/(kg•℃)，冰的熔化热为3.3×10^5J/kg。参考答案：40℃8.一个质量为500g的铜块，初温为80℃，放入质量为1000g、初温为20℃的水中，混合后达到热平衡，求混合后的共同温度。已知铜的比热容为3.9×10^2J/(kg•℃)，水的比热容为4.2×10^3J/(kg•℃)。参考答案：40℃标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：A解析：汽车发动机工作时会产生大量热量，需要冷却系统来降低温度，水因为比热容大，在吸收相同热量时温度升高较小，所以适合用来冷却汽车发动机。冰块冷却食物是利用冰融化吸热，夏天在地上洒水降温是利用水蒸发吸热，热水壶用铜制是因为铜的导热性好。故选A。2.参考答案：D解析：一切物体都有内能，0℃的物体分子仍然在运动，所以也有内能。热量是一个过程量，只能说吸收或放出热量，不能说含有热量。物体吸收热量，如果同时对外做功，温度可能不变。内能的大小与物体的质量、温度和状态有关，内能少的物体可能温度高。故选D。3.参考答案：B解析：由Q=cmΔt可知，c=Q/(mΔt)。甲、乙两个物体质量相同，吸收相同的热量，甲升高的温度比乙高，说明甲的比热容比乙小。故选B。4.参考答案：A解析：冰雪消融是固态变为液态的熔化过程，需要吸热。露水形成是水蒸气遇冷液化成液态水，放热。霜冻出现是水蒸气直接凝华成固态霜，放热。河水结冰是液态水变为固态冰的凝固过程，放热。故选A。5.参考答案：C解析：物体的温度升高，分子运动加剧，内能增加。物体温度升高可能是吸收了热量，也可能是对物体做了功，也可能是两者都有。故选C。6.参考答案：B解析：由Q=cmΔt可知，c=Q/(mΔt)。水和煤油质量相等，吸收相同的热量，煤油的比热容小于水的比热容，所以煤油的温度升高得快。故选B。7.参考答案：C解析：热机是将内能转化为机械能的装置。热机的效率不可能达到100%，因为总会有能量损失。热机工作时可能产生噪声和废气污染环境。热机的功率是单位时间内做的功，功率大不代表效率高。故选C。8.参考答案：C解析：在标准大气压下，水沸腾时，继续吸热，但温度保持不变。分子运动不会停止，内能会增加。故选C。9.参考答案：B解析：内能的大小与物体的质量、温度和状态有关，内能大的物体温度不一定高。温度越高，分子运动越剧烈。内能大的物体不一定做功的本领越大。故选B。10.参考答案：B解析：热传递的条件是存在温度差，热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，或者从物体的高温部分传向低温部分。故选B。二、填空题1.参考答案：6.72×10^5解析：水吸收的热量Q吸=cm(t-t₀)=4.2×10^3J/(kg•℃)×2kg×(80℃-20℃)=6.72×10^5J。此题考查了吸热公式的应用，需要掌握公式Q吸=cm(t-t₀)及其各个物理量的单位。2.参考答案：分子动能解析：物体的内能与温度有关，温度升高，分子无规则运动加剧，分子动能增加，内能也随之增加。此题考查了内能与温度的关系，理解温度是分子平均动能的标志是关键。3.参考答案：0解析：在标准大气压下，冰的熔点是0℃。这是冰水混合物的温度，也是水凝固的温度。此题考查了熔点的概念，需要记住常见物质的熔点。4.参考答案：液体的热胀冷缩解析：液体温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的。当温度升高时，液体膨胀，液柱上升，指示出温度值。此题考查了温度计的工作原理，理解热胀冷缩是基础。5.参考答案：最小解析：用凸透镜照射焦点时，光斑的亮度与光源到透镜的距离有关。距离透镜越近，光斑越亮；距离透镜越远，光斑越暗。焦点处光斑最亮。此题考查了凸透镜成像规律的应用，需要理解光斑亮度的变化规律。6.参考答案：10f20解析：物体放在凸透镜前20cm处，在透镜另一侧的光屏上得到一个倒立放大的实像，根据凸透镜成像规律，此时物体处于1倍焦距和2倍焦距之间，即f20cm2f，解得10cmf20cm。此题考查了凸透镜成像规律的应用，需要掌握物距、像距与焦距之间的关系。7.参考答案：等于解析：在一个标准大气压下，水沸腾时，水面上方的气压等于1标准大气压。这是水沸腾的条件之一。此题考查了沸点的概念，需要理解沸点与气压的关系。8.参考答案：熔化解析：用冰块进行冷藏运输时，冰块需要处于熔化状态才能达到最好的冷藏效果。这是因为冰在熔化过程中需要吸收大量的热量，从而降低周围环境的温度。此题考查了熔化吸热的应用，需要理解熔化过程的特点。9.参考答案：6.6×10^4解析：电热水壶正常工作1分钟消耗的电能W=Pt=1000W×60s=6×10^4J=6.6×10^4J。此题考查了电功的计算，需要掌握公式W=Pt及其各个物理量的单位。10.参考答案：内能转化为机械能解析：内燃机的做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。这是内燃机工作的核心过程。此题考查了能量转化的应用，需要理解内燃机的工作原理。三、判断题1.参考答案：√解析：水的比热容较大，意味着相同质量的水和其他物质相比，吸收或放出相同热量时，水的温度变化较小。因此，沿海地区由于靠近大量水体，夏季吸热后温度上升较慢，冬季放热后温度下降较慢，导致气温变化比内陆地区小。2.参考答案：√解析：物体内能是物体内部所有分子动能和分子势能的总和。物体吸收热量，分子动能和分子势能会增加，从而导致内能增加。需要注意的是，如果物体吸收的热量全部用于对外做功，内能可能不变，但在一般情况下，吸收热量内能会增加。3.参考答案：×解析：热机效率是指热机做有用功的能量与燃料完全燃烧释放的总能量之比。效率高表示能量转化利用率高，但并不直接表示做的有用功绝对值多。有用功的多少还取决于消耗燃料的多少。4.参考答案：×解析：气体膨胀时，如果气体是被压缩或受到外力作用而膨胀，则可能需要克服外力做功。但如果气体自发膨胀，例如在绝热容器中气体自由膨胀，则气体不对外做功。因此，气体膨胀不一定对外做功。5.参考答案：√解析：晶体熔化过程中，需要吸收热量来克服分子间作用力，使分子从有序排列变为无序排列。虽然吸收热量，但温度保持不变，因为吸收的热量全部用于增加分子势能，而不是增加分子动能。6.参考答案：×解析：热传递过程中，热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，而不是从内能大的物体传递到内能小的物体。内能大小与物体的质量、温度和状态有关，而热传递的条件是温度差。7.参考答案：√解析：冰块冷却食物时，冰块吸收食物中的热量而熔化。熔化过程需要吸收大量热量，从而降低食物的温度。这是利用冰块熔化吸热的原理来冷却食物。8.参考答案：√解析：改变物体内能的方式有做功和热传递。做功是通过外力作用使物体内部能量发生变化，热传递是通过热量从高温物体传递到低温物体来改变内能。9.参考答案：√解析：液体沸腾需要达到沸点，并且需要持续加热以提供汽化所需的热量。在沸腾过程中，虽然持续加热，但吸收的热量全部用于汽化，因此温度保持不变。10.参考答案：√解析：热值是单位质量燃料完全燃烧时释放的热量，是燃料的一种固有属性。它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧状态无关。例如，1千克的煤和1千克的木材，即使燃烧不完全，其热值仍然是各自燃料的热值。四、简答题1.参考答案：温度是表示物体冷热程度的物理量，热量是热传递过程中传递内能的多少，内能是物体内部所有分子动能和势能的总和。温度、热量和内能相互联系，改变内能的方式有做功和热传递，温度是热传递的驱动力。解析：本题考查温度、热量和内能的基本概念及其关系。温度反映物体内部分子平均动能，热量是内能转移的量度，内能是物体内部所有分子动能和势能的总和。温度升高，分子平均动能增大，内能增加；热量传递导致内能变化；做功也能改变内能。三者联系紧密，但本质不同。2.参考答案：晶体的熔化过程是温度保持不变，吸收热量，内能增加，发生物态变化；非晶体的熔化过程是温度逐渐升高，吸收热量，内能增加，没有固定的熔点。解析：本题考查晶体和非晶体的熔化特点。晶体（如冰、食盐）有固定熔点，熔化时吸热但温度不变；非晶体（如玻璃、蜡）无固定熔点，熔化时吸热且温度持续升高。这是分子结构差异导致的，晶体分子排列有序需克服固定势能，非晶体分子排列无序逐渐软化。3.参考答案：实例1：用热水泡脚，脚吸收热量温度升高；实例2：锯木头时锯条发热，克服摩擦做功使内能增加。解析：本题考查改变内能的方式。热传递是内能从一个物体转移到另一个物体，如热水泡脚；做功是能量形式转化，如摩擦生热。生活中常见热传递例子有晒太阳、取暖器；做功例子有钻木取火、刹车发热。4.参考答案：水沸腾时温度保持不变，影响沸腾温度的主要因素有水的沸点（与气压有关）和液体自身温度。解析：本题考查沸腾特点。沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象，需要达到沸点并持续吸热。标准大气压下水的沸点是100℃；海拔越高气压越低，沸点越低；液体初始温度越高，达到沸点所需时间越短。5.参考答案：汽化是物质从液态变为气态的过程，包括蒸发和沸腾。蒸发是只在液体表面发生的缓慢汽化现象，任何温度下都能进行；沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象，需要达到沸点。解析：本题考查汽化方式区别。蒸发特点：在任何温度下发生、仅发生在表面、缓慢、需要吸热；沸腾特点：在沸点发生、内部和表面同时发生、剧烈、需要持续吸热。蒸发有冷却作用，沸腾温度恒定。6.参考答案：实例1：铁轨接头留空隙，防止热膨胀时铁轨变形；实例2：酒精温度计利用液体热膨胀测量温度。解析：本题考查热膨胀应用。热膨胀在生活中有利有弊，利用方面如管道伸缩节、轮胎胎面花纹；防止方面如铁轨留缝隙、玻璃杯加热前用温水浸泡。温度计利用液柱热膨胀原理工作。7.参考答案：保温瓶通过减少热传递来保持液体温度。措施包括：双层玻璃夹层、抽真空减少对流和传导、软木塞或瓶盖减少传导和辐射。解析：本题考查保温原理。保温瓶利用热传递三方式（传导、对流、辐射）的减弱实现保温。双层玻璃夹层和真空层主要防止传导和对流，软木塞反射红外线减少辐射，共同作用达到保温效果。8.参考答案：影响蒸发快慢的因素有：液体温度（越高越快）、液体表面积（越大越快）、液体上方空气流动速度（越快越快）。解析：本题考查影响蒸发的因素。蒸发是汽化方式之一，受温度、表面积、空气流动影响。提高温度增加分子动能，增大表面积提供更多汽化点，加快空气流动带走已汽化分子，均能加快蒸发。湿度影响较小。五、应用题1.参考答案：4.62×10^4J解析：冰块从-10℃加热到0℃的过程是吸热过程，吸收的热量可以用公式Q=mcΔT计算，其中m为质量，c为比热容，ΔT为温度变化。冰块的质量为100g，即0.1kg，比热容为2.1×10^3J/(kg•℃)，温度变化为10℃。所以吸收的热量为Q=0.1kg×2.1×10^3J/(kg•℃)×10℃=2.1×10^4J。冰块从0℃到熔化成水的过程是吸热过程，吸收的热量可以用公式Q=mL计算，其中m为质量，L为熔化热。冰块的质量为100g，即0.1kg，熔化热为3.3×10^5J/kg。所以吸收的热量为Q=0.1kg×3.3×10^5J/kg=3.3×10^4J。因此，冰块从-10℃加热到0℃的熔化过程中，总共需要吸收的热量为2.1×10^4J+3.3×10^4J=4.62×10^4J。2.参考答案：30℃解析：水与铜杯混合后达到热平衡，即它们的温度相同。设混合后的共同温度为T℃。根据热平衡原理，水放出的热量等于铜杯吸收的热量。水放出的热量可以用公式Q=mcΔT计算，其中m为质量，c为比热容，ΔT为温度变化。水的质量为200g，即0.2kg，比热容为4.2×10^3J/(kg•℃)，温度变化为80℃-T℃。铜杯吸收的热量可以用公式Q=mcΔT计算，其中m为质量，c为比热容，ΔT为温度变化。铜杯的质量为100g，即0.1kg，比热容为3.9×10^2J/(kg•℃)，温度变化为T℃-20℃。根据热平衡原理，水放出的热量等于铜杯吸收的热量，即0.2kg×4.2×10^3J/(kg•℃)×(80℃-T℃)=0.1kg×3.9×10^2J/(kg•℃)×(T℃-20℃)。解这个方程，可以得到T℃=30℃。因此，混合后的共同温度为30℃。3.参考答案：1.68×10^5J解析：为了使水温升高到50℃，需要吸收的热量可以用公式Q=mcΔT计算，其中m为质量，c为比热容，ΔT为温度变化。水的质量为400g，即0.4kg，比热容为4.2×10^3J/(kg•℃)，温度变化为50℃-25℃。所以需要吸收的热量为Q=0.4kg×4.2×10^3J/(kg•℃)×(50℃-25℃)=1.68×10^5J。4.参考答案：0.88×10^2J/(kg•℃)解析：金属块放入水中后达到热平衡，即它们的温度相同。设金属块的比热容为c℃。根据热平衡原理，金属块放出的热量等于水吸收的热量。金属块放出的热量可以用公式Q=mcΔT计算，其中m为质量，c为比热容，ΔT为温度变化。金属块的质量为200g，即0.2kg，温度变化为100℃-20℃。水吸收的热量可以用公式Q=mcΔT计算，其中m为质量，c为比热容，ΔT为温度变化。水的质量为300g，即0.3kg，比热容为4.2×10^3J/(kg•℃)，温度变化为20℃-10℃。根据热平衡原理，金属块放出的热量等于水吸收的热量，即0.2kg×c℃×(100℃-20℃)=0.3kg×4.2×10^3J/(kg•℃)×(20℃-10℃)。解这个方程，可以得到c℃=0.88×10^2J/(kg•℃)。因此，金属块的比热容为0.88×10^2J/(kg•℃)。5.参考答案：25℃解析：将金属块放入容器中后达到热平衡，即它们的温度相同。设最终温度为T℃。根据热平衡原理，铝块、水、金属块之间交换的热量之和为零。铝块放出的热量可以用公式Q=mcΔT计算，其中m为质量，c为比热容，ΔT为温度变化。铝块的质量为500g，即0.5kg，比热容为0.88×10^2J/(kg•℃)，温度变化为20℃-T℃。水吸收的热量可以用公式Q=mcΔT计算，其中m为质量，c为比热容，ΔT为温度变化。水的质量为1000g，即1kg，比热容为4.2×10^3J/(kg•℃)，温度变化为T℃-10℃。金属块吸收的热量可以用公式Q=mcΔT计算，其中m为质量，c为比热容，ΔT为温度变化。金属块的质量为200g，即0.2kg，比热容为0.5×10^2J/(kg•℃)，温度变化为T℃-100℃。根据热平衡原理，铝块放出的热量加上水吸收的热量等于金属块吸收的热量，即0.5kg×0.88×10^2J/(kg•℃)×(20℃-T℃)+1kg×4.2×10