《2025年实验班提优训练九年级物理上册苏科版》

8. 如图所示,用塞子塞紧瓶口,再用打气筒向瓶内打气,当瓶内气压达到足够大时,塞子从瓶口冲出.下列关于瓶内气体的说法,正确的是(A).
A.向瓶内打气,外界对气体做功,气体内能增加
B.向瓶内打气,气体对外界做功,气体内能不变
C.塞子从瓶口冲出,气体对外界做功,气体内能增加
D.塞子从瓶口冲出,外界对气体做功,气体内能减少

答案： 8.A [解析]向瓶内打气时,外界对瓶内气体做功,瓶内气体的内能增加,故A正确,B错误;气体的压强增大,增大到一定程度,塞子从瓶口冲出,此时气体对塞子做功(即对外界做功),气体的内能转化为塞子的机械能,气体的内能减少,温度降低,故C、D错误.

9. 如图所示,图甲中活塞迅速下压后硝化棉燃烧,图乙中点火后盒盖飞出.“活塞压缩空气”和“使盒盖飞出”的两个过程中,对比能量转化情况、改变筒内气体内能的方式和筒内气体内能的变化三个方面,它们(A).


A.有一个方面相同,两个方面不同
B.三个方面都相同
C.有两个方面相同,一个方面不同
D.三个方面都不同

答案： 9.A [解析]活塞压缩空气时,机械能转化为内能,改变筒内气体内能的方式是做功,筒内气体内能增大;使盒盖飞出时,内能转化为机械能,改变筒内气体内能的方式也是做功,筒内气体的内能减小.所以三个方面有一个方面相同,两个方面不同,故A符合题意,B、C、D不符合题意.

10. (2023·南京鼓楼区期中)用塑料瓶做了如图所示的实验:①瓶中有少量水,盖紧瓶盖;②用力扭转瓶身;③松动瓶盖,瓶盖冲出,瓶内出现白雾,下列说法正确的是(A).

A.如果瓶内没有水,步骤③瓶内气体内能依然减小
B.步骤②,瓶内气体内能不变
C.步骤③,瓶内气体内能全部转化为瓶盖的机械能
D.步骤③,白雾是汽化形成的

答案： 10.A [解析]如果瓶内没有水,步骤③瓶内气体依然将内能转化为瓶盖的机械能,因此内能依然减小,故A正确;步骤②,扭转瓶身时,对瓶内气体做功,瓶内气体温度升高,内能增大,故B错误;步骤③,瓶内气体内能一部分转化为瓶盖的机械能,故C错误;步骤③,白雾是水蒸气液化形成的水珠,故D错误.故选A.

11. (2023·苏州吴江区二模)小明在玻璃试管内装入1 kg沙子,再将温度计插在沙子中.用力晃动十余下,发现温度计示数变大了0.3°C,这说明沙子的内能增大了,这主要是通过做功的方式改变沙子的内能,在这个过程中沙子相当于吸收了360J 的热量.[c沙子$= 1.2×10^3J/(kg·°C)]$

答案： 11.增大 做功 360 [解析]用力晃动试管十余下,发现温度计示数变大了,说明沙子的温度升高了,这是因为晃动试管时,试管内的沙子互相摩擦做功,将机械能转化为内能,使沙子的内能增大;在这个过程中沙子相当于吸收的热量Q吸=c沙子mΔt=1.2×10³J/(kg·℃)×1kg×0.3℃=360J

12. 如图所示,把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上,管里装有一些酒精,管口用塞子塞紧,用绳子在管外绕几圈,并迅速地来回拉动,一会看到塞子被弹起.

(1)拉动绳子克服摩擦力做功,是将机械能转化为内能.
(2)请说出该实验中的某一现象并简述其原因.
现象:塞子被弹起;
原因:管内气体膨胀对塞子做功.

答案： 12.
(1)内
(2)现象①:塞子被弹起 原因:管内气体膨胀对塞子做功 现象②:管口出现白雾 原因:气体膨胀做功,内能减小,温度降低,酒精蒸气液化成小液滴 现象③:管壁发热 原因:摩擦生热,机械能转化为内能

13. 小明发现篮球的气压不足,于是用打气筒给篮球打气.在收起打气筒时发现外壁有些发热.于是他想,是什么原因导致打气筒的外壁发热呢?小明就这个问题与同学小红进行了交流,联系所学物理知识,他们提出了以下两个猜想:
A. 活塞在筒内往复运动时,与筒壁摩擦导致发热;B. 活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功导致发热.
于是他们设计了实验进行探究,选用的实验器材:打气筒、测温枪、计时器和气压不足的篮球等,分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点,如图所示.请回答下列问题:

(1)打气筒内壁的热量是通过热传递的方式传递到外壁.
(2)用打气筒往气压不足的篮球内打气,10 s内使活塞在筒内往复运动20次,立即用测温枪测出此时两个测温点的温度.待打气筒外壁温度降至室温(25°C)后,放出篮球中的部分气体,重复上述操作.实验数据记录如表所示.
|实验次数|时间t/s|活塞往复次数|上部温度$t_1/°C$|下部温度$t_2/°C$|
|1|10|20|30.7|36.6|
|2|10|20|30.2|36.2|
|3|10|20|30.5|36.3|

小明分析上表实验数据得出:导致打气筒外壁发热的原因是活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功.
(3)小红回顾整个实验过程,分析实验数据,认为小明得出的结论不够严谨,理由是在实验过程中,活塞向下运动时既克服摩擦做功,又压缩空气做功,无法准确确定外壁发热的原因.于是他们对实验进行改进,对猜想A再次进行探究,你认为他们的改进方法是打气筒不与篮球连接,直接让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数,用测温枪测出打气筒外壁的温度,与打气筒往气压不足的篮球内打气时打气筒外壁的温度进行比较,进而得出结论.

答案： 13.
(1)热传递
(2)活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功
(3)在实验过程中,活塞向下运动时既克服摩擦做功,又压缩空气做功,无法准确确定外壁发热的原因 打气筒不与篮球连接,直接让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数,用测温枪测出打气筒外壁的温度,与打气筒往气压不足的篮球内打气时打气筒外壁的温度进行比较,进而得出结论 [解析]
(1)打气筒内壁的热量是通过热传递的方式传递到外壁.
(2)由表中数据可知,打气筒下部温度高于上部温度,说明活塞在打气筒内向下运动时,活塞对筒内的气体做功,气体内能增加,温度升高,造成下部温度高于上部温度,故导致打气筒外壁发热的原因是活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功.
(3)在实验过程中,活塞向下运动时既克服摩擦做功,又压缩空气做功,无法准确确定外壁发热的原因;根据控制变量法,要探究猜想A,应让活塞只克服摩擦做功,而不压缩空气做功,故他们的改进方法是打气筒不与篮球连接,直接让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数,用测温枪测出打气筒外壁的温度,与打气筒往气压不足的篮球内打气时打气筒外壁的温度进行比较,进而得出结论.