专题03 内能-九年级物理上学期期中真题分类汇编(含解析)

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ID:6-19446296
版本:人教版
类型: 试卷
地区:全国
文件:1.7MB
日期:2024-03-13
作者:21jy_978625821
星级:2

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九年级物理上学期期中真题分类汇编 专题03 内能 姓名:_________ 班级:_________ 学号:_________ 一、单选题 1.下面几个例子中,改变内能方式与其他几个不同的是(  ) A.在火炉上烧水,水温升高 B.用打气筒给轮胎打气时,气筒壁发热 C.冬天用“暖宝宝”暖手 D.夏天广场上的石凳被晒得发烫 2.有关分子热运动,下列说法正确的是(  ) A.液体很难压缩,说明分子间有引力 B.将石块研磨成粉状,说明分子变小了 C.一人吸烟,众人受害,说明分子在不停地运动 D.水会结冰,是因为结冰时水分子静止不动 3.冬天,站在室外的人们经常搓手取暖,这一过程的能量转化与四冲程汽油机工作过程中的哪个冲程能量转化相同(  ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 4.下列说法错误的是(  ) A.小强的爸爸已经发誓戒烟很久了,小强的妈妈出差回家闻了闻被子,小强爸不得不承认吸过几口,这是分子热运动保留了证据 B.物体的内能越大,温度越高 C.水面上漂着一块木板,双手水平提起木板,木板离水时特别费劲,离水后很轻松,“费劲”主要是因为木板离水时分子引力的作用 D.一天中,容器中所装水的温度越高,分子无规则运动越剧烈,水的蒸发越快 5.下列关于温度、热量和内能说法中正确的是(  ) A.热量总是从高温物体传递给低温物体 B.物体内能增加,温度一定升高 C.物体的温度越高,具有的热量越多 D.热量不可以从内能小的物体传递给内能大的物体 二、多选题 6.根据表格中数据,下列说法错误的是(  ) 物质 密度 比热容 长、横截面积的导线在时的电阻值 铜 铁 铝 ?? A.质量相等的铜块和铁块吸收相同的热量,铁块的温度升高得更高些 B.匀速提升体积相同的铁块和铝块,拉力所做的功W与提升高度h的关系图象如图,则图线表示的是铁块 C.横截面积相同的铜线和铝线,在电阻相等时铝线的质量大 D.将铜块和铁块浸没在水中,所受浮力之比为∶,则它们升高相同的温度,吸收热量之比为∶ 7.关于机械能、内能、热量,下列说法中正确的是(  ) A.机械能大的物体,其内能一定大 B.物体具有内能,也可以同时具有机械能 C.物体吸收了热量,内能不一定增大 D.物体的内能与机械能相似,都可以为零 三、填空题 8.野餐用的自热火锅的发热能力来自于包装盒内部的发热包。主要成分是碳酸钠、铝粉、生石灰等,注入冷水,发热包发热后温度可达到90℃,然后通过______(填“做功”或“热传递”)的方式使食物的内能增加。 9.夏天到了,许多人购置了水垫和水枕来防暑降温,水垫和水枕用水做致冷剂效果较好,是因为水的______较大;夏天用久的风扇扇叶上布满灰尘,原因是______。 10.比较如图所示的三杯水的内能大小,______杯中水的内能最大,理由是______。 11.质量之比为2∶3的甲、乙两种液体,当它们吸收的热量之比为4∶5时,甲升高温度是乙的2倍,则甲、乙的比热容之比为______。 12.2021年12月9日,“神舟十三号”飞行乘组航天员王亚平为全国的中小学生送来了“天宫课堂”,王亚平在“天宫课堂”中为大家直播演示了很多有趣的小实验,其中最引人注目的就是“神奇的太空小水球”,王正平将水注入水膜之中最终形成一个漂亮的完整水球(如图),透过水球,可以看到一个倒立的______(填“实”或“虚”)像;水球保持球形,并没有分散开来,说明分子之间存在______。 ?? 13.防控新冠肺炎疫情,很远就闻到公共场所消毒液气味,是由分子______导致的;用酒精擦拭皮肤消毒感到凉爽,表明酒精______要吸收热量。 14.很多家庭采用“水地暖”取暖,原理是在地面下埋置如图所示的管道,使热水在管道内循环流动,加热整个地板来供热。“水地暖”要以水为媒介,主要是因为水的______较大,在质量相同,降低的温度相同时,水释放的热量较多。 15.物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是0.4kg的沙子和水同时开始加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示,已知,请完成以下问题: (1)图______(选填“a”或“b”)是沙子吸热升温的图像; (2)加热2min时,水吸收了多少热量______? (3)沙子的比热容是多少______? 四、实验题 16.用如图所示装置“比较不同液体吸热升温特点”。在两个相同烧杯中分别加入初温、质量相同的水和食盐水,用相同酒精灯加热直到沸腾。分别测量出水和食盐水的沸点,发现食盐水的沸点比水高。 (1)采用相同的酒精灯加热,这样做的目的是______; (2)水和食盐水吸热的多少是通过______(填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的; (3)小明通过“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论,他的错误在于______。 17.如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置。用同一只酒精灯对同一套装置先后加热并不断搅拌质量相等的煤油和水。 ?? (1)要完成该探究,除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和______; (2)实验中使用搅拌器的目的是______,使用同一只酒精灯的目的是______; (3)小明的实验数据记录如下表,分析表格可知他是用______相同比较______的方法来完成初步实验探究的; 加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 温度/℃ 煤油 20 23 27 31 36 41 水 20 21 23 25 27.5 30 (4)进一步分析数据可知,相同加热条件下,升温较快的是______,其吸热能力也较弱。 18.小明在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。 ?? (1)要完成该探究实验,除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和______; (2)实验中应量取______的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用______的电加热器加热;(选填“相同”或“不相同”) (3)小明将记录的数据填入表格,发现第一行第一列缺少内容,此内容为______; 0 1 2 3 4 5 6 甲的温度/℃ 18 22 26 30 34 38 42 乙的温度/℃ 18 30 42 54 66 78 90 (4)分析实验数据可知:______的吸热能力强(选填“甲”或“乙”); (5)某组各用质量为5g的某种燃料分别给质量(500g)、初温都相同的A、B两种液体同时加热,燃料5分钟全部燃烧完,两液体的温度随时间变化图像如图丙。若从A、B两液体中选择一种作为汽车冷却液,应选______(选填“A”或“B”);若不计热量损失,已知液体A的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则该燃料的热值为______J/kg。 五、计算题 19.为谋取不正当利益,不法销售商常将二甲醚与正常液化气混合装入钢瓶内销售给客户。靖江市相关部门对某液化气站销售的瓶装燃气进行检测:将质量为、初始温度为20℃的水装入容器内,用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至80℃,瓶内燃气消耗了。通过高效炉灶,水能吸收燃气完全燃烧释放热量的80%。已知,液化气的热值为,二甲醚的热值为。问: (1)检测过程中,水吸收的热量是多少? (2)通过计算瓶内燃气的热值,判断本次被检测的液化气有无掺混二甲醚。 20.为节约能源、保护环境,罗山县建成理昂生态发电厂,通过焚烧秸秆把水加热至沸腾来推动汽轮机发电,已知焚烧秸秆释放出的热量有40%被水吸收。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),秸秆热值为2.4×107 J/kg,液氢的热值为1.4×108 J/kg]试求: (1)现把质量5 t、温度20 ℃的水加热到100 ℃需要完全燃烧多少的秸秆? (2)这些热量相当于完全燃烧多少液氢? 一、单选题 1.下列说法中正确的是(  ) A.这杯水很热,这里的“热”指水的内能大 B.使燃料燃烧更充分,可以提高热机的效率 C.对物体做功,可以且一定改变物体的内能 D.给蓄电池充电时,是将化学能转化为电能 2.如图四种情景中,能说明分子间存在引力的是(  ) A.缓慢提拉与水面接触的玻璃板,弹簧测力计示数变大 B.等体积的酒精和水混匀后,总体积小于原来体积之和 C.抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合变成淡红棕色 D.堵住注射器的开口,推压注射器活塞,水很难被压缩 3.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是(???) A.温度越高的物体,所含的热量越多 B.物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量 C.热量可能从内能小的物体传递给内能大的物体 D.水凝固成冰的过程,温度不变,但内能不变 4.A、B两装置,均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他条件都相同。将两管抽成真空后,开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内),水银柱上升至图示位置停止。假设这一过程水银与外界没有热交换,则下列说法正确的是(  ) A.A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量 B.B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量 C.A和B中水银体积保持不变,故内能增量相同 D.A和B中水银温度始终相同,故内能增量相同 5.在相同的加热条件下,对质量为mA、比热容为cA的A液体和质量为mB、比热容为cB的B液体均匀加热,液体A、B的温度随加热时间的变化情况如图所示。下列推断正确的是(  ) A.若mA=mB,则cA<cB B.若mA=mB,则cA=cB C.若mA<mB,则cA=cB D.若mA<mB,则cA>cB 6.甲、乙、丙三个物体的质量关系为,当其吸收热量情况如图所示时,升高的温度关系为则关于这三个物体,下列说法正确的是(  ) A.乙的比热容最小 B.甲、乙的比热容相等 C.甲、乙的末温一定相等 D.若三个物体的温度都降低1℃,乙放出的热量最少 二、多选题 7.如图所示,对于图片的描述,下列分析中正确的是(  ) A.图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能减少 B.图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能减少 C.图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气的内能增大 D.图丁,古人锻造铁器,淬火的过程铁器的内能减少 8.依据表格中的数据,下列说法错误的是(  ) 物质 比热容c/【J/(kg·°C)-1】 水 4.2×103 煤油 2.1×103 砂石 约0.92×103 A.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小 B.水和砂石放出相等热量,水的温度降低得较多 C.水的比热容表示水的温度升高1°C吸收的热量是4.2×103J D.质量相等的水和煤油,吸收相等热量,煤油温度升高得较多 三、填空题 9.如表是一些物质的比热容表: 一些物质的比热容 物质 比热容c/[J?(kg?℃)﹣1] 物质 比热容c/[J?(kg?℃)﹣1] 水 4.2×103 铝 0.88×103 酒精 2.4×103 干泥土 约0.84×103 煤油 2.1×1032.1×103 铁、钢 0.46×103 冰 2.1×103 铜 0.39×103 色拉油 1.97×103 水银 0.14×103 沙石 约0.92×103 铅 0.13×103 (1)对于上表,小红同学有些疑惑,老师在上课时讲比热容的单位是J/(kg?℃),可是上表中比热容的单位是J?(kg?℃)﹣1,这二者是否有差异呢?对于这个问题有以下三种说法,正确的是______; A.比热容有两个不同的单位,一种表示液体和气体,另一种表示固体 B.这两个单位本质上就是同一个单位,只是写法不同而已 C.比热容的单位有很多个,比如J也是其中之一,使用时根据具体情况进行选用 (2)从上表可以看出水的比热容比砂石大得多,由此可以解释自然界中风的形成。如在沿海地区,白天______温度较高,风是从______吹向______(三空均选填陆地、海洋)。 10.把凉的奶制品放入盛有热水的保温桶中,经过一段时间,它们的温度随时间变化的图像如题图所示,奶制品与热水的质量相同,则其中______(选填“甲”或“乙”)代表奶制品温度变化的图像。若不考虑热损失,在过程中,水的内能______(选填“增大”“减小”或“不变”)。从图像可以发现,甲、乙的比热容之比为______。 四、实验题 11.为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验,实验数据如下表。 (1)实验中,所用水和食用油的质量______(选填“相同”或“不相同”),本实验所需的测量仪器应该有______(任意写出两个即可)。 (2)据实验数据可知,_____(选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强,食用油的比热容是____J/(kg?℃)。 物质 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃ 水 20 6 45 食用油 20 6 55 (3)该实验中,记录加热时间有什么意义?______。 (4)如果再继续对水和食用油加热15分钟,发现水开始沸腾,如图丙、丁所示,表示水沸腾时气泡上升情形的是图______。而食用油并没有沸腾,说明食用油的______比水的高(选填“热值”、“沸点”或“比热容”)。 (5)小明发现:水沸腾后,移去酒精灯,水不能立即停止沸腾,小明认为液体沸腾的过程不需要继续吸热,请对小明的分析进行评估:______。 五、计算题 12.如图所示是“光电互补型”太阳能热水器,晴天以吸收太阳能作为加热方式,阴雨天可用电加热方式,某种太阳能热水器水箱内的水为,当水温由升高到时,求: (1)热水器水箱内的水吸收的热量; (2)若在阴雨天,采用电加热方式进行工作时的效率为,水温由升高到时消耗的电能。 13.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是21世纪最理想的能源。北京奥运期间30辆氢燃料新能源公交车投放使用,[c水=4.2×103J/(kg?℃),q氢=1.4×108J/kg,在1标准大气压下]求: (1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量; (2)若这些热量的80%全部被质量为100kg、温度为30℃的水吸收,求水升高的温度; (3)某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶,如果0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量与公交车所做的功相等,则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。 14.(2022秋·安徽蚌埠·九年级校考期中)小明用天然气将质量为2kg的水从25℃加热到75℃。已知完全燃烧天然气放出的热量中只有20%被水吸收,水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),天然气的热值为3.5×107J/m3。 (1)求这些水吸收的热量; (2)若这些水吸收的热量需要燃烧天然气来获得,则需要完全燃烧多少体积的天然气? 六、综合题 15.阅读短文,回答问题。 燃气热水器 图甲为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时,先通电,绿色指示灯亮,再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时,电子点火器点火,燃气在燃烧器内燃烧,产生1700℃的高温烟气,此时红色指示灯亮,同时风机工作,高温烟气上升,流经热交换器,将从A点处流入热交换器的冷水加热,产生的热水从B点处源源不断流出热交换器,低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时,热水器停止加热。 适用燃气 天然气 热值 3×107J/m3 额定耗气量 3.6m3/h 热水产出率 12L/min 该燃气热水器的技术参数如表,其中“热水产出率”的含义是:每分钟使水温升高25℃时的出水体积;“额定耗气量”的含义是:热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。 (1)两个指示灯是二极管灯泡,该灯泡由______(选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制作,两个指示灯之间的连接方式是______联; (2)热水器由家庭电路直接供电,工作时两端电压为______V; (3)某次洗浴,设定热水管出水温度45℃,热水器正常工作用时15min,若该过程燃气完全燃烧,放出的热量为______J,热水器的热交换器相同时间水吸收的热量相同,测得冷水管进水温度15℃,则上述过程热水器的出水流量为______L/min,热水器中的水吸收的热量为______J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 16.阅读短文,回答问题。 热岛效应 小明所居住的城市温度高于郊区,这就是常说的热岛效应。“热岛效应”的主要原因:一是工厂、交通工具、电气设备和人群排放大量的热量;二是建筑群、马路中的矿石、水泥,在相同的日照条件下温度上升更明显;三是城区内有自然水的面积小,水的蒸发少,降温作用减弱;四是城区内楼群林立,难以形成空气对流。为了改善城市的人居环境,人们应采取一些有效的措施,例如植树造林,提高资源利用率,更多地利用太阳能、水能、风能,都可以控制环境的热污染。 ?? (1)建筑群、马路中的矿石、水泥的______小,在相同的日照条件下温度上升更明显; (2)随着轿车大量的走进家庭,热污染更加严重,汽油机是工农业生产中常用的热机,某型号汽油机的结构如图甲,小白同学阅读了某牌号汽车发动明书后,将内燃机的能量流向制成如图所示的图表乙,该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图丙所示。 ①图甲为汽油机的______冲程; ②请根据图乙给出的信息,该汽车的热机效率为______; ③汽车按此效率以50km/h的速度行驶1h,该汽车耗油约为多少______kg?(保留2位小数)(汽油的热值为4.6×107J/kg) 17.目前小型汽车上使用的发动机是以汽油作为燃料的汽油机。汽油机的特点是转速高、结构简单、质量轻、造价低廉、运转平稳、使用维修方便。汽油机在汽车上,特别是小型汽车上大量使用。 (1)如图是汽油机的四个冲程,其中,把内能转化为机械能的是______图,其他冲程活塞的往复运动是靠飞轮的______完成的; (2)汽车发动机有涡轮增压和自然吸气两种,相比于自然吸气发动机,涡轮增压发动机通过压缩空气来增加进气量,可以燃烧更多的汽油,提高发动机的输出功率,获得更强的动力。关于这两种发动机,下列说正确的是( ) A.涡轮增压发动机效率可达到80% B.涡轮增压发动机压缩空气时,空气的内能增加 C.涡轮增压发动机能提高汽油的热值来增强动力 D.??用水循环来降低发动机的温度主要是利用水的比热容大 (3)虽然汽车给我们带来了方便,但也带来了能源危机和环境污染等问题,随着科技的不断进步,电动汽车渐渐进入人们的家庭,不仅减少环境污染,节约了石油,而且还有很多优点,无钥匙解锁是它众多优点之一,当钥匙在汽车附近,按一下门把手按钮(相当于闭合S1)或者点击手机APP(相当于闭合S2),电动机工作车门解锁,为了实现此功能,请同学们在虚线框内补全车门解锁的电路图。( ) 参考答案 1.B 【详解】A.在火炉上烧水时、温度上升,属于热传递改变物体的内能; B.用打气筒给轮胎打气时,气筒壁发热,属于做功改变物体的内能; C.冬天用“暖宝宝”暖手,属于热传递改变物体的内能; D.夏天广场上的石凳被晒得发烫,属于热传递改变物体的内能; B与ACD改变内能的方式不同,故B符合题意,ACD不符合题意; 故选B。 2.C 【详解】A.分子间存在引力和斥力,液体很难压缩,说明分子间有斥力,故A错误; B.将石块研磨成粉状,石块和粉末都是宏观物质,而分子大小不变,故B错误; C.一人吸烟,众人受害,这是扩散现象,说明分子在不停地运动,故C正确; D.一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,水结冰后,分子仍是运动的,故C错误。 故选C。 3.B 【详解】人们在冬天常常搓手取暖,是通过搓手将机械能转化为内能,内能增加,温度升高,手暖和,这是通过做功的方式改变手的内能,这与汽油机工作中的压缩冲程的能量转化相同,都是将机械能转化为内能。故ACD不符合题意,B符合题意。 故选B。 4.B 【详解】A.烟味分子在永不停息地做无规则运动,通过扩散可以到达被子中,因此能闻到被子里有烟味,故A正确,不符合题意; B.物体的内能越大,温度不一定越高,例如,晶体熔化时吸收热量,内能增加,但温度保持不变,故B错误,符合题意; C.因为分子间存在相互的引力,所以双手水平提起水面上漂浮的木板,木板离水时特别费劲,木板离开水面后,木板不受水分子的引力作用,所以木板离开水面后,提起木板很轻松,故C正确,不符合题意; D.液体的温度越高蒸发的越快,容器中所装水的温度越高,分子无规则运动越剧烈,水的蒸发越快,故D正确,不符合题意。 故选B。 5.A 【详解】A.热量总是从高温物体传给低温物体,或者从高温部分传向低温部分,故A正确; B.物体吸收热量,内能增加,温度不一定会升高,比如晶体熔化过程,虽然吸收热量,但温度不变,故B错误; C.只有在热传递过程中才能提到热量,热量是一个过程量,不能说具有多少热量,故C错误; D.热量总是从高温物体传给低温物体,但内能大的物体的温度不一定高,所以热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体,故D错误。 故选A。 6.ACD 【详解】A.根据表中数据可知,铜的比热容比铁的比热容小,根据有 质量相等的铁和铜块,吸收相同的热量,铜块的温度升高得更高些,故A错误,符合题意; B.铁的密度大于铝的密度,体积相同的铁块和铝块,由m=ρV和G=mg可知,铁块的重力大于铝块的重力,由W=Gh可知,提升相同高度,对铁块做的功多,所以图线a表示的是铁块,故B正确,不符合题意; C.由表中数据可知,相同条件下铜的电阻小于铝的电阻,则横截面积相同的铜线和铝线在电阻相等时,铜线较长,则铜线的体积较大,因铜的密度较大,由m=ρV可知铜线的质量较大,故C错误,符合题意; D.将铜块和铁块浸没在水中,排开水的体积等于自身的体积,由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知,在排开液体的密度相同时,浮力与排开水的体积成正比,故铜和铁的体积之比为 F铜浮∶F铁浮=V铜∶V铁= 1∶2 铜和铁的密度之比为 ρ铜∶ρ铁=8.9×103kg/m3∶7.9×103kg/m3=89∶79 铜和铁的质量之比 m铜:m铁=ρ铜V铜:ρ铁V铁=(ρ铜∶ρ铁) ×(V铜∶V铁)=(89:79)×(1∶2)=89∶158 铜和铁的比热容之比为 c铜∶c铁=0.39×103 J/(kg·℃)∶0.46×103 J/(kg·℃) =39∶46 升高相同温度时,吸收的热量之比 故D错误,符合题意。 故选ACD。 7.BC 【详解】AB.机械能和内能是两种不同形式的能,它们之间没有必然的联系,则机械能大的物体,其内能不一定大,物体具有内能,也可以同时具有机械能,故A错误,B正确; C.一个物体吸收了热量,若同时对外做功,其内能可能增大、不变甚至减小,即物体的内能不一定增大,故C正确; D.物体的机械能与内能是两种不同形式的能,二者之间没有必然的联系,机械能可以为零,但内能不能为零,故D错误。 故选BC。 8.热传递 【详解】注入冷水,包装盒内部的发热包发热,发热后温度可达到90℃,然后把热量传递给上方的食物,即通过热传递方式使食物的内能增加。 9.比热容摩擦起电 【详解】[1]由于水的比热容大,升高相同温度的情况下,水比其他物质吸收的热量多,所以水垫和水枕用水做致冷剂效果较好。 [2] 风扇在工作的过程中,扇叶会与空气发生摩擦,从而使扇叶带电,由于带电体具有吸引轻小物体的性质,所以夏天用久的风扇扇叶上会布满灰尘。 10. c c杯水的温度最高,质量最大 【详解】[1][2]内能与物质的种类、质量、温度等因素有关,图中三杯都是水,物质种类相同,a和b杯中水的温度相同,都是40℃,b和c杯中水的质量相同,c杯中水的温度是90℃。质量越大,温度越高,内能越大,因此c杯中水的内能最大。 11.3∶5 【详解】根据公式Q=cmΔt可知甲、乙的比热容之比为 12.实引力 【详解】[1]图中所成的像为倒立、缩小的实像,水球具有中间厚,边缘薄的特点,因此水球相当于一个凸透镜,此时王亚平到水球的距离与水球焦距的关系是大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像。 [2]分子之间同时存在相互作用的引力和斥力,水球保持球形,并没有分散开来,说明水分子之间存在引力作用。 13.不停地做无规则运动蒸发 【详解】[1]我们很远能闻到消毒液的气味这是扩散现象,是由分子在不停地做无规则运动导致的。 [2]物质由液态变为气态的过程叫汽化,汽化有蒸发和沸腾两种方式。用酒精擦拭皮肤消毒感到凉爽,表明酒精蒸发要吸收热量。 14.比热容 【详解】由公式Q放=cmΔt可知,在质量相同,降低的温度相同时,水的比热容较大,释放的热量较多,取暖效果较好。 15.a 8.4×104J 【详解】(1)[1]由题知,沙子和水的质量相等,吸收相同热量时(加热相同时间),根据可知,沙子的温度变化量大,所以图a表示的是沙子吸热升温的过程。 (2)[2]由b图像可知,加热满2min时,则加热满2min时水吸收的热量为 (3)[3]相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量,在3分钟的时间内,沙子吸收的热量为 Q沙吸=Q水吸=8.4×108J 又因为加热满2min,沙子的温度从20℃上升到230℃,可得 Δt沙=230℃-20℃=210℃ 由Q吸=cmΔt可得,沙子的比热容为 16.使水和食盐水相同加热时间内吸收热量相同加热时间没有保持升高的温度相同 【详解】(1)[1]用相同的酒精灯加热,相同时间酒精灯放出的热量相同,不计热量损失,则相同时间水和食盐水吸收的热量相同。 (2)[2]用相同的酒精灯加热,加热时间越长,物质吸收的热量越多,所以用加热时间来反映水和食盐水吸热的多少。 (3)[3]比较水和食盐水的比热容大小,要控制二者的质量、升高的温度相同,实验中食盐水的沸点比水高,加热到沸腾时水和食盐水升高的温度不相同,故不能得出食盐水比热容大的结论。 17.秒表通过搅拌使加热对象受热均匀使煤油和水相同时间内吸收的热量相等加热时间升高的温度煤油 【详解】(1)[1]要完成该探究实验,根据转换法,使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,故除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和停表。 (2)[2]使用搅拌器的目的是使液体受热均匀。 [3]使用同一只酒精灯的目的是使煤油和水相同时间内吸收的热量相等。 (3)[4][5]由小明设计的记录数据的表格知,控制加热时间相同,比较水和煤油升高的温度,即他是用加热时间相同比较液体升高温度的方法来完成探究实验的。 (4)[6]由表格数据知,加热相同的时间,水和煤油吸收的热量相同,煤油的温度升高的快,根据Q=cmΔt知煤油的吸热能力弱。 18.秒表质量相同相同加热时间/min 甲 A 8.4×106 【详解】(1)[1]根据转换法,用相同的加热器通过加热时间的长短来比较物质吸热多少,故实验还需要的测量工具为秒表。 (2)[2][3]根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中。用相同的电加热器加热,便于通过加热时间的长短来比较不同物质吸热的多少。 (3)[4]实验中是通过加热时间长短来比较物质吸收热量的多少,因此第一行第一列缺少加热时间,单位为min。 (4)[5]分析数据可知:该同学是用相同的电加热器加热相同的时间,两种物质吸热相同,通过比较升高的温度的方法来判断不同物质的吸热本领。乙升温快,则乙吸热能力弱,甲的升温慢,则甲的吸热能力强。 (5)[6]根据图丙可知,质量相同的A、B两种物质,升高相同的温度,A的加热时间长,A吸收的热量多,A的吸热能力强,A的比热容大;根据Q=cmΔt可知,相同质量的A、B两种液体升高相同的温度,A吸热多,冷却效果好,故选择A液体作为汽车的冷却液。 [7]根据图像可知,加热5min,A液体从10℃升高到30℃,A液体吸收的热量为 不计热量损失,则Q放=Q吸,则燃料的热值 19.(1);(2)3.75×107J/kg ,掺混了二甲醚,见解析 【详解】解:(1)水吸收的热量 (2)燃气燃烧放热 瓶内燃气的热值为 由于 瓶内气体的热值介于液化石油气和二甲醚之间,说明掺混了二甲醚。 答:(1)检测过程中,水吸收的热量是2.52×107J; (2)瓶内燃气的热值为,掺混了二甲醚。 20.(1)175kg;(2)30kg 【详解】解:(1)水吸收的热量 Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×5×103 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.68×109 J 由题知 Q放×40%=Q吸 秸秆完全燃烧放出的热量 由Q放=mq得完全燃烧秸秆的质量 (2)液氢完全燃烧放出的热量 Q液氢=Q放=4.2×109 J 由Q放=mq得需要液氢的质量 答:(1)需要完全燃烧175kg的秸秆; (2)这些热量相当于完全燃烧30kg液氢。 1.B 【详解】A.这杯水很热指的是水的温度,是反映水的冷热程度,故A错误; B.热机的效率是指做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比,燃料燃烧更充分,损失的热量越少,可以提高热机的效率,故B正确; C.对物体做功可以改变物体的内能,若物体同时放出热量,物体的内能可能不变,故C错误; D.给蓄电池充电时,是将电能转化为化学能,故D错误。 故选B。 2.A 【详解】A.缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板,拉力变大说明水分子和玻璃分子间存在引力,故A符合题意; B.等体积的酒精和水混匀后体积减小,说明分子彼此互相进入对方范围,说明分子间存在间隙,故B不符合题意; C.抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合变成淡红棕色,这是气体的扩散现象,说明分子在不停的运动,故C不符合题意; D.堵住注射器的开口,水很难被压缩,说明水分子间间距小,故D不符合题意。 故选A。 3.C 【详解】A.物体温度越高,内能越大,但不能说含有的热量越多,因为热量是过程量,只能说吸收和放出,故A错误; B.物体的温度升高,内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是对物体做了功,故B错误; C.内能小的物体,可能温度高,所以它可能将热量传递给内能大的物体,故C正确; D.水凝固成冰的过程,虽然温度不变,但放出热量,内能减小,故D错误。 故选C。 4.B 【详解】外界大气压力对水银做功,使水银进入试管内,大气压力对水银做的功一部分增加了管内水银的重力势能,另一部分增加了水银的内能;由于A管中的水银重心高,故A管中水银的重力势能增量大,则A管中水银内能的增量小,即B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量。故ACD错误,B正确。 故选B。 5.D 【详解】在相同的加热条件下,在相同时间内,两个物体吸收的热量是相同的。有 即 通过图像知道,在相等的加热时间内 如果 mA=mB 则 cA>cB 如果 则 cA>cB 故ABC错误,D正确。 故选D。 6.A 【详解】B.根据图可知,甲、乙吸收的热量相同,而丙吸收的热量是甲、乙吸收热量的2倍,故可以列等式 即 根据题意可知 故 故B错误; C.由于初始温度未知,故甲、乙的末温未知,故C错误; A.根据 根据图可知 而 故 经整理可知 故 因为 故乙的比热容是最小的,故A正确; D.因为甲、乙质量相同,故甲与乙相比,乙的比热容小,故乙放出的热量少,但是乙与丙放出的热量多少无法比较,乙的比热容虽然小,但是乙的质量大于丙的质量,故无法比较,故D错误。 故选A。 7.BD 【详解】A.图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,活塞对空气做功,空气的内能增加,故A错误; B.图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,瓶内空气对活塞做功,空气的内能减少,故B正确; C.图丙,水蒸气推动了塞子冲出,水蒸气对塞子做功,内能减小,故C错误; D.图丁,淬火是指将高温的铁器放入水中使其冷却,淬火时铁器放出热量,水吸收热量,因此铁器内能减少,故D正确。 故选BD。 8.ABC 【详解】A.物质的比热容大小与物质的种类、状态有关,与质量无关。水的质量变化了,比热容是不变的。故A错误,符合题意; B.水的比热容较大,根据可知,在不知道质量关系的前提下,无法判断二者温度的变化关系。故B错误,符合题意; C.水的比热容表示质量为1kg的水,温度升高或者降低1°C时吸收或者放出的热量为4.2×103J。故C错误,符合题意; D.煤油的比热容比水小,根据可知,在吸收热量与质量都相等的情况下,煤油升高的温度大。故D正确,不符合题意。 故选ABC。 9.B 陆地海洋陆地 【详解】(1)[1][2]比热容的计算公式是,其中热量的单位是J,质量的单位是kg,温度的单位是℃,所以比热容的单位是J/(kg·℃),根据数学负指数的知识可知,也可以写成J?(kg?℃)-1,因此这两个单位本质上是相同的,只是写法不同,故AC错误,B正确。 故选B。 (2)[2][3][4]从上表可以看出水的比热容比砂石大得多,由此可以解释自然界中风的形成。如在沿海地区,沙土与水吸收相同的热量,沙土温度升高较快,海水温度升高较慢,故白天沙土温度较高,热空气上升,低温空气从海洋吹向陆地形成风。 10.乙不变 2:1 【详解】[1]把凉牛奶放在热水中加热,牛奶吸热、温度升高,热水放热、温度降低,直至两者的末温相等,因此甲是水的温度变化图像,乙是牛奶的温度变化图像。 [2]物体温度越高,分子运动越剧烈,物体的内能就越大;由图像可知,水的温度始终保持60℃不变,若不考虑热损失,在过程中,故水的内能不变。 [3]若不考虑热损失,热水和凉牛奶发生热传递时,凉牛奶吸收的热量和热水放出的热量相同;根据图像可知,凉牛奶温度升高 热水温度降低 由以上两式可知,,不考虑热损失,则,已知,甲、乙的比热容之比 11.相同天平、秒表水 2.1×103比较物质吸收热量的多少丙沸点撤去酒精灯后石棉网温度仍比较高,可以继续加热一段时间,所以小明的分析错误 【详解】(1)[1][2]在比较水和食用油的吸热能力实验中,需要取相同质量的水和食用油,需要测量它们的初温和末温,需要记录加热时间,所以本实验中需要的测量仪器有停表、天平、温度计,其中停表是测量时间的仪器,温度计是测量温度的仪器,天平是测量质量的仪器。 (2)[3]由 知:水和食用油的质量相同,它们的初温相同,要使水和食用油的最后温度相同,水吸收的热量大于食用油吸收的热量,所以水的比热容大,即水吸热的能力更强。 [4]因为Q吸相同,所以 则 (3)[5]根据转换法可知,记录加热时间是为了比较物质吸收热量的多少。 (4)[6]沸腾时,由于此时整个容器内的水温相同,气泡不断升高过程中有大量水蒸气进入气泡,气泡逐渐变大,所以沸腾时的图像为图丙。 [7]食用油比热容比水小,加热相同时间温度比水高并没有沸腾,说明食用油的沸点比水的高。 (5)[8]小明同学认为,在水沸腾时移去酒精灯,水继续沸腾了一会儿后才停止,对此的解释是撤去酒精灯后石棉网温度仍比较高,可以继续加热一段时间,所以小明的分析错误。 12.(1)1.512×107J;(2)6kW·h 【详解】解:(1)已知水温由15℃升高到45℃,水的质量为120 kg,水吸收的热量为 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×120kg×(45℃-15℃)=1.512×107J (2)热水器采用电加热方式工作时释放的电能转化为水的内能,由效率公式可得消耗的电能为 答:(1)水吸收的热量是1.512×107J; (2)消耗的电能是6千瓦时。 13.(1)4.2×107J;(2)70℃;(3)300s 【详解】解:(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为 Q放=m氢q氢=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J (2)由题意可知,水吸收的热量为 Q吸=Q放×80%=4.2×107J×80%=3.36×107J 由Q吸=cmΔt可知,水升高的温度为 此时水的末态温度为 30℃+80℃=110℃>100℃ 不符合实际,因为在1标准大气压下水的沸点是100℃,故水只能再升温70℃。 (3)由题意可知,公交车所做的功为 W=Q放=4.2×107J 由可知,这些热量能让该公交车匀速行驶的时间为 答:(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为4.2×107J; (2)若这些热量全部被质量为100kg、温度为30℃的水吸收,水升高的温度为70℃; (3)某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶,如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得的热量和公交车所做的功相等,则这些热量能让该公交车匀速行驶的时间为300s。 14.(1)4.2×105J;(2)0.06m3 【详解】(1)水吸收的热量为 (2)完全燃烧天然气放出的热量有被水吸收,天然气完全燃烧放出的热量为 需要的天然气体积为 答:(1)这些水吸收的热量为; (2)需要完全燃烧天然气的体积为。 15.半导体并 220 2.7×107 10 1.89×107 【详解】(1)[1]两指示灯是二极管灯泡,二极管是由半导体材料制成的。 [2]两指示灯能够独立工作、互不影响,则它们应并联在电路中。 (2)[3]热水器由家庭电路直接供电,我国家庭电路的电压为220V,则热水器工作时两端电压为220V。 (3)[4]热水产出率为12L/min,即1min出热水体积 V=12L=12dm3=1.2×10-2m3 由可知水的质量 m=ρV=1.0×103kg/m3×1.2×10-2m3=12kg 由额定耗气量3.6m3/h可知,工作15min消耗燃气的体积 燃气完全燃烧释放的热量 Q放=V′q=0.9m3×3×107J/m3=2.7×107J [5]当热水器热水产出率为12L/min时,每分钟水吸收的热量 Q吸1=c水mΔt 当冷水的温度为15℃和出水温度为45℃时,每分钟水吸收的热量 Q吸2=c水m′(t2-t1) 因同一燃气热水器正常工作时相同时间内水吸收的热量相等,所以 Q吸1=Q吸2 即 c水mΔt=c水m′(t2-t1) 则每分钟流出热水的质量 每分钟流出热水的体积 即上述过程热水器的出水流量为10L/min。 [6]热水器正常工作用时15min,加热水的体积为 V水=10L/min×15min=150L 加热水的质量 m水=ρV水=1.0×103kg/m3×150×10-3m3=150kg 水吸收的热量 Q吸=c水m(t2-t1)=4.2×103J/(kg?℃)×150kg×(45℃-15℃)=1.89×107J 16.比热容做功 30% 7.25 【详解】(1)[1]建筑群、马路中的砂石、水泥的比热容小,吸热能力弱,所以在相同日照条件下,温度上升更明显。 (2)①[2]如图甲所示,进气门和排气门关闭,火花塞点火、活塞向下运动,可以判断这个冲程是做功冲程。 ②[3]如图乙所示,用来做有用功的能量比例为 所以汽车的热机效率为η=30%。 ③[4]该汽车按此效率以50km/h的速度行驶1h时,则根据可知,汽车行驶的路程为 由图丙可知:此时汽车受到阻力为,由于汽车做匀速直线运动,则汽车的牵引力和受到的阻力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,汽车的牵引力为 则汽车牵引力所做的有用功为 因为汽车的热机效率为30%,则汽油完全燃烧放出的热量为 根据可得需要的汽油为 17.丙惯性 BD 【详解】(1)[1][2]汽油机的做功冲程把内能转化为机械能,汽油机做功时,两个气门关闭,活塞向下移动,故甲是做冲程。其余三个冲程汽油机不能提供动力,但可以靠质量较大惯性较大的飞轮带动活塞运动来完成。 (2)[3]A.一般的四冲程热机,效率不会达到80%,只有燃气轮机或者喷气发动机才有可能有这么高的效率。故A错误; B.压缩空气时,对空气做功,空气的内能增加。故B正确; C.燃料的热值是燃料的特征,是由燃料的种类决定的,与是否充分燃烧没有关系。故C错误; D.水的比热容大,在温度变化时能够吸收或者放出较多的热量,故常用在冷却系统中。故D正确。 故选BD。 (3)[4]因为两个开关有一个闭合,电动机就能工作,故这两个开关是并联在一起的,电路图如下: