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浙教版科学九年级上第三章第5节《物体的内能》培优训练
第1课时
学习目标：
1.能表示内能的概念。
2.说明做功和热传递是改变内能的两种方法，解释做功和热传递过程中能量转化和转移的实质。
3.能表示热量的概念，说明功和热量都可以用来量度内能的变化。
4.能表示燃料的热值，并能利用热值计算燃料燃烧放出的热量。
同步训练：
1.下列事例中，改变物体内能的途径与其他三项不同的是(▲)
【答案】A
【解析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。做功的实质是能量转化的过程，即：内能和其他形式能的相互转化。热传递的实质是能量转移的过程，发生热传递的条件是有温度差。
【分析】本题考查了改变物体内能有两种方式，结合生活实际解决问题。
【详解】A、柴火烧水是通过热传递的方式改变内能的；BCD、压缩空气发热、搓手取暖、钻木取火都是通过做功使物体的内能增加的；显然A选项与其它三个选项改变物体内能的方式不同。故选：A。
2.把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中，下列说法中正确的是(▲)
A.煤气的燃烧过程是内能转化为化学能
B.煤气燃烧越充分，它的热值越大
C.水的温度越高，水分子运动越剧烈
D.烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能
【答案】C
【解析】(1)燃料燃烧时，化学能转化为内能；(2)热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；(3)组成物质的分子不停地做无规则地运动，温度越高，分子运动越剧烈；(4)改变物体内能的方式有做功和热传递。
【分析】本题是一道热学综合题，主要考查学生对对燃料燃烧过程中的能量转化、热值的特点、分子运动的特点以及改变物体内能方法的理解，属于综合性题目。
【详解】A、煤气在燃烧过程是化学能转化为内能，故A错误；B、燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故B错误；C、分子的运动快慢与温度有关，水的温度越高，水分子运动越剧烈，故C正确；D、烧水时水从火焰中吸收热量，温度升高，是利用热传递的方式改变物体内能的，故D错误。故选C.
3.如图所示是某物质由液态变为固态过程温度随时间变化的图像，下列说法中正确的是(▲)
A.t4时刻物体内能为零
B.t2、t3时刻物体内能相等
C.t2时刻物体内能比t3小
D.t1时刻物体分子动能比t2时大
【答案】D
【解析】首先掌握晶体在凝固过程中的特点：在凝固过程中温度保持不变，但不断放热；物体放出热量，内能会减小；任何物质的分子总在永不停息地做无规则运动，所以内能不可能为零。
【分析】此题考查了晶体在凝固过程中的特点及图象的分析，同时考查了对内能的理解及分子运动与温度的关系。
【详解】A、分子仍不停地做无规则运动，任何物体都有内能，故A错误；B、t1时刻温度比t2时刻温度高，所以t1时刻物体内能比t2时大，故B错误；C、t2时刻物体内能与t3时刻的温度相同，但是
从t2时刻到t3时刻，物体要放出热量，因此t2时刻物体内能比t3时大，故C错误；D、物体温度越高，分子无规则运动越剧烈，由图可知，t1时刻温度比t2时刻温度高，则t1时刻物体分子动能比t2时大，故D正确。故选：D。
4.关于物体内能的改变，下列说法正确的是(▲)
A.物体内能减少，可能是对外做了功
B.物体吸收热量，内能一定增加
C.对物体做功时，物体内能一定增加
D.物体放热时，内能一定减少
【答案】A
【解析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。对物体做功，物体的内能会增加；物体对外做功，内能会减少。物体吸收热量，内能会增加；物体放出热量，内能会减少。
【分析】做物理选择题时，如果选项中出现“一定”这两个字时，一定要好好分析，往往是“一定”的反而是“不一定”。
【详解】A、物体内能减少可能对外做功，也可能放出了热量，故A正确；B、物体吸收热量，若同时对外做功，物体的内能不一定增加，故B错误；C、对物体做功时，若同时对外放热，物体的内能不一定增加，故C错误；D、物体放热时，若外界同时对物体做功，物体的内能不一定减少，故D错误。故选A。
5.科技小组的同学们从比热容表中了解不同物质的比热容后，通过实验比较水和煤油的吸热本领。他们分别用完全相同的两个试管分别装上
▲
相等的煤油和水，用相同热源对试管均匀加热，并
分别画出如图所示的图像，你认为图像
▲
能正确反映实验情况。
物质
比热容［J/(kg·℃)]
水
4.2×103
煤油
2.1×103
沙石
0.92×103
【答案】质量；C
【解析】(1)不同物质吸收热量本领的大小，不仅与物体升高的温度多少有关，还与质量的大小有关，因此要保证两者质量相等；(2)水的比热容大于煤油的比热容，根据公式Q=cmΔt,相同质量的水和煤油吸收相同的热量，水的温度变化较小。
【分析】
此题考查的是我们对比热容物理意义的理解和应用。将物理规律以图象或统计图表的形式呈现，体现了数学学科的基础性和工具性，应该学会分析此类问题。
【详解】(1)要研究水和煤油吸热本领的大小，除了选择相同的热源、相同的容器、相同的初温度外，还要保证两种液体的质量相同；(2)AD、由于水的比热较大，在质量相同、加热时间相同也就是吸收的热量相同时，水温升高的较小，煤油温度升高幅度较大。此两选项均错误；BC、由Q吸=cmΔt得，Δt=Q吸/cm,质量相同的水和煤油吸收相同的热量，煤油的比热容为水的比热容的1/2,
所以煤油升高的温度为水升高温度的2倍，所以C正确．故答案为：质量
；C。
6.在研究“不同物质的温度变化与吸热关系”实验中，取质量和初温都相同的甲乙两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热，如图A所示。
(1)图B为某时刻的温度，其示数为
▲
℃。
(2)分析图C可知，吸收相同热量，
▲
液体升温更高；
▲
液体更适合作汽车发动机的冷却液。
(3)若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃,吸收热量之比为2:1,则甲、乙液体的比热容之比为
▲
。
【答案】(1)39；
(2)乙；甲；(3)3:2
【解析】【分析】【详解】(1)图B中，温度计分度值为1℃,示数为39℃；(2)分析图C可知，吸收相同热量，即加热相同时间，如下所示，乙液体升温更高；
根据比较吸热能力的第2种方法，甲的吸热能力强，比热容大，根据Q=cmΔt,相同质量的甲乙两种物质，升高相同的温度，甲吸热多，冷却效果好，甲液体更适合作为汽车发动机的冷却液；(3)若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃,升高的温度分别为20℃和15℃,吸收热量之比为2:1,根据c=Q/mΔt,则甲、乙液体的比热容之比为：c甲/c乙=Q甲/mΔt甲×mΔt乙/Q乙=2/1×15℃/20℃=3:2。
7.如图所示是用完全相同的加热装置给甲、乙两种质量相等的不同晶体同时均匀加热，两种晶体熔化前后温度随时间变化的图像。则单位质量的两种晶体熔化过程中吸收的热量相比较，Q甲
▲
Q乙;液态时它们的比热容c甲
▲
c乙。(填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】小于
；
大于
【解析】本题主要考查对探究比热容实验的了解和用控制变量法分析比热容大小的能力。
【分析】本题主要考查对探究比热容实验的了解和用控制变量法分析比热容大小的能力。
【详解】(1)单位质量的两种晶体，则甲、乙质量相等，因为甲晶体与乙晶体的熔点不相同，甲的熔点要高于乙的熔点，但甲晶体在熔化过程所用时间比乙熔化过程所用时间短，依据公式Q=cmΔt可知Q甲小于Q乙。(2)由图形可知当甲乙两种晶体吸收相同的热量时，乙晶体升高的温度多，所以乙的比热容比甲的比热容小。故答案为：小于；大于。
8.某学校物理小组设计实验，探究“酒精、煤油、汽油”的热值(如图所示)。甲、乙、丙装置完全相同，水的质量和初温及待测燃料的质量也相同。通过测量全部燃料充分燃烧后水的末温(均未达到沸点)t甲＜t乙=t丙，可以粗略知道它们的热值q大小关系为(▲)
A.q甲>q乙>q丙
B.q甲＞q乙=q丙
C.q甲D.q甲【答案】C
【解析】燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小。
【分析】此类实验问题，要结合控制变量法进行分析研究，通过观察温度的变化判断燃料热值的大小。
【详解】由题意可知，在燃烧了质量相等的酒精、煤油和汽油，加热三个烧杯中质量相等的水时，甲杯水的温度升高的较低，即酒精燃烧产生的热量少，所以酒精的热值小，乙和丙两杯水升高的温度相同，且高于甲杯水升高的温度，说明煤油和汽油的热值相同，且大于酒精的热值，故C正确。故选：C。
9.合理分类和利用垃圾可以变废为宝，在一定条件下，1吨垃圾能榨出170kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为
▲
J,燃烧时燃料油的化学能转化为
▲
能。
【答案】6.8×109
；
内
【解析】(1)利用Q放＝mq求燃料油完全燃烧释放出的热量；(2)燃料在燃烧时，发生化学变化，把燃料的化学能转化为内能。
【分析】本题考查了燃料油完全放热公式的应用、燃料燃烧时能量的转化的了解，属于基础性题目
【详解】燃料油完全燃烧释放出的热量：Q放=mq=170kg×4.0×107J/kg=6.8×10J，燃料油燃烧过程中，将燃料油的化学能转化为内能。故答案为：6.8×109；内。
10.某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1㎡表面上，每秒钟接收到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验。经多次实验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%.控制太阳能热水器接收太阳光垂直照射的面积始终是2㎡,太阳能热水器内的水的质量为100kg,水的初温为20℃,经8750s时间后上升到45℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]请计算：
(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量是多少？
(2)垂直于太阳光的1㎡表面上，每秒钟接收到的太阳能是多少？
【答案】(1)太阳能热水器内的水吸收热量是1.05×107J；(2)垂直于太阳光的1㎡表面上，每秒钟接受到的太阳能是1200J
【解析】(1)已知水的质量与初末温度，由热量公式可以求出水所吸收的热量。(2)根据吸收效率求出总的太阳能，水吸收的热量处于受光面积与光照时间，可以求出1m2表面上，每秒钟接受到的太阳能。
【分析】本题考查了求水吸收的热量、单位时间单位面积上的太阳能，应用热量公式即可正确解题。
【详解】(1)水吸收的热量：Q=cmΔt=cm
(t2-t1)＝4.2×103J/
(kg·℃)
×100kg×(45℃-20℃)
=1.
05×107J；(2)Q光=Q/η=1.05×107J/50％=2.1×107J,则：Q光/st=2.1×107J/2m2×8750s=1200J/(㎡·s)
,垂直于太阳光的1㎡表面上，每秒钟接受到的太阳能是：1200J.答：(1)太阳能热水器内的水吸收热量是1.05×107J；(2)垂直于太阳光的1㎡表面上，每秒钟接受到的太阳能是1200J。
11.工匠用钢铁打制刀具时，有一个重要流程叫“淬火”，把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧，然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为1kg,温度为20℃,放入836℃的炉火中煅烧足够长时间，迅速取出放入5kg、20℃的水中冷却，最后与水达到共同的温度。［不计过程中的热量损失，c水=4.2×103J/(kg·℃),C合全钢＝0.42×103J/(kg·℃)]求：
(1)此刀具在火炉中吸收了多少热量？
(2)淬火后水的温度为多少摄氏度？
【答案】(1)则此刀具在火炉中吸收的热量：Q合吸=C合金钢m合金钢(t-to)=3.4272×105J；(2)淬火后水的温度为t?=36℃
【解析】(1)合金钢刀具放入836℃的炉火中煅烧足够长时间，达到热平衡，温度相同，由此可知合金钢刀具的末温，又知道合金钢刀具的质量、初温以及比热容，根据Q吸=cm(t-to)求出刀具吸收的热量；(2)将煅烧后的刀具迅速取出放入20℃的水中冷却，最后刀具与水达到共同的温度，根据Q水吸=Q合放求出淬火后水的温度。
【分析】本题考查了学生对吸热公式、放热公式、热平衡方程的掌握和运用，计算时要弄清楚水、合金钢刀具的初温和末温。
【详解】(1)合金钢刀具放入836℃的炉火中煅烧足够长时间，达到热平衡，温度相同，所以，合金钢刀具的末温t=836℃,则此刀具在火炉中吸收的热量：Q合吸=C合金钢m合金钢(t-to)=3.4272×105J。(2)将煅烧后的刀具迅速取出放入20℃的水中冷却，最后刀具与水达到共同的温度，设为t?,则有：Q水吸＝Q合放，即：c水m水(t-to)=C合金钢m合金钢(t-t?)
,代入数据，解得：t?=36℃。
12.钻木取火的一种方法是将削尖的木棒伸到木板的洞里，用力压住木棒来回拉动钻弓。木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能，而热集中在洞内，不易散发，提高了木棒尖端的温度，当达到约260℃时木棒便开始燃烧。因木头是热的不良导体，故受热厚度很薄，木棒受热部分的质量只有0.25g.已知：来回拉一次钻弓需1.0s,弓长为s=0.25m,人拉弓的力为16N,木头比热容c=2×103J/(kg·℃),室温为20℃.问：
(1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少？
(2)人克服摩擦力做功使机械能转化为内能，若其中有25%被木棒尖端吸收，则1s内可使木棒尖端温度提高多少？
(3)请你估算用多长时间能使木棒燃烧起来？
【答案】(1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为8J；(2)1秒内可使木棒尖端温度提高4℃；(3)大约用60s时间才能使木棒燃烧起来
【解析】(1)知道弓长s,可以求人来回拉一次钻弓移动的距离s?=2s,又知道人拉弓的力F,利用W=Fs?求人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功；(2)克服摩擦做功消耗机械能转化为内能，做了多少功就有多少机械能转化为内能，由题知，Q吸=W×25%,求出木棒吸收的热量；又知道木棒受热部分的质量、木棒的比热容，利用吸热公式求木棒升高的温度；(3)通过计算知道每秒升高的温度值，又知道室温距着火点的温度差，据此估算使木棒燃烧起来的时间。
【分析】本题考查了学生对功的公式、吸热公式的了解与掌握，涉及到钻木取火的实质，有意义！计算时注意单位统一。
【详解】(1)人来回拉一次钻弓移动的距离：s?=2s=2×0.25m=0.5m,人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功：W=Fs?=16N×0.5m=8J。答：人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为8J；(2)由η=Q吸/W×100%可得，木棒尖端吸收的热量：Q吸＝W×25%=8J×25%=2.J；由Q吸＝cmΔt可得，木棒升高的温度：Δt=Q吸/cm=2J/[2×103J/(kg·℃)×0.25×10-3kg]=4℃
。答：1秒内可使木棒尖端温度提高4℃；(3)由上一问可知，木棒尖端吸热每秒温度升高4℃,要使木棒燃烧起来，升高的温度为260℃-20℃=240℃；需要的时间：t=240℃/4℃=60s。答：大约用60s时间才能使木棒燃烧起来。
13.(物理观念)阅读下列短文：
内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子之间相互作用的势能的总和。物体温度越高，其内部分子运动越剧烈，分子动能就越大。某一物体，当其体积发生变化时，分子之间的距离就会发生相应的变化，分子之间相互作用力也随之改变，这就导致分子势能的改变。所以，物体的内能大小与物体的质量(它影响着物体内部分子数目的多少)、体积、温度、状态等因素有关。
阅读了上述材料，想必你对物体内能增减的微观原因清楚了吧？请回答下列问题：
(1)拧开氧气瓶的减压阀，氧气从瓶中冲出时，氧气的内能发生了怎样的变化？主要是氧气内能中的哪部分发生了变化？。
答：
▲
。
(2)用砂纸打磨铁棒，过一会儿，主要是铁棒内能中哪部分发生了变化？
答：
▲
。
(3)给室温下的水加热时，水的内能会发生怎样的变化？从微观上看，发生这一变化的主要原因是什么？
答：
▲
。
(4)质量相同的48℃的固态海波和48℃的液态海波相比较，哪个内能大？
▲
；它们内能不同的原因是什么？
▲
；具体来讲，多出的这部分能量是以什么形式存在的？
▲
。
【答案】(1)氧气的内能减小；分子势能减小；(2)分子动能增大；(3)水的内能增大；水分子运动加剧，分子动能增大；(4)48℃的液态海波的内能大；物体的状态不同；分子势能
【解析】(1)做功可以改变物体的内能，对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，物体内能会减小；(2)内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和；影响内能大小的因素有：质量、温度和状态；温度升高，分子动能增大；物体分子间的相互作用力和距离发生变化，分子势能发生变化。
【分析】内能是无法测量大小，但我们可以根据物态的变化和温度的变化上看出内能的变化情况，这种研究方法叫转化法
【详解】(1)拧开氧气瓶的减压阀，氧气从瓶中冲出时，氧气对外做功，氧气的内能转化为机械能，所以氧气的内能减小；在此过程中，氧气瓶内气体的体积不变，质量减小，分子间的距离变大，分子势能减小。(2)用砂纸打磨铁棒，铁棒的温度升高，内能增加，这是通过做功的方式改变铁棒的内能；在此过程中，铁棒的温度升高，铁棒体积不变，所以铁棒中分子的动增加，分子势能保持不变；
(3)给水加热时，水的温度升高，内能增加，温度越高分子运动越剧烈，从微观上看，发生这一变化的原因是分子动能的增加；(4)48℃的液态海波内能大，因为48℃的固态海波变为48℃的液态海波，这是熔化现象，熔化要吸热，所以是48℃的液态海波内能大；它们内能不同的原因是物体的状态不同；48℃的固态海波变为48℃的液态海波，温度不变，所以分子动能是不变的；分子间的距离和相互作用力发生变化，所以分子势能增大，多出的这部分能量就是以分子势能的形式存在的。故答案为：(1)氧气的内能减小；分子势能减小；(2)分子动能增大；(3)水的内能增大；水分子运动加剧，分子动能增大；(4)48℃的液态海波的内能大；物体的状态不同；分子势能。
14.(科学思维)如图甲，在探究“不同物质吸热能力”的实验中：
(1)在两个相同的烧杯中加入初温相同、
▲
相同的水和煤油(p水>p煤油),选用相同电加热器的目的是
▲
。
(2)水和煤油温度随时间变化的图像如图乙所示，
①根据图甲可判断出a物质是
▲
(填“水”或“煤油”)。
②根据图乙可判断出
▲
(填“水”或“煤油”)吸热能力强。
【答案】(1)质量；使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同；(2)①水；②水
【解析】(1)探究不同物质吸热能力，实际上是探究不同物质的比热，根据Q=cmΔt,在实验过程中，采用相同的电加热器是为了使不同物质在相同时间内吸收热量相同，在质量相同时，不同物质温度升高的越大，物质的吸热能力越强。（2)质量相同的物体，密度越小，体积越大。
【分析】(1)对于Q=cmΔt,其中两个量是固定的，知道一者的变化，可以判断另一者的变化。这种方法是控制变量法。(2)比热和密度都是物质的特性，可以通过这些量来鉴别物质。
【详解】(1)实验时采用相同的加热器是为了在相同时间内，使水和煤油吸收的热量相同。根据Q=cmΔt,要想比较不同物质吸热能力不同，即比热大小，要使水和煤油的质量相同，在水和煤油吸收热量相同时，通过比较温度变化量来比较比热大小；或者在水和煤油质量相同，温度升高相同时，比较吸收热量的多少，来比较比热的大小。(2)①实验时选择水和煤油的质量相同，水的密度大，煤油的密度小，根据密度公式得，水的体积小，煤油体积大，所以a物质是水，b物质是煤油。②方法一：(使水和煤油的质量相同，在水和煤油吸收热量相同时，通过比较温度变化量来比较比热大小)如图一，在水和煤油吸收相同热量时，a物质温度升高，20℃-10℃=10℃,b物质温度升高了30℃-10℃=20℃,根据Q=cmΔt,a物质温度变化小，a物质比热大。可以判断a物质是水，所以a物质吸热能力强。
图二(使水和煤油质量相同，温度升高相同时，比较吸收热量的多少，来比较比热的大小)在水和煤油升高相同温度时，都升高了30℃-10℃=20℃,需要加热器给b物质加热3min,给a物质加热3min,
a物质吸收热量多，根据Q=cmΔt,a物质比热大，所以a物质是水，所以a物质吸热能力强。故答案为：(1)质量；使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同；(2)①水；②水．
15.(2019·长春)下列实例属于做功改变物体内能的是(▲)
A.晒太阳
B.搓手取暖
C.热水袋取暖
D.冰袋降温
【答案】B
【解析】做功与热传递是改变物体内能的两种方式，做功过程是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程。
【分析】本题考查了改变物体内能方式的判断，知道内能改变过程中发生的是能量的转化还是能量的转移是正确解题的关键。
【详解】A、晒太阳属于热传递是改变物体内能。故A错误；B、搓手取暖，属于做功改变物体内能。故B正确；C、热水袋取暖属于热传递是改变物体内能。故C错误；D、冰袋降温属于热传递是改变物体内能。故D错误。故选：B.
16.(2018·杭州)甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见，于是他们对此展开研究。他们从网上查到，雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积S成正比，与雨滴下落速度υ的平方成正比，即
f=kSυ2(其中k为比例系数，是个定值)，雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看作球形，其半径为r,密度为ρ,比热为c,球的体积为V＝4/3πr3(注：所有结果均用字母表示)
(1)半径为r的雨滴重力为
▲
。
(2)在接近地面时，大雨滴的下落速度
▲
(填“大于”“等于”或“小于”)小雨滴的下落速度，写出推理过程。
(3)假设半径为r的雨滴在近地面下落h高度的过程中，重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，则雨滴的温度升高了多少？
【答案】(1)4/3πr3ρg；
(2)大于；推理过程详见解答；(3)雨滴的温度升高了Δt=gh/c
【解析】(1)已知雨滴的半径，可求其体积，然后利用密度公式计算质量，再根据重力公式计算重力；(2)雨滴接近地面时可看做匀速直线运动，空气阻力与重力平衡，据此列出等式求解；(3)根据重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，利用W=Gh=mgh,Q=cmΔt列出等式，联立求解。
【分析】此题考查重力、功和热量的计算，综合性强，关键是正确理解题意，充分利用好重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能、雨滴接近地面时可看做匀速直线运动等条件。
【详解】(1)雨滴的体积：V=4/3πr3,则根据p=m/V得，其质量m=pV=4/3πr3P,故重力G=mg=4/3πr3pg；(2)雨滴接近地面时可看做匀速直线运动，故f=G,因为f=ksυ2=80=kπr2υ2,G=4/3πr3pg,所以，kπr2υ2=4/3πr3pg,化简得，υ=，又因为k、p、g均为定值，所以，r越大，速度越大，即在接近地面时，大雨滴的下落速度大于小雨滴的下落速度。(3)设雨滴的质量为m,因为重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，即W=Q,又因为W=Gh=mgh,Q=cmΔt,所以，mgh=cmΔt,则Δt=gh/c。答：(1)4/3πr3Pg,(2)大于；推理过程详见解答；(3)雨滴的温度升高了Δt=gh/c。
第2课时
学习目标：
1.能表示热机中能量的转化。
2.解释四冲程内燃机的构造和工作原理。
3.区分汽油机和柴油机的主要区别。
4.对热机效率有初步认识，能大致说明提高热机效率的途径。
5.能举例说明燃料燃烧产物的排放对环境的影响。
同步训练：
1.小明将铁丝快速弯折十余次，铁丝弯折处的温度会升高，以下四个事例中能量转化与之相同的是(▲)
A.甲、丙
B.甲、丁
C.乙、丙
D.乙、丁
【答案】A
【解析】做功可以改变物体的内能，对物体做功的过程中，机械能转化为内能，物体内能增加；
体对外做功，内能转化为机械能，物体内能减小。
【分析】此题考查了做功改变物体内能两种情况，需要注意的是对物体做功，物体内能增加，物体对外做功，物体内能减小。
【详解】反复弯折铁丝，铁丝弯折处温度升高，机械能转化为内能，使铁丝内能增加；甲、用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，此过程机械能转化为内能；乙、酒精燃烧后产生的高温高压的燃气，体积膨胀，对外做功，使盒盖飞出去，内能转化为盒盖的机械能；丙、汽油机压缩冲程中，活塞压缩气缸内混合燃料，使燃料的内能增加，此过程机械能转化为内能；丁、汽油机做功冲程中，的高温高压的燃气，体积膨胀，对外做功，内能转化为的机械能；与弯折铁丝，使铁丝温度升高，能量转化相同的是甲和丙，故A正确。故选：A.
2.如图所示，对于图片中所描述的物理过程，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，空气的内能增大
C.图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少
D.图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
【答案】C
【解析】(1)根据温度与内能的关系和做功可以改变物体的内能角度分析解答问题。(2)做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。
【分析】本题考查做功改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。
【详解】A.图中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气的内能增加，温度升高，故A错误；B.图中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故B错误；C.图中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，温度降低，故C正确；D.
图中汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程)，内能转化为机械能，气体的内能减少，故D错误。故选：C。
3.下图中表示内燃机工作时各冲程的示意图，它们正确的排列顺序为(▲)
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、丙、乙、甲
C.甲、丙、乙、丁
D.甲、丁、乙、丙
【答案】D
【解析】解决此题要知道内燃机的四个冲程按照顺序有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；判断冲程可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功；”其中，气阀门都关闭谓之关，只有一个气阀门打开谓之开。
【分析】此题考查对内燃机四个冲程的判断，要结合气门和活塞运动情况进行判断。
【详解】内燃机的四个冲程按照顺序有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；图甲中的进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程；图乙中的气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程；图丙中的排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程；图丁中的气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程；所以，正确的顺序是甲、丁、乙、丙；故D正确。故选：D.
4.科学研究中常常发现某一问题的两个相关的量(x,y)之间存在一定的关系，且可用图线表示。下列相关的量之间不符合如图所示关系的是(▲)
A.力对物体所做功与物体在力的方向上所通过距离的关系
B.物体吸热时，吸收的热量与温度的变化量的关系
C.某种燃料完全燃烧所放出的热量与热值的关系
D.物体的重力与其质量的关系
【答案】C
【解析】观察分析图象，图中两个量（x,y)之间成正比关系，看选项中哪两个量的关系与图象中的相符，找出两个量之间的关系不符合的选项即可。
【分析】本题考查学生的观察能力和图象分析能力，涉及的知识点较多，解题时应熟记这些关系并加深理解。
【详解】图象中两个量之间表示的关系是正比关系，据此分析：A、力对物体所做功与物体在力的方向上所通过距离成正比，不符合题意；B、由Q吸＝cmΔt可知物体吸热时，吸收热量与温度的变化量成正比。不符合题意；C、热值是燃料的特性，与燃料完全燃烧放出的热量无关，符合题意；D、物体所受重力与质量成正比。不符合题意。故选：C.
5.如图所示，甲容器内装有水，乙试管内也装有水，并通过甲容器密封盖上的孔插人甲容器的水中，且乙试管与密封盖紧密接触。现给甲容器加热，经过一段时间后，对可能出现的现象有如下儿种说法：
①甲容器中的水沸腾，乙试管中的水不会沸腾；②乙试管中的水先沸腾；③甲容器中水的比热容增大；④热传递的方式使乙试管中水的内能增加。以上说法中正确的是(▲)
A.①②
B.②④
C.③④
D.①④
【答案】B
【解析】液体沸腾有两个必要条件：①达到沸点，②继续吸热，当两个条件同时具备时即可沸腾；比热容是物质的一种特性，同种物质(同种状态)的比热容相同，不同物质的比热容一般不同；改变物体内能的方法有：一是做功，二是热传递；液面上的压强越高，液体的沸点越高，反之，气压越低，液体的沸点越低。据此分析判断。
【分析】本题考查了沸腾及其条件、液体沸点与气压的关系、改变物体内能的方法、比热容特性，知识点多、综合性强，要求灵活运用做学知识。
【详解】甲容器是密封的，给甲容器加热，经过一段时间后，甲容器水面上的气压增大，沸点升高，会高于100℃；乙容器的水从甲容器的水吸收热量、温度升高，当达到水的沸点(100℃)时，也会沸腾（此时甲容器的水还不能沸腾）。在此过程中，虽然水的温度升高，但水的比热容不变。故选B。
6.某同学在探究影响物质吸热多少的因素的实验时，得到如下的数据表：
质量
实验次数
物质／kg
升高的温度／℃
吸收的热量／J
水
1
0.05
10
2100
水
2
0.10
10
4200
煤油
3
0.05
10
1050
煤油
4
0.10
10
2100
(1)分析第1、3次或2、4次实验数据可归纳得出的结论是：
▲
相等的不同物质，在
▲
相同时，吸收的热量是不同的。
(2)分析第1、2次或3、4次实验数据，可归纳得出的结论是：同种物质，升高的温度相同时吸热的多少还与物质的
▲
有关。
【答案】(1)质量；升高温度；(2)质量
【解析】本题首先要看懂表格数据间的关系。实验目的是研究影响物质吸热多少的因素。由表格数据可知，分析第1、3或2、4次实验数据，水和煤油的质量、升高温度相等，吸收的热量水大于煤油，得出结论是：不同物质，质量相等，升高温度相等，吸收的热量不同。分析第1、2次或3、4次实验数据，1、2次都是用水做实验，3、4次都是用煤油做实验，升高的温度相同，质量不同，所吸收的热量不相同，可归纳得出的结论是：不同质量的同种物质，升高的温度相同时，吸热的多少还与物质的质量有关。
【分析】给出实验数据，归纳、总结实验规律，得出实验结论，这是新课标的要求，也是今后中考命题的方向，应多关注。本题的分析其实应用了控制变量法，即要找出哪些量变化了，怎样变化，而哪些量没有变化，这样便不难得出结论。
【详解】(1)由表中第1、2或3、4两次实验数据可知，水升高的温度相同而质量不同，水的质量越大，水吸收的热量越多，由此可得：同种物质升高相同的温度，质量越大，物质吸收的热量越多。(2)由表中第1、3或2、4两次实验数据可知，水的质量相同而升高的温度不同，升高的温度越高，水吸收的热量越多，由此可得：质量相同的同种物质升高不同的温度，升高的温度越大，物质吸收的热量越多。故答案为：(1)质量
升高的温度；(2)质量。
7.汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机，如图所示是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中正确的是(▲)
A.甲冲程是把机械能转化为内能
B.乙冲程是把内能转化为机械能
C.丙冲程是把机械能转化为内能
D.丁冲程是把内能转化为机械能
【答案】A
【解析】汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。压缩冲程中机械能转化为内能；做功冲程中内能转化为机械能。
【分析】此题考查了对内燃机四个冲程的判断以及涉及能量转化的两个冲程，要结合气门和活塞运动情况进行判断。
【详解】A.气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为了内能，故A正确；B.排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，没有能量转化的过程，故B错误；C.气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为了机械能，故C错误；D.进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，没有能量转化的过程，故D错误。故选：A。
8.如图所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧。下列说法正确的是(▲)
A.迅速向上抽活塞，硝化棉也能燃烧
B.此实验只通过热传递改变简内空气的内能
C.下压活塞的过程，空气的内能转化为活塞的机械能
D.硝化棉燃烧，是因为玻璃筒内空气的温度升高，内能增大
【答案】D
【解析】知道做功可以改变物体的内能，物体的内能与其本身的温度有关，温度越高内能越大。
【分析】解决此类问题要结合改变物体内能的方式进行分析解，相对比较简单，属于基础题。
【详解】迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，当温度达到棉花的燃点时，棉花就会燃烧，通过此实验可说明做功可以改变物体的内能；故ABC错误，D正确。故选D.
9.小明家里有甲、乙两个不同品牌的智能保温杯，都能实现显示温度，他想探究保温杯的保温效果与什么因素有关，小明做了以下猜测：
①跟品牌有关；
②跟所装水的质量有关；
③跟所装的饮料有关。
小明在室内将两个保温杯装上沸水，在控制变量的前提下进行实验，测得两组水温随时间变化的数据，根据数据绘制如图所示的图像，问：
(1)小明要验证的是猜测
▲
。(填序号)
(2)从图像可以看出，保温效果较好的是
▲
保温杯。
(3)请估计实验过程中第5小时的室温：
▲
℃.
(4)用此实验提供的材料，无法验证猜测
▲
。(填序号)
【答案】(1)①;
(2)乙；
(3)20；(4)③
【解析】(1)运用控制变量法探究保温杯的保温效果与某一个因素的关系时，要控制其他因素保持不变；(2)分析图象：温度降低越慢，保温效果越好；(3)热传递的条件是存在温度差；(4)从控制变量法运用要求分析。
【分析】本题主要考查了控制变量法实验的设计及探究过程，属于开放型题型，是中考的热点题型。
【详解】(1)小明在室内将两个保温杯装上沸水，控制了杯内物质相同；只是选用了不同品牌的保温杯，运用控制变量法进行探究，要控制其他因素相同，所以验证是猜想①跟品牌是否有关；(2)由图象可知，随着时间的延长，乙保温杯温度降低的慢，所以乙保温杯保温效果好；(3)实验进行到第5小时时，甲保温温度不再降低，应与室温温度相同，故室温为20℃；(4)由此实验提供的材料可知，只提供了水，所以无法无法验证猜测③跟所装的饮料是否有关。故答案为：(1)①；(2)乙；(3)20；(4)③。
10.(科学探究)由于怕饭菜太烫，来不及冷却而影响小明的早餐，妈妈总是很早就起床了，为了让妈妈多睡一会儿，小明就想找到一种让物体快速冷却的方法。为此小明进行如下探究：小明注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的，而厨房中适合用来冷却的另一种物质就是水。水和空气哪个的导热性能好呢？为此小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个就放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上，如图所示。实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表：
时间
／min
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
甲的示数／℃
80
53
53
42
34
33
33
33
33
33
乙的示数／℃
80
61
61
53
46
40
35
32
30
30
(1)从表格中的数据可知空气环境的温度约为
▲
℃,对甲、乙两个瓶中的牛奶，小明要控制它们哪些量相同？
▲
(至少填一个)。
(2)小明通过实验，得到的正确结论是什么？
▲
。
(3)进一步分析表中数据发现，牛奶在冷却的过程中温度下降越来越慢，下列图像中能表示其温度T随时间t变化关系的是
▲
。
(4)如果有一天你要喝一杯奶茶，现有两种方法供你选择：①先将滚烫热茶冷却5min,然后加一匙冷牛奶；②先将一匙冷牛奶加进滚烫热茶中，然后冷却5min。你认为
▲
(填“①”或“②”)方法效果好。
【答案】(1)30；质量和初温；(2)放在冷水中冷却比在空气中冷却效果要好；(3)D；(4)①
【解析】(1)控制变量法是让某一个相关因素发生变化，观察其对结果的影响。影响牛奶降低温度的因素很多，比如牛奶的质量、初温等等。(2)根据表格数据，如果温度计温度越低，说明冷却效果越好。(3)物体在冷却时，其温度的变化规律是先快速降温，后温度的降低速度变慢，最后物体的温度等于空气的温度而不再变化。(4)分析题目，若要使水的温度下降最快，要使物体和室温温度差越大。
【分析】本题考查水的沸腾实验的灵活应用与变通，读懂题意，理论结合实验现象灵活变通是解决此类问题的关键。
【详解】(1)由图和表格数据可知，甲温度计最终的示数为水和牛奶达到热平衡时的温度，乙温度计最终的示数为空气和牛奶达到热平衡时的温度；在冷却的过程中，由于水吸热，故甲的温度计的示数要高于室温；乙中牛奶的温度最终与室温相同，故空气环境的温度约为30℃;与牛奶降温的因素很多，但只能让其中一个因素发生改变，所以需要让牛奶的质量和初温相同。(2)通过实验数据可知，相同时间内，水中浸泡的牛奶温度较低，说明放在水中冷却比在空气中冷却效果要好。(3)当实验时间较长时，相同时间内牛奶降温的速度逐渐变慢，就是指冷却速率变慢。故D图符合题意。(4)热水和环境温差越大，热水降温越快，所以当热奶茶和环境温度差越大时先冷却，然后再放适量冷牛奶，故①的冷却效果更好。故答案为：(1)30；质量和初温；(2)放在水中冷却比在空气中冷却效果要好；(3)D；(4)①。
11.(2018·嘉兴、舟山)如图所示，用酒精灯给水加热一段时间后，观察到软木塞冲出试管口。
(1)软木塞冲出试管口，说明力能改变物体的
▲
。
(2)此过程中，水蒸气减少的内能
▲
(填“大于”“等于”或“小于”)软木塞增加的机械能，这与热机的
▲
冲程相似。
【答案】(1)运动状态；(2)大于；做功
【解析】(1)力可以改变物体的运动状态；(2)当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小，在转化的过程中，存在内能散失的情况；热机的工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，其中压缩冲程机械能转化成内能，做功冲程内能转化成机械能。
【分析】本题来源于课本的插图，木塞冲出的实验考查了能量转化关系，知道做功可以改变物体的内能，是中考的热点。
【详解】(1)软木塞冲出试管口，运动状态发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态；(2)水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能减小，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，由于存在热量的散失，故水蒸气减少的内能大于软木塞增加的机械能；该过程与热机的做功冲程能量转化相同。
12.(2019·嘉兴、舟山)风是永不枯竭的能源。自古以来风能就受到人们的青睐，帆船、风车都是对风能的利用。现在，由于电能的广泛利用，风力发电得到世界各国的高度重视。
(1)风力发电机是根据
▲
原理制成的。为提高捕获风能的效率，叶片设计是风力发电机研制的核心技术之一，叶片截面制成图甲的形状，当风以图乙所示的角度流经叶片时，叶片会按
▲
(填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
(2)由于远海的风能资源更丰富，海上发电必定会向远海发展。远海发电机需安装在漂浮式基础上(如图丙)，若它们的总质量达11
200t,则漂浮式基础的总体积至少需要多少立方米？(海水密度取1.0×103kg/m3)
(3)传统的火力发电不仅会释放各种大气污染物，而且效率不高，每生产1kW·h的电能需要消耗标准煤约0.4kg.若功率为30
000kW的风力发电机组工作24小时，相当于替代标准煤多少吨？
【答案】(1)电磁效应；顺时针；(2)1.12×104m3;
(3)288t
【解析】(1)风力发电是把机械能转化为能，应用电磁感应原理；比较叶片两面空气流速，根据流体压强和流速的关系分析解答；(2)物体漂浮浮力等于重力，利用G=mg求出，然后根据阿基米德原理可求漂浮式基础的总体积至少需要多少m3。(3)利用P=W/t求出所做的功，进而可求煤的质量。
【分析】此题以风力发电为背景综合考查学生对电磁感应、流体压强和流速的关系、物体浮沉条件和阿基米德原理的应用，以及功率公式的应用，综合性强，难度适中，关键是相关公式和物理原理的熟练运用与掌握。
【详解】(1)风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机发电，把风的机械能转化为电能，这是电磁感应现象；由图可知，叶片一面平直，一面凸起，当风以图乙所示的角度流经叶片时，平直的一面空气流速小，压强大，凸起的一面空气流速大，压强小，所以在两面压强差的作用下叶片会按顺时针方向转动。(2)因为漂浮，所以F浮=G=mg=1.12×107kg×10N/kg=1.12×108N，根据F浮=pgV排可得，漂浮式基础的总体积至少需要：
V排=F浮
/p水g=
1.12×108N/(1×103kg/m3×10N/kg)=1.12×104m3。(3)根据P=W/t可得，功率为30000千瓦的风力发电机组工作24小时做的功：W=Pt=30000kW×24h=7.
2×105kW.h，
则煤的质量：m=0.4kW/h×7.2×105kW.h=2.88×105kg=288t。答：(1)电磁感应；顺时针；(2)漂浮式基础的总体积至少需要1.12×104m3；(3)相当于替代标准煤288t。
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精品试卷·第
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浙教版科学九年级上第三章第5节《物体的内能》培优训练
第1课时
学习目标：
1.能表示内能的概念。
2.说明做功和热传递是改变内能的两种方法，解释做功和热传递过程中能量转化和转移的实质。
3.能表示热量的概念，说明功和热量都可以用来量度内能的变化。
4.能表示燃料的热值，并能利用热值计算燃料燃烧放出的热量。
同步训练：
1.下列事例中，改变物体内能的途径与其他三项不同的是(
)
2.把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中，下列说法中正确的是(
)
A.煤气的燃烧过程是内能转化为化学能
B.煤气燃烧越充分，它的热值越大
C.水的温度越高，水分子运动越剧烈
D.烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能
3.如图所示是某物质由液态变为固态过程温度随时间变化的图像，下列说法中正确的是(
)
A.t4时刻物体内能为零
B.t2、t3时刻物体内能相等
C.t2时刻物体内能比t3小
D.t1时刻物体分子动能比t2时大
4.关于物体内能的改变，下列说法正确的是(
)
A.物体内能减少，可能是对外做了功
B.物体吸收热量，内能一定增加
C.对物体做功时，物体内能一定增加
D.物体放热时，内能一定减少
5.科技小组的同学们从比热容表中了解不同物质的比热容后，通过实验比较水和煤油的吸热本领。他们分别用完全相同的两个试管分别装上
相等的煤油和水，用相同热源对试管均匀加热，并
分别画出如图所示的图像，你认为图像
能正确反映实验情况。
物质
比热容［J/(kg·℃)]
水
4.2×103
煤油
2.1×103
沙石
0.92×103
6.在研究“不同物质的温度变化与吸热关系”实验中，取质量和初温都相同的甲乙两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热，如图A所示。
(1)图B为某时刻的温度，其示数为
℃。
(2)分析图C可知，吸收相同热量，
液体升温更高；
液体更适合作汽车发动机的冷却液。
(3)若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40℃和35℃,吸收热量之比为2:1,则甲、乙液体的比热容之比为
。
7.如图所示是用完全相同的加热装置给甲、乙两种质量相等的不同晶体同时均匀加热，两种晶体熔化前后温度随时间变化的图像。则单位质量的两种晶体熔化过程中吸收的热量相比较，Q甲
Q乙;液态时它们的比热容c甲
c乙。(填“大于”“小于”或“等于”)
8.某学校物理小组设计实验，探究“酒精、煤油、汽油”的热值(如图所示)。甲、乙、丙装置完全相同，水的质量和初温及待测燃料的质量也相同。通过测量全部燃料充分燃烧后水的末温(均未达到沸点)t甲＜t乙=t丙，可以粗略知道它们的热值q大小关系为(
)
A.q甲>q乙>q丙
B.q甲＞q乙=q丙
C.q甲D.q甲9.合理分类和利用垃圾可以变废为宝，在一定条件下，1吨垃圾能榨出170kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为
J,燃烧时燃料油的化学能转化为
能。
10.某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1㎡表面上，每秒钟接收到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验。经多次实验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%.控制太阳能热水器接收太阳光垂直照射的面积始终是2㎡,太阳能热水器内的水的质量为100kg,水的初温为20℃,经8750s时间后上升到45℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]请计算：
(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量是多少？
(2)垂直于太阳光的1㎡表面上，每秒钟接收到的太阳能是多少？
11.工匠用钢铁打制刀具时，有一个重要流程叫“淬火”，把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧，然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为1kg,温度为20℃,放入836℃的炉火中煅烧足够长时间，迅速取出放入5kg、20℃的水中冷却，最后与水达到共同的温度。［不计过程中的热量损失，c水=4.2×103J/(kg·℃),C合全钢＝0.42×103J/(kg·℃)]求：
(1)此刀具在火炉中吸收了多少热量？
(2)淬火后水的温度为多少摄氏度？
12.钻木取火的一种方法是将削尖的木棒伸到木板的洞里，用力压住木棒来回拉动钻弓。木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能，而热集中在洞内，不易散发，提高了木棒尖端的温度，当达到约260℃时木棒便开始燃烧。因木头是热的不良导体，故受热厚度很薄，木棒受热部分的质量只有0.25g.已知：来回拉一次钻弓需1.0s,弓长为s=0.25m,人拉弓的力为16N,木头比热容c=2×103J/(kg·℃),室温为20℃.问：
(1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少？
(2)人克服摩擦力做功使机械能转化为内能，若其中有25%被木棒尖端吸收，则1s内可使木棒尖端温度提高多少？
(3)请你估算用多长时间能使木棒燃烧起来？
13.(物理观念)阅读下列短文：
内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子之间相互作用的势能的总和。物体温度越高，其内部分子运动越剧烈，分子动能就越大。某一物体，当其体积发生变化时，分子之间的距离就会发生相应的变化，分子之间相互作用力也随之改变，这就导致分子势能的改变。所以，物体的内能大小与物体的质量(它影响着物体内部分子数目的多少)、体积、温度、状态等因素有关。
阅读了上述材料，想必你对物体内能增减的微观原因清楚了吧？请回答下列问题：
(1)拧开氧气瓶的减压阀，氧气从瓶中冲出时，氧气的内能发生了怎样的变化？主要是氧气内能中的哪部分发生了变化？。
答：
。
(2)用砂纸打磨铁棒，过一会儿，主要是铁棒内能中哪部分发生了变化？
答：
。
(3)给室温下的水加热时，水的内能会发生怎样的变化？从微观上看，发生这一变化的主要原因是什么？
答：
。
(4)质量相同的48℃的固态海波和48℃的液态海波相比较，哪个内能大？
；它们内能不同的原因是什么？
；具体来讲，多出的这部分能量是以什么形式存在的？
。
14.(科学思维)如图甲，在探究“不同物质吸热能力”的实验中：
(1)在两个相同的烧杯中加入初温相同、
相同的水和煤油(p水>p煤油),选用相同电加热器的目的是
。
(2)水和煤油温度随时间变化的图像如图乙所示，
①根据图甲可判断出a物质是
(填“水”或“煤油”)。
②根据图乙可判断出
(填“水”或“煤油”)吸热能力强。
15.(2019·长春)下列实例属于做功改变物体内能的是(
)
A.晒太阳
B.搓手取暖
C.热水袋取暖
D.冰袋降温
16.(2018·杭州)甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见，于是他们对此展开研究。他们从网上查到，雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积S成正比，与雨滴下落速度υ的平方成正比，即
f=kSυ2(其中k为比例系数，是个定值)，雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看作球形，其半径为r,密度为ρ,比热为c,球的体积为V＝4/3πr3(注：所有结果均用字母表示)
(1)半径为r的雨滴重力为
。
(2)在接近地面时，大雨滴的下落速度
(填“大于”“等于”或“小于”)小雨滴的下落速度，写出推理过程。
(3)假设半径为r的雨滴在近地面下落h高度的过程中，重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，则雨滴的温度升高了多少？
第2课时
学习目标：
1.能表示热机中能量的转化。
2.解释四冲程内燃机的构造和工作原理。
3.区分汽油机和柴油机的主要区别。
4.对热机效率有初步认识，能大致说明提高热机效率的途径。
5.能举例说明燃料燃烧产物的排放对环境的影响。
同步训练：
1.小明将铁丝快速弯折十余次，铁丝弯折处的温度会升高，以下四个事例中能量转化与之相同的是(
)
A.甲、丙
B.甲、丁
C.乙、丙
D.乙、丁
2.如图所示，对于图片中所描述的物理过程，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，空气的内能增大
C.图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少
D.图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
3.下图中表示内燃机工作时各冲程的示意图，它们正确的排列顺序为(
)
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、丙、乙、甲
C.甲、丙、乙、丁
D.甲、丁、乙、丙
4.科学研究中常常发现某一问题的两个相关的量(x,y)之间存在一定的关系，且可用图线表示。下列相关的量之间不符合如图所示关系的是(
)
A.力对物体所做功与物体在力的方向上所通过距离的关系
B.物体吸热时，吸收的热量与温度的变化量的关系
C.某种燃料完全燃烧所放出的热量与热值的关系
D.物体的重力与其质量的关系
5.如图所示，甲容器内装有水，乙试管内也装有水，并通过甲容器密封盖上的孔插人甲容器的水中，且乙试管与密封盖紧密接触。现给甲容器加热，经过一段时间后，对可能出现的现象有如下儿种说法：
①甲容器中的水沸腾，乙试管中的水不会沸腾；②乙试管中的水先沸腾；③甲容器中水的比热容增大；④热传递的方式使乙试管中水的内能增加。以上说法中正确的是(
)
A.①②
B.②④
C.③④
D.①④
6.某同学在探究影响物质吸热多少的因素的实验时，得到如下的数据表：
质量
实验次数
物质／kg
升高的温度／℃
吸收的热量／J
水
1
0.05
10
2100
水
2
0.10
10
4200
煤油
3
0.05
10
1050
煤油
4
0.10
10
2100
(1)分析第1、3次或2、4次实验数据可归纳得出的结论是：
相等的不同物质，在
相同时，吸收的热量是不同的。
(2)分析第1、2次或3、4次实验数据，可归纳得出的结论是：同种物质，升高的温度相同时吸热的多少还与物质的
有关。
7.汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机，如图所示是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中正确的是(
)
A.甲冲程是把机械能转化为内能
B.乙冲程是把内能转化为机械能
C.丙冲程是把机械能转化为内能
D.丁冲程是把内能转化为机械能
8.如图所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧。下列说法正确的是(
)
A.迅速向上抽活塞，硝化棉也能燃烧
B.此实验只通过热传递改变简内空气的内能
C.下压活塞的过程，空气的内能转化为活塞的机械能
D.硝化棉燃烧，是因为玻璃筒内空气的温度升高，内能增大
9.小明家里有甲、乙两个不同品牌的智能保温杯，都能实现显示温度，他想探究保温杯的保温效果与什么因素有关，小明做了以下猜测：
①跟品牌有关；
②跟所装水的质量有关；
③跟所装的饮料有关。
小明在室内将两个保温杯装上沸水，在控制变量的前提下进行实验，测得两组水温随时间变化的数据，根据数据绘制如图所示的图像，问：
(1)小明要验证的是猜测
。(填序号)
(2)从图像可以看出，保温效果较好的是
保温杯。
(3)请估计实验过程中第5小时的室温：
℃.
(4)用此实验提供的材料，无法验证猜测
。(填序号)
10.由于怕饭菜太烫，来不及冷却而影响小明的早餐，妈妈总是很早就起床了，为了让妈妈多睡一会儿，小明就想找到一种让物体快速冷却的方法。为此小明进行如下探究：小明注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的，而厨房中适合用来冷却的另一种物质就是水。水和空气哪个的导热性能好呢？为此小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个就放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上，如图所示。实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表：
时间
／min
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
甲的示数／℃
80
53
53
42
34
33
33
33
33
33
乙的示数／℃
80
61
61
53
46
40
35
32
30
30
(1)从表格中的数据可知空气环境的温度约为
℃,对甲、乙两个瓶中的牛奶，小明要控制它们哪些量相同？
(至少填一个)。
(2)小明通过实验，得到的正确结论是什么？
。
(3)进一步分析表中数据发现，牛奶在冷却的过程中温度下降越来越慢，下列图像中能表示其温度T随时间t变化关系的是
。
(4)如果有一天你要喝一杯奶茶，现有两种方法供你选择：①先将滚烫热茶冷却5min,然后加一匙冷牛奶；②先将一匙冷牛奶加进滚烫热茶中，然后冷却5min。你认为
(填“①”或“②”)方法效果好。
11.(2018·嘉兴、舟山)如图所示，用酒精灯给水加热一段时间后，观察到软木塞冲出试管口。
(1)软木塞冲出试管口，说明力能改变物体的
。
(2)此过程中，水蒸气减少的内能
(填“大于”“等于”或“小于”)软木塞增加的机械能，这与热机的
冲程相似。
12.风是永不枯竭的能源。自古以来风能就受到人们的青睐，帆船、风车都是对风能的利用。现在，由于电能的广泛利用，风力发电得到世界各国的高度重视。
(1)风力发电机是根据
原理制成的。为提高捕获风能的效率，叶片设计是风力发电机研制的核心技术之一，叶片截面制成图甲的形状，当风以图乙所示的角度流经叶片时，叶片会按
(填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
(2)由于远海的风能资源更丰富，海上发电必定会向远海发展。远海发电机需安装在漂浮式基础上(如图丙)，若它们的总质量达11
200t,则漂浮式基础的总体积至少需要多少立方米？(海水密度取1.0×103kg/m3)
(3)传统的火力发电不仅会释放各种大气污染物，而且效率不高，每生产1kW·h的电能需要消耗标准煤约0.4kg.若功率为30
000kW的风力发电机组工作24小时，相当于替代标准煤多少吨？
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精品试卷·第
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