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华师版九上第7单元《内能》助学科学练习卷(解析卷)
本卷共有4个大题,34个小题,满分170分。
一、选择题(本题共15小题,第1-10小题每题3分,第11-15小题第题4分,共45分。请选出每小题中一个符合题意的选项,不选、错选均不给分)
1、下列关于温度、热量和内能说法正确的是( )
A.同一物体温度升高,内能增大
B.物体从外界吸收了热量,温度一定升高
C.物体的温度越高,具有的热量越多
D.物体的内能增加,则一定是从外界吸收了热量
[解析] A、同一物体温度升高,分子运动加剧,内能增加,故A正确;B、物体从外界吸收热量,温度有可能不变,例如晶体的熔化过程,吸收热量,温度不变,故B错误;C、温度越高的物体,分子运动越剧烈,具有的内能越多;热量是热传递过程中传递的内能多少,是一个过程量,不能用“具有”或“含有”来修饰,故C错误。D、物体内能增加,不一定是物体吸热热量,也有可能是做功使内能增加,故D错误。
[答案]A
2、下列关于热现象的几种说法中,正确的是( )
A.1kg汽油燃烧放出的热量就是汽油的热值
B.0℃的冰熔化成0℃的水,温度不变,内能不变
C.在四冲程汽油机的工作过程中,机械能转化为内能的冲程是做功冲程
D.铁丝被快速弯折的过程中,温度升高是因为机械能转化成内能
[解析] A.1kg汽油完全燃烧放出的热量才是汽油的热值,A不正确;B.0℃的冰熔化成0℃的水,温度不变,但冰熔化成水要吸热,所以内能增加,B错;C.在四冲程汽油机的工作过程中,机械能转化为内能的冲程是压缩冲程,C错;D.铁丝被快速弯折的过程中,温度升高是因为机械能转化成内能,D正确。
[答案]D
3、密封的烧瓶中装有某种气体,如图1所示 ( http: / / www.21cnjy.com ),图中黑点表示气体分子。用抽气筒抽出该烧瓶中部分气体后仍密封,描述烧瓶内剩余气体分布的四个示意图如图2所示,其中正确的是( )
[解析] 用抽气筒抽出该烧瓶中部分气体后,瓶子里的气体减少,由于气体具有流动性,分子间的作用力很小,因此下面的气体分子会向上运动,充满整个瓶子,所以B与C。气体被抽去一部分后,气体量减少,分子数减少,故分子间间隙更大,故D正确。
[答案]D
4、烹制油炸食品时,如果不慎将水滴溅入烧热的油锅中,会听到“叭叭”的响声,同时油花四溅。出现这一现象的主要原因是( )21教育网
A.水是热的不良导体 B.水滴的温度与油的温度不一样
C.水的沸点比热油的温度低 D.水的比热容比油的比热容大
[解析] 水比油重,油就会沉入锅底,而水的沸点比油低很多,因此水会变成气体,体积膨胀,将油溅起。
[答案]C
5、下列关于“热与能”的表述中正确的是( )
A.物体在吸热过程中,其温度一定升高
B. 在搓手取暖过程中,内能转化为机械能
C. 水常被用作冷却剂,是因为水的比热容大
D. 铁块在煅烧过程中,其内能从零开始增加
[解析] A、物体在吸热过程中,其温度可能升高可能不变,如晶体在熔化过程中,尽管吸热,但是温度不变,故A错误;B、人们搓手取暖,消耗了机械能,得到了内能,是机械能转化为内能的过程,故B错误;C、水常被用作冷却剂,是因为水的比热容大,质量相同的水和其它液体相比较,升高相同的温度时,吸收的热量多,故C正确;D、任何物体都具有内能,故铁块在锻烧过程中,其内能不是从零开始增加的,故D错误。
[答案]C
6、甲、乙两个物体,初温相同,甲的比热大,乙的质量小,把它们同时放入同一个冰箱内冷却,经过一段时间( )
A. 甲物体放出的热量多
B. 乙物体放出的热量多;
C. 甲、乙两物体放出的热量一样多
D. 以上情况都有可能
[解析] 将物体放入冰箱,温度降低、放出热量,知道初温相同,而它们的末温也都等于冰箱的温度,故温度变化量相同;但甲的质量和比热容都比乙大,故根据公式Q放=cm△t可以知道甲物体放出的热量较多。
[答案]A
7、有一铜球和铅球,质量之比是2:3,比热容之比是3:1;若两球吸收相同的热量后,升高的温度之比( )
A. 1:2 B. 2:1 C.2:9 D. 9:2
[解析]由题意可知,m铜:m铅=2:3,c铜:c铅=3:1,Q铜:Q铅=1:1,根据Q=cm(t-t0)=cm⊿t, ⊿t铜: ⊿t铅=(Q铜/c铜m铜):(Q铅/c铅m铅)=Q铜/Q铅×c铅/c铜×m铅/m铜=1/1×1/3×3/2=1/2。
[答案]A
8、将一杯热水倒入容器内的冷水中,冷水温度升高10℃,又向容器中倒入同样一杯热水,冷水温度升高7℃,若在向容器内倒入同样一杯热水,则冷水温度将会升高(不计热损失)( )
A.10℃ B.4℃ C.6℃以上 D.6℃以下
[解析] 设热水和冷水的温度差为t,一小杯热水的质量为m0,容器中冷水的质量为m,当质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了10℃,则有:Q吸=Q放,即:cm0(t﹣10℃)=cm×10℃﹣﹣①又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水,水温又上升了7℃,则有:Q吸=Q放,即:cm0(t﹣10℃﹣7℃)=c(m+m0)×7℃﹣﹣②将①﹣②得:7℃×cm0=10℃×cm﹣7℃×cm﹣7℃×cm0,整理得:14℃×cm0=3℃×cm,解得:m=14/3m0;代入①式可得,t=170/3℃;假设我们将全部热水一次性注入,则由热平衡方程可知:3m0c(170/3℃﹣△t)=mc△t,m=14/3m0;联立两式解得:△t=510/23℃≈22.17℃;则注入后3杯水后,水温还会上升:22.17℃﹣10℃﹣7℃=5.17℃<6℃。
[答案]D
9、工人使用冲击钻工作时,钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁,打出圆孔,如图所示,冲击钻在工作过程中,其能量转化关系是( )
A.内能转化为机械能 B.内能转化为电能
C.只有机械能和内能的转化 D.有电能、机械能和内能的转化
[解析] (1)冲击钻在工作时,有电流通过电动机,电流做功,消耗的电能转化为机械能和内能;(2)钻头冲击墙壁,克服摩擦做功,将机械能转化为内能;由此可知,在该过程中存在电能、机械能和内能的转化。只有D的说法正确。
[答案]D
10、如图是用相同的加热装置对质量相同的a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图象。下列对图象的分析正确的是( )
A.t1﹣t2 时间内物质a的温度不变,内能不变
B.如果a、b是同种物质,b的质量大于a的质量
C.温度从T1升高到T2时,a物质吸收的热量比b多
D.b的比热容大于c的比热容
[解析] 由图象知:A、t1﹣t2时间内物质a的温度虽然不变,但继续吸收热量,所以其内能增加,故A错误;B、如果a、b是同种物质,比热容相同,升高相同的温度时,b的加热时间长,b吸收的热量多,根据Q=cm△t知,b的质量大于a的质量,故B正确;C、温度从T1升高到T2时,a物质的加热时间比b物质短,所以a物质吸收的热量比b少,故C错误;D、用相同的加热装置对质量相同的b、c两种物质加热时,0﹣t1时间内两种物质吸收的热量相同,c物质升高的温度较小,由公式c=Q/c⊿t可知,c的比热容大于b的比热容,故D错误。
[答案]B
11、动车组列车进站前的减速过程分为两个阶段进行:第一阶段采用“再生刹车”技术,速度从250km/h减至90km/h,这期间停止动力供给,列车依靠惯性继续前行,并带动发电机发电;第二阶段采用机械刹车,速度从90km/h开始不断减小直至停止。关于列车进站过程中的能量转化,下列说法中正确的是( )
A.第一阶段减小的动能全部转化为电能,即电能等于减小的动能
B.第一阶段减小的动能有一部分转化为电能,即电能小于减小的动能
C.第二阶段减小的动能主要转化为内能,且内能等于减小的动能
D.第二阶段减小的动能主要转化为内能,且内能大于减小的动能
[解析] A、B、第一阶段减速过程中,由于速度变小,所以动能变小,由于继续行驶并带动发电机发电,故将一部分动能转化为电能。减小的动能有一部分转化为电能,即电能小于减小的动能;故A错误,B正确;C、D、第二阶段减小的动能有一部分转化为内能,有一部分转化成了电能,所以内能小于减小的动能,故C错误,D错误。
[答案]B
12、两个相同的杯子,一个装半杯热水,一个装半杯凉水,下列冷却方法放热最多的是( )
A.先把凉开水倒人热开水杯中,再等2分钟
B.先把热开水倒入凉开水杯中,再等2分钟
C.先等2分钟,再把热开水倒入凉开水杯中
D.先等2分钟,再把凉开水倒入热开水杯中
[解析] 热水与外界的温差较大,故开始时热水的热量散失较快,故应过2分钟再混合;在混合时,由于热水进入冷水后,先在下面,凉水在上面,这样会产生对流,热水会上升;相比较将冷水倒入热水中会发生较大的对流;故应将热水倒入凉水中;故C正确。
[答案]C
13、对如图所示四个实验现象的解释,下列叙述不正确的是( )
A. 图甲:挤压两铅块能使它们“粘”合在一起,主要是由于分子间引力的作用
B. 图乙:试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,这是将内能转化为机械能
C. 图丙:抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,说明上面的瓶中空气密度较大
D. 图丁:快速下压活塞,硝化棉燃烧起来,是由于对气体做功,气体内能增加,温度上升
[解析] 图甲,挤压两铅块能使它们“粘”合在一起,主要是由于分子间引力的作用;图乙,试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,这是将水蒸气的内能转化为软木塞的机械能;图丙,抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,说明分子在不停地做无规则运动;图丁,快速下压活塞,硝化棉燃烧起来,是由于外界对气体做功,气体内能增加,温度上升。
[答案]C
14、甲、乙两物体质量都为1 kg,丙物体质量为2 kg,三个物体温度都升高1 ℃,吸收的热量如图所示,以下说法中正确的是( )
A. 乙的比热容与丙的比热容相等
B. 甲的比热容比乙的比热容大
C. 甲的温度升高1 ℃需吸收2000 J的热量
D. 甲、乙的温度都降低1 ℃,乙比甲放出的热量多
[解析] A、乙丙吸热相同,升高温度相同,质量不同,根据Q=cm△t可知,比热容不同,故A错误;B、甲乙质量相同,升高温度相同,甲吸热多,根据Q=cm△t可知,甲的比热容大于乙的比热容,故B正确;
C、由图可知,甲的温度升高1℃,需吸收3000J的热量,故C错误;D、甲、乙的温度都升高和降低1℃,吸热和放热是相同的,故甲吸热或放热多,故D错误。
[答案]B
15、如左图所示的绝热装置中有一双层金属容器。在内层容器中倒入温度为80℃的水,用温度计Ⅰ测量其温度;在外层容器中倒入相同质量、温度为20℃的水,用温度计Ⅱ测量其温度。如果认为热传递只在双层容器内部进行,那么根据每隔相等时间记录的两支温度计的示数,可绘制出热水的降温图线(用虚线表示)和冷水的升温图线(用实线表示)。右图中最能反映上述两个容器内水温变化的图像是( )
[解析] 因为温度与时间不是线性关系,而A体现的是温度与时间是线性关系,故A错误。在热传递过程中两物体温度差越大热传递进行的越快,高温物体温度下降的快,低温物体温度升高的越快.而B选项中没体现这一点,故B错误。C选项中体现了温度高时热传递进行的慢,温度低时进行的快,即温度高时温度变化的慢,温度低时温度变化的快,故C错误.选项D体现出了在热传递过程中两物体温度差越大热传递进行的越快,高温物体温度下降的快,低温物体温度升高的越快。两物体温度差越小热传递进行的越慢,高温物体温度下降的慢,低温物体温度升高的也慢.最终温度在50℃左右.所以D正确。
[答案]D
二、填空题(本题共8小题,每空2分,共34分)
16、墨水在温水中比在冷水中扩散快 ( http: / / www.21cnjy.com ),说明分子运动的快慢与 有关。冬天烤火取暖是通过 的方式增加人体的内能。
[解析与答案] 温度; 热传递
17、如图为气体扩散的演示实验,两个瓶中可分 ( http: / / www.21cnjy.com )别装有空气和二氧化氮气体,其中空气密度小于二氧化氮气体的密度,且二氧化氮为红棕色。为了能够说明气体之间的扩散现象,下面一只瓶里装的气体应是(填序号) (A为空气;B为二氧化氮);扩散现象说明了 。
[解析与答案]B; 组成物质的分子不停地做无规则运动。
18、用样的酒精灯对质量相同的甲、乙两 ( http: / / www.21cnjy.com )种液体加热,实验得出两种液体温度随时间变化关系如图所示,根据图像回答:甲液体的沸点 乙液体的沸点;甲液体的比热容 乙液体的比热容。(均选填“>”“=”“<”)
[解析与答案] > 、 >
19、“涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节能、提高热机功率的技术。它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转,先将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口。这样做的好处是 (填“增大”或“减小”)排出废气所带走的能量, (填“提高”或“降低”)内燃机的效率。
[解析] 在热机的能量损失中,废气带走了大部分的热量,所以“蜗轮增压”利用热机排出的废气带动蜗轮旋转,充分利用了废气带走的热量,提高了热机的效率。
[答案] :减小;提高。
20、同种物质做成的甲、乙金属块的质量之比为3:1,降低相同的温度后,甲、乙两金展块的比热容之比是 ,放出的热量之比是 。
[解析] (1)因比热是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,与其他因素无关,∴同种物质做成的甲、乙金属块的比热容之比为1:1;(2)甲、乙金属块放出的热量之比:Q甲/Q乙=c m甲⊿t/cm乙⊿t=m甲/m乙=3/1。
[答案] 1:1; 3:1。
21、大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的,其中主要成分是水,这是利用了水的 的特点。配制防冻冷却液时将乙二醇加入水中,二者混合后实际的总体积小于混合前水和乙二醇的总体积,这说明分子是运动的,同时也说明 。
[解析与答案] 比热容较大 分子之间有空隙
22、质量均为1 kg,初温均为20 ℃的甲、乙两种液体,经同一加热器加热相同时间后,甲液体升温到50 ℃,乙液体升温到80 ℃。那么甲液体的比热容 (填“大于”或“小于”)乙液体的比热容,若其中一种液体是水,那么另一种液体的比热容是 J/(kg·℃)。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
[解析] (1)由题可知,同一加热器加热相同时间时,两种液体吸收的热量相同,乙的温度升高得多;根据Q吸=cmΔt可知,在质量相等、初温相同,吸热也相同的情况下,比热容小的物质升温快,所以,甲的比热容大,乙的比热容小;若其中一种液体是水,因为水的比热容较大,所以甲液体是水。(2)由Q吸=cm(t-t0)得,c甲m甲(t甲-t0)=c乙m乙(t乙-t0),即4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(50 ℃-20 ℃)=c乙×1 kg×(80 ℃-20 ℃);所以乙液体的比热容为c乙=2.1×103 J/(kg·℃)。
[答案] 大于 2.1×103
23、合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下,1 t生活垃圾能“榨”出140 kg燃料油。若燃料油的热值为4.0×107 J/kg,某城镇每天产生50 t生活垃圾,则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为 J。在标准大气压下,这些热量的30%被500 m3、30 ℃的水吸收,则水温能升高 ℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3]
[解析] (1)50 t生活垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量:Q放=mq=50×140 kg×4.0×107 J/kg=2.8×1011 J。(2)由ρ=m/V得,水的质量:m'=ρ水V=1.0×103 kg/m3×500 m3=5×105 kg,水吸收的热量:Q吸=30%Q放=30%×2.8×1011 J=8.4×1010 J,由Q吸=cmΔt得,水升高的温度:Δt=Q吸/c水m=8.4×103J/[4.2×103J/(kg·℃)×5×105kg=40 ℃。
[答案] 2.8×1011 40
三、实验探究题(本题共4小题,每空3分,共36分)
24、为了比较水和煤油的吸热能力,晓雯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.用两支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,加热相同的时间。
D.用温度计分别测出水和煤油的末温。
(1)步骤A存在的错误,应改为 ;
(2)步骤C加热相同时间是为了使水和煤油 ;
(3)步骤B和D是为了得出水和煤油 。
[解析] (1)步骤A中,两个相同的烧杯中 ( http: / / www.21cnjy.com )分别装入等体积的水和煤油,根据Q=cm(t-t0),应该装入等质量的水和煤油;(2)相同的加热器加热时间相同,则液体吸收的热量也相同,所以步骤C加热相同时间是为了使水和煤油吸收等量的热量;(3)测出初温和末温就能知道变化的温度(升高的温度)。
[答案] (1)在两个相同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。
25、观察如图所示实验,完成填空。
(1)如图甲所示,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注入酒精直至充满。封闭管口,并将玻璃管反复翻转,使水和酒精充分混合,观察液面的位置,混合后与混合前相比,二者总体积变 。
(2)图乙的现象,说明 。
(3)图丙是同时把一滴墨水分别滴入质量相同的冷水和热水中的情况,此实验说明 。
[解析](1)酒精与水混合时,由于不同物质的分子大小不一样,且分子间存在间隙,故总体积会小于两者体积之和;(2)图乙是利用分子无规则运动导致扩散,这样就可以用手腕扇动来闻气体;(3)热水中的墨水扩散比冷水中快,说明分子运动与温度有关,温度越高分子运动越快。
[答案] (1)小 (2) 分子在不停地做无规则运动(3)温度越高,分子无规则运动越剧烈
26、如图甲是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置:
(1)两个相同的烧杯中装有 相同且初温相同的水和煤油,用相同的酒精灯对它们加热。
(2)根据实验数据,小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(见图乙)。
由图乙可知,杯中的水和煤油,升高相同的温度时,吸收的热量 (填“相同”或“不相同”),计算出煤油的比热容是 J/(kg ℃)。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
[解析] (1)要探究“不同物质吸热规律”,需要控制物质的质量和热源相同,所以要使水和煤油质量和初温相同,用相同的酒精灯对它们加热;(2)由图乙知,升高相同的温度,水用的时间是煤油的2倍,即水吸收的热量是煤油的2倍,根据c=Q/m⊿t可知,在质量、升温相同的情况下,比热容与Q成正比,故煤油的比热容:c煤油=1/2c水=1/2×4.2×103J/(kg ℃)=2.1×103J/(kg ℃)。
[答案] (1)质量;(2)不相同;2.1×103
27、某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给水和煤油加热,用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。他得到如下数据
物质 次数 质量m/kg 升高的温度△t/℃ 加热的时间t/min
水 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
煤油 3 0.1 10 1
4 0.2 10 2
(1)分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的 有关。
(2)分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出的初步结论是:物体吸收热量的多少与 有关。
(3)实验表明, (选填“水”或“煤油”)的吸热的能力更强。
[解析] (1)分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,质量越大,加热时间越长,同种物质升高相同温度时吸收热量的多少与物质的质量有关。(2)分析第1、3次或第2、4次实验数据,相同质量的不同物质升高相同的温度,加热时间不同,故可以得出的初步结论是:物体吸收热量的多少与种类有关。(3)由1、3知,质量相同的水和煤油升高相同的温度,水加热时间长,吸收热量多,由比较吸热能力的第1种方法,水的吸热的能力更强。
[答案] (1)质量;(2)种类;(3)水。
四、解答题(本题共7小题,第28、30小题各6分,第29、31小题各4分,第32、33小题各8分,第34小题9分,共45分)
28、中国首艘航空母舰担负这保护我国海疆的任务。
(1)“辽宁号”航母使用了大量的钢材、钛镍合金、铝合金等材料,这些材料属于 (填“金属材料”、“合成材料”“复合材料”)。
(2)辽宁号航母的动力来自自燃油燃烧带动蒸汽机,其能量转化形式是 能→热能→机械能。
(3)请你再举一个由电能转化成化学能的例子 。
[解析] (1)钢、钛镍合金、铝合金等材料属于金属材料。(2)辽宁号航母的动力来自燃油燃烧带动蒸汽机,其能量转化形式是化学能→热能→机械能。(3)电解水或电池充电都是电能转化成化学能的例子。
[答案] (1)金属材料;(2)化学;(3)电池充电。
29、质量为500g的水,温度从15℃升高到35℃。已知c水=4.2×103J/(kg·℃),c铁=0.45×103J/(kg·℃),计算结果保留两位小数。试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)如果这些热量是由温度从835℃降低到35℃的铁块来供给的,则铁块的质量是多少千克?
[解析] (1)水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(35℃-15℃)=4.2×104J。
(2)由题意可知,铁块放出的热量Q放=Q吸=4.2×104J,根据Q放=cm(t0-t)得铁块的质量m铁= Q/c(t0-t)=
4.2×104J /[0.45×103J/(kg·℃)×(835℃-35℃)] ≈0.12kg。
[答案](1)4.2×104J (2)0.12kg
30、某家庭用燃气热水器将质量为100kg,温度为20℃的自来水加热到50℃,消耗的天然气体积为1m3(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),天然气的热值为3.2×107J/m3.求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器工作时的效率。
[解析] (1)天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=1m3×3.2×107J/m3=3.2×107J;(2)水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×100kg×(50℃﹣20℃)=1.26×107J;(3)该热水器的效率:η=Q吸/Q放×100%=1.26×107J/3.2×107J×100%=39.4%。
[答案] (1)天然气放热3.2×107J;(2)水吸热量1.26×107J;(3)效率为39.4%。
31、“创新”小组的同学们调查发现,雨雪天气里汽车后视镜会变模,影响行车安全。同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。如图12所示是加热电路原理图,电源电压为100 V,加热电阻R1与R2的阻值均为100 Ω,电路低温挡除雾,高温挡除霜。同学们对电路进行模拟测试,开启除霜模式加热后视镜1 min,用温度传感器测得其温度升高了6 ℃。求:[查资料得:后视镜玻璃质量约0.5 kg,玻璃的比热容约0.8×103 J/(kg·℃)]
(1)除霜模式下,电路中的电流;
(2)除霜模式下,电路的加热效率。
[解析] (1)由图知,只闭合开关S时,两电阻串联;当开关S、S1都闭合时,R2短路,只有R1工作,此时电阻较小,根据P=U2/R可知此时电路的功率较大,处于高温除霜模式,除霜模式下,电路中的电流:I=U/R2==100V/100Ω =1 A。(2)除霜模式下1 min消耗的电能:W=UIt时=100 V×1 A×60 s=6000 J,后视镜玻璃吸收的热量:
Q=cmΔt温=0.8×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×6 ℃=2400 J,除霜模式下,电路的加热效率:η=Q/W×100%=
2400J/6000J×100%=40%。
[答案](1)1A (2)40%
32、某同学在研究“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200g的沙子和水加热.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. 已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),酒精的热值是3.0×107J/kg, 加热时每只酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精。
(1)图中a图和b图 是沙子吸热升温的图像;
(2)加热满2min时,水吸收了 焦热量;
(3)给水加热2min时间所消耗的酒精如果完全燃烧将放出 焦的热量;
(4)试求出沙子的比热容。
[解析] (1)由b图象可知,水的温度从20℃上升到70℃,加热满2min时水吸收的热量:Q水吸=c水m水△t水=4.2×103J/(kg ℃)×0.2kg×(70℃-20℃)=4.2×104J;(2)由题意可知酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精,加热2min时间消耗的酒精为;m=0.8g×2=1.6g=1.6×10-3kg,放出的热量为Q放=mq=1.6×10-3kg×3.0×107J/kg=4.8×104J;(3)∵相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量,∴在2分钟的时间内Q沙吸=Q水吸=4.2×104J,(4)∵加热满2min,沙子的温度从20℃上升到250℃,△t沙=250℃-20℃=230℃,m沙=200g=0.2kg,C=Q/m⊿t=4.2×104J/(0.2kg×230℃)=0.91×103J/(kg·℃)。
[答案] (1)图a ; (2)4.2×104;(3) 4.8×104;(4) 0.91×103
33、如图甲所示的一款多功能洗衣机,图乙是其简化电路图。此款洗衣机额定电压220V,它有两个档位,当开关置于位置1时(电路接入R1和R2)为加热状态,消耗功率为1584W;当开关置于位置2时(电路接入R2和电动机)为保温洗涤状态。已知电阻R1的阻值为44Ω,水的比热容为c水=4.2×103J/(kg ℃)。
(1)在洗衣机内加入质量为25kg初温为5℃的冷水,求加热到30℃时水吸收的热量;
(2)求R2的阻值;
(3)已知洗衣机在保温洗涤状态下工作时,电动机的功率为220W,求此时通过电路的总电流为多少?
[解析] (1)水吸收的热量:Q=c水m△t=4.2×103 J/(kg ℃)×25 kg×(30﹣5)℃=2.625×106 J;(2)当开关置于位置1 时,电路消耗的总功率为P=2400W;R1消耗的功率为P1=U2/R1=(220V)2/44Ω=1100W;R2消耗的功率为P2=P﹣P1=1584W﹣1100W=484W;R2的阻值为R2=U2/P2=(220V)2/484W=100Ω;(3)洗衣机在保温洗涤状态下工作时,电动机与R2并联,当开关置于位置2 时,电路消耗的总功率为P′=P2+P动=484W+220W=704W,通过电路的总电流为I=P′/U=704W/220V=3.2A。
[答案] (1)2.625×106J;(2)R2的阻值为100Ω;(3)总电流3.2A。
34、2019年5月6日,聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是未来最理想的能源之一,求:[c水=4.2×107 J/(kg·℃),q氢=1.4×108 J/kg]
(1)质量为0.3 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量全部被质量为200 kg、温度为15 ℃的水吸收,则水升高的温度是多少
(3)某氢能源公交车以140 kW的恒定功率匀速直线行驶,如果0.3 kg的氢燃料完全燃烧获得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多长时间
[解析] (1)氢燃烧放出的热量:Q放=mq氢=0.3 kg×1.4×108 J/kg=4.2×107 J。(2)水吸收的热量:Q吸=Q放=4.2×107 J,由Q吸=cmΔt得水升高的温度:Δt=Q吸/c水m=4.2×103J/[4.2×103J/(kg·℃)×200kg]
=50 ℃。(3)公交车所做的功:W=Q放=4.2×107 J,由P=W/t得公交车行驶的时间:t= W/P=4.2×107J/1.4×105J =300 s。
[答案](1)4.2×107 J (2)50 ℃ (3)300 s
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华师版九上第7单元《内能》助学科学练习卷(答题卷)
本卷共4个大题33小题,满分170分,测试时间120分钟
一、选择题(本题共15小题,第1-10小题每题3分,第11-15小题第题4分,共45分。请选出每小题中一个符合题意的选项,不选、错选均不给分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
题号 11 12 13 14 15
答案
二、填空题(本题共8小题,每空2分,共34分)
16、 ; ;
17、 ; ;
18、 ; ;
19、 ; ;
20、 ; ;
21、 ; ;
22、 ; ;
23、 ; ;
三、实验探究题(本题共4小题,每空3分,共36分)
24、(1) ; (2) ;
(3) ;
25、(1) ;(2) ;
(3) ;
26、(1) ; (2) ;(3) ;
27、(1) ; (2) ;(3) 。
四、解答题(本题共7小题,第28、30小题各6分,第29、31小题各4分,第32、33小题各8分,第34小题9分,共45分)
28、(1) ;(2) ;(3) ;
29、(1)解:
(2)解:
30、(1)解:
(2)解:
(3)解:
31、(1)解:
(2)解:
32、(1) ;(2) ;(3) ;
(4)解:
33、 (1)解:
(2)解;
(3)解:
34、 (1)解:
(2)解:
(3)解:
学校 班级 姓名 考号
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华师版九上第7单元《内能》助学科学练习卷(原卷)
本卷共有4个大题,34个小题,满分170分。
一、选择题(本题共15小题,第1-10小题每题3分,第11-15小题第题4分,共45分。请选出每小题中一个符合题意的选项,不选、错选均不给分)
1、下列关于温度、热量和内能说法正确的是( )
A.同一物体温度升高,内能增大
B.物体从外界吸收了热量,温度一定升高
C.物体的温度越高,具有的热量越多
D.物体的内能增加,则一定是从外界吸收了热量
2、下列关于热现象的几种说法中,正确的是( )
A.1kg汽油燃烧放出的热量就是汽油的热值
B.0℃的冰熔化成0℃的水,温度不变,内能不变
C.在四冲程汽油机的工作过程中,机械能转化为内能的冲程是做功冲程
D.铁丝被快速弯折的过程中,温度升高是因为机械能转化成内能
3、密封的烧瓶中装有某种气体,如图1所示 ( http: / / www.21cnjy.com ),图中黑点表示气体分子。用抽气筒抽出该烧瓶中部分气体后仍密封,描述烧瓶内剩余气体分布的四个示意图如图2所示,其中正确的是( )
4、烹制油炸食品时,如果不慎将水滴溅入烧热的油锅中,会听到“叭叭”的响声,同时油花四溅。出现这一现象的主要原因是( )21教育网
A.水是热的不良导体 B.水滴的温度与油的温度不一样
C.水的沸点比热油的温度低 D.水的比热容比油的比热容大
5、下列关于“热与能”的表述中正确的是( )
A.物体在吸热过程中,其温度一定升高
B. 在搓手取暖过程中,内能转化为机械能
C. 水常被用作冷却剂,是因为水的比热容大
D. 铁块在煅烧过程中,其内能从零开始增加
6、甲、乙两个物体,初温相同,甲的比热大,乙的质量小,把它们同时放入同一个冰箱内冷却,经过一段时间( )
A. 甲物体放出的热量多
B. 乙物体放出的热量多;
C. 甲、乙两物体放出的热量一样多
D. 以上情况都有可能
7、有一铜球和铅球,质量之比是2:3,比热容之比是3:1;若两球吸收相同的热量后,升高的温度之比( )
A. 1:2 B. 2:1 C.2:9 D. 9:2
8、将一杯热水倒入容器内的冷水中,冷水温度升高10℃,又向容器中倒入同样一杯热水,冷水温度升高7℃,若在向容器内倒入同样一杯热水,则冷水温度将会升高(不计热损失)( )
A.10℃ B.4℃ C.6℃以上 D.6℃以下
9、工人使用冲击钻工作时,钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁,打出圆孔,如图所示,冲击钻在工作过程中,其能量转化关系是( )
A.内能转化为机械能 B.内能转化为电能
C.只有机械能和内能的转化 D.有电能、机械能和内能的转化
(第9题图) (第10题图)
10、如图是用相同的加热装置对质量相同的a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图象。下列对图象的分析正确的是( )
A.t1﹣t2 时间内物质a的温度不变,内能不变
B.如果a、b是同种物质,b的质量大于a的质量
C.温度从T1升高到T2时,a物质吸收的热量比b多
D.b的比热容大于c的比热容
11、动车组列车进站前的减速过程分为两个阶段进行:第一阶段采用“再生刹车”技术,速度从250km/h减至90km/h,这期间停止动力供给,列车依靠惯性继续前行,并带动发电机发电;第二阶段采用机械刹车,速度从90km/h开始不断减小直至停止。关于列车进站过程中的能量转化,下列说法中正确的是( )
A.第一阶段减小的动能全部转化为电能,即电能等于减小的动能
B.第一阶段减小的动能有一部分转化为电能,即电能小于减小的动能
C.第二阶段减小的动能主要转化为内能,且内能等于减小的动能
D.第二阶段减小的动能主要转化为内能,且内能大于减小的动能
12、两个相同的杯子,一个装半杯热水,一个装半杯凉水,下列冷却方法放热最多的是( )
A.先把凉开水倒人热开水杯中,再等2分钟
B.先把热开水倒入凉开水杯中,再等2分钟
C.先等2分钟,再把热开水倒入凉开水杯中
D.先等2分钟,再把凉开水倒入热开水杯中
13、对如图所示四个实验现象的解释,下列叙述不正确的是( )
A. 图甲:挤压两铅块能使它们“粘”合在一起,主要是由于分子间引力的作用
B. 图乙:试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,这是将内能转化为机械能
C. 图丙:抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,说明上面的瓶中空气密度较大
D. 图丁:快速下压活塞,硝化棉燃烧起来,是由于对气体做功,气体内能增加,温度上升
14、甲、乙两物体质量都为1 kg,丙物体质量为2 kg,三个物体温度都升高1 ℃,吸收的热量如图所示,以下说法中正确的是( )
A. 乙的比热容与丙的比热容相等
B. 甲的比热容比乙的比热容大
C. 甲的温度升高1 ℃需吸收2000 J的热量
D. 甲、乙的温度都降低1 ℃,乙比甲放出的热量多
15、如左图所示的绝热装置中有一双层金属容器。在内层容器中倒入温度为80℃的水,用温度计Ⅰ测量其温度;在外层容器中倒入相同质量、温度为20℃的水,用温度计Ⅱ测量其温度。如果认为热传递只在双层容器内部进行,那么根据每隔相等时间记录的两支温度计的示数,可绘制出热水的降温图线(用虚线表示)和冷水的升温图线(用实线表示)。右图中最能反映上述两个容器内水温变化的图像是( )
二、填空题(本题共8小题,每空2分,共34分)
16、墨水在温水中比在冷水中扩散快 ( http: / / www.21cnjy.com ),说明分子运动的快慢与 有关。冬天烤火取暖是通过 的方式增加人体的内能。
17、如图为气体扩散的演示实验,两个瓶中可分 ( http: / / www.21cnjy.com )别装有空气和二氧化氮气体,其中空气密度小于二氧化氮气体的密度,且二氧化氮为红棕色。为了能够说明气体之间的扩散现象,下面一只瓶里装的气体应是(填序号) (A为空气;B为二氧化氮);扩散现象说明了 。
(第17题图) (第18题 图)
18、用样的酒精灯对质量相同的甲、乙两 ( http: / / www.21cnjy.com )种液体加热,实验得出两种液体温度随时间变化关系如图所示,根据图像回答:甲液体的沸点 乙液体的沸点;甲液体的比热容 乙液体的比热容。(均选填“>”“=”“<”)
19、“涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节能、提高热机功率的技术。它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转,先将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口。这样做的好处是 (填“增大”或“减小”)排出废气所带走的能量, (填“提高”或“降低”)内燃机的效率。
20、同种物质做成的甲、乙金属块的质量之比为3:1,降低相同的温度后,甲、乙两金展块的比热容之比是 ,放出的热量之比是 。
21、大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的,其中主要成分是水,这是利用了水的 的特点。配制防冻冷却液时将乙二醇加入水中,二者混合后实际的总体积小于混合前水和乙二醇的总体积,这说明分子是运动的,同时也说明 。
22、质量均为1 kg,初温均为20 ℃的甲、乙两种液体,经同一加热器加热相同时间后,甲液体升温到50 ℃,乙液体升温到80 ℃。那么甲液体的比热容 (填“大于”或“小于”)乙液体的比热容,若其中一种液体是水,那么另一种液体的比热容是 J/(kg·℃)。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
23、合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下,1 t生活垃圾能“榨”出140 kg燃料油。若燃料油的热值为4.0×107 J/kg,某城镇每天产生50 t生活垃圾,则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为 J。在标准大气压下,这些热量的30%被500 m3、30 ℃的水吸收,则水温能升高 ℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3]
三、实验探究题(本题共4小题,每空3分,共36分)
24、为了比较水和煤油的吸热能力,晓雯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.用两支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,加热相同的时间。
D.用温度计分别测出水和煤油的末温。
(1)步骤A存在的错误,应改为 ;
(2)步骤C加热相同时间是为了使水和煤油 ;
(3)步骤B和D是为了得出水和煤油 。
25、观察如图所示实验,完成填空。
(1)如图甲所示,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注入酒精直至充满。封闭管口,并将玻璃管反复翻转,使水和酒精充分混合,观察液面的位置,混合后与混合前相比,二者总体积变 。
(2)图乙的现象,说明 。
(3)图丙是同时把一滴墨水分别滴入质量相同的冷水和热水中的情况,此实验说明 。
26、如图甲是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置:
(1)两个相同的烧杯中装有 相同且初温相同的水和煤油,用相同的酒精灯对它们加热。
(2)根据实验数据,小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(见图乙)。
由图乙可知,杯中的水和煤油,升高相同的温度时,吸收的热量 (填“相同”或“不相同”),计算出煤油的比热容是 J/(kg ℃)。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
27、某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给水和煤油加热,用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。他得到如下数据
物质 次数 质量m/kg 升高的温度△t/℃ 加热的时间t/min
水 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
煤油 3 0.1 10 1
4 0.2 10 2
(1)分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的 有关。
(2)分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出的初步结论是:物体吸收热量的多少与 有关。
(3)实验表明, (选填“水”或“煤油”)的吸热的能力更强。
四、解答题(本题共7小题,第28、30小题各6分,第29、31小题各4分,第32、33小题各8分,第34小题9分,共45分)
28、中国首艘航空母舰担负这保护我国海疆的任务。
(1)“辽宁号”航母使用了大量的钢材、钛镍合金、铝合金等材料,这些材料属于 (填“金属材料”、“合成材料”“复合材料”)。
(2)辽宁号航母的动力来自自燃油燃烧带动蒸汽机,其能量转化形式是 能→热能→机械能。
(3)请你再举一个由电能转化成化学能的例子 。
29、质量为500g的水,温度从15℃升高到35℃。已知c水=4.2×103J/(kg·℃),c铁=0.45×103J/(kg·℃),计算结果保留两位小数。试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)如果这些热量是由温度从835℃降低到35℃的铁块来供给的,则铁块的质量是多少千克?
30、某家庭用燃气热水器将质量为100kg,温度为20℃的自来水加热到50℃,消耗的天然气体积为1m3(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),天然气的热值为3.2×107J/m3.求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器工作时的效率。
31、“创新”小组的同学们调查发现,雨雪天气里汽车后视镜会变模,影响行车安全。同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。如图12所示是加热电路原理图,电源电压为100 V,加热电阻R1与R2的阻值均为100 Ω,电路低温挡除雾,高温挡除霜。同学们对电路进行模拟测试,开启除霜模式加热后视镜1 min,用温度传感器测得其温度升高了6 ℃。求:[查资料得:后视镜玻璃质量约0.5 kg,玻璃的比热容约0.8×103 J/(kg·℃)]
(1)除霜模式下,电路中的电流;
(2)除霜模式下,电路的加热效率。
32、某同学在研究“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200g的沙子和水加热.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. 已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),酒精的热值是3.0×107J/kg, 加热时每只酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精。
(1)图中a图和b图 是沙子吸热升温的图像;
(2)加热满2min时,水吸收了 焦热量;
(3)给水加热2min时间所消耗的酒精如果完全燃烧将放出 焦的热量;
(4)试求出沙子的比热容。
33、如图甲所示的一款多功能洗衣机,图乙是其简化电路图。此款洗衣机额定电压220V,它有两个档位,当开关置于位置1时(电路接入R1和R2)为加热状态,消耗功率为1584W;当开关置于位置2时(电路接入R2和电动机)为保温洗涤状态。已知电阻R1的阻值为44Ω,水的比热容为c水=4.2×103J/(kg ℃)。
(1)在洗衣机内加入质量为25kg初温为5℃的冷水,求加热到30℃时水吸收的热量;
(2)求R2的阻值;
(3)已知洗衣机在保温洗涤状态下工作时,电动机的功率为220W,求此时通过电路的总电流为多少?
34、2019年5月6日,聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是未来最理想的能源之一,求:[c水=4.2×107 J/(kg·℃),q氢=1.4×108 J/kg]
(1)质量为0.3 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量全部被质量为200 kg、温度为15 ℃的水吸收,则水升高的温度是多少
(3)某氢能源公交车以140 kW的恒定功率匀速直线行驶,如果0.3 kg的氢燃料完全燃烧获得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多长时间
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