【精品解析】浙教版科学九年级上册第三章第五节 物体的内能 同步训练

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名称 【精品解析】浙教版科学九年级上册第三章第五节 物体的内能 同步训练
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2017-11-30 00:00:00

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浙教版科学九年级上册第三章第五节 物体的内能 同步训练
一、单选题
1.(2017·杭州)将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度(两物体与外界没有热量交换)。则有(  )
A.高温物体放出的热量一定大于低温物体吸收的热量
B.高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量
C.高温物体降低的温度一定大于低温物体升高的温度
D.高温物体降低的温度一定等于低温物体升高的温度
【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】热量是指在热传递过程中传递的能量,只有在热传递过程中才能提到热量。
【解答】 解:将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度,由于不知它们的初始温度,故无法判定温度的高低,故CD错误;则高温物体放出热量,低温物体吸收热量,放出的热量等于放出的热量,故B正确,A错误。
故选:B
2.(2017·绍兴)如图所示是某轿车发动机的四冲程汽油机的一个工作循环示意图。表示做功冲程的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】热机
【解析】【分析】本题考查了内燃机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成.+考查了内燃机的四个冲程的判断,解决此题需要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答。本题应抓住汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。判断冲程名称可用口诀:“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;”进行分析;其中在做功冲程中,是内燃机的内能转化为机械能,在压缩冲程中是机械能转化为内能。
【解答】A、进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程;不符合题意;
B、两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,不符合题意;
C、两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,符合题意;
D、排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程;不符合题意;
故选C
3.(2017·金华)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
【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】A、物体吸热或温度升高,内能一定增大;但物体的内能增大,不一定是由物体吸热或温度升高引起的;B、做功与热传递可以改变物体的内能,搓手取暖属于做功改变物体内能;C、水的比热容大,这是其常被用做冷却剂的原因;D、根据内能的定义分析。
【解答】A、晶体在熔化的过程中吸热但温度不变,故A错误;
B、人在搓手取暖的过程中,通过做功使人手内能增加,为机械能转化为内能,故B错误;
C、用水做冷却剂,是因为水的比热容大,在改变相同的温度时,能够有收更多的热量,故C正确;
D、铁块煅烧前,仍然具有内能,故D错误。
故选C
4.(2017·舟山)下列各项都能使下图瓶内铁屑内能增加,其中属于做功的是(  )
A.不断晃动瓶子 B.用酒精灯加热
C.用手捂瓶子 D.在烈日下照射
【答案】A
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】改变物体内能有两种方式:做功和热传递.做功可以改变物体的内能,当对物体做功时,机械能转化为内能,当物体对外做功时,内能转化为机械能.做功实质是能量的转化,热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分,必须有温差.
【解答】A、不断晃动瓶子,是克服摩擦做功,使其内能增大,故A正确;
B、用酒精灯加热是属于热传递改变物体的内能,故B错误;
C、用手捂瓶子是属于热传递改变物体的内能,故C错误;
D、在烈日下照射是属于热传递改变物体的内能,故D错误;
故选A
5.(2017·萧山模拟)下列关于热机的说法正确的是(  )
A.热机的效率可以高达90%以上
B.热机是一种将化学能转化为内能的设备
C.在连续工作的四个冲程中,有一个冲程是靠飞轮的惯性完成的
D.热机完成200个工作循环,曲轴转动400周,活塞对外做功200次
【答案】D
【知识点】热机
【解析】【分析】(1)热机排出的废气带走了大量的热量,所以热机的效率都比较低,同时废气中还含有二氧化碳、二氧化硫等有害物质污染环境;(2)内燃机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、做功、压缩和排气,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;(3)热机是把内能转化成机械能的装置。
【解答】A、通过技术改造只能提高热机的效率,但不可能达到90%以上,故A错误;
B、热机是把内能转化成机械能的装置,故B错误;
C、工作循环有四个冲程,分别是吸气、做功、压缩和排气,其中吸气、压缩、排气这三个冲程是靠飞轮的惯性完成的,故C错误;
D、热机完成一个工作循环,曲轴转动两圈做功一次完成四个冲程,故200个工作循环,曲轴转动400周,活塞对外做功200次,故D正确。
6.(2017·浙江模拟)开瓶器开启啤酒瓶盖时,瞬间伴有“嘭”的一声,瓶口有白雾生成,下列说法正确的是(  )
A.瓶口的白雾是瓶口水蒸气液化形成的
B.开瓶器是一个费力杠杆
C.瓶口的白雾是瓶内二氧化碳液化形成的
D.瓶内气体对外做功,啤酒内能增加
【答案】A
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】做功可以改变物体的内能:物体对外做功,例如气体膨胀做功,气体的内能减小、温度降低。开启啤酒瓶盖瞬间,瓶内水蒸气迅速膨胀发出响声,同时做功,水蒸气的内能减小、温度降低,液化为小水珠飘散在空中,即我们看到的“白烟”。
【解答】A、开启啤酒瓶盖瞬间,瓶内水蒸气迅速膨胀发出响声,同时做功,水蒸气的内能减小、温度降低,液化为小水珠飘散在空中,即我们看到的“白雾”,故A正确;
B、根据杠杆定律,开瓶器手握一端较长,所需力较少,因此开瓶器是一个省力杠杆,故B错误;
C、瓶口的白雾是瓶内水蒸气液化形成,故C错误;
D、体膨胀做功,气体的内能减小、温度降低,故D错误。
故选A
7.(2016九上·金华期中)汽油机的一个工作循环包括四个冲程,其中将机械能转化为内能的是(  )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】B
【知识点】热机
【解析】【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、做功、压缩和排气;做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;压缩冲程也有能量转化,将机械能转化为内能.
【解答】解:汽油机共有四个冲程,汽油机在压缩冲程中将机械能转化为内能.
故选B.
8.A、B两物体质量相等,温度均为10℃;甲、乙两杯水质量相等,温度均为50℃.现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了4℃,乙杯水温降低了8℃,不考虑热量的损耗,则A、B两物体的比热容之比为(  )
A.4:9 B.3:5 C.2:3 D.1:2
【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】(1)物体A放入甲杯水后,水的温度由50℃降低了4℃,变成50℃﹣4℃=46℃,A的温度由10℃升高到46℃,水放出的热量等于A吸收的热量,据此列出热平衡方程,就可以求出A的比热容.(2)物体B放入乙杯水后,水的温度由50℃降低了8℃,变成50℃﹣8℃=42℃,B的温度由10℃升高到42℃,水放出的热量等于B吸收的热量,据此列出热平衡方程,就可以求出B的比热容.
求出A和B的比热容后,就可以解决问题.
【解答】解:(1)物体A放入甲杯水后,它们的共同温度为50℃﹣4℃=46℃,
水放出的热量Q放=c水m水△t水
A吸收的热量Q吸=cAmA△tA,
根据热平衡方程:Q放=Q吸,
即c水m水△t水=cAmA△tA
代入相关数据得:
cA= × (2)物体B放入乙杯水后,它们的共同温度为50℃﹣8℃=42℃,
水放出的热量Q放=c水m水△t水
B吸收的热量Q吸=cBmB△tB,
根据热平衡方程:Q放=Q吸,
即c水m水△t水=cBmB△tB
代入相关数据得:
cB= × (3)∵A、B两物体质量相等,即mA=mB,
∴ = =4:9.
故选A.
9.质量相等,初温相同的铜、铝两种物质,放出相等的热量后相接触,则(c铝>c铜)(  )
A.温度从铝传到铜 B.热量从铝传到铜
C.热量从铜传到铝 D.铜和铝之间没有热传递
【答案】B
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】①由放热计算公式Q放=cm△t可知,质量相同的不同物质,放出相同的热量,比热容大的温度变化慢,比热容小的温度变化快;②温度不同的两个物体相互接触时,内能可以从高温物体转移到低温物体.
【解答】解:(1)热传递过程中传递的是能量,温度是指物体的冷热程度,不能说传递的是温度;故A错误.(2)质量相同的铜块和铝块,因为c铜<c铝,放出相同的热量后,由Q放=cm△t可知,铜块的温度降低的多;
因为铝块和铜块的初温度相同,放出相同的热量后,铜块温度降低的幅度更大,所以铜块的末温度更低,因此内能从铝块传给铜块;故B正确,CD错误;
故选:B.
10.用相同的电加热器给质量相等的甲、乙两种液体加热时,根据实验结果描绘的温度﹣时间图象如图所示.由图象可知(  )
A.甲比乙温度升高得快,甲的比热容大于乙的比热容
B.甲比乙温度升高得快,乙的比热容大于甲的比热容
C.乙比甲温度升高得快,甲的比热容大于乙的比热容
D.乙比甲温度升高得快,乙的比热容大于甲的比热容
【答案】B
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】由图象可知,相同的时间内,甲的温度升的更高,甲的温度升的更快;根据公式Q=cm△t,在质量、吸收的热量一定时,温度变化值大的比热容小.
【解答】解:(1)分析图象可知:相同的时间内,甲的温度变化值大,甲的温度升高快.故CD不符合题意;(2)根据公式Q=cm△t,甲、乙两种物质的质量相等,加热相同的时间它们吸收的热量也是相等的,甲升高的温度值大,甲的比热容小.故A不符合题意,B符合题意;
故选B.
11.(2017九上·临海期末)如图所示实验或事例,属于内能转化为机械能的是 (  )
A. 由滑梯上滑下臀部会有灼热感
B.搓手取暖
C.水蒸气将塞子冲出
D.压缩空气
【答案】C
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】改变内能的方法有两种:做功和热传递;做功改变物体的内能是其他形式的能和内能之间的转化;做功改变物体的内能有两种情况:(1)外界对物体做功物体的内能增加,(2)物体对外做功物体的内能减少。
【解答】解:A、B、D是机械能转化为内能;
C、是内能转化为机械能。
故选C。
12.为了节约能源,需要提高热机的效率,下列措施中不能提高效率的是(  )
A.尽量增加热机的工作时间 B.尽量使燃料充分燃烧
C.尽量减少废气带走的热量 D.尽量减少热机部件的摩擦
【答案】A
【知识点】热机
【解析】【解答】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,所以减少热量的损失可以提高热机的效率,所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失,提高效率;增加热机的工作时间,并不能减少热量的损失,所以不能提高热机的效率.故选A.
【分析】要解决此题,需要掌握热机的效率的概念.热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比.比值越大,效率越高.
13.如图所示为内燃机的能流图,则内燃机的效率可表示为(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】热机
【解析】【解答】由能流图可知:燃料完全燃烧放出的热量为E,有用机械能即有用功为E2,所以内燃机的效率可表示为 .故选C.
【分析】热机的机械效率是指有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值.
二、综合题
14.(2016九上·嘉兴期末)如图所示,在研究电热跟哪些因素有关的实验中,两个相同的烧瓶中均装入相同质量的煤油,烧瓶甲、乙中电阻丝的阻值为R甲=5欧、R乙=10欧。
(1)将两根电阻丝串联在电路中,闭合开关,电流表的读数为0.5安,经过200秒后,电阻丝R甲放出的热量为    焦。若电阻丝放出的热量全部被煤油吸收,则    烧瓶内玻璃管中的液面上升的要高。
(2)当改变滑动变阻器滑片的位置时,发现在相同的时间内,同一烧瓶内的电阻丝,电流表示数大的时候,玻璃管中的液面要升得高,据此能否得出电流通过导体产生的热量多少与电流的平方成正比?    (选填“能”或“不能”)。
【答案】(1)250;乙
(2)不能
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】由焦耳定律可知:导体产生的热量与导体的电阻、通过导体的电流的二次方、通电时间成正比;探究与其中一个因素的关系时,应注意控制变量.
【解答】(1)根据焦耳定律公式Q=I2Rt知:电阻丝R甲放出的热量为Q=I2R甲t=(0.5A)2×5Ω×200s=250J;乙的电阻比较大,相应地放出的热量也比较多,因此,乙烧瓶内玻璃管中的液面上升比较高。(2)这个实验能得出的是电流通过导体产生的热量多少与电流成正比,
15.某学校每天需将1000kg、20℃的水烧开供师生饮用.
(1)试计算每天烧开水所需要的热量是多少?
(2)若分别用煤炭、煤气、天然气做燃料,根据课本中的知识和你生活是的经验,简述以上三种燃料中使用哪种燃料对大气污染程度最重以及它对大气的污染物主要是什么.
【答案】(1)每天烧开这些水至少需要3.36×108J的热量
(2)煤炭对大气污染最严重;它对大气的主要污染物是粉尘、二氧化硫等
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】(1)在1标准大气压下,水的沸点是100℃,把水烧开,水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×1000kg×(100℃﹣20℃)=3.36×108J;(2)在煤炭、煤气、天然气三种燃料中,煤炭对大气污染最严重;它对大气的主要污染物是粉尘、二氧化硫等.
【分析】(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;(2)根据生活经验分析煤炭、煤气与天然气对空气的污染情况
16.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(ρ水>ρ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象如图乙所示,
①根据图甲可判断出a物质是   .(选填“水”或“煤油”)
②根据图乙可判断出   吸热能力强.(选填“水”或“煤油”)
【答案】(1)质量;使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同
(2)水;水
【知识点】比热容
【解析】【解答】(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=cm△t,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=cm△t,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.
方法二:(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=cm△t,a物质比热大,所以a物质是水,所以a物质吸热能力强.
【分析】(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=cm△t,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.
三、解答题
17.一个质量为250g的钢刀,加热到56 0℃,然后在空气中自然冷却,室温为20℃,这把钢刀在冷却过程中放出多少热量 若把这些热量给30℃0.5kg的水加热,水温可以上升多少度 升高到多少度 (c钢=0.46×103J/(kg·℃)
【答案】钢刀放出62.1×103J的热量,水温升高30℃;升高到60℃。
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】Q放=c钢m铜Δt钢=0.46×103J/(kg·℃)×0.25kg×(560-20)℃=62.1×103J
钢刀放出的热全部被水吸收
Q吸=c水m水Δt水
Δt水=
Δt水=t-t0
t=Δt水+t0=30℃+30℃=60℃
【分析】在公式Q吸=cm(t-t0)中,如果已知其中的任意四个物理量,就可以利用方程求出另外的一个,也可以将原公式进行变形,导出一个变型公式,即可求出。
四、填空题
18.(2017·宁波模拟)因地球环境破坏,全球气候普遍变得恶劣,去年夏天印度某些区域异常狂热,气温高达50℃,道路开始融化,如右图中所示,太阳暴晒后的路面材料温度急升,材料内能   (选填“增大”、“减小”或“不变”),这是通过   方式(选填“热传递”或“做功”)改变了材料的内能。
【答案】增大;热传递
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】题考查了学生对改变物体内能两种方法的了解与掌握,属于基础题目。改变物体内能有两种方式:做功和热传递;做功是能量的转化,而热传递是能量的转移,据此分析回答。
【解答】炎热的夏天,太阳暴晒后的路面材料温度急升,是因为路面从太阳吸收热量,内能增加、温度升高,太阳的热量被路面吸收,这是通过热传递方式改变了材料的内能,故答案为:增大;热传递。
19.(2017·萧山模拟)如图是空气压缩引火仪,在其中装少量硝化棉,用力快速向下压活塞,会看到底部的硝化棉迅速燃烧。活塞快速下压过程中机械能转化为   ;若要计算出实验者在用恒力下压活塞过程中做的功,需要测量的量是    ;老师邀请小明做这个实验,小明缓慢地下压活塞直到活塞推至底部,结果并没有看到硝化棉燃烧的现象。请分析小明的实验不成功的原因:   。
【答案】内能;手对活塞的压力和活塞移动的距离;缓慢压活塞,压缩时间长,有较多热量通过热传递散失,硝化棉达不到着火点,所以硝化棉没有燃烧
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】改变内能的方法有:做功和热传递;当对物体做功,物体的内能将增大,温度升高;内燃机有四个冲程,在压缩冲程中,活塞压缩空气做功,将机械能转化为内能;在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮,用力将活塞迅速向下压,棉絮燃烧起来;说明压缩筒内空气做功,使空气的内能增大,温度升高;压缩过程中,活塞的机械能转化为空气的内能;
【解答】(1)用力将活塞迅速向下压,棉絮燃烧起来;说明压缩筒内空气做功,使空气的内能增大,温度升高;压缩过程中,活塞的机械能转化为空气的内能;(2)根据功的计算公式W=Fs知,需要测量手对活塞的压力和活塞移动的距离;(3)实验的缺陷是活塞有热量散失的可能,故小明实验不成功的原因可能是缓慢压活塞,压缩时间长,有较多热量通过热传递散失,硝化棉达不到着火点,所以硝化棉没有燃烧。
20.(2016九上·金华期中)热机一个工作循环由   个冲程组成,其中如图所示是热机的   冲程,这个冲程中是将   能转化为   能.
【答案】四;做功;内;机械
【知识点】热机
【解析】【分析】内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,将机械能转化为内能的是压缩冲程,将内能转化为机械能的是做功冲程.
【解答】解:在热机一个工作循环的四个冲程中.根据图示可知,进气门和排气门都是关闭的,活塞下行,火花塞喷出电火花,可以判断是做功冲程,这一过程中将内能转化为机械能.
故答案为:四;做功;内;机械.
21.(2016九上·嘉兴期末)汽车是我们最熟悉的交通工具之一。汽油机是汽车内的动力装置,通过汽油在汽缸内燃烧,生成高温高压的燃气,推动活塞做功。如图甲所示是汽油机的   冲程,能量转化过程为   。在乙、丙两图所示的实验中,与该冲程能量转化相同的是   。
【答案】压缩;机械能转化为内能;丙
【知识点】热机
【解析】【分析】根据气门的关闭情况,再根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向,就可以确定是哪一个冲程,进而判断出能量的转化.
【解答】图可知,进气阀和排气阀都关闭,并且活塞向上运动,所以是压缩冲程;在压缩冲程中,活塞被飞轮带动向上运动,汽油机里的汽油和空气的混合物被压缩,体积减小,温度升高所以混合物的内能增加,而活塞由于压缩混合物的关系,自身动能减少,造成机械能减少,所以在压缩冲程中,机械能转化为内能.丙中压缩气体做功也是将机械能转化为内能。
22.如图为某一天中央电视台天气预报的截图。图中显示的四个地方,内陆地区的温差比沿海地区的温差大,造成这种差别的主要原因是水的比热容比泥土、砂石的比热容   (选填“大”或“小”)。
【答案】大
【知识点】比热容
【解析】【分析】相同质量的物质吸收(放出)相同的热量,比热容大的物质温度升高(降低)得少。
【解答】沿海地区,水多,主要从水的比热容角度考虑;内陆地区水少、砂石多,主要从砂石的比热容角度考虑。因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和砂石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小。
故答案为:大
1 / 1浙教版科学九年级上册第三章第五节 物体的内能 同步训练
一、单选题
1.(2017·杭州)将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度(两物体与外界没有热量交换)。则有(  )
A.高温物体放出的热量一定大于低温物体吸收的热量
B.高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量
C.高温物体降低的温度一定大于低温物体升高的温度
D.高温物体降低的温度一定等于低温物体升高的温度
2.(2017·绍兴)如图所示是某轿车发动机的四冲程汽油机的一个工作循环示意图。表示做功冲程的是(  )
A. B.
C. D.
3.(2017·金华)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
4.(2017·舟山)下列各项都能使下图瓶内铁屑内能增加,其中属于做功的是(  )
A.不断晃动瓶子 B.用酒精灯加热
C.用手捂瓶子 D.在烈日下照射
5.(2017·萧山模拟)下列关于热机的说法正确的是(  )
A.热机的效率可以高达90%以上
B.热机是一种将化学能转化为内能的设备
C.在连续工作的四个冲程中,有一个冲程是靠飞轮的惯性完成的
D.热机完成200个工作循环,曲轴转动400周,活塞对外做功200次
6.(2017·浙江模拟)开瓶器开启啤酒瓶盖时,瞬间伴有“嘭”的一声,瓶口有白雾生成,下列说法正确的是(  )
A.瓶口的白雾是瓶口水蒸气液化形成的
B.开瓶器是一个费力杠杆
C.瓶口的白雾是瓶内二氧化碳液化形成的
D.瓶内气体对外做功,啤酒内能增加
7.(2016九上·金华期中)汽油机的一个工作循环包括四个冲程,其中将机械能转化为内能的是(  )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
8.A、B两物体质量相等,温度均为10℃;甲、乙两杯水质量相等,温度均为50℃.现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了4℃,乙杯水温降低了8℃,不考虑热量的损耗,则A、B两物体的比热容之比为(  )
A.4:9 B.3:5 C.2:3 D.1:2
9.质量相等,初温相同的铜、铝两种物质,放出相等的热量后相接触,则(c铝>c铜)(  )
A.温度从铝传到铜 B.热量从铝传到铜
C.热量从铜传到铝 D.铜和铝之间没有热传递
10.用相同的电加热器给质量相等的甲、乙两种液体加热时,根据实验结果描绘的温度﹣时间图象如图所示.由图象可知(  )
A.甲比乙温度升高得快,甲的比热容大于乙的比热容
B.甲比乙温度升高得快,乙的比热容大于甲的比热容
C.乙比甲温度升高得快,甲的比热容大于乙的比热容
D.乙比甲温度升高得快,乙的比热容大于甲的比热容
11.(2017九上·临海期末)如图所示实验或事例,属于内能转化为机械能的是 (  )
A. 由滑梯上滑下臀部会有灼热感
B.搓手取暖
C.水蒸气将塞子冲出
D.压缩空气
12.为了节约能源,需要提高热机的效率,下列措施中不能提高效率的是(  )
A.尽量增加热机的工作时间 B.尽量使燃料充分燃烧
C.尽量减少废气带走的热量 D.尽量减少热机部件的摩擦
13.如图所示为内燃机的能流图,则内燃机的效率可表示为(  )
A. B.
C. D.
二、综合题
14.(2016九上·嘉兴期末)如图所示,在研究电热跟哪些因素有关的实验中,两个相同的烧瓶中均装入相同质量的煤油,烧瓶甲、乙中电阻丝的阻值为R甲=5欧、R乙=10欧。
(1)将两根电阻丝串联在电路中,闭合开关,电流表的读数为0.5安,经过200秒后,电阻丝R甲放出的热量为    焦。若电阻丝放出的热量全部被煤油吸收,则    烧瓶内玻璃管中的液面上升的要高。
(2)当改变滑动变阻器滑片的位置时,发现在相同的时间内,同一烧瓶内的电阻丝,电流表示数大的时候,玻璃管中的液面要升得高,据此能否得出电流通过导体产生的热量多少与电流的平方成正比?    (选填“能”或“不能”)。
15.某学校每天需将1000kg、20℃的水烧开供师生饮用.
(1)试计算每天烧开水所需要的热量是多少?
(2)若分别用煤炭、煤气、天然气做燃料,根据课本中的知识和你生活是的经验,简述以上三种燃料中使用哪种燃料对大气污染程度最重以及它对大气的污染物主要是什么.
16.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(ρ水>ρ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象如图乙所示,
①根据图甲可判断出a物质是   .(选填“水”或“煤油”)
②根据图乙可判断出   吸热能力强.(选填“水”或“煤油”)
三、解答题
17.一个质量为250g的钢刀,加热到56 0℃,然后在空气中自然冷却,室温为20℃,这把钢刀在冷却过程中放出多少热量 若把这些热量给30℃0.5kg的水加热,水温可以上升多少度 升高到多少度 (c钢=0.46×103J/(kg·℃)
四、填空题
18.(2017·宁波模拟)因地球环境破坏,全球气候普遍变得恶劣,去年夏天印度某些区域异常狂热,气温高达50℃,道路开始融化,如右图中所示,太阳暴晒后的路面材料温度急升,材料内能   (选填“增大”、“减小”或“不变”),这是通过   方式(选填“热传递”或“做功”)改变了材料的内能。
19.(2017·萧山模拟)如图是空气压缩引火仪,在其中装少量硝化棉,用力快速向下压活塞,会看到底部的硝化棉迅速燃烧。活塞快速下压过程中机械能转化为   ;若要计算出实验者在用恒力下压活塞过程中做的功,需要测量的量是    ;老师邀请小明做这个实验,小明缓慢地下压活塞直到活塞推至底部,结果并没有看到硝化棉燃烧的现象。请分析小明的实验不成功的原因:   。
20.(2016九上·金华期中)热机一个工作循环由   个冲程组成,其中如图所示是热机的   冲程,这个冲程中是将   能转化为   能.
21.(2016九上·嘉兴期末)汽车是我们最熟悉的交通工具之一。汽油机是汽车内的动力装置,通过汽油在汽缸内燃烧,生成高温高压的燃气,推动活塞做功。如图甲所示是汽油机的   冲程,能量转化过程为   。在乙、丙两图所示的实验中,与该冲程能量转化相同的是   。
22.如图为某一天中央电视台天气预报的截图。图中显示的四个地方,内陆地区的温差比沿海地区的温差大,造成这种差别的主要原因是水的比热容比泥土、砂石的比热容   (选填“大”或“小”)。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】热量是指在热传递过程中传递的能量,只有在热传递过程中才能提到热量。
【解答】 解:将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度,由于不知它们的初始温度,故无法判定温度的高低,故CD错误;则高温物体放出热量,低温物体吸收热量,放出的热量等于放出的热量,故B正确,A错误。
故选:B
2.【答案】C
【知识点】热机
【解析】【分析】本题考查了内燃机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成.+考查了内燃机的四个冲程的判断,解决此题需要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答。本题应抓住汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。判断冲程名称可用口诀:“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;”进行分析;其中在做功冲程中,是内燃机的内能转化为机械能,在压缩冲程中是机械能转化为内能。
【解答】A、进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程;不符合题意;
B、两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,不符合题意;
C、两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,符合题意;
D、排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程;不符合题意;
故选C
3.【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】A、物体吸热或温度升高,内能一定增大;但物体的内能增大,不一定是由物体吸热或温度升高引起的;B、做功与热传递可以改变物体的内能,搓手取暖属于做功改变物体内能;C、水的比热容大,这是其常被用做冷却剂的原因;D、根据内能的定义分析。
【解答】A、晶体在熔化的过程中吸热但温度不变,故A错误;
B、人在搓手取暖的过程中,通过做功使人手内能增加,为机械能转化为内能,故B错误;
C、用水做冷却剂,是因为水的比热容大,在改变相同的温度时,能够有收更多的热量,故C正确;
D、铁块煅烧前,仍然具有内能,故D错误。
故选C
4.【答案】A
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】改变物体内能有两种方式:做功和热传递.做功可以改变物体的内能,当对物体做功时,机械能转化为内能,当物体对外做功时,内能转化为机械能.做功实质是能量的转化,热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分,必须有温差.
【解答】A、不断晃动瓶子,是克服摩擦做功,使其内能增大,故A正确;
B、用酒精灯加热是属于热传递改变物体的内能,故B错误;
C、用手捂瓶子是属于热传递改变物体的内能,故C错误;
D、在烈日下照射是属于热传递改变物体的内能,故D错误;
故选A
5.【答案】D
【知识点】热机
【解析】【分析】(1)热机排出的废气带走了大量的热量,所以热机的效率都比较低,同时废气中还含有二氧化碳、二氧化硫等有害物质污染环境;(2)内燃机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、做功、压缩和排气,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;(3)热机是把内能转化成机械能的装置。
【解答】A、通过技术改造只能提高热机的效率,但不可能达到90%以上,故A错误;
B、热机是把内能转化成机械能的装置,故B错误;
C、工作循环有四个冲程,分别是吸气、做功、压缩和排气,其中吸气、压缩、排气这三个冲程是靠飞轮的惯性完成的,故C错误;
D、热机完成一个工作循环,曲轴转动两圈做功一次完成四个冲程,故200个工作循环,曲轴转动400周,活塞对外做功200次,故D正确。
6.【答案】A
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】做功可以改变物体的内能:物体对外做功,例如气体膨胀做功,气体的内能减小、温度降低。开启啤酒瓶盖瞬间,瓶内水蒸气迅速膨胀发出响声,同时做功,水蒸气的内能减小、温度降低,液化为小水珠飘散在空中,即我们看到的“白烟”。
【解答】A、开启啤酒瓶盖瞬间,瓶内水蒸气迅速膨胀发出响声,同时做功,水蒸气的内能减小、温度降低,液化为小水珠飘散在空中,即我们看到的“白雾”,故A正确;
B、根据杠杆定律,开瓶器手握一端较长,所需力较少,因此开瓶器是一个省力杠杆,故B错误;
C、瓶口的白雾是瓶内水蒸气液化形成,故C错误;
D、体膨胀做功,气体的内能减小、温度降低,故D错误。
故选A
7.【答案】B
【知识点】热机
【解析】【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、做功、压缩和排气;做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;压缩冲程也有能量转化,将机械能转化为内能.
【解答】解:汽油机共有四个冲程,汽油机在压缩冲程中将机械能转化为内能.
故选B.
8.【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】(1)物体A放入甲杯水后,水的温度由50℃降低了4℃,变成50℃﹣4℃=46℃,A的温度由10℃升高到46℃,水放出的热量等于A吸收的热量,据此列出热平衡方程,就可以求出A的比热容.(2)物体B放入乙杯水后,水的温度由50℃降低了8℃,变成50℃﹣8℃=42℃,B的温度由10℃升高到42℃,水放出的热量等于B吸收的热量,据此列出热平衡方程,就可以求出B的比热容.
求出A和B的比热容后,就可以解决问题.
【解答】解:(1)物体A放入甲杯水后,它们的共同温度为50℃﹣4℃=46℃,
水放出的热量Q放=c水m水△t水
A吸收的热量Q吸=cAmA△tA,
根据热平衡方程:Q放=Q吸,
即c水m水△t水=cAmA△tA
代入相关数据得:
cA= × (2)物体B放入乙杯水后,它们的共同温度为50℃﹣8℃=42℃,
水放出的热量Q放=c水m水△t水
B吸收的热量Q吸=cBmB△tB,
根据热平衡方程:Q放=Q吸,
即c水m水△t水=cBmB△tB
代入相关数据得:
cB= × (3)∵A、B两物体质量相等,即mA=mB,
∴ = =4:9.
故选A.
9.【答案】B
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】①由放热计算公式Q放=cm△t可知,质量相同的不同物质,放出相同的热量,比热容大的温度变化慢,比热容小的温度变化快;②温度不同的两个物体相互接触时,内能可以从高温物体转移到低温物体.
【解答】解:(1)热传递过程中传递的是能量,温度是指物体的冷热程度,不能说传递的是温度;故A错误.(2)质量相同的铜块和铝块,因为c铜<c铝,放出相同的热量后,由Q放=cm△t可知,铜块的温度降低的多;
因为铝块和铜块的初温度相同,放出相同的热量后,铜块温度降低的幅度更大,所以铜块的末温度更低,因此内能从铝块传给铜块;故B正确,CD错误;
故选:B.
10.【答案】B
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】由图象可知,相同的时间内,甲的温度升的更高,甲的温度升的更快;根据公式Q=cm△t,在质量、吸收的热量一定时,温度变化值大的比热容小.
【解答】解:(1)分析图象可知:相同的时间内,甲的温度变化值大,甲的温度升高快.故CD不符合题意;(2)根据公式Q=cm△t,甲、乙两种物质的质量相等,加热相同的时间它们吸收的热量也是相等的,甲升高的温度值大,甲的比热容小.故A不符合题意,B符合题意;
故选B.
11.【答案】C
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】改变内能的方法有两种:做功和热传递;做功改变物体的内能是其他形式的能和内能之间的转化;做功改变物体的内能有两种情况:(1)外界对物体做功物体的内能增加,(2)物体对外做功物体的内能减少。
【解答】解:A、B、D是机械能转化为内能;
C、是内能转化为机械能。
故选C。
12.【答案】A
【知识点】热机
【解析】【解答】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,所以减少热量的损失可以提高热机的效率,所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失,提高效率;增加热机的工作时间,并不能减少热量的损失,所以不能提高热机的效率.故选A.
【分析】要解决此题,需要掌握热机的效率的概念.热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比.比值越大,效率越高.
13.【答案】C
【知识点】热机
【解析】【解答】由能流图可知:燃料完全燃烧放出的热量为E,有用机械能即有用功为E2,所以内燃机的效率可表示为 .故选C.
【分析】热机的机械效率是指有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值.
14.【答案】(1)250;乙
(2)不能
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】由焦耳定律可知:导体产生的热量与导体的电阻、通过导体的电流的二次方、通电时间成正比;探究与其中一个因素的关系时,应注意控制变量.
【解答】(1)根据焦耳定律公式Q=I2Rt知:电阻丝R甲放出的热量为Q=I2R甲t=(0.5A)2×5Ω×200s=250J;乙的电阻比较大,相应地放出的热量也比较多,因此,乙烧瓶内玻璃管中的液面上升比较高。(2)这个实验能得出的是电流通过导体产生的热量多少与电流成正比,
15.【答案】(1)每天烧开这些水至少需要3.36×108J的热量
(2)煤炭对大气污染最严重;它对大气的主要污染物是粉尘、二氧化硫等
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】(1)在1标准大气压下,水的沸点是100℃,把水烧开,水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×1000kg×(100℃﹣20℃)=3.36×108J;(2)在煤炭、煤气、天然气三种燃料中,煤炭对大气污染最严重;它对大气的主要污染物是粉尘、二氧化硫等.
【分析】(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;(2)根据生活经验分析煤炭、煤气与天然气对空气的污染情况
16.【答案】(1)质量;使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同
(2)水;水
【知识点】比热容
【解析】【解答】(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=cm△t,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=cm△t,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.
方法二:(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=cm△t,a物质比热大,所以a物质是水,所以a物质吸热能力强.
【分析】(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=cm△t,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.
17.【答案】钢刀放出62.1×103J的热量,水温升高30℃;升高到60℃。
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】Q放=c钢m铜Δt钢=0.46×103J/(kg·℃)×0.25kg×(560-20)℃=62.1×103J
钢刀放出的热全部被水吸收
Q吸=c水m水Δt水
Δt水=
Δt水=t-t0
t=Δt水+t0=30℃+30℃=60℃
【分析】在公式Q吸=cm(t-t0)中,如果已知其中的任意四个物理量,就可以利用方程求出另外的一个,也可以将原公式进行变形,导出一个变型公式,即可求出。
18.【答案】增大;热传递
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】题考查了学生对改变物体内能两种方法的了解与掌握,属于基础题目。改变物体内能有两种方式:做功和热传递;做功是能量的转化,而热传递是能量的转移,据此分析回答。
【解答】炎热的夏天,太阳暴晒后的路面材料温度急升,是因为路面从太阳吸收热量,内能增加、温度升高,太阳的热量被路面吸收,这是通过热传递方式改变了材料的内能,故答案为:增大;热传递。
19.【答案】内能;手对活塞的压力和活塞移动的距离;缓慢压活塞,压缩时间长,有较多热量通过热传递散失,硝化棉达不到着火点,所以硝化棉没有燃烧
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】改变内能的方法有:做功和热传递;当对物体做功,物体的内能将增大,温度升高;内燃机有四个冲程,在压缩冲程中,活塞压缩空气做功,将机械能转化为内能;在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮,用力将活塞迅速向下压,棉絮燃烧起来;说明压缩筒内空气做功,使空气的内能增大,温度升高;压缩过程中,活塞的机械能转化为空气的内能;
【解答】(1)用力将活塞迅速向下压,棉絮燃烧起来;说明压缩筒内空气做功,使空气的内能增大,温度升高;压缩过程中,活塞的机械能转化为空气的内能;(2)根据功的计算公式W=Fs知,需要测量手对活塞的压力和活塞移动的距离;(3)实验的缺陷是活塞有热量散失的可能,故小明实验不成功的原因可能是缓慢压活塞,压缩时间长,有较多热量通过热传递散失,硝化棉达不到着火点,所以硝化棉没有燃烧。
20.【答案】四;做功;内;机械
【知识点】热机
【解析】【分析】内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,将机械能转化为内能的是压缩冲程,将内能转化为机械能的是做功冲程.
【解答】解:在热机一个工作循环的四个冲程中.根据图示可知,进气门和排气门都是关闭的,活塞下行,火花塞喷出电火花,可以判断是做功冲程,这一过程中将内能转化为机械能.
故答案为:四;做功;内;机械.
21.【答案】压缩;机械能转化为内能;丙
【知识点】热机
【解析】【分析】根据气门的关闭情况,再根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向,就可以确定是哪一个冲程,进而判断出能量的转化.
【解答】图可知,进气阀和排气阀都关闭,并且活塞向上运动,所以是压缩冲程;在压缩冲程中,活塞被飞轮带动向上运动,汽油机里的汽油和空气的混合物被压缩,体积减小,温度升高所以混合物的内能增加,而活塞由于压缩混合物的关系,自身动能减少,造成机械能减少,所以在压缩冲程中,机械能转化为内能.丙中压缩气体做功也是将机械能转化为内能。
22.【答案】大
【知识点】比热容
【解析】【分析】相同质量的物质吸收(放出)相同的热量,比热容大的物质温度升高(降低)得少。
【解答】沿海地区,水多,主要从水的比热容角度考虑;内陆地区水少、砂石多,主要从砂石的比热容角度考虑。因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和砂石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小。
故答案为:大
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