粤沪版物理九年级上册同步练习:第十二章 内能与热机 章末复习(Word有答案)

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名称 粤沪版物理九年级上册同步练习:第十二章 内能与热机 章末复习(Word有答案)
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资源类型 教案
版本资源 沪粤版
科目 物理
更新时间 2022-06-30 21:27:52

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章末复习
一、内能
1.定义:物体内所有的      与      的总和叫做物体的内能。一切物体,不论温度高低,都具有内能。内能的单位是    ,简称    ,符号是    。
2.改变物体内能的两种方式:    和 ,
二者对于改变物体的内能是    的。
3.物体的内能大小与温度有关,同一物体温度越高,分子的无规则运动越   ,内能越   。内能的大小不仅与温度有关,还与其他因素如图:    、    、    等有关。
4.热传递有    、    和    三种方式。
二、热量
5.定义:在物理学中,把物体在     过程中      的多少叫做热量。物体吸收热量,内能    ,物体放出热量,内能    。
6.单位:在国际单位制中,热量的单位是    ,简称    ,符号是    。
7.在质量一定时,物体吸收的热量跟温度的升高值成    ;在升高相同的温度时,物体吸收的热量跟它的质量成    。
8.热值:在物理学中,把某种燃料      时所放出的热量与燃料质量的    叫做这种燃料的热值。它的符号是    。
9.燃料完全燃烧放出热量的计算公式:Q=   ;在国际单位制中,热值的单位是    (固体和液体);    (气体)。
三、比热容
10.比热容:在数值上等于      的某种物质,温度        1 ℃所吸收(或放出)的热量,符号是   ,单位是      。
11.水的比热容是        ,物理意义是:1 kg的水温度     (或     )1 ℃所     (或     )的热量是     。人们常用水给发动机    ,用热水    ,是利用水的          的特性。
12.比热容是物质的一种特性,同种物质比热容
(状态不变时),不同的物质比热容一般  。
同种物质,状态不同,比热容一般     。
13.物体吸、放热的计算公式:      。
四、内能的应用
14.热机:把燃料燃烧时释放的   转化为  的装置称为热机。燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机,叫做     。
15.四冲程内燃机在一个工作循环中共有   个冲程,活塞往复运动   次,气缸内的燃油燃烧爆发   次,对外做功   次,曲轴、连杆、飞轮转动   周。
16.热机在工作时,          的能量与               的能量之比,叫做热机的效率。
一种 能量 内能 内能是物体内所有的分子动能与分子势能的总和。由于分子在不停地做无规则运动,所以内能不可能为零;影响内能的因素有温度、体积、质量、状态等;改变内能的两种方式:      和    
两种 特性 热值和比热容 热值是表示燃料完全燃烧释放热量能力的一种特性,燃料的热值只与燃料的    有关,与燃料的质量、体积、是否完全燃烧均无关;比热容是表示物质吸收(或放出)热量本领的一种特性,与          有关,与物体的吸放热、温度的高低、质量的大小无关;二者在热量计算方面的联系:Q吸=cmΔt=ηQ放=ηqm
命题点1 改变物体内能的两种方式
如图示,改变物体内能的两种方式:    和    。
命题点2 水的比热容较大的应用
如图a)(b)所示,在日常生活中,既可以用水来取暖,也可以用水来降温,这是水的比热容    的缘故。
命题点3 汽油机的四个冲程
  如图示是四冲程汽油机的一个工作循环,包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程,只有做功冲程是将    能转化为    能,其他三个冲程是辅助冲程,是依靠飞轮的    来完成的。
实验一 探究影响物质吸收(或放出)热量的因素
1.实验装置:如图示。
2.设计实验:用酒精灯加热烧杯中的水,用温度计测出水的温度,分析温度变化和加热时间的关系;在两个相同的烧杯中分别盛有50 g、100 g的水,用酒精灯加热烧杯中的水,分析温度变化和水的质量的关系。
3.测量工具:温度计、钟表。
4.进行实验
(1)探究水的吸热与温度变化的关系:在烧杯中盛放100 g的水,用酒精灯对水加热后,选取一个温度作为起始温度开始计时,并将水每升高相同温度所用的时间进行比较。
(2)探究水的吸热与水的质量的关系:分别在两个相同的烧杯中盛放50 g、100 g的水,用同样的酒精灯对它们进行加热,使它们升高相同的温度,比较加热时间。
(3)小组分工:报时员、报温度值员、记录员、搅拌员、描点员各一名。
(4)根据对实验数据的整理和分析,总结分析物质吸收(或放出)热量与温度变化、质量的关系。
5.实验结论:当物质温度升高(或降低)时,它吸收(或放出)的热量与物质质量的大小、温度的变化多少成    。
6.评估交流
(1)实验中用       来反映水吸热的多少。
(2)要用     的烧杯来盛放不同质量的水。
(3)实验中运用了     法和     法。
实验二 探究不同物质的吸、放热性能
1.实验装置:如图示。
2.设计实验
用同一盏酒精灯给规格相同的烧杯(分别盛有质量相等的水和砂石)分别加热,观察在相同的加热时间内它们温度升高的情况。
3.测量工具:温度计、钟表。
4.进行实验
(1)在规格相同的烧杯内分别盛有质量相等的水和砂石。
(2)用同一盏酒精灯给烧杯加热,大约每隔1 min记录一次温度。
(3)小组分工:报时员、报温度值员、记录员、搅拌员、描点员各一名。
(4)根据对实验数据的整理和分析,总结水和砂石的吸热情况。
5.实验结论:质量相等的不同物质,吸收相同的热量,但它们升高的温度不同,这表明不同物质的吸热能力    。
6.评估交流
(1)实验中用      来反映物质吸热的多少。
(2)要用    的烧杯来盛放    质量的水和砂石。
(3)实验中运用了      法和    法。
类型一 内能和热量的概念
1.[2020·凉山州] 下列关于内能、热量、温度和做功的说法中不正确的是 (  )
A.温度高的物体把温度传给温度低的物体
B.某铁块温度降低,内能一定减小
C.物体吸热,温度不一定升高
D.一个物体温度升高,可能是外界对物体做功
2.[2020·泰州改编] 将热水倒进玻璃杯中,玻璃杯会变热,下列说法正确的是 (  )
A.水将温度传给了玻璃杯
B.水含有的热量减少
C.玻璃杯增加的内能大于水减少的内能
D.热量从水传给玻璃杯,直至二者温度相等为止
类型二 内能的改变
3.[2020·泰安] 下面是研究黑点标注的物体内能改变的情景,通过做功使物体内能增加的是 (  )
A.把铁丝反复弯折,弯折处变热
B.把钢球放入炉火中,烧一段时间
C.冬天,用热水袋对手进行取暖
D.水烧开时,水蒸气将壶盖顶起
4.[2020·金昌] 关于如图示的物理过程,下列分析正确的是 (  )
A.图甲:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能不变
B.图乙:瓶子内的空气推动塞子做功后,瓶子内空气的内能增大
C.图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加
D.图丁:气缸内的气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能,气体内能减少
类型三 热值与比热容
5.[2020·无锡] 煤炭是一种重要能源。为判断煤炭品质的优劣,最科学的方法是检验煤炭的 (  )
A.比热容 B.密度 C.热值 D.温度
6.[2020·北京] 依据表格中的数据,判断下列说法正确的是 (  )
物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1]
水 4.2×103
煤油 2.1×103
砂石 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 ℃吸收的热量是4.2×103 J
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
7.[2020·盐城] 为了探究热传递过程中高温物体和低温物体温度变化的特点,小明做了如图下实验:将盛有30 ℃冷水的小烧杯放入盛有70 ℃热水的大烧杯中,分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况,绘制成如图示的图像。下列说法错误的是 (  )
A. 热水和冷水到达同一温度的时间是相同的
B. 热水温度下降比冷水温度升高得快
C. 热水放出的热量等于冷水吸收的热量
D. 热水的质量可能小于冷水的质量
8.[2020·汕头潮南区一模] 小明在“探究不同液体的吸热情况”实验中,用了如图示的两套完全相同的装置,他按实验要求分别对甲和乙两种液体进行加热,实验数据记录如图下表。
物质 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃
甲 20 6 45
乙 20 6 68
(1)按实验要求,甲和乙的质量应    (选填“相同”或“不相同”)。
(2)在此实验中,如图果要使甲和乙最后的温度相同,就要给    (选填“甲”或“乙”)加热更长的时间,此时,甲吸收的热量    (选填“大于”“小于”或“等于”)乙吸收的热量。
(3)根据实验数据分析可知,    (选填“甲”或“乙”)的比热容大。
(4)物质甲在温度由20 ℃升高到45 ℃的过程中,它的内能    (选填“增大”或“减小”)。这是采用      的方式改变物体内能的。
9.[2020·天水改编] 在“探究不同物质温度变化与吸热的关系”的实验中,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,用相同的电加热器加热,如图a)所示。
(1)在图(a)中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和    。加热过程中,甲、乙液体吸收热量的多少是通过      来判断的。
(2)分析图(b)可知,吸收相同热量,    液体升温更高;    液体更适合做汽车发动机的冷却液。
(3)若甲、乙液体从如图图(b)所示的初温分别升高到40 ℃和35 ℃,吸收的热量之比为2∶1,则甲、乙液体的比热容之比为    。
类型四 热量的计算
10.[2020·郴州] 春季,在培育秧苗时,有经验的农民往往会在傍晚往秧田里灌水以防倒春寒冻伤秧苗,这是利用水的    比较大的性质;若质量为2000 kg的水温度从5 ℃降低到2 ℃,放出的热量是    J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
11.[2020·苏州] 某燃气热水器将20 kg的水从10 ℃加热到60 ℃,完全燃烧了0.21 m3的煤气,水吸收的热量是     J;热水器烧水的效率是    。[已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),煤气的热值为4.0×107 J/m3]
12.[2020·黔南州] 小聪的体重是500 N,家住19楼(楼的层高为3 m),家里用燃气灶烧水、做饭。如图果他从1楼步行上楼到家里(走了18层楼),用时3 min。已知天然气的热值为3.0×107 J/m3,水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)。问:
(1)他上楼克服重力做的功是多少 做功的功率是多少
(2)完全燃烧多少立方米天然气放出的热量与小聪做的功相等 如图果这些热量有35%被水吸收,能使0.5 kg的水温度升高多少
13.[2020·聊城] 小华家使用的是天然气热水器,他尝试估测该热水器的效率,以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时,把50 kg的水从20 ℃加热到54 ℃,天然气表的示数由1365.05 m3变为1365.17 m3,已知水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值q=7.0×107 J/m3。求:
(1)水吸收的热量。
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量。
(3)该热水器的效率。
类型五 热机
14.[2020·衡阳] 如图所示为四冲程内燃机的工作示意图,下列说法正确的是 (  )
A.一个工作循环的正确顺序是:甲、乙、丙、丁
B.乙冲程能获得动力
C.丁冲程有明显的机械能转化为内能的过程
D.丙冲程存在化学能转化为内能的过程
15.[2020·潍坊] (多选)礼花喷射器的结构如图所示,气罐内有高压气体,气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒打开气阀,气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。对该过程的分析正确的是 (  )
A.罐内气体的内能减少
B.罐内气体的分子热运动加剧
C.罐内气体通过热传递的方式改变了其内能
D.该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同
【核心要点突破】
1.分子动能 分子势能 焦耳 焦 J
2.做功 热传递 等效
3.剧烈 大 质量 体积 状态
4.传导 对流 辐射
5.热传递 内能改变 增加 减少
6.焦耳 焦 J
7.正比 正比
8.完全燃烧 比 q
9.qm J/kg J/m3
10.单位质量 升高(或降低) c J/(kg·℃)
11.4.2×103 J/(kg·℃) 升高 降低 吸收 放出 4.2×103 J 降温 取暖 比热容较大
12.相同 不同 不同
13.Q=cmΔt
14.内能 机械能 内燃机
15.4 2 1 1 2
16.用来做有用功 燃料完全燃烧放出
【教材知识纵横】
做功 热传递 种类 物质的种类、状态
【教材图片解读】
命题点1 做功  热传递
命题点2 较大
命题点3 内 机械 惯性
【重点实验再现】
实验一 5.正比
6.(1)加热时间 (2)相同 (3)控制变量 转换
实验二 5.不同
6.(1)加热时间 (2)相同 相同
(3)控制变量 转换
【中考真题链接】
1.A  在热传递过程中,传递的是热量,而不是温度,故A错误;铁块的温度降低,铁分子无规则运动减慢,分子动能减小,内能减小,故B正确;物体吸热,温度不一定升高,如图晶体熔化时虽然继续吸热,但温度是不变的,故C正确;一个物体的温度升高,可能是外界对物体做了功,也可能是其他物体对它传递了热量,故D正确。
2.D  温度是指物体冷热的程度,温度不能传递,将热水倒进玻璃杯中,玻璃杯会变热,是水将热量传给玻璃杯,故A错误;热量是一个过程量,只能用“吸收”和“放出”描述,不能用“含有”描述,故B错误;将热水倒进玻璃杯中,温度高的热水放出热量,温度低的玻璃杯吸收热量,水的内能减少,玻璃杯的内能增大,此过程中,热水放出的热量会有一部分被空气吸收,玻璃杯不能完全吸收热水放出的热量,所以玻璃杯增加的内能小于水减少的内能,故C错误;热水倒进玻璃杯时,热量就从热水传递给玻璃杯,直到二者温度相等时,就不再传递,故D正确。
3.A  把铁丝反复弯折,对铁丝做功,弯折处变热、内能增大,属于通过做功增加物体的内能,故A符合题意;把钢球放入炉火中烧,钢球从火焰中吸收热量,是通过热传递改变物体内能的,故B不符合题意;用热水袋对手进行取暖时,手从热水袋吸收热量,是热传递改变物体的内能,故C不符合题意;烧开水时水蒸气将壶盖顶起,水蒸气对外做功,物体的内能减小,故D不符合题意。
4.D  图甲中厚玻璃筒内的空气被压缩时,活塞对空气做功,空气温度升高,空气的内能增加,故A错误;图乙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;图丙中试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能减少,故C错误;图丁中气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正确。
5.C  热值是燃料的一种特性,单位质量的煤完全燃烧时所释放出的热量越大,说明该煤的热值越大,即是优质煤炭,故C正确。
6.D  比热容是物质的一种特性,与质量无关,一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变,故A错误;由Δt=可知,物体降低的温度还与质量有关,未知质量不能比较降低的温度,故B错误;水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)表示质量为1 kg的水温度升高1 ℃吸收的热量是4.2×103 J,故C错误;由Q吸=cmΔt可知,水和煤油的质量、吸收热量相等,由于煤油的比热容小于水的比热容,故煤油的温度升高较多,故D正确。
7.C  由图可知,400 s时,热水和冷水到达同一温度40 ℃,所以热水和冷水到达同一温度的时间是相同的,A正确。400 s内,热水温度由70 ℃下降到40 ℃,下降30 ℃;冷水温度由30 ℃上升到40 ℃,上升10 ℃,热水温度下降比冷水温度升高得快,B正确。由于大烧杯中的热水热量会损失一部分,所以热水放出的热量大于冷水吸收的热量,C错误。如图果考虑到热水热量损失较少时,根据Q=cmΔt,冷水升高的温度小于热水降低的温度,所以热水的质量可能小于冷水的质量,故D正确。
8.(1)相同 (2)甲 大于
(3)甲 (4)增大 热传递
(1)探究不同液体的吸热能力时,应控制甲、乙两种液体的质量相同。(2)由表格数据可知,甲、乙两种液体的初温相同,加热时间相同,吸收热量也相同,甲末温低,所以要使甲和乙最后的温度相同,就要给甲加热更长的时间,两套加热装置完全相同,所以甲吸收的热量大于乙。(3)相同质量的甲和乙,升高相同的温度,甲吸热多,甲的吸热能力强,所以甲的比热容大。(4)物质甲吸热,温度升高,内能增大,这是采用热传递的方式改变其内能的。
9.(1)停表 加热时间长短 (2)乙 甲 (3)3∶2
10.比热容 2.52×107  傍晚时在秧田里灌水,是因为水的比热容比沙土大,在放出相同的热量时,水的温度变化小,使秧苗的温度不致下降得过低,从而可使秧苗不被冻坏;水放出的热量:Q放=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2000 kg×(5 ℃-2 ℃)=2.52×107 J。
11.4.2×106 50%  水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×20 kg×(60 ℃-10 ℃)=4.2×106 J;这些煤气完全燃烧放出的热量:Q放=qV=4.0×107 J/m3×0.21 m3=8.4×106 J,热水器烧水的效率:η=×100%=×100%=50%。
12.(1)他上楼克服重力做的功:W=Gh=500 N×18×3 m=27000 J;
所用时间t=3 min=180 s,
则做功的功率:P===150 W。
(2)由题意可知,天然气完全燃烧放出的热量:
Q=W=27000 J;
由Q=Vq可得,需要完全燃烧天然气的体积:V===0.0009 m3;
水吸收的热量为Q'=ηQ=35%×27000 J=9450 J,
由Q=cmΔt可得,水升高的温度:Δt===4.5 ℃。
13.(1)水吸收的热量:Q吸=cm水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(54 ℃-20 ℃)=7.14×106 J。
(2)消耗的天然气的体积:V=1365.17 m3-1365.05 m3=0.12 m3,
消耗的天然气完全燃烧放出的热量:Q放=qV=7.0×107 J/m3×0.12 m3=8.4×106 J。
(3)该热水器的效率:η=×100%=×100 %=85%。
14.C
15.AD  在喷出礼花的过程中,罐内的压缩空气对礼花做功,空气的内能转化为礼花的机械能,罐内气体内能减少,故A正确,C错误;罐内气体内能减少,温度降低,分子热运动速度减慢,故B错误;汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能,气体将纸筒内的礼花快速喷向远处也是将内能转化为机械能,故D正确。