浙教版科学九年级上册3.5物体的内能 同步练习
一、单选题
1.某同学测得甲、乙两杯水的温度分别是45℃和75℃,下列判断正确的是( )
A.甲杯水的分子运动一定比乙杯水的分子运动剧烈
B.乙杯水的热量一定比甲杯水的热量多
C.乙杯水的温度降低,水的内能一定减少
D.甲杯水的内能一定比乙杯水的内能小
【答案】C
【知识点】内能
【解析】【分析】(1)温度越高,分子运动越剧烈;
(2)热量是过程量,只能在热传递的过程中谈到,不能说“具有或含有”;
(3)温度降低,内能减少;温度升高,内能增大;
(4)根据内能的影响因素判断。
【解答】A.乙杯水的温度高,分子运动更剧烈,故A错误;
B.甲乙两杯水具有的是内能,而不是热量,故B错误;
C.甲温度低,乙温度高,二者接触时,乙的温度降低,内能减少,故C正确;
D.水的内能与质量、温度等有关,甲的温度低,但是质量如果足够大,那么它的内能可能大于乙,故D错误。
故选C。
2.下列关于内能的说法中,正确的是( ) 。
A.静止的物体没有内能
B.0℃以下的物体没有内能
C.内能和机械能是同一种形式的能量
D.内能与物体的温度有关
【答案】D
【知识点】内能
【解析】【分析】根据对内能的认识分析判断。
【解答】一切物体都有内能,故A、B错误;
内能与分子的热运动有关,而机械能与物体的宏观运动有关,二者是不同的能量形式,故C错误;
温度越高,分子无规则运动越剧烈,物体的内能越大,故D正确。
故选D。
3.(2021九上·平阳期中)关于温度、热量、内能,说法正确的是( )
A.相互接触的两个物体,热量总是从内能多的物体传向内能少的物体
B.物体吸收了热量,它的温度一定升高
C.质量相同时,温度升高较多的物体吸收的热量一定多
D.物体内能减小时,不一定是物体放出了热量
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】根据温度、热量和内能的关系分析判断。
【解答】A.相互接触的两个物体,热量总是从温度高的物体传向温度低的物体 ,故A错误;
B.物体吸收了热量,它的温度不一定升高,例如水沸腾时吸热但温度不变,故B错误;
C.根据Q=cm△t可知,质量和比热容相同时,升高的温度越多,吸收的热量越多,没有说明比热容的关系,故C错误;
D.物体内能减小时,不一定是物体放出了热量,也可能是对外做功了,故D正确。
故选D。
4.(2020九上·余杭月考)关于热现象,下列说法正确的是( )
A.物体温度越低,分子运动越剧烈
B.用热水袋暖手是用做功的方式改变内能
C.水沸腾时要吸收热量,温度保持不变
D.温度越高的物体含有的热量越多
【答案】C
【知识点】分子的热运动;沸腾及沸腾条件;温度、热量与内能的关系;物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)根据温度对分子运动的影响判断;
(2)做功改变物体内能的本质是能量转化,热传递改变物体内能的本质是能量的转移;
(3)根据沸腾的特点判断;
(4)热量是过程量,只能说“吸收”或“放出”。
【解答】A.物体温度越高,分子运动越剧烈,故A错误;
B.用热水袋暖手其实是热水袋上的内能转移到手上,为热传递,故B错误;
C.水沸腾时要吸收热量,但温度保持不变,故C正确;
D.温度越高的物体含有的内能越多,故D错误。
故选C。
5.(2020九上·鄞州月考)将肉片直接放入热油锅里爆炒,会将肉炒焦或炒糊,失去鲜味。厨师先将适量的淀粉拌入肉片中,再放到热油锅里爆炒,炒出的肉片既鲜嫩味美又营养丰富,对此现象说法不正确的是( )
A.在炒肉片过程中,肉片的温度升高,内能增加
B.附着在肉片外的淀粉糊有效防止了肉片里水分的蒸发
C.在炒肉片的过程中,肉片内能增加主要通过做功实现
D.附近能够闻到肉香体现了分子在不停地做无规则运动
【答案】C
【知识点】分子的热运动;影响蒸发快慢的因素;温度、热量与内能的关系;物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)根据内能和温度的关系分析;
(2)影响蒸发的要素:温度、蒸发面积和空气流速;
(3)热传递改变物体内能的本质是能量的转移,而做功改变物体内能的本质是能量的转化;
(4)根据分子热运动的知识判断。
【解答】A.在炒肉片过程中,肉片的温度升高,内能增加,故A正确不合题意;
B.附着在肉片外的淀粉,减小了蒸发面积,糊有效防止了肉片里水分的蒸发,故B正确不合题意;
C.在炒肉片的过程中,肉片内能增加主要通过热传递实现,故C错误符合题意;
D.附近能够闻到肉香体现了分子在不停地做无规则运动,故D正确不合题意。
故选C。
6.一个热水袋装有质量为1kg,温度为90℃的水,经过4h后,水的温度降低到40℃,下列有关热水袋内水的物理量,发生变化的是( )
A.状态 B.内能 C.质量 D.比热容
【答案】B
【知识点】内能
【解析】【分析】内能是物体内部大量分子做无规则运动而具有的分子动能和势能的总和,据此分析判断。
【解答】A.温度降低前后,水始终保持液体,故A错误;
B.内能与物体的温度有关,因为水的温度降低了,那么它的内能减少了,故B正确;
C.质量不随温度的改变而改变,故C错误;
D.比热容只与物质的种类和状态有关,与温度的变化无关,故D错误。
故选B。
7.(2021九上·嵊州期末)做功和热传递均能改变物体的内能,下列方法中,通过做功来增加双手内能的是( )
A.对手哈气 B.来回搓手
C.捧电暖宝 D.放入热水
【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】改变物体内能的方法:①做功,本质是能量的转化;②热传递,本质是能量的转移,据此分析判断。
【解答】A.对手哈气时,空气中的内能转移到手上,属于热传递,故A不合题意;
B.来回搓手时,手的机械能转化为内能,属于做功,故B符合题意;
C.电暖宝暖手时,内能从电暖宝传递到手上,属于热传递,故C不合题意;
D.手放入热水时,热水的内能转移到手上,属于热传递,故D不合题意。
故选B。
8.木工师傅做家具时,来回拉动锯条锯木头,锯条温度将升高。该过程主要通过( )。
A.热传递使锯条的内能增加 B.做功使锯条的内能增加
C.热传递使锯条的内能减少 D.做功使锯条的内能减少
【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】做功改变物体内能的本质:能量转化;热传递改变物体内能的本质:能量转移,据此分析判断。
【解答】木工师傅做家具时,来回拉动锯条锯木头,通过摩擦做功,将锯条的机械能转化为内能,从而使锯条的内能增加,温度升高,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
9.下列现象中,由于做功使物体的内能发生改变的是( ) 。
A.酒精涂在手背上觉得凉
B.把铁钉敲进木头中,铁钉变热
C.水被太阳晒热
D.烧红的金属块放在冷水中,金属块温度降低
【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】做功改变物体内能的本质是能量的转化,而热传递改变物体内能的本质是能量的转移。
【解答】A.酒精涂在手背上觉得凉,其实是手背的热量传递给酒精,为热传递,故A错误;
B.把铁钉敲进木头中,铁钉变热,将机械能转化为内能,为做功,故B正确;
C.水被太阳晒热,即太阳能被水吸收,为热传递,故C错误;
D.烧红的金属块放在冷水中,金属块温度降低,即金属块的热量传递给水,为热传递,故D错误。
故选B。
10.质量相等的水、铝块、铜块和水银(c水>c铝>c铜>c水银),它们的温度分别从20℃降低到10℃,放出热量最多的是( ) 。
A.水 B.铝块 C.铜块 D.水银
【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】根据公式Q=cm△t分析判断。
【解答】根据公式Q=cm△t可知,当物质的质量和降低的温度相同时,比热容越大,放出的热量越多。因为水的比热容最大,所以水放出的热量最多,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
11.(2020九上·鄞州月考)质量、初温均相同的甲、乙两物体,将甲投入一杯热水中,达热平衡后水温降低5℃,将甲取出,接着把乙投入这杯水中,达热平衡后水温又降低5℃,下列说法正确的是( )
A.C甲>C乙 B.C甲【答案】B
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】水放出的热量等于物体吸收的热量,计算并比较甲乙两个物体升高温度的大小,最后根据公式比较比热容的大小即可。
【解答】由题可知,甲、乙两物体分别放入水中达到热平衡时,水温都是降低5℃,
根据Q=cm△t可知,两物体吸收的热量相同。
达到热平衡时,甲物体升高的温度:△t甲=t水-5℃-t0,乙物体升高的温度:△t乙=t水-10℃-t0,
可见△t甲>△t乙,
根据 可知,甲的比热容小于乙的比热容。
故选B。
12.甲、乙两物体的质量相同,若它们吸收相同的热量后升高的温度之比是3∶2,则甲、乙两种物质的比热容之比是( )
A.2∶3 B.1∶3 C.3∶2 D.3∶4
【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】根据公式Q=cm△t作比即可。
【解答】因为甲、乙物体的质量相同,
所以m甲:m乙=1:1;
它们吸收相同的热量,
那么Q甲:Q乙=1:1;
升高的温度之比为3:2;
那么△t甲:△t乙=3:2;
根据公式Q=cm△t得到:;
;
解得:。
故选A。
13.现代火箭用液态氢作为燃料,是因为它具有 ( )
A.较大的比热容 B.较低的沸点
C.较高的凝固点 D.较大的热值
【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【分析】根据公式Q=qm可知,当燃料的质量相等时,燃料的热值越大,放出的热量越多。
【解答】 现代火箭用液态氢作为燃料,是因为它具有较大的热值,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
14.(2021九上·杭州期中)如图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法错误的是( )
A.汽油机工作时各冲程的顺序依次为:丙、丁、甲、乙
B.甲冲程中能量的变化为内能转化为机械能
C.加润滑油减少各部件之间的摩擦可以提高机械效率
D.如果汽油能更充分燃烧,既能提高机械效率,也能提升汽油的热值
【答案】D
【知识点】热机
【解析】【分析】(1)根据活塞的运行方向和气门的开闭确定冲程的名称;
(2)根据四冲程内燃机的能量转化判断;
(3)机械做的额外功越少,则机械效率越高;
(4)根据热值的定义和特点判断。
【解答】A.甲:两个气门关闭,活塞向下运动,为做功冲程;
乙:排气门打开,为排气冲程;
丙:进气门打开,为吸气冲程;
丁:两个气门关闭,活塞向上运动,压缩冲程;
那么正确的排序为:丙、丁、甲和乙,故A正确不合题意;
B.甲为做功冲程,将内能转化为机械能,故B正确不合题意;
C.加润滑油减少各部件之间的摩擦,可以减小额外功,从而可以提高机械效率,故C正确不合题意;
D.热值只与燃料的种类有关,与是否完全燃烧无关,故D错误符合题意。
故选D。
15.(2020九上·新昌期末)如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,迅速下压活塞,硝化棉燃烧起来,活塞被向上顶起。关于这个过程下列说法正确的是( )
A.活塞对棉花做功,使棉花温度升高,达到其着火点
B.硝化棉燃烧的过程中,通过做功的方式使筒内空气的内能增加
C.活塞被向上顶起相当于内燃机的做功冲程
D.缓慢压下活塞也能看到同样的实验现象
【答案】C
【知识点】物体内能的改变方法;热机
【解析】【分析】(1)(2)(4)物体对外界做功,物体的内能减少,温度降低;外界对物体做功,物体的内能增大,温度升高;
(3)四冲程内燃机的做功冲程,将内能转化为机械能;压缩冲程,将机械能转化为内能,据此分析判断。
【解答】A.活塞对空气做功,使空气的内能增大,温度升高,然后空气使棉花温度升高,达到其着火点,故A错误;
B.硝化棉燃烧的过程中,通过热传递的方式使筒内空气的内能增加,故B错误;
C.活塞被向上顶起,将内能转化为活塞的机械能,相当于内燃机的做功冲程,故C正确;
D.缓慢压下活塞,机械能转化为内能的速度很慢,大部分散失,使空气的温度变化很小,因此不也能看到同样的实验现象,故D错误。
故选C。
二、填空题
16.内燃机就是燃料在 燃烧的热机。以汽油为燃料的内燃机叫做 ,以 为燃料的内燃机叫做柴油机。 大部分的汽油机都是由 、 、 、 四个冲程的循环往复来保证机器正常工作的。
【答案】机器气缸内;汽油机;柴油;吸气;压缩;做功;排气
【知识点】热机
【解析】【分析】根据内燃机的定义、分类和工作过程解答。
【解答】内燃机就是燃料在机器气缸内燃烧的热机。以汽油为燃料的内燃机叫做汽油机,以柴油为燃料的内燃机叫做柴油机。 大部分的汽油机都是由吸气、压缩、做功 、排气四个冲程的循环往复来保证机器正常工作的。
17.热机在人类生活中发挥着重要作用。热机有许多种类型, 、 、 、 等都属于热机。尽管不同种类的热机有不同的结构,但热机有个共同的特点:通过 把 能转化为 能。
【答案】蒸汽机;内燃机;燃气轮机;喷气发动机;做功;内;机械
【知识点】热机
【解析】【分析】根据热机的分类和工作原理解答。
【解答】热机在人类生活中发挥着重要作用。热机有许多种类型,蒸汽机、内燃机、燃气轮机、 喷气发动机等都属于热机。尽管不同种类的热机有不同的结构,但热机有个共同的特点:通过做功把内能转化为机械能。
18.如图是四冲程汽油机工作示意图,其中压缩冲程是把 能转化为 能。如图甲、乙所示的两个实验,其中能够说明做功冲程原理的是 实验。
【答案】机械;内;乙
【知识点】热机
【解析】【分析】(1)根据内燃机的能量转化过程解答;
(2)根据图片确定能量转化的过程即可。
【解答】(1)如图是四冲程汽油机工作示意图,其中压缩冲程是把机械能转化为内能。
(2)内燃机的做功冲程,将内能转化为机械能。甲图中,活塞压缩空气做功,将机械能转化为内能;乙图中,水蒸气推动瓶塞做功,将内能转化为机械能,故选乙。
19.以Q表示 ,c表示 ,m表示 , 表示物体加热前的温度, 表示物体加热后的温度,我们可以得到计算热量的公式: 。
【答案】物体吸收的热量;物质的比热容;物体质量;t0;t;Q吸=cm(t-t0)
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】根据对物质吸热公式的认识解答。
【解答】以Q表示物体吸收的热量,c表示物质的比热容,m表示物体质量,t0表示物体加热前的温度,t表示物体加热后的温度,我们可以得到计算热量的公式:Q吸=cm(t-t0)。
20.如图所示,松开气球的口子, 快速放气后会感到气球变凉。这是因为 ,导致内能减小。
【答案】气体对外做功
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】物体对外界做功,内能减小,温度降低;外界对物体做功,内能增大,温度升高。
【解答】如图所示,松开气球的口子, 快速放气后会感到气球变凉。这是因为气体对外做功,导致内能减小。
21.在其他条件不变的情况下,外界对物体做功,物体的内能 ;在其他条件不变的情况下,物体对外做功,物体的内能 。
【答案】增加;减小
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】根据做功改变物体内能的本质解答。
【解答】在其他条件不变的情况下,外界对物体做功,物体的内能增加;在其他条件不变的情况下,物体对外做功,物体的内能减小。
22.如图所示,甲是“压缩气体做功"实验,取一个配有活塞的厚玻璃简,简内放一小团浸有少量乙醚的棉花,快速压下活塞,此实验可观察到没有乙醚的棉花着火燃烧,这是由于活塞对气体做功,气体的内能 (选填“增加”或“减少”)的缘故。乙是“压缩乙醚液化“实验:将少量乙醚吸进注射器,取下针头,用橡皮帽把注射器的小孔堵住,用手握住注射
器的下端,乙醚会发生 (填物态变化名称)现象,然后向内快速推动活塞,看到乙醚发生液化但没有燃烧,这是因为 。
【答案】增加;汽化;没有充足的氧气
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;物体内能的改变方法;燃烧与灭火
【解析】【分析】(1)物体对外界做功,内能减小,温度降低;外界对物体做功,内能增大,温度升高;
(2)物质由液态变成气态叫汽化。燃烧的条件:①有可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点,据此分析解答。
【解答】(1)快速压下活塞,此实验可观察到没有乙醚的棉花着火燃烧,这是由于活塞对气体做功,气体的内能增加的缘故。
(2)用手握住注射器的下端,里面的乙醚吸热,从液态变成气态乙发生汽化现象;
(3)向内快速推动活塞,看到乙醚发生液化但没有燃烧,这是因为:没有足够的氧气。
23.如图所示,用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中,会发现气筒的上部筒壁只是略有发热,而气筒下部的筒壁,特别是筒壁底部附近的温度较高,甚至烫手。
(1)导致筒壁发热有两种解释:①打气时活塞压缩气体做功,使气体的内能 ,升温的气体通过 使筒壁温度 ;②打气时活塞与筒壁之间不断地 ,使筒壁的内能增加、 升高 。
(2)根据上述筒壁发热现象的描述,解释 比较合理。
【答案】(1)增加;热传递;升高;摩擦生热;温度
(2)①
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)外界对物体做功,物体的内能增大,温度升高,通常有摩擦、压缩、弯折等;
(2)根据筒壁发热的位置判断。
【解答】(1)导致筒壁发热有两种解释:①打气时活塞压缩气体做功,使气体的内能增加,升温的气体通过热传递使筒壁温度升高 ;②打气时活塞与筒壁之间不断地摩擦生热,使筒壁的内能增加、温度升高 。
(2)如果发热由摩擦引起,那么整个筒壁都应该温度均匀,而此时只有筒壁的下端温度高,则解释①比较合理。
24.物体在热传递的过程中,高温物体 热,内能 ;低温物体 热,内能 。
【答案】放出;减小;吸收;增加
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】根据热传递的本质解答。
【解答】物体在热传递的过程中,高温物体放出热,内能减小;低温物体吸收热,内能增加。
25.如图是一个“简易冰箱”,毛巾与铁箱紧贴,水通过毛巾从铁箱上面的水盆渗到下面的水盆中,毛巾上的水会
吸热,使箱内的温度降低,这是通过
的方式来改变物体的内能。
【答案】汽化;热传递
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)物质由液态变成气态叫汽化,汽化吸热;
(2)改变物体内能的方法:①做功,本质是能量的转化;②热传递,本质是能量的转移。
【解答】(1)如图是一个“简易冰箱”,毛巾与铁箱紧贴,水通过毛巾从铁箱上面的水盆渗到下面的水盆中,毛巾上的水会由液态变成气态发生汽化现象吸热,使箱内的温度降低;
(2)箱内的热量传递给毛巾上的水,这是通过热传递的方式来改变物体的内能。
三、实验探究题
26.(2021九上·义乌期中)在探究“冰的熔化特点”的实验中,如图甲所示是某时刻温度计的示数,图乙所示是根据实验数据绘制的温度—时间关系图像,已知冰的质量为100g。
(1)图甲所示温度计的示数是 ℃。
(2)物质在第5min具有的内能 (选填“大于”、“等于”或“小于”)第7min时的内能。
(3)设相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段物质共吸收了 J的热量。
【答案】(1)﹣4
(2)小于
(3)2100
【知识点】温度及温度的测量;熔化和凝固的温度—时间图象;热量的计算
【解析】【分析】(1)根据图甲确定温度计的分度值,然后根据液面的位置读出现在的温度;
(2)在熔化过程中,冰在不断的吸热,则时间越长,吸收的热量越多;
(3)根据乙图可知,BC段吸热时间为4min,AB段吸热也是4min,二者吸收的热量相等,根据Q=cm△t计算即可。
【解答】(1)根据甲图可知,温度计的分度值为1℃,则示数为:-4℃。
(2)加热时间越长,吸收的热量越多,则内能越大,因此:物质在第5min具有的内能小于第7min时的内能。
(3)BC段吸收的热量与AB段吸收的热量相同,
则BC段吸收的热量:Q=cm△t=2.1×103J/(kg·℃)×0.1kg×10℃=2100J。
27.(2021九上·台州期中)热机发明后,一直在持续的改进和发展中。
材料一:1769年,法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车(图甲),传统蒸汽机的燃
料在气缸外部燃烧(图乙),热效率为5%-8%之间。
材料二:1862年,法国人德罗夏提出内燃机(内燃指燃料在气缸内燃烧)的四冲程循环理论:①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸;②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩;③高压燃烧气体产生巨大爆发力;④将已经燃烧的废气从气缸中排出。
材料三:1876年,德国人奥托制造出以四冲程为依据的煤气内燃机,利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复,内燃机的效率达到14%。
(1)老师在重复演示“做功改变内能”实验(如图丙),需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下,其目的与内燃机的 冲程的原理相似。
(2)德罗夏提到的内燃方式是基于 的猜想。
(3)分析上述科学史料,判断下列观点正确的有( )
A.科学与技术既有密切联系,又有重要区别
B.只有完全正确的理论才是科学理论
C.当前被人们认同的理论今后可能会被另一种理论取代
D.没有先进的科学技术将无法开展科学研究
【答案】(1)AD
(2)燃料在气缸内燃烧,热量散失少,热效率高
(3)A;C
【知识点】热机
【解析】【分析】(1)拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下,可将其中的废气排出,然后进入新鲜的空气,据此与内燃机的四个冲程比较即可。
(2)将燃料封闭在气缸内燃烧,热量散失少,做功的效率更高,据此分析解答;
(3)根据自己对科学研究的认识分析判断。
【解答】(1)内燃机的排气冲程排出废气,吸气冲程吸入新鲜的空气和汽油,因此拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下,其目的与内燃机的排气和吸气冲程类似,故选AD。
(2)德罗夏提到的内燃方式是基于燃料在气缸内燃烧,热量散失少,热效率高的猜想。
(3)A.科学与技术既有密切联系,又有重要区别,故A正确;
B.科学理论也有错误的,故B错误;
C.当前被人们认同的理论今后可能会被另一种理论取代,故C正确;
D.通过开展科学研究,往往可以获取更加先进的科学技术,故D错误。
故选AC。
28.两个同样的烧杯,内装温度和质量相等的水和液体甲,用同样的酒精灯加热,每隔1min记录一次它们的温度,测得如下数据:
时间/min 0 1 2 3 4 5
水的温度/℃ 20 22 24 26 28 30
液体甲温度/℃ 20 23 26 29 32 35
回答下列问题:
(1)加热相同的时间,升温快的是 。
(2)如果它们升高相同的温度, 吸收的热量多。
(3)由此可推出c水 c液(选填“>”“<”或“=”)。
(4)根据以上数据可算出c液= 。
【答案】(1)液体甲
(2)水
(3)>
(4)2800J/(kg·℃)
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【分析】(1)挑选一个加热时间,然后比较二者温度的高低,温度高的升温快;
(2)加热时间越长,吸收的热量越多,根据表格比较二者都升高到26℃时加热时间的长短即可;
(3)根据公式Q=cm△t可知,当液体的质量和升高的温度相同时,吸收的热量与比热容成正比,据此比较比热容的大小;
(4)根据表格数据,求出升高相同的温度时二者吸收热量之比,然后再用公式Q=cm△t计算液体的比热容。
【解答】(1)根据表格可知,当加热1min时,水升高到22℃,甲升高到23℃,可见,升温快的是甲液体;
(2)根据表格可知,同样都升高到26℃时,水需要加热3min,甲需要加热2min,因此如果它们升高相同的温度,水吸收的热量多;
(3)根据公式Q=cm△t可知,当液体的质量和升高的温度相同时,吸收的热量与比热容成正比。根据(2)中数据可知,水吸收的热量多,那么水的比热容大,即c水>c液;
(4)根据(2)中数据可知,当升高相同的温度时,水和液体甲吸收的热量之比:Q水:Q液=3min:2min=3:2。根据公式Q=cm△t得到:;
;
解得:c液=2.8×103J/(kg·℃)。
四、解答题
29.卖火柴的小女孩在严寒中只靠点火柴取暖。一根火柴的质量约为0.065克,火柴的平均热值为1.2×107焦/千克,求一根火柴完全燃烧能放出多少热量。
【答案】这根火柴完全燃烧放出的热量为:Q=qm=1.2×107J/kg×0.065×10-3kg=780J。
【知识点】燃料的热值
【解析】【分析】根据Q=qm计算火车放出的热量。
30.植树造林既可以优化生态环境,又可以调节气温。假设10000米2的森林每秒钟吸收的太阳能约为1.2×105焦,如果这些太阳能被初温为25℃、质量为50千克的干泥土全部吸收,可使这些干泥土的温度升高到多少摄氏度?[干泥土的比热容为0.8×103焦/(千克·℃)]
【答案】干泥土升高的温度;
则这些干泥土的温度可以升高到:t=t0+△t=25℃+3℃=28℃。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】首先根据公式计算干泥土升高的温度,再根据t=t0+△t计算干泥土的终末温度。
31.某太阳能热水器的水箱内装有50千克的水,太阳光照射一段时间后,水温从20℃升高到60℃,则水吸收的热量是多少焦耳?[已知水的比热容c水=4.2×103焦/(千克·℃)]
【答案】水吸收的热量是Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(60℃-20℃)=8.4×106J。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】根据公式Q=cm△t计算水吸收的热量。
32.(2020九上·镇海期末)2020 年 11 月 24 日,我国在文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,顺利将探测器送入预定轨道。
(1)火箭的助推器系统采用一种液氧煤油分级燃烧循环发动机,若发射时使用 120 吨航空煤油,与液氧完全反应后生成 396 吨二氧化碳和 108 吨水,计算推测反应用去 吨液氧,航空煤油的组成元素为 。
(2)火箭的子级推进系统采用一种液氧液氢燃气发生器循环发动机 , 它以液氢作为燃料,除燃烧时产生较大的推动力外,另一个优点是 。
(3)上述两种火箭发动机的能量转化方式与内燃机的 冲程相同。
【答案】(1)384;C、H
(2)燃烧产物是水,无污染(合理即可)
(3)做功
【知识点】热机;有关化学式的计算和推断;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据质量守恒定律计算出消耗纯氧的质量。分别计算出水中氧元素和二氧化碳中氧元素的质量,然后将它们相加,再与纯氧的质量比较即可;
(2)根据燃烧产物,分析是否会对环境造成污染。
(3)火箭发动机将燃料燃烧的内能转化为机械能,然后与内燃机的四个冲程的能量转化过程比较即可。
【解答】(1)设消耗纯氧的质量为x,根据质量守恒定律得到:120t+x=396t+108t,解得:x=384t。
二氧化碳中氧元素的质量:;
水中氧元素的质量:;
因为288t+96t=384t,
所以航空煤油只含有C和H,不含有O。
(2)火箭的子级推进系统采用一种液氧液氢燃气发生器循环发动机 , 它以液氢作为燃料,除燃烧时产生较大的推动力外,另一个优点是:燃烧产物是水,无污染(合理即可)。
(3)内燃机的四个冲程中,只有两个冲程有能量转化,即做功冲程,将内能转化为机械能;压缩冲程,将机械能转化为内能,因此:火箭发动机的能量转化方式与内燃机的做功冲程相同。
1 / 1浙教版科学九年级上册3.5物体的内能 同步练习
一、单选题
1.某同学测得甲、乙两杯水的温度分别是45℃和75℃,下列判断正确的是( )
A.甲杯水的分子运动一定比乙杯水的分子运动剧烈
B.乙杯水的热量一定比甲杯水的热量多
C.乙杯水的温度降低,水的内能一定减少
D.甲杯水的内能一定比乙杯水的内能小
2.下列关于内能的说法中,正确的是( ) 。
A.静止的物体没有内能
B.0℃以下的物体没有内能
C.内能和机械能是同一种形式的能量
D.内能与物体的温度有关
3.(2021九上·平阳期中)关于温度、热量、内能,说法正确的是( )
A.相互接触的两个物体,热量总是从内能多的物体传向内能少的物体
B.物体吸收了热量,它的温度一定升高
C.质量相同时,温度升高较多的物体吸收的热量一定多
D.物体内能减小时,不一定是物体放出了热量
4.(2020九上·余杭月考)关于热现象,下列说法正确的是( )
A.物体温度越低,分子运动越剧烈
B.用热水袋暖手是用做功的方式改变内能
C.水沸腾时要吸收热量,温度保持不变
D.温度越高的物体含有的热量越多
5.(2020九上·鄞州月考)将肉片直接放入热油锅里爆炒,会将肉炒焦或炒糊,失去鲜味。厨师先将适量的淀粉拌入肉片中,再放到热油锅里爆炒,炒出的肉片既鲜嫩味美又营养丰富,对此现象说法不正确的是( )
A.在炒肉片过程中,肉片的温度升高,内能增加
B.附着在肉片外的淀粉糊有效防止了肉片里水分的蒸发
C.在炒肉片的过程中,肉片内能增加主要通过做功实现
D.附近能够闻到肉香体现了分子在不停地做无规则运动
6.一个热水袋装有质量为1kg,温度为90℃的水,经过4h后,水的温度降低到40℃,下列有关热水袋内水的物理量,发生变化的是( )
A.状态 B.内能 C.质量 D.比热容
7.(2021九上·嵊州期末)做功和热传递均能改变物体的内能,下列方法中,通过做功来增加双手内能的是( )
A.对手哈气 B.来回搓手
C.捧电暖宝 D.放入热水
8.木工师傅做家具时,来回拉动锯条锯木头,锯条温度将升高。该过程主要通过( )。
A.热传递使锯条的内能增加 B.做功使锯条的内能增加
C.热传递使锯条的内能减少 D.做功使锯条的内能减少
9.下列现象中,由于做功使物体的内能发生改变的是( ) 。
A.酒精涂在手背上觉得凉
B.把铁钉敲进木头中,铁钉变热
C.水被太阳晒热
D.烧红的金属块放在冷水中,金属块温度降低
10.质量相等的水、铝块、铜块和水银(c水>c铝>c铜>c水银),它们的温度分别从20℃降低到10℃,放出热量最多的是( ) 。
A.水 B.铝块 C.铜块 D.水银
11.(2020九上·鄞州月考)质量、初温均相同的甲、乙两物体,将甲投入一杯热水中,达热平衡后水温降低5℃,将甲取出,接着把乙投入这杯水中,达热平衡后水温又降低5℃,下列说法正确的是( )
A.C甲>C乙 B.C甲12.甲、乙两物体的质量相同,若它们吸收相同的热量后升高的温度之比是3∶2,则甲、乙两种物质的比热容之比是( )
A.2∶3 B.1∶3 C.3∶2 D.3∶4
13.现代火箭用液态氢作为燃料,是因为它具有 ( )
A.较大的比热容 B.较低的沸点
C.较高的凝固点 D.较大的热值
14.(2021九上·杭州期中)如图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法错误的是( )
A.汽油机工作时各冲程的顺序依次为:丙、丁、甲、乙
B.甲冲程中能量的变化为内能转化为机械能
C.加润滑油减少各部件之间的摩擦可以提高机械效率
D.如果汽油能更充分燃烧,既能提高机械效率,也能提升汽油的热值
15.(2020九上·新昌期末)如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,迅速下压活塞,硝化棉燃烧起来,活塞被向上顶起。关于这个过程下列说法正确的是( )
A.活塞对棉花做功,使棉花温度升高,达到其着火点
B.硝化棉燃烧的过程中,通过做功的方式使筒内空气的内能增加
C.活塞被向上顶起相当于内燃机的做功冲程
D.缓慢压下活塞也能看到同样的实验现象
二、填空题
16.内燃机就是燃料在 燃烧的热机。以汽油为燃料的内燃机叫做 ,以 为燃料的内燃机叫做柴油机。 大部分的汽油机都是由 、 、 、 四个冲程的循环往复来保证机器正常工作的。
17.热机在人类生活中发挥着重要作用。热机有许多种类型, 、 、 、 等都属于热机。尽管不同种类的热机有不同的结构,但热机有个共同的特点:通过 把 能转化为 能。
18.如图是四冲程汽油机工作示意图,其中压缩冲程是把 能转化为 能。如图甲、乙所示的两个实验,其中能够说明做功冲程原理的是 实验。
19.以Q表示 ,c表示 ,m表示 , 表示物体加热前的温度, 表示物体加热后的温度,我们可以得到计算热量的公式: 。
20.如图所示,松开气球的口子, 快速放气后会感到气球变凉。这是因为 ,导致内能减小。
21.在其他条件不变的情况下,外界对物体做功,物体的内能 ;在其他条件不变的情况下,物体对外做功,物体的内能 。
22.如图所示,甲是“压缩气体做功"实验,取一个配有活塞的厚玻璃简,简内放一小团浸有少量乙醚的棉花,快速压下活塞,此实验可观察到没有乙醚的棉花着火燃烧,这是由于活塞对气体做功,气体的内能 (选填“增加”或“减少”)的缘故。乙是“压缩乙醚液化“实验:将少量乙醚吸进注射器,取下针头,用橡皮帽把注射器的小孔堵住,用手握住注射
器的下端,乙醚会发生 (填物态变化名称)现象,然后向内快速推动活塞,看到乙醚发生液化但没有燃烧,这是因为 。
23.如图所示,用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中,会发现气筒的上部筒壁只是略有发热,而气筒下部的筒壁,特别是筒壁底部附近的温度较高,甚至烫手。
(1)导致筒壁发热有两种解释:①打气时活塞压缩气体做功,使气体的内能 ,升温的气体通过 使筒壁温度 ;②打气时活塞与筒壁之间不断地 ,使筒壁的内能增加、 升高 。
(2)根据上述筒壁发热现象的描述,解释 比较合理。
24.物体在热传递的过程中,高温物体 热,内能 ;低温物体 热,内能 。
25.如图是一个“简易冰箱”,毛巾与铁箱紧贴,水通过毛巾从铁箱上面的水盆渗到下面的水盆中,毛巾上的水会
吸热,使箱内的温度降低,这是通过
的方式来改变物体的内能。
三、实验探究题
26.(2021九上·义乌期中)在探究“冰的熔化特点”的实验中,如图甲所示是某时刻温度计的示数,图乙所示是根据实验数据绘制的温度—时间关系图像,已知冰的质量为100g。
(1)图甲所示温度计的示数是 ℃。
(2)物质在第5min具有的内能 (选填“大于”、“等于”或“小于”)第7min时的内能。
(3)设相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段物质共吸收了 J的热量。
27.(2021九上·台州期中)热机发明后,一直在持续的改进和发展中。
材料一:1769年,法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车(图甲),传统蒸汽机的燃
料在气缸外部燃烧(图乙),热效率为5%-8%之间。
材料二:1862年,法国人德罗夏提出内燃机(内燃指燃料在气缸内燃烧)的四冲程循环理论:①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸;②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩;③高压燃烧气体产生巨大爆发力;④将已经燃烧的废气从气缸中排出。
材料三:1876年,德国人奥托制造出以四冲程为依据的煤气内燃机,利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复,内燃机的效率达到14%。
(1)老师在重复演示“做功改变内能”实验(如图丙),需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下,其目的与内燃机的 冲程的原理相似。
(2)德罗夏提到的内燃方式是基于 的猜想。
(3)分析上述科学史料,判断下列观点正确的有( )
A.科学与技术既有密切联系,又有重要区别
B.只有完全正确的理论才是科学理论
C.当前被人们认同的理论今后可能会被另一种理论取代
D.没有先进的科学技术将无法开展科学研究
28.两个同样的烧杯,内装温度和质量相等的水和液体甲,用同样的酒精灯加热,每隔1min记录一次它们的温度,测得如下数据:
时间/min 0 1 2 3 4 5
水的温度/℃ 20 22 24 26 28 30
液体甲温度/℃ 20 23 26 29 32 35
回答下列问题:
(1)加热相同的时间,升温快的是 。
(2)如果它们升高相同的温度, 吸收的热量多。
(3)由此可推出c水 c液(选填“>”“<”或“=”)。
(4)根据以上数据可算出c液= 。
四、解答题
29.卖火柴的小女孩在严寒中只靠点火柴取暖。一根火柴的质量约为0.065克,火柴的平均热值为1.2×107焦/千克,求一根火柴完全燃烧能放出多少热量。
30.植树造林既可以优化生态环境,又可以调节气温。假设10000米2的森林每秒钟吸收的太阳能约为1.2×105焦,如果这些太阳能被初温为25℃、质量为50千克的干泥土全部吸收,可使这些干泥土的温度升高到多少摄氏度?[干泥土的比热容为0.8×103焦/(千克·℃)]
31.某太阳能热水器的水箱内装有50千克的水,太阳光照射一段时间后,水温从20℃升高到60℃,则水吸收的热量是多少焦耳?[已知水的比热容c水=4.2×103焦/(千克·℃)]
32.(2020九上·镇海期末)2020 年 11 月 24 日,我国在文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,顺利将探测器送入预定轨道。
(1)火箭的助推器系统采用一种液氧煤油分级燃烧循环发动机,若发射时使用 120 吨航空煤油,与液氧完全反应后生成 396 吨二氧化碳和 108 吨水,计算推测反应用去 吨液氧,航空煤油的组成元素为 。
(2)火箭的子级推进系统采用一种液氧液氢燃气发生器循环发动机 , 它以液氢作为燃料,除燃烧时产生较大的推动力外,另一个优点是 。
(3)上述两种火箭发动机的能量转化方式与内燃机的 冲程相同。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】内能
【解析】【分析】(1)温度越高,分子运动越剧烈;
(2)热量是过程量,只能在热传递的过程中谈到,不能说“具有或含有”;
(3)温度降低,内能减少;温度升高,内能增大;
(4)根据内能的影响因素判断。
【解答】A.乙杯水的温度高,分子运动更剧烈,故A错误;
B.甲乙两杯水具有的是内能,而不是热量,故B错误;
C.甲温度低,乙温度高,二者接触时,乙的温度降低,内能减少,故C正确;
D.水的内能与质量、温度等有关,甲的温度低,但是质量如果足够大,那么它的内能可能大于乙,故D错误。
故选C。
2.【答案】D
【知识点】内能
【解析】【分析】根据对内能的认识分析判断。
【解答】一切物体都有内能,故A、B错误;
内能与分子的热运动有关,而机械能与物体的宏观运动有关,二者是不同的能量形式,故C错误;
温度越高,分子无规则运动越剧烈,物体的内能越大,故D正确。
故选D。
3.【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】根据温度、热量和内能的关系分析判断。
【解答】A.相互接触的两个物体,热量总是从温度高的物体传向温度低的物体 ,故A错误;
B.物体吸收了热量,它的温度不一定升高,例如水沸腾时吸热但温度不变,故B错误;
C.根据Q=cm△t可知,质量和比热容相同时,升高的温度越多,吸收的热量越多,没有说明比热容的关系,故C错误;
D.物体内能减小时,不一定是物体放出了热量,也可能是对外做功了,故D正确。
故选D。
4.【答案】C
【知识点】分子的热运动;沸腾及沸腾条件;温度、热量与内能的关系;物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)根据温度对分子运动的影响判断;
(2)做功改变物体内能的本质是能量转化,热传递改变物体内能的本质是能量的转移;
(3)根据沸腾的特点判断;
(4)热量是过程量,只能说“吸收”或“放出”。
【解答】A.物体温度越高,分子运动越剧烈,故A错误;
B.用热水袋暖手其实是热水袋上的内能转移到手上,为热传递,故B错误;
C.水沸腾时要吸收热量,但温度保持不变,故C正确;
D.温度越高的物体含有的内能越多,故D错误。
故选C。
5.【答案】C
【知识点】分子的热运动;影响蒸发快慢的因素;温度、热量与内能的关系;物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)根据内能和温度的关系分析;
(2)影响蒸发的要素:温度、蒸发面积和空气流速;
(3)热传递改变物体内能的本质是能量的转移,而做功改变物体内能的本质是能量的转化;
(4)根据分子热运动的知识判断。
【解答】A.在炒肉片过程中,肉片的温度升高,内能增加,故A正确不合题意;
B.附着在肉片外的淀粉,减小了蒸发面积,糊有效防止了肉片里水分的蒸发,故B正确不合题意;
C.在炒肉片的过程中,肉片内能增加主要通过热传递实现,故C错误符合题意;
D.附近能够闻到肉香体现了分子在不停地做无规则运动,故D正确不合题意。
故选C。
6.【答案】B
【知识点】内能
【解析】【分析】内能是物体内部大量分子做无规则运动而具有的分子动能和势能的总和,据此分析判断。
【解答】A.温度降低前后,水始终保持液体,故A错误;
B.内能与物体的温度有关,因为水的温度降低了,那么它的内能减少了,故B正确;
C.质量不随温度的改变而改变,故C错误;
D.比热容只与物质的种类和状态有关,与温度的变化无关,故D错误。
故选B。
7.【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】改变物体内能的方法:①做功,本质是能量的转化;②热传递,本质是能量的转移,据此分析判断。
【解答】A.对手哈气时,空气中的内能转移到手上,属于热传递,故A不合题意;
B.来回搓手时,手的机械能转化为内能,属于做功,故B符合题意;
C.电暖宝暖手时,内能从电暖宝传递到手上,属于热传递,故C不合题意;
D.手放入热水时,热水的内能转移到手上,属于热传递,故D不合题意。
故选B。
8.【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】做功改变物体内能的本质:能量转化;热传递改变物体内能的本质:能量转移,据此分析判断。
【解答】木工师傅做家具时,来回拉动锯条锯木头,通过摩擦做功,将锯条的机械能转化为内能,从而使锯条的内能增加,温度升高,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
9.【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】做功改变物体内能的本质是能量的转化,而热传递改变物体内能的本质是能量的转移。
【解答】A.酒精涂在手背上觉得凉,其实是手背的热量传递给酒精,为热传递,故A错误;
B.把铁钉敲进木头中,铁钉变热,将机械能转化为内能,为做功,故B正确;
C.水被太阳晒热,即太阳能被水吸收,为热传递,故C错误;
D.烧红的金属块放在冷水中,金属块温度降低,即金属块的热量传递给水,为热传递,故D错误。
故选B。
10.【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】根据公式Q=cm△t分析判断。
【解答】根据公式Q=cm△t可知,当物质的质量和降低的温度相同时,比热容越大,放出的热量越多。因为水的比热容最大,所以水放出的热量最多,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
11.【答案】B
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】水放出的热量等于物体吸收的热量,计算并比较甲乙两个物体升高温度的大小,最后根据公式比较比热容的大小即可。
【解答】由题可知,甲、乙两物体分别放入水中达到热平衡时,水温都是降低5℃,
根据Q=cm△t可知,两物体吸收的热量相同。
达到热平衡时,甲物体升高的温度:△t甲=t水-5℃-t0,乙物体升高的温度:△t乙=t水-10℃-t0,
可见△t甲>△t乙,
根据 可知,甲的比热容小于乙的比热容。
故选B。
12.【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】根据公式Q=cm△t作比即可。
【解答】因为甲、乙物体的质量相同,
所以m甲:m乙=1:1;
它们吸收相同的热量,
那么Q甲:Q乙=1:1;
升高的温度之比为3:2;
那么△t甲:△t乙=3:2;
根据公式Q=cm△t得到:;
;
解得:。
故选A。
13.【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【分析】根据公式Q=qm可知,当燃料的质量相等时,燃料的热值越大,放出的热量越多。
【解答】 现代火箭用液态氢作为燃料,是因为它具有较大的热值,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
14.【答案】D
【知识点】热机
【解析】【分析】(1)根据活塞的运行方向和气门的开闭确定冲程的名称;
(2)根据四冲程内燃机的能量转化判断;
(3)机械做的额外功越少,则机械效率越高;
(4)根据热值的定义和特点判断。
【解答】A.甲:两个气门关闭,活塞向下运动,为做功冲程;
乙:排气门打开,为排气冲程;
丙:进气门打开,为吸气冲程;
丁:两个气门关闭,活塞向上运动,压缩冲程;
那么正确的排序为:丙、丁、甲和乙,故A正确不合题意;
B.甲为做功冲程,将内能转化为机械能,故B正确不合题意;
C.加润滑油减少各部件之间的摩擦,可以减小额外功,从而可以提高机械效率,故C正确不合题意;
D.热值只与燃料的种类有关,与是否完全燃烧无关,故D错误符合题意。
故选D。
15.【答案】C
【知识点】物体内能的改变方法;热机
【解析】【分析】(1)(2)(4)物体对外界做功,物体的内能减少,温度降低;外界对物体做功,物体的内能增大,温度升高;
(3)四冲程内燃机的做功冲程,将内能转化为机械能;压缩冲程,将机械能转化为内能,据此分析判断。
【解答】A.活塞对空气做功,使空气的内能增大,温度升高,然后空气使棉花温度升高,达到其着火点,故A错误;
B.硝化棉燃烧的过程中,通过热传递的方式使筒内空气的内能增加,故B错误;
C.活塞被向上顶起,将内能转化为活塞的机械能,相当于内燃机的做功冲程,故C正确;
D.缓慢压下活塞,机械能转化为内能的速度很慢,大部分散失,使空气的温度变化很小,因此不也能看到同样的实验现象,故D错误。
故选C。
16.【答案】机器气缸内;汽油机;柴油;吸气;压缩;做功;排气
【知识点】热机
【解析】【分析】根据内燃机的定义、分类和工作过程解答。
【解答】内燃机就是燃料在机器气缸内燃烧的热机。以汽油为燃料的内燃机叫做汽油机,以柴油为燃料的内燃机叫做柴油机。 大部分的汽油机都是由吸气、压缩、做功 、排气四个冲程的循环往复来保证机器正常工作的。
17.【答案】蒸汽机;内燃机;燃气轮机;喷气发动机;做功;内;机械
【知识点】热机
【解析】【分析】根据热机的分类和工作原理解答。
【解答】热机在人类生活中发挥着重要作用。热机有许多种类型,蒸汽机、内燃机、燃气轮机、 喷气发动机等都属于热机。尽管不同种类的热机有不同的结构,但热机有个共同的特点:通过做功把内能转化为机械能。
18.【答案】机械;内;乙
【知识点】热机
【解析】【分析】(1)根据内燃机的能量转化过程解答;
(2)根据图片确定能量转化的过程即可。
【解答】(1)如图是四冲程汽油机工作示意图,其中压缩冲程是把机械能转化为内能。
(2)内燃机的做功冲程,将内能转化为机械能。甲图中,活塞压缩空气做功,将机械能转化为内能;乙图中,水蒸气推动瓶塞做功,将内能转化为机械能,故选乙。
19.【答案】物体吸收的热量;物质的比热容;物体质量;t0;t;Q吸=cm(t-t0)
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】根据对物质吸热公式的认识解答。
【解答】以Q表示物体吸收的热量,c表示物质的比热容,m表示物体质量,t0表示物体加热前的温度,t表示物体加热后的温度,我们可以得到计算热量的公式:Q吸=cm(t-t0)。
20.【答案】气体对外做功
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】物体对外界做功,内能减小,温度降低;外界对物体做功,内能增大,温度升高。
【解答】如图所示,松开气球的口子, 快速放气后会感到气球变凉。这是因为气体对外做功,导致内能减小。
21.【答案】增加;减小
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】根据做功改变物体内能的本质解答。
【解答】在其他条件不变的情况下,外界对物体做功,物体的内能增加;在其他条件不变的情况下,物体对外做功,物体的内能减小。
22.【答案】增加;汽化;没有充足的氧气
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;物体内能的改变方法;燃烧与灭火
【解析】【分析】(1)物体对外界做功,内能减小,温度降低;外界对物体做功,内能增大,温度升高;
(2)物质由液态变成气态叫汽化。燃烧的条件:①有可燃物;②与氧气接触;③温度达到着火点,据此分析解答。
【解答】(1)快速压下活塞,此实验可观察到没有乙醚的棉花着火燃烧,这是由于活塞对气体做功,气体的内能增加的缘故。
(2)用手握住注射器的下端,里面的乙醚吸热,从液态变成气态乙发生汽化现象;
(3)向内快速推动活塞,看到乙醚发生液化但没有燃烧,这是因为:没有足够的氧气。
23.【答案】(1)增加;热传递;升高;摩擦生热;温度
(2)①
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)外界对物体做功,物体的内能增大,温度升高,通常有摩擦、压缩、弯折等;
(2)根据筒壁发热的位置判断。
【解答】(1)导致筒壁发热有两种解释:①打气时活塞压缩气体做功,使气体的内能增加,升温的气体通过热传递使筒壁温度升高 ;②打气时活塞与筒壁之间不断地摩擦生热,使筒壁的内能增加、温度升高 。
(2)如果发热由摩擦引起,那么整个筒壁都应该温度均匀,而此时只有筒壁的下端温度高,则解释①比较合理。
24.【答案】放出;减小;吸收;增加
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】根据热传递的本质解答。
【解答】物体在热传递的过程中,高温物体放出热,内能减小;低温物体吸收热,内能增加。
25.【答案】汽化;热传递
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)物质由液态变成气态叫汽化,汽化吸热;
(2)改变物体内能的方法:①做功,本质是能量的转化;②热传递,本质是能量的转移。
【解答】(1)如图是一个“简易冰箱”,毛巾与铁箱紧贴,水通过毛巾从铁箱上面的水盆渗到下面的水盆中,毛巾上的水会由液态变成气态发生汽化现象吸热,使箱内的温度降低;
(2)箱内的热量传递给毛巾上的水,这是通过热传递的方式来改变物体的内能。
26.【答案】(1)﹣4
(2)小于
(3)2100
【知识点】温度及温度的测量;熔化和凝固的温度—时间图象;热量的计算
【解析】【分析】(1)根据图甲确定温度计的分度值,然后根据液面的位置读出现在的温度;
(2)在熔化过程中,冰在不断的吸热,则时间越长,吸收的热量越多;
(3)根据乙图可知,BC段吸热时间为4min,AB段吸热也是4min,二者吸收的热量相等,根据Q=cm△t计算即可。
【解答】(1)根据甲图可知,温度计的分度值为1℃,则示数为:-4℃。
(2)加热时间越长,吸收的热量越多,则内能越大,因此:物质在第5min具有的内能小于第7min时的内能。
(3)BC段吸收的热量与AB段吸收的热量相同,
则BC段吸收的热量:Q=cm△t=2.1×103J/(kg·℃)×0.1kg×10℃=2100J。
27.【答案】(1)AD
(2)燃料在气缸内燃烧,热量散失少,热效率高
(3)A;C
【知识点】热机
【解析】【分析】(1)拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下,可将其中的废气排出,然后进入新鲜的空气,据此与内燃机的四个冲程比较即可。
(2)将燃料封闭在气缸内燃烧,热量散失少,做功的效率更高,据此分析解答;
(3)根据自己对科学研究的认识分析判断。
【解答】(1)内燃机的排气冲程排出废气,吸气冲程吸入新鲜的空气和汽油,因此拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下,其目的与内燃机的排气和吸气冲程类似,故选AD。
(2)德罗夏提到的内燃方式是基于燃料在气缸内燃烧,热量散失少,热效率高的猜想。
(3)A.科学与技术既有密切联系,又有重要区别,故A正确;
B.科学理论也有错误的,故B错误;
C.当前被人们认同的理论今后可能会被另一种理论取代,故C正确;
D.通过开展科学研究,往往可以获取更加先进的科学技术,故D错误。
故选AC。
28.【答案】(1)液体甲
(2)水
(3)>
(4)2800J/(kg·℃)
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【分析】(1)挑选一个加热时间,然后比较二者温度的高低,温度高的升温快;
(2)加热时间越长,吸收的热量越多,根据表格比较二者都升高到26℃时加热时间的长短即可;
(3)根据公式Q=cm△t可知,当液体的质量和升高的温度相同时,吸收的热量与比热容成正比,据此比较比热容的大小;
(4)根据表格数据,求出升高相同的温度时二者吸收热量之比,然后再用公式Q=cm△t计算液体的比热容。
【解答】(1)根据表格可知,当加热1min时,水升高到22℃,甲升高到23℃,可见,升温快的是甲液体;
(2)根据表格可知,同样都升高到26℃时,水需要加热3min,甲需要加热2min,因此如果它们升高相同的温度,水吸收的热量多;
(3)根据公式Q=cm△t可知,当液体的质量和升高的温度相同时,吸收的热量与比热容成正比。根据(2)中数据可知,水吸收的热量多,那么水的比热容大,即c水>c液;
(4)根据(2)中数据可知,当升高相同的温度时,水和液体甲吸收的热量之比:Q水:Q液=3min:2min=3:2。根据公式Q=cm△t得到:;
;
解得:c液=2.8×103J/(kg·℃)。
29.【答案】这根火柴完全燃烧放出的热量为:Q=qm=1.2×107J/kg×0.065×10-3kg=780J。
【知识点】燃料的热值
【解析】【分析】根据Q=qm计算火车放出的热量。
30.【答案】干泥土升高的温度;
则这些干泥土的温度可以升高到:t=t0+△t=25℃+3℃=28℃。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】首先根据公式计算干泥土升高的温度,再根据t=t0+△t计算干泥土的终末温度。
31.【答案】水吸收的热量是Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(60℃-20℃)=8.4×106J。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】根据公式Q=cm△t计算水吸收的热量。
32.【答案】(1)384;C、H
(2)燃烧产物是水,无污染(合理即可)
(3)做功
【知识点】热机;有关化学式的计算和推断;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据质量守恒定律计算出消耗纯氧的质量。分别计算出水中氧元素和二氧化碳中氧元素的质量,然后将它们相加,再与纯氧的质量比较即可;
(2)根据燃烧产物,分析是否会对环境造成污染。
(3)火箭发动机将燃料燃烧的内能转化为机械能,然后与内燃机的四个冲程的能量转化过程比较即可。
【解答】(1)设消耗纯氧的质量为x,根据质量守恒定律得到:120t+x=396t+108t,解得:x=384t。
二氧化碳中氧元素的质量:;
水中氧元素的质量:;
因为288t+96t=384t,
所以航空煤油只含有C和H,不含有O。
(2)火箭的子级推进系统采用一种液氧液氢燃气发生器循环发动机 , 它以液氢作为燃料,除燃烧时产生较大的推动力外,另一个优点是:燃烧产物是水,无污染(合理即可)。
(3)内燃机的四个冲程中,只有两个冲程有能量转化,即做功冲程,将内能转化为机械能;压缩冲程,将机械能转化为内能,因此:火箭发动机的能量转化方式与内燃机的做功冲程相同。
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