【精品解析】华师大版初中科学九年级上学期 第7章 内能 单元试卷

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名称 【精品解析】华师大版初中科学九年级上学期 第7章 内能 单元试卷
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2020-09-23 14:26:08

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华师大版初中科学九年级上学期 第7章 内能 单元试卷
一、选择题(每题3分,共45分)
1.一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。
2.生活中热现象随处可见,下列说法中不正确的是(  )
A.在远处闻到花的香味,是分子无规则运动的结果
B.冬天很冷的时候搓手就感到暖和,是用做功的方式改变内能
C.夏天在河岸边觉得沙子热得发烫而河水却不怎么热,是因为水的比热容大
D.使用高压锅更容易把食物煮熟,是利用了液体沸点随气压增大而降低的原理
【答案】D
【知识点】分子的热运动;沸点及沸点与气压的关系;物体内能的改变方法;比热容
【解析】【分析】(1)根据分子运动论的知识分析;
(2)根据改变物体内能的方式的知识分析;
(3)根据比热容的知识分析;
(4)根据液体沸点和气压的关系分析。
【解答】A.一切分子都在不停的做无规则运动,因此在远处闻到花的香味,是分子无规则运动的结果,故A正确不合题意;
B.冬天很冷的时候搓手就感到暖和,是用摩擦做功的方式,将机械能转化为内能的,故B正确不合题意;
C.夏天在河岸边觉得沙子热得发烫而河水却不怎么热,是因为水的比热容大,故C正确不合题意;
D.使用高压锅更容易把食物煮熟,是利用了液体沸点随气压增大而升高的原理,故D错误符合题意。
故选D。
3.以下关于内能的说法正确的是(  )
A.0℃的物体没有内能
B.做功和热传递都可以改变物体的内能
C.汽油机的做功冲程将机械能转化为内能
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【答案】B
【知识点】内能;物体内能的改变方法;热机
【解析】【分析】(1)一切物体都有内能;
(2)根据改变物体内能的方式分析;
(3)根据热机工作过程中的能量转化分析;
(4)根据热传递的条件分析。
【解答】A.0℃的物体照样有内能,故A错误;
B.做功和热传递都可以改变物体的内能,故B正确;
C.汽油机的做功冲程将内能转化为机械能,故C错误;
D.热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,故D错误。
故选B。
4.下列有关热现象的说法中,正确的是(  )
A.分子间既有引力又有斥力,分子间的距离越大作用力也越大
B.机械能只与整个物体的运动情况有关,内能与物体内部分子的热运动有关
C.震后疾病防控消毒时空气中散发一股浓浓的药味,是药物分子的扩散现象
D.功和热量是不同的物理量,单位也不同
【答案】C
【知识点】分子的热运动;分子间的作用力;内能
【解析】【分析】根据分子热运动的知识分析判断。
【解答】A.分子间既有引力又有斥力,分子间的距离越大作用力也越小,故A错误;
B.机械能与整个物体的机械运动情况有关,内能与物体内部分子的热运动有关,故B错误;
C.震后疾病防控消毒时空气中散发一股浓浓的药味,是药物分子的扩散现象,故C正确;
D.功和热量是不同的物理量,单位却相同,都是焦耳(J),故D错误。
故选C。
5.水煎包是东营特色名吃,其特色在于兼得水煮油煎之妙,色泽金黄,一面焦脆,三面软嫩,皮薄馅大,香而不腻。在水煎包的制作过程中,以下说法正确的是(  )
①水煎包“香气四溢”,说明分子在不停地做无规则运动
②水煎包能被煎成金黄色,是因为油的沸点比水的沸点低
③木柴燃烧时将化学能转化为内能
④往热锅内倒入水会产生大量的“白气”,“白气”是水汽化形成的
A.①②③ B.①③ C.①③④ D.②③④
【答案】B
【知识点】分子的热运动;液化及液化现象;能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)根据分子热运动的知识分析;
(2)根据沸点的知识分析;
(3)根据燃料燃烧时的能量转化分析;
(4)物质由气态变成液体叫液化。
【解答】①水煎包“香气四溢”,说明分子在不停地做无规则运动,故①正确;
②水煎包能被煎成金黄色,是因为油的沸点比水的沸点高,故②错误;
③木柴燃烧时将化学能转化为内能,故③正确;
④往热锅内倒入水会产生大量的“白气”,“白气”是水由气态变成液态发生的液化现象,故④错误。
那么正确的是①③。
故选B。
6.母亲节,小秦为妈妈煮了一锅热气腾腾的面条,下列分析正确的是(  )
A.面条入锅后温度升高,内能增加
B.煮面条时,主要通过做功的方式改变了面条的内能
C.闻到了面条的香味,表明扩散只在气体中发生
D.面条没有粘到一起,表明分子间有斥力
【答案】A
【知识点】分子的热运动;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)改变物体内能的方式:①做功;②热传递;
(3)固体、液体和气体,都能发生扩散现象;
(4)注意水在面条之间所起的作用。
【解答】A.面条入锅后温度升高,内能增加,故A正确;
B.煮面条时,主要通过热传递的方式改变了面条的内能,故B错误;
C.闻到了面条的香味,表明扩散可以发生在气体中,但不能说明固体和气体不能发生扩散,故C错误;
D.面条没有粘到一起,是因为面条之间有水起到润滑作用,故D错误。
故选A。
7.两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示。根据图像可知(  )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.如果升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同
C.加热时间相同,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.加热时间相同,甲液体温度升高比乙液体温度升高得多
【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)根据公式Q=cm△t分析;
(2)从纵轴上做横轴的平行线,据此判断加热时间的长短即可;
(3)同一热源,相同时间内放出相同的热量;
(4)从横轴上做纵轴的平行线,据此判断液体升高温度的大小。
【解答】如下图所示,
同一热源,当加热时间相同时,放出的热量相同,那么甲和乙吸收的热量相等。此时乙液体温度的升高量大于甲液体。根据公式Q=cm△t可知,当它们的质量相同时,升高的温度与比热容成反比,即乙液体的比热容小于甲液体的比热容,故A正确,C错误;
如下图所示,
升高相同的温度,甲需要的加热时间长,因此甲吸收的热量多,故B错误;
如下图所示,
加热相同时间,甲液体升高的温度比液体升高的温度低,故D错误。
故选A。
8.下列四幅图中,通过热传递改变物体内能的是(  )
A.向下压活塞,浸透乙醚的棉花燃烧
B.哈气使手暖和
C.搓手使手暖和
D.铁丝反复弯折处会发热
【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】热传递改变物体内能的本质是能量的转移,做功改变物体内能的本质是能量的转化,据此分析即可。
【解答】A.向下压活塞,活塞压缩空气做功,将机械能转化为空气的内能,属于做功改变内能,故A不合题意;
B.哈气使手暖和,呼出的气体中的热量传递给手,从而使手的内能增大,温度升高,属于热传递,故B符合题意;
C.搓手使手暖和,通过摩擦的方式将机械能转化为内能,使手的温度升高,内能增大,属于做功改变内能,故C不合题意;
D.铁丝反复弯折处会发热,通过弯折做功的方式将机械能转化为铁丝的内能,属于做功改变内能,故D不合题意。
故选B。
9.由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大,所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著。因此(  )
A.白天的海风多是从陆地吹向海面,夜晚的海风多是从海面吹向陆地
B.白天的海风多是从海面吹向陆地,夜晚的海风多是从陆地吹向海面
C.白天和夜晚的海风多是从陆地吹向海面
D.白天和夜晚的海风多是从海面吹向陆地
【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【分析】要解答本题需掌握:水的比热容比泥土沙石的大,导致海陆风的形成。
【解答】水的比热容比泥土沙石的大,白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地;晚上,气温下降,水面温度下降得慢,温度高一些,热空气上升,风从陆地吹向海面。因此,在海岸附近形成的一种有日变化的风系。在基本气流微弱时,白天风从海上吹向陆地,夜晚风从陆地吹向海洋。前者称为海风,后者称为陆风,合称为海陆风。
故答案为:B
10.关于内能和比热容,下列说法正确的是(  )
A.子弹击中一块木板后温度升高,子弹的内能增大,木板的内能减小
B.火箭从地面向上发射过程中,火箭外壳和大气摩擦后内能逐渐增大
C.云中形成的冰粒在下落过程中,不断对外界做功内能减小
D.给某液体物质加热,若加热前后液体的温度差增大一倍,则比热容增大一倍
【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法;比热容
【解析】【分析】(1)(2)(3)外界对物体做功,物体内能增大;物体对外界做功,物体内能减少;
(4)比热容是物质的特性,与吸收的热量、升高的温度和质量大小无关,只与物质的种类和状态有关。
【解答】A.子弹击中一块木板后,子弹的机械能会转化为子弹和木板的内能,因此子弹的温度升高,内能增大,木板的内能也增大,故A错误;
B.火箭从地面向上发射过程中,外壳和大气摩擦后,机械能会转化为内能,从而使内能逐渐增大 ,故B正确;
C.云中形成的冰粒在下落过程中,不断与空气摩擦,将自身的机械能转化为内能,从而使自身的内能增大,故C错误;
D.给某液体物质加热,若加热前后液体的温度差增大一倍,但是比热容不变,因为比热容与温度差的大小无关,故D错误。
故选B。
11.如图所示,2018年4月2日8时15分左右,天宫一号目标飞行器进入大气层,绝大部分器件在进入大气层过程中烧蚀销毁,剩余部分落入南太平洋中部区域。天宫一号飞行器在这个过程中,下列说法正确的是(  )
A.动能和重力势能都增加
B.机械能保持不变
C.内能是通过做功的方式改变的
D.减少的重力势能全部转化成内能
【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移;动能和势能的大小变化;物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关;、
(2)注意机械能和内能的转化;
(3)内能的改变方式:①做功;②热传递;
(4)根据能量的转化情况分析。
【解答】A.剩余部分下降的过程中,质量不变速度增大,因此动能增大;质量不变高度变小,因此重力势能变小,故A错误;
B.因为剩余部分要与空气摩擦,将机械能转化为内能,所以它们的机械能减少,故B错误;
C.它们内能的增加是依靠与空气摩擦做功的方式实现的,故C正确;
D.减少的重力势能转化为动能和内能,故D错误。
故选C。
12.(2016·嘉兴)能量的形式多种多样且可以相互转化,下列事例中,属于内能转化为机械能的是(  )
A.运动员奔跑 B.电风扇工作
C.氢弹爆炸 D.内燃机做功冲程
【答案】D
【知识点】能量及其存在的不同形式
【解析】【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;做功改变物体内能的实质是能量的转化,热传递改变物体内能的实质是能量的转移.
【解答】解:A、运动员奔跑时,将化学能转化为机械能,故A错误;
B、电风扇工作时,将电能转化为机械能;故B错误;
C、氢弹爆炸时,将核能转化为机械能和内能,故C错误;
D、内燃机的做功冲程,是利用高温高压燃气做功,将内能转化为机械能,故D正确.
故选D.
13.用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,据此判断,物质甲的比热容为(  )
A.2.1×103J/(kg·℃) B.4.2×103J/(kg·℃)
C.1.2×103J/(kg·℃) D.条件不足,不能确定
【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【分析】首先根据图像确定二者都升高到60℃时需要的时间,然后根据“吸收的热量之比等于加热时间之比”计算出二者吸收热量的比,最后再根据公式Q=cm△t作比计算出物质甲的比热容。
【解答】根据图像可知,甲和水都升高到60℃时,它们升高的温度△t甲=△t水;
甲和水需要的加热时间分别为10min和20min,
那么它们吸收的热量之比:Q甲:Q乙=10min:20min=1:2;
根据公式Q=cm△t得到:;

解得:c甲=2.1×103J/(kg·℃)。
故选A。
14.温度相同的甲、乙两种液体放出相等热量后,甲的温度高于乙的温度。关于两种液体的质量m甲、m乙及比热容c甲、c乙,下列关系式中可能成立的是(  )
A.m甲<m乙,c甲<c乙 B.m甲=m乙,c甲<c乙
C.m甲<m乙,c甲=c乙 D.m甲>m乙,c甲<c乙
【答案】D
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】根据公式Q=cm△t分析即可。
【解答】温度相同的甲、乙两种液体放出相等热量后,
即Q甲=Q乙;
甲的温度高于乙的温度,即△t甲>△t乙;
根据公式Q=cm△t得到:;


因为△t甲<△t乙,
所以:;

如果m甲<m乙,c甲>c乙,故A、C错误;
如果m甲=m乙,c甲>c乙,故B正确;
如果m甲>m乙,c甲<c乙或c甲>c乙都有可能,故D正确。
故选D。
15.如图是一种杂技的道具,点燃一端封闭的金属盒内的火药,火焰从盒的开口端喷出,木棒连同金属盒由静止开始顺时针旋转起来。道具中的能量转化与下列汽油机的四个冲程中能量转化相同的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】热机
【解析】【分析】根据题意描述可知,该道具中的火药燃烧,生成高压燃烧推动空气做功,将内能转化为机械能,这就是它们旋转的原因,据此分析判断。
【解答】A.火花塞点火,为做功冲程,将内能转化为活塞的机械能,故A符合题意;
B.排气门打开,为排气冲程,没有能量转化,故B不合题意;
C.进气门打开,为吸气冲程,煤油能量转化,故C不合题意;
D.两个气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,将机械能转化为内能,故D不合题意。
故选A。
二、填空题(22、23、24题,每空2分,其余每空1分,共29分)
16.端午节到了,空气中弥漫着粽子的香味,“棕叶飘香”是   现象;固体很难被压缩,是因为固体分子间存在着   。
【答案】扩散;斥力
【知识点】分子的热运动;分子间的作用力
【解析】【分析】(1)不同物质的分子彼此进入对方的现象叫扩散现象,证明了分子在不停的做无规则运动;
(2)分子之间存在相互作用的斥力和引力,据此分析解答。
【解答】(1)端午节到了,空气中弥漫着粽子的香味,是香味分子和空气分子相互进入对方的空隙里面,因此“棕叶飘香”是扩散现象;
(2)固体很难被压缩,是因为固体分子间存在着斥力。
17.如图所示,一个静止小球从A点沿粗糙程度相同的轨道下滑,经B点到达C点,从A点到达C点的过程中,小球的动能   ;小球的重力势能   ;小球的机械能   。(均填序号)
①保持不变②一直减小③先增大后减小④一直增大⑤先减小后增大
【答案】③;⑤;②
【知识点】能量的相互转化和转移;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】(1)根据动能和速度的大小有关分析;
(2)重力势能与质量和高度有关;
(3)注意机械能和内能之间的转化。
【解答】(1)从A点到达C点的过程中,小球质量不变,但是速度先变大后变小,因此动能先变大后变小,故选③;
(2)小球的质量不变,但是高度先变小后变大,因此重力势能先变小后变大,故选⑤;
(3)由于表面粗糙,因此小球不断的克服阻力做功,将机械能转化为内能,那么它的机械能一直在减小,故选②。
18.火箭加速升空过程中,对于火箭搭载的卫星来说,动能   ,重力势能   ,卫星的机械能是由火箭燃料的   能转化而来的。
【答案】变大(增大或增加);变大(增大或增加);化学
【知识点】能量的相互转化和转移;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】(1)重力势能与物体的质量和高度有关,动能与物体的质量和速度有关;
(2)燃料在燃烧前具有的能量是化学能,然后通过燃烧转化为内能。
【解答】火箭加速升空过程中,对于火箭搭载的卫星来说,卫星的质量不变,但速度增大,所以动能增大;高度增大,所以重力势能增大。卫星的机械能是由火箭燃料的化学能转化而来的。
19.在如图所示的“汽油机模型”实验中,厚壁有机玻璃圆筒内底部装有两根与静电起电机相连接的放电针。将适量的汽油喷入筒内,用软木塞塞住筒口,摇动起电机。如果观察到放电针放电,汽油燃烧,软木塞被高温高压的气体   ,即可模拟四冲程汽油机工作时的   冲程。
【答案】冲出;做功
【知识点】热机
【解析】【分析】(1)汽油燃烧,产生大量高温高压的燃气,对软木塞产生巨大的压力。当压力大于瓶口的摩擦力时,软木塞被里面的气体冲出来,将气体的内能转化为软木塞的机械能。
(2)内燃机的压缩冲程,将机械能转化为内能;做功冲程,将内能转化为机械能。
【解答】(1)如果观察到放电针放电,汽油燃烧,软木塞被高温高压的气体冲出;
(2)可模拟四冲程汽油机工作时的做功冲程。
20.世界卫生组织倡导大家饮用烧开后的水。用天然气灶烧水的过程是通过   (选填“做功”或“热传递”)的方法改变水的内能,在标准大气压下,将5kg初温为20℃的水烧开,需要吸收热量   J。[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
【答案】热传递;1.68×106
【知识点】物体内能的改变方法;热量的计算
【解析】【分析】(1)改变物体内能的方式:①做功;②热传递;
(2)根据公式Q=cm△t计算水烧开吸收的热量即可。
【解答】(1)用天然气灶烧水的过程,其实就是将火焰的热量传递给水的过程,因此是通过热传递的方法改变水的内能;
(2)水烧开吸收的热量为:Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-20℃)=1.68×106J。
21. 2017年5月,我国自主研制的C919大型客机在上海首飞成功,客机飞行时以地面为参照物,客机是   (选填“运动”或“静止”)的;客机下降过程中,其重力势能   (选填“增大”“不变”或“减小”);客机着陆后减速滑行过程中,客机轮胎表面的温度会升高,这是通过   的方式改变其内能的。
【答案】运动;减小;做功
【知识点】参照物及其选择;势能的影响因素;物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)如果物体相对参照物的位置改变,那么它是运动的;否则,它就是静止的;
(2)重力势能的大小与质量和高度有关;
(3)改变物体内能的方式:①做功;②热传递。
【解答】(1)客机飞行时以地面为参照物,客机的位置不断改变,因此它是运动的;
(2)客机下降过程中,它的质量不变但高度减小,因此其重力势能减小;
(3)客机着陆后减速滑行过程中,客机轮胎表面的温度会升高,是因为轮胎与地面摩擦,将机械能转化为内能,那么这是通过做功的方式改变其内能的。
22.农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5kg的秸秆煤可放出   J的热量;若这些热量完全被质量为100kg,初温为20℃的水吸收,可使水温升高到   ℃[已知q秸秆煤=2.1×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
【答案】1.05×107;45
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据公式Q=qm计算秸秆煤放出的热量;
(2)根据公式Q=cm(t-t0)计算水升高到的温度。
【解答】(1)秸秆煤放出的热量:Q=qm=2.1×107J/kg×0.5kg=1.05×107J;
(2)根据公式Q=cm(t-t0)得到:1.05×107J=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(t-20℃);
解得:t=45℃。
23.萧敏同学用电饭煲做饭,片刻后听到“噗噗噗”的响声,走近一看,发现水蒸气冲动了锅盖。她用学过的物理知识解释了这一现象:水蒸气对锅盖   ,水蒸气的内能   ,内能转化为锅盖的   。
【答案】做功;减小;机械能
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】物体对外界做功,物体的内能减少;外界对物体做功,物体的内能减少,据此分析即可。
【解答】水蒸气对锅盖做功,将水蒸气的内能转化为锅盖的机械能,因此水蒸气的内能减少。
24.菜油最适宜的烹饪温度在150℃至180℃之间。用天然气将质量为0.02kg的菜油从室温20℃加热到170℃,天然气燃烧释放出的热量有60%被菜油吸收,则菜油吸收了   J热量,燃烧了   m3的天然气。[取c菜油=2.0×103J/(kg·℃),天然气的热值为4×107J/m3]
【答案】6×103;2.5×10-4
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据Q=cm△t计算菜油吸收的热量;
(2)首先根据计算出天然气放出的热量,再根据计算燃烧天然气的体积。
【解答】(1)菜油吸收的热量Q=cm△t=2.0×103J/(kg·℃)×0.02kg×(170℃-20℃)=6×103J;
(2)天然气放出的热量为:;
燃烧天然气的体积:。
三、实验探究题(每空2分,共28分)
25.两个同样的烧杯,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·℃)。
26.小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是   。
(2)加热10min,水吸收的热量    (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示。由图像可知,水的沸点是   ℃,煤油的比热容是    J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(4)若本实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是    J。(q酒精=3.0×107J/kg)
【答案】(1)控制不同物质的质量相同
(2)等于
(3)98;2.1×103
(4)6.0×105
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)根据公式Q=cm△t可知,探究水和煤油的吸热能力大小时,必须控制液体的质量和升高温度相同,比较吸收热量的多少,据此分析天平的作用;
(2)相同的酒精灯,在相同的时间内放出相同的热量,那么水和煤油就吸收相同的热量;
(3)根据乙图确定水保持不变的温度,这就是水的沸点。根据乙图的加热时间,确定水和煤油都升高到98℃时吸收的热量之比,然后根据公式Q=cm△t作比计算煤油的比热容;
(4)根据Q=qm计算酒精燃烧放出的热量。
【解答】(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是控制不同物质的质量相同。
(2)加热10min,水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
(3)根据乙图可知,水的温度保持98℃不变,那么水的沸点就是98℃。
水和煤油都升高到98℃时,它们升高的温度相同,
那么它们吸收的热量之比等于加热时间之比,即Q煤:Q水=10min:20min=1:2;
根据公式Q=cm△t得到:;

解得:c煤油=2.1×103J/(kg·℃);
(4)酒精燃烧放出的热量:Q=qm=3.0×107J/kg×0.02kg=6.0×105J。
27.如图甲所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置。
(1)加热过程中,水和煤油吸热的多少是通过   来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”)。
(2)关于该实验的变量控制,下列要求中多余的是 (填字母)。
A.采用相同的加热方法
B.使用相同的烧杯
C.酒精灯的形状和大小完全相同
D.使用酒精灯的火焰基本相同
E.火焰与烧杯底的距离相等
(3)小明同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油加热,分别记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据做出了两种液体的温度(T)随时间(t)变化的图像(如图乙所示),由图像可知,   的吸热本领更强,加热相同时间温度变化   (选填“较小”或“较大”)。
(4)根据探究过程中所获得的知识可知,曲线C表示的是   (选填“沿海”或“内陆”)城市的气温变化曲线(c砂<c水)。
【答案】(1)加热时间
(2)C
(3)水;较小
(4)内陆
【知识点】实验操作注意事项的探究;比热容
【解析】【分析】(1)两个酒精灯完全相同,那么它们在相同的时间放出相同的热量,因此水和煤油就吸收相同的热量,那么根据加热时间的长短可以判断吸收热量的多少;
(2)分析哪个因素不会影响热量的吸收即可;
(3)根据公式Q=cm△t可知,质量相同的物质吸收相同的热量,温度升高的越小,吸热本领越大,据此分析判断;
(4)根据公式Q=cm△t分析水和沙土吸收或放出相同的热量后,温度变化量的大小即可。
【解答】(1)加热过程中,水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的;
(2)A.采用相同的加热方法,可以保证二者相同的时间内吸收相同的热量,故A不合题意;
B.使用相同的烧杯,可以保证液体吸热的面积相同,故B不合题意;
C.酒精灯的形状和大小完全相同对吸收热量无影响,只要保持有足够的酒精和火焰大小相同即可,故C符合题意;
D.使用酒精灯的火焰基本相同,可以保证相同时间内放出相同的热量,故D不合题意;
E.火焰与烧杯底的距离相等,可以保证烧杯底部的温度相同,且吸收相同的热量,故E不合题意。
故选C。
(3)根据乙图可知,当同时加热4min时,水升高到4℃,煤油升高到6℃,那么Q水=Q煤油,△t煤油>△t水。根据公式Q=cm△t可知,水的温度升高的少,那么它的吸热本领大,因为加热相同时间温度变化
较小。
(4)根据公式Q=cm△t可知,质量相同的水和沙土吸收相同的热量时,水的比热容大,因此水的温度变化小,那么曲线C表示的沙土的温度变化,即内陆城市的气温变化曲线。
四、解答题(28题4分,29题6分,30题8分,共18分)
28.将2kg水的温度升高30℃,至少需完全燃烧多少千克的煤?[c水=4.2×103J/(kg·C),煤的热值为3.0×107J/kg]
【答案】2kg水的温度升高30℃,需吸收热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×30℃=252000J;由Q吸=Q放=mq得,m= =8.4×10-3kg,即至少需完全燃烧8.4×10-3kg的煤。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】首先根据Q吸=c水m水Δt水计算出水吸收的热量,再根据Q吸=Q放计算煤放出的热量,最后根据计算燃烧煤的质量即可。
29.某电热水器的铭牌如表所示,现将水箱装满水,电热水器正常工作时,把水从20℃加热到60℃。已知c水=4.2×103J/(kg·℃),不计热量损失,求:
型号 ×××
额定电压 220V
加热功率 2000W
频率 50Hz
水箱容量 50kg
(1)水吸收的热量。
(2)加热所需要的时间。
【答案】(1)使水温由20℃升高到60℃,水需要吸收热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(60℃-20℃)=8.4×106J。
(2)不计热量损失,电热丝所产生的热量全部被水吸收,由Q放=Q吸=W=Pt,得t= =4200s。
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据公式Q吸=cmΔt计算水吸收的热量;
(2)首先根据Q放=Q吸=W计算出电热丝产生的热量,再根据公式计算加热的时间。
30.小明家新买来一台容积为80L的天然气热水器。小明学习了热效率的知识后,尝试估测该热水器的热效率,他把“进水量”设置为40L,“出水温度”设置为40℃后,开始加热。当水温达到40℃时,自动停止加热。已知当时自来水的温度是20℃,加热前天然气表的示数为129.96m3,停止加热后变为130.06m3。天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3,水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),1L=10-3m3。求:
(1)水箱中水的质量。
(2)水箱中水吸收的热量。
(3)该热水器的热效率。
【答案】(1)水的体积V=40L=40×10-3m3=4×10-2m3,
根据ρ= 得,水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×4×10-2m3=40kg。
(2)水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(40℃-20℃)=3.36×106J。
(3)消耗天然气的体积V=V2-V1=130.06m3-129.96m3=0.1m3,
天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq天然气=0.1m3×4.2×107J/m3=4.2×106J,
该热水器的热效率η= ×100%= ×100%=80%。
【知识点】密度公式的应用;能量利用效率;热量的计算
【解析】【分析】(1)根据公式m=ρV计算水箱中水的质量即可;
(2)根据公式Q吸=c水m(t-t0)计算水吸收的热量;
(3)首先根据V=V2-V1计算出消耗天然气的体积,再根据Q放=Vq天然气计算出天然气燃烧放出的热量,最后根据计算该热水器的热效率。
1 / 1华师大版初中科学九年级上学期 第7章 内能 单元试卷
一、选择题(每题3分,共45分)
1.一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
2.生活中热现象随处可见,下列说法中不正确的是(  )
A.在远处闻到花的香味,是分子无规则运动的结果
B.冬天很冷的时候搓手就感到暖和,是用做功的方式改变内能
C.夏天在河岸边觉得沙子热得发烫而河水却不怎么热,是因为水的比热容大
D.使用高压锅更容易把食物煮熟,是利用了液体沸点随气压增大而降低的原理
3.以下关于内能的说法正确的是(  )
A.0℃的物体没有内能
B.做功和热传递都可以改变物体的内能
C.汽油机的做功冲程将机械能转化为内能
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
4.下列有关热现象的说法中,正确的是(  )
A.分子间既有引力又有斥力,分子间的距离越大作用力也越大
B.机械能只与整个物体的运动情况有关,内能与物体内部分子的热运动有关
C.震后疾病防控消毒时空气中散发一股浓浓的药味,是药物分子的扩散现象
D.功和热量是不同的物理量,单位也不同
5.水煎包是东营特色名吃,其特色在于兼得水煮油煎之妙,色泽金黄,一面焦脆,三面软嫩,皮薄馅大,香而不腻。在水煎包的制作过程中,以下说法正确的是(  )
①水煎包“香气四溢”,说明分子在不停地做无规则运动
②水煎包能被煎成金黄色,是因为油的沸点比水的沸点低
③木柴燃烧时将化学能转化为内能
④往热锅内倒入水会产生大量的“白气”,“白气”是水汽化形成的
A.①②③ B.①③ C.①③④ D.②③④
6.母亲节,小秦为妈妈煮了一锅热气腾腾的面条,下列分析正确的是(  )
A.面条入锅后温度升高,内能增加
B.煮面条时,主要通过做功的方式改变了面条的内能
C.闻到了面条的香味,表明扩散只在气体中发生
D.面条没有粘到一起,表明分子间有斥力
7.两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示。根据图像可知(  )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.如果升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同
C.加热时间相同,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.加热时间相同,甲液体温度升高比乙液体温度升高得多
8.下列四幅图中,通过热传递改变物体内能的是(  )
A.向下压活塞,浸透乙醚的棉花燃烧
B.哈气使手暖和
C.搓手使手暖和
D.铁丝反复弯折处会发热
9.由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大,所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著。因此(  )
A.白天的海风多是从陆地吹向海面,夜晚的海风多是从海面吹向陆地
B.白天的海风多是从海面吹向陆地,夜晚的海风多是从陆地吹向海面
C.白天和夜晚的海风多是从陆地吹向海面
D.白天和夜晚的海风多是从海面吹向陆地
10.关于内能和比热容,下列说法正确的是(  )
A.子弹击中一块木板后温度升高,子弹的内能增大,木板的内能减小
B.火箭从地面向上发射过程中,火箭外壳和大气摩擦后内能逐渐增大
C.云中形成的冰粒在下落过程中,不断对外界做功内能减小
D.给某液体物质加热,若加热前后液体的温度差增大一倍,则比热容增大一倍
11.如图所示,2018年4月2日8时15分左右,天宫一号目标飞行器进入大气层,绝大部分器件在进入大气层过程中烧蚀销毁,剩余部分落入南太平洋中部区域。天宫一号飞行器在这个过程中,下列说法正确的是(  )
A.动能和重力势能都增加
B.机械能保持不变
C.内能是通过做功的方式改变的
D.减少的重力势能全部转化成内能
12.(2016·嘉兴)能量的形式多种多样且可以相互转化,下列事例中,属于内能转化为机械能的是(  )
A.运动员奔跑 B.电风扇工作
C.氢弹爆炸 D.内燃机做功冲程
13.用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,据此判断,物质甲的比热容为(  )
A.2.1×103J/(kg·℃) B.4.2×103J/(kg·℃)
C.1.2×103J/(kg·℃) D.条件不足,不能确定
14.温度相同的甲、乙两种液体放出相等热量后,甲的温度高于乙的温度。关于两种液体的质量m甲、m乙及比热容c甲、c乙,下列关系式中可能成立的是(  )
A.m甲<m乙,c甲<c乙 B.m甲=m乙,c甲<c乙
C.m甲<m乙,c甲=c乙 D.m甲>m乙,c甲<c乙
15.如图是一种杂技的道具,点燃一端封闭的金属盒内的火药,火焰从盒的开口端喷出,木棒连同金属盒由静止开始顺时针旋转起来。道具中的能量转化与下列汽油机的四个冲程中能量转化相同的是(  )
A. B.
C. D.
二、填空题(22、23、24题,每空2分,其余每空1分,共29分)
16.端午节到了,空气中弥漫着粽子的香味,“棕叶飘香”是   现象;固体很难被压缩,是因为固体分子间存在着   。
17.如图所示,一个静止小球从A点沿粗糙程度相同的轨道下滑,经B点到达C点,从A点到达C点的过程中,小球的动能   ;小球的重力势能   ;小球的机械能   。(均填序号)
①保持不变②一直减小③先增大后减小④一直增大⑤先减小后增大
18.火箭加速升空过程中,对于火箭搭载的卫星来说,动能   ,重力势能   ,卫星的机械能是由火箭燃料的   能转化而来的。
19.在如图所示的“汽油机模型”实验中,厚壁有机玻璃圆筒内底部装有两根与静电起电机相连接的放电针。将适量的汽油喷入筒内,用软木塞塞住筒口,摇动起电机。如果观察到放电针放电,汽油燃烧,软木塞被高温高压的气体   ,即可模拟四冲程汽油机工作时的   冲程。
20.世界卫生组织倡导大家饮用烧开后的水。用天然气灶烧水的过程是通过   (选填“做功”或“热传递”)的方法改变水的内能,在标准大气压下,将5kg初温为20℃的水烧开,需要吸收热量   J。[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
21. 2017年5月,我国自主研制的C919大型客机在上海首飞成功,客机飞行时以地面为参照物,客机是   (选填“运动”或“静止”)的;客机下降过程中,其重力势能   (选填“增大”“不变”或“减小”);客机着陆后减速滑行过程中,客机轮胎表面的温度会升高,这是通过   的方式改变其内能的。
22.农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5kg的秸秆煤可放出   J的热量;若这些热量完全被质量为100kg,初温为20℃的水吸收,可使水温升高到   ℃[已知q秸秆煤=2.1×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
23.萧敏同学用电饭煲做饭,片刻后听到“噗噗噗”的响声,走近一看,发现水蒸气冲动了锅盖。她用学过的物理知识解释了这一现象:水蒸气对锅盖   ,水蒸气的内能   ,内能转化为锅盖的   。
24.菜油最适宜的烹饪温度在150℃至180℃之间。用天然气将质量为0.02kg的菜油从室温20℃加热到170℃,天然气燃烧释放出的热量有60%被菜油吸收,则菜油吸收了   J热量,燃烧了   m3的天然气。[取c菜油=2.0×103J/(kg·℃),天然气的热值为4×107J/m3]
三、实验探究题(每空2分,共28分)
25.两个同样的烧杯,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=   。
26.小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是   。
(2)加热10min,水吸收的热量    (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示。由图像可知,水的沸点是   ℃,煤油的比热容是    J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(4)若本实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是    J。(q酒精=3.0×107J/kg)
27.如图甲所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置。
(1)加热过程中,水和煤油吸热的多少是通过   来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”)。
(2)关于该实验的变量控制,下列要求中多余的是 (填字母)。
A.采用相同的加热方法
B.使用相同的烧杯
C.酒精灯的形状和大小完全相同
D.使用酒精灯的火焰基本相同
E.火焰与烧杯底的距离相等
(3)小明同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油加热,分别记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据做出了两种液体的温度(T)随时间(t)变化的图像(如图乙所示),由图像可知,   的吸热本领更强,加热相同时间温度变化   (选填“较小”或“较大”)。
(4)根据探究过程中所获得的知识可知,曲线C表示的是   (选填“沿海”或“内陆”)城市的气温变化曲线(c砂<c水)。
四、解答题(28题4分,29题6分,30题8分,共18分)
28.将2kg水的温度升高30℃,至少需完全燃烧多少千克的煤?[c水=4.2×103J/(kg·C),煤的热值为3.0×107J/kg]
29.某电热水器的铭牌如表所示,现将水箱装满水,电热水器正常工作时,把水从20℃加热到60℃。已知c水=4.2×103J/(kg·℃),不计热量损失,求:
型号 ×××
额定电压 220V
加热功率 2000W
频率 50Hz
水箱容量 50kg
(1)水吸收的热量。
(2)加热所需要的时间。
30.小明家新买来一台容积为80L的天然气热水器。小明学习了热效率的知识后,尝试估测该热水器的热效率,他把“进水量”设置为40L,“出水温度”设置为40℃后,开始加热。当水温达到40℃时,自动停止加热。已知当时自来水的温度是20℃,加热前天然气表的示数为129.96m3,停止加热后变为130.06m3。天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3,水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),1L=10-3m3。求:
(1)水箱中水的质量。
(2)水箱中水吸收的热量。
(3)该热水器的热效率。
答案解析部分
1.【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。
2.【答案】D
【知识点】分子的热运动;沸点及沸点与气压的关系;物体内能的改变方法;比热容
【解析】【分析】(1)根据分子运动论的知识分析;
(2)根据改变物体内能的方式的知识分析;
(3)根据比热容的知识分析;
(4)根据液体沸点和气压的关系分析。
【解答】A.一切分子都在不停的做无规则运动,因此在远处闻到花的香味,是分子无规则运动的结果,故A正确不合题意;
B.冬天很冷的时候搓手就感到暖和,是用摩擦做功的方式,将机械能转化为内能的,故B正确不合题意;
C.夏天在河岸边觉得沙子热得发烫而河水却不怎么热,是因为水的比热容大,故C正确不合题意;
D.使用高压锅更容易把食物煮熟,是利用了液体沸点随气压增大而升高的原理,故D错误符合题意。
故选D。
3.【答案】B
【知识点】内能;物体内能的改变方法;热机
【解析】【分析】(1)一切物体都有内能;
(2)根据改变物体内能的方式分析;
(3)根据热机工作过程中的能量转化分析;
(4)根据热传递的条件分析。
【解答】A.0℃的物体照样有内能,故A错误;
B.做功和热传递都可以改变物体的内能,故B正确;
C.汽油机的做功冲程将内能转化为机械能,故C错误;
D.热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,故D错误。
故选B。
4.【答案】C
【知识点】分子的热运动;分子间的作用力;内能
【解析】【分析】根据分子热运动的知识分析判断。
【解答】A.分子间既有引力又有斥力,分子间的距离越大作用力也越小,故A错误;
B.机械能与整个物体的机械运动情况有关,内能与物体内部分子的热运动有关,故B错误;
C.震后疾病防控消毒时空气中散发一股浓浓的药味,是药物分子的扩散现象,故C正确;
D.功和热量是不同的物理量,单位却相同,都是焦耳(J),故D错误。
故选C。
5.【答案】B
【知识点】分子的热运动;液化及液化现象;能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)根据分子热运动的知识分析;
(2)根据沸点的知识分析;
(3)根据燃料燃烧时的能量转化分析;
(4)物质由气态变成液体叫液化。
【解答】①水煎包“香气四溢”,说明分子在不停地做无规则运动,故①正确;
②水煎包能被煎成金黄色,是因为油的沸点比水的沸点高,故②错误;
③木柴燃烧时将化学能转化为内能,故③正确;
④往热锅内倒入水会产生大量的“白气”,“白气”是水由气态变成液态发生的液化现象,故④错误。
那么正确的是①③。
故选B。
6.【答案】A
【知识点】分子的热运动;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)改变物体内能的方式:①做功;②热传递;
(3)固体、液体和气体,都能发生扩散现象;
(4)注意水在面条之间所起的作用。
【解答】A.面条入锅后温度升高,内能增加,故A正确;
B.煮面条时,主要通过热传递的方式改变了面条的内能,故B错误;
C.闻到了面条的香味,表明扩散可以发生在气体中,但不能说明固体和气体不能发生扩散,故C错误;
D.面条没有粘到一起,是因为面条之间有水起到润滑作用,故D错误。
故选A。
7.【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)根据公式Q=cm△t分析;
(2)从纵轴上做横轴的平行线,据此判断加热时间的长短即可;
(3)同一热源,相同时间内放出相同的热量;
(4)从横轴上做纵轴的平行线,据此判断液体升高温度的大小。
【解答】如下图所示,
同一热源,当加热时间相同时,放出的热量相同,那么甲和乙吸收的热量相等。此时乙液体温度的升高量大于甲液体。根据公式Q=cm△t可知,当它们的质量相同时,升高的温度与比热容成反比,即乙液体的比热容小于甲液体的比热容,故A正确,C错误;
如下图所示,
升高相同的温度,甲需要的加热时间长,因此甲吸收的热量多,故B错误;
如下图所示,
加热相同时间,甲液体升高的温度比液体升高的温度低,故D错误。
故选A。
8.【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】热传递改变物体内能的本质是能量的转移,做功改变物体内能的本质是能量的转化,据此分析即可。
【解答】A.向下压活塞,活塞压缩空气做功,将机械能转化为空气的内能,属于做功改变内能,故A不合题意;
B.哈气使手暖和,呼出的气体中的热量传递给手,从而使手的内能增大,温度升高,属于热传递,故B符合题意;
C.搓手使手暖和,通过摩擦的方式将机械能转化为内能,使手的温度升高,内能增大,属于做功改变内能,故C不合题意;
D.铁丝反复弯折处会发热,通过弯折做功的方式将机械能转化为铁丝的内能,属于做功改变内能,故D不合题意。
故选B。
9.【答案】B
【知识点】比热容
【解析】【分析】要解答本题需掌握:水的比热容比泥土沙石的大,导致海陆风的形成。
【解答】水的比热容比泥土沙石的大,白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地;晚上,气温下降,水面温度下降得慢,温度高一些,热空气上升,风从陆地吹向海面。因此,在海岸附近形成的一种有日变化的风系。在基本气流微弱时,白天风从海上吹向陆地,夜晚风从陆地吹向海洋。前者称为海风,后者称为陆风,合称为海陆风。
故答案为:B
10.【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法;比热容
【解析】【分析】(1)(2)(3)外界对物体做功,物体内能增大;物体对外界做功,物体内能减少;
(4)比热容是物质的特性,与吸收的热量、升高的温度和质量大小无关,只与物质的种类和状态有关。
【解答】A.子弹击中一块木板后,子弹的机械能会转化为子弹和木板的内能,因此子弹的温度升高,内能增大,木板的内能也增大,故A错误;
B.火箭从地面向上发射过程中,外壳和大气摩擦后,机械能会转化为内能,从而使内能逐渐增大 ,故B正确;
C.云中形成的冰粒在下落过程中,不断与空气摩擦,将自身的机械能转化为内能,从而使自身的内能增大,故C错误;
D.给某液体物质加热,若加热前后液体的温度差增大一倍,但是比热容不变,因为比热容与温度差的大小无关,故D错误。
故选B。
11.【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移;动能和势能的大小变化;物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关;、
(2)注意机械能和内能的转化;
(3)内能的改变方式:①做功;②热传递;
(4)根据能量的转化情况分析。
【解答】A.剩余部分下降的过程中,质量不变速度增大,因此动能增大;质量不变高度变小,因此重力势能变小,故A错误;
B.因为剩余部分要与空气摩擦,将机械能转化为内能,所以它们的机械能减少,故B错误;
C.它们内能的增加是依靠与空气摩擦做功的方式实现的,故C正确;
D.减少的重力势能转化为动能和内能,故D错误。
故选C。
12.【答案】D
【知识点】能量及其存在的不同形式
【解析】【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;做功改变物体内能的实质是能量的转化,热传递改变物体内能的实质是能量的转移.
【解答】解:A、运动员奔跑时,将化学能转化为机械能,故A错误;
B、电风扇工作时,将电能转化为机械能;故B错误;
C、氢弹爆炸时,将核能转化为机械能和内能,故C错误;
D、内燃机的做功冲程,是利用高温高压燃气做功,将内能转化为机械能,故D正确.
故选D.
13.【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【分析】首先根据图像确定二者都升高到60℃时需要的时间,然后根据“吸收的热量之比等于加热时间之比”计算出二者吸收热量的比,最后再根据公式Q=cm△t作比计算出物质甲的比热容。
【解答】根据图像可知,甲和水都升高到60℃时,它们升高的温度△t甲=△t水;
甲和水需要的加热时间分别为10min和20min,
那么它们吸收的热量之比:Q甲:Q乙=10min:20min=1:2;
根据公式Q=cm△t得到:;

解得:c甲=2.1×103J/(kg·℃)。
故选A。
14.【答案】D
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】根据公式Q=cm△t分析即可。
【解答】温度相同的甲、乙两种液体放出相等热量后,
即Q甲=Q乙;
甲的温度高于乙的温度,即△t甲>△t乙;
根据公式Q=cm△t得到:;


因为△t甲<△t乙,
所以:;

如果m甲<m乙,c甲>c乙,故A、C错误;
如果m甲=m乙,c甲>c乙,故B正确;
如果m甲>m乙,c甲<c乙或c甲>c乙都有可能,故D正确。
故选D。
15.【答案】A
【知识点】热机
【解析】【分析】根据题意描述可知,该道具中的火药燃烧,生成高压燃烧推动空气做功,将内能转化为机械能,这就是它们旋转的原因,据此分析判断。
【解答】A.火花塞点火,为做功冲程,将内能转化为活塞的机械能,故A符合题意;
B.排气门打开,为排气冲程,没有能量转化,故B不合题意;
C.进气门打开,为吸气冲程,煤油能量转化,故C不合题意;
D.两个气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,将机械能转化为内能,故D不合题意。
故选A。
16.【答案】扩散;斥力
【知识点】分子的热运动;分子间的作用力
【解析】【分析】(1)不同物质的分子彼此进入对方的现象叫扩散现象,证明了分子在不停的做无规则运动;
(2)分子之间存在相互作用的斥力和引力,据此分析解答。
【解答】(1)端午节到了,空气中弥漫着粽子的香味,是香味分子和空气分子相互进入对方的空隙里面,因此“棕叶飘香”是扩散现象;
(2)固体很难被压缩,是因为固体分子间存在着斥力。
17.【答案】③;⑤;②
【知识点】能量的相互转化和转移;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】(1)根据动能和速度的大小有关分析;
(2)重力势能与质量和高度有关;
(3)注意机械能和内能之间的转化。
【解答】(1)从A点到达C点的过程中,小球质量不变,但是速度先变大后变小,因此动能先变大后变小,故选③;
(2)小球的质量不变,但是高度先变小后变大,因此重力势能先变小后变大,故选⑤;
(3)由于表面粗糙,因此小球不断的克服阻力做功,将机械能转化为内能,那么它的机械能一直在减小,故选②。
18.【答案】变大(增大或增加);变大(增大或增加);化学
【知识点】能量的相互转化和转移;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】(1)重力势能与物体的质量和高度有关,动能与物体的质量和速度有关;
(2)燃料在燃烧前具有的能量是化学能,然后通过燃烧转化为内能。
【解答】火箭加速升空过程中,对于火箭搭载的卫星来说,卫星的质量不变,但速度增大,所以动能增大;高度增大,所以重力势能增大。卫星的机械能是由火箭燃料的化学能转化而来的。
19.【答案】冲出;做功
【知识点】热机
【解析】【分析】(1)汽油燃烧,产生大量高温高压的燃气,对软木塞产生巨大的压力。当压力大于瓶口的摩擦力时,软木塞被里面的气体冲出来,将气体的内能转化为软木塞的机械能。
(2)内燃机的压缩冲程,将机械能转化为内能;做功冲程,将内能转化为机械能。
【解答】(1)如果观察到放电针放电,汽油燃烧,软木塞被高温高压的气体冲出;
(2)可模拟四冲程汽油机工作时的做功冲程。
20.【答案】热传递;1.68×106
【知识点】物体内能的改变方法;热量的计算
【解析】【分析】(1)改变物体内能的方式:①做功;②热传递;
(2)根据公式Q=cm△t计算水烧开吸收的热量即可。
【解答】(1)用天然气灶烧水的过程,其实就是将火焰的热量传递给水的过程,因此是通过热传递的方法改变水的内能;
(2)水烧开吸收的热量为:Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-20℃)=1.68×106J。
21.【答案】运动;减小;做功
【知识点】参照物及其选择;势能的影响因素;物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)如果物体相对参照物的位置改变,那么它是运动的;否则,它就是静止的;
(2)重力势能的大小与质量和高度有关;
(3)改变物体内能的方式:①做功;②热传递。
【解答】(1)客机飞行时以地面为参照物,客机的位置不断改变,因此它是运动的;
(2)客机下降过程中,它的质量不变但高度减小,因此其重力势能减小;
(3)客机着陆后减速滑行过程中,客机轮胎表面的温度会升高,是因为轮胎与地面摩擦,将机械能转化为内能,那么这是通过做功的方式改变其内能的。
22.【答案】1.05×107;45
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据公式Q=qm计算秸秆煤放出的热量;
(2)根据公式Q=cm(t-t0)计算水升高到的温度。
【解答】(1)秸秆煤放出的热量:Q=qm=2.1×107J/kg×0.5kg=1.05×107J;
(2)根据公式Q=cm(t-t0)得到:1.05×107J=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(t-20℃);
解得:t=45℃。
23.【答案】做功;减小;机械能
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】物体对外界做功,物体的内能减少;外界对物体做功,物体的内能减少,据此分析即可。
【解答】水蒸气对锅盖做功,将水蒸气的内能转化为锅盖的机械能,因此水蒸气的内能减少。
24.【答案】6×103;2.5×10-4
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据Q=cm△t计算菜油吸收的热量;
(2)首先根据计算出天然气放出的热量,再根据计算燃烧天然气的体积。
【解答】(1)菜油吸收的热量Q=cm△t=2.0×103J/(kg·℃)×0.02kg×(170℃-20℃)=6×103J;
(2)天然气放出的热量为:;
燃烧天然气的体积:。
25.【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·℃)。
26.【答案】(1)控制不同物质的质量相同
(2)等于
(3)98;2.1×103
(4)6.0×105
【知识点】比热容
【解析】【分析】(1)根据公式Q=cm△t可知,探究水和煤油的吸热能力大小时,必须控制液体的质量和升高温度相同,比较吸收热量的多少,据此分析天平的作用;
(2)相同的酒精灯,在相同的时间内放出相同的热量,那么水和煤油就吸收相同的热量;
(3)根据乙图确定水保持不变的温度,这就是水的沸点。根据乙图的加热时间,确定水和煤油都升高到98℃时吸收的热量之比,然后根据公式Q=cm△t作比计算煤油的比热容;
(4)根据Q=qm计算酒精燃烧放出的热量。
【解答】(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是控制不同物质的质量相同。
(2)加热10min,水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
(3)根据乙图可知,水的温度保持98℃不变,那么水的沸点就是98℃。
水和煤油都升高到98℃时,它们升高的温度相同,
那么它们吸收的热量之比等于加热时间之比,即Q煤:Q水=10min:20min=1:2;
根据公式Q=cm△t得到:;

解得:c煤油=2.1×103J/(kg·℃);
(4)酒精燃烧放出的热量:Q=qm=3.0×107J/kg×0.02kg=6.0×105J。
27.【答案】(1)加热时间
(2)C
(3)水;较小
(4)内陆
【知识点】实验操作注意事项的探究;比热容
【解析】【分析】(1)两个酒精灯完全相同,那么它们在相同的时间放出相同的热量,因此水和煤油就吸收相同的热量,那么根据加热时间的长短可以判断吸收热量的多少;
(2)分析哪个因素不会影响热量的吸收即可;
(3)根据公式Q=cm△t可知,质量相同的物质吸收相同的热量,温度升高的越小,吸热本领越大,据此分析判断;
(4)根据公式Q=cm△t分析水和沙土吸收或放出相同的热量后,温度变化量的大小即可。
【解答】(1)加热过程中,水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的;
(2)A.采用相同的加热方法,可以保证二者相同的时间内吸收相同的热量,故A不合题意;
B.使用相同的烧杯,可以保证液体吸热的面积相同,故B不合题意;
C.酒精灯的形状和大小完全相同对吸收热量无影响,只要保持有足够的酒精和火焰大小相同即可,故C符合题意;
D.使用酒精灯的火焰基本相同,可以保证相同时间内放出相同的热量,故D不合题意;
E.火焰与烧杯底的距离相等,可以保证烧杯底部的温度相同,且吸收相同的热量,故E不合题意。
故选C。
(3)根据乙图可知,当同时加热4min时,水升高到4℃,煤油升高到6℃,那么Q水=Q煤油,△t煤油>△t水。根据公式Q=cm△t可知,水的温度升高的少,那么它的吸热本领大,因为加热相同时间温度变化
较小。
(4)根据公式Q=cm△t可知,质量相同的水和沙土吸收相同的热量时,水的比热容大,因此水的温度变化小,那么曲线C表示的沙土的温度变化,即内陆城市的气温变化曲线。
28.【答案】2kg水的温度升高30℃,需吸收热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×30℃=252000J;由Q吸=Q放=mq得,m= =8.4×10-3kg,即至少需完全燃烧8.4×10-3kg的煤。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】首先根据Q吸=c水m水Δt水计算出水吸收的热量,再根据Q吸=Q放计算煤放出的热量,最后根据计算燃烧煤的质量即可。
29.【答案】(1)使水温由20℃升高到60℃,水需要吸收热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(60℃-20℃)=8.4×106J。
(2)不计热量损失,电热丝所产生的热量全部被水吸收,由Q放=Q吸=W=Pt,得t= =4200s。
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据公式Q吸=cmΔt计算水吸收的热量;
(2)首先根据Q放=Q吸=W计算出电热丝产生的热量,再根据公式计算加热的时间。
30.【答案】(1)水的体积V=40L=40×10-3m3=4×10-2m3,
根据ρ= 得,水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×4×10-2m3=40kg。
(2)水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(40℃-20℃)=3.36×106J。
(3)消耗天然气的体积V=V2-V1=130.06m3-129.96m3=0.1m3,
天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq天然气=0.1m3×4.2×107J/m3=4.2×106J,
该热水器的热效率η= ×100%= ×100%=80%。
【知识点】密度公式的应用;能量利用效率;热量的计算
【解析】【分析】(1)根据公式m=ρV计算水箱中水的质量即可;
(2)根据公式Q吸=c水m(t-t0)计算水吸收的热量;
(3)首先根据V=V2-V1计算出消耗天然气的体积,再根据Q放=Vq天然气计算出天然气燃烧放出的热量,最后根据计算该热水器的热效率。
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