2024中考物理真题汇编:比热容、内能
一.选择题(共15小题)
1.(2024 南通)《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景,如图,下列过程与物理知识对应不正确的是( )
A.加热——木炭燃烧时热值不变
B.蒸煮——油料含有的热量增加
C.翻炒——目的使油料受热均匀
D.飘香——分子在做无规则运动
2.(2024 广西)冬天,人们常用热水袋取暖。水能长时间供暖,主要原因是水的( )
A.密度大 B.密度小 C.比热容大 D.比热容小
3.(2024 常州)四冲程汽油机工作时,将内能转化为机械能的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
4.(2024 巴中)如图所示,青瓦是古建筑常用的建筑材料,制瓦工艺有上千年的历史。制瓦工艺分为成坯、晒制、高温烧制等诸多流程。下列说法正确的是( )
A.晒制泥坯时,泥坯温度越高含有热量越多
B.高温烧制时,通过热传递的方式改变瓦片的内能
C.烧制青瓦时,燃料燃烧越充分其热值越大
D.在质地均匀的瓦上定型切割,瓦的密度变小
5.(2024 陕西)涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机,其大致工作过程是:空气通过进气道进入压气机,被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合,燃料在燃烧室燃烧后,产生的高温高压气体推动涡轮转动,从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是( )
A.燃烧室中燃料燃烧越充分,发动机效率越高
B.燃料和压缩空气混合后,燃料的热值增大
C.压气机压缩空气,空气的内能减小
D.高温高压气体推动涡轮转动时,将机械能转化为内能
6.(2024 成都)某固态物体的质量为m,其物质的比热容为c,用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等),到t3时刻停止加热,然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像(如图)。下列说法正确的是( )
A.在0~t2时间段,该物体吸收的热量为cm(T2﹣T1)
B.在t2~t4时间段,该物质的比热容先增大后减小
C.在t4~t5时间段,该物体放出的热量为
D.该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容
7.(2024 广元)1883年人类发明了汽油机。一台四冲程汽油机的一个冲程中,火花塞点火,燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体推动活塞对外做功,则该冲程( )
A.是压缩冲程
B.气体对外做功,内能转化为机械能
C.活塞依靠飞轮的惯性而运动
D.气体对外做功,气体的内能增加
8.(2024 济南)完全燃烧1g液态氢能释放出1.4×105J的热量,是完全燃烧1g汽油释放热量的3倍,由此可知液态氢比汽油( )
A.内能大 B.温度高 C.热值大 D.密度大
9.(2024 兰州)如图所示,用酒精灯对试管加热,等水沸腾后,可以看到蒸汽把软木塞顶跑。下列说法正确的是( )
A.用酒精灯加热试管,水内能的增加是通过做功的方式实现的
B.蒸气把软木塞顶跑的过程,实现了内能向机械能的转化
C.蒸气把软木塞顶跑的过程,相当于汽油机的排气冲程
D.试管口出现的白雾是水汽化后形成的水蒸气
10.(2024 武汉)下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无关的是( )
A.汽车发动机用水作冷却剂
B.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
C.海边昼夜温度变化比沙漠中小,适于居住
D.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
11.(2024 临沂)2024年4月20日,我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会,刷新了柴油机热效率的世界纪录。如图所示内燃机的四个冲程,气缸内气体的内能最小的是( )
A. B. C. D.
12.(2024 湖南)2024年4月25日,搭载着神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭(如图)在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是( )
A.火箭的燃料燃烧得越充分,热值越大
B.火箭发动机工作过程中的热机效率是100%
C.火箭“体内”的液氢燃料温度低至﹣253℃,内能为零
D.火箭搭载着飞船升空的过程中,飞船的重力势能越来越大
13.(2024 湖北)如图甲,利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体,得到温度随时间变化的图像如图乙,分析可知( )
A.相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多
B.a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大
C.升高相同温度a所用时间比b少,a的吸热能力比b弱
D.相同时间内a升高的温度比b多,a的吸热能力比b强
14.(2024 连云港)下列关于燃料的热值说法正确的是( )
A.燃料燃烧越充分,其热值越大
B.燃料的热值越小,完全燃烧放出的热量越少
C.一瓶酒精用去三分之一,剩余酒精的热值将减小
D.焦炭的热值是3.0×107J/kg,完全燃烧1kg焦炭能放出3.0×107J的热量
15.(2024 北京)在两个相同的烧杯中分别装有两种液体A、B,其质量(mA<mB);用额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B,电加热器的额定功率P甲>P乙,它们均正常工作。液体A、B的温度随加热时间变化的关系如图所示。不考虑热量损失,下列说法正确的是( )
A.液体A的沸点等于液体B的沸点
B.电加热器甲的电阻丝阻值大于乙的电阻丝阻值
C.相同时间内液体A吸收的热量等于液体B吸收的热量
D.液体A的比热容大于液体B的比热容
二.填空题(共10小题)
16.(2024 黑龙江)汽油机将内能转化为机械能的是 冲程,某单缸四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min。则此汽油机每秒对外做功 次。
17.(2024 巴中)小丽去郊游,上车时闻到汽油味,这是 现象。通过交流得知该车的发动机为汽油机,若某单缸四冲程汽油机的转速为1200r/min,在1s内汽油机对外做了 次功。如果汽油机在某段时间内消耗了500g汽油,这些汽油完全燃烧可释放的热量为 J。(q汽油=4.6×107J/kg)
18.(2024 镇江)为比较A、B两保温杯的保温性能,小红在两个保温杯中分别倒入0.1kg相同温度的热水,用温度计测量其初温t0,示数如图1所示,t0= ℃。绘制水温随时间的变化图像如图2所示,A杯中水放出的热量为 J,保温性能更好的是 (选填“A”或“B”)杯。]
19.(2024 陕西)如图﹣1,将水桶平放在地面上,向桶中倒入少量酒精,点燃酒精后,水桶向后喷出燃气并加速向前运动,此过程中,内能转化为 能,该能量转化过程与汽油机 冲程的相同。燃气停止喷出后,迅速堵住水桶口,在 的作用下,水桶变扁,如图﹣2所示。
20.(2024 徐州)在探究不同物质吸热升温的现象时,将相等 的沙子和水分别装入易拉罐中,用相同的热源和方法加热,则单位时间内沙子和水吸收的热量 。如图所示,实验得到沙子和水的温度随时间变化的图象,其中a是 的图象。
21.(2024 新疆)2024年5月3日,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射成功。
(1)长征五号遥八运载火箭的燃料为煤油、液态氢和液态氧,发射前加注燃料时,应在 (填“低温”或“高温”)环境中进行。为防止燃料汽化导致燃料贮箱内气压过高,应先加注 (填“煤油”“液态氢”或“液态氧”)。氢在 (填“液”或“气”)态时氢分子无规则运动更剧烈。
(2)火箭加速升空时,嫦娥六号探测器的机械能的增加量 (填“大于”或“小于”)其动能的增加量。探测器在月球上 (填“具有”或“没有”)惯性。已知氢的热值为1.4×108J/kg,则质量为1t的氢完全燃烧放出的热量为 J。
22.(2024 济南)济南护域河有东、西两个船闸,游船进入船闸的闸室后,能随着水面的变化在上下游之间通行,船闸利用了 原理。炎热的夏天,大明湖公园内明显感觉比其他地方凉爽,主要是因为水的 比砂石和泥土大。
23.(2024 达州)在1个标准大气压下,小明用天然气灶将质量1kg的水,从20℃加热到沸腾,水吸收的热量是 J。他家天然气热水器的热效率是70%,他某次洗澡,耗水20kg,热水器进水温度是22℃,出水温度是42℃,他这次洗澡消耗天然气 m3。已知水的比热容是4.2×103J/(kg ℃),天然气的热值是3.2×107J/m3。
24.(2023 泸州)塑料瓶是一种常见的生活物品,空塑料瓶可以做许多物理小实验。在安全情况下,小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气,如图所示。随着瓶内气压增加,气体内能增大,这是通过 方式改变瓶内气体内能。当气压达到一定程度时,瓶盖飞出,这一过程与内燃机 冲程的能量转化情况相同;瓶盖飞出的同时,瓶口冒“白雾”,其物态变化是 。
25.(2023 株洲)图甲为一种家用储水式电热水器,容积为60L,功率为2kW,主要由箱体、制热、控制和进出水系统组成,其内部结构如图乙所示。解答下列问题。
(1)电热水器的外壳和内胆之间所用的保温材料,从节能方面看,应具有 (填“绝热”或“导热”)性能。储水腔内出水管的位置比进水管高,因热水密度比冷水小,故储水腔内 (填“热”或“冷”)水在上。在水压作用下,热水通过位置较高的出水管口不断流出。
(2)储水腔储满水时,水的质量为 kg。要将这些水由20℃加热到预设温度70℃,需要吸收的热量为 J。已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg ℃),1L=1.0×10﹣3m3。
(3)制热系统工作0.5h消耗 kW h的电能。
三.实验探究题(共5小题)
26.(2024 齐齐哈尔)小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。
(1)器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,以及 (填测量工具)、托盘天平(含砝码)、水和煤油。
(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,目的是为了通过比较 来比较物质吸收热量的多少。
(3)实验中选取初温不同、 相同的水和煤油,分别倒入烧杯中,用电加热器加热,当它们吸收相同的热量时,通过比较 来比较不同物质吸热能力的强弱。
(4)如图2所示,小姜正确使用温度计测量液体的温度,按照图中 (选填“A”、“B”或“C”)方法读数是正确的;实验中某时刻温度计示数如图3所示为 ℃。
(5)部分实验数据如表所示,分析数据可得出结论: (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
加热时间/min 0 1 2 3 4 …… 10
水的温度/℃ 30 34 38 42 46 …… 70
煤油温度/℃ 10 18 26 34 42 …… 90
27.(2023 鞍山)小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案:将A、B两种液体分别装入烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯同时加热,实验装置如图甲、乙所示,实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。
(1)组装器材时应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序依次安装;
(2)实验时,选取 相同、初温相同的A、B两种不同液体,加热时液体温度升高,这是通过 方式来增大液体内能的;
(3)此实验通过 (选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来反映液体吸收热量的多少;
(4)加热一段时间后,液体B的温度如图乙所示,为 ℃;
(5)根据实验数据小明绘制出的温度﹣时间图象如图丙所示,则液体 (选填“A”或“B”)更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
28.(2023 广东)小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用如图的装置进行实验:在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水,用两层灰色薄棉布包
裹着甲瓶(内层紧贴,外层相对宽松),用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶,用数显温度计测量瓶中热水的温度,测得有关数据如表所示。
室温:25.0℃
时间/min 0 20 40 60 80
甲瓶水温/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5
乙瓶水温/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7
(1)表中有一个温度值记录错误,该错误的温度值是 ℃。水温会先降到41.0℃的是 瓶。已知瓶中水的体积是350mL,该瓶中水的温度降至41.0℃时,其放出的热量是 J。[c水=4.2×103J/(kg ℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
(2)如果把瓶中的热水换成冰块, 瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果,可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有 。
(3)请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子: 。
29.(2023 通辽)如图所示,在“比较不同物质吸热情况”的实验中,各取质量为50g、初温为20℃的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔1min记录一次数据,如表所示。
物质 加热时间/min 消耗酒精/g 末温/℃ 物质 加热时间/min 消耗酒精/g 末温/℃
食用油 1 0.5 54 水 1 0.5 35
2 1.0 88 2 1.0 50
3 1.5 122 3 1.5 65
(1)分析实验数据可知, (选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。
(2)实验中主要用到的科学探究方法有控制变量法和 法。
(3)根据表中记录的数据,则2min内食用油吸收的热量是 J,所使用的酒精灯的加热效率为 [q酒精=3.0×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg ℃)]。
30.(2023 随州)某实验小组用规格完全相同的实验器材,对初温相同的100g水、200g水、100g煤油进行加热,如图所示。
(1)若要探究不同物质的吸热差异应选择 (选填“甲、乙、丙”中的两个)两图进行对比实验。
(2)水沸腾时,小组成员观察到烧杯内出现的气泡是 (选填“A”、“B”或“C”)图。
(3)在处理实验数据时,小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图象如图丁,分析可知100g煤油对应的图象是 (选填“b”或“c”),已知水的比热容大于煤油的比热容。
2024中考物理真题汇编:比热容、内能
参考答案与试题解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 B C C B A D B C B B D
题号 12 13 14 15
答案 D C D D
一.选择题(共15小题)
1.【解答】解:A、热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量、放出热量的多少以及是否完全燃烧无关,木炭燃烧时热值不变,故A正确;
B、热量是过程量,不能说“含有”热量,故B错误;
C、利用锅铲不断翻炒油料,目的是使油料受热均匀,故C正确;
D、翻炒过程会有香味飘出,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选:B。
2.【解答】解:水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,可以释放出更多的热量,因此,热水袋的内部液体主要是水,就是利用了水的比热容大这一特性。
故选:C。
3.【解答】解:四冲程汽油机的一个工作循环由四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;其中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,故C正确。
故选:C。
4.【解答】解:A、热量是一个过程量,只能说吸收(或者放出)了多少热量,不能说某物体含有多少热量,故A错误;
B、高温烧制时,通过热传递的方法增加瓦片的内能,故B正确;
C、燃料的热值仅与燃料的种类有关,而与燃料是否充分燃烧、质量都无关,故C错误;
D、若在质地均匀的砖上雕刻花纹,砖的质量变小,体积变小,但砖的密度不会变化,故D错误。
故选:B。
5.【解答】解:A、使燃料燃烧越充分,可以增大有效利用的能量,提高热机的效率,故A正确;
B、热值只跟燃料的种类有关,燃料和压缩空气混合后,燃料的种类不变,燃料的热值不变,故B错误;
C、压气机压缩空气,对空气做功时,机械能转化为内能,空气的内能增加,故C错误;
D、高温高压气体推动涡轮转动时,将内能转化为机械能,故D错误。
故选:A。
6.【解答】解:结合图像,对选项逐个分析:
A、0﹣t1时间内,物质吸收的热量可以用公式cm△t来求解,但是t1~t2处于熔化阶段,温度不变、持续吸热,故不可以用该公式求解,故A选项错误;
B、t2~t4时间段内,物质均处于液态,比热容不变,故B选项错误;
C、在0~t1时间段,所用时间为t1,温度从T1升高到T2,则该物体吸收的热量为Q吸1=cm(T2﹣T1),
由题知,用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等),
则单位时间内物体吸收的热量:Q吸2,
分析图像可知,该物质为晶体,在t1~t2时间段,物质处于熔化过程中,所用时间为t2﹣t1,
则该晶体在熔化过程中吸收的热量:Q熔化吸(t2﹣t1),
分析图像可知,该晶体在t4~t5时间段处于凝固过程中,
对一定质量的晶体来说,凝固时放出的热量与熔化时吸收的热量相等,
所以,在t4~t5时间段,该物体放出的热量为:Q凝固放=Q熔化吸,故C选项错误;
D、物质在t5~t6和0﹣t1时间段内,均处于固态,因此比热容相等,故D选项正确。
故选:D。
7.【解答】解:一台四冲程汽油机的一个冲程中,火花塞点火,燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体推动活塞对外做功,将内能转化为机械能,是做功冲程,故选:B。
故选:B。
8.【解答】解:
1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫这种燃料的热值,完全燃烧1g液态氢能释放出1.4×105J的热量,是完全燃烧1g汽油释放热量的3倍,说明液态氢的热值大。
故选:C。
9.【解答】解:A、用酒精灯加热试管,水吸收热量,水的内能增加,是通过热传递的方式实现的,故A错误;
BC、蒸气把软木塞冲出去,水蒸气的部分内能转化为软木塞的机械能,实现了内能向机械能的转化,故B正确;
这一过程,相当于汽油机的做功冲程,故C错误;
D、试管口出现的白雾,是水蒸气液化后形成的水雾,故D错误;
故选:B。
10.【解答】解:A、因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水冷却汽车发动机,故A不符合题意;
B、游泳之后从水中出来,风一吹感觉特别冷,是由于身体表面的水汽化吸热,与“水的比热容较大”这个特性无关,故B符合题意;
C、因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,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,使得昼夜的温差小,由此使得海边昼夜温差小,故C不符合题意;
D、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少,所以生物体内水的比例高,有助于调节自身的温度,故D不符合题意。
故选:B。
11.【解答】解:吸气冲程中,汽油机吸入空气和汽油的混合气体,气体温度较低;在压缩冲程,活塞压缩汽油与空气形成的燃料混合物,活塞对气体做功,将机械能转化为气体的内能,使气缸内气体内能增加;做功冲程中,高温高压气体对活塞做功,内能转化机械能;排气冲程中,将气缸内的废气排出;相比而言,吸气冲程中的气体温度较低,内能最小。故D正确。
故选:D。
12.【解答】解:A、热值是燃料本身的一种特性,热值由燃料本身决定,与燃料否充分燃烧无关,故A错误;
B、火箭发动机工作过程中,会有热量的损失、克服机械摩擦消耗部分能量,燃料不可能完全燃烧等因素的存在,所以热机效率不会达到100%,故B错误;
C、一切物体在任何情况下都有内能,所以液氢燃料温度低至﹣253℃时也有内能,故C错误;
D、火箭搭载着飞船升空的过程中,飞船的质量不变,高度增大,所以重力势能越来越大,故D正确。
故选:D。
13.【解答】解:A、加热器a、b规格相同,经过相同的时间,产生的热量相同,故A错误;
B、比热容是物质的一种特性,与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系,吸热能力不受外界条件影响,故B错误;
CD、由图乙知,升高相同的温度,b加热时间长,b吸热多,b的吸热能力强,故D错误、C正确;
故选:C。
14.【解答】解:AC、热值是燃料的特性,其大小仅与燃料的种类有关,而与燃料的质量和燃烧程度无关,故AC错误;
B、根据Q放=mq知在质量相同时,燃料的热值越小,完全燃烧放出的热量越少,故B错误;
D、焦炭放出的热量:Q放=mq=1kg×3.0×107J/kg=3.0×107J,故D正确。
故选:D。
15.【解答】解:A.液体沸腾,温度保持不变。由图可知,A、B两种液体沸腾时,液体A的沸点大于液体B的沸点,故A错误;
B.用额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B,电加热器的额定功率P甲>P乙,由公式P得R,则电加热器甲的电阻丝阻值小于乙的电阻丝阻值,故B错误;
C.在加热过程中不计热量损失,A、B液体吸收的热量等于电加热器消耗的电能。Q吸=W=Pt,P甲>P乙,在相同的时间内,液体A吸收的热量大于液体B吸收的热量,故C错误;
D.由图可知,在A、B液体沸腾之前,相同的时间内,A、B液体升高的温度相同,A液体吸收的热量大于B液体,mA<mB,c可知,液体A的比热容大于液体B的比热容,故D正确。
故选:D。
二.填空题(共10小题)
16.【解答】解:汽油机的做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞做功,把内能转化为机械能;
汽油机的转速为2400r/min,说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于40.一个工作循环中,曲轴转动两周,对外做功一次,1s内曲轴转动40次,对外做功20次。
故答案为:做功;20。
17.【解答】解:当小丽上车时,她能够闻到汽油的味道,这是因为汽油分子在不停地做无规则运动,这种运动被称为扩散现象。
四冲程汽油机飞轮的转速1200r/min20r/s。因为四个冲程是一个循环,飞轮转2r,对外做功一次,所以1s内飞轮转20r,对外做功10次。
根据公式Q放=mq汽油得
汽油完全燃烧m=500g=0.5kg
汽油放出的热量Q放=mq汽油=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J。
故答案为:扩散;10;2.3×107。
18.【解答】解:由图1可知,温度计的分度值为1℃,此时温度计的示数为80℃;
由图2可知,水的末温为30℃,则A杯中水放出的热量:Q放=c水m(t0﹣t)=4.2×103J/(kg ℃)×0.1kg×(80℃﹣30℃)=2.1×104J;
由图2可知,A、B两保温杯中的水放出相同的热量,A保温杯所用的时间比B保温杯所用的时间更长,所以A保温杯的保温性能更好。
故答案为:80;2.1×104;A。
19.【解答】解:酒精燃烧时将化学能转化为内能,当水桶向后喷出燃气并加速向前运动时,此过程中内能转化为机械能,该能量转化过程与汽油机做功冲程的相 同;燃气停止喷出后,迅速堵住水桶口,桶内气压减小,水桶在外界大气压的作用下,水桶被压扁。
故答案为:机械;做功;大气压。
20.【解答】解:为了比较不同物质的吸热能力,需将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中,然后用相同的热源加热并不断搅拌,并且加热时间反映了水和沙子吸收热量的多少,单位时间内沙子和水吸收的热量相等,加热时间越长,说明吸收热量越多;
对于质量相等的沙子和水,由图可知,加热相同时间,升温较快的是沙子,则沙子的吸热能力弱,水的吸热能力强,因此a是沙子的图象,b是水的图象。
故答案为:质量;相等;沙子。
21.【解答】解:(1)长征五号遥八运载火箭的燃料为煤油、液态氢和液态氧,因为液态氢和液态氧的沸点较低,所以发射前加注燃料时,应在低温环境中进行。
为防止燃料汽化导致燃料贮箱内气压过高,应先加注沸点较高的煤油。
气态的氢温度相对较高,温度越高,分子无规则运动越剧烈,因此氢在气态时氢分子无规则运动更剧烈。
(2)火箭加速升空时,嫦娥六号探测器的质量不变,速度变大,动能变大,高度增加,重力势能变大,因机械能等于动能与重力势能之和,所以机械能的增加量大于其动能的增加量。
惯性是物体本身的一种性质,一切物体都具有惯性,探测器在月球上也具有惯性。
质量为1t的氢完全燃烧放出的热量为
Q=mq=1000kg×1.4×108J/kg=1.4×1011J。
故答案为:(1)低温;煤油;气;(2)大于;具有;1.4×1011。
22.【解答】解:
船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,船只才能通航,所以船闸利用了连通器的原理:因为水的比热容较大,这样在同样的日照条件下,吸收相同的热量,水的温度变化小,所以水凉。故答案为:连通器;比热容。
23.【解答】解:1标准大气压下水沸点为100℃,故1kg水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J。
小明本次用水升温△t=42℃﹣22℃=20℃,水需吸热
热水器效率为70%,则需要天然气放热;
消耗的天然气体积;
故答案为:3.36×105;0.075。
24.【解答】解:明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气,把机械能转化为内能,使瓶内气压增加,气体内能增大,这是通过做功的方式改变瓶内气体的内能;
当气压达到一定程度时,瓶盖飞出,这是瓶内气体对瓶盖做功,把气体的内能转化为瓶盖的机械能,内燃机的做功冲程中将内能转化为机械能,所以这一过程与内燃机的做功冲程的能量转化情况相同;
瓶盖飞出的同时,瓶内气体对外做功,内能减小,温度降低,瓶口的水蒸气遇冷液化成小水珠。
故答案为:做功;做功;液化。
25.【解答】解:(1)为了减小热量的传递,电热水器的外壳和内胆之间所用的保温材料,应该使用导热性能差的绝热材料;
密度大的水下沉到底部,而下层的密度小的水就升到上层来,因热水密度比冷水小,故储水腔内热水在上。
(2)水的体积V=60L=60×1.0×10﹣3m3=0.06m3,
由ρ可知,水的质量:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.06m3=60kg,
水的吸收的热量:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×60kg×(70℃﹣20℃)=1.26×107J;
(3)由P可知,制热系统工作0.5h消耗的电能:W=Pt′=2kW×0.5h=1kW h。
故答案为:(1)绝热;热;(2)60;1.26×107;(3)1。
三.实验探究题(共5小题)
26.【解答】解:(1)物体吸收热量的多少是通过加热时间来反映的,需要用秒表来测量时间;
(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,目的是为了通过比较加热时间来比较物质吸收热量的多少;
(3)在比较不同物质的吸热能力的实验中,应在两个相同的烧杯中加入初温相同和质量都相同的水和煤油;
用相同规格的电加热器加热,则在相等时间内煤油和水吸收的热量相等,然后通过比较升高的温度的方法来比较不同物质的吸热能力,升高温度越高的,其吸热能力越弱;
(4)图2中读数的时候,视线要与液柱的上表面保持相平,故A、C错误,B正确;
图甲中的温度计的一个大格表示10℃,里面有10个小格,因此它的分度值为1℃.因此它的读数为66℃;
(5)根据表中实验数据,煤油从0℃升高到26℃需要2min;水从30℃升高到46℃需要4min,故升高相同的温度,水加热时间长,由转换法,水吸收的热量大于煤油吸收的热量,故水的吸热能力更强。
故答案为:(1)停表;(2)加热时间;(3)质量;升高的温度;(4)B;66;(5)水。
27.【解答】解:(1)要用酒精灯的外焰加热,故组装器材时应按照自下而上的顺序依次安装;
(2)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,实验时,选取质量相同、初温相同的A、B两种不同液体,加热时液体温度升高,这是通过热传递方式来增大液体内能的;
(3)根据转换法,此实验通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少;
(4)温度计分度值为1℃;加热一段时间后,液体B的温度如图乙所示,为33℃;
(5)根据绘制出的温度﹣时间图象知,升高相同的温度,B加热时间长,B的吸热能力强,比热容大,根据Q=cmΔt,在质量和降低的温度相同时,B放热多,液体B更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
故答案为:(1)自下而上;(2)质量;热传递;(3)加热时间的长短;(4)33;(5)B。
28.【解答】解:(1)随着时间的增加,水的温度逐渐降低,所以甲瓶水40min时的温度62.5℃是错误的;
由表格数据知乙瓶水的温度降低的快,水温会先降到41.0℃;
由ρ知水的质量为:
m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×350×10﹣6m3=0.35kg;
水放出的热量是:
Q放=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×0.35kg×(61.0℃﹣41.0℃)=29400J;
(2)由表格数据知甲瓶水的温度降低的慢,说明甲瓶保温性能好,如果把瓶中的热水换成冰块,甲瓶中的冰块熔化较慢,说明在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖,由于空气是热的不良导体,所以两件薄衣服中间有空气可能是在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖的原因;
(3)羽绒服很蓬松,中间有很多空气,由于空气是热的不良导体,可有效防止身体的热量的散失。
故答案为:(1)62.5;乙;29400;(2)甲;空气;(3)羽绒服很蓬松,中间有很多空气,由于空气是热的不良导体,可有效防止身体的热量的散失。
29.【解答】解:(1)分析实验数据可知,相同质量的水和食用油加热相同时间,水升高的温度小,故水的吸热能力更强。
(2)实验中主要用到的科学探究方法有控制变量法和转换法;
(3)2min内食用油吸收的热量为:
Q水吸=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg ℃)×0.05kg×(50℃﹣20℃)=6.3×103J,
根据转换法,2min内食用油吸收的热量是6.3×103J;
2min内酒精灯放出的热量为:
Q放=mq=1×10﹣3kg×3.0×107J/kg=3×104J,
使用的酒精灯的加热效率为
η%≈21%。
故答案为:(1)水;(2)转换;(3)6.3×103;21%。
30.【解答】解:(1)若要探究不同物质的吸热能力的差异,需要用相同的加热器加热质量相同的不同物质,故需要选择甲、丙两图进行对比实验;
(2)水在沸腾前,底部温度较高,底部少部分水汽化为水蒸气冒出时,一部分水蒸气上升过程中遇到上层温度较低的水,放热液化,所以气泡变小;液体沸腾时吸收热量,温度保持不变,气泡上升时不断增大,所以图B是水沸腾时的情况;
(3)根据图丁可知,质量、初温相同的b和c加热相同时间,吸收相同的热量,c的温度升高的多,根据Q=cmΔt可知,c的比热容小,由于水的比热容大于煤油的比热容,所以c为煤油的图像。
故答案为:(1)甲、丙;(2)B;(3)c。
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