华师大版科学九年级上学期 第七章 内能 单元测试卷
第 Ⅰ 卷 (选择题)
一、选择题(本大题共20小题,每小题3分,共60分。请选出每小题中一个符合题意的选项,不选、多选、错选均不给分)
1.下列说法中正确的是( )
A.100℃的水比50℃的水所含的热量多 B.温度升高得多的物体吸收的热量一定多
C.热传递时高温物体将温度传给低温物体 D.热传递时高温物体将热量传给低温物体
2.下列说法中正确的是( )
A.温度高的物体,它的动能一定大 B.某一物体的温度升高了它的内能一定增加
C.物体吸收热量,它的温度一定升高 D.内能大的物体,它一定能传递更多的温度
3.(2018?武汉模拟)下面对于分子运动论的理解错误的是( )
A.物体是由大量的微小分子组成的
B.扩散现象是微观上大量分子永不停息无规则运动的宏观表现
C.阳光下可以看到漂动的灰尘是分子运动
D.温度越高分子的运动越剧烈
4.在下列实例中,通过做功的方式改变物体内能的是( )
A.夏天,阳光曝晒广场上的石凳,石凳温度升高 B.将冰冻食物放在水中解冻,水变凉
C.刚煮熟的鸡蛋放在冷水中,鸡蛋的温度降低 D.寒冷的冬天,双手互搓,手的温度升高
5.(2018?都江堰市模拟)在“比较不同液体比热容大小”的实验中,用相同酒精灯对四种液体加热,得到如表所示数据:若四次实验中,在相同时间内,水、甲、乙、丙吸收的热量相等,已知水的比热容为c水=4.2×103J/kg?℃,则可得( )
次数
液体
质量/g
升高的温度/℃
加热时间/min
1
水
200
10
7
2
甲
200
20
10
3
乙
400
20
14
4
丙
400
15
14
A.乙液体的比热容为2.1×103J/kg?℃
B.乙液体的密度大于丙液体的密度
C.第1次实验中,水吸收的热量一定等于酒精燃烧放出的热量
D.第3、4次实验中,乙液体吸收的热量比丙液体吸收的热量多
6.“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜。”这句谚语反映出我国新疆的某些地区夏季昼夜气温变化大。其主要原因是砂石具有较小的( )
A.热量 B.热值 C.内能 D.比热容
7.小红根据如表提供的几种物质的比热容,得出以下四个结论,其中正确的是 ( )
物质
比热容[J?(kg?℃)﹣1]
物质
比热容[J?(kg?℃)﹣1]
冰
2.1×103
水
4.2×103
砂石
0.92×103
酒精
2.4×103
铝
0.88×103
煤油
2.1×103
铜
0.39×103
水银
0.14×103
A.质量相等的铜和铝,升高相同的温度,铝吸收的热量多
B.质量相等的水和煤油吸收相等的热量后,水的温度变化大
C.同一物质发生物态变化后,比热容不变
D.液体的比热容一定比固体的大
8.(2017秋?邗江区校级期末)如图所示是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去,这相当于下列图的四冲程汽油机的哪个冲程( )
A. B. C. D.
9.(2018?眉山)以下说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高 B.热机的大量使用有利于环境的保护
C.燃料的热值与燃料的质量没有关系 D.热机的工作过程只是将内能转化成机械能的过程
10.(2018?澄海区模拟)下列说法正确的是( )
A.热机消耗的燃料越多,效率就越低 B.燃料燃烧得越充分,其热值就越大
C.四冲程汽油机的压缩冲程为热机提供动力 D.四冲程汽油机的做功冲程是内能转化为机械能
11.(2017秋?巴州区校级月考)在公路上有一辆汽车和一台拖拉机发生故障,经检查都是蓄电池坏了,不能启动,有人建议,只要把它们推动以后就可以使发动机继续工作。你认为把它们推动以后( )
A.汽车和拖拉机仍能行驶 B.只有汽车可以继续行驶,拖拉机不能行驶
C.只有拖拉机可以继续行驶,汽车不能行驶 D.都不能行驶
12.(2017秋?济南期末)从所用资源的能量形式分析,下列各种发电方式与“水力发电”相同的是( )
A.火力发电 B.地热发电 C.核能发电 D.风力发电
13.下列说法错误的是( )
A.电池充电,电能转化为化学能 B.暖瓶塞被热气弹开,机械能转化为内能
C.电动机工作把电能转化为机械能 D.汽油机工作过程中,化学能转化为机械能
14.(2017秋?颍上县校级期末)关于能量的转移和转化,小明列举了如下实例,其中正确的是( )
A.人们对太阳能的开发和利用,说明能量可以凭空产生
B.钻木取火时将内能转化为机械能
C.用打气筒打气时,活塞压缩空气做功,能由活塞转移给空气
D.从高空自由下落的物体,能量发生转化,由重力势能转化为动能
15.(2017春?武冈市校级月考)如图是一种新型“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇,“肩扛”光电池板,“腰挎”照明灯,“脚踩”蓄电池。对于上述照明灯,下列解释合理的是( )
A.照明灯是将热能转化为电能 B.小风扇是利用风力发电,将电能转化为机械能
C.蓄电池白天蓄电,将化学能转化为电能 D.光电池板是将光能转化为电能
16.(2017秋?乌兰浩特市校级月考)有甲、乙两个质量相等的金属球,它们的比热之比3:2,吸收的热量之比4:1,那甲、乙两金属球升高的温度之比是( )
A.2:1 B.3:2 C.8:3 D.3:8
17.(2017秋?永春县校级月考)质量相等的铜块和铁块(c铜<c铁),使它们放出相等的热量后,再相互接触,则( )
A.热量从铜块传到铁块 B.热量从铁块传到铜块
C.它们之间不发生热传递 D.无法确定
18.(2016春?卢龙县期中)贝贝根据表一、表二提供的物质的比热容和密度,得出以下四个结论,其中正确的是( )
表一:几种常见物质的比热容
物质
比热容/J/(kg?℃)
物质
比热容/J/(kg?℃)
水
4.2×103
冰
2.1×103
酒精
2.4×103
铝
0.88×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
表二:几种常见物质的密度(常温常压下)
物质
密度/kg/m3
物质
密度/kg/m3
纯水
1.0×103
冰
0.9×103
酒精
0.8×103
铝
2.7×103
水银
13.6×103
铜
8.9×103
A.固体的密度大于液体的密度,固体的比热容小于液体的比热容
B.质量相等的水和酒精,吸收相等的热量后,温度的变化一定相等
C.体积相等的铝块和铜块升高相同的温度,铜块吸收的热量少
D.体积相等的铝块和冰块,铝块质量是冰块的3倍
19.(2018?绵阳二模)如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A.厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能减少
B.瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C.试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D.汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大
20.原来温度相同的甲、乙两个实心铁球,甲的质量大于乙的质量,当它们吸收了相等的热量之后,让它们接触在一起,则( )
A.热量由乙球传给甲球 B.热量由甲球传给乙球
C.温度由甲球传给乙球 D.温度由乙球传给甲球
第 Ⅱ 卷(非选择题)
填空题(本大题共7小题,每空1.5分,共22.5分)
21.(2018?商丘一模)甲、乙两物质比热容之比是2:1,质量之比是2:1,甲、乙两物体吸收相同的热量,甲物体温度升高了20℃,则乙物体的温度升高了 ℃.由同样材料组成的丙、丁两物体,它们的质量之比为4:1,升高温度之比是1:3,则两物体吸收热量之比为 。
22.(2017秋?上杭县期中)改变物体的内能有两种方式,火柴可以擦燃也可以点燃,前者是用 的方式使火柴燃烧;后者是用 的方式使火柴燃烧。
23.根据图中提供的信息回答下列问题。
(1)问题:塞子冲出试管后为什么继续向前运动?
回答: ;
(2)问题:塞子被推出的过程中,能量是如何转化的?
回答: 。
24.水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),它表示 ;与乌鲁木齐市相比,沿海城市上海市的昼夜温差较小,这主要是由于水的 较大的缘故。
25.(2017秋?梁子湖区校级期中)某四冲程汽车的汽缸总排量为2L,工作时吸入质量比为1:15,密度为1.44kg/m3的汽油和空气的混和物,发动机的转速为3×103r/min,效率为40%,在这种情况下:
(1)汽车1min做的有用功为 J
(2)在平直公路上行驶,受到阻力为3×103N时的最大速度为 m/s(汽油的热值q=4.5×107J/kg)
26.(2017?石家庄二模)中国首艘航空母舰担负这保护我国海疆的任务。
(1)“辽宁号”航母使用了大量的钢材、钛镍合金、铝合金等材料,这些材料属于 (填“金属材料”、“合成材料”“复合材料”)。
(2)辽宁号航母的动力来自自燃油燃烧带动蒸汽机,其能量转化形式是 能→热能→机械能。
(3)请你再举一个由电能转化成化学能的例子 。
27.(2017春?江宁区校级月考)重力灯是英国里弗斯设计的一款概念环保灯,它是通过一定的装置将重力势能转化为电能的设备,如图所示。已知沙袋每拉一次重力所做的功是400J,利用滑轮系统的目的是 。重力灯功率为0.5W,重力势能转化为电能效率为50%,则每举高一次该沙袋使重力灯正常照明 s。
三.实验探究题(共3小题,每空1.5分,共22.5分)
28.为了比较甲、乙两种物质的吸热能力,小明用两个相同的实验装置并称量了初温和体积相同的物质甲和乙(ρ甲>ρ乙),用温度计测量液体吸收热量后的温度,并用钟表记录加热时间。实验数据记录如下表。(不考虑散热)
物质
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
甲
10
40
5
乙
10
40
5
(1)小明得出:物质甲和乙的吸热能力相同,老师说这个结论是错误的,原因是
(2)改正上述错误后用两个电加热器分别替换酒精灯对物质甲和乙分别加热,重新实验后数据依然如上表所示,小明重新检查实验器材发现是因为两个电加热器的实际功率不同造成的,那么两个电加热的实际功率P甲 P乙.(3)汽车发动机需要散热,请分析:应该选用吸热能力与 (选填“甲”或“乙”)物质相似的冷却液。
29.(2017秋?新罗区校级月考)如图所示是探究改变物体内能的实验。
(1)烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,在瓶塞未跳起前,瓶内气体的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”),这是通过 (选填“热传递”或“做功”)改变了瓶内气体的内能。
(2)继续打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶口有“白雾”出现。这是因为瓶内气体对外做功后,内能 (选填“增大”“减小”或“不变”),温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),瓶内气体中所含的水蒸气放热 形成了小水珠,这一过程中,瓶内气体的内能转化为瓶塞的 能,这是通过 (选填“热传递”或“做功”)改变了瓶内气体的内能。
30.(2018?湖北模拟)小明同学探究了“不同物质吸热升温的现象”,同时又探究了“不同燃料燃烧的放热能力”,他设计了两组实验装置如图所示:
(1)在探究“不同燃料燃烧的放热能力”应选用 组器材(选填“甲”或“乙”).除了图中已经呈现的器材,这两个实验都还要用到的另一个测量工具是 。
(2)根据甲组实验的数据绘出了沙子和水的温度变化图象,如图丙所示,则沙子的比热容是
J/(kg?℃).[c水=4.2×103 J/(kg?℃]
(3)小明购买了一盒薯片,取出几片用上述方法测出薯片的热值为1.4×107J/kg,该测量值与真实值相比 (偏大/偏小),其原因可能是 。
四.解答题(本大题共3小题,每题5分,共15分)
31.(2018?吴中区模拟)某家庭用燃气热水器将质量为100kg,温度为20℃的自来水加热到50℃,消耗的天然气体积为1m3(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),天然气的热值为3.2×107J/m3.求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器工作时的效率。
32.汽车发动机工作时效率比较低,一般在30%左右,某汽车的效率为29%,工作时用水来给发动机降温,根据所学物理知识回答:
①效率低的主要原因是:
②效率为29%是
③用水来给发动机降温的原因是 。
33.图为四缸发动机工作原理:内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
(1)发动机在做功冲程里,高温、高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,同时将 能转化为 能。
排 量
2.0L
输出功率
120kW
转 速
6000r/min
(2)有一台四缸发动机,其主要技术指标如右表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(既冲程长).转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。
①该发动机在1s内做功 J,单缸排量V= L。
②在每个做功冲程里,发动机做功W= J。
(3)在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W=pV,式中 p表示燃气对活塞的压强,则p=
Pa.(1L=10﹣3 m3)
参考答案
第 Ⅰ 卷 (选择题)
一、选择题(本大题共20小题,每小题3分,共60分。请选出每小题中一个符合题意的选项,不选、多选、错选均不给分)
1.【解答】解:物体之间没有热传递就谈不上热量,因此说物体含有多少热量是错误的,因此A错误;
物体在热传递过程中,吸收或放出热量的多少,不仅与温度的变化有关,还与其他因素有关,因此B错误;
温度是分子无规则运动剧烈程度的标志,热传递过程中传递的不是温度而是能量,所以C的说法都是错误的,D是正确的。
答案:D。
2.【解答】解:A、温度高的物体,分子运动一定快,但物体动能大小与物体的运动有关,所以温度高的物体动能不一定大,A错误;
B、物体的温度升高,分子运动加快,则内能增大,B正确;
C、晶体的熔化过程吸收热量,但温度不变,所以C错误;
D、内能大小与温度和质量有关,内能大的物体,温度不一定高,所以不一定能传递较多的热量,此选项中,传递温度这种说法也是错误的,D错误。
答案:B。
3.【解答】解:
A、一切物体都是由大量分子组成的,故A正确;
B、不同的物质在相互接触时,彼此进入对方的现象叫做扩散,这一现象说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动,故B正确;
C、阳光下看到漂动的灰尘,是固体小颗粒的运动,不是分子的运动,故C错误;
D、分子在永不停息地作无规则运动,并且温度越高分子的运动越剧烈,故D正确。
答案:C。
4.【解答】解:A、阳光曝晒广场上的石凳,石凳温度升高,属于热传递改变物体的内能,不符合题意;B、将冰冻食物放在水中解冻,水变凉,属于热传递改变物体的内能,不符合题意;C、刚煮熟的鸡蛋放在冷水中,鸡蛋的温度降低,属于热传递改变物体的内能,不符合题意;D、寒冷的冬天,双手互搓,手的温度升高,是因摩擦(克服摩擦力做功)而发热,属于做功改变物体的内能,符合题意。
答案:D。
5.【解答】解:A、相同的酒精灯加热液体,单位时间内放出的热量相等,故Q乙:Q水=2:1,
又知△t乙:△t水=2:1,m乙:m水=2:1,
由Q=cm△t得,====,
c乙=×c水=×4.2×103J(/kg?℃)=2.1×103J/(kg?℃)。故A正确;
B、物质吸收热量的多少与密度无关,所以乙、丙液体密度无法比较。故B错误;
C、用酒精灯加热液体,酒精燃烧放出的热量只有一部分被水吸收,还有一部分热量被容器吸收和散失到空气中。故C错误;
D、用相同的酒精灯加热,相同时间不同物质吸收的热量相同,由数据知两种物质虽然升高的温度不同,但加热时间相同,所以乙丙两种物质吸收的热量相同。故D错误。
答案:A。
6.【解答】解:“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜。”这句谚语反映了我国新疆的某些地区夏季昼夜气温变化显著,我国新疆某些地区都是沙漠或砂石,水非常少,砂石的比热容远远小于水的比热容,所以吸收或放出同样多的热量温度变化的快,造成昼夜温差大。
答案:D。
7.【解答】解:
A、由表中数据知,铝的比热容大于铜。质量相等的铜和铝,升高相同的温度,根据吸热公式Q=cm△t知,铝吸收的热量多。故A正确;
B、质量相等的水和煤油吸收相等的热量后,根据公式△t=知,煤油的温度变化大。故B错误;
C、同一物质发生物态变化后,比热容改变。比如水和冰的比热容不同。故C错误。
D、液体的比热容不一定比固体的大,比如:冰比水银的比热容大。故D错误。
答案:A。
8.【解答】解:
电火花打火时,酒精气体燃烧膨胀做功,使盒盖飞出去,因此将内能转化为盒盖的机械能;
A、两个气门关闭,活塞向下运动,即做功冲程,是将内能转化为机械能的过程,故A正确;
B、进气门打开,排气门关闭,是吸气冲程,没有能量的转化,故B错误;
C、两个气门关闭,活塞向上运动,即压缩冲程,是将机械能转化为内能的过程,故C错误;
D、排气门打开,进气门关闭,是排气冲程,没有能量的转化,故D错误。
答案:A。
9.【解答】解:
A、物体吸收热量,温度不一定升高,比如晶体熔化过程中,吸热但温度不变,故A错误;
B、热机在使用时会排放出一些有害的气体,造成环境污染,故B错误;
C、热值只跟燃料的种类有关,与燃料的质量无关,故C正确;
D、热机工作过程中,在压缩冲程机械能转化为内能,做功冲程内能转化为机械能,故D错误。
答案:C。
10.【解答】解:A、热机消耗的燃料多、燃烧放出的热量多,但用来做有用功的能量可能更多,即效率可能更高,所以据消耗燃料的多少是不能判断热机效率大小的,故A错误;
B、燃料燃烧得越充分,其热值越大,热值就是指完全燃烧放出的热量,故B错误;
C、汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能,为汽车提供动力,故C错误;
D、四冲程汽油机的做功冲程是内能转化为机械能,故D正确。
故选:D。
11.【解答】解:汽车内部是汽油机,其压缩冲程末需要火花塞点燃汽油和空气的混合物,完成做功冲程,所以需要电瓶提供电能,电瓶损坏就无法前进;拖拉机内部是柴油机,其结构是喷油嘴,是压燃式点火,没有蓄电池也可以工作。所以蓄电池坏了拖拉机可以继续前进,而汽车不能。
答案:C。
12.【解答】解:
水利发电利用的水能发电,而水能属于机械能。
风力发电是风能转化为电能,风能、水能属于机械能;
火力发电使用的是煤做燃料,核能发电使用的是核做燃料,把煤和核能的化学能转化为内能,再用内能发电,地热发电也是利用内能发电;
故ABC与“水利发电”方式不同,D与“水利发电”方式相同。
答案:D。
13.【解答】解:A、电池充电,消耗电能,转化为化学能,故A正确;
B、暖瓶塞被热气弹开,是气体的内能转化为机械能,故B错误;
C、电动机工作把电能转化为机械能,故C正确;
D、汽油机工作过程中,将汽没的化学能先转化为内能,再通过做功转化为机械能,故D正确。
答案:B。
14.【解答】解:
A、能量是不能凭空产生的,此说法违背了能量守恒定律,故A错误。
B、钻木取火时将机械能转化为内能;故B错误;
C、用打气筒打气时,活塞压缩空气做功,机械能转化为内能,是能量的转化,不是能量的转移,故C错误;
D、高空自由下落的物体,其质量不变,高度降低,重力势能减小,速度加快,动能增大,所以是重力势能转化为动能,故D正确。
答案:D。
15.【解答】解:A、照明灯是将电能转化为光能,故A错误;
B、小风扇是利用风力发电,将机械能转化为电能,故B错误;
C、蓄电池白天蓄电,将电能转化为化学能,故C错误;
D、光电池板是将光能转化为电能,故D正确。
答案:D。
16.【解答】解:甲、乙两金属球的质量之比m甲:m乙=1:1,
比热容之比c甲:c乙=3:2,
吸收的热量之比Q甲:Q乙=4:1,
由Q吸=cm△t得,它们的升高的温度之比:
△t甲:△t乙=:=×=×=×=8:3。
故选:C。
17.【解答】解:由公式Q=cm△t得,△t=,因铁块和铜块放出的热量相同,铁的比热容小于铜的比热容,且质量相等,所以铁块降低温度大于铜块降低的温度,由于不知道初温,所以无法确定铁块和铜块的终温高低;热传递是从高温物体传向低温物体,所以不能确定是否发生热传递,或热传递的方向。
答案:D。
18.【解答】解:
A、由表二可知,固体的密度不一定都大于液体的密度,冰的密度比纯水的密度小,冰、铝、铜的密度都比水银的密度小;由表一可知,固体的比热容不一定都小于液体的比热容,冰、铝、铜的比热容都大于水银的比热容。故A错误;
B、由表一可知,水的比热容和酒精的比热容不相同,则质量相等的水和酒精,吸收相等的热量,根据热量计算公式Q=cm△t可知,温度变化一定不相等,比热容大的温度变化小,比热容小的温度变化大。故B错误;
C、体积相同的不同物质,质量与密度成正比,所以铜的质量与铝的质量之比是89:27;由表一可知,铜的比热容与铝的比热容之比是39:88.根据热量计算公式,可得铜块与铝块升高相同的温度吸收的热量之比是:==≈1.4,则表明铜块吸收的热量多。故C错误;
D、体积相同的不同物质,质量与密度成正比。从表二可知,铝的密度是2.7×103kg/m3,冰的密度是0.9×103kg/m3,由于铝的密度是冰的3倍,所以相同体积铝的质量是冰质量的3倍。故D正确。
答案:D。
19.【解答】解:
A、图中厚玻璃内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气的内能增加,温度升高,故A错误;
B、图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;
C、图中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少,温度降低,故C正确;
D、图中汽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错误。
答案:C。
20.【解答】解:由题知,甲、乙是两个实心铅球,
m甲>m乙,
∵Q吸=cm△t,吸收的热量相同,
∴△t甲:△t乙=:=m乙:m甲
∵m甲>m乙,
∴△t甲<△t乙
∵二者的初温相同,
∴乙铁球的末温高,
再将两球接触,热将从乙传给甲,乙放热、甲吸热。
答案:A。
第 Ⅱ 卷(非选择题)
填空题(本大题共7小题,每空1分,共22.5分)
21.【解答】解:(1)∵Q吸=cm△t,甲、乙两物体吸收相同的热量,
∴c甲m甲△t甲=c乙m乙△t乙,
∴△t乙===80℃。
(2)∵Q吸=cm△t,
又∵丙、丁两物体由同种材料做成,c丙=c乙,m丙:m丁=4:1,△t丙:△t丁=1:3,∴两物体吸收热量:===。
答案:80,4:3。
22.【解答】解:火柴可以擦燃是通过克服摩擦做功来改变物体内能的。
放在火上点燃是将火柴从温度高的地方来获得内能,由温度差引起了内能的改变,故是通过热传递来改变物体内能的;
答案:做功; 热传递。
23.【解答】解:(1)一切物体都具有惯性,塞子冲出试管后由于惯性继续向前运动;
(2)塞子被推出的过程中,高温气体对塞子做功,内能减小,塞子由静止变成运动,内能转化为机械能。
答案:(1)塞子由于惯性继续向前运动;(2)内能转化为机械能。
24.【解答】解:(1)根据物体比热容的概念,水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),它表示 1kg的水温度升高(或降低)1℃需要吸收(或放出)4200J的热量。
(2)沿海城市上海市的昼夜温差较小,主要是因为乌鲁木齐远离海洋,而水的比热容比沙石的比热容大的原因。
答:1kg的水温度升高(或降低)1℃需要吸收(或放出)4200J的热量;比热容。
25.【解答】解:(1)根据ρ=可得,一次吸入混合物的质量:
m1=ρV=1.44kg/m3×2×10﹣3m3=2.88×10﹣3kg,
因为曲轴每转动两周,完成一个工作循环,吸气一次,也做一次功,
所以,发动机曲轴在1min转动3×103转,吸气和做功都为1500次,
汽油和空气的质量比为1:15,可见汽油占混合物总质量的=;
则发动机在1min内吸入汽油的总质量:
m=m1×1500×=2.88×10﹣3kg×1500×=0.27kg;
这些汽油完全燃烧放出的热量:
Q=mq=0.27kg×4.5×107J/kg=1.215×107J,
根据η=×100%可得,汽车在1min做的有用功:
W=Q放η=1.215×107J×40%=4.86×106J;
(2)汽车在1min做的有用功的功率为:
P===8.1×104W。
因为汽车匀速行驶,
所以汽车受到的阻力与牵引力是一对平衡力,大小相等,即F=f=3×103N,
根据P=Fv可得,汽车行驶的速度:
v===27m/s。
答:(1)4.86×106;(2)27。
26.【解答】解:
(1)钢材、钛镍合金、钼合金等材料属于金属材料。
(2)辽宁号航母的动力来自燃油燃烧带动蒸汽机,其能量转化形式是化学能→热能→机械能。(3)电解水或电池充电都是电能转化成化学能的例子。
答案:(1)金属材料;(2)化学;(3)电池充电。
27.【解答】解:(1)由图可知,该滑轮系统是有一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,利用滑轮系统的目的是:既可以省力,又可以改变拉力的方向;
(2)由η=得重物重力做的功转化的电能为:
W电=Wη=400J×50%=200J,
由P=得每举高一次重物能使该灯正常照明的时间:
t===400s;
答案:(1)既可以省力,又可以改变拉力的方向;(2)400。
三.实验探究题(共3小题,每空1.5分,共22.5分)
28.【解答】解:(1)初温和体积相同的物质甲和乙(ρ甲>ρ乙),根据m=ρV两物质质量不等,m甲>m乙,根据控制变量法,没有控制质量相等,就得出结论是错误的;(2)因甲的质量大于乙的质量,在(1)中用两个相同的实验装置加热,吸收的热量一样多,升高相同的温度,
若假设甲质量与乙的质量相同,则甲的温度升高的多,故甲的吸热能力小于乙的吸热能力;改正上述错误后用两个电加热器分别替换洒精灯对物质甲和乙分别加热,因乙的吸热能力强,故相同质量的两种物质,升高相同的温度,乙吸收的热量多;根据W=Pt两个电加热的实际功率P甲小于P乙。
汽车发动机需要散热,根据Q=cm△t,为保证冷却效果,用比热容大(乙的吸热能力强)的物质,即选用吸热能力与乙物质相似的冷却液。
答案:(1)没有控制两物质质量不同;(2)小于;乙。
29.【解答】解:(1)用气筒向装有少量水的烧瓶里打气,对里面的气体做功,气体的内能变大;
(2)瓶内气压增大,当气压把瓶塞从瓶口推出时,瓶内气体对瓶塞做功,内能转化为瓶塞的机械能,使气体自身的内能减少,温度降低,受温度降低的影响,瓶口周围的水蒸气液化成小水滴,这些小水滴就是看到的白气,液化会放出热量。这是通过做功的方式改变的内能,属于能量的转化。
答案:(1)增大;做功;(2)减小;降低;液化;机械;做功。
30.【解答】解:(1)研究不同燃料燃烧放热能力应用不同的燃料,因此选乙组器材。为比较不同燃料燃烧放热能力不同,比较控制物质的质量,因此还要用天平称量质量;(2)甲组实验是通过加热时间的多少来反映物质吸收热量的多少;
由图丙可以看出,质量和初始温度均相同的水和沙子,加热4分钟后,吸热相同,水温度升高10℃,沙子温度升高50℃,根据c=,即在Q和质量相同的情况下,比热容与升高的温度成反比,故沙子的比热容是:
c=×4.2×103J/(kg?℃)=0.84×103J/(kg?℃);(3)薯片没有完全燃烧,燃烧时放出的热量有一部分被空气等其他物体吸收,存在热损失,根据q=,小明购买了一盒薯片,取出几片用上述方法测出薯片的热值为1.4×107J/kg,该测量值与真实值相比偏小。
答案:(1)乙;天平;(2)0.84×103;(3)偏小;薯片没有完全燃烧,燃烧时放出的热量有一部分被空气等其他物体吸收,存在热损失。
四.解答题(本大题共3小题,每题5分,共15分)
31.【解答】解:(1)天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=1m3×3.2×107J/m3=3.2×107J;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)
=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(50℃﹣20℃)
=1.26×107J;
(3)该热水器的效率:
η=×100%=×100%=39.4%。
答:(1)天然气完全燃烧放出的热量为3.2×107J;(2)水吸收的热量为1.26×107J;(3)该热水器工作时的效率为39.4%。
五.解答题(共2小题)
32.【解答】解:①热机是将燃料燃烧释放出的内能转化为机械能的装置,在热机各种过程中,排气冲程中尾气带走大量的热量,这是热机效率低,能量有效利用低的主要原因;②汽车发动机的效率为29%,表示在汽车工作过程中,用来做有用功的能量占燃料完全燃烧释放出的能量的29%;
③与其它液体相比,水的比热容最大,相同质量的水和其它液体,升高相同的温度,由公式Q=cm△t可知,水吸收的热量最多,也就是说用水来给发动机降温效果最好。
答案:①尾气带走大量的热量;②在汽车工作过程中,用来做有用功的能量占燃料完全燃烧释放出的能量的29%;③水的比热容大。
33.【解答】解:(1)在做功冲程里,高温、高压的燃气膨胀做功,将内能转化为机械能;
(2)①∵,∴发动机在1s内做功:
W=Pt=120×103W×1s=1.2×105J,
∵四缸总排量为2.0L,单缸排量:V=×2.0L=0.5L,
②∵发动机在1s内做功1.2×105J,发动机有四个缸同时工作,
∴每个缸1s内做功:W=×1.2×105J=3×104J,
又∵转速为6000r/min,四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次,
∴1s内做功50次,每个做功冲程做功:W′=×3×104J=600J。
(3)∵W′=pV,V=0.5L=0.5×10﹣3m3,
∴燃气对活塞的压强:
;
答案:(1)内;机械;(2)①1.2×105;0.5;②600;(3)1.2×106。