2018年沪粤版九上物理《内能与热机》单元测试卷
一.选择题(共10小题)
1.关于内能,有以下四个观点,你认为正确的是( )
①热机在做功冲程中内能转化为机械能
②物体温度越低,内能越小,所以0℃的物体没有内能
③两物体相互接触时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
2.下列实例中,主要利用内能的是( )
A.水滴石穿 B.电灯发光 C.烧火取暖 D.核能发电
3.关于温度、热量、内能的关系,下列说法中正确的是( )
A.温度高的物体一定比温度低的物体热量多
B.物体的内能增加,物体的温度一定升高
C.物体的温度升高,它的内能一定增大
D.不同物体温度越高的,内能一定越大
4.一杯80℃的热水放在桌面上,经过一段时间,水温降为20℃,下列说法中正确的是( )
A.水的内能变小
B.水的内能变大
C.水的比热容变小
D.水分子热运动的速度变大
5.在甲、乙相同的烧杯中倒入适量的热水,放在室温下让其自然冷却,用温度计每隔2分钟测量水的温度,最后画出了水温与时间的关系图象如图所示,通过图象分析下列说法不正确的是( )
A.水冷却时温度下降先快后慢
B.冷却12分钟甲、乙两杯水温度变化量相同
C.室内的温度约10℃
D.两烧杯中倒入的水量不同,甲杯中水量少,乙杯中水量多
6.如图所示,在往玻璃瓶打气的过程中,玻璃瓶塞弹起,并且瓶口出现了白雾,下列说法正确的是( )
A.出现的白雾是水蒸汽
B.瓶内气体温度降低,内能减小
C.瓶塞跳起是机械能转化为内能
D.瓶塞跳起是打气筒对瓶塞做功
7.在下列过程中,利用热传递改变物体内能的是( )
A.用锯条锯木板时,锯条温度升高
B.汽油机在完成压缩冲程的过程中,气缸内气体温度升高
C.用天燃气灶烧开水的过程中,水温升高
D.用手反复弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高
8.如图,为了解白纸和黑纸的吸热能,将质量都是1kg、初温相同的水分别倒入两个完全相同的瓶中,再用大小、形状和厚薄相同的白纸和黑纸将瓶包起来,然后将两个瓶子放在太阳光下。在30min内,小明每隔3min测一次水的温度,记录在表格中。根据实验和记录可知[水的比热容C=4.2×103J/(kg?℃)]( )
日照时间t/min 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
白纸瓶水温t1/℃ 23 24 25 25 26 27 27 28 29 29 30
黑纸瓶水温t2/℃ 23 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
A.白纸不能吸热,只有黑纸能吸热
B.白纸的吸热性能好于黑纸
C.黑纸的吸热性能好于白纸
D.30min内,白纸瓶中的水内能增加了1.26×105J
9.水的比热容较大,与它的这一特性无关的是( )
A.用冷水冷却物体
B.在较大的河流上建水电站,用水发电
C.用热水供暖
D.生物体内水的比例很大,有助于调节生物体自身的温度
10.在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的,这是因为( )
A.由于沙子的质量大,吸收的热量多,所以温度升高的快
B.由于水吸收的热量少,温度升高的小
C.水是流动的,而沙子是不流动的,沙子温度可以持续上升。所以,沙子烫脚
D.由于水的比热容较大,质量相同的水和沙子吸收相同的热量,水升高的温度要小
二.多选题(共5小题)
11.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.温度为0℃的物体也有内能
B.物体内能增加,一定是通过外界对物体做了功
C.四冲程汽油机压缩冲程中,气缸中的气体内能增加
D.正在沸腾的水吸收热量,温度增加,内能增加
12.下列利用内能来加热物体的现象中,说法正确的是( )
A.各家各户自己生火炉来取暖,效率高,能源消耗小
B.各家各户自己生火炉来取暖,效率低,能源消耗小
C.如果采用暖气设备,用锅炉来产生热水或水蒸气,给各家各户的散热器供热,不但可提高效率,还能改善环境卫生
D.用热电站来向周围大片地区提供生产和生活用热的方法,应该推广
13.关于物体的内能,温度、热量的说法正确的是( )
A.热量可以从内能小的传给内能大的物体
B.锯木头时,锯条变热是因为锯条从木板上吸收了热量
C.两杯水温度相同,则内能一定相同
D.物体吸收了热量,温度也可能不变
14.下列有关热现象的说法中不正确的是( )
A.“摩擦生热”和“钻木取火”这两种方式,从能量转化的角度来看,本质是不同的
B.炒菜时加盐,才很快“入味”,说明温度越高分子扩散越快
C.中药行房间中散发一股浓浓的药味,是药物分子的扩散现象
D.做功和热传递都可以改变物体的内能,但功和热量是不同的物理量,单位也不同
15.如图A所示,把凉牛奶放在热水里加热,经过一段较长时间,它们的温度随时间变化的图象如图B所示,下列说法正确的是( )
A.甲是牛奶温度变化图象
B.水和牛奶最后温度不相同
C.水的温度变化比牛奶快
D.乙是牛奶温度变化图象
三.填空题(共5小题)
16.冰水混合物的温度为0℃,它的内能 (“为”、“不为”)零。
17.汽车发动机工作时把内能转化为 ,当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率 (选填“升高”、“不变”、“降低”)。
18.“热”字有不同的含义,物理学中有“温度”“内能”“热量”三种,写出下列各句中“热”的含义。热水的“热” ;摩擦生“热” ;吸热升温的“热” 。
19.改变内能的方式: 和 。高速公路服务区司机把大货车停在水坑中,这是通过 方式给轮胎降温。
20.在测量温度时,有时需要考虑温度计吸放热对测量结果的影响。例如,当被测物体的质量较小,温度低于温度计温度时,温度计会 热量从而使测出温度 (高于/低于)物体的实际温度,这种情况下为了使测量值更接近真实值,在温度计的其他参数相同时,应选择比热容较 (大/小)的温度计。
四.判断题(共5小题)
21.物体吸收热量,其温度不一定会升高。 (判断对错)
22.一个木块和一杯水升高相同的温度,增加的内能一定相等。 (判断对错)
23.质量相同的物体,降低相同的温度时,放出热量较多的物体比热一定大。 (判断对错)
24.燃料的热值与燃料的质量、体积、燃烧情况等无关。 (判断对错)。
25.可以用技术提高热机的效率,可以达到100%. (判断对错)
五.计算题(共2小题)
26.一个质量为250g的钢刀,加热到560℃,然后在空气中自然冷却,此时室温为20℃.【c钢=0.46×103J/(kg?℃),不计热量损失】
(1)钢刀在冷却过程中是通过 方式 (“增加”或“减少”)内能的。
(2)这把钢刀在冷却过程中放出多少热量?
27.一质量为500g的金属块,吸收8800J的热量后,由30℃升高到50℃,求该金属块的比热容。
六.解答题(共1小题)
28.物理学把“物体内所有分子动能和分子间相互作用的势能的总和叫做物体的内能”。
(1)请你根据这个意思,结合所学知识,就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想,给出推理性结论、说明推理依据(参照示例):
示例:①物体内能的大小可能与物体的温度有关。推理性结论;一个物体的温度越高,内能越大。推理依据:温度越高,分子运动越快,分子动能越大
②物体内能的大小还可能与物体的 有关。推理性结论: 。
推理依据: 。
(2)由于推理性结论具有一定的事实和理论依据,所以在科学研究中,有时就运用它来初步解释相关问题﹣﹣同学们也来尝试一下:
在如图中,甲杯中水量较少、乙、丙、丁杯中的水量相同。根据问题(1)中所得的推理性结论,比较各杯中水的内能的大小 杯中水的内能大,因为 。
2018年沪粤版九上物理《内能与热机》单元测试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.关于内能,有以下四个观点,你认为正确的是( )
①热机在做功冲程中内能转化为机械能
②物体温度越低,内能越小,所以0℃的物体没有内能
③两物体相互接触时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
【分析】①内燃机的四个冲程中,压缩冲程活塞压缩燃料混合物做功,将机械能转化为内能;做功冲程高温高压的燃气推动活塞向下运动,将内能转化为机械能;
②内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,一切物体都有内能,内能的大小跟温度、质量、状态有关;
③热传递的条件是物体之间有温度差,高温物体将能量向低温物体传递,直至各物体温度相同;
④做功与热传递在改变物体的内能的效果上是等效的,但从能的转化观点来看它们的区别在于:做功是其他形式的能转化为内能,能量的形式没有变化;热传递则是内能在物体间发生转移。
【解答】解:
①做功冲程中高温高压的燃气推动活塞向下运动,将内能转化为机械能,故①正确;
②一切物体在任何温度下都具有内能,所以0℃的物体仍具有内能,故②错误;
③发生热传递的条件是:有温度差,所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体,故③错误;
④改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式,它们在改变内能能达到相同的效果,故④正确。
故选:C。
【点评】本题是一道热学综合题,主要考查学生对内能、热传递的条件及改变物体内能方法的理解,是中招的热点,热学的重点。
2.下列实例中,主要利用内能的是( )
A.水滴石穿 B.电灯发光 C.烧火取暖 D.核能发电
【分析】要解答本题需掌握:内能和机械能的相互转化,利用内能来做功的就是内能转化为机械能。
【解答】解:
A、水滴具有机械能,所以水滴石穿利用的是机械能,故A不合题意;
B、电流具有电能,所以电灯发光是将电能能转化为光能,是利用电能,故B不合题意;
C、烧火取暖是热传递改变物体的内能,属利用内能来加热物体,故C符合题意;
D、核能发电是将核能转化为电能,是利用核能,故D不合题意。
故选:C。
【点评】知道内能在生活中的应用,并能加以区分是解决该题的关键。
3.关于温度、热量、内能的关系,下列说法中正确的是( )
A.温度高的物体一定比温度低的物体热量多
B.物体的内能增加,物体的温度一定升高
C.物体的温度升高,它的内能一定增大
D.不同物体温度越高的,内能一定越大
【分析】(1)热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量;
(2)晶体熔化过程中,吸热且内能增加,但温度不变;
(3)内能的大小与物体的质量、温度有关;
【解答】解:A、热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故A错误;
B、晶体熔化过程中,吸热且内能增加,但温度不变,故B错误;
C、内能的大小与物体的质量、温度有关,故物体的温度升高,它的内能一定增大,故C正确;
D、内能的大小与物体的质量、温度有关,故质量不确定,只知道温度关系,不能判断内能的大小,故D错误;
故选:C。
【点评】知道内能的影响因素、热量的理解等知识点,是一道综合题。
4.一杯80℃的热水放在桌面上,经过一段时间,水温降为20℃,下列说法中正确的是( )
A.水的内能变小
B.水的内能变大
C.水的比热容变小
D.水分子热运动的速度变大
【分析】(1)一切物体都具有内能,内能的大小跟质量、温度、状态有关;
(2)比热容是物质的一种特性,同种物质(状态一定)比热相同;不同物质比热一般不同。比热容与物体吸收热量、质量、温度变化大小无关;
(3)一切物质的分子都在不停地做无规则运动,且温度越高,分子运动越剧烈。
【解答】解:
AB、一杯80℃的热水温度降为20℃时,温度降低,内能变小,故A正确,B错误;
C、比热容是物质的一种特性,与物体温度变化大小无关,水的温度变化,但是比热容的大小不变,故C错误;
D、分子做无规则运动的速度与温度有关,且温度越低,分子运动越慢,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了影响内能大小的因素、比热容的特性以及分子热运动与温度关系的了解和掌握,是一道综合题。
5.在甲、乙相同的烧杯中倒入适量的热水,放在室温下让其自然冷却,用温度计每隔2分钟测量水的温度,最后画出了水温与时间的关系图象如图所示,通过图象分析下列说法不正确的是( )
A.水冷却时温度下降先快后慢
B.冷却12分钟甲、乙两杯水温度变化量相同
C.室内的温度约10℃
D.两烧杯中倒入的水量不同,甲杯中水量少,乙杯中水量多
【分析】根据图象中图线的变化规律,结合实际情况对各个选项进行分析判断即可解决。
【解答】解:
A、由图可知,甲乙两图都是一开始温度下降的快,然后温度下降逐渐变慢,故A正确;
B、由图可知,甲乙两杯水的初温相同,当到12min后,两杯水的末温也是相同的,所以冷却12分钟甲、乙两杯水温度变化量相同,故B正确;
C、两杯水最后温度相同,且温度几乎不变,即此时的温度接近室内的温度,由图象可知,此时的温度是10℃,所以此时室内温度约为10℃,故C正确;
D、由图象可知,在开始一段时间内乙杯水比甲杯水温度下降的快,说明乙杯中的水量少,甲杯中的水量多,故D错误;
故选:D。
【点评】此题考查了同学们对图象的分析能力和理解能力,是一道综合题。
6.如图所示,在往玻璃瓶打气的过程中,玻璃瓶塞弹起,并且瓶口出现了白雾,下列说法正确的是( )
A.出现的白雾是水蒸汽
B.瓶内气体温度降低,内能减小
C.瓶塞跳起是机械能转化为内能
D.瓶塞跳起是打气筒对瓶塞做功
【分析】用力打气,对瓶内气体做功,瓶内气体内能增加、温度升高、压强增大;继续打气,当瓶内气体压强大于大气压强,瓶塞跳起,水蒸气对塞子做功,内能减少、温度降低,瓶内的水蒸气液化形成小液滴,出现水雾。
【解答】解:
A、瓶中出现白雾,是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A错误;
BCD、瓶塞跳起时,瓶内气体对外做功,瓶内气体的内能转化为了瓶塞的机械能,瓶内气体对外做功时,其自身内能会减小,故B正确,CD错误。
故选:B。
【点评】本题考查了做功改变物体内能。对物体做功,物体内能会增加,物体对外做功,物体内能会减小;物体对外做功,物体的内能减小、温度降低。
7.在下列过程中,利用热传递改变物体内能的是( )
A.用锯条锯木板时,锯条温度升高
B.汽油机在完成压缩冲程的过程中,气缸内气体温度升高
C.用天燃气灶烧开水的过程中,水温升高
D.用手反复弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高
【分析】要解答本题需掌握:做功和热传递在改变物体内能上的异同点。做功是能量的转化,热传递是能量的转移。
【解答】解:A、用锯锯木板,锯条发热,属于做功改变物体的内能,不是利用热传递改变物体内能,故A错误;
B、汽油机在完成压缩冲程的过程中,活塞对燃气做功,使得燃气内能增加,故是做功改变内能,故B错误;
C、用天燃气灶烧开水的过程,是通过热传递改变内能,故C正确;
D、用手反复弯折铁丝,即手对铁丝做功,使得其内能增加,温度升高,故D错误;
故选:C。
【点评】解决此类问题要了解和掌握改变物体内能的方法并能结合实例进行分析。
8.如图,为了解白纸和黑纸的吸热能,将质量都是1kg、初温相同的水分别倒入两个完全相同的瓶中,再用大小、形状和厚薄相同的白纸和黑纸将瓶包起来,然后将两个瓶子放在太阳光下。在30min内,小明每隔3min测一次水的温度,记录在表格中。根据实验和记录可知[水的比热容C=4.2×103J/(kg?℃)]( )
日照时间t/min 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
白纸瓶水温t1/℃ 23 24 25 25 26 27 27 28 29 29 30
黑纸瓶水温t2/℃ 23 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
A.白纸不能吸热,只有黑纸能吸热
B.白纸的吸热性能好于黑纸
C.黑纸的吸热性能好于白纸
D.30min内,白纸瓶中的水内能增加了1.26×105J
【分析】(1)两瓶内装有相同质量、初温相同的水,通过比较在相同时间内水温升高的多少,根据吸热公式得出哪个瓶内吸热少,判断白纸和黑纸吸热性能;
(2)知道30min内,水的质量、初温、末温、水的比热容,利用吸热公式求水吸收的热量(内能的增加值)。
【解答】解:
(1)由题知,两瓶内水的质量相同、初温相同,
根据Q吸=cm△t可知,在相同的时间内(30min),白纸瓶水温升高的少,水吸热少,
所以黑纸的吸热性能好于白纸,故AB错误、C正确。
(2)白纸瓶中的水吸热:
Q吸=cm(t1﹣t0)=1kg×4.2×103J/(kg?℃)×(30℃﹣23℃)=2.94×104J,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t的掌握和运用,涉及到从表格中搜集信息并进行分析,属于难题。
9.水的比热容较大,与它的这一特性无关的是( )
A.用冷水冷却物体
B.在较大的河流上建水电站,用水发电
C.用热水供暖
D.生物体内水的比例很大,有助于调节生物体自身的温度
【分析】水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少,据此分析。
【解答】解:
A、因为水的比热容大,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,所以用冷水冷却物体,故A不符合题意;
B、而在较大的河流上建水电站,用水发电,是将水能转化为电能,故与水的比热容无关,故B符合题意;
C、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以让流动的热水流过散热器取暖,故C不符合题意;
D、生物体内水的比例很高,在外界环境温度升高时,生物体即使吸收较多的热量,由于水的比热容较大,体温不会升的过高;同理在在外界环境温度降低时,由于水的比热容较大,即使放出较多的热量,体温也不会过低,所以生物体内的水分有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题主要考查学生对水的比热容大的特点以及应用的了解和掌握,理解并用好:相同的m、△t,c大的Q多,可以通过Q=cm△t帮助记忆。
10.在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的,这是因为( )
A.由于沙子的质量大,吸收的热量多,所以温度升高的快
B.由于水吸收的热量少,温度升高的小
C.水是流动的,而沙子是不流动的,沙子温度可以持续上升。所以,沙子烫脚
D.由于水的比热容较大,质量相同的水和沙子吸收相同的热量,水升高的温度要小
【分析】水的比热容较大,相同质量的水和沙子比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少,所以沙子滚烫,而海水依旧凉爽。
【解答】解:
海水比沙子的比热容大,因此,相同质量的海水和沙子,在吸收相同的热量时,沙子温度高,海水温度低。故可以感觉到沙子烫脚,而海水却是凉凉的;故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查学生对“水的比热容大”的了解和掌握,是一道基础题。
二.多选题(共5小题)
11.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.温度为0℃的物体也有内能
B.物体内能增加,一定是通过外界对物体做了功
C.四冲程汽油机压缩冲程中,气缸中的气体内能增加
D.正在沸腾的水吸收热量,温度增加,内能增加
【分析】(1)一切物体在任何时候都具有内能;
(2)做功和热传递都可以改变物体的内能;
(3)热机的压缩冲程将机械能转化为内能;
(4)液体沸腾的特点是吸收热量,温度不变,内能增加。
【解答】解:
A、一切物体在任何时候都具有内能,温度为0℃的物体也有内能,故A正确;
B、做功和热传递都可以改变物体的内能,物体内能增大,不一定是外界对它做功,也可能是从外界吸收热量,故B错误;
C、压缩冲程中,活塞压缩气体做功,将机械能转化为内能,使气缸中的气体内能增加,故C正确;
D、正在沸腾的水吸收热量,温度不变,内能增加,故D错误。
故选:AC。
【点评】本题考查了内能、改变内能的方法,内燃机压缩冲程的能量转化,以及液体沸腾的特点,有一定综合性,都属热学基础知识。
12.下列利用内能来加热物体的现象中,说法正确的是( )
A.各家各户自己生火炉来取暖,效率高,能源消耗小
B.各家各户自己生火炉来取暖,效率低,能源消耗小
C.如果采用暖气设备,用锅炉来产生热水或水蒸气,给各家各户的散热器供热,不但可提高效率,还能改善环境卫生
D.用热电站来向周围大片地区提供生产和生活用热的方法,应该推广
【分析】(1)采用暖气集中供暖,既可以提高燃料利用率,也可以减小大气污染;
(2)内能的利用:一是加热物体,热从高温物体传到低温物体;二是用来做功,把内能转化为机械能;
(3)用煤或木柴燃烧加热时,燃料不能完全燃烧、热量散失严重。
【解答】解:AB、据实际情况可知,各家各户自己生火取暖,效率低,能源损失较大,故AB错误;
C、采用暖气设备供暖,既可以提高效率,又可以改善环境卫生,减小大气污染,故C正确;
D、热电站提供生产和生活用热,应用的是废气的内能,该选项说法正确,故D正确;
故选:CD。
【点评】此题考查的是我们对内能的利用、暖气供热优势的认识,属于基础题,渗透了节能、环保理念。
13.关于物体的内能,温度、热量的说法正确的是( )
A.热量可以从内能小的传给内能大的物体
B.锯木头时,锯条变热是因为锯条从木板上吸收了热量
C.两杯水温度相同,则内能一定相同
D.物体吸收了热量,温度也可能不变
【分析】(1)热传递的条件是存在温度差;即内能小的可能温度高,内能大的可能温度低,故热量可以从内能小的传给内能大的物体;
(2)做功和热传递都能改变物体的内能;
(3)内能的大小与物体的质量、温度和状态有关;
(4)晶体熔化过程中,吸热但温度不变。
【解答】解:
A、热传递的条件是存在温度差,因内能的大小与物体的质量、温度和状态有关,所以内能小的可能温度高,内能大的可能温度低,则热量可以从内能小的传给内能大的物体,故A正确;
B、锯木头时,锯条克服摩擦力做功,内能增加,温度升高,所以锯条变热,故B错误;
C、内能的大小与物体的质量、温度和状态有关,只知道温度相同,但质量不能确定,所以内能大小无法确定,故C错误;
D、物体吸收了热量,温度也可能不变,比如晶体熔化过程中,吸热但温度不变,故D正确;
故选:AD。
【点评】此题考查了热传递条件的理解、改变内能方式的理解、内能的影响因素和晶体熔化特点的理解,是一道综合题。
14.下列有关热现象的说法中不正确的是( )
A.“摩擦生热”和“钻木取火”这两种方式,从能量转化的角度来看,本质是不同的
B.炒菜时加盐,才很快“入味”,说明温度越高分子扩散越快
C.中药行房间中散发一股浓浓的药味,是药物分子的扩散现象
D.做功和热传递都可以改变物体的内能,但功和热量是不同的物理量,单位也不同
【分析】(1)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。
(2)分子的运动快慢与温度有关,即温度越高,分子运动越剧烈;
(3)分子在永不停息的作无规则运动。
(4)做功与热传递都可以改变物体的内能,功和热量是不同的物理量,单位相同。
【解答】解:A、钻木取火时钻与木头相互摩擦做功,机械能转化为木头的内能,是通过做功的方式改变物体的内能;“摩擦生热”也是通过克服摩擦做功改变物体内能。从能量转化的角度来看,本质是相同的,故A错误。
B、炒菜时加点盐,菜很快就咸了,说明物体温度越高,分子运动越剧烈,扩散越快,故B正确;
C、中药行房间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、做功与热传递都可以改变物体的内能,功和热量是不同的物理量,单位相同,故D错误;
故选:AD。
【点评】本题考查了分子动理论、改变物体内能的方式等问题,涉及的知识点较多,是一道综合题,但难度不大,熟练掌握基础知识即可正确解题。
15.如图A所示,把凉牛奶放在热水里加热,经过一段较长时间,它们的温度随时间变化的图象如图B所示,下列说法正确的是( )
A.甲是牛奶温度变化图象
B.水和牛奶最后温度不相同
C.水的温度变化比牛奶快
D.乙是牛奶温度变化图象
【分析】要解答本题需掌握:热传递在生活中的应用以及热传递的特点,知道水和牛奶的温度随时间变化的图象中各部分的意义。
【解答】解:
AD、热传递的条件是有温度差,最后热平衡时两者的温度相同;该过程是热水对凉牛奶加热,因此牛奶的温度应该逐渐升高,由图象可知,乙是牛奶温度变化的图象,甲是水温度变化的图象,故A错误,D正确;
B、由图象可知,水和牛奶最后的温度相同,故B正确;
C、由图象可知,相同时间内热水降低的温度小于牛奶升高的温度,即水的温度变化比牛奶慢,故C错误。
故选:BD。
【点评】本题主要考查学生对:热传递的条件、特点以及在生活中的应用的理解和掌握。
三.填空题(共5小题)
16.冰水混合物的温度为0℃,它的内能 不为 (“为”、“不为”)零。
【分析】内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和,内能包括分子动能和分子势能,因一切物体的分子都在不停地做无规则运动,分子之间有相互作用的引力和斥力,所以,一切物体都有内能,内能的大小与物体的温度、质量和体积有关。
【解答】解:冰水混合物的温度虽然为0℃,但一切物体的分子都在运动,所以都有内能,即冰水混合物的内能不为零。
故答案为:不为。
【点评】本题考查学生对基本概念和基本规律的识记能力,应熟记这些知识点,并灵活运用。要特别注意:物体温度为0℃,并不表示物体内部的分子停止运动。
17.汽车发动机工作时把内能转化为 机械能 ,当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率 降低 (选填“升高”、“不变”、“降低”)。
【分析】热机工作的过程中内能转化为机械能;热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃料放出的总能量的百分比,据此结合现象可分析对效率的影响。
【解答】解:汽车发动机工作时将内能转化为机械能;
冒“黑烟”说明燃烧不充分,用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小,所以效率降低;
故答案为:机械能;降低。
【点评】此题主要考查了热机工作时能量的转化以及对热机效率的理解,是一道基础题。
18.“热”字有不同的含义,物理学中有“温度”“内能”“热量”三种,写出下列各句中“热”的含义。热水的“热” 温度 ;摩擦生“热” 内能 ;吸热升温的“热” 热量 。
【分析】“热”有不同含义,有“温度”“内能”“热量”等多种含义,温度表示物体的冷热程度;内能表示物体具有内能;热量是热传递过程中吸收或放出热量的多少。
【解答】解:热水的“热”指水的温度比较高,所以这里的“热”表示温度高。
摩擦生“热”是机械能转化为内能的过程,这里的“热”是指内能。
吸热升温是热传递过程中吸收热量的多少,这里的“热”是指热量。
故答案为:温度;内能;热量。
【点评】虽然都是一个“热”字,但是在不同的语境中有不同的含义,注意联系语境区分“热”的含义。
19.改变内能的方式: 做功 和 热传递 。高速公路服务区司机把大货车停在水坑中,这是通过 热传递 方式给轮胎降温。
【分析】改变内能的方式有做功和热传递。其中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方式是能量的转移。它们在改变物体的内能上是等效的。
【解答】解:
改变内能的两种方式是做功和热传递;
高速公路服务区司机把大货车停在水坑中,是通过热传递方式减少内能,降低温度,以保行车安全。
故答案为:做功;热传递;热传递。
【点评】解答此类题时关键是明确:改变内能的方式是做功和热传递。做功的实质是能量的转化,热传递的实质是能量的转移。
20.在测量温度时,有时需要考虑温度计吸放热对测量结果的影响。例如,当被测物体的质量较小,温度低于温度计温度时,温度计会 放出 热量从而使测出温度 高于 (高于/低于)物体的实际温度,这种情况下为了使测量值更接近真实值,在温度计的其他参数相同时,应选择比热容较 小 (大/小)的温度计。
【分析】(1)发生热传递的条件是存在温度差;
(2)根据公式Q=cm△t可知,在质量一定、降低温度相同时,比热容小的放热少。
【解答】解:
当被测物体质量较小,温度低于温度计温度时,物体和温度计之间存在温度差,物体就会和温度计发生热传递,温度计会放出热量使被测物体温度高于实际温度;
为了使测量值更接近真实值,根据公式Q=cm△t可知,在质量一定、降低温度相同时,比热容小的放热少,所以应选择比热容较小的液体温度计。
故答案为:放出;高于;小。
【点评】本题考查热传递和比热容的有关问题,相对比较简单。
四.判断题(共5小题)
21.物体吸收热量,其温度不一定会升高。 对 (判断对错)
【分析】物体吸收了热量,内能一定增加,但是温度不一定升高,例如晶体的熔化和液体的沸腾过程。
【解答】解:热量是一种能量,根据能量守恒定律物体吸收了热量(能量),可能转换为其他能量储存。吸收热量温度不升高说明热能已转化为其他能量形式储存。如冰熔化时,吸收热量,而温度却不变,故该选项说法正确。
故答案为:对。
【点评】本题考查了学生对温度、内能、热量的了解,注意温度升高,内能一定增加;但是,内能增加,温度不一定升高。
22.一个木块和一杯水升高相同的温度,增加的内能一定相等。 错 (判断对错)
【分析】内能的大小与物体的质量、温度等因素有关,即质量越大,温度越高,其内能越大。
【解答】解:一个木块和一杯水虽然升高相同的温度,但其质量不能确定,比热容不能确定,所以不能确定它们所吸收热量的多少,不能比较它们内能增加的多少,故错误。
故答案为:错。
【点评】知道并理解内能大小的影响因素是解决该题的关键。
23.质量相同的物体,降低相同的温度时,放出热量较多的物体比热一定大。 正确 (判断对错)
【分析】两个质量相同的、但温度不同的物体,降低相同的温度时,其所能放出热量的多少与其比热容有关,故在分析判断时应联系公式Q=cm△t进行判断。
【解答】解:
据公式Q=cm△t知,质量相同,降低相同的温度,比热容大的物体所能放出的热量多,故此说法正确。
故答案为:正确。
【点评】能利用控制变量的思想分析涉及比热容的是解决该题的关键,在分析过程中,一定要分清题目中所提到的量有哪些,需控制的变量有哪些。
24.燃料的热值与燃料的质量、体积、燃烧情况等无关。 √ (判断对错)。
【分析】1kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。据此分析判断。
【解答】解:
热值是燃料的一种特性,和燃料的质量、体积、是否完全燃烧、燃料所处的状态(固态、液态、还是气态)无关,热值与燃料的种类有关,故此说法正确。
故答案为:√。
【点评】本题考查了学生对热值概念的了解与掌握,明确热值是燃料的一种特性(只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等无关)是本题的关键。
25.可以用技术提高热机的效率,可以达到100%. × (判断对错)
【分析】热机效率的概念:用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,在工作过程中,损失的能量越少,热机的效率越高。
【解答】解:热机在工作过程中,燃料不可能完全燃烧,尾气带走较多的热量,机器本身散热,克服机械间摩擦做功,剩余的能量才是有用的能量,在燃料完全燃烧提供的能量中只占很少一部分,所以热机效率不可能达到100%,所以此说法错误。
故答案为:×。
【点评】本题考查了学生对热机效率的了解与掌握,理解热机效率小于1,属于基础题目。
五.计算题(共2小题)
26.一个质量为250g的钢刀,加热到560℃,然后在空气中自然冷却,此时室温为20℃.【c钢=0.46×103J/(kg?℃),不计热量损失】
(1)钢刀在冷却过程中是通过 热传递 方式 减少 (“增加”或“减少”)内能的。
(2)这把钢刀在冷却过程中放出多少热量?
【分析】(1)做功和热传递改变物体的内能的特点:热传递改变物体的内能是能量的转移,做功改变物体的内能是能量的转化;
(2)知道钢刀的质量、初温、末温和比热容,根据公式Q放=cm△t求出钢刀放出的热量。
【解答】解:
(1)钢刀在空气中温度下降时,内能减少,是通过热传递的方式改变钢刀的内能;
(2)这把钢刀在冷却过程中放出的热量:
Q放=c钢m钢△t钢=0.46×103J/(kg?℃)×0.25 kg×(560℃﹣20℃)=6.21×104J。
故答案为:(1)热传递;减少;(2)这把钢刀在冷却过程中放出6.21×104J的热量。
【点评】本题考查了改变物体内能的方法和放热公式的灵活应用,要注意升高了(△t)、升高到(末温)和升高(△t)的区别。
27.一质量为500g的金属块,吸收8800J的热量后,由30℃升高到50℃,求该金属块的比热容。
【分析】已知金属块的质量、初温和末温、吸收的热量,利用放热公式Q放=cm△t的变形公式可以求出金属块的比热容。
【解答】解:根据Q吸=cm△t可知,金属的比热容为:
c===0.88×103J/(kg?℃)。
答:这种金属的比热容是0.88×103J/(kg?℃)。
【点评】本题考查了求金属块的比热容,应用热量公式即可正确解题,本题是一道基础题。
六.解答题(共1小题)
28.物理学把“物体内所有分子动能和分子间相互作用的势能的总和叫做物体的内能”。
(1)请你根据这个意思,结合所学知识,就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想,给出推理性结论、说明推理依据(参照示例):
示例:①物体内能的大小可能与物体的温度有关。推理性结论;一个物体的温度越高,内能越大。推理依据:温度越高,分子运动越快,分子动能越大
②物体内能的大小还可能与物体的 质量 有关。推理性结论: 温度相同时,质量越大,内能越大 。
推理依据: 质量大的物体内分子数量多 。
(2)由于推理性结论具有一定的事实和理论依据,所以在科学研究中,有时就运用它来初步解释相关问题﹣﹣同学们也来尝试一下:
在如图中,甲杯中水量较少、乙、丙、丁杯中的水量相同。根据问题(1)中所得的推理性结论,比较各杯中水的内能的大小 丁 杯中水的内能大,因为 丁的质量最大,温度最高 。
【分析】利用采用控制变量法根据研究内能的定义,分析影响内能的因素:质量、温度、状态之间的关系。
【解答】解:
因为物体的内能和质量、温度、状态有关。
(1)物体内能的大小可能与物体的质量有关;
根据控制变量法分析可得的推理性结论是:温度相同时,质量越大,内能越大;
推理性依据是:质量影响分子的个数,相同条件下,质量大,分子个数多,内能大;
(2)在状态相同时,质量越大,温度越高,内能越大。
所以,丁杯中水的内能最大,因为丁的质量最大,温度最高;
故答案为:(1)质量;温度相同时,质量越大,内能越大;质量大的物体内分子数量多;
(2)丁;丁的质量最大,温度最高。
【点评】本题考查运用控制变量法探究内能大小的影响因素,知道物体的内能和质量、温度、状态有关。