2019年浙江省科学中考复习专题26:内能
一、单选题
1.如图所示的四种交通工具,不用热机作为动力机械的是(?? )
A.?自行车???????????????????????????????????B.?轮船C.?卡车?????????????????????????D.?飞机
2.下列事例没有利用水的比热容大的是(?? )
A.?热水袋用,水来取暖????????????????????????B.?夏天中午洒水,车洒水降温C.?初春夜晚要向,稻田中灌水????????D.?城市建造人工,湖来调节气温
3.下列事例中,改变物体内能的途径与其他三项不同的是(?? )
A.?柴火烧水 ????????????????????????????????????????B.?压缩空气发热 C.?冬天搓手取暖 ?????????????????????????????????D.?钻木取火
4.在汽油机的做功冲程中,高温、高压的燃气推动活塞运动做功,则下列说法正确的是(?? )
A.?燃气的内能减少,温度升高????????????????????????????????B.?燃气的内能增加,温度升高C.?燃气的内能减少,温度降低????????????????????????????????D.?燃气的内能增加,温度降低
5.已知1克甲液体温度升高`℃需2.1焦的热量,1克乙液体温度升高1℃需4.2焦的热量,1克丙液体温度升高1℃需2.8焦的热量。分别取甲液体60克与乙液体60克,以相同的热源加热,其温度与加热时间的关系图象如图所示。若取90克的丙液体,以相同的热源加热,则其温度与加热时间关系的图象(? ???)
A.?落在Ⅰ区?????????????????? ?B.?与乙重叠???????????????????????????
C.?与甲重叠????????????????????D.?落在Ⅱ区
6.如右图,将质量相同、材料不同的三块金属甲、乙、丙,加热到相同的温度后,放到表面平整石蜡上。经过一段时间后,观察到如图所示的现象。由此说明三块金属的比热容(???? )
?
A.?甲最大????????????????????????????????B.?乙最大????????????????????????????????C.?丙最大????????????????????????????????D.?一样大
7.如图是某内燃机工作时的能量流向图,该内燃机的热机效率是(?? )
A.?25%?????????????????????????????????????B.?35%?????????????????????????????????????C.?40%?????????????????????????????????????D.?75%
8.下图是汽油机一个工作循环的四个冲程,顺序是(?? )
A.?甲乙丙丁???????????????????????????B.?乙丙甲丁???????????????????????????C.?丁丙乙甲???????????????????????????D.?丁甲丙乙
9.两个物体的质量、体积及构成物质都不相同,当它们吸收相同的热量后升高的温度相同,则(??? ?????)
A.?质量较大的比热较大???????????????????????????????????????????B.?质量较小的比热较大C.?体积较大的比热较大???????????????????????????????????????????D.?体积较小的比热较大
10.小明根据下表所提供的数据得出了四个结论,其中正确的是(?? )
几种物质的比热容/焦·(千克·℃)-1
水
4.2×103
水银
0.14×103
酒精
2.4×103
沙石
0.92×103
煤油
2.1×103
铝
0.88×103
冰
2.1×103
铜
0.39×103
A.?液体的比热容一定比固体的比热容大??????????????????
B.?同种物质发生物态变化后,比热容不变C.?由于水的比热容大,白天海水温度比沙滩高????????
D.?2千克的水温度升高50 ℃,吸收的热量是4.2×105焦
11.质量相等、初温相同的a和b两种液体,分别用两个相同的加热器加热(不计热量损失),加热过程中温度随时间的变化图线如图所示,关于a、b两种液体的鉴别结论正确的是(?? )
A.?a的比热容大???????????????????B.?b的比热容大???????????????????C.?a、b的比热容相同???????????????????D.?无法确定
12.图为海风形成的示意图,海风形成的根本原因是与海洋相比,陆地的(?? )
A.?比热容较小,在相同日照条件下升温较快,气温较高??????????
B.?比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,气温较低C.?比热容较大,在相同日照条件下升温较快,气温较高??????????
D.?比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
二、填空题
13.如图是生活中常用的热水瓶。当注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,有时软木塞会跳起来,这一过程瓶内气体通过________改变了内能。如图是四冲程汽油机的工作示意图其中________图(图片顺序不代表真实工作顺序)所示的冲程也发生同样的能量转化。
14.农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5千克的秸秆煤可放出________焦的热量;若这些热量完全被质量为100千克,初温为20 ℃的水吸收,可使水温升高到________℃[已知q秸秆煤=2.1×107焦/千克,c水=4.2×103焦/(千克· ℃)]。
15.质量和初温相同的甲、乙两种液体,经同一加热器加热相同的时间后甲的温度大于乙的温度,则甲液体的比热容________(填“大于”“等于”或“小于”)乙液体的比热容。如果乙液体的质量为1千克,初温为20 ℃,加热一段时间后温度升高到50 ℃,吸收的热量为1.26×105焦,则乙液体的比热容为________焦/(千克·℃)。
16.为了比较水和煤油的比热容。小明做了如下实验:在两个相同的塑料瓶内分别放入质量相同、初温都是室温的水和煤油,在瓶口扎上气球,将它们同时浸入热水中,如图所示。
(1)观察到的现象是:________(选填“甲”或“乙”)瓶口的气球先变得较大些。
(2)当塑料瓶中的煤油和水都升高到相同的温度时,两者吸收的热量________。(选填“相同”或“不相同”)
17.如图所示,用酒精灯给水加热一段时间后,观察到软木塞冲出试管口。
(1)软木塞冲出试管口,说明力能改变物体的________。
(2)此过程中,水蒸气减少的内能________(选填“大于”、“等于”或“小于”)软木塞增加的机械能,这与热机的________冲程相似。
三、实验探究题
18.为了比较不同物质吸收热量的多少跟物质自身的特性有关,小明选取了水和煤油进行实验,并组装了如图所示的装置,将质量和初始温度相同的煤油和水分别装在两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时开始加热,并适时记录两者的温度(记录结果如下表),试分析。
(1)实验时为比较水和煤油吸热本领的大小方法有:
方法一:可以在加热时间相同的情况下,比较________;
方法二:________。
(2)从表中可得出的结论是:相同质量的水和煤油加热5分钟后,煤油升高的温度高,煤油的比热容比水________(选填“大”或“小”)一些;
(3)为了缩短实验时间,使效果更加显著,下列改进措施合理的是________。
A.将两个烧杯均盖上相同的盖子????? B.将装置移到通风良好处进行
C.减少水和煤油的质量
19.某同学在做比较不同物质吸热能力的实验时,使用相同的电加热器加热水和煤油,他得到如下数据:
物质
次数
质量m/kg
升高温度△t/℃
加热时间t/min
水
1
0.1
10
2
2
0.2
10
4
煤油
3
0.1
10
1
4
0.2
10
2
(1)数据表中用________来表示物质吸收热量的多少;
(2)分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高的温度相同时,吸收热量的多少与物质的________有关。
(3)分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以初步得出的结论是________
20.在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
加热时间/分钟
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)实验中应量取质量________的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时,通过比较________来判断吸热能力的强弱。
(2)通过实验,记录数据如表格所示。从开始加热到42 ℃,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲________Q乙。
(3)分析实验数据可知________物质的吸热能力强。
四、解答题
21.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一,某品牌太阳能热水器每小时平均接收42×106J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃,试计算:
(1)热水器中的水吸收的热量Q吸[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)热水器的效率 。
22.某家庭用的燃气热水器,将20kg的水从10℃加热到60℃,完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4×107J/m3。试求:
(1)煤气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)该热水器烧水的效率是多少?
答案解析部分
一、单选题
1. A
解析:热机是利用燃料燃烧释放出内能,然后将内能转化为机械能的机器,据此判断即可。 【解答】A.自行车是利用人的力量前进的而不是热机,故A合题意; B.轮船是利用柴油在机器汽缸内燃烧释放内能,然后将内能转化为轮船的机械能的原理工作的,故B不合题意; C.卡车也是利用内燃机将柴油燃烧释放的内能转化为机械能工作的,故C不合题意; D.飞机利用喷气发动机将燃料释放的内能转化为机械能的,故D不合题意。 故选A。
2.B
解析:该题主要考查生活中关于水的利用原理;
【解答】A、热水袋中灌热水,是因为等体积的液体中,水含有的热量多,即水的比热容比较大;故A错误;B、夏天中午在路面上洒水降温,主要是利用了水汽化吸热,与比热容无关;故B正确;C、初春夜晚比较冷,向稻田中灌水,是因为减少相同的热量的情况下,水的比热容大,水降低的温度小,可以保温防止水稻被冻伤;故C错误;D、城市建造人工湖调节气温,也是由于吸收和释放相同的热量情况下,水的比热容大,导致水的温度改变较小;故D错误;故答案为:B。
3. A
解析:改变物体内能的两种方式:热传递和做功;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换,据此判断。 【解答】柴火烧水,是将火焰的内能转移到水中,利用的热传递的方式改变内能;;压缩空气发热、冬天搓手取暖、钻木取火都是利用做功方式改变内能,故A符合题意。 故选A。
4. C
解析:物体对外做功,内能减少,温度降低;外界对物体做功,内能增加,温度升高,据此判断即可。 【解答】在汽油机的做功冲程中,燃气释放内能转化为活塞的机械能,因此燃气的内能减少,温度降低,故C正确。 故选C。
5. B
解析:由题意根据c=可求三液体的比热容之比;用相同的热源加热相同的时间,吸收的热量相同,根据Q吸=cm△t可求出甲丙和乙丙温度升高值之比,据此判断。
【解答】由题意可知,1g甲乙丙三种液体,每升高1℃,吸收的热量为2.1J、4.2J、2.8J,则三液体的比热容之比为:c甲:c乙:c丙=2.1J:4.2J:2.8J=3:6:4;用相同的热源加热相同的时间,吸收的热量相同,由Q吸=cm△t可知,===×=2:1;===×=1:1;可见:△t乙=△t丙<△t甲 , 所以丙液体的温度与加热时间的关系图象和乙重叠。 故答案为:B。
6. C
解析:(1)石蜡熔化的越多,说明金属块放出的热量越多; (2)根据公式可知,当质量和温度变化相同时,物质放出的热量越多,物质的比热容越大。
【解答】观察图片可知,丙金属块下面的石蜡熔化的最多,说明丙金属块放出的热量最多。根据公式可知,当甲、乙、丙三个金属块的质量和降低的温度相同时,丙的金属块放出的热量最多,丙的比热容就最大,故C正确。 故选C。
7. B
解析:(1)内燃机工作时,除了转化为有用的机械能外,其他的能量都通过机械自身损耗和排放的废气带走了,因此燃料的内能=机械能+废气带走+机械自身损耗; (2)转化成的机械能与燃料完全燃烧释放的内能的比叫热机的效率。 【解答】如图所示,热机效率是:100%-25%-40%=35%,故B正确。 故选B。
8. C
解析:首先根据活塞的运行方向和气门的关闭判断每个冲程的名字,然后再根据吸气、压缩、做功和排气的顺序排列即可。 【解答】甲:活塞向上运动,一个气门打开,为排气冲程; 乙:活塞向下运动,两个气门关闭,为做功冲程; 丙:活塞向上运动,两个气门关闭,为压缩冲程; 丁:活塞向下运动,一个气门打开,为吸气冲程。 正确的顺序应该是:丁丙乙甲。 故选C。
9. B
解析:根据c=的变形式△t=分析判断。
【解答】A、B由c=得△t=,根据△t=知,当△t、Q吸相同时, 质量较大的比热较小, 质量较小的比热较大 ,A不符合题意,B符合题意; C、D由c=得△t=,根据△t=知,物体升高的温度与体积无关,C、D不符合题意。 故答案为:B。
10.D
解析:比热容指单位质量的某种物质升高或下降单位温度所吸收或放出的热量;
【解答】A、由图可知,煤油的比热容是2.1×103/焦·(千克·℃)-1;冰的比热容也是2.1×103/焦·(千克·℃)-1;所以液体的比热容一定比固体的比热容大是错误的;故A错误;B、水的比热容4.2×103/焦·(千克·℃)-1;而水凝固后形成的冰的比热容是2.1×103/焦·(千克·℃)-1;同种物质状态发生改变后,比热容会改变;故B错误;C、由表格的数据可知,水的比热容比沙石的比热容大,所以等质量的水和沙石吸收相同的热量时,沙石升高的温度远大于水升高的温度,则水的温度比沙石的温度低;故C错误;D、根据公式:Q=cm(t-t0)=4.2×103/焦·(千克·℃)-1×2kg×50℃=4.2×105J;故D正确;故答案为:D。
11. B
解析:比热容指单位质量的某种物质升高或下降单位温度所吸收或放出的热量;比热容计算热量公式的应用,即Q=cm(t-t0);
【解答】由图像可知,加热相同的时间a液体升高的温度大于b液体升高的温度,则说明在相同质量、初温相同的情况下,b吸热能力更强,故b液体的比热容大;故B符合题意;故答案为:B。
12. A
解析:比热容指单位质量的某种物质升高或下降单位温度所吸收或放出的热量;比热容计算热量公式的应用,即Q=cm(t-t0);
【解答】海洋中水的比热容大于陆地的砂石的比热容,所以在相同的日照条件下,即热量相同,比热容小的温度升高的较快,最后达到的温度也更高;故A符合;BCD错误;故答案为:A。
二、填空题
13. 做功;B
解析:(1)改变内能的两种方式:做功和热传递; (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; (3)根据气门的打开和火花塞是否点火判断冲程的名称。 【解答】当注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,有时软木塞会跳起来,这时水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,这一过程瓶内气体通过做功的方式改变了内能。汽油机中做功冲程的能量转化与它相同;因为B图中火花塞点火,说明这是做功冲程,因此四冲程汽油机的工作示意图其中B图所示冲程发生同样的能量转化。 故答案为:做功;B
14. 1.05×107;45
解析:(1)已知燃料的质量和热值根据计算它放出的热量; (2)已知水吸收的热量,水的质量和初温根据公式计算水的终末温度。 【解答】完全燃烧0.5千克的秸秆煤可放出热量:; 根据公式得到: 解得: 故答案为:;45
15.小于;4.2×103
解析:比热容指单位质量的某种物质升高或下降单位温度所吸收或放出的热量;比热容计算热量公式的应用,即Q=cm(t-t0);【解答】甲、乙液体加热相同的时间,说明吸收的热量相同,而质量和初温都相同的情况下,甲的温度大于乙的温度,说明甲的吸热能力小于乙的吸热能力,则甲液体的比热容小于乙液体的比热容;根据公式Q=cm(t-t0)可知,C乙=Q/m(t-t0)=1.26×105J/1kg×(50 ℃-20 ℃)=4.2×103焦/(千克·℃);故答案为:小于;4.2×103。
16. (1)甲(2)不相同
解析:水的比热容最大;根据Q=cmt分析即可。
【解答】(1)水和煤油的质量和初始温度相同,由于水的比热容比煤油大,所以加热相同的时间,水吸收的热量比煤油多,甲瓶中气体膨胀程度大,因此,甲瓶口的气球先变得较大些; (2)当塑料瓶中的煤油和水都升高到相同的温度时,由于水和煤油的比热容不同,所以两者吸收的热量不相同; 故答案为:(1)甲;(2)不相同。
17.(1)运动状态(2)大于;做功
解析:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一个物体传递给另一个物体,而且能量的形式也可以互相转换。这就是人们对能量的总结,称为能量守恒定律。做功冲程,指的是在发动机内部将燃料的内能转化为机械能的过程。
【解答】(1)软木塞由静止到冲出试管口,说明运动状态发生了改变;故答案为:运动状态;该实验主要是模拟热机的一个冲程的实验,水蒸汽受热膨胀,压强增大,对木塞做功,使木塞飞出,水蒸气的内能转为化木塞的机械能,与热机中的做功冲程相似;故答案为:大于;做功;
故答案为:(1)运动状态;(2)大于;做功。
三、实验探究题
18. (1)可以在加热时间相同的情况下,比较升高的温度(温度);升高相同温度的情况下,比较加热的时间(2)小(3)A、C
解析:(1)两个相同的酒精灯相同的时间放出相同的热量,因此可以用加热时间反映吸收热量的多少。根据公式可知,质量相等的水和煤油,升高温度相同时,吸收热量多的比热容大;吸收热量相同时,升高温度小的比热容大,据此解答; (2)根据上面的描述,吸收相同的热量,升高温度大的比热容小; (3)加热时间长,其实就是吸收的热量多,可以从热量的散失,液体的质量等方面思考回答。 【解答】(1)实验时为比较水和煤油吸热本领的大小方法有: 方法一:可以在加热时间相同的情况下,比较比较升高的温度(温度); 方法二:升高相同温度的情况下,比较加热的时间。 (2)从表中可得出的结论是:相同质量的水和煤油加热5分钟后,煤油升高的温度高,煤油的比热容比水小; (3)A.给两个烧杯加上相同的盖子,可以减小热量的散失,缩短加热时间,故A符合题意; B.将装置移到通风处进行,可以加快蒸发,导致热量散失更多,延长加热时间,故B不合题意; C.减少水和煤油的质量,可以减小吸收的热量,缩短加热时间,故C符合题意。 故答案为:(1)同解析;(2)小;(3)AC
19. (1)加热时间 (2)质量 (3)质量相同的不同物质升高相同的温度,吸收的热量不同
解析:(1)相同的电加热器功率相同,加热时间越长,放出热量越多,因此可以用加热时间反映物质吸热的多少; (2)加热时间不同就是吸收热量不同,分析吸热多少和质量的数量关系即可; (3)先找到相同的量,再找变化的量,最后分析吸热多少和变化量之间的关系。 【解答】(1)数据表中用加热时间来表示物质吸收热量的多少; (2)分析第1、2次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高的温度相同时,吸收热量的多少与物质的质量有关; (3)分析第1、3次实验:水和煤油质量相等且温度都升高10℃,水的加热时间比没有加热时间长,即吸收的热量多,因此可以得到的结论:质量相同的不同物质升高相同的温度,吸收的热量不同。 故答案为:(1)加热时间;(2)质量;(3)质量相同的不同物质升高相同的温度,吸收的热量不同
20.(1)相等;升高的温度 (2)小于 (3)甲
解析:(1)该实验比较不同物质吸热本领的大小,采用了以下方法:质量相同的不同物质,在吸收相同热量的情况下,比较升高温度的多少,温度升高较多的,则比热较小;(2)甲乙两种液体升高相同的温度,采用相同的热源加热,通过比较加热时间的长短可知吸收热量的大小关系;(3)通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱。
【解答】(1)该实验采用了控制变量法,实验中应量取质量相等的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时,通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱;(2)由表中实验数据可知,从开始加热到42℃,液体升高相同的温度,甲需要的加热时间短,乙需要的加热时间长,甲吸收的热量小于与乙吸收的热量;(3)由表中实验数据可知,质量相同的甲、乙两种液体吸收相同热量,甲升高温度小于乙升高温度,所以甲物质的吸热能力强。故答案为:(1)相等;升高的温度;(2)小于;(3)甲。
四、解答题
21. (1)解:Q吸=c×m×△t=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(40-20)℃=8.4×106J(2)解:η=(8.4×106J)/(4.2×106J×5)×100%=40%
解析:(1)已知水的质量,初温和末温根据公式计算水吸收的热量; (2)热水器的效率等于水吸收的热量与热水器接收太阳能的比,即:。
22.(1)Q放=Vq=0.21m3 × 4×107J/m3 = 8.4×106J(2)Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(Kg?℃) × 20Kg × (60℃ - 10℃)= 4.2×106J(3)η= Q吸/ Q放==4.2×106J / 8.4×106J =50%
解析:热量的单位与功、能量的单位相同。气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q=Vq;热能计算公式:Q=cm(t-t0)。【解答】(1)煤气完全燃烧释放的热量,在知道煤气消耗的体积及煤气的热值,直接根据Q=mq计算即可;故答案为: Q放=Vq=0.21m3 × 4×107J/m3 = 8.4×106J ;(2)水吸收的热量,在知道水的质量和初温、末温的情况下,直接利用热能公式Q=cm(t-t0)计算即可;故答案为: Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(Kg?℃) × 20Kg × (60℃ - 10℃)= 4.2×106J ;(3)热水器烧水的效率,即水吸收的热量与煤气完全燃烧释放的热量的比值;故答案为: η= Q吸/ Q放==4.2×106J / 8.4×106J =50% ;故答案为:(1) Q放=Vq=0.21m3 × 4×107J/m3 = 8.4×106J ;(2) Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(Kg?℃) × 20Kg × (60℃ - 10℃)= 4.2×106J ;(3) η= Q吸/ Q放==4.2×106J / 8.4×106J =50% 。