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第十三章 内能与热机 同步练习 (共4份打包)2022-2023上学期福建省九年级物理期末试题选编

13.1 物体的内能
一、单选题
1.(2022秋·福建厦门·九年级统考期末)如图的四个成语所描述的场景中,通过做功改变内能的是(  )
A.扬汤止沸 B.釜底抽薪
C.卧冰求鲤 D.钻木取火
2.(2022秋·福建厦门·九年级统考期末)2022年11月28日,世界上最大的活火山冒纳罗亚火山开始喷发,如图所示。炙热的岩浆在流淌过程中逐渐降温,依次形成橄榄石、角闪石、正长石等岩石晶体。下列说法正确的是(  )
A.岩浆变成岩石是凝华过程
B.上述岩石熔点最高的是橄榄石
C.岩浆温度高说明其含有热量多
D.岩浆喷出后地球内部内能增大
3.(2022秋·福建南平·九年级统考期末)下列事例中利用热传递改变内能的是(  )
A.冬天手冷时,搓搓手就暖和了
B.从滑梯上滑下时,臀部有灼热的感觉
C.夏天,广场上的石凳因太阳照射而发烫
D.太空中的陨石,坠入地球大气层,成为流星
4.(2022秋·福建龙岩·九年级统考期末)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是(  )
A.物体的温度越高,所吸收的热量越多
B.温度高的物体,内能一定大
C.热量都是从内能多的物体传递给内能少的物体
D.温度相同的两物体间不会发生热传递
5.(2022秋·福建福州·九年级统考期末)“月下棹神舟,星夜赴天河。”2021年10月16日0时23分,伴随着一轮明月,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火起飞,直冲云霄,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。中国载人航天事业再树里程碑,中华民族在苍茫宇宙间有了新的坐标点。关于火箭发射升空时的情景,下列描述不正确的是(  )
A.火箭加速升空过程中,它的机械能增大
B.燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
C.火箭喷出燃气后周围空气分子的热运动减缓
D.火箭升空过程中与空气摩擦,外壳温度会上升,这是通过做功的方式增加了外壳的内能
6.(2022秋·福建莆田·九年级统考期末)如图所示,下列现象中,以做功的方式改变物体内能的是(  )
A.冰镇饮料 B.砂轮机磨物体
C.抱暖水袋取暖 D.液化气灶烧水
7.(2022秋·福建宁德·九年级统考期末)如图为武警战士用火焰喷射器破除冰雪的情景,下列分析正确的是(  )
A.破除冰雪是通过做功的方式改变内能的
B.火焰有内能,而冰雪没有内能
C.火焰含有的热量一定比冰雪多
D.冰在熔化过程中温度不变,内能增大
8.(2022秋·福建厦门·九年级统考期末)如图的四种取火方式中,通过热传递改变物体内能的是(  )
A.钻木取火 B.击石取火
C.聚光取火 D.划燃火柴
9.(2022秋·福建福州·九年级统考期末)下列实例中,通过做功改变物体内能的是(  )
A.用循环水冷却汽车发动机 B.双手互相摩擦发热
C.倒入热水的玻璃杯温度升高 D.太阳暴晒下的沥青路面发烫
10.(2022秋·福建福州·九年级统考期末)关于一定质量的气体,下列说法中正确的是(  )
A.温度为0℃时,内能也为零 B.温度越高,含有的热量越多
C.温度升高时,内能一定减小 D.内能增加,不一定是因为吸收热量
11.(2022秋·福建三明·九年级统考期末)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是(  )
A.0℃的物体没有内能
B.物体温度降低时内能减小
C.温度高的物体内能大
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
12.(2022秋·福建泉州·九年级统考期末)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是(  )
A.物体的温度升高,内能增大 B.物体的温度越低,所含的热量越少
C.物体内能增大,一定从外界吸收热量 D.物体的温度不变,其内能就一定不变
13.(2022秋·福建龙岩·九年级统考期末)下列实例中,改变物体内能的方式与其它三个不同的是(  )
A.用热水袋暖手,手的温度升高 B.用锯条锯木板,锯条的温度升高
C.用气筒给车胎打气,筒壁温度升高 D.用电钻给墙打孔,钻头的温度升高
14.(2022秋·福建龙岩·九年级统考期末)铁的比热容大于铜的比热容。质量相等的铁块和铜块吸收相等的热量,则铁块(  )
A.升高的温度小 B.升高的温度大
C.具有的内能小 D.具有的内能大
15.(2022秋·福建莆田·九年级统考期末)古时候人们常钻木取火,下列情境中改变内能的方式与其相同的是(  )
A.吃饭时,金属勺放在热汤中会烫手
B.冬天,搓手可以使手暖和
C.发烧时,冷毛巾敷额头可以降温
D.夏天,喝冷饮使人感到凉爽
16.(2022秋·福建泉州·九年级统考期末)下列关于温度、内能和热量的说法,正确的是(  )
A.0℃的冰没有内能
B.同一物体,温度越高内能越大
C.物体温度越高,所含热量越多
D.物体内能减少,一定对外做功
二、填空题
17.(2022秋·福建厦门·九年级统考期末)动物奇特的散热法,你知道吗?狗狗会伸出舌头,快速喘息,加快唾液 (填物态变化),带走多余的热量;兔子的耳朵有丰富的血管,加快血液的流动可以带走热量,这是通过 的方式改变内能。
18.(2022秋·福建泉州·九年级统考期末)礼花喷射器原理如图所示,通过扭动气阀可释放压缩气罐内气体,将纸管里填充的礼花彩条喷向高处。在喷出礼花彩条的过程中,罐内气体内能 ,温度 。
19.(2022秋·福建泉州·九年级统考期末)常用液体温度计是根据液体 的原理制成的,小华在测量室外温度时发现温度在升高,对于温度计内的水银而言,它的 (选填“密度”、“质量”或“内能”)在增大。图中体温计的读数为 ℃,若这支体温计没甩过便直接测量正常人的体温,测量结果为 ℃。
20.(2022秋·福建漳州·九年级统考期末)冬天晚上睡觉前用热水泡脚会感到暖和,这是通过 方式改变内能。如果没有迅速擦干脚上的水,脚会感觉到到凉,是因为水蒸发时需要 。
21.(2022秋·福建三明·九年级统考期末)2021年12月14日,双子座流星雨迎来极值。流星体高速进入大气层时与大气摩擦,流星体的 能转化为内能,温度 而燃烧发出亮光。
22.(2022秋·福建泉州·九年级统考期末)如图是教材上“家庭实验室”的一个探究活动,王同学在玻璃试管里,装上一小半试管的沙子,将温度计插在沙子中。用力晃动试管十余下,发现温度计示数变大了,这说明沙子的内能 (选填“增大”、“减小”、“不变”),这主要是通过 的方式改变沙子的内能。
23.(2022秋·福建泉州·九年级统考期末)“钻木”能“取火”,说明 可以改变物体的内能;“烤火”能“取暖”,说明 可以改变物体的内能.这两种方式在改变物体的内能上是 .
三、实验题
24.(2022秋·福建南平·九年级统考期末)小聪同学在做“探究物质的熔化规律”的实验时,设计的实验装置如图甲所示。
(1)如图甲,把装有该物质的试管放在烧杯中的水中加热, 而不是直接用火加热试管,目的是为了是该物质受热 ;
(2)观察到试管内的物质在熔化过程中温度保持不变。温度计读数方法如图乙所示,正确的是 (填“A”、“B”或“C”);
(3)丙图是小聪绘制的熔化图像,由此可知该物质是 ,(填“晶体”或“非晶体”)它的熔点是 ℃。;熔化时间需要 min,在熔化过程中,物质的内能 (填“增加”、“减少”或“不变”)。
25.(2022秋·福建泉州·九年级统考期末)如图甲是探究某固态物质熔化的实验装置,请回答下列问题:
(1)图甲中温度计 (选填“a”或“b”)的安装有误;
(2)纠正错误后进行实验,某时刻温度计a的示数如图乙,为 ℃;
(3)该固态物质是通过 的方式来改变内能的;
(4)图丙是根据实验数据绘制的a、b两支温度计温度随时间变化的关系图像,由图像可知该固态物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),第8分钟时试管中物质的状态为 (选填“固态”、“固液共存态”或“液态”),第18分钟烧杯中气泡上升的情境应为图丁中的 (选填“A”或“B”)。
26.(2022秋·福建三明·九年级统考期末)在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中,实验装置如图甲。请你回答下列问题:
(1)图甲中,将试管放在装有水的大烧杯中加热的好处是 ;实验中某时刻温度计示数如图乙,该物质此时的温度为 ℃;
(2)根据实验数据描绘的该物质熔化时温度随时间变化的图像如图丙,图线中的BC段物质处于 态;熔化过程中物质温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
参考答案:
1.D
【详解】A.扬汤止沸,将烧开的液体舀起来,温度降低,内能减小,是通过热传递的方式改变物体的内能,故A不符合题意;
B.釜底抽薪,锅底下抽去燃烧的柴火,水的温度降低,内能减小,通过热传递的方式改变物体的内能,故B不符合题意;
C.卧冰求鲤,冰吸收热量,内能增大,是通过热传递的方式改变物体的内能,故C不符合题意;
D.钻木取火是克服摩擦做功,使物体的内能增大,温度升高,通过做功改变物体的内能,故D符合题意。
故选D。
2.B
【详解】A.岩浆变成岩石是物质由液态变成固态的过程,属于凝固过程,故A错误;
B.炙热的岩浆在流淌过程中逐渐降温,依次形成橄榄石、角闪石、正长石,岩石熔点最高的是橄榄石,故B正确;
C.热量是过程量,不能说含有,故C错误;
D.岩浆喷出后,对外做功,地球内部内能减小,故D错误。
故选B。
3.C
【详解】A.搓手时,两手相互摩擦做功,这是通过做功改变物体的内能,故A不符合题意;
B.从滑梯上滑下时,摩擦力对人做功,人的内能增大,这是通过做功改变物体的内能,故B不符合题意;
C.太阳照射石凳时,这是通过热辐射,即热传递的方式改变物体的内能,故C符合题意;
D.陨石下落时,空气对其摩擦做功,使陨石的内能增加,温度升高,这是通过做功改变物体的内能,故D不符合题意。
故选C。
4.D
【详解】A.物体的温度越高,可能吸收的热量越多,也有可能是外界对物体做功越多,故A错误;
B.内能的大小跟质量、温度、状态有关,只知道温度高低不能判断内能的大小,故B错误;
C.热量从高温物体传给低温物体或者从物体温度高的部分传到温度低的部分,内能多的物体温度不一定高,故C错误;
D.热传递的条件是两个物体之间存在温度差,温度相同的两物体间不会发生热传递,故D正确。
故选D。
5.C
【详解】A.火箭加速升空过程中,速度增加,动能增加,高度增加,重力势能增加,所以机械增加,故A正确,不符合题意;
BC.燃气温度高,周围低温的空气吸热,内能增大,是通过热传递的方式使空气内能增大的,温度升高,空气分子的热运动加快,故B正确,不符合题意,C错误,符合题意;
D.火箭经过大气层时与空气摩擦做功,将机械能转化为火箭的内能,使它的内能增大,温度升高,这是通过做功的方式增加了外壳的内能,故D正确,不符合题意。
故选C。
6.B
【详解】A.将冰块和饮料放在一起,制作“冰镇饮料”,这是由于冰和饮料的温度不同,这是通过热传递方式改变物体内能,故A不符合题意;
B.砂轮机磨物体时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,使物体的温度升高,属于做功改变物体内能,故B符合题意;
C.抱暖水袋取暖时,人体从暖水袋上吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式改变物体的内能,故C不符合题意;
D.液化气灶烧水时,水从火焰上吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式改变物体的内能,故D不符合题意。
故选B。
7.D
【详解】AD.武警战士用火焰喷射器破除冰雪,是通过高温的火焰将热量传递给冰雪,从而使冰雪熔化,由熔化的特点可知,冰雪熔化过程中,吸收热量,内能增加,但温度保持不变。因此破冰除雪是通过热传递的方式改变内能的。故A错误,D正确;
B.任何物体都具有内能。火焰和冰雪都具有内能。故B错误;
C.热量是一个过程量,不能说含有。故C错误。
故选D。
8.C
【详解】A.钻木取火是摩擦生热,是利用做功来改变物体内能的,故A不符合题意;
B.击石取火是摩擦生热,是利用做功来改变物体内能的,故B不符合题意;
C.太阳下用放大镜聚光取火是热量发生了转移,是通过热传递改变了物体的内能,故C符合题意;
D.划燃火柴是摩擦生热,是利用做功来改变物体内能的,故D不符合题意。
故选C。
9.B
【详解】A.用循环水冷却汽车发动机是利用水比热容大的特点,水从发动机吸收较多热量,温度升高不会太大,水内能增大,故A不符合题意;
B.双手互相摩擦,通过摩擦力对手做功,手温度升高发热,内能增大,故B符合题意;
C.倒入热水的玻璃杯,玻璃杯从热水吸收热量,温度升高,内能增大,故C不符合题意;
D.太阳暴晒下的沥青路面从太阳光中吸收热量,路面温度升高发烫,路面内能增大,故D不符合题意。
故选B。
10.D
【详解】A.一切物体在任何温度下都有内能,温度为0℃时,一定质量的气体内能不为零,故A错误;
B.在热传递过程中,传递能量的多少叫热量,热量是过程量,不能用“含有”描述,故B错误;
C.一定质量的气体,温度升高时,内能一定增大,故C错误;
D.做功和热传递都可改变物体的内能,内能增加,也可能是外界对其做功,故不一定是因为吸收热量,故D正确。
故选D。
11.B
【详解】A.所有的分子动能和势能之和即为内能,任何一个物体的分子都在做无规则运动,故任何一个物体都具有内能,不具有内能为零的物体,故A错误;
B.当温度降低时,分子运动的剧烈程度减弱,分子动能减小,故内能减小,故B正确;
C.物体的内能不仅仅与温度有关,还与质量有关,质量的大小未知,故内能的大小未知,故C错误;
D.热量总是从温度大的物体向温度小的物体传递,热量的传递方向与内能的大小无关,故D错误。
故选B。
12.A
【详解】A.物体的温度升高,物体的内能增加,故A正确;
B.没有发生热传递,没有热量的吸收和放出,没有热量可谈,并且热量的修饰词不能是“含有”,故B错误;
C.物体的内能增加,可能是物体吸收热量,可能是外界对物体做功,故C错误;
D.内能大小跟质量、温度、状态和物质的种类有关,物体的温度不变,其它因素变化时,内能也可能发生变化,例如冰熔化过程中,温度不变,内能增大,故D错误。
故选A。
13.A
【详解】A.用热水袋暖手,手的温度升高,是热传递改变物体的内能;
B.用锯条锯木板,锯条的温度升高,锯条与木板摩擦,摩擦生热,锯条的温度升高,内能增大,是做功改变物体的内能;
C.用气筒给车胎打气,是压缩气体做功,筒壁温度升高, 内能增大,是做功改变物体的内能;
D.用电钻给墙打孔,电钻与墙摩擦,摩擦生热,钻头的温度升高,内能增大,是做功改变物体的内能。
故选A。
14.A
【详解】AB.质量相同的铁块和铜块,因为铁的比热容大于铜的比热容,吸收相同的热量后,由Q吸=cm△t可知,铜块的温度升高的多,铁块的温度升高较少,故A正确,B错误;
CD.内能的影响因素有多个,只根据吸热多少无法比较内能的大小,故CD错误。
故选A。
15.B
【详解】常钻木取火,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,故是通做功的方式改变内能。
A.吃饭时,金属勺放在热汤中会烫手,只涉及能量的转移,没有涉及能量的转化,故是热传递的方式改变内能,故A不符合题意;
B.冬天,搓手可以使手暖和,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,故是通做功的方式改变内能,故B符合题意;
C.发烧时,冷毛巾敷额头可以降温,只涉及能量的转移,没有涉及能量的转化,故是热传递的方式改变内能,故C不符合题意;
D.夏天,喝冷饮使人感到凉爽,只涉及能量的转移,没有涉及能量的转化,故是热传递的方式改变内能,故D不符合题意。
故选B。
16.B
【详解】A.一切物体的分子都在不停的做无规则运动,所以一切物体都具有内能,故A错误;
B.同一物体,温度越高,内能越大,故B正确;
C.热量是一过程量,描述它的术语是“吸收”和“放出”,不能用含有表示,故C错误;
D.改变物体内能的方法有:做功和热传递,物体内能减少,可能是对外做功,也可能是散失了热量,故D错误。
故选B。
17. 汽化 热传递
【详解】[1]狗伸长舌头大口大口喘气,加快呼吸,是加快空气流动速度,为了加快蒸发,蒸发可以吸热,所以狗感到凉快。
[2]做功和热传递可以改变物体的内能,兔子的耳朵有丰富的血管,加快血液的流动可以带走热量,通过热传递的方式改变兔子的内能。
18. 减小 降低
【详解】[1][2]在喷出礼花彩条的过程中,罐内的压缩空气对礼花彩条做功,空气内能转化为礼花彩条的机械能,罐内气体内能减小,温度降低。
19. 热胀冷缩 内能 37.8 37.8
【详解】[1]实验室和家庭常用的液体温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的。
[2]质量是物体本身的一种属性,质量大小与温度无关;内能的大小与物体的质量和温度有关,在质量一定时,温度越高,其内能越大;温度升高,水银质量不变,体积变大,由密度的公式可知其密度减小。
[3][4]由图知:体温计上1℃被分成10等份,每份为0.1℃,即分度值是0.1℃;体温计的示数为37.8℃;根据体温计的特点,使用前用力甩一下玻璃泡上方的水银才能回到玻璃泡中,没有甩的体温计的读数是37.8℃,没有甩直接用来测量正常人的体温,正常人的体温在37.0℃左右,低于37.8℃,体温计中的水银不会下降,依然显示的是37.8℃。
20. 热传递 吸热
【详解】[1]冬天晚上睡觉前用热水泡脚会感到暖和,脚吸收热量,内能增大,通过热传递的方式改变内能。
[2]如果没有迅速擦干脚上的水,水蒸发时要吸收热量,所以脚会感觉到到凉。
21. 机械 升高
【详解】[1][2]流星体高速进入大气层时与大气摩擦,会克服摩擦做功,故将机械能转化为内能,温度升高而燃烧发出亮光。
22. 增大 做功
【详解】[1][2]用力晃动试管十余下,发现温度计示数变大了,沙子的温度升高,是因为晃动试管时,试管内的沙子互相摩擦做功,将机械能转化为内能,使沙子的内能增大。
23. 做功 热传递 等效
【详解】改变物体内能的方式有做功和热传递两种;“钻木”能“取火”是通过做功改变内能的,“烤火”能“取暖”是通过热传递改变内能的,这两种方式对于内能的改变是等效的,所以在没有见到过程的情况下,无法判断出是通过了哪一种方式来改变内能的.
24. 均匀 B 晶体 48 6 增加
【详解】(1)[1]该装置利用了水浴加热法,目的是为了是该物质受热均匀。
(2)[2]使用温度计测量液体的温度时,视线要和液面相平,AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[3][4][5][6]由丙图可知,该物质在熔化过程中持续吸热,但温度保持不变,所以该物质是晶体,该物质的熔点为48℃,其熔化过程是从第6min开始,到第12min结束,因此该固体的熔化过程用时6min,由于在熔化过程中,该物质在不断地吸收热量,所以物质的内能增加。
25. b 91 热传递 晶体 固液共存态 B
【详解】(1)[1]图甲中温度计b的玻璃泡接触烧杯底,故温度计b安装有误。
(2)[2]温度计a的分度值为1℃,此温度计的零刻度线在91℃刻度线以下,所以此温度计的读数为91℃。
(3)[3]由图甲可知,物质是通过水浴法加热,即热传递方式改变内能。
(4)[4]由图丙可知,该固态物质在熔化时吸收热量但温度不变,有固定的熔化温度,故该固态物质是晶体。
[5]由图丙可知,第8分钟时试管中物质处于熔化过程中,物质为固液共存态。
[6]由图丙可知,第18分钟烧杯中的水处于沸腾状态,水沸腾时气泡在上升过程中体积变大,故第18分钟烧杯中气泡上升的情境应为图丁中的B。
26. 均匀受热 38 固液共存 不变 增大
【详解】(1)[1]图甲中,将试管放在装有水的大烧杯中加热,从图中可以看到,大烧杯中水的温度是均匀的,而试管中的固体,在大烧杯的水中,那么试管中的固体,在加热的过程中,受热均匀。
[2]从图乙可以看到,温度计的分度值为1℃,从下到上,温度示数在变大,是零上温度,它的读数为38℃。
(2)[3][4][5]从图丙可以看到,该物质熔化时,图线中的BC段,物质的温度保持不变,而晶体熔化时,温度保持不变,则可知道该物质为晶体,图线中的BC段,物质处于固液共存态;熔化过程中物质温度不变,但是该物质不断吸热,内能是增大的。13.2 科学探究:物质的比热容
一、单选题
1.(2022秋·福建福州·九年级统考期末)关于温度、比热容、热量、内能,以下说法正确的是(  )
A.物体的温度不变,其内能就一定不变
B.物体的温度越低,所含的热量越少
C.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D.升高相同温度时,吸收热量多的物体比热容一定大
2.(2022秋·福建三明·九年级统考期末)在下列几种情况下,比热容会发生变化的是( )
A.水结成冰
B.一块钢板制成钢锅
C.把开水从暖水瓶倒入茶杯里
D.10℃的水变成4℃的水
3.(2022秋·福建厦门·九年级统考期末)根据图所示的天气状况和地表环境信息,推断昼夜温差最小的是(  )
A. B.
C. D.
4.(2022秋·福建泉州·九年级统考期末)人的体重有三分之一是水分,这有助于调节自身的体温,以免因温度变化太快对人体造成损害,其主要原因是水的(  )
A.密度小 B.比热容大 C.沸点高 D.凝固点低
5.(2022秋·福建三明·九年级统考期末)课后延时服务推出后,在学校用餐的师生增加了。如图,值日老师往保温饭盒下层注入热水,温热上层不锈钢餐盘内的饭菜。用热水温热饭菜是因为水的(  )
A.凝固点低 B.沸点高 C.密度小 D.比热容大
6.(2022秋·福建三明·九年级统考期末)甲、乙两物体的质量之比为3∶4,乙的比热容是甲的比热容的两倍,若它们升高相同的温度,则甲、乙两物体吸收的热量之比为(  )
A.8∶3 B.3∶8 C.3∶2 D.2∶3
二、填空题
7.(2022秋·福建福州·九年级统考期末)将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放到表面平整的石蜡上。经过一定时间后,观察到的现象如图所示。则三块金属放出的热量 (选填“相同”或“不同”),三块金属中比热容最大的是 。
三、实验题
8.(2022秋·福建厦门·九年级统考期末)用图装置探究冰的熔化特点,在试管中装入由蒸馏水冻结而成的纯净碎冰,再将试管放入装有盐和碎冰的烧杯中,持续加热,温度计的示数变化如图。
(1)实验过程中不断搅拌碎冰,目的是 。
(2)在烧杯的碎冰中放入盐,降低了冰的 ,使实验的起始温度降低到0℃以下。试管中选用纯净碎冰,目的是排除 对实验的干扰。
(3)通过实验得出结论:冰在熔化过程中吸收热量,温度 。
(4)图中AB段升温比CD段快,原因是 。
(5)据国际气象组织报道:南极大陆最新高温记录达到18.3℃。结合本实验结论,高温将会导致南极 ,需引起人类重视。
9.(2022秋·福建泉州·九年级统考期末)某科创小组用图甲所示的实验装置,比较不同物质的吸热能力。将盛有相同质量的水和食用油的两个试管分别固定在铁架台上,温度传感器的探头与水和食用油良好接触,温度传感器通过数据采集线与计算机相连,计算机上显示的实验图线如图乙所示。
(1)实验中用同一个红外加热器给水和食用油加热,这样做的目的是使水和食用油在相同时间内吸收的热量 ;
(2)分析图象可知,升温较快的是 ;若使两者升高相同的温度,则 吸收的热量较多。由此可见 的比热容较大;
(3)通过以上实验发现的比热容较大的物质,在生活中有许多应用,试举出一例: 。
10.(2022秋·福建龙岩·九年级统考期末)如图甲所示,用相同的装置探究“A液体和B液体的温度变化与吸热的关系”。虚线框表示两个相同的容器。
(1)在两个相同的容器中加入初温相同、 相同的A液体和B液体;要选用相同酒精灯的目的是使A液体和B液体在相同时间内 ;
(2)实验过程不断用玻璃棒进行搅拌,这样做的目的是 ;
(3)实验中,通过比较 来间接反映两种液体吸收的热量;
(4)图乙是根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像。冬天,小乐想自制一个暖手袋,若只能从A液体或B液体中选一种液体装入暖手袋作为供热物质,则应选择 。
11.(2022秋·福建宁德·九年级统考期末)小明在“探究不同物质吸热情况”的实验中,将水和煤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2min记录一次温度。
(1)小明按图甲进行实验,其中有一处明显的错误,请你指出他的错误之处 ;
(2)实验中用加热时间的长短表示 ;
(3)纠正错误后继续实验,小明根据记录的实验数据,绘制了如图乙所示的温度随时间变化关系的图像。由图像可知升高相同的温度,水的加热时间 (选填“长”或“短”),说明水的吸热能力 (选填“强”或“弱”)。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则煤油的比热容为 J/(kg·℃)。
12.(2022秋·福建泉州·九年级统考期末)为了比较A、B两种液体比热容的大小,某实验小组做了如图所示的实验,在两个相同的试管中,分别装入A、B两种液体,将试管放入完全相同的盛水烧杯中,用相同的酒精灯加热。
(1)实验采用将试管放入水中加热的方法,目的是使液体A、B 受热;
(2)在试管中装入液体A、B时,要控制他们的初温和 相同;
(3)加热相同的时间,是为了液体A、B吸收的热量 (选填“相同”或“不相同”);
(4)加热相同时间后,液体A、B的温度如图所示,这表明液体 (选填“A”或“B”)的比热容较大。
13.(2022秋·福建漳州·九年级统考期末)小强跟父母到东山海边玩,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,踏入水中时,觉得水比较凉,他猜想不同物质吸热能力可能不同。为验证他的猜想,他设计如下实验。
(1)在实验室中用完全相同的两个烧杯分别装上 相等的煤油和水,用相同热源对烧杯均匀加热,实验中两种液体吸收热量的多少可通过 比较;
(2)根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图象,如图甲所示,则 的吸热能力更强。
(3)如图乙是东山县和山地较多的平和县同一天气温变化曲线,请你判断东山县一天气温变化所对应的曲线是 。
14.(2022秋·福建三明·九年级统考期末)为了“探究不同物质的吸热能力”,小华用两个相同的装置做了如图的实验。实验数据记录如下表:

物质 质量/g 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃
水 60 36 3 62
食用油 60 36 3 82
(1)组装器材时,放置好酒精灯后,为了用酒精灯外焰加热,接下来应先安装 (选填“温度计”或“石棉网”)并调整其高度;
(2)实验过程中用相同酒精灯加热,其目的是为了保证水和食用油在相同时间内 相同;本实验通过比较 来比较它们的吸热能力;
(3)分析表格中的数据可知,水和食用油相比, 的吸热能力强;物理学用 来描述物质的这种特性。
15.(2022秋·福建莆田·九年级统考期末)学习比热容知识后,小方和小东用相同的实验装置(如图1所示),验证水比煤油的吸热能力强。
(1)除温度计外,还需要的测量工具是 ,本实验主要运用的实验方法是 ;
(2)按照实验规范要求,调整铁圈B,确定其高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。为了顺利完成此实验,需要用到相同 的水和煤油;
(3)加热5min,水吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量;
(4)根据实验数据,小方和小东分别画出了水和煤油的温度和加热时间的图像,如图2中的图像A和图像B,在A、B图像中能合理反映该实验结果是 (选填“A”或“B”),若水的比热容是,由图像可知:煤油的比热容是 。
16.(2022秋·福建莆田·九年级统考期末)在“比较不同物质的吸热能力“实验中,实验装置如图所示。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5
甲液体温度/℃ 10 18 26 34 40 48
乙液体温度/℃ 10 22 34 46 58 70
(1)实验中分别将相同 的甲、乙两种液体倒入相同的两烧杯中,用相同的电加热器加热。实验中通过观察在相同的加热时间里甲、乙两种液体 来比较吸热能力的强弱;
(2)让两电加热器正常加热。实验记录数据如表格所示,从开始加热到温度达34℃,甲、乙两种液体吸收的热量Q甲 Q乙;
(3)分析实验数据可知 物质的吸热能力较强。
17.(2022秋·福建厦门·九年级统考期末)在探究物质吸热能力的实验中,选取了甲、乙两种液体分别装入两个完全相同的烧杯中,用电热器加热,实验装置如图,实验数据如表。
液体名称 初温t1/ oC 末温t2/ oC 加热时间t/s
甲 26 55 40
乙 26 55 80
(1)实验中应控制烧杯内的甲、乙液体的 相等,A、B电热器的 相等;
(2)实验中通过 来反映液体吸收热量的多少;
(3)分析数据可得,甲、乙液体升温快慢不同,说明 ;
(4)若自制暖手袋,要使取暖效果更好,应选取上述两种液体中的 液体。
18.(2022秋·福建福州·九年级统考期末)小明在探究“水的沸腾特点”实验中,使用了如图甲的实验装置。
时间/min 0 1 2 3 4 5 ……
温度/℃ 88 92 96 98 98 98 ……
(1)图甲所示的实验装置中有一处明显错误,请指出错误之处: ;
(2)实验装置正确安装后,某时刻温度计的示数如图乙所示,则此时温度计的示数是 ℃,此液体温度计是根据液体 的性质制成的;
(3)实验中温度随时间变化情况如图丙所示,分析数据可知:水沸腾时的温度是 ℃;
(4)小明还想比较水和油的吸热能力,用两套相同装置进行实验并绘制了如图所示的图像。
①实验时,水和油的初温以及 (选填“质量”或“体积”)都应相等;
②分析图像可知升高相同的温度,应给 加热更长的时间,这说明 的吸热能力更强(均选填“水”或“油”)。
四、简答题
19.(2022秋·福建龙岩·九年级统考期末)小乐在街上看到商人在炒板栗时铁锅里加了沙子。请你用所学的物理知识解释加沙子的作用。
20.(2022秋·福建厦门·九年级统考期末)如图,家庭装修时用钻孔机在墙壁上钻孔,为防止钻头过热,装修工人会往钻头上浇水。请应用物理知识解释钻头发热和往钻头上浇水的原因。
21.(2022秋·福建泉州·九年级统考期末)泉州市气象台每天发布全市天气预报,下表列出的是2022年1月1日两个城市的天气预报,其中一个是沿海城市泉港,另一个是内陆城市德化,根据你所学的知识分析城市B是哪个城市?并说出你做出此判断的依据。
2022年1月1日 城市A:多云7℃﹣16℃ 城市B:多云12℃﹣18℃
五、计算题
22.(2022秋·福建莆田·九年级统考期末)如图是建筑工人用钻孔机在墙面上钻孔的情景,钻孔时钻头会发热,要不断给钻头浇水降温以保护钻头。请用学过的相关知识解释钻孔时钻头发热和浇水能给钻头降温的原因。
23.(2022秋·福建泉州·九年级统考期末)淬火是金属热处理工艺之一,把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却,以提高金属的硬度和强度。现将一质量为1.5kg的金属块加热到420℃,然后放在室温为20℃的空气中自然冷却,求:
(1)金属块在冷却过程中放出多少热量?
(2)若把这些热量全部用于给35℃、1kg的水加热,在一标准大气压下水温升高多少摄氏度?[已知金属的比热容为0.49×103J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
参考答案:
1.C
【详解】A.物体吸收热量,内能增加,但温度不一定变化,如:晶体熔化过程中,吸收了热量,温度保持不变,内能增加,故A错误;
B.热量是热传递过程中内能转移的多少,是过程量。不能说物体含有或者具有热量,故B错误;
C.热传递的方向是由高温物体传给低温物体。物体内能小的物体,可能温度高,所以它可能将热量传递给内能大的物体,故C正确;
D.比热容是物质的一种特性,不同物质的比热容一般不同;比热容与物质的种类、状态有关,与物体质量大小、温度高低、吸放热多少都没有关系,根据可知,升高相同温度时,因质量不确定,则吸收热量越多的物体比热容不一定大,故D错误。
故选C。
2.A
【详解】物质的比热容是物质本身的一种特性,与质量、温度、形状无关,但与物态有关;钢板制成钢锅,它的形状发生改变,它的比热容依然不变;把开水从暖水瓶倒入茶杯里、10℃的水变成4℃的水,它们的温度发生变化,比热容依然不变;水和冰是同种物质,物态改变,比热容会发生变化.选项A符合题意.
3.D
【详解】水的比热容比砂石的比热容大,相同质量的水和砂石,在相同受热或者放热的情况下,温度变化小,所以海洋比陆地的昼夜温度小,同时天气晴朗时,白天地面吸收的热量多,夜晚地面放出的热量多,天气为多云时,白天由于云层的阻挡,地面吸收太阳的热量较少,夜晚地面放出的热量由于云层的阻挡,散失的热量较少,所以昼夜温差最小的是天气为多云时的海洋,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.B
【详解】人的体重有三分之一是水分,水的比热容较大,在吸收或放出同样热量的情况下,温度升高或者降低的较慢,有助于调节自身的体温。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.D
【详解】值日老师往保温饭盒下层注入热水,因水的比热容较大,降低较低的温度就可以放出较多的热量,可以温热上层不锈钢餐盘内的饭菜。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.B
【详解】甲、乙两物体的质量之比为3∶4,甲、乙的比热容之比为1∶2;由Q=cmΔt得甲、乙两物体吸收的热量之比为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 不同 丙
【详解】[1]三个金属块丙下方的石蜡熔化快慢不同,说明三块金属放出的热量不同。
[2]快金属块丙下方的石蜡熔化快,说明金属块丙放出的热量多,由题意知甲、乙、丙的初温、末温(与环境温度相同)都相等,即温度变化相同,根据公式Q放=cmt可知:甲、乙、丙三个金属块的质量、温度的变化值是相等的,金属块丙放出的热量多,所以金属块丙的比热容最大。
8. 受热均匀 熔点 杂质 不变 冰的比热容小于水的比热容 冰川熔化
【详解】(1)[1]实验过程中不断搅拌碎冰,目的是使碎冰受热均匀。
(2)[2]在烧杯的碎冰中放入盐,因为盐水的熔点低于冰的熔点,故混合后可以降低冰的熔点。
[3]试管中选用纯净碎冰,目的是排除杂质对实验的干扰,提高实验的准确度。
(3)[4]通过实验图像可知,冰在熔化过程中吸收热量,但温度不变,始终保持在熔点。
(4)[5]图中AB段升温比CD段快,原因是冰的比热容小于水的比热容,相同时间内吸收相同的热量,冰升高的温度比水升高的温度多。
(5)[6]南极大部分是冰雪覆盖,高温将会导致南极冰川熔化、冰盖面积减小,需引起人类重视。
9. 相同 食用油 水 水 用水做发动机冷却液
【详解】(1)[1]根据转换法可知,实验中用同一个红外加热器给水和食用油加热,这样才能保证水和食用油在相同时间内吸收的热量相同。
(2)[2]分析图像可知,加热相同时间,水升温慢,食用油升温快。
[3][4]若要使两者升高相同的温度,那么水的加热时间要要长一些,所以水吸收的热量多,质量相同初温相同的不物质升高相同的温度,吸收的热量越多,吸热能力就越强,吸热能力越强比热容就越大,所以水的比热容大。
(3)[5]水的比热容大,根据可知质量相同的水和其它液体升高相同的温度,水吸收热量多,所以日常生活中常用水来做发动机的冷却液。
10. 质量 吸收热量相同 使液体受热均匀 加热时间 A
【详解】(1)[1]在探究“A液体和B液体的温度变化与吸热的关系”的实验中,采用了控制变量法,根据控制变量法可知,应保持两种A、B两种液体的质量和初温相同。
[2]相同的酒精灯在相同时间内放出的热量相同,所以选用相同的酒精灯的目的是:使A液体和B液体在相同的时间内吸收的热量相等。
(2)[3]为使液体受热均匀,实验过程不断用玻璃棒进行搅拌。所以实验中使用玻璃棒的目的是使液体受热均匀。
(3)[4]相同的加热器在相同时间内放出的热量相同,根据转换法,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较。
(4)[5]由乙图可知:质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时(加热时间相同),A升温较低,则A的吸热能力强,A的比热容大;由于A的比热容大,根据Q=cmΔt可知,质量相同的A、B液体降低相同的温度,A放热多,故选择A液体装入暖手袋中作为供热物质。
11. 水和煤油的质量不相同 物质吸热的多少 长 强 2.1×103
【详解】(1)[1]在“探究不同物质吸热情况”的实验中,应保证吸热物质的种类不同,其他量都相同。用两个相同的烧杯,由图甲可知,烧杯中的水和煤油的高度相同,即水和煤油的体积相同,由于水和煤油的密度不同,由m=ρV可知,水和煤油的质量不同,这就是他的错误之处。
(2)[2]物质吸热的多少无法直接测量,根据转换法,实验中用加热时间的长短表示物质吸热的多少。
(3)[3][4]由图乙可知,水的图线在煤油的图线下方,随着加热时间的增加,煤油温度升高的快。升高相同的温度,水的加热时间长,说明水吸收的热量多,表示水的吸热能力强。
[5]由图乙可知,水和煤油均从0升高到60℃,温度变化量之比为
水需要的加热时间为8min,煤油需要的加热时间为4min,则吸收热量之比为
由于水和煤油的质量相同,之比为1∶1,由可得,水和煤油的比热容之比为
解得
12. 均匀 质量 相同 B
【详解】(1)[1]将试管放入水中加热,使试管全部浸在水中,能够保证试管中的液体受热均匀。
(2)[2]比较这两种液体的比热容,要采用控制变量法,控制吸收的热量和液体的质量相同,为了方便比较,最好控制它们的初温也相同。
(3)[3]液体吸收的热量是通过加热时间反映的,所以加热相同的时间,两种液体吸收的热量相同。
(4)[4]物质的吸热能力越强,温度越不容易改变,从图中可以看出,加热相同时间,B液体温度变化小,所以B液体的比热容较大。
13. 质量 加热时间 水 B
【详解】(1)[1]根据控制变量法可知,实验中,需要用相同的两个烧杯分别装上质量相等的水和煤油。
[2]用相同热源对烧杯均匀加热,保证在相同时间内,两种液体吸收的热量相同,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较。
(2)[3]由图象可知,质量相等的煤油和水加热5分钟,即吸收相同的热量,水升温20℃,煤油升温40℃,说明水的吸热能力较强。
(3)[4]东山县是沿海地区,平和县是内陆地区;内陆多沙石、沿海多水,因为沙石的比热容小于水的比热容,根据公式Q=cmΔt可知,质量相同的沙石和水,吸收相同的热量后,砂石的比热容小,升高的温度高,水的比热容大、升高的温度低,所以内陆地区比沿海地区一天气温变化明显;从图象可以看出曲线A的温度上升的高,因此曲线A是平和县一天气温变化所对应的曲线,B是东山县一天气温变化所对应的曲线。
14. 石棉网 吸收热量 升高的温度(末温) 水 比热容
【详解】(1)[1]为了用酒精灯外焰加热,安装器材时应“自下而上”进行安装,因此接下来应先安装石棉网,并调整其高度。
(2)[2]实验过程中用相同酒精灯加热,其目的是为了保证水和食用油在相同时间内吸收的热量相同,这样就可以用时间来判断水和食用油吸收热量的多少,这是转换法思想。
[3]本实验是通过比较水和食用油吸收相同的热量时升高的温度的多少来比较它们的吸热能力。
(3)[4][5]分析表格中的数据可知,相同质量的水和食用油吸收相同的热量时,水升温更慢,说明水的吸热能力更强,物理学中用比热容来描述物质的这种特性。
15. 秒表 控制变量法、转换法 需要 质量 等于 B 2.1×103
【详解】(1)[1]实验过程中,要记录的物理量是温度和时间,相应的测量工具是温度计和秒表,因此除温度计外,还需要的测量工具是秒表。
[2]物质吸收热量的多少与多个因素有关,所以需要采用控制变量法。而吸热的多少无法直接测量,故用到转换法,实验中用加热时间的长短来反映物体吸热的多少。
(2)[3]实验时需要利用酒精灯的外焰加热,组装实验装置时,要观察火焰的外焰与铁圈的位置来调整铁圈B的高度,所以需要点燃酒精灯。
[4]实验中加热相同时间,水和煤油吸收相同热量,根据控制变量法来比较水和煤油的吸热能力,所以需要用到相同质量的水和煤油。
(3)[5]因两实验装置相同,加热5min,时间相同,酒精灯放出的热量相同,则水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
(4)[6]由于水的比热容大于煤油的比热容,在加热时间相同时,即吸收的热量相同,则水的温度升的低,煤油的温度升的高,由图可知,B图是正确的。
[7]由B图知,升高相同的温度,水用的时间是煤油的2倍,即水吸收的热量是煤油的2倍,根据可知,在质量、升温相同的情况下,比热容与Q成正比,故煤油的比热容
16. 质量 升高的温度 > 甲
【详解】(1)[1][2]实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的两烧杯中;用相同的电加热器加热,以保证加热相同的时间吸收的热量相同;当它们吸收相同热量时,由
可知,可以通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱。
(2)[3]在实验中用相同的电加热器加热,是通过加热时间的长短来比较吸热多少,根据记录数据,从开始加热到34℃时,甲用了3分钟,乙用了2分钟,故Q甲>Q乙。
(3)[4]由表中数据可知,从开始加热到34℃时,甲用了3分钟,乙用了2分钟,即升高相同的温度,甲吸热量的热量多,由
可知,甲物质的吸热能力强。
17. 质量和初温 规格 加热时间 乙的吸热能力强 乙
【详解】(1)[1]本实验方法取相同质量的不同液体,升高相同的温度,比较加热时间的长短来比较吸热能力,根据
可知为实验方便最好控制烧杯内的甲、乙液体的质量和初温相等。
[2]本实验为确保相同时间吸收热量相同,实验中要用规格完全相同的电加热器加热甲、乙两种液体。
(2)[3]实验中用转换法表示吸热多少,即用加热器通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少。
(3)[4]根据表格中的数据可知,质量和初温相同的甲、乙两种液体,升高相同的温度,甲的加热时间小于乙的加热时间,即甲、乙液体升温快慢不同,说明甲吸收的热量要小于乙吸收的热量,所以乙的吸热能力强。
(4)[5]由于乙的吸热能力强,乙的比热容大,根据
质量相同的甲、乙液体降低相同的温度,乙放热多效果好,故从甲或乙中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择乙。
18. 温度计的玻璃泡碰到烧杯底 94 热胀冷缩 98 质量 水 水
【详解】(1)[1]实验室用温度计在使用时,玻璃泡要浸没在液体中,但是不能碰到容器底和容器壁,否则会让所测温度偏高。据此可以发现图甲中错误之处是温度计的玻璃泡碰到了烧杯底。
(2)[2]图乙温度计的分度值是1℃,示数为94℃。
[3]温度计的测温原理是液体的热胀冷缩。温度升高时,玻璃泡内液体体积变大,与玻璃泡相通的细管中液柱上升;温度降低时,玻璃泡内液体体积变小,与玻璃泡相通的细管中液柱下降。
(3)[4]水沸腾时吸收热量,温度保持不变。由图丙可知当水温度升高到98℃时保持不变,所以水沸腾时温度为98℃。
(4)[5] 实验时,要对相同多的不同物质进行加热,质量是表示物体所含物质多少的物理量,所以要使水和油的质量相等。
[6][7]由图可知,升高相同的温度,应给水加热更长时间;水被加热时间较长说明水吸收的热量较多,相同质量的水和油,升高相同温度,水吸收热量较多,说明水的吸热能力更强。
19.见解析
【详解】在炒板栗时,由于锅底的温度较高,很容易把板栗炒糊,如果锅中放入些沙子,由于沙子的比热容小,沙子很容易被炒热,这样沙子被炒热后可以均匀的把热量传递给板栗,这样板栗的炒货效果较好。
20.见解析
【详解】答:(1)家庭装修时用钻孔机在墙壁上钻孔时,钻头和墙相互摩擦,机械能转化为内能,钻头内能增大,温度升高,故钻头会发热。
(2)往钻头上浇水,因水的比热容大,则在其它条件相同时水能吸收更多的热量;同时水遇到温度较高的钻头时会发生汽化现象,汽化吸热,从而使钻头的温度降低,避免钻头烧坏。
21.见解析
【详解】沿海地区水多,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,使得沿海地区昼夜的温差小。由表知城市B的温差小,所以B是沿海城市泉港,A是内陆城市德化。
22.见解析
【详解】钻孔时,钻头克服摩擦做功,机械能转化为内能,内能增大;浇水时,水温低于钻头,发生热传递;水的比热容大,吸收热量多;水汽化会吸收热量;
23.(1)2.94×105J ;(2)65℃
【详解】解:(1)金属块放出的热量
Q放=c金m金Δt金=0.49×103J/(kg ℃)×1.5kg×(420℃-20℃)=2.94×105J
(2)由题知,水吸收的热量
Q吸=Q放=2.94×105J
由Q吸=cmΔt得,水升高的温度为
Δt== =70℃
水的末温为
t水=Δt+t0水=70℃+35℃=105℃
因为一个标准大气压下水的沸点是100℃,所以水温升高到100℃后水温不再上升,则水实际上升的温度为
Δt水=100℃-35℃=65℃
答:(1)金属块在冷却过程中放出热量为2.94×105J;
(2)若把这些热量给35℃、1kg的水加热,在一标准大气压下水温升高65℃。13.3 内燃机
一、单选题
1.(2022秋·福建泉州·九年级统考期末)如图所示是汽油机工作时各种冲程的示意图,其中表示做功冲程的是(  )
A. B. C. D.
2.(2022秋·福建莆田·九年级统考期末)如图所示为四冲程汽油机的一个工作循环中的某个冲程示意图,下列关于汽油机的说法中,正确的是(  )
A.该冲程是吸气冲程 B.这种汽油机对环境没有污染
C.此汽油机的效率可达100% D.该冲程将机械能转化为内能
3.(2022秋·福建漳州·九年级统考期末)如图所示是生活中常见的热水瓶,当注入一定的热水后,立即盖上软木塞,有时软木塞会“跳”起来。这一过程能量的转化,相当于内燃机的(  )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
4.(2022秋·福建福州·九年级校考期末)甲图是汽油机的工作原理,乙图是常见的生活现象,则(  )
A.①冲程的原理和乙图所示一致 B.②冲程把气体的内能转化成机械能
C.③冲程气体被压缩内能增大 D.④冲程是汽油机的排气冲程
5.(2022秋·福建福州·九年级福建省福州延安中学校联考期末)如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析正确的是(  )
A.如图,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能减少
B.如图,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能减小
C.如图,水蒸气推动了塞子冲出时,试管口有“白雾”产生,温度升高
D.如图,汽油机此冲程中,机械能转化为内能
6.(2022秋·福建泉州·九年级统考期末)影片“流浪地球”开启了中国科幻元年,其中“点燃木星”将地球推开,相当于内燃机的(  )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
7.(2022秋·福建龙岩·九年级统考期末)如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是
A.压缩冲程,将化学能转化成内能
B.压缩冲程,将机械能转化成内能
C.做功冲程,将内能转化成机械能
D.做功冲程,将机械能转化成内能
8.(2022秋·福建南平·九年级统考期末)汽车已成为现代生活中不可缺少的一部分。汽油机的四个冲程中,使汽车获得动力的是(  )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
9.(2022秋·福建南平·九年级统考期末)下图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图,该冲程为( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
10.(2022秋·福建三明·九年级统考期末)如图是汽油机工作的四个冲程,其中表示机械能转化为内能的冲程是
A.B.C.D.
11.(2022秋·福建泉州·九年级校联考期末)如图所示是内燃机的四个冲程,其中属于压缩冲程的是
A.B.C. D.
12.(2022秋·福建厦门·九年级统考期末)喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图甲);扭转瓶子(如图乙);轻轻扰动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图丙)。图乙和图丙所示的过程,分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似,这两个冲程是(  )
A.吸气冲程和压缩冲程 B.压缩冲程和做功冲程
C.做功冲程和排气冲程 D.压缩冲程和排气冲程
13.(2022秋·福建福州·九年级统考期末)四冲程内燃机工作时,机械能转化成内能的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
14.(2022秋·福建莆田·九年级莆田第六中学校考期末)“可燃冰”作为新型能源,有巨大的开发潜力.同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,这表示“可燃冰”的(  )
A.热量很大 B.温度很高 C.热值很大 D.比热容很大
二、填空题
15.(2022秋·福建三明·九年级统考期末)如图所示是 (选填“汽油”或“柴油”)机,这是 冲程。
16.(2022秋·福建宁德·九年级统考期末)如图,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,迅速下压活塞,硝化棉燃烧,这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的 冲程相同,下压活塞的过程中,活塞对筒内气体做了功,筒内气体的内能 。
17.(2022秋·福建福州·九年级福建省福州杨桥中学校考期末)如图所示,在试管内装些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲出。在水蒸气把软木塞冲出的过程中 能转化为 能,这与内燃机的 冲程工作原理相同。
三、实验题
18.(2022秋·福建福州·九年级校考期末)小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热容已知,就设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系,他组装了如图所示的装置进行实验,记录结果如表:
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
(1)取质量 (选填“相等”或“不相等”)的煤油和菜籽油做燃料,制成煤油灯和菜籽油灯;
(2)为了保证实验结论的可靠,小明同学应该选择两套完全相同的装置,在实验中还应控制两杯水的初温和 相等;
(3)分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 ;
(4)小明同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量m及煤油灯中煤油的质量m油,记录的数据,利用公式计算出了水吸收的热量,进而用公式算出煤油的热值,你认为他算出来的热值会比真实值 (选填“大”、“小”或“一样”)。
参考答案:
1.C
【详解】A.进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,所以是吸气冲程,故A不符合题意;
B.两个气门都关闭,活塞向上运动,所以是压缩冲程,故B不符合题意;
C.两个气门都关闭,活塞向下运动,所以是做功冲程,故C符合题意;
D.进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,所以是排气冲程,故D不符合题意。
故选C。
2.D
【详解】A.图中汽油机两个气门都关闭,活塞向上运动,所以该冲程是压缩冲程,不是吸气冲程,故A错误;
B.汽油机的燃料是汽油,排放的尾气会污染空气,故B错误;
C.汽油机的效率在20%﹣30%左右,不能达到100%,故C错误
D.由A可知该冲程为压缩冲程,压缩冲程的能量转化是机械转化为内能,故D正确。
故选D。
3.C
【详解】有时软木塞会“跳”起来,是气体对外做功,将水蒸气的内能转化为机械能。
A.吸气冲程没有能量的转化,故A不符合题意;
B.压缩冲程是将机械能转化为内能,故B不符合题意;
C.做功冲程是将内能转化为机械能,与题中能量的转化相同,故C符合题意;
D.排气冲程没有能量的转化,故D不符合题意。
故选C。
4.D
【详解】A.图乙中,保温瓶内温度较高,内能较大,瓶内气体体积膨胀,对外做功,使塞子飞出去,瓶内气体的内能转化为塞子的机械能;而图甲①,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是汽油机的吸气冲程,其原理与乙图不同,故A不符合题意;
B.图甲②,两气门都关闭,活塞向上运动,是汽油机的压缩冲程,活塞压缩汽缸内气体,气体内能增加,温度升高,机械能转化为内能,故B不符合题意;
C.图甲③,两气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是汽油机的做功冲程,内能转化为机械能,气体内能减小,故C不符合题意;
D.图甲④,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是汽油机的排气冲程,故D符合题意。
故选D。
5.B
【详解】A.图中,厚玻璃内的空气被压缩时,活塞压缩空气做功,筒内空气温度升高、内能增加,故A错误;
B.图中,瓶子内的空气推动塞子跳起时,瓶内空气对活塞做功,空气的内能减小,故B正确;
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错误;
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,汽缸内气体的内能减少,故D错误。
故选B。
6.C
【详解】点燃木星,通过燃烧将木星的化学能转化为内能释放出来,将地球推开时,对地球做了功,将内能转化为机械能,所以这个过程相当于内燃机的做功冲程,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7.C
【详解】图中的气门关闭,活塞下行,并且电火花打火,这是做功冲程的特点;在做功冲程中,能量转化关系是气体的内能转化为机械能由此可知ABD错误,C正确;
8.C
【详解】内燃机的每一个工作循环分为四个阶段:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段,吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的,而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程,是由内能转化为机械能使汽车获得动力,故选C。
9.C
【详解】四冲程汽油机利用内能做功的机器,其在工作时有四个冲程,即吸气、压缩、做功、排气四个冲程,其中压缩冲程和做功冲程都是两个气门关闭,火花塞上产生电火花的是做功冲程.
10.A
【详解】机械能转化为内能的是压缩冲程,进气和排气阀门关闭,活塞向上运动,对照四个选项A符合.
11.B
【详解】A.图中的进气门打开,排气门关闭,活塞下行,因此这是吸气冲程,不符合题意;
B.图中的气门关闭,活塞上行,因此这是压缩冲程,符合题意;
C.图中的气门关闭,活塞下行,因此这是做功冲程,不符合题意;
D.图中的进气门关闭,排气门打开,活塞上行,因此这是排气冲程,不符合题意.
12.B
【详解】扭转瓶子(如图乙),对气体做功,机械能转化为内能,相当于为压缩冲程;如图丙,膨胀的气体对外做功,内能转化为机械能,相当于热机的做功冲程,故B符合题意;ACD不符合题意。
故选B。
13.B
【详解】在四冲程内燃机的四个冲程中,压缩冲程中活塞压缩气体对其做功,将机械能转化为内能.故选B.
14.C
【详解】同等条件下,也就是质量相等,两者都完全燃烧.“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的热值大于煤气的热值,即“可燃冰”的热值很大。
15. 汽油 压缩
【详解】[1]由题知,此装置顶部是火花塞,是汽油机。
[2]图中的进气门和排气门都闭合,活塞向上运行,因此为压缩冲程。
16. 压缩 增加
【详解】[1][2]迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,活塞的机械能转化为空气的内能,使空气的内能增加,温度升高,当温度达到棉花的燃点时,棉花就会燃烧,通过此实验可说明做功可以改变物体的内能,内燃机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,所以能量转化过程对应内燃机的压缩冲程。
17. 内 机械 做功
【详解】[1]酒精燃烧产生的化学能会转化为试管内水和水蒸气的内能,当内能增大到一定程度时,水蒸气的内能对塞子做功,把塞子冲出去,转化为塞子的机械能。
[2]内燃机的做功冲程中,高温高压燃气推动活塞做功,燃气内能转化为活塞的机械能,所以此过程与内燃机做功冲程能量转化形式相同。
18. 相等 质量 煤油 小
【详解】(1)[1]单位质量的燃料完全燃烧时释放出的热量是燃料的热值,探究煤油和菜籽油的热值的大小关系,则需要控制两者的质量相同,让燃料的种类不同。
(2)[2]该实验是通过观察水升高的温度来判断煤油和菜籽油放出热量的多少,从而得出它们热值的大小关系的,所以需要控制水的初温和质量相等。
(3)[3]由表格数据可知,煤油中水吸收的热量多些,所以煤油放出的热量多些,由可知,煤油的热值比菜籽油大。
(4)[4]煤油放出的热量没有全部被水吸收,由可知,Q吸偏小,导致算出的热值比真实值偏小。13.4 热机的效率和环境保护
一、单选题
1.(2022秋·福建福州·九年级统考期末)“月下棹神舟,星夜赴天河。”2021年10月16日0时23分,伴随着一轮明月,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火起飞,直冲云霄,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。中国载人航天事业再树里程碑,中华民族在苍茫宇宙间有了新的坐标点。长征二号F遥十三运载火箭选用偏二甲肼做为燃料,这是利用了偏二甲肼燃料的(  )
A.热值大 B.密度大 C.比热容大 D.质量大
2.(2022秋·福建泉州·九年级统考期末)湿地被称为“地球之肾”,能调节空气的湿度和温度,其中能调节温度主要是因为水的(  )
A.比热容大 B.密度大 C.流动性大 D.热值大
3.(2022秋·福建漳州·九年级统考期末)校医在给体温异常的学生测体温时,体温计内水银的液面慢慢升高,在此过程中水银的(  )
A.质量变大 B.内能变大 C.比热容变大 D.热值变大
4.(2022秋·福建福州·九年级统考期末)暑假,小文到福清灵石山森林公园游玩时发现,烈日暴晒下,溪边石头很烫而小溪中的水却很凉,这主要是因为水和石头具有不同的(  )
A.比热容 B.热值 C.密度 D.热量
5.(2022秋·福建三明·九年级统考期末)煤炭是一种重要燃料。为判断煤炭品质的优劣,最科学的方法是检验煤炭的(  )
A.密度 B.比热容 C.热值 D.硬度
6.(2022秋·福建三明·九年级统考期末)如图是某内燃机工作时的能量流向图,该内燃机的效率是(  )
A.35% B.15% C.40% D.65%
二、填空题
7.(2022秋·福建莆田·九年级统考期末)安溪“铁观音”清香雅韵,冲泡后有天然的兰花香,滋味纯浓,香气酸郁持久。用木炭煮茶过程中,远远就闻到茶水的香味,这是由于分子在不停地做 。纸箱中木炭使用了部分后,箱中剩余木炭的热值 。
8.(2022秋·福建福州·九年级统考期末)油电混合动力汽车有汽油机和电动机两套动力装置,汽油的热值为4.6×107 J/kg;完全燃烧2kg 的汽油可放出 J的热量;若油箱里的汽油用去了1kg,则剩余汽油的热值将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
9.(2022秋·福建莆田·九年级统考期末)四冲程内燃机工作中,把内能转化为机械能的是 冲程。某汽油机的热机效率为25%,用0.5kg的汽油完全燃烧可以转化为 J的机械能。(q=4.6×107J/kg)
三、实验题
10.(2022秋·福建泉州·九年级统考期末)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相等,烧杯内液体的质量和初温也相等,燃料充分燃烧后,三支温度计的示数:t甲>t乙>t丙。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,其中 图燃料的热值较大。燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”)。
(2)小明根据需要选用上述装置中的两个进行实验,来比较不同物质吸热升温的特点。质量和初温均相同的a、b两种液体,吸热后它们的温度随时间变化图像如图丁所示, 液体温度升高较快, 液体比热容更大(均选填“a”或“b”)。
11.(2022秋·福建宁德·九年级统考期末)某兴趣小组通过酒精灯烧水,对酒精灯的热效率问题进行探究。(酒精的热值为q,水的比热容为c)
实验器材:
铁架台、酒精灯、三脚架、泥三角、空易拉罐、搅拌器、温度计、火柴、托盘天平。
实验步骤:
①在天平上称出质量为m1的清水,装入易拉罐中;
②在天平上称出酒精灯初始的总质量为m2;
③用温度计测出水的初温为t1;
④按题图组装实验器材,点燃酒精灯,用搅拌器轻轻搅动,当水温上升到t2时,移开并马上熄灭酒精灯;
⑤用天平称出熄灭后的酒精灯的总质量m3;
⑥加热过程中有效利用的热量,即被 所吸收的热量Q1= (用题中给定的物理量符号表示);
⑦此过程中酒精燃烧放出的热量Q2= (用题中给定的物理量符号表示);
⑧比较Q1和Q2大小:Q1 Q2(选填“>”、“=”或“<”);
请写出热量损失的原因: (只需写出一个)。
四、计算题
12.(2022秋·福建厦门·九年级统考期末)2022年第14届中国航展首日,我国自主研制的大型水陆两栖灭火机“鲲龙”号进行低空投水表演,如图,若航行20min,飞机消耗航空燃油900kg,发动机的平均功率为1.5×107W,航空燃油的热值为4×107J/kg。求:
(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量。
(2)发动机的效率。
13.(2022秋·福建泉州·九年级统考期末)如图的小火锅使用的是一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料,已知这种燃料的热值是2.1×107J/kg。若小火锅中质量为3kg的热汤的温度从50℃升高到100℃,汤的比热容近似为水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)。求:
(1)小火锅中汤吸收的热量;
(2)若小火锅的效率为30%,则将热汤烧开的过程中需要燃烧“固态酒精”的质量。
14.(2022秋·福建龙岩·九年级统考期末)有朋自远方来,烧一壶热水,拈几许茶叶,置于瓷制器皿中,沸水冲泡,这是闽西人独有的待客之道。如果用酒精炉烧水,将质量为1kg,温度为20℃的水加热至沸腾(1个标准大气压下),需完全燃烧40g酒精。已知c水=4.2×103J/(kg ℃),q酒精=3.0×107J/kg。求:
(1)40g酒精完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)酒精炉的效率。
15.(2022秋·福建三明·九年级统考期末)某物理兴趣小组的同学,用燃气灶烧水时给10kg水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了0.08m3的天然气,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),天然气热值为q=6.3×107J/m3。求:
(1)天然气完全燃烧产生的热量;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(3)燃气灶烧水时的热效率。
16.(2022秋·福建泉州·九年级统考期末)某同学估算煤气灶烧水时的效率,他在烧水壶中装入2.5kg水,烧水前的水温为20℃,将水加热至100℃,立即关闭煤气,由燃气表前后示数知烧水使用煤气的体积为0.105m3,该同学查得煤气的热值q=4×107J/m3,水的比热容为,求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气灶烧水效率。
17.(2022秋·福建南平·九年级统考期末)在一标准大气压下,将50L的水从40℃加热到沸点。已知水的比热容是4.2×103J/(kg ℃),焦炭的热值为3.0×107J/kg,求:
(1)水需要吸收的热量。
(2)提供这些热量,需要完全燃烧焦炭的质量。
18.(2022秋·福建三明·九年级统考期末)在1个标准大气压下,用燃气灶把质量为5kg,温度为20℃的水加热到沸腾。已知燃气灶的效率为50%,c水=J/(kg·℃),q天然气=J/m3。求:
(1)水吸收的热量;
(2)需要燃烧天然气的体积。
19.(2022秋·福建莆田·九年级统考期末)国家提倡节能减排,各地“煤改气”正在积极进行,某同学计算他家天然气烧水的热效率将的水倒入烧水壶中,并测出水温为。在一个标准大气压下,把水刚加热到时,测出消耗天然气。已知水的比热容,天然气热值约为。
求:(1)将这些水烧开,需吸收多少热量;
(2)在这种情况下,燃烧的天然气放出了多少热量;
(3)他家天然气灶的效率。
20.(2022秋·福建南平·九年级统考期末)我市进入使用天然气时代.某小组同学想研究用天然气烧水的热效率.经测量得知:把2kg的水从20℃加热到70℃消耗天然气0.025m2.已知:水的比热容为4.2×103J/(kg℃),天然气的热值为4.0×107J/m3.求:
(1)此过程中水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)这次烧水的热效率.
21.(2022秋·福建泉州·九年级统考期末)小理同学想估测新房里天然气灶的热效率。他用个水壶装了质量为2.5kg、初温为20℃的水,用天然气灶将水烧开。烧水前天然气表的示数为2345.02m3,水刚烧开时天然气表的示数为2345.12m3,天然气的热值为3.2×107J/m3,水的比热容为 ,当地大气压为标准大气压。求:
(1)水吸收的热量Q吸(不计水的热量损失);
(2)天然气完全燃烧放出的热量Q放;
(3)天然气灶的热效率η。
22.(2022秋·福建漳州·九年级统考期末)如图所示是一款无人驾驶汽车。汽车自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通路况。该款车以一定速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离,消耗汽油4.2kg,此过程该汽车牵引力做功为4.83×107J。求在该过程中:[q汽油=4.6×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg ℃)]
(1)汽油完全燃烧放出的热量;
(2)汽油机的效率;
(3)若汽油机损失的能量用于烧水,可供1000kg水的温度升高多少。
五、综合题
23.(2022秋·福建莆田·九年级统考期末)为实现碳中和的目标,我国大力开发新能源,减少碳排放。为此投放大量的氢燃料公交车。经测试,某品牌氢燃料公交车在平直公路上匀速行驶时所受阻力与速度的关系图像如图所示。某次测试时,该氢燃料公交车以50km/h的速度匀速直线行驶3.6min消耗了0.2kg的氢燃料。
(1)氢燃料具有燃烧无污染的优点,还具有 高,完全燃烧相同的质量放出的热量多的优点;
(2)氢燃料公交车在本次测试过程中,发动机牵引力做的有用功是 ;
(3)氢燃料公交车发动机的热机效率是 (q氢燃料=1.2×108J/kg)。
24.(2022秋·福建三明·九年级统考期末)杭州名菜东坡肉相传是北朱诗人苏东坡发明的,小明进厨房用砂锅学做东坡肉(如图)。做东坡肉时,小明观察到下列现象:①天然气在燃烧;②砂锅变得很烫;③熄火后汤汁仍在沸腾;④厨房飘满肉香味。回答下列两个问题;
(1)从①②③中选择一种现象,按样例写出现象序号及其包含的物理知识。
样例:答:④,分子永不停息运动
答: , ;
(2)锅盖内表面为什么会有小水珠
参考答案:
1.A
【详解】采用偏二甲肼作为火箭的燃料,原因是偏二甲肼具有较大的热值,由可知,完全燃烧相同质量的偏二甲肼时,可以放出更多的热量,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.A
【详解】A.由公式的变形式
可知,质量相同的不同物质,当吸收或放出相同热量时,比热容较大的物质温度变化较小,因此,比热容大的物质对调节温度有很好的作用。湿地中含有大量的水,而水的比热容较大,当周围环境开始升温时,湿地升高的温度比周围环境升高的温度小,出现温差,从而使热量由周围环境向含水较多的湿地传递,湿地中的水吸收周围环境释放的热量,使周围温度上升较小;当周围环境温度下降时,由于水的比热容大,含水较多的湿地下降的温度比周围环境下降的温度小,出现温差,从而使热量由湿地向周围的环境传递,周围环境吸收热量,温度下降较小;这样利用水的比热容较大使周围环境的温度不会发生太大的变化,起到了调节温度的作用,因此湿地能调节温度主要是因为水的比热容大,故A符合题意;
B.密度是指某种物质组成的物体质量与它的体积之比,是物质的一种特性,水的密度与调节温度无关,故B不符合题意;
C.流动的水在运动过程中与接触且具有温度差的物体之间会发生热传递,但这些传递的热量对与之不接触的环境之间影响不大,故水的流动性大对湿地可以调节温度的功能没有太多贡献,故C不符合题意;
D.热值是指燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量之比,其物理意义是1kg燃料完全燃烧放出的热量,而水并不是燃料不具有热值,故D不符合题意。
故选A。
3.B
【详解】A.物体的质量是物质的一种性质,与其位置、状态、温度等无关,所以温度升高不影响水银的质量,故A不符合题意;
B.如果学生体温较高,学生会将热量传递给水银温度计,水银吸收热量,内能增加,温度升高,故B符合题意;
C.比热容的大小只与物质的状态和种类有关,与温度无关,故C不符合题意;
D.热值大小只与燃料的种类有关,与温度无关,故D不符合题意。
故选B。
4.A
【详解】A.烈日暴晒下,水的比热容大,吸收热量后升温慢,而石头比热容小,吸收热量后升温比较快,故A符合题意;
B.热值是燃料完全燃烧放出的热量,与温度高低无关,故B不符合题意;
C.密度是物质的特性,是质量与体积之比,与温度高低无关,故C不符合题意;
D.相同的时间内,相同质量的水和石头吸收热量相同,故D不符合题意。
故选A。
5.C
【详解】煤炭是燃料,利用煤炭燃烧,将化学能转化为内能,从而加以利用,故热值来检验煤炭是最科学的方法。
6.A
【详解】内燃机的效率是有用的机械能占总释放的能量相同,故内燃机的效率为
故A正确。
故选A。
7. 无规则运动 不变
【详解】[1]木炭煮茶过程中,远远就闻到茶水的香味,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
[2]燃料的热值是燃料的一种特性,与质量和燃烧情况等无关,木炭使用了部分后,箱中剩余木炭的热值不变。
8. 9.2×107 不变
【详解】[1]根据热值计算公式
[2]热值表示单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量,是一种物质特定的性质,与质量无关,油箱里的汽油用去了1kg,则剩余汽油的热值将不变。
9. 做功 5.75×106
【详解】[1]四冲程内燃机工作中,把内能转化为机械能的是做功冲程。
[2]根据燃料的热值公式可知,汽油完全燃烧时释放的热量为
转换为机械能的热量为
10. 甲、丙 甲 温度计示数 a b
【详解】(1)[1]为了比较不同燃料的热值大小,要用不同的燃料,加热质量相同的同种液体,根根,液体升温越高,则燃料放出的热量越多,这种燃料热值越大,应选择甲、丙两图进行实验。
[2]已知t甲>t丙,根据[1],故甲图燃料的热值较大。
[3]根据[1],燃料完全燃烧放出热量的多少是通过温度计示数来反映的。
(2)[4][5]比较不同物质吸热升温的特点,则需要燃烧相同的燃料(确保相同时间放出的热量相同),加热相同的时间,比较质量和初温相同的液体升高的温度,由比较温度的变化,温度升高越少,则吸热能力越大。故此实验中要用甲、乙两装置,相同燃料的质量相等,则相同时间放出的热量相同,根据如图丁吸热后它们的温度随时间变化图像知,a液体温度升高较快,b液体升温慢,故b液体比热容更大。
11. 水 < 易拉罐吸收了热量
【详解】[1][2]使用酒精灯加热水,被有效利用的热量是水吸收的热量;水温度升高了
Δt=t2-t1
则吸收的热量为
[3]酒精燃烧了的质量为
m=m2-m3
则燃烧放出的热量为
[4][5]由于在加热过程中,易拉罐也吸收了热量,并且热量会有散失,所以水吸收的热量小于酒精燃烧放出的热量。
12.(1);(2)50%
【详解】解:(1)航空燃油完全燃烧放出的热量
Q放=m燃油q=900kg×4×107J/kg=3.6×1010J
(2)飞机发动机做的功
W=Pt=1.5×107W×20×60s=1.8×1010J
发动机的效率
答:(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量为3.6×1010J;
(2)发动机的效率为50%。
13.(1)6.3×105J;(2)0.1kg
【详解】解:(1)由题知,汤的比热容近似为水的比热容,即
c汤≈c水=4.2×103J/(kg·℃)
汤吸收的热量为
(2)“固态酒精”完全燃烧放出的热量
需要“固态酒精”的质量为
答:(1)小火锅中汤吸收的热量为6.3×105J;
(2)将热汤烧开的过程中需要燃烧0.1kg“固态酒精”。
14.(1)1.2×106J;(2)3.36×105J;(3)28%。
【详解】解:(1)酒精的质量
m=40g=4×10-2kg
酒精完全燃烧放出的热量为
Q放=mq酒精=4×10-2kg×3.0×107J/kg=1.2×106J
(2)水吸收的热量为
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J
(3)酒精炉的效率
答:(1)40g酒精完全燃烧放出的热量是1.2×106J;
(2)水吸收的热量是3.36×105J;
(3)酒精炉的效率是28%。
15.(1)5.04×106J;(2)2.52×106J;(3)50%
【详解】解:(1)由题意可知,完全燃烧了0.08m3的天然气,天然气热值为q=6.3×107J/m3,根据热值公式可知,天然气完全燃烧产生的热量
天然气完全燃烧产生的热量为5.04×106J。
(2)由图可知,经过6min时间加热,水升高的温度
水的质量为10kg,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),根据比热容公式可知,水所吸收的热量
水所吸收的热量为2.52×106J。
(3)燃气灶烧水时的热效率
燃气灶烧水时的热效率为50%。
答:(1)天然气完全燃烧产生的热量为5.04×106J;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量为2.52×106J;
(3)燃气灶烧水时的热效率为50%。
16.(1)8.4×105J;(2)4.2×106J;(3)20%
【详解】解:(1)水吸收的热量为
(2)煤气完全燃烧放出的热量为
(3)煤气灶烧水的效率为
答:(1)水吸收的热量为8.4×105J;
(2)煤气完全燃烧放出的热量为4.2×106J;
(3)煤气灶烧水效率为20%。
17.(1);(2)0.42kg
【详解】解:(1)水的体积
V=50L=50dm3=0.05m3
水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg
在一标准大气压下,水的沸点t=100℃,则水需要吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(100℃-40℃)=1.26×107J
(2)焦炭完全燃烧放出的热量
Q放=Q吸=1.26×107J
需要完全燃烧焦炭的质量
答:(1)水需要吸收的热量为1.26×107J;
(2)提供这些热量,需要完全燃烧焦炭的质量为0.42kg。
18.(1)1.68×106J;(2)0.08m3
【详解】解:(1)在1个标准大气压下,水沸腾的温度为100℃,即水的末温为100℃,水吸收的热量
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-20℃)=1.68×106J
(2)天然气完全燃烧放出的热量
燃烧天然气的体积
答:(1)水吸收的热量为1.68×106J;
(2)需要燃烧天然气的体积为0.08m3。
19.(1);(2);(3)35%
【详解】(1)将这些水烧开需吸收的热量
(2)燃烧的天然气,放出的热量为
(3)他家天然气灶的效率是
答:(1)将这些水烧开,需吸收热量;
(2)在这种情况下,燃烧的天然气放出了热量;
(3)他家天然气灶的效率是35%。
20.(1)2.1×105J;(2)1×106J;(3)42%.
【分析】(1)根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
(2)知道消耗天然气的体积和热值,根据Q放=Vq求出天然气完全燃烧放出的热量;
(3)水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于烧水的效率;
【详解】(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×(70℃﹣20℃)=4.2×105J;
(2)天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=0.025m3×4.2×107J/m3=1×106J;
(3)烧水的效率:η==42%.
21.(1)8.4×105J;(2)3.2×106J;(3)26.25%
【详解】解:(1)大气压为标准大气压水的沸点是100℃,不计水的热量损失,水吸收的热量
(2)共燃烧天然气的体积为
天然气完全燃烧放出的热量为
(3)天然气灶的效率
答:(1)水吸收的热量Q吸为8.4×105J;
(2)天然气完全燃烧放出的热量Q放为3.2×106J;
(3)天然气灶的效率η为26.25%。
22.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)汽油完全燃烧放出的热量
(2)汽油机的效率
(3)若汽油机损失的能量用于烧水,则用于烧水的热量为
可供1000kg水的温度升高
答:(1)汽油完全燃烧放出的热量为;
(2)汽油机的效率为;
(3)若汽油机损失的能量用于烧水,可供1000kg水的温度升高。
23. 热值 1.2×107J 50%
【详解】[1]热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量,反映了燃料燃烧放热的能力,因此氢燃料具有燃烧无污染的优点,还具有热值高,完全燃烧相同的质量放出的热量多的优点。
[2]已知该公交车的速度为50km/h,由图可知该公交车的阻力为4000N,因公交车做匀速直线运动,公交车在水平方向上受到的牵引力与阻力是二力平衡,由二力平衡的条件可知公交车的牵引力
F=f=4000N
公交车的速度v=50km/h,行驶的时间
t=3.6min=0.06h
由可知公交车行驶的路程
s=vt=50km/h×0.06h=3km=3000m
则发动机牵引力做的有用功
W=Fs=4000N×3000m=1.2×107J
[3]消耗的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放=q氢燃料m=1.2×108J/kg×0.2kg=2.4×107J
则氢燃料公交车发动机的热机效率
24. 见解析 见解析 见解析
【详解】(1)[1][2]①燃料燃烧时将化学能转化成内能(或燃料燃烧时会放出热量);②砂锅变得很烫,说明热传递可以改变物体的内能;③熄火后汤汁仍在沸腾,说明汤汁仍然吸热,所以还能继续沸腾一段时间。
(2)[3] 锅中的水蒸气遇到温度相对较低的锅盖,放出热量液化成小水珠附着在锅盖上。

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