专题05 《比热容与机械能与内能的相互转化》压轴培优题型训练【十大题型】-2023-2024学年九年级上册物理《压轴挑战》培优专题训练（苏科版）

专题05 《比热容与机械能与内能的相互转化》压轴培优题型训练【十大题型】 【题型1 做功改变物体内能】 1 【题型2 比热容的概念及其计算】 4 【题型3 比热容解释简单的自然现象】 10 【题型4 实验 比较不同物质吸热的情况】 12 【题型5 热量的计算】 15 【题型6 热平衡方程的应用】 21 【题型7 四冲程内燃机的工作过程】 25 【题型8 有关热机的计算】 28 【题型9 燃料的热值及其计算】 32 【题型10 热机的效率】 36 【题型1 做功改变物体内能】 1．（2023•新乡一模）（多选）科学家让嫦娥5号返回舱采取“打水漂”的方式返回地球。如图，返回舱进入大气层后从跃出点再次离开大气层，然后从跃入点二次进入大气层返回地面。下列说法正确的是（　　） A．返回舱进入大气层后，由于受到惯性的作用继续向前运动 B．返回舱进入大气层温度迅速升高，这是通过做功的方式改变内能 C．返回舱在力的作用下能“打水漂”，说明力是维持物体运动的原因 D．假如“打水漂”的过程中某刻所受力全部消尖，返回舱将做匀速直线运动 【答案】BD 【分析】（1）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。 （2）改变内能的方式包括做功和热传递。 （3）力是改变物体运动状态的原因，物体运动不需要力来维持。 （4）牛顿第一定律的内容：一切物体在不受外力时，总是保持静止状态或匀速直线运动状态。 【解答】解：A、返回舱进入大气层后继续向前运动，是由于返回舱具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故A错误。 B、返回舱进入大气层后，克服摩擦做功，温度迅速升高，内能增大，这是通过做功的方式改变物体的内能，故B正确。 C、返回舱在力的作用下能“打水漂”，说明力是改变物体运动状态的原因，故C错误。 D、根据牛顿第一定律可知，假如“打水漂”的过程中某刻所受力全部消尖，返回舱将做匀速直线运动，故D正确。 故选：BD。 2．（2022秋•阳信县月考）（多选）将装有酒精的金属管固定在桌子上，并用塞子塞紧。快速来回拉动绕在管上的绳子，过一会儿塞子跳起来，如图所示。则（　　） A．拉动绳子过程，金属管温度升高，内能增加 B．拉动绳子过程，管内酒精温度不变 C．塞子跳起时，管内气体温度降低，内能减少 D．塞子跳起时，管内气体内能全部转化为塞子的机械能 【答案】AC 【分析】知道做功和热传递都可以改变物体的内能。对于做功改变内能时，若对物体做功时，机械能转化为内能，当物体对外做功时，内能转化为机械能。 【解答】解： A、拉动绕在管上的绳子，绳子会对管子做功，管子温度会升高，内能会增大，故A正确； B、因管子与酒精会有温度差，所以管子会把热传递给酒精，酒精的温度也会升高，蒸发加快，故B错； C、管内气体膨胀做功，将内能转化为机械能，将塞子顶起，管内气体的温度降低，内能减小，故C正确； D、塞子跳起时，有热损失，管内气体内能不能全部转化为塞子的机械能，故D错。 故选：AC。 3．（2022秋•惠州期末）“神舟十一号”飞船发射的过程中，当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，其温度会 　升高　（选填“升高”或“降低”），内能会 　增大　（选填“增大”或“减小”），这是通过 　做功　的方式来改变物体内能的。 【答案】升高；增大；做功。 【分析】改变物体内能方式：做功和热传递。与大气层发生剧烈摩擦，克服摩擦做功，物体内能会增加，温度升高。 【解答】解：改变物体内能方式：做功和热传递。故“神舟十一号”在发射的过程，当火箭在大气层中快速飞行时，会与大气层发生剧烈摩擦，其温度会升高，内能会增加，这是通过做功的方式改变物体内能的。 故答案为：升高；增大；做功。 4．（2021秋•铜仁市期末）如图，把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上，管里放一些酒精，管口用塞子塞紧，用绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉动，一会儿看到塞子被弹起。 （1）拉动绳子克服摩擦做功，是将　机械　能转化为　内　能。 （2）请说出该实验中的某一现象并简述其中原因。 现象：　管口出现白气　。 原因：　气体膨胀对塞子做功，内能减少，温度降低，水蒸气液化成小液滴　。 【答案】见试题解答内容 【分析】解决此题要知道做功可以改变物体的内能，当对物体做功时，机械能转化为内能，当物体对外做功时，内能转化为机械能； 各种能量之间可以相互转化，在转化过程伴随着做功过程。 【解答】解：（1）拉动绳子时，绳子与筒壁相互摩擦做功，机械能转化为它们的内能，使其内能增大，温度升高； （2）现象：管口出现白气； 原因：气体膨胀对塞子做功，内能减少，温度降低，水蒸气液化成小液滴。 故答案为：（1）机械；内；（2）管口出现白气；气体膨胀对塞子做功，内能减少，温度降低，水蒸气液化成小液滴。 【题型2 比