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专题二十九 内能---2023-2024学年浙江省科学中考专题突破
一、选择题
1.如图所示描述的物理过程,下列分析不正确的是( )
A.图甲:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能增加
B.图乙:瓶子内的空气推动塞子做功后,瓶子内空气的内能增加
C.图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能减小
D.图丁:汽缸内的气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能,气体内能减少
2.车辆由于紧急刹车,刹车片迅速夹紧刹车盘(不考虑刹车片磨损),靠刹车片与刹车盘的剧烈摩擦最终使车辆停止运动,这个过程导致刹车片和刹车盘温度升高。则下列说法正确的是( )
A.车辆停止后,无速度,则刹车片内能为零
B.车辆在减速过程中,内能转化成机械能
C.刹车片和刹车盘温度升高,可知刹车片内能增大
D.由于质量没改变,则刹车片内能不发生变化
3. 2020年12月17日凌晨,嫦娥五号返回舱携带着1731g月壤样品,通过半弹道跳跃式的再入方式返回地面(如图所示)。关于嫦娥五号返回舱返回地球的过程,以下说法正确的是( )
A.返回舱开伞减速,说明力可以改变物体的运动状态
B.月壤样品到达地球时其质量将会增大
C.返回舱返回过程中主要通过热传递增加了外壳的内能
D.返回舱表面的特殊材料与大气摩擦时极易液化放热
4.如图a所示,将质量相等的甲.乙两种物质分别装在两个相同的试管中,放入装有水的烧杯中加热。绘制出的熔化过程中的温度随时间变化的图像如图b所示,下列说法正确的是( )
A.甲物质是晶体,乙物质是非晶体
B.0~2min内乙物质比甲物质吸收的热量多
C.乙物质在BC段温度不变,内能不变
D.乙物质在AB段的比热容比在CD段的比热容小
5.滤瓶内装入少量水,滴入几滴酒精,用气简往瓶里打气,发现吸滤瓶塞子跳起。如图,汽油机四个冲程中能量转化与塞子跳起相同的是( )
A.吸气 B.压缩
C.做功 D.排气
6.如图所示,某同学用注射器疏通篮球的气门芯,把针头插入篮球中,发现注射器活塞自动弹出,飞出一段距离。有关说法正确的是( )
A.该过程中活塞的机械能守恒
B.活塞在飞行过程中受到篮球的推力
C.该过程中篮球内气体内能增加
D.活塞弹出是因为篮球内气压大于外界气压
7.关于热量、温度、内能之间的关系,下列说法正确的是( )
A.温度为0℃的物体一定没有内能
B.物体温度升高,一定是吸收了热量
C.物体吸收了热量,温度可能不变
D.物体内能减少时,一定对外做了功
8.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团浸有乙醚的棉花,迅速下压活塞,棉花会燃烧起来。下列说法中正确的是( )
A.空气能被压缩说明分子间有引力的作用
B.棉花能够燃烧是因为蘸上的乙醚是可燃物
C.越往下压越费力,是由于筒内的气压逐渐增大
D.活塞下压,通过克服筒壁的摩擦做功,使空气内能增加
9.永康美食是让人忘不了的家乡味道。如图所示的四种美食,在制作过程中所包含的科学知识,认识正确的是( )
A.角干麦饼制作时要蒸、烤结合,蒸的过程中锅中的水先液化再汽化
B.当馓煎熟时会漂浮在油面上,此时馓受到的浮力大于重力
C.烙小麦饼时用铁板或铁锅,主要是铁的比热容大
D.烤制肉麦饼的过程中是通过热传递使肉麦饼内能增加的
10.如图所示,在瓶里装有少量的水,盖紧瓶盖,使劲拧瓶的下部,使其严重变形,然后略松开瓶盖(对着没人的方向),瓶盖弹出数米远,观察到瓶口和瓶内有白雾产生。下列分析正确的是( )
A.用力拧瓶的下部时瓶内气体内能减少,温度升高
B.用力拧瓶的下部时瓶内气体内能增加,温度降低
C.瓶盖弹出时气体内能减小,温度降低,水蒸气液化
D.瓶盖弹出时气体内能增加,温度降低,水蒸气液化
二、填空题
11.摩擦焊接技术在航空航天中应用广泛。焊接时,两根金属棒高速旋转,剧烈摩擦,使焊接面温度升高变为液态,冷却后焊接在一起。
(1)摩擦焊接改变金属棒内能的方式是 。
(2)整个焊接过程中,金属发生的物态变化有 。
(3)降温冷却后两块金属很难拉开,是因为各微粒间存在 。
12.火柴是实验室常用的点火工具。引燃过程:划动火柴→擦火皮(含微量易燃物)产生火星→引发火柴头燃烧。A、B为两种常见的引燃方式,F1=F2。火柴的引燃是通过 的方法来增大火柴头的内能,更易引燃的是 (选填“A”或“B”)方式。
13.如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度,图乙为汽油机的工作冲程。
(1)蒸汽弹射装置工作时,气缸内蒸汽体积膨胀,对外做功,内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。同时推动活塞,使舰载机获得巨大的动能。
(2)蒸汽弹射装置工作时的能量转化与图乙中的 图(选填字母)所示冲程相同。
14.如图为一款市售熔岩灯(一种工艺品),其结构可以分为三部分,底部中含有一盏白炽灯,中部的密封玻璃瓶中装有一种蜡状物A和另一种液体B,顶部为一个装饰作用的盖子。白炽灯未通电时,蜡状物沉在底部;白炽灯通电后,蜡状物变为液态,在液体B中出现不断上浮、下沉的景象。
(1)白炽灯通电后,蜡状物通过 的方式获得物态变化所需的内能。
(2)制作熔岩灯所用的蜡状物应具备哪些物理性质? 。 (至少答一种)
15.如图是小科在科技节活动中制作的简易“蒸汽船”模型。将盛有一定 量水的铜制容器安装在“船体”上,用蜡烛对铜制容器底部加热,一段时间后铜管会向右喷蒸汽,“ 蒸汽船”就向左行驶。
(1)蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高,这是通过 的方式改变水的内能。
(2)“蒸汽船”行驶时,铜管口冲出一团团“白气”,这是 现象。(填物态变化)
(3)行驶一段时间后,“ 蒸汽船”受到水的浮力 。 (填“增大”、“减小”或“不变”)
三、实验探究题
16.如图甲装置所示,探究“做功改变物体内能”,该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精,使用打气筒向烧瓶内打气,根据传感器采集的数据,电脑处理后得到如图乙所示图像。
(1)结合乙图分析,描述打气筒打气5秒后出现的实验现象 ;
(2)有同学认为,图乙中BC段对应发生情况与热机中做功冲程相似,请说出相似处: ;
(3)在用本装置进行实验时能否去掉瓶内的酒精,请判断并说明理由: 。
17.大家都知道:“摩擦生热”。那摩擦做功与生热之间存在怎样的关系?焦耳等科学家运用多种方法、不同实验,测出做功(W)和做功产生的热(Q)两者之间的比值关系。其中最经典的是1847年焦耳设计的桨叶轮实验:
(1)如图甲,在一个装满水的绝热桶里放入铜制的翼轮,多次用下落的重物带动翼轮上的叶片转动,转动的叶片与水摩擦,产生的热使水的温度升高。焦耳通过测量 和重物下落的距离,计算出重物做的功,即翼轮克服水的摩擦所做的功(W );测量绝热桶中水升高的温度,从而计算出水吸收的热(Q )。
(2)焦耳做这个实验的目的是 。
(3)小柯利用刻度尺、温度计、天平、双层真空平底圆柱体保温杯、水等器材,粗略测量做功和做功产生的热之间的比值关系。具体方案是:
①用刻度尺测量空保温杯内部高度,记为h杯。
②用天平称量一定质量的水,记为m水,用温度计测出水的温度,记为t1。
③将水倒入保温杯中,测量杯中水的高度,记为h水。计算出h杯-h水,这也就是杯中水下落的高度。
④在保温杯盖子上安装一支分度值为0.1℃的温度计(连接处密闭绝热),盖紧保温杯,如图乙。
⑤ (填写操作),计算出水的重力所做的功(W)。
⑥测出杯中水的温度,记为t2,计算出水吸收的热(Q)。
⑦根据⑤、⑥数据,得出两者的比值关系。
四、解答题
18.2023年10月31日,神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,如图所示是神舟十六号飞船的返回舱。返回舱重返地球时,为避免与大气剧烈摩擦产生的高热烧穿舱壁,返回舱表面涂有防热材料。返回舱的总质量为3X103kg,表面防热材料的质量为500 kg,比热容为4x103J/(kg·℃),
请同答下列问题:
(1)返回舱进人地球大气层时与大气剧烈摩擦,通过 方式增加了返回舱表面的内能,该过程与我们看到的 (选填“彗星”“流星”或“恒星”)相似。
(2)若返回舱在大气层中共下落1000 m,重力做功多少焦?
(3)若返回舱进入大气层后,下落时减少的重力势能全部转化为内能且40%被防热材料吸收,则防热材料升高的温度是多少?
19.在野外研学过程中用如图装置进行钻木取火,为为提高成功率,一方面增大对钻火杆的压力,另一方面增大对手拉杆的拉力和拉的幅度,同时还要提高拉动的速度。请解释以上做法用来提高成功率的科学道理。
20.如图所示,小乐用燃气灶烧水。在一个标准大气压下,恰好能将一壶初温为20℃的水烧开,消耗了0.02m3的天然气。已知该燃气灶的效率为40%,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为8.4×107J/m3。
求:
(1)0.02m3的天然气完全燃烧所放出的热量;
(2)水壶中水的质量。
答案解析部分
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】C
9.【答案】D
10.【答案】C
11.【答案】(1)做功
(2)先熔化,后凝固
(3)引力
12.【答案】做功;B
13.【答案】(1)减小
(2)C
14.【答案】(1)热传递
(2)熔点低;不溶于液体B;固态时密度大于液体B,液态时密度小于液体B
15.【答案】(1)热传递
(2)液化
(3)减小
16.【答案】(1)橡皮塞弹出,瓶口冒白雾,温度传感器显示温度下降
(2)均为气体对外做功,内能转变为机械能
(3)能,通过温度传感器的温度变化可反映内能改变情况
17.【答案】(1)所挂重物的重力(质量)
(2)研究摩擦做功和产生热量的关系
(3)将保温杯慢慢上下翻转多次(n次)
18.【答案】(1)做功;流星
(2)W=Fs=Gs=mgs=3×103 ×103×10N/kg×1000m=3×107J
(3)40%=3×107J40%=1.2×107J,
19.【答案】用力压木棒是利用增大压力方法增大摩擦力,根据增大拉力和幅度是为增大做功,让更多机械能转化为内能,增大速度是为了减少散热时间,使温度升得更高,并使温度达到着火点从而取火。
20.【答案】(1)Q= 8.4×107J/m3 x0.02 m3 = 1.68×106J ;
(2)
1
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