第十四章 内能的利用【A卷·达标卷】-2024-2025学年九年级物理全一册单元速记·巧练(安徽专用 人教版)
2024-08-15
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版(2012)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十四章 内能的利用 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 内能的利用 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.88 MB |
| 发布时间 | 2024-08-15 |
| 更新时间 | 2024-08-15 |
| 作者 | 教物理的n老师 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-08-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46832551.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024-2025学年九年级物理全一册单元测试卷(人教版)
第十四章 内能的利用(A卷•达标卷)
(考试时间:70分钟 试卷满分:70分)
注意事项:
1.测试范围:人教版九年级全一册第14章。
一、填空题(每小题2分,共20分)
1.(2024·安徽六安·二模)如图所示,取一支按压式圆珠笔,将笔的按压式小帽朝下按在桌面上,放手后笔将会向上弹起一定的高度。按压过程中,通过人做功,化学能转化为弹簧的_________。
2.(2024·安徽合肥·模拟预测)航母阻拦索用于将舰载机高速拦停,是舰载机名副其实的一道“生命线”。高速着舰的飞机尾钩勾住阻拦索继续向前滑行,阻拦索给飞机施加向后的拉力,使飞机的速度快速减小,最后安全停在甲板上(如图所示)。在此过程中飞机的动能转化为阻拦索的_________能。
3.(23-24九年级上·安徽阜阳·期中)冬天班里的学生都喜欢用发热贴焐手,此过程中发生的是能量的转移,而在整个过程中能量的总量_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
4.(23-24九年级上·安徽合肥·期中)如图所示,检验氢气纯度时,常用拇指堵住集满氢气的试管口,靠近火焰,然后移开拇指点火,会发出尖锐的爆鸣声或很小的声音,根据所发出声音的不同来判断氢气纯度.其中在产生“尖锐的爆鸣声”的过程中,涉及的能量转化与单缸四冲程汽油机的_________(填冲程的名称)冲程相同。
5.(23-24九年级上·安徽淮北·阶段练习)如图是十五世纪意大利著名的科学家、艺术家达芬奇设计的“魔轮”。他利用格板的特殊形状,使右边的重球滚到比左边的重球离轮心更远些的地方,他认为在两边重球不均衡的作用下,会使轮子转动不息。其实根据_________定律,无需精确测量就能判定他的这一设想是不能实现的。
6.(2024·安徽芜湖·二模)某种天然气的热值为3.5×107J/m3,假设完全燃烧5L该种天然气,能释放_________J的热量。
7.(23-24九年级下·安徽淮北·阶段练习)汽车尾气带走的能量不能自动汇集回来转化成燃料的化学能,这反映了能量的转化具有_________。
8.(2024·安徽合肥·二模)若实现可控核聚变,人类就可拥有源源不断的清洁新能源。在理论上1L海水可提取约0.03g的氘,其产生的聚变能量约为1×1010J。则人类如果实现可控核聚变后,1L海水提供的能量如有84%被水吸收,可让_________kg的水从20℃升高到60℃。
9.(2024·安徽马鞍山·二模)2024年3月20日上午8时31分28秒,我国在文昌航天发射场使用长征八号遥三运载火箭成功将探月工程四期鹊桥二号中继星、天都一号、二号通导技术试验星成功发射升空。若这次发射过程中火箭发动机的效率是50%,所需要的有用功至少为3.5×1012J,则发射前工程师至少向火箭加注_________t热值为1.4×108J/kg的液态氢(假设液态氢完全燃烧)。
10.(2022·安徽·统考中考真题)小明利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。将1kg的水从20℃加热到60℃,消耗了0.01m3天然气(假设天然气完全燃烧),已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值为4.0×107 J/m3,则此次燃气灶烧水的效率为_________。
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11.(2024·江苏常州·中考真题)四冲程内燃机工作时,将内能转化成机械能的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
12.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)关于热机,下列说法正确的是( )
A.蒸汽机不属于热机
B.柴油机的效率能达到100%
C.汽油机会散发出汽油味属于扩散现象
D.内燃机的压缩冲程将内能转化为机械能
13.(2024·山东临沂·中考真题)2024年4月20日,我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会,刷新了柴油机热效率的世界纪录。下图所示内燃机的四个冲程,气缸内气体的内能最小的是( )
A. B. C. D.
14.(2024·江苏扬州·中考真题)家用燃油汽车的发动机主要是汽油机,下列说法正确的是( )
A.汽油机的效率能达到100%
B.汽油机燃烧汽油会造成环境污染
C.汽油机的一个工作循环中,对外做功4次
D.汽油机在吸气冲程中只吸入汽油
15.(2024·内蒙古包头·中考真题)如图所示是一个香薰炉,点燃炉内蜡烛加热香薰液,一会儿,房间内充满了香气,对这过程分析正确的是( )
A.蜡烛燃烧将内能转化为化学能 B.香薰液通过做功增加内能
C.香薰液吸热升华变成香气 D.香气弥漫是扩散现象
16.(2024·山东枣庄·中考真题)古代的人们曾发明一种活塞式点火器,如图所示。以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃。下列事例与猛推推杆入筒的过程中,能量转化情况不同的是( )
A.内燃机的做功冲程 B.内燃机的压缩冲程
C.钻木取火 D.流星雨的形成
17.(2024·安徽池州·模拟预测)如图1为物理老师自制的水火箭结构示意图。如图2为使用打气筒向水火箭内不断打气示意图,当水面上方压强增大到一定程度时,会使水向下喷出,从而使水火箭升空。结合材料,你认为以下说法错误的是( )
A.利用打气筒向水火箭内打气,水火箭中空气的内能增大
B.打气筒将空气压入水火箭内的能量转化过程与汽油机的做功冲程相同
C.水火箭加速升空阶段惯性一定在减小
D.水向下喷出会使水火箭升空是由于力的作用是相互的
三、实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题8分,共16分)
18.(2023·江苏南京·中考真题)课本中做“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验的装置如图所示:
(1)甲、乙实验中以下四个方面:①烧杯内液体种类:②烧杯内液体质量;③加热时间;④烧杯内液体温度的变化量。其中要求相等的有_________(填序号);
(2)燃料燃烧过程中,其热值_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
19.(22-23九年级上·安徽淮北·期末)某实验小组利用如图所示的实验装置粗略测量蜡烛的热值q,图中A为穿有小木棍的容器(内装有水),B为下部开了许多通气孔的罩子。
(1)观察实验装置可知,实验小组同学是通过测量____________________________________间接地测量蜡烛燃烧放出的热量。
(2)某次实验测得的数据如表,则粗略测得这支蜡烛的热值q=_________J/kg。
物理量
测量值
容器中水的质量m/g
150
容器中水的初温t1/℃
25
容器中水的末温t2/℃
40
燃烧前蜡烛的质量m1/g
20.6
燃烧后蜡烛的质量m2/g
20
(3)本实验测得的热值会比真实值更_________,造成这一偏差的原因是____________________________________。(写一条即可)
20.(22-23九年级上·安徽合肥·期末)如图所示,A、B、C三个实验装置完全相同,燃料的质量均为20g;
(1)比较不同物质的比热容应选择_________两个装置;若比较不同燃料的热值应选择_________两个装置;(选填装置序号:A、B、C)
(2)实验中需要控制油和水的质量相同;这种操作过程使用的方法是_________(填“转换”、“控制变量”或“等效替代”)法;
(3)经实验发现油和水在加热相同时间后,水的温度上升得较少,而油的温度上升得较多,由此可以判断:_________(填“水”或“油”)的吸热能力较强。
四、计算与推导题(第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答有必要的公式和过程)
21.(2024·江苏苏州·中考真题)如图所示为某折叠卡式炉,采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水,用卡式炉加热至100℃,消耗了25g丁烷气体(水的比热容为,丁烷的热值为)。求:
(1)壶中水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)卡式炉的加热效率。
22.(2024·江苏常州·中考真题)中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳,合成液态燃料,作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料.工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验,测量该燃料的热值.
①在空酒精灯内加入适量该液态燃料,得到“燃料灯”;
②在空烧杯内加入1kg水,测得水的初温为31℃,点燃“燃料灯”开始加热;
③当水恰好沸腾时,立即熄灭“燃料灯”,测得“燃料灯”消耗燃料30g。
已知实验时气压为1标准大气压,,用该装置加热水的效率为42%.求:
(1)此过程中,烧杯内水吸收的热量;
(2)该液态燃料的热值。
23.(2022·山东德州·中考真题)某辆汽车在平直的公路上匀速行驶了一段距离,消耗汽油2.1kg,此过程中汽车牵引力所做的功为,已知汽油的热值为,水的比热容为。求:
(1)汽油完全燃烧放出的热量;
(2)汽油机的效率;
(3)若汽油完全燃烧放出的热量全部被水吸收,可使质量为500kg,初温为10℃的水温度升高到多少。
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2024-2025学年九年级物理全一册单元测试卷(人教版)
第十四章 内能的利用(A卷•达标卷)
(考试时间:70分钟 试卷满分:70分)
注意事项:
1.测试范围:人教版九年级全一册第14章。
一、填空题(每小题2分,共20分)
1.(2024·安徽六安·二模)如图所示,取一支按压式圆珠笔,将笔的按压式小帽朝下按在桌面上,放手后笔将会向上弹起一定的高度。按压过程中,通过人做功,化学能转化为弹簧的_________。
【答案】弹性势能
【解析】按压过程中,通过人做功,人的化学能转化为弹簧的弹性势能。
2.(2024·安徽合肥·模拟预测)航母阻拦索用于将舰载机高速拦停,是舰载机名副其实的一道“生命线”。高速着舰的飞机尾钩勾住阻拦索继续向前滑行,阻拦索给飞机施加向后的拉力,使飞机的速度快速减小,最后安全停在甲板上(如图所示)。在此过程中飞机的动能转化为阻拦索的_________能。
【答案】弹性势
【解析】舰载机降落时,阻拦索会拉住飞机,阻拦索被拉长,使飞机的速度减小,飞机的动能转化为阻拦索的弹性势能。
3.(23-24九年级上·安徽阜阳·期中)冬天班里的学生都喜欢用发热贴焐手,此过程中发生的是能量的转移,而在整个过程中能量的总量_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】不变
【解析】根据能量守恒定律可知,用发热贴焐手时,发热贴的内能转移到了手上,发热贴的内能减小,手的内能增加,整个过程中能量的总量是不变的。
4.(23-24九年级上·安徽合肥·期中)如图所示,检验氢气纯度时,常用拇指堵住集满氢气的试管口,靠近火焰,然后移开拇指点火,会发出尖锐的爆鸣声或很小的声音,根据所发出声音的不同来判断氢气纯度.其中在产生“尖锐的爆鸣声”的过程中,涉及的能量转化与单缸四冲程汽油机的_________(填冲程的名称)冲程相同。
【答案】做功
【解析】当把集满氢气的试管口,靠近火焰,移开拇指点火后,会产生爆鸣声,该过程会中将内能会转化为机械能,内能减小,温度降低;在汽油机的四个冲程中,做功冲程将内能转化为机械能。故此过程与汽油机的做功冲程类似。
5.(23-24九年级上·安徽淮北·阶段练习)如图是十五世纪意大利著名的科学家、艺术家达芬奇设计的“魔轮”。他利用格板的特殊形状,使右边的重球滚到比左边的重球离轮心更远些的地方,他认为在两边重球不均衡的作用下,会使轮子转动不息。其实根据_________定律,无需精确测量就能判定他的这一设想是不能实现的。
【答案】能量守恒
【解析】如果不施加外力,装置在运行过程中会克服摩擦做功,将机械能转化为内能,根据能量守恒定律可知,该装置的机械能会越来越少,装置最终会停下来,不可能永不停歇地运动下去。
6.(2024·安徽芜湖·二模)某种天然气的热值为3.5×107J/m3,假设完全燃烧5L该种天然气,能释放_________J的热量。
【答案】1.75×105
【解析】完全燃烧5L天然气可放出的热量
Q放=Vq=5×10-3m3×3.5×107J/m3=1.75×105J
7.(23-24九年级下·安徽淮北·阶段练习)汽车尾气带走的能量不能自动汇集回来转化成燃料的化学能,这反映了能量的转化具有_________。
【答案】方向性
【解析】燃料燃烧将化学能转化为内能,有一部分内能被汽车尾气带走,但汽车尾气带走的能量不能自动汇集回来转化成燃料的化学能,这反映了能量的转化具有方向性。
8.(2024·安徽合肥·二模)若实现可控核聚变,人类就可拥有源源不断的清洁新能源。在理论上1L海水可提取约0.03g的氘,其产生的聚变能量约为1×1010J。则人类如果实现可控核聚变后,1L海水提供的能量如有84%被水吸收,可让_________kg的水从20℃升高到60℃。
【答案】
【解析】根据题意可知,水吸收的热量
由可知,水的质量
9.(2024·安徽马鞍山·二模)2024年3月20日上午8时31分28秒,我国在文昌航天发射场使用长征八号遥三运载火箭成功将探月工程四期鹊桥二号中继星、天都一号、二号通导技术试验星成功发射升空。若这次发射过程中火箭发动机的效率是50%,所需要的有用功至少为3.5×1012J,则发射前工程师至少向火箭加注_________t热值为1.4×108J/kg的液态氢(假设液态氢完全燃烧)。
【答案】50
【解析】液态氢的质量为
10.(2022·安徽·统考中考真题)小明利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。将1kg的水从20℃加热到60℃,消耗了0.01m3天然气(假设天然气完全燃烧),已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值为4.0×107 J/m3,则此次燃气灶烧水的效率为_________。
【答案】
【解析】水吸收的热量为
天然气放出的热量为
燃气灶烧水的效率为
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11.(2024·江苏常州·中考真题)四冲程内燃机工作时,将内能转化成机械能的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
【解析】在四冲程内燃机工作时,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,吸气冲程和排气冲程没有发生能量转化。
故选C。
12.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)关于热机,下列说法正确的是( )
A.蒸汽机不属于热机
B.柴油机的效率能达到100%
C.汽油机会散发出汽油味属于扩散现象
D.内燃机的压缩冲程将内能转化为机械能
【答案】C
【解析】A.蒸汽机属于热机中的一种,故A错误;
B.柴油机在工作的过程中不可避免的要做额外功,所以柴油机的效率不能达到100%,故B错误;
C.由于构成物质的分子在不停地做无规则运动,汽油分子会运动到空气中,这是扩散现象,所以我们能闻到汽油味,故C正确;
D.内燃机在压缩冲程中将机械能转化为内能,故D错误。
故选C。
13.(2024·山东临沂·中考真题)2024年4月20日,我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会,刷新了柴油机热效率的世界纪录。下图所示内燃机的四个冲程,气缸内气体的内能最小的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A.如图,两气门关闭,活塞下行,为做功冲程,缸内气体推动活塞对外做功;
B.如图,进气门关闭,排气门打开,为排气冲程;
C.如图,两气门关闭,活塞上行,为压缩冲程,活塞压缩缸内气体,对气体做功,机械能转化为内能;
D.如图,进气门打开,排气门关闭,为吸气冲程;
顺序为吸气、压缩、做功、排气,压缩冲程后气体温度都对吸气冲程中气体的温度高,故吸气冲程中气缸内气体的内能最小,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
14.(2024·江苏扬州·中考真题)家用燃油汽车的发动机主要是汽油机,下列说法正确的是( )
A.汽油机的效率能达到100%
B.汽油机燃烧汽油会造成环境污染
C.汽油机的一个工作循环中,对外做功4次
D.汽油机在吸气冲程中只吸入汽油
【答案】B
【解析】A.由于摩擦等因素的存在,汽油机的效率不可能达到100%,故A错误;
B.汽油机燃烧汽油时排放的尾气含有有害气体,会造成环境污染,故B正确;
C.汽油机的一个工作循环中包含四个冲程,只有做功冲程对外做功1次,故C错误;
D.油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物,故D错误。
故选B。
15.(2024·内蒙古包头·中考真题)如图所示是一个香薰炉,点燃炉内蜡烛加热香薰液,一会儿,房间内充满了香气,对这过程分析正确的是( )
A.蜡烛燃烧将内能转化为化学能 B.香薰液通过做功增加内能
C.香薰液吸热升华变成香气 D.香气弥漫是扩散现象
【答案】D
【解析】A.蜡烛燃烧过程中将化学能转化为内能,故A错误;
B.做功和热传递是改变内能的两种方法,香蕉液通过热传递增加内能,故B错误;
C.物质由固态直接变为气态的过程叫升华,香蕉液吸热汽化变为香气,故C错误;
D.香气弥漫说明分子永不停息地做无规则运动,是扩散现象,故D正确。
故选D。
16.(2024·山东枣庄·中考真题)古代的人们曾发明一种活塞式点火器,如图所示。以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃。下列事例与猛推推杆入筒的过程中,能量转化情况不同的是( )
A.内燃机的做功冲程 B.内燃机的压缩冲程
C.钻木取火 D.流星雨的形成
【答案】A
【解析】在猛推推杆入筒的过程中,推杆对艾绒做了功,使得艾绒的温度升高,内能增加,从而达到燃点并燃烧,这个过程是将机械能转化为内能。
A.内燃机的做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功。这个过程是将内能转化为机械能,与题目中的能量转化情况不同,故A符合题意。
B.内燃机的压缩冲程中,是将机械能转化为内能,故B不符合题意。
C.钻木取火是通过摩擦做功,使得木头的内能增加,温度升高,达到燃点并燃烧。这个过程同样是将机械能转化为内能,与题目中的能量转化情况相同,故C不符合题意。
D.流星雨的形成是流星体进入地球大气层时,与大气层发生摩擦,使得流星体的内能增加,温度升高,甚至燃烧起来。这个过程也是将机械能转化为内能,与题目中的能量转化情况相同,故D不符合题意。
故选A。
17.(2024·安徽池州·模拟预测)如图1为物理老师自制的水火箭结构示意图。如图2为使用打气筒向水火箭内不断打气示意图,当水面上方压强增大到一定程度时,会使水向下喷出,从而使水火箭升空。结合材料,你认为以下说法错误的是( )
A.利用打气筒向水火箭内打气,水火箭中空气的内能增大
B.打气筒将空气压入水火箭内的能量转化过程与汽油机的做功冲程相同
C.水火箭加速升空阶段惯性一定在减小
D.水向下喷出会使水火箭升空是由于力的作用是相互的
【答案】B
【解析】A.利用打气筒向水火箭内打气的过程中,压缩筒内空气做功,水火箭中空气的内能在增大,故A正确,不符合题意;
B.向打气筒内打气的过程是机械能转化为内能,汽油机的做功冲程中内能转化为机械能;能量转化方式是不同的,故B错误,符合题意;
C.惯性的唯一衡量标准是质量,水火箭加速升空阶段,水不断喷出,质量减小,因此惯性减小,故C正确,不符合题意;
D.水火箭向下喷水,给水一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,水给水火箭一个向上的力,使水火箭升空,故D正确,不符合题意。
故选B。
三、实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题8分,共16分)
18.(2023·江苏南京·中考真题)课本中做“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验的装置如图所示:
(1)甲、乙实验中以下四个方面:①烧杯内液体种类:②烧杯内液体质量;③加热时间;④烧杯内液体温度的变化量。其中要求相等的有_________(填序号);
(2)燃料燃烧过程中,其热值_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】①②;不变。
【解析】(1)[1]在比较不同燃料热值的实验中,应控制燃料燃烧的质量相同,因为燃料的热值指的是单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量;通过升高温度显示热量,必须控制烧杯内液体种类和烧杯内液体质量相同,故选①②。
(2)[2]热值是燃料的一种特性,与燃料质量无关,因此燃烧时质量减小,热值不变。
19.(22-23九年级上·安徽淮北·期末)某实验小组利用如图所示的实验装置粗略测量蜡烛的热值q,图中A为穿有小木棍的容器(内装有水),B为下部开了许多通气孔的罩子。
(1)观察实验装置可知,实验小组同学是通过测量____________________________________间接地测量蜡烛燃烧放出的热量。
(2)某次实验测得的数据如表,则粗略测得这支蜡烛的热值q=_________J/kg。
物理量
测量值
容器中水的质量m/g
150
容器中水的初温t1/℃
25
容器中水的末温t2/℃
40
燃烧前蜡烛的质量m1/g
20.6
燃烧后蜡烛的质量m2/g
20
(3)本实验测得的热值会比真实值更_________,造成这一偏差的原因是____________________________________。(写一条即可)
【答案】A容器中水升高的温度和水的质量;1.575×107;小;蜡烛燃烧放出的热量没有被水完全吸收。
【解析】(1)[1]由实验装置可知,蜡烛燃烧给水加热,通过测量A容器中水升高的温度和水的质量可以间接测量蜡烛燃烧放出的热量。
(2)[2]由表中数据和公式Q放=m蜡烛q可得,这支蜡烛的热值为
(3)[3][4]实验过程中蜡烛燃烧放出的热量没有全部被水吸收,因此实验测出的热值比真实值小。
20.(22-23九年级上·安徽合肥·期末)如图所示,A、B、C三个实验装置完全相同,燃料的质量均为20g;
(1)比较不同物质的比热容应选择_________两个装置;若比较不同燃料的热值应选择_________两个装置;(选填装置序号:A、B、C)
(2)实验中需要控制油和水的质量相同;这种操作过程使用的方法是_________(填“转换”、“控制变量”或“等效替代”)法;
(3)经实验发现油和水在加热相同时间后,水的温度上升得较少,而油的温度上升得较多,由此可以判断:_________(填“水”或“油”)的吸热能力较强。
【答案】B和C;A和B;控制变量;水。
【解析】(1)[1]为了比较不同物质的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,进而判断两种比热容的大小关系,应选择B和C两图进行实验。
[2]为了比较不同燃料的热值,需要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数的变化得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择A和B两图进行实验。
(2)[3][4][5]根据控制变量法可知实验中需要控制液体的质量相同;已知A和B装置内各装有160mL的水,则
V水=160mL=160cm3=1.6×10-4m3
水的质量为
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×1.6×10-4m3=0.16kg
A、B装置中烧杯里应装质量相同的不同液体,则油的质量
m油=m水=0.16kg
需要油的体积为
这种操作过程使用的方法是控制变量法。
(3)[6]质量相同的物质吸收相等的热量,温度升高量越小,物质吸热能力越强,在本实验中,油和水在加热相同时间后,水的温度上升得较少,而油的温度上升得较多,由此可以判断水的吸热能力较强。
四、计算与推导题(第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答有必要的公式和过程)
21.(2024·江苏苏州·中考真题)如图所示为某折叠卡式炉,采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水,用卡式炉加热至100℃,消耗了25g丁烷气体(水的比热容为,丁烷的热值为)。求:
(1)壶中水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)卡式炉的加热效率。
【答案】(1)2kg;(2);(3)52.5%。
【解析】解:(1)壶中水的质量为
(2)水吸收的热量为
(3)丁烷放出的热量
卡式炉的加热效率为
(1)壶中水的质量为2kg;
(2)水吸收的热量为6.3×105J;
(3)卡式炉的加热效率为52.5%。
22.(2024·江苏常州·中考真题)中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳,合成液态燃料,作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料.工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验,测量该燃料的热值.
①在空酒精灯内加入适量该液态燃料,得到“燃料灯”;
②在空烧杯内加入1kg水,测得水的初温为31℃,点燃“燃料灯”开始加热;
③当水恰好沸腾时,立即熄灭“燃料灯”,测得“燃料灯”消耗燃料30g。
已知实验时气压为1标准大气压,,用该装置加热水的效率为42%.求:
(1)此过程中,烧杯内水吸收的热量;
(2)该液态燃料的热值。
【答案】(1)2.898×105J;(2)2.3×107J/kg。
【解析】解:(1)烧杯内水吸收的热量为
(2)该液态燃料完全燃烧放出的热量为
该液态燃料的热值为
答:(1)此过程中,烧杯内水吸收的热量为2.898×105J;
(2)该液态燃料的热值为2.3×107J/kg。
23.(2022·山东德州·中考真题)某辆汽车在平直的公路上匀速行驶了一段距离,消耗汽油2.1kg,此过程中汽车牵引力所做的功为,已知汽油的热值为,水的比热容为。求:
(1)汽油完全燃烧放出的热量;
(2)汽油机的效率;
(3)若汽油完全燃烧放出的热量全部被水吸收,可使质量为500kg,初温为10℃的水温度升高到多少。
【答案】(1);(2)30%;(3)56℃。
【解析】解:(1)汽油完全燃烧放出的热量
(2)汽油机的效率
(3)汽油完全燃烧放出的热量全部被水吸收,汽油完全燃烧放出的热量
水的温度升高到
答:(1)汽油完全燃烧放出的热量是;
(2)汽油机的效率是30%;
(3)若汽油完全燃烧放出的热量全部被水吸收,可使质量为500kg,初温为10℃的水温度升高到56℃。
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