专题01 内能及其利用【考点清单】(6清单+20考点+实战演练)--2024-2025学年九年级物理上学期期中考点大串讲(教科版)
2024-10-09
|
2份
|
64页
|
307人阅读
|
7人下载
精品
内容正文:
专题01 内能及其利用
【考点清单】
清单01 分子动理论 2
清单02 内能和热量 2
清单03 比热容 3
清单04 热机 4
清单05 内燃机 4
清单06 热机效率 4
【考点突破】
清单01 分子动理论 5
考点1:物质的构成 5
考点2:扩散现象 5
考点3:分子间的作用力 5
考点4:分子动理论的现象解释 6
清单02 内能和热量 7
考点1:改变物体内能的方式 7
考点2:能量的转化 7
考点3:比较不同燃料的热值 8
考点4:热值公式及相关计算 9
清单03 比热容 10
考点1:比较不同物质的吸热能力 10
考点2:生活中水比热容的利用 10
考点3:自然界利用水的比热容调节气候 12
考点4:计算物体温度变化时的吸放热 12
考点5:冷热混合时温度变化和热交换 13
清单04 热机 14
考点1:热机的种类和识别 14
考点2:热机的能量转化 14
清单05 内燃机 15
考点1:汽油机的构造与工作过程 15
考点2:柴油机的构造与工作过程 15
考点3:火箭的构造与工作原理 16
清单06 热机效率 17
考点1:提高热机效率的方法 17
考点2:热机效率的计算 17
【实战演练】
清单01 分子动理论
1. 分子动理论:
物质是由大量的 组成的;分子都在 地做无规则运动;分子间存在 力和 力。
2. 扩散现象:
(1)定义:由于分子运动,不同物质在相互接触时 对方的现象。
(2)说明:分子在 的做无规则运动、分子间存在_ _。
(3)影响因素:扩散现象跟温度有关,温度越高,扩散进行得越 。
(4)示例:闻香气
【提示】
分子是不能用肉眼直接观察到的,凡是能用肉眼直接观察到的小物体(如灰尘、花粉等)都不是分子.
清单02 内能和热量
1. 热运动:
人们常常把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。温度反映了热运动与温度的关系,温度越 ,分子热运动越剧烈.
2. 物体的内能
(1)定义:构成物体的所有分子的_ _与分子间相互作用的_ __的总和,叫做物体的内能。
(2)影响因素:
物体的内能与温度、分子的多少、分子的种类、结构、状态等因素有关;一切物体在任何情况下都有内能
3. 改变物体内能的方式
改变方式
热传递
做功
定义
内能的形式从一个物体向另一个物体直接传递叫热传递。
从其他形式的能转化为内能或内能转化为其他形式的能,叫做做功。
实质
内能的
机械能和内能的相互
示例
煮饭、热水袋取暖
钻木取火、搓手取暖
说明
①条件:物体间存在 ;②规律:高温物体放出热量,内能 ,温度 ;低温物体吸收热量,内能 ,温度
做功改变内能的两种情况:对物体做功,物体内能 ;物体对外做功,内能
联系
做功和热传递改变内能是等效的,没有看到改变内能的具体过程,就无法判断物体内能改变的原因
3. 燃烧:放出热量
(1)热量:在热传递过程中,转移内能的多少叫做热量,用Q表示,单位是焦耳(J)。
(2)热值:燃料完全燃烧放出的 与燃料 的比,叫做这种燃料的热值,用q表示,单位是 。
(3)表达式:
4. 理解
(1)酒精的热值是3.0×107 J/kg,表示1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107 J。
(2)热值是燃料本身的一种特性,它与燃料的 有关,与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系
【提示】对于气体燃料来说,热值,热值单位为“J/m3”.
5. 温度、热量和内能的关系:
①温度是一个状态量,通常用“是”、“物体的”等词描述.物体的温度升高,内能增大,但不一定是吸了热;
②热量是一个过程量,不能离开热传递,通常用“吸收”、“放出”等词修饰,不能用“有”、“含有”、“物体的”等词修饰.物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高.如晶体熔化、液体沸腾的过程
③内能是一个状态量,通常用“物体的”、“物体有”等词修饰.物体内能增加,不一定是吸收了热量.物体内能增加,温度不一定升高
清单03 比热容
1. 物理意义:比热容是描述物质 的物理量。
2. 定义:
质量为m的某种物质,从外界吸收的热量为Q,温度升高了△t,则叫做这种物质的比热容,用符号c表示,单位: ,读作:耳每千克摄氏度。
3. 水的比热容及意义
水的比热容是4.2×103 J/(kg•℃),它表示的物理意义是:质量为1 kg的水温度升高(或降低)1 ℃时,吸收(或放出)的热量是4.2×103焦。
4. 水的比热容的应用
制冷剂、散热剂、调节气候。
5. 吸放热公式
(1)吸热公式:Q吸=cm(t-t0);
(2)放热公式:Q放=cm(t0-t).其中c表示比热容,m表示物体的质量,t0表示初温,t表示变化后的温度即末温;
(3)比热容与物质的种类和状态有关,与物质的质量大小、温度的高低、吸收或放出的热量的多少无关
【提示】
在常见的物质中,水的比热容最大,但并非所有跟水有关的应用都应用了水比热容大的这一特性.
清单04 热机
1. 定义:通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
2. 原理
3. 种类:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等
清单05 内燃机
1. 定义:燃料在气缸内燃烧产生动力的热机
2. 分类:汽油机和柴油机
3. 工作过程
(1)每个工作循环分为四个冲程: 冲程、 冲程、 冲程和 冲程。
(2)一个工作循环中只有 冲程是靠燃气推动活塞做功,其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的 来完成
(3)压缩冲程中 转化为 ,在做功冲程中, 转化为 。
清单06 热机效率
1. 定义:热机所做有用功与所用完全燃烧放出的热量之比,叫做热机的效率。
2. 公式:
3. 能量流向
4. 提高热机效率途径
①让燃料尽可能充分燃烧,如:将煤粒磨成煤粉、加大送风量等;
②利用废气的能量;
③机件间保持良好的润滑、减小摩擦
清单01 分子动理论
考点1:物质的构成
1.(23-24九年级上·辽宁盘锦·期末)某大学的同学们制作出了一种新型防菌“纳米纸”,这种纸“油水不沾”,细菌也无法停留在上面(如图)下列说法中正确的是( )
A.“油水不沾”的原因是纳米纸分子间无空隙
B.这种纸使细菌中的分子不能做无规则运动
C.这种纸与油、水的分子间只有斥力没有引力
D.纳米纸上互相接触的两滴油能立即结合成一滴是因为分子引力的作用
2.(23-24九年级下·陕西榆林·期中)如图所示为城市建设过程中用到的喷淋除尘装置,利用特殊的喷水头把水“雾化”,从而起到降低周围空间灰尘含量的效果。以下相关描述正确的是( )
A.喷水头把水“雾化”,这是汽化现象
B.尘土、分子、电子的空间尺度依次减小
C.喷淋除尘的原理是带电体具有吸引轻小物体的性质
D.工地施工时尘土飞扬,说明了分子在永不停息地做无规则运动
3.(23-24九年级下·河北邯郸·期中)小红的湿衣服在阳光下晒干了。下列用分子的观点解释这一变化错误的是( )
A.水分子的质量变小了 B.水分子的间隔变大了
C.水分子在不断运动 D.温度越高,水分子运动越快
考点2:扩散现象
4.(23-24九年级下·甘肃定西·期中)桃花盛开的季节,小明漫步于生态园,闻到阵阵花香,闻到花香是因为分子 ;他看到树叶上的两滴小水珠接触后合成更大的一滴,这表明分子间存在 。
5.(23-24九年级上·江西赣州·期末)在“八月桂花遍地开”的旅游胜地,游人很远就能闻到桂花芳香。这是一种 现象,说明花粉分子在永不停息地做 。
6.(23-24九年级上·湖南株洲·期末)书香校园是我们成长的地方,如图所示的一组校园美景,其中能说明分子无规则运动的是( )
A.丁香芳香四溢 B.湖面波光粼粼 C.娇艳的花朵绽放 D.柳絮漫天飞舞
考点3:分子间的作用力
7.(23-24九年级上·湖南长沙·期末)如图甲所示,两块表面干净的铅柱压紧后可吊起重物,说明分子之间存在 ;如图乙是我国用火箭发射探测器时的壮观情景,火箭使用液态氢作燃料,主要是因为它的 大。
8.(23-24九年级上·湖南长沙·期末)如甲图所示,两铅块挤压后不易分开的实验现象说明分子间存在 ,如乙图所示,活塞压下去后硝化棉燃烧的实验现象说明对物体做功物体的 增加。
9.(23-24九年级上·四川眉山·期中)下列与分子相关的描述中说法正确的是( )
A.一升水和一升酒精混合后,总体积小于两升,表明分子可以被压缩
B.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
C.在做墨水滴入水中的扩散实验中,我们看到墨水的分子在运动
D.“破镜难圆”,不能说明分子间有斥力
考点4:分子动理论的现象解释
10.(24-25九年级上·内蒙古巴彦淖尔·期末)川菜口味清鲜,醇浓并重,以善用麻辣著称,自古就有“吃在中国,味在四川”的美誉。下列由川菜烹调所联想到的物理知识中错误的是( )
A.蒸馒头时燃料的化学能转化成的内能越多,能量转化效率越高
B.炒回锅肉主要是通过热传递的方式增大肉的内能
C.小笼蒸牛肉在加热时温度越高,含有的热量越多
D.远处能闻到火锅的鲜香味这说明分子在不停地做无规则运动
11.(23-24九年级上·河南安阳·期末)如图所示是我们常吃的油炸薯条,将薯条切成长条的形状,放入沸腾的油锅中,一会就会变大、变黄。油锅里的油升温比较快是因为它的比热容 (选填“大”或“小”);薯条放入油锅中会变大是因为里面的空气受热膨胀,对外 的结果;当油炸薯条端上桌,我们立即闻到薯条的香气,这是 的现象。
12.(23-24九年级上·陕西西安·期末)如图所示,盛夏时节,百花绽放,四溢的花香引来了长喙天蛾,它们在空中吸食花蜜,花蜜吸引来长喙天蛾是 现象,这种现象表明 ;人们通常以 为单位来量度分子。
清单02 内能和热量
考点1:改变物体内能的方式
13.(23-24九年级上·辽宁大连·期末)在学校科技节活动中,小明用饮料瓶自制了火箭模型,如图,他在瓶子的内侧壁安装了一个遥控电火花发生器(按下按钮会产生电火花)。演示时从瓶口喷入雾状酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的按钮,纸筒立即飞出,关于此过程分析正确的是( )
A.酒精没有完全燃烧的情况下,热值将变小
B.纸筒飞出后瓶内气体的内能减少,温度降低
C.燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D.能闻到了浓浓的酒精味,这是因为分子间存在斥力
14.(多选)(23-24九年级上·广西柳州·期中)如图所示描述的物理过程,下列分析不正确的是( )
A.图甲:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加
B.图乙:小朋友从滑梯上下滑过程,通过热传递增加了内能
C.图丙:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能不变
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
15.(多选)(23-24九年级下·北京海淀·期中)关于图中所示的几个实验情景,下列说法正确的是( )
A.图甲:两个压紧的铅块不会被重物拉开,说明固体分子间只存在引力
B.图乙;从迅速压下活塞到硝化棉燃烧起来的过程中,活塞的机械能转化为筒内气体的内能
C.图丙;抽掉玻璃板,两个瓶中的气体颜色逐渐变得均匀,说明瓶中气体分子在做无规则运动
D.图丁、戊;用相同的电热器加热质量相等的水和食用油,经过相同时间,发现食用油的温度升高较多,说明食用油的比热容较大
考点2:能量的转化
16.(23-24九年级上·江西鹰潭·期末)神舟十五号载人飞船于2022年11月29日23时08分发射成功。如图所示为“长征二号F遥十五火箭”运载火箭,它采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。煤油燃烧过程中,其热值大小 ,燃气燃烧过程是将 能转化为内能。
17.(23-24九年级上·广东河源·期末)【亚运会主题】2023年9月23日,第19届亚运会在杭州隆重开幕,如图所示,杭州亚运会倒计时200天时,千架无人机点亮西湖夜空,无人机在空中发光时,将 能转化为 能和光能,在转化的过程中,能的总量 (选填“增大”“减少”或“不变”)。
18.(23-24九年级上·青海西宁·期末)目前新能源汽车在全球范围内受到了越来越多的关注,众多汽车制造商纷纷加入新能源汽车的研发和生产中。电动汽车充电时,是将电能转化为 能,电动汽车行驶时,主要将电能转化为 能。
考点3:比较不同燃料的热值
19.(23-24九年级上·福建莆田·开学考试)为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同。
(1)实验中应控制燃料燃烧的 (选填“时间”或“质量”)相同,根据 比较燃料燃烧放出热量的多少;
(2)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后,小明根据各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图乙所示的图像,则可初步判断燃料 的热值大;
(3)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示,根据丙图像燃料1和燃料2的热值之比为 。
20.(23-24九年级上·云南德宏·期末)如图所示,小潇准备了甲、乙、丙三个相同的装置,来探究不同物质的比热容和不同燃料的热值,其中液体质量、燃料质量均相等。
(1)探究不同物质的比热容时:
①应选择 两图进行实验;应该 安装实验器材(选填“自上而下”或“自下而上”);
②不同物质吸热的多少是通过 来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”);
③小潇根据测得的实验数据,画出了a、b两种液体温度随时间变化的图像(如图丁所示),由图可知, 液体的比热容较大。若a的比热容是,b的比热容是,则= (填数量关系)。
(2)探究不同燃料的热值时应选择 两图进行实验,实验时比较燃料热值的大小是通过 来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”);燃料1在燃烧过程中,其热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
考点4:热值公式及相关计算
21.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)质量为1kg的水温度由10℃升高到30℃,水吸收的热量是 J,这些热量相当于完全燃烧 g酒精。()
22.(23-24九年级上·广西柳州·期中)某家用轿车的发动机是四冲程汽油机。它在 冲程将内能转化为机械能;该轿车消耗汽油10kg,这些汽油完全燃烧放出 J的热量。()
23.(23-24九年级上·湖南常德·期末)攀枝花日照丰富,为了节约能源,攀枝花很多屋顶都安装了太阳能热水器。已知某太阳能热水器储水箱内盛有50kg的水,在阳光照射下,水的温度从20℃升高到59℃,已知c=4.2×103J/(kg·℃)。求:
(1)水吸收的热量;
(2)这些热量相当于完全燃烧多少煤气放出的热量。(q=3.9×103J/m3)
清单03 比热容
考点1:比较不同物质的吸热能力
24.(24-25九年级上·内蒙古巴彦淖尔·期末)如图所示,甲、乙、丙三图中装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)下列说法正确的是 ;
A.比较不同燃料的热值,可以选择乙、丙两图
B.比较不同燃料的热值,可以选择甲、丙两图
C.比较不同液体的比热容,可以选择甲、丙两图
D.比较不同液体的比热容,可以选择乙、丙两图
(2)为了研究不同物质的吸热能力,利用其中两幅图进行实验,根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图所示:
①实验中,用 (填序号)间接反映液体吸收热量的多少;吸收相同热量时,通过比较 (填序号)来判断吸热能力的强弱;
A.加热时间 B.温度计示数的变化
②由图可以看出, 液体的比热容较大;
③如果已知b液体的比热容是,则a液体的比热容是 ;
(3)本实验中用到的实验探究方法有: , 。
25.(23-24九年级上·宁夏银川·期末)小红做早餐时发现,在同样情况下,煮沸一锅牛奶与煮沸同质量的豆浆用的时间不同,这是为什么呢?于是她想探究比较牛奶和豆浆的吸热能力。
(1)她提出的问题:质量相同的不同种物质,升高相同的温度,吸收的热量一样吗?
(2)她提出以下两种猜想:
A.牛奶吸收的热量多;
B.豆浆吸收的热量多。
(3)为了验证自己的猜想,她设计了如图1所示的实验装置。在实验中,除铁架台、酒精灯、金属盒、石棉网、牛奶、豆浆、火柴外,还需要 和 。
(4)小红按照实验方案进行实验,记录的实验数据如下表:
加热时间
0
2
4
6
8
10
温度
牛奶
20
25
30
35
40
45
豆浆
20
30
40
50
60
70
请你在图2中画出牛奶和豆浆的温度随时间变化的图象 ;
(5)通过分析数据和图象,可验证小红的 种猜想是正确的(填序号),得出的结论是: 。
考点2:生活中水比热容的利用
26.(23-24九年级上·山东菏泽·期中)暑假,小美赤脚在海边烈日下的沙滩上游玩时,感觉到沙子热得烫脚,这是因为沙子的 比水小的原因造成的。晚上入住海边宾馆后发现,此房间只有一面墙上有窗户,当小美打开窗户后,有阵阵凉风吹入房间。据此判断,小美居住的房间窗户是 (填“面向大海”或“面向陆地”)。
27.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)“绿水青山就是金山银山”,环境就是民生,保护好水资源十分重要,水对生态环境、气候有一定的调节作用,这是因为水的 比较大。
28.(23-24九年级上·四川成都·期末)沱江两岸是简阳市民夏天休闲纳凉的好去处,站在沱江边上明显感觉凉爽,其主要原因是水的 大的特性。闻到两岸的河鲜、烧烤味,从物理学的角度来讲,这是 现象。
考点3:自然界利用水的比热容调节气候
29.(23-24九年级上·河北邢台·期末)中央气象台每天都会发布全国主要城市的天气预报,如图列出的是2017年6月4日沿海城市天津和内地城市磁县的气温情况.请根据两座城市的气温变化情况判别城市名称,甲是 ,你判别的依据是 。
30.(23-24九年级上·山东济宁·期末)我国幅员辽阔,跨纬度较广,距海远近差距较大,加之地势高低不同,地形类型及山脉走向多样,因而形成了多种多样的气候,青岛和济宁是处于同纬度的两个城市,如表是2023年12月4日两个城市的气温情况。
2023年12月4日
城市A晴-5~4℃
城市B晴0~6℃
(1)由纬度相同可知,在晴朗的气候条件下,两个城市的光照条件是相同的;依据表中的气温情况,可以判断城市A是 (选填“青岛”或“济宁”);
(2)沿海地区炎热晴朗的天气易形成海陆风。海陆风是由于地面和大海升降温快慢不同,从而使空气对流形成的,其中把海面吹向陆地的风称为海风,把陆地吹向海面的风称为陆风。图甲和图乙所示的海陆风形成示意图中,图 反映的是白天海风的形成。
31.(23-24九年级上·福建泉州·期末)如图所示,我国东部地区为世界上典型的季风气候区,冬季盛行从亚欧大陆内部吹来寒冷干燥的什么方向风?用学过地理和物理知识解释这种季风气候的成因。
考点4:计算物体温度变化时的吸放热
32.(23-24九年级上·四川广安·期末)生活中处处有物理。铃铃的妈妈买了一个暖水袋,袋中装水取暖是因为水的 。若暖水袋内装有质量为2kg、初温为90℃的水,当暖水袋内的水放出1.68×105J的热量后,水的末温是 ℃。[已知水的比热容为]
33.(23-24九年级上·四川眉山·期中)用相同电热棒给水和某种液体加热,这两种液体的温度随加热时间的图线如图所示,若这两种液体的质量相同,则某液体的c= ;若这两种液体的比热容关系为c水=2c液,则m水∶m液= 。[]
34.(23-24九年级上·江西赣州·期末)实验时小丁用煤炉给l00kg的水加热,同时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2kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤的热值约为3×107J/kg。求:
(1)经过6min时间加热,水增加的内能;
(2)该煤炉烧水时的效率。
考点5:冷热混合时温度变化和热交换
35.A、B两物体质量相等、温度均为20℃,甲、乙两杯水质量相等,温度均为60℃,现将放A入甲杯、B放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了5℃,乙杯水温降低了10℃,不考虑热量的损失,则A、B两物体的比热容之比为( )
A.1︰2 B.3︰7 C.2︰3 D.4︰7
36.(23-24九年级上·安徽阜阳·期末)有甲、乙两个质量和初温都相同的金属球,先将甲球放入一杯热水中,热平衡时水的温度降低了Δt,然后将甲球取出,再将乙球放入该烧杯水中,水的温度又降低了Δt,上述过程中,甲球吸收的热量为Q甲,乙球吸收热量为Q乙,甲球比热容为c甲,乙球比热容为c乙,不考虑热量损失,不计球带走水的质量,则下列判断正确的是( )
A.Q甲>Q乙 B.Q甲<Q乙 C.c甲>c乙 D.c甲<c乙
37.(22-23九年级上·重庆·阶段练习)在一标准大气压下,质量为10kg、初温为20℃的水吸收的热量为4.2×106J,则水的末温为 ℃;冷水温度是20℃,热水温度是80℃,为了使冷热水混合后的温度为40℃,不计热量损失,冷水和热水的质量比是 。
清单04 热机
考点1:热机的种类和识别
38.(23-24九年级上·广西北海·期末)下列交通工具用热机获得动力的是( )
A.纯电动汽车 B.双燃料汽车
C.电动平衡车 D.自行车
39.(23-24九年级上·四川成都·期末)下列设备中,利用磁场对通电导体的作用原理工作的是( )
A.电动机 B.发电机 C.蒸汽机 D.电水壶
40.(23-24九年级上·福建宁德·期末)近年来我国先进装备层出不穷,民族自豪感倍增。以下装备的动力装置不属于是热机的是( )
A.玉兔号月球车 B.山东舰 C.歼20 D.长征五号火箭
考点2:热机的能量转化
41.(23-24九年级上·湖南株洲·期末)下列关于能量转化转移现象的说法中,正确的是( )
A.蓄电池充电时,化学能转化为电能 B.内燃机工作时,机械能化为内能
C.发电机发电时,将机械能转化为电能 D.电动机工作时,机械能转化为电能
42.(23-24九年级上·河南郑州·期末)图甲是小明用可乐瓶制作的水火箭,图乙是水火箭的示意图。小明先在瓶里装适量水,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气;打开阀门后,水从尾部的金属管向下喷出,水火箭向上飞向空中。下列分析错误的是( )
A.使用打气筒打气时能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同
B.水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程
C.水火箭升空过程中高压气体的内能转化为水火箭的机械能
D.在整个过程中,能量总量是保持不变的
43.(23-24九年级上·湖南常德·期末)在燃油汽车行驶过程中,燃料的化学能一部分转化为 ,一部分转化成了热机和周围环境的 。
清单05 内燃机
考点1:汽油机的构造与工作过程
44.(23-24九年级上·四川广安·期末)如图所示是汽油机的一个冲程的示意图。下列关于热机的相关说法中,正确的是( )
A.该冲程是压缩冲程,是依靠飞轮等部件的惯性完成的
B.柴油机的吸气冲程中,吸入汽缸的物质为空气和柴油的混合物
C.为了提高汽油机的热机效率,可以使用热值更大的汽油
D.汽油机的做功冲程中,汽油的化学能转化为燃气的内能,再转化为活塞的机械能
45.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)如图所示,是汽油机工作循环中的 冲程,若该汽油机每分钟做功1200次,则飞轮的转速为 r/s。汽车在紧急刹车时,刹车片会发烫,这是通过 的方式增加物体内能的,散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车,这是因为能量的转移和转化具有 性。
46.(23-24九年级上·四川眉山·期末)一台四冲程汽油机,活塞向上运动的是压缩冲程和 冲程,若该汽油机的飞轮转速为3600转/分,则该汽油机活塞1s内对外做功 次。
考点2:柴油机的构造与工作过程
47.(23-24九年级上·辽宁沈阳·期末)如图,四冲程汽油机在工作过程中,将机械能转化为内能的是( )
A. B. C. D.
48.(23-24九年级上·陕西西安·期末)1876年,德国工程师奥托制造了第一台新型的以煤气为燃料的四冲程内燃机。如图为四冲程柴油机的工作过程。下列关说法正确的是( )
A.汽油机和柴油机都是内燃机,吸入汽缸的物质相同
B.燃料在汽缸内猛烈燃烧,燃料热值迅速减小
C.压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能
D.柴油机降温常用水做冷却剂是因为水的比热容小
49.(23-24九年级上·河南商丘·期末)某单缸四冲程内燃机剖面图如图所示。由图可知,该内燃机是 (填“汽油机”或“柴油机”),这个冲程为内燃机的 冲程。
考点3:火箭的构造与工作原理
50.(多选)(23-24九年级上·天津宁河·期末)2023年10月26日,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七火箭发射成功(如图所示),该火箭用“偏二甲肼”作为燃料。则( )
A.使用该燃料是因为它具有较大的热值
B.使用该燃料是因为它具有较小的比热容
C.火箭升空过程,损失的能量越少,火箭发动机效率越低
D.火箭升空过程,燃料燃烧释放的内能转化为火箭的机械能
51.2020年7月23日,“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空,将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中,火箭燃料的 能转化为燃气的内能,卫星的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
清单06 热机效率
考点1:提高热机效率的方法
52.(23-24九年级上·辽宁盘锦·期末)随着人们生活水平的提高,汽车走进千家万户,关于小汽车的知识说法正确的是( )
A.汽油的热值比柴油大,大多数小汽车用汽油机做发动机
B.发动机做功冲程将内能转化为机械能
C.精心保养可使发动机的效率达到100%
D.排出的尾气对环境没有任何污染
53.(23-24九年级上·广西梧州·期末)关于热值和热机效率,下列说法正确的是( )
A.热机消耗燃料越少,效率越高 B.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
C.燃料燃烧释放的热量越多,热值越大 D.使燃料燃烧更充分,可以提高热机的效率
考点2:热机效率的计算
54.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)据统计,截至2023年9月,全国燃油汽车保有量大约为3.3亿辆,每辆汽车每年耗油1.8t,汽车内燃机的效率平均值取29%,燃油的热值取。
(1)全国3.3亿辆燃油汽车每年消耗的燃油完全燃烧放出的热量为多少?
(2)如果能把内燃机效率提高1%,全国每年可以节约多少吨燃油?
55.(23-24九年级上·辽宁盘锦·期末)青藏高原地区是我国太阳辐射最强的地方,使用太阳能热水器电热效果最好。太阳能热水器内装有100kg、25℃的水,经过一天照射后,温度可以升高到75℃.假设用煤烧水,水吸收的热量占煤完全燃烧放出的热量的10%。[,煤的热值是]。请回答下列问题:
(1)热水器中的水升温吸收的热量;
(2)如果用煤烧水,那么需要多少kg的煤;
(3)太阳能热水器的优缺点。(各写出一条即可)
一、单选题
1.(23-24九年级上·四川广安·期末)有关分子的热运动,下列说法正确的是( )
A.2023年1月15日,岳池各地迎来了2023年的第一场雪。雪花漫天飞舞,说明分子在不停地做无规则运动
B.阳春三月,大石乡的银城花海花开遍地。站在花海中,可以闻到阵阵花香,这是扩散现象
C.秋天,神龙山银杏园的银杏树变得金黄,且开始飘落。大量的银杏叶飘落地面是扩散现象,其落叶速度随温度的升高而加快
D.分别向一碗热水和冷水中滴入一滴蓝色墨水,可以发现,冷水中墨水扩散得更快
2.(23-24九年级上·四川眉山·期末)冬天的北方冰天雪地,水凝固成冰的过程中,下列判断正确的是( )
A.内能增加,比热容不变 B.吸收热量,温度不变
C.比热容、内能、温度都不变 D.比热容改变,内能减少
3.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)关于做功、热传递和内能,下列说法正确的是( )
A.对物体做功,物体的内能一定增加
B.物体向外传递了热量,内能一定减少
C.物体对外做功的同时,又吸收了热量,则内能可能不变
D.晶体发生物态变化的过程中,由于温度没有变化,所以内能不变
4.(24-25九年级上·内蒙古巴彦淖尔·期末)如图所示为钻木取火,其能量转化与汽油机四个冲程中能量转化相同的是( )
A. B. C. D.
5.(23-24九年级上·河北石家庄·期末)用分子的知识解释下列现象,其中合理的是( )
A.破碎的玻璃无法复原,是因为分子之间存在斥力
B.两块表面平滑的铅块紧压后会结合起来,是扩散现象
C.变瘪的乒乓球放在热水中鼓起,是由于分子的体积变大
D.1L水与1L酒精混合后体积小于2L,是因为分子之间有间隙
6.(2024·河南南阳·一模)下列关于热现象的说法不正确的是( )
A.春天,大雾在太阳的照射下散去,这是汽化现象,需要吸热
B.热机通过压缩冲程将内能转化为机械能
C.海边昼夜温差比沙漠中小,是因为水的比热容比沙子的比热容大
D.月季花盛开时,散发出清香味,说明分子在不停地做无规则运动
7.(23-24九年级下·黑龙江齐齐哈尔·期中)关于温度、热量、比热容和内能,下列说法正确的是( )
A.热量可以从内能少的物体转移到内能多的物体
B.发生热传递时,温度从内能大的物体向内能小的物体传递
C.物体的温度为0℃,其内能也为零
D.物体的温度越高,所含热量越多
二、多选题
8.(23-24九年级上·河南郑州·期末)关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A.0℃的冰块内能为零 B.物体温度升高,内能增大
C.物体温度越高,所含热量越多 D.50℃的水的内能可能比10℃水的内能少
9.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)下列说法中不正确的是( )
A.冰在0℃时,内能为0
B.燃料的热值与燃料的质量无关
C.温度高的物体具有的内能一定多,温度低的物体具有的内能一定少
D.0℃的冰熔化成0℃的水,由于温度不变,所以它的内能不变
三、填空题
10.(23-24九年级上·四川广安·期末)在天宫课堂第一课中,“太空教师”航天员王亚平进行太空授课:她在水膜表面贴上一朵花后,水膜完好无损(如图甲所示),这表明分子之间存在 ;如图乙所示的一次性无菌注射器,注射器抽满液体后堵住针筒口,用手指给活塞施加力,发现内部的液体很难被压缩,说明分子之间存在 。
11.(23-24九年级上·江西赣州·期末)如图所示是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去,这是因为酒精燃烧产生的气体对外做功, 转化为机械能,这与图甲乙中的图 的能量转化相同。
12.(23-24九年级上·湖南常德·期末)(1)如图所示,李华小心地在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水,他会看到 杯中的墨水扩散较快,这个实验表明 扩散越快;
(2)如图所示,在厚玻璃瓶内装入少量的水,然后再向密闭的瓶内打气,当塞子跳起来时,瓶内会出现白雾,这是因为瓶内的空气推动瓶塞 时,内能 ,温度降低,使水蒸气液化成小水珠;
(3)将一带电的有机玻璃棒靠近带正电的泡沫塑料小球时,相互作用情况如图丙所示,由此可知:有机玻璃棒带 电,这是因为 电荷相互排斥。
13.(23-24九年级上·山西临汾·期末)如图所示,拖拉机发动机采用循环流动的水进行冷却。原因是 ;若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min,该汽油机每秒钟做功 次。
14.(23-24九年级下·江苏常州·期末)早在八百多年前,我国就发明了流行于民间的走马灯如图甲所示。如图乙点燃走马灯内的蜡烛,纸筒内部的空气温度升高,体积膨胀,密度变 (选填“大”或“小”)而上升,形成气流,驱动纸筒顶部的纸风车和固定在转轴上的纸马转动。该过程中,空气的 能转化为风车的机械能,这与四冲程汽油机 冲程的能量转化情况相同。若一汽油机曲轴的转速为1800r/min,则该汽油机1s对外做功 次。
15.(23-24九年级上·新疆喀什·期中)(1)端午节是我国传统节日,这一天全国各地粽叶飘香。煮粽子时,人们在较远处就会闻到粽子的香味,这是 现象;
(2)如图,是我国古代的一种取暖用具——黑漆描金手炉。在手炉中装满热水后抱在怀中,便可取暖,这是利用了 的方式改变内能,手炉中装热水,是利用了水的 较大;
(3)秋天到了,这正是丹桂飘香的金秋季节,微风吹过,花香怡人,这是 现象,桂花树叶上的两滴水珠接触后合成更大的一滴,这表明分子间存在 力。
四、实验题
16.(23-24九年级上·四川广安·期末)学校的物理实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置,进行探究“沙子和水的温度变化与吸收热量的关系”的实验,实验操作如下:
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的沙子和水;
(2)用相同的酒精灯火焰对两烧杯进行加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度。根据实验数据绘制出温度与时间的关系图像,如图乙所示;
(3)实验中,是通过比较 (选填“加热的时间”或“升高的温度”)来间接反映沙子和水吸收的热量的;
(4)分析图乙可知,水的比热容大,判断依据是 。
17.(23-24九年级上·辽宁大连·期末)夏天,某天中午小明来到海边,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子的温度比海水要高一些,由此猜想水和沙子吸热本领不相同,为了验证该猜想,他设计了下面的实验,实验装置如图所示,在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热。
(1)设计实验时,用两个相同的酒精灯对其加热,目的是使水和沙子在相同时间内吸收的热量 (填“相等”或“不相等”),从而通过 来表示水和沙子吸热的多少;
(2)在组装器材时,发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,应适当将 (填“A处向上”或“B处向下”)调整;
(3)在实验中,应不停地用搅拌棒搅动水和沙子,其目的是: ;
质量/g
温度升高10℃所需要的时间/s
温度升高20℃所需要的时间/s
温度升高30℃所需要的时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220
(4)实验数据记录如下表:
分析表中的实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度,沙子吸收的热量 (选填“大于”或“小于”)水吸收的热量;
(5)通过上述结论分析可知,如果给质量相同的水和沙子加热相同的时间,则 (选填“沙子”或“水”)升高的温度会更高些。
五、计算题
18.(23-24九年级上·四川广安·期末)琪琪同学学习了热学的相关知识后,想估算一下自家每天然气的利用效率是多少,于是她仔细记录了每天家中用于烧水、煮饭、炒菜等需要的时间,并把它们折算成烧水的时间,相当于每天将质量为30kg、初温为20℃的水烧开,并从家中的燃气表上读出当天消耗的燃气为2.8m3。已知c水=4.2×103J/(kg⋅°C),燃气的热值为1.5×107J/ m3,气压为标准大气压。
(1)假设燃气完全燃烧,且燃气燃烧放出的热量完全被水吸收,琪琪家理论上每天需要消耗多少立方米的燃气?
(2)琪琪家燃气的利用效率为多少?
19.(23-24九年级上·河南安阳·期末)如图所示为某种固体酒精炉,固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热效率,在炉中放入80g的固体酒精,当固体酒精燃烧完后,锅中2kg的水温度从20℃升高到了70℃。试问:[已知固体酒精的热值为,水的比热容是]
(1)若固体酒精完全燃烧,放出的热量是多少?
(2)固体酒精炉的热效率是多大?
(3)固体酒精炉热效率不高的一个原因。
20.(23-24九年级上·四川眉山·期中)氢气﹣汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作,可进行自由切换,小华驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地,两地相距250km,出发时油箱内汽油的质量为8kg,设氢气和汽油在气缸内均完全燃烧,轿车行驶中所受阻力恒定,全程分两个阶段,如图所示。
阶段一:轿车使用氢燃料从甲地出发,以25m/s的速度匀速行驶1h到达丙地,此过程中轿车牵引力的功率为20kW,消耗了0.8kg氢气。
阶段二:从丙地开始,由于氢气不足,小华切换汽油为燃料,轿车仍以25m/s的速度匀速行驶,此过程中发动机的效率为25%。
(1)求轿车行驶过程中受到的阻力;
(2)在使用氢燃料的情况下,求轿车发动机的效率;
(3)请通过计算说明小华最终能否到达乙地;(q氢气=1.5×108J/kg、q汽油=4×107J/kg)
21.(23-24九年级上·山东烟台·期末)受强冷空气影响,近期烟威地区普降大到暴雪,积雪深度已突破历史记录。我市公路事业发展中心以雪为令,科学调配人员和车辆设备,及时开展清雪保畅工作,为群众的平安出行保驾护航。如图是正在作业的推雪车,额定功率为,当推雪车在平直场地上以额定功率进行积雪消理工作时,在内匀速前进了。求:
(1)推雪车做了多少功。
(2)推雪车以额定功率匀速前进时受到的阻力。
(3)若在这内消杔了柴油,那么推雪车的效率是多少。(已知柴油的热量)
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!22
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题01 内能及其利用
【考点清单】
清单01 分子动理论 2
清单02 内能和热量 2
清单03 比热容 3
清单04 热机 4
清单05 内燃机 4
清单06 热机效率 4
【考点突破】
清单01 分子动理论 5
考点1:物质的构成 5
考点2:扩散现象 5
考点3:分子间的作用力 6
考点4:分子动理论的现象解释 7
清单02 内能和热量 9
考点1:改变物体内能的方式 9
考点2:能量的转化 9
考点3:比较不同燃料的热值 11
考点4:热值公式及相关计算 12
清单03 比热容 14
考点1:比较不同物质的吸热能力 14
考点2:生活中水比热容的利用 14
考点3:自然界利用水的比热容调节气候 17
考点4:计算物体温度变化时的吸放热 18
考点5:冷热混合时温度变化和热交换 19
清单04 热机 22
考点1:热机的种类和识别 22
考点2:热机的能量转化 22
清单05 内燃机 24
考点1:汽油机的构造与工作过程 24
考点2:柴油机的构造与工作过程 24
考点3:火箭的构造与工作原理 25
清单06 热机效率 27
考点1:提高热机效率的方法 27
考点2:热机效率的计算 27
【实战演练】
清单01 分子动理论
1. 分子动理论:
物质是由大量的 分子 组成的;分子都在不停地做无规则运动;分子间存在 引 力和 斥 力。
2. 扩散现象:
(1)定义:由于分子运动,不同物质在相互接触时彼此进入对方的现象。
(2)说明:分子在 不停 的做无规则运动、分子间存在_间隙__。
(3)影响因素:扩散现象跟温度有关,温度越高,扩散进行得越 快 。
(4)示例:闻香气
【提示】
分子是不能用肉眼直接观察到的,凡是能用肉眼直接观察到的小物体(如灰尘、花粉等)都不是分子.
清单02 内能和热量
1. 热运动:
人们常常把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。温度反映了热运动与温度的关系,温度越 高 ,分子热运动越剧烈.
2. 物体的内能
(1)定义:构成物体的所有分子的_动能_与分子间相互作用的_势能__的总和,叫做物体的内能。
(2)影响因素:
物体的内能与温度、分子的多少、分子的种类、结构、状态等因素有关;一切物体在任何情况下都有内能
3. 改变物体内能的方式
改变方式
热传递
做功
定义
内能的形式从一个物体向另一个物体直接传递叫热传递。
从其他形式的能转化为内能或内能转化为其他形式的能,叫做做功。
实质
内能的 转移
机械能和内能的相互 转化
示例
煮饭、热水袋取暖
钻木取火、搓手取暖
说明
①条件:物体间存在 温度差 ;②规律:高温物体放出热量,内能 减小 ,温度 降低 ;低温物体吸收热量,内能 增大 ,温度升高
做功改变内能的两种情况:对物体做功,物体内能增大 ;物体对外做功,内能减小
联系
做功和热传递改变内能是等效的,没有看到改变内能的具体过程,就无法判断物体内能改变的原因
3. 燃烧:放出热量
(1)热量:在热传递过程中,转移内能的多少叫做热量,用Q表示,单位是焦耳(J)。
(2)热值:燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料质量m的比,叫做这种燃料的热值,用q表示,单位是J/kg。
(3)表达式:
4. 理解
(1)酒精的热值是3.0×107 J/kg,表示1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107 J。
(2)热值是燃料本身的一种特性,它与燃料的种类有关,与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系
【提示】对于气体燃料来说,热值,热值单位为“J/m3”.
5. 温度、热量和内能的关系:
①温度是一个状态量,通常用“是”、“物体的”等词描述.物体的温度升高,内能增大,但不一定是吸了热;
②热量是一个过程量,不能离开热传递,通常用“吸收”、“放出”等词修饰,不能用“有”、“含有”、“物体的”等词修饰.物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高.如晶体熔化、液体沸腾的过程
③内能是一个状态量,通常用“物体的”、“物体有”等词修饰.物体内能增加,不一定是吸收了热量.物体内能增加,温度不一定升高
清单03 比热容
1. 物理意义:比热容是描述物质吸热本领强弱的物理量。
2. 定义:
质量为m的某种物质,从外界吸收的热量为Q,温度升高了△t,则叫做这种物质的比热容,用符号c表示,单位: J/(kg·℃) ,读作:耳每千克摄氏度。
3. 水的比热容及意义
水的比热容是4.2×103 J/(kg•℃),它表示的物理意义是:质量为1 kg的水温度升高(或降低)1 ℃时,吸收(或放出)的热量是4.2×103焦。
4. 水的比热容的应用
制冷剂、散热剂、调节气候。
5. 吸放热公式
(1)吸热公式:Q吸=cm(t-t0);
(2)放热公式:Q放=cm(t0-t).其中c表示比热容,m表示物体的质量,t0表示初温,t表示变化后的温度即末温;
(3)比热容与物质的种类和状态有关,与物质的质量大小、温度的高低、吸收或放出的热量的多少无关
【提示】
在常见的物质中,水的比热容最大,但并非所有跟水有关的应用都应用了水比热容大的这一特性.
清单04 热机
1. 定义:通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
2. 原理
3. 种类:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等
清单05 内燃机
1. 定义:燃料在气缸内燃烧产生动力的热机
2. 分类:汽油机和柴油机
3. 工作过程
(1)每个工作循环分为四个冲程:吸气 冲程、压缩 冲程、做功 冲程和排气 冲程。
(2)一个工作循环中只有做功 冲程是靠燃气推动活塞做功,其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成
(3)压缩冲程中机械能 转化为 内能 ,在做功冲程中,内能 转化为 机械能 。
清单06 热机效率
1. 定义:热机所做有用功与所用完全燃烧放出的热量之比,叫做热机的效率。
2. 公式:
3. 能量流向
4. 提高热机效率途径
①让燃料尽可能充分燃烧,如:将煤粒磨成煤粉、加大送风量等;
②利用废气的能量;
③机件间保持良好的润滑、减小摩擦
清单01 分子动理论
考点1:物质的构成
1.(23-24九年级上·辽宁盘锦·期末)某大学的同学们制作出了一种新型防菌“纳米纸”,这种纸“油水不沾”,细菌也无法停留在上面(如图)下列说法中正确的是( )
A.“油水不沾”的原因是纳米纸分子间无空隙
B.这种纸使细菌中的分子不能做无规则运动
C.这种纸与油、水的分子间只有斥力没有引力
D.纳米纸上互相接触的两滴油能立即结合成一滴是因为分子引力的作用
【答案】D
【详解】A. 分子之间有空隙,只是空隙较小,故A错误;
B. 一切分子都在不停地做无规则运动,故B错误;
C. 分子间的引力和斥力是同时存在的,故C错误;
D. 因为分子间有引力,所以靠得很近的两滴油能自动结合成一滴,故D正确。
故选D。
2.(23-24九年级下·陕西榆林·期中)如图所示为城市建设过程中用到的喷淋除尘装置,利用特殊的喷水头把水“雾化”,从而起到降低周围空间灰尘含量的效果。以下相关描述正确的是( )
A.喷水头把水“雾化”,这是汽化现象
B.尘土、分子、电子的空间尺度依次减小
C.喷淋除尘的原理是带电体具有吸引轻小物体的性质
D.工地施工时尘土飞扬,说明了分子在永不停息地做无规则运动
【答案】B
【详解】A.当水被喷水头雾化时,液态的水被分散成微小的水滴,这些微小的水滴在空气中形成了我们看到的“雾”。这个过程虽然看起来像是水变成了气体,但实际上,这些微小的水滴仍然是液体状态,只是由于它们的尺寸非常小,使得它们在空气中形成了类似气体的效果,故A错误;
B.尘土是肉眼可见的,空间尺度大于分子,物体是由分子构成的,分子是由原子构成的,原子是由位于中心的原子核和核外电子构成的,因此尘土、分子、电子的空间尺度依次减小,故B正确;
C.喷水除尘的原理主要是通过将水雾化成微小水滴,这些水滴在空气中迅速扩散并与空气中的粉尘颗粒发生碰撞,从而将粉尘颗粒润湿、凝结,使其逐渐增大并在重力作用下下沉到地面,实现除尘效果,并不是带电体具有吸引轻小物体,故C错误;
D.分子很小,肉眼根本看不到,工地施工时尘土飞扬属于机械运动,并不能说明分子在永不停息的做无规则运动,故D错误。
故选B。
3.(23-24九年级下·河北邯郸·期中)小红的湿衣服在阳光下晒干了。下列用分子的观点解释这一变化错误的是( )
A.水分子的质量变小了 B.水分子的间隔变大了
C.水分子在不断运动 D.温度越高,水分子运动越快
【答案】A
【详解】湿衣服在阳光下晒干的过程,发生了汽化现象,需要吸收热量。
A.质量是物体的一种属性,与状态无关,故水分子的质量不变,故A错误,符合题意;
B.水发生汽化后变成水蒸气,气体分子的间隔更大,故水分子的间隔变大了,故B正确,不符合题意;
CD.构成物质的分子不停的做无规则的热运动,温度越高,分子运动越剧烈,故温度越高,水分子运动越快,故CD正确,不符合题意。
故选A。
考点2:扩散现象
4.(23-24九年级下·甘肃定西·期中)桃花盛开的季节,小明漫步于生态园,闻到阵阵花香,闻到花香是因为分子 ;他看到树叶上的两滴小水珠接触后合成更大的一滴,这表明分子间存在 。
【答案】 在不停地做无规则运动 引力
【详解】[1]闻到阵阵花香,为扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
[2]分子间存在作用力,即分子引力和分子斥力,树叶上的两滴小水珠接触后合成更大的一滴,体现了分子间存在引力。
5.(23-24九年级上·江西赣州·期末)在“八月桂花遍地开”的旅游胜地,游人很远就能闻到桂花芳香。这是一种 现象,说明花粉分子在永不停息地做 。
【答案】 扩散 无规则运动
【详解】[1][2]在每年的“八月桂花遍地开”的旅游季节,游人很远就能闻到桂花芳香,是因为花中含有香味的分子在不断的运动,扩散到空气中,进入鼻腔引起嗅觉,说明了分子在不停地做无规则运动。
6.(23-24九年级上·湖南株洲·期末)书香校园是我们成长的地方,如图所示的一组校园美景,其中能说明分子无规则运动的是( )
A.丁香芳香四溢 B.湖面波光粼粼 C.娇艳的花朵绽放 D.柳絮漫天飞舞
【答案】A
【详解】A.丁香芳香四溢,是香味分子进入鼻子的扩散现象,说明分子在做无规则的运动,故A符合题意;
B.湖面波光粼粼,是水在做机械运动,不是分子的热运动,故B不符合题意;
C.娇艳的花朵绽放,是花朵做机械运动,不是分子的热运动,故C不符合题意;
D.柳絮漫天飞舞是柳絮在做机械运动,不是分子的热运动,故D不符合题意。
故选A。
考点3:分子间的作用力
7.(23-24九年级上·湖南长沙·期末)如图甲所示,两块表面干净的铅柱压紧后可吊起重物,说明分子之间存在 ;如图乙是我国用火箭发射探测器时的壮观情景,火箭使用液态氢作燃料,主要是因为它的 大。
【答案】 引力 热值
【详解】[1]分子间存在相互作用的引力和斥力,两块表面削平的铅柱压紧后可吊起重物,说明了分子间存在引力。
[2]火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,与其它燃料相比,在完全燃烧相同质量的燃料时,可以放出更多的热量。
8.(23-24九年级上·湖南长沙·期末)如甲图所示,两铅块挤压后不易分开的实验现象说明分子间存在 ,如乙图所示,活塞压下去后硝化棉燃烧的实验现象说明对物体做功物体的 增加。
【答案】 引力 内能
【详解】[1]两个压紧的铅块能吊起钩码而不分开,是由于分子间存在引力。
[2]当把活塞迅速压下去后,活塞压缩气体做功,气体的内能增加,温度也会随之升高,当温度达到棉花的燃点时,会看到硝化棉燃烧,该现象说明了外界对物体做功,物体的内能会增加。
9.(23-24九年级上·四川眉山·期中)下列与分子相关的描述中说法正确的是( )
A.一升水和一升酒精混合后,总体积小于两升,表明分子可以被压缩
B.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
C.在做墨水滴入水中的扩散实验中,我们看到墨水的分子在运动
D.“破镜难圆”,不能说明分子间有斥力
【答案】D
【详解】A.一升水和一升酒精混合后,总体积小于两升,表明分子之间有间隙,故A错误;
B.因为海绵内有空隙,所以用手捏海绵,海绵的体积变小,说明力可以使物体发生形变,不能说明分子间有间隙,故B错误;
C.在做墨水滴入水中的扩散实验中,水分子很小,肉眼是无法看到分子运动的,故C错误;
D.分子间作用力的大小与分子间的距离有关,当分子间的距离大到一定程度时,分子间的引力和斥力可以忽略不计。镜子打破后,再拼凑在一起,接触处的分子之间的距离大大增加,此时分子间的作用力十分微弱,因此不能说明分子间有斥力,故D正确。
故选D。
考点4:分子动理论的现象解释
10.(24-25九年级上·内蒙古巴彦淖尔·期末)川菜口味清鲜,醇浓并重,以善用麻辣著称,自古就有“吃在中国,味在四川”的美誉。下列由川菜烹调所联想到的物理知识中错误的是( )
A.蒸馒头时燃料的化学能转化成的内能越多,能量转化效率越高
B.炒回锅肉主要是通过热传递的方式增大肉的内能
C.小笼蒸牛肉在加热时温度越高,含有的热量越多
D.远处能闻到火锅的鲜香味这说明分子在不停地做无规则运动
【答案】C
【详解】A.蒸馒头时燃料的化学能转化成馒头的内能,转化成的内能越多,能量转化效率越高,故A正确,不符合题意;
B.炒回锅肉时,肉从热锅中吸收热量,主要是通过热传递的方式增大肉的内能,故B正确,不符合题意;
C.热量是过程量,不能说“含有的热量”,故C错误,符合题意;
D.远处能闻到火锅的鲜香味是扩散现象,这说明分子在不停地做无规则运动,故D正确,不符合题意。
故选C。
11.(23-24九年级上·河南安阳·期末)如图所示是我们常吃的油炸薯条,将薯条切成长条的形状,放入沸腾的油锅中,一会就会变大、变黄。油锅里的油升温比较快是因为它的比热容 (选填“大”或“小”);薯条放入油锅中会变大是因为里面的空气受热膨胀,对外 的结果;当油炸薯条端上桌,我们立即闻到薯条的香气,这是 的现象。
【答案】 小 做功 扩散
【详解】[1]吸收相同的热量,质量一定时,比热容小,升温快,油的比热容小,升高的温度比较快。
[2]空气受热膨胀,对外做功,将内能转化为机械能。
[3]闻到薯条的香气,这是香味分子在运动,是扩散现象。
12.(23-24九年级上·陕西西安·期末)如图所示,盛夏时节,百花绽放,四溢的花香引来了长喙天蛾,它们在空中吸食花蜜,花蜜吸引来长喙天蛾是 现象,这种现象表明 ;人们通常以 为单位来量度分子。
【答案】 扩散 一切物质的分子都在不停地做无规则运动 10-10m
【详解】[1]两种不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫做扩散,四溢的花香是扩散现象。
[2]扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
[3]分子很小,需用电子显微镜才能看到,通常以10-10m为单位来量度分子。
清单02 内能和热量
考点1:改变物体内能的方式
13.(23-24九年级上·辽宁大连·期末)在学校科技节活动中,小明用饮料瓶自制了火箭模型,如图,他在瓶子的内侧壁安装了一个遥控电火花发生器(按下按钮会产生电火花)。演示时从瓶口喷入雾状酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的按钮,纸筒立即飞出,关于此过程分析正确的是( )
A.酒精没有完全燃烧的情况下,热值将变小
B.纸筒飞出后瓶内气体的内能减少,温度降低
C.燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D.能闻到了浓浓的酒精味,这是因为分子间存在斥力
【答案】B
【详解】A.热值是燃料的一种特性,其大小只与燃料的种类有关,与燃料是否充分燃烧无关,所以酒精不完全燃烧时热值不变,故A错误;
B.气体对纸筒做功,纸筒飞出,瓶内气体内能减小,温度降低,气体内能转化为纸筒的机械能,故B正确;
C.燃气推动纸筒飞出去,将内能转化为机械能,而内燃机的做功冲程也将内能转化为机械能,因此燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程,故C错误;
D.能闻到酒精的气味说明酒精分子在永不停息地做无规则运动,故D错误。
故选B。
14.(多选)(23-24九年级上·广西柳州·期中)如图所示描述的物理过程,下列分析不正确的是( )
A.图甲:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加
B.图乙:小朋友从滑梯上下滑过程,通过热传递增加了内能
C.图丙:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能不变
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
【答案】ABC
【详解】A.图甲:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能减少,故A错误,符合题意;
B.图乙:小朋友从滑梯上下滑过程,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,是通过做功的方法增加了内能,故B错误,符合题意;
C.图丙:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的内能增加,温度升高,故C错误,符合题意;
D.图丁:汽缸内的气体推动活塞向下运动,是做功冲程,此冲程中气体的内能转化为活塞的机械能。故D正确,不符合题意。
故选ABC。
15.(多选)(23-24九年级下·北京海淀·期中)关于图中所示的几个实验情景,下列说法正确的是( )
A.图甲:两个压紧的铅块不会被重物拉开,说明固体分子间只存在引力
B.图乙;从迅速压下活塞到硝化棉燃烧起来的过程中,活塞的机械能转化为筒内气体的内能
C.图丙;抽掉玻璃板,两个瓶中的气体颜色逐渐变得均匀,说明瓶中气体分子在做无规则运动
D.图丁、戊;用相同的电热器加热质量相等的水和食用油,经过相同时间,发现食用油的温度升高较多,说明食用油的比热容较大
【答案】BC
【详解】A.分子间存在引力和斥力,两个压紧的铅块不会被拉开,此时表现为引力,并不是说明固体分子间只存在引力,故A错误;
B.图乙中,迅速压下活塞,活塞对筒内气体做功,将活塞的机械能转化为气体的内能,温度升高使硝化棉燃烧起来,故B正确;
C.图丙中相互接触的两种物质彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象表明分子是不停地做无规则运动,故C正确;
D.图丁和图戊中用相同的电热器加热质量相等的水和食用油,加热时间相同,它们吸收的热量也相等,根据公式Q吸=cmΔt
可知,吸收的热量相同,质量也相同时,温度升高越多,物质的比热容越小,所以食用油的比热容较小,故D错误。
故选BC。
考点2:能量的转化
16.(23-24九年级上·江西鹰潭·期末)神舟十五号载人飞船于2022年11月29日23时08分发射成功。如图所示为“长征二号F遥十五火箭”运载火箭,它采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。煤油燃烧过程中,其热值大小 ,燃气燃烧过程是将 能转化为内能。
【答案】 不变 化学
【详解】[1]热值是燃料的一种特性,与质量无关,液氧煤油燃烧过程中,其热值大小将不变。
[2]液氧煤油燃烧,经过化学反应,产生内能,将化学能转化为燃气的内能。
17.(23-24九年级上·广东河源·期末)【亚运会主题】2023年9月23日,第19届亚运会在杭州隆重开幕,如图所示,杭州亚运会倒计时200天时,千架无人机点亮西湖夜空,无人机在空中发光时,将 能转化为 能和光能,在转化的过程中,能的总量 (选填“增大”“减少”或“不变”)。
【答案】 电 机械 不变
【详解】[1][2]无人机在空中发光时,消耗电能,产生光能,且无人机的机械能增大,将电能转化为机械能和光能。
[3]在转化的过程中,能的总量不变,遵守能量守恒定律。
18.(23-24九年级上·青海西宁·期末)目前新能源汽车在全球范围内受到了越来越多的关注,众多汽车制造商纷纷加入新能源汽车的研发和生产中。电动汽车充电时,是将电能转化为 能,电动汽车行驶时,主要将电能转化为 能。
【答案】 化学 机械
【详解】[1]电动汽车充电时,相当于用电器,是将电能转化为化学能。
[2]电动汽车行驶时,消耗电能,是将电能转化为机械能。
考点3:比较不同燃料的热值
19.(23-24九年级上·福建莆田·开学考试)为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同。
(1)实验中应控制燃料燃烧的 (选填“时间”或“质量”)相同,根据 比较燃料燃烧放出热量的多少;
(2)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后,小明根据各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图乙所示的图像,则可初步判断燃料 的热值大;
(3)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示,根据丙图像燃料1和燃料2的热值之比为 。
【答案】(1) 质量 温度计上升的示数
(2)b
(3)8∶3
【详解】(1)[1][2]根据控制变量法,实验中应控制燃料燃烧的质量相同,通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少,温度计升高的温度越高,说明燃料放出的热量越大。
(2)由图乙知,当燃料燃尽时,图线b的温度变化大,说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多,则b的热值大。
(3)对于燃料来说,在相同的时间内放出的热量是相同的,根据图可知,燃料1用5min让水从20℃升高到100℃,5min到10min吸收相同的热量,根据公式Q放=mq、Q吸=cmΔt可知2c水m水Δt1=mq1
对于燃料2来说,燃料2用15min让水从20℃升高到80℃,根据公式Q放=mq、Q吸=cmΔt可知c水m水Δt2=mq2
解得两种燃料热值之比为q1∶q2=2Δt1∶Δt2=160℃∶60℃=8∶3
20.(23-24九年级上·云南德宏·期末)如图所示,小潇准备了甲、乙、丙三个相同的装置,来探究不同物质的比热容和不同燃料的热值,其中液体质量、燃料质量均相等。
(1)探究不同物质的比热容时:
①应选择 两图进行实验;应该 安装实验器材(选填“自上而下”或“自下而上”);
②不同物质吸热的多少是通过 来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”);
③小潇根据测得的实验数据,画出了a、b两种液体温度随时间变化的图像(如图丁所示),由图可知, 液体的比热容较大。若a的比热容是,b的比热容是,则= (填数量关系)。
(2)探究不同燃料的热值时应选择 两图进行实验,实验时比较燃料热值的大小是通过 来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”);燃料1在燃烧过程中,其热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 甲、丙 自下而上 加热时间 b 甲、乙 温度计示数 不变
【详解】(1)①[1]比较不同物质的比热容,应控制燃料相同而吸热物质不同,选择甲、丙两图进行实验。
[2]酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,因此必须按照自下而上的顺序进行。
② [3]实验加热的时间越长,相同燃料燃烧的质量越多,放出的热量越多,液体吸收的就越多,故通过加热时间来反映物质吸热的多少。
③ [4][5]由图丁知道,液体a在10min钟内温度上升40℃,质量相同的液体b在20min钟内温度上升40℃,所以它们吸收热量
由知道,a液体的比热容为
(2)[6][7]为了比较不同燃料的热值,要用相同质量的不同燃料,加热质量相同的同种液体,由知道,温度计上升的示数越高,故燃料热值的大小是通过温度计的示数来反映的;被加热的液体吸收的热量越多,则燃料完全燃烧放出的热量越多,这种燃料热值越大,故应选择甲、乙两图进行实验。
[8]热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,与其是否燃烧和燃烧是否充分无关,所以在燃烧的过程中,燃料的热值将不变。
考点4:热值公式及相关计算
21.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)质量为1kg的水温度由10℃升高到30℃,水吸收的热量是 J,这些热量相当于完全燃烧 g酒精。()
【答案】 8.4×104 2.8
【详解】[1]质量为1kg的水温度由10℃升高到30℃,水吸收的热量是
[2]由题意可知,水吸收的热量与酒精完全燃烧释放的热量相等,则
这些热量相当于完全燃烧酒精的质量为
22.(23-24九年级上·广西柳州·期中)某家用轿车的发动机是四冲程汽油机。它在 冲程将内能转化为机械能;该轿车消耗汽油10kg,这些汽油完全燃烧放出 J的热量。()
【答案】 做功 4.6×108
【详解】[1]内燃机的做功冲程将内能转化为机械能,为内燃机提供动力,压缩冲程将机械能转化内能。
[2]汽油完全燃烧放出的热量
23.(23-24九年级上·湖南常德·期末)攀枝花日照丰富,为了节约能源,攀枝花很多屋顶都安装了太阳能热水器。已知某太阳能热水器储水箱内盛有50kg的水,在阳光照射下,水的温度从20℃升高到59℃,已知c=4.2×103J/(kg·℃)。求:
(1)水吸收的热量;
(2)这些热量相当于完全燃烧多少煤气放出的热量。(q=3.9×103J/m3)
【答案】(1)8.19×106J
(2)0.21m3
【详解】(1)水吸收的热量
(2)煤气用量
清单03 比热容
考点1:比较不同物质的吸热能力
24.(24-25九年级上·内蒙古巴彦淖尔·期末)如图所示,甲、乙、丙三图中装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)下列说法正确的是 ;
A.比较不同燃料的热值,可以选择乙、丙两图
B.比较不同燃料的热值,可以选择甲、丙两图
C.比较不同液体的比热容,可以选择甲、丙两图
D.比较不同液体的比热容,可以选择乙、丙两图
(2)为了研究不同物质的吸热能力,利用其中两幅图进行实验,根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图所示:
①实验中,用 (填序号)间接反映液体吸收热量的多少;吸收相同热量时,通过比较 (填序号)来判断吸热能力的强弱;
A.加热时间 B.温度计示数的变化
②由图可以看出, 液体的比热容较大;
③如果已知b液体的比热容是,则a液体的比热容是 ;
(3)本实验中用到的实验探究方法有: , 。
【答案】(1)C
(2) A B b 900
(3) 控制变量法 转换法
【详解】(1)AB.为了比较不同燃料的热值要用不同的燃料,应加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验,故AB错误;
CD.为了比较不同液体的比热容,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,进而判断两种液体比热容的大小关系,应选择甲和丙两图进行实验,故C正确,D错误。
故选C。
(2)[1]要研究不同物质的吸热能力,用相同热源给不同的物质加热,在相同时间内,物体吸收的热量相同,不同时间内,物体吸收的热量不同,所以不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。故选A。
[2]当不同的物质吸收相同热量时,通过比较温度计示数的变化(温度变化情况),可以判断其吸热能力的强弱。故选B。
[3][4]由图示图像可知,a和b升高相同的温度,如温度都升到80℃,a需要的是时间是10min,b需要的时间是20min,b需要更长的加热时间,这也就说明了b的吸热能力强一些,a的吸热能力弱,所以b液体的比热容较大。升高相同的温度,a和b加热时间之比为,则吸收的热量之比为,根据,质量相同,则吸热和比热容成正比,所以a和b比热容之比为,所以a液体的比热容为
(3)[1][2]为了比较不同液体的比热容,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,进而判断两种液体比热容的大小关系,这用到了控制变量法;不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映,这应用了转换法。
25.(23-24九年级上·宁夏银川·期末)小红做早餐时发现,在同样情况下,煮沸一锅牛奶与煮沸同质量的豆浆用的时间不同,这是为什么呢?于是她想探究比较牛奶和豆浆的吸热能力。
(1)她提出的问题:质量相同的不同种物质,升高相同的温度,吸收的热量一样吗?
(2)她提出以下两种猜想:
A.牛奶吸收的热量多;
B.豆浆吸收的热量多。
(3)为了验证自己的猜想,她设计了如图1所示的实验装置。在实验中,除铁架台、酒精灯、金属盒、石棉网、牛奶、豆浆、火柴外,还需要 和 。
(4)小红按照实验方案进行实验,记录的实验数据如下表:
加热时间
0
2
4
6
8
10
温度
牛奶
20
25
30
35
40
45
豆浆
20
30
40
50
60
70
请你在图2中画出牛奶和豆浆的温度随时间变化的图象 ;
(5)通过分析数据和图象,可验证小红的 种猜想是正确的(填序号),得出的结论是: 。
【答案】 温度计 秒表(或停表、钟表) A 见解析
【详解】
[1][2]为了测量牛奶和豆浆的温度,需要温度的测量工具温度计,为了测量时间,需要用秒表或停表、钟表。
[3]分别将实验数据中牛奶和豆浆加热时间和对应温度的点在图象中标出,再连接各点,如图所示:
[4][5]由表格中数据知,相同质量的牛奶和豆浆加热相同的时间,即吸收相同的热量,牛奶升高的温度小于豆浆升高的温度,说明牛奶的吸热能力强;因此可得出结论:相同质量的不同物质,升高相同温度,吸热本领强的物质,吸收热量多。
考点2:生活中水比热容的利用
26.(23-24九年级上·山东菏泽·期中)暑假,小美赤脚在海边烈日下的沙滩上游玩时,感觉到沙子热得烫脚,这是因为沙子的 比水小的原因造成的。晚上入住海边宾馆后发现,此房间只有一面墙上有窗户,当小美打开窗户后,有阵阵凉风吹入房间。据此判断,小美居住的房间窗户是 (填“面向大海”或“面向陆地”)。
【答案】 比热容 面向内陆
【详解】[1]烈日下,沙子热得烫脚,而海水却冰凉,说明沙子升温多,水升温少,原因是水的比热容大,由可知,吸收相同的热量,水温度变化量小。
[2]由于水的比热容大,所以晚上水降温慢,温度较高,热空气上升,陆地低温空气过来补充,就会形成由陆地吹向海洋的风,所以有阵阵凉风吹入房间,说明小美居住的房间窗户是面向陆地的。
27.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)“绿水青山就是金山银山”,环境就是民生,保护好水资源十分重要,水对生态环境、气候有一定的调节作用,这是因为水的 比较大。
【答案】比热容
【详解】水的比热容较大,相同质量的水与沙土,吸收或放出相同热量,水升高或降低的温度较少,故水对生态环境、气候有一定的调节作用。
28.(23-24九年级上·四川成都·期末)沱江两岸是简阳市民夏天休闲纳凉的好去处,站在沱江边上明显感觉凉爽,其主要原因是水的 大的特性。闻到两岸的河鲜、烧烤味,从物理学的角度来讲,这是 现象。
【答案】 比热容 扩散
【详解】[1]水的比热容较大,质量相等的水和其他物质相比,吸收同样的热量时,由于水的比热容大,水比其他物质温度升高的小,所以人站在沱江边上明显感觉凉爽。
[2]闻到两岸的河鲜、烧烤味儿,是气味分子进入空气,并运动到市民身边,从物理学的角度来讲,这是扩散现象。
考点3:自然界利用水的比热容调节气候
29.(23-24九年级上·河北邢台·期末)中央气象台每天都会发布全国主要城市的天气预报,如图列出的是2017年6月4日沿海城市天津和内地城市磁县的气温情况.请根据两座城市的气温变化情况判别城市名称,甲是 ,你判别的依据是 。
【答案】 天津海水的比热容较大 沿海城市昼夜温差较小
【详解】[1][2]由于水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,在吸收或放出相同热量时,温度变化值较小。天津是沿海城市,紧邻大海,所以昼夜温差小;西安是内地城市,水较少,因此昼夜温差比较大。所以甲是天津,乙是西安;判断的依据是海水的比热容较大,沿海城市昼夜温差较小。
30.(23-24九年级上·山东济宁·期末)我国幅员辽阔,跨纬度较广,距海远近差距较大,加之地势高低不同,地形类型及山脉走向多样,因而形成了多种多样的气候,青岛和济宁是处于同纬度的两个城市,如表是2023年12月4日两个城市的气温情况。
2023年12月4日
城市A晴-5~4℃
城市B晴0~6℃
(1)由纬度相同可知,在晴朗的气候条件下,两个城市的光照条件是相同的;依据表中的气温情况,可以判断城市A是 (选填“青岛”或“济宁”);
(2)沿海地区炎热晴朗的天气易形成海陆风。海陆风是由于地面和大海升降温快慢不同,从而使空气对流形成的,其中把海面吹向陆地的风称为海风,把陆地吹向海面的风称为陆风。图甲和图乙所示的海陆风形成示意图中,图 反映的是白天海风的形成。
【答案】 济宁 乙
【详解】[1]由纬度相同可知,在晴朗的气候条件下,两个城市的吸热和放热情况是相同的,在相同时间内吸收或放出的热量相同,由于水的比热容大于砂石的比热容,在质量相同、吸收热量相同的情况下,水的温度变化较较小,所以B是沿海城市,B是青岛,A是济宁。
[2]由于地面和海水的比热容不同,海水的比热容大于陆地的比热容,在同样太阳光的照射下,地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气形成对流,白天,地面比大海升温快,地面热空气密度较小,热空气上升,海面较冷的空气就会来补充,于是冷空气沿海面吹向陆地,形成海风,故乙图是海风。
31.(23-24九年级上·福建泉州·期末)如图所示,我国东部地区为世界上典型的季风气候区,冬季盛行从亚欧大陆内部吹来寒冷干燥的什么方向风?用学过地理和物理知识解释这种季风气候的成因。
【答案】见解析
【详解】冬季盛行从亚欧大陆内部吹来寒冷干燥的东北风(或西北风或偏北风)。这是因为冬季西北方向亚欧大陆泥沙的比热容小、降温快,其上空冷空气(密度大)下降形成极地高气压区,而东南沿海海洋的海水比热容大、降温慢,温度较高,热空气(密度小)上升,形成低气压区,地面附件的冷空气就从西北内陆的高压区吹向东南沿海的低压区,形成寒冷干燥的冬季风。
考点4:计算物体温度变化时的吸放热
32.(23-24九年级上·四川广安·期末)生活中处处有物理。铃铃的妈妈买了一个暖水袋,袋中装水取暖是因为水的 。若暖水袋内装有质量为2kg、初温为90℃的水,当暖水袋内的水放出1.68×105J的热量后,水的末温是 ℃。[已知水的比热容为]
【答案】 比热容大 70
【详解】[1]热水袋中装水取暖是因为水的比热容大,在温度变化量相同时,放出的热量更多。
[2]水温的变化量
水的末温
33.(23-24九年级上·四川眉山·期中)用相同电热棒给水和某种液体加热,这两种液体的温度随加热时间的图线如图所示,若这两种液体的质量相同,则某液体的c= ;若这两种液体的比热容关系为c水=2c液,则m水∶m液= 。[]
【答案】
【详解】[1][2] 用相同电热棒给水和某种液体加热,则相同时间内吸收热量相同。由图可知,同样加热120s,吸收相同的热量,甲升温20℃,乙升温60℃,若这两种液体的质量相同,根据可知,甲的比热容较大,所以甲是水,乙是未知液体。质量和吸收热量相同,则甲乙的比热容和温度变化量成反比,所以甲乙的比热容之比为
则某液体的比热容为
若这两种液体的比热容关系为c水=2c液,根据,则水和某种液体的质量之比为
34.(23-24九年级上·江西赣州·期末)实验时小丁用煤炉给l00kg的水加热,同时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2kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤的热值约为3×107J/kg。求:
(1)经过6min时间加热,水增加的内能;
(2)该煤炉烧水时的效率。
【答案】(1)2.52×107J
(2)42%
【详解】(1)由图像知道,水升高的温度
由知道,水增加的内能
(2)煤完全燃烧产生的热量
该煤炉烧水时的效率
考点5:冷热混合时温度变化和热交换
35.A、B两物体质量相等、温度均为20℃,甲、乙两杯水质量相等,温度均为60℃,现将放A入甲杯、B放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了5℃,乙杯水温降低了10℃,不考虑热量的损失,则A、B两物体的比热容之比为( )
A.1︰2 B.3︰7 C.2︰3 D.4︰7
【答案】B
【详解】物体A放入甲杯水后,Δt水=5℃,则它们的共同温度为55℃,则ΔtA=55℃-20℃=35℃
水放出的热量Q放=c水m水Δt水
A吸收的热量Q吸=cAmAΔtA
根据热平衡方程Q放=Q吸
即c水m水Δt水=cAmAΔtA
代入相关数据得
物体B放入乙杯水后,Δt水′=10℃,它们的共同温度为变成50℃,则ΔtB=50℃-20℃=30℃
水放出的热量Q放=c水m水Δt水′
B吸收的热量Q吸=cBmBΔtB
根据热平衡方程Q放=Q吸
即c水m水Δt水′=cBmBΔtB
代入相关数据得
A、B两物体质量相等mA=mB,所以
故选B。
36.(23-24九年级上·安徽阜阳·期末)有甲、乙两个质量和初温都相同的金属球,先将甲球放入一杯热水中,热平衡时水的温度降低了Δt,然后将甲球取出,再将乙球放入该烧杯水中,水的温度又降低了Δt,上述过程中,甲球吸收的热量为Q甲,乙球吸收热量为Q乙,甲球比热容为c甲,乙球比热容为c乙,不考虑热量损失,不计球带走水的质量,则下列判断正确的是( )
A.Q甲>Q乙 B.Q甲<Q乙 C.c甲>c乙 D.c甲<c乙
【答案】D
【详解】AB.先后将甲、乙两球投入到同一杯水中,水降低的温度相同,由Q放=cmΔt可知,水先后两次放出的热量相等;热平衡时,甲、乙两球吸收的热量相同等于水放出的热量,即Q甲=Q乙=c水m水Δt
故AB错误;
CD.设水的初温为t0水,甲、乙两球的初温为t0球,热平衡时,甲球升高的温度为Δt甲=t0水-Δt-t0球
乙球升高的温度为Δt乙=t0水-2Δt-t0球
比较可知,乙球升高的温度小于甲球升高的温度;质量相同的甲、乙两球,吸收相同的热量,乙球升高的温度小于甲球升高的温度,根据可知,乙球的比热容大于甲球的比热容,故C错误,D正确。
故选D。
37.(22-23九年级上·重庆·阶段练习)在一标准大气压下,质量为10kg、初温为20℃的水吸收的热量为4.2×106J,则水的末温为 ℃;冷水温度是20℃,热水温度是80℃,为了使冷热水混合后的温度为40℃,不计热量损失,冷水和热水的质量比是 。
【答案】 100 2∶1
【详解】[1]质量为10kg、初温为20℃的水吸收的热量为4.2×106J,由比热容公式得
由于是在1标准大气压下,水沸腾时温度为100℃不变,故水的末温为100℃。
[2]若冷水的质量为m1,冷水的的初温为t1,热水的质量为m2,热水的的初温为t2,则冷水吸收的热量为Q吸=c水m1(t﹣t1),热水放出的热量为Q放=c水m2(t2﹣t),不计热量损失,冷水吸收的热量等于热水放出的热量,则Q吸=Q放,即c水m1(t﹣t1)=c水m2(t2﹣t)
整理得
清单04 热机
考点1:热机的种类和识别
38.(23-24九年级上·广西北海·期末)下列交通工具用热机获得动力的是( )
A.纯电动汽车 B.双燃料汽车
C.电动平衡车 D.自行车
【答案】B
【详解】A.纯电动汽车,将电能转化为机械能,靠电动机获得动力,故A不符合题意;
B.双燃料汽车,将内能转化为机械能,靠热机获得动力,故B符合题意;
C.电动平衡车,将电能转化为机械能,靠电动机获得动力,故C不符合题意;
D.自行车靠人力获得动力,故D不符合题意。
故选B。
39.(23-24九年级上·四川成都·期末)下列设备中,利用磁场对通电导体的作用原理工作的是( )
A.电动机 B.发电机 C.蒸汽机 D.电水壶
【答案】A
【详解】A.电动机利用通电导体在磁场中受力而运动,即磁场对通电导体的作用,故A符合题意;
B.发电机是利用电磁感应现象,当闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动,产生感应电流,故B不符合题意;
C.内能可转化为机械能,而蒸汽机就是利用这样的工作原理,故C不符合题意;
D.电水壶是利用电流的热效应,故D不符合题意。
故选A。
40.(23-24九年级上·福建宁德·期末)近年来我国先进装备层出不穷,民族自豪感倍增。以下装备的动力装置不属于是热机的是( )
A.玉兔号月球车 B.山东舰 C.歼20 D.长征五号火箭
【答案】A
【详解】山东舰、歼20、长征五号火箭都是利用热机提供动力的。因为月球上没有空气,且对动力要求是非常高,所以玉兔号月球车是利用电动机来提供动力的。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
考点2:热机的能量转化
41.(23-24九年级上·湖南株洲·期末)下列关于能量转化转移现象的说法中,正确的是( )
A.蓄电池充电时,化学能转化为电能 B.内燃机工作时,机械能化为内能
C.发电机发电时,将机械能转化为电能 D.电动机工作时,机械能转化为电能
【答案】C
【详解】A.蓄电池充电时,消耗电能,将电能转化为化学能储存起来,故A错误;
B.内燃机工作,压缩冲程时,将机械能转化为内能,做功冲程时,将内能转化为机械能,故B错误;
C.发电机发电时产生电能,将机械能转化为电能,故C正确;
D.电动机工作时,消耗电能,将电能转化为机械能,故D错误。
故选C。
42.(23-24九年级上·河南郑州·期末)图甲是小明用可乐瓶制作的水火箭,图乙是水火箭的示意图。小明先在瓶里装适量水,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气;打开阀门后,水从尾部的金属管向下喷出,水火箭向上飞向空中。下列分析错误的是( )
A.使用打气筒打气时能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同
B.水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程
C.水火箭升空过程中高压气体的内能转化为水火箭的机械能
D.在整个过程中,能量总量是保持不变的
【答案】B
【详解】A.向打气筒内打气的过程是机械能转化为内能,汽油机的压缩冲程中机械能转化为内能,能量转化方式是相同的,故A正确,不符合题意;
B.水从水火箭中喷出,是里面的气体对外做功,相当于内燃机的做功冲程,故B错误,符合题意;
C.水火箭升空过程中水从尾部的金属管向下喷出对瓶做功,将内能转化为水火箭的机械能故C正确,不符合题意;
D.根据能量守恒定律可知,水火箭向上飞向空中的过程中,内能转化成水瓶的动能和重力势能,由于摩擦一部分转化成内能,在整个过程中能量总量是保持不变的,故D正确,不符合题意。
故选B。
43.(23-24九年级上·湖南常德·期末)在燃油汽车行驶过程中,燃料的化学能一部分转化为 ,一部分转化成了热机和周围环境的 。
【答案】 机械能 内能
【详解】[1][2]在燃油汽车行驶过程中,燃料燃烧,将化学能转化为内能,有一部分通过做功冲程将内能转化为机械能,还有一部分转化为热机和周围环境的内能。
清单05 内燃机
考点1:汽油机的构造与工作过程
44.(23-24九年级上·四川广安·期末)如图所示是汽油机的一个冲程的示意图。下列关于热机的相关说法中,正确的是( )
A.该冲程是压缩冲程,是依靠飞轮等部件的惯性完成的
B.柴油机的吸气冲程中,吸入汽缸的物质为空气和柴油的混合物
C.为了提高汽油机的热机效率,可以使用热值更大的汽油
D.汽油机的做功冲程中,汽油的化学能转化为燃气的内能,再转化为活塞的机械能
【答案】D
【详解】A.由图可知,两个气门关闭,活塞下行,且火花塞产生电火花,为做功冲程,将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,故A错误;
B.在吸气冲程中,汽油机吸入的是汽油和空气的混合物,而柴油机吸入的只有空气,故B错误;
C.热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,与燃料的热值无关,故C错误;
D.汽油机的做功冲程中,汽油燃烧将汽油的化学能转化为燃气的内能,再通过做功转化为活塞的机械能,故D正确。
故选D。
45.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)如图所示,是汽油机工作循环中的 冲程,若该汽油机每分钟做功1200次,则飞轮的转速为 r/s。汽车在紧急刹车时,刹车片会发烫,这是通过 的方式增加物体内能的,散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车,这是因为能量的转移和转化具有 性。
【答案】 压缩 40 做功 方向
【详解】[1]如图所示,活塞向上运动,吸气门关闭,排气门关闭,是汽油机工作循环中的压缩冲程。
[2]若该汽油机每分钟做功1200次,则每秒做功20次,飞轮转动两转对外做功1次,则飞轮的转速为40r/s。
[3]改变内能的方法有做功和热传递,汽车在紧急刹车时,摩擦生热,刹车片会发烫,这是通过做功的方式增加物体内能的。
[4]能量的转化和转移具有方向性,因此散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车。
46.(23-24九年级上·四川眉山·期末)一台四冲程汽油机,活塞向上运动的是压缩冲程和 冲程,若该汽油机的飞轮转速为3600转/分,则该汽油机活塞1s内对外做功 次。
【答案】 排气 30
【详解】[1]四冲程汽油机工作过程中,活塞上行的冲程是压缩冲程和排气冲程。
[2]四冲程汽油机工作过程中飞轮转动两周对外做功一次,已知汽油机的飞轮转速是
即汽油机飞轮每秒转60圈,对外做功30次。
考点2:柴油机的构造与工作过程
47.(23-24九年级上·辽宁沈阳·期末)如图,四冲程汽油机在工作过程中,将机械能转化为内能的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.吸气冲程中没有发生能量的转化,故A错误,不符合题意;
B.图中为做功冲程,气体对活塞做功,把内能转化为活塞的机械能,故B错误,不符合题意
C.在压缩冲程中,活塞压缩汽油与空气形成的燃料混合物,活塞对气体做功,将机械能转化为气体的内能,故C正确,符合题意;
D.排气冲程中没有发生能量的转化,故D错误,不符合题意。
故选C。
48.(23-24九年级上·陕西西安·期末)1876年,德国工程师奥托制造了第一台新型的以煤气为燃料的四冲程内燃机。如图为四冲程柴油机的工作过程。下列关说法正确的是( )
A.汽油机和柴油机都是内燃机,吸入汽缸的物质相同
B.燃料在汽缸内猛烈燃烧,燃料热值迅速减小
C.压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能
D.柴油机降温常用水做冷却剂是因为水的比热容小
【答案】C
【详解】A.柴油机和汽油机都属于内燃机,工作过程中,汽油机吸入的是空气和汽油的混合物,柴油机吸入的是空气,故A错误;
B.燃料在汽缸内猛烈燃烧,燃料热值跟燃料的种类、物态有关,保持不变,故B错误;
C.做功和热传递都可以改变内能,压缩冲程中,活塞压缩气体,对气体做功,气体的内能变大,故C正确;
D.柴油机降温常用水做冷却剂是因为水的比热容大,吸收相同的热量时温度升高小,故D错误。
故选C。
49.(23-24九年级上·河南商丘·期末)某单缸四冲程内燃机剖面图如图所示。由图可知,该内燃机是 (填“汽油机”或“柴油机”),这个冲程为内燃机的 冲程。
【答案】 汽油机 压缩
【详解】[1]由图可知,内燃机的顶端是火花塞,所以该内燃机是汽油机。
[2]图中内燃机的两气门都关闭,火花塞没有点火,活塞向下上运动,是压缩冲程。
考点3:火箭的构造与工作原理
50.(多选)(23-24九年级上·天津宁河·期末)2023年10月26日,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七火箭发射成功(如图所示),该火箭用“偏二甲肼”作为燃料。则( )
A.使用该燃料是因为它具有较大的热值
B.使用该燃料是因为它具有较小的比热容
C.火箭升空过程,损失的能量越少,火箭发动机效率越低
D.火箭升空过程,燃料燃烧释放的内能转化为火箭的机械能
【答案】AD
【详解】AB.火箭用“偏二甲肼”作为燃料,是因为它具有较大的热值,完全燃烧相同质量的偏二甲肼和其它燃料,偏二甲肼能释放更多的热量,与比热容大小无关,故A符合题意,B不符合题意;
C.火箭升空过程,损失的能量越少,则做有用功的能量越多,则做有用功的能量占燃料燃烧放出的能量比例越大,故火箭发动机效率越高,故C不符合题意;
D.火箭升空过程,燃料燃烧将化学能转化为内能,内能又转化为火箭运动的机械能,故D符合题意。
故选AD。
51.2020年7月23日,“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空,将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中,火箭燃料的 能转化为燃气的内能,卫星的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 化学 增大
【详解】[1]火箭在加速上升过程中,燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能,再转化为火箭的机械能。
[2]卫星的速度和高度都增大,质量不变,动能和重力势能都增大,机械能增大。
清单06 热机效率
考点1:提高热机效率的方法
52.(23-24九年级上·辽宁盘锦·期末)随着人们生活水平的提高,汽车走进千家万户,关于小汽车的知识说法正确的是( )
A.汽油的热值比柴油大,大多数小汽车用汽油机做发动机
B.发动机做功冲程将内能转化为机械能
C.精心保养可使发动机的效率达到100%
D.排出的尾气对环境没有任何污染
【答案】B
【详解】A.虽然汽油的热值比柴油大,但是在做功冲程中,柴油机里燃气的压强比汽油机的大,柴油机一般用于大型机械,例如卡车、挖掘机;汽油机用于小型机械,例如小汽车、摩托车,汽油和柴油应用领域不同不是由热值决定的,故A错误;
B.发动机做功冲程,燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,故B正确;
C.任何方法都不可能使汽油机的效率达到100%,故C错误;
D.排出的尾气对环境是有污染的,故D错误。
故选B。
53.(23-24九年级上·广西梧州·期末)关于热值和热机效率,下列说法正确的是( )
A.热机消耗燃料越少,效率越高 B.使燃料燃烧更充分,可以增大热值
C.燃料燃烧释放的热量越多,热值越大 D.使燃料燃烧更充分,可以提高热机的效率
【答案】D
【详解】A.热机效率是热机输出的机械能与燃料完全燃烧释放的能量之比,仅由热机消耗燃料少,无法判断热机效率高低,故A错误;
B.热值是燃料的性质,与燃料燃烧程度无关,故B错误;
C.热值等于燃料完全燃烧释放的能量与燃料的质量之比,仅由燃料燃烧释放的热量,无法判断热值大小,故C错误;
D.一定质量的燃料燃烧越充分释放出的能量越多,其它条件相同时,热机的效率越高,故D正确。
故选D。
考点2:热机效率的计算
54.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)据统计,截至2023年9月,全国燃油汽车保有量大约为3.3亿辆,每辆汽车每年耗油1.8t,汽车内燃机的效率平均值取29%,燃油的热值取。
(1)全国3.3亿辆燃油汽车每年消耗的燃油完全燃烧放出的热量为多少?
(2)如果能把内燃机效率提高1%,全国每年可以节约多少吨燃油?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)全国3.3亿辆燃油汽车每年消耗的燃油完全燃烧放出的热量为
(2)由题意可知,汽车内燃机的效率平均值取29%,即
若内燃机效率提高1%,此时内燃机的效率平均值为
因为
故
故
则
把内燃机效率提高1%,全国每年可以节约燃油的质量为
55.(23-24九年级上·辽宁盘锦·期末)青藏高原地区是我国太阳辐射最强的地方,使用太阳能热水器电热效果最好。太阳能热水器内装有100kg、25℃的水,经过一天照射后,温度可以升高到75℃.假设用煤烧水,水吸收的热量占煤完全燃烧放出的热量的10%。[,煤的热值是]。请回答下列问题:
(1)热水器中的水升温吸收的热量;
(2)如果用煤烧水,那么需要多少kg的煤;
(3)太阳能热水器的优缺点。(各写出一条即可)
【答案】(1)2.1×107J;
(2)7kg;
(3)见解析
【详解】(1)水吸收的热量
(2)煤烧水时有效利用的热量占煤燃烧放出热量的10%,则煤完全燃烧放出的热量
由Q放=mq得需要煤的质量
(3)太阳能的优点:在使用过程中不会污染环境;缺点:受到气候条件的影响较大。
一、单选题
1.(23-24九年级上·四川广安·期末)有关分子的热运动,下列说法正确的是( )
A.2023年1月15日,岳池各地迎来了2023年的第一场雪。雪花漫天飞舞,说明分子在不停地做无规则运动
B.阳春三月,大石乡的银城花海花开遍地。站在花海中,可以闻到阵阵花香,这是扩散现象
C.秋天,神龙山银杏园的银杏树变得金黄,且开始飘落。大量的银杏叶飘落地面是扩散现象,其落叶速度随温度的升高而加快
D.分别向一碗热水和冷水中滴入一滴蓝色墨水,可以发现,冷水中墨水扩散得更快
【答案】B
【详解】AC.分子是不能直接用肉眼看到的,所以分子的无规则运动只能间接判断,雪花飞舞和银杏叶飘落都属于机械运动,不能说明分子的无规则运动,故AC错误;
B.在花海中可以闻到阵阵花香,这是扩散现象,说明花香分子在不停地做无规则运动,故B正确;
D.温度越高,分子无规则运动越剧烈,因此分别向一碗热水和冷水中滴入一滴蓝色墨水,可以发现,热水中墨水扩散得更快,故D错误。
故选B。
2.(23-24九年级上·四川眉山·期末)冬天的北方冰天雪地,水凝固成冰的过程中,下列判断正确的是( )
A.内能增加,比热容不变 B.吸收热量,温度不变
C.比热容、内能、温度都不变 D.比热容改变,内能减少
【答案】D
【详解】因为水在凝固过程中,放热,温度不变,内能减小,比热容变小,故ABC错误,D正确。
故选D。
3.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)关于做功、热传递和内能,下列说法正确的是( )
A.对物体做功,物体的内能一定增加
B.物体向外传递了热量,内能一定减少
C.物体对外做功的同时,又吸收了热量,则内能可能不变
D.晶体发生物态变化的过程中,由于温度没有变化,所以内能不变
【答案】C
【详解】AB.做功可以改变内能,热传递也可以改变内能,这两种方法对于改变物体内能的效果是一样的,对物体做功的同时,若物体向外放热,物体的内能不一定增加;物体向外传递热量的同时,外界对物体做功,物体的内能不一定减小;故AB错误;
C.物体对外做功,自身内能会减小,物体吸收热量,内能会增加,所以物体对外做功的同时,又吸收了热量,则内能可能不变,故C正确;
D.晶体熔化时,吸收热量,温度不变,内能增加。晶体凝固时,放出热量,温度不变,但内能减小。故D错误。
故选C。
4.(24-25九年级上·内蒙古巴彦淖尔·期末)如图所示为钻木取火,其能量转化与汽油机四个冲程中能量转化相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】钻木取火是通过做功转化为物体的内能,是机械能转化为内能。
A.两个气门关闭,活塞向下运动,是做功冲程,内能转化为机械能,故A不符合题意;
B.进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,故B不符合题意;
C.两个气门关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,机械能转化为内能,故C符合题意;
D.排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,是排气冲程,故D不符合题意。
故选C。
5.(23-24九年级上·河北石家庄·期末)用分子的知识解释下列现象,其中合理的是( )
A.破碎的玻璃无法复原,是因为分子之间存在斥力
B.两块表面平滑的铅块紧压后会结合起来,是扩散现象
C.变瘪的乒乓球放在热水中鼓起,是由于分子的体积变大
D.1L水与1L酒精混合后体积小于2L,是因为分子之间有间隙
【答案】D
【详解】A.破碎的玻璃无法复原,是因为分子间距离太大,分子力非常微弱,可以忽略不计,故A错误;
B.两块表面平滑的铅块紧压后会结合起来,是因为分子间存在引力,故B错误;
C.变瘪的乒乓球放在热水中鼓起,是因为温度升高,分子运动更加剧烈,分子间隔变大,故C错误;
D.1L水与1L酒精混合后体积小于2L,是因为分子之间有间隔,一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔,故D正确。
故选D。
6.(2024·河南南阳·一模)下列关于热现象的说法不正确的是( )
A.春天,大雾在太阳的照射下散去,这是汽化现象,需要吸热
B.热机通过压缩冲程将内能转化为机械能
C.海边昼夜温差比沙漠中小,是因为水的比热容比沙子的比热容大
D.月季花盛开时,散发出清香味,说明分子在不停地做无规则运动
【答案】B
【详解】A.雾是小水滴,春天,大雾在太阳的照射下散去,液态变气态,是汽化现象,需要吸热,故A正确,不符合题意;
B.压缩冲程是活塞对气体做功,将机械能转化为内能使气体内能增大,温度升高,故B错误,符合题意;
C.海边昼夜温差变化比沙漠中小,是因为水的比热容比沙子的大,同样吸热或放热时,水的温度变化小,故C正确,不符合题意;
D.月季花盛开时散发出清香味,是扩散现象,是分子不停地做无规则运动的结果,故D正确,不符合题意。
故选C。
7.(23-24九年级下·黑龙江齐齐哈尔·期中)关于温度、热量、比热容和内能,下列说法正确的是( )
A.热量可以从内能少的物体转移到内能多的物体
B.发生热传递时,温度从内能大的物体向内能小的物体传递
C.物体的温度为0℃,其内能也为零
D.物体的温度越高,所含热量越多
【答案】A
【详解】AB.热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移,温度高的物体可能内能少,所以,热量可以从内能多的物体转移到内能少的物体,也可以从内能少的物体转移到内能多的物体,温度不能传递,故A正确,B错误;
C.一切物体都具有内能,物体的温度为0℃,其内能不为零,故C错误;
D.热量是过程量,不能用含有来描述,故D错误。
故选A。
二、多选题
8.(23-24九年级上·河南郑州·期末)关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A.0℃的冰块内能为零 B.物体温度升高,内能增大
C.物体温度越高,所含热量越多 D.50℃的水的内能可能比10℃水的内能少
【答案】BD
【详解】A.因为一切物体的分子都在不停地做无规则运动,所以一切物体都具有内能,故0℃的冰块内能不为零,故A错误;
B.同一物体分子个数是一定的,当温度升高时,分子的热运动越剧烈,则分子的动能就越大,所以物体的内能增加,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,故C错误;
D.50℃的水和10℃的水的质量关系未知,所以内能大小无法比较,故50℃的水的内能可能比10℃水的内能少,故D正确。
故选BD。
9.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)下列说法中不正确的是( )
A.冰在0℃时,内能为0
B.燃料的热值与燃料的质量无关
C.温度高的物体具有的内能一定多,温度低的物体具有的内能一定少
D.0℃的冰熔化成0℃的水,由于温度不变,所以它的内能不变
【答案】ACD
【详解】A.一切物体均有内能,冰在0℃时,内能不为0。故A错误,符合题意;
B.燃料的热值是燃料本身的一种特性,与燃料的质量无关,故B正确,不符合题意;
C.内能与物体的质量、温度、状态等有关,温度高的物体具有的内能不一定多,温度低的物体具有的内能不一定少,故C错误,符合题意;
D.0℃的冰熔化成0℃的水,不断吸收热量,虽然温度不变,但它的内能增加,故D错误,符合题意。
故选ACD。
三、填空题
10.(23-24九年级上·四川广安·期末)在天宫课堂第一课中,“太空教师”航天员王亚平进行太空授课:她在水膜表面贴上一朵花后,水膜完好无损(如图甲所示),这表明分子之间存在 ;如图乙所示的一次性无菌注射器,注射器抽满液体后堵住针筒口,用手指给活塞施加力,发现内部的液体很难被压缩,说明分子之间存在 。
【答案】 引力 斥力
【详解】[1]她在水膜表面贴上一朵花后,水膜完好无损,因为分子间存在引力,所以水膜依然完好,这表明分子之间存在引力。
[2]注射器抽满液体后堵住针筒口,用手指给活塞施加力,由于液体分子间距离较近,所以分子间的斥力较大,会发现液体很难被压缩。
11.(23-24九年级上·江西赣州·期末)如图所示是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去,这是因为酒精燃烧产生的气体对外做功, 转化为机械能,这与图甲乙中的图 的能量转化相同。
【答案】 内能 乙
【详解】[1]酒精燃烧产生的气体对外做功,将燃气的内能转化为盒盖的机械能,燃气的内能减小。
[2]热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程,将内能转化为机械能,图甲为热机的压缩冲程,图乙为热机的做功冲程,则与图乙的能量转化相同。
12.(23-24九年级上·湖南常德·期末)(1)如图所示,李华小心地在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水,他会看到 杯中的墨水扩散较快,这个实验表明 扩散越快;
(2)如图所示,在厚玻璃瓶内装入少量的水,然后再向密闭的瓶内打气,当塞子跳起来时,瓶内会出现白雾,这是因为瓶内的空气推动瓶塞 时,内能 ,温度降低,使水蒸气液化成小水珠;
(3)将一带电的有机玻璃棒靠近带正电的泡沫塑料小球时,相互作用情况如图丙所示,由此可知:有机玻璃棒带 电,这是因为 电荷相互排斥。
【答案】(1) 热水 温度越高
(2) 做功 减小/变小
(3) 正 同种
【详解】(1)[1][2]分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈,扩散越快,所以热水中墨水扩散较快。
(2)[1][2]瓶内的空气推动瓶塞,对瓶塞做功,内能转化为机械能,空气的内能减小,温度降低,液化成小水珠。
(3)[1][2]有机玻璃棒靠近带正电的泡沫塑料小球时,玻璃棒与小球相互排斥,由同种电荷相互排斥可知,玻璃棒带正电。
13.(23-24九年级上·山西临汾·期末)如图所示,拖拉机发动机采用循环流动的水进行冷却。原因是 ;若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min,该汽油机每秒钟做功 次。
【答案】 水的比热容较大 15
【详解】[1]常用水作冷却剂,是因为水的比热容较大,质量相同的水与其它物质相比,升高相同的温度,水吸收的热量多,达到较好的冷却效果。
[2]一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min,说明1min飞轮转1800r,则每秒钟飞轮转30转,完成15个工作循环,做功15次。
14.(23-24九年级下·江苏常州·期末)早在八百多年前,我国就发明了流行于民间的走马灯如图甲所示。如图乙点燃走马灯内的蜡烛,纸筒内部的空气温度升高,体积膨胀,密度变 (选填“大”或“小”)而上升,形成气流,驱动纸筒顶部的纸风车和固定在转轴上的纸马转动。该过程中,空气的 能转化为风车的机械能,这与四冲程汽油机 冲程的能量转化情况相同。若一汽油机曲轴的转速为1800r/min,则该汽油机1s对外做功 次。
【答案】 小 内 做功 15
【详解】[1]点燃蜡烛,上方的空气吸收热量,温度升高体积膨胀,密度变小,密度小的热空气上升,形成对流,吹动扇叶转动。
[2][3]该过程中,空气的内能转化为风车的机械能,这与汽油机的做功冲程的能量转化情况相同。
[4]汽油机曲轴的转速为
即汽油机的曲轴每秒转30圈,由于汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次,所以该汽油机1s对外做功15次。
15.(23-24九年级上·新疆喀什·期中)(1)端午节是我国传统节日,这一天全国各地粽叶飘香。煮粽子时,人们在较远处就会闻到粽子的香味,这是 现象;
(2)如图,是我国古代的一种取暖用具——黑漆描金手炉。在手炉中装满热水后抱在怀中,便可取暖,这是利用了 的方式改变内能,手炉中装热水,是利用了水的 较大;
(3)秋天到了,这正是丹桂飘香的金秋季节,微风吹过,花香怡人,这是 现象,桂花树叶上的两滴水珠接触后合成更大的一滴,这表明分子间存在 力。
【答案】 扩散 热传递 比热容 扩散 引
【详解】(1)[1]煮粽子时,人们在较远处就会闻到粽子的香味,是香味分子进入空气发生扩散的结果,故是扩散现象。
(2)[2]在手炉中装满热水后抱在怀中,人体从手炉处吸收热量,内能增大,是通过热传递的方式改变内能的。
[3]与其它物质相比,由于水比热容大,在质量、降低温度相同时,水可以放出更多的热量。所以手炉中装热水,是利用了水的比热容较大的特点。
(3)[4]微风吹过,花香怡人,是香味分子进入空气发生扩散的结果,是扩散现象。
[5]分子间存在着相互作用的引力和斥力。桂花树叶上的两滴水珠接触后合成更大的一滴,这是由于分子间存在相互作用的引力。
四、实验题
16.(23-24九年级上·四川广安·期末)学校的物理实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置,进行探究“沙子和水的温度变化与吸收热量的关系”的实验,实验操作如下:
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的沙子和水;
(2)用相同的酒精灯火焰对两烧杯进行加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度。根据实验数据绘制出温度与时间的关系图像,如图乙所示;
(3)实验中,是通过比较 (选填“加热的时间”或“升高的温度”)来间接反映沙子和水吸收的热量的;
(4)分析图乙可知,水的比热容大,判断依据是 。
【答案】 质量 加热的时间 见详解
【详解】(1)[1]根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的沙子和水。
(3)[2]实验中,两个加热器完全相同,相同时间产生的热量相同,通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收的热量,加热时间越长,物体吸收的热量越多,用到转换法。
(4)[3]分析图乙可知:升高相同的温度,水加热的时间长,吸收的热量多,所以水的吸热本领强,比热容大。
17.(23-24九年级上·辽宁大连·期末)夏天,某天中午小明来到海边,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子的温度比海水要高一些,由此猜想水和沙子吸热本领不相同,为了验证该猜想,他设计了下面的实验,实验装置如图所示,在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热。
(1)设计实验时,用两个相同的酒精灯对其加热,目的是使水和沙子在相同时间内吸收的热量 (填“相等”或“不相等”),从而通过 来表示水和沙子吸热的多少;
(2)在组装器材时,发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,应适当将 (填“A处向上”或“B处向下”)调整;
(3)在实验中,应不停地用搅拌棒搅动水和沙子,其目的是: ;
质量/g
温度升高10℃所需要的时间/s
温度升高20℃所需要的时间/s
温度升高30℃所需要的时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220
(4)实验数据记录如下表:
分析表中的实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度,沙子吸收的热量 (选填“大于”或“小于”)水吸收的热量;
(5)通过上述结论分析可知,如果给质量相同的水和沙子加热相同的时间,则 (选填“沙子”或“水”)升高的温度会更高些。
【答案】 相等 加热时间 A处向上 使物体内部受热均匀 小于 沙子
【详解】(1)[1]用两个相同的酒精灯对水和沙子加热,目的是使水和沙子在相同时间内吸收的热量相等。
[2]在此实验中,由于水和沙子吸收的热量无法直接测量,利用转换法,用加热时间来表示水和沙子吸热的多少。
(2)[3]加热时需用酒精灯外焰加热,若B处向下,会碰到内焰,或碰到灯芯易使酒精灯熄灭,因此,应使A处向上。
(3)[4]在实验中,为使水和沙子均匀受热,准确反映吸热能力的强弱,应不停地用搅拌棒搅动水和沙子。
(4)[5]分析表中的实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度,沙子加热的时间比水短,则沙子吸收的热量小于水吸收的热量。
(5)[6]分析数据可知,质量相同的水和沙子,升高相同的温度,沙子加热的时间比水短。推想可知,如果给质量相同的水和沙子加热相同的时间,则沙子升高的温度会更高些。
五、计算题
18.(23-24九年级上·四川广安·期末)琪琪同学学习了热学的相关知识后,想估算一下自家每天然气的利用效率是多少,于是她仔细记录了每天家中用于烧水、煮饭、炒菜等需要的时间,并把它们折算成烧水的时间,相当于每天将质量为30kg、初温为20℃的水烧开,并从家中的燃气表上读出当天消耗的燃气为2.8m3。已知c水=4.2×103J/(kg⋅°C),燃气的热值为1.5×107J/ m3,气压为标准大气压。
(1)假设燃气完全燃烧,且燃气燃烧放出的热量完全被水吸收,琪琪家理论上每天需要消耗多少立方米的燃气?
(2)琪琪家燃气的利用效率为多少?
【答案】(1)0.672m3
(2)24%
【详解】(1)一个标准大气压下水的沸点为100°C,即水的末温为100°C,水吸收的热量为
由题意知
由可得,消耗燃气的体积为
(2)燃气的利用效率为
19.(23-24九年级上·河南安阳·期末)如图所示为某种固体酒精炉,固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热效率,在炉中放入80g的固体酒精,当固体酒精燃烧完后,锅中2kg的水温度从20℃升高到了70℃。试问:[已知固体酒精的热值为,水的比热容是]
(1)若固体酒精完全燃烧,放出的热量是多少?
(2)固体酒精炉的热效率是多大?
(3)固体酒精炉热效率不高的一个原因。
【答案】(1);(2)35%;(3)固体酒精未充分燃烧,燃烧时会有热量散失
【详解】解:(1)固体酒精完全燃烧,放出的热量
(2)水吸收的热量
固体酒精炉的热效率
(3)固体酒精炉热效率不高的一个原因是:固体酒精未充分燃烧,燃烧时会有热量散失。
答:(1)若固体酒精完全燃烧,放出的热量是;
(2)固体酒精炉的热效率是35%;
(3)见解析。
20.(23-24九年级上·四川眉山·期中)氢气﹣汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作,可进行自由切换,小华驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地,两地相距250km,出发时油箱内汽油的质量为8kg,设氢气和汽油在气缸内均完全燃烧,轿车行驶中所受阻力恒定,全程分两个阶段,如图所示。
阶段一:轿车使用氢燃料从甲地出发,以25m/s的速度匀速行驶1h到达丙地,此过程中轿车牵引力的功率为20kW,消耗了0.8kg氢气。
阶段二:从丙地开始,由于氢气不足,小华切换汽油为燃料,轿车仍以25m/s的速度匀速行驶,此过程中发动机的效率为25%。
(1)求轿车行驶过程中受到的阻力;
(2)在使用氢燃料的情况下,求轿车发动机的效率;
(3)请通过计算说明小华最终能否到达乙地;(q氢气=1.5×108J/kg、q汽油=4×107J/kg)
【答案】(1)800N;(2)60%;(3)不能
【详解】解:(1)轿车行驶过程中受到的牵引力
因为匀速直线行驶,牵引力与阻力大小相等,则阻力也为800N。
(2)轿车发动机的效率
(3)第二阶段行驶的路程为
第二阶段牵引力做的功
需要汽油的质量为
故小华最终不能否到达乙地。
答:(1)轿车行驶过程中受到的阻力为800N;
(2)在使用氢燃料的情况下,轿车发动机的效率为60%;
(3)通过计算小华最终不能到达乙地。
21.(23-24九年级上·山东烟台·期末)受强冷空气影响,近期烟威地区普降大到暴雪,积雪深度已突破历史记录。我市公路事业发展中心以雪为令,科学调配人员和车辆设备,及时开展清雪保畅工作,为群众的平安出行保驾护航。如图是正在作业的推雪车,额定功率为,当推雪车在平直场地上以额定功率进行积雪消理工作时,在内匀速前进了。求:
(1)推雪车做了多少功。
(2)推雪车以额定功率匀速前进时受到的阻力。
(3)若在这内消杔了柴油,那么推雪车的效率是多少。(已知柴油的热量)
【答案】(1);(2);(3)20%
【详解】解:(1)推雪车做功
(2)由可知,推力
推雪车匀速前进,处于平衡状态,则阻力
(3)燃烧柴油放出热量
推雪车的效率
答:(1)推雪车做功;
(2)推雪车以额定功率匀速前进时受到的阻力为;
(3)推雪车的效率是20%。
。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!22
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。