第三章第五节物体的内能综合复习-2024-2025学年浙教版九年级上册科学

物体的内能综合复习 一、选择题 1．如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞紧管口，加热一段时间后橡皮塞冲出，同时管口附近产生“白气”。下列分析不正确的是 (　　) A．水温上升时，水的内能增加 B．加热时管内的水不断汽化 C．管内气体对橡皮塞做功，其内能减少 D．试管口的“白气”是水蒸气 2． 某同学测得甲、乙两杯水的温度分别是45℃和75℃，下列判断正确的是 (　　) A．乙杯水的温度降低，水的内能一定减少 B．乙杯水的热量一定比甲杯水的热量多 C．甲杯水的分子运动一定比乙杯水的分子运动剧烈 D．甲杯水的内能一定比乙杯水的内能小 3．下列事例中，改变物体内能的途径与其他三项不同的是（　　） A．柴火烧水 B．压缩空气发热 C．冬天搓手取暖 D．钻木取火 4．如图甲所示，用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中，发现气筒上部筒壁只是略有发热，而气筒下部温度更高，气筒底部附近筒壁温度最高。筒壁温度为什么升高呢?小虞在老师的指导下，设计了如图乙装置进行进一步验证。 第1步：实验前，用温度传感器测出被测部位的温度为 T0。 第2步：关闭K，使活塞上下往复移动50次，记下被测部位温度T1。 第3步：打开K，待被测部位温度恢复为T0，重复第2步操作，记下被测部位温度T2。实验测量结果：T1>T0、T2>T0且 有关该实验的分析合理的是 A．第2步中使活塞上下往复移动50次的目的是寻求普遍规律 B．第3步操作是为了排除活塞克服筒壁摩擦做功使筒壁温度升高的影响 C．导致气筒底部筒壁发热的主要原因是活塞克服筒壁摩擦做功，筒壁内能增大，温度升高 D．导致气筒底部筒壁发热的主要原因是活塞压缩气体做功，气体内能增加，温度升高 5．图甲是热机的四个冲程，图乙试管中有20毫升水，由初温 60℃加热至 90℃，塞子弹起，试管口出现“白气”。 对此过程分析不合理的是（） A．试管口看到的“白气”是液态水 B．水吸收的热量为2520焦 C．塞子弹起时，试管内气体对外做功，内能减少 D．图乙塞子弹起时发生的能量转化与图甲中的②冲程相同 6．（物）凝胶暖手宝美观小巧，深受同学们的喜爱。首次使用前，需用热水烫几分钟，使里面的固态凝胶变成液态。使用时只需用手掰动几下里面的小铁片就能取暖了。下列分析中错误的是（　　） A．凝胶的比热容较大，相同质量降低相同的温度放出的热量较多 B．用手掰动小铁片的过程相当于内燃机的做功冲程 C．固态的凝胶也具有内能 D．暖手时，通过热传递使手的内能增加 7．有甲、乙两个不同金属物体，已知m甲>m乙，c甲>c乙，现将两物体同时放入标况下的沸水中充足时长。现取出后将两物体相互接触(两物体与外界没有热量交换)，则有 (　　) A．热量将从甲物体传递给乙物体 B．热量将从乙物体传递给甲物体 C．甲、乙两物体始终处于热平衡状态 D．条件不足，无法判断 8．如图为一种蒸汽船玩具，在玻璃瓶内装适量水，将小船放置在水面上，点燃蜡烛加热玻璃瓶一段时间，产生大量水蒸气，并和受热膨胀的空气一起从细窄的吸管冲出，推动小船前进。下列有关该实验的说法不合理的是（　　） A．加热过程中，玻璃瓶内的水通过热传递的方式增大内能 B．吸管处出现白雾，冲出的水蒸气内能减小，温度降低 C．蒸汽推动小船前进，小船的动能增大，重力势能不变 D．蒸汽推动小船前进能的转化方式和内燃机的做功冲程相同 9．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 10．某学生用两个相同温度的热源分别对质量为m1、比热为c1的甲物质和质量为m2、比热为c2的乙物质加热，并根据实验测得的数据分别画出甲、乙两物质的温度随加热时间变化的图像，如图所示。据图作出如下推断，其中正确的是（　　） A．若m1=m2，则c1=c2 B．若c1=c2，则m1>m2 C．若m1=m2，则c1>c2 D．若c1>c2，则m1<m2 11．小楠用可乐瓶制作水火箭，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，如图甲所示；打开阀门后，水从金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中，如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．上升过程中，喷出的水对水火箭有向下的推力 B．上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少 C．上升过程中，水火箭的重力势能转化为动能 D．下降过程中，水火箭的机械能逐渐增大 12． 2023年5月搭载神舟十六号载人飞船的火箭所用燃料是偏二肼与四氧化二氮。随着我国科技的进步，未来我国的运载火箭技术可以使用国产液态氢作为燃料，下列说法正确的是（　　） A．火箭加速升空的过程中，航天员的机械能能守恒 B．火箭加速升空的过程中，火箭的动能转化为重力势能 C．火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液态氢具有较大的热值 D．火箭飞行过程中，燃料燃烧产生的内能全部转化为火箭的机械能 13．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高 B．由乙图可知该汽油机的效率是30% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，会降低燃料的热值 D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值 14．小叶看见面点师傅将面拉成长条，放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的油条，于是很想了解油的吸热能力。在老师指导下，他用酒精灯分别加热质量为50 g、初温为20℃的油和水，记录的相关数据如下表所示。若单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等，酒精的热值为3×10⁷J/kg，水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)。下列说法正确的是（　　） A．2 min内油吸收的热量为3×10*J B．他使用的酒精灯的加热效率为21% C．油的末温比水的高，所以吸热能力更强 D．油的吸热能力与其吸收的热量多少有关 15．如图是老师在科学课上做的热机工作原理的模拟实验，在玻璃管中先加入少量酒精，将橡皮塞密封玻璃管，然后用电子点火器点火，橡皮塞会向上弹出。完成问题。实验过程中，在玻璃管口能观察到小水珠组成的白雾（如图所示），其形成的原因是（　　） A．燃气对橡皮塞做功，燃气内能减小 B．燃气对橡皮塞做功，燃气内能增大 C．橡皮塞对燃气做功，燃气内能减小 D．橡皮塞对燃气做功，燃气内能增大 二、填空题 16．如图所示为四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于　 　冲程，该冲程将机械能转化为　 　能，若该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功　 　次。 17．小金在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为0.5kg的水和煤油进行对比实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图所示。实验过程中，控制水和煤油在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出　 　(填“甲”或“乙”)物质为水，煤油在0~15 min 内放出的热量为　 　。[c水=4.2×103J/(kg▪℃)] 18． 将两个完全相同的铜质球甲、乙按如图所示放置，其中甲球放置在水平桌面上，乙球悬挂在不可伸长的细线上，且两球重心位于同一高度。当两球吸收相等的热量之后，　 　球的最终温度高，理由：　 　 。 19．能量转化和守恒定律是许多科学家经长期探索建立起来的，是科学史上的重大发现。 材料一：十七至十八世纪，多位科学家对能量的量度提出了不同的观点。1644年，笛卡尔用物体的质量和其速度的乘积来量度；1686年，莱布尼兹用物体的质量和其速度平方的乘积来量度；1743年，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用而通过一定距离）来量度。 材料二：温度计的不断改进给热与功研究的精确化准备了必要条件。焦耳通过400多次的实验，于1849年精确地测定了热功当量关系的数值，这一数值与现代公认值非常接近，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。 （1）材料一中，哪位科学家的观点与“功”概念相符合____； A．笛卡尔 B．莱布尼兹 C．达朗贝尔 （2）如图所示是焦耳研究热功当量关系的实验装置，通过重物的上下运动，带动叶片转动，通过做功使水的内能　 　（选填“增大”或“减小”）。 20．如图甲所示为我国古代发明的取火器的模型图，把木制推杆迅速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来　 　的方式，使筒内空气内能 　 　，温度升高，达到艾绒的着火点。如图乙所示为单缸四冲程汽油机工作过程中的四个冲程，其中 　 　（选填字母）与上述套筒内空气温度升高过程中能量的转化是一致的。 21．一台四冲程汽油机每秒钟做功20次，则它的飞轮转速为　 　转/分；某品牌汽车在某路段以1500牛的恒定牵引力匀速行驶80千米，牵引力做的功为　 　焦；若发动机将获得的机械能用来推进汽车行驶做功的效率为80%，汽车汽油机的能量流程图如图所示，则此次行驶过程中需要完全燃烧　 　千克的汽油（汽油的热值q=5.0×107焦/千克）。 三、实验探究题 22．测出做功(W)和做功产生的热(Q)两者之间的比值关系。1847年焦耳设计如图甲的桨叶轮实验：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。小科用图乙装置进行如下实验： ①测量空保温杯内部高度，记为h杯。 ②称量质量m水的水，测出水温为t1。 ③将水倒入保温杯中，测量杯中水的高度为h水。 ④在保温杯盖子上安装温度计(连接处密闭绝热)，盖紧保温杯。 ⑤将保温杯慢慢上下翻转N次， ⑥测出杯中水的温度，记为t2。 （1）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　 　。 （2）根据小科测量的数据，可得出做功(W)和做功产生的热(Q)两者之间的比值关系是　 　。 23．小宁想利用手边的工具和所学的物理知识测量薯片所含的能量。探究步骤如下： 【步骤一】： 如图（a）侧视图﹑（b）俯视图所示，将质量为m1=10g的砝码放在钢直尺（钢直尺质量分布均匀）的左边某一刻度处，此时应沿逆时针旋转铅笔，使钢直尺向　 　（填“左”或“右”）移动，直到钢直尺在铅笔上水平平衡。读出左侧力臂（支点到砝码重力作用线的距离）12=12cm和右侧力臂（支点到钢直尺重力作用线的距离）12=3cm。根据杠杆的平衡条件，计算钢直尺质量M=40g。 【步骤二】： 取下砝码，并在该位置放上4片薯片（假设每片薯片质量相同），旋转铅笔，使钢直尺再次在水平位置平衡，此时左侧力臂l3=12.5cm，右侧力臂l4=2.5cm。 【步骤三】： 利用钢直尺质量M和杠杆平衡条件，计算每片薯片的质量m2=　 　g 【步骤四】： 在小烧杯中加入20g的水，用温度计测量水的初始温度为5℃。 【步骤五】： 取1片薯片碾碎后放在燃烧皿中，点燃薯片后迅速将其放在小烧杯底部进行加热，如图（c）。 【步骤六】： 待1片薯片完全燃烧后测得水的温度为55℃，根据以上数据可得，1g薯片完全燃烧释放的能量是　 　J（不考虑热量的损失，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃））。 四、解答题 24．如图甲为某品牌打桩机，其内部部分构造如图乙所示。打桩机启动时先用起重机把大铁块吊起来，铁块底部有一个圆形空间（气缸），下面是一个活塞，当铁块被提起时，气缸内充满空气，释放铁块自由落下，气缸内的空气被压缩，温度升高至300℃左右。恰在此时，由高压泵喷入燃料，燃料会剧烈燃烧，把大铁块重新推到最高点，此时气缸内的废气会自动释放，新鲜空气重新填充到气缸内。大铁块在重力的作用下重新落下，如此循环往复。 燃料 着火点 热值 乙醇(70%) 363℃ 3.0×107焦/升 汽油 280℃ 4.4×107焦/升 航空煤油 256℃ 4.3×107焦/升 柴油 210℃ 3.3×107焦/升 请用所学相关科学知识及以上资料信息完成下列问题： （1）大铁块下降时，缸内的空气被压缩，此过程中大铁块的重力势能转化为桩的动能和缸内气体的　 　能； （2）这个过程类似于燃油发动机的 A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 （3）喷入高压气缸内的燃料通常会选用柴油，理由是　 　； （4）若铁块下落时打在活塞上的压力为5×105N，活塞上表面面积为0.04m2，求此时铁块对活塞的压强； （5）若打桩机每天消耗柴油200升，计算它们完全燃烧时产生的能量是多少焦？ 25．2023年5月 20日，我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网，标志着我国深远海风电关键技术取得重大进展。 “海油观澜号”由浮式基础和风机组成，整体高度超200m，总质量达1.1×107kg。平台采用“半潜式”设计，底部是一个三角形浮式基础，包括3个边立柱和1个中间立柱，图甲为其实物照片。浮式基础上方是高约83m的圆筒状柱子，柱子上方安装有机舱，机舱前部的3只大叶片驱动机舱中的发电机转子转动， 生成绿色电力， 年发电量将达2.2×107kW·h。 （1）风平浪静叶片不动时，平台基础排开海水的体积为多少? (不考虑锚链对平台的作用) （2）每年的发电量相当于完全燃烧多少质量的天然气放出的热量? （3）海浮式风电平台基础设计方式除半潜式外还有单柱式(图乙)。与单柱式相比较，你认为“半潜式”的优点是　 　(写出一点即可)。 参考答案 1．D 2．A 3．A 4．D 5．D 6．B 7．C 8．C 9．B 10．D 11．B 12．C 13．A 14．B 15．A 16．压缩；内；30 17．甲；4.2×104J 18．乙；两球质量相同，吸收相等的热量，体积膨胀、甲球重心上升，重力势能增大，乙球重心下降，重力势能减小，重力对乙球做功，乙球的内能增大，乙球的内能增加量大于甲球的内能增加量，所以乙球的最终温度高 19．（1）C （2）增大 20．做功；增大；D 21． 2400；；10 22．（1）所挂重物的重力(质量)；水吸收的热量 （2）N（h杯-h水）/C（t2-t1） 23．左；2；2100 24．（1）内 （2）B （3）柴油的着火点最低，最容易燃烧 （4）根据压强公式得：P=F/S=5×105N/0.04m2=1.25×107Pa （5）根据热量公式得：Q=Vq=200L×3.3×107J/L=6.6×109J 25．（1）根据题意可知，平台基础总质量为1.1×107kg， 此时漂浮平台受到的浮力为：F浮=G总=m总g=1.1×107kg×10N/kg=1.1×108N， 由阿基米德原理可知，此时漂浮平台排开海水的体积为： （2）年发电量W=2.2×107kW•h=2.2×107×3.6×106J=7.92×1013J， 由W=Q放=m天然气q可知，需要天然气的质量： （3）半潜式底部有一个三角形浮式基础，与单柱式相比，吃水深度较浅，适用海域范围较广。 学科网（北京）股份有限公司 $$