第13章 内能复习-【拔尖特训】2024-2025学年九年级全一册物理(人教版)

10 第十三章复习 ▶ “答案与解析”见P4 考点一 温度、热量和内能之间的关系 典例1 (2023·营口)关于温度、内能、热量,下 列说法中正确的是 ( ) A. 温度高的物体含有的热量多 B. 物体吸收热量,温度一定升高 C. 气体膨胀对外做功,自身内能会减少 D. 热传递过程中,温度从高温物体传递给低温 物体 跟踪训练 1. (2023·广州)小明将凝固点为47℃的某液 态合金放在室温为25℃的实验室中。该合 金的温度从70℃降至47℃并保持47℃一段 时间,再降至35℃,合金在此过程中 ( ) A. 对外放热,内能一直减少 B. 存在液化现象,内能一直增加 C. 温度保持47℃时,既不吸热也不放热 D. 存在凝固现象,内能先减少后不变再减少 2. (2024·永州期末)关于温度、热量、内能的关 系,下列说法正确的是 ( ) A. 物体的温度升高,内能一定增加 B. 物体的温度升高,一定是从外界吸收了 热量 C. 对物体做功,它的内能一定增加,温度不 一定升高 D. 冰熔化时吸收热量,内能增加,分子的运 动越来越剧烈 考点二 比热容、热量的计算 典例2 (2023·龙东地区)小明家的热水器装 有50kg水,将水由20℃加热到60℃,水需要吸 收的热量是 J。小明用去一部分水,热 水器中水的比热容 (填“变大”“变小”或 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(人教版)九年级全一册 11 “不变”)。沿海地区比内陆地区昼夜温差小,是 因为水的 。 跟踪训练 3. (2023·常州)家用小型风力发电机独特的尾 翼结构,能使其旋翼自动迎风,如图甲所示。 海边,仅在海陆风因素的影响下,图乙、图丙 所示的情形通常分别发生在 ( ) (第3题) A. 白天、夜晚 B. 夜晚、白天 C. 白天、白天 D. 夜晚、夜晚 4. (2023·苏州)正午,小明对水面获取太阳能 的情况进行研究,他将装有400g水的盘子放 在室外平台上,经阳光照射10min,水温升高 了2.5℃,不计水的蒸发。[水的比热容是 4.2×103J/(kg·℃)] (1) 该过程中水吸收的热量是多少? (2) 若照射到盘中水面上的太阳能的功率为 25W,则水获取太阳能的效率是多大? 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 1. 下列关于温度、热量和内能的说法,不正确 的是 ( ) A. 物体吸收了热量,内能一定会增加 B. 物体的温度升高时,内能一定会增加 C. 物体的内能增加时,温度不一定升高 D. 物体的温度越高,它吸收的热量一定越多 2. 质量相同的A、B 两金属块,把它们都加热到 100℃,然后分别投入装有质量相同、初温都为 0℃的C、D 两杯水中,测量的结果如下:金属 块A 使C杯的水温升高了10℃,金属块B使 D 杯的水温升高了20℃。设两金属块的比 热容为cA 和cB,则cA 与cB 之比为 ( ) A. 4∶9 B. 9∶4 C. 19∶9 D. 9∶19 3. 网上曾热销过一种“55度杯”,设此杯内胆中 封存着300g水,室温为20℃;现向杯中倒入 200g、100℃的开水,摇一摇,杯内水温迅速 降至t1,饮用后迅速将200g室温下的饮用 水倒入该杯,摇一摇,饮用水的温度可升至 t2,若忽略内胆及空间的热能消耗,则t1、t2 分别大约为 ( ) A. 50℃,50℃ B. 52℃,39.2℃ C. 40℃,60℃ D. 55℃,55℃ 答案讲解 4. (2023·绵阳)有甲、乙两个实验事 实。甲:把磨得很光滑的铅片和金 片紧压在一起,在室温下放置5年 后再将它们切开,看到金与铅相互渗入约 1mm深。乙:将两个铅柱的底面削平、削干 净,然后紧压在一起,两个铅柱会结合在一 起,甚至不易拉开。下列对这两个实验事实 的分析,正确的是 ( ) A. 甲说明固体间也能发生扩散,乙说明分子 间存在引力 B. 甲说明分子间存在引力,乙说明固体间也 能发生扩散 C. 甲说明分子间存在斥力,乙说明分子间有 间隙 D. 甲说明分子间有间隙,乙说明分子间存在 斥力 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第十三章　内　能 12 5. A、B 两物体的温度相同,A 的质量是B 的 4倍,A 的比热容是B 的12 ,若它们吸收相等 的热量后再接触,则 ( ) A. A 和B 之间不会发生热传递 B. 热量从A 传递给B C. 热量从B 传递给A D. A 和B 的末温相同 6. 甲物体的质量为1kg,乙物体的质量为2kg, 温度都升高1℃,吸收的热量如图所示,甲物 体的比热容为3×103J/(kg·℃),这两种物 质的比热容之比c甲∶c乙= 。 (第6题) 7. 比热容是物质的一种特性。用同种物质制成 两个质量不等的物体,其比热容 (填 “相同”或“不同”)。质量均为2kg的铜块 [c铜=3.9×102J/(kg·℃)]和铅块[c铅= 1.3×102J/(kg·℃)],若吸收了相等的热 量,则 铜 块 与 铅 块 升 高 的 温 度 之 比 为 ;若铜块的温度升高了100℃,则它 吸收的热量是 J。 8. 春节期间人们燃放烟花时闻到很浓的硝烟味 道,这属于 现象。热机工作时常用 水降温,这是利用了水的 大的特性。 答案讲解 9. 母亲节这天的早上,小明为了让妈 妈喝到舒适可口的牛杂汤,将装汤 的碗放在盛有2kg冷水的盆中降 温。用水降温主要是利用了水的 (填“比热容”或“密度”)大的特性;过了一会 儿,当水温升高了1℃时,水吸收的热量为 J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 10. 某市的燃气改造工程正在迅速推进。 (1) 已知燃气的热值为4×107J/m3,燃气 的密度为1.2kg/m3,则完全燃烧多少千克 燃气可放出8.4×105J的热量? (2) 若这些热量全部被水吸收,则可以使质 量为2.5kg、初温为15℃的水的温度升高 到多少摄氏度? (3) 将加热后的水(假设质量不变)倒入暖 水瓶中,暖水瓶放在水平桌面上,暖水瓶与 桌面的接触面积为70cm2,此时暖水瓶对桌 面的压强为5×103Pa。求暖水瓶的质量。 (g取10N/kg) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(人教版)九年级全一册 13 11. (2024·广州段考)如图所示为小羽同学做 冰熔化实验时绘制的温度—时间图象,冰的 质量是0.1kg,相同时间内物质吸收的热量 相同。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] (1) CD 阶段物质吸收的热量是多少? (2) BC 阶段物质吸收的热量是多少? (3) 请你根据图象分析并说明冰的比热容 与水的比热容的大小关系。 (第11题) 12. 如图甲所示为某品牌的带过滤的饮水机,最 上面的桶是过滤桶,中间的是储水桶,最下 面的是饮水机的加热机体,图乙是饮水机的 简易结构示意图,图丙是控水槽与储水桶之 间控制水位升降的浮子,当浮子浮起时,锥 形硅胶垫将储水桶和控水槽之间的下水孔 密封,水停止向下流入控水槽。当控水槽中 的水位下降时,浮子落下,储水桶中的水流 入控水槽中,直到浮子再次浮起,锥形硅胶 垫将小孔密封。[已知ρ水=1.0×103kg/m3, g 取10N/kg,水的比热容为4.2×103J/ (kg·℃),π取3.14] (第12题) (1) 饮水机是将电能转化为热能的装置,饮 水机里的水是通过什么方式改变内能的? (2) 储水桶和控水槽之间的下水孔的半径 R=3mm,当储水桶中水的高度h=20cm 时,求储水桶底部受到的压强以及浮子浮起 时锥形硅胶垫受到的压力。(压力大小的结 果保留三位小数) (3) 已知浮子的质量m=20g,求浮子受到 的浮力。(忽略浮子中间空气压强的影响) (4) 若饮水机一次可以将300mL的水从 25℃加热到100℃,求水吸收的热量。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第十三章　内　能 9. 3∶7 80 [解析] 两种液体的质 量相同,取加热时间相同,即吸收的热 量相同,由Q吸=cmΔt可知,质量相 同的不同物质,吸收相同的热量,升高 的温度与比热容成反比,所以c甲∶ c乙=Δt乙∶Δt甲=(50℃-20℃)∶ (90℃-20℃)=3∶7。由 Q吸 = cmΔt可得,乙液体升高的温度Δt= Q吸 c水m= 1.89×105J 4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg = 90℃,此 时 水 的 末 温t=20℃+ 90℃=110℃,因为在一个标准大气 压下,水的沸点为100℃,所以乙液体 升高的温度Δt'=100℃-20℃=80℃。 10. 热传递 9 [解析] 将热水倒入 冷水中,热水放出热量,冷水吸收热 量,冷水的温度升高,是通过热传递的 方式改变冷水的内能。将热水倒入冷 水中,热水放出的热量等于冷水吸收 的热量,设一杯热水的质量为m,冷水 的质量为m0,热水与冷水的温度差为 t,由热平衡方程可得第一次加入热水 时cm(t-10℃)=cm0×10℃,第二 次加入热水时cm(t-16℃)=c(m0+ m)×6℃,两式相减得m0=3m,代入 解得t=40℃。若再加入同样三杯热 水,设升高的温度为Δt,则3cm(40℃- 16℃-Δt)=c(m0+2m)Δt,解得 Δt=9℃。 11. [解析] (1) CD 段水的温度从 0℃升高到 20℃,所以,CD 段水吸收 的热量Q1=c1m1(t1-t01)=4.2× 103J/(kg·℃)×0.5kg×(20℃- 0℃)=4.2×104J。(2) 由图象知, CD 段水的温度从0℃升高到20℃, 用了 10min的时间;AB 段冰吸收热 量,温度从-20℃升高到0℃,需要 5min。因为相同加热时间内被加热 物质吸收的热量是相同的,则冰吸收 的热 量 Q2= 5min 10min×Q1= 1 2 × 4.2×104J=2.1×104J,冰的比热容 c2= Q2 m2(t2-t02)= 2.1×104J 0.5kg×[0℃-(-20℃)]=2.1× 103J/(kg·℃)。 12. 52 2.1×103 [解析] 热水放出 的热量Q放=c水m(t0-t1),冷水吸收 的热量Q吸=c水m'(t1-t0'),假设热 水放出的热量全部被冷水吸收,所以 Q吸=Q放,即4.2×103J/(kg·℃)× 0.2kg× (100 ℃ -t1)=4.2× 103J/(kg·℃)×0.3kg× (t1 - 20℃),解得t1=52℃,倒入液体后, 水降低的温度Δt'=52℃-44℃= 8℃,水放出的热量Q放'=c水m'Δt= 4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg× 8℃=1.008×104J,液体吸收的热量 Q吸'=Q放'=1.008×104J,液体升高 的温度Δt″=44℃-20℃=24℃,液 体 的 比 热 容 c液 = Q吸' m液Δt' = 1.008×104J 0.2kg×24℃=2.1×10 3J/(kg·℃)。 13. 320 0 [解析] 若将质量为 6000g、温度为-11℃的冰投入容器 中,则容器中的物质将恰好全部结冰, 不计热损失,说明冰从-11℃升高到 0℃吸收的热量等于水从初温降低到 0℃放出的热量和水凝固放出的热量 之 和,即 Q冰吸1=Q水放 +Q水固,故 c冰m冰1Δt冰1=c水m水Δt水+λm水 ①, 若投入的冰块质量为100g、温度为 0℃,则容器中的物质将恰好全部熔 化成水,说明冰熔化吸收的热量等于 水从初温降低到0℃放出的热量,即 Q冰吸2=Q水放,故λm冰2=c水m水Δt水 ②, 由①②可知c冰m冰1Δt冰1=λm冰2+ λm水,则λm水=c冰m冰1Δt冰1-λm冰2= 2100J/(kg·℃)×6kg×11℃- 330×103J/kg×0.1kg=105600J, 则m水= 105600J330×103J/kg =0.32kg= 320g,将 m水 代 入 ② 式 得 Δt= λm冰2 c水m水= 330×103J/kg×0.1kg 4200J/(kg·℃)×0.32kg ≈ 24.6℃。则容器内原有水的初温 t0=t+Δt=0℃+24.6℃=24.6℃, 如果一开始投入冰的质量为100g、温 度为-11℃,那么冰完全熔化吸收的 热量Q冰吸3=c冰m冰3Δt冰3+λm冰3= 2100J/(kg·℃)×0.1kg×11℃+ 330×103J/kg×0.1kg=35310J,容 器内原有的水温度降低到0℃放出的 热 量 Q水放 = c水m水Δt水 = 4200J/(kg·℃)× 0.32 kg × 24.6℃=33062.4J,由于 Q冰吸3> Q水放,说明冰不能完全熔化,此时处 于固液共存状态,故最终容器内的温 度为0℃。 第十三章复习 ［知识体系构建］ 动能 势能 增加 减少 减少 增大 ［高频考点突破］ 典例1 C [解析] 热量是过程量, 不能说物体含有的热量多,故 A错 误;物体吸收热量过程中温度不一定 升高,例如:晶体在熔化过程中,吸热 但温度不变,故B错误;气体膨胀对 外做功,内能转化为机械能,则物体内 能减少,故C正确;在发生热传递时, 高温物体放出热量,低温物体吸收热 量,内能总是从高温物体转移到低温 物体,故D错误。 [跟踪训练] 1. A [解析] 将凝固点 为47℃的某液态合金放在室温为 25℃的实验室中,合金的温度从 70℃降至47℃的过程是放热的降温 过程,处于液态;保持47℃一段时间 是凝固过程,放热但温度不变,合金处 于固液共存态;从47℃降至35℃的 过程是放热过程,合金处于固态。故该 合金一直对外放热,内能一直减小。故 A正确,符合题意,B、C、D错误,不符 合题意。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 4 2. A [解析] 物体的温度升高,分子 运动得越剧烈,分子动能增加,内能一 定增加,故A正确;物体的温度升高, 可能是吸收了热量,也可能是外界对 物体做了功,故B错误;对物体做功, 如果物体不和外界发生热传递,它的 内能一定增加,但温度不一定升高,故 C错误;分子热运动的剧烈程度与其 温度有关;冰熔化时吸收热量,内能增 加,但温度不变,所以分子运动的剧烈 程度不变,故D错误。 典例2 8.4×106 不变 比热容大 [解析] 小明家的热水器装有50kg 水,将水由20℃加热到60℃,水需要 吸收的热量Q吸 =c水 m(t-t0)= 4.2×103 J/(kg·℃)×50kg× (60℃-20℃)=8.4×106J。比热容 是物质的一种特性,只与物质的种类 及状态有关,与物质的质量大小无关, 小明用去一部分水,热水器中水的比 热容不变。根据Q=cmΔt可知,相同 质量的不同物质,吸收(或放出)相同 的热量,因水的比热容大,故水的温度 变化小,即沿海地区比内陆地区昼夜 温差小。 [跟踪训练] 3. A [解析] 水的比热 容大于沙石和泥土的比热容,白天太 阳照射时,海洋升温慢,陆地升温快, 陆地的热空气就上升,地面附近海洋 的空气来补充,气流就从海洋向陆地, 即风从海洋吹向陆地;晚上海洋的温 度高,而陆地的温度低,地面气体就从 陆地流向海洋,即风从陆地吹向海洋。 因此白天,风力发电旋翼朝向大海,晚 上,风力发电旋翼朝向陆地。则图乙 是白天,图丙是晚上。故 A符合题 意,B、C、D不符合题意。 4. [解析] (1) 由Q=cmΔt可得,该 过程中水吸收的热量Q吸=cmΔt= 4.2×103J/(kg·℃)×0.4kg× 2.5℃=4.2×103J。(2) 由W=Pt 可得,照射到水面上的太阳能 W= Pt=25W×10×60s=1.5×104J,故 水获 取 太 阳 能 的 效 率η= Q吸 W × 100%=4.2×10 3J 1.5×104J×100%=28% 。 ［综合素能提升］ 1. D [解析] 物体吸收热量,温度不 一定升高,但内能一定增加,故A正 确,不符合题意;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,从而物 体的内能增加,故B正确,不符合题 意;物体的内能增加,温度不一定升 高,例如,晶体熔化吸热,但温度保持 不变,故C正确,不符合题意;物体的温 度越高,温度的变化不一定越多,吸收的 热量不一定越多,故D错误,符合题意。 2. A [解析] 因为C 杯水的初温为 0℃,金属块A 使C 杯的水温升高了 10℃,故C 杯中水和A 的末温都为 10 ℃;对 于 金 属 块 A 来 说: cAmA(t0-tA)=c水 m水 Δt1 ①;因 为D 杯水的初温为0℃,金属块B 使 D 杯的水温升高了20℃,故D 杯中 水和B 的末温都为20℃;对于金属块 B来说:cBmB(t0-tB)=c水m水Δt2 ②; 因为mA=mB,则 ① ② 得:cA (t0-tA) cB(t0-tB)= Δt1 Δt2= 10℃ 20℃= 1 2 ,cA (100℃-10℃) cB(100℃-20℃)= 1 2 ,所以cA cB= 4 9 ,故A正确。 3. B [解析] ① 热水放出的热量 Q放=cm(t0-t),冷水吸收的热量 Q吸=cm'(t-t0');② 忽略内胆及空 间的热能消耗,热水放出的热量全部 被冷水吸收,所以Q吸=Q放,即4.2× 103J/(kg·℃)×0.2kg×(100℃- t1)=4.2×103 J/(kg·℃)× 0.3kg×(t1-20℃),解得t1=52℃。 ③ 速将200g室温下的饮用水倒入该 杯,摇一摇,饮用水的温度可升至t2, 即4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg× (52℃-t2)=4.2×103J/(kg·℃)× 0.2kg×(t2-20℃);解 得t2= 39.2℃。故B正确。 4. A 5. C [解析] 由题意可知,mA = 4mB,cA= 1 2cB ,QA=QB,根据公式 Q=cmΔt 可 得 Δt= Qcm ,ΔtA ΔtB = QA cAmA × cBmB QB = cBmB cAmA = 2 1× 1 4= 1 2 ,故ΔtB>ΔtA,因两者初温相同, ΔtB>ΔtA,两者存在温差,故A 和B 之间会发生热传递,热量会从温度高 的物体传递到温度低的物体,即由B 到A,故A、B、D错误,C正确。 6. 3∶1 [解析] 读图可知,甲、乙吸 收的热量分别为3000J、2000J,则 c甲 c乙 = Q甲 m甲Δt甲 Q乙 m乙Δt乙 = Q甲 m甲Δt甲 × m乙Δt乙 Q乙 = 3000J 1kg×1℃× 2kg×1℃ 2000J = 3 1 。 7. 相同 1∶3 7.8×104 [解析] 比 热容是物质的一种特性,不随质量的 变化而变化,所以用同种物质制成两 个质量不等的物体,其比热容相同。 由Q=cmΔt得Δt=Qcm ,由于铜块和 铅块的质量相等,又吸收了相等的热量, 可见Δt与c成反比,故Δt铜∶Δt铅= c铅∶c铜 =1.3×102J/(kg·℃)∶ 3.9×102J/(kg·℃)=1∶3。铜块吸 收的 热 量 Q=c铜mΔt= =3.9× 102J/(kg·℃)×2kg×100 ℃ = 7.8×104J。 8. 扩散 比热容 [解析] 人们闻到 很浓的硝烟味道说明分子在不停地做 无规则运动,这是扩散现象。热机工 作时产生大量的热,这些热如果不迅 速转移,就可能损坏发动机,因此利用 水的比热容大的特点(相同质量的水 和其他物质相比,升高相同的温度,水 吸收的热量多)把这些热迅速吸收,使 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 5 热机的温度不会升得太高。 9. 比热容 8.4×103 [解析] 用水 降温主要是利用了水的比热容较大的 特性,因为比热容越大的物体,在温度 变化量相同的条件下能够吸收或放出 更多的热量。当水温升高了1℃时, 水吸 收 的 热 量 Q吸 =c水 m水Δt= 4.2×103J/(kg·℃)×2kg×1℃= 8.4×103J。 10. [解析] (1) 由Q放=Vq得燃气体 积 V = Q放 q = 8.4×105J 4×107J/m3 = 0.021m3,由ρ= m V 得燃气质量m= ρV =1.2kg/m3 ×0.021 m3 = 0.0252kg。(2) 由题知,Q吸=Q放= 8.4×105J,由Q吸=cm(t-t0)得水 的末 温t=t0 + Q吸 cm水 =15 ℃ + 8.4×105J 4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg = 95℃。(3) 暖水瓶对桌面的压力F= pS=5×103Pa×70×10-4 m2= 35N,暖水瓶与水的总重力G总=F= 35N,暖水瓶与水的总质量 m总 = G总 g = 35N 10N/kg=3.5kg ,暖水瓶的质 量 m瓶 =m总 -m水 =3.5kg- 2.5kg=1kg。 11. [解析] (1) 由于冰熔化成水后质 量不变,水的质量m=0.1kg,CD 阶 段物质吸收的热量Q吸CD=c水m(t- t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg× (80℃-0℃)=3.36×104J。(2) 相 同时间内物质吸收的热量相同,由图 象可知,tBC=tCD=10min,则Q吸BC= Q吸CD=3.36×104J。(3) 由图象可 知,ΔtAB=ΔtCD=80℃,mAB=mCD= 0.1kg,而 加 热 时 间tAB <tCD,即 Q吸AB<Q吸CD,由Q吸 =cmΔt可知, c冰<c水,即冰的比热容小于水的比 热容。 12. [解析] (1) 饮水机里的水吸收热 量,温度升高,通过热传递的方式改变 了自身内能。(2) 储水桶底部受到的 压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3× 10N/kg×0.2m=2.0×103Pa,硅胶 垫上受到的压力F=pS=pπR2= 2.0×103Pa×3.14×(3×10-3m)2≈ 0.057N。(3) 浮子受力平衡,G+ F=F浮,代入数据可得,F浮=20× 10-3kg×10N/kg+0.057N=0.257N。 (4) 300mL的水的质量m=ρ水V= 1.0×103kg/m3×300×10-6 m3= 0.3kg,水吸收的热量Q吸=cmΔt= 4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg× (100℃-25℃)=9.45×104J。 第十四章　内能的利用 第1节　热　机 1. D 2. A 判断热机冲程的方法 一看气门开闭;二看活塞运动 方向。 3. C [解析] 吸气冲程时,汽油机吸 入的是汽油和空气,柴油机吸入的是 空气,故A错误;压缩冲程结束时,汽 油机是利用火花塞点火,柴油机通过 压燃点火,故B错误;2400r/min的 发动机1s转40r,而汽油机每转2r 对外做功1次,每次对外做功1000J, 故1s对外做功W=1000J×40r2r = 20000J,故其功率P=Wt= 20000J 1s = 20000W=20kW,故C正确;排气冲 程时,排出的废气温度很高,内能并没 有全部转化为机械能,故D错误。 4. D 5. 热传递 大于 内能 [解析] 热 水瓶外壁为双层玻璃,两层之间抽成 真空,真空可以避免空气产生对流,减 少热传递的产生,减少热量散失,起到 保温作用;软木塞跳起来,其机械能增 大,这是热水瓶内气体膨胀做功造成 的,水蒸气的内能转化成软木塞的机 械能;水蒸气对软木塞做功时,要克服 软木塞的重力以及摩擦力做功,所以, 水蒸气对软木塞做的功大于软木塞增 加的机械能。 6. D [解析] 图甲中,汽缸内蒸汽体 积膨胀,对外做功,其内能减小,同时 推动活塞,使舰载机获得巨大的牵引 力,故A正确,A不符合题意;图甲中 汽缸内的蒸汽推动活塞时,内能转化 为机械能,蒸汽的内能减小,故B正 确,B不符合题意;根据气门的开闭情 况和活塞的运动方向可以判断出:A 是吸气冲程、B是做功冲程、C是压缩 冲程、D是排气冲程,蒸汽弹射装置工 作时将内能转化为机械能,与汽油机 的做功冲程相似,与图乙中B图所示 的工作原理相似,故C正确,C不符合 题意;四冲程汽油机的一个工作循环 由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组 成,所以汽油机一个工作循环的正确 顺序是A→C→B→D,故D错误,D符 合题意。 7. C [解析] 现代火箭发动机的特 点是它自身既带燃料,又带氧化剂,靠 氧化剂来助燃,不需要利用空气来助 燃;飞机本身也携带燃料,它需要利用 外界的空气来帮助燃烧;所以飞机和 火箭都是利用高温、高压气体产生的 反作用力来飞行的,故C正确。 8. [解析] (1) 由p= F S 可得,燃气对 活塞的平均压力 F=pS=9.0× 105Pa×30×10-4 m2 =2700N。 (2) 一个做功冲程中燃气对活塞做的 功W=Fs=2700N×50×10-3m= 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 6