第05讲 内能 单元综合检测(预习)-【暑假自学课】2025年新九年级物理暑假提升精品讲义(沪科版(五四制))
2025-05-30
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版(五四学制)九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第10章 内能 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.53 MB |
| 发布时间 | 2025-05-30 |
| 更新时间 | 2025-06-03 |
| 作者 | 爱啥自由不如学小书 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2025-05-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52356650.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第05讲 内能 单元综合检测
一、单选题
1.下列机械中不属于热机的是( )
A.洗衣机 B.汽油机
C.蒸汽机 D.火箭喷气发动机
2.甲、乙两物体相互接触后不发生热传递现象,一定是因为它们具有相同的( )
A.质量 B.温度 C.热量 D.比热容
3.一盏酒精灯在一直燃烧,酒精越来越少的过程中,关于剩余酒精说法正确的有( )
A.比热容和热值均在减小 B.比热容和热值都不变
C.比热容逐渐减小,热值不变 D.比热容不变,热值逐渐减小
4.如图所示的实例中,改变物体内能的方式与其他三个实例不同的是( )
A.搓手取暖 B.热水袋取暖
C.冷毛巾降温 D.煤气烧水
5.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.温度越高的物体所含的热量一定越多
B.任何物体都具有内能,通过摩擦可增大冰块的内能
C.0℃的冰变成0℃的水,温度不变,内能不变
D.物体内能减少,它不可能既放出热量,又降低温度
6.两体积相同的物体,密度之比为3∶2,比热容之比为1∶4。若都升高相同的温度,则所需吸收的热量之比为( )
A.3∶8 B.1∶4 C.3∶2 D.4∶3
7.四冲程汽油机工作时,能量发生转化的冲程有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.用酒精灯给试管中的水加热,如图所示,在软木塞被冲出试管口的过程中,下列说法正确的是( )
A.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能 B.软木塞的机械能转化为水蒸气的内能
C.水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能增大 D.能量的转化形式与热机压缩冲程能量转化相同
9.燃油车是现代社会中一种常见的交通工具。如图所示是某燃油车的汽油机(有四个冲程)的能量流向图。下列说法正确的是( )
A.汽油燃烧越充分,它的热值越大
B.汽油机的做功冲程将机械能转化为内能
C.改良发动机结构,汽油机的效率可达100%
D.由图可知该汽油机的效率小于30%
10.质量相同的甲、乙两种液体放出相等热量后,甲的温度低于乙的温度。关于两种液体的初始温度、,及比热容、,下列关系式中可以成立的是( )
①,,②,,
③,,④,,
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题
11.在物理学中,“热”有热量、内能、温度等含义,写出下面几种情形中“热”字的含义。
(1)这杯水热得烫手: 。
(2)物体吸热升温: 。
(3)摩擦生热: 。
12.用打气筒给自行车轮胎打气,活塞压缩筒内空气,空气温度升高,这是通过 方法改变内能。打气筒外壁的下部也会热,这是通过 方法改变内能。
13.水的比热容为J/(kg·℃),读作 ,它表示1kg的水温度每升高1℃, ;1kg水倒掉一半,比热容将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
14.我市所有出租车已使用天然气来代替燃油,某出租车在一段时间内消耗了420g天然气,若这些天然气完全燃烧,可放出热量 J,这些热量可使质量为 kg的水由20℃升高到100℃;天然气燃烧时将 能转化为内能。若天然气用去一半,则剩余天然气的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。[天然气的热值为,水的比热容为]
15.四只相同规格的烧杯中装有水,水量及其温度如图所示。则四只烧杯中水的内能最大的是 杯中的水。(填字母序号)
16.如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧,此过程中活塞对筒内气体做功,气体的内能 (填增大、减小、不变),这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同,某台汽油机飞轮的转速是7200r/min,则它每秒钟对外做功 次。
17.一台单缸四冲程汽油机工作时,若飞轮转速是3600r/min,该汽油机每秒共经历 个冲程;在压缩冲程中,气体的温度升高,是通过 方式增加内能,图中 (填序号)表示该冲程。汽油机散热常用水作为冷却剂,这是利用了水的 较大的性质。
A.B.C.D.
18.小南根据“宏观世界中物体由于运动而具有的能量叫做动能”的知识,类比得出:微观世界中组成物体的分子具有分子动能。
①请写出小南类比得出分子具有分子动能的依据是: ;
②类比宏观世界中物体的动能有大小,微观世界中的分子动能也有大小;
(a)如图表示不同时刻某物体内部分子运动情况(箭头越长代表分子运动越快), 图的分子动能较大(选填“A”或“B”);
(b)如果要衡量某一物体中所有分子动能的大小,可以用宏观世界中的物理量 来反映。
三、作图题
19.水的比热容为,请在坐标图中画出水的比热容与其吸收的热量Q的关系图像。
20.小张为研究不同物质吸收热量的本领,他设计以下实验方案:“在完全相同的容器中倒入质量相同的水和煤油,并用相同热源对两液体进行加热(假设每分钟液体吸收热量相同)”,并绘制了如图的简图。请在图中画出合理的水面位置,并填写正确的加热时间。
21.如图所示,是四冲程汽油机工作时的做功与排气冲程示意图。请将“↑”或“↓”符号填在活塞空白处,表示活塞此时的运行方向。
四、计算题
22.质量为10千克的水,温度升高了10℃,求水吸收的热量。[焦/(千克·℃)]
23.汽车在一段平直公路上匀速行驶5km,消耗汽油1kg。已知汽车行驶时受到的牵引力为2300N,汽油的热值为4.6×107J/kg。求:
(1)消耗的汽油完全燃烧放出的热量;
(2)汽车发动机的效率。
24.如图所示是小华同学探究“水的沸腾”实验的实验图像。已知实验时,水的质量为100g。求:
(1)从实验第10分钟到第20分钟,水吸收的热量为多少?
(2)如果这些水从第10分钟开始吸收了8.4×103J的热量,则水的温度变为多少?
(3)小明也做了这个实验,他用的水的初温是78℃,等水沸腾时温度为98℃,而水的吸收的热量是4.2×104J,则小明实验中所用水的质量是多少?
五、实验题
25.如图所示,某同学研究物体吸收的热量与物质种类之间关系时,所用的实验装置。
(1)两只烧杯里的液体,要求它们的物质种类 ,质量 ;(均选填“相同”或“不同”)
(2)实验中,应使两杯液体升高的温度 ;(选填“相同”或“不同”)
(3)本实验中通过记录 来判断吸收热量多少。
26.如图所示,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉,然后迅速下压活塞,观察到硝化棉燃烧起来。
(1)下压活塞时,通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式使筒内空气的内能 (选填“增大”或“减小”),温度达到硝化棉的着火点,观察到硝化棉燃烧。
(2)该过程将 能转化为内能,其能量转化相当于内燃机的 冲程。
27.为了探究物质温度升高的幅度与哪些因素有关,某实验小组同学用相同的酒精灯分 别加热质量和初温都相同的液体(设加热时液体每分钟吸收的热量相等),实验过程及观察 到的现象如图所示。请根据实验现象及相关条件归纳得出初步结论。
①分析比较图中(a)与(b)与(c)可得出的初步结论是:质量相等的 物质, 吸收热量越多,温度升高的幅度 ;
②分析比较图中(c)与(d)可得出的初步结论是:质量相等的 物质,要使它 们温度升高幅度相同,吸收的热量 。
28.小明和小华在探究物体放出热量的多少与哪些因素有关的实验时,先在两只完全相同的烧杯中分别放入100克和200克的温水,然后让它们自然冷却(设两杯水每分钟放出的热量相等),并将观察到的数据记录在表一中;
表一:
质量/(克)
100
200
100
200
100
200
放热时间/(分钟)
2
4
4
8
6
12
降低的温度/(℃)
1
1
2
2
3
3
(1)温水放出热量的多少无法直接测量,小明同学通过测量 (填写物理量)用来比较放出热量的多少;
(2)为了便于分析物体放出热量与降低温度的关系,小华将表一拆成表二和表三,并将表一中的数据对应着填入表二和表三中,请你帮她补充完整;
表二:m1=100克,水
放热时间/(分钟)
0
降低温度/(℃)
0
1
2
3
表三:m2=200克,水
放热时间/(分钟)
0
降低温度/(℃)
0
1
2
3
(3)分析比较表二(或表三)中第一行和第二行的数据及相关条件,可得的初步结论是:相同质量的同种物质, ;
(4)进一步综合分析表二或表三的数据及相关条件,可得出的初步结论是: ;
(5)小明和小华发现上面的数据不能分析归纳得到“放出热量与 的关系”。为了进一步研究,他们又合作设计了实验方案,以及用于填写实验数据的表四、
(a)请完成表四表头的填写;
表四:
放热时间/(分钟)
0
降低温度/(℃)
0
1
2
3
(b)完成表四数据的实验采集后,他们应该将这组数据与表 对应数据进行比较,从而能分析得出这两者间的关系。
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第05讲 内能 单元综合检测
一、单选题
1.下列机械中不属于热机的是( )
A.洗衣机 B.汽油机
C.蒸汽机 D.火箭喷气发动机
【答案】A
【详解】A.洗衣机中是利用电动机来驱动的,故A符合题意;
BCD.汽油机、火箭喷气发动机都属于热机,故BCD不符合题意。
故选A。
2.甲、乙两物体相互接触后不发生热传递现象,一定是因为它们具有相同的( )
A.质量 B.温度 C.热量 D.比热容
【答案】B
【详解】热传递的条件是有温度差,所以当两个物体的温度相同时,即没有温度差时,甲、乙两物体相互接触后不会发生热传递现象。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.一盏酒精灯在一直燃烧,酒精越来越少的过程中,关于剩余酒精说法正确的有( )
A.比热容和热值均在减小 B.比热容和热值都不变
C.比热容逐渐减小,热值不变 D.比热容不变,热值逐渐减小
【答案】B
【详解】比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与物质的质量等因素无关;热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与物质的质量等因素无关;故酒精越来越少的过程中,剩余的酒精的比热容和热值均不变。
故选B。
4.如图所示的实例中,改变物体内能的方式与其他三个实例不同的是( )
A.搓手取暖 B.热水袋取暖
C.冷毛巾降温 D.煤气烧水
【答案】A
【详解】A.搓手取暖,克服摩擦做功,内能增加,属于做功改变物体内能;
B.热水袋取暖,属于热传递是改变物体内能;
C.冷毛巾降温,属于热传递是改变物体内能;
D.煤气烧水,属于热传递是改变物体内能。
综上所述,改变物体内能的方式与其他三个实例不同的是A,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.温度越高的物体所含的热量一定越多
B.任何物体都具有内能,通过摩擦可增大冰块的内能
C.0℃的冰变成0℃的水,温度不变,内能不变
D.物体内能减少,它不可能既放出热量,又降低温度
【答案】B
【详解】A.在热传递过程中传递内能的多少叫热量,热量是一个过程量,不能说物体含有的热量多,故A错误;
B.任何物体都具有内能,摩擦冰块对冰块做了功,冰块的内能增大,故B正确;
C.冰是晶体,熔化时吸收热量,温度不变,内能增加,故C错误;
D.物体内能减少,也可能是放出了热量,又降低温度了,故D错误。
故选B。
6.两体积相同的物体,密度之比为3∶2,比热容之比为1∶4。若都升高相同的温度,则所需吸收的热量之比为( )
A.3∶8 B.1∶4 C.3∶2 D.4∶3
【答案】A
【详解】两体积相同的物体,密度之比为3∶2,则质量之比为m1∶m2=3∶2,所以吸收的热量之比为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.四冲程汽油机工作时,能量发生转化的冲程有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【详解】内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,在压缩冲程中,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能量的转化,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.用酒精灯给试管中的水加热,如图所示,在软木塞被冲出试管口的过程中,下列说法正确的是( )
A.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能 B.软木塞的机械能转化为水蒸气的内能
C.水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能增大 D.能量的转化形式与热机压缩冲程能量转化相同
【答案】A
【详解】ABC.软木塞冲出试管口的过程中是水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,水蒸气内能减小,温度降低,故A正确,BC错误;
D.软木塞冲出的过程中是水蒸气的内能转化为软木塞机械能的过程,而热机压缩冲程是将机械能转化为内能,故D错误。
故选A。
9.燃油车是现代社会中一种常见的交通工具。如图所示是某燃油车的汽油机(有四个冲程)的能量流向图。下列说法正确的是( )
A.汽油燃烧越充分,它的热值越大
B.汽油机的做功冲程将机械能转化为内能
C.改良发动机结构,汽油机的效率可达100%
D.由图可知该汽油机的效率小于30%
【答案】D
【详解】A.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧程度无关 。所以无论汽油燃烧是否充分,其热值大小是固定不变的,故A错误;
B.汽油机的做功冲程中,是燃气膨胀对外做功,将内能转化为机械能 ,而压缩冲程才是将机械能转化为内能,故B错误;
C.由于热机在工作过程中,不可避免地存在废气带走热量、机械散热、克服摩擦做功等能量损失,所以即使改良发动机结构,也不可能让燃料完全燃烧释放的能量全部用来做有用功,汽油机的效率不可能达到 100%,故C错误;
D.由图乙可知该汽油机的效率为,故D正确。
故选D。
10.质量相同的甲、乙两种液体放出相等热量后,甲的温度低于乙的温度。关于两种液体的初始温度、,及比热容、,下列关系式中可以成立的是( )
①,,②,,
③,,④,,
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】甲、乙两个物体质量相同m甲=m乙,放出相等热量后,甲的温度低于乙的温度,说明甲的末温低于乙的末温
又知放出热量Q甲=Q乙,由Q放=cm△t可知
若初温关系,同上末温关系,甲的温度的变化可能大于或等于或小于乙的温度变化,热量和质量相等,根据,则c甲与c乙可以相等,也可以大于,也可以小于,故①③④有可能成立。若初温关系,甲的温度变化大,热量和质量相等,根据,则,不可能,故②不可能。综上所述,有3个是可能的。
故选C。
二、填空题
11.在物理学中,“热”有热量、内能、温度等含义,写出下面几种情形中“热”字的含义。
(1)这杯水热得烫手: 。
(2)物体吸热升温: 。
(3)摩擦生热: 。
【答案】(1)温度
(2)热量
(3)内能
【详解】(1)这杯水热得烫手,是指水的温度高,这里的“热”指温度。
(2)物体吸热升温,指吸收热量,这里的“热”指热量。
(3)摩擦生热,机械能转化为内能,物体的内能增大,这里的“热”指内能。
12.用打气筒给自行车轮胎打气,活塞压缩筒内空气,空气温度升高,这是通过 方法改变内能。打气筒外壁的下部也会热,这是通过 方法改变内能。
【答案】 做功 热传递
【详解】[1]用打气筒给自行车轮胎打气的过程是打气筒对筒内空气做功的过程,对空气做功会导致空气内能增大,温度升高,这是通过做功的方法改变内能。
[2]打气筒内的热量传递给打气筒外壁的底部,所以打气筒外壁会发生温度升高的情况,这是通过热传递的方法改变内能。
13.水的比热容为J/(kg·℃),读作 ,它表示1kg的水温度每升高1℃, ;1kg水倒掉一半,比热容将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 4.2×103焦每千克摄氏度 吸收的热量是4.2×103J 不变
【详解】[1][2]水的比热容是一个固定的物理量,其值为4.2×103J/(kg⋅℃)。这个数值读作“4.2×103焦每千克摄氏度”,它表示的物理意义是:质量为1kg的水,当它的温度升高1℃时,所吸收的热量是4.2×103J。
[3]比热容是物质的一种特性,它只与物质的种类和状态有关,而与物质的质量、温度以及吸放热的多少无关,因此,当1kg的水倒掉一半后,虽然水的质量减小了,但其比热容并不会改变,仍然保持为4.2×103J/(kg⋅℃)不变。
14.我市所有出租车已使用天然气来代替燃油,某出租车在一段时间内消耗了420g天然气,若这些天然气完全燃烧,可放出热量 J,这些热量可使质量为 kg的水由20℃升高到100℃;天然气燃烧时将 能转化为内能。若天然气用去一半,则剩余天然气的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。[天然气的热值为,水的比热容为]
【答案】 1.848×107 55 化学 不变
【详解】[1]消耗420g天然气释放的热量
由题知
[2]由得加热水的质量
[3]天然气燃烧时,天然气的化学能转化为内能。
[4]热值是燃料的特性,天然气用去一半,剩余天然气种类不变,故热值不变。
15.四只相同规格的烧杯中装有水,水量及其温度如图所示。则四只烧杯中水的内能最大的是 杯中的水。(填字母序号)
【答案】d
【详解】由题可知a、b、c、d四杯水中,a,b杯内水质量相同,b杯内水温度高,故b杯内水内能大;c、d杯内水质量相同,d杯内水温度高,故d杯内水内能大;b、d杯温度相同,d杯质量大,故d杯内水的内能大,由此可知d杯内水的内能最大。
16.如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧,此过程中活塞对筒内气体做功,气体的内能 (填增大、减小、不变),这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同,某台汽油机飞轮的转速是7200r/min,则它每秒钟对外做功 次。
【答案】 增大 压缩 60
【详解】[1][2]活塞对筒内气体做功,将机械能转化为内能,气体的内能增大,温度升高。汽油机的压缩冲程中,活塞压缩缸内气体,对气体做功,使缸内气体内能增大,温度升高,将机械能转化为内能,所以,这与四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同。
[3]汽油机的一个工作循环包含四个冲程,只有做功冲程对外做功,飞轮转两周。汽油机飞轮的转速是
7200r/min=120r
则它每秒钟对外做功60次。
17.一台单缸四冲程汽油机工作时,若飞轮转速是3600r/min,该汽油机每秒共经历 个冲程;在压缩冲程中,气体的温度升高,是通过 方式增加内能,图中 (填序号)表示该冲程。汽油机散热常用水作为冷却剂,这是利用了水的 较大的性质。
A.B.C.D.
【答案】 120 做功 B 比热容
【详解】[1] 汽油机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成,一个工作循环活塞上下往复2次,曲轴转动2周,对外做功一次;若飞轮转速为3600r/min=60r/s,则1s飞轮转动60r,完成120个冲程。
[2][3] 在汽油机的压缩冲程中,活塞压对燃气做功,使气体的内能增大,温度升高,因此是通过做功的方式增加内能;压缩冲程中,两气门均关闭,活塞上行,故图中B表示该冲程。
[4] 由于水的比热容相对较大,根据,在质量相同的情况下水升高相同的温度可以吸收更多的热量,所以汽油机散热常用水作为冷却剂。
18.小南根据“宏观世界中物体由于运动而具有的能量叫做动能”的知识,类比得出:微观世界中组成物体的分子具有分子动能。
①请写出小南类比得出分子具有分子动能的依据是: ;
②类比宏观世界中物体的动能有大小,微观世界中的分子动能也有大小;
(a)如图表示不同时刻某物体内部分子运动情况(箭头越长代表分子运动越快), 图的分子动能较大(选填“A”或“B”);
(b)如果要衡量某一物体中所有分子动能的大小,可以用宏观世界中的物理量 来反映。
【答案】 分子具有质量且分子在运动 B 温度
【详解】①[1]物体由于运动而具有的能量叫动能,大小与物体质量和速度有关,类似的,分子也具有一定的质量且分子在不停地运动,所以分子也具有动能。
②[2]在质量相同时,分子速度越大,分子动能越大。由图可知,图B中分子速度大于图A中分子速度,所以图B中分子动能较大。
[3]由图可知,A图中温度较低,分子运动的慢,动能较小;B图中温度较高,分子运动的快,动能较大,所以在质量不变时,可以用温度衡量某一物体中所有分子动能的大小。
三、作图题
19.水的比热容为,请在坐标图中画出水的比热容与其吸收的热量Q的关系图像。
【答案】
【详解】比热容是物质的一种属性,比热容与温度及温度变化无关,与物质吸热或放热的多少无关。所以,水的比热容与其吸收的热量Q的关系图像应是一条平行于横轴的直线,如图所示:
20.小张为研究不同物质吸收热量的本领,他设计以下实验方案:“在完全相同的容器中倒入质量相同的水和煤油,并用相同热源对两液体进行加热(假设每分钟液体吸收热量相同)”,并绘制了如图的简图。请在图中画出合理的水面位置,并填写正确的加热时间。
【答案】
【详解】研究不同物质吸收热量的本领的实验,可通过加热相同的时间比较升高温度的多少,故水的加热时间应与煤油的加热时间相同为10分钟;根据控制变量法,实验中水和煤油的质量要相等,已知水的密度大于煤油的密度,根据可知,水的体积应小于煤油的体积,如下图所示:
21.如图所示,是四冲程汽油机工作时的做功与排气冲程示意图。请将“↑”或“↓”符号填在活塞空白处,表示活塞此时的运行方向。
【答案】
【详解】左图两个气门都关闭,汽油机顶部火花塞产生电火花,为做功冲程,活塞向下运动;右图为排气冲程,两气门一开一闭,活塞上行。如图所示:
四、计算题
22.质量为10千克的水,温度升高了10℃,求水吸收的热量。[焦/(千克·℃)]
【答案】4.2×105J
【详解】水吸收的热量
23.汽车在一段平直公路上匀速行驶5km,消耗汽油1kg。已知汽车行驶时受到的牵引力为2300N,汽油的热值为4.6×107J/kg。求:
(1)消耗的汽油完全燃烧放出的热量;
(2)汽车发动机的效率。
【答案】(1)4.6×107J;(2)25%
【详解】解:(1)汽油完全燃烧放出的热量
(2)汽车牵引力做的功
汽车发动机的效率
答:(1)消耗的汽油完全燃烧放出的热量4.6×107J;
(2)汽车发动机的效率25%。
24.如图所示是小华同学探究“水的沸腾”实验的实验图像。已知实验时,水的质量为100g。求:
(1)从实验第10分钟到第20分钟,水吸收的热量为多少?
(2)如果这些水从第10分钟开始吸收了8.4×103J的热量,则水的温度变为多少?
(3)小明也做了这个实验,他用的水的初温是78℃,等水沸腾时温度为98℃,而水的吸收的热量是4.2×104J,则小明实验中所用水的质量是多少?
【答案】(1)4.2×103J;(2)100℃;(3)0.5kg
【详解】解:(1)水吸收的热量为
(2)由可得,水温变化量
因此
故水的温度变为100℃。
(3)由可知,水的质量为
答:(1)从实验第10分钟到第20分钟,水吸收的热量为;
(2)如果这些水从第10分钟开始吸收了8.4×103J的热量,则水的温度变为100℃;
(3)小明实验中所用水的质量是0.5kg。
五、实验题
25.如图所示,某同学研究物体吸收的热量与物质种类之间关系时,所用的实验装置。
(1)两只烧杯里的液体,要求它们的物质种类 ,质量 ;(均选填“相同”或“不同”)
(2)实验中,应使两杯液体升高的温度 ;(选填“相同”或“不同”)
(3)本实验中通过记录 来判断吸收热量多少。
【答案】 不同 相同 相同 加热时间
【详解】(1)[1][2]研究物体吸收的热量与物质种类之间关系时,需要控制物质质量相同,选用种类不同的物质进行实验。
(2)[3]实验时,使两种液体升高相同的温度,观察液体所需要的加热时间来比较物体吸收热量的多少。
(3)[4]加热装置在持续放热,放出的热量由物质吸收,时间越长液体吸收热量越多。故可以借用“加热时间”来表示物质吸收的热量。
26.如图所示,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉,然后迅速下压活塞,观察到硝化棉燃烧起来。
(1)下压活塞时,通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式使筒内空气的内能 (选填“增大”或“减小”),温度达到硝化棉的着火点,观察到硝化棉燃烧。
(2)该过程将 能转化为内能,其能量转化相当于内燃机的 冲程。
【答案】(1) 做功 增大
(2) 机械 压缩
【详解】(1)[1][2]下压活塞时,活塞对筒内的空气做功,使得空气的内能增大。这是因为做功是改变物体内能的一种方式,当外界对物体做功时,物体的内能会增加。随着空气内能的增大,其温度也会升高。当温度达到硝化棉的着火点时,硝化棉就会燃烧起来。
(2)[1][2]由于活塞对空气做功,使得空气的内能增加,因此这个过程是将机械能转化为内能。这种能量转化与内燃机的工作过程有相似之处。在内燃机的压缩冲程中,活塞也是向上运动,对汽缸内的混合气体做功,使得混合气体的内能增大,温度升高。因此,该过程相当于内燃机的压缩冲程。
27.为了探究物质温度升高的幅度与哪些因素有关,某实验小组同学用相同的酒精灯分 别加热质量和初温都相同的液体(设加热时液体每分钟吸收的热量相等),实验过程及观察 到的现象如图所示。请根据实验现象及相关条件归纳得出初步结论。
①分析比较图中(a)与(b)与(c)可得出的初步结论是:质量相等的 物质, 吸收热量越多,温度升高的幅度 ;
②分析比较图中(c)与(d)可得出的初步结论是:质量相等的 物质,要使它 们温度升高幅度相同,吸收的热量 。
【答案】 同 越大 不同 不等
【详解】[1][2]由图(a)、(b)、(c)可知,都是加热相同质量的水,因为相同的酒精灯相同时间内放出的热量相同,所以加热时间越长,水吸收热量就越多,温度升高的幅度也越大。
[3] [4] 由(c)与(d)可知,加热相同质量的两种物质,一种是水,一种是煤油,两种物体升高到同一温度时,加热时间不同,因此吸收热量也不同。
28.小明和小华在探究物体放出热量的多少与哪些因素有关的实验时,先在两只完全相同的烧杯中分别放入100克和200克的温水,然后让它们自然冷却(设两杯水每分钟放出的热量相等),并将观察到的数据记录在表一中;
表一:
质量/(克)
100
200
100
200
100
200
放热时间/(分钟)
2
4
4
8
6
12
降低的温度/(℃)
1
1
2
2
3
3
(1)温水放出热量的多少无法直接测量,小明同学通过测量 (填写物理量)用来比较放出热量的多少;
(2)为了便于分析物体放出热量与降低温度的关系,小华将表一拆成表二和表三,并将表一中的数据对应着填入表二和表三中,请你帮她补充完整;
表二:m1=100克,水
放热时间/(分钟)
0
降低温度/(℃)
0
1
2
3
表三:m2=200克,水
放热时间/(分钟)
0
降低温度/(℃)
0
1
2
3
(3)分析比较表二(或表三)中第一行和第二行的数据及相关条件,可得的初步结论是:相同质量的同种物质, ;
(4)进一步综合分析表二或表三的数据及相关条件,可得出的初步结论是: ;
(5)小明和小华发现上面的数据不能分析归纳得到“放出热量与 的关系”。为了进一步研究,他们又合作设计了实验方案,以及用于填写实验数据的表四、
(a)请完成表四表头的填写;
表四:
放热时间/(分钟)
0
降低温度/(℃)
0
1
2
3
(b)完成表四数据的实验采集后,他们应该将这组数据与表 对应数据进行比较,从而能分析得出这两者间的关系。
【答案】 降低的温度 2 4 6 4 8 12 放出热量与降低温度成正比 同种物质,放出热量与质量和降低温度乘积的比值是定值 物质种类 m3=100克,煤油 二
【详解】(1)[1]温水放出热量的多少无法直接测量,可以通过测量降的低温度用来比较放出热量的多少,这里运用的是转换法。
(2)[2][3][4]由表一中的数据,质量为100g的物质放热时间应为2分钟、4分钟、6分钟。
[5][6][7]由表一中的数据,质量为200g的物质放热时间应为4分钟、8分钟、12分钟。
(3)[8]分析比较表二中第一行和第二行的数据及相关条件,可得的初步结论是质量相同的同种物质,温度降低的越多,降温时间越长,即质量相同的同种物质,放出热量与降低温度成正比。
(4)[9]比较表二和表三可知,同种物质,放出热量与质量和降低温度乘积的比值是定值。
(5)[10]探究过程中只使用了一种物质,不能分析归纳得到“放出热量与物质种类的关系”。
[11]为了得到普遍规律,需要换用不同液体重新实验,实验中需要控制液体的质量相同,改变液体的种类,故表四表头应该为:m3=100克,煤油(或其他液体)。
[12]根据“探究相同质量的不同物质放热关系”可知:他们应该将这组数据与表二对应数据进行比较,从而能分析得出不同物质质量相同时放出热量的多少的关系。
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