内容正文:
阶段复习自我评估(一)
1. 街头“糖炒栗子”是很多人喜爱的零食,为了让栗子快速、均匀加热,常常将砂石与栗子混合在一起翻炒(图1),这主要是利用了砂石( )
A. 比热容较大,同样的加热情况下,温度上升得较高
B. 比热容较小,同样的加热情况下,温度上升得较高
C. 比热容较大,同样的加热情况下,温度上升得较低
D. 比热容较小,同样的加热情况下,温度上升得较低
B
2. 蹦床是一项运动员利用蹦床反弹来表现杂技技巧的竞技运动,属于体操运动的一种,有“空中芭蕾”之称,如图2所示。下列关于运动员在蹦床运动中包含的物理知识(忽略空气阻力),说法正确的是( )
A.运动员离开蹦床上升过程中,弹性势能转化
为重力势能
B.运动员从最高点下落到达蹦床前,重力势能
转化为动能
C.运动员从接触蹦床到最低点,只有重力势能和弹性势能的转化
D.运动员从最低点到离开蹦床,只有弹性势能和动能的转化
B
3. 如图3所示,下列物体的内能改变方式与其他选项不同的是( )
A. 瓶塞跳起时瓶内的气体
B. 反复弯折的铁丝
C. 做功冲程汽缸内的燃气
D. 阳光下晾晒的棉被
D
4. 如图4所示,两位同学正在爬楼梯,若他们爬相同的楼层,下列说法正确的是 ( )
A. 体重大的一定做功慢
B. 体重小的做功一定少
C. 用时短的做功一定快
D. 用时长的一定做功多
B
5. 北京时间2025年1月17日12时7分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将巴基斯坦PRSC-EO1卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。如图5所示,火箭在发射升空时,下列有关说法错误的是( )
A. 火箭理想的液态燃料是液态氢,是
因为它具有较大的热值
B. 燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能
C. 火箭发射过程中燃烧的液态氢越多,火箭
发动机效率越高
D. 火箭加速升空的过程中,火箭与空气摩擦,火箭外壳内能增大
C
6. 现代社会在交通、航天、电力工业等很多方面都离不开热机。图6为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在2s内达到起飞速度;图7为四冲程汽油机的工作示意图。下列分析正确的是( )
A. 图6中气缸内的蒸汽体积膨胀,推动活塞做功,内能减小
B. 从能量转化角度看,蒸汽弹射装置工作时与图7中甲所示的原理相似
C. 图7四冲程汽油机一个工作循环的顺序是:乙丁甲丙
D. 图7气缸中燃料燃烧越充分,燃料的热值越高,汽油机的效率越高
A
7. 小悦用同一酒精灯分别加热质量为0.6kg的水和质量为1.2kg的液体A,得到的实验数据作出如图8所示图像。若酒精灯单位时间内消耗的酒精质量相等,且加热效率为35%,q酒精=3×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃),下列说法中正确的是( )
A. 0~6min,水比液体A吸收的热量多
B. 液体A的末温比水的高,液体A的吸热
能力更强
C. 液体A的比热容为1.05×103J/(kg·℃)
D. 该酒精灯每分钟消耗酒精质量为6g
C
8. 农历五月初五,是我国的传统节日——端午节。吃粽子是端午节的一大饮食习俗,煮粽子的过程是利用 的方式提高粽子的内能;煮一段时间就闻到了粽子的香味这是
现象,先大火煮,水沸腾后改为小火,此时水的温度 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
热传递
扩散
不变
9. 如图9是武汉市欢乐谷的过山车。过山车首先是依靠电动机将其匀速推上斜面顶端,在匀速上升的过程中,乘客的动能__________;然后从最高处自由滑下,在下滑过程中过山车的____________能转化________能。
不变
动
重力势
10. 四冲程汽油机中的 冲程是提供动力的,已知该汽油机飞轮转速为1200r/min,能量输出效率为20%,则该汽油机每秒钟对外做功 次;若该发动机完全燃烧2L的汽油能够输出的有用功为 J。(汽油的热值为4.6×107J/kg,密度为0.75×103kg/m3)
做功
10
1.38×107
11. 2025年3月17日,科学家在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号运载火箭,成功将云遥一号55~60星等8颗卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。如图9所示,火箭工作时将燃料燃烧产生的 能转化为火箭的 能,该过程中能量的转化与汽油机的 (选填“压缩”或“做功”)冲程相同。
内
机械
做功
12. 图10甲中气球在放气时,它喷气的嘴部温度和原来相比 (选填“变高”“变低”或“不变”),此过程发生的能量转化与内燃机在图 (选填“乙”或“丙”)所示过程的能量转化是一致的。某四冲程汽油机,飞轮转速为3000r/min,若气缸在做功冲程中每次做功400J,则每秒钟对外做功 J。
变低
乙
1×104
13. 用燃料分别加热相等质量的水和油如图11,已知比热容c油<c水。若相等时间被加热液体吸收的热量相等,两种液体温度-加热时间图线如图12,则属于油的是 (选填“甲”“乙”),依据为: 。
燃料热值为q=4.2×107J/m3,完全燃烧放出热量8.4×105J,则消耗的燃料体积为 m3。
相等质量的水和油在相等时间内吸收的热量相等,比热容c油<c水,由Δt知,油升高的温度高,由图可知,甲是油
甲
0.02
14. 明朝时期,万户利用火药制作了一个由47支火箭推动的装置,如图13甲,进行了“飞天”尝试,成为人类飞行史的先驱。
(1)万户的火箭原理与现代火箭发动机相似,通过点燃火药产生的高温气体从后端喷出,从而获得前进的动力,此过程把燃料燃烧的内能转化为火箭的 能;
(2)如图乙所示是现代液体火箭喷气发动机的工作原理图。火箭发射时选用液态氢作燃料是因为氢具有较大的 ,火箭喷气发动机 (选填“能”或“不能”)在月球表面工作。
机械
热值
能
15. 小明用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热。通过实验数据判断出甲物质的比热容大于乙物质的比热容,请你根据所学知识将加热过程中甲物质的温度随时间变化的图像补充在如图14中。
16. 水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),请在坐标图15中画出水的比热容与其吸收的热量Q的关系图像。
17. (7分)【探究名称】做功与物体内能变化的关系。
【实验器材】气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等。
【问题】做功与物体内能的变化存在怎样的关系?
【证据】
(1)用温度计测出气压式喷雾器内气体的温度,如图16甲所示。
(2)关闭喷嘴处的阀门,接着用手按压活塞快速打气,并用温度计测出喷雾器内气体的温度,如图乙所示。
(3)打开喷嘴处的阀门,迅速放出喷雾器内一部分气体,并用温度计测出喷雾器内气体的温度,如图丙所示。
【解释】
(1)该实验通过 来反映气体内能的变化,这里应用了 法。
(2)用手按压活塞快速打气的目的是 。
(3)打开喷嘴处的阀门,迅速放出喷雾器内一部分气体时,喷雾器前的小叶轮转动,此时气体的内能转化为小叶轮的 。
温度计示数
转换
使气体的内能变大
机械能
【结论】
(1)比较 两图可知,外界对气体做功,气体内能增大。
(2)比较 两图可知,气体对外界做功,气体内能减小。
(3)做功可以改变物体的内能,它在改变物体内能的效果上与热传递 (选填“是”或“不是”)等效的。
甲、乙
乙、丙
是
18. (8分)在“比较不同物质吸热能力”的实验中,将a、b两种不同的液体分别放入如图17甲所示的两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热,记录相关数据,并绘制出如图乙所示图像。
(1)在进行加热前,要求a液体和b液体必须初温和 完全相同;
(2)从开始加热到30分钟a吸收的热量 b吸收的热量;
(3)在实验中对a、b两种不同的物质加热相同的时间,通过比较 ,可以比较他们吸热能力的强弱;
(4)用原装置对初温均为20℃的c、d两种液体加热(mc>md),如图丙为c、d两种液体的温度随加热时间变化的关系图像,d液体的比热容 (选填“大于”“等于”或“小于”)c液体的比热容。
质量
等于
升高的温度
大于
19. (7分)小华学习了热学知识后,为了加深对比热容、热值的理解,设计如图18所示实验,可完成吸热能力实验和热值实验。甲、乙、丙三个装置,燃料和液体除种类不同之外,质量完全相同,其他装置完全相同。
(1)为了研究不同物质的吸热能力,利用其中 两幅图进行实验,根据数据做出了两种液体的温度随时间变化的关系图,如图19所示;
甲、丙
①实验中不同物质的吸热多少是通过 (选填“温度计示数变化”或“加热时间”)来反映比较的;
②已知b液体的比热容是1.8×103J/(kg·℃),则a液体的比热容是 J/(kg·℃)。
加热时间
0.9×103
(2)为了研究不同燃料的热值,正确选择其中 两幅图进行实验。在实验前用天平测出了两烧杯中液体的质量相同,及燃料的质量相同,这样可以通过 (选填“温度计示数变化”或“加热时间”)直观感知哪种燃料的热值大。若a、b液体的比热容已知,记录相关数据,可以计算出吸收热量和燃料放出的热量,从而计算燃料热值。但此方法计算的热值与实际燃料热值相比 (选填“偏大““偏小”或“不变”),原因是 。
甲、乙
温度计示数变化
偏小
燃料燃烧产生的热量不能完全被液体吸收,存在热损失
20. (9分)如图20所示,小明的新家使用即热式天然气热水器供家里洗刷用水,他想估测家中热水器的加热效率。打开热水器,用温度计测得热水器进水管的水温为16℃,出水管的水温为56℃,放出50kg的热水后,从燃气表中看到天然气表示数由2380.19m3变为2380. 69m3。【已知q天然气=4.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)】
(1)天然气完全燃烧放出的热量为多少J;
(2)50kg的水吸收的热量为多少J;
(3)热水器的加热效率。
21. (9分)S195型号柴油机在我国工农业生产中曾被广泛应用。用其做动力犁地时工作效率η为40%,耗油量为每小时5kg。工作过程中,为防止柴油机温度过高,采用循环水冷却,其散热器中装有10kg的水,如图21所示为测得的柴油机开机后水温随时间变化的图线。【柴油的热值q=4.3×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)】求:
(1)工作1小时消耗的柴油完全燃烧产生
的热量Q放为多少J;
(2)工作1小时柴油机对外输出的有用机械功
W为多少J;
(3)从开机至水箱内的水“开锅”(沸腾),
水吸收的热量Q吸为多少J。
22. (6分)如图23甲所示,游乐场过山车是比较惊险刺激的项目。小明游玩后对此项目比较感兴趣,准备对过山车到达竖直平面内的圆形轨道内侧的顶端而不会掉下来的情况进行研究。他从网上购买如图乙所示的离心轨道。小明把钢球从斜轨较高的A处由静止释放,到达轨道最低点C处后,再沿竖直平面内的圆形轨道内侧经最高处D点,走完圆形轨道,再爬上斜轨到达E处停下。在实验过程中,有许多发现。
(1)从A处由静止释放钢球,到达轨道最低点C处,此过程中钢球的动能 ,重力势能 ,机械能 (选填“增加”“减小”或“不变”)。
(2)小球在E处时机械能 (选填“大于”“小于”或“等于”)其在C处时的机械能,小球经过D点时轨道对钢球的支持力的方向是竖直 (选填“向上”或“向下”)。
(3)把钢球放在与D处等高点B处由静止释放,钢球
(选填“能”或“不能”)到达圆轨内侧最高点D处。
增加
减小
小于
减小
向下
不能
23. (6分)阅读短文,回答问题。
第五代战斗机“歼-20”
如图24所示,“歼-20”作为中国第五代战斗机,融合了全球优秀战斗机的特点,具备了很强的隐形性能、机动性能等。“歼-20”表面平滑,机翼的外形做成流线型,它拥有良好的大仰角升力特性,较大的瞬时攻角与滚转率,并采用先进的光传导操纵系统,可随时保证飞机与地面的联系,“歼-20”配备了大功率雷达为解决雷达工作放热问题,采用了新一代液体冷却系统。该飞机最大起飞质量为32t,最大飞行高度达20km,最大航行速度达800m/s,最大油量为10t,战斗机的速度超过音速时,由于速度太快,空气都堆积到了飞机周围,产生极大压力,即使空气温度较高时,也会使机身周围产生水雾,这种现象叫做音障。如果机身不作特殊处理,突破音障时将会被瞬间撕成碎片,所以飞机要采用密度小强度极高的材料制作飞机航行时的功率、发动机效率与速度的关系如表所示。
速度v/(m·s-1) 100 200 300 400 500
功率P/W 3×105 2. 4×106 8. 0×106 2. 0×107 4. 0×107
发动机效率 30% 33% 35% 40% 38%
(1)战斗机在突破音障的过程中,如果机身不作特殊处理,突破音障时将会被瞬间撕成碎片,所以飞机要采用_______________材料制作,为解决雷达的放热问题,应采用比热容________(选填“大”或“小”)的液体作为冷却剂;
(2)由表可知,飞机的发动机效率随速度增大的变化规律是 ;
(3)飞机以500m/s的航行速度匀速巡航时的牵引力为____ _N;
(4)飞机以100m/s航行速度匀速巡航30min,发动机做功____________J,消耗燃油放出的热量为____________J。
密度小强度极高的
先增大后减小
大
5.4×108
8×104
1.8×109
阶段复习自我评估(一)
一、单项选择题
1. B 2. B 3. D 4. B 5. C 6. A 7. C
二、填空题
8. 热传递;扩散;不变
9. 不变;重力势;动
10. 做功;10;1.38×107
11. 内;机械;做功
12. 变低;乙;1×104
13. 甲;相等质量的水和油在相等时间内吸收的热量相等,比热容c油<c水,由Δt知,油升高的温度高,由图可知,甲是油;0.02
14. (1)机械 (2)热值;能
三、作图题
15.如图1所示 16. 如图2所示
四、实验题
17. (1)温度计示数;转换 (2)使气体的内能变大 (3)机械能
【结论】(1)甲、乙 (2)乙、丙 (3)是
18. (1)质量 (2)等于 (3)升高的温度
(4)大于
19. (1)甲、丙 ①加热时间 ②0.9×103
(2)甲、乙;温度计示数变化;偏小;燃料燃烧产生的热量不能完全被液体吸收,存在热损失
六、综合能力题
22. (1)增加;减小;减小 (2)小于;向下 (3)不能
23. (1)密度小强度极高的;大;(2)先增大后减小;(3)8×104;(4)5.4×108;1.8×109。
$$