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【王牌物理】2025-2026九年级阶段性调研试题二
第13章内能 培优卷 难度系数0.62
命题人 王兆敏
满分 70 分,时间 60 分钟
一、填空题(共6题;每空1分,共14分)
1.糖画是我国一项传统手工技艺,白糖在加热过程中内能 (选填“增加”“不变”或“减少”);人在远处就能闻到香甜的气味,这说明分子在 ;糖汁变成糖画的过程中,糖分子之间的间隙 (选填“变小”“变大”“不变”)。
2.我国北方地区楼房中的“地暖”用水作为介质,利用了水的 的特性。若“地暖”管道中的水温度降低,放出的热量为 J。
3.小明放学一进家门,就闻到妈妈炒菜的香味,这是 现象,炒菜主要是通过 方式改变物体的内能;若一罐天然气用去一半,则剩余天然气的热值 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
4.炎热的夏季,教室外走廊上的铁栏杆被晒得发烫,而相邻的水泥墙面温度却低了很多,这是由于铁的比热容比水泥 (选填“大”或“小”),相同条件下铁升温较 (选填“快”或“慢”)的缘故。
5.小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示。实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图象可以得出: (选填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为 J/(kg•℃)。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
6.在“探究物质熔化规律”的实验时,某物质的温度随时间变化图象如图所示。该物质液态时的比热容为4.2×103J/(kg·℃),质量为20g,由图可知,该物质熔化过程中BC段吸收的热量为 J。该物质固态时的比热容是 J/(kg·℃)。
2、 选择题(共16分。其中第7—12小题为单选题,每小题2分。第13—14小题为双选题,每小题2分,多选、错选不得分,漏选得1分)
7.如图所示的是郑老师的自制教具,他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中,实验时从上方瓶口喷入液态酒精并盖上一次性纸杯,按动电火花发生器的按钮,点燃瓶内酒精后,纸杯即刻飞出,瓶口出现白雾。下列分析正确的是( )
A.瓶口的白雾是液态酒精升华形成的
B.纸杯飞出时发生的能量转化是内能转化为机械能
C.气体推动纸杯飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D.纸杯由于受到惯性的作用,飞出后要继续向上运动一段距离
8.2023年五一期间,淄博烧烤火出圈,“坐高铁去撸串”等话题不断在社交平台刷屏。如图所示,羊肉串架在微炭火上烤的情景。关于烤羊肉串涉及的物理现象,下列说法中错误的是( )
A.肉烤熟是通过热传递的方式改变其内能
B.肉温度越高,所含热量越多
C.木炭在燃烧的过程中,热值不变
D.很远就闻到肉香,说明分子在不停运动
9.冷水质量为m,吸收一定热量后温度由t1升高到t,另有质量为2m的热水,放出同样热量后温度也降到t,则该热水原来的温度是 ( )
A. B. C. D.
10.把两块质量相等、比热容分别为c1和c2的金属熔合为合金,该合金的比热容为( )
A. B. C. D.
11.甲、乙两种液体可以相互混合,它们的密度之比ρ甲 :ρ乙=5: 4,混合前的体积之比 比热容之比C甲 : C乙=1 :2.假设它们的初温度不等,混合后的共同温度为t,不计混合过程中的热损失,则它们达到热平衡后各自相对于它们原来的初温度的温度变化量之比△t甲:△t乙为 ( )
A.12:5 B.5:12 C.16:15 D.15:16
12.A,B两物体分别由不同物质制成且质量相等,温度均为10℃,甲、乙两杯水质量相等,温度均为50℃,现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后,甲杯水温降低了 乙杯水温降低了8℃,则A,B两种物质的比热容之比为 ( )
A.2:3 B.3:5 C.4:9 D.1:2
13.(双选)为了落实双减政策,丰富学生的学习课程,促进学生身心健康的发展,我校开设了烘焙校本课程,小滨同学在烘焙校本课学会了制作蛋糕。关于制作蛋糕的过程中涉及的物理知识,下列判断正确的是( )
A.小滨通过搅拌把鸡蛋黄、牛奶和面粉混合均匀,这是扩散现象
B.烘烤蛋糕时是通过热传递的方式增加蛋糕的内能
C.烘烤蛋糕时,小滨闻到了蛋糕的香味,这是因为分子在做无规则运动
D.烘烤蛋糕时,蛋糕温度越高,含有的热量越多
14.(双选)在古代民间,我国劳动人民发明了一种“省油灯”如图所示。使用时往上方容器中注油,往下方夹层里注水。南宋诗人陆游在《老学庵笔记》说:“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏,注水于唇窍中,可省油之半。”比热容,下列说法正确的是( )
A.陶瓷的比热容比铜大,从火焰吸收相同的热量,陶瓷升温比铜大
B.瓷质油灯中油的温度比铜质油灯中油的温度低,油蒸发慢,因此省油
C.夹层中冷水吸收热量,进一步降低了油的蒸发速度
D.在燃烧过程中,油的密度和比热容都变小
三、作图题(共2题;每题2分,共4分)
15.如图,某沿海地区形成海陆风,请在虚框内用一根箭头表示白天的风向。
16.用两个相同的加热器同时给质量和初温均相同的物质A和水加热,A的温度随时间变化的关系图像如图所示。若A物质的比热容是水的一半,不计热损失,请画出水的温度随时间变化的关系图像。
四、实验探究题(共3题;每空1分,共20分)
17.在“比较不同物质吸热能力的情况”实验中,小明的实验装置如图甲乙所示:
(1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的实验器材有: 和 。
(2)实验中应选用规格 选填“相同”或“不同”的电加热器,可以通过比较 选填“升高的温度”或“加热时间”来反映两种液体吸收热量的多少;
(3)实验结束,小明把实验数据绘制成如图丙所示,当A和B吸收相同的热量时, 的温度升高较快,说明 吸收热量的能力强以上两空均选填“A”或“B”。
(4)冬天,如果你想自制暖手袋,应选液体 选填“”或“”作为供暖物质,其效果更佳;
18.如图所示,为比较a、b两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值,甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质量均为10g,烧杯内的液体初温相同。当燃料燃尽时,液体均未沸腾,立即读取相应温度计的读数,分别为、、,且有。
(1)在实验中,三个烧杯中a、b液体的 必须相同;
(2)比较a、b两种液体的比热容,应选择 两图进行实验,本次实验中用 衡量两种液体吸收热量的多少(填“升高的温度”或“加热时间”);液体a的比热容与液体b的比热容相比, 。(选填“>”、“=”或“<”);
(3)比较1、2两种燃料的热值,应选择 两图进行实验,燃料1的热值与燃料2的热值相比, (选填“>”、“=”或“<”);
(4)在甲装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体为水,测出水的质量和燃料烧尽时水升高的温度,再结合燃料的质量这一数据,计算出燃料的热值,通过实验算出的热值与实际相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
19.如图甲所示,小明用相同的酒精灯分别给质量均为100g的水和煤油加热,以探究水和煤油吸热能力的大小。
(1)在图甲中组装器材时,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;
(2)要完成该实验,除了图甲、乙中所示的器材外,还需要的测量工具有秒表和 ;
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图丙,由图象可知,煤油从68℃升高到98℃吸收的热量为 J[c水=4.2×103J/(kg·℃)];
(4)实验用酒精20g,这些酒精完全燃烧放出的热量是 J(q酒精=3.0×107J/kg);
(5)实验结束后,小明又找来了一些冰块,探究了冰熔化过程中温度变化规律,在BC阶段中C点处物质的内能 (填“大于”“小于”或“等于”)B点处物质的内能;由图丁可以看出AB、CD段升高的温度相同,但CD段加热的时间更长,其原因是 。
五、计算题(共2题;共16分)
20.(8分)近年来,越来越多的家庭选择安装燃气热水器,其加热速度快、节能高效环保等优点受到更多人的青睐。阳阳家的燃气热水器将水从加热到,完全燃烧天然气。已知水的比热容,天然气的热值,水密度为。求:
(1)此过程中水所吸收的热量是多少?
(2)天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(3)该热水器加热这些水的效率是多少?
21.(8分)氢燃料具有清洁、效率高等优点。2023年12月,我国首座商业化分布式氨制氢加氢一体站在南宁建成并成功试投产。某次测试中,氢能源公交车以70kW的恒定功率匀速行驶5min,此过程消耗了0.3kg的氢燃料,已知氢燃料的热值,水的比热容,求:
(1)氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若放出的热量全部被质量为1000kg的水吸收,水温的变化量;
(3)氢能源公交车动力系统的效率。
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答案解析部分
1.【答案】增加;不停地做无规则运动;变小
2.【答案】比热容大;2.1×106
3.【答案】扩散;热传递;不变
4.【答案】小;快
5.【答案】甲;2.52×103
6.【答案】672;2.1×103
7.【答案】B
8.【答案】B
9.【答案】B
10.【答案】C
11.【答案】A
12.【答案】C
13.【答案】B,C
14.【答案】B,C
15.【答案】
16.【答案】
17.【答案】(1)温度计;停表
(2)相同;加热时间
(3)B;A
(4)A
18.【答案】(1)质量
(2)甲、丙;加热时间;<
(3)甲、乙;>
(4)偏小
19.【答案】(1)A处向上
(2)天平
(3)6.3×103
(4)6×105
(5)大于;水的比热容大
20.【答案】(1)40L的水质量为,
水吸收的热量为
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量为
(3)该热水器加热这些水的效率为
21.【答案】(1)解:0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q放=mq=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J
(2)解:若放出的热量全部被质量为1000kg的水吸收,即Q吸=Q放=4.2×107J;根据Q吸=c水m水Δt可知,水温的变化量
(3)解:氢能源公交车以70kW的恒定功率匀速行驶5min,此过程氢能源公交车动力做的机械功 W=Pt=70×103W×5×60s=2.1×107J;氢能源公交车动力系统的效率
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【王牌物理】2025-2026九年级阶段性调研试题二
第13章内能 培优卷 难度系数0.62
命题人 王兆敏
满分 70 分,时间 60 分钟
一、填空题(共6题;每空1分,共14分)
1.糖画是我国一项传统手工技艺,白糖在加热过程中内能 (选填“增加”“不变”或“减少”);人在远处就能闻到香甜的气味,这说明分子在 ;糖汁变成糖画的过程中,糖分子之间的间隙 (选填“变小”“变大”“不变”)。
【答案】增加;不停地做无规则运动;变小
【解析】【解答】 (1)白糖在加热过程中,吸收热量,内能增加;
(2)人在远处就能闻到香甜的气味属于扩散现象,这说明分子在不停地做无规则运动;
(3)糖汁变成糖画的过程中,发生凝固,糖分子之间的间隙变小。
2.我国北方地区楼房中的“地暖”用水作为介质,利用了水的 的特性。若“地暖”管道中的水温度降低,放出的热量为 J。
【答案】比热容大;2.1×106
【解析】【解答】水比热容大,降低相同的温度,水放出的热量更多,所以冬天暖气供暖用水作为工作物质。
根据热量计算公式计算50kg的水温度降低10℃,放出的热量为
。
3.小明放学一进家门,就闻到妈妈炒菜的香味,这是 现象,炒菜主要是通过 方式改变物体的内能;若一罐天然气用去一半,则剩余天然气的热值 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】扩散;热传递;不变
【解析】【解答】芳香分子在不停地做无规则运动,发生扩散现象,人能闻到炒菜的香味。
炒菜时,锅的温度高,热量传递给菜,菜吸收热量,是通过热传递方式改变物体的内能。
热值是燃料的特性,一罐天然气用去一半,则剩余天然气的热值不变。故第1空填:扩散;第2空填:热传递;第3空填:不变。
4.炎热的夏季,教室外走廊上的铁栏杆被晒得发烫,而相邻的水泥墙面温度却低了很多,这是由于铁的比热容比水泥 (选填“大”或“小”),相同条件下铁升温较 (选填“快”或“慢”)的缘故。
【答案】小;快
【解析】【解答】炎热的夏季,铁栏杆和水泥墙面都吸收热量,铁栏杆是由铁制成,水泥墙面是由水泥、沙石组成,根据 可知,当物体的质量和吸收的热量相同时,比热容越大的物体升高的温度越小,由于铁的比热容小于水泥的比热容,当铁和水泥在质量和吸收的热量相同时,铁升高的温度比水泥升高的温度大,即在相同条件下铁升温较快。
5.小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示。实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图象可以得出: (选填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为 J/(kg•℃)。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】甲;2.52×103
【解析】【解答】由图可知,质量相等的甲乙液体放热时间t=20min时,放出的热量相同,甲的温度变化,乙的温度变化,则,根据可知,C甲>C乙,故甲物质是水;
水和乙液体的比热容之比:,
则乙液体的比热容为:
6.在“探究物质熔化规律”的实验时,某物质的温度随时间变化图象如图所示。该物质液态时的比热容为4.2×103J/(kg·℃),质量为20g,由图可知,该物质熔化过程中BC段吸收的热量为 J。该物质固态时的比热容是 J/(kg·℃)。
【答案】672;2.1×103
【解析】【解答】(1)根据图片可知,CD段物质为液态,温度变化量为4℃,则吸收的热量为:
;
相同时间物质吸收的热量是相同的,BC段的时间是CD段的两倍,
则BC段物质吸收的热量为CD段的两倍,即。故该空填”672“;
(2)根据图片可知,该物质AB段为固态,AB段的时间为CD段的一半,
则AB段物质吸收的热量为CD段的一半,
即;
从图中可以看到,AB段物质的温度变化量为4℃,
那么该物质固态时的比热容为:。
故该空填”2.1×103“。
2、 选择题(共16分。其中第7—12小题为单选题,每小题2分。第13—14小题为双选题,每小题2分,多选、错选不得分,漏选得1分)
7.如图所示的是郑老师的自制教具,他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中,实验时从上方瓶口喷入液态酒精并盖上一次性纸杯,按动电火花发生器的按钮,点燃瓶内酒精后,纸杯即刻飞出,瓶口出现白雾。下列分析正确的是( )
A.瓶口的白雾是液态酒精升华形成的
B.纸杯飞出时发生的能量转化是内能转化为机械能
C.气体推动纸杯飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D.纸杯由于受到惯性的作用,飞出后要继续向上运动一段距离
【答案】B
【解析】【解答】A.瓶口的白雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故A错误;
B.按动电火花发生器的按钮,点燃瓶内酒精后,瓶内的酒精燃烧将化学能转化为内能,使瓶内气体温度升高、内能增大。当瓶内气压增大到一定程度时,气体就会推动纸杯飞出,将内能转化为纸杯的机械能,故B正确;
C.气体推动纸杯飞出的过程是将内能转化为机械能,相当于内燃机的做功冲程,故C错误;
D.惯性是物体的一种性质,不是力,不能说物体受到惯性或惯性力的作用,故D错误。
故选B。
8.2023年五一期间,淄博烧烤火出圈,“坐高铁去撸串”等话题不断在社交平台刷屏。如图所示,羊肉串架在微炭火上烤的情景。关于烤羊肉串涉及的物理现象,下列说法中错误的是( )
A.肉烤熟是通过热传递的方式改变其内能
B.肉温度越高,所含热量越多
C.木炭在燃烧的过程中,热值不变
D.很远就闻到肉香,说明分子在不停运动
【答案】B
【解析】【解答】A.烤肉时,肉吸收火焰的热量,则肉烤熟是通过热传递的方式改变其内能,故A正确不符合题意;
B.热量是过程量,不能说含有或者具有热量,故B错误符合题意;
C.燃料在燃烧过程中,燃料种类不变,则热值不变,故C正确不符合题意;
D.很远就能闻到肉香味,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 B。
9.冷水质量为m,吸收一定热量后温度由t1升高到t,另有质量为2m的热水,放出同样热量后温度也降到t,则该热水原来的温度是 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【解答】根据 ,解得 ,B符合题意。
故选B。
10.把两块质量相等、比热容分别为c1和c2的金属熔合为合金,该合金的比热容为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】【解答】解:质量为m的两金属温度升高△t时所吸收的热量分别为:
金属1, ,金属2, ,
合金属温度升高Δt时所吸收的热量 ,合金的比热容 。C符合题意。
故选 C.
11.甲、乙两种液体可以相互混合,它们的密度之比ρ甲 :ρ乙=5: 4,混合前的体积之比 比热容之比C甲 : C乙=1 :2.假设它们的初温度不等,混合后的共同温度为t,不计混合过程中的热损失,则它们达到热平衡后各自相对于它们原来的初温度的温度变化量之比△t甲:△t乙为 ( )
A.12:5 B.5:12 C.16:15 D.15:16
【答案】A
【解析】【解答】两种不同温度的液体混合,不计混合过程中的热损失,根据热平衡方程:
C甲m甲△t甲=C乙m乙△t乙,
C甲ρ甲 V甲△t甲=C乙ρ乙V乙△t乙,
那么 。
故选A。
12.A,B两物体分别由不同物质制成且质量相等,温度均为10℃,甲、乙两杯水质量相等,温度均为50℃,现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后,甲杯水温降低了 乙杯水温降低了8℃,则A,B两种物质的比热容之比为 ( )
A.2:3 B.3:5 C.4:9 D.1:2
【答案】C
【解析】【解答】设物体质量为 m,水放出的热量等于物体吸收的热量,
则由公式 Q=cm△t得到:
解得:
故选 C。
13.(双选)为了落实双减政策,丰富学生的学习课程,促进学生身心健康的发展,我校开设了烘焙校本课程,小滨同学在烘焙校本课学会了制作蛋糕。关于制作蛋糕的过程中涉及的物理知识,下列判断正确的是( )
A.小滨通过搅拌把鸡蛋黄、牛奶和面粉混合均匀,这是扩散现象
B.烘烤蛋糕时是通过热传递的方式增加蛋糕的内能
C.烘烤蛋糕时,小滨闻到了蛋糕的香味,这是因为分子在做无规则运动
D.烘烤蛋糕时,蛋糕温度越高,含有的热量越多
【答案】B,C
【解析】【解答】A.搅拌鸡蛋黄、牛奶和面粉是外力作用使它们混合在一起,故A错误;
B.烘烤蛋糕时蛋糕通过热传递吸收热量,内能增加,故B正确;
C.小滨闻到了蛋糕的香味,说明构成物质的分子不停地做无规则运动,故C正确;
D.热量是过程量,不能描述为含有或具有,故D错误。
故选BC。
14.(双选)在古代民间,我国劳动人民发明了一种“省油灯”如图所示。使用时往上方容器中注油,往下方夹层里注水。南宋诗人陆游在《老学庵笔记》说:“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏,注水于唇窍中,可省油之半。”比热容,下列说法正确的是( )
A.陶瓷的比热容比铜大,从火焰吸收相同的热量,陶瓷升温比铜大
B.瓷质油灯中油的温度比铜质油灯中油的温度低,油蒸发慢,因此省油
C.夹层中冷水吸收热量,进一步降低了油的蒸发速度
D.在燃烧过程中,油的密度和比热容都变小
【答案】B,C
【解析】【解答】A.陶瓷的比热容比铜大,吸收相同的热量,根据,陶瓷升温比铜小,故A错误;
B.蒸发快慢跟温度有关,瓷质省油灯中油的温度低,可以减慢油的蒸发,因此省油,故B正确;
C.水的比热容大,吸热能力强,在夹层中加水,可以吸收更多的热量,使油的温度降低,降低了油的蒸发速度,故C正确;
D.密度和比热容是物质的特性,跟质量、体积无关,在燃烧时,油的密度和比热容都不变,故D错误。
故选BC。
三、作图题(共2题;每题2分,共4分)
15.如图,某沿海地区形成海陆风,请在虚框内用一根箭头表示白天的风向。
【答案】
【解析】【解答】水的比热容比沙石大,白天,陆地和海水吸收相同的热量,海水温度上升慢,陆地升温快;陆地上热空气上升,风从海面吹向陆地,如图所示:
16.用两个相同的加热器同时给质量和初温均相同的物质A和水加热,A的温度随时间变化的关系图像如图所示。若A物质的比热容是水的一半,不计热损失,请画出水的温度随时间变化的关系图像。
【答案】
【解析】【解答】根据A物质比热容是水的一半,在质量和温度差相同时,根据,比热容越大,吸热越多,加热时间越长,水吸收的热量是A物质的2倍,水加热时间是A物质的2倍,作出水的温度随时间变化的关系图像,如图所示:
四、实验探究题(共3题;每空1分,共20分)
17.在“比较不同物质吸热能力的情况”实验中,小明的实验装置如图甲乙所示:
(1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的实验器材有: 和 。
(2)实验中应选用规格 选填“相同”或“不同”的电加热器,可以通过比较 选填“升高的温度”或“加热时间”来反映两种液体吸收热量的多少;
(3)实验结束,小明把实验数据绘制成如图丙所示,当A和B吸收相同的热量时, 的温度升高较快,说明 吸收热量的能力强以上两空均选填“A”或“B”。
(4)冬天,如果你想自制暖手袋,应选液体 选填“”或“”作为供暖物质,其效果更佳;
【答案】(1)温度计;停表
(2)相同;加热时间
(3)B;A
(4)A
【解析】【解答】(1) 比较不同物质吸热能力的情况的实验原理为Q=cmΔt,试验中需要检测温度的变化量和时间,所以需要温度计和停表;
综上 第1空、温度计; 第2空、停表;
(2)试验中为了探究不同物体的吸热能力,需要控制加热装置相同,通过加热时间反应吸收热量的多少;
综上 第1空、相同; 第2空、加热时间;
(3) 当A和B吸收相同的热量时 ,根据Q=cmΔt可知B的温度升高较快,所以A的吸收热量能力强;
综上 第1空、B; 第2空、A.
(4)A作为供暖物质,在释放相同热量后,A降低温度较小。
综上 第1空、A。
18.如图所示,为比较a、b两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值,甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质量均为10g,烧杯内的液体初温相同。当燃料燃尽时,液体均未沸腾,立即读取相应温度计的读数,分别为、、,且有。
(1)在实验中,三个烧杯中a、b液体的 必须相同;
(2)比较a、b两种液体的比热容,应选择 两图进行实验,本次实验中用 衡量两种液体吸收热量的多少(填“升高的温度”或“加热时间”);液体a的比热容与液体b的比热容相比, 。(选填“>”、“=”或“<”);
(3)比较1、2两种燃料的热值,应选择 两图进行实验,燃料1的热值与燃料2的热值相比, (选填“>”、“=”或“<”);
(4)在甲装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体为水,测出水的质量和燃料烧尽时水升高的温度,再结合燃料的质量这一数据,计算出燃料的热值,通过实验算出的热值与实际相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)质量
(2)甲、丙;加热时间;<
(3)甲、乙;>
(4)偏小
【解析】【解答】(1)甲丙燃料相同,研究不同液体的吸热能力,原理为Q=cmΔt可知,质量必须相同。
综上 第1空、质量 ;
(2) 比较a、b两种液体的比热容,原理为Q=cmΔt,需要控制质量相同,加热装置相同,所以应该选择甲丙,试验使用加热时间 衡量两种液体吸收热量的多少 , ,所以 液体a的比热容 < 液体b的比热容 。
综上第1空、甲、丙;第2空、加热时间;第3空、<;
(3) 比较1、2两种燃料的热值 ,原理为Q=mq,所以需要使用被加热的液体相同,所以选择甲乙进行试验,a液体升温高,所以燃料1的热值大,所以 > ;
综上第1空、甲、乙;第2空、>
(4)由于存在能量损耗,所以 通过实验算出的热值与实际相比 偏小。
综上 第1空、偏小 。
19.如图甲所示,小明用相同的酒精灯分别给质量均为100g的水和煤油加热,以探究水和煤油吸热能力的大小。
(1)在图甲中组装器材时,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;
(2)要完成该实验,除了图甲、乙中所示的器材外,还需要的测量工具有秒表和 ;
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图丙,由图象可知,煤油从68℃升高到98℃吸收的热量为 J[c水=4.2×103J/(kg·℃)];
(4)实验用酒精20g,这些酒精完全燃烧放出的热量是 J(q酒精=3.0×107J/kg);
(5)实验结束后,小明又找来了一些冰块,探究了冰熔化过程中温度变化规律,在BC阶段中C点处物质的内能 (填“大于”“小于”或“等于”)B点处物质的内能;由图丁可以看出AB、CD段升高的温度相同,但CD段加热的时间更长,其原因是 。
【答案】(1)A处向上
(2)天平
(3)6.3×103
(4)6×105
(5)大于;水的比热容大
【解析】【解答】(1)使用酒精灯给物体加热时,要用酒精灯的外焰加热,且在图甲中组装器材时,发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,故应适当将A处向上调整;
(2)由比较吸热能力的方法可知,需要控制不同物质的质量相同,故除了图甲、乙中所示的器材外,还需要的测量工具有秒表和天平;
(3)由于实验中,用相同加热器加热,故加热相同时间两种液体吸收的热量相同,根据图丙可知煤油和水同样升高30℃,水和煤油的加热时间分别为20min和10min,故水吸收的热量是煤油的两倍,则煤油吸收的热量为:
;
(4)若本实验共消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是:
;
(5)第1空,;由丁图可知,B、C两点的温度虽然相等,但从B点到C点的过程中该物质需要不断吸热,内能变大,故C点处物质的内能大于B点处物质的内能。
第2空,由图可知,AB段该物质为冰,CD段已经熔化为水,因为质量不变,水的比热容大,升高相同的温度,水吸收的热量多,故要加热的时间更长。
故答案为:(1)A处向上;(2)天平;(3)6.3×103;(4)6×105;(5)大于;水的比热容大
五、计算题(共2题;共16分)
20.(8分)近年来,越来越多的家庭选择安装燃气热水器,其加热速度快、节能高效环保等优点受到更多人的青睐。阳阳家的燃气热水器将水从加热到,完全燃烧天然气。已知水的比热容,天然气的热值,水密度为。求:
(1)此过程中水所吸收的热量是多少?
(2)天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(3)该热水器加热这些水的效率是多少?
【答案】(1)40L的水质量为,
水吸收的热量为
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量为
(3)该热水器加热这些水的效率为
【解析】【分析】(1)根据m=ρV,可以计算水的质量;根据Q=cmΔt,计算水吸收的热量;
(2)根据Q=Vq,计算天然气燃烧放出的热量;
(3)利用,计算热效率。
(1)40L的水质量为
水吸收的热量为
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量为
(3)该热水器加热这些水的效率为
21.氢燃料具有清洁、效率高等优点。2023年12月,我国首座商业化分布式氨制氢加氢一体站在南宁建成并成功试投产。某次测试中,氢能源公交车以70kW的恒定功率匀速行驶5min,此过程消耗了0.3kg的氢燃料,已知氢燃料的热值,水的比热容,求:
(1)氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若放出的热量全部被质量为1000kg的水吸收,水温的变化量;
(3)氢能源公交车动力系统的效率。
【答案】(1)解:0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q放=mq=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J
(2)解:若放出的热量全部被质量为1000kg的水吸收,即Q吸=Q放=4.2×107J;根据Q吸=c水m水Δt可知,水温的变化量
(3)解:氢能源公交车以70kW的恒定功率匀速行驶5min,此过程氢能源公交车动力做的机械功 W=Pt=70×103W×5×60s=2.1×107J;氢能源公交车动力系统的效率
【解析】【分析】1.掌握热值概念,会计算燃料燃烧释放的热量Q放=mq或Q放=Vq;
2.了解比热容的概念及公式,会根据公式进行变形计算质量或温度变化;
3.根据功率计算功W=Pt,结合效率公式计算公交车的效率。
(1)0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q放=mq=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J
(2)若放出的热量全部被质量为1000kg的水吸收,即Q吸=Q放=4.2×107J
根据Q吸=c水m水Δt可知,水温的变化量
(3)氢能源公交车以70kW的恒定功率匀速行驶5min,此过程氢能源公交车动力做的机械功 W=Pt=70×103W×5×60s=2.1×107J
氢能源公交车动力系统的效率
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