第3章 第5节 物体的内能-【拔尖特训】2025-2026学年九年级全一册科学(浙教版)

使用滑轮组与水的浮力的综合应用 没有合理构建浮力与使用滑轮组后拉力之间的关 系导致出错。以物体A 为研究对象,受到竖直向下的重 力、竖直向上的浮力与拉力。物体做匀速直线运动,力 之间的关系为GA=F浮+F拉。 专题特训五　简单机械 1. (1) 以O1为支点,A 点力的力臂最小,B 点力的力臂最 大,此时杠杆A 点受力最大,根据杠杆平衡条件可得, m石g·O1A=(m桶 +m轮)g·O1B,即 m石 ×0.6m= (10kg+10kg)×(1m+0.8m),解得m石=60kg;以O2 为支点,B 点力的力臂最小,A 点力的力臂最大,此时杠杆 B 点受力最大,根据杠杆平衡条件可得,m石'g·O2A= (m桶+m水+m轮)g·O2B,即40kg×(1m+0.6m)= (10kg+m水+10kg)×0.8m,解得m水=60kg (2) 桶对 水做的功W有用=Gh=mgh=40kg×10N/kg×3m= 1200J,人做的功W总= W有用 η =1200J50% =2400J ,人做功的 功率P= W总 t = 2400J 20s =120W 2. (1) 由图乙可知,A 露出水面后所受的拉力F1'=2× 104N,长方体A 的重力GA=F1'=2×104N (2) 由图乙 可知,A 未露出水面所受的拉力F1=1×104N,A 未露出 水面时受到的浮力F浮=GA-F1=2×104N-1×104N= 1×104N (3) 由图乙知,A 从开始上升到刚露出水面的 时间t=80s,该过程A 上升的距离s=vt=0.1m/s× 80s=8m,则长方体A 静止在江底时上表面所处的深度 h上=s=8m,上表面受到的水的压强p=ρ水 gh上=1× 103kg/m3×10N/kg×8m=8×104Pa (4) 由图乙可知, A 完全离开水面后,滑轮组对A 的拉力F1'=2×104N,不 计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重,滑轮组的机械效率η2= W有用2 W总2 ×100% = F1'h F1'h+G动h ×100% = F1' F1'+G动 × 100%= 2×10 4N 2×104N+G动 ×100% =80% ,解 得 G动 = 5000N,长方体A 未露出水面时滑轮组的机械效率η1= W有用1 W总1 ×100%= F1h F1h+G动h×100%= F1 F1+G动×100%= 1×104N 1×104N+5000N×100% ≈66.7% 3. (1) 将货物沿斜面推到车上的过程中,货物的运动速度 v=st= 1.5m 10s=0.15m /s (2) 货物从a点到b点的运动 过程中,有用功W有用=Gh=1000N×0.9m=900J,推力 做的总功 W总 =Fs=800N×1.5m=1200J,额外功 W额外=W总-W有用=1200J-900J=300J,由W额外=fs 得摩擦力f= W额外 s = 300J 1.5m=200N (3) 斜面的机械效率 η= W有用 W总 ×100%= 900J 1200J×100%=75% (4) 货物从b 运动到d过程中,推力F=800N,沿水平方向推动的距离 s'=1.8m,此过程中推力做功W=Fs'=800N×1.8m= 1440J,此过程中推力的功率P=Wt'= 1440J 5s =288W 4. (1) 拉力大小不变 (2) 路灯从水平放置吊起到竖直位 置,克服重力做功W1=Gh1=mgh1=100kg×10N/kg× 3m=3000J,路灯竖直向上提升1m,此过程中克服重力 做功W2=Gh2=mgh2=100kg×10N/kg×1m=1000J, 路灯水平移动时,由于拉力的方向是竖直向上,路灯移动 的方向与受力拉力方向垂直,所以吊车对路灯的拉力没有 做功,所以整个吊装过程中克服路灯的重力做功W=W1+ W2=3000J+1000J=4000J (3) 由图乙可知,n=3,不 计绳重及摩擦,根据F=1n (G'+G动)可知,物重G'= nF-G动=3×1000N-500N=2500N,则该滑轮组最大 的机械效率η= W有用 W总 ×100%= W有用 W有用+W额外 ×100%= G' G'+G动×100%= 2500N 2500N+500N×100%≈83.3% 第5节　物体的内能 第1课时 内能及其改变 1. B 2. D 3. 增加 白雾 瓶内空气膨胀,对瓶盖做功,瓶内空气内 能减少,温度降低,瓶内的水蒸气液化成小水滴 解析:做 功会改变物体的内能。压缩气体做功,气体的内能会增加, 气体对外做功,气体的内能会减少,温度降低。压缩瓶内空 气,瓶内空气的内能增加;迅速旋开瓶盖,可看到瓶盖飞出 数米远,瓶内空气对瓶盖做功,内能减少,温度降低,水蒸气 液化形成小水滴,出现白雾。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 62 4. 做功 增大 5. B 6. A 7. C 8. c 同种物质,温度相同时,质量越大,内能越大;质量相 同时,温度越高,内能越大 解析:由题知,a烧杯与b烧杯 中水的温度相同,但b烧杯中水的质量比a烧杯中大,所以 b烧杯中水的内能比a烧杯中大;b烧杯与c烧杯中水的体 积相同,质量相同,由于c烧杯中水的温度高于b烧杯中水 的温度,所以c烧杯中水的内能大于b烧杯中水的内能,可 见c烧杯中水的内能最大。 9. 做功 热传递 不能 做功与热传递两种方法对改变 物体的内能是等效的 10. (1) 增大 (2) 高压气体喷出时,会产生剧烈的振动 (3) 管内气体对外做功,气体的内能减小,温度降低,水蒸 气遇冷液化成小水滴,形成“白气” (4) 将接在充气管上 的软管拔下,然后对打气筒快速打气,若筒壁变热,则说明 是打气筒内的活塞与筒壁来回摩擦使筒壁变热的;若筒壁 温度没有发生明显变化,则说明是打气筒内的活塞压缩筒 内气体使筒壁变热的(合理答案均可) 11. 打开喷壶出气阀门,风轮飞速旋转,电机将机械能转化 为电能,使LED灯珠发光;喷壶内气体膨胀对外做功,内能 减少,温度降低,透过壶身看后面的物体已经模糊不清,是 因为瓶内酒精蒸气液化成了液态酒精 第2课时 比热容与热量的计算 1. D 解析:比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和 状态有关,与其他因素无关。 2. C 3. A 4. C 解析:金属块丙下方的石蜡熔化快,说明金属块丙放 出的热量多,甲、乙、丙的初温、末温都是相等的,温度变化 值就是相同的,根据公式Q放=cm(t0-t)可知,金属块丙 的比热容最大。 5. 小于 大于 解析:由题知,在相同时间内物质吸收的 热量相同,则加热时间越长,吸收热量越多;由图像可知, 甲晶体在熔化过程所用的加热时间比乙晶体熔化过程的 加热时间短,所以可知晶体熔化过程中吸收的热量Q甲 小 于Q乙。两种晶体的质量相等,由图像可知当甲、乙两种液 态物质吸收的热量相同时(即加热相同的时间),液态乙升 高的温度多,所以液态乙的比热容比液态甲的比热容小。 6. (1) 等 于 (2) 大 (3) 水 (4) 2.2×103 解析:(1) 实验中,加热相同的时间,水吸收的热量等于食 用油吸收的热量。(2) 加热结束时,水吸热,温度升高,若 不考虑蒸发,则水的内能比加热前大。(3) 根据表中数据 可知,加热6min(吸热相同),水升高的温度为42℃- 20℃=22℃,食用油升高的温度为62℃-20℃=42℃, 根据Q吸=cmΔt,水的吸热能力强,即水的比热容较大。 (4) 水和食用油吸收的热量相同,根据Q吸=cmΔt,食用油 的比热容c油= Δt水 Δt油c水= 22℃ 42℃×4.2×10 3J/(kg·℃)= 2.2×103J/(kg·℃)。 7. (1) 实验中6kg水吸收的热量Q=c水mΔt=4.2× 103J/(kg·℃)×6kg×1℃=2.52×104J (2) 每平方米 水每秒吸收的太阳能为2.52×10 4J 0.1×15×60=280J ,由于地表植 物接收太阳能的能力与水相等,所以每平方米绿色植物每 秒接收的太阳能为280J (3) 100m2 绿地每秒可以放出 氧气的体积100m 2×280J/(m2·s)×1s 103J ×0.05L=1.4L 8. B 解析:先后将甲、乙两球投入同一杯水中,水降低的 温度相同,水放出的热量相同,由题知,Q吸=Q放,所以甲、 乙两球吸收的热量相同,而乙球比甲球少升高了Δt,即乙 球的末温低;由上述分析可知,质量相同的甲、乙两球,吸收 相同的热量,乙球升高的温度少,所以乙球的比热容大。 9. (1) mgR (2) 图甲中物体在水平面上克服摩擦力所做 的功等于物体沿光滑的四分之一圆弧槽下滑时重力所做 的功,所以mgR=f甲s1,因此f甲= mgR s1 ,图乙中的物体不 变,水平面的粗糙程度与图甲中相同,故图乙中物体在水 平面上所受的摩擦力与图甲中的大小相等,即f=f甲= mgR s1 (3) 物体在圆弧槽的最高点具有重力势能Ep= mgR,在下滑至水平面直到静止的过程中,重力势能用于 克服圆弧槽及水平面摩擦力做功,所以在圆弧槽上克服摩 擦力做的功为总的重力势能减去克服水平面上摩擦力做 的功,即W圆弧=Ep-W水平=mgR- mgR s1 s2 ;克服圆弧槽摩 擦力所做的功全部转化为物体的内能,即W圆弧=Q,根据 c= QmΔt 可得,Δt=Qcm= mgR- mgR s1 s2 cm = gR(s1-s2) s1c 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 72 能量之间转化规律的理解 能量的转化过程有一定的方向性,运动的物体在克 服摩擦力做功的过程中,部分机械能转化为内能,在能 量转化过程中,从能量的转化与能量守恒定律的角度分 析求解是解题关键。同一物体在同一高度初始的机械 能相同,但通过不同粗糙程度的圆弧槽到达水平面时, 机械能因摩擦转换为内能而损失,所以这部分能量等于 物体在圆弧槽顶端时具有的机械能减去在水平面时消 耗的能量。 第3课时 热机与燃料的热值 1. C 2. A 3. 620 做功 4. C 5. 25 0.04 解析:水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)= 4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(98℃-23℃)=9.45×105J, 干木材完全燃烧放出的热量Q放=m木q木=0.315kg×1.2× 107J/kg=3.78×106J,该土灶的热效率η= Q吸 Q放×100%= 9.45×105J 3.78×106J×100%=25% ;天然气完全燃烧放出的热量 Q放'= Q吸 η' =9.45×10 5J 60% =1.575×10 6J,需要消耗天然气 的体积V= Q放' q天然气= 1.575×106J 3.9×107J/m3 ≈0.04m3。 6. 筒内气体 30 7. < 酒精没有充分燃烧(或酒精燃烧时释放的热量不能 完全被水吸收) 8. (1) 根据p= F S 可知,汽车空载静止时对水平地面的压 力F=pS=3.5×105Pa×0.04m2=1.4×104N,则汽车 的重力G=F=1.4×104N,由G=mg 得,汽车空载时的 质量m=Gg= 1.4×104N 10N/kg =1.4×10 3kg (2) 当汽车以 20m/s的速度沿直线匀速行驶时,处于平衡状态,所受阻 力和牵引力大小相等,根据P=Wt= Fs t=Fv 可知,汽车所 受阻力f=F牵= P v= 20×103W 20m/s =1000N (3) 当汽车 以20m/s的速度匀速直线行驶时油耗为10L/100km,则 当汽车以20m/s的速度沿直线匀速行驶100km时,牵引 力做功W=F牵s=1000N×100×103m=1.0×108J,由 ρ= m V 得,10L汽油的质量m汽油=ρ汽油V汽油=0.8kg/L× 10L=8kg,汽油完全燃烧放出的热量Q放=q汽油 m汽油= 4.0×107J/kg×8kg=3.2×108J,该汽车发动机的效率 η= W Q放×100%= 1.0×108J 3.2×108J×100%=31.25% 9. (1) 内能转化为机械能 (2) 做功 (3) F=pS= 1.1×106Pa×0.1m2=1.1×105N (4) h物=12h活塞= 1 2×0.6m=0.3m ,W有用=G物h物= m物gh物=200kg× 10N/kg×0.3m=600J,P有用= W t= 600J×100 60s =1000W 第6节　电　能 第1课时 电功与电功率 1. D 2. D 3. 9.0×106 0.5 4. 电能(或电功) 220V 10A 30A 1200 5. B 6. C 7. A 8. D 9. 1.6×104 10. 0.2 240 11. 电能 16 用电器 12. (1) 6000 (2) 甲 13. (1) 用电器 (2) 1022 解析:(1) 晴天阳光充足时, 光控开关S处于断开状态,此时太阳能电池将光能转化为 电能,蓄电池将电能转化为化学能储存起来,此时蓄电池 相当于电路中的用电器。(2) 由P=Wt 可知,一年可节约 的电能W=Pt=(400-60×2)×10-3kW×365×10h= 1022kW·h。 第2课时 电功率和电功的计算 1. B 2. (1) 3.5 (2) 灯泡L1 断路 (3) 串联电路中,电压表 示数大的灯泡比示数小的灯泡亮 (4) 不合理;要探究“电 功率与电流的关系”,需控制用电器两端的电压相同,实验 中小实多次改变滑片的位置,电路中的电流变化时,灯泡 两端的电压也会发生变化 3. B 解析:“6V 3W”的灯泡和“6V 6W”的灯泡相比, 两灯泡的额定电压相同,3W灯泡的额定功率小于6W灯 泡的额定功率,由R=U 2 P 可知,3W灯泡的电阻大于6W 灯泡的电阻。若原来“6V 3W”的灯泡正常发光,其两端 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 82 83 第5节　物体的内能 第1课时 内能及其改变 ▶ “答案与解析”见P26 1. (2023·宁波慈溪期末)关于温度、热量、内 能,下列说法中正确的是 ( ) A. 0℃的冰没有内能 B. 冰熔化时虽然温度保持不变,但它的内能 增加 C. 物体的温度越高,所含的热量越多 D. 只要物体的温度不变,物体的内能就一定 不变 2. 如图所示,炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的 火山上喷涌而出。下列说法中,正确的是 ( ) (第2题) A. 白雪温度低,内能小 B. 岩浆温度高,内能大 C. 白雪温度低,分子热运动停止 D. 岩浆温度高,分子热运动剧烈 3. 小明用塑料瓶做如下实验:首先旋紧瓶盖,接 着两手分别握住瓶的上、下部分,使劲拧瓶的 下部,使其严重变形,压缩瓶内空气,如图所 示,这时瓶内空气的内能 (填“增加” “减少”或“不变”);然后迅速旋开瓶盖,可看 到瓶盖飞出数米远,同时瓶口和瓶内出现 ,这是因为 。 (第3题) (第4题) 4. 如图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,这是通过 的 方式,使筒内空气内能 ,温度升高, 从而达到艾绒的着火点。 5. (2023·绵阳涪城校级期末改编)每到秋冬季 节,小丽都手脚冰凉,于是她上网购买了一个 带有卡通图案的电热水袋,关于电热水袋,下 列说法中错误的是 ( ) A. 加热后的电热水袋内部的液体分子运动 变剧烈 B. 加热后的电热水袋可以将温度传递给 双手 C. 手的内能是通过热传递的方式改变的 D. 常温下的电热水袋仍然具有内能 (第5题) (第6题) 6. (2023·温州期末)如图所示为一种引火方 式,用铁球甲撞击包裹铝箔的生锈铁球乙,铁 球乙上的木屑就会被引燃。其原因是撞击使 生锈铁球乙的温度升高,引发氧化铁与铝箔发 生反应,放出大量热,引燃木屑。甲球撞击乙 球时,能使乙球的温度升高,其原因是( ) A. 甲球对乙球做功,乙球内能增大 B. 甲球对乙球做功,乙球内能减小 C. 乙球对甲球做功,乙球内能增大 D. 乙球对甲球做功,乙球内能减小 (第7题) 7. (2024·浙江模拟)如图所示为 “蒸汽对外做功”实验,在试管里 装一些水,用软木塞塞住,然后用 酒精灯加热,使水沸腾,观察到水 蒸气把软木塞冲出试管。下列关于这个实验 过程的分析,错误的是 ( ) A. 水加热后沸腾而变成水蒸气,这是汽化现象 B. 水蒸气在膨胀时对软木塞做了功 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第3章　能量的转化与守恒 84 C. 水蒸气冲出后,温度不变,内能减少 D. 整个过程能量转化是化学能→内能→机 械能 8. 如图所示,三只相同的烧杯a、b、c中装有一 定量的水,其中b、c两烧杯中水的体积相等, 水的温度如图中温度计所示,则 烧 杯中水的内能最大,判断的理由是 。 (第8题) (第9题) 9. 如图所示,一只瓶内装有一些铁屑。我们既 可以通过振荡,也可以通过加热,使铁屑的温 度升高,内能增大。从改变物体内能的方法 来看,前者通过 的方法,后者通过 的方法来增大铁屑的内能。如果你 没有看到内能改变的过程,那么仅凭铁屑温 度的改变,能否确定采用了什么方法改变了 铁屑的内能? (填“能”或“不能”), 这是因为 。 10. 如图所示,用打气筒往充气管中打气,当充 气管内气体的气压上升到4个标准大气压 时,关闭充气阀,停止打气。在透明发射管 口紧塞一个纸团,用力按压发射管的排气 阀,伴随一声剧烈的鸣响,纸团被打了出去, 发射管内及管口出现大量的“白气”。 (第10题) (1) 往充气管内打气时,管内气体的内能 。 (2) 剧烈鸣响是如何产生的? 。 (3) 发射管内及管口出现的“白气”是如何 产生的? 。 (4) 小凯发现用打气筒往充气管内打气时, 筒壁温度明显升高,关于出现这个现象的主 要原因,他提出如下两种猜测:① 打气筒内 的活塞压缩筒内气体使筒壁变热;② 打气 筒内的活塞与筒壁来回摩擦使筒壁变热。 请你设计一个简单的实验来验证哪个猜测 是正确的: 。 11. (2024·杭州开学考)小明利用如 图所示的实验装置对做功改变物 体内能的原理进行相关实验。实 验过程如下:在喷壶内滴入少量的酒精,随 后打开温度计电源开关,装好喷壶盖子并拧 紧。按压打气筒,大约半分钟后,停止打气, 温度计示数为27.6℃,透过壶身看后面的 物体清晰可见。打开喷壶出气阀门,看到风 轮飞速旋转,LED灯珠发光,温度计示数为 26.3℃,与此同时打开激光笔对准壶身照 射,看到壶内有清晰的绿色激光束,透过壶 身看后面的物体已经模糊不清。请用所学 的知识对观察到的现象进行解释。 (第11题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 科学(浙教版)九年级全一册 85 第2课时 比热容与热量的计算 ▶ “答案与解析”见P27 1. 对于同一物态的某种物质,根据c= QmΔt 可知 ( ) A. 比热容跟热量成正比 B. 比热容跟质量成反比 C. 比热容跟温度变化成反比 D. 吸收或放出的热量跟质量与温度变化的 乘积之比是一个恒定量 2. 如 表 所 示 为 一 些 物 质 的 比 热 容[单 位: J/(kg·℃)]: 水 4.2×103 铝 0.88×103 煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103 砂 石 0.92×103 铜 0.39×103 根据表中数据,下列说法中,正确的是( ) A. 物质的比热容与物质的状态无关 B. 100g水的比热容是50g水的比热容的两倍 C. 当质量相等的铝块和铜块吸收相同的热 量时,铜块的温度变化较大 D. 寒冬季节,放在室外的盛有水的水缸会破 裂,主要是因为水的比热容较大 3. 在探究活动“比较不同物质的吸热能力”中, 同学们用规格相同的酒精灯同时开始均匀加 热质量和初温都相等的沙子和水,装置如图 所示。下列说法中,正确的是 ( ) (第3题) A. 实验中,加热相同的时间,末温低的物质 的吸热能力强 B. 实验中,物体吸收热量的多少是由物质的 种类决定的 C. 实验中,将沙子和水加热到相同温度时, 它们吸收的热量相同 D. 实验中,沙子吸热后升温较快,说明沙子 的吸热能力较强 4. 将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同 的温度后,放到表面平整的石蜡上。经过一 定时间后,观察到的现象如图所示。这三块 金属的比热容情况是 ( ) (第4题) A. 甲最大 B. 乙最大 C. 丙最大 D. 一样大 5. (2024·宁波自主招生)如图所示为甲、乙两 种质量相等的不同晶体,均匀加热,在相同 时间内吸收相同热量的条件下,两种晶体熔 化前后温度随时间变化的图像。单位质量 的两种晶体熔化过程中吸收的热量相比较, Q甲 Q乙;液态甲的比热容 液态乙的比热容。(填“大于”“小于”或“等于”) (第5题) 6. (2023·宁波北仑期末)为了比较水和食用油 的吸热能力,小科用两个相同的装置做了如 图所示的实验。 (第6题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第3章　能量的转化与守恒 86 实验数据记录如下表所示。 物 质 质量/g 初始 温度/℃ 加热 时间/min 最后 温度/℃ 水 60 20 6 42 食用油 60 20 6 62 (1) 实验中,加热相同的时间,水吸收的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)食用油 吸收的热量。 (2) 加热结束时,若不考虑蒸发,则水的内能 比加热前 (填“大”或“小”)。 (3) 实验表明, (填“水”或“食用 油”)吸热的能力更强。 (4) 若水的比热容为4.2×103J/(kg·℃), 则食用油的比热容为 J/(kg·℃)。 7. 小明同学为测量地球表面植物吸收太阳能的 本领,做了如下实验:用一个脸盆装6kg的 水,水面的面积为0.1m2,经太阳垂直照射 15min,温 度 升 高 了 1 ℃。[c水 =4.2× 103J/(kg·℃)] (1) 实验中6kg的水吸收了多少热量? (2) 若地表植物接收太阳能的能力与水相 等,则每平方米绿色植物每秒接收的太阳能 为多少焦耳? (3) 100m2 绿地每秒可以放出多少升的氧 气? (设绿色植物在光合作用下每吸收103J 的太阳能可以放出0.05L的氧气) 8. (2024·宁波自主招生)有两个温度 和质量都相同的金属球,先把甲球 放入盛有热水的杯中,热平衡后水 温降低了Δt。把甲球取出,再将乙球放入杯 中,热平衡后水温又降低了Δt,则甲球比热 容c甲和乙球比热容c乙大小的关系是 ( ) A. c甲>c乙 B. c甲<c乙 C. c甲=c乙 D. 以上三种情况都有可能 9. ★如图甲所示,有一半径为 R 的光滑的四分 之一圆弧槽与一粗糙的水平面相连接,将质 量为 m 的物体从圆弧槽的顶端由静止释放, 停下后测出物体在水平面上滑行的距离为 s1,图乙中有一半径为 R 的粗糙的四分之一 圆弧槽与和图甲中同样粗糙的水平面相连 接,将图甲中质量为 m 的物体也从图乙中圆 弧槽的顶端由静止释放,停下后测出物体在 水平面上滑行的距离为s2。 (第9题) (1) 图 甲 中 重 力 对 物 体 所 做 的 功 W = 。 (2) 求图乙中物体在水平面上所受的摩擦 力 f。 (3) 图乙中物体在粗糙的四分之一圆弧槽上 运动的这段时间内,若克服摩擦力做的功全 部转化为内能并被该物体吸收,则物体的温 度上升了多少? (物体的比热容为c) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 科学(浙教版)九年级全一册 87 第3课时 热机与燃料的热值 ▶ “答案与解析”见P28 1. 下列关于热现象的说法,正确的是 ( ) A. 固体很难被压缩,说明固体分子间没有 空隙 B. 0℃的物体也有内能,但一定很小 C. 物体吸收热量后,温度不一定升高 D. 汽油机的做功冲程是将机械能转化为 内能 2. 汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部 分,现代汽车多数采用汽油机作为发动机。 如图所示为四冲程汽油机的工作循环示意 图,下列说法中,正确的是 ( ) (第2题) A. 甲冲程是把机械能转化为内能 B. 乙冲程是把内能转化为机械能 C. 丙冲程是把机械能转化为内能 D. 丁冲程是把内能转化为机械能 3. 单位质量的气体物质,在体积不变的条件下温 度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比 热,已知氦气的定容比热为3100J/(kg·℃)。 如图所示,质量为0.02kg的氦气被密封在 圆柱形汽缸内,汽缸内氦气气压与外界大气 压相同。用力把活塞AB 固定后,当氦气的 温度从20℃升高到30℃时,氦气吸收的热 量是 J。撤去力,氦气推动活塞做 功,这一过程的能量转化形式与四冲程汽油 机的 冲程相同。 (第3题) 4. (2023·杭州拱墅校级一模)光发动机是一种 把光能转化为机械能的装置,其核心部分工 作原理如图所示:带有活塞的密闭化学反应 室中有气态物质,当光从窗口射入时,可使气 态物质接受光能而反应生成液态物质。无光 照射情况下反应逆向进行,重新生成气态物 质。因此可通过控制窗口处射入的光能使化 学反应室中的物质循环反应,从而推动活塞 输出机械能。该装置中的活塞向右运动时, 相当于汽油机四个冲程中的 ( ) (第4题) A. B. C. D. 5. 随着乡村振兴战略的持续推进,以天然气为 燃料的燃气灶逐渐取代了以木材为燃料的土 灶,保护了生态环境。将质量为3kg、初温为 23℃的水加热到98℃,土灶燃烧了干木材 0.315kg,则该土灶的热效率为 %; 若换用热效率为60%的燃气灶,则需要消耗 天然气约 m3(结果保留两位小数)。 [干木材的热值取1.2×107J/kg,天然气的 热值取3.9×107J/m3,水的比热容为4.2× 103J/(kg·℃)] 6. 如图所示,在玻璃筒底部放一小团 浸有乙醚的棉花,快速压下活塞,观 察到棉花燃烧。此实验可得出的结 论是对 (填“浸有乙醚的棉 花”或“筒内气体”)做功,它的内能会增大。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第3章　能量的转化与守恒 88 某汽油机的曲轴转速是3600r/min,则其每 秒对外做功 次。 (第6题) (第7题) 7. 小宁同学用如图所示的装置测量酒精的热 值,他在烧杯中加入300g水,调好装置后, 点燃酒精灯来加热烧杯,使水温升高了 50℃,计算出水需要吸收的热量Q吸,同时通 过观察电子天平的示数变化,他测得此过程 中酒精灯的质量减小了6g,利用酒精燃烧放 出的热量Q放 与Q吸 相等,算得酒精的热值 q,他查表得到q酒精=3.0×107J/kg,发现两 者的偏差较大,根据该同学的实验和分析过 程,你认为q (填“>”“<”或 “=”)q酒精,其中的原因可能是 (写出一种即可)。 8. (2024·嘉兴嘉善一模)某汽车空载静止时对 水平地面的压强为3.5×105Pa,轮胎与地面 总接触面积为0.04m2。当汽车以20m/s的 速度匀速直线行驶时,发动机的输出功率为 20kW。(g取10N/kg) (1) 求汽车空载时的质量。 (2) 求汽车以20m/s的速度匀速直线行驶 时所受的阻力。 (3) 若汽车以20m/s的速度匀速直线行驶 时油耗为10L/100km,求该汽车发动机的效 率。(汽油热值为4.0×107J/kg,汽油密度 为0.8kg/L) 9. 如图所示为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作 示意图,蒸汽机的工作原理:打开阀门 A、关 闭阀门 B,高压蒸汽进入汽缸,推动活塞上 行,当活塞到达汽缸顶部时,关闭阀门A、打 开阀门B,蒸汽进入冷凝器,汽缸内压强减 小,活塞下降,如此循环往复。 (第9题) (1) 在蒸汽推动活塞上行的过程中,能量转 化情况是 。 (2) 蒸 汽 机 活 塞 上 行 过 程 与 汽 油 机 的 冲程相似。 (3) 蒸汽机工作时,汽缸内部压强为1.1× 106Pa,若活塞的横截面积为0.1m2,则活塞 受到蒸汽的压力是多少? (4) 蒸汽机活塞做往复运动,通过杠杆和定 滑轮对物体做功。若物体的质量为 200kg, 活塞每次上升的高度为0.6m,则活塞上升 一次,蒸汽机对物体做多少有用功? 假设活 塞每分钟向上运动100次,则该蒸汽机对物 体做有用功的功率为多少? (g取10N/kg) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 科学(浙教版)九年级全一册