内容正文:
单元质量测评(第十三章 内能、第十四章 内能的利用)
(40分钟 100分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
1.(2024·淮安中考)端午节期间,小明在家煮粽子,厨房里粽香四溢。这个现象主要说明(D)
A.分子间有引力 B.分子间有斥力 C.分子间有空隙 D.分子是运动的
2.水,是生命之源,在大自然和人类生活中扮演着至关重要的角色。下列现象或应用与水的比热容大的特性无关的是(A)
A.人运动后会排汗 B.冬天,供暖系统以水为介质
C.人体内的水比例很高 D.公园中修建池塘
3.(2024·宁夏中考)下列实例中属于做功改变物体内能的是(B)
A.图甲中,炉火烧水 B.图乙中,搓手取暖
C.图丙中,用暖手宝暖手 D.图丁中,热鸡蛋放在冷水中冷却
4.(2025·济南期末)通过可直接感知的现象,推测无法直接感知的物理规律,这是物理学中常用的探究方法,下列根据所列现象进行的推测既合理又符合事实的是(D)
A.现象:粉笔能被粉碎成粉末,推测:分子在做无规则运动
B.现象:用手捏海绵,海绵的体积变小了,推测:分子之间有空隙
C.现象:摔碎的手机屏难以复原,推测:分子之间存在排斥力
D.现象:将两块表面平滑的铅块压紧后,它们会粘在一起,推测:分子间存在引力
5.小伟应用劳动课上学习的烹饪技能为家人制作美味的刀削面,如图所示。下列说法正确的是(B)
A.滚烫的刀削面含有的热量多
B.随着刀削面的温度降低,其内能减少
C.汤汁在沸腾前温度不断升高,是通过做功的方式增加的内能
D.刚出锅的刀削面“热”得烫嘴,“热”表示的是内能
6.(2024·临沂中考)2024年4月20日,我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会,刷新了柴油机热效率的世界纪录。如图所示内燃机的四个冲程,气缸内气体的内能最小的是(D)
7.(跨学科·物理与社会生活)经常喝温度过高的热水可能会造成消化系统损伤,喝水温度应与体温接近,最好在40 ℃左右。课间同学们在直饮机接水时,为健康饮水可以把常温水(20 ℃)和开水(100 ℃)按照一定比例勾兑,这个比例合理的是(C)
A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.4∶1
8. (2025·潍坊期中)中国古代玩具饮水鸟被誉为“爱因斯坦也吃惊的玩具”,如图所示。它的神奇之处在于能不停地点头“喝”水。它的下球中装有乙醚(乙醚极易汽化),乙醚吸收空气中的热量汽化后气压增大将乙醚压入上球,饮水鸟的重心上移“低头喝水”,如图乙;此时上下球连通气压相同,乙醚流回下球,恢复甲图状态,如此反复。则(C)
A.“饮水鸟”其能量转化过程不遵循能量守恒定律
B.即使没有能量补充,“饮水鸟”也不会停止运动
C.下球中乙醚汽化的过程,是通过热传递的方式改变了内能大小
D.“饮水鸟”将机械能转化为内能,使乙醚内能增加发生汽化现象
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。全部选对得4分,选对但不全得2分,选错或不选得0分)
9.如图是单缸汽油机雾炮车通过向空中喷雾,起到净化空气的作用。下列关于雾炮车的说法中正确的是( A、D )
A.用水循环来降低汽油机的温度主要是利用水的比热容较大的特点
B.雾炮车汽油机吸气冲程吸入汽油和空气的混合物可以提高汽油的热值
C.雾炮车行驶过程中轮胎与地面摩擦,热量从地面转移到轮胎使轮胎温度升高
D.汽油机能量损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量,可提高汽油机的效率
10.如图甲,将两个温度传感器分别放置在两个试管中,并将其固定在铁架台上,往两试管装入初温不同的液体a、b,温度传感器的探头部分与试管内的液体接触良好,传感器通过数据采集线与计算机相连接。在计算机上得到的实验图像如图乙所示,下列说法正确的是( B、C )
A.本实验通过传感器采集的温度信息,比较液体吸热的多少
B.若要比较不同液体的吸热能力需要装入等质量的两种液体
C.若两种液体的种类相同,则a、b两液体的质量之比为4∶3
D.若两种液体的种类不同,则a、b液体的比热容之比是4∶3
三、填空题(本大题共6小题,每空2分,共26分)
11.小朋友们喜欢“吹泡泡”游戏,五光十色的肥皂泡弹性好,不易破,这是分子间的 引力 起了作用;窗台上细小的灰尘,空气中极小的水珠 不是 (选填“是”或“不是”)分子。
12.把两滴墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,实验过程及现象如图所示,分析可知物体的温度越高,分子的无规则运动越 剧烈 。若将冷水倒掉一些,对比原来这杯冷水,杯中剩余冷水的内能 减小 。
13. (2025·成都期末)“摩擦焊接”由于效率高、质量好在制造业中获得广泛应用(如图所示)。它利用工件端面相互摩擦,使工件的内能 增大 (选填“增大”或“减小”),该过程的能量转化方式与四冲程内燃机的 压缩 冲程相同。
14.“卡路里”简称“卡”,是热量的一个单位,现在仍被广泛使用在营养计量中,“卡”是这样规定的:1卡等于在一标准大气压下,1 g水温度升高1 ℃吸收的热量,那么1卡等于 4.2 焦耳。现用一电热水壶将2 kg 的水从40 ℃加热至60 ℃,水吸收的热量为 4×104 卡。
15.网上称新能源车的电池组能量密度(能量与质量的比值)比汽油,甚至比无烟煤还要低。已知某新能源车的电池组电容量为3.6×108 J,由7 000多枚电池组成,电池组总质量约90 kg。由此可知,能量密度相当于物理量 热值 (选填“密度”“热量”“功率”或“热值”);新能源电池的“能量密度”是 4.0×106 J/kg。
16.如图所示,图甲为将热汤放在冷水中,图乙反映了两者的温度变化,由图可知,0~5分钟过程中,内能在减小的是 热汤 (选填“冷水”或“热汤”)。在第10分钟时,两者之间 不发生 (选填“发生”或“不发生”)热传递,依据图像能否比较热汤和冷水的比热容? 不能 (选填“能”或“不能”)。
四、实验探究题(本大题共2小题,共28分)
17.(16分)(2024秋·重庆期中)为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图1的实验。实验数据记录如表:
物质
质量/g
初始温度/℃
最后温度/℃
加热时间/min
水
100
25
45
5
食用油
100
25
65
5
(1)在设计实验方案时,需要确定以下控制的装置,你认为其中多余的是 B 。
A.采用完全相同的加热方式
B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的水和另一种液体
D.盛放水和另一种液体的容器相同
(2)由表中数据可知,水和食用油的质量和初温都是 相同 (选填“相同”或“不相同”)的,若要使水和食用油的最后升高温度相同,则要继续给 水 (选填“水”或“食用油”)加热一段时间,待两者升高的温度相同时,水吸收的热量 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。这表明, 水 (选填“水”或“食用油”)吸热能力强。
(3)若小明实验前,用温度计测出初温不同的水和食用油的温度,然后加热相同的时间,用温度计测出水和食用油末温也不同,则 能 (选填“能”或“不能”)得出水和食用油的比热容大小关系。
(4)同组小华又探究“物质的放热能力”,分别用质量均为1 kg的水和另一种液体进行对比实验,已知水的比热容大于另外一种液体的比热容,并画出温度随时间变化的图像如图2,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,分析图像可以得出:水10 min放出的热量为 4.2×104 J,另一种液体的比热容为 1.8×103 J/(kg·℃)。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
18.(12分)小明学习了燃料的热值后,设计了一个实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验,装有少量的煤油和菜籽油的两盏灯,分别给两杯温度和质量相同的水加热。
(1)实验前装入灯中的煤油和菜籽油的 质量 必须相同。
(2)实验过程中,点燃两盏灯,在燃料 全部燃烧 (选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后,比较 温度计示数 (选填“加热时间”或“温度计示数”)来比较燃料燃烧放出的热量,从而比较两种燃料的热值的大小。
(3)在燃料燃烧过程中,如果两个烧杯中的水均已沸腾,则该实验 不能 (选填“能”或“不能”)比较两种燃料热值的大小。
(4)该实验也可以粗略测出燃料的热值,与标准的热值相比,该实验测得的热值 偏小 (选填“偏大”或“偏小”),其主要原因是: 燃料不能完全燃烧并且热量有散失 。
五、综合应用题(本大题共2小题,共14分)
19.(7分)用燃气灶将质量为5 kg的水由20 ℃加热至80 ℃,加热前燃气表示数为884.765 m3,当水温80 ℃时燃气表示数如图所示。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值为3.5×107 J/m3。
求:(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)该燃气灶的热效率。
解:(1)水吸收的热量为:
Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(80 ℃-20 ℃)=1.26×106 J;(2分)
(2)天然气完全燃烧放出的热量为:
Q放=qV=3.5×107 J/m3×(884.865 m3-884.765 m3)=3.5×106 J;(2分)
(3)燃气灶烧水的效率为:η===36%。(3分)
20. (7分)(2024秋·南京期中)某汽车发动机的能量流向如图所示,该车以72 km/h的速度在平直公路上匀速行驶了一段距离,消耗汽油1 kg。[q汽油=4.6×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)在1标准大气压下,废气带走的能量若全部被质量为200 kg、初温为20 ℃的水吸收,则水温将升高多少℃?
(3)在此过程中,若发动机的功率恒为30 kW,则汽车行驶的路程是多大?
解:(1)汽油完全燃烧放出的热量:Q放=m汽油q汽油=1 kg×4.6×107 J/kg=4.6×107 J;(2分)
(2)由题意可知,水吸收的热量为:Q吸=ηQ放=42%×4.6×107 J=1.932×107 J;(1分)
由Q吸=cmΔt得水升高的温度:Δt===23 ℃;(1分)
(3)W有=(1-42%-20%-8%)Q放=30%×4.6×107 J=1.38×107 J;(1分)
功率P=30 kW=3×104 W,由W=Pt得:t===460 s;(1分)
速度v=72 km/h=20 m/s,
汽车行驶的路程:s=vt=20 m/s×460 s=9 200 m。(1分)
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单元质量测评(第十三章 内能、第十四章 内能的利用)
(40分钟 100分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
1.(2024·淮安中考)端午节期间,小明在家煮粽子,厨房里粽香四溢。这个现象主要说明( )
A.分子间有引力 B.分子间有斥力 C.分子间有空隙 D.分子是运动的
2.水,是生命之源,在大自然和人类生活中扮演着至关重要的角色。下列现象或应用与水的比热容大的特性无关的是( )
A.人运动后会排汗 B.冬天,供暖系统以水为介质
C.人体内的水比例很高 D.公园中修建池塘
3.(2024·宁夏中考)下列实例中属于做功改变物体内能的是( )
A.图甲中,炉火烧水 B.图乙中,搓手取暖
C.图丙中,用暖手宝暖手 D.图丁中,热鸡蛋放在冷水中冷却
4.(2025·济南期末)通过可直接感知的现象,推测无法直接感知的物理规律,这是物理学中常用的探究方法,下列根据所列现象进行的推测既合理又符合事实的是( )
A.现象:粉笔能被粉碎成粉末,推测:分子在做无规则运动
B.现象:用手捏海绵,海绵的体积变小了,推测:分子之间有空隙
C.现象:摔碎的手机屏难以复原,推测:分子之间存在排斥力
D.现象:将两块表面平滑的铅块压紧后,它们会粘在一起,推测:分子间存在引力
5.小伟应用劳动课上学习的烹饪技能为家人制作美味的刀削面,如图所示。下列说法正确的是( )
A.滚烫的刀削面含有的热量多
B.随着刀削面的温度降低,其内能减少
C.汤汁在沸腾前温度不断升高,是通过做功的方式增加的内能
D.刚出锅的刀削面“热”得烫嘴,“热”表示的是内能
6.(2024·临沂中考)2024年4月20日,我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会,刷新了柴油机热效率的世界纪录。如图所示内燃机的四个冲程,气缸内气体的内能最小的是( )
7.(跨学科·物理与社会生活)经常喝温度过高的热水可能会造成消化系统损伤,喝水温度应与体温接近,最好在40 ℃左右。课间同学们在直饮机接水时,为健康饮水可以把常温水(20 ℃)和开水(100 ℃)按照一定比例勾兑,这个比例合理的是( )
A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.4∶1
8. (2025·潍坊期中)中国古代玩具饮水鸟被誉为“爱因斯坦也吃惊的玩具”,如图所示。它的神奇之处在于能不停地点头“喝”水。它的下球中装有乙醚(乙醚极易汽化),乙醚吸收空气中的热量汽化后气压增大将乙醚压入上球,饮水鸟的重心上移“低头喝水”,如图乙;此时上下球连通气压相同,乙醚流回下球,恢复甲图状态,如此反复。则( )
A.“饮水鸟”其能量转化过程不遵循能量守恒定律
B.即使没有能量补充,“饮水鸟”也不会停止运动
C.下球中乙醚汽化的过程,是通过热传递的方式改变了内能大小
D.“饮水鸟”将机械能转化为内能,使乙醚内能增加发生汽化现象
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。全部选对得4分,选对但不全得2分,选错或不选得0分)
9.如图是单缸汽油机雾炮车通过向空中喷雾,起到净化空气的作用。下列关于雾炮车的说法中正确的是( )
A.用水循环来降低汽油机的温度主要是利用水的比热容较大的特点
B.雾炮车汽油机吸气冲程吸入汽油和空气的混合物可以提高汽油的热值
C.雾炮车行驶过程中轮胎与地面摩擦,热量从地面转移到轮胎使轮胎温度升高
D.汽油机能量损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量,可提高汽油机的效率
10.如图甲,将两个温度传感器分别放置在两个试管中,并将其固定在铁架台上,往两试管装入初温不同的液体a、b,温度传感器的探头部分与试管内的液体接触良好,传感器通过数据采集线与计算机相连接。在计算机上得到的实验图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.本实验通过传感器采集的温度信息,比较液体吸热的多少
B.若要比较不同液体的吸热能力需要装入等质量的两种液体
C.若两种液体的种类相同,则a、b两液体的质量之比为4∶3
D.若两种液体的种类不同,则a、b液体的比热容之比是4∶3
三、填空题(本大题共6小题,每空2分,共26分)
11.小朋友们喜欢“吹泡泡”游戏,五光十色的肥皂泡弹性好,不易破,这是分子间的 起了作用;窗台上细小的灰尘,空气中极小的水珠 (选填“是”或“不是”)分子。
12.把两滴墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,实验过程及现象如图所示,分析可知物体的温度越高,分子的无规则运动越 。若将冷水倒掉一些,对比原来这杯冷水,杯中剩余冷水的内能 。
13. (2025·成都期末)“摩擦焊接”由于效率高、质量好在制造业中获得广泛应用(如图所示)。它利用工件端面相互摩擦,使工件的内能 (选填“增大”或“减小”),该过程的能量转化方式与四冲程内燃机的 冲程相同。
14.“卡路里”简称“卡”,是热量的一个单位,现在仍被广泛使用在营养计量中,“卡”是这样规定的:1卡等于在一标准大气压下,1 g水温度升高1 ℃吸收的热量,那么1卡等于 焦耳。现用一电热水壶将2 kg 的水从40 ℃加热至60 ℃,水吸收的热量为 卡。
15.网上称新能源车的电池组能量密度(能量与质量的比值)比汽油,甚至比无烟煤还要低。已知某新能源车的电池组电容量为3.6×108 J,由7 000多枚电池组成,电池组总质量约90 kg。由此可知,能量密度相当于物理量 (选填“密度”“热量”“功率”或“热值”);新能源电池的“能量密度”是 J/kg。
16.如图所示,图甲为将热汤放在冷水中,图乙反映了两者的温度变化,由图可知,0~5分钟过程中,内能在减小的是 (选填“冷水”或“热汤”)。在第10分钟时,两者之间 (选填“发生”或“不发生”)热传递,依据图像能否比较热汤和冷水的比热容? (选填“能”或“不能”)。
四、实验探究题(本大题共2小题,共28分)
17.(16分)(2024秋·重庆期中)为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图1的实验。实验数据记录如表:
物质
质量/g
初始温度/℃
最后温度/℃
加热时间/min
水
100
25
45
5
食用油
100
25
65
5
(1)在设计实验方案时,需要确定以下控制的装置,你认为其中多余的是 。
A.采用完全相同的加热方式
B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的水和另一种液体
D.盛放水和另一种液体的容器相同
(2)由表中数据可知,水和食用油的质量和初温都是 (选填“相同”或“不相同”)的,若要使水和食用油的最后升高温度相同,则要继续给 (选填“水”或“食用油”)加热一段时间,待两者升高的温度相同时,水吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。这表明, (选填“水”或“食用油”)吸热能力强。
(3)若小明实验前,用温度计测出初温不同的水和食用油的温度,然后加热相同的时间,用温度计测出水和食用油末温也不同,则 (选填“能”或“不能”)得出水和食用油的比热容大小关系。
(4)同组小华又探究“物质的放热能力”,分别用质量均为1 kg的水和另一种液体进行对比实验,已知水的比热容大于另外一种液体的比热容,并画出温度随时间变化的图像如图2,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,分析图像可以得出:水10 min放出的热量为 J,另一种液体的比热容为 J/(kg·℃)。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
18.(12分)小明学习了燃料的热值后,设计了一个实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验,装有少量的煤油和菜籽油的两盏灯,分别给两杯温度和质量相同的水加热。
(1)实验前装入灯中的煤油和菜籽油的 必须相同。
(2)实验过程中,点燃两盏灯,在燃料 (选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后,比较 (选填“加热时间”或“温度计示数”)来比较燃料燃烧放出的热量,从而比较两种燃料的热值的大小。
(3)在燃料燃烧过程中,如果两个烧杯中的水均已沸腾,则该实验 (选填“能”或“不能”)比较两种燃料热值的大小。
(4)该实验也可以粗略测出燃料的热值,与标准的热值相比,该实验测得的热值 (选填“偏大”或“偏小”),其主要原因是: 。
五、综合应用题(本大题共2小题,共14分)
19.(7分)用燃气灶将质量为5 kg的水由20 ℃加热至80 ℃,加热前燃气表示数为884.765 m3,当水温80 ℃时燃气表示数如图所示。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值为3.5×107 J/m3。
求:(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)该燃气灶的热效率。
20. (7分)(2024秋·南京期中)某汽车发动机的能量流向如图所示,该车以72 km/h的速度在平直公路上匀速行驶了一段距离,消耗汽油1 kg。[q汽油=4.6×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)在1标准大气压下,废气带走的能量若全部被质量为200 kg、初温为20 ℃的水吸收,则水温将升高多少℃?
(3)在此过程中,若发动机的功率恒为30 kW,则汽车行驶的路程是多大?
学科网(北京)股份有限公司
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