内容正文:
专题五、热学之内能及内能的利用-2026年寒假物理中考备战专题
一、单选题
1.汽车发动机用水作冷却液是因为 ( )
A.水没有腐蚀作用 B.水的密度大 C.取水方便 D.水的比热容大
2.如图1所示,用相同规格的电加热器给初温均为60℃的甲、乙两种液体加热(m甲>m乙)至沸腾。若不考虑热量的损失,液体的温度﹣加热时间的图线如图2所示。则下列说法正确的是( )
A.液体的沸点与质量有关
B.甲液体的内能先增加后不变
C.甲液体的比热容比乙液体的小
D.加热到3min,甲液体吸收热量更多
3.下列关于内能方面的描述中正确的是( )
A.物体的温度为0℃,内能也为零
B.汽车在完成一个工作循环的过程中,其中压缩冲程是将机械能转化为内能
C.汽车甲比汽车乙的效率高,是因为汽车甲消耗的汽油比汽车乙消耗的汽油多
D.热值大的燃料燃烧时的效率高
4.关于温度、比热容、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.热量也有可能从内能小的物体向内能大的物体转移
B.0℃的冰变成0℃的水,温度不变,内能不变
C.50℃的水一定比20℃的水具有的内能多
D.升高相同度时,吸收热量越多的物体比热容越大
5.春夏秋冬冷暖交替,涉及大量物理知识,下列判断正确的是( )
A.“春天,花香四溢”说明分子之间存在吸引力
B.“夏天,洒水降温”利用了比热容大的水蒸发吸热
C.“深秋,弥漫的雾”是水吸热汽化形成的大量水蒸气
D.“寒冬,搓手取暖”是利用热传递的方式增加了身体的内能
6.中华传统文化是劳动人民智慧的结晶,其中包含很多物理知识,下列判断错误的是( )
A.成语:“扬汤止沸”是通过降低液体的温度来阻止沸腾的
B.谚语:“下雪不冷化雪冷”说明熔化要吸热,使环境温度降低
C.诗句:“花气袭人知骤暖”说明周围气温上升,分子运动加快
D.俗语:“小小秤砣压千斤”是通过减小秤砣的力臂来使杆秤平衡的
7.下列说法中正确的是( )
A.物体的运动速度越大其惯性就越大 B.在液体中,流速越大的位置压强越大
C.物质的比热容大小与物质的状态有关 D.空气中的灰尘飞扬是一种扩散现象
8.南极是世界上最冷的地方,常年平均气温是﹣25℃。一天,南极上的小企鹅豆豆和丁丁(见图)之间发生了一次有趣的对话,他们的部分说法如下,其中不正确的是( )
A.豆豆:呵呵,我们这里太冷了,我们搓搓双脚暖和一下是通过做功改变内能
B.丁丁:再冷,组成冰山的分子也在做热运动,所以冰山也有内能
C.丁丁:呵呵,我们嘴里呼出了好多“白气”,这“白气”就是传说中的水蒸气
D.豆豆:哇哇,下雪了,雪的形成是凝华现象
9.下列设备工作过程中使用热机的是( )
A.“歼20”战斗机 B.亚运会比赛帆船
C.共享单车 D.航拍无人机
10.关于内能、温度、热量,下列说法:①物体内能增大,可能是从外界吸收热量;②物体具有的内能就是物体具有的热量;③0℃的冰块变为同温度的水,内能不变;④物体内能减少时,温度可能不变;⑤热量从高温物体传给低温物体,所以热传递具有方向性;⑥相同质量、相同温度的物体,内能一定相同;⑦物体的内能增大,含有的热量一定增加;⑧锯条锯木板时,锯条的内能增加,木板的内能减少。正确的是( )
A.①③⑦ B.①④⑦ C.①④⑤ D.②④⑧
二、多选题
11.在防范甲型H1N1流感疫情中,医务人员发挥了重要作用,他们工作时所采取的许多措施和用到的器械中,包含着许多物理知识,下列有关解释中正确的是( )
A.体温计用水银做测温液体,主要是因为水银的密度很大
B.牙医借助平面镜成像的特点看清牙齿的背面
C.喷洒消毒液后,能闻到消毒液气味,是分子的扩散现象
D.夹消毒棉的镊子头部刻有花纹,是为了增大摩擦
12.下列关于热现象的说法正确的是( )
A.质量一定的物体,温度越高内能越大
B.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
C.做功和热传递都能改变物体的内能
D.煤气燃烧越充分,它的热值越大
13.下列有关能量和能源的说法中,正确的是( )
A.四冲程汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能
B.水能、风能、太阳能、地热能、天然气都属于可再生能源
C.能量的转移和转化具有方向性,可利用的能源是有限的,所以要节约能源
D.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
14.我国的气象卫星风云三号G星所搭载的“双频主动降水测量雷达”,通过向大气发射无线电信号,并接收大气中不同高度层的降水粒子的反射信号,获取竖直方向降水结构信息;同时,利用雷达跨轨方向的扫描,实现对水平方向的降水探测。下列说法正确的是( )
A.自然界的水不停地循环,总量基本不变,因此不需要节约用水
B.云中小冰晶在下降过程中遇到暖气流会熔化成小水滴而形成雨
C.“双频主动降水测量雷达”接受到的反射信号也是一种电磁波
D.两个小水珠靠近时会结合成一个大水珠,因为分子之间有引力
15.有甲、乙、丙三种初温度相同的液体,其中甲、乙为质量相等的不同液体;乙、丙为质量不等的同种液体,若对这三种液体分别加热,根据它们各自吸收的热量和末温度,在温度热量图像分别画出对应的甲、乙、丙三点,如图所示,则它们之间比热容和质量的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
16.关于下列各图所示物理实验现象及说明的问题,说法正确的是( )
A.图甲:用手电筒照射白纸上面的平面镜,从侧面看镜面暗说明镜面发生了镜面反射
B.图乙:研究阻力对物体运动的影响得出牛顿第一定律,说明该定律是由实验得出的
C.图丙:迅速向下压活塞,硝化棉立即燃烧起来,说明通过做功的方式可以改变内能
D.图丁:越向下压易拉罐需要用的外力就越大,说明浮力大小与排开液体的体积有关
17.《中国诗词大会》尽展中华民族历史之美、山河之美、文化之美。关于诗句中涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A.“冻白雪为伴,寒香风是媒”中“雪”是空气中的水蒸气遇冷凝固形成的
B.“冻白雪为伴,寒香风是媒”中闻到梅“香”说明了分子不停地做无规则运动
C.“落日照大旗,马鸣风萧萧”中看到“大旗”是光照到旗上发生了漫反射
D.“落日照大旗,马鸣风萧萧”中“马鸣”声传的很远是因为声音的音调高
18.下列说法正确的是( )
A.如图,两个铅柱没有被重物拉开,是因为铅柱的分子之间存在引力
B.如图,小孩从滑梯滑下时臀部会感觉发热,说明做功可以改变物体的内能
C.如图,比较水和食用油的吸热能力时应选取体积相同的水和食用油进行实验
D.如图,这是四冲程汽油机的排气冲程,理由是此时活塞向上运动
三、填空题
19.现阶段核潜艇的动力系统是由原子核 (选填“裂变”或“聚变”)提供的。中国正加快对页岩气的安全开采,页岩气和核能都属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。若用燃气灶将一壶质量为6kg,初始温度为20℃的水加热到80℃,消耗了0.2m3的页岩气。已知水的比热容,页岩气的热值为4.2×107J/m3,则该燃气灶烧水的效率为 %。
20.为了消杀新冠病毒,学校工作人员在教室喷洒酒精后,同学们进入教室闻到酒精味,这是 现象,这个现象主要说明了 。
21.将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中,球内气体通过 方式增大内能,瘪下去的部分很快恢复了原状,此过程球内气体的质量 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。汽车发动机采用水冷方式降温是因为水的 大。
22.如图所示,甲、乙两个规格相同的烧杯中装了不同质量的煤油,用两只相同的加热器进行加热(忽略散热),得到如图所示的水温—时间图线,则加热2min,两只烧杯中的煤油吸收的热量Q甲 Q乙(选填“大于”、“等于”、“小于”),两杯中煤油质量m甲 m乙(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
23.如图所示的某国产摩托车的发动机是一台单缸四冲程汽油机,其效率为30%,该车在某段平直公路上匀速行驶10min,燃烧汽油0.5kg,则该汽油机的功率是 W;若该汽油机飞轮转速为2400r/min,则汽油机每秒对外做功 次。(汽油的热值为4.6×107J/kg)
四、实验题
24.如图甲所示,小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热,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)实验过程中通过 反映两种液体吸热的多少;
(4)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,煤油的比热容是 ;[]
(5)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)
(6)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 。
25.小明用图甲装置探究固体熔化特点。
(1)第7min时温度计示数如图乙所示, ℃。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
-4
-2
0
0
0
0
1
(2)请根据实验数据在图丙中作出固体熔化过程中的温度一时间图像 。
(3)根据实验数据及图像,可以判断此固体是 (选填“晶体”或“非晶体”)。
(4)通过数据分析得出,该物质在固体状态下的比热容 它在液体状态下的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
26.在探究“不同物质吸热能力“的实验中:
(1)小沂用一套器材做加热水和煤油的实验,如图甲所示。在组装器材时应先调节图甲 (选“A”或“B”)的高度。
(2)组装好器材,在相同的两个烧杯中称出质量相等的水和煤油,加热相同的时间,比较水和煤油 ,得出结论。要完成该实验,除图中所示器材外,还需要的一个测量工具是 。
(3)在对实验进行评估时,发现原方案需要两次加热、耗时长等缺点,因此改进方案并设计了图乙所示的装置。该装置中烧瓶内的电热丝的阻值要满足R1 R2(选填“>”“<”或“=”)。
(4)小南想利用图乙的装置探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”,他把C瓶中的水换成了等质量的煤油,而不是把D瓶中的煤油换成等质量的水,是因为煤油的 小,实验时会更快的看到实验的效果。
五、计算题
27.某家庭天然气热水器将质量为80 kg,温度为20℃的自来水加热到70℃,消耗的天然气体积为(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为c水=4.2J/(),天然气的热值为。求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量。
(2)该热水器的工作效率。
28.如图所示是5G无人驾驶智慧公交车,假设智慧公交车的部分参数如表一所示,回答下列问题(g取10N/kg)
空车质量
3000kg
最大行驶速度
40km/h
满载量
8人
电动机最大输出功率
20kW
最大续航里程
200km
轮胎与地面的接触总面积
0.08m2
(1)智慧公交车在水平公路上沿直线以36km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力为多大?
(2)智慧公交车以36km/h的速度行驶200km,此过程中牵引力做了多少功?若这些能量全部由效率为40%的四冲程汽油机提供,则需要消耗汽油的质量是多少?(q汽油=4×107J/kg,汽油完全燃烧)
29.小明家有一种电热壶内部简化电路如图,额定电压为220V。电热壶具有加热、保温两挡。保温挡的额定功率为110W,转到双触点开关,其接触1、2、3和4中的一个或两个时分别为关,加热或保温挡。R1、R2是两个阻值不变的发热元件,R2=44Ω,现将电热壶接到220V的家庭电路中,求:
(1)R1的阻值;
(2)加热挡的电功率;
(3)若电热壶内装有1.1kg的水,现用加热挡使水升高55℃,加热效率为70%,则需要工作多少秒?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
30.“匚”式电压力锅简化电路如图甲,R为发热电阻,R0为调控电阻,电源电压为220V,开关1、2、3…代表不同的功能开关,分别连在调控电阻的不同位置时,发热电阻相应有不同的发热功率.当开关1接通时,发热电阻的功率最大,Pm=1100W;开关3接通时,处于保温功能,发热电阻的功率P1=44W,可认为发热电阻产生的热量等于压力锅散失的热量.已知c水=4.2×103J/(kg・℃).请完成下列问题:
(1)计算调控电阻的最大阻值及发热电阻的阻值.
(2)假设加热过程中,电热锅热量散失不随温度变化,散失功率恒为44W.用最大发热功率将36℃、2.2kg的水加热到100℃所用的时间有多少秒.
(3)某普通电压力锅工作电路如图乙,该锅只有加热和保温两个功能,其加热功率P=1100W.用该普通电压力锅做米饭,温度达到100℃后,需用加热功能继续加热5分钟,所煮米饭才能达到理想食用效果;而用图甲所示“匚”式电压力锅煮完全相同的米饭,当温度达到100℃后会自动调节为P2=99W的低功率继续加热5分钟,也能达到相同的食用效果.求这两种锅在这5分钟内,用“匚”式电压力锅比用普通电压力锅节省多少焦耳电能?
六、作图题
31.两个相同的容器中分别装有质量和初温均相同的甲、乙两种液体,用相同的加热器同时对它们加热。甲从开始加热至沸腾一段时间,温度随时间变化的图像如图所示,若乙的比热容和沸点均小于甲,请画出液体乙在相同过程中,温度随时间变化的大致图像。
32.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。
七、科普阅读题
33.阅读短文,回答问题:
酒精浓度检测仪
根据世界卫生组织的统计,大约的交通事故与酒后驾驶有关。我国刑法规定,从2011年5月1日起,驾驶员醉酒后驾车要负刑事任。目前,世界大多数国家都采用呼气式酒精测试仪,对驾驶员讲行现场检测。
酒精测试仪中装有酒精气体传感器。如图甲所示,是酒精测试仪的简化电路图,图中酒精气体传感器是一种气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的变化而变化,如图乙所示,从而引起电路中电流和电压的变化,为定值电阻,电源电压为9V。
(1)喝过酒的人,距离很远就能闻到满身酒气,是因为发生了 。
(2)如图乙所示,气敏电阻随着酒精气体浓度的增大而 (选填“增大”、“减小”或“不变” );电压表示数随着酒精气体浓度的增大而 (选填“增大”、“减小”或“不变” )。
(3)如果要想把电压表改装成酒精测试仪显示器,需要进行校准,在不喝酒吹气的情况下,电压表示数为3V,则的阻值为 ,根据实际情况电压表应该选择的量程是 (选填“0~3V”或者“0~15V” )
34.阅读材料,回答问题。
为节约能源,某型号汽车在关闭发动机后,通过小型发电机将减速运动时的部分动能转化为电能储存在蓄电池中。表中所示是该型号汽车的部分技术参数,其中储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率。耗油量是指汽车正常行驶100km消耗燃油的体积。测试中,先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭发电机两种情况下,汽车通过的路程s与对应的速度大小v,计算出动能Ek,作出 Ek随s变化的图象,如图所示。
××型汽车
总质量(kg)
1200
储能效率(%)
60
耗油量(L/100km)
10
(1)发电机发电过程中,动能除了转化为电能外,由于发电机的线圈会发热导致温度升高,因此还有部分能量转化为 能。
(2)汽车正常行驶100km,消耗燃油的质量为 kg,完全燃烧这些燃油产生的热量为3.22×108J,则每燃烧1L燃油放出的热量为 J 。(已知燃油的密度为0.7×103kg/m3)
(3)测试时,汽车在大小为800N的牵引力作用下,以25m/s的速度正常行驶1000m。此过程中,下列说法正确的是 ;
A.汽车受到的阻力为1.2×104N
B.汽车行驶的时间为20s
C.汽车牵引力做的功为3.2×108J
D.汽车牵引力的功率为20kW
(4)由图象可知,表示开启发电机进行测试的图线是 (填“①”或“②”),判断的依据是:开启发电机后,有一部分动能转化为电能;而关闭发电机后,动能全部用于 ,因此 (选填“开启”或“关闭”)发电机时运动的路程会较长。
(5)若汽车正常行驶时的动能Ek0=3.75×105J,某时刻关闭发动机,同时发电机开始工作,最终有 J的动能转化为内能。
试卷第2页,共24页
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专题五、热学之内能及内能的利用-2026年寒假物理中考备战专题
一、单选题
1.汽车发动机用水作冷却液是因为 ( )
A.水没有腐蚀作用 B.水的密度大 C.取水方便 D.水的比热容大
【答案】D
【详解】水有很多特性,汽车发动机用水冷却是因为水吸热能力强,而吸热能力在物理学中用比热容来表述,故汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容大.
2.如图1所示,用相同规格的电加热器给初温均为60℃的甲、乙两种液体加热(m甲>m乙)至沸腾。若不考虑热量的损失,液体的温度﹣加热时间的图线如图2所示。则下列说法正确的是( )
A.液体的沸点与质量有关
B.甲液体的内能先增加后不变
C.甲液体的比热容比乙液体的小
D.加热到3min,甲液体吸收热量更多
【答案】C
【分析】用相同的热源对液体加热,液体在相等时间内吸收的热量相等;根据图象,利用 t和控制变量法,液体的沸点与气压的大小有关。
【详解】A.液体的沸点与气压的大小有关,与液体的质量无关,故A错误;
B.甲物体一直在吸收热量,所以内能一直在增加,故B错误;
C.由图2可知,在1min内,甲乙变化图象是重合的,即甲乙吸收相同的热量,升高相同的温度,由于甲的质量大于乙的质量,根据可知,甲的比热容小于乙的比热容,故C正确;
D.加热时间相同,则吸收的热量相同,故D错误。
故选C。
3.下列关于内能方面的描述中正确的是( )
A.物体的温度为0℃,内能也为零
B.汽车在完成一个工作循环的过程中,其中压缩冲程是将机械能转化为内能
C.汽车甲比汽车乙的效率高,是因为汽车甲消耗的汽油比汽车乙消耗的汽油多
D.热值大的燃料燃烧时的效率高
【答案】B
【详解】A.一切物体都具有内能,所以物体温度为0℃,内能也不为零,故A错误;
B.汽车在完成一个工作循环的过程中有四个冲程,根据能量转化可知,其中压缩冲程是将机械能转化为内能,故B正确;
C.汽车甲比汽车乙的效率高,说明消耗相同的汽油甲做的有用功多,故C错误;
D.热值是燃料的特性,热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,效率与热值无关,故D错误。
故选B。
4.关于温度、比热容、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.热量也有可能从内能小的物体向内能大的物体转移
B.0℃的冰变成0℃的水,温度不变,内能不变
C.50℃的水一定比20℃的水具有的内能多
D.升高相同度时,吸收热量越多的物体比热容越大
【答案】A
【详解】A.在热传递过程中,热量从温度高的物体传递给温度低的物体,内能小的物体可能温度高,内能大的物体可能温度低,故A正确;
B.0℃的冰变成0℃的水,在熔化过程中,从外界吸收热量,内能增大,但温度保持在熔点不变,故B错误;
C.内能的多少与物体的质量、温度、状态等因素有关,因此只有温度关系,不能确定其内能的关系,故C错误;
D.根据可知,在相同时,物体吸收热量的多少与物体质量和比热容的大小有关,不知道质量就无法根据吸收热量的多少来判断比热容的大小,故D错误。
故选A。
5.春夏秋冬冷暖交替,涉及大量物理知识,下列判断正确的是( )
A.“春天,花香四溢”说明分子之间存在吸引力
B.“夏天,洒水降温”利用了比热容大的水蒸发吸热
C.“深秋,弥漫的雾”是水吸热汽化形成的大量水蒸气
D.“寒冬,搓手取暖”是利用热传递的方式增加了身体的内能
【答案】B
【详解】A.花香四溢,是花的香味分子运动到空气中,使人感觉到了香味,说明分子在不断运动,故A错误;
B.夏天洒水降温,是利用了比热容大的水蒸发吸热,故B正确;
C.雾是水水蒸气液化放热形成的小水珠,故C错误;
D.冬天搓手取暖是利用做功的方式改变内能,故D错误;
故选B。
6.中华传统文化是劳动人民智慧的结晶,其中包含很多物理知识,下列判断错误的是( )
A.成语:“扬汤止沸”是通过降低液体的温度来阻止沸腾的
B.谚语:“下雪不冷化雪冷”说明熔化要吸热,使环境温度降低
C.诗句:“花气袭人知骤暖”说明周围气温上升,分子运动加快
D.俗语:“小小秤砣压千斤”是通过减小秤砣的力臂来使杆秤平衡的
【答案】D
【详解】A.成语:“扬汤止沸”意思是把锅里开着的水舀起来再倒回去,使它凉下来不沸腾,故A正确,不符合题意;
B.谚语:“下雪不冷化雪冷”说明雪熔化时要吸热,使环境温度降低,故B正确,不符合题意;
C.诗句:“花气袭人知骤暖”说明周围气温上升,花香分子不规则运动加快,故C正确,不符合题意;
D.俗语:“小小秤砣压千斤”是通过增大秤砣的力臂来使杆秤平衡的,故D错误,符合题意。
故选D。
7.下列说法中正确的是( )
A.物体的运动速度越大其惯性就越大 B.在液体中,流速越大的位置压强越大
C.物质的比热容大小与物质的状态有关 D.空气中的灰尘飞扬是一种扩散现象
【答案】C
【详解】A.惯性只跟质量有关,故A错误;
B.液体属于流体,在流体中,流速越的地方压强越小,故B错误;
C.物质的比热容大小与物质的状态有关,比如冰和水的比热容不同,故C正确;
D.扩散现象的本质是分子在不停地做无规则运动,灰尘不是分子,所以灰尘飞扬不是扩散现象,故D错误。
故选C。
8.南极是世界上最冷的地方,常年平均气温是﹣25℃。一天,南极上的小企鹅豆豆和丁丁(见图)之间发生了一次有趣的对话,他们的部分说法如下,其中不正确的是( )
A.豆豆:呵呵,我们这里太冷了,我们搓搓双脚暖和一下是通过做功改变内能
B.丁丁:再冷,组成冰山的分子也在做热运动,所以冰山也有内能
C.丁丁:呵呵,我们嘴里呼出了好多“白气”,这“白气”就是传说中的水蒸气
D.豆豆:哇哇,下雪了,雪的形成是凝华现象
【答案】C
【详解】A.搓脚时,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,是通过做功改变内能,故A正确,不符合题意;
B.构成物体的分子在不停地做无规则运动,再冷,组成冰山的分子也在做热运动,一切物体在任何情况下都有内能,所以冰山也有内能,故B正确,不符合题意;
C.白气不是气体,是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,故C错误,符合题意;
D.雪是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故D正确,不符合题意。
故选C。
9.下列设备工作过程中使用热机的是( )
A.“歼20”战斗机 B.亚运会比赛帆船
C.共享单车 D.航拍无人机
【答案】A
【详解】热机是把内能转化为机械能的装置。
A.战斗机中的柴油机是热机的一种,将内能转化为机械能,故A符合题意;
BC.亚运会比赛帆船、共享单车是消耗人体的化学能转化为机械能的,故BC不符合题意;
D.航拍无人机是利用电动机工作的,将电能转化为机械能,故D不符合题意。
故选A。
10.关于内能、温度、热量,下列说法:①物体内能增大,可能是从外界吸收热量;②物体具有的内能就是物体具有的热量;③0℃的冰块变为同温度的水,内能不变;④物体内能减少时,温度可能不变;⑤热量从高温物体传给低温物体,所以热传递具有方向性;⑥相同质量、相同温度的物体,内能一定相同;⑦物体的内能增大,含有的热量一定增加;⑧锯条锯木板时,锯条的内能增加,木板的内能减少。正确的是( )
A.①③⑦ B.①④⑦ C.①④⑤ D.②④⑧
【答案】C
【详解】①物体内能增大,可能是从外界吸收热量,也可能是外界对物体做功,故①正确;
②物体具有的内能是它所有分子动能和分子势能的总和,是状态量;热量是热传递过程中物体内能改变的多少,是过程量;故②错误;
③0℃的冰块变为同温度的水,是冰的熔化过程,需要吸收热量,内能增大,故③错误;
④物体内能减少时,温度可能不变,如晶体凝固,故④正确;
⑤热量总是自发地从高温物体传给低温物体,是因为热传递具有方向性,实质是能量的转移具有方向性,故⑤正确;
⑥相同质量、相同温度的物体,内能不一定相同,如冰熔化成水后,质量和温度均未变化,但是内能增大,故⑥错误;
⑦物体的内能增大,但是不能说含有热量,热量是指热传递过程中物体内能的改变量,故⑦错误;
⑧锯条锯木板时,由于摩擦生热,锯条和木板的温度都升高,锯条的内能增加,木板的内能也增加,故⑧错误。
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
二、多选题
11.在防范甲型H1N1流感疫情中,医务人员发挥了重要作用,他们工作时所采取的许多措施和用到的器械中,包含着许多物理知识,下列有关解释中正确的是( )
A.体温计用水银做测温液体,主要是因为水银的密度很大
B.牙医借助平面镜成像的特点看清牙齿的背面
C.喷洒消毒液后,能闻到消毒液气味,是分子的扩散现象
D.夹消毒棉的镊子头部刻有花纹,是为了增大摩擦
【答案】BCD
【详解】A.体温计用水银做测温液体,主要是因为水银的比热容小。故A错误;
B.平面镜最重要的应用就是平面镜成像,牙医就是借助平面镜成像的特点看清牙齿的背面的。故B正确;
C.因为一切物质的分子都在不停的做无规则运动,所以喷洒消毒液后,能闻到消毒液气味。故C正确;
D.增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦,夹消毒棉的镊子头部刻有花纹,是为了增大摩擦。故D正确。
故选BCD。
12.下列关于热现象的说法正确的是( )
A.质量一定的物体,温度越高内能越大
B.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
C.做功和热传递都能改变物体的内能
D.煤气燃烧越充分,它的热值越大
【答案】AC
【详解】A.质量一定的物体,物体温度越高,分子运动越剧烈,所以内能一定越大,故A正确;
B.热传递的条件是有温度差,热传递的方向是从高温到低温,热量从高温物体传给低温物体,或从高温部分传到低温部分,但内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高,因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体,故B错误;
C.改变物体内能的方式有两种,做功和热传递,故C正确;
D.燃料的热值仅与燃料的种类有关,而与燃料的燃烧程度、质量都无关,故D错误。
故选AC。
13.下列有关能量和能源的说法中,正确的是( )
A.四冲程汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能
B.水能、风能、太阳能、地热能、天然气都属于可再生能源
C.能量的转移和转化具有方向性,可利用的能源是有限的,所以要节约能源
D.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
【答案】AC
【详解】A.在汽油机工作的四个冲程中,压缩冲程将机械能转化为内能,故A正确;
B.天然气用完后也不能重复使用,故属于不可再生能源,而水能、风能、太阳能、地热能可以从自然界源源不断地获得,属于可再生能源,故B错误;
C.能量的转移与转化具有方向性,如:消耗的内能不能收集起来再利用。因此要节约能源,故C正确;
D.内能的多少与物体的质量、温度、状态有关,因此只有温度不变,当物体的质量、状态改变时,物体的内能可能改变,故D错误。
故选AC。
14.我国的气象卫星风云三号G星所搭载的“双频主动降水测量雷达”,通过向大气发射无线电信号,并接收大气中不同高度层的降水粒子的反射信号,获取竖直方向降水结构信息;同时,利用雷达跨轨方向的扫描,实现对水平方向的降水探测。下列说法正确的是( )
A.自然界的水不停地循环,总量基本不变,因此不需要节约用水
B.云中小冰晶在下降过程中遇到暖气流会熔化成小水滴而形成雨
C.“双频主动降水测量雷达”接受到的反射信号也是一种电磁波
D.两个小水珠靠近时会结合成一个大水珠,因为分子之间有引力
【答案】BCD
【详解】A.自然界的水总量基本不变,但是短时间内水无法得到补充,也是稀缺资源,因此需要节约用水,故A错误;
B.雨的形成是:云中固态的小冰晶在下降过程中遇到暖气流,会吸热熔化成液态的小水滴,这就是雨的形成,故B正确;
C.“双频主动降水测量雷达”靠的是电磁波传递信息,故C正确;
D.因为分子之间有引力,所以两个小水珠靠近时会结合成一个大水珠,故D正确。
故选BCD。
15.有甲、乙、丙三种初温度相同的液体,其中甲、乙为质量相等的不同液体;乙、丙为质量不等的同种液体,若对这三种液体分别加热,根据它们各自吸收的热量和末温度,在温度热量图像分别画出对应的甲、乙、丙三点,如图所示,则它们之间比热容和质量的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【详解】
AB.乙、丙为质量不等的同种液体,其比热容相同,由图可知,乙、丙吸收相同的热量时,乙的温度变化大,由可知,乙的质量比丙小,又因为甲、乙的质量相等,所以甲的质量比丙小,故B错误,A正确;
CD.甲、乙为质量相等的不同液体,由图可知,甲、乙吸收相同的热量时,甲的温度变化小,由可知,甲比乙的比热容大,即;而乙、丙是同种液体则比热容相同,所以甲比丙的比热容大,即,故C正确,D错误。
故选AC。
16.关于下列各图所示物理实验现象及说明的问题,说法正确的是( )
A.图甲:用手电筒照射白纸上面的平面镜,从侧面看镜面暗说明镜面发生了镜面反射
B.图乙:研究阻力对物体运动的影响得出牛顿第一定律,说明该定律是由实验得出的
C.图丙:迅速向下压活塞,硝化棉立即燃烧起来,说明通过做功的方式可以改变内能
D.图丁:越向下压易拉罐需要用的外力就越大,说明浮力大小与排开液体的体积有关
【答案】ACD
【详解】A.因为镜面反射反射的光线集中,所以不是任何角度都能看到,而漫反射反射的光线发散,各个角度都能看到,所以用手电筒照射白纸上面的平面镜发暗,说明发生的是镜面反射,故A正确;
B.因为自然界中无理想平面,所以不受力的实验无法做出,因此牛顿一定律是在实验的基础上,利用理想实验法合理推出的,故B错误;
C.迅速向下压活塞,活塞对空气做功,导致空气的内能增加,温度升高,通过热传递将能量传递给硝化棉,硝化棉的温度达到着火点,所以燃烧,说明做功可以改变物体的内能,故C正确;
D.越向下压易拉罐,物体排开液体的体积增加,此时外力需要增加,说明浮力增大,则说明物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关,故D正确。
故选ACD。
17.《中国诗词大会》尽展中华民族历史之美、山河之美、文化之美。关于诗句中涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A.“冻白雪为伴,寒香风是媒”中“雪”是空气中的水蒸气遇冷凝固形成的
B.“冻白雪为伴,寒香风是媒”中闻到梅“香”说明了分子不停地做无规则运动
C.“落日照大旗,马鸣风萧萧”中看到“大旗”是光照到旗上发生了漫反射
D.“落日照大旗,马鸣风萧萧”中“马鸣”声传的很远是因为声音的音调高
【答案】BC
【详解】A.雪是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,故A正确;
B.闻到梅“香”是扩散现象,说明了分子不停地做无规则运动,故B正确;
C.光的反射包括镜面反射和漫反射,我们能从不同的角度看到“大旗”是光照到旗上发生了漫反射,故C正确;
D.“马鸣”声传的很远是因为声音的响度大,故D错误。
故选BC。
18.下列说法正确的是( )
A.如图,两个铅柱没有被重物拉开,是因为铅柱的分子之间存在引力
B.如图,小孩从滑梯滑下时臀部会感觉发热,说明做功可以改变物体的内能
C.如图,比较水和食用油的吸热能力时应选取体积相同的水和食用油进行实验
D.如图,这是四冲程汽油机的排气冲程,理由是此时活塞向上运动
【答案】AB
【详解】A.分子间存在着相互作用的引力和斥力。两个铅柱没有被拉开,主要是因为分子间有引力,故A正确;
B.小孩从滑梯滑下时臀部会感觉发热,克服摩擦力做功,摩擦生热,是做功的方式改变物体的内能,故B正确;
C.要比较水和食用油的吸热能力,根据控制变量法可知,应在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的食用油和水,故C错误;
D.如图,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,因此是压缩冲程,故D错误。
故选AB。
三、填空题
19.现阶段核潜艇的动力系统是由原子核 (选填“裂变”或“聚变”)提供的。中国正加快对页岩气的安全开采,页岩气和核能都属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。若用燃气灶将一壶质量为6kg,初始温度为20℃的水加热到80℃,消耗了0.2m3的页岩气。已知水的比热容,页岩气的热值为4.2×107J/m3,则该燃气灶烧水的效率为 %。
【答案】 裂变 不可再生 18
【详解】[1]根据原子核的知识可知:核潜艇的动力系统是由原子核裂变提供。
[2]页岩气和核能,使用后不能在短期内从自然界得到补充,都属于不可再生能源。
[3]水吸收的热量为
页岩气燃烧放出的热量为
燃气灶烧水的效率为
20.为了消杀新冠病毒,学校工作人员在教室喷洒酒精后,同学们进入教室闻到酒精味,这是 现象,这个现象主要说明了 。
【答案】 扩散 一切物质的分子都在不停息地做无规则运动
【详解】[1][2]同学们进入教室闻到刺鼻的酒精味,属于扩散现象,说明一切物质的分子总在不停地做无规则运动。
21.将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中,球内气体通过 方式增大内能,瘪下去的部分很快恢复了原状,此过程球内气体的质量 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。汽车发动机采用水冷方式降温是因为水的 大。
【答案】 热传递 不变 比热容
【详解】[1]热水温度高于乒乓球内的气体温度,气体吸收热量,内能增大,即球内气体通过热传递的方式增大内能。
[2]质量是物质的多少,与体积无关,此过程球内气体的质量不变。
[3]水的比热容大,等质量的水吸收热量较多,用于降温。
22.如图所示,甲、乙两个规格相同的烧杯中装了不同质量的煤油,用两只相同的加热器进行加热(忽略散热),得到如图所示的水温—时间图线,则加热2min,两只烧杯中的煤油吸收的热量Q甲 Q乙(选填“大于”、“等于”、“小于”),两杯中煤油质量m甲 m乙(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
【答案】 等于 小于
【详解】[1]用相同的加热器加热相同的时间,加热器放出的热量相同,不计热量损失,煤油吸收的热量也相同。
[2]两杯煤油吸收相同的热量,甲升高的温度大于乙升高的温度,即
Δt甲>Δt乙
根据公式Q吸=cmΔt可得,煤油吸收的热量和比热容相同,所以甲杯中煤油的质量小于乙杯中煤油的质量。
23.如图所示的某国产摩托车的发动机是一台单缸四冲程汽油机,其效率为30%,该车在某段平直公路上匀速行驶10min,燃烧汽油0.5kg,则该汽油机的功率是 W;若该汽油机飞轮转速为2400r/min,则汽油机每秒对外做功 次。(汽油的热值为4.6×107J/kg)
【答案】 1.15×104 20
【详解】[1]0.5kg汽油完全燃烧放出的热量为Q=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J
有用功为W=ηQ=30%×2.3×107J=6.9×106J
该汽油机的功率为
[2]由飞轮转速为2400r/min可知,飞轮1min转动2400圈,单缸四冲程汽油机的每个工作循环中,飞轮转动2圈,对外做功1次,因此,1min对外做功1200次,每秒对外做功次数为20次。
四、实验题
24.如图甲所示,小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热,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)实验过程中通过 反映两种液体吸热的多少;
(4)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,煤油的比热容是 ;[]
(5)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)
(6)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】 A处向上 天平 加热时间长短 2.1×103 6×105 大于 水的比热容比冰的大
【详解】(1)[1]实验中要用酒精灯的外焰加热,组装器材时,发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,应适当将A处向上调整。
(2)[2]根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,所以除了图甲、乙中所示的器材外,还需要的测量工具有秒表和天平。
(3)[3]根据转换法,实验过程中通过加热时间长短反映两种液体吸热的多少。
(4)[4]根据图丙可知升高30℃,水和煤油的加热时间分别为20min和10min,由转换法,水、煤油的吸热之比为2比1, 根据可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热多少与比热容成正比,则煤油的比热容为
(5)[5]消耗酒精20g,则这些酒精完全燃烧放出的热量是
(6)[6]熔化是吸热过程,在BC阶段中C点处物质的内能大于B点处物质的内能。
[7]冰熔化为水后,质量不变,图象中AB、CD段升高的温度相同,但CD段加热的时间长,说明水吸收的热量较多,根据公式可知,这是因为水的比热容比冰的大。
25.小明用图甲装置探究固体熔化特点。
(1)第7min时温度计示数如图乙所示, ℃。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
-4
-2
0
0
0
0
1
(2)请根据实验数据在图丙中作出固体熔化过程中的温度一时间图像 。
(3)根据实验数据及图像,可以判断此固体是 (选填“晶体”或“非晶体”)。
(4)通过数据分析得出,该物质在固体状态下的比热容 它在液体状态下的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】 2 晶体 小于
【详解】(1)[1]如图乙所示,温度计的分度值为1℃,温度计的读数为2℃。
(2)[2]由表中数据,描点可得固体熔化的图像,如下图所示:
。
(3)[3]分析图像可知,物质在第2分钟时温度升到0℃,然后温度保持恒定,直到第5分钟开始继续升温,即该固体有一定的熔化温度,所以是晶体,其熔点为0℃
(4)[4] 物质由固态熔化为液态,其质量不变;用同一装置加热,在相同时间内,吸收的热量相同;由图可知,在相同时间内,固态时温度升高的多,根据可知,该物质在固体状态下的比热容较小。
26.在探究“不同物质吸热能力“的实验中:
(1)小沂用一套器材做加热水和煤油的实验,如图甲所示。在组装器材时应先调节图甲 (选“A”或“B”)的高度。
(2)组装好器材,在相同的两个烧杯中称出质量相等的水和煤油,加热相同的时间,比较水和煤油 ,得出结论。要完成该实验,除图中所示器材外,还需要的一个测量工具是 。
(3)在对实验进行评估时,发现原方案需要两次加热、耗时长等缺点,因此改进方案并设计了图乙所示的装置。该装置中烧瓶内的电热丝的阻值要满足R1 R2(选填“>”“<”或“=”)。
(4)小南想利用图乙的装置探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”,他把C瓶中的水换成了等质量的煤油,而不是把D瓶中的煤油换成等质量的水,是因为煤油的 小,实验时会更快的看到实验的效果。
【答案】 A 温度变化量 秒表 = 比热容
【详解】(1)[1]组装实验仪器时,应根据酒精灯及其火焰的高度先固定图中的A部分,使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热,然后再固定图中的B部分,这样可以避免重复调整。
(2)[2]在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油,分别加热相同的时间,比较水和煤油升高的温度,得出结论。
[3]实验中需要测量水与煤油的加热时间,需要用到秒表。
(3)[4]实验中需要加热器相同时间内产生的热量相同,乙图中两个电阻串联,通过它们的电流相等,时间相等,由焦耳定律可知烧瓶内的电热丝的阻值要满足R1 =R2。
(4)[5]因为煤油的比热容较小,吸收相同的热量,升高的温度比较高,效果明显,把C瓶中的水换成了等质量的煤油,而不是把D瓶中的煤油换成等质量的水。
五、计算题
27.某家庭天然气热水器将质量为80 kg,温度为20℃的自来水加热到70℃,消耗的天然气体积为(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为c水=4.2J/(),天然气的热值为。求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量。
(2)该热水器的工作效率。
【答案】(1) ;(2)56%
【分析】(1)知道消耗天然气的体积和热值,根据求出天然气完全燃烧放出的热量;
(2)知道水的质量、初温、末温以及比热容,根据求出水吸收的热量;
(3)水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比等于燃气热水器的效率。
【详解】(1)天然气完全燃烧放出的热量
(2)水吸收的热量
该热水器的效率
【点睛】本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式、和效率公式的掌握和运用,属于基础题目。
28.如图所示是5G无人驾驶智慧公交车,假设智慧公交车的部分参数如表一所示,回答下列问题(g取10N/kg)
空车质量
3000kg
最大行驶速度
40km/h
满载量
8人
电动机最大输出功率
20kW
最大续航里程
200km
轮胎与地面的接触总面积
0.08m2
(1)智慧公交车在水平公路上沿直线以36km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力为多大?
(2)智慧公交车以36km/h的速度行驶200km,此过程中牵引力做了多少功?若这些能量全部由效率为40%的四冲程汽油机提供,则需要消耗汽油的质量是多少?(q汽油=4×107J/kg,汽油完全燃烧)
【答案】(1)2000N;(2)4×108J,25kg
【详解】解:(1)公交车匀速行驶的速度为
牵引力和阻力的大小相等,所以阻力为
(2)公交车行驶的路程为
牵引力做的功
汽油完全燃烧放出的热量
消耗汽油的质量
答:(1)智慧公交车在水平公路上沿直线以36km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力为2000N;
(2)智慧公交车以36km/h的速度行驶200km,此过程中牵引力做功为4×108J;若这些能量全部由效率为40%的四冲程汽油机提供,则需要消耗汽油的质量是25kg。
29.小明家有一种电热壶内部简化电路如图,额定电压为220V。电热壶具有加热、保温两挡。保温挡的额定功率为110W,转到双触点开关,其接触1、2、3和4中的一个或两个时分别为关,加热或保温挡。R1、R2是两个阻值不变的发热元件,R2=44Ω,现将电热壶接到220V的家庭电路中,求:
(1)R1的阻值;
(2)加热挡的电功率;
(3)若电热壶内装有1.1kg的水,现用加热挡使水升高55℃,加热效率为70%,则需要工作多少秒?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】(1)440Ω;(2)1210W;(3)300s
【详解】解:(1)由电路图可知,双触点开关连接触点2和3时,电路为R1的简单电路,双触点开关连接触点3和4时,电阻R1、R2并联在电路中,所以双触点开关连接触点3和4时电路总电阻小于双触点开关连接触点2和3时电路总电阻,由可知,双触点开关连接触点2和3时,电路总功率较小,为保温状态,由 可得,R1的阻值
(2)双触点开关连接触点3和4时,R1与R2并联,为加热状态,则加热时电阻R2的功率
双触点开关连接触点2和3时与双触点开关连接触点3和4时电阻R1两端电压不变,电功率不变,所以加热挡的电功率为
(3)用加热挡把1.1kg的水升高55℃,水所吸收的热量
消耗的电能为
由可得,需要工作的时间为
答:(1)R1的阻值为440Ω;
(2)加热挡的电功率为1210W;
(3)需要工作300s。
30.“匚”式电压力锅简化电路如图甲,R为发热电阻,R0为调控电阻,电源电压为220V,开关1、2、3…代表不同的功能开关,分别连在调控电阻的不同位置时,发热电阻相应有不同的发热功率.当开关1接通时,发热电阻的功率最大,Pm=1100W;开关3接通时,处于保温功能,发热电阻的功率P1=44W,可认为发热电阻产生的热量等于压力锅散失的热量.已知c水=4.2×103J/(kg・℃).请完成下列问题:
(1)计算调控电阻的最大阻值及发热电阻的阻值.
(2)假设加热过程中,电热锅热量散失不随温度变化,散失功率恒为44W.用最大发热功率将36℃、2.2kg的水加热到100℃所用的时间有多少秒.
(3)某普通电压力锅工作电路如图乙,该锅只有加热和保温两个功能,其加热功率P=1100W.用该普通电压力锅做米饭,温度达到100℃后,需用加热功能继续加热5分钟,所煮米饭才能达到理想食用效果;而用图甲所示“匚”式电压力锅煮完全相同的米饭,当温度达到100℃后会自动调节为P2=99W的低功率继续加热5分钟,也能达到相同的食用效果.求这两种锅在这5分钟内,用“匚”式电压力锅比用普通电压力锅节省多少焦耳电能?
【答案】(1)176Ω(2)44Ω(3)560s(4)3.003×105J
【分析】根据题意分析电路图,作出加热状态时的等效电路图,然后由电功率公式和欧姆定律求出调控电阻的最大阻值及发热电阻的阻值;由热平衡列出等式求出加热时间;利用电功的公式求出两种电压力锅在5分钟内消耗的电能,再求“匚”式电压力锅节省的电能.
【详解】(1)由图甲可知,当开关1接通时,电路中只有发热电阻R工作,此时的功率最大,Pm=1100W,电源电压U=220V,由公式 可知,
发热电阻;
当开关3接通时,发热电阻R与调控电阻R0的最大阻值串联,此时发热电阻的功率P=44W,由公式 可知,此时电路中的电流:,
由欧姆定律可得,加热电阻两端的电压: ,
再由串联电路中电压的特点可知,调控电阻R0两端的电压: ,
再由欧姆定律可得,调控电阻R0的最大阻值: ;
(2)由题意可得, ,即 ,代入数据得:
,
解得所用的加热时间t=1560s;
(3)普通电压力锅加热5min消耗的电能: ,
“匚”式电压力锅加热5min消耗的电能: ,
因此“匚”式电压力锅比普通电压力锅加热5min节省的电能:.
六、作图题
31.两个相同的容器中分别装有质量和初温均相同的甲、乙两种液体,用相同的加热器同时对它们加热。甲从开始加热至沸腾一段时间,温度随时间变化的图像如图所示,若乙的比热容和沸点均小于甲,请画出液体乙在相同过程中,温度随时间变化的大致图像。
【答案】
【详解】由可知,在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下,乙的温度升高得快,它的比热容小;因为乙的比热容和熔点均小于甲,所以乙图象的熔点在甲图象的下面,如图所示:
。
32.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】
【详解】相同时间内,两个相同的加热器同时给质量均为m的物质A和水加热,加热相同时间,物质A与水吸收的热量相同,由题可知,A物质比热容是水的一半,根据公式可知,当A和水升高的温度相同时,水吸收的热量是A物质的2倍,此时水加热时间是A物质的2倍,由此可作出水的温度随时间变化的关系图像,如图所示:
七、科普阅读题
33.阅读短文,回答问题:
酒精浓度检测仪
根据世界卫生组织的统计,大约的交通事故与酒后驾驶有关。我国刑法规定,从2011年5月1日起,驾驶员醉酒后驾车要负刑事任。目前,世界大多数国家都采用呼气式酒精测试仪,对驾驶员讲行现场检测。
酒精测试仪中装有酒精气体传感器。如图甲所示,是酒精测试仪的简化电路图,图中酒精气体传感器是一种气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的变化而变化,如图乙所示,从而引起电路中电流和电压的变化,为定值电阻,电源电压为9V。
(1)喝过酒的人,距离很远就能闻到满身酒气,是因为发生了 。
(2)如图乙所示,气敏电阻随着酒精气体浓度的增大而 (选填“增大”、“减小”或“不变” );电压表示数随着酒精气体浓度的增大而 (选填“增大”、“减小”或“不变” )。
(3)如果要想把电压表改装成酒精测试仪显示器,需要进行校准,在不喝酒吹气的情况下,电压表示数为3V,则的阻值为 ,根据实际情况电压表应该选择的量程是 (选填“0~3V”或者“0~15V” )
【答案】 扩散现象 减小 越大 0~15V
【详解】(1)[1]由于酒精分子在永不停息地做无规则运动,距离很远就能闻到满身酒气,这是扩散现象。
(2)[2]由图乙可知,气敏电阻随着酒精气体浓度的增大而减小。
[3]由甲图可知,气敏电阻与串联,电压表测两端的电压,酒精气体浓度越大,气敏电阻的阻值越小,电路中的总电阻越小,由可知,电路中的电流越大,由可知电压表的示数增大。
(3)[4]由图乙可知,在不喝酒吹气的情况下,气敏电阻的阻值,此时电压表示数U0=3V,由串联电路电压特点可得,气敏电阻两端电压
电路中的电流
,
由欧姆定律可得,的阻值为
因电压表示数随着酒精气体浓度的增大而增大,当喝酒吹气的情况下,电压表示数大于3V,故根据实际情况电压表应该选择的量程是0---15V。
34.阅读材料,回答问题。
为节约能源,某型号汽车在关闭发动机后,通过小型发电机将减速运动时的部分动能转化为电能储存在蓄电池中。表中所示是该型号汽车的部分技术参数,其中储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率。耗油量是指汽车正常行驶100km消耗燃油的体积。测试中,先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭发电机两种情况下,汽车通过的路程s与对应的速度大小v,计算出动能Ek,作出 Ek随s变化的图象,如图所示。
××型汽车
总质量(kg)
1200
储能效率(%)
60
耗油量(L/100km)
10
(1)发电机发电过程中,动能除了转化为电能外,由于发电机的线圈会发热导致温度升高,因此还有部分能量转化为 能。
(2)汽车正常行驶100km,消耗燃油的质量为 kg,完全燃烧这些燃油产生的热量为3.22×108J,则每燃烧1L燃油放出的热量为 J 。(已知燃油的密度为0.7×103kg/m3)
(3)测试时,汽车在大小为800N的牵引力作用下,以25m/s的速度正常行驶1000m。此过程中,下列说法正确的是 ;
A.汽车受到的阻力为1.2×104N
B.汽车行驶的时间为20s
C.汽车牵引力做的功为3.2×108J
D.汽车牵引力的功率为20kW
(4)由图象可知,表示开启发电机进行测试的图线是 (填“①”或“②”),判断的依据是:开启发电机后,有一部分动能转化为电能;而关闭发电机后,动能全部用于 ,因此 (选填“开启”或“关闭”)发电机时运动的路程会较长。
(5)若汽车正常行驶时的动能Ek0=3.75×105J,某时刻关闭发动机,同时发电机开始工作,最终有 J的动能转化为内能。
【答案】 内 7kg 3.22×107 D 2 克服摩擦力做功 关闭 1.5×105
【详解】(1)[1]在发电过程中,动能除了转化为电能外,由于线圈有电阻,电流通过线圈时要产生热量,还有部分能量转化为内能。
(2)[2]因为
V=10L=10dm3=0.01m3,ρ=0.7×103kg/m3
由密度公式可知,消耗燃油的质量为
m=ρV=0.7×103kg/m3×0.01m3=7kg
[3]根据Q放=Vq知,燃油的热值为
q===3.22×107J/L
(3)[4]汽车在大小为800N的牵引力作用下,以25m/s的速度正常行驶1000m。
A.汽车匀速行驶,在水平方向上受到的牵引力与阻力是一对平衡力,因此牵引力为800N,阻力也为800N,故A错误;
B.行驶的时间为
故B错误;
C.牵引力做的功为
W=Fs=800N×1000m=8×105J
故C错误;
D.牵引力的功率为
P==20000W=20kW
故D正确。
故选D。
(4)[5][6][7]若开启发电机,则动能会有一部分转化为电能,一部分克服摩擦做功;而关闭发电机时,动能全部用于克服摩擦做功;因此关闭发电机时运动的路程会较长,动能与路程的图象是②。
(5)[8]因为储能效率60%,所以动能转化为内能的效率为
η=1-60%=40%
而Ek0=3.75×105J,所以
W内=Ek0η=3.75×105J×40%=1.5×105J
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