寒假专项训练:内能综合题专练 -2025-2026学年人教版物理九年级全一册
2026-02-15
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内容正文:
2026年人教版九年级上册物理寒假专项训练:内能综合题专练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
1.在项目化学习实践活动中,小伟对日前许多学校都在使用的空气能采暖如图所示涉及的物理知识进行了调查研究。
空气能采暖利用电能启动压缩机工作,压缩机将传热介质压缩成高温高压的气体,这些气体传递到贮水箱中的水中,水被加热后传到采暖末端供人们取暖,这是通过 的方式改变物体内能,此时水的内能 填“增加”“减少”或“不变”。
空气能采暖传热介质是一种特殊物质,常压下其沸点为零下,凝固点在零下以下。该传热介质在常温下处于 填“固体”“液体”或“气体”状态。
空气能采暖使用电作为驱动力。你认为空气能采暖的一个明显优点是 。
2.小华和妈妈在厨房一起做饭。
汤里撒入盐,即使不搅动整锅汤也会变咸,是因为分子在不停地做______运动;
为防止烫手,铁锅的手柄外层使用塑料包裹,是因为塑料的导热性比铁______;
用固体酒精做燃料加热汤锅,完全燃烧酒精放出的热量为______;
高压锅煲汤是利用增大锅内的气体压强,使水的沸点______
A.升高
B.不变
C.降低
高压锅内的水蒸气在出气口顶起阀门,排出“白气”。小华想到:锅炉产生的高温高压水蒸气喷射到汽轮机的叶片上时,推动叶片转动。此过程中水蒸气的内能转化为汽轮机叶片的______能;
小华想知道“个标准大气压下,将温度为、质量为的水,全部加热为的水蒸气所吸收的热量”。他查到,解答如下:
请判断小华的解答是否正确,并写出理由。
说明:第题共分,第题分,第题、第题每题分,第题分,除选择、填空和作图外均需写出解答过程
3.利用所学知识将以下内容补充完整。
如图甲:把活塞迅速压下去,筒内的脱脂棉会燃烧起来,这是通过______的方式使筒内空气的______能增加、温度升高,达到脱脂棉的燃点;
如图乙:瓶内空气推开瓶塞时,瓶内空气温度______选填“升高”“不变”或“降低”,内能______选填“增加”“减少”或“不变”;
如图丙:抽出玻璃板,下瓶中气体颜色变成红棕色,______选填“能”或“不能”表明气体之间可以发生扩散现象;
如图丁:悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子之间存在______。
4.小华和妈妈在厨房一起做饭。
汤里撒入盐,即使不搅动整锅汤也会变咸,是因为分子在不停地做______运动;
为防止烫手,铁锅的手柄外层使用塑料包裹,是因为塑料的导热性比铁______;
用固体酒精做燃料加热汤锅,完全燃烧酒精放出的热量为______;
高压锅煲汤是利用增大锅内的气体压强,使水的沸点______。
A.升高
B.不变
C.降低
高压锅内的水蒸气在出气口顶起阀门,排出“白气”。小华想到:锅炉产生的高温高压水蒸气喷射到汽轮机的叶片上时,推动叶片转动。此过程中水蒸气的内能转化为汽轮机叶片的______能;
小华想知道“个标准大气压下,将温度为、质量为的水,全部加热为的水蒸气所吸收的热量”。他查到,解答如下:
请判断小华的解答是否正确,并写出理由。______。
5.小城家浴室安装了如图甲所示的混水阀,冬天时,混水阀将冷水管中的冷水与热水管中的热水按照一定比例混合,可以使出水温度稳定在适宜洗澡的。某次洗澡过程中,混水阀冷水管出冷水。
热水与冷水混合后,热水的温度降低,热水的比热容______选填“变大”“不变”或“变小”。
不计热量损失,则热水管出热水的质量是多少?
如图乙所示,是小城家安装的天然气热水器,利用热水器将、初温为的冷水加热至,已知热水器的加热效率为,则该过程需要消耗天然气的质量是多少?
6.如图所示,甲、乙、丙分别是某物质在不同状态下的分子模型。该物质从甲状态变为了乙状态,如图所示是该过程中物质的温度随时间变化的图像物质的质量不变。
在点时的分子排列如图 选填“甲”、“乙”、“丙”所示。
在点的分子动能 在点的分子动能,在点的内能 在点的内能。以上两空均选填“大于”“等于”或“小于”。
如图所示,该物质每分钟吸收的热量相同,若段物质的比热容为,则段物质吸收的热量是 。
7.热可以从温度高的物体传到温度低的物体,或从物体的高温部分传到低温部分,这种现象叫做热传递。热传递的方式有三种:传导、对流、辐射,下面来介绍传导。
如图所示,用凡士林在金属棒上粘几根火柴然后用酒精灯给金属棒的端加热,可以看到,离端最近的火柴先掉下,然后其它几根火柴依次掉下,离端越远的火柴掉下得越迟。这表明,热是从金属棒温度高的一端沿着金属棒传到温度低的一端。
热从物体温度高的部分沿着物体传到温度低的部分,叫做传导。各种物质都能够传导热,但是不同物质传导热的本领不同,善于传导热的物质叫做热的良导体,不善于传导热的物质叫做热的不良导体。金属都是热的良导体,瓷、木头、棉花等都是热的不良导体。
只要物体之间或同一物体的不同部分存在着______差,就会有热传递现象发生;
热传递的三种方式是:______、______和辐射;
把钢勺和瓷勺同时放在热汤里面,钢勺柄很快就烫手,瓷勺柄很久也不烫手,这是因为______。
8.重庆某沿江小区采用“水空调”系统调节室内温度,其核心原理是通过管道将江水引入小区换热设备,实现室内环境与江水进行热量交换。夏季室内温度高达,江水温度约,江水吸收室内热量后温度会有所升高。已知江水的比热容为。该系统每小时循环江水质量为。
夏季“水空调”工作时,江水的内能会 选填“增大”、“减小”或“不变”,此过程主要通过 的方式改变了江水的内能;
若夏季每小时循环的江水吸收热量后温度升高了,这个过程中江水吸收的热量是多少?
该“水空调”系统在冬季运行时,通过江水能够给室内环境供热。请分析为什么用江水作为输送热量的介质,室内供暖的效果更好? 。
9.如图所示是我国古籍天工开物中描绘的造纸时“透火焙干”的情景。以土砖砌成夹巷,巷中用木柴生火,土砖温度快速上升,湿纸逐张铺开贴在砖墙上,湿纸膜上的水分逐渐蒸发,干燥后揭下来就形成成品纸。“透火焙干”涉及许多物理知识,请回答下列问题。
在巷中生火,砖的温度升高,砖的内能会变 ,这是利用 的方式改变土砖的内能。
土砖温度能快速上升是因为其比热容较 选填“大”或“小”,吸热能力较 选填“强”或“弱”。
湿纸逐张铺开贴在砖墙上是通过 方法来加快湿纸膜上的水分蒸发。要提高柴火的效率可采取的措施是 。
10.我国的航天事业令中华儿女为之自豪,请回答下列问题:
如图所示为“长征五号”运载火箭,它采用了我国新研制的大推力液氧液氢发动机。火箭起飞时,液态氢燃料在燃烧过程中,其热值大小 选填“变大”、“变小”或“不变”,燃料燃烧时,把燃料的 能转化为内能,产生大量高温高压的燃气,燃气对火箭做功,燃气的内能会 选填“增大”、“减小”或“不变”。
燃料燃烧后喷出的高温燃气,通过 选填“热传递”或“做功”使发射台温度急剧升高,造成破坏。为了避免这种破坏,科学家在发射台下建造了一个巨大的水池,利用水的 较大的特性和水发生物态变化时,会吸收大量的热量来降低发射台的温度。
火箭在加速上升过程中,对于火箭搭载的卫星而言,机械能 填“变大”或“不变”或“变小”。
11.阅读材料,回答下列小题
城市热岛效应
城市热岛效应,是指城市中心区域的温度显著高于周边郊区,形成类似“热岛”的气候现象。一方面,城市中大量土地被水泥、沥青等硬化路面、高楼建筑覆盖,这些人工材料的比热容远小于郊区的土壤、植被,吸收太阳辐射后升温更快。另一方面,人类活动的热排放是关键推手,工业生产、汽车尾气、空调运转、居民生活取暖等会持续向空气中释放大量热量。
由于城市中心温度高,空气受热膨胀后上升,导致近地面形成低压区;而郊区温度较低,空气冷却收缩下沉,近地面形成高压区。在气压差的驱动下,引发局地环流,地面附近形成持续的“城市风”。
城市热岛效应,是因为水泥、沥青的 比郊区土壤、植被的小;工业生产、空调运转、居民生活取暖等人类活动使城市空气的内能 。
城市中心的空气受热膨胀后密度 而上升;地面附近“城市风”的风向是从 选填“城市吹向郊区”或“郊区吹向城市”
12.阅读短文,回答问题。
液态空气储能
据报道,青海格尔木“”液态空气储能示范项目正在加速建设,即将投入运行。液态空气储能是通过压缩、液化空气储存能量,并在需要时通过加热、膨胀空气释放能量。
充电阶段:在电力富余时段,电能驱动压缩机将空气压缩至高压状态,并通过净化装置去除水分、二氧化碳等杂质,避免液化过程中结冰堵塞管道。压缩后的空气经制冷系统冷却至,达到液化状态后存储于低温常压储罐中,体积仅为室温气态时的。发电阶段:用电高峰时,液态空气从储罐释放,吸收热量迅速汽化,体积膨胀形成常温高压气体。高压气体推动膨胀机或涡轮机运转,驱动发电机产生电能回馈电网。
液态空气可以发电。
液态空气储能技术的成功运用为我国储能产业发展开辟了新的道路。
由于二氧化碳的凝固点比氧气 ,所以在液化过程中容易结冰堵塞管道。
在充电阶段,压缩后的空气经制冷系统冷却时,内能 ;在发电阶段,高压气体推动膨胀机或涡轮机运转,将内能转化成了 。
根据材料内容,概括液态空气储能的好处: 。至少说出两条
13.选择家庭装修材料时,防火性能是关键指标,燃点着火点是重要参数。小明为比较、两种装修板材的防火性能,如题图,相同密闭装置中,用相同的酒精灯分别对板材、进行加热,每隔记录板材表面温度及质量变化,直至板材出现明火视为达到燃点。实验数据如下表环境温度,忽略热量向空气的散失
时间
板材温度
板材质量
板材温度
板材质量
明火
明火
实验中,两种板材质地均匀,厚度和质量均 选填“相同”或“不相同”;
分别测出两种板材加热后的测试项目数据见题表,分析数据可知:
相同加热时间内, 板材的温度上升更快,说明其 性较差选填“导热”或“隔热”;
加热后板材吸收的热量是 。板材比热容
结合实验数据,从温度变化、燃点、质量损失三个角度分析板材 选填“”或“”的防火性能更优,并说明理由 。
14.我国幅员辽阔,跨纬度较广,距海远近不同地区气候差异较大,加之地势高低不同,地形类型及山脉走向多样,因而形成了多种多样的气候。如表所示是某日上海、成都两个城市的气温情况。
城市名称
天气情况
最高温度
最低温度
甲
晴
乙
晴
上海、成都的纬度相同,在晴朗的天气条件下,两个城市的吸、放热情况大致相同;依据表中的 ,结合所学知识,可以判断城市甲是 选填“上海”或“成都”;
沿海地区炎热晴朗的天气里易形成海陆风。图、所示的海陆风形成示意图中图 反映的是白天海风的形成。理由是 。
15.在包装和防护材料生产中,抗撕裂能力是关键指标。例如防割手套需用高强度纤维,而食品保鲜膜则需轻便易撕。某学习小组从学校实验室借来拉力机测试不同材料的撕裂强度。撕裂强度是衡量材料在受到撕裂力作用下的抵抗能力,撕裂强度大小等于最大拉力与材料厚度之比。实验中,将材料样品裁剪为长、宽、厚的标准尺寸,夹在拉力机的上、下夹子中,然后以相同的速度匀速拉伸,直至材料撕裂,记录撕裂时的最大拉力。实验数据如下表:
材料种类
最大拉力
尼龙纤维布
凯夫拉纤维片
铝箔复合膜
材料不易被撕裂的原因是分子间存在 选填“引力”或“斥力”。
除了图中的器材外,还需要的测量工具是 。
实验中,匀速拉伸材料的目的是 。
分析数据可知,撕裂强度最大的材料是 ,其撕裂强度为 。
表格材料中,最适合做食品保鲜膜的是 。
16.物体体积因温度改变而发生变化的现象叫热膨胀。通常情况下,当温度升高时,物体内的分子运动变剧烈,导致无规则振动范围变大,从而使体积发生膨胀。相同条件下,气体膨胀率最大,液体次之,固体最小。膨胀率一般用体胀系数或线胀系数来描述。体胀系数是描述物质在温度变化时体积变化的程度,大小等于物体体积增加或减少的百分比即与温度变化的比值。线胀系数是描述物质在温度变化时长度变化的程度,大小等于物体长度增加或减少的百分比与温度变化的比值。下表是部分金属在时的体胀系数。
物质
铝
铁
铜
铅
体胀系数:
将体积相等的水和空气分别注入到两只完全相同的气球内,将它们移动到相同的高温环境中,因热膨胀原因导致先破裂的是注入 的气球;
用上表中的两种材料制成外形完全相同的金属片,粘接起来可得到图甲所示的双金属片。给双金属片均匀加热,出现图乙所示的形变。若是铝片,则是 ;
某物体在温度为时的体积为,当温度升高到时体积为,其体胀系数的表达式为 ;
图丙是一个厚度均匀的环形铁片,均匀受热膨胀后,其形状可能变为
A.外圈的周长变大,内圈的周长变小
B.外圈的周长变大,内圈的周长不变
C.外圈和内圈的周长都变大
D.外圈的周长变大,内圈的周长减小到几乎为零
17.阅读短文,问答问题。
技术
自从体外肺膜氧合简称技术应用在临床以来,挽救了许多危重患者的生命。如图甲,技术的原理是将体内的血液引出体外,经过人工心肺旁路氧合后注入病人体内。起到部分心肺替代作用。为使病人维持正常体温,需用热交换器对流入人体的血液进行加热;的工作电压与家庭电路电压相同,使用中如短时停电,可转动如图乙的摇把,维持血液循环。血流速度和血流量血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积是衡量心肺功能的重要指标,研究表明,血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化,且血液匀速通过血管时,受到的阻力与血液的流速成正比,当血管横截面积为正常值的倍时,测得血管内血液匀速流动的速度与的数值如表所示,血液的比热容为,密度为,人体组织的比热容与水相当,为。
关于技术,下列说法中正确的是 。
A.工作时需与房间中用电器串联
B.断电时,可用干电池给供电
C.热交换器利用热传递使血液内能增加
D.转动图乙中的“摇把”,可以省功
若某次测得横截面积为,血管中的血流量为,则对应血管中的血流速度为 。
在图丙中描点作出血液匀速流动的速度与血管横截面积正常值倍的关系图线 。当血管横截面积为正常值倍时,血管内血液匀速流动的速度为 。
在一次抢救中使用技术,其血流量为,若要将血液的温度升高,则血液每分钟需要从热交换器吸收的热量为 。
设人体所需热量完全由热交换器所提供,已知热交换器的功率为,病人的质量为,则该病人体温由上升至正常体温需要的时间为 。
18.蓄冷剂在冷链运输、医疗冷藏、空调制冷等领域有广泛应用。常用蓄冷剂多为晶体,它们在低温下凝固储冷,当环境温度升高时再熔化吸热,从而维持环境温度稳定。小明以“单位质量的蓄冷剂完全熔化所吸收的热量”来衡量蓄冷剂的蓄冷能力,他设计了以下的实验装置来比较不同蓄冷剂的蓄冷能力,测量数据见下表。
取三只相同的烧杯,测出空烧杯质量均为;
将等量的三种蓄冷剂分别装入玻璃漏斗中,再将三个功率恒为的电加热器分别插入蓄冷剂中;
加热后,分别测出三只烧杯与其中液体的总质量。
蓄冷剂种类
烧杯与液体的总质量
蓄冷剂Ⅰ
蓄冷剂Ⅱ
蓄冷剂Ⅲ
若电加热器释放的热量全部被蓄冷剂吸收,且熔化后的液态蓄冷剂全部滴入烧杯,则实验中蓄冷剂Ⅰ熔化的质量为 ,吸收的热量为 ;
由实验数据可知,蓄冷剂 填序号的蓄冷能力最强;
小明发现,实验设计及装置中还存在影响测量准确性的不足之处。请找出一项,并提出针对性的改进建议。
不足之处
改进建议
答案和解析
1.【答案】热传递
增加
气体
节能环保
【解析】【详解】高温高压的气体将热量传递给贮水箱中的水,这是通过热传递的方式改变物体内能,因为热传递是由于温度差引起的热能传递现象,这里高温的气体和低温的水存在温度差,从而发生热量传递。
水吸收了热量,根据内能的定义,物体吸收热量,内能增加,所以此时水的内能增加。
物质在低于沸点且高于凝固点的温度下处于液态,在低于凝固点的温度下处于固态,在高于沸点的温度下处于气态,已知该传热介质常压下沸点为零下,凝固点在零下以下,而常温一般指左右,高于其沸点零下,物质在高于沸点的温度下处于气态,所以该传热介质在常温下处于气体状态。
空气能采暖使用电作为驱动力,相比传统的采暖方式如燃煤采暖等,其一个明显优点是节能环保,因为电在使用过程中相对清洁,不会像燃煤那样产生大量的二氧化碳、二氧化硫等污染物,对环境的污染较小。
2.【答案】无规则 差 机械 小华的解答是错误的,上面的计算的是将温度为、质量为的水,加热到时吸收的热量,的水沸腾变为的水蒸气还需要吸收大量的热,叫汽化热
【解析】解:汤里撒入盐,即使不搅动整锅汤也会变咸,是因为盐分子在不停地做无规则运动造成的;
铁锅的手柄外层使用塑料包裹,这是因为塑料的导热性比铁差,可以防止烫手;
完全燃烧酒精放出的热量为:
;
水的沸点与气压有关;气压越低,沸点越低、气压越高,沸点越高;因此高压锅煲汤是利用增大锅内的气体压强,使水的沸点升高;故选:;
锅炉产生的高温高压水蒸气喷射到汽轮机的叶片上时,高温高压水蒸气对叶片做功,将水蒸气的内能转化为汽轮机叶片的机械能;
小华的解答是错误的,上面的计算的是将温度为、质量为的水,加热到时吸收的热量,的水沸腾变为的水蒸气还需要吸收大量的热,叫汽化热。
故答案为:无规则;差;;;机械;小华的解答是错误的,上面的计算的是将温度为、质量为的水,加热到时吸收的热量,的水沸腾变为的水蒸气还需要吸收大量的热,叫汽化热。
不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动;
物质的物理属性有硬度、弹性、磁性、塑性、状态、颜色、质量、密度、导电性、绝缘性、延展性、透光性、导热性,不同物质的属性不同,实际应用也就不同;
根据求出完全燃烧酒精放出的热量;
水的沸点与气压有关;气压越低,沸点越低、气压越高,沸点越高;
水蒸气具有内能,对外做功时,内能转化为机械能;
的水沸腾变为的水蒸气还需要吸收大量的热,叫汽化热。
本题考查的知识点较多,综合性较强,但难度不大。
3.【答案】做功内 降低减少 不能 引力
【解析】解:当把活塞迅速压下去时,活塞对筒内空气做功,使得筒内空气的内能增加,温度升高,达到脱脂棉的燃点,从而使脱脂棉燃烧起来。
瓶内空气推开瓶塞时,瓶内空气对瓶塞做功。根据物体对外做功,内能会减少的原理,此时瓶内空气的内能减少。而内能与温度有关,内能减少,温度降低。
如图丙,抽出玻璃板后,下瓶中气体颜色变成红棕色,因为二氧化氮比空气密度大,所以在重力的作用下两种气体会发生混合,颜色变成红棕色,不一定是因为分子在不停地做无规则运动,所以该装置不能表明气体之间可以发生扩散现象。
如图丁,悬挂重物不能把两块铅块分开。这是由于分子之间存在引力,使得两块铅块紧密地结合在一起,抵抗重物的拉力。
故答案为:做功;内;降低;减少;不能;引力。
改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程;
不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象;
分子间存在相互作用的引力和斥力。
本题考查内能的改变和分子动理论,属于综合题。
4.【答案】无规则 差 机械 小华的解答是错误的,上面的计算的是将温度为、质量为的水,加热到时吸收的热量,的水沸腾变为的水蒸气还需要吸收大量的热,叫汽化热
【解析】解:汤里撒入盐,即使不搅动整锅汤也会变咸,是因为盐分子在不停地做无规则运动造成的;
铁锅的手柄外层使用塑料包裹,这是因为塑料的导热性比铁差,可以防止烫手;
完全燃烧酒精放出的热量为:
;
水的沸点与气压有关;气压越低,沸点越低、气压越高,沸点越高;因此高压锅煲汤是利用增大锅内的气体压强,使水的沸点升高;故选:;
锅炉产生的高温高压水蒸气喷射到汽轮机的叶片上时,高温高压水蒸气对叶片做功,将水蒸气的内能转化为汽轮机叶片的机械能;
小华的解答是错误的,上面的计算的是将温度为、质量为的水,加热到时吸收的热量,的水沸腾变为的水蒸气还需要吸收大量的热,叫汽化热。
故答案为:无规则;差;;;机械;小华的解答是错误的,上面的计算的是将温度为、质量为的水,加热到时吸收的热量,的水沸腾变为的水蒸气还需要吸收大量的热,叫汽化热。
不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动;
物质的物理属性有硬度、弹性、磁性、塑性、状态、颜色、质量、密度、导电性、绝缘性、延展性、透光性、导热性,不同物质的属性不同,实际应用也就不同;
根据求出完全燃烧酒精放出的热量;
水的沸点与气压有关;气压越低,沸点越低、气压越高,沸点越高;
水蒸气具有内能,对外做功时,内能转化为机械能;
的水沸腾变为的水蒸气还需要吸收大量的热,叫汽化热。
本题考查的知识点较多,综合性较强,但难度不大。
5.【答案】不变 不计热量损失,则热水管出热水的质量是 该过程需要消耗天然气的质量是
【解析】解:比热容是物质的特性,与温度无关,热水的温度降低,热水的比热容不变;
不计热量损失,热水方程的热量与冷水吸收的热量相等,根据有:
即:;
解得:;
洗澡所用水吸收的热量为:;
根据得天然气完全燃烧释放的热量为:
;
根据得消耗天然气的体积为:
。
答:不变;
不计热量损失,则热水管出热水的质量是;
该过程需要消耗天然气的质量是。
根据比热容是物质的特性,与温度无关分析;
根据热平衡方程列式计算;
利用计算水吸收的热量;知道加热效率,利用计算天然气完全燃烧释放的热量,再利用计算消耗天然气的质量,
本题考查了吸热公式、效率公式、燃料完全燃烧放热公式的应用,属于中等题目。
6.【答案】甲
小于
小于
【解析】分析图,物质在点处于固态,分子排列紧密且有规则,故图中的甲符合特点,故选甲。
物质在点的温度低于点,物体分子动能的大小和温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈,分子动能越大,故点分子动能小于点分子动能。
物质在点与点的温度相同,但物质从点到点的过程中,一直在持续吸收热量,所以点的内能小于点的内能。
分析图,段和段加热时间相同,所以吸收热量相同,物体质量为,段温度变化为 ,物质的比热容为 ,根据热量计算公式,可得段吸收的热量
所以
7.【答案】温度 传导对流 钢是热的良导体,瓷是热的不良导体
【解析】解:发生热传递的条件是:两个物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差,在热传递过程中能量从温度高的物体传到温度低的物体,或从物体的高温部分传到低温部分,一直继续到温度相等时为止。
由材料可知,热传递的方式有三种:传导、对流、辐射。
钢是热的良导体,善于传导热,瓷是热的不良导体,不善于传导热,所以把钢勺和瓷勺同时放在热汤里面,钢勺柄很快就烫手,瓷勺柄很久也不烫手。
故答案为:温度;传导;对流;钢是热的良导体,瓷是热的不良导体。
热传递实质是内能从高温物体转移到低温物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分,必须有温差。
热传递的方式有三种:传导、对流、辐射。
根据热的不良导体和热的良导体的定义分析。
此题主要考查学生的阅读分析能力,本题的答案都在材料里面,只要认真阅读,不难解答。
8.【答案】增大
热传递
因为江水的比热容大,用江水作为输送热量的介质,质量相同时,根据可知,降低相同温度,江水放出热量更多,室内供暖的效果更好。
【解析】由材料内容可知,夏季室内温度高达,江水温度约,江水吸收室内热量后温度会有所升高,因此江水吸收热量,内能增大,温度升高,此过程中,热量从高温物体转移到低温物体,主要通过热传递的方式增加了江水的内能。
江水吸收的热量是
因为江水的比热容大,用江水作为输送热量的介质,质量相同时,根据 可知,降低相同温度,江水放出热量更多,室内供暖的效果更好。
9.【答案】大
热传递
小
弱
增大液体表面积
让燃料燃烧更充分
【解析】【详解】在巷中生火,砖吸收热量,温度升高,砖的内能会变大,这是利用热传递的方式改变土砖的内能。热传递是内能从高温物体火焰、热空气传递给低温物体土砖的过程,导致砖内能增加、温度升高。
土砖温度能快速上升是因为其比热容较小,吸热能力较弱。根据 ,比热容小,意味着质量相同的不同物质,吸收相同热量时,温度变化更快,这样在柴火加热时,砖的温度上升更快。
湿纸逐张铺开贴在砖墙上是通过增大表面积的方法来加快湿纸膜上的水分蒸发。加快蒸发的常见方法有提高温度、增大液体表面积、加快空气流动,此处湿纸铺开是增大表面积。
提高燃料利用效率的常见方法是让燃料燃烧更充分供氧充足、燃料与空气混合好、减少热量散失等。
10.【答案】不变
化学
减小
热传递
比热容
变大
【解析】【详解】因为燃料的热值是燃料的特性,与燃料的质量和燃烧程度无关,所以液态氢燃烧的过程中,其热值保持不变。
燃料燃烧过程中,将化学能转化为燃气的内能,又将内能转化为火箭的机械能,因此燃气的内能会减小。
火箭发射时,燃料燃烧后喷出的高温燃气,发射台从高温燃气吸收热量,通过热传递的方式使发射台温度急剧升高。
因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,科学家在发射台下建造了一个巨大的水池,起到吸热、对发射台降温的作用。
火箭在发射升空过程中,加速上升,速度增大,动能增大;高度升高,重力势能增大,故机械能增大。
11.【答案】比热容
增加
减小
郊区吹向城市
【解析】【详解】建筑群、柏油路和水泥路中的水泥、沥青的比热容小,在相同日照条件下,温度上升更明显、更快,形成城市热岛效应。
工业生产、空调运转、居民生活取暖等活动会释放大量的热量,这些热量散发到空气中,使空气内能增加。
城市中心的空气受热膨胀后质量不变,体积变大,密度减小,热空气上升,郊区的冷空气流动过来补充,所以,在靠近地面形成由郊区吹向城市的风。
12.【答案】高
减小
机械能
能利用电力富余时段储能,在用电高峰时发电,实现电能的削峰填谷,平衡电网负荷;储能容量大、存储时间长,且液态空气存储于低温常压储罐,安全性较高等
【解析】由于二氧化碳的凝固点比氧气高,所以二氧化碳在液化过程中容易凝固成冰堵塞管道;
在充电阶段,压缩后的空气经制冷系统冷却时,温度降低,内能减小;
在发电阶段,高压气体推动膨胀机或涡轮机运转,将高压气体的内能转化成了涡轮机的机械能最终转化为电能;
由题中信息知液态空气储能的好处:
能利用电力富余时段储能,在用电高峰时发电,实现电能的削峰填谷,平衡电网负荷;
储能容量大如项目达、存储时间长,且液态空气存储于低温常压储罐,安全性较高;
液态空气可发电,能量转化效率较可观,能有效利用能源。
故答案为:高;减小;机械能;能利用电力富余时段储能,在用电高峰时发电,实现电能的削峰填谷,平衡电网负荷;储能容量大如项目达、存储时间长,且液态空气存储于低温常压储罐,安全性较高。合理即可
13.【答案】相同
隔热
防火性能需满足升温慢、燃点高质量损失小
【解析】本实验采用控制变量法,实验中,变量是材料不同,那么两种板材质地均匀,厚度和质量等都影响隔热性能,故需要控制相同。
分析表格中的数据,相同加热时间内,初温相同,比如都加热,材料升高到了,材料升高到了,故A板材的温度上升更快,说明其导热能力较强,隔热能力较弱。
加热后板材吸收的热量是
分析表格中的数据可知,的防火性能更优,防火性能需满足升温慢、燃点高,质量损失小。
14.【答案】昼夜温差
成都
白天陆地升温快,气温高,空气上升,海洋上的冷空气流向陆地,形成海风。
【解析】上海是沿海城市,水多,水的比热容大;成都水少,砂石、泥土多,砂石、泥土的比热容小。相同吸、放热情况下,比热容大的物质温度变化小。从表格中看,城市甲的昼夜温差比城市乙的昼夜温差大,所以从表格中的昼夜温差,可以判断城市甲是成都。
在沿海地区白天,陆地升温快,气温高,空气膨胀上升,近地面形成低压;海面升温慢,气温低,空气收缩下沉,近地面形成高压。则风从高压海面吹向低压陆地,形成海风。所以图是海陆风形成示意图,因为白天陆地升温快,气温高,空气上升,海洋上的冷空气流向陆地,形成海风。
15.【答案】引力
刻度尺
使拉力机对材料的拉力等于材料受到的撕裂力
凯夫拉纤维片
铝箔复合膜
【解析】解:分子间同时存在引力和斥力,材料被拉伸时,分子间距离变大,此时分子引力起主导作用,抵抗材料被撕裂。
实验中需要裁剪材料为标准尺寸长、宽、厚,要测量长度、宽度和厚度,因此需要刻度尺。
当材料匀速拉伸时,处于二力平衡状态,材料受到的拉力和撕裂时的阻力大小相等,此时拉力机的示数可以准确反映撕裂所需的力,即目的是:使拉力机对材料的拉力等于材料受到的撕裂力。
撕裂强度的计算公式为:撕裂强度
已知材料厚度均为 ,分别计算三种材料的撕裂强度为:
尼龙纤维布:,
凯夫拉纤维片:,
铝箔复合膜:,
对比可知,凯夫拉纤维片的撕裂强度最大,数值为。
食品保鲜膜需要轻便易撕,对应撕裂强度要小。表格中铝箔复合膜的撕裂强度最小,最适合做食品保鲜膜。
故答案为:引力;刻度尺;使拉力机对材料的拉力等于材料受到的撕裂力;凯夫拉纤维片;;铝箔复合膜。
物理学中对于多因素或多变量的问题,常常采用控制因素变量的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题.每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。
控制变量法能排除干扰,直接显露单一因素对被研究对象变化的影响情况。
16.【答案】空气
铅片
【解析】【详解】通常情况下,当温度升高时,物体内的分子运动变剧烈,导致无规则振动范围变大,从而使体积发生膨胀。相同条件下,气体膨胀率最大,液体次之,固体最小。所以将体积相等的水和空气分别注入到两只完全相同的气球内,将它们移动到相同的高温环境中,空气体积膨胀较明显,所以因热膨胀原因导致先破裂的是注入空气的气球。
由图乙可知,同样受热时,金属片向弯曲,说明金属层比膨胀慢,则是比铝的体胀系数大的金属,由表格数据可知应是铅。
体胀系数是描述物质在温度变化时体积变化的程度,大小等于物体体积增加或减少的百分比即 与温度变化的比值。所以某物体在温度为 时的体积为 ,当温度升高到 时体积为 ,其体胀系数的表达式为
图丙是一个厚度均匀的环形铁片,均匀受热膨胀后,外圈和内圈的周长都变大,所以中间的空的直径变大。故C符合题意,不符合题意。
故选C。
17.【答案】
【解析】【详解】家庭电路中各用电器是并联的,工作电压与家庭电路电压相同,所以工作时需与房间中用电器并联,而不是串联,故A错误;
B.家庭照明电路为交流电,干电池为直流电。所以断电时,不能用干电池给供电,故B错误;
C.热交换器是通过电加热血液后以热传递的方式将热量传递给血液,使血液内能增加,故C正确;
D.根据功的原理,使用任何机械都不省功,转动图乙中的“摇把”是为了在停电时维持血液循环,不能省功,故D错误。
故选C。
血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积。已知血流量为 ,血管横截面积为 ,故血流速度为
根据表格中和的数据,在图丙中准确描点,然后用平滑曲线连接各点即可得到血液匀速流动的速度与血管横截面积正常值倍的关系图线。如图所示:
观察表格数据可知 与 的关系为
即 与 成反比关系,当 时,
已知血流量为,则每分钟流过的血液质量
血液的比热容为 ,温度升高,吸收的热量
病人质量,人体组织的比热容 ,温度升高
则人体需要吸收的热量
热交换器的功率 ,得需要的时间
18.【答案】
Ⅰ
不足之处是加热过程中,部分熔化的液态蓄冷剂可能残留在漏斗壁上,未完全滴入烧杯,导致测得的熔化质量偏小
建议是选用内壁光滑的漏斗。
【解析】【详解】蓄冷剂Ⅰ熔化的质量为
若电加热器释放的热量全部被蓄冷剂吸收,则蓄冷剂Ⅰ吸收的热量为
由表可知,蓄冷剂Ⅰ熔化的质量最少,由于电加热器功率相同,时间相同,根据 可知三种蓄冷剂吸收热量相同,而小明以“单位质量的蓄冷剂完全熔化所吸收的热量”来衡量蓄冷剂的蓄冷能力,所以蓄冷剂Ⅰ蓄冷能力最强。
不足之处是加热过程中,部分熔化的液态蓄冷剂可能残留在漏斗壁上,未完全滴入烧杯,导致测得的熔化质量偏小,建议是选用内壁光滑的漏斗。
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