第十三章内能-第十四章内能的利用 热点题型专练 2026-2027学年人教版九年级全一册物理
2026-07-25
|
19页
|
224人阅读
|
9人下载
摘要:
**基本信息**
以生活实例与实验探究为载体,系统覆盖分子动理论、内能改变、比热容、热机原理及能量转化,构建“概念辨析-实验验证-综合计算”三阶训练体系。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念辨析|18题(如分子运动、内能影响因素)|结合生活场景(宝堰干拌面、孔明灯)考查基础概念|从微观分子动理论到宏观内能现象,建立“微观-宏观”联系|
|实验探究|13题(比热容比较、热值测定)|强调控制变量法与转换法(如不同物质吸热实验)|通过实验数据推导规律,培养科学探究能力|
|综合计算|8题(热量计算、热机效率)|结合科技情境(氢能源汽车、蒸汽弹射)|能量守恒定律贯穿始终,强化物理观念与社会责任|
内容正文:
2026-2027学年新人教版九年级《内能和内能的利用》热点题型专练
一、单选题
1.“宝堰干拌面”是镇江美食,干拌面的口感、香气深受人们喜欢,下列说法正确的是( )
A.油附着在面上,说明分子间只存在引力 B.吃一口面,只有几个分子进入口中
C.面条之间有空隙,说明分子间有间隙 D.香气四溢,表明分子在不停地做无规则运动
2.如图,能说明分子间有空隙的是( )
A.图甲嗅气味来鉴别醋和酱油 B.图乙墨汁滴在热水中很快散开
C.图丙水和酒精充分混合后总体积减小 D.图丁两个铅块没有被重物拉开
3.人轻度发热时用冷毛巾给头部降温,过一段时间后,毛巾温度升高,头部温度降低。下列现象中改变内能的方法相同的是( )
A.下滑过程感觉发热 B.冬天暖气取暖
C.钻木取火 D.冬天搓手取暖
4.根据下表所提供的信息得出的结论,其中正确的是( )
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容/()
A.不同物质的比热容一定不同
B.同种物质发生物态变化后,比热容不变
C.质量相等的铝和铜吸收相同的热量,铝升高的温度更高
D.质量相等的水和煤油升高相同的温度,水吸收的热量更多
5.如图所示是曾侯乙墓曾出土过的一种铜制冰鉴,这种冰鉴有内外两层,外为一方鉴,内装一方壶,盛夏之时方鉴盛冰,方壶就能保存食物或酒水。下列说法中正确的是( )
A.方鉴中的冰温度很低,内能为零
B.冰块熔化成水的过程中,内能增大
C.热传递发生的方向是从冰块到食物
D.食物降温的过程中,食物内能增大
6.表中是一些物质的比热容[单位J/(kg·℃)],根据表中数据和生活现象,下列判断中正确的是( )
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
铁、钢
0.46×103
砂石
约0.92×103
铜
0.39×103
A.不同种类的物质,比热容一定不同
B.比热容与物质的状态无关
C.质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铝块的温度上升得较高
D.质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量后,将它们互相接触,热量从铜块传给铝块
7.长白山风景区一年四季都有别样的风景。下列叙述中错误的是( )
A.“春赏花”——闻到花香说明分子在不停地做无规则运动
B.“夏避暑”——天池中大量的水,其比热容大,温度变化小
C.“秋看叶”——看到满山金黄的叶子是因为光在叶子表面发生了镜面反射
D.“冬赏雪”——空气中的水蒸气凝华形成小冰晶,落下来就成了雪
8.如图所示是从机械能、内能和化学能出发,整理的第12章“机械能和内能”的单元知识结构图,图中①②③处依次填写的内容是( )
A.单摆、扩散、热值 B.温度计、燃烧、比热容
C.火箭、热传递、做功 D.热机、做功、热传递
9.如图,在试管里注入少量的水,用软木塞塞紧管口,用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了,水蒸气把软木塞向上冲起。下列说法正确的是( )
A.这个过程与内燃机的排气冲程类似
B.试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C.管内气体对橡皮塞做功,其内能减少
D.试管口的“白气”是水蒸气
10.图中三种燃料,下列说法正确的是( )
A.若发生煤气泄漏,能闻到煤气味,是因为分子在不断做无规则热运动
B.将质量和初温均相同的水烧开,煤气所需量最少,说明煤气放出内能最大
C.钻“干木材”取火的过程,内能转化为机械能
D.烟煤难以压缩,是因为分子之间只存在斥力
11.如图为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。下列判断不正确的是( )
A.气缸内的蒸汽体积膨胀,从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B.从能量转化角度讲,该装置工作时与热机的做功冲程原理相似
C.气缸内的蒸汽推动活塞时,蒸汽的内能减小
D.当蒸汽的温度降低时,蒸汽含有的热量减少
12.“志向寰宇,再赴天宫。”2025年4月24日,神舟二十号载人飞船发射取得圆满成功,是中国航天史上的又一座里程碑。下列描述正确的是( )
A.火箭升空时的能量转化与内燃机的做功冲程的能量转化相同
B.火箭体内的氢燃料温度低至-253℃时,其内能将为零
C.火箭的燃料燃烧的越充分,燃料的热值越大
D.宇航员进入太空后质量会消失
13.相传三国时期,诸葛亮用很轻的竹篾扎成框架,把周围用纸糊起来,并在下端开口处放置一个小碟,点燃小碟内的松脂,就做成了 “会飞的灯笼”,后人称其为“孔明灯”,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.上升的孔明灯受到的浮力等于它排开的空气受到的重力
B.孔明灯升空是因为空气流速越大位置压强越小
C.松脂的化学能全部转化为孔明灯的机械能
D.松脂燃烧时剩下部分的热值变小
14.下列四幅图中,关于热现象的描述正确的是( )
A.图甲中,二氧化氮气体放在下面是因为它的密度比空气的密度大
B.图乙中,由于玻璃分子和水分子间有斥力,所以向上提弹簧测力计示数会变小
C.图丙中,由于水的比热容大,所以沿海地区昼夜温差比沙漠内陆地区大
D.图丁中,内燃机正在进行的是压缩冲程
15.如图所示是四冲程汽油机的工作示意图,下列描述错误的是( )
A.甲做功冲程燃气的内能转化为活塞的机械能
B.乙排气冲程活塞向上运动,把废气排出气缸
C.丙吸气冲程活塞向下运动,空气进入气缸
D.丁压缩冲程活塞向上运动,燃料混合物被压缩,活塞的机械能转化为燃料混合物的内能
16.如图所示是运动员在2022年北京冬奥会自由式滑雪大跳台训练的情景。运动员从60m高的跳台上的A点自由滑下,从B点冲出,如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.运动员在从A点到B点的过程中,机械能总量保持不变
B.运动员在从A点到B点的过程中,部分机械能转化为内能,不再遵循能量守恒定律
C.运动员从B点冲出后,部分机械能转化为内能,不能到达与A点高度相同的C点
D.运动员从B点冲出后,动能全部转化为重力势能,机械能总量保持不变
17.如图为一种蒸汽船玩具,在玻璃瓶内装适量水,将小船放置在水面上,点燃蜡烛加热玻璃瓶一段时间,产生大量水蒸气,并和受热膨胀的空气一起从细窄的吸管冲出,推动小船前进。下列有关该实验的说法合理的是( )
A.加热过程中,玻璃瓶内的水通过做功的方式增大内能
B.吸管处出现白雾,冲出的水蒸气内能增大,温度升高
C.蒸汽推动小船做匀速直线运动,说明力是维持物体运动状态的原因
D.蒸汽推动小船前进,能量的转化方式和内燃机的做功冲程相同
18.如图甲、乙两烧杯中,分别装有3kg水和2kg煤油,并用相同的酒精灯加热,用测得的数据绘制了温度随时间变化的图像,则下列说法中正确的是(不计热损失,气压为标准大气压,、、)( )
A.甲烧杯中的水每分钟吸收热量为
B.如将甲液体加热至沸腾,至少完全燃烧酒精336g
C.加热相同时间,甲乙烧杯中的液体吸收热量之比为3∶2
D.加热相同时间,甲乙烧杯中的液体升高温度之比为1∶3
二、填空题
19.如图所示,两铅块压紧后“吸”在一起,铅块下面挂上钩码,下方铅块仍然没有掉落。两铅块“吸”在一起,是因为分子间存在________力,又因为分子间存在空隙,且液体和固体难以被压缩,所以分子间除了上述力外,分子间还同时存在________力。荷叶上的两滴水珠靠近时“吸”在一起,其“吸”的原理与铅块吸的原理________(选填“相同”或“不同”)。
20.如图所示,爆米花是一种深受大家喜爱的食品。制作时,将玉米粒放入锅中用火加热,加热到一定程度时,玉米粒迅速爆开,变成了爆米花,玉米粒爆开的瞬间,内部水蒸气对玉米粒外壳________,水蒸气的内能转化为玉米粒的机械能;远远我们就能闻到爆米花的香味,这是________现象。
21.中医是中华医学的瑰宝,艾灸、针灸、拔罐、刮痧等理疗方法,对人体健康起到了调节的作用。如图所示,艾灸时,闻到艾草香味是________现象,此现象表明:构成物质的分子都在不停地做________。
22.在物理学的研究中,常常通过直接感知的现象,推测无法直接感知的事实,来总结规律。如图所示,在进行酒精和水混合实验中,通过比较应选择________(选填“甲”“乙”或“丙”)玻璃管,并先倒入________(选填“酒精”或“水”),这样做是为了防止酒精和水在实验刚开始时就混合。观察等体积的酒精和水混合后的现象,发现混合液的总体积________(选填“小于”“等于”或“大于”)酒精和水体积之和。此实验现象间接表明液体分子间存在____________。
23.小明在厨房煮饺子,水烧开后,妈妈说可以把火转为小火,水温________(选填“升高”、“降低”或“不变”);小明觉得水放多了,于是用勺子舀出一些水,发现勺子还未离开水面时,勺子里的水就不会沸腾了,这主要是因为________(选填“水温低于沸点”或“无法继续吸热”)。
24.如图是能在空间站使用的太空笔的结构简图,它包括笔尖、墨水、活塞、压缩氮气等。书写时,被压缩的氮气体积膨胀,将墨水推出,氮气的内能____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
25.利用塑料瓶制作的“水火箭”如图甲所示,其原理是压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出,推动“火箭”飞向空中的施力物体是:____________(选填“水”或“空气”)。往“水火箭”里打气相当于图乙中____________(选填“A”或“B”)所示的内燃机冲程;
26.四冲程汽油机的压缩冲程能量转化是________,如图所示是内燃机的能量流向图,根据图中给出的信息,该内燃机的效率为________。
27.2025年4月19日,全球首场由人形机器人参赛的半程马拉松在北京亦庄鸣枪开跑,如图所示。人形机器人“天工Ultra”以2时40分42秒的优异成绩跑完21.0975公里,勇夺冠军,其内部电池将化学能转化为____________能。
28.如图是燃气灶烧水的情境和该燃气灶灶头的示意图。
(1)拧动点火装置,天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃,天然气不会从进口处外泄,原因是:天然气的喷入导致进口处的天然气流速__________,压强__________大气压强;
(2)壶中装有质量为2kg的水,若天然气的热值 完全燃烧 的天然气放出热量为___________J,其中 的热量被水吸收,(已知水未沸腾,比热容为,则水的温度升高了________℃。
29.如图所示是汽油机的______________冲程,汽油机在此冲程获得动力,其它三个冲程依靠飞轮的______________来完成;某汽油机飞轮的转速为,则内汽油机对外做功______________次。
30.如图所示为《天工开物》中提到我国古代用于淬火工艺的燃料以炭为主,工人将烧红的铁器迅速放入、20℃的水中冷却,最终使水的温度上升了10℃,水吸收了______________J热量(不计热量散失);若使用木炭燃烧加热铁器,其完全燃烧放出的热量为______________J;剩余木炭热值等于______________。(木炭热值:)
31.近年我国氢能源汽车实现从北京到上海1500km长距离运输测试。某款氢能源汽车,该款氢能源汽车在公路上行驶30km,用时0.5h,其行驶速度为________km/h,消耗氢气1kg,氢气完全燃烧放出的热量为________J,此过程中汽车行驶时牵引力做功为,则利用氢能的效率为________。()
32.如图所示是厨房用的高压锅,在工作过程中高压锅会通过限压阀上的小孔喷出蒸气,小华将自制的风车放在小孔前方成功让风车转了起来,水蒸气推动风车的能量转化过程与汽油机______冲程的能量转化过程相同,在此冲程中燃气的内能______(“增加”/“减小”/“不变”)。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则1s内该汽油机对外做功______次。
33.汽油的热值为,燃烧过程中汽油的热值___________(选填“增大”“不变”或“减小”);某汽车发动机的热效率为40%,在平直公路上匀速行驶时,牵引力为920N,则燃烧0.5kg的汽油最多能让这辆汽车行驶___________km。
34.小明利用打气筒给气球打气。
(1)用打气筒打气时,气筒壁会发热,这主要是因为活塞对筒内气体________(选填“做功”或“热传递”),使筒内气体内能增大,温度升高,此过程中的能量转化与四冲程汽油机________冲程的能量转化相同。
(2)小明用橡皮筋扎上气球的充气孔,将气球压入水中,由于气球的平均密度比水________(选填“大”或“小”),松手后气球上浮。将气球从水中拿出,拿掉橡皮筋的同时松手,气球会向________(选填“喷气方向”或“喷气反方向”)飞。
三、实验题
35.早些年的冬天,人们为了御寒,晚上会在玻璃瓶子里装满热水,密封后放在被子里取暖,第二天早上瓶里的水还是温的,可以用来洗手洗脸。
(1)水能够长时间保持较高的温度是由于__________。
(2)如果用浓盐水替代水会不会保温更长时间呢?用日常器具比较水和盐水的比热容大小。
①如图甲,用两个同样的保温杯分别装入________相同、初温30℃的水和盐水,保温杯敞开口,水和盐水温度随时间变化图像如图乙所示。
②降低相同温度,杯中盐水与水放出的热量之比为________;由此分析可知使用________的保温时间更长一些。
36.在“比较不同物质的吸热能力”实验中,某小组所用的实验装置如图所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
10
14
18
22
26
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)实验中需要量取________相等的甲、乙两种液体,并分别倒入相同的烧杯中;除了如图所示装置,还需要的测量工具是________;
(2)小强同学用相同规格的电加热器加热甲、乙两种液体,使它们升高相同的温度,通过比较________可比较出两种液体吸收热量的多少;
(3)小明同学收集的实验数据如表所示,加热相同的时间,通过________可比较出甲、乙两种液体吸热能力的强弱;分析实验数据可知,________液体的吸热能力强;
(4)若甲液体是水,则根据表中数据,可求出乙的比热容是________;
(5)我国北方楼房的暖气用水作循环介质,原因是水的________,请列举生产生活中,利用水的这一特性的其他现象或应用:________(写出一个即可)。
37.小侨同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中,将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔1min记录一次温度。
(1)图甲是这位同学的实验装置,其中有一处明显错误,请指出错误之处:____________________;
(2)加热2min,水吸收的热量__________煤油吸收的热量。(选填“>”“=”或“<”);
(3)根据实验数据绘制图像如丙所示,则__________的吸热能力强;
(4)下列示例中与比热容无关的是 (填字母)。
A.城市建造人工湖来改善气候
B.空调房间里放盆水可以增加湿度
C.用冷水冷却发动机
38.小明利用如图甲和图乙装置,完成了书中两个探究实验:
实验一:观察不同物质吸热升温的现象;
实验二:比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量;
(1)实验一中,小明设计了两个方案。
方案一:将相等质量的沙子和水分别装入瓷盘中,用红外灯均匀照射两个瓷盘相同时间,比较升高的温度;
方案二:将相等质量的沙子和水分别装入瓷盘中,用红外灯均匀照射两个瓷盘,升高相同的温度,比较照射的时间。你认为__________(选填“方案一可行”、“方案二可行”或“两方案都可行”)。
(2)将初温和质量都相同的水和沙子用红外灯同时开始加热,某时刻温度计显示沙子和水的温度分别为55.4℃和36.7℃,该过程中水吸收的热量__________(选填“大于”“等于”或“小于”)沙子吸收的热量。
(3)实验二中,小明正确选择实验器材并组装好实验装置,两试管中装有质量相等的水,实验中是通过__________来反映酒精和面巾纸碎纸片放出热量的多少。若忽略热量损失,实验中两试管中水的初温__________(选填“一定”或“不一定”)要相同。
39.如图所示的实验,是我们在学习分子动理论时做过的一些实验:
图a:浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰,几天之后,两种液体混合均匀了;
图b:玻璃板的下表面接触水面,发现拉力大于玻璃板的重力;
图c:水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积;
图d:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来
图e:将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。
(1)图a和图________两个实验形成实验现象的原因相同,都是因为分子在不停地做________运动,图a为尽快达到实验目的,实验过程中________(选填“可以”或“不可以”)搅动量筒里的液体;
(2)图b和图________两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子之间存在________;
(3)图d为尽快达到实验目的,可以用________水(选填“冷”或“热”)实验,原因是分子的热运动与________有关。
40.烈日炎炎,沙子滚烫,海水却是凉的,小文决定探究该现象的本质原因。
(1)排除干扰:根据烧水多少以及烧开或者烧成温水的经验,可确定同种物质,吸收热量的多少可能与______和______有关。
(2)确定课题:“不同的物质,其他条件相同,那么吸热是否相同呢?”小文用规格相同的白炽灯模拟太阳,对质量相同的水和沙子加热(如图甲所示),箱子规格一致,记录的证据绘制表格(如表格所示),都升高10℃,根据______(选填“加热时间”或“升高的温度”)的多少,可判断水比沙子吸收的热量更______(选填“多”或“少”)。基于物质关于“热”的角度,有这样的特性,科学家把这个特性抽象概括为比热容。
(3)根据如表实验数据:
物质
实验次数
质量m/kg
升高的温度t/℃
加热时间t/min
水
1
0.1
10
4
2
0.2
10
8
沙子
3
0.1
10
1
4
0.2
20
4
①分析第1、2次数据可知:同种物质,升高相同温度时,吸收的热量与物体的______有关;
②分析第______、______次实验数据可看出:物质吸收的热量还与物质的种类有关。
(4)如果把“两种液体吸热升温”与“两个容器盛水水面升高”做类比,如图乙所示。则液体的比热容和容器的______(选填“高度”“容积”或“底面积”)类似。
41.如图所示,甲、乙、丙三个实验装置完全相同,燃料的质量都为10g,烧杯内液体的初温、质量都相同,请你解答下列问题:
(1)比较不同物质比热容的实验、应选择__________两个装置(选填装置序号)和秒表来完成该实验,加热过程中,液体吸收热量的多少是通过比较__________(选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来判断的:我们把这种方法叫________;
(2)比较不同燃料热值的实验,应选___________两个装置(选填装置序号),取少量燃料,使之完全燃烧后通过比较________来判断不同燃料热值的大小;
(3)图丁是根据比较不同物质比热容的实验数据绘制的图像,若烧杯内的液体分别是水和食用油,则食用油的图像是__________(选填“A”或“B”),其比热容是__________J/(kg·℃); [已知水的比热容为 ]
(4)通过分析可知__________(选填“A”或“B”)液体更适合做汽车发动机的冷却液.
42.小漳为比较“不同物质的吸热能力”设计了如下实验方案:将质量和初温相同的水和煤油分别装入两个相同的烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯同时给水和煤油加热,实验装置如图甲、乙所示,实验时每隔一段时间记录水和煤油的温度。
(1)如图甲乙所示是小漳同学实验操作,与实验方案不符的明显错误是________;纠正错误后继续实验,实验过程中水和煤油吸热多少是通过________来反映的;
(2)由图像丙可知,加热相同时间,通过图像可以判断________的吸热能力更强。(选填“水”或“煤油”);煤油的比热容为________;
(3)下列事实能用上述实验结果解释的是________;
A.夏天给教室洒水,感觉凉爽
B.鸭蛋浸泡在盐水里一段时间后会变咸
C.长期堆放煤的水泥地面变黑
D.沿海地区昼夜温差比内陆地区小
(4)在对实验进行反思时,小漳认为原方案有需要消耗的酒精燃料较多等缺点,因此改进方案并设计了如图丁所示的装置,与原方案相比,该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是________。(答出一种即可)
(5)小浦想煤油也是一种燃料,于是做了一个煤油灯,如图戊所示,用它来加热与图乙中相同的煤油。通过对比戊图与________(填“甲”或“乙”)图,能够探究煤油和酒精的热值大小;实验中,应使两种燃料的________(选填“质量”或“体积”)相等。待酒精灯和煤油灯燃烧相同的时间后,小浦发现戊图中煤油升高的温度较高,这________(填“能”或“不能”)说明煤油的热值较大。
43.如图所示是小光制作的简易热机模型。
(1)制作过程中,需要将笔的尖端朝外,另一端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处____________。
(2)点燃易拉罐下面的酒精灯,当蒸汽喷出时,扇叶转动起来,此过程相当于内燃机的____________冲程。
(3)为了提高热机的效率,我们可以在气缸、管道等部位使用____________材料,以减少____________。
44.跨学科实践:制作简易蒸汽机模型
【项目提出】
了解热机的原理,制作简易蒸汽机模型。
【项目实施】
将一支去掉笔芯和笔尾的中性笔,笔尖朝外,插入一个装有约半罐水的易拉罐中,用胶将罐的开口处密封。再将易拉罐放在如图所示的支架上,使笔尖对准小风扇。点燃酒精灯,过一会儿扇叶转动起来。
【项目交流】
(1)气流冲击使风车转起来,这与热机的________冲程原理相同。
(2)实验中若闻到酒精气味,属于________现象。
(3)喷气时,笔尖应对准风车的________(选填“扇叶”或“轴心”),能使风车转动得更快。
(4)实验时,发现喷出的水汽较少,风车转动较慢,改进方法是________。
A.向酒精灯内添加酒精
B.将酒精灯改换为煤油灯()
45.热机是获取动力的主要机械,广泛应用于生产生活中。某科技小组在跨学科实践活动中,制定了以下学习流程。
项目提出及项目分析
(1)研究热机的工作原理。
如图甲所示,试管中的水沸腾后,橡胶塞被冲出,水蒸气的_____能转化为橡胶塞的______能,此过程与汽油机的_____冲程原理相同。在加热过程中,酒精灯内剩余酒精的热值______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
项目实施
(2)受上述实验启发,如图乙所示,小华在易拉罐内注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的笔管尾端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放在金属圈上并固定。笔管的尖端对准小风车的扇叶。点燃酒精灯,易拉罐中水的内能增加是通过_______的方式实现的,此过程______(选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。
项目延伸
(3)展示交流后,小聪又用塑料矿泉水瓶进行了如下探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖。如图丙所示扭转瓶子,轻轻松动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时出现“白雾”。“白雾”是水蒸气_____(填物态变化名称)形成的。
46.小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热容已知。(注:燃料完全燃烧放热用计算,某燃料的热值用表示;其质量用表示)。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)为了保证实验结论可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油的_______相同;另外,甲乙两烧杯内水的质量要_______(选填“相等”或“不相等”)。
(2)分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是_______。
(3)小明同学想用这种实验方案和公式算出煤油和菜籽油的热值,利用此实验方法计算出的热值将比真实值_______(选填“偏大”或“偏小”),出现这种现象的原因有两点:①燃料不能_______。②燃料燃烧放出的热并不能完全被_______吸收。
47.关于热量的三个重要实验:
(1)小明发现冬季水缸里的水结冰了,但腌菜缸里的盐水却没有凝固,小明猜想,水中加入别的物质后,一定会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程。每隔一定时间,小明就观察盐水状态、测出温度,并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图像,如图甲所示。
①从图像中可以看出盐水的凝固过程用了__________min;
②如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中,如图乙所示,试管中的冰水混合物中冰的质量会__________。(选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)丙图实验中,质量相同的沙子和水,沙子比水升温快,得出的结论是_____________。
(3)丁图实验中,若燃料1的热值比燃料2的大(两试管内液体的质量、初温相等),则支持该结论的实验现象____________。
48.如图甲所示,是“探究不同物质吸热升温的规律”实验装置,在两个相同的烧杯中,分别装有水和煤油,用相同的酒精灯分别对它们加热相同的时间。实验数据记录画成图像如图乙:
(1)实验中应保证水和煤油的_______(选填“质量”或“体积”)相同;实验中选用相同的酒精灯对水和煤油加热相同的时间,水吸收的热量_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)煤油吸收的热量;
(2)实验表明,________(选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强,在物理学中,我们用比热容这一物理量来描述物质的这种特性,已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃);
(3)小明又利用如图所示的两套相同装置,分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料,点燃后加热质量相等的水,通过比较燃料全部燃烧后温度计示数的变化,来判断两种燃料热值的大小。实验数据记录如表:根据表中数据,计算出碎纸片的热值是_______J/kg。
燃料
加热前水温/℃
燃料燃尽时水温/℃
燃料的热值/J·kg-1
酒精
25
45
2.4×106
碎纸片
25
35
四、计算题
49.在一个标准大气压下,妈妈用热水给小明加热盒装牛奶(如图),使牛奶的温度由20℃升高到 牛奶的质量为250g。求:[已知:
(1)牛奶吸收的热量是多少?
(2)若热完牛奶后水壶中 的水还有500g,再给它们吸收 的热量,壶中剩余水的温度会升高多少摄氏度?
50.小红在实验室利用电加热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图像(如图所示)。实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间内水和冰吸收的热量相同,水的比热容为4.2×103J/(kg·°C),求:
(1)CD段水吸收的热量;
(2)BC段水吸收的热量;
(3)在标准大气压下,在CE段,水吸收了4.2×105J的热量,水温升高到多少?
51.太阳能因其安全、清洁、方便,越来越受到人们的重视。太阳能热水器是直接利用太阳能的一种装置,它可以利用太阳能来加热水。小刚家的太阳能热水器在一天的有效照射时间内,能将热水器中质量为100kg初温为的水加热到。已知求:水吸收的热量。
52.瘦肉汤是人们喜欢的一道美食。已知汤汁比热容为,肉片的质量为0.42kg,初温22℃,比热容为,肉片必须加热至82℃才能食用。求:
(1)肉片的温度从22℃升高到82℃时吸收多少热量?
(2)如果(1)中肉片吸收的热量全部由初温为97℃的汤来提供,至少需要多少kg的汤汁?
(3)如果在某个时间段汤吸收了的热量是由酒精锅内燃烧0.02kg酒精(假设酒精完全燃烧)来提供,酒精锅的加热效率为40%,则酒精的热值是多少?
53.天气渐冷,铜锅涮肉深受人们追捧。图中的铜火锅是用木炭来加热的,往锅内倒入、60℃的热水,把水烧开大约需要燃烧木炭。[已知:当地气压为一个标准大气压;水的比热容;木炭的热值]
求:
(1)将锅内的水烧开需要吸收多少热量?
(2)这些木炭如果完全燃烧可以放出多少热量?
(3)该过程中这个铜火锅的加热效率?
54.一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108km,所用时间为1h,消耗汽油10kg,汽车行驶过程中所受阻力恒为1380N(汽油的热值取)。求解下列问题:
(1)牵引力所做的功。
(2)燃料完全燃烧放出的热量。
(3)汽车发动机的效率。
55.CHINAMAX 型矿砂船是目前中国最大的矿砂船,如图甲所示,极限吃水深度23m。全船多个货舱,每个货舱采用一个横移式舱口盖,主甲板上设一直升机平台。采用无人值班机舱自动化。满载时总装载货物质量为40万吨,是名副其实的海上巨无霸。主机功率最高达2万千瓦, 当巡航速度10m/s时,续航能力大约为25000海里。根据船舶营运的需要,船体设有压载系统,通过注入或排出水舱内的水,以达到调节船舶的吃水深度和船体的平衡,达到改善空载适航性的目的。整个过程由压载系统完成的,它们分布在船体底部和侧壁(航行过程中忽略质量的变化)。(g取10N/kg,q油=3×107J/kg)
(1)若矿砂船以最大功率航行 5h,主机做功多少J?
(2)不计能量损失,航行5h至少消耗多少kg 燃油?
(3)若巡航速度为10m/s不变,船前进的牵引力最大为多少?
(4)为了便于分析,将矿砂船等效为长方体,其截面如图所示。当矿砂船空载时,调整水舱内的水量,此时船整体质量为 25万吨。在一次运送任务中,在(A港口水密度为1000kg/m3)A 港口装矿砂,在装载的同时压载系统将水舱内的水排出15万吨,最终达到最大装载量,此时船体进入水中深度为20m。满载时若要达到和A港口同样的吃水深度,在不改变水舱内水量的前提下,在B港口万吨矿砂,请通过计算求出B港口水的密度。
56.某智轨电车采用了储氢系统和大功率燃料电池系统。某次测试中,智轨电车在某段平直公路上行驶的40s内,其速度与时间、动力与时间的关系图像分别如图甲、乙所示。
(1)0~10s,动力做功,求动力做功的功率;
(2)求智轨电车在匀速直线运动阶段,动力做的功;
(3)智轨电车的机械能由电能转化所得,若此过程氢燃料电池供电,氢燃料电池把化学能转化为电能的效率为50%,氢燃料的热值为,求此过程消耗氢燃料的质量。
2026-2027学年新人教版九年级《内能和内能的利用》热点题型专练
参考答案
1.D
【详解】A.分子间引力和斥力是同时存在的,并非只存在引力,故A错误;
B.分子体积极其微小,一口面中含有大量分子,远不止几个分子,故B错误;
C.面条是宏观物体,面条之间的空隙是宏观物体间的缝隙,不是微观层面的分子间隙,故C错误;
D.香气四溢是扩散现象,表明分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选D。
2.C
【详解】A.用鼻子嗅气味来鉴别醋和酱油,是由于分子的无规则运动,醋和酱油的分子扩散到空气中,鼻子嗅到味道进行区分,故A不符合题意;
B.墨汁滴在热水中很快散开,说明分子在不停地运动,故B不符合题意;
C.水和酒精充分混合后体积减小,是因为水分子进入酒精分子间的空隙中,说明分子间有间隙,故C符合题意;
D.分子间存在着相互作用的引力和斥力,两个铅块没有被重物拉开说明了分子间有引力,故D不符合题意。
故选C。
3.B
【详解】A.冷毛巾给头部降温,是内能从温度较高的头部转移到冷毛巾,属于热传递改变内能,滑滑梯下滑感觉发热,是克服摩擦做功,机械能转化为内能,属于做功改变内能,故A不符合题意;
B.冬天暖气取暖,内能从温度较高的暖气片转移到人体,属于热传递改变内能,故B符合题意;
C.钻木取火,通过克服摩擦做功将机械能转化为内能,属于做功改变内能,故C不符合题意;
D.冬天搓手取暖,克服摩擦做功,机械能转化为内能,属于做功改变内能,故D不符合题意。
故选B。
4.D
【详解】A.表格中煤油和冰为不同物质,比热容相同,故A错误;
B.水和冰是同种物质的不同状态,比热容不同,故比热容与物质的状态由关,故B错误;
C.由得,质量、吸收热量相同时,比热容越大,升高温度越小,铝的比热容大于铜,故铝升高温度更低,故C错误;
D.由,质量、升高温度相同时,水的比热容大于煤油,故水吸收的热量更多,故D正确。
故选D。
5.B
【详解】A.一切物体在任何温度下都具有内能,方鉴中的冰虽然温度较低,但内能不为零,故A错误;
B.冰块熔化成水的过程中吸收热量,内能增大,故B正确;
C.食物的温度高于冰块,热传递的方向是从食物到冰块,故C错误;
D.食物降温的过程中放出热量,内能减小,故D错误。
故选B。
6.D
【详解】A.从表中可知,煤油和冰是不同物质,但比热容相同,因此不同物质比热容不一定不同,故A错误;
B.水和冰是同种物质的不同状态,比热容不同,说明比热容与物质状态有关,故B错误;
C.根据吸热公式变形得,质量、吸收热量相同时,温度变化与比热容成反比,铝的比热容大于铜,因此铝块的温度升高更少,故C错误;
D.初温相同,吸收相同热量后,铜的温度升高更多,因此铜的末温更高,所以它们互相接触,热量从温度高的铜块传给温度低的铝块,故D正确。
故选D。
7.C
【详解】A.“春赏花”——闻到花香是因为花分子扩散到空气中,说明分子在不停地做无规则运动,故A正确;
B.“夏避暑”——天池中大量的水,其比热容大,吸收或放出相同的热量,升高或降低的温度少,则温度变化小,故B正确;
C.“秋看叶”——看到满山金黄的叶子是因为光在叶子表面发生了漫反射,将光线反射到各个方向,故C错误;
D.“冬赏雪”——空气中气态的水蒸气遇冷放热凝华形成固态的小冰晶,落下来就成了雪,故D正确。
故选C。
8.D
【详解】题干标注①是内能的一种应用,内能最终转化为机械能,热机的工作原理就是利用内能做功,将内能转化为机械能,符合①的描述;初中物理明确指出,改变物体内能的两种方式就是做功和热传递,正好对应②③的位置,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9.C
【详解】A.该过程中水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,和内燃机的做功冲程原理类似,故A错误;
B.试管内的水吸收酒精灯的热量,内能增加是通过热传递的方式改变的,故B错误;
C.管内气体对橡皮塞做功,将内能转化为橡皮塞的机械能,管内气体自身内能减少,故C正确;
D.水蒸气肉眼不可见,试管口的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,不是气态水蒸气,故D错误。
故选C。
10.A
【详解】A.发生煤气泄漏能闻到气味,是扩散现象,本质就是分子在不断做无规则热运动,故A正确;
B.烧开质量、初温相同的水,水吸收的热量是相同的,煤气所需质量最少,说明煤气的热值更大,并非煤气放出的总内能最大,故B错误;
C.钻木取火是克服摩擦力做功,是机械能转化为内能,使木材温度升高达到燃点,故C错误;
D.分子间引力和斥力是同时存在的,烟煤难以压缩是因为此时分子间斥力大于引力,并非只存在斥力,故D错误。
故选A。
11.D
【详解】A.气缸内蒸汽体积膨胀对外做功,推动活塞,可带动舰载机获得牵引力,故A正确;
B.该装置工作时将内能转化为机械能,和热机做功冲程的能量转化原理一致,故B正确;
C.蒸汽推动活塞对外做功时,自身内能减小,故C正确。
D.热量是过程量,只能描述为“吸收/放出热量”,不能说物体“含有热量”,故D不正确。
本题选择描述不正确的,故选D。
12.A
【详解】
A.火箭升空时,燃料燃烧产生高温高压的燃气,燃气膨胀做功,将内能转化为机械能,这与内燃机的做功冲程的能量转化相同,故A正确;
B.一切物体在任何温度下都有内能,所以火箭体内的氢燃料温度低至-253℃时,其内能不为零,故B错误;
C.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关,所以燃料燃烧得越充分,燃料的热值不变,故C错误;
D.质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关,所以宇航员进入太空后质量不会消失,故D错误。
故选A。
13.A
【详解】A.根据阿基米德原理:浸在气体或液体中的物体受到的浮力,等于它排开气体或液体所受的重力。孔明灯受到空气浮力等于排开空气的重力。故A正确;
B.孔明灯升空原理:内部空气受热膨胀,密度变小,整体总重力小于空气浮力;与流体流速、压强无关,故B错误;
C.松脂燃烧时,化学能一部分转化为内能(加热空气、散失热量),只有一部分内能转化为孔明灯的机械能,不可能全部转化,故C错误。
D.热值是燃料本身的固有特性,只与燃料种类有关,与质量多少无关,剩余松脂热值不变,故D错误。
故选A。
14.A
【详解】A.二氧化氮密度大于空气,放在下方容器,排除重力带来的干扰,实验中气体混合能证明分子在不停做无规则运动,故A正确;
B.玻璃与水接触时,分子间存在引力,向上提玻璃板,水分子会向下吸引玻璃,弹簧测力计示数变大,故B错误;
C.水的比热容比砂石大,吸放热时温度变化更小,因此沿海昼夜温差更小,沙漠内陆温差更大,故C错误;
D.丁图火花塞点火,活塞向下运动,两气门关闭,属于做功冲程,故D错误;
故选A。
15.C
【详解】A.甲图中进气门和排气门都关闭,高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功,是做功冲程。做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞向下运动,将燃气的内能转化为活塞的机械能,故A正确,不符合题意;
B.乙图中进气门保持关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出汽缸,是排气冲程。排气冲程时,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸,故B正确,不符合题意;
C.丙图,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入汽缸,是吸气冲程。吸气冲程中,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入气缸,而不是只有空气进入气缸,故C错误,符合题意;
D.丁图,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,是压缩冲程。压缩冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,活塞的机械能转化为燃料混合物的内能,故D正确,不符合题意。
故选C。
16.C
【详解】A.运动员从A到B的过程中,需要克服滑雪道的摩擦力和空气阻力做功,部分机械能会转化为内能,机械能总量减小,故A错误;
B.能量守恒定律是自然界的普遍规律,所有能量转化过程都遵循能量守恒;机械能转化为内能后,总能量仍然保持不变,故B错误;
C.运动员从B点冲出后,仍然不断克服阻力做功,机械能持续转化为内能,总机械能比A点更小,因此不能到达和A点高度相同的C点,故C正确;
D.由于空气阻力的存在,运动员从B点冲出后,动能不会全部转化为重力势能,部分动能会转化为内能,机械能总量减小,故D错误。
故选C。
17.D
【详解】A.加热过程中,玻璃瓶内的水吸收热量,是通过热传递的方式增大内能,故A不符合题意;
B.冲出的水蒸气对外做功,内能减小,温度降低,水蒸气液化形成白雾,故B不符合题意;
C.力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因;小船做匀速直线运动是因为推力与阻力平衡,运动状态不变是由于惯性,故C不符合题意;
D.蒸汽推动小船前进,是将内能转化为机械能,内燃机的做功冲程的能量转化也为内能转化为机械能,二者能量转化方式相同,故D符合题意。
故选 D。
18.D
【详解】A.甲是水,2min内温度从升高到,2min吸收总热量
因此每分钟吸收热量为,故A错误;
B.标准大气压下水的沸点为,水从加热到沸腾需要吸收总热量
不计热损失,因此需要酒精质量,故B错误;
C.相同酒精灯加热,相同时间放出热量相同,不计热损失,甲乙吸收热量相等,因此吸收热量之比为,故C错误;
D.相同酒精灯加热相同时间,吸收热量,由得
升高温度之比为,故D正确。
故选D。
19. 引 斥 相同
【详解】两铅块压紧后“吸”在一起,铅块下面挂上钩码也没有掉落,这说明分子间存在着相互作用的引力;
液体和固体难以被压缩,是因为当分子间距离减小时,分子间的斥力大于引力,对外表现为斥力,说明分子间同时存在斥力;
荷叶上的两滴水珠靠近时“吸”在一起,也是因为水分子之间存在相互作用的引力,所以其原理与铅块吸的原理相同。
20. 做功 扩散
【详解】玉米粒爆开瞬间,内部高温高压的水蒸气膨胀,对玉米粒外壳做功,将水蒸气的内能转化为玉米粒的机械能。
远远就能闻到爆米花的香味,是因为香味分子在永不停息地做无规则运动,扩散到空气中,这种现象属于扩散现象。
21. 扩散 无规则运动
【详解】构成物质的分子都在不停地做无规则运动,艾灸时,闻到艾草香味,是香味分子运动到了人的鼻子里,属于扩散现象。
22. 乙 水 小于 间隙
【详解】乙管上方细、下方粗,混合后液面下降的高度变化会更明显,实验现象便于观察;甲管粗细均匀、丙管上部开口粗,液面变化视觉效果弱。
水的密度大于酒精,先注入水,再缓慢沿管壁注入酒精,利用密度差异让酒精浮在上方,避免一开始就相互混合,保证实验初始分层。
水和酒精均由分子构成,分子间存在一定的空隙。当等体积的水和酒精混合时,部分水分子与酒精分子会互相进入对方分子的空隙中,因此混合后总体积小于水和酒精原来的体积之和。
基于混合后总体积小于二者体积之和这一现象,可以推测液体分子间存在间隙。
23. 不变 无法继续吸热
【详解】水沸腾的特点是持续吸热,温度保持不变,水烧开后已经达到沸点,转为小火后仍然维持沸腾状态,因此水温保持不变;
液体沸腾需要满足两个条件:温度达到沸点、能够持续吸热。勺子未离开水面时,勺子内水的温度和锅中水的温度相同,都等于沸点,二者没有温度差,勺子里的水无法继续吸收热量,因此不会沸腾。
24.变小
【详解】氮气膨胀推动活塞、挤出墨水,此时氮气对外做功,气体对外做功时,自身内能会减小,温度也随之降低,所以氮气的内能变小。
25. 水 A
【详解】“水火箭”的原理是压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出。在这个过程中,火箭对水施加了一个向下的力,将水向下喷出。根据力的作用的相互性,此时水也会对火箭施加一个向上的反作用力。正是这个向上的力推动“火箭”飞向空中,即推动“火箭”飞向空中的施力物体是水;
往“水火箭”里打气时,我们实际上是在压缩瓶内的空气。在这个过程中,活塞(打气筒)对瓶内气体做功,将机械能转化为气体的内能,使得瓶内空气的内能增大、压强增大,图乙中,图 A进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,火花塞未点火,这是压缩冲程。在此过程中,活塞压缩气缸内的混合气体做功,机械能转化为内能,与往“水火箭”里打气时原理相同。图 B进气门和排气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动。这是做功冲程。在做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞做功,内能转化为机械能。
26. 机械能转化为内能
【详解】四冲程汽油机的压缩冲程活塞对气缸内气体做功,能量转化是活塞的机械能转化为气缸内气体的内能;
内燃机的效率是有用机械能占燃料完全燃烧放出总能量的百分比,根据能量流向可得,该内燃机的效率为
27.电
【详解】电池供电工作时,会将自身储存的化学能转化为电能,再为人形机器人的运动提供能量。
28.(1) 大 小于
(2) 20
【详解】(1)流体流速越大的位置,压强越小。天然气从喷入口高速喷出,使进口处流速增大,压强小于大气压,大气压将空气压入管内,因此天然气不会从进口处外泄。
(2)根据热值公式计算天然气燃烧放出的热量
再根据吸热公式得水升高的温度
29. 做功 惯性 25
【详解】汽油机工作时,在做功冲程中缸内气体推动活塞做功,将内能转化为机械能,获得动力,图中可看出汽油机处在做功冲程;其它三个冲程,吸气冲程、压缩冲程、排气冲程没有动力推动,都是依靠飞轮惯性来完成;已知四冲程汽油机飞轮转速是3000r/min,则此汽油机每秒钟的转速为
一秒内汽油机飞轮转50圈,四冲程内燃机曲轴转两圈,完成1个工作循环,转50圈可完成25个工作循环,100个冲程,对外做功25次。
30.
【详解】[1]水的比热容为
水吸收的热量为
[2]木炭完全燃烧放出的热量
[3]热值是燃料本身的特性,只和燃料的种类有关,与燃料质量无关,因此剩余木炭的热值不变,仍为
31.
60
30%
【详解】该款氢能源汽车的行驶速度
消耗氢气1kg,氢气完全燃烧放出的热量
利用氢能的效率
32. 做功 减小 25
【详解】水蒸气推动风车时,是内能转化为风车的机械能,汽油机的做功冲程的能量转化就是内能转化为机械能。
做功冲程中,燃气对外做功,自身内能减小。
汽油机飞轮转速,四冲程汽油机飞轮每转2圈对外做功1次,因此1s内对外做功次。
33. 不变
【详解】热值是燃料的固有特性,仅由燃料的种类决定,与燃料的燃烧状态、质量等因素无关,因此燃烧过程中汽油的热值不变;
完全燃烧汽油放出的热量
由热效率公式得汽车获得的有用功
根据功的公式得汽车行驶的距离
34.(1) 做功 压缩
(2) 小 喷气反方向
【详解】(1)用打气筒打气时,活塞压缩筒内气体,对气体做功,使气体内能增大、温度升高。
四冲程汽油机的压缩冲程中,活塞压缩气缸内气体,将机械能转化为内能,与打气筒打气时的能量转化一致。
(2)物体上浮的条件是自身平均密度小于液体密度,气球松手后上浮,说明气球平均密度比水小。
根据力的作用是相互的原理,气球向外喷气时,气体会对气球施加一个与喷气方向相反的作用力,因此气球会向喷气反方向飞。
35.(1)水的比热容较大
(2) 质量 11:12 水
【详解】(1)水的比热容大,相同质量的水降低相同温度时,比其他物质放出的热量更多,降温速度更慢,因此可以长时间保持较高温度。
(2)探究不同物质的比热容,需要用控制变量法,控制两种物质的质量、初温相同。
相同保温杯、相同环境下,在相同时间内对外放出的热量相同,由图乙可知,水和盐水都从30℃降低到25℃,降低相同温度,盐水用时33min,水用时36min,放出热量之比等于时间之比,即
根据放热公式 ,m、Δt 都相同时,水放出的热量更多,则水的比热容更大,降温更慢,所以水的保温时间更长。
36.(1) 质量 秒表
(2)加热时间的长短
(3) 升高的温度 甲
(4)/
(5) 比热容大 用水冷却发动机
【详解】(1)由控制变量法可知,实验中要控制不同物质的质量相同,所以实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中;实验中还需测量加热时间,因此还需要的测量工具是秒表。
(2)用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体,使它们升高相同的温度,通过比较加热时间的长短来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少,加热时间越长,吸收的热量越多。
(3)根据表格中的数据可知,加热相同的时间,吸收相同的热量,通过比较升高的温度可比较出甲、乙两种液体吸热能力的强弱;
甲、乙加热相同时间,吸收相同热量,甲的温度升高的少,乙的温度升高的多,所以甲液体的吸热能力强。
(4)由数据可知,甲和乙都加热,吸收的热量相同,甲升高的温度为
乙升高的温度为
则,由可知
(5)北方楼房的暖气用水做循环介质,原因是水的比热容较大,与相同质量的其他物质相比,降低相同温度,放出的热量更多;根据水的这一特性,可利用水冷却发动机。
37.(1)水和煤油的质量不相等
(2)=
(3)水
(4)B
【详解】(1)实验时,要控制水和煤油的质量和初温相等,由图可知,水和煤油的体积相等,而水和煤油的密度不同,所以烧杯中的水和煤油的质量不相等,所以,错误之处是,水和煤油的质量不相等。
(2)实验时,用相同酒精灯进行加热,两个酒精灯在相同时间内放出的热量相等,在不计热量损失的情况下,放出的热量都被水和煤油吸收,所以加热2min,加热时间相同,则水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
(3)由图丙可知,吸收相同热量时,即加热相同的时间,水升高的温度小于煤油升高的温度,所以水的吸热能力强。
(4)A.城市建造人工湖来改善气候,是因为水的比热容大,质量相同的水和其他物质相比,吸收或放出相同热量,水的温度变化小,与比热容有关,故A不符合题意;
B.空调房间里放盆水可以增加湿度,是水的蒸发现象,与比热容无关,故B符合题意;
C.用冷水冷却发动机,是因为水的比热容大,质量相同的水和其他物质相比,升高相同的温度,吸收的热量多,与比热容有关,故C不符合题意。
故选B。
38.(1)两方案都可行
(2)等于
(3) 温度计升高的示数 不一定
【详解】(1)方案一通过加热相同的时间比较温度的变化,方案二通过升高相同的温度比较加热的时间,两者均能反映物质的吸热能力。因此两方案都可行。
(2)初温和质量都相同的水和沙子用同样的红外灯同时开始加热,红外灯相同时间内放出的热量相等,故加热相同的时间,水和沙子吸收的热量相等。
(3)[1]该实验中燃料燃烧放出的热量被试管内的水吸收,两试管中等质量的水升高的温度反映了水吸收热量的多少,故通过温度计升高的示数也能反映酒精和面巾纸碎纸片燃烧放出热量的多少。
[2]若忽略热量损失,两试管中水的质量相等,根据可知,质量相等的同种物质,升高的温度越高,吸收的热量越多,故两试管中的水的初温不一定要相等。
39.(1) d 无规则 不可以
(2) e 引力
(3) 热 温度
【详解】(1)[1]图a中浓硫酸铜溶液与清水几天之后混合均匀,图d中将红墨水滴入水中扩散开来,这两个实验现象都是扩散现象,其原因相同,都是因为分子在不停地做无规则运动。
[2]若搅动量筒里的液体,就无法有力证明是分子的无规则运动导致的混合,所以图a为尽快达到实验目的,实验过程中不可以搅动量筒里的液体。
(2)[1][2]图b中玻璃板的下表面接触水面,发现拉力大于玻璃板的重力,是因为水分子和玻璃分子间存在引力;图e中两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开,是因为铅分子间存在引力,所以图b和图e两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明分子之间存在引力。
(3)[1][2]分子的热运动与温度有关,温度越高,分子的热运动越剧烈,扩散越快,所以图d为尽快达到实验目的,可以用热水实验。
40.(1) 质量 升高的温度
(2) 加热时间 多
(3) 质量 1 3
(4)底面积
【详解】(1)根据生活经验:烧更多质量的水升高相同温度,需要吸热更多;升高温度越大,需要吸热越多,因此同种物质吸收热量的多少与质量和升高的温度有关。
(2)本实验用转换法,相同规格的白炽灯相同时间放出热量相同,因此用加热时间反映吸收热量的多少;升高相同温度时,水的加热时间更长,说明水吸收的热量更多。
(3)1、2次实验中,物质种类、升高温度都相同,只有质量不同,吸收热量不同,因此可得:同种物质升高相同温度时,吸收热量与物体的质量有关。
探究吸收热量和物质种类的关系,需要控制质量、升高温度相同,只改变物质种类,因此选择第1、3次实验数据。
(4)类比关系:吸收的热量对应容器加入水的体积,升高的温度对应水面升高高度,由公式和可得,比热容对应容器的底面积,因此比热容和容器底面积类似。
41.(1) 甲、丙 加热时间的长短 转换法
(2) 甲、乙 液体升高的温度
(3) A
(4)B
【详解】(1)比较不同物质比热容,需要控制热源(燃料)相同,改变液体种类,因此选择甲、丙装置;相同热源相同时间放出热量相等,所以液体吸收热量的多少可以通过加热时间的长短判断;这种将不易观测的物理量转换为易观测物理量的方法叫转换法。
(2)比较不同燃料的热值,需要控制烧杯内液体的种类、质量相同,改变燃料种类,因此选择甲、乙装置;质量相同的燃料完全燃烧,热值越大放出热量越多,液体温度升高越大,因此通过比较液体升高的温度比较热值大小。
(3)水的比热容大于食用油,吸收相同热量(加热相同时间)时,比热容小的食用油升温更快,因此升温更快的A是食用油。由图丁可知:质量相同的两种液体,升高相同温度,A的加热时间是10min,B的加热时间是20min,说明A吸收的热量
根据可得
即
(4)比热容越大的物质,相同质量升高相同温度时吸收热量更多,冷却效果更好;B的比热容更大,因此B更适合做汽车发动机的冷却液。
42.(1) 水和煤油的质量不同 加热时间
(2) 水
(3)D
(4)能同时加热,受热均匀
(5) 乙 质量 不能
【详解】(1)实验要求水和煤油质量、初温相同,甲乙两实验中,水和煤油的液面高度相同,则体积相同,根据,水和煤油的密度不同,则水和煤油的质量不同;实验用相同酒精灯加热,相同时间放出热量相同,所以水和煤油吸热多少通过加热时间反映。
(2)由图丙,加热相同时间,吸热相同时,水升温更少,可以判断出水的吸热能力更强。加热5min时,水上升的温度为
煤油上升的温度为
由比热容公式可知,对于水有
对于煤油有
吸收热量和质量相同,则可得
即
解得
(3)A.洒水降温是蒸发吸热的原理,与比热容无关,故A不符合题意;
BC.盐腌鸭蛋、水泥地面变黑是分子的扩散现象,与比热容无关,故BC不符合题意;
D.沿海地区水多,比热容大,白天海水升温慢、夜晚海水降温慢,使得沿海地区昼夜温差较小。内陆地区砂石较多,砂石比热容小,白天砂石升温快、夜晚降温也快,昼夜冷热差距大,故D符合题意。
故选D。
(4)图丁中,采用水浴加热法,优点是受热均匀,可同时对两种液体加热。
(5)探究热值的大小,要控制被加热液体种类、质量相同,只改变燃料种类,乙戊实验都是煤油做被加热液体,所以对比乙图;由可知,探究煤油和酒精的热值大小时,应使两种燃料质量相等;燃烧相同时间,但不知道不同燃料燃烧的速度,无法保证燃料燃烧的质量相等,所以煤油升温高不能说明煤油热值大。
43.(1)密封
(2)做功
(3) 隔热 热量散失
【详解】(1)该模型需要让罐内水产生的水蒸气集中从笔尖喷出,推动扇叶,因此必须将罐的开口处密封,防止蒸汽漏气,才能保证蒸汽从笔尖喷出。
(2)该过程中水蒸气的内能转化为扇叶的机械能,内燃机的做功冲程正是将内能转化为机械能,因此对应做功冲程。
(3)热机能量损失的主要原因之一是机件散热带走大量内能,在气缸、管道部位使用隔热材料,可以减少热量散失,从而提高热机效率。
44.(1)做功
(2)扩散
(3)扇叶
(4)B
【详解】(1)高温气流冲击风车,内能转化为机械能;热机做功冲程中燃气推动活塞,同样是内能转化为机械能,原理一致。
(2)酒精分子无规则运动扩散到空气中,人闻到酒精气味,属于扩散现象。
(3)气流冲击扇叶才能给扇叶施加推力,冲击轴心无法产生转动动力,因此笔尖应对准扇叶。
(4)喷出的水汽少、风车慢,是因为供热不足,水难以快速大量汽化成水蒸气。
A.仅添加酒精,单位时间内火焰放出的热量不变,加热效果无明显提升,故A不符合题意;
B.煤油热值更大,相同质量燃料放出更多热量,加快水的汽化,产生更多高速水蒸气冲击风车,故B符合题意。
故选B。
45.(1) 内 机械 做功 不变
(2) 热传递 遵循
(3)液化
【详解】(1)试管内水蒸气推动橡胶塞冲出时,水蒸气对塞子做功,自身的内能转化为橡胶塞的机械能;
汽油机的做功冲程也是内能转化为机械能,因此原理相同;
热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与质量无关,因此酒精灯内剩余酒精的热值不变。
(2)酒精灯加热过程中,热量从酒精灯传递给易拉罐和水,是通过热传递的方式改变水的内能;
能量守恒定律是自然界的普遍规律,所有能量转化或转移过程都遵循能量守恒定律。
(3)瓶盖被冲出时,瓶内气体对外做功,内能减小、温度降低,瓶内气态水蒸气遇冷变为液态小水滴,也就是“白雾”,这个物态变化是液化。
46.(1) 质量 相等
(2)煤油
(3) 偏小 完全燃烧 水
【详解】(1)本实验利用控制变量法探究热值大小,热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量,因此必须控制煤油和菜籽油的质量相同,同时为了通过水温变化准确比较放热多少,两烧杯内水的质量也需要相等。
(2)相同质量的两种燃料燃尽后,煤油使水升高的温度更大,说明相同质量煤油完全燃烧放出的热量更多,因此煤油的热值更大。
(3)实验中燃料无法完全燃烧,且燃烧放出的热量会部分散失到空气中、被实验装置吸收,不能完全被水吸收,计算时我们用水吸收的热量代替燃料实际放出的总热量,得到的数值比真实放热量小,因此计算出的热值比真实值偏小。
47.(1) 10 增大
(2)水的吸热能力比沙子强
(3)燃料燃尽时,温度计1的示数比温度计2的示数变化大
【详解】(1)晶体凝固时温度不变,图像中水平段为凝固过程。 从图甲可以看出,盐水从第5min开始凝固,到第15min凝固结束, 凝固过程用时
盐水的凝固点低于 0℃,正在熔化的盐冰水混合物温度低于 0℃。 试管中的冰水混合物温度为 0℃,温度高于外界盐冰水混合物温度,因此试管中的水会向外界放热,部分水凝固成冰,冰的质量增大。
(2)丙图中红外线对沙子和水加热,相同时间内两者吸收的热量相同。 质量相同的沙子和水,沙子升温快,水升温慢,说明水的吸热能力比沙子强。
(3)热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量。 燃料1热值更大,相同质量的燃料完全燃烧时,燃料1放出的热量更多。 两试管中液体a的质量、初温相同,根据,吸收热量越多,温度升高越多,因此燃料1加热的液体a末温更高。
48.(1) 质量 等于
(2)水
(3)1.2×106
【详解】(1)在此实验中,在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油。
用相同的酒精灯对水和煤油加热相同的时间,酒精灯放出的热量相同,则物质吸收的热量是相同的,即水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
(2)根据图乙可知,相同质量的水和煤油,水升高的温度小于煤油升高的温度,根据可知,水吸热的能力更强。
(3)相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热,酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃,碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃,不计热量损失,可知酒精完全燃烧放出的热量是碎纸片完全燃烧放出热量的2倍,根据可知,酒精的热值是碎纸片的2倍,所以碎纸片的热值为。
49.(1)
(2)13 ℃
【详解】(1)牛奶质量
牛奶温度变化
牛奶吸收热量为
(2)剩余水的质量
根据得
一个标准大气压下,水的沸点为,水沸腾后吸收热量温度不变,原来水的温度为,所以水最高只能升高到,因此实际升高温度
50.(1)
(2)
(3)100℃
【详解】(1)由图可知,CD段水的温差
熔化过程中
水吸收的热量
(2)由图可知,BC和CD段加热时间相同,BC段温度不变,但持续吸热,由题可知,相同时间内水和冰吸收的热量相同,则BC段吸收热量
(3)由得,水吸收热量后,水的温度变化
水的末温
标准大气压下,水的沸点是,因此水的末温为100°C。
因此水的温度升高到100°C。
51.
【详解】水吸收的热量
52.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)肉片的温度从22℃升高到82℃时吸收的热量
(2)汤放出的热量被肉片全部吸收,故汤放出热量为
则汤汁的质量
(3)如果在某个时间段汤吸收了的热量是由酒精锅内燃烧0.02kg酒精(假设酒精完全燃烧)来提供,即
0.02kg酒精完全燃烧放出的热量为
酒精的热值为
53.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)将锅内的水烧开需要吸收多少热量
(2)木炭的质量
这些木炭如果完全燃烧放出的热量
(3)铜火锅的加热效率
54.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)汽车在该过程中匀速直线行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,牵引力做的功
(2)汽油完全燃烧放出的热量
(3)汽车发动机的效率
55.(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)主机最大功率
航行时间
主机做功
(2)不计能量损失,燃油完全燃烧放出热量
根据热值公式,变形得消耗燃油质量
(3)已知巡航速度,根据功率推导公式,变形得最大牵引力
(4)设矿砂船等效水平底面积为,船始终漂浮,浮力等于总重力:
空载总质量,排出水质量,满载货物质量,因此A港满载总质量
根据漂浮条件和阿基米德原理:,约去得:
B港口吃水深度不变,可额外装载矿砂,总质量
同理漂浮得,约去得,B港口水的密度
56.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)动力做功的功率
(2)由图甲可知,在 内,电车的速度保持 不变,此阶段为匀速直线运动。该阶段持续的时间
由图乙可知,在 内,电车受到的动力
匀速直线运动阶段通过的路程
匀速直线运动阶段动力做的功
(3)由可知,氢燃料完全燃烧放出的热量
根据可知,消耗氢燃料的质量
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。