摘要:
**基本信息**
该同步练习按“夯实基础巩固-能力提升培优-中考实战演练-开放应用探究”分层,覆盖内能、比热容、热值等知识点,通过基础辨析、实验探究、中考题型、拓展阅读实现从单一到综合的知识巩固,适配新授课差异化教学需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|夯实基础巩固|内能、比热容、热值的概念辨析|以选择、填空题为主,如第1课时第1题考查内能与温度关系,强化科学观念|
|能力提升培优|实验探究与综合应用|结合实验数据(如第1课时第8题温度变化实验),培养科学思维与探究实践|
|中考实战演练|中考高频考点|题型贴近中考(如第2课时第11题氢燃料计算),提升应试能力|
|开放应用探究|跨学科与实际问题|通过“热阻”阅读题(第1课时第12题),体现态度责任与创新思维|
内容正文:
第二章第二节 第1课时 内能、物体内能的改变、比热容
夯实基础巩固
1.关于内能、温度和热量,下列说法中正确的是( )
A.高温物体具有的内能一定比低温物体具有的内能多 B.物体的温度越高,含有的热量越多
C.在内能转移的过程中,一定发生了热传递 D.物体的内能增加,一定是对物体做了功
2.对于同一物态的某种物质,根据c=得知( )
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定值
3.下列现象中,利用热传递使物体的内能减小的是( )
A.来回弯折的铁丝温度会升高 B.冬季用热水袋取暖
C.冬天手接触冰块时会觉得很冷 D.自行车轮胎放气时,气门嘴处温度会降低
4.质量相同的两金属块,吸收相同的热量,升高的温度不同,则( )
A.升高温度较大的金属块比热容一定大 B.升高温度较大的金属块比热容一定小
C.温度高的金属块比热容一定大 D.温度高的金属块比热容一定小
5.将质量相同的甲、乙、丙三块金属放入同一杯水中加热至沸腾一段时间后,同时取出立即放到上表面平整的蜡块上,经过一定时间后,蜡块形状基本不再变化时的情形如图所示。这段时间内,蜡块的内能_________(填“增加”“减少”或“不变”)。三块金属中,放出热量最多的是_________,比热容最小的是_________。
能力提升培优
6.关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A.物体的内能增加,温度一定升高 B.物体的温度升高,一定吸收了热量
C.物体的温度降低,内能一定减少 D.物体吸收了热量,温度一定升高
7.如图所示为某沿海城市和某内陆城市一年内气温随月份变化的图像。下列说法中正确的是( )
A.实线是内陆城市的气温图像,因为沙石的比热容较小
B 实线是内陆城市的气温图像,因为沙石的比热容较大
C.实线是沿海城市的气温图像,因为水的比热容较小
D.实线是沿海城市的气温图像,因为水的比热容较大
8.如图甲所示为"探究不同物质吸热升温现象"的实验装置,小华将初温和质量相等的色拉油和水分别装在相同的烧杯中,用酒精灯加热并不断搅拌,每隔0.5min测量一次温度,将数据记录在下表中。
加热时间/min
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
温度/℃
色拉油
20.0
20.3
20.7
21.5
23.0
25.0
27.0
29.0
31.0
水
20.0
20.2
20.5
21.0
22.0
23.0
24.0
25.0
26.0
(1)选用相同的酒精灯,是为了使单位时间内色拉油和水_______________相同,不断搅拌的目的是使色拉油和水____________________
(2)图乙中已经画出色拉油的温度随时间变化的图像,初始部分并不是直线,导致此现象的原因是除色拉油外还有_________吸收热量,为尽量减小这种影响,写出一种改进方法:____
_____________________________________
(3)根据上表中的实验数据,在图中画出水的温度随时间变化的图像,分析图像可知,当色拉油和水升高相同温度时,________需要的时间短,_______需要吸收的热量更多。
9.某兴趣小组用如图甲所示的装置来探究做功改变物体的内能,该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡胶塞、橡胶管、打气筒等组成。他们向圆底烧瓶内注入适量酒精,使用打气筒向烧瓶内打气,根据温度传感器采集的数据,经电脑处理得到如图乙所示的图像。
(1)实验前,检查图甲所示装置的气密性:往外拉动注射器活塞,然后松手,若活塞_________
______________(填"仍能返回原来刻度处"或"静止不动"),则说明该装置气密性好。
(2)用打气筒打气5s后,橡胶塞弹出,出现了白雾现象,白雾主要是______________(填"瓶内气体"或"瓶外气体")液化形成的小液滴。
(3)以下改变内能的方式中,与图乙中AB段相同的是__________(填字母)。
A.用锤子敲打钉子时,钉子变热 B.从滑滑梯上滑落,臀部变热
C.用燃气灶加热水,水温升高 D.手悟热水袋,手会变暖和
(4)不向圆底烧瓶内注入适量酒精,仍用图甲所示的装置进行实验,能否得出"做功改变物体内能”的结论?请作出判断并说明理由:_____________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
中考实战演练
10.在"比较水与煤油升高相同温度时吸收热量的多少"实验中,需要控制某些变量。下列做法中多余的是( )
A.采用完全相同的加热方式 B.采用酒精灯加热时,酒精灯里的酒精量相同
C.取相同质量的水和煤油 D.盛放水和煤油的容器相同
11.质量和初温都相同的甲、乙两种物质,用同样的加热器进行加热,它们的温度随时间变化的图像如图所示,下列说法中,正确的是( )
A.甲物质的沸点一定是80℃,乙物质的沸点一定是40℃
B.0~6min内甲比乙吸收的热量多
C.8~10min内甲和乙继续吸热,虽然温度各自保持不变,但甲和乙的内能都不断增加
D.甲的比热容大于乙的比热容
开放应用探究
12.阅读短文,回答下列问题。
热阻
当物体或物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递。传导是热传递的一种方式,物体对热量的传导有阻碍作用,称为热阻,用R表示。物体的热阻与物体在热传导方向上的长度l成正比,与横截面积S成反比,热阻还与物体的材料有关,关系式为,式中称为材料的导热系数,不同材料的导热系数一般不同。房屋的墙壁为了保温,往往使用导热系数较小的材料。如果墙壁一侧是高温环境,温度始终为t1;另一侧是低温环境,温度始终为t2,墙壁中形成稳定的热量流动,则单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q与墙壁两侧的温度差成正比,与墙壁的热阻成反比。
(1)热量传导过程和电流相似,温度差相当于电路中的_________(填字母)。
A.电流 B.电压 C.电阻 D.电功率
(2)将铜汤勺放在热汤中,勺柄很快就会烫手,而塑料柄的汤勺不会烫手。由此可知铜和塑料的导热系数大小关系为钢________(填">”"<"或"=")塑料。
(3)如图甲所示,热量在墙壁中传导,虚线标出的墙壁正中间处的温度为________________
(4)如图乙所示,热量在墙壁中传导,在热传导方向上的长度为l1,横截面积为S,导热系数为1;在墙壁一侧紧贴一层保温层,保温层与墙壁的面积相同,在热传导方向上的长度为l2,导热系数为2,则单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量 Q=___________________
第二章第二节 第2课时 热量的计算、燃料的热值
夯实基础巩固
1.2024年3月20日,我国长征八号遥三运载火箭成功发射鹊桥二号中继星。长征系列火箭使用液态氢作燃料,而不用汽油,主要是因为液氢具有较大的( )
A.热值 B.比热容 C.内能 D.热量
2.关于燃料的热值,下列说法中正确的是( )
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关 B.容易燃烧的燃料的热值一定大
C.煤的热值比干木柴的大,煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多
D.0.5kg煤油和1.5kg煤油的热值一样大
3.a、b两种燃料完全燃烧放出的热量之比Qa:Qb=2:3,它们的热值之比qa:qb=5:3,则两种燃料的质量之比为( )
A.10:9 B.9:10 C.5:2 D.2:5
4.部分高海拔地区昼夜温差较大,为了保护秧苗在夜间不被冻坏,人们常在傍晚往农田中灌水,白天再将水放出,这是利用水的__________较大的特性。若让2000kg水的温度下降1℃,则放出的热量为____________J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
5.某科学兴趣小组用煤炉给10kg水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图像。若在6min内1.5kg煤完全燃烧,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤的热值约为3×107J/kg。请回答下列问题:
(1)在加热的6min时间内,水温升高过程的特点是_______________________
(2)求1.5kg煤完全燃烧放出的热量。
(3)经过6min加热,水吸收了多少热量?
(4)求煤炉烧水时的热效率。
能力提升培优
燃料
热值
无烟煤
约3.4×107J/kg
酒精
3.0×107J/kg
氢气
1.43×108J/kg
6.请你认真观察表格,判断下列说法中,正确的是( )
A.氢气的热值比酒精小
B.用酒精灯烧水时,热量损失很大,但酒精的热值不变
C.用1kg的无烟煤烧水,水可以吸收3.4×107J的热量
D.0.5kg酒精的热值为1.5×107J/kg
7.用两只相同的电加热器分别给相同体积的水和某种油加热,在开始和加热3min时各记录一次温度,如表所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃), ρ油=1.0×103kg/m3,加热效率都为90%,油的末温没有达到它的沸点,则下列说法中,正确的是( )
A.这种油的比热容为1.68×103J/(kg·℃)
B.这种油的比热容为2.1×103J/(kg·℃)
C.因为这种油的密度比水小,所以它的比热容比水小D.加热效率没有达到100%,是因为电加热器没有把电能全部转化为内能
8.某同学家自来水的温度为15℃,他洗澡时把燃气热水器的温度设定为40℃,通过查看水表得知自己洗澡用了0.03m3水。假设燃气热水器的效率是90%,下列说法中,错误的是(已知q天然气=4.0×107J/m3) ( )
A.他洗澡时用水的质量为30kg
B.0.03m3自来水经过燃气热水器后吸收的热量为3.15×105J
C.他这次洗澡大约消耗了0.0875m3天然气
D.若将燃气热水器的效率提高到95%,则本次洗澡可节约燃气约0.0045m3
9.(1)完全燃烧1.4g酒精释放的热量是完全燃烧0.7g酒精释放热量的________倍。0.7g酒精完全燃烧释放的热量是2.1×104J,这些热量全部被100g的液体A吸收,液体的温度升高了50℃;完全燃烧1.4g酒精释放的热量全部被200g液体A吸收,液体的温度升高了
△t=_________℃(不考虑散热)。
(2)现用如图所示的装置加热200g液体A,燃烧了1.4g酒精,液体升高的温度小于△t,有哪些原因会导致这个结果?_________________________
________________________________________________________
10.为了比较两种燃料的热值,小金采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量都相同,实验中忽略热量损失。
(1)实验中燃烧相同质量的燃料,根据___________________________来比较放出热量的多少。(2)小金选用了相同质量的燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后,小金根据各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图乙所示的图像 则可初步判断燃料__________的热值较大。
(3)另一组的小华也用图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,并重新在烧杯内加入初温和质量都相同的水,燃料1和燃料2的质量相同,在燃料燃尽后也画出了水的温度随时间变化的图像(如图丙所示)。根据图丙可得,燃料1和燃料2的热值之比为_________________
中考实战演练
11.氢燃料是一种绿色能源,氢燃料电池的工作原理如图所示。工作时,给氢电极供应氢气,同时给氧电极供应氧气,在氢电极上由于催化剂的作用,氢气变为氢离子向氧电极移动,最后在氧电极上聚集,电子则留在氢电极上,若将两电极用灯泡连接,则会在灯泡上形成____________(填"向左"或"向右")的电流。已知某氢燃料电池汽车的输出功率为40kW,以80km/h的速度行驶100km,则需要消耗____________kg氢气,这些氢气提供的总能量大约相当于_____________(结果保留一位小数)kg汽油完全燃烧放出的热量。(已知氢燃料电池汽车的能量转化效率为60%,每千克氢气能释放的能量为1.5×108J;汽油的热值为4.5×107J/kg)
12.大家都知道"摩擦生热",那么摩擦做功与产生热量之间存在怎样的关系?焦耳等科学家运用多种方法,通过不同实验测出做功(W)和做功产生的热量(Q)之间的比值关系。其中最经典的实验是1847年焦耳设计的桨叶轮实验:如图甲所示,在一个装满水的绝热桶里放入铜制的翼轮,多次用下落的重物带动翼轮上的叶片转动,转动的叶片与水摩擦,产生的热使水的温度升高。焦耳通过测量________________________和重物下落的高度,计算出重物做的功,即翼轮克服水的摩擦所做的功(W);测量绝热桶中水升高的温度,从而计算出水吸收的热量(Q)。
(1)焦耳做这个实验的目的是_______________________________________________
(2)小柯利用刻度尺、温度计、天平、双层真空平底圆柱形保温杯、水等器材,粗略测量做功和做功产生的热量之间的比值关系。具体方案如下:
①用刻度尺测量真空保温杯内部高度,记为h杯。
②用天平称量水的质量,记为m水,用温度计测出水的温度,记为t1。
③将水倒入保温杯中,测量杯中水的高度,记为h水。计算出h杯—h水,这就是杯中水下落的高度。
④在保温杯的盖子上安装一支分度值为0.1℃的温度计(连接处密闭绝热),盖紧保温杯,如图乙所示。
⑤_________________________________________(填写操作),计算出水的重力所做的功(W)。
⑥测出杯中水的温度,记为t2,计算出水吸收的热量(Q)。
⑦根据⑤、⑥中的数据,得出两者的比值关系。
开放应用探究
13.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。如下表所示为该型号汽车的部分技术参数,其中储能效率是指汽车从正常行驶时关闭发动机到汽车停止运动的过程中,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—s图像,如图所示。
(1)汽车正常行驶100km,消耗燃油的质量为_________kg,完全燃烧这些燃油放出的热量为_____________J。(燃油的密度ρ=0.71×103kg/m3,热值q=4.6×107J/kg)
(2)某次实验测试时,测得汽车在600N的牵引力作用下,以20m/s的速度正常行驶1000m。此过程中,下列关于汽车的说法,正确的有_______________(多选,填字母)。
A.受到的阻力为600J B.行驶的时间为50s
C.牵引力做的功为6.0×108J D.牵引力做功的功率为12kW
(3)由图像可知,表示开启发申机进行测试的是图线_________(填"①"或 “②”),判断的依据是__________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
(4)若汽车正常行驶时的动能为Ek0=2.75×105J,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:
第1课时 内能、物体内能的改变、比热容
1.C 2.D 3.C 4.B 5.增加 丙 甲 6.C 7.A
8.(1)吸收的热量 均匀受热 (2)容器 提高容器的初温 (3)图略 色拉油 水
9.(1)仍能返回原来刻度处 (2)瓶内气体 (3)AB (4)用打气筒向烧瓶内打气,压缩气体做功,会使瓶内气体内能增加,温度升高;当橡胶塞弹出时,瓶内气体对外做功,内能减小,温度降低,即使不注入酒精,都可以通过温度传感器反映出温度变化,从而说明做功可以改变物体内能 10.B 11.C
12.(1)B (2)> (3) (4)
第2课时 热量的计算、燃料的热值
1.A 2.D 3.D 4.比热容 8.4×106
5.(1)较低温度时升温快,较高温度时升温慢 (2) 4.5×107J (3) 2.52×106 J (4) 5.6%
6.B 7.B 8.B 9.(1)2 50 (2)加热过程中的各种热损失;燃料没有完全燃烧等(合理即可)
10.(1)温度计上升的示数 (2)b (3)8:3 11.向左 2 6.7
12.所挂重物的重力 (1)研究摩擦做功和产生热量的关系
(2)将保温杯慢慢上下翻转多次(n次)
13.(1)5.325 2.4495×108 (2)BD (3)② 开启发电机后,有一部分动能转化为电能,而关闭发电机后,动能全部用于克服摩擦做功,因此开启发电机时运动的路程会较短 (4)1.1x105
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