专题01 内能及其利用(期中真题汇编,河北专用)九年级物理上学期
2026-09-21
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摘要:
**基本信息**
初中物理“内能及其利用”专题期中试题汇编,覆盖7大高频考点,精选多地期中真题,注重情境化命题与实验探究能力考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择/填空|约60题|热量比热容、分子动理论、内能等7大考点|结合神舟十八号燃料选择、济南青岛气温差异等真实情境|
|实验题|约10题|比较不同物质吸热、燃料热值探究|设计控制变量实验,如甲、乙液体温度随加热时间变化图像分析|
|计算题|约10题|热机效率、热量计算|联系生活实例,如氢燃料公交车效率计算、燃气灶烧水能量转化|
内容正文:
专题01 内能及其利用
7大高频考点
1. 热量 比热容
2. 分子动理论的初步知识
3. 内能
4. 能量的转化与守恒
5. 热机
6. 热机的效率
7. 比较不同物质吸热的情况
考点1 热量 比热容
1.(25-26九上·张家口实验中学·期中)冬季供暖用的散热器(暖气片)往往用热水取暖,汽车发动机的散热器用循环水来冷却,它们都是根据水有较大的( )
A. 温度
B. 热量
C. 比热容
D. 密度
【答案】C
【详解】A.温度是表示物体冷热程度的物理量,不是用热水取暖和用水冷却发动机的主要原因,故A不符合题意;B.热量是一个过程量,不能说物体具有多少热量,故B不符合题意;C.水的比热容较大,这使得水在吸收或放出相同热量时温度变化较小,所以适合用于供暖和冷却,故C符合题意;D.密度是物质的一种特性,反映的是物质单位体积的质量。而用热水取暖和用水冷却发动机与密度无关,故D不符合题意。故选 C。
2.(25-26九上·河北石家庄高新区·期中)夏季长春南湖的气温会低于市区,这是因为水具有较大的( )
A. 密度
B. 内能
C. 比热容
D. 沸点
【答案】C
【详解】长春南湖水多,而市区水少沙石多,因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,所以夏季长春南湖的气温会低于市区。故选C。
3.(25-26九上·邯郸市第二十五中学·期中)下列说法中正确的是( )
A. 燃料燃烧放出的热量越多,它的热值就越大
B. 把一瓶柴油倒去一半,剩下的柴油比热容不变
C. 水的比热容越大,吸收的热量就一定越多
D. 在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能
【答案】B
【详解】A.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料燃烧放出的热量、质量等因素无关。故A错误;B.柴油倒去了一半,质量和体积均减小一半。而比热容是物质的一种特性,不随质量和体积的变化而变化,故剩下的柴油比热容都不变,故B正确;C.根据可知,物体吸收热量的多少与物质的比热容、质量、升高的温度有关,只根据比热容无法判定吸收热量的多少,故C错误;D.在汽油机的压缩冲程中,机械能转化为内能,故D错误;故选B。
4.(25-26九上·龙华中学·期中)某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天吸收太阳更多的能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,如图。这是利用水比土有更大的( )
A. 比热容
B. 密度
C. 电阻
D. 质量
【答案】A
【详解】为使大棚白天吸收太阳更多的能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,这是因为水比土有更大的比热容,由可知,在质量和升高温度一定时,能吸收更多热量,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
5.(25-26九上·河北邯郸·期中)位于沙漠边缘的罗布泊昼夜温差比沿海地区大,这是因为与水相比,砂石的( )
A. 比热容较小
B. 比热容较大
C. 密度较小
D. 密度较大
【答案】A
【详解】A B.沙漠边缘的罗布泊昼夜温差比沿海地区大,这是因为与水相比,砂石的比热容小,升温快,昼夜温差大,故A符合题意;B不符合题意;C D.密度是质量与体积之比,密度的大小与升温快慢无关,故CD不符合题意。故选A。
6.(25-26九上·河北衡水·期中)如图所示为济南和青岛两市2022年全年平均气温的变化。由图可知:济南全年的平均气温和青岛相差不大,但济南的平均高温要明显高于青岛,而平均低温要比青岛低。从物理学的角度看,这主要是因为( )
A. 海水的密度比砂石的密度大
B. 海水的内能比砂石的内能大
C. 海水的比热容比砂石的比热容大
D. 海水的温度比砂石的温度高
【答案】C
【详解】由于青岛是沿海城市,济南是内陆城市,海水的比热容比砂石的比热容大,相同质量的海水和砂石,吸收或放出相同的热量时,海水的温度比砂石的温度变化少,所以青岛的温差比济南的温差小,与密度、内能、温度都无关,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
7.(25-26九上·保定第十七中学·期中)甲、乙两物体的质量之比是3∶1,吸热之比是4∶1,则它们升高温度之比和比热容之比可能分别是( )
A. 3∶4,1∶1
B. 4∶1,1∶3
C. 2∶6,2∶1
D. 3∶2,1∶2
【答案】B
【分析】【详解】由题知m甲∶m乙=3∶1甲、乙两物体吸收的热量Q甲∶Q乙=4∶1则A.甲乙物体升高温度之比和比热容之比为3∶4,1∶1,则故A不符合题意;B.甲乙物体升高温度之比和比热容之比为4∶1,1∶3,则故B符合题意;C.甲乙物体升高温度之比和比热容之比为2∶6,2∶1,则故C不符合题意;D.甲乙物体升高温度之比和比热容之比为3∶2,1∶2,则故D不符合题意。故选B。
8.(25-26九上·河北盐山中学·期中)“芒种”过后,华北地区夏收进程已过半。如图,是烈日下联合收割机收麦的场景。下列说法不正确的是( )
A. 利用水冷系统给发动机降温,是因为水的比热容较大
B. 阳光炙烤下的金色麦穗温度升高,麦穗的内能增大
C. 地面上扬起的尘土,说明分子在不停的运动
D. 阳光曝晒下的驾驶室温度升高,是通过热传递的方式增加了其内能
【答案】C
【详解】A.利用水冷系统给发动机降温,是因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质相比,升高相同温度时可以吸收更多热量,故A正确,不符合题意;B.阳光炙烤下的金色麦穗吸收热量,温度升高,麦穗的内能增大,故B正确,不符合题意;C.地面上扬起的尘土,尘土的运动属于机械运动,不能说明分子在不停的运动,故C错误,符合题意;D.阳光曝晒下的驾驶室温度升高,是因为驾驶室内的空气及物体从阳光中吸收了热量,是通过热传递的方式增加了其内能,故D正确,不符合题意。故选C。
9.(25-26九上·河北盐山中学·期中)图2是小明“探究燃料燃烧的放热能力”的两组实验装置,关于该实验,下列说法正确的是( )
A. 通过加热时间反映烧杯内水吸收的热量
B. 需控制两烧杯内水升高的温度相同
C. 需控制酒精和碎纸的质量相同,两烧杯内水的质量相同
D. 酒精和碎纸燃烧放出的热量全部被水吸收
【答案】C
【详解】A.该实验加热方式不同,相同时间内水吸收的热量不同,所以不能将水吸收的热量转换为加热时间,故A错误;B.实验时通过比较等质量的水升高的温度,从而得到水吸收热量的多少的关系,进一步得到等质量燃料燃烧放出热量多少的关系,最终比较出两种燃料的放热能力;所以不需要控制水升高的温度相同,而应该控制水的质量相等,故B错误;C.两烧杯内水的质量相同,可以根据水升高的温度比较水吸收热量的多少,从而比较燃料燃烧放出热量的多少;再控制燃料的质量相等,根据燃料完全燃烧放出热量的多少可以比较酒精和碎纸的放热本领,故C正确;D.酒精和碎纸燃烧放出的热量有的被水吸收,有的散失在空气中等等,故D错误。故选C。
10.(25-26九上·衡水三中·期中)2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的“长征二号F遥十八”运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功。火箭选用液态氢作为燃料,是因为液态氢的 (选填“热值”或“比热容”)较大;若想获得8.4×107J的热量,只需完全燃烧 kg的液态氢。(q氢=1.4×108J/kg)
【答案】① 热值 ② 0.6
【讲解】(1) 题详解: [1]火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以放出更多的热量。[2]需要完全燃烧的液态氢的质量
考点2 分子动理论的初步知识
1.(25-26九上·河北衡水·期中)如图所示,一只锥形瓶中灌入氨气,另一只锥形瓶内壁贴一条浸过酚酞溶液的试纸。打开活塞,一会儿就可以看到试纸逐渐变红。这个现象主要表明( )
A. 分子永不停息地运动
B. 分子间有间隙
C. 分子间有作用力
D. 分子是很微小的
【答案】A
【详解】试纸逐渐变红,说明氨气分子进入到了另一只锥形瓶中,这是扩散现象,表明分子在永不停息地做无规则运动。故选A。
2.(25-26九上·河北石家庄高新区·期中)下列生活现象中属于扩散现象的是( )
A. 马路上尘土飞扬
B. 将糖放入水中,整杯水变甜
C. 秋天的早晨大雾弥漫
D. 柳絮像雪花一样漫天飞舞
【答案】B
【详解】A.马路上尘土飞扬,尘土是宏观的固体颗粒,其飞扬是由于外力(如风力等)作用下的机械运动,不是分子的运动,故A不符合题意;B.将糖放入水中,整杯水变甜,是因为糖分子在水中不断做无规则运动,逐渐扩散到水分子之间,使整杯水变甜,故B符合题意;C.秋天的早晨大雾弥漫,雾是小水滴,属于宏观的液态小颗粒,其弥漫是宏观物体的机械运动,不是分子的运动,故C不符合题意;D.柳絮像雪花一样漫天飞舞,柳絮是宏观的物体,其飞舞是由于风力等外力作用下的机械运动,不是分子的运动,故D不符合题意。故选B。
3.(25-26九上·沧州十三中·期中)如图所示,荷叶上的水珠如颗颗珍珠一般,摇一摇荷叶,水珠会很快滑落,荷叶上竟然滴水不沾。下列有关说法正确的是( )
A. 很小的一个水珠就是一个水分子
B. 当水珠静止不动时,水分子也静止不动
C. 荷叶不沾水,是因为水珠与荷叶的分子之间只有斥力
D. 两个小水珠靠近后会结合成一个大水珠,说明分子间有引力
【答案】D
【详解】A.分子用肉眼看不见,水珠是看得见的物体,不是分子,故A错误;B.一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,当水珠静止不动时,水珠中的水分子仍在运动,故B错误;C.荷叶不沾水,是因为水珠与荷叶的分子之间距离较大,分子间的作用力很小,可以忽略不计,故C错误;D.分子间存在相互作用的引力和斥力,两滴水珠相遇时能形成一个较大的水珠,说明分子之间有引力,故D正确。故选D。
4.(25-26九上·邢台·期中)关于分子的热运动,下列说法中正确的是( )
A. 打扫卫生时,看到灰尘在空中飞舞,说明分子在永不停息地做无规则运动
B. 用免洗手消毒凝胶消毒时闻到酒精味,说明分子在永不停息地做无规则运动
C. 酒精和水混合后,体积减小的实验,说明分子间有引力
D. 堆在墙角的煤会使墙体内部变黑,说明分子间有引力
【答案】B
【详解】A.打扫卫生时,看到灰尘在空中飞舞,灰尘是宏观物质,在做机械运动,不能说明分子在永不停息地做无规则运动,故A错误;B.用免洗手消毒凝胶消毒时闻到酒精味,这是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动,故B正确;C.酒精和水混合后,体积减小的实验,说明分子间存在间隙,故C错误;D.堆在墙角的煤会使墙体内部变黑,这是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动,故D错误。故选B。
5.(25-26九上·石家庄第九中学·期中)下列现象属于扩散的是( )
A. 花香四溢
B. 破镜难圆
C. 气体压缩
D. 柳絮飞扬
【答案】A
【详解】A.花香四溢是香味分子扩散到空气中,属于扩散现象,故A符合题意;B.破镜难圆是因为分子间的距离太远,而使分子之间的引力和斥力都太小,所以“破镜难重圆”,故B不符合题意;C.气体压缩是外力改变气体的体积,属于宏观的变化,不是分子的热运动,故C不符合题意;D.柳絮飞扬是物体的机械运动,不是分子的热运动,故D不符合题意。故选A。
6.(25-26九上·张家口实验中学·期中)(教材“演示”改编)如图所示,将相同的两滴红墨水分别滴入冷水和热水中,两杯水全部变红的先后顺序为热水、冷水,下列说法错误的是( )
A. 这个现象叫扩散
B. 只有墨水分子运动,进入水分子间隙
C. 水分子和墨水分子都在运动,彼此进入对方的分子间隙
D. 扩散快慢与温度有关
【答案】B
【详解】将相同的两滴红墨水分别滴入冷水和热水中,两杯水全部变红的先后顺序为热水、冷水,这是墨水分子在水中彼此进入对方的现象,是扩散现象,扩散现象表明分子在不停地做无规则运动,故水分子和墨水分子都在运动,彼此进入对方的分子间隙。热水先变红,说明扩散的速度和温度有关,温度越高,扩散越快,故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。故选B。
7.(25-26九上·河北邯郸·期中)一切物质的分子都在不停地做无规则运动,下列生活现象能体现分子热运动的是( )
A. 桂花飘香
B. 尘土飞扬
C. 歌声绕梁
D. 大雪纷飞
【答案】A
【详解】A.桂花飘香是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故A符合题意;B.尘土是微小的宏观物质,尘土飞扬说明尘土的位置随时间发生了变化,属于机械运动,故B不符合题意;C.歌声绕梁,从物理学的角度来看是回声现象,故C不符合题意;D.大雪纷飞是一种自然现象,雪是水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故D不符合题意。故选A。
8.(25-26九上·保定第十七中学·期中)对下列四幅图片的解释不正确的是( )
A. 甲图中A集气瓶中应该装空气,这样做的目的是避免重力对实验造成影响
B. 乙图中,红墨水在热水中比在冷水中扩散的快,说明温度越高,分子运动越剧烈
C. 丙图中将两个铅柱压在一起,下面能够悬挂一个钩码,说明分子之间存在引力
D. 丁图中在注射器里装入空气,用手推动活塞将空气压缩,说明分子之间存在斥力
【答案】D
【详解】A.甲图探究的是扩散现象,由于二氧化氮的密度比空气密度大,为了避免重力对实验造成影响,上面的A集气瓶中应该装空气,故A正确,不符合题意;B.分子的热运动受温度的影响,乙图中红墨水在热水中比在冷水中扩散的快,说明温度越高,分子运动越剧烈,故B正确,不符合题意;C.分子间存在相互作用的引力和斥力,丙图中紧压在一起的两个铅块能够吊起钩码而不分开,是因为分子之间存在引力,故C正确,不符合题意;D.用手推动活塞压缩注射器内的空气,是因为分子间存在间隙,而非分子间存在斥力,故D错误,符合题意。故选D。
9.(25-26九上·保定第十七中学·期中)下列事例中,不能说明分子不停地做无规则运动的是
A. 打开香水瓶,不久满屋子都能闻到香气
B. 衣柜中的卫生球,过一段时间后体积变小甚至消失了
C. 打扫教室地面时,在阳光下看到灰尘在空中飞舞
D. 将一滴红墨水轻轻滴在一杯水中,过一段时间后,整杯水变红了
【答案】C
【详解】A. 打开香水瓶盖后,屋里充满了香味,这是香水的分子做无规则运动的结果,故A不符合题意;B. 衣箱中的卫生球变小了,衣服上充满了卫生球的气味,说明卫生球分子在不停地做无规则的运动,故B不符合题意;C. 扫地时尘土飞扬,是固体小颗粒的运动,不是分子的运动,故C符合题意;D. 将一滴红墨水滴在一杯清水中,过一段时间后,整杯清水都变红了,这种现象叫扩散现象,它说明分子是不停地做无规则运动的,故D不符合题意.【点睛】扩散现象不但说明了分子在不停地做无规则运动,还体现了分子之间有间隙.分子是比较小,是纳米尺度内的,我们用肉眼是看不到的;我们能够看到的不是分子,是固体的小颗粒.
10.(25-26九上·龙华中学·期中)山东潍坊风筝是国家级非物质文化遗产之一,其制作主要经过“扎”“绘”“糊”“放”等过程。
(1)“绘”的过程,闻到颜料淡淡的气味,是因为分子在不停地做 ;
(2)“糊”的过程,胶水能将纸和框架粘住主要是因为分子间存在 。
【答案】(1)无规则运动 (2)引力
【讲解】(1) 我们能闻到颜料淡淡的气味,这是因为颜料分子在不停地做无规则运动(也叫热运动)。一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,这种运动使得颜料分子能够扩散到空气中,进而被我们的鼻子所感知。
(2) 胶水能将纸和框架粘住,主要是因为分子间存在引力。分子间同时存在引力和斥力,当分子间距离处于一定范围时,引力起主要作用,胶水分子与纸分子、框架分子之间的引力,使得它们能够紧密结合在一起。
考点3 内能
1.(25-26九上·河北衡水·期中)下列过程中,通过热传递的方式改变物体内能的是( )
A. 寒冷的冬天,通过搓手来取暖
B. 用铁锤锻打工件,工件会发热
C. 做饭时,用炉火对锅里的水加热
D. 把铁丝反复弯折,弯折处变热
【答案】C
【详解】A.通过搓手来取暖属于做功改变物体内能,故A不符合题意;B.用铁锤锻打工件,工件会发热,属于做功改变物体内能,故B不符合题意;C.用炉火对锅里的水加热,属于热传递改变物体内能,故C符合题意;D.把铁丝反复弯折,弯折处变热,属于做功改变物体内能,故D不符合题意。故选C。
2.(25-26九上·石家庄第九中学·期中)在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 水变热的过程,其内能是通过做功的方式改变的
B. 橡胶塞被推出的过程中,水的内能全部转化为塞子的机械能
C. 水蒸气推出橡胶塞的过程中,水蒸气的内能减小
D. 管口出现的“白气”是试管内的水直接汽化形成的
【答案】C
【详解】A.水变热是通过热传递(酒精灯加热)改变内能,不是做功,故A错误;B.橡胶塞被推出时,内能转化为机械能,但有热量散失,不是全部转化,故B错误;C.水蒸气推出橡胶塞,水蒸气对外做功,水蒸气内能减小,故C正确;D.“白气”是水蒸气液化形成的小水滴,不是汽化,故D错误。故选C。
3.(25-26九上·河北邯郸·期中)下列属于通过做功改变物体内能的是( )
A. 照晒取暖
B. 摩擦生热
C. 冰敷降温
D. 炉火加热
【答案】B
【详解】改变内能有两种方式,一种是热传递,一种是通过做功的方式。照晒取暖、冰敷降温、炉火加热都属于热传递的方式改变内能,而摩擦生热是克服摩擦做功将机械能转化为内能,是通过做功的方式改变内能的,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
4.(25-26九上·沧州十三中·期中)俗话说“头伏饺子二伏面”,面条是河北人经常吃的传统美食。夏季,很多人喜欢将热面条过一下凉水,如图所示。关于这个过程,下列说法正确的是( )
A. 面条的内能逐渐增大
B. 面条的内能保持不变
C. 面条放入凉水前,所含热量比凉水多
D. 面条放入凉水后,两者之间存在热传递
【答案】D
【详解】AB.热面条过凉水时,面条的温度高于凉水,面条会向凉水传递热量,温度降低,内能逐渐减小,故AB错误;C.热量是一个过程量,只能说“吸收”或“放出”热量,不能说“所含热量”,故C错误;D.热面条和凉水之间存在温度差,满足热传递的条件,所以两者之间会发生热传递,故D正确。故选D。
5.(25-26九上·邢台·期中)关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A. 物体的温度越高,所含的热量越多
B. 温度从高温物体传向低温物体
C. 一个物体吸收热量时,温度不一定升高
D. 热量从内能大的物体传向内能小的物体
【答案】C
【详解】A.热量是一个过程量,不能说“含有”,可以说“吸收”或“放出”热量,故A错误;B.从高温物体传向低温物体是能量,不是温度,故B错误;C.一个物体吸收热量时,温度不一定升高,例如晶体熔化吸热,但温度不变,水沸腾吸热,温度不变,故C正确;D.热传递的方向是从高温物体向低温物体传递,不是从内能大的物体传向内能小的物体,温度高的物体内能不一定大,因为内能的大小不仅与温度有关,还与质量、状态等因素有关,故D错误。故选C。
6.(25-26九上·保定第十七中学·期中)如图所示,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硒化棉,用力把活塞迅速下压,棉花就会立即燃烧.根据该实验现象,下列结论正确的是( )
A. 棉花燃烧过程是化学能转化为内能
B. 活塞下压过程中,气体的内能减小
C. 气体容易被压缩,是因为气体分子间距离较小
D. 活塞下压过程的能量转化形式与热机做功冲程能量转化相同
【答案】A
【详解】A.棉花燃烧过程是化学能转化为内能,A正确;BD.下压活塞时,活塞压缩气体做功,机械能转化为内能,气体的内能增大,此能量转化情况与内燃机压缩冲程相同,故B、D错误;C.气体容易被压缩,是因为气体分子间距离较大,分子间的作用力表现为引力,故C错误;
7.(25-26九上·河北盐山中学·期中)生活中很多现象都蕴含着物理奥秘,对以下生活实例解释正确的是( )
A. 打扫卫生时尘土飞扬,说明分子在永不停息地做无规则运动
B. 刚出锅的馒头入嘴时很烫,是因为馒头含有的热量很高
C. 中医提倡的热水泡脚,是通过热传递的方式增大脚部的内能
D. 冬天搓手取暖是通过热传递的方式改变物体的内能
【答案】C
【详解】A.打扫卫生时尘土飞扬,尘土是颗粒物,不是分子,所以是机械运动,不是分子运动,故A错误;B.热量是热传递过程中转移的能量,属于过程量,不能说物体“含有”热量。刚出锅的馒头很烫是因为其温度高导致烫感。故B错误;C.热水泡脚时,脚与热水之间存在温度差,热量从高温的热水传递到低温的脚部,通过热传递的方式增大脚部的内能,故C正确;D.做功和热传递都能改变物体的内能,冬天搓手取暖将机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体的内能,故D错误。故选C。
8.(25-26九上·龙华中学·期中)实验室有质量1kg、温度0℃的冰块和质量1kg、温度0℃的水,下列说法正确的是( )
A. 冰块的内能等于水的内能
B. 冰块的内能小于水的内能
C. 将冰块放入水中,能量从水传递给冰块
D. 将冰块放入水中,能量从冰块传递给水
【答案】B
【分析】【详解】AB.内能与物体的质量、状态及温度等有关。1kg、温度0℃的冰块吸热才能熔化成质量1kg、温度0℃的水,故冰块的内能小于水的内能,故意A错误,B正确; C D.热传递的方向是热量从温度高的物体传向温度低的物体,因冰块和水的温度相同,故不会发生热传递,故CD错误。故选B。
9.(25-26九上·邯郸市第二十五中学·期中)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体吸收了热量,温度一定升高
B. 物体的内能越大,含有的热量越多
C. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
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】C
【详解】A.物体吸收热量时,温度不一定升高。例如,晶体熔化时,吸收热量,但温度保持不变,故A错误;B.热量是热传递过程中传递能量的多少,不能说物体“含有”热量,故B错误;C.发生热传递的条件是存在温度差,且内能由高温物体传递给低温物体;内能小的物体也可能是温度高的物体,所以,内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体,故C正确;D.内能与温度、质量、状态均有关;温度不变时,内能可能变化,例如晶体熔化时,温度不变,但内能增加,故D错误。故选C。
10.(25-26九上·河北衡水·期中)根据图1和图2所示实验,回答下列问题。
(1)如图1所示,小转同学用细线把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,记住测力计的示数,接下来他的操作是 ;若观察到 的现象,则说明组成物质的分子间存在相互作用力。
(2)如图2所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,硝化棉燃烧起来。这是通过 的方式增加了玻璃筒内空气的内能,此过程中能量转化与汽油机工作过程中的 冲程一致。生活中通过此方式增加内能的实例有: (任举一例即可)。
【答案】(1)① 将玻璃板放在水面上,缓慢向上拉动玻璃板 ② 弹簧测力计的示数变大 (2)① 做功 ② 压缩 ③ 钻木取火
【讲解】(1) [1][2]用细线把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,使玻璃板刚好水平接触水面,稍稍向上拉玻璃板,在玻璃板离开水面之前,弹簧测力计的示数变大,由此可说明组成物质的分子间存在相互作用的引力。
(2) [1]把活塞迅速压下去,硝化棉燃烧起来。这是通过做功方式增加了玻璃筒内空气的内能。[2][3]此过程中是将机械能转化为内能,与汽油机工作过程中的压缩冲程一致。生活中通过做功方式增加内能的实例有:钻木取火、搓手取暖、用打气筒给轮胎打气等。
考点4 能量的转化与守恒
1.(25-26九上·衡水三中·期中)如题图所示是不同形式的能量的相互转化图,下列说法不正确的是( )
A. 序号⑩的实例可以是风力发电
B. 序号④的实例可以是给充电宝充电
C. 圆圈内B的能量形式是电能
D. 各种形式的能量在一定条件下可以相互转化,且转化过程都遵守能量守恒定律
【答案】A
【详解】AC.由图可知,电灯可以将电能转化为光能,所以B是电能;加热器可以将电能转化为内能,所以A是内能。序号⑩ 是将机械能转化为内能,而风力发电是机械能转化为电能,故A错误,符合题意;C正确,不符合题意;B.序号④ 是电能转化为化学能,和给充电宝充电时的能量转化形式相同,故B正确,不符合题意;D.各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化,能量既不会消灭,也不会创生,只能从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体上,在转移和转化的过程中能的总量是保持不变的,即符合能量守恒定律,故D正确,不符合题意。故选A。
2.(25-26九上·石家庄第十七中学·期中)能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一,下列关于能量转化或转移现象的说法中,正确的是( )
A. 太阳能电池工作时,电能转化为光能
B. 摩擦起电时,机械能转化为电能
C. 热水瓶瓶塞跳起时,机械能转化为内能
D. 电风扇工作时,机械能转化为电能
【答案】B
【详解】A.太阳能电池工作时,是将光能转化为电能,而不是电能转化为光能,故A错误;B.摩擦起电时,通过摩擦做功,将机械能转化为电能,故B正确;C.热水瓶瓶塞跳起时,是瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能,故C错误;D.电风扇工作时,是电能转化为机械能,故D错误。故选 B。
3.(25-26九上·沧州十三中·期中)如图所示是中国特色工艺品“走马灯”的内部结构。点燃底部的蜡烛,通过 的方式使空气内能增加,上升的热空气驱动扇叶转动,带动纸片小人转动。从能量转化的角度分析“纸人转动”的原理是 。
【答案】① 热传递 ② 内能转化为机械能
【讲解】(1) 题详解: [1]蜡烛燃烧时放出热量,热量传递给周围的空气,空气吸收热量后温度升高,内能增加这个过程是热传递,不是做功。[2]蜡烛燃烧将化学能转化为内能(热能),热空气上升,推动扇叶转动,将内能转化为机械能,扇叶转动时带动纸片小人转动。
4.(25-26九上·保定第十七中学·期中)如图所示,2020年5月5日,我国长征五号B运载火箭成功发射。火箭使用的燃料是液态氢,这是利用了液态氢 的特点,装载的2t的液态氢完全燃烧放出的热量是 J。(q氢=1.4×108J/kg)
【答案】① 热值大 ② 2.8×1011
【详解】[1]火箭使用的燃料是液态氢,是因为液态氢的热值大,使用相同质量的燃料,液态氢能放出更多的热量。[2]2t的液态氢完全燃烧放出的热量Q放=mq氢=2×103kg×1.4×108J/kg=2.8×1011J
考点5 热机
1.(25-26九上·河北石家庄高新区·期中)下列常见机器中属于热机的是( )
A. 喷气式发动机
B. 电动机
C. 洗衣机
D. 抽水机
【答案】A
【详解】A.喷气式发动机通过燃烧燃料将内能转化为机械能,符合热机的定义,故A正确;B.电动机将电能转化为机械能,不属于热机,故B错误;C.洗衣机由电动机驱动,能量转换与电动机相同,故C错误;D.抽水机通常由电动机或内燃机驱动,但本身不直接涉及内能转化为机械能,故D错误。故选A。
2.(25-26九上·河北衡水·期中)关于“热机”,下列说法中错误的是( )
A. 通过技术改进,可以使热机的效率达到100%
B. 减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行”
C. 用水而不用其它循环物质降低热机的温度,主要是利用水的比热容最大的特性
D. 严寒的冬天,有人晚上把热机水箱中的水放出,是防止气温降低时,水凝固而胀坏水箱
【答案】A
【详解】A.使用热机不可避免的要克服机器部件摩擦做额外功,效率不可能达到100%,所以A是错误的;B.“绿色出行”可以减少热机工作时的二氧化碳和热量的排放,是减少城市热岛效应的措施之一就是所以B是正确的;C.水的比热容比较大,在升高相同的温度需要吸收更多的热量,所以利用水来降低热机的温度,所以C是正确的;D.水凝固时体积变大,就会胀坏水箱,所以冬天要把水箱中的水放出,所以D是正确的。故选A。
3.(25-26九上·保定第十七中学·期中)下列有关热机的说法正确的是( )
A. 内燃机的冷却液需要使用比热容较大的液体
B. 内燃机的做功冲程是机械能转化为内能的过程
C. 内燃机主要是通过热传递改变物体的内能
D. 家用洗衣机利用热机工作
【答案】A
【详解】A.内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质,一般用水,是因为水的比热容大,在同等情况可,可以吸收更多的热量,故A正确;B.内燃机的做功冲程是内能转化为机械能的过程,故B错误;C.内燃机主要是通过做功改变物体的内能,压缩冲程中对混合气体做功、做功冲程中燃气对活塞做功,故C错误;D.家用洗衣机是利用电动机工作的,故D错误。故选A。
4.(25-26九上·张家口实验中学·期中)如图所示,是小普同学跟爷爷学习功夫的四个基本动作,由此他联想到热机的冲程,以下与压缩冲程最相似的是( )
A. “鼻孔吸气”对应的汽油机冲程吸入的是汽油和空气的混合物
B. “气沉丹田”对应的汽油机冲程是将机械能转化为内能
C. 汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
D. “排山倒海”所对应的汽油机冲程是靠飞轮的惯性来完成的
【答案】B
【详解】A.“鼻孔吸气”相当于吸气冲程,吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物,故A不符合题意;B.“气沉丹田”相当于压缩冲程,此过程将机械能转化为内能,故B符合题意;C.汽油机是通过火花塞点火使汽油燃烧,柴油机是靠喷油嘴喷出雾状柴油达到着火点自燃,故C不符合题意;D.“排山倒海”时对外做功,相当于做功冲程,此冲程内能转化为机械能,不是靠飞轮的惯性来完成的,故D不符合题意。故选B。
5.(25-26九上·龙华中学·期中)涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的大功率航空涡轴发动机,其大致工作过程是:空气通过进气道进入压气机,被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合。燃料在燃烧室燃烧后,产生的高温高压气体推动涡轮转动,从而输出动力。下列关于该发动机工作过程中的说法正确的是( )
A. 压气机压缩空气,空气的内能减小
B. 燃料和压缩空气混合后,燃料的热值减小
C. 使燃烧室中燃料燃烧更充分,可以提高发动机的效率
D. 高温高压气体推动涡轮转动,类似于做功冲程,将机械能转化为内能
【答案】C
【详解】A.压气机压缩空气,对空气做功,空气的内能增大,故A错误;B.热值是燃料的一种性质,燃料的热值与燃料的种类有关,燃料和压缩空气混合后,燃料的热值不变,故B错误;C.热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比,使燃烧室中燃料燃烧更充分,有更多的能量用来做有用功,可以提高发动机的效率,故C正确;D.高温高压气体推动涡轮转动,类似于做功冲程,将内能转化为机械能,故D错误。故选C。
6.(25-26九上·河北邯郸·期中)在四冲程汽油机工作过程中,把机械能转化为内能的冲程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】在四冲程汽油机工作过程中,把机械能转化为内能的冲程是压缩冲程,压缩冲程的特点是进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,这个过程中活塞的机械能转化为气体混合物的内能,分析选项中的图示,只有B选项是压缩冲程,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
7.(25-26九上·邢台·期中)2024年4月20日,我国研制的全球首款本体热机效率达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。下列关于四冲程柴油机的说法错误的是( )
A. 给外界提供动力的是做功冲程
B. 压缩冲程中通过做功的方式增加了汽缸内气体的内能
C. 柴油机的热机效率不可能达到100%
D. 若该柴油机飞轮的转速为1800r/min,则柴油机在内对外做功30次
【答案】D
【详解】A.在做功冲程中,燃气燃烧对外做功,将内能转化为机械能,所以给外界提供动力的是做功冲程,故A正确,不符合题意;B.柴油机压缩冲程中,活塞压缩空气做功,使空气的内能增加、温度升高,这是通过做功的方式增加了空气的内能,故B正确,不符合题意;C.因为热机在工作过程中,不可避免地会有能量损失,如摩擦损失、散热损失等,所以柴油机的热机效率不可能达到100%,故C正确,不符合题意;D.由题意可知,该柴油机1s内飞轮的转动圈数为因单缸四冲程柴油机的一个工作循环包括四个冲程,飞轮转两圈,对外做功一次,所以,该柴油机每秒内飞轮转动30圈,完成60个冲程,对外做功15次,故D错误,符合题意。故选D。
8.(25-26九上·河北衡水·期中)如图所示是柴油机工作时的四个冲程,其中说法正确的是( )
A. 其一个工作循环的正确排列顺序是丁、乙、丙、甲
B. 若飞轮的转速为1800r/min,该柴油机每秒对外做功15次
C. 使用热值更高的燃料可提高热机的效率
D. 丁冲程中活塞向下运动,汽缸内压强变小,大气压将柴油和空气的混合物压入汽缸
【答案】B
【详解】A.热机工作过程中依次经历吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,因此一个工作循环的正确排列顺序是丁、甲、丙、乙,故A错误;B.若飞轮的转速为1800r/min,则每秒钟飞轮转30r,已知飞轮转2圈对外做功1次,该柴油机每秒对外做功15次,故B正确;C.热机效率是有用功与总功之比,与热值无直接关系,故C错误;D.丁冲程中活塞向下运动,汽缸内压强变小,大气压将空气压入汽缸,故D错误。故选B。
9.(25-26九上·河北盐山中学·期中)如图甲所示是四冲程汽油机某冲程示意图,图乙为空气压缩引火仪,图丙对试管中水加热一段时间后瓶塞“飞出”。关于这三幅图,下列说法正确的是( )
A. 甲图为活塞对气体做功,是汽油机的做功冲程
B. 热机是把内能转化为机械能的机械
C. 甲图中能量转化与丙图瓶塞喷出过程的能量转化相同
D. 乙图气体内能增加和丙图液体内能增加方式相同
【答案】B
【详解】AC.甲图中进气门和排气门都关闭,活塞上行,是汽油机的压缩冲程,活塞压缩汽缸内的气体,对气体做功,气体的内能增大,温度升高,机械能转化为内能,属于做功增加气体的内能;丙图中,试管内高温高压的水蒸气对塞子做功,将塞子推出,水蒸气内能减小,内能转化为机械能。所以甲图中能量转化与丙图瓶塞喷出过程的能量转化不同,故AC错误;B.热机是利用内能做功的机械,把内能转化为机械能,故B正确;D.乙图中活塞迅速下压,压缩筒内的空气,对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到硝化棉的燃点,硝化棉燃烧,机械能转化为活塞内气体的内能,属于做功改变气体内能;丙图液体吸收热量,内能增加,是通过热传递改变液体的内能。故D错误。故选B。
10.(25-26九上·龙华中学·期中)汽油机是热机的一种,如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在 冲程,如果此汽油机每秒内对外做功20次,则汽油机每秒内完成 个冲程,飞轮的转速为 r/min。
【答案】① 做功 ② 80 ③ 2400
【详解】[1]图甲中,进气门和排气门关闭,活塞向下运动,是做功冲程。[2]由于飞轮转1r,完成2个冲程,飞轮转2r,完成1个工作循环,对外做功1次,汽油机每秒内对外做功20次,则完成20个工作循环,80个工作冲程。[3]汽油机每分钟做功的次数为20次×60=1200次则飞轮转2400r,所以飞轮转速为2400r/min。
考点6 热机的效率
1.(25-26九上·保定第十七中学·期中)热机的效率是热机性能的一个重要指标,下面关于热机效率的叙述中正确的是( )
A. 热机的效率越高说明做功越快
B. 热机的效率越高说明所做有用功越多
C. 在四冲程内燃机中,减少废气带走的热量可以大大提高热机效率
D. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高,是因为柴油的热值比汽油大
【答案】C
【分析】【详解】A.热机的效率等于热机所做的有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值;功率表示做功的快慢。热机的效率越高与功率无关,即热机的效率高不能说明做功越快,故A错误;B.热机做的有用功占燃料完全燃烧放出热量的比例越大,热机的效率越高,热机效率高,热机做的有用功不一定多,故B错误;C.减少废气带走的大量热量,可以提高用来做有用功的能量占燃料燃烧放出总能量的百分比,从而大大提高热机效率,故C正确;D.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高,是因为柴油机的压缩程度更大,有更多的机械能转化为内能,故D错误。故选C。
2.(25-26九上·河北石家庄高新区·期中)汽油机为汽车提供动力,下列关于汽油机效率的说法正确的是( )
A. 汽油机做功越多,汽油机的效率越高
B. 汽油机效率通过改进可以达到100%
C. 燃料释放的热量越多,汽油机的效率越高
D. 燃料充分燃烧,可以提高汽油机的效率
【答案】D
【详解】A.汽油机的效率,做功多,但若增加更多,效率反而降低,故A错误;B.任何热机,或多或少的都有热量散失,而且都需要克服摩擦做额外功,因此机械效率不能达到100%,故B错误;C.效率是做的有用功与燃料放出热量的比值,燃料释放的热量多,做的有用功不一定多,其比值不一定大,故C错误;D.使燃料燃烧更充分,可以增大有效利用的能量,从而可以提高热机的效率,故D正确。故选D。
3.(25-26九上·邢台·期中)氢燃料公交车行驶时运行平稳,无振动无噪声,零下40℃也可正常启动运行。与传统公交车相比,最大特点是“零污染、零排放”。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是21世纪最理想的能源。已知,,一标准大气压环境下,求:
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量的70%被质量为100kg,温度为35℃的水吸收,水升高的温度;
(3)若氢燃料公交车以42kW的恒定功率匀速行驶10min,消耗了0.3kg的氢燃料,求该氢燃料公交车发动机的效率。
【答案】(1) (2)65℃ (3)60%
【讲解】(1) 0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量(2) 由题知,水吸收的热量由得水升高的温度水的末温因为标准大气压下,水的沸点为100℃,水沸腾时,吸收热量、温度不变,所以水实际升高的温度为(3) 公交车的功率为公交车所做的功公交车发动机的效率
4.(25-26九上·河北衡水·期中)今年“十一”期间,爸爸开车带着鲁鲁去旅游。汽车质量为,汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶230km,所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍,汽车发动机的效率为25%,汽油的热值是(假设汽油完全燃烧)
(1)汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,汽车发动机的牵引力是多少;
(2)汽车行驶230km牵引力做了多少功;
(3)汽车全程消耗汽油多少千克?
【答案】(1)800N (2) (3)16kg
【讲解】(1) 汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,牵引力与阻力是平衡力,汽车发动机的牵引力是(2) 汽车行驶230km牵引力做的功为(3) 汽车发动机的效率为25%,汽油完全燃烧放出的热量为汽油的质量为
5.(25-26九上·石家庄第九中学·期中)如图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 。已知汽油的热值是,完全燃烧的汽油,按该内燃机的工作效率计算,该汽车获得的机械能是 J。
【答案】① 40% ②
【详解】[1]该内燃机的效率为[2]完全燃烧的汽油放出的热量为根据可得,该汽车获得的机械能是
6.(25-26九上·张家口实验中学·期中)有一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油,这些汽油完全燃烧产生的热量是 J,若这台汽油机的效率为30%,则一个工作循环中输出的有用机械能是 J。(汽油热值为)
【答案】① ②
【详解】[1]汽油完全燃烧产生的热量[2]一个工作循环中输出有用机械能
7.(25-26九上·河北邯郸·期中)用燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20℃升高到70℃,已知水的比热容为,煤气的热值为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量;
(3)燃气灶烧水的效率。
【答案】(1) (2) (3)50%
【讲解】(1) 水吸收的热量(2) 0.5kg煤气完全燃烧放出的热量(3) 燃气灶烧水的效率
8.(25-26九上·河北邯郸·期中)某台柴油机的效率为20%,这台柴油机工作时,完全燃烧2kg的柴油可做有用功 J(柴油的热值是J/kg)。
【答案】1.32×107
【详解】根据公式Q放=mq可知,完全燃烧2kg的柴油放出的热量为由可知,所做的有用功为
9.(25-26九上·保定第十七中学·期中)保定市部分公交车用天然液化气为燃料,其主要成分就是甲烷,热值为4.8107J/m3。如果一辆公交车满载乘客时总质量是8103kg,那么14m3甲烷气体完全燃烧产生的能量可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶140min。匀速行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍,(g取10N/kg)求:
(1)这段时间内公交车牵引力所做功的功率?
(2)若14m3的甲烷气体完全燃烧所产生的能量被水完全吸收,则能将多少千克的水从0℃加热到刚沸腾?(c水=4.2103J/(kg·℃))
(3)这段时间内公交车发动机的效率是多大?
【答案】(1)4104W (2)1600kg (3)50%
【讲解】(1) 公交车满载时的重力因公交车匀速行驶时处于平衡状态是,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,公交车受到的牵引力,公交车匀速行驶的速度这段时间内公交车牵引力所做功的功率(2) 14m3的甲烷气体完全燃烧所产生的能量由题知,水吸收的热量标准大气压下水的沸点为100℃,由知道,加热水的质量(3) 由 知道,这段时间内公交车牵引力所做的功这段时间内公交车发动机的效率
考点7 比较不同物质吸热的情况
1.(25-26九上·河北邯郸·期中)对质量均为200g,初温相同的甲、乙两种物质,用相同的加热器加热,它们温度随时间变化的图像如图所示。若单位时间内,甲、乙吸收的热量相同。甲在0~8min的状态下,比热容为c甲=1.9×103J/(kg·℃)。下列说法正确的是( )
A. 乙物质的沸点一定是60℃
B. 0~6min,甲的比热容大于乙的比热容
C. 0~6min,甲吸收的热量比乙更快
D. 8~10min,乙吸收的热量为7.6×103J
【答案】D
【详解】A.甲和乙的末温保持不变,可能处在熔化过程中,也可能处于沸腾过程中,此时的温度不一定是沸点,故A错误;B.由图可知,在0~6min内,加热时间相同,吸收的热量相同,甲的温度变化快,且两物质的质量相同,根据Q=cmΔt可知,甲的比热容小于乙的比热容,故B错误;C.实验中用同样的加热器进行加热,在相同时间内物质吸收的热量是相同的,则在0~6min内两物质吸收的热量都是相同的,故C错误;D.6~8min,甲吸收的热量Q=c甲mΔt=1.9×103J/(kg·℃)×0.2kg×(100℃﹣80℃)=7.6×103J甲、乙两种物质用相同的加热器加热,在相同时间内物质吸收的热量是相同的,8~10min,乙吸收的热量等于6~8min甲吸收的热量,所以8~10min乙吸收的热量是7.6×103J,故D正确。故选D。
2.(25-26九上·保定第十七中学·期中)用相同的燃料分别对质量相等的甲、乙两种液体加热(不计热量损失)。如图所示是甲、乙的温度随加热时间变化的图像,下列说法中正确的是( )
A. 沸腾前,加热相同的时间,甲吸收的热量较多
B. 4~8分钟,甲的内能在减小
C. 乙内能增大时,温度一定升高
D. 甲、乙的比热容之比为2∶1
【答案】D
【详解】A.使用相同燃料加热,根据转换法,加热相同时间,液体吸收的热量相同,故A错误;B.4~8分钟,甲持续吸热,内能增大,温度升高,故B错误;C.由图得,10min前,乙吸收热量内能增大,温度升高;10min后,乙吸收热量内能增大,温度不变,则乙内能增大时,温度不一定升高,故C错误;D.由图得,甲乙均升温,甲需要被加热8min,乙需要被加热4min,甲乙加热时间之比为,则吸收热量之比为,根据,质量相等时比热容和吸收热量成正比,所以甲、乙的比热容之比为2∶1,故D正确。故选D。
3.(25-26九上·沧州十三中·期中)在比较比热容和热值大小的实验中,如图所示的甲、乙、丙三个装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯中液体的质量和初温均相同。
(1)若要比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,实验时,点燃燃料加热液体,在 (选填“相同时间后”或“燃料燃尽后”)测量液体温度,温度越高,说明燃料的热值越大。
(2)若要比较不同物质比热容的大小,应选择 两图进行实验,通过控制 相同来控制两烧杯中液体吸收相同的热量。
(3)在以上“比较不同燃料的热值”和“比较不同物质比热容的大小”这两个实验中都采用的物理研究方法为 (写一种)。
【答案】(1)① 甲、乙 ② 燃料燃尽后 (2)① 甲、丙 ② 加热时间 (3)控制变量法
【讲解】(1) [1][2]要比较不同燃料的热值,应控制被加热液体的种类和质量相同,改变燃料种类,所以选择甲、乙两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量才是其全部能量,所以要在燃料都燃尽后测量液体的温度。
(2) [1][2]要比较不同物质比热容的大小,应控制燃料相同,被加热的液体种类不同,质量、初温相同,所以应选择甲、丙两图进行实验,通过控制加热时间相同来控制两烧杯中液体吸收相同的热量,因为相同的燃料在相同时间内放出的热量相同,液体吸收的热量也就相同。
(3) 比较不同燃料的热值,应控制被加热液体的种类和质量相同而燃料不同,比较不同物质的比热容,应控制物质的质量、燃料相同而吸热的物质种类不同,两个实验都用到控制变量法。
4.(25-26九上·张家口实验中学·期中)如图,甲、乙、丙三图装置完全相同,燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。
(1)为了得到相同质量的水和煤油,需要的测量工具是 ;
(2)为了比较水和煤油的吸热本领的大小,应该选择图 进行实验。实验时用相同酒精灯给两种液体加热相同时间,其目的是保证两种液体 。根据实验数据,小东作出了水和煤油的温度随加热时间的变化图像(如图丁),由图可知,杯中的水和煤油升高相同的温度时,吸收的热量 (选填“相同”或“相同”),实验表明, (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强;
(3)为了比较酒精和煤油的热值,完全燃烧等质量的燃料后,通过比较水升高的温度来判断燃料放出热量的多少,放出的热量越多,说明此燃料的热值越 。
【答案】(1)天平 (2)① 乙丙 ② 吸收的热量相同 ③ 不相同 ④ 水 (3)大
【讲解】(1) 在物理实验室中,天平是测量质量的工具,所以为了得到相同质量的水和煤油,需要的测量工具是天平。
(2) [1]为了比较水和煤油的吸热本领的大小,应该改变被加热的物质种类,并保证其它因素相同,因此选择乙和丙进行实验。[2]实验时用相同酒精灯给两种液体加热相同时间,其目的是保证两种液体吸收的热量相同。[3]由丁图可知,杯中相同质量的水和煤油升高相同的温度时,加热水所用时间长,说明水比煤油吸收的热量多,因此水和煤油吸收热量不相同。[4]由丁图可知,杯中相同质量的水和煤油升高相同的温度时,水吸收的热量多,根据公式可知水的比热容大,所以水吸热本领强。
(3) 燃料燃烧后放出的热量被水吸收,故为了比较酒精和煤油的热值,完全燃烧等质量的燃料后通过比较水升高的温度来判断燃料放出热量的多少,水升高的温度越多,说明水吸收的热量越多,即燃料放出的热量越多,根据公式可知,相同质量的不同燃料,完全燃烧时放出热量越多,该燃料的热值越大。
5.(25-26九上·龙华中学·期中)小明用如图所示的两套完全相同的装置探究“水和食用油的吸热能力”。
(1)实验前,应该选取初温和 都相等的水和食用油。除了图中所给的实验器材外,还需要的测量工具是 和托盘天平;
(2)实验采用电加热器的好处是 、 ;(合理即可)
(3)加热过程中,水和食用油吸收热量的多少是通过 来反映的;当水和食用油吸收相同的热量时,可以通过比较 来判断其吸热能力的强弱;(均选填“加热时间”或“温度变化量”)
(4)实验中,小明每隔记录一次温度计的示数,记录的数据如表所示。分析数据可知,升高相同的温度, 的加热时间长, 的吸热本领更强(前两空均选填“水”或“食用油”),说明水的比热容 (选填“大于”或“小于”)食用油的比热容;
时间/min
0
2
4
6
8
10
5
10
15
20
25
30
5
15
25
35
45
55
(5)实验结束后,有同学提出可以用质量相同,但初温不同的水和食用油进行实验(忽略散热),请你判断他的想法是否可行? ,原因是可以通过比较相同时间内的 来判断吸热能力;
(6)冬天,小明想自制一个暖手袋,若只能从水或食用油中选一种物质装入暖手袋中作为供热介质,则应选择 。
【答案】(1)① 质量 ② 秒表 (2)① 更容易控制相同时间内提供的热量相同 ② 内部加热,热量损失少 (3)① 加热时间 ② 温度变化量 (4)① 水 ② 水 ③ 大于 (5)① 可行 ② 温度的变化量 (6)水
【讲解】(1) [1]在研究水和食用油的吸热能力的实验中,要控制水和食用油的质量、初温相同,加热装置相同,故需要选取初温和质量都相等的水和食用油。[2]实验中要用温度计测量水和食用油升高的温度,要秒表测量加热时间,用天平测量水和食用油的质量,故实验中需要的实验仪器还有秒表。
(2) [1][2]实验采用电加热器的好处是更容易控制相同时间内提供的热量相同,内部加热,热量损失少。
(3) [1][2]根据转换法,实验中用加热时间间接反映水和食用油吸热的多少,加热时间越长,吸收的热量越多;当水和食用油吸收相同的热量时,通过比较温度变化的多少来判断水和食用油吸热能力的强弱的。
(4) [1][2][3]从表格数据可知,水和食用油都升高10℃时,用时分别为4min和2min,故升高相同的温度,水的加热时间长,水的吸热本领更强,说明水的比热容大于食用油的比热容。
(5) [1][2]可以用质量相同,但初温不同的水和食用油进行实验,因为我们是根据水和食用油吸收的热量相同,比较温度的变化量来比较水和食用油吸热能力的大小的。故这位同学的想法是可行的。
(6) 小明想自制一个暖手袋,则应该选择水,因为在质量和降低的温度相同时,水放热较多。
6.(25-26九上·邢台·期中)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)为了研究、两种液体的比热容,选用 两图所示装置进行实验,根据记录数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图丁所示;
①实验中,通过 来反映液体吸收热量的多少;
②由图丁可以看出,在开始时 液体的温度升高得快, 液体的比热容较大;
③如果已知b液体的比热容是,不计热量损失,则a液体的比热容是 ;
(2)水的比热容较大,人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务或解释一些自然现象,下列事例中与它的这一特性无关的是 (填序号)。
A. 让流动的热水流过散热器取暖
B. 汽车发动机用水作为冷却剂
C. 沿海地区昼夜温差比内陆地区小
D. 夏天在房间内洒水降温
【答案】(1)① 甲、丙 ② 加热时间 ③ ④ ⑤ (2)D
【讲解】(1) [1]研究a、b两种液体的比热容,需要控制燃料相同(保证相同时间放出热量相同),改变液体种类,所以选甲、丙两图。[2]实验中,相同燃料相同时间放出热量相同,加热时间越长,液体吸收热量越多。故通过加热时间来反映液体吸收热量的多少[3][4]由图丁可以看出,在开始时a液体的温度升高得快;根据公式,质量相同、吸收热量相同时,温度升高慢的液体比热容大,所以b液体的比热容较大。[5]已知b液体的比热容,从图丁可知,a液体在10min内升高80℃,b液体在20min内升高80℃,即,, 根据,则有:即 (2) A.热水流过散热器取暖,利用水的比热容大,相同质量的水降低相同温度时放出热量多,与比热容特性有关,故A不符合题意;B.汽车发动机用水作冷却剂,利用水的比热容大,相同质量的水升高相同温度时吸收热量多,故B不符合题意;C.沿海地区昼夜温差小,因为水的比热容比砂石大,吸收或放出相同热量时温度变化小,故C不符合题意;D.夏天在房间内洒水降温,利用水蒸发吸热,与水的比热容无关,故D符合题意。故选D。
7.(25-26九上·保定第十七中学·期中)为了比较水和沙子吸热本领的大小,小明同学做了如图所示的实验:
质量/g
温度升高10℃所需要的时间/s
温度升高20℃所需要的时间/s
温度升高30℃所需要的时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220
(1)在此实验中,用 来表示水和沙子吸收热量的多少。
(2)分析表中的实验数据可知:质量相同的水和沙子,是升高相同的温度,水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量。
(3)可以推想,如果给质量相同的水和沙子加热相同的时间,则 (选填“沙子”或“水”)升高的温度会更高些。
(4)设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,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.取相同质量的水和沙子 D.盛放水和沙子的容器相同
【答案】(1)加热时间 (2)大于 (3)沙子 (4)B
【讲解】(1) 实验采用相同的酒精灯对其加热,加热时间越长,沙子和水吸收的热量就多,因此实验中用酒精灯加热时间表示水和沙子吸热的多少。
(2) 因为质量相同的水和沙子,升高相同温度,水加热的时间比沙子加热的时间长,所以水吸收的热量大于沙子吸收的热量。
(3) 如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,根据吸收热量的计算公式Q吸=cmΔt,又因为水的比热容大于沙子的比热容,故沙子升高的温度更高。
(4) AD.采用完全相同的加热方式,是为了使热源放出相同的热量;盛放水和沙子的容器相同,目的是使水和沙子在相同的时间吸收相同的热量,有必要,故AD不符合题意;B.要提供相同的热量,相同时间内燃烧掉酒精的质量相同,酒精灯里所加酒精量相同,没有必要,是多余的,故B符合题意;C.根据比较吸热能力的2种方法,要控制不同物质的质量相同,有必要,故C不符合题意。故选B。
8.(25-26九上·石家庄第九中学·期中)如图是小新探究不同物质吸热能力的实验装置,下表是小新记录的实验数据。
加热时间t/s
0
20
40
60
80
温度/℃
A液体
20
25
30
35
40
B液体
20
30
40
50
60
(1)将两个试管放入盛有水的同一烧杯中缓慢加热,这样做的好处是更容易控制相同时间内A、B两液体 相同。实验时要选取 相等的A、B两种液体;
(2)分析表中数据可知, 液体的吸热能力更强。如果要自制暖手袋,应选 液体(两空均选填“A”或“B”)作为供暖物质,效果更佳。
(3)已知B液体的比热容为,则A液体的比热容为 。
【答案】(1)① 吸收的热量 ② 质量 (2)① A ② A (3)
【讲解】(1) [1][2]探究不同物质的吸热能力,方法之一是选取质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比较升高的温度。由于吸收热量无法直接比较,转换成加热时间比较,可以将两个试管放入盛有水的同一烧杯中缓慢加热,这样更容易控制相同时间内A、B两液体吸收的热量相同。
(2) [1][2]分析表中数据可知,A、B两种液体,加热相同时间,吸收了相同的热量,A液体升高的温度比B液体低,说明A液体的吸热能力更强;A液体吸热能力强,同时放热能力也强,所以如果要自制暖手袋,应选A液体。
(3) 分析表中数据可知,加热80s,A液体升高的温度为B液体升高的温度同时两种液体的质量相等,相同时间吸收的热量相等,即,则A液体的比热容为
9.(25-26九上·石家庄第十七中学·期中)为了比较两种燃料的热值,小明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相同,实验中忽略热量的损失。
(1)实验前应先调整铁夹 (选填A或B)的位置;
(2)实验中应控制燃料燃烧的 (时间/质量)相同,根据 比较燃料燃烧放出热量的多少;
(3)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽时,小明记下了各个时刻烧杯中水温,绘制了图乙的图象(不计热量的损失),则可初步判断两种燃料的热值之比为 ;
(4)另一组的小华用图丙的两套完全相同的装置进行实验,比较不同物质的吸热能力,实验中甲、乙两种液体,若不计热量的损失,甲、乙图像表示两种物质的比热容之比为 。
【答案】① A ② 质量 ③ 温度计示数的变化 ④ 3∶4 ⑤ 1∶4
【详解】
(1)[1]实验时要用火焰的外焰加热,所以先调整铁夹A的位置,其目的是使石棉网处于适当的高度,方便用外焰加热。
(2)[2]根据控制变量法,要比较不同燃料的热值,应保证燃料的质量相同,使其完全燃烧。[3]根据转换法,通过烧杯内温度计上升的示数来比较燃料燃烧的放出热量的多少。
(3)[4]根据图可知,相同质量的燃料a和燃料b燃尽时,燃料a用4min让水从50℃升高到80℃,,燃料b用20min让水从50℃升高到90℃,不计热量的损失,根据公式、可知两种燃料热值之比为(4)[5]用图丙的两套完全相同的装置进行实验,比较不同物质的吸热能力,相同时间内两种物质吸收的热量相同,如图丁所示,甲加热20min温度升高40℃,乙加热40min温度升高20℃,根据可知两种物质的比热容之比为
10.(25-26九上·河北邯郸·期中)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)实验时应按照 的顺序组装器材(选填“自上而下”或“自下而上”);
(2)比较不同燃料热值的实验,应选择 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 来比较不同燃料热值的大小;
(3)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)和钟表来完成该实验,加热过程中,液体吸收热量的多少是通过比较 来判断的;
(4)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 。[已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】① 自下而上 ② 乙、丙 ③ 温度计升高的示数 ④ 甲、乙 ⑤ 加热时间的长短 ⑥ a ⑦ 2.1×103J/(kg•℃)
【详解】
(1)[1]酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,因此必须按照自下而上的顺序进行。
(2)[2]为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择乙、丙两图进行实验。[3]燃料完全燃烧放出的热量的多少,是通过温度计示数的变化来反应。
(3)[4]比较不同物质比热容的实验,应用相同的热源加热相同质量的不同液体,故应选择甲、乙两个装置和钟表来完成该实验。[5]根据转换法,加热过程中,液体吸收热量的多少是通过比较加热时间来判断的。
(4)[6]由图丁绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象,升高50℃,a用时3min,b用时6min,已知水的比热容大于食用油的比热容,相同时间食用油温度变化大,则食用油的图像是a。[7]根据Q=cmΔt在质量和升高温度相同的情况下,吸热多少与比热容成正比,根据可知Q1:Q2=t1:t2=c1:c2故食用油的比热容
试卷第1页,共3页
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专题01内能及其利用
考点1热量比热容
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】A
5.【答案】A
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】C
9.【答案】C
10.【答案】①热值
②0.6
》
考点2分子动理论的初步知识
1.【答案】A
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】B
115
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5.【答案】A
6.【答案】B
7.【答案】A
8.【答案】D
9.【答案】C
10.【答案】(1)无规则运动
(2)引力
考点3内能
1.【答案】C
2.【答案】c
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】c
6.【答案】A
7.【答案】C
8.【答案】B
9.【答案】C
10.【答案】(1)①将玻璃板放在水面上,缓慢向上拉动玻璃板
②弹簧测力计的示数变
大
(2)①做功
②压缩
③钻木取火
215
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考点4能量的转化与守恒
1.【答案】A
2.【答案】B
3.【答案】①热传递
②内能转化为机械能
4.【答案】①热值大
②2.8×10
考点5热机
1.【答案】A
2.【答案】A
3.【答案】A
4.【答案】B
5.【答案】C
6.【答案】B
7.【答案】D
8.【答案】B
9.【答案】B
10.【答案】①做功
②80
③2400
》
考点6热机的效率
1.【答案】C
3/5
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2.【答案】D
3.【答案】(1)4.2×10J
(2)65C
(3)60%
4.【答案】(1)800N
(2)1.84×10J
(3)16kg
5.【答案】①40%
②3.68×10
6.【答案】①4.6×105
②1.38×105
7.【答案】(1)1.05×10J
(2)2.1×10J
(3)50%
8.【答案】1.32×10
9.【答案】(1)4×10W
(2)1600kg
(3)50%
2》
考点7比较不同物质吸热的情况
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】(1)①甲、乙
②燃料燃尽后
(2)①甲、丙
②加热时
间
(3)控制变量法
4.【答案】(1)天平
(2)①乙丙
②吸收的热量相同
③不相
同
④水
(3)大
5.【答案】(1)①质量
②秒表
(2)①更容易控制相同时间内提供的热量相
同
②内部加热,热量损失少
(3)①加热时间
②温度变化
量
(4)①水
②水
③大于
(5)①可行
②温度的变
化量
(6)水
6.【答案】(1)①甲、丙
②加热时间
③a
④b
⑤0.9×103
415
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(2)D
7.【答案】(1)加热时间
(2)大于
(3)沙子
(4)B
8.【答案】(1)①吸收的热量
②质量
(2)①A
②A
(3)
4.2×103
9.【答案】①A
②质量
③温度计示数的变化
④3:4
⑤1:4
10.【答案】①自下而上
②乙、丙
③温度计升高的示数
④甲、
乙
⑤加热时间的长短
⑥a
⑦2.1×103J/(kg℃)
515
专题01 内能及其利用
7大高频考点
1. 热量 比热容
2. 分子动理论的初步知识
3. 内能
4. 能量的转化与守恒
5. 热机
6. 热机的效率
7. 比较不同物质吸热的情况
考点1 热量 比热容
1.(25-26九上·张家口实验中学·期中)冬季供暖用的散热器(暖气片)往往用热水取暖,汽车发动机的散热器用循环水来冷却,它们都是根据水有较大的( )
A. 温度
B. 热量
C. 比热容
D. 密度
2.(25-26九上·河北石家庄高新区·期中)夏季长春南湖的气温会低于市区,这是因为水具有较大的( )
A. 密度
B. 内能
C. 比热容
D. 沸点
3.(25-26九上·邯郸市第二十五中学·期中)下列说法中正确的是( )
A. 燃料燃烧放出的热量越多,它的热值就越大
B. 把一瓶柴油倒去一半,剩下的柴油比热容不变
C. 水的比热容越大,吸收的热量就一定越多
D. 在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能
4.(25-26九上·龙华中学·期中)某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天吸收太阳更多的能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,如图。这是利用水比土有更大的( )
A. 比热容
B. 密度
C. 电阻
D. 质量
5.(25-26九上·河北邯郸·期中)位于沙漠边缘的罗布泊昼夜温差比沿海地区大,这是因为与水相比,砂石的( )
A. 比热容较小
B. 比热容较大
C. 密度较小
D. 密度较大
6.(25-26九上·河北衡水·期中)如图所示为济南和青岛两市2022年全年平均气温的变化。由图可知:济南全年的平均气温和青岛相差不大,但济南的平均高温要明显高于青岛,而平均低温要比青岛低。从物理学的角度看,这主要是因为( )
A. 海水的密度比砂石的密度大
B. 海水的内能比砂石的内能大
C. 海水的比热容比砂石的比热容大
D. 海水的温度比砂石的温度高
7.(25-26九上·保定第十七中学·期中)甲、乙两物体的质量之比是3∶1,吸热之比是4∶1,则它们升高温度之比和比热容之比可能分别是( )
A. 3∶4,1∶1
B. 4∶1,1∶3
C. 2∶6,2∶1
D. 3∶2,1∶2
8.(25-26九上·河北盐山中学·期中)“芒种”过后,华北地区夏收进程已过半。如图,是烈日下联合收割机收麦的场景。下列说法不正确的是( )
A. 利用水冷系统给发动机降温,是因为水的比热容较大
B. 阳光炙烤下的金色麦穗温度升高,麦穗的内能增大
C. 地面上扬起的尘土,说明分子在不停的运动
D. 阳光曝晒下的驾驶室温度升高,是通过热传递的方式增加了其内能
9.(25-26九上·河北盐山中学·期中)图2是小明“探究燃料燃烧的放热能力”的两组实验装置,关于该实验,下列说法正确的是( )
A. 通过加热时间反映烧杯内水吸收的热量
B. 需控制两烧杯内水升高的温度相同
C. 需控制酒精和碎纸的质量相同,两烧杯内水的质量相同
D. 酒精和碎纸燃烧放出的热量全部被水吸收
10.(25-26九上·衡水三中·期中)2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的“长征二号F遥十八”运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功。火箭选用液态氢作为燃料,是因为液态氢的 (选填“热值”或“比热容”)较大;若想获得8.4×107J的热量,只需完全燃烧 kg的液态氢。(q氢=1.4×108J/kg)
考点2 分子动理论的初步知识
1.(25-26九上·河北衡水·期中)如图所示,一只锥形瓶中灌入氨气,另一只锥形瓶内壁贴一条浸过酚酞溶液的试纸。打开活塞,一会儿就可以看到试纸逐渐变红。这个现象主要表明( )
A. 分子永不停息地运动
B. 分子间有间隙
C. 分子间有作用力
D. 分子是很微小的
2.(25-26九上·河北石家庄高新区·期中)下列生活现象中属于扩散现象的是( )
A. 马路上尘土飞扬
B. 将糖放入水中,整杯水变甜
C. 秋天的早晨大雾弥漫
D. 柳絮像雪花一样漫天飞舞
3.(25-26九上·沧州十三中·期中)如图所示,荷叶上的水珠如颗颗珍珠一般,摇一摇荷叶,水珠会很快滑落,荷叶上竟然滴水不沾。下列有关说法正确的是( )
A. 很小的一个水珠就是一个水分子
B. 当水珠静止不动时,水分子也静止不动
C. 荷叶不沾水,是因为水珠与荷叶的分子之间只有斥力
D. 两个小水珠靠近后会结合成一个大水珠,说明分子间有引力
4.(25-26九上·邢台·期中)关于分子的热运动,下列说法中正确的是( )
A. 打扫卫生时,看到灰尘在空中飞舞,说明分子在永不停息地做无规则运动
B. 用免洗手消毒凝胶消毒时闻到酒精味,说明分子在永不停息地做无规则运动
C. 酒精和水混合后,体积减小的实验,说明分子间有引力
D. 堆在墙角的煤会使墙体内部变黑,说明分子间有引力
5.(25-26九上·石家庄第九中学·期中)下列现象属于扩散的是( )
A. 花香四溢
B. 破镜难圆
C. 气体压缩
D. 柳絮飞扬
6.(25-26九上·张家口实验中学·期中)(教材“演示”改编)如图所示,将相同的两滴红墨水分别滴入冷水和热水中,两杯水全部变红的先后顺序为热水、冷水,下列说法错误的是( )
A. 这个现象叫扩散
B. 只有墨水分子运动,进入水分子间隙
C. 水分子和墨水分子都在运动,彼此进入对方的分子间隙
D. 扩散快慢与温度有关
7.(25-26九上·河北邯郸·期中)一切物质的分子都在不停地做无规则运动,下列生活现象能体现分子热运动的是( )
A. 桂花飘香
B. 尘土飞扬
C. 歌声绕梁
D. 大雪纷飞
8.(25-26九上·保定第十七中学·期中)对下列四幅图片的解释不正确的是( )
A. 甲图中A集气瓶中应该装空气,这样做的目的是避免重力对实验造成影响
B. 乙图中,红墨水在热水中比在冷水中扩散的快,说明温度越高,分子运动越剧烈
C. 丙图中将两个铅柱压在一起,下面能够悬挂一个钩码,说明分子之间存在引力
D. 丁图中在注射器里装入空气,用手推动活塞将空气压缩,说明分子之间存在斥力
9.(25-26九上·保定第十七中学·期中)下列事例中,不能说明分子不停地做无规则运动的是
A. 打开香水瓶,不久满屋子都能闻到香气
B. 衣柜中的卫生球,过一段时间后体积变小甚至消失了
C. 打扫教室地面时,在阳光下看到灰尘在空中飞舞
D. 将一滴红墨水轻轻滴在一杯水中,过一段时间后,整杯水变红了
10.(25-26九上·龙华中学·期中)山东潍坊风筝是国家级非物质文化遗产之一,其制作主要经过“扎”“绘”“糊”“放”等过程。
(1)“绘”的过程,闻到颜料淡淡的气味,是因为分子在不停地做 ;
(2)“糊”的过程,胶水能将纸和框架粘住主要是因为分子间存在 。
考点3 内能
1.(25-26九上·河北衡水·期中)下列过程中,通过热传递的方式改变物体内能的是( )
A. 寒冷的冬天,通过搓手来取暖
B. 用铁锤锻打工件,工件会发热
C. 做饭时,用炉火对锅里的水加热
D. 把铁丝反复弯折,弯折处变热
2.(25-26九上·石家庄第九中学·期中)在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 水变热的过程,其内能是通过做功的方式改变的
B. 橡胶塞被推出的过程中,水的内能全部转化为塞子的机械能
C. 水蒸气推出橡胶塞的过程中,水蒸气的内能减小
D. 管口出现的“白气”是试管内的水直接汽化形成的
3.(25-26九上·河北邯郸·期中)下列属于通过做功改变物体内能的是( )
A. 照晒取暖
B. 摩擦生热
C. 冰敷降温
D. 炉火加热
4.(25-26九上·沧州十三中·期中)俗话说“头伏饺子二伏面”,面条是河北人经常吃的传统美食。夏季,很多人喜欢将热面条过一下凉水,如图所示。关于这个过程,下列说法正确的是( )
A. 面条的内能逐渐增大
B. 面条的内能保持不变
C. 面条放入凉水前,所含热量比凉水多
D. 面条放入凉水后,两者之间存在热传递
5.(25-26九上·邢台·期中)关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A. 物体的温度越高,所含的热量越多
B. 温度从高温物体传向低温物体
C. 一个物体吸收热量时,温度不一定升高
D. 热量从内能大的物体传向内能小的物体
6.(25-26九上·保定第十七中学·期中)如图所示,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硒化棉,用力把活塞迅速下压,棉花就会立即燃烧.根据该实验现象,下列结论正确的是( )
A. 棉花燃烧过程是化学能转化为内能
B. 活塞下压过程中,气体的内能减小
C. 气体容易被压缩,是因为气体分子间距离较小
D. 活塞下压过程的能量转化形式与热机做功冲程能量转化相同
7.(25-26九上·河北盐山中学·期中)生活中很多现象都蕴含着物理奥秘,对以下生活实例解释正确的是( )
A. 打扫卫生时尘土飞扬,说明分子在永不停息地做无规则运动
B. 刚出锅的馒头入嘴时很烫,是因为馒头含有的热量很高
C. 中医提倡的热水泡脚,是通过热传递的方式增大脚部的内能
D. 冬天搓手取暖是通过热传递的方式改变物体的内能
8.(25-26九上·龙华中学·期中)实验室有质量1kg、温度0℃的冰块和质量1kg、温度0℃的水,下列说法正确的是( )
A. 冰块的内能等于水的内能
B. 冰块的内能小于水的内能
C. 将冰块放入水中,能量从水传递给冰块
D. 将冰块放入水中,能量从冰块传递给水
9.(25-26九上·邯郸市第二十五中学·期中)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体吸收了热量,温度一定升高
B. 物体的内能越大,含有的热量越多
C. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
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
10.(25-26九上·河北衡水·期中)根据图1和图2所示实验,回答下列问题。
(1)如图1所示,小转同学用细线把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,记住测力计的示数,接下来他的操作是 ;若观察到 的现象,则说明组成物质的分子间存在相互作用力。
(2)如图2所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,硝化棉燃烧起来。这是通过 的方式增加了玻璃筒内空气的内能,此过程中能量转化与汽油机工作过程中的 冲程一致。生活中通过此方式增加内能的实例有: (任举一例即可)。
考点4 能量的转化与守恒
1.(25-26九上·衡水三中·期中)如题图所示是不同形式的能量的相互转化图,下列说法不正确的是( )
A. 序号⑩的实例可以是风力发电
B. 序号④的实例可以是给充电宝充电
C. 圆圈内B的能量形式是电能
D. 各种形式的能量在一定条件下可以相互转化,且转化过程都遵守能量守恒定律
2.(25-26九上·石家庄第十七中学·期中)能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一,下列关于能量转化或转移现象的说法中,正确的是( )
A. 太阳能电池工作时,电能转化为光能
B. 摩擦起电时,机械能转化为电能
C. 热水瓶瓶塞跳起时,机械能转化为内能
D. 电风扇工作时,机械能转化为电能
3.(25-26九上·沧州十三中·期中)如图所示是中国特色工艺品“走马灯”的内部结构。点燃底部的蜡烛,通过 的方式使空气内能增加,上升的热空气驱动扇叶转动,带动纸片小人转动。从能量转化的角度分析“纸人转动”的原理是 。
4.(25-26九上·保定第十七中学·期中)如图所示,2020年5月5日,我国长征五号B运载火箭成功发射。火箭使用的燃料是液态氢,这是利用了液态氢 的特点,装载的2t的液态氢完全燃烧放出的热量是 J。(q氢=1.4×108J/kg)
考点5 热机
1.(25-26九上·河北石家庄高新区·期中)下列常见机器中属于热机的是( )
A. 喷气式发动机
B. 电动机
C. 洗衣机
D. 抽水机
2.(25-26九上·河北衡水·期中)关于“热机”,下列说法中错误的是( )
A. 通过技术改进,可以使热机的效率达到100%
B. 减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行”
C. 用水而不用其它循环物质降低热机的温度,主要是利用水的比热容最大的特性
D. 严寒的冬天,有人晚上把热机水箱中的水放出,是防止气温降低时,水凝固而胀坏水箱
3.(25-26九上·保定第十七中学·期中)下列有关热机的说法正确的是( )
A. 内燃机的冷却液需要使用比热容较大的液体
B. 内燃机的做功冲程是机械能转化为内能的过程
C. 内燃机主要是通过热传递改变物体的内能
D. 家用洗衣机利用热机工作
4.(25-26九上·张家口实验中学·期中)如图所示,是小普同学跟爷爷学习功夫的四个基本动作,由此他联想到热机的冲程,以下与压缩冲程最相似的是( )
A. “鼻孔吸气”对应的汽油机冲程吸入的是汽油和空气的混合物
B. “气沉丹田”对应的汽油机冲程是将机械能转化为内能
C. 汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
D. “排山倒海”所对应的汽油机冲程是靠飞轮的惯性来完成的
5.(25-26九上·龙华中学·期中)涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的大功率航空涡轴发动机,其大致工作过程是:空气通过进气道进入压气机,被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合。燃料在燃烧室燃烧后,产生的高温高压气体推动涡轮转动,从而输出动力。下列关于该发动机工作过程中的说法正确的是( )
A. 压气机压缩空气,空气的内能减小
B. 燃料和压缩空气混合后,燃料的热值减小
C. 使燃烧室中燃料燃烧更充分,可以提高发动机的效率
D. 高温高压气体推动涡轮转动,类似于做功冲程,将机械能转化为内能
6.(25-26九上·河北邯郸·期中)在四冲程汽油机工作过程中,把机械能转化为内能的冲程是( )
A. B. C. D.
7.(25-26九上·邢台·期中)2024年4月20日,我国研制的全球首款本体热机效率达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。下列关于四冲程柴油机的说法错误的是( )
A. 给外界提供动力的是做功冲程
B. 压缩冲程中通过做功的方式增加了汽缸内气体的内能
C. 柴油机的热机效率不可能达到100%
D. 若该柴油机飞轮的转速为1800r/min,则柴油机在内对外做功30次
8.(25-26九上·河北衡水·期中)如图所示是柴油机工作时的四个冲程,其中说法正确的是( )
A. 其一个工作循环的正确排列顺序是丁、乙、丙、甲
B. 若飞轮的转速为1800r/min,该柴油机每秒对外做功15次
C. 使用热值更高的燃料可提高热机的效率
D. 丁冲程中活塞向下运动,汽缸内压强变小,大气压将柴油和空气的混合物压入汽缸
9.(25-26九上·河北盐山中学·期中)如图甲所示是四冲程汽油机某冲程示意图,图乙为空气压缩引火仪,图丙对试管中水加热一段时间后瓶塞“飞出”。关于这三幅图,下列说法正确的是( )
A. 甲图为活塞对气体做功,是汽油机的做功冲程
B. 热机是把内能转化为机械能的机械
C. 甲图中能量转化与丙图瓶塞喷出过程的能量转化相同
D. 乙图气体内能增加和丙图液体内能增加方式相同
10.(25-26九上·龙华中学·期中)汽油机是热机的一种,如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在 冲程,如果此汽油机每秒内对外做功20次,则汽油机每秒内完成 个冲程,飞轮的转速为 r/min。
考点6 热机的效率
1.(25-26九上·保定第十七中学·期中)热机的效率是热机性能的一个重要指标,下面关于热机效率的叙述中正确的是( )
A. 热机的效率越高说明做功越快
B. 热机的效率越高说明所做有用功越多
C. 在四冲程内燃机中,减少废气带走的热量可以大大提高热机效率
D. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高,是因为柴油的热值比汽油大
2.(25-26九上·河北石家庄高新区·期中)汽油机为汽车提供动力,下列关于汽油机效率的说法正确的是( )
A. 汽油机做功越多,汽油机的效率越高
B. 汽油机效率通过改进可以达到100%
C. 燃料释放的热量越多,汽油机的效率越高
D. 燃料充分燃烧,可以提高汽油机的效率
3.(25-26九上·邢台·期中)氢燃料公交车行驶时运行平稳,无振动无噪声,零下40℃也可正常启动运行。与传统公交车相比,最大特点是“零污染、零排放”。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是21世纪最理想的能源。已知,,一标准大气压环境下,求:
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量的70%被质量为100kg,温度为35℃的水吸收,水升高的温度;
(3)若氢燃料公交车以42kW的恒定功率匀速行驶10min,消耗了0.3kg的氢燃料,求该氢燃料公交车发动机的效率。
4.(25-26九上·河北衡水·期中)今年“十一”期间,爸爸开车带着鲁鲁去旅游。汽车质量为,汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶230km,所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍,汽车发动机的效率为25%,汽油的热值是(假设汽油完全燃烧)
(1)汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,汽车发动机的牵引力是多少;
(2)汽车行驶230km牵引力做了多少功;
(3)汽车全程消耗汽油多少千克?
5.(25-26九上·石家庄第九中学·期中)如图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 。已知汽油的热值是,完全燃烧的汽油,按该内燃机的工作效率计算,该汽车获得的机械能是 J。
6.(25-26九上·张家口实验中学·期中)有一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油,这些汽油完全燃烧产生的热量是 J,若这台汽油机的效率为30%,则一个工作循环中输出的有用机械能是 J。(汽油热值为)
7.(25-26九上·河北邯郸·期中)用燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20℃升高到70℃,已知水的比热容为,煤气的热值为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量;
(3)燃气灶烧水的效率。
8.(25-26九上·河北邯郸·期中)某台柴油机的效率为20%,这台柴油机工作时,完全燃烧2kg的柴油可做有用功 J(柴油的热值是J/kg)。
9.(25-26九上·保定第十七中学·期中)保定市部分公交车用天然液化气为燃料,其主要成分就是甲烷,热值为4.8107J/m3。如果一辆公交车满载乘客时总质量是8103kg,那么14m3甲烷气体完全燃烧产生的能量可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶140min。匀速行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍,(g取10N/kg)求:
(1)这段时间内公交车牵引力所做功的功率?
(2)若14m3的甲烷气体完全燃烧所产生的能量被水完全吸收,则能将多少千克的水从0℃加热到刚沸腾?(c水=4.2103J/(kg·℃))
(3)这段时间内公交车发动机的效率是多大?
考点7 比较不同物质吸热的情况
1.(25-26九上·河北邯郸·期中)对质量均为200g,初温相同的甲、乙两种物质,用相同的加热器加热,它们温度随时间变化的图像如图所示。若单位时间内,甲、乙吸收的热量相同。甲在0~8min的状态下,比热容为c甲=1.9×103J/(kg·℃)。下列说法正确的是( )
A. 乙物质的沸点一定是60℃
B. 0~6min,甲的比热容大于乙的比热容
C. 0~6min,甲吸收的热量比乙更快
D. 8~10min,乙吸收的热量为7.6×103J
2.(25-26九上·保定第十七中学·期中)用相同的燃料分别对质量相等的甲、乙两种液体加热(不计热量损失)。如图所示是甲、乙的温度随加热时间变化的图像,下列说法中正确的是( )
A. 沸腾前,加热相同的时间,甲吸收的热量较多
B. 4~8分钟,甲的内能在减小
C. 乙内能增大时,温度一定升高
D. 甲、乙的比热容之比为2∶1
3.(25-26九上·沧州十三中·期中)在比较比热容和热值大小的实验中,如图所示的甲、乙、丙三个装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯中液体的质量和初温均相同。
(1)若要比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,实验时,点燃燃料加热液体,在 (选填“相同时间后”或“燃料燃尽后”)测量液体温度,温度越高,说明燃料的热值越大。
(2)若要比较不同物质比热容的大小,应选择 两图进行实验,通过控制 相同来控制两烧杯中液体吸收相同的热量。
(3)在以上“比较不同燃料的热值”和“比较不同物质比热容的大小”这两个实验中都采用的物理研究方法为 (写一种)。
4.(25-26九上·张家口实验中学·期中)如图,甲、乙、丙三图装置完全相同,燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。
(1)为了得到相同质量的水和煤油,需要的测量工具是 ;
(2)为了比较水和煤油的吸热本领的大小,应该选择图 进行实验。实验时用相同酒精灯给两种液体加热相同时间,其目的是保证两种液体 。根据实验数据,小东作出了水和煤油的温度随加热时间的变化图像(如图丁),由图可知,杯中的水和煤油升高相同的温度时,吸收的热量 (选填“相同”或“相同”),实验表明, (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强;
(3)为了比较酒精和煤油的热值,完全燃烧等质量的燃料后,通过比较水升高的温度来判断燃料放出热量的多少,放出的热量越多,说明此燃料的热值越 。
5.(25-26九上·龙华中学·期中)小明用如图所示的两套完全相同的装置探究“水和食用油的吸热能力”。
(1)实验前,应该选取初温和 都相等的水和食用油。除了图中所给的实验器材外,还需要的测量工具是 和托盘天平;
(2)实验采用电加热器的好处是 、 ;(合理即可)
(3)加热过程中,水和食用油吸收热量的多少是通过 来反映的;当水和食用油吸收相同的热量时,可以通过比较 来判断其吸热能力的强弱;(均选填“加热时间”或“温度变化量”)
(4)实验中,小明每隔记录一次温度计的示数,记录的数据如表所示。分析数据可知,升高相同的温度, 的加热时间长, 的吸热本领更强(前两空均选填“水”或“食用油”),说明水的比热容 (选填“大于”或“小于”)食用油的比热容;
时间/min
0
2
4
6
8
10
5
10
15
20
25
30
5
15
25
35
45
55
(5)实验结束后,有同学提出可以用质量相同,但初温不同的水和食用油进行实验(忽略散热),请你判断他的想法是否可行? ,原因是可以通过比较相同时间内的 来判断吸热能力;
(6)冬天,小明想自制一个暖手袋,若只能从水或食用油中选一种物质装入暖手袋中作为供热介质,则应选择 。
6.(25-26九上·邢台·期中)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)为了研究、两种液体的比热容,选用 两图所示装置进行实验,根据记录数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图丁所示;
①实验中,通过 来反映液体吸收热量的多少;
②由图丁可以看出,在开始时 液体的温度升高得快, 液体的比热容较大;
③如果已知b液体的比热容是,不计热量损失,则a液体的比热容是 ;
(2)水的比热容较大,人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务或解释一些自然现象,下列事例中与它的这一特性无关的是 (填序号)。
A. 让流动的热水流过散热器取暖
B. 汽车发动机用水作为冷却剂
C. 沿海地区昼夜温差比内陆地区小
D. 夏天在房间内洒水降温
7.(25-26九上·保定第十七中学·期中)为了比较水和沙子吸热本领的大小,小明同学做了如图所示的实验:
质量/g
温度升高10℃所需要的时间/s
温度升高20℃所需要的时间/s
温度升高30℃所需要的时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220
(1)在此实验中,用 来表示水和沙子吸收热量的多少。
(2)分析表中的实验数据可知:质量相同的水和沙子,是升高相同的温度,水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量。
(3)可以推想,如果给质量相同的水和沙子加热相同的时间,则 (选填“沙子”或“水”)升高的温度会更高些。
(4)设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,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.取相同质量的水和沙子 D.盛放水和沙子的容器相同
8.(25-26九上·石家庄第九中学·期中)如图是小新探究不同物质吸热能力的实验装置,下表是小新记录的实验数据。
加热时间t/s
0
20
40
60
80
温度/℃
A液体
20
25
30
35
40
B液体
20
30
40
50
60
(1)将两个试管放入盛有水的同一烧杯中缓慢加热,这样做的好处是更容易控制相同时间内A、B两液体 相同。实验时要选取 相等的A、B两种液体;
(2)分析表中数据可知, 液体的吸热能力更强。如果要自制暖手袋,应选 液体(两空均选填“A”或“B”)作为供暖物质,效果更佳。
(3)已知B液体的比热容为,则A液体的比热容为 。
9.(25-26九上·石家庄第十七中学·期中)为了比较两种燃料的热值,小明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相同,实验中忽略热量的损失。
(1)实验前应先调整铁夹 (选填A或B)的位置;
(2)实验中应控制燃料燃烧的 (时间/质量)相同,根据 比较燃料燃烧放出热量的多少;
(3)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽时,小明记下了各个时刻烧杯中水温,绘制了图乙的图象(不计热量的损失),则可初步判断两种燃料的热值之比为 ;
(4)另一组的小华用图丙的两套完全相同的装置进行实验,比较不同物质的吸热能力,实验中甲、乙两种液体,若不计热量的损失,甲、乙图像表示两种物质的比热容之比为 。
10.(25-26九上·河北邯郸·期中)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)实验时应按照 的顺序组装器材(选填“自上而下”或“自下而上”);
(2)比较不同燃料热值的实验,应选择 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 来比较不同燃料热值的大小;
(3)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)和钟表来完成该实验,加热过程中,液体吸收热量的多少是通过比较 来判断的;
(4)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 。[已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
试卷第1页,共3页
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