第十二章 机械能和内能(单元分层测试·基础通关卷)物理新教材苏科版九年级上册
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内容正文:
2026-2027学年九年级上册物理单元自测
第十二章 机械能和内能·基础通关
建议用时:100分钟,满分:100分
一.选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
1.如图所示,玻璃瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,并用气筒向瓶内打气。当打气到一定程度时,塞子会从瓶口跳起,同时瓶内出现大量的“白气”:这时再迅速将塞子塞上,并快速向瓶内再次打气,看到“白气”很快消失。下列分析不正确的是( )
A.塞子从瓶口跳起前,瓶内气体的内能增大
B.塞子从瓶口跳起过程中,瓶内气体对外做功
C.塞子从瓶口跳起时,瓶内的“白气”是水蒸气
D.第二次向瓶内打气的过程中,瓶内气体内能增加
【答案】C
【详解】A.塞子跳起前,用气筒向瓶内打气,是外界对瓶内气体做功,瓶内气体的内能会增大,故A正确;
B.塞子跳起的过程中,瓶内高压气体推动塞子运动,瓶内气体对塞子做功,也就是气体对外做功,故B正确;
C.水蒸气是无色透明的肉眼不可见气体,瓶内的“白气”是瓶内气体对外做功、内能减小温度降低后,水蒸气液化形成的细小液态小水滴,不是气态的水蒸气,故C错误;
D.第二次向瓶内打气时,再次是外界对瓶内气体做功,瓶内气体的内能增加、温度升高,之前的小水滴重新汽化,所以“白气”消失,故D正确。
本题描述选不正确的,故选C。
2.如图所示,从甲到丁是冰放在一个标准大气压的恒温环境下,熔化过程中先后经历的过程。图中标出了杯内物质的温度和质量,水到达20℃后不再从环境吸热。从甲到乙,烧杯中完全是冰,杯中物体吸收的热量是;从乙到丙,物体吸收的热量是,从丙到丁,物体吸收的热量是。比热容,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】冰和水的质量
甲到乙过程,冰从-10℃升温至0℃,则
丙到丁过程,水从10℃升温至20℃,则
因 ,故 。
乙到丙过程,0℃冰熔化为0℃水并升温至10℃,设熔化吸热为 ,则
即
因熔化吸热 ,故 。综上所述 。
故选 C。
3.如图所示为柴油机的四个冲程示意图,但顺序不对。下列相关说法正确的是( )
A.在一个工作循环内,正确的顺序是甲→丙→乙→丁
B.只有丙冲程获得动力,其他冲程都是靠惯性运转的
C.甲图冲程吸入空气和柴油的混合物
D.乙图冲程中只存在着内能转化为机械能的过程
【答案】A
【详解】A.甲图进气门打开、活塞向下运动,为吸气冲程;丙图两气门关闭、活塞向上运动,为压缩冲程;乙图两气门关闭、活塞向下运动,为做功冲程;丁图排气门打开、活塞向上运动,为排气冲程。正确顺序为甲→丙→乙→丁,故A正确;
B.只有做功冲程(乙)对外做功获得动力,其他三个冲程靠飞轮惯性运转,故B错误;
C.柴油机吸气冲程吸入气缸的只有空气,汽油机吸入的才是空气和燃料的混合物,故C错误;
D.乙图为做功冲程,柴油燃烧将化学能转化为内能,高温高压燃气推动活塞做功将内能转化为机械能,且活塞运动存在摩擦生热,并非只存在内能转化为机械能,故D错误。
故选A。
4.如图所示,光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后,经过A点和B点后落到地面,又被多次弹起,图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动,描述正确的是( )
A.小球反弹经过D点时动能为零
B.小球在E点时的动能大于在G点的动能
C.小球从D点运动到E点的过程中动能转化为重力势能
D.若将小球表面涂黑,则会在C,F两点留下等大的黑色圆斑
【答案】B
【详解】A.小球在D点为轨迹最高点,竖直方向速度为零,但水平方向速度不为零,动能不为零,故A错误;
B.小球运动过程中需要克服空气阻力做功,机械能持续减小。E和G高度相同,因此两点重力势能相等;总机械能等于动能加重力势能,E点的总机械能大于G点,所以E点动能大于G点动能,故B正确;
C.小球从D点运动到E点,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,是重力势能转化为动能,故C错误;
D.小球在C点的机械能大于在F点的机械能,撞击地面时C点弹性形变程度更大,留下的黑色圆斑更大,故D错误。
故选B。
5.如图是水和液体A被相同酒精灯加热的温度﹣时间图像,其中水的质量为0.6kg,液体A的质量为1.2kg,若酒精灯单位时间内消耗的酒精质量相等,且加热效率为35%,已知,,下列分析正确的是( )
A.0~6min,水比液体A吸收的热量多
B.液体A的比热容为1.05×103J/(kg•℃)
C.液体A的末温比水的高,液体A的吸热能力更强
D.该酒精灯每分钟消耗酒精质量为6g
【答案】B
【详解】A.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,则在内两物质吸收的热量都是相同的,故A错误;
B.由图像可知:加热4min时,两者吸收的热量相等;液体A的温度变化
水的温度变化
根据吸热公式,吸热量相等可得
即液体A的比热容
故B正确;
C.比热容是反映物质吸热能力的物理量,比热容越大吸热能力越强。液体A的比热容小于水,因此A的吸热能力更弱,末温高不代表吸热能力强,故C错误;
D.液体4min吸收的热量
根据加热效率,4min内酒精完全燃烧放出的总热量
4min消耗的酒精质量
即每分钟消耗酒精0.6g,故D错误。
故选B。
6.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体从周围环境中吸热,内能增加,且温度一定升高
B.青少年不宜大量食用巧克力,是因为巧克力含有的热量太高
C.物体的温度升高了,表明它一定吸收了热量
D.将-15℃的冰块放在冰箱的0℃保鲜室中,半小时后,冰块的内能增加
【答案】D
【详解】A.晶体熔化时吸热、内能增加,但温度保持不变,故A错误;
B.热量是过程量,仅在热传递过程中体现,不能表述为“物体含有热量”,故B错误;
C.改变内能的方式有做功和热传递,物体温度升高也可能是外界对其做功,不一定是吸收了热量,故C错误;
D.-15℃的冰块温度低于0℃保鲜室温度,冰块会从周围吸收热量,内能增加,故D正确。
故选D。
7.某同学用两只相同的酒精灯同时分别对质量为m1、比热为c1的甲物质和质量为m2、比热为c2的乙物质加热,若在相等的时间内(甲、乙物质吸收的热量相等),甲物质的温度变化比乙物质的温度变化多,则下列推断不正确的是( )
A.若m1=m2,则c1<c2 B.若c1=c2,则m1<m2
C.若m1>m2,则c1<c2 D.若c1<c2,则m1<m2
【答案】D
【详解】因为用两只相同的酒精灯同时加热,在相等时间内甲、乙物质吸收的热量相等,且甲物质的温度变化比乙物质的温度变化多,即,。
根据热量计算公式,可得,那么。
A.若,此时可化为,故A正确;
B.若,那么可化为,故B正确;
C.若,因为,所以,故C正确;
D.若,仅根据,无法确定与的大小关系,故D错误。
本题选择不正确的,故选D。
8.如图所示,小球由静止开始沿着粗糙的曲面从a点向d点运动,其中b和d两点在同一水平高度。下列说法中正确的是( )
A.小球从a点运动到c点,重力势能全部转化为动能
B.小球在c点时速度为0
C.小球在b点的动能大于在d点的动能
D.小球从a点运动到d点的过程中,机械能一定全部转化为内能
【答案】C
【详解】A.由题意可知,小球从a点运动到c点,要克服摩擦力做功,重力势能会部分转化为内能,不可能全部转化为动能,故A错误;
B.由于小球可以从c点运动到d点,所以,小球在c点的动能一定大于零,速度不为0,故B错误;
C.小球从b点运动到d点时,克服摩擦力做功,会损失部分机械能,小球在b点的机械能大于在d点的机械能,其中b和d两点在同一水平高度,重力势能相等,故小球在b点的动能大于在d点的动能,故C正确;
D.小球从a点运动到d点的过程中,由于摩擦,机械能部分转化为内能,故D错误。
故选C。
9.“水浴法”是一种常见的加热方式,它具有加热缓慢、均匀等优点。如图1所示,川川同学将质量相等的两种物质甲和乙分别装在两个相同的试管中,并放在一个装有水的大烧杯中,用水浴法同时加热,同时观察它们的物态,并根据记录的温度和时间数据绘制成如图2所示的图像。根据她绘制的图像我们可以推测( )
A.t1~t2时间内,甲和乙内能都不增大
B.t1~t2时间内,乙物质的液态部分一定在变少
C.0~t1时间内,甲物质吸收的热量大于乙物质吸收的热量
D.0-t1时间内,两种物质的比热容之比
【答案】D
【详解】A.时间内,甲和乙持续吸热,内能增大,故A不符合题意;
B.乙物质在时间内处于熔化过程,物质由固态变为液态,液态部分变多,故B不符合题意;
C.两个试管放在同一个烧杯中用水浴法同时加热,在时间内,加热时间相同,甲、乙物质吸收的热量相同,故C不符合题意;
D.在时间内,甲、乙吸收热量相同,质量相同。甲的温度变化量,乙的温度变化量。由可得:
故D符合题意。
故选 D。
10.汽油机甲,飞轮每分钟转2400转,汽油机的汽缸容积为150cm3,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为2.0×106Pa,且甲汽油机一分钟消耗25g汽油。汽油机甲与汽油机乙的效率比值为5∶4,汽油机甲的功率是乙的2.5倍,则汽油机甲的功率和甲、乙汽油机相同时间的油耗之比为( )(汽油的热值为4.8×107J/kg)
A.3.6×106W;2∶1 B.6000W;2∶1
C.3.6×106W;1∶2 D.6000W;1∶2
【答案】B
【详解】根据题意知道,一个做功冲程中燃气对活塞做的功
曲轴每转两圈对外做功一次,所以1min转动2400转,完成1200个工作循环,对外做功1200次,则1min对外做的总功
汽油机甲的热功率
甲的功率为P甲,乙的功率为P乙,效率为η甲,效率为η乙,汽油的热值为q,做功时间为t,甲在时间t内做的有用功
W甲=P甲t
则由题意知道,汽油机甲的功率是乙的2.5倍,汽油机甲与汽油机乙的效率比值为5:4,则甲在时间t内消耗的总能量
甲在时间t内的耗油量
同理可以得到乙在时间t内的耗油量的表达式
甲、乙两汽油机在相同时间内的耗油量之比就等于两表达式之比
故B正确。
故选B。
11.在沿海地区,夏日里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常( )
A.发生在白天,且陆地温度较高
B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高
D.发生在夜晚,且海水温度较高
【答案】A
【详解】由于砂石的比热容小于水的比热容,白天陆地和海洋吸收相同的热量,陆地升高的温度比海洋升高得多,陆地热空气上升,近地面气压低,海洋的冷空气补充过来,故风向是从海洋吹向陆地;夜晚陆地和海洋放出相同的热量,陆地比海洋温度降低得多,海洋气温较高,热空气上升,空气从陆地吹向海洋。图中风向是从海洋吹向陆地,由上述分析可知,故A 符合题意,BCD 不符合题意。故选 A。
12.不计热量损失,若将一杯质量 300g 的热水倒入容器内的冷水中,冷水温度升高 10℃,又向容器内倒入同样一杯热水,冷水温度又升高 6℃。若再向容器内倒入同样一杯热水,则下列说法正确的是( )
A.再倒入同样一杯热水后,冷水温度升高 3℃
B.最开始,冷水和热水的温差为 40℃
C.一开始容器内冷水的质量为 150g
D.一开始容器内冷水的质量为 450g
【答案】B
【详解】设一开始热水和冷水的温度差为t,质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水中,使得冷水温度升高了10℃,不计热量损失Q吸=Q放从而可知
cm0(t﹣10℃)=cm×10℃ ①
又倒入一小杯同质量为m0同温度的热水,水温又上升了6℃,,从而可知
cm0(t﹣10℃﹣6℃)=c(m+m0)×6℃ ②
则①﹣②得
6℃×cm0=10℃×cm﹣6℃×cm﹣6℃×cm0
整理得
12℃×cm0=4℃×cm
解得m=3m0,代入①式可得,t=40℃;假设我们将全部热水一次性注入,则由热平衡方程可知
3m0c(40℃﹣Δt)=mcΔt
因为m=3m0;联立两式解得Δt=20℃;则注入后3杯水后,水温还会上升
20℃﹣10℃﹣6℃=4℃
则一开始容器内冷水的质量为
m=3m0=3×300g=900g
故ACD错误,B正确。
故选B。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共22分)
13.如图甲将系于橡皮筋一端的小球从悬挂点O的正下方P点由静止释放,整个下落过程中,橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙;小球下落的速度v与下落高度h的关系如图丙(不考虑空气阻力)。该轻质橡皮筋每伸长1cm就受到0.15N的拉力,经测量小球从P点下落到a、b、c三点的距离分别为ha=0.45m,hb=0.55m,hc=0.75m。小球从a点到c点的过程中,动能变化情况是______ ;实验中小球的质量为________ g(g=10N/kg)。由a点到b点,重力势能变化量_______ (选填“大于”“小于”或“等于”)动能变化量。
【答案】 先变大后变小 150 大于
【详解】由图丙可知,小球从a到b速度增大,从b到c速度减小,故动能先变大后变小。
小球在b点速度最大,此时弹力与重力平衡,即
b点橡皮筋伸长量
b点弹力
小球质量
不考虑空气阻力,从a到b,重力势能转化为动能和橡皮筋的弹性势能,故重力势能变化量大于动能变化量。
14.冬季家庭常用燃气热水器加热水为暖气片供能,某型号燃气热水器烧水时,完全燃烧天然气,使50kg的水温度从35℃升高到55℃,则水吸收的热量为______J,热效率为______。[天然气热值;水的比热容]
【答案】 60%
【详解】[1]水吸收的热量为
[2]天然气完全燃烧放出的热量为
热效率为
15.小明想探究液体的凝固特点:先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100 g的水和某液体M,再各放入一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像,如图所示。已知,实验在标准大气压下进行,则液体M的比热容为________J/(kg·℃),液体M放热能力比水放热能力________(选填“强”或“弱”)
【答案】
弱
【详解】标准大气压下水的凝固点为0℃,且水的比热容较大、液态降温较慢,故平缓图线为水的,较陡图线为液体M的,M的凝固点为-4℃。因单位时间内两液体放出的热量相等,故0~时间内两者放热相等,且均处于液态。
水的温度变化量为
液体M的温度变化量为
由,且、,得
因,故液体M的放热能力比水弱。
16.如图乙所示,是某车的汽油机工作过程的四个冲程,与图甲能量转化情况相同的是_________图(选填字母)。若该汽油机飞轮的转速为2400r/min,在1s内,汽油机完成了____________个冲程。
【答案】
B
80
【详解】甲图的能量转化为内能转化为机械能,汽油机做功冲程的能量转化与之相同,由冲程特点可知B为做功冲程,故选B。
1s内飞轮转动的转数为
因四冲程汽油机飞轮每转2圈完成4个冲程,故1s内完成的冲程数为
17.如图所示过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。则过山车的动能在________点最大,B点重力势能的大小________D点重力势能的大小。如果过山车在B点的重力势能大小等于E点的动能大小,说明过山车在整个过程中的机械能________(选填“守恒”或“不守恒”)。
【答案】 C 大于 不守恒
【详解】[1]过山车在运动过程中机械能会因为要克服摩擦和空气阻力等而产生损耗,因为C点是整个轨道中过山车第一次到达的最低点,此时机械能损耗最少,过山车在B点的重力势能几乎全部转化为C点的动能,故C点动能最大。
[2] B点的高度高于D点,所以B点重力势能大于D点重力势能。
[3]过山车在B点的机械能是动能和重力势能的总和,若B点的重力势能大小等于E点的动能大小,说明B点的机械能大于E点的机械能,也就是在能量转化过程中有能量损耗(比如克服摩擦力和空气阻力做功),因此整个过程中的机械能不守恒。
18.图甲为我国古代的“省油灯”,图乙为其剖面图,上方容器装油,下方是夹水层。这种设计利用了水_________大的特点。为了使省油效果更好,应当选用_________(选填“瓷”或“铜”)来制作该灯,水层要留得更_________(选填“厚”或“薄”)。
【答案】 比热容 瓷 厚
【详解】水的比热容大,相同质量情况下,吸收相同热量时温度升高更少,可降低油温,减少油的蒸发。
瓷是热的不良导体,能减慢火焰向油和水的热量传递,使油温升高更慢,省油效果更好。
由可知,水的质量越大,升高相同温度时吸收的热量越多,水层越厚则水的质量越大,对油的降温效果更佳。
19.如图是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量与其质量的关系图像,从图中可看出A燃料的热值_____B燃料的热值(选填“大于”“小于”或“等于”)。在一标准大气压下,若一定质量的B燃料完全燃烧释放的热量为,其中有的热量被质量为、初始温度为的水吸收,已知,则水的温度将升高_____℃。
【答案】 小于 60
【详解】[1]取相同质量,如图:
由图可知,相同质量的两种燃料完全燃烧释放的热量,根据可知,。
[2]由可得,水吸收的热量
由可得,水升高的温度
水的末温
在一标准大气压下水的沸点是100℃,水的温度升高到100℃,温度不再变化, 因此水的温度将升高
20.水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),将1kg的水倒掉一半,剩下水的比热容是_________;天然气的热值为4.2×107J/m3,某天然气灶烧水的效率为40%,用它将2kg的水温度升高20℃需要完全燃烧__________________m3的天然气。
【答案】
【详解】比热容是物质的固有特性,与质量无关,故剩下水的比热容不变。
水吸收的热量为
天然气完全燃烧放出的热量为
需要完全燃烧的天然气体积为
21.如图甲所示,小明在吹气球时,被吹大了的气球没能用手握住,呼啸着飞了出去,若他及时捡拾起气球,将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比_________(选填“变高”“变低”或“没有变化”),此过程发生的能量转化与图乙中的________(选A或B)图中的能量转化是一致的。若一台四冲程柴油机,飞轮转速为3000r/min,若汽缸在做功冲程中,每次做功400J,柴油机的效率为30%,每分钟消耗柴油的质量为________ kg(柴油的热值为4.0×107J/kg)。
【答案】 变低 A 0.05
【详解】[1]气球喷气时,气球内的气体对外做功,将内能转化为机械能,内能减少,温度降低,所以气球喷气的嘴部温度变低了。
[2]由图示知,A图中进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程,这个过程将内能转化为机械能,B图中进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,这个过程将机械能转化为内能,所以与气球喷气过程能量转化相同的是A图。
[3]飞轮每转动两圈,做功一次,而飞轮的转速为3000r/min,那么柴油机在1min内做功的次数
则1min内,柴油机做的总功
W=400J×1500=6×105J
那么消耗柴油放出的热量
据Q吸=mq得,消耗柴油的质量
三、解答题(本题共9小题,共54分,解答22、23、24题时应有解答过程)
22(本题共7分).22.小华看到爸爸启动汽车时,转速表如图所示。转速表中的示数反映了发动机曲轴每分钟的转动次数。汽车用的是四冲程汽油机,单缸四冲程汽油机的活塞横截面积为,一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为,曲轴转速如图,当汽油机满负荷工作时,求:
(1)此时发动机一个气缸每秒完成做功冲程的次数;
(2)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;
(3)该汽油机的功率;
【答案】(1)20次
(2)
(3)
【详解】(1)由图可知,该发动机的转速为
一个工作循环中,曲轴转2圈,对外做功1次,所以内对外做功次数为
(2)活塞横截面积为,做功冲程燃气的平均压强为,燃气对活塞的平均压力
(3)根据小问1解析可知,内对外做功次数为次,由题意可知,1个冲程活塞移动
所以内因做功活塞共移动
内对外做功为
该汽油机的功率为
23.(本题共7分)根据Svr系统的建议,李靖夫妇的铠甲部件可采用局部淬火工艺进行强化,将质量为5kg的各关键部位钢片加热并锻打到850℃,立即放入质量为10kg、初温为0℃的冷却油中(不计热量损失),可使其形成坚硬的马氏体结构。已知钢片与冷却油热平衡时温度为50℃,钢的比热容为。
(1)求钢片放出的热量。
(2)冷却油的比热容是多少?
(3)为适当增加铠甲韧性,又将淬火后的钢片进行“回火”:再次加热至220℃并放置在空气中自然冷却。冷却过程钢片共放出热量。求陈塘关的气温为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)钢片放出的热量
(2)不计热量损失,冷却油吸收的热量等于钢片放出的热量,即
冷却油的比热容是
(3)钢片降低的温度
陈塘关的气温为
24.(本题共7分)一辆质量2t的汽车,在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动,经15s运动200m恰好达到最大速度,接着匀速运动25s后关闭发动机,滑行100m停下,此过程一共消耗汽油0.32kg。其v-t图像如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍,汽油的热值为 求:
(1)整个过程中发动机做的功;
(2)汽车的最大速度vm;
(3)全程中汽车的发动机效率.(百分号前保留一位小数)
【答案】(1)
(2)20m/s
(3)21.7%
【详解】(1)根据题意和v-t图像可知,发动机在0~40s内工作,工作时间
汽车的额定功率
整个过程中发动机做的功
(2)汽车的质量
汽车所受的重力
汽车运动过程中受到的阻力
当汽车达到最大速度v时,汽车做匀速直线运动,此时牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,即
根据功率公式,可得最大速度
(3)消耗的汽油质量,汽油完全燃烧放出的总热量
发动机做的有用功即为第(1)问中求得的总功
全程中汽车发动机的效率
25.(本题共5分)家用燃油汽车的发动机属于内燃机。
(1)如图是四冲程内燃机工作时 _______冲程,该冲程实现了_____;
A.内能转化成机械能
B.机械能转化成内能
(2)燃料在燃烧过程中热值 _____ ;
A.变大 B.不变 C.变小
(3)汽车行驶过程中,轮胎与地面摩擦,这是通过_______方式改变轮胎的内能;
(4)汽车发动机常用乙二醇水溶液作冷却剂,这是利用了水的________大的特点。
【答案】(1) 压缩 B
(2)B
(3)做功
(4)比热容
【详解】(1)图中进气门和排气门均关闭,活塞向上运动,这是压缩冲程;
压缩冲程中活塞对气缸内的气体做功,将活塞的机械能转化为气体的内能,故选B。
(2)热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况无关,因此燃料燃烧过程中热值不变,故选B。
(3)轮胎和地面摩擦时,克服摩擦力做功,机械能转化为轮胎的内能,这是通过做功的方式改变物体内能。
(4)水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同的温度时能吸收更多的热量,因此适合用作发动机的冷却剂。
26.(本题共5分)夏日傍晚,旻旻光脚踩在沙滩上玩耍,微风拂面,夕阳西下,好不惬意。
(1)下列对“沙滩烫脚”现象的解释,从能量转化的角度最为准确的是( )。
A.沙子吸收太阳光,发生了化学反应产生热
B.太阳通过做功的方式改变了沙子的内能
C.太阳通过热传递的方式使沙子的内能增加,温度升高
D.“沙滩烫脚”是沙滩通过辐射的方式把热量传递给脚
(2)海风是指从海上吹向陆地的风,反之称为陆风。海陆风的形成,本质上是由于海洋和陆地温度不同造成的。这种差异使得气流从高压区流向低压区。如图所示是某地空气流动情况,据此判断此时为( )
A.白天,形成的是海风 B.晚上,形成的是海风
C.白天,形成的是陆风 D.晚上,形成的是陆风
(3)干沙子的比热容约为,同样多的热量被质量相同干沙子完全吸收,干沙子升高的温度比水_________(选填“高”或“低”)。
(4)质量为的水温度升高,吸收的热量为_________。【水的比热容是】
(5)日常生活中,“热”字出现的频率很高,但所含的物理意义不同,下列哪些选项中,“热”字的含义为“温度”( )
A.热胀冷缩 B.摩擦生热 C.天气炎热 D.蒸发吸热
【答案】(1)C
(2)A
(3)
高
(4)
(5)AC
【详解】(1)A.沙子吸收太阳光的过程属于热传递,没有发生化学反应,故A不符合题意;
B.太阳通过热传递的方式改变沙子的内能,不是做功,故B不符合题意;
C.太阳的能量通过热传递转移到沙子中,使沙子内能增加、温度升高,故C符合题意;
D.“沙滩烫脚”是脚接触沙滩,通过热传导的方式从沙滩吸收热量,并非辐射传热,故D不符合题意。
故选C。
(2)由图可知,近地面气流由海洋流向陆地,为海风。因水的比热容大于砂石的比热容,白天陆地升温更快,气温更高,空气上升,近地面气压低于海洋,风从海洋吹向陆地,形成海风。
故选A。
(3)由可知,质量相同的不同物质,吸收相同热量时,比热容越小,升高的温度越高。干沙子的比热容小于水的比热容,故干沙子升高的温度比水高。
(4)水吸收的热量为
(5)A.热胀冷缩是物体温度升高时膨胀、温度降低时收缩的现象,“热”指温度,故A符合题意;
B.摩擦生热是通过做功将机械能转化为内能,“热”指内能,故B不符合题意;
C.天气炎热指气温高,“热”指温度,故C符合题意;
D.蒸发吸热是蒸发过程中吸收热量,“热”指热量,故D不符合题意;
故选AC。
27.(本题共6分)罐装饮料能放进冰箱冷冻室吗?小文把一罐未开封的可乐放进冰箱冷冻室,几小时后发现可乐罐被撑得变形。他提出问题:不同液体凝固时体积变化相同吗?为此,他设计了如下实验。
【实验过程】如图所示,将四个完全相同的去盖易拉罐(总体积为330ml)分别装入的纯水、可乐、牛奶、猪油,密封后放入冷冻室至完全凝固,测量凝固后体积,数据如下表:
实验序号
液体种类
凝固前体积
凝固后体积
体积变化量
1
纯水
200
218
2
可乐
200
217
3
牛奶
200
210
4
猪油
200
183
【问题分析】
(1)水凝固过程中,温度________,内能________(均填变化情况);
(2)若定义凝固收缩率为在恒定熔点温度下,物质由液态完全转变为固态时,体积的相对变化率,其数学表达式为:,则根据实验1中的数据,可以计算水的凝固收缩率________。
(3)分析表中数据可知,不同液体的凝固收缩率________(填“相同”或“不同”);
(4)结合以上探究,生活中在冰箱中存放水或可乐时,__________(提出一条建议)。
(5)小文测量水凝固后体积的方法是:待水完全凝固后,从冰箱中取出易拉罐,用量筒向易拉罐中加水直到刚满,读出加入水的体积为,从而得出水凝固后体积。若取出易拉罐及加水过程中冰有熔化,则测得的体积变化量会________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) 不变 减小
(2)9%
(3)不同
(4)不要将未开封的罐装水/可乐放入冰箱冷冻室存放/放入冷冻室时不要装满,预留空隙
(5)偏小
【分析】(1)因为水是晶体,晶体凝固时温度保持熔点不变,所以可判断温度变化情况;又因为凝固过程放出热量,所以内能会发生相应变化。
(2)根据题目给出的凝固收缩率公式,如果已知实验1的和,那么代入对应数值即可计算结果。
(3)因为实验控制了凝固前液体体积相同,所以对比不同液体的凝固后体积,计算各自收缩率就能判断是否相同。
(4)因为水、可乐凝固后体积会膨胀,所以结合该性质可提出对应的存放建议。
(5)如果冰熔化,那么冰的体积会变小,所以加入水的体积会变化,由此可推导的测量误差,进而判断的偏差情况。
【详解】(1)水是晶体,晶体凝固过程中温度保持不变;凝固会放出热量,因此内能减小。
(2)根据实验1中的数据,可以计算水的凝固收缩率为
(3)由表格数据可知,不同液体凝固后的体积变化量不同,因此凝固收缩率不同。
(4)水和可乐凝固后体积会膨胀,容易撑坏容器,因此不要将未开封的罐装水/可乐放入冰箱冷冻室存放或放入冷冻室时不要装满,预留空隙。
(5)冰熔化时体积会减小,导致测得加入水的体积偏大,根据测量方法,,可知偏小,因此体积变化量也偏小。
28.(本题共5分)材料物理学领域研制出新材料时,往往需要研究材料的热学性质。
(1)质量相等的甲、乙两种固态物质在用相同热源加热时,温度随时间变化的图像如图1所示,若不计热损失,已知固体甲的比热容为。下列说法中正确的是________。
A.甲、乙两者有不同的熔点,甲的熔点更高
B.在各自的熔化过程中(即整个固液共存过程),乙比甲吸收的热量多
C.固体乙比热容
D.人们常用液体来冷却发热的机器,甲物质更适合做冷却剂
(2)用稳定的热源给一个新材料均匀加热,得到它的熔化图像(加热过程热量损失忽略不计),如图2所示。若该物体在AB段的比热容为,在CD段的比热容为,则________;
(3)如图3所示,甲与乙分别是同种材料的高温状态和低温状态,将两者混合时,温度随时间变化的图像,由图中所给的信息可知,甲图线对应的物质是通过________方式使另一物质的内能________(选填:A增加 B不变 C减少),假设在此过程中没有热量损失,那么甲与乙的质量之比是________。
【答案】(1)D
(2)
(3) 热传递 A
【详解】(1)A.晶体熔化时温度保持不变,水平段对应的温度为熔点,甲的水平段温度更低,故甲的熔点更低,两者熔点不同,故A错误;
B.相同热源且不计热损失,物质吸收的热量与加热时间成正比。甲熔化时间
乙熔化时间
甲、乙加热时间相同,吸收的热量相等,故B错误;
C.固态时,升高相同温度,甲的加热时间为,乙的加热时间为。由,、相同时,与成正比,即与加热时间成正比,因此,则固体乙比热容,故C错误;
D.液态时,相同加热时间甲升温更慢,由可知甲的液态比热容更大,相同质量升高相同温度能吸收更多热量,更适合做冷却剂,故D正确。
故选D。
(2)设单位时间内物质吸收的热量为,物体质量为。AB段吸热①,其中,
CD段吸热②,其中,
①②两式相比得:
化简代入数据得:
即
(3)甲、乙温度不同,混合后通过热传递的方式改变内能,甲放出热量,乙吸收热量,因此乙的内能增加,故选A;
由图3可知,甲的温度变化量
乙的温度变化量
不计热量损失,,同种材料比热容相同,即
化简代入数据得:
即甲、乙质量之比为。
29.(本题共6分)为了研究动能的大小与物体质量和运动速度的关系,小明设计了如图所示的实验,让小球沿一光滑斜面向下运动,与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止。
(1)该实验中物体的动能是指__________(选填“小球”或“木块”)的动能;实验中观察到木块移动的距离越长,则说明钢球对木块__________越多,动能就越大。
(2)图甲探究的是动能与__________的关系,分析图乙我们可以得到的结论是:__________________。
(3)若在进行图甲实验时,甲中下图木块被撞后滑出木板,为了使木块不滑出木板,在不改变木板长度的情况下,对甲中下图应采取以下__________方法。
A.换用质量更小的钢球; B.给水平木板铺上毛巾;
C.适当降低钢球的高度; D.换用一个较重的木块。
(4)如图丙所示,先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑,撞击放在A处木块,测出木块移动距离AB为,再让同一小球从斜面高处由静止下滑(位置未画出),撞击放在B处木块,测出木块移动距离BC为。若,则h__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1) 小球 做功
(2) 速度 当物体速度一定时,质量越大,动能越大
(3)C
(4)小于
【详解】(1)实验的研究对象是从斜面滚下的小球,探究的是小球的动能大小;实验通过木块被推动的距离反映小球动能大小,木块移动越远,说明小球对木块做的功越多,代表小球动能越大。
(2)图甲中是同一个小球从不同高度释放,到达水平面时的速度不同,因此探究的是动能与速度的关系;图乙中两个小球从同一高度释放,到达水平面时速度相同,质量不同,质量大的小球推动木块移动距离更远,因此得到结论:速度一定时,物体的质量越大,动能越大。
(3)本实验要控制变量,甲图是探究动能与速度的关系,必须保持小球质量不变、只改变小球到达水平面的速度。
A.换用质量更小的钢球,改变了质量,故A不符合题意;
B.铺毛巾会改变水平面的粗糙程度,前后实验的摩擦力不统一,无法通过移动距离对比动能,故B不符合题意;
C.适当降低钢球的释放高度,可减小小球到达水平面的初速度,在不改变小球质量的前提下减小小球动能,让木块移动距离变短,故C符合题意;
D.换较重的木块,会改变木块受到的摩擦力,故D不符合题意。
故选C。
(4)第一次小球从斜面h高度下滑,在A处撞击木块,木块从A移动到B的过程中,小球和木块都要克服水平面的摩擦力做功;第二次同一小球撞击放在B处的木块时,小球从斜面底端运动到B处的过程中,因为已经克服摩擦力消耗了一部分动能。最终两次木块移动的距离,说明两次木块获得的动能相同,也就是两次小球撞击木块时的动能相同。由于第二次小球在撞击前多消耗了一部分能量,因此第二次小球刚到达水平面时的初始动能需要比第一次更大,小球的释放高度需要更大,即h小于。
30.(本题共6分)科技小组同学用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热开温情况。将水和油分别盛在两个相同的试管中,同时用红外加热器加热,温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。
(1)实验中需要选取 ___________ (选填“质量”或“体积”)相等的水、油两种液体;
(2)加热3分钟A吸收的热量 ___________ (选填“大于”“小于”或“等于”)B吸收的热量;
(3)由图像分析可知 ___________ 液体是水(选填“A”或“B”);
(4)小华用该装置重新实验,得到水和油的温度随时间变化图线重合均与图乙中的A相同,则小华所取的水和油质量之比为 ___________ ;
(5)美丽的青岛依山傍海,气候与无大海和湖泊环绕的内陆城市相比存在明显差异。青岛和某一无大海和湖泊环绕的内陆城市年气温变化曲线如图丙所示,从图像丙可以看出,在一年中,青岛应该对应 ___________ (选填“a”或“b”)这条曲线;
(6)做完实验后,小红想起八年级上学期学过冰熔化的实验,于是在实验室利用酒精灯加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出温度随加热时间变化的关系图线如图所示。根据图像丁和相关知识,若冰的质量是500g,比热容是,酒精热值为3.0×107J/kg,若加热过程中酒精灯的热效率为50%,则该物质从第0min至第2min消耗酒精的质量是多少 ___________ 。
【答案】(1)质量
(2)等于
(3)B
(4)2︰3
(5)a
(6)7×10﹣4kg
【详解】(1)根据控制变量法要求,实验中应控制水和油的质量和初温相同。
(2)实验中用相同的加热方式加热,加热3分钟时,加热时间相同,此时,A吸收的热量等于B吸收的热量。
(3)水的比热容比油的大,水的吸热能力较强,升高相同的温度,水吸收的热量多,即升高相同温度时,水的加热时间长,由图乙可知,由20℃升高到40℃时,A需加热2min,B需加热3min,故B液体是水。
(4)由公式可知,质量相同的水和油,升高相同温度时,吸收的热量之比等于比热容之比,即加热的时间之比等于比热容之比,由图乙可知,水由20℃升高到40℃时,需加热3min,油由20℃升高到40℃时,需加热2min,即
(5)青岛周围水较多,无大海和湖泊环绕的内陆城市多砂石。根据公式可知,质量相同的砂石和水,吸收相同的热量后,升高的温度Δt和比热容c成反比,砂石的比热容小于水的比热容,因此水的温度升得慢,从丙图可以看出吸收相同的热量,曲线b的温度升得高,因此曲线b是内陆城市气温变化所对应的曲线,a是青岛气温变化所对应的曲线。
(6)从第0min至第2min,冰的温度由﹣10℃变为0℃,冰吸收的热量
酒精灯的热效率为50%,即
解得,酒精热值为3.0×107J/kg,则该物质从第0min至第2min消耗酒精的质量为
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2026-2027学年九年级上册物理单元自测
第十二章 机械能和内能·基础通关
建议用时:100分钟,满分:100分
一.选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
1.如图所示,玻璃瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,并用气筒向瓶内打气。当打气到一定程度时,塞子会从瓶口跳起,同时瓶内出现大量的“白气”:这时再迅速将塞子塞上,并快速向瓶内再次打气,看到“白气”很快消失。下列分析不正确的是( )
A.塞子从瓶口跳起前,瓶内气体的内能增大
B.塞子从瓶口跳起过程中,瓶内气体对外做功
C.塞子从瓶口跳起时,瓶内的“白气”是水蒸气
D.第二次向瓶内打气的过程中,瓶内气体内能增加
2.如图所示,从甲到丁是冰放在一个标准大气压的恒温环境下,熔化过程中先后经历的过程。图中标出了杯内物质的温度和质量,水到达20℃后不再从环境吸热。从甲到乙,烧杯中完全是冰,杯中物体吸收的热量是;从乙到丙,物体吸收的热量是,从丙到丁,物体吸收的热量是。比热容,则( )
A. B. C. D.
3.如图所示为柴油机的四个冲程示意图,但顺序不对。下列相关说法正确的是( )
A.在一个工作循环内,正确的顺序是甲→丙→乙→丁
B.只有丙冲程获得动力,其他冲程都是靠惯性运转的
C.甲图冲程吸入空气和柴油的混合物
D.乙图冲程中只存在着内能转化为机械能的过程
4.如图所示,光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后,经过A点和B点后落到地面,又被多次弹起,图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动,描述正确的是( )
A.小球反弹经过D点时动能为零
B.小球在E点时的动能大于在G点的动能
C.小球从D点运动到E点的过程中动能转化为重力势能
D.若将小球表面涂黑,则会在C,F两点留下等大的黑色圆斑
5.如图是水和液体A被相同酒精灯加热的温度﹣时间图像,其中水的质量为0.6kg,液体A的质量为1.2kg,若酒精灯单位时间内消耗的酒精质量相等,且加热效率为35%,已知,,下列分析正确的是( )
A.0~6min,水比液体A吸收的热量多
B.液体A的比热容为1.05×103J/(kg•℃)
C.液体A的末温比水的高,液体A的吸热能力更强
D.该酒精灯每分钟消耗酒精质量为6g
6.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体从周围环境中吸热,内能增加,且温度一定升高
B.青少年不宜大量食用巧克力,是因为巧克力含有的热量太高
C.物体的温度升高了,表明它一定吸收了热量
D.将-15℃的冰块放在冰箱的0℃保鲜室中,半小时后,冰块的内能增加
7.某同学用两只相同的酒精灯同时分别对质量为m1、比热为c1的甲物质和质量为m2、比热为c2的乙物质加热,若在相等的时间内(甲、乙物质吸收的热量相等),甲物质的温度变化比乙物质的温度变化多,则下列推断不正确的是( )
A.若m1=m2,则c1<c2 B.若c1=c2,则m1<m2
C.若m1>m2,则c1<c2 D.若c1<c2,则m1<m2
8.如图所示,小球由静止开始沿着粗糙的曲面从a点向d点运动,其中b和d两点在同一水平高度。下列说法中正确的是( )
A.小球从a点运动到c点,重力势能全部转化为动能
B.小球在c点时速度为0
C.小球在b点的动能大于在d点的动能
D.小球从a点运动到d点的过程中,机械能一定全部转化为内能
9.“水浴法”是一种常见的加热方式,它具有加热缓慢、均匀等优点。如图1所示,川川同学将质量相等的两种物质甲和乙分别装在两个相同的试管中,并放在一个装有水的大烧杯中,用水浴法同时加热,同时观察它们的物态,并根据记录的温度和时间数据绘制成如图2所示的图像。根据她绘制的图像我们可以推测( )
A.t1~t2时间内,甲和乙内能都不增大
B.t1~t2时间内,乙物质的液态部分一定在变少
C.0~t1时间内,甲物质吸收的热量大于乙物质吸收的热量
D.0-t1时间内,两种物质的比热容之比
10.汽油机甲,飞轮每分钟转2400转,汽油机的汽缸容积为150cm3,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为2.0×106Pa,且甲汽油机一分钟消耗25g汽油。汽油机甲与汽油机乙的效率比值为5∶4,汽油机甲的功率是乙的2.5倍,则汽油机甲的功率和甲、乙汽油机相同时间的油耗之比为( )(汽油的热值为4.8×107J/kg)
A.3.6×106W;2∶1 B.6000W;2∶1
C.3.6×106W;1∶2 D.6000W;1∶2
11.在沿海地区,夏日里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常( )
A.发生在白天,且陆地温度较高
B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高
D.发生在夜晚,且海水温度较高
12.不计热量损失,若将一杯质量 300g 的热水倒入容器内的冷水中,冷水温度升高 10℃,又向容器内倒入同样一杯热水,冷水温度又升高 6℃。若再向容器内倒入同样一杯热水,则下列说法正确的是( )
A.再倒入同样一杯热水后,冷水温度升高 3℃
B.最开始,冷水和热水的温差为 40℃
C.一开始容器内冷水的质量为 150g
D.一开始容器内冷水的质量为 450g
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共22分)
13.如图甲将系于橡皮筋一端的小球从悬挂点O的正下方P点由静止释放,整个下落过程中,橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙;小球下落的速度v与下落高度h的关系如图丙(不考虑空气阻力)。该轻质橡皮筋每伸长1cm就受到0.15N的拉力,经测量小球从P点下落到a、b、c三点的距离分别为ha=0.45m,hb=0.55m,hc=0.75m。小球从a点到c点的过程中,动能变化情况是______ ;实验中小球的质量为________ g(g=10N/kg)。由a点到b点,重力势能变化量_______ (选填“大于”“小于”或“等于”)动能变化量。
14.冬季家庭常用燃气热水器加热水为暖气片供能,某型号燃气热水器烧水时,完全燃烧天然气,使50kg的水温度从35℃升高到55℃,则水吸收的热量为______J,热效率为______。[天然气热值;水的比热容]
15.小明想探究液体的凝固特点:先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100 g的水和某液体M,再各放入一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像,如图所示。已知,实验在标准大气压下进行,则液体M的比热容为________J/(kg·℃),液体M放热能力比水放热能力________(选填“强”或“弱”)
16.如图乙所示,是某车的汽油机工作过程的四个冲程,与图甲能量转化情况相同的是_________图(选填字母)。若该汽油机飞轮的转速为2400r/min,在1s内,汽油机完成了____________个冲程。
17.如图所示过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。则过山车的动能在________点最大,B点重力势能的大小________D点重力势能的大小。如果过山车在B点的重力势能大小等于E点的动能大小,说明过山车在整个过程中的机械能________(选填“守恒”或“不守恒”)。
18.图甲为我国古代的“省油灯”,图乙为其剖面图,上方容器装油,下方是夹水层。这种设计利用了水_________大的特点。为了使省油效果更好,应当选用_________(选填“瓷”或“铜”)来制作该灯,水层要留得更_________(选填“厚”或“薄”)。
19.如图是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量与其质量的关系图像,从图中可看出A燃料的热值_____B燃料的热值(选填“大于”“小于”或“等于”)。在一标准大气压下,若一定质量的B燃料完全燃烧释放的热量为,其中有的热量被质量为、初始温度为的水吸收,已知,则水的温度将升高_____℃。
20.水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),将1kg的水倒掉一半,剩下水的比热容是_________;天然气的热值为4.2×107J/m3,某天然气灶烧水的效率为40%,用它将2kg的水温度升高20℃需要完全燃烧__________________m3的天然气。
21.如图甲所示,小明在吹气球时,被吹大了的气球没能用手握住,呼啸着飞了出去,若他及时捡拾起气球,将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比_________(选填“变高”“变低”或“没有变化”),此过程发生的能量转化与图乙中的________(选A或B)图中的能量转化是一致的。若一台四冲程柴油机,飞轮转速为3000r/min,若汽缸在做功冲程中,每次做功400J,柴油机的效率为30%,每分钟消耗柴油的质量为________ kg(柴油的热值为4.0×107J/kg)。
三、解答题(本题共9小题,共54分,解答22、23、24题时应有解答过程)
22.(本题共7分)小华看到爸爸启动汽车时,转速表如图所示。转速表中的示数反映了发动机曲轴每分钟的转动次数。汽车用的是四冲程汽油机,单缸四冲程汽油机的活塞横截面积为,一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为,曲轴转速如图,当汽油机满负荷工作时,求:
(1)此时发动机一个气缸每秒完成做功冲程的次数;
(2)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;
(3)该汽油机的功率;
23.(本题共7分)根据Svr系统的建议,李靖夫妇的铠甲部件可采用局部淬火工艺进行强化,将质量为5kg的各关键部位钢片加热并锻打到850℃,立即放入质量为10kg、初温为0℃的冷却油中(不计热量损失),可使其形成坚硬的马氏体结构。已知钢片与冷却油热平衡时温度为50℃,钢的比热容为。
(1)求钢片放出的热量。
(2)冷却油的比热容是多少?
(3)为适当增加铠甲韧性,又将淬火后的钢片进行“回火”:再次加热至220℃并放置在空气中自然冷却。冷却过程钢片共放出热量。求陈塘关的气温为多少?
24.(本题共7分)一辆质量2t的汽车,在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动,经15s运动200m恰好达到最大速度,接着匀速运动25s后关闭发动机,滑行100m停下,此过程一共消耗汽油0.32kg。其v-t图像如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍,汽油的热值为 求:
(1)整个过程中发动机做的功;
(2)汽车的最大速度vm;
(3)全程中汽车的发动机效率.(百分号前保留一位小数)
25.(本题共5分)家用燃油汽车的发动机属于内燃机。
(1)如图是四冲程内燃机工作时 _______冲程,该冲程实现了_____;
A.内能转化成机械能
B.机械能转化成内能
(2)燃料在燃烧过程中热值 _____ ;
A.变大 B.不变 C.变小
(3)汽车行驶过程中,轮胎与地面摩擦,这是通过_______方式改变轮胎的内能;
(4)汽车发动机常用乙二醇水溶液作冷却剂,这是利用了水的________大的特点。
26.(本题共5分)夏日傍晚,旻旻光脚踩在沙滩上玩耍,微风拂面,夕阳西下,好不惬意。
(1)下列对“沙滩烫脚”现象的解释,从能量转化的角度最为准确的是( )。
A.沙子吸收太阳光,发生了化学反应产生热
B.太阳通过做功的方式改变了沙子的内能
C.太阳通过热传递的方式使沙子的内能增加,温度升高
D.“沙滩烫脚”是沙滩通过辐射的方式把热量传递给脚
(2)海风是指从海上吹向陆地的风,反之称为陆风。海陆风的形成,本质上是由于海洋和陆地温度不同造成的。这种差异使得气流从高压区流向低压区。如图所示是某地空气流动情况,据此判断此时为( )
A.白天,形成的是海风 B.晚上,形成的是海风
C.白天,形成的是陆风 D.晚上,形成的是陆风
(3)干沙子的比热容约为,同样多的热量被质量相同干沙子完全吸收,干沙子升高的温度比水_________(选填“高”或“低”)。
(4)质量为的水温度升高,吸收的热量为_________。【水的比热容是】
(5)日常生活中,“热”字出现的频率很高,但所含的物理意义不同,下列哪些选项中,“热”字的含义为“温度”( )
A.热胀冷缩 B.摩擦生热 C.天气炎热 D.蒸发吸热
27.(本题共6分)罐装饮料能放进冰箱冷冻室吗?小文把一罐未开封的可乐放进冰箱冷冻室,几小时后发现可乐罐被撑得变形。他提出问题:不同液体凝固时体积变化相同吗?为此,他设计了如下实验。
【实验过程】如图所示,将四个完全相同的去盖易拉罐(总体积为330ml)分别装入的纯水、可乐、牛奶、猪油,密封后放入冷冻室至完全凝固,测量凝固后体积,数据如下表:
实验序号
液体种类
凝固前体积
凝固后体积
体积变化量
1
纯水
200
218
2
可乐
200
217
3
牛奶
200
210
4
猪油
200
183
【问题分析】
(1)水凝固过程中,温度________,内能________(均填变化情况);
(2)若定义凝固收缩率为在恒定熔点温度下,物质由液态完全转变为固态时,体积的相对变化率,其数学表达式为:,则根据实验1中的数据,可以计算水的凝固收缩率________。
(3)分析表中数据可知,不同液体的凝固收缩率________(填“相同”或“不同”);
(4)结合以上探究,生活中在冰箱中存放水或可乐时,__________(提出一条建议)。
(5)小文测量水凝固后体积的方法是:待水完全凝固后,从冰箱中取出易拉罐,用量筒向易拉罐中加水直到刚满,读出加入水的体积为,从而得出水凝固后体积。若取出易拉罐及加水过程中冰有熔化,则测得的体积变化量会________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
28.(本题共5分)材料物理学领域研制出新材料时,往往需要研究材料的热学性质。
(1)质量相等的甲、乙两种固态物质在用相同热源加热时,温度随时间变化的图像如图1所示,若不计热损失,已知固体甲的比热容为。下列说法中正确的是________。
A.甲、乙两者有不同的熔点,甲的熔点更高
B.在各自的熔化过程中(即整个固液共存过程),乙比甲吸收的热量多
C.固体乙比热容
D.人们常用液体来冷却发热的机器,甲物质更适合做冷却剂
(2)用稳定的热源给一个新材料均匀加热,得到它的熔化图像(加热过程热量损失忽略不计),如图2所示。若该物体在AB段的比热容为,在CD段的比热容为,则________;
(3)如图3所示,甲与乙分别是同种材料的高温状态和低温状态,将两者混合时,温度随时间变化的图像,由图中所给的信息可知,甲图线对应的物质是通过________方式使另一物质的内能________(选填:A增加 B不变 C减少),假设在此过程中没有热量损失,那么甲与乙的质量之比是________。
29.(本题共6分)为了研究动能的大小与物体质量和运动速度的关系,小明设计了如图所示的实验,让小球沿一光滑斜面向下运动,与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止。
(1)该实验中物体的动能是指__________(选填“小球”或“木块”)的动能;实验中观察到木块移动的距离越长,则说明钢球对木块__________越多,动能就越大。
(2)图甲探究的是动能与__________的关系,分析图乙我们可以得到的结论是:__________________。
(3)若在进行图甲实验时,甲中下图木块被撞后滑出木板,为了使木块不滑出木板,在不改变木板长度的情况下,对甲中下图应采取以下__________方法。
A.换用质量更小的钢球; B.给水平木板铺上毛巾;
C.适当降低钢球的高度; D.换用一个较重的木块。
(4)如图丙所示,先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑,撞击放在A处木块,测出木块移动距离AB为,再让同一小球从斜面高处由静止下滑(位置未画出),撞击放在B处木块,测出木块移动距离BC为。若,则h__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
30.(本题共6分)科技小组同学用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热开温情况。将水和油分别盛在两个相同的试管中,同时用红外加热器加热,温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。
(1)实验中需要选取 ___________ (选填“质量”或“体积”)相等的水、油两种液体;
(2)加热3分钟A吸收的热量 ___________ (选填“大于”“小于”或“等于”)B吸收的热量;
(3)由图像分析可知 ___________ 液体是水(选填“A”或“B”);
(4)小华用该装置重新实验,得到水和油的温度随时间变化图线重合均与图乙中的A相同,则小华所取的水和油质量之比为 ___________ ;
(5)美丽的青岛依山傍海,气候与无大海和湖泊环绕的内陆城市相比存在明显差异。青岛和某一无大海和湖泊环绕的内陆城市年气温变化曲线如图丙所示,从图像丙可以看出,在一年中,青岛应该对应 ___________ (选填“a”或“b”)这条曲线;
(6)做完实验后,小红想起八年级上学期学过冰熔化的实验,于是在实验室利用酒精灯加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出温度随加热时间变化的关系图线如图所示。根据图像丁和相关知识,若冰的质量是500g,比热容是,酒精热值为3.0×107J/kg,若加热过程中酒精灯的热效率为50%,则该物质从第0min至第2min消耗酒精的质量是多少 ___________ 。
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第十二章 机械能和内能·基础通关(参考答案)
第I卷(选择题)
一.选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
C
C
A
B
B
D
D
C
D
B
A
B
第II卷(非选择题)
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共22分)
13.先变大后变小 150 大于
14. 60%
15. 弱
16.B 80
17.C 大于 不守恒
18.比热容 瓷 厚
19.小于 60
20.
21.变低 A 0.05
三、解答题(本题共9小题,共54分,解答22、23、24题时应有解答过程)
22.(本题7分)(1)20次 (2) (3)
解(1)由图可知,该发动机的转速为
一个工作循环中,曲轴转2圈,对外做功1次,所以内对外做功次数为
(2)活塞横截面积为,做功冲程燃气的平均压强为,燃气对活塞的平均压力
(3)根据小问1解析可知,内对外做功次数为次,由题意可知,1个冲程活塞移动
所以内因做功活塞共移动
内对外做功为
该汽油机的功率为
23.(本题7分)(1) (2) (3)
解(1)钢片放出的热量
(2)不计热量损失,冷却油吸收的热量等于钢片放出的热量,即
冷却油的比热容是
(3)钢片降低的温度
陈塘关的气温为
24.(本题7分)(1) (2)20m/s (3)21.7%
解(1)根据题意和v-t图像可知,发动机在0~40s内工作,工作时间
汽车的额定功率
整个过程中发动机做的功
(2)汽车的质量
汽车所受的重力
汽车运动过程中受到的阻力
当汽车达到最大速度v时,汽车做匀速直线运动,此时牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,即
根据功率公式,可得最大速度
(3)消耗的汽油质量,汽油完全燃烧放出的总热量
发动机做的有用功即为第(1)问中求得的总功
全程中汽车发动机的效率
25.(本题5分)(1)压缩 B (2)B (3)做功 (4)比热容
26.(本题5分)(1)C (2)A (3)高 (4) (5)AC
27.(本题6分)(1)不变 减小 (2)9% (3)不同
(4)不要将未开封的罐装水/可乐放入冰箱冷冻室存放/放入冷冻室时不要装满,预留空隙 (5)偏小
28.(本题5分)(1)D (2) (3)热传递 A
29.(本题6分)(1)小球 做功 (2)速度 当物体速度一定时,质量越大,动能越大
(3)C (4)小于
30.(本题6分)(1)质量 (2)等于 (3)B (4)2︰3 (5)a (6)7×10﹣4kg
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第十二章 机械能和内能·基础通关
建议用时:100分钟,满分:100分
一.选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
1.如图所示,玻璃瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,并用气筒向瓶内打气。当打气到一定程度时,塞子会从瓶口跳起,同时瓶内出现大量的“白气”:这时再迅速将塞子塞上,并快速向瓶内再次打气,看到“白气”很快消失。下列分析不正确的是( )
A.塞子从瓶口跳起前,瓶内气体的内能增大
B.塞子从瓶口跳起过程中,瓶内气体对外做功
C.塞子从瓶口跳起时,瓶内的“白气”是水蒸气
D.第二次向瓶内打气的过程中,瓶内气体内能增加
2.如图所示,从甲到丁是冰放在一个标准大气压的恒温环境下,熔化过程中先后经历的过程。图中标出了杯内物质的温度和质量,水到达20℃后不再从环境吸热。从甲到乙,烧杯中完全是冰,杯中物体吸收的热量是;从乙到丙,物体吸收的热量是,从丙到丁,物体吸收的热量是。比热容,则( )
A. B. C. D.
3.如图所示为柴油机的四个冲程示意图,但顺序不对。下列相关说法正确的是( )
A.在一个工作循环内,正确的顺序是甲→丙→乙→丁
B.只有丙冲程获得动力,其他冲程都是靠惯性运转的
C.甲图冲程吸入空气和柴油的混合物
D.乙图冲程中只存在着内能转化为机械能的过程
4.如图所示,光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后,经过A点和B点后落到地面,又被多次弹起,图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动,描述正确的是( )
A.小球反弹经过D点时动能为零
B.小球在E点时的动能大于在G点的动能
C.小球从D点运动到E点的过程中动能转化为重力势能
D.若将小球表面涂黑,则会在C,F两点留下等大的黑色圆斑
5.如图是水和液体A被相同酒精灯加热的温度﹣时间图像,其中水的质量为0.6kg,液体A的质量为1.2kg,若酒精灯单位时间内消耗的酒精质量相等,且加热效率为35%,已知,,下列分析正确的是( )
A.0~6min,水比液体A吸收的热量多
B.液体A的比热容为1.05×103J/(kg•℃)
C.液体A的末温比水的高,液体A的吸热能力更强
D.该酒精灯每分钟消耗酒精质量为6g
6.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体从周围环境中吸热,内能增加,且温度一定升高
B.青少年不宜大量食用巧克力,是因为巧克力含有的热量太高
C.物体的温度升高了,表明它一定吸收了热量
D.将-15℃的冰块放在冰箱的0℃保鲜室中,半小时后,冰块的内能增加
7.某同学用两只相同的酒精灯同时分别对质量为m1、比热为c1的甲物质和质量为m2、比热为c2的乙物质加热,若在相等的时间内(甲、乙物质吸收的热量相等),甲物质的温度变化比乙物质的温度变化多,则下列推断不正确的是( )
A.若m1=m2,则c1<c2 B.若c1=c2,则m1<m2
C.若m1>m2,则c1<c2 D.若c1<c2,则m1<m2
8.如图所示,小球由静止开始沿着粗糙的曲面从a点向d点运动,其中b和d两点在同一水平高度。下列说法中正确的是( )
A.小球从a点运动到c点,重力势能全部转化为动能
B.小球在c点时速度为0
C.小球在b点的动能大于在d点的动能
D.小球从a点运动到d点的过程中,机械能一定全部转化为内能
9.“水浴法”是一种常见的加热方式,它具有加热缓慢、均匀等优点。如图1所示,川川同学将质量相等的两种物质甲和乙分别装在两个相同的试管中,并放在一个装有水的大烧杯中,用水浴法同时加热,同时观察它们的物态,并根据记录的温度和时间数据绘制成如图2所示的图像。根据她绘制的图像我们可以推测( )
A.t1~t2时间内,甲和乙内能都不增大
B.t1~t2时间内,乙物质的液态部分一定在变少
C.0~t1时间内,甲物质吸收的热量大于乙物质吸收的热量
D.0-t1时间内,两种物质的比热容之比
10.汽油机甲,飞轮每分钟转2400转,汽油机的汽缸容积为150cm3,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为2.0×106Pa,且甲汽油机一分钟消耗25g汽油。汽油机甲与汽油机乙的效率比值为5∶4,汽油机甲的功率是乙的2.5倍,则汽油机甲的功率和甲、乙汽油机相同时间的油耗之比为( )(汽油的热值为4.8×107J/kg)
A.3.6×106W;2∶1 B.6000W;2∶1
C.3.6×106W;1∶2 D.6000W;1∶2
11.在沿海地区,夏日里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常( )
A.发生在白天,且陆地温度较高
B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高
D.发生在夜晚,且海水温度较高
12.不计热量损失,若将一杯质量 300g 的热水倒入容器内的冷水中,冷水温度升高 10℃,又向容器内倒入同样一杯热水,冷水温度又升高 6℃。若再向容器内倒入同样一杯热水,则下列说法正确的是( )
A.再倒入同样一杯热水后,冷水温度升高 3℃
B.最开始,冷水和热水的温差为 40℃
C.一开始容器内冷水的质量为 150g
D.一开始容器内冷水的质量为 450g
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共22分)
13.如图甲将系于橡皮筋一端的小球从悬挂点O的正下方P点由静止释放,整个下落过程中,橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙;小球下落的速度v与下落高度h的关系如图丙(不考虑空气阻力)。该轻质橡皮筋每伸长1cm就受到0.15N的拉力,经测量小球从P点下落到a、b、c三点的距离分别为ha=0.45m,hb=0.55m,hc=0.75m。小球从a点到c点的过程中,动能变化情况是______ ;实验中小球的质量为________ g(g=10N/kg)。由a点到b点,重力势能变化量_______ (选填“大于”“小于”或“等于”)动能变化量。
14.冬季家庭常用燃气热水器加热水为暖气片供能,某型号燃气热水器烧水时,完全燃烧天然气,使50kg的水温度从35℃升高到55℃,则水吸收的热量为______J,热效率为______。[天然气热值;水的比热容]
15.小明想探究液体的凝固特点:先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100 g的水和某液体M,再各放入一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像,如图所示。已知,实验在标准大气压下进行,则液体M的比热容为________J/(kg·℃),液体M放热能力比水放热能力________(选填“强”或“弱”)
16.如图乙所示,是某车的汽油机工作过程的四个冲程,与图甲能量转化情况相同的是_________图(选填字母)。若该汽油机飞轮的转速为2400r/min,在1s内,汽油机完成了____________个冲程。
17.如图所示过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。则过山车的动能在________点最大,B点重力势能的大小________D点重力势能的大小。如果过山车在B点的重力势能大小等于E点的动能大小,说明过山车在整个过程中的机械能________(选填“守恒”或“不守恒”)。
18.图甲为我国古代的“省油灯”,图乙为其剖面图,上方容器装油,下方是夹水层。这种设计利用了水_________大的特点。为了使省油效果更好,应当选用_________(选填“瓷”或“铜”)来制作该灯,水层要留得更_________(选填“厚”或“薄”)。
19.如图是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量与其质量的关系图像,从图中可看出A燃料的热值_____B燃料的热值(选填“大于”“小于”或“等于”)。在一标准大气压下,若一定质量的B燃料完全燃烧释放的热量为,其中有的热量被质量为、初始温度为的水吸收,已知,则水的温度将升高_____℃。
20.水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),将1kg的水倒掉一半,剩下水的比热容是_________;天然气的热值为4.2×107J/m3,某天然气灶烧水的效率为40%,用它将2kg的水温度升高20℃需要完全燃烧__________________m3的天然气。
21.如图甲所示,小明在吹气球时,被吹大了的气球没能用手握住,呼啸着飞了出去,若他及时捡拾起气球,将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比_________(选填“变高”“变低”或“没有变化”),此过程发生的能量转化与图乙中的________(选A或B)图中的能量转化是一致的。若一台四冲程柴油机,飞轮转速为3000r/min,若汽缸在做功冲程中,每次做功400J,柴油机的效率为30%,每分钟消耗柴油的质量为________ kg(柴油的热值为4.0×107J/kg)。
三、解答题(本题共9小题,共54分,解答22、23、24题时应有解答过程)
22.(本题共7分)小华看到爸爸启动汽车时,转速表如图所示。转速表中的示数反映了发动机曲轴每分钟的转动次数。汽车用的是四冲程汽油机,单缸四冲程汽油机的活塞横截面积为,一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为,曲轴转速如图,当汽油机满负荷工作时,求:
(1)此时发动机一个气缸每秒完成做功冲程的次数;
(2)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;
(3)该汽油机的功率;
23.(本题共7分)根据Svr系统的建议,李靖夫妇的铠甲部件可采用局部淬火工艺进行强化,将质量为5kg的各关键部位钢片加热并锻打到850℃,立即放入质量为10kg、初温为0℃的冷却油中(不计热量损失),可使其形成坚硬的马氏体结构。已知钢片与冷却油热平衡时温度为50℃,钢的比热容为。
(1)求钢片放出的热量。
(2)冷却油的比热容是多少?
(3)为适当增加铠甲韧性,又将淬火后的钢片进行“回火”:再次加热至220℃并放置在空气中自然冷却。冷却过程钢片共放出热量。求陈塘关的气温为多少?
24.(本题共7分)一辆质量2t的汽车,在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动,经15s运动200m恰好达到最大速度,接着匀速运动25s后关闭发动机,滑行100m停下,此过程一共消耗汽油0.32kg。其v-t图像如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍,汽油的热值为 求:
(1)整个过程中发动机做的功;
(2)汽车的最大速度vm;
(3)全程中汽车的发动机效率.(百分号前保留一位小数)
25.(本题共5分)家用燃油汽车的发动机属于内燃机。
(1)如图是四冲程内燃机工作时 _______冲程,该冲程实现了_____;
A.内能转化成机械能
B.机械能转化成内能
(2)燃料在燃烧过程中热值 _____ ;
A.变大 B.不变 C.变小
(3)汽车行驶过程中,轮胎与地面摩擦,这是通过_______方式改变轮胎的内能;
(4)汽车发动机常用乙二醇水溶液作冷却剂,这是利用了水的________大的特点。
26.(本题共5分)夏日傍晚,旻旻光脚踩在沙滩上玩耍,微风拂面,夕阳西下,好不惬意。
(1)下列对“沙滩烫脚”现象的解释,从能量转化的角度最为准确的是( )。
A.沙子吸收太阳光,发生了化学反应产生热
B.太阳通过做功的方式改变了沙子的内能
C.太阳通过热传递的方式使沙子的内能增加,温度升高
D.“沙滩烫脚”是沙滩通过辐射的方式把热量传递给脚
(2)海风是指从海上吹向陆地的风,反之称为陆风。海陆风的形成,本质上是由于海洋和陆地温度不同造成的。这种差异使得气流从高压区流向低压区。如图所示是某地空气流动情况,据此判断此时为( )
A.白天,形成的是海风 B.晚上,形成的是海风
C.白天,形成的是陆风 D.晚上,形成的是陆风
(3)干沙子的比热容约为,同样多的热量被质量相同干沙子完全吸收,干沙子升高的温度比水_________(选填“高”或“低”)。
(4)质量为的水温度升高,吸收的热量为_________。【水的比热容是】
(5)日常生活中,“热”字出现的频率很高,但所含的物理意义不同,下列哪些选项中,“热”字的含义为“温度”( )
A.热胀冷缩 B.摩擦生热 C.天气炎热 D.蒸发吸热
27.(本题共6分)罐装饮料能放进冰箱冷冻室吗?小文把一罐未开封的可乐放进冰箱冷冻室,几小时后发现可乐罐被撑得变形。他提出问题:不同液体凝固时体积变化相同吗?为此,他设计了如下实验。
【实验过程】如图所示,将四个完全相同的去盖易拉罐(总体积为330ml)分别装入的纯水、可乐、牛奶、猪油,密封后放入冷冻室至完全凝固,测量凝固后体积,数据如下表:
实验序号
液体种类
凝固前体积
凝固后体积
体积变化量
1
纯水
200
218
2
可乐
200
217
3
牛奶
200
210
4
猪油
200
183
【问题分析】
(1)水凝固过程中,温度________,内能________(均填变化情况);
(2)若定义凝固收缩率为在恒定熔点温度下,物质由液态完全转变为固态时,体积的相对变化率,其数学表达式为:,则根据实验1中的数据,可以计算水的凝固收缩率________。
(3)分析表中数据可知,不同液体的凝固收缩率________(填“相同”或“不同”);
(4)结合以上探究,生活中在冰箱中存放水或可乐时,__________(提出一条建议)。
(5)小文测量水凝固后体积的方法是:待水完全凝固后,从冰箱中取出易拉罐,用量筒向易拉罐中加水直到刚满,读出加入水的体积为,从而得出水凝固后体积。若取出易拉罐及加水过程中冰有熔化,则测得的体积变化量会________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
28.(本题共5分)材料物理学领域研制出新材料时,往往需要研究材料的热学性质。
(1)质量相等的甲、乙两种固态物质在用相同热源加热时,温度随时间变化的图像如图1所示,若不计热损失,已知固体甲的比热容为。下列说法中正确的是________。
A.甲、乙两者有不同的熔点,甲的熔点更高
B.在各自的熔化过程中(即整个固液共存过程),乙比甲吸收的热量多
C.固体乙比热容
D.人们常用液体来冷却发热的机器,甲物质更适合做冷却剂
(2)用稳定的热源给一个新材料均匀加热,得到它的熔化图像(加热过程热量损失忽略不计),如图2所示。若该物体在AB段的比热容为,在CD段的比热容为,则________;
(3)如图3所示,甲与乙分别是同种材料的高温状态和低温状态,将两者混合时,温度随时间变化的图像,由图中所给的信息可知,甲图线对应的物质是通过________方式使另一物质的内能________(选填:A增加 B不变 C减少),假设在此过程中没有热量损失,那么甲与乙的质量之比是________。
29.(本题共6分)为了研究动能的大小与物体质量和运动速度的关系,小明设计了如图所示的实验,让小球沿一光滑斜面向下运动,与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止。
(1)该实验中物体的动能是指__________(选填“小球”或“木块”)的动能;实验中观察到木块移动的距离越长,则说明钢球对木块__________越多,动能就越大。
(2)图甲探究的是动能与__________的关系,分析图乙我们可以得到的结论是:__________________。
(3)若在进行图甲实验时,甲中下图木块被撞后滑出木板,为了使木块不滑出木板,在不改变木板长度的情况下,对甲中下图应采取以下__________方法。
A.换用质量更小的钢球; B.给水平木板铺上毛巾;
C.适当降低钢球的高度; D.换用一个较重的木块。
(4)如图丙所示,先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑,撞击放在A处木块,测出木块移动距离AB为,再让同一小球从斜面高处由静止下滑(位置未画出),撞击放在B处木块,测出木块移动距离BC为。若,则h__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
30.(本题共6分)科技小组同学用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热开温情况。将水和油分别盛在两个相同的试管中,同时用红外加热器加热,温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。
(1)实验中需要选取 ___________ (选填“质量”或“体积”)相等的水、油两种液体;
(2)加热3分钟A吸收的热量 ___________ (选填“大于”“小于”或“等于”)B吸收的热量;
(3)由图像分析可知 ___________ 液体是水(选填“A”或“B”);
(4)小华用该装置重新实验,得到水和油的温度随时间变化图线重合均与图乙中的A相同,则小华所取的水和油质量之比为 ___________ ;
(5)美丽的青岛依山傍海,气候与无大海和湖泊环绕的内陆城市相比存在明显差异。青岛和某一无大海和湖泊环绕的内陆城市年气温变化曲线如图丙所示,从图像丙可以看出,在一年中,青岛应该对应 ___________ (选填“a”或“b”)这条曲线;
(6)做完实验后,小红想起八年级上学期学过冰熔化的实验,于是在实验室利用酒精灯加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出温度随加热时间变化的关系图线如图所示。根据图像丁和相关知识,若冰的质量是500g,比热容是,酒精热值为3.0×107J/kg,若加热过程中酒精灯的热效率为50%,则该物质从第0min至第2min消耗酒精的质量是多少 ___________ 。
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