第十二章 内能与热机(单元测试·能力提升卷)物理新教材鲁科版(五四学制)九年级上册
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内容正文:
第十二章内能与热机
一、单项选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.“孝”是中华民族的传统美德。图中小红帮奶奶洗脚时涉及的物理知识正确的是( )
A.洗脚水的温度越高,含有的热量越多
B.热水泡脚是通过做功改变了脚的内能
C.洗脚过程中水的温度降低,内能减小
D.热水泡脚过程中,水减少的内能一定等于脚增加的内能
【答案】C
【详解】A.热量是过程量,不能说含有热量,故A错误;
B.热水泡脚是通过热传递改变脚的内能,故B错误;
C.洗脚过程中水放出热量,温度降低,内能减小,故C正确;
D.水减少的内能部分散失到空气和盆中,水减少的内能大于脚增加的内能,故D错误。
故选C。
2.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.温度高的物体总是比温度低的物体内能大
B.一个物体吸收了热量,它的温度一定会升高
C.一个物体温度升高,它的内能一定增加
D.物体温度越低,内能越小,所以0℃的冰没有内能
【答案】C
【详解】A.内能大小与物体的质量、温度、状态均有关,仅温度高低无法比较内能大小,故A错误;
B.晶体熔化、液体沸腾时吸收热量但温度不变,因此吸收热量温度不一定升高,故B错误;
C.同一物体质量、状态不变时,温度升高,内能一定增加,故C正确;
D.一切物体在任何温度下都具有内能,0℃的冰也有内能,故D错误。
故选C。
3.内燃机广泛应用于汽车、拖拉机等交通工具,依靠四个冲程循环实现能量转化。下列热机冲程示意图中(火花塞产生电火花未画出),真正为车子提供机械能的冲程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】做功冲程两个气门都关闭,活塞向下运动,内能转化为机械能,是真正为车子提供机械能的冲程。
A.进气门打开、排气门关闭,活塞向下运动,为吸气冲程,故A不符合题意;
B.两气门关闭,活塞向下运动,为做功冲程,故B符合题意;
C.两气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,机械能转化为内能,故C不符合题意;
D.进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,为排气冲程,故D不符合题意。
故选B。
4.自2026年1月1日起,我国将全面禁止生产含汞体温计。如图所示,为新型镓铟锡合金无汞体温计,其结构、用法及原理与水银温度计一样。下列关于这种体温计及其中的镓铟锡合金的说法正确的是( )
性质
密度
熔点
沸点
比热容
数值
约
约
A.将少量镓铟锡合金放在手心里会呈现液态
B.可将镓铟锡合金用作寒暑表的测温物质
C.镓铟锡合金体温计不能离开人体读数
D.用该温度计测量体温时,镓铟锡合金膨胀,比热容增大
【答案】A
【详解】A.手心温度约为 ,高于镓铟锡合金的熔点 ,合金吸热熔化呈现液态,故A正确;
B.寒暑表测量气温,冬季气温可能低于,合金会凝固无法测温,故B错误;
C.该体温计结构、用法与水银温度计一样,有缩口结构,可以离开人体读数,故C错误;
D.比热容是物质的特性,与温度、体积无关,合金膨胀时比热容不变,故D错误。
故选A。
5.炸油糕是一道传统风味小吃,高温热油中炸制后的油糕外皮金黄酥脆、内里软糯香甜,如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.刚入锅时,油将温度传递给油糕,使油糕内能增加
B.炸油糕的过程,是通过热传递的方式使油糕的内能增加
C.刚出锅的油糕很烫,是因为它含有的热量较多
D.油糕晾凉后,其内部分子停止运动,内能变为0
【答案】B
【详解】A.热传递过程中传递的是热量而非温度,故A错误;
B.炸油糕时,高温油向低温油糕传递热量,是通过热传递的方式使油糕内能增加,故B正确;
C.热量是过程量,不能说物体含有热量,故C错误;
D.一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动,任何物体都具有内能,内能不可能为0,故D错误。
故选B。
6.我校某同学查阅资料了解到质量为的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热,不同晶体的熔化热一般不同。老师鼓励小红去探究冰的熔化热。小红在实验室利用电热器加热,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线如图所示。实验时,冰的质量为,相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为,下列说法中正确的是( )
A.段水吸收的热量是
B.段冰吸收的热量是
C.根据上述信息算出冰的比热容
D.根据图中信息,冰的熔化热是
【答案】C
【详解】A.冰熔化成水,质量不变,CD段水吸收的热量 ,故A错误;
B.由图可知,AB段加热5min,CD段加热10min,相同时间吸热相同,则 ,故B错误;
C.由 可得冰的比热容,故C正确;
D.BC段熔化过程加热时间为
吸收热量
冰的熔化热,故D错误。
故选C。
7.A、B两金属块的质量比为2∶3,把它们都加热到100℃,然后分别投入装有质量相同、初温都为0℃的C、D两杯水中,测量的结果:金属块A使C杯的水温升高了10℃,金属块B使D杯的水温升高了20℃.设两金属块比热容为和,则与的比值为( )
A.4∶9 B.9∶4 C.3∶2 D.2∶3
【答案】D
【详解】不计热损失时金属放出的热量等于水吸收的热量,即,且末温相同。
对金属块A和C杯的水,水温升高10℃,水的末温是10℃,由热平衡得
得
对金属块B和D杯的水,水温升高20℃,水的末温是20℃,由热平衡得
得
两比热容比值
故选D。
8.如图为我国武装直升机武直-10,采用我国完全自主研发的玉龙涡轴航空发动机,它的大致工作过程:空气通过进气道进入压气机,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。下列说法正确的是( )
A.燃料和压缩空气混合后,燃料的热值变大
B.燃烧室里的燃料燃烧更加充分时,发动机的效率会提高
C.玉龙涡轴航空发动机工作时将化学能直接转化为机械能
D.随着科学的发展,汽油机的效率可以达到100%
【答案】B
【详解】A.热值是燃料的特性,只与燃料种类有关,与混合状态无关,故A错误;
B.燃料燃烧更充分,释放热量更多,能提高发动机效率,故B正确;
C.发动机工作时,燃料燃烧将化学能转化为内能,气体推动涡轮将内能转化为机械能,并非直接转化,故C错误;
D.热机工作时存在热量散失和摩擦等能量损失,效率不可能达到100%,故D错误。
故选B。
9.用相同的电加热器分别对甲、乙两种液体加热,其中甲乙两种液体质量分别为200g和100g,不考虑热量损失。如图所示是甲、乙两种液体的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.升高相同温度,甲吸收热量较多
B.加热相同时间,甲吸收热量较多
C.甲与乙的比热容之比为
D.甲与乙的比热容之比为
【答案】D
【详解】AB.用相同电加热器加热相同时间,甲、乙吸收的热量相同;由图可知,甲从升高到用时,乙从升高到用时,升高相同温度,乙加热时间长,乙吸收热量较多,故AB错误;
CD.升高相同温度时,吸收热量之比
由得,故C错误,D正确。
故选D。
10.如图所示是《天工开物》中关于用铜铸币的情景。下列说法中正确的是( )
A.铜在熔化过程中温度不断升高
B.液态铜在模具里凝固的过程中,放出热量,内能减小
C.铜币在冷却过程中,铜币的比热容不断变小
D.给熔炉鼓风,是为了提高燃料完全燃烧放出的热量
【答案】B
【详解】A.铜是晶体,熔化过程中吸收热量,温度保持不变,故A错误;
B.液态铜凝固过程,会向外放出热量,内能随热量放出而减小,故B正确;
C.比热容是物质的固有特性,只和物质的种类、状态有关,和温度无关,因此铜币冷却过程中铜的比热容不会发生变化,故C错误;
D.燃料完全燃烧放出的热量由燃料的热值和质量共同决定(公式),给熔炉鼓风只是为了提供充足氧气,让燃料燃烧更充分,无法提高燃料完全燃烧放出的总热量,故D错误。
故选B。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题给出的四个选项中,至少有两个选项符合题目要求。
11.如图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是( )
A.这四个冲程的正确顺序是乙→甲→丁→丙
B.靠惯性完成的冲程是甲、乙、丁
C.甲冲程中内能转化为化学能
D.丁冲程中内能转化为机械能
【答案】AD
【详解】A.甲图两气门关闭,活塞上行,为压缩冲程;乙图进气门打开,活塞下行,为吸气冲程;丙图排气门打开,活塞上行,为排气冲程;丁图两气门关闭,火花塞点火,活塞下行,为做功冲程。正确顺序为乙→甲→丁→丙,故A正确;
B.吸气、压缩、排气冲程靠飞轮惯性完成,靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙,故B错误;
C.甲为压缩冲程,机械能转化为内能,故C错误;
D.丁为做功冲程,内能转化为机械能,故D正确。
故选AD。
12.如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,两个相同的易拉罐中分别装有质量和初温都相同的两种液体,用相同的装置加热,根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.升高相同温度,b液体吸收的热量更多
B.a液体的比热容大于b液体的比热容
C.a液体的比热容与b液体的比热容之比是1∶2
D.不添加器材,利用本实验装置还可以比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量
【答案】AC
【详解】A.由图乙可知,从升高到,b液体需要的加热时间更长。因为用相同的装置加热,加热时间越长吸收热量越多,所以b液体吸收的热量更多,故A正确;
BC.由图乙可知,加热时间为时,a液体温度从升高到,
b液体温度从升高到,
根据吸热公式,在质量和吸收热量相同时,比热容之比为
即,故B错误,C正确;
D.要比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量,需要控制燃料不同、被加热液体的种类和质量相同。本实验装置中液体种类不同,不添加器材无法获得相同的液体进行对比实验,故D错误。
故选AC。
13.如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有和的水,现用不同的加热器加热,得到如图丙所示的水温与加热时间的图像,已知水的比热容为,若不计热损失,下列说法正确的是( )
A.甲杯水中每分钟吸收的热量为
B.加热相同的时间,甲、乙两杯水升高的温度之比为3∶2
C.甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量之比为4∶9
D.将甲、乙两容器中的液体从加热至沸腾所需要的时间之比为2∶3
【答案】BD
【详解】C.甲、乙两杯水温度升高到40℃时,分别吸收的热量为,
此时甲加热的时间为2min,乙加热的时间为3min,则甲乙两加热器每分钟放出的热量之比为,故C错误;
A.甲杯水中每分钟吸收的热量为,故A错误;
B.加热相同的时间,甲、乙两杯水升高的温度之比为 ,故B正确;
D.根据可得甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所需热量之比
根据时间可得所用时间之比为,故D正确。
故选BD。
14.用两个相同的电加热器给质量均为0.2kg的物质甲和水加热,在单位时间内它们吸收的热量相等。它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,不计热量损失,,下列说法正确的是( )
A.物质甲的比热容为
B.加热20min时间内,水所吸收的热量是甲的两倍
C.甲在前10min内吸收的热量是
D.升高60℃,水吸收的热量是甲吸收的热量的两倍
【答案】AD
【详解】AD.由图可知,质量相同的甲和水升高相同的温度
水加热 ,甲加热 。因加热器相同,则吸收热量
由 可知,
化简可知,故AD正确;
B.用两个相同的电加热器加热,在相同时间内吸收的热量相等,故加热 内,水和甲吸收热量相等,故B错误;
C.甲在前 内温度升高 ,吸收热量 ,故C错误。
故选AD。
15.如图所示,甲、乙、丙三图的装置完全相同,甲乙两图的烧杯中装有水,丙图的烧杯中装有花生油,各烧杯中液体质量相等,相同时间燃料燃烧消耗的质量相等。由实验数据,作出甲乙丙三套装置中液体升高温度随加热时间变化的曲线A、B、C如图丁。(燃料1热值大于燃料2)下列说法正确的是( )
A.比较液体的吸热能力,应选择甲乙
B.比较不同燃料的热值,应选择甲乙
C.如图A、B、C曲线对应的装置分别为乙、丙、甲
D.进一步分析由图像,可估算出花生油的比热容约为
【答案】BD
【详解】A.比较液体吸热能力需控制燃料相同、液体质量相同、种类不同,应选甲、丙,故A错误;
B.比较不同燃料热值需控制液体种类和质量相同、燃料不同,应选甲、乙,故B正确;
C.由及可知,相同时间甲放热多于乙,由可知甲升温快于乙;甲、丙燃料相同,由及可知,丙升温快于甲。故A、B、C曲线对应丙、甲、乙,故C错误;
D.甲、丙燃料相同,相同时间吸热相同。由图知时刻A(丙)升温,B(甲)升温
花生油的比容热约为,故D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共10小题,共60分
16.某单缸四冲程汽油机飞轮转速为2400 r/min,则该汽油机活塞1 s对外做功____________次,若其效率为25%,完全燃烧5 kg的汽油转化成的机械能是____________J。()
【答案】 20
【详解】飞轮每秒转动的圈数
因四冲程汽油机飞轮每转动2周对外做功1次,故1s对外做功次数次
完全燃烧汽油放出的总热量
由热机效率关系可知,汽油燃烧转化的机械能
17.小丽用相同的加热器分别对质量为的水和的某种液体加热,给水加热是通过__________的方式使水的内能增加;实验数据如图所示,则水在内吸收的热量为__________,另一种液体的比热容为__________。[]
【答案】 热传递 /700
【详解】用加热器给水加热,水吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式增加水的内能;
由图像可知,水在16min内温度从10℃升高到40℃,则水在16min内吸收的热量为
因相同加热器相同时间放出热量相同,故液体加热8min吸收的热量等于水加热8min吸收的热量。则液体在8min内吸收的热量为
由图像可知,液体在8min内温度从20℃升高到50℃,则另一种液体的比热容为
18.小明走进崆峒岛看表演——打铁花,据悉:一场演出,打铁花艺人需要将质量为、初温为20℃的生铁加热到1620℃,需要燃烧木炭的质量为,已知铁的比热容为,木炭的热值为。则,过程中生铁吸收的热量________,木炭完全燃烧释放的热量________,木炭的加热效率________。(结果精确到0.1%)
【答案】
【详解】生铁吸收的热量
木炭完全燃烧释放的热量
木炭的加热效率
19.2025年3月30日00时05分,我国在文昌航天发射场用长征七号改运载火箭(CZ-7A),成功将通信技术试验卫星十六号送入预定轨道。
(1)文昌发射场临海,陆风的形成是在__________(选填“白天”或“晚上”);航天煤油热值为 ,若一级火箭携带 112吨煤油,这些煤油完全燃烧放出的热量是__________J;若煤油完全燃烧释放热量的5%被发射台水冷系统吸收,能将1千吨的水加热升温__________℃。[已知当地大气压为1标准大气压,]
(2)火箭箭体外壳选用熔点高的材料,防止与空气摩擦高温熔化;火箭发动机工作时,将燃气的__________能转化为火箭的机械能,该能量转化过程对应汽油机的__________冲程;某单缸四冲程汽油机效率为30%。其耗油量为5g/min,该汽油机的功率为__________W;若汽油机的效率提高了5%,消耗汽油质量不变的情况下,该汽油机的续航增加了__________%。(结果保留一位小数,)
【答案】(1) 晚上 5.04×1012 60
(2) 内 做功 1000 16.7
【详解】(1)由于水的比热容比砂石大,晚上陆地和海洋放出相同的热量,陆地降温更快,近地面陆地气压更高,风从陆地吹向海形成陆风,所以陆风形成在晚上。
煤油完全燃烧放出的热量
水吸收的热量
水升高的温度
(2)火箭发动机工作时将燃气的内能转化为机械能,对应汽油机做功冲程的能量转化。
每分钟汽油完全燃烧放出的热量
每分钟获得的有用功
汽油机的功率
消耗汽油质量相同时,总放出的热量相同,有用功与效率成正比,则续航增加比例
四、实验题
20.如图所示,小潇准备了甲、乙、丙三个相同的装置,来探究不同物质的吸热能力和不同燃料的放热能力,其中燃料质量相等。
(1)探究不同物质的吸热能力时:
①实验中应量取___________相等的a、b两种液体;
②不同物质吸热的多少是通过______________________来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”);
③小潇根据测得的实验数据,画出了a、b两种液体温度随时间变化的图像(如图丁所示),由图可判断哪种液体的吸热能力强。若a的比热容是ca,b的比热容是cb,则ca:cb=___________。
(2)探究不同燃料的放热能力时:
①选择甲、乙两图进行实验,实验时不同燃料的放热的多少是通过___________来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”);燃料1在燃烧过程中,其热值___________(“变大”“变小”或“不变”);
②若图甲烧杯中为500mL的水,若10g酒精燃烧后放出的热量被水吸收,温度计示数升高了20℃,则可以计算出酒精的热值为___________J/kg。这种方法测算的热值和热值表中的“标准值”相比___________(选填“偏大”“偏小”或“一样”)。(,)
【答案】(1) 质量和初温 加热时间
(2) 温度计示数 不变 偏小
【详解】(1)根据控制变量法,实验中应量取质量和初温相等的a、b两种液体;
相同的加热装置,加热时间越长,液体吸收的热量越多,因此不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的;
由图丁可知,升高相同的温度(从到),a的加热时间为,b的加热时间为,即吸收的热量之比为。根据,质量和温度变化相同时,比热容与吸收的热量成正比,因此
(2)选择甲、乙两图进行实验,相同质量的不同燃料完全燃烧后,放出的热量越多,液体升高的温度越高,因此不同燃料的放热的多少是通过温度计示数来反映的;
热值是燃料的固有特性,与质量无关,燃料1在燃烧过程中,其热值不变;
水的质量
水吸收的热量
酒精的质量为,假设热量完全被水吸收,则酒精的热值
由于实际实验中存在热量散失,水吸收的热量小于酒精完全燃烧放出的热量,因此这种方法测算的热值和热值表中的“标准值”相比偏小。
21.天,烈日炎炎的中午,小明和爸爸一起在海边玩耍。小明感觉到沙子是烫脚的,而海水是凉爽的,于是他和小组同学探究沙子和水的吸热能力,实验装置如图所示。
(1)安装实验器材时,若发现图甲装置中温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部,应进行的操作是_________(选填“上移A”或“下移B”)。
(2)实验中必须相同的条件有_________(填字母)。
A.酒精灯火焰的大小相同 B.酒精灯里酒精的质量相同
C.水和沙子的质量相同 D.相同的烧杯
(3)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌,搅拌的目的是___________________________。
(4)如下表所示,加热3 min时,沙子温度比水的温度高,此时沙子吸收的热量_________(选填“大于”“小于”或“等于”)水吸收的热量;通过分析可知,_________(选填“沙子”或“水”)的吸热能力较强;
加热时间
0
1
2
3
4
5
温度
沙子
18
22
29
37
45
52
水
18
19
21
23
25
27
【答案】(1)上移A
(2)ACD
(3)使沙子和水受热更均匀
(4) 等于 水
【详解】(1)实验装置组装遵循“自下而上”的顺序,B是固定铁圈、承托烧杯的支架,若下移B会让烧杯更靠下,无法解决温度计碰烧杯底的问题;温度计挂在A对应的横杆上,上移A就能把温度计向上调节,让玻璃泡离开烧杯底,正确放置在被测物质中。
(2)本实验用控制变量法,要保证相同时间内水和沙子吸收的热量一致,因此需要酒精灯火焰大小相同、使用相同的烧杯减少散热差异,同时必须控制水和沙子的质量相等;实验不需要控制酒精灯内酒精的质量相同。故选ACD。
(3)加热过程中用玻璃棒不断搅拌,是为了使沙子和水受热更均匀,避免局部过热影响实验结果。
(4)使用完全相同的酒精灯加热相同时间,酒精灯放出的热量相等,因此沙子和水吸收的热量相等;相同质量的水和沙子吸收相同热量时,水的温度升高得更慢,说明水的吸热能力更强。
五、计算题
22.物理兴趣小组的同学用煤炉给10 kg的水加热,水温从上升到,此过程中燃烧了0.2 kg的煤,水的比热容,煤的热值,求:
(1)此过程中水所吸收的热量;
(2)这些煤完全燃烧释放的热量;
(3)此煤炉的效率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)水吸收的热量
(2)煤完全燃烧释放的热量
(3)煤炉的效率为
23.某家用轿车,重为,当车以72 km/h的速度匀速直线行驶了,消耗汽油3 kg(假设燃料完全燃烧),行驶过程中受到的阻力为车重的0.08倍。汽油的热值为。求:
(1)汽车通过的路程。
(2)牵引力做功的功率。
(3)汽车发动机的效率。(结果精确到1%)
【答案】(1)36 km
(2)
(3)
【详解】(1)根据匀速直线运动路程公式可得,汽车通过的路程
(2)汽车匀速直线行驶,水平方向上牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,即
牵引力做的功
牵引力做功的功率
(3)汽油完全燃烧产生的热量
汽车发动机的效率
24.用燃气炉将6 kg的水从加热到,消耗液化气0.05 kg。已知液化气的热值为,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)液化气完全燃烧放出的热量;
(3)燃气炉加热的效率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)水吸收的热量
(2)0.05kg液化气完全燃烧放出的热量
(3)燃气炉加热效率
25.如图所示,“围炉煮茶”是一种休闲方式,源自云南的“火塘烤茶”,采用木炭作为燃料。茶壶中装入初温为的山泉水,用围炉加热至消耗了木炭。已知水的比热容为,木炭的热值为,求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)木炭完全燃烧放出的热量是多少?
(3)若改用小瓶装的燃气灶来加热,其热效率是25%。将上面的水烧开,需消耗多少千克燃气?(燃气的热值为)
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由题意可知,水升高的温度为
水吸收的热量为
(2)已知木炭的质量为
则木炭完全燃烧放出的热量为
(3)已知燃气灶的热效率为25%,则燃气完全燃烧放出的总热量为
根据可知,消耗燃气的质量为
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第十二章内能与热机
一、单项选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.“孝”是中华民族的传统美德。图中小红帮奶奶洗脚时涉及的物理知识正确的是( )
A.洗脚水的温度越高,含有的热量越多
B.热水泡脚是通过做功改变了脚的内能
C.洗脚过程中水的温度降低,内能减小
D.热水泡脚过程中,水减少的内能一定等于脚增加的内能
2.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.温度高的物体总是比温度低的物体内能大
B.一个物体吸收了热量,它的温度一定会升高
C.一个物体温度升高,它的内能一定增加
D.物体温度越低,内能越小,所以0℃的冰没有内能
3.内燃机广泛应用于汽车、拖拉机等交通工具,依靠四个冲程循环实现能量转化。下列热机冲程示意图中(火花塞产生电火花未画出),真正为车子提供机械能的冲程是( )
A. B.
C. D.
4.自2026年1月1日起,我国将全面禁止生产含汞体温计。如图所示,为新型镓铟锡合金无汞体温计,其结构、用法及原理与水银温度计一样。下列关于这种体温计及其中的镓铟锡合金的说法正确的是( )
性质
密度
熔点
沸点
比热容
数值
约
约
A.将少量镓铟锡合金放在手心里会呈现液态
B.可将镓铟锡合金用作寒暑表的测温物质
C.镓铟锡合金体温计不能离开人体读数
D.用该温度计测量体温时,镓铟锡合金膨胀,比热容增大
5.炸油糕是一道传统风味小吃,高温热油中炸制后的油糕外皮金黄酥脆、内里软糯香甜,如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.刚入锅时,油将温度传递给油糕,使油糕内能增加
B.炸油糕的过程,是通过热传递的方式使油糕的内能增加
C.刚出锅的油糕很烫,是因为它含有的热量较多
D.油糕晾凉后,其内部分子停止运动,内能变为0
6.我校某同学查阅资料了解到质量为的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热,不同晶体的熔化热一般不同。老师鼓励小红去探究冰的熔化热。小红在实验室利用电热器加热,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线如图所示。实验时,冰的质量为,相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为,下列说法中正确的是( )
A.段水吸收的热量是
B.段冰吸收的热量是
C.根据上述信息算出冰的比热容
D.根据图中信息,冰的熔化热是
7.A、B两金属块的质量比为2∶3,把它们都加热到100℃,然后分别投入装有质量相同、初温都为0℃的C、D两杯水中,测量的结果:金属块A使C杯的水温升高了10℃,金属块B使D杯的水温升高了20℃.设两金属块比热容为和,则与的比值为( )
A.4∶9 B.9∶4 C.3∶2 D.2∶3
8.如图为我国武装直升机武直-10,采用我国完全自主研发的玉龙涡轴航空发动机,它的大致工作过程:空气通过进气道进入压气机,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。下列说法正确的是( )
A.燃料和压缩空气混合后,燃料的热值变大
B.燃烧室里的燃料燃烧更加充分时,发动机的效率会提高
C.玉龙涡轴航空发动机工作时将化学能直接转化为机械能
D.随着科学的发展,汽油机的效率可以达到100%
9.用相同的电加热器分别对甲、乙两种液体加热,其中甲乙两种液体质量分别为200g和100g,不考虑热量损失。如图所示是甲、乙两种液体的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.升高相同温度,甲吸收热量较多
B.加热相同时间,甲吸收热量较多
C.甲与乙的比热容之比为
D.甲与乙的比热容之比为
10.如图所示是《天工开物》中关于用铜铸币的情景。下列说法中正确的是( )
A.铜在熔化过程中温度不断升高
B.液态铜在模具里凝固的过程中,放出热量,内能减小
C.铜币在冷却过程中,铜币的比热容不断变小
D.给熔炉鼓风,是为了提高燃料完全燃烧放出的热量
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题给出的四个选项中,至少有两个选项符合题目要求。
11.如图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是( )
A.这四个冲程的正确顺序是乙→甲→丁→丙
B.靠惯性完成的冲程是甲、乙、丁
C.甲冲程中内能转化为化学能
D.丁冲程中内能转化为机械能
12.如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,两个相同的易拉罐中分别装有质量和初温都相同的两种液体,用相同的装置加热,根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.升高相同温度,b液体吸收的热量更多
B.a液体的比热容大于b液体的比热容
C.a液体的比热容与b液体的比热容之比是1∶2
D.不添加器材,利用本实验装置还可以比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量
13.如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有和的水,现用不同的加热器加热,得到如图丙所示的水温与加热时间的图像,已知水的比热容为,若不计热损失,下列说法正确的是( )
A.甲杯水中每分钟吸收的热量为
B.加热相同的时间,甲、乙两杯水升高的温度之比为3∶2
C.甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量之比为4∶9
D.将甲、乙两容器中的液体从加热至沸腾所需要的时间之比为2∶3
14.用两个相同的电加热器给质量均为0.2kg的物质甲和水加热,在单位时间内它们吸收的热量相等。它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,不计热量损失,,下列说法正确的是( )
A.物质甲的比热容为
B.加热20min时间内,水所吸收的热量是甲的两倍
C.甲在前10min内吸收的热量是
D.升高60℃,水吸收的热量是甲吸收的热量的两倍
15.如图所示,甲、乙、丙三图的装置完全相同,甲乙两图的烧杯中装有水,丙图的烧杯中装有花生油,各烧杯中液体质量相等,相同时间燃料燃烧消耗的质量相等。由实验数据,作出甲乙丙三套装置中液体升高温度随加热时间变化的曲线A、B、C如图丁。(燃料1热值大于燃料2)下列说法正确的是( )
A.比较液体的吸热能力,应选择甲乙
B.比较不同燃料的热值,应选择甲乙
C.如图A、B、C曲线对应的装置分别为乙、丙、甲
D.进一步分析由图像,可估算出花生油的比热容约为
三、非选择题:本题共10小题,共60分
16.某单缸四冲程汽油机飞轮转速为2400 r/min,则该汽油机活塞1 s对外做功____________次,若其效率为25%,完全燃烧5 kg的汽油转化成的机械能是____________J。()
17.小丽用相同的加热器分别对质量为的水和的某种液体加热,给水加热是通过__________的方式使水的内能增加;实验数据如图所示,则水在内吸收的热量为__________,另一种液体的比热容为__________。[]
18.小明走进崆峒岛看表演——打铁花,据悉:一场演出,打铁花艺人需要将质量为、初温为20℃的生铁加热到1620℃,需要燃烧木炭的质量为,已知铁的比热容为,木炭的热值为。则,过程中生铁吸收的热量________,木炭完全燃烧释放的热量________,木炭的加热效率________。(结果精确到0.1%)
19.2025年3月30日00时05分,我国在文昌航天发射场用长征七号改运载火箭(CZ-7A),成功将通信技术试验卫星十六号送入预定轨道。
(1)文昌发射场临海,陆风的形成是在__________(选填“白天”或“晚上”);航天煤油热值为 ,若一级火箭携带 112吨煤油,这些煤油完全燃烧放出的热量是__________J;若煤油完全燃烧释放热量的5%被发射台水冷系统吸收,能将1千吨的水加热升温__________℃。[已知当地大气压为1标准大气压,]
(2)火箭箭体外壳选用熔点高的材料,防止与空气摩擦高温熔化;火箭发动机工作时,将燃气的__________能转化为火箭的机械能,该能量转化过程对应汽油机的__________冲程;某单缸四冲程汽油机效率为30%。其耗油量为5g/min,该汽油机的功率为__________W;若汽油机的效率提高了5%,消耗汽油质量不变的情况下,该汽油机的续航增加了__________%。(结果保留一位小数,)
四、实验题
20.如图所示,小潇准备了甲、乙、丙三个相同的装置,来探究不同物质的吸热能力和不同燃料的放热能力,其中燃料质量相等。
(1)探究不同物质的吸热能力时:
①实验中应量取___________相等的a、b两种液体;
②不同物质吸热的多少是通过______________________来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”);
③小潇根据测得的实验数据,画出了a、b两种液体温度随时间变化的图像(如图丁所示),由图可判断哪种液体的吸热能力强。若a的比热容是ca,b的比热容是cb,则ca:cb=___________。
(2)探究不同燃料的放热能力时:
①选择甲、乙两图进行实验,实验时不同燃料的放热的多少是通过___________来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”);燃料1在燃烧过程中,其热值___________(“变大”“变小”或“不变”);
②若图甲烧杯中为500mL的水,若10g酒精燃烧后放出的热量被水吸收,温度计示数升高了20℃,则可以计算出酒精的热值为___________J/kg。这种方法测算的热值和热值表中的“标准值”相比___________(选填“偏大”“偏小”或“一样”)。(,)
21.天,烈日炎炎的中午,小明和爸爸一起在海边玩耍。小明感觉到沙子是烫脚的,而海水是凉爽的,于是他和小组同学探究沙子和水的吸热能力,实验装置如图所示。
(1)安装实验器材时,若发现图甲装置中温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部,应进行的操作是_________(选填“上移A”或“下移B”)。
(2)实验中必须相同的条件有_________(填字母)。
A.酒精灯火焰的大小相同 B.酒精灯里酒精的质量相同
C.水和沙子的质量相同 D.相同的烧杯
(3)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌,搅拌的目的是___________________________。
(4)如下表所示,加热3 min时,沙子温度比水的温度高,此时沙子吸收的热量_________(选填“大于”“小于”或“等于”)水吸收的热量;通过分析可知,_________(选填“沙子”或“水”)的吸热能力较强;
加热时间
0
1
2
3
4
5
温度
沙子
18
22
29
37
45
52
水
18
19
21
23
25
27
五、计算题
22.物理兴趣小组的同学用煤炉给10 kg的水加热,水温从上升到,此过程中燃烧了0.2 kg的煤,水的比热容,煤的热值,求:
(1)此过程中水所吸收的热量;
(2)这些煤完全燃烧释放的热量;
(3)此煤炉的效率。
23.某家用轿车,重为,当车以72 km/h的速度匀速直线行驶了,消耗汽油3 kg(假设燃料完全燃烧),行驶过程中受到的阻力为车重的0.08倍。汽油的热值为。求:
(1)汽车通过的路程。
(2)牵引力做功的功率。
(3)汽车发动机的效率。(结果精确到1%)
24.用燃气炉将6 kg的水从加热到,消耗液化气0.05 kg。已知液化气的热值为,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)液化气完全燃烧放出的热量;
(3)燃气炉加热的效率。
25.如图所示,“围炉煮茶”是一种休闲方式,源自云南的“火塘烤茶”,采用木炭作为燃料。茶壶中装入初温为的山泉水,用围炉加热至消耗了木炭。已知水的比热容为,木炭的热值为,求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)木炭完全燃烧放出的热量是多少?
(3)若改用小瓶装的燃气灶来加热,其热效率是25%。将上面的水烧开,需消耗多少千克燃气?(燃气的热值为)
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