2022年四川省中考物理复习专题练9-内能
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这是一份2022年四川省中考物理复习专题练9-内能,共19页。试卷主要包含了的示意图等内容,欢迎下载使用。
1.(2021•资阳)目前,新冠疫情仍在印度、俄罗斯、日本等国肆虐,经世界卫生组织批准的新冠疫苗陆续面世。不同国家的各种疫苗储存温度要求各不相同,中国克尔来福疫苗储存温度为2~8℃,远高于莫德纳(﹣20℃)和辉瑞(﹣70℃),同时我国正在逐步推进新冠疫苗全人群免费接种,让人民感受到了祖国的强大。关于新冠疫苗储存和接种过程中的一些热现象,下列说法正确的是( )
A.新冠疫苗储存温度越低,疫苗分子热运动越剧烈
B.社区卫生中心接种点弥漫着消毒水味道,是因为分子在不停地做无规则运动
C.注射疫苗前用酒精消毒,人手臂会感觉凉爽是因为酒精升华吸热
D.戴口罩的护士的护目镜容易起“雾”,是水的汽化现象
2.(2021•凉山州)用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的A、B两种液体加热,加热过程中,温度随时间变化的图像如图所示,从图中看出( )
A.液体A的比热容大B.两种液体的比热容相等
C.液体B的比热容大D.无法比较
3.(2021•自贡)关于四冲程内燃机,下列说法正确的是( )
A.汽油机和柴油机都是内燃机,吸入汽缸的物质相同
B.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
C.燃料在汽缸内猛烈燃烧,燃料热值迅速减小
D.压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能
4.(2022•南充模拟)如图用蒸锅在天然气灶上烧水蒸包子的过程中,下列说法正确的是( )
A.包子的温度越高所含热量越大
B.水的温度越高,水分子运动越剧烈
C.天然气燃烧越充分,热值越大
D.用手拿包子的时候温度从包子传到手
5.(2022•温江区模拟)图中画出了汽油机在工作过程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况,此图为四冲程内燃机( )的示意图
A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程
6.(2021•泸县校级模拟)下列关于热机、热值的说法正确的是( )
A.热机是将机械能转化为内能的装置
B.燃料的质量越大,热值越大
C.柴油机工作的效率是35%,说明它工作时柴油燃烧释放的能量65%转化为有用功
D.四冲程内燃机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的
7.(2021•盘锦)如图所示的轮船,动力是由柴油机提供的,下列说法正确的是( )
A.以轮船为参照物货物是运动的
B.轮船受到的浮力和货物对轮船的压力是一对平衡力
C.柴油机效率高,是因为柴油的热值大
D.柴油机是利用内能做功的机器
8.(2021•简阳市 模拟)下列说法正确的是( )
A.热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
B.机械效率、热机效率本质都是能量转化效率
C.物体的内能与整个物体的机械运动情况有关
D.能量不能创造,但随着不断消耗,最终会消失
9.(2021•成都模拟)下列说法正确的是( )
A.以天然气为燃料,汽车发动机的效率可以达到100%
B.尽量增大热机的功率,可以提高热机的效率
C.质量是1kg的燃料完全燃烧后放出的热量,叫做这种燃料的热值
D.在压缩冲程中内燃机将内能转化为机械能
10.(2021•武侯区校级模拟)如图所示是热机工作的一个冲程,则下列说法正确的是( )
A.这是做功冲程,将内能转化为机械能
B.这是压缩冲程,将机械能转化为内能
C.热机在这个冲程是将化学能转化为内能
D.热机在这个冲程是将内能转化为机械能
11.(2021•武侯区模拟)成都有轨电车(如图)蓉2号线已经开通运营两年多时间,线路全长39.3km。它具有零排放、无污染等特点。有轨电车运行时其动力系统在输出动力的过程中( )
A.内能转化为机械能B.电能转化为机械能
C.机械能转化为电能D.机械能转化为内能
12.(2021•青白江区模拟)下列过程中,将其它形式的能转化为内能的是( )
A.烧开水时水蒸气顶起水壶盖的过程
B.居民家中常用电热水壶来烧开水
C.燃气轮机驱动中国万吨大驱高速航行
D.西藏羊八井发电站利用地热来进行发电
13.(2021•成都模拟)下列关于四冲程内燃机的说法中正确的是( )
A.汽车内燃机压缩冲程是利用内能来做功
B.汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是汽油和空气的混合气体
C.汽车在行驶时,内燃机把油料中的化学能全部转化成机械能
D.一单缸四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min,则该汽油机活塞每秒对外做功40次
14.(2021•成都模拟)如图是小球在地面弹跳的频闪照片,下列说法中正确的是( )
A.小球弹起的高度越来越小,说明小球在此过程中能量不守恒
B.根据能量守恒定律,在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C.在小球的运动中,有一部分机械能转化成了内能
D.此过程说明了能量守恒定律是需要建立在一定的条件之上才能成立的
15.(2021•岱岳区模拟)有一辆汽车在水平路面上用0.5h匀速行驶了36km,消耗汽油3kg.若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23kW,汽车(包括车上的人和物品)质量为1.5t,车轮与地的接触总面积是0.5m2,汽油的热值为4.6×107J/kg,g=10N/kg.下列分析正确的是( )
A.该汽车对路面的压力等于1.5×104 N,该汽车克服阻力做的功是2.3×104 J
B.该汽车通过这段路程的平均速度是200m/s,车对地的压强是30 Pa
C.该汽车的牵引力是1.5×104 N,汽油燃烧放出的热量是1.38×108 J
D.该汽车发动机的效率是30%,该汽车的牵引力是1.15×103 N
16.(2021•成都模拟)如图所示是某老师的自制教具,他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中,实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的按钮,点燃瓶内酒精后,纸筒即刻飞出。关于此实验,分析不正确的是( )
A.酒精不完全燃烧时热值不变
B.燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
C.能闻到酒精的气味说明分子在永不停息地做无规则运动
D.纸筒飞出过程中,瓶内气体的内能减小,温度降低
二.填空题(共4小题)
17.(2021•绵阳)周末,小明用热水为家人热盒装牛奶,他把3盒牛奶放入装有温度是90℃、质量是2kg热水的盆中,经过一段时间,3盒牛奶的温度都从10℃变成了45℃,这段时间内每盒牛奶从水中吸收了 J的热量;若盆中热水对牛奶加热的效率是50%,则此时盆中水的温度是 ℃。已知:每盒牛奶的质量0.25kg,牛奶的比热容4.0×103J/(kg•℃),水的比热容4.2×103J/(kg•℃)。
18.(2021•自贡)在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验(水的比热容较大),并用图像对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和某种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得出: (选填“甲”或“乙”)物质是某种液体,某种液体的比热容为 J/(kg•℃)。
19.(2021•南充)汽油机在工作过程中将机械能转化为内能的冲程是 ;汽油的热值是4.6×107J/kg,完全燃烧40g的汽油所释放的热量为 J。
20.(2021•遂宁)如图是新农村建设中广泛使用的一种小型农用柴油机,铭牌部分信息如下表所示,其中活塞行程是指一个冲程活塞移动的距离。该柴油机为单缸四冲程内燃机,压缩冲程中气缸内气体内能增加是通过 方式实现的;正常工作1min,柴油机输出的有用功 J,消耗柴油 kg,做功冲程中燃气对活塞的平均压力为 N。(q柴油=4.0×107J/kg)
三.实验探究题(共4小题)
21.(2021•锦江区模拟)如图甲所示,是探究“影响电流热效应的因素”的实验装置。
(1)若A、B两瓶中装有质量、初温相等的同种液体,RA>RB。通电一段时间,发现A瓶中的温度计示数升高的快,由此得出的实验结论是: 。
(2)若利用这套装置比较A、B两瓶中液体的比热容,实验中保持液体质量相同,为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等,必须满足的条件是RA、RB的阻值 。闭合开关,通电一段时间后,得到图乙所示图像,由图像可知, (选填“A”或“B”)瓶中液体的比热容较小。
22.(2021•南充一模)为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验:
在两个相同的烧杯中分别装有初温相同的食用油和水,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如表。
(1)除了使用计时工具和天平外,此实验还需要测量工具 ;
(2)实验时,表中食用油的质量是 g;
(3)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给 (选填“水”或“食用油”),加热更长的时间,此时,水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
(4)实验表明, (选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。
23.(2021•青白江区模拟)如图所示,在两只相同的试管中分别加入质量和初温都相同的水和煤油,分别用同一酒精灯加热,用温度计测量它们温度的变化。记录水和煤油分别上升5℃、10℃、15℃所需的时间如表格所示。
(1)该实验中,在两个相同的烧杯中分别装上质量、初温都相同的水和煤油,并分别用同一酒精灯对其加热,这其中运用了常用的物理科学方法,即 。
(2)在该实验中利用了“转化思想”,即用加热时间的长短来表示 。
(3)对表中数据进行分析,水的比热容 煤油的比热容(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)同学们通过查询水和煤油的比热发现实验数据有一些偏差,于是对装置进行了改进,将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图丙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是 。
24.(2020•攀枝花二模)利用图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”。操作如下:
(1)在两烧杯中分别装入初温度相同且质量相等的沙子和水。
(2)用相同的酒精灯火焰加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度,其中某时刻的温度如图乙所示,其示数为 ℃。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像,如图丙所示;
(3)实验中,是通过比较 来间接反映沙子和水吸收的热量;
(4)分析图像可知,对于质量相等的沙子和水,升温较快的是 ;若使两者升高相同的温度,则水吸收的热量较多,由此可见, 的比热容较大。
四.计算题(共1小题)
25.(2021•眉山)改革开放以来,我国人民的生活水平不断提高,汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶100km,消耗了汽油6L,汽车发动机功率为12kW,已知:汽油的热值为q=4.6×107J/kg,汽油的密度为ρ=0.7×103kg/m3。求该汽车匀速行驶100km过程中:
(1)消耗汽油的质量;
(2)发动机所做的功;
(3)发动机的效率(百分号前保留整数)。
五.解答题(共4小题)
26.(2021•苍溪县模拟)王老师新买了一辆小汽车,下表是该车的铭牌,其中耗油量是指汽车正常行驶100km消耗汽油的体积,为测试汽车的性能,王老师驾驶汽车以60kW的恒定功率启动并做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,通过专用仪器测量得到汽车的速度v与时间t的关系如图所示。已知汽油的密度是0.7×103kg/m3,汽油的热值是4.6×107J/kg。求:
(1)测试汽车性能时,汽车发动机在0~20s时间内所做的功;
(2)汽车运动过程中受到的阻力;
(3)王老师驾驶该车在以100km/h的速度匀速行驶100km,若汽车发动机输出功率恒为30kW,该汽车的能量利用效率。(保留一位小数)
27.(2021•游仙区模拟)释放化学能的过程不断地发生在你的体内。食物也是一种“燃料”,营养成分在人体细胞里与氧结合,提供细胞组织所需能量。这种过程没有火焰但化学能同样可以转变为内能,因此人的体温保持在37℃左右。从能量守恒的角度说说,食物提供的化学能还转变为哪些能量?
28.(2021•蓬安县模拟)为了比较水和食用油的吸热能力,小明做了探究实验,用温度计测量液体吸收热量后升高的温度,并用钟表记录加热时间,实验数据记录如下:
(1)在表格中填上食用油的质量
(2)在实验中控制加热时间相同,通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异。
(3)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时水吸收的热量 (填“大于”、“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
(4)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用 这个物理量来描述。
29.(2021•郫都区校级一模)为研究不同物质的吸热能力,某同学用两个完全相同的酒精灯,分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,如图1,分别记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图象,如图2。
(1)根据图象,某同学认为:“加热相同的时间时,甲升高的温度高一些,这说明甲吸收的热量多一些。”这位同学的判断是否正确?请说明理由。
(2)要使甲、乙升高相同的温度,应给 加热更长的时间,这说明 的吸热能力强些。
(3)如果已知甲的比热容是1.8×103J/(kg•℃),则乙的比热容是 J/(kg•℃)。
参考答案与试题解析
一.选择题(共16小题)
1.【解答】解:A、物体温度越高分子的无规则运动越剧烈,新冠疫苗储存温度越低,疫苗分子热运动越缓慢,故A错误;
B、社区卫生中心接种点弥漫着消毒水味道,是因为分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C、皮肤感到凉爽,是因为酒精汽化吸热使皮肤降温,故C错误;
D、水雾是小水滴,是水蒸气液化形成的,故D错误。
故选:B。
2.【解答】解:(1)用两个完全相同的电加热器分别给A、B两种液体加热,则两液体吸收热量相同;
(2)由图象可以看出,加热相同的时间(吸收热量相同),B的温度升高得少一些(B的温度变化小),根据c=Qm△t可知,B液体的比热容较大。
故选:C。
3.【解答】解:
A、柴油机和汽油机都属于内燃机,工作过程中,汽油机吸入的是空气和汽油的混合物,柴油机吸入的是空气,故A错误;
B、汽油机是通过火花塞点火的,而柴油机是通过压燃式点火的,故B错误;
C、燃料在汽缸内猛烈燃烧,燃料热值保持不变,故C错误;
D、压缩冲程中,活塞压缩气体,对气体做功,气体的内能变大,故D正确。
故选:D。
4.【解答】解:A、在质量不变时,包子的温度越高,内能越大,但不能说所含的热量越多,因为热量是一个过程量,不能用“含有”、“具有”来描述,故A错误;
B、在烧水的过程中,水的温度越高,水分子运动越剧烈,故B正确;
C、热值是燃料本身的一种特性,热值由燃料本身决定,与燃料是否充分燃烧无关,故C错误;
D、用手拿包子的时候热量从包子传到手,故D错误。
故选:B。
5.【解答】解:由图可知,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,此冲程为吸气冲程。
故选:A。
6.【解答】解:A、热机是将内能转化为机械能的装置,故A错误;
B、热值是燃料的一种特性,与质量无关,故B错误;
C、柴油机工作的效率是35%,说明它工作时柴油燃烧释放的能量35%转化为有用功,故C错误;
D、四冲程内燃机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的,故D正确。
故选:D。
7.【解答】解:A、以轮船为参照物,货物和轮船之间的位置没有发生变化,货物是静止的,故A错误;
B、轮船受到的浮力等于轮船和货物的总重力,货物对轮船的压力等于货物的重力,这两个力大小不相等,所以不是一对平衡力,故B错误;
C、柴油机的效率高,是因为柴油机在压缩冲程中,压缩的程度比较大,燃料燃烧较充分,转化成的有用功更多,而不是因为柴油的热值大,故C错误;
D、柴油机工作时通过燃料的燃烧得到内能,再通过高温燃气对活塞做功,把内能转化为机械能,是利用内能做功的机器,故D正确。
故选:D。
8.【解答】解:A、发生热传递的条件是有温度差,热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体,跟内能大小无关,故A错误;
B、根据机械效率的公式,η=W有用W总,可求得机械效率;能量转化效率是总功转化为有用功的百分比,机械效率、热机效率本质都是能量转化效率,故B正确;
C、机械能与整个物体的机械运动情况有关,内能与物体内部分子的热运动与相互作用情况有关,故C错误;
D、能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变,故D错误。
故选:B。
9.【解答】解:A、以天然气为燃料,汽车发动机工作时要克服摩擦做功、总存在热损失,所以发动机的效率达不到100%,故A错误;
B、功率是物体做功快慢的物理量,与热机的效率的高低无关,故B错误;
C、1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值,故C正确;
D、在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能,燃料混合物的温度升高,内能增大,故D错误。
故选:C。
10.【解答】解:如图,进气门和排气门都是关闭的,活塞上行,可以判断是压缩冲程,压缩冲程中机械能转化为内能,故ACD错误,B正确。
故选:B。
11.【解答】解:根据题意可知,有轨列车的动力系统在输出动力的过程中,消耗了电能,得到了机械能,即该过程中电能转化为机械能。
故选:B。
12.【解答】解:A、水蒸气顶起水壶盖的过程中,气体对外做功,将内能转化为机械能,故A不合题意;
B、居民家中常用电热水壶来烧开水,将电能转化为内能,故B符合题意;
C、燃气轮机驱动中国万吨大驱高速航行,将内能转化为机械能,故C不合题意;
D、发电站利用地热来进行发电,将内能能转化为电能,故D不合题意。
故选:B。
13.【解答】解:
A、汽车内燃机压缩冲程是机械能转化为内能,而做功冲程才是利用内能来做功的,故A错误;
B、汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是汽油和空气的混合气体,故B正确;
C、汽车在行驶时,并不能将燃料所蕴藏的化学能全部转化为机械能,用来对外做有用功,而是有很大一部分能量在工作过程中损耗掉了,故C错误;
D、一单缸4冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min,则1s内飞轮转40转,飞轮转两转为一个周期,一个周期做功一次,所以1s内该汽油机活塞做功20次,故D错误。
故选:B。
14.【解答】解:
A、由图可知,小球运动过程中弹起的高度越来越小,说明重力势能越来越小,同时速度越来越慢,也就是动能越来越小,所以小球的机械能减少;机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功,与地面撞击做功,将机械能转化成了部分内能,但能量的总量是守恒的,故A错误;
B、在小球的运动中,与空气摩擦做功或与地面撞击做功,有一部分机械能转化成了内能,所以小球的机械能总量会减小,故B错误;
C、在小球的运动中,与空气摩擦做功或与地面撞击做功,有一部分机械能转化成了内能,故C正确;
D、能量守恒定律适用于所有的能量转化过程,故D错误。
故选:C。
15.【解答】解:
A、该汽车对路面的压力:F=G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N;
因汽车在水平路面上匀速行驶,所以阻力等于牵引力,则克服阻力做的功等于牵引力做的功,
由P=Wt可得,该汽车克服阻力做的功:W=Pt=23×103W×0.5×3600s=4.14×107J,故A错;
B、该汽车通过这段路程的平均速度:v=st=36km0.5ℎ=72km/h=20m/s,
车对地的压强:p=FS=1.5×104N0.5m2=3×104Pa;故B错;
C、由P=Wt=Fst=Fv可得,该汽车的牵引力:F=Pv=23×103W20m/s=1.15×103 N,
汽油燃烧放出的热量:Q=m′q=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108 J,故C错;
D、该汽车发动机的效率:η=WQ=4.14×107J1.38×108J×100%=30%,
由C可知该汽车的牵引力F=1.15×103 N,故D正确。
故选:D。
16.【解答】解:
A、热值是燃料的一种特性,其大小只与燃料的种类有关,与燃料是否充分燃烧无关,故A正确;
B、燃气推动纸筒飞出的过程是燃气推动纸筒做功的过程,相当于内燃机的做功冲程,故B错误;
C、能闻到酒精的气味说明分子酒精分子在永不停息地做无规则运动,故C正确;
D、纸筒飞出后瓶内气体的内能减小,温度降低,故D正确。
故选:B。
二.填空题(共4小题)
17.【解答】解:(1)1盒牛奶的质量m牛奶=0.25kg,
1盒牛奶吸收的热量:
Q吸=c牛奶m牛奶Δt牛奶=4.0×103J/(kg•℃)×0.25kg×(45℃﹣10℃)=3.5×104J;
(2)3盒牛奶吸收的热量:
Q吸′=3×3.5×104J=1.05×105J,
由η=Q吸Q放可得水放出的热量:
Q放=Q吸η=1.05×105J50%=2.1×105J,
由Q放=cmΔt得水的温度降低值:
Δt水=Q放c水m水=2.1×105J4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg=25℃,
水的末温:
t水=t0水﹣Δt=90℃﹣25℃=65℃。
故答案为:3.5×104;65。
18.【解答】解:(1)时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图示可以看出,乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低慢,则甲的放热能力强,甲是水,乙是某种液体;
(2)由图可知:液体的初温是60℃,放热15分钟后水的末温是40℃,乙的末温度是20℃,
水放出的热量:Q放=c水m水(t水﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(60℃﹣40℃)=8.4×104J;
由图可知,相同时间内放出相同的热量,根据Q=cm△t可知,液体的比热容为:
c乙=Q放m△t液体=8.4×104J1kg×(60℃−20℃)=2.1×103J/(kg•℃)。
故答案为:乙;2.1×103。
19.【解答】解:汽车的四冲程汽油机工作时,压缩冲程中,活塞向上运动,压缩空气和汽油的混合物,对空气和汽油的混合物做功,活塞的机械能转化为空气和汽油的混合物的内能;
40g汽油完全燃烧时释放的热量:Q放=mq=0.04kg×4.6×107J/kg=1.84×106J;
故答案为:压缩冲程;1.84×106。
20.【解答】解:(1)柴油机的压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物做功,活塞的机械能转化为气缸内气体的内能;
(2)根据P=Wt知柴油机输出的有用功为:
W=Pt=8×103W×60s=4.8×105J;
根据效率公式η=WQ放得燃料完全燃烧放出的热量为:
Q放=Wη=4.8×105J40%=1.2×106J;
利用Q=mq知消耗柴油的质量为:
m=Q放q柴油=1.2×106J4.0×107J/kg=0.03kg;
飞轮每转两圈对外做功一次,所以飞轮1min转动2400周,要对外做功1200次,
一次做功为:
W′=Wn=4.8×105J1200=400J
做功冲程中燃气对活塞的平均压力为:
F=W's=400J100×10−3m=4000N。
故答案为:做功;4.8×105;0.03;4000。
三.实验探究题(共4小题)
21.【解答】解:
(1)两个电阻是串联的,电流相等,通电时间相同,A瓶中电阻大,A瓶中的温度计示数升高得快,说明电流产生热量多,所以在电流、通电时间一定时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量越多;
(2)此实验中电阻丝产生的热量被液体吸收,为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等,必须满足的条件是RA、RB的阻值相同。
实验中保持液体质量相同,闭合开关,通电相同时间后,两种液体吸收热量相同,根据图乙可知,A瓶液体的温度变化量大,由c=Qm△t可知,A瓶中液体比热容较小。
故答案为:(1)在电流、通电时间一定时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量越多;(2)相同;A。
22.【解答】解:(1)由表中数据,因要记录温度的变化和加热时间,为了完成该实验,除了天平、计时工具,还需要的测量工具是温度计;
(2)比较水和食用油的吸热能力时,需要控制水和食用油的质量相同,所以水和食用油的质量都是60g;
(3)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,根据转换法,水吸收的热量大于食用油吸收的热量;
(4)使质量和初温相同的水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,根据比较吸热能力的第1种方法,在相同条件下吸热的能力更强的是水。
故答案为:(1)温度计;(2)60;(3)水;大于;(4)水。
23.【解答】解:(1)在两个相同的烧杯中分别装上质量、初温都相同的液体甲和液体乙,并用两个相同的酒精灯对其加热,则两种物质在相同的时间吸收的热量是相同的,这种实验的方法是控制变量法;
(2)加热时间越长,则表明物质吸收的热量越多,所以加热时间的长短来表示液体甲和液体乙吸热的多少,这用到了转换法;
(3)对表中数据进行分析可知,升高相同温度,煤油加热时间短,水的加热时间长,根据比较吸热能力的方法,水的比热容大于煤油的比热容;
(4)将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图丙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是:在相同时间内水和煤油吸收的热量相同。
故答案为:(1)控制变量法;(2)吸收热量的多少;(3)大于;(4)在相同时间内水和煤油吸收的热量相同。
24.【解答】解:(2)温度计的分度值是1℃,其示数为39℃;
(3)根据转换法,实验中,是通过比较加热时间长短来间接反映沙子和水吸收的热量;
(4)如下图所示:
分析图像可知,对于质量相等的沙子和水,加热相同时间,升温较快的是沙子;
若使两者升高相同的温度,则水吸收的热量较多,根据比较吸热能力的方法,可知水的比热容较大。
故答案为:(2)39;(3)加热时间长短;(4)沙子;水。
四.计算题(共1小题)
25.【解答】解:(1)6L=6×10﹣3m3,由密度公式ρ=mV变形可得消耗汽油的质量m=ρV=0.7×103kg/m3×6×10﹣3m3=4.2kg;
(2)由速度公式v=st变形可得汽车行驶100km用时为
t=sv=100km72km/ℎ=2518h=2518×3600s=5000s;
由功率公式W=Pt可得发动机所做的功
W=Pt=12kW×5000s=1.2×104W×5×103s=6×107J;
(3)由放热公式Q=qm可得汽油完全燃烧所放出的热量
Q=qm=4.6×107J/kg×4.2kg=1.932×108J;
发动机的效率为
η=WQ×100%=6×1071.932×108×100%≈31%;
答:(1)消耗汽油的质量为4.2kg;
(2)发动机所做的功为6×107J;
(3)发动机的效率为31%。
五.解答题(共4小题)
26.【解答】解:(1)轿车的功率P=60kW=6×104W,
由P=Wt可知,在0~20s时间内,汽车发动机做功为:
W=Pt=6×104W×20s=1.2×106J;
(2)由图示知轿车匀速运动时的速度是v=30m/s,
由P=Wt=Fst=Fv得,轿车运动过程中受到的阻力为:
f=F牵=Pv=6×104W30m/s=2000N;
(3)消耗的汽油质量为:
m=ρ汽油V=0.7×103kg/m3×10×10﹣3m3=7kg,
汽油完全燃烧放出的热量为:
Q放=q汽油m=4.6×107J/kg×7kg=3.22×108J,
汽车行驶的时间为:
t′=s'v'=100km100km/ℎ=1h=3600s,
发动机输出有用功为:
W有用=P′t′=30×103W×3600s=1.08×108J,
该汽车的能量利用效率为:
η=W有用Q放×100%=1.08×108J3.22×108J×100%≈33.5%。
答:(1)在测试汽车性能时,在0﹣10s时间内汽车发动机所做功为3×105J;
(2)汽车运动过程中受到的阻力为1000N;
(3)小飞驾驶该车以100km/h的速度匀速行驶100km,若汽车发动机输出功率恒为30kW,该汽车的能量利用效率为33.5%。
27.【解答】答:食物也是一种“燃料”,食物在体内“燃烧”时,一部分可用来维持体温,即食物提供的化学能可以转化为内能;食物提供的化学能还可以转化为人的机械能(为人跑步、行走提供动力);因为人体内还会产生微弱的生物电流,所以食物提供的化学能还可以转化为电能。
28.【解答】解:(1)水与食用油的质量应保持相等,均为60g;
(2)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较温度升高的多少来研究水和食用油吸热能力的差异;
(3)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间。因为选用相同的酒精灯加热,所以加热时间长的吸收的热量多。即水吸收的热量大于食用油吸收的热量;
(4)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,此实验中,水的吸热能力强于是食用油的吸热能力,物质的这种特性用比热容这个物理量来描述。
故答案为:(1)60;(2)温度升高的多少;(3)大于;(4)比热容。
29.【解答】解:(1)升高的温度大不代表吸收的热量多,吸收热量的多少是一样的,因为是用两个完全相同的酒精灯加热相同的时间,酒精灯放出的热量是相等,甲和乙吸收的热量也是相等的,则该同学的判断是错误的。
(2)由图可知,甲和乙升高相同的温度,如都升高30℃,温度升到40℃,甲需要的时间是3min,乙需要的时间是4min,乙需要更长的加热时间,这也就说明了乙的吸热能力强一些。
(3)根据Q吸=cm(t﹣t0)可知在质量和吸收热量一定时,温度的变化值和比热容成反比。
我们可以取相同的加热时间4min,用相同的酒精灯加热4min,甲和乙吸收的热量就是相同的,甲的温度变化值为50℃﹣10℃=40℃,乙的温度变化值为40℃﹣10℃=30℃,据Q吸=cm(t﹣t0)得:c甲m△t甲=c乙m△t乙,乙的比热容c乙=40℃30℃×1.8×103J/(kg•℃)=2.4×103J/(kg•℃)。
故答案为:(1)用两个完全相同的酒精灯加热相同的时间,酒精灯放出的热量是相等,甲和乙吸收的热量也是相等的;(2)乙;乙;(3)2.4×103。
型号
HR05b
活塞行程
100mm
转速
2400r/min
输出功率
8kW
效率
40%
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
20
6
68
材料
升高5℃所需时间/s
升高10℃所需时间/s
升高15℃所需时间/s
水
62
125
188
煤油
30
60
90
型号
2019款350T
整车质量/kg
1670
油箱容积/L
55
耗油量/L•100km﹣1
10
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
20
6
48
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