人教版物理九年级上册期中考试精品模拟(含详细解析)
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这是一份人教版物理九年级上册期中考试精品模拟(含详细解析),共62页。试卷主要包含了下列现中,解释正确的是等内容,欢迎下载使用。
2023年09月01日实事求是的初中物理组卷
一.选择题(共32小题)
1.下列现中,解释正确的是( )
A.粉笔用力捏碎变成粉末,说明物体是由分子组成的
B.大雪四处飞扬,说明分子在永不停息地做无规则运动
C.破镜难圆,说明分子之间存在引力
D.水和酒精混合后总体积变小,说明分子之间存在间隙
2.佛跳墙是福建省福州市的特色名菜,软嫩柔润,浓郁荤香,又荤而不腻,味中有味。小闽应用在劳动课上学习的烹饪技能烹饪佛跳墙时的部分情景如图所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中,切猪蹄的刀磨得锋利是为了增大压力
B.图乙中,通过热传递的方式增大了食材的内能
C.图丙中,双手端起砂锅时砂锅受到的合力大小一定小于分力大小
D.图丁中,汤汁发出香味说明分子间存在引力
3.下列实例中,通过做功的方式改变物体内能的是( )
A.炭火烤肉 B.火柴擦燃
C.用热水袋取暖 D.用冷毛巾降温
4.如图所示实验,试管口木塞冲出过程( )
A.试管口出现的白雾是水蒸气
B.能量转化为机械能转化为内能
C.试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
D.水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能减少
5.如图所示,下列对实验现象分析正确的是( )
A.甲图,铅板和金板长时间压紧在一起,铅和金会互相渗入,说明分子间存在斥力
B.乙图,底面被削平,削干净的铅柱压紧后,能吊住大钩码,说明分子间存在引力
C.丙图,抽掉中间玻璃板,二氧化氮气体扩散到上方,是因为重力作用
D.丁图,红墨水在热水中扩散得快,说明常见的物质由分子、原子构成
6.将杯中的水倒出,发现怎样倒也倒不干净,杯壁上沾有水珠,这是由于( )
A.分子之间存在斥力 B.分子之间有间隙
C.分子之间存在引力 D.水分子很多
7.下列现象中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.尘土飞扬 B.花香袭人 C.瑞雪纷飞 D.破镜难圆
8.五月是栀子花盛开的季节,小芳同学买了一只放在书包里,下列说法正确的是( )
A.同桌闻到了花香,是栀子花的花香分子在做无规则运动
B.小芳不小心将一花瓣折断了,之后再也接不起,是因为分子间存在斥力
C.栀子花变干了,是因为栀子花中的水变成了气体,这个过程需要放热
D.把栀子花放入冰箱一会儿,几乎闻不到花香,是因为花香分子不做热运动
9.端午将至,小明爸爸从超市买回一瓶500mL的白酒,关于这瓶白酒说法不正确的是( )
A.酒瓶盖上印有花纹,目的是增大摩擦力
B.这个酒瓶一定能下装500g的水
C.手拿酒瓶在空中掉不下去,是因为手的握力大小等于重力
D.打开瓶盖能闻见酒味,是扩散现象
10.淮安是国家历史文化名城,淮扬菜发源地。淮扬菜始于春秋,盛于明清,素有“东南第一佳味,天下至美”之美誉。其饮食文化蕴含着丰富的物理知识,以下说法符合科学知识的是( )
A.平桥豆腐,拨开浮油冒出的“热气”是汽化现象
B.淮安茶馓,茶馓被炸得金黄是因为油的熔点高
C.蒋坝鱼丸,煮熟的鱼丸漂浮在水面上是因为浮力小于重力
D.马坝锅贴,烙饼粘在锅边说明分子间存在吸引力
11.质量相等、初温相同的铁块和铜块,放出相同的热量后,再互相接触,则( )(已知(c铁>c铜))
A.铁块和铜块之间不发生热传递
B.热由铁块传给铜块
C.热由铜块传给铁块
D.温度由铁块传给铜块
12.小军利用身边物品进行物理实验:他将装有少量水的薄矿泉水瓶的瓶盖拧紧,然后握住瓶子中部不动,将瓶子下部向一个方向扭转几圈,最后用手指轻旋瓶盖,“砰”的一声,瓶盖快速飞出,瓶口出现大量的“白雾”。下列相关说法正确的是( )
A.瓶口出现的大量“白雾”是水蒸气
B.扭转瓶身的过程中瓶内气体的内能减少
C.瓶盖被冲出的过程中瓶内气体的内能减少
D.瓶盖被冲出是通过热传递改变了气体的内能
13.下列改变物体内能的方式与晒太阳相同的是( )
A.用煤气烧水 B.锻打菜刀
C.搓手取暖 D.压缩空气
14.逻辑推理是科学学习常用的思维方法。下列推理正确的是( )
A.物体的温度升高,其内能一定增加,但物体的内能增加,温度不一定升高
B.钠离子、氯离子的最外层电子数均为8,则最外层电子数为8的粒子都是离子
C.分子是保持物质化学性质的最小粒子,则保持物质化学性质的最小粒子一定是分子
D.平面镜成像所成的像大小相等,则能形成大小相等的像一定是平面镜的像
15.冰壶运动又称冰上溜石,是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,图为2022年北京冬奥会上中国队比赛的情景,下列说法正确的是( )
A.冰壶离开运动员仍能在冰面上滑行,是因为它受到惯性力
B.运动员使劲摩擦冰面是想增大压力来增大摩擦力
C.运动员使劲摩擦冰面是通过做功改变冰面的内能
D.冰壶受到支持力和它对冰面的压力是一对平衡力
16.如图为一种自热火锅的构件图。该自热火锅的发热包内有铁粉、铝粉、炭粉、生石灰等物质,将发热包放到水中,会放出大量的热。有关该自热火锅的说法不正确的是( )
A.生石灰与水反应会放出大量的热是化学能转化为内能
B.设计出气孔的目的是避免使用时盒内气压过高
C.加热时,温度从发热包传递给食物
D.食物被加热时,温度升高,内能增大
17.长沙的火宫殿是一个集汉族民俗文化、火庙文化、饮食文化于一体的大众场所,这里藏着很多人的童年记忆。糖油粑粑、臭豆腐、甜酒冲蛋……这些美食在制作过程中包含的物理知识正确的是( )
A.看见两个糖油粑粑粘在一起,说明分子间存在引力
B.炸臭豆腐是通过做功的方式使豆腐内能增加
C.咬上一口臭豆腐感觉很烫,这是因为其含有的热量多
D.手捧一碗热气腾腾的甜酒冲蛋感到暖和,是因为手吸收了甜酒冲蛋的温度
18.两个相同的容器分别装入质量和初温都相同的A、B两种液体,在相同的加热条件下吸热升温的图像如图所示,由图像可知,A、B的比热容c1、c2的大小关系是( )
A.c1>c2 B.c1=c2
C.c1<c2 D.以上都有可能
19.水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃),关于水的比热容,以下说法正确的是( )
A.比热容的单位读作“焦耳千克摄氏度”
B.它表示1℃时水的内能为4.2×103J
C.水升高10℃需要吸收4.2×103J的热量
D.1kg的水升高(降低)1℃时需要吸收(放出)4.2×103J的热量
20.在探究“比较不同物质的吸热能力”实验中,某小组的同学利用如图所示装置进行实验。所用器材有:两个相同的烧杯、两个规格相同的电加热器、初温不同但质量相同的两种液体。实验过程中,每隔1min读取一次温度计的示数,并记录在表格中,如表所示。已知c甲=4.2×103J/(kg•℃),下列说法正确的是( )
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
A.通过温度的高低来反映物质吸收热量的多少
B.由实验数据可知,吸热能力较好的是物质乙
C.乙的比热容 c乙=2.1×103J/(kg•℃)
D.若甲的质量为100g,则其在1~4min内吸收的热量为6.72×103J
21.两个质量不同的金属块,放出相同的热量时,降低的温度也相同,则( )
A.两个金属块的比热容有可能相同
B.质量大的金属块的比热容一定大
C.质量大的金属块的比热容一定小
D.质量大的金属块的比热容可能大
22.下列事实中,最能说明物体吸收的热量和物质种类有关的是( )
A.体积相等的两杯水温度都升高10℃,它们吸收的热量相同
B.质量相同的两块铜温度分别升高5℃和10℃,两者吸收的热量不同
C.体积相等的水和煤油温度都升高10℃,吸收的热量不同
D.质量相等的水和煤油温度都升高10℃,吸收的热量不同
23.用图甲所示装置探究冰的熔化特点,绘制出如图乙所示的图象,则( )
A.应先固定试管再固定烧杯
B.冰的熔化过程持续了25min
C.冰熔化时温度和内能都不变
D.水的比热容比冰的比热容大
24.汽车是我们生活中比较常用的交通工具,下列有关汽车的说法正确的是( )
A.汽车的观后镜为凹面镜
B.安全带的作用是防止汽车紧急刹车时由于惯性而被撞伤
C.汽车内燃机的做功冲程是机械能转化为内能
D.汽车的方向盘是一个轮轴,它的特点是费力省距离
25.如图是四冲程汽油机工作的示意图,其中表示内能转化为机械能的冲程的是( )
A. B. C. D.
26.如图所示,用酒精灯给试管中的水加热,水温上升,直至沸腾一段时间后,会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是( )
A.试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的
B.乙醇的燃烧过程是将化学能转化为机械能
C.水蒸气对橡皮塞做功,水蒸气的内能增加
D.橡皮塞被冲出,其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
27.“淄博烧烤”是淄博饮食文化的重要组成部分,已经成为淄博的新名片。“烧烤”过程中涉及的物理知识分析正确的是( )
A.烧烤签常选用不锈钢,主要是利用不锈钢的比热容大
B.烧烤时边烤边撒佐料,利用了温度越高扩散现象越慢
C.烤肉变熟的过程,通过热传递改变其内能
D.木炭燃烧的过程中,释放内能,热值变小
28.与传统汽车在同样油耗和使用条件下相比,某新型汽车发动机工作时,尾气中的汽油味明显降低,动力更强劲。下列关于该汽车的分析正确的是( )
A.行驶时,汽油的热值随质量的减小而减小
B.行驶时车胎温度升高,它含有的热量增大
C.汽油味明显降低说明发动机工作效率降低
D.汽车获得动力时,将内能转化为机械能
29.搭载着“天舟五号”货运飞船的长征七号运载火箭在我国文昌航天发射场点火发射,在火箭加速升空的过程中,下列说法中正确的是( )
A.“天舟五号”飞船的重力势能增大,动能减小
B.“天舟五号”飞船的机械能增大
C.火箭发动机内燃料燃烧产生的内能全部转化为机械能
D.以长征七号运载火箭为参照物,“天舟五号”货运飞船是运动的
30.下列关于“热机”的说法中,正确的是( )
A.只有做功冲程是燃气对外做功
B.做功冲程将机械能转化为内能
C.热机常用水做冷却剂,是因为水的沸点高
D.汽油机和柴油机的点火方式相同
31.温度、热量和内能是热学中重要的物理量,关于它们的说法正确的是( )
A.热值大的燃料完全燃烧,放出的热量一定多
B.一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能变大
C.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
D.内燃机的压缩冲程,主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能
32.小米粥、鸡蛋和油条,成为早餐桌上的“三剑客”!煮鸡蛋的过程中包含的物理知识正确的是( )
A.天然气燃烧越充分,其热值越大
B.水沸腾后,把火调小,是为了降低水的沸点
C.煮鸡蛋是通过热传递的方式使鸡蛋的内能增加
D.锅一般是用铝制造的,主要是利用了铝的比热容较大的性质
二.填空题(共14小题)
33.小明用酒精湿巾擦手时,同桌小聪能闻到酒精的气味,这是 现象。
34.蒸汽烤箱是将300℃以上的高温水蒸气喷洒在食物表面对食物加热的。加热过程中,烤箱排气口冒出的“白烟”是水蒸气 (填写物态变化名称)形成的大量小水珠;烤出来的食物香气四溢,从物理角度看,这是 现象。
35.在抗击新冠肺炎疫情期间,小敏妈妈每天都将消毒液喷洒在客厅的地面和茶几上,在房间学习的小敏很快就闻到了消毒液的气味,这是消毒液的分子做 导致的;经过一段时间,地面和茶几上的消毒液明显减少,最终消失,这是由于消毒液发生了 (填物态变化名称)。
36.陆游的诗句“花气袭人知骤暖”,闻见花香是 现象,气温升高,花香味更浓,说明温度越高,分子热运动越 (选填“剧烈”或“缓慢”)。
37.亲身体验和深入思考是学习物理的重要方法。将底面削平、削干净的铅柱A、B压紧后能吊起质量为200g的大钩码,若每个铅柱的质量为100g,则铅柱B对铅柱A的引力为 N;此时铅柱AB间 (选填“存在”或“不存在”)斥力。(g取10N/kg)
38.载人飞船在完成任务后准确降落在预定地区。返回舱进入大气层一段时间后,由于受空气阻力做匀速运动。返回舱匀速下降过程中机械能 ,内能 (两空均选填“增加”、“减少”或“不变”)。
39.京沪高铁两端的北京南站和上海虹桥站“复兴号”列车双向首发。列车减速进站时,它的动能将 (选填“增大”、“不变”或“减小”);在此过程中,铁轨的温度会升高,这是通过 方式改变物体的内能。
40.通常所说的“天气很热”中的热,指的是 ,“摩擦生热”中的热,指的是 ,沸水温度降低时,向外放热,这个“热”指的是 。
41.2020年11月24日,我国探月工程“嫦娥五号”顺利升空,月球夜晚的温度非常低,会导致“嫦娥五号”探测器通过 (选填“做功”或“热传递”)方式使其内能减少。历经23天后,“嫦娥五号”取回月壤返回地球,再入大气层,表面被烧黑,这说明在返回过程中它的内能一定 (选填“增加”、“不变”或“减小”),机械能 (选填“增加”、“不变”或“减小”)。
42.菜角是河南人喜爱的美食之一,同学们在包菜角时,用双手一捏,打褶的菜角就成型了,说明力可以改变物体的 ;将菜角放入油锅烹炸过程中菜角通过 方式获得内能;当菜角被端上餐桌的时候,我们能闻到菜角的香味,这是 现象。
43.中医是我国五千年文化的传承,如图是用点燃的艾条对手部穴位进行艾炙的过程,艾炙时会感到热,这是通过 的方式来改变内能的,同时能够闻到艾草的清香,这属于 现象。
44.冬天,小周用热水袋取暖,这是用 的方式改变物体的内能,用水取暖的过程中,水的内能不断 。
45.来自山东的“拉面哥”靠卖拉面为生,如图所示,他卖的面完全是他用双手拉出来的,面团在他的手下被塑形,这表明力可以 ;拉面下到锅里被煮熟的过程中,使拉面内能改变的方式是 ;当力的大小和方向相同,作用在面团上的位置不同时,面团的形状不同,这说明力的作用效果还与 有关。
46.2022年12月,我国自主研制的大型客机C919正式交付使用。如图所示,飞机飞行时发动机把 (选填“内能”或“风能”)转化为机械能,机翼做成上凸下平的形状,是利用了流体流速越大压强越 (选填“大”或“小”)的原理。
三.实验探究题(共4小题)
47.如图所示,把一个薄壁金属管固定在支架上,管中装一些酒精,然后用软木塞塞紧。用皮条缠绕在金属管上,迅速来回拉动皮条,过一会儿会看到软木塞被顶开。根据实验现象回答下列问题:
(1)来回拉动皮条,使金属管的温度升高,这是通过 方式改变物体内能。
(2)酒精温度升高,这是通过 方式改变物体内能。
(3)酒精蒸气将木塞顶开的过程,酒精蒸气的内能 (选填“增加”或“减少”),转化为木塞的 能(选填“机械”或“内”)。
(4)酒精蒸气将木塞顶开时,金属管口出现的“白气”是 现象(选填“汽化”或“液化”)。
48.在学习了“分子动理论”后,小宇进行了以下几个小实验:
(1)如图甲所示,小宇在一个圆柱形量筒中依次倒入蓝色的硫酸铜溶液和无色的水,放置30天后,液体变为均匀的淡蓝色,这说明 。
(2)如图乙所示,小宇先后将50mL水和50mL的酒精倒入玻璃管中,反复翻转几次后发现水和酒精的总体积小于100mL,这说明: 。在直玻璃管中应先注入 。为使实验现象更明显,应选用内径较 (选填“细”或“粗”)的玻璃管。
(3)如图丙所示,小宇用细线拴住玻璃板的四个角,用弹簧测力计勾住细线,将玻璃板平放在水面上与水面刚好接触,向上拉弹簧测力计时,发现测力计的示数变大了,这说明: 。这个理由可以用来解释固体很难被 (选填“拉伸”或“压缩”)。
49.如图所示,先将少许易燃的硝化棉放入透明的有机玻璃筒内,用活塞将筒口密封住,然后将活塞迅速压下,当活塞压至接近底部时,发现硝化棉起火燃烧。
(1)实验中,根据 现象,可知筒内空气分子的热运动 (填“减慢”或“加快”),这是通过 的方式改变筒内空气的内能。
(2)当活塞向下压一段距离后,手上会感到需用的力越来越大,这表明分子间存在着相互的 力(填“引”或“斥”),这种力随着分子间距离的减小而 。
50.(1)如图甲所示,在试管内装适量水,用橡胶塞寨住管口,将水加热至沸腾一段时间后,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”,此实验中,主要是通过做功改变物体内能的过程是 (选填A/B/C/D)。
A.试管被加热的过程
B.水变热的过程
C.水变成水蒸气的过程
D.水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程
(2)如图乙所示,两个相同瓶子的瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开,上面的瓶中装有空气,下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后,可以看到,两个瓶中的气体会混合在一起,最后颜色变得均匀,这是气体扩散现象,此现象说明 。
四.解答题(共10小题)
51.使20克冰的温度从﹣70℃升高到﹣10℃,但冰未熔化成水,需要多少热量?如果这些热量是由温度从50℃降低到10℃的水来供给的,需要多少克50℃的水?(C冰=2.1×103焦/(千克•℃))。
52.为比较水与沙子吸热升温的特点,实验时应取 (相同/不同)质量的水和沙子,用相同的酒精灯加热。用实验数据画出它们升高的温度随时间变化的图象如图所示,图中表示水升高的温度随时间变化的图线是 (A/B),在t1~t2内水吸收的热量 (小于/等于/大于)沙子吸收的热量。
53.某物理兴趣小组的同学,用天然气给10kg的水加热,同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线,若在6min内完全燃烧了0.12kg的天然气(每分钟放热相同)。水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为5×107J/kg。
(1)完全燃烧0.12kg天然气释放的热量为多少?
(2)“2~4min”水吸收的热量为多少?
(3)在烧水过程中,“0~2min”、“2~4min”、“4~6min”哪个时间段热效率最高?最高热效率为多少?
54.质量为500克的某种液体,温度从80℃降低到20℃时,放出了7.2×103焦的热量,这种液体的比热容是多大?
55.用燃气灶烧水时,把2.2kg初温为20℃的水加热到沸腾,共燃烧了45g天然气(假设天然气完全燃烧).已知天然气的热值为4.4×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。
(1)在烧水过程中,大量向外散失的能量不会自动再汇集回来,这说明能量的转化和转移是有 的。
(2)水的内能增加了多少?
(3)燃气灶烧水的效率多少?
56.实验表明:通常人体向外界散热时,每小时释放的热量可将与人体相等质量的水温度升高2℃.求:一位质量为50kg的中学生每小时向外释放的热量是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]。
57.在八百多年前,我国就发明了如图这种流行于民间的玩具式走马灯,它的工作原理和近代的燃气轮机相同,还有一段王安石捡对招亲的佳话。
(1)如点燃走马灯中的蜡烛时,燃烧产生的高温气体将 (选填“向上运动”、“向下运动”或“绕蜡烛旋转”)
(2)运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。这种走马灯工作原理与汽油机哪个冲程相同?
(3)给灯笼罩上纸或者白布等,上面有纸马的影子,说明成像的原理。
58.如图所示,是小华家使用的某型号的天然气热水器,他尝试估测该热水器的效率,以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器工作时,把50kg的水从20℃加热到54℃,天然气表的示数由1365.05m3变为1365.17m3,已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值q=7.0×107J/m3,请完成以下问题:
(1)水吸收的热量;
(2)该热水器的效率;
(3)天然气作为燃料,具有的优点有 (写出一条即可)。
59.有一款新能源汽车靠电池提供能量,该电动汽车内部电池充满电的能量为50kW•h,电动机工作时最多能把80%的电能转化为动能。(取q汽油=4.8×107J/kg,g=10N/kg)求:
(1)该汽车充满一次电后,最多可以获得多少焦耳的动能?
(2)这些动能可以使该车在50kW的额定功率下,以100km/h的速度匀速行驶多少千米的路程?
(3)一辆效率为25%的燃油汽车要获得同样多的动能,需要燃烧多少千克的汽油?与燃油汽车相比,请指出一条新能源汽车的优点。
60.为了净化中心城区空气,环卫工人每天清晨都驾驶洒水车对市区道路洒水(如图)。下表是某洒水车的相关数据。已知水的密度为1.0×103kg/m3,汽油的热值为4.6×107J/kg,g=10N/kg。
空车质量
水罐容积
装满水时车轮与地面的总接触面积
额定功率
4t
6m3
0.4m2
100kW
(1)洒水车的汽油发动机工作时, 冲程将内能转化为机械能。
(2)洒水车装满水时对水平地面的压强为多少?
(3)洒水车在水平路面上以额定功率匀速行驶0.9km,用时3min,试计算此过程汽车所受到的阻力多大?此过程中发动机燃烧汽油1.5kg,则发动机的效率为多大?
2023年09月01日实事求是的初中物理组卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共32小题)
1.下列现中,解释正确的是( )
A.粉笔用力捏碎变成粉末,说明物体是由分子组成的
B.大雪四处飞扬,说明分子在永不停息地做无规则运动
C.破镜难圆,说明分子之间存在引力
D.水和酒精混合后总体积变小,说明分子之间存在间隙
【考点】分子动理论的基本观点.菁优网版权所有
【答案】D
【分析】物质是由大量分子组成的,组成物质的分子永不停息地做无规则的运动,分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解:
A、粉笔用力捏碎变成粉末,粉末是宏观物体,分子是肉眼看不到的,不能说明物体是由分子组成的,故A错误;
B、大雪四处飞扬,雪是宏观物体,属于机械运动,不能说明分子在永不停息地做无规则运动,故B错误;
C、破镜不能重圆,主要是因为绝大多数分子间的距离较大,分子间的引力无法发挥作用,所以分子间几乎没有相互作用力,故B错误;
D、水和酒精混合后总体积变小,说明分子之间存间隙,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查分子的运动、分子间作用力等相关说法,主要考查学生对分子动理论知识的综合应用能力。
2.佛跳墙是福建省福州市的特色名菜,软嫩柔润,浓郁荤香,又荤而不腻,味中有味。小闽应用在劳动课上学习的烹饪技能烹饪佛跳墙时的部分情景如图所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中,切猪蹄的刀磨得锋利是为了增大压力
B.图乙中,通过热传递的方式增大了食材的内能
C.图丙中,双手端起砂锅时砂锅受到的合力大小一定小于分力大小
D.图丁中,汤汁发出香味说明分子间存在引力
【考点】热传递改变物体内能;力的合成与应用;增大和减小压强的方法和应用;分子的热运动.菁优网版权所有
【答案】B
【分析】(1)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;是受力面积一定时,增大压力;
(2)改变内能的方式包括做功和热传递;
(3)同一直线上的二力合成,方向相同时,合力大于任何一个分力,方向相反时,合力一定比较大的力小,与较小的力相比,可能比其大也可能比其小;
(4)组成物质的分子在不停地做无规则运动。
【解答】解:A、切猪蹄的刀磨得锋利,在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故A错误;
B、图乙中,食材吸收热量,内能增大,温度升高,通过热传递的方式改变物体的内能,故B正确;
C、图丙中,双手端起砂锅时砂锅受到两个力的方向相同,它的合力大小大于分力大小,故C错误;
D、汤汁发出香味说明分子在不停地做无规则运动,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查压强、内能、力的合成和分子热运动,属于综合题。
3.下列实例中,通过做功的方式改变物体内能的是( )
A.炭火烤肉 B.火柴擦燃
C.用热水袋取暖 D.用冷毛巾降温
【考点】做功改变物体内能.菁优网版权所有
【答案】B
【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解:A、用炭火烤肉时,肉的温度升高,内能增大,是通过热传递的方式改变物体内能的,故A错误;
B、火柴擦燃,克服摩擦做功,是通过做功的方式来改变物体内能的,故B正确;
C、用热水袋取暖,水吸收热量,内能增大,是通过热传递的方式改变物体内能的,故C错误;
D、用冷毛巾降温,水吸收热量,内能增大,是通过热传递的方式改变物体内能的,故D错误。
故选:B。
【点评】此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别,是中考热点,属于基础题目。
4.如图所示实验,试管口木塞冲出过程( )
A.试管口出现的白雾是水蒸气
B.能量转化为机械能转化为内能
C.试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
D.水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能减少
【考点】做功改变物体内能;液化及液化的放热特点.菁优网版权所有
【答案】D
【分析】(1)对物体做功时,机械能转化为物体的内能,物体的内能增大;物体对外做功时,物体的内能转化为机械能,物体的内能减小,并据此可判断能量的转化形式;
(2)水蒸气遇冷从气态变为液态,即会发生液化现象。
【解答】解:A、试管口的“白雾”是试管内的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A错误;
BC、在软木塞被冲出试管口的过程中,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,所以水蒸气的内能减少,故BC错误;
D、水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能减少,温度降低,故D正确。
故选:D。
【点评】做功改变内能的实质就是内能和其它形式能的转化:对物体做功,物体的内能增加、温度升高;物体对外做功,物体的内能减少、温度降低。
5.如图所示,下列对实验现象分析正确的是( )
A.甲图,铅板和金板长时间压紧在一起,铅和金会互相渗入,说明分子间存在斥力
B.乙图,底面被削平,削干净的铅柱压紧后,能吊住大钩码,说明分子间存在引力
C.丙图,抽掉中间玻璃板,二氧化氮气体扩散到上方,是因为重力作用
D.丁图,红墨水在热水中扩散得快,说明常见的物质由分子、原子构成
【考点】分子间的作用力;分子的热运动;扩散现象.菁优网版权所有
【答案】B
【分析】①两种物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散,扩散表明分子不停的做无规则的运动。
②分子之间同时存在相互作用的引力和斥力。分子间作用力表现为引力的条件是:分子间的距离大于平衡距离。
③分子在永不停息地做无规则运动,其运动速度与温度有关,温度越高,运动速度越快。
【解答】解:A、一切物质的分子处于永不停息的无规则运动之中,当铅板与金板压在一起时,会有一些铅的分子进入金板,同时,金的分子也会进入铅板,这种现象称为扩散,故A错误;
B、将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压一起,两铅块就会结合起来,甚至下面吊一个钩码都不能把它们拉开,说明分子间存在引力,故B正确;
C、如图所示的实验中,抽去中间的玻璃板,过一会儿下方玻璃杯中的二氧化氮气体颜色变浅,上方玻璃杯中的空气颜色变深,说明空气分子运动到下面的瓶子中,下面的二氧化氮分子运动到上面的瓶子中,表明气体分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象,故C错误;
D、在冷水杯和热水杯中各滴一滴红墨水,会看到热水中的墨水扩散得快。这表明分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查分子动理论的内容,要求掌握温度与分子运动速度之间的关系。
6.将杯中的水倒出,发现怎样倒也倒不干净,杯壁上沾有水珠,这是由于( )
A.分子之间存在斥力 B.分子之间有间隙
C.分子之间存在引力 D.水分子很多
【考点】分子间的作用力.菁优网版权所有
【答案】C
【分析】分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解:分子间存在相互作用的引力,将杯中的水倒出时,由于水分子与组成杯子的物质分子之间存在引力,因此无论怎样倒,总有少量水残留在杯壁上,故ABD错误,C正确。
故选:C。
【点评】掌握分子动理论的内容,就能顺利解答。
7.下列现象中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.尘土飞扬 B.花香袭人 C.瑞雪纷飞 D.破镜难圆
【考点】分子的热运动.菁优网版权所有
【答案】B
【分析】(1)一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。
(2)当分子间的距离处于平衡距离时,分子间的引力和斥力相等;当分子间的距离小于平衡距离时,斥力起主要作用;当分子间的距离大于平衡距离时,引力起主要作用;当分子间的距离大于分子直径的10倍以上时,分子间的作用力可以忽略不计。
【解答】解:AC、尘土飞扬、瑞雪纷飞属于机械运动,故AC不符合题意;
B、花香袭人是由于分子的无规则运动,故B符合题意;
D、由于镜子破裂处的绝大多数分子间距离较大,大于分子直径的10倍,分子间的作用力就十分微弱,可以忽略不计,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了分子的热运动;能够区分微观分子的运动和宏观物体的机械运动。
8.五月是栀子花盛开的季节,小芳同学买了一只放在书包里,下列说法正确的是( )
A.同桌闻到了花香,是栀子花的花香分子在做无规则运动
B.小芳不小心将一花瓣折断了,之后再也接不起,是因为分子间存在斥力
C.栀子花变干了,是因为栀子花中的水变成了气体,这个过程需要放热
D.把栀子花放入冰箱一会儿,几乎闻不到花香,是因为花香分子不做热运动
【考点】分子间的作用力;汽化及汽化吸热的特点;分子的热运动.菁优网版权所有
【答案】A
【分析】物质是由分子或原子组成的,组成物质的分子在不停地做无规则运动;分子间有间隙,存在着相互作用的引力和斥力;物质汽化时需要吸收热量。
【解答】解:
A、同桌闻到了花香,这是扩散现象,说明栀子花的花香分子在做无规则运动,故A正确;
B、小芳不小心将一花瓣折断了,之后再也接不起,是因为分子间的距离较大,不会产生引力,故B错误;
C、栀子花变干了,是因为栀子花中的水变成了气体,这是汽化现象,这个过程需要吸热,故C错误;
D、把栀子花放入冰箱一会儿,几乎闻不到花香,是因为温度变低,花香分子无规则运动变慢,而不是不做热运动,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了分子动理论的内容、汽化现象,属于基础题。
9.端午将至,小明爸爸从超市买回一瓶500mL的白酒,关于这瓶白酒说法不正确的是( )
A.酒瓶盖上印有花纹,目的是增大摩擦力
B.这个酒瓶一定能下装500g的水
C.手拿酒瓶在空中掉不下去,是因为手的握力大小等于重力
D.打开瓶盖能闻见酒味,是扩散现象
【考点】扩散现象;密度的计算与公式的应用;增大或减小摩擦的方法;二力平衡条件的应用.菁优网版权所有
【答案】C
【分析】(1)增大摩擦的方法:在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;在接触面粗糙程度一定时,增大压力;
(2)根据m=ρV判断;
(3)二力平衡的条件:同物、同线、等大、反向;
(4)不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。
【解答】解:A、酒瓶盖上印有花纹,目的是为了通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A正确;
B、体积为500mL=500cm3的白酒瓶,能装下水的质量为:
m=ρV=1.0g/cm3×500cm3=500g,故B正确;
C、因为酒瓶静止在手中,根据二力平衡条件可判断,此时瓶子在竖直方向上受到的摩擦力等于其本身的重力,而这种摩擦力属于静摩擦力,与手的握力大小无关,故C错误;
D、打开瓶盖能闻见酒味,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选:C。
【点评】此题考查了增大摩擦力的方法、密度的计算、二力平衡、扩散现象,难度不大,属基础题。
10.淮安是国家历史文化名城,淮扬菜发源地。淮扬菜始于春秋,盛于明清,素有“东南第一佳味,天下至美”之美誉。其饮食文化蕴含着丰富的物理知识,以下说法符合科学知识的是( )
A.平桥豆腐,拨开浮油冒出的“热气”是汽化现象
B.淮安茶馓,茶馓被炸得金黄是因为油的熔点高
C.蒋坝鱼丸,煮熟的鱼丸漂浮在水面上是因为浮力小于重力
D.马坝锅贴,烙饼粘在锅边说明分子间存在吸引力
【考点】分子间的作用力;沸点及沸点与气压的关系;液化及液化的放热特点;物体的浮沉条件及其应用.菁优网版权所有
【答案】D
【分析】(1)物质由气态变为液态叫作液化;
(2)食用油的沸点高,所以炸出来的东西金黄;
(3)物体漂浮时受到的浮力等于自身的重力;
(4)一切物质的分子都在不停地做无规则运动,这就是扩散现象。
【解答】解:A、拨开浮油冒出的“热气”,是由水蒸气遇冷液化而成的,故A错误;
B、由于食用油的沸点比较高,所以茶馓被被炸得金黄,故B错误;
C、煮熟的鱼丸漂浮在水面上是因为鱼丸的密度小于水的密度,此时鱼丸受到的浮力等于重力,故C错误;
D、烙饼粘在锅边,是因为分子存在相互作用的引力,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了物态变化、沸点、物体漂浮条件、分子动理论的相关内容,注意了与实际例子的联系,值得我们关注。
11.质量相等、初温相同的铁块和铜块,放出相同的热量后,再互相接触,则( )(已知(c铁>c铜))
A.铁块和铜块之间不发生热传递
B.热由铁块传给铜块
C.热由铜块传给铁块
D.温度由铁块传给铜块
【考点】热传递的概念与方式.菁优网版权所有
【答案】B
【分析】(1)质量和初温相同的不同物质,在放出相同的热量后,比热容小的物质降温快。
(2)发生热传递时,热量从高温物体传给低温物体。
【解答】解:根据公式可知:质量和初温相同的不同物质,放出相同的热量后,铜的温度变化比铁的大,铁的末温高于铜的末温,热传递由高温的铁块传给低温的铜块。故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】知道物质的比热容的物理意义和热传递的条件;会根据热量公式进行简单分析。
12.小军利用身边物品进行物理实验:他将装有少量水的薄矿泉水瓶的瓶盖拧紧,然后握住瓶子中部不动,将瓶子下部向一个方向扭转几圈,最后用手指轻旋瓶盖,“砰”的一声,瓶盖快速飞出,瓶口出现大量的“白雾”。下列相关说法正确的是( )
A.瓶口出现的大量“白雾”是水蒸气
B.扭转瓶身的过程中瓶内气体的内能减少
C.瓶盖被冲出的过程中瓶内气体的内能减少
D.瓶盖被冲出是通过热传递改变了气体的内能
【考点】做功改变物体内能;液化及液化的放热特点.菁优网版权所有
【答案】C
【分析】(1)物质由气态变成液态的过程叫液化;
(2)外界对物体做功,内能增大,物体对外做功,内能减小;
(3)改变内能的方式包括做功和热传递。
【解答】解:A、瓶内的气体压强增大到一定程度,对瓶盖做功,将瓶盖打出,气体对外做功,将内能转化为机械能,气体的内能减少,温度降低,瓶中的水蒸气遇冷液化而形成白雾,白雾是小水珠,故A错误;
B、扭转瓶身的过程中,对瓶内气体做功,内能增大,故B错误;
C、将瓶盖打出,气体对外做功,将内能转化为机械能,气体的内能减少,故C正确;
D、瓶盖被冲出是通过做功的方式改变气体的内能,故D错误。
故选:C。
【点评】气体对外做功是此题的突破口。这是一个典型的对外做功,内能减少的例子,要记住如何解释这种现象的出现。
13.下列改变物体内能的方式与晒太阳相同的是( )
A.用煤气烧水 B.锻打菜刀
C.搓手取暖 D.压缩空气
【考点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能.菁优网版权所有
【答案】A
【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。
做功的实质是能量转化的过程,即:内能和其他形式能的相互转化。
热传递的实质是能量转移的过程,发生热传递的条件是有温度差。
【解答】解:晒太阳后,太阳能以辐射的形式,将内能传递到人或物体的身上,所以感到暖和,整个过程是能量的转移,属于热传递改变物体的内能;
A、用煤气烧水,水吸收热量、温度升高,是通过热传递改变物体的内能,与题干中改变物体内能的方式相同,故A符合题意;
B、锻打菜刀,属于做功改变物体的内能,故B不符合题意;
C、搓手取暖,克服摩擦做功,使手的内能增大,属于做功改变物体的内能,故C不符合题意;
C、压缩空气发热,是通过做功的方式使筒内空气的内能增加,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】此题考查的是对于改变物体内能两种方式的掌握情况,需要注意的是:做功是能量的转化,而热传递是能量的转移,两者有着本质的区别。
14.逻辑推理是科学学习常用的思维方法。下列推理正确的是( )
A.物体的温度升高,其内能一定增加,但物体的内能增加,温度不一定升高
B.钠离子、氯离子的最外层电子数均为8,则最外层电子数为8的粒子都是离子
C.分子是保持物质化学性质的最小粒子,则保持物质化学性质的最小粒子一定是分子
D.平面镜成像所成的像大小相等,则能形成大小相等的像一定是平面镜的像
【考点】温度、热量与内能的关系;平面镜成像的特点.菁优网版权所有
【答案】A
【分析】(1)物体的温度升高,其内能一定增加,但温度不一定升高;
(2)最外层电子数为8的粒子不一定都是离子;
(3)分子是保持物质化学性质的最小粒子,但有些物质是由原子直接构成的,据此判断;
(4)平面镜和凸透镜均可以成物体大小相等的像。
【解答】解:A、物体的温度升高,其内能一定增加,但物体的内能增加,温度不一定升高,如晶体熔化时,吸热内能增加,但温度不变,故A正确;
B、最外层电子数为8的粒子不一定都是离子,如氖原子,故B错误;
C、分子是保持物质化学性质的最小粒子,但保持物质化学性质的最小粒子不一定是分子,如铁是由铁原子构成,其化学性质由铁原子保持,故C错误;
D、平面镜成像所成的像大小相等,但能形成大小相等的像不一定是平面镜的像,如凸透镜也可以成等大的像,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了利用反推法来判断一些知识点之间的联系,要注意知识与方法的结合,做到具体问题具体分析,不能盲目进行反推。
15.冰壶运动又称冰上溜石,是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,图为2022年北京冬奥会上中国队比赛的情景,下列说法正确的是( )
A.冰壶离开运动员仍能在冰面上滑行,是因为它受到惯性力
B.运动员使劲摩擦冰面是想增大压力来增大摩擦力
C.运动员使劲摩擦冰面是通过做功改变冰面的内能
D.冰壶受到支持力和它对冰面的压力是一对平衡力
【考点】做功改变物体内能;增大或减小摩擦的方法;惯性与惯性现象;平衡力与相互作用力的辨别.菁优网版权所有
【答案】C
【分析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
(2)减小摩擦力的方法有:一是减小压力;二是减小接触面积的粗糙程度;三是用滚动摩擦代替滑动摩擦;
(3)改变物体内能的两种方法:做功、热传递;
(4)二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上。
【解答】解:A、冰壶离开运动员后可以继续在冰面上滑行是因为冰壶具有惯性,惯性不是力,不能说受到了惯性力,故A错误;
B、在冰壶运动中运动员摩擦冰面,使部分冰熔化成水,使接触面脱离而减小摩擦,故B错误;
C、运动员使劲摩擦冰面是通过做功改变冰面的内能,故C正确;
D、冰壶对冰面的压力与冰面对冰壶的支持力,两个力的大小相等、方向反向、作用在同一条直线上,但作用在两个物体上,所以两个力是一对作用力与反作用力,而不是平衡力,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查的知识点较多,有改变物体内能的方式、惯性、力与运动的关系、力的作用的相互性等知识,都属于较基础的知识,难度不大。
16.如图为一种自热火锅的构件图。该自热火锅的发热包内有铁粉、铝粉、炭粉、生石灰等物质,将发热包放到水中,会放出大量的热。有关该自热火锅的说法不正确的是( )
A.生石灰与水反应会放出大量的热是化学能转化为内能
B.设计出气孔的目的是避免使用时盒内气压过高
C.加热时,温度从发热包传递给食物
D.食物被加热时,温度升高,内能增大
【考点】温度、热量与内能的关系;热传递的概念与方式;热传递改变物体内能.菁优网版权所有
【答案】C
【分析】(1)生石灰与水反应会放出大量的热,消耗了化学能,转化为内能;
(2)盒盖上有出气孔,能维持内外气压的平衡;
(3)热传递过程传递的是热量;
(4)物体温度升高,内能增大。
【解答】解:
A、生石灰与水反应会放出大量的热,此反应过程中的能量转化关系是化学能转化为内能,故A正确;
B、盒盖上有出气孔,这样会避免使用时盒内气压过高,能防止危险的发生,故B正确;
C、加热时,热量从发热包传递给食物,故C错误;
D、食物被加热时,温度升高,其内能增大,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了能量的转化、气压以及热传递,是一道综合题。
17.长沙的火宫殿是一个集汉族民俗文化、火庙文化、饮食文化于一体的大众场所,这里藏着很多人的童年记忆。糖油粑粑、臭豆腐、甜酒冲蛋……这些美食在制作过程中包含的物理知识正确的是( )
A.看见两个糖油粑粑粘在一起,说明分子间存在引力
B.炸臭豆腐是通过做功的方式使豆腐内能增加
C.咬上一口臭豆腐感觉很烫,这是因为其含有的热量多
D.手捧一碗热气腾腾的甜酒冲蛋感到暖和,是因为手吸收了甜酒冲蛋的温度
【考点】温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能;分子间的作用力;热量的概念.菁优网版权所有
【答案】A
【分析】(1)分子间存在相互作用的引力和斥力;
(2)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;
(3)热量是一个过程量,不能用含有、具有来修饰;
(4)在热传递过程中,传递的是热量,不是温度。
【解答】解:A、两个糖油粑粑粘在一起,说明分子间存在引力,故A正确;
B、炸臭豆腐是通过热传递的方式使豆腐内能增加,故B错误;
C、咬上一口臭豆腐感觉很烫,这是因为其温度高,而热量是一个过程量,不能说含有的热量多,故C错误;
D、手捧一碗热气腾腾的甜酒冲蛋感到暖和,是因为手吸收了甜酒冲蛋的热量,而不能吸收温度,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了对分子动理论的了解,对改变内能方式的认识,对热量、内能、温度的概念及它们之间关系的理解,属热学基础题。
18.两个相同的容器分别装入质量和初温都相同的A、B两种液体,在相同的加热条件下吸热升温的图像如图所示,由图像可知,A、B的比热容c1、c2的大小关系是( )
A.c1>c2 B.c1=c2
C.c1<c2 D.以上都有可能
【考点】比热容的概念及其计算.菁优网版权所有
【答案】C
【分析】可以在横轴上找一点,即加热时间相同,两种物质吸收的热量就是相同的;然后做纵轴的平行线,比较出温度变化的大小关系,再根据Q吸=CmΔt和图象综合分析,得出结论。
【解答】解:
由图象可知:质量和初温都相同的A、B两物,在加热时间相同即吸收的热量一定时,A的温度变化值大;
根据Q吸=CmΔt,在吸收热量一定时,A的温度变化值大,所以A的比热容就小,
即C1<C2。
故选:C。
【点评】本题主要考查了比热容的概念和对于图象的分析能力,很多物理实验最终都要画出关系图象,我们要学会画图象并分析图象。
19.水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃),关于水的比热容,以下说法正确的是( )
A.比热容的单位读作“焦耳千克摄氏度”
B.它表示1℃时水的内能为4.2×103J
C.水升高10℃需要吸收4.2×103J的热量
D.1kg的水升高(降低)1℃时需要吸收(放出)4.2×103J的热量
【考点】比热容的概念及其计算.菁优网版权所有
【答案】D
【分析】单位质量某种物质,温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。
【解答】解:A、比热容的单位读作“焦耳每千克摄氏度”,故A错误;
B、水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),它表达的物理意义是:1kg的水每升高(降低)1℃吸收(放出)的热量为4.2×103J,所以BC错误,D正确;
故选:D。
【点评】此题主要考查的是比热容的物理意义
20.在探究“比较不同物质的吸热能力”实验中,某小组的同学利用如图所示装置进行实验。所用器材有:两个相同的烧杯、两个规格相同的电加热器、初温不同但质量相同的两种液体。实验过程中,每隔1min读取一次温度计的示数,并记录在表格中,如表所示。已知c甲=4.2×103J/(kg•℃),下列说法正确的是( )
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
A.通过温度的高低来反映物质吸收热量的多少
B.由实验数据可知,吸热能力较好的是物质乙
C.乙的比热容 c乙=2.1×103J/(kg•℃)
D.若甲的质量为100g,则其在1~4min内吸收的热量为6.72×103J
【考点】实验 比较不同物质吸热的情况.菁优网版权所有
【答案】C
【分析】A、我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
B、使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;
C、根据表中数据得出从34℃升高到42℃甲、乙的加热时间,由转换法,乙、甲的吸热之比为1:2,根据Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,据此得出乙液体的比热容;
D、若甲的质量为100g,根据表中数据由Q=c甲mΔt得出其在1~4min吸收的热量。
【解答】解:A、根据转换法,通过加热时间来反映物质吸收热量的多少,故A错误;
B、根据表中数据可知,从34℃升高到42℃,甲用时2分钟,乙用时1分钟,根据比较吸热能力的方法,甲的吸热能力强,故B错误;
C、从34℃升高到42℃,甲、乙的加热时间分别为2分钟和1分钟,由转换法,乙、甲的吸热之比为1:2,根据Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,若c甲=4.2×103J/(kg•℃),则乙液体的比热容为
c乙=×4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃)。
D、若甲的质量为100g,根据表中数据可知,则其在1~4min吸收的热量为:
Q=c甲mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×0.1kg×(46℃﹣34℃)=5.04×103J
故D错误。
故选:C。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和Q=cmΔt的运用,为热学中的重要实验。
21.两个质量不同的金属块,放出相同的热量时,降低的温度也相同,则( )
A.两个金属块的比热容有可能相同
B.质量大的金属块的比热容一定大
C.质量大的金属块的比热容一定小
D.质量大的金属块的比热容可能大
【考点】比热容的概念及其计算.菁优网版权所有
【答案】C
【分析】两个质量不同、散发热量相同的物体,降低相同的温度时,其所能放出热量的多少与其比热容有关,故在分析判断时应联系公式Q=cmΔt进行判断。
【解答】解:据公式Q=cmΔt可得c=,金属块的质量不同,放出的热量相同,其变化的温度相同,质量大的金属块的比热容一定小,故C正确。
故选:C。
【点评】能利用控制变量的思想分析涉及比热容的是解决该题的关键。
22.下列事实中,最能说明物体吸收的热量和物质种类有关的是( )
A.体积相等的两杯水温度都升高10℃,它们吸收的热量相同
B.质量相同的两块铜温度分别升高5℃和10℃,两者吸收的热量不同
C.体积相等的水和煤油温度都升高10℃,吸收的热量不同
D.质量相等的水和煤油温度都升高10℃,吸收的热量不同
【考点】比热容的概念及其计算.菁优网版权所有
【答案】D
【分析】(1)物体吸收热量的能力是指物体比热容的大小;
(2)根据Q=cmΔt可知,要说明物体吸收的热量和物质种类有关,就需要控制物体的质量和温度的变化量相同。
【解答】解:根据Q=cmΔt可知,要说明物体吸收的热量和物质种类有关,就需要控制物体的质量和温度的变化量相同。
A、选用的都是水,无法得出物体吸热能力与物质种类的关系,故A错误;
B、选用的都是铜,无法得出物体吸热能力与物质种类的关系,故B错误;
C、选用物质的种类虽然不同,但是是控制了物体的体积相同,而不是质量相同,故C错误;
D、选用的物质种类不同,质量相同,温度变化相同,符合要求,故D正确。
故选:D。
【点评】本题是控制变量法的应用实例,难度不大。
23.用图甲所示装置探究冰的熔化特点,绘制出如图乙所示的图象,则( )
A.应先固定试管再固定烧杯
B.冰的熔化过程持续了25min
C.冰熔化时温度和内能都不变
D.水的比热容比冰的比热容大
【考点】比热容的概念及其计算;熔化和凝固的温度—时间图像.菁优网版权所有
【答案】D
【分析】(1)实验器材组装原则是先下后上,先左后右;
(2)图乙中BC段是冰的熔化过程;
(3)当晶体熔化时,吸收热量,但温度不变,内能增加;
(4)由转换法可知,加热过程中,水和冰吸收热的多少,是通过加热时间来反映的;加热相同的时间,比热容大的温度变化小。
【解答】解:A、为了不使试管碰到烧杯壁和底,应先固定烧杯再固定试管,故A错误;
B、由乙图知冰的熔化过程用的时间为:15min﹣5min=10min,故B错误;
C、冰熔化时,吸收热量,温度保持不变,但它的内能增加,故C错误;
D、由图乙知,因为水和冰均加热5min,因此水和冰块吸收的热量相同,水的温度变化的少,说明水的吸热能力大,即比热容大,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对晶体熔化实验的掌握以及内能和比热容的理解,属于基础题。
24.汽车是我们生活中比较常用的交通工具,下列有关汽车的说法正确的是( )
A.汽车的观后镜为凹面镜
B.安全带的作用是防止汽车紧急刹车时由于惯性而被撞伤
C.汽车内燃机的做功冲程是机械能转化为内能
D.汽车的方向盘是一个轮轴,它的特点是费力省距离
【考点】四冲程内燃机的工作过程;惯性与惯性现象;轮轴及其他常见简单机械;凸面镜和凹面镜.菁优网版权所有
【答案】B
【分析】(1)汽车的观后镜是凸面镜,可扩大视野;
(2)根据惯性的知识可解释为什么汽车驾驶员和乘客要系安全带;
(3)内燃机做功冲程中,将内能转化为机械能;
(4)轮轴是一种省力机械,轮半径远大于轴半径,作用在轮上的力就小于作用在轴上的力。
【解答】解:A、由生活经验可知,汽车的观后镜是凸面镜,可扩大视野,故A错误;
B、汽车刹车时,人由于惯性会保持原来的运动状态,所以安全带的作用是防止汽车紧急刹车时由于惯性而被撞伤,故B正确;
C、汽车内燃机做功冲程中,将内能转化为机械能,故C错误;
D、轮轴实质是可以绕固定轴转到的杠杆,其支点在轴心,阻力作用在轴上,动力作用在轮上,轮半径大于轴半径,根据杠杆平衡条件可知,轮轴实质是省力杠杆,费距离,故D错误。
故选:B。
【点评】本题围绕与汽车相关的结构或现象,考查了力学、热学、光学的多个知识点,有一定综合性,体现了物理在生活中的应用,总体难度不大。
25.如图是四冲程汽油机工作的示意图,其中表示内能转化为机械能的冲程的是( )
A. B. C. D.
【考点】四冲程内燃机的工作过程.菁优网版权所有
【答案】B
【分析】内燃机的一个工作循环有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成,其中压缩冲程中机械能转化成内能,做功冲程中内能转化成机械能。
【解答】解:内能转化为机械能的是做功冲程:
A图:气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,不符合题意;
B图:气门都关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,是做功冲程,符合题意;
C图:排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程,不符合题意;
D图:进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程,不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了内燃机的四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,以及做功冲程的能量转化,是中考的热点内容。
26.如图所示,用酒精灯给试管中的水加热,水温上升,直至沸腾一段时间后,会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是( )
A.试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的
B.乙醇的燃烧过程是将化学能转化为机械能
C.水蒸气对橡皮塞做功,水蒸气的内能增加
D.橡皮塞被冲出,其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
【考点】四冲程内燃机的工作过程;内能的利用及其意义;热传递改变物体内能;做功改变物体内能.菁优网版权所有
【答案】D
【分析】(1)当对物体做功时,机械能转化为物体的内能,物体的内能增大;当物体对外做功时,物体的内能转化为机械能,物体的内能减小。
(2)汽油机的工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成,其中压缩冲程机械能转化成内能,做功冲程内能转化成机械能。
【解答】解:A、加热过程中,水吸热,温度升高、内能增大,水的内能增大是通过热传递方式实现的,故A错误;
B、乙醇的燃烧过程是将化学能转化为内能,故B错误;
CD、水蒸气膨胀对塞子做功,将水蒸气的内能转化为木塞的机械能,水蒸气的内能减少;能量转化情况与汽油机的做功冲程相同,故C错误、D正确。
故选:D。
【点评】本题通过具体实验考查了学生对改变物体内能的方法的了解与掌握,属于基础题目。
27.“淄博烧烤”是淄博饮食文化的重要组成部分,已经成为淄博的新名片。“烧烤”过程中涉及的物理知识分析正确的是( )
A.烧烤签常选用不锈钢,主要是利用不锈钢的比热容大
B.烧烤时边烤边撒佐料,利用了温度越高扩散现象越慢
C.烤肉变熟的过程,通过热传递改变其内能
D.木炭燃烧的过程中,释放内能,热值变小
【考点】燃料的热值及其计算;扩散现象;热传递改变物体内能;比热容的概念及其计算.菁优网版权所有
【答案】C
【分析】(1)钢铁具有良好的导热性;
(2)温度越高,分子运动越快;
(3)改变内能的方式有做功和热传递;
(4)热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与其质量和燃烧情况无关。
【解答】解:A、用不锈钢将肉串起来放在炭火上烤,主要是利用了钢的导热性好,故A错误;
B、烧烤时要一边烤一边撒佐料,是因为温度越高,分子运动越剧烈,扩散现象越快,烤肉更容易入味,故B错误;
C、用炭火烤是利用热传递的方式将炭火的内能传给肉串,故C正确;
D、热值是燃料的一种特性,木炭燃烧的过程中,木炭的热值不变,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了与热学相关的多个知识点,联系生活中的现象,能用相关热学知识做出解释是解答的关键。
28.与传统汽车在同样油耗和使用条件下相比,某新型汽车发动机工作时,尾气中的汽油味明显降低,动力更强劲。下列关于该汽车的分析正确的是( )
A.行驶时,汽油的热值随质量的减小而减小
B.行驶时车胎温度升高,它含有的热量增大
C.汽油味明显降低说明发动机工作效率降低
D.汽车获得动力时,将内能转化为机械能
【考点】热机的效率;内能的利用及其意义;温度、热量与内能的关系;燃料的热值及其计算.菁优网版权所有
【答案】D
【分析】(1)燃料的热值是燃料的特性,不随着质量的改变而改变;
(2)热量是一个过程量,不能说含有;
(3)汽油在燃烧的过程中,燃烧的越充分,尾气中的“汽油味”越低,机械效率越高;
(4)汽油机的做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】解:A、燃料的热值是燃料的特性,不会随着质量的改变而改变,故A错误;
B、因为热量是一个过程量,所以不能说含有多少热量,故B错误;
C、汽油在燃烧的过程中,燃烧的越充分,尾气中的“汽油味”越低,机械效率越高,故C错误;
D、汽油机的做功冲程将内能转化为机械能,使得汽车获得动力,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了热值、热量、内燃机的工作过程以及发动机的效率等知识,属于基础题。
29.搭载着“天舟五号”货运飞船的长征七号运载火箭在我国文昌航天发射场点火发射,在火箭加速升空的过程中,下列说法中正确的是( )
A.“天舟五号”飞船的重力势能增大,动能减小
B.“天舟五号”飞船的机械能增大
C.火箭发动机内燃料燃烧产生的内能全部转化为机械能
D.以长征七号运载火箭为参照物,“天舟五号”货运飞船是运动的
【考点】热机的效率;运动和静止的相对性;动能和势能的转化;机械能的概念.菁优网版权所有
【答案】B
【分析】(1)“天舟五号”飞船在加速升空的过程中,质量不变,速度增大,动能变大,高度增加,重力势能变大,而机械能等于动能与势能之和,因此机械能总量变大;
(2)火箭发动机内燃料燃烧产生的内能一部分散失到空气中,一部分转化为机械能,一部分被废气带走;
(4)以长征七号运载火箭为参照物,“天舟五号”货运飞船的位置不变,因此是静止的。
【解答】解:AB、“天舟五号”飞船在加速升空的过程中,质量不变,速度增大,动能变大,高度增加,重力势能变大,而机械能等于动能与势能之和,因此机械能总量变大,故A错误,B正确;
C、火箭发动机内燃料燃烧产生的内能一部分散失到空气中,一部分转化为机械能,一部分被废气带走,故C错误;
D、以长征七号运载火箭为参照物,“天舟五号”货运飞船的位置不变,因此是静止的,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了动能、势能、机械能大小的判断,热机能量转化的知识和相对运动问题,属于基础题,要求掌握。
30.下列关于“热机”的说法中,正确的是( )
A.只有做功冲程是燃气对外做功
B.做功冲程将机械能转化为内能
C.热机常用水做冷却剂,是因为水的沸点高
D.汽油机和柴油机的点火方式相同
【考点】四冲程内燃机的工作过程;比热容解释简单的自然现象;热机.菁优网版权所有
【答案】A
【分析】四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、压缩、做功和排气,其中只有做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;另外还有压缩冲程有能量转化,将机械能转化为内能;
因为水的比热容较大,相同质量的水与其它物质相比,升高相同的温度,吸收的热量多,冷却效果好,常用来做冷却剂;
汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物,而柴油机吸入的是空气;汽油机中有火花塞,采用的是点燃式点火;而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油,进行压燃式点火。
【解答】解:AB、汽油机四个冲程中,只有做功冲程燃气对外做功,将内能转化为机械能,故A正确,B错误;
C、热机常用水做冷却剂,是因为水的比热容大,相同质量的水与其它物质相比,升高相同的温度,吸收的热量多,冷却效果好,故C错误;
D、汽油机和柴油机的点火方式不同,汽油机中有火花塞,采用的是点燃式点火;而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油,进行压燃式点火,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了内燃机的四个冲程,要求学生对每个冲程的特点、能量转化等情况十分熟悉才能顺利解答。
31.温度、热量和内能是热学中重要的物理量,关于它们的说法正确的是( )
A.热值大的燃料完全燃烧,放出的热量一定多
B.一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能变大
C.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
D.内燃机的压缩冲程,主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能
【考点】四冲程内燃机的工作过程;燃料的热值及其计算;温度、热量与内能的关系;物体内能的改变.菁优网版权所有
【答案】B
【分析】(1)燃料燃烧放出的热量与燃料的热值、质量和燃烧程度有关;
(2)内能的大小跟质量、温度、状态有关;晶体熔化过程吸收热量,温度不变;
(3)做功和热传递都可以改变物体的内能,且是等效的;
(4)内燃机的压缩冲程,机械能转化为内能。
【解答】解:A、燃料燃烧时放出的热量与燃料的热值、完全燃烧的质量有关,只凭热值大小无法判断燃料燃烧放出热量的多少,故A错误;
B、一块0℃的冰熔化成0℃的水后,吸收热量,温度不变,内能增加,故B正确;
C、物体的内能增加,可能是外界对物体做了功,也可能是物体从外界吸收了热量,故C错误;
D、内燃机的压缩冲程,活塞压缩气缸内物质,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了温度、内能和热量的关系及内燃机的四个冲程,是一道综合题。
32.小米粥、鸡蛋和油条,成为早餐桌上的“三剑客”!煮鸡蛋的过程中包含的物理知识正确的是( )
A.天然气燃烧越充分,其热值越大
B.水沸腾后,把火调小,是为了降低水的沸点
C.煮鸡蛋是通过热传递的方式使鸡蛋的内能增加
D.锅一般是用铝制造的,主要是利用了铝的比热容较大的性质
【考点】燃料的热值及其计算;沸腾及沸腾条件;热传递改变物体内能;比热容的概念及其计算.菁优网版权所有
【答案】C
【分析】(1)热值是燃料的一种特性,其大小与燃料的种类有关,而与燃料的燃烧情况无关;
(2)水沸腾的特点:吸收热量,温度不变;
(3)做功和热传递可以改变物体的内能;
(4)金属的物质,一般都具有良好的导热性。
【解答】解:A、热值是燃料的一种特性,而与燃料的燃烧情况无关,所以天然气燃烧越充分,但是其热值不变,故A错误;
B、水沸腾后,把火调小,水的温度不变,是为了节约能源,故B错误;
C、煮鸡蛋时,鸡蛋从锅里吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式改变鸡蛋的内能,故C正确;
D、锅一般是用铝制造的,主要是利用铝具有良好的导热性的,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查燃料的热值、改变物体的内能的方式、液体沸腾的特点等知识,是一道综合题,难度不大。
二.填空题(共14小题)
33.小明用酒精湿巾擦手时,同桌小聪能闻到酒精的气味,这是 扩散 现象。
【考点】扩散现象.菁优网版权所有
【答案】扩散。
【分析】一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
【解答】解:酒精从液态变为气态,是汽化现象,我们能闻到湿巾上有酒精的气味,这说明酒精分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象;
故答案为:扩散。
【点评】本题考查了分子热运动,难度不大。
34.蒸汽烤箱是将300℃以上的高温水蒸气喷洒在食物表面对食物加热的。加热过程中,烤箱排气口冒出的“白烟”是水蒸气 液化 (填写物态变化名称)形成的大量小水珠;烤出来的食物香气四溢,从物理角度看,这是 扩散 现象。
【考点】扩散现象;液化及液化的放热特点.菁优网版权所有
【答案】液化;扩散。
【分析】(1)生活中的“白气”现象都是水蒸气遇冷液化形成的小水珠;
(2)不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象。
【解答】解:加热过程中,烤箱排气口冒出的“白烟”是水蒸气遇冷液化形成的大量小水珠;
食物香气四溢,是食物中的香气分子扩散到空气中形成的,属于扩散现象。
故答案为:液化;扩散。
【点评】本题考查了液化及液化的放热特点和扩散现象等知识的了解和掌握,属于基础题。
35.在抗击新冠肺炎疫情期间,小敏妈妈每天都将消毒液喷洒在客厅的地面和茶几上,在房间学习的小敏很快就闻到了消毒液的气味,这是消毒液的分子做 无规则运动 导致的;经过一段时间,地面和茶几上的消毒液明显减少,最终消失,这是由于消毒液发生了 汽化 (填物态变化名称)。
【考点】分子的热运动;汽化及汽化吸热的特点.菁优网版权所有
【答案】无规则运动;汽化。
【分析】不同的物质相互接触时,分子彼此进入对方的现象叫做扩散,扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动;
物质由液态转变为气态的过程叫做汽化。
【解答】解:在抗击新冠肺炎疫情期间,小敏妈妈每天都将消毒液喷洒在客厅的地面和茶几上,在房间学习的小敏很快就闻到了消毒液的气味,属于扩散现象,表明了消毒水分子在不停地做无规则运动;
经过一段时间,地面和茶几上的消毒液明显减少,最终消失,是由液态转变为气态,属于汽化现象。
故答案为:无规则运动;汽化。
【点评】本题主要考查学生对物态变化以及扩散现象的理解和掌握,属于基础知识的考查,比较简单。
36.陆游的诗句“花气袭人知骤暖”,闻见花香是 扩散 现象,气温升高,花香味更浓,说明温度越高,分子热运动越 剧烈 (选填“剧烈”或“缓慢”)。
【考点】扩散现象;分子的热运动.菁优网版权所有
【答案】扩散;剧烈。
【分析】(1)不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动;
(2)温度越高,分子热运动越剧烈。
【解答】解:陆游的诗句“花气袭人知骤暖”,闻见花香是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;气温升高,花香味更浓,说明温度越高,分子热运动越剧烈。
故答案为:扩散;剧烈。
【点评】此题考查了扩散现象、分子的热运动,比较简单,属基础题。
37.亲身体验和深入思考是学习物理的重要方法。将底面削平、削干净的铅柱A、B压紧后能吊起质量为200g的大钩码,若每个铅柱的质量为100g,则铅柱B对铅柱A的引力为 3 N;此时铅柱AB间 存在 (选填“存在”或“不存在”)斥力。(g取10N/kg)
【考点】分子间的作用力;重力的计算.菁优网版权所有
【答案】3;存在
【分析】分子之间同时存在相互作用的引力和斥力;对A、B受力分析,根据力的平衡求出引力的大小。
【解答】解:将底面削平、削干净的铅柱A、B压紧后能吊起质量为200g的大钩码,这说明AB之间存在引力,同时存在斥力;
根据图示可知,整体处于平衡状态;B和钩码在A的吸引力的作用下保持静止状态,则A对B的吸引力为:F=G=mg=(0.1kg+0.2kg)×10N/kg=3N;根据力的相互性可知,铅柱B对铅柱A的引力为3N。
故答案为:3;存在。
【点评】本题考查了物体的受力分析、分子动理论的相关知识,属于基础题。
38.载人飞船在完成任务后准确降落在预定地区。返回舱进入大气层一段时间后,由于受空气阻力做匀速运动。返回舱匀速下降过程中机械能 减小 ,内能 增加 (两空均选填“增加”、“减少”或“不变”)。
【考点】做功改变物体内能;机械能的概念.菁优网版权所有
【答案】减小;增加。
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
(2)改变物体内能的方法:做功和热传递,对物体做功,物体内能增大,物体对外做功,物体内能减小;物体吸收热量,物体内能增大,物体放出热量,物体内能减小。
【解答】解:返回舱匀速下降过程中,返回舱的质量不变,高度变小,重力势能变小,速度不变,动能不变,因此机械能减小。返回舱匀速下降过程中,克服摩擦做功,物体的内能增加。
故答案为:减小;增加。
【点评】掌握动能、重力势能、弹性势能以及内能的影响因素。利用控制变量法能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化。
39.京沪高铁两端的北京南站和上海虹桥站“复兴号”列车双向首发。列车减速进站时,它的动能将 减小 (选填“增大”、“不变”或“减小”);在此过程中,铁轨的温度会升高,这是通过 做功 方式改变物体的内能。
【考点】做功改变物体内能;动能和势能的转化.菁优网版权所有
【答案】减小;做功。
【分析】动能与物体的质量和速度有关;
改变内能的方式包括做功和热传递。
【解答】解:列车减速进站时,质量不变,速度减小,它的动能将减小;在此过程中,铁轨的温度会升高,通过做功的方式改变物体的内能。
故答案为:减小;做功。
【点评】本题考查动能和内能的知识,属于基础题。
40.通常所说的“天气很热”中的热,指的是 温度 ,“摩擦生热”中的热,指的是 内能 ,沸水温度降低时,向外放热,这个“热”指的是 热量 。
【考点】温度、热量与内能的关系.菁优网版权所有
【答案】温度;内能;热量。
【分析】物体的冷热程度叫做温度,夏天天气温度高,让人感到热。
改变物体内能的方法有两种做功和热传递。对物体做功,物体温度升高,内能增大;物体对外做功,温度降低,内能减小。
热传递的过程中,转移能量的多少,叫做热量。
【解答】解:物体的冷热程度叫做温度,“天气很热”,是由于气温高,故此处的热是指温度高。
两手相互摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,手的温度升高,内能增大,所以此处的热指内能,是通过做功改变物体内能的。
沸水温度降低时,向外放热,内能减小,减小的能量转移给其它的物体,其中转移的能量的多少叫做热量。
故答案是:温度;内能;热量。
【点评】此题考查温度、内能的概念及温度、热量与内能的关系。需同学们很好的把握温度的概念、内能的概念及温度、热量与内能的关系。对第三空同学们一定要注意热量的概念,在热传递中只有转移的能量才能称为热量。
41.2020年11月24日,我国探月工程“嫦娥五号”顺利升空,月球夜晚的温度非常低,会导致“嫦娥五号”探测器通过 热传递 (选填“做功”或“热传递”)方式使其内能减少。历经23天后,“嫦娥五号”取回月壤返回地球,再入大气层,表面被烧黑,这说明在返回过程中它的内能一定 增加 (选填“增加”、“不变”或“减小”),机械能 减小 (选填“增加”、“不变”或“减小”)。
【考点】做功改变物体内能;机械能的概念;热传递改变物体内能.菁优网版权所有
【答案】热传递;增加;减小。
【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程;“嫦娥五号”在穿越大气层时,需要克服空气摩擦做功,部分机械能转化为了内能,据此分析机械能的变化。
【解答】解:
月球夜晚的温度非常低,嫦娥五号探测器放出热量,温度降低,这是通过热传递的方式使嫦娥五号探测器的内能减少;
嫦娥五号在返回过程中,进入大气层后与大气剧烈摩擦,导致其温度升高,内能增加,该过程中机械能转化为内能,机械能减小。
故答案为:热传递;增加;减小。
【点评】本题主要考查了学生对改变物体内能的方式的理解,属于基础知识的考查。
42.菜角是河南人喜爱的美食之一,同学们在包菜角时,用双手一捏,打褶的菜角就成型了,说明力可以改变物体的 形状 ;将菜角放入油锅烹炸过程中菜角通过 热传递 方式获得内能;当菜角被端上餐桌的时候,我们能闻到菜角的香味,这是 扩散 现象。
【考点】热传递改变物体内能;力的作用效果;扩散现象.菁优网版权所有
【答案】形状;热传递;扩散。
【分析】(1)力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态;
(2)改变物体内能的方式有做功和热传递;
(3)扩散现象是指不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象。
【解答】解:在包菜角时,用双手一捏,打褶的菜角就成型了,说明力可以改变物体的形状;
将菜角放入油锅烹炸过程中菜角吸收热量,内能增大,通过热传递的方式改变内能;
当菜角被端上餐桌的时候,我们能闻到菜角的香味,这是扩散现象,它说明组成物质的分子在不停地做无规则运动。
故答案为:形状;热传递;扩散。
【点评】本题考查力的作用效果、内能的改变和扩散现象,属于综合题。
43.中医是我国五千年文化的传承,如图是用点燃的艾条对手部穴位进行艾炙的过程,艾炙时会感到热,这是通过 热传递 的方式来改变内能的,同时能够闻到艾草的清香,这属于 扩散 现象。
【考点】热传递改变物体内能;扩散现象.菁优网版权所有
【答案】热传递;扩散。
【分析】改变内能的方法:做功和热传递;组成物质的分子永不停息地做无规则运动。
【解答】解:艾炙通过烘烤使穴位变暖,穴位处吸收热量,这是通过热传递的方式改变物体内能。
人们还能闻到很浓郁的艾草香味,这是扩散现象,说明组成物质的分子在不停地做无规则运动。
故答案为:热传递;扩散。
【点评】本题考查分子的运动及改变物体内能的方式,属于基础题。
44.冬天,小周用热水袋取暖,这是用 热传递 的方式改变物体的内能,用水取暖的过程中,水的内能不断 减小 。
【考点】热传递改变物体内能.菁优网版权所有
【答案】热传递;减小。
【分析】改变物体内能的方法,一是做功,二是热传递,它们的主要区别是:做功是能量的转化,而热传递是能量的转移。
【解答】解:人们用热水袋取暖时,人从热水袋吸收热量,使人的内能增加、温度升高,水的温度降低,内能减小,这是通过热传递的方式改变人的内能。
故答案为:热传递;减小。
【点评】做功和热传递是改变内能的两种方式,二者在改变内能上是等效的,但注意区别。
45.来自山东的“拉面哥”靠卖拉面为生,如图所示,他卖的面完全是他用双手拉出来的,面团在他的手下被塑形,这表明力可以 改变物体的形状 ;拉面下到锅里被煮熟的过程中,使拉面内能改变的方式是 热传递 ;当力的大小和方向相同,作用在面团上的位置不同时,面团的形状不同,这说明力的作用效果还与 作用点 有关。
【考点】热传递改变物体内能;力的作用效果;力的三要素.菁优网版权所有
【答案】(1)改变物体的形状;(2)热传递;(3)作用点。
【分析】(1)力的作用效果有两个:一是力可以使物体发生形变,二是改变物体的运动状态;
(2)做功和热传递都可以改变物体的内能,二者是等效的;
(3)影响力作用效果的因素有:力的大小、方向、作用点。
【解答】解:(1)他卖的面完全是他用双手拉出来的,面团在他的手下被塑形,说明力可以使物体的形状发生改变;
(2)煮拉面时,通过热传递的方式把拉面煮熟;
(3)当力的大小和方向相同,作用在面团上的位置不同时,面团的形状不同,这说明力的作用效果还与作用点有关。
故答案为:(1)改变物体的形状;(2)热传递;(3)作用点。
【点评】本题通过厨师做拉面的过程考查相关的物理知识,注重了物理和生活的联系,属于基础知识的考查,比较简单。
46.2022年12月,我国自主研制的大型客机C919正式交付使用。如图所示,飞机飞行时发动机把 内能 (选填“内能”或“风能”)转化为机械能,机翼做成上凸下平的形状,是利用了流体流速越大压强越 小 (选填“大”或“小”)的原理。
【考点】能量转化和转移;流体压强与流速的关系.菁优网版权所有
【答案】内能;小。
【分析】(1)飞机发动机是热机的一种,工作时将内能转化为机械能。
(2)在流体中,流速越大的位置,压强越小。
【解答】解:飞机飞行时发动机把内能转化为机械能,机翼做成上凸下平的形状,是利用了流体流速越大压强越小的原理。
故答案为:内能;小。
【点评】知道飞机发动机工作时的能量转化过程;知道流体的压强与流速的关系。
三.实验探究题(共4小题)
47.如图所示,把一个薄壁金属管固定在支架上,管中装一些酒精,然后用软木塞塞紧。用皮条缠绕在金属管上,迅速来回拉动皮条,过一会儿会看到软木塞被顶开。根据实验现象回答下列问题:
(1)来回拉动皮条,使金属管的温度升高,这是通过 做功 方式改变物体内能。
(2)酒精温度升高,这是通过 热传递 方式改变物体内能。
(3)酒精蒸气将木塞顶开的过程,酒精蒸气的内能 减少 (选填“增加”或“减少”),转化为木塞的 机械 能(选填“机械”或“内”)。
(4)酒精蒸气将木塞顶开时,金属管口出现的“白气”是 液化 现象(选填“汽化”或“液化”)。
【考点】做功改变物体内能;液化及液化的放热特点;热传递改变物体内能.菁优网版权所有
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)改变物体内能的方式有做功和热传递:做功是能量的转化过程,对物体做功,物体内能增大;
(2)热传递是能量的转移,物体吸收热量,内能增加;
(3)利用内能做功,内能转化为机械能;
(4)物质由气态变为液态的过程叫液化,液化放热。
【解答】解:(1)拉动绳子克服摩擦力做功,是将机械能转化为内能,这是通过做功方式改变金属管内能;
其能量转化过程与内燃机中的压缩冲程相同;
(2)酒精吸收热量,内能增加,温度升高,这是通过热传递改变物体的内能。
(3)塞子被酒精蒸汽顶出,是筒内酒精蒸气膨胀对塞子做功,酒精蒸气内能转化为木塞的机械能。
(4)酒精蒸气将木塞顶开时,酒精蒸气对木塞做功,内能减少,温度降低,一部分蒸气发生液化,变成液态,所以管口出现的“白气”。
故答案为:(1)做功;(2)热传递;(3)减少;机械;(4)液化。
【点评】此题结合实例考查了做功可以改变物体的内能,要会理论联系实际进行分析解答,是中考的热点。
48.在学习了“分子动理论”后,小宇进行了以下几个小实验:
(1)如图甲所示,小宇在一个圆柱形量筒中依次倒入蓝色的硫酸铜溶液和无色的水,放置30天后,液体变为均匀的淡蓝色,这说明 分子在不停地做无规则运动 。
(2)如图乙所示,小宇先后将50mL水和50mL的酒精倒入玻璃管中,反复翻转几次后发现水和酒精的总体积小于100mL,这说明: 分子间有间隙 。在直玻璃管中应先注入 水 。为使实验现象更明显,应选用内径较 细 (选填“细”或“粗”)的玻璃管。
(3)如图丙所示,小宇用细线拴住玻璃板的四个角,用弹簧测力计勾住细线,将玻璃板平放在水面上与水面刚好接触,向上拉弹簧测力计时,发现测力计的示数变大了,这说明: 分子间有引力 。这个理由可以用来解释固体很难被 拉伸 (选填“拉伸”或“压缩”)。
【考点】分子动理论的基本观点.菁优网版权所有
【答案】(1)分子在不停地做无规则运动;(2)分子间有间隙;水;细;(3)分子间有引力;拉伸。
【分析】根据分子运动理论的内容进行分析解答:
(1)分子都在不停地做无规则运动;
(2)分子间存在间隙;
(3)分子间存在相互作用的引力和斥力.
【解答】解:(1)水分子和硫酸铜分子在不停地做无规则运动,所以上面的水分子要向下运动,进入到硫酸铜溶液中,同理硫酸铜分子向上运动,进入到上面的水中;
(2)将50mL的水和50mL的酒精充分混合,混合后水与酒精的总体积将小于100mL,正是由于酒精分子和水分子之间有间隙,才会导致混合总体积变小;
由于水的密度比酒精的密度大,因此应先注入水,其目的是便于记录水和酒精混合前的总体积;
由于水和酒精充分混合后总体积变化不大,选择内径较细的玻璃管进行实验时,其高度变化更明显,实验现象更加明显;
(3)当玻璃接触水面时,由于水分子和玻璃分子距离较近,故两种分子之间会产生相互作用的引力,用弹簧测力计将玻璃拉起需提供比玻璃重力大的力.说明玻璃和水的接触面之间存在相互作用的分子引力;由于分子间引力的存在,固体很难被拉伸。
故答案为:(1)分子在不停地做无规则运动;(2)分子间有间隙;水;细;(3)分子间有引力;拉伸。
【点评】本题考查了分子动理论的内容,相对比较简单,属于基础题。
49.如图所示,先将少许易燃的硝化棉放入透明的有机玻璃筒内,用活塞将筒口密封住,然后将活塞迅速压下,当活塞压至接近底部时,发现硝化棉起火燃烧。
(1)实验中,根据 硝化棉起火燃烧 现象,可知筒内空气分子的热运动 加快 (填“减慢”或“加快”),这是通过 做功 的方式改变筒内空气的内能。
(2)当活塞向下压一段距离后,手上会感到需用的力越来越大,这表明分子间存在着相互的 斥 力(填“引”或“斥”),这种力随着分子间距离的减小而 增大 。
【考点】做功改变物体内能;分子间的作用力.菁优网版权所有
【答案】(1)硝化棉起火燃烧;加快;做功;(2)斥;增大。
【分析】(1)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
(2)物质是由分子构成的,分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解:(1)将活塞迅速压下,当活塞压至接近底部时,发现硝化棉起火燃烧;硝化棉起火燃烧,说明分子的热运动加快;
在下压活塞时,活塞压缩筒内空气做功,机械能转化为内能,筒内空气的内能增大,说明用做功的方式能改变物体的内能;
(2)当活塞压下时,空气分子间的距离减小,同时我们感觉到越往下压缩越费力,这是由于筒内空气分子间斥力增大的缘故。
这种力随着分子间距离的减小而增大。
故答案为:(1)硝化棉起火燃烧;加快;做功;(2)斥;增大。
【点评】此题是通过压缩空气做功的实验来验证做功改变物体内能的方法以及分子间作用力,是一道比较简单的实验题。
50.(1)如图甲所示,在试管内装适量水,用橡胶塞寨住管口,将水加热至沸腾一段时间后,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”,此实验中,主要是通过做功改变物体内能的过程是 D (选填A/B/C/D)。
A.试管被加热的过程
B.水变热的过程
C.水变成水蒸气的过程
D.水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程
(2)如图乙所示,两个相同瓶子的瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开,上面的瓶中装有空气,下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后,可以看到,两个瓶中的气体会混合在一起,最后颜色变得均匀,这是气体扩散现象,此现象说明 分子在不停息地做无规则运动 。
【考点】做功改变物体内能;扩散现象.菁优网版权所有
【答案】(1)D;(2)分子在不停息地做无规则运动。
【分析】(1)物质由气态变为液态的过程叫做液化;改变物体内能的方法:一是做功(能量转化),二是热传递(能量转移),两种方法对于改变物体内能来说是等效的;
(2)物质由分子组成,构成物质的分子在不停息地做无规则运动。
【解答】解:(1)“白气”实质是小水滴,是由高温的水蒸气液化形成的;
A.试管变热,是试管从火吸收热量,内能增加,是通过热传递改变物体的内能,故A不符合题意;
B.水变热,是水吸收热量、内能增大,是通过热传递改变物体的内能,故B不符合题意;
C.水吸热,温度升高,汽化成水蒸气,是通过热传递改变物体的内能,故C不符合题意;
D.水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程,是水蒸气膨胀做功,将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能,是通过做功改变物体的内能,故D符合题意。
故选:D。
(2)抽掉玻璃板后,可看到两种气体逐渐混合在一起,颜色变得均匀,这是分子运动的结果,是扩散现象,说明分子在不停息地做无规则运动。
故答案为:(1)D;(2)分子在不停息地做无规则运动。
【点评】本题考查了液化、改变物体内能的方式、分子动理论等,难度不大,属于基础题。
四.解答题(共10小题)
51.使20克冰的温度从﹣70℃升高到﹣10℃,但冰未熔化成水,需要多少热量?如果这些热量是由温度从50℃降低到10℃的水来供给的,需要多少克50℃的水?(C冰=2.1×103焦/(千克•℃))。
【考点】热量的计算.菁优网版权所有
【答案】见试题解答内容
【分析】根据公式Q=Cm(t末﹣t初)可计算冰吸收的热量,根据公式Q=Cm(t初﹣t末)可计算水的质量。
【解答】解:20g=0.02kg
Q=Cm(t末﹣t初)=2.1×103J/(kg•℃)×0.02kg×[﹣10℃﹣(﹣70℃)]=2.52×103J
∵Q=Cm(t初﹣t末)
∴m===0.015kg
0.015kg=15g
答:冰吸收的热量为2.52×103J.需要15克50℃的水。
【点评】本题考查热传过程中吸热公式和放热公式的综合运用。
52.为比较水与沙子吸热升温的特点,实验时应取 相同 (相同/不同)质量的水和沙子,用相同的酒精灯加热。用实验数据画出它们升高的温度随时间变化的图象如图所示,图中表示水升高的温度随时间变化的图线是 B (A/B),在t1~t2内水吸收的热量 等于 (小于/等于/大于)沙子吸收的热量。
【考点】实验 比较不同物质吸热的情况.菁优网版权所有
【答案】见试题解答内容
【分析】物体吸收热量的多少与物体的比热容、质量和升高的温度有关;
水的比热容较大,相同质量的沙子和水吸收相同的热量,水的温度变化小;
相同的加热设备,在相同时间内为不同物质提供的热量相同。
【解答】解:物质吸收热量的多少与质量有关。为比较水与沙子吸热升温的特点,实验时应取相同质量的水和沙子,用相同的酒精灯加热;
用实验数据画出它们升高的温度随时间变化的图象如图所示,从图中可知,吸收相同热量,B物质升温慢,由公式c=知,B物质的比热容较大,所以是水;
由于用相同的酒精灯加热,相同时间水和沙子吸收的热量相同,所以在t1﹣t2内水吸收的热量等于沙子吸收的热量。
故答案为:相同;B;等于。
【点评】本题比较水与沙子吸热升温的特点,考查控制变量法的运用。
53.某物理兴趣小组的同学,用天然气给10kg的水加热,同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线,若在6min内完全燃烧了0.12kg的天然气(每分钟放热相同)。水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为5×107J/kg。
(1)完全燃烧0.12kg天然气释放的热量为多少?
(2)“2~4min”水吸收的热量为多少?
(3)在烧水过程中,“0~2min”、“2~4min”、“4~6min”哪个时间段热效率最高?最高热效率为多少?
【考点】热量的计算.菁优网版权所有
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)已知天然气的质量和热值,利用Q=mq可求得天然气完全燃烧产生的热量;
(2)由图知,经过2~4min,水升高的温度值,利用吸热公式求水吸收的热量;
(3)烧水时的热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比;发生热传递的条件是存在温度差,温度差越大,热传递越快。
【解答】解:(1)燃烧天然气的质量m天然气=0.12kg,天然气的热值q天然气=5×107J/kg,
天然气完全燃烧产生的热量:Q放=m天然气q天然气=0.12kg×5×107J/kg=0.6×107J;
(3)水的质量m水=10kg,2~4min,水温度升高度数Δt=70℃﹣50℃=20℃,
水吸收的热量:Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×20℃=8.4×105J;
(3)由图可知,随着水温的不断升高,温度变化越来越慢,故0~2min时间内,在吸收热量相同的情况下,升高的温度最高,热效率最大;
0~2min内,水温度升高度数Δt′=50℃﹣20℃=30℃,
水吸收的热量:Q吸′=cm水Δt′=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×30℃=1.26×106J,
0~2min内,天然气释放的热量Q吸′=Q放=×0.6×107J=0.2×107J,
烧水时的热效率:η=×100%=×100%=63%。
答:(1)天然气完全燃烧产生的热量为0.6×107J;
(2)2~4min时间,水所吸收的热量是8.4×105J;
(3)“0~2min”烧水的效率最高;烧水时的最高热效率为63%。
【点评】本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,能从液体的温度随时间变化的图象搜集有关信息是本题的关键此题考查热传递的条件和对图象的分析。其中在图象中提取有价值信息,是我们需要提高的能力之一。
54.质量为500克的某种液体,温度从80℃降低到20℃时,放出了7.2×103焦的热量,这种液体的比热容是多大?
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【答案】见试题解答内容
【分析】已知液体的质量、初温和末温、放出的热量,利用放热公式Q放=cm(t0﹣t)求出这种液体的比热容。
【解答】已知:m=500g=0.5kg,Q放=7.2×103J,t0=80℃,t=20℃
求:c
解:∵Q放=cm(t0﹣t),
∴c===0.24×103J/(kg•℃)。
答:这种液体的比热容是0.24×103J/(kg•℃)。
【点评】本题考查了热量公式的简单计算,涉及到单位的换算,是一道基础题目。
55.用燃气灶烧水时,把2.2kg初温为20℃的水加热到沸腾,共燃烧了45g天然气(假设天然气完全燃烧).已知天然气的热值为4.4×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。
(1)在烧水过程中,大量向外散失的能量不会自动再汇集回来,这说明能量的转化和转移是有 方向性 的。
(2)水的内能增加了多少?
(3)燃气灶烧水的效率多少?
【考点】热量的计算;热平衡方程的应用.菁优网版权所有
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)能量转化和转移是有方向性,如:热传递时内能从高温物体转移向低温物体的。
(2)知道水的质量、水的比热容,求出水温度的升高值,利用吸热公式Q吸=cmΔt求水吸收的热量,即水的内能增加值;
(3)由Q放=mq可求出天然气完全燃烧放出的热量;水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于燃气灶的效率。
【解答】解:
(1)在烧水过程中,大量向外散失的能量不会自动再汇集回来,说明在能的转化和转移的过程中,能量转化和转移是有方向性;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2.2kg×(100℃﹣20℃)=7.392×105J,
即水的内能增加了7.392×105J;
(3)天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=45×10﹣3kg×4.4×107J/kg=1.98×106J;
燃气灶的效率:
η=×100%=×100%=37.3%。
故答案为:(1)方向性;(2)水的内能增加了7.392×105;
(3)燃气灶烧水的效率为37.3%。
【点评】本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式Q放=mq、Q吸=cmΔt=cm(t﹣t0)和效率公式的掌握和运用,计算时注意:水吸收热量、内能增加,水的内能增加值等于水吸收的热量。
56.实验表明:通常人体向外界散热时,每小时释放的热量可将与人体相等质量的水温度升高2℃.求:一位质量为50kg的中学生每小时向外释放的热量是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]。
【考点】热量的计算.菁优网版权所有
【答案】见试题解答内容
【分析】由题知,求出50kg的水升高2℃吸收的热量(利用Q吸=cm△t)就是50kg的中学生每小时向外释放的热量。
【解答】解:50kg的水升高2℃吸收的热量:
Q吸=c水m水△t
=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×2℃
=4.2×105J,
由题知,质量为50kg的中学生每小时向外释放的热量也是4.2×105J。
答:一位质量为50kg的中学生每小时向外释放的热量为4.2×105J。
【点评】本题考查学生对吸热公式Q吸=cm△t的掌握和运用,因条件已给出,难度不大。
57.在八百多年前,我国就发明了如图这种流行于民间的玩具式走马灯,它的工作原理和近代的燃气轮机相同,还有一段王安石捡对招亲的佳话。
(1)如点燃走马灯中的蜡烛时,燃烧产生的高温气体将 向上运动 (选填“向上运动”、“向下运动”或“绕蜡烛旋转”)
(2)运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。这种走马灯工作原理与汽油机哪个冲程相同?
(3)给灯笼罩上纸或者白布等,上面有纸马的影子,说明成像的原理。
【考点】四冲程内燃机的工作过程;密度与温度的关系;光在均匀介质中直线传播.菁优网版权所有
【答案】(1)向上运动;(2)走马灯工作原理与汽油机做功冲程相同;(3)影子是由光的直线传播形成的
【分析】(1)根据能量的转化的特点;气体温度升高,气体的密度变小,热空气向上运动。
(2)内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,将机械能转化为内能的是压缩冲程,将内能转化为机械能的是做功冲程;压缩冲程和做功冲程都是通过做功的方式改变内能的;
(3)光在同种均匀介质中沿直线传播。
【解答】解:(1)点燃蜡烛时,气体温度升高,气体的密度变小,热空气就会向上运动,运动的热空气推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动;
(2)运动的热空气对外做功,将内能转化为机械能,该冲程和四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同;
(3)在灯笼外面罩上纸或者白布等,上面有纸马的影子,影子是由光的直线传播形成的。
故答案为:(1)向上运动;(2)走马灯工作原理与汽油机做功冲程相同;(3)影子是由光的直线传播形成的。
【点评】考查了能量的转化、气体受热膨胀、内燃机的工作原理、光的直线传播等知识,属于综合题。
58.如图所示,是小华家使用的某型号的天然气热水器,他尝试估测该热水器的效率,以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器工作时,把50kg的水从20℃加热到54℃,天然气表的示数由1365.05m3变为1365.17m3,已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值q=7.0×107J/m3,请完成以下问题:
(1)水吸收的热量;
(2)该热水器的效率;
(3)天然气作为燃料,具有的优点有 热值大 (写出一条即可)。
【考点】燃料的热值及其计算;能量的利用效率;热量的计算.菁优网版权所有
【答案】(1)水吸收的热量为7.14×106J;
(2)该热水器的热效率为85%;
(3)热值大。
【分析】(1)知道水的质量、比热容、温度变化,利用Q吸=cmΔt求出热水器中的水吸收的热量;
(2)利用Q放=mq求热水器加热过程中天然气完全燃烧放出的热量;
该热水器的效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比;
(3)质量相同时,热值越大,燃料完全燃烧放出的热量越多;天然气主要成分是甲烷,甲烷燃烧生成二氧化碳和水,可减少对大气的污染。
【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(54℃﹣20℃)=7.14×106J;
(2)消耗的天然气:
V=1365.17m3﹣1365.05m3=0.12m3;
天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=qV=7.0×107J/m3×0.12m3=8.4×106J;
该热水器的热效率:
η==×100%=85%。
(3)由Q=mq可知,在质量相同时,燃料的热值越大,完全燃烧放出热量愈多;天然气相对于煤炭等燃料,对大气的污染小。
答:(1)水吸收的热量为7.14×106J;
(2)该热水器的热效率为85%;
(3)热值大。
【点评】本题为热量的综合计算题,考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、热效率公式的理解和灵活运用,属于中档题。
59.有一款新能源汽车靠电池提供能量,该电动汽车内部电池充满电的能量为50kW•h,电动机工作时最多能把80%的电能转化为动能。(取q汽油=4.8×107J/kg,g=10N/kg)求:
(1)该汽车充满一次电后,最多可以获得多少焦耳的动能?
(2)这些动能可以使该车在50kW的额定功率下,以100km/h的速度匀速行驶多少千米的路程?
(3)一辆效率为25%的燃油汽车要获得同样多的动能,需要燃烧多少千克的汽油?与燃油汽车相比,请指出一条新能源汽车的优点。
【考点】热机的效率;功率的计算及公式的应用;燃料的热值及其计算.菁优网版权所有
【答案】(1)该汽车充满一次电后,最多可以获得1.8×108J的动能;
(2)这些动能可以使该车在50kW的额定功率下,以100km/h的速度匀速行驶80km的路程;
(3)一辆效率为25%的燃油汽车要获得同样多的动能,需要燃烧12kg的汽油;与燃油汽车相比,新能源汽车的优点是清洁、无污染。
【分析】(1)1kW•h=3.6×106J,据此计算该电动汽车内部电池充满电的能量,该汽车充满一次电后,最多可以获得的动能根据W=ηW电计算;
(2)根据t=计算这些动能可以使该车在50kW的额定功率下行驶的时间,该车匀速行驶的路程根据s=vt计算;
(3)根据Q放=计算汽油完全燃烧放出的热量,需要燃料的质量根据m=计算;与燃油汽车相比,新能源汽车的优点是清洁、无污染。
【解答】解:(1)该电动汽车内部电池充满电的能量W电=50kW•h=50×3.6×106J=1.8×108J,
该汽车充满一次电后,最多可以获得的动能W=ηW电=80%×1.8×108J=1.44×108J;
(2)这些动能可以使该车在50kW的额定功率下行驶的时间t===2880s=0.8h,
该车匀速行驶的路程s=vt=100km/h×0.8h=80km;
(3)汽油完全燃烧放出的热量Q放===5.76×108J,
需要燃料的质量m===12kg;
与燃油汽车相比,新能源汽车的优点是清洁、无污染。
答:(1)该汽车充满一次电后,最多可以获得1.8×108J的动能;
(2)这些动能可以使该车在50kW的额定功率下,以100km/h的速度匀速行驶80km的路程;
(3)一辆效率为25%的燃油汽车要获得同样多的动能,需要燃烧12kg的汽油;与燃油汽车相比,新能源汽车的优点是清洁、无污染。
【点评】本题考查了热机的有关计算、功、功率、路程的计算,属于基础题,要求掌握。
60.为了净化中心城区空气,环卫工人每天清晨都驾驶洒水车对市区道路洒水(如图)。下表是某洒水车的相关数据。已知水的密度为1.0×103kg/m3,汽油的热值为4.6×107J/kg,g=10N/kg。
空车质量
水罐容积
装满水时车轮与地面的总接触面积
额定功率
4t
6m3
0.4m2
100kW
(1)洒水车的汽油发动机工作时, 做功 冲程将内能转化为机械能。
(2)洒水车装满水时对水平地面的压强为多少?
(3)洒水车在水平路面上以额定功率匀速行驶0.9km,用时3min,试计算此过程汽车所受到的阻力多大?此过程中发动机燃烧汽油1.5kg,则发动机的效率为多大?
【考点】热机的效率;压强的计算;功率的计算及公式的应用;四冲程内燃机的工作过程.菁优网版权所有
【答案】(1)做功;
(2)洒水车装满水时对水平地面的压强为2.5×105Pa;
(3)汽车所受到的阻力为2×104N;发动机的效率为26.1%。
【分析】(1)内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,将机械能转化为内能的是压缩冲程,将内能转化为机械能的是做功冲程;
(2)此时汽车对地面的压力等于汽车和水的总重力,根据p=即可求出汽车对地面的压强;
(3)根据W=Pt计算出机械功,由F=得出牵引力,因为匀速行驶,所以受到的阻力大小等于牵引力;根据Q=mq可得汽油完全燃烧放出的热量,由公式η=便可计算出发动机的效率。
【解答】解:(1)汽油机的一个工作循环包括:吸气、压缩、做功、排气四个冲程,
做功冲程中高温高压的燃气对活塞做功,是将内能转化为机械能的过程。
(2)由ρ=可得,洒水车装满水时水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×6m3=6×103kg,
汽车和水的总重:
G总=G车+G水=(m车+m水)g=(4×103kg+6×103kg)×10N/kg=1×105N;
该洒水车装满水时对地面的压力:
F=G总=1×105N;
该洒水车装满水时对地面的压强:
p===2.5×105Pa;
(3)洒水车行驶0.9km=900m用时3min,由P=得,这段时间内做的功:
W=Pt=100×103W×3×60s=1.8×107J;
由W=Fs得牵引力:
F牵===2×104N,
洒水车做匀速直线运动,所以洒水车受到的阻力:
f=F牵=2×104N;
汽油完全燃烧放出的热量:
Q=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J,
则发动机的效率:
η=×100%=×100%≈26.1%。
答:(1)做功;
(2)洒水车装满水时对水平地面的压强为2.5×105Pa;
(3)汽车所受到的阻力为2×104N;发动机的效率为26.1%。
【点评】本题考查热量、压强和速度的计算,功率公式和二力平衡条件的应用,还涉及到汽油机四冲程中的能量转化,能从汽车说明书得出相关信息是关键。
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