押题3(选择与填空):物态变化、内能及利用--2024年中考物理押题(南京专用)
展开本节内容在南京中考中,属于必考的内容之一,不论是在选择题还是填空题中,本节内容均有考察,但内能及利用所占分值更高。物态变化在中考中,主要通过季节变化,判断水的物态变化及吸放热过程;内能及利用,主要考察分子动理论、内能的改变方式、比热容、热量的相关计算和内燃机的工作过程及能量转化的判断。
秘籍1:怎样解物态变化的识别
解答此类题目时应注意:
热空气遇冷液化;热空气遇骤冷凝华
①雾、露“白气”自来水管“出汗”:水蒸气液化形成的。
②霜雾凇、冰花:水蒸气凝华形成的。
秘籍2:怎样解改变内能方式的识别问题
解题时注意抓住几个关键词,属于热传递的关键词一般是吸热、放热等;属于做功的关键词一般是压缩、摩擦、膨胀、搓揉、弯折敲打等。做功改变物体内能的实质是内能和其他形式的能之间的转化,故涉及运动摩擦的属于做功改变内能;热传递改变物体内能的实质是内能的转移,故涉及相互接触的两物体具有较大温度差的属于热传递改变内能。
【特别提示】热传递和做功在改变物体的内能上是等效的。物体的内能发生改变,可能是通过热传递改变的,也可能是通过做功改变的。
秘籍3:怎样解应用比热容知识分析实际的问题
解题时可从以下两方面入手:
从温度变化的观点来分析:根据公式可得,由此可知不同的物质在质量相同,吸收或放出相同热量的情况下,比热容大的物质温度变化小。
从热量的观点分析:根据公式可知,相同质量的不同物质,升高(或降低)相同的温度,吸收(或放出)的热量不同,比热容大的吸收(或放出)的热量多。正是由于这一属性,自然界中有许多现象都与比热容有关,如沙漠地区与沿海地区气候不同。
【特别提示】比谁容易热,可用比热容;物质如同种,比热容相同;数小容易热,数大就不同;水的比热(容)大,沿海温差小;砂石比热(容)小,内陆温差大。
秘籍4:怎样解应用比热容知识分析实际的问题
解题时应注意把握以下几点:
(1)明确横坐标和纵坐标表示的物理量,一般有关比热容图像的横坐标表示时间,纵坐标表示温度
(2)在温度-时间图像中,既可以比较加热相同的时间(吸收相同的热量),不同物质升温的高低,也可以比较升高相同的温度,加热时间的长短。
(3)在温度-时间图像中,根据可知,加热时间相同,升温慢的物质的比热容大;升高相同的温度,加热时间长的物质的比热容大。
秘籍5:怎样解内燃机的判断问题
内燃机工作冲程的判断方法:一是气门的开与关;二是活塞的运动方向。
【特别提示】内燃机冲程判断方法一门打开,上排下吸;两门关闭,上压下做。
1.(2023·江苏南京·中考真题)关于热现象,以下说法错误的是( )
A.检查口腔前,将金属小镜子放在酒精灯上烤一烤是为了防止水蒸气液化
B.水烧开时,离壶嘴较远的地方“白气”较浓,是因为较远处温度较高
C.生长在沙漠中的仙人掌,叶子呈针状是为减慢水的蒸发
D.寒冷的北方,不用水银温度计是因为水银的凝固点较高
【答案】B
【详解】A.检查口腔前,将金属小镜子放在酒精灯上烤一烤是为了提高小镜子的温度,防止口中的水蒸气遇冷液化形成小水珠附在小镜子上,看不清口中的情况,故A正确,A不符合题意;
B.水烧开时,离壶嘴较远的地方“白气”较浓,是因为较远处温度较低,有利于水蒸气放热液化成小水珠,形成“白气”,故B错误,B符合题意;
C.生长在沙漠中的仙人掌,叶子呈针状是为了减小水的表面积来减慢水的蒸发,从而应对干旱的环境,故C正确,C不符合题意;
D.寒冷的北方,不用水银温度计是因为水银的凝固点较高,在较低的温度下容易凝固而导致无法使用,故D正确,D不符合题意。
故选B。
2.(2023·江苏南京·中考真题)图示课本四个示例中的能量转化过程,与汽油机做功冲程相同的是( )
A.甲图中反复弯折铁丝B.乙图中压缩空气
C.丙图中盒内燃气推出盒盖D.丁图中取暖器通电后电热丝发热
【答案】C
【详解】汽油机做功冲程中,缸内高温高压的燃气推动活塞对外做功,将内能转化为机械能。
A.甲图中反复弯折铁丝,人对铁丝做功,使铁丝内能增大,温度升高,将机械能转化为内能,故A不符合题意;
B.乙图中压缩空气,此时活塞对气体做功,使气体内能增大,温度升高,将机械能转化为内能,故B不符合题意;
C.丙图中盒内燃气推出盒盖,燃气对盒盖做功,将燃气的内能转化为盒盖的机械能,故C符合题意;
D.丁图中取暖器通电后电热丝发热,电流做功,将电能转化为内能,故D不符合题意。
故选C。
3.(2023·江苏南京·中考真题)以下现象中能给分子运动提供证据的是( )
A.甲图中美味佳肴香气扑鼻
B.乙图中将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会粘在一起
C.丙图中用丝绸摩擦过的有机玻璃棒能吸引纸屑
D.丁图中粘有小塑料粒的气球膨胀时,塑料粒子间距离增大
【答案】A
【详解】A.美味佳肴香气扑鼻,属于扩散现象,是由于分子在不停的做无规则运动,故A符合题意;
B.将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会粘在一起,说明分子间有引力,故B不符合题意;
C.丙图中用丝绸摩擦过的有机玻璃棒能吸引纸屑,丝绸摩擦过的有机玻璃棒带正电,带电体具有吸引轻小物体的性质,故C不符合题意;
D.把粘有小塑料粒的气球看成是宇宙,把小塑料粒看成是宇宙中的天体,气球膨胀时,任意小塑料粒周围的其它小塑料粒都在离它远去,这是形象地说明宇宙在膨胀,故D不符合题意。
故选A。
4.(2023·江苏南京·中考真题)如图是一些小冰块温度随加热时间变化的图像,假设单位时间内物体吸收的热量相等。由图像可知:
(1)冰熔化过程中,温度 ,需要 ;(选填“吸热”或“放热”)
(2)AB段比CD段 快,可以说明冰比水的比热容小。100g冰温度从-5℃升高到0℃,吸收的热量为 J。【c冰 =2.1×103J/(kg· ℃)】
【答案】 不变 吸热 升温 1050
【详解】(1)[1][2]冰是晶体,晶体在熔化过程中,吸收热量,温度保持不变。故冰熔化过程中,温度保持不变,需要吸热。
(2)[3]由图可知,AB段比CD段升温快,说明冰比水的比热容小。
[4]冰的质量为m=100g=0.1kg
温度变化为Δt=0℃-(-5℃)=5℃
冰吸收的热量是Q吸=c冰mΔt=2.1×103J/(kg·C)×0.1kg×5℃=1050J
5.(2022·江苏南京·中考真题)如图所示,四冲程汽油机在压缩冲程中,气缸内气体温度升高,内能增大,下图四个示例中使物体内能增大的方式与其相同的是( )
A.酒精点燃后,杯中水温升高B.金属汤勺放在热汤中,温度升高
C.取暖器通电后,电热丝温度升高D.太阳辐射后,热水器中水温升高
【答案】C
【详解】压缩冲程中,将机械能转化为内能,通过做功的方式改变气体的内能,气体的温度升高。
A.酒精点燃后,通过热传递的方式使杯中水温升高,故A不符合题意;
B.汤勺放在热汤中温度升高,是通过热传递来改变物体内能的,故B不符合题意;
C.取暖器在工作过程中,将电能转化内能,使电热丝的内能增加,温度升高,这是通过做功改变电热丝内能的,故C符合题意;
D.太阳辐射后,通过热传递的方式使热水器中水温升高,故D不符合题意。
故选C。
6.(2022·江苏南京·中考真题)下列关于热现象的解释,正确的是( )
A.夏天在地面上洒水能降温,是因为水的比热容大
B.冬天窗户上有冰花,是水蒸气凝华形成的
C.加油站有“熄火加油”的标志,是为了防止汽油升华后遇明火发生爆炸
D.物体的温度越高内能越大,是因为物体温度越高,含有的热量越多
【答案】B
【详解】A.夏天在地面上洒水能降温是水汽化过程中吸收热量,而不是因为水的比热容大。故A错误;
B.冬天窗户上有冰花,是空气中的水蒸气遇冷凝结成冰,属于凝华现象,故B正确;
C.加油站有“熄火加油”的标志,是为了防止液态汽油变成汽油蒸气即汽油汽化后遇到明火而发生爆炸,故C错误;
D.热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故D错误。
故选B。
7.(2022·江苏南京·中考真题)南京文化底蕴深厚,下列与南京有关的古诗文中涉及的物理现象解释错误的是( )
A.“风吹柳花满店香”,“满店香”——分子无规则运动B.“白露垂珠滴秋月”,“白露”——水蒸气液化形成
C.“白云映水摇空城”,“白云映水”——光的折射D.“千里莺啼绿映红”,“莺啼”——物体振动发声
【答案】C
【详解】A.“满店香”指的是店飘满花香味,这是一种扩散现象,是分子做无规则运动的结果,故A正确,不符合题意;
B.“白露”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故B正确,不符合题意;
C.“白云映水”是属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C错误,符合题意;
D.“莺啼”莺啼叫,是由于莺喉部振动发出声音,说明物体振动发声,故D正确,不符合题意。
故选C。
8.(2022·江苏南京·中考真题)使用天然气有助于碳中和目标的实现,天然气燃烧过程中,将化学能转化为 能,用天然气灶将质量为2.2kg,初温为25℃的水加热到75℃,水吸收的热量是 J;若烧水的效率为42%,此过程中完全燃烧天然气 kg。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃);天然气热值为4.4×107J/kg]
【答案】 内 4.62×105 0.025
【详解】[1]天然气燃烧过程中,将化学能转化为内能。
[2]由知道,水吸收的热量是
[3]由知道,天然气完全燃烧放出的热量为
由知道,此过程中完全燃烧天然气
一、单选题
1.(2024·江苏盐城·一模)诗人李白曾用“燕山雪花大如席”的夸张手法描写大雪场景,下列与冬季雪花的形成属于相同物态变化的是( )
A.露从今夜白——露的形成B.岚雾今朝重——雾的形成
C.何处得秋霜——霜的形成D.坚冰正满池——冰的形成
【答案】C
【详解】雪花是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶。
A.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小液滴,属于液化,故A不符合题意;
B.雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小液滴,属于液化,故B不符合题意;
C.霜是水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,属于凝华,故C符合题意;
D.冰是液体水遇冷变成固体冰,属于凝固,故D不符合题意。
故选C。
2.(2024·山东东营·一模)近年,我国智能制造业的发展规模和水平快速提升,如图所示用3D打印技术打印的钛合金眼镜架。在高能激光的作用下,钛合金粉末吸收热量变成液态,再定型成为镜架,在此过程中发生的物态变化是( )
A.升华和凝华B.熔化和凝固
C.汽化和液化D.液化和凝固
【答案】B
【详解】钛合金粉末在高温下由固态变成液态,是熔化现象,需要吸热;然后按构件形状重新结晶成型,是凝固现象,需要放热,即先熔化后凝固。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.(2024·山西朔州·二模)图为市面上出售的一种网红食品——“炒酸奶”,将-196℃的液态氮和酸奶倒入容器中,酸奶在液态氮的作用下瞬间凝结成块,并且上面冒“白气”。对于该过程下列说法正确的是( )
A.“白气”属于水蒸气B.“白气”是由液态氮汽化形成的
C.酸奶发生了凝固,需要放热D.酸奶发生了凝华,需要放热
【答案】C
【详解】AB.“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故AB错误;
CD.酸奶由液态变成固态,属于凝固现象,凝固放热,故C正确,D错误。
故选C。
4.(2024·江苏扬州·一模)春节前夕,一场突如其来的冻雨和降雪席卷湖北,地面、树枝、栏杆上都被冰层覆盖,不少旅客滞留在回家路上。下列有关说法正确的是( )
A.室外觉得寒冷主要是热传递改变了人体的内能
B.冰层温度很低,因此内能为零
C.滞留旅客手抱热水袋取暖,因为热水袋含有热量
D.道路撒融雪盐是为了升高水的凝固点,加速冰雪融化
【答案】A
【详解】A.室外温度低,人体温度高,人体向外散热,是通过热传递减小了人体的内能,故A正确;
B.一切物质都具有内能,不管温度多低,所以冰层内能不为零,故B错误;
C.热量是过程量,不能说“含有”,故C错误;
D.道路撒融雪盐是为了降低熔点,加速冰雪融化,故D错误。
故选A。
5.(2024·河南平顶山·二模)端午节,人们喜爱煮茶叶蛋为节日增添一道美食。下列关于制作茶叶蛋所涉及的物理知识,说法正确的是( )
A.煮熟鸡蛋是通过做功增大鸡蛋内能
B.煮鸡蛋过程中冒出大量的“白气”,是汽化形成的水蒸气
C.煮茶叶蛋时散发出的茶叶清香,是扩散现象
D.茶叶蛋在汤中越泡越咸,说明分子运动剧烈程度与温度无关
【答案】C
【详解】A.在煮熟鸡蛋的过程中,鸡蛋吸收热量,是通过热传递的方式来增大鸡蛋的内能,故A错误;
B.煮鸡蛋过程中冒出大量的“白气”,是水蒸气液化形成的小水滴,故B错误;
C.煮茶叶蛋时,由于茶水分子的无规则运动,散发出的茶叶清香,这种现象叫扩散现象,故C正确;
D.茶叶蛋在汤中,由于汤的温度高,茶水分子和盐水分子的运动程度加剧,进入蛋中的盐分子就越多,因此越泡越咸,可知,分子运动剧烈程度与温度有关。故D错误。
故选C。
6.(2024·重庆南岸·一模)下列关于厨房中的物理知识说法正确的是 ( )
A.油炸食品口感酥脆,是食物中的水分凝固导致
B.用抹布擦灶台台面时,用力按压可以增大摩擦力
C.用锅铲翻炒锅中食物,目的是通过做功增加食物内能
D.塑料吸盘挂钩能“吸”在墙面磁砖上,利用了分子间的相互作用力
【答案】B
【详解】A.油炸食品口感酥脆,是食物中的水分受热汽化导致,故A错误;
B.滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关,用抹布擦灶台台面时,用力按压通过增大压力来增大摩擦力,故B正确;
C.用锅铲翻炒锅中食物,目的是使食物受热均匀,食物被炒熟是通过热传递改变内能,故C错误;
D.塑料吸盘挂钩能“吸”在墙面磁砖上,利用的是大气压,故D错误。
故选B。
7.(2024·江苏南京·一模)如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,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”。下列说法正确的是( )
A.“白气”是水汽化形成的
B.水沸腾过程中温度一定保持100℃不变
C.试管中水的升温过程与汽油机压缩冲程相比改变内能的方式相同
D.水蒸气推出橡皮塞的过程与汽油机做功冲程能量转化情况相同
【答案】D
【详解】A.“白气”是水蒸气液化形成的小水滴,故A错误;
B.水的沸点与气压有关,当气压改变时,水沸腾过程中温度也会改变,不是100℃,故B错误;
C.试管中水的升温过程是热传递改变物体的内能,汽油机压缩冲程是做功改变物体的内能,所以其方式不相同,故C错误;
D.水蒸气推出橡皮塞的过程与汽油机做功冲程都是内能转化为机械能,能量转化情况相同,故D正确。
故选D。
8.(2024·河南三门峡·一模)初中各学科之间有着密切的联系,化学、生物学中也有物理知识的广泛运用,图中描述或说法中错误的是( )
A.甲图中蒸馏水的制备是利用水的液化及水蒸气的汽化
B.乙图中向下排空气法收集氢气是利用氢气的密度比空气的密度小的性质
C.丙图中桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动,可视为一种杠杆模型
D.丁图中吸气时胸腔容积扩大肺部扩张,肺内气压变小,外界气体被吸入
【答案】A
【详解】A.甲图中,蒸馏水的制备先是利用液态水吸热汽化,后利用水蒸气放热液化,故A错误,符合题意;
B.乙图中,向下排空气法收集氢气是利用的氢气的密度比空气的密度小的性质,根据浮沉条件,氢气会上浮,故B正确,不符合题意;
C.丙图中,能绕固定点转动的硬棒叫杠杆。桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动,可视为一种杠杆模型,故C正确,不符合题意;
D.丁图中吸气时胸腔容积扩大肺部扩张,肺内气压变小,小于外界大气压,外界气体被吸入,故D正确,不符合题意。
故选A。
9.(2024·河北·一模)小华在使用电冰箱时发现了许多与物态变化有关的现象,他的判断正确的是( )
A.夏天打开冰箱门时能看见“白气”,这是冰箱外的水蒸气放热液化的现象
B.湿手伸进冷冻室取冰棒时感觉到粘手,这是水蒸气凝华的现象
C.发现冷冻室的内壁有一层霜,这是水凝固成冰的现象
D.从冷藏室拿出的汽水,过段时间后瓶外壁出现小水珠,这是熔化现象
【答案】A
【详解】A.打开冰箱门,看见冒白气,“白气”的形成原因是冰箱外空气中的水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故A正确;
B.湿手伸进冷冻室取冰棒时,有时感觉到手被冰棒粘住了是手上的水遇冷凝固成冰,这是凝固现象,凝固放热,故B错误;
C.冷冻室的内壁有一层霜,这是水蒸气遇冷凝华成的小冰晶,故C错误;
D.从冷藏室拿出的汽水,过段时间后瓶外壁出现小水珠,小水珠是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠,液化放热,故D错误。
故选A。
10.(2024·安徽·二模)诗词是中华文化的瑰宝之一,其蕴含着丰富的物理知识,对诗词中包含的物理现象的分析,说法不正确的是( )
A.“霜叶红于二月花”中“霜”的形成是凝华现象,需要放出热量
B.“楼台倒影入池塘”中的“倒影”是由光的反射形成的实像
C.“潭清疑水浅,荷动知鱼散”潭水看起来变浅了,是光的折射现象
D.“遥知不是雪,为有暗香来”中的“暗香”是物质的扩散现象
【答案】B
【详解】A.“霜叶红于二月花”中“霜”的形成是空气中的水蒸气变成小冰晶的凝华现象,需要放出热量,故A正确,A不符合题意;
B.“楼台倒影入池塘”中的“倒影”是由光的反射形成的虚像,故B错误,B符合题意;
C.“潭清疑水浅,荷动知鱼散”潭水看起来变浅了,是光从水中斜射入空气中时发生的折射现象,形成虚像,故C正确,C不符合题意;
D.“遥知不是雪,为有暗香来”中的“暗香”是闻到香味,说明分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象,故D正确,D不符合题意。
故选B。
11.(2024·山西大同·二模)雾、露、霜、雪是常见的自然现象,都是水发生物态变化形成的。对这些现象的描述,下列说法正确的是( )
A.雾的形成是液化现象B.露的形成需要吸收热量
C.霜的形成是凝固现象D.雪的形成需要吸收热量
【答案】A
【详解】A.雾是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故A正确;
B.露是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的,露的形成需要放出热量,故B错误;
C.霜是由空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,故C错误;
D.雪是由空气中水蒸气遇冷凝华形成的,需要放出热量,故D错误。
故选A。
12.(2024·四川广元·二模)如图所示,装有适量冰块和干冰的甲、乙两个相同烧杯,在25℃的恒温环境中静置一段时间后,下列分析不正确的是( )
A.甲杯中冰水混合物的内能增大
B.甲烧杯壁外出现小水珠的过程需要放热
C.乙烧杯壁外的薄霜是空气中的水蒸气凝华而成的
D.乙烧杯杯口出现的白雾是干冰升华而成的
【答案】D
【详解】A.甲杯中冰在恒温环境中融化吸热,变为冰水混合物,使冰水混合物的内能增大,故A正确,不符合题意;
B.甲烧杯壁外出现小水珠是由于空气中的水蒸气遇冷液化形成的,液化过程需要放热,故B正确,不符合题意;
C.乙烧杯壁外的薄霜是空气中的水蒸气直接由气态变为固态,属于凝华过程,故C正确,不符合题意;
D.乙烧杯杯口出现的白雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故D错误,符合题意。
故选D。
13.(2024·江苏扬州·一模)受冷空气影响,2月22日扬州下了“霰”。霰又称雪丸或软雹,是高空中的水蒸气遇到冷空气凝结成的小冰粒,霰形成过程的物态变化是( )
A.凝固B.凝华C.液化D.升华
【答案】B
【详解】霰又称雪丸或软雹,是水蒸气突然遇到强冷空气,温度急剧下降形成小冰晶,是由气态直接变为固态,属于凝华现象。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
14.(2024·北京西城·一模)如图所示的四个物态变化的实例中,属于液化的是( )
A.壶口冰瀑B.黄山雾海
C.天池白雪D.长城雾凇
【答案】B
【详解】A.壶口冰瀑,冰的形成属于凝固现象,故A不符合题意;
B.黄山雾海,雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,故B符合题意;
CD.天池白雪、长城雾凇,雪和雾凇是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,故CD不符合题意。
故选B。
15.(2024·湖北随州·二模)2024年春节前夕,湖北东部经历了大范围持续雨雪冰冻天气,过冷的雨水(冻雨)碰到地面物体后直接冻结,形成毛玻璃状(或透明)的坚硬冰层,这就是“雨凇”。如图所示,“雨凇”是一种( )
A.熔化现象 B.凝固现象C.液化现象D.凝华现象
【答案】B
【详解】过冷的雨水(冻雨)碰到地面物体后直接冻结,形成的毛玻璃状或透明的坚硬冰层,即由液态的水变成固态的冰,属于凝固现象。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
16.(2024·四川广元·二模)广元曾家山风景美如画,下列对曾家山自然现象的描述,说法正确的是( )
A.春天,冰雪消融,这是液化现象
B.夏天,农作物上露珠的形成,这是凝华现象
C.秋天,大雾在太阳的照射下散去,需要吸热
D.冬天,树枝上霜的形成,需要吸热
【答案】C
【详解】A.春天,冰雪消融,固态变成液态,这是熔化现象,故A错误;
B.夏天,农作物上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故B错误;
C.秋天,大雾在太阳的照射下散去,水滴吸收热量蒸发成为水蒸气,属于汽化过程,故C正确;
D.冬天,树枝上的霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,凝华放热,故D错误。
故选C。
17.(2024·上海嘉定·二模)下列说法中正确的是( )
A.行车时“保持安全车距”是为了减小惯性
B.一支粉笔使用一段时间后,其质量、密度均变小
C.阳光下尘土飞扬,说明分子不停地在做无规则运动
D.茶壶、锅炉液位计利用了连通器原理
【答案】D
【详解】A.惯性是物体本身的性质,只与质量有关,“保持安全车距”无法影响到惯性的大小,故A错误;
B.一支粉笔使用一段时间后,质量会随着磨损而变小,但是密度不会发生变化,故B错误;
C.分子的无规则运动指的是构成物质的分子在永不停歇地做无规则运动,是微观运动,而尘土是宏观物质,它的运动属于宏观运动,不能说明分子不停地做无规则运动,故C错误;
D.茶壶和锅炉液位计都是利用了连通器的原理进行工作,故D正确。
故选D。
18.(2024·广东广州·一模)如图为一块玻璃下面放置部分轻质塑料小球,玻璃与丝绸摩擦后带上正电,导致部分塑料球会跳起来粘住玻璃,下列说法正确的是( )
A.塑料球一定是带负电的
B.丝绸摩擦玻璃时,玻璃得到了电子
C.塑料球粘在玻璃上说明分子间有引力
D.塑料球被吸引可能是带电体吸引轻小物体
【答案】D
【详解】ACD.塑料球粘在玻璃上,是因为摩擦后的玻璃是带电体,带电体能吸引轻小物体,故AC错误,D正确;
B.丝绸摩擦的玻璃带正电,玻璃是失去了电子才带正电,故B错误;
故选D。
19.(2024·江苏扬州·一模)关于粒子和宇宙,下列认识正确的是( )
A.春天柳絮飞舞说明分子在不停地运动B.面包可以被压缩说明分子间有空隙
C.现代研究表明太阳是宇宙中心D.摩擦起电的实质是电子的转移
【答案】D
【详解】A.柳絮是固体小颗粒,不是分子,柳絮漫天飞舞固体小颗粒做的机械运动,不能说明分子在不停息地运动,故A错误;
B.面包被压缩,是因为面包内有孔洞,它不能说明分子间有间隙,故B错误;
C.科学家普遍认为太阳是太阳系中心,但不是宇宙的中心,故C错误;
D.摩擦起电的实质是电子的转移,故D正确。
20.(2024·江苏扬州·模拟预测)下列关于分子动理论知识说法正确的是( )
A.阳光下,我们看到灰尘飞舞,这是属于扩散现象
B.蓬松的棉花很容易被压缩,说明棉花分子间空隙很大
C.“破镜难圆”是因为固体分子间存在斥力
D.分子间引力和斥力是同时存在的
【答案】D
【详解】A.阳光下看到的灰尘飞舞属于宏观运动的范畴,扩散现象的本质是分子的无规则运动,属于微观运动,所以不属于扩散现象,故A错误;
B.蓬松的棉花很容易被压缩是因为棉花的结构蓬松,其数量级远远大于分子直径的数量级,因此不能用分子间存在间隙来进行解释,故B错误;
C.“破镜难圆”现象中,分子间距的数量级远远大于分子直径的数量级,也属于宏观现象的范畴,不能用分子间存在斥力来解释,故C错误;
D.由分子动理论的知识可知,分子间存在相互作用的引力与斥力,且这两种力同时存在,故D正确。
故选D。
21.(2024·四川成都·一模)如图,建成后的成都锦城湖公园为城市提供了更充足的“绿肺”空间,是市民休闲健身的好去处。下列说法正确的是( )
A.闻到湖边青草芳香是分子不停做无规则运动的结果
B.阳光下湖水温度升高,内能增加,是通过做功方式
C.烈日下,湖水比岸上石头凉,是因为水的比热容小
D.气温降低时,湖水分子运动变慢,含有的热量减少
【答案】A
【详解】A.闻到湖边青草芳香属于扩散现象,这是分子不停做无规则运动的结果,故A正确;
B.阳光下湖水吸收热量,温度升高,内能增加,是通过热传递改变内能,故B错误;
C.烈日下,湖水比岸上石头凉,是因为水的比热容大,根据,吸收相同的热量,水的温度升高得少,故C错误;
D.温度越高,分子热运动越剧烈,气温降低时,湖水分子运动变慢,热量是过程量,不能说“含有的热量”,故D错误。
故选A。
22.(2024·广东·一模)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体温度越高,含有的热量越多
B.一块冰块的内能一定小于一杯水的内能
C.只要物体放出热量,温度就一定降低
D.热传递时,内能总是从高温处转移到低温处
【答案】D
【详解】A.热量是过程量,不能讲含有的热量的多少,故A错误;
B.内能与质量、温度、状态等有关,一块冰块的内能不一定小于一杯水的内能,故B错误;
C.只要物体放出热量,温度不一定降低,如晶体凝固过程,放出热量,温度不变,故C错误;
D.热传递的条件是存在温差,内能总是从高温处转移到低温处,故D正确。
故选D。
23.(2024·黑龙江牡丹江·一模)某款电动汽车减速时,能将汽车的机械能转化为电能,以达到减速的目的,并对电池进行充电,简称动能回收系统。下列实验中与动能回收系统能量转化过程相同的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【详解】电动汽车减速时将动能转化为电能,其与发电机的工作原理相同,利用的是电磁感应原理;
A.如图,是压缩气体对气体做功,是机械能转换成内能,故A不符合题意;
B.如图,是高温高压的气体对活塞做功,将内能转化成机械能,故B不符合题意;
C.如图,为通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的原理图,故C不符合题意;
D.如图,可以探究电磁感应现象,是发电机的工作原理,故D符合题意。
故选 D。
24.(2024·广东深圳·二模)明末《天工开物》中记载“檀质太久劳则发烧”,这句话描述的是檀木使用时间长会因为摩擦而发热,下列能量转化形式与之相同的是( )
A.甲图中酒精灯给水加热B.乙图中内燃机的压缩冲程
C.丙图中电磁感应现象D.丁图中塞子从瓶口跳起
【答案】B
【详解】檀木摩擦发热是机械能转化为内能。
A.酒精灯给水加热,是化学能转化为内能,故A不符合题意;
B.内燃机的压缩冲程,压缩活塞做功,机械能转化为内能,故B符合题意;
C.电磁感应现象切割磁感线,产生感应电流,将机械能转化为电能,故C不符合题意;
D.塞子从瓶口跳起,气体对外做功,内能转化为机械能,故D不符合题意。
故选B。
25.(2024·湖北随州·二模)应山滑肉是湖北广水市的一道经典美食,千年不衰。该菜选料精良,制作讲究,微火慢炖,汤汁浓香,入口软嫩滑爽。以下有关说法中正确的是( )
A.“汤汁浓香”说明分子在不停息地做无规则运动
B.微火慢炖的过程中,是通过做功的方式来增大内能的
C.汤汁在加热过程中,温度升高较慢,原因是水的比热容较小
D.在用煤气灶加热汤汁过程中,液化石油气燃烧不充分时,热值变小
【答案】A
【详解】A.“汤汁浓香”属于扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动,故A正确;
B.微火慢炖的过程中,需要对食材进行加热,是通过热传递的方式来增大内能的,故B错误;
C.汤汁在加热过程中,根据可知,温度升高较慢,原因是水的比热容较大,故C错误;
D.热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,与质量多少、燃烧程度都没有关系,用煤气灶加热汤汁过程中,液化石油气燃烧不充分时,其热值不变,故D错误。
故选A。
26.(2024·山西大同·二模)2023年10月26日,搭载“神舟十七号”载人飞船的“长征二号F遥十七”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。如图所示,运载火箭正在发射,下列所涉及的物理知识说法中正确的是( )
A.使用的燃料热值较小B.大量“白气”涌向四周是扩散现象
C.燃料燃烧时,将化学能转化为内能D.燃气主要通过做功使周围的空气内能增大
【答案】C
【详解】A.运载火箭的燃料一般选择热值比较大的,这样在燃烧相同质量的燃料时,可以释放更多的热量,故A错误;
B.“白气”属于水蒸气遇冷液化的小水珠,而扩散是分子彼此进入对方的现象,所以大量“白气”涌向四周不是扩散现象,故B错误;
C.火箭发射升空时,首先燃烧燃料,将燃料的化学能转化为燃气的内能,故C正确;
D.喷出燃气时,会释放大量热量,主要通过热传递使周围的空气内能增大,故D错误。
故选C。
27.(2024·江苏宿迁·二模)学习物理知识后,下列表述正确的是( )
A.0分贝的声音人耳听不到
B.在光反射现象中光路是可逆的,而光折射现象中光路是不可逆的
C.在热传递过程中能量从内能大的转移到内能小的物体
D.在同一种介质中,电磁波的波长与频率成反比
【答案】D
【详解】A.人们刚刚能听到的声音是0分贝,故A错误;
B.在光的反射和折射现象中,光路都是可逆的,故B错误;
C.热传递时,能量从温度高的物体向温度低的物体传递,内能的大的物体温度不一定高,故C错误;
D.在同种介质中,电磁波的波速一定,由公式c=λf可知,电磁波的波长与频率成反比,故D正确。
故选D。
28.(2024·四川广元·二模)天气转凉,小明将一盒凉牛奶放在一盆热水里加热一段时间后,不计热量损失,下列说法一定正确的是( )
A.牛奶的内能比水的内能大
B.热水温度高,含有的热量多
C.热量由热水传递给牛奶
D.若牛奶的温度比水的温度变化得多,说明牛奶的比热容大
【答案】C
【详解】A.内能大小与物体的质量和温度有关,热水温度高且质量大,所以牛奶的内能比水的内能小,故A错误;
B.热量是过程量,不能说含有热量的多少,故B错误;
C.热水温度高于牛奶的温度,所以将一盒凉牛奶放在一盆热水里后发生热传递,热量由热水传递给牛奶,故C正确;
D.牛奶的质量小于热水的质量,若牛奶的温度比水的温度变化得多,热传递时牛奶吸收和水放出的热量相同,根据无法判断牛奶的和水的比热容大小关系,故D错误。
故选C。
29.(2024·四川成都·二模)如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有质量为1kg和mkg的纯净水,用相同加热器加热(不计热损失,单位时间吸收热量相等,气压为标准大气压),得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图像,已知水的比热容是,则下列说法正确的是( )
A.乙容器中所装有水的质量
B.乙容器中水每分钟吸收热量为
C.由丙图可知甲容器中液体升温较快,比热容较小
D.加热9min,甲、乙容器中水的末温之比为3∶2
【答案】B
【详解】A.由图丙可知,两容器中的水从20℃升高到40℃所用的加热时间分别为2min和3min,二者吸收的热量之比为
则乙容器中所装有水的质量
故A错误;
B.乙容器中水3min吸收热量为
则乙容器中水每分钟吸收热量为
故B正确;
C.两个容器中都是水,比热容相同,甲容器中液体升温较快是因为质量小,故C错误;
D.甲每分钟升高10℃,乙加热3min升高20℃,故每分钟升高。加热9min时,甲容器中水的末温为
因为在标准大气压下水的沸点为100℃,所以甲容器中水的末温实际为100℃;加热9min时,乙容器中水的末温为
加热9min,甲、乙容器中水的末温之比为
故D错误。
故选B。
30.(2024·四川成都·二模)使用相同的加热器对质量相同的甲、乙两种液体同时持续加热,其温度随加热时间的变化图像如图所示,下列说法正确的是( )(不计热损失)
A.甲液体的吸热能力强于乙液体的吸热能力
B.沸腾前,吸收相同的热量,甲、乙升高温度之比为4:3
C.在0~6min内,升高相同的温度,甲、乙吸热之比为2:3
D.在6~10min内,甲、乙均未吸收热量
【答案】C
【详解】A.甲乙质量相同,由图得,甲乙沸腾前,加热相同时间,吸收相同热量,甲液体温度升高较多,说明甲液体的吸热能力弱于乙液体的吸热能力,故A错误;
B.沸腾前,吸收相同的热量,甲、乙升高温度之比为
故B错误;
C.加热6min后,甲乙吸收热量相同,甲乙质量相同,由得,甲乙的比热容之比为
则在0~6min内,升高相同的温度,甲、乙吸热之比为
故C正确;
D.在6~10min内,甲、乙不断吸热,故D错误。
故选C。
31.(2024·广东广州·一模)如图所示,在两个相同的烧杯中,分别装有质量、初温都相同的甲、乙两种物质,用同一热源对其加热,两物质在相同的时间内吸收相同的热量,实验数据记录如表。则下列说法正确的是( )
A.甲物质的密度比乙物质的大
B.甲物质的比热容比乙物质的小
C.若甲物质和乙物质吸收了相同的热量,则乙升高的温度更多
D.乙物质升温10℃所吸收的热量比甲物质升温5℃所吸收的热量要多
【答案】C
【详解】A.在两个相同的烧杯中,分别装有质量、初温都相同的甲和乙,根据m=ρV,因甲液体的体积大,故甲物质的密度比乙物质的小,故A错误;
B.由表格数据可知,相同的条件下,升高相同的温度,甲加热时间长,吸热多,故甲物质的比热容比乙物质的大,故B错误;
C.由于甲物质的比热容大,若甲、乙两种物质吸收相同的热量,则乙升高的温度更多,故C正确;
D.根据表中数据可知,乙物质升温10℃需要的时间为30s,甲物质升温5℃需要的时间为30s,由转换法可知,甲、乙两种物质所吸收的热量相等,故D错误。
故选C。
32.(2024·广东广州·一模)如图甲所示,烧杯中水的初温与室温均为25.4℃,用搅拌器不断地搅拌水。此过程中,水的温度-时间图像如图乙所示。在搅拌水的150min过程中(不考虑水的质量变化)( )
A.水的比热容变大B.搅拌器做功增加了水的内能
C.水分子热运动的剧烈程度不变D.水一定没有与外界发生热传递
【答案】B
【详解】A.比热容是物质的一种属性,只与物质的种类和状态有关,与物质的温度无关,因此在搅拌水的150min过程中,水的比热容不变,故A不符合题意;
B.搅拌器对水做功,机械能转化成水的内能,水的内能增加,故B符合题意;
C.分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高分子悦动越剧烈,搅拌过程中水的温度升高,水分子热运动的剧烈程度增加,故C不符合题意;
D.由于搅拌过程中,水的温度高于环境温度,装置没有与外界隔热,水一定与外界发生了热传递,故D不符合题意。
故选B。
33.(2024·四川成都·一模)为了解液体A的吸热能力,小悦用同一个酒精灯分别加热1kg水和1kg液体A,用测得的数据绘制了温度随时间变化的图像如图所示。该酒精灯每分钟消耗酒精的质量为1g,,(kg·℃),则下列说法中正确的是( )
A.应使水和液体A的初温和末温中至少一项相等
B.0~4min,水吸收的热量大于液体A吸收的热量
C.液体A的比热容为
D.该酒精灯加热效率为35%
【答案】D
【详解】A.本实验是质量相同的物质吸收相等的热量,通过比较温度升高量来确定物体吸热能力的,没必要使水和液体A的初温和末温中至少一项相等,故A错误;
B.同一个酒精灯分别加热,相同时间内吸收热量相同,所以0~4min,水吸收的热量等于液体A吸收的热量,故B错误;
C.由图像可知,水升温10℃用时4min,液体A升温30℃用时5min,根据转换法,吸收热量多少通过加热时间来反映,根据可知液体A和水的比热容之比为
则液体A的比热容为
故C错误;
D.水4min吸收的热量为
4min内消耗的酒精完全燃烧放出的热量为
则该酒精灯加热效率为
故D正确。
故选D。
34.(2024·上海金山·二模)如图所示,火力发电过程中能量转化的顺序为( )
A.机械能→内能→电能B.电能→机械能→内能
C.内能→机械能→电能D.机械能→电能→内能
【答案】C
【详解】如图所示,火力发电过程中的能量转化是:由锅炉里面水蒸气的内能转化为汽轮机的机械能,汽轮机转轴的转动带动发电机转轴转动从而发电,这是由机械能转化为电能的过程。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
35.(2024·黑龙江牡丹江·一模)如图所示,反复向下压喷壶上的活塞,喷壶外壁温度会升高,与此过程能量转化情况相同的内燃机工作冲程是( )
A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程
【答案】B
【详解】内燃机的四个冲程中,做功冲程把内能转化为机械能,对外提供动力;压缩冲程机械能转化为内能;吸气冲程和排气冲程无能量转化。由图可知,向下压喷壶活塞时,压缩壶内空气做功,使空气的内能增加,温度升高,这一过程将机械能转化为内能;由此可知,该过程能量转化与内燃机的压缩冲程过程中能量转化情况相同,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
36.(2024·广东深圳·一模)下图解释合理的是( )
A.钻木取火与汽油机的做功冲程一样都是将内能转化为机械能
B.起重机将货物吊起使用了滑轮组既省了力又省了距离
C.早晨小草上的露珠形成的原因与冰块化水的原理是一样的
D.建筑工人用铅垂线来检查墙壁是否竖直是利用了重力的方向的道理
【答案】D
【详解】A.钻木取火,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能,故A不符合题意;
B.起重机将货物吊起使用了滑轮组,滑轮组可以省力,不能省距离,故B不符合题意;
C.露珠是水蒸气遇冷液化形成的,冰块化水属于熔化现象,两者形成的原因不同,故C不符合题意;
D.利用铅垂线检查墙壁是否竖直,是由于重力的方向是竖直向下的,故D符合题意。
故选D。
37.(2024·陕西商洛·一模)喜欢露营或登山的爱好者经常用到如图所示的可充电柴火炉子,使用时向炉内加入干木柴生火即可加热食物和水,同时给挂在外壁的电池模块充电。充电后的电池模块可随时通过USB接口向手机、笔记本电脑等移动电子设备充电。下列说法中正确的是( )
A.电池模块向手机充电时,手机电池是电源
B.使用热值更高的燃料加热同样多的水,所用时间一定更短
C.与不加装电池模块的普通炉具相比,这种炉具提高了内能的利用效率
D.电池模块充电的原理与发电机一样
【答案】C
【详解】A.电池模块向手机充电时,手机电池消耗电能,是用电器,故A错误;
B.使用热值更高的燃料加热同样多的水,水吸收热量相同,燃料释放热量相同时,由得,燃料完全燃烧的质量较少,而热值大的燃料燃烧相同时间释放的热量未知,则所用时间不能确定,故B错误;
C.与不加装电池模块的普通炉具相比,这种炉具的能量利用率更高,即总能量不变时,有用能量增加,提高了内能的利用效率,故C正确;
D.电池模块充电的原理,是将内能转化为电能,发电机是将机械能转化为电能,则两者的工作原理不一样,故D错误。
故选C。
38.(2024·黑龙江哈尔滨·二模)关于下列四幅图的说法中,不正确的是( )
A.如图甲,是汽油机的做功冲程,将内能转化为机械能
B.如图乙,气密性良好的微小压强计不是连通器
C.如图丙,验电器的原理是同种电荷互相排斥
D.如图丁,古人用桔棒提水既省力又省功
【答案】D
【详解】A.如图进气门和排气门均关闭,活塞向下运动,是高温高压的燃气推动活塞对外做功,是做功冲程,此过程中燃气的内能转化为活塞的机械能。故A正确,不符合题意;
B.连通器是指上端开口,下部相连通的容器,图中气密性良好的微小压强计右侧管口与大气相通,左侧管口没有与大气相通,故不是连通器,故B正确,不符合题意;
C.带电体接触验电器的金属球使金属球与金属箔带同种电荷,金属箔由于带同种电荷相互排斥而分开,故C正确,不符合题意;
D.使用机械可以省力,但不能省功,故D错误,符合题意。
故选D。
二、填空题
39.(2024·江苏扬州·一模)如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航,农民只需在作业前进行相关设定,即可实现24小时无人值守自动作业。插秧机北斗导航是靠 来传递信号。该插秧机工作时使用四冲程汽油机,图乙中汽油机处于 冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机1min对外做功 次。
【答案】 电磁波 压缩冲程 1800
【详解】[1]电磁波能够传递信息,插秧机北斗导航是靠电磁波来传递信号。
[2]如图乙所示,进气门和排气门均关闭,且活塞向上运动压缩气体体积,所以图乙中汽油机处于压缩冲程。
[3]该汽油机飞轮的转速是60r/s=3600r/min
即每分钟转3600圈,每2圈做一次功,则汽油机每分钟对外做功1800次。
40.(2024·重庆南岸·一模)小南用如图甲所示的装置,探究“水沸腾前后温度变化的特点”,实验装置中烧杯加盖的作用是 ;某时刻温度计的示数如图乙,为 ℃;小南根据实验数据画出水沸腾前后水温随时间变化的图像,如图丙,由图可判断出当时的大气压 (选填“高于”“等于”或‘低于”)一个标准大气压。
【答案】 减少热量散失,缩短加热时间 94 低于
【详解】[1] 实验装置中烧杯加盖的作用是减少热量散失,缩短沸腾前的加热时间。
[2] 如图乙,温度计的分度值为1℃,示数为94℃。
[3] 由图丙可知,水的温度在98℃时保持不变,因此水的沸点为98℃。1标准大气压下水的沸点为100℃,大气压越小,水的沸点越低,实验中水的沸点小于100℃,因此此处的气压低于标准大气压。
41.(2024·广东·一模)周末,小明在家用热水加热盒装牛奶,这是通过 方式改变了内能;小明家的“暖气”用水作散热剂,正是利用了水的 较大这一特性,有质量为50kg的水流过暖气,温度下降10℃,放出的热量是 J。【c水=4.2×103J/(kg·℃)】
【答案】 热传递 比热容 2.1×106
【详解】[1]用热水加热盒装牛奶,是通过热传递的方式来改变物体的内能的。
[2]暖气大多用水作为散热剂,是利用水的比热容大的特点,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多。
[3]由可得,放出的热量为
42.(2024·广西梧州·一模)如图是根据探究“冰在熔化时温度变化规律”的实验数据画出的图像。由图像可知,冰在熔化过程中持续吸热,温度 (选填“升高”、“不变”或“降低”);第时冰处于 (选填“固态”、“液态”或“固液共存态”);
【答案】 不变 固液共存态
【详解】[1]由图像可知,第2min~8min,冰处于熔化过程,温度保持在0℃不变,持续吸热。
[2]第4min处于熔化过程中,所以是固液体共存态。
43.(2024·江苏南京·一模)如图甲所示,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内硝化棉燃烧起来,该过程中的能量转化与四冲程汽油机的 冲程相同。某单缸四冲程汽油机飞轮转速为3000r/min,则每秒对外做功 次。若每次对外做功115J,该汽油机的效率为25%,连续工作1小时需消耗汽油 kg()。有一种“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型)更节能,同样的汽油加在T型轿车内比加在L型轿车内热值 (选填“更大”或“一样大”或“更小”);如图乙所示,汽车尾部有一个“气流偏导器”,当轿车高速行驶时,能产生较大的抓地力,其原理是 。
【答案】 压缩 25 0.9 一样大 流体流速越大的地方、压强越小
【详解】[1]用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,硝化棉吸收热量,硝化棉的温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧,机械能转化为内能,与四冲程汽油机的压缩冲程能量转化相同。
[2]已知飞轮转速为3000r/min=50r/s
一个工作循环活塞往复2次,飞轮转动2周,对外做功1次,故该汽油机1s内对外做功25次。
[3]对外做的总功W=25×115J×3600=1.035×107J
燃料完全燃烧放出的热量
需消耗汽油的质量
[4]热值是燃料的特性,与燃烧情况无关。因此同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内热值一样大。
[5]汽车行驶时,偏导器上方的空气流速小于下方的流速,根据流体流速越大的地方、压强越小,所以偏导器上方的压强大于下方的压强,汽车行驶时,产生向下的压力,汽车对地面的抓地力增大。
44.(2024·江苏盐城·一模)如图是某物质熔化时温度随时间变化的图像,根据图像可知该物质是 (晶体/非晶体),该物质第5min时处于 (固/液/固液共存)态,它的熔化过程 吸热(需要/不需要)。
【答案】 晶体 固液共存 需要
【详解】[1]由图像可知,该物质的图像上有一段与时间轴平行的直线,表示该物质在熔化过程中不断吸热,温度保持80℃不变,因此该物质为晶体。
[2]物质的熔化过程是从第3min到第7min,则在第5min时晶体处于熔化过程,该物质处于固液共存态。
[3]晶体在熔化过程中要持续吸热,温度保持不变。
45.(2024·安徽·二模)如图所示,试管中装入一些水,用软木塞塞住管口,再用酒精灯加热试管底部让其中的水沸腾,此时,试管口的软木塞会冲出去,这是因为试管中产生的水蒸气对软木塞做功将其内能转化为软木塞 ,从而使软木塞冲出去。
【答案】机械能
【详解】试管中产生的水蒸气对软木塞做功,使软木塞由静止变成运动冲出去,说明水蒸气内能转化为软木塞的机械能。
46.(2024·安徽·二模)2023年9月23日,第19届亚运会在我国杭州举行。此次亚运会首次使用废碳再生的绿色零碳甲醇作为主火炬塔燃料,实现循环内的零排放,助力打造首届碳中和亚运会。若0.2kg甲醇完全燃烧释放热量的21%被10kg初温为20℃的水吸收,可以使水的温度上升 ℃[水的比热容是,甲醇的热值约为]
【答案】23
【详解】0.2kg甲醇完全燃烧释放热量为Q放=mq=0.2kg×2.3×107J/kg=4.6×106J
甲醇完全燃烧释放热量的21%被水吸收,则水吸收的热量为Q吸=ηQ放=21%×4.6×106J=9.66×105J
水上升的温度为
47.(2024·河北·一模)安装空调时,经常用到一种打孔工具——冲击钻。如图所示,冲击钻工作时,手握的手柄是粗糙的,是为了 ,钻头处是锋利的,是利用压力一定时,受力面积越小, 越大;若发现钻头突然被卡住停转了,电机处会很快发热的,请从能量转化的角度分析原因: 。
【答案】 增大摩擦力 压强 电能转化为内能
【详解】[1]如图所示,冲击钻工作时,手握的手柄是粗糙的,是为了通过增大接触面粗糙程度,增大摩擦力。
[2]钻头处是锋利的,是因为当压力一定时,受力面积越小,压强越大。
[3]若发现钻头突然被卡住停转了,电机处会很快发热的,消耗的电能全部转化为电机线圈的内能,内能增大,温度升高。
48.(2024·广东广州·一模)温度不同的两物体接触时,低温物体吸热,高温物体放热,忽略热散失,
(1)将质量相等的铜块和铝块放入冰箱,使它们的温度降低到0℃;
(2)取出后,将铜块、铝块再分别放入盛有质量相等、温度都是23℃的水中,如图所示,并将容器用隔热材料密封(如图);
(3)一段时间后温度稳定,同时测量甲、乙两容器中水的温度,分别是20℃和17℃;
(4)对比数据可判断,(以下两空均选填“铝”或“铜”) 的温度变化大。 从水中吸收的热量多,判断的依据是 。
【答案】 铜 铝 铝的比热容大
【详解】(4)[1]根据已知条件,铜块和铝块原来的温度均到0℃,一段时间后温度稳定,同时测量甲、乙两容器中水的温度,分别是20℃和17℃,即铜、铝的末温分别为20℃和17℃,故可知铜的温度变化大。
[2]因同质量水的初温均为23℃,甲、乙两容器中水的末温分别20℃和17℃,故乙图中水的温度变化大,根据Q=cmΔt,乙图中水放热多,因没有热损失,故铝从水中吸收的热量多。
[3]根据Q=cmΔt,质量相同的铝和铜,因铝吸热多,而铝的温度变化小,故铝的比热容大。
49.(2024·江苏常州·一模)2024年1月17日22时27分,搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭在文昌航天发射场点火发射。火箭使用液态氢做燃料,是利用氢的 (热值/比热容)大。在加速升空过程中,飞船的重力势能 (变大/不变/变小),其机械能 (变大/不变/变小)。
【答案】 热值 变大 变大
【详解】[1] [2][3]火箭使用液态氢做为燃料,是利用了液体氢热值大的特点;火箭离开地面加速升空的过程中,质量不变,高度变大,重力势能变大;机械能等于动能与势能之和,所以机械能变大。
50.(2024·四川广元·二模)某火箭发动机携带了液态氢作为燃料,这些燃料完全燃烧放出的热量是 J,这些热量可以将 kg初温为20℃的水加热至沸腾。[,,当地气压为标准大气压,不计热量损失]
【答案】
【详解】[1][2]6×104m3液态氢作为燃料完全燃烧放出的热量
可加热至沸腾的水的质量为
51.(2024·四川广元·二模)用质量相同的A、B两种燃料分别将质量为2kg的水从20℃加热到80℃,燃料完全燃烧时放出的热量之比QA∶QB=5∶3,A、B两种燃料的热值之比为 ,2kg水吸收的热量为 。[水的比热容]
【答案】 5∶3 5.04×10⁵
【详解】[1] A、B两种燃料质量相同,根据可知,热值和完全燃烧时放出的热量成正比,燃料完全燃烧时放出的热量之比QA∶QB=5∶3,所以A、B两种燃料的热值之比为5∶3。
[2] 2kg水吸收的热量为气门的开关
活塞运动方向
冲程
能量转化
只有一个气门打开
向下
吸气冲程
向上
排气冲程
两个气门都关闭
向下
做功冲程
内能转化为机械能
向上
压缩冲程
机械能转化为内能
质量/g
升温5℃所需时间/s
升温10℃所需时间/s
升温15℃所需时间/s
甲物质
30
30
60
90
乙物质
30
15
30
45
钻木取火
起重机将货物吊起
早晨小草上的露珠
建筑工使用铅垂线
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