中考物理一轮复习(全国通用)专题05内能、内能的利用试题含解析答案
展开一、单选题
1.发展是人类永恒的主题,能源与社会发展关系密切。关于能源与可持续发展,下列说法正确的是( )
A.煤、石油属于可再生能源
B.太阳能电池可以将太阳能转化为电能
C.能量是守恒的,我们不需要节约能源
D.核电站是利用核聚变释放的能量进行发电
2.我们生活在能量的世界,社会的进步和发展离不开能量。对于能量、能源的认识,下列说法正确的是( )
A.做功过程实质是能量的转化或转移过程B.能量转化具有方向性,所以能量不守恒
C.核燃料能量转化效率可达100%,需大力发展D.煤、石油、天然气提供的能量源自地球本身
3.如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板,里面有一个蓄电池,可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是( )
A.太阳能电池板将太阳能转化为电能
B.给蓄电池充电将电能转化为化学能
C.蓄电池放电将化学能转化为电能
D.小风扇工作将化学能转化为机械能
4.汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A.甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是30%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
5.关于燃料及其热值,下列说法中正确的是( )
A.没有燃烧的燃料,热值等于零
B.燃料完全燃烧时,它的热值最大
C.燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D.燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多
6.以下机械属于内燃机的是( )
A.火箭喷气发动机B.汽油机C.滑轮组D.洗衣机
7.下图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图,该冲程为( )
A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程
8.质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,它们温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容,。下列说法中( )
①甲物质是水
②0~12min乙温度降低了20℃
③0~12min甲放出了的热量
④乙物质的比热容为
A.只有①②正确B.只有②④正确
C.只有①③正确D.只有①④正确
9.下列与比热容有关的生活现象,描述正确的是( )
A.沙漠地区昼夜温差小
B.汽车发动机常用水做冷却剂
C.在太阳光的照射下,干泥土比湿泥土升温慢
D.“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照
10.沿海地区的昼夜温差较小,而内陆地区(尤其是沙漠)的昼夜温差较大,这主要是因为( )
A.水的内能多,沙石的内能少B.水的导热性好,沙石的导热性差
C.水的比热容大,沙石的比热容小D.水吸收的热量多,沙石吸收的热量少
11.关于温度、热量、内能的关系,下列说法正确的是( )
A.冰熔化时吸收热量,内能增加,分子的运动越来越剧烈
B.物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量
C.对物体做功,它的内能一定增加,温度不一定升高
D.物体的温度升高,内能一定增加
12.下列事例中,用热传递的方式来改变物体内能的是( )
A.古人钻木取火B.冬天双手摩擦取暖
C.一杯热水慢慢变凉D.人从滑梯滑下臀部发热
13.四只相同规格的烧杯中装有水,水量及其温度如图所示。关于四只烧杯中水的内能的大小,下列说法中正确的是( )
A.烧杯a中的水的内能大于烧杯b中水的内能
B.烧杯c中的水的内能大于烧杯d中水的内能
C.烧杯a中的水的内能大于烧杯c中水的内能
D.烧杯d中的水的内能大于烧杯b中水的内能
14.在2021年12月9日的航天员太空授课中,“感觉良好乘组”成员之一王亚平把一滴蓝色颜料滴入水球中,水球很快就变成一个大的蓝水球,如图1所示;当她把一朵折纸花放入水膜中时,花朵竟然神奇地绽放了,如图2所示。图1呈现的现象和图2现象形成的原因分别是( )
A.分子之间有间隙;分子间的引力作用
B.扩散现象;分子间的引力作用
C.扩散现象;分子之间有间隙
D.分子间的引力作用;分子间的斥力作用
15.水很难被压缩,其原因是( )
A.水分子之间没有空隙B.水分子之间有引力
C.水分子之间有斥力D.水分子在不停的运动
16.如图所示,将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会粘在一起,下方可以挂起重物,该现象主要说明了( )
A.分子间有空隙
B.分子间存在吸引力
C.分子间存在排斥力
D.分子处在永不停息的无规则运动中
17.下列现象能说明分子做无规则运动的是( )
A.春风拂面,柳絮飞扬B.晨曦微露,雾漫山野
C.百花齐放,花香四溢D.天寒地冻,大雪纷飞
18.灯泡中有电流时,灯泡发光。关于这个过程中的能量转化,下列说法正确的是( )
A.灯泡消耗的电能全部转化成了光能
B.因为消耗电能,流过灯泡后的电流变小了
C.电流做了多少功,电路中就消耗了多少电能
D.光能最终消失了,没有转化成其他形式的能量
19.为了比较A、B两种液体的吸热能力,小亮用完全相同的加热装置对质量分别为100g和400g的A、B两液体进行加热,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像信息,下列说法中正确的是( )
A.A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为
B.A、B两液体的比热容之比为
C.B液体的吸热能力比A液体的强
D.A液体比B液体更适合作发动机的冷却液
20.下表是一些物质的比热容[单位J/(kg·℃)],根据表中数据和生活现象,下列判断中正确的是( )
A.不同种类的物质,比热容一定不同
B.比热容与物质物质的状态无关
C.质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的末温更低
D.沿海地区昼夜温差小,是因为水的比热容较大
21.在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体,用两个完全相同的电加热器对其加热,每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度,并画出了温度随时间变化的图像如图,由图像可知( )
A.a液体比热容小
B.b液体是水
C.0~3min内a液体吸收的热量少
D.升高相同的温度时,b液体吸收的热量少
22.以下过程不发生物态变化,初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量,甲的末温比乙的低,那么初温相同的甲、乙放出相同热量( )
A.甲的末温比乙的低,但无法判断甲、乙比热容哪一个大
B.甲的末温比乙的高,但无法判断甲、乙比热容哪一个大
C.甲的末温比乙的高,且可以判断甲、乙比热容哪一个大
D.无法判断甲、乙的末温哪一个高,且无法判断甲、乙比热容哪一个大
23.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块内能为0B.温度高的物体含有的热量多
C.汽油机做功冲程汽缸内燃气的内能增加D.两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
24.如图,用酒精灯加热试管中的水,水加热后产生大量水蒸气将塞子顶出,同时管口出现“白雾”。下列说法正确的是( )
A.水受热是通过做功方式改变内能
B.塞子被顶出,内能转化为机械能
C.“白雾”是水汽化形成的
D.酒精消耗过程中热值变小
25.下列关于物体的温度和内能说法正确的是( )
A.温度越高的物体,内能越大
B.摩擦生热是通过做功的方式改变物体的内能
C.物体运动的速度越快,内能越大
D.﹣20℃的冰块没有内能
26.农历五月初五,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.蛋壳能轻松被敲碎,说明蛋壳分子间不存在引力
C.蛋清从白色变成褐色的原因是发生了扩散现象
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
二、多选题
27.一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min,如图所示为它工作循环中的一个冲程。下列说法正确的是( )
A.汽油是化石能源
B.该冲程为做功冲程
C.该汽油机每秒对外做功20次
D.热机的功率越大,效率就越高
28.关于内能及其利用,下列说法正确的是( )
A.一切物体都具有内能
B.足球运动越慢,它的内能越小
C.冬天搓手取暖,是通过做功的方式改变内能
D.热机的功率大,效率就一定高
三、填空题
29.请补全下面知识结构图。
30.2023年5月17日,我国用长征三号乙运载火箭成功发射第56颗北斗导航卫星。在卫星发射过程的点火加速上升阶段,发生的能量转化是:燃料的 能转化为内能,然后再转化为卫星的 能。
31.汽油是 能源(选填“可再生”或“不可再生”);2kg汽油完全燃烧,释放出 J的热量(q汽油=4.6×107J/kg)。
32.如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,棉花会立即燃烧,下压过程中活塞对筒内空气 ,空气的 能增大,该能量转化过程与汽油机的 冲程相同。
33.打开中药包会闻到淡淡的药香味,这是 现象。慢火熬制,等药汤沸腾后,药香味更加浓郁,这说明温度越高,分子的运动越 (选填“剧烈”或“缓慢”)。捆扎药包的细绳很难被拉断,是因为分子间存在 (选填“引力”或“斥力”)。
34.小明一家驾车旅行,(1)加油时,闻到汽油味,说明分子在 ;(2)图示为车发动机的一个冲程,其能量转化情况是 ;(3)若车的总质量为1.5t,匀速直线行驶9km,所受阻力为车重的0.1倍,完全燃烧汽油1L,则1L汽油完全燃烧放出的热量是 J,车所受牵引力是 N,车的工作效率是 %。(ρ汽油=0.8×103kg/m3;q汽油=4.5×107J/kg;g取10N/kg)
35.某单缸四冲程汽油机,飞轮每分钟转3000转,则每秒对外做功 次,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(q汽油=4.6×107J/kg)。
36.小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为 J,另一种液体的比热容为 J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
37.北方的暖气大多用水作为散热剂,是因为水的比热容较 。有质量为50kg的水流过暖气,温度下降2℃,放出的热量是 J。[]
38.热爱劳动的津津学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”。烹饪时主要是通过 的方式来增大食材的内能(选填“做功”或“热传递”);锅内冒出的大量“白气”是水蒸气 形成的小水滴(填物态变化名称)。
四、实验题
39.如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置。实验记录如下表:
(1)实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热,需要控制水和煤油的 (选填“质量”或“体积”)相等;
(2)本实验是通过比较 来反映水和煤油吸热能力的强弱;分析数据可知 (选填“水”或“煤油”)的吸热能力较强;
(3)若实验中水的质量是200g,加热4min,水吸收的热量为 J;
(4)汽车发动机用水作冷却剂,这是利用了水 的性质。
40.某小组同学为了比较水和沙石的比热容大小,在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和沙石,用相同的酒精灯加热。
(1)小组的实验装置如图所示,其中有一处明显的错误,错误之处是 ;
(2)更正错误后,加热相同的时间,沙石升高的温度比水多,说明沙石的比热容比水 (选填“大”或“小”);
(3)比较全班不同小组的实验数据,发现各小组之间的实验数据有较大的不同,可能原因是 (请写出一条)。
41.某同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系,他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1分钟记录了杯中水的温度(见表)。
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):先调整固定 的位置,再调整固定 的位置。(填“A”或“B”)
(2)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的 。
(3)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 。
(4)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量,并利用记录的数据、公式Q吸=cm(t-t0)计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗? ,为什么? 。
五、计算题
42.我国道路交通安全规定,货车轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内,王师傅的货车自身质量是6t.车轮与地面总接触面积是0.5m2。一次,王师傅开着装有24t沙子的货车在平直的公路上匀速行驶30km,货车受到的阻力是货车总重力的0.02倍,消耗柴油10kg。(g取,)求:
(1)通过计算判断装有沙子的货车静止时,对水平地面的压强是否符合安全规定?
(2)这一过程中货车牵引力所做的功是多少?
(3)这一过程中货车发动机的效率是多少?(计算结果精确到1%)
43.有一功率为92kW、热机效率为20%的汽车正在一平直的公路上行驶,此时油箱中仅剩下10kg的汽油,汽车以72km/h的速度向前匀速沿直线行驶,问:
(1)汽车运行过程中,若汽缸内汽油燃烧不充分时,排气管会冒“黑烟”,此时汽油的热值 ,汽油机的效率将 。(两空均选填“变大”“不变”或“变小”)
(2)完全燃烧10kg的汽油能放出多少热量 ?(q汽油=4.6×107J/kg)
(3)汽车还可以前进多远 ?
(4)完全燃烧10kg的汽油放出的热量用来加热质量2000kg初温为5℃的水,能使水温升到多少℃ ?[结果保留到整数位,不考虑能量损失,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
铁、钢
0.46×103
砂石
约0.92×103
铜
0.39×103
物质
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
水
20
4
30
煤油
20
4
40
加热的时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
参考答案:
1.B
【详解】A.煤、石油不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,故A错误;
B.太阳能电池工作时,消耗太阳能,产生电能,将太阳能转化为电能,故B正确;
C.能量是守恒的,但是能量的转移或转化是有方向性的,所以节约能源势在必行,故C错误;
D.核电站是利用核裂变时释放的能量进行发电的,而不是核聚变,故D错误。
故选B。
2.A
【详解】A.能量既不会消灭,也不会创生,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体。因此做功过程实质上是能量的转化和转移的过程,故A正确;
B.根据能量守恒定律可知,在能量转化和转移的过程中,能量的总量保持不变,但能量的转化和转移具有方向性,不能反过来转化,故B错误;
C.由于不可避免的能量损耗,因此核燃料能量转化不可能达到100%,故C错误;
D.煤、石油、天然气等来源于远古时期动植物,而动植物的能量来源于太阳辐射能,故D错误。
故选A。
3.D
【详解】A.太阳能电池板工作时,消耗太阳能,产生电能,将太阳能转化为电能,故A正确,不符合题意;
B.给蓄电池充电,消耗电能,产生化学能,将电能转化为化学能,故B正确,不符合题意;
C.蓄电池放电,消耗化学能,产生电能,将化学能转化为电能,故C正确,不符合题意;
D.小风扇工作时将电能转化为机械能,故D错误,符合题意。
故选D。
4.A
【详解】A.如图甲所示,进气孔和排气孔都关闭,活塞向上运动,压缩气体,对气体做功,气体温度升高,这是汽油机的压缩冲程,故A正确;
B.由乙图可知该汽油机的效率为
η=100%-6%-30%-36%=28%
故B错误;
CD.热值是燃料完全燃烧时的放出的热量和质量之比,燃料的热值只与燃料的种类和状态有关,与燃料是否完全燃烧无关,燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的利用率,不会降低燃料的热值;为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的利用率,不能提高燃料的热值,故CD错误。
故选A。
5.C
【详解】ABC.热值是燃料自身的一种属性,大小与燃料的质量、温度、燃烧情况无关,故AB错误,C正确;
D.根据公式Q=mq可知,燃料燃烧放出的热量多少与燃料的热值、燃料的质量有关,与燃烧时的温度无关,故D错误。
故选C。
6.B
【详解】AB.内燃机是一种热机,汽油机和柴油机都是内燃机,火箭喷气发动机是一种热机,不是内燃机,燃料不是在汽缸内燃烧的,故A不符合题意,B符合题意。
C.滑轮组是一种简单机械,不是内燃机,故C不符合题意;
D.洗衣机是一种电动机,不是内燃机,故D不符合题意。
故选B。
7.C
【详解】四冲程汽油机利用内能做功的机器,其在工作时有四个冲程,即吸气、压缩、做功、排气四个冲程,其中压缩冲程和做功冲程都是两个气门关闭,火花塞上产生电火花的是做功冲程.
8.D
【详解】①时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图像可知,乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低慢;根据Q放=cmΔt可知,在质量相等、放热也相同的情况下,谁的温度降低得快,它的比热容小;所以,甲液体的比热容大,若A、B两种液体中,一种物质是水,则一定是甲物质,故①正确;
②由图可知,0~12min乙的温度从60℃降低至20℃,所以乙的温度降低
Δt乙=60℃-20℃=40℃
故②错误;
③0~12min甲放出的热量
Q水放=c水m水Δt甲=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(60℃-40℃)=4.2×104J
故③错误;
④由题知,而水和液体的质量相同,即m水=m乙,而水和另种液体在相同时间内放出的热量相等,即Q水放=Q乙放,则
c水m水Δt甲=c乙m乙Δt乙
结合图像可得,0~12min水放出的热量,即另一种液体放出的热量
Q水放=Q乙放=4.2×104J
则另一种液体的比热容
故④正确,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9.B
【详解】AD.与沿海地区相比,由于沙漠地区的沙子的比热容比水的比热容小,白天吸收相同的热量后,沙子的温度升高得多,气温较高;夜晚放出相同热量后,沙子的温度下降得多,气温较低,因此沙漠地区昼夜温差大,故“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”是我国沙漠地区的生活写照,故AD错误;
B.水的比热容大,相同质量的水和其它物质相比,升高相同温度时,水吸收的热量多,因此用水来做发动机的冷却剂,故B正确;
C.水的比热容大,湿泥土中含水多,因此干泥土的比热容小于湿泥土的比热容,在同等质量、同样的吸热情况下,干泥土的温度上升比较快,故C错误。
故选B。
10.C
【详解】沿海地区水多,内陆地区(尤其是沙漠)水少、沙石多,因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小,故 ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
11.D
【详解】A. 冰熔化时吸收热量,内能增加,温度不变,分子的运动与温度有关,所以分子运动剧烈程度不变,A错;
B. 物体的温度升高,可能是外界对物体做了功,或者是从外界吸收了热量,B错;
C. 对物体做功,如果同时向外传递热量,它的内能可能不变,C错;
D. 物体的温度升高,内能一定增加,说法正确;
故选D。
12.C
【详解】A.古人钻木取火,克服摩擦做功,属于用做功的方式改变物体的内能,故A不符合题意;
B.冬天双手摩擦取暖,克服摩擦做功,属于用做功的方式改变物体的内能,故B不符合题意;
C.一杯热水慢慢变凉,热水放出热量,温度降低,通过热传递的方式改变物体的内能,故C符合题意;
D.人从滑梯滑下臀部发热,克服摩擦做功,属于用做功的方式改变物体的内能,故D不符合题意。
故选C。
13.D
【详解】
A.从图中知,a与b质量相同,b的温度高于a的温度,所以烧杯(a)中的水的内能小于烧杯(b)中水的内能,故A错误;
B.从图中知,c与d质量相同,d的温度高于c的温度,所以烧杯(c)中的水的内能小于烧杯(d)中水的内能,故B错误;
C.从图中知,a与c温度相同,c的质量大于a的质量,所以烧杯(a)中的水的内能小于烧杯(c)中水的内能,故C错误;
D.从图中知,d与b温度相同,d的质量大于b的质量,所以烧杯(d)中的水的内能大于烧杯(b)中水的内能,故D正确。
故选D。
14.B
【详解】王亚平把一滴蓝色颜料滴入水球中,水球很快就变成一个大的蓝水球,这是扩散现象,是分子在不停地做无规则运动的结果;王亚平把花朵折纸放在水膜中,花朵竟然神奇地绽放了,这是由于折纸受水膜张力而自动打开。水膜具有张力是因为液体表面层的分子间隙较大,分子间有引力作用。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
15.C
【详解】水在压缩时,分子间的距离减小,小于平衡距离时,分子间的作用力表现为斥力,所以水比较难以被压缩。
故选C。
16.B
【详解】分子间存在着相互作用的引力和斥力。将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会粘在一起,甚至下方挂一重物也不分开,说明铅块之间存在着引力,进而说明分子间存在吸引力。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
17.C
【详解】A.柳絮飞扬,柳絮不是分子,属于宏观物体的运动,是机械运动,不是分子的无规则运动,故A不符合题意;
B.雾漫山野,雾不是分子,属于宏观物体的运动,是机械运动,不是分子的无规则运动,故B不符合题意;
C.花香四溢是香味分子在空气中发生了扩散现象,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动,故C符合题意;
D.大雪纷飞,大雪不是分子,属于宏观物体的运动,是机械运动,不是分子的无规则运动,故D不符合题意。
故选C。
18.C
【详解】A.灯泡在发光时,也会发热,所以消耗的电能转化为光能和内能,故A错误;
BC.因为流过灯泡的电流做功,所以消耗电能,流过的电流大小不变,电流做了多少功,便消耗了多少电能,故B错误,C正确;
D.据能量守恒定律,光能不会消失,只是转化为其他形式的能量,故D错误。
故选C。
19.D
【详解】A.AB被相同的加热装置加热,被加热相同时间,AB吸收热量相同,则A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为,故A错误;
B.由图得,AB加热8min 吸收相同的热量,A温度上升
B温度上升
AB的质量分别为100g、400g,由得,A、B两液体的比热容之比为
故B错误;
C. B的比热容小于A的比热容,即液体的吸热能力比A液体的弱,故C错误;
D.A比热容较大,相同质量的AB升高相同温度,A吸收的热量较多,则A液体比B液体更适合作发动机的冷却液,故D正确。
故选D。
20.D
【详解】A.煤油和冰是不同的物质,但它们的比热容是相同的,故A错误;
B.物质的比热容与物质的状态有关,如水和冰的比热容不同,故B错误;
C.由
知,质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜的比热容小,铜块的末温更高;
D.沿海地区水多,内陆地区水少、沙石多,因为水的比热容较大,由
可知,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小,故D正确。
故选D。
21.D
【详解】ABC.质量和初温相同的水和某种液体,用两个完全相同的电加热器对其加热,相同时间内吸收的热量相同,根据,温度升高较慢的比热容较大,而水的比热容最大,因此a液体比热容大是水,故ABC不符合题意;
D.b液体的比热容较小,根据Q=cmΔt可知,升高相同的温度时,b液体吸收的热量少,故D符合题意。
故选D。
22.B
【详解】依题意初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量,甲的末温比乙的低,说明吸收相同的热量,甲温度变化比乙温度变化慢,由此可知,初温相同的甲、乙放出相同热量,甲乙温度都降低,由于甲温度变化比乙温度变化慢,所以甲的末温比乙的末温高,但由于不知道甲乙两块金属的质量关系,所以无法判断甲、乙比热容哪一个大,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
23.D
【详解】A.一切的物体都有内能,0℃的冰块内能不为0,故A错误;
B.热量是一个过程量,不能说含有热量,故B错误;
C.汽油机做功冲程汽缸内燃气的内能转化为机械能,内能减少,故C错误;
D.热量从高温物体传给低温物体,两个发生热传递的物体之间一定存在温度差,故D正确。
故选D。
24.B
【详解】A.水受热,水是通过吸收试管的热量,使内能增大,是通过热传递方式改变内能,故A错误;
B.塞子被顶出,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,故B正确;
C.“白雾”是水蒸汽液化形成的水珠,故C错误;
D.热值使燃料的一种特性,酒精消耗过程中热值不变,故D错误。
故选B。
25.B
【详解】A.物体内能的大小与物体的质量、温度、种类等都有关系,温度高的物体,其内能不一定大,故A错误;
B.做功和热传递是改变物体内能的两种方式,摩擦生热是通过做功的方式使物体内能发生改变的,故B正确;
C.内能是组成物体的所有分子热运动时具有的分子动能和分子势能得到总和,与物体运动的速度无关,故C错误;
D.一切物体都具有内能,故D错误。
故选B。
26.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.分子间存在相互作用的引力和斥力,而蛋壳能轻松被敲碎与蛋壳的结构有关,与分子间的作用力无关,故B错误;
C.由于茶水分子的无规则运动,进入到蛋清分子中去,发生了扩散现象,因此蛋清从白色变成褐色,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。
27.AB
【详解】A.汽油是动植物的遗体经过漫长的地质年代形成的,是化石能源,故A正确;
B.如图,进气门、排气门关闭,火花塞点火,该冲程为做功冲程,故B正确;
C.单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min,每秒钟飞轮转20r,转两圈汽油机做一次功,该汽油机每秒对外做功10次,故C错误;
D.热机的功率是单位时间做的功,效率等于有用功与燃料产生热量的比值,是两个不同的物理量,没有必然联系,故D错误。
故选AB。
28.AC
【详解】A.自然界中一切物体都是由分子和原子构成的,内能为分子动能和分子势能之和,所以一切物体都具有内能,故A正确;
B.足球运动快慢,是机械能的大小变化,与内能大小无关,故B错误;
C.冬天搓手取暖,将机械能转化为内能,所以是通过做功的方式改变内能,故C正确;
D.热机的功率大,则做功快,与效率的高低无关,故D错误。
故选AC。
29.(1)转移;(2)做功;(3)弹性势能
【详解】(1)热传递的实质是能量的转移。
(2)内能和机械能可以通过做功相互转化。
(3)动能和势能可以相互转化,势能包括重力势能和弹性势能,动能和弹性势能可以相互转化。
30. 化学 机械
【详解】[1]燃烧时,放出热量,燃料的化学能转化为内能。
[2]高温高压燃气膨胀,将火箭向前推动,燃料的内能转化为火箭和卫星的机械能。
31. 不可再生 9.2×107
【详解】[1]煤、石油、天然气、核能都属于不可再生能源,消耗后短期内不能从自然界得到补充,汽油来自于石油,故属于不可再生能源。
[2]汽油完全燃烧释放出的能量
Q放=mq汽油=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J
32. 做功 内 压缩
【详解】[1][2]将活塞迅速下压,活塞对压缩引火仪内的空气做功,活塞的机械能转化为空气的内能,空气内能增大,温度升高,达到棉花的着火点而燃烧。
[3]汽油机的压缩冲程中,活塞压缩汽油和空气的混合物做功,活塞的机械能转化为混合气体的内能,所以与该过程的能量转化与汽油机的压缩冲程相同。
33. 扩散 剧烈
引力
【详解】[1]打开中药包会闻到淡淡的药香味,是因为分子在不停地做无规则运动,即扩散现象。
[2]温度越高,分子的无规则运动越剧烈,闻到的药香味越浓郁。
[3]分子间存在着相互作用的引力和斥力。细绳很难被拉断,是因为分子间存在相互作用的引力。
34. 永不停息地做无规则运动 机械能转化为内能 1.5×103N 37.5%
【详解】(1)[1]给汽车加油时,会闻到汽油味,从物理学角度来看,属于扩散现象,这个现象表明这汽油分子在做无则规运动。
(2)[2]进气门、排气门关闭,活塞上移,是压缩冲程,机械能转化为内能。
(3)[3][4][5]1L汽油质量为
1L汽油完全燃烧放出的热量是
车重力
G=m1g=1500kg×10N/kg=1.5×104N
因为匀速,牵引力等于阻力为
F=f=0.1G=0.1×1.5×104N=1.5×103N
机械功为
W=Fs=1.5×103N×9000m=1.35×107J
效率为
35. 25 0.9
【详解】[1]飞轮每转动两转,完成四个冲程,对外做功一次。飞轮每秒的转速
每秒对外做功25次。
[2]工作1h时,飞轮对外做功
消耗汽油放出的热量
消耗汽油的质量
36. 2.52×104 1.4×103
【详解】[1]由图像可知,水的初温是10℃,16min时的末温是40℃,则水在16min内吸收的热量为
Q水吸=c水m水(t水-t0水)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(40℃-10℃)=2.52×104J
[2]水16min吸收的热量是2.52×104J,所以水8min吸收的热量为
由于是用相同的电加热器加热,所以水和另一种液体在相同的时间内吸收的热量是相同的,即另一种液体8min吸收的热量也为1.26×104J。由图像可知,另一种液体从开始加热到第8min温度从20℃升高到50℃,根据公式Q水吸=c水m水(t水-t0水)可知,另一种液体的比热容为
37. 大
【详解】[1]北方的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。
[2] 根据Q=cmΔt知,质量为50kg的水流过暖气,温度下降2℃,放出的热量是
38. 热传递 液化
【详解】[1]烹饪时锅下有燃料燃烧释放热量,锅中食物吸收热量,所以主要是通过热传递的方式来增大食材的内能。
[2]锅内冒出的大量“白气”是水蒸气变成的小水滴,由气体变成液体,所以是液化现象。
39. 质量 水和煤油升高的温度 水 8.4×103 比热容大
【详解】(1)[1]由于物质吸热多少与质量有关,所以比较水和煤油的吸热能力,需要控制水和煤油的质量相等。
(2)[2]由于水和煤油吸收热量的多少无法直接测量,利用转换法,通过比较水和煤油升高的温度来反映水和煤油吸热能力的强弱;
[3]分析数据可知,质量相同的水和煤油加热相同的时间,吸收相同的热量,水的温度升高的较慢,表明水的吸热能力较强。
(3)[4]水吸收的热量为
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×200×10-3kg×(30℃-20℃)=8.4×103J
(4)[5]汽车发动机用水作冷却剂,这是利用了水比热容大的性质,在质量相同、升高的温度相同的情况下,水吸收的热量较多,降温效果较好。
40. 盛水烧杯中温度计的玻璃泡接触了烧杯底 小 见解析
【详解】(1)[1]根据小组的实验装置可知,其中一处明显的错误是水中温度计的玻璃泡接触了杯底。
(2)[2]更正错误后,加热相同的时间,则水和沙石吸收的热量相同,沙石升高的温度比水多,说明沙石的吸热能力弱,即沙石的比热容比水小。
(3)[3]比较全班不同小组的实验数据,发现各小组之间的实验数据有较大的不同,可能原因是:各小组所用水(沙石)的质量不一样;各小组水(沙石)的初温不一样;各小组的酒精灯不完全相同;各小组记录温度变化的时间间隔不一样。
41. B A 质量 煤油 不可靠 燃烧过程中有热量损失
【详解】(1)[1][2]为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热,安装器材时需要先固定B的位置,然后再调整A的位置,并且不要让温度计得玻璃泡碰到烧杯壁和烧杯底。
(2)[3]为了保证实验的可靠性,需要控制水的质量相同,这里采用了控制变量法。
(3)[4]分析表格数据可知,甲杯水的温度升高的较快,即煤油燃烧产生的热量多,所以煤油的热值大。
(4)[5][6]因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小,因此这样的计算结果不可靠。
42.(1)符合安全规定;(2);(3)
【详解】解:(1)汽车和沙子的质量分别为
,
车和沙子的总质量为
因为在平直公路行驶,故压力等于重力,压力大小为
车轮与地面总接触面积是0.5m2,汽车对地面的压强为
故汽车对水平地面的压强是否符合安全规定;
(2)车辆匀速直线行驶的距离为
货车受到的阻力是货车总重力的0.02倍,故汽车的牵引力为
故牵引力所做的功为
(3)10kg柴油完全燃烧放出的热量为
故货车发动机的效率为
答:(1)通过计算判断装有沙子的货车静止时,对水平地面的压强符合安全规定;
(2)这一过程中货车牵引力所做的功是1.8×108J;
(3)这一过程中货车发动机的效率是42%。
43. 不变 变小 4.6×108J 20km 16
【详解】(1)[1]热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料是否充分燃烧无关,所以若汽缸内汽油燃烧不充分时,排气管会冒“黑烟”,此时汽油的热值不变。
[2]汽油燃烧不充分时,汽油机能做的有用功将减少,而燃烧完全燃烧放出的热量不变,根据可知,汽油机的效率将变小。
(2)[3]完全燃烧10kg的汽油能放出的热量
(3)由可知,汽车所做的有用功
由可知,汽车还能行驶的时间
由可知,汽车还可以前进的路程
(4)不考虑能量损失,水吸收的热量
由可知,水的末温
答:(1)不变;变小;
(2)完全燃烧10kg的汽油能放出4.6×108J的热量;
(3)汽车还可以前进20km;
(4)完全燃烧10kg的汽油放出的热量用来加热质量2000kg初温为5℃的水,能使水温升到16℃。
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