鲁科版(五四制)九年级下册《第十九章 热和能》章节练习3
一 、单选题(本大题共8小题,共24分)
1.(3分)下列关于温度、热量和内能的说法正确的是
A. 物体吸收热量,温度一定升高
B. 的水一定比的水含有的热量多
C. 热传递过程中,热量由高温物体传向低温物体
D. 物体的内能增加,一定从外界吸收热量
2.(3分)质量相同的砂石和铁,已知砂石的比热是铁的比热的倍,如果铁吸收热量后温度升高了,那么砂石吸收同样多的热量,其温度升高
A. B. C. D.
3.(3分)下列关于内能、热量和温度的说法,正确的是
A. 物体温度升高,一定吸收热量
B. 物体吸收热量,温度一定升高
C. 物体温度升高,内能一定增加
D. 发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
4.(3分)关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A. 温度为0℃的物体没有内能
B. 物体内能增加,一定是通过外界对物体做功
C. 正在沸腾的水吸收热量,温度增加,内能不变
D. 在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
5.(3分)某四冲程的内燃机飞轮的转速是1200r/min,它在每秒内对外做功的次数是( )
A. 1200次 B. 40次 C. 20次 D. 10次
6.(3分)1.如图是某同学做实验时的电路图。闭合开关S后,发现灯泡均不亮,电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,则该电路中的故障是( )
A. 电源正极与之间断路 B. 、、之间断路
C. 、、之间断路 D. 与电源负极之间断路
7.(3分)甲物体的质量为,乙、丙两物体质量均为,三个物体温度均升高,吸收的热量如图所示,下列说法正确的是
A. 甲的比热容比乙的大 B. 温度均降低时,乙比甲放出的热量多
C. 甲的比热容为 D. 甲、丙的比热容之比为:
8.(3分)关于热机的效率,下列说法正确的是
A. 使燃料燃烧更充分,可以提高热机的效率
B. 热机的效率越高,在做功相同的情况下消耗的能量越多
C. 随着技术发展,热机的效率可能达到
D. 热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是机械摩擦损失的
二 、填空题(本大题共8小题,共31分)
9.(5分)如图所示,年惊蛰前后太原市民发现南沙河北沿岸的山桃花开了,带来了春天的气息,空气中飘散着淡淡的清香,这是 ______ 现象,说明山桃花的芳香分子在 ______ 。
10.(5分)茶叶上两滴水珠接触时,能自动结合成一滴较大的水珠,这一事实说明分子间存在着______固体和液体很难被压缩,这是因为分子间存在着______个大粒圆的爆米花芳香扑鼻,该现象说明分子不停地______在分子、电子和质子中,尺度最小的是______.
11.(3分)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率______(选填“升高”或“降低”).发动机散热器常用水做冷却剂,这是因为水的______ 大.运载火箭选用液态氢做燃料,是因为氢的______大.
12.(3分)我国用长征火箭发射常以氢为燃料,是因为氢____________.“嫦娥一号”卫星绕月飞行时在遭遇月食期间没有太阳光照射,卫星表面的温度会急剧下降,内能_________(选填“增大、减小或不变”).卫星返回地面进入大气层时,表面温度会急剧升高,这是通过__________的方式改变物体的内能.
13.(2分)世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意,比如:蒸汽机和汽油机,它们工作时,能的转化过程是 ______ .图中______ 是汽油机的工作原理图.
14.(5分)汽车刹车过程中,因摩擦将机械能转化为地面、轮胎和空气的内能。转化获得的这些能量,将无法重新自动地转化为汽车行驶所需的能量,此现象说明能量的转化具有______性;能量的转化或转移过程中,能的总量保持______。
15.(5分)在四冲程汽油机的工作循环中,将内能转化为机械能的冲程是______冲程.该汽油机每分钟转1200转,则每秒对外做______次功.
16.(3分)将塑料绳的一端扎紧,尽可能将其撕成更多的细丝,用干燥的手从上向下捋几下,观察到如图所示的现象,这是因为塑料丝带了 ______ 电荷选填“同种”或“异种”,这种使塑料丝带电的方法称为 ______ ,塑料丝带电的实质是 ______ 在物体间转移.
三 、实验题(本大题共1小题,共10分)
17.(10分)在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
实验除用到如图所示的器材外,还需要用到的测量仪器有 ______ 和 ______ 。
选用两个规格相同的电加热器,目的是使甲和乙两种液体在相等时间内 ______ ;
实验中应量取 ______ 相等的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时,通过比较 ______ 来判断吸热能力的强弱,这里应用的科学研究方法为 ______ ;
通过实验,记录数据如表所示。从开始加热到,甲、乙两种液体吸收热量的关系为______ 选填“”“”或“”。
加热时间
甲的温度
乙的温度
分析实验数据可知 ______ 选填“甲”或“乙”物质的吸热能力强;若甲液体的比热容为,则乙液体的比热容为 ______ 。
图中能合理反映该实验结果的图像是 ______ 。选填“”“”或“”
四 、计算题(本大题共2小题,共20分)
18.(10分)煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机.某县在冬季利用地热能为用户取暖.县内有一口自喷状态地热井,出水温度为90℃,出水流量为150/h.
(1)求每小时流出的地热水温度降低到50℃,所放出的热量.
(2)这些热量如果用天燃气蒸汽锅炉供热,且天燃气蒸汽锅炉的热效率为90%,则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天燃气?(水=1.0×103kg/,c水=4.2×103J/(kg.℃),天燃气的热值为4×107J/)
19.(10分)某汽车在行驶过程中发动机的输出功率为,每小时消耗柴油,则汽车发动机的效率是多少?柴油的热值
答案和解析
1.【答案】C;
【解析】解:
A、物体吸收热量,温度不一定升高;比如,晶体在熔化过程中,吸收热量,但温度不变,故A错误;
B、热量是过程量,不能说含有热量,故B错误;
C、热传递过程中,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,即热量由高温物体传向低温物体,故C正确;
D、物体的内能增加,可能是从外界吸收热量,也可能是外界对物体做功,故D错误。
故选:。
晶体熔化过程中,吸收热量,但温度不变;
热量是指热传递过程中传递能量的多少,是过程量;
热传递的条件是存在温度差;
改变内能的方法有两个:做功和热传递。
该题考查的是学生对影响物体内能大小的因素的理解以及内能、温度与热量三者之间的关系的掌握,是中招的热点,也是难点。
2.【答案】B;
【解析】解:
,
又,,,
之比等于比热容的反比,
而,
砂石升高的温度为:
。
故选:。
知道,,吸收的热量,代入热量公式,即可求出升高温度之比,又知道铁块升高的温度,可求砂石升高的温度。
此题主要考查了学生对吸热公式的掌握和运用,涉及到求比值,要细心,防止因颠倒而出错。
3.【答案】C;
【解析】解:、物体温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故A错误;
B、物体吸收热量,温度不一定升高;比如,在晶体的熔化和液体的沸腾时,物质虽然吸收热量但是温度不变,故B错误;
C、物体温度升高,内能一定增加,故C正确;
D、发生热传递时,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,故D错误。
故选:。
改变物体的内能有做功和热传递两种方式;
物体吸热,温度不一定升高;如液体沸腾时,吸热但温度不升高;
内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和,物体的温度越高,内能越大;
发生热传递的条件是存在温度差。
一般情况下,物体吸收热量,内能增加,温度升高,只有两种特殊情况:晶体熔化和液体的沸腾,它们都是物体吸收热量,内能增加,温度不变要重点记忆。
4.【答案】D;
【解析】一切物体都具有内能,同一个物体,温度越低,内能越小,故A错;做功和热传递都可以改变物体的内能,它们在改变物体内能上是等效的,故B错;水在沸腾时,要吸收热量,内能增加,但温度保持不变,故C错;在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少,故D正确;应选D.
故选D
5.【答案】D;
【解析】要解决此题需要知道一个工作循环包括四个冲程,飞轮转两周,对外做功一次.
此柴油机的飞轮转速为1200r/min,所以飞轮每秒转 =20r,因为每两周对外做功一次,所以n==10次.
故选D
此题主要考查了内燃机的四冲程中做功次数与飞轮转数之间的关系.关键要搞清一个工作循环包括四个冲程,飞轮转两周,对外做功一次.
6.【答案】C;
【解析】略
7.【答案】D;
【解析】解:、由题意和图像可知,甲的质量是乙的倍,它们升高相同的温度时,甲吸收的热量是乙的倍,由可知甲乙的比热容相同,故错误;
、由可知,相同质量的同种物质在温度升高时吸收的热量与温度降低时放出的热量相等;
由题意和图像可知,甲、乙两物体的温度均升高时,乙比甲吸收的热量少;
反之,甲、乙两物体的温度均降低时,因为其质量、比热容都不变,所以乙比甲放出的热量少,故错误;
、根据吸热公式可得甲的比热容:,故错误。
、根据题意和图像可知,甲的质量是丙的倍,它们升高相同的温度时,吸收的热量相同,根据可知,它们的比热容之比为:,故正确。
故选:。
根据图示和比热容的计算公式判断各选项的对错。
此题主要考查了学生对比热容概念以及吸热公式的理解,有一定难度。
8.【答案】A;
【解析】解:、使燃料燃烧更充分,可以增大有效利用的能量,提高热机的效率,故正确;
、热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,当热机效率越高时,做一定的有用功,消耗的燃料越少,故错误;
、热机在工作时,废气会带走一部分热量、燃料不可能完全燃烧、克服部件之间的摩擦会消耗能量等,所以热机的效率不可能达到,故错误;
、热机工作时,热机损失的能量中,废气温度最高,所以废气带走的热量多,而机械摩擦损失的不是主要的,故错误。
故选:。
热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,比值越大,效率越高;
由于不可避免地产生热量的损耗,所以热机的效率不可能达到;
热机的工作过程中,废气的温度很高,带走的热量最多。
此题主要考查了学生对热机效率的理解,属于基础题,难度不大。
9.【答案】扩散 不停地做无规则运动;
【解析】解:
山桃花开了,带来了春天的气息,空气中飘散着淡淡的清香,是山桃花的芳香分子在不停地做无规则的运动,扩散到空气中,是扩散现象。
故答案为:扩散;不停地做无规则运动。
不同的物质相互接触后,彼此进入对方的现象叫做扩散现象,扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动。
凡是嗅到什么的气味,都是说明分子在不停地做无规则运动。
10.【答案】引力;斥力;做无规则运动;电子;
【解析】解:两滴水珠接触时,能自动结合成一滴较大的水珠,这一事实说明分子间存在着引力;
固体、液体很难压缩,这是因为分子间存在着斥力;
爆米花芳香扑是由于花分子在不停的做无规则运动,扩散到空气之中.
原子核和电子构成原子,原子核由质子与中子组成,在电子、质子和原子中,尺度最小的是电子.
故答案为:引力;斥力;做无规则运动;电子.
物质是由分子组成的,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.
物质是由分子组成,分子是由原子构成,原子是由原子核和电子组成,原子核是由质子和中子构成.
此题主要考查了分子动理论的知识以及物质的构成,分子间力的作用,包括引力和斥力,要知道这两种力是同时存在的,属于基础知识的考查.
11.【答案】降低;比热容;热值;
【解析】由η=(W有用/Q)×100%可知,当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率降低.发动机散热器常用水做冷却剂,这是因为由Q=cm△t可知,同样情况下,水的比热容大,吸收的热量多.运载火箭选用液态氢做燃料,因为氢的热值大,由Q=qm可知,同样情况下,氢放出的热量多.
12.【答案】热值大;减小;做功;
【解析】(1)火箭使用液态的氢做燃料,主要是因为其的热值大;
(2) 嫦娥一号”卫星绕月飞行时在遭遇月食期间没有太阳光照射,卫星表面的温度会急剧下降, 即其质量不变,温度降低,所以内能减小; 卫星返回地面进入大气层时,表面温度会急剧升高,这是通过克服阻力做功的方式改变物体的内能.
13.【答案】内能转化为机械能;乙;
【解析】蒸汽机和汽油机都属于热机,热机是利用燃料燃烧时产生的能量对外做功的机器,把内能转化为机械能.图中甲是利用蒸汽对外做功,是蒸汽机的工作原理图;图中乙是利用燃气对外做功,是汽油机的工作原理图.
14.【答案】方向 不变;
【解析】解:汽车在刹车过程中需克服摩擦做功,将机械能转化为内能,这些能量无法再转化为使汽车行驶所需要的能量,是因为能量转化和转移是有方向性的,并且能量在转化或转移的过程中总量保持不变。
故答案为:方向;不变。
做功可以改变物体的内能;能量的转化和转移具有方向性,根据能量守恒定律可知,在能量的转化和转移的过程中,能量的总和保持不变。
能量虽然是守恒的,但是由于能量的转化及转移具有方向性,故有些有用能量会越来越少的,所以我们要有节约能源的意识。
15.【答案】; (1) 做功; (2) 10;
【解析】内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程.压缩冲程活塞向上运动,压缩气体对气体做功,将机械能转化为内能;做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动,将内能转化为机械能.
内燃机一个工作循环活塞往复2次,曲轴转动2周,做功1次.飞轮转速为1200r/min=20r/s,也就是1s飞轮转动20r,燃气对外做功10次.
16.【答案】同种;摩擦起电;电子;
【解析】解:塑料细丝与手摩擦,摩擦起电,由于不同的塑料细丝带有同种电荷,同种电荷相互排斥而导致细丝蓬散开来.
这种使塑料丝带电的方法称为摩擦起电,塑料丝带电的实质是电子在物体间发生了转移.
故答案为:同种;摩擦起电;电子.
两种不同物质摩擦时,由于不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同,就会导致电荷发生转移,两个物体都带了电,这就是摩擦起电.塑料细丝与手摩擦,摩擦起电,手带了一种电荷,细丝带了另一种电荷.
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
该题考查了摩擦起电以及电荷间的作用规律,同时还要了解摩擦起电的实质是电子的转移.
17.【答案】;
【解析】解:实验中需要记录加热的时间,故需要用到秒表;实验中需要控制甲、乙的质量相同,需要用到天平;
选用两个规格相同的电加热器,根据转换法,目的是使甲和乙两种液体在相等时间内吸收热量相等;
根据比较不同物质吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热;
根据比较吸热能力的方法,当它们吸收相同热量时,通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱,这是转换法的应用;
通过记录的数据知,从开始加热到,甲用分钟,乙用分钟,甲用时小于乙用时,根据转换法,甲、乙两种液体吸收热量的关系为小于;
分析实验数据可知,加热分钟,甲升高,乙升高,根据比较吸热能力的方法可知,甲物质的吸热能力强;
根据表格中的数据可知,相同质量的甲、乙加热相同时间,吸收相同的热量,乙升高的温度是甲升高温度的倍,根据可知,乙的比热容是甲的比热容的一半,所以乙的比热容为;
加热相同时间,甲升温小,故正确。
故答案为:天平;秒表;吸收热量相等;质量;升高的温度;转换法;;甲;;。
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,这种方法叫转化法。
比较物质吸热能力的种方法:
①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
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量即加热相同的时间,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
根据记录数据得出从开始加热到,甲乙用时的大小,根据转换法分析;根据可知:在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度成反比;
分析实验数据可知加热分钟甲乙升高的温度,根据比较吸热能力的第种方法回答;
物理上用比热容这个物理量来描述物质的吸热能力。
加热相同时间,甲升温小,据此分析。
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及比热容的物理意义,为热学中的重要实验。要注意本题中物质初温不同,为易错题。
18.【答案】(1)2.52×1010J (2)700;
【解析】(1)1小时出水的体积为150,出水的质量m水=ρ水V=1.0×103kg/×150=1.5×105kg
地热水放出的热量Q放=c水m水Δt=4.2×103J/(kg.℃)×1.5×105kg×50℃=2.52×1010J(2)因为热利用效率η=Q放/Q放/所以燃烧天燃气放出的热量Q放/=Q放/η=2.52×1010J/90%=2.8×1010J,因为Q放/=qV,所以天燃气的体积为V=Q放//q=2.8×1010J/4×107J/=700.
19.【答案】解:根据P=可知,汽车的发动机每小时输出的功:W有=Pt=43×103W×1×3600s=1.548×108J,
柴油完全燃烧放出的能量:Q放=mq=10kg×4.3×107J/kg=4.3×108J,
则发动机的效率为:η===36%。
答:这辆汽车发动机的效率是36%。;
【解析】
热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比;根据计算出发动机做的功,根据公式计算出柴油完全燃烧放出的热量,最后根据公式计算出汽车发动机的效率。
此题主要考查了热机效率的计算,并且也考查了对有用的能量与总能量的理解。
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