鲁科版(五四制)九年级下册《第十九章 热和能》章节练习
一 、单选题(本大题共8小题,共24分)
1.(3分)下列有关热和能的说法,正确的是
A. 物体对外做功,内能增大 B. 今天的天气很“热”是指的热量很高
C. 在热传递中,物体吸热内能增大 D. 燃料的热值跟燃料的质量有关
2.(3分)如图甲所示,小虎同学将质量为的木块轻轻放入装满水的溢水杯中,如图乙所示是当水停止外流时接水杯的按比例缩放图,接水杯为内径均匀的柱形容器。假如将这个接水杯倒满开水,水的比热容为,这杯水温度降低到可以饮用时,放出的热量最可能是
A. B. C. D.
3.(3分)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. 物体温度为时,其内能一定不为零
C. 物体温度越高,具有热量越多 D. 物体内能增加一定从外界吸收了热量
4.(3分)关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A. 物体内能增加,一定要从外界吸收热量
B. 1kg0℃的水和1kg0℃的冰内能相同
C. 做功和热传递都能改变物体的内能
D. 温度高的物体内能一定大
5.(3分)一台四冲程内燃机的飞轮转速为1800r/min,它1s完成( )
A. 30个冲程,做了30次功 B. 60个冲程,做了60次功
C. 120个冲程,做了30次功 D. 60个冲程,做了15次功
6.(3分)小阳连接了如图所示的电路,当他闭合开关时,发现灯、均不亮,已知除了两灯之外,电路的其他部分完好。他用一根导线来检查电路故障,将导线接在的两端时,发现亮、不亮,则电路故障可能为( )
A. 短路 B. 的灯丝断了
C. 与灯座接触不良 D. 短路
7.(3分)用相同的电加热器分别对质量相等的和两种液体进行加热不计热量损失如图是和的温度随时间变化的图象,下列说法正确的是
A、的比热容与的比热容之比为:
B、的比热容与的比热容之比为:
C、加热相同时间,吸收的热量比吸收的热量多
D、和升高相同的温度,和吸收的热量相等
A. 的比热容与的比热容之比为:
B. 的比热容与的比热容之比为:
C. 加热相同时间,吸收的热量比吸收的热量多
D. 和升高相同的温度,和吸收的热量相等
8.(3分)如图所示为甲、乙、丙三部汽油机燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出机械能的二维柱状图。根据图中的信息,下列选项正确的是
A. 丙输出的机械能比甲少,所以丙的效率比甲低
B. 在消耗燃料质量相同时,乙输出机械能比甲少
C. 在输出的机械能相同时,乙比丙消耗更多燃料
D. 三部汽油机中,乙的效率最高
二 、填空题(本大题共8小题,共33分)
9.(5分)冬季郑州的街头,不时飘来胡辣汤的香味,这是 ______ 现象,说明 ______ 。
10.(5分)阳春三月,西安植物园内花香四溢,“花香四溢”说明了分子______ ;荷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、液体很难被压缩说明分子间存在着______ .
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)目前有一种倍受关注的喷气飞行背包。如图,人背上后能通过该设备获得动力,实现人类自由单人飞翔的梦想。该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出,使人获得飞行动力。该背包每小时消耗汽油,这些汽油完全燃烧放出的热量为 ______。汽油燃烧将 ______能转化为内能,用来对人和飞行背包做功,还有部分内能散失到空气中,但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功,说明能量的转移和转化具有 ______。
15.(5分)如图甲所示装置,在透明塑料盒的底部钻一个孔,把电子式火花发生器的放电针紧紧地塞进孔中,打开塑料盒盖,向盒内滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后揿动电火花发生器的按钮,将看到的现象是______.在此过程中,酒精燃烧后燃气的______能转化为塞子的机械能.图______中(选填“乙”或“丙”)汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的.如果该汽油机飞轮转速3000r/min,则它每秒钟内对外做功______次,完成______个冲程.
16.(5分)如图甲所示,将与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近泡沫球,出现如图所示的情形,这说明泡沫球__________填“一定”或“可能”带电,若改用与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近这个泡沫球,发现它们相互排斥,说明泡沫球__________填“带负电” “带正电”或“不带电”。若将此玻璃棒接触不带电的验电器,如图乙,会发现验电器金属箔片张开,原因是________选填“正电荷”或“电子”在金属杆上发生了定向移动,金属杆中形成的瞬间电流方向是___________“从到”或“从到”。
三 、实验题(本大题共1小题,共10分)
17.(10分)如图甲是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。
两支试管里水和煤油的质量 ______ 填“相同”或“不同”。
相同时间内,水吸收的热量 ______ 填“大于”、“等于”或“小于”煤油吸收的热量。
由图乙可知, ______ 的吸热能力更强。
由图可知,煤油的比热容是 ______ 。水的比热容是
四 、计算题(本大题共4小题,共20分)
18.(10分)在一个标准大气压下,用炉子将10kg的水从20℃加热至沸腾,燃烧了0.5kg的焦炭,已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),焦炭的热值为3.0×107J/kg.
求:(1)水吸收的热量.
(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量.
(3)炉子烧水的效率.
19.(10分)年月日,两张“运机票"在微信朋友圈刷屏,运飞机票致敬白衣战士”登上微博热搜榜,无数网友点赞.若运在高空中飞行时在恒定的水平推力的作用下,以的速度沿水平方向匀速航行,需要完全燃烧航空煤油.已知飞机发动机的机械功率是,航空煤油的热值为.试求:
19-1.航空煤油完全燃烧放出的热量;
19-2.发动机获得的水平推力;
19-3.该飞机发动机的效率.
答案和解析
1.【答案】C;
【解析】解:
A、物体对外做功,物体的内能会减小,故A错误;
B、今天的天气很“热”指的是温度气温很高,故B错误;
C、在热传递中,物体吸热,其内能增大,故C正确;
D、热值是燃料本身的一种属性,与燃料的质量、燃烧情况等是无关的,故D错误;
故选:。
物体对外做功,物体的内能会减小;
今天的天气很“热”是指的是物体的冷热程度,即温度;
对于物体来说,其内能的大小与物体的质量、温度有关;
热值是燃料本身的一种属性,与燃料的质量、燃烧情况等是无关的。
此题主要考查了内能的改变、温度的理解、内能的影响因素和燃料热值的理解,是一道综合题。
2.【答案】A;
【解析】解:因木块的密度小于水的密度,
所以,木块轻轻放入装满水的溢水杯中后处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,
由漂浮条件和阿基米德原理可得:
,即,
则接水杯内水的质量,
由图可知,接水杯中水的体积约占容器的,
由可得,满接水杯内水的总质量:
,
开水的初温约为,人直接可以饮用水的温度约为,
则开水放出的热量:
,
结合选项可知,与接近,故正确。
故选:。
木块的密度小于水的密度,木块轻轻放入装满水的溢水杯中后处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,根据阿基米德原理得出等式即可求出排开水的重力,由图可知接水杯中水的体积约占容器的,根据求出满接水杯内水的总质量,开水的初温约为,人直接可以饮用水的温度约为,根据求出水放出的热量,然后结合选项得出答案。
此题主要考查了物体浮沉条件和阿基米德原理、密度公式、放热公式的应用,要注意开水温度和人直接可以饮用水温度的估测。
3.【答案】B;
【解析】解:
、物体吸收热量,温度可能升高,可能不变,如晶体在熔化的过程中,吸收热量,但温度不变,故错误;
、一切物体都具有内能,所以物体温度为时,其内能一定不为零,故正确;
、热量是一个过程量,描述它的术语是“吸收”或“放出”,不能说具有热量,故错误;
、物体的内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故错误。
故选:。
根据晶体的熔化特点分析;
一切物体都具有内能;
热量是过程量,就是说,热量只存在于热传递中,只能说吸收或放出热量,不能说含有或者具有;
改变物体内能的两种方式:做功和热传递,改变物体内能的两种方法是等效的。
本题是一道热学综合题,主要考查学生对内能、热传递的条件及改变物体内能方法的理解,是中招的热点。
4.【答案】C;
【解析】A.物体的内能增加,可能是吸收热量也可以是外界对物体做功,故A错误;
B.1kg0℃的水变为1kg0℃的冰时要释放热量,内能会减少,所以1kg0℃的水和1kg0℃的冰内能大,故B错误;
C.做功和热传递都能改变物体的内能,在改变内能上两者是等效的,故C正确;
D.影响内能的因素是物体的质量、体积和温度,由于物体的质量和体积不确定,则温度高的内能不一定大,故D错误.
故选C
5.【答案】D;
【解析】四冲程热机的飞轮转速为1800r/min,则该飞轮每秒钟转30圈.
因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功1次,所以飞轮转30圈共完成60个冲程,做功15次.
故选D
6.【答案】C;
【解析】将导线接在的两端时,发现亮,说明完好,A、B错误;由于原电路闭合开关后两灯均不亮,而完好,则电路中存在断路故障,D错误;除了两灯之外,电路的其他部分完好,可知灯断路了,选项C描述的情况会导致断路,符合题意.故选C.
7.【答案】null;
【解析】解:相同的电加热器加热,在相同时间内,、吸收的热量相同,由图可知,和都从升高到,升高相同的温度,加热,加热,即,由得,则:::,故错误,正确。
故选:。
用相同的电加热器分别对质量相等的和两种液体加热,在相同时间内,吸收的热量相同;
由图可知,、升高相同的温度,加热的时间比的时间长,据此比较吸收的热量关系,利用可得比热容的大小关系。
运用图象法解答问题的一般步骤是:明确图象中横纵坐标表示的物理量分别是什么;注意认清横坐标和纵坐标上各表示的最小分格的数值大小和单位;明确图象所表示的物理意义;根据图象对题目提出的问题作出判断,得到结论。
8.【答案】D;
【解析】解:如图所示,假设纵坐标轴的单位长度为。
、由公式可得,甲的效率为:,
乙的效率为:,
丙的效率为,
可见,三部汽油机中,乙的效率最高,甲、丙的效率相同,故错误,正确;
、由图可知,在消耗燃料质量相同时,乙输出的机械能最多,故错误;
、由图可知,在输出的机械能相同时,乙消耗的燃料最少,故错误。
故选:。
热机工作时,将内能转化为机械能,其效率大小等于热机输出的机械能与燃料完全燃烧释放的内能之比,表达式为:。
此题主要考查对热机效率定义的理解,关键是能从图示中获取知识解决问题,难度不大。
9.【答案】扩散 分子在不停地做无规则运动;
【解析】解:
冬季郑州的街头,不时飘来胡辣汤的香味,这是胡辣汤的香味分子进入空气,发生了扩散现象,扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动。
故答案为:扩散;分子在不停地做无规则运动。
不同物质的分子彼此进入对方的现象叫扩散,说明一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动。
此题主要考查了学生对分子动理论的了解与掌握,属于基础题目。
10.【答案】在永不停息的做无规则运动;引力;斥力;
【解析】
物质是由分子组成的,组成物质的分子在永不停息的做无规则运动,分子间有间隙,存在着相互作用的引力和斥力。
花香四溢它是由于花分子在永不停息的做无规则运动,扩散到空气之中;
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。
故答案为:在永不停息的做无规则运动;引力;斥力。
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】;
【解析】解:汽油完全燃烧放出的热量为:;
汽油燃烧时将化学能转化为内能,用来对人和飞行背包做功;还有部分内能散失到空气中,但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功,这是因为能量的转移和转化具有方向性。
故答案为:;化学;方向性。
由可求出汽油完全燃烧放出的热量;汽油燃烧时将化学能转化为内能;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。
此题主要考查了燃料热值的计算以及能量转化方向性的理解等,有一定综合性,但难度不大,属于基础知识考查。
15.【答案】盒盖被冲出去;内;丙;25;100;
【解析】会看到盒盖被冲出去,这是由于酒精燃烧后燃起的内能转化为塞子的机械能,这一过程相当于内燃机中的做功冲程,此冲程中两气门闭合,活塞向下运动,如图丙所示;飞轮转两周对外做功一次,飞轮转速3000r/min,即每秒50转,所以每秒对外做功25次,做功一次完成4个冲程,所以总共完成了100个冲程.
16.【答案】可能;带正电;电子;从到;
【解析】
此题主要考查电荷间的相互作用规律、带电体的基本性质和电流方向的规定,是一道基础题。
同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引;带电体具有吸引轻小物体的性质;
丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,则玻璃棒缺少电子,验电器不带电,当玻璃棒接触验电器时,电子将发生转移形成瞬间电流,由于把正电荷定向移动的方向规定为电流方向,所以电子转移的方向与电流的方向相反。
用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,由图甲可知,将橡胶棒靠近泡沫球,泡沫球被橡胶棒吸引,所以泡沫球可能带正电也可能不带电;
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,玻璃棒靠近这个泡沫球时相互排斥,说明泡沫球带正电;
由摩擦起电的原因可知,丝绸与玻璃棒摩擦,玻璃棒由于失去电子而带正电,将此玻璃棒接触不带电的验电器后,验电器金属箔片张开,原因是金属箔片上的一些自由电子经金属杆移向玻璃棒;
由于电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,所以金属杆中瞬时电流的方向是从图乙中的到。故答案为:可能;带正电;电子;从到。
17.【答案】;
【解析】解:根据控制变量法,比较不同物质的吸热能力实验中,需用相同的加热装置,对质量相同、初温相同的水和煤油进行加热。
比较不同物质的吸热能力实验中,用加热时间的长短来比较物质吸收热量的多少,所以相同时间内,水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
分析图像乙可知,质量和升高温度相同,水加热时间长,根据比较吸热能力的方法,故水的吸热能力更强。
由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象知,升高相同温度时,水用时是煤油用时的倍,根据可知在质量和升高温度相同的情况下,比热容与吸热多少成正比,故煤油的比热容为。
故答案为:相同;等于;水;。
根据控制变量法,比较不同物质的吸热能力实验中,需用相同的加热装置,对质量相同、初温相同的水和煤油进行加热;该实验中,用加热时间的长短来比较物质吸收热量的多少。
比较质量相同的不同物质,在升高相同温度时,所用的加热时间的长短即可,加热时间长的吸热能力强。
由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象求出升高相同温度时煤油和水加热时间,根据可知在质量和升高温度相同的情况下,比热容与吸热多少成正比,据此求出煤油的比热容。
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,为热学中的重要实验。
18.【答案】(1)3.36×106J (2)1.5×107J (3)22.4%;
【解析】(1)1个标准大气压下,水的沸点为100℃,所以将水加热至100℃,水吸收的热量:
.
(2)0.5kg焦炭完全燃烧释放的热量:
.
(3)炉子烧水的效率.
19.【答案】航空煤油完全燃烧放出的热量;运沿水平方向匀速航行的速度,由得,发动机获得的水平推力;该飞机沿水平方向匀速航行,则发动机做的有用功发动机的效率;
【解析】略