成都西华大学附属中学物理内能的利用专题练习(解析版)
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【物理】成都市中考物理内能的利用专项检测试卷(含答案)一、选择题1.下列关于能源的说法中,正确的是()A. 核电站利用原子核聚变所释放的能量来发电B. 煤、石油、天然气都是不可再生能源C. 随着科技发展,将来可以制造出不消耗能量而不停对外做功的机器D. 因为能量在转化过程中是守恒的,所以能源是“取之不尽用之不竭”的【答案】B【解析】【解答】解:A、核电站利用的是可控的核裂变释放的能量,故A错误;B、煤、石油、天然气不能短期内从自然界得到补充,是不可再生能源,故B正确;C、不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器﹣﹣永动机,违反了能量的转化和守恒定律,不可能制成的,故C错误;D、能量虽守恒,但可以利用的能源是有限的,还是要节约能源,故D错误.故选B.【分析】(1)核电站利用的是核裂变释放的能量;(2)可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源,一旦消耗就很难再生的能源则是不可再生能源;(3)能量即不会消灭,也不会创生,只能从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体上,在转移和转化的过程中能的总量是保持不变的.2.如图是四冲程汽油机做功冲程的示意图.汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动.在活塞向下运动的过程中,汽缸内气体的()A. 内能减少B. 温度升高C. 密度增大D. 分子热运动加快【答案】A【解析】【解答】解:两个气阀关闭,活塞向下运动,是做功冲程,内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能,故气体的内能减少、温度降低,分子热运动减慢;气体质量不变,体积变大,故气体分子的密度减少.故选A.【分析】解答此类题注意总结规律,在内燃机的四个冲程中,进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程,而在压缩冲程中活塞向上运动,做功冲程中活塞向下运动;汽油机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化,一是压缩冲程中机械能转化为内能;二是做功冲程中内能转化为机械能.3.下列有关热机的说法正确的是()A. 内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质B. 内燃机的做功冲程是机械能转化为内能的过程C. 汽油机消耗的汽油可循环使用,是取之不尽的能源D. 热机的使用缓解了城市的热岛效应【答案】 A【解析】【解答】解:A. 为使冷却效果好,内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质,故A正确;B.内燃机的做功冲程是内能转化为机械能的过程,故B错;C.汽油是一次能源,不能循环使用,故C错;D.热机的使用加重了城市的热岛效应,故D错。
九年级上册物理内能的利用专题练习(解析版)一、初三物理内能的利用易错压轴题(难)1.归纳式探究—.研究电磁感应现象中的感应电流:磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T.强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场.如图甲所示,电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路,R1和R2的阻值均为R0,导线的电阻不计,在线圈中半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0.则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0和时间t0的关系数据如下表:次数R0/Ωr/m B0/T T0/s I/A1100.1 1.00.15π×l0-22200.1 1.00.1 2.5π×l0-2 3200.2 1.00.110π×l0-2 4100.10.30.1 1.5π×l0-2 5200.10.10.050.5π×l0-2(1)I=_____k,其中k=________(填上数值和单位)(2)上述装置中,改变R0的大小,其他条件保持不变,则0至t1时间内通过R1的电流I 与R0的关系可以用图象中的图线____表示.【答案】200B rR t25A sT mπ⋅Ω⋅⨯c【解析】【分析】【详解】(1)[1]由图像分析可得2EIR= (1)Et∆Φ=∆ (2)=?S B∆Φ∆ (3)120+2R R R R== (4)由1234联立得:2200022BB r rIt R t Rππ∆=⋅=⋅∆由于2π为定值,故200B rI kR t=[2]将第一组数据带入上式得:k=25A sT mπ⋅Ω⋅⨯(2)[3]若R0变,其他为定值,则22B rtπ均为定值,可看作'kIR=,此为反比例函数,故可用图线c表示.2.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。
成都大学附属中学物理内能的利用单元综合测试(Word版含答案)一、初三物理内能的利用易错压轴题(难)1.如图所示,甲、乙、丙三个实验装置完全相同,燃料的质量都为10g,烧杯内液体的质量都相同.(1)比较不同燃料的热值应选择__两个装置,比较不同物质的比热容应选择__两个装置(选填装置序号甲、乙、丙).(2)在“比较不同燃料的热值”的实验中,通过观察温度计的__比较燃料燃烧放出热量的多少.已知酒精的热值为3.0×107J/kg,10g酒精完全燃烧放出的热量是__J.(3)水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),它的含义是__.【答案】甲和乙甲和丙示数变化 3.0×105见解析【解析】【详解】(1)[1]为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验;[2]为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲和丙两图进行实验;(2)[3]燃料燃烧放热,热量被同种液体吸收,放出热量越多,液体升高温度越多,温度计的示数变化越多;[4]酒精的质量为:m=10g=10-2kg,酒精完全燃烧放出的热量:Q放=mq=10-2kg×3.0×107J/kg=3.0×105J;(3)[5]水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),物理意义是:1kg的水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103J。
2.小明学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热值的大小关系,他组装了如图所示的两套完全相同的装置,加热两个烧杯中质量和初温都相等的水,实验数据如下:燃料加热前的水温/℃燃料燃尽后的水温/℃煤油2544花生油2534(1)为了保证实验结论可靠,小明在实验中还应控制:煤油和花生油的_____相同。
内能及内能的利用一、单选题1.下列有关能量的说法中错误的是()A. 核能转化为电能的正确途径是:核能→机械能→内能→电能B. 太阳能利用可以光热转换、光化转换或光电转换,能量转化过程中总量保持不变C. 天然气是化石能源,属于不可再生能源,风能、水能等是可再生能源D. 拦河坝可以提高上游水位,利用水的势能和动能是通过水轮发电机转化为电能2.下列事例中,通过做功的方式改变物体内能的是()A. 阳光晒热棉被B. 冬天用热水袋暖手C. 冷气使房间的温度降低 D. 汽油机压缩冲程中燃料混合物的温度升高3.下列哪种现象不能用分子运动理论来解释()A. 走进花园闻到花香B. 放入水中的糖块会使水变甜C. 天空中飞舞的雪花D. 水和酒精混合后总体积变小4.探究“比较不同物质的吸热能力”时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,装置如图。
下列说法不正确的是()A. 实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较弱B. 在本实验中,物体吸热多少是由物质的种类决定的C. 实验中,将沙子和水加热到相同温度时,水吸收的热量多D. 实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强5.关于信息和能源,下列说法正确的是()A. 电风扇工作时,电能主要转化为内能B. 目前的核电站是利用核裂变释放的核能工作的C. 煤、石油、风能、天然气等都是不可再生能源D. 能量在转移、转化过程中总是守恒的,我们无需节约能源6.下面的四幅图中属于动能转化为重力势能的是()A. 小刚用弹弓上形变的橡皮条将“子弹”弹射出去B. 小明脚踩滑板从高处滑下C. 上海“明珠线”上的轻轨车无动力滑上站台D. 子弹水平穿过苹果的瞬间7.下列现象中不能说明一切物体里的分子都在做无规则运动的是()A. SARS病毒可以通过飞沫传播B. 像一杯水中滴入红墨水,过一会儿整杯水都红了C. 把磨得很光的铅片和金板长久紧压在一起,金板中渗有铅,铅板中渗有金D. 配制过氧乙酸消毒液时,能闻到刺鼻的气味8.下列关于内能的说法中正确的是()A. 晒太阳使身体变暖,是通过做功改变内能的B. 热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体C. 一块0℃的冰融化成0℃的水,内能增加D. 物体吸收热量,内能变大,温度一定升高9.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是()A. 物体的温度越高,所含热量越多 B. 温度高的物体,内能一定大C. 0℃的冰块,内能一定为零 D. 温度相同的两物体间不会发生热传递二、多选题10.关于分子动理论及有关现象,下列说法中正确的是()A. 红墨水在热水中扩散得比冷水中快,说明热水比冷水的分子运动剧烈B. 水和酒精混合后总体积变小,说明分子之间存在间隙C. 铁块很难被压缩说明分子之间存在相互作用的引力D. 水沸腾过程中,其内能不变11.下列关于热值的说法中正确的是()A. 燃料燃烧时,用的燃料越多,获得的热值越大B. 燃料燃烧时,放出的热量越多,这种燃料的热值越大C. 相同质量的不同燃料完全燃烧时,放出热量较多的燃料,热值较大D. 不同的燃料完全燃烧,放出相同热量时,所用质量较少的燃料,热值越大12.电磁炉因高效、安全、方便而进入千家万户.在电磁炉内部,由整流电路将50/60Hz的交流电压变成直流电压,再经过控制电路将直流电压转换成频率为20~40kHz的高频电压,高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场,当磁场内的磁力线通过金属器皿(导线为导电材料)底部金属体内产生无数的小涡流,使器皿本身自行发热高速发热,然后再加热器皿内的东西.下列关于电磁炉的描述正确的是()A. 电磁炉使用时直接对锅内的物体加热锅本身不发热B. 电磁炉是利用电磁感应现象的原理来工作的C. 在电磁炉上所使用的锅必须是绝缘材料来做的D. 电磁炉最终是将电能转化为内能13.如图所示,用酒精灯给试管里的水加热,水沸腾后,水蒸气推动活塞迅速冲出试管口,以下是对这个过程中能量转移及转化的一些说法,其中正确的是()A. 酒精燃烧时,化学能转化为电能B. 酒精燃烧产生的热传给水和水蒸气,使其内能增加C. 塞子受到水蒸气的压力而冲出的瞬间,水蒸气的内能转化为塞子的动能D. 塞子受到水蒸气的压力而冲出去的瞬间,水蒸气的内能增加14.下列现象中不能说明分子不停地做无规则运动的有()A. 放在盐水中的鸡蛋被腌咸了 B. 在太阳光照射下,看见空气中尘土飞扬C. 糖溶在水中,使水变甜D. 在显微镜下观察到水中微生物在游动15.下列说法正确的是()A. 两杯水温度相同,内能也一定相同B. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递C. 由于水的比热容大,工厂里的冷却塔通常用水作为冷却物质D. 质量、初温相同的水和煤油放出相同热量后,水的温度高于煤油的温度三、填空题16.柴油机和汽油机在构造上的主要区别是:柴油机气缸顶部有________,汽油机气缸顶部有________,在吸气冲程中的不同是:汽油机吸入气缸里的是________,柴油机吸入气缸里的是________.17.把一小滴红墨水滴入一杯清水中,过一会儿,整杯水都变红了,这种现象叫做________现象.扩散现象说明了________和________。
成都大学附属中学物理内能单元综合测试(Word版含答案)一、初三物理内能易错压轴题(难)1.铁板文蛤是南通的特色佳肴,由文蛤、佐料放在经加热发烫的铁板上制作而成,在体积相同的条件下,餐馆会尽量选择热容量大的炊具.热容量的定义是:物体的温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量.查阅资料知道:物体的热容量与物体的质量和物质的比热容有关,由此同学们对相同体积物体的热容量作如下猜想:猜想1:物体的质量越大则物体的热容量越大;猜想2:物质的比热容越大则物体的热容量越大.同学们先用图甲所示装置,将体积相同的四个不同金属块浸没在烧杯内的水中,将水加热至沸腾,用温度计测出水的温度,示数如图乙;将四个金属块同时从水中取出,快速放入四个相同的保温杯中,杯中盛有质量和初温(约20℃)均相同的水,过一段时间后分别测出保温杯内水的末温,收集记录的数据如下表.(1)安装装置时应先固定线夹_______(选填“A”或“B”);图乙温度计示数为_______℃.(2)由表中数据可知:若金属块放出的热量完全被水吸收,则吸收热量最多的是放入了金属________的杯中的水;热容量最大的是_________金属块.(3)分析数据可判断:猜想1、猜想2都是_______的.请选择猜想1或猜想2,说出你对该猜想作出上述判断的理由:______________________.(4)请用热容量这个物理量,给比热容下定义:________________.【答案】B 99 铁铁错误猜想1:铁的热容量最大,但是铁的质量不是很大,铁的比热容不是最大物体的热容量与质量之比【解析】【详解】第一空.用酒精灯加热时,由于酒精灯的高度是固定的,所以安装装置时应先固定线夹B;第二空.图乙中温度计的分度值是1℃,示数是99℃;第三空.从表中数据可知,放入铁块的烧杯中水的末温最高,为48.1℃,第四空.由于放入铁块的水的末温最高,说明铁块放出的热量最多,即热容量最大的是铁块;第五空.分析数据可知,质量最大的铅块其热容量不是最大,比热容最大的铝块其热容量不是最大,故猜想1、猜想2都是错误的;第六空.猜想1:由数据可知,铁块的热容量最大,但是铁块的质量不是最大的,故猜想1错误;猜想2:由数据可知,铁块的热容量最大,但是铁的比热容不是最大的,故猜想2错误;第七空.物体的热容量与物体的质量之比叫做物质的比热容。
成都华西中学物理内能单元测试卷附答案一、初三物理 内能 易错压轴题(难)1.为研究不同物质的吸热能力,某同学用两个完全相同的酒精灯,分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,分别记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图所示.(1)根据图像,某同学认为:“加热相同的时间时,甲升高的温度高一些,这说明甲吸收的热量多一些.”这位同学的判断是否正确?________请说明理由:______________________________;(2)要使甲、乙升高相同的温度,应给__________加热更长的时间;(3)如果已知甲的比热容是1.8×103J/(kg·℃),则乙的比热容是_________J/(kg·℃)。
【答案】不正确 因为完全相同的酒精灯,加热相同的时间,放出的热量相等,甲、乙液体吸收的热量相等 乙 2.4×103 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1][2]升高的温度大,不代表吸收的热量多,吸收热量的多少是一样的,因为是用两个完全相同的酒精灯加热相同的时间,酒精灯放出的热量是相等,甲和乙吸收的热量也是相等的;(2)[3]由图可知,甲和乙升高相同的温度,如都温度升到40℃,甲需要的时间是3min ,乙需要的时间是4min ,乙需要更长的加热时间,这说明乙的吸热能力强一些; (3)[4]根据t=cmQ∆可知,在质量和吸收热量一定时,温度的变化值和比热容成反比, 我们可以取相同的加热时间4min ,用相同的酒精灯加热4min ,甲和乙吸收的热量就是相同的,甲的温度变化值为50℃-10℃=40℃,乙的温度变化值为40℃-10℃=30℃,乙的比热容()()3340 1.810J /kg 2.410J /kg 30c =⨯⨯=⨯乙℃℃℃℃。
2.小军利用如图所示装置和器材,探究不同物质的吸热能力。
时间013456789(min)温度909294969798989898(℃)(1)小军设计的电路中的R甲、R乙的阻值大小必须满足的条件是______;(2)只闭合开关S2,他首先观察了水的加热过程,测得数据如上表。
【物理】成都市九年级物理内能的利用专项测试(解析版)一、选择题1.关于功、内能和热量,下列说法中正确的是()A. 内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体B. 物体的温度不变,内能一定不变C. 温度高的物体含有的热量比温度低的物体多D. 物体的内能不可以转换成机械能【答案】 A【解析】【解答】A、发生热传递的条件是温度的高低,不是内能的大小,内能小的物体也可能是温度高的物体,所以,内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体,A符合题意;B、冰块熔化,吸收热量,温度不变,内能增加,B不合题意;C、热量是一个过程量,不能说“某物体含有或具有多少热量”,C不合题意;D、汽油机的做功冲程,将内能转化为了机械能,D不合题意.故答案为:A.【分析】A、发生热传递的条件的是物体间存在温度差,与物体内能的多少无关;B、物体吸收热量,内能一定增大,放出热量,内能一定减小 . 在晶体熔化和凝固过程中,虽然物体的的内能发生的变化,但温度不变,只是物体的状态了生了变化;C、热量是一个过程量,它表示物体在能量转化或转移的过程中,能量变化的多少,只能说“吸收”或“放出”,而不能说“含有”;D、物体的内能和机械能之间可以相互转化 .2.关于生活和自然中蕴含的物理知识,下列说法中止确的是()A. 使用天然气作燃料,燃烧越充分,热值越大B. 汽车发动机采用水进行冷却,是利用了水的比热容较大的属性C. 高压锅能增大锅内气压、降低水的沸点D. 飞机水平飞行时,机翼上方的空气流速大,压强大【答案】 B【解析】【解答】A、天然气的热值不变,故A错;B、汽车发动机采用水进行冷却,是利用了水的比热容较大的属性,故B正确;C、高压锅能增大锅内气压、增大水的沸点,故C错;D、飞机水平飞行时,机翼上方的空气流速大,压强小,故D错。
故选B。
【分析】(1)热值是燃料的一种特性,与其燃烧的程度无关;(2)根据Q吸=cm△t知在m、△t相同时c越大Q吸就越大,水的比热容大冷却效果好。
成都西华大学附属中学物理内能专题练习(解析版)一、初三物理 内能 易错压轴题(难)1.在探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验中。
(1)将适量碎冰放入试管中,利用水给冰加热,目的是______;(2)某时刻观察到温度计的示数如图甲所示,为______°C ;(3)图乙是根据所测数据绘制成的图象。
由图象可知,冰的熔化特点是:持续吸热、______;AB 和CD 两段图象的倾斜程度不同,原因是______;(4)若不计热量损失,物质在AB 和BC 两段吸收的热量分别为Q 1和Q 2,则12:Q Q =______。
【答案】使冰受热均匀 -4 温度不变 该物质状态不同时比热容不同 2:3【解析】【分析】【详解】(1)[1]将装有冰的试管放入水中加热,这是水浴法,这样冰的温度变化比较均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度。
(2)[2]由图甲知,温度计的分度值是1°C ,此时是零下,液柱上表面对准了0°C 下面第4个小格处,读作−4°C 。
(3)[3]由图像知冰在熔化过程中持续吸热、温度不变。
[4]冰化成水质量不变,但比热容发生了变化,所以同样受热情况下,温度变化快慢不同。
(4)[5]因为同一加热装置,在相同的时间内吸收的热量相同,已知在AB 段时间为2min ,BC 段为3min ,则12:2:3Q Q2.某班同学利用图甲所示的实验装置探究“水和煤油的吸热能力”。
(1)在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有______________;加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过______________来判断的;(2)实验中第1、2两个小组采用的研究对象都是初温为25℃的质量为200g的水和煤油,加热不同时间使末温都达到40℃,记录的实验数据如表格所示,通过分析实验数据,能够得出的结论是:___________;实验组别液体加热时间/min水13.51煤油 6.5水122煤油 5.5(3)使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间和第2小组不同,其原因可能是_________________;(4)这两组同学对图甲的装置进行了改进,将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图乙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是_____________________。
一、选择题1.电动汽车的电池决定了车辆能行驶的里程,工程上用“能量密度”来衡量电池的储电能力,它指的是电池单位质量所存储的电能,“能量密度”相当于我们学过的哪个物理量()A.热量B.热值C.内能D.比热容B解析:B由题意可知“能量密度”的单位是J/m3,而热值的密度也是J/m3,所以“能量密度”相当于我们学过的热值。
故选B。
2.下列关于能量的转化正确的是()A.钻木取火﹣﹣﹣内能转化为机械能B.光合作用﹣﹣﹣光能转化为内能C.日光灯﹣﹣﹣光能转化为电能D.电饭锅﹣﹣﹣电能转化为内能D解析:DA.钻木取火是把机械能转化为内能,故A不符合题意;B.光合作用是把光能转化为化学能,故B不符合题意;C.日光灯是把电能转化为光能,故C不符合题意;D.电饭锅是应用电流热效应工作的,把电能转化为内能,故D符合题意。
故选D。
3.下列热现象的描述,说法正确的是()A.敲碎煤块使煤充分燃烧能提高煤的热值B.将0℃的冰块放在0℃的冰箱内,一段时间后,冰的内能会增加C.锯条锯木板,锯条温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量D.质量、初温相同的水和酒精,放出相同热量后混在一起,热量将从水传给酒精D解析:DA.燃料的热值是物质的一种属性,与燃料种类有关,与形状、是否充分燃烧无关,所以敲碎煤块使煤充分燃烧并不能提高煤的热值,故A错误;B.0℃的冰块放在0℃冰箱中,因为没有温度差所以不能发生热传递,冰不能吸收热量,所以冰的内能不变,故B错误;C.锯条锯木板,是由于做功的原因使锯条温度升高,故C错误;D.因为水的比热容大于酒精的比热容,所以质量、初温相同的水和酒精,放出相同热量后混在一起后,根据Qtcm∆=可知,水的温度变化小,末温高,热量将从水传给酒精,故D正确。
故选D。
4.根据所学物理知识,下列描述正确的是()A .“破镜”不能 “重圆”的原因是破损处的分子间只有斥力没有引力B .一桶菜籽油用掉一半后,剩余菜籽油密度和比热容都不变但热值减小C .在内燃机的一个工作循环四个冲程中,有两次做功过程D .甲、乙两台汽油机,甲的效率比乙高,甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少C解析:CA .破损处的分子依然有引力和斥力,破镜不能重圆的原因是分子间的距离过大,当分子之间的距离大于1010m 的10倍时,分子间的作用力变得十分微弱,分子间的引力不足以使物体恢复原状,故A 错误;B .密度、比热容、热值都是物质的属性,均与物体的质量和体积无关,所以剩余菜籽油的密度、比热容、热值都不会改变,故B 错误;C .在内燃机的一个工作循环四个冲程中,压缩冲程活塞会对气缸内的燃料或气体做功,做功冲程气缸内的燃料被点燃后对活塞做功,所以有两次做功的过程,故C 正确;D .热机效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的热量之比,所以虽然甲的效率比乙高,但没有其它条件无法判断消耗汽油的多少,故D 错误。
一、选择题1.2020年12月26日,株洲智轨一期的第一次试跑在河西段完美落幕。
智轨列车融合了有轨电车和公共汽车的优势,零排放、无污染。
智轨列车的动力系统在输出动力的过程中()A.内能转化为机械能B.电能转化为机械能C.机械能转化为电能D.机械能转化为内能B解析:B智轨列车的动力系统在输出动力的过程中,消耗了电能,获得了机械能,所以是将电能转化为机械能。
故选B。
2.下列关于能源及其利用的说法中,正确的是()A.目前人类使用的能源主要是煤、石油、天然气等化石能源B.木柴、石油、天然气、核能、潮汐能都属于不可再生能源C.风能、水能、太阳能、地热能、电能都属于二次能源D.核电站是利用裂变和聚变两种途径发电的A解析:AA.现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气,即仍以化石能源为主,故A正确;B.能从自然界源源不断得到或可重复利用的能源是可再生能源,不能从自然界源源不断得到或不可重复利用的能源是不可再生能源,潮汐能是可再生能源,故B错误;C.电能是二次能源,其他是一次能源,故C错误;D.核电站是利用裂变发电的,故D错误。
故选A。
3.下列说法正确的是()A.酒精燃烧时,将化学能转化为内能,但内能不会自发转化为酒精的化学能B.人们对太阳能的开发和利用,说明能量可以凭空产生C.吸收热量多的物体比热容和质量一定都大D.做功的实质是能量的转化,所以如果物体发生了能量变化,则该物体一定做了功A解析:AA.酒精燃烧时消耗了化学能,向外释放内能,是将化学能转化为内能的过程;能量的转移和转化具有方向性,内能不会自发的转化为酒精的化学能,故A正确;B.能量是不能凭空产生的,该选项说法违背了能量守恒定律,故B错误;可知,物体吸收热量的多少与比热容、质量和温度变化量有关;C.由吸热公式Q cmΔt但物体吸收热量多,不能说明它的比热容和质量都大,故C错误;D.改变内能的方法是做功和热传递,所以如果物体发生了能量变化,该物体不一定做了功,也可能是发生了热传递,故D错误。
成都西华大学附属中学物理内能的利用专题练习(解析版)一、初三物理内能的利用易错压轴题(难)1.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。
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1min记录了杯中水的温度(见表)。
加热的时间/0123456(min)甲杯水温/℃25272932343638乙杯水温/℃25262728293031(1)为保证实验的可靠性,实验时应控制两套装置中相同的量有水的质量和_____。
(2)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_____。
(3)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记录的数据,利用公式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______?。
【答案】水的初温煤油不可靠燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失【解析】【分析】(1)探究两种燃料的热值时,需要控制水的质量和水的初温相同,并且酒精灯的加热时间也要相同;(2)由表格数据可知,在其它条件相同时,甲杯中水的温度升高的较快,即甲煤油灯燃烧产生的热量多,所以其热值大;(3)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。
【详解】(1)为了保证实验的可靠性,需要控制水的质量和水的初温相同,并且酒精灯的加热时间也要相同;(2)分析表格数据可知,甲杯中水的温度升高的较快,即甲煤油灯燃烧产生的热量多,所以其热值大;(3)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;故答案为:(1)水的初温;(2)煤油;(3)不可靠;燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失。
2.小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热已知.(注:燃料完全燃烧放热用Q放=qm计算,某燃料的热值用q表示;其质量用m表示).自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.他组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见下表:燃料加热前的水温/℃燃料燃尽后水温/℃煤油2544菜籽油2534(1)为了保证实验结论的可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油的_____相同、及_______相同.(2)分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是_______.(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的实验仪器是:______.利用此实验方法计算出的热值将比真实值_____(偏大/偏小).说说你的看法________ .【答案】质量水的质量煤油天平偏小燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸【解析】【分析】本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力,由于燃料的热值不能直接测量,所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小,又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关,又与燃料的热值大小有关,所以在设计实验时应控制质量相同.【详解】(1)因燃料放出的热量与质量有关,必须控制燃料的质量相等,由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响,所以在实验中应控制水的质量相等;(2)由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快,所以煤油的热值较大;(3)要控制质量相等,需要用天平来测量;由于燃料并不可能完全燃烧,燃料燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸,依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些.3.如图所示:甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体的质量和初温均相同。
当燃料燃烧完时(烧杯内的液体均未沸腾),立即读取各温度计的示数,分别为t甲、t乙和t丙,且有t甲>t乙>t丙。
(1)在安装实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):先固定_____的位置。
(选填“A”或“B”);(2)为了比较不同物质的吸热能力,应比较_____两幅图中的装置,其中通过观察_____来比较液体a或b吸收热量的多少。
根据题目中的信息可判断出_____的吸热能力强(选填“a”或“b”);(3)还可以利用_____两幅图中的装置比较不同燃料的热值。
【答案】B 甲、丙加热时间的长短 b 甲、乙【解析】【详解】(1)因酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定下面铁圈的高度,而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底(即最后固定上面的铁圈),所以先固定B的位置;(2)为了比较两种液体的吸热能力,需要燃烧相同的燃料(即热源应相同),加热不同的液体,让液体的质量相同,通过加热时间得出吸热多少,进而判断两种物质吸热能力的大小关系,应选择甲、丙两图进行实验;由题可知,当燃料燃烧完时,温度计的示数t甲>t ,根据比较吸热能力的方法,丙图中液体b的吸热能力强;丙(3)为了比较热值大小,要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同、燃料的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲、乙两图进行实验。
4.在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中.(1)实验装置如图甲、乙所示,你认为图中横杆、温度计、烧杯、铁圈、燃具等器件在铁架台上的安装顺序应是_____(填“由下而上”或“由上而下”).(2)实验中除了酒精和碎纸片的质量应该相等之外还应保持_____相同(举出一条即可).(3)实验中通过比较_____来比较酒精和碎纸片燃烧放出的热量不同.(4)根据表格中记录的实验数据可知酒精和碎纸片这两种燃料中,热值较大的是_____.燃料加热前的水温/℃燃料燃尽后的水温/℃酒精1535碎纸片1525【答案】由下而上水的质量、水的初温等水的温度差酒精【解析】(1)为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热,并且温度计不要碰到烧杯壁和烧杯底,应按照由下往上的顺序组装器材;(2)为了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少,必须控制二者的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同;(3)实验中,用酒精和碎纸片燃烧给水加热,可通过水升高的温度来比较酒精和碎纸片放出的热量多少;(4)相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热,酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃,碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃,可见酒精的热值是碎纸片的2倍.故答案为(1)由下而上;(2)烧杯内水的质量;(3)水升高的温度;(4)酒精.5.小明同学探究了“不同物质吸热升温的现象”,同时又探究了“不同燃料燃烧的放热能力”,他设计了两组实验装置如图所示:(1)在探究“不同燃料燃烧的放热能力”应选用_______(选填“甲”或“乙”)组器材.除了图中已经呈现的器材,这两个实验都还要用到的另一个测量工具是_________;(2)根据甲组实验的数据绘出了沙子和水的温度变化图象,如图丙所示,则沙子的比热容是_______J/(kg•℃);(c水=4.2×103J/(kg•℃))(3)小明购买了一盒薯片,取出几片用上述方法测出薯片的热值为1.4×107J/kg,该测量值与真实值相比偏小,其原因可能是___________.【答案】乙天平 0.84×103偏小薯片没有完全燃烧,燃烧时放出的热量有一部分被空气等其他物体吸收,存在热损失.【解析】【分析】【详解】(1)研究不同燃料燃烧放热能力应用不同的燃料,因此选乙组器材.为比较不同燃料燃烧放热能力不同,比较控制物质的质量,因此还要用天平称量质量;(2)甲组实验是通过加热时间的多少来反映物质吸收热量的多少;由图丙可以看出,质量和初始温度均相同的水和沙子,加热4分钟后,吸热相同,水温度升高10℃,沙子温度升高50℃,根据 c=Qm t吸,即在Q和质量相同的情况下,比热容与升高的温度成反比,故沙子的比热容是:c=15×4.2×103J/(kg⋅℃)=0.84×103J/(kg⋅℃);(3)薯片没有完全燃烧,燃烧时放出的热量有一部分被空气等其他物体吸收,存在热损失,根据q=Qm,可知小明用上述方法测出薯片的热值为1.4×107J/kg,该测量值与真实值相比偏小.【点睛】(1)根据控制变量法,研究不同燃料燃烧放热能力,应控制不同燃料质量相同;(2)我们使用相同的酒精灯(或加热器)通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法.水的比热容大,即相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),水升温小,据此确定水的温度变化,根据c=Qm t吸,即在Q和质量相同的情况下,比热容与升高的温度成反比,求沙子的比热容;(3)根据q=Qm可计算出热值的大小,分析每一个物理量与真实值的关系可知热值的偏差.6.如图甲所示,小明在两只相同的烧杯里装入初温和质量均相同的水和食用油,用规格相同的电加热器给它们加热,比较它们吸热的情况.(1)在此实验中,除了图甲中所示的器材外,还需要_____,由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量,可根据_____来反应吸收热量的多少.(2)经过思考,小明想到了比较不同物质吸热本领的两种方法,①质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收热量多的,吸热能力_____;②质量相同的不同物质,吸收相同的热量,温度变化小的,吸热能力_____.(以上两空均选填“强或弱”)在物理学中,用_____表示不同物质的这种性质的差别.(3)图乙是小明根据实验数据绘制的图象,则食用油的比热容是_____J/(kg•℃).(已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃))【答案】秒表加热时间的长短强强比热容 2.1×103【解析】【分析】【详解】 (1)根据表中物理量可知,除了图甲中所示的器材外,还需要测量时间的工具:秒表,由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量,可根据加热时间的长短来反应吸收热量的多少.(2)依据Q c m t∆= 可知:判断a 、b 两种物质吸热本领的大小,有两种方法:①可判断两种物质在升高相同温度的情况下,所用时间的多少.用时较多的,说明吸收的热量多,则吸热能力强.②可判断两种物质在吸收相同热量的情况下,升高温度的多少.温度升高较小的,则吸热能力强.在物理学中,用比热容表示不同物质的这种性质的差别.(3)水与食用油的质量相等,设为m ,由图可知,水在12min 内吸收的热量:Q c m Δt 水吸水水=,则食用油在6min 内吸收的热量Q c m Δt 油吸油油=,由图可知:t t ∆∆水油=,由于用规格相同的电加热器给它们加热,则Q 2Q 水吸油吸=,即:c m Δt 2c m Δt 水水油油=,所以,3311 c c 4.210J /kg ? 2.110J /kg ?22⨯⨯⨯油水==(℃)=(℃). 【点睛】(1)根据表中数据可知需要的测量工具;(2)依据c m tQ =可知:判断a 、b 两种物质吸热本领的大小,有两种方法:①可判断两种物质在升高相同温度的情况下,所用时间的多少.用时较多的,说明吸收的热量多,则比热较大.②可判断两种物质在吸收相同热量的情况下,升高温度的多少.温度升高较多的,则比热较小.(3)根据Q =cm△t 得出水与食用油吸收的热量,根据加热时间得出吸收的热量和温度的变化即可得出食用油的比热容.7.在比较不同燃料热值的实验中,小明利用图示两套完全相同的实验装置,分别在燃烧皿中放入质量相同的酒精和碎纸片,同时点燃后对质量和初温都相等的水加热,记录燃料燃烧相同时间后水升高的温度△t .(1)为了正确完成实验,除了图示装置外还需要的一个测量器材是_____.(2)实验中通过_____(填“加热的时间”或“温度计升高的温度”)来比较燃料燃烧放出热量.(3)小明设计的方案_____(填“能”或“不能”)比较酒精和碎纸片的热值,理由是______.【答案】天平 温度计升高的温度 不能 燃烧掉的酒精和碎纸片的质量不一定相等【解析】解:(1)实验中,由于要控制质量相等,所以还需要的测量工具是天平;(2)因燃料的热值不能直接测量,但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收,从而使水温发生变化;所以可以通过温度计升高的温度来比较燃料燃烧放出热量的多少;(3)虽然在其它条件相同时,甲杯水的温度升高的较快,即甲燃烧产生的热量多,所以其热值大.但相同时间两种燃料燃烧的质量不能比较,故不能比较热值的大小.故答案为 (1). 天平 (2). 温度计升高的温度 (3). 不能 (4). 燃烧掉的酒精和碎纸片的质量不一定相等8.在“比较不同燃料热值”的实验中,小明利用与图示完全相同的两套实验装置,分别在燃烧皿中放入质量相同的燃料甲和燃料乙,点燃后对质量都为100g和初温都为20℃的水加热燃烧相同时间后,用甲加热后的水温度为30℃,另一杯水温度为24℃.实验中通过比较_____(加热时间/水升高的温度)来比较水吸收的热量的.此过程水的内能_____(增大/减小),用甲加热的水吸收的热量为_____J,此时_____(能/不能)说明甲的热值较大.水的比热容为4.2×103J/(kg•℃).【答案】水升高的温度增大 4.2×103不能【解析】吸收的热量越多,质量和初温都相同的水温度升高的度数大,则燃料燃烧放出热量的多少是通过温度计升高示数反映的;水吸热过程中,水温度升高,水的内能增大;用甲加热的水吸收的热量为:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.1kg×(30℃﹣20℃)=4.2×103J;虽然在其它条件相同时,甲杯水的温度升高的较快,即甲燃烧产生的热量多,所以其热值大.但相同时间两种燃料燃烧的质量不能比较,故不能比较热值的大小.9.为了比较不同燃料的热值,小明设计了如图甲、乙、丙所示的三种方案.三套实验装置完全相同.燃料的质量、烧杯内液体的初温与质量也都相同.(1)小明应选择______________两图对应方案进行实验.(2)实验中还应控制燃料燃烧的______________(选填“时间”或“质量”)相同.(3)实验完成后,画出被加热液体的温度随时间变化的关系图象如图丁所示.由此可知,燃料1燃烧2分钟放出的热量____________(选填“大于”“小于”或“等于”)燃料2燃烧3分钟放出的热量.(4)忽略热量的散失,由图丁可知,燃料1的热值为燃料2热值的____________倍.【答案】甲乙质量大于3【解析】(1)由图知道,根据控制变量法的要求,应控制其它条件相同,而只改变燃料的种类不同,故甲、乙两图符合要求;(2)实验中还应控制燃料燃烧的质量相同,通过比较温度计的示数来比较热量的多少;(3)由图丁知道,燃料1燃烧2min,燃料2燃烧3min,液体a升温更多,说明燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量;(4)由公式Q=cm△t知道,二者放出的热量之比是:Q1:Q2=a ab bcm t tcm t t==35℃−20℃/25℃−20℃=3:1,由公式Q=qm知道,二者的热值之比是:q1:q2 =1231Q mm Q⨯=,故燃料1的热值为燃料2热值的3倍。