梯度訓(xùn)練第七章內(nèi)能（達(dá)標(biāo)）華東師大版九年級上冊科學(xué)

2024九上科學(xué)梯度訓(xùn)練第七章內(nèi)能（達(dá)標(biāo)系列）班級__________座號_____姓名__________分?jǐn)?shù)__________一、選擇題1．圖為海風(fēng)形成的示意圖，海風(fēng)形成的根本原因是：與海洋相比，陸地的（）A．比熱容較小，在相同日照條件下升溫較快，氣溫較高 B．比熱容較小，在相同日照條件下升溫較慢，氣溫較低 C．比熱容較大，在相同日照條件下升溫較快，氣溫較高 D．比熱容較大，在相同日照條件下升溫較慢，氣溫較低2．如圖所示，是某同學(xué)用一次性紙杯自制的走馬燈模型，用支架支在白熾燈上，點亮白熾燈，紙杯就旋轉(zhuǎn)了起來。更換不同瓦數(shù)的白熾燈泡，以及利用透明塑料片卷成的不同長度的圓筒加在走馬燈上方，都可以觀察到紙杯的轉(zhuǎn)速發(fā)生了改變。同學(xué)們就此發(fā)表了四條意見：①因為空氣對流，紙杯發(fā)生了旋轉(zhuǎn)；②塑料圓筒長度越長，紙杯旋轉(zhuǎn)得越慢；③白熾燈的瓦數(shù)越大，紙杯旋轉(zhuǎn)得越快；④紙杯的轉(zhuǎn)動方向與杯底開口方向相反。其中與事實符合是（）A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④3．電冰箱是常用的家電，當(dāng)壓縮機工作時，制冷劑（俗稱“藥水”）在冰箱內(nèi)外管道中不斷循環(huán)流動。下列說法正確的是（）A．在冰箱內(nèi)的管道中，制冷劑膨脹并放出熱量 B．在冰箱內(nèi)的管道中，制冷劑被壓縮并吸收熱量C．在冰箱外的管道中，制冷劑膨脹并放出熱量 D．在冰箱外的管道中，制冷劑被壓縮并放出熱量4．已知1g甲液體溫度升高1℃需要2.1J的熱量，1g乙液體溫度升高1℃需要4.2J的熱量，1g丙液體溫度升高1℃需要2.8J的熱量。分別取甲、乙兩種液體各60g，以相同的熱源加熱，其溫度與加熱時間的關(guān)系如圖所示。若取90g的丙液體，以相同的熱源加熱，則其溫度與加熱時間的關(guān)系圖象（）A．落在Ⅰ區(qū) B．落在Ⅱ區(qū) C．與甲重疊 D．與乙重疊5．冷水的溫度為t1、熱水的溫度為t2．現(xiàn)要把冷水和熱水混合成溫度為t3的溫水，若不計熱損失，則冷水和熱水的質(zhì)量之比為（）A．B．C． D．6．如圖是熱水爐的示意圖,a為出水口,b為進水口,c為受熱部位。其中畫得正確的是()7．關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是（）A．溫度為0℃的物體沒有內(nèi)能 B．同一物體溫度升高，它的內(nèi)能一定增大 C．熱傳遞是改變物體內(nèi)能的唯一途徑 D．0℃的冰熔化變成0℃的水內(nèi)能不變8．某密閉隔熱容器通過中間的閥門被分為A、B兩個部分，現(xiàn)將該容器水平放置，并在A、B中分別裝滿冷水和熱水，如圖所示，當(dāng)打開中間的閥門后，要使A、B兩容器中的水溫相等，最快的辦法是（）A．豎直放置，且A在上方 B．豎直放置，且B在上方 C．如圖保持原有的水平狀態(tài) D．上述三種情況下，所需時間相同9．在23℃的室溫下，將1kg、20℃的水與2kg、15℃的水混合，由于實驗裝置不夠精密，在混合過程中與周圍物體有4.2×103J的熱量交換，則混合后水的溫度為（）A．16℃ B．20℃ C．18℃ D．17℃10．如圖所示的容器中，A、B各有一個可以自由移動的輕活塞，活塞下是水，上為空氣，大氣壓恒定，A、B底部由帶有閥門K的管道相連，整個裝置與外界無熱交換。開始A中水面比B中高，打開閥門，使A中的水逐漸流向B中，最后達(dá)到平衡，在這個過程中（）A．大氣壓對水做功，水的內(nèi)能增加 B．水克服大氣壓做功，水的內(nèi)能減少 C．大氣壓對水不做功，水的內(nèi)能不變 D．大氣壓對水不做功，水的內(nèi)能增加11．將一杯熱水倒入容器內(nèi)的冷水中，冷水溫度升高10℃，又向容器內(nèi)倒入同樣一杯熱水，冷水溫度又升高6℃，若再向容器內(nèi)倒入同樣一杯熱水，則冷水溫度將再升高（不計熱損失）（）A．0℃ B．6℃ C．6℃以上 D．4℃12．將一功率為500W的加熱器置于裝有熱水的容器中，加熱2min后容器中的水溫上升5℃，關(guān)閉加熱器開關(guān)1min后，水溫下降1℃，假設(shè)散失到周圍環(huán)境的熱量與時間成正比而忽略溫差的影響（加熱器加熱時產(chǎn)生的熱量全部被水吸收），已知c水＝4.2×103J/（kg?℃），則加熱水的質(zhì)量為（）A．1.0kg B．2.0kg C．3.0kg D．4.0kg13．樹德中學(xué)某研究性學(xué)習(xí)小組為太空工作站的宇航員設(shè)計了如圖所示的四種電加熱水壺（豎直截面圖)，電源的電壓相同。其中設(shè)計最合理的是（)14．三個相同的熱源分布在一橫放著的圓筒內(nèi)，圓筒的側(cè)壁和一個底部均絕熱，另一個底部開口并被導(dǎo)熱膜封住，用另兩個導(dǎo)熱膜在圓筒內(nèi)隔出兩個豎囪，從而將三個熱源互相隔開并形成A、B、C三個獨立單元區(qū)域，假設(shè)周圍環(huán)境的溫度恒定，并且傳導(dǎo)的熱功率與溫差成正比，每個獨立單元區(qū)域內(nèi)空氣的溫度均勻，A、B、C三個獨立單元區(qū)域的溫度與周圍環(huán)境的溫度差分別為△tA，△tB和△tC，則△tA：△tB：△tC為（）A．3：2：1 B．6：3：2 C．5：3：1 D．6：5：315．甲、乙兩物體質(zhì)量都為lkg,丙物體質(zhì)量為2kg。三個物體溫度升高l℃所吸收的熱量如圖所示,以下說法正確的是（)A．甲的比熱容比乙的小B．乙的比熱容與丙的相等C．吸收相同熱量,甲升高的溫度最多D．降低相同溫度,甲放出的熱量最多二、填空題16．建筑及裝修工程中經(jīng)常需要用鉆孔機鉆孔，如圖鉆頭使用時相當(dāng)于一個（填簡單機械名稱），可以省（選填“力”或“功”），鉆孔時鉆頭發(fā)熱是由于克服摩擦做功使鉆頭的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能導(dǎo)致的，因此在鉆孔過程中需不斷地往鉆頭上澆水，利用水的較大，能吸收較多的熱量，從而降低鉆頭的溫度避免鉆頭燒壞。17．熱機發(fā)明后，一直在持續(xù)的改進和發(fā)展中。材料一：1769年，法國人居紐制造出蒸汽機推動的三輪汽車（圖甲），傳統(tǒng)蒸汽機的燃料在氣缸外部燃燒（圖乙），熱效率為5%～8%之間。材料二：1862年，法國人德羅夏提出內(nèi)燃機（內(nèi)燃指燃料在氣缸內(nèi)燃燒）的四沖程循環(huán)理論：①氣缸的向外運動造成的真空將混合氣體燃料吸入氣缸；②通過氣缸的向內(nèi)運動對進入氣缸里的燃料進行壓縮；③高壓燃燒氣體產(chǎn)生巨大爆發(fā)力；④將已經(jīng)燃燒的廢氣從氣缸中排出。材料三：1876年，德國人奧托制造出以四沖程為依據(jù)的煤氣內(nèi)燃機，利用飛輪的慣性使四沖程自動實現(xiàn)循環(huán)往復(fù)，內(nèi)燃機的效率達(dá)到14%。（1）四沖程循環(huán)理論提及的“巨大爆發(fā)力”由圖中的沖程實現(xiàn)。（2）德羅夏提到的內(nèi)燃方式是基于的猜想；（3）老師在重復(fù)演示“做功改變內(nèi)能”實驗（圖丙）之間，需在拔出活塞后將厚玻璃筒甩幾下，其目的與內(nèi)燃機的（選填“吸氣”“壓縮”“做功”或“排氣”）沖程的原理相似。18．如圖所示,工作中的四沖程汽油機正處于__________沖程,該沖程消耗了燃?xì)獾腳______能,若該汽油機每秒完成40個沖程,則每秒它對外做功_______次、飛輪轉(zhuǎn)過_______圈。19．[2022·湖州]南極地區(qū)以陸地為主，平均海拔高度2350米左右，是世界上平均海拔高度最高的大洲；北極地區(qū)以海洋為主。同為地球的兩極，南極的最低氣溫比北極低，原因是：(1)請從海陸性質(zhì)和地形等角度進行分析。_________________________________________________。(2)南極冰川眾多，白色的冰雪_____________(選填“反射”或“吸收”)更多的太陽光。20．“烤羊肉串”是許多中小學(xué)生所喜愛的食品?？煽狙蛉獯鋵嵄忍K丹紅危害更大，近年來人們對食品安全的認(rèn)識有誤區(qū)，有關(guān)專家在廣東科協(xié)論壇上談到食品安全時，提醒廣大消費者遠(yuǎn)離燒烤，健康生活。（1）肉溫度升高被烤熟是通過方式改變物體內(nèi)能的；（2）這種燒烤食品不宜多吃，因為食物長時間煎炸后所產(chǎn)生的微量的丙烯醛（化學(xué)式為C3H4O）等有毒物質(zhì)，會損害人體健康。丙烯醛中碳、氫、氧三種元素的質(zhì)量比是。三、探究題21．2022年3月24日，“天宮課堂”第二課正式開講，神舟十三號乘組航天員王亞平在中國空間站進行了“液橋”演示等實驗?！静殚嗁Y料】⑴當(dāng)你在洗手的時候，或者手沾糖水的時候，指間的小液柱就是“液橋”。“液橋”是連接著兩個固體表面之間的一段液體。⑵在太空中的微重力環(huán)境和液體表面張力共同作用下，“液橋”形成了。⑶液體中分子之間存在著相互吸引力。表面張力是表示液體分子之間吸引力大小的量度。【實驗過程】在兩塊玻璃板的表面滴上兩滴水，接著把兩塊玻璃板靠在一起，使兩滴水相碰，兩滴水像是搭了一座“液橋”，將兩塊有機玻璃板連在一起，“液橋”就形成了。（1）以下能說明液體表面存在張力的實驗是。（2）在太空中可以搭出十幾厘米長的“液橋”，而在地球表面形成的“液橋”尺寸很小，通常只有幾毫米。超過這個尺寸，“液橋”垮塌，請你分析原因：。22．小明同學(xué)在研究電熱器的性能時，取了兩只相同的杯子，裝入質(zhì)量相等的同種液體，將兩只待研究的電熱器A、B接入家庭電路，分別給兩只杯子中的液體加熱，如圖甲所示。用溫度計測出被加熱的液體在不同時刻的溫度，畫出其溫度隨時間變化的圖象，如圖乙所示。（1）由題意可知，小明同學(xué)研究該問題所建立的理想模型是：①電流通過電熱器產(chǎn)生的電熱全部轉(zhuǎn)化為；②加熱過程中，液體沒有對外。（2）實驗中杯子中的液體常用的是煤油而不是水，原因是；（3）分析圖象可知，電功率較大的電熱器是，電阻值較大的電熱器是。23．進一步探究：曉麗想要探究“氣體分子對器壁的壓強規(guī)律”，她首先做了如下實驗：如圖，將托盤天平的左盤扣在支架上，調(diào)節(jié)天平平衡后，將一袋綠豆源源不斷地從同一高處撒到左盤上，發(fā)現(xiàn)天平指針偏轉(zhuǎn)并保持一定角度，左盤受到一個持續(xù)的壓力。容器中氣體分子碰撞器壁的現(xiàn)象與上述實驗現(xiàn)象十分相似?？梢?，容器中大量氣體分子不斷碰撞器壁時也會產(chǎn)生一個持續(xù)的壓力，而面積上所受的壓力就是氣體分子對器壁的壓強。（1）上述過程中運用的科學(xué)方法主要有法。（2）氣體分子對器壁的壓強與哪些因素有關(guān)呢？①曉麗對該問題進行了如下簡化：a、容器為長方體；b、容器中的氣體分子不發(fā)生相互碰撞；c、容器中氣體分子分為6等份，每一等份中所有氣體分子均與器壁的一個內(nèi)表面垂直碰撞；d、所有氣體分子的速度均等于它們的平均速度v；e、所有氣體分子與器壁的碰撞均為完全彈性碰撞（詳見②中“c”）。②已知每個氣體分子的質(zhì)量為m，單位體積中的氣體分子個數(shù)為n0．曉麗推導(dǎo)出了氣體分子的數(shù)學(xué)表達(dá)式。她的推導(dǎo)過程如下：（請將推導(dǎo)過程填寫完整）a、單位體積垂直碰撞到任一器壁的氣體分子數(shù)n＝；b、△t時間內(nèi)垂直碰撞到某一器壁△S面積上的平均分子數(shù)△N＝；c、由于是完全碰撞，因此△S面積上所受的平均壓力F與△t的乘積為：F△t＝△N?2mv；d、氣體分子對器壁的壓強公式為：P＝。四、計算題24．用相同的電加熱器給初溫及質(zhì)量均相同的甲液體和水加熱，兩種液體每秒吸收的熱量相同，這兩種液體的溫度﹣加熱時間的圖像如圖所示。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]（1）從開始加熱到第1分鐘，兩種液體吸收熱量的關(guān)系為Q甲Q水（選填“＞”、“＝”或“＜”）；甲升高的溫度為△t甲，水升高的溫度為△t水，則△t甲：△t水＝；（2）甲的比熱容大小為J/（kg?℃）；（3）已知電加熱器的熱效率為50%，求它需要消耗多少電能才能把1kg的水升高50℃。25．現(xiàn)有一臺單缸汽車發(fā)動機，其主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示，其中排量即為氣缸工作容積，等于活塞的面積與活塞上下運動的距離（即沖程長）的乘積，轉(zhuǎn)速表示每分鐘飛輪所轉(zhuǎn)的周數(shù)。排量2.0L輸出功率120kW轉(zhuǎn)速6000r/min求：（1）發(fā)動機做功一次是多少焦耳？（2）若在做功沖程里，燃?xì)鈱钊麎簭娍梢钥醋骱銐海瑒t壓強多大？26．某學(xué)校九年級物理興趣小組的同學(xué)在研究“沙子和水誰的吸熱本領(lǐng)大”時，選用了兩只完全相同的酒精燈分別給質(zhì)量都是200g的沙子和水加熱。他們繪制出沙子與水的溫度隨加熱時間變化的圖像，如圖所示。已知酒精的熱值是3.0×107J/kg，水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃），加熱時酒精燈平均每分鐘消耗1.8g酒精。計算：（1）加熱滿2min時，水吸收了多少熱量？（2）給水加熱的2min時間內(nèi)，如果酒精完全燃燒，酒精燈的加熱效率？（3）試求出沙子的比熱容。

2024九上科學(xué)梯度訓(xùn)練第七章內(nèi)能（達(dá)標(biāo)系列）（參考答案）一、選擇題1．【答案】A【解析】【分析】根據(jù)水的比熱容比泥土、沙石的比熱容大的特點來分析海陸風(fēng)和陸海風(fēng)的形成過程。【解答】解：因為水的比熱容比泥土、沙石的比熱容大，白天，太陽照射下海岸和海水吸收相同的熱量，海水溫度上升慢；海岸吸熱后，溫度上升快，熱空氣上升，微風(fēng)從海洋吹向陸地，形成海風(fēng)；而夜晚，海岸和海水放出相同的熱量，但水的比熱容大，海水溫度降低得少，海面氣溫較高，空氣上升，風(fēng)就從陸地吹向海上，形成陸風(fēng)，故A正確。故選：A?！军c評】本題主要考查學(xué)生對水的比熱容較大的應(yīng)用的了解和掌握，涉及到海陸風(fēng)的形成，是一道易錯題。2．【答案】D【解析】【分析】解此題首先要知道自制的走馬燈的轉(zhuǎn)動原理：走馬燈放在白熾燈泡上面，由于白熾燈產(chǎn)生的熱量使其周圍的空氣受熱膨脹，空氣密度變小而上升，冷空氣過來補充，又被加熱上升，形成對流，空氣上升時推動紙杯轉(zhuǎn)動。當(dāng)白熾燈泡的功率越大時，空氣受熱膨脹的越大，上升速度越快，紙杯轉(zhuǎn)動越快；當(dāng)紙杯上的扇葉越大，受得到熱氣流的推力越大，紙杯轉(zhuǎn)動越快?！窘獯稹拷猓寒?dāng)走馬燈放在白熾燈泡上面時，扇葉由于空氣被白熾燈加熱而形成對流，會推動走馬燈轉(zhuǎn)動；故①正確。如風(fēng)車圖，走馬燈上端扇葉受到的空氣推力，所以紙杯的轉(zhuǎn)動方向與杯底開口方向相反；故④正確。當(dāng)白熾燈泡的功率越大時，空氣受熱膨脹的越大，上升速度越快，紙杯轉(zhuǎn)動越快；當(dāng)紙杯越大，受得到熱氣流的推力越大，紙杯轉(zhuǎn)動越快。故③正確；雖塑料圓筒長度不同，空氣上下對流效果明顯，塑料圓筒長度越長，走馬燈轉(zhuǎn)速越快。故②不正確。故選：D?！军c評】本題主要考查了氣體密度與溫度的關(guān)系、力與運動的關(guān)系，關(guān)鍵要知道對流現(xiàn)象及其應(yīng)用。3．【答案】D【解析】【分析】冰箱的原理既是利用氟利昂一類的物質(zhì)，容易汽化和液化，汽化要吸熱而液化要放熱，從而將冰箱內(nèi)部的熱量搬運到冰箱的外部，起到制冷的目的。【解答】解：氟利昂是一種既容易汽化又容易液化的物質(zhì)；工作時電動壓縮機使氟利昂蒸氣壓縮而液化，壓入冰箱外的冷凝器管里將熱量放出；冷凝器里的液態(tài)氟利昂，經(jīng)過一段很細(xì)的毛細(xì)管進入冰箱內(nèi)冷凍室的管子里，在這里迅速汽化，從冰箱的內(nèi)部吸收熱量，使冰箱內(nèi)部的溫度降低。故選：D?！军c評】此題是根據(jù)我們所學(xué)的物態(tài)變化知識來分析冰箱制冷的原理，要學(xué)會使用物理知識解釋生活中的現(xiàn)象。4．【答案】D【解析】【分析】由題知，1g甲乙丙三種液體，每升高1℃，吸收的熱量為2.1J、4.2J、2.8J，根據(jù)c＝可求三液體的比熱容；用相同的熱源加熱相同的時間，吸收的熱量相同，根據(jù)Q吸＝cm△t可求三液體溫度升高值，據(jù)此判斷。【解答】解：由題知，1g甲乙丙三種液體，每升高1℃，吸收的熱量為2.1J、4.2J、2.8J，則三液體的比熱容分別為：c甲＝＝＝2.1×103J/（kg?℃）c乙＝＝＝4.2×103J/（kg?℃）c丙＝＝＝2.8×103J/（kg?℃）用相同的熱源加熱相同的時間，吸收的熱量相同，由Q吸＝cm△t得：△t甲＝＝＝，同理可得：△t乙＝，△t丙＝，可見：△t乙＝△t丙＞△t甲，所以丙液體的溫度與加熱時間的關(guān)系圖象和乙重疊。故選：D。【點評】本題考查了吸熱公式Q吸＝cm△t的應(yīng)用，能根據(jù)題目提供的條件得出三液體的溫度變化關(guān)系是關(guān)鍵。5．【答案】B【解析】【分析】冷水和熱水混合，冷水吸收熱量、溫度升高，熱水放出熱量、溫度降低，不考慮熱損失，則Q吸＝Q放，根據(jù)熱平衡方程求冷水和熱水的質(zhì)量比?！窘獯稹拷猓豪渌盏臒崃浚篞吸＝cm1（t3﹣t1），熱水放出的熱量：Q放＝cm2（t2﹣t3），由題知，Q吸＝Q放，∴cm1（t3﹣t1）＝cm2（t2﹣t3），解得：＝。故選：B?！军c評】本題考查了學(xué)生對吸熱公式、放熱公式、熱平衡方程的掌握和運用，因為是求比值，要細(xì)心，防止因顛倒而出錯！6．【答案】D【解析】解:熱水爐加熱時首先加熱下面的水,然后下面的水通過熱傳遞把熱量傳遞給上面的水,最后一起達(dá)到沸點,故熱水爐的進水口在上，出水口在下;故選:D。7．【答案】B【解析】【考點】改變物體內(nèi)能的兩種方式；溫度、熱量與內(nèi)能的關(guān)系；內(nèi)能的概念．【解答】解：A．內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有做無規(guī)則運動的分子具有的分子動能和分子勢能的總和，一切物體都有內(nèi)能，故A錯誤；B、物體溫度升高時，分子運動加劇，內(nèi)能一定增加，故B正確；C．改變物體內(nèi)能有兩種：做功和熱傳遞，故C錯誤；D．0℃的冰熔化變成0℃的水要吸收熱量，此時溫度不變，但內(nèi)能增加，故D錯誤。故選：B。8．【答案】A【解析】【分析】（1）怎樣使熱傳遞最快？盡可能有效地利用熱傳遞的三種方式是我們考慮這道題的關(guān)鍵所在。（2）明確熱水的密度比冷水的密度小?！窘獯稹拷猓核菬岬牟涣紝?dǎo)體，主要傳遞方式靠對流。當(dāng)將容器豎直放置且A放在上方時，由于熱水的密度比冷水的密度小，熱水會上浮，冷水會下沉，這樣能加強對流，有利于水溫盡快一致。故選：A。【點評】此題綜合考查熱傳遞和密度的相關(guān)知識，有利于訓(xùn)練學(xué)生綜合運用所學(xué)物理知識解決實際問題的能力。9．【答案】D【解析】【分析】在熱傳遞過程中，高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量，直到最后溫度相同，知道熱水、冷水的質(zhì)量和初溫、水的比熱容，根據(jù)Q放＝Q吸，先求不考慮與外界熱交換時熱水和冷水混合后水的溫度；由題知，水與周圍物體有4.2×103J的熱量交換，求出水的總質(zhì)量，利用吸熱公式求與外界熱交換后混合后水的溫度?！窘獯稹拷猓喝绻豢紤]與外界熱交換，則有：Q放＝Q吸，即：c熱m熱△t熱＝c冷m冷△t冷，設(shè)該情況下熱平衡時的溫度（即末溫）為t，即：4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（20℃﹣t）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（t﹣15℃），解得：t＝℃；由題知，室溫為23℃，水的溫度都低于23℃，所以水會吸收熱量，根據(jù)題意可知水會從周圍物體吸收4.2×103J的熱量，冷水和熱水的總質(zhì)量m總＝1kg+2kg＝3kg，因Q吸′＝cm△t，則有4.2×103J＝4.2×103J/（kg?℃）×3kg×△t，解得△t＝℃，所以，水混合后的實際溫度為：t′＝t+℃＝℃+℃＝17℃。故選：D?！军c評】本題考查了學(xué)生對熱平衡方程的掌握和運用，知道房間溫度高于水的溫度、知道二者之間熱交換熱量的多少，利用吸熱公式求水的最后溫度，這是本題的關(guān)鍵。10．【答案】D【解析】【分析】（1）如圖，打開閥門K后，據(jù)連通器原理，最后A、B兩管中的水面將相平，A中水面下降，B中水面上升；由于水的總體積保持不變，則有S1h1＝S2h2，求出兩管中大氣壓力對水做的功，進而求出大氣壓力對水做的總功；（2）打開閥門K后，A中的水逐漸向B中流，即A中水的重力做正功，B中水的重力做負(fù)功，但從最后的效果看，是A管中高度為h1的水移至較低的B管中高度為h2的地方，如圖所示，所以在這個過程中水的重力做正功。同時，整個裝置是絕熱的，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知水的內(nèi)能變化?！窘獯稹拷猓海?）分析大氣壓力對水是否做功：打開閥門K后，據(jù)連通器原理，最后A、B兩管中的水面將相平，如下圖所示，即A中水面下降，B中水面上升；設(shè)A管截面積為S1，水面下降距離為h1，B管截面積為S2，水面上升距離為h2，由于水的總體積保持不變，則有S1h1＝S2h2，A管中大氣壓力對水做的功：W1＝p0S1h1，B管中大氣壓力對水做的功：W2＝﹣p0S2h2，大氣壓力對水做的總功：W＝W1+W2＝p0S1h1﹣p0S2h2，∵S1h1＝S2h2，∴W＝0，即大氣壓力對水不做功；（2）分析水的內(nèi)能是否改變：打開閥門K后，A中的水逐漸向B中流，即A中水的重力做正功，B中水的重力做負(fù)功，但從最后的效果看，是A管中高度為h1的水移至較低的B管中高度為h2的地方，如圖所示，所以在這個過程中水的重力做正功。同時，整個裝置是絕熱的，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U＝Q+W，式中Q＝0，W為正值，所以△U為正值，即水的內(nèi)能增加故選：D?！军c評】本題主要研究機械能與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系，迷惑性較大。連通器中的水從左流向右，重心降低，不易察覺（因左邊重心降低，右邊升高，最后相平，總的趨勢是降低），再加上大氣壓力做功的干擾，很難找到相互關(guān)系。要求細(xì)心、認(rèn)真利用所學(xué)知識求解。11．【答案】D【解析】【分析】熱傳遞過程中高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量，直到最后溫度相同。知道熱水的質(zhì)量和溫度變化、冷水的質(zhì)量和溫度變化，利用熱平衡方程Q吸＝Q放列出兩個等式，可解得容器里的水與一杯水的質(zhì)量關(guān)系及熱水與冷水間的溫度差；則假設(shè)一次性將全部熱水倒入，則可求得冷水升高的總溫度，即可求得再加1杯水時容器內(nèi)的水升高的溫度。【解答】解：設(shè)熱水和冷水的溫度差為t，質(zhì)量為m0的一小杯熱水倒入盛有質(zhì)量為m的冷水的保溫容器中，使得冷水溫度升高了10℃，Q吸＝Q放，從而可知，cm0（t﹣10℃）＝cm×10℃，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①又向保溫容器中倒入一小杯同質(zhì)量為m0同溫度的熱水，水溫又上升了6℃，△Q吸＝△Q放，從而可知，cm0（t﹣10℃﹣6℃）＝c（m+m0）×6℃，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②則①﹣②得：6℃×cm0＝10℃×cm﹣6℃×cm﹣6℃×cm0，整理得：12℃×cm0＝4℃×cm，解得：m＝3m0；代入①式可得，t＝40℃；假設(shè)我們將全部熱水一次性注入，則由熱平衡方程可知：3m0c（40℃﹣△t）＝mc△t，m＝3m0；聯(lián)立兩式解得：△t＝20℃；則注入后3杯水后，水溫還會上升：20℃﹣10℃﹣6℃＝4℃。故D正確。故選：D?！军c評】解決此類綜合分析題目，要結(jié)合熱量公式和熱傳遞的條件進行分析解答。不計熱量的損失，可利用熱平衡方程Q吸＝Q放列出兩個等式；同時還應(yīng)注意一次次注入和一次性注入相同的水，結(jié)果應(yīng)是相同的。12．【答案】B【解析】【分析】水溫每下降1℃，需要1分鐘，所以根據(jù)容器水的散熱情況，利用熱平衡方程即Q吸＝Q放得出關(guān)于容器水加熱2.0分鐘水吸收的熱量與加熱器產(chǎn)生的熱量之間的關(guān)系式，即可解決此題?！窘獯稹拷猓阂驗榧訜崞髟?分鐘內(nèi)所供應(yīng)的總熱量，等于水溫升高所吸收的熱量，加上散失到周圍環(huán)境的熱量，所以Pt＝cm△T+Q散；因為加熱器關(guān)掉1分鐘，從熱水散失的熱量為Q＝cm△t，若水溫變化不大，則散失到周圍環(huán)境的熱量與時間成正比。所以，在2分鐘內(nèi)的加熱過程中碗中水散失的熱量為的熱器Q散＝2Q＝2cm△t，從上兩式可得：Pt＝cm△T+2cm△t，所以m＝＝≈2kg。故選：B?！军c評】解決此類問題要結(jié)合熱量公式及熱平衡進行分析計算。13．【答案】D【解析】解:在太空中的水處于完全失重狀態(tài),水不能在重力作用下發(fā)生對流,燒水時只能利用熱傳遞改變水的溫度,把水燒開;從外部對水加熱,燒水的效果不好,因此AB設(shè)計不合理;C雖然在水的內(nèi)部加熱，但電熱絲偏下,熱量通過熱傳遞傳到頂部需要的時間較長，能量利用效率不高,加熱效果不好;D圖設(shè)計，電熱絲在內(nèi)部加熱,且電熱絲位于水的中央位置,可以使熱量向周圍傳遞,加熱效果好,能量利用效率高,設(shè)計最合理。故選:D。14．【答案】D【解析】【分析】同時考慮三個區(qū)域內(nèi)的發(fā)熱功率和散熱功率，根據(jù)各單元區(qū)域傳導(dǎo)的熱功率與溫差成正比，寫出散熱功率表達(dá)式，再根據(jù)各單元區(qū)域發(fā)熱功率和散熱功率的關(guān)系列出方程，然后綜合整理即可求解?！窘獯稹拷猓涸O(shè)發(fā)熱功率均為P，則：A：k（△tA﹣△tB）＝P，即A的散熱功率等于發(fā)熱功率。B：k（△tB﹣△tC）＝P+k（△tA﹣△tB），即B的散熱功率等于自身的發(fā)熱功率與A的散熱功率之和。C：k（△tC）＝P+k（△tB﹣△tC），即C的散熱功率等于自身的發(fā)熱功率與B的散熱功率之和。整理得：△tA＝2△tC3△tB＝5△tC即得：△tA：△tB：△tC＝6：5：3故選：D?！军c評】正確分析各單元區(qū)域散熱功率與發(fā)熱功率的關(guān)系是解題的關(guān)鍵。15．【答案】D【解析】二、填空題16．【答案】斜面；力；機械；比熱容【解析】【考點】做功改變物體內(nèi)能；比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象；輪軸及其他常見簡單機械．【解答】解：建筑及裝修工程中經(jīng)常需要用鉆孔機鉆孔，鉆頭有螺紋，螺紋的螺線很長，相當(dāng)于斜面較長，因為斜面高度一定時，斜面越長，使用起來越省力；鉆孔時鉆頭發(fā)熱，因為鉆頭與墻相互摩擦，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這是通過做功方式改變了鉆頭的內(nèi)能；利用水的比熱容較大，能吸收較多的熱量，從而降低鉆頭的溫度避免鉆頭燒壞。故答案為：斜面；力；機械；比熱容。17．【答案】故答案為：（1）C；（2）燃料在氣缸內(nèi)燃燒，熱量損失少，熱效率高；（3）排氣。【解析】【分析】（1）在四沖程內(nèi)燃機中，提供動力的是做功沖程；（2）燃料在氣缸內(nèi)燃燒時的熱效率高一些；（3）老師在重復(fù)演示“做功改變內(nèi)能”實驗（圖丙）之間，需在拔出活塞后將厚玻璃筒甩幾下，其目的是排出里面的廢氣。【解答】解：（1）在四沖程內(nèi)燃機中，提供動力的是做功沖程；由圖可知，A中進氣門打開，活塞下行，為吸氣沖程；B中兩個氣門關(guān)閉，活塞上行，為壓縮沖程；C中兩個氣門關(guān)閉，活塞下行，為做功沖程；D中排氣門打開，活塞上行，為排氣沖程；故“巨大爆發(fā)力”由C沖程實現(xiàn)；（2）德羅夏提到的內(nèi)燃方式是基于燃料在氣缸內(nèi)燃燒，熱量損失少，熱效率高的猜想；（3）老師需在拔出活塞后將厚玻璃筒甩幾下，其目的是排出里面的廢氣，相當(dāng)于內(nèi)燃機的排氣沖程。故答案為：（1）C；（2）燃料在氣缸內(nèi)燃燒，熱量損失少，熱效率高；（3）排氣。【點評】本題考查了內(nèi)燃機的工作過程，明確內(nèi)燃機的四個沖程是解題的關(guān)鍵。18．【答案】故答案為:做功;內(nèi);10;20。【解析】解:(1)由圖可知,四沖程汽油機進氣門和排氣門都是關(guān)閉的,火花塞放電,活塞下行,可以判斷是做功沖程,做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能;(2）熱機完成一個工作循環(huán),要經(jīng)過4個沖程,燃?xì)鈱ν庾龉?次,活塞往返2次，飛輪轉(zhuǎn)動2周,若該汽油機每秒完成40個沖程,則每秒它對外做功10次，飛輪轉(zhuǎn)動20周。故答案為:做功;內(nèi);10;20。19．【答案】（1）沙石比熱容比水小，降溫比水快，且對流層內(nèi)海拔越高，氣溫越低（2）反射【解析】[命題考向：考查比熱的應(yīng)用、地形對溫度的影響、光的顏色。解析：(1)南極大陸95%以上的面積為厚度極高的冰雪所覆蓋，冰層平均厚度有1880米，最厚達(dá)4000米以上，冰雪之下為巖石層，全洲僅2%的土地?zé)o長年冰雪覆蓋。由于冰雪與沙石的比熱均遠(yuǎn)小于水，故其降溫比以海洋為主的北極地區(qū)快很多。(2)白色的物體能反射所有照射在它表面的光。]故答案為（1）沙石比熱容比水小，降溫比水快，且對流層內(nèi)海拔越高，氣溫越低（2）反射20．【答案】（1）熱傳遞（2）9：1：4【解析】【答案】（1）熱傳遞（2）9：1：4【知識點】物體內(nèi)能的改變方法；有關(guān)化學(xué)式的計算和推斷【解析】【分析】（1）改變物體內(nèi)能的方式：①做功，本質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化；②熱傳遞，本質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)移；（2）元素的質(zhì)量之比等于相對原子質(zhì)量與個數(shù)的乘積之比?！窘獯稹浚?）羊肉的溫度升高被烤熟是通過熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能的；（2）根據(jù)化學(xué)式C3H4O可知，丙烯醛中碳、氫、氧三種元素的質(zhì)量比是：（12×3）：（1×4）：（16×1）=9：1：4。三、探究題21．【答案】（1）B（2）“液橋”因受到的重力較大而坍塌【解析】【答案】（1）B（2）“液橋”因受到的重力較大而坍塌【知識點】分子間的作用力【解析】【分析】（1）分析各個圖片中包含的物理原理即可；（2）根據(jù)重力對物體的影響分析?！窘獯稹浚?）B實驗中的肥皂膜實驗說明了“分子之間存在引力”，同時說明液體與相鄰液面之間存在相互作用力，則證明液體表面存在張力；（2）在太空中可以搭出十幾厘米長的“液橋”，而在地球表面形成的“液橋”尺寸很小，通常只有幾毫米。超過這個尺寸，“液橋”垮塌，請你分析原因：“液橋”因受到的重力較大而坍塌。22．【答案】（1）內(nèi)能；散熱；（2）煤油的比熱容較小，同樣受熱的情況下，溫度變化明顯；（3）A；B?！窘馕觥俊窘獯稹拷猓海?）在理想模型中，電能全部轉(zhuǎn)化為液體的內(nèi)能，沒有熱量損失，液體也沒有向外界散熱。（2）實驗中杯子中的液體常用的是煤油而不是水，是因為煤油的比熱容較小，在質(zhì)量和吸熱相同的情況下，溫度變化明顯；（3）根據(jù)圖象可得，在初溫相同的情況下，要加熱到同一末溫的話，A中需要的時間較短，B中需要的時間較長。根據(jù)公式W＝Pt，在W一定的情況下，P與t成反比，所以A中電熱器的電功率比B中電熱器的電功率大。已知兩個電熱器兩端電壓相等，A的功率大，由P＝得R＝，可見A的電阻小，B的電阻大。故答案為：（1）內(nèi)能；散熱；（2）煤油的比熱容較小，同樣受熱的情況下，溫度變化明顯；（3）A；B。23．【答案】故答案為：單位；類比；；n0v△t△S；n0mv2?！窘馕觥俊痉治觥课锢韺W(xué)中，把單位面積上所受到的壓力大小叫做壓強；（1）將氣體分子碰撞器壁的現(xiàn)象與綠豆碰撞托盤底比較，采用了類比法；（2）a、根據(jù)題意，容器中氣體分子分為6等份，每一等份中所有氣體分子均與器壁的一個內(nèi)表面垂直碰撞，則可求單位體積垂直碰撞到任一器壁的氣體分子數(shù)；b、由題知，單位體積中的氣體分子個數(shù)為n0，△t時間內(nèi)氣體分子走過的長度L＝v△t，在長度為L、底面積為△S的長方體體積是v△t，包含的氣體分子數(shù)為n0v△t△S，在△t時間內(nèi)會有n0v△t△S的氣體分子撞擊器壁；d、由c知道，F(xiàn)△t＝△N?2mv，求出F大小，再利用壓強公式求氣體分子對器壁的壓強?！窘獯稹拷猓喝萜髦写罅繗怏w分子不斷碰撞器壁時也會產(chǎn)生一個持續(xù)的壓力，而單位面積上所受的壓力就是氣體分子對器壁的壓強；（1）將氣體分子碰撞器壁的現(xiàn)象與綠豆碰撞托盤底比較，采用了類比法；（2）a、由題知，單位體積中的氣體分子個數(shù)為n0，容器中氣體分子分為6等份，每一等份中所有氣體分子均與器壁的一個內(nèi)表面垂直碰撞，則單位體積垂直碰撞到某一器壁的氣體分子數(shù)為；b、由題知，單位體積中的氣體分子個數(shù)為n0，△t時間內(nèi)氣體分子走過的長度L＝v△t，在長度為L、底面積為△S的長方體體積是v△S△t，包含的氣體分子數(shù)為n0v△t△S，在△t時間內(nèi)撞擊某一器壁氣體分子數(shù)：△N＝n0v△t△S；d、由c知道，F(xiàn)△t＝△N?2mv＝n0v△t△S2mv，∴F＝n0v△S2mv，氣體分子對器壁的壓強：p＝＝＝n0v2mv＝n0mv2。故答案為：單位；類比；；n0v△t△S；n0mv2?！军c評】此題是探究氣體壓強大小和哪些因素有關(guān)的實驗題，采取了類比法來研究。四、計算題24．【答案】故答案為：（1）＝；2：1；（2）2.1×103；（3）它需要消耗4.2×105J的電能才能把1kg的水升高50℃?！窘馕觥俊痉治觥浚?）相同的電加熱器在相同時間內(nèi)放出的熱量相同；根據(jù)圖像算出從開始加熱到第1分鐘甲和水升高的溫度之比；（2）根據(jù)兩種液體相同時間內(nèi)吸收的熱量相等及Q＝cm△t來計算；（3）根據(jù)圖像判斷出水溫度升高50℃的時間，升高知道水的質(zhì)量、升高的溫度以及比熱容，根據(jù)Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量，根據(jù)η＝×100%求出消耗的電能?！窘獯稹拷猓海?）相同的電加熱器在相同時間內(nèi)放出的熱量相同，所以從開始加熱到第1分鐘兩種液體吸收熱量相同，即Q甲＝Q水；由圖知1min甲升高△t甲＝30℃﹣10℃＝20℃，水的溫度升高△t水＝20℃﹣10℃＝10℃，所以△t甲：△t水＝20℃：10℃＝2：1；（2）由圖象知，加熱1min時，兩種液體吸收的熱量相同，則：c液m△t甲＝c水m△t水則c甲＝＝c水＝×4.2×103J/（kg?℃）＝2.1×103J/（kg?℃）；（3）水吸收的熱量為：Q吸＝c水m△t＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×50℃＝2.1×105J，由η＝×100%可得消耗的電能為：W＝＝4.2×105J。故答案為：（1）＝；2：1；（2）2.1×103；（3）它需要消耗4.2×105J的電能才能把1kg的水升高50℃。【點評】本題考查了吸熱公式、效率公式的綜合應(yīng)用，弄清楚圖像是解題的關(guān)鍵。25．【答案】【解答】解：（1）已知輸出功率是120kW，轉(zhuǎn)速為6000r/min＝100r/s，則轉(zhuǎn)動1圈需要的時間為t＝s＝0.01s，因為飛輪轉(zhuǎn)兩圈，對外做功一次，則對外做功一次（轉(zhuǎn)動2圈）需要的時間為t＝2×0.01s＝0.02s，；做一次功為：W＝Pt＝120×103W×0.02s＝2.4×103J；（2）已知單缸的排量是2.0L＝2×10﹣3m3，由公式W＝Fs及p＝可得：W＝FL＝pSL＝pV，則燃?xì)鈱钊膲簭姙椋簆＝＝＝1.2×106Pa；答：（1）發(fā)動機做功一次是2400J；（2）若在做功沖程里，燃