9年級-01-內(nèi)能（解析版）-全國初中物理競賽試題編選

試卷第=page1919頁，共=sectionpages1919頁試卷第=page1818頁，共=sectionpages1919頁《內(nèi)能》全國初中物理競賽試題精編一、單選題1．（2023·山東青島·九年級?？几傎悾╆P(guān)于生活中的物理現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．破鏡不能重圓，主要是因?yàn)榉肿又g存在斥力B．“酒香不怕巷子深”說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動C．60℃的水與40℃的水相比，60℃的水內(nèi)能更大D．水和酒精混合后總體積變小，說明分子間有引力【答案】B【詳解】A．分子間作用力與分子間的距離有關(guān)，當(dāng)分子間距離比較大時(shí)，作用力幾乎為0。兩塊鏡片之間的距離過大，兩個(gè)鏡片分子間幾乎沒有引力，無法在分子間作用力作用下聚合成為一個(gè)鏡片。故A錯(cuò)誤；B．酒的分子做無規(guī)則的運(yùn)動，運(yùn)動到空氣中，離酒很遠(yuǎn)的人也能聞到酒味。故B正確；C．影響物體內(nèi)能的因素很多，如質(zhì)量、溫度、狀態(tài)等，無法憑溫度一個(gè)因素就能比較兩個(gè)物體內(nèi)能的大小。故C錯(cuò)誤；D．水和酒精混合后體積變小，說明分子間間隙，二者混合時(shí)分子填補(bǔ)了這個(gè)間隙，使總體積小于二者體積的和。故D錯(cuò)誤。故選B。2．學(xué)習(xí)物理要多動手實(shí)驗(yàn)，圖所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)說法正確的是（）A．在玻璃板離開水面前，彈簧測力計(jì)示數(shù)增大，是因?yàn)榉肿娱g有斥力B．加熱試管內(nèi)的水之后，瓶塞被沖開，說明熱傳遞能改變物體的內(nèi)能C．抽掉玻璃板，兩種氣體混合在一起，是因?yàn)闅怏w分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動D．用力迅速壓下活塞后，玻璃筒內(nèi)硝化棉著火，說明筒內(nèi)空氣的內(nèi)能增大了【答案】D【詳解】A．因?yàn)樗肿优c玻璃分子間有引力，才導(dǎo)致測力計(jì)示數(shù)增大。故A錯(cuò)誤；B．瓶塞被沖開后，試管口出現(xiàn)“白霧”，說明管內(nèi)氣體對塞子做功后，自身內(nèi)能減小，是做功改變了物體的內(nèi)能。故B錯(cuò)誤；C．二氧化氮的密度大于空氣密度，且二氧化氮在上方的瓶中，抽開玻璃板后，密度大的氣體下沉，密度小的氣體上升，因而這個(gè)實(shí)驗(yàn)并不能說明氣體的分子在做無規(guī)則的運(yùn)動。故C錯(cuò)誤；D．硝化棉著火，說明筒內(nèi)氣體的溫度升高到了硝化棉的燃點(diǎn)。氣體的溫度升高，內(nèi)有增大。故D正確。故選D。3．初三的小明同學(xué)體育鍛煉完回到教室，用兩個(gè)相同的杯子從飲水機(jī)分別接了部分熱水和部分冷水，準(zhǔn)備用兩杯水混合來得到溫度適宜的飲用水。已知熱水的初溫為93℃。他先將冷水杯內(nèi)一半的冷水倒入熱水杯內(nèi)，搖勻且穩(wěn)定后，熱水杯內(nèi)水的溫度降低到63℃；他再將冷水杯內(nèi)剩余冷水的一半倒入熱水杯內(nèi)，搖勻且穩(wěn)定后，熱水杯內(nèi)的水溫降低到57℃；小明最后將冷水杯內(nèi)剩余的冷水全部倒入熱水杯內(nèi)，搖勻且穩(wěn)定。則混合前，兩杯子內(nèi)最初的熱水和冷水的質(zhì)量之比和最終混合后水的溫度為（）（整個(gè)過程水沒有溢出杯子，不計(jì)水的質(zhì)量變化、狀態(tài)變化和熱量損失）A．1:4

21℃ B．4:1

21℃ C．2:1

53℃ D．1:2

53℃【答案】D【詳解】設(shè)熱水的質(zhì)量為m1，冷水的質(zhì)量為m2，冷水的初溫為t0，將一半冷水倒入熱水中，則冷水吸收的熱量等于熱水放出的熱量，則有cm1×(93-63)℃=c×m2×(63℃-t0)此為①式；再將剩余冷水的一半倒入熱水中，同理有c(m1+m2)×(63-57)℃=c×m2×(57℃-t0)此為②式。解①②式得t0=33℃，設(shè)杯中冷熱水混合的最終溫度為t，則有c(m1+m2+m2)×(57℃-t)=c×m2×(t-t0)此為③式。將t0=33℃，代入③式得t=53℃故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。4．一杯質(zhì)量為m的熱水與一杯質(zhì)量為3m的冷水混合，冷水溫度升高12℃，現(xiàn)將另一杯質(zhì)量，溫度和原來相同的熱水繼續(xù)與剛混合后的水再次混合，則原來混合的水升高的溫度（不考慮熱損失）（）A．12℃ B．9℃ C．7.2℃ D．9.6℃【答案】C【詳解】忽略熱量損失，冷水吸收的熱量和熱水放出的熱量相同，即Q吸=Q放從而可知c×m×Δt=c×3m×12℃則解得熱水溫度降低Δt=36℃設(shè)此時(shí)的溫度為t，則原來熱水的溫度為t+36℃，容器內(nèi)水的質(zhì)量為4m；如果再把一杯相同的熱水倒入這個(gè)容器中，設(shè)容器內(nèi)水溫變化為Δt′，水最后溫度為t+Δt′，熱水降低的溫度為t+36℃-(t+Δt′)=36℃-Δt′由熱平衡方程Q吸=Q放可知c×m×(36℃-Δt′)=c×4m×Δt′解得Δt′=7.2℃故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。5．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(jì)熱損失）（）A．0℃ B．6℃ C．6℃以上 D．6℃以下【答案】D【詳解】設(shè)容器內(nèi)冷水的質(zhì)量是，初溫為，每杯熱水的質(zhì)量為，初溫為，不計(jì)熱損失，則第一次把熱水倒入冷水中有即第二次把熱水倒入冷水中有即由以上列式可得，第三次把熱水倒入冷水中即則可解得故選D。6．用兩個(gè)相同的電加熱器給質(zhì)量均為0.2kg的物質(zhì)甲和水加熱，它們的溫度隨加熱時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示，不計(jì)熱量損失，據(jù)此判斷（）A．物質(zhì)甲的比熱容為8.4×103B．加熱20min時(shí)間內(nèi)，水所吸收的熱量是甲的兩倍C．甲在前10min內(nèi)吸收的熱量是5.04×104JD．每個(gè)電加熱器每秒放出42J的熱量【答案】D【詳解】A．由圖象可知，用兩個(gè)相同的電熱器給質(zhì)量相同的物質(zhì)甲和水加熱，水溫度升高60℃需要20min，物質(zhì)甲溫度升高60℃需要10min。所以質(zhì)量相同的物質(zhì)甲和水升高相同的溫度需要吸收的熱量關(guān)系為由熱量計(jì)算公式Q=cm△t得又因?yàn)閏水=4.2×103J/（kg·℃），所以c甲=2.1×103J/（kg·℃）故A錯(cuò)誤；B．用兩個(gè)相同的電熱器給質(zhì)量相同的物質(zhì)甲和水加熱，在相同時(shí)間內(nèi)甲和水吸收的熱量相同，所以加熱20分鐘時(shí)間，水吸收的熱量等于甲吸收的熱量，故B錯(cuò)誤；C．甲物質(zhì)10min升高了60℃，吸收的熱量故C錯(cuò)誤；D．不計(jì)熱量損失，10min電熱器放出的熱量每秒放出熱量故D正確。故選D。7．在兩個(gè)相同的杯子內(nèi)盛有質(zhì)量相等的熱水和冷水，將一半熱水倒入冷水杯內(nèi)，冷水杯內(nèi)的溫度升高21℃，若再將熱水杯內(nèi)剩余熱水的一半再次倒入冷水杯內(nèi)，冷水杯內(nèi)的水溫會升高（

）A．9℃ B．8℃ C．6℃ D．5℃【答案】C【詳解】設(shè)一杯水的質(zhì)量為m，熱水的初溫為t熱，冷水的初溫t冷，將一半的熱水倒入容器中后共同的溫度為t，因不計(jì)熱損失，所以，由Q=cm△t可得：Q放=Q吸，即：cm△t熱=cm△t冷，解得：△t熱=2△t冷=2×21℃=42℃，據(jù)此可設(shè)t冷=0℃，則t=21℃，t熱=21℃+42℃=63℃，若再將熱水杯內(nèi)剩余熱水的一半再次倒入冷水杯內(nèi)時(shí)，相當(dāng)于同時(shí)向冷水中倒杯熱水，則：cm（t熱-t′）=cm（t′-t冷）即(63℃-t′)=t′-0解得：t′=27℃，所以，冷水溫度將再升高：△t=t′-t=27℃-21℃=6℃．故C符合題意．二、填空題8．網(wǎng)上曾熱銷一種“55度杯”，如圖為其模型圖，假設(shè)此模型杯內(nèi)膽中封存著300g水，室溫20℃，現(xiàn)向杯中倒入200g，100℃開水，搖一搖，熱平衡后杯內(nèi)水溫迅速降至℃；將杯內(nèi)水倒掉，再將200g室溫的某液體倒入該杯，搖一搖，這種液體溫度可升至44℃，則這種液體的比熱容為J/(kg?℃)。[不計(jì)熱損失，c水=4.2×103J/(kg?℃)]【答案】522.1×103【詳解】[1]熱水放出的熱量為Q放=cm(t0-t1)冷水吸收的熱量為Q吸=cm(t1-t0)假設(shè)熱水放出的熱量全部被涼水吸收，所以Q吸=Q放，即4.2×103J/(kg?℃)×0.2kg×(100℃-t1)=4.2×103J/(kg?℃)×0.3kg×(t1-20℃)解得t1=52℃[2]放入液體后，水溫度降低度數(shù)為t′=52℃-44℃=8℃水放出的熱量為Q放′=cmt=4.2×103J/(kg?℃)×0.3kg×8℃=1.008×104J液體吸收的熱量Q吸′=Q放′=1.008×104J液體升高溫度為Δt″=44℃-20℃=24℃液體的比熱容為9．A、B兩物體質(zhì)量相等，溫度均為；甲、乙兩杯水質(zhì)量相等，溫度均為?，F(xiàn)將A放入甲杯，B放入乙杯，熱平衡后，甲杯水溫降低了，乙杯水溫降低了，不考慮熱量的損耗，則A、B兩物體的比熱容之比為?！敬鸢浮?∶3【詳解】解：物體A放入甲杯水后，它們的最終溫度為水放出的熱量，A吸收的熱量，熱平衡時(shí)Q放＝Q吸，即，代入數(shù)據(jù)得A的比熱容為物體B放入乙杯水后，它們的最終溫度為水放出的熱量，B吸收的熱量，熱平衡時(shí)，即，代入數(shù)據(jù)得B的比熱容為因?yàn)锳、B兩物體質(zhì)量相等，即，所以A、B的比熱容之比10．汽油機(jī)用水作為冷卻劑，主要是因?yàn)樗妮^大，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(jì)熱損失）℃?！敬鸢浮勘葻崛?【詳解】[1]因?yàn)樗谋葻崛葺^大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，所以汽車發(fā)動機(jī)用循環(huán)流動水進(jìn)行冷卻。[2]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）=mctm=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℃11．如甲圖所示，在金屬框架的A、B間系一個(gè)棉線圈，先使金屬框架布滿肥皂膜，然后將P和Q兩部分肥皂膜刺破，棉線圈的形狀將轉(zhuǎn)變?yōu)橐覉D中的（填字母編號）；這是由于引起的。

【答案】C分子間存在引力【分析】考查分子間的作用力，根據(jù)液體表面張力特點(diǎn)判斷【詳解】[1][2]刺破P處的肥皂膜后，由于表面張力的作用，AB線下方的薄膜面積會縮小，從而線AB被拉緊，呈現(xiàn)C或D所示的形狀；當(dāng)刺破Q處時(shí)，繩套會受到周圍液體分子的作用力，使繩套盡可能的被向各個(gè)方向拉伸，從而呈現(xiàn)C所示的形狀。12．質(zhì)量相等的甲、乙兩金屬球，用酒精燈加熱至相同溫度后，先將甲球投入一杯冷水中，待熱平衡后水溫升高Δt1℃，此時(shí)甲球放出的熱量為Q甲；然后迅速把乙球投入水中（甲球未取出），熱平衡后水溫又升高Δt2℃，此時(shí)乙球放出的熱量為Q乙．若Q甲=Q乙，則Δt1Δt2，甲、乙兩球的比熱容C甲C乙（兩空均選填“>”“<”或“=”）（不及熱量損失及水的質(zhì)量損失）．【答案】><【分析】甲、乙兩金屬球，先后投入到同一杯水中，由題意可知，不計(jì)熱量損失，甲球投入水中，放出的熱量傳遞給水，待熱平衡后，甲球和水的溫度相同，水溫升高Δt1℃；乙球投入水中時(shí)，因?yàn)榧浊蛭慈〕?，所以乙球放出的熱量傳遞給了水和甲球，待熱平衡后，甲球、乙球和水的溫度相同，水溫又升高了Δt2℃，由放熱公式可求出Δt1和Δt2的關(guān)系及甲金屬與乙金屬的比熱容關(guān)系．具體見詳解．【詳解】設(shè)甲乙加熱到T溫度，甲乙的質(zhì)量為M；水初溫為t，質(zhì)量為m．甲球投入水中，水溫升高Δt1℃后，水和甲球的溫度變?yōu)椋骸?，則根據(jù)熱平衡方程可得：；乙球投入水中（甲球未取出），熱平衡后水溫又升高Δt2℃，則甲乙球和水的溫度變?yōu)椋骸妫瑒t根據(jù)熱平衡方程可得：；因?yàn)?，所以，可得?gt;；，即=，可得出，則<．13．100g熱水和50g冷水混合后（不考慮熱量損失），則熱水降低的溫度冷水升高的溫度（填“大于”、“等于”或“小于”），熱水放出的熱量冷水吸收的熱量。（填“大于”、“等于”或“小于”）【答案】小于等于【詳解】[1][2]當(dāng)將熱水和冷水混合時(shí)，若不計(jì)熱量損失，熱水吸收的熱量等于冷水放出的熱量；設(shè)冷水溫度從t01升高到t，吸收的熱量為Q1；熱水溫度從t02降低到t，放出的熱量為Q2；不計(jì)熱損失，所以即在上式中，C和t是相同的，由于冷水質(zhì)量m1小于熱水質(zhì)量m2，故冷水所升高的溫度大于熱水所降低的溫度。三、實(shí)驗(yàn)題14．人們都說：“被的水蒸氣燙傷，要比被的開水燙傷嚴(yán)重得多”。小明認(rèn)為這是因?yàn)榈乃魵夂偷拈_水溫度雖然一樣，但的水蒸氣變成的熱水時(shí)，會放出熱量。對此，小明設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)證明自己的觀點(diǎn)?！緦?shí)驗(yàn)過程】實(shí)驗(yàn)中的熱損失及熱脹冷縮對實(shí)驗(yàn)的影響忽略不計(jì)①將一定質(zhì)量溫度為t1的冷水裝入一個(gè)雙層玻璃真空保溫杯中，液面如圖甲所示位置，標(biāo)記為A。②向杯中插入導(dǎo)管，將100℃的水蒸氣通入保溫杯的冷水中（水蒸氣全部被吸收），發(fā)現(xiàn)杯中水面明顯上升。③一段時(shí)間后，停止通入水蒸氣，移出導(dǎo)管后，杯中液面位置如圖乙所示，標(biāo)記為B，再測出此時(shí)杯中水的溫度為t2，比較發(fā)現(xiàn)t2高于t1。（1）杯中水面上升是通入的水蒸氣發(fā)生（填物態(tài)變化名稱）的結(jié)果。

（2）小科認(rèn)為僅憑“t2高于t1”的現(xiàn)象還不足以證明小明的觀點(diǎn)，因?yàn)椋骸?/p>

（3）小科的改進(jìn)步驟如下，請補(bǔ)充完整：①再取一個(gè)相同的保溫杯，在保溫杯中倒入溫度為t1的冷水至與液面A等高；②然后向杯中倒入；③搖勻后測出此時(shí)保溫杯中的水溫t3，若，則可以驗(yàn)證小明的結(jié)論是正確的?！敬鸢浮恳夯魵庖夯蟮姆兴疁囟缺壤渌?，放熱給了冷水100°C的開水，直至水面位置到達(dá)B位置（等高）處【詳解】（1）[1]水蒸氣遇到溫度較低的水，溫度降低液化成為水。（2）[2]水蒸氣液化后的水，溫度也比較高，也會向冷水放熱，使冷水溫度升高。所以“冷水溫度升高”不能證明水蒸氣在液化時(shí)（溫度不變）時(shí)放出熱量。（3）[3]我們采取了對比的實(shí)驗(yàn)方法，讓水蒸氣與冷水接觸，讓熱水與冷水接觸。為了證明水蒸氣在液化時(shí)放熱，必須控制水蒸氣與熱水的質(zhì)量、初溫相等。[4]前者是：水蒸氣液化，液化生成的100℃的水與杯中冷水混合；后者是：100℃的熱水與冷水混合。如果水蒸氣在液化時(shí)放熱，那么前者混合后的溫度要高于后者混合后的溫度。15．如圖甲所示為盾構(gòu)機(jī)，盾構(gòu)機(jī)在地下掘進(jìn)時(shí)，為了保證隧道方向不出偏差，采用了激光自動導(dǎo)向系統(tǒng)。圖乙所示是盾構(gòu)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖，在推進(jìn)液壓缸的推動下，刀盤向前切割泥巴，收入土倉，再由螺旋輸送機(jī)往后輸送泥漿到皮帶輸送系統(tǒng)。如表是盾構(gòu)機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù)：盾構(gòu)機(jī)長/m盾構(gòu)機(jī)直徑/m盾構(gòu)機(jī)質(zhì)量/t每分鐘前進(jìn)距離/mm推進(jìn)系統(tǒng)功率/kW刀盤功率/kW最大推進(jìn)力/kN螺旋輸送量/m3h-1576.61100808095036000360（1）刀盤向前切割泥巴過程中，溫度升高，這是通過的方式改變內(nèi)能的。用水循環(huán)給滾刀降溫，這是利用水的較大的原理；（2）盾構(gòu)機(jī)在地下掘進(jìn)時(shí)，下列說法中正確的是（多選，填字母符號）；A．激光器可以固定在地面上B．盾構(gòu)機(jī)的激光導(dǎo)向應(yīng)用了光的反射定律C．激光器必須固定安裝在盾構(gòu)機(jī)上D．盾構(gòu)機(jī)的激光導(dǎo)向應(yīng)用了光的直線傳播（3）若泥土的密度為2×103kg/m3，則螺旋輸送機(jī)每分鐘從土倉里輸送出來的泥土的質(zhì)量是t；（4）當(dāng)推進(jìn)系統(tǒng)以最大的推進(jìn)力工作時(shí)，推進(jìn)效率是；（5）盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)液壓缸有30個(gè)，每個(gè)液壓缸的原理圖如丙所示的容器，里面裝有密閉液體，容器兩端活塞的面積分別是S1、S2，其中大活塞連接刀盤。作用在兩個(gè)活塞的壓力分別是F1、F2，根據(jù)帕斯卡原理，把一個(gè)力施加在一端的活塞上，產(chǎn)生的壓強(qiáng)通過密閉液體傳到另一端的的活塞上，兩個(gè)活塞受到密閉液體的壓強(qiáng)相等。這樣就能夠?qū)⑤^小的力通過液體放大，使刀盤獲得了較大的推進(jìn)力。已知液壓缸兩端活塞面積之比S1∶S2＝1∶20，如果要刀盤產(chǎn)生最大的推進(jìn)力，每個(gè)缸的S1端應(yīng)該要至少施加N的力?！敬鸢浮孔龉Ρ葻崛軦D5.460%60000【詳解】（1）[1]刀盤向前切割泥巴過程中，刀盤與泥巴之間摩擦生熱，溫度升高，這是通過做功的方式改變內(nèi)能的。[2]用水循環(huán)帶走盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)生的熱量，這是利用了水的比熱容較大的特性，因?yàn)樵谫|(zhì)量和升高的溫度均相同時(shí)，水吸收的熱量多。（2）[3]AC．在工作時(shí)，應(yīng)將激光器可以固定在地面上，不能安裝在盾構(gòu)機(jī)上，因?yàn)槎軜?gòu)機(jī)是運(yùn)動的，故A正確，C錯(cuò)誤；BD．工程師們用激光束來引導(dǎo)盾構(gòu)機(jī)沿直線掘進(jìn)，利用的是光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播的，故B錯(cuò)誤，D正確。故選AD。（3）[4]螺旋輸送機(jī)每分鐘從土倉里輸送出來的泥土的體積則螺旋輸送機(jī)每分鐘從土倉里輸送出來的泥土的質(zhì)量（4）[5]當(dāng)推進(jìn)系統(tǒng)以最大的推進(jìn)力工作時(shí)，每分鐘前進(jìn)距離為80mm，推進(jìn)系統(tǒng)功率80kW，則推進(jìn)效率（5）[6]盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)液壓缸有30個(gè)，如果要刀盤產(chǎn)生最大的推進(jìn)力，則因?yàn)閮蓚€(gè)活塞受到密閉液體的壓強(qiáng)相等，由得又因?yàn)橐簤焊變啥嘶钊娣e之比S1∶S2＝1∶20，則解得16．小明家買了一臺太陽能熱水器，他發(fā)現(xiàn)真空管是太陽能熱水器的核心部件，那熱水器內(nèi)水吸收熱量的多少與什么因素有關(guān)呢？他把問題告訴物理小組的成員，大家一起做出了如下猜想：猜想一：熱水器內(nèi)水吸收的熱量多少與環(huán)境溫度有關(guān)；猜想二：熱水器內(nèi)水吸收的熱量多少與光照強(qiáng)度有關(guān)；猜想三：熱水器內(nèi)水吸收的熱量多少與真空管的材料有關(guān)。（1）經(jīng)查閱資料發(fā)現(xiàn)，真空管在內(nèi)玻璃管的表面上涂有吸收涂層，用來吸收太陽輻射，其中太陽能屬于（選填“可再生”或“不可再生”）能源。經(jīng)陽光照射，太陽能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，水從涂層吸收熱量，水溫升高，質(zhì)量，密度（后兩空均選填“變大”“變小”或“不變”），熱水向上運(yùn)動。（2）實(shí)驗(yàn)小組在兩根完全相同的真空管內(nèi)裝入初溫、質(zhì)量的水，分別面對太陽光放入光照強(qiáng)度相同但溫度不同的環(huán)境中，經(jīng)過相同時(shí)間后測量水溫，發(fā)現(xiàn)水溫幾乎相等。由此得出猜想一是（選填正確或錯(cuò)誤）的。（3）小組成員聯(lián)系實(shí)際，想到夏天如果沒有陽光，熱水器的水溫就較低，而冬天如果有太陽，熱水器內(nèi)水溫就很熱，于是他們得出結(jié)論：熱水器內(nèi)水吸收熱量的多少與光照強(qiáng)度（選填“無關(guān)”或“有關(guān)”）。（4）在探究猜想三的實(shí)驗(yàn)中，該小組找到了三根外形相同但材料不同的真空管，給管內(nèi)灌滿水，面對陽光，每隔相同的時(shí)間檢測罐內(nèi)水的溫度，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，為了更好地利用太陽能，你建議他家應(yīng)選擇制成的熱水器。材料初溫/℃20min后的水溫/℃40min后的水溫/℃60min后的水溫/℃普通管12141719三高管12161922紫金管12182328【答案】可再生不變變小相同錯(cuò)誤有關(guān)紫金管【詳解】(1)[1]再生能源是不需人為參與，可以循環(huán)再生的能源，如太陽能、水能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮艿?。[2][3]水從涂層吸收熱量，水溫升高，水的多少沒有變化，所以睡得質(zhì)量不變，但由于水吸收熱量，水的體積會增大，所以水的密度會變小。(2)[4]實(shí)驗(yàn)要探究熱水器內(nèi)水吸收的熱量多少與光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度、真空管的材料等因素的關(guān)系，要控制真空管內(nèi)水的初溫、質(zhì)量相同。[5]其它條件相同，而環(huán)境溫度不同時(shí)，經(jīng)過相同時(shí)間后水溫幾乎相等，說明熱水器內(nèi)水吸收的熱量多少與環(huán)境溫度無關(guān)。說明“猜想一”是錯(cuò)誤的。(3)[6]夏天如果沒有陽光，熱水器的水溫就較低，而冬天如果有太陽，熱水器內(nèi)水溫就很熱，說明熱水器內(nèi)水吸收熱量的多少與光照強(qiáng)度有關(guān)。(3)[7]通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在日照時(shí)間相同時(shí)，紫金管溫度變化量大，所以應(yīng)選擇紫金管制成的熱水器。四、計(jì)算題17．物理興趣小組的同學(xué)在課下繼續(xù)鉆研物理，這是他們近期討論的問題，大家也來試試吧。(1)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(jì)熱損失）。(2)下圖是安裝在武漢地鐵站內(nèi)的某種即熱式節(jié)能飲水機(jī)的原理圖。燒開的水很燙不能立即飲用，即熱式節(jié)能飲水機(jī)中的熱交換套管很好地解決了這一問題，它的奧秘在于將進(jìn)水管與出水管貼在一起，利用進(jìn)水管中的冷水給出水管中的開水降溫.同時(shí)，進(jìn)水管中的冷水被預(yù)熱后送到加熱腔中用電加熱器燒開。如圖所示，當(dāng)節(jié)能飲水機(jī)的出水流量為2L/min時(shí)，20℃的自來水經(jīng)熱交換套管后被預(yù)熱成85℃的熱水流進(jìn)加熱腔，同時(shí)有相同質(zhì)量的100℃的開水從加熱腔流進(jìn)熱交換套管，變成可供直接飲用的溫開水流出，可供直接飲用的溫開水的溫度是（不計(jì)熱損失）。【答案】4℃35℃【詳解】解：(1)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℃，不計(jì)熱損失，可得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℃，故?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?tm=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℃(2)因20℃的自來水經(jīng)熱交換套管后被預(yù)熱成85℃，同時(shí)相同質(zhì)量的100℃的開水從加熱腔流進(jìn)熱交換套管后變?yōu)闇亻_水流出，所以，不計(jì)熱損失時(shí)，冷水吸收的熱量和熱水放出的熱量相等，由Q=cm?t可得cm(85℃?20℃)=cm(100℃?t0)解得t0=35℃答：(1)冷水溫度將再升高4℃；(2)直接飲用的溫開水的溫度是35℃。18．重慶一中初三興趣小組的同學(xué)在探究“某品牌食用油和沙子水的吸熱本領(lǐng)大”時(shí)，選用了兩個(gè)完全相同的酒精燈作為加熱源．已知酒精燈正常工作時(shí)每秒鐘放出的熱量為1000J．現(xiàn)將質(zhì)量都為400g的食用油和沙子用酒精燈同時(shí)加熱（假設(shè)相同的時(shí)間內(nèi)食用油和沙子吸收熱量相同），加熱一段時(shí)間后停止加熱，隨后立即將一鐵制工藝品迅速放入食用油中（自工藝品放入至達(dá)到熱平衡的過程中不計(jì)熱量損失），沙子、食用油和放入油中的工藝品的溫度隨時(shí)間變化如圖．已知：工藝品的體積為625cm3，c鐵=0.5×103J/(kg?℃）,ρ鐵=8.0×103J/(kg?℃）,c油=3.0×103J/(kg?℃）.求：（1）前2min時(shí)間內(nèi)酒精燈加熱效率.（2）沙子的比熱容.（3）請判斷該工藝品空心還是實(shí)心，若空心，請求出其空心體積．【答案】(1)；(2)；(3)【分析】（1）根據(jù)算出2min食用油吸收的熱量；根據(jù)算出前2min時(shí)間內(nèi)酒精燈加熱效率；（2）相同時(shí)間沙子和食用油吸收的熱量相同，根據(jù)吸收熱量相同列出方程，算出沙子的比熱容；（3）將一鐵制工藝品迅速放入食用油中，食用油放出的熱量和鐵質(zhì)工藝品吸收的熱量相同列方程，算出工藝品的質(zhì)量，根據(jù)算出鐵的體積，用工藝品的體積減去鐵的體積，求出其空心體積．【詳解】(1)將質(zhì)量都為400g的食用油和沙子用相同酒精燈同時(shí)加熱，由物理常識可知，沙子的比熱容小于食用油的比熱容，由可知，沙子的升溫比食用油快，所以左圖為沙子的溫度隨時(shí)間變化圖象，右圖為食用油的溫度隨時(shí)間變化圖象；由食用油的溫度隨時(shí)間變化圖象知，前2min食用油升高的溫度為：，質(zhì)量為：，前2min食用油吸收的熱量：；因?yàn)榫凭珶粽９ぷ鲿r(shí)每秒鐘放出的熱量為1000J，時(shí)間，所以2min內(nèi)酒精燈放出的熱量為：；前2min時(shí)間內(nèi)酒精燈的加熱效率：(2)由圖象知前2min沙子升高的溫度為：；前2min沙子和食用油吸收的熱量相同,即，由得沙子的比熱容為：(3)由題知，加熱一段時(shí)間后停止加熱，隨后立即將一鐵制工藝品迅速放入食用油中；根據(jù)圖象知，加熱結(jié)束時(shí)食用油的溫度為60℃，不可能突然升高到280℃，故280℃為工藝品的初溫；圖線如圖所示：不計(jì)熱量損失,則食用油吸收的熱量和鐵質(zhì)工藝品放出的熱量相同,即，則代入數(shù)據(jù)得：．解得；工藝品中鐵的體積為：，工藝品的體積為，因?yàn)殍F的體積小于鐵質(zhì)工藝品的體積，所以工藝品是空心的；空心部分的體積為：

答：(1)前2min時(shí)間內(nèi)酒精燈加熱效率為30%；(2)沙子的比熱容1500J/k