浙教版九上第三章《能量的轉(zhuǎn)化與守恒》補(bǔ)充作業(yè)(4)(解析版)_第1頁
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浙教版九上第三章:《能量的轉(zhuǎn)化與守恒》補(bǔ)充作業(yè)4-----內(nèi)能、比熱容、熱量計算1.小車油箱中的汽油用去了一半,則剩下的汽油(▲)A.比熱容變?yōu)樵瓉淼囊话?,熱值不變B.熱值變?yōu)樵瓉淼囊话?,比熱容不變C.比熱容和熱值均變?yōu)樵瓉淼囊话隓.比熱容和熱值均不變【答案】D【解析】比熱容、熱值是物質(zhì)的特性,與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān),與物質(zhì)的質(zhì)量、體積無關(guān)。【分析】熱值是燃料的一種特性,它只與燃料的種類有關(guān)。比熱容是物質(zhì)的一種特性,它只與物質(zhì)的種類和所處的狀態(tài)有關(guān)?!驹斀狻啃∞I車油箱中的汽油用去了一半后,質(zhì)量變小,由于物質(zhì)種類不變,而比熱容和熱值都是燃料的一種特性,所以剩下汽油的比熱容和熱值均不變。故選:D2.如圖所示,南極是世界上最冷的地方,常年平均氣溫是-25℃,在南極的小企鵝豆豆和丁丁之間發(fā)生了一次有趣的對話,其中不正確的是(▲)A.豆豆:這里太冷了,冰山肯定沒有內(nèi)能了B.丁丁:再冷,冰山也有內(nèi)能,因為一切物體都具有內(nèi)能C.丁?。罕煅┑氐?,披著厚羽毛,可以減少熱傳遞D.豆豆:對啊,如果實在太冷的話,跺跺腳我們也能熱起來【答案】A【解析】內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則熱運(yùn)動的動能和分子勢能的總和,一切物體都有內(nèi)能。改變內(nèi)能有兩種方法:做功和熱傳遞?!痉治觥看祟}綜合考查了內(nèi)能的概念和改變內(nèi)能的方法,帶有童話色彩,能激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)物理的興趣?!驹斀狻緼B.一切物質(zhì)在任何溫度下都具有內(nèi)能。冰山溫度雖然很低,但分子仍然具有內(nèi)能,故A錯誤、B正確;羽毛不善于傳導(dǎo)熱,所以企鵝披著厚厚的羽毛,可以減少熱傳遞帶走的熱量,故C正確;跺腳的過程是做功的過程,此過程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,身體的內(nèi)能增加,可以暖和些,故D正確。故選:A3.如圖所示,把一個底部封閉的薄壁金屬管固定在支座上,管中裝一些酒精,然后用塞子塞緊管口。把一根橡皮條纏在管子上并迅速來回拉動,很快會觀察到塞子被頂出,且在管口上方有大量“白氣”產(chǎn)生,下列說法中正確的是(▲)A.塞子被頂出后,酒精蒸氣的內(nèi)能增加B.來回拉動橡皮條的過程中,金屬管的內(nèi)能減少C.來回拉動橡皮條的過程中,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能D.管口上方的“白氣”是水蒸氣液化而成的小水珠【答案】C【解析】(1)知道做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能;對于做功改變內(nèi)能時,若對物體做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,若物體對外做功,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。(2)物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)叫液化,液化放熱?!痉治觥繉τ谧龉蜔醾鬟f都可以改變物體的內(nèi)能,做功改變內(nèi)能的過程實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化的過程;而熱傳遞改變物體內(nèi)能的過程是能量轉(zhuǎn)移的過程,二者是等效的?!驹斀狻緼B、來回拉動繞在管上的橡皮條,克服摩擦做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,管子溫度會升高,內(nèi)能會增大,故A錯誤,B正確;CD、管內(nèi)酒精蒸氣膨脹做功,塞子被頂出,酒精蒸氣內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子機(jī)械能,蒸氣內(nèi)能減小,溫度降低,周圍水蒸氣發(fā)生液化,變成液態(tài),所以管口出現(xiàn)大量“白氣”,故CD錯誤。故選:C4.下圖是汽油機(jī)的四個沖程,其中屬于做功沖程的是(▲)【答案】B【解析】解決此題要知道內(nèi)燃機(jī)的四個沖程有吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程,判斷沖程名稱可用口訣:“先看氣門開關(guān)情,再看活塞上下行;開下吸氣開上排,關(guān)上壓縮關(guān)下功?!边M(jìn)行分析?!痉治觥拷鉀Q此題要結(jié)合內(nèi)燃機(jī)的四個沖程工作特點進(jìn)行分析解答?!驹斀狻科蜋C(jī)的一個工作循環(huán)由如圖所示的四個沖程組成:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。其中在做功沖程中,是內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,在壓縮沖程中是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。由圖知:A圖中排氣門開啟,氣體流出汽缸,是排氣沖程;不符合題意;B圖中兩氣門都關(guān)閉,活塞下行,汽缸容積變大,是做功沖程,符合題意;C圖中進(jìn)氣門開啟,氣體流入汽缸,是吸氣沖程;不符合題意;D圖中兩氣門都關(guān)閉,活塞上行,汽缸容積變小,是壓縮沖程,不符合題意。故選:B5.用兩個相同的加熱器分別對質(zhì)量相等、初溫相同的水和煤油加熱(不計加熱過程中的熱量損失),加熱過程中兩種液體溫度隨時間變化的圖像如圖所示。下列關(guān)于水和煤油兩種液體的判斷正確的是(▲)A.乙的吸熱本領(lǐng)大,是水B.甲的吸熱本領(lǐng)大,是煤油C.甲的吸熱本領(lǐng)大,是水D.乙的吸熱本領(lǐng)大,是煤油【答案】C【解析】用兩個相同的加熱器,不計加熱過程中的熱量損失,則在相同時間內(nèi)水和煤油吸收的熱量相同,通過圖象比較兩種液體的溫度變化;溫度變化小的吸熱本領(lǐng)大(比熱容大)?!痉治觥勘绢}中采用了控制變量法、轉(zhuǎn)換法,注意:用兩個相同的加熱器,不計加熱過程中的熱量損失,在相同的時間內(nèi),水和煤油吸收的熱量相同。【詳解】用兩個相同的加熱器,不計加熱過程中的熱量損失,則在相同時間內(nèi)水和煤油吸收的熱量相同;由圖象可知,在相同時間時,甲的溫度的變化量比乙的溫度變化量小,且甲乙吸收的熱量相同;由吸熱公式Q=cmΔt可知,甲的比熱容大、吸熱本領(lǐng)強(qiáng),是水;乙的比熱容小,吸熱本領(lǐng)弱,是煤油。故ABD錯誤、C正確。故選:C6.如圖1所示,水平路面由三段粗糙程度不同的區(qū)域組成。物塊(體積忽略不計)在F=2N的水平拉力作用下從區(qū)域①的最左端由靜止開始運(yùn)動,在剛進(jìn)入?yún)^(qū)域③時撤去拉力,物塊最終停在區(qū)域③的最右端。圖2為物塊運(yùn)動的υ-t圖像,下列說法正確的是(▲)A.區(qū)域①路面的粗糙程度比區(qū)域②路面的粗糙程度大B.物塊在區(qū)域①路面上所受的摩擦力等于2NC.拉力在區(qū)域②中做的功為4JD.在區(qū)域③,最終物塊只有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】C【解析】①影響摩擦力的因素是壓力和接觸面的粗糙程度;②在平衡力的作用下物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài),在非平衡力的作用下物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變;(1)運(yùn)用以上規(guī)律,結(jié)合題目和圖象,可知物塊在0∽2s內(nèi)在區(qū)域①做加速運(yùn)動,拉力F大于摩擦力f1,在2s∽3s內(nèi)在區(qū)域②上做勻速運(yùn)動,拉力F等于摩擦力f2,在區(qū)域③做減速運(yùn)動,拉力F等于0,物體只受摩擦力f3的作用;其中區(qū)域①路面的粗糙程度比區(qū)域②??;(2)物塊在2s∽3s內(nèi)是在區(qū)域②上運(yùn)動,由圖2可知物塊在2s∽3s內(nèi)通過的路程,根據(jù)W=Fs可求得拉力在區(qū)域②中做的功;(3)物塊在區(qū)域③內(nèi)只受摩擦力的作用,最終物塊的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?!痉治觥看祟}考查的是力和運(yùn)動的關(guān)系的應(yīng)用,結(jié)合運(yùn)動圖象和速度-時間圖象得到有價值的信息,是解答此題的關(guān)鍵,難度較大?!驹斀狻緼B、物塊運(yùn)動時,在水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力的作用;由題目和圖象可知:物塊在0∽2s內(nèi)在區(qū)域①內(nèi)做加速運(yùn)動,此時的拉力要大于摩擦力;在2s∽3s內(nèi)在區(qū)域②內(nèi)在做勻速運(yùn)動,則拉力和摩擦力是一對平衡力,大小相同;滑動摩擦力大小只與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān),壓力大小不變,由于拉力大小一直不變,所以區(qū)域①路面的粗糙程度比區(qū)域②路面的粗糙程度小,故AB選項錯誤;由圖可知,物體在2s∽3s內(nèi)通過的路程是s=vt=2m/s×1s=2m,拉力F=2N,由W=Fs得拉力在區(qū)域②中做的功為:W=Fs=2N×2m=4J,故C選項正確;D、由圖可知,物塊在區(qū)域③內(nèi)做減速運(yùn)動,拉力F=0,物塊在摩擦力的作用下速度減為0,所以物塊的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故D選項錯誤。故選:C7.如圖是用相同的加熱裝置對a、b、c(已知b、c的質(zhì)量相等)三種物質(zhì)加熱至沸騰時它們的溫度隨時間變化的圖像,下列對圖像的分析不正確的是(▲)A.b的比熱容小于c的比熱容B.t1∽t2時間內(nèi)物質(zhì)a的溫度不變,內(nèi)能不變C.溫度從T1升高到T2時,a物質(zhì)吸收的熱量比b少D.如果a、b是同種物質(zhì),b的質(zhì)量大于a的質(zhì)量【答案】B【解析】【分析】【詳解】A.用相同的加熱裝置對b、c兩種物質(zhì)加熱時,0-t2時間內(nèi)這兩種物質(zhì)吸收的熱量相同,b物質(zhì)升高的溫度較大,由公式c=可知,b的比熱容小于c的比熱容,故A正確,不符合題意;B.t1-t2時間內(nèi)物質(zhì)a的溫度不變(處于沸騰過程中),但質(zhì)量減少,所以其內(nèi)能減少,故B錯誤,符合題意;C.用相同的加熱裝置,溫度從T1升高到T2時,α物質(zhì)的加熱時間比b物質(zhì)短,所以a物質(zhì)吸收的熱量比b少,故C正確,不符合題意;D.如果a、b是同種物質(zhì),比熱容相同,升高相同的溫度時,b的加熱時間長,說明吸收的熱量多,根據(jù)Q=cmΔt知,b的質(zhì)量大于a的質(zhì)量,故D正確,不符合題意。故選:B8.如圖是航母上簡化的蒸汽彈射裝置,能帶動艦載機(jī)在短時間內(nèi)達(dá)到較大起飛速度。牽引索與蒸汽活塞連接的兩個滑輪為▲(填“定”或“動”)滑輪;氣缸內(nèi)的蒸汽體積膨脹對外做功,內(nèi)能▲(填“增大”“減小”或“不變”),同時推動活塞,使艦載機(jī)獲得巨大的牽引力?!敬鸢浮慷ɑ啠粶p小【解析】(1)知道定滑輪是軸的位置固定不動的滑輪,動滑輪是軸的位置隨被拉物體一起運(yùn)動的滑輪;(2)物體對外界做功,物體的內(nèi)能減小,溫度降低?!痉治觥勘绢}考查定滑輪和動滑輪的定義、改變內(nèi)能的方法,是一道基礎(chǔ)題。【詳解】定滑輪是軸的位置固定不動的滑輪,由圖可知,牽引索與蒸汽活塞連接的兩個滑輪為定滑輪;氣缸內(nèi)蒸汽體積膨脹,對外做功,內(nèi)能減小,同時推動活塞,使艦載機(jī)獲得巨大的牽引力。故答案為:定滑輪;減小。9.某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置,比較不同物質(zhì)的比熱容和探究水沸騰時溫度變化的特點。將分別盛有100g水和100g食用油的兩個試管固定在鐵架臺上,溫度傳感器的探頭與水和食用油良好接觸,將溫度傳感器與計算機(jī)相連,計算機(jī)上顯示的實驗圖線如圖乙所示。由圖乙可知:加熱2min水吸收的熱量▲(填“大于”“等于”或“小于”)食用油吸收的熱量;食用油的比熱容為▲J/(kg·℃)。實驗發(fā)現(xiàn),加熱至20分鐘時水全部蒸發(fā),則水沸騰過程至少吸熱▲J。【答案】等于;2.1×103;1.344×105【解析】(1)(2)我們使用相同的加熱器通過加熱時間的長短來比較吸熱多少,這種方法叫轉(zhuǎn)換法。根據(jù)c=,在質(zhì)量和升溫相同情況下,比熱容與吸熱多少成正比,(3)根據(jù)Q吸=cmΔt求出吸收的熱量,得出吸每分鐘吸熱的熱量,從而得出沸水沸騰過程至少吸熱?!痉治觥勘绢}比較不同物質(zhì)的吸熱能力探究水沸騰時溫度變化的特點,考查控制變量法、轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用和熱量計算,為熱學(xué)中的重要實驗。【詳解】(1)根據(jù)轉(zhuǎn)換法,加熱2min水吸收的熱量等于食用油吸收的熱量;水的比熱容大,升溫相同,加熱時間長,由圖知,升高相同的溫度,油加熱2分鐘,水加熱4分鐘,根據(jù)吸熱之比為2:1,根據(jù)C=,在質(zhì)量和升溫相同情況下,比熱容與吸熱多少成正比,故C油=×4.2×103J/kg·℃)=2.1×103J/(kg·℃);(3)水沸騰前加熱4min吸收的熱量:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(100℃-20℃)=3.36×104J,每分鐘提供的熱量為:=8400J/min;由題知,沸騰過程所用的時間t=20min-4min=16min則沸水沸騰過程至少吸熱Q=16min×8400J/min=1.344×105J。故答案為:等于;2.1×103;1.344×10510.將質(zhì)量相同的甲、乙、丙三塊金屬放入同一杯水中加熱至沸騰一段時間后,同時取出立即放到上表面平整的蠟塊上,經(jīng)過一定時間后,蠟塊形狀基本不再變化時的情形如圖所示。則這段時間內(nèi),蠟塊的內(nèi)能▲(填“增加”“減少”或“不變”),三塊金屬中放出熱量最多的是▲;比熱容最小的是▲?!敬鸢浮吭黾?;丙;甲【解析】(1)內(nèi)能的大小與物體的質(zhì)量、溫度有關(guān);(2)甲、乙、丙三個金屬塊的初溫、質(zhì)量都是相等的,過一段時間后,三個金屬塊的溫度降低,末溫也是相等的;石蠟熔化多的說明石蠟吸收熱量多,說明它上面放置的金屬塊放出熱量多,根據(jù)Q放=cm(t-t0),在質(zhì)量、降低的溫度相同時,放出熱量多的這種物質(zhì)比熱容大。【分析】此題考查的是我們根據(jù)公式Q放=cm(t-t0)判斷物質(zhì)比熱容大小的關(guān)系,是一道基礎(chǔ)題?!驹斀狻繉⑷龎K溫度高的金屬體放在蠟塊上,蠟塊會吸收熱量,溫度升高,故其內(nèi)能會增加;金屬塊丙下方的石蠟熔化快,說明金屬塊丙放出的熱量多;甲、乙、丙的初溫、末溫都是相等的,溫度變化值就是相同的,根據(jù)公式Q放=cm(t-t0)可知:甲、乙、丙三個金屬塊的質(zhì)量、溫度的變化值是相等的,金屬塊甲放出的熱量少,金屬塊丙放出的熱量多,所以金屬塊甲的比熱容小,金屬塊丙的比熱容比較大。故答案為:增加;丙;甲11.物理興趣小組的同學(xué)在研究“砂石和某種液體誰的吸熱本領(lǐng)大”時,選用了兩只完全相同的酒精燈,分別給盛放在相同容器中質(zhì)量都是100g的砂石和某種液體加熱,他們繪制出砂石與液體的溫度隨加熱時間變化的圖像分別如圖a、b所示,已知酒精的熱值是3×107J/kg,加熱時酒精燈平均每分鐘消耗1g酒精,已知砂石的比熱容是0.84×103J/(kg·℃),那么請問:(1)加熱2min時,砂石吸收的熱量。(2)求出該液體的比熱容。(3)酒精燈加熱液體時的效率是多少?!敬鸢浮浚?)21000J;(2)4200J/(kg·℃);(3)35%【解析】(1)從圖象可知,加熱2min,砂石的溫度從20℃上升到

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