山东省邹平县实验中学九年级物理课时提升作业（十三）.doc

内能内能的利用(40分钟100分)一、选择题(本大题共7小题,每小题5分,共35分)1.关于分子,下列说法正确的是()a.有的物质分子间无论距离大小都只存在引力b.水结冰后分子会保持静止c.“酒香不怕巷子深”说明分子在不停地运动d.“沙尘暴起,尘土满天”说明分子在不停地运动【解析】选c。本题考查分子动理论。a选项分子引力和斥力是同时存在的;b选项分子在永不停息地做无规则运动,无论处于什么状态;c选项是扩散现象,说明分子在不停地运动,正确;d选项中尘土是肉眼可以看到的固体颗粒,尘土满天是机械运动。2.关于温度、比热容、热量、内能,以下说法正确的是()a.一块0的冰没有内能,它的分子不会运动b.一个物体吸收了热量,它的温度一定会升高c.一个物体温度升高了,内能一定增加d.用水作为汽车发动机散热器的冷却剂,其主要原因是水的比热容小【解析】选c。本题考查温度、比热容、热量、内能的概念及其之间的关系。物体在任何温度下都有内能,且分子无时无刻不在做无规则的运动,a错;晶体熔化时吸收热量,温度保持不变,b错;内能与温度有关,同一物体温度越高,内能越大,c正确;用水作为汽车发动机散热器的冷却剂,其主要原因是水的比热容大,升高相同的温度,吸收的热量多,d错。3.根据表中几种物质的比热容,判断下列说法中不正确的是()物质比热容/(jkg-1-1)物质比热容/(jkg-1-1)水银0.14103砂石0.92103水4.2103冰2.1103a.制作体温计常用水银作为介质,原因之一是水银的比热容小b.北方楼房中的暖气用水作为介质,利用了水的比热容大的特性c.由于水比砂石的比热容大,所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大d.由于水比冰的比热容大,所以冷却食品时0的水比0的冰效果好【解析】选d。本题考查比热容的应用。由于水银的比热容小,吸收相同的热量温度变化大,用水银制作体温计,示数变化更明显,故a选项正确;暖气用水作为介质、内陆昼夜温差比沿海大都是因为水的比热容大,故b、c选项正确;0的冰熔化时,需要从外界吸热,且温度保持0不变,故冷却食品时0的冰比0的水效果好,故d选项不正确。【规律方法】质量一定时,比热容大的物质吸收(或放出)一定热量后温度变化小,类似于酒量大的人喝一杯酒后,脸不红、走路稳;比热容小的物质吸收(或放出)一定热量后温度变化大,类似于酒量小的人喝同样一杯酒后,脸红、走路不稳。4.小文在做“开水煮白菜”这道菜的过程中,有以下分析,其中正确的是()a.放一点盐,汤就有了咸味,说明分子只在液体中运动b.菜做好起锅时,清香扑鼻,说明分子只在高温下运动c.白菜的内能增加是通过热传递的方式实现d.白菜的内能增加是通过做功的方式实现【解析】选c。本题考查分子运动和改变内能的方式。分子在做永不停息的无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈;“开水煮白菜”,白菜温度升高,内能增加,是通过热传递的方式实现的。5.如图所示是内燃机的某冲程工作示意图,以下改变内能的方式与此相同的是()a.烤火取暖b.搓手取暖c.向手“呵气”取暖d.用热水袋取暖【解析】选b。本题考查内能与热机相关知识。由图分析可知:进气门和排气门关闭,活塞向上运动,故为热机的压缩冲程,其机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体的内能。搓手取暖是通过做功的方式改变物体的内能的,与压缩冲程改变内能的方式相同。a、c、d项都是通过热传递的方式改变物体的内能。故选b。6.用相同的加热装置给质量相等的甲、乙两种液体同时加热,两种液体的温度随时间t的变化如表所示。由数据比较两种液体的比热容()时间t/min012345甲的温度/202224262830乙的温度/202530354045a.c甲c乙b.c甲=c乙c.c甲c乙d.无法确定【解析】选a。本题考查比热容的相关知识。根据题意、表格数据和公式q=cmt得,用相同加热装置加热,相同时间内两装置放出热量相等,即两种物质在相同时间内吸收热量相等,q、m相等,t与c成反比,t甲c乙,故选a。7.双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料,以下说法正确的是()a.燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多b.以天然气为燃料,汽车发动机的效率可以达到100%c.在压缩冲程中,燃料混合物的温度升高,内能增大d.汽油与天然气相比,燃烧时汽油对环境的污染较小【解析】选c。本题考查热机的综合知识。燃料燃烧放出的热量不仅与燃料的热值有关,还与燃料的质量和是否完全燃烧有关,所以燃料的热值大,燃烧放出的热量不一定多;无论用何种燃料,汽车发动机的效率不可能达到100%;在压缩冲程中,压缩燃料混合物做功,机械能转化为内能,使燃料的温度升高,内能增大;天然气比汽油对环境的污染小,更环保。所以选c。【易错警示】正确理解热机效率的高低如果甲汽油机的热机效率比乙汽油机的热机效率高,对此常产生以下错误认识:(1)甲做功多;(2)甲做功快;(3)甲消耗汽油少。热机效率是热机的重要性能指标之一,它是一个比值,热机效率高,是指用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的能量的百分比大。二、填空题(本大题共4小题,每空2分,共20分)8.小亮放学一进家门,就闻到妈妈炒菜的香味,这是现象,它说明分子在不停地运动着。通过和做功,可以改变物体的内能。【解析】本题考查对分子运动的了解和改变物体内能的方法。炒菜时,由于分子做无规则运动,会飘散到各个方向,从而导致小亮放学一进家门,就闻到妈妈炒菜的香味,属于扩散现象。改变物体内能的方法有两种:热传递和做功。答案:扩散热传递9.2kg的水温度降低5,水放出的热量为j,水的比热容在常见的物质中是比较的,因此沿海地区昼夜温差比同纬度的内陆地区。(均选填“大”或“小”)c水=4.2103j/(kg)【解析】本题考查比热容的理解。水放出的热量:q放=cmt=4.2103j/(kg)2kg5=4.2104j,因为水的比热容较大,相同质量的水和沙石比较,白天吸收相同的热量,水的温度升高得少;夜晚放出相同的热量,水的温度降低得少,使得沿海地区昼夜之间的温差小。答案:4.2104大小10.小红家买了一个电暖气,她阅读说明书时发现电暖气里的工作物质是油而不是水,好处之一是油的比热容比水的,加热时升温(选填“快”或“慢”);电暖气周围的空气温度升高,这是通过的方式改变内能的。【解析】油的比热容比水的比热容小,所以电暖气里的工作物质是油而不是水,好处之一是油的比热容比水的比热容小,加热时升温快;电暖气的温度高,周围空气的温度低,将通过热传递的方式改变周围空气的内能。答案:小快热传递11.如图所示是a、b两种燃料完全燃烧释放的热量q与其质量m的关系图,从图中可看出a燃料的热值(选填“大于”“小于”或“等于”)b燃料的热值。在标准大气压下,若一定质量的b燃料完全燃烧释放的热量为4.9106j,其中有60%的热量被质量为10kg、初始温度为38的水吸收,c水=4.2103j/(kg),则水的温度升高。【解析】本题考查热值的比较和热量的计算。由题图知,质量相等的b燃料比a燃料放出的热量多,根据燃料完全燃烧放热公式q放=mq可判断热值大小关系为qaqb。因为q吸=q放,c水m水(t-t0)=q放,所以水升高的温度t=q放c水m水+t0=0.64.9106j4.2103j/(kg)10 kg+38=108;由于在1标准大气压下水的沸点为100,因此水的末温应为100,而水的初温为38,所以水升高的温度t=100-38=62。答案:小于62【方法归纳】热量的计算公式可变形为c=qmt或q=q放m、q=q放v,变形公式只是提供计算比热容或热值的方法,不能认为“比热容c随q、m、t而变,燃料的热值q随q放、m或v而变”。三、简答题(5分)12.无论是白天还是夜晚,人们漫步在海滨,会感到习习海风迎面吹拂,十分畅快。这样的风非常柔和,通常情况下,它白天从海上吹向陆地,夜晚从陆地吹向海上,如图,气象上把这种风称为“海陆风”。请你运用学过的物理知识说明海陆风形成的原因。【解析】本题考查比热容的应用。海陆风是由于陆地和海水的比热容不同造成的。答案:由于海水的比热容大,受到太阳照射后,表面升温慢;陆地砂石的比热容小,升温比较快。于是,白天由于陆地气温高、空气上升快而形成海面吹向陆地的海风;夜晚正好相反,海水降温慢,海面气温较高,空气上升快而形成陆地吹向海面的陆风。【变式训练】“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”反映了沙漠地区气候变化的特点,请你简要回答产生这种气候的原因。【解析】本题考查利用比热容解释现象。由q=cmt可知,当q放或q吸、m相同时,c越大,t越小;c越小,t越大。答案:沙漠里多沙石,沙石比热容小,夜间它们放热,温度降低较多,故早晨气温较低;中午在阳光照射下沙石吸热后温度升高较快,气温迅速上升,故出现早、午温差较大的现象。四、实验探究题(本大题共3小题,共30分)13.(12分)为了比较水和煤油的吸热能力,晓雯设计了如下实验步骤:a.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和煤油;b.用两支温度计分别测出水和煤油的初温;c.在烧杯中,分别放入功率相同的电热器,加热相同时间;d.用温度计分别测出水和煤油的末温。(1)步骤a存在的错误是,应改为。(2)步骤c,加热相同时间是为了使水和煤油。(3)步骤b和d是为了得出水和煤油。【解析】本题考查比热容的探究实验过程。(1)实验中应当控制两种液体的质量相同,所以a步骤中的错误是取两种液体的体积相同;(2)步骤c中使用相同的加热器给两种液体加热相同的时间,是为了使两种液体吸收的热量相同;(3)步骤b和d分别测水和煤油的初温和末温,是为了计算它们升高的温度并进行比较。答案:(1)装入等体积的水和煤油装入等质量的水和煤油(2)吸收的热量相同(3)升高的温度14.(10分)如图,在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热。(1)加热相同时间后,分别测量两者的温度,发现沙子的温度明显高于水,这是因为;加热时搅拌沙子,目的是。(2)在两烧杯上方分别盖上玻璃片,过一会儿发现装水烧杯上方的玻璃片内侧有小水珠,用手摸两个玻璃片,发现装(选填“沙子”或“水”)烧杯上方的玻璃片温度比较高,原因是。【解析】本题考查比热容的探究。加热时间相同时,吸收热量相同,比热容小的升温快;搅拌目的是使沙子受热均匀;有水珠的玻璃片温度高,水蒸气充当热量传递的介质,加热时水汽化变成水蒸气吸收热量,再遇到玻璃片放出热量液化成小水珠,所以有水珠的玻璃片温度高。答案:(1)水的比热容大(或沙子比热容小)使沙子受热均匀(2)水水蒸气液化放热15.(8分)为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值,小明采用如图所示的装置进行实验:他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中,点燃它们,分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热,直至酒精和碎纸片完全燃烧。(1)小明设计了一张记录实验数据的表格,其中、两项内容漏写了,请你帮他补充完整。温度燃料加热前水温/10g酒精(2)实验后小明根据实验数据利用公式q=cmt算出了水吸收的热量,结合“10g酒精”这一数据,算出了酒精的热值,算出的酒精热值是否可靠?。请说明理由。【解析】本题考查热值的实验探究。(1)为了算出水吸收的热量,应为加热后水温/;为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值,应控制两种燃料的质量相等,应为10g碎纸片。(2)由于热量损失,烧杯及温度计也要吸收热量,所以酒精完全燃烧放出的热量不能全部被水吸收,故算出的酒精的热值不可靠。答案:(1)加热后水温/10g碎纸片(2)不可靠酒精完全燃烧放出的热量不能全部被水吸收五、计算题(10分)16.2013年12月17日,国土资源部宣布我国海洋地质科技人员在广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻获高纯度天然气水合物(又称“可燃冰”)样品。“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力。(1)用“可燃冰”烧水,0.1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为多少焦耳?(假设“可燃冰”的热值q=4.2108j/kg)(2)若加热效率仅为50%,则被水吸收的热量共有多少焦耳?(3)这么多热量通常情况下可以使50kg的水从20升高到多少摄氏度?【解析】本题考查有关热量和比热容的计算。(1)“可燃冰”完全燃烧放出的热量q放=mq=4.2108j/kg0.1kg=4.2107j(2)q吸=q放=50%4.2107j=2.1107j(3)水吸收的热量可使水升高的温度t=q吸cm=2.1107j4.2103j/(kg)50 kg=100故t=100+20=120在通常情况下,水的沸点为100,故可使水温升高到100。答案:(1)4.2107j(2)2.1107j(3)100【拓展提升】太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一,某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2106j的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为20的水温度升高到40。求:(1)热水器中的水吸收的热量q吸;水的比热容c=4.2103j/(kg)(2)热水器5小时内接收到的太阳能e