2023年九年级物理内能与热机例题与习题.doc

第13章　内能与热机例题与习题 【例1】分别指出以下几句话中“热〞的含义： 　　A．今天的天气真热； 　　B．物体吸热，温度升高； 　　C．用打气筒给自行车打气，气筒壁热了。 【分析】今天天气真热的“热〞，是表示物体的冷热程度的，说明气温高，指温度。 　　物体吸热，温度升高，表示低温物体吸收热量，温度升高，这个“热〞指的是热量。 　　C题说的气筒壁热了的“热〞，是由于打气时，压缩气体做功，机械能转化为热能。因此这个“热因此这个“热〞表示的是热能。 【解答】A．中的“热〞指温度； 　　B．中的“热〞指热量； 　　C．中的“热〞指热能。 　　日常生活中说的“热〞，含义是广泛的。单从热学角度来理解，有的“热〞表示物体的温度上下；有的“热〞表示物体的内能；有的“热〞又是表示在热传递过程中吸收或放出热的多少，即热量的。因此，要注意区分。 【例2】以下说法中不正确的选项是 [ ] 　　A．温度为0℃的物体没有内能 　　B．温度高的物体内能一定多 　　C．物体的内能增加，它的温度一定升高 【分析】由于组成物质的分子永不停息地做无规那么热运动，因此一切物体都有内能，即使在0℃，物体的分子仍在运动，且分子间仍有相互作用力，它们之间仍有动能和势能，也即仍有内能。A错。 　　内能的多少并不能简单地由温度上下来判断，必须同时考虑到物体所含的分子数以及分子间的势能等。某一物体虽然温度较低，但如果分子数多，内能也可以较大，某一物体温度虽高，但如果分子数少，内能也不一定大。B错。 　　物体的温度升高，分子运动速度加快，分子的动能增加，因此物体的内能也增加。但不等于说物体的内能增加，它的温度一定升高。因为内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，假设分子势能增加了，即使物体的温度不升高，分子动能不增加，物体的内能仍能随分子势能的增加而增加，例如，冰在熔点熔化或同温度的水，温度保持不变，但内能增加。故C也错。 【解答】A，B，C。 【例3】在0℃的房间内，放在地面上的铅球 [ ] 　　A．具有机械能 　　　B．没有机械能 　　C．具有内能　　　　 D．没有内能 【分析】机械能与物体的机械运动的情况有关。物体由于机械运动，被举高或发生弹性形变，它就具有机械能。如果物体没有运动，物体就没有动能，如果物体在地面上，以没有弹性形变，物体就没有势能，没有动能和势能的物体，没有机械能。一切物体不管它的温度上下如何，都具有内能。 【解答】C。 【例4】一个物体温度升高，那么 [ ] 　　A．它含有的热量增加　　　　 B．它一吸收了热量 　　C．一定对物体做了功　　　　 D．它的内能增加 【分析】热量是表示在热传递的过程中，传递能量的多少，因此不能说物体“含有热量〞，A错。一个物体温度升高，它的分子运动一定加快，内能增加，D正确。改变物体内能的方法能两种，做功和热传递，两种方法对改变物体的内能是等效的，因此不能肯定是做功或热传递。B、C也错。 【解答】D。 【例5】以下事例中，不属于通过热传递改变物体内能的是 [ ] 　　A．用酒精灯加热杯里的水 　　B．人晒太阳觉得暖和 　　C．金属小勺在热汤中放一段时间后会烫手 　　D．用打气筒打气，筒壁会发热 【分析】改变物体的内能有做功和热传递两种方式。A、B、C三项都是通过热传递将一个物体的内能转移到另一物体内。D中，打气筒打气时，压缩气体做功和克服摩擦做功，把机械能转化成内能，不属于通过热传递改变物体的内能。 【解答】D。 【例6】以下所述现象中属于通过热传递改变了物体内能的是 [ ] 　　A．将一段铁丝反复弯折，弯折处会发热 　　B．放在空气中的一杯热水会冷却 　　C．在转动的砂轮上磨车刀，车刀发热 【分析】不管物体是发热或是冷却，物体的温度都发生了变化，都是内能的改变，弯折铁丝是用力对物体做功，在转动的砂轮上磨车刀是摩擦力对车刀做功，所以都是通过做功改变物体热能，热水放在空气中，通过热辐射以及对流等方式向外传递了热能，而使自身的热能减少，温度下降，它是通过热传递方式改变内能的，所以应选B 【例7】以下说法中，哪些不是标准的物理语言 [ ] 　　A．铁钉的比热是0.46×103 J/(kg·℃) 　　B．桌子的比热是2.4×103 J/(kg·℃) 　　C．铁的比热是0.46×103 J/(kg·℃) 　　D．1kg铁的比热比lkg铜的比热大 【分析】　比热是表示物质的特性，而不是物体的特性。铁钉、桌子都是物体。 　　比热本身就是指单位质量温度升高1℃吸收的热量，显然是1千克某种物质的比热，从比热的意义上说是错误的。 【解答】A、B中的“铁钉〞、“桌子〞；D中的“1kg铁〞、“1kg〞都是不标准的物理语言。 【例8】判断以下说法中正确的选项是 [ ] 　　A．物质吸收的热量越多，它的比热就越大 　　B．物质的温度变化越小，它的比热就越大 　C．把一个铁块分开，用其中一块测铁的比热，因为质量小了，所以测得的比热值就大了 　　D．单位质量的某种物质，温度升高1℃吸收的热量越少，比热就越小 【分析】　比热是物质的特性，同种物质无论如何分割，外部条件如何变化，比热的值都是一个定值。因此答案A、B、C都是错误的。 【解答】正确的选项是D。 【例9】有一高温物体被投入质量为10kg、温度为20℃的水中，如果传给水的热量是2.73×10６J，那么水的温度会升高到多少度。 【分析】将热量的计算公式变形，然后代入数值即可求解。 [解]由公式Q吸=cm(t-t0)变形可得 　　t=Q/cm+t0=2.73×10６J/[4.2×103J/(kg·℃)×10 kg]+20℃ 　　=65℃+20℃=85℃ 【解答】水的温度会升高到85℃。 【例10】 一柴油机的飞轮转速为2400转/min，由此可推断，该柴油机每秒做功多少次？ 【分析】 柴油机曲轴每转动2周完成一个工作循环，而柴油机每个工作循环只做功一次。 【解答】 因该柴油机飞轮转速为2400转/min=40转/s，即1s内完成20个工作循环，所以每秒做功20次。 填空题 1．我国许多城市中建有大型绿地，绿地中的人工湖具有“吸热〞功能，盛夏时节能大大减弱周围地区的“热岛效应〞假设某一人工湖湖水的质量为1.0×107kg，水温升高2OC，那么湖水吸收的热量为　　　　J。假设这些热量被同等质量的砂石吸收〔C砂石<C水〕那么砂石升高的温度　　　　2OC〔选填“大于〞、“等于〞或“小于〞〕 2．做功和热传递都可以改变物体的内能。给自行车轮胎打气的气筒连续使用一段时间就会发热，这是由于　　　　使气筒的内能　　　　〔第二空选填“减少〞或“增加〞〕 3．冬天手冷时，我们经常将两只手相互搓搓使手感到暖和，这是利用　　　　的方法使手的内能增加的；用热水袋使身体变暖，是利用　　　　的方法使人身体的内能增加的。 4．如图1所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出，图中情景演示的是“四冲程〞热机工作过程中的　　　　冲程，这个情景中是　　　　能转化为 　　　　． 5．将一块生石灰放入装有水的烧杯中，生石灰与水发生剧烈反响并产生大量的热，此时　　　　能转化为热能。如果这一过程中有2千克的水，温度从20℃升高到25℃，那么水吸收的热量是　　　　J。［：C水＝4.2×103J/(kg·℃)］ 图1 6．燃烧生活垃圾放出的热量用来发电，是综合利用垃圾的一种方法，据资料显示，仅2023年全国城市生活垃圾就达 1.5×108t．假设燃烧1t垃圾可放出1.5×1010J的热量，如果将 2023年我国的城市生活垃圾全部燃烧，那么放出的热量是　　　　J，它相当于 　　　　kg煤炭完全燃烧放出的热量〔煤炭的热值为3.0×107J/kg〕． 7．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，那么它的机械效率为　　　　。 选择题 1．甲物体的比热容大于乙物体的比热容，假设〔 　　　〕 A．甲、乙质量相等，那么甲吸收的热量一定多 B．甲、乙吸收的热量相等，那么乙升高的温度一定多 C．甲、乙质量相等，它们升高的温度相同，那么甲吸收的热量一定多 D．甲、乙质量相等，它们放出的热量也相等，那么甲降低的温度一定多 2．铜块的质量与铅块质量之比是2∶1，如果它们升高的温度之比是2∶3，那么它们吸收的热量之比是〔 　　　〕 　　A．1∶4　　　　B．4∶1　　　　 C．4∶9　　　　D．9∶1 几种物质的比热容c/［J/(kg·℃)］  煤油 2.1×103 钢铁 0.46×103 铜 0.39×103 铅 0.13×103 3．近期煤价节节攀升，少数不法商贩将煤矸石破碎后掺在优质煤中高价销售，客户为了不上当，最恰当的方法是检测以下物理量的中( A ) A．热值 　　B．比热容 　　C．温度 　　D．质量 4．在标准大气压下，1kg20℃的水吸收了3.78×105J的热量后，其温度为(　　　　) A.80℃ 　　B.90℃　　C.100℃ 　　D.110℃ 5．关于温度、内能、热量三者之间的关系，以下说法正确的选项是(　　　　) A．温度高的物体，内能一定大 B．物体温度升高，一定吸收了热量 C．物体吸收了热量，温度一定升高 D．物体温度升高，内能一定增加 6．以下事例中物体内能减少的是〔　　　　〕 A．金属汤勺放进热汤中后会变得烫手 B．放入电冰箱中的食物温度降低 C．一块０℃冰全部熔化成０℃的水 D．“神舟〞五号飞船返回舱进入大气层后外表升温 7．单缸四冲程汽油机工作时，有些冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成，只有一个冲程是不用靠飞轮的惯性来完成的，这个冲程是〔 　　　〕 A．压缩冲程 B．做功冲程　　　　 C．吸气冲程 D．排气冲程 15以下事例中，做功改变物体内能的是〔　　　 〕 A．用酒精灯加热烧杯中的水 　　　B．冬天室内使用暖气取暖 C．用锯锯木板，锯条发热 D．盆中的热水温度逐渐降低 8．2003年10月15日，“神舟〞5号载人飞船在震天的轰鸣声中腾空而起，飞向太空。完成任务后于次日凌晨准确降落在内蒙古中部预定地区。返回舱进入大气层一段时间后，由于受空气阻力做匀速运动。返回舱匀速下降过程中〔　　　 〕 A．重力势能减少，动能增加，内能增加 B．机械能减少，动能不变，内能增加 C．重力势能减少，动能增加，内能不变 D．机械能不变，动能不变，内能增加 9．将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后，放到外表平整石蜡上。经过一定时间后，观察到的现象如以下图。那么三块金属的比热〔　　　 〕 A．甲最大　　 B．乙最大 　　C．丙最大　 D．一样大 图2 10．以下事例中利用热传递改变内能的是( 　　　　) A.太空中的陨石，坠入地球大气层，成为流星 B．从滑梯上滑下时，臀部有灼热的感觉 C.冬天手冷时，搓搓手就暖和了 D.夏天，广场上的石凳因太阳照射而发烫 11．在研究物体放出热量多少跟物质种类是否有关的实验中，提供的材料：(1)0.1千克的铜块；(2)0.1千克的铝块；(3)0.2千克的铜块；(4)0.3千克的铝块。应选用的材料是( 　　　 ) A (1)与(2)　 B (1)与(3)　 C (2)与(4)　 D (3)与(4)。 12．〔04山东青岛〕将图3中的矿泉水从20℃加热到70℃，吸收的热量是〔 　　　 〕 A．5×105 J 　　　　　　　B. 4.2×103J C.9×103 J 　　　　　　　　D.1.26×105J 图3 13．以下现象中，利用内能做功的是〔　　　〕 A．冬天在户外时两手相搓一会儿就暖和 　　　B．车刀在砂轮的高速磨擦之下溅出火花 C．在烈日之下柏油路面被晒熔化了 　　　　　D．火箭在“熊熊烈火〞的喷射中冲天而