商丘市第一高级中学物理内能同步单元检测Word版 含答案Word文件下载.docx
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(4)进一步分析表中甲的示数,小明又发现,在冷却过程中,牛奶冷却的快慢前后并不一致,是越来越___的
(实验拓展)
(5)如果有一天,你要喝一杯奶茶,下列两种冷却方法中,效果较好的是_____
A.将滚烫的热茶冷却5分钟,然后加适量冷牛奶
B.先将适量的冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却5min
(6)物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢,若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢,则“冷却速度”可定义为:
质量为1千克的物体,_____叫做冷却速度
【答案】在水中冷却比在空气中冷却效果要好质量热传递减少慢A单位时间内降低的温度
【解析】
【详解】
(1)分析可知,在相同时间内水中冷却速度更快,所以在水中比空气中冷却效果更好;
(2)在研究空气和水的导热性时,应该保证其它条件相同,除了水的初温外还要保证水的质量相等;
(3)由于水与牛奶瓶有温度差,所以要发生热传递,即牛奶温度下降是由于热量传递减少其内能;
(4)这是由于随着牛奶温度下降,周围水的温度在升高,使牛奶冷却的速度变慢,因此牛奶冷却的快慢还会受到温度的影响.所以当实验时间较长时,相同时间内牛奶降温的速度逐渐变慢,就是指冷却速率变慢.(5)根据(4)中的结论,物体冷却随时间推移是先快后慢,本质原因是温差逐渐缩小,奶茶热的时候温度下降得快,开始快后来越来越慢,开始先让它保持较高的温度,可以在五分钟内放出更多的热量,然后加入冷牛奶,利用热传递使其再次降温。
故选A;
(6)根据题意可定义冷却速度为:
质量为1千克的物体在单位时间内降低的温度。
2.在“探究物质的吸热能力”的实验中,实验装置如图所示:
(1)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和______;
(2)实验中必须要选取初温相同且______(选填“质量”或“体积”)相等的甲、乙两种液体;
选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热,这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体______相同;
(3)根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图象,如图丙所示,则______的吸热能力更强;
(4)若甲液体的比热容为2.1×
103J/(kg•°
C),则乙液体的比热容为______J/(kg•°
C)。
【答案】电加热丝质量吸收的热量乙4.2×
103
【分析】
(1)[1]实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和电加热丝。
(2)[2]根据比较不同物质吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故实验中必须要选取初温相同且质量相等的甲、乙两种液体。
[3]选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热,根据转换法,这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体吸收的热量相同。
(3)[4]根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像,由图知,加热5分钟,甲升高的温度为
60°
C−20°
C=40°
C
乙升高的温度为
40°
C=20°
即乙升温小,故乙的吸热能力更强。
(4)[5]根据在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度成反比,结合(3)[4],故乙液体的比热容为
3.小明用稳定的热源(即单位时间内放出的热量相等)给一种固体物质均匀加热,且加热过程中质量不变。
其熔化图像如图所示,则:
(1)这种物质是_____(选填“晶体”或“非晶体”),它熔化过程用了_____min;
(2)该物质第5min末的内能_____第6min末的内能(选填“小于”“等于”“大于”);
(3)该物质在固态时的比热容与液态时的比热容之比是_____。
【答案】晶体6小于
(1)[1]从图象知,物质在熔化过程中吸收热量温度保持不变,此物质是晶体。
[2]此物质从2min开始熔化,到8min熔化完成,它熔化过程用时
8min−2min=6min
(2)[3]晶体熔化时,不断吸收热量,内能增加,温度保持不变,故该物质第5min
末的内能小于第6min
末的内能。
(3)[4]从图上可以看出,在质量不变的前提下,AB段温度升高40°
C,CD段温度升高20°
C,CD段加热时间是AB段加热时间的2倍,吸收热量之比为,温度升高之比为,根据计算可知该物体在固态时的比热与液态时的比热之比是。
4.班级各小组同学利用如图所示的实验装置探究“冰熔化时温度的变化规律”:
(1)石棉网的作用是__________;
(2)记录的实验数据如下表:
时间t/min
2
4
6
8
10
12
14
温度t/°
-10
-5
2.5
5
状态
固态
固液共存态
液态
根据表格中数据,在方格纸上画出温度与时间的关系图像;
(_______)
(3)分析图像,可以得出的探究结论是:
________________;
(4)实验中,0~4min冰温度升高10℃,10~14min水温度升高5℃,在两个时段加热时间相同,但物质的温度变化不同的原因可能是:
_______________;
(5)某小组做实验时发现冰熔化时间太短,为了增长时间,以下做法可行的是_____(至少一个选项正确)
A.降低冰的初始温度B.增加冰的质量
C.直接将试管放入常温的水中做实验D.用底面积更大的小烧杯代替试管做实验
【答案】使烧杯底部受热均匀冰熔化时继续吸热,但温度不变水在固态和液态时比热容不同BC
(1)[1]烧杯从石棉网上吸收热量,受热更加均匀。
(2)[2]描点法画出图像,如下图所示:
(3)[3]由图像可以看出,冰熔化过程中虽然吸收热量,但温度一直不变。
(4)[4]固态时升温较快,液态时升温较慢,这是由于水在液态时的比热容比固态时大。
(5)[5]A.降低冰的温度,冰升温变慢,但熔化时间并不变,故A不符合题意;
B.增加冰的质量,升温变慢,熔化时的时间也变长,故B符合题意;
C.将试管放入常温的水中做实验,从水里吸收热量,由于水温较低,所以冰熔化时间变长,故C符合题意;
D.底面积更大的小烧杯,吸热面积变大,所以熔化时间变短,故D不符合题意。
故选BC。
5.阅读短文,回答问题
“鲲龙”AG600
国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600成功实现水上起降,如图所示。
“鲲龙”AG600是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要,研制的大型特种用途民用飞机,既能在陆地上起降,又能在水面上起降,是一艘会飞的船。
AG600可以在20秒内一次汲水12吨,单次投水救火面积可达4000余平方米,还可以在2米高海浪的复杂气象条件下实施水面救援行动,水上应急救援一次可救护50名遇险人员。
“鲲龙”AG600除了像普通飞机在陆上起降外,在任何江河湖泊,只要给它一片长1500米、宽200米、深2.5米的水域,它都能“说走就走”。
最大巡航速度500公里/小时,最大航程4500公里,可从中国最北端黑龙江漠河直飞海南三亚,更可以从三亚往返中国最南端的曾母暗沙。
“鲲龙”AG600作为当今世界最大一款水陆两栖飞机,AG600飞机的机身长37米、翼展达38.8米,个头儿与波音737相当,采用单船身、悬臂上单翼和前三点可收放式起落架布局,选装4台涡桨发动机。
飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。
发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与获得的机械能之比。
飞机的部分参数如下表所示:
WJ6发动机数量
4台
M最大起飞质量
53.5t
最大巡航速度
500km/h
发动机巡航推力
4.6×
104N
发动机的热效率
40%
发动机的推进效率
……
(1)如图所示,机身下部制成“V”形,这样设计的目的还有______________;
机翼设计成如图所示的截面图,当飞机水平飞行时,机翼上方空气速度大,压强________;
(2)“鲲龙”AG600在水面降落的过程中,重力势能________,动能________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)若“鲲龙”AG600某次执行任务时该飞机的总质量为48t,总体积约5×
103m3。
该飞机停在水平地面时,起落架的触地总面积是1.2m2,对地面的压强_________Pa;
停在水面上时,排开水的体积是_________m3;
(g=10N/kg,ρ水=1×
103kg/m3)
(4)若“鲲龙”AG600空载时质量为40t,在水面滑行测试中,“鲲龙”AG600蓄一定质量的水,发动机牵引力的实际总功率为2500kW,飞机在水面上以36km/h的速度匀速滑行了1min,滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍,则飞机受到的阻力为_________N,所蓄水的质量为__________t;
(5)“鲲龙”AG600以最大速度满载巡航2h,消耗燃油5000kg,燃油完全燃烧获得的内能是_________J,此过程中发动机的推进效率为__________。
(燃油的热值q=4.6×
107J/kg)
【答案】减小阻力小减小减小4×
105482.5×
105102.3×
101150%
(1)[1][2]机身下部制成“V”形,这样设计的目的还有减小阻力的作用;
当飞机水平飞行时,机翼上方空气速度大,根据流体流速与压强的关系,流速大的地方压强小,所以机翼上方压强小。
(2)[3][4]“鲲龙”AG600在水面降落的过程中,质量不变,但高度减小,重力势能减小;
速度减小,动能减小。
(3)[5][6]若“鲲龙”AG600某次执行任务时该飞机的总质量为48t,总体积约5×
该飞机停在水平地面时,起落架的触地总面积是1.2m2,根据压强公式可得,对地面的压强为
停在水面上时,因为处于漂浮状态,所以浮力等于重力,可以得到此时飞机所受到的浮力为
根据浮力公式可得,此时排开水的体积为
(4)[7][8]根据题意可得,飞机在水面上的速度为
由功率公式可得,飞机受到的牵引力为
因为飞机匀速滑行,所以飞机所受阻力为
根据题意可得
则此时飞机的总重力为
此时飞机的总质量为
则飞机所蓄水的质量为
(5)[9][10]燃油完全燃烧产生的内能为
发动机获得的机械能为
飞机飞行的路程为
发动机在2h内做的有用功为
此过程中发动机的推进效率为
6.在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
(1)实验中应量取质量_____的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中。
(2)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和__
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