九年级物理内能综合能力题专题含答案.docx
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九年级物理内能综合能力题专题含答案
九年级物理内能综合能力题专题含答案
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、综合题
1.有一种变频空调,利用“冷媒”这种物质的物态变化可以实现室内、外热量的转移。
如图所示是此类变频空调机制冷系统的原理图,其中压缩机的作用是对气态“冷媒”加压,并使“冷媒”在铜管内循环.已知压缩机的转速越大,“冷媒”的流量越大,空调机的制冷能力就越强。
压缩机的转速由供电频率决定,变频空调机通过变频器在一定范围内调节供电频率,从而改变压缩机的转速,达到控制“冷媒”使温度快速降至设定温度后,压缩机随即处于低速持续运转状态,维持室温基本不变。
表一:
表示该型号变频空调机部分参数之间的对应关系,其中:
制冷量是指每秒种空调机向制冷空间吸收热量的总和;能效比是空调机在额定状态工作时,制冷量与输入功率之比。
表一
最小
额定
最大
输入功率/W
130
700
1400
制冷量/W
650
3600
能效比
3.80
表二:
表示某型号变频空调机的“冷媒”流量与变频器供电频率之间的对应关系。
表二
频率f/Hz
30
50
70
90
110
130
流量q/kg
38
72
106
140
174
208
(1)该空调在额定状态下制冷工作15min,可以使266kg的空气温度下降______℃;(空气的比热容c=1.0×103J/(kg·℃))
(2)根据表二中的数据分析,流量Q与频率f的关系式为______;
(3)当变频器供电频率为80Hz时,求:
铜管B中“冷媒”流速为______km/h。
(气态“冷媒”密度为1.23kg/m3,液态“冷媒”密度为1.23×103kg/m3,铜管内横截面积为0.4cm2。
)
2.阅读下列材料,并回答问题:
1827年,英国植物学家布朗,把花粉放入水中,然后取出一滴这种悬浮液放在显微镜下观察,发现花粉小颗粒在水中像着了魔似的不停运动,而且每个小颗粒的运动方向和速度都改变很快,这些小颗粒实际上是由上万个分子组成的分子团,由于受液体分子撞击不平衡,从而表现出无规则运动的情况。
由此,把被分子撞击的悬浮微粒做杂乱无章的无规则运动的现象叫做布朗运动。
(1)布朗运动是_____运动(选填“分子”、“原子”或“微粒”)。
(2)布朗的实验中,实质上反映了_____分子的运动;(选填“水”、“花粉”或“空气”)
(3)如何使布朗运动加快?
_____。
3.阅读短文,回答文后的问题。
风寒温度
人们都有这样的体验:
走在街上,穿着的衣服感觉冷暖刚好适宜,这时突然起了一阵大风,顿时感觉周身寒冷,这就是风寒效应。
风寒效应会影响我们对冷的感觉,导致人体感觉的温度与温度计的示数有明显的差别。
原来,人体的主要散热部位是皮肤,通过皮肤红外辐射、接触传导热量、冷热空气对流和汗液蒸发等方式散热。
当无风时,在人体皮肤和周围空气之间,有一个比较稳定的空气层,由于空气是热的不良导体,可以起到保温作用;当刮风时,稳定的空气保温层不断被新来的冷空气所代替,并把热量带走。
风速越大,人体散失的热量越快、越多,人也就感觉越寒冷。
科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度。
并通过大量实验找出了风寒温度和风速的关系,下表是在气温为6℃时,风寒温度和风速的关系。
风速(km/h)
0
10
20
30
40
风寒温度(℃)
6
4
2
0
-2
(1)风会使人感觉更寒冷的原因主要是加强了下列哪种散热方式(______)
A.辐射B.传导C.汗液蒸发D.对流
(2)当气温为6℃,风速为40km/h时,地面的水______(会/不会)会结冰,理由是______
(3)利用表格给出的数据作出气温为6℃时,风寒温度——风速图像______。
(4)根据所给数据,用T表示风寒温度,t表示气温,v表示风速,请你写出三者关系的表达式:
______
4.如图是某晶体的熔化过程中温度随时间变化的图象,如果该晶体固态时的比热容为,请你根据图象求出该物质液态时的比热容,写出的过程。
(热源稳定,不考虑散热。
)
5.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃活塞筒里放入一小团处理过的棉花,把活塞迅速压下可使棉花燃烧。
(1)棉花燃烧是因为压缩气体做功,机械能转化为________能,温度______(选填“升高”“降低”或“不变”),达到棉花的燃点,棉花燃烧起来了;
(2)由此得出结论对物体做功,物体内能________(选填“增加”“减小”或“不变”);
(3)小红发现用打气筒打气时同上述过程相似,打气时筒壁温度会升高,且筒底温度更高,那你认为筒底温度更高的主要原因是________
A.打气时活塞与筒壁之间摩擦生热B.打气时活塞压缩气体做功
6.阅读短文,回答文后问题
洋湖湿地公园是长沙市的“绿肺”和天然氧吧。进入公园,扑面而来的是各种花草的清香,泛舟湿地湖泊,放眼望去,湖边花草、树木、房屋的倒影如画,湖中的小鱼在水草中愉快的穿梭;周末午后,男女老少坐在树荫之下,避暑乘凉,远处广场上的天空中高高低低飞着各种样式的风筝傍晚时分,公园内华灯初上,璀璨的夜空更焕发出迷人的色彩,据介绍整个洋湖湿地公园的照明系统全部采用太阳能和LED节能新技术。不仅成为当地市民休闲健身的好去处,还被打造成一张城市新名片。湿地公园具有涵养水源、调节气候等多种功效,湿地含水丰沛,随着湿地面积的增加,湿地周围地区昼夜温差变小了。
(1)扑面而来的是各种花草的清香,这属于______现象。
(2)坐在树荫之下,可以通过阻挡太阳光,避免太阳光通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式,使身体温度不会太高,感觉凉爽。
(3)用物理知识解释文中“湿地周围地区昼夜温差变小”的原因。原因:
______。
7.1827年,英国植物学家布朗把花粉放入水中,然后取出一滴这种悬浮液放在光学显微镜下观察,发现花粉小颗粒在水中像着魔似的不停地运动,运动方向和速度大小都改变的很快,不会停下来(如图所示为每隔相等时间间隔依次记录花粉小颗粒的位置,然后依次连线得到观测记录图).花粉小颗粒实际上是由上万个分子组成的分子团,若悬浮的花粉颗粒足够小时,受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的.在某一瞬间,颗粒在另一个方向受到的撞击作用强,致使颗粒又向其他方向运动.这样,就引起了花粉小颗粒的无规则的布朗运动.
阅读以上材料,回答下列问题:
(1)布朗运动是___________(选填“A”、“B”或“C”)的运动.
A.分子B.原子C.花粉小颗粒
(2)布朗运动的实质是反映了分子的运动是___________(选填“有规则”或“无规则”)的.
(3)根据本文中及你所学过的知识,下面的设计方法中能够加快布朗运动的是______.
A.将光学显微镜更换为电子显微镜,进行观察
B.提高水的温度
C.换用体积更小的花粉颗料
D.减少水的质量
8.
(1)如图为冬季家庭取暖常用的电油汀,为了使它通电后能快速升温,在电油汀内部应充入比热容较______的液体:
为了防止发生爆裂,该液体还应该具有沸点______的特点,用电油汀取暖是利用______的方式改变人体的内能。
(2)最近朋友圈一篇文章《这些食物吃1口胖1斤!
想减肥的人少碰!
》中写道:
“6片巧克力饼干=30千卡=半年胖14斤”,“一包方便面=400千卡…”这里的“卡”是“卡路里”简称是能量的另一个单位,1千卡=1000卡。
1卡是这样规定的:
在一个标准大气压下,1克水温度升高1°C时吸收的热量,那么1千卡=________J。
9.小华和小欣探究水和某种未知液体放热降温的特性,她们用相同的烧杯装了质量均为200g的水和未知液体,均加热到80°C后,置于相同环境中让两液体自然冷却。
同时记录两种液体的温度,得到如图所示温度和时间图像。
设降温初期两种液体相等时间内放出的热量相等。
求:
(1)表示水的图线是?
判断依据是?
(2)3分钟内水放出的热量;
(3)未知液体的比热容。
10.基础问答和计算
(1)如图所示,在试管内装些水,用软木塞塞住,给水加热,水蒸气会把软木塞冲出。
在这个过程中,在水蒸气把塞子冲出时,水蒸气的______能转化为塞子的______能。
它与汽油机的_______冲程的原理相同。
沸腾过程中,水的内能______
(2)小雨用100g某种晶体探究“熔化规律”,根据实验数据做出如图所示的从第5分钟到第7分钟物体吸热多少______?
参考答案
1.9Q=1.7f-132.5km/h
【详解】
(1)[1]由表格数据可知,该空调在额定状态下制冷时,输入功率为700W,能效比为3.80,
因能效比是空调机在额定状态工作时,制冷量与输入功率之比,所以制冷量为
则15min内空调机向制冷空间吸收的热量
所以,制冷空间放出的热量
由
可得266kg空气下降的温度
(2)[2]由表二可知,变频器供电频率每增加20Hz,“冷媒”流量增加34kg/h,两者成一次函数,设
把f=30Hz,Q=38kg/h和f=50Hz,Q=72kg/h分别代入可得
解得
流量Q与频率f的关系式为
(3)[3]当变频器供电频率为80Hz时,铜管B中“冷媒”的流量
每小时通过冷媒的质量m′=123kg,由
得
由
可得,冷媒通过的距离
则铜管B中“冷媒”流速为2.5km/h。
2.微粒水提高水的温度;将花粉变得更小一点
【详解】
(1)[1]布朗运动是指固体小微粒的运动。
(2)[2]布朗运动是指分子团由于受水分子撞击不平衡,从而表现出无规则运动的状况。
(3)[3]要使布朗运动加快,可以提高液体温度,使分子的无规则运动更剧烈;也可以减小花粉颗粒的体积,使得其质量减小,运动状态更容易发生变化。
3.D不会没有达到凝固点见解析T=-0.2v+t
【详解】
(1)[1]吹风时,人周围的冷热空气产生对流,是通过对流这种散热方式使人感觉更寒冷。
故选D。
(2)[2][3]当气温为6℃,风速为40km/h时,虽然风寒温度为-2℃,但地表温度高,地面不会结冰。
(3)[4]根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出图象,如下图
(4)[5]由图象可知,当温度一定时,风寒温度与风速是一次函数关系,设关系式为T=kv+b,将v=0,T=6℃代入得:
b=6℃,把v=10km/h,T=4℃,代入解得,k=-0.2,则关系式为
T=t-0.2v
4.2.4×103J/(kg•℃)。
【详解】
由图象可知:
此晶体在固态时,10min温度升高了
在液态时10min温度升高了
用同一热源加热,则吸收热量之比等于加热时间之比,即
熔化前后物质的质量不变,则由可得
已知该晶体固态时的比热容则
5.内升高增加B
【详解】
(1)[1][2]活塞迅速向下压时,活塞压缩气体做功,空气内能增加,温度升高,达到棉花的燃烧点,棉花就会燃烧,该过程将机械能转化为内能。
(2)[3]由此可知,对物体做功,将机械能转化为内能时,内能增加。
(3)[4]用打气筒为自行车轮胎打气的过程中,会发现筒壁温度会升高,且筒底温度更高,这是因为用打气筒打气时,压缩筒内空气做功,使筒内下部的空气内能增大、温度升高,这样使打气筒下部筒壁的温度较高,故应该选B。
6.扩散热传递水的比热容较大;等质量的水和陆地相比,吸收相同的热量时,水温度变化慢,所以导致周围气温变化小
【分析】
(1)两种物质接触时,彼此进入对方的现象叫
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