内容正文:
阶段测试卷02 内能与热机
(测试范围:第13章;分值:100分;时间:60分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名填写在试卷上。
2.做题时务必审清试题(圈画出关键词语),然后把答案工整干净地写在试卷上。
试卷I 选择题
一、选择题(每小题3分,共48分)
1.用分子的观点对下列现象的解释不正确的是( )
A.氧气被压缩装入钢瓶——分子间有间隔
B.破碎的玻璃无法复原——分子间存在斥力
C.闻到路边怡人的花香——分子不停地运动
D.两块表面平滑的铅块紧压后会结合起来——分子间存在引力右
2.关于温度、内能、热量说法正确的是( )
A.物体温度升高一定是吸收了热量
B.正在沸腾的水的温度一定是100 ℃
C.冬天搓手变暖是通过做功使手的内能增大
D.热胀冷缩中的“热”“冷”是指内能
3.如图所示的物理现象,下列分析不正确的是( )
A.甲图中小孩下滑过程中臀部发热是通过做功改变物体的内能
B.乙图中试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能减少
C.丙图中两个底部光滑的铅柱紧压结合在一起说明分子间没有斥力
D.丁图中冰棒熔化说明冰棒与外界发生了热传递
4.中华美食与物理知识息息相关,以下分析正确的是( )。
A. 麻花被炸得金黄是因为油的熔点高;
B. 开大火能使正在沸腾的火锅汤温度升高;
C. 蒸汤包是通过做功的方式增加汤包的内能;
D. 烤鸭香气四溢说明分子在永不停息地做无规则运动
5.关于图所示的热现象,说法正确的是( )。
A. 图甲中炙热的铁水具有内能,冰冷的冰块没有内能;
B. 图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能;
C. 图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能;
D. 图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化都是机械能转化为内能
6.成都正以新发展理念创建公园城市,让市民可以出门见绿意,抬头望雪山。对下列美好生活场景的分析,正确的是( )
A.春天,蒲江品茗春茶暖;热茶暖手,是通过做功改变手的内能
B.夏天,龙泉戏水浸心凉;水比岸边石头凉,说明水的比热容小
C.秋天,新都赏桂满城香;花香袭人,是分子无规则运动的结果
D.冬天,郫都望雪西岭上;山顶积雪常年不化,积雪的内能为零
7.如图所示,炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列说法正确的是( )。
A. 白雪温度低,内能小 B. 岩浆温度高,内能大
C. 白雪温度低,分子热运动停止 D. 岩浆温度高,分子热运动剧烈
8.湿地被称为“地球之肾”,能调节空气的湿度和温度,其中能调节温度主要是因为水的( )。
A. 比热容大 B. 密度大 C. 流动性大 D. 热值大
9.双手相互摩擦时感觉发热,这一过程的能量转化与四冲程汽油机的哪个冲程相同( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
10.如图所示是某四冲程汽油机工作循环中的一个冲程,它是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
11.小帆在老师指导下,用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图,乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精()。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,,则下列说法中正确的是( )
A.
B.乙的吸热能力大于甲的吸热能力
C.0~8min乙吸收的热量为
D.该酒精灯的加热效率为28%
12.如图所示,用酒精灯给试管中的水加热,水温上升,直至沸腾一段时间后,会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是( )。
A. 试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的;
B. 试管中的水沸腾时吸收热量,温度升高;
C. 水蒸气对橡皮塞做功,水蒸气的内能增加;
D. 水蒸气对橡皮塞做功,其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
13.如图所示,在试管里盛适量的水,用带玻璃管的胶塞塞住试管口,加热试管使水沸腾,玻璃管口冒出的“白气”推动管口处的小叶轮转动。下列说法正确的是( )。
A. 水在沸腾过程中,不断吸收热量,温度升高;
B. 实验过程中通过热传递使试管内水的内能增大;
C. 玻璃管口冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气;
D. “白气”使小叶轮转动的过程相当于汽油机的压缩冲程
14.自2022年秋季开始,劳动课将成为中小学的一门独立课程。课程要求5-6年级的学生要学会做西红柿炒鸡蛋等家常菜。关于炒菜过程中涉及到的物理知识,下列判断正确的是( )。
A. 切西红柿的锋利刀刃可以增大压力 B. 用铁锅炒菜是因为铁的比热容大
C. 天然气燃烧时将化学能转化为内能 D. 炒菜过程中鸡蛋的内能保持不变
15. 汽车的发动机大多数是内燃机,内燃机是热机的一种,下列关于热机和环境保护的说法,正确的是( )。
A. 热机排出的尾气没有内能 B. 热机的效率能达到100%
C. 热机的大量使用会造成环境污染 D. 汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能
16.周末,小明与妈妈一起做了一顿丰盛的晚餐,在这个过程中,小明发现厨房中有很多的物理现象,下列关于小明在劳动过程中的体验和感受的描述正确的是( )。
A. 丝瓜在水面处“折断”了,是光的折射现象形成的;
B. 切腊肉前将刀磨一磨,是通过减小受力面积来减小压强;
C. 炒菜前将锅放在燃气灶上烧一会儿,锅内的水变干了,是水的升华现象;
D. 蒸香芋排骨的过程中闻到阵阵香味,说明分子在不停地做无规则运动
试卷I 非选择题
二、填空题(每空2分,共18分)
17. 如图所示,把净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,读出测力计的示数,使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的示数将会_________(填“变大”“变小”或“不变”),原因是__________________ 。
18.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒底部放一小团硝化棉,快速压下活塞。可观察到硝化棉___________的现象。此快速压下活塞过程能量转化情况与汽油机的___________冲程是相同的。
19.《三国演义》有“青梅煮酒”的典故,芒种节气正是青梅煮酒季,煮酒可利用水浴法对酒加热。质量为0.5kg的酒从20℃升高到40℃吸收的热量是___________J[c酒=3.4×103J/(kg•℃)],若煮酒位置海拔越高,水面上方的气压越低,水的沸点会越___________。
20.人们常用热水袋取暖,这是用___________的方式改变物体的内能;热水袋里装水是因为水具有较大的___________;用水取暖的过程中,水的内能不断___________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
三、实验题(每空2分,共16分)
21. 在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中:
(1)在两个完全相同的烧杯中分别装入________、初温都相同的水和煤油(选填“质量”或“体积”)。
(2)实验中选择相同规格的电加热器,可以认为在相同时间内水和煤油__________________相同,然后比较_______________________的方法来完成探究实验的。
(3)根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图象,如图所示,则________的吸热能力更强。
(4)由图象可得煤油的比热容为________)。(已知水的比热容为)
22. 利用气球可以完成下列实验:
(1)在气球上粘上小塑料颗粒,代表宇宙中的天体,气球膨胀时,任意一个塑料颗粒周围的其他的塑料颗粒都与它___________,可模拟宇宙膨胀现象。
(2)如图1所示,充满气体的气球向左喷气而向右飞出,说明___________,此过程发生的能量转化与图___________(选填“2”或“3”)中的能量转化是一致的。
四、综合题(每小题9分,共18分)
23.顺口溜“五月五、过端午、蒸粽子、吃包子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙舟”,生动的呈现了某地端午文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的蒸气进行加热。若将2.5kg的水加热到沸腾,水温升高了80℃,[c水=4.2×103J/(kg·℃),q煤=3×107J/kg],在此过程中,求:
(1)水吸收的热量;
(2)采用煤炉加热,煤炉加热水的效率为10%,煤燃烧放出的热量;
(3)需要完全燃烧煤的质量。
24.如图所示,某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5kg,水的初温为22℃,当水刚好烧开时,共消耗了0.06m3的天然气,该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为4.0×107J/m3]求:
(1)0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量;
(2)以上过程中,水吸收的热量;
(3)密闭的锅内水烧开时的温度。
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阶段测试卷02 内能与热机
(测试范围:第13章;分值:100分;时间:60分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名填写在试卷上。
2.做题时务必审清试题(圈画出关键词语),然后把答案工整干净地写在试卷上。
试卷I 选择题
一、选择题(每小题3分,共48分)
1.用分子的观点对下列现象的解释不正确的是( )
A.氧气被压缩装入钢瓶——分子间有间隔
B.破碎的玻璃无法复原——分子间存在斥力
C.闻到路边怡人的花香——分子不停地运动
D.两块表面平滑的铅块紧压后会结合起来——分子间存在引力右
【答案】B
【解析】
A、氧气被压缩,说明分子之间有间隔,正确但不符合题意;
B、由于玻璃破裂处的绝大多数分子间距离较大,大于分子直径的10倍,分子间的作用力就十分微弱,所以无法复原;不是因为分子之间的斥力,故B错;
C、闻到路边怡人的花香,是因为路边花分子不停地做无规则运动带来的,正确但不符合题意;
D、两块表面平滑的铅块紧压后会结合起来,是因为分子间存在引力,正确但不符合题意.
故选B.
2.关于温度、内能、热量说法正确的是( )
A.物体温度升高一定是吸收了热量
B.正在沸腾的水的温度一定是100 ℃
C.冬天搓手变暖是通过做功使手的内能增大
D.热胀冷缩中的“热”“冷”是指内能
【答案】C
【解析】A.改变物体的内能有两种方式,做功和热传递,外界对物体做功时,物体内能增大,温度升高,所以物体温度升高还可能是外界对物体做了功,故A错误;
B.沸点和大气压有关,在标准大气压下水的沸点时100 ℃,不在标准大气压下,水的沸点可能不是100 ℃,故B错误;
C.冬天搓手使手的内能增大温度升高,是通过做功的方式改变内能的,故C正确;
D.热胀冷缩中的“热”“冷”是指的是温度不是内能,故D错误。
故选C。
3.如图所示的物理现象,下列分析不正确的是( )
A.甲图中小孩下滑过程中臀部发热是通过做功改变物体的内能
B.乙图中试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能减少
C.丙图中两个底部光滑的铅柱紧压结合在一起说明分子间没有斥力
D.丁图中冰棒熔化说明冰棒与外界发生了热传递
【答案】C
【解析】甲图中小孩从滑梯上下滑过程中臀部感觉很热是通过做功的方式改变了臀部的内能,故A正确;乙图中气体膨胀做功,将塞子冲出,此时水蒸气的内能减小,温度降低,故B正确; 丙图中两个底部光滑的铅柱紧压结合在一起说明分子间存在相互作用的引力,故C错误;丁图中冰棒熔化是吸收了热量,说明发生了热传递,故D正确。
4.中华美食与物理知识息息相关,以下分析正确的是( )。
A. 麻花被炸得金黄是因为油的熔点高;
B. 开大火能使正在沸腾的火锅汤温度升高;
C. 蒸汤包是通过做功的方式增加汤包的内能;
D. 烤鸭香气四溢说明分子在永不停息地做无规则运动
【答案】D。
【解析】A.麻花被炸得金黄是因为油的沸点高,故A错误;
B.火锅汤沸腾时,温度保持在沸点不变,故开大火时火锅汤温度仍保持在沸点不变,故B错误;
C.蒸汤包时,对汤包进行加热,是通过热传递的方式增加汤包的内能,故C错误;
D.烤鸭香气四溢,是因为分子在永不停息地做无规则运动,分子扩散进人的鼻子,从而闻到烤鸭的香味,故D正确。故选D。
5.关于图所示的热现象,说法正确的是( )。
A. 图甲中炙热的铁水具有内能,冰冷的冰块没有内能;
B. 图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能;
C. 图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能;
D. 图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化都是机械能转化为内能
【答案】C。
【解析】A.不管物体温度高低,都具有内能,一切物体都具有内能,故A错误;
B.冬天搓手取暖是通过做功的方式改变手的内能,此过程中将机械能转化为内能,故B错误;
C.用湿毛巾冷敷降温,湿毛巾从人体吸收热量,使人体降温,内能减小,所以是通过热传递的方式减小人体的内能,故C正确;
D.向下压活塞,对筒内空气做功,空气内能增加,温度升高,将机械能转化为内能;汽油机做功冲程是将内能转化为机械能,二者能量转化不同,故D错误。故选C。
6.成都正以新发展理念创建公园城市,让市民可以出门见绿意,抬头望雪山。对下列美好生活场景的分析,正确的是( )
A.春天,蒲江品茗春茶暖;热茶暖手,是通过做功改变手的内能
B.夏天,龙泉戏水浸心凉;水比岸边石头凉,说明水的比热容小
C.秋天,新都赏桂满城香;花香袭人,是分子无规则运动的结果
D.冬天,郫都望雪西岭上;山顶积雪常年不化,积雪的内能为零
【答案】C
【详解】
A.热茶暖手是茶将热量传递给手,是通过热传递改变手的内能,故A错误;
B.水比岸边石头凉,是因为水的比热容大,与其它物质相比,相同质量的水在吸收相同热量时,水升温慢,故B错误;
C.花香袭人是花香分子进入鼻子,是分子无规则运动的结果,故C正确;
D.所以物体不论温度高低具有内能,所以雪的内能不为零,故D错误。
故选C。
7.如图所示,炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列说法正确的是( )。
A. 白雪温度低,内能小 B. 岩浆温度高,内能大
C. 白雪温度低,分子热运动停止 D. 岩浆温度高,分子热运动剧烈
【答案】D。
【解析】A.内能和质量温度都有关,白雪温度低,内能不一定小,故A错误;
B.内能和质量温度都有关,岩浆温度高,内能不一定大,故B错误;
C.白雪温度低,分子热运动的不剧烈,不是停止,故C错误;
D.分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子热运动的越剧烈,岩浆温度高,分子热运动剧烈,故D正确。故选D。
8.湿地被称为“地球之肾”,能调节空气的湿度和温度,其中能调节温度主要是因为水的( )。
A. 比热容大 B. 密度大 C. 流动性大 D. 热值大
【答案】A。
【解析】A.这样利用水的比热容较大使周围环境的温度不会发生太大的变化,起到了调节温度的作用,因此湿地能调节温度主要是因为水的比热容大,故A符合题意;
B.密度是指某种物质组成的物体质量与它的体积之比,是物质的一种特性,水的密度与调节温度无关,故B不符合题意;
C.流动的水在运动过程中与接触且具有温度差的物体之间会发生热传递,但这些传递的热量对与之不接触的环境之间影响不大,故水的流动性大对湿地可以调节温度的功能没有太多贡献,故C不符合题意;
D.热值是指燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量之比,其物理意义是1kg燃料完全燃烧放出的热量,而水并不是燃料不具有热值,故D不符合题意。故选A。
9.双手相互摩擦时感觉发热,这一过程的能量转化与四冲程汽油机的哪个冲程相同( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】B
【详解】
双手相互摩擦时感觉发热,是克服摩擦做功,机械能转化为内能;汽油机的工作过程中,将机械能转化为内能的是压缩冲程。
故选B。
10.如图所示是某四冲程汽油机工作循环中的一个冲程,它是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】B
【详解】
由图可知,进气门和排气门均关闭,活塞向上运动,即为压缩冲程,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
11.小帆在老师指导下,用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图,乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精()。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,,则下列说法中正确的是( )
A.
B.乙的吸热能力大于甲的吸热能力
C.0~8min乙吸收的热量为
D.该酒精灯的加热效率为28%
【答案】C
【详解】
ABC.由图乙知,甲从20℃加热至沸腾用时8min,乙从20℃加热至沸腾用时10min。 升高相同温度,甲所需时间长,需要吸收的热量多,那么甲的吸热能力更强,则甲是水,甲从20℃升温至100℃,需要吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.1kg×(100℃-20℃)=3.36×104J
即酒精灯在8min内放出的热量为3.36×104J,那么乙在8min内吸收的热量为3.36×104J。乙从20℃升温至100℃,所需时间为4min,吸收的热量
那么乙的比热容
故AB错误,C正确;
D.乙从20℃加热至沸腾,所需时间为10min,吸收的热量
消耗的酒精放出的热量
Q放=m酒精q酒精=0.004g×3×107J/kg=1.2×105J
那么酒精灯的加热效率
故D错误。
故选C。
12.如图所示,用酒精灯给试管中的水加热,水温上升,直至沸腾一段时间后,会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是( )。
A. 试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的;
B. 试管中的水沸腾时吸收热量,温度升高;
C. 水蒸气对橡皮塞做功,水蒸气的内能增加;
D. 水蒸气对橡皮塞做功,其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
【答案】D。
【解析】A.试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的,故A错误;
B.试管中的水沸腾时吸收热量,温度不变,故B错误;
C.水蒸气对橡皮塞做功,水蒸气的内能减小,故C错误;
D.水蒸气对橡皮塞做功,将内能转化为机械能,其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同,故D正确。故选D。
13.如图所示,在试管里盛适量的水,用带玻璃管的胶塞塞住试管口,加热试管使水沸腾,玻璃管口冒出的“白气”推动管口处的小叶轮转动。下列说法正确的是( )。
A. 水在沸腾过程中,不断吸收热量,温度升高;
B. 实验过程中通过热传递使试管内水的内能增大;
C. 玻璃管口冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气;
D. “白气”使小叶轮转动的过程相当于汽油机的压缩冲程
【答案】B。
【解析】A.水在沸腾过程中,不断吸收热量,温度保持不变,故A错误;
B.实验过程中加热试管使水沸腾,试管内的水吸收热量,这是通过热传递使试管内水的内能增大,故B正确;
C.玻璃管口冒出的“白气”是水蒸气液化形成的小水珠,故C错误;
D.“白气”使小叶轮转动的过程是内能转化为机械能,相当于汽油机的做功冲程,故D错误。故选B。
14.自2022年秋季开始,劳动课将成为中小学的一门独立课程。课程要求5-6年级的学生要学会做西红柿炒鸡蛋等家常菜。关于炒菜过程中涉及到的物理知识,下列判断正确的是( )。
A. 切西红柿的锋利刀刃可以增大压力 B. 用铁锅炒菜是因为铁的比热容大
C. 天然气燃烧时将化学能转化为内能 D. 炒菜过程中鸡蛋的内能保持不变
【答案】C。
【解析】A.刀刃非常锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的,故A错误;
B.用铁锅炒菜,是因为铁的导热能力强,故B错误;
C.天然气燃烧时,消耗化学能,得到内能,将化学能转化为内能,故C正确;
D.炒菜过程中,鸡蛋吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式增加了内能,故D错误。故选C。
15. 汽车的发动机大多数是内燃机,内燃机是热机的一种,下列关于热机和环境保护的说法,正确的是( )。
A. 热机排出的尾气没有内能 B. 热机的效率能达到100%
C. 热机的大量使用会造成环境污染 D. 汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能
【答案】C。
【解析】A.一切物体在任何温度下都有内能,所以热机排放的尾气也有内能,故A错误;
B.热机在工作时不可避免地要损失一部分能量(如散热、克服机械部件间的摩擦),所以热机的效率不可能达到100%,故B错误;
C.热机在使用时会排放出一些有害的气体,会造成环境污染,故C正确;
D.汽油机的做功冲程对外做功,将内能转化为机械能,故D错误。故选C。
16.周末,小明与妈妈一起做了一顿丰盛的晚餐,在这个过程中,小明发现厨房中有很多的物理现象,下列关于小明在劳动过程中的体验和感受的描述正确的是( )。
A. 丝瓜在水面处“折断”了,是光的折射现象形成的;
B. 切腊肉前将刀磨一磨,是通过减小受力面积来减小压强;
C. 炒菜前将锅放在燃气灶上烧一会儿,锅内的水变干了,是水的升华现象;
D. 蒸香芋排骨的过程中闻到阵阵香味,说明分子在不停地做无规则运动
【答案】AD。
【解析】A.丝瓜在水面处“折断”是由于水面下的丝瓜反射的光进入空气时发生折射,折射角大于入射角而造成的,所以属于光的折射,故A正确;
B.切腊肉前将刀磨一磨,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B错误;
C.炒菜前将锅放在燃气灶上烧一会儿,锅内的水变干了,水变成水蒸气,属于汽化现象,故C错误;
D.蒸香芋排骨的过程中,能够闻到香味,属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选AD。
试卷I 非选择题
二、填空题(每空2分,共18分)
17. 如图所示,把净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,读出测力计的示数,使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的示数将会_________(填“变大”“变小”或“不变”),原因是__________________ 。
【答案】①变大;②分子间有引力。
【解析】[1][2]如图,当玻璃板水平接触水面,再稍稍用力向上拉玻璃板时,由于分子间存在引力,即水分子和玻璃分子间距较小时,会受到分子间引力的作用,所以测力计的示数会变大。
18.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒底部放一小团硝化棉,快速压下活塞。可观察到硝化棉___________的现象。此快速压下活塞过程能量转化情况与汽油机的___________冲程是相同的。
【答案】① 燃烧;② 压缩。
【解析】[1]在一个配有活塞的厚玻璃筒底部放一小团硝化棉,快速压下活塞,压缩筒内空气做功,使空气的内能增加,温度升高,达到硝化棉的着火点,于是硝化棉燃烧起来。
[2]快速压下活塞,对空气做功,活塞的机械能转化为空气的内能,与内燃机的压缩冲程是相同的。
19.《三国演义》有“青梅煮酒”的典故,芒种节气正是青梅煮酒季,煮酒可利用水浴法对酒加热。质量为0.5kg的酒从20℃升高到40℃吸收的热量是___________J[c酒=3.4×103J/(kg•℃)],若煮酒位置海拔越高,水面上方的气压越低,水的沸点会越___________。
【答案】① 3.4×104;② 低。
【解析】[1]由Q=cmΔt可得,质量为0.5kg的酒从20℃升高到40℃吸收的热量为
Q=cmΔt=3.4×103J/(kg•℃)×0.5kg×(40℃-20℃)=3.4×104J
[2]水的沸点与气压有关,若煮酒位置海拔越高,则水面上方的气压越低,故水的沸点会越低。
20.人们常用热水袋取暖,这是用___________的方式改变物体的内能;热水袋里装水是因为水具有较大的___________;用水取暖的过程中,水的内能不断___________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】① 热传递;② 比热容;③ 减小。
【解析】[1]人们用热水袋取暖时,人体从热水袋吸收热量,使得人体内能增大,温度升高,这是通过热传递的方式来改变物体的内能。
[2]因为水相对于其他物质来说,比热容较大,在质量相同、降低温度相同时,水比其他物质放出的热量更多,所以热水袋里要装水。
[3]用水取暖的过程中,人体从热水袋吸收热量,使得人体内能增大,水的内能不断减小,热量从热水袋传递给人体。
三、实验题(每空2分,共16分)
21. 在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中:
(1)在两个完全相同的烧杯中分别装入________、初温都相同的水和煤油(选填“质量”或“体积”)。
(2)实验中选择相同规格的电加热器,可以认为在相同时间内水和煤油__________________相同,然后比较_______________________的方法来完成探究实验的。
(3)根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图象,如图所示,则________的吸热能力更强。
(4)由图象可得煤油的比热容为________)。(已知水的比热容为)
【答案】(1)质量;(2)吸收的热量;升高的温度;(3)水;(4)。
22. 利用气球可以完成下列实验:
(1)在气球上粘上小塑料颗粒,代表宇宙中的天体,气球膨胀时,任意一个塑料颗粒周围的其他的塑料颗粒都与它___________,可模拟宇宙膨胀现象。
(2)如图1所示,充满气体的气球向左喷气而向右飞出,说明___________,此过程发生的能量转化与图___________(选填“2”或“3”)中的能量转化是一致的。
【答案】① 远离;②力的作用是相互的;③3。
【解析】(1)[1]为了形象的说明宇宙大爆炸,课本上将一个粘有小塑料颗粒的气球看成宇宙,小塑料颗粒代表宇宙中的天体,气球膨胀时,任意一个塑料颗粒周围的其他的塑料颗粒都与它远离,表示宇宙中的天体在相互远离,这里运用的是类比法。
(2)[2]充满气体的气球向左喷气而向右飞出,说明力的作用是相互的。
[3]充满气体的气球向左喷气而向右飞出,气球内的气体向外喷出,气体对外做功,内能转化为球的机械能,由图2可知,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,属于压缩冲程,压缩冲程的能量转化是机械能转化为内能;由图3可知,进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,属于做功冲程,做功冲程的能量转化是内能转化为机械能,所以充满气体的气球向左喷气而向右飞出过程发生的能量转化与图3中的能量转化是一致的。
四、综合题(每小题9分,共18分)
23.顺口溜“五月五、过端午、蒸粽子、吃包子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙舟”,生动的呈现了某地端午文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的蒸气进行加热。若将2.5kg的水加热到沸腾,水温升高了80℃,[c水=4.2×103J/(kg·℃),q煤=3×107J/kg],在此过程中,求:
(1)水吸收的热量;
(2)采用煤炉加热,煤炉加热水的效率为10%,煤燃烧放出的热量;
(3)需要完全燃烧煤的质量。
【答案】(1)8.4×105J;(2)8.4×106J;(3)0.28kg。
【解析】(1)根据可知,水吸收的热量
(2)采用煤炉加热,煤炉加热水的效率为10%,根据可知,煤燃烧放出的热量为
(3)根据Q放=mq可知,需要完全燃烧煤的质量为
。
答:(1)水吸收的热量为8.4×105J;(2)采用煤炉加热,煤炉加热水的效率为10%,煤燃烧放出的热量为8.4×106J;(3)需要完全燃烧煤的质量为0.28kg。
24.如图所示,某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5kg,水的初温为22℃,当水刚好烧开时,共消耗了0.06m3的天然气,该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为4.0×107J/m3]求:
(1)0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量;
(2)以上过程中,水吸收的热量;
(3)密闭的锅内水烧开时的温度。
【答案】(1)2.4×106J;(2)1.68×106J;(3)102℃。
【解析】(1)天然气的热值为4.0×107J/m3,根据Q=Vq可得,0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量为Q放=Vq=0.06m3×4.0×107J/m3=2.4×106J
(2)燃气灶烧水的热效率为70%,水吸收的热量为
(3)烧开水时,水的温度变化为
所以密闭的锅内水烧开时的温度
答:(1)0.06m3的天然气完全燃烧所放出的热量为2.4×106J;(2)以上过程中,水吸收的热量1.68×106J;(3)密闭的锅内水烧开时的温度为102℃。
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