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第十三章 《内能》测试卷
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一、单选题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题意)
1.下列自然现象中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.春天柳絮飞舞 B.夏天荷叶露珠
C.秋天桂花飘香 D.冬天雪花飞舞
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2.如图所示,航天员王亚平生动演示了液桥实验:将两块透明板分开,中间形成一个长约10cm的液桥。对该现象的解释合理的是( )
A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力
C.分子间存在间隙 D.分子在不停地做无规则运动
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3.学习了热学知识后,小聪同学做了如下总结,其中正确的是( )
A.物体内能增加,其温度一定升高
B.发生热传递的两物体之间一定存在温度差
C.“摩擦生热”中的“热”是指“热量”
D.温度高的物体含有的热量多
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4.关于热现象的说法正确的是( )
A.古代人类钻木取火是利用热传递的方式改变物体内能
B.温度低于0℃时,物质中的分子仍在做无规则运动
C.理论表明温度越高,物体内分子运动越剧烈,因此,温度越高的物体内能就越大
D.大冬天的早上,小明同学走出温暖的家,眼镜上就会出现一层水雾,这是空气中的水在眼镜上汽化的结果
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5.【跨学科】在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常( )
A.发生在白天,且陆地温度较高
B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高
D.发生在夜晚,且海水温度较高
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6.根据下表中常见物质在常温常压下的比热容数据,可知下列说法中正确的是
( )
A.一杯水的比热容比一桶水的比热容小
B.不同物质的比热容一定不同
C.液体的比热容一定比固体的比热容大
D.质量相等的干泥土和铜块温度都降低1℃,干泥土放出的热量比铜块多
物质 比热容[J/(kg·℃)] 物质 比热容[J/(kg·℃)]
水 4.2×103 冰 2.1×103
酒精 2.4×103 干泥土 0.84×103
煤油 2.1×103 钢铁 0.46×103
水银 0.14×103 铜 0.39×103
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7.关于分子动理论和物体内能变化的说法,正确的是( )
A.运动的小球具有机械能,而不具有内能
B.物体吸收了热量,温度一定升高
C.铁块很难被压缩,说明分子间只存在斥力
D.沙漠地区的气温比沿海地区变化明显是因为沙石的比热容比水小
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8.下列说法正确的是( )
A.两杯水如果温度相同,那么内能也一定相同
B.热量总是会自发地从内能大的物体向内能小的物体传递
C.由于水的比热容大,所以常用水作为冷却介质
D.若某物体内能增加,该物体一定是吸收了热量
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9.用两个相同的电加热器给质量均为0.2kg的物质甲和水加热,在单位时间内它们吸收的热量相等。它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,不计热量损失,已知:c水=4.2×103 J/(kg·℃),则下列计算正确的是( )
A.物质甲的比热容为8.4×103 J/(kg·℃)
B.加热20min时间内,水所吸收的热量是甲的两倍
C.甲在前10min内吸收的热量是5.04×104J
D.每个电加热器每秒放出42J的热量
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10.以下过程不发生物态变化。初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量,甲的末温比乙的低;那么,初温相同的甲、乙放出相同热量( )
A.甲的末温比乙的低,但无法判断甲、乙比热容哪一个大
B.甲的末温比乙的高,但无法判断甲、乙比热容哪一个大
C.甲的末温比乙的高,且可以判断甲、乙比热容哪一个大
D.无法判断甲、乙的末温哪一个高,且无法判断甲、乙比热容哪一个大
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二、填空题(本题共6小题,每空1分,共26分)
11.陆游的《村居书喜》中有诗句:“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新
晴”,其中“昼暖花香”描述的是_______现象,该现象说明:______越高,分子的热运动越剧烈。
扩散
温度
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12.已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),现将质量为4kg的水倒掉一半,剩下的水的质量_______,密度_______,比热容大小_______(均选填“变大”“变小”或“不变”)。初温30℃、质量2kg的水吸收2.1×105J的热量后温度将升高____℃,达到____℃。
变小
不变
不变
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13.城市中建有大型绿地,绿地中的人工湖具有“吸热”功能,盛夏时能大大减弱周围地区的“热岛效应”。若某一人工湖湖水的质量为1.0×107 kg,在阳光照射下水温升高是通过________(选填“做功”或“热传递”)的方式改变内能,水温升高2℃,湖水吸收的热量为_________J[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
热传递
8.4×1010
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14.如图所示,甲、乙两个规格相同的烧杯中装了不同质量的煤油,用两只相同的加热器进行加热(忽略散热),得到如图所示的温度—时间图线,则加热2min,两只烧杯中的煤油吸收的热量Q甲______(选填“大于”“等于”或“小于”)Q乙,两杯中煤油质量m甲______(选填“大于”“等于”或“小于”)m乙。
等于
小于
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15.如图甲是小东探究“不同物质吸热能力”的实验装置:
(1)两个相同的烧杯中装有______(选填“质量”或“体积”)相同且______相同的水和煤油,用__________的酒精灯对它们加热。
(2)实验中选择上述规格的酒精灯,可以认为在相同时间内水和煤油___________相同,然后通过比较水和煤油___________________________来完成探究实验的。
质量
初温
相同规格
吸收的热量
升高相同的温度时加热的时间
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(3)根据实验数据,小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(见图乙)。由图乙可知,杯中的水和煤油,升高相同的温度时,吸收的热量________(选填“相同”或“不相同”),其中____吸收的热量较多,进一步分析可知____的吸热能力更强。
(4)计算出煤油的比热容是___________________。(2分)[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
不相同
水
水
2.1×103 J/(kg·℃)
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16.“水与食用油”是生活中不可缺少的食品。小红在学习了比热容的知识后,猜想水的吸热本领比食用油的吸热本领大,为了验证这一结论,她设计了如下探究实验:
(1)取两个相同的试管,分别装入______相等、初温相同的水和食用油;
质量
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(2)将两支相同的温度计分别正确地插入盛有水和食用油的两个试管内,并将实验装置固定在铁架台上,如图甲所示。打开加热开关,对盛有水和食用油的试管进行加热,实验过程中,其中一支温度计的示数如图乙所示,其读数是____℃。实验过程中我们可以用__________(选填“加热时间”或“升高温度”)来比较水和食用油吸收热量的多少;
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加热时间
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(3)小红根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象如图丙所示,通过分析可知,在相同时间内________的温度变化大,可得出____的吸热本领大。
食用油
水
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三、计算题(本题共2小题,共16分)
17.(7分)把一质量为50g的某金属球在1080℃的炉火中加热足够长的时间,然后迅速投入100g的初温为30℃的某种液体中,达到热平衡后金属球的温度变为80℃。已知金属球的比热容为0.42×103J/(kg·℃),不计热量的损失。
(1)求此过程中,金属球放出的热量;
解:从开始投入某液体中到热平衡的过程中,金属球放出的热量
Q放=c金m金(t金-t)=0.42×103J/(kg·℃)×0.05kg×(1080℃-80℃)=2.1×104J
答:此过程中,金属球放出的热量是2.1×104J;
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(2)求该液体的比热容;
答:该液体的比热容是4.2×103J/(kg·℃);
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(3)若该液体再吸收2.52×103J的热量,求该液体的末温。
答:该液体的末温是86℃。
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18.(9分)把凉牛奶放在热水中加热,经过一段较长时间,它们的温度随时间变化的图象如图所示,且牛奶的质量与热水相同。若忽略热传递过程中的热量损失,牛奶的最终温度是多少?[已知该牛奶的比热容为2.8×103J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
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解:由图象可知,热水的初始温度为80℃,凉牛奶的初始温度为20℃,设牛奶的最终温度为t,由题意知,水的最终温度也为t,m水=m奶,由Q吸=Q放得
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c水m水(t水-t)=c奶m奶(t-t奶)
代入数据得
4.2×103J/(kg·℃)×m水×(80℃-t)=2.8×103J/(kg·℃)×m奶×(t-20℃)
解得t=56℃
答:牛奶的最终温度是56℃。
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四、综合题(每空1分,共8分)
19.阅读材料,回答问题。
汽车防冻液
汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高,为了确保安全,可用水循环进行冷却。实际上,水中往往还要加入不易挥发的防冻液(原液),加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固,长时间开车也不容易沸腾。有关资料表明,防冻液与水按不同的比例混合,混合液的凝固点、沸点不同,具体数值参考如表(表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占质量的百分比)。
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在给汽车水箱中加防冻液时,宜使混合液的凝固点比当地常年最低气温低10℃~15℃。考虑到混合液比热容的减小会影响散热效果。因此,混合液中防冻液的含量不宜过高。
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防冻液含量/% 30 40 50 60 70 80 90
混合液的凝固点/℃ -17 -28 -37 -49 -48 -46 -28
混合液的沸点/℃ 103 104 107 111 117 124 141
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(1)汽车发动机用水来冷却,这是因为水的________较大;
(2)在混合液中,如果防冻液含量由30%逐渐增大到90%,则混合液凝固点的变化情况是____;
A.逐渐升高 B.逐渐降低
C.先升高后降低 D.先降低后升高
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比热容
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(3)若某地常年最低气温为-15℃,对该地区的汽车来说,在下列不同防冻液含量的混合液中,宜选____;
A.30% B.40%
C.60% D.90%
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(4)请在图表中作出混合液沸点与防冻液含量的关系图象(2分)。由图象可以推知,防冻液的含量达到75%时,混合液的沸点大约是_____℃;
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(4)请在图表中作出混合液沸点与防冻液含量的关系图象(2分)。由图象可以推知,防冻液的含量达到75%时,混合液的沸点大约是_____℃;
(5)长时间使用后,汽车水箱中的混合液会减少,与原来相比,混合液的沸点______(选填“升高”“降低”或“不变”),其原因是_______________
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升高
水由于汽化而
减少,防冻液占混合液的百分比增大
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解:根据Q放=Q吸=cm(t-t0)可得,该液体的比热容
c===4.2×103J/(kg·℃)
解:若该液体再吸收2.52×103J的热量,则该液体升高的温度
t升===6℃
所以该液体的末温t末=80℃+6℃=86℃
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