内容正文:
第十二~十三章综合能力检测卷
(时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题(每小题3分,共30分)
1. 2022年春晚现场,四川省文物考古研究院三星堆考古研究所发布了一件三星堆青铜人面具(如图所示),与全国人民共庆新春佳节。铸造青铜器大面具时(D)
A. 铜先液化后凝固
B. 铜先放热后吸热
C. 铜有熔点但没有凝固点
D. 可用熔点比它高的铁锅熬制
2. 用壶烧开水时,会从壶嘴喷出“白气”,下列关于“白气”说法正确的是(C)
A. “白气”是水蒸气
B. “白气”的消失是升华过程
C. “白气”的形成过程需要放热
D. “白气”与霜的形成过程相同
3. 用水做冷却剂给我国自主三代核电“华龙一号”核反应堆的堆芯降温,主要是利用水的(C)
A. 密度小 B. 凝固点低
C. 比热容大 D. 沸腾时温度不变
4. 喝茶是一种健康的养生方式,越来越多的人喜欢上了品茶。如图所示是沏茶过程中的一张照片。下列对于喝茶过程中情境的解释正确的是(B)
A. 烧水过程中,水温升高水的比热容增大
B. 水烧开过程中,既有蒸发现象也有沸腾现象
C. 沏茶时,通过做功改变了茶叶的内能
D. 品茶时茶香四溢,这是一种升华现象
5. 如图所示,规格相同的容器(忽略其吸热)装了相同质量的同种液体,用不同的加热器加热,忽略热量损失,得到如图所示的液体温度与加热时间的图像,下列正确的选项是(D)
A. 甲、乙的比热容之比为5∶6
B. 甲、乙的比热容之比为1∶2
C. 甲、乙都刚加热至100 ℃,乙杯液体吸收热量是甲杯液体吸收热量的两倍
D. 甲杯的液体加热2 min与乙杯的液体加热4 min吸收的热量相同
6. 如图所示,在塑料瓶内装入少量的液态乙醚,待乙醚充满整个塑料瓶后,启动电子打火器,活塞瞬间飞出,下列说法正确的是(C)
A. 活塞飞出是机械能转化为内能
B. 液态乙醚发生了升华现象
C. 乙醚分子在不停地运动
D. 此过程相当于热机的压缩冲程
7. 喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下实验探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图甲所示);扭转瓶子(如图乙所示);轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图丙所示)。图乙和图丙所示的过程,分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似,这两个冲程是(B)
A. 吸气冲程和压缩冲程
B. 压缩冲程和做功冲程
C. 做功冲程和排气冲程
D. 压缩冲程和排气冲程
8. 如图所示,用充气的气球模拟“喷气火箭”,把封口的夹子松开,球内气体向后喷出,气球向前运动。此过程中(B)
A. 气球的弹性势能增大
B. 喷出的气体内能减小
C. 喷出的气体热运动加剧
D. 喷出的气体向外界传递热量
9. 下列选项可能符合汽车热机能量流向的是(D)
10. 炎炎夏日,小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现,在这里白天的风常常从海面吹向陆地,而每到夜晚风却从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析,并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图,如图所示。形成这一现象的主要原因是(C)
A. 海水的密度小于砂石的密度
B. 海水的密度大于砂石的密度
C. 海水的比热容小于砂石的比热容
D. 海水的比热容大于砂石的比热容
二、填空题(每空2分,共34分)
11. 劳动课上小玉学习了一道中国传统美食“拔丝地瓜”的做法。刚出锅的“拔丝地瓜”香气四溢,这是__扩散__现象;制作“拔丝”用的糖浆,需要不断地加热、搅拌,主要通过__热传递__的方式改变糖浆内能;咀嚼时感觉糖粘牙,因为分子间存在__引力__。
12. 火箭喷气发动机将燃料燃烧后燃气的内能转化为__机械__能,此能量转化过程与四冲程汽油机的__做功__冲程相同。如图所示是一台四冲程内燃机的__压缩__(选填“压缩”或“做功”)冲程,这个冲程是通过__做功__(选填“做功”或“热传递”)的方式使气缸内气体的内能__增大__(选填“增大”或“减少”)。
13. 两个相同的容器中分别装入质量相同的甲、乙两种液体,使用相同的热源为其加热,液体温度与加热时间的关系如图所示,若甲、乙两液体吸收相同的热量,则__甲__液体的比热容较小;两者比较,__乙__液体更适合作汽车的冷却剂。
14. “早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜”是对大沙漠气候的生动描写,而沿海地区昼夜温差则不大,这是由于砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之比为1∶4,砂石和水的密度之比为3∶2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时,它们升高的温度之比为__8∶3__。
15. 小明做“探究水沸腾前后温度变化的特点”实验,绘制出如图所示的图像,由图像可知水沸腾时继续吸热,温度__保持不变__,若烧杯中水的质量为200 g,加热至沸腾,至少需要吸收__4.2×104__J的热量,实际上,提供的热量__大于__水吸收的热量。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
16. 表格中的数据为水和煤油的比热容,这两种液体中__水__适合作为汽车发动机的冷却液。若要使壶中质量为2 kg的水升高20 ℃,水需吸收__1.68×105__J热量,将壶中的水加热一段时间后水变少了,是因为水发生了__汽化__(填物态变化名称)现象。
物质
比热容c/[J/(kg·℃)]
水
4.2×103
煤油
2.1×103
三、实验与探究题(第17题12分,第18题8分,共20分)
17. 茶圣陆羽在《茶经》中,形容沸腾的水“势如奔涛”。小明组装了如图甲所示的装置,探究水沸腾的特点。
(1)装置中温度计的使用存在错误,请指出:__温度计玻璃泡碰到了烧杯壁__。
(2)改正错误后进行实验,某时刻温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为__92__℃。
(3)持续加热至水沸腾,观察到“势如奔涛”的景象,这是一种剧烈的汽化现象。实验表明,水沸腾过程中,温度__不变__,需要__吸收__热量。
(4)根据实验数据绘制了温度随时间变化的图像,如图丙所示,其中图线的__BC__段表示水的沸腾过程。
(5)你知道吗,通过降温居然也能使水沸腾。如图丁所示,将刚停止沸腾的水装入烧瓶,迅速塞上瓶塞并倒置,然后向瓶底浇冷水,发现水重新沸腾起来,原因是瓶内气体温度降低,气压减小,水的沸点__降低__。
18. 某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中,将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔2 min记录一次温度。
(1)图甲是这位同学的实验装置,其中有一处明显错误,请指出错误之处:__没有控制液体的质量相同__。
(2)纠正错误后继续实验,实验中用__加热时间__表示物质吸热的多少。
(3)某同学根据记录的实验数据,绘制了如图乙所示的温度随时间变化的图像,由图像可知__水__吸热能力强。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),则煤油的比热容为__2.1×103__J/(kg·℃)。
四、计算题(第19题6分,第20题10分,共16分;解答要有必要的公式和过程)
19. 一定气压下,某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热,用字母λ表示。在1个标准大气压下,用一个热效率为40%的酒精炉为热源,将500 g初温为0 ℃的冰全部熔化为0 ℃的水,共燃烧了14 g酒精,酒精的热值为3×107 J/kg。求:
(1)冰熔化过程中吸收的热量。
(2)在1个标准大气压下,冰的熔化热λ冰。
解:(1)14 g酒精完全燃烧放出的热量:Q放=qm=3×107 J/kg×0.014 kg=4.2×105 J,由η=×100%可得,冰熔化成水共吸收的热量:Q吸=Q放×η=4.2×105 J×40%=1.68×105 J。
(2)则冰的熔化热:λ冰===3.36×105 J/kg。
20. 小明家新买了一辆使用汽油为燃料的小汽车。细心的小明发现行驶的速度不同时,耗油量不同。当小汽车以90 km/h的速度匀速行驶时最省油,此时发动机的有用功率为25 kW。若小汽车以最省油的速度行驶135 km,求在这过程中汽车:
(1)运动的时间。
(2)受到的阻力。
(3)消耗汽油的质量(汽油的热值q=4.5×107 J/kg,小汽车发动机的效率为30%)。
解:(1)由v=得运动的时间:t===1.5 h。
(2)汽车受到的阻力的大小等于牵引力:f=F=== 1 000 N。
(3)汽车所做的功:W=Pt=25 000 W×5 400 s=1.35×108 J;汽油放出的热量:Q===4.5×108 J;消耗汽油的质量:m===10 kg。
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