第13章 内能(12大题型)(练习)-2024-2025学年九年级全一册物理阶段性复习讲解与训练(人教版)
2024-09-30
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2份
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38页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版(2012)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十三章 内能 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 内能 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.31 MB |
| 发布时间 | 2024-09-30 |
| 更新时间 | 2024-09-30 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47695130.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第十三章《内能》过关训练(原卷版)
一.分子间作用力的现象(共3小题)
二.分子动理论的基本观点(共4小题)
三.热传递改变物体的内能(共2小题)
四.做功改变物体的内能(共6小题)
五.温度、内能、热量的关系(共4小题)
六.比热容的概念(共5小题)
七.利用比热容解释生活中的现象(共3小题)
八.水的比热容特点及实际应用(共3小题)
九.比热容的计算公式(共2小题)
十.比热容的比例计算(共2小题)
十一.利用比热容的公式计算热量(共6小题)
十二.热平衡方程及其应用(共2小题)
一.分子间作用力的现象(共3小题)
1.(2023秋•桥西区校级期中)下列有关分子热运动的说法不正确的是( )
A.固体很难被压缩,表明固体分子间只存在斥力
B.墨水在热水中扩散得快,表明温度越高,分子运动越剧烈
C.压紧的铅块能结合在一起,表明分子间有引力
D.桂花飘香,表明分子在不停地做无规则运动
2.(2023春•滨湖区期中)在太空中用钢笔书写,墨水不会自动往下流,导致书写断断续续。为此,设计了出如图所示的“太空圆珠笔”,使用时利用压缩的氮气推动活塞使墨水由笔尖流出。关于“太空圆珠笔”下列说法正确的是( )
A.使用时,笔芯内的墨水质量不变
B.使用时,笔芯内氮气的密度变小
C.使用时,笔尖与纸张间的摩擦是滑动摩擦
D.笔迹能留在纸上是因为分子间有斥力
3.(2023秋•宝安区校级期中)2022年3月23日中国空间站“天宫课堂”第二课正式开讲,王亚平利用水和两块塑料板搭建了一座液桥,如图所示,下列现象与该实验原理相同的是( )
A.盛夏时节,四溢的花香引来了长喙天蛾
B.将两个底面干净的铅柱压紧后能够吊起重物
C.从滑梯上滑下,臀部和滑梯都发热
D.抽掉玻璃板,过一会儿两瓶气体都变成红棕色
二.分子动理论的基本观点(共4小题)
4.(2023秋•大石桥市校级期中)通过可直接感知的现象,推测无法直接感知的物理规律,这是物理学中常用的探究方法,下列根据所列现象进行的推测既合理又符合事实的是( )
A.现象:空气中沙尘飞舞:推测:分子在做无规则运动
B.现象:用手捏海绵,海绵的体积变小了:推测:分子之间有空隙
C.现象:破镜不能重圆:推测:分子之间存在排斥力
D.现象:将两块表面平滑的的铅块压紧后,它们会粘在一起,推测:分子间存在吸引力
5.(2023春•京口区期中)下列现象中,不能用分子动理论解释的是( )
A.室内扫地时,在阳光下看见灰尘在空中飞舞
B.晒衣服时,水蒸发,衣服变干
C.卫生球放在箱里,过几天整个箱子充满了樟脑味
D.把一块方糖投入一杯开水中,隔一会整杯水变甜了
6.(2023秋•西城区校级期中)(多选)关于图所示的四个热学实验,下列说法中正确的是( )
A.图甲中二氧化氮的密度大于空气的密度,因此不能发生扩散现象
B.图乙中红墨水在热水中比在冷水中扩散得快,说明分子无规则运动的快慢与温度有关
C.图丙中将一定量的水与酒精混合后总体积变小,是由于分子间存在间隙
D.图丁中两个铅块没有被重物拉开,说明分子之间存在引力
7.(2023春•滨湖区期中)人在刚装修完的房屋内,会闻到油漆的气味,该现象说明油漆分子在 。同等条件下,夏天油漆味会更浓。这是因为温度越高,分子 。50mL的水和50mL的酒精混合后,总体积小于100mL。该现象说明 。
三.热传递改变物体的内能(共2小题)
8.(2023秋•广陵区期中)以下描述中的几种现象中,其改变内能的方式与其他三个不同的是( )
A.冬天用热水温牛奶 B.铁丝反复弯折后发热
C.锯木头锯条发热 D.搓手时手掌发热
9.(2023秋•青秀区校级期中)今年“十一”小长假,很多人去郊外烧烤。烤肉时香气四溢属于 现象,炭火烤肉是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式增大肉的内能。
四.做功改变物体的内能(共6小题)
10.(2023秋•沭阳县校级期中)关于下面四幅图的说法,正确的是( )
A.甲图:活塞压缩空气,硝化棉燃烧,是通过做功的方式使空气的温度升高,内能增加
B.乙图:瓶内空气推开瓶塞,内能减少,瓶口出现的白雾是汽化现象
C.丙图:抽出玻璃板,下瓶中出现红棕色二氧化氮气体,表明气体间可以发生扩散现象
D.丁图:悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子间存在引力,没有斥力
11.(2023秋•农安县期中)如图所示,从能量的转化和转移角度可用下面三句话来概括,这三句正确的排列顺序是( )
①小男孩儿克服摩擦做功,动能转化为内能;
②小男孩儿从滑梯上滑下时,重力势能转化为动能;
③小男孩儿的臀部吸热,内能增加,温度升高。
A.①②③ B.②③① C.②①③ D.③②①
12.(2023秋•思明区校级期中)2023年9月21日第四次空中课堂开课,神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮面向全国青少年进行太空科普授课。在演示“球形火焰实验”中如图,桂老师擦燃火柴是通过 的方式改变火柴头的内能,火柴头燃烧时, 能转化为内能。
13.(2023秋•获嘉县校级期中)火柴可以擦燃,也可以放在火上点燃,前者是用 的方法使火柴燃烧,后者是用 的方法使火柴燃烧,两种方法都可以改变物体的内能.
14.(2023秋•夏邑县期中)我校师生积极参与“创建文明城市”活动。同学们在清除广告纸时,发现广告纸粘在建筑物上不易被清除掉,是因为分子间存在 。于是同学们利用钢丝球用力擦广告纸,一段时间后钢丝球发热,这是通过 的方式改变了钢丝球的内能。
15.(2023秋•封开县校级期中)阅读材料。
世界瞩目!嫦娥五号探测器成功发射
2020年11月,我国在中国文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,顺利将探测器送入预定轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅。如图是中国文昌航天发射场火箭发射时的情景,火箭加速离开地面时,发出巨大的轰鸣声,拖着长长的橘红色火焰直奔天际。
嫦娥五号任务将创造我国数个首次,包括:
1.航天器首次在地外天体采样与封装。
2.航天器首次在地外天体起飞。
3.航天器首次在月球轨道交会对接,嫦娥五号探测器在距地球38万公里的月球轨道上,完成上升器与轨道器的交会对接。
4.航天器首次携带样品高速再入地球。嫦娥五号任务,就是承担探月工程三步走——“绕、落、回”。其中“回”,是首次进行地外天体采样返回任务,计划把2kg的月壤样品带回地球。
根据上述材料,回答下列问题:
(1)火箭加速离开地面时,发出巨大的轰鸣声,说明声音是由于物体 产生的。
(2)火箭发射时,高温高压的燃气从尾部喷出,于是火箭获得上升的推力,说明物体间力的作用是 的(均选填“相对”或“相互”)。
(3)航天器首次在月球轨道交会对接后,“上升器”相对“轨道器”是 的(选填“运动”或“静止”)。
(4)嫦娥五号是首次进行地外天体采样返回任务,计划把2千克的月壤样品带回地球,这些月壤样品的质量将 (选填“变大”“变少”或“不变”)。
(5)嫦娥五号返回器返回地球时,与大气摩擦生热,使内能增加,温度升高,这是通过
的方式来改变内能的(选“做功”或“热传递”)。
(6)火箭加速离开地面的过程中,动能 ,重力势能 。(均选填“减小”或“增大”)
五.温度、内能、热量的关系(共4小题)
16.(2023秋•湖南期中)智能与5G时代电子产品散热需求大增,石墨烯散热膜凭借其优异的热导性能及柔韧性必将得到广泛应用。倩倩研究了爸爸的手机,得到下列关于内能的说法,正确的是( )
A.当手机放在温度为0℃的室外时没有内能
B.石墨烯散热膜在温度降低的过程中内能减小
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D.带着手机跑步,跑得越快,内能越大
17.(2023秋•鼎湖区校级期中)下列说法中,正确的是( )
A.物体温度高时比温度低时含的热量多
B.温度从温度高的物体向温度低的物体传递
C.热量从温度高的物体向温度低的物体传递
D.热量从热量多的物体向热量少的物体传递
18.(2023秋•青羊区校级期中)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A.温度为0℃的物体没有内能
B.物体的内能增加,一定是吸收了热量
C.相同质量的30℃的水比20℃的水所含热量多
D.物体的温度升高,内能一定增加
19.(2023秋•肇庆校级期中)生活中的“热”含义非常丰富,物理学中,“天气很热”中的“热”是指 ;“两手相互摩擦手会发热”的“热”是指 ,物体受热,体积膨胀,这个“热”表示 。(三个空均选填“温度”“热量”或“内能”)
六.比热容的概念(共5小题)
20.(2023秋•科左中旗期中)两个相同的容器分别装满了质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.加热相同的时间,甲液体温度升高的比乙液体温度升高的多
C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同
21.(2023秋•台儿庄区期中)质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,它们温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容4.2×103J/(kg•℃),c水>c液。下列说法中( )
①甲物质是水
②0~12min乙温度降低了40℃
③0~12min甲放出了4.2×104J的热量
④乙物质的比热容为2.1×103J/(kg•℃)
A.只有①②③正确 B.只有②④正确
C.只有①④正确 D.①②③④都正确
22.(2023秋•阜平县期中)温度相同的甲、乙两种液体放出相等热量后,甲的温度低于乙的温度。关于两种液体的质量m甲、m乙及比热容c甲、c乙,下列关系式中一定不成立的是( )
A.m甲<m乙,c甲<c乙 B.m甲=m乙,c甲<c乙
C.m甲<m乙,c甲>c乙 D.m甲>m乙,c甲>c乙
23.(2023秋•涧西区期中)(多选)用相同的加热装置分别对固态物质a、b、c加热,它们的温度随加热时间变化关系如图所示。不计热量损失,以下分析正确的是( )
A.t1~t2时间内,a、c吸收热量相同
B.t2~t3时间内,a的内能不变
C.b的比热容可能大于c的比热容
D.若a、b是同种物质,则b的质量小于a的质量
24.(2023秋•南昌期中)在标准大气压下,一质量为2kg的金属块被加热到500℃,立即投入质量为1kg、温度为20℃的冷水中,不计热量损失,最终使水的温度升高到80℃,c水=4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)水吸收的热量;
(2)金属块的比热容;
(3)取出金属块后,给80℃的水继续加热,水又吸收了1.05×105J的热量水温又升高了多少摄氏度。
七.利用比热容解释生活中的现象(共3小题)
25.(2023春•江宁区期中)小明根据如图提供的信息得出以下四个结论,其中正确的是( )
A.铁块和铝块升高相同温度,一定吸收相等的热量
B.质量相等的水和沙子,吸收相同热量,水比沙子升温多
C.冬天楼房中的“暖气”用水做介质,是因为水的比热容大
D.质量相等的沙子和铁,降低相同温度,沙子放出的热量小于铁放出的热量
26.(2023秋•叙州区期中)已知砂石的比热容为0.92×103J/(kg•℃),若质量为200g初温为20℃的砂石吸收了7.36×103J的热量,那么砂石的温度会升高到 ℃。城市的“热岛效应”是指市中心的温度比郊区高一些,这是因为砂石的比热容 (填“大”或“小”)。
27.(2023秋•信阳期中)小芳在家利用热水加热冷牛奶,用质量为1kg、初温为95℃的热水,加热质量为0.84kg、初温为25℃的牛奶。加热一段时间后,热水和牛奶的共同温度为75℃。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(1)利用热水加热冷牛奶效果比较好,是因为水的 较大。在加热过程中是通过 的方式增加了牛奶的内能。
(2)热水放出的热量是多少?
(3)若加热过程无热量散失,则牛奶的比热容是多少?
八.水的比热容特点及实际应用(共3小题)
28.(2023秋•福田区校级期中)在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是( )
A.沿海地区的气温比内陆变化小
B.夏天洒水车洒水给路面降温
C.夜间,在秧田里灌水保温
D.汽车发动机用水作冷却液
29.(2023秋•单县期中)暑假,小美赤脚在海边烈日下的沙滩上游玩时,感觉到沙子热得烫脚,而海水却冰凉宜人,这是因为沙子的 比水小的原因造成的。晚上入住海边宾馆后发现,此房间只有一面墙上有窗户,当小美打开窗户后,有阵阵凉风吹入房间。据此判断,小美居住的房间窗户是 (填“面向大海”或“面向陆地”)。
30.(2023秋•西和县期中)三峡水电站建成后,三峡库区的气候受到了一定的影响,夏天气温比原来下降了2℃左右,而冬天气温则比原来升高了2℃左右,请解释造成这种温度变化差异的原因。
九.比热容的计算公式(共2小题)
31.(2023春•冀州区校级期中)教育部发布了《义务劳动教育课程标准(2022年版)》,家庭清洁、烹饪等9月起纳入学段目标。下列关于厨房中的物理知识说法错误的是( )
A.炒菜是通过做功的方式改变菜的内能的
B.煲汤时,汤沸腾以后继续加热,汤的温度不变
C.饭菜做熟后香味飘满整个厨房,这是因为分子在不停地做无规则运动
D.用相同的热源给质量相同的水和油加热,油升温快是因为油的比热容较小
32.(2023秋•西城区校级期中)(多选)小莉根据表中的数据,得出以下四个结论,其中正确的是( )
几种物质的比热容c/[J•(kg•℃)﹣1]
水
4.2×103
冰
2.1×103
酒精
2.4×103
砂石
0.92×103
煤油
2.1×103
铝
0.88×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
A.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变
B.水和砂石放出相等热量,水的温度降低得较多
C.水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J
D.初温相等的酒精和砂石,吸收相等的热量后,砂石的末温可能比酒精的末温低
十.比热容的比例计算(共2小题)
33.(2023秋•中阳县期中)兴趣小组用相同的酒精灯给质量相同的甲、乙两种液体加热。根据实验数据绘制了如图所示的甲、乙两液体的温度与加热时间的关系图像。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]下列说法正确的是( )
A.甲液体在0℃时,分子停止运动,内能为零
B.加热2min,甲液体吸收的热量比乙液体吸收的热量多
C.若其中一种液体为水,在沸腾过程中温度不变,内能也不变
D.若其中一种液体为水,则另一种液体的比热容为1.4×103J/(kg•℃)
34.(2023秋•乐亭县期中)用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热(不计热量损失),如图是甲和乙的温度随时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A.甲的比热容与乙的比热容之比为2:3
B.甲的比热容与乙的比热容之比为1:2
C.甲和乙都加热10分钟,甲吸收热量比乙吸收热量多
D.甲和乙升高相同的温度,甲吸收热量较多
十一.利用比热容的公式计算热量(共6小题)
35.(2023秋•句容市校级期中)一冰块先后经历了以下三个过程:
①﹣10℃的冰到0℃的冰,吸收热量Q1
②0℃的冰变为10℃的水,吸收热量Q2
③10℃的水到20℃的水,吸收热量Q3。已
知冰和水的比热容分别为c冰、c水,且c冰<c水,在整个过程中总质量保持不变,则( )
A.Q1>Q2>Q3 B.Q1<Q2<Q3 C.Q1<Q3<Q2 D.Q1<Q2=Q3
36.(2023秋•广州期中)新农村建设中推广使用瓶装液化气。每瓶中装入10kg液化气(其热值为4.2×107J/kg),则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是 J,若放出的热量被水吸收,在标准大气压下可把500kg的水从20℃加热至沸腾,那么该燃料的效率为 。【水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)】
37.(2023秋•广阳区校级期中)“曲水流觞”是古代文人墨客诗酒唱酬的一种雅事。如图所示,将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动,能够降低酒的温度;若酒盏里质量为100g的酒在漂流过程中,温度从30℃降低至25℃,会放出 J的热量。距离很远也能闻到酒香,这是一种 现象。【c酒=3.4×103J/(kg•℃)】
38.(2023秋•中山市校级期中)将50g某种固态物质放入加热功率恒定的装置中,对其加热至沸腾,温度随时间变化的关系如图所示,该物质在ab段加热过程中内能 ,固态与液态时升高相同温度吸收热量之比 ,若该物质液态时的比热容为c=2.4×103J/(kg•℃),其熔化过程吸收的热量为 J。
39.(2023秋•安庆期中)一壶质量为2千克,温度为20℃的水,加热到70℃[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)]。求:
(1)水升高的温度Δt;
(2)水吸收的热量Q;
(3)接着再继续加热,若水又吸收了1.68×105焦的热量,求水的末温t末。
40.(2023秋•湖南期中)传统的冰块是由水制作而成的,在饮料里熔化后会使饮料味道变淡影响口感。如图是一种新型的不锈钢冰块,表面是由304不锈钢制成的,里面装有酒精和水的混合液体从而温度很低也不会凝固,可循环使用,也避免了使用不洁净的水源制成的冰块对人体造成的危害。现将四块质量相等的不锈钢冰块冷冻至﹣15℃后,迅速放入另一个装有水的杯中,放入不锈钢冰块后水温最终下降到25℃。已知不锈钢冰块的比热容为420J/(kg•℃),每块不锈钢冰块质量为125g,杯中水的质量为400g,不计热量损失,c水=4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)四块不锈钢冰块总共吸收了多少热量?
(2)杯中水的初温为多少?
十二.热平衡方程及其应用(共2小题)
41.(2023秋•永春县校级期中)质量相同的A、B两金属块,把它们都加热到100℃,然后分别投入装有质量相同、初温都为0℃的C、D两杯水中足够长时间,测量的结果:金属块A使C杯的水温升高了10℃,金属块B使D杯的水温升高了20℃。设两金属块比热容为cA和cB,则cA与cB的比值为( )
A.4:9 B.9:4 C.1:2 D.2:1
42.(2023秋•根河市校级期中)有两个温度为100℃、质量相等的金属球,先把甲球放入温水杯中,热平衡后水温升高了10℃;取出甲球,将乙球放入该杯中,热平衡后水温又升高了10℃(末温未达100℃),则甲球比热容c甲和乙球比热容c乙大小的关系是( )
A.c甲<c乙
B.c甲=c乙
C.c甲>c乙
D.以上三种情况都有可能
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第十三章《内能》过关训练(解析版)
一.分子间作用力的现象(共3小题)
二.分子动理论的基本观点(共4小题)
三.热传递改变物体的内能(共2小题)
四.做功改变物体的内能(共6小题)
五.温度、内能、热量的关系(共4小题)
六.比热容的概念(共5小题)
七.利用比热容解释生活中的现象(共3小题)
八.水的比热容特点及实际应用(共3小题)
九.比热容的计算公式(共2小题)
十.比热容的比例计算(共2小题)
十一.利用比热容的公式计算热量(共6小题)
十二.热平衡方程及其应用(共2小题)
一.分子间作用力的现象(共3小题)
1.(2023秋•桥西区校级期中)下列有关分子热运动的说法不正确的是( )
A.固体很难被压缩,表明固体分子间只存在斥力
B.墨水在热水中扩散得快,表明温度越高,分子运动越剧烈
C.压紧的铅块能结合在一起,表明分子间有引力
D.桂花飘香,表明分子在不停地做无规则运动
【答案】A
【解答】解:A、固体很难被压缩,说明分子之间存在斥力,但分子引力依然存在,故A符合题意;
B、墨水滴在水中是扩散现象,扩散表明分子不停地做无规则运动,墨水在热水中扩散得快,说明温度越高,分子无规则运动越剧烈,故B不符合题意;
C、压紧的铅块能结合在一起,是两块铅块的分子之间引力作用的结果,说明分子之间存在引力,故C不符合题意;
D、桂花飘香,是花的芳香分子运动到空气中,这是扩散现象,故D不符合题意。
故选:A。
2.(2023春•滨湖区期中)在太空中用钢笔书写,墨水不会自动往下流,导致书写断断续续。为此,设计了出如图所示的“太空圆珠笔”,使用时利用压缩的氮气推动活塞使墨水由笔尖流出。关于“太空圆珠笔”下列说法正确的是( )
A.使用时,笔芯内的墨水质量不变
B.使用时,笔芯内氮气的密度变小
C.使用时,笔尖与纸张间的摩擦是滑动摩擦
D.笔迹能留在纸上是因为分子间有斥力
【答案】B
【解答】解:A、使用时,笔芯内的墨水流出导致其质量变小,故A错误;
B、由ρ=知,一定质量的气体体积变大,密度变小,使用时,笔芯中的氮气推动活塞,氮气的体积变大,其密度变小,故B正确;
C、笔尖处装有滚珠,使用时,笔尖与纸张间的摩擦是滚动摩擦,故C错误;
D、笔迹能留在纸上是因为墨水分子与纸张分子靠近时,分子间存在引力的缘故,故D错误。
故选:B。
3.(2023秋•宝安区校级期中)2022年3月23日中国空间站“天宫课堂”第二课正式开讲,王亚平利用水和两块塑料板搭建了一座液桥,如图所示,下列现象与该实验原理相同的是( )
A.盛夏时节,四溢的花香引来了长喙天蛾
B.将两个底面干净的铅柱压紧后能够吊起重物
C.从滑梯上滑下,臀部和滑梯都发热
D.抽掉玻璃板,过一会儿两瓶气体都变成红棕色
【答案】B
【解答】解:液桥现象说明分子间存在引力。
A、四溢的花香是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故A不符合题意;
B、将两个底面干净的铅柱压紧后能够吊起重物说明分子间存在引力,故B符合题意;
C、从滑梯上滑下,臀部和滑梯都发热,是克服摩擦做功,机械能转化为内能,故C不符合题意;
D、抽掉玻璃板,过一会儿两瓶气体都变成红棕色,是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故D不符合题意。
故选:B。
二.分子动理论的基本观点(共4小题)
4.(2023秋•大石桥市校级期中)通过可直接感知的现象,推测无法直接感知的物理规律,这是物理学中常用的探究方法,下列根据所列现象进行的推测既合理又符合事实的是( )
A.现象:空气中沙尘飞舞:推测:分子在做无规则运动
B.现象:用手捏海绵,海绵的体积变小了:推测:分子之间有空隙
C.现象:破镜不能重圆:推测:分子之间存在排斥力
D.现象:将两块表面平滑的的铅块压紧后,它们会粘在一起,推测:分子间存在吸引力
【答案】D
【解答】解:
A、沙尘是较小的固体颗粒,沙尘飞舞是气流的作用,不能说明分子在运动,故A错误;
B、海绵内部存在较大的缝隙,用手捏海绵,缝隙减小,所以海绵体积减小,不能说明分子有间隙,故B错误;
C、破镜不能重圆是因为分子间的距离没有达到分子力作用范围,故C错误;
D、将两块表面平滑的铅块压紧后,它们会粘在一起,是因为铅分子在一定的距离范围内可以相互吸引,说明分子间存在引力,故D正确。
故选:D。
5.(2023春•京口区期中)下列现象中,不能用分子动理论解释的是( )
A.室内扫地时,在阳光下看见灰尘在空中飞舞
B.晒衣服时,水蒸发,衣服变干
C.卫生球放在箱里,过几天整个箱子充满了樟脑味
D.把一块方糖投入一杯开水中,隔一会整杯水变甜了
【答案】A
【解答】解:A、室内扫地时,看见灰尘在空中飞舞,是固体颗粒在空气中运动,不属于分子运动,故A符合题意;
B、晒衣服时,水蒸发衣服变干,是水分子在空气中发生扩散现象的缘故,说明分子在不停地做无规则运动,故B不符合题意;
C、卫生球放在箱子里,过几天整个箱子充满樟脑味,属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故C不符合题意;
D、把一块方糖投入一杯开水中,过一会儿整杯水变甜,是糖分子在水中发生扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。故D不符合题意。
故选:A。
6.(2023秋•西城区校级期中)(多选)关于图所示的四个热学实验,下列说法中正确的是( )
A.图甲中二氧化氮的密度大于空气的密度,因此不能发生扩散现象
B.图乙中红墨水在热水中比在冷水中扩散得快,说明分子无规则运动的快慢与温度有关
C.图丙中将一定量的水与酒精混合后总体积变小,是由于分子间存在间隙
D.图丁中两个铅块没有被重物拉开,说明分子之间存在引力
【答案】BCD
【解答】解:A.下边瓶子装入二氧化氮气体,因为二氧化氮气体的密度大于空气的密度,本来应该在空气的下方,结果发现上边瓶子内的气体也变成了红棕色,则说明二氧化氮气体分子在做无规则运动,就可以证明扩散现象的存在,故A错误;
B.在冷水杯和热水杯中滴入红墨水,由于热水的温度高,故分子运动剧烈,会看到热水中的墨水扩散得快,这表明分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈,故B正确;
C.将一定量水与酒精混合后总体积变小,说明分子间存在间隙,故C正确;
D.分子间同时存在引力和斥力,两个铅块相互压紧后,能悬挂重物而不分开,是引力发挥了主要作用,故D正确。
故选:BCD。
7.(2023春•滨湖区期中)人在刚装修完的房屋内,会闻到油漆的气味,该现象说明油漆分子在 不停地做无规则运动 。同等条件下,夏天油漆味会更浓。这是因为温度越高,分子 无规则运动越剧烈 。50mL的水和50mL的酒精混合后,总体积小于100mL。该现象说明 分子间有间隙 。
【答案】不停地做无规则运动;无规则运动越剧烈;分子间有间隙
【解答】解:人在刚装修完的房屋内,会闻到油漆的气味,这是扩散现象,该现象说明油漆分子在不停地做无规则运动;
同等条件下,夏天油漆味会更浓,这是因为温度越高,分子无规则运动越剧烈;
50mL的水和50mL的酒精混合后,总体积小于100mL,该现象说明分子间有间隙。
故答案为:不停地做无规则运动;无规则运动越剧烈;分子间有间隙。
三.热传递改变物体的内能(共2小题)
8.(2023秋•广陵区期中)以下描述中的几种现象中,其改变内能的方式与其他三个不同的是( )
A.冬天用热水温牛奶 B.铁丝反复弯折后发热
C.锯木头锯条发热 D.搓手时手掌发热
【答案】A
【解答】解:A、冬天用热水温牛奶,牛奶吸收热量,内能增大,通过热传递的方式改变物体的内能;
B、反复弯折铁丝时,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能;
C、用锯条锯木头时锯条发热,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能;
D、搓手时手掌发热,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能;
综上分析可知,改变内能的方式与其他三个不同的是A。
故选:A。
9.(2023秋•青秀区校级期中)今年“十一”小长假,很多人去郊外烧烤。烤肉时香气四溢属于 扩散 现象,炭火烤肉是通过 热传递 (选填“做功”或“热传递”)的方式增大肉的内能。
【答案】扩散;热传递。
【解答】解:烤肉时香气四溢是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;
炭火烤肉,肉吸收热量,用热传递的方式增大肉的内能。
故答案为:扩散;热传递。
四.做功改变物体的内能(共6小题)
10.(2023秋•沭阳县校级期中)关于下面四幅图的说法,正确的是( )
A.甲图:活塞压缩空气,硝化棉燃烧,是通过做功的方式使空气的温度升高,内能增加
B.乙图:瓶内空气推开瓶塞,内能减少,瓶口出现的白雾是汽化现象
C.丙图:抽出玻璃板,下瓶中出现红棕色二氧化氮气体,表明气体间可以发生扩散现象
D.丁图:悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子间存在引力,没有斥力
【答案】A
【解答】解:A、在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,迅速向下压活塞,由于压缩玻璃筒内的空气对其做功,使得空气的内能增加,温度升高,硝化棉吸收热量、温度升高,达到燃点而燃烧,是通过热传递来改变内能,故A正确;
B、乙图中,瓶内空气推开瓶塞,内能减少,瓶口出现的白雾是水蒸气遇冷液化现象,故B错误;
C、丙图中,上方的二氧化氮气体密度大,抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,可能是扩散现象,但也可能是重力的作用,故不能表明气体间可以发生扩散现象,故C错误;
D、图中两个压紧的铅块能吊起钩码而不分开,是由于分子间存在引力,但无法证明有斥力,故D错误。
故选:A。
11.(2023秋•农安县期中)如图所示,从能量的转化和转移角度可用下面三句话来概括,这三句正确的排列顺序是( )
①小男孩儿克服摩擦做功,动能转化为内能;
②小男孩儿从滑梯上滑下时,重力势能转化为动能;
③小男孩儿的臀部吸热,内能增加,温度升高。
A.①②③ B.②③① C.②①③ D.③②①
【答案】C
【解答】解:小男孩从滑梯上滑下时,从高处滑到低处,由静止开始下滑,重力势能转化为动能;
小男孩克服摩擦,摩擦做功,将动能转化为内能;
小男孩臀部吸热,由于摩擦产生的热量,内能增加,温度就升高。
故选:C。
12.(2023秋•思明区校级期中)2023年9月21日第四次空中课堂开课,神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮面向全国青少年进行太空科普授课。在演示“球形火焰实验”中如图,桂老师擦燃火柴是通过 做功 的方式改变火柴头的内能,火柴头燃烧时, 化学 能转化为内能。
【答案】做功;化学
【解答】解:火柴在与火柴盒摩擦时,摩擦生热,将机械能转化为内能,火柴的内能增加,温度升高,使火柴燃烧,这是通过做功的方法改变了火柴的内能;
火柴头燃烧时,化学能转化为内能。
故答案为:做功;化学。
13.(2023秋•获嘉县校级期中)火柴可以擦燃,也可以放在火上点燃,前者是用 做功 的方法使火柴燃烧,后者是用 热传递 的方法使火柴燃烧,两种方法都可以改变物体的内能.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:改变物体内能的方式有做功和热传递两种;把火柴擦燃是通过做功的方式改变火柴内能的;放在火上点燃是通过热传递的方式改变火柴内能的。
故答案为:做功;热传递。
14.(2023秋•夏邑县期中)我校师生积极参与“创建文明城市”活动。同学们在清除广告纸时,发现广告纸粘在建筑物上不易被清除掉,是因为分子间存在 引力 。于是同学们利用钢丝球用力擦广告纸,一段时间后钢丝球发热,这是通过 做功 的方式改变了钢丝球的内能。
【答案】引力;做功。
【解答】解:“小广告”粘在建筑物上不易被清除掉,因为分子间存在引力;清除“小广告”时,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,这是通过做功方式改变内能的。
故答案为:引力;做功。
15.(2023秋•封开县校级期中)阅读材料。
世界瞩目!嫦娥五号探测器成功发射
2020年11月,我国在中国文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,顺利将探测器送入预定轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅。如图是中国文昌航天发射场火箭发射时的情景,火箭加速离开地面时,发出巨大的轰鸣声,拖着长长的橘红色火焰直奔天际。
嫦娥五号任务将创造我国数个首次,包括:
1.航天器首次在地外天体采样与封装。
2.航天器首次在地外天体起飞。
3.航天器首次在月球轨道交会对接,嫦娥五号探测器在距地球38万公里的月球轨道上,完成上升器与轨道器的交会对接。
4.航天器首次携带样品高速再入地球。嫦娥五号任务,就是承担探月工程三步走——“绕、落、回”。其中“回”,是首次进行地外天体采样返回任务,计划把2kg的月壤样品带回地球。
根据上述材料,回答下列问题:
(1)火箭加速离开地面时,发出巨大的轰鸣声,说明声音是由于物体 振动 产生的。
(2)火箭发射时,高温高压的燃气从尾部喷出,于是火箭获得上升的推力,说明物体间力的作用是 相互 的(均选填“相对”或“相互”)。
(3)航天器首次在月球轨道交会对接后,“上升器”相对“轨道器”是 静止 的(选填“运动”或“静止”)。
(4)嫦娥五号是首次进行地外天体采样返回任务,计划把2千克的月壤样品带回地球,这些月壤样品的质量将 不变 (选填“变大”“变少”或“不变”)。
(5)嫦娥五号返回器返回地球时,与大气摩擦生热,使内能增加,温度升高,这是通过 做功 的方式来改变内能的(选“做功”或“热传递”)。
(6)火箭加速离开地面的过程中,动能 增大 ,重力势能 增大 。(均选填“减小”或“增大”)
【答案】(1)振动;(2)相互;(3)静止;(4)不变;(5)做功;(6)增大;增大。
【解答】解:(1)火箭加速离开地面时,发出巨大的轰鸣声,说明声音是由于物体振动产生的。
(2)火箭发射时,高温高压的燃气从尾部喷出,火箭对气体产生一个向下的力,气体对火箭产生一个向上的力,火箭获得上升的推力,这是利用了力的作用是相互的;
(3)上升器与轨道器交会对接成为一体,以轨道器为参照物,上升器的位置没有发生变化,则上升器是静止的;
(4)把2千克的月壤样品带回地球,这些月壤样品的质量将不变;
(5)嫦娥五号返回器返回地球时,与大气剧烈摩擦做功,机械能转化为内能,内能增加,温度升高,像火球一样;
(6)火箭加速离开地面的过程中,质量不变,速度增大,动能增大;质量不变,高度增大,重力势能增大。
故答案为:(1)振动;(2)相互;(3)静止;(4)不变;(5)做功;(6)增大;增大。
五.温度、内能、热量的关系(共4小题)
16.(2023秋•湖南期中)智能与5G时代电子产品散热需求大增,石墨烯散热膜凭借其优异的热导性能及柔韧性必将得到广泛应用。倩倩研究了爸爸的手机,得到下列关于内能的说法,正确的是( )
A.当手机放在温度为0℃的室外时没有内能
B.石墨烯散热膜在温度降低的过程中内能减小
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D.带着手机跑步,跑得越快,内能越大
【答案】B
【解答】解:A、一切物体都有内能,当手机放在温度为0℃的室外时也有内能,故A错误;
B、同一物体温度降低,内能减小。石墨烯散热膜在温度降低的过程中内能减小,故B正确;
C、热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,故C错误;
D、带着手机跑步,跑得越快,其动能越大,但不影响内能的大小,故D错误。
故选:B。
17.(2023秋•鼎湖区校级期中)下列说法中,正确的是( )
A.物体温度高时比温度低时含的热量多
B.温度从温度高的物体向温度低的物体传递
C.热量从温度高的物体向温度低的物体传递
D.热量从热量多的物体向热量少的物体传递
【答案】C
【解答】解:A、热量只可以说“吸收”或“放出”,不可以说含有,故A错误;
B、在热传递过程中传递的是热量不是温度,故B错误;
C、热传递的条件是有温度差,热量从温度高的物体向温度低的物体传递,故C正确;
D、热量从温度高的物体向温度低的物体传递,故D错误。
故选:C。
18.(2023秋•青羊区校级期中)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A.温度为0℃的物体没有内能
B.物体的内能增加,一定是吸收了热量
C.相同质量的30℃的水比20℃的水所含热量多
D.物体的温度升高,内能一定增加
【答案】D
【解答】解:
A、内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和,任何物体都有内能,故A错误;
B、物体内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故B错误;
C、热量是过程量,只能说“吸收”或“放出”不能说“含有”,故C错误;
D、内能的大小与质量、温度、状态等因素有关,物体的温度升高,内能一定增加,故D正确。故选:D。
19.(2023秋•肇庆校级期中)生活中的“热”含义非常丰富,物理学中,“天气很热”中的“热”是指 温度 ;“两手相互摩擦手会发热”的“热”是指 内能 ,物体受热,体积膨胀,这个“热”表示 热量 。(三个空均选填“温度”“热量”或“内能”)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:温度是反映冷热程度的物理量,所以“天气很热”中的“热”是指温度;
内能是指物体内部所有分子由于热运动而具有的动能和分子之间势能的总和,做功和热传递是改变内能的两种方式,所以“摩擦发热”中的“热”指通过做功的方式使内能增加;
物体受热,体积膨胀,是指物体吸收热量,这个“热”是热量。
故答案为:温度;内能;热量。
六.比热容的概念(共5小题)
20.(2023秋•科左中旗期中)两个相同的容器分别装满了质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.加热相同的时间,甲液体温度升高的比乙液体温度升高的多
C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同
【答案】B
【解答】解:已知两种液体质量相等,相同热源加热说明相同时间提供的热量相等。
A、由图象可以看出:在吸收热量相同时,甲液体升高的温度更大,由公式Q吸=cmΔt知,甲液体比热较小,故A错误;
B、由图象知:加热相同的时间,甲液体温度升高的多,故B正确;
C、加热时间相同,两种液体吸收的热量相同,故C错误;
D、加热相同时间,甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量,故D错误。故选:B。
21.(2023秋•台儿庄区期中)质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,它们温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容4.2×103J/(kg•℃),c水>c液。下列说法中( )
①甲物质是水
②0~12min乙温度降低了40℃
③0~12min甲放出了4.2×104J的热量
④乙物质的比热容为2.1×103J/(kg•℃)
A.只有①②③正确 B.只有②④正确
C.只有①④正确 D.①②③④都正确
【答案】D
【解答】解:①时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图示可以看出,乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低慢,
根据热量的计算公式Q放=cmΔt可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,谁的温度降低得快,它的比热容小,
所以,甲液体的比热容大,所以若甲、乙两种液体中,一种液体是水,则这种液体一定是甲液体,故①正确;
②由图可知:乙液体的初温是60℃,放热12分钟后乙液体的末温是20℃,乙温度降低了40℃,故②正确;
③读图可得,甲在12min内由60℃降低到40℃,降低的温度是60℃﹣40℃=20℃,甲液体已判断出是水,
所以甲放出的热量Q放=c水m水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J,故③正确;
④由图知,0~12min水放出的热量:
Q放=c水m水(t水﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×m水×(60℃﹣40℃),
0~12min乙液体放出的热量:
Q放=c乙m乙(60℃﹣20℃),
由题知,水和乙液体的质量相同,即m水=m乙
4.2×103J/(kg•℃)×m水×(60℃﹣40℃)=c乙m乙(60℃﹣20℃),
解得c乙=2.1×103J/(kg•℃),故④正确。
故选:D。
22.(2023秋•阜平县期中)温度相同的甲、乙两种液体放出相等热量后,甲的温度低于乙的温度。关于两种液体的质量m甲、m乙及比热容c甲、c乙,下列关系式中一定不成立的是( )
A.m甲<m乙,c甲<c乙 B.m甲=m乙,c甲<c乙
C.m甲<m乙,c甲>c乙 D.m甲>m乙,c甲>c乙
【答案】D
【解答】解:甲乙两种液体初温相同,放出的热量相同,甲的末温低于乙的末温,说明甲降低的温度大于乙降低的温度,即Δt甲>Δt乙,
由Q放=cmΔt可知,,放出的热量相同时,Δt与cm乘积成反比,因Δt甲>Δt乙,
所以c甲m甲<c乙m乙,
ACD.若m甲<m乙,则甲的比热容可能小于乙的比热容,甲的比热容也可能大于乙的比热容;若m甲>m乙,则甲的比热容一定小于乙的比热容,故AC不正确,D正确;
B.若m甲=m乙,则甲的比热容一定小于乙的比热容,故B不正确。
故选:D。
23.(2023秋•涧西区期中)(多选)用相同的加热装置分别对固态物质a、b、c加热,它们的温度随加热时间变化关系如图所示。不计热量损失,以下分析正确的是( )
A.t1~t2时间内,a、c吸收热量相同
B.t2~t3时间内,a的内能不变
C.b的比热容可能大于c的比热容
D.若a、b是同种物质,则b的质量小于a的质量
【答案】AC
【解答】解:A、用相同的加热装置分别对固态物质a、b、c加热,故t1~t2时间内,a、c吸收热量相同,故A正确。
B、t2~t3时间内,a在不断地吸热,它的内能增加,故B错误。
C、吸收相同的热量,b升温比c快,但b和c的质量不知道,故b的比热容可能大于c的比热容,故C正确。
D、若a、b是同种物质,从图中可知:b升温比a慢,故b的质量大于a的质量,故D错误。
故选:AC。
24.(2023秋•南昌期中)在标准大气压下,一质量为2kg的金属块被加热到500℃,立即投入质量为1kg、温度为20℃的冷水中,不计热量损失,最终使水的温度升高到80℃,c水=4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)水吸收的热量;
(2)金属块的比热容;
(3)取出金属块后,给80℃的水继续加热,水又吸收了1.05×105J的热量水温又升高了多少摄氏度。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t﹣t0水)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(80℃﹣20℃)=2.52×105J;
(2)不计热量损失,金属块放出的热量与水吸收的热量相等,即Q吸=Q放=2.52×105J,
由Q放=cm(t0﹣t)得,金属块的比热容:
c金===0.3×103J/(kg•℃)。
(3)由Q吸=cmΔt可得,水升高的温度:
Δt===25℃,
t′=80℃+25℃=105℃>100℃,
在一个标准大气压下水的沸点为100℃,所以水的末温为100℃,
则此过程中水实际升高的温度为Δt′=100℃﹣80℃=20℃。
答:(1)水吸收的热量为2.52×105J;
(2)金属块的比热容为0.3×103J/(kg•℃);
(3)水温又升高了20摄氏度。
七.利用比热容解释生活中的现象(共3小题)
25.(2023春•江宁区期中)小明根据如图提供的信息得出以下四个结论,其中正确的是( )
A.铁块和铝块升高相同温度,一定吸收相等的热量
B.质量相等的水和沙子,吸收相同热量,水比沙子升温多
C.冬天楼房中的“暖气”用水做介质,是因为水的比热容大
D.质量相等的沙子和铁,降低相同温度,沙子放出的热量小于铁放出的热量
【答案】C
【解答】解:A、由Q=cmΔt可知,因为不确定铁块和铝块的质量,所以无法比较铁块和铝块吸收热量的多少,故A错误;
B、由于水比沙子的比热容大,由Q=cmΔt可知,吸收相同的热量,水的温度变化小,所以水比沙子升温小,故B错误;
C、因为水的比热容大,则降低相同的温度,根据放热公式Q=cmΔt可知水放出的热量多,所以我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质,故C正确;
D、由图可知,沙子比铁的比热容大,由Q=cmΔt可知,质量相等的沙子和铁,降低相同温度,沙子放出的热量大于铁放出的热量,故D错误。
故选:C。
26.(2023秋•叙州区期中)已知砂石的比热容为0.92×103J/(kg•℃),若质量为200g初温为20℃的砂石吸收了7.36×103J的热量,那么砂石的温度会升高到 60 ℃。城市的“热岛效应”是指市中心的温度比郊区高一些,这是因为砂石的比热容 小 (填“大”或“小”)。
【答案】60;小。
【解答】解:由Q吸=cmΔt得,砂石升高的温度为:
Δt===40℃;
砂石的温度会升高到:20℃+40℃=60℃;
城市中心建筑物主要用砂石、玻璃等建筑材料,郊区多水,砂石、玻璃等材料的比热容比水小,相同质量的砂石、玻璃等建筑材料与水相比较,在吸收或放出相同的热量时,砂石、玻璃等建筑材料的温度变化值比较大,水的温度变化值比较小,所以城市就形成了热岛效应。
故答案为:60;小。
27.(2023秋•信阳期中)小芳在家利用热水加热冷牛奶,用质量为1kg、初温为95℃的热水,加热质量为0.84kg、初温为25℃的牛奶。加热一段时间后,热水和牛奶的共同温度为75℃。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(1)利用热水加热冷牛奶效果比较好,是因为水的 比热容 较大。在加热过程中是通过 热传递 的方式增加了牛奶的内能。
(2)热水放出的热量是多少?
(3)若加热过程无热量散失,则牛奶的比热容是多少?
【答案】(1)比热容;热传递;
(2)热水放出的热量是8.4×104J;
(3)牛奶的比热容是2×103J/(kg•℃)。
【解答】解:(1)由于水的比热容较大,在质量相同、降低的温度Δt相同时,由Q放=cmΔt可知,水释放的热量较多,所以利用热水加热冷牛奶效果比较好;
在加热过程中牛奶吸收热量,是通过热传递的方式增加了牛奶的内能;
(2)热水放出的热量:
Q放=cm水(t0水﹣t)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(95℃﹣75℃)=8.4×104J;
(3)牛奶吸收的热量:Q牛奶=Q放=8.4×104J,
牛奶的比热容:
c牛奶===2×103J/(kg•℃)
故答案为:(1)比热容;热传递;
(2)热水放出的热量是8.4×104J;
(3)牛奶的比热容是2×103J/(kg•℃)。
八.水的比热容特点及实际应用(共3小题)
28.(2023秋•福田区校级期中)在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是( )
A.沿海地区的气温比内陆变化小
B.夏天洒水车洒水给路面降温
C.夜间,在秧田里灌水保温
D.汽车发动机用水作冷却液
【答案】B
【解答】解:
A、因为水的比热容大于砂石的比热容,相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少,所以沿海地区昼夜温差比内陆地区小,故A不符合题意;
B、夏天在教室里洒水,使教室里更凉快,利用的是蒸发吸热,不是利用水的比热容大的特点,故B符合题意。
C、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以晚上向秧苗田里放水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,故C不符合题意;
D、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度时,水吸收的热量多,所以用循环水冷却汽车发动机,故D不符合题意。
故选:B。
29.(2023秋•单县期中)暑假,小美赤脚在海边烈日下的沙滩上游玩时,感觉到沙子热得烫脚,而海水却冰凉宜人,这是因为沙子的 比热容 比水小的原因造成的。晚上入住海边宾馆后发现,此房间只有一面墙上有窗户,当小美打开窗户后,有阵阵凉风吹入房间。据此判断,小美居住的房间窗户是 面向陆地 (填“面向大海”或“面向陆地”)。
【答案】比热容;面向内陆。
【解答】解:因为沙子的比热容比海水的比热容小,吸收相同热量,相同质量的沙子比海水温度上升高快,所以感到沙子烫脚,海水却凉凉的;
晚上时,由于海水的比热容大,降温慢,则海水的温度高,热空气上升,内陆的空气补充过来,所以风向是从内陆到大海,打开窗户后有阵阵凉风吹入房间,说明房间窗户是面向内陆。
故答案为:比热容;面向内陆。
30.(2023秋•西和县期中)三峡水电站建成后,三峡库区的气候受到了一定的影响,夏天气温比原来下降了2℃左右,而冬天气温则比原来升高了2℃左右,请解释造成这种温度变化差异的原因。
【答案】见试题解答内容
【解答】答:三峡水电站建成后,由于水量大幅度增加,并且因为水的比热容较大。夏天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少,导致气温将比原来下降2℃左右;冬天,(相同质量的水和沙石比较)放出相同的热量,水的温度降低的少,导致气温比原来升高2℃左右。
九.比热容的计算公式(共2小题)
31.(2023春•冀州区校级期中)教育部发布了《义务劳动教育课程标准(2022年版)》,家庭清洁、烹饪等9月起纳入学段目标。下列关于厨房中的物理知识说法错误的是( )
A.炒菜是通过做功的方式改变菜的内能的
B.煲汤时,汤沸腾以后继续加热,汤的温度不变
C.饭菜做熟后香味飘满整个厨房,这是因为分子在不停地做无规则运动
D.用相同的热源给质量相同的水和油加热,油升温快是因为油的比热容较小
【答案】A
【解答】解:
A、炒菜时,菜会从温度高的锅上吸收热量,这是通过热传递的方式来改变菜的内能,故A错误;
B、把汤汁加热至沸腾后,继续加热,根据液体沸腾时温度的特点,汤汁的温度不变,故B正确;
C、饭菜做熟后香味飘满整个厨房,说明分子都在不停地做无规则运动,故C错误;
D、质量相同的水和油,用相同的热源加热相同的时间,吸收的热量相同,油吸热升温较快,是因为油的比热容小,故D正确。
故选:A。
32.(2023秋•西城区校级期中)(多选)小莉根据表中的数据,得出以下四个结论,其中正确的是( )
几种物质的比热容c/[J•(kg•℃)﹣1]
水
4.2×103
冰
2.1×103
酒精
2.4×103
砂石
0.92×103
煤油
2.1×103
铝
0.88×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
A.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变
B.水和砂石放出相等热量,水的温度降低得较多
C.水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J
D.初温相等的酒精和砂石,吸收相等的热量后,砂石的末温可能比酒精的末温低
【答案】AD
【解答】解:A、比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类、状态有关,同种物质状态发生变化时,比热容会改变,比热容的大小与质量、吸收的热量无关,所以一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变,故A正确;
B、水的比热容大于砂石的比热容,由Q=cmΔt可知,水和砂石放出相等热量,由于质量关系未知,所以无法比较降低的温度关系,故B错误;
C、水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),表示1kg的水的温度升高或降低1℃,吸收或放出的热量是4.2×103J,故C错误;
D、初温相等的酒精和砂石,吸收相等的热量后,因为无法比较质量,故砂石的末温可能比酒精的末温低,故D正确。
故选:AD。
十.比热容的比例计算(共2小题)
33.(2023秋•中阳县期中)兴趣小组用相同的酒精灯给质量相同的甲、乙两种液体加热。根据实验数据绘制了如图所示的甲、乙两液体的温度与加热时间的关系图像。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]下列说法正确的是( )
A.甲液体在0℃时,分子停止运动,内能为零
B.加热2min,甲液体吸收的热量比乙液体吸收的热量多
C.若其中一种液体为水,在沸腾过程中温度不变,内能也不变
D.若其中一种液体为水,则另一种液体的比热容为1.4×103J/(kg•℃)
【答案】D
【解答】解:A、任何物体都有内能,甲液体在0℃时,也有内能,故A错误;
B、根据转换法,加热2min,甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量,故B错误;
C、水在沸腾过程中,温度不变,内能增加,故C错误;
D、水的比热容大,所以乙为水,根据Q=cmΔt可知,在质量相同,升高相同温度时,即热时间乙是甲的三倍,即Q乙吸=3Q甲吸,比热容之比等于吸收热量之比,所以c甲:c乙=Q甲:Q乙=1:3,所以甲的比热容为:c甲=c乙=×4.2×103J/(kg•℃)=1.4×103J/(kg•℃),故D正确。
故选:D。
34.(2023秋•乐亭县期中)用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热(不计热量损失),如图是甲和乙的温度随时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A.甲的比热容与乙的比热容之比为2:3
B.甲的比热容与乙的比热容之比为1:2
C.甲和乙都加热10分钟,甲吸收热量比乙吸收热量多
D.甲和乙升高相同的温度,甲吸收热量较多
【答案】B
【解答】解:(1)由图象可知,吸收热量相同时(即加热时间相同),甲的温度变化为Δt甲=40℃,乙的温度变化为Δt乙=20℃,
由Q吸=cmΔt得c=,因Q吸、m均相同,则c甲:c乙=Δt乙:Δt甲=20℃:40℃=1:2,故A错误、B正确。
(2)用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热时,在相同的时间10min内电热器产生的热量相等,不计热量损失,则甲、乙吸收的热量相等,故C错误;
(3)由图象可知,甲、乙升高相同的温度,加热乙的时间比甲的时间长,则乙吸收的热量多,故D错误。
故选:B。
十一.利用比热容的公式计算热量(共6小题)
35.(2023秋•句容市校级期中)一冰块先后经历了以下三个过程:
①﹣10℃的冰到0℃的冰,吸收热量Q1
②0℃的冰变为10℃的水,吸收热量Q2
③10℃的水到20℃的水,吸收热量Q3。已
知冰和水的比热容分别为c冰、c水,且c冰<c水,在整个过程中总质量保持不变,则( )
A.Q1>Q2>Q3 B.Q1<Q2<Q3 C.Q1<Q3<Q2 D.Q1<Q2=Q3
【答案】C
【解答】解:
比较①、③,由热量计算公式可知,冰和水二者总质量相等,升高温度也相等,因水的比热容大于冰的比热容,所以,结果Q3>Q1;
而在②中,实际包含了两个物理过程:首先是0℃的冰熔化成0℃的水,这个过程不升温但要不断吸热,然后是熔化成的0℃的水再变为10℃的水,这个过程跟③的变化过程在结果上是一样的,所以,在②中比③多吸收了热量,即Q2>Q3。
故选:C。
36.(2023秋•广州期中)新农村建设中推广使用瓶装液化气。每瓶中装入10kg液化气(其热值为4.2×107J/kg),则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是 4.2×108 J,若放出的热量被水吸收,在标准大气压下可把500kg的水从20℃加热至沸腾,那么该燃料的效率为 40% 。【水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)】
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)10kg液化气完全燃烧释放热量:
Q放=m气q=10kg×4.2×107J/kg=4.2×108J;
(2)在标准大气压下水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,
水吸收热量:
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×500kg×(100℃﹣20℃)=1.68×108J,
该燃料的效率:
η=×100%=×100%=40%。
故答案为:4.2×108;40%。
37.(2023秋•广阳区校级期中)“曲水流觞”是古代文人墨客诗酒唱酬的一种雅事。如图所示,将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动,能够降低酒的温度;若酒盏里质量为100g的酒在漂流过程中,温度从30℃降低至25℃,会放出 1.7×103 J的热量。距离很远也能闻到酒香,这是一种 扩散 现象。【c酒=3.4×103J/(kg•℃)】
【答案】1.7×103;扩散。
【解答】解:(1)酒的温度从30℃降低至25℃,放的热量为:
(2)距离很远也能闻到酒香,这是扩散现象,说明酒分子在不停地做无规则运动。
故答案为:1.7×103;扩散。
38.(2023秋•中山市校级期中)将50g某种固态物质放入加热功率恒定的装置中,对其加热至沸腾,温度随时间变化的关系如图所示,该物质在ab段加热过程中内能 增大 ,固态与液态时升高相同温度吸收热量之比 1:2 ,若该物质液态时的比热容为c=2.4×103J/(kg•℃),其熔化过程吸收的热量为 3.15×103 J。
【答案】增大;1:2;3.15×103。
【解答】解:
(1)由图象可知,该物质在ab段是熔化过程,晶体熔化时,不断吸收热量,温度不变,但内能增加;
(2)由题知,加热装置的功率恒定,物质在相同时间内吸收的热量相等,固态时加热时间为4min,液态时加热时间为19min﹣11min=8min,吸收热量之比为4min:8min=1:2;
(3)物质处于液态时,初温为50℃,末温为80℃,吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=2.4×103J/(kg•℃)×50×10﹣3kg×(80℃﹣50℃)=3600J,
加热时间为19min﹣11min=8min,
则1min吸收的热量为:Q吸′=×3600J=450J,
在cd段,加热时间为11min﹣4min=7min,
该过程吸收的热量:
Q吸″=7×Q吸′=7×450J=3.15×103J。
故答案为:增大;1:2;3.15×103。
39.(2023秋•安庆期中)一壶质量为2千克,温度为20℃的水,加热到70℃[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)]。求:
(1)水升高的温度Δt;
(2)水吸收的热量Q;
(3)接着再继续加热,若水又吸收了1.68×105焦的热量,求水的末温t末。
【答案】(1)水升高的温度Δt为50℃;
(2)水吸收的热量Q吸为4.2×105J;
(3)水的末温t末为90℃。
【解答】解:(1)水升高的温度:Δt=t﹣t0=70℃﹣20℃=50℃;
(2)水吸收的热量:Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×50℃=4.2×105J;
(3)由Q吸=cmΔt可知,水后来升高的温度:Δt′===20℃,
则水的末温t′=70℃+20℃=90℃。
答:(1)水升高的温度Δt为50℃;
(2)水吸收的热量Q吸为4.2×105J;
(3)水的末温t末为90℃。
40.(2023秋•湖南期中)传统的冰块是由水制作而成的,在饮料里熔化后会使饮料味道变淡影响口感。如图是一种新型的不锈钢冰块,表面是由304不锈钢制成的,里面装有酒精和水的混合液体从而温度很低也不会凝固,可循环使用,也避免了使用不洁净的水源制成的冰块对人体造成的危害。现将四块质量相等的不锈钢冰块冷冻至﹣15℃后,迅速放入另一个装有水的杯中,放入不锈钢冰块后水温最终下降到25℃。已知不锈钢冰块的比热容为420J/(kg•℃),每块不锈钢冰块质量为125g,杯中水的质量为400g,不计热量损失,c水=4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)四块不锈钢冰块总共吸收了多少热量?
(2)杯中水的初温为多少?
【答案】(1)四块不锈钢冰块总共吸收了8.4×103J的热量;
(2)杯中水的初温为30℃。
【解答】解:(1)已知:m钢=4×125g=500g=0.5kg,c钢=420J/(kg•℃),故不锈钢冰块吸收的热量Q吸=c钢m钢(t0﹣t)=420J/(kg•℃)×0.5kg×[25℃﹣(﹣15℃)]=8.4×103J;
(2)不计热量损失Q放=Q吸=8.4×103J;
水的变化的温度Δt水===5℃;
杯中水的初温为25℃+5℃=30℃。
答:(1)四块不锈钢冰块总共吸收了8.4×103J的热量;
(2)杯中水的初温为30℃。
十二.热平衡方程及其应用(共2小题)
41.(2023秋•永春县校级期中)质量相同的A、B两金属块,把它们都加热到100℃,然后分别投入装有质量相同、初温都为0℃的C、D两杯水中足够长时间,测量的结果:金属块A使C杯的水温升高了10℃,金属块B使D杯的水温升高了20℃。设两金属块比热容为cA和cB,则cA与cB的比值为( )
A.4:9 B.9:4 C.1:2 D.2:1
【答案】A
【解答】解:因为C的初温度为0℃,金属块A使C杯的水温升高了10℃,故C杯中水和A的末温度都为10℃;
对于金属块A来说有:cAmA(100℃﹣tA)=c水m水Δt1…①
因为D的初温度为0℃,金属块B使D杯的水温升高了20℃,故D杯中水和B的末温度都为20℃;
对于金属块B来说有:cBmB(100℃﹣tB)=c水m水Δt2
因为m甲=m乙,则①÷②得:,
,
所以。
故选:A。
42.(2023秋•根河市校级期中)有两个温度为100℃、质量相等的金属球,先把甲球放入温水杯中,热平衡后水温升高了10℃;取出甲球,将乙球放入该杯中,热平衡后水温又升高了10℃(末温未达100℃),则甲球比热容c甲和乙球比热容c乙大小的关系是( )
A.c甲<c乙
B.c甲=c乙
C.c甲>c乙
D.以上三种情况都有可能
【答案】A
【解答】解:先后将甲、乙实心球投入到同一杯水中,水升高的温度相同,水吸收的热量相同,不计热量损失,即Q水吸=Q放,由此可知,甲、乙两实心球放出的热量相同;
由题知,甲实心球比乙多降低了10℃,且甲、乙两实心球的质量相同,由c=可知,降低的温度多的甲金属球比热容小,即c甲<c乙。
故选:A。
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