内容正文:
专题01 分子动理论和内能
【题型01 物质的构成】 1
【题型02 分子热运动】 2
【题型03 分子间的作用力】 3
【题型04 分子动力理论现象解释】 4
【题型05 内能及其影响因素】 5
【题型06 热量与热传递】 6
【题型07 改变物体内能的两种方式】 7
【题型08 温度、热量和内能的区别与联系】 7
【题型09 不同物质的吸热能力比较】 8
【题型10 生活中的比热容问题】 10
【题型11 水比热容的特点及应用】 11
【题型12 计算物体温度变化时的吸放热】 12
【题型13 比热容的比值计算】 13
【题型14 热平衡方程及其应用】 13
【题型15 冷热混合时的温度变化】 15
【题型01 物质的构成】
1.(23-24八年级下·云南昆明·期末)下列关于微观粒子的空间尺度由小到大的排列顺序,正确的是( )
A.夸克、质子、原子核 B.分子、原子核、质子
C.原子、原子核、分子 D.原子核、质子、分子
2.(23-24八年级下·云南昆明·期末)某游客在官渡古镇品尝官渡小锅米线,闻到米线的香味,这说明 ;将50mL水与50mL酒精混合,总体积小于100mL,这说明分子间存在 。
3.(23-24八年级下·广东茂名·期末)如图所示,取两块铅柱,把它们的断面磨平整后,将它们紧压在一起,可以吊起钩码,说明铅分子之间有 ;在一杯清水中滴入一滴红墨水,很快整杯水都红了,说明墨水分子 ;水和酒精充分混合后,总体积小于,说明分子之间有 。
4.(23-24八年级下·安徽宿州·期末)以下是实验小组做的实验:
(1)如图甲所示,墨水滴在水中自发地散开,说明分子在 ;该实验揭示的原理可以解释 (选填字母);
A.花香四溢 B.烟雾缭绕 C.尘埃飞扬 D.雪花飘飘
(2)如图乙所示,在玻璃管内下端装有一半的水,再沿管壁慢慢地注入带颜色的酒精,这时可以清楚地看见水和酒精的分界面,然后堵住管口,上下颠倒几次,使水和酒精充分混合,可以看见混合液体体积减小了,这说明分子间存在 。
【题型02 分子热运动】
5.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)如图所示,其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一个装有空气,应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 (上/下)方,抽掉玻璃板后,无色的瓶子中也变成了红棕色,这是 现象。说明了 。若实验温度分别为①0℃、②10℃、③20℃,则在 (填序号)温度下两个瓶子内气体颜色变均匀的速度最快。
6.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)如图为某款儿童用的驱蚊手环,刚撕开包装袋会闻到驱蚊剂的味道,这是 现象。温度越高气味越明显,是因为温度越高,分子无规则运动越 。撕开包装袋,需要一定的力气这说明 。
7.(23-24九年级上·江西鹰潭·期末)吸烟有害健康。某些吸烟的场所,不吸烟的在很远的地方也能闻到烟味,这是 现象;同时还发现这种现象夏天比冬天更明显,说明这种现象与 有关。
8.(23-24九年级上·吉林长春·期中)如图是小惠同学做的一组实验,观察实验完成填空:如图甲,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注入酒精直至充满玻璃管。封闭管口,并将玻璃管反复翻转,使水和酒精充分混合,观察液面的位置。
(1)发现混合后与混合前相比总体积变小,说明分子间存在 如图乙,小明嗅到酒精气味的现象,说明 ;
(2)如图丙,把墨水滴入冷水和热水的情况,此实验说明温度 ,分子无规则运动越剧烈;
(3)如图丁,把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面,观察到弹簧测力计示数在离开水面时比离开水面后大,说明分子间存在
【题型03 分子间的作用力】
9.(23-24八年级下·山东济南·期末)热爱物理的小明同学把一块表面很干净的玻璃片挂在弹簧测力计下面,手持弹簧测力计上端,把玻璃片往下放到刚好和一盆水的水面接触,再慢慢向上提起弹簧测力计,观察到玻璃片未离开水面时弹簧测力计的示数比离开水面后的示数大。出现以上现象的原因,下列说法正确的是( )
A.分子间有引力 B.玻璃板所受浮力变小
C.大气压的作用 D.水粘在了玻璃片上
10.(23-24八年级下·山西晋城·期末)如图所示,用热熔法连接PPR 管时,需先用热熔器加热粗管端口内层和 细管端口外层使其软化,然后把细管插进粗管中,静置一段时间后两根管子就 连接在一起很难被拉开了。这个现象说明( )
A.分子很小 B.分子间有空隙
C.分子间存在引力 D.分子间存在斥力
11.(23-24八年级下·云南昆明·期末)昆明大观公园的荷花竞相绽放,清晨荷叶上的水珠如颗颗珍珠一般(如图),摇一摇荷叶,水珠会很快滑落,荷叶上竟然滴水不沾。下列关于荷叶上的水珠说法正确的是( )
A.当水珠静止不动时,水珠中的水分子也静止不动
B.很小的水珠就是一个水分子
C.两滴水珠相遇时能形成一个较大的水珠,说明分子之间只有引力
D.当太阳照射水珠一会儿,水珠温度升高,水分子的运动越剧烈
12.(23-24八年级下·广东东莞·期末)(1)如题图甲所示,在温度高的环境中做实验,能更快看到两瓶内气体颜色变得均匀,原因是温度越高,分子运动越 ;
(2)如图乙所示,小明先让注射器吸入适量的水,再用橡皮套将套针管的口子封住,发现水的体积很难压缩,这就间接说明了分子间存在着 力。
(3)如图丙所示,先后将50mL的水和50mL的酒精倒入玻璃管中,反复翻转几次后,发现水和酒精的总体积小于100mL。为使实验现象更明显,应选用内径较 (选填“细”或“粗”)的玻璃管。
【题型04 分子动力理论现象解释】
13.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)有关分子热运动,下列说法正确的是( )
A.春天柳絮到处飞舞,说明分子在做无规则运动
B.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子之间有间隙
C.水和酒精混合后总体积变小,说明分子间有吸引力
D.将两块表面平滑的铅块压紧后,它们会粘在一起,说明分子间有引力
14.(23-24八年级下·江苏·期中)生活中有很多与分子动理论有关的现象,下列总结中错误的是( )
A.面包能被压扁,说明分子间有间隙
B.腌制咸鸭蛋是通过扩散使盐进入蛋中
C.“花气袭人知骤暖”说明分子的热运动与温度有关
D.“破镜不能重圆”是因为分子间的距离太大,作用力变得十分微弱
15.(23-24八年级下·陕西渭南·期末)蒲城水盆羊肉是一道历史悠久的特色小吃,起源于明朝祟祯年间。食用时与烧饼或白吉馍同吃,佐以糖蒜、辣子酱,肉烂汤清,清醇可口,别具风味。刚出锅的水盆羊肉香气四溢。这是因为( )。
A.物质是由分子组成的 B.分子间存在斥力
C.分子间有空隙 D.分子在永不停息地做无规则运动
16.(23-24八年级下·山东临沂·期末)装修房屋时,装饰材料容易扩散出有害的刺激性气味,这说明分子在不停地 ,这种现象夏天更加明显,是因为温度越高,分子运动越 ,因此装修时要选用优质环保的材料。
【题型05 内能及其影响因素】
17.(23-24九年级上·内蒙古呼伦贝尔·期末)下列关于物体内能的说法中正确的是( )
A.内能和温度有关,所以0℃的水没有内能 B.物体运动速度越大,内能越大
C.静止的物体没有动能,但有内能 D.温度高的物体一定比温度低的物体内能大
18.(2024·北京·模拟预测)关于如图几幅图片的说法正确的是( )
A.南极的冰川温度很低,所以不具有内能
B.沙滩上的沙子比海水烫,是因为沙子的比热容比海水的比热容大
C.冰块的保鲜效果比水更好,是因为冰的比热容比水的比热容小
D.树枝上的霜是凝华现象,霜的形成过程中要对外放出热量
19.(2024·湖北武汉·一模)关于内能,下列说法正确的是( )
A.图甲中,覆盖火山的皑皑白雪温度很低,没有内能
B.图乙中,炙热的铁水将温度传递给了较冷的容器
C.图丙中,活塞向下运动时压缩空气做功,使空气的内能减小
D.图丁中,人从滑梯上滑下时臀部发热,这是通过做功方式改变物体内能
20.(23-24九年级上·贵州毕节·期末)清池茶历史悠久,是金沙县“三宝”之一。清池茶,外形扁、平、直、光滑匀整;色泽翠绿油润;香气高爽持久:汤色黄绿、明亮:滋味鲜爽:叶底嫩绿、鲜明、匀齐完整。如图所示,一杯香茶端到客人面前,茶香四溢,下列说法正确的是( )
A.热的茶水含有的热量多
B.茶水冷却过程中,分子热运动越来越剧烈
C.茶水太烫,喝茶时用嘴吹一吹,使茶水的内能减少,温度降低
D.烧水时水蒸气将壶盖顶起是机械能转化为内能
【题型06 热量与热传递】
21.质量、初温均相等的铁块和水吸收了相同的热量后(c铁<c水),将铁块铁放入水中 ( )
A.温度由水传递给铁块 B.热由铁块传递给水
C.热由水传递给铁块 D.铁块和水之间没有热传递发生
22.(23-24九年级上·宁夏银川·期末)质量和初温都相同的铁块和铝块放出相同的热量后相接触(c铁<c铝),则 。
A.热从铝块传到铁块 B.热从铁块传到铝块
C.铁块和铝块之间不发生热传递 D.条件不足无法判断
理由: 。
23.(23-24八年级下·上海静安·期末)把质量和温度均相同的铝球和铜球同时投入沸水中,足够长的时间后,两球的温度变化 (选填“相同”或“不相同”),其中吸收热量多的是 球。(已知c铝>c铜)
24.(2024·广东广州·一模)以下过程不发生物态变化,初温相同的甲乙两金属块吸收相同的热量,甲的末温低于乙的末温。
(1)吸收相同热量后,下列说法正确的有 ;
①乙的内能比甲大;
②甲的比热容大于乙的比热容;
③甲与乙接触,热量从乙传递到甲。
(2)若初温相同的甲乙金属块放出相同热量。甲的末温为t1,乙的末温为t2,根据题目所给的信息,则t1与t2的关系是 (选填“”、“”、“”或“无法判断”)。
【题型07 改变物体内能的两种方式】
25.(23-24九年级上·江西赣州·期末)下列改变内能的方法是:①摩擦生热 ;②一杯水慢慢变凉 。
26.(23-24九年级上·江西鹰潭·期末)荡秋千是人们常玩的游戏(如图所示)。当秋千从高处向下荡时,机械能之间的转化情况是重力势能转化为 能,荡的时间越长,会发现秋千慢慢会停下来,这是由于在荡的过程中有一部分机械能转化成了 能。
27.改变内能有不同的方式,如图所示是通过 方式增加试管里的水的内能。水沸腾后,水蒸气推动“试管塞”迅速冲出管口,水蒸气的内能 (选填“增大”或“减小”),在“试管塞”被推出的过程中,能量转化情况与内燃机的 冲程相同。
28.(23-24九年级上·辽宁盘锦·期末)酿酒是人类神奇的发明,如图所示是将谷物倒入锅中熬制酒料的过程,熬制过程中需要不断地搅拌,这是通过 的方式增加物体内能,酒料在升温的过程中,酒香四溢,这是 现象。
【题型08 温度、热量和内能的区别与联系】
29.(23-24九年级上·四川广安·期末)生活中我们可以看到许多热现象,只要留心观察,认真思考,就能注意到它们。关于下列热现象的说法中,正确的是( )
A.将烧红的铁块放入油中进行冷却,是通过做功的方式改变铁块的内能
B.加热茶水,使茶水的温度升高,茶水的内能一定增加
C.相同质量的的水比的水所含有的热量多
D.冰在熔化过程中的温度不变,故其内能也不变
30.(23-24九年级上·江西鹰潭·期末)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.把零下的冰块放在的冰箱保鲜室中,一段时间后,冰块的内能会增加
B.冬天搓手取暖是利用热传递来改变内能
C.用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量
D.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
31.(23-24八年级下·上海金山·期末)下列关于温度、热量、内能的说法中正确的是( )
A.物体的温度升高,内能一定增加 B.物体的内能增加,温度一定升高
C.同一物体,温度越高,所含热量越多 D.物体的内能增加,一定吸收热量
32.(23-24八年级下·上海普陀·期末)0℃的冰 (填“有”或“没有”)内能。0℃的冰吸收热量后熔化成0℃的水,其温度 ,内能 (选填“不变”、“增大”或“减小”)。
【题型09 不同物质的吸热能力比较】
33.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)为了比较“水和砂石的吸热能力”,小敏做了如图所示的实验:在两个相同试管中分别装有质量和初温都相同的水和砂石,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下:
质量/g
温度升高10℃所需要的时间/s
温度升高20℃所需要的时间/s
温度升高30℃所需要的时间/s
砂石
30
64
89
124
水
30
96
163
220
请回答下列问题:
(1)在此实验中用到的测量工具有停表、温度计和 ;
(2)分析表中的实验数据可知:质量相同的水和砂石,升高相同的温度时水吸收的热量 (选填:“大于”或“小于”)砂石吸收的热量;
(3)质量相同的水和砂石,在升高相同温度时, 吸收的热量多,所以这种物质的吸热能力要强一些;
(4)请你写出另外一种比较水和砂石吸热能力的方法:为了比较水和砂石吸热本领的大小,也可以让它们吸收相同的热量,比较 ,来比较它们吸热本领的大小。
34.(23-24九年级上·河南郑州·期末)在“比较不同物质吸热能力”的实验中,将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热。记录相关数据,并绘制如图所示的图像;(不计热量损失)
(1)实验时,选用初温和 均相等的甲、乙两种液体;
(2)加热10min,甲吸收的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)乙吸收的热量;
(3)乙液体的比热容是甲液体比热容的 倍;
(4)若停止加热, (选填 “甲”或“乙 ”)液体的温度下降的快。
35.(23-24九年级上·四川眉山·期末)为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间.实验数据记录如表。
物质
质量/g
初温
加热时间/min
末温
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
(1)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异。
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,此时水吸收的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)食用油吸收的热量。
(3)通过实验可以得出:不同的物质,在 相等,升高的温度相同时,吸收的热量不同,物质的这种特性用 这个物理量来描述。
(4)在此实验中主要用到了如下研究方法中的 和 (填序号)
A.控制变量法 B.等效法 C.转换法
D.建立物理模型 E.类比法
36.(24-25九年级上·全国·课前预习)探究“不同物质吸热能力”的实验中:
(1)在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、 相同的水和煤油;
(2)选用相同电加热器的目的是 ;
(3)在此实验中用 表示水和煤油吸热的多少;水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙所示,则可判断出 (选填“水”或“煤油”)吸热能力强;
(4)如果加热相同的时间,质量相同的水和煤油, (选填“水”或“煤油”)升高的温度更高。
【题型10 生活中的比热容问题】
37.(2024·河南·二模)下列生产生活实例中关于热学的说法正确的是( )
A.冬天户外,冰冻的衣服也会干,这是汽化现象
B.冬天户外,手摸铁质扶栏比木质扶栏感觉温度更低,这是因为铁栏比木栏的温度低
C.夏天,冷饮中加冰块喝起来更凉爽,这是利用了冰熔化吸热的道理
D.夏天,我国南方海边的昼夜温差比沙漠地区小,这是因为海水比沙土的比热容小
38.(23-24九年级下·湖南长沙·期中)下列关于“热机”说法中,正确的是( )
A.汽车的发动机用水做冷却剂,主要是因为水的沸点高
B.汽油机工作时如果汽油没有完全燃烧,则汽油的热值会减小
C.发射火箭时利用液态氢做燃料,主要是因为液态氢的热值大
D.发射出的火箭在加速上升的过程中,化学能直接转化为机械能
39.(2024·湖北·一模)如图为冬季家庭取暖常用的电热油汀,接通电源后,腔体内的电热管将周围的导热油加热后温度快速上升,高温导热油沿散热管或散热片对流循环,并通过腔体壁表面将热量散发出去,从而加热空间环境。关于电热油汀,下列分析正确的是( )
A.电热油汀内部充入的是比热容小的导热油
B.导热油温度越高,含有的热量越多
C.电热油汀是通过做功增加空间环境的内能
D.工作时,电热油汀放出的热量可能大于消耗的电能
40.(多选)(23-24九年级上·山东济南·期末)如图,是我国先秦时期的蒸食用具,它由青铜材料铸造而成,分为上、下两部分:下半部是鬲(gé),样子像鼎、用于煮水;上半部是甑(zèng),底部有网眼、可通蒸汽,内部放置食物。下列说法中正确的是( )
A.鬲内的水沸腾后,继续加热、水温将保持不变
B.水沸腾后,甑周围冒出的“白气”是由水蒸气放热形成的
C.停止加热后,鬲慢慢变凉,鬲里所盛水的内能会慢慢减少
D.停止加热后,甑比盛有水的鬲凉的更快,是因为甑所用材料的比热容比水小
【题型11 水比热容的特点及应用】
41.(2024·江苏连云港·中考真题)沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小,这是因为水的( )
A.质量大 B.温度高 C.密度大 D.比热容大
42.(23-24九年级上·山东济南·期末)如图所示,为济南和青岛两市同一天的天气预报。由图可知:济南和青岛这一天都是晴朗天气,但济南的温差明显大于青岛。从物理学的角度看,这主要是因为( )
A.海水的密度比砂石的密度小一些 B.海水的内能比砂石的内能大一些
C.海水的比热容比砂石的比热容大 D.海水的温度比砂石的温度高一些
43.(2024·河北石家庄·二模)“茶叶蛋”是人们喜爱的传统食物,煮泡鸡蛋的过程是通过的方式增大了鸡蛋的内能;在炎炎夏日的午后,来海边游玩的小瑞发现沙滩很烫而海水却很清凉,这是因为海水的比热容较 (选填“大”或“小”);灶台下干木柴燃烧的过程中,剩余干木柴的热值将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
44.(2024·山东济南·二模)诗人陆游的笔记中曾记载如图所示的省油灯,灯体内部有一夹层,将水注入夹层用来吸热以减慢油的蒸发,达到省油的目的,这是利用了水的 较大。灯油燃烧时将化学能转化为 。
【题型12 计算物体温度变化时的吸放热】
45.(23-24八年级下·上海·期末)质量和初温都相等的甲、乙两种物质()吸收热量后状态都不变,则关于它们吸收的热量Q甲和Q乙,末温t甲和t乙的判断,不可能存在的关系是 ( )
A.Q甲>Q乙,t甲=t乙 B.Q甲>Q乙,t甲>t乙
C.Q甲<Q乙,t甲>t乙 D.Q甲<Q乙,t甲<t乙
46.(24-25九年级上·甘肃武威·开学考试)家庭电路中,用电热水壶加热0.8kg的水,若水吸收的热量是,那么水温最多可以升高 ;实际上,此过程中电热水壶消耗的电能 水吸收的热量。[]
47.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)如图所示是一种金属冰块,它的优点是使用方便、冷冻时间长、可循环使用。小明将一块质量为2kg的金属块冷冻至后,迅速取出放入另一个装有5kg水的绝热容器中,容器中水温为34℃,放入金属块后水温最终下降4℃,不计热量损失。则金属块吸收的热量为 J,该金属的比热容为 。【已知】
48.(23-24八年级下·上海黄浦·期末)夏日一天,某校考场内用冰块降温。已知冰块的质量为50kg,初始温度为-20℃,当冰块温度升高到0℃过程中。[c冰=2.1×103J/(kg·℃),ρ冰=0.9×103kg/m3]求:
(1)冰块升高的温度△t;
(2)它所吸收的热量Q吸;
(3)一段时间后,有1.8kg的冰化成水,求水的体积V水。
【题型13 比热容的比值计算】
49.(23-24九年级上·福建漳州·期末)甲、乙两物质的比热容之比为1∶2,质量之比为3∶2,若它们吸收相等的热量,则甲、乙升高的温度之比为( )
A.4∶3 B.3∶4 C.6∶1 D.1∶6
50.质量相同的A、B两金属块,把它们都加热到,然后分别投入装有质量相同、初温都为的C、D两杯水中,测量的结果:金属块A使C杯的水温升高了,金属块B使D杯的水温升高了20℃,设两金属块比热容为和,则与的比值为( )
A.: B.: C.: D.:
51.水的比热容是煤油比热容的2倍,若水和煤油的质量之比为1:2,吸收的热量之比为2:3,则它们升高的温度之比为( )
A.3:2 B.2:3 C.4:3 D.3:4
52.(23-24九年级上·辽宁营口·期中)质量相等的甲、乙两物体,若吸收相同的热量后,升高温度之比为2∶1,甲、乙两物体比热容之比为 ,若甲、乙两物体吸收热量之比为3∶5,那么甲、乙两物体升高温度之比为 。
【题型14 热平衡方程及其应用】
53.(23-24九年级上·云南·期末)2023年11月8日是立冬节气,它是二十四节气之一,也是冬季的第一个节气。为了应对寒冷的冬天,某学校积极创造条件为学生供应开水。用锅炉将0.6t的水从20℃加热到100℃,燃烧了22.4kg的煤,,,求:
(1)锅炉内0.6t的水吸收的热量;
(2)此锅炉的效率;
(3)小花从开水房打了3kg的开水(100℃),为了便于使用,她将打来的开水和质量为2kg,温度为20℃的冷水混合,若不计热量的损失,则两者混合后最终的水温。
54.(23-24九年级上·江苏无锡·期中)2023年9月23日,第19届亚运会在中国杭州举行。此次亚运会首次使用废碳再生的绿色零碳甲醇作为主火炬塔燃料,实现循环内的零排放,助力打造首届碳中和亚运会。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),甲醇的热值约为2.3×107J/kg。求:
(1)完全燃烧4.2kg甲醇能放出多少热量?
(2)若4.2kg甲醇完全燃烧释放的热量60%能被水吸收,可以使0.23t初温为20℃的水的温度上升多少℃?
55.(23-24九年级上·福建南平·期中)氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是最理想的能源。2021年11月22日,全国首座氢能进万家智慧能源示范社区项目在南海丹灶正式投运。已知c水=4.2×103J/(kg·℃),q氢=1.4×108J/kg求:
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量80%被质量为200kg、温度为20℃的水吸收,水温升高了多少?
56.(22-23九年级上·广西百色·期末)为实现碳达峰、碳中和的目标,中共中央、国务院于2021年10月24日发布了《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》。在生活中,节能减排的方式有很多。如图甲所示,1标准大气压下,普通煤炉把炉内30℃、5kg水烧开需要完全燃烧一定质量的煤,此过程中,烧水效率为25%。为提高煤炉效率,有人设计了双加热炉来提高效率,如图乙所示,在消耗等量煤烧开壶内初温相同,等量水的过程中,还可额外把炉壁内10kg水从30℃加热至58℃[q煤=3×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃)],请问在以上过程中:
(1)普通煤炉将水壶内30℃、5kg水烧开需要吸收多少J热量?
(2)烧开这壶水普通煤炉完全燃烧煤的质量;
(3)利用双加热的方式烧开水时煤炉的效率。
【题型15 冷热混合时的温度变化】
57.(23-24九年级上·山东聊城·期中)质量和初温都相同的铝块和水吸收了相同的热量后,将铝块投入水中,则( )
A.铝块和水之间无热传递 B.温度由铝块传给水
C.热量由铝块传给水 D.热量由水传给铝块
58.(23-24九年级上·四川眉山·期中)在两个相同的杯子内盛有质量相等的热水和冷水,将一半热水倒入冷水杯内,热平衡时冷水杯内的温度升高14℃,若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内,再次热平衡时冷水杯内的水温会升高( )
A.7℃ B.6℃ C.5℃ D.4℃
59.(22-23九年级上·重庆江津·期中)现有质量和温度都相同的甲、乙两金属球,将甲球投入一杯热水中,充分混合后,水的温度降低了t℃;取出甲球后,将乙球再投入这杯热水中,充分混合后,又使水的温度降低了t℃.那么,甲、乙金属球的比热容(混合过程中无热损失)( )
A.甲的比热容大 B.乙的比热容大
C.甲乙比热容相等 D.条件不足无法判断
60.(22-23九年级下·河北秦皇岛·期中)将200g、80℃的热水和400g、20℃的水混合后,不计热量损失,达到热平衡时,混合的水的温度为 ℃。
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专题01 分子动理论和内能
【题型01 物质的构成】 1
【题型02 分子热运动】 3
【题型03 分子间的作用力】 5
【题型04 分子动力理论现象解释】 7
【题型05 内能及其影响因素】 8
【题型06 热量与热传递】 10
【题型07 改变物体内能的两种方式】 11
【题型08 温度、热量和内能的区别与联系】 13
【题型09 不同物质的吸热能力比较】 14
【题型10 生活中的比热容问题】 17
【题型11 水比热容的特点及应用】 19
【题型12 计算物体温度变化时的吸放热】 20
【题型13 比热容的比值计算】 22
【题型14 热平衡方程及其应用】 24
【题型15 冷热混合时的温度变化】 26
【题型01 物质的构成】
1.(23-24八年级下·云南昆明·期末)下列关于微观粒子的空间尺度由小到大的排列顺序,正确的是( )
A.夸克、质子、原子核 B.分子、原子核、质子
C.原子、原子核、分子 D.原子核、质子、分子
【答案】A
【详解】原子是由位于中心的原子核和核外电子组成的;原子核由质子和中子构成的;质子和中子又是由更小的微粒--夸克组成。按照从小到大的顺序排列为:夸克、质子、原子核、原子。故A正确,BCD错误。
故选A。
2.(23-24八年级下·云南昆明·期末)某游客在官渡古镇品尝官渡小锅米线,闻到米线的香味,这说明 ;将50mL水与50mL酒精混合,总体积小于100mL,这说明分子间存在 。
【答案】 分子在不停地做无规则运动 空隙
【详解】[1]我们能闻到米线的香味,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
[2]酒精和水都是由分子构成的物质,它们的分子之间都存在一定的空隙。当把酒精和水混合以后,两种分子不发生化学反应,两种物质的分子相互穿插渗透,进入彼此的分子空隙,所以总体积会小于二者的体积之和。
3.(23-24八年级下·广东茂名·期末)如图所示,取两块铅柱,把它们的断面磨平整后,将它们紧压在一起,可以吊起钩码,说明铅分子之间有 ;在一杯清水中滴入一滴红墨水,很快整杯水都红了,说明墨水分子 ;水和酒精充分混合后,总体积小于,说明分子之间有 。
【答案】 引力 不停地做无规则运动 间隙
【详解】[1]分子间存在着相互作用的引力和斥力。取两块铅柱,把它们的断面磨平整后,将它们紧压在一起,可以吊起钩码,说明铅分子之间有引力。
[2]在一杯清水中滴入一滴红墨水,很快整杯水都红了,这是墨水分子的扩散现象,说明墨水分子在不停地做无规则运动。
[3]水和酒精充分混合后,总体积小于,是因为水分子和酒精分子彼此进入对方的空隙中,说明分子之间有间隙。
4.(23-24八年级下·安徽宿州·期末)以下是实验小组做的实验:
(1)如图甲所示,墨水滴在水中自发地散开,说明分子在 ;该实验揭示的原理可以解释 (选填字母);
A.花香四溢 B.烟雾缭绕 C.尘埃飞扬 D.雪花飘飘
(2)如图乙所示,在玻璃管内下端装有一半的水,再沿管壁慢慢地注入带颜色的酒精,这时可以清楚地看见水和酒精的分界面,然后堵住管口,上下颠倒几次,使水和酒精充分混合,可以看见混合液体体积减小了,这说明分子间存在 。
【答案】 不停地做无规则运动 A 间隙
【详解】(1)[1]墨水滴在水中自发地散开,这是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动。
[2]花香四溢,是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动,故A符合题意;烟雾缭绕、尘埃飞扬、雪花飘飘都是宏观物体的机械运动,不能用分子运动解释,故BCD不符合题意。
故选A。
(2)[3]因为分子间存在着空隙,水和酒精充分混合后,酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中,使得水和酒精混合后的总体积变小了。
【题型02 分子热运动】
5.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)如图所示,其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一个装有空气,应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 (上/下)方,抽掉玻璃板后,无色的瓶子中也变成了红棕色,这是 现象。说明了 。若实验温度分别为①0℃、②10℃、③20℃,则在 (填序号)温度下两个瓶子内气体颜色变均匀的速度最快。
【答案】 下 扩散 构成物质的分子不停地做无规则运动 ③
【详解】[1]实验中为了能够有说服力,说明构成物质的分子是运动的,需要将密度大的二氧化氮气体的瓶子放在下方。
[2][3]抽掉玻璃板后,无色的瓶子中也变成了红棕色,为扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
[4]分子运动的快慢受温度的影响,温度越高,分子运动越剧烈,成为分子热运动,因此在③温度下两个瓶子内气体颜色变均匀的速度最快。
6.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)如图为某款儿童用的驱蚊手环,刚撕开包装袋会闻到驱蚊剂的味道,这是 现象。温度越高气味越明显,是因为温度越高,分子无规则运动越 。撕开包装袋,需要一定的力气这说明 。
【答案】 扩散 剧烈 分子间有引力
【详解】[1]闻到驱蚊剂的味道,这是分子做无规则运动的结果,属于扩散现象。
[2]分子无规则运动的剧烈程度与温度有关,温度越高分子无规则运动越剧烈,扩散越快。
[3]分子间存在相互作用的引力和斥力。撕开包装袋,需要一定的力气这说明分子间存在引力。
7.(23-24九年级上·江西鹰潭·期末)吸烟有害健康。某些吸烟的场所,不吸烟的在很远的地方也能闻到烟味,这是 现象;同时还发现这种现象夏天比冬天更明显,说明这种现象与 有关。
【答案】 扩散 温度
【详解】[1]某些吸烟的场所,不吸烟的在很远的地方也能闻到烟味,这是扩散现象,是分子无规则运动形成的。
[2]扩散现象夏天比冬天更明显,说明扩散现象与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
8.(23-24九年级上·吉林长春·期中)如图是小惠同学做的一组实验,观察实验完成填空:如图甲,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注入酒精直至充满玻璃管。封闭管口,并将玻璃管反复翻转,使水和酒精充分混合,观察液面的位置。
(1)发现混合后与混合前相比总体积变小,说明分子间存在 如图乙,小明嗅到酒精气味的现象,说明 ;
(2)如图丙,把墨水滴入冷水和热水的情况,此实验说明温度 ,分子无规则运动越剧烈;
(3)如图丁,把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面,观察到弹簧测力计示数在离开水面时比离开水面后大,说明分子间存在
【答案】(1) 间隙 分子在不停的做无规则运动
(2)越高
(3)引力
【详解】(1)[1]混合后与混合前相比总体积变小,彼此能够进入对方,说明分子间存在间隙。
[2]小明嗅到酒精气味的现象,是气味分子在运动,说明分子在不停的做无规则运动。
(2)如图丙,把墨水滴入冷水和热水的情况,热水分子运动得快,故说明温度越高,分子运动越剧烈。
(3)观察到弹簧测力计示数在离开水面时比离开水面后大,水分子之间有一种力,使玻璃受到了向下的力,这个力就是分子间的引力。
【题型03 分子间的作用力】
9.(23-24八年级下·山东济南·期末)热爱物理的小明同学把一块表面很干净的玻璃片挂在弹簧测力计下面,手持弹簧测力计上端,把玻璃片往下放到刚好和一盆水的水面接触,再慢慢向上提起弹簧测力计,观察到玻璃片未离开水面时弹簧测力计的示数比离开水面后的示数大。出现以上现象的原因,下列说法正确的是( )
A.分子间有引力 B.玻璃板所受浮力变小
C.大气压的作用 D.水粘在了玻璃片上
【答案】A
【详解】由于玻璃和水接触在一起,使玻璃分子和水分子间的距离较小,向上提起弹簧测力计时,水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,所以弹簧测力计的示数会大一些。
故选A。
10.(23-24八年级下·山西晋城·期末)如图所示,用热熔法连接PPR 管时,需先用热熔器加热粗管端口内层和 细管端口外层使其软化,然后把细管插进粗管中,静置一段时间后两根管子就 连接在一起很难被拉开了。这个现象说明( )
A.分子很小 B.分子间有空隙
C.分子间存在引力 D.分子间存在斥力
【答案】C
【详解】物质是由分子或原子构成的,分子间存在相互作用的引力,冷却后两根管子连接在一起很难被拉开说明分子间存在引力。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.(23-24八年级下·云南昆明·期末)昆明大观公园的荷花竞相绽放,清晨荷叶上的水珠如颗颗珍珠一般(如图),摇一摇荷叶,水珠会很快滑落,荷叶上竟然滴水不沾。下列关于荷叶上的水珠说法正确的是( )
A.当水珠静止不动时,水珠中的水分子也静止不动
B.很小的水珠就是一个水分子
C.两滴水珠相遇时能形成一个较大的水珠,说明分子之间只有引力
D.当太阳照射水珠一会儿,水珠温度升高,水分子的运动越剧烈
【答案】D
【详解】A.当水珠静止不动时,这描述的是水珠作为一个整体在宏观上的运动状态,然而,水珠中的水分子在微观上却是永不停息地做无规则运动的。故A错误;
B.很小的水珠并不是由单个水分子组成的,而是由大量水分子紧密排列形成的,水分子是极小的,肉眼无法直接看到。故B错误;
C.两滴水珠相遇时能形成一个较大的水珠,说明了分子之间存在引力,使得两滴水珠能够合并;但是,分子间同时存在引力和斥力,当分子间距离较小时,斥力会表现出来,阻止分子进一步靠近。故C错误;
D.当太阳照射水珠时,水珠会吸收太阳光的能量,导致温度升高,根据分子动理论,温度越高,分子的动能越大,即分子的运动越剧烈。故D正确。
故选D。
12.(23-24八年级下·广东东莞·期末)(1)如题图甲所示,在温度高的环境中做实验,能更快看到两瓶内气体颜色变得均匀,原因是温度越高,分子运动越 ;
(2)如图乙所示,小明先让注射器吸入适量的水,再用橡皮套将套针管的口子封住,发现水的体积很难压缩,这就间接说明了分子间存在着 力。
(3)如图丙所示,先后将50mL的水和50mL的酒精倒入玻璃管中,反复翻转几次后,发现水和酒精的总体积小于100mL。为使实验现象更明显,应选用内径较 (选填“细”或“粗”)的玻璃管。
【答案】 剧烈 斥 细
【详解】[1]在温度高的环境中做实验,能更快看到两瓶内气体颜色变得均匀,说明温度越高,分子运动越剧烈。
[2]根据分子动理论,分子间存在相互作用的引力和斥力,在注射器中先吸入适量的水,再用橡皮套将针管的口子封住,发现很难把活塞压进去,这说明了分子间存在着相互作用的斥力。
[3]由于水和酒精充分混合后总体积变化不大,选择内径较细的玻璃管进行实验时,其液面高度变化大一些,实验现象更加明显。
【题型04 分子动力理论现象解释】
13.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)有关分子热运动,下列说法正确的是( )
A.春天柳絮到处飞舞,说明分子在做无规则运动
B.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子之间有间隙
C.水和酒精混合后总体积变小,说明分子间有吸引力
D.将两块表面平滑的铅块压紧后,它们会粘在一起,说明分子间有引力
【答案】D
【详解】A.春天柳絮到处飞舞,柳絮飞舞不是分子的运动,故A错误;
B.用手捏海绵,海绵的体积变小了,是因为海绵柔软,故B错误;
C.水和酒精混合后总体积变小,说明分子间有间隔,故C错误;
D.分子间有引力和斥力,将两块表面平滑的铅块压紧后,它们会粘在一起,说明分子间有引力,故D正确。
故选D。
14.(23-24八年级下·江苏·期中)生活中有很多与分子动理论有关的现象,下列总结中错误的是( )
A.面包能被压扁,说明分子间有间隙
B.腌制咸鸭蛋是通过扩散使盐进入蛋中
C.“花气袭人知骤暖”说明分子的热运动与温度有关
D.“破镜不能重圆”是因为分子间的距离太大,作用力变得十分微弱
【答案】A
【详解】A.面包能被压扁,是因为面包内有空隙,不能说明分子间有间隙,故A错误,符合题意;
B.一切分子都在不停地做无规则运动,腌制咸鸭蛋就是通过扩散使盐进入蛋中,故B正确,不符合题意;
C.“花气袭人知骤暖”说明温度升高时扩散现象更明显,说明温度越高分子热运动越剧烈,即分子的热运动与温度有关,故C正确,不符合题意;
D.分子间距离越大,分子间作用力越小,当分子间的间距大于分子直径10倍时,分子间的作用力已经微弱到几乎可以忽略。故破镜不能重圆,是因为分子间的距离太大,作用力变得十分微弱,故D正确,不符合题意。
故选A。
15.(23-24八年级下·陕西渭南·期末)蒲城水盆羊肉是一道历史悠久的特色小吃,起源于明朝祟祯年间。食用时与烧饼或白吉馍同吃,佐以糖蒜、辣子酱,肉烂汤清,清醇可口,别具风味。刚出锅的水盆羊肉香气四溢。这是因为( )。
A.物质是由分子组成的 B.分子间存在斥力
C.分子间有空隙 D.分子在永不停息地做无规则运动
【答案】D
【详解】刚出锅的水盆羊肉香气四溢,这是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
16.(23-24八年级下·山东临沂·期末)装修房屋时,装饰材料容易扩散出有害的刺激性气味,这说明分子在不停地 ,这种现象夏天更加明显,是因为温度越高,分子运动越 ,因此装修时要选用优质环保的材料。
【答案】 做无规则运动 快
【详解】[1]材料散发出刺激性气味是分子不停地做无规则运动的结果,是扩散现象。
[2]分子热运动受温度影响,温度越高,分子热运动越快。
【题型05 内能及其影响因素】
17.(23-24九年级上·内蒙古呼伦贝尔·期末)下列关于物体内能的说法中正确的是( )
A.内能和温度有关,所以0℃的水没有内能 B.物体运动速度越大,内能越大
C.静止的物体没有动能,但有内能 D.温度高的物体一定比温度低的物体内能大
【答案】C
【详解】A.一切物体的分子都在不停地做无规则运动,所以物体温度再低也有内能,所以0℃的物体也有内能,故A错误;
B.物体运动的越快,物体的动能越大,物体内能不一定大,故B错误;
C.内能是指物体内所有分子动能和分子势能的总和,所以静止的物体没有动能,但有内能,故C正确;
D.内能的大小物体的温度和质量有关,只知道温度不能判断,故温度高的物体不一定比温度低的物体内能大,故D错误。
故选C。
18.(2024·北京·模拟预测)关于如图几幅图片的说法正确的是( )
A.南极的冰川温度很低,所以不具有内能
B.沙滩上的沙子比海水烫,是因为沙子的比热容比海水的比热容大
C.冰块的保鲜效果比水更好,是因为冰的比热容比水的比热容小
D.树枝上的霜是凝华现象,霜的形成过程中要对外放出热量
【答案】D
【详解】A.一切物体都具有内能。南极的冰川,温度虽然很低,其中的水分子仍然在做热运动,所以也具有内能,故A错误;
B.沙子的比热容比海水的比热容小,相同质量的沙子和海水,吸收相同热量,沙子的温度变化较大。所以在日照等条件相同的情况下,沙子升高的温度比海水升高的温度多,沙子的末温度比海水的末温度高,即沙子比海水烫,故B错误;
C.相同情况下,0℃冰变成0℃水还要吸收热量,所以跟0℃的水相比,用同质量、0℃的冰来冷却物体,冰吸收的热量更多,保鲜效果更好,故C错误;
D.树枝上的霜是凝华现象,凝华过程要对外放出热量,故D正确。
故选D。
19.(2024·湖北武汉·一模)关于内能,下列说法正确的是( )
A.图甲中,覆盖火山的皑皑白雪温度很低,没有内能
B.图乙中,炙热的铁水将温度传递给了较冷的容器
C.图丙中,活塞向下运动时压缩空气做功,使空气的内能减小
D.图丁中,人从滑梯上滑下时臀部发热,这是通过做功方式改变物体内能
【答案】D
【详解】A.任何物体在任何情况下都具有内能,覆盖火山的皑皑白雪温度很低,也有内能,故A错误;
B.炙热的铁水将热量传递给了较冷的容器,故B错误;
C.活塞向下运动时压缩空气做功,将机械能转化为内能,使空气的内能增大,故C错误;
D.人从滑梯上滑下时臀部发热,克服摩擦做功,这是通过做功方式改变物体内能,故D正确。
故选D。
20.(23-24九年级上·贵州毕节·期末)清池茶历史悠久,是金沙县“三宝”之一。清池茶,外形扁、平、直、光滑匀整;色泽翠绿油润;香气高爽持久:汤色黄绿、明亮:滋味鲜爽:叶底嫩绿、鲜明、匀齐完整。如图所示,一杯香茶端到客人面前,茶香四溢,下列说法正确的是( )
A.热的茶水含有的热量多
B.茶水冷却过程中,分子热运动越来越剧烈
C.茶水太烫,喝茶时用嘴吹一吹,使茶水的内能减少,温度降低
D.烧水时水蒸气将壶盖顶起是机械能转化为内能
【答案】C
【详解】A.热量是过程量,不能用含有来描述,故A错误;
B.茶水冷却过程中,温度降低,分子热运动越来越缓慢,故B错误;
C.茶水太烫,喝茶时用嘴吹一吹,可以加快水的蒸发,蒸发吸热有致冷作用,可以使茶水的内能减少,温度降低,故C正确;
D.烧水时水蒸气将壶盖顶起,水蒸气对壶盖做功,是内能转化为机械能,故D错误。
故选C。
【题型06 热量与热传递】
21.质量、初温均相等的铁块和水吸收了相同的热量后(c铁<c水),将铁块铁放入水中 ( )
A.温度由水传递给铁块 B.热由铁块传递给水
C.热由水传递给铁块 D.铁块和水之间没有热传递发生
【答案】B
【详解】A.温度是表示物体冷热程度的物理量,热传递的过程中传递的是内能不是温度,故A不符合题意;
BCD.水的比热容比铁大,当质量、初温均相等的铁块和水吸收了相同的热量后,铁块的末温比水高。将铁块放入水中,热量将由温度高的铁块向温度低的水传递,故B符合题意,CD不符合题意。
故选B。
22.(23-24九年级上·宁夏银川·期末)质量和初温都相同的铁块和铝块放出相同的热量后相接触(c铁<c铝),则 。
A.热从铝块传到铁块 B.热从铁块传到铝块
C.铁块和铝块之间不发生热传递 D.条件不足无法判断
理由: 。
【答案】 A 见解析
【详解】[1][2]由公式可知,因铝块和铁块的质量和放出的热量相同,铁的比热容小于铝块的比热容,所以铁块降低的温度大于铝块降低的温度,由于初温相同,所以铁块的末温小于铝块的末温;热传递是从高温物体传向低温物体,所以热量会从铝块传铁块。
23.(23-24八年级下·上海静安·期末)把质量和温度均相同的铝球和铜球同时投入沸水中,足够长的时间后,两球的温度变化 (选填“相同”或“不相同”),其中吸收热量多的是 球。(已知c铝>c铜)
【答案】 相同 铝
【详解】[1]把质量和温度都相同的铝球和铜球同时投入沸腾的水中,它们在水中吸收热量,温度升高,当它们的温度与水的温度相同时,热传递就会停止,这时它们的末温相等,等于沸水的温度,由于它们的初温相等,末温也相等,所以它们的温度变化相同。
[2]已知c铝>c铜,m铝=m铜,温度变化量相同,根据可知,吸收热量多的是铝球。
24.(2024·广东广州·一模)以下过程不发生物态变化,初温相同的甲乙两金属块吸收相同的热量,甲的末温低于乙的末温。
(1)吸收相同热量后,下列说法正确的有 ;
①乙的内能比甲大;
②甲的比热容大于乙的比热容;
③甲与乙接触,热量从乙传递到甲。
(2)若初温相同的甲乙金属块放出相同热量。甲的末温为t1,乙的末温为t2,根据题目所给的信息,则t1与t2的关系是 (选填“”、“”、“”或“无法判断”)。
【答案】 ③
【详解】(1)[1]①内能的大小与物质的种类、质量、状态、温度等有关。因甲、乙两种物质的质量和种类未知,因此不能确定内能的大小关系。故①错误;
②甲乙的初温相同,甲的末温低于乙的末温,则,吸收的热量相同,因,而甲、乙的质量不确定,因此甲、乙的比热容无法确定,故②错误;
③热量由高温物体传递给低温物体,或者由同一个物体上的高温部分传递给低温部分,因甲的末温低于乙的末温,因此热量从乙传递到甲,故③正确。
故选③。
(2)[2]由题意可知,甲和乙吸收相同的热量,甲的温度变化较小,则甲和乙放出相同的热量,甲的变化仍然较小,甲乙的初温相同,则甲的末温较高,即。
【题型07 改变物体内能的两种方式】
25.(23-24九年级上·江西赣州·期末)下列改变内能的方法是:①摩擦生热 ;②一杯水慢慢变凉 。
【答案】 做功 热传递
【详解】[1]摩擦生热,是机械能转化为内能,这是通过做功改变物体的内能。
[2]一杯水慢慢变凉,即水放出热量,这是通过热传递改变物体的内能。
26.(23-24九年级上·江西鹰潭·期末)荡秋千是人们常玩的游戏(如图所示)。当秋千从高处向下荡时,机械能之间的转化情况是重力势能转化为 能,荡的时间越长,会发现秋千慢慢会停下来,这是由于在荡的过程中有一部分机械能转化成了 能。
【答案】 动 内
【详解】[1]当秋千从最高处向下荡的过程中,质量不变,高度降低,同时速度增大,即重力势能减小,动能增大,所以是重力势能转化为动能。
[2]当秋千从最高处向下荡的过程中,由于空气阻力的作用,秋千与空气摩擦做功,一部分机械能转化为内能,使得秋千会越荡越低,直至停下来。
27.改变内能有不同的方式,如图所示是通过 方式增加试管里的水的内能。水沸腾后,水蒸气推动“试管塞”迅速冲出管口,水蒸气的内能 (选填“增大”或“减小”),在“试管塞”被推出的过程中,能量转化情况与内燃机的 冲程相同。
【答案】 热传递 减小 做功
【详解】[1]如图,用酒精灯对水进行加热,水从外界吸收热量,是通过热传递的方式来增加试管里的水的内能。
[2]沸腾后,水蒸气推动“试管塞”迅速冲出管口,水蒸气推动试管塞对外做功,将内能转化为机械能,水蒸气的内能减小。
[3]在“试管塞”被推出的过程中,将内能转化为机械能;内燃机的做功冲程中,缸内气体推动活塞做功,将内能转化为机械能,所以,在“试管塞”被推出的过程中,能量转化情况与内燃机的做功冲程相同。
28.(23-24九年级上·辽宁盘锦·期末)酿酒是人类神奇的发明,如图所示是将谷物倒入锅中熬制酒料的过程,熬制过程中需要不断地搅拌,这是通过 的方式增加物体内能,酒料在升温的过程中,酒香四溢,这是 现象。
【答案】 热传递 扩散
【详解】[1]熬制过程中,给原料加热,是通过热传递的方式增加谷物的内能。
[2]酒香四溢是由于分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象。
【题型08 温度、热量和内能的区别与联系】
29.(23-24九年级上·四川广安·期末)生活中我们可以看到许多热现象,只要留心观察,认真思考,就能注意到它们。关于下列热现象的说法中,正确的是( )
A.将烧红的铁块放入油中进行冷却,是通过做功的方式改变铁块的内能
B.加热茶水,使茶水的温度升高,茶水的内能一定增加
C.相同质量的的水比的水所含有的热量多
D.冰在熔化过程中的温度不变,故其内能也不变
【答案】B
【详解】A.将烧红的铁块放入油中进行冷却,铁块放出热量,温度降低,内能减小,是通过热传递的方式改变物体的内能,故A错误;
B.加热茶水,茶水吸收热量,使茶水的温度升高,茶水的内能增加,故B正确;
C.热量是过程量,不能说含有或者具有热量,故C错误;
D.冰在熔化过程中的温度不变,但冰在吸热,内能增加,故D错误。
故选B。
30.(23-24九年级上·江西鹰潭·期末)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.把零下的冰块放在的冰箱保鲜室中,一段时间后,冰块的内能会增加
B.冬天搓手取暖是利用热传递来改变内能
C.用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量
D.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
【答案】A
【详解】A.把零下的冰块放在的冰箱保鲜室中,一段时间后,冰块从冰箱中吸收热量,内能一定增加,故A正确;
B.冬天搓手取暖,双手摩擦生热,是利用做功来改变内能,故B错误;
C.用锯条锯木板,摩擦生热,机械能转化成内能,锯条的温度升高,是通过做功的方式增加了锯条和木板的内能,故C错误;
D.我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为热汤的温度高,热量是过程量,不能说含有热量。故D错误。
故选A。
31.(23-24八年级下·上海金山·期末)下列关于温度、热量、内能的说法中正确的是( )
A.物体的温度升高,内能一定增加 B.物体的内能增加,温度一定升高
C.同一物体,温度越高,所含热量越多 D.物体的内能增加,一定吸收热量
【答案】A
【详解】AB.同一物体的内能增大温度不一定升高,如晶体熔化过程,但是温度升高内能一定增大,故A正确,B错误;
C.热量是过程量,只能说“吸收”或“放出”,不能说“含有”或“具有”,故C错误;
D.物体内能增大,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故D错误。
故选A。
32.(23-24八年级下·上海普陀·期末)0℃的冰 (填“有”或“没有”)内能。0℃的冰吸收热量后熔化成0℃的水,其温度 ,内能 (选填“不变”、“增大”或“减小”)。
【答案】 有 不变 增大
【详解】[1]因为一切物体的分子都在不停地做无规则运动,所以一切物体都具有内能,0℃的物体也具有内能;所以0℃的冰有内能。
[2][3]冰是晶体,0℃的冰吸收热量后熔化成0℃的水,在整个熔化过程中其温度保持不变,但是由于吸收热量,内能增大。
【题型09 不同物质的吸热能力比较】
33.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)为了比较“水和砂石的吸热能力”,小敏做了如图所示的实验:在两个相同试管中分别装有质量和初温都相同的水和砂石,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下:
质量/g
温度升高10℃所需要的时间/s
温度升高20℃所需要的时间/s
温度升高30℃所需要的时间/s
砂石
30
64
89
124
水
30
96
163
220
请回答下列问题:
(1)在此实验中用到的测量工具有停表、温度计和 ;
(2)分析表中的实验数据可知:质量相同的水和砂石,升高相同的温度时水吸收的热量 (选填:“大于”或“小于”)砂石吸收的热量;
(3)质量相同的水和砂石,在升高相同温度时, 吸收的热量多,所以这种物质的吸热能力要强一些;
(4)请你写出另外一种比较水和砂石吸热能力的方法:为了比较水和砂石吸热本领的大小,也可以让它们吸收相同的热量,比较 ,来比较它们吸热本领的大小。
【答案】(1)天平
(2)大于
(3)水
(4)升高的温度
【详解】(1)为了在两个相同试管中分别装有质量和初温都相同的水和砂石,测物体的质量需要用天平,用温度计测量温度;在此实验中用到的测量工具有停表、温度计和天平。
(2)在此实验中,用加热时间的长短来表示水和砂石吸热的多少。因为质量相同的水和砂石,升高相同温度,水用加热时间比砂石的长,故水吸收的热量大于砂吸石收的热量。
(3)根据表中数据知,多次实验得到的结果都是,在升高相同温度时,水需要的加热时间都多余砂石,故水吸收的热量多,所以这种物质的吸热能力要强一些。
(4)如果加热相同的时间(即吸收相同热量),质量相同的水和沙子,根据吸收热量的计算公式,又因为水的比热容大于沙子的比热容,故沙子升高的温度更高。故在此实验中,为了比较水和铁砂吸热本领的大小,也可以让它们吸收相同的热量,比较升高的温度,来比较它们吸热本领的大小。
34.(23-24九年级上·河南郑州·期末)在“比较不同物质吸热能力”的实验中,将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热。记录相关数据,并绘制如图所示的图像;(不计热量损失)
(1)实验时,选用初温和 均相等的甲、乙两种液体;
(2)加热10min,甲吸收的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)乙吸收的热量;
(3)乙液体的比热容是甲液体比热容的 倍;
(4)若停止加热, (选填 “甲”或“乙 ”)液体的温度下降的快。
【答案】(1)质量
(2)等于
(3)2
(4)甲
【详解】(1)实验中,物质的种类是变量,那么其它关键性的物理量需要保证相同,比如质量需要相同。
(2)加热10min,相同的电加热水器,相同的时间内放出的热量相同,那么相同的时间内,甲吸收的热量等于乙吸收的热量。
(3)都升高60℃,甲需要10min,乙需要20min,说明乙吸收的热量是甲的两倍,则可以列等式
经整理可知
乙液体的比热容是甲液体比热容的2倍。
(4)乙的比热容大,吸收相同的热量,升温较慢,若放出相同的热量,降温也比较慢,故降温比较快的,是比热容较小的物质甲。
35.(23-24九年级上·四川眉山·期末)为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间.实验数据记录如表。
物质
质量/g
初温
加热时间/min
末温
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
(1)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异。
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,此时水吸收的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)食用油吸收的热量。
(3)通过实验可以得出:不同的物质,在 相等,升高的温度相同时,吸收的热量不同,物质的这种特性用 这个物理量来描述。
(4)在此实验中主要用到了如下研究方法中的 和 (填序号)
A.控制变量法 B.等效法 C.转换法
D.建立物理模型 E.类比法
【答案】(1)升高的温度或温度升高的多少等
(2)大于
(3) 质量 比热容
(4) A C
【详解】(1)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较升高的温度(或温度升高的多少等)来研究水和食用油吸热能力的差异。
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间。因为选用相同的酒精灯加热,所以加热时间长的吸收的热量多。即水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
(3)[1][2]由实验数据中,质量相等的不同物质吸热能力不同,此实验中,水的吸热能力强于是食用油的吸热能力,物质的这种特性用比热容这个物理量来描述。
(4)[1][2]比较水和食用油的吸热能力的关系时,保持了物体质量、吸收热量相同,比较升高温度的多少,采用的是“控制变量法”;通过观察液体温度的变化来研究水和食用油的吸热能力,用到了转换法。
36.(24-25九年级上·全国·课前预习)探究“不同物质吸热能力”的实验中:
(1)在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、 相同的水和煤油;
(2)选用相同电加热器的目的是 ;
(3)在此实验中用 表示水和煤油吸热的多少;水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙所示,则可判断出 (选填“水”或“煤油”)吸热能力强;
(4)如果加热相同的时间,质量相同的水和煤油, (选填“水”或“煤油”)升高的温度更高。
【答案】(1)质量
(2)使液体在相同时间内吸热相同
(3) 加热时间 煤油
(4)煤油
【详解】(1)探究“不同物质吸热能力”,使两种物质的初温和质量相同,通过比较加热时间来比较吸收热量的多少。
(2)选用相同电加热器,电加热器的加热功率相同,使液体在相同时间内吸收热量相同。
(3)[1]实验中用相同的加热器加热,相同时间加热器放出的热量相同,物体吸收的热量相同,实验中用加热时间来反映物体吸收热量的多少。
[2]由图乙得,在相同的加热时间时,煤油与水吸收的热量相同,水升高的温度较少,由得,水吸热能力强。
(4)由图乙可知,如果加热相同的时间,吸收相同的热量,质量相同的水和煤油,煤油升高的温度更高。
【题型10 生活中的比热容问题】
37.(2024·河南·二模)下列生产生活实例中关于热学的说法正确的是( )
A.冬天户外,冰冻的衣服也会干,这是汽化现象
B.冬天户外,手摸铁质扶栏比木质扶栏感觉温度更低,这是因为铁栏比木栏的温度低
C.夏天,冷饮中加冰块喝起来更凉爽,这是利用了冰熔化吸热的道理
D.夏天,我国南方海边的昼夜温差比沙漠地区小,这是因为海水比沙土的比热容小
【答案】C
【详解】A.冬天户外,气温低于0℃,洗过的衣服挂在户外晾晒,衣服中的水很快凝固成冰;冰冻的衣服也会干,这是冰在未达到熔化的条件而直接变成了水蒸气,这是升华现象,故A错误。
B.冬天户外,手摸铁质扶栏比木质扶栏感觉温度更低,是因为铁比木材善于传热即传热性能好;实际上,冬天户外的铁栏和木栏的温度是相同的,故B错误。
C.夏天,冷饮中加冰块喝起来更凉爽,这是利用了冰熔化吸热的道理,故C正确。
D.夏天,我国南方海边的昼夜温差比沙漠地区小,其原因应该是海水比沙土的比热容大,故D错误。
故选C。
38.(23-24九年级下·湖南长沙·期中)下列关于“热机”说法中,正确的是( )
A.汽车的发动机用水做冷却剂,主要是因为水的沸点高
B.汽油机工作时如果汽油没有完全燃烧,则汽油的热值会减小
C.发射火箭时利用液态氢做燃料,主要是因为液态氢的热值大
D.发射出的火箭在加速上升的过程中,化学能直接转化为机械能
【答案】C
【详解】A.汽车的发动机用水做冷却剂,主要是因为水的比热容大,与其他物质质量相同时,吸收相同热量,升高温度较少,故A错误;
B.热值是燃料的一种特性,汽油机工作时如果汽油没有完全燃烧,则汽油的热值不会改变,故B错误;
C.发射火箭时利用液态氢做燃料,主要是因为液态氢的热值大,燃烧质量相同时,释放热量较大,故C正确;
D.发射出的火箭在加速上升的过程中,化学能转化为内能,再将内能转化为机械能,故D错误。
故选C。
39.(2024·湖北·一模)如图为冬季家庭取暖常用的电热油汀,接通电源后,腔体内的电热管将周围的导热油加热后温度快速上升,高温导热油沿散热管或散热片对流循环,并通过腔体壁表面将热量散发出去,从而加热空间环境。关于电热油汀,下列分析正确的是( )
A.电热油汀内部充入的是比热容小的导热油
B.导热油温度越高,含有的热量越多
C.电热油汀是通过做功增加空间环境的内能
D.工作时,电热油汀放出的热量可能大于消耗的电能
【答案】A
【详解】A.电热油汀内部充入的是比热容小的导热油,吸收等量的热量,导热油温度升高的多,向外散发的热量多,加热空间环境的效果好,故A正确;
B.热量是过程量,不能“含有”,故B错误;
C.电热油汀是通过热传递增加空间环境的内能,故C错误;
D.机械效率不可能达到或者超过100%,工作时,电热油汀放出的热量不可能大于消耗的电能,故D错误。
故选A。
40.(多选)(23-24九年级上·山东济南·期末)如图,是我国先秦时期的蒸食用具,它由青铜材料铸造而成,分为上、下两部分:下半部是鬲(gé),样子像鼎、用于煮水;上半部是甑(zèng),底部有网眼、可通蒸汽,内部放置食物。下列说法中正确的是( )
A.鬲内的水沸腾后,继续加热、水温将保持不变
B.水沸腾后,甑周围冒出的“白气”是由水蒸气放热形成的
C.停止加热后,鬲慢慢变凉,鬲里所盛水的内能会慢慢减少
D.停止加热后,甑比盛有水的鬲凉的更快,是因为甑所用材料的比热容比水小
【答案】ABCD
【详解】A.水沸腾时持续吸热,但温度不变,故A正确;
B.水沸腾后,甑周围冒出的“白气”是由水蒸气遇冷液化形成的小水珠,液化放热,故B正确;
C.温度越高,物体的内能越大。停止加热后,鬲慢慢变凉,鬲里所盛水的温度下降,内能减小,故C正确;
D.根据,放出相同的热量,比热容小的物质降低的温度多,停止加热后,甑比盛有水的鬲凉的更快,是因为甑所用材料的比热容比水小,故D正确。
故选ABCD。
【题型11 水比热容的特点及应用】
41.(2024·江苏连云港·中考真题)沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小,这是因为水的( )
A.质量大 B.温度高 C.密度大 D.比热容大
【答案】D
【详解】沿海地区,水多;内陆地区水少、沙石多。因为水的比热容较大,白天,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;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
42.(23-24九年级上·山东济南·期末)如图所示,为济南和青岛两市同一天的天气预报。由图可知:济南和青岛这一天都是晴朗天气,但济南的温差明显大于青岛。从物理学的角度看,这主要是因为( )
A.海水的密度比砂石的密度小一些 B.海水的内能比砂石的内能大一些
C.海水的比热容比砂石的比热容大 D.海水的温度比砂石的温度高一些
【答案】C
【详解】由于青岛是沿海城市,济南是内陆城市,海水的比热容比砂石的比热容大,相同质量的海水和砂石,吸收或放出相同的热量时,海水的温度比砂石的温度变化少,所以青岛的温差比济南的温差小,与密度、内能、温度都无关,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
43.(2024·河北石家庄·二模)“茶叶蛋”是人们喜爱的传统食物,煮泡鸡蛋的过程是通过的方式增大了鸡蛋的内能;在炎炎夏日的午后,来海边游玩的小瑞发现沙滩很烫而海水却很清凉,这是因为海水的比热容较 (选填“大”或“小”);灶台下干木柴燃烧的过程中,剩余干木柴的热值将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 大 不变
【详解】[1]在炎炎夏日的午后,来海边游玩的小瑞发现沙滩很烫而海水却很清凉,这是因为海水的比热容较大,根据可知,在同样的光照下,吸收相同的热量,温度升高的慢。
[2]热值是燃料的性质,和燃料的种类、物态有关,灶台下干木柴燃烧的过程中,剩余干木柴的热值将不变。
44.(2024·山东济南·二模)诗人陆游的笔记中曾记载如图所示的省油灯,灯体内部有一夹层,将水注入夹层用来吸热以减慢油的蒸发,达到省油的目的,这是利用了水的 较大。灯油燃烧时将化学能转化为 。
【答案】 比热容 内能
【详解】[1]液体的温度越高蒸发的越快。利用水比热容大,相同条件下能吸收更多热量的特性,可以使油升温变慢,从而减少油的蒸发。
[2]灯油燃烧时放出热量,将化学能转化为内能。
【题型12 计算物体温度变化时的吸放热】
45.(23-24八年级下·上海·期末)质量和初温都相等的甲、乙两种物质()吸收热量后状态都不变,则关于它们吸收的热量Q甲和Q乙,末温t甲和t乙的判断,不可能存在的关系是 ( )
A.Q甲>Q乙,t甲=t乙 B.Q甲>Q乙,t甲>t乙
C.Q甲<Q乙,t甲>t乙 D.Q甲<Q乙,t甲<t乙
【答案】C
【详解】质量和初温都相等的甲、乙两种物质吸收热量后状态都不变,且,根据吸热公式可知;
A.当末温时,,则有,故A不符合题意;
BC.当末温时,,则有,故B不符合题意,C符合题意;
D.当末温时,,则可能,也可能,故D不符合题意。
故选C。
46.(24-25九年级上·甘肃武威·开学考试)家庭电路中,用电热水壶加热0.8kg的水,若水吸收的热量是,那么水温最多可以升高 ;实际上,此过程中电热水壶消耗的电能 水吸收的热量。[]
【答案】 50℃ 大于
【详解】[1]水温最多可以升高
[2]因为在烧水过程中,有热散失,所以电热水壶实际消耗的电能大于水吸收的热量。
47.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)如图所示是一种金属冰块,它的优点是使用方便、冷冻时间长、可循环使用。小明将一块质量为2kg的金属块冷冻至后,迅速取出放入另一个装有5kg水的绝热容器中,容器中水温为34℃,放入金属块后水温最终下降4℃,不计热量损失。则金属块吸收的热量为 J,该金属的比热容为 。【已知】
【答案】
【详解】[1]由题可知,水的末温和金属块的末温均为30℃,不计热量损失,则金属块吸收的热量等于水放出的热量,即
[2]由公式得,金属块的比热容为
48.(23-24八年级下·上海黄浦·期末)夏日一天,某校考场内用冰块降温。已知冰块的质量为50kg,初始温度为-20℃,当冰块温度升高到0℃过程中。[c冰=2.1×103J/(kg·℃),ρ冰=0.9×103kg/m3]求:
(1)冰块升高的温度△t;
(2)它所吸收的热量Q吸;
(3)一段时间后,有1.8kg的冰化成水,求水的体积V水。
【答案】(1)20℃;(2)2.1×106J;(3)1.8×10-3m3
【详解】解:(1)冰块升高的温度△t=t2﹣t1=0℃-(-20℃)=20℃
(2)冰块所吸收的热量Q吸=c冰m△t
=2.1×103J/(kg·℃)×50kg×20℃=2.1×106J
(3)物体的质量与状态无关,故水的质量为m水=m冰=1.8kg
水的体积
答:(1)冰块升高的温度△t为20℃;
(2)它所吸收的热量Q吸为2.1×106J;
(3)一段时间后,有1.8kg的冰化成水,水的体积V水为1.8×10-3m3。
【题型13 比热容的比值计算】
49.(23-24九年级上·福建漳州·期末)甲、乙两物质的比热容之比为1∶2,质量之比为3∶2,若它们吸收相等的热量,则甲、乙升高的温度之比为( )
A.4∶3 B.3∶4 C.6∶1 D.1∶6
【答案】A
【详解】对于甲物质,其升高的温度为
对于乙物质,其升高的温度为
由于甲、乙两物质吸收的热量相等,我们可以将两式相除,得到甲、乙两物质升高的温度之比
将题目中给出的比热容之比 和质量之比代入上式得
所以,甲、乙两物质升高的温度之比为 4∶3,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
50.质量相同的A、B两金属块,把它们都加热到,然后分别投入装有质量相同、初温都为的C、D两杯水中,测量的结果:金属块A使C杯的水温升高了,金属块B使D杯的水温升高了20℃,设两金属块比热容为和,则与的比值为( )
A.: B.: C.: D.:
【答案】A
【详解】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 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 ②
因为,则①除以②得
即
故
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
51.水的比热容是煤油比热容的2倍,若水和煤油的质量之比为1:2,吸收的热量之比为2:3,则它们升高的温度之比为( )
A.3:2 B.2:3 C.4:3 D.3:4
【答案】B
【详解】由题知,水的比热容是煤油比热容的两倍,即
而
吸收的热量之比
由得,所以它们升高的温度之比为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
52.(23-24九年级上·辽宁营口·期中)质量相等的甲、乙两物体,若吸收相同的热量后,升高温度之比为2∶1,甲、乙两物体比热容之比为 ,若甲、乙两物体吸收热量之比为3∶5,那么甲、乙两物体升高温度之比为 。
【答案】 1∶2 6∶5
【详解】[1]由可得,若吸收相同的热量后,升高温度之比为2∶1,甲、乙两物体比热容之比为
[2]若甲、乙两物体吸收热量之比为3∶5,那么甲、乙两物体升高温度之比为
【题型14 热平衡方程及其应用】
53.(23-24九年级上·云南·期末)2023年11月8日是立冬节气,它是二十四节气之一,也是冬季的第一个节气。为了应对寒冷的冬天,某学校积极创造条件为学生供应开水。用锅炉将0.6t的水从20℃加热到100℃,燃烧了22.4kg的煤,,,求:
(1)锅炉内0.6t的水吸收的热量;
(2)此锅炉的效率;
(3)小花从开水房打了3kg的开水(100℃),为了便于使用,她将打来的开水和质量为2kg,温度为20℃的冷水混合,若不计热量的损失,则两者混合后最终的水温。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)锅炉内0.6t的水吸收的热量
(2)22.4kg的煤完全燃烧放出的热量
此锅炉的效率
(3)热水和冷水混合后,最后两者的温度相同,不计热量的损失有,即
,解得。
54.(23-24九年级上·江苏无锡·期中)2023年9月23日,第19届亚运会在中国杭州举行。此次亚运会首次使用废碳再生的绿色零碳甲醇作为主火炬塔燃料,实现循环内的零排放,助力打造首届碳中和亚运会。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),甲醇的热值约为2.3×107J/kg。求:
(1)完全燃烧4.2kg甲醇能放出多少热量?
(2)若4.2kg甲醇完全燃烧释放的热量60%能被水吸收,可以使0.23t初温为20℃的水的温度上升多少℃?
【答案】(1)9.66×107 J;(2)60℃
【详解】解:(1)甲醇完全燃烧放出的热量
(2)水吸收的热量
水的质量m=0.23t=230kg
水升高的温度是
答:(1)甲醇完全燃烧放出的热量为9.66×107 J;
(2)水的温度升高了60℃。
55.(23-24九年级上·福建南平·期中)氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是最理想的能源。2021年11月22日,全国首座氢能进万家智慧能源示范社区项目在南海丹灶正式投运。已知c水=4.2×103J/(kg·℃),q氢=1.4×108J/kg求:
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量80%被质量为200kg、温度为20℃的水吸收,水温升高了多少?
【答案】(1)4.2×107J;(2)40℃
【详解】解:(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
(2)水吸收的热量
由得,水升高的温度为
答:(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为;
(2)水温升高了。
56.(22-23九年级上·广西百色·期末)为实现碳达峰、碳中和的目标,中共中央、国务院于2021年10月24日发布了《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》。在生活中,节能减排的方式有很多。如图甲所示,1标准大气压下,普通煤炉把炉内30℃、5kg水烧开需要完全燃烧一定质量的煤,此过程中,烧水效率为25%。为提高煤炉效率,有人设计了双加热炉来提高效率,如图乙所示,在消耗等量煤烧开壶内初温相同,等量水的过程中,还可额外把炉壁内10kg水从30℃加热至58℃[q煤=3×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃)],请问在以上过程中:
(1)普通煤炉将水壶内30℃、5kg水烧开需要吸收多少J热量?
(2)烧开这壶水普通煤炉完全燃烧煤的质量;
(3)利用双加热的方式烧开水时煤炉的效率。
【答案】(1)1.47×106J;(2)0.196kg;(3)45%
【详解】解:(1)普通煤炉将水壶内30℃、5kg水烧开需要吸收的热量
(2)由得烧开这壶水普通煤炉完全燃烧煤放出的热量
需要燃烧的煤的质量由得,
(3)炉壁内的水吸收的热量,
利用双加热的方式烧开水时煤炉的效率,
答:(1)普通煤炉将水壶内30℃、5kg水烧开需要吸收的热量;
(2)烧开这壶水普通煤炉完全燃烧煤的质量是0.196kg;
(3)利用双加热的方式烧开水时煤炉的效率为45%。
【题型15 冷热混合时的温度变化】
57.(23-24九年级上·山东聊城·期中)质量和初温都相同的铝块和水吸收了相同的热量后,将铝块投入水中,则( )
A.铝块和水之间无热传递 B.温度由铝块传给水
C.热量由铝块传给水 D.热量由水传给铝块
【答案】C
【详解】依题意得,,
又因为
由得,故,则铝的末温大于水的末温,质量和初温都相同的铝块和水吸收了相同的热量后,将铝块投入水中,热量由铝块传给水,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
58.(23-24九年级上·四川眉山·期中)在两个相同的杯子内盛有质量相等的热水和冷水,将一半热水倒入冷水杯内,热平衡时冷水杯内的温度升高14℃,若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内,再次热平衡时冷水杯内的水温会升高( )
A.7℃ B.6℃ C.5℃ D.4℃
【答案】D
【详解】设两杯中水的质量都为m,热水的初温为t热,将一半的热水倒入冷水杯中后共同的温度为t,因不计热损失,吸收的热量等于放出的热量,根据可得,
解得
若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内时,设热平衡后温度为t混,有,解得,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
59.(22-23九年级上·重庆江津·期中)现有质量和温度都相同的甲、乙两金属球,将甲球投入一杯热水中,充分混合后,水的温度降低了t℃;取出甲球后,将乙球再投入这杯热水中,充分混合后,又使水的温度降低了t℃.那么,甲、乙金属球的比热容(混合过程中无热损失)( )
A.甲的比热容大 B.乙的比热容大
C.甲乙比热容相等 D.条件不足无法判断
【答案】B
【详解】先后将甲乙两金属球投入到同一杯水中,水降低的温度相同,水放出的热量相同,不计热量损失,所以金属球吸收的热量等于水放出的热量,故甲乙两金属球吸收的热量相同;由题知,乙物体比甲物体的温度少升高了t℃,即乙物体的末温低;由上述分析可知,质量相同的甲乙两金属球,吸收相同的热量,乙金属球升高的温度少,所以乙金属球的比热容大。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
60.(22-23九年级下·河北秦皇岛·期中)将200g、80℃的热水和400g、20℃的水混合后,不计热量损失,达到热平衡时,混合的水的温度为 ℃。
【答案】40
【详解】假设混合的水的温度为t,冷水温度从t1升高到t,吸收的热量为Q1;热水温度从t2降低到t,放出的热量为Q2;不计热量损失,达到热平衡时, ,即
即,即
解得:。
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