第十三章 内能(重难点训练)物理人教版2024九年级全一册
2025-07-01
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2份
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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-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.43 MB |
| 发布时间 | 2025-07-01 |
| 更新时间 | 2025-07-01 |
| 作者 | 理化课代表~ |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-07-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52833163.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13章 内能
【题型1 分子的热运动】 1
【题型2 扩散现象】 3
【题型3 分子间作用力的现象】 4
【题型4 分子动理论的基本观点】 6
【题型5 热传递的方向与条件】 8
【题型6 热传递改变物体的内能】 11
【题型7 做功改变物体的内能】 13
【题型8 温度、内能、热量的关系】 16
【题型9 内能的大小变化】 18
【题型10 比较不同物质吸热的情况】 20
【题型11 比热容的概念】 24
【题型12 利用比热容解释生活中的现象】 27
【题型13 比热容的计算公式】 29
【题型14 利用比热容的公式计算热量】 30
【题型15 热平衡方程及其应用】 35
【题型1 分子的热运动】
1.热胶是一种在常温下为固态的粘合剂,使用时先用热熔胶枪加热使其熔化,如图所示。再等其凝固来黏合物体,加热过程中,会闻到热熔胶的气味的原因是( )
A.分子间存在斥力 B.分子间存在引力
C.分子间存在间隙 D.分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【解答】解:热熔胶枪给热熔胶加热时,会闻到熔胶的气味,这是熔胶的气味分子做无规则运动的结果,故ABC错误,D正确。
故选:D。
2.下列生活中的事例不能说明分子不停地做无规则运动的是( )
A.妈妈炒菜时,满屋子都弥漫着饭菜的香味
B.打开香水瓶,不久满屋子都能闻到香气
C.做饭时打开油烟机,满屋的油烟被抽油烟机抽走了
D.腌制咸菜时,将盐放入咸菜罐中,几天后整罐菜都变咸了
【答案】C
【解答】解:A、妈妈炒菜时,满屋子都弥漫着饭菜的香味这种现象叫扩散现象,它说明分子是不停地做无规则运动的,故A不符合题意;
B、打开香水瓶盖后,屋里充满了香味,这是香水的分子做无规则运动的结果,故B不符合题意;
C、做饭时打开油烟机,满屋的油烟被抽油烟机抽走了,是固体小颗粒的运动,不是分子的运动,故C符合题意;
D、腌制咸菜时,将盐放入咸菜罐中,几天后整罐菜都变咸了,说明盐分子在不停地做无规则的运动,故D不符合题意。
故选:C。
3.天津地区禁止燃放烟花爆竹,这一禁令得到了广大市民的支持和拥护,这是因为燃放时,由于分子都在不停地做 无规则运动 ,使人们闻到浓烈的火药味;不仅如此,还会增加PM2.5等颗粒物的危害,PM2.5是指大气中直径不大于2.5 微米 的颗粒物。
【答案】无规则运动;微米。
【解答】解:
(1)构成物质的分子总在不停地做无规则运动,故燃放烟花爆竹时,人们会闻到浓烈的火药味;
(2)PM2.5是指大气中直径不大于2.5微米的颗粒物。
故答案为:无规则运动;微米。
【题型2 扩散现象】
4.下列四种现象中属于扩散现象的是( )
A.秋季北方频发“沙尘暴” B.春天柳絮漫天飞舞
C.隆冬时分,大雪纷飞 D.金秋时节,桂花香气袭人
【答案】D
【解答】解:
A、我国北方地区频发的“沙尘暴天气”,“沙尘”是肉眼可见的物体的机械运动,不属于分子运动,故A不符合题意;
B、春天柳絮漫天飞舞,是宏观物体的运动属于机械运动,不是扩散现象,故B不符合题意;
C、隆冬时分,大雪纷飞,是宏观物体的运动,属于机械运动,不是扩散现象,故C不符合题意;
D、金秋时节,桂花香气袭人,是分子无规则运动的结果,是扩散现象,故D符合题意。
故选:D。
5.如图,甲、乙、丙三个相同的烧杯中盛有等量、等温的水,用一支滴管分别在水面、水中、水底滴一滴红墨水,记录整杯水变红所用的时间。这项活动要探究的问题是红墨水扩散快慢是否( )
A.与墨水滴的大小有关 B.与滴墨水的位置有关
C.与烧杯的容积有关 D.与水的温度有关
【答案】B
【解答】解:三个相同的烧杯中盛有等量、等温的水,用一支滴管分别在水面、水中、水底滴一滴红墨水,记录整杯水变红所用的时间。根据控制变量法的思路,这项活动要探究的问题是红墨水扩散快慢是否与滴墨水的位置有关。
故ACD错误、B正确。
故选:B。
6.如图所示,抽油烟机工作时,挡风板下方空气流速大,压强 小 (选填“大”或“小”),能抽走炒菜时产生的大部分油烟,减少油烟对人体的伤害。炒菜时仍能闻到油烟味,这是 扩散 现象。
【答案】小;扩散。
【解答】解:根据流速大(小)的位置压强小(大)的知识可知,抽油烟机工作时,挡风板下方空气流速大,压强小,挡风板下方远处的空气流速小,压强大,能使炒菜时产生的大部分油烟向挡风板处流动,故减少油烟对人体的伤害;
炒菜时仍能闻到油烟味,这是分子永不停息地做无规则运动所形成的扩散现象。
故答案为:小;扩散。
7.春暖花开,我校花园里的梅花、海棠花、桃花、樱花等等先后绽放,美不胜收,校园里花香四溢,这是 扩散 现象;这种现象会随气温的 升高 而更显著;花瓣匀速直线下落时,受到的空气阻力 等于 花瓣受到的重力。
【答案】扩散;升高;等于。
【解答】解:校园里花香四溢,是因为花香分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象;温度越高,分子无规则运动越明显;花瓣匀速直线下落时受力平衡,故受到的空气阻力等于花瓣受到的重力。
故答案为:扩散;升高;等于。
【题型3 分子间作用力的现象】
8.我校师生积极参与“创建文明城市”活动。同学们在清除居民小区墙壁上的广告纸时,发现广告纸粘在墙壁上很难被清除掉,这是因为( )
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
【答案】A
【解答】解:广告纸粘在墙壁上很难被清除掉,是因为分子之间存在引力。
故选:A。
9.如图所示,将一段粗熔丝(俗称保险丝)用刀斜着切成两段,使两段粗熔丝的平滑表面紧密接触,然后,把一端悬挂起来,在另一端下面挂一个合适的物体,两段熔丝也不会被拉开,这个现象说明( )
A.物体是由大量分子组成 B.分子在不停地做无规则运动
C.分子间存在着斥力 D.分子间存在着引力
【答案】D
【解答】解:
使两段粗熔丝的平滑表面紧密接触,然后把一端悬挂起来,在另一端挂个较轻的物体,观察到两段熔丝并不会被拉开,这个实验说明了分子间有引力,故ABC错误,D正确。
故选:D。
10.“破镜不能重圆”是因为将破镜合起来时,镜子破裂处的绝大多数分子间距离 较大 (选填“较大”或“较小”),所以分子间 几乎没有相互作用力 (选填“几乎没有相互作用力”,“存在较大斥力”或“存在较大引力”)
【答案】较大、几乎没有相互作用力。
【解答】解:破镜不能重圆,是因为玻璃的硬度大,不像铅硬度小,玻璃放在一起不容易发生形变,玻璃分子间的距离大于分子直径的10倍以上,超出了分子力的作用范围,分子间的作用力就十分微弱,分子间几乎没有作用力。
故答案为:较大、几乎没有相互作用力。
11.两小滴水银靠在一起,就会形成一大滴水银,这说明水银分子之间存在 引 力;把鸭蛋放在盐水里一段时间,鸭蛋就变成了咸鸭蛋,这是说明分子在永不停息地做 无规则 运动。
【答案】引;无规则。
【解答】解:两小滴水银靠在一起,由于分子引力的作用,就会变成一大滴水银;
把鸭蛋放在盐水里一段时间,鸭蛋就变咸了,说明盐水分子不停做无规则运动,这就是鸭蛋与盐之间的扩散现象。
故答案为:引;无规则。
【题型4 分子动理论的基本观点】
12.下列现象用分子动理论解释正确的是( )
A.石灰石能被粉碎成粉末,说明物质是由分子组成的
B.墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明温度越高,分子运动越剧烈
C.“破镜不能重圆”,说明分子间有斥力
D.海绵用力一捏会缩成一团,说明分子间有间隙
【答案】B
【解答】解:A、石灰石能被粉碎成粉末,固体大颗粒变成小颗粒,与分子无关,故A错误;
B、墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明温度越高,分子运动速度越快,故B正确;
C、由于镜子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“破镜不能重圆,此现象不能说明分子间由斥力,故C错误;
D、用手捏海绵,海绵的体积变小了,是因为海绵之间的空气被挤出了,与分子间隙无关,故D错误。
故选:B。
13.“端午浓情,粽叶飘香”“粽叶飘香”这是 扩散 现象,说明了 分子在不停地做无规则运动 ,把酒精和水在长玻璃管中混合后,用手上下颠倒几次,发现总体积减小,该实验说明了分子间存在 。
【答案】扩散;分子在不停地做无规则运动;间隙。
【解答】解:“粽叶飘香”是由于粽子中的芳香分子运动到空气中,进入人的鼻腔,引起嗅觉,属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;
由于分子之间有间隙,将酒精和水混合在一起后,水分子和酒精分子相互渗透对方的空隙之中,从而使混合后的总体积体积变小。
故答案为:扩散;分子在不停地做无规则运动;间隙。
14.将50ml水和50ml酒精倒入玻璃管中充分混合后,测得总质量90g,则混合液密度 大于 0.9g/cm3(选填“大于”、“小于”、“等于”),这是因为 分子间有间隙 。本实验想使得前后体积变化现象明显应选用内径 小 (选填“大”、“小”)的玻璃管,并先倒入 水 (选填水、酒精)。
【答案】大于;分子间有间隙;小;水。
【解答】解:水和酒精混合后,由于分子间有间隙,则水和酒精分子相互填补了对方的空隙,而使体积变小,所以将50ml水和50ml酒精倒入玻璃管中充分混合后,总体积小于100ml,根据ρ可知,混合液密度大于0.9g/cm3;
为了实验现象更明显,应该选取内径较小的玻璃管;在比较一定量的水和酒精混合后总体积大小的实验中,在直玻璃管中应先注入水,目的是便于记录水和酒精混合前的总体积。
故答案为:大于;分子间有间隙;小;水。
15.如图所示,是我们在学习分子动理论时做过的一些实验
图a:浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰,几天之后,两种液体混合均匀了;
图b:玻璃板的下表面接触水面,发现拉力示数大于玻璃板的重力;
图c:水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积;
图d:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来;
图e:将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开
请回答
(1)图a和图 d 两个实验产生实验现象的原因相同
(2)图b和图 e 两个实验产生实验现象的原因相同,实验表明:分子之间存在 引力 。
【答案】(1)d;(2)e;引力。
【解答】解:图a:浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰,几天之后,两种液体混合均匀了,说明分子在永不停息地做无规则运动;
图b:玻璃板的下表面接触水面,发现拉力大于玻璃板的重力,说明分子之间总存在相互作用的引力;
图c:水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积,说明分子之间有间隔;
图d:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来,说明分子在永不停息地做无规则运动;
图e:将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开,说明分子之间总存在相互作用的引力;
通过以上分析可知:
(1)图a和图d两个实验产生实验现象的原因相同;
(2)图b和图e两个实验产生实验现象的原因相同,实验表明:分子之间存在引力。
故答案为:(1)d;(2)e;引力。
【题型5 热传递的方向与条件】
16.质量和初温都相同的铝块和铜块(c铝>c铜),吸收相同的热量后,将它们互相接触,则( )
A.热量从铜传给铝 B.热量从铝传给铜
C.温度从铜传给铝 D.温度从铝传给铜
【答案】A
【解答】解:已知质量和初温都相同的铝块和铜块,并且c铝>c铜,它们吸收相同的热量后,根据Q=cmΔt可知。铜变化的温度大,铜的末温高,因为热传递时,热量总是从高温物体传向低温物体,或者从物体的高温部分传向低温部分,所以热量从铜传给铝。
故选:A。
17.为了探究热传递的过程中高温物体、低温物体温度变化的特点,小京同学做了如下实验,将盛有30℃冷水的小烧杯放入盛有70℃热水的大烧杯中,分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况,绘制出如图所示的图像,下列错误的是( )
A.热水和冷水达到同一温度的时间相同 B.热水温度下降比冷水温度升高得快
C.热水放出的热量等于冷水吸收的热量 D.热水的质量可能小于冷水的质量
【答案】C
【解答】解:A、据图像可知,热水和冷水达到同一温度的时间相同,都用时400s,故A正确;
B、由图可知,热水400秒由70℃下降到40℃,下降了30℃,冷水400秒由30℃上升到40℃,上升了10℃,故B正确;
C、热水放出的热量不可能全部被冷水吸收,因为在热传递的过程中存在热损失,一部分热量散失了,没有被冷水吸收,故C错误;
D、根据热量公式可知,m,因为热水和冷水的Q及C相等,因此温度变化量大的质量小,热水下降了30℃,冷水上升了10℃,因此热水的质量小于冷水的质量,故D正确。
故选:C。
18.阅读下面的短文,回答问题。
为什么热水会使玻璃破裂
将热水倒进玻璃杯中时,老练的主妇会先在杯中放一个汤匙,汤匙若是银制的则更佳。这虽然是日常生活中的普通常识,但究竟根据的是什么原理呢?
根本原因是玻璃的膨胀不均匀,所以会破裂。当热水进入杯子时,杯子的侧壁无法一下子全被加热。首先,侧壁内侧会被加热,而外侧仍保持着较低的温度,因此,内侧部分迅速膨胀,而外侧部分依然维持原状。在这种情况下,外侧会受到内侧的强压而被胀破。
有些人以为较厚的杯子不容易破裂,其实这是错误的认识。倒进热水时,厚杯子更容易破,薄杯子反而不易破裂。原因是薄杯子的外侧可以较快地被加热,使内外温度相等,膨胀均匀;相反厚杯子的外侧不可能较快地被加热,从而形成内外较大的温差,导致膨胀不均匀,杯子破裂。但是,薄杯子侧壁薄还不够,杯底也必须要薄。因为,在倒进热水时,首先被加热的是杯底。如果杯底很厚,即使侧壁很薄也没用,杯子依旧会破。此外,底部附带着厚台的玻璃杯也比较容易破裂。玻璃器皿愈薄,盛热水时就愈不易破裂。例如非常薄的烧杯,在杯中放水,直接用瓦斯炉来加热,也不会破裂。加热时能完全不膨胀,这才是最理想的容器。
玻璃杯不但在突然加热时不耐用,就是在突然冷却时也很容易破裂,理由是收缩不均匀。换言之,在冷却时,外侧已开始收缩,内侧却尚未收缩,外侧挤压内侧,从而导致破裂。所以,在把热果酱放入瓶中后,切忌将瓶子放进水中冷却。
说到这里,我再来分析杯中放进汤匙的作用。
因为在热水倒入玻璃杯时,汤匙会吸收一部分热量,假如汤匙是金属制成的,而金属是热的良导体,它能使热水的温度降低,使热水变成温水,在这种情况下,杯子当然不会破裂。接着,我们继续倒入开水,就不会有太大的危险,因为玻璃杯的温度只是升高一点点而已。
那么,银匙为什么更好呢?……
回答问题:
(1)玻璃杯破裂的基本原因是 玻璃的膨胀不均匀 。
(2)什么玻璃杯不易破裂 薄的 (选填“薄的”或“厚的”)。
(3)为什么放入汤匙后,玻璃杯不易破裂 金属是热的良导体,它能使热水的温度降低,使热水变成温水 。
(4)猜想一下银匙为什么更好呢? 因为银匙的导热性能更好 。
【答案】(1)玻璃的膨胀不均匀;(2)薄的;(3)金属是热的良导体,它能使热水的温度降低,使热水变成温水;(4)因为银匙的导热性能更好。
【解答】解:(1)由文中信息可知:将热水倒进玻璃杯中时,杯子的侧壁无法一下子全被加热,玻璃的膨胀不均匀,所以会破裂。
(2)薄杯子不易破裂的原因是薄杯子的外侧可以较快地被加热,使内外温度相等,膨胀均匀;相反厚杯子的外侧不可能较快地被加热,从而形成内外较大的温差,导致膨胀不均匀,杯子破裂。
(3)放入汤匙后,玻璃杯不易破裂的原因是金属是热的良导体,它能使热水的温度降低,使热水变成温水。
(4)银是热的良导体,故用银匙更好。
故答案是:(1)玻璃的膨胀不均匀;(2)薄的;(3)金属是热的良导体,它能使热水的温度降低,使热水变成温水;(4)因为银匙的导热性能更好。
【题型6 热传递改变物体的内能】
19.下列现象中,属于用热传递的方式改变物体内能的是( )
A.刀具在砂轮上磨得发烫
B.快速弯折铁条,铁条弯折处变热
C.两手互相摩擦时手发热
D.公园中的石凳被太阳晒热
【答案】D
【解答】解:
A、刀具在砂轮上磨得发烫,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能,故A不符合题意;
B、快速弯折铁条,人对铁条做功,铁条内能增加,温度升高,弯折处变热,是通过做功的方式改变物体内能,故B不符合题意;
C、两手互相摩擦时手发热,是由于克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能,故C不符合题意;
D、公园中的石凳被太阳晒热,石凳吸收热量,是通过热传递的方式改变物体内能,故D符合题意。
故选:D。
20.在如图所示的实例中,通过热传递改变物体内能的是( )
A.迅速下压活塞,管内气体的温度升高
B.用手反复弯折铁丝,铁丝的弯折处温度升高
C.用橡皮条摩擦铜管,铜管的温度升高
D.酒精灯加热试管中的水,水的温度升高
【答案】D
【解答】解:A、迅速下压活塞时,活塞压缩筒内气体做功,机械能转化为内能,使筒内气体温度升高,属于通过做功改变物体的内能,故A不符合题意;
B、用手反复弯折铁丝,对铁丝做功,机械能转化为内能,所以弯折处会发烫,属于通过做功改变物体的内能,故B不符合题意;
C、用细绳摩擦铜管,要克服摩擦做功,使管中乙醚温度升高,属于通过做功改变物体的内能,故C不符合题意;
D、用酒精灯给水加热,水从酒精灯火焰吸收热量,属于通过热传递改变物体的内能,故D符合题意。
故选:D。
21.2021年6月17日,我国成功发射了“神舟十二号”载人航天飞船。火箭升空时,为了防止火箭温度过高,在火箭表面涂上一种易熔化、汽化的特殊的涂料。涂料熔化、汽化吸热使火箭内能 减少 ,这是通过 热传递 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变内能的。
【答案】减少;热传递。
【解答】解:涂料从火箭表面吸收热量发生熔化和汽化现象,使火箭的内能减少、温度降低,是通过热传递的方式使火箭内能减少的。
故答案为:减少;热传递。
22.中国的茶文化在古代已借助“海上丝绸之路”名扬全世界。用热水泡茶时,茶杯温度会升高,这是因为在此过程中发生的 热传递 ,这时茶杯的内能会 增加 。
【答案】热传递;增加。
【解答】解:用热水泡茶时,茶杯会从热水中吸收热量,使茶杯的温度升高,内能增加,此过程热水和茶杯之间发生了热传递。
故答案为:热传递;增加。
【题型7 做功改变物体的内能】
23.下列示例中,属于内能转化为机械能的是( )
A.两手相互摩擦,手心变热 B.流星与空气摩擦生热、发光
C.用气筒给自行车打气,气筒会发热 D.水壶中的水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起
【答案】D
【解答】解:A、两手相互摩擦,手心变热,使手的内能增加,属于机械能转化为内能,故A不符合题意;
B、流星与空气摩擦生热、发光,也是克服摩擦做功,属于机械能转化为内能,故B不符合题意;
C、用气筒给自行车打气,气筒会发热,一方面是打气时克服筒壁之间的摩擦做功,属于机械能转化为内能,
另一方面是活塞压缩空气做功,使空气的内能增大,温度升高,通过热传递将内能转移到气筒上,气筒发热,故C不符合题意;
D、水壶中的水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,故D符合题意。
故选:D。
24.用物体内能改变的方式说明“炙手可热”和“钻木取火”的含义,下列说法正确的是( )
A.“炙手可热”和“钻木取火”都是通过热传递的方式改变内能
B.“炙手可热”和“钻木取火”都是通过做功的方式改变内能
C.“炙手可热”是通过热传递的方式改变内能,“钻木取火”是通过做功的方式改变内能
D.“炙手可热”是通过做功的方式改变内能,“钻木取火”是通过热传递的方式改变内能
【答案】C
【解答】解:“炙手可热”是手与高温物体间发生了能量的转移,是通过热传递改变了手的内能;“钻木取火”时钻与木头相互摩擦做功,机械能转化为木头的内能,机械能减少,内能增加,是通过做功的方式改变物体的内能,故ABD错误,C正确。
故选:C。
25.如图所示,对于下列的实验中的物理过程,说法正确的( )
A.图甲中,试管中水蒸气推动塞子冲出去时,水蒸气的内能增加
B.图乙中,厚玻璃管中放少量硝化棉,把活塞迅速压下去时,类似内燃机的压缩冲程
C.图丙中,抽去玻璃隔板,两瓶中气体逐渐混合均匀,这是因为空气比二氧化氮的密度大
D.图丁中,将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧压在一起,下面吊一重物都不能把它们拉开,这是因为分子在不停地运动
【答案】B
【解答】解:A、试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少,温度降低,故A错误;
B、图中厚玻璃管内的空气被压缩时,活塞对管内空气做功,管内空气的温度升高、内能增加,类似内燃机的压缩冲程,故B正确;
C、抽去玻璃隔板,两瓶中气体逐渐混合均匀,说明分子在不停地做无规则运动,故C错误;
D、将两个铅柱的底面削平、削干净、然后紧紧地压在一起,两铅块就会结合起来,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开,说明了分子之间存在吸引力,故D错误。
故选:B。
26.如图演示实验中,水烧开后将塞子冲出,是把水的 内 能转化为塞子的 机械 能。其能量转化与内燃机的 做功 冲程一样。
【答案】内;机械;做功。
【解答】解:水蒸气对塞子做功过程中,将内能转化为塞子的机械能;此过程与汽油机的做功冲程类似,在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能;
故答案为:内;机械;做功。
27.摩擦焊接技术在航空航天业中应用广泛,焊接过程中界面相互摩擦,使界面及其附近温度升高,实现焊接。这是通过 做功 的方式使物体温度升高,内能 增大 (选填“增大”或“减小”)。
【答案】做功;增大。
【解答】解:摩擦焊接时,焊接面要克服摩擦做功,消耗机械能转化为内能,使焊接面的内能增加、温度升高,这是通过做功的方式使物体内能改变的。
故答案为:做功;增大。
【题型8 温度、内能、热量的关系】
28.关于温度、内能和热量,下列说法中正确的是( )
A.内能少的物体可以向内能多的物体传递热量
B.物体温度升高,它的热量一定增多
C.物体吸收热量,温度一定升高
D.物体的内能增加,一定从外界吸收了热量
【答案】A
【解答】解:A、只要两个物体之间存在温度差,就会发生热传递,所以内能小的可能温度高,内能大的可能温度低,所以内能少的物体可以向内能多的物体传递热量,故A正确;
B、热量是一个过程量,不能说含有、具有多少热量,既物体温度升高,它的内能一定增大,故B错误;
C、晶体熔化过程中,吸热但温度不变,故C错误;
D、物体的内能增加,可能从外界吸收了热量,也可能外界物体对他做功,故D错误;
故选:A。
29.下列说法中正确的是( )
A.冰熔化成水,由于温度不变,所以它的内能不变
B.物体内能增大,一定从外界吸收热量
C.沿海地区昼夜温差小,主要原因是水的比热容较小
D.物体的温度升高,内能增大
【答案】D
【解答】解:A、冰是晶体,则冰熔化成水时温度不变,但要吸收热量,所以它的内能增大,故A错误;
B、物体的内能增大,可能是外界物体对它做了功,也可能是从外界吸收了热量,故B错误;
C、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;所以沿海地区的昼夜温差小是因为水的比热容较大,故C错误;
D、对于同一物体,温度升高,其内能一定增大,故D正确;
故选:D。
30.下列有关热的说法中正确且完整的是( )
①物体吸收热量,内能不一定增大,温度不一定升高;
②物体吸收热量,内能不一定增大,物体含有的热量也增大;
③外界对物体做功,物体的内能不一定增加;
④物体的内能增加,温度一定升高;
⑤物体的温度升高,可能吸收了热量;
⑥物体的温度升高,内能一定增大;
⑦温度高的物体内能一定比温度低的物体的内能大;
⑧在热传递的过程中,温度可以从内能小的物体传到内能大的物体。
A.①③⑤⑥ B.①②③⑤⑥ C.①③⑤⑥⑧ D.④⑤⑥⑦⑧
【答案】A
【解答】解:
①物体吸收热量,若同时对外做功,物体的内能不一定增大;物体吸收热量,温度不一定升高,例如晶体熔化时,吸收热量,温度不变,故①正确;
②热量是过程量,不能说含有热量,故②错误;
③外界对物体做功,若物体同时放出热量,则物体的内能不一定增加,故③正确;
④物体的内能增加,温度不一定升高,例如晶体熔化时,吸收热量,内能增大,但温度不变,故④错误;
⑤物体的温度升高,内能增大,可能是吸收了热量,也可能是对物体做了功,故⑤正确;
⑥物体的温度升高,分子动能增大,物体的内能一定增大,故⑥正确;
⑦内能的大小与物体的质量、温度、状态有关,所以温度高的物体内能不一定大,故⑦错误;
⑧在热传递的过程中,传递的是热量,不是温度,故⑧错误。
可见,正确且完整的是①③⑤⑥。
故选:A。
31.通常所说的“夏天天气热”中的热,指的是 温度高 ;“做功可以生热,消耗热也可以做功”中的热,指的是 内能 ;沸水温度降低时,向外放热,这个“热”字表示 热量 。
【答案】温度高、内能、热量。
【解答】解:第一空:物体的冷热程度叫做温度,夏天天气热,是由于夏天的气温高,故此处的热是指温度高。
第二空:做功可以生热,消耗热也可以做功是改变内能的一种方法即做功可以改变物体的内能。做功可以生热是对物体做功物体温度升高,内能增大;消耗热也可以做功是物体对外做功温度降低,内能减小。
第三空:沸水温度降低时,向外放热,内能减小,减小的能量转移给其它的物体,其中转移的能量的多少叫做热量。
故答案是:温度高、内能、热量。
【题型9 内能的大小变化】
32.下列关于热学知识的叙述正确的是( )
A.两杯水的温度相同,内能也一定相同
B.热量总是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,工厂里的冷却塔通常用水作为冷却物质
D.质量、初温相同的水和煤油放出相同热量后,水的温度低于煤油的温度
【答案】C
【解答】解:A、因为不知道两杯水的质量,所以我们不能确定温度相同的两杯水哪个内能大,哪个内能小,故A错误;
B、热传递的条件是:有温度差;热传递的特点是:高温物体放出热量,低温物体吸收热量,热量从高温物体传给低温物体,但内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高,因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体,故B错误;
C、因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以工厂里的冷却大多用水作冷却物质,故C正确;
D、质量相同、初温相同的水和煤油,放出相同的热量;因为Q=cmΔt,而水的比热容大,所以由Δt可知,水的温度变化小,故水的末温高一些,而煤油的末温低一些,故D错误。
故选:C。
33.如图所示情境中,改变物体内能的方式与其他三个不同的是( )
A.棉被晒得热乎乎的
B.冬天男孩搓手使双手变暖
C.铁锅热得烫手
D.暖风机使房间温度升高
【答案】B
【解答】解:
A、棉被晒得热乎乎的,是棉被从太阳光中吸收热量温度升高,属于热传递改变了物体的内能;
B、冬天男孩搓手使双手变暖,手克服摩擦做功,机械能转化成内能,属于做功改变内能;
C、铁锅热得烫手,铁锅从火焰吸收热量,通过热传递改变了物体的内能;
D、暖风机使房间温度升高,房间的空气从暖风机吸收热量温度升高,属于热传递改变了物体的内能;
综上所述,ACD是通过热传递改变了物体的内能,只有B是通过做功改变了物体的内能。
故选:B。
34.做功和热传递对改变物体的内能是 等效 的,但本质上有区别:做功是能的 转化 ,而热传递是能的 转移 。
【答案】等效;转化;转移;
【解答】解:改变物体的内能有两种物理过程:做功与热传递,它们在改变内能能达到相同的效果,但从能的转化观点来看,它们的区别在于做功是其他形式的能与内能的相互转化,能量的形式是变化的,比如摩擦生热,是机械能转化为内能。
热传递则是内能在物体间发生转移,能量的形式没有变化。
故答案为:等效;转化;转移;
【题型10 比较不同物质吸热的情况】
35.为了研究不同物质的吸热能力,某小组利用规格相同的电加热器给水和煤油加热,如图所示,他们利用实验得到的数据绘制出两种液体温度随加热时间的变化图像。
(1)实验中通过比较 加热时间 来反映液体吸收热量的多少。
(2)花花认为,在烧杯中加入两种液体时,一定控制它们的 质量 相同,两杯水的初温 一定 (选填“一定”“不一定”)要相同。
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,由图像可知,煤油的比热容是 2.1×103 J/(kg•℃);[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(4)若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂, 水 冷却效果更好。
【答案】(1)加热时间;(2)质量;一定;(3)2.1×103;(4)水。
【解答】解:(1)实验中选择相同规格的电加热器,根据转换法可知,在相同时间内水和煤油吸收的热量相同,所以实验中通过比较加热时间来反映液体吸收热量的多少;
(2)根据比较吸热能力的两种方法,在该实验中要控制不同物质的质量相同,故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油,初温相同好比较他们升高的温度;
(3)由图可知,加热相同的时间,煤油升高的温度是水升高温度的2倍,根据c可知,煤油的比热容是水的比热容的二分之一,即煤油的比热容为:
c煤油c水4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃);
(4)根据Q=cmΔt,吸收相同的热量,吸热能力强的,温度升高的就小,就更适合做冷却液,故水做冷却液更好。
故答案为:(1)加热时间;(2)质量;一定;(3)2.1×103;(4)水。
36.用图1中的实验装置探究水和煤油吸热能力的强弱。
(1)实验前应该在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、 质量 相同的水和煤油。
(2)本实验选用两个相同的酒精灯同时进行加热,实验中上下反复缓慢地提拉搅拌器,每隔一分钟记录一次温度,记录的数据如下表。分析表中实验数据得出结论:升高相同的温度,水的加热时间长,说明 水 (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。在物理学上,物质吸热能力的强弱用 比热容 (填物理量的名称)来描述。
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
煤油
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24
(3)下列现象不能用本实验的结论来解释的是 A 。
A.夏天在教室洒水降温 B.汽车的发动机用水来冷却 C.沿海地区昼夜温差较小
(4)酒精灯内酒精用掉一半后,剩下酒精的热值 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)将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2所示,固态时的比热容 小于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)液态时的比热容,从第11min到第19min,物质分子无规则运动的剧烈程度将 增加 (选填“不变”、“增加”或“减弱”)。
【答案】(1)质量;(2)水;比热容;(3)A;(4)不变;(5)小于;增加
【解答】解:(1)根据比较不同物质吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故实验前应该在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、质量相同的水和煤油;
(2)分析实验数据可知:升高相同的温度,水的加热时间长,说明水的吸热能力更强;
在物理学上,物质吸热能力的强弱用比热容来描述;
(3)A、夏天,在教室的地面上洒水,由于水蒸发从周围吸热,会使人感觉凉爽,与水比热容大小无关,故A符合题意。
B、因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水冷却汽车发动机,故B不符合题意;
C、在沿海地区,水是比较多的,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,使得昼夜的温差小;而新疆地区温差变化比较大,故C不符合题意;
故选:A;
(4)热值是燃料本身的一种特性,不随物质质量的变化而变化,所以热值不变;
(5)由图象知,相同时间内此物质固态时升高的温度大于液态时升高的温度,由Q=cmΔt可知,当质量和吸收的热量都相同时,Δt越大的比热容就越小,所以固态时的比热容比液态时小;
从第11min到第19min,物质的温度升高,物质分子无规则运动的剧烈程度将增加。
故答案为:(1)质量;(2)水;比热容;(3)A;(4)不变;(5)小于;增加。
37.小林想通过实验比较A、B两种液体比热容的大小。他准备了如图所示的带保温层的电热杯两个、探针式电子温度计两支,进行了如下实验:
(1)将 质量 相等的A、B两种液体,分别倒入完全相同的两个电热杯中,盖好杯盖,将两种液体均加热到55℃。
(2)将初温均为20℃的两个完全相同的实心铜块,分别放入两只电热杯,浸没在两种液体中,盖好电热杯的盖子。
(3)经过足够长的时间,用温度计分别测量两种液体的温度,A液体的温度为50℃,B液体的温度为48℃。
(4)请你根据上述实验分析:放在液体 A 中的铜块吸收的热量较多,液体 A 的比热容较大。(选填“A”或“B”)
【答案】(1)质量;(4)A;A。
【解答】解:
(1)比较A、B两种未知液体的比热容大小,根据控制变量法可知需要控制两液体的质量相等;
A液体温度降为50℃,则A液体则铜块的末温为50℃,B液体温度降为48℃,则B液体中铜块的末温为48℃,铜块的初温相同,根据Q吸=cmΔt可知A液体中铜块吸收的热量较多,则A液体放出的热量多;即cAmΔtA>cBmΔtB,代入数据可得cAm(55℃﹣50℃)>cBm(55℃﹣48℃),整理可得cBcA,所以A液体的比热容较大。
故答案为:(1)质量;(4)A;A。
【题型11 比热容的概念】
38.关于比热容,下列说法中正确的是( )
A.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B.物体的质量越大,它的比热容越大
C.物体升高的温度越少,它的比热容越大
D.比热容与质量、吸收或放出的热量均无关
【答案】D
【解答】解:比热容是物质本身的一种特性,其大小是由物质的种类和状态决定的,与是否吸热、放热、温度、质量等因素无关,故ABC错误,D正确。
故选:D。
39.小阳从下面一些常见物质的比热容表中,分析归纳出几个结论,其中正确的是( )
一些常见物质的比热容J/(kg•℃)
水4.2×103
水银0.14×103
玻璃0.84×103
钢铁0.462×103
冰2.1×103
酒精2.44×103
木材2.4×103
铜0.39×103
煤油2.1×103
沙石0.92×103
铝0.88×103
铅0.13×103
蓖麻油1.8×103
干泥土0.84×103
A.同一种物质的比热容都一样
B.不同物质的比热容都不一样
C.固体的比热容都比液体的小
D.相同质量的水和煤油,都升高相同的温度,煤油吸收的热量少
【答案】D
【解答】解:A、冰和水是同一种物质,但它们的比热容不一样,故A错误。
B、不同物质的比热容一般不一样,但也有相同的,如干泥土与玻璃,故B错误。
C、固体的比热容不一定比液体的小,如水银和铜,故C错误。
D、相同质量的水和煤油,都升高相同的温度,因为水的比热容大于煤油,根据Q=cmΔ可知,煤油吸收的热量少,故D正确。
故选:D。
40.在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温均相同的a、b两种液体(其中一个是水,另一个是煤油),用两个完全相同的电加热器对其加热(不计热量损失),每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度,并画出a、b两种液体的温度随时间变化的图象如图所示。分析图象可知( )
A.b液体是水
B.0~3min内a液体吸收的热量少
C.a液体比热容小
D.升高相同的温度时,b液体吸收的热量少
【答案】D
【解答】解:ACD、由图可知,将水和另一种液体都从15℃加热到35℃,b需要加热3min,a需要加热6min,说明b液体吸收的热量少、a液体吸收的热量多,则a的吸热能力强、比热容大,故a液体是水,故AC错误、D正确。
B、使用相同的加热器,在相同的加热时间内吸收的热量相等,则0~3min内a、b液体吸收的热量相等,故B错误。
故选:D。
41.某同学用一种加热器将质量为500g的冰持续加热熔化直至沸腾,记录并绘制出温度﹣时间图象如图所示,根据图象可以看出C点的内能 大于 B点的内能,根据图象还可以看出AB段的比热容 小于 CD段的比热容。
【答案】大于;小于。
【解答】解:熔化过程中虽然温度不变,但吸收热量,内能增大,故C点的内能大于B点的内能;
在整个过程中冰与水的质量相等,
用相同的加热器加热,在相等时间内吸收的热量相等,
设在1min内吸收的热量为Q,由图示可知,
AB段的加热时间为2min,则吸收的热量:
Q1=2Q=c1mΔt1=c1×0.5kg×[0℃﹣(﹣40℃)]=20c1,c1;
在CD段的加热时间为16min﹣8min=8min,吸收的热量:
Q2=8Q=c2mΔt2=c2×0.5kg×(100℃﹣0℃)=50c2,c2,
则AB段的比热容小于CD段的比热容;
故答案为:大于;小于。
42.若将一杯水倒掉一半,剩下半杯水的比热容 不变 ;若水凝固成冰则比热容 改变 。(填“改变”或“不变”)
【答案】不变;改变。
【解答】解:根据比热容的定义可以知道,将此杯水倒掉一半,剩下半杯水,种类和状态没有变,所以水的比热容不变。
水凝固成冰以后,状态改变,冰的比热容为2.1×103J/(kg•℃),所以若水凝固成冰则比热容改变。
故答案为:不变;改变。
【题型12 利用比热容解释生活中的现象】
43.初春育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,正确的做法是( )
A.早晨多排水,傍晚多灌水 B.早晨多灌水,傍晚多排水
C.早晨和傍晚都要多灌水 D.早晨和傍晚都不要灌水
【答案】A
【解答】解:初春培育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,傍晚多灌水,当夜晚温度降低时,因为水的比热容大,水放出热量,水的温度降低的比较少,不至于使秧苗受冻。在早晨把稻田内的水排出,稻田接受太阳光的照射,泥土的比热容小,泥土吸收热量,温度升高快,有利于秧苗的生长。
故选:A。
44.下列现象的原因或应用实例,是因为水的比热容较大的是( )
A.夏天在地面上洒水可以降温
B.冬天在菜窖里放几桶水可以防止蔬菜被冻坏
C.干燥的天气里在卧室放一盆水加湿
D.北方冬天的“暖气”输送用水作为介质
【答案】D
【解答】解:
A、夏天在地面上洒水可以降温是利用了蒸发吸热,不是利用水的比热容大的特点,与比热容无关,故A不符合题意;
B、冬天菜窖里放几桶水防止蔬菜冻坏,是利用水凝固放热,与水的比热容无关,故B不符合题意;
C、在房间里放一盆水可以增加空气湿度,是为了增大水蒸气的含量,与水的比热容较大无关,故C不符合题意;
D、因为水的比热容较大,降低相同的温度,水放出的热量多,所以北方冬天的“暖气”输送用水作为介质,故D符合题意。
故选:D。
45.如图是某沿海城市与某内陆城市同一天的气温变化曲线。请你判断内陆城市一天气温变化所对应的曲线是 A (填A或B),这是由于砂石的比热容 小于 (填大于、等于或小于)水的比热容,吸收相同的热量后温度变化 大 (填“大”或“小”)。
【答案】A;小于;大。
【解答】解;内陆地区砂石多,砂石比热容比水小,在质量相同、吸收或放出相同的热量时,温度变化大,使得内陆城市昼夜温差变化大。
故答案为:A;小于;大。
46.海陆风的形成:地球上各处的地形地貌会影响风的形成。由于海水的比热容比陆地上沙石的比热容 大 ,接受太阳辐射能后,海水表面升温较 慢 ,陆地的比热容相对较小,升温比较 快 。于是在白天,由于陆地空气温度高,空气上升而形成海面吹向陆地的海陆风。晚上则反之。
【答案】大;慢;快。
【解答】解:海水的比热容大于陆地的比热容,白天吸收了相同的热量后,海洋上空空气的温度升高的较慢,陆地上方空气升高的较快,所以,陆地上方空气的气压低,海洋上方空气的气压高,风从气压高的海洋流向气压低的陆地,夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,海洋上空气温高,气压低,风从陆地吹向海洋。
故答案为:大;慢;快。
【题型13 比热容的计算公式】
47.甲、乙两个烧杯中分别装有初温为20℃和40℃的两杯水,在1个标准大气压下,用酒精灯加热两杯水至沸腾,它们吸收的热量之比为2:3,则甲、乙两杯水的质量之比为( )
A.2:1 B.1:2 C.3:4 D.8:9
【答案】B
【解答】解:甲、乙两杯水的比热容相同,在1个标准大气压下,用酒精灯加热两杯水至沸腾,则甲、乙两杯水升高的温度之比为:
Δt甲:Δt乙=(100℃﹣20℃):(100℃﹣40℃)=4:3,
吸收的热量之比为:
Q甲:Q乙=2:3,
根据Q=cmΔt可知,两杯水的质量之比为:
,
故B正确,ACD错误。
故选:B。
48.质量相同的水和某种液体用两个相同的电热器分别加热,每隔2min记录一次数据,如表所示,则该液体的比热容为(水的比热容是4.2×103J/(kg•℃))( )
加热时间/min
0
1
2
水的温度/℃
10
14
18
液体的温度/℃
10
18
26
A.1.2×103J/(kg•℃) B.2.0×103J/(kg•℃)
C.2.1×103J/(kg•℃) D.0.8×103J/(kg•℃)
【答案】C
【解答】解:在用相同的电热器加热,在相同的时间内,吸收的热量是相等的,即Q水=Q液,
当两种液体都加热2分钟时,此时水的温度为18℃,另一液体的温度为26℃,
因为Q水=c水m(t水﹣t0),Q液=c液m(t液﹣t0)
所以c水m(t水﹣t0)=c液m(t液﹣t0),
即:4.2×103J/(kg•℃)×m×(18℃﹣10℃)=c液m×(26℃﹣10℃),
解得:。
故选:C。
49.把质量和温度都相同的铁球、铝球和铜球同时投入沸腾的水中,一段时间后,如果三球的温度变化相同,其中吸收热量最多是 铁 球。若三个小球吸收相同的热量,温度变化最小的是 铁 球(已知c铁>c铝>c铜)。
【答案】铁;铁。
【解答】解:已知铁球、铝球和铜球质量和温度都相同,三球的温度变化也相同,并且c铁>c铝>c铜,根据公式Q=cmΔt可得出,铁吸收的热量更多;已知三个小球吸收相同的热量,铁球、铝球和铜球质量也相同,并且c铁>c铝>c铜,根据公式Δt可知:铁的温度变化最小。
故答案为:铁;铁。
【题型14 利用比热容的公式计算热量】
50.甲、乙两物体的质量之比是3:1,吸热之比是4:1,则它们升高温度之比和比热之比可能分别是( )
A.3:4,1:1 B.4:1,1:3 C.2:6,2:1 D.3:2,1:2
【答案】B
【解答】解:由题知,m甲:m乙=3:1,甲、乙两物体吸收的热量:Q甲:Q乙=4:1,
∵Q吸=cmΔt,
∴,
A、甲乙物体升高温度之比和比热之比为3:4、1:1,则,故该选项数据不符合题意;
B、甲乙物体升高温度之比和比热之比为4:1、1:3,则,故该选项数据符合题意;
C、甲乙物体升高温度之比和比热之比为2:6、2:1,则,故该选项数据不符合题意;
D、甲乙物体升高温度之比和比热之比为3:2、1:2,则,故该选项数据不符合题意。
故选:B。
51.甲、乙两物质的比热容之比为3:2,质量之比为1:2,若它们吸收相等的热量,则甲、乙升高的温度之比为( )
A.3:4 B.4:3 C.1:6 D.6:1
【答案】B
【解答】解:甲、乙两物体质量之比:m甲:m乙=1:2,比热容之比c甲:c乙=3:2,
甲、乙两物体吸收的热量:Q甲:Q乙=1:1,
由Q吸=cmΔt得,
甲、乙两物体升高温度之比:Δt甲:Δt乙::4:3。
故选:B。
52.如图甲所示,小虎同学将质量为20g的木块(ρ木<ρ水)轻轻放入装满水的溢水杯中,如图乙所示是当水停止外流时接水杯的按比例缩放图,接水杯为内径均匀的柱形容器。假如将这个接水杯倒满开水,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),这杯水温度降低到可以饮用时,放出的热量最可能是( )
A.2×104J B.5×106J C.2×106J D.8×103J
【答案】A
【解答】解:因木块的密度小于水的密度,
所以,木块轻轻放入装满水的溢水杯中后处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,
由漂浮条件和阿基米德原理可得:
F浮=G木=G排,即m木g=m排g,
则接水杯内水的质量m排=m木=20g,
由图可知,接水杯中水的体积约占容器的,
由m=ρV可得,满接水杯内水的总质量:
m=3m排=3×20g=60g=0.06kg,
开水的初温约为100℃,人直接可以饮用水的温度约为40℃,
则开水放出的热量:
Q放=cm(t0﹣t)=4.2×103J/(kg•℃)×0.06kg×(100℃﹣40℃)=1.512×104J,
结合选项可知,与A接近,故A正确。
故选:A。
53.酒精的热值为3.0×107J/kg,质量为100g的酒精完全燃烧放出热量为 3×106 J,如果这些热量完全被水吸收,在一标准大气压下,可以将10kg的水从30℃升高 70 ℃.[水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
【答案】3×106;70。
【解答】解:(1)100g酒精完全燃烧放出的热量:
Q放=m酒精q=0.1kg×3.0×107J/kg=3×106J。
(2)由题知,Q吸=Q放,
由Q吸=cmΔt得水的温度升高值:
Δt71℃,
在1标准大气压下,水的沸点为100℃,并且沸腾时水的温度不变,
因为30℃+71℃=101℃>100℃,
所以水吸热后,末温应为100℃,
因为水的初温为30℃,所以水的温度升高了70℃。
故答案为:3×106;70。
54.为了测定铅的比热容,把质量为200g的铅块加热到98℃,再投入到质量为80g、温度为20℃的水中,混合后水和铅块的温度均为28℃,若不计热损失(即水吸收的热量等于铅块放出的热量)。
求:①水吸收的热量,②铅的比热容。
【答案】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=C水m水(t混﹣t水)
=4.2×103J/(kg•℃)×8×10﹣2kg×(28℃﹣20℃)
=2688J。
(2)由于不计热损失,Q吸=Q放,
根据Q放=C铅m铅(t铅﹣t混)得:
C铅192J/(kg•℃)。
答:①水吸收的热量为2688J。
②铅的比热容为192J/(kg•℃)。
55.如图甲所示,A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器,加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收,已知加热器每秒钟放出热量1000J.现将甲、乙两种液体分别倒入A、B杯中,其中甲液体的比热容3×103J/(kg•℃);让两个加热器同时开始工作,60s后停止加热,然后立即将质量为5.4千克的合金球迅速放入乙液体中(从球放入到达到热平衡不计热损失),它们的温度随时间变化图象如图乙所示。
(1)加热60s时,乙液体吸收的热量为多少;
(2)甲液体的质量多少;
(3)合金球的比热容为多少?
【答案】解:(1)因加热器每秒钟放出热量1000J,则加热器加热60s放出的热量Q放=1000J/s×60s=6×104J,
因为加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收,
所以,加热60s时,乙液体吸收的热量:Q吸=90%Q放=90%×6×104J=5.4×104J;
(2)同理可得,加热器加热20s放出的热量:Q放′=1000J/s×20s=2×104J,
由题意可知,加热器加热20s时甲液体吸收的热量:Q吸′=90%Q放′=90%×2×104J=1.8×104J;
则根据Q吸=cmΔt可得甲液体的质量:m甲0.2kg;
(3)加热60s乙液体吸收的热量Q吸=5.4×104J,乙液体温度升高60℃﹣10℃=50℃,
所以根据Q吸=cmΔt可得,乙液体的比热容与其质量的乘积:c乙m乙1.08×103J/℃,
将质量为5.4千克的合金球迅速放入乙液体中,达到热平衡时,乙液体降低的温度60℃﹣40℃=20℃,
则乙液体放出的热量:Q放″=c乙m乙Δt乙′=1.08×103J/℃×(60℃﹣40℃)=2.16×104J,
由于没有热量损失,所以合金球吸收的热量Q吸″=Q放″=2.16×104J,
则合金球的比热容:c合金200J/(kg•℃)。
答:(1)加热60s时,乙液体吸收的热量为5.4×104J;
(2)甲液体的质量是0.2kg;
(3)合金球的比热容是200J/(kg•℃)。
【题型15 热平衡方程及其应用】
56.热平衡,指同外界接触的物体,其内部温度各处均匀且等于外界温度的状况。把10g0℃的冰与140g10℃的水混合(不计热量损失),达到热平衡时的温度为5℃。现有一定质量的一杯水温度降低1℃放出的热量刚好使1克0℃的冰熔化为0℃的水,则这杯水的质量为( )()
A.85g B.65g C.45g D.25g
【答案】B
【解答】解:140克10℃的水降到5℃时放出的热量:,
10g0℃的冰完全熔化后质量不变,变化10g 0℃的水,
则10g 0℃的水温度升高到5℃吸收的热量:,
根据热平衡方程可知,10g 0℃的冰熔化为同温度的水吸收的热量:Q熔冰=Q放﹣Q水吸=2940J﹣210J=2730J,
则1g0℃的冰熔化为0℃的水需要的热量:,
因为一定质量的一杯水温度降低1℃放出的热量刚好使1g0℃的冰熔化为0℃的水,
则水降低温度放出的热量为Q′=273J,
由Q放=cmΔt可知,这杯水的质量:。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
57.汽油的热值是4.6×107J/kg,完全燃烧0.5kg汽油能放出 2.3×107 J的热量;若这些热量全部被水吸收,可使 238 kg的水,从20℃升高到43℃【水的比热容为c=4.2×103J/(kg•℃)】。
【答案】2.3×107;238。
【解答】解:(1)0.5kg汽油完全燃烧所放出的热量:
Q放=m汽油q=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J;
(2)水吸收的热量:
Q吸=Q放=2.3×107J,
根据Q吸=cmΔt可知,
水的质量:
m水238kg。
故答案为:2.3×107;238。
58.吃早饭时,妈妈用热水给小雪加热250g的袋装牛奶,为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃,妈妈至少要用60℃的热水多少kg?[c水=4.2×103J/(kg•℃),c奶=2.5×103J/(kg•℃),不计热量损失,结果保留两位有效数字
【答案】解:牛奶吸收的热量:Q吸=c奶m奶(t﹣t奶)=2.5×103J/(kg•℃)×250×10﹣3kg×(42℃﹣12℃)=1.875×104J,
不计热量损失,热水放出的热量:Q放=Q吸=1.875×104J,
由Q放=cm(t热﹣t)可知,热水的质量:m水0.25kg。
答:妈妈至少要用60℃的热水0.25kg。
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第13章 内能
【题型1 分子的热运动】 1
【题型2 扩散现象】 2
【题型3 分子间作用力的现象】 3
【题型4 分子动理论的基本观点】 3
【题型5 热传递的方向与条件】 5
【题型6 热传递改变物体的内能】 6
【题型7 做功改变物体的内能】 7
【题型8 温度、内能、热量的关系】 8
【题型9 内能的大小变化】 9
【题型10 比较不同物质吸热的情况】 10
【题型11 比热容的概念】 12
【题型12 利用比热容解释生活中的现象】 14
【题型13 比热容的计算公式】 15
【题型14 利用比热容的公式计算热量】 15
【题型15 热平衡方程及其应用】 17
【题型1 分子的热运动】
1.热胶是一种在常温下为固态的粘合剂,使用时先用热熔胶枪加热使其熔化,如图所示。再等其凝固来黏合物体,加热过程中,会闻到热熔胶的气味的原因是( )
A.分子间存在斥力 B.分子间存在引力
C.分子间存在间隙 D.分子在不停地做无规则运动
2.下列生活中的事例不能说明分子不停地做无规则运动的是( )
A.妈妈炒菜时,满屋子都弥漫着饭菜的香味
B.打开香水瓶,不久满屋子都能闻到香气
C.做饭时打开油烟机,满屋的油烟被抽油烟机抽走了
D.腌制咸菜时,将盐放入咸菜罐中,几天后整罐菜都变咸了
3.天津地区禁止燃放烟花爆竹,这一禁令得到了广大市民的支持和拥护,这是因为燃放时,由于分子都在不停地做 ,使人们闻到浓烈的火药味;不仅如此,还会增加PM2.5等颗粒物的危害,PM2.5是指大气中直径不大于2.5 的颗粒物。
【题型2 扩散现象】
4.下列四种现象中属于扩散现象的是( )
A.秋季北方频发“沙尘暴” B.春天柳絮漫天飞舞
C.隆冬时分,大雪纷飞 D.金秋时节,桂花香气袭人
5.如图,甲、乙、丙三个相同的烧杯中盛有等量、等温的水,用一支滴管分别在水面、水中、水底滴一滴红墨水,记录整杯水变红所用的时间。这项活动要探究的问题是红墨水扩散快慢是否( )
A.与墨水滴的大小有关 B.与滴墨水的位置有关
C.与烧杯的容积有关 D.与水的温度有关
6.如图所示,抽油烟机工作时,挡风板下方空气流速大,压强 (选填“大”或“小”),能抽走炒菜时产生的大部分油烟,减少油烟对人体的伤害。炒菜时仍能闻到油烟味,这是 现象。
7.春暖花开,我校花园里的梅花、海棠花、桃花、樱花等等先后绽放,美不胜收,校园里花香四溢,这是
现象;这种现象会随气温的 而更显著;花瓣匀速直线下落时,受到的空气阻力 花瓣受到的重力。
【题型3 分子间作用力的现象】
8.我校师生积极参与“创建文明城市”活动。同学们在清除居民小区墙壁上的广告纸时,发现广告纸粘在墙壁上很难被清除掉,这是因为( )
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
9.如图所示,将一段粗熔丝(俗称保险丝)用刀斜着切成两段,使两段粗熔丝的平滑表面紧密接触,然后,把一端悬挂起来,在另一端下面挂一个合适的物体,两段熔丝也不会被拉开,这个现象说明( )
A.物体是由大量分子组成 B.分子在不停地做无规则运动
C.分子间存在着斥力 D.分子间存在着引力
10.“破镜不能重圆”是因为将破镜合起来时,镜子破裂处的绝大多数分子间距离 (选填“较大”或“较小”),所以分子间 (选填“几乎没有相互作用力”,“存在较大斥力”或“存在较大引力”)
11.两小滴水银靠在一起,就会形成一大滴水银,这说明水银分子之间存在 力;把鸭蛋放在盐水里一段时间,鸭蛋就变成了咸鸭蛋,这是说明分子在永不停息地做 运动。
【题型4 分子动理论的基本观点】
12.下列现象用分子动理论解释正确的是( )
A.石灰石能被粉碎成粉末,说明物质是由分子组成的
B.墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明温度越高,分子运动越剧烈
C.“破镜不能重圆”,说明分子间有斥力
D.海绵用力一捏会缩成一团,说明分子间有间隙
13.“端午浓情,粽叶飘香”“粽叶飘香”这是 现象,说明了 ,把酒精和水在长玻璃管中混合后,用手上下颠倒几次,发现总体积减小,该实验说明了分子间存在 。
14.将50ml水和50ml酒精倒入玻璃管中充分混合后,测得总质量90g,则混合液密度 0.9g/cm3(选填“大于”、“小于”、“等于”),这是因为 。本实验想使得前后体积变化现象明显应选用内径 (选填“大”、“小”)的玻璃管,并先倒入 (选填水、酒精)。
15.如图所示,是我们在学习分子动理论时做过的一些实验
图a:浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰,几天之后,两种液体混合均匀了;
图b:玻璃板的下表面接触水面,发现拉力示数大于玻璃板的重力;
图c:水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积;
图d:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来;
图e:将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开
请回答
(1)图a和图 两个实验产生实验现象的原因相同
(2)图b和图 两个实验产生实验现象的原因相同,实验表明:分子之间存在 。
【题型5 热传递的方向与条件】
16.质量和初温都相同的铝块和铜块(c铝>c铜),吸收相同的热量后,将它们互相接触,则( )
A.热量从铜传给铝 B.热量从铝传给铜
C.温度从铜传给铝 D.温度从铝传给铜
17.为了探究热传递的过程中高温物体、低温物体温度变化的特点,小京同学做了如下实验,将盛有30℃冷水的小烧杯放入盛有70℃热水的大烧杯中,分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况,绘制出如图所示的图像,下列错误的是( )
A.热水和冷水达到同一温度的时间相同 B.热水温度下降比冷水温度升高得快
C.热水放出的热量等于冷水吸收的热量 D.热水的质量可能小于冷水的质量
18.阅读下面的短文,回答问题。
为什么热水会使玻璃破裂
将热水倒进玻璃杯中时,老练的主妇会先在杯中放一个汤匙,汤匙若是银制的则更佳。这虽然是日常生活中的普通常识,但究竟根据的是什么原理呢?
根本原因是玻璃的膨胀不均匀,所以会破裂。当热水进入杯子时,杯子的侧壁无法一下子全被加热。首先,侧壁内侧会被加热,而外侧仍保持着较低的温度,因此,内侧部分迅速膨胀,而外侧部分依然维持原状。在这种情况下,外侧会受到内侧的强压而被胀破。
有些人以为较厚的杯子不容易破裂,其实这是错误的认识。倒进热水时,厚杯子更容易破,薄杯子反而不易破裂。原因是薄杯子的外侧可以较快地被加热,使内外温度相等,膨胀均匀;相反厚杯子的外侧不可能较快地被加热,从而形成内外较大的温差,导致膨胀不均匀,杯子破裂。但是,薄杯子侧壁薄还不够,杯底也必须要薄。因为,在倒进热水时,首先被加热的是杯底。如果杯底很厚,即使侧壁很薄也没用,杯子依旧会破。此外,底部附带着厚台的玻璃杯也比较容易破裂。玻璃器皿愈薄,盛热水时就愈不易破裂。例如非常薄的烧杯,在杯中放水,直接用瓦斯炉来加热,也不会破裂。加热时能完全不膨胀,这才是最理想的容器。
玻璃杯不但在突然加热时不耐用,就是在突然冷却时也很容易破裂,理由是收缩不均匀。换言之,在冷却时,外侧已开始收缩,内侧却尚未收缩,外侧挤压内侧,从而导致破裂。所以,在把热果酱放入瓶中后,切忌将瓶子放进水中冷却。
说到这里,我再来分析杯中放进汤匙的作用。
因为在热水倒入玻璃杯时,汤匙会吸收一部分热量,假如汤匙是金属制成的,而金属是热的良导体,它能使热水的温度降低,使热水变成温水,在这种情况下,杯子当然不会破裂。接着,我们继续倒入开水,就不会有太大的危险,因为玻璃杯的温度只是升高一点点而已。
那么,银匙为什么更好呢?……
回答问题:
(1)玻璃杯破裂的基本原因是 。
(2)什么玻璃杯不易破裂 (选填“薄的”或“厚的”)。
(3)为什么放入汤匙后,玻璃杯不易破裂 。
(4)猜想一下银匙为什么更好呢? 。
【题型6 热传递改变物体的内能】
19.下列现象中,属于用热传递的方式改变物体内能的是( )
A.刀具在砂轮上磨得发烫 B.快速弯折铁条,铁条弯折处变热
C.两手互相摩擦时手发热 D.公园中的石凳被太阳晒热
20.在如图所示的实例中,通过热传递改变物体内能的是( )
A.迅速下压活塞,管内气体的温度升高
B.用手反复弯折铁丝,铁丝的弯折处温度升高
C.用橡皮条摩擦铜管,铜管的温度升高
D.酒精灯加热试管中的水,水的温度升高
21.2021年6月17日,我国成功发射了“神舟十二号”载人航天飞船。火箭升空时,为了防止火箭温度过高,在火箭表面涂上一种易熔化、汽化的特殊的涂料。涂料熔化、汽化吸热使火箭内能 ,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变内能的。
22.中国的茶文化在古代已借助“海上丝绸之路”名扬全世界。用热水泡茶时,茶杯温度会升高,这是因为在此过程中发生的 ,这时茶杯的内能会 。
【题型7 做功改变物体的内能】
23.下列示例中,属于内能转化为机械能的是( )
A.两手相互摩擦,手心变热 B.流星与空气摩擦生热、发光
C.用气筒给自行车打气,气筒会发热 D.水壶中的水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起
24.用物体内能改变的方式说明“炙手可热”和“钻木取火”的含义,下列说法正确的是( )
A.“炙手可热”和“钻木取火”都是通过热传递的方式改变内能
B.“炙手可热”和“钻木取火”都是通过做功的方式改变内能
C.“炙手可热”是通过热传递的方式改变内能,“钻木取火”是通过做功的方式改变内能
D.“炙手可热”是通过做功的方式改变内能,“钻木取火”是通过热传递的方式改变内能
25.如图所示,对于下列的实验中的物理过程,说法正确的( )
A.图甲中,试管中水蒸气推动塞子冲出去时,水蒸气的内能增加
B.图乙中,厚玻璃管中放少量硝化棉,把活塞迅速压下去时,类似内燃机的压缩冲程
C.图丙中,抽去玻璃隔板,两瓶中气体逐渐混合均匀,这是因为空气比二氧化氮的密度大
D.图丁中,将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧压在一起,下面吊一重物都不能把它们拉开,这是因为分子在不停地运动
26.如图演示实验中,水烧开后将塞子冲出,是把水的 能转化为塞子的 能。其能量转化与内燃机的 冲程一样。
27.摩擦焊接技术在航空航天业中应用广泛,焊接过程中界面相互摩擦,使界面及其附近温度升高,实现焊接。这是通过 的方式使物体温度升高,内能 (选填“增大”或“减小”)。
【题型8 温度、内能、热量的关系】
28.关于温度、内能和热量,下列说法中正确的是( )
A.内能少的物体可以向内能多的物体传递热量
B.物体温度升高,它的热量一定增多
C.物体吸收热量,温度一定升高
D.物体的内能增加,一定从外界吸收了热量
29.下列说法中正确的是( )
A.冰熔化成水,由于温度不变,所以它的内能不变
B.物体内能增大,一定从外界吸收热量
C.沿海地区昼夜温差小,主要原因是水的比热容较小
D.物体的温度升高,内能增大
30.下列有关热的说法中正确且完整的是( )
①物体吸收热量,内能不一定增大,温度不一定升高;
②物体吸收热量,内能不一定增大,物体含有的热量也增大;
③外界对物体做功,物体的内能不一定增加;
④物体的内能增加,温度一定升高;
⑤物体的温度升高,可能吸收了热量;
⑥物体的温度升高,内能一定增大;
⑦温度高的物体内能一定比温度低的物体的内能大;
⑧在热传递的过程中,温度可以从内能小的物体传到内能大的物体。
A.①③⑤⑥ B.①②③⑤⑥ C.①③⑤⑥⑧ D.④⑤⑥⑦⑧
31.通常所说的“夏天天气热”中的热,指的是 ;“做功可以生热,消耗热也可以做功”中的热,指的是 ;沸水温度降低时,向外放热,这个“热”字表示 。
【题型9 内能的大小变化】
32.下列关于热学知识的叙述正确的是( )
A.两杯水的温度相同,内能也一定相同
B.热量总是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,工厂里的冷却塔通常用水作为冷却物质
D.质量、初温相同的水和煤油放出相同热量后,水的温度低于煤油的温度
33.如图所示情境中,改变物体内能的方式与其他三个不同的是( )
A.棉被晒得热乎乎的
B.冬天男孩搓手使双手变暖
C.铁锅热得烫手
D.暖风机使房间温度升高
34.做功和热传递对改变物体的内能是 的,但本质上有区别:做功是能的 ,而热传递是能的 。
【题型10 比较不同物质吸热的情况】
35.为了研究不同物质的吸热能力,某小组利用规格相同的电加热器给水和煤油加热,如图所示,他们利用实验得到的数据绘制出两种液体温度随加热时间的变化图像。
(1)实验中通过比较 来反映液体吸收热量的多少。
(2)花花认为,在烧杯中加入两种液体时,一定控制它们的 相同,两杯水的初温 (选填“一定”“不一定”)要相同。
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,由图像可知,煤油的比热容是
J/(kg•℃);[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(4)若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂, 冷却效果更好。
36.用图1中的实验装置探究水和煤油吸热能力的强弱。
(1)实验前应该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)本实验选用两个相同的酒精灯同时进行加热,实验中上下反复缓慢地提拉搅拌器,每隔一分钟记录一次温度,记录的数据如下表。分析表中实验数据得出结论:升高相同的温度,水的加热时间长,说明
(选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。在物理学上,物质吸热能力的强弱用 (填物理量的名称)来描述。
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
煤油
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24
(3)下列现象不能用本实验的结论来解释的是 。
A.夏天在教室洒水降温 B.汽车的发动机用水来冷却 C.沿海地区昼夜温差较小
(4)酒精灯内酒精用掉一半后,剩下酒精的热值 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)将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2所示,固态时的比热容 (选填“大于”、“小于”或“等于”)液态时的比热容,从第11min到第19min,物质分子无规则运动的剧烈程度将 (选填“不变”、“增加”或“减弱”)。
37.小林想通过实验比较A、B两种液体比热容的大小。他准备了如图所示的带保温层的电热杯两个、探针式电子温度计两支,进行了如下实验:
(1)将 相等的A、B两种液体,分别倒入完全相同的两个电热杯中,盖好杯盖,将两种液体均加热到55℃。
(2)将初温均为20℃的两个完全相同的实心铜块,分别放入两只电热杯,浸没在两种液体中,盖好电热杯的盖子。
(3)经过足够长的时间,用温度计分别测量两种液体的温度,A液体的温度为50℃,B液体的温度为48℃。
(4)请你根据上述实验分析:放在液体 中的铜块吸收的热量较多,液体 的比热容较大。(选填“A”或“B”)
【题型11 比热容的概念】
38.关于比热容,下列说法中正确的是( )
A.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B.物体的质量越大,它的比热容越大
C.物体升高的温度越少,它的比热容越大
D.比热容与质量、吸收或放出的热量均无关
39.小阳从下面一些常见物质的比热容表中,分析归纳出几个结论,其中正确的是( )
一些常见物质的比热容J/(kg•℃)
水4.2×103
水银0.14×103
玻璃0.84×103
钢铁0.462×103
冰2.1×103
酒精2.44×103
木材2.4×103
铜0.39×103
煤油2.1×103
沙石0.92×103
铝0.88×103
铅0.13×103
蓖麻油1.8×103
干泥土0.84×103
A.同一种物质的比热容都一样
B.不同物质的比热容都不一样
C.固体的比热容都比液体的小
D.相同质量的水和煤油,都升高相同的温度,煤油吸收的热量少
40.在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温均相同的a、b两种液体(其中一个是水,另一个是煤油),用两个完全相同的电加热器对其加热(不计热量损失),每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度,并画出a、b两种液体的温度随时间变化的图象如图所示。分析图象可知( )
A.b液体是水
B.0~3min内a液体吸收的热量少
C.a液体比热容小
D.升高相同的温度时,b液体吸收的热量少
41.某同学用一种加热器将质量为500g的冰持续加热熔化直至沸腾,记录并绘制出温度﹣时间图象如图所示,根据图象可以看出C点的内能 B点的内能,根据图象还可以看出AB段的比热容 CD段的比热容。
42.若将一杯水倒掉一半,剩下半杯水的比热容 ;若水凝固成冰则比热容 。(填“改变”或“不变”)
【题型12 利用比热容解释生活中的现象】
43.初春育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,正确的做法是( )
A.早晨多排水,傍晚多灌水 B.早晨多灌水,傍晚多排水
C.早晨和傍晚都要多灌水 D.早晨和傍晚都不要灌水
44.下列现象的原因或应用实例,是因为水的比热容较大的是( )
A.夏天在地面上洒水可以降温
B.冬天在菜窖里放几桶水可以防止蔬菜被冻坏
C.干燥的天气里在卧室放一盆水加湿
D.北方冬天的“暖气”输送用水作为介质
45.如图是某沿海城市与某内陆城市同一天的气温变化曲线。请你判断内陆城市一天气温变化所对应的曲线是 (填A或B),这是由于砂石的比热容 (填大于、等于或小于)水的比热容,吸收相同的热量后温度变化 (填“大”或“小”)。
46.海陆风的形成:地球上各处的地形地貌会影响风的形成。由于海水的比热容比陆地上沙石的比热容
,接受太阳辐射能后,海水表面升温较 ,陆地的比热容相对较小,升温比较 。于是在白天,由于陆地空气温度高,空气上升而形成海面吹向陆地的海陆风。晚上则反之。
【题型13 比热容的计算公式】
47.甲、乙两个烧杯中分别装有初温为20℃和40℃的两杯水,在1个标准大气压下,用酒精灯加热两杯水至沸腾,它们吸收的热量之比为2:3,则甲、乙两杯水的质量之比为( )
A.2:1 B.1:2 C.3:4 D.8:9
48.质量相同的水和某种液体用两个相同的电热器分别加热,每隔2min记录一次数据,如表所示,则该液体的比热容为(水的比热容是4.2×103J/(kg•℃))( )
加热时间/min
0
1
2
水的温度/℃
10
14
18
液体的温度/℃
10
18
26
A.1.2×103J/(kg•℃) B.2.0×103J/(kg•℃)
C.2.1×103J/(kg•℃) D.0.8×103J/(kg•℃)
49.把质量和温度都相同的铁球、铝球和铜球同时投入沸腾的水中,一段时间后,如果三球的温度变化相同,其中吸收热量最多是 球。若三个小球吸收相同的热量,温度变化最小的是 球(已知c铁>c铝>c铜)。
【题型14 利用比热容的公式计算热量】
50.甲、乙两物体的质量之比是3:1,吸热之比是4:1,则它们升高温度之比和比热之比可能分别是( )
A.3:4,1:1 B.4:1,1:3 C.2:6,2:1 D.3:2,1:2
51.甲、乙两物质的比热容之比为3:2,质量之比为1:2,若它们吸收相等的热量,则甲、乙升高的温度之比为( )
A.3:4 B.4:3 C.1:6 D.6:1
52.如图甲所示,小虎同学将质量为20g的木块(ρ木<ρ水)轻轻放入装满水的溢水杯中,如图乙所示是当水停止外流时接水杯的按比例缩放图,接水杯为内径均匀的柱形容器。假如将这个接水杯倒满开水,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),这杯水温度降低到可以饮用时,放出的热量最可能是( )
A.2×104J B.5×106J C.2×106J D.8×103J
53.酒精的热值为3.0×107J/kg,质量为100g的酒精完全燃烧放出热量为 J,如果这些热量完全被水吸收,在一标准大气压下,可以将10kg的水从30℃升高 ℃.[水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
54.为了测定铅的比热容,把质量为200g的铅块加热到98℃,再投入到质量为80g、温度为20℃的水中,混合后水和铅块的温度均为28℃,若不计热损失(即水吸收的热量等于铅块放出的热量)。
求:①水吸收的热量,②铅的比热容。
55.如图甲所示,A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器,加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收,已知加热器每秒钟放出热量1000J.现将甲、乙两种液体分别倒入A、B杯中,其中甲液体的比热容3×103J/(kg•℃);让两个加热器同时开始工作,60s后停止加热,然后立即将质量为5.4千克的合金球迅速放入乙液体中(从球放入到达到热平衡不计热损失),它们的温度随时间变化图象如图乙所示。
(1)加热60s时,乙液体吸收的热量为多少;
(2)甲液体的质量多少;
(3)合金球的比热容为多少?
【题型15 热平衡方程及其应用】
56.热平衡,指同外界接触的物体,其内部温度各处均匀且等于外界温度的状况。把10g0℃的冰与140g10℃的水混合(不计热量损失),达到热平衡时的温度为5℃。现有一定质量的一杯水温度降低1℃放出的热量刚好使1克0℃的冰熔化为0℃的水,则这杯水的质量为( )()
A.85g B.65g C.45g D.25g
57.汽油的热值是4.6×107J/kg,完全燃烧0.5kg汽油能放出 J的热量;若这些热量全部被水吸收,可使 kg的水,从20℃升高到43℃【水的比热容为c=4.2×103J/(kg•℃)】。
58.吃早饭时,妈妈用热水给小雪加热250g的袋装牛奶,为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃,妈妈至少要用60℃的热水多少kg?[c水=4.2×103J/(kg•℃),c奶=2.5×103J/(kg•℃),不计热量损失,结果保留两位有效数字
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