内容正文:
第十三章 内能
一、单选题
1.如图所示是电热液体蚊香器,瓶中的碳纤维棒将瓶内的杀虫剂吸到棒的顶端,而发热电阻传递的热会使棒的上端温度达到50℃左右,此时杀虫剂蒸发得更快从而提高了驱蚊效果。以下说法正确的是( )
A.蒸发是液化的一种方式
B.杀虫剂分子运动的快慢与温度高低无关
C.一般情况下,温度升高汽化的速度会加快
D.在常温下,碳纤维棒里的杀虫剂分子不会运动
2.下列过程中,物体内能改变的方式与其他三项不同的是( )
A.冬天在室外向手上哈气,手就变暖和
B.云中的小冰粒下落过程中温度越来越高,变成了雨滴
C.火箭发射过程中外壳与大气摩擦后温度越来越高
D.把铁丝反复弯折,弯折处的温度越来越高
3.“电暖手袋”让这个严冬不那么寒冷,下列说法正确的是( )
A.暖手袋未插电加热前没有内能
B.暖手袋加热的温度越高,含有的热量越多
C.暖手袋暖手,是通过做功的方式改变内能
D.插上电源加热时,暖手袋温度升高,内能增加
4.在生活中,人们常常利用水的比热容比较大这一特性来为生产、生活服务,下列做法中与这一特性无关的是( )
A.室内洒水调节气温 B.初春夜晚要向稻田中灌水
C.用水冷却汽车发动机 D.让流动的热水流过散热器取暖
5.小明旅游到济南,山清水秀、景色宜人。其中与“分子动理论”有关的是( )
A.趵突泉,泉水清澈见底 B.大明湖,湖面荷花飘香
C.千佛山,寺内暮鼓晨钟 D.植物园,处处花团锦簇
6.下列事例中不能用“分子热运动”解释的是( )
A.环境恶化,尘土满天飞
B.炒菜时加盐使菜变咸
C.室内喷清新剂,香气四溢
D.密封的室内一人吸烟,其他人闻到烟味
7.如图甲,网上曾热销一种“55度杯”,称“能很快将开水变成适饮的温水,而后又能将凉水变成适饮的温水”.为破解此中秘密,随州某中学物理小组设计了如图乙模型.设此杯内胆中被封存着300g水,室温20℃;现向杯中倒入200g、100℃开水,摇一摇,杯内水温迅速降至t1,饮用后迅速将200g室温矿泉水倒入该杯,摇一摇,矿泉水的温度可升至t2,若忽略内胆及空间的热能消耗,则t1、t2分别大约为( )
A.50℃,50℃ B.52℃,39.2℃
C.40℃,60℃ D.55℃,55℃
8.甲、乙两物体,质量和初温都相同,先把甲放在一杯冷水中,水的温度升高了5℃;将甲取出,再把乙放入此杯水中,充分接触温度相同后,水的温度又升高了5℃,将乙取出,设过程中没有热量损失且水的质量不变,则下列说法正确的是( )
A.甲的比热容小
B.甲、乙放出的热量不相等
C.前后两次水内能的增加量不相等
D.甲、乙比热容相同
9.某同学为探究不同物质的吸热能力,用相同的酒精灯给质量为1kg的甲、乙两种液体加热,获得如图所示的甲、乙液体的温度与加热时间的关系图象,已知甲、乙两种液体中有一种是水[c水=4.2×103J/(kg•℃)],下列说法中正确的是( )
A.甲、乙都加热1min,甲液体吸收热量较多
B.加热1min,甲液体吸收的热量为2.8×104J
C.甲液体的比热容是2.1×103J/(kg•℃)
D.甲、乙两种液体吸收相同的热量,乙升高的温度多
二、多选题
10.关于内能、温度和热量,下列说法错误的是( )
A.不同燃料燃烧时,放出热量越多的热值越大
B.一个物体内能增加,温度一定升高
C.内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
D.一个物体的温度越高,具有的内能越大
11.中国有几千年历史的茶文化,品茶时涉及到很多物理知识,下列说法正确的是( )
A.喝热茶时烫嘴,这一过程是茶将温度传给了嘴
B.热的茶水含有的热量多
C.喝茶时身体变暖,是热传递改变内能
D.水蒸气将壶盖顶起是内能转化为机械能
12.如图所示,小鸣从滑梯上下滑,臀部有明显的灼热感。在这一过程中,他的( )
A.一部分机械能转化为内能 B.重力势能全部转化为动能
C.机械能保持不变 D.机械能一定减少
13.为了比较不同物质的吸热能力,某同学选用两个规格相同的烧杯,加入初温相同、质量相同的水和食用油,选用两个规格相同的电加热器加热水和食用油,选用两个相同的温度计测量水和食用油的温度,并配备了秒表用来计时,实验装置如图甲、乙所示。根据实验数据绘制水和食用油的温度随时间变化的图像如图丙所示。则下列说法中正确的是( )
A.实验中选用相同电加热器,目的是保证水和食用油温度变化相同
B.实验中用温度计的示数变化表示水和食用油吸收热量的多少
C.由图像可知,升高相同温度,食用油所需时间短,所以食用油的比热容小
D.由图像可知,加热相同时间,水的温度变化小,所以吸热能力强
14.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的快,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
15.探究“比较不同物质的吸热能力”时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,装置如图.下列说法正确的是( )
A.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较弱
B.在本实验中,物体吸热多少是由物质的种类决定的
C.实验中,将沙子和水加热相同时间时,它们吸收的热量相同
D.实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
16.如图所示,对下列几个热学实验的解释正确的是( )
A.如图甲,两个压紧的铅块能吊起一个重物,说明分子之间存在引力
B.如图乙,木塞被冲出,说明利用内能可以做功
C.如图丙、迅速下压活塞,硝化棉燃烧,这是通过热传递方式改变筒内空气的内能
D.如图丁,即使二氧化氮的密度大于空气的密度,抽掉玻璃板,也能发生扩散现象
17.用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体(不计热量损失)。如图是A和B的温度随加热时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A.A的比热容与B的比热容之比为2:1
B.A的比热容与B的比热容之比为2:3
C.都加热t时间,B吸收热量比A吸收热量多
D.A和B升高相同的温度,B吸收热量较少
18.根据表中几种物质的比热容,判断下列说法中正确的是( )
A.制作体温计常用水银做介质,原因之一是水银的比热容小
B.北方楼房中的暖气用水做介质,利用了水的比热容大的特性
C.由于沙石比水的吸热能力大,所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大
D.由于水比冰的比热容大,所以冷却食品时0℃的水比0℃的冰效果好
19.某实验小组利用酒精灯对冰均匀加热,他们每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。如图是他们根据记录的数据绘制的“温度时间”图象,由图象可知( )
A.水升温比冰快,说明水的比热容比冰大
B.冰在熔化过程中固态、液态各自质量不变
C.冰在熔化前内能增加
D.在段,水吸收的热量是
三、填空题
20.汽车高速行驶时发动机温度升高,若温度过高零部件膨胀会使各部件配合间隙减小,另一方面温度过高机油黏度降低,这种情况下各部件磨损加剧,如不立即作适当处理,发动机很可能烧损导致严重机损事故。为确保发动机正常工作,需对缸体进行冷却,如图所示,用水作为冷却剂是因为水的 大。
21.有一种易熔合金,由铟、锡、铋、铅、镉五种金属元素组成,将70℃液态的这种合金放在室温为25℃的实验室中,当温度降到47℃时发现合金的温度保持一段时间不变,然后继续下降至室温,则合金在保持47℃不变的那段时间里,它的内能变化情况是 ,合金分子热运动的剧烈程度 (选填“增强”“减弱”或“不变”)。
22.氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点。氢气的热值为 ,完全燃烧0.5kg的氢气可放出 J的热量。
23.“花气袭人知骤暖”,在公园闻到花香,是因为花朵分泌的芳香油分子在 ,气温升高,分子运动更加 ,花香更加浓郁,说明分子运动受 影响。
24.大型载重货车在长距离下坡行驶时,不断进行制动以控制车速,刹车片和轮毂长时间摩擦会产生高温,为防止高温烧坏刹车片导致刹车失灵,所以要在刹车时给刹车片喷水进行降温,一方面通过 方式减少其内能,另一方面水会 (填物态变化名称) (吸热/放热)迅速降温,以保行车安全。
25.图中的“压缩空气罐”是一种压缩空气的储存罐,可喷出高压空气.其强力喷射作用能够快速清除材料表面及缝隙的灰尘、微尘等杂质污物,解决了敏感零部件或物体表面光洁度在清洁中受损的问题.当高压空气从喷嘴中喷出,会明显地感到罐体变凉了.则导致罐体变凉的原因是: .
26.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c水=4.2×103J/(kg•℃),c水>c液。由图像可知,液体 (选填“甲”或“乙”)是水。若液体乙从60℃降低了40℃,该过程中液体乙放出热量为 J。
27.在“探究物质熔化规律”的实验时,某物质的温度随时间变化图象如图所示。该物质液态时的比热容为4.2×103J/(kg·℃),质量为20g,由图可知,该物质熔化过程中BC段吸收的热量为 J。该物质固态时的比热容是 J/(kg·℃)。
28.如图所示,在进行酒精和水混合实验中,通过比较应选择 (甲/乙)玻璃管,并先倒入 (酒精/水)。若将1L酒精和1L水混合后液体密度 0.9g/cm3(ρ酒精=0.8g/cm3,选填“>”“<”或“=”)。
四、实验探究题
29.在学习了“分子动理论”后,小郡进行了以下几个小实验:
(1)在探究分子运动规律时,已知二氧化氮的密度比空气大,应在如图甲中的 (选填“A”或“B”)瓶中装入二氧化氮气体,另一瓶子装入空气。撤掉两瓶中间的玻璃板,两种气体就会逐渐混合在一起,最后颜色变得均匀,这就是气体的 现象;
(2)如图乙所示,小宇先后将50mL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,这说明:分子间有 。
30.如图所示,在“比较不同物质吸热情况”的实验中,各取质量为50g、初温为20℃的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中,每隔1min记录一次数据。如表格所示。
物质
加热时间/min
消耗酒精/g
末温度℃
物质
加热时间/min
消耗酒精/g
末温度/℃
食用油
1
0.5
54
水
1
0.5
35
2
1.0
88
2
1.0
50
3
1.5
122
3
1.5
65
(1)实验中应选用 (填“质量”或“体积”)相等的两种液体进行加热,实验中 控制加热时间相同(填“需要”“不需要”);在0~3min内,水和食用油吸收的热量 (填“相等”或“不相等”),通过观察可知两种液体中 (填“水”或“食用油”)吸热能力更强,物理中用物理量 表示物质的吸热能力;
(2)实验中主要用到的科学探究方法有控制变量法和 ;
(3)根据表中记录的数据,则2min内食用油吸收的热量是 J。
31.小明同学取a、b两种粉末各50g,利用如图甲所示的实验装置“探究固体熔化时温度的变化规律”:
(1)根据实验数据绘制了如图乙所示的温度一时间图像,由图像可以判断 物质是晶体,第6min时a物质为 态,a物质第9min时的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)第3min时的内能;
(2)某时刻,温度计的示数如图所示,为 ℃;若a物质在固态时的比热容为1.0×103J/(kg·℃),则该物质熔化后,液态时的比热容为 J/(kg·℃)。
五、计算题
32.质量为1kg的水,温度升高了80℃,求水吸收的热量Q吸。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
33.煤气灶是每家每户必需品,一般的煤气灶正常工作时,15分钟可使4千克、23℃的水沸腾,该城市水的沸点为93℃.求:水吸收的热量.( C水=4.2×103 J/kg℃)
34.甲、乙两物体的质量之比为4:1,用两个相同的酒精灯分别给它们加热,(设酒精燃烧放出的热量全部被甲和乙吸收)如图所示为甲、乙两物体的温度随时间的变化曲线,若甲的比热容为0.42×103J/(kg·℃),则乙的比热容是多少?
六、作图题
35.如图甲所示,把干净的玻璃板吊在测力计下面,读出示数。使玻璃板水平接触水面,稍稍用力向上拉玻璃板,测力计示数发生了变化。请在图乙中作出玻璃板在测力计示数发生变化时的受力示意图。
36.取两个相同的烧杯中分别装入质量相同、初温相同的牛奶、豆浆,用规格相同的酒精灯和温度计同时进行了比较不同物质的吸热能力的实验,绘制了牛奶的温度T随加热时间t的变化图像,请在图中画出豆浆的温度T随加热时间t变化的大致图像。()
37.如图所示为某小组同学做水的沸腾实验时所做的温度随时间变化图像.若只提高水的初温,重新实验.请在图中画出重新实验得到的大致的温度变化图像.
38.小组同学进行探究冰熔化温度变化特点的实验,冰块第2分钟开始熔化,第6分钟完全熔化,而后继续加热使其升温。请在下图中画出第2到第8分钟其温度随时间变化的图像。已知:(c水=4.2×103J/(kg·℃)c冰=2.1×103J/(kg·℃)),不考虑对水加热时质量的变化。
七、综合题
39.如图所示,甲、乙、丙的装置完全相同。燃料的质量都是10g,烧杯内液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量,是通过 来反映的(选填“温度计上升示数”或“加热时间”);
(2)比较不同物质吸热升温的特点:
①应选择 两图进行实验:需要的测量器材:天平、 、 ;
②不同物质吸热的多少是通过 来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”);
③如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图像如图所示, 液体的比热容较大。
40.如图所示是我国北方的供暖设备,它一般安装在房间靠墙壁处,需要供暖时,让温度较高的热液从入口流入铁管,经过弯曲的铁管并放出热量,使房间温度升高,最后变成温度较低的温液从出口流出。
物质
比热容/【J/(kg·℃)】
水
4200
煤油
2100
色拉油
1070
(1)相比我们南方的冷气设备安装大房间的上方,则你认为该北方的供暖设备应安装在房间靠墙壁的 (上或下)方效果更好些;
(2)热液流过铁管放出热量的过程是能量的 (后一空填:“转移”或“转化”)过程;
(3)该供暖设备运输热量的媒介若选用煤油与色拉油比较,则在同种条件下选用 能够使房间的温度上升得更高;
(4)该供暖设备中铁管做成弯曲形状而不是直线可以增长热液放出热量的 ,从而增强供暖效果;
(5)若利用水来作为运输热量的媒介,主要是利用了水的 大这一特性。若某时间段内有质量是39kg、温度是85℃的水从入口流入,从出口流出时温度变成35℃,则该时间段热水能为房间提供了 J的热量,若该房间的长、宽、高分别为5m、5m、4m,则该时间段大致能够使房间的温度升高 ℃。(设空气的密度为ρ空=1.3kg/m3,比热容为c空=2.5×103J/(kg·℃)
41.人体内蕴含很多物理知识。
(1)如图所示,小明站在墙边,身体竖直靠紧墙壁,将外侧的脚抬起,则他将 (仍能站住/倾倒),理由是人体的重心 (在/不在)支点正上方。
(2)人的体温是由“下丘脑”中特殊神经细胞组织控制的,它对人体体温的变化很敏感,当温度达到37℃时,人体散热机制(血管舒张,出汗等)就会活跃起来,已知37℃时蒸发汗水吸热。若某人漫步行走时,每秒钟体内产生的热量为,此时人体通过传导、辐射等(不包括出汗)产生的散热功率为,因此还要通过出汗才能保持37℃不变,则他漫步行走 2h 出汗 g。
(3)小明请教生物老师获知:葡萄糖完全分解释放热;正常体重的人白天(12小时)散热,与等质量的水温度从37℃降至17℃放出的热量相当。请估算 g葡萄糖完全分解释放的热量与这个人白天(12小时)散热相当。
答案解析
1.【答案】C
【解析】【解答】A.蒸发是汽化的一种方式,故A错误;
B.分子的热运动与温度有关,温度越高,热运动越剧烈,故B错误;
C.一般情况下,温度升高汽化的速度会加快,故C正确;
D.一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,在常温下,炭纤维棒里的杀虫剂分子在做运动,故D错误。
故选C。
【分析】(1)汽化有两种方式,分别是蒸发和沸腾;
(2)温度越高,热运动越剧烈;
(3)加快液体蒸发的方法有:提高液体的温度、加快液体表面空气的流速、增大液体的表面积;
(4)分子在不停地做无规则的运动,分子的热运动与温度有关,温度越高分子热运动越剧烈。
2.【答案】A
【解析】【解答】A.向手上哈气,手吸收热量,内能增加,温度升高,是通过热传递的方式改变内能的;
B.云中的小冰粒下落过程中,克服摩擦做功使小冰粒的内能增加、温度升高,冰粒熔化为雨滴,是通过做功使小冰粒的内能增加;
C.火箭从地面向上发射过程中,火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高,属于做功改变物体的内能;
D.弯折铁丝时,人对铁丝做功,导致弯折处的温度升高、内能增大,是通过做功改变了物体的内能。
由此可知,A选项与其它三个选项在改变物体内能的方式上是不同的,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】内能和其它能量转化是做功改变内能;温度不同的物体间通过热传递改变内能。
3.【答案】D
4.【答案】A
【解析】【解答】A.室内洒水降温,利用水汽化吸收热量,与比热容无关,A符合题意;
B.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,B不符合题意;
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,所以用水冷却汽车发动机,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,所以生活中往往用热水取暖,与水的比热容有关,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】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,降低相同的温度,水放出的热量多。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.趵突泉,泉水清澈见底,池底的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,与分子动理论无关,A不符合题意;
B.荷花飘香,是芳香油分子运动的结果,是分子运动,B符合题意;
C.千佛山,寺内暮鼓晨钟,是振动发声,C不符合题意;
D.植物园,处处花团锦簇,形容五彩缤纷,十分鲜艳多彩的景象与分子动理论无关,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】分子动理论的内容是:(1)物质由分子组成的,分子间有空隙;(2)一切物体的分子都永不停息地做无规则运动;(3)分子间存在相互作用的引力和斥力。
6.【答案】A
【解析】【分析】物体的分子在不停地做无规则运动,分子的运动无法用肉眼直接看到,但可以通过气味、颜色的变化来体现;而机械运动是指物体位置的变化,注意二者的区别.
【解答】A、沙尘漫天浮动,这是沙土的运动,是固体小颗粒的运动,属于机械运动,不是分子的运动,故A符合题意;
B、炒菜时加盐使菜变咸,说明分子热运动与温度有关,温度越高,分子的热运动越剧烈.故B不合题意;
C、室内喷清新剂,香气四溢,说明分子在不停地做无规则运动,故C不合题意;
D、密封的室内一人吸烟,其他人闻到烟味,说明分子在不停地做无规则运动,故D不合题意;
故选A.
【点评】本题主要考查学生对分子运动、及其与机械运动区别的了解和掌握,同时要有物理知识解释生活中的物理现象的能力,是一道基础题.
7.【答案】B
【解析】【解答】解:
①热水放出的热量:Q放=cm(t0﹣t),冷水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0);
②假设热水放出的热量全部被凉水吸收,
所以Q吸=Q放,
即4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(100℃﹣t1)=4.2×103J/(kg•℃)×0.3kg×(t1﹣20℃);
解得t1=52℃.
③速将200g室温矿泉水倒入该杯,摇一摇,矿泉水的温度可升至t2,
即4.2×103J/(kg•℃)×0.3kg×(52℃﹣t2)=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(t2﹣20℃);
解得t2=39.2℃.
故选B.
【分析】①已知热水和冷水的质量、比热容以及初温、末温,根据Q=cm(t﹣t0)和Q=cm(t0﹣t)求出求出冷水吸收的热量和热水放出的热量;
②热水放出的热量和凉水吸收的热量相等,再根据Q水吸=Q热水放求出混合后水的温度.
8.【答案】A
【解析】【解答】先后将甲、乙放入水中,水的温度差相同,根据Q=cmΔt,两次水吸收的热量相同Q1吸=Q2吸,不考虑热损失,,设水的初温为t0水,甲和乙的初温为t0,甲和乙的质量为m,甲放入冷水中,则甲和水的末温为,
甲降低的温度:,
放入乙,水的温度又升高了5℃,乙和水的末温为
乙降低的温度:,
所以,
因为,
甲和乙质量相等,由,,故A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】根据Q=cmΔt,水的质量、温度差相同时,吸收的热量相等;根据物体放热相等,结合温度差的大小,利用根据Q=cmΔt,判断比热容的大小。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.用相同的加热器加热,则电功率相同,根据Q=Pt可知,加热时间相同,吸收的热量相同,则甲、乙都加热1min,甲液体吸收热量和乙液体吸收热相等,故A错误;
B.根据图片可知,在吸收相同的热量时(即加热相同时间),乙升高的温度低于甲升高的温度,Q吸=cmΔt可知,乙的比热容大,故乙是水。
此时水吸收的热量Q吸水=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×20℃=8.4×104J,已知甲的加热时间是水的三分之一,
故甲液体吸收的热量为Q吸甲=Q吸水=×8.4×104J=2.8×104J,故B正确;
C.甲的比热容,故C错误;
D.由图像可知,甲、乙两种液体吸收相同的热量,甲升高的温度多,故D错误。
故选B。
【分析】A.相同的加热器功率相等,根据Q=Pt比较液体吸收热量多少;
B.根据图片提取信息,结合Q=cmΔt比较二者比热容大小,从而确定哪种物质是水。接下来根据“热量与时间成正比”计算甲吸收的热量;
C.根据计算甲的比热容;
D.根据图片比较升高温度大小。
10.【答案】A,B,C
11.【答案】C,D
【解析】【解答】A、 喝热茶时烫嘴,这一过程是茶将热量传给了嘴 ,A错误
B、热量是过程量,只能说吸收或者放出,B错误
C、 喝茶时身体变暖,是热传递改变内能 ,C正确
D、 水蒸气将壶盖顶起是内能转化为机械能 ,D正确
综上选CD
【分析】根据温度、热量的特点、改变内能的方式判识选项
1、温度是状态量,不能传递,热量是过程量只能说吸收或者放出,
2、改变内能的两种方法为热传递或者做功,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能,
12.【答案】A,D
13.【答案】C,D
【解析】【解答】AB. 实验中选用相同电加热器, 即加热功率相同,根据Q=W=Pt可知,加热时间越长,水和食用油吸收的热量越多,因此通过加热时间表示吸收热量多少,故A、B错误;
C.由图像可知,升高相同温度,食用油所需时间短,即吸收的热量少,根据Q=cm△t可知,食用油的比热容小,故C正确;
D.由图像可知,加热相同时间,即吸收相同的热量时,水的温度变化小,根据Q=cm△t可知,所以水的比热容大,即吸热能力强,故D正确。
故选CD。
【分析】AB.相同的加热器相同时间内放出相同的热量,即根据加热时间可以判断吸收热量的多少;
CD.根据Q=cm△t分析判断即可。
14.【答案】B,C,D
【解析】【解答】A.下边瓶子装入二氧化氮气体,二氧化氮的密度大于空气,本应该在下方,结果发现上边瓶子内的气体也变成了红棕色,则可以证明分子扩散现象的存在,故A错误;
B.热水的温度高,分子运动剧烈,热水中的墨水扩散得快,表明分子的无规则运动与温度有关,故B正确;
C.水与酒精混合后总体积变小,说明分子间有间隙,故C正确;
D.铅块相互压紧后能悬挂重物而不分开,是引力的作用,故D正确。
故选:BCD。
【分析】 (1)物质是由分子组成的,分子处于永不停息地运动状态,温度越高,分子运动越剧烈;
(2)分子之间存在间隙;
(3)分子间存在着相互作用的引力与斥力。
15.【答案】A,C,D
【解析】【解答】解:A、实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子的比热容小,吸热能力弱,故A正确.
B、在本实验中,物体吸热多少是由加热时间决定的.故B错误.
C、实验中,将沙子和水加热相同时间时,它们吸收的热量相同.故C正确.
D、加热相同的时间,吸收的热量相等,据Q=cm△t,末温低的物质比热容大,吸热能力强.故D正确.
故选ACD.
【分析】(1)比热容是物质的一种特性,与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系;比热容是反映不同物质吸放热能力强弱的一个物理量.
(2)水和干沙子,谁温度升高的快,需要利用Q=cm△t来判断.
16.【答案】A,B,D
17.【答案】A,D
【解析】【解答】解:(1)由图象可知,在时间t内,吸收的热量相同,C不符合题意;在时间t,吸收的热量相同,A的温度变化△tA=20℃,B的温度变化△tB=40℃,A、B的质量相同,由Q吸=cm△t得c= ,则cA:cB=△tB:△tA=2:1,A符合题意、B不符合题意;(2)由图象可知,A、B升高相同的温度,加热B的时间短,则B吸收的热量较少,D符合题意。
故答案为:AD
【分析】此题考查学生阅读图像的能力,从图像上读出相同量,利用基本公式作比较,即比值比较法与图像相结合,考查能力层级较高。
18.【答案】A,B
【解析】【解答】液体温度计的原理是利用液体的热胀冷缩性质,由表格数据知道,水银的比热容小,吸收相同的热量时,温度变化得更明显,可以更准确地测量物体的温度,A符合题意;暖气中的传热介质,要求在降低相同的温度时放出更多的热量,就需要比热容较大的水,B符合题意;水与沙石相比,比热容大,在吸收和放出相同的热量时,水的温度变化值更小,沙石的温度变化值大,即由于水的吸热能力强,所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大,C不符合题意;由于0℃的冰熔化为0℃的水时要吸收大量的热,而温度保持0℃不变,当冰全部熔化后,再吸热,水才能升温;而0℃的水吸热后会直接升温,所以,冷却食品时0℃的冰比0℃的水效果好,D不符合题意,
故答案为:AB。
【分析】关于水的比热容较大的应用:水可做散热剂、冷却剂,用来解释沿海地区与内陆地区之间的气候差别,城市热岛效应的原因等等.
19.【答案】C,D
【解析】【解答】A、由图可知,冰从-20 ℃ 升高到0 ℃ 用时5min,而相同质量的水从0 ℃ 升高到20 ℃ 用时10min,说明水升温比冰慢,故A错误;
B、冰在熔化过程中,一部分冰吸热后会变成水,即在熔化过程中,冰的质量减少,水的质量增加,故B错误 ;
C、冰在熔化前温度由-20 ℃ 升高到0 ℃,吸收热量,内能增大,增大的内能为: ,故C正确;
D、在CD段,水吸收的热量: ,故D正确;
综上可知,本题正确答案为:C、D 。
【分析】(1)质量相同的冰和水,在相同加热条件下,升高相同的温度,冰用时较短,水用时较长,说明: 水升温比冰快慢,水的比热容比冰大;
(2)物质由固态变为液态叫熔化,晶体在熔化过程中,固态物质的质量在减少,液态物质的质量在增大;
(3)冰在熔化前吸热,温度不断升高,所吸收的热量全部转化为冰的内能,即,可求出冰在熔化前内能的增加量;
(4)由吸热公式,直接计算出水在CD段所吸收的热量。
20.【答案】比热容
【解析】【解答】由公式 可知,在质量和升高的温度相同时,与其他液体比较,水的比热容大,吸收的热量多,冷却效果好,故用水作为冷却剂。
【分析】水的比热容大,相同质量的水可以吸收更多的热量,冷却效果更好;相同质量的水可以放出更多的热量,取暖效果更好。
21.【答案】减弱;不变
22.【答案】
【解析】【解答】0.5kg氢完全燃烧释放的热量
【分析】结合燃料的质量,利用热值公式求解燃料释放的热量.
23.【答案】做无规则运动;剧烈;温度
【解析】【解答】”花气袭人知骤暖”,在公园闻到花香,是因为花朵分泌的芳香油分子在做无规则运动,气温升高,分子运动更加剧烈,花香更加浓郁,说明分子运动受温度影响。
【分析】根据分子运动和温度之间的关系分析解答。
24.【答案】热传递;汽化;吸热
25.【答案】高压空气对外做功时,自身的内能会减小,温度降低.
【解析】【解答】解:
当高压空气从喷嘴中喷出时,储存罐内的压缩空气对外做功时,自身的内能会减小,温度降低,所以罐体会变凉.
故答案为:高压空气对外做功时,自身的内能会减小,温度降低.
【分析】做功改变物体内能,对物体做功,物体内能会增加,物体对外做功,内能减小.
26.【答案】甲;
27.【答案】672;2.1×103
【解析】【解答】(1)根据图片可知,CD段物质为液态,温度变化量为4℃,则吸收的热量为:
;
相同时间物质吸收的热量是相同的,BC段的时间是CD段的两倍,
则BC段物质吸收的热量为CD段的两倍,即。故该空填”672“;
(2)根据图片可知,该物质AB段为固态,AB段的时间为CD段的一半,
则AB段物质吸收的热量为CD段的一半,
即;
从图中可以看到,AB段物质的温度变化量为4℃,
那么该物质固态时的比热容为:。
故该空填”2.1×103“。
【分析】(1)根据图片确定CD段温度的变好量,根据计算该阶段吸收的热量,再根据“吸收热量与加热时间成正比”计算BC段吸收的热量。
(2)将AB段与CD段比较,根据热量与时间成正比计算AB段吸收的热量,最后根据计算固态时的比热容。
28.【答案】乙;水;>
29.【答案】B;扩散;间隙
30.【答案】(1)质量;需要;相等;水;比热容
(2)转换法
(3)6300
【解析】【解答】(1)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同(不同物质密度不同,根据m=ρV,体积相同的不同物质质量不同),故实验中应选用质量相等的两种液体进行加热,即控制变量法;实验中用相同的加热装置加热,相同时间内加热装置放出的热量相同,物质吸收的热量相同,所以实验中需要控制加热时间相同;在0~3min内,加热时间相同,水和食用油吸收的热量相等;通过观察可知两种液体中,食用油升高的温度高于水升高的温度,这说明水的吸热能力更强,物理中用比热容表示物质的吸热能力;
(2)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
(3)2min内水吸收的热量为:Q水吸=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg•℃)×0.05kg×(50℃﹣20℃)=6300J;加热时间相同,水吸收的热量相同,所以2min内食用油吸收的热量是6300J。
故答案为:(1)质量;需要;相等;水;比热容;(2)转换法;(3)6300。
【分析】(1)(2)我们使用相同的加热装置通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;比较物质吸热能力的两种方法:使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(3)根据吸热公式得出2min内水吸收的热量,根据转换法可知2min内食用油吸收的热量。
31.【答案】(1)a;固液共存;大于
(2)35;1.5×103
【解析】【解答】(1)①根据乙图可知,该物体熔化时温度保持不变,即存在熔点,那么该物质为晶体。
②根据乙图可知,从3~9min为熔化过程,那么6min时应该为固液共存状态;
③加热时间越长,吸收热量越多,则a物质第9min时的内能大于第3min时的内能。
(2)①根据图片可知,温度计的分度值为1℃,则示数为35℃;
②根据乙图可知,a物质固态时3min吸收的热量等于液态时9-12min吸收的热量;
即Q固=Q液;
c固m△t固=c液m△t液;
c固△t固=c液△t液;
1.0×103J/(kg·℃) ×(50℃-20℃)=c液×(70℃-50℃);
解得:c液=1.5×103J/(kg·℃)。
【分析】(1)①晶体有熔点,而非晶体没有熔点。
②晶体熔化前为固态,熔化中为固液共存态,熔化后为液态。
③物质吸热,则内能增大;物质放热,则内能减小。
(2)①根据图片确定温度计的分度值,然后根据液面位置读出示数;
②根据图片可知,熔化前3min吸收的热量等于熔化后9-12min内吸收的热量,确定二者升高的温度,然后根据Q=cm△t计算即可。
32.【答案】解:水吸收的热量Q吸=c水m∆t=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×80℃=3.36×105J
答:水吸收的热量为3.36×105J。
【解析】【分析】根据物体的比热容、质量和温度差的乘积,计算热量。
33.【答案】解:
水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×4kg×(93℃﹣23℃)=1.176×106J.
答:水吸收的热量为1.176×106J.
【解析】【分析】知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量.
34.【答案】解:已知甲、乙两个物体的质量比为4:1,甲、乙吸收的热量相等。
由图形可知,在相同时间内,甲升高了40℃,乙升高了20℃。
根据Q=cm△t得,
c甲m甲△t甲=c乙m乙△t乙,c乙= = =3.36×103J/(kg⋅℃).
【解析】【分析】结合图像得出有用信息,结合热量计算公式Q=cm△t计算即可.
35.【答案】
36.【答案】
37.【答案】
38.【答案】
39.【答案】(1)甲乙;温度计上升示数
(2)甲丙;温度计;秒表;加热时间;B
【解析】【解答】1) 比较不同燃料的热值,应选择 甲乙进行试验, 燃料完全燃烧放出的热量,是通过 温度计上升示数表示
综上第1空为甲乙;第2空为温度计上升示数
2) 比较不同物质吸热升温的特点 应选择甲丙两图进行试验,需要天平、温度计、秒表; 不同物质吸热的多少是通过 加热时间反应的,相同时间下,A温度升高较快所以A的比热容较小,B的比热容较大
综上第1空为甲丙;第2空为温度计;第3空为秒表
【分析】根据探究不同物质的吸热能力、比较不同物质的热值试验填空
1、比较不同物质的热值,原理为Q=mq,在控制材料不同的前提下,保证质量相同,以温度计的示数表示是释放热量的多少,由于能量损耗,所以测量的热值偏小。
2、 比较不同物质吸热升温的特点 :原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大,需要的仪器由天平、温度计、停表
40.【答案】(1)下
(2)转移
(3)煤油
(4)时间
(5)比热容;8.19×106;25.2
【解析】【解答】(1)空气受热膨胀,密度变小,热空气上升,形成空气循环,温度分布更加均匀,供暖设备安装在房间靠墙壁的下方效果更好;
(2)热液流过铁管,温度高,放出热量,内能减少,空气吸收热量,内能增加,发生能量转移;
(3)根据表格数据,煤油比色拉油吸热能力强,根据Q=cmΔt,当降低的温度相同时,物质的比热容越大,放出的热量越大,供暖效果越好,供暖设备的媒介选用煤油;
(4)供暖设备的铁管做成弯曲形状,热液在供暖设备中流过的时间更长,放出的热量更多,从而增强供暖效果。
(5)水的比热容比较大,放热能力强,可用水作为运输热量的媒介,计算水放出的热量
Q放=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg·℃)×39kg×(85℃-35℃)=8.19×106J
房间中空气的质量为:m空=ρ空V=1.3kg/m3×5m×5m×4m=130kg
使空气升高的温度为
【分析】(1)空气受热膨胀上升,形成热循环;
(2)温度高的物体和温度低的物体间,发生热传递;
(3)质量和温度差相同时,温度差越小,比热容越大;
(4)管道弯曲,放热时间长,效果好;
(5)根据Q=cmΔt,计算热量的多少;根据m=ρV,计算质量,根据,计算温度差。
(1)供暖设备工作时,其周围的空气受热膨胀,空气受热后密度变小,热空气上升,从而带动整个房间的空气循环,使房间整体上变得温暖,而温度分布能加均匀,因此安装在房间靠墙壁的下方效果更好。
(2)热液流过铁管放出热量,内能降低,外部的空气吸收了热液放出的热量,内能增加,没有新的形式的能产生,所以是能量转移的过程。
(3)根据公式
Q=cmΔT
可知,当降低的温度相同时,物质的比热容越大,放出的热量就越大,房间内得到的热量就越大,供暖效果越好,所以色拉油与煤油相比,供暖设备的媒介要选用比热容更大的煤油。
(4)将供暖设备中铁管做成弯曲形状,热液在供暖设备中流过的时间会更长,放出的热量就会更多,从而增强供暖效果。
(5)[1]由(3)的分析可知,用水来作为运输热量的媒介主要是利用了水的比热容比较大的特性。
[2]该段时间内热水为房间提供的热量就是它放出的热量,为
Q放=c水m水ΔT水=4200J/(kg·℃)×39kg×(85℃-35℃)=8.19×106J
[3]房间中空气的质量为
m空=ρ空V=1.3kg/m3×5m×5m×4m=130kg
这些热量使空气升高的温度为
41.【答案】(1)倾倒;不在
(2)90
(3)315
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