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第7章质量评价作业
[时间:90分钟 分值:120分]
一、选择题(每小题2分,共40分)
1.将质量相同的铝块、铁块加热到100 ℃,取出后立即放入质量相同、温度相同的两杯温水中(c铁<c铝,不考虑热损失),杯中水的温度较高的是( A )
A.放铝块的 B.放铁块的
C.两杯都一样 D.无法判断
2.下列有关能量转化和守恒的说法正确的是( D )
A.用电器通电工作时,将其他形式的能转化为电能
B.氢氧化钠与盐酸反应是放热反应,该反应将内能转化为化学能
C.植物光合作用合成有机物,说明能量可以创生
D.“既要马儿跑,又要马儿不吃草”违背了能量守恒定律
3.下列各图所示的实例中,属于做功改变物体内能的是( B )
A.烧水时水温升高 B.钻木取火
C.冷毛巾给头部降温 D.利用热水袋取暖
4.某同学用同一热源加热质量相等的水和煤油,观察到煤油的温度比水的温度升高得快。若水和煤油的比热容分别用c水和c煤油表示,则( A )
A.c水>c煤油
B.c水<c煤油
C.质量减少时,比热容也变小
D.吸热越多,其比热容越大
5.夏天,用橡皮膜封闭一锥形瓶的瓶口,把锥形瓶放在冰水中后,瓶口的橡皮膜会向下凹,如图所示,则下列说法中正确的是( C )
A. 该瓶内气体温度降低,气体的分子运动变剧烈
B.该瓶内气体质量随体积的减小而减小
C.该瓶内气体放出热量,内能减少
D.该瓶内气体对外做功,内能减少
6.根据能量守恒定律,以下四幅图中仅发生能量转移的一组是( D )
A.①② B.②③ C.③④ D.①③
7.工人使用冲击钻工作时,钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁,打出圆孔,如图所示。冲击钻在工作过程中,其能量转化关系是( D )
A. 内能转化为机械能
B.内能转化为电能
C.只有机械能和内能的转化
D.有电能、机械能和内能的转化
8.右图为内燃机工作时的某冲程,关于该冲程,下列说法正确的是( B )
A. 该冲程燃气对外做功,内能减少
B.汽缸内燃气分子热运动加剧
C.该冲程内能转化为机械能
D.汽缸内燃气从外界吸收热量
9.由Q=cm(t-t0)可得c=,关于同一种物质的比热容c,下列说法正确的是( B )
A. 若吸收的热量增大一倍,则比热容增大一倍
B.无论质量多大,比热容都一样
C.若加热前后的温度增大一倍,则比热容增大一倍
D.若质量增大一倍,则比热容减至原来的一半
10.下列关于温度、热量和内能的说法正确的是( A )
A. 同一物体温度升高,内能增大
B.物体从外界吸收了热量,温度一定升高
C.物体的温度越高,具有的热量越多
D.物体的内能增加,则一定是从外界吸收了热量
11.下列实例中,通过热传递改变物体内能的是( D )
A. 铁锤锻打工件,工件变热
B.锯条锯木头,锯条变热
C.双手互相摩擦,双手变热
D.电水壶烧水,水变热
12.下列说法正确的是( D )
A. 两物体温度相同,其内能一定相同
B.两物体相比,分子动能越大,其内能越大
C.甲物体传递了热量给乙物体,说明甲物体内能大
D.扩散现象中,分子可以从低温物体运动到高温物体
13.下图是某物质由液态变为固态过程中温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( A )
A.物体分子在t1时刻的平均动能比在t2时刻的平均动能大
B.在t2、t3时刻物体的内能相等
C.物体在t2时刻的内能比在t3时刻的内能小
D.在t4时刻物体的内能为0
14.铁的比热容大于铜的比热容,当质量、初温都相同的铁块和铜块吸收相同的热量后,再将它们接触,则( A )
A. 热量由铜传向铁
B.热量由铁传向铜
C.它们之间不发生热传递
D.条件不足,无法判断
15.张扬同学通过观察和分析下表,提出了自己的见解,其中不正确的说法是( C )
一些常见物质的比热容[单位:J/(kg·℃)]
水
4.2×103
水银
0.14×103
玻璃
0.48×103
钢铁
0.46×103
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
0.48×103
—
A.由于水的比热容较大,因此沿海地区的昼夜温差比内陆地区小
B.相同质量的水和煤油,若吸收相同的热量,则煤油升温快
C.相同质量的沙石和钢铁,若降低同样的温度,则钢铁放出的热量多
D.若使水和冰吸收相同的热量,升高相同的温度,则水的质量一定小于冰的质量
16.已知铁的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)。有一根烧红的铁钉,温度是800 ℃,质量是1.5 g,温度降低到20 ℃,放出的热量是( B )
A. 138 J
B.538.2 J
C.13.8 J
D.552 J
17.用两个相同的电热器分别给质量相同的水和某种液体加热,每隔1 min记录一次数据,如下表所示,则该液体的比热容为[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]( B )
加热时间/min
0
1
2
水的温度/℃
20
26
32
液体的温度/℃
20
34
48
A.0.9×103 J/(kg·℃)
B.1.8×103 J/(kg·℃)
C.3.6×103 J/(kg·℃)
D.1.2×103 J/(kg·℃)
18.下列关于能量的说法正确的是( A )
A.将金属汤勺放在热汤中,汤勺温度升高,这说明内能是可以转移的
B.小孩从滑梯上滑下,机械能不变
C.电水壶工作时,将内能转化为电能
D.“神舟十七号”飞船在加速升空过程中,它的动能增加,机械能不变
19.在“观察小球摆动”实验中,我们发现小球每次荡起的高度在逐渐变小,下列说法正确的是( D )
A.能量正在消失
B.只存在动能和势能的相互转化
C.机械能是守恒的
D.机械能是不守恒的,但各种能量的总量守恒
20.“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点,该汽车实际是利用车内水解制氢设备获得氢气,通过氢燃料电池给车提供动力(该技术成本很高,目前仍处在试验阶段),但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是( D )
A.氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能
B.水解技术制取氢气的过程一定要消耗其他能量
C.对于热点事件要遵从科学原理,不能盲从,更不能以讹传讹
D.该车行驶的能量最终来源于水,水是一种能源
二、填空题(每空2分,共40分)
21.汽油机的一个工作循环由__四__个冲程组成。在压缩冲程中,能量转化为__机械能转化为内能__。为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,这是通过__热传递__的方式减少汽缸的内能。用水来冷却汽缸是因为水的__比热容__较大。
22.上课时老师给同学们演示了“水也能使某些液体沸腾”的实验。将适量的乙醚倒入试管中,塞上木塞,然后浸入盛有热水的烧杯中,如图甲所示。一会儿,观察到试管中的乙醚沸腾起来,接着听到“砰”的一声,木塞冲出了试管口。
(1)烧杯中温度计示数如图乙所示,则热水的温度为__60__℃。
(2)从实验中可知乙醚的沸点__低于__(填“高于”“低于”或“等于”)热水的温度。
(3)木塞冲出试管口的瞬间,乙醚的温度降低,内能__减小__(填“增大”或“减小”),这是通过__做功__的方式改变乙醚内能的。
23.在科学中,“热”有热量、内能、温度等含义,请写出下面几种情形中“热”字的含义。
(1)这盆水很热:__温度__。
(2)物体吸热升温:__热量__。
(3)摩擦生热:__内能__。
24.已知铜的比热容是铅的3倍。现有质量相同的铜块和铅块,它们吸收相同的热量后,铜块升高的温度是铅块升高温度的____。
25.有质量为400 g的酒精,热值是3.0×107 J/kg,比热容是2.4×103 J/(kg·℃),完全燃烧一半可以放出__6.0×106__J__的热量,余下酒精的比热容为__2.4×103__J/(kg·℃)__,热值为__3.0×107__J/kg__。如图所示,用酒精灯加热弯曲的钢棒,发现杯内水的温度会升高,即水的内能会__增大__,这一实验表明用__热传递__的方法可以使物体的内能发生改变。
26.某校科学兴趣小组的同学在研究“沙子和水哪种物质吸热本领大”时,在两个相同的容器内分别加入质量都是200 g的沙子和水,用两只完全相同的酒精灯在相同环境下分别加热两个容器,并绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知酒精的热值是3.0×107 J/kg,水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8 g酒精。
(1)图__甲__(填“甲”或“乙”)是沙子吸热升温的图像。
(2)给水加热持续了5 min时间,消耗的酒精如果完全燃烧,则将放出__1.2×105__J热量。
(3)沙子的比热容为__0.913×103__J/(kg·℃)。
三、实验探究题(15分)
27.图甲是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置。
(1)加热过程中,水和煤油吸热的多少是通过__加热时间__(填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。
(2)关于该实验的变量控制,下列要求中多余的是__C__(填字母)。
A. 采用相同的加热方法
B.使用相同的烧杯
C.酒精灯的形状和大小完全相同
D.使用酒精灯的火焰基本相同
E.火焰与烧杯底的距离相等
(3)小明同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油加热,分别记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度T随时间t变化的图像如图乙所示,由图像可知,__水__的吸热本领更强,加热相同时间温度变化__较小__(填“较小”或“较大”)。
(4)根据探究过程中所获得的知识可知,图丙中曲线C表示的是__内陆__(填“沿海”或“内陆”)城市的气温变化曲线(c沙<c水)。
四、解答题(共25分)
28.(10分)小明家新买来一台容积为80 L 的天然气热水器。小明学习了热效率的知识后,尝试估测该热水器的热效率,他把“进水量”设置为40 L,“出水温度”设置为40 ℃后,开始加热。当水温达到40 ℃时,热水器自动停止加热。已知当时自来水的温度是20 ℃,加热前天然气表的示数为129.96 m3,停止加热后变为130.06 m3。天然气的热值q天然气=4.2×107 J/m3,水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃),1 L=10-3 m3。求:
(1)水箱中水的质量。
(2)水箱中水吸收的热量。
(3)该热水器的热效率。
解:(1)水的体积V=40 L=40×10-3 m3=4×10-2 m3,
根据ρ=得,
水的质量:m=ρV=1.0×103 kg/m3×4×10-2 m3=40 kg。
(2)水吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×40 kg×(40 ℃-20 ℃)=3.36×106 J。
(3)消耗天然气的体积:
V=V2-V1=130.06 m3-129.96 m3=0.1 m3,
天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq天然气=0.1 m3×4.2×107 J/m3=4.2×106 J,
该热水器的热效率:
η=×100%=×100%=80%。
29.(8分)质量为2 kg的金属的温度从25 ℃升高到105 ℃,需要吸收的热量是7.52×104 J。
几种金属的比热容c/[J·(kg·℃)-1]
铅
0.13×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
钢铁
0.47×103
铝
0.88×103
(1)若这些热量全部由热值为4×107 J/kg的燃料提供,则至少需要完全燃烧这种燃料的质量是多少?
(2)这种金属的比热容是多少?是哪种金属?
解:(1)由Q=mq可得燃料的质量:
m燃料===1.88×10-3 kg。
(2)根据Q吸=cm(t-t0)可知该金属的比热容:
c===0.47×103 J/(kg·℃),
查表可知,这种金属可能是钢铁。
30.(7分)百公里油耗指的是汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量,是汽车耗油量的一个衡量指标。由于多数车辆在90 km/h接近经济车速,因此大多对外公布的理论油耗通常为90 km/h的百公里匀速油耗。经出厂测试,某品牌汽车百公里理论油耗为8 L,汽车发动机的输出功率为23 kW。试求:(已知汽油的密度为0.75×103 kg/m3,热值为4.6×107 J/kg)
(1)8 L汽油完全燃烧放出的热量。
(2)测试时间内发动机所做的功。
解:(1)汽油的质量:m=ρV=0.75×103 kg/m3×8×10-3 m3=6 kg,
汽油完全燃烧放出的热量:Q=mq=6 kg×4.6×107 J/kg=2.76×108 J。
(2)汽车以90 km/h的速度运动100 km所需的时间:
t=4 000 s,
发动机所做的功:W=Pt=23 000 W×4 000 s=9.2×107 J。
学科网(北京)股份有限公司
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