内容正文:
第十三章 内能
一、单选题
1.“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
2.水有固、液、气三种状态,各种状态下水分子的排列分布不同。下图中( )是水蒸气的分子分布示意图。
A. B.
C. D.
3.洞庭湖,古称云梦、九江和重湖,如图所示。洞庭湖是长江流域重要的调蓄湖泊,具有强大蓄洪能力。洞庭湖区是中国最大的淡水湿地,在维护长江中游水域生态平衡、调节气温、控制土壤侵蚀、维护生态环境等方面具有十分重要的作用。其中,调节气温是利用了水的( )
A.密度大 B.热值大
C.温度低 D.比热容大
4.我国古籍《天工开物》中描绘的造纸时“透火焙干”的情景,如图所示。将一张张湿纸膜贴在砖墙上,在巷中生火,砖的温度升高,湿纸膜上的水分逐渐蒸发,干透后揭下来就是成品纸了。对上述情景的分析正确的是( )
A.热传递使湿纸膜含有的热量增多
B.湿纸膜飘出的“白气”,是汽化现象
C.温度升高,湿纸膜上水分子运动更剧烈
D.湿纸膜能贴在砖墙上是因为大气压的作用
5.生活中的瓶瓶罐罐都是科学研究的好器材。下列利用玻璃瓶做的4个物理实验,说法正确的是( )
A.甲实验,装满水的玻璃瓶分别正放、倒放在海绵上,海绵的凹陷程度不同;说明两种情况下玻璃瓶对海绵的压力不同
B.乙实验,拿着用玻璃瓶制作的气压计乘坐电梯,发现楼层越高,细管中的水柱越高,说明高度越高大气压强越小
C.丙实验,往吸管b中吹气可以看到吸管a中的水面上升,说明气体流速越大压强越大
D.丁实验,用滴管分别向装有等量冷水和热水的瓶中滴入一滴墨水,发现装热水的瓶中墨水扩散得快,说明温度越高分子运动越缓慢
6.A、B两装置,均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他条件都相同。将两管抽成真空后,开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内),水银柱上升至图示位置停止。假设这一过程水银与外界没有热交换,则下列说法正确的是( )
A.A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量
B.B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量
C.A和B中水银体积保持不变,故内能增量相同
D.A和B中水银温度始终相同,故内能增量相同
7.把一块0℃的冰投入0℃的水中,周围的气温也是0℃,过了一段时间,情况如何( )
A.冰的质量减少,所得冰水混合物的温度高于0℃
B.水的质量减少,所得冰水混合物的温度低于0℃
C.冰和水的质量都没变,所得冰水混合物的温度仍为0℃
D.以上三种情况都有可能
8.关于内能、温度、热量,下列说法:①物体内能增大,可能是从外界吸收热量;②物体具有的内能就是物体具有的热量;③0℃的冰块变为同温度的水,内能不变;④物体内能减少时,温度可能不变;⑤热量从高温物体传给低温物体,所以热传递具有方向性;⑥相同质量、相同温度的物体,内能一定相同;⑦物体的内能增大,含有的热量一定增加;⑧锯条锯木板时,锯条的内能增加,木板的内能减少。正确的是( )
A.①③⑦ B.①④⑦ C.①④⑤ D.②④⑧
二、填空题
9.如图所示的是一定质量的某种物质在熔化时温度随时间变化的图像。若相同时间内该物质吸收的热量相等,则由图像可知,这种物质液态时的比热容 (选填“大于”“小于”或“等于”)固态时的比热容。
10.二氧化碳爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术,起爆前高压泵将压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。起爆前高压泵将压缩成高压气体是通过 的方式使的内能增大;爆破时电加热管发热,使筒内的液态迅速汽化是通过 的方式使的内能增大。
11.“腊月到,蒸豆包,热气冒,香味飘”,东北人过年蒸豆包的过程中,豆包的内能 ,冒出的“白气”是 (填物态变化名称)形成的,香味飘是一种 现象。
12.为了比较A、B两种液体的吸热能力,小金用完全相同的加热装置对质量分别为200g和800g的A、B两种液体进行加热,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象如图所示。根据图象信息可知,更适合做发动机的冷却液是 (选填“A”或“B”)种液体。
三、实验题
13.“诚信”学习小组的同学们用如图甲所示装置比较不同物质的比热容。用铁夹将温度传感器及分别盛有水和食用油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分与试管内的水和食用油良好接触,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。对盛有水和食用油的试管进行加热,测得数据的对应图像如图乙所示。
(1)实验前除让两个试管内的水和食用油初温相同外,还必须控制水和食用油的 相同;
(2)若 ,通过图像计算食用油的比热容为 J/(kg·℃);
(3)质量为500g;初温为20℃的水吸收了1.89×105J的热量,水的温度升高了 ℃(气压为一标准大气压)。
四、计算题
14.质量为m1的铜质量热器盛着质量为m2的水,它们的共同温度为t0,现将一块质量为m3、温度为t(t<t0)的铁块放入量热器水中,设铜、水、铁的比热为c1、c2、c3。求最后温度t3。
15.为了测量某种液体的比热容,把质量为100g的铜块从标准大气压下的沸水中取出,迅速投入质量为100g的温度为10℃的待测液体中,混合后的共同温度是25℃。(不计热量损失)【c铜=0.39×103J/(kg•℃)】求:
(1)铜块放出的热量是多少焦耳?
(2)这种液体的比热容是多少?
试卷第1页,共3页
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《第十三章 内能》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
B
D
C
B
B
C
C
1.D
【详解】A.内能是分子动能和分子势能之和,一切物体都具有内能,故A错误;
B.暖手袋加热的温度越高,内能越大,热量是个过程量,不能表述为物体含有多少热量,故B错误;
C.暖手袋暖手,是通过热传递的方式改变手的内能,故C错误;
D.相同质量的物质,温度越高,内能越大,插上电源加热时,暖手袋温度升高,内能增加,故D正确。
故选D。
2.B
【详解】固体有固定的形状和体积,组成固体的分子间作用力很强,分子排列整齐,分子间距离较小;液体没有固定的形状,有固定的体积,组成液体的分子间作用力较强,分子间距离较大,分子在一定范围内运动;气体没有固定的形状和体积,组成气体的分子间作用力很弱,分子间距离很大。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.D
【详解】比热容是表示物质吸热能力的物理量,比热容越大物质的吸热能力越强。湿地含水分多,水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙土比较,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,使得昼夜温差小,能有效调节周围环境的气温。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.C
【详解】A.热量是过程量,不能说“含有热量”,热传递使湿纸膜的内能增加,故A错误;
B.湿纸膜飘出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,故B错误;
C.温度升高会使分子热运动加剧,湿纸膜上的水分子运动确实会更剧烈,故C正确;
D.湿纸膜能贴在砖墙上主要是因为分子间相互作用的引力,与大气压无关,故D错误。
故选C。
5.B
【详解】A.装满水的玻璃瓶正放和倒入在海绵上,玻璃瓶对海绵的压力相等,都等于瓶的重力和水的重力之和,海绵的凹陷程度不同,说明压力的作用效果不同,即压强不同,故A错误;
B.图乙中,拿着气压计乘坐电梯,楼层越高,细管中的水柱越高,这是因为高度越高,大气压越小,而瓶中水面上方空气压强不变,大于瓶外大气压,于是将水柱往上压,故B正确;
C.图丙中,往吸管b中吹气,则a管上方空气流速变大,压强变小,而瓶中水上方空气流速不变,压强大于b管上方空气压强,于是将a管中的水往上压,故C错误;
D.往等量的冷水和热水瓶中滴入一滴墨水,热水瓶中墨水扩散得快,而热水的温度较高,说明温度越高,分子运动越剧烈,故D错误。
故选B。
6.B
【详解】外界大气压力对水银做功,使水银进入试管内,大气压力对水银做的功一部分增加了管内水银的重力势能,另一部分增加了水银的内能;由于A管中的水银重心高,故A管中水银的重力势能增量大,则A管中水银内能的增量小,即B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量。故ACD错误,B正确。
故选B。
7.C
【详解】把一块0℃的冰投入0℃的水中,周围的气温也是0℃,则温度相同,不会发生热传递,所以冰块不能吸热,水也不能放热,则冰块不会熔化,水也不会凝固。所以冰和水的质量都没变,所得冰水混合物的温度仍为0℃。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.C
【详解】①物体内能增大,可能是从外界吸收热量,也可能是外界对物体做功,故①正确;
②物体具有的内能是它所有分子动能和分子势能的总和,是状态量;热量是热传递过程中物体内能改变的多少,是过程量;故②错误;
③0℃的冰块变为同温度的水,是冰的熔化过程,需要吸收热量,内能增大,故③错误;
④物体内能减少时,温度可能不变,如晶体凝固,故④正确;
⑤热量总是自发地从高温物体传给低温物体,是因为热传递具有方向性,实质是能量的转移具有方向性,故⑤正确;
⑥相同质量、相同温度的物体,内能不一定相同,如冰熔化成水后,质量和温度均未变化,但是内能增大,故⑥错误;
⑦物体的内能增大,但是不能说含有热量,热量是指热传递过程中物体内能的改变量,故⑦错误;
⑧锯条锯木板时,由于摩擦生热,锯条和木板的温度都升高,锯条的内能增加,木板的内能也增加,故⑧错误。
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9.大于
【详解】因为在相同时间内该物质吸收热量相等,质量不变,由图像可知,OA段为固态,BC段为液态,且BC段温度上升得较慢,故该物质液态时的比热容比固态时的比热容大。
10. 做功 热传递
【详解】[1]高压泵将压缩成高压气体时通过高压泵对做功的方式增大的内能。
[2]爆破时电加热管发热温度高,吸热迅速汽化,通过热传递的方式使的内能增大。
11. 增加 液化 扩散
【详解】[1]蒸豆包的过程中,豆包吸收热量,内能增加。
[2]冒出的“白气”是水蒸气遇冷放热液化形成的小水滴。
[3]蒸豆包的过程中,豆包的香味分子在空气中扩散被人们闻到,这是扩散现象。
12.A
【详解】用相同的加热器加热,在相同时间内,加热器放出的热量是相同的,则两种液体吸收的热量是相同的,所以在0~8min内,A、B两液体吸收的热量是相同的,即QA∶QB=1∶1;由图可知,A、B两种液体升高的温度分别为ΔtA=40℃-20℃=20℃,ΔtB=30℃-20℃=10℃
A、B两液体的质量分别为mA=200g、mB=800g,由Q =cmΔt得,A、B两液体的比热容之比为
由于cA>cB,相同质量的A、B升高相同温度,A吸收的热量较多,所以A液体比B液体更适合作发动机的冷却液。
13.(1)质量
(2)2.1×103
(3)80
【详解】(1)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,实验前除让两个试管内的水和食用油初温相同外,还必须控制水和食用油的质量相同。
(2)根据乙可知,加热3分钟(吸热相同),a、b升高的温度分别为Δta=30℃-10℃=20℃,Δtb=20℃-10℃=10℃
根据比较吸热能力的方法,b的吸热能力强,比热容较大,b为水,根据Q=cmΔt可知,在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度之积为一定值,升高的温度与比热容成反比,则食用油的比热容
(3)根据Q吸=cmΔt可得,水升高的温度
因为标准大气压下水的沸点为100℃, 所以水的温度只能升高到100℃,实际升高的温度Δt‘=100℃-20℃=80℃
14.
【详解】不计热损失,根据热平衡方程可知:,则
解得
15.(1)2925J;(2)1.95×103J/(kg·℃)
【详解】解:(1)铜块的质量
m铜=100g=0.1kg
铜块放出的热量
Q放=c铜m铜Δt铜=2.39×103J/(kg·℃)×0.4kg×(100℃﹣25℃)=2925J
(2)若不计热量损失,这些热量被液体吸收
Q吸=Q放=2925J
由Q=cmΔt得,这种液体的比热容
答:(1)铜放出的热量为2925J;
(2)这种液体的比热容为1.95×103J/(kg·℃)。
答案第1页,共2页
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