内容正文:
热学专题培优训练
一、单选题
1.我们可以在不同的环境中看到“白气”,下面有关“白气”形成的说法中正确的是( )
A.夏天打开冰箱门时,门口的“白气”,是空气中的水蒸气液化成的小水滴
B.文艺演出时,舞台上施放出的“白气”,是干冰在常温下升华成的气态二氧化碳
C.清晨,河面上的一团团“白气”,是河里的水蒸发成的水蒸气
D.冬天打开热水瓶的盖子时,瓶口周围的“白气”,是空气中的水蒸气液化成的小水滴
2.下列关于物态变化的说法中,正确的是( )
A.冬天,汽车玻璃起“雾”影响视线,是车内水蒸气液化形成的
B.撤去酒精灯后发现烧杯中的水继续沸腾了一段时间,说明水的沸腾有时不需要吸收热量
C.汽车水箱中加入适量酒精提高了水的凝固点,防止水凝固
D.用久了的灯管两端变黑,是汽化造成的
3.某刻度均匀但读数不准的温度计,在一个标准大气压下,用它测量冰水混合物的温度时,示数是6℃,当冰熔化后,水温升高到60℃时,发现它的示数恰好和真实温度相等。那么,当用该温度计去测量一个标准大气压下沸水温度时,它的示数为( )
A.92℃ B.94℃ C.96℃ D.98℃
4.一支温度计刻度均匀,但读数不准,在一个标准大气压下,将它放入沸水中,示数为85℃;放在冰水混合物中,示数为5℃。现把该温度计悬挂在教室墙上,其示数为-3℃,教室内的实际气温是( )
A.0℃ B.-10℃ C.-8℃ D.-3℃
5.初冬刚进小汽车里面时前挡风玻璃容易出现一层雾气,看不清前面道路。关于这个现象下列说法正确的是( )
A.这层雾气是空气遇冷在玻璃上液化形成的
B.看不清前面道路是因为外面的光射不到车里面了
C.打开外面的雨刮器可以很快把雾气刮掉
D.雾气擦掉后看到外面的景物是虚像
6.水是生命之源,节约用水是每个公民的义务,关于水的物态变化,下列说法正确的是( )
A.初春,冰雪消融,这是液化现象B.盛夏,将水制成冰,这个过程要放热
C.深秋,草上结露珠,这个过程要吸热
D.隆冬,树枝上雾凇,这是凝固现象
7.下列四幅图中涉及的物态变化以及吸放热情况,对应关系正确的是( )
A.初春,湖面上冰化成水——液化吸热
B.夏天,山顶上形成薄雾——汽化吸热
C.秋天,草叶上形成露珠——液化放热
D.严冬,树枝上出现雾凇——凝固放热
8.俗话说“不比不知道,一比吓一跳”,下列说法中符合实际的是( )
A.嘉陵江边的大气压强一般比缙云山山顶的高
B.中学生感觉舒适的气温比人体正常的体温高
C.从课桌落地的铅笔和物理书,重力做功相同
D.中学生从一楼到三楼,快跑比慢走的功率小
9.如图所示,重庆非遗“打铁花”表演中,工匠将铁块加热熔化成铁水,随后击打铁水,铁水在空中形成绚丽铁花。下列说法正确的是( )
A.飞溅的铁花是由铁原子构成的
B.铁块在熔化过程中温度持续升高
C.铁水落地凝固的过程中要吸收热量
D.铁花温度越低,铁原子的热运动越剧烈
10.如图所示,家用电冰箱通电后,制冷剂被压缩机从蒸发器内吸出、压缩后进入冷凝器,随后进入蒸发器……,通过这样的循环,实现制冷效果。下列说法正确的是( )
A.制冷剂需选用不容易汽化的物质
B.制冷剂在冷凝器内液化放出热量
C.制冷剂需选用吸热能力弱的物质
D.打开工作中的冰箱门,最终能使整个房间内降温
11.用相同的加热装置分别对质量相同的三种固态物质a、b、c加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,不计热量损失,以下分析正确的是( )
A.时间内,a吸收的热量最少
B.t₂~t₃时间内,a的内能不变
C.b的比热容大于c的比热容
D.升高相同的温度c吸收的热量最多
12.如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水,并用不同加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图,则下列说法正确的是( )
A.甲杯水中每分钟吸收的热量为2.52×105 J
B.甲乙两杯中的加热器每分钟放出热量之比为9︰4
C.加热相同时间,甲乙两杯水升高的温度之比2︰1
D.将甲乙两容器中的液体从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为3︰2
13.下面是小明同学在学习热学时的“物理学习笔记”,其中正确的是( )
A.同一物体的温度越高,含有的热量越多
B.用水作汽车冷却液,是因为水的比热容大
C.热传递的过程是把温度由高温物体传递给低温物体
D.汽油的热值比干木柴的热值大,所以汽油放出的热量也更多
14.“凉面”是夏天城市中的特色美食,下列说法正确的是( )
A.我们可以直接看到面粉分子附在面条表面上
B.凉面条之间有缝隙,说明分子间存在着空隙
C.油辣子能附着在凉面上,说明分子间存在引力
D.面条掰断后不能连接上,说明分子间存在斥力
15.小明用可乐瓶制作出水火箭,如图所示,先在瓶里装适量水,旋紧瓶塞,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,用打气筒往瓶里打气。打开阀门后,水从金属管向下喷出,水火箭竖直向上飞向空中。下列分析正确的是( )
A.用打气筒往瓶里打气,瓶体膨胀起来,说明力可以改变物体的运动状态
B.用打气筒往瓶里打气,水火箭瓶内气体的内能保持不变
C.水向下喷出时,通过热传递的方式减小了瓶内空气的内能
D.水火箭向下喷水上升过程中,水火箭的惯性减小
16.今年五一荣昌以超220万人次的游客量成为全国的“人气王”,荣昌陶器也一直以其独特的质地和精湛的工艺闻名全国。如图陶器在制作过程中也包含了很多物理知识,以下说法正确的是( )
A.陶土烧制过程中,质量不变,密度会变大
B.陶土烧制过程中吸热,所含有的热量会增加
C.陶土能黏合在一起,说明陶土分子间存在引力
D.陶土制作成的陶笛能发声,是由于陶笛自身振动而产生的
17.二十四节气中蕴含了丰富的物理知识,以下说法正确的是( )
A.立春:“万物复苏展新颜”,春暖花开香气四溢说明了分子间有相互作用力
B.夏至:“炎炎日正午”,太阳高照,室外的温度逐渐升高,这是通过热传递的方式增大内能。
C.白露:“节后新交白露来”,露是由水蒸气凝华而来的
D.霜降:“一朝秋暮露成霜”,霜的温度低所含热量少
二、实验题
18.巴蜀中学的小宁用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热,以探究水和煤油吸热能力的大小,如图甲所示。
(1)在组装图中器材时,小宁发现温度计的玻璃泡触碰到了烧杯底部,应适当将 (选填“A处向上”或“B处向下”)调整;
(2)要完成该实验,除了图甲所示的器材外,还需要的测量工具有秒表和 ;
(3)为了便于比较,实验中用相同的酒精灯加热,目的是使水和煤油在相同的时间内吸收的热量相等,通过 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映吸收热量的多少:加热一段时间后,甲图煤油所示温度为 ℃,这是通过 方式来改变液体内能的;
(4)根据实验数据,小宁作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象,如图乙所示,由此可得 吸热能力较强,烧杯中的水在第20min时具有的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)在第25min时具有的内能;
(5)实验结束后小宁改造现有装置进行了海波熔化实验,如图甲所示:加热的前3min完全燃烧了热值为的酒精0.12g,第8min停止加热并将质量为0.6kg的铁球浸没在海波中,整个过程中海波、铁球温度随时间的变化如图乙所示,小宁查阅资料得知液态海波的比热容是固态海波比热容的2倍,不计热损失,铁球的比热容为 J/(kg·℃)。
19.小明利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾。
(1)①组装器材时,应先固定图甲中的 (选填“A”或“B”),调整好器材,用酒精灯加热,在水温升高到后,小明每隔1min观察1次温度计的示数,记录在表中,直至水沸腾,如此持续4min后停止读数;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/
90
92
94
96
98
98
98
98
98
②小明观察到:第6min时,水中气泡的情形为图乙中 图(选填“C”或“D”);
③根据表格中的数据,在图丙所示的坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图像;
④由水的沸点,可判断出当时的大气压 (选填“高于”、“等于”或“低于”)1标准大气压;
(2)当水沸腾时,水的温度 (填“上升”、“不变”或“下降”)。水中产生大量的气泡,气泡内是 (选填“空气”或“水蒸气”或“二氧化碳”);
(3)水沸腾后,水面上出现大量“白气”如果突然停止加热,水面上出现“白气”相对 (“多”或“少”)一些。水停止沸腾后用橡皮塞塞住烧瓶口将其倒置并倒冷水,如图丁所示,结果发现水又重新沸腾了,这是因为瓶内气压减小,水的沸点会 (选填“升高”“降低”或“不变”);
(4)星期天,小华在家烧水煮饺子,当水烧开准备下饺子时,妈妈提醒他锅里的水量少了点,于是小华又往锅里迅速加了一大碗水(水量比锅里少),用同样大的火直至将水再次烧开。下面能反映小华整个烧水过程中温度随时间变化的图象是 。
20.如图所示,小潇准备了甲、乙、丙三个相同的装置,来探究不同物质的比热容和不同燃料的热值,其中液体质量、燃料质量均相等。
(1)探究不同物质的比热容时:
①应选择 两图进行实验;应该 安装实验器材(选填“自上而下” 或“自下而上”);
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小潇根据测得的实验数据,画出了a、b两种液体温度随时间变化的图像(如图丁所示),由图可知, 液体的比热容较大。若a的比热容是ca,b的比热容是cb, 则ca = cb(填数量关系)。
(2)探究不同燃料的热值时:
①应选择 两图进行实验,实验时比较燃料热值的大小是通过 来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”);燃料1在燃烧过程中,其热值 (选填“变大”“变小”或“不变”);
②若图甲烧杯中为50 mL的水,若10 g酒精燃烧后放出的热量被水吸收,温度计示数升高了20 ℃,则可以计算出酒精的热值 J/kg。这种方法测出的热值比“标准值” (选填“偏大”“偏小”或“一样”),理由是 。(写出一条即可)
21.在探究比热容和热值大小的实验中,如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯中两种液体的密度不同。
(1)在烧杯中分别装入 相等的两种液体(选填“质量”或“体积”);
(2)若要比较不同物质的吸热本领:
①应选择 两图进行实验;
②该实验是通过比较 来间接反映液体吸收热量的多少(选填“升高的温度”或“加热时间”);
③由图丁可知,液体 的吸热能力更强。
(3)若要比较不同燃料的热值:
①应选择 两图进行实验;
②在研究不同燃料热值的实验中,记录的数据如表所示。
燃料
加热前液体温度(℃)
燃料燃尽时液体温度(℃)
燃料的热值(J/kg)
1
15
35
2.4×107
2
15
25
请根据表中数据计算:在忽略热量损失的情况下,燃料2的热值是 J/kg。
22.如图甲是小鲁同时探究“水沸腾和晶体熔化时温度变化特点”的实验装置,烧杯中装有适量的水,试管中装有适量的晶体颗粒,水和晶体颗粒中分别放有温度计。
(1)图甲中实验装置的组装顺序是 (选填“自下而上”或“自上而下”)。某时刻右侧温度计的示数如图甲,为 ℃;
(2)实验中两支温度计示数随时间变化的图像如图乙,晶体的熔点为 ℃;在第7分钟时晶体处于 (选填“固”、“液”或“固液共存”)态;
(3)分析甲、乙可知水沸腾和晶体熔化的共同特点是: 。当试管中的物质温度达到99℃后不再升高,这时它 (填“一定”、“可能”或“一定不”)会沸腾。
23.在“观察水的沸腾”的实验中,实验装置如图甲所示。
(1)组装的器材如图所示,此时他应该 (选填“自下而上”或“自上而下”)组装实验器材;
(2)某个实验小组观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况,如图乙中①、②所示,则图 (选填“①”或“②”)是沸腾时的情况;气泡内的主要成分是 (填“空气”或“水蒸气”或“小液滴”);
(3)水的温度随时间变化的数据如表,在丙图中作出水的温度随时间变化图像;
时间min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/
90
92
94
96
98
98
98
98
98
98
98
(4)从图像可以看出水的沸点是 ,1个标准大气压下酒精的沸点是,煤油的沸点是,完成本实验所用的温度计玻璃泡中的液体可能是 (选填“酒精”或“煤油”);水在沸腾过程中,继续吸热,温度 ;
(5)实验后的沸水放在桌上越来越凉,如下图图像中能表示其温度T随时间t变化关系的是 。
(6)如图所示,大试管和小试管里都装有水,将三支大试管中的水加热,使之保持沸腾,则大试管中的水不断沸腾的过程中,小试管中的水会沸腾的是 ;
(7)你知道吗,通过降温居然也能使水沸腾。如下图所示,将刚停止沸腾的水装入烧瓶,迅速塞上瓶塞并倒置,然后向瓶底浇冷水,发现水重新沸腾起来,原因是瓶内气体温度降低,气压减小,水的沸点 (选填“升高”、“不变”或“降低”)。
24.如图1所示,在做“观察水沸腾”的实验时,甲、乙、丙三组同学分别从图A、B所示的两套器材中任选一套来完成实验。(实验室已准备多套图A、B所示的装置),请回答:
(1)组装实验器材时,应按照 的顺序(选填“自上而下”或“自下而上”);
(2)甲组同学发现所测水的沸点高于100℃,他们选择的是图 (选填“A”或“B”)所示的装置;
(3)乙、丙两组同学虽然选用的实验装置相同,但水开始沸腾的时刻不同,他们绘制的沸腾图像如图C,得到a、b两种不同图像的原因是水的 不同;
(4)图2中沸腾时的气泡图像是 ,说明沸腾是液体 和表面同时发生的剧烈汽化现象;
(5)如图3,正确读取温度计示数的方式是 ,若选择C中方式会使读取示数 (填“偏大”、“偏小”或“一样”);
(6)小明研究完水沸腾实验后将烧杯中的水倒入烧瓶中,用酒精灯再次将烧瓶内的水加热至沸腾后,在离管口稍远处,看到雾状的“白气”,为了弄明白这些“白气”是什么,他在管口处放置一玻璃片,发现正对管口的玻璃片表面有水,一会儿,玻璃片的温度升高,小明由此分析,这些“白气”是水沸腾后从管口喷出的水蒸气在空气中遇冷发生 (填物态变化名称)而形成的,这个过程需要 (填“吸热”或“放热”);
(7)为了更准确说明玻璃片温度升高的原因,小明对实验装置做了调整,如图(b)所示,他在两个相同的试管甲和乙中分别装入质量和初温相同的水,然后将水沸腾时产生的水蒸气通入试管甲的水中,水蒸气在甲中几乎全部液化,待甲中的水面上升一定高度后,停止通入水蒸气,测出此时甲中水的温度为t,以下能给小明提供正确答案的操作是( )
A.测出乙中的水温并与t比较
B.测出烧瓶中的水温并与t比较
C.将烧瓶内开水倒入乙中直至与甲中水面相平,摇匀后测出乙中水温并与t比较
D.将另一杯开水倒入乙中直至与甲中水面相平,摇匀后测出乙中水温并与t比较
25.某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
(1)在如图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和 。加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的;
(2)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如表:
实验组别
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
200
25
40
13.5
煤油
200
25
40
6.5
2
水
200
25
40
12
煤油
200
25
40
5.5
通过分析实验数据,能够得出的结论是 ;
(3)如图乙是第1组同学绘制的“吸收热量—时间”和“温度—时间”图像,能正确描述该实验真实情况的图像是 (填序号);
(4)使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间明显偏长,其原因可能是 ;
(5)这两组同学对如图甲的装置进行了改进,将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图丙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是 。
26.在探究“比较不同物质吸热多少”的实验中,明明设计了如图甲所示的实验装置。
在烧杯中装入0.5kg的煤油和水,待到二者均和室温相同后,再用相同的酒精灯加热,并记录实验过程中的数据。
时间(min)
0
1
2
3
4
5
6
7
煤油温度(℃)
20
24
34
41
48
55
62
69
水的温度(℃)
20
25
30
35
40
45
50
55
乙
(1)除了图甲中所示装置之外,还需要的测量仪器是秒表和 ;
(2)安装装置时,应按照 的顺序安装(填“从上到下”或“从下到上”);
实验中用 来比较吸热多少,这种实验方法是 法;
(3)明明记录的数据表格如图乙,第一分钟内,水的升温比煤油快,之后水的升温比煤油慢,原因是煤油的粘稠度高,热传递比水 (填“快”或“慢”);
(4)根据表格乙中的数据可知, 相同时,等质量的煤油升温比水快。由此可以推导出,等质量的水和煤油,升高相同的温度, 吸收的热量更多;
(5)君君对明明的实验过程十分认可,但是她利用水的比热容,根据表格中的数据(1min时的数据不作为参考),可以计算出煤油的比热容为 J/(kg·℃)。查阅资料后,发现计算值偏大。河山老师提醒道:过程中煤油温度比水高,热损失大,导致温度升高量偏 (填“大”或者“小”);
(6)飞飞觉得水在液态和固态时的吸热升温情况应该相同。于是将一块冰放入密封电加热的杯子里,并插入电子测温元件,利用电子温度计读取示数,绘制出冰熔化成水的全过程的温度-时间图像,如图丙所示:冰 (填“具有”或者“不具有”)内能,熔化过程中,温度不变,其内能 ;根据所测数据,飞飞计算出冰的比热容为2100J/(kg•℃),那么飞飞在图中忘记标记的冰的初温应该为 ℃。
27.静静同学就“凸透镜成像”和“水的沸腾”两个实验展开了探究,如图所示。
(1)如图甲,静静同学将一束平行光正对凸透镜照射,通过移动光屏直到出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距 cm;
(2)为了让像成在光屏正中间,实验前静静应将烛焰中心、凸透镜的中心、光屏的中心调在 ;
(3)调整后,静静把烛焰放在距凸透镜30cm处时,在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个清晰的像,此成像规律常应用在 (选填“放大镜”、“照相机”或“幻灯机”)上;
(4)静静同学观察到无论怎么加热,水温都只能达到如图乙的温度,始终低于100℃,请你告诉静静,这是因为环境的气压 (选填“高于”、“低于”)一个标准大气压;
(5)细心的静静还发现水在沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同,如图丙、丁所示。则图 是水在沸腾时的情况;
(6)突发奇想的静静同学进行了如图戊的实验,则试管里的水 (选“能”、“不能”)沸腾,从而得到液体沸腾的条件。
三、计算题
28.小周用天然气灶烧水泡茶,燃烧0.05m3的天然气使10kg水从30℃升高了60℃。(已知:水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃) 、天然气的热值q=7×107J/ m3 不计热损失,求:
(1)0.05m3天然气完全燃烧放出的热量Q放;
(2)天然气灶的效率是多少?
29.茶文化在我国历史悠久,最早可追溯到5000多年前的神农时期。饮茶也成为了现代人们的一种休闲生活方式。在户外人们常使用卡式炉进行煮茶,如图所示,其采用丁烷气体作为燃料。若在水壶装入1kg初温为的水,用卡式炉加热至,消耗了14g丁烷气体[水的比热容为,丁烷的热值为。求:
(1)丁烷完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)卡式炉的热效率。
30.如图所示为某家庭太阳能热水器,阳光照射时,它平均每小时吸收3×106J的太阳能,它4h吸收的太阳能可以使质量为50kg的水温度升高20℃。求:
(1)水吸收的热量;[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)本次热水时热水器的效率;
(3)若这些水吸收的热量由天然气燃烧来提供,假设天然气完全燃烧放出的热量的80%被水吸收,则需要多少m3的天然气?(天然气的热值q=3.5×107J/m3)
31.如图甲所示的普通煤炉烧水效率为20%;在1个标准大气压下,某次用它烧水的过程中,其将一壶装有80℃、5kg的水烧开,求此过程中:【已知c水=4.2×103J/(kg·℃),q煤=3.5×107J/kg】
(1)壶内水吸收的热量;
(2)完全燃烧煤的质量;
(3)为提高煤炉效率,生产厂家设计了如图乙所示的双加热煤炉;它在将壶内水烧开的过程中,还可以额外把炉壁间的1kg水从20℃加热至40℃,求此双加热煤炉的烧水效率为多少?
32.如图是一款新型油电混合动力汽车。这种车在启动或低速行驶时,内燃机并不工作,动力电池通过驱动电机向车轮输送能量;当高速行驶或动力电池能量消耗过大时,内燃机才开始工作,既可以向车轮提供动力,也可以同时带动电机发电,给动力电池充电。某次行驶过程中,汽车先以20m/s的速度低速匀速行驶,电动机的输出功率为10kW;然后再高速行驶在平直公路上匀速行驶了16km,行驶过程中受到的阻力为1000N,假设汽油完全燃烧所释放能量的40%转换为牵引力做的功和给动力电池充电,其中动力电池储存的能量增加了7×106J。(已知:汽油的热值q=4.6×107J/kg)
(1)在低速行驶过程中,汽车受到的牵引力;
(2)在这次高速行驶过程中汽车的牵引力做的功;
(3)在这次高速行驶过程消耗汽油的质量。
33.下表是某品牌小轿车的一些技术参数,其中排气量是指发动机汽缸的工作容积,一般情况下,发动机的排气量越大,功率越大;空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比;汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量为4.6×107J。当该发动机以最大功率工作时,汽缸内汽油和空气的混合密度为1.5kg/m3,1min内高温高压的燃气推动活塞做功2000次。请你计算发动机在最大功率工作时:
(1)1min内做的有用功。
(2)做功一次消耗汽油的质量。
(3)发动机的效率。
车型
某品牌轿车
排气量
1.8L
最大功率
75kW
空燃比
14∶1
汽油的热值
4.6×107J/kg
解析:
1.A
【详解】A.冰箱外温度高,空气中的水蒸气遇到冰箱内的冷空气,温度降低,液化成为小水珠。故A正确;
B.干冰升华,导致空气温度降低,空气中的水蒸气温度降低液化成为小水珠,就是舞台上的“白气”。故B错误;
C.这种白气,也是水蒸气液化形成的小水珠聚集形成的,是液态的水。故C错误。
D.是热水瓶中的温度较高的水蒸气遇到室内比它冷的空气,液化形成的。不是室内空气中的水蒸气液化形成的。故D错误。
故选A。
2.A
【详解】A.冬天,车内温度高于车外,车内空气中的水蒸气遇到低温的车玻璃,液化成为成为小水珠附着在车玻璃的内表面,影响视线。故A正确;
B.撤去酒精灯后,烧杯中的水依然沸腾,是因为铁架台与石棉网温度高于烧杯的温度,能够现烧杯传热,水能够吸收热量所以继续沸腾。故B错误;
C.水中掺酒精后,混合液体的凝固点从水的零摄氏度降至零下,是凝固点降低了。故C错误;
D.灯管两端变黑,是灯丝由固体升华为气体,气体又凝华为固体造成的。故D错误。
故选A。
3.C
【详解】温度计测量冰水混合物体的温度是6℃,水温升高到60℃时,发现它的示数恰好和真实温度相等,中间是54个格,标准温度计和此温度计一个小格的温度比值为
当用该温度计去测量一个标准大气压下沸水温度时
此温度计示数为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.B
【详解】1标准大气压下水的沸点为100℃,冰水混合物的温度为0℃,100℃和0℃之间有100等份,每一份代表1℃;不准确温度计测量冰水混合物体的温度是5℃,标准大气压沸水的温度是85℃,中间有80个小格,该温度计一个小格表示的温度
由已知条件,这个不准确温度计示数为5℃时,对应的实际温度为0℃,故当不准确温度计示数为-3℃,对应的实际温度小于0℃。现把该温度计悬挂在教室墙上,其示数为-3℃,距离5℃的格数为
n=5-(-3)=8
教室内的实际气温是
t=-nt0=-(8×1.25℃)=-10℃
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.D
【详解】AC.冬天,人进入小汽车里面,则里面的空气温度较高,车外的空气温度较低。车内热的水蒸气遇到冷的玻璃液化成小水珠,附在玻璃的内侧,用雨刮器在玻璃外侧不能把雾气刮掉,故AC错误;
B.看不清前面道路是因为外面的光射到液化形成的小水珠上发生了折射,外面的景物会看不清晰,故B错误;
D.雾气擦掉后,外面的景物的光斜射向玻璃时,发生了折射,所以看到的是折射后的虚像,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】A.初春,冰雪消融,是固态的冰变成液态的水,属于熔化现象,而不是液化现象,故A错误;
B.盛夏,将水制成冰,是物质从液态变成固态的过程,属于凝固现象,凝固要放热,故B正确;
C.深秋,草上结露珠,是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,液化过程要放热,而不是吸热,故C错误;
D.隆冬,树枝上雾凇,是空气中的水蒸气遇冷直接变成固态的小冰晶,属于凝华现象,而不是凝固现象,故D错误。
故选B。
7.C
【详解】A.固态的冰化成液态的水是熔化现象,熔化吸热,故A错误;
B.雾是由空气中的水蒸气遇冷放热液化形成的小液滴,故B错误;
C.露是由空气中的水蒸气遇冷放热液化形成的小液滴,故C正确;
D.雾凇是由空气中的水蒸气遇冷放热凝华而成的小冰晶,故D错误。
故选C。
8.A
【详解】A.大气压随高度的增大而减小,嘉陵江边的大气压强一般比缙云山山顶的高,故A符合题意;
B.人体感觉舒适的气温约23℃,人的正常体温约37℃,中学生感觉舒适的气温比人体正常的体温低,故B不符合题意;
C.铅笔和物理书的重力不同,从课桌落地高度相同,根据W=Gh知道,铅笔和物理书重力做功不同,故C不符合题意;
D.中学生从一楼到三楼,重力和高度相同,根据W=Gh知道,克服重力做功相同,快跑所用的时间少,根据知道,快跑比慢走的功率大,故D不符合题意。
故选A。
9.A
【详解】A.铁属于金属单质,飞溅的铁花是由铁原子构成的,故A正确;
B.铁属于晶体,其在熔化过程中吸收热量但温度保持不变,故B错误;
C.铁水落地凝固的过程属于晶体的凝固,凝固过程中要放出热量,故C错误;
D.分子热运动的快慢与温度有关,温度越高,分子的热运动越剧烈,铁花温度越低,铁原子的热运动越缓慢,故D错误。
故选A 。
10.B
【详解】A.制冷剂利用汽化吸热,需选用容易汽化的物质,故A错误;
B.制冷剂在冷凝器内放出热量,液化成液态,故B正确;
C.制冷剂利用汽化吸热,需选用吸热能力强的物质,故C错误;
D.根据能量守恒可知,打开工作中的冰箱门,最终不能使整个房间内降温,故D错误。
故选B。
11.D
【详解】A.t1-t2时间内,用相同的加热器对质量相同的三种物质加热,三种物质吸收的热量相等,故A错误;
B.t2~t3时间内,a在熔化吸收热量,它的内能增大,故B错误;
C.在图像中,图像越陡,说明质量相同的不同物质吸收相同的热量,温度变化越大,根据可知:该物质的比热容越小,a的比热容最小,c的比热容最大,b的比热容小于c的比热容,故C错误;
D.根据Q吸=cmΔt,c的比热容最大,升高相同的温度c吸收的热量最多,故D正确。
故选D。
12.B
【详解】A.甲杯水中2分钟吸收的热量
所以每分钟吸收的热量为,故A错误;
B.乙杯水每分钟吸收的热量
水吸收的热量等于加热器放出的热量,则甲乙两杯中的加热器每分钟放出热量之比为
故B正确;
C.甲杯中2min水升温20℃,则每分钟温度升高10℃,乙杯中3min水升温20℃,每分钟温度升高,加热相同时间,甲乙两杯水升高的温度之比为
故C错误;
D.甲水温升高20℃需要2min,所以20℃加热至沸腾需要8min,乙水温升高20℃需要3min,从20℃加热至沸腾需要12min,时间之比为
故D错误。
故选B。
13.B
【详解】A.热量是过程量,不能说“含有的热量”,同一物体的温度越高,含有的内能越多,故A错误;
B.用水作汽车冷却液,是因为水的比热容大,升高相同温度时吸收的热量多,故B正确;
C.热传递的过程是把热量由高温物体传递给低温物体,不能说传递温度,故C错误;
D.燃料燃烧放出的热量与燃烧状态、燃料的热值和质量都有关系,汽油的热值虽然比干木柴的热值大,但放出的热量不一定多,故D错误。
故选B。
14.C
【详解】A.分子是非常小的,其直径的数量级一般为,肉眼是无法直接看到的,所以我们不可能直接看到面粉分子附在面条表面上,故A错误;
B.凉面条之间的缝隙,是宏观上的空隙,此现象并不能说明分子间存在着间隙;而从微观角度来看,物质是由分子组成的,分子间确实存在着空隙,就像水和酒精混合后总体积会变小,就是因为分子间有间隙,故B错误;
C.分子间存在着相互作用的引力和斥力,油辣子能附着在凉面上,是因为分子间存在引力,故C正确;
D.面条掰断后不能连接上,是因为掰断后,断裂处的分子间距离变得很大,远远大于分子间作用力的有效距离,此时分子间的引力和斥力都非常微弱,几乎可以忽略,所以不是因为分子间存在斥力,故D错误。
故选C。
15.D
【详解】A.瓶体膨胀起来,瓶体的形状发生了改变,说明力可以改变物体的形状,而不是运动状态,故A错误;
B.用打气筒往瓶里打气,对瓶内气体做功,瓶内气体的内能会增大,而不是保持不变,故B错误;
C.水向下喷出时,瓶内空气对水做功,内能减小,是通过做功的方式减小了瓶内空气的内能,而不是热传递,故C错误;
D.水火箭向下喷水上升过程中,质量减小,根据惯性的大小只与物体的质量有关,质量减小,惯性减小,故D正确。
故选D。
16.C
【详解】A.陶土烧制过程中,质量会因部分物质燃烧变成气体散失而减小;同时体积一般也会发生变化,但密度不一定变大,故A错误;
B.热量是一个过程量,不能说物体“含有热量”,只能说物体“吸收”或“放出”热量,故B错误;
C.分子间同时存在引力和斥力,陶土能黏合在一起,说明陶土分子间存在引力,故C正确;
D.陶笛能发声,是因为陶笛内空气柱振动,而不是陶笛自身振动,故D错误。
故选C。
17.B
【详解】A.春暖花开香气四溢,说明分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象,故A错误;
B.太阳高照,室外物体吸收太阳的热量,温度逐渐升高,内能增加,这是通过热传递的方式增大内能,故B正确;
C.露是由空气中的水蒸气遇冷放出热量液化形成的小水滴,属于液化现象,故C错误;
D.热量是热传递过程中传递能量的多少,是一个过程量,不能说含有热量,故D错误。
故选B。
18.(1)A处向上
(2)天平
(3) 加热时间 96 热传递
(4) 水 小于
(5)0.64×103
【详解】(1)实验中要用酒精灯的外焰加热,故在图甲中组装器材时,发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,应适当将A处向上调整。
(2)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,还需要的测量工具是天平。
(3)[1][2]根据转换法,实验过程中通过加热时间长短反映两种液体吸热的多少;图中温度计的分度值为1℃,示数为96℃。
[3]液体吸收热量,内能增加,通过热传递的方式改变物体的内能。
(4)[1]由图乙可知,升高相同的温度,水的加热时间较长,水吸收的热量较多,水的吸热能力强。
[2]由图乙可知,水从第20min开始沸腾,水在沸腾过程中,吸收热量,内能增加,所以水在第20min时具有的内能小于在第25min时具有的内能。
(5)加热的前3min酒精完全燃烧放出的热量
Q放=m酒q=0.12g×10-3kg×3.0×107J/kg=3.6×103J
不计热损失,液态海波吸收的热量
Q吸=Q放=3.6×103J
由图可知,前3min海波升高的温度是
48℃-33℃=15℃
固态海波的比热容
液态海波的比热容是固态海波比热容的2倍,液体海波的比热容
不计热损失,铁球放出的热量等于海波吸收的热量,即
Q铁=Q放海波
c铁=0.64×103J/(kg·℃)
19. B C 低于 不变 水蒸气 多 降低 A
【详解】(1)①[1]由于要用酒精灯的外焰加热,所以需先根据酒精灯外焰固定B的高度。
②[2]从第4分钟开始,水的温度保持98℃不变,所以水的沸点是98℃,故水在第6分钟时,处于沸腾状态。沸腾前,上方水温低,气泡上升时,内部的气体和少量水蒸气遇冷液化,因而体积变小,气泡变小;沸腾时,水大量汽化,水蒸气不断进入气泡,且上升过程中水压变小,所以气泡变大。C图中气泡在上升过程中体积不断增大,所以是沸腾时的现象;D图气泡在上升过程中体积减小,所以是沸腾前的现象。故选C。
③[3]根据表格数据描点连线,得到如下的图像
④[4]水的沸点为98℃,标准大气压下水的沸点为100℃,且气压越低,沸点越低,所以当地气压低于1标准大气压。
(2)[5][6]由表格数据和绘制的图像可知,水沸腾时持续吸热,但温度不变;沸腾时,水大量汽化变成水蒸气,以气泡的形式上升到水面破裂后逸散到空气中。
(3)[7]沸腾是一种剧烈的汽化现象,水沸腾时产生大量的水蒸气,但水蒸气是看不见的。当水蒸气上升后遇冷液化形成“白气”。由于停火后水面上方的温度明显低于水蒸气的温度,热的水蒸气遇冷从而发生液化形成大量的小水珠,形成“白气”,因此水面上出现“白气”相对多一些。
[8]水停止沸腾后用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置后倒冷水,水重新沸腾起来,是因为瓶内温度降低,水蒸气液化,气体压强减小,则水的沸点由于气压的减小而降低。
(4)[9]水沸腾之后,温度保持不变,当向锅里迅速加了一大碗水后,锅内水的温度降低,然后在加热过程中,水吸热温度逐渐上升,达到沸点继续沸腾,在此过程中,水面上的气压不变,所以水的沸点与原来相同,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
20. 甲、丙 自下而上 加热时间 b 甲、乙 温度计示数 不变 偏小 酒精不能完全燃烧
【详解】(1)[1]比较不同物质的比热容,应控制燃料相同而吸热物质不同,选择甲、丙两图进行实验。
[2]酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不 能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,因此必须按照自下而上的顺序进行。
[3]实验加热的时间越长,相同燃料燃烧的质量越多,放出的热量越多,液体吸收的就越多,故通过加热时间来反映物质吸热的多少。
[4][5]由图丁所示可知,液体a在10min钟内温度上升40℃,质量相同的液体b在20min钟内温度上升40℃,所以它们吸收热量,由Q=cm∆t可知,a液体的比热容为。
(2)[6][7]为了比较不同燃料的热值,要用相同质量的不同燃料,加热质量相同的同种液体,根据可知,温度计上升的示数越高,故燃料热值的大小是通过温度计的示数来反映的;被加热的液体吸收的热量越多,则燃料完全燃烧放出的热量越多,这种燃料热值越大,故应选择甲、乙两图进行实验。
[8]热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,与其是否燃烧和燃烧是否充分无关,所以在燃烧的过程中,燃料的热值将不变。
[9]50mL水的质量
水吸收的热量
根据题意可知,由Q放=qm可知,酒精的热值
[10][11]由于酒精燃烧放出的热量并没有全部被水吸收,且酒精不能完全燃烧,所以算出的热值比标准值偏小。
21. 质量 甲、丙 加热时间 B 甲、乙 1.2×107
【详解】(1)[1]为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验;为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲和丙两图进行实验;综上所述,三烧杯中A、B液体的质量必须相等。
(2)①[2]若要比较不同物质的吸热本领,需要控制燃料相同、液体不同,故选择甲、丙两图进行实验。
②[3]该实验是通过比较加热时间来间接反映液体吸收热量的多少,相同时间内,两种液体吸收的热量相同。
③[4]由图丁可知,吸收相同的热量,A液体升温快,B液体升温慢,所以液体B的吸热能力更强。
(3)①[5]若要比较不同燃料的热值,需要控制液体相同、燃料不同,故选择甲、乙两图进行实验。
②[6]燃料1和燃料2的质量相同,因为
Q吸=Q放
所以燃料1
camaΔt1=m1q1
即
cama×(35℃-15℃)=m×2.4×107J/kg①
燃料2
camaΔt2=m1q2
即
cama×(25℃-15℃)=m×q2②
联立①②两式可得q2=1.2×107J/kg,故燃料2 的热值为q2=1.2×107J/kg。
22. 自下而上 94 48 固液共存 吸收热量,温度保持不变 一定不
【详解】(1)[1]实验中要用酒精的外焰加热,故图甲中实验装置的组装顺序是自下而上,确保器材一次调试到位。
[2]某时刻右侧温度计的示数如图甲所示,温度计分度值为1℃,示数为94℃。
(2)[3]当水的温度升高到沸点时,水继续吸热但温度保持不变;而晶体要经历固态升温、熔化过程(继续吸热但温度不变)、熔化结束后继续吸热液态升温的过程。故可知图乙中上面的图线表示水的温度变化特点,而下面的图线表示晶体的温度变化特点,自5至8min,晶体吸热但温度保持48℃不变,晶体的熔点为48℃。
[4]在第7分钟时晶体正在熔化,处于固液共存态。
(3)[5]由图乙水的温度随时间的变化图像可知,自第4min水开始沸腾,虽不断吸热,但温度(99℃)保持不变;故分析甲、乙可知水沸腾和晶体熔化的共同特点是:吸收热量,温度保持不变。
[6]由图乙知,当试管中的物质温度达到99℃后不再升高,此时水已经沸腾。若该物质的沸点低于99℃,则物质的温度不可能达到99℃(沸腾时温度保持不变);若该物质的沸点大于或等于99℃,该物质不能从烧杯的水中继续吸热,因沸腾的条件是温度达到沸点且继续吸热,故该物质一定不会沸腾。
23. 自下而上 ① 水蒸气 98 煤油 不变 D C 降低
【详解】(1)[1]组装实验装置时,应先调整烧杯的位置,因为烧杯的位置需要根据外焰的高度来确定。为了保证温度计的液泡不碰到烧杯底部,温度计的位置根据烧杯的位置来确定。所以应该按照自下而上的顺序组装实验器材。
(2)[2][3]水沸腾时的气泡在上升过程中,由于有水汽化为水蒸气进入气泡,所以气泡逐渐变大,所以是沸腾时的情况,气泡内的主要成分是水蒸气。
(3)[4]根据水的温度随时间变化的数据表,在图中描点连线作出水的温度随时间变化图像如图所示:
。
(4)[5]水达到沸点后继续吸收热量,温度不变,由表中数据可知,水在温度到达后继续吸收热量,温度不变,故沸点为。
[6][7]在选取温度计时,温度计玻璃泡中的液体的沸点要高于被测物质的沸点,凝固点要低于被测物质的凝固点。个标准大气压下酒精的沸点是,低于水的沸点,所以不能用。所以完成本实验所用的温度计玻璃泡中的液体可能是煤油。水在沸腾过程中的特点是,继续吸热,温度不变。
(5)[8]一杯热水放在桌上越来越凉,温度下降先快后慢,直到达到室温,温度不再变化;
A.温度直线下降,达到室温后温度不变,故A不符合题意;
B.温度直线下降直到0℃,水的温度不可能为,故B不符合题意;
C.温度下降先慢后快,达到室温后温度不变,故C不符合题意;
D.温度下降先快后慢,达到室温后温度不变,故D符合题意。
故选D。
(6)[9]水沸腾需要同时满足达到沸点和继续吸热两个条件,缺一不可。要使小试管中的水沸腾,就需要让大试管中的水的沸点提高,增加气压可以使水的沸点提高,C图通过密闭加热可以增加大试管中的气压。故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(7)[10]水的沸点与气压有关,气压减小,沸点随之下降。将刚停止沸腾的水装入烧瓶,迅速塞上瓶塞并倒置,然后向瓶底浇冷水,瓶中水蒸气液化从而降低瓶中气压,沸点降低,当低于水的温度时水会重新沸腾起来。
24. 自下而上 B 质量 a 内部 B 偏小 液化 放热 C
【详解】(1)[1]组装实验器材时,为了让酒精灯的外焰加热石棉膜,温度计不会触碰到烧杯的底部,需要自下而上组装实验器材。
(2)[2]由题意可知,所测水的沸点高于100℃,那么烧杯内的气压应该大于1标准大气压,观察A、B两图,B有盖子盖住烧杯,烧杯在加热过程中,气压会变大,里面的水沸点会高于100℃,所以甲组同学发现所测水的沸点高于100℃,他们选择的是图B所示的装置。
(3)[3]由题意可知,得到a、b两种不同图像,可看到水需要沸腾的时间不一样,根据比热容公式可知,水的比热容相同,升高的温度相同,但是加热时间不同,则水的质量不同,即得到a、b两种不同图像的原因是水的质量不同。
(4)[4]水沸腾时,烧杯中水的温度是均匀的,不会出现底部温度高,顶部温度低的现象,那么气泡从水底上升时,水对它的压强是变小的,那么气泡会变大,观察图2,可知沸腾时的气泡图像是a。
[5]从图2中a图像可知道,气泡是从烧杯中水底形成的,说明沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
(5)[6][7]观察图3可知道,A方式是俯视,C方式是仰视,只有B方式才是正确的;而其中的C方式,眼睛的视线看到的读数,是在液面下方,那么读数偏小。
(6)[8][9]由题意可知,水蒸气是气态,在空气中遇冷,会放出热量,液化为小水珠。
(7)[10]玻璃片温度升高的原因,是由于水蒸气液化放热,水沸腾时产生的水蒸气在甲试管中遇冷由气态变为液态,发生了液化,水蒸气液化要放出热量,水蒸气液化时放出的热量被甲试管中的水吸收,水的温度升高,把烧瓶内开水倒入乙中,直至与甲中水面相平,摇匀后测出乙中水温并与t比较,可知t高于乙中的水温,得出水蒸气液化放热;故ABD错误,C正确。
故选C。
25. 秒表 加热时间的长短 见详解 C 酒精灯的火焰大小不同,相同时间内提供的热量可能不同 保证在相同时间内水和煤油吸收的热量相同
【详解】(1)[1][2]探究“水和煤油的吸热能力”的实验中,水和煤油吸收热量的多少是看不见的,可以通过加热时间的长短来比较吸热多少,所以需要测量时间,所以还用到秒表。
(2)[3]分析实验数据,加热200g的水和煤油,使它们从25℃升高的到50℃,升高的问你的相同,水的加热时间更长,即水吸收的热量更多,所以得出的结论是:质量相同的水和煤油升高相同温度,吸收的热量不同(或质量相同的水和煤油升高相同温度,水吸热的热量多)。
(3)[4]AB。根据转换法可知,加热时间相同,吸收的热量相同,故AB不符合题意;
CD.由表中数据和第(2)小问分析可知,升高到相同温度,水的加热时间长,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
(4)[5]使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间明显偏长,其原因可能是:酒精灯的火焰大小不同,相同时间内提供的热量可能不同。
(5)[6]将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图丙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是:保证在相同时间内水和煤油吸收的热量相同。
26. 托盘天平 从下到上 加热液体的时间 转换法 慢 吸收的热量 水 小 具有 增加 -16℃
【详解】(1)[1]除了图甲中所示装置之外,还需要测量时间的秒表和测量质量的托盘天平。
(2)[2] 安装装置时需要调节酒精灯的火焰高度,用酒精灯的外延加热,故需要从下向上调节装置。
[3] [4]由于实验室使用的是相同的酒精灯,故可以通过控制加热的时间来控制液体的吸收热量,这种方法叫做转换法。
(3)[5]第一分钟内,水的升温比煤油快,之后水的升温比煤油慢,是因为煤油的粘稠度高,热传递的速度比水慢。
(4)[6]从表格乙中的数据可知水和煤油被加热相同的时间,故吸收的热量相等,从表格中数据可知水温升高的数量比煤油要小,故水的比热容比煤油的比热容大。
[7]因为从上可得出水的比热容比煤油的比热容大,故根据可知等质量的水和煤油,升高相同的温度,水吸收的热量更多。
(5)[8]君君对明明的实验过程十分认可,水的比热容为,根据表格中的数据,加热相同时间吸收的热量相同,故可得
由上式可得
[9]查阅资料后,发现计算值偏大,经过老师提醒后才知道是因为在加热过过程中煤油温度比水高,热损失大,导致温度升高量比理论值要偏低。
(6)[10]所有物体都具有内能,即物体的温度是0度时也具有内能。
[11]冰是晶体,熔化过程中,温度不变,但是过程中吸热,所以其内能增大。
[12]根据所测数据,飞飞计算出冰的比热容为,冰和水均加热2min,根据相同时间吸收的热量相等的数量关系可得下式
由上式可得
27. 10.0 同一高度 照相机 低于 丙 不能
【详解】(1)[1]由甲图知,凸透镜在10.0cm处,光屏在20.0cm处,平行光透过凸透镜在光屏上出现一个最小最亮的光斑,凸透镜与光屏的距离就是凸透镜的焦距,焦距为10.0cm。
(2)[2]使像成在光屏中央,需要调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度。
(3)[3]物距大于二倍焦距,由此得出光屏上得到一个倒立、缩小的清晰实像。生活中利用凸透镜得到倒立、缩小的实像原理的例子是照相机。
(4)[4]大气压强越高,沸点越高,大气压强越低,沸点越低,如图乙的温度始终低于100℃,则说明环境的气压低于一个标准大气压。
(5)[5]水在沸腾前,因容器内上层水温低于下层水温,气泡上升时由于热胀冷缩的原因体积变小,水在沸腾时水温相同,水中气泡在上升过程中受到的压强越小,体积变大。图丙的现象是水沸腾时,图丁的现象是水沸腾前。
(6)[6]液体沸腾的条件为到达沸点,持续吸热。将装有水的试管放入烧杯中,当烧杯水沸腾时,试管中的水到达沸点,但因温度相同无法继续吸热,故不符合液体沸腾条件,试管里的水无法沸腾。
28.(1)3.5×106J
(2)72%
【详解】(1)0.05m3天然气完全燃烧放出的热量为
(2)水吸收的热量为
天然气灶的效率是
29.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)丁烷完全燃烧放出的热量
(2)水吸收的热量为
(3)卡式炉的加热效率为
30.(1)4.2×106J
(2)35%
(3)0.15m3
【详解】(1)水吸收的热量为
(2)由题意可知,热水器平均每小时吸收3×106J的太阳能,它4h吸收的太阳能为
根据热机效率的公式可知,本次热水时热水器的效率为
(3)天然气完全燃烧放出的热量的80%被水吸收,这些天然气完全燃烧放出的热量为
这些天然气的体积为
。
31.(1)4.2×105J;(2)0.06kg;(3)24%
【详解】解:(1)1标准大气压下水的沸点为100℃,把壶内80℃,5kg水烧开,水吸收的热量
(2)普通煤炉的烧水效率为60%,煤完全燃烧放出的热量
由Q放=mq知道,普通煤炉完全燃烧煤的质量
(3)由题可知,双加热煤炉还可额外把炉壁间1kg水从20℃加热至40℃,则炉壁间水吸收的热量
而壶内水的初温、末温以及质量均不变,则壶内水吸收热量不变,所以,双加热煤炉中水吸收的总热量
Q吸总=Q吸+Q吸′=4.2×105J+8.4×104J=5.04×105J
由题意知道,双加热煤炉与普通煤炉消耗煤的质量相等,则这些煤完全燃烧放出的热量不变,所以,双加热煤炉的烧水效率
答:(1)壶内水吸收的热量4.2×105J;
(2)完全燃烧煤的质量是0.06kg;
(3)此双加热煤炉的烧水效率为24%。
32.(1)500N;(2)1.6×107J;(3)1.25kg
【详解】解:(1)由题意可知,低速行驶的速度为20m/s,电动机的输出功率为10kW=104W,根据公式P=Fv可得,在低速行驶过程中,汽车受到的牵引力为
(2)由题意可知,汽车高速行驶过程中,是在做匀速直线运动,即汽车处于平衡状态,所以可得
F牵=f=1000N
又因为汽车高速行驶了16km=1.6×104m,所以在这次高速行驶过程汽车的牵引力做的功
W=F牵s=1000N×1.6×104m=1.6×107J
(3)由题意可知,汽油完全燃烧的有用能量为
Q有=W+W电=1.6×107J+7×106J=2.3×107J
再根据可得,汽油完全燃烧释放的能量为
根据Q放=mq可得,在这次高速行驶过程消耗汽油的质量为
答:(1)在低速行驶过程中,汽车受到的牵引力为500N;
(2)在这次高速行驶过程汽车的牵引力做的功为1.6×107J;
(3)在这次高速行驶过程消耗汽油的质量为1.25kg。
33.(1) 4.5×106J;(2) 1.8×10-4kg;(3)27.2%
【分析】(1)根据公式进行计算,要注意把功率单位换算成W,把时间单位换算成s。
(2)根据算出燃气的质量,然后根据空燃比算出汽油的质量。
(3)发动机的效率是有用功跟汽油燃烧释放热量的比值。
【详解】(1)1min内做的有用功
1min内做的有用功4.5×106J。
(2)燃气的质量
因为空燃比是14:1,所以燃油的质量是整个质量的,做一次功消耗的汽油质量
做功一次消耗汽油的质量1.8×10-4kg。
(3)1min内汽油燃烧释放的热量
发动机的效率
发动机的效率27.2%。
答:(1)1min内做的有用功为4.5×106J。
(2)汽缸内做功一次消耗汽油的质量是1.8×10-4kg。
(3)发动机的效率是27.2%。
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