内容正文:
第十三章内能
一、单选题
1.以下成语或诗句中,与“通过做功改变物体内能”原理相关的是( )
A.钻木取火,星火燎原 B.釜底抽薪,止沸去源
C.炙手可热,抱团取暖 D.磨刀霍霍,削铁如泥
2.关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A.机械能为零的物体,内能也一定为零
B.冰熔化时虽然温度保持不变,但它的内能增加
C.100℃的水的内能比0℃的水的内能大
D.内能小的物体不可能将热量传递给内能大的物体
3.饮茶时,水平拿起茶杯盖,杯盖内表面上会粘有很多小水珠不落下,这是因为( )
A.小水珠不受重力的作用 B.分子在不停地运动
C.分子间存在引力 D.分子间存在斥力
4.如图所示,在烧瓶内盛少量的水,向瓶内打气,当瓶塞跳起来的时候,可以看到瓶内出现白雾。下列解释不正确的是( )
A.打气筒的温度升高了,是通过做功的方式改变了内能
B.给瓶内打气,瓶内气体的内能增大了
C.瓶内的空气膨胀对外做功,空气内能减小,瓶内出现的白雾是空气遇冷液化形成的
D.瓶塞跳起时,是内能转化成了机械能
5.下列对有关现象的描述,正确的是( )
A.图甲,抽出两瓶之间的玻璃板后,两瓶气体颜色都一样时,分子不再运动
B.图乙,缓慢提起与水面接触的玻璃板,直至脱离水面的过程,测力计示数不变
C.图丙,下压活塞,是通过做功的方式将活塞的内能转化为气体的机械能
D.图丁,通电后为了快速升温,电暖器充入的是比热容较小的液体
6.下列说法中正确的是( )
A.尘土飞扬,说明分子在不停地运动
B.弹簧能够被压缩,说明分子间有空隙
C.炒菜比腌菜咸得快,说明温度越高,分子的热运动越剧烈
D.从烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡,这属于扩散现象
7.春节期间,陕西各地会举办庙会,吸引大量游客和当地居民前来参加。庙会上有各种传统小吃、手工艺品摊位等多种项目,充满了浓厚的节日气氛。下列有关说法不正确的是( )
A.闻到香气扑鼻的油泼面是因为分子在永不停息地做无规则运动
B.红彤彤的糖葫芦是因为糖葫芦主要反射红光,吸收其他色光
C.粉蒸肉是高温水蒸气通过液化放热的方式烹制的
D.用泥块制作栩栩如生的泥人说明力可以改变物体的运动状态
8.油糕是我区比较常见的特色小吃,是用油炸的一种糕点,呈椭圆形状,馅一般是红糖或者白糖,吃起来既甜又软绵,如图所示是炸油糕的照片。下列说法正确的是( )
A.刚出锅的油糕很烫,是因为油糕含有的热量多
B.油糕刚入油锅时,油将温度传递给油糕
C.从油锅里捞出炸好的油糕后一段时间,油糕的内能减小
D.烧油时,油锅里的油在沸腾后温度不断上升
二、填空题
9.如图所示是家中放置的缤果物语藤条香薰,导致室内芳香四溢,这是 现象,室内温度越高,香味越浓,这是由于温度越高,分子 越剧烈。
10.如图所示的示意图形象的反映了物质固、液、气三态的分子排列特点,其中甲图表示的物态为 态,物体若由乙状态变为丙状态,需要 热量。
11.中国传统文化博大精深,传统民间艺人会制作一种“糖画”,如图所示,艺人先将糖放在勺子里加热使其熔化,这个过程中糖需要 热量,熔化完再将液态糖汁倒在玻璃板上冷却 (填物态变化名称);人在远处就能闻到香甜的气味,这说明分子在 。
12.将墨水分别滴入盛有冷水和热水的烧杯中,一段时间后观察到的现象如图甲所示,比较可知温度越高,分子的无规则运动越 ;如图乙所示,让一块玻璃板水平接触水面,然后用弹簧测力计缓慢向上拉,可以观察到弹簧测力计示数 (填“变大”“变小”或“不变”)。
三、实验题
13.在学习了“分子动理论”后,小宇进行了以下几个小实验;
(1)在探究分子运动时,应在图甲中的 (选填“A”或“B”)瓶中装入二氧化氮气体,撤掉两瓶中间的玻璃板两种气体会混合在一起,这是气体的 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 ;为使实验现象更明显,应选用内径较 (选填“细”或“粗”)的玻璃管。
14.如图甲所示,两名同学分别用完全相同的装置探究“水在沸腾前后温度变化的特点”,绘制了a、b两杯水温度随时间变化的图像(如图乙):
(1)实验时烧杯上覆盖硬纸板的目的是 以便缩短加热时间,组装本套装置的顺序是 (选填“由下而上”或“由上而下”);
(2)通过分析图像信息可知:此时大气压 (选填“大于”“等于”或“小于”)标准大气压;
(3)通过实验得到水沸腾时必须满足的条件是① ,②不断吸热;
(4)a、b两杯水加热至沸腾所需时间不同的原因是 。
四、计算题
15.一质量是3kg、初温为590℃的铁块,当温度降到30℃时放出了7.56×105J的热量,则:
(1)计算出铁的比热容;
(2)餐馆里有一道美食叫“铁板牛肉”,将2kg的铁板加热到130℃,再将九成熟的牛肉片盛放在铁板上,等铁板温度降了60℃时,牛肉片已十成熟了,求铁板在此降温过程中放出的热量。
16.在标准大气压下,一质量为2kg的金属块被加热到500℃,立即投入质量为1kg、温度为20℃的冷水中,不计热量损失,最终使水的温度升高到80℃[]。求
(1)水吸收的热量;
(2)金属块的比热容;
(3)取出金属块后,给80℃的水继续加热,水又吸收了的热量水温又升高了多少摄氏度。
参考答案
1.A
【详解】A.钻木取火是摩擦做功,属于做功改变物体的内能,故A符合题意;
B.釜底抽薪是停止给锅内提供热量,从而减小内能,是热传递改变物体的内能,故B不符合题意;
C.炙手可热,抱团取暖,是热传递改变物体的内能,故C不符合题意;
D.磨刀霍霍,削铁如泥,是在压力一定,通过减小受力面积增大压强,故D不符合题意。
故选A。
2.B
【详解】A.内能和机械能是两种不同形式的能量,机械能为零的物体,内能不一定为零,故A错误;
B.冰熔化时,吸收热量,温度保持不变,但它的内能增加,故B正确;
C.内能的大小与物体的质量、温度、物态有关,在不明确水的质量时,100℃的水的内能不一定比0℃的水的内能大,故C错误;
D.热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,内能小的物体可能温度高,因此内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体,故D错误。
故选B。
3.C
4.C
5.D
6.C
7.D
【详解】A.闻到香气扑鼻的油泼面是因为分子在永不停息地做无规则运动,故A正确,不符合题意;
B.红彤彤的糖葫芦是因为糖葫芦主要反射红光,吸收其他色光,故B正确,不符合题意;
C.粉蒸肉是高温水蒸气通过液化放热的方式烹制的,故C正确,不符合题意;
D.用泥块制作栩栩如生的泥人说明力可以改变物体的形状,故D错误,符合题意。
故选D。
8.C
【详解】A.刚出锅的油糕很烫是因为其温度高,而热量是过程量,不能说明含有热量的多少,故A错误;
B.油糕刚入油锅时,油锅的温度比油糕的高,所以热量由油传递给油糕,故B错误;
C.从油锅里捞出的油糕,一段时间后,其温度降低,内能减小,故C正确;
D.烧油时,油锅里的油在沸腾时,需要不断吸收热量,但温度保持不变,故D错误。
故选C。
9. 扩散 运动
【详解】[1]家中放置的缤果物语藤条香薰,导致室内芳香四溢,这是香气分子不停地做无规则运动,故是扩散现象。
[2]室内温度越高,香味越浓,说明温度越高,分子无规则运动越剧烈。
10. 液 吸收
【详解】[1][2]固态物质的分子排列紧密,液态物质的分子没有固定的位置,运动比较自由,气态物质的分子极度散乱,间距很大,所以甲图表示的物态为液态,乙图为固态,丙图为气态;物体若由乙状态变为丙状态,即物质由固态变为气态,这个过程叫升华,升华吸热。
11. 吸收 凝固 不停地做无规则运动
【详解】[1][2]熬糖的过程是将固态的糖变为液态的糖浆,为熔化过程,熔化需要吸收热量;硬化或定型的过程是液态的糖变为固态的过程,是凝固过程,凝固需要放出热量。
[3]人在远处就能闻到香甜的气味,这是扩散现象,是因为有香味的分子运动到了空气中,该现象说明分子在不停地做无规则热运动。
12. 剧烈 变大
【详解】[1]由图甲知道,把墨水滴入冷水和热水中,过一段时间后水的颜色发生了改变,这是扩散现象;由于热水的温度高,分子运动剧烈,在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水,会看到热水中的墨水扩散的快,这表明分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
[2]由图乙知道,因为玻璃下表面和水接触,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大。
13.【答案】(1)B;扩散
(2)间隙;细
14.【答案】(1)减少热量损失;由下而上
(2)小于
(3)温度达到沸点
(4)水的质量不同
【解析】【解答】(1)在烧杯上盖上硬纸板,可以减少热量损失,缩短加热时间。探究沸腾特点的试验要使用酒精灯外焰加热,所以需要首先安装铁圈,一次向上安装试验装置。
综上 第1空、 减少热量损失; 第2空、由下而上.
(2)实验时,水的沸点为98℃,低于一标准大气压下水的沸点100℃,故此时大气压小于标准大气压。
综上 第1空、 小于。
(3)水保持沸腾状态需要酒精灯不断的加热,且必须达到沸点。
综上 第1空、温度达到沸点。
(4)据图可知,初始温度相同,加热到沸腾的时间不同,所以a、b两杯水加热至沸腾所需时间不同的原因是水的质量不同。
综上 第1空、水的质量不同。
【分析】1、探究水沸腾温度时间曲线试验:实验仪器的安装遵循从下而上、从左至右的安装顺序,所以安装顺序为铁架台、酒精灯、铁圈、烧杯、温度计,以酒精灯外焰加热物体,使用仪器还有秒表,记录液体的温度时间曲线;
2、探究水沸腾温度时间曲线试验:实验仪器的安装遵循从下而上、从左至右的安装顺序,所以安装顺序为铁架台、酒精灯、铁圈、烧杯、温度计,以酒精灯外焰加热物体,使用仪器还有秒表,记录液体的温度时间曲线;
3、加热时间过长,表明吸收热量较大,所以水的质量较多或者初温较低,或者没有加盖三种原因。
(1)[1]实验时,在烧杯上盖上硬纸板,这样做是为了减少热量损失,缩短加热时间。
[2]实验时,需用酒精灯外焰加热,并且温度计的玻璃泡要浸入水中,不能碰到容器底或容器壁,故组装本套装置的顺序是由下而上。
(2)一标准大气压下水的沸点为100℃,水的沸点随气压的减小而降低,由图乙可知,实验时,水的沸点为98℃,低于一标准大气压下水的沸点,故此时大气压小于标准大气压。
(3)水保持沸腾状态仍需要酒精灯不断的加热。水沸腾的条件是温度达到沸点,不断吸收热量。
(4)在装置相同的情况下,相同时间内水吸收的热量相同,由公式可知,水的质量越大,升温会越慢。故a、b两杯水加热至沸腾所需时间不同的原因是水的质量不同。
15.【答案】(1)0.45×103J/(kg·℃);(2)5.4×104J
【详解】解:(1)由Q放=cm(t0-t)得铁的比热容为
(2)铁板在此降温过程中放出的热量为Q放1=cm(t0-t)=0.45×103J/(kg•℃)×2kg×60℃=5.4×104J
答:(1)铁的比热容是0.45×103J/(kg·℃);
(2)铁板在此降温过程中放出的热量是 5.4×104J。
16.【答案】(1)2.52×105J;(2)0.3×103J/(kg·℃);(3)20℃
【详解】解:(1)水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(80℃-20℃)=2.52×105J
(2)根据题意可知,金属块放出的热量与水吸收的热量相等,即Q放=Q吸=2.52×105J
金属块的比热容
(3)由可得,水升高的温度
水的末温
在一个标准大气压下水的沸点为100℃,所以水的末温为100℃,水温又升高了
答:(1)水吸收的热量是2.52×105J;
(2)金属块的比热容是0.3×103J/(kg·℃);
(3)取出金属块后,给80℃的水继续加热,水又吸收了的热量水温又升高了20℃。
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