内容正文:
第十三章 内能
一、单选题
1.优美的词句可以勾画出人与自然的美妙与和谐,下列词语中描述扩散现象的是( )
A.波涛汹涌 B.烟雨蒙蒙 C.花香四溢 D.落叶纷飞
2.如图所示,礼花筒利用钢瓶内的高压空气膨胀,将筒内彩带喷向空中,产生喜庆效果。高压空气膨胀的过程中( )
A.通过做功的方式使自身的内能增大
B.通过热传递的方式使自身的内能增大
C.通过做功的方式使自身的内能减小
D.通过热传递的方式使自身的内能减小
3.物理来源于生活,生活中处处是物理,下列说法正确的是( )
A.“纷纷暮雪下辕门”描述的是扩散现象
B.“花气袭人知骤暖”说明温度越高,分子的热运动越剧烈
C.“破镜难重圆”说明分子之间没有引力
D.包粽子时米粒间有缝隙,说明分子间有间隙
4.安化腊肉是益阳的传统美食之一,制作时先在鲜肉表面均匀涂上食盐,过一段时间后,肉的内部也具有了咸味。这一现象说明( )
A.物质是由大量分子组成的 B.分子在不停地做无规则的运动
C.分子之间存在斥力 D.分子之间存在引力
5.人们把小广告称作是城市的“牛皮癣”,在学校的文明建设活动中,同学们到街头巷尾用砂纸清除各种这样的“牛皮癣”。对其中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.砂纸表面很粗糙是为了增大摩擦力
B.砂纸在墙面上移动的速度越大,产生的摩擦力越大
C.砂纸发热是通过热传递改变了砂纸的内能
D.砂纸对“牛皮癣”的摩擦力与“牛皮癣”对砂纸的摩擦力是一对平衡力
6.如图所示,是具有特色的江西传统小吃。在制作或品尝这些美食时蕴含了相关物理知识,下列说法错误的是
A.手工制作艾米果捏成不同的形状,表明力能使物体发生形变
B.瓦罐汤在大型瓦缸内慢慢煨制升温时,吸收热量,内能增加
C.油条与麻糍能黏在一起,表明物质中的分子间仅有引力而没有斥力
D.吃茶饼时闻到桂花香味,是由于分子在空气中不停地做无规则运动
7.下列用分子动理论解释生活中的现象,说法正确的是( )
A.破镜不能重圆,是因为分子间有排斥力
B.花香四溢,是因为分子在不停地运动
C.水往低处流,是因为分子在不停地运动
D.物体热胀冷缩,是因为分子的大小随温度的变化而改变
8.《舌尖上的中国2》聚焦于普通人的家常菜,让海内外观众领略了中华饮食之美.如图所示,通过煎、炒、蒸、拌烹调的四种美食中所包含的物理知识,认识正确的是
A.煎:煎锅一般用铁制造,主要是利用了铁的比热容大
B.炒:主要是通过做功的方式使藜蒿和腊肉的内能增加
C.蒸:是通过热传递和高温水蒸气液化放热,使榆钱饭蒸熟
D.拌:香葱和豆腐要拌着才能入味,说明分子没有做无规则运动
二、填空题
9.东北名菜“拔丝地瓜”深受大众的喜爱,暑假期间,小明和妈妈学习制作拔丝地瓜,做好之后小明闻到了地瓜的香味,这是 现象:小明夹起块拔丝地瓜,发现地瓜拉出了很长的丝, 是由于分子间存在 。
10.“孔雀卤鸡”是鹿邑县特有的地方美食,已有一百多年历史。当刚卤制好的烧鸡端上餐桌时,肉香、卤汤中的中草药香扑鼻而来,这说明分子在不停地做 ;这道菜肴中包含着物质常见的三种状态,如图所示,其中图乙表示的是物质的 态。
11.如图所示,盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械,是基建的核心装备。刀盘旋转击碎石料的过程中,温度升高,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变了刀盘的内能。请你任举一例与此改变内能方式相同的实例: 。
12.滑滑梯时,臀部感觉发烫,这是由于下滑的过程中,人体克服摩擦力做功,将机械能转化成了 能。
三、实验探究题
13.为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间。实验数据记录如下表。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
(1)用两个相同的电加热器加热相同时间的目的是: 。
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给 加热更长的时间,此时水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
(3)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用 这个物理量来描述。
14.在“比较不同物质吸热能力”的实验中,将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热。记录相关数据,并绘制出如图所示的图象。(气压为一标准大气压,不计热量损失)
(1)实验时,选用初温和 均相等的甲、乙两种液体。需要的测量仪器除了温度计外还有 。
(2)加热90min,甲吸收的热量 乙吸收的热量。
(3)甲液体比热容 乙液体的比热容。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(4)如果乙液体是水,那么质量为500g,初温为20℃的乙液体吸收1.89×105J的热量,乙液体的温度升高了 ℃。
四、计算题
15.质量为2千克的水温度升高50℃。求水吸收的热量Q吸。[c水=4.2×103焦/(千克·℃)]
16【新定义】热量的单位有两种,一种是国际单位焦耳,简称“焦”;另一种是“卡路里”,简称“卡”,这个单位被广泛使用在营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的:在1个大气压下,将1克水温度升高1摄氏度所需要吸收的热量。
(1)1卡合多少焦耳;
(2)茗茗每天健步走消耗的能量约5.46×105J相当于消耗能量多少卡?
(3)若运动员在长跑训练中汗水蒸发吸收热量,使质量为60kg的运动员体温下降0.1℃,求汗水蒸发吸收的热量。[人体主要成分是水,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
试卷第1页,共3页
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答案解析部分
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】B
5.【答案】A
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】C
9. 扩散 引力
【详解】[1]小明闻到了地瓜的香味,这是扩散现象,是由于分子不停做无规则热运动造成的。
[2]小明夹起块拔丝地瓜,发现地瓜拉出了很长的丝, 是由于分子间存在相互作用的引力,从而使地瓜丝的分子相互吸引而不分开。
10. 无规则运动 液
【详解】[1]肉香、卤汤中的中草药香扑鼻而来,这是扩散现象,这说明分子在不停地做无规则运动。
[2]图甲分子间距最小,排列紧密且规则,分子只能在平衡位置附近做微小的振动,无法自由移动,具有固定的形状和体积,是固态。
图乙分子间距较大,分子可以在一定范围内自由移动,具有流动性,但整体仍保持一定的聚集状态,是液态。
图丙分子间距最大,分子可以自由扩散,充满整个容器,具有流动性和压缩性,是气态。
11. 做功 钻木取火(冬天搓手取暖、摩擦生热、弯折铁丝变热等,合理即可)
【详解】[1]盾构机的刀盘旋转击碎石料过程中,刀盘的温度升高,内能增大,将机械能转化为内能,是通过做功方式改变了刀盘的内能的。
[2]钻木取火、冬天搓手取暖、摩擦生热、弯折铁丝变热等,都是将机械能转化为内能,都是通过做功方式改变了物体的内能的。
12.内
【详解】滑滑梯时,臀部感觉发烫,臀部的温度升高,内能变大,这是由于下滑的过程中,人体克服摩擦力做功,将机械能转化成了内能。
13.为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间。实验数据记录如下表。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
(1)用两个相同的电加热器加热相同时间的目的是: 控制水和食用油吸收的热量相同 。
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给 水 加热更长的时间,此时水吸收的热量 大于 (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
(3)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用 比热容 这个物理量来描述。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)我们使用相同的酒精灯(或加热器)通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法。
(2)根据表中数据得出结论推理回答;根据转换法回答;
(3)用比热容表示不同的物质吸热能不同。
【解答】解:(1)根据转换法,用两个相同的电加热器加热相同时间的目的是:控制水和食用油吸收的热量相同;
(2)由表中数据知,水和食用油加热相同的时间,食用油升温高,故在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,根据转换法,此时水吸收的热量大于食用油吸收的热量;
(3)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用比热容这个物理量来描述。
故答案为:(1)控制水和食用油吸收的热量相同;(2)水;大于;(3)比热容。
【点评】本题本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比热容的物理意义,为热学中的重要实验。
14.在“比较不同物质吸热能力”的实验中,将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热。记录相关数据,并绘制出如图所示的图象。(气压为一标准大气压,不计热量损失)
(1)实验时,选用初温和 质量 均相等的甲、乙两种液体。需要的测量仪器除了温度计外还有 天平和秒表 。
(2)加热90min,甲吸收的热量 等于 乙吸收的热量。
(3)甲液体比热容 小于 乙液体的比热容。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(4)如果乙液体是水,那么质量为500g,初温为20℃的乙液体吸收1.89×105J的热量,乙液体的温度升高了 80 ℃。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)要探究不同液体的吸热本领,需要取初温相同,质量相同的不同液体;实验中需要测量液体的加热时间和测量两种液体的质量;
(2)相同加热器加热相同时间,加热器放出的热量相等,甲乙吸收的热量相等;
(3)在加热相同时间时,吸收的热量是相同的,根据升高的温度,利用Q=cmΔt求出甲、乙比热容的关系;
(4)知道水的质量、水的比热容、水吸收的热量,利用吸热公式Q吸=cmΔt求水吸热后升高的温度。
【解答】解:
(1)要研究两种液体的吸热本领,应控制两个烧杯中所装的甲、乙两种液体的初温相同、质量相等;实验中需要测量液体的加热时间和测量两种液体的质量,故需要用到秒表和天平;
(2)相同加热器加热相同时间,加热器放出的热量相等,因此甲吸收的热量等于乙吸收的热量;
(3)根据图象可知,加热90min时,吸收的热量是相同的,甲温度的变化量大于乙温度的变化量,根据Q=cmΔt可知,甲的比热容小于乙的比热容;
(4)根据Q吸=cmΔt可得:乙液体升高的温度Δt90℃,
乙液体升的末温为:t=t0﹣Δt=20℃+90℃=110℃,因为标准大气压下水的沸点为100℃,所以乙液体的温度升高到100℃,Δt=100℃﹣20℃=80℃。
故答案为:(1)质量;天平和秒表;(2)等于;(3)小于;(4)80。
【点评】本题考查学生由图象获取知识的能力和吸热公式Q吸=cmΔt的掌握和运用,这类题一般是通过比较相同质量的不同物质,在相同时间内,加热时间相同(吸收热量相同)的情况下,比较其温度的变化即可判断。
15.4.2×105J
【详解】水吸收的热量
16.(1)4.2J
(2)1.3×105卡
(3)2.52×104J
【详解】(1)
由题知,1g的水温度升高1℃所吸收的热量为1卡,m水=1g=0.001kg,1g的水温度升高1℃所吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.001kg×1℃=4.2J
故1卡=4.2J。
(2)
茗茗消耗的能量
(3)运动员的体温下降 0.1℃放出的热量Q放=c水m人Δt′=4.2×103J/(kg·℃)×60kg×0.1℃=2.52×104J
运动员汗水蒸发吸收的热量为2.52×104J。
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