内容正文:
第十三章成果展示 内能
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(每题4分,共40分)
1.百灵鸟是散居型蝗虫的天敌,但蝗灾爆发时,聚集型蝗虫会大量地分泌苯乙腈,其刺激性气味会使百灵鸟放弃捕食。百灵鸟闻到苯乙腈的气味是因为( D )
A.分子体积很小
B.分子间有引力
C.分子间有斥力
D.分子在永不停息地做无规则运动
2.如图所示,荷叶上的水珠如颗颗珍珠一般,摇一摇荷叶,水珠会很快滑落,荷叶上竟然滴水不沾。关于荷叶上的水珠, 下列说法正确的是( D )
第2题图
A.当水珠静止不动时,水珠中的水分子也静止不动
B.很小的水珠就是一个水分子
C.荷叶不沾水,是因为水珠与荷叶的分子之间只有斥力没有引力
D.两个水珠相遇时能形成一个较大的水珠,说明分子之间存在引力
3.湿地被称为“地球之肾”,能调节空气的湿度和温度,其中能调节温度主要是因为水的( C )
A.质量大 B.密度大
C.比热容大 D.热值大
4.下列说法正确的是( D )
A.两物体的温度相同,内能一定相同
B.两物体相比,分子动能越大的物体,其内能越大
C.甲物体传递了热量给乙物体,说明甲物体的内能大
D.扩散现象中,分子可以从低温物体运动到高温物体
5.古时候就有了钻木取火,下列情境中改变内能的方式与其相同的是( B )
A.吃饭时,金属勺放在热汤中会烫手
B.冬天,搓手可以使手暖和
C.发烧时,冷毛巾敷额头可以降温
D.夏天,喝冷饮使人感到凉爽
6.表中列出了一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是( C )
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容/
[J·(kg·℃)-1]
4.2×
103
2.1×
103
2.1×
103
0.88×
103
0.39×
103
A.不同物质的比热容一定不同
B.物质的物态发生变化,比热容不变
C.质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多
D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度更多
7.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( C )
A.物体吸收了热量,温度一定升高
B.温度高的物体含有的热量多
C.温度相同的物体,内能不一定相同
D.物体内能增加,一定从外界吸收了热量
8.将肉片直接放入热油锅里爆炒,会将肉片炒焦,失去鲜味。厨师预先将适量的淀粉拌入肉片中,再放到热油锅里爆炒,炒出的肉片既鲜嫩味美又营养丰富,对此现象,下列说法不正确的是( C )
A.在炒肉片的过程中,肉片的温度升高,内能增加
B.附着在肉片外的淀粉糊有效防止了肉片里水分的蒸发
C.在炒肉片的过程中,肉片的内能增加主要是通过做功的方式实现的
D.厨房附近能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则运动
9.(多选)很多同学在课间玩扭转矿泉水瓶的游戏,如图所示,瓶里装有少量的水,拧紧瓶盖,使劲拧瓶的下部,使其严重变形,然后略松开瓶盖(对着没人的方向),瓶盖弹出数米远,并看到瓶口和瓶内有白雾产生。下列分析正确的是( AD )
第9题图
A.瓶盖被弹出,说明瓶内气体对瓶盖做了功
B.用力拧瓶的下部时,瓶内气体的内能增加,温度降低
C.用力拧瓶子时,越拧越费劲,说明内能的增加是有限度的
D.“白气”现象说明瓶内气体的内能变小了
10.(多选)将一个温度为10 ℃、质量为600 g的物块放入温度为100 ℃、质量为800 g的水中,物块和水的温度随时间变化的关系图象如图所示(不计热损失)。下列说法正确的是[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]( BD )
第10题图
A.前6 min,水放出的热量为2.016×105 J
B.前6 min,物块吸收的热量为1.008×105 J
C.前6 min,物块吸收的热量小于水放出的热量
D.物块的比热容与水的比热容之比为 2∶3
解析:由图象可知,水放出热量后温度降低,水在前6 min温度从100 ℃降到 70 ℃, 则前6 min水放出的热量Q放=c水m水(t0水-t水)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.8 kg×(100 ℃-70 ℃)=1.008×105 J, 故A错误;不计热损失,物块吸收的热量和水放出的热量相等,则前6 min物块吸收的热量Q吸=Q放=1.008×105 J, 故B正确,C错误;物块吸收热量后温度升高,由图象可知,物块前6 min温度从10 ℃升高到70 ℃,物块的比热容c物块===2.8×103 J/(kg·℃),则物块的比热容与水的比热容之比c物块∶c水=[2.8×103 J/(kg·℃)]∶[4.2×103 J/(kg·℃)]=2∶3,故D正确。
二、填空题(每空2分,共30分)
11.人们装修房屋时,如果选用不环保的材料会闻到对人体有害的刺激性气味。材料散发出刺激性气味是扩散 现象,说明 分子在永不停息地做无规则运动 。这种现象在夏天特别明显,原因是 温度越高,分子无规则运动越快 ,所以我们要选用优质环保的材料进行装修。
12.甲、乙两物体的质量都为1 kg,物体丙的质量为2 kg,三个物体的温度均升高1 ℃时,吸收的热量如图所示,则甲、乙、丙三个物体的比热容由大到小排列是 甲、乙、丙 。
第12题图
13.如图所示,一瓶中装有无色透明的空气,另一瓶中装有红棕色二氧化氮气体(密度比空气大),应选择图 乙 (选填“甲”或“乙”)实验研究气体扩散现象。抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,该实验在 高温 (选填“高温”或“低温”)环境中进行时会看到气体混合得更快。
第13题图
14.将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球(c铝>c铁>c铜)浸没在沸水中煮较长一段时间后,三个球的温度 相同 (选填“相同”或“不相同”)。从沸水中吸热最多的是 铝 球。先达到100 ℃的是 铜 球。
15.如图所示,把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,读出弹簧测力计的示数;使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的示数 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”),原因是 分子间存在引力 。
第15题图
16.用两个相同的电加热器分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化关系的图象如图所示。根据图象可知,甲液体的比热容 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)乙液体的比热容。如果乙液体是水,那么质量为500 g、初温为20 ℃的乙液体吸收1.89×105 J的热量,乙液体的温度升高了 80 ℃。[气压为标准大气压,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
第16题图
17.将一个温度为20 ℃、质量为4.2 kg的铁块的温度升高到 80 ℃,需要吸收 1.159 2×105 J的热量。然后将其放入一个装有温度为10 ℃、质量为1.15 kg水的量热器中,最后水的温度将升高到 30 ℃。[忽略量热器吸热,c水=4.2×103 J/(kg·℃),c铁=0.46×103 J/(kg·℃)]
三、实验探究题(共18分)
18.(10分)小组同学准备比较沙子和水的比热容,实验装置如图甲、乙所示。
第18题图
(1)在两个相同的易拉罐内分别装入初温、 质量 均相同的沙子和水。
(2)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌,搅拌的目的是 使沙子和水受热均匀 ,测得实验数据见表所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
温度/℃
沙子
18
22
29
37
45
水
18
19
21
23
25
27
(3)第5 min时,温度计显示沙子的温度如图丙所示,其读数为 52 ℃。
第18题图
(4)加热相同的时间,发现沙子的温度升得更高,有同学认为此过程中沙子吸收的热量比水吸收的热量多,该观点 错误 (选填“正确”或“错误”)。
(5)分析表中数据可知,沙子的比热容 小于 (选填“小于”“等于”或“大于”)水的比热容。
19.(8分)如图所示是“探究做功与内能改变的关系”实验,玻璃瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,并用打气筒往瓶内打气,瓶内压强大到一定程度时,瓶塞就会跳起来。
第19题图
(1)在这一实验过程中,你应当注意观察的是 D (填字母)。
A.打气过程
B.打气时瓶内水的情况
C.瓶塞跳起的现象
D.瓶塞跳起瞬间瓶内出现的现象
(2)当瓶塞跳起时,瓶内气体内能 减小 (选填“增大”或“减小”),温度 降低 (选填“升高”或“降低”),瓶内水蒸气发生 液化 (填物态变化名称)现象,从而出现“白气”。
四、计算题(12分)
20.小红在自然条件下完成了冰的熔化实验,并描绘出了温度随时间变化的关系图象,如图所示。实验时,冰的质量为0.5 kg,相同时间内冰和水吸收的热量相同。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)CD段水吸收的热量是多少?
(2)冰熔化的过程中,BC段吸收的热量是多少?
(3)冰的比热容是多少?
第20题图
解:(1)由题图象可知,在CD段,水从 0 ℃ 升高到20 ℃,用时10 min,CD段水吸收的热量
Q水=c水mΔt1=4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×20 ℃=4.2×104 J。
(2)由题图象可知,BC段的加热时间
t=45 min-5 min=40 min,
因相同的时间内冰和水吸收的热量相同,则冰熔化的过程中BC段吸收的热量
QBC=4Q水=4×4.2×104 J=1.68×105 J。
(3)在AB段,冰的加热时间为5 min,则冰吸收的热量
Q冰=Q水=×4.2×104 J=2.1×104 J,
由Q=cmΔt可得,冰的比热容
c冰==
=2.1×103 J/(kg·℃)。
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