内容正文:
【第一章内能】
第3节 比热容
一、单选题
1.小华同学的家坐落在杨树环抱、翠绿簇拥的小沙江乡村。清晨,朝阳初现,叶下露珠晶莹剔透,院前水面波光粼粼,屋上炊烟随风飘荡,好一幅社会主义新农村美景。下列对此景的物理学解释错误的是( )
A.阳光下,杨树荫下的光斑是太阳的像
B.水因比热容大,吸热能力强,炎夏时节能降低周边地区的气温
C.露珠是空气中的水蒸气汽化而成的
D.透过露珠,能清晰的看到叶脉,露珠起到了放大镜的作用
2.下列有关比热容的说法正确的是( )
A.不同物质的比热容可能相同
B.比热容与物体吸收的热量成正比
C.比热容大的物质吸热和放热能力都弱
D.沙漠昼夜温差大是因为沙子的比热容大
3.有一瓶酒精,如果倒去一半,再使它的温度降低一半,(无物态变化)则( )
A.它的热值变为原来的 B.它的比热容变为原来的
C.它的密度变为原来的 D.它的比热容、热值都不变
4.标准大气压下,用相同的电加热器分别对200g物质甲和300g水持续加热(不计热量损失),如图是它们的温度随时间的变化图象,已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃),下列说法正确的是( )
A.曲线A是水的温度-时间图象
B.甲物质的沸点一定是60℃
C.0~10min,甲物质的比热容为2.1×103J/(kg⋅℃)
D.10~15min,甲物质的内能增加了1.26×104J
5.质量相同的三杯水,初温分别是t1、t2、t3,而且t1<t2<t3,把它们混合后,不计热损失,则混合温度是( ).
A. B. C. D.
6.如图所示,甲、乙、丙装置完全相同,燃料的质量、液体的质量和初温都相等,当燃料燃尽时(烧杯内的液体均未沸腾),温度计示数为T甲>T乙>T丙。下列说法正确的是( )
A.选择甲、乙,可以用燃烧相同时间比较液体升高温度来反映燃料热值的大小
B.选择甲、丙,可以用加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少
C.液体a的比热容ca与液体b的比热容cb相比,有ca>cb
D.燃料1的热值q1与燃料2的热值q2相比,有q1<q2
7.遂宁湿地公园的建成改善了城市生活环境,提高了市民生活质量。夏天公园内鸟语花香、气温宜人,游人如织,下列对人们在湿地公园的感知解释错误的是( )
A.闻到公园内阵阵花香,是分子无规则运动的结果
B.走在五彩缤纷路,觉得路面热得发烫,而在湖边感到湖水凉爽,是因为水的比热容比沙石的比热容大
C.摆渡船的内燃机使用的燃料属于不可再生能源
D.游客手里的冰棒吸热内能增加,温度定一会升高
8.用两个功率相同的电加热器分别给质量和初温都相同的甲、乙两液体同时加热,它们的温度随时间变化的图象如图,下列说法正确的是( )
A.在相同时间内,甲升高的温度大于乙升高的温度
B.在相同时间内,甲吸收的热量大于乙吸收的热量
C.甲的吸热能力大于乙的吸热能力
D.升高相同的温度,甲吸收的热量较大
二、多选题
9.根据下表所提供的几种物质的比热容得出以下几个结论,其中正确的是( )
几种物质的比热容
水
冰
酒精
砂石
煤油
铝
水银
铜
A.液体的比热容一定都比固体的大
B.同一物质发生物态变化后,比热容不变
C.质量相等的砂石和水,吸收相等的热量,砂石升高的温度较大
D.质量相等的铜块和铝块,降低相同的温度,铝块放出的热量较多
10.五一小长假期间,小欣一家从呼市驾车去包头探亲。出发前给油箱加满了油,到达包头后,油量表显示汽油消耗了不少。在这一过程中,汽油的( )不变。
A.密度 B.质量 C.热值 D.比热容
11.用同一个加热装置分别给质量相同的甲种液体和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图像所示,则下列说法正确的是( )
A.加热相同的时间,甲种液体吸收热量比水吸收热量多
B.甲种液体和水升高相同的温度,水吸收热量较多
C.甲种液体与水的比热容之比为1:2
D.甲种液体的比热容为1.4×103J/(kg•℃)
12.小明用相同的酒精灯分别对2kg液体甲和水加热(如图一),根据测得的数据分别画出两液体温度随加热时间变化的图象(如图二)。已知在相同的时间内两液体吸收的热量相等[不计热量损失,c水=4.2×103J/(kg•℃)]。下列推断正确的是( )
A.液体甲的吸热能力更强
B.若吸收相同的热量,水升高温度较少
C.两液体的比热容c甲:c水=3:4
D.水10min吸收的热量为2.52×105J
13.已知,三个物体的温度均升高1℃,吸收的热量如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲的比热容比乙的小
B.乙、丙的比热容相同
C.吸收相同的热量,乙升高的温度最多
D.若甲的比热容为,则
14.下列说法不正确的是( )
A.两个削平的铅块被紧压在一起不易分开,是因为分子间只有引力,没有斥力
B.腌制咸鸭蛋,利用了分子在不停地做有规则运动
C.内燃机的压缩冲程,将机械能转化成内能
D.常用水作汽车发动机的冷却液,是因为水的比热容较小
15.用相同的加热装置分别对固态物质a、b、c加热,它们的温度随加热时间变化关系如图所示。不计热量损失,以下分析正确的是( )
A.t1~t2时间内,a、c吸收热量相同
B.t2~t3时间内,a的内能不变
C.b的比热容一定大于c的比热容
D.若a、b是同种物质,则b的质量大于a的质量
三、填空题
16.季房屋内多靠“暖气”取暖。“暖气”中用水做输送能量的物质,是因为水的 大;改用煤气做燃料来给水加热,是因为煤气的 高,且污染小。
17.用同一酒精灯分别给质量相等的甲、乙两种物质加热,根据测量数据绘制成如图所示图像。由图可知:甲物质的温度比乙物质的温度升高得 (选填“快”或“慢”),甲物质的比热容 (选填“大于”或“小于”)乙物质的比热容。若让它们降低相同的温度, 物质放出的热量多。
18.小华同学利用某装置对200g冰加热,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。图是他根据记录的数据绘制的温度﹣时间图象,根据图象可知:第10min比第9min的内能 (“大”或“小”),设相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段物质共吸收了 J的热量[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]。CD段与AB段倾斜程度不同的原因是水和冰的 不同。
19.铜、铅的比热容之比为 3:1,一块铜和一块铅的重力之比是 2:3,则二者质量之比是 , 若吸收相同的热量,升高的温度之比是 。
20.核能属于 (选填“可”或“不可”)再生能源。1g铀235全部裂变释放的能量相当于2100kg的煤完全燃烧放出的热量。若这些热量被0℃的水完全吸收,则在1标准大气压下,最多可以将 kg的水从0℃刚好加热至沸腾。【水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤的热值为3×107J/kg】
21.2023年1月22日7时,黑龙江省大兴安岭地区漠河市阿木尔镇劲涛气象站实测最低温度突破漠河市最低气温的历史极值-52.3℃(1969年出现),打破我国有气象记载以来的历史最低气温记录。该气象站当时的温度计示数如图所示,此温度为 ℃。气温极低时,空气的比热容会 (选填“降低”“不变”或“升高”)。
22.利用先进工艺和科学方法,可以使垃圾变废为宝.若从1吨垃圾中能提炼出140kg燃料油,燃料油的热值为4.5×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为 J,这些热量可以使 kg的水温度升高50℃.[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
23.
(1)完全燃烧1.4g酒精释放的热量是完全燃烧0.7g酒精释放热量的 倍。0.7g酒精完全燃烧释放的热量是2.1x104J.这些热量全部被100g的液体A吸收,液体的温度升高了50℃;完全燃烧1.4g酒精释放的热量全部被200g的液体A吸收,液体的温度升高了△t= ℃(不考虑散热).
(2)现用如图所示装置加热200g的液体A,燃烧了1.4g酒精,液体升高的温度小于△t,有哪些原因会导致这个结果?
四、计算题
24.最近我国许多城市出现了共享电动汽车,极大的方便了当地市民和所到游客的出行,深受市民们的喜爱。电动汽车具有绿色环保、能量转化效率高等优点,各国都在推广这种绿色的交通工具。如图是某品牌的电动汽车,它的部分参数如表所示。请回答:
(1)该电动汽车在高速公路行驶120km,用时1.5h,汽车在高速公路行驶的速度是多少?
(2)一辆此型号的空车静止在水平地面上时,车对水平地面的压强是多少?
(3)若某燃油汽车百公里耗油6升,每升油6元,电动汽车充电每度0.6元,通过计算比较使用燃油汽车与电动汽车哪种更经济?
五、作图题
25.作图题:
(1)如图,某沿海地区形成海陆风,请在虚框内用一根箭头表示白天的风向。
(2)如图小球由A点释放,经B到达C的过程中,请在小球动能最大的位置处的圆圈内涂黑。
26.用相同的电加热器分别对质量和初温均相等的煤油和水两种液体进行加热(不计热量损失,两液体均未沸腾),如图所示,给出了煤油加热20min的温度随加热时间变化的关系图像,试在图中画出水加热20min的温度随加热时间变化的大致关系图像。
六、实验探究题
27.如下图所示甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同,且实验中忽略热量损失。
(1)为比较不同燃料的热值,应选择图甲和图 进行实验,实验时要观察 来比较两种燃料的热值大小(选填"加热时间”或"液体升高的温度”)。
小明根据此原理开展了实验:在烧杯内加入初温和质量相同的水,当燃料燃尽后,小明根据各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图丁所示的图象①、②,则可初步判断 的热值大(选填“燃料1”或“燃料2”);
(2)为比较不同物质的比热容,应选择甲和 图进行实验,加热相同一段时间后发现,液体a升温多,由此可知:质量相同的液体a和b,升高相同的温度时,液体a吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)液体b吸收的热量,液体 的比热容大(选填“a”或“b”);
(3)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,取质量相等的另外两种燃料,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图象如图戊所示,根据戊图可得燃料1和燃料2的热值之比为 。
(4)若甲图烧杯中为500mL的水(p*=1.0×10kg/m3), 10g酒精完全燃烧后,温度计示数升高了20℃,则可求出酒精的热值是 J/kg,这样求出的热值比标准值 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。
28.在探究不同物质吸热升温特点实验中,如图甲,小明用同一装置给水和食用油加热。
(1)实验中,要控制水和食用油的 (选填“质量”或“体积”)相同,通过 (选填“温度的升高多少”或“加热时间长短”)来比较液体吸收热量的多少;
(2)实验后发现水的比热容较大,要使水和食用油升高相同的温度,就要给水加热更长的时间,此过程中水吸收的热量 (选填“大于”、“等于”或“小于”)食用油吸收的热量;
(3)根据实验数据作出两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图乙,其中吸热本领较强的是 图线(选填“A”或“B”)对应的液体;它们的比热容之比cA∶cB= ;
(4)同组的小华设计如下方法来比较比热容的大小:将两初温均为t1的相同金属块,分别浸没在温度均为t2的水与食用油中(t1>t2),待分别温度稳定(热传递结束)时,测得水温低于食用油的温度,若不计热损失,据此得出水的比热容比食用油大的结论,请评价该设计思路是否可行。 (选填“可行”或“不可行”)。
七、综合题
29.实验测得1 kg某物质温度随时间变化的图像如图所示.已知该物质在固态下的比热容c1=2.1×103 J/(kg·℃),设物质从热源吸热的功率(物质每秒吸收的热量)恒定不变,根据图像解答下列问题:
(1)在t2=6 min时,物质处于 (选填“固体”、“液体”或“固液共存”)状态,且仍在 (选填“吸热”或“放热”).
(2)在最初2 min内,物质温度升高了40 ℃,则吸收的热量为 J.
30.被誉为“黑金”、“新材料之王”的晶体石墨烯受到了各界的青睐。
(1)石墨烯 (选填“有”或“没有”)固定的熔点。已知石墨烯的比热容为1.4×103J/(kg·℃),则0.1kg的石墨烯吸收1.4×103J的热量,温度可升高 ℃。石墨烯是目前所知的电阻率最小的材料,石墨烯不适合用作下列那个电器的材料(填字母) ;
A.电脑 B.手机 C.电饭锅
(2)菲斯克公司推出的石墨烯电池汽车FiskeEMotion,据称充电9分钟可以行驶200km,时速可达250km/h;若车以该速度匀速行驶,车的发动机功率为25kW,电能转化为机械能的效率为75%。汽车行驶过程中受到的阻力为 N,消耗的电能为 J。若这些电能由燃烧的汽油提供,则需 kg的汽油(汽油热值4.6×107J/kg,结果保留1位小数)。
答案解析部分
1.【答案】C
2.【答案】A
【解析】【解答】A.不同物质的比热容一般不同,但也有个别物质的比热容相同,A符合题意;
B.比热容是物质的一种特性,与物质吸收热量的多少没有关系,B不符合题意;
C.比热容是反映物质吸放热能力强弱的一个物理量,比热容大的物质吸热和放热能力都强,C不符合题意;
D.沙漠地区昼夜温差大,是因为沙子的比热容小,同样受冷或者受热时温度变化大,D不符合题意.
故答案为:A
【分析】比热容是描述物体吸放热能力的一个物理量,相同质量的物体上升相同的温度,比热容大的物体吸收的热量多,相同质量的物体下降相同的温度,比热容大的物体释放的热量多,
3.【答案】D
【解析】【解答】热值、密度以及比热容是物质的基本属性,和质量无关,热值和燃烧程度无关,密度物体的状态无关,比热容和物质的状态有关,D正确,ABC错误。
综上选D。【分析】1、物质的热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量,是物质的基本属性;只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
2、比热容是物质的特性,与物体的形状、质量、吸放热的多少等无关;
3、密度的性质:密度是物质的基本属性,不随质量和体积的变化而变化;至于材料本身以及材料状态有关。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.由图可知,0~5min甲、乙吸收相同的热量,A的温度变化大,根据Q=cmΔt可得cAmAΔtA=cBmBΔtB
则两物质比热容的比值
根据水的比热容最大可知,曲线B是水的温度-时间图象,A不符合题意;
B.物质不能确定其本身的状态,不知道是晶体的熔化还是液体的沸腾,故不能确定是熔点还是沸点,B不符合题意;
C.由A可得,两物质比热容的比值
则A物质的比热容
C不符合题意;
D.相同的加热器,10~15min吸收的热量等于0~5min吸收相同的热量,A的温度变化大,根据Q=cmΔt可得
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据Q=cmΔt分析解答;晶体的熔化和液体的沸腾过程中吸热温度不变。
5.【答案】B
【解析】【解答】设混合后的温度为t,因质量相同的三杯水,则设质量为m,初温t3的水放出的热量为:Q放=cm(t3-t),初温为t1和t2的吸收的热量为:Q吸=Q吸1+Q吸2=cm(t-t1)+cm(t-t2),根据热平衡关系得:Q放=Q吸,即:cm(t3-t)=cm(t-t1)+cm(t-t2),解得:,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】热传递时,热量从高温物体向低温物体传递,温度高的放热,温度低的吸热,温度在中间的,可以假设为吸热或放热,根据热平衡关系计算温度。
6.【答案】B
【解析】【解答】 A.选择甲、乙,液体的质量相同、种类不同,燃料的种类相同;不能比较燃料热值的大小,故A错误;
B.选择甲、丙,燃料的种类相同,可以利用加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少,故B正确;
C.甲、乙所示实验中所用燃料种类与质量相同,相同时间内燃料燃烧释放的热量相等,燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收,则液体吸收的热量Qa=Qb,甲、丙两实验烧杯中液体的初温相等,末温T甲>T乙,则Δta>Δtb,m相等,由Q=cmΔt可知,ca<cb,故C错误;
D.甲、丙两实验所使用的燃料质量m相同而种类不同,加热质量相同的同种液体,液体温度升高的越高,则表明燃料放出的热量越多,燃料的热值越大,由于T甲>T丙,所以q1>q2,故D错误。
故选B。
【分析】 利用下列知识分析判断:
(1)为了比较两种液体的比热容,需要燃烧质量相同的同种燃料,加热质量相同的不同液体,吸收相同的热量,通过比较液体温度的变化,判断两种液体比热容的大小关系;
(2)为了比较热值大小要用质量相同的不同燃料,加热质量相同的同种液体,通过比较液体温度的变化比较吸热多少、燃料完全燃烧放热多少,进而判断热值大小。
7.【答案】D
【解析】【解答】A.分子在永不停息的做无规则运动,闻到公园内阵阵花香,是分子无规则运动的结果,A正确,不符合题意;
B.我们用物质的比热容来比较物质的吸放热性能,因为水的比热容比沙石的比热容大,在同样的日照下,水温度变化小,砂石温度变化大,所以走在五彩缤纷路,觉得路面热得发烫,而在湖边感到湖水凉爽,B正确,不符合题意;
C.摆渡船的内燃机使用的燃料是化石燃料,属于不可再生能源,C正确,不符合题意;
D.晶体在融化过程中,持续吸热,温度保持不变,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】分子在永不停息的做无规则运动;比热容来表示物质的吸放热性能;晶体在融化过程中,持续吸热,温度保持不变。
8.【答案】A
9.【答案】C,D
10.【答案】A,C,D
【解析】【解答】油量表显示汽油消耗了不少,说明汽油的质量减少,而密度、热值、比热容是物质的一种特性,不随物体的多少而变化,所以密度、热值和比热容都不变;故ACD符合题意;B不符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】物体的密度、热值、比热容是特性,和质量无关。
11.【答案】B,D
12.【答案】B,D
【解析】【解答】A.根据图二可知,当甲和水都升高60℃时,甲需要加热10min,乙需要加热20min,则甲吸收的热量少。根据Q=cm△t可知,甲的吸热能力弱,故A错误;
B.根据图二可知,当加热10min时,甲升温60℃,而水升温大约30℃,比较可知,水升高的温度小,故B正确;
C.根据Q=cm△t可知,质量相同的甲和水,升高相同的温度时,吸收的热量与比热容成正比。根据根据图二可知,当甲和水都升高60℃时,甲需要加热10min,乙需要加热20min,则Q甲:Q水=1:2,那么c甲:c水=1:2,故C错误;
D.根据图二可知,加热20min时,水温升高60℃,则此时水吸收的热量:Q=cm△t= 4.2×103J/(kg•℃ )×2kg×60℃=5.04×105J。加热时间10min时吸收的热量肯定是加热20min时吸收热量的一半,即Q'=5.04×105J×=2.52×105J,故D正确。
故选BD。
【分析】A.根据Q=cm△t可知,当升高相同的温度时,加热时间越长,吸收热量越多,则吸热能力越弱;
B.根据图片确定吸收相同热量时升温大小;
C.根据公式Q=cm△t计算甲和水的比热容之比;
D.根据图二可知,加热20min时,水温升高60℃,根据Q=cm△t计算水吸收的热量,再根据“水吸收的热量与加热时间成正比”计算10min内水吸收的热量。
13.【答案】C,D
14.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A.分子间的引力与斥力总是同时存在的,A错误,符合题意;
B.腌制咸蛋,是利用分子不停做无规则运动,B错误,符合题意;
C.内燃机压缩冲程,活塞往上运动,压缩气缸内的气体,活塞对气缸内的气体做功,活塞的机械能转化为气体的内能,C不符合题意;
D.水因为比热容大常常用作冷却液,D错误,符合题意。
故答案为:ABD
【分析】(1)分子动理论内容为:物质是由大量分子组成的,分子在永不停息地做无规则运动,分子间存在相互的作用力;(2)内燃机压缩冲程,机械能转化为内能;内燃机做功冲程,内能转化为机械能;(3)水因为比热容大常常用作冷却液。
15.【答案】A,D
16.【答案】比热容;热值
【解析】【解答】因为水的比热容大,在相同的 温度变化时它传递的热量较多,所以常用水作为 “ 暖气 ” 的取暖介质;煤气的热值较高,在相同质量的情况下,完全燃烧后放出的热量多,且清洁污染小,所以用煤气做燃料比用煤更好.
故答案为:比热容;热值.
【分析】水具有较大的比热容,相同质量,升高和降低相同温度时水吸热和放热多;质量相同的不同燃料,完全燃烧时热值大的放出的热量多;还可以从环保角度来说明.
17.【答案】快;小于;乙
【解析】【解答】相同的时间内,甲的温度升高快;根据热量计算公式Q=cmΔt,加热相同的时间甲升高的温度值大,甲的比热容小,乙的比热容大。降低相同的温度,乙的比热容大,根据公式Q=cmΔt,乙放出的热量多。
综上 第1空、 快;第2空、小于; 第3空、乙。
【分析】热量的计算:公式为Q=cmΔt,所以吸收或者释放相同的热量,水比热容大,温度变化低,应用:冷水降温、温水保温。
18.【答案】大;8.4×103;比热容
19.【答案】2:3;1:2
20.【答案】不可;1.5×105
【解析】【解答】核能属于不可再生资源,煤放出的热量为,加热的水的质量为。
故答案为:不可;1.5×105.
【分析】核能不可再生,利用燃料的质量和热值计算热量,根据比热容、温度差计算质量的多少。
21.【答案】53;不变
22.【答案】6.3×109;30000
【解析】【解答】完全燃烧140kg这种燃料油放出的热量:Q放=mq=140kg×4.5×107J/kg=6.3×109J,
由题知,水吸收的热量Q吸=Q放=6.3×109J,
由 可得: .
【分析】利用Q放=mq求得完全燃烧140kg这种燃料油放出的热量,由于Q吸=Q放,再利用 可得水的质量。
23.【答案】(1)2;50
(2)烧杯没有加盖、烧杯壁向外散热、烧杯本身吸热
【解析】【解答】(1)因为14.g是0.7g的2倍,所以完全燃烧1.4g消精释放的热量是完全燃烧0.7g酒精释放热量的2倍;
根据公式Q=cm△t得到:
0.7g酒精燃烧放出热量:Q=cm△t ①;
1.4g酒精燃烧放出热量:Q'=cm'△t' ②;
①÷②得到:
即:;
那么:△t'=50℃;
(2)液体温度升高的少,说明热量有损失,可能原因有:烧杯没有加盖、烧杯壁向外散热、烧杯本身吸热。
故答案为:(1)2,50;(2)同解析
【分析】(1)根据公式Q=mq可知,同种燃料完全燃烧放出的热量与质量成正比,据此计算出1.4g酒精燃烧放出的热量;根据公式Q=cm△t列出两种情况下水吸收热量的等量关系式,然后左边计算即可;
(2)液体温度升高的少,说明热量有损失,可以从烧杯没有加盖、烧杯壁向外散热、烧杯本身吸热等角度回答即可。
24.【答案】(1)80km/h
(2)1x105
(3)百公里燃油消费36元,百公里电动车消费13.2元
【解析】【解答】(1)汽车在高速公路行驶的速度v=s/t= 120km / 1.5h =80km/h;
(2)空车的重力G=mg=800kgx10N/kg=8000N,
轮胎与地面的接触的总面积为S=4x50cm=200cm=2x10-2m3
空车静止在水平地面上时,对地面的压力等于重力,即F=G=8000N
空车对水平地面的压强p=F/s =8000N/2x10-2m3=4x105 Pa;
(3)燃油汽车行驶100km的费用为6Lx6元/L=36元,
电动汽车行驶100km的费用为0.5x44kW·hx0.6元/kW·h=13.2元,
所以使用燃油汽车和电动汽车相比较,电动汽车更经济。
答:(1)汽车在高速公路行驶的速度是80km/h; (2)一辆此型号的空车静止在水平地面上时,车对水平地面的压强是4x105Pa (3) 百公里燃油消费36元,百公里电动车消费13.2元 ,电动汽车更经济。
【分析】本题主要考查了压强和速度的计算,要求学生能够根据速度公式和压强公式进行计算。
(1)从题中可知路程和时间,根据速度公式可以求出速度。
(2)从表格中读出质量,根据重力公式求出重力,以及每个轮胎的面积(需要注意有4个轮胎)根据固体压强公式求出压强
(3)计算燃油车百公里需要多少钱,再计算电车,根据电池容量和最大里程求出百公里需要多少电,便可以得出电车百公里需要多少钱。
25.【答案】(1)
(2)
26.【答案】
【解析】【解答】 用相同的电加热器分别对质量和初温均相等的煤油和水两种液体进行加热(不计热量损失,两液体均未沸腾),水的比热容较大,根据比热容的相关公式Q=cmΔt可知煤油的温度变化大,故水的温度随加热时间变化的大致关系图像如下。
【分析】 根据比热容的相关公式Q=cmΔt,当物体吸收的热量相同,质量相同,比热容越大,温度变化越小。
27.【答案】(1)图乙;液体升高的温度;燃料1
(2)图丙;等于;b
(3)3:1
(4)4.2×106;偏小
【解析】【解答】(1) 比较不同燃料的热值 原理为Q=mq,要保证材料不同,待加热液体相同,加热材料的质量相同,所以选择图甲和图乙,试验中通过观察 液体升高的温度 比较燃料的热值。据图可知加热相同时间, ① 温度升高快,所以 燃料1 热值大。
综上 第1空、图乙; 第2空、 液体升高的温度 ; 第3空、 燃料1 .
(2) 比较不同物质的比热容 原理为Q=cmΔt,要保持待加热液体材料不同,加热装置相同,所以选择图甲和图丙, 质量相同的液体a和b,升高相同的温度时,液体a吸收的热量 等于b吸热的热量,液体a的比热容小。
综上 第1空、 图丙, 第2空、等于; 第3空、b。
(3)由燃料1在5min使得液体加热100℃,燃料2在15min使得液体加热80℃,所以在5min使得液体加热,根据热量的计算Q=mq可知 燃料1和燃料2的热值之比为 3:1。
综上 第1空、 3:1.
(4)水的质量m= 1.0g/cm3×500cm3=500g=0.5kg,所以水吸收的热量Q=4.2×103J/(kg℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J=Q放,根据Q放=mq可知q=
综上 第1空、 4.2×106, 第2空、 偏小。
【分析】1、探究不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);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。
2、比较不同物质的热值,原理为Q=mq,在控制材料不同的前提下,保证质量相同,以温度计的示数表示是释放热量的多少,由于能量损耗,所以测量的热值偏小。
28.【答案】质量;加热时间长短;大于;A;9∶4;可行
29.【答案】(1)固液共存;吸热
(2)8.4×104
【解析】【解答】(1)由图可知,∵物体熔化时的温度不变,∴该物质属于晶体;在第2−10min内处于熔化过程,在第2min时,开始熔化,在第10min时,熔化结束,∴在第6min时物体处于固液共存状态,仍在吸热;(2在最初2min内,物体处于固态的升温吸热过程,
Q吸=cm△t=2.1×103J/(kg⋅℃)×1kg×40℃=8.4×104J,
【分析】(1)通过固体的熔化图象可以获取:该物质是晶体还是非晶体(通过该图象有没有一个吸热但温度不变的水平段来确定)、熔点(水平段对应的温度)、熔化过程所用的时间(水平段结束的时刻与开始时刻的差值)等信息.
(2)利用Q吸=cm△t求得该物质吸收的热量.
30.【答案】有;10;C;270;9.6×107;2.1
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