内容正文:
2026年中考物理一轮复习专项训练:内能
一、单选题
1.如图所示是汽油机工作循环中的一个冲程,下列说法中正确的是( )
A.该冲程主要是依靠飞轮的惯性来完成的
B.该冲程是汽油机的压缩冲程,将机械能转化为内能
C.该汽油机的效率越高,在做相同功的情况下消耗的汽油越少
D.该汽油机工作时冒黑烟,说明汽油燃烧不充分,汽油的热值变小
2.如图,功夫茶是潮汕的传统文化,小明烧水给爷爷泡了一壶茶.善于思考的小明发现在这个过程中包含很多物理知识,下列说法中正确的是( )
A.烧水时,水的温度升高,含有的热量增多
B.泡茶时,热水把温度传纸了茶叶
C.热腾腾的茶水要凉一下再喝,因为茶水的温度较高
D.茶水在变凉的过程中,内能不变
3.下列说法正确的是( )
A.物体温度升高,它的分子无规则运动加快
B.物体温度升高,它一定吸收了热量
C.物体吸收了热量,它的温度一定升高
D.物体温度越高,具有的热量越多
4.依据如表中的数据,下列说法中正确的是( )
物质
比热容c/[J•(kg•℃)﹣1]
水
4.2×103
干泥土
约0.84×103
A.质量为1kg的干泥土,具有的内能约为0.84×103J
B.质量为1kg的水,温度为1℃时,具有的热量为4.2×103J
C.质量为1kg的水,温度升高1℃,吸收的热量为4.2×103J
D.质量相等的水和干泥土,吸收相同的热量,水温升高较多
5.现存虎门炮台的300多门大炮,见证了中国人英勇抗击英军的历史。下列有关大炮发射的环节中,属于利用内能对外做功的是( )
A.用火把点燃引信 B.火药燃烧产生高温高压的气体
C.高温高压的气体将炮弹推出 D.炮弹击穿英舰的甲板
6.关于物体内能,下列说法正确的是( )
A.物体内能增大了,温度一定升高了
B.物体吸收热量内能不一定增加
C.温度为 的物体没有内能
D.温度相等的1kg水和 水内能相同
7.如图所示,是汽油机工作时的四个冲程,其中属于压缩冲程的是( )
A. B.
C. D.
8.小明用如图甲所示的装置比较不同物质吸热升温情况。将分别盛有50g水和50g食用油的两个相同试管同时用红外加热器加热,温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图象如图乙所示。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),下列说法正确的是
A.加热2min,水吸收的热量大于油吸收的热量
B.油的比热容为3.15×103J/(kg•℃)
C.第2~3min内,油吸收的热量为1.4×103J
D.小乐用该装置实验,得到水和油的温度随时间变化图线均为A,则m水:m油=1:2
二、多选题
9.下列说法正确的是( )
A.冰水混合物的温度为0℃
B.物体放出热量时,温度一定降低
C.燃料的热值与燃料的种类有关,与燃料的质量和燃烧程度无关
D.汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
10.提高能量的利用效率,除了不随便浪费能源外,主要还需改进应用能源的技术常采用的措施有(不止一个选项正确)( )
A.让燃料充分燃烧
B.采用保温隔热措施,减少热量的散失
C.充分利用余热和减少有害摩擦
D.增加能量的转化环节
11.下表是常温常压下几种物质的比热容,结合表中数据判断下列说法正确的是( )
几种物质的比热容J/(kg·℃)
水
4.2×103
煤油
2.1×103
冰
2.1×103
砂石
0.92×103
A.质量相同的水和冰,降低相同的温度,冰放出的热量较多
B.质量相同的水和砂石,放出相同的热量,砂石温度降低的较多
C.只要冰和煤油升高的温度相同,吸收的热量就一定相同
D.1kg的水温度升高1℃时,需要吸收4.2×103J的热量
12.以下关于热学知识说法正确的是( )
A.一定质量的某种物质,温度升高时吸收的热量与其质量的比值叫比热容
B.物体内能减少,温度有可能不变
C.热传递过程中,内能大的物体一定放出热量
D.0℃的冰化成0℃的水,内能增加
13.下列说法正确的是( )
A.物体温度保持不变,内能一定不变
B.物体吸收热量,其温度一定升高
C.外界对物体做功,物体内能可能增加
D.两个内能相同的物体相互接触时,也可能发生热传递
14.下列说法正确的是( )
A.冬天双手互搓,手的温度升高,是通过热传递的方式改变手的内能
B.内陆地区比沿海地区昼夜温差大,原因之一是砂石的比热容比水的比热容小
C.燃料燃烧越充分其热值越大
D.汽油机的做功冲程中,燃气对外做功,将内能转化为机械能
15.如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有3 kg和2 kg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1.26×105J
B.甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为3︰2
C.加热相同的时间,甲、乙两杯水升高的温度之比为2︰3
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2︰3
三、填空题
16.如图研究做功与内能改变的实验装置:实验中活塞迅速下压过程中使空气的内能增加点燃硝化棉,此过程原理与汽油机的 冲程相同,该实验说明 可以改变物体的内能。
17.实验测得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;在最初内,该物质吸收的热量为 J,仔细观察发现该物质处于固态时升温快,变成液态后升温变慢,该物质固态和液态的比热容之比是 。
18.如图所示,在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热加热相同时间后,分别测量两者的温度,发现沙子的温度明显高于水这是因为 .
19.在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,质量相等的水和另一种液体的温度随时间变化规律如图所示,若在相同时间内放出的热量相等,由图象可知 物质为水,另一种液体的比热容为 J/( kg. C) . [c 水= 4.2× 103J/( kg. C)]
20.某太阳能热水器可以使质量为100kg、初温为20℃的水温度升高40℃,求:水吸收的热量为 ?
21.如图所示是食品级不锈钢速冻"冰块”,冷冻后直接放入饮料中可以迅速给饮料降温,由于其清洗方便,制冷迅速,可循环使用以及不会熔化稀释饮料口感等优点深受客户喜爱。将1颗质量为 50g 的不锈钢“冰块”从-10℃的冷冻室取出后立即放入一杯25℃的水中,热平衡后,水温下降了5℃。不考虑热传递过程的热损失,c不锈=0.42×103J/(kg℃),则杯中水的质量是 g;又向水中放入一块完全相同的不锈钢“冰块”,热平衡后杯中水的温度为 ℃。
四、计算题
22.茗茗将一块质量是2 kg的金属块放入92℃的水中加热足够长时间后,迅速取出放入另一个装有5 kg水的绝热容器中,容器中水温为40℃,放入金属块后水温最终上升到44℃,不计热量损失。(c水=4.2×103J(kg·℃)求;
(1)水吸收热量;
(2)该金属的比热容。
23.某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用水,他们利用煤气灶烧热水,需要燃烧0.8kg煤气.已知煤气的热值 水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃).求:
(1)把50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量;
(2)完全燃烧0.8kg煤气时放出的热量;
(3)此煤气灶烧水的效率.
五、作图题
24.如图,在旗杆AB的左或右侧,用“”画出被风吹拂飘扬的旗帜,并在虚线框中标出发生的时间。(可任选画白天或晚上,“O”表示白天,“△”表示晚上.)
25.海陆风是出现于近海和海岸地区的,具有日周期的地方性风。请在图中虚线框内用箭头表示出日间海陆风的吹拂方向。
六、实验探究题
26.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)该实验中,记录加热时间有什么意义? ;
(2)从表中数据可知,水和食用油的质量 (选填“相同”或“不相同”),加热结束时,食用油的温度比水温度 (选填“高”或“低”);
(3)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 (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;
(4)实验表明, (选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。
27.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,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量,是通过 来反映的;(选填“温度计上升示数”或“加热时间”);
(2)比较不同物质吸热特点,应选择 两图进行实验;不同物质吸热的多少是通过 来反映的(选填“温度计上升示数”或“加热时间”);
若图甲烧杯中为50g的水,若10g酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时,温度计示数升高了20℃,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则酒精的热值是 J/kg。
(3)某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的两种液体a和b加热,分别记录加热时间和温度,根据记录的数据作出了两种液体a和b的温度(T)随时间(t)变化的图象如图丁所示。若液体b是水,液体a的比热容是 J/(kg·℃)。
七、综合题
28.据报导,上海一对父子在草坪上做“聚光”实验,结果引燃大片草坪。受到行政处罚。
当时气温
15℃
阳光的强度
800J/(m2•s)
枯草的比热容
1.5×103J/(kg•℃)
枯草的着火点
415℃
枯草的热值
7.5×106J/kg
空气的密度
1.2kg/m3
空气的比热容
1.0×103J/(kg•℃)
(1)他们用面积为50cm2的透镜正对阳光,将阳光聚焦在0.1g的枯草上,其他信息见表,至少经过多少时间可将枯草点燃?
(2)若每1m2的草坪上有枯草40g,枯草燃烧产生的热量有10%被近地面5cm内的空气吸收,则大片草坪燃烧后,近地面的这层空气的平均气温可达多少℃?(不计枯草所占体积)
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】AB.图中,气门关闭,活塞向下,火花塞点火,是做功冲程,将内转化为机械能,在四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其它冲程是靠飞轮惯性来完成的,故AB错误;
C.热机效率是有用功占汽油完全燃烧放出热量的百分比,汽油机的效率越高,做功相同时,总热越少,根据Q放=mq,消耗的汽油越少,故C正确;
D.热值是燃料的特性,与燃料是否完全燃烧无关,汽油燃烧不充分,热值不会改变,故D错误。
故选C。
【分析】根据气门状态和活塞运行方向,判断冲程,分析能量变化;热机效率越高,有用功相同时,消耗燃料越少;热值是燃料的特性,一般保持不变。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.水烧水时,水的温度升高,含有的内能增多,故A错误;
B.泡茶时,热水把热量传递给茶叶,故B错误;
C. 热腾腾的茶水要凉一下再喝,因为茶水的温度较高 ,故C正确;
D.茶水在变凉的过程中,放出热量,内能减小,故D错误。
故选C。
【分析】A.内能是状态量,热量是过程量;
B.热传递过程传递的是热量;
C.温度表示物体的冷热程度;
D.温度降低,内能减小。
3.【答案】A
【解析】【分析】A、温度越高,分子运动越剧烈;所以A正确
B、温度升高,可以是吸热,也可以是对物体做了功;所以B错误
C、物体吸收了热量,它的温度不一定升高;例如水沸腾时,吸收热量,温度不变。所以C错误
D、热量是热传递过程中的过程量,不能含有、具有、有,要说吸收或放出。所以D错误
【点评】本题考查了热量、内能、温度的关系。物体的温度升高,内能增大,而改变内能的方式可以是热传递,也可以是做功。热量只能说吸收或放出,而不能说含有。
4.【答案】C
【解析】【解答】ABC.水的比热容为 4.2×103J/(kg•℃) ,则物理意义为:质量为1kg的水,温度升高1℃,吸收的热量为4.2×103J,故C正确,而A、B错误;
D.根据表格可知,水的比热容大于泥土的比热容,根据Q=cm△t可知, 质量相等的水和干泥土,吸收相同的热量,泥土温度升高较多,故D错误。
故选C。
【分析】ABC.根据比热容的物理意义判断;
D.根据Q=cm△t分析判断。
5.【答案】C
【解析】【解答】A.用火把点燃引信,引信吸收热量,属于热传递,不属于利用内能对外做功,A不符合题意;
B.火药燃烧产生高温高压的气体,将化学能转化为内能,增加了气体的内能,不属于利用内能对外做功,B不符合题意;
C.高温高压的气体将炮弹推出,利用内能对外做功,将气体的内能转化为炮弹的机械能,属于利用内能对外做功,C符合题意;
D.炮弹击穿英舰的甲板,将炮弹的一部分机械能转化为甲板的内能,增加了甲板的内能,不属于利用内能对外做功,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体对外做功,物体的内能减小;外界对物体做功,物体的内能增大。
6.【答案】B
【解析】【解答】A、物体的内能增加,温度不一定升高,例如晶体的熔化过程,吸收热量,内能增加,温度不变,A不符合题意;
B、物体吸收热量的同时若对外做功,故内能不一定增加,B符合题意;
C、内能是物体内部所有分子动能和分子势能的总和,一切物体都具有内能,0℃的物体也有内能,C不符合题意;
D、影响内能的因素:质量、温度、状态,温度相等的1kg水和1g水,温度、状态相同,质量不同,故内能不同,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】内能是物体内部分子的动能和分子势能的总和,一切物体都有内能,内能的影响因素是物体的质量、温度、状态等,热传递和做过都可以改变内能。
7.【答案】B
【解析】【解答】A、进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程,故A不符合题意;
B、两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,故B符合题意;
C、两气门都关闭,火花塞点火,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,故C不符合题意;
D、排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】首先要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,判断冲程名称可用口诀:“先看气门开关情,再看活塞上下行;开下吸气开上排,关上压缩关下功.”
8.【答案】C
【解析】【解答】A.同一加热器的电功率相等,根据Q=Pt可知,加热2min,水吸收的热量等于油吸收的热量,故A错误;
B.根据图乙可知,升高20℃,A、B的加热时间分别为2min和3min,则对应的吸热之比为2:3。根据Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,油的比热容为:
;
故B错误;
C.B的比热容大,B为水,加热3分钟升高20℃,
水吸热:Q=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×0.05kg×20℃=4.2×103J;
第2~3min内,水吸收的热量为:;
则第2~3min内,油吸收的热量为1.4×103J,故C正确;
D.小华用该装置实验,得到水和油的温度随时间变化图线均为A,故相同时间(吸热相同)升高的温度相同,根据Q=cmΔt可知,质量与比热容成反比,
则m水:m油=2.8×103J/(kg•℃):4.2×103J/(kg•℃)=2:3。
故D错误。
故选C。
【分析】A.我们使用同一加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少;
B.根据图乙得出升高20℃A、B的加热时间,据此确定吸收热量之比。根据Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,据此得出油的比热容;
C.B的比热容大,B为水,根据Q=cmΔt得出加热3分钟升高20℃水吸收的热量,据此得出第2~3min内水吸收的热量,由转换法得出第2~3min内油吸收的热量;
D.水和油的温度随时间变化图线均为A,因相同时间(吸热相同)升高的温度相同,根据Q=cmΔt得出m水:m油。
9.【答案】C,D
【解析】【解答】A.标准大气压时,冰水混合物的温度是0℃,A不符合题意;
B.物体放出热量,内能减少,但温度不一定降低,如水凝固时放热,温度保持不变,B不符合题意;
C.燃料的热值是特性,和燃料的种类有关,和燃料的质量和燃烧情况无关,C符合题意;
D.汽油机在工作时,压缩冲程将机械能转化为内能,D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】燃料的热值是特性,和燃料的质量和燃烧情况无关;物体放出热量,温度不一定改变;汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能。
10.【答案】A,B,C
【解析】【解答】解:A、让燃料充分燃烧可以提高能量的利用率,所以A正确;
B、减少热量的损失也可以提高燃料的利用率,所以B正确;
C、充分利用余热和减少有害摩擦,减少了能量的损失,提高了燃料的利用率,所以C正确;
D、增加能量的转化环节,不一定能提高能量的利用率,有可能使能量在转化过程中造成损失,所以D错误.
故选A、B、C.
【分析】能量的利用效率是有效利用的能量与总能量之比.要提高能量的利用率就需要不浪费能源、减少能量的损失.
11.【答案】B,D
【解析】【解答】A.质量相同的水和冰降,低相同的温度,由 知道,比热容大的水放出的热量多,A不符合题意;
B.质量相同的水和砂石,放出相同的热量,由 知道,比热容小的砂石温度降低的较多,B符合题意;
C.由 知道,虽然冰和煤油的比热容相同,当升高的温度相同,由于不知道质量大小,所以,吸收的热量就不一定相同,C不符合题意;
D.1kg的水温度升高1℃时,需要吸收的热量
D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】比热容表示物体是吸热能力,是物体的特性;根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算吸收的热量。
12.【答案】B,D
【解析】【解答】A.一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容,A不符合题意;
B.物体放热时物体内能减少,温度可能不变,比如:晶体在凝固过程中放热但温度不变,B符合题意;
C.热传递过程中,温度高的物体放出热量,内能大的物体温度不一定高,C不符合题意;
D.0℃的冰化成0℃的水时,由于熔化吸热,所以其内能是增加的,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。
内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和;温度指物体的冷热程度;热量是指在热传递过程中内能改变的多少。
13.【答案】C,D
【解析】【解答】A、晶体熔化时,吸收热量,温度不变,内能增加,故A、B错误。
C、外界对物体做功,物体内能可能增加,也可能不变或者减少,因为物体可能也在对外做功,故C正确。
D、内能相同时,温度不一定相同,只要有温度差就会发生热传递,故D正确。
故答案为:CD。
【分析】晶体熔化时吸收热量温度不变,内能增加。做功可以改变物体内能,只要有温度差就会发生热传递。
14.【答案】B,D
【解析】【解答】A.双手互搓时,通过做功改变手的内能的,故A错误;
B.内陆地区比沿海地区昼夜温差大,是因为砂石的比热容比水的小,砂石的温度变化较大,水的温度变化较少,故B正确;
C.燃料的热值与燃料是否充分燃料无关,故C错误;
D.汽油机的做功冲程中,内能转化为机械能,为汽油机提供动力,故D正确。
BD。
【分析】1、做功冲程:进气后关闭,排气口关闭,火花塞点燃,高温高压的气体推动活塞下移,气体内能减小,能量转化为内能转化为机械能;
2、比热容的应用:水的比热容较大,用水做冷却剂;
3、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。
15.【答案】A,D
【解析】【解答】A.由题意可知,甲杯中质量为3kg的水,在2min内温度由20℃升高到40℃,则每分钟温度升高10℃,所以甲杯水中每分钟吸收的热量为:Q甲吸=c水m甲Δt甲=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×10℃=1.26×105J,故A正确;
B.由题意可知,乙杯中质量为2kg的水,在3min内温度由20℃升高到40℃,所以乙杯水中每分钟吸收的热量为:
,
不计热损失,水每分钟吸收的热量等于加热器每分钟放出的热量,则甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为:
,故B错误;
C.若加热时间都为1min,则甲、乙两杯水升高的温度之比为:,故C错误;
D.甲、乙两容器中的液体从20 ℃加热至沸腾所需要的热量之比为:,
已知甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为,则甲、乙两容器中的液体从20 ℃加热至沸腾所需要的时间之比为:
,故D正确。
故选:AD。
【分析】A.利用 Q=cmΔt 求出甲杯中水每分钟吸收的热量;
B.利用 Q=cmΔt 求出乙杯中水每分钟吸收的热量,根据不计热量损失,则水每分钟吸收的热量等于加热器每分钟放出的热量,即可求出甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比 ;
C.若加热时间都为1min,根据 求出 甲、乙两杯水升高的温度之比;
D.根据 Q=cmΔt 求出甲、乙两容器中的液体从20 ℃加热至沸腾所需要的热量之比,再根据求出所需时间之比。
16.【答案】压缩;做功
【解析】【解答】压缩筒内的空气,机械能转化为筒内空气的内能,空气的内能增加,温度升高,当达到棉花的燃点后,棉花会燃烧,此过程原理与汽油机的压缩冲程相同,说明做功方式改变物体的内能。
【分析】对物体压缩体积,是通过做功改变内能。
17.【答案】8.4×104;1∶2
【解析】【解答】从图中可知,在最初2min内,该物质处于固态,物体吸收的热量Q吸=c1mΔt1=2.1×103J/(kg·℃)×1kg×40℃=8.4×104J
所以每分钟吸收的热量为4.2×104J。由图象可知,该物质液态过程10~12min物质吸收的热量等于0~2min物质吸收的热量,则
则该物质固态和液态的比热容之比为
。
故答案为:8.4×104;1∶2。
【分析】在最初2min内,根据Q吸=c1mΔt1得出物体吸收的热量。进而得出每分钟吸收的热量。由图象可知,该物质液态过程10~12min物质吸收的热量等于0~2min物质吸收的热量,根据Q吸=cmΔt得出该物质液态时的比热容。进而得出该物质固态和液态的比热容之比。
18.【答案】水的比热容大
【解析】【解答】当加热时间相同时,即吸收的热量相同,分别测出水和沙子的温度,发现沙子的温度明显高于水的温度,这是因为水的比热容大导致的.
【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或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多,结合题目给出的温度和时间的变化量分析即可。
19.【答案】甲;2.1×103
【解析】【解答】(1)水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,由图示可以看出,乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低慢;利用Q=cm△t可知,c= 可知,在质量相等、放热也相同的情况下,因甲液体温度降低得小,所以,甲液体的比热容大,所以若A. B两种液体中,因水的比热容大于另一种液体的比热容,则这种液体一定是甲液体;(2)读图可得,乙在15min内由60℃降低到20℃,降低的温度是:60℃−20℃=40℃;甲在15min内由60℃降低到40℃,降低的温度是:60℃−40℃=20℃,因在相同的时间里放出的热量相同,根据c= ,在质量和放热相同的情况下,比热容与降低的温度成反比,故另一种液体的比热容为: ×4.2×103J/(kg⋅℃)=2.1×103J/(kg⋅℃).
故答案为:甲;2.1×103.
【分析】相同质量的不同物体放热相同时,温度差小的比热容大,根据温度差的倍数关系,判断比热容的倍数关系。
20.【答案】1.68×107J
【解析】【解答】 解:根据Q吸=cmΔt求出热水器中水吸收的热量:
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×40℃=1.68×107J;
故答案为:1.68×107J。【分析】 知道水的比热容、质量和升高的温度,根据Q吸=cmΔt求出水吸收的热量。
21.【答案】30;15.7
【解析】【解答】(1)热平衡后,水和不锈钢的温度为t=25℃-5℃=20℃,不锈钢吸收热量:
水放出热量:Q放=Q吸=630J,由,水的质量:
(2)此时,假设热平衡后,水的温度为t',不锈钢吸收热量:
水放出热量:
根据Q'放=Q'吸,即
解得:t'≈15.7℃。
故答案为:30;15.7。
【分析】(1)根据题意可知水和不锈钢热平衡后的温度,根据 求出不锈钢吸收的热量,不计热量损失,水放出的热量等于不锈钢吸收的热量,根据求出水的质量;
(2)假设最终水的温度为t’,根据表示出不锈钢吸收的热量和水放出的热量,根据热平衡方程求出水的温度。
22.【答案】(1)解:水吸收热量Q吸=cm水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(44℃-40℃)=8.4×104J
(2)解:金属块放出的热量Q放=Q吸=8.4×104J
该金属比热容 =0.875×103 J/(kg·℃)
【解析】【分析】(1)利用Q吸=cm水(t-t0)求得水吸收的热量。
(2)金属块放出的热量Q放=Q吸=8.4×104J,利用Q吸=cm水(t-t0)求得该金属比热容。
23.【答案】(1)解:水吸收的热量
(2)解:0.8kg 煤气完全燃烧放出的热量
(3)解:燃气灶烧水的效率 。
【解析】【分析】(1)根据计算水吸收的热量;
(2)根据计算煤气燃烧放出的热量;
(3)根据计算煤气灶烧水的效率。
24.【答案】
【解析】【解答】因为水的比热容较大,白天水与砂石吸收相同的热量时,水温度升高的较少,砂石温度升高的较多,陆地上的温度高于海水的温度,陆地上方空气膨胀程度较大,会形成海风,此时风从大海吹向陆地,如图:
因为水的比热容较大,晚上水与砂石放出相同的热量时,水温度降低的较少,砂石温度降低的较多,陆地上的温度低于海水的温度,海水上方空气膨胀程度较大,会形成陆风,此时风从陆地吹向大海,如图:
【分析】本题考查海陆风的成因,核心是利用“水与陆地的比热容差异”分析昼夜空气流动方向(风向)进而确定旗帜飘扬方向并标注时间,体现了比热容知识在大气运动中的应用逻辑。
25.【答案】
【解析】【解答】海洋的比热容大于陆地,所以吸收相同的热量,陆地的温度上升较快,温度上升较高,海风迅速补充,吹向陆地,据此作图:
。
【分析】水的比热容比泥土、沙石的比热容大,吸收相同的热量,海水温度上升慢,陆地温度上升快,陆地上热空气上升,空气从海面吹向陆地形成风。
26.【答案】(1)用加热时间长短,反应两种物质吸收的热量的多少
(2)相同;高
(3)大于
(4)水
【解析】【解答】(1)因为用相同的酒精灯加热,所以可以用加热时间的长短反应两种物质吸收热量的多少。(2)从表中数据可知,水和食用油的质量都是60g,故质量相同。加热结束时,水和食用油的温度分别是45℃、68℃,故食用油的温度比水的温度高。(3)因为此实验中用相同的酒精灯加热,故给水加热更长时间,则水吸收的热量大于食用油吸收的热量。(4)由公式 可知,相同质量的两种物质吸收相同的热量, 越大则比热容c越小,水的温差较小,故水的比热容更大,表示水的吸热能力更强。
【分析】(1)选用两个相同的加热器进行加热,可以保证相同时间内液体吸收相同的热量,可以通过加热时间来衡量物体吸热的多少;
(2)(4)相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小;
(3)相同质量的物体上升或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多。
27.【答案】甲乙;温度上升示数;甲丙;加热时间;;
【解析】【解答】(1)根据控制变量法的要求可知,比较不同燃料的热值时,只改变燃料的种类,其它因素都要相同,即选择相同种类的液体,故应该选择甲乙。
根据Q=cm△t可知,质量相同的同种物质,升高的温度越多,则吸收的热量越多,因此通过被加热的液体升高的温度来反映的。
(2)①根据控制变量法的要求可知,比较不同物质吸热特点时,只改变加热的液体,而控制其它因素相同,即应选择相同燃料,故应选择甲丙。
相同的燃料,燃烧时间越长,则产生热量越多,因此通过加热的时间来比较吸收热量多少。
②根据丁图可知,水升高的温度,
酒精的质量为,水的质量为,
则Q水=Q酒精;
;
;
解得:。
(3)根据表格数据可知,水经过20分钟被升高了40度,另一种液体经过10分钟被升高40度,
说明另一种液体a的比热容是b(水)的比热容的一半,
即。
【分析】 (1)燃料的热值大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,根据Q=cmΔt,为了比较热值大小,要用不同的燃料,加热质量相同的同一种液体,通过温度计的示数高低得出吸热大小,进而判断热值大小;
(2)①比较不同物质的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,温度计的示数变化相同时,通过比较加热时间比较吸热多少;
②根据Q=cmΔt求出水吸收的热量;
(3)根据,在质量和升高温度相同的情况下,Q与比热容c成正比求出b的比热容。
28.【答案】(1)枯草温度达到着火点时吸收热量
1s内从阳光吸收热量为
至少所需时间
(2)40g枯草燃烧放热
近地空气吸热
1m2近地空间空气的质量
由可得近地空气的温度变化
空气末温
【解析】【分析】(1)根据公式 计算枯草被点燃时吸收的热量,再根据“阳光的强度×透镜的面积”计算1s内从阳光吸收的热量,最后根据计算需要的时间;
(2)根据 计算枯草放出的热量,再根据 计算近地空气吸热,接下来根据 计算1m2近地空气的质量。再根据 计算近地空气的温度变化,最后根据 计算空气的末温。
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