内容正文:
期末物理突破:内能
一、单选题
1.端午节吃粽子是一项传统习俗,下列关于粽子的说法正确的是( )
A.煮粽子是通过做功改变粽子的内能
B.煮粽子时香气四溢说明分子在不停地做无规则运动
C.刚出锅的粽子很烫是因为粽子含有的热量多
D.刚出锅的粽子冒的“白气”是由于汽化形成的
2.深圳地铁,穿山越海,为城市发展提速。禁止携带榴莲等有严重异味的物品进站乘车,原因是( )
A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力
C.分子在不停地做热运动 D.分子可以再分
3.下列关于郴州美景的描述,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.清晨小东江大雾弥漫,仙气飘飘
B.植物园的花争相绽放,花香扑鼻
C.飞天山银杏树叶飘落,翩翩起舞
D.莽山的雾凇垂挂树梢,晶莹剔透
4.生活中我们常常见到各种内能改变的实例,下列改变内能的方式与其他不同的是( )
A.感冒发烧,用冷毛巾敷额头
B.壶中的水烧开后,会顶着壶盖跳动,并冒出“白气”
C.炎热的夏天,柏油路面温度升高
D.金属汤勺放在热汤中一会儿,勺柄烫手
5.探究“不同物质吸热升温特点”实验中,合理的操作组合是( )
①选用质量相同的水和煤油②选用体积相同的水和煤油
③用相同火焰的酒精灯加热④加热时间相同时比较末温
⑤末温相同时比较加热时间
A.①③④ B.②③⑤ C.①④⑤ D.②④⑤
6.对小企鹅的对话,同学们展开了热烈的讨论,其中正确的是( )
A.企鹅只具有机械能,不具有内能
B.冰山温度低,企鹅体温高,企鹅的内能较大
C.一般情况下,企鹅行动迟缓,有利于维持体能,说明内能与物体的运动速度有关
D.一切物体都具有内能
7.如图所示的青铜冰鉴,是我国战国时期发明的“原始冰箱”。冰鉴是一件双层的器皿,鉴内有一缶。夏季,在鉴缶之间装冰块,就可对缶内食物起到降温的作用;冬季,在鉴缶之间装热水,还可起到保温作用。下列说法正确的是( )
A.冰块的温度低没有内能
B.缶内食物通过做功的方式减少内能
C.冰在熔化时温度不变,不从周围吸收热量
D.利用水来保温,是因为水的比热容大
8.人类对物质结构的探索永无止境,科学研究发现任何物质都是由微小粒子——分子、原子构成的,分子直径约为( )
A.0.1nm B.0.1mm C.0.1cm D.0.1m
二、填空题
9.如图甲所示,清晨,绿叶上的小水珠互相靠近时会自动汇聚在一起变成一颗大水珠,这说明水分子间存在 ;晓君同学先让注射器吸入适量的水,推动活塞排除筒内空气后,用手指堵住注射器嘴,再用力推活塞,如图乙所示,结果发现筒内水的体积几乎不改变,这一现象表明分子之间存在着相互作用的 。
10.将质量均为1kg、初温均为20℃的铝、铜、铁三个金属球浸没在沸水中煮较长的一段时间后,三个球的末温相同,从沸水中吸收热量最多的是 球,接着将三个球从沸水中捞出,当它们放出相同的热量时, 球的温度降低最多。(c铝>c铁>c铜)
11.把温度较高的金属球放在水中,水面上方出现了“白气”,“白气”的形成需要 (填“吸热”或“放热”),现有完全相同的两高温金属球甲和乙,先将甲投入一杯冷水中,热平衡后水的温度升高了8℃;迅速取出甲球,再将乙球投入这一杯水中,热平衡后又使水的温度升高了6℃。若开始时是将两高温金属球甲和乙一起投入最初的冷水中,不计水的质量变化、状态变化和热量损失,热平衡后会使水的温度升高 ℃。
12.小曼在探索厨房中的物理知识时,闻到炖锅中飘来浓郁的肉香味,这是 现象;当肉盛出后渐渐变凉,香味就没有那么浓郁了,这是因为分子运动的快慢与 有关。
13.在沙滩上进行沙疗时,把人体埋进沙里,沙子放出热量,人体吸收热量后内能 (选填“增加”或“减小”)。1kg的沙子温度降低5℃放出的热量是 J。
三、实验题
14.为探究不同物质吸热情况,小明用如图所示两套完全相同的实验装置进行实验探究,实验数据记录如下表。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)实验前应称取 相同的甲、乙两种液体。实验中选用相同的电加热器加热的目的是使两种液体在相同时间内 。
(2)通过实验,记录的数据如表格所示,当它们吸收相同热量时, (选填“甲”或“乙”)的温度变化更快;从开始加热到42℃,甲、乙两种液体吸收热量的大小关系为 (选填“>”“=”或“<”)。
(3)在该实验中 (选填“需要”或“不需要”)控制甲和乙两种液体的初温相同。
(4)分析实验数据可知, (选填“甲”或“乙”)物质的吸热能力强。
15.小强随家人到海边玩耍时,发现阳光下的海水和岸边的沙子温差很大。于是他设计了如图甲所示的实验装置想比较沙子和水这两种物质比热容的差异。实验过程中所使用仪器规格完全相同。请你来帮他完成实验:
(1)测量出 相同的水和沙子,然后安装仪器,并记下沙子和水的初始温度;
(2)在实验时只要控制 相同就可以确定水、沙子吸收了相同的热量;图乙为小强根据记录的实验数据绘制的图象,可知沙子的比热容 (选填“大于”“小于”或“等于”)水的比热容;
(3)完成实验后小强认为本套实验装置还有许多可以改进的地方,请你帮他提出一条改进意见: 。
四、计算题
16.“淬火”是金属热处理工艺之一,即把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却,以提高金属的硬度和强度。现将一块质量为20g的铁制品加热到,将它投入某种液体中,该液体的初温是,质量是368g,铁制品和液体的温度达到后不再变化。不考虑周围环境的影响和热损失,铁的比热容为。求:
(1)铁制品放出的热量;
(2)该液体的比热容。
17.把某铁块加热到100℃,投入到质量为m1温度为20℃的水中,混合后的温度为40℃。把该铁块重新加热到100℃,投入到质量为m2温度为20℃的水中,混合后的温度为60℃。如果把这块100℃的铁块投入到质量为(m1+m2)温度为20℃的水中,整个过程不计热量的损失,求混合后最终的温度。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
C
B
B
A
D
D
A
1.B
【详解】A.煮粽子时,粽子从热水中吸收热量,内能增大,是通过热传递的方式改变粽子的内能,故A错误;
B.煮粽子时香气四溢是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C.刚出锅的粽子很烫是因为粽子温度高,热量是过程量,不能说“含有的热量”,故C错误;
D.刚出锅的粽子冒的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的,故D错误。
故选B。
2.C
【详解】禁止携带榴莲等有严重异味的物品进站乘车,是因为“异味”充满整个车厢,这是分子不停地做无规则运动的结果,这种现象叫扩散现象。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.B
【详解】A.清晨小东江大雾弥漫,仙气飘飘,雾是由大量的小水滴组成的,这些小水滴的运动是宏观物体的机械运动,不是分子的无规则运动,故A不符合题意;
B.植物园的花争相绽放,花香扑鼻,是因为花香分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中,进入人的鼻腔,使人闻到花香,能说明分子在不停地做无规则运动,故B符合题意;
C.飞天山银杏树叶飘落,翩翩起舞,树叶是宏观物体,树叶飘落是宏观物体的机械运动,不是分子的无规则运动,故C不符合题意;
D.莽山的雾凇垂挂树梢,晶莹剔透,雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,属于物态变化,故D不符合题意。
故选B。
4.B
【详解】感冒发烧,用冷毛巾敷额头,毛巾从人体吸收热量,人体放热,温度降低,内能减少,是通过热传递来改变人体内能;壶中的水烧开后,会顶着壶盖跳动,并冒出“白气”,水蒸气对壶盖做功,水蒸气内能减小,温度降低,水蒸气液化形成“白气”,是通过做功的方式来改变水蒸气的内能;炎热的夏天,柏油路面温度升高,路面从太阳光中吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式来改变内能;金属汤勺放在热汤中一会儿,勺柄烫手,是因为勺柄从热汤中吸收热量,内能增大,温度升高,是通过热传递的方式来改变内能;故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.A
【详解】①探究“不同物质吸热升温特点”,要控制不同物质的质量相同,所以要选用质量相同的水和煤油,故①正确;
②控制水和煤油的质量相同,而不是体积,因为水和煤油密度不同,体积相同质量不同,故②错误;
③用相同火焰的酒精灯加热,能保证相同时间内物质吸收的热量相同,故③正确;
④⑤可以通过加热时间相同时比较末温,末温低的物质吸热能力强;也可以末温相同时比较加热时间,加热时间长的物质吸热能力强,故④⑤正确;
综上,合理的操作组合是①③④或①③⑤。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
6.D
【详解】A.一切物体在任何情况下都具有内能,企鹅也不例外,故A 不正确;
B.内能的大小与物体的质量、温度、状态等因素有关。冰山虽然温度低,但质量很大,其内能不一定比企鹅小,故B 不正确;
C.内能与物体的运动速度无关,企鹅行动迟缓有利于维持体能,是因为行动迟缓可以减少热量的产生,故C 不正确;
D.内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。一切物体的分子都在不停地做无规则运动,所以一切物体,不论温度高低,都具有内能。故D 正确。
故选D。
7.D
【详解】A.冰块的温度低也有内能,故A错误;
B.缶内的食物放出热量,内能减少,温度降低,是通过热传递的方式减少内能,故B错误;
C.冰在熔化时温度不变,固态变为液态,不断地从周围吸收热量,故C错误;
D.因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同温度,水放出的热量多,所以用水来保温,故D正确。
故选D。
8.A
【详解】任何物质都是由极其微小的粒子组成的,这些粒子保持了物质原来的性质,该粒子叫分子,分子的直径大约为10−10m,合0.1nm,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. 引力 斥力
【详解】[1]绿叶上的小水珠互相靠近时会自动汇聚在一起变成一颗大水珠,这说明水分子间存在引力。
[2]固体和液体之间很难被压缩这是由于分子间存在斥力,所以用力推活塞,结果发现筒内水的体积几乎不改变,这一现象表明分子之间存在着相互作用的斥力。
故填:引力;斥力。
10. 铝 铜
【详解】[1]根据可知,质量相同,改变的温度相同,由可知。铝的比热容最大,故铝吸收的热量最多。
[2]从沸水中捞出,当它们放出相同的热量时,根据可知,改变的温度,故改变温度最大的为比热容最小的,因为,所以铜球的温度降低最多。
11. 放热 12.8
【详解】[1]水面上方出现的“白气”是液化现象,液化放热。
[2]甲球投入水中时,热平衡后水的温度升高8℃,则此时水的末温为,甲球的末温也为,根据热平衡方程,可得甲球放出的热量等于水吸收的热量,即……①
再将乙球投入水中时,热平衡后又使水的温度升高了6℃,则水的末温为
乙球温度的末温也是,根据热平衡方程,可得乙球放出的热量等于水吸收的热量,即……②
联立①②,可得,
甲、乙两球一起投入水中时,水升高的温度为,此时水的末温为,两球的末温也为,根据热平衡方程,可得两球放出的热量等于水吸收的热量,即
将和代入上式,解之得,故热平衡后会使水的温度升高12.8℃。
12. 扩散 温度
【详解】[1]闻到炖锅中飘来浓郁的肉香味,这是扩散现象,是由于分子不停做无规则热运动造成的。
[2]肉盛出后渐渐变凉,即肉的温度降低,香味就没有那么浓郁了,说明扩散变慢了,这是因为分子无规则运动的快慢与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散越快。
13. 增加
【详解】[1]把人体埋在沙子里,沙子放出热量,人体吸收热量后体温升高,内能增加,这是通过热传递来改变内能的。
[2]1kg的沙子温度降低5℃放出的热量
14.(1) 质量 吸收的热量相同
(2) 乙 <
(3)不需要
(4)甲
【详解】(1)[1]探究不同物质吸热情况,要控制变量,所以实验前应称取质量相同的甲、乙两种液体。
[2]选用相同的电加热器加热,根据Q=W=Pt(P为电加热器功率,t为加热时间),相同电加热器功率相同,那么目的就是使两种液体在相同时间内吸收相同的热量。
(2)[1]观察表格数据,在相同加热时间(即吸收相同热量)下,比如加热 1min 时,甲温度升高,乙温度升高,所以乙的温度变化更快。
[2]从开始加热到,甲加热的时间为3min,乙加热的时间为4min,相同电加热器加热,加热时间越长吸收热量越多,所以
(3)在探究不同物质吸热情况的实验中,我们主要关注的是温度的变化量Δt和吸收热量Q的关系,而初温并不影响这种关系的探究,所以不需要控制甲和乙两种液体的初温相同。
(4)根据比热容的计算公式 ,相同质量的不同物质,吸收相同的热量,温度升高慢的物质比热容大,它的吸热能力强。由前面分析可知,吸收相同热量时甲温度升高慢,所以甲物质的比热容大,甲物质吸热能力强。
15.(1)质量
(2) 加热时间 小于
(3)见详解
【详解】(1)探究不同种类物质的吸热能力是否会不同,需要控制水和沙子的质量相同,所以测量出质量相同的水和沙子。
(2)[1]因为实验装置相同,所以在实验时只要控制加热时间相同就可以确定水和沙子吸收了相同的热量。
[2]由图乙知,在加热相同时,沙子的温度升高的高,水的温度升高的低,说明沙子的比热容小于水的比热容。
(3)实验过程中没有对沙子搅拌,受热会不均匀,所以改进措施为:用搅拌棒对水和沙子进行搅拌,使其受热均匀。
16.(1)7360J
(2)
【详解】(1)铁制品放出的热量
(2)不考虑周围环境的影响和热损失,液体吸收的热量
由可知,该液体的比热容
17.36℃
【详解】解:把加热到100℃的某铁块投入质量为m1温度为20℃的水中,整个过程不计热量的损失,即Q吸=Q放,根据得
①
把加热到100℃的某铁块投入质量为m2温度为20℃的水中
②
①+②得
③
把加热到100℃的某铁块投入质量为(m1+m2)温度为20℃的水中
④
③代入④得
解得
t=36℃
答:混合后最终的温度为36℃。
答案第1页,共2页
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