内容正文:
寒假复习第十三章 内能
一、单选题
1.下列说法中错误的是( )
A.用手捏面包,面包的体积缩小了,这说明分子间有空隙
B.封闭在容器内的液体很难被压缩,这说明分子间有斥力
C.打开香水瓶后,较远的地方都能闻到香味,这说明分子在不停地运动
D.两滴水银靠近时,能自动结合为一滴较大的水银,这说明分子间有引力
2.质量相同的两金属块,吸收相同的热量,升高的温度不同,则( )
A.升高温度较大的金属块比热容一定大 B.升高温度较小的金属块比热容一定大
C.温度高的金属块比热容一定小 D.温度低的金属块比热容一定小
3.如图是探究“比较水和煤油吸收热量时温度升高快慢”的实验装置,下列实验条件中不是必须满足的是( )
A.水和煤油的初温必须相同 B.酒精灯火焰大小必须相同
C.水和煤油质量必须相同 D.盛放水和煤油的容器必须相同
4.关于比热容的物理意义,下列说法正确的是( )
A.比热容反映物质吸热能力,与物质种类相关 B.一桶水的比热容比一杯水的比热容大
C.物质温度升高越多,比热容越大 D.北方冬季用热水供暖,是因为水的比热容小
5.下列现象中能够说明分子间有引力的是( )
A.铁丝很难被拉伸 B.液体很难被压缩
C.吸盘能牢牢吸在玻璃上 D.水与酒精混合后总体积减小
6.给某物质组成的一个物体均匀加热,设物体吸收的热量与加热时间成正比,得到其温度随时间变化的曲线如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.该物质是晶体,它的熔点是 80℃
B.该物质在固态时的比热容与液态时的比热容之比是 1∶2
C.该物质在固态时的比热容与液态时的比热容之比是 2∶1
D.该物质在固态时的比热容与液态时的比热容之比是 1∶4
7.关于物体的内能,下列说法中正确的是( )
A.分子动能和分子势能的总和,叫物体的内能
B.速度越高的物体,分子动能就越大,内能就越多
C.物体举得越高,分子势能就越大,内能就越多
D.温度越高,分子热运动的速度越大,它们的动能就越大
8.下列对一些物理现象的描述中正确的是( )
A.铅笔芯用了一段时间后会变短,说明分子间有斥力
B.起风时尘土漫天飞扬,说明“分子在不停地做无规则运动”
C.酒精和水混合后总体积变小,是因为液体分子有损耗
D.两块表面光滑的铅块相互紧压后粘在一起,原因是分子间有吸引力
二、填空题
9.云南省昆明市某校学生在“探究水的沸腾特点”的实验中,甲、乙两个实验小组用相同的实验装置对质量不同的水进行加热,根据实验数据绘出的“温度时间”图像如图所示,从图像看出水的沸点只有93℃,分析原因是 ,图像中A、B、C三点水的内能分别有字母、和表示,则此三点水的内能大小关系是 。
10.毛血旺是重庆的传统美食,小明在家做毛血旺时,他先把2kg、温度为20℃的水倒入燃气灶上的锅中加热,是通过 (选填“做功”或“热传递”)增加了水的内能,当水温升高到40℃时,水吸收的热量为 J。()
11.如图所示是小孩玩的滑梯游戏。
(1)若忽略摩擦和空气阻力,小孩在下滑过程中,机械能 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)若小孩在滑梯上匀速下滑,在这一过程中,他的机械能 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)小孩在滑梯上下滑时,屁股有灼热的感觉,在这一过程中, 能转化为 能。
12.把2kg的水从20℃加热到100℃,水的温度升高了 ℃,水吸收的热量为 J。过了一段时间后水温降低了10℃,水散失的热量为 J。[]
13.由于水的比热容较大,所以用水做 剂和 剂;水对气温有影响,使沿海地区冬暖夏凉,昼夜温差较 。
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.如图所示是小王做“比较不同物质吸热情况”实验的装置,使用两个相同的容器分别装入A、B两种液体,并用相同的装置加热。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
A液体的温度/℃
10
14
18
22
26
30
B液体的温度/℃
10
18
26
34
42
50
(1)使用玻璃棒搅拌的目的是使液体 ;
(2)本实验中,液体吸收热量的多少可以通过 来反映;
(3)实验时,小王在两个相同的烧杯中分别装入等体积的A、B两种不同液体,请判断这个步骤存在的问题 ;
(4)改正错误后,小王继续进行实验,并将实验数据记录在表格中,则加热到第4min时,A液体吸收的热量 B液体吸收的热量(选填“大于”“等于”“小于”);
(5)分析数据可知,质量相等的A和B两种液体,升高相同温度时, (选填“A”或“B”)吸收的热量多;
(6)根据实验数据可以分析出 液体更适合做汽车发动机冷却剂;
(7)在老师的指导下,实验小组将两个酒精灯更换为两个完全相同的电加热器,这样改进的好处是 。
四、计算题
16.一壶体积为、温度为的水,加热到。已知,,。求:
(1)水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)接着再继续加热,若水又吸收了的热量,水的末温是多少。
17.摩擦生热是指机械能转化为内能的过程,在用砂纸将木材表面打磨光滑的过程中,砂纸和木板表面的温度都会升高,已知砂纸和木材表面之间的摩擦力约为5N,每次砂纸打磨的距离约为0.5m;木板表面层质量约为5g,木材的比热容为;则打磨100次的过程中:
(1)克服摩擦力所做的功是多少?
(2)若消耗的机械能有50%使木板表面温度升高,则该打磨过程中,木板表面层升高的温度是多少?
试卷第1页,共3页
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
A
B
A
A
A
D
D
D
1.A
【详解】A.面包被捏缩小的主要原因是其内部存在大量空隙(如气孔),挤压时空气排出导致体积减小,而非分子间隙缩小,分子间的空隙属于微观尺度,无法通过宏观挤压直接体现,故A错误,符合题意;
B.液体难以被压缩,说明分子间存在斥力,当分子间距减小时,分子间的引力和斥力同时增大,斥力显著增强,分子间表现为斥力,故B正确,不符合题意;
C.打开香水瓶后,较远的地方都能闻到香味,是扩散现象,表明分子在永不停息地做无规则运动,故C正确,不符合题意;
D.两滴水银靠近时,水银结合成一滴是由于分子间存在引力,当分子间距足够小时,引力起主导作用,故D正确,不符合题意。
故选A。
2.B
【详解】根据Q=cmΔt知,相同质量的不同物质,吸收相同的热量,温度升高少的比热容大,温度升高多比热容小,所以升高温度较大的金属块,其比热容一定小,升高温度较小的金属块比热容一定大;故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.A
【详解】A.实验中加热相同时间,吸收相同热量,根据温度计升高的示数来反映吸热能力大小的,所以不需要控制水和煤油的初温相同;故A符合题意;
B.相同的热源,酒精燃烧在相同的时间内放出热量相同,用加热时间反映液体吸收热量的多少,必须控制酒精灯的火焰相同;故B不符合题意;
C.探究“比较水和煤油吸收热量时温度升高快慢”的实验中,采用的是控制变量法,实验中必须要控制水和煤油的质量相同;故C不符合题意;
D.实验中应该采用相同的容器,这样容器的吸热情况相同;故D不符合题意。
故选A。
4.A
【详解】A.比热容是反映物质自身性质的物理量,它反映物质的吸热能力,且与物质的种类有关,故A正确;
B.比热容是物质的一种特性,与物质的质量无关,一桶水和一杯水都是水,比热容相同,故B错误;
C.比热容是反映物质自身性质的物理量,与物质温度升高的多少无关,故C错误;
D.北方冬季用热水供暖,是因为水的比热容大,相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度,水放出的热量多,故D错误。
故选A。
5.A
【详解】A.铁丝很难被拉伸,说明当分子间距离增大时,分子间引力起主要作用,需要克服引力才能拉伸,故A符合题意;
B.液体很难被压缩,说明分子之间存在斥力,故B不符合题意;
C.吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明大气压的存在,不能说明分子间存在引力,故C不符合题意;
D.水与酒精混合后体积减小,说明分子间存在间隙,不能直接说明分子间有引力,故D不符合题意。
故选A。
6.D
【详解】A.由图像可以看出,某种晶体熔化过程中在第2min到第8min温度保持60℃不变,该温度为该物质的熔点,故A错误;
BCD.第0min到2min,加热2min物体温度变化量
第8min到12min,加热4min物体温度变化量
同一个加热器,加热相同时间表示物体吸收的热量相同,所以第8min到12min吸收的热量是第0min到2min吸收的热量的2倍,即
即
则该物质在固态时的比热容与液态时的比热容之比
故BC错误,D正确。
故选D。
7.D
【详解】A.物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫物体的内能,故A错误;
B.速度越高的物体,分子动能不一定就越大,因为分子动能与分子的热运动情况有关,与机械运动情况无关,故B错误;
C.物体举得越高,其重力势能越大,但分子势能与物体被举得高度无关,故C错误;
D.温度越高,分子热运动的速度越大,它们的分子动能就越大,故D正确。
故选D。
8.D
【详解】A.铅笔芯变短是磨损现象,与分子斥力无关,故A错误;
B.尘土飞扬是宏观物体运动,不能说明分子运动,故B错误;
C.酒精和水混合后体积减小是分子间隙缩小所致,分子总数未减少,故C错误;
D.铅块相互紧压后粘在一起是分子引力作用的结果,故D正确;
故选D。
9. 环境气压低于标准大气压
【详解】[1]由于水的沸点随气压的降低而减小,在标准大气压下,水的沸点为,图像中水的沸点只有,则此时水的沸点低于,所以环境气压低于标准大气压。
[2]因为内能的大小与物体的温度、质量等多种因素有关。水的初温相同,用相同的实验装置对质量不同的水进行加热,由图可知,甲实验小组的水加热到沸点的时间短,可知甲图线的水的质量比乙图线的水的质量小,、两点的温度相同,所以,、点都在乙图线上,且点对应的时间在点之后,那么点的温度高于点,质量相同的情况下,温度越高,内能越大,所以,因此。
10. 热传递
【详解】[1]当物体或物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递,所以水加热是通过热传递增加了水的内能。
[2]由可得,水吸收的热量为。
11.(1)不变
(2)变小
(3) 机械 内
【详解】(1)若忽略摩擦和空气阻力,下滑过程中只有重力做功,只有重力势能和动能的相互转化,机械能守恒,因此机械能不变。
(2)若匀速下滑,则需克服摩擦力做功,部分机械能转化为内能,因此机械能变小。
(3)[1][2]屁股有灼热感是因摩擦生热,机械能转化为内能。
12. 80 6.72×105 8.4×104
【详解】[1]水的初温为20°C,末温为100°C,温度升高量为Δt=100°C−20°C=80°C
[2]水吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×80℃=6.72×105J
[3]水散失的热量为Q放=cmΔt1=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×10℃=8.4×104J
13. 冷却 供暖 小
【详解】[1]在初中物理知识中,比热容大的物质在吸收相同热量时,温度升高较慢;放出相同热量时,温度降低也较慢。水的比热容较大,当它吸收热量时,自身温度上升幅度小,能持续吸收热量来降低其他物体的温度,所以常用水作为冷却剂,比如汽车发动机的冷却系统就是利用水的这一特性工作的。
[2]同样因为水的比热容大,在放出相同热量时,温度降低得慢,可以长时间保持较高温度,所以常被用作供暖剂或保温剂,例如暖气系统和热水袋就是利用了水的这一特性。
[3]对于沿海地区,由于水的比热容比陆地的沙土等物质大,在白天,太阳照射时,水和陆地吸收相同的热量,水的温度升高得少,陆地温度升高得多,使得沿海地区白天温度不会过高;在夜晚,没有太阳照射时,水和陆地放出相同的热量,水的温度降低得少,陆地温度降低得多,使得沿海地区夜晚温度不会过低。这样一来,沿海地区白天和夜晚的温度差就比较小,呈现出冬暖夏凉的特点。
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)受热均匀
(2)加热时间的长短
(3)两液体质量不同
(4)等于
(5)A
(6)A
(7)见详解
【详解】(1)用玻璃棒搅拌可以让液体各部分充分接触热源,避免局部温度过高,使液体受热均匀。
(2)实验中使用相同的加热装置,相同时间内放出的热量相同,液体吸收的热量也相同,因此通过加热时间的长短就能反映吸收热量的多少。
(3)比较不同物质吸热情况需控制质量相同,A、B两种液体密度不同,等体积时质量不同,不符合控制变量法要求。
(4)加热到第4min时,两种液体的加热时间相同,使用相同的加热装置,所以A液体吸收的热量等于B液体吸收的热量。
(5)由数据可知,升高相同温度时, A液体需要的加热时间更长,根据转换法,A液体吸收的热量更多,A液体的吸热能力更强。
(6)A液体的吸热能力更强,比热容更大,升高相同温度时吸收的热量更多,冷却效果更好,更适合做汽车发动机冷却剂。
(7)电加热器的发热功率稳定,相比酒精灯,能避免火焰大小不稳定的问题,保证两种液体在相同时间内吸收的热量相同,使实验结果更准确。
16.(1)2kg
(2)4.2×105J
(3)80℃
【详解】(1)水的质量是
(2)水吸收的热量为
(3)接着再继续加热,若水又吸收了8.4×104J的热量,水的末温为
17.(1)
(2)
【详解】(1)根据做功公式计算克服摩擦力所做的功
(2)由题意可得,即,
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