内容正文:
期末复习:第十三章 内能 提升卷
一、单选题
1.甲、乙两物体质量相等,当甲物体温度升高15℃,乙物体温度升高30℃时,甲物体吸收的热量是乙物体吸收热量的2倍,则甲物质的比热容是乙的比热容的( )
A.0.25倍 B.1倍 C.2倍 D.4倍
2.图甲是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。下列说法正确的是( )
A.两支试管里水和煤油的质量不同
B.相同时间内,水吸收的热量大于煤油吸收的热量
C.相同时间内,水温度变化比煤油温度变化快
D.由图乙可知,水的吸热能力更强
3.下列现象中属于用做功的方法改变物体内能的是( )
A.围炉取暖 B.哈气取暖
C.搓手取暖 D.炙手可热
4.镓是一种金属,它的熔点是29.7℃。如图所示,小明将一块金属镓放在手心,发现金属镓过一会开始熔化,全部熔化后呈现稳定的液态,下列说法正确的是( )
A.镓熔化过程中的内能不变
B.镓刚放入手心时的温度是29.7℃
C.全部熔化后,手心中液态镓分子的运动速度保持不变
D.镓的内能改变方式与冬天室外水凝固改变内能的方式相同
5.冬季的黄山,常常会出现美丽的雾凇景观.当游客置身于被雾凇装点的山林间,仿佛进入了一个童话世界.对于雾凇这种自然现象,下列说法正确的是( )
A.雾凇是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的,此过程放热
B.雾凇挂满枝头,在形成过程中树枝的内能会增大
C.太阳出来后,雾凇由固态直接变成气态,这是升华现象,升华过程需要吸热
D.雾凇在阳光下闪闪发光,是因为光在雾凇表面发生漫反射
6.关于物质的结构和物质世界的尺度,下列说法正确的是( )
A.原子是由分子构成的
B.太阳系半径比银河系大
C.原子核由带正电的质子和带负电的电子构成
D.氢原子直径为d1;氢原子核直径为d2,大小关系为d1>d2
7.将图中注射器的活塞迅速压下时,密封气体温度升高,说明它的( )
A.内能增加
B.分子动能减少
C.分子热运动减慢
D.内能转化为活塞的动能
8.根据表格中数据,下列说法正确的是( )
物质
铁
铜
水
煤油
约
A.1 kg铜温度升高时,吸收的热量是
B.1 kg的水温度由升高到吸收的热量小于从升高到吸收的热量
C.煤油和水体积之比为2:1,吸收热量之比为12:5,则升高温度之比为3:1
D.初温、质量相同的铁块和铜块,吸收相同的热量后,铁块的末温高于铜块
二、填空题
9.用两个规格相同的电加热器,分别给质量相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化的关系图像如图所示。结合图像判断,甲、乙都加热10min时,甲液体吸收的热量 乙液体吸收的热量,甲液体的比热容 乙液体的比热容(两空均填“大于”、“等于”或“小于”)。如果乙液体是水,则甲液体的比热容为 。若乙中的水在前20min内吸收的热量,则吸收同样的热量可以使甲从上升至 ℃。(不计热量损失)
10.如图所示是卢瑟福原子结构模型,原子由原子中心的原子核和 组成,其中原子核包括 和 。中国进入太空第一人是 。
11.新雨初降,我们能够闻到空气中雨水混杂着泥土的芬芳,这是 现象。剪纸艺术是最古老的中国民间艺术之一,将纸剪成各种图案,用糨糊能将其贴在窗户、墙壁、门上,是利用分子间存在 。
12.比热容是物质的一种属性,一些物质的比热容见下表:
物质
水
煤油
砂石
比热容c/J(kg·℃)-1
4.2×103
2.4×103
0.92×103
1kg的砂石温度升高1℃,需吸收 J的热量。相同质量的水和砂石,若吸收或放出同样多热量,温度变化较大的是 ,据此可解释在沿海地区,白天的风通常从 (选填“大海吹向陆地”或“陆地吹向大海”)。
13.“热”字有着多种含义,在物理学中有时表示温度,有时表示热量,有时表示内能。“物体吸热,温度会升高”中的“热”表示的是 ; “天气很热”中的“热”表示的是 。
三、实验题
14.如图甲所示,用规格相同的电加热器分别给初温相同的a液体和b液体加热,已知b液体的质量是a液体的1.5倍。图乙为a、b两种液体的温度随加热时间变化的关系图像。
(1)开始加热液体后,为了记录实验数据,除图甲中的实验器材以外,还需要的测量工具是 ;
(2)0~t1这段时间内,a液体吸收的热量 (填“大于”“等于”、或“小于”)b液体吸收的热量;t1~t2这段时间内,沸腾的b液体 (填“继续”、“不再”)从电加热器吸热;
(3)a液体与b液体的比热容之比是 。
15.如图所示,两个相同瓶子的瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开,上面的瓶中装有空气,下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,抽掉玻璃板后,我们观察到红棕色气体逐渐进入上面的瓶子,下面的瓶子颜色逐渐变淡,最后颜色均匀地充满两个瓶子;
(1)产生上述现象的原因是 ,此实验中二氧化氮的作用是 ;
(2)此实验在 (选填“低温”或“高温”)的环境中进行,上述现象更明显;
(3)上述实验现象跟人们的生活密切相关,它对人们有利也有害,请你写出它对人们有害的一个生活实例,如: (列举一条即可);
(4)实验时,有人建议:把装有二氧化氮气体的瓶子放在上面,装有空气的瓶子放在下面,这样既能表明上述观点,又能使实验现象更明显,你认为这样的建议 (选填“合理”或“不合理”),理由是 。
四、计算题
16.小明家室内空间为,冬季供暖首日,温度为45℃的水进入地面下的管道,通过整个地板来供热,水从另一端出口离开时温度降为35℃。每小时通过他们家的水量为,地暖放出的热量有50%被房间的空气吸收,房间通风后空气温度为10℃。[水的比热容为]
(1)求地暖内放出的热量。
(2)不考虑房间内热量损失,后可以将房间空气温度提升到多少?[空气的比热容为,空气的密度为,计算结果保留整数]
(3)若内暖气管中的水由燃烧天然气进行加热,燃烧了天然气,则天然气供暖的效率为多少?(天然气的热值为)
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
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
D
C
D
B
D
A
C
1.D
【详解】甲、乙两物体质量相等,即,甲物体吸收的热量为2Q,乙物体吸收热量的Q,甲的比热容与乙的比热容之比
则甲的比热容是乙的比热容的4倍,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.D
【详解】A.根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,则两支试管里水和煤油的质量相同,故A错误;
B.使用同一酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,相同时间内,水吸收的热量等于煤油吸收的热量,故B错误;
CD.根据图乙可知,相同时间内,水温度变化比煤油温度变化慢,由比较吸热能力的方法可知,水的吸热能力更强,故C错误,D正确。
故选D。
3.C
【详解】A.围炉取暖,炉子温度较高,热量从炉子传递给人,身体吸收热量变得暖和,属于热传递改变物体的内能,故A不符合题意;
B.向手“哈气”取暖,手吸收热量变得暖和,属于热传递改变物体的内能,故B不符合题意;
C.搓手取暖是克服摩擦做功,属于做功改变物体的内能,故C符合题意;
D.炙手可热,手吸收热量,内能增大,温度升高,是通过热传递的方式来改变物体内能的,故D不符合题意。
故选C。
4.D
【详解】A.镓熔化过程中要吸收热量,内能增大,故A错误;
B.将一块金属镓放在手心,发现金属镓过一会开始熔化,镓刚放入手心时的温度低于29.7℃,故B错误;
C.人的体温约为37℃,全部熔化后,镓的温度会继续升高,手心中液态镓分子的无规则运动速度变大,故C错误;
D.镓在熔化时吸收热量,通过热传递来改变内能,冬天室外水凝固时放出热量,也是通过热传递来改变内能,镓的内能改变方式与冬天室外水凝固改变内能的方式相同,故D正确。
故选D。
5.B
【详解】A.“雾凇”是固态的小冰粒,它是由空气中的水蒸气直接变成的,属于凝华现象,凝华放热,故A错误;
B.雾凇形成时,水蒸气凝华成冰晶,释放热量,这些热量会传递给树枝,树枝吸收热量,导致树枝的内能增加,故B正确;
C.太阳出来后,雾凇由固态变成液态,发生熔化现象,熔化吸热,故C错误;
D.雾凇由无数细小的冰晶组成,这些冰晶表面光滑,光线在冰晶表面发生的是镜面反射,雾凇在阳光下闪闪发光,故D错误。
故选B。
6.D
【详解】A.分子是由原子构成的,而不是原子由分子构成,故A错误;
B.银河系直径约10万光年,而太阳系直径仅约1光年,因此太阳系半径比银河系小得多,故B错误;
C.原子核由带正电的质子和不带电的中子构成,电子在核外运动,故C错误;
D.原子直径约10-10m,原子核直径约10-15m,因此氢原子直径d1确实远大于其原子核直径d2,故D正确。
故选D。
7.A
【详解】AD.迅速下压活塞,注射器内密封的气体的压强变大,机械能转化为筒内空气的内能,空气的内能增加,温度升高,故A正确、D错误;
BC.注射器内气体温度升高,分子热运动速度加快,分子动能增大,故BC错误。
故选A。
8.C
【详解】A.由表格可知铜的比热容为,根据比热容的定义,其物理意义是质量为1kg的铜温度每升高所吸收的热量是,而不是
故A错误;
B.根据热量计算公式(其中为吸收或放出的热量,为比热容,为质量,为温度变化量)。
1kg的水从升高到,温度变化量
从升高到,温度变化量
因为水的比热容和质量都不变,且,所以它们吸收的热量相同,故B错误;
C.已知煤油和水体积之比,由表格可得煤油的密度,水的密度
根据密度公式,可得质量之比
又已知吸收热量之比,煤油的比热容,水的比热容。
根据,可得升高温度之比
即升高温度之比为,故C正确;
D.已知铁的比热容,铜的比热容,即。
质量相同的铁块和铜块,吸收相同的热量后,根据的变形公式,因为、相同,,所以铜块升高的温度比铁块升高的温度多。
又因为初温相同,所以铜块的末温高于铁块的末温,故D错误。
故选C。
9. 等于 小于 2.1×103 60
【详解】[1]用两个规格相同的电加热器同时加热,相同时间内电加热器放出的热量相同,不计热量损失时,液体吸收的热量等于电加热器放出的热量。所以甲、乙都加热10min时,甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量。
[2]根据Q=cmΔt,质量m相同、吸收热量Q相同时,温度变化Δt越大,比热容c越小。由图像可知,加热10min时,甲的温度变化比乙大,所以甲液体的比热容小于乙液体的比热容。
[3]由图像可知,两液体都从0℃加热到60℃时,乙需要20min,而甲需要10min,即乙需要的时间是甲的两倍,那么吸收的热量Q乙=2Q甲,根据Q吸=cmΔt得 ,
因为甲、乙的质量相等,升高的温度又相同,故c乙=2c甲; 如果乙液体是水,则甲液体的比热容
[4]加热20min,乙温度升高60℃,则乙的质量为
因为甲、乙的质量相等,故
由图像可知甲液体的沸点为60℃,让甲吸收2.52×104J的热量时,甲升高的温度为
所以甲液体的末温为60℃。
10. 核外电子 质子 中子 杨利伟
【详解】[1][2][3]卢瑟福核式结构模型:原子是由位于原子中心的原子核和核外绕原子核做圆周运动的电子组成的,原子核由质子和中子组成,质子带正电,电子带负电。
[4]2003年10月15日9时整,杨利伟乘坐中国首架载人飞船——“神舟”五号进入太空,成为中国进入太空第一人。
11. 扩散 引力
【详解】[1]雨水渗入土壤时,泥土中的挥发性芳香分子(如土臭素等)释放到空气中,这些分子做无规则运动并扩散至周围环境,最终被人体嗅觉感知。
[2]糨糊的主要成分是淀粉和水,当糨糊涂抹在纸张和附着表面时,其液态分子通过浸润作用填充微观缝隙,使纸张与基底紧密接触,减小分子间距离,干燥过程中,淀粉分子与纸张纤维及墙面物质的分子间产生相互吸引力,形成牢固粘结。
12. 920 砂石 大海吹向陆地
【详解】[1]根据比热容的概念可知,砂石的比热容是0.92×103J/(kg·℃),表示1kg的砂石温度升高1℃,需吸收0.92×103J的热量。
[2][3]利用热量的计算公式可知,在质量相等、吸热也相同的情况下,谁的比热容小,它的温度变化就大;由表中数据可知:砂石的比热容小于水的比热容,所以相同质量的水和砂石,若吸收或放出同样多热量,温度变化较大的是砂石;在沿海地区白天,太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量,海水温度上升慢,海岸吸热后,温度上升快,热空气上升,则冷空气向陆地运动,所以风从大海吹向陆地。
13.
热量
温度
【详解】[1]“物体吸热”中的“热”指物体吸收的热量,属于热传递过程中转移的能量,对应“热量”。
[2]“天气很热”描述环境的冷热程度,表示的是“温度”。
14.(1)秒表
(2) 等于 继续
(3)3∶2
【详解】(1)实验中需要记录加热时间,所以除图甲中的实验器材以外,还需要的测量工具是秒表。
(2)[1]用规格相同的电加热器加热,在相同时间内,电加热器放出的热量相同,所以0~t1这段时间内,a液体吸收的热量等于b液体吸收的热量。
[2]液体沸腾的条件是但达到沸点,继续吸热,所以t1~t2这段时间内,沸腾的b液体继续从电加热器吸热。
(3)由图乙可知,0~t1这段时间内,a、b两种液体升高的温度分别为Δta=Δtb=(80℃-30℃)=50℃
由题意可知b液体的质量是a液体的1.5倍,即mb=1.5ma;且0~t1这段时间内a、b两种液体吸收的热量相同,即Qa=Qb,根据Q=cmΔt可得camaΔta=cbmbΔtb
则
所以a液体与b液体的比热容之比是3∶2。
15.(1) 一切物质的分子都在不停地做无规则运动 增强实验效果,便于观察
(2)高温
(3)见详解
(4) 不合理 二氧化氮气体密度大,在重力作用下会下降
【详解】(1)[1][2]红棕色二氧化氮气体逐渐进入上面的瓶子,下面的瓶子颜色逐渐变淡,最后颜色均匀地充满两个瓶子,说明两种气体分子发生了扩散现象,原因是分子在不停的做无规则运动;由于二氧化氮气体呈红棕色,能直观的显示分子的运动轨迹,其作用能增强实验效果,便于观察。
(2)温度越高,分子热运动越剧烈,扩散速度越快,因此,此实验在高温的环境中进行实验现象更明显。
(3)扩散现象对人们有利也有害,在装修过程中,材料中的甲醛分子扩散到空气中被人体吸入会危害人体;工业废气通过扩散进入大气,形成酸雨,破坏环境等;合理即可。
(4)[1][2]若将装有二氧化氮气体的瓶子放在上面,装有空气的瓶子放在下面,二氧化氮密度比空气大,会在重力作用下缓慢下沉,可能干扰分子运动的观察,因此建议不合理。
16.(1)
(2)18℃
(3)21%
【详解】(1)地暖1小时内放出的热量
(2)室内空气的质量
被空气吸收的热量
由 ,得温度变化
初始温度为10℃,最终温度
(3)天然气燃烧释放的总热量
有效热量为地暖放出的热量 ,效率为
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,
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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