内容正文:
寒假伴学营 第十三章 内能
一、单选题
1.刮大风时尘埃在空中飞舞,对于尘埃,下列说法正确的是( )
A.它和一个分子差不多大小
B.可以借助光学显微镜观察到尘埃分子
C.它的直径大约为10﹣10m
D.它是由许多分子构成的
2.将等体积的水和酒精混合,可以观察到混合后液体的总体积小于混合前两种液体的总体积,对此现象最合理的解释是( )
A.分子在不停地做无规则运动 B.分子间有空隙
C.分子间有引力 D.分子间存在斥力
3.刹车装置是通过刹车片和刹车盘之间的激烈摩擦实现车辆减速,某些重载货车装有刹车淋水系统,通过喷洒水降低刹车片温度。下列有关说法中正确的是( )
A.刹车是通过做功的方式增大了刹车盘的内能
B.刹车时,刹车盘温度高是由于含有的热量多
C.对刹车盘喷水,水会放出大量热量
D.对刹车盘喷水,水会液化成水蒸气
4.下列事实中,最能反映物质的吸热能力与物质种类有关的是( )
A.体积相同的两杯水温度都升高5℃,它们吸收的热量相同
B.质量相同的两块铜温度分别升高5℃和10℃,它们吸收的热量不相同
C.体积相同的水和煤油温度都升高10℃,它们吸收的热量不相同
D.质量相同的水和砂石温度都升高10℃,它们吸收的热量不相同
5.生产生活中,我们常常利用水比热容大这一性质。下列事例中与这一性质无关的是( )
A.福岛核电站受损后灌注海水降温 B.沿海地区的气温变化小
C.晚间,在春播秧田里灌水保温 D.在发烧病人的额头上擦冷水降温
6.如图所示,把30mL酒精与30mL水混合后,我们会发现两者混合后的体积小于60mL,原因是( )
A.分子的数目变小 B.分子的质量变小
C.分子之间有间隙 D.分子的体积变小
7.用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体进行加热(不计热量损失),如图所示的是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.A和B升高相同的温度,B吸收热量较多
B.分钟内,A与B吸收的热量之比为
C.A与B的比热容之比为
D.若做实验时适量减少B的质量,可以使A、B的图像重合
8.如下图所示,四杯水中内能最大的是( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.2024年第12届全国少数民族传统体育运动会在三亚举行,攀椰竞速是海南特色项目。当运动员沿着竖立在地面上的椰子树匀速下滑时,他的机械能 (选填“减小”、“不变”或“增大”)。在下滑过程中,他感到手心发烫,这是通过 的方法使其内能增加。
10.如图所示,在厚壁玻璃筒中放入一小块硝化棉,用力迅速压下活塞,可以观察到硝化棉燃烧,这是由于迅速下压活塞使筒内空气的内能 (选填“变大”、“变小”或“不变”),温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”),达到硝化棉的着火点,使硝化棉被点燃,这是通过 的方式改变内能的。
11.小明将一杯热牛奶放入质量500g的冷水中,如图a所示,一段时间后,牛奶和冷水的温度变化如图b所示。不考虑热损失,0~10分钟内,牛奶的内能变 ,由b图 (选填“能”或“不能”)分析得出:水的比热容比牛奶大,理由是: 。
12.艾灸是用点燃的艾条产生的热刺激人体穴位,达到理疗效果的一种中医治疗方法。艾灸时通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变了穴位处的内能。艾灸完,随着时间的变化,穴位处的温度降低了,说明穴位处的内能 (选填“增加”或“减少”)。
13.水可以使地球昼夜及四季的温度变化小,这与水的 大有关,若水的质量为1kg,温度升高了1℃,则水吸收的热量为 J[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]。
三、实验题
14.小斌在两个相同的烧杯中分别装入初温相同、质量相等的甲、乙两种液体,选用相同的电加热器同时加热液体甲和乙,根据实验数据绘制出甲、乙两种液体的温度随加热时间变化的关系如图所示。分析图像可知:
(1)在0~t1时间内,液体甲的温度随加热时间变化的规律为 ;
(2)若不考虑热量损失,在t1~t2时间内,甲液体吸收的热量 乙液体吸收的热量(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
15.实验装置
实验方法
(1)转换法:
①升高相同温度时,通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱或吸收热量的多少,加热时间长的物质吸热能力 或吸收的热量 ;
②加热时间相同时,通过比较温度变化的快慢来判断物质的吸热能力,温度变化快的物质吸热能力 ;
(2)控制变量法:用质量相同、种类不同的物质,且加热源相同;
实验过程与现象分析
(3)水和食用油的要求: 相等;
(4)实验中用相同规格的两个电加热器给水和食用油加热的目的:在相同的时间内保证水和食用油 相同;
(5)热量的计算: ;
(6)质量相同的不同物质,升高相同的温度,比热容大的物质吸收的热量多;
交流与评估
(7)改变内能的方式: ;
(8)与酒精灯相比,用规格相同的电加热器对水和食用油加热的好处;①更容易控制相同时间内提供的热量相同;②内部加热,热量损失少。
四、计算题
16.如图是一定质量的冰升温熔化的过程,从开始加热到冰开始熔化,冰温度升高了10℃,吸收了4.2×103J的热。若不计热量损失(c冰=2.1×103J/(kg·℃)求:
(1)冰的质量。
(2)冰全部熔化成水后,升温过程中吸收多少热量。
(3)若用同一稳定热源加热,整个过程(12min内)冰的内能增加多少?
17.将质量为的铅块加热到,然后投入温度为、质量为的煤油中,测出混合后煤油的最高温度为,不计热损失。求:
(1)铅块放出的热量。
(2)煤油的比热容。(结果用科学记数法表示,保留到小数点后两位)
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
D
B
A
D
D
C
C
D
1.D
【详解】刮大风时的尘埃属于固体小颗粒,尘埃的直径大约10μm左右,而分子的直径在10﹣10m左右,分子的体积很小,尘埃是由很多的分子组成的,所以尘埃的体积要远远大于分子的体积;尘埃用肉眼就能看到,不需要借助光学显微镜观察,故D正确,ABC错误。
故选D。
2.B
【详解】A.虽然分子运动是混合的前提,但并不能直接解释体积减小,故A不符合题意;
B.水和酒精混合时,水分子和酒精分子互相填充了彼此之间的空隙,导致总体积比混合前的单独体积之和更小,故B符合题意;
C.引力会使分子靠近,但主要影响液体的内聚性,不是体积减小的主要原因,故C不符合题意;
D.斥力会使分子间保持一定距离,但不会导致体积减小,反而可能阻碍压缩,故D不符合题意。
故选B。
3.A
【详解】A.刹车过程中克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,是通过做功的方式增大了刹车盘的内能,故A正确;
B.热量是过程量,不能说含有的热量的多少,故B错误;
C.对刹车盘喷水,刹车盘的温度大于水的温度,水会吸收大量热量,故C错误;
D.对刹车盘喷水,水会吸热由液态的水变成水蒸气,是汽化现象,故D错误。
故选A。
4.D
【详解】A.体积相同的两杯水,物质种类相同,质量也相同,升高温度相同,吸收热量相同,该事实中物质种类没有改变,不能反应吸热能力与物质种类的关系,故A不符合题意;
B.质量相同的两块铜,物质种类相同,升高温度不同,吸收热量不同,该事实反应的是同种物质吸热与升高温度的关系,故B不符合题意;
C.体积相同的水和煤油,物质种类不同,但水和煤油密度不同,根据m=ρV可知,它们的质量不同,无法单纯反映吸热能力与物质种类的关系,故C不符合题意;
D.质量相同的水和砂石,物质种类不同,升高温度相同,吸收热量不同,控制了质量和升高温度相同,只改变物质种类,能反映吸热能力与物质种类有关,故D符合题意。
故选D。
5.D
【详解】A.福岛核电站受损后灌注海水降温,选择用水降温,是因为水的比热容大,吸热能力强;质量相同的水和其它物质相较而言,升高相同温度,水吸收的热量更多,故A不符合题意;
B.沿海地区的气温变化小,就是因为沿海地区靠近海洋,水的比热容比较大,吸热能力强;质量相同的水和其它物质相较而言,吸收相同的热量,水的温度变化小,故B不符合题意;
C.晚间,在春播秧田里灌水保温,就是利用了水的比热容大,放热能力强;质量相同的水和其它物质相较而言,降低相同的温度,水放出的热量更多,秧苗吸收水放出的热量更多,防止秧苗被冻坏,故C不符合题意;
D.在发烧病人的额头上擦冷水降温,主要是利用了蒸发吸热具有制冷作用,与水的比热容无关,故D符合题意。
故选D。
6.C
【详解】A.将酒精与水混合属于物理过程,混合前后分子的总数目没有改变,故A不符合题意;
B.分子的质量是分子固有的属性,在混合过程中,分子的质量不会改变,故B不符合题意;
C.物质是由分子组成的,分子与分子之间存在着间隙。当30mL酒精与30mL水混合时,由于水分子和酒精分子相互进入了对方分子的间隙中,导致混合后的总体积小于混合前两者的体积之和(即小于60mL),故C符合题意;
D.在混合过程中,分子本身的体积并没有发生改变,故D不符合题意。
故选C。
7.C
【详解】A. 由图像可知,A 和 B 升高相同的温度,A 的加热时间更长。因为用相同的电加热器加热,加热时间长意味着吸收的热量多,所以 A 吸收热量较多,故A 错误;
B. 因为是相同的电加热器,在 t分钟内,加热时间相同,A 与 B 吸收的热量是相等的,比值为1︰1 ,故B 错误;
C. 根据,质量m相等,吸收的热量Q相等(相同电加热器加热相同时间),升高的温度与比热容成反比。从图像看,
t 时间内ΔtB =60℃−20℃=40℃
ΔtA=40℃−20℃=20 ℃
则
故C正确;
D. 若适量减少 B 的质量,根据 ,在吸收相同热量时,B 的温度变化会更大,A、B 的图像更不会重合,故D 错误;
故选C。
8.D
【详解】物体的内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能之和,物体的质量越大,温度越高,内能越大;对比各图,质量最大为200g,温度最高为60℃。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9. 减小 做功
【详解】[1]当运动员沿着竖立在地面上的椰子树匀速下滑时,运动员的质量不变、速度不变,故其动能不变;运动员的高度降低,则重力势能减小;则运动员的机械能减小。
[2]在下滑过程中,他感到手心发烫,手克服摩擦力做功,使得手的内能增加,温度升高,故他的手心会感到发烫,这是通过做功的方法使其内能增加的。
10. 变大 升高 做功
【详解】[1][2][3]用力迅速压下活塞,活塞对密闭在玻璃筒内的空气做功,使其内能变大,温度升高,使硝化棉被点燃。
11. 小 不能 未控制牛奶和水的质量相等
【详解】[1]热传递是从高温物体向低温物体传递热量,高温物体内能将变小,低温物体内能将变大。
[2][3]在探究物体吸热能力的实验中应当控制质量相同,加热相同的时间比较温度的变化量,但本题中未控制牛奶和水的质量相等,因此不能比较比热容的大小。
12. 热传递 减少
【详解】[1]“艾灸”是用点燃艾条产生的热刺激人体穴位,是通过热传递的方式改变了内能。
[2]内能与温度有关,温度降低,内能减少;穴位处的温度降低了,说明穴位处的内能减少。
【点睛】
13. 比热容 4.2×103
【详解】[1] 比热容是物质的特性,反映物质吸、放热时温度变化的难易程度,由于水的比热容较大,相同质量的水和其他物质,吸收(或放出)相同热量时,水的温度变化更慢,故地球昼夜、四季温度变化小。
[2]水吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃×1kg×1℃=4.2×103J
14.(1)见详解
(2)等于
【详解】(1)据图可知,在0~t1时间内,甲液体随加热时间的增加,温度不断升高。
(2)实验中选择相同的电加热器给甲、乙两液体加热,相同时间内放出的热量相同,若不考虑热量损失,甲、乙两种液体吸收的热量相同,因此在t1~t2时间内,甲、乙两种液体加热的时间相同,甲、乙两种液体吸收的热量相同。
15. 强 多 弱 质量 吸收的热量 热传递
【详解】(1)①[1][2]实验中,通过比较加热时间长短来判断吸收热量的多少,加热时间越长,说明物质吸收的热量越多;升高相同温度时,通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱,加热时间越长,说明物质吸热能力越强。
②[3]质量相同的不同物质,加热时间相同,即吸收相同的热量,温度变化快的物质吸热能力弱。
(3)[4]在探究不同物质的吸热能力实验中,根据控制变量法,水和食用油的质量要相等。
(4)[5]相同的电加热器在相同时间内放出的热量相同,液体吸收的热量也相同,所以选用相同的电加热器对液体进行加热使液体在相等时间内吸收的热量相等。
(5)[6]热量的计算公式,Q表示吸收或放出的热量,c表示物质的比热容,m表示物体的质量,Δt表示温度的变化量。
(7)[7]电加热器加热水和食用油,是通过热传递的方式改变水和食用油的内能,所以改变内能的方式是热传递。
16.(1)0.2kg;(2)4.2×103J;(3)1.26×104J
【详解】解:(1)冰的质量
m=
(2)冰全部熔化成水后,升温过程中吸收热量
Q吸=
(3)由题可知,热源4min放出的热量为4.2×103J,所以12min放热为
Q=4.2×103J×=1.26×104J
不计热量损失,整个过程(12min内)冰的内能增加1.26×104J。
答:(1)冰的质量为0.2kg;
(2)冰全部熔化成水后,升温过程中吸收热量为4.2×103J;
(3)整个过程(12min内)冰的内能增加1.26×104J。
17.(1)
(2)
【详解】(1)已知铅块的比热容,铅块的质量,铅块降低的温度
则铅块放出的热量
(2)由题意可知,不计热量损失情况下,煤油吸收的热量等于铅块放出的热量,煤油吸收的热量
已知煤油质量,煤油升高的温度
由吸放热公式可得煤油的比热容
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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