内容正文:
热学
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.我们经常会看到一边行驶一边向空中喷雾的汽车,人们形象地将它称为雾炮车,如图所示,喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面,起到净化空气的作用。下列关于雾炮车的说法中正确的是( )
A.该雾炮车在工作时具有的惯性保持不变
B.如果雾炮车汽油机里的单个汽缸转速,则单个汽缸每秒完成60个冲程
C.若雾炮车一直保持速度大小不变在工作,则行驶过程中车的动能不变
D.若汽油的热值为,则完全燃烧汽油放出的热量是
2.用图装置给水壶的水加热一段时间后,燃料燃烧放出的热量为8.4×105J,水吸收的热量为6.0×105J,炉具内的液体燃料减少了0.02kg,若这0.02kg的燃料完全燃烧,可以释放的热量为9×105J,则该液体燃料的热值是( )
A.2.4×105J/kg B.2.4×107J/kg
C.4.5×107J/kg D.3×107J/kg
3.关于比热容,下列说法中正确的是( )
A.比热容与热量有关,某种物质吸收或放出热量越多,比热容越大
B.砂石的比热容是,它表示砂石升高1℃吸收的热量是
C.相同温度、相同质量的不同物质,比热容大的所含的热量多
D.各种物质都有自己的比热容,它是物质的特性之一
4.下列设备工作过程中没有使用热机的是( )
A.拖拉机 B.电动新能源汽车 C.火箭 D.战斗机
5.气象学里的日平均温度,是一天当中的2时,8时,14时,20时这四个时刻气温的平均值。如果某地某日这四个时刻的气温如题图所示,则该地的日平均气温是( )
A. B. C. D.
6.下列关于分子动理论的描述中,正确的是( )
A.灰尘在空气中运动是扩散现象
B.温度为0℃的物体,分子间不存在引力
C.温度越高,分子热运动越剧烈
D.海绵被挤压后体积缩小,说明分子间有间隙
7.小红在洗完头发后,为了使头发尽快变干,下列采取的措施中,正确的是( )
A.用毛巾将头发裹住 B.用吹风机热风挡吹头发
C.将头发扎成马尾辫 D.将头发扎起盘在头上
8.小南同学在寒假时去了哈尔滨旅游。在冰雕展上看到了许多雕刻精美的冰雕,如图所示。而在自然界,天空中的云、高山上的积雪、河面上的冰、冰层下流动的水,以及空气中的水蒸气,这些都是水的不同状态。冰雕在展出当地的气温一直持续在-10℃以下,可是冰雕作品在一天天变小,此过程发生的物态变化是( )
A.升华 B.熔化 C.汽化 D.凝华
9.如图是自然界中水的循环示意图,下列说法正确的是( )
A.高山上的积雪升华,直接变成小水滴,升入天空
B.水蒸气在高空遇冷时,有的凝固成小冰晶,有的液化成小水滴
C.过量开采地下水可以解决部分饮水问题,且对环境不会造成影响
D.江河湖海、土壤、植物中的水通过汽化,变成水蒸气升入天空
10.如图是某种液态物质发生物态变化过程中的温度﹣时间图像,下列从图象中获得的信息正确的是( )
A.这种物质是晶体,其凝固点是45℃
B.在AB段物质处于固液共存状态
C.在BC段物质放热,温度保持不变
D.在CD段物质处于液态
二、填空题
11.如图是许多城市路灯,都采用太阳能LED照明灯,主要由太阳能电池板和LED灯头等组成。
(1)太阳能是 (选填“一次”或“二次”)能源,太阳能电池板可以把 能转化为 能;
(2)LED是一种半导体二极管,通过电流能够发光,可以把电能直接转化为 能,如果LED灯用12V的电压,正常工作电流为2400mA,则LED灯的功率是 W。
12.铁棍很难被拉伸,说明分子间存在 ,水很难被压缩,说明分子间存在 (均选填“引力”、“斥力”)。
13.“钻石尘”是一种天然形成的景观,指低空气中的水蒸气在低温时 (填物态变化)成微小冰晶漂浮在空中,一般肉眼难以见到,在阳光照射下显示出钻石般的璀璨夺目,故名“钻石尘”。
14.吴起荞麦香醋拥有两千年历史,是中国国家地理标志产品。打开醋瓶,能闻到浓郁的醋香,这是 现象;将醋倒入热锅中,醋香味更浓郁,说明温度越高,分子热运动越 (选填“剧烈”或“缓慢”)。
15.调节天平时,指针如图摆动,此时 (一定/不一定)要等它停下来判断天平是否平衡。小明把一块冰块放入烧杯中,用天平测量它们的质量为180.0g,待冰熔化为水后再测质量,这是为了探究 发生改变时,物体的质量是否改变。接着用酒精灯加热水至40℃,测得烧杯和热水总质量为176.2g,他 (能/不能)得出“水的质量与温度有关”的结论。
三、实验题
16.茶圣陆羽在《茶经》中,形容沸腾的水“势如奔涛”。小明组装了如图甲所示的装置,探究水沸腾的特点。
(1)由图甲可知此时温度计的示数是 ℃;
(2)图乙是同学们根据观察画出的水沸腾时气泡的变化示意图,正确的是 ;
(3)水沸腾时,可以看到水面上不停地的冒“白气”,白气是水沸腾时产生的水蒸气遇冷 (填物态变化名称)形成的小水珠;
(4)如图丙所示,是a、b两个小组分别绘制的沸腾图像,分析图像及实验过程,可知:
①两个小组实验所用的水的初温 (选填“相同”或“不同”);
②沸腾时虽然继续加热,但水的温度 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)如图丁,试管和烧杯中均装有水,用此方法进行加热,试管中的水 沸腾(选填“能”或“不能”)。
四、综合题
17.我国是个资源消耗大国,对石油、煤炭等资源的需求非常大。
(1)液化石油气在常温下装入罐中时,采取 方法使气体液化。罐中的液化石油气在阳光照射下温度升高,内能增大,压强 ,容易发生爆炸。
(2)我国每年消耗数千万桶原油用于制造塑料袋。已知原油的热值为4.4×107J/kg,完全烧5kg原油的热量,这些热量若只有42%被水吸收,则可以使多少千克的水温度升高20℃ ?
(3)2008年6月1日起,我国开始限制塑料袋的使用,目的是 (写出一条即可)。
18.2022年6月5日10时44分,我国长征2F运载火箭搭载神舟十四号载人飞船点火升空,飞控中心不断传出播报:“遥测信号正常”、“雷达跟踪信号正常”……地面雷达站密切跟踪,一段时间后,飞船准确进入预定轨道。飞船入轨后,顺利完成入轨状态设置。在17时42分,飞船与天宫空间站成功对接如图。随后,三名航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲进入天和核心舱,开启为期6个月的在轨留驻,开展物资转移、空间站建设等工作。神舟十四号载人飞船的成功发射,为我国空间站全面建成奠定了基础。
请回答下列问题:
(1)这里的“遥测信号”、“雷达跟踪信号”是通过什么传递信息?
(2)飞船与天宫空间站对接,需知道天宫空间站运动的速度。若天宫空间站在1min内运行的路程是420km,则它的平均速度是多少m/s?
(3)航天员在天宫空间站转移实验设备,若某设备在地面的质量是60kg,它在天宫空间站中受到的重力是多少?(天宫空间站所在位置g取8.7N/kg)
(4)太阳能电池板能为天宫空间站提供电能。若太阳能电池板的电功率为P,将光能转化为电能的效率为η,接收太阳光的面积为S。由此推测在时间t内,太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳能E为多少?(P、η、S、t均为已知量)
19.汽车在行驶时,为了防止发动机温度过高,可用水进行冷却。实际上,水中往往还要加入不易挥发的防冻液,加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固,长时间开车也不容易沸腾。有关资料表明,防冻液与水按不同的比例混合,混合液的凝固点、沸点不同,具体数值参见下表。
防冻液含量()
30
40
50
60
70
80
90
混合液的凝固点()
-17
-28
-37
-49
-48
-46
-28
混合液的沸点()
103
104
107
111
117
124
141
(1)汽车发动机用水来冷却,这是因为水的 较大;
(2)混合液中防冻液含量由30%逐渐增大到90%,混合液的凝固点 ;
A.逐渐升高 B.逐渐降低
C.先升高后降低 D.先降低后升高
(3)长时间使用后,混合液会减少。与原来相比,混合液的沸点 (选填“升高”“降低”或“不变”),其原因是 。
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《热学》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
D
B
C
C
B
A
D
C
1.D
【详解】A.雾炮车在路面上喷洒水雾,在喷洒的过程中,质量减小,所以车的惯性变小,故A错误;
B.雾炮车汽油机里的单个汽缸转速,由于单个汽缸完成4个冲程,飞轮转2圈,所以单个汽缸每秒完成120个冲程,故B错误;
C.雾炮车在路面上一直保持速度大小不变喷洒水雾,在匀速水平行驶喷洒的过程中,速度不变,质量减小,所以车的动能变小,故C错误;
D.完全燃烧0.3kg汽油放出的热量Q=qm=4.5×107J/kg×0.3kg=1.35×107J
故D正确。
故选D。
2.C
【详解】由Q放=mq可知该液体燃料的热值
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.D
【详解】AD.比热容是物质的一种特性,不同物质,比热容一般不同;比热容和物体吸收热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有关系,故A错误,D正确;
B.砂石的比热容是,表示1kg砂石温度升高(或降低)1°C吸收(或放出)的热量是,故B错误;
C.由公式得,物质吸收热量的多少,与物质的比热容、质量和温度变化量有关,热量是过程量,不能说含有多少,故C错误。
故选D。
4.B
【详解】A.热机是利用内能来做功的机器,常见的热机有内燃机(如汽油机、柴油机)、火箭等。拖拉机一般使用柴油机作为动力装置,柴油机属于热机,故A不符合题意;
B.电动新能源汽车是利用电动机来工作的,电动机是将电能转化为机械能的装置,没有利用内能做功,没有使用热机,故B符合题意;
C.火箭是利用燃料燃烧产生的内能转化为机械能来工作的,属于热机,故C不符合题意;
D.战斗机一般使用喷气式发动机,喷气式发动机使用航空煤油作为燃料,属于热机,故D不符合题意;
故选B。
5.C
【详解】2时、8时、14时、20时这四个时刻的气温分别为-2℃、-1℃、5℃、4℃,则该地的日平均气温为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.C
【详解】A.分子很小,直径约为10-10m,肉眼无法看见,灰尘是固体小颗粒,不是分子,灰尘在空气中运动是机械运动,不是扩散现象,故A错误;
B.分子间相互作用的引力与斥力是同时存在的,与温度无关,温度为0℃的物体,分子间存在引力,故B错误;
C.分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子无规则运动加快,分子热运动越剧烈,故C正确;
D.海绵被压缩后体积变小,是因为海绵的内部是空心的,不能说明分子间存在间隙,故D错误。
故选C。
7.B
【详解】A.用毛巾将头发裹住,减少了液体的表面积和减慢了液体表面的空气流动,使蒸发减慢,故A错误;
B.用吹风机热风挡吹头发,由于头发表面空气流动加快和水分的温度升高从而加快水分蒸发,使头发尽快干燥,故B正确;
C.将头发扎成马尾辫,减小了水的蒸发面积,使蒸发减慢,故C错误;
D.将头发扎起盘在头上,可以减小水与外界的接触面积,从而减少水的蒸发,故D错误。
故选 B。
8.A
【详解】冰雕在气温持续 −10 ℃以下(低于冰的熔点)时一天天变小,是因为冰直接由固态变成了气态,发生了升华现象,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选 A。
9.D
【详解】A.山上的积雪,是由固态的雪变成气态的水蒸气通过升华升入空中的,故A错误;
B.水蒸气在高空中遇冷,有的经过液化形成液态的小水滴,有的经过凝华形成固态的小冰晶,便形成了云,故B错误;
C.过量开采地下水虽然可以解决部分饮水问题,但会造成地下水储量不足,对对环境造成严重影响,故C错误;
D.江河、湖海、土壤、植物中的水,是通过汽化方式由液态的水变成气态的水蒸气升入天空的,故D正确。
故选D。
10.C
【详解】A.从图像上看,该物质在凝固过程中温度保持50℃不变,所以此物质为晶体,并且凝固点为50℃,故A错误;
B.AB段是凝固前,物质状态是液态,故B错误;
C.BC段为晶体的凝固过程,物质放热,但温度保持不变,处于固液共存状态,故C正确;
D.CD段物质已经凝固完毕,物质状态处于固态,故D错误。
故选C。
11.(1) 一次 太阳 电
(2) 光 28.8
【详解】(1)[1]太阳能是直接从自然界获取、不经过加工的能源,属于一次能源。
[2][3]太阳能电池板工作时,消耗太阳能,得到电能,因此太阳能电池板可以把太阳能转化为电能。
(2)[1]普通白炽灯工作时先把电能转化为内能,内能再转化为光能;而二极管可以把电能直接转化为光能,提高了效率。
[2]LED灯的功率为
12. 引力 斥力
【详解】[1][2]分子间存在引力和斥力,铁棍很难被拉伸是因为分子间的引力的结果。水很难被压缩,是因为分子间存在着斥力。
13.凝华
【详解】物质由气态直接变为固态的过程叫凝华。水蒸气是气态,微小冰晶是固态,所以低空气中的水蒸气在低温时凝华成微小冰晶。
14.
扩散
剧烈
【详解】[1]打开醋瓶能闻到醋香,是因为醋的分子在不停地做无规则运动,逐渐扩散到空气中,这种不同物质相互接触时彼此进入对方的现象,称为扩散现象。
[2]将醋倒入热锅中,温度升高,醋的分子获得更多能量,无规则运动的速度加快,所以醋香味更浓郁,这说明温度越高,分子热运动越剧烈。
15. 不一定 状态 不能
【详解】[1]横梁平衡的标志有两个:指针指在分度盘的中线处;或者指针偏离分度盘中线的幅度相等;所以,不一定要等指针停下来判断天平是否平衡。
[2]质量是物体的一种属性,不随物体的形状、状态、位置的变化而变化,待冰熔化为水后再测质量,这是为了探究状态发生改变时,物体的质量是否改变。
[3]接着用酒精灯加热水至40℃,测得烧杯和热水总质量为176.2g<180.0g,但他不能得出“水的质量与温度有关”的结论,这是因为有一部分水汽化为水蒸气,导致所测质量偏小。
16. 96 B 液化 相同 不变 不能
【详解】(1)[1]由图甲可知,温度计的分度值为1℃,示数为96℃。
(2)[2]水沸腾时,产生大量的水蒸气,形成气泡,气泡上升时,周围的水又不断汽化,气泡内的水蒸气越来越多,气泡体积越来越大,故正确的是B。
(3)[3]水汽化产生的高温水蒸气上升过程中遇冷放热,液化成大量的小水珠,形成“白气”。
(4)[4]由图可知,两段图像起点与纵坐标的交点相同,所以两个小组实验所用的水的初温相同。
[5]由图丙可知,水沸腾时,继续吸热,但温度保持不变。
(5)[6]水沸腾的条件是:温度达到沸点,继续吸热。烧杯内的水沸腾后,试管内的水可以不断从烧杯内水中吸热,直至到达沸点,此时试管内水的温度和烧杯内水的温度相同,无法继续吸热,不能沸腾。
17. 压缩体积 增大 1100 保护环境(或减少白色污染.节约能源等均可)
【详解】(1)[1]气体液化的方法有两种:一是降低温度;二是压缩体积。常温下说明温度没有改变,所以使气体液化的方法就一定是压缩体积;
[2]在阳光下照射,液化气吸收热量,内能增大,因为体积不变,所以压强会增大。
(2)[3]原油燃烧放出的热量为
由知道,水吸收的热量为
由知道
(3)[4]为了少造成白色污染,保护环境,要限制塑料袋的使用。
18.(1)电磁波;(2)7×103m/s;(3)522N;(4)
【详解】(1)电磁波可以在真空中传播,所以“遥测信号”、“雷达跟踪信号”是通过电磁波传递信息的。
(2)根据速度公式得
所以,天宫空间站的平均速度是7×103m/s。
(3)根据G=mg得
则设备在空间站中受到的重力为522N;
(4)由题意可得
W电=Pt=ηES
解得,即太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳能为。
19. 比热容 D 升高 见详解
【详解】(1)[1]水作为冷却剂,这是因为水的比热容较大,吸热能力较强。
(2)[2]观察表中数据得出,当防冻液含量由30%逐渐增大到90%时,混合液凝固点先降低后升高。
故选D。
(3)[3][4]长时间使用后,汽车水箱中的混合液会减少与原来相比,水箱内的水由于汽化而减少,防冻液的含量增大,使混合液的沸点升高。
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