第十三章 内能单元测试 -2026-2027学年人教版物理九年级全一册
2026-09-09
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摘要:
**基本信息**
本试卷为初中物理第十三章内能单元测试,覆盖分子动理论、内能及改变方式、比热容等核心知识点,通过选择、填空、实验探究、计算四题型分基础到巅峰四层次设计,适配单元复习,强化物理观念与科学探究能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|50题|分子动理论(扩散、分子力)、内能(温度热量关系)、比热容计算|结合天宫课堂“水桥”、《天工开物》“失蜡法”等情境,梯度分层|
|填空题|20空|分子动理论、内能改变方式、比热容应用|联系生活(姜撞奶、刮痧),考查概念辨析|
|实验探究题|18小题|比较吸热能力、扩散影响因素、晶体熔化|注重实验设计(控制变量、转换法),分析图像数据|
|计算题|10题|比热容计算、热平衡、热量综合应用|结合实际(加热牛奶、湖水升温),强化科学推理|
内容正文:
第十三章 内能单元测试
一、选择题
(一)基础过关
1.下列现象中,能表明分子在做无规则运动的是( )
A.雪花纷纷飘落
B.工地上尘土飞扬
C.清晨江面浓雾弥漫
D.花园里花香四溢
2.关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.固体很难被压缩,说明分子间不存在间隙
B.分子间同时存在相互作用的引力和斥力
C.温度为 0℃时,分子就停止了无规则运动
D.分子是组成物质的唯一微粒,不能再分
3.常见的物质是由大量的( )构成的。
A.分子、原子
B.水珠、沙粒
C.灰尘、尘埃
D.微小的固体颗粒
4.喝牛奶时,杯壁上总沾有一些牛奶,这是因为( )
A.分子间存在斥力
B.分子间存在引力
C.分子的体积很小
D.分子的质量很小
5.下列不属于分子动理论基本内容的是( )
A.物质是由大量分子、原子构成的
B.分子间存在相互作用的引力和斥力
C.物质内的分子在不停地做无规则运动
D.热量只能从高温物体转移到低温物体
6.如图是气体扩散演示实验,抽掉中间的玻璃板后,红棕色二氧化氮与上方空气逐渐混合均匀,这说明( )
A.气体是由大量分子组成的
B.分子间存在引力和斥力
C.分子在不停地做无规则运动
D.温度越高分子运动越剧烈
7.对下列现象的解释正确的是( )
A.“破镜难圆”是因为分子间存在斥力
B.用手捏海绵体积变小,说明分子间有间隙
C.封闭的液体很难被压缩,说明分子间有斥力
D.尘土飞扬,说明分子在不停地做无规则运动
8.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.同一物体温度越高,内能越大
B.物体温度越高,含有的热量越多
C.物体的内能增大,一定是从外界吸收了热量
D.热量不能从内能小的物体传给内能大的物体
9.下列改变物体内能的方式中,与其他三项不同的是( )
A.钻木取火
B.反复弯折铁丝,弯折处发热
C.用热水袋焐手,手变暖和
D.用力压缩气体,气体温度升高
10.冬天感觉手冷时,小亮不停地搓手,手慢慢暖和起来。下列说法正确的是( )
A.搓手是利用热传递的方式增加手的内能
B.搓手时,机械能转化为内能
C.手变暖说明内能从空气传给了手
D.对着手哈气取暖与搓手改变内能的方式相同
11.关于物质的比热容,下列说法正确的是( )
A.比热容是物质的一种特性,反映物质吸热或放热本领的大小
B.物体的质量越大,比热容越大
C.温度高的物体比热容大
D.物体吸收热量越多,比热容越大
12.关于沿海地区昼夜温差小、内陆地区昼夜温差大的现象,下列说法正确的是( )
A.内陆昼夜温差大,是因为沙石的比热容大
B.沿海昼夜温差小,是因为水的比热容大
C.水的比热容与沙石相同
D.昼夜温差大小与比热容无关
(二)能力提升
13.甲、乙两个金属球的质量之比为 1∶2,吸收相同的热量后升高的温度之比为 3∶2,则它们的比热容之比为( )
A.4∶3
B.3∶4
C.1∶3
D.3∶1
14.甲、乙两个金属块的质量之比为 3∶2,比热容之比为 2∶1,放出的热量之比为 3∶4,则它们降低的温度之比为( )
A.1∶4
B.4∶1
C.1∶2
D.2∶1
15.质量相等的水和煤油,吸收相同的热量后(c水>c煤油)( )
A.水升高的温度多
B.煤油升高的温度多
C.两者升高的温度相同
D.无法判断
16.①今天天气很热;②摩擦生热。两句话中“热”字的含义分别指的是( )
A.温度、内能
B.内能、温度
C.热量、温度
D.温度、热量
17.如图是加热 −30℃ 的冰的温度随时间变化的图像,下列判断正确的是( )
A.AE 段是冰的熔化过程,熔化需要吸热
B.水的沸点为 98℃,说明当地气压高于标准大气压
C.冰熔化时温度保持 0℃ 不变且吸热,说明冰是晶体
D.加热相同时间冰升温比水快,说明冰的比热容比水大
18.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
①物体温度越低,内能越小,0℃ 的物体没有内能
②做功和热传递都可以改变物体的内能
③相互接触的两物体,热量总是从内能大的物体传给内能小的物体
④一切物体都具有内能,而不一定具有机械能
A.只有②④
B.只有②③
C.只有①④
D.只有①③
19.小明从滑梯上滑下,感到臀部发热。对此过程的描述正确的是( )
A.下滑过程中小明的内能增大
B.臀部发热是臀部从滑梯吸热造成的
C.滑梯越光滑,臀部越热
D.小明减少的机械能全部转化为他自己的内能
20.向瓶内打气,当瓶塞跳起时会看到瓶内出现“白气”,下列说法正确的是( )
A.打气过程中不能改变瓶内气体的内能
B.打气时瓶内气体温度降低
C.瓶内的“白气”是水蒸气
D.瓶塞跳起时,瓶内气体的内能减小
21.《天工开物》记载的“失蜡法”铸造工艺中,对“打磨成型”过程的分析正确的是( )
A.打磨时克服摩擦做功,铸件内能增加
B.打磨时铸件内能增加是通过热传递实现的
C.打磨过程中温度升高,分子无规则运动变慢
D.打磨时铸件温度升高,说明它含有的热量增多
22.“花气袭人知骤暖”这句诗所描述的物理现象是( )
A.沙的比热容比水大,升温快
B.温度越高,分子的无规则运动越剧烈
C.温度高的物体含有的热量多
D.温度低的物体内能为零
23.古诗“冲天香阵透长安,满城尽带黄金甲”中的划线部分能说明( )
A.分子间存在引力
B.分子在不停地做无规则运动
C.分子间存在斥力
D.分子间存在间隙
24.天宫课堂上,王亚平老师用两块塑料板拉出一座“水桥”,能搭成“水桥”主要是因为( )
A.分子之间有间隙
B.水分子受到重力作用
C.分子之间有斥力
D.分子之间有引力
25.写错字时把胶带粘在字上,再慢慢撕去,错字就被粘了下来,这主要利用了( )
A.分子的热运动
B.分子间存在斥力
C.分子间存在引力
D.分子间存在间隙
(三)综合突破
26.质量均为 0.4 kg 的水和另一种液体,在相同时间内放出的热量相等,它们温度随时间变化的图像如图。下列说法正确的是( )
A.甲物质是水
B.0~12 min 内乙降低了 12℃
C.乙放出的热量为 2.52×104 J
D.乙的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃)
27.甲、乙两物体质量都为 1 kg,丙物体质量为 2 kg,三个物体温度都升高 1℃ 时吸收的热量如图。下列说法正确的是( )
A.甲温度升高 2℃ 需吸收 6000 J 热量
B.甲、乙都降低 1℃,乙放出的热量多
C.吸收相同热量后,甲比乙温度变化大
D.乙的比热容比丙的大
28.用相同的加热装置给质量相等的 A、B 两种液体加热,温度随时间变化的图像如图。若 A、B 从初温分别升高到 40℃ 和 50℃,吸收热量之比为 3∶1,则 A、B 的比热容之比为( )
A.9∶2
B.3∶2
C.2∶3
D.4∶3
29.把 400 mL 的开水放置在 25℃ 的教室里足够长时间,大约会放出的热量为( )
A.1.26×105 J
B.1.26×104 J
C.6.3×105 J
D.6.3×104 J
30.某晶体在加热过程中温度随时间变化的图像如图(t1、t2 时刻温度相等),下列说法正确的是( )
A.t1 时刻分子的动能比 t2 时刻大
B.熔化过程持续吸热,t2 时刻的内能比 t1 时刻大
C.t1 时刻物质处于液态
D.温度为 0℃ 时该物质没有内能
31.用相同的酒精灯同时加热质量相等的水和盐水,温度随时间变化的图像如图。下列说法正确的是( )
A.水的沸点是 98℃,盐水的沸点是 102℃
B.盐水的沸点比水的低
C.盐水的比热容比水的大
D.沸腾过程中盐水温度不断升高
32.用相同的加热装置给 a、b、c 三种物质加热(b、c 质量相同),温度随时间变化的图像如图。下列说法正确的是( )
①a、b、c 一定都是晶体
②t1~t2 时间内 a 的温度不变,内能增加
③温度从 T1 升高到 T2,a 吸收的热量比 b 少
④b 的比热容大于 c 的比热容
A.只有①③④
B.只有②④
C.只有②③
D.只有①④
33.规格相同的甲、乙两容器中分别装有 1 kg 和 m kg 的水,用相同加热器加热,测得加热 5 min 时甲容器中水升高 30℃、乙容器中水升高 15℃。下列说法正确的是( )
A.乙容器中水的质量为 2 kg
B.甲容器中水的比热容较小
C.甲容器中水每分钟吸收的热量为 2.1×10^4 J
D.甲容器中水每分钟吸收的热量为 4.2×10^4 J
34.在“比较不同物质吸热能力”实验中,用相同的电加热器给质量相等的 A、B 两种液体加热,温度随时间变化的图像如图。下列说法正确的是( )
A.A 液体的吸热能力比 B 强
B.加热 5 min,A、B 吸收的热量之比为 2∶1
C.B 液体更适合用作汽车发动机的冷却液
D.A、B 的比热容随温度升高而变大
35.用相同的电加热器分别给 100 g 水和 100 g 食用油加热,测得加热 2 min 时水升高了 20℃、食用油升高了 40℃。下列说法正确的是( )
A.水的吸热能力比食用油弱
B.食用油的比热容约为 2.1×103 J/(kg·℃)
C.0~2 min 内水吸收的热量为 1.68×104 J
D.加热 2 min,水吸收的热量大于食用油吸收的热量
36.将一质量为 1.5 kg 的金属块加热到 420℃ 后放在室温为 20℃ 的空气中冷却,金属块的比热容为 0.46×103 J/(kg·℃),冷却过程中金属块放出的热量为( )
A.2.76×105 J
B.2.76×104 J
C.6.9×105 J
D.2.2×106 J
37.用相同加热器给质量相同的水和煤油加热 5 min,水吸收的热量为 4.2×105 J,温度变化图像如图(A 线为水)。煤油的比热容为( )
A.2.8×103 J/(kg·℃)
B.4.2×103 J/(kg·℃)
C.2.1×103 J/(kg·℃)
D.1.4×103 J/(kg·℃)
(四)巅峰冲刺
38.甲、乙两金属块的比热容之比为 2∶1,质量之比为 1∶2,吸收的热量之比为 3∶2,则它们升高的温度之比为( )
A.3∶2
B.2∶3
C.3∶4
D.4∶3
39.将 200 g 温度为 80℃ 的水与 100 g 温度为 20℃ 的水混合(不计热量损失),混合后的温度约为( )
A.60℃
B.50℃
C.40℃
D.70℃
40.把 1.5 kg 的金属块加热到 420℃ 后放在室温 20℃ 的空气中冷却,放出的热量全部被 1 kg、35℃ 的水吸收,在标准大气压下水的温度升高了( )
A.65℃
B.60℃
C.100℃
D.35℃
41.用卡式炉给 2 L、初温 25℃ 的水加热至 100℃,水吸收的热量为( )
A.6.3×105 J
B.3.15×105 J
C.1.26×106 J
D.6.3×106 J
42.将 200 g 初温为 20℃ 的牛奶放入热水中烫热到 45℃,牛奶的比热容为 3.0×103 J/(kg·℃),此过程中牛奶吸收的热量为( )
A.1.5×104 J
B.1.2×104 J
C.1.8×104 J
D.3.0×104 J
43.甲、乙两金属块质量之比为 3∶2,比热容之比为 2∶3,放出的热量之比为 1∶2,则它们降低的温度之比为( )
A.1∶2
B.2∶1
C.1∶4
D.4∶1
44.用燃气灶给 5 kg、20℃ 的水加热至 100℃,燃气灶的热效率为 60%,天然气的热值为 4.0×107 J/m³,则消耗天然气的体积约为( )
A.0.07 m³
B.0.14 m³
C.0.04 m³
D.0.28 m³
45.某人工湖湖水的质量为 1.0×107 kg,水温升高 2℃,湖水吸收的热量为( )(c水=4.2×103 J/(kg·℃))
A.8.4×1010 J
B.4.2×1010 J
C.8.4×107 J
D.2.1×1010 J
46.用电热水壶加热 1 kg、20℃ 的水至 100℃,水吸收的热量为( )
A.3.36×105 J
B.3.36×104 J
C.8.4×105 J
D.4.2×105 J
47.小明洗澡耗水 40 kg,自来水进热水器温度 15℃,出热水器温度 40℃,水的内能是通过热传递增大的,这些水内能的增大量为( )
A.4.2×106 J
B.4.2×105 J
C.2.1×106 J
D.8.4×106 J
48.将 500 g、20℃ 的水加热至 100℃,水吸收的热量为( )
A.1.68×105 J
B.1.68×104 J
C.4.2×105 J
D.8.4×104 J
49.用同样的加热器分别给质量相等的水和煤油加热,煤油升温比水快。若要使水和煤油升高相同的温度,则( )
A.水需要的加热时间更长
B.煤油需要的加热时间更长
C.两者需要的加热时间相同
D.无法比较
50.关于内能、温度和热量,下列说法正确的是( )
A.热传递过程中,热量总是从温度高的物体传向温度低的物体
B.物体温度越低,所含的热量越少
C.物体的内能增大,一定是从外界吸收了热量
D.内能与物体的运动速度有关
二、填空题
(一)基础过关
1.俗话说“酒香不怕巷子深”,这属于________现象;两个表面光滑的铅块相互紧压后会粘在一起,说明分子间存在________。
2.常见的物质都是由________、________构成的;分子十分微小,其直径的数量级一般为________ m。
3.用注射器取半筒水,用手指堵住筒口,很难推动活塞,这说明分子间存在________;在水杯中滴入一滴红墨水,整杯水都会变红,这是________现象,且温度越高扩散越快,说明温度越高分子无规则运动越________。
4.物体内所有分子热运动的________与分子________的总和,叫做物体的内能;一切物体在任何温度下都________(选填“具有”或“不具有”)内能。
5.改变物体内能的方式有________和________两种,它们在改变内能方面是________(选填“等效”或“不等效”)的。
(二)能力提升
6.刚制作好的姜撞奶在放置过程中因________(选填“吸收”或“放出”)热量而温度降低,内能________(选填“增加”或“减少”);姜撞奶散发出浓郁香味,这是________现象。
7.刮痧时,刮痧板在皮肤上刮动,是通过________方式增加身体的内能;刮痧时要在皮肤上涂药油,体表温度升高后药物渗入人体的速度加快,这说明分子的热运动与物体的________有关。
8.雨后天晴,荷叶上两滴滚动的水珠相遇时会汇合成一滴较大的水滴,这说明分子间存在________;水很难被压缩而空气很容易被压缩,是因为液体分子间距比气体分子间距________,分子间作用力更大。
9.质量相同的 100℃ 水蒸气和 100℃ 水,温度________(选填“水蒸气高”“水高”或“一样高”),内能________(选填“水蒸气大”“水大”或“一样大”)。
10.火箭加速上升到高空的过程中与大气摩擦,是通过________的方式________(选填“增大”或“减小”)火箭外壳的内能。
(三)综合突破
11.由于海水的比热容________(选填“大于”或“小于”)陆地砂石的比热容,沿海地区昼夜温差比内陆地区________(选填“大”或“小”)。如图是夜晚的风向示意,此时地面附近的空气从陆地吹向海洋,形成________风。
12.如图甲,将盛有热牛奶的瓶子放在冷水中,图乙是 250 g 牛奶与 500 g 冷水温度随时间变化的图像。图中表示牛奶温度变化的是曲线________(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”);牛奶的比热容为________ J/(kg·℃)。[忽略热量损失,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
13.小红用酒精灯给一种物质均匀加热(质量不变),得到如图的熔化图像。该物质是________(选填“晶体”或“非晶体”);在 BC 段物质的内能________(选填“增大”“减小”或“不变”);该物质处于固态时的比热容________(选填“大于”“小于”或“等于”)液态时的比热容。
14.甲、乙两种物质质量相同,用相同的加热器加热,测得升高的温度与加热时间的关系为:加热时间相同时,甲升高的温度是乙的________(选填“一半”“相同”或“两倍”),则相同时间内甲吸收的热量________乙吸收的热量,甲的比热容________乙的比热容。
15.同一纬度的沿海城市和内陆城市年气温变化曲线如图,表示沿海城市的是曲线________(选填“A”或“B”),判断依据是水的比热容________(选填“大”或“小”),吸收或放出相同的热量时温度变化更________。
(四)巅峰冲刺
16.将 200 g、80℃ 的水与 100 g、20℃ 的水混合(不计热量损失),混合后水的末温为________℃。
17.将一质量为 1.5 kg、420℃ 的金属块放在室温 20℃ 的空气中冷却,金属块放出的热量为 2.76×105 J。若这些热量全部被 1 kg、35℃ 的水吸收,在标准大气压下水的末温为________℃,升高的温度为________℃。
18.物体散热快慢 q 与物体和环境温度差成正比。一个 30℃ 的物体放在 20℃ 的环境中,散热快慢为 q,当物体温度降到 27℃ 时,散热快慢变为________。
19.水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃),质量为 2 kg、初温 20℃ 的水吸收 2.52×105 J 的热量后,温度升高________℃(标准大气压下)。
20.质量为 0.5 kg 的砂石(c砂=0.92×103 J/(kg·℃))吸收 8.4×103 J 的热量后,温度升高________℃;若吸收相同的热量,质量相同的水温度升高________℃。
三、实验探究题
(一)基础过关
1.在学习了“分子动理论”后,小宇做了以下几个小实验:
(1)先在量筒中装一半清水,再用细管在水面下注入硫酸铜溶液,放置 30 天后液体变为均匀的蓝色,这说明分子在不停地做________;
(2)把 50 mL 水和 50 mL 酒精倒入玻璃管中,反复翻转后总体积小于 100 mL,这说明分子间存在________,为使实验现象更明显,应选用内径较________(选填“细”或“粗”)的玻璃管;
(3)用细线拴住玻璃板四角,使玻璃板与水面刚好接触,向上拉时弹簧测力计示数变________(选填“大”或“小”),这说明分子间存在________,该现象可解释固体很难被________(选填“拉伸”或“压缩”)。
2.小明研究液体的扩散现象:在量筒中装一半清水,再在水面下注入硫酸铜溶液,静放观察。开始时清水与硫酸铜溶液界面清晰,静放 10 日后界面逐渐模糊,静放 30 日后液体变为均匀的蓝色。
(1)这一现象说明分子在不停地做________;
(2)如果室温升高,液体完全变均匀所用的时间将________(选填“缩短”或“延长”),原因是________。
3.如图是空气压缩引火仪,在玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,用力迅速压下活塞。
(1)下压过程中,活塞对筒内空气________,空气的内能________,温度升高,这是通过________的方式改变空气的内能;
(2)筒内空气内能增大是________能转化为内能;
(3)棉花被点燃说明温度升高达到了棉花的________。
4. 在“比较不同物质的吸热能力”实验中:
(1) 用________法控制水和煤油的________相等;
(2) 用相同的电加热器加热,通过比较________来反映水和煤油吸收热量的多少,这种方法叫________法;
(3)实验中需要的测量工具除电加热器、烧杯、秒表外,还需要________。
5. 在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中:
(1) 实验前应按________(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装器材;
(2) 实验中应选取初温________、________相同的 A、B 两种液体;
(3)实验中两种液体吸收热量的多少可通过________来比较。
(二)能力提升
6.小梅用如图甲所示的装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”:
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且________相等的沙子和水;
(2)实验通过比较________来反映吸热的多少;
(3)根据实验数据绘制成温度—时间图像(图乙),升温较快的是________;
(4)若使两者升高相同的温度,则________吸收的热量较多,由此可见______的比热容较小。
7.在“比较水和煤油的吸热能力”实验中,小丽用两个规格相同的电加热器分别给水和煤油加热(装置如图)。
(1) 实验中应控制水和煤油的________和初温相同;
(2) 通过比较________来比较两者吸收热量的多少;
(3) 实验中发现加热相同时间煤油温度升高得多,这说明________的比热容大;
(4)若让两者升高相同的温度,________需要的加热时间更长。
8. 小明用相同的电加热器分别给质量相等的 A、B 两种液体加热,得到温度—时间图像如图。(1)实验中通过________来比较 A、B 吸收热量的多少;
(2)加热相同时间,________升温更快,________的吸热能力更强;
(3)若 B 液体适合作汽车发动机的冷却液,是因为其________;
(4)若 A、B 从初温分别升高到 40℃ 和 50℃,吸收热量之比为 3∶1,则 A、B 的比热容之比为________。
9. 在“比较液体比热容”的实验中,将质量相等的 A、B 两种液体分别装入两个相同的试管,放入盛水的同一烧杯中用酒精灯加热(水浴加热),温度随时间变化的图像如图。
(1) 水浴加热的好处是使 A、B 液体受热________;
(2) 由图可知,0~10 min 内 A、B 吸收的热量________(选填“相等”或“不相等”);
(3) B 液体第 10 min 的内能________(选填“大于”“等于”或“小于”)第 20 min 的内能;
(4)若选一种液体装入暖手袋作为供热物质,应选择________(选填“A”或“B”)。
10. 在“探究影响分子热运动快慢的因素”实验中,小明在两个烧杯中分别倒入等量的冷水和热水,同时滴入一滴红墨水。
(1) 观察到________水中的墨水扩散得快,这说明温度越高,分子热运动越________;
(2) 实验中应控制墨水的________和________相同;
(3)该实验运用的研究方法是________法。
(三)综合突破
11.在“探究液体沸腾前后温度变化特点”的实验中,取质量相等的水和盐水分别放入两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时加热,绘制出温度随时间变化的图像如图。
(1)由图可知:水在沸腾过程中温度________,水的沸点是________℃;
(2)选用________煮蛋可以更快地将蛋煮熟;
(3)水和盐水相比,________的比热容较大;
(4)图像中A、B两点对应水的内能大小关系是______(选填“A点大”“B点大”或“相等”)。
12. 小红在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量都是 2 kg 的水和另一种液体进行实验,并用图像处理数据(相同时间内放出的热量相等,c水=4.2×103 J/(kg·℃))。(1)由图像可知,________物质为水,判断依据是________;
(2)另一种液体的比热容为____ J/(kg·℃);(3)该液体在15 min内放出的热量为____ J。
13. 如图是同一纬度某沿海城市和某内陆城市的年气温变化曲线。
(1) 表示沿海城市年气温变化的曲线是________(选填“A”或“B”);
(2) 判断依据是:水的比热容________,吸收或放出相同的热量时,水的温度变化更________,因此沿海地区昼夜(季节)温差________;
(3)这种温度调节作用还体现在:炎夏海边沙滩烫脚而海水清凉,是因为沙石的比热容________(选填“大”或“小”)。
(四)巅峰冲刺
14.阅读短文,回答问题。
牛顿冷却定律:当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比:q=k(t物−t环),k 为散热系数,与物体表面性质、表面积、环境性质有关,与物质种类无关。
(1)物体向周围散热,内能________,这种改变内能的方式叫做________;
(2)散热快慢 q 的物理意义与下列概念中最接近的是________(填字母);A.速度 B.密度 C.功率 D.效率
(3)一杯 100℃ 的开水自然冷却到室温的过程中,散热快慢 q________(填“一直在变小”“一直在变大”“先变大后变小”或“先变小后变大”);
(4)一个 30℃ 的物体放在 20℃ 的环境中散热快慢为 q,当物体降到 27℃ 时散热快慢为________;
(5)用两个同样的保温杯分别装满水和盐水(初温 30℃,环境 20℃),其温度随时间变化的图像如图,已知水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃),盐水的密度为 1.1×103 kg/m³,则盐水的比热容为________ J/(kg·℃)。
15. 小明利用注射器、数字温度传感器探究做功改变气体的内能。
(1) 在注射器前端筒壁上钻一个小孔,将温度传感器探头插入并用密封胶密封;
(2) 用橡皮帽堵住注射口,用力向左推动活塞,温度传感器示数逐渐________,说明活塞压缩气体做功,使气体内能________、温度________;
(3) 快速取下橡皮帽,注射口喷出“白气”,温度传感器示数________,说明气体对外做功,内能________;
(4)“白气”是水蒸气________形成的。
16.生活中,同学们将铁丝的同一位置快速多次弯折后,用手指触摸弯折处感觉很烫,猜想做功可以改变物体的内能,于是用如图所示的器材进行探究。
(1)在配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团脱脂棉,迅速压下活塞,观察到脱脂棉燃烧起来,这是通过________的方式使筒内空气的内能增大;
(2)筒内高温空气通过________的方式使脱脂棉温度升高达到着火点而燃烧;
(3)该实验中能量转化是________能转化为________能;
(4)该现象说明:对物体做功,物体的内能________。
17. 某小组对晶体熔化实验进行了再探究,通过加热使某晶体物质从固态变为液态,图 1 是该过程温度随时间变化的图像,图 2 是两种物态下分子排列的示意图。
(1) 温度为 0℃ 时,该物质________(选填“有”或“没有”)内能;
(2) t1 时刻的分子动能________(选填“大于”“等于”或“小于”)t2 时刻的分子动能;
(3) t1 时刻的内能________(选填“大于”“等于”或“小于”)t2 时刻的内能,判断依据是________;
(4)t2 时刻物质的分子排列情况对应图 2 中的________(选填“a”或“b”)。
18. 小明想测量牛奶的比热容,设计了如下实验:将 250 g 的热牛奶放入盛有 500 g 冷水的容器中,用温度计记录牛奶和水的温度随时间的变化,绘制出图像如图(忽略热量损失,c水=4.2×10^3 J/(kg·℃))。
(1) 实验中牛奶放出的热量________(选填“大于”“等于”或“小于”)水吸收的热量;
(2) 牛奶的初温为________℃,末温为________℃;
(3) 牛奶的比热容为________ J/(kg·℃);
(4)若把牛奶换成等质量的热水,其他条件不变,最终水温会________(选填“更高”“更低”或“不变”),理由是________。
四、计算题
(一)基础过关
1.质量为 2 kg 的铝块,温度从 30℃ 升高到 60℃,铝的比热容为 0.88×10^3 J/(kg·℃)。求:(1)铝块升高的温度;(2)铝块吸收的热量。
2. 用电热水壶给 1.5 kg、20℃ 的水加热至 100℃(c水=4.2×10^3 J/(kg·℃))。求水吸收的热量。
(二)能力提升
3.用卡式炉给 2 L、初温 25℃ 的水加热至 100℃,消耗了 25 g 丁烷气体(c水=4.2×10^3 J/(kg·℃),ρ水=1.0×10^3 kg/m³)。(1)壶中水的质量是多少?(2)水吸收的热量是多少?(3)丁烷气体的热值约为多少?
4. 将 200 g、初温 20℃ 的牛奶放入热水中烫热到 45℃,牛奶的比热容为 3.0×10^3 J/(kg·℃)。求:(1)牛奶吸收的热量;(2)若热水的质量为 300 g、初温 65℃,不计热量损失,热水放热后温度降到多少摄氏度?
5.用两盏完全相同的酒精灯分别给质量相同的沙子和水加热,图像如图(c水=4.2×10^3 J/(kg·℃))。(1)水的质量是多少?(2)加热满 2 min 时,水吸收了多少热量?(3)沙子的比热容是多少?
(三)综合突破
6.淬火是金属热处理工艺之一。将一质量为 2 kg 的金属块加热到 400℃ 后,放在室温为 20℃ 的空气中自然冷却(金属比热容为 0.5×10^3 J/(kg·℃),c水=4.2×10^3 J/(kg·℃))。(1)金属块冷却到室温放出的热量是多少?(2)若这些热量全部用于给 30℃、1.5 kg 的水加热,水升高到多少摄氏度(标准大气压下)?
7.小亮妈妈用燃气灶烧水给餐具消毒,锅内装有 4 kg、20℃ 的水,将水恰好加热到 100℃,燃气灶的热效率为 60%(c水=4.2×10^3 J/(kg·℃),天然气热值 4.0×10^7 J/m³)。(1)水吸收的热量是多少?(2)消耗天然气的体积是多少?
8.某人工湖湖水的质量为 5.0×10^6 kg,盛夏时水温升高了 3℃(c水=4.2×10^3 J/(kg·℃),c砂石=0.92×10^3 J/(kg·℃))。(1)湖水吸收了多少热量?(2)若这些热量被同等质量的砂石吸收,砂石的温度升高了多少摄氏度?
(四)巅峰冲刺
9.将 200 g、80℃ 的水与 100 g、20℃ 的水在绝热容器中混合,达到热平衡(c水=4.2×10^3 J/(kg·℃),不计热量损失)。(1)混合后水的温度是多少?(2)混合过程中 80℃ 的水放出了多少热量?
10.将 200 g 温度 100℃ 的金属块投入盛有 200 g、15℃ 水的烧杯中,一段时间后水温升高到 25℃(不计热量损失,c水=4.2×10^3 J/(kg·℃))。(1)水吸收的热量是多少?(2)金属块的比热容是多少?
五、参考答案与解析
一、选择题
基础过关(难度:简单)
【1】答案:D
【1】解析:花香四溢是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;雪花、尘土、浓雾都是宏观物体的机械运动。
【2】答案:B
【2】解析:固体难压缩说明分子间有斥力,间隙仍存在;一切温度下分子都在无规则运动;分子还可再分为原子等。
【3】答案:A
【3】解析:物质是由分子、原子等微观粒子构成的,分子很小,肉眼不可见。
【4】答案:B
【4】解析:液体分子与杯壁分子之间存在引力,使牛奶附着在杯壁上。
【5】答案:D
【5】解析:热量传递方向属于热传递规律,不属于分子动理论的基本内容。
【6】答案:C
【6】解析:两种气体混合均匀是扩散现象,直接说明分子在不停地做无规则运动。
【7】答案:C
【7】解析:破镜难圆是断面处分子间距过大、引力可忽略;捏海绵是压缩宏观空隙;尘土是宏观颗粒;液体难压缩是分子斥力表现。
【8】答案:A
【8】解析:同一物体质量状态不变时温度越高内能越大;热量是过程量不能说“含有”;内能增大还可能是做功;热量可从温度高(内能未必大)的物体传向温度低的物体。
【9】答案:C
【9】解析:热水袋焐手是热传递;钻木取火、弯折铁丝、压缩气体都是做功改变内能。
【10】答案:B
【10】解析:搓手克服摩擦做功,机械能转化为内能;哈气是热传递,二者方式不同。
【11】答案:A
【11】解析:比热容是物质特性,与质量、温度、吸放热量无关,只与物质种类和状态有关。
【12】答案:B
【12】解析:水的比热容大,吸放相同热量时温度变化小,故沿海昼夜温差小;内陆多沙石,比热容小,温差大。
能力提升(难度:中等)
【13】答案:A
【13】解析:c甲∶c乙=(Q/m甲Δt甲)∶(Q/m乙Δt乙)=(2×2)∶(1×3)=4∶3。
【14】答案:A
【14】解析:Δt=Q/(cm),Δt甲∶Δt乙=(3/(2×3))∶(4/(1×2))=1/2∶2=1∶4。
【15】答案:B
【15】解析:Q=cmΔt,Q、m 相同,比热容小者温度升高得多,煤油比热容小,升温多。
【16】答案:A
【16】解析:“天气很热”指冷热程度(温度);“摩擦生热”指物体内能增加。
【17】答案:C
【17】解析:BC 段为熔化过程;沸点 98℃ 说明气压低于标准大气压;冰升温快说明冰的比热容比水小。
【18】答案:A
【18】解析:一切物体在任何温度下都有内能,故①错、④对;热量从温度高的物体传向温度低的物体,与内能大小无直接关系,③错。
【19】答案:A
【19】解析:下滑时克服摩擦做功,机械能转化为内能,内能增大;滑梯越光滑做功越少越不热;减少的机械能部分转化为滑梯内能。
【20】答案:D
【20】解析:打气时外界对气体做功,内能增大、温度升高;瓶塞跳起时气体对外做功,内能减小、温度降低,水蒸气液化形成“白气”(小水珠)。
【21】答案:A
【21】解析:打磨克服摩擦做功,机械能转化为内能;温度越高分子运动越剧烈;热量是过程量不能说“含有”。
【22】答案:B
【22】解析:气温骤升,花香分子无规则运动加剧,扩散加快,人更容易闻到花香。
【23】答案:B
【23】解析:“香透长安”是香气分子扩散到空气中,说明分子在不停地做无规则运动。
【24】答案:D
【24】解析:水分子间存在引力,使两块塑料板之间的水连成“水桥”。
【25】答案:C
【25】解析:胶带分子与纸上墨迹分子间存在引力,撕胶带时把墨迹粘走。
综合突破(难度:困难)
【26】答案:A
【26】解析:甲降 12℃、乙降 20℃,放热相同、质量相同,温度变化小的比热容大,甲是水;Q甲=4.2×10^3×0.4×12=2.016×10^4 J,c乙=2.016×10^4/(0.4×20)=2.52×10^3 J/(kg·℃),乙放出 2.016×10^4 J。
【27】答案:A
【27】解析:c甲=3000 J/(kg·℃),升高 2℃ 吸 6000 J;c甲>c乙,乙放热少;吸收相同热量甲温度变化小;c丙=4000/2=2000,与乙相等。
【28】答案:A
【28】解析:由图 A、B 初温均为 20℃,ΔtA=20℃、ΔtB=30℃;cA/cB=(QA/mΔtA)/(QB/mΔtB)=(3/20)/(1/30)=9/2。
【29】答案:A
【29】解析:m=0.4 kg,Δt≈75℃,Q=cmΔt=4.2×10^3×0.4×75=1.26×10^5 J。
【30】答案:B
【30】解析:t1、t2 温度相同,分子动能相同;熔化过程中持续吸热,内能增大;0℃ 时分子仍在运动,物体仍有内能。
【31】答案:A
【31】解析:由图盐水沸点 102℃ 高于水 98℃;加热相同时间盐水升温快,其比热容比水小;沸腾时温度保持不变。
【32】答案:C
【32】解析:a 的图像可能是熔化或沸腾,不能确定是晶体;t1~t2 温度不变但持续吸热,内能增大;加热装置相同,加热时间短吸热少;b、c 质量相同,b 升温快、比热容小。
【33】答案:A
【33】解析:5 min 内甲升 30℃、乙升 15℃,吸热相同,m乙=2 kg;比热容相同;甲每分钟吸热 Q=4.2×10^3×1×30/5=2.52×10^4 J。
【34】答案:C
【34】解析:加热相同时间 B 升温少,说明 B 吸热能力强、比热容大,适合作冷却液;同加热器加热 5 min 吸热相同;比热容是特性不随温度改变。
【35】答案:B
【35】解析:同加热器 2 min 吸热相同,油升温快、吸热能力弱;c油=c水·Δt水/Δt油=4.2×10^3×20/40=2.1×10^3 J/(kg·℃);水吸热 4.2×10^3×0.1×20=8.4×10^3 J;二者吸热相等。
【36】答案:A
【36】解析:Q=cmΔt=0.46×10^3×1.5×(420−20)=2.76×10^5 J。
【37】答案:A
【37】解析:水和煤油吸热相同、质量相同:m=Q/(c水Δt水)=4.2×10^5/(4.2×10^3×20)=5 kg;c煤油=Q/(mΔt煤油)=4.2×10^5/(5×30)=2.8×10^3 J/(kg·℃)。
巅峰冲刺(难度:拔高)
【38】答案:A
【38】解析:Δt甲∶Δt乙=(3/(2×1))∶(2/(1×2))=3/2∶1=3∶2。
【39】答案:A
【39】解析:Q放=Q吸:c×0.2×(80−T)=c×0.1×(T−20),解得 T=60℃。
【40】答案:A
【40】解析:Q放=2.76×10^5 J,Δt理=Q/(c水m水)=2.76×10^5/(4.2×10^3×1)≈65.7℃,末温约 100.7℃ 超过沸点,实际末温为 100℃,升高 65℃。
【41】答案:A
【41】解析:m=2 kg,Q=4.2×10^3×2×75=6.3×10^5 J。
【42】答案:A
【42】解析:Q=cmΔt=3.0×10^3×0.2×25=1.5×10^4 J。
【43】答案:A
【43】解析:Δt甲∶Δt乙=(1/(2×3))∶(2/(3×2))=1/6∶1/3=1∶2。
【44】答案:A
【44】解析:Q吸=4.2×10^3×5×80=1.68×10^6 J;Q放=Q吸/0.6=2.8×10^6 J;V=Q放/q=2.8×10^6/4×10^7=0.07 m³。
【45】答案:A
【45】解析:Q=4.2×10^3×1.0×10^7×2=8.4×10^10 J。
【46】答案:A
【46】解析:Q=4.2×10^3×1×80=3.36×10^5 J。
【47】答案:A
【47】解析:Q=4.2×10^3×40×25=4.2×10^6 J。
【48】答案:A
【48】解析:Q=4.2×10^3×0.5×80=1.68×10^5 J。
【49】答案:A
【49】解析:水的比热容大,升高相同温度吸收的热量多,需要更长的加热时间。
【50】答案:A
【50】解析:热传递方向由温度差决定;热量不能说“所含”;内能增大还可能是做功;内能与分子热运动有关,与宏观速度无关。
二、填空题
基础过关(难度:简单)
【1】答案:扩散;引力
【1】解析:酒香分子扩散到空气中是扩散现象;铅块粘在一起是分子间引力作用。
【2】答案:分子;原子;10^-10
【2】解析:物质由分子、原子构成;分子直径数量级为 10^-10 m。
【3】答案:斥力;扩散;剧烈
【3】解析:压缩液体需克服分子间斥力;红墨水扩散是扩散现象;温度越高分子运动越剧烈。
【4】答案:动能;势能;具有
【4】解析:内能是分子动能与分子势能之和;分子永不停息地运动,任何物体都有内能。
【5】答案:做功;热传递;等效
【5】解析:做功与热传递都能改变内能,二者等效。
能力提升(难度:中等)
【6】答案:放出;减少;扩散
【6】解析:姜撞奶向环境放热降温、内能减少;香味四溢是扩散现象。
【7】答案:做功;温度
【7】解析:刮动时克服摩擦做功,内能增大;温度越高分子热运动越剧烈,扩散越快。
【8】答案:引力;小
【8】解析:水珠汇合是分子引力作用;液体分子间距小、作用力大,难压缩。
【9】答案:一样高;水蒸气大
【9】解析:二者温度都是 100℃;100℃ 水变成水蒸气要吸热,故水蒸气内能大。
【10】答案:做功;增大
【10】解析:外壳与大气摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,外壳内能增大。
综合突破(难度:困难)
【11】答案:大于;小;陆
【11】解析:海水比热容大,温度变化小,沿海昼夜温差小;夜晚陆地降温快,气压高,风从陆地吹向海洋(陆风)。
【12】答案:Ⅰ;3.36×10^3
【12】解析:牛奶放热降温,曲线Ⅰ;Q放=Q吸:c奶×0.25×50=4.2×10^3×0.5×20,c奶=3.36×10^3 J/(kg·℃)。
【13】答案:晶体;增大;小于
【13】解析:BC 段温度不变、有熔点,是晶体;熔化过程持续吸热,内能增大;固态 2 min 升 40℃,液态 4 min 升 20℃,吸收相同热量固态升温多,比热容小。
【14】答案:一半;等于;大于
【14】解析:表中相同加热时间甲升温为乙的一半,吸收热量相同,故 c甲>c乙(甲升温慢、比热容大)。
【15】答案:B;大;小
【15】解析:沿海多水,水比热容大,年气温变化幅度小,曲线 B 平缓。
巅峰冲刺(难度:拔高)
【16】答案:60
【16】解析:Q放=Q吸:0.2×(80−T)=0.1×(T−20),T=60℃。
【17】答案:100;65
【17】解析:理论末温约 100.7℃ 超过沸点,实际末温 100℃,升高 65℃。
【18】答案:0.7q
【18】解析:q=k(30−20)=10k;降为 27℃ 时 q'=k(27−20)=7k=0.7q。
【19】答案:30
【19】解析:Δt=Q/(cm)=2.52×10^5/(4.2×10^3×2)=30℃,末温 50℃ 未到沸点。
【20】答案:约18.3;4
【20】解析:Δt砂=8.4×10^3/(0.92×10^3×0.5)≈18.3℃;Δt水=8.4×10^3/(4.2×10^3×0.5)=4℃。
三、实验探究题
基础过关(难度:简单)
【1】答案:无规则运动;间隙;细;大;引力;拉伸
【1】解析:硫酸铜扩散说明分子无规则运动;水酒精混合体积减小说明分子间有间隙,管径越细现象越明显;玻璃板离开水面时需克服分子引力,示数变大,可解释固体难拉伸。
【2】答案:无规则运动;缩短;温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散越快
【2】解析:硫酸铜与清水混合均匀是扩散现象,说明分子无规则运动;温度越高分子运动越剧烈,扩散越快,用时越短。
【3】答案:做功;增大;做功;机械;着火点
【3】解析:压缩空气做功,机械能转化为内能,空气内能增大温度升高,达到棉花着火点而燃烧。
【4】答案:控制变量;质量;加热时间;转换;天平(温度计)
【4】解析:控制质量相等;加热时间反映吸热多少(转换法);还需天平和温度计。
【5】答案:自下而上;相同;质量;加热时间
【5】解析:组装器材自下而上便于固定;控制初温和质量相同;用加热时间(转换法)比较吸热多少。
能力提升(难度:中等)
【6】答案:质量;加热时间;沙子;水;沙子
【6】解析:控制质量相等;加热时间反映吸热多少;沙子升温快;升高相同温度水吸热多,沙子比热容小。
【7】答案:质量;加热时间;水;水
【7】解析:控制变量:质量、初温相同;转换法用加热时间反映吸热;煤油升温快说明水比热容大;升高相同温度水吸热多、加热时间长。
【8】答案:加热时间;B;B;比热容大(相同质量升高相同温度吸热多);9∶2
【8】解析:加热时间反映吸热多少;相同时间 B 升温快则吸热能力弱(A 强);B 升温慢吸热能力强适合作冷却液;cA/cB=(3/20)/(1/30)=9∶2。
【9】答案:均匀;相等;小于;B
【9】解析:水浴加热受热均匀;同热源 0~10 min 吸热相等;B 持续吸热内能增大;B 升温慢、比热容大,适合作暖手袋供热物质。
【10】答案:热;剧烈;质量(滴数);滴入位置(深度);控制变量
【10】解析:热水扩散快说明温度越高分子运动越剧烈;控制墨水质量和滴入位置相同,运用控制变量法。
综合突破(难度:困难)
【11】答案:保持不变;98;盐水;水;B 点大
【11】解析:水沸腾温度保持 98℃ 不变;盐水沸点高、升温快,煮蛋更快;加热相同时间水升温少,比热容大;沸腾中持续吸热,B 点内能大于 A 点。
【12】答案:甲;放出相同热量时甲降低的温度少(比热容大);2.1×10^3;1.26×10^5
【12】解析:15 min 甲降 15℃(50→35)、乙降 30℃(50→20),放热相同、质量相同,温度变化小的比热容大,甲是水;Q甲=4.2×10^3×2×15=1.26×10^5 J,c乙=1.26×10^5/(2×30)=2.1×10^3 J/(kg·℃),乙放热也为 1.26×10^5 J。
【13】答案:B;大;小;小;小
【13】解析:沿海多水,比热容大,年气温变化平缓(曲线 B);沙滩比热容小,吸热升温快,故烫脚。
巅峰冲刺(难度:拔高)
【14】答案:减小;热传递;C;一直在变小;0.7q;约 1.74×10^3
【14】解析:(1)散热内能减小、热传递;(2)q 是单位时间能量,与功率物理意义最接近;(3)温差持续减小,q 一直在变小;(4)q'=k(27−20)=7k=0.7q;(5)水和盐水降温 Δt 分别为 5℃ 和 11℃,放热相同:c盐=c水·Δt水·m水/(Δt盐·m盐)=4.2×10^3×5/(11×1.1)≈1.74×10^3 J/(kg·℃)。
【15】答案:增大;增大;升高;减小;减小;液化
【15】解析:压缩气体做功,内能增大温度升高;气体冲出对外做功,内能减小温度降低,水蒸气液化形成“白气”。
【16】答案:做功;热传递;机械;内;增大
【16】解析:压缩空气做功使内能增大;高温空气通过热传递加热棉花;机械能转化为内能;对物体做功内能增大。
【17】答案:有;等于;小于;熔化过程中持续吸热;b
【17】解析:任何温度都有内能;t1、t2 温度相等分子动能相等;熔化持续吸热,t2 内能更大;t2 时已熔化为液态,分子排列较松散,对应 b。
【18】答案:等于;90;40;3.36×10^3;更高;水的比热容比牛奶大,放出相同热量时温度变化小
【18】解析:忽略热损失 Q放=Q吸:c奶×0.25×(90−40)=4.2×10^3×0.5×(40−20),c奶=3.36×10^3 J/(kg·℃);换热水后,热水降温少,混合末温更高。
四、计算题
基础过关(难度:简单)
【1】答案:30℃;5.28×10^4 J
【1】解析:(1)Δt=60−30=30℃;(2)Q吸=cmΔt=0.88×10^3×2×30=5.28×10^4 J。答:铝块升高 30℃,吸收 5.28×10^4 J 热量。
【2】答案:5.04×10^5 J
【2】解析:Q吸=c水mΔt=4.2×10^3×1.5×(100−20)=5.04×10^5 J。答:水吸收 5.04×10^5 J 热量。
能力提升(难度:中等)
【3】答案:2 kg;6.3×10^5 J;2.52×10^7 J/kg
【3】解析:(1)m=ρV=1.0×10^3×2×10^-3=2 kg;(2)Q吸=4.2×10^3×2×75=6.3×10^5 J;(3)q=Q放/m气=6.3×10^5/0.025=2.52×10^7 J/kg。答:水 2 kg、吸热 6.3×10^5 J、丁烷热值约 2.52×10^7 J/kg。
【4】答案:1.5×10^4 J;约 53.1℃
【4】解析:(1)Q吸=3.0×10^3×0.2×25=1.5×10^4 J;(2)Q放=c水m水(65−T)=Q吸:4.2×10^3×0.3×(65−T)=1.5×10^4,T≈53.1℃。
【5】答案:0.2 kg;8.4×10^3 J;1.05×10^3 J/(kg·℃)
【5】解析:(1)水 2 min 从 20℃ 升到 30℃,Q 水已知 8.4×10^3 J,m=8.4×10^3/(4.2×10^3×10)=0.2 kg;(2)Q 水=8.4×10^3 J;(3)沙子 2 min 升 40℃,吸热相同,c砂=8.4×10^3/(0.2×40)=1.05×10^3 J/(kg·℃)。
综合突破(难度:困难)
【6】答案:3.8×10^5 J;约 90.3℃
【6】解析:(1)Q放=0.5×10^3×2×(400−20)=3.8×10^5 J;(2)Δt理=3.8×10^5/(4.2×10^3×1.5)≈60.3℃,末温 90.3℃<100℃,水升高到 90.3℃。答:放热 3.8×10^5 J,水升高到约 90.3℃。
【7】答案:1.344×10^6 J;0.056 m³
【7】解析:(1)Q吸=4.2×10^3×4×80=1.344×10^6 J;(2)Q放=Q吸/60%=2.24×10^6 J,V=2.24×10^6/(4.0×10^7)=0.056 m³。答:水吸热 1.344×10^6 J,消耗天然气 0.056 m³。
【8】答案:6.3×10^10 J;约 13.7℃
【8】解析:(1)Q吸=4.2×10^3×5.0×10^6×3=6.3×10^10 J;(2)Δt砂=Q/(c砂m)=6.3×10^10/(0.92×10^3×5.0×10^6)≈13.7℃。答:湖水吸热 6.3×10^10 J,砂石升高约 13.7℃。
巅峰冲刺(难度:拔高)
【9】答案:60℃;1.68×10^4 J
【9】解析:(1)Q放=Q吸:0.2×(80−T)=0.1×(T−20),T=60℃;(2)Q放=4.2×10^3×0.2×(80−60)=1.68×10^4 J。答:混合后 60℃,放热 1.68×10^4 J。
【10】答案:8.4×10^3 J;0.56×10^3 J/(kg·℃)
【10】解析:(1)Q吸=4.2×10^3×0.2×(25−15)=8.4×10^3 J;(2)Q放=Q吸,金属降温 Δt=100−25=75℃,c金=8.4×10^3/(0.2×75)=560 J/(kg·℃)=0.56×10^3 J/(kg·℃)。答:水吸热 8.4×10^3 J,金属比热容 0.56×10^3 J/(kg·℃)。
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