内容正文:
参考答案
1.A
【详解】A.电炉通电,电热丝发热变红,将电能转化为内能,是通过做功改变物体内能的,符合题意;
B.在室内烧炭火取暖,是通过热传递改变物体的内能,不符合题意;
C.人们吃冰激凌解暑,是通过热传递改变物体的内能,不符合题意;
D.人们用湿毛巾敷额头降温,是通过热传递改变物体的内能,不符合题意。
故选A。
2.B
【详解】游客能闻到花香是扩散现象,扩散现象说明,组成物质的分子在永不停息地做无规则运动,这种无规则运动叫做分子的热运动。故选B。
3.D
【详解】沿海地区海水多,水的比热容远大于砂石的比热容。根据热量公式,质量相同的不同物质,吸收或放出相同热量时,比热容越大,温度变化量越小。因此海水的昼夜温度变化比砂石小,使得沿海城市威海的昼夜温差远小于内陆城市淄博。
故选D。
4.A
【详解】乙物体的温度升高了
故A符合题意。
故选A。
5.C
【详解】A.密度是物质本身的固有特性,水流下的过程中,水的状态、种类等不变,密度不变,因此A错误;
BC.水与勺子之间的附着力(水分子与固体分子之间的引力)使水沿着勺子表面流动,这是主要原因,与大气压强无关,C正确,B错误;
D.表面粗糙会增加摩擦,但可能破坏水流的连续性和稳定性,一般引流需要光滑表面。粗糙反而可能使水分散、滴落,效果更差。因此D错误。
故选C。
6.A
【详解】因为水的比热容比陆地的土地的比热容大,由可知,等质量的水和陆地的土地,在相同日照条件下,吸收相同热量,陆地的土地升温较快,气温较高,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.C
【详解】A.由图像可知,液体A、B的温度分别到达100℃和80℃吸收热量温度不变,由此可知A、B的沸点分别是100℃和80℃,它们的沸点比5:4,故A错误;
B.相同的加热器加热时间相同时,液体吸水的热量相同,若A、B上升的温度相同,由Q吸=cmΔt,题目中没有给出两种液体质量的定量关系,故无法判断比热容的比,故B错误;
C.相同的加热器加热时间相同时液体吸水的热量相同,若A、B上升的温度相同,由
Q吸=cAmAΔt= cBmBΔt
因为mB>mA,所以cA>cB,故C正确;
D.相同的加热器相同的时间内放出的热量相同,液体吸水的热量相同,故D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.比热容是物质的一种特性,与质量无关,故将一块铜的质量减小一半,铜的比热容不变,故A错误;
B.影响物体内能的因素有物质的种类、质量、温度和状态,而选项中不确定铜块和铝块的温度,因此不确定二者内能大小关系,故B错误;
C.根据Δt=可知,质量相同的铜块和铝块,吸收相同的热量,铜的比热容较小,因此铜块升高的温度多,故C正确;
D.根据Δt=可知,质量相同的铜块和铝块,放出相同的热量,铜的比热容较小,因此铜块降低的温度多,铜块和铝块初温相同,则铜块的末温较低,所以热传递的方向是从温度较高的铝块传给温度较低的铜块,故D错误。
故选C。
9.D
【详解】A.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子的比热容小,吸热能力弱,吸热多少要根据加热时间判断,故A错误;
B.在本实验中,加热方式相同,物体吸收热量多少是由加热时间决定的,故B错误;
C.水和沙子质量相等,加热相同的时间,吸收的热量相等,水的比热容大,所以水的温度变化较少,故C错误;
D.沙子和水的质量和初温都相等,加热到相同温度时,由于水的比热容比沙子的大,根据知,水吸收的热量多,故D正确。
故选D。
10.D
【详解】AB.甲、乙两球最终都放在冰上,会与冰发生热传递,最终温度与冰水混合物的温度相同,即达到0℃。所以两球的末温相同,故AB不符合题意;
CD.甲、乙两球的质量相等,设为m。从沸水中取出,说明它们的初温相同,设为t0。放在冰上后,最终温度也相同,均为0℃。所以两球降低的温度相同,。 从图中可以看出,乙球使冰熔化的体积更大,说明乙球放出的热量更多,即 。 根据,可得。 因为两球质量m和降低的温度Δt都相同,所以 ,即甲球的比热容比乙球小,故C不符合题意,D符合题意。
故选 D。
11.
不变
减小
【详解】水结成冰属于晶体的凝固过程,冰是晶体,晶体在凝固的过程中,会持续向外放出热量,内能减小,但温度会保持在凝固点不变,因此结冰过程中温度不变。
12. B 重力 快
【详解】[1]二氧化氮气体的颜色是红棕色的,而且比空气的密度大,空气要处于二氧化氮气体的上方,所以装二氧化氮气体的应是B瓶。
[2]因为密度较大的二氧化氮如果放在上方,那么在重力的影响下,二氧化氮也会混到空气中,所以将装有空气的玻璃瓶放在上方可以避免重力作用对实验的影响。
[3]温度越高,分子热运动越剧烈,扩散现象越明显,所以若升高瓶内气体的温度,气体将扩散得更快。
13. 用抽气机抽出玻璃钟罩内的空气 铅柱B仍然不会掉落
【详解】小明猜想铅柱B不掉落是大气压托住的。要推翻该猜想,需要除去大气压进行实验。 操作为用抽气机抽出玻璃钟罩内的空气以消除大气压的作用。 若猜想成立,抽去空气后没有大气压,铅柱B会下落;若猜想错误,抽去空气后,依靠分子引力,铅柱B依旧不会掉落。
14. 热传递 62 提高水的初温
【详解】[1]用热水给热瓶装牛奶,瓶装牛奶吸收热量,是通过热传递的方式改变内能的。
[2]不计热量损失,水放出的热量和牛奶吸收的热量相等,则牛奶吸收的热量为
则牛奶升高的温度为
则牛奶的温度将达到
[3]实验中为了缩短热牛奶的时间,可以增加水的初温,使水放出的热量更多,即牛奶吸收的热量更多。
15.
【详解】[1]由图可知,物质在液态时经历了5min,温度降低了2℃,此过程中放出的热量
根据题意可知,物质均匀放热,且质量不变,所以,相同时间内,物质放出的热量相等。由图可知,物质从10min到20min时温度不变,处于凝固过程,凝固过程用了10min,则放出热量为
[2]由图像可知,物质从20min到25min,经历了5min,温度降低了4℃,此段时间该物质状态为固态,该物质固态时放出的热量为
则该物质固态时的比热容
16.
【详解】一切物质的分子都在不停地做无规则运动,溶液是均匀、稳定的混合物,各部分性质都相同,所以烧杯中酒精分子和水分子应该均匀分布,如图所示:
17.(1) 无规则运动 不能
(2) d 引力
(3)温度越高,分子运动越剧烈
【详解】(1)[1]图a中清水与硫酸铜溶液开始界面十分清晰,静置一段时间后,两种液体混合均匀了,属于扩散现象,说明分子不停地做无规则运动。
[2]图a中,为尽快达到实验目的,实验过程中不可以搅动量筒里的液体,因为有了外力的作用,不能证明分子的无规则运动。
(2)[1][2]图b的实验现象:玻璃很难从水面拉起来,说明分子之间存在引力;同时图d中削平的两个铅块很难被拉开同样说明分子之间存在引力。故图b和图d两个实验现象的原因相同。
(3)分子热运动的快慢与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈,故图c为尽快达到实验目的,可以用热水进行实验。
18.(1) 相同时间降低的温度 水
(2) ℃/min 牛奶与周围环境的温度差
(3) 能保持较高的温差,冷却速度快 循环使用水,节约水资源
【详解】(1)实验中,通过观察相同时间降低的温度从而得出哪种介质的冷却效果,同时间降低的温度越大,效果越好。
由表格数据可知,在相同时间内,A瓶中牛奶温度下降得更多,A 瓶是放在水中冷却的,所以热牛奶放在水中冷却的效果更好。
(2)牛奶放出的热量
根据“冷却速度”的定义,物体下降的温度单位是℃,降温时间单位是,所以“冷却速度”的单位应该是。
随着时间推移,牛奶温度逐渐降低,与周围环境的温度差逐渐减小,所以冷却速度变慢,故这个过程中影响“冷却速度”的因素可能是牛奶与周围环境的温度差。
(3)流水不断流动,能及时带走热量,且水循环流动可保持水的低温,使高温物体与水始终保持较大的温度差,温度差大则冷却速度快。
落水收集后通过冷却塔再循环使用,节约水资源。
19.(1)7.5×103kg/m3
(2)2.94×105J
(3)65℃
【详解】(1)金属块的密度
(2)金属块放出的热量Q放=c金属m金属Δt金属=0.49×103J/(kg•℃)×1.5kg×(420℃-20℃)=2.94×105J
(3)由题知,水吸收的热量Q吸=Q放=2.94×105J
由Q吸=cmΔt得,水的温度变化量
则水温升高到t水=Δt水+t0=70℃+35℃=105℃
由于标准大气压下水的沸点为100℃,所以在标准大气压下水升高的温度为Δt'=100℃-35℃=65℃
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第十三章 内能 单元检测卷
一、单选题
1.下列现象中,通过做功改变物体内能的是( )
A.电炉通电,电热丝发热变红 B.天寒地冻,人们在室内烧炭火取暖
C.烈日炎炎,人们吃冰激凌解暑 D.感冒发烧,人们用湿毛巾敷额头降温
2.谷雨时节,菏泽牡丹园内繁花似锦,如图所示。游客能嗅到花香是因为( )
A.分子间有空隙 B.分子的热运动
C.分子间有引力 D.分子间有斥力
3.沿海城市威海气候宜人,全年平均昼夜温差约为8℃;内陆城市淄博四季分明,全年平均昼夜温差约为13℃。从物理学角度看,这主要是因为海水和砂石具有不同的( )
A.密度 B.热量 C.内能 D.比热容
4.甲、乙两种金属的比热容之比是,质量之比是。若它们吸收相同的热量后,甲物体的温度升高了10℃,则乙物体的温度升高了( )
A.5℃ B.10℃ C.15℃ D.20℃
5.如图甲所示,生活中,用碗倒水时水容易沿碗壁流下洒在桌上。但如果在碗口边缘搭一把勺子,水就会顺着勺子平稳流下,避免洒漏(如图乙所示)。这一现象与化学实验中过滤操作的“玻璃棒引流”原理相通。水沿勺子流下的过程中,下列说法正确的是( )
A.水的密度变大
B.水能沿勺子流下,主要利用了大气压强
C.水能沿勺子流下,主要是因为分子间存在引力
D.若将勺子换成表面粗糙的筷子,引流效果会更好
6.如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是:与海洋相比,陆地的土地( )
A.比热容较小,在相同日照条件下升温较快,气温较高
B.比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
C.比热容较大,在相同日照条件下升温较快,气温较高
D.比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
7.用两个完全相同的电加热器给初温均为20℃的A、B两种液体加热,已知mB>mA,根据实验过程中收集的数据描绘出两种液体的“温度—时间”图像如图所示(不计热量损失)。下列分析正确的是( )
A.A、B两种液体的沸点之比为4:5
B.A、B两种液体的比热容之比为3:4
C.根据题意和图像分析可知A、B两种液体的比热容大小关系为cA>cB
D.A、B两种液体从90s至120s的加热时间内吸收的热量不相等
8.已知铜的比热容比铝的比热容小,下列说法正确的是( )
A.将一块铜的质量减小一半,它的比热容减半
B.质量相同的铜块和铝块,铜块的内能比铝块的内能小
C.质量相同的铜块和铝块,吸收相同的热量,铜块升高的温度多
D.质量和初温都相等的铜块和铝块,放出相等热量后相接触,热传递的方向是从铜块传给铝块
9.在探究“比较不同物质吸热升温的属性”时,用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,装置如图。下列说法正确的是( )
A.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热较多
B.在本实验中,物体吸热多少是由物质的种类决定的
C.实验中,将沙子和水加热相同时间,水温变化比较多
D.实验中,将沙子和水加热到相同温度时,水吸收的热量多
10.如图所示,甲、乙两个用不同材料制成的质量相等的金属球,放入沸水中很长一段时间后,取出放在同一块冰上,最后结果如图所示,由此可判断( )
A.甲球的温度比乙球高 B.甲球的温度比乙球低
C.甲球的比热容比乙球大 D.甲球的比热容比乙球小
二、填空题
11.炎热的夏天,小明将一瓶水放入冰箱的冷冻室,一段时间后放入冰箱的水已冻成了冰块,在结冰的过程中,温度___________。内能___________(均选填“增大”“减小”或“不变”)。
12.用如图所示装置演示气体的扩散现象,其中一瓶装有密度比空气密度大的二氧化氮气体,另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散现象,装有二氧化氮气体的应是______瓶,因为这样放置可以避免______作用对实验的影响;若升高瓶内气体的温度,则气体将扩散得更______(选填“快”或“慢”)。
13.将两块完全相同的铅柱A、B底部削平后紧紧压在一起,铅柱B不掉落,如图(a)所示,这说明分子之间存在引力。小明对此有些疑惑:这个实验是不是大气的压力托住了铅柱B?于是他设计了以下实验方案:如图(b)所示他想重做这个实验,那么他接下来进行的操作应该是:________,若出现的现象为:________,则说明他的想法不正确。
14.周末,小明用热水为家人热瓶装牛奶,这是通过___________的方式改变了牛奶的内能。如图所示,他将400g、20℃的牛奶放入的热水中,一段时间后,水的温度降低了,不计热量损失,则牛奶的温度将达到___________℃。为了缩短热牛奶的时间,可以___________。
15.如图所示,质量为500g的某液体,比热容为,在均匀放热的条件下凝固成固态物质,则凝固过程中该物质放热____________J;该物质固态时的比热容为____________。
三、作图题
16.小嘉同学用注射器慢慢地将清水注入盛有酒精的烧杯底,如图。若用“●”代表酒精分子,“〇”代表水分子。一段时间后,请在图中的烧杯画出微粒的分布情况。
四、实验题
17.分子动理论相关实验如图所示,是我们在学习分子热运动时做过的一些实验:
图a:清水与硫酸铜溶液开始界面十分清晰,静置一段时间后,两种液体混合均匀了;
图b:玻璃板下表面接触水面,用弹簧测力计把玻璃板拉开,发现拉力大于玻璃板重力;
图c:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来;
图d:将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起, 两个铅块就会结合在一起,下面挂一个钩码也没将它们拉开。
(1)图a实验表明:分子在不停地做______,图a实验过程中______(选填“能”或“不能”)搅动量筒里的液体;
(2)图b和图______两个实验现象的原因相同,实验表明:分子之间存在______;
(3)用热水可以使图c尽快达到实验目的,原因是______。
18.小飞每天早上要喝一杯热牛奶,他想探究如何让热牛奶快速冷却,设计了如图甲所示的实验:在A、B两个相同的瓶中装入初温相同的牛奶,分别放入常温的水和空气中冷却,记录温度计示数变化,得到的数据如表所示。
时间t/min
0
2
4
6
8
10
12
14
16
A的温度/℃
70
60
53
47
42
38
35
33
32
B的温度/℃
70
65
61
58
55
52
50
48
46
(1)AB两个瓶中热牛奶的质量应该相同,通过比较______可以知道热牛奶放在______(选填“水”或“空气”)中冷却的效果更好。
(2)分析表中数据,可以得出:
①若B瓶中奶的质量是250g,在0-12min内,牛奶放出的热量是______J。()
②小明根据用比值定义法作出了“冷却速度”的定义:物体下降的温度与降温时间之比,则“冷却速度”的单位应该是______,由表格数据可知,牛奶的冷却速度随时间在变小,这个过程中影响“冷却速度”的因素可能是______。
(3)图乙是工业上的“流水喷淋法”,大量细小的水珠通过喷头源源不断地喷洒在高温物体上,落水收集后通过冷却塔再循环使用。根据(2)②中的分析,小华终于找到了一个用水使物体快速冷却的办法,并且举一反三,明白了工业生产中使用流水喷淋法冷却高温物体的好处:请你说出两个好处:①______;②______。
五、计算题
19.热处理是把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却,以提高金属的硬度和强度。现将一质量为,体积为的金属块加热到,然后放在室温为的空气中自然冷却。求:【金属块的比热容为,水的比热容为】
(1)求该金属块的密度。
(2)金属块在冷却过程中放出的热量;
(3)若把这些热量全部用于给、的水加热,在标准大气压下,水温度升高了多少摄氏度?
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