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人教版(2024)九年级全册第2节 内能复习练习题
展开满分100分,答题时间90分钟
一、选择题(本大题有11道小题,每小题3分,共计33分)
1. (2022内蒙古赤峰)如图所示,一只锥形瓶中灌入氨气,另一只锥形瓶内壁贴一条浸过酚酞溶液的试纸。打开活塞,一会儿就可以看到试纸逐渐变红。这个现象主要表明( )
A. 分子永不停息地运动
B. 分子间有间隙
C. 分子间有作用力
D. 分子是很微小的
2.夏天,小明从冰箱冷冻室中取出几个冰块,放入盛有常温矿泉水的杯中,过一会儿,他用吸管搅动冰块,发现这几个冰块“粘到一起了”,如图所示,其主要成因是( )
A.水的比热容较大 B.水的凝固
C.水分子在做无规则运动 D.水的汽化
3.两个质想不同的金属块,发出相同热量,降低相同温度,则( )
A.质量大的金属块的比热容一定大
B.质量大的金属块的比热容一定小
C.质量的金属块的比热容可能大
D.两个金属块的比热容有可能相同
4.在一杯清水中滴入一滴红墨水, 不一会儿,整杯水变成了红色。这一现象能说明( )
A 分子在不停地运动 B.分子数量巨大
C.分子一直在膨胀中 D.分子间互相吸引又互相排斥
5. (2022苏州)关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A. 丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷,是从丝绸上转移来的
B. 铁块很难被压缩,说明分子间有排斥力
C. 汤姆生通过研究,建立了原子核式结构模型
D. 太阳是恒星,它是银河系的中心
6. (2022湖南怀化)为了迎接中考,妈妈为小星改善营养,炖了一只鸡,小星刚进家就闻到浓浓的香味,下列说法正确的是( )
A. 闻到香味说明分子在做热运动
B. 鸡汤温度升高是通过做功增大内能
C. 鸡汤沸腾后继续加热温度升高
D. 炖鸡的高压锅是利用气压越高,液体沸点越低的原理
7.(2022江苏泰州)夏天,将饮料放入冰箱冷藏室,饮料温度降低,下列说法正确的
是( )
A. 饮料将温度传递给冰箱中的空气
B. 饮料放出热量后自身所含热量减少
C. 饮料温度降低的过程伴随着内能的转移
D. 饮料放热是因为饮料的内能比冰箱中空气的内能多
8.下列说法中能反映物体放出热量多少跟降低的温度有关的是( )
A.相同质量的同种物质,降低不同的温度,放出的热量不同
B.相同质量的不同物质,降低相同的温度,放出的热量一般不同
C.不同质量的同种物质,降低相同的温度,放出的热量不同
D.以上说法都可以
9.A、B两物体质量相等,温度均为10℃;甲、乙两杯水质量相等,温度均为50℃。现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了4℃,乙杯水温降低了8℃,不考虑热量的损耗,则A、B两物体的比热容之比为( )
A 4:9 B.3:5 C.2:3 D.1:2
10. 南极是世界上最冷的地方,在南极的两只小企鹅之间发生了有趣的对话,其中不正确的是( )
A.这里的温度很低,构成物质的大量分子做无规则运动应该很慢
B.对啊,也就是说,温度反应了构成物质的大量分子做无规则运动的剧烈程度
C.这里太冷了,冰山肯定没有内能
D.南极再冷,组成冰山的分子在做热运动,所以冰山也有内能
11. 用相同的电加热器分别对体积相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如图所示是A和B的温度随加热时间变化的图象。已知液体A和B的密度之比为5:4,两种液体末温均未达到它们的沸点。下列说法正确的是( )
A.A的比热容和B的比热容之比为1:2
B.A的比热容和B的比热容之比为8:5
C.加热相同的时间,B吸收热量比A吸收热量多
D.要使A和B升高相同的温度,B吸收的热量更多
二、填空题(本大题有11道小题,每空1分,共27分)
1. (2022湖南长沙)小丽和同学们一起坐在游船上赏花,他们闻到了花香,从物理学角度来看,这属于________现象;以_______为参照物,小丽是静止的。
2.在海滩上进行“沙疗”时,把人体埋在沙子里,沙子放出热量,人体吸收热量后体温升高,内能 ,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)来改变内能的;10kg的沙子温度降低1℃放出的热是 J.【已知c沙=0.92×103J/(kg•℃)】
3.如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图象,第6min时的内能__第8min时的内能(选填“大于”、“等于”或“小于”);该物质在CD段的比热容是AB段比热容的__倍(被加热物质的质量和吸、放热功率不变)。
4. (2022湖南株洲)如表格中的数据为水和煤油的比热容,这两种液体中______适合作为汽车发动机的冷却液。若要使壶中质量为2kg的水升高20℃,水需吸收______J热量,将壶中的水加热一段时间后水变少了,是因为水发生了______现象(填物态变化的名称)。
5.为了阻断疫情的传播,西安市在2021年12月27日晚,防疫部门对市内所有的街道进行消杀,当消杀车辆匀速行驶作业时,车辆的动能_________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。消杀过后附近的居民会闻到刺鼻的味道是因为_________,消杀车的发动机选用水冷却是利用了水的 ___________的特点。
6. (2022黑龙江龙东)中国茶文化源远流长,一杯冲好的茶水香气四溢,这属于__________现象;拿茶杯的手感觉很热,这是通过__________方式增加了手的内能。
7. (2022福建)如图是我国古代发明的取火器的模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过______的方式,使筒内空气内能______,温度升高,达到艾绒的着火点。
8.太阳能安全、卫生、环保,我国近年来大力开发了太阳能热水器、太阳能飞机等。一同学家中太阳能热水器容量为0.1m3,则满箱水的质量为 kg:太阳能热水器1h使满箱水从20℃升高到30℃,水吸收的热量 J。
9. (2022广东)家庭电路中,电热水壶应与其他家用电器________联。若用电热水壶加热0.8kg的水,使其温度从30℃升高到80℃,则水吸收的热量是________J。此过程中,电热水壶实际消耗的电能_________(选填“大于”“等于”或“小于”)水吸收的热量。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
10.把1kg的水从60℃开始加热至沸腾,温度随时间变化的图像如图,由图像可知,水的沸点是 ℃;水从70℃加热至90℃需要吸收的热量是 J;水沸腾时,水面上方的气压 一个标准大气压(最后一空选填“大于”“小于”或“等于”)。[C水=4.2×103J/(kg·℃)]
11.将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中(如图所示),通过 方式改变牛奶的内能,图中乙是250g牛奶与热水的温度随时间变化的图象,则牛奶在加热过程中吸收的热量为 J.[c牛奶=4.2×103J/(kg•℃)]
三、简答题(本大题有2道小题,每小题各4分,共8分)
1.海鲜粥是北部湾地区的一道家常美食.煮好的粥香气扑鼻,这是什么现象?而且粥的温度越高,香气就越浓,这是为什么?当我们对着热粥表面吹气时,粥就凉得更快,这又是为什么?请你用物理知识说明其中的道理.
2.将一个烧瓶盛少量水,给瓶内打气,当瓶塞跳出时,可以看到瓶内出现“白雾”.回答下列问题:
(1)此过程中是用什么方法改变了物体内能?
(2)请从物态变化角度提出一个问题并回答.
四、实验题(本大题有4道小题,共24分)
1.(4分)如图甲是小桂“探究海波熔化的特点”的实验装置。
(1)小桂安装器材时应该________(选填“由上往下”或“由下往上”)安装。
(2)图乙是小桂根据实验数据绘制的温度时间图像,由图像可知,海波熔化时温度保持不变,此温度为 _______,可以判断海波是______体。
(3)小桂观察乙图发现,和两段图像中,温度升高快慢不同,这是因为物质在不同状态时的______(选填“密度”或“比热容”)不同造成的。
2. (8分)某同学在做“比较不同液体吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给液体甲和乙加热。如表:
(1)分析第 1、4 次,第 2、5 次或第 3、6 次实验数据,某同学认为:加热相同的时间时,乙升高的温度高一些,这说明乙吸收的热量多一些。这位同学的判断是否正确______?请说明理由:______。此实验是用加热时间的多少来反映吸热的多少,这种称为______法。
(2)分析第 2、3 次或第 5、6 次实验数据。可以得出的初步结论是:________;
(3)通过比较第 2、4 次实验数据可知,液体吸收的热量多少与液体的________有关(选填:“种类”或“质量”),______物质的吸热能力更强(选填“甲”或“乙”)。
(4)进一步综合分析 1、2、3 或 4、5、6 可得________;
(5)进一步综合分析 1、2、3 和 4、5、6 可得______。
3. (4分)(2022内蒙古包头)利用如图(a)所示的实验装置比较不同物质的吸热能力。
(1)实验时,选取质量_______、初温相同的甲、乙两种不同液体,用相同的酒精灯加热,加热时液体温度升高,这是通过_______方式来增大内能的。
(2)根据实验数据绘制的温度随时间变化关系如图(b)所示,分析可知,________液体的吸热能力更强。
(3)实验完成后,酒精灯中剩余酒精热值_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
4.(8分)某实验小组在“比较A、B液体谁更适合做发动机冷却剂”的实验中,他们设计了两种实验方案。
方案一:将质量相等、初温相同的甲、乙液体,分别装入两只规格相同的烧杯中,分别用两只酒精灯对烧杯加热,如图甲所示;
方案二:将质量相等、初温相同的甲、乙液体,分别装入两只规格相同的试管中,再将两支试管放在盛有水的烧杯中,用酒精灯对烧杯加热,如图乙所示。
实验小组经过讨论,选择方案二进行实验,观察实验现象,记录相关数据,并绘制出图像,如图丙所示。
(1)他们一致认为方案二较好,因为该方案具有______的优点。(答出一个即可)
(2)从图像上可以看出:A液体的沸点是_______℃。
(3)从图像上看,A液体的比热容________(选填“大于”“小于”或“等于”)B液体比热容。
(4)通过对实验结果的分析,可以知道:________(选填“A”或“B”)液体更适合做汽车发动机的冷却液。
五、计算题(本大题有2道小题,共8分)
1.(4分)质量为0.5kg的水,吸收了8.4×104J的热量后,温度升高到60℃,求水原来的温度是多少℃.
2.(4分)甲、乙两物体的质量之比为4:1,用两个相同的酒精灯分别给它们加热,(设酒精燃烧放出的热量全部被甲和乙吸收)。如图所示为甲、乙两物体的温度随时间的变化曲线,若甲的比热容为0.42×103J/(kg·℃),则乙的比热容是多少?
2023-2024学年度物理九年级全一册同步(拓展)学讲练测大讲义(人教版通用)
第十三章 内能
专题13.6 《内能》单元核心素养达标拔高测试题
满分100分,答题时间90分钟
一、选择题(本大题有11道小题,每小题3分,共计33分)
1. (2022内蒙古赤峰)如图所示,一只锥形瓶中灌入氨气,另一只锥形瓶内壁贴一条浸过酚酞溶液的试纸。打开活塞,一会儿就可以看到试纸逐渐变红。这个现象主要表明( )
A. 分子永不停息地运动
B. 分子间有间隙
C. 分子间有作用力
D. 分子是很微小的
【答案】A
【解析】试纸逐渐变红,说明氨气分子进入到了另一只锥形瓶中,这是扩散现象,表明分子在永不停息地做无规则运动。故选A。
2.夏天,小明从冰箱冷冻室中取出几个冰块,放入盛有常温矿泉水的杯中,过一会儿,他用吸管搅动冰块,发现这几个冰块“粘到一起了”,如图所示,其主要成因是( )
A.水的比热容较大 B.水的凝固
C.水分子在做无规则运动 D.水的汽化
【答案】B.
【解析】水的凝固点是0℃,水要凝固除了温度要达到凝固点外,还需要继续放热,如果没有继续放热,水只能保持在0℃而不能凝固.冰箱冷冻室取出的冰块与常温矿泉水之间有很大的温差,冰吸热升温,水放热降温,冰块附近的水凝固成冰,冰块就会“粘”到一起.
从冰箱冷冻室取出的冰块温度低于0℃,放到水中后,水放热降温,冰吸热升温;当冰块附近的水的温度降到0℃时,冰的温度还低于0℃;冰块继续吸热,冰块附近0℃的水继续放热,凝固成冰,所以冰块会“粘”到一起.故B正确.故选B.
3.两个质想不同的金属块,发出相同热量,降低相同温度,则( )
A.质量大的金属块的比热容一定大
B.质量大的金属块的比热容一定小
C.质量的金属块的比热容可能大
D.两个金属块的比热容有可能相同
【答案】B.
【解析】两个质量不同、散发热量相同的物体,降低相同的温度时,其所能放出热量的多少与其比热容有关,故在分析判断时应联系公式Q=cm△t进行判断.
据公式Q=cm△t可得c=,金属块的质量不同,发出的热量相同,其变化的温度相同,质量大的金属块的比热容一定小,故B正确.
4.在一杯清水中滴入一滴红墨水, 不一会儿,整杯水变成了红色。这一现象能说明( )
A 分子在不停地运动 B.分子数量巨大
C.分子一直在膨胀中 D.分子间互相吸引又互相排斥
【答案】A
【解析】本题考查的是分子动理论的内容:物质是有大量分子构成的;分子在不停的做无规则运动;分子间存在相互作用的引力和斥力。滴入红墨水后整杯水变红是扩散现象扩散现象,说明了分子在不停的做无规则运动。
5. (2022苏州)关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A. 丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷,是从丝绸上转移来的
B. 铁块很难被压缩,说明分子间有排斥力
C. 汤姆生通过研究,建立了原子核式结构模型
D. 太阳是恒星,它是银河系的中心
【答案】B
【解析】A.丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷,是玻璃棒失去了电子,带正电,丝绸得的电子带负电,故电子从玻璃棒转移到丝绸上,故A错误;
B.铁块很难被压缩,说明分子间有排斥力,难以拉伸,说明分子间间存在引力,故B正确;
C.卢瑟福通过研究,建立了原子核式结构模型,故C错误;
D.太阳是恒星,它是太阳系的中心,故D错误。故选B。
6. (2022湖南怀化)为了迎接中考,妈妈为小星改善营养,炖了一只鸡,小星刚进家就闻到浓浓的香味,下列说法正确的是( )
A. 闻到香味说明分子在做热运动
B. 鸡汤温度升高是通过做功增大内能
C. 鸡汤沸腾后继续加热温度升高
D. 炖鸡的高压锅是利用气压越高,液体沸点越低的原理
【答案】A
【解析】A.闻到香味是香味分子扩散到空气中了,说明分子在做热运动,故A正确;
B.鸡汤温度升高是通过热传递增大内能,故B错误;
C.鸡汤沸腾后继续加热温度不变,故C错误;
D.炖鸡的高压锅是利用气压越高,液体沸点越高的原理,故D错误。故选A。
7.(2022江苏泰州)夏天,将饮料放入冰箱冷藏室,饮料温度降低,下列说法正确的
是( )
A. 饮料将温度传递给冰箱中的空气
B. 饮料放出热量后自身所含热量减少
C. 饮料温度降低的过程伴随着内能的转移
D. 饮料放热是因为饮料的内能比冰箱中空气的内能多
【答案】C
【解析】A.饮料和冰箱冷藏室里的空气温度不同,两者会发生热传递,温度高的饮料会放出热量,将热量传给冰箱中的空气,故A错误;
B.饮料放出热量后温度降低,内能减少,热量是过程量,不能用含有、具有来描述,故B错误;
C.发生热传递时,饮料放出热量,内 能减少,温度降低,冰箱冷藏室里的气体吸收热量,内能增加,温度升高,所以饮料温度降低的过程伴随着内能的转移,给C正确;
D.饮料放热是因为饮料温度比冰箱中空气的温度高,温度高不一定内能多,内能还与物体的质量等因素有关,故D错误。故选C。
8.下列说法中能反映物体放出热量多少跟降低的温度有关的是( )
A.相同质量的同种物质,降低不同的温度,放出的热量不同
B.相同质量的不同物质,降低相同的温度,放出的热量一般不同
C.不同质量的同种物质,降低相同的温度,放出的热量不同
D.以上说法都可以
【答案】A
【解析】A.同种物质比热容相同,由于质量也相同,当降低不同的温度时,由Q=cmΔt可知,由于温度的变化不同,物体放出的热量不同,则物体放出的热量多少跟降低的温度有关,故A符合题意;
B.相同质量的不同物质,降低相同的温度,这是研究物体放出热量的多少与物质的种类的关系,故B不符合题意;
C.不同质量的同种物质,降低相同的温度,这是研究物体放出热量多少跟物体质量的关系,故C不符合题意;
D.BC说法错误,故D不符合题意。
9.A、B两物体质量相等,温度均为10℃;甲、乙两杯水质量相等,温度均为50℃。现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了4℃,乙杯水温降低了8℃,不考虑热量的损耗,则A、B两物体的比热容之比为( )
A 4:9 B.3:5 C.2:3 D.1:2
【答案】A
【解析】设A、B的质量均为m,水的质量均为M,
则对于A物体而言,它吸收的热量等于水所放出的热量,
故cA m×(46℃-10℃)=c水M×4℃;
则对于B物体而言,它吸收的热量等于水所放出的热量,
故cB m×(42℃-10℃)=c水M×8℃;
联立以上二式解之得cA:cB=4:9,故A是正确的。
10. 南极是世界上最冷的地方,在南极的两只小企鹅之间发生了有趣的对话,其中不正确的是( )
A.这里的温度很低,构成物质的大量分子做无规则运动应该很慢
B.对啊,也就是说,温度反应了构成物质的大量分子做无规则运动的剧烈程度
C.这里太冷了,冰山肯定没有内能
D.南极再冷,组成冰山的分子在做热运动,所以冰山也有内能
【答案】C
【解析】A、构成物体的分子在不停地做无规则运动,温度低,分子无规则运动会变慢,故A正确;
B、温度越高,分子的无规则运动越剧烈,所以温度反应了构成物质的大量分子做无规则运动的剧烈程度,故B正确;
CD、任何物体在任何温度下都具有内能,即使温度很低,冰山也有内能,故C错误,D正确。
故选:C。
11. 用相同的电加热器分别对体积相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如图所示是A和B的温度随加热时间变化的图象。已知液体A和B的密度之比为5:4,两种液体末温均未达到它们的沸点。下列说法正确的是( )
A.A的比热容和B的比热容之比为1:2
B.A的比热容和B的比热容之比为8:5
C.加热相同的时间,B吸收热量比A吸收热量多
D.要使A和B升高相同的温度,B吸收的热量更多
【答案】B
【解析】 AB、两种体积相等、液体A和B的密度之比为5:4,
根据ρ=得,
质量之比为:===,
利用热量的计算公式Q=cm△t可知,在吸收相同热量时,A升高的温度为△tA=30℃﹣15℃=15℃,B升高的温度为△tB=45℃﹣15℃=30℃,
则比热容之比为:
====,故A错误,B正确;
C、相同的电加热器,加热相同的时间,A、B吸收热量相同,故C错误;
D、由图知,要使A和B升高相同的温度,如30℃﹣15℃=15℃,A的加热时间长,A吸收的热量多,故D错误。故选:B。
二、填空题(本大题有11道小题,每空1分,共27分)
1. (2022湖南长沙)小丽和同学们一起坐在游船上赏花,他们闻到了花香,从物理学角度来看,这属于________现象;以_______为参照物,小丽是静止的。
【答案】 扩散 游船
【解析】不同物质在互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散。小丽和同学们一起坐在游船上赏花,他们闻到了花香,从物理学角度来看,这属于扩散现象。小丽和同学们一起坐在游船上赏花,以游船为参照物,小丽相对游船的位置没有发生变化,故小丽是静止的。
2.在海滩上进行“沙疗”时,把人体埋在沙子里,沙子放出热量,人体吸收热量后体温升高,内能 ,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)来改变内能的;10kg的沙子温度降低1℃放出的热是 J.【已知c沙=0.92×103J/(kg•℃)】
【答案】增加;热传递;9.2×103.
【解析】本题考查了改变内能方式的判断和吸热公式的灵活应用,属于一道基础题.
改变物体内能有做功和热传递两种方式,做功是能量的转化过程,热传递是能量的转移过程.知道沙石的质量、比热容、升高的温度,根据Q=cm△t求出放出的热量.
(1)把人体埋在沙子里,沙子放出热量,人体吸收热量后体温升高,内能增加,这是通过热传递来改变内能的;
(2)10kg的沙子温度降低1℃放出的热量:
Q放=c沙m沙△t沙=0.92×103J/(kg•℃)×10kg×1℃=9.2×103J.
3.如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图象,第6min时的内能__第8min时的内能(选填“大于”、“等于”或“小于”);该物质在CD段的比热容是AB段比热容的__倍(被加热物质的质量和吸、放热功率不变)。
【答案】 小于 2
【解析】晶体熔化过程要吸收热量,内能增加。所以第6min时的内能小于第8min时的内能。
根据图中坐标信息可知,该物质在AB段温度升高10℃,被加热4min;在CD段温度升高5℃,被加热4min;则该物质在AB段吸热与CD段吸热之比为,根据可得
所以该物质在CD段的比热容是AB段比热容的2倍。
4. (2022湖南株洲)如表格中的数据为水和煤油的比热容,这两种液体中______适合作为汽车发动机的冷却液。若要使壶中质量为2kg的水升高20℃,水需吸收______J热量,将壶中的水加热一段时间后水变少了,是因为水发生了______现象(填物态变化的名称)。
【答案】 水 1.68×105 汽化
【解析】由表格数据可知,水的比热容大于煤油的比热容,相同质量的水和煤油相比,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以水适合作为汽车发动机的冷却液;水吸收的热量
将壶中的水加热一段时间后,部分液态的水汽化变为气态的水蒸气导致壶中的水变少。
5.为了阻断疫情的传播,西安市在2021年12月27日晚,防疫部门对市内所有的街道进行消杀,当消杀车辆匀速行驶作业时,车辆的动能_________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。消杀过后附近的居民会闻到刺鼻的味道是因为_________,消杀车的发动机选用水冷却是利用了水的 ___________的特点。
【答案】 减小 分子在不停地做无规则运动 比热容大
【解析】当消杀车辆匀速行驶作业时,车辆的质量变小,速度不变,动能减小。
我们会闻到刺鼻的味道,是消毒液的分子扩散到空气中引起的,说明分子在不停地做无规则运动。
因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同温度时,水吸收的热量多,所以汽车发动机用水来冷却。
6. (2022黑龙江龙东)中国茶文化源远流长,一杯冲好的茶水香气四溢,这属于__________现象;拿茶杯的手感觉很热,这是通过__________方式增加了手的内能。
【答案】 扩散 热传递
【解析】茶水香气四溢,这是因为分子在不停做无规则运动,属于扩散现象。
拿茶杯的手感觉很热,手从碗上吸收了热量,是通过热传递方式增加了手的内能。
7. (2022福建)如图是我国古代发明的取火器的模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过______的方式,使筒内空气内能______,温度升高,达到艾绒的着火点。
【答案】 做功 增大
【解析】把木制推杆迅速推入牛角套筒时,压缩气体做功,将机械能转化为内能,故是做功的方式改变内能。
推杆压缩气体对气体做功,气体的内能增大,温度升高。
8.太阳能安全、卫生、环保,我国近年来大力开发了太阳能热水器、太阳能飞机等。一同学家中太阳能热水器容量为0.1m3,则满箱水的质量为 kg:太阳能热水器1h使满箱水从20℃升高到30℃,水吸收的热量 J。
【答案】100;4.2×106。
【解析】(1)由ρ=m/V可得,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(30℃﹣20℃)=4.2×106J。
9. (2022广东)家庭电路中,电热水壶应与其他家用电器________联。若用电热水壶加热0.8kg的水,使其温度从30℃升高到80℃,则水吸收的热量是________J。此过程中,电热水壶实际消耗的电能_________(选填“大于”“等于”或“小于”)水吸收的热量。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 并 大于
【解析】家庭电路中,电热水壶应与其他家用电器之间互不干扰,都能独立工作,所以它们是并联的。
用电热水壶加热0.8kg的水,使其温度从30℃升高到80℃,则水吸收的热量
由于在烧水过程中,水会不断的向外散热,所以电热水壶实际消耗的电能会大于水吸收的热量。
10.把1kg的水从60℃开始加热至沸腾,温度随时间变化的图像如图,由图像可知,水的沸点是 ℃;水从70℃加热至90℃需要吸收的热量是 J;水沸腾时,水面上方的气压 一个标准大气压(最后一空选填“大于”“小于”或“等于”)。[C水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】98;8.4×104;小于。
【解析】(1)根据液体沸腾的特点找到沸点:液体沸腾时不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是液体的沸点。
(2)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;
(3)1标准大气压下水的沸点是100℃.沸点跟气压有关,气压越高,沸点越高。
由图可知,水沸腾时,不断吸收热量,保持98℃不变,所以98℃是水的沸点。
水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(90℃-70℃)=8.4×104J;
1标准大气压下水的沸点是100℃.沸点跟气压有关,气压越高,沸点越高。实验中水的沸点是98℃,所以实验时气压小于1标准大气压。
11.将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中(如图所示),通过 方式改变牛奶的内能,图中乙是250g牛奶与热水的温度随时间变化的图象,则牛奶在加热过程中吸收的热量为 J.[c牛奶=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】热传递;2.1×104。
【解析】(1)改变内能的方法:一是做功,二是热传递,物体放出热量、内能减少、温度降低;
(2)知道牛奶的质量、比热容,求出温度升高值,利用吸热公式Q吸=cm△t求牛奶吸收的热量。
给牛奶加热的过程中,牛奶吸收热量、内能增加,是通过热传递方式改变了牛奶的内能;
由图乙可知,牛奶升高的温度:△t=40℃﹣20℃=20℃,
则牛奶吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.25kg×20℃=2.1×104J。
三、简答题(本大题有2道小题,每小题各4分,共8分)
1.海鲜粥是北部湾地区的一道家常美食.煮好的粥香气扑鼻,这是什么现象?而且粥的温度越高,香气就越浓,这是为什么?当我们对着热粥表面吹气时,粥就凉得更快,这又是为什么?请你用物理知识说明其中的道理.
【答案】(1)煮好的粥香气扑鼻,是粥的芳香分子扩散到空气中,是扩散现象,扩散现象表明分子不停地做无规则运动.且温度越高,分子运动越剧烈,扩散越快,粥的香气就越浓;
(2)当我们对着热粥表面吹气时,加快了茶水上方空气的流动,从而加快了茶水的蒸发,蒸发吸热,所以凉的更快.
【解析】不同物质组成的物体相互接触时,彼此进入对方的现象是扩散现象,扩散现象表明分子不停地做无规则运动;分子运动速度和物体的温度有关系,温度越高,分子运动越剧烈,扩散越快;蒸发是物质由液态变为气态的汽化现象、汽化吸热;影响蒸发快慢的因素;液体的温度、液体表面积、液体上方空气流动速度.
2.将一个烧瓶盛少量水,给瓶内打气,当瓶塞跳出时,可以看到瓶内出现“白雾”.回答下列问题:
(1)此过程中是用什么方法改变了物体内能?
(2)请从物态变化角度提出一个问题并回答.
【答案】(1)做功;(2)塞子跳出时,瓶内气体对外做功,内能减少,温度降低,使瓶内水蒸气放热发生液化形成小水珠,瓶口出现“白雾”.
【解析】做功可以改变物体的内能,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小,温度降低;物质从气态变为液态叫液化.
(1)通过塞子上方的开口向瓶里打气,瓶内气体把瓶塞冲出,对瓶塞做了功,瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能,内能减少,温度降低.
(2)塞子跳出时,瓶内气体对外做功,内能减少,温度降低,使瓶内水蒸气放热发生液化形成小水珠,瓶口出现“白雾”.
四、实验题(本大题有4道小题,共24分)
1.(4分)如图甲是小桂“探究海波熔化的特点”的实验装置。
(1)小桂安装器材时应该________(选填“由上往下”或“由下往上”)安装。
(2)图乙是小桂根据实验数据绘制的温度时间图像,由图像可知,海波熔化时温度保持不变,此温度为 _______,可以判断海波是______体。
(3)小桂观察乙图发现,和两段图像中,温度升高快慢不同,这是因为物质在不同状态时的______(选填“密度”或“比热容”)不同造成的。
【答案】 (1)由下往上 (2) 48 晶 (3)比热容
【解析】(1)如图甲所示,本实验中,需控制用外焰加热,因此安装器材时,应由下往上安装。
(2)如图乙所示,海波在熔化过程中,有一段固定不变的温度,这个温度叫熔点,是48℃,晶体为有固定熔点的物质,因此海波为晶体。
(3)如图乙所示,AB段为固态,CD段为液态,相同时间内海波吸热相同,AB段升温比CD段快说明固态海波比液态海波比热容小。
2. (8分)某同学在做“比较不同液体吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给液体甲和乙加热。如表:
(1)分析第 1、4 次,第 2、5 次或第 3、6 次实验数据,某同学认为:加热相同的时间时,乙升高的温度高一些,这说明乙吸收的热量多一些。这位同学的判断是否正确______?请说明理由:______。此实验是用加热时间的多少来反映吸热的多少,这种称为______法。
(2)分析第 2、3 次或第 5、6 次实验数据。可以得出的初步结论是:________;
(3)通过比较第 2、4 次实验数据可知,液体吸收的热量多少与液体的________有关(选填:“种类”或“质量”),______物质的吸热能力更强(选填“甲”或“乙”)。
(4)进一步综合分析 1、2、3 或 4、5、6 可得________;
(5)进一步综合分析 1、2、3 和 4、5、6 可得______。
【答案】 (1)错误 加热相同的时间时,加热器放出的热量相同,两种液体吸收的热量相同 转换法
(2)同种物质的质量不同,升高相同的温度,吸收热量不同
(3)种类 甲
(4)吸收热量的多少与升高的温度和质量有关
(5)吸收的热量多少与物质的种类有关
【解析】(1)由于加热的装置是相同,相同的时间内放出的热量相同,故加热相同的时间时, 吸收的热量相同,用不易测量吸收的热量,通过加热时间长短来判断,称为转换法,所以该同学的判断错误。
(2)分析第 2、3 次或第 5、6 次实验数据发现加热时间不同。可得到结论:同一种物质,质量不同,吸收的热量不同。
(3)通过比较第 2、4 次实验数据可知,物质的种类相同,升高相同的温度,但是加热时间不同,吸收的热量不同,故吸收的热量与物质的种类有关;相同质量的不同的物质,升高相同的温度,甲加热时间长,故甲的吸热能力强,比热容大。
(4)进一步综合分析 1、2、3 或 4、5、6,是同一种物质,分析1、2,升高的温度不同,吸收的热量不同,分析2、3,质量不同,吸收的热量相同,故发现吸收热量的多少与升高的温度和质量有关。
(5)进一步综合分析 1、2、3 和 4、5、6 可得,吸收的热量多少还与物质的种类有关,不同物质吸收热量的能力是不同。
3. (4分)(2022内蒙古包头)利用如图(a)所示的实验装置比较不同物质的吸热能力。
(1)实验时,选取质量_______、初温相同的甲、乙两种不同液体,用相同的酒精灯加热,加热时液体温度升高,这是通过_______方式来增大内能的。
(2)根据实验数据绘制的温度随时间变化关系如图(b)所示,分析可知,________液体的吸热能力更强。
(3)实验完成后,酒精灯中剩余酒精热值_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 (1)相等 热传递 (2)乙 (3)不变
【解析】(1)实验时,根据控制变量法的需要,选取质量相等、初温相同的甲、乙两种不同液体,用相同的酒精灯加热,加热相同的时间,通过比较两种液体的温度变化,来比较两种液体的吸热本领。
加热时烧杯壁吸收酒精灯的热量,再把热量传递给液体,液体温度升高,这是通过热传递的方式来增大内能的。
(2)由乙图可知,加热相同时间,相同质量的两种液体吸收相同的热量时,甲液体的温度变化较大,由此可知甲的吸热能力较差,乙液体的吸热能力更强。
(3)热值是燃料的一种性质,不随质量的变化而变化,因此实验完成后,酒精灯中剩余酒精的热值不变。
4.(8分)某实验小组在“比较A、B液体谁更适合做发动机冷却剂”的实验中,他们设计了两种实验方案。
方案一:将质量相等、初温相同的甲、乙液体,分别装入两只规格相同的烧杯中,分别用两只酒精灯对烧杯加热,如图甲所示;
方案二:将质量相等、初温相同的甲、乙液体,分别装入两只规格相同的试管中,再将两支试管放在盛有水的烧杯中,用酒精灯对烧杯加热,如图乙所示。
实验小组经过讨论,选择方案二进行实验,观察实验现象,记录相关数据,并绘制出图像,如图丙所示。
(1)他们一致认为方案二较好,因为该方案具有______的优点。(答出一个即可)
(2)从图像上可以看出:A液体的沸点是_______℃。
(3)从图像上看,A液体的比热容________(选填“大于”“小于”或“等于”)B液体比热容。
(4)通过对实验结果的分析,可以知道:________(选填“A”或“B”)液体更适合做汽车发动机的冷却液。
【答案】 (1)受热均匀 (2)60 (3)小于 (4)B
【解析】(1)方案二中,将两支试管放在盛有水的烧杯中,用酒精灯对烧杯加热,这样可以使得两支试管受热均匀。
(2)从图像上可以看出,A液体当温度达到60℃后,温度不增加了,故A液体温度达到了沸点。
(3)从图像可以看出,质量相等、初温相同的A、B液体,吸收相同的热量后,A升高的温度大于B升高的温度,由Q=cmΔt知,A液体的比热容小于B液体的比热容。
(4)汽车发动机的冷却液选取比热容比较高的液体,通过结果对比,B液体更适合做冷却液。
五、计算题(本大题有2道小题,共8分)
1.(4分)质量为0.5kg的水,吸收了8.4×104J的热量后,温度升高到60℃,求水原来的温度是多少℃.
【答案】20.
【解析】知道水的质量、水的比热容、水的末温和水吸收的热量,利用吸热公式Q吸=cm△t的变形公式求水的原来的温度.
由Q吸=cm△t可得,水升高的温度:
△t===40℃,
因为△t=t﹣t0,
所以水原来的温度:t0=t﹣△t=60℃﹣40℃=20℃.
2.(4分)甲、乙两物体的质量之比为4:1,用两个相同的酒精灯分别给它们加热,(设酒精燃烧放出的热量全部被甲和乙吸收)。如图所示为甲、乙两物体的温度随时间的变化曲线,若甲的比热容为0.42×103J/(kg·℃),则乙的比热容是多少?
【答案】 3.36×103J/(kg•℃)
【解析】m甲:m乙=4:1,Q甲=Q乙,C甲=0.4×103J/(kg•℃),
由图看出:经过4分时,△t甲=60℃-20℃=40℃,△t乙=60℃-40℃=20℃.
根据Q=Cm△t得:C甲m甲△t甲=C乙m乙△t乙,C乙=3.36×103J/(kg•℃)
物质
比热容c/【】
水
4.2×103
煤油
2.1×103
液体
次数
质量 m/kg
升高的温度/℃
加热的时间 t/min
甲
1
0.1
5
1
2
0.1
10
2
3
0.2
10
4
乙
4
0.1
10
1
5
0.1
20
2
6
0.2
20
4
物质
比热容c/【】
水
4.2×103
煤油
2.1×103
液体
次数
质量 m/kg
升高的温度/℃
加热的时间 t/min
甲
1
0.1
5
1
2
0.1
10
2
3
0.2
10
4
乙
4
0.1
10
1
5
0.1
20
2
6
0.2
20
4
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