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人教版(2024)九年级全册第2节 内能课堂检测
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这是一份人教版(2024)九年级全册第2节 内能课堂检测,共32页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1. 关于热和能,下列说法中正确的是( )
A. 热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B. 一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能变大
C. 北方的冬天不能使用水银温度计,是因为水银的凝固点太低
D. 物体内能增加,一定是吸收了热量
2. 疫情过后,夜市文化悄然兴起,小薇与朋友开心的逛金沙天街的夜市,以下分析正确的是( )
A. 汤圆面饼在小薇手中逐渐变成圆形,这说明力可以改变物体运动状态
B. 烧烤苕皮是用做功的方式改变它的内能
C. 铁板烤肉是利用了铁板的比热容较大的特点
D. 长沙臭豆腐很远就能闻到臭气是因为分子在做无规则运动
3. 长沙的火宫殿是一个集汉族民俗文化、火庙文化、饮食文化于一体的大众场所,这里藏着很多人的童年记忆。糖油粑粑、臭豆腐、甜酒冲蛋……这些美食在制作过程中包含的物理知识正确的是( )
A. 看见两个糖油粑粑粘在一起,说明分子间存在引力
B. 炸臭豆腐是通过做功的方式使豆腐内能增加
C. 咬上一口臭豆腐感觉很烫,这是因为其含有的热量多
D. 手捧一碗热气腾腾的甜酒冲蛋感到暖和,是因为手吸收了甜酒冲蛋的温度
4. 水具有比热容大的特点,从而被广泛应用。下列现象的原因及其应用实例与水的比热容大无关的是( )
A. 海边的昼夜温差较小
B. 冬天暖气设备用水供暖
C. 夏天在室内地面上洒水降温
D. 用水冷却汽车发动机
5. 如图所示是婷婷在家做的色香味美的蛋炒饭,其制作过程中所涉及的物理知识下列说法正确的是( )
A. 炒鸡蛋时会产生油烟,说明分子在做无规则运动
B. 热蛋炒饭放凉后分子热运动速度变快
C. 凉蛋炒饭被加热,温度升高的过程中内能增大
D. 刚炒熟蛋炒饭冒“白气”是因为它含有的热量多
6. 甲、乙两保温杯装有初温相同、等质量的同种液体,在恒温的室内静置,两杯液体的温度﹣时间变化图像如图所示.下列说法正确的是( )
A. 甲杯内液体的比热容等于乙杯内液体
B. 甲杯内液体的比热容小于乙杯内液体
C. 0~4h甲杯内液体放出的热量比乙杯多
D. 0~20h乙杯内液体放出的热量比甲杯多
二、多选题
7. 辣椒炒肉,是湘菜里的一道经典家常菜,其做法先将适量的淀粉拌入肉片中,再放到热油锅里爆炒,大概六成熟后将辣椒倒入,如图所示,炒出的肉片既鲜嫩味美又营养丰富,对此现象说法正确的是( )
A. 附近能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则的运动
B. 在炒肉片过程中,肉片内能增加主要通过做功实现的
C. 附着在肉片外的淀粉糊有效防止了肉片里水分的蒸发
D. 在炒肉片过程中,肉片的温度升高,内能不变
三、填空题
8. 如图是同一天内某森林公园的气温及园内人工湖的水温随时间变化的图线,那么__________(选填“甲”或“乙”)是公园人工湖的水温变化图线。质量为10kg的水在太阳光的照射下,温度升高了2℃,则水吸收的热量为__________J,这是通过_____________的方式改变水的内能。【水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)】
9. 《三国演义》有“青梅煮酒”的典故,芒种节气正是青梅煮酒季,煮酒可利用水浴法对酒加热。质量为0.5kg的酒从20℃升高到40℃吸收的热量是 _________J[c酒=3.4×103J/(kg•℃)]。
10. 非物质文化遗产——画“糖人”,是我国的一种民间艺术。艺人先将红糖放在热锅里,通过__________的方式使糖的内能增大、温度升高而__________成糖汁;然后用小勺子将糖汁淋在模板上塑形,待糖汁__________后(以上两空均填物态变化名称),栩栩如生的“糖人”就制成了。
11. 将一壶质量1kg、初温20℃的水烧开,水需要吸收的热量为 ___________J;实际烧开此壶水,所提供的热量远 ___________(选填“大于”或“小于”)此值,原因是 ___________。[在标准大气压下,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
12. 如图是用水来冷却热牛奶的示意图,此过程改变内能的方式是______。右图是记录牛奶、水的温度随时间变化的图像,图中表示热牛奶温度随时间变化的曲线应是______(填写I或Ⅱ)。若水的质量为1.5kg,在这个过程中水吸收的热量是______J。c水=4.2×103J/(kg·℃)
四、实验题
13. 图甲是“探究不同物质吸热能力”的实验装置,该实验通常有两种方案:
方案一:取相同质量的两种物质,吸收相等的热量,比较温度的变化;
方案二:取相同质量的两种物质,升高相同的温度,比较吸收的热量;
(1)小华用两个相同的容器分别装入质量相等的a、b两种液体,选用___________(选填“相同”或“不同”)的电加热器加热,目的是通过比较___________来比较两种液体吸收热量的多少;
(2)在实验过程中,记录了相关数据,根据数据绘制出两液体的“温度—时间”图像如图乙所示。由图乙虚线部分可知,小华采用的是___________ (选填“方案一”或“方案二”);
(3)当两液体均加热到30℃时,a液体吸收的热量___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)b液体吸收的热量,___________液体的吸热能力更强;
(4)若a液体的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则b液体的比热容为___________J/(kg·℃)。
14. 用图1装置探究不同液体的吸热能力,三种液体温度随时间变化的图像如图2。
(1)实验时,要使用相同的容器和电热器,还必须控制液体的______相同;
(2)实验不使用酒精灯而使用电热器,其优点是便于保证单位时间内______相同;
(3)乙和丙液体持续加热到一定温度就不再升温,是因为液体发生了______现象;
(4)三种液体升温快慢不同是因为______不同;
(5)若制作一个量程为20℃~100℃的温度计,你会选择这三种液体中的______(选填“甲”、“乙”或“丙”)作为温度计内的液体,理由是______。
五、计算题
15. 质量为1㎏的铁锅中放有2㎏的水,要把它们从20℃加热到80℃。已知铁的比热容是0.46×103J/(㎏·℃),水的比热容是4.2×103J/(㎏·℃)。求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)铁锅和水一共要吸收多少热量?
16. 把质量为500g的水加热到80℃,吸收了4.2×104 J的热量。c水=4.2×103 J/(kg·℃)求:
(1)水温升高了多少℃?
(2)水原来的温度?
17. 把一质量为50g的某金属球在1080℃的炉火中加热足够长的时间, 然后迅速投入100g的初温为30℃的某种液体中,达热平衡后金属球的温度变为80℃。已知金属球的比热容为0.42×103J/( kg·℃),不计热量的损失。
(1)求此过程中,金属球放出的热量;
(2)求该液体的比热容;
(3)若该液体再吸收2.52×103J的热量, 求该液体的末温。
一、单选题
(2023·山东济南·统考中考真题)
18. 如图所示为济南和青岛两市2022年全年平均气温的变化。由图可知:济南全年的平均气温和青岛相差不大,但济南的平均高温要明显高于青岛,而平均低温要比青岛低。从物理学的角度看,这主要是因为( )
A. 海水的密度比砂石的密度大
B. 海水的内能比砂石的内能大
C. 海水的比热容比砂石的比热容大
D. 海水的温度比砂石的温度高
(2022·江苏南京·统考中考真题)
19. 下列关于热现象的解释,正确的是( )
A. 夏天在地面上洒水能降温,是因为水的比热容大
B. 冬天窗户上有冰花,是水蒸气凝华形成的
C. 加油站有“熄火加油”的标志,是为了防止汽油升华后遇明火发生爆炸
D. 物体的温度越高内能越大,是因为物体温度越高,含有的热量越多
(2023·湖北宜昌·统考中考真题)
20. 在两个相同烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体,用两个完全相同的电加热器对其加热,每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度,并画出了温度随时间变化的图像如图,由图像可知( )
A. a液体比热容小
B. b液体是水
C. 0~3min内a液体吸收的热量少
D. 升高相同的温度时,b液体吸收的热量少
(2023·湖北随州·统考中考真题)
21. 近年来许多家庭使用电热液体蚊香器(如图),瓶中的炭纤维棒将瓶内的杀虫剂吸到棒的顶端,而发热电阻传递的热会使棒的上端温度达到50°C左右,此时杀虫剂蒸发得更快从而提高了驱蚊效果。以下说法正确的是( )
A. 蒸发是液化的一种方式
B. 在常温下,炭纤维棒里的杀虫剂分子不会运动
C. 杀虫剂分子运动的快慢与温度高低有关,50°C时杀虫剂分子运动得最慢
D. 一般情况下,温度升高汽化的速度会加快
(2023·辽宁营口·统考中考真题)
22. 关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体含有的热量多
B. 物体吸收热量,温度一定升高
C. 气体膨胀对外做功,自身内能会减少
D. 热传递过程中,温度从高温物体传递给低温物体
(2022·重庆·统考中考真题)
23. 中华美食与物理知识息息相关,以下分析正确的是( )
A. 麻花被炸得金黄是因为油的熔点高
B. 开大火能使正在沸腾的火锅汤温度升高
C. 蒸汤包是通过做功的方式增加汤包的内能
D. 烤鸭香气四溢说明分子永不停息地做无规则运动
(2022·湖南益阳·统考中考真题)
24. 2022年3月23日下午,中国空间站“天宫课堂”开展第二次太空授课活动,航天员老师王亚平用水将两个塑料板连接起来,搭建了一座液体桥,如图所示。水在两板之间连接成为桥,这说明( )
A. 分子之间有引力
B. 分子之间有斥力
C. 物质由大量分子构成
D. 水分子在不停地运动
二、多选题
(2023·山东潍坊·统考中考真题)
25. 图甲所示为一款新型水杯,将沸水倒入杯中,轻摇几下后,水温便可降至左右,并能保温3小时。图乙为其内部结构图,杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料,其在常温下是固态,会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取0.3kg该晶体材料,对其进行加热,其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是( )
A. 该晶体材料的熔点为B. 在BC段,该晶体材料的内能保持不变
C. 在AB段,该晶体材料的分子热运动变剧烈D. 该晶体材料的比热容为
三、填空题
(2023·黑龙江哈尔滨·统考中考真题)
26. 北方的暖气大多用水作为散热剂,是因为水的比热容较______。有质量为50kg的水流过暖气,温度下降2℃,放出的热量是______J。[]
(2023·辽宁抚顺·统考中考真题)
27. 如图所示,在一个配有活塞厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,棉花燃烧起来,这是因为活塞压缩气体___________,使空气的内能增大,温度升高,引燃棉花。硝化棉燃烧后生成的颗粒物会附着在玻璃筒内壁,说明分子间存在___________。
(2023·河北·统考中考真题)
28. “早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差大,而沿海地区则昼夜温差小,这是因为水比砂石的________大,楼房中的“暖气”用水作为介质,正是利用了水的这一特性。某同学家“暖气”管道中500kg的水从65℃降低到35℃,放出的热量为________J,这一过程中水的内能减少。除热传递外,________也可以改变物体的内能。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2023·四川眉山·统考中考真题)
29. 日常生活中,用水作为汽车发动机的冷却液,是因为它的_______大。在标准大气压下,质量为水温度从升高,吸收热量__________J。【】
(2023·四川宜宾·统考中考真题)
30. 质量相同的铜和铅吸收的相同的热量时,铜比铅的温度升高得________(选填“多”或“少”);质量相同的铜和铅升高相同的温度,吸收热量多的是________(选填“铜”或“铅”)。已知,。
(2022·黑龙江大庆·统考中考真题)
31. “早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写,而沿海地区昼夜温差则不大,这是由砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之比为1∶4,砂石和水的密度之比为3∶2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时,它们升高的温度之比为___________。
四、实验题
(2017·四川眉山·中考真题)
32. 在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中:
(1)在两个完全相同的烧杯中分别装入___________、初温都相同的水和煤油(选填“质量”或“体积”)。
(2)实验中选择相同规格的电加热器,可以认为在相同时间内水和煤油___________相同,然后比较___________的方法来完成探究实验的。
(3)根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图所示,则___________的吸热能力更强,因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容___________。(选填:“较大”或“较小”)
(4)由图像可得煤油的比热容为___________J/(kg•℃)。
(2022·内蒙古包头·统考中考真题)
33. 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,酒精灯中剩余酒精的热值_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
五、计算题
(2023·江苏苏州·统考中考真题)
34. 正午,小明对水面获取太阳的能量情况进行研究,他将装有400g水的盘子放在室外平台上,经阳光照射10min,水温升高了2.5℃,不计水的蒸发(水的比热容是4.2×103J/(kg﹒℃))。
(1)该过程水吸收的热量是多少?
(2)若照射到盘中水面上太阳能的功率为25W,水获取太阳能的效率是多大?
(2018·湖南益阳·中考真题)
35. 工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷.现有一成型的合金钢刀具的质量为1kg,温度为20℃,放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5kg、20℃的水中冷却.最后与水达到共同的温度[不计过程中的热量损失,c水=4.2×103J/(kg℃),c合金钢=0.42×103J/(kg℃)],求:
(1)此刀具在火炉中吸收了多少热量?
(2)淬火后水的温度为多少摄氏度?
第十三章 内能-单元测
一、单选题
1. 关于热和能,下列说法中正确的是( )
A. 热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B. 一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能变大
C. 北方的冬天不能使用水银温度计,是因为水银的凝固点太低
D. 物体内能增加,一定是吸收了热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.发生热传递时,传递的是热量而不是温度,故A错误;
B.一块0℃的冰熔化成0℃的水后,吸收热量,温度不变,内能增加,故B正确;
C.在北方很冷的地区温度非常低,所以应该选凝固点低的物质做测温物质,而水银的凝固点高,一般选酒精温度计,故C错误;
D.物体内能增加,可能是由于外界物体对该物体做了功,也有可能是由于物体从外界吸收了热量,故D错误。
故选B。
2. 疫情过后,夜市文化悄然兴起,小薇与朋友开心的逛金沙天街的夜市,以下分析正确的是( )
A. 汤圆面饼在小薇手中逐渐变成圆形,这说明力可以改变物体的运动状态
B. 烧烤苕皮是用做功的方式改变它的内能
C. 铁板烤肉是利用了铁板的比热容较大的特点
D. 长沙臭豆腐很远就能闻到臭气是因为分子在做无规则运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.汤圆面饼在小薇手中逐渐变成圆形,受力后形状发生了变化,这说明力可以改变物体的形状,故A错误;
B.烧烤苕皮是用热传递的方式改变它的内能,故B错误;
C.铁板烤肉是利用铁的比热容较小,升温快的特点,故C错误;
D.很远就能闻到长沙臭豆腐的臭气,属于扩散现象,是因为分子在做无规则运动,故D正确。
故选D。
3. 长沙的火宫殿是一个集汉族民俗文化、火庙文化、饮食文化于一体的大众场所,这里藏着很多人的童年记忆。糖油粑粑、臭豆腐、甜酒冲蛋……这些美食在制作过程中包含的物理知识正确的是( )
A. 看见两个糖油粑粑粘在一起,说明分子间存在引力
B. 炸臭豆腐是通过做功的方式使豆腐内能增加
C. 咬上一口臭豆腐感觉很烫,这是因为其含有的热量多
D. 手捧一碗热气腾腾的甜酒冲蛋感到暖和,是因为手吸收了甜酒冲蛋的温度
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子间存在着斥力和引力,两个糖油粑粑粘在一起,说明分子间存在引力,故A正确;
B.炸臭豆腐是通过热传递方式使豆腐内能增加,故B错误;
C.咬上一口臭豆腐感觉很烫,这是因为其温度高,故C错误;
D.手捧一碗热气腾腾的甜酒冲蛋感到暖和,是因为手吸收了甜酒冲蛋的热量,故D错误。
故选A。
4. 水具有比热容大的特点,从而被广泛应用。下列现象的原因及其应用实例与水的比热容大无关的是( )
A. 海边的昼夜温差较小
B. 冬天暖气设备用水供暖
C. 夏天在室内地面上洒水降温
D. 用水冷却汽车发动机
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为水的比热容较大,白天,水吸收热量,温度升高的少;夜晚水放出热量,温度降低的少,使得海边昼夜温差较小,故A不符合题意;
B.因为水的比热容较大,降低相同的温度,水放出的热量多,所以冬天暖气设备用水供暖,故B不符合题意;
C.给地面洒水降温是利用了蒸发吸热,由于水蒸发会带走热量,不是利用水的比热容大的特点,与比热容无关,故C符合题意;
D.因为水的比热容较大,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水来冷却汽车发动机,故D不符合题意。
故选C。
5. 如图所示是婷婷在家做的色香味美的蛋炒饭,其制作过程中所涉及的物理知识下列说法正确的是( )
A. 炒鸡蛋时会产生油烟,说明分子在做无规则运动
B. 热蛋炒饭放凉后分子热运动速度变快
C. 凉蛋炒饭被加热,温度升高的过程中内能增大
D. 刚炒熟的蛋炒饭冒“白气”是因为它含有的热量多
【答案】C
【解析】
【详解】A.油烟不是分子,炒鸡蛋时会产生油烟,这是油烟的机械运动,不能说明分子在做无规则运动,故A错误;
B.蛋炒饭放凉后,温度降低,分子热运动速度变慢,故B错误;
C.凉蛋炒饭被加热,吸收热量,温度升高,内能增大,故C正确;
D.刚炒熟的蛋炒饭冒“白气”是水蒸气液化形成的,热量是过程量,不能说含有热量,故D错误。
故选C。
6. 甲、乙两保温杯装有初温相同、等质量的同种液体,在恒温的室内静置,两杯液体的温度﹣时间变化图像如图所示.下列说法正确的是( )
A. 甲杯内液体的比热容等于乙杯内液体
B. 甲杯内液体的比热容小于乙杯内液体
C. 0~4h甲杯内液体放出的热量比乙杯多
D. 0~20h乙杯内液体放出的热量比甲杯多
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据题意可知两杯都是同种液体,所以两杯液体的比热容相等,故A正确,B错误;
CD.如图,0h两杯液体的温度相等,第4h时甲杯液体的温度是80℃,乙杯液体的温度是60℃,第20h时两杯液体的温度相等,利用可知0﹣4h乙杯放出的热量多,0﹣20h两杯放出的热量相同,故CD错误。
故选A。
二、多选题
7. 辣椒炒肉,是湘菜里的一道经典家常菜,其做法先将适量的淀粉拌入肉片中,再放到热油锅里爆炒,大概六成熟后将辣椒倒入,如图所示,炒出的肉片既鲜嫩味美又营养丰富,对此现象说法正确的是( )
A. 附近能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则的运动
B. 在炒肉片过程中,肉片内能增加主要通过做功实现的
C. 附着在肉片外的淀粉糊有效防止了肉片里水分的蒸发
D. 在炒肉片过程中,肉片的温度升高,内能不变
【答案】AC
【解析】
【详解】A.附近能闻到肉香是扩散现象,这体现了分子在不停地做无规则的运动,故A正确;
B.在炒肉片过程中,肉片内能增加,热量是通过锅传递给肉片的,是热传递方式增加内能,故B错误;
C.在炒肉过程中,内能增加,温度升高,水分快速蒸发,附着在肉片外的淀粉糊,能够有效防止肉片里水分的蒸发,从而保持肉的营养不被破坏,增加口感鲜美程度,故C正确;
D.在炒肉片过程中,肉片不断吸热,内能增加,温度升高,故D错误。
故选AC。
三、填空题
8. 如图是同一天内某森林公园的气温及园内人工湖的水温随时间变化的图线,那么__________(选填“甲”或“乙”)是公园人工湖的水温变化图线。质量为10kg的水在太阳光的照射下,温度升高了2℃,则水吸收的热量为__________J,这是通过_____________的方式改变水的内能。【水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)】
【答案】 ①. 乙 ②. 8.4×104 ③. 热传递
【解析】
【详解】[1]陆地与水吸收相同的热量,由于水的比热容较大,温度变化较小,因此乙是公园人工湖的水温变化图线。
[2]水吸收的热量为
[3]水通过吸收热量增加内能,是通过热传递改变内能的。
9. 《三国演义》有“青梅煮酒”的典故,芒种节气正是青梅煮酒季,煮酒可利用水浴法对酒加热。质量为0.5kg的酒从20℃升高到40℃吸收的热量是 _________J[c酒=3.4×103J/(kg•℃)]。
【答案】3.4×104
【解析】
【详解】由知道,酒吸收的热量为
10. 非物质文化遗产——画“糖人”,是我国的一种民间艺术。艺人先将红糖放在热锅里,通过__________的方式使糖的内能增大、温度升高而__________成糖汁;然后用小勺子将糖汁淋在模板上塑形,待糖汁__________后(以上两空均填物态变化名称),栩栩如生的“糖人”就制成了。
【答案】 ①. 热传递 ②. 熔化 ③. 凝固
【解析】
【详解】[1]将红糖放在热锅里,热锅放出热量,红糖吸收热量,所以通过热传递的方式使糖的内能增大、温度升高。
[2]红糖吸收热量由固态红糖变成液体糖汁,所以是熔化现象。
[3]将糖汁淋在模板上塑形,液态糖汁变成固态“糖人”,所以是凝固现象。
11. 将一壶质量1kg、初温20℃的水烧开,水需要吸收的热量为 ___________J;实际烧开此壶水,所提供的热量远 ___________(选填“大于”或“小于”)此值,原因是 ___________。[在标准大气压下,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 ①. 3.36×105 ②. 大于 ③. 壶要吸收热量,同时有热散失
【解析】
【详解】[1]在标准大气压下,水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,水吸收的热量
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J
[2][3]由于给水加热时,壶要吸收热量,同时有热散失,所以烧开这一壶水所需提供的热量要远大于上面的计算结果。
12. 如图是用水来冷却热牛奶的示意图,此过程改变内能的方式是______。右图是记录牛奶、水的温度随时间变化的图像,图中表示热牛奶温度随时间变化的曲线应是______(填写I或Ⅱ)。若水的质量为1.5kg,在这个过程中水吸收的热量是______J。c水=4.2×103J/(kg·℃)
【答案】 ①. 热传递 ②. I ③. 5.04×104
【解析】
【详解】[1]用水来冷却热牛奶,水吸收热量,牛奶放出热量,内能减小,通过热传递的方式改变牛奶的内能。
[2]用水来冷却牛奶,热牛奶的温度是逐渐降低的,所以热牛奶温度随时间变化的曲线应是Ⅰ。
[3]A点温度为18℃,它是牛奶和水最后的温度;这个过程中水吸收的热量
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(18℃-10℃)=5.04×104J
四、实验题
13. 图甲是“探究不同物质吸热能力”的实验装置,该实验通常有两种方案:
方案一:取相同质量的两种物质,吸收相等的热量,比较温度的变化;
方案二:取相同质量的两种物质,升高相同的温度,比较吸收的热量;
(1)小华用两个相同的容器分别装入质量相等的a、b两种液体,选用___________(选填“相同”或“不同”)的电加热器加热,目的是通过比较___________来比较两种液体吸收热量的多少;
(2)在实验过程中,记录了相关数据,根据数据绘制出两液体的“温度—时间”图像如图乙所示。由图乙虚线部分可知,小华采用的是___________ (选填“方案一”或“方案二”);
(3)当两液体均加热到30℃时,a液体吸收的热量___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)b液体吸收的热量,___________液体的吸热能力更强;
(4)若a液体的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则b液体的比热容为___________J/(kg·℃)。
【答案】 ①. 相同 ②. 加热时间
③. 方案二 ④. 大于 ⑤. a ⑥. 2.1×103
【解析】
【详解】(1)[1]为了使两种液体在相同时间内,能吸收相同的热量,应使用相同的电加热器来加热。
[2]由于吸收热量的多少不能直接观察,所以实验中运用转换法,通过加热时间的长短来比较两种液体吸收热量的多少。
(2)[3]图乙虚线部分表示将两种液体加热到相同温度,用的时间不同,即两种液体吸收的热量多少不同,所以是通过升高相同的温度,比较吸收的热量,故采用的是方案二。
(3)[4][5]由乙图可知,两种液体都从10℃升高到30℃,升高的温度相同,a液体加热时间更长,所以a液体吸收的热量更多,即a液体吸收的热量大于b液体吸收的热量,故a液体的吸热能力更强。
(4)[6]由乙图可知,设两种液体质量为m,则a液体6min吸收的热量
由于使用相同电加热器,相同时间吸收热量相同,则b液体3min吸收的热量
则b液体的比热容
14. 用图1装置探究不同液体的吸热能力,三种液体温度随时间变化的图像如图2。
(1)实验时,要使用相同的容器和电热器,还必须控制液体的______相同;
(2)实验不使用酒精灯而使用电热器,其优点是便于保证单位时间内______相同;
(3)乙和丙液体持续加热到一定温度就不再升温,是因为液体发生了______现象;
(4)三种液体升温快慢不同是因为______不同;
(5)若制作一个量程为20℃~100℃的温度计,你会选择这三种液体中的______(选填“甲”、“乙”或“丙”)作为温度计内的液体,理由是______。
【答案】 ①. 质量 ②. 液体吸收热量 ③. 沸腾 ④. 比热容 ⑤. 甲 ⑥. 沸点高于100℃
【解析】
【详解】(1)[1]实验时,运用控制变量法,要使用相同的容器和电热器,根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同。
(2)[2]根据转换法,实验不使用酒精灯而使用电热器,是因为电热器放热更稳定,其优点是便于保证单位时间内液体吸收热量相同。
(3)[3]沸腾是吸热过程,但温度保持不变,乙和丙液体持续加热到一定温度就不再升温,是因为液体发生了沸腾现象,温度保持在沸点不变。
(4)[4]根据可知,相同质量的三种液体吸热相同,升温快慢不同,是因为比热容不同。
(5)[5][6]根据图2可知,甲液体的沸点高于100℃,丙的沸点为100℃,乙的沸点小于100℃,若制作一个量程为20℃~100℃的温度计,选择乙、丙,则测量100℃的温度时,乙、丙开始沸腾了,故选择这三种液体中的甲作为温度计内的液体。
五、计算题
15. 质量为1㎏的铁锅中放有2㎏的水,要把它们从20℃加热到80℃。已知铁的比热容是0.46×103J/(㎏·℃),水的比热容是4.2×103J/(㎏·℃)。求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)铁锅和水一共要吸收多少热量?
【答案】(1)5.04×105J;(2)5.316×105J
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据得,水吸收的热量
(2)根据得,铁锅吸收的热量
铁锅和水吸收的总热量
【点睛】重点是吸热公式的应用,注意公式应用时单位要统一,都要使用主单位进行计算,有时题中给的条件是体积,要利用密度公式换算为质量才可代入公式计算。
16. 把质量为500g的水加热到80℃,吸收了4.2×104 J的热量。c水=4.2×103 J/(kg·℃)求:
(1)水温升高了多少℃?
(2)水原来的温度?
【答案】(1)20;(2)60℃
【解析】
【详解】(1)由公式可得水升高的温度为
(2)水原来的温度为
答:(1)水温升高了20℃;
(2)水原来的温度为60℃。
17. 把一质量为50g的某金属球在1080℃的炉火中加热足够长的时间, 然后迅速投入100g的初温为30℃的某种液体中,达热平衡后金属球的温度变为80℃。已知金属球的比热容为0.42×103J/( kg·℃),不计热量的损失。
(1)求此过程中,金属球放出的热量;
(2)求该液体的比热容;
(3)若该液体再吸收2.52×103J的热量, 求该液体的末温。
【答案】(1)2.1×104 J;(2)4.2×103 J/(kg·℃);(3)86℃
【解析】
【详解】解:(1)从开始投入某液体中到热平衡的过程中,金属球放出的热量
Q放=c金m金(t金-t)=0.42×103J/(kg·℃)×0.05kg×(1080℃-80℃)=2.1×104J
(2)根据Q放=Q吸=cm(t-t0)可得,该液体的比热容
c== =4.2×103J/(kg ·℃)
(3)若该液体再吸收2.52×103J的热量,则该液体升高的温度
t升== =6℃
所以该液体的末温
t末=80℃+6℃=86℃
答:(1)此过程中,金属球放出的热量是2.1×104J;
(2)该液体的比热容是4.2×103J/(kg·℃);
(3)该液体的末温是86℃。
一、单选题
(2023·山东济南·统考中考真题)
18. 如图所示为济南和青岛两市2022年全年平均气温的变化。由图可知:济南全年的平均气温和青岛相差不大,但济南的平均高温要明显高于青岛,而平均低温要比青岛低。从物理学的角度看,这主要是因为( )
A. 海水的密度比砂石的密度大
B. 海水的内能比砂石的内能大
C. 海水的比热容比砂石的比热容大
D. 海水的温度比砂石的温度高
【答案】C
【解析】
【详解】由于青岛是沿海城市,济南是内陆城市,海水的比热容比砂石的比热容大,相同质量的海水和砂石,吸收或放出相同的热量时,海水的温度比砂石的温度变化少,所以青岛的温差比济南的温差小,与密度、内能、温度都无关,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C
(2022·江苏南京·统考中考真题)
19. 下列关于热现象的解释,正确的是( )
A. 夏天在地面上洒水能降温,是因为水的比热容大
B. 冬天窗户上有冰花,是水蒸气凝华形成的
C. 加油站有“熄火加油”的标志,是为了防止汽油升华后遇明火发生爆炸
D. 物体的温度越高内能越大,是因为物体温度越高,含有的热量越多
【答案】B
【解析】
【详解】A.夏天在地面上洒水能降温是水汽化过程中吸收热量,而不是因为水的比热容大。故A错误;
B.冬天窗户上有冰花,是空气中的水蒸气遇冷凝结成冰,属于凝华现象,故B正确;
C.加油站有“熄火加油”的标志,是为了防止液态汽油变成汽油蒸气即汽油汽化后遇到明火而发生爆炸,故C错误;
D.热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故D错误。
故选B。
(2023·湖北宜昌·统考中考真题)
20. 在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体,用两个完全相同的电加热器对其加热,每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度,并画出了温度随时间变化的图像如图,由图像可知( )
A. a液体比热容小
B. b液体是水
C. 0~3min内a液体吸收的热量少
D. 升高相同的温度时,b液体吸收的热量少
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.质量和初温相同的水和某种液体,用两个完全相同的电加热器对其加热,相同时间内吸收的热量相同,根据,温度升高较慢的比热容较大,而水的比热容最大,因此a液体比热容大是水,故ABC不符合题意;
D.b液体的比热容较小,根据Q=cmΔt可知,升高相同的温度时,b液体吸收的热量少,故D符合题意。
故选D。
(2023·湖北随州·统考中考真题)
21. 近年来许多家庭使用电热液体蚊香器(如图),瓶中的炭纤维棒将瓶内的杀虫剂吸到棒的顶端,而发热电阻传递的热会使棒的上端温度达到50°C左右,此时杀虫剂蒸发得更快从而提高了驱蚊效果。以下说法正确的是( )
A. 蒸发是液化的一种方式
B. 在常温下,炭纤维棒里的杀虫剂分子不会运动
C. 杀虫剂分子运动的快慢与温度高低有关,50°C时杀虫剂分子运动得最慢
D. 一般情况下,温度升高汽化的速度会加快
【答案】D
【解析】
【详解】A.汽化的两种方式是蒸发和沸腾,故A错误;
B.分子在不停地做无规则的运动,分子的热运动与温度有关,温度越高分子热运动越剧烈,所以在常温下,炭纤维棒里的杀虫剂分子在做运动,故B错误;
C.分子的热运动与温度有关,温度越低,热运动越慢,50摄氏度时,分子的运动不是最慢的,故C错误;
D.加快液体蒸发的方法有:提高液体的温度、加快液体表面空气的流速、增大液体的表面积,所以一般情况下,温度升高汽化的速度会加快,故D正确。
故选D。
(2023·辽宁营口·统考中考真题)
22. 关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体含有的热量多
B. 物体吸收热量,温度一定升高
C. 气体膨胀对外做功,自身内能会减少
D. 热传递过程中,温度从高温物体传递给低温物体
【答案】C
【解析】
【详解】A.热量是过程量,不能说物体含有的热量多,故A错误;
B.物体吸收热量过程中温度不一定升高,例如:晶体在熔化过程中,吸热但温度不变,故B错误;
C.气体膨胀对外做功,内能转化为机械能,则物体内能减小,故C正确;
D.在发生热传递时,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,内能总是从高温物体转移到低温物体,故D错误。
故选C。
(2022·重庆·统考中考真题)
23. 中华美食与物理知识息息相关,以下分析正确的是( )
A. 麻花被炸得金黄是因为油的熔点高
B. 开大火能使正在沸腾的火锅汤温度升高
C. 蒸汤包是通过做功的方式增加汤包的内能
D. 烤鸭香气四溢说明分子在永不停息地做无规则运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.麻花被炸得金黄是因为油的沸点高,故A错误;
B.火锅汤沸腾时,温度保持在沸点不变,故开大火时火锅汤温度仍保持在沸点不变,故B错误;
C.蒸汤包时,对汤包进行加热,是通过热传递的方式增加汤包的内能,故C错误;
D.烤鸭香气四溢,是因为分子在永不停息地做无规则运动,分子扩散进人的鼻子,从而闻到烤鸭的香味,故D正确。
故选D。
(2022·湖南益阳·统考中考真题)
24. 2022年3月23日下午,中国空间站“天宫课堂”开展第二次太空授课活动,航天员老师王亚平用水将两个塑料板连接起来,搭建了一座液体桥,如图所示。水在两板之间连接成为桥,这说明( )
A. 分子之间有引力
B. 分子之间有斥力
C. 物质由大量分子构成
D. 水分子在不停地运动
【答案】A
【解析】
【详解】水分子间有相互作用的引力才会形成水桥,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、多选题
(2023·山东潍坊·统考中考真题)
25. 图甲所示为一款新型水杯,将沸水倒入杯中,轻摇几下后,水温便可降至左右,并能保温3小时。图乙为其内部结构图,杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料,其在常温下是固态,会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取0.3kg该晶体材料,对其进行加热,其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是( )
A. 该晶体材料的熔点为B. 在BC段,该晶体材料的内能保持不变
C. 在AB段,该晶体材料的分子热运动变剧烈D. 该晶体材料的比热容为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.该晶体常温下是固态,会随着温度的变化发生可逆的固液转换,熔化过程温度不变,不变的温度即是熔点,由图丙可知,在BC段温度保持不变,则该晶体熔点为50℃,故A错误;
B.由图丙可知,BC段是晶体的熔化过程,晶体熔化过程吸收热量,温度保持不变,物体吸收了热量,内能一定增加,则该晶体材料的内能增大,故B错误;
C.分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈;在BC段温度升高,所以该晶体材料的分子热运动变剧烈,故C错误;
D.由图丙可知,当0.3kg晶体材料,由30℃加热到50℃,其吸收的热量为5.28×103J,根据Q=cmΔt可得,其比热容为
故D正确。
故选CD。
三、填空题
(2023·黑龙江哈尔滨·统考中考真题)
26. 北方的暖气大多用水作为散热剂,是因为水的比热容较______。有质量为50kg的水流过暖气,温度下降2℃,放出的热量是______J。[]
【答案】 ①. 大 ②.
【解析】
【详解】[1]北方的暖气大多用水作为散热剂,是利用水的比热容大的特点,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多。
[2] 根据Q=cmΔt知,质量为50kg的水流过暖气,温度下降2℃,放出的热量是
(2023·辽宁抚顺·统考中考真题)
27. 如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,棉花燃烧起来,这是因为活塞压缩气体___________,使空气的内能增大,温度升高,引燃棉花。硝化棉燃烧后生成的颗粒物会附着在玻璃筒内壁,说明分子间存在___________。
【答案】 ①. 做功 ②. 引力
【解析】
【详解】[1]做功可以改变物体的内能,因此活塞压缩气体做功,使空气的内能增大,温度升高,引燃棉花。
[2]分子间存在着引力和斥力,颗粒物会附着在玻璃筒内壁,说明分子间存在引力。
(2023·河北·统考中考真题)
28. “早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差大,而沿海地区则昼夜温差小,这是因为水比砂石的________大,楼房中的“暖气”用水作为介质,正是利用了水的这一特性。某同学家“暖气”管道中500kg的水从65℃降低到35℃,放出的热量为________J,这一过程中水的内能减少。除热传递外,________也可以改变物体的内能。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 ①. 比热容 ②. 6.3×107J ③. 做功
【解析】
【详解】[1]沙漠地区昼夜温差大,而沿海地区则昼夜温差小,这是因为水比砂石的比热容大,相同质量的水和砂石,白天吸收相同的热量后,水的温度升高的少;夜晚放出相同的热量后,水的温度降低的少。
[2]放出的热量
Q放=c水m(t0-t)=4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(65℃-35℃)=6.3×107J
[3]改变内能的方式有两种:做功和热传递。
(2023·四川眉山·统考中考真题)
29. 日常生活中,用水作为汽车发动机冷却液,是因为它的_______大。在标准大气压下,质量为水温度从升高,吸收热量__________J。【】
【答案】 ①. 比热容 ②. 4.2×105
【解析】
【详解】[1]因为水的比热容较大,即相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以,汽车水箱中用水作为冷却液。
[2]水温度变化量为20℃,由知道,水吸收的热量
(2023·四川宜宾·统考中考真题)
30. 质量相同的铜和铅吸收的相同的热量时,铜比铅的温度升高得________(选填“多”或“少”);质量相同的铜和铅升高相同的温度,吸收热量多的是________(选填“铜”或“铅”)。已知,。
【答案】 ①. 少 ②. 铜
【解析】
【详解】[1]由可知,质量相同的铜和铅吸收的相同的热量时,由于铜比铅的比热容大,所以铜比铅的温度升高少。
[2]由可知,质量相同的铜和铅升高相同的温度,由于铜比铅的比热容大,所以铜吸收热量较多。
(2022·黑龙江大庆·统考中考真题)
31. “早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写,而沿海地区昼夜温差则不大,这是由砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之比为1∶4,砂石和水的密度之比为3∶2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时,它们升高的温度之比为___________。
【答案】
【解析】
【详解】等体积的砂石和水质量之比为
当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时,则
由可知,当时,有如下关系成立
则它们升高的温度之比为
四、实验题
(2017·四川眉山·中考真题)
32. 在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中:
(1)在两个完全相同的烧杯中分别装入___________、初温都相同的水和煤油(选填“质量”或“体积”)。
(2)实验中选择相同规格的电加热器,可以认为在相同时间内水和煤油___________相同,然后比较___________的方法来完成探究实验的。
(3)根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图所示,则___________的吸热能力更强,因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容___________。(选填:“较大”或“较小”)
(4)由图像可得煤油的比热容为___________J/(kg•℃)。
【答案】 ①. 质量 ②. 吸热 ③. 升高温度 ④. 水 ⑤. 较大 ⑥. 2.1×103
【解析】
【详解】(1)[1]根据控制变量法要比较不同物质的吸热能力,要控制不同物质的质量相同吸收热量相同,故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油。
(2)[2]实验中选择相同规格的电加热器,在相同时间内电加热器放出热量相同,可以认为水和煤油吸热相同。
[3]水和煤油吸热相同时,是通过比较升高温度来比较水和煤油的吸热能力的方法完成探究实验。
(3)[4]根据水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图像知,加热相同时间,水升温慢,说明水的吸热能力更强。
[5]根据,质量相同的不同液体降低相同的温度,比热容大的液体放热多,因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容较大。
(4)[6]由图像可知,质量和初始温度均相同的两种液体,加热5分钟,水升高的温度
30℃-10℃=20℃
煤油升高的温度
50℃-10℃=40℃
根据,在质量和吸热相同的情况下,比热容c与△t成反比,故煤油的比热容是
(2022·内蒙古包头·统考中考真题)
33. 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,酒精灯中剩余酒精的热值_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 相等 ②. 热传递 ③. 乙 ④. 不变
【解析】
【详解】(1)[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。
[2]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)[3]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)[4]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。
五、计算题
(2023·江苏苏州·统考中考真题)
34. 正午,小明对水面获取太阳的能量情况进行研究,他将装有400g水的盘子放在室外平台上,经阳光照射10min,水温升高了2.5℃,不计水的蒸发(水的比热容是4.2×103J/(kg﹒℃))。
(1)该过程水吸收的热量是多少?
(2)若照射到盘中水面上太阳能的功率为25W,水获取太阳能的效率是多大?
【答案】(1)4.2×103J;(2)28%
【解析】
【详解】解:(1)由Q=cmΔt可得,该过程水吸收的热量为
(2)由W=Pt可得,照射到水面上的太阳能为
故水获取太阳能的效率为
答:(1)该过程水吸收的热量是4.2×103J;
(2)水获取太阳能的效率是28%。
(2018·湖南益阳·中考真题)
35. 工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷.现有一成型的合金钢刀具的质量为1kg,温度为20℃,放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5kg、20℃的水中冷却.最后与水达到共同的温度[不计过程中的热量损失,c水=4.2×103J/(kg℃),c合金钢=0.42×103J/(kg℃)],求:
(1)此刀具在火炉中吸收了多少热量?
(2)淬火后水的温度为多少摄氏度?
【答案】(1)3.4272××105J;(2)36
【解析】
【详解】解:(1)将刀具放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,其末温t=836℃,则刀具在炉火中吸收的热量:
.
(2)由题,将煅烧后的刀具迅速取出放入20℃的水中冷却,最后刀具与水达到共同的温度,设为t′,不计过程中的热损失,则Q水吸=Q合放,即:
c水m水(t′﹣t0′)=c合金钢m合金钢(t﹣t′),
,
解得:t′=36℃.
答:(1)此刀具在火炉中吸收了3.4272××105J的热量;
(2)淬火后水的温度为36℃;
【点睛】本题考查了吸热公式、放热公式、热平衡方程的掌握和运用,知道达到热平衡时物体温度相同,计算时要弄清楚水和刀具的初温和末温.
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