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备战2021中考物理章节专题训练——专题十三:内能
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备战2021中考物理章节专题训练——专题十三:内能
【专题一:分子热运动】
【例1】美丽的绿城南宁,水秀山清、景色秀丽.以下绿城美景的形成,与“分子热运动动”有关的是
A. 沙井中学东边的沙江,江水清澈见底 B. 青秀山,寺内暮鼓晨钟
C. 民歌湖,岸边九里飘香 D. 药用植物园,处处花团锦簇
【针对训练】
1.用如图甲、乙、丙所示的装置演示气体扩散现象,两个玻璃瓶口对口对接,中间用玻璃板隔开,其中B瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,A瓶装有空气,抽开隔板后,根据________可知气体发生了扩散.为了有力地证明气体发生扩散,对于玻璃瓶的三种放置方法,你认为________图放置最不合理.
2.如图所示,下面四个实验现象中,能够说明分子在不停地运动的是
A. 用力把两铅块压紧,它们会结合在一起
B 抽离玻璃板,一段时间后两瓶气体颜色变均匀
C. 用力才能把与水面接触的玻璃拉离水面
D. 注射器中含有乙醚蒸汽,用力推压活塞,注射器中出现液态乙醚
【专题二:分子间的相互作用力】
【例2】室外空气中的PM2.5主要来自矿物燃料燃烧的排放,室内空气中的PM2.5主要来自吸烟产生的烟雾.PM2.5在空中的运动________(属于/不属于)分子的热运动.冬天梅花绽放的时候,距离梅花很远的地方就能闻到花的香味,这种现象说明了________;夏天,雨后天晴,池塘里荷叶上的水珠随荷叶拂动而滚动不止,当两滴滚动水珠相遇时,会汇合变成一滴较大水滴,这说明:________.
【针对训练】
1.水中加糖,一会儿水变甜,这一现象说明分子一直处在永不停息的________ 中;水与酒精混合,总体积会变小,是因为________ ;固体、液体很难被压缩,是因为分子间存在着________ 力.
2.如图所示,将一表面干净的玻璃板挂在弹簧秤下面,手持弹簧秤的上端将玻璃板放至刚与水面接触后,慢慢提起弹簧秤,观察到玻璃板未离开水面时弹簧秤的示数比离开水面后的示数____ ,其原因是____ .
【专题三:温度、内能与热量】
【例3】关于物体的内能,下列说法正确的是
A. 温度在0℃以上的物体才具有内能 B. 一杯水温度升高,内能增大
C. 两杯水下降相同的温度,内能减少相同 D. 温度相同的两杯水内能相同
【针对训练】
1.关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是
A. 温度越高的物体含有的热量越多 B. 物体的温度越高,内能一定越大
C. 物体温度升高,一定是吸收了热量 D. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
2.关于热量、温度、内能之间的关系,下列说法正确的是
A. 物体温度升高,内能一定增加 B. 物体吸收热量,温度一定升高
C. 物体温度不变,一定没有吸热 D. 物体温度升高,一定吸收热
【专题四:内能的改变】
【例4】如图为我市某中学生在物理课外活动中制作的小船,他是利用 燃烧的蜡烛加热易拉罐中的水来推动其前进的,易拉罐中的水是通过________ 来增大内能的,当水汽化产生大量的蒸汽从小孔中冲出,小船就能向前运动,此时________能转化为________能.
【针对训练】
1.如图现象中,通过热传递来改变内能的是( )
A. 给冷水加热
B 压缩空气温度升高
C. 下滑时臀部发热
D. 搓手取暖
2.如图所示,甲图中加热使水的温度升高,水煮沸后把活塞推开,这是水蒸气的________能转化为活塞的________能;乙图中活塞向下压,玻璃筒中的硝化棉燃烧起来,丙图是人用暖气片取暖,丁图是太阳能热水器在接收光能,则乙、丙、丁图中属于做功改变物体内能的________是图.
【专题五:比热容】
【例5】为比较水和煤油吸热升温性质的不同,江涛用两个相同的装置做了如图所示的实验.
①在两个相同的烧杯中应加入初温相同、________相同的水和煤油;
②实验中搅拌器的作用是:使液体________;实验通过比较________(选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较水和煤油吸收热量的多少.
③实验中发现煤油温度升高较快,水温度升高较慢,这表明________比热容较小.
【针对训练】
1.如图,在比较酒精和水比热容大小的实验中,用图甲装置对相同质量的酒精和水进行加热,得到图乙的温度随时间变化的图线.下列说法正确的是
A. 用同一盏酒精灯对两个试管同时加热是为了使酒精和水吸收相同的热量
B. 质量相同的不同种物质,加热相同的时间,吸收热量不同
C. 从图线可知水的比热容比酒精的小
D. 从图线可知质量相同的不同种物质升高相同的温度,吸收的热量相同
2.小华学习做饭的过程中经常加热油和水,她猜想油的比热容比水小.如图所示,是她探究时的实验装置.左右两图中,除杯内分别装的是质量和初温相等的食用油和水外,其余都相同,完成下面各小题:
(1)能够支持她的猜想的事实是_____________
A. 同样情况下,油升温比水快 B. 油能把食物炸黄,而水不能
C. 油能漂在水面上 D. 油比水难蒸发
(2)完成该实验还需要测量器材是________ 、________ .
(3)食用油和水吸收的热量是用________ 来反映的.
【专题六:热量的计算】
【例6】将一温度为20 ℃质量为4.2 kg的铁块的温度升高到80 ℃,需要吸收______J的热量.然后将其放入一个装有温度为10 ℃质量为1.15 kg的水的量热器中,最后水的温度将升高到______℃.[忽略量热器吸热,c水=4.2×103 J/(kg·℃),c铁=0.46×103 J/(kg·℃)]
【针对训练】
1.炎夏,某工厂用冰块降温.一块质量为20千克的大冰块,温度由-20 ℃升高到0℃过程中,能从周围环境中吸收多少热量?[c冰=2.1×103焦/(千克·℃)].
2.质量为0.5kg的热水,温度从90℃降低到30℃,求这些水放出的热量.[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
【达标测练】
1.下列描述中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A. 柳枝摇曳
B. 荷花飘香
C. 树叶纷飞
D. 瑞雪飘飘
2.世纪末汤姆孙发现了电子,人们开始研究原子内部结构.科学家提出了许多原子结构的模型,到现在最为大家接受的原子结构与下图中哪个模型最相似?( )
A.B.C.D.
3.在0 ℃的房间里,静止在地面上的铅球( )
A. 具有机械能
B. 具有内能
C. 没有内能
D. 无法判断
4.在下列做功过程中,加有引号的物体,内能逐渐减小的是( )
A. 砂轮磨刀具时,“砂轮”的温度越来越高
B. 暖水瓶中的热“空气”将瓶塞冲出
C. 在压缩冲程中,气缸内的“气体”温度升高
D. 电炉通电后,“电阻丝”逐渐变红
5.关于内能的变化,下列说法正确的是( )
A. 火箭从地面向上发射过程中,火箭外壳和大气摩擦后内能逐渐增大
B. 冬天用热水袋取暖,热水袋的内能逐渐增大
C. 云中形成的冰粒在下落过程中,不断对外界做功内能减小
D. 子弹击中一块木板后温度升高,子弹的内能增大,木板的内能减小
6.将质量是0.5 kg的水加热,使它的温度从20 ℃升高到60 ℃,需要吸收的热量是[c水=4.2×103J/(kg·℃)]( )
A. 4.2×104J
B. 1.26×104J
C. 8.4×104J
D. 8.4×107J
7.一个物体的内能增加了,表明( )
A. 该物体一定做了功
B. 该物体一定吸收了热量
C. 物体的机械能增加了
D. 可能是外界对物体做了功,也可能是物体吸收了热量
8.甲、乙两种金属的比热容之比是3∶1,质量之比是2∶1,当它们吸收相同的热量,甲物体的温度升高了10 ℃,则乙物体的温度升高了________ ℃.使1.5 kg温度为10 ℃水吸收了热量6.3×105J,水温将升高________ ℃.(1标准大气压)
9.在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中,将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热记录相关数据,并绘制出如图所示的图象(不计热量损失).
(1)实验时,选用初温和________均相等的甲、乙两种液体.
(2)加热10 min,甲吸收的热量________(选填“大于”“小于”或“等于”)乙吸收的热量.
(3)若甲、乙两种液体吸收的热量相等,________液体升高的温度大些.
(4)甲、乙两种液体中,________液体的比热容较大.
10.小明与小芳为了探究泡沫塑料和棉絮的保温性能的好坏,两人设计并做了这样的实验,他们用这两种材料分别包着装有热水的密闭烧瓶,让它们自然冷却,利用温度计和计时器定时测量两烧瓶中的水温随时间变化的情况.
(1)为保证实验的科学性,除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外,还应考虑影响水温变化的其他因素,即保持烧瓶相同、环境因素相同、水的多少和初温都相同.
(2)按照计划操作,小明与小芳把实验测得的时间和温度数据记录在下表中:
(3)小明与小芳是采用了“在相同的时间内,比较水温降低多少”的方法来比较两种材料的保温性能的,你还可以采用“______________________”的方法来比较两种材料的保温性能.分析实验数据可知,从计时开始到40 min后,泡沫塑料包的水温度降低了________℃,而棉絮包的水温度降低了________℃,由此你能看出,在这两种材料中,保温效果比较好的是________________.
(4)仔细分析水温变化规律则,时间为30 min时,棉絮组的水温可能是下列选项中的哪一个?( )
A.42 ℃ B.44 ℃ C.46 ℃ D.48 ℃
11.质量为0.2千克的水温度升高50 ℃,求:水吸收的热量Q吸.已知:水的比热容为4.2×103J/(kg·℃).
12.在一个标准大气压下,质量为1 kg,初温为80 ℃的水吸收1.26×105J热量后,其温度升高到多少?若这些热量被5 kg的-50 ℃冰块吸收,则冰块升高的温度是多少 ℃?(c水=4.2×103J/(kg·℃),c冰=2.1×103J/(kg·℃))
备战2021中考物理章节专题训练——专题十三:内能参考答案
【专题一:分子热运动】
【例1】美丽的绿城南宁,水秀山清、景色秀丽.以下绿城美景的形成,与“分子热运动动”有关的是
A. 沙井中学东边的沙江,江水清澈见底 B. 青秀山,寺内暮鼓晨钟
C. 民歌湖,岸边九里飘香 D. 药用植物园,处处花团锦簇
【答案】C
【解析】
A、江水清澈见底,属于光的折射现象,与分子热运动无关;故A错误;
B、青秀山,寺内暮鼓晨钟,属于声音的传播,与分子热运动无关;故B错误;
C、民歌湖,岸边九里飘香,属于扩散现象,是分子热运动形成的;故C正确;
D、药用植物园,处处花团锦簇,属于光的反射现象,与分子热运动无关;故D错误.
故选C.
【针对训练】
肯定不是通过做功实现的,这是热量从太阳传递给了单杠.
1.用如图甲、乙、丙所示的装置演示气体扩散现象,两个玻璃瓶口对口对接,中间用玻璃板隔开,其中B瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,A瓶装有空气,抽开隔板后,根据________可知气体发生了扩散.为了有力地证明气体发生扩散,对于玻璃瓶的三种放置方法,你认为________图放置最不合理.
【答案】 (1). 瓶内气体颜色变化 (2). 乙
【解析】
分子热运动是微观运动,肉眼无法直接观察,二氧化氮气体的颜色是红棕色的,如果将两个瓶口对在一起,则二氧化氮气体分子会向空气中运动,所以B瓶内的气体颜色会变淡,A瓶内的气体颜色会变红,说明二氧化氮气体分子在永不停息做无规则运动,就可以证明扩散现象的存在,因此根据瓶内气体颜色变化来反映发生了扩散.二氧化氮气体的密度比空气的密度大,为了避免重力的影响因素,二氧化氮气体不能放在上方,所以乙的放置方法最不合理.
2.如图所示,下面四个实验现象中,能够说明分子在不停地运动的是
A. 用力把两铅块压紧,它们会结合在一起
B 抽离玻璃板,一段时间后两瓶气体颜色变均匀
C. 用力才能把与水面接触的玻璃拉离水面
D. 注射器中含有乙醚蒸汽,用力推压活塞,注射器中出现液态乙醚
【答案】B
【解析】
A. 两个表面光滑的铅块压紧后撤去压力也不易分开,是因为压紧过程使得两铅块有较多分子被挤压靠近产生了分子间引力,对外表现出两块“不易分开”的宏观效果; B. 分子在不停的做无规则运动的,将上下两瓶间的玻璃板抽掉后,空气分子向下扩散,二氧化氮分子也会向上扩散,空气和二氧化氮将同时向对方扩散,两瓶气体就混合在了一起.符合题意;C. 由于玻璃和水接触在一起,使玻璃分子和水分子间的距离小于了分子直径的10倍;故向上提起时,由于水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,所以就要用较大的力才能提起;D. 题中的现象演示的是压缩体积使气体液化的方法,往下推活塞,注射器中又出现了液态的乙醚,这是由于乙醚蒸气发生液化的缘故;所以选B.
【专题二:分子间的相互作用力】
【例2】室外空气中的PM2.5主要来自矿物燃料燃烧的排放,室内空气中的PM2.5主要来自吸烟产生的烟雾.PM2.5在空中的运动________(属于/不属于)分子的热运动.冬天梅花绽放的时候,距离梅花很远的地方就能闻到花的香味,这种现象说明了________;夏天,雨后天晴,池塘里荷叶上的水珠随荷叶拂动而滚动不止,当两滴滚动水珠相遇时,会汇合变成一滴较大水滴,这说明:________.
【答案】 (1). 不属于 (2). 分子在不停得做无规则运动 (3). 分子间存在引力
【解析】
(1)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,它们在空中做无规则运动,仍属于宏观物体的机械运动,不属于分子的热运动.
(2)梅花绽放的时候,距离梅花很远的地方就能闻到花的香味,梅花的芳香分子扩散到空气中,这种现象说明了分子在不停地做无规则运动.
(3)雨后天晴,荷叶上的水珠随荷叶拂动而滚动不止,当两滴水珠相遇时,会汇合变成一滴较大的水滴,这说明:分子之间存在引力.
【针对训练】
1.水中加糖,一会儿水变甜,这一现象说明分子一直处在永不停息的________ 中;水与酒精混合,总体积会变小,是因为________ ;固体、液体很难被压缩,是因为分子间存在着________ 力.
【答案】 (1). 无规则运动 (2). 分子间有间隙 (3). 斥力
【解析】
(1)往一杯水中放入一些糖,过一会儿,水变甜了,是由于糖分子在水中发生了扩散现象.扩散现象说明了:一切物体的分子都在不停地做无规则运动.
(2)水与酒精混合,总体积会变小,是因为分子间有间隙;
(3)固体和液体很难被压缩,是因为分子间存在着斥力.
2.如图所示,将一表面干净的玻璃板挂在弹簧秤下面,手持弹簧秤的上端将玻璃板放至刚与水面接触后,慢慢提起弹簧秤,观察到玻璃板未离开水面时弹簧秤的示数比离开水面后的示数____ ,其原因是____ .
【答案】大 水分子与玻璃分子间有吸引力
【解析】
由分子动理论知道,当向上提起弹簧测力计时,由于水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,所以示数会大一些.
【专题三:温度、内能与热量】
【例3】关于物体的内能,下列说法正确的是
A. 温度在0℃以上的物体才具有内能 B. 一杯水温度升高,内能增大
C. 两杯水下降相同的温度,内能减少相同 D. 温度相同的两杯水内能相同
【答案】B
【解析】
A.物体在任何温度下都具有内能,故A错误;B.物体内能与温度有关,同一杯水温度越高内能越大,故B正确;C.两杯水下降相同的温度,内能减少等于放出的热量,由可知,减少的内能还与水的质量有关,故C错误;D.物体的内能与物体质量、温度、体积有关,温度相同的物体内能不一定相等,故D错误.故选B.
【针对训练】
1.关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是
A. 温度越高的物体含有的热量越多 B. 物体的温度越高,内能一定越大
C. 物体温度升高,一定是吸收了热量 D. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【答案】B
【解析】
A、热量是一个过程量,不能说物体含有或具有热量,故A错误;
B、内能的大小与物体的质量、温度有关,物体的质量一定,物体的温度越高,内能一定越大,故B正确;
C、物体温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外界物体对它做了功,故C错误;
D、热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,故D错误.
故选B.
2.关于热量、温度、内能之间的关系,下列说法正确的是
A. 物体温度升高,内能一定增加 B. 物体吸收热量,温度一定升高
C. 物体温度不变,一定没有吸热 D. 物体温度升高,一定吸收热
【答案】A
【解析】
A. 物体温度升高,分子热运动加剧,内能一定增加,故A正确;B. 物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高,如晶体熔化时吸热但温度不变,故B错误;C. 物体温度不变,不一定没有吸热,如晶体熔化时吸热但温度不变,故C错误;D. 物体温度升高,不一定吸收热量,也可能是物体对其做了功,故D错误.
【专题四:内能的改变】
【例4】如图为我市某中学生在物理课外活动中制作的小船,他是利用 燃烧的蜡烛加热易拉罐中的水来推动其前进的,易拉罐中的水是通过________ 来增大内能的,当水汽化产生大量的蒸汽从小孔中冲出,小船就能向前运动,此时________能转化为________能.
【答案】 (1). 热传递 (2). 内 (3). 机械
【解析】
加热易拉罐中的水,是通过热传递来增大水的内能;当水汽化(沸腾)时产生大量的蒸汽,当蒸汽从小孔冲出时,小船就向前运动,这是利用了力的作用是相互的,这一过程中,蒸气的内能转化为机械能.
【针对训练】
1.如图现象中,通过热传递来改变内能的是( )
A. 给冷水加热
B 压缩空气温度升高
C. 下滑时臀部发热
D. 搓手取暖
【答案】A
【解析】
A.给冷水加热,水温升高,热量从火传递到水,属于热传递.
B.压缩空气,对空气做功,将活塞的机械能转化成空气的内能,使空气的内能增大、温度升高,属于做功改变内能.
C.下滑时臀部发热,这是摩擦生热,属于做功改变内能.
D.双手相互摩擦,手发热,手的内能增大,是克服摩擦力做功,属于做功改变内能.
2.如图所示,甲图中加热使水的温度升高,水煮沸后把活塞推开,这是水蒸气的________能转化为活塞的________能;乙图中活塞向下压,玻璃筒中的硝化棉燃烧起来,丙图是人用暖气片取暖,丁图是太阳能热水器在接收光能,则乙、丙、丁图中属于做功改变物体内能的________是图.
【答案】 (1). 内 (2). 机械 (3). 乙
【解析】
水蒸气将活塞推开,消耗了水蒸气的内能,活塞得到了机械能,所以此过程是内能转化为机械能;活塞向下压,玻璃筒中的硝化棉燃烧起来,消耗了活塞的机械能,硝化棉得到了内能温度升高;所以乙图属于做功改变物体内能的例子,其它都是内能的转移.
【专题五:比热容】
【例5】为比较水和煤油吸热升温性质的不同,江涛用两个相同的装置做了如图所示的实验.
①在两个相同的烧杯中应加入初温相同、________相同的水和煤油;
②实验中搅拌器的作用是:使液体________;实验通过比较________(选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较水和煤油吸收热量的多少.
③实验中发现煤油温度升高较快,水温度升高较慢,这表明________比热容较小.
【答案】 (1). 质量 (2). 受热均匀 (3). 加热时间 (4). 煤油
【解析】
①在此实验中,为了比较水和煤油吸热本领的大小,我们可以加热相同的时间,观察升高的温度的不同;也可以让它们其升高相同温度,比较加热时间,来比较它们吸热本领的大小.为了达到实验目的前提条件是:在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油;②实验中不断地用搅拌器搅拌,目的是使得物质受热均匀;研究物体吸热本领的与物质的种类的关系时,由于是相同的酒精灯加热,即水和煤油在相同的时间内吸收的热量相等,所以可以利用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少;③因为煤油比水的吸热本领小,所以加热相同的时间,它们吸收相等热量时,质量相同的水和煤油,煤油升高的温度更高.
【针对训练】
1.如图,在比较酒精和水比热容大小的实验中,用图甲装置对相同质量的酒精和水进行加热,得到图乙的温度随时间变化的图线.下列说法正确的是
A. 用同一盏酒精灯对两个试管同时加热是为了使酒精和水吸收相同的热量
B. 质量相同的不同种物质,加热相同的时间,吸收热量不同
C. 从图线可知水的比热容比酒精的小
D. 从图线可知质量相同的不同种物质升高相同的温度,吸收的热量相同
【答案】A
【解析】
A. 用同一盏酒精灯对两个试管同时加热是为了使酒精和水吸收相同的热量,说法正确;不符合题意;B. 质量相同的不同种物质,加热相同的时间,吸收热量相同,故B说法错误;符合题意;C. 从图线可知水的吸热能力比酒精强,故水的比热容比酒精大,故C说法错误;符合题意;D. 从图线可知质量相同的不同种物质升高相同的温度,水吸收的热量多,故D说法错误;符合题意;故选BCD.
2.小华学习做饭的过程中经常加热油和水,她猜想油的比热容比水小.如图所示,是她探究时的实验装置.左右两图中,除杯内分别装的是质量和初温相等的食用油和水外,其余都相同,完成下面各小题:
(1)能够支持她的猜想的事实是_____________
A. 同样情况下,油升温比水快 B. 油能把食物炸黄,而水不能
C. 油能漂在水面上 D. 油比水难蒸发
(2)完成该实验还需要测量器材是________ 、________ .
(3)食用油和水吸收的热量是用________ 来反映的.
【答案】(1)A (2)秒表 温度计 (3)加热时间的长短
【解析】
(1)油与水的质量m相等,吸收的热量Q相等,由吸热公式Q=mc△t可知,比热c小的液体,温度变化大,升温快,所以A正确;
(2)该实验需要测量液体的温度,需要测量加热时间,因此还需要的测量器材有:温度计,秒表;
(3)食用油和水吸收的热量是用加热时间来反映的;
所以答案为:(1)A;(2)温度计;秒表;(3)加热时间多少;
【专题六:热量的计算】
【例6】将一温度为20 ℃质量为4.2 kg的铁块的温度升高到80 ℃,需要吸收______J的热量.然后将其放入一个装有温度为10 ℃质量为1.15 kg的水的量热器中,最后水的温度将升高到______℃.[忽略量热器吸热,c水=4.2×103 J/(kg·℃),c铁=0.46×103 J/(kg·℃)]
【答案】 (1) 1.1592×105 (2). 30
【解析】
由吸热公式Q吸=cm△t可得铁块需要吸收的热量 Q吸=cm△t=0.46×103J/(kg·℃)×4.2kg×(80℃-20℃)=115920J.根据热平衡方程Q吸=Q放,水吸收的热量等于铁块放出的热量.设最后水的温度将升高到t℃,则c水m水(t-10℃)=c铁m铁(80℃-t) 解得:t=30℃,最后水的温度将升高到30℃.
【针对训练】
1.炎夏,某工厂用冰块降温.一块质量为20千克的大冰块,温度由-20 ℃升高到0℃过程中,能从周围环境中吸收多少热量?[c冰=2.1×103焦/(千克·℃)].
【答案】8.4×105 J
【解析】
解:Q吸=c冰m△t =2.1×103J/(kg·℃)×20kg×[0℃-(-20℃)]= 8.4×105 J。
答: 从周围环境中吸收8.4×105 J热量.
2.质量为0.5kg的热水,温度从90℃降低到30℃,求这些水放出的热量.[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
【答案】1.26×105J
【解析】
Q 放=cm(t0-t)=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(90-30)℃=1.26×105J
【达标测练】
1.下列描述中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A. 柳枝摇曳
B. 荷花飘香
C. 树叶纷飞
D. 瑞雪飘飘
【答案】B
【解析】A项, 柳枝摇曳;C项,树叶纷飞;D项, 瑞雪飘飘是固体的宏观运动形式,不能说明分子的运动;B项,荷花飘香是花香分子不停地做无规则运动,分子运动到空气中,人们就闻到了荷花的香味,故B符合题意.
2.世纪末汤姆孙发现了电子,人们开始研究原子内部结构.科学家提出了许多原子结构的模型,到现在最为大家接受的原子结构与下图中哪个模型最相似?( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】卢瑟福在总结实验的基础上,提出了原子结构的核式模型.他认为原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电荷,并位于原子中心,带负电荷的电子在不同的轨道上绕着这个原子核高速旋转,因此,原子结构的模型就像太阳系一样,原子核相当于太阳,电子相当于行星绕太阳运转.
3.在0 ℃的房间里,静止在地面上的铅球( )
A. 具有机械能
B. 具有内能
C. 没有内能
D. 无法判断
【答案】B
【解析】在0 ℃的房间内,放在地面上的铅球,虽然温度较低,但具有内能,故B正确,C错误;由于铅球静止没有动能,在地面上,没有势能,所以机械能为零,故A错误,根据题意可以做出判断,故D错误.
4.在下列做功过程中,加有引号的物体,内能逐渐减小的是( )
A. 砂轮磨刀具时,“砂轮”的温度越来越高
B. 暖水瓶中的热“空气”将瓶塞冲出
C. 在压缩冲程中,气缸内的“气体”温度升高
D. 电炉通电后,“电阻丝”逐渐变红
【答案】B
【解析】A.用砂轮磨刀具时,刀具对砂轮做功,砂轮的内能增大,温度升高,不符合题意;B.热空气将瓶塞冲出,热空气对外做功,内能转化为机械能,内能减小,符合题意;C.在压缩冲程中,活塞对气体做功,活塞的机械能转化为气体的内能,内能增大,不符合题意;D.电炉通电后,电流做功,将电能转化为电阻丝的内能,内能增大,不符合题意.
5.关于内能的变化,下列说法正确的是( )
A. 火箭从地面向上发射过程中,火箭外壳和大气摩擦后内能逐渐增大
B. 冬天用热水袋取暖,热水袋的内能逐渐增大
C. 云中形成的冰粒在下落过程中,不断对外界做功内能减小
D. 子弹击中一块木板后温度升高,子弹的内能增大,木板的内能减小
【答案】A
【解析】A项,火箭从地面向上发射过程中,火箭外壳和大气摩擦,机械能转化为内能,温度越来越高,其内能增大,故A正确;B项,热水袋取暖是利用热传递,内能从热水袋转移到手上,热水袋的内能逐渐减小,故B错误;C项,云中形成的冰粒在下落中,一部分机械能转化为内能,温度渐渐升高变成了雨滴,其内能逐渐增大,故C错误;D项,子弹击中一块木板后,子弹和木块的温度都升高,此时消耗了子弹机械能,转化为子弹和木块的内能,子弹和木板的内能都增大,故D错误.
6.将质量是0.5 kg的水加热,使它的温度从20 ℃升高到60 ℃,需要吸收的热量是[c水=4.2×103J/(kg·℃)]( )
A. 4.2×104J
B. 1.26×104J
C. 8.4×104J
D. 8.4×107J
【答案】C
【解析】知道水的质量、水的比热容、水的温度变化,利用吸热公式Q吸=cmΔt求水吸收的热量.
Q吸=cmΔt
=4.2×103J/(kg·℃)×0.5 kg×(60 ℃-20 ℃)
=8.4×104J.
7.一个物体的内能增加了,表明( )
A. 该物体一定做了功
B. 该物体一定吸收了热量
C. 物体的机械能增加了
D. 可能是外界对物体做了功,也可能是物体吸收了热量
【答案】D
【解析】改变物体内能的方法是做功和热传递,且是等效的.所以,在没有明确内能增加的过程情况下,无法判断是采取哪一种形式使其内能增加的.
8.甲、乙两种金属的比热容之比是3∶1,质量之比是2∶1,当它们吸收相同的热量,甲物体的温度升高了10 ℃,则乙物体的温度升高了________ ℃.使1.5 kg温度为10 ℃水吸收了热量6.3×105J,水温将升高________ ℃.(1标准大气压)
【答案】60 90
【解析】(1)已知,m甲∶m乙=2∶1,c甲∶c乙=3∶1,
甲、乙两金属吸收的热量:Q甲∶Q乙=1∶1,
由Q吸=cmΔt得,两种金属升高温度之比:
====,
已知:Δt甲=10 ℃,所以Δt乙=60 ℃;
(2)由Q吸=cmΔt得理论上水升高的温度:
Δt水===100 ℃
由于一个标准大气压下水的沸点为100 ℃,所以水只能升高90 ℃.
9.在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中,将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热记录相关数据,并绘制出如图所示的图象(不计热量损失).
(1)实验时,选用初温和________均相等的甲、乙两种液体.
(2)加热10 min,甲吸收的热量________(选填“大于”“小于”或“等于”)乙吸收的热量.
(3)若甲、乙两种液体吸收的热量相等,________液体升高的温度大些.
(4)甲、乙两种液体中,________液体的比热容较大.
【答案】(1)质量 (2)等于 (3)甲 (4)乙
【解析】(1)要研究两种液体的吸热本领,应控制两个烧杯中所装的甲、乙两种液体的初温相同、质量相等;
(2)相同加热器加热相同时间,加热器放出的热量相等,因此甲吸收的热量等于乙吸收的热量;
(3)根据图象可知,吸收相同的热量,即加热相同时间,甲液体升高的温度大些;
(4)根据c=可知,质量相同的甲乙两种液体、吸收相同的热量,温度变化越小,比热容越大,即乙液体的比热容较大.
10.小明与小芳为了探究泡沫塑料和棉絮的保温性能的好坏,两人设计并做了这样的实验,他们用这两种材料分别包着装有热水的密闭烧瓶,让它们自然冷却,利用温度计和计时器定时测量两烧瓶中的水温随时间变化的情况.
(1)为保证实验的科学性,除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外,还应考虑影响水温变化的其他因素,即保持烧瓶相同、环境因素相同、水的多少和初温都相同.
(2)按照计划操作,小明与小芳把实验测得的时间和温度数据记录在下表中:
(3)小明与小芳是采用了“在相同的时间内,比较水温降低多少”的方法来比较两种材料的保温性能的,你还可以采用“______________________”的方法来比较两种材料的保温性能.分析实验数据可知,从计时开始到40 min后,泡沫塑料包的水温度降低了________℃,而棉絮包的水温度降低了________℃,由此你能看出,在这两种材料中,保温效果比较好的是________________.
(4)仔细分析水温变化规律则,时间为30 min时,棉絮组的水温可能是下列选项中的哪一个?( )
A.42 ℃ B.44 ℃ C.46 ℃ D.48 ℃
【答案】(2)33 ℃ 57 ℃ 泡沫塑料 (3)降低相同温度比较时间 (4)A
【解析】(2)分析实验数据可知,从计时开始到40 min后,泡沫塑料包的水温度降低了33 ℃,而棉絮包的水温度降低了57 ℃,可以得到两种材料中,保温效果比较好的是泡沫塑料.
(3)小明与小芳是采用了“在相同的时间内,比较水温降低多少”的方法来比较两种材料的保温性能的,你还可以采用“在水温降低相同时,比较所需时间的多少”的方法来比较两种材料的保温性能.
(4)已知水温下降的特点:温度较高时,水温下降得较快.根据这一特点,时间为30 min时,棉絮组的水温可能是42 ℃.故选A.
11.质量为0.2千克的水温度升高50 ℃,求:水吸收的热量Q吸.已知:水的比热容为4.2×103J/(kg·℃).
【答案】Q吸=c水mΔt
=4.2×1O3J/(kg·℃)×0.2 kg×50 ℃
=4.2×1O4J;
答:水吸收的热量为Q吸=4.2×104J.
【解析】知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值,利用热量公式Q吸=cmΔt即可求解.
12.在一个标准大气压下,质量为1 kg,初温为80 ℃的水吸收1.26×105J热量后,其温度升高到多少?若这些热量被5 kg的-50 ℃冰块吸收,则冰块升高的温度是多少 ℃?(c水=4.2×103J/(kg·℃),c冰=2.1×103J/(kg·℃))
【答案】解:(1)由Q吸=cmΔt得水吸收热量后升高的温度:
Δt===30 ℃,
水的初温为80 ℃,升高30 ℃后,水的温度为110 ℃,
因为在1标准大气压下,水的沸点为100 ℃,并且沸腾时水的温度不变,
所以水吸热后,温度不会升高到110 ℃,水的末温为100 ℃;
(2)由Q吸=cmΔt得冰块吸收热量后升高的温度:
Δt===12 ℃;
答:水的温度升高到100 ℃;冰块升高的温度为12 ℃
【解析】(1)已知水的质量、水的比热容和水吸收的热量,应用热量公式的变形公式可以求出水升高的温度,然后求出水的末温(注意水的末温为100 ℃,水沸腾时,吸热但温度不变).
(2)已知冰的质量、比热容、吸收的热量,应用热量公式可以求出冰块吸收热量后升高的温度.