第十三章 内能测评
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(每小题4分,共40分)
1.下列现象中,不属于扩散现象的是( )
A.炒菜时加盐,使菜有了咸味
B.少量工业废水污染了整个水库
C.校园里兰花盛开,清香怡人
D.雨水顺着沙粒缝隙渗入土壤
2.下列现象中,能说明分子在做无规则运动的是( )
A.春天:春江水暖鸭先知
B.夏天:满架蔷薇一院香
C.秋天:数树深红出浅黄
D.冬天:纷纷暮雪下辕门
3.
如图所示,两表面磨平的铅块紧密接触后可吊起台灯,这说明( )
A.分子间存在斥力
B.分子间存在引力
C.分子间存在间隙
D.分子在不停地做无规则运动
4.下图是某物质由固态变为液态过程温度随时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A.t1时刻物体内能为零
B.t2、t3时刻物体内能相等
C.该物质固态时的比热容比液态时的比热容小
D.t1时刻物体分子动能比t2时刻大
5.夏天,当你赤脚在烈日当空的小河边游玩时,你会发现:岸上的小石头热得烫脚,而河水却是冰凉的,这是因为( )
A.水比小石头的温度变化大
B.水比小石头的比热容大
C.水比小石头吸收的热量少
D.水比小石头的比热容小
6.(2017·天津中考)下列实例中,改变物体内能的方式与其他三个不同的是( )
A.用力搓手,手会发热
B.用炉灶烧水,水温升高
C.汽缸内气体被压缩,温度升高
D.用锯条锯木头,锯条温度升高
7.下列说法错误的是( )
A.0 ℃的冰块也有内能
B.温度高的物体,内能一定大
C.物体吸收热量,温度不一定升高
D.物体吸收热量,内能不一定增大
5
8.在两个完全相同的烧杯中分别盛有质量和初温都相同的甲、乙两种液体,用两个完全相同的电加热器分别给它们同时加热,结果发现甲的温度升高得比乙快,则它们比热容的大小关系是( )
A.甲和乙的比热容相同
B.甲的比热容大于乙的比热容
C.甲的比热容小于乙的比热容
D.无法判定
9.家用电器中大功率电子元件在工作时会产生较多的热量。为了尽快散热,通常在大功率元件上加装金属散热片。下表是四种材料的比热容,选作散热片最好的材料是( )
物质
比热容c/[×103 J·(kg·℃)-1]
铝
0.88
铁
0.46
锌
0.39
铅
0.13
A.铝 B.铁 C.锌 D.铅
10.水的比热容比煤油的大。用规格相同的两试管分别装上质量和初温都相同的煤油和水,隔着石棉网同时对两试管加热。图中的哪一图线能反映该实验情况( )
二、填空题(每空3分,共18分)
11.夏天,雨后天晴,池塘里荷叶上的水珠随荷叶摆动而滚动不止,当两滴滚动的水珠相遇时,会汇合变成一滴较大的水滴,这说明 。
12.(2017·重庆中考)小唐同学为妈妈炖了一碗排骨汤,然后用盆子装了5 kg的水,将装汤的碗放在水中进行冷却。小唐同学用水进行冷却主要是利用了水的 大。过了一会儿,水温由20 ℃升高到25 ℃,水吸收的热量为 J[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]。
13.两物质比热容之比为1∶2,质量之比为2∶3,升温之比为3∶4,则它们吸热之比为 。
14.(2017·四川德阳中考)质量和初始温度相同的甲、乙两种液体,经同一加热器加热相同的时间后甲的温度高于乙的温度,则甲液体的比热容 (选填“大于”“等于”或“小于”)乙液体的比热容。如果乙液体的质量为1 kg,初始温度为20 ℃,加热一段时间后温度升高到50 ℃,吸收的热量为1.26×105 J,则乙液体的比热容为 J/(kg·℃)。
三、实验题(15题6分,16题6分,17题10分,共22分)
15.由实验测量可知,质量是100 g、初温是24 ℃的实心金属球吸收2.3×103 J的热量后,温度升高到 74 ℃,则该金属球的比热容是 J/(kg·℃)。查表可知这种金属可能是 。
几种物质的比热容[单位:J·(kg·℃)-1]
沙石
约0.92×103
铝
0.88×103
钢铁
0.46×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
铅
0.13×103
16.晓丽在《物理手册》中查到如下数据:不同温度和压强下液态酒精的比热容c/[×103 J·(kg·℃)-1]
温度t/℃
20
40
60
80
100
120
140
160
180
p1=0.98×106 Pa时的比热容
2.41
2.62
2.84
3.06
3.28
3.52
3.75
气态
气态
5
p2=5.8×106 Pa时的比热容
2.38
2.58
2.79
3.00
3.21
3.44
3.66
3.90
4.19
(1)图象中能正确反映液态酒精比热容与温度关系的图线是 。
(2)增大压强,既能使酒精的比热容 ,又能提高酒精的 。
17.
为比较水和牛奶的比热容大小,实验小组进行了实验:将两支完全相同的试管分别装一定量的水和牛奶(水和牛奶的初温相同),然后将它们同时放入装有适量水的烧杯中,再对烧杯加热,如图所示。
(1)试管中水和牛奶的质量应该 。
(2)由于没有直接测量比热容的仪器,因此这个实验是通过观察 的变化来比较比热容的大小。
(3)写出一种可能观察到的现象及对应的结论。
四、计算题(20分)
18.
随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是以温度不高于60 ℃的热水为热媒,在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动,加热整个地板,通过地面以热传递方式向室内供热(如图所示)。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)某房间一段时间内循环流动的水质量为 1 000 kg,进水温度为55 ℃,出水温度为40 ℃。这段时间里水向外界放出多少热量?
(2)“水地暖”以水为媒介,是因为水的比热容较大,请具体说明为什么要利用这一特性。
5
第十三章测评
1.D
2.B 选项A、C与分子热运动无关。蔷薇花开的时候,花的香味分子扩散到周围的空气中,引得“一院香”,这说明分子在做无规则运动;雪不是分子,是固体颗粒,“纷纷暮雪下辕门”不能说明分子的无规则运动。
3.B 两表面磨平的铅块紧密接触后,由于铅分子之间存在引力,使两个铅块紧密地连接在一起,所以可以吊起台灯。
4.C t1时刻物体温度为0 ℃,但其分子仍不停地做无规则运动,所以具有内能,故选项A错误;t1、t2、t3时刻温度相同,但在熔化过程中物体不断吸热,所以内能增加,故选项B错误;分子热运动的快慢与温度有关,t1、t2时刻温度不变,故分子运动快慢不变,分子动能不变,故选项D错误;由题图可知,该物质在0~t1时间内为固态,温度上升得较快,在t5~t6时间内为液态,温度上升得较慢,所以该物质液态时比固态时的比热容大,故选项C正确。
5.B 因为水的比热容比小石头的大,相同质量的水和小石头比较,吸收相同的热量(都在太阳照射下),水的温度升高得少,河水是凉凉的,而小石头的温度升高得多,热得烫脚。故选B。
6.B 用力搓手,手会发热,这是通过做功的方式增加内能的;用炉灶烧水,水温升高,这是通过热传递的方式增加内能的;汽缸内气体被压缩,压缩空气做功,空气的温度升高;锯木头时锯条发烫,摩擦生热,属于做功改变物体内能。
7.B 一切物体都具有内能,选项A的说法正确;物体的内能除了与物体的温度有关外,还与物体的状态、体积、质量及物质的种类有关,温度高的物体,内能不一定大,选项B的说法不正确;物体吸收热量,如液体沸腾,温度可能不变,选项C的说法正确;物体吸收热量同时对外做功,其内能不一定增大,选项D的说法正确。
8.C 根据公式Q=cmΔt可知c=,质量相等的物体吸收相同的热量,温度变化量大的比热容小。故选项C正确。
9.A 为了尽快散热,要求选作散热片的材料与其他材料相比,在降低相同温度的情况下能放出更多的热量。由放热公式Q放=cmΔt可知,在质量和降低温度相同的条件下,物质的比热容越大,放出的热量越多,从表中数据可以看出,铝的比热容最大,故应选用铝作为散热片的材料。
10.C 在加热过程中,水和煤油吸收的热量是相同的,故选项A、B均错误;水的比热容比煤油的大,这说明在吸收相同热量时,水升高的温度比煤油升高的小,故选项C正确,选项D错误。
11.解析 两滴水珠相遇时,汇合变成一滴较大的水滴,是分子之间引力作用的结果。
答案 分子之间存在引力
12.解析 由于水的比热容大,质量相同的水和其他物质相比,升高相同的温度,水吸热多,冷却效果好,所以,将装汤的碗放在水中进行冷却就是利用水的比热容大这一特性;水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(25 ℃-20 ℃)=1.05×105 J。
答案 比热容 1.05×105
13.解析 。
答案 1∶4
14.解析 由题可知,同一加热器加热时间相同时,即两种液体吸收的热量相同,甲的温度升高的快;根据Q吸=cmΔt可知,在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下,比热容小的物质温度变化大;所以,甲的比热容小,乙的比热容大;由Q吸=cm(t-t0)得,乙液体的比热容c==4.2×103 J/(kg·℃)。
答案 小于 4.2×103
15.解析 根据比热容定义式c=,求出这种物质的比热容,然后查表进行判断。c==0.46×103 J/(kg·℃),查表可知,这种金属可能是钢铁。
答案 0.46×103 钢铁
5
16.解析 通过数据的分析可知,在相同压强下的比热容是随着温度的升高而增大的,在相同的温度下,压强越大,同一物质的比热容越小,故液态酒精的比热容随温度的关系图线是a。结合沸点与气压的关系可知,增大压强,既能使酒精的比热容减小,又能提高酒精的沸点。
答案 (1)a (2)减小 沸点
17.答案 (1)相等 (2)温度计示数 (3)①现象:水升高的温度比牛奶高。结论:水的比热容比牛奶的比热容小。②现象:水升高的温度比牛奶低。结论:水的比热容比牛奶的比热容大。③现象:水升高的温度等于牛奶升高的温度。结论:水的比热容等于牛奶的比热容。(任选其一)
18.解析 (1)水释放的热量Q=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 000 kg×(55 ℃-40 ℃)=6.3×107 J;
(2)由热量公式Q=cmΔt可知,由于水的比热容c较大,在温度变化量Δt一定时,与其他物质相比,相等质量的水释放的热量较多。
答案 (1)6.3×107 J (2)水的比热容较大,在温度变化量Δt一定时,相等质量的水释放的热量较多
5
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