期末复习专题一 内能
一、填空题
1.在下面的两句话中,“热”字的含义各指的是什么?
(1)摩擦生热,这里的“热”是指 内能 (选填“温度”“热量”或“内能”);
(2)物体吸热升温,这里的“热”是指 热量 (选填“温度”“热量”或“内能”)。
2.“烧烤”是年轻人喜欢的一种美食。空气中弥漫着“肉香”味,这是分子 热运动 的结果;食物烤熟是通过 热传递 的方式改变其内能的。
3.如图所示,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,迅速向下压活塞,硝化棉燃烧起来。这是因为活塞压缩空气做功, 空气的内能增加,温度升高 ,达到了硝化棉的燃点。
4.标准大气压下,质量为0.5 kg、温度为70 ℃的水放出4.2×104 J的热量,水的温度降低了 20 ℃[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]。
5.如图甲所示,将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中,这是通过 热传递 的方式改变牛奶的内能;图乙是250 g牛奶与热水的温度随时间变化的图像,则牛奶在加热过程中吸收的热量为 1.25×104 J[c牛奶=2.5×103 J/(kg·℃)]。
6.质量之比为2∶3的甲、乙两种液体,当它们吸收的热量之比为7∶5时,升高的温度之比为6∶5,则甲、乙的比热容之比为 7∶4 。
7.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像,第6 min时的内能 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)第8 min时的内能;该物质在CD段的比热容是AB段比热容的 2 倍(被加热物质的质量和吸、放热功率不变)。
二、选择题
8.液体很难被压缩,主要是因为 (C)
A.液体分子不停地运动 B.液体分子间存在引力
C.液体分子间存在斥力 D.液体分子间没有空隙
9.下列关于温度、热量和内能的说法正确的是 (C)
4
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.60 ℃的水一定比30 ℃的水含有的热量多
C.热传递过程中,热量由高温物体传向低温物体
D.物体的内能增加,一定从外界吸收热量
10.2018年4月2日,天宫一号圆满完成预定任务后返回地球。8.5 t重的天宫一号,在100 km左右的高空以约22倍音速再入大气层。其中部分器件在大气层中与大气层摩擦烧蚀销毁。最后大约1.5 t残骸坠入南太平洋。在这个过程中,天宫一号的部分机械能 (B)
A.通过热传递转化为大气的内能
B.通过摩擦做功转化为大气的内能
C.通过重力做功转化为大气的内能
D.通过重力做功转化为残骸的内能
11.下表中有几种物质的比热容,小张同学根据提供的数据得出了四个结论,其中正确的是 (D)
几种物质的比热容/[J/(kg·℃)]
水
4.2×103
铁
0.46×103
酒精
2.4×103
铜
0.39×103
煤油
2.1×103
干泥土
0.54×103
冰
2.1×103
水银
0.14×103
A.一杯水比一桶煤油的比热容小
B.液体的比热容一定比固体的比热容大
C.比热容是物质自身的性质之一,只与物质的种类有关
D.水吸收或放出热量的本领较强,常用作冷却剂
三、简答题
12.小丽和小亮在学习了“分子热运动”的知识后,知道“一切物质的分子都在不停地做无规则运动”。为此,小丽说“放在我家衣柜里的樟脑丸过几天就变小甚至消失,就是这个原因。”小亮说:“阳光照到屋子里,有时能看到许多的灰尘在空中飞舞,也是这个道理。”请分别判断小丽和小亮的说法是否正确,并分别说出理由。
小丽的说法正确,小亮的说法错误。因为分子运动是看不见,摸不着的,因此放在衣柜里的樟脑丸过几天变小甚至消失说明了分子在不停地做无规则运动,而阳光照到屋子时看到的灰尘在空中飞舞,灰尘不是分子,不能说明分子不停地做无规则运动。
四、实验题
13.某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
4
(1)在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和 秒表 。加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过 加热时间长短 来判断的;
(2)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如表:
实验组别
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
200
25
40
13.5
煤油
200
25
40
6.5
2
水
200
25
40
12
煤油
200
25
40
5.5
通过分析实验数据,能够得出的结论是 质量相同的水和煤油升高相同温度,吸收的热量不同(或质量相同的水和煤油升高相同温度,水吸收的热量多) ;
(3)图乙是第1组同学绘制的“吸收热量—时间”和“温度—时间”图像,能正确描述该实验真实情况的图像是 C (填字母);
(4)使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间明显偏长,其原因可能是 酒精灯的火焰大小不同 ;
(5)这两组同学对图甲的装置进行了改进,将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图丙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是 在相同时间内水和煤油吸收的热量相同 。
五、计算题
14.如图所示是平底热水壶,其质量为0.8 kg,内底面积为180 cm2。某次用该热水壶装1.2 L水放在水平桌面上,测得水深10 cm,初温25 ℃[ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃),g=10 N/kg]。求:
4
(1)水和热水壶的总质量是多少?
(2)在一个标准大气压下加热至沸腾,水至少吸收多少热量?
(3)加热前水对壶底的压力是多大?
解:(1)水的体积
V水=1.2 L=1.2 dm3=1.2×10-3m3
水的质量
m水=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×1.2×10-3m3=1.2 kg
水和热水壶的总质量
m总=m壶+m水=0.8 kg+1.2 kg=2 kg
(2)在一个标准大气压下加热至沸腾,水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1.2 kg×(100 ℃-25 ℃)=3.78×105 J
(3)水对壶底的压强
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1000 Pa
水对壶底的压力
F=pS=1000 Pa×1.8×10-2 m2=18 N
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