单元检测四
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分)
1.关于分子,下列说法正确的是( )
A.有的物质分子间无论距离大小都只存在引力
B.水结冰后分子会保持静止
C.“酒香不怕巷子深”说明分子在不停地运动
D.“沙尘暴起,尘土满天”说明分子在不停地运动
答案C
解析分子间既有引力又有斥力,引力和斥力同时存在,选项A错误;分子总在不停地做无规则运动,选项B错误;“酒香不怕巷子深”说明分子在不停地运动,选项C正确;“沙尘暴起,尘土满天”是物体的机械运动,选项D错误。
2.下列有关热学知识的说法正确的是( )
A.固体和液体很难被压缩是因为分子间没有间隙
B.燃料燃烧越充分,其热值越大
C.物体吸收热量,温度不一定升高
D.比热容与物体吸收热量的多少有关
答案C
3.甲、乙两杯水温度分别为40 ℃、80 ℃,下列说法正确的是( )
A.只有加热才能使水升温
B.甲杯中水的内能一定比乙杯中的小
C.乙杯中水的温度降低,水的内能一定减小
D.甲杯中的水分子运动一定比乙杯中的剧烈
答案C
4.在比较水与煤油吸收热量时温度升高的快慢实验中,需要控制某些变量,以下做法多余的是( )
A.采用完全相同的加热方式
B.采用酒精灯加热时,酒精灯里所加的酒精量相同
C.取相同质量的水和煤油
D.盛放水和煤油的容器相同
答案B
解析为保证在相同时间内提供相同的热量,应采用完全相同的加热方式,故选项A需要;实验中,必须取质量相等的水和煤油,故选项C需要;实验中,盛放水和煤油的容器也会影响其吸热与升温情况,故应使容器相同,选项D需要;实验中,酒精灯里的酒精不会影响吸热与升温情况,属多余选项,故选项B符合题意。
5.
7
用细线绑住干净的玻璃板,将玻璃板吊在弹簧测力计的下面,静止时测力计示数为F1;又使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,且没有离开水面,如图所示,测力计示数为F2;再将玻璃板慢慢浸没在水中,玻璃板没有接触杯底,静止时测力计示数为F3。则( )
A.F2>F1>F3 B.F1>F2>F3
C.F2>F1=F3 D.F1=F2=F3
答案A
6.(2018·山东聊城中考)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A.物体温度越高,含有的热量越多
B.物体运动越快,内能越大
C.热传递能改变物体的内能
D.0 ℃的冰块,其内能为零
答案C
7.(2018·山东滨州中考)下图是内燃机工作循环中的一个冲程,它是( )
A.压缩冲程,将化学能转化成内能
B.压缩冲程,将机械能转化成内能
C.做功冲程,将内能转化成机械能
D.做功冲程,将机械能转化成内能
答案C
8.(2018·四川乐山中考)下列说法正确的是( )
A.汽油机在做功冲程中是将机械能转化成内能
B.物体的温度降低时内能减少,所以0 ℃冰块的水分子不做热运动
C.沿海地区昼夜温差较小,主要原因是水的比热容较大
D.温度从热量高的物体传递给热量低的物体
答案C
7
9.右图是某物质由液态变为固态过程温度随时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A.t4时刻物体内能为零
B.t2、t3时刻物体内能相等
C.t2时刻物体内能比t3时刻小
D.t1时刻物体平均分子动能比t2时刻大
答案D
解析此处考查物态变化中凝固图象中的能量变化。晶体在凝固过程中,不断放出热量,内能不断减少,物体内能不为零,因此答案为D。
10.如图所示,对通过煎、炒、蒸、拌烹调的四种美食中所包含的物理知识,认识正确的是( )
A.煎:煎锅一般用铁制造,主要是利用了铁的比热容大
B.炒:主要是通过做功的方式使藜蒿和腊肉的内能增加
C.蒸:是通过热传递和高温水蒸气液化放热,使榆钱饭蒸熟
D.拌:香葱和豆腐要拌着才能入味,说明分子没有做无规则运动
答案C
解析煎锅一般用铁制造,主要是利用了铁的熔点高和导热性,故选项A错误;炒主要是通过热传递的方式使藜蒿和腊肉的内能增加,故选项B错误;蒸榆钱饭是通过热传递和高温水蒸气液化放热,将饭蒸熟的,故选项C正确;一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动,故选项D错误。
11.有关分子热运动及热现象,下列说法正确的是( )
A.固体很难被压缩,说明分子间存在斥力
B.扩散现象只能发生在气体与液体中
C.物体吸收热量,温度一定升高
D.-20 ℃的冰块没有内能
答案A
7
12.甲、乙两物体质量都为1 kg,丙物体质量为2 kg,三个物体温度都升高1 ℃,吸收的热量如图所示,以下说法正确的是( )
A.乙的比热容与丙的相等
B.甲的比热容比乙的大
C.甲的温度升高1 ℃,需吸收2 000 J的热量
D.甲、乙的温度都降低1 ℃,乙比甲放出的热量多
答案B
二、填空题(本题每空2分,共30分)
13.农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5 kg的秸秆煤可放出 J的热量;若这些热量完全被质量为100 kg,初温为20 ℃的水吸收,则可使水温升高到 ℃。〔已知q秸秆煤=2.1×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃)〕
答案1.05×107 45
14.改变物体的内能有两种方法:做功和热传递。分别举出一个利用做功和热传递改变物体内能的实例: 和 。
答案钻木取火 用暖水袋取暖(合理即可)
解析做功改变物体内能的实例:钻木取火;两手相互摩擦,手的温度升高等。热传递改变物体内能的实例:用暖水袋取暖,冬天用火炉取暖等。
15.
右图是一个“简易冰箱”,水通过毛巾从铁箱上面的水盆渗透到下面的水盆中,毛巾上的水会 (填物态变化的名称)吸热使箱内的温度降低,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)来改变物体内能的。
答案汽化 热传递
解析毛巾上的水汽化吸热,使冰箱内的温度降低,这是通过热传递的方式来改变物体内能的。
16.下图是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去。这是因为酒精燃烧产生的气体对外 ,气体的 能转化为盒盖的 能。这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同。
7
答案做功 内 机械 做功
解析按动电火花发生器的按钮产生电火花,点燃盒内酒精,酒精燃烧产生高温高压的燃气,燃气膨胀对外做功,燃气的内能转化为盒盖的机械能,四冲程汽油机的做功冲程也是将内能转化为机械能,所以这一过程与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
17.在汽油机的四个冲程中,机械能转化为内能的是 冲程。如图所示,汽油机正在进行的是 冲程,已知汽油的热值为4.6×107 J/kg,则完全燃烧100 g汽油放出的热量为 J。
答案压缩 做功 4.6×106
解析在汽油机的四个冲程中,压缩冲程将机械能转化为内能;由题图可知,此冲程为做功冲程,完全燃烧100g汽油放出的热量为Q放=mq=0.1kg×4.6×107J/kg=4.6×106J。
18.汽车散热器常用水作为冷却剂,这是利用水的比热容较 的性质。如果汽车散热器中装有3 kg的水,在水温升高10 ℃的过程中,水吸收的热量是 J。〔c水=4.2×103 J/(kg·℃)〕
答案大 1.26×105
解析因为水的比热容较大,升高相同的温度,水吸收的热量较多,所以用水作为散热器的冷却剂。3kg的水升高10℃时吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×10℃=1.26×105J。
三、实验探究题(本题共18分)
19.(6分)在比较不同物质吸热能力的实验中,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,选用初温相同、 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,甲液体的沸点是 ℃。
(3)乙液体的比热容是甲液体比热容的 倍。
答案(1)质量 (2)等于 60 (3)2
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;根据图象可知,当甲加热到60℃时,甲开始沸腾,并且温度保持60℃不变,因此甲液体的沸点是60℃。(3)根据图象可知,甲加热10min温度的变化量等于乙加热20min温度的变化量,即Q甲=12Q乙。因为Δt甲=Δt乙,并且m甲=m乙,由Q=cmΔt可得Q甲Q乙=c甲m甲Δt甲c乙m乙Δt乙,即12=c甲×1×1c乙×1×1,则c乙=2c甲。
7
20.(6分)如图所示,在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热。
(1)加热相同时间后,分别测量二者的温度,发现沙子的温度明显高于水,这是因为 ;加热时搅拌沙子,目的是 。
(2)在两烧杯上方分别盖上玻璃片,过一会儿发现装水烧杯上方的玻璃片内侧有小水珠,用手摸两个玻璃片,发现装 (选填“沙子”或“水”)烧杯上方的玻璃片温度比较高,原因是 。
答案(1)沙子的比热容小于水的比热容 使沙子受热均匀 (2)水 水蒸气液化放热
解析(1)由Q吸=cmΔt得,Δt=Q吸cm,水和沙子的质量相同,吸收相同的热量,由于沙子的比热容小于水的比热容,所以温度变化较大。加热时搅拌沙子,目的是使沙子能够均匀受热。(2)装水烧杯上方的玻璃片内侧的小水珠是由于水蒸发形成的水蒸气遇冷液化形成的,在液化时要放热,所以装水烧杯上方的玻璃片温度比较高。
21.(6分)
右图是探究不同物质吸热升温现象的实验装置。用同一套装置,先后加热并不断搅拌质量相等的煤油和水。
(1)要完成该探究实验,除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和 。
(2)小明设计的记录数据的表格如下所示,分析表格可知:他是用 相同比较 的方法来完成探究实验的。
加热时间/min
0
0.5
1
1.5
2
…
温度
煤油
水
7
(3)实验结束后,小明查表知道水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),则500 g水温度升高20 ℃吸收的热量是 J;若这些热量由酒精完全燃烧获得,则至少要消耗 g酒精。(酒精的热值为3.0×107 J/kg)
(4)在受太阳照射的条件相同时,内陆地区昼夜温差比沿海地区 ,这是因为干泥土和水相比, 较小。
答案(1)停表 (2)加热时间 升高的温度 (3)4.2×104 1.4 (4)大 比热容
解析(1)研究物体的吸热本领与物质种类的关系时,要保证两者升高相同的温度所需要的时间,因此还需要停表这个测量工具。
(2)由于是用相同的酒精灯加热,即沙子和水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)已知m=500g=0.5kg,Δt=20℃,
由Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J;
由Q=qm得m=Qq=4.2×104J3.0×107J/kg=1.4×10-3kg=1.4g。
(4)沿海地区水多;内陆地区水少、干泥土多。因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和干泥土比较,吸收相同的热量,水的温度升高得少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低得少,使得沿海地区昼夜的温差小。
四、综合计算题(本题共16分)
22.(6分)在一个标准大气压下,将50 L 的水从40 ℃加热到沸点。求:
(1)水需要吸收的热量;
(2)提供这些热量,需要完全燃烧焦炭的质量。(q焦炭=3.0×107 J/kg,假设焦炭燃烧放出的热量全部被水吸收)
答案(1)1.26×107 J (2)0.42 kg
23.(10分)太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106 J的太阳能,在5 h的有效照射时间内,将热水器中质量为100 kg、初温为20 ℃的水加热到40 ℃。求:
(1)热水器中的水吸收的热量Q。〔水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)〕
(2)热水器5 h内接收到的太阳能E。
(3)热水器的效率η。
(4)若改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧多少千克煤气?(煤气的热值q=4.2×107 J/kg,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)
答案(1)8.4×106 J (2)2.1×107 J (3)40% (4)0.2 kg
解析(1)热水器中水吸收的热量为
Q=cm水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(40℃-20℃)=8.4×106J。
(2)热水器5小时内接收到的太阳能为E=5×4.2×106J=2.1×107J。
(3)热水器的效率为η=QE=8.4×106J2.1×107J×100%=40%。
(4)由Q=mq得,m=Qq=8.4×106J4.2×107J/kg=0.2kg。
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