【备考2023】浙教版科学“冲刺重高”压轴训练（十一）：热学【word，含答案】

1.茶道是东方文化和人文精神的精粹，要懂茶道首先要从泡茶开始。泡茶中重要的步骤有温具、闻茶、冲泡、品茶等，对此下列解释错误的是（　　）
A．温具：用开水浇淋茶具，利用热传递的方式提高茶具温度以预热茶叶
B．闻茶：用鼻闻茶叶香味，利用了构成物质的分子不停地做无规则运动
C．冲泡：用沸水冲泡茶叶，利用了温度越高分子无规则运动越剧烈
D．品茶：用舌品茶水味道，利用茶水中溶解的物质刺激味蕾形成味觉
2.如图所示，固定容器及可动活塞P都是绝热的，中间有一导热的固定隔板B，B的两边分别盛有气体甲和乙。现将活塞缓慢地向B移动一段距离，已知气体的温度随内能的增加而升高，则在移动P的过程中（　　）
A．外力对乙做功；甲的内能不变 B．外力对乙做功；乙的内能不变
C．乙传递热量给甲；乙的内能增加 D．乙的内能增加；甲的内能不变
3.小明用可乐瓶制作水火箭，先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气（如图）；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中，下列分析正确的是（　　）
A．上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少
B．上升过程中，喷出的水对水火箭有向下推力
C．下降过程中，水火箭的动能转化为重力势能
D．下降过程中，水火箭的机械能逐渐增大
4．如图是用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图象，其中a、c质量相同。下列对图象的分析正确的是（　　）
A．t1﹣t2 时间内物质a的温度不变，内能不变
B．如果a、b是同种物质，b的质量大于a的质量
C．温度从T1升高到T2时，a物质吸收的热量比b多
D．b的比热容大于c的比热容
5．用电热棒分别给甲、乙两种液体加热（c甲＝2c乙），两种液体每秒吸收的热量相同，这两种液体的温度﹣﹣加热时间的图线如图所示，下面四个选项正确的（　　）
A．同时加热120s，甲升高的温度大于乙
B．同时加热120s，甲吸收的热量比乙多
C．甲、乙两种液体的质量之比是3：2
D．如果相同质量的甲、乙两种液体，降低相同的温度，则乙放出的热量比甲多
6．小明同学为了探究扩散问题而设计了如下一系列实验：
（1）通过A实验可发现：　 。
（2）B实验你认为有什么不妥：　 　。
（3）小明设计的实验都是在相同的环境下做的。他把上述实验修改后，再把A、B、C三个实验放在一起进行综合分析比较，最后他得出如下结论：①扩散现象说明分子在　 　；②在物质的三种状态中，　 　态的扩散现象最明显。
7.如图甲所示，是小明“探究物质熔化规律”的实验装置。
（1）实验中通过水对试管加热，而不是直接加热试管，目的是　 　。
（2）实验中每隔一分钟记录一次物质的温度及对应状态，并记录数据，作出温度随时间变化的规律图象，如图乙所示。由图象可知：该物质在熔化过程中吸收热量，温度　 　，该物质是　 　（选填“晶体”或“非晶体”）。
（3）比较图象中AB段与CD段可知，该物质在 　（选填“AB”或“CD”）段吸热能力强。
8．为助力乡村振兴，南通市不少村镇利用水乡特色，将生态农业和旅游观光相结合，打造美丽乡村。如图是某村使用的观光艇，其部分技术参数如表：（g＝10N/kg，q柴油＝4.3×107J/kg，ρ柴油＝0.8×103kg/m3）
空船质量 800kg
发动机输出最大功率 4.3×104W
最大载人数量 8人
最大航速 10m/s
（1）若每位游客的平均质量为60kg，求观光艇满载时，受到的浮力；
（2）若观光艇以最大速度匀速航行时，求观光艇受到水的平均阻力；
（3）某次以最大航速游玩30min，消耗柴油5×10﹣3m3，求发动机的效率。
9.在杭州，已知与太阳垂直的表面积上接收到太阳能的辐射功率均为k＝1.2×103瓦/米2．一个太阳能热水器，控制其接受太阳光垂直照射的面积始终为2米2，设太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%．太阳能热水器内的水的质量为100千克，水的初温为20℃，经过t时间后上升到30℃．（c水＝4.2×103J/（kg ℃）请计算：
（1）在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量时多少焦耳？
（2）使水由20℃升温到30℃所用时间t是多少秒？
10．发动机是汽车的核心部件，某汽车发动机是以92号汽油为燃料的内燃机。在某次测试中，汽车在1.5×103s内于水平路面上匀速行驶4.6×104m，该过程中汽车的牵引力为3000N，汽车消耗汽油12kg，汽油的热值为4.6×107J/kg。
（1）汽车的内燃机一个工作循环的四个冲程如图所示，图中四个冲程的顺序是
　 　（按序填写序号）。
（2）匀速行驶过程中，牵引力做的功及功率为多少？
（3）汽油完全燃烧所能释放的能量转化为汽车克服阻力做功的效率是多少？
参考答案
1.解：A、用开水浇淋茶具，茶具吸收了开水所放出的热量，温度升高，内能增加，所以该过程是通过热传递来增加内能的，故A正确；
B、闻茶：用鼻闻茶叶香味，利用了构成物质的分子不停地做无规则运动，故B正确
C、温度越高香味越浓，说明扩散现象越明显，即分子的无规则运动越剧烈，故C正确；
D、品茶：用舌品茶水味道，通过舌头表面的每个味蕾上的味觉细胞和味觉神经，刺激大脑皮层产生的一种感觉，故D错误。故选：D。
2.解：由于甲乙系统和外界是绝热的，因此不能和外界进行热交换Q＝0，甲乙内能的变换只能通过外界做功引起，当活塞缓慢地向B移动一段距离时，乙气体体积减小，外界对乙做功，其内能增加，温度升高，然后通过隔板B将热量传递给甲一部分，最终甲乙内能都增加，故ABD错误，C正确。
故选：C。
3.解：A、发射时，火箭的动能是由瓶内高压气体的内能转化来的，所以水火箭瓶内气体的内能减少，故A正确；
B、发射时，瓶内高压气体对水做功，水向下喷出，水火箭给水一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，喷出的水对水火箭有向上的推力，故B错误；
C、下降过程中，水火箭的高度变小，速度增大，水火箭的重力势能转化为动能，故C错误；
D、下降过程中，水火箭克服空气的阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以机械能减小，故D错误。
故选：A。
4．解：
由图象知：
A、t1﹣t2时间内物质a的温度虽然不变，但继续吸收热量，所以其内能增加，故A错误；
B、如果a、b是同种物质，比热容相同，升高相同的温度时，b的加热时间长，b吸收的热量多，根据Q＝cm△t知，b的质量大于a的质量，故B正确；
C、温度从T1升高到T2时，a物质的加热时间比b物质短，所以a物质吸收的热量比b少，故C错误；
D、用相同的加热装置对b、c两种物质加热时，0﹣t1时间内两种物质吸收的热量相同，c物质升高的温度较小，但由于不知道b、c质量的大小，不能判断出b、c比热容的大小，故D错误。
故选：B。
5．解：A、由图知同时加热120s，甲的温度变化是80℃﹣60℃＝20℃，乙的温度变化是60℃﹣0℃＝60℃，所以甲升高的温度小于乙升高的温度，故A错误；
B、题干中有“两种液体每秒吸收的热量相同”，所以在相同的时间内甲液体和乙液体吸收的热量相同，故B错误；
C、在0～120min时间内，相同的时间甲乙吸收相同的热量Q甲＝Q乙，因为c甲＝2c乙，
根据Q＝cmΔt可得，m，
则甲液体的质量为m甲，
乙液体的质量为m乙，
所以m甲：m乙：3：2，故C正确；
D、相同质量的甲、乙两种液体，降低相同的温度，因为c甲＝2c乙，根据Q＝cmΔt可知甲放出的热量多，故D错误。
故选：C。
6．解：（1）墨水在热水和冷水中扩散快慢不同，在热水中扩散快，说明温度越高，分子的无规则运动越剧烈；
（2）二氧化氮的密度大于空气的密度，如果把二氧化氮气体放到上方的话，由于自身密度大的缘故，二氧化氮分子也会下沉到下方的空气瓶子中去，就不能说明分子在不停地做无规则运动，因此要把密度小的空气瓶子放到上方，把装二氧化氮的瓶子放在下方；
（3）①扩散现象说明了组成物质的分子在不停地做无规则运动；
②由实验可知，气态物质间扩散最快，固态物质间扩散最慢。
故答案为：（1）墨水在热水中扩散的快；（2）装空气的瓶子应放在上面，因为空气的密度小于二氧化氮的密度；（3）①不停地做无规则运动；②气。
7.解：（1）将装有固体的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，固体的温度变化比较均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度；
（2）由图可知，该物质在熔化过程中，吸收热量，内能增加，温度不变，故该物质是晶体冰；
（3）根据公式Q吸＝cm△t可以知道，当质量和吸收的热量相同时，比热容和升高的温度△t成反比。AB段的冰温度升高的快，是因为该物质固态时的比热容比液态时的比热容小，AB段的吸热能力小于CD段的吸热能力；
故答案为：（1）使物质均匀受热；（2）不变；晶体；（3）CD。
8．解：（1）观光艇满载时观光艇和8人的总质量为：
m＝800kg+60kg×8＝1280kg，
满载时人、观光艇和8人的总重力为：
G＝mg＝1280kg×10N/kg＝1.28×104N，
∵观光艇漂浮，∴观光艇受到的浮力和总重力为平衡力，
∴观光艇满载乘客时所受浮力为：
F浮＝G＝1.28×104N；
（2）∵PFv，
∴观光艇受到的牵引力为：
F4.3×103N，
∵观光艇匀速行驶，
∴观光艇受到的牵引力和水的阻力为平衡力，
∴观光艇受到水的平均阻力为：
f＝F＝4.3×103N；
（3）t＝30min＝1800s，
30分钟发动机输出有用功为：
W＝Pt＝4.3×104W×1800s＝7.74×107J，
柴油完全燃烧放出的热量（总能量）为：
Q放＝mq＝ρVq＝0.8×103kg/m3×5×10﹣3m3×4.3×107J/kg＝1.72×108J，
柴油发动机的效率：η100%100%＝45%。
答：（1）观光艇满载时，所受浮力是1.28×104N；
（2）观光艇以最大速度航行时，受到水的平均阻力是4.3×103N；
（3）发动机的效率为45%。
9.解：（1）太阳能热水器内的水吸收的热量：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×100kg×（30℃﹣20℃）＝4.2×106J；
（2）已知太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%，则接收的太阳能：
W8.4×106J，
由P可得，水由20℃升温到30℃所用时间：
t3500s。
答：（1）在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量时4.2×106J；
（2）使水由20℃升温到30℃所用时间t是3500s。
10．解：（1）①中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二冲程；
②中的排气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程；
③中的进气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程；
④中的两个气阀都关闭，活塞向下运动，所以为做功冲程，是第三冲程；
故排序为：③①④②；
（2）汽车牵引力做的功：
W＝Fs＝3000N×4.6×104m＝1.38×108J；
牵引力做的功率：
P92000W；
（3）汽车消耗汽油12kg放出的能量：
Q放＝mq＝12kg×4.6×107J/kg＝5.52×108J，
汽油完全燃烧所能释放的能量转化为汽车克服阻力做功的效率：
η100%100%＝25%。
故答案为：（1）③①④②；（2）匀速行驶过程中，牵引力做的功是1.38×108J；功率为92000W；
（3）汽油完全燃烧所能释放的能量转化为汽车克服阻力做功的效率是25%。
热学