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第十三章 内能
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共15小题,共30分)
1. 两个物块如图,甲、乙接触,甲传递热量给乙,则( )
A. 乙物体的温度一定低
B. 甲物体所含的热量一定多
C. 甲物体分子运动更剧烈,其内能也更大
D. 乙内能增加,温度一定上升
2. 改编如图,用两个相同规格的电加热器分别同时加热、两种液体实验过程两种液体均未沸腾,数据记录如下表,以下正确的是( )
A. 图中温度计示数为
B. 同样加热,液体升高温度高
C. 液体的比热容比液体大
D. 升高相同的温度,液体吸收的热量比液体多
3. 将注射器的顶端密封,可在它的活塞下端挂住重物,将两铅块紧压在一起,在铅块的下端能挂住重物,重物都不会脱落。如果将它们都放入一个钟罩内,如图所示,并用抽气机抽去钟罩内的气体,则可看到的现象是( )
A. 重物和都会掉下来
B. 重物会掉下来
C. 重物会掉下来
D. 重物和都不会掉下来
4. 秋风送爽菊花香,国庆期间小强和家人一起打卡了双塔公园举办的太原市第届菊花展,如图所示。幽幽清香沁人心脾,这说明( )
A. 分子间有引力 B. 分子间有斥力
C. 分子在不停地做无规则运动 D. 分子是可以分割的
5. 农历五月初五,是我国的传统节日端午节,吃粽子是端午节的一大饮食习俗,关于煮粽子、吃粽子的过程中所涉及的物理知识,下列说法中错误的是( )
A. 煮粽子时,粽子的内能增大是通过热传递实现的
B. 高压锅煮粽子,利用了液体的沸点随气压增大而升高的原理
C. 刚出锅的粽子,不能直接用手拿,是由于粽子含有的热量多
D. 剥粽子时,粽叶与糯米粘在一起,是因为分子间存在引力
6. 同样的一杯热水,室温高时冷却得慢,室温低时冷却得快.老师要求同学们针对这一现象,提出一个问题.下面是四位同学的发言,其中较有价值且可探究的问题是.( )
A. “热水在室温低时比室温高时冷却得快吗?”
B. “热水冷却的快慢与它的质量、它与环境的温差有什么关系?”
C. “为什么热水在室温低时比室温高时冷却得快呢?”
D. “为什么热水的质量越大冷却得越慢?”
7. 科学探究需要进行实验,在取得数据和事实后,再进行分析和推理,因此,在科学探究中我们需要区分事实与推论。下列叙述是事实或推论的是( )
在气体扩散实验中,抽去玻璃板后,红棕色的气体进入到空气中
在液体扩散实验中,红墨水滴入热水,热水很快变红
扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做无规则运动
温度越高,分子的无规则运动越剧烈
A. 是事实,是推论 B. 是事实,是推论
C. 是事实,是推论 D. 是事实,是推论
8. 如图所示,把图钉按在铅笔的一端,手握铅笔使图钉钉帽在粗糙的硬纸板上来回摩擦,然后用手轻触钉帽,感觉钉帽的温度明显升高了,甚至发烫。关于该实验,下列说法正确的是( )
A. 钉帽的温度升高,内能不变
B. 此实验中改变图钉钉帽内能的方式是热传递
C. 摩擦后钉帽的分子热运动更剧烈
D. 钉帽的内能的大小等于钉帽克服摩擦力做功的多少
9. 关于分子热运动及热现象,下列说法正确的是( )
A. 扩散现象只能发生在气体与液体中 B. 固体很难被压缩,说明分子间存在斥力
C. 物体吸收热量,温度一定升高 D. 的冰块内没有内能
10. 下列现象能说明分子在永不停息地做无规则运动的是( )
A. 春天花香扑鼻 B. 秋天树叶飘落 C. 水沸腾时气泡上升 D. 扫地时灰尘飞舞
11. 关于内能,有以下四个观点,你认为正确的是( )
物体温度越低,内能越小,的物体没有内能
改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式
两物体相互接触时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
一切物体都具有内能,而不一定具有机械能
A. 只有 B. 只有 C. 只有 D. 只有
12. 下列现象能用分子动理论解释并正确的是( )
A. 打扫教室时尘土飞扬,说明分子在不停地运动
B. 弹簧能够被压缩,说明分子间存在斥力
C. 吸盘能牢牢吸附在光滑的墙壁上,是因为分子间存在引力
D. 污水排入池塘后不久,整个池塘的水都被污染了,说明分子在做无规则运动
13. 学习了热学知识以后,小娜发表了下面的看法。其中不正确的是( )
A. 晶体熔化时,内能一定增大,但温度保持不变
B. 液面上方的气压降低时,液体的沸点也降低
C. 扩散现象不仅说明分子在不停地做无规则运动,还说明了分子之间有间隙
D. 用打气筒给自行车充气时,气筒壁发热一定是活塞与筒壁间的摩擦引起的
14. 关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A. 的物体,内能为零 B. 物体温度越高,所含热量越多
C. 热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 D. 物体内能增大,温度不一定升高
15. 公共场所张贴了如图所示的“禁止吸烟”的标志,在公共场所吸烟造成他人被动吸“二手烟”是由于( )
A. 分子间有引力 B. 分子间有斥力
C. 分子在不停地做无规则运动 D. 分子间有间隙
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共5小题,共30分)
16. 宋词解语花上元中写到“箫鼓喧,人影参差,满路飘香麝”,其中“箫鼓喧”是由于发声体的_____产生的,“满路飘香麝”是由于分子在不停地做____________.
17. 如图,在一个厚壁玻璃筒里放一块有少量乙醚的棉花,用力把活塞迅速下压,棉花就会立即燃烧。因为空气分子间的间隔较大,分子间作用力较______填“大”或“小”,所以容易被压缩。这是通过______的方式使筒内气体内能增加的,温度越高,分子无规则运动越______。
18. 为了促进广大中小学生身体素质的提高,我国推行了“学生饮用奶”计划。如图所示是一种“学生饮用奶”,它的净含量为,若它的密度为,比热容为,冬天饮用时把它从加热到需要吸收 的热量。加热后的牛奶散发出浓浓的香味,这是因为热牛奶温度高,牛奶分子的 剧烈学生在饮用过程中,剩余牛奶的 填物理特征保持不变。
19. 水晶帘动微风起,满架蔷薇一院香,从物理角度分析,“满架蔷薇一院香”是因为 ;老师上体育课时,发现同学们要用的篮球气不够,于是他用打气筒给篮球打气。当篮球变圆后,仍继续给它打气,在此过程中,篮球内气体的质量 ,体积 ,密度 填“减小”“不变”或“增大”。篮球内的空气可以被压缩,说明分子间有 。
20. 将红墨水同时滴入冷、热水中,热水先变红如图甲,说明温度越高,分子运动越 。将两个表面光滑的铅柱压紧后会结合在一起,可以吊起重物如图乙,说明分子间存在 。
三、实验探究题(本大题共2小题,共20分)
21. 小明想了解热水在图的哪个杯子中降温更快,他往两杯子中倒入等质量热水同时开始计时,测得水温随时间变化的图象如图。
由图可推测杯 填“甲”或“乙”中的热水先降温至
杯填“甲”或“乙”中的水在放出的热量较多,依据是
是什么因素造成了两杯热水降温快慢的不同,小明猜想可能是两个杯子开口散热面积的不同和杯身散热的不同。请设计实验探究热水降温快慢与玻璃杯开口大小是否有关,写出实验步骤已提供足量热水,从图中自选器材。
22. 某同学利用图甲所示的装置探究不同物质的吸热情况,图乙是他根据实验数据绘制的图象。
实验中应量取______填“质量”或“体积”相等的两种液体分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同规格的电加热器加热,并使电加热器的发热体______在液体中。
实验中,可以通过比较______填“升高的温度”或“加热时间”来反映两种液体吸收热量的多少。
已知、液体的比热容之比是:,则图乙中,图线反映的是液体______填“”或“”温度随时间变化的规律。实验中该同学发现,每加热液体的温度升高,则图乙中______,______。不计热损失
四、计算题(本大题共2小题,共30.0分)
23. 初三兴趣小组的同学在探究“某品牌食用油和沙子的吸热本领”时,选用了两个完全相同的酒精灯作为加热源。已知酒精灯正常工作时每秒放出的热量为。现将质量都为的食用油和沙子用酒精灯同时加热假设相同的时间内食用油和沙子吸收热量相同,加热一段时间后停止加热,随后立即将一由铁制成的工艺品迅速放入食用油中自工艺品放入其中至达到热平衡的过程中不计热量损失,沙子、食用油和放入油中的工艺品的温度随时间变化如图所示。已知:工艺品的体积为,。求:
前食用油吸收的热量。
沙子的比热容。
判断该工艺品是空心还是实心,若为空心,求出其空心体积。
24. 现有的热水,的冷水,要配制温度为的温水。不计热量损失则:
热水和冷水的质量之比是多少?
最多能配制温水多少千克?计算结果保留小数点后两位
答案和解析
1.【答案】
【解析】A、热传递的本质是能量的转移,发生热传递时,高温物体放出热量,内能减少,低温物体吸收热量,内能增加,甲、乙两物体相互接触时,甲物体的内能转移给乙物体,说明甲物体的温度高,乙物体的温度低,故A正确;
B、热量是过程量,不能说含有,故B错误;
C、由于甲的温度高于乙的温度,所以甲物体分子运动更剧烈,但由于内能大小还跟质量、状态等因素有关,故无法判断大小,故C错误;
D、乙的内能增加,但温度不一定升高,故D错误。
故选:。
分析:发生热传递的条件是有温度差,热量由高温物体传向低温物体。
知道内能、热量和温度的关系,改变内能的方式,以及晶体熔化的特点,难度不大。
2.【答案】
【解析】A、图中温度计示数为,选项错误;
B、同样加热,两液体升高温度相同,选项错误;
C、利用热量的计算公式可知,在升高温度相同,吸热也相同的情况下,,质量大的液体它的比热容小,故A液体的比热容比液体大,选项正确;
D、升高相同的温度,加热时间相等,两个加热器相同,两种液体吸收的热量相等,选项错误。
故选:。
3.【答案】
【解析】当抽去钟罩内的空气后,就失去了气压作用,所以重物由于重力会掉下来;
抽去空气后,分子间的相互作用力仍然存在,并且大小没有发生变化,所以不会掉下来;
故选:。
重物是被大气压托住了,而重物掉不下来则是由于分子间的相互作用力。
能够正确的分析两个重物之所以掉不下来的原因是解答本题的关键。
4.【答案】
【解析】秋风送爽菊花香,是因为菊花中含有香味的分子在不断的运动,飘入到人鼻孔中的原因,说明了分子在不停地做无规则运动。故选:。
5.【答案】
【解析】A.煮粽子是通过热传递的方式提高了粽子的内能,故A正确;
B.高压锅内气压高,所以液体的沸点也会升高,故B正确;
C.热量是过程量,可以说吸收、放出,但不能说含有,故C错误;
D.剥开粽子叶总有一些糯米粘到粽子叶上,是因为分子间有引力,故D正确。
故选:。
改变内能的方法有两个:做功和热传递;
液体的沸点与液体表面的气压有关,气压越高,液体的沸点越高;
热量是热传递过程中传递能量的多少,是过程量;
分子间存在相互作用的引力和斥力。
此题是一道关于热现象的应用题,考查的知识点较多,包括分子间的作用力、改变内能的方法等,难度不大。
6.【答案】
【解析】此题现象是一杯热水,室温高时冷却得慢,室温低时冷却得快,所以可以提出的问题是:“热水冷却的快慢与它的质量、它与环境的温差有什么关系?”、、三位同学的发言都不够全面或明确,选项较有价值.
7.【答案】
【解析】解:
在气体扩散实验中,抽去玻璃板后,红棕色的气体进入到空气中,这是实验事实;
在液体扩散实验中,红墨水滴人热水,热水很快变红,这是实验事实;
扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做无规则运动,这是实验推论;
温度越高,分子的无规则运动越剧烈,这是实验推论。
故选:。
科学探究需要进行实验,在取得数据和事实后,再进行分析和推理,因此,在科学探究中我们需要区分事实与推论。下列叙述是事实或推论的是( )
本题考查理想实验的内容,应明白理想实验的意义:以一定的事实为基础,为合理的外推猜想得到一定的结论。
8.【答案】
【解析】A.物体的内能增加,物体的温度才会升高,所以由图钉的温度升高可知其内能增加,故A错误;
B.硬纸板对图钉钉帽做功使其内能增加,故B错误;
C.钉帽温度升高,甚至发烫,说明钉帽分子热运动更剧烈,故C正确;
D.钉帽和硬纸板内能增加的大小之和等于图钉克服摩擦力做功的多少,故D错误。
故选:。
分析:改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,当对物体做功时,机械能转化为内能,使内能增大,温度升高;
在摩擦过程中有能量的损失,纸板的内能也增大,据此分析。
本题考查能量的转化以及改变内能的方式,难度不大。
9.【答案】
【解析】解:
A、一切气体、液体和固体都能发生扩散现象,故A错误;
B、固体很难被压缩,说明分子间存在斥力,故B正确;
C、物体吸收热量,温度不一定升高,如晶体在熔化过程中,吸热但温度保持不变,故C错误;
D、一切物体在任何情况下都有内能,所以的冰块也有内能,故D错误。
故选:。
此题考查了分子间斥力的理解、发生扩散的条件、晶体熔化的特点和物体具有内能的条件,是一道综合题。
10.【答案】
【解析】解:花香扑鼻是由于花香分子的无规则运动,扩散到了空气中,故A正确;
B.树叶飘落是因为树叶受重力,属于机械运动,故B不正确;
C.水沸腾时气泡上升,是因为气泡受到的浮力大于重力,属于机械运动,故C不正确;
D.扫地时灰尘飞舞,是空气流动吹动灰尘颗粒运动,属于机械运动,故D不正确。
故选:。
分子非常小,直接用肉眼看不到。分子在永不停息地做无规则运动。
本题考查了学生对扩散现象的理解,属于基础题。
11.【答案】
【解析】解:
一切物体在任何温度下都具有内能,所以的物体仍具有内能,故错误;
改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式,它们在改变内能能达到相同的效果,故正确;
发生热传递的条件是:有温度差,所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体,故错误;
一切物体都具有内能,而不一定具有机械能,故正确。
故选:。
内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,一切物体都有内能,内能的大小跟温度、质量、状态有关;
做功与热传递在改变物体的内能的效果上是等效的,但从能的转化观点来看它们的区别在于:做功是其他形式的能转化为内能,能量的形式没有变化;热传递则是内能在物体间发生转移;
热传递的条件是物体之间有温度差,高温物体将能量向低温物体传递,直至各物体温度相同;
内能的概念:所有分子的分子动能和分子势能的总和,一切物体都具有内能,内能与是质量、温度、状态有关;
物体由于运动具有的能量叫做动能,物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能,物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能,重力势能和弹性势能统称势能,动能和势能统称机械能。
本题是一道热学综合题,主要考查学生对内能、热传递的条件及改变物体内能方法的理解,是中招的热点,热学的重点。
12.【答案】
【解析】解:、尘土飞扬可以看得见的物体,因此尘土飞扬不是分子的运动,而是物体的运动,故A错误;
B、弹簧能够被压缩,说明力可以改变物体的形状,与分子间有斥力无关,故B错误;
C、吸盘能牢牢吸附在光滑的墙壁上,是因为大气压的原因,故C错误;
D、污水排入池塘后不久,整个池塘水被污染了,是液体分子的扩散现象,说明了分子在不停地做无规则运动,能用分子理论解释,故D正确。
故选:。
物质是由分子组成的,组成物质的分子在不停地做无规则运动;
分子间有间隙,存在着相互作用的引力和斥力;
大气有压强,大气压能把吸盘牢牢地压在玻璃上。
本题考查分子动理论知识,解答此题的关键是知道分子动理论知识。
13.【答案】
【解析】解:、晶体熔化时要继续吸收热量,温度不变,内能增加,故A正确;
B、液体的沸点与气压有关,随气压的升高而升高。当气压降低时,沸点也降低,故B正确;
C、扩散现象不仅说明分子在不停地做无规则运动,还说明了分子之间有间隙,故C正确;
D、用打气筒给自行车充气时,气筒壁发热主要是由于压缩气体时,外界对封闭气体做功,气体的内能增大,温度升高。故D错误。
故选:。
内能与物体的质量、温度、状态等因素有关,同一物体,温度越高,内能越大;
不同的液体沸点不同,同种液体的沸点与气压有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低;
扩散现象不仅说明分子在不停地做无规则运动,还说明了分子之间有间隙;
用打气筒给自行车充气时,气筒壁发热主要是做功引起的。
本题要知道改变物体的内能有两种方式:做功和热传递,并掌握物体内能的影响因素。
14.【答案】
【解析】A、任何物体都有内能,的物体的内能不为零,故A错误;
B、热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故B错误;
C、内能小的物体可能温度高,内能大的物体可能温度低,所以内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体,故C错误;
D、物体的内能与温度有关,但物体吸收热量,温度不一定升高,例如晶体在熔化过程中,吸收热量,内能变大,温度不变,故D正确。
故选:。
任何物体都有内能;
热量是一个过程量,只能说吸收或放出热量;
发生热传递的条件是存在温度差;
晶体在熔化的过程中,吸收热量,温度不变。
此题考查了内能大小的影响因素、热传递的条件等知识点,是一道综合题。
15.【答案】
【解析】由于一切分子都在不停地做无规则运动,所以公共场合吸烟的时候,烟气会扩散到空气中,被在场的其它人吸收。故造成他人吸二手烟是由于分子在不停地做无规则运动的缘故。
故选:。
解此题需掌握分子动理论,物质是由分子组成的,一切物质的分子都在不停地做无规则运动,分子间存在着相互作用的引力和斥力。扩散现象说明了一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
本题主要考查学生对扩散现象,即分子运动的了解和掌握,是一道基础题。
16.【答案】振动;无规则运动
【解析】
【分析】
此题主要考查声音产生和分子的运动等知识,都属于基础知识。
声音是由物体的振动产生的;
组成物质的分子永不停息地做无规则的运动。
【解答】
“箫鼓喧”箫鼓声是由于物体的振动产生的;
“满路飘香麝“是由于香味分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中。
故答案为:振动;无规则运动。
17.【答案】小 做功 剧烈
【解析】解:气体分子间间隔较大,分子间作用力较小,所以气体容易被压缩。
实验过程中是通过做功的方式增加空气内能。
组成物质的分子永不停息地做无规则,温度越高分子运动越剧烈。
故答案为:小;做功;剧烈。
分子动理论:物质是由分子组成的,分子在永不停息地做无规则运动,分子之间同时存在相互作用的引力和斥力;分子之间有间隙,在固体、液体中分子间的距离比较小,在气体物质中,分子间的距离比较大;
改变物体内能的方法:一是做功,例如克服摩擦做功、压缩气体做功等;二是热传递;
分子运动无规则运动的速度与温度有关,且温度越高,分子的运动越剧烈。
本题考查知识点较多,分子动理论包括三方面的内容,其中,对于分子的热运动和分子间的相互作用情况考查的较多,主要是考查方式是将理论与现象对应起来。
18.【答案】 热运动 比热容或密度
【解析】牛奶的质量,牛奶吸收的热量因为热牛奶温度高,所以牛奶分子的热运动速度加快,因为比热容和密度是物质的特性,与物体的质量无关,所以学生在饮用过程中,剩余牛奶的比热容或密度保持不变。
19.【答案】分子都在不停地做无规则运动 增大 不变 增大 间隙
【解析】解:“满架蔷薇一院香”,这是扩散现象,说明分子都在不停地做无规则运动;
继续给它打气气体的体积不变,但是所含的物质多了,所以气体的质量变大;又因为密度等于质量与体积的比值,而质量变大,体积不变,所以质量与体积的比值增大,故气体的密度增大;
篮球内的空气可以被压缩,说明分子间有间隙。
故答案为:分子都在不停地做无规则运动;增大;不变;增大;间隙。
分子动理论的内容:一是物质是由分子或原子构成的;二是构成物质的分子都在不停地做无规则运动;三是分子间存在相互作用力--引力和斥力;四是分子间存在间隙;
容器的容积决定气体的体积;质量是物体所含物质的多少,物体所含的物质越多,物体的质量越大;物体的密度等于物体质量与物体体积的比值。
本题考查了分子动理论、密度的变化,属于基础题。
20.【答案】剧烈 引力
【解析】解:甲图中红墨水在热水中比在冷水中扩散的快,说明温度越高,分子运动越剧烈;
乙图中紧压在一起的两个铅块能够吊起钩码而不分开,是因为分子之间存在引力。
故答案为:剧烈;引力。
一切物质的分子都在不停地做无规则运动,且温度越高分子运动越剧烈;
分子间存在相互作用的引力和斥力。
本题考查了分子动理论的知识,题目的难度不大,将基础知识与实际的应用联系在一起即可。
21.【答案】乙
乙;由题意可知,甲、乙杯中都为水,水的质量相等,在内,根据可知:,即乙杯中的水放出的热量较多
因热水降温快慢可能与两个杯子开口散热面积的大小和杯身散热的情况有关,则在设计实验时,要运用控制变量法,故实验步骤如下:将玻璃杯和玻璃杯外表面包上隔热材料在玻璃杯和玻璃杯中倒入质量、初温相同的热水用温度计测量玻璃杯和玻璃杯中热水对应的温度每隔五分钟再次测量温度,重复次,在下表中记录对应的温度
玻璃杯
玻璃杯
分析数据,得出结论。
【解析】由图可知,相同时间内,乙杯中水温下降得快,在初温都为时,乙杯中的热水先降温至。
由题意可知,甲、乙杯中都为水,水的质量相等,在内,根据可知:,即乙杯中的水放出的热量较多。
因热水降温快慢可能与两个杯子开口散热面积的大小和杯身散热的情况有关,则在设计实验时,要运用控制变量法,故实验步骤如下:将玻璃杯和玻璃杯外表面包上隔热材料在玻璃杯和玻璃杯中倒入质量、初温相同的热水用温度计测量玻璃杯和玻璃杯中热水对应的温度每隔五分钟再次测量温度,重复次,在下表中记录对应的温度
玻璃杯
玻璃杯
分析数据,得出结论。
22.【答案】质量 浸没 加热时间
【解析】为了便于比较,根据转换法,实验中要求在两烧杯中放入相同的电加热器,并且要使电加热器的发热体浸没于液体中,通过加热的时间反映物质吸热的多少;
用相同的加热器加热,在相同时间内,加热器放出的热量是相同的,实验中通过加热时间来反映物质吸收热量的多少;
根据图乙可知,加热相同时间,两种液体吸收的热量是相同的,温度变化慢的,吸热能力越强,由图可知,图线升快,表示的物体吸热能力弱,比热容小,所以图线反映的是液体;
每加热液体的温度升高,所以加热,升高的温度为,
根据可知,质量相同的和液体吸收相同的热量时,升高的温度与比热容成反比,由于::,所以::,所以升高的温度的为,所以,。
故答案为:质量;浸没;加热时间;;;。
为了便于比较,根据转换法,实验中要求在两烧杯中放入相同的电加热器;
我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
比较物质吸热能力的种方法:
使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量即比较加热时间,吸收热量多的吸热能力强;
使相同质量的不同物质吸收相同的热量即加热相同的时间,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
根据求出液体的比热容。
本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
23.【答案】解:
将质量都为的食用油和沙子用相同酒精灯同时加热,由物理常识可知,沙子的比热容小于食用油的比热容,由 可知,沙子升温比食用油快,所以题图中左图为沙子的温度随时间变化图象,右图为食用油的温度随时间变化图象;
由食用油的温度随时间变化图象知,前食用油升高的温度为:,
质量为: ,
前食用油吸收的热量: 。
由图象知前沙子升高的温度为:;
前沙子和食用油吸收的热量相同,即 ,
由得沙子的比热容为。
由题知,加热一段时间后停止加热,随后立即将一铁制工艺品迅速放入食用油中;根据图象知,加热结束时食用油的温度为,不可能突然升高到,故为工艺品的初温;图线如图所示。
不计热量损失,则食用油吸收的热量和工艺品放出的热量相同,即,
则,
代入数据得: ,
解得;
工艺品中铁的体积为,
工艺品的体积为,因为铁的体积小于工艺品的体积,所以工艺品是空心的;
空心部分的体积为。
【解析】略
24.【答案】
【解析】设热水的质量为,冷水的质量为,则热水放出的热量 ,冷水吸收的热量 ,不计热量损失,有,即 ,解得。
由前面计算可知,配制的温水时,所需冷水的质量较大,所以要使温水的质量最大,则最多使用的冷水,此时需要热水的质量,则最多可配制温水的质量。
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