第十三章 内能自我评估
注意事项:本试卷共4个大题,13小题,满分60分,考试时间45分钟。
一、填空题(本题共5小题,每空2分,共20分)
1.刚装修过的房间会闻到很重的油漆味,这是 现象,说明 。
2.右表列出的是某日沿海城市厦门和内地城市南昌两市气温变化情况,城市甲是 。两城市气温变化不同的原因是水的 较大。
3.用铝壶在天然气灶上烧水的过程中,水的温度升高,内能 ,这是通过 的方式改变内能的。
4.由同种物质组成的甲、乙两物体,已知它们的质量之比为1∶2,甲的温度升高了50 ℃,乙的温度升高了40 ℃,那么两物体吸收的热量之比为 。
5.如图甲,在一个烧杯中装半杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的冷水。同时滴入一滴红墨水,发现装热水的杯子变红的速度更快,这说明了分子的运动跟 有关,温度越高,分子运动越 。如图乙,将两个铅柱的底面削平,然后紧紧地压在一起,在下面吊一个重物都不能把它们拉开,这说明了分子之间存在 。
二、选择题(本题共6小题,每小题3分,共18分,每小题只有一个选项符合题目要求)
6.中华文明源远流长,博大精深。古诗词是我国传统文化瑰宝,有的优美词句还与我们物理知识有着联系。下列词句与对应的物理知识叙述正确的是 ( )
A.“清寒小雪前”,雪的温度很低,它的内能为零
B.“沙暖睡鸳鸯”,同水相比沙的比热容大些
C.“床前明月光,疑是地上霜”,霜实际是固态,由水蒸气凝华形成
D.“大地阳和暖气生”,大地内能的增加是太阳通过做功方式实现的
7.关于物质的比热容,下列说法正确的是 ( )
A.冰化成水,比热容不变
B.吸收热量多的物质,比热容不一定大
C.一杯煤油用去一半,它的比热容减为原来的二分之一
D.家中的“暖气”用水做介质,主要是因为水比较便宜
8.如图,这是某物质由液态变为固态过程温度随时间变化的图像,下列说法正确的是 ( )
A.t1时刻物体分子动能比t2时大
B.t2、t3时刻物体内能相等
C.t3时刻物体内能比t2大
D.t4时刻物体分子动能为零
9.物理学与人类的生产、生活密切相关。下列俗语、诗词等反映了人类对自然界的一定认识,其中从物理学的角度分析正确的是 ( )
A.“破镜难圆”说明分子间存在斥力
B.炒菜比腌菜入味快说明分子运动的剧烈程度与温度有关
C.小树一年比一年高属于机械运动
D.“黄沙直上白云间”说明分子在不停地运动
10.两只相同的集气瓶中分别装有空气和红棕色二氧化氮(NO2)气体,用玻璃板隔开后按图示水平放置,抽去玻璃板,保持两瓶口紧贴静置较长时间后,两瓶中气体颜色变得相同。已知瓶中NO2气体的密度比瓶中空气的大,下列说法正确的是 ( )
A.此现象能说明分子间存在相互作用的引力
B.颜色变得相同后,左侧瓶中气体密度变大
C.颜色变得相同后,瓶中气体分子停止运动
D.此现象与扫地时灰尘飞扬的成因相同
11.根据表中的数据,下列判断正确的是 ( )
一些物质的比热容×103 J/(kg·℃)
水 4.2 干泥土 0.84
冰 2.1 铜 0.39
砂石 0.92 铝 0.88
A.阳光照射下,干泥土比湿泥土升温慢
B.不同物质的比热容一定不同
C.同种物质状态改变,比热容不变
D.质量相同的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多
三、实验探究题(本题共1小题,共12分)
12.在“探究物质的吸热能力”实验中,实验装置如图所示:
(1)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和 。
(2)实验中必须要选取初温相同且 (选填“质量”或“体积”)相等的甲、乙两种液体;选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热,这样做的目的是保证在相同时间内甲和乙两种液体 相同。
(3)根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图丙所示,则 的吸热能力更强。
(4)若甲液体的比热容为2.1×103 J/(kg·℃),则乙液体的比热容为 J/(kg·℃)。
四、计算题(本题共1小题,共10分)
13.用同一酒精灯完成冰熔化实验,其温度-时间图像如图所示,冰的质量为100 g,已知ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃),不考虑对水加热时质量的变化。求:
(1)冰完全熔化后水的体积;
(2)从18 min到22 min的时间段内,水吸收的热量;
(3)冰的比热容。
第十三章 内能自我评估参考答案
1.扩散 分子在永不停息地做无规则运动
2.厦门 比热容
3.增大 热传递
4.5∶8 【解析】同种物质的比热容相同,即c甲∶c乙=1∶1,质量之比m甲∶m乙=1∶2,升高温度之比Δt甲∶Δt乙=50 ℃∶40 ℃=5∶4,根据Q吸= cmΔt得,它们吸收的热量之比:===。
5.温度 快 引力
【解析】由于分子在不停地做无规则运动,温度越高,分子无规则热运动越剧烈。由于热水的温度高,热水中的墨水扩散得快,所以装热水的杯子变红的速度更快,这说明分子的运动跟温度有关。将两个铅柱的底面削平、削干净、然后紧紧地压在一起,两铅块的底面分子间的距离较小,分子间的引力使两铅块结合起来,甚至在下面吊一个重物都不能把它们拉开。
6.C 【解析】一切物体在任何温度下都有内能,雪的温度虽然很低,但是仍然具有内能,故A错误;在同一时间,河水和沙滩吸收太阳的热量相同,由于水的比热容较大,所以水温升高幅度较小,因此水温较低;而沙石比热容小于水,所以沙滩升温幅度较大,因此沙滩温度较高,导致“沙暖睡鸳鸯”,故B错误;霜是空气中水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,故C正确;大地吸收热量,大地内能增加,通过热传递的方式实现的,故D错误。
7.B 8.A 9.B 10.B
11.D 【解析】干泥土的比热容要小于湿泥土的比热容,在同等质量、同样吸热的情况下,根据Q=cmΔt可知干泥土的温度上升得快,故A错误;比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类有关,由表可知,冰的比热容和煤油的比热容是相同的,故B错误;比热容是物质本身的一种特性,与物质的状态有关,由表可知,冰和水的比热容是不同的,故C错误;由表中数据可知,铝的比热容大于铜的比热容,由公式Q=cmΔt由图可知,质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多,故D正确。
12.(1)电加热器
(2)质量 吸收的热量
(3)乙
(4)4.2×103
13.【解】(1)冰完全熔化为水,质量不变,则m水=m冰=100 g,ρ水=1.0×103 kg/m3=1.0 g/cm3,由ρ=可得,冰完全熔化后水的体积:V水===100 cm3
(2)由图像可知,18 min到22 min的时间段内水的温度由0 ℃升高到10 ℃,则Δt水=10 ℃,
则水吸收的热量:Q水吸=c水m水Δt水=4.2×103 J/(kg·℃)×0.1 kg×10 ℃=4.2×103 J
(3)由图像可知,给水加热的时间为22 min-18 min=4 min,冰的熔化过程用时2 min,其加热时间为给水加热时间的一半,用同一酒精灯完成冰熔化实验,相同时间内物质吸收的热量相同,则冰吸收的热量:Q冰吸=Q水吸=×4.2×103 J=2.1×103 J。由图像可知,冰在熔化过程升高的温度Δt冰=10 ℃,由Q吸=cmΔt可得,冰的比热容:c冰===2.1×103 J/(kg·℃)。
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