第七章 内能
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一、选择题(每小题只有一个正确答案,每题2分,共30分)
1.甲、乙两种物质的初温分别是 20℃和 30℃。它们的比热容之比为2:1,质量之比为3:2,吸收了相同的热量,最终甲的温度是5 则最终乙的温度是( )
A.90℃ B.120℃ C.10℃ D.40℃
2.甲、乙两物体吸收相等热量后,甲物体的温度变化量大。若甲物体的比热容为c甲,质量为m甲,乙物体的比热容为 cz,质量为mz,则下列说法中一定错误的是( )
A.若m甲= mz,则 C甲C.若 m甲>m乙,则 C甲>C乙 D.若C甲< cz,则 m甲< mz
3.在探究“物体放出的热量跟哪些因素有关”时,猜想“物体放出的热量跟物体降低的温度有关”,请选出小岗针对上述猜想所设计的实验方案 ( )
A.选相同质量的同种物质,使它们降低相同的温度,比较它们放出的热量
B.选相同质量的不同种物质,使它们降低相同的温度,比较它们放出的热量
C.选相同质量的同种物质,使它们降低不同的温度,比较它们放出的热量
D.选相同质量的不同种物质,使它们降低不同的温度,比较它们放出的热量
4.探究“比较不同物质的吸热能力时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,装置如图所示。关于本实验下列说法正确的是( )
A.沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强
B.加热相同的时间,沙子和水吸收的热量相同
C.将沙子和水加热到相同温度,吸收的热量相同
D.物体吸收热量的多少是由物质的种类决定的
5.关于物质的比热容,下列说法中正确的是( )
A.比热容是物质的一种属性,只和物质的种类有关
B.同种物质质量越大,比热容就越大
C.因为水的比热容较大,所以比较适合作冷却剂
D.物质的状态发生变化时,其比热容一般不变
6.蒸馒头的师傅在用手从蒸笼里拿刚蒸熟的馒头时,为了避免手被烫伤,要先用手蘸一下凉水,他这样做的主要道理是( )
A.利用凉水是热的不良导体,把手和热馒头分开
B.利用凉水温度低,能快速降低蒸笼内水蒸气的温度
C.利用凉水蒸发要吸热,能降低水的温度
D.利用凉水先对手进行冷却,同时又由于水的比热容较大,避免手被烫伤
7.如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验,关于这两个实验,下列说法正确的是( )
A.研究对象都是容器中被加热的物体
B.甲图是通过加热时间来反映物体吸收热量的多少,乙图是通过温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少
C.甲、乙两实验中都要控制燃料的质量相同、被加热物体的质量相同
D.除了图中所示的测量器材,两个实验都要用到天平和秒表
8.如图所示是用相同的加热装置对a、b、c(已知质量关系为 三种物质加热至沸腾时它们的温度随时间变化的图像。下列对图象的分析正确的是( )
A. b的比热容大于c 的比热容
时间内物质a的温度不变,内能不变
C.温度从 T 升高到 T 时,a物质吸收的热量比b多
D.如果a、b是同种物质,则b的质量大于a的质量
9.关于热和能的知识,下列说法正确的是( )
A.生火烧水,是利用做功的方法增大水的内能
B.北方冬天“暖气”输送,用水作介质,是因为水的比热容大的特点
C.内燃机的做功冲程是将电能转化为内能
D.燃料燃烧时放出了热量,所以能的总量增加
10.质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后,甲升高的温度高于乙升高的温度。由此可知 ( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.降低相同的温度,质量相等的甲液体放出的热量比乙液体放出的热量多
C.甲、乙两种液体相比较,乙液体更适合作冷却剂
D.甲物质的熔点高于乙物质的熔点
11.金属块和液体的质量、比热容都不同,金属块的温度高于液体的温度。把金属块投入液体中足够长的时间后,两者之间不再发生热传递(不计热量散失)。最后( )
A.液体升高的温度一定等于金属块降低的温度
B.液体的温度一定低于金属块的温度
C.液体吸收的热量一定等于金属块放出的热量
D.液体的内能一定等于金属块的内能
12.小明根据图中提供的信息得出以下四个说法,其中正确的是( )
A.质量相等的水、沙子、铁和铝降低相同的温度,铁放出的热量最多
B.质量相等的水和沙子吸收相同的热量,水比沙子升温多
C.铁块和铝块升高相同的温度,铝块吸收的热量多
D.水的比热容最大,根据这一特性,汽车发动机常用水作冷却剂
13.为了比较A、B两种液体比热容的大小,某实验小组做了如图所示的实验,在两个相同的试管中分别装入A、B两种液体,将试管放入完全相同的盛水烧杯中,用相同的酒精灯加热。下列说法不正确的是( )
A.实验采用水浴加热,目的是使液体A、B均匀受热
B.在试管中装入液体A、B时,要控制它们的初温和质量相同
C.加热相同的时间,是为了液体A、B吸收的热量相等
D.加热相同时间后,液体A的温度升得高,说明A的比热容大
14.夏日晴朗的白天,在太阳光照射下,某海边城市陆地与海面之间空气流动示意图(图中箭头表示空气流动方向)合理的是( )
15.如图所示是质量相等的两种液体吸收的热量与温度变化的关系图象,根据图中提供的信息,有以下说法:①甲液体比热容较大;②乙液体比热容较大;③选择甲液体作为汽车冷却液效果会更好;④选择乙液体作为汽车冷却液效果会更好。正确的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
二、填空题(每空 2分,共34分)
16.用如图甲所示的两个完全相同的电加热器分别给A、B两种液体加热,绘制它们的温度随时间变化的图像,如图乙所示。实验中选用两个完全相同的电加热器,加热10min,A液体吸收的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)B液体吸收的热量,如果A、B两种液体的质量相同,B液体的比热容是 则 A 液体的比热容为 J/( kg·℃);如果 A、B为同种液体,则 (填“A”或“B”)液体的质量较大。
17.某实验小组猜想水吸收的热量与水的质量和升高的温度有关,在探究“水吸收的热量与水的质量是否有关”的实验中,所用的实验器材有:托盘天平、秒表各一个,相同规格的电加热器、温度计、烧杯和铁架台各三个,足量的水。
(1)本实验使用相同规格电加热器的好处是 。
(2)本实验通过 间接反映水吸收热量的多少。
(3)如果某同学收集到的实验信息是:各烧杯内水升高相同温度,加热时间不同,那么该同学的探究结论是: 。
18.(1)沿海地区昼夜温差比内陆地区 ,这是因为水和干泥土相比,水的比热容较 ,在同样受热(或冷却)时,水和干泥土吸收(或放出)的热量 (填“相同”或“不同”),而水的温度变化比干泥土 ,因此会有这样的现象。
(2)对500g冰进行加热,根据实验数据,画出图像如图所示,在AB段中冰所吸收的热量是 [已知冰的比热容为 ]
19.小明在做“探究不同物质吸热升温特点”的实验时,用同一酒精灯分别给质量相等的水和食用油加热,可以认为单位时间内它们吸收的热量 (填“相等”或“不相等”)。用实验测得的数据画出它们升高的温度△T随时间t变化的图象如图所示,它们都是过原点的直线,即
△T= kt,温度升高△T 过程中食用油吸收的热量 (填“小于”“等于”或“大于”)水;用m 表示水的质量,c 和c 分别表示水和食用油的比热容,则两条直线斜率k的比值,k水 : k食用油等于 。
20.(1)小明到海水浴场玩,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉得水比较凉,这是因为水的比热容大,海水和沙子相比,在同样受热时,沙子的温度变化比海水 。
(2)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是 。
A.温度相同的两个物体间也能发生热传递
B.0℃的冰变成0℃的水,温度不变,内能不变
C.物体的温度越高,含有的热量越多
D.热传递过程中,热量从温度高的物体传给温度低的物体
(3)下列现象中,属于机械能转化为内能的是 。
A.航天飞行器穿越大气层时表面发热
B.冬天用热水袋取暖
C.放爆竹时,爆竹腾空而起
D.电灯发出光和热
三、实验探究题(每空2分,共24分)
21.为比较甲、乙两种液体的吸热能力,设计如下实验:a.在两个同样的烧杯中分别装入等体积的甲、乙两种液体;b.用温度计分别测出甲、乙两种液体的初温;c.在两个烧杯中分别装入功率相同的电热器,且加热时间相同;d.用温度计分别测出甲、乙两种液体的末温。请解答下列问题:
(1)在上述a、b、c、d四个实验步骤中,存在错误的是步骤 (填写步骤前的字母),该步骤中错误的内容应改为 。
(2)步骤c中“加热时间相同”是为了使甲、乙两种液体 。
(3)如图所示是甲、乙两种液体的温度随时间变化的关系图象。若将液体甲和液体乙加热相同的时间,则液体 温度升高得快,甲、乙两种液体的比热容的大小关系是 c甲 cz。
22.如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,小华用两个相同的容器分别装入质量相等的A、B两种液体,用同一装置先后加热。
(1)实验前,按 (填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装器材,目的是:① ,② 。
(2)实验中两种液体吸收热量的多少可通过 (填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较。
(3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,分析可知:质量相等的 A 和B 两种液体吸收相同热量时, (填“A”或“B”)升高的温度较多。
(4)冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从A 或B 中选一种液体装入暖手袋中作为供暖物质,则应选择 (填“A”或“B”)液体。
(5)在对实验进行反思时,他们认为原方案有较多缺点,因此改进方案并设计了如图丙所示的装置。与原方案相比,该方案具有的优点是 (答出一个即可)。
四、计算题(23题4分,24题8分,共12分)
23.工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,即把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为1kg,温度为 放入 的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5kg、20℃的水中冷却,最后与水达到共同的温度[不计过程中的热量损失, 求:
(1)此刀具在火炉中吸收了多少热量
(2)淬火后水的温度为多少摄氏度
24.在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示。已知酒精的热值是 加热时酒精灯平均每分钟消耗1g酒精。请回答:
(1)a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象 为什么
(2)加热满 2m in时,水吸收了多少热量
(3)给水加热的2min时间内,如果酒精完全燃烧,将放出多少热量
(4)试求出沙子的比热容。
第七章 内能
1. B 2. C 3. C 4. B 5. C 6. D 7. B 8. D 9. B 10. C 11. C12. D 13. D 14. A 15. D
16.等于 2.1×10 B
17.(1)相同时间内水吸热相同 (2)加热时间 (3)水吸收的热量与水的质量有关
18.(1)小 大 相同 小 (2)1.05×10 J
19.相等 小于 c :c 20.(1)大 (2)D (3)A
21.(1)a 装入等质量的甲、乙液体 (2)吸收的热量相同
(3)甲 <
22.(1)自下而上 ①用酒精灯外焰加热 ②使温度计玻璃泡与待测物体充分接触
(2)加热时间
(3)B (4)A (5)用同一热源加热,确保相同时间内提供的热量相等或只需要一次加热,实验耗时较短等
23.(1)合金钢刀具放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,达到热平衡温度相同,所以合金钢刀具的末温t=836℃,则此刀具在火炉中吸收 的 热 量
Q公顷 == (t - t ) = 0. 42 ×
(2)将煅烧后的刀具迅速取出放入20℃的水中冷却,最后刀具与水达到共同的温度,设为t',则有 即 =(t-t'),代入数据可得 ,解得
24.(1)图a表示的是沙子吸热升温的过程,因为沙子和水的质量相等,吸收相同热量时,沙子的比热容比水小,可知沙子温度升得多。
(3)酒精灯平均每分钟消耗1g酒精,加热2min时间消耗的酒精为
104 J。
(4)相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量,在2min的时间内,
在2min时间内,沙子的温度从20℃上升到 ,故CD=