湘乡市东皋学校物理九月月考
一、单选题:每题3分,共36分。
1. 下列与热现象有关的说法中正确的是( )
A. 雪花漫天飞舞,说明分子不停地做热运动
B. 物体温度升高时,内能一定增加,且一定吸收了热量
C. 汽油机的压缩冲程中,通过做功的方式使气缸内气体的内能增大
D. 热传递过程中,热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【答案】C
【解析】
【详解】A.雪花漫天飞舞是宏观物体的机械运动,分子的热运动是肉眼看不见的,所以不是分子的热运动,故A错误;
B.物体温度升高时,内能一定增加,但内能增加可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,并非一定吸收热量,故B错误;
C.汽油机的压缩冲程中,活塞对气缸内的气体做功,将机械能转化为气体的内能,使气缸内气体的内能增大,温度升高,故C正确;
D.热传递过程中,热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,而不是从内能大的物体向内能小的物体传递,内能大的物体温度不一定高,故D错误。
故选C。
2. 水的比热容较大,人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务。下列事例中与它的这一特性无关的是( )
A. 汽车发动机用循环水冷却
B. 让流动的热水通过散热器供暖
C. 夜晚向稻田里灌水以防冻坏秧苗
D. 夏天向教室地面洒水可以降低室温
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用循环水冷却,故A不符合题意;
B.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以让流动的热水流过散热器取暖,故B不符合题意;
C.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以晚上向秧苗田里放水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,故C不符合题意;
D.夏天向教室地面洒水降温利用水蒸发吸热,不是利用水的比热容大,故D符合题意。
故选D。
3. 关于汽油机和柴油机,下列说法正确的是( )
A. 汽油机汽缸顶部有喷油嘴,柴油机汽缸顶部有火花塞
B. 柴油机吸入的是柴油和空气的混合物,汽油机吸入的是空气
C. 汽油机在做功冲程中,进气门关闭,排气门打开
D. 汽油机在做功冲程中,是把内能转化为机械能
【答案】D
【解析】
【详解】A.汽油机是点燃式,所以汽缸顶部有火花塞,而柴油机是压燃式,所以汽缸顶部有喷油嘴,故A错误;
B.柴油机吸入的是柴油,汽油机吸入的汽油和空气的混合物,故B错误;
C.汽油机在做功冲程中,两气门都关闭,高温高压的燃气推动活塞向下运动,故C错误;
D.汽油机在做功冲程中,燃料燃烧产生的高温高压燃气推动活塞向下运动,把内能转化为机械能,故D正确。
故选D。
4. 质量为2kg的水,温度从20℃升高到50℃,c水=4.2×103J/(kg·℃)。下列说法正确的是( )
A. 水从20℃升高到50℃,其比热容变大
B. 水从20℃升高到50℃,其内能变大
C. 此过程通过做功的方式改变了水的内能
D. 此过程水吸收的热量是2.52×104J
【答案】B
【解析】
【详解】A.比热容是物质的特性,与温度无关,水温度升高但状态未变,比热容不变,故A错误;
B.温度升高,分子热运动加剧,内能增加,故B正确;
C.题干未提及做功(如摩擦、压缩等),温度升高更可能通过热传递改变内能,故C错误;
D.此过程水吸收的热量
故D错误。
故选B。
5. 如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上,将点燃的打火枪靠近底部的小孔,纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中,下列说法正确的是( )
A. 罐内气体对纸杯做了功
B. 罐内气体的内能增加
C. 能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同
D. 能量转化情况与内燃机的排气冲程相同
【答案】A
【解析】
【详解】AB.纸杯飞出去时,易拉罐内的酒精气体对纸杯做功,气体的内能减小,故A正确、B错误;
CD.纸杯飞出过程中,内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程相同,故CD错误。
故选A。
6. 如图所示,在试管内装适量水,用带玻璃管的胶塞塞住,加热试管使水沸腾,小叶轮转动。下列说法正确的是( )
A. 燃料燃烧,其内能转化为化学能
B. 水被加热,是通过做功使水的内能增加
C. 叶轮转动,此现象与热机工作原理相同
D. 水蒸气推动叶轮转动,水蒸气内能增加
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃料燃烧时,是将自身储存的化学能转化为内能,而非内能转化为化学能,故A错误;
B.水被加热的过程中,是通过热传递使水的内能增加,而非做功,故B错误;
C.水沸腾产生水蒸气,水蒸气推动叶轮转动,将内能转化为机械能。与热机的工作原理相同,故C正确;
D.水蒸气推动叶轮转动时,对叶轮做功,自身的一部分内能会转化为叶轮的机械能,内能减少,而非增加,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,是单缸四冲程汽油机的某个冲程,下列说法正确的是( )
A. 该冲程是压缩冲程 B. 该冲程中,内能转化为机械能
C. 加大油门,汽油机转得越快,效率就越高 D. 油箱内的汽油越少,热值就越小
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由图可以看出,两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,气缸容积增大,因此是做功冲程,在做功冲程中将内能转化为机械能,故A错误,B正确;
C.热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃烧产生的能量之比,加大油门后,进入气缸的燃料增多,功率会增大,但热机效率并不随转速增大而一定提高,故C错误;
D.热值是燃料本身的特性,与物质的种类和状态有关,与燃料的质量大小和燃烧是否充分无关,故D错误。
故选B。
8. 根据表中的数据,下列判断正确的是( )
一些物质的比热容:
水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103
沙石 0.92×103 铜 0.39×103
A. 不同物质的比热容不可能相同
B. 在阳光照射下,干泥土比湿泥土升温慢
C. 质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多
D. 寒冷冬季,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大
【答案】C
【解析】
【详解】A.比热容是物质的一种特性,不同的物质比热容一般不同,但有些物质的比热容相同,故A错误;
B.湿泥土内含有大量水分,干泥土的比热容比湿泥土小,在阳光照射下,干泥土比湿泥土升温快,故B错误;
C.铝的比热容比铜大,根据公式可知,质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多,故C正确;
D.寒冷冬季,放在室外盛有水的水缸会破裂,是因为水凝固成冰时体积变大导致的,故D错误。
故选C。
9. 一台单缸四冲程汽油机,飞轮的转速为 1800r/min,则此汽油机每秒内( )
A. 完成 60 个冲程,做功 15 次 B. 完成 60 个冲程,做功 60 次
C. 完成 30 个冲程,做功 30 次 D. 完成 120 个冲程,做功 30 次
【答案】A
【解析】
【详解】CD.飞轮的转速为 1800r/min,则此汽油机每秒内转速为
一个工作循环,4个冲程,飞轮转2圈,对外做功1次,汽油机每秒内转30圈,说明该汽油机每秒完成15个循环,60个冲程,故CD不符合题意;
AB.汽油机每秒内转30圈,说明该汽油机每秒完成15个循环,对外做功15次,故A符合题意;B不符合题意。
故选A。
10. 小明阅读了某汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图所示,汽油热值为4.6×107J/kg。下列说法错误的是( )
A. 发动机在做功冲程把内能转化为机械能
B. 该内燃机效率为30%
C. 为确保发动机正常工作,可用水对其冷却
D. 燃烧1kg的汽油一定释放4.6×107J的能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.汽车的内燃机只有做功冲程和压缩冲程有能量转化,做功冲程将内能转化为机械能,压缩冲程将机械能转化为内能,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,该内燃机的效率
η=100%-(33%+30%+7%)=30%
故B正确,不符合题意;
C.由Q=cmΔt可知,质量相同的不同物质,升高相同温度时,比热容越大的物质,吸收的热量越多;水的比热容较大,因此为确保发动机正常工作,可用水对其冷却,故C正确,不符合题意;
D.1kg的汽油完全燃烧可以放出4.6×107J的能量,但选项中未明确汽油完全燃烧,因此燃烧1kg的汽油不一定释放4.6×107J的能量,故D错误,符合题意。
故选D。
11. 如图所示,将同样一滴墨水同时滴入质量均为100g的两杯水中,发现甲杯中整杯水变红的速度更快,关于该现象,下列推断错误的是( )
A. 甲杯水温度比乙杯水温度高
B. 实验可以得到结论:温度越高,分子无规则运动越剧烈
C. 甲杯水含有的热量比乙杯多
D. 甲杯水的内能比乙杯多
【答案】C
【解析】
【详解】AB.墨水滴入水中,水变红,这是扩散现象,是由于分子不停做无规则运动造成的,甲杯中整杯水变红的速度更快,说明甲杯中墨水扩散得快,可以得出结论,甲杯水温度比乙杯水温度高,温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散越快,故AB正确,不符合题意;
C.热量是过程量,不能用含有来描述,故C错误,符合题意;
D.两杯水质量相等,甲杯水温度较高,所以,甲杯水的内能比乙杯多,故D正确,不符合题意。
故选 C。
12. 如图所示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像,其中a、c质量相同。下列对图像的分析正确的是( )
A. t1~t2时间内物质a的温度不变,内能一定不变
B. 如果a、b是同种物质,b的质量小于a的质量
C. 温度从T1升高到T2时,a物质吸收的热量比b少
D. b的比热容大于c的比热容
【答案】C
【解析】
【详解】A.在t1~t2时间内,物质a的温度不变,但由于持续用加热装置加热,a仍在吸收热量。内能与热量、温度有关,吸热会使内能增加,因此a的内能变大,故A错误;
B.若a、b是同种物质,则比热容c相同。由图像可知:升高相同温度(至T2)时,a的加热时间t1比b的加热时间t2短。根据“相同加热装置,加热时间与吸收热量成正比”,可知a吸收的热量Qa小于b吸收的热量Qb。由吸热公式Q=cmΔt(Δt相同、c相同),可得。因为QaC.温度从T1升高到T2时,a加热时间比b短。由于相同加热装置下,加热时间与吸收热量成正比,因此a吸收的热量比b少,故C正确;
D.比较比热容需用公式,但题目中仅说明“a、c质量相同”,未明确b与c的质量关系。从图像看,升高相同温度时,b的加热时间比c短(b吸热少),但因b、c+的质量关系未知,无法通过比较二者的比热容大小,故D错误。
故选C。
二、填空题:每空2分,共22分。
13. 如图甲,玻璃板的下表面接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,发现拉力大于玻璃板的重力,说明分子间存在______;如图乙,将红墨水滴入热水中,可以观察到墨水迅速散开来,这是由于______越高,分子热运动越剧烈;如图丙,水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积,表明分子间存在______。
【答案】 ①. 引力 ②. 温度 ③. 间隙
【解析】
【详解】[1]分子间存在相互作用的引力,玻璃板与水面间的距离较小,在分子间引力的作用范围内,所以玻璃板的下表面接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,发现拉力大于玻璃板的重力。
[2]墨水在热水中散开属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,且分子的热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。
[3]分子间存在间隙,所以将酒精和水混合在一起时,酒精分子和水分子会跑到彼此的间隙中,导致混合后的体积小于混合前的体积之和。
14. 汽油机的顶部有___________(火花塞/喷油嘴),除了做功冲程外,其它冲程是靠飞轮的____________来完成的;如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的___________冲程。
【答案】 ①. 火花塞 ②. 惯性 ③. 压缩
【解析】
【详解】[1]汽油机的顶部有火花塞,柴油机的顶部有喷油嘴。
[2]汽油机的四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;做功冲程把内能转化为机械能,对外提供动力,其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。
[3]由图知,冲程的进气门和排气门关闭,活塞向上运动,是压缩冲程。
15. “汽车不但要吃油,也要喝水”。用水冷却汽车发动机是利用了水的______大的性质。若水箱中有5kg的20℃水,吸收的热量为2.1×105J,则水的温度变为______℃。(
【答案】 ①.
比热容 ②.
30
【解析】
【详解】[1]用水冷却汽车发动机是利用了水的比热容大的性质。因为比热容大的物质,在吸收相同热量时,升高的温度相对较小,能更好地起到冷却作用。
[2]根据热量计算公式,可得水升高的温度为
已知水的初温,则水的温度变为
16. 太阳能热水器通过_________的方式改变水的内能,已知水箱装有质量为1000kg的水,经全天光照后水温上升了50℃,则水吸收的热量为_________J,这相当于完全燃烧_________kg煤所产生的热量。[c水=4.2×103J/(kg ℃),q煤=3×107J/kg]
【答案】 ①. 热传递 ②. 2.1×108 ③. 7
【解析】
【详解】[1]太阳能热水器中的水吸收热量,内能增大,是通过热传递的方式改变水的内能。
[2]已知水箱装有质量为1000kg的水,经全天光照后水温上升了50℃,则水吸收的热量为
[3]煤完全燃烧产生的热量
由得,煤完全燃烧的质量为
三、实验探究题:每空2分,共26分。
17. 小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热已知。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料 加热前水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
(1)取质量______(选填 “相等”或“不相等”)的煤油和菜籽油做燃料,制成煤油灯和菜籽油灯。
(2)安装实验器材时,应按照______(选填 “自下而上”或“自上而下”)的顺序安装。为了保证实验结论的可靠,小明同学应该选择两套完全相同的装置,在实验中还应控制两杯水的初温和______相等。
(3)分析得出煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是______。
(4)实验中是通过______的方式使水的内能增大(选填“做功”或“热传递”)。
(5)小明同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量m及煤油灯中煤油的质量m油。记录的数据,利用公式Q吸=cmΔt计算出了水吸收的热量,进而用公式q=算出煤油的热值,你认为他算出来的热值会比真实值______(选填“大”、“小”或“一样”)。
【答案】 ①. 相等 ②. 自下而上 ③. 质量 ④. 煤油 ⑤. 热传递 ⑥. 小
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]为比较煤油和菜籽油热值的大小,实验过程中应采用控制变量法,需要控制煤油和菜籽油的质量相同。
(2)[2]为保证用火焰的外焰加热,且温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁,所以先安装下面器材,再安装上面器材,便于调节器材间的距离。
[3]由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响,所以在实验中还应控制水的质量和初温相等。
(3)[4]用相同质量的煤油和菜籽油燃烧后加热相同的水,由表中数据可知,用煤油加热的水温度升的高,则说明煤油燃烧放出的热量多,煤油的热值大。
(4)[5]燃料燃烧放出的热量,通过热传递的方式使物体的内能增大。
(5)[6]因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小。
18. 如图甲所示,小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热,以探究水和煤油吸热升温的快慢。
(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是______(填序号)。
①让两酒精灯中的酒精质量相等
②让烧杯中水和煤油质量相等
③同时满足①和②
(2)加热10min,水吸收的热量____(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图乙所示,由图像可知,煤油的比热容是______J/(kg·℃)[]。
【答案】(1)② (2)等于
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据比较吸热能力的不同方法,要控制不同物质的质量相同,本实验需要用到天平这一测量工具,目的是让烧杯中水和煤油的质量相等,实验中使用相同的酒精灯相同时间放热相同,与酒精的多少无关,故选②。
【小问2详解】
用相同的酒精灯加热,相同时间内酒精灯放出的热量相同,水和煤油吸收的热量也相同,所以加热10min,水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
【小问3详解】
根据水和煤油的温度随加热时间变化的图像可知,升高30℃,水和煤油的加热时间分别为20min和10min,所以水吸收的热量是煤油吸收热量的两倍,根据可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,即
已知,
则煤油的比热容
19. 如图,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料质量都是10g,烧杯内液体的初温和质量相同:
(1)比较不同燃料的热值:应选择________两图进行实验,实验时,点燃燃料加热液体,在________(选填“相同时间后”或“燃料都烧完后”)测量液体温度,温度越高,说明燃料的热值越大;
(2)比较不同物质吸热升温的特点:
①应选择________两图进行实验;
②液体吸收的热量通过________(选“温度计上升示数”或“加热时间”)来反映;
③如图丁所示,若液体a的温度曲线为A,液体b的温度曲线为B,且液体b的比热容是液体a的比热容是________。
【答案】(1) ①. 甲乙 ②. 燃料都烧完后
(2) ①. 甲丙 ②. 加热时间 ③. 2.0×103
【解析】
【小问1详解】
[1]要比较不同燃料的热值,应控制被加热液体的种类和质量相同,改变燃料种类,所以选择甲、乙两图进行实验。
[2]燃料完全燃烧放出的热量才是其全部能量,所以要在燃料都烧完后测量液体温度,根据Q=cmΔt可知,质量和比热容相同情况下,温度越高,说明燃料放出热量越多,热值越大。
【小问2详解】
[1]比较不同物质吸热升温特点,应控制燃料相同,改变液体种类,所以选择甲、丙两图。
[2]相同的燃料相同时间内燃料放出热量相同,液体吸收热量也相同,所以液体吸收热量通过加热时间来反映。
[3]根据Q=cmΔt可知,在质量和升高温度相同时,比热容与吸收热量(加热时间)成正比。由图丁可知,升高80℃时,吸收热量之比为
所以二者比热容之比
液体a的比热容是
四、计算题:本大题共2小题,共16分。
20. 质量为2kg的金属块,被加热到500℃后放入质量为1kg温度为20℃的水中,不计热量损失,到平衡后,水和金属块的温度均为80℃。求:
(1)水吸收的热量;
(2)金属块的比热容是多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
质量为1kg温度为20℃的水,不计热量损失,到平衡后,水的温度变为80℃,则水吸收的热量
【小问2详解】
不计热量损失,平衡后,金属块放出的热量等于水吸收的热量,根据可得金属块的比热容为
21. 一辆重为汽车在平直的公路上匀速行驶了,消耗了2kg的汽油。汽车在行驶过程所受牵引力为,已知汽油的热值为。求:
(1)汽车的牵引力所做的功;
(2)2kg汽油完全燃烧放出的热量;
(3)这辆汽车发动机的热机效率。
【答案】(1)
(2)
(3)25%
【解析】
【小问1详解】
因汽车在平直公路上匀速行驶时处于平衡状态,牵引力做的功
【小问2详解】
2kg汽油完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
这辆汽车发动机的热机效率湘乡市东皋学校物理九月月考
一、单选题:每题3分,共36分。
1. 下列与热现象有关的说法中正确的是( )
A. 雪花漫天飞舞,说明分子不停地做热运动
B. 物体温度升高时,内能一定增加,且一定吸收了热量
C. 汽油机的压缩冲程中,通过做功的方式使气缸内气体的内能增大
D. 热传递过程中,热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
2. 水的比热容较大,人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务。下列事例中与它的这一特性无关的是( )
A. 汽车发动机用循环水冷却
B. 让流动的热水通过散热器供暖
C. 夜晚向稻田里灌水以防冻坏秧苗
D. 夏天向教室地面洒水可以降低室温
3. 关于汽油机和柴油机,下列说法正确的是( )
A. 汽油机汽缸顶部有喷油嘴,柴油机汽缸顶部有火花塞
B. 柴油机吸入的是柴油和空气的混合物,汽油机吸入的是空气
C. 汽油机在做功冲程中,进气门关闭,排气门打开
D. 汽油机在做功冲程中,是把内能转化为机械能
4. 质量为2kg的水,温度从20℃升高到50℃,c水=4.2×103J/(kg·℃)。下列说法正确的是( )
A. 水从20℃升高到50℃,其比热容变大
B. 水从20℃升高到50℃,其内能变大
C. 此过程通过做功的方式改变了水的内能
D. 此过程水吸收的热量是2.52×104J
5. 如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上,将点燃的打火枪靠近底部的小孔,纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中,下列说法正确的是( )
A. 罐内气体对纸杯做了功
B. 罐内气体内能增加
C. 能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同
D. 能量转化情况与内燃机的排气冲程相同
6. 如图所示,在试管内装适量水,用带玻璃管的胶塞塞住,加热试管使水沸腾,小叶轮转动。下列说法正确的是( )
A. 燃料燃烧,其内能转化为化学能
B. 水被加热,是通过做功使水的内能增加
C. 叶轮转动,此现象与热机工作原理相同
D. 水蒸气推动叶轮转动,水蒸气内能增加
7. 如图所示,是单缸四冲程汽油机的某个冲程,下列说法正确的是( )
A. 该冲程是压缩冲程 B. 该冲程中,内能转化为机械能
C. 加大油门,汽油机转得越快,效率就越高 D. 油箱内的汽油越少,热值就越小
8. 根据表中的数据,下列判断正确的是( )
一些物质的比热容:
水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103
沙石 0.92×103 铜 039×103
A. 不同物质的比热容不可能相同
B. 在阳光照射下,干泥土比湿泥土升温慢
C. 质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多
D. 寒冷冬季,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大
9. 一台单缸四冲程汽油机,飞轮的转速为 1800r/min,则此汽油机每秒内( )
A. 完成 60 个冲程,做功 15 次 B. 完成 60 个冲程,做功 60 次
C. 完成 30 个冲程,做功 30 次 D. 完成 120 个冲程,做功 30 次
10. 小明阅读了某汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图所示,汽油热值为4.6×107J/kg。下列说法错误的是( )
A. 发动机在做功冲程把内能转化为机械能
B. 该内燃机的效率为30%
C. 为确保发动机正常工作,可用水对其冷却
D. 燃烧1kg的汽油一定释放4.6×107J的能量
11. 如图所示,将同样一滴墨水同时滴入质量均为100g的两杯水中,发现甲杯中整杯水变红的速度更快,关于该现象,下列推断错误的是( )
A. 甲杯水温度比乙杯水温度高
B. 实验可以得到结论:温度越高,分子无规则运动越剧烈
C. 甲杯水含有的热量比乙杯多
D. 甲杯水的内能比乙杯多
12. 如图所示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像,其中a、c质量相同。下列对图像的分析正确的是( )
A. t1~t2时间内物质a的温度不变,内能一定不变
B. 如果a、b是同种物质,b质量小于a的质量
C. 温度从T1升高到T2时,a物质吸收的热量比b少
D. b的比热容大于c的比热容
二、填空题:每空2分,共22分。
13. 如图甲,玻璃板下表面接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,发现拉力大于玻璃板的重力,说明分子间存在______;如图乙,将红墨水滴入热水中,可以观察到墨水迅速散开来,这是由于______越高,分子热运动越剧烈;如图丙,水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积,表明分子间存在______。
14. 汽油机的顶部有___________(火花塞/喷油嘴),除了做功冲程外,其它冲程是靠飞轮的____________来完成的;如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的___________冲程。
15. “汽车不但要吃油,也要喝水”。用水冷却汽车发动机是利用了水的______大的性质。若水箱中有5kg的20℃水,吸收的热量为2.1×105J,则水的温度变为______℃。(
16. 太阳能热水器通过_________的方式改变水的内能,已知水箱装有质量为1000kg的水,经全天光照后水温上升了50℃,则水吸收的热量为_________J,这相当于完全燃烧_________kg煤所产生的热量。[c水=4.2×103J/(kg ℃),q煤=3×107J/kg]
三、实验探究题:每空2分,共26分。
17. 小明同学学习了燃料热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热已知。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
(1)取质量______(选填 “相等”或“不相等”)的煤油和菜籽油做燃料,制成煤油灯和菜籽油灯。
(2)安装实验器材时,应按照______(选填 “自下而上”或“自上而下”)的顺序安装。为了保证实验结论的可靠,小明同学应该选择两套完全相同的装置,在实验中还应控制两杯水的初温和______相等。
(3)分析得出煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是______。
(4)实验中是通过______的方式使水的内能增大(选填“做功”或“热传递”)。
(5)小明同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量m及煤油灯中煤油的质量m油。记录的数据,利用公式Q吸=cmΔt计算出了水吸收的热量,进而用公式q=算出煤油的热值,你认为他算出来的热值会比真实值______(选填“大”、“小”或“一样”)。
18. 如图甲所示,小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热,以探究水和煤油吸热升温的快慢。
(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是______(填序号)。
①让两酒精灯中的酒精质量相等
②让烧杯中水和煤油的质量相等
③同时满足①和②
(2)加热10min,水吸收的热量____(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图乙所示,由图像可知,煤油的比热容是______J/(kg·℃)[]。
19. 如图,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料质量都是10g,烧杯内液体的初温和质量相同:
(1)比较不同燃料的热值:应选择________两图进行实验,实验时,点燃燃料加热液体,在________(选填“相同时间后”或“燃料都烧完后”)测量液体温度,温度越高,说明燃料的热值越大;
(2)比较不同物质吸热升温的特点:
①应选择________两图进行实验;
②液体吸收的热量通过________(选“温度计上升示数”或“加热时间”)来反映;
③如图丁所示,若液体a的温度曲线为A,液体b的温度曲线为B,且液体b的比热容是液体a的比热容是________。
四、计算题:本大题共2小题,共16分。
20. 质量为2kg的金属块,被加热到500℃后放入质量为1kg温度为20℃的水中,不计热量损失,到平衡后,水和金属块的温度均为80℃。求:
(1)水吸收的热量;
(2)金属块的比热容是多少?
21. 一辆重为汽车在平直的公路上匀速行驶了,消耗了2kg的汽油。汽车在行驶过程所受牵引力为,已知汽油的热值为。求:
(1)汽车的牵引力所做的功;
(2)2kg汽油完全燃烧放出的热量;
(3)这辆汽车发动机的热机效率。