单元评价检测(四)
第十九章
(45分钟 100分)
一、选择题(本大题共8个小题,每题4分,共32分)
1.关于分子,下列说法中错误的是( )
A.一切物体都是由分子组成的
B.分子间有一定的间隙
C.分子之间存在相互作用力
D.固体、液体、气体的分子排列是相同的
2.微观粒子与宇宙天体之间有很多相似之处。下列说法中错误的是( )
A.原子结构与太阳系结构很相似
B.宇宙天体、分子都在永不停息地运动
C.天体之间、分子之间都存在相互作用力
D.宇宙天体、分子的运动都没有规律
3.下列说法正确的是( )
A.扩散现象表明,分子在不停地运动
B.燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多
C.压缩冲程中,热机将内能转化为机械能
D.有的分子之间只有引力,有的分子之间只有斥力
4.水具有比热容大的特点,下列现象及应用与此特点无关的是
( )
A.海边昼夜温差比内陆小
B.夏天在教室地板上洒水,感觉变凉爽
C.冬天的暖气设备用热水供暖
D.用水来冷却汽车发动机
5.微波炉的工作原理是炉内的磁控管会产生一种高频率的微波。微波本身并不生热,然而微波会使食物中的水、油脂、糖及蛋白质等极性分子发生互相摩擦,从而产生热量,改变了食物的内能。下列事例中改变内能的方式与微波炉不同的是( )
A.太空中的陨石,坠入地球大气层,成为流星
B.从滑梯上滑下时,臀部有灼热的感觉
C.冬天手冷时,搓搓手就暖和了
D.夏天,广场上的石凳因太阳照射而发烫
6.做功和热传递都能改变物体的内能。下列实验中,属于通过做功的方式改变物体内能的是( )
A.用火烧水时水温升高
B.棉被被太阳晒得暖暖的
C.烧红的铁块浸入水中,温度很快降低
D.两手相互摩擦,手心发热
7.用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断甲物质10min吸收的热量为
( )
A.5.04×105J B.4.2×105J
C.2.52×105J D.条件不足,不能计算
8.关于四冲程柴油机的压缩冲程,下列说法不正确的是( )
A.汽缸里面的气体质量不变
B.汽缸里面的气体压强增大
C.汽缸里面的气体温度升高
D.汽缸里面气体的内能转化为活塞的机械能
二、填空题(本大题共6个小题,每空2分,共22分)
9.炒菜时,我们很远就能闻到菜的香味,当菜凉下来后,所闻到的香味就逐渐变淡,其中蕴含的物理知识是? 。
10.(2011·青岛中考)运用知识解决问题:冬天手很冷,可以将手放在火炉旁烤火取暖或双手互搓取暖,使手的温度升高、内能 ,前者是热传递方法,后者是 方法。
11.从能量转化的角度来看,内燃机是把内能转化为 能的机器。内燃机的效率较低,它在工作过程中,能量大部分以 能的形式耗散掉。
12.如图所示,日月坛·微排大厦(简称日月坛)是全球最大太阳能办公大楼。实现了太阳能热水供应、采暖、制冷、光能发电等。利用光能发电,白天,太阳能转化为电能,除供正常使用外,将多余的能量储存在蓄电池内供夜晚使用。请完成下面的方框图,使其正确反映这个过程中能量发生转化的情况。
13.王磊家最近开通了天然气,细心的他发现同样条件下烧开同一壶水比过去用液化气所用时间短了,这主要是由于两种燃料的 不同;若现将1.5kg初温为20℃的水烧开(标准大气压下),需要吸收的热量为
J。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
14.如图所示是汽油机的示意图,它的一个工作循环有四个冲程,分别是吸气冲程、 冲程、做功冲程和排气冲程,图中表示的是其中的 冲程。
三、简答题(5分)
15.无论是白天还是夜晚,人们漫步在海滨,会感到习习海风迎面吹拂,十分畅快。这样的风,非常柔和,通常情况下,它白天从海面吹向陆地,夜晚从陆地吹向海面(如图),气象上把这种风称为“海陆风”。请你运用学过的物理知识说明海陆风形成的原因。
四、实验探究题(本大题共2个小题,共22分)
16.(10分)如图所示,在厚玻璃瓶中盛有少量的水,用塞子塞紧,通过塞子上的细管往瓶里打气,一会儿塞子会跳起。
(1)当塞子跳起时,会看到 ,这一现象可以说明 时,内能 ,温度 。
(2)该实验在瓶内盛少量水的目的是 。
17.(12分)为了比较水和煤油的吸热能力,晓雯设计了以下实验步骤:
A.在两个相同的烧杯中,分别装入等体积的水和煤油;
B.用两支温度计分别测出水和煤油的初温;
C.在烧杯中,分别放入电功率相同的电加热器,加热时间相同;
D.用温度计分别测出水和煤油的末温。
你认为:(1)步骤A存在的错误是: ,
应改为 ;
(2)步骤C,加热时间相同是为了使水和煤油 ;
(3)步骤B和D是为了得出水和煤油的 。
五、计算题(本大题共2个小题,共19分)
18.(9分)小星家的太阳能热水器,水箱容积是200L。小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃。请你求解下列问题:
(1)水箱中水的质量,水吸收的热量。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少煤气?(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)
19.(10分)某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从
25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),无烟煤的热值是3.4×107J/kg。求:
(1)锅炉内的水吸收的热量是多少?
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3)此锅炉的效率是多少?
答案解析
1.【解析】选D。物质由分子构成,分子间排列不紧密,有一定的间隙,分子之间既有引力又有斥力,不同状态的分子排列是不同的,固体、液体物质分子排列紧密,气体物质的分子排列极度散乱,D选项说法错误。
2.【解析】选D。卢瑟福建立的原子核式结构和太阳系结构很相似,故A正确;宇宙天体、分子都永不停息地运动,这是自然界普遍存在的规律,故B正确;天体之间和分子之间都存在相互作用力,故C正确;宇宙天体的运动是有一定规律可循的,分子之间的运动也有着一定的规律,故D错误。
3.【解析】选A。燃料的热值大表示完全燃烧相同质量的燃料,热值大的放出的热量多;在压缩冲程中,将机械能转化为内能;分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力,故B、C、D三项错误。
4.【解析】选B。本题考查水的比热容的利用。海边与内陆在阳光照射程度相同的情况下,水与沙石吸收相同的热量,水的比热容较大,升温较慢。同理,夜晚水降温也慢。所以,海边昼夜温差较小;夏天在地板上洒水,水蒸发吸热,所以感觉凉爽;用水取暖和冷却发动机利用的都是水的比热容较大的特点。所以选B。
5. 【解析】选D。微波炉的工作原理是极性分子发生互相摩擦产生热量,属于做功改变物体的内能。A、B、C选项中陨石下落、人从滑梯上滑下、搓搓手都是通过做功的方式改变了物体的内能,因此陨石变成了流星、臀部有灼热的感觉、手暖和了;D选项中的石凳因受到太阳的照射而发烫,这是通过热传递的方式改变了内能,故选D。
6.【解析】选D。本题考查改变物体内能的方法。改变物体内能的方法有两种:一是热传递,其实质是内能的转移;二是做功,其实质是其他形式的能和内能的相互转化。A、B、C都是通过热传递改变内能,只有D是摩擦生热,是机械能转化为内能。故选D。
7.【解析】选C。本题考查热量的计算及图像识别能力。由题图可知,10min内甲、水吸收热量相同,甲物质温度升高了60℃,水温度升高了30℃。由吸热公式Q吸=cm(t-t0)可得c甲=c水=2.1×103J/(kg·℃),甲物质10min温度升高了60℃,故吸收的热量Q=c甲mΔt=2.1×103J/(kg·℃)×2kg×60℃=2.52×105J。
8.【解析】选D。在压缩冲程中,汽缸内的气体多少没变,只是体积减小,所以其质量不变,压强增大,故选项A、B说法正确;活塞向上运动,压缩气体的过程中对气体做了功,气体内能增大,温度升高,将活塞的机械能转化为气体的内能,故选项C说法正确,选项D说法不正确,故答案选D。
9.【解析】物体内部分子运动的快慢和温度有关。炒菜时温度高,油分子运动剧烈,我们很远就能闻到菜的香味,当菜凉下来后,油分子运动缓慢,我们所闻到的香味就逐渐变淡。
答案:分子永不停息地做无规则运动,温度越高,分子热运动越剧烈(或分子无规则运动与温度有关)
10.【解析】改变物体的内能有两种方法:做功和热传递。做功的实质是能量的转化,热传递是存在温度差的两个物体之间发生内能的转移,所以烤火属于热传递,搓手属于做功。
答案:增大 做功
11.【解析】内燃机工作时将内能转化为机械能,由于内燃机工作时产生大量的热,只有少部分被利用,所以其效率较低。
答案:机械 热
12.【解析】将多余的能量储存在蓄电池内供夜晚使用,就是说白天给蓄电池充电,太阳能转化为电能,电能转化为化学能,晚上蓄电池供电照明,化学能转化为电能,电能转化为光能。
答案:化学能 电能
13.【解析】本题考查热量的计算。由于不同燃料的热值不同,完全燃烧相同质量的不同燃料放出的热量不同,所以烧开同样一壶水所用的时间就不同;由吸热公式可知将水烧开需要的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J。
答案:热值 5.04×105
14.【解析】汽油机的一个工作循环有四个冲程,分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程;观察题图可知一个气门打开,一个气门关闭。所以,此冲程不是吸气冲程就是排气冲程,活塞向上运动,故是排气冲程。
答案:压缩 排气
15.【解析】本题考查比热容的知识。由于陆地和海水的比热容不同,白天阳光照射,由于陆地的比热容小于海水的比热容,所以陆地表面的温度高于海面的温度,故海风从海面吹向陆地;晚上正好相反,海水降温慢,陆地降温快,所以海面的温度高于陆地上的温度,故海风从陆地吹向海面。
答案:海陆风的形成是由于陆地和海水的比热容不同造成的。
由于海水的比热容大,接受太阳辐射能后,表面升温慢;陆地沙石的比热容小,升温比较快。于是,白天由于陆地气温高、空气上升快而形成海面吹向陆地的海风,夜晚正好相反,海水降温慢,海面气温较高,空气上升而形成陆地吹向海面的陆风。
16.【解析】(1)瓶塞跳起时会看到瓶口周围有“白汽”产生,这里的“白汽”是小水珠,它是瓶内空气中的水蒸气液化而形成的,而水蒸气液化需要降低温度,水蒸气温度降低的原因是:空气和水蒸气推动活塞做功要消耗内能,所以水蒸气的内能减小,温度降低,液化成小水珠。
(2)瓶内盛少量水的目的是让水产生更多的水蒸气,使实验产生的效果更明显,便于观察。
答案:(1)瓶口周围有“白汽”产生 物体对外做功 减小 降低 (2)使水产生更多的水蒸气,使实验效果更明显
17.【解析】在比较水和煤油吸热能力的实验中,要求水和煤油的质量相同,而不是体积;两个相同的烧杯;两个相同的电加热器并且要加热相同的时间,这是为了使水和煤油吸收的热量相同。然后观察水和煤油中温度计的示数,用末温减去初温,得到温度变化,温度变化小的,说明吸热能力强。
答案:(1)装入等体积的水和煤油 装入等质量的水和煤油 (2)吸收相同的热量 (3)温度升高的度数(或温度变化)
18.【解析】(1)水箱中水的质量
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.2m3=200kg
水吸收的热量
Q吸=cmΔt
=4.2×103J/(kg·℃)×200kg×(45℃-20℃)
=2.1×107J
(2)由题意知Q吸=Q放·η=q·m1·η
则煤气的质量
m1===1.25kg
答案:(1)200kg 2.1×107J (2)1.25kg
19.【解析】(1)根据Q吸=cm(t-t0)得
Q吸=cm(t-t0)
=4.2×103J/(kg·℃)×200 kg×(100℃-25℃)
=6.3×107J
(2)根据Q放=mq得
Q放=m'q=6kg×3.4×107J/kg=2.04×108J
(3)锅炉的效率η==≈30.9%
答案:(1)6.3×107J (2)2.04×108J (3)30.9%