M 第十三章 內能單元檢測
(時間:60分鐘 滿分:100分)
一、(每小題3分,共36分)
1.下列事例中不能用“分子熱運動”解釋的是( )
A.環(huán)境惡化,塵土滿天飛
B.炒菜時加鹽使菜變咸
C.室內噴清新劑,香氣四溢
D.密封的室內一人吸煙,其他人聞到煙味
2.檢查酒駕時,司機打開車窗,交警聞到車內有酒精氣味,要求司機必須接受酒精含量的測試。交警能聞到酒精氣味是因為酒精( )
A.分子之間存在引力
B.分子之間存在斥力
C.分子之間有間隙
D.分子在不斷運動
3.下列現象能說明分子間存在吸引力的是( )
A.固體和液體很難被壓縮
B.紅墨水滴入水中很快散開
C.酒精和水混合后總體積變小
D.兩個表面光滑的鉛塊緊壓后會“粘”在一起
4.下列實例中,通過做功來改變物體內能的是( )
A.在飲料中放入一些冰塊,飲料變涼
B.劃火柴,火柴被點燃
C.柏油馬路被陽光曬熱
D.冬天,暖氣使房間變暖
5.下列說法中正確的是( )
A.寒冷的冬天,玻璃窗上出現冰花,屬于凝華現象
B.炎熱的夏天,雪糕周圍出現的“白氣”是雪糕冒出的水蒸氣液化形成的
C.將-18 ℃的冰塊放在冰箱的0 ℃保鮮室中,一段時間后,冰塊的內能一定增加
D.用鋸條鋸木板,鋸條的溫度升高,是由于鋸條從木板吸收了熱量
6.下列關于功、內能和熱量的描述中正確的是( )
A.物體的溫度不變,內能一定不變
B.做功和熱傳遞都能改變物體的內能
C.溫度高的物體含有的熱量比溫度低的物體多
D.熱量總是從內能大的物體向內能小的物體傳遞
7.下列關于熱現象的幾種說法中,正確的是( )
A.急剎車時車胎表面溫度升高,這是由于熱傳遞造成的
B.5月31日是世界“禁煙日”,吸“二手煙”是因為分子的擴散造成的
C.在高山上燒水,水沸騰了卻不太燙手,是因為氣壓越低,水的沸點越高
D.崔家營大壩建成蓄水后,對市區(qū)氣溫有一定的調節(jié)作用,是因為水的比熱容較小
8.分別在冷水和熱水中同時注入一滴墨水,5 s后的現象如圖所示,該現象說明( )
A.只有熱水的分子在做熱運動
B.熱水有內能,冷水沒有內能
C.溫度越高,分子運動越劇烈
D.擴散只能在液體中發(fā) 生,不能在氣體、固體中發(fā)生
9.小美同學對冰加熱,她 將冰熔化成水直到沸騰的過程,繪制成如圖所示的溫度隨時間變化的圖象,下列分析正確的是( )
A.圖象中的DE段是冰的熔化過程
B.AB、CD段物質在吸熱,BC、DE段物質沒有吸熱
C.水的凝固點是0 ℃
D.BC段物質的溫度保持不變,內能不變
10.用兩個相同的電熱器給質量相同的物質甲和水加熱,它們的溫度隨加熱時間的變化關系如圖所示,據此判斷物質甲的比熱容為( )
A.2.1×103 J/(kg•℃)
B.4.2×103 J/(kg•℃)
C.1.2×103 J/(kg•℃)
D.條件不足,不能確定
11.株洲沿江風光帶有一段人造沙灘,在炙熱的夏天赤腳踩在沙灘上感覺燙腳,而站在湘江邊的淺水灘處卻感到涼爽。形成這種現象的原因,下面解釋正確的是( )
A.沙子的密度小,水的密度大
B.沙子的密度大,水的密度小
C.沙子的比熱容大,水的比熱容小
D.沙子的比熱容小,水的比熱容大
12.1千克20 ℃的水吸收4.2×105焦的熱量后,它的溫度在下列給出的四個溫度中,最多有幾個可能溫度( )
①80 ℃ ②100 ℃、120 ℃、130 ℃
A.1 B.2
C.3 D.4
二、題(每空2分,共24分)
13.在封閉的場所里,只要有人吸煙,場所內的其他人就會聞到煙味,從而損害他人健康。從物理學角度來看,場所里煙霧彌漫屬于________現象,這個現象表明________________________________________________________________________。
14.進入剛裝修完的房屋,我們常常會聞到一種刺鼻的氣味,這氣味主要來自裝修材料中的甲醛這種對人體有害的化學物質。能聞到氣
味則說明甲醛分子在做________運動,這種運動會隨溫度的升高而________(選填“加劇”或“減緩”)。
15.生活中的“熱”含義非常豐富,物理學中,“天氣很熱”中的“熱”是指________高;“兩手相互摩擦手會發(fā)熱”的“熱”是指________增加。
16.工廠里的冷卻塔大多用水作為冷卻物質,是因為水的________較大;在古代,人類學會了鉆木取火的方法,這是利用________的方式改變物體的內能。
17.用涼水冷卻滾燙的雞蛋,雞蛋內能是通過________的方式改變的。如果水的質量是1 kg,初溫為20 ℃,雞蛋取出時水溫為30 ℃,水吸收的熱 量為________J!瞔水=4.2×103 J/(kg•℃)〕
18.為探究不同物質的吸熱能力,選取質量和初溫均相同的不同物質A和B,用相同的酒精燈同時加熱相同的時間,溫度隨時間的變化圖象如圖所示。在實驗中必須使用的測量工具有鐘表和________;由圖象可判斷________物質的比熱容大。
三、簡答題(本題5分)
19.作為宜居城市,福州近年來大力整治左海、內河,新建了琴亭湖,全力打造一個美麗的水城,較好地調節(jié)了福州市區(qū)的氣溫。請你用所學知識解釋修建人工湖和內河可以調節(jié)氣溫的主要原因。
四、實驗探究題(每題10分,共20分)
20.用圖甲所示裝置“比較不同液體吸熱升溫特點”。在兩個相同燒杯中分別加入初溫、體積相同的水和食鹽水,用相同酒精燈加熱直到沸騰。
(1)分別測量出水和食鹽水的沸點,發(fā)現食鹽水的沸點比水高。其中水沸騰時 溫度計的局部放 大圖如乙圖所示,水的沸點為________℃。
(2)實驗中加熱食鹽水到沸騰需要的時間長,說明食鹽水吸收的熱量比水________(選填“多”或“少”)。
(3)能否僅由“加熱食鹽水到沸騰需要的時間長”得出食鹽水比熱容大的結論?
答:________;其原因是:___________________________________________________。
21.同學們在做“比較水和沙子的吸熱能力”實驗的場景,如圖所示,他們說該實驗有兩種探究方法。
(1)實驗方法一的設計如圖中所示:
①在實驗中,加熱相同的時間目的是_______________________________________;
②請你指出該同學的設計思路和實驗裝置中的錯誤和不足。
(2)請你設計出第二 種實驗方法:
①寫出該實驗方法所需要的測量儀器__________________________________________;
②請寫出設計思路。
五、(15分)
22.上海世博會的主題是“城市,讓生活更美好”。為了倡導低碳生活,太陽能熱水器被廣泛應用于現代生活。
下表提供的是一裝滿水的太陽能熱水器在太陽照射下的相關信息:
太陽照射時間/h太陽能轉換為水的內能的效率熱水器最大水容量/L
1050%100
水升高的溫度/℃水的比熱容/〔J•(kg•℃)-1〕水的密度/(kg•m-3)
60 4.2×1031.0×103
注:1 L=10-3 m3
請根據上表信 息,通過計算回答問題。
(1)熱水器中水的質量為________kg;
(2)熱水器中的水需吸收的熱量為________J;
(3)熱水器平均1 h所接收的太陽能約為________J。
參考答案
1答案:A 點撥:塵土屬于小物體,它的運動屬于機械運動,而不是分子的運動,B、C、D選項中均是由于分子熱運動引起的,答案為A選項。
2答案:D 點撥:能夠聞到酒精的氣味是酒精分子不斷運動的 結果,所以D選項正確。
3答案:D 點撥:難以壓縮表明分子間有斥力,墨水散開是由于分子運動的結果,酒精與水混合后體積變小,說明分子之間有空隙,只有D選項能說明分子間存在吸引力。
4答案:B 點撥:改變物體內能的方式有做功和熱傳遞,A、C、D選項的能量的形式沒有變化,是內能之間的轉移,都是通過熱傳遞來改變物體的內能,而B選項中,劃火柴時,火柴頭通過摩擦使機械能轉化為火柴頭的內能,使其內能增加,溫度升高,達到火柴的著火點而被點燃,是能量的轉化,故是通過做功改變物體的內能。
5答案:AC 點撥:冰花是室內的水蒸氣遇到溫度很低的玻璃發(fā)生凝華形成的,故A選項正確;空氣中的水蒸氣遇到雪糕周圍的冷空氣發(fā)生液化形成的小水滴懸浮在空氣中就是所看到的“白氣”,故B選項錯誤;將-18 ℃的冰塊放在冰箱的0 ℃保鮮室中后,冰要從周圍吸收熱量,內能會增加,故C選項正確;用鋸條鋸木板時,鋸條要克服摩擦做功,從而使鋸條的溫度升高,內能增加,這是機械能轉化為內能,故D選項錯誤。
6答案: B 點撥:物體的溫度不變,內能不一定不變,如熔化過程吸熱內能增大,但溫度保持不變,A選項錯誤;熱量是熱傳遞過程中傳遞的能量的多少,因此不能說物體含有熱量,C選項錯誤;熱總是從溫度高的物體向溫度低的物體傳遞,D選項錯誤。
7答案:B 點撥:急剎車時車胎表面溫度升高,這是由于汽車克服摩擦做功,機械能轉化為內能,故A不正確;分子是不斷運動的,吸“二手煙”是因為分子的擴散造成的,故B正確;氣壓越低,水的沸點越低,說法C不正確;對市區(qū)氣溫有一定的調節(jié)作用,是因為水的比熱容較大,故D不正確。
8答案:C 點撥:由兩圖可知,墨水在冷水中擴散得慢,在熱水中擴散得快,這說明冷水分子運動得慢,而熱水分子運動得快,所以A選項錯誤;內能是組成物體的所有分子的分子動能與分子勢能的總和,熱水與冷水都是由分子組成的,所有熱水與冷水都有內能,故B選項錯誤;比較兩圖可知,滴入冷水中的墨水擴散得慢,而滴入熱水中的墨水擴散得快,這說明溫度越高,分子運動越劇烈,故C選項正確;擴散可以在任何物體之間發(fā)生,故 D選項錯誤。
9答案:C 點撥:由圖可知,冰的初溫為-40 ℃,吸熱后當溫度達到0 ℃,繼續(xù)吸熱開始熔化,直到點C時,冰完全熔化為水。繼續(xù)吸熱后水的溫度逐漸升高,達到100 ℃,再吸熱開始沸騰。由于同種晶體的熔點等于凝固點,故C選項正確;A、B、D選項錯。
10答案:A 點撥:當用相同的電加熱器給物質甲和水加熱時,使物質甲與水升高相同的溫度(Δt=60 ℃),甲需要10分鐘,水需要20分鐘,說明甲吸收的熱量是水的一半,根據Q吸=cmΔt可知,在m、Δt相同時,Q甲吸= Q水吸,所以c甲= c水=2.1×103 J/(kg•℃)。故A選項正確。
11答案:D 點撥:從題中可以看出,水的溫度變化小,而沙子的溫度變化大,這是由于沙子的比熱容小,在同樣條件下,吸收相同的熱量,溫度升得高,而水的比熱容大,在吸收相同的熱量時,溫度升得少,所以出現題中的情況,D選項正確。
12答案:C 點撥:根據公式Q吸=cmΔt得Δt=Q吸/cm=4.2×105/4.2×103×1 ℃=100 ℃,即水吸收這些熱量后,在理論上溫度會升到120 ℃,由于水的沸點與氣壓有關,且水在沸騰時,吸收熱量保持不變,故可判斷溫度不會超過120 ℃,答案為C。
13答案:擴散 分子在永不停息地(做無規(guī)則)運動
點撥:吸煙時產生的廢氣的分子無規(guī)則運動到空氣中,這是擴散現象,而擴散現象表明分子在不停地運動。
14答案:永不停息地無規(guī)則 加劇
點撥:組成物質的分子都在永不停息地做無規(guī)則運動,能聞到甲醛的氣味是甲醛分子運動到房間的各處;分子的無規(guī)則運動的快慢與溫度有關,溫度越高,分子的無規(guī)則運動就越快。
15答案:溫度 內能
點撥:“天氣很熱”中的“熱”是指氣溫高,即溫度高;兩手摩擦后要克服摩擦力做功,使手的內能增加,溫度升高,感到發(fā)熱。
16答案:比熱容 做功
點撥:根據Q=cmΔt可知,在吸收一定的熱量時,由于水的比熱容大,水的溫度升高的卻不大,這適合于用水作冷卻物質;“鉆木”時要克服摩擦做功,使機械能 轉化為木頭的內能,使木頭的內能增加,溫度升高,達到木頭的著火點而點燃木頭,得到火種。
17答案:熱傳遞 ≥4.2×104(或“4.2×104”)
點撥:用涼水冷卻滾燙的雞蛋,雞蛋將內能轉移給水,這是通過熱傳遞方式改變內能的。若不計算熱量散失,則水吸收的熱量
Q吸=cm(t2-t1)=4.2×103 J/(kg•℃)×1 kg×(30 ℃-20 ℃)=4.2×104 J,
如果考慮到水向外界散熱,則水實際吸收的熱量大于這個數值。
18答案:溫度計 B
點撥:要探究物質的吸熱能力,可采用吸收相同的熱量,比較升高的溫度高低,或升高相同的溫度,比較吸收熱量的多少,根據題意知,相同的酒精燈,說明在相同時間內兩種物質吸收的熱量相同,那么只要測出升高溫度的高低,即可判斷哪種物質吸熱能力大,所以還需要溫度計來測溫度,從圖象看出,加熱相同時間時,A物質溫度升高得快,說明A物質吸熱本領小,比熱容小。
19答案:根據Q=cmΔt,由于水的比熱容比沙石、泥土的比熱容大,在質量、吸收或放出熱量基本相同時,水的溫度變化較小。這樣,福州修建了人工湖和內河可以較好地調節(jié)市區(qū)的氣溫。
點撥:水的比熱容較大,在相同條件下,吸收或放出相等的熱量,其溫度變化小,即吸熱時升溫慢,升得小,放熱時,降溫慢,降得少,且水在蒸發(fā)時吸收熱量,從而降低了周圍環(huán)境和自身的溫度。
20答案:(1)98 (2)多 (3)不 實驗中沒有保持二者質量和升高的溫度相同
點 撥:從溫度計示數可知此時溫度為98 ℃,即水的沸點是98 ℃;由于加熱水和食鹽水所用的酒精燈相同,在單位時間內 放出的熱量相等,則對食鹽水加熱到沸騰所用時間長,說明食鹽水吸收的熱量多;僅由“加熱食鹽水到沸騰需要的時間長”得出食鹽水比熱容大的結論是不正確,因為實驗中所用的是相同體積的水與食鹽水,另外水與食鹽水的沸點也不同,這樣在研究的過程中兩種物質的質量與升高的溫度均不相同,所以不能得出正確的結論。
21答案:(1)①使水和沙子吸收相等的熱量 ②錯誤是:沒有控制水和沙子質量相等、初溫相同;不足是:沒有測量水和沙子溫度的儀器 (2)①天平 溫度計、秒表、谠趦蓚相同的金屬盒內,加入質量相同的水和沙子,用酒精燈加熱,使其升高相同的溫度,比較加熱時間,就能比較它們的吸熱能力
點撥:物體吸收熱量的多少與物體的質量、溫度變化和物質的種類多方面因素有關,所以在探究過程中要用到控制變量法,如在實驗中要探究物體吸收熱量與物質種類的關系時,需要控制物質的質量相同、溫度變化相同等,所以在實驗中必須有測量質量和溫度的工具。
22答案:(1)100 (2)2.52×107 (3)5.04×106
點撥:水的質量為m=ρV=1.0×103 kg/m3×100×10-3 m3=100 kg;
水吸收的熱量
Q吸=cmΔt=4.2×103 J•(kg•℃)-1×100 kg×60 ℃=2.52×107 J;
根據表格信息可知,太陽能轉換為水的內能的效率為50%,則10 h熱水器接收的太陽能為E=Q吸/50%=5.04×107 J。
所以熱水器平均1 h所接收的太陽能約為5.04×107 J/10 h=5.04×106 J/h。
5 Y
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