第十三章 内能 难题突破
一、单项选择题
1.封闭在容器内的气体,是由大量的气体分子组成的,这些分子都在不停地做无规则运动。下列有关说法正确的是( )
A.温度一定时,气体分子的运动速度大小都相同 B.温度一定时,气体分子可以向各个方向运动 C.温度升高时,每个气体分子的运动速度都增大 D.温度降低时,所有气体分子的运动方向都相同
2.用两个相同的电热水器给质量同为1.5kg 的甲物体和水加热,他们的温度随加热时间的变化关系如图所示,据此判断甲物体10 min吸收的热量为( )
A.0.63×105J C.1.×105J 3.对于公式cB.0.9×105J D.3.78×105J
Q,下列理解正确的是( ) mtA.物质的比热容与物体吸收的热量、物体的质量及物体温度的变化有关 B.比热容是物质的特性,与Q、m、t无关,但可以用cQ计算 mtC.由公式知:质量相等的不同物质,升高相同的温度,吸收热量多的比热容小 D.比热容表示物质的吸热能力,吸热能力越强,c越小
1
4.A、B两物体质量相等,温度均为10℃;甲、乙两杯水质量相等,温度均为50℃.现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了4℃,乙杯水温降低了8℃,不考虑热量的损耗,则A、B两物体的比热容之比为 A.4:9
B.3:5
C.2:3
D.1:2
5.下列现象不可能发生的是 ...A.物体吸收热量,温度保持不变
B.固体在熔化过程中,不断吸热,温度不断升高 C.把一块 -10℃的冰放到0℃的房间里,冰会慢慢地熔化 D.水的沸点会低于或高于100℃
6.100g热水和50g冷水混合后(不考虑热量损失),则 A.热水降低的温度等于冷水升高的温度 B.热水降低的温度小于冷水升高的温度 C.热水降低的温度大于冷水升高的温度 D.热水放出的热量小于冷水吸收的热量
7.在“比较不同液体的比热容大小”的实验中,用相同的酒精灯对四种液体加热,得到如表所示的数据:如果四次实验中,在相同时间内,水、甲、乙、丙吸收的热量相等,已知水的比热容为C水=4.2×103J•(kg•℃),则由上述条件可得( )
-1
A.第1次实验中,水吸收的热量等于酒精燃烧放出的热量
2
B.第1、2次实验中,甲液体吸收的热量比水吸收的热量少 C.乙液体的比热容为2.1×103J/(kg•℃) D.丙液体的比热容小于乙液体的比热容
8.甲铜块的质量是乙铜块质量的2倍,若两铜块吸收相同热量,则甲、乙两铜块升高温度之比是 A.1:2
B.2:1
C.1:4
D.1:1
9.将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放到表面平整石蜡上.经过足够长时间后,观察到的现象如图所示.则三块金属的比热容( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
10.下列关于内能说法正确的是( ) A.0℃的物体内能为零
C.温度高的物体比温度低的物体内能大
B.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 D.物体内能增大,温度可能不变
11.两个相同的容器分别装有质量相同的甲、乙两种液体,用相同的加热工具加热,液体温度与加热时间关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B.如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同
C.加热相同的时间,乙液体吸收的热量大于甲液体吸收的热量
3
D.加热相同的时间,甲液体温度升高量比乙液体温度升高量大
12.小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的水和另一种液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示实验中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得(已知c水c液体)
A.乙物质是水 C.甲的放热能力比乙强
B.另一种液体的比热容为8.4×103J/(kg·℃) D.乙比甲更适合作汽车发动机的冷却液
13.关于物体的内能,热量和温度,下列说法正确的是 A.一个物体从外界吸收了热量,温度一定升高 C.只要物体的温度不变,它的内能就一定不变
B.一个物体温度升高,它的内能一定增加 D.温度高的物体比温度低的物体含有的热量多
14.甲、乙两容器中装有质量相等的水,水温分别为20℃和70℃,现将一温度为80℃的金属球放入甲容器中,热平衡后水温升高到40℃,然后迅速取出金属球并放入乙容器中,热平衡后以容器中水温为(不计热量散失和水的质量的变化): A.65℃
B.60℃
C.55℃
D.50℃
15.向一大桶温度为t1的冷水中倒入一小桶温度为t2的热水,混合后的温度为t,下面关于温度的关系式中正确的是( ) A.tt1t2 2B.tt1t2 2C.tt1t2 2D.tt2t1 216.甲、乙两个相同的杯子中盛有质量和初温都相同的水,另有A、B两个金属球,其质量和初温也都相同,且都比水的温度高.现将A、B两球分别放入甲、乙两杯水中,热平衡后,甲杯水温升高了15℃,乙杯水温升高了8℃,则( )
4
A.A球比热容大于B球比热容 B.A球比热容小于B球比热容 C.A球降低的温度更多些 D.A球放出的热量更少些
17.关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( ) A.物体内能增加时,温度一定升高 B.物体温度不变时,物体的内能就一定不变 C.物体的温度越高,所含热量越多
D.内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体
18.质量相等的28℃、100℃的水分别装在甲、乙两容器中,现将一个温度为100℃的金属球放入甲容器中,达到温度相同时,甲容器中水温升高到 40℃,然后迅速取出金属球放入乙容器中,再次达到温度相同时,乙容器中水温是(设不计热量损失和水的质量损失)( ) A.60℃
B.70℃
C.88℃
D.90℃
19.封闭在容器内的气体,是由大量的气体分子组成的,这些分子都在不停地做无规则运动。下列有关说法正确的是
A.温度一定时,气体分子的运动速度大小都相同 B.温度一定时,向各个方向运动的气体分子都有 C.温度升高时,每个气体分子的运动速度都增大 D.温度降低时,所有气体分子的运动方向都相同
20.初始温度相同的a、b两球,它们的质量和比热容分别为ma,ca,mb,cb,当a、b两球吸收相等热量后,a球可把热量传给b球,则下列情况中不可能的是 A.mamb,cacb
B.mamb,cacb
5
C.mamb,cacb 二、填空题
D.mamb,cacb
21.国家“学生饮用奶计划”交流会在福建省福州市召开,如所示是一种学生饮用奶,它的净含量为200 mL,若它的密度为1.25×103 kg/m3,比热容为4.0×103 J/(kg·℃),冬天饮用时把它从10 ℃加热到40 ℃需要吸收_____J 的热量;在加热过程中,温度升高,内能_____(选填“增加”或“降低”)。 22.将一杯热水倒入盛有一些冷水的容器中,冷水的温度升高了10 ℃,这是通过______的方式改变了冷水的内能。又向容器内倒入同样一杯热水,冷水的温度又升高了6℃。如果再向容器内倒入同样三杯热水,则冷水温度可再升高______℃(不计热量损失)。
23.小贺在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为0.5kg的水和另一种液体进行对比实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图所示。实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得出:_____(填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为_____。
24.将铅块和铜块放入温度为200℃的火炉中足够长的时间后取出,立即分别放入都装有1kg的20℃的水的容器中,该过程无热量损失,热平衡时两容器中水温都是80℃。铜块在水中放出的热量____ J,铅
3块和铜块放出的热量____(选填“相等”或“不相等”),铅块和铜块的质量之比为____。(c铅0.1310 J3℃)℃)(kg·,c铜0.3910 J(kg·)
25.用某种合金制成的小球,体积为12cm3,当温度从10℃升高到20℃时,吸收的热量为340J,已知合103kg/m3,比热容为0.5×103J/(kg·℃)金的密度为8.5×,则该小球的质量是_______g;如果是空心的,空心部分的体积是_______cm3. 三、计算题
26.质量相等、初温相同的水和某种液体,用两个相同的电加热器分别给它们加热,每隔一分钟分别记录一次水和某种液体的温度,测得的数据如下表:
6
项目 水 某种液体 时间/min 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 温度/℃ 15 16 17 18 19 20 15 17 19 21 23 25 (1)请根据测得的数据求出该液体的比热容;103J/(kg·℃)(c水=4.2×) (2)要使100g该液体温度从15℃升高到35℃,需要吸收多少热量?
27.在1个标准大气压下,水的沸点是100 ℃,质量为2 kg,温度为25 ℃的水吸收6.72×105J的热量后,水温升高为多少 ℃?若将该冷水与质量为1 kg,温度为70 ℃的热水混合,不计热损失,混合后水的末温为多少 ℃?
28.完全燃烧140g焦炭(焦炭的热值为3x107J/kg)能放出多少热量?在一标准大气压下,如这些热量的36%被水吸收,则能使质量4kg、初温为24℃的一壶水升温多少摄氏度?
四、实验题
29.学校物理兴趣小组的同学在研究“探究水和沙石的吸热能力”时,选用了完全相同的加热装置分别给沙子和水加热,如图甲是同学们的实验装置图。
(1)本实验所需测量仪器有____;应控制的物理量有____;
(2)实验中能说明被加热的物体内能增加了的现象是________;通过对比____来比较两种物质吸热的多少; (3)他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图乙所示。若水的比热容是4.210J/kg℃,
3 7
水和沙子的质量均为200g。根据图像信息:求加热满2min时,水吸收了热量为_____;沙子的比热容为______。
30.在“比较不同物质吸热的情况”的实验中,用相同的电加热器加热,装置如图所示: 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/°C 20 24 28 32 36 乙的温度/°C 20 28 36 44 52
(1)实验中应量取______的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中。液体的量要适当,至少要能_________电加热器的发热体,保证液体在相等的加热时间内吸收的热量______,如果液体太多则实验耗时较长; (2)本实验使用的物理学探究方法有转换法和___________ ;
(3)实验中记录的数据如右上表所示,分析实验数据可知:________的吸热能力较强;
(4)物理学中用比热容表示不同物质吸热能力的不同,上述实验中,甲和乙的比热容之比为___________。
参
一、单项选择题
1.B2.C3.B4.A5.C6.B7.C8.A9.C10.D11.A12.C13.B14.B15.B16.A17.D18.D 19.B20.D 二、填空题
8
21.3×104 增加 22.热传递 9
23.甲 2.1×103J/(kg·℃) 24.2.52105 相等 3:1 25.68 4 三、计算题
26.(1)2.1103J/kg℃;(2)4.2103J
27.(1)100℃(2)40℃ 28.76℃ 四、实验题
29.秒表、天平 水和沙子的质量相同,初温相同,吸收的热量相同时间的长短 4.2104J 0.91103J/kg℃
30.质量相等 浸没 相等 控制变量法 甲液体 2:1
9
温度计的示数上升
加热