
(滿(mǎn)分:100分 時(shí)間:90分鐘)
一、選擇題(3分×12=36分)(每小題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意)
1.用素描炭筆在紙上畫(huà)一條線,再用放大鏡仔細(xì)觀察,發(fā)現(xiàn)這條線是“斷裂”的;將100 mL的酒精和100 mL的水混合后,發(fā)現(xiàn)總體積小于200 mL.基于上述現(xiàn)象所設(shè)想的物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)模型,較為合理的是( )
A.物質(zhì)是由微粒組成的,微粒之間有空隙
B.固體是由微粒組成的,液體是連成一片的
C.液體是由微粒組成的,固體是連成一片的
D.物質(zhì)是由微粒組成的,各個(gè)微粒緊靠在一起,形成了我們所看到的連續(xù)體
【答案】A
【詳解】用放大鏡或低倍顯微鏡對(duì)筆跡仔細(xì)觀察,可以看到筆畫(huà)是由許多黑色的小顆粒組成的,說(shuō)明物質(zhì)由微小的顆粒組成,發(fā)現(xiàn)這條線是“斷裂”,說(shuō)明微粒之間存在間隙;將100mL的水和100mL的酒精充分混合,混合后水與酒精的總體積將小于200mL,說(shuō)明酒精分子和水分子之間有間隙,才會(huì)導(dǎo)致混合合總體積變小,故A正確,BCD錯(cuò)誤.
2.美國(guó)一所著名的大學(xué)的科研機(jī)構(gòu)研究表明:在吸過(guò)煙的房間內(nèi)的墻壁和其他物件表面,會(huì)長(zhǎng)時(shí)間附著大量的有害物質(zhì).若人體皮膚經(jīng)常直接接觸此類(lèi)物體,有害物質(zhì)會(huì)通過(guò)皮膚進(jìn)入人體,從而危害健康,這一過(guò)程為吸“三手煙”。吸“三手煙”說(shuō)明了( )
A.物質(zhì)是由分子組成的 B.分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
C.分子間存在引力 D.分子間存在斥力
【答案】B
【詳解】不同物質(zhì)相互接觸時(shí),彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象是擴(kuò)散.?dāng)U散表明分子是不停地進(jìn)行無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng).
在吸過(guò)煙的房間內(nèi)的墻壁和其他物件表面,會(huì)長(zhǎng)時(shí)間附著大量的有害物質(zhì).若人體皮膚經(jīng)常直接接觸此類(lèi)物體,有害物質(zhì)會(huì)通過(guò)皮膚進(jìn)入人體,該現(xiàn)象稱(chēng)之為擴(kuò)散現(xiàn)象,因此吸“三手煙”說(shuō)明了分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng).所以選B.
3.下列有關(guān)于內(nèi)能的說(shuō)法中,正確的是( )
A.溫度為0℃的物體沒(méi)有內(nèi)能 B.一個(gè)物體溫度升高,其內(nèi)能一定增加
C.物體吸收了熱量,它的溫度一定升高 D.溫度低的物體內(nèi)能一定少
【答案】B
【詳解】A.內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和,任何物體都有內(nèi)能,故A錯(cuò)誤;
B.同一物體溫度升高,分子運(yùn)動(dòng)加劇,物體的內(nèi)能增加,故B正確;
C.物體從外界吸收熱量,溫度有可能不變。例如晶體熔化時(shí),吸收熱量,但溫度不變,C錯(cuò)誤;
D.內(nèi)能的大小與質(zhì)量、溫度、狀態(tài)等因素有關(guān),所以溫度低的物體內(nèi)能不一定少,故D錯(cuò)誤。
故選B。
4.夏季來(lái)臨,瓶裝水迎來(lái)銷(xiāo)售旺季,大量廢棄的塑料瓶污染環(huán)境。三位英國(guó)大學(xué)生用海藻提取物制成可食用薄膜,將水封裝在薄膜中做成“水球”——Oh,可直接吞服解渴,如圖所示。圖中薄膜沒(méi)有破裂是因?yàn)椋? )
A.薄膜的分子間有引力 B.薄膜的分子間有斥力
C.薄膜的分子靜止不動(dòng) D.薄膜的分子間沒(méi)有空隙
【答案】A
【詳解】薄膜被擠壓沒(méi)有破裂,是因?yàn)楸∧さ姆肿娱g有引力,故A符合題意,BCD不符合題意。
故選A。
第4題圖 第5題圖
5.某物質(zhì)從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)。如左圖是該過(guò)程物質(zhì)的溫度隨時(shí)間變化圖像,右圖的示意圖形象反映兩種物態(tài)下分子排列的特點(diǎn),這種物質(zhì)( )
A.升溫一定是通過(guò)吸熱這種途徑 B.在t4時(shí)刻的分子動(dòng)能比在t1時(shí)刻的大
C.在t2,t3時(shí)刻的內(nèi)能相等 D.在t1時(shí)刻的分子排列可能如圖b
【答案】B
【詳解】A.物體升溫除了通過(guò)吸熱的途徑,還可以通過(guò)外界對(duì)其做功的方式,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤,不符合題意;
B.t4 時(shí)刻的溫度高,分子熱運(yùn)動(dòng)更劇烈,因此分子動(dòng)能更大,故B選項(xiàng)正確,符合題意;
C.t2和t3時(shí)刻雖然溫度相等,但是過(guò)程中在持續(xù)吸熱,因此t3時(shí)刻的內(nèi)能更大,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤,不符合題意;
D.t1時(shí)刻物質(zhì)處于固態(tài),分子排布最緊密,分子間距最小,所以不可能如圖b,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤,不符合題意。
6.下列事例中,屬于只用熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能的是( )
A.陽(yáng)光照射下,熱水器內(nèi)的水溫度升高 B.用錘子敲打鋼板,錘子和鋼板會(huì)變熱
C.冬天雙手互相摩擦,手會(huì)發(fā)熱 D.用打氣筒給自行車(chē)胎打氣,筒壁會(huì)發(fā)熱
【答案】A
【詳解】A.陽(yáng)光照射下,熱水器內(nèi)的水溫度升高,是通過(guò)熱傳遞方式改變了水的內(nèi)能,A符合題意;
B.用錘子敲打鋼板,錘子和鋼板會(huì)變熱,是通過(guò)做功改變了物體的內(nèi)能,故B不符合題意;
C.冬天雙手互相摩擦,手會(huì)發(fā)熱,是通過(guò)做功方式改變了手的內(nèi)能,故C不符合題意;
D.用打氣筒給自行車(chē)胎打氣,筒壁會(huì)發(fā)熱,壓縮空氣做功,是通過(guò)做功改變了物體的內(nèi)能,故D不符合題意。
故選A。
7.如圖甲所示,在一個(gè)配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉,把活塞迅速壓下去,我們會(huì)看到硝化棉燃燒;如圖乙所示,玻璃瓶?jī)?nèi)裝有少量的水,用塞子塞緊,并用氣筒往瓶?jī)?nèi)打氣,會(huì)觀察到瓶塞跳起來(lái)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.圖甲中,活塞直接對(duì)硝化棉做功,使它內(nèi)能增加,達(dá)到著火點(diǎn)
B.圖甲中,裝硝化棉的目的是增大實(shí)驗(yàn)效果
C.圖乙中,在瓶?jī)?nèi)裝少量的水,是為了增大瓶?jī)?nèi)水蒸氣的含量,使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯
D.圖乙中,當(dāng)瓶塞跳起時(shí)可以觀察到瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)白霧,這是液化現(xiàn)象
【答案】A
【詳解】AB.當(dāng)把活塞迅速壓下去后,活塞壓縮氣體做功,氣體的內(nèi)能增加,溫度也會(huì)隨之升高,硝化棉會(huì)通過(guò)熱傳遞的方式從空氣中吸收熱量,當(dāng)溫度達(dá)到棉花的燃點(diǎn)時(shí),會(huì)看到硝化棉燃燒,硝化棉能增大實(shí)驗(yàn)的效果;該現(xiàn)象說(shuō)明了外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能會(huì)增加,故活塞的機(jī)械能是通過(guò)做功的形式轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能,故A錯(cuò)誤,符合題意,B正確,不符合題意;
C.在瓶?jī)?nèi)裝少量的水,是為了增大瓶?jī)?nèi)水蒸氣的含量,使更多的水蒸氣遇冷液化成的小水珠增多,使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯,故C正確,不符合題意;
D.如圖乙所示,給瓶?jī)?nèi)打氣,瓶?jī)?nèi)氣壓增大,當(dāng)氣壓把瓶塞從瓶口推出時(shí),瓶?jī)?nèi)氣體對(duì)瓶塞做功,使氣體自身的內(nèi)能減少,溫度降低,瓶口周?chē)乃魵庖夯尚∷物h散在空中,就是看到的白霧,故D正確,不符合題意。
故選A。
8.如圖所示情景中,下列物體的內(nèi)能增加的是( )
①搓手取暖 ②用火燒水 ③水蒸氣將塞子沖出 ④壓縮中的空氣
A.①②③ B.③④ C.①② D.①②④
【答案】D
【詳解】①搓手取暖因摩擦而發(fā)熱,屬于做功改變物體的內(nèi)能,內(nèi)能變大;
②用火燒水,屬于熱傳遞改變物體的內(nèi)能,水的內(nèi)能變大;
③水蒸氣將塞子沖出,水蒸氣對(duì)外做功,本身的內(nèi)能減少;
④壓縮中的空氣,對(duì)空氣做功,空氣的內(nèi)能變大。
故ABC不符合題意,D符合題意。
故選D。
9.鐵的比熱容大于銅的比熱容,質(zhì)量相等的鐵塊和銅塊放出了相等的熱量,則( )
A.銅塊的末溫高 B.鐵塊的末溫高
C.銅塊的溫度降低得多 D.鐵塊的溫度降低得多
【答案】C
【詳解】根據(jù)放熱公式Q=cmΔt可知,當(dāng)質(zhì)量和放熱都相同時(shí),溫度的變化量與比熱容成反比,由于鐵的比熱容大于銅的比熱容,所以鐵溫度的變化量小于銅溫度的變化量,由于放熱時(shí),溫度都是降低的,所以銅塊的溫度降低得多,故應(yīng)選C.
10.用同一酒精燈分別給質(zhì)量相等的甲、乙兩種物質(zhì)加熱,根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪制如圖所示圖象,由圖可知( )
A.甲物質(zhì)的溫度比乙物質(zhì)溫度升高的快,甲物質(zhì)的比熱容大于乙物質(zhì)的比熱容
B.甲物質(zhì)的溫度比乙物質(zhì)溫度升高的快,甲物質(zhì)的比熱容小于乙物質(zhì)的比熱容
C.甲物質(zhì)的溫度比乙物質(zhì)溫度升高的慢,甲物質(zhì)的比熱容大于乙物質(zhì)的比熱容
D.甲物質(zhì)的溫度比乙物質(zhì)溫度升高的慢,甲物質(zhì)的比熱容小于乙物質(zhì)的比熱容
【答案】B
【詳解】由圖分析可知,相同的時(shí)間內(nèi),甲物質(zhì)的溫度比乙物質(zhì)溫度升高的高;用同一酒精燈分別給質(zhì)量相等的甲、乙兩種物質(zhì)加熱,甲、乙兩種物質(zhì)在相同時(shí)間里吸收的熱量是一樣的,根據(jù)公式Q吸=cmΔt可知,吸收相同的熱量,甲物質(zhì)升溫高,因此甲物質(zhì)比熱容比乙物質(zhì)比熱容小,B正確。故選B。
11.如圖所示,對(duì)下列幾個(gè)熱學(xué)實(shí)驗(yàn)的解釋不正確的是( )
A.如圖甲,兩個(gè)壓緊的鉛塊能吊起一個(gè)重物,說(shuō)明分子之間存在引力
B.如圖乙,木塞被沖出,說(shuō)明利用內(nèi)能可以做功
C.如圖丙、迅速下壓活塞,硝化棉燃燒,這是通過(guò)熱傳遞方式改變筒內(nèi)空氣的內(nèi)能
D.如圖丁,即使二氧化氮的密度大于空氣的密度,抽掉玻璃板,也能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象
【答案】C
【詳解】A.兩個(gè)壓緊的鉛塊能吊起鉤碼,說(shuō)明鉛塊的分子間存在引力,故A正確;
B.當(dāng)加熱試管到一定程度時(shí),水蒸氣的內(nèi)能足夠大會(huì)將塞子沖出,對(duì)塞子做功,將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能,故B正確;
C.迅速壓下活塞時(shí),活塞對(duì)下方空氣做功,使空氣內(nèi)能增加,溫度升高,達(dá)到棉花的著火點(diǎn),所以棉花燃燒,故C錯(cuò)誤;
D.圖中是擴(kuò)散實(shí)驗(yàn),密度小的空氣和密度大的二氧化氮過(guò)一段時(shí)間,形成比較均勻的氣體,這是擴(kuò)散現(xiàn)象,擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明分子不停地進(jìn)行無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),故D正確。
故選C。
12.小葉看見(jiàn)面點(diǎn)師傅將面拉成長(zhǎng)條,放入滾燙的油中就炸出了香脆可口的油條,于是很想了解油的吸熱能力。在老師指導(dǎo)下,他用酒精燈分別加熱質(zhì)量為50g、初溫為20℃的油和水,記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。若單位時(shí)間內(nèi)油吸收的熱量與水吸收的熱量相等,水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)。下列說(shuō)法正確的是( )
A.2min內(nèi)油吸收的熱量為3×104J
B.油的比熱容為1.8×103 J/(kg·℃)
C.油的末溫比水的高,所以吸熱能力更強(qiáng)
D.油的吸熱能力與其吸收的熱量多少有關(guān)
【答案】B
【詳解】A.由題意可知,油和水的質(zhì)量相等,都為m=50g=0.05kg,
2min內(nèi)水的溫度由t0=20℃上升到t=50℃,則水吸收的熱量為
Q吸=cm(t?t0) =4.2×103 J/(kg·℃)×0.05 kg×(50℃-20℃)= 6.3×103J
2min內(nèi)油吸收的熱量與水吸收的熱量相等,則油吸收的熱量為
Q油吸= Q水吸= 6.3×103J 故A錯(cuò)誤;
B.油的比熱容為Q油吸= Q水吸 c油m△t油=c水m△t水
所以乙的比熱容c油= EQ \F(c水△t水, △t油) = EQ \F(4.2×103J/(kg·℃) ×30℃, 70°C) =1.8×103J/(kg?℃)
或c油= EQ \F(Q油, m油Δt油) = EQ \F(6.3×103 J, 0.05kg×(90-20)℃) =1.8×103 J/(kg·℃)
故B正確;
C.相同質(zhì)量和相同初溫的油和水吸收相同的熱量,末溫度越低表示物質(zhì)吸熱能力越強(qiáng),因?yàn)橛偷哪乇人母?,所以油吸熱能力更弱,故C錯(cuò)誤;
D.物質(zhì)的吸熱能力即比熱容是物質(zhì)的一種特性,與物質(zhì)的種類(lèi)和狀態(tài)有關(guān),與其吸收的熱量多少無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤。
所以選B。
二、填空題(每空1分,共計(jì)28分)
13.“端午濃情,粽葉飄香”,從分子運(yùn)動(dòng)的角度看,“粽葉飄香”屬于_____現(xiàn)象;吃過(guò)粽子后,嘴唇粘粘的,說(shuō)明分子之間存在_______;煮粽子時(shí),溫度升高,這主要通過(guò)____方式來(lái)改變內(nèi)能。
【答案】擴(kuò)散;引力;熱傳遞。
【詳解】 “粽葉飄香”說(shuō)明分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),是擴(kuò)散現(xiàn)象。
分子間既有引力也有斥力,吃過(guò)粽子后,嘴唇粘粘的,說(shuō)明了分子間有引力。
煮粽子時(shí),粽子吸收熱量,內(nèi)能增大,溫度升高,通過(guò)熱傳遞的方式改變粽子的內(nèi)能。
14.如圖是小明在“十一”假期探究“海水和海灘的溫度隨時(shí)間變化的規(guī)律”時(shí)畫(huà)的一張示意圖。根據(jù)圖給的信息,他觀察的時(shí)間是_____(選填“中午”或“傍晚”),產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是水的_____比沙石的大。
【答案】中午,比熱容。
【詳解】由圖可知海灘上溫度高,這是由于水的比熱容比砂石大,太陽(yáng)光照射下吸收相同的熱量,砂石升高的溫度大,因此,白天海灘溫度比較高。
第14題圖 第15題圖
15. 如圖所示,甲氣球裝入少量水后,將甲,乙兩個(gè)氣球吹成一樣大小,用細(xì)繩把它們掛在橫桿上,燭焰靠近氣球的底部加熱,發(fā)現(xiàn)乙氣球“啪”的一聲破了,而甲氣球加熱很長(zhǎng)時(shí)間,仍安然無(wú)恙.
(1)在加熱過(guò)程中,由于“燒不破”的甲氣球裝有水,水的比熱容較____,且水蒸發(fā)過(guò)程需要____熱,所以甲球的溫度升高的慢.
(2)在加熱過(guò)程中,乙球內(nèi)氣體內(nèi)能增大,是用____的方法改變氣體的內(nèi)能.
【答案】(1)大,吸;(2)熱傳遞.
【詳解】(1)由題意可知,在加熱過(guò)程中,由于“燒不破”的甲氣球裝有水,水的比熱容較大,且水蒸發(fā)過(guò)程需要吸熱,所以甲球的溫度升高的慢.
(2)在加熱過(guò)程中,乙球內(nèi)氣體內(nèi)能增大,是燭焰的熱量傳遞給了氣球和氣球內(nèi)的氣體,所以是用熱傳遞的方法改變氣體的內(nèi)能.
16.如圖所示,是物質(zhì)三種狀態(tài)下的物理模型(分子間的排列情況),乙圖的物質(zhì)處于______狀態(tài),分子間作用力最大的是_______.
【答案】液體,丙圖。
【詳解】物質(zhì)的三態(tài)其區(qū)別就在于三態(tài)中分子間的相互作用和分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同.固體中,分子間的作用力很大,分子只能在各自的平衡位置附近振動(dòng);液體中,分子間的作用力較弱,分子在某位置振動(dòng)一段時(shí)間后,可能轉(zhuǎn)移到另一個(gè)位置附近振動(dòng);氣體中,分子間的作用力幾乎為零,分子可以在空間中到處移動(dòng).由此可知,乙圖的物質(zhì)處于液體狀態(tài);分子間作用力最大的是丙圖。
第16題圖 第17題圖
17. 用兩個(gè)相同的“熱得快”,分別給質(zhì)量、初溫都相同的甲、乙兩種液體同時(shí)加熱,兩液體的溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示。根據(jù)圖像可知,甲液體的比熱容 ________(選填“大于”、“等于”或“小于”)乙液體的比熱容。如果乙液體是水,那么質(zhì)量為500g,初溫為20℃的水吸收1.89×105J的熱量后,它的溫升高了________℃. [氣壓為一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)]
【答案】小于,80。
【詳解】由圖像可以看出:在相等時(shí)間內(nèi),液體甲溫度變化量大,則甲液體溫度升高較快;而兩個(gè)加熱器相同、加熱時(shí)間相等時(shí),兩種液體吸收的熱量相等,由公式Q吸= cmΔt可知,在質(zhì)量相等、初溫相同、吸熱也相同的情況下,溫度升高快的液體比熱容小,所以甲的比熱容小,乙的比熱容大。
乙液體是水,c乙=4.2×103J/(kg?℃),由Q吸= cmΔt得:它的溫度升高了
Δt = EQ \F(Q, cm) = EQ \F(1.89×105 J, 4.2×103J/(kg?℃)×0.5kg) =90℃
由于一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃,實(shí)際升高的溫度值
Δt′=100℃﹣20℃=80℃
18. 把一塊金屬投入沸水中,讓金屬塊的溫度穩(wěn)定后,迅速取出并投入裝有水的絕熱容器中,已知絕熱容器中水的初溫是20℃;絕熱容器中金屬塊和水的溫度與時(shí)間關(guān)系如圖所示.
(1)水的溫度變化曲線是_____(填“A”或“B”).在0~0.5min過(guò)程中,水的內(nèi)能如何變化?_____(選填“增大”、“減小”或“不變”).
(2)在0~0.5min過(guò)程中,金屬塊的分子動(dòng)能如何變化?_____(選填“增大”、“減小”或“不變”),并寫(xiě)出判斷依據(jù):__________.
(3)假設(shè)水吸收的熱量等于金屬塊放出的熱量,且m水=m金屬;請(qǐng)判斷c水和c金屬的大小關(guān)系:___________,并寫(xiě)出判斷依據(jù):__________.
【答案】(1)A,增大;(2)減小,金屬塊溫度降低,分子熱運(yùn)動(dòng)變慢;(3)見(jiàn)解析。
【分析】(1)是用水來(lái)冷卻金屬塊,熱量是由金屬塊傳向水,所以金屬塊的溫度成下降趨勢(shì),水的溫度呈上升趨勢(shì);物體的內(nèi)能與溫度有關(guān),溫度越高內(nèi)能越大;
(2)一切物體內(nèi)部的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),所以任何物體都有內(nèi)能,物體的溫度升高,分子熱運(yùn)動(dòng)加快,內(nèi)能變大,物體溫度降低,分子熱運(yùn)動(dòng)變慢,內(nèi)能減?。?br>(3)首先根據(jù)圖象可知水和金屬塊的溫度變化量,已知m水=m金屬,根據(jù)Q吸=Q放可分析c水和c金屬的大小關(guān)系.
【詳解】(1)因?yàn)槭怯盟畞?lái)冷卻高溫金屬塊,所以金屬塊的溫度降低,水的溫度升高,所以A曲線表示水的溫度隨時(shí)間變化的圖象;
B曲線表示金屬塊的溫度隨時(shí)間變化的圖象;
由圖可知,在0~0.5min過(guò)程中,水要吸收熱量,溫度升高、內(nèi)能增大;
(2)由圖象知,在0~0.5min過(guò)程中,金屬塊溫度降低,分子熱運(yùn)動(dòng)變慢,分子動(dòng)能減小.
(3)由圖象知,水溫度的變化量△t水=40℃-20℃=20℃,金屬塊溫度的變化量△t金屬=100℃-40℃=60℃,則△t水<△t金屬.
已知m水=m金屬,Q吸=Q放,即c水m水△t水=c金屬m金屬△t金屬,可得c水>c金屬.
三、實(shí)驗(yàn)探究題(每空1分,共17分)
19.小明同學(xué)在研究分子動(dòng)理論知識(shí)時(shí),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究:
甲 乙 丙
(1)如圖甲所示,水和酒精混合前后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,說(shuō)明了分子間有______;
(2)如圖乙所示,在一個(gè)鐵絲圈中間系著一根較松弛的棉線,浸過(guò)肥皂水后用手指輕碰一下棉線的左邊,發(fā)現(xiàn)棉線左邊的肥皂膜破了,棉線被拉向右邊,這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了分子間存在相互作用的______;
(3)如圖丙所示,分別在熱水和冷水中滴入相同的紅墨水,可以看到______水瓶中墨水?dāng)U散的快,這說(shuō)明______跟溫度有關(guān)。
【答案】(1)間隙;(2)引力;(3)熱,分子熱運(yùn)動(dòng)。
【詳解】(1)如圖甲所示,水和酒精混合前比混合后的總體積變小了,說(shuō)明了分子間有間隙。
(2)如圖乙所示,在一個(gè)鐵絲圈中間系著一根較松弛的棉線,浸過(guò)肥皂水后用手指輕碰一下棉線的左邊,發(fā)現(xiàn)棉線左邊的肥皂膜破了,棉線被拉向右邊,力可以改變物體的形狀,這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了分子間存在相互作用的引力。
(3)熱水瓶中墨水?dāng)U散得快,冷水瓶中墨水?dāng)U散得慢,這說(shuō)明分子的熱運(yùn)動(dòng)快慢跟溫度有關(guān)。
20.小明同學(xué)在研究做功改變物體的內(nèi)能時(shí),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究:
(1)如圖所示,在一個(gè)配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉,把活塞迅速壓下去,我們會(huì)觀察到______的現(xiàn)象,說(shuō)明用______方法可以改變物體的內(nèi)能。
(2)如圖所示,瓶?jī)?nèi)有一些水,用帶孔的橡皮塞把瓶口塞住,向瓶?jī)?nèi)打氣一會(huì)兒后,瓶塞跳起,在瓶塞跳起時(shí),可以看到______(填“瓶?jī)?nèi)”或“瓶外”)出現(xiàn)白霧。白霧是水蒸氣______形成,本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明氣體對(duì)外界做功、內(nèi)能______。實(shí)驗(yàn)前向瓶?jī)?nèi)加水的原因是______。
【答案】(1)硝化棉燃燒起來(lái),做功;(2)瓶?jī)?nèi),液化,減少,水汽化可得到較多的水蒸氣,便于水蒸氣液化為白霧。
【詳解】(1)當(dāng)把活塞迅速壓下去時(shí),活塞對(duì)筒內(nèi)的空氣做功,筒內(nèi)空氣的內(nèi)能就會(huì)增加,溫度就會(huì)升高,達(dá)到硝化棉的燃點(diǎn),硝化棉就會(huì)燃燒起來(lái),這說(shuō)明用做功方法可以改變物體的內(nèi)能。
(2)右圖中向瓶?jī)?nèi)打氣一會(huì)兒后,瓶塞跳起,在瓶塞跳起時(shí),瓶?jī)?nèi)氣體對(duì)外界做功,其內(nèi)能減少、溫度降低,瓶?jī)?nèi)空氣中的水蒸氣遇冷發(fā)生液化現(xiàn)象,凝結(jié)成小水滴,所以會(huì)在瓶?jī)?nèi)看到的“白氣”;實(shí)驗(yàn)前向瓶?jī)?nèi)加水的原因是水汽化可得到較多的水蒸氣,便于水蒸氣液化為白霧,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯。
21.為研究不同物質(zhì)的吸熱能力,某同學(xué)用兩個(gè)完全相同的電加熱器,分別給質(zhì)量和初溫都相同的甲、乙兩種液體同時(shí)加熱,分別記錄加熱時(shí)間和升高的溫度,根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出了兩種液體的溫度隨時(shí)間變化的圖象,如圖所示。
(1)根據(jù)圖象,某同學(xué)認(rèn)為:“加熱相同的時(shí)間時(shí),甲升高的溫度高一些,這說(shuō)明甲吸收的熱量多一些”這位同學(xué)的判斷是否正確?_______,請(qǐng)說(shuō)明理由________;
(2)要使甲、乙升高相同的溫度,應(yīng)給_______加熱更長(zhǎng)的時(shí)間,這說(shuō)明______的吸熱能力強(qiáng)些;
(3)如果已知甲的比熱容是2.1×103J/(kg·℃),則乙的比熱容是________J/(kg·℃)。
【答案】(1)不正確,理由見(jiàn)解析;(2)乙,乙;(3)2.8×103
【詳解】(1)不正確。升高的溫度高不代表吸收的熱量多,用兩個(gè)完全相同的酒精燈加熱相同的時(shí)間,酒精燈放出的熱量是相等,甲和乙吸收的熱量也是相等的。
(2)由圖可知,甲和乙升高相同的溫度,如溫度都升高到40℃,甲需要的是時(shí)間是3min,乙需要的時(shí)間是4min,即乙需要更長(zhǎng)的加熱時(shí)間,乙吸收的熱量更多,這也就說(shuō)明了乙的吸熱能力強(qiáng)一些。
(3)由圖可知,加熱4min時(shí),甲的溫度變化值為50℃-10℃=40℃
乙的溫度變化值為40℃-10℃=30℃
用相同的酒精燈加熱相同時(shí)間,甲和乙吸收的熱量相同,據(jù)Q吸=cm(t-t0)得:
c甲m△t甲=c乙m△t乙
所以乙的比熱容c乙= EQ \F(c甲△t甲, △t乙) = EQ \F(40℃×2.1×103J/(kg·℃), 3°C) =2.8×103J/(kg?℃)
22. 小組同學(xué)比較沙子和水的比熱容,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲、乙所示。
(1)在兩個(gè)相同的易拉罐內(nèi)分別裝入初溫、_________相同的沙子和水。
(2)用兩盞相同的酒精燈同時(shí)加熱沙子和水,加熱過(guò)程中需用玻璃棒不斷攪拌。攪拌的目的是:_________。測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表格所示。
(3)時(shí),溫度計(jì)顯示沙子的溫度如圖丙所示,其讀數(shù)為_(kāi)_____。
(4)加熱相同的時(shí)間,發(fā)現(xiàn)沙子的溫度升得更高,有同學(xué)認(rèn)為此過(guò)程中沙子吸收熱量比水吸收熱量多,該觀點(diǎn)_________(正確/錯(cuò)誤)。
(5)分析數(shù)據(jù)可得沙子的比熱容_________(小于/等于/大于)水的比熱容。
【答案】(1)質(zhì)量;(2)讓物質(zhì)受熱均勻;(3)52;(4)錯(cuò)誤;(5)小于.
【詳解】(1)要比較沙子和水的比熱容,利用控制變量法要控制初始溫度相同,同時(shí)質(zhì)量也要相同。
(2)加熱的時(shí)候用玻璃棒攪拌的目的是讓水和沙子受熱均勻。
(3)根據(jù)溫度計(jì)的刻度,可知此時(shí)溫度為52度。
(4)加熱相同的時(shí)間,相同初始溫度,相同質(zhì)量的水和沙子吸收的熱量是等量的,此時(shí)升高的溫度不同證實(shí)它們的比熱容不同。
(5)根據(jù)比熱容的公式可知:相同初始溫度相同質(zhì)量的不同物質(zhì),吸收相同熱量后升高的溫度越高的,其比熱容越小。即沙子的比熱容小于水的比熱容。
四、計(jì)算題(共18分)
23.小華和他爸爸住進(jìn)一家賓館,看見(jiàn)一個(gè)電熱水壺,爸爸拿出一瓶礦泉水說(shuō),我這里有1L水
(1L=10-3m3),其溫度為20℃,你能幫我算出這瓶水的質(zhì)量以及將其加熱到100℃所需要的熱量嗎?請(qǐng)你幫小華完成任務(wù)。[水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)]
【答案】1kg,3.36×105J
【詳解】水的質(zhì)量為m=ρV=103kg/m3×10-3m3=1kg
將其加熱到100℃所需要的熱量為
Q吸= cmΔt =4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100℃-20℃)= 3.36×105J
答:這瓶水的質(zhì)量為1kg,將其加熱到100℃所需要的熱量為3.36×105J。
24.用兩個(gè)相同的電加熱器同時(shí)給質(zhì)量都為500g,初溫都為20℃的水和另一種液體加熱,兩種液體的溫度隨時(shí)間變化的圖像,如圖所示[c水=4.2×103J/(kg?℃)]。求:
(1)在90min的加熱過(guò)程中,水吸收的熱量為多少焦耳?
(2)另一種液體的比熱容為多少?
【答案】(1)6.3×104J;(2)1.8×103J/(kg?℃)
【詳解】(1)由圖像可知,水加熱90min后水的末溫為50℃,則該過(guò)程水吸收的熱量
Q吸= cmΔt =4.2×103J/(kg?℃)×500×10-3kg×(50℃﹣20℃)=6.3×104J
(2)水和液體都加熱90min吸收的熱量相同,由圖像可知,加熱90min液體的末溫為90℃,則另一種液體的比熱容
c = EQ \F(Q, m×Δt) = EQ \F(6.3×104 J, 0.5kg×(90-20)℃) =1.8×103 J/(kg·℃)
答:(1)在90min的加熱過(guò)程中,水吸收的熱量為6.3×104J。
(2)另一種液體的比熱容為1.8×103J/(kg?℃)。
五、綜合題(共8分)
25.運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題.
(1)小明到海水浴場(chǎng)玩,他光著腳踩在沙灘上,感到沙子燙腳,當(dāng)身體進(jìn)入水中時(shí),覺(jué)得水比較涼,這是因?yàn)樗?______;海水和沙子相比,在同樣受熱時(shí),沙子的溫度變化比海水 ______。
(2)水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),煤油的比熱容為2.1×103J/(kg?℃)。在實(shí)驗(yàn)室中用完全相同的兩個(gè)試管分別裝上_____相等的煤油和水,用相同熱源對(duì)試管均勻加熱。如下中的圖象正確的是_____。
A B C D
(3)下列關(guān)于溫度、內(nèi)能和熱量的說(shuō)法正確的是 ______。(填字母)
A.溫度相同的兩個(gè)物體間也能發(fā)生熱傳遞
B.0℃的冰變成0℃的水,溫度不變,內(nèi)能不變
C.物體的溫度越高,含有的熱量越多
D.任何物體都具有內(nèi)能,通過(guò)摩擦可增大冰塊的內(nèi)能
(4)下列現(xiàn)象中,屬于機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是 ______(填字母)
A.航天飛行器穿越大氣層時(shí)表面發(fā)熱
B.冬天用熱水袋取暖
C.放爆竹時(shí),爆竹騰空而起
D.電燈發(fā)出光和熱
【答案】(1)比熱容大,大;(2)質(zhì)量,D;(3)D;(4)A。
【詳解】(1)根據(jù)Q=cm△t可知,質(zhì)量相同的不同物質(zhì),吸收相同的熱量,比熱容大的溫度改變較小。水的比熱容較大,同樣受熱的情況下,吸收相同熱量,沙子的溫度變化比海水大,因此,小明光著腳踩在沙灘上,感到沙子燙腳,當(dāng)身體進(jìn)入水中時(shí),覺(jué)得水比較涼。
(2)實(shí)驗(yàn)要控制煤油和水的質(zhì)量相同,由Q吸=cm△t得,Δt = EQ \F(Q, cm) ,質(zhì)量相同的水和煤油吸收相同的熱量,煤油的比熱容為水的比熱容的1/2,所以煤油升高的溫度為水升高溫度的2倍,故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。
(3)A.熱傳遞發(fā)生的條件是要有溫度差,如果溫度一樣,則就不會(huì)發(fā)生熱傳遞,故A錯(cuò)誤;
B.0℃的冰變成0℃的水的過(guò)程中,吸收熱量,內(nèi)能增大,溫度不變,故B錯(cuò)誤;
C.不能說(shuō)物體含有熱量,因?yàn)闊崃渴且粋€(gè)過(guò)程量,故C錯(cuò)誤;
D.摩擦生熱,是用克服摩擦做功的方法改變物體內(nèi)能的,故D正確.
故選D。
(4)A.航天飛行器穿越大氣層時(shí),與大氣層發(fā)生摩擦,表面發(fā)熱內(nèi)能增加,屬于通過(guò)做功的方式使內(nèi)能增加,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故A符合題意;
B.冬天用熱水袋取暖,是通過(guò)熱傳遞的方式增加物體的內(nèi)能,故B不符合題意;
C.爆竹點(diǎn)燃后騰空升起,是爆炸產(chǎn)生的氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為爆竹的機(jī)械能,故C不符合題意;
D.電燈消耗電能發(fā)出光和熱,是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故D不符合題意。
故選D。
題型
選擇題
填空題
實(shí)驗(yàn)題
計(jì)算題
綜合題
總計(jì)
題數(shù)
12
6
4
2
1
25小題
分?jǐn)?shù)
36
18
20
18
8
100分
得分
物質(zhì)種類(lèi)
加熱時(shí)間(min)
消耗酒精(g)
末溫(℃)
油
2
1
90
水
2
1
50
加熱時(shí)間/
0
1
2
3
4
5
溫度/
沙子
18
22
29
37
45
—
水
18
19
21
23
25
27
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