考点攻克沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机专项训练试题(含详细解析)
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沪粤版九年级物理上册第十二章内能与热机专项训练
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 20分)
一、单选题(10小题,每小题2分,共计20分)
1、成都正以新发展理念创建公园城市,让市民可以出门见绿意,抬头望雪山。
对下列美好生活场景的分析,正确的是()
A.春天,蒲江品茗春茶暖;热茶暖手,是通过做功改变手的内能
B.夏天,龙泉戏水浸心凉;水比岸边石头凉,说明水的比热容小
C.秋天,新都赏桂满城香;花香袭人,是分子无规则运动的结果
D.冬天,郫都望雪西岭上;山顶积雪常年不化,积雪的内能为零
2、如图是内燃机某冲程的工作示意图,四个事例中能量转化与之相同的是()
A.瓶塞冲出B.搓手取暖
C.压缩气体D.钻木取火
3、以下描述中的“发热”现象,其改变内能的方式与其他三个不同的是()
A.锯木头锯条发热B.铁丝反复弯折后发热
C.阳光下路面发热D.搓手时手掌发热
4、下列说法正确的是()
A.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
B.雪花纷飞,说明分子不停地做无规则运动
C.同一物体,温度降低得越多,放出的热量越多
D.汽油机的压缩冲程,汽缸内的混合物内能增加,温度升高
5、小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具,其发动机大多数为汽油机,下列有关汽油机的说法正确的是()
A.汽油机的吸气冲程吸入的是空气B.汽油机的效率一般比柴油机的效率高
C.汽油机的点火方式是压燃式D.汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
6、如图所示,在四冲程汽油机工作过程中,获得动力的冲程是()
A.吸气冲程B.压缩冲程
C.做功冲程D.排气冲程
7、如图所示描述的物理过程,下列分析正确的是()
A.图甲:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能不变
B.图乙:瓶子内的空气推动塞子做功后,瓶子内空气的内能增大
C.图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加
D.图丁:汽缸内的气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能,气体内能减少
8、如图为白天海陆风形成的示意图。
海陆风形成的原因是:与海洋相比,陆地的土地()
A.比热容较小,在相同日照条件下升温较快,气温较高
B.比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
C.比热容较大,在相同日照条件下升温较快,气温较高
D.比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
9、下列现象和推断不符合实际的是()
A.现象:抽去玻璃板,两瓶中的气体都会变成红棕色。
推断:分子在不停地做无规则运动
B.现象:稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计示数变大。
推断:分子间只有引力没有斥力
C.现象:棉花被点燃。
推断:外界对物体做功,物体的内能增大,温度升高
D.现象:当塞子跳起时瓶内出现白雾。
推断:物体对外界做功,物体内能减小,温度降低
10、西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭,于2019年4月20日将第44颗北斗导航卫星成功送上太空。下列说法中正确的是()
A.火箭升空过程中,将机械能转化为内能
B.燃料燃烧时将内能转化为化学能
C.火箭使用液氢燃料,主要是因为液氢的比热容较大
D.火箭使用液氢燃料,主要是因为液氢的热值较大
第Ⅱ卷(非选择题 80分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、今年6月17日,长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空,成功以一箭三星的方式发射取得圆满成功,火箭______(选填“是”或“不是”)热机,加速上升阶段,卫星的机械能将______(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
运载火箭常选用液氢等作燃料,主要是利用其______大的物理性质。
2、人类发展史也是利用燃料的历史,干木柴、煤的放热本领不同,是因为它们的_______(选填“热值”“热量”或“温度”)不同,完全燃烧0.28m2的天然气可放出_______J的热量,这些热量若全部被水吸收,可让_______kg的水温度升高20°C[已知天然气热值q=3.0×107J/m3,水的比热容
c=4.2×103]/(kg.°C)]。
3、单位质量的气体物质,在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热,已知氦气的定容比热为3100J/(kg⋅℃)。
如图所示,质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内,气缸内氦气气压与外界大气压相同。
用力把活塞AB固定,当氦气的温度从20℃升高到30℃时,氦气吸收的热量是______J。
撤去力,氦气推动活塞做功,这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的
______冲程相同。
4、如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒底部放一小团硝化棉,快速压下活塞。
可观察到硝化棉
___________的现象。
此快速压下活塞过程能量转化情况与汽油机的___________冲程是相同的。
5、根据图中提供的信息回答下列各题:
(1)根据国家疫情防控要求,体温达37.3℃及以上者需要进行医学观察。
小明入校体温检测时体温计显示如图1所示,则小明______(选填“需要”或“不需要”)进行医学观察;
(2)“五一”假期,为响应国家防疫号召,小明一家就近选择驾车到本市陈毅故里参观。
经过某路口时,小明注意到交通指示牌标示如图2所示。
在遵守交通规则的前提下,到达陈毅故里最少还需要时间______min ;
(3)用同样的加热器给相同质量的A 、B 两种液体加热,得到它们的温度随时间变化的图像如图3所示,则A 、B 两种液体的比热容c A ______c B (选填“>”、“=”或“<”);
(4)容器被带薄橡皮膜的挡板分隔为左、右两部分,两边分别倒入甲、乙两种液体。
当左右两边液面如图4所示时,橡皮膜刚好处于竖直状态,则甲、乙液体密度关系是ρ甲______ρ乙(选填“>”、“=”或“<”)。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、某物理兴趣小组的同学,用煤炉给50kg 、初温为20℃的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热
过程中水温随时间变化的图线。
若在6min 内完全燃烧了2kg 的煤,水的比热容为()34.210J/kg ⨯⋅℃,
煤的热值约为3×107J/kg 。
求:
(1)煤完全燃烧产生的热量;
(2)经过6min 时间加热,水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率。
2、如图所示是一款家用电饭锅,其工作时有两种状态,分别是煮饭过程中的加热状态和米饭煮熟后的保温状态。
该种电饭锅的简化电路图如图乙所示,R 1、R 2为电热丝,其相关参数如下表。
求:
(1)该电饭锅在保温状态下的工作电流;
(2)电热丝R 1的阻值;
(3)若不计热量损失,该电饭锅正常工作,把质量为0.55kg 、初温为20℃的水加热到100℃,需要多少秒? [c 水=4.2×103J/(kg·℃)]
3、现在的小火锅常用一种被称为“固体酒精”的物质作为燃料,如图所示,已知这种燃料的热值是2.0×107J/kg ,若小火锅中质量为1kg 的热汤的温度从50℃升高到100℃,共消耗20g 固体酒精。
[汤的比热容近似为水的比热容()34.210J/kg c =⨯⋅℃]求:
(1)小火锅中热汤吸收的热量;
(2)20g固体酒精完全燃烧所释放的热量;
(3)这个小火锅烧汤的效率。
4、如图所示是小明家的电热水壶及铭牌,他用该电热水壶将1.5kg的水从20℃加热到100℃。
已知
()
3
=⨯
℃,不计热量损失,求:
c⋅
4.210J/kg
水
(1)水吸收的热量;
(2)加热所需要的时间。
5、如图所示为一款以汽油机为动力的小型多功能田园翻地机。
其自重为60kg,静止在水平地面上时,与地接触面积为150cm2。
汽油机的输出功率为1kW,在水平地面上匀速翻地时的速度为
1.8km/h,(取q汽油﹦4×107J/kg,g﹦10N/kg)求:
(1)静止在水平地面上时,对地面的压强是多大?
(2)匀速翻地时翻地机受到的阻力是多大?
(3)若翻地工作时机汽油机的工作效率是25℅,翻地机每前进10km消耗多少kg汽油?
四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)
1、在标准大气压下,做“观察水的沸腾”的实验时,甲、乙、丙三个实验小组的同学分别从图甲中
A、B两套实验装置中任选一套来完成实验。
(1)甲组从水温升高到90℃时开始记录数据,以后每隔1min记录一次水的温度,直到水沸腾5min 为止,实验数据如表,分析表中的数据可知,甲组同学选择的是图甲中的______(选填“A”或“B”)套装置;
(2)如图乙所示,______图(选填“左”或“右”)是水沸腾前气泡上升过程的情况;
(3)实验过程中小刚不小心碰到了水沸腾时产生的水蒸气,感觉很烫。
他进行了以下实验操作,如图丙所示,将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中,试管A放在装水的容器B内,过一段时间,你看到的现象是:试管A中有小水珠出现,温度计示数______(选填“升高”、“降低”或“不变”),这个实验说明______;
(4)如图丁所示,甲容器内装有水,乙试管内也装有水,并通过甲容器密封盖上的孔插入甲容器的水中,且乙试管与密封盖紧密接触。
现给甲容器加热,则经过一段时间后______;
A.甲容器内的水先沸腾
B.甲容器、乙试管内的水同时沸腾
C.乙试管内的水先沸腾
D.甲容器内的水沸腾,乙试管内的水不会沸腾
(5)小明、小红两名同学分别探究“水的沸腾”的实验时,他们所用的器材规格完全相同,同时将水加热16min。
如图戊是根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象。
请根据图象分析,若不计热量损失,小明、小红从给水加热到水沸腾所需热量为Q1、Q2,则Q1∶Q2为______,若小明、小红所选水的质量为m1、m2,则m1______m2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
2、小社同学用如图甲所示的装置给质量都为100g和初温都为70℃的水和煤油加热(加热装置完全相同实验过程忽略热散失),图乙是根据实验过程记录的数据作出的两种液体的温度随时间变化的图象。
(1)实验过程中通过______(选填“升高温度”或“加热时间”)来反映物质吸收热量的多少;
(2)若要在不改变装置的情况下,为了使水和煤油在相同时间升高相同的温度,应减少______(选填“水”或“煤油”)的质量,升高相同的温度后,水吸收的热量______(选填“大于”、“等于”或“小于”)食用油吸收的热量。
______的吸热能力强些;
(3)已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),则煤油的比热容是______J/(kg•℃);
(4)通过观察图象分析水在第3分钟到第4分钟沸腾过程中吸收的热量是______J。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
A.热茶暖手是茶将热量传递给手,是通过热传递改变手的内能,故A错误;
B.水比岸边石头凉,是因为水的比热容大,与其它物质相比,相同质量的水在吸收相同热量时,水升温慢,故B错误;
C.花香袭人是花香分子进入鼻子,是分子无规则运动的结果,故C正确;
D.所以物体不论温度高低具有内能,所以雪的内能不为零,故D错误。
故选C。
2、A
【详解】
根据图示可知,两个气门都关闭,活塞向下运动,因此该冲程为做功冲程,将内能转化为机械能。
A.试管内气体对瓶塞做功,气体的内能转化为瓶塞的机械能,符合题意;
B.搓手取暖,克服摩擦力做功,把机械能转化为内能,内能增加,不符合题意;
C.用力将活塞压下,活塞对筒内空气做功,筒内空气的内能增大、温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧,此过程中机械能转化为内能,不符合题意;
D.钻木取火过程中,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,内能增加,不符合题意。
故选A。
3、C
【详解】
A.锯木头时锯条发烫,是摩擦生热,属于做功改变物体的内能;
B.反复弯折铁丝,人对铁丝做功,铁丝的内能增加,温度升高,是通过做功改变物体的内能;
C.阳光下路面发热是热传递改变内能;
D.用力搓手,手会发热,这是通过做功的方式增加内能的。
综上,故ABD相同,C不同,故C符合题意。
故选C。
4、D
【详解】
A.热传递是有方向的,热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,故A错误;
B.雪花是宏观物体,雪花纷飞是宏观物体做的机械运动,不能说明分子的热运动,故B错误;
C.同一物体,物体质量一定,温度降低得多,不一定是放出热量,还有可能是物体对外做功,使物体温度降低,但是物体内能减小是一定的,故C错误;
D.汽油机的压缩冲程,曲轴由于惯性,使活塞向上运动,压缩气缸内燃气,汽缸内的混合物内能增加,温度升高,故D正确。
故选D。
5、D
【详解】
A.汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物,故A错误;
B.柴油机是压燃式,一般是柴油机的效率高,故B错误;
C.汽油机的点火方式是用火花塞点火,故C错误;
D.汽油机的压缩冲程中,活塞向上运动,压缩空气和汽油的混合物,混合物内能增大,温度升高,是把机械能转化为内能,故D正确。
故选D。
6、C
【详解】
四冲程汽油机工作时,只有在做功冲程中将燃料燃烧产生燃气的内能转化为机械能,为内燃机工作提供动力,其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的,故C符合题意;故ABD不符合题意。
故选C。
7、D
【详解】
A.图甲中厚玻璃内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加,故A 错误;
B.图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对活塞做功,空气的内能减小,故B错误;
C.图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能减少,故C错误;
D.图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程),内能转化为机械能,气体的内能减少,故D正确。
故选D。
8、A
【详解】
因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大,白天,太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量,海水温度上升慢;海岸吸热后,温度上升快,热空气上升,微风从海洋吹向陆地,形成海风;而夜晚,海岸和海水放出相同的热量,但水的比热容大,海水温度降低得少,海面气温较高,空气上升,风就从陆地吹向海上,形成陆风,故A符合题意。
故选A。
9、B
【详解】
A.抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,属于扩散现象,说明气体分子在不停地做无规则运动,故A正确,不符合题意;
B.缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板,弹簧测力计示数变大,分子间同时存在引力和斥力,分子间距离较大,表现的是分子间的引力,故B错误,符合题意;
C.将活塞迅速下压,压缩气体做功,使筒内的气体内能增大,气体温度升高,达到硝化棉的燃点,使硝化棉燃烧,故C正确,不符合题意;
D.向烧瓶内打气,当瓶塞跳出时,瓶内气体膨胀对外做功,温度降低,内能减小,水蒸气液化形成白雾,说明物体对外界做功,物体内能减小,故D正确,不符合题意。
故选B。
10、D
【详解】
A.火箭升空过程中,燃料燃烧消耗内能转化为火箭的机械能,故A错误;
B.燃料燃烧时将化学能转化为内能,故B错误;
CD.火箭使用液氢燃料,主要是因为液氢的热值较大,与其它燃料相比,完全燃烧相同质量的氢时可以释放出更多的热量,故C错误、D正确。
故选D。
二、填空题
1、是增大热值
【详解】
[1]热机是将内能转化为机械能的机器,火箭是热机的一种。
[2]火箭加速上升阶段,卫星的质量不变、速度增大,动能增大,质量不变、高度增大,重力势能增大,卫星的机械能增大。
[3]运载火箭常选用液氢、煤油等作燃料,选择依据主要是密度小、热值大。
2、热值6
8.410
⨯ 100
【详解】
[1] 单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值,它表示燃料的放热本领强弱,干木柴、煤的放热本领不同,是因为它们的热值不同。
[2]完全燃烧0.28m2的天然气可放出的热量
7336
==⨯⨯=⨯
3.010J/m0.28m8.410J
Q qm
[3]水的质量
368.410J 4.21100k 0/kg C 20g J C
Q m c t ⨯⨯===︒⨯︒∆⋅() 3、 620 做功
【详解】
[1]氦气吸收的热量
Q 吸=cm (t -t 0)=3100J/(kg ⋅℃)×0.02kg×(30-20)℃=620J
[2]撤去力,氦气推动活塞做功,将氦气的内能转化为活塞的机械能,这个过程与汽油机的做功冲程相同。
4、 燃烧 压缩
【详解】
[1]在一个配有活塞的厚玻璃筒底部放一小团硝化棉,快速压下活塞,压缩筒内空气做功,使空气的内能增加,温度升高,达到硝化棉的着火点,于是硝化棉燃烧起来。
[2]快速压下活塞,对空气做功,活塞的机械能转化为空气的内能,与内燃机的压缩冲程是相同的。
5、 不需要 18 > >
【详解】
(1)[1]由图可知,温度计的分度值为0.1℃,小明体温为37.1℃,所以小明不需要进行医学观察。
(2)[2]图中显示距离陈毅故里还有18km ,限速60km/h ,则到达陈毅故里最少还需要
18km 0.3h 18min 60km/h
s t v ==== (3)[3]由吸热公式Q =cm (t 2﹣t 1)可知,在质量和吸收热量一定的情况下,比热容越大的物质,温度变化越小,由图3可知,0~5分钟内,A 温度变化小,所以A 的比热容较大,故选填>。
(4)[4]由液体的压强公式p =ρgh 可知,液体的压强大小取决于液体的密度和深度,由图4可知,甲液面距橡皮膜的深度比乙小,因为橡皮膜处于竖直状态,故p 甲=p 乙,由液体压强公式p =ρgh 可知ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙,由于h 甲<h 乙,所以ρ甲>ρ乙。
三、计算题
1、(1)7610J ⨯;(2)71.2610J ⨯;(3)21%
【详解】
解:(1)由热量计算公式Q mq =放可得煤完全燃烧产生的热量为
772kg 310J/kg=610J Q m q ==⨯⨯⨯放煤
(2)根据题意,如图所示,经过6min 时间加热,水所吸收的热量为
()()37=4.210J/kg 50kg 8020 1.2610J Q c m t ∆⨯⋅⨯⨯=⨯吸水水=℃℃-℃
(3)根据热效率的公式100%Q Q η=⨯吸放
可得煤炉烧水时的热效率为 771.2610J 100%100%21%610J
Q Q η⨯=⨯=⨯=⨯吸放 答:(1)煤完全燃烧产生的热量为7610J ⨯;
(2)经过6min 时间加热,水所吸收的热量为71.2610J ⨯;
(3)煤炉烧水时的热效率为21%。
2、(1)1A ;(2)165Ω;(3)210s
【详解】 解:由2
U P R
=可知,当开关S 闭合时,只有R 2连入电路,此时电饭锅功率为处于加热状态;当开关S 断开时,R 1、R 2串联连入电路,此时电饭锅功率为处于保温状态。
(1)由P UI =得电饭锅保温状态下的电流
220W 1A 220V
P I U ===温温 (2)开关S 闭合时,只有R 2连入电路,此时电饭锅处于加热状态,由2
U P R
=得电热丝R 2的阻值
22
2(220V)50Ω880W U R P ===热
开关S 断开时,电路中R 1,R 2串联,此时电饭锅处于保温状态,电路中总电阻为
22
(220V)220Ω220W
U R P ===总温 电热丝R 1的阻值为
R 1=R 总-R 2=220Ω-55Ω=165Ω
(3)水吸收的热量
Q 吸=cm (t -t 0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.55kg×(100℃-20℃)=1.848×105J
不计热量损失消耗的电能
W =Q 吸=1.848×105J 由W P t
=得,加热这些水需要的时间 51.84810J 210s 880W
W t P ⨯=== 答:(1)该电饭锅在保温状态下的工作电流1A ;
(2)电热丝R 1的阻值165Ω;
(3)加热这些水需要的时间210s 。
3、(1)2.1×105J ;(2)4×105J ;(3)52.5%
【详解】
解:(1)小火锅中热汤吸收的热量为
()()354.210J/kg 1kg 100-50 2.110J Q c m t =∆=⨯⋅⨯⨯=⨯吸水水℃℃℃
(2)20g 固体酒精完全燃烧所释放的热量为
3752010kg 2.010J/kg 410J Q m q -==⨯⨯⨯=⨯放酒精
(3)这个小火锅烧汤的效率为
552.110J 100%100%52.5%410J
Q Q η⨯=⨯=⨯=⨯吸放 答:(1)小火锅中热汤吸收的热量为2.1×105J ;
(2)20g 固体酒精完全燃烧所释放的热量为4×105J ;
(3)这个小火锅烧汤的效率为52.5%。
4、(1)5.04×105J ;(2)336s
【详解】
解:(1)水吸收的热量为
()()35Δ 4.2?10J/kg?×1.5kg?100-20=5.04?10J Q cm t ==吸℃℃℃
(2)不计热量损失,则电热水壶放出的热量为
5= 5.04?10J W Q Q ==吸放
由W Pt =得,加热所需要的时间为
55.04?10J =336s 1500W
W t P == 答:(1)水吸收的热量为5.04×105J ;
(2)加热所需要的时间336s 。
5、(1)4×104Pa ;(2)2000N ;(3)2kg
【详解】
(1)已知该翻地机质量为60kg ,且静止在水平地面上,则翻地机对地面的压力为
6010N /600N F G mg kg kg ===⨯=
翻地机对地面的压强为
442600N 41015010m
F p Pa S -===⨯⨯ (2)由于该翻地机在水平地面上做匀速直线运动,则翻地机翻地时受到的阻力为
1000W 2000N 1.8m /s 3.6
P f F v ====牵 (3)翻地机前进10km 做的功为
472000N 1.010m 210J W F s ==⨯⨯=⨯牵
已知翻地机的工作效率时25%,则汽油完全燃烧释放的内能为
77210J 810J 25%W
Q η⨯===⨯放 需要消耗的汽油质量为
77810J 2410J /Q m kg q kg ⨯===⨯放
答:(1)静止在水平地面上时,对地面的压强为4×104Pa ;
(2)匀速翻地时翻地机受到的阻力为2000N ;
(3)翻地机每前进10km 需要消耗2kg 汽油。
四、实验探究
1、 B 右 升高 液化需要放
热 C 1∶2 等于
【详解】
(1)[1]由表格数据知,水从第6min 开始,温度保持不变,说明水已经沸腾,此时水的温度保持为102℃,说明水上方空气压强大于1个标准大气压,因为水在1个标准大气压下,沸点为100℃。
而图甲的装置A 中,烧杯不加盖,装置B 中,烧杯加盖,则此烧杯中水上方的空气压强会增大,水的沸点更高。
所以甲组同学选择的是B 套装置。
(2)[2]图乙左侧烧杯中水的气泡在上升过程中变小、消失是水沸腾前的情况;右侧烧杯中水的气泡在上升过程中变大、到水面破裂开来,是沸腾时的情况。
(3)[3][4]图丙中,烧瓶内的水蒸气通往试管A中,温度较高的水蒸气遇到冷的试管壁液化成小水珠,且放出热量。
烧杯B中的水吸收热量,温度升高,温度计示数升高。
这个实验说明液化需要放热。
手遇到水蒸气时,水蒸气遇冷液化,同时放热,则手吸收更多的热量,会感觉很烫。
(4)[5]图丁中,甲容器有密封盖,乙容器插入甲容器中,不加盖。
给加容器加热,容器中的水会吸收热量,温度升高,乙试管中的水也吸收热量温度升高,当甲容器中的水温度达到100℃时,还未沸腾,因为加盖后,水上方空气压强大,沸点会升高。
而乙试管中的水温度达到100℃时,开始沸腾。
继续加热,甲容器中的水温度继续升高到一定程度,便会沸腾。
故C符合题意,ABD不符合题意。
(5)[6]由图戊知,用相同器材进行实验,给水加热,从开始到沸腾,小明用时4min,小红用时
8min,即小明实验时,水吸收的热量是小红实验时水吸收的热量的一半,即Q1∶Q2=1∶2。
[7]小明实验时,水由96℃升到99℃,小红实验时,水由93℃升到99℃。
据Q吸=cm(t-t0)得
[cm1×(99℃-96℃)]∶[cm2×(99℃-93℃)]=1∶2
解得
m1=m2
2、加热时间水等
于水 2.1×103 4.2×103J
【详解】
(1)[1]物质吸收热量的多少,是通过对一个物质加热时间来判断的,加热时间越长,吸收热量越多。
(2)[2]由乙图可知,相同质量的水和煤油,加热相同时间,水升高的温度比煤油小,所以应减小水的质量;
[3][4]实验中只改变了质量,加热时间依然相同,因此吸收的热量相同,根据公式
Q
c
m t
=
∆
可知,加
热时间相同的情况下,升高温度相同,质量与比热容成反比,质量越小,比热容越大,因此水的比热容大,吸热能力强些。
(3)[5]由乙图可知,0~3min煤油温度的变化量为
Δt =t -t 0=130℃-70℃=60℃
则煤油吸收的热量为
Q 煤油=c 煤油m 煤油Δt
0~3min 水温度的变化量为
Δt ′=t ′-t 0′=100℃-70℃=30℃
则水吸收的热量为
Q 水=c 水m 水Δt ′
因为对相同质量的煤油和水,加热时间相同,所以煤油和水吸收热量相同,即Q 煤油=Q 水,所以 c 煤油m 煤油Δt = c 水m 水Δt ′
则煤油的比热容为
3330 4.210 2.11060水水煤油水煤油℃J/(kg ℃)J/(kg ℃)℃
c m t t c c m t t ∆∆∆∆==⨯⨯'⨯'⋅==⋅⋅ (4)[6] 第2min 到第3min 内,由乙图可知,水吸收的热量为
()()3330 4.210J/(kg )10010kg 10090 4.210J Q c m t t ''''-=-=⨯⋅⨯⨯⨯-='⨯'水水水℃℃℃
因为加热器不变,加热相同质量的水,在相同时间内,水吸收的热量相同,即水在第3min 到第4min 内吸收的热量与水在第2min 到第3min 内吸收的热量相同,均为4.2×103J 。