初三物理内能试题答案及解析
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初三物理内能试题答案及解析
1.现代家庭装修中有些浴室使用燃气热水器提供热水,小芳家安装了燃气热水器。
已知水进入热水器前的温度是10℃,洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃;如果小芳洗一次澡用热水
0.05m3,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。
求:
(1)所用热水的质量为多少?
(2)水从热水器中吸收多少热量?
(3)若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收,需要消耗多少m3的天然气?(天然气的热值是4×107J/m3)
【答案】(1)50kg (2)6.3×106J (3)0.225m3
【解析】本题含有两个“物理过程”,一是燃气燃烧放出热量的过程,一个是水吸收热量的过程,将两个过程“链接”在一起的是“效率”,所以我们可根据题意先求出水吸收的热量,然后通过“效率”这个链接量,求出燃气燃烧放出的热量,进而求出需要的燃气体积。
(1)由可求得所用热水的质量:m=pV=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg
(2)水从热水器中吸收的热量:Q
吸=cm(t-t
)=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(40℃-10℃)=
6.3×106J;
(3)由“天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收”,可知燃气燃烧放出的热量为:
J
所以消耗的燃气体积为:m3。
2.下列说法中说明分子在永不停息地做无规则运动的是()
A.大风过后,将树叶吹的漫天飞舞
B.寒冷的冬天,大雪纷飞
C.扫除时,空中尘土飞扬
D.红墨水在水中的扩散现象
【答案】D
【解析】红墨水在水中扩散属于分子热运动现象。
3.仔细观察图中甲、乙、丙三杯水,下列说法中正确的是()
A.甲杯中水的内能最大
B.乙杯中水的内能最大
C.丙杯中水的内能最大
D.乙、丙两杯中水的内能一样大
【答案】C
【解析】丙杯中水的质量大于甲杯、温度高于乙杯,故其内能最大。
4.(2013山东济宁)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
【答案】C
【解析】由图象可知,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-t
)可得J/(kg·℃),甲物质10min温度升高
了60℃,故吸收的热量Q
吸=c
甲
mΔt
甲
=2.1×103J/(kg·℃)×2kg×60℃=2.52×105J。
5.甲、乙质量相等,比热容之比为2︰1,放出相等的热量后降低的温度之比为()
A.1︰2
B.2︰1
C.1︰4
D.4︰1
【答案】A
【解析】根据放热公式Q
放
=cmΔt得,甲、乙两物体降低的温度分别为、,所以。
6. 1kg20℃的水吸收4.2×105J的热量后,它的末温在下列给出的四个温度中,最多有几个可能()
①80℃②100℃
⑧120℃④130℃
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】C
【解析】由吸热公式Q
吸
=cmΔt得:℃。
因为水沸腾时继续吸
热但温度不变,所以水吸收热量后,温度从20℃升高,当达到沸点后不再升高。
又因为水表面的
气压不知道,水的沸点不确定,所以水的末温可能是80℃、100℃、120℃。
7.(2013云南)墨水在温水中比在冷水中扩散快,说明分子运动的快慢与________有关。
冬天
烤火取暖是通过________的方式增加人体的内能。
【答案】温度热传递
【解析】分子运动快慢与温度有关,温度越高运动越快。
冬天烤火取暖,是内能的转移,属于热传递改变人体内能的现象。
8.中午,小明刚拿出“粽子”,周围的人就闻到了香味,这是________现象;吃过粽子后,小明发现手粘粘的,这是因为分子之间存在着________(选填“引力”或“斥力”)。
【答案】扩散引力
【解析】拿出“粽子”,周围的人就闻到了香味,这是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动;小明发现手粘粘的,这是因为分子之间存在着引力。
9.(2010山东济南)小刚班的同学准备用图所示的实验装置探究“在升高相同温度的情况下,一定质量的液体吸收热量的多少与物质的种类是否有关”。
(1)在准备实验器材时,应选择________________________的两个酒精灯。
(2)在此实验中,液体吸收的热量的多少是通过________________________来比较的。
(3)其中两个小组记录的实验数据如下表:
初。
(4)使质量相同的同种物质升高相同的温度,加热时间应该相同。
但1、2两组的同学在交流实验数据时却发现,第1组的加热时间明显偏长。
其原因可能是:
________________________________。
【答案】(1)火焰大小相同(2)加热时间(3)在升高相同的温度的情况下,一定质量的液体吸收热量的多少与物质的种类有关(4)这两组使用的酒精灯火焰的大小不同
【解析】(1)为了使两个酒精灯加热时间相同时,液体吸热也相同,所以应该选用两个火焰大小相同的酒精灯;(2)观察表中所给数据:两种液体用相同的酒精灯加热,液体吸收热量的多少不同,加热时间不同;(3)两个小组用的水和煤油质量相同,初温和末温相同,即升高了相同的温度,两种液体的加热时间是不同的,说明在升高相同的温度的情况下,一定质量的液体吸收热量的多少与物质的种类有关;(4)质量相同的同种物质升高相同的温度,加热时间应该相同,本实验中第1组的加热时间明显偏长的原因可能是这两组使用的酒精灯火焰的大小不同。
10.汽车发动机常用水做冷却剂,主要是因为水的()
A .比热容较大
B .比热容较小
C .密度较大
D .密度较小
【答案】A
【解析】由于水的比热容较大,在温度升高相同时吸收的热量较多,所以汽车发动机常用水做冷却剂,故应选A 。
【考点】比热容
11. 电热加湿器靠电流的热效应工作,某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如下表所示。
电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量,使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出,增加环境湿度。
当加热仓中的水减少到一定程度时,自动阀门智能打开,水由储水箱进入到加热仓中。
(1)当气雾调节器R 2的滑片移到最左边时,加湿器以最大运行功率工作,求电热丝R 1的电阻
值。
(2)如果加热仓内冷水的温度为20℃,用最大运行功率工作,经过5min36s 水沸腾产生蒸气,求加热仓中水的体积。
[c 水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1×103kg/m 3,电热丝R 1产生的热量全部
被水吸收,环境为标准大气压]
(3)当滑片移到最右端时,气雾调节器R 2的阻值为605Ω,加湿器以低气雾量工作。
求此时电
热丝R 1的电功率是多少瓦?24小时R 1消耗多少度电?(计算结果保留一位小数)
【答案】(1)1210Ω(2)0.04L (3)17.8W 0.4kW•h
【解析】(1)当气雾调节器R 2的滑片移到最左边时,由P=UI ,I =U /R 得P=U 2/R
电热丝R 1的电阻值
(2)电热丝R 1产生的热量Q 放=W =Pt=40W×336s=13440J
由题意可得Q 吸=Q 放
Q 吸=cm (t -t 0)可得加热仓中水的质量
加热仓中水的体积V=m/ρ=0.04kg/1×103 kg/m 3=4×10-5 m 3=0.04L
(3)当滑片移到最右端时,气雾调节器的阻值R 2=605Ω
根据I 1=I 2得
,变形得,又因为串联电路U= U 1+U 2, 所以U 1=2/3U,
R 1消耗的功率
24h消耗的电能W=P
1
t=17.8W×24h=0.4kW•h
答:(1)电热丝R
1
的电阻值1210Ω;
(2)加热仓中水的体积0.04L;
(3)当滑片移到最右端时,电热丝R
1的电功率是17.8W;24小时R
1
消耗0.04kWh的电。
【考点】欧姆定律计算电功率计算比热容计算电能计算
12.家用电器中大功率电子元件在工作时会产生较多的热量,为了尽快散热,通常在大功率元件
上安装金属散热片,表中是四种金属材料的比热容,选作散热片最好的材料是( )
A.铝B.铁C.锌D.铅
【答案】A
【解析】由Q=cm△t可知,相同条件下,由于铝的比热容较大,温度升高时吸收的热量最多。
所以,选作散热片最好的材料是铝。
故选A
【考点】比热容
13.小光同学在操场上练习爬杆,当他从竿的顶端滑下时,感到竿烫手,说明竿的内能(“增大”、“不变”或“减少”),这是通过的方法使竿的内能改变的。
【答案】增大,做功
【解析】当他从竿的顶端滑下时,感到竿烫手,竿的温度升高,内能增大,这个过程中机械能转
化为内能,这是通过做功的方法使竿的内能改变的。
【考点】内能的改变
14.下列图形中,属于内能转化为机械能的是()
A.滑下滑梯B.弯折铁丝C.做功冲程D.压缩点火
【答案】C
【解析】解:A、滑下滑梯感觉热,是一种摩擦生热,是机械能转化为内能,不符合题意.
B、弯折铁丝,铁丝发热,是对物体做功,物体的内能增大,是机械能转化为内能,不符合题意.
C、内燃机正在工作,高温高压的燃气推动活塞做功,内能转化为机械能,符合题意.
D、压缩点火,是对空气做功使空气的内能增加,温度升高达到了棉花的燃点,是机械能转化为
内能,不符合题意.
故选C.
【点评】(1)掌握能的守恒定律.(2)掌握机械能与其它形式能之间的转化.
15.汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成,如图所示是表示汽油机的______冲程,汽油机在
某次工作时消耗汽油0.2 kg,这些汽油完全燃烧放出_______J的热量;汽车汽油机工作过程中,水箱中的水温度会升高,这是通过_______的方式使水的内能增加。
(汽油的热值为4.6×107J/
kg)。
【答案】压缩 9.2×106热传递
【解析】分析:压缩冲程两个气阀都关闭,活塞向上运动;
汽油完全燃烧产生的热量可以利用公式Q=mq进行求解;
热量从高温物体传向低温物体的现象叫热传递.
解答:解:由图可知,两个气阀都关闭,活塞向上运动,所以是压缩冲程;
汽油完全燃烧产生的热量利用公式Q=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J;
汽油机的温度比水的温度高,所以热量会从汽油机传向水,这是通过热传递的方式改变水的内能;故答案为:压缩,9.2×106;热传递.
16.改变物体内能的方式有__________和__________,下列事例中改变内能的方式与其他几种
都不同的是__________(填字母)。
A.炮弹里火药燃烧产生的高温高压气体炸开弹壳后温度降低
B.锯木头时,锯条会发烫
C.冬天,用手摸户外的金属杆时手感觉到冷
D.擦划火柴,火柴头着火
【答案】做功;热传递;C
【解析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,做功过程
是能量的转化过程.炮弹里火药燃烧产生的高温高压气体炸开弹壳时气体内能转化为弹壳的机械能,内能减小,温度降低,是通过做功改变了物体的内能;锯木头时,锯条与木头之间相互摩擦
做功,机械能转化为木头和锯条的内能,内能增大温度升高,是通过做功改变了物体的内能;冬天,用手摸户外的金属杆时,能量从手传递到金属杆,手的内能减小,温度降低,手感觉到冷,
是通过热传递改变了物体的内能;擦火柴使火柴燃烧要克服火柴和火柴盒之间的摩擦,机械能转
化为内能,火柴内能增加,温度升高,是通过做功改变了物体的内能.故选C.故答案为:做功;热传递;C.
【考点】改变物体内能的方式
17.汽车发动机常用水做冷却剂,主要是因为水的()
A.比热容较大B.比热容较小C.密度较大D.密度较小
【答案】A
【解析】由于水的比热容较大,在温度升高相同时吸收的热量较多,所以汽车发动机常用水做冷
却剂,故应选A。
【考点】比热容
18.在下面的四幅图中,属于利用热传递改变物体内能的是
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】烧水时温度升高是利用热传递改变物体内能的,选D
19.下列实例中,通过热传递的方式来改变物体内能的是()
A.晒太阳B.钻木取火C.搓手取暖D.压缩空气
【答案】A
【解析】内能的改变方式有做功和热传递。
晒太阳是利用热传递改变物体的内能;钻木取火,搓手取暖,压缩空气是通过做功改变物体的内能。
【考点】内能的改变方式
20.下面事例中,通过热传递方式改变物体内能的是
A.双手相互摩擦,手会变暖和B.用热水袋焐手,手会变暖和
C.反复弯折铁丝,弯折处变热D.气缸内气体被压缩,温度升高
【答案】B
【解析】解决此类问题要知道改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程.
解:A、双手相互摩擦,手会变暖和这是利用做功来改变物体内能的,不符合题意;
B、用热水袋焐手,手会变暖和是通过热传递改变了物体的内能,符合题意;
C、反复弯折铁丝,弯折处变热是通过做功改变了物体的内能.
D、气缸内气体被压缩,机械能转化为气体的内能,不符合题意.
故选B.。