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2020-2022年湖北中考物理3年真题汇编 专题13 内能(学生卷+教师卷)
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专题13 内能
一、单选题
1.(2020·湖北省直辖县级单位)关于分子动理论,下列说法不正确的是
A.分子间同时存在着相互作用的引力和斥力
B.温度越低,分子的热运动越缓慢。当温度低到一定程度,分子的热运动会停止
C.通常液体分子之间的距离比气体的小,比固体的大
D.常见的物质是由大量的分子、原子构成的
【答案】B
【解析】
A.根据分子动理论内容知分子间同时存在相互作用的引力和斥力,故A正确,不符合题意;
B.温度越低,分子的热运动越缓慢,但分子在永不停息地做无规则热运动,故B不正确,符合题意;
C.一般地,固体分子间距离最小,液体分子间距离较大,气体分子间距离最大,故C正确,不符合题意;
D.分子动理论告诉我们:物质是由分子或原子组成的,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.(2020·湖北黄石)中国传统文化博大精深,传统民间艺人会制作一种“糖画”,先把糖加热到流体状态,用它画成各种小动物图案,如图,再慢慢晾干变硬,送给小朋友。关于制作“糖画”的全过程,下列表述正确的是( )
A.糖的物态变化是先熔化后凝固 B.糖的内能一直在增加
C.糖的物态变化是先凝固后熔化 D.糖的温度一直在降低
【答案】A
【解析】
AC.把糖加热到流体状态,这是熔化现象,再慢慢晾干变硬,这是凝固现象,所以糖的物态变化是先熔化后凝固,故A正确,B错误;
BD.糖在熔化过程中,吸收热量,内能增加,温度不变,在凝固过程中,放出热量,内能减少,故CD错误。
故选A。
3.(2020·湖北黄冈)我国传统文化博大精深,许多诗词、俗语蕴含着丰富的物理知识。下列俗语蕴含的物理知识错误的是( )
A.猪八戒照镜子里外不是人——平面镜成像特点
B.墙内开花墙外香——分子间有相互作用力
C.四两拨千斤——省力杠杆
D.隔墙有耳——固体可以传声
【答案】B
【解析】
A.猪八戒照镜子,利用了平面镜成正立、等大的虚像,故A正确,不符合题意;
B.“墙内开花墙外香”,说明分子在永不停息地做无规则运动,故B错误,符合题意;
C.四两拨千斤的现象,可以利用省力杠杆来实现,故C正确,不符合题意;
D.隔墙有耳,说明固体也可以传声,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.(2020·湖北宜昌)下列通过做功方式改变物体内能的是
A.双手互搓手掌变热 B.烤火时手掌变热
C.用热水洗手时手掌变热 D.抱热水袋手掌变热
【答案】A
【解析】
A.双手互搓使手暖和是克服摩擦做功让手暖和的,属于做功改变物体的内能,选项符合题意;
B.烤火时手掌变热是利用热传递改变物体的内能的,选项不符合题意;
C.用热水洗手,使手变热是水通过热传递让手热的,选项不符合题意;
D.用热水袋焐手,使手暖和是通过热传递让手暖和的,选项不符合题意。
故选A。
5.(2020·湖北宜昌)下列现象能说明分子做无规则运动的是
A.清晨湖面上雾气腾腾 B.百花绽放时花香四溢
C.汽车驶过后尘土飞 D.寒冬腊月里大雪纷飞
【答案】B
【解析】
A.清晨湖面上雾气腾腾,是水蒸气遇冷液化形成的,与分子的运动无关,故A错误;
B.百花绽放时花香四溢,是香味分子在空气中发生了扩散现象,扩散现象说明分子在不停的做无规则运动,故B正确;
C.尘土是固体小颗粒,尘土飞是物体发生的机械运动,不是分子的运动,故C错误。
D.寒冬腊月里大雪纷飞,是物体发生的机械运动,不是分子的运动,故D错误。
故选B。
6.(2020·湖北荆门)在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是( )
A.沿海地区的气温比内陆变化小
B.夜间,在秧田里灌水保温
C.发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温
D.汽车发动机用水作冷却液
【答案】C
【解析】
A.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收相同的热量,水温度变化较小,所以沿海地区的气温变化小,不符合题意;
B.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以晚上向秧苗田里放水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,不符合题意;
C.发现人中暑时,在病人的额头上擦冷水降温,是利用水蒸发吸热的原理,符合题意;
D.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用水作冷却液,不符合题意。
故选C。
7.(2020·湖北鄂州)关于热学知识,下列说法正确的是( )
A.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
B.物体放出热量时,温度一定降低
C.一桶水的比热容比一杯水的大
D.“酒香不怕巷子深”说明分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【解析】
A.物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是物体做了功,故A错误;
B.物体放出热量时,温度不一定降低,比如晶体的凝固过程,放出热量,内能减小,温度不变,故B错误;
C.比热容是物质特有的一种物理属性,只跟物质的种类、状态有关,一桶水、一杯水的比热容相同,故C错误;
D.“酒香不怕巷子深”是一个扩散现象,是由于分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选D。
8.(2021·湖北湖北)某物理兴趣小组用可乐瓶制作了一个水火箭(如图),先在瓶里装适量水,再将带有阀门的金属管插入瓶塞,旋紧瓶塞,用打气筒往瓶里打足气,打开阀门,水从尾部的金属管向下喷出,火箭竖直向上飞向空中。下列分析正确的是( )
A.发射时,瓶内高压气体对水没有做功
B.发射时,火箭的动能是由瓶内高压气体的内能转化来的
C.上升过程中,火箭的重力势能转化为动能
D.下降过程中,火箭的重力势能逐渐增大
【答案】B
【解析】
A.发射时,水能从尾部金属管喷出,瓶内高压气体对水做功,故A错误;
B.发射时,压缩空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出,由于力的作用是相互的,故水会把水火箭推向前方,所以火箭的动能是由瓶内高压气体的内能转化来的,故B正确;
C.上升过程中,火箭的速度减小,动能减小,而高度增大,重力势能增大,是动能转化为重力势能,故C错误;
D.下降过程中,火箭的重力势能逐渐减小,因为高度变小,故D错误。
故选B。
9.(2021·湖北湖北)对下列成语或俗语中蕴含的物理知识,描述正确的是( )
A.近墨者黑——分子间只存在引力
B.炙手可热——做功改变物体的内能
C.酒香不怕巷子深——分子不停地做无规则运动
D.早穿皮袄午穿纱——沙漠地区多沙石,沙石的比热容较大
【答案】C
【解析】
A.近墨者黑是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动,故A错误;
B.炙手可热,手吸收热量,是通过热传递的方式改变内能的,故B错误;
C.很深的巷子都能闻到酒香,是酒分子不停地做无规则运动的结果,故C正确;
D.“早穿皮袄午穿纱”,是因为沙子的比热容较小,水的比热容大,白天吸收热量后,沙子的温度升高的多,气温较高;夜晚放出热量后,沙子的温度下降的多,气温较低;由此可知沙漠地区白天黑夜的温差大,产生了早穿皮袄午穿纱的现象,故D错误。
故选C。
10.(2021·湖北鄂州)下列有关热和能的说法中,正确的是( )
A.发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B.一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能不变
C.内燃机的压缩冲程,主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
D.夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质
【答案】C
【解析】
A.发生热传递时,热量总是从高温物体传递给低温物体,故A错误;
B.一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,因为不断吸热,内能变大,故B错误;
C.内燃机的压缩冲程,压缩气体,将机械能转化为内能,故主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能,故C正确;
D.夏天在室内洒水降温,利用了蒸发时吸热,故D错误。
故选C。
11.(2021·湖北鄂州)2021年5月5日上午7:30,湖北长江超级半程马拉松比赛在五座城市同时鸣枪开跑。其中,有8000名来自全国各地的选手在奔跑中体验空港新城—魅力鄂州。关于比赛过程和情景,下面说法不正确的是( )
A.选手们听到鸣枪开跑,枪声是通过空气传播的
B.选手们途中闻到花香是由于扩散现象引起的
C.小勇在赶超前面的小强时,感觉小强在后退
D.第一个到达终点的选手撞线后不能马上停止运动是因为受到惯性的作用
【答案】D
【解析】
A.枪声通过空气传到人耳,故A正确,不符合题意;
B.闻到花香,是因为花香分子进入鼻子,这是扩散现象,故B正确,不符合题意;
C.小勇赶超了小强,以小勇为参照物,小强在小勇后面的距离越来越远,所以是向后退的,故C正确,不符合题意;
D.选手到达终点不能马上停止,是因为具有惯性,而不是受到惯性的作用,故D错误,符合题意。
故选D。
12.(2021·湖北十堰)小红经常帮妈妈做饭,她发现厨房里有许多与物理有关的知识。在端午节帮妈妈煮粽子过程中,她总结的一些说法,其中错误的是( )
A.能闻到粽子的香味是扩散现象
B.煮粽子的过程是利用热传递的方法提高了粽子的内能
C.用高压锅能更快煮熟粽子,是因为锅内气压增大,水的沸点升高
D.剥粽子时总有一些糯米粘到粽叶上,是因为分子间存在斥力
【答案】D
【解析】
A.能闻到粽子的香味是由于分子的无规则运动产生的扩散现象,故A正确,A不符合题意;
B.改变物体的内能有两种方法,分别是:做功和热传递。煮粽子的过程是利用热传递的方法提高了粽子的内能,故B正确,故B不符合题意;
C.水的沸点与气压有关,气压越高,水的沸点越高。用压锅能更快煮熟粽子,是因为锅内气压增大,水的沸点升高,故C说法正确,故C不符合题意;
D.剥粽子时总有一些糯米粘到粽叶上,是因为分子间存在引力,故D错误,D符合题意。
故选D。
13.(2021·湖北恩施)下列对古诗词中蕴含的化学知识理解错误的是( )
A.“春蚕到死丝方尽”中的蚕丝属于合成材料
B.“梅花香自苦寒来”说明分子在不断地运动
C.“添得醋来风韵美”中的食醋是一种常用的调味品
D.“烈火焚烧若等闲”是指煅烧石灰石,发生了化学变化
【答案】A
【解析】
A.“春蚕到死丝方尽”中的蚕丝是天然纤维,不是人工合成的,不属于合成材料,故A错误,符合题意;
B.“梅花香自苦寒来”梅花的香气能扩散到空气中,说明分子在不断地运动,故B正确,不符合题意;
C.“添得醋来风韵美,试尝道甚生滋味”,说明食醋是一种重要的调味品,故C正确,不符合题意;
D.“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”,描述的是生石灰的制取方法,是指煅烧石灰石,发生了化学变化,故D正确,不符合题意。
故选A。
14.(2021·湖北恩施)从冰柜里拿出一瓶冰冻的矿泉水,不打开瓶盖放置一段时间,肯定不会变化的物理量是瓶内物质的( )
A.体积 B.质量 C.密度 D.比热容
【答案】B
【解析】
A.冰冻的矿泉水不打开瓶盖放置一段时间会熔化成水,体积变小,故A不符合题意;
B.冰熔化成水,质量不变,因为,质量是物质的一种属性,不随物质状态的改变而改变,故B符合题意;
C.冰熔化成水,体积变小,根据 ,密度变大,故C不符合题意;
D.冰熔化成水,比热容变大,故D不符合题意。
故选B。
15.(2021·湖北随州)初三总复习阶段,善于思考的乐乐同学结合生活现象对分子动理论有了一些新的思考其中说法错误的是( )
A.春雨润万物,冬雪披素衣。由于水分子间距不同表现为雨雪不同物态
B.5月的街头,杨花飞絮随风舞,好似雪花满天飞,这不属于分子热运动
C.临近中午,食堂菜香四溢,香味分子跑到空气分子的间隙中去了
D.我看着照片中满池的荷花,仿佛嗅到了荷花的芬芳,这属于扩散现象
【答案】D
【解析】
A.雨雪为同一物质不同状态,是由于水分子间距不同,故A正确,不符合题意;
B.杨花飞絮随风舞,杨花不是分子,这不属于分子热运动,故B正确,不符合题意;
C.食堂菜香四溢,香味分子不断运动,跑到空气分子的间隙中,故C正确,不符合题意;
D.看着照片中满池的荷花,荷花不是实物,所以没有扩散,故D错误,符合题意。
故选D。
16.(2021·湖北武汉)利用如图甲所示的装置探究固体物质熔化时温度的变化规律,在0~35min内对物质加热,得到如图乙所示的温度随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.该物质在15~20min内没有吸收热量
B.该物质在熔化过程中温度不变,内能不变
C.该物质熔点为80℃,熔化过程持续了大约15min
D.除图甲中器材外,还需要用到的测量器材有天平和停表
【答案】C
【解析】
A.该物质在15~20min内正在熔化,持续吸热,故A错误;
B.该物质在熔化过程中温度不变,内能升高,故B错误;
C.该物质熔化是温度在80℃不变,熔点为80℃,熔化时间
故C正确;
D.不需要测质量,所以不需要天平,故D错误。
故选C。
17.(2022·湖北恩施)夏季,混凝土护栏被太阳晒得很热,池塘中太阳下的水却不很热,主要原因是( )【】
A.水不吸热 B.混凝土初温高 C.水的比热容大 D.混凝土放热
【答案】C
【解析】
根据可知,质量相等的水和混凝土,太阳照射同样的时间,吸收相同热量,由于水的比热容较大,水的温度升高较小,因此水的温度比混凝土低,所以太阳下的混凝土热得烫脚,而旁边池塘里的水却不怎么热,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
18.(2022·湖北随州)随州的气候适宜兰草的生长,兰花盛开时,吸引了大量游客前来观赏,很远就能闻到兰花的香味。走进观看,甚至会看到兰花的叶片上挂着晶莹的露珠。下列说法中正确的是( )
A.兰花的叶片上出现露珠,是因为叶片的温度高于外界的气温
B.晶莹的露珠到中午消失不见是液化现象,需要吸热
C.花香四溢不属于扩散现象
D.一般来说兰花中午比晚上更香,其中一个原因是温度越高,分子热运动越剧烈
【答案】D
【解析】
A.露珠的形成是由于空气中的水蒸气遇冷液化形成,因此叶片的温度低于外界的气温,故A错误;
B.露珠到中午消失不见,是因为液态的露珠由液态变成了气态,这是汽化现象,汽化要吸热,故B错误;
C.花香四溢说明分子在做无规则运动,这属于扩散现象,故C错误;
D.温度越高,分子无规则运动越剧烈,故D正确。
故选D。
19.(2022·湖北武汉)如图所示,炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列说法正确的是( )
A.白雪温度低,内能小 B.岩浆温度高,内能大
C.白雪温度低,分子热运动停止 D.岩浆温度高,分子热运动剧烈
【答案】D
【解析】
A.内能和质量温度都有关,白雪温度低,内能不一定小,故A错误;
B.内能和质量温度都有关,岩浆温度高,内能不一定大,故B错误;
C.白雪温度低,分子热运动的不剧烈,不是停止,故C错误;
D.分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子热运动的越剧烈,岩浆温度高,分子热运动剧烈,故D正确。
故选D。
二、实验题
20.(2021·湖北湖北)小丽同学在进行“水的沸腾”实验时,实验装置如图甲所示。
(1)装置的安装顺序是______(选填“自上而下”或“自下而上”);
(2)为了缩短水加热至沸腾的时间,可以采取的方法______(写一种即可);
(3)图甲中温度计的示数为______;如果按方法“A”读数,会导致结果______;
(4)小丽根据实验数据绘出水的温度随时间变化的图像(如图乙),可知水沸腾后继续加热,温度______(选填“升高”“降低”或“不变”)。若烧杯内水的质量为,则水吸收的热量为______J。
【答案】 自下而上 减小水的质量 96℃ 偏大 不变
【解析】
(1)[1]需用酒精灯外焰加热,温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以组装器材时按照自下而上的顺序进行。
(2)[2]根据生活常识可知,减少水的质量、提高水的初温、加大酒精灯火焰,都可以使水尽快沸腾。
(3)[3][4]读取温度计的示数时,视线与温度计中液柱的上表面相平,图甲中按照B方法读数是正确的,温度计的分度值是1℃,温度计的示数是96℃,如果按照A方法读数,即俯视会导致结果偏大。
(4)[5]由图乙可知,水沸腾后继续加热,温度保持不变。
[6]0~5min水吸收的热量为
Q=cmΔt=4.2×103kg/m3×0.1kg×(98℃-90℃)=3.36×103J
21.(2021·湖北荆门)利用图甲中的装置探究水和煤油的吸热情况。
(1)设计实验时,需要对变量进行控制,在两个相同的烧瓶中分别接入相同的电阻丝,装入______(选填“质量”或“体积”)和初温都相同的水和煤油,分别插入温度计。实验中水和煤油在相同的时间吸收的热量______(选填“相同”或“不同”);
(2)如图乙是根据实验数据描绘的图像,分析图像可知,水对应的图线是______(选填“A”或“B”),______(选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
【答案】 质量 相同 A 水
【解析】
(1)[1]实验中要研究水和煤油的吸热能力,应该水和煤油进行控制变量,由Q=cm△t得,应该控制水和煤油吸收的热量、质量相同,通过水和煤油温度的变化来判断水和煤油的吸热能力。所以要在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油。
[2]两个烧瓶中电阻丝的阻值相同,且两电阻丝串联,通过的电流相等,由Q=I2Rt可知,在相同的时间,电阻丝放出的热量相同,故水和煤油在相同的时间吸收的热量相同。
(2)[3][4]水的比热容大于煤油的比热容,相同质量的水和煤油,吸收相同热量时,水的温度升高的少,煤油的的温度升高的多,由图乙可知,加热相同时间,B温度升高的多,A温度升高的少,因此水对应的图线是A。水的比热容大于煤油的比热容,表示水的吸热能力更强。
22.(2021·湖北黄石)某兴趣小组为了比较水和煤油的吸热能力,进行了如下的实验
(1)提出问题
烈日炎炎的夏季,白天海滩上的沙子热得烫脚,但海水却非常凉爽;傍晚太阳西落,沙子很快凉了下来,但海水却仍然暖暖的。同样的日照条件,为什么不同物质的温度不一样呢?
(2)设计实验
实验装置如图所示
①除了图中所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平(或量筒)和______;
②本实验的主要探究方法是______法和转换法;
(3)进行实验
该兴趣小组设计了如下实验步骤,其中存在错误的是( )
A.在两个同样的试管中分别装入等体积的水和煤油
B.用温度计测量这两种液体的初温,发现温度计示数相同
C.把两个试管同时放入同一烧杯中加热(如图所示),且加热相同的时间
D.用温度计测出两种液体的末温,发现两温度计的示数不相同
(4)数据分析
改正错误后,下图是该兴趣小组绘制的“吸收热量——时间”和“温度——时间”图象,能正确描述这两种液体真实情况的图象是( )
A.B.C. D.
(5)拓展应用
已知在标准大气压下,水、煤油的沸点分别为100℃、90℃。如图所示,如果烧杯中的水已沸腾,则两试管中液体的沸腾情况,下列判断正确的是( )
A.水、煤油都沸腾 B.水、煤油都不沸腾
C.水沸腾,煤油不沸腾 D.水不沸腾,煤油沸腾
【答案】 秒表 控制变量 A C D
【解析】
(2)[1]需要测加热时间,所以需要秒表。
[2]存在多个变量时,要使用控制变量法。
(3)[3]本实验是为了比较水和煤油的吸热能力,根据控制变量法,须保持水和煤油的质量相同,加热时间相同,故A错误,其他正确。
(4)[4]AB.因为放在同一个烧杯中加热,所以时间相同吸热相同,故AB不符合题意;
CD.加热相同时间,吸热相同,水比热容较大,升温少,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
(5)[5]因为试管内水达到沸点不能从外界吸热,所以水不能沸腾,煤油沸点小于水,达到沸点后可以持续吸热,故可以沸腾,故选D。
23.(2021·湖北荆州)在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中,实验装置如图甲所示,将温度计插入试管后,待温度升至50℃左右开始,每隔大约1min记录一次温度,根据记示的数据,在方格纸上以纵轴表示温度,横轴表示时间,描点连线,得到如图乙所示的该物质熔化时温度随时间变化的图像。
(1)实验中采取“水浴法”对试管中的物质加热,这种加热方法的好处是使试管中的物质_______;
(2)由图乙可知,该物质是_______(选填“晶体”或“非晶体”);
(3)图乙中物体在B点时刻的内能_______(选填“大于”、“小于”或“等于”)D点时刻的内能;
(4)比较图乙中的AB段与DE段可知,物质AB段的比热容_______(选填“大于”“小于”或“等于”DE段的比热容;
(5)某同学把试管中的物质换成水,发现无论怎么加热,试管中的水都不会沸腾,请设计一种可以使试管中的水沸腾的方案:_______(填写一种方案即可)。
【答案】 均匀受热 晶体 小于 小于 用酒精灯直接给试管加热
【解析】
(1)[1]用水浴法对试管中的物质加热的好处是让实验物质能均匀受热。
(2)[2]由图乙知,该物质在熔化过程中,温度保持不变,是晶体。
(3)[3]图乙中,B和D点的温度虽然不变,但在这个过程中需要不停加热,所以D点时刻的内能大于B点时刻的。
(4)[4]由图乙知,由A至B和由C至D所用时间相同,即物质所吸收的热量相同,而AB段温度升高了30摄氏度,CD段温度升高了20摄氏度,在吸收相同热量时,AB段温度升高快,所以AB段的比热容小于CD段的。
(5)[5]烧杯中所装的是水,其在标准大气压下的沸点为100摄氏度,而试管中的也是水,则试管中的水也能达到100摄氏度,但不能继续吸热,无法沸腾,可用酒精灯给试管直接加热。
24.(2021·湖北随州)某实验小组在探究液体沸腾实验中,用完全相同的加热方式(如图I所示)在室温下同时对物质甲(150g水)、物质乙(200g色拉油)、物质丙(200g水)进行加热,直至沸腾,并根据实验数据绘制出它们的温度随时间变化图象,如图Ⅱ所示。(c色拉油
(1)通过对图Ⅱ中图线分析可知,甲的温度随时间变化的图线是图中______(选填“a”、“b”或“c”),其中______(选填“a”、“b”或“c”)为乙的温度随时间变化图线;
(2)丙沸腾后,撤去酒精灯,待其自然冷却至室温,则丙冷却过程的温度随时间变化图线为图Ⅱ中的______ (填“d”或“e”)。
【答案】 b a d
【解析】
(1)[1][2]b、c对应的两种物质沸点相同,由此判断b、c对应物质甲和物质丙,甲的质量比丙小,加热到沸腾需要的时间比丙短,故故图Ⅱ中b是甲的温度随时间变化的图线,c是丙的温度随时间变化的图线,a是乙的温度随时间变化的图线。
(2)[3]热水的温度一开始温度下降的快,与室温越接近温度下降的越慢,故图Ⅱ中d是丙冷却过程的温度随时间变化图线。
25.(2021·湖北武汉)某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。
(1)加热前,在一个烧杯中倒入240mL的水,为了使水和煤油的质量相同,需要在另一个相同烧杯中倒入______mL的煤油;
(2)用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油,每隔1min记录一次温度,整个实验操作无误。图乙中,若图线②反映水的温度随时间的变化规律,则图线______(填序号)可以反映煤油的温度随时间的变化规律。加热过程中,煤油的热值______(填“变大”“不变”或“变小”);
(3)同时停止加热,在相同质量的水和煤油温度降低的过程中,水放出的热量与降低的温度之比______(填“大于”“等于”或“小于”)煤油放出的热量与降低的温度之比。
【答案】 300 ① 不变 大于
【解析】
(1)[1]由于水和煤油的质量相同,根据密度公式得
解得
(2)[2]水的比热容比煤油的比热容大,所以根据公式可知,吸收相同的热量,煤油的温度升高的大。故图线①可以反映煤油的温度随时间的变化规律。
[3]热值是物质本身的属性,因此加热过程中,煤油的热值不变。
(3)[4]根据公式得
可知,在相同质量的水和煤油温度降低的过程中,水放出的热量与降低的温度之比大于煤油放出的热量与降低的温度之比。
26.(2022·湖北随州)在“探究水的沸腾”实验中,李明和张红选用规格完全相同的实验器材,用如图甲所示的装置进行实验。图乙是两名同学根据实验数据绘制出的水温随时间变化图像。
(1)组装器材时,应按照____________(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行;
(2)张红所用水的质量为200g,结合图像推算,他实验时0~4分钟水吸收的热量为_____J;[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(3)分析图像可知,李明和张红实验所用水的质量_____(选填“相同”或“不同”)。
【答案】 自下而上 840或8.4×102 相同
【解析】
(1)[1]为保证使用酒精灯的外焰加热,所以需放好酒精灯后,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要浸没到液体中,但不能碰到容器壁或容器底,所以应放好烧杯后,再调节温度计的高度,故安装时应按照“自下而上”的顺序安装。
(2)[2] 张红所用水的质量为
由图乙可知, 0~4min水升高的温度为
则水吸收的热量为
(3)[3]由图乙可知,李明使质量为m1的水从99℃加热到100℃沸腾用了4min,水吸收的热量为Q1,水温升高了;张红使质量为m2的水从98℃加热到100℃沸腾用了8min,水吸收的热量为Q2,水温升高了,由于加热器相同,相同时间内水吸收的热量相同,则,由
可得
所以李明和张红实验所用水的质量相同。
三、综合题
27.(2020·湖北恩施)2020年5月16日11时53分,玉兔2号月球车结束了寒冷且漫长的月夜休眠,受光照自主唤醒,迎来了着陆月球背面的第500个地球日。(如图)
(1)月球车靠______(选填“汽油机”、“柴油机”、“电动机”)驱动,最高可越过25cm的障碍;
(2)月球车的行进速度是6cm/s,在前方12m处有一目标样月球,车还要行进______s时间才能到达;
(3)监测发现月球表面昼夜温差达300多摄氏度,说明月面土壤的比热容______ (选填较大”、“较小”或“不确定”)。
【答案】 电动机 200 较小
【解析】
[1]由于月球表面没有空气,汽油、柴油不能燃烧,所以月球上的“玉兔号”不能使用汽油、柴油作为能源,所以月球车靠电动机驱动。
[2]由可知车还要行进
[3]月球表面昼夜温差达300多摄氏度,说明月面土壤在吸收和放出相同热量时的温度变化量较大,表明月面土壤的吸热能力较小,即比热容较小。
四、填空题
28.(2020·湖北省直辖县级单位)一颗子弹以一定的速度水平射向静止的木块(如图甲),然后子弹和木块一起以某一速度开始向右摆动(如图乙)。此过程中,子弹的动能_____,子弹和木块的内能之和_____。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】 减小 增大
【解析】
[1]一颗子弹以一定的速度水平射向静止的木块,子弹和木块一起以某一速度开始向右摆动,说明子弹的速度变小了,子弹的质量不变,它的动能变小。
[2]子弹在木块运动时,子弹受到阻力的作用,克服阻力做功,内能增加,对木块做功,内能增加,子弹和木块的内能之和增加。
29.(2020·湖北咸宁)咸宁有竹,海若星星。如图所示,小红和几个同学散步在星星竹海,到处能闻到翠竹的清香,这是由于分子在不停地_____;沿途看到排排翠竹向后移动,是以_____(选填“自己”或“大地”)为参照物;春天里,挖上棵春笋,能做一顿美味,炒笋的过程是通过_____(选填“做功”或“热传递”)的方式使笋的内能增加。
【答案】 做无规则运动 自己 热传递
【解析】
[1]能闻到翠竹的清香,属于扩散现象,是因为分子不停地做无规则运动造成的。
[2]小红和几个同学散步在星星竹海,翠竹和小红的位置不断发生变化,所以看到排排翠竹向后移动,是以自己为参照物。
[3]炒笋的过程中,笋吸收热量、温度升高,是通过热传递的方式使其内能增加的。
30.(2020·湖北黄冈)汽车发动机工作时的温度高,最高温度超过2000℃。如果得不到有效冷却,将影响其正常工作。为此,常使用水冷式冷却系统对汽车发动机降温。水冷的原理是通过流动的冷却液(由水、防冻剂、添加剂组成)包裹缸套和缸头,通过____(选填“做功”或“热传递”)使发动机内能减少,温度降低。冷却液的特点是比热容____、凝固点低。
【答案】 热传递 大
【解析】
[1]改变内能的两种方法分别是做功和热传递,由题意知,水冷的原理是通过热传递使发动机内能减少的。
[2]比热容反应的是物质的吸放热性能,由题意知,冷却液的选择是比热容大的物质,变化相同的温度能吸收更多的热量。
31.(2020·湖北襄阳)汉江流经的地域广,且水量较大。大量的水蒸发时需要______(选填“吸热”或“放热”),且水的______大,从而可以很好地调节两岸的湿度和气温。
【答案】 吸热 比热容
【解析】
[1]水蒸发时,需要吸热,水从液态变为气态,大大地增加了两岸空气中的湿度。
[2]因为水的比热容较大,在升高相同的温度时,可以吸热更多的热量,在降低相同的温度时,可以放出更多的热量,故可以很好地调节两岸的气温。
32.(2020·湖北襄阳)今年5月18日复课后,为了保障每位师生的安全,学校每天都要对公共场所喷洒84消毒液来进行消杀。消杀过后,同学们都闻得到消毒液的味道,这是______现象;在治疗高烧病人时,可以采用敷冰袋的方式来退烧,这实际上就是采用______的方法来改变物体内能。
【答案】 扩散 热传递
【解析】
[1]同学们能闻到消毒液的味道,是因为分子在永不停息地做无规则运动,这是扩散现象。
[2]高烧病人温度高,而冰袋温度低,当冰袋与病人接触时,热量从病人传递给冰,冰吸热熔化,病人放出热量后,温度降低,内能减小,故这是采用热传递的方法来改变物体的内能的。
33.(2021·湖北鄂州)合理分类和利用垃圾可以变废为宝,在一定条件下,1kg垃圾能“榨”出0.17kg燃料油,若燃料油的热值为4.0×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为______J,燃烧时燃料油的化学能转化为______能;如果这些热量的42%被水吸收,则可以使______kg的水温度从20℃升高到100℃,这是通过______的方式改变水的内能。
【答案】 6.8×106 内 8.5 热传递
【解析】
[1][2]若燃料油的热值为4.0×107J/kg,则0.17kg燃料油完全燃烧释放出的热量为
燃料燃烧时消耗化学能得到内能,故燃烧时燃料油时燃料油的化学能转化为内能。
[3][4]如果这些热量的42%被水吸收,则水吸收的热量
水温从20℃升高到100℃水的质量为
改变物体内能的方法有做功和热传递两种方式,水吸热升温是通过热传递的方式改变水的内能。
34.(2021·湖北荆州)2020年5月27日,我国的登山队员成功登顶珠穆朗玛峰,并开展峰顶测量,12月8日宣布珠穆朗玛峰的最新高程为8848.86米。随着登山队员攀登高度的不断增加,大气压强_______(选填“增大”、“减小”或“不变”),水的沸点会_______(选填“升高”、“降低”或“不变”)。某登山队员沿着一段平直的斜坡匀速向上运动,在这个过程中登山队员的运动状态_______(选填“变化”或“不变”),登山队员在大本营休息时,捧着一杯热水取暖,是通过_______的方式改变物体的内能。
【答案】 减小 降低 不变 热传递
【解析】
[1][2]大气压强随着海拔高度增加而减小,而气压减小时,水的沸点会降低。
[3]某个过程中,登山队员做的是匀速直线运动,所以其运动状态不变。
[4]通过热水取暖,是水的热量传递给人,所以是通过热传递的方式改变物体内能的。
35.(2021·湖北荆州)为实现对新冠疫情的有效控制,中国启动了新冠疫苗全民免费接种工作,体现了党中央对全国人民的关心关爱。小刚在接种新冠疫苗过程中,护士用蘸有酒精的消毒棉球给他擦试手臂,周围的人会闻到酒精的气味,这是_______现象,护士将液态疫苗吸进注射器是利用_______完成的,疫苗进入注射器后,小刚透过注射器看见护士的手指变粗,这是_______现象,注射器针头很尖,可以_______(选填“增大”或“减小”)压强,轻松刺穿皮肤完成疫苗注射。
【答案】 扩散 大气压 光的折射 增大
【解析】
[1]闻到酒精的气味是酒精分子进入人的鼻子,是扩散现象。
[2]液态疫苗能吸进注射器是大气压将其压进注射器的。
[3]透过装有液态疫苗的注射器看见护士手指变粗,是因为此时的注射器相当于放大镜,这是光的折射现象。
[4]注射器针头很尖,这是通过减小受力面积来增大压强,从而轻松完成刺穿。
36.(2021·湖北恩施)水沸腾时如果继续吸热,则温度______;灶上的锅中装有2kg初温30℃的水,当水吸收了7.56×105J的热量后,水温升高了______℃(当地为标准大气压)。
【答案】 不变
【解析】
[1]水沸腾时如果继续吸热,温度保持在沸点不变。
[2]水温升高了
但是水沸腾的温度为100℃,故水的温度只能到达100℃,水温升高了
故水温升高了。
37.(2021·湖北宜昌)腌制咸鸭蛋需要较长的时间,鸭蛋逐渐变咸,这是______现象,而炒菜时加盐可以很快使菜变咸,说明这种现象与______有关。
【答案】 扩散 温度
【解析】
[1]腌制咸鸭蛋需要较长的时间,盐才能通过蛋壳进入到鸭蛋中,鸭蛋逐渐变咸,这是扩散现象。
[2]炒菜时温度高,加盐时扩散进行的较快,可以很快使菜变咸,说明这种现象与温度有关。
38.(2022·湖北·荆州市教育科学研究院中考真题)在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中,中国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发,在空中完成了一次超高难度的1620度旋转,获得本项目的金牌。现将运动轨迹简化如图所示,整个过程中摩擦力和空气阻力不可忽略。以运动员为参照物,下滑过程中跳台是_________(选填“静止”或“运动”)的;滑行过程中滑雪板的温度升高,这是通过_________的方式改变内能;运动员(含滑雪板)到达O点时受到_________个力的作用;运动员利用_________从B点飞出后在空中完成动作。
【答案】 运动 做功 4 惯性
【解析】
[1]以运动员为参照物,下滑过程中跳台的相对位置发生了改变,所以下滑过程中跳台是运动的。
[2]滑行过程中,滑雪板克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,所以滑行过程中滑雪板的温度升高。
[3]运动员到达O点时,运动员受到重力、支持力、摩擦力和空气阻力的作用,因此,运动员(含滑雪板)到达O点时受到4个力的作用。
[4]运动员由于具有惯性,所以会从B点飞出在空中完成动作。
39.(2022·湖北宜昌)小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为______J,另一种液体的比热容为______ J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 2.52×104 1.4×103
【解析】
[1]由图像可知,水的初温是10℃,16min时的末温是40℃,则水在16min内吸收的热量为
Q水吸=c水m水(t水-t0水)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(40℃-10℃)=2.52×104J
[2]水16min吸收的热量是2.52×104J,所以水8min吸收的热量为
由于是用相同的电加热器加热,所以水和另一种液体在相同的时间内吸收的热量是相同的,即另一种液体8min吸收的热量也为1.26×104J。由图像可知,另一种液体从开始加热到第8min温度从20℃升高到50℃,根据公式Q水吸=c水m水(t水-t0水)可知,另一种液体的比热容为
40.(2022·湖北宜昌)如图所示,把净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,读出测力计的示数,使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的示数将会_________(填“变大”“变小”或“不变”),原因是__________________ 。
【答案】 变大 分子间有引力
【解析】
[1][2]如图,当玻璃板水平接触水面,再稍稍用力向上拉玻璃板时,由于分子间存在引力,即水分子和玻璃分子间距较小时,会受到分子间引力的作用,所以测力计的示数会变大。
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