福建省漳州第一中学分校2022-2023学年九年级上学期第一次月考物理试卷
展开一、选择题(共计16小题,每题2分,共计32分)
1.(2分)下列温度值最接近实际的是( )
A.健康成年人的体温是39℃
B.让人感觉温暖而舒适的室内温度是25℃
C.洗澡时淋浴的适宜水温是60℃
D.在一个标准大气压下盐水的凝固点是0℃
2.(2分)如图所示的四个物态变化的实例中,属于液化的是( )
A.初春,湖面上冰化成“水”
B.盛夏,草叶上形成“露珠”
C.深秋,枫叶上形成“霜”
D.严冬,树枝上形成“雾凇”
3.(2分)下列生活实例中,属于内能转化为机械能的是( )
A.冬天人们常用双手互相摩擦取暖
B.用茶壶烧水,水烧开时,茶壶盖被顶起
C.钻木取火
D.给干电池充电
4.(2分)我国首次赴南极考察队于1984年11月20日从上海启程,历时约三个月,横跨太平洋,穿越南北半球,航程二万六千多海里,在南极洲南部的高兰群岛乔治岛,建立了我国第一个南极科学考察基地﹣﹣中国南极长城站。南极平均气温为﹣25℃,最低气温达﹣88.3℃.在那里用的液体温度计是酒精温度计,这是因为酒精的( )
A.凝固点较低B.凝固点较高
C.沸点较低D.沸点较高
5.(2分)如图是小明“探究水沸腾”时的装置以及实验中不同时刻气泡的情形,下列分析正确的是( )
A.可以选用量程为﹣80℃~60℃的酒精温度计
B.实验器材是按自上而下的顺序组装的
C.图甲是水沸腾前的现象
D.图乙气泡中的气体主要是空气
6.(2分)下列现象中,通过热传递改变物体内能的是( )
A.反复弯折后,铁丝的温度升高
B.冬天晒太阳身体感到暖和
C.火车经过后,铁轨的温度升高
D.两手相互搓揉,手掌发热
7.(2分)位于我市的中国黄(渤)海候鸟栖息地被列入《世界遗产名录》,候鸟栖息地广阔的滩涂可有效调节气温,因为水的( )
A.密度大B.比热容大C.流动性大D.热值大
8.(2分)关于温度计,不正确的说法是( )
A.温度计上标出的单位一般是摄氏度
B.不同的温度计量程和分度值一般不同
C.体温计离开人体后,仍能表示人体的温度
D.测开水的温度用体温计肯定比实验用温度计测量的结果要准确些
9.(2分)现在超市里卖一种叫“固体清新剂”的商品,把它放置在卧室或卫生间里,能有效地清新空气。使居室温馨芳香。这种现象是( )
A.熔化B.凝华C.汽化D.升华
10.(2分)用两个相同的加热器,分别对质量相等的甲、乙两种液体加热,其温度随时间变化的图象如图所示,由图线可以看出( )
A.甲的比热容比乙大
B.甲的比热容比乙小
C.甲和乙的比热容相同
D.开始加热时,甲和乙的比热容为零
11.(2分)关于温度、热量、内能,下列说法正确的是( )
A.物体的温度升高,内能一定增加
B.物体吸收热量,温度一定升高
C.0℃的冰内能为零
D.发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
12.(2分)下列物态变化中,放热的是( )
A.春天,冰雪消融B.夏天,晾晒衣物
C.深秋,河水干涸D.冬天,湖水结冰
13.(2分)如下图所示,用温度计测杯中水的温度的4种方法,正确的是( )
A.B.C.D.
14.(2分)如图所示,水在壶中被加热,又从凉铁板上掉下的水是蒸馏水在获得蒸馏水的过程中,水经历的物态变化是( )
A.先升华,后凝华B.先汽化,后液化
C.先液化,后汽化D.先汽化,后凝固
15.(2分)小美同学对冰加热,她将冰熔化成水直到沸腾的过程,绘制成如图所示的温度随时间变化的图像。下列分析正确的是( )
A.该物质在AB段和CD段都要吸热
B.该物质熔化过程持续了5min
C.处于0℃的该物质一定是固液共存状态
D.该物质在B、C两点时状态相同
16.(2分)甲、乙两物体的质量之比为2:3,比热容之比为1:2,当它们升高相同温度时,吸收的热量之比是( )
A.1:3B.3:1C.3:4D.4:3
二、填空题(共计6小题,每空1分,共计14分)
17.(3分)如图所示,甲是体温计,乙是实验室用温度计,它们都是利用液体 的性质制成的。可用来测沸水温度的是 ;体温计 离开被测物体来读数(填“能”、“不能”)。
18.(2分)谚语是我国民间文化的一部分,其语言简练、涵义深刻、有句谚语:“霜前冷,雪后寒、“它说明了,霜是由于骤冷,空气中水蒸气发生 而形成的,此过程需要 热量。
19.(3分)北方的冬季玻璃上会形成冰花,这是水蒸气遇冷 形成的,冰花形成在玻璃的 侧;夏天从冰箱里拿出的可乐瓶外壁会“冒汗”,形成的原因是水蒸气遇冷 。
20.(2分)“城市尚余三伏热,秋光先到野人家”,说明在陆游那个时代,人们就已觉察到城市暖于郊区。分析城市“热岛效应”的主要原因:一是工厂、交通工具排放大量的 废气;二是建筑群、马路中的砂石、水泥的比热容 (选填“大”或“小”),在相同日照条件下温度上升更明显;三是城市水面小,水的蒸发吸热 (选填“多”或“少”);四是楼群林立,难以形成对流。
21.(2分)呼和浩特市希拉穆仁草原的冬天,常常风雪交加,异常寒冷,牧民手冷时,总喜欢双手搓几下,就感觉暖和,这是利用 的方式使手的内能增加,或哈几口气,亦感觉暖和,这是利用 的方式使手的内能增加。
22.(2分)山城重庆是四大“火炉”之一,人们常在小区里修建人工湖、喷水池(如图所示),主要利用水的 比较大的原因来调节气温,若喷水池内有4t水,水温升高2℃吸收的热量是 J(c水=4.2×103J/(kg•℃)。
三、简答题(共计1小题,每题6分,共计6分)
23.(6分)(1)如图所示,试管中盛有水,放在有水的烧杯中。用酒精灯充分加热。问试管中的水能沸腾吗?为什么?
(2)游泳后刚从水上上岸感觉到冷,如果有风吹过会感觉更冷,甚至会打颤,为什么?
四、实验探究题(共计5小题、每空1分,共计30分)
24.(6分)炎热的夏季,家中的蜡烛、柏油路上的沥青都会变软;冰块熔化时,却没有逐渐变软的过程。由此推测,不同物质熔化时,温度的变化规律可能不同。如图所示,选用碎冰和碎蜡研究物质的熔化过程。为让碎冰和碎蜡均匀、缓慢地熔化,把碎冰放到盛有温水的烧杯中,碎蜡放到盛有热水的烧杯中分别进行实验。
(1)图乙中所示的曲线是 (选填“冰”或“蜡”)的温度随时间变化的图象;图丙中温度计显示的蜡的温度是 ℃。
(2)蜡熔化过程中,如果将试管从烧杯中拿出来,蜡会 (选填“继续”或“停止”)熔化,说明固体熔化时需要 。
(3)蜡在熔化过程中, (选填“有”或“没有”)固定的熔点,说明蜡属于 。
25.(8分)小明探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置如图甲所示。
(1)组装如图甲所示器材的顺序是 (选填“自下而上”或“自上而下”);
(2)探究水的沸腾特点时,不能使用 温度计(选填“水银”、“煤油”或“酒精”)(水银的沸点为357℃,煤油的沸点为150℃,酒精的沸点78℃);
(3)加热一定的时间后,温度计的示数如图甲所示,此时水的温度为 ℃;
(4)观察到当温度计的示数为98℃时就一直保持不变,这说明当地的大气压 1个标准大气压(填“高于”或“低于”);
(5)水在沸腾过程中虽然温度不再升高,但酒精灯要持续加热,这说明液体在沸腾过程中要 ;
(6)图乙中能正确表示实验过程中水的温度变化图像的是 。
(7)若要缩短实验时间可以采取 、 等方法
26.(7分)小明到海边浴场玩,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉得水比较凉。为弄清楚原因此,小明进行了以下实验探究。
如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,小明用两个相同的容器(图中用虚线表示)分别装入沙子和水两种物质,用相同的装置加热。
(1)需要用的测量仪器除了温度计还需要 、 ,实验中使用玻璃棒的目的是 。
(2)实验中两种物质吸收热量的多少可通过 比较。
(3)水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),沙子的比热容为0.92×103J/(kg•℃)。在实验室中用完全相同的两个试管分别装上 相等的沙子和水,用相同热源对试管均匀加热。如图乙中的图像能正确反映沙子和水温度变化的是 。
(4)实际实验过程中,沙子温度随时间变化的图像不是一条直线,原因可能是 。
27.(3分)小明设计了如图所示的两种探究“碘的升华”的实验方案。
(1)发现产生紫红色的气体,这是由于碘发生 现象。
(2)接着他们利用干冰做了相关实验:在烧杯中放入适量的水,向水中放入一小块干冰,观察到水中很快有大量气泡产生,同时水面有大量白气。气泡的主要成分是 (选填“白气”“二氧化碳气体”或“水蒸气”),水面上的大量“白气”是 (选填“水蒸气”“液态水”或“二氧化碳气体”)。
28.(6分)液体蒸发的快慢跟哪些因素有关呢?小新同学猜想:水蒸发快慢可能与水的温度、水的表面积和水面上方空气流动快慢有关,于是他在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如图1所示的实验探究。
(1)通过A、B两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水的 有关,这种常见的实验研究方法叫做 法;
(2)通过 两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水的温度有关;
(3)小新同学猜想水蒸发快慢还可能与水的质量有关,于是继续进行了如下探究:在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水(如图2)结果发现甲图中水先蒸发完,于是他得出结论:水蒸发快慢与水的质量有关,水的质量越 ,水蒸发越快;从实验过程看,他没有控制 相同;从得出结论环节看,“根据谁先蒸发完,判断谁蒸发快”是 (选填“正确”或“不正确”)的,理由是 ;
(4)小新发现下雨天衣服干得比较慢,于是提出一个新的猜想:水蒸发的快慢可能跟 有关。
五、计算题(共计3小题、共18分)
29.(5分)小明家的太阳能热水器,水箱内装满200kg的水,小明进行了一次观察活动,某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃[c水=4.2×103J/(kg•℃)],求:
(1)水升高的温度Δt;
(2)水吸收的热量Q。
30.(6分)标准大气压下,一壶质量为2kg,温度为20℃的水,加热到70℃[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)]。求:
(1)水吸收的热量Q吸;
(3)接着再继续加热,若水又吸收了3.36×105焦的热量,求水的末温t末。
31.(7分)物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图象如图所示。已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)加热满2min时,水吸收的热量。
(2)沙子的比热容。
2022-2023学年福建省漳州一中分校九年级(上)第一次月考
物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共计16小题,每题2分,共计32分)
1.(2分)下列温度值最接近实际的是( )
A.健康成年人的体温是39℃
B.让人感觉温暖而舒适的室内温度是25℃
C.洗澡时淋浴的适宜水温是60℃
D.在一个标准大气压下盐水的凝固点是0℃
【分析】此题考查我们对常见物体或环境温度的认识,结合对生活的了解和对温度单位摄氏度的认识,选出符合实际的选项。
【解答】解:
A、正常情况下,人的体温在37℃左右,变化幅度很小。此选项不符合实际;
B、人体正常体温在37℃左右,感觉舒适的温度在25℃左右。此选项符合实际;
C、人体正常体温在37℃左右,洗澡水的温度应该略高于体温,在40℃左右,不可能达到60℃.此选项不符合实际;
D、晶体凝固点与物质种类有关,标准大气压下水的凝固点的0℃,盐水的凝固点要低一些。此选项不符合实际。
故选:B。
【点评】对物体温度、长度、质量、重力等进行估测,是初中物理的一项基本要求,平时结合所学知识对身边的如:体温、气温、水的沸点、人高、教室高、一步长、步行速度、楼梯阶梯数、物理课本长和宽、教室内空气质量等等,多观察多思考,必要时做出正确判断。
2.(2分)如图所示的四个物态变化的实例中,属于液化的是( )
A.初春,湖面上冰化成“水”
B.盛夏,草叶上形成“露珠”
C.深秋,枫叶上形成“霜”
D.严冬,树枝上形成“雾凇”
【分析】物质从固态到液态的过程叫做熔化,物质从液态变成固态的过程叫做凝固;物质从液态变为气态叫做做汽化,物质从气态变为液态叫做液化;物质从固态直接变成气态叫升华,物质从气态直接变成固态叫凝华。
【解答】解:A、冰化成水是由固态变为液态的熔化现象。故A不符合题意。
B、草叶上的露珠是空气中的水蒸气液化形成的,故B符合题意。
C、霜是空气中的水蒸气凝华形成的固态小冰晶。故C不符合题意。
D、“雾凇”是固态小冰晶,是水蒸气凝华形成的。故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查的是生活中物态变化现象的判断,物态变化知识是中考必考的知识点,解题的关键是把握住物质前后的状态变化。
3.(2分)下列生活实例中,属于内能转化为机械能的是( )
A.冬天人们常用双手互相摩擦取暖
B.用茶壶烧水,水烧开时,茶壶盖被顶起
C.钻木取火
D.给干电池充电
【分析】本题抓住做功改变物体内能。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,对物体做功,物体内能会增加,物体对外做功,物体内能会减小。
【解答】解:A、双手互搓发热属摩擦生热,是做功使机械能转化为内能,使内能增大,不合题意;
B、用茶壶烧水,水烧开时,茶壶盖被顶起,是水蒸气膨胀做功,将内能转化为机械能,符合题意;
C、钻木取火属摩擦生热,是做功使机械能转化为内能,使内能增大,不合题意;
D、给干电池充电,是将电能转化为化学能,不合题意。
故选:B。
【点评】内能的增加有两种方式:做功、热传递。一般情况下对物体做功机械能转化为内能,物体对外做功,内能转化为机械能。
4.(2分)我国首次赴南极考察队于1984年11月20日从上海启程,历时约三个月,横跨太平洋,穿越南北半球,航程二万六千多海里,在南极洲南部的高兰群岛乔治岛,建立了我国第一个南极科学考察基地﹣﹣中国南极长城站。南极平均气温为﹣25℃,最低气温达﹣88.3℃.在那里用的液体温度计是酒精温度计,这是因为酒精的( )
A.凝固点较低B.凝固点较高
C.沸点较低D.沸点较高
【分析】要解决此题,需要知道物质的凝固点越低,越不容易凝固。在南极由于平均气温比较低,所以需要用凝固点较低的液体温度计。
【解答】解:由于酒精的凝固点比较低,所以当南极的温度很低时,酒精仍不会凝固,所以可以用酒精温度计测南极的温度。
故选:A。
【点评】此题主要考查了对凝固点的理解。知道同种晶体的熔点和凝固点是相等的。凝固点或熔点越低,则该物质凝固或熔化时需要的温度越低。即该物质不容易凝固或容易熔化。
5.(2分)如图是小明“探究水沸腾”时的装置以及实验中不同时刻气泡的情形,下列分析正确的是( )
A.可以选用量程为﹣80℃~60℃的酒精温度计
B.实验器材是按自上而下的顺序组装的
C.图甲是水沸腾前的现象
D.图乙气泡中的气体主要是空气
【分析】(1)标准大气压下,水的沸点为100℃,高于60℃;
(2)实验中要用酒精灯外焰加热,温度计玻璃泡不能碰触容器底和壁,所以安装器材时应按照自下而上的顺序;
(3)水沸腾前,烧杯底部水的温度较高,越往上水的温度越低,气泡上升过程中,遇冷收缩,且气泡中的水蒸气不断液化为液态,故气泡越来越小;
(4)沸腾时,有大量气泡产生,气泡在上升过程中体积逐渐增大,最后破裂。
【解答】解:(1)酒精温度计的量程为﹣80℃~60℃,而标准大气压下水的沸点是100℃,超过温度计的量程,故A错误;
(2)实验中要用酒精灯外焰加热,温度计玻璃泡浸没在被测液体中,但不能碰触容器底和壁,所以安装器材时应按照自下而上的顺序进行,故B错误;
(3)沸腾前烧杯中的气泡越往上越小,故图甲是水沸腾前的现象,故C正确;
(4)气泡在上升过程中气泡体积增大,所以是沸腾时的情况,气泡中的气体是水蒸气不是空气,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查探究水的沸腾实验,重点考查了测量仪器的选择、沸腾条件以及实验现象。
6.(2分)下列现象中,通过热传递改变物体内能的是( )
A.反复弯折后,铁丝的温度升高
B.冬天晒太阳身体感到暖和
C.火车经过后,铁轨的温度升高
D.两手相互搓揉,手掌发热
【分析】改变物体内能有两种方式:做功和热传递;做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,热传递有热传导、热对流和热辐射三种形式。
【解答】解:
A、反复弯折,是人手对铁丝做功,将机械能转化为内能,使铁丝的内能增加,温度升高,是通过做功改变物体的内能的,不符合题意;
B、冬天晒太阳身体感到暖和,是把太阳能转移到人的身体上,是通过热传递的方式改变物体内能的,符合题意;
C、火车经过时,车轮克服摩擦力做功把机械能转化为内能,使铁轨温度升高,是通过做功来改变物体的内能的,不符合题意;
D、两手相互摩擦做功,是机械能转化为内能,手的内能增大,温度升高,是通过做功改变物体的内能,不符合题意;
故选:B。
【点评】解决此类问题的关键是知道做功和热传递在改变物体内能上的区别,即做功实质是能量的转化,而热传递是能量的转移。
7.(2分)位于我市的中国黄(渤)海候鸟栖息地被列入《世界遗产名录》,候鸟栖息地广阔的滩涂可有效调节气温,因为水的( )
A.密度大B.比热容大C.流动性大D.热值大
【分析】水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量时,水的温度升高或降低得少。
【解答】解:
滩涂湿地含有大量的水,水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量时,水的温度升高得少;夜晚,放出相同的热量时,水的温度降低得少,使得昼夜的温差小,能有效调节周围环境的气温,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】本题考查了水的比热容的特点,通过本题可使学生认识到湿地的重要性。
8.(2分)关于温度计,不正确的说法是( )
A.温度计上标出的单位一般是摄氏度
B.不同的温度计量程和分度值一般不同
C.体温计离开人体后,仍能表示人体的温度
D.测开水的温度用体温计肯定比实验用温度计测量的结果要准确些
【分析】常用温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的,上面标出的温度单位是摄氏度;
实验室用温度计的分度值为1℃、量程为0~110℃,体温计的分度值为0.1℃、量程为35~42℃;
体温计的玻璃泡和直玻璃管之间有很细的细管,测体温时,玻璃泡内的水银随着温度升高,发生膨胀,通过细管挤到直管;当体温计离开人体时,水银变冷收缩,细管内的水银断开,直管内的水银不能退回玻璃泡内,所以它表示的仍然是人体的温度,使用时可以离开人体而读数;但使用体温计前,一定要先甩一下。
【解答】解:A、生活中温度的常用单位是摄氏度,温度计上标出的单位一般也是摄氏度,故A正确,不符合题意;
B、体温计有小缩口,离开人体后,仍能表示人体的温度,B说法正确,不符合题意;
C、不同温度计的量程和分度值一般不同,C说法正确,不符合题意;
D、虽然体温计的分度值小,但开水的温度超出了体温计的量程,不可以用来测量开水的温度,故D说法错误,符合题意。
故选:D。
【点评】掌握实验室常用的温度计、寒暑表、体温计的测量范围、分度值,掌握温度计的正确使用方法。
9.(2分)现在超市里卖一种叫“固体清新剂”的商品,把它放置在卧室或卫生间里,能有效地清新空气。使居室温馨芳香。这种现象是( )
A.熔化B.凝华C.汽化D.升华
【分析】(1)升华:物质从固态不经过液态而直接转化为气态的过程,升华过程需要吸热;
(2)凝华:物质从气态不经过液态而直接变成固态的过程,凝华过程需要放出热量。
【解答】解:由题知,“固体清新剂”原来是固态。“固体清新剂”使各种场所空气变得清新,说明现在是气态,该物质由固态直接变为气态,这是一种升华现象。故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】解决本题,一定要认清物质原来的状态和现在的状态,然后结合物态变化的定义得到答案。
10.(2分)用两个相同的加热器,分别对质量相等的甲、乙两种液体加热,其温度随时间变化的图象如图所示,由图线可以看出( )
A.甲的比热容比乙大
B.甲的比热容比乙小
C.甲和乙的比热容相同
D.开始加热时,甲和乙的比热容为零
【分析】(1)图象问题要结合物理公式进行分析。
(2)由图象知物质甲和乙质量相同,在相同热源加热相同时间,乙升高的温度比甲大。
【解答】解:
A、B、C、甲乙质量相等,相同热源加热相同时间,吸收的热量相等,由温度变化公式Δt=可知,比热容越小升高的温度越高;比热容越大升高的温度越小;因为乙升高的温度比甲大,所以甲的比热较大。选项A正确,B、C错误;
D、比热容是物质的一种性质,反映了不同物质的吸热能力,不能为零。此选项错误。
故选:A。
【点评】比较两个量的大小一定要根据公式来分析,这样思维严谨些,有图象的要合理利用图象,这也是中考的热点。
11.(2分)关于温度、热量、内能,下列说法正确的是( )
A.物体的温度升高,内能一定增加
B.物体吸收热量,温度一定升高
C.0℃的冰内能为零
D.发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
【分析】(1)内能与物体的质量、温度和状态有关
(2)物体的内能发生变化,可能表现在物体的温度变化,也可能是状态的变化;
(3)一切物体都具有内能;
(4)发生热传递时,热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体。
【解答】解:
A.物体的内能与温度有关,物体的温度越高,内能一定越大,故A正确;
B.物体吸收热量,内能增加,但温度不一定变化,如:晶体熔化,内能增加,但温度不变,故B错误;
C.因为一切物体的分子都在不停地做无规则运动,所以一切物体都具有内能,0℃的冰具有内能,故C错误;
D.发生热传递时,热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了温度、内能、热量的关系以及发生热传递的条件,是一道基础题目。
12.(2分)下列物态变化中,放热的是( )
A.春天,冰雪消融B.夏天,晾晒衣物
C.深秋,河水干涸D.冬天,湖水结冰
【分析】物质由固态直接变成气态的过程叫做升华,分析各选项中的状态变化,判断是否属于升华现象。
【解答】解:A、春天冰雪消融,由固态变成液态,属于熔化现象,吸热,故A不符合题意;
B、夏天晾晒的湿衣服逐渐变干,是衣服中的水由于汽化变为水蒸气的结果,属于汽化现象,吸热,故B不符合题意;
C、深秋,河水干涸是液态水变为气态水蒸气的结果,属于汽化现象,吸热,故C不符合题意;
D、冬天湖水结冰,水由液态变成了固态,属于凝固现象,放出热量,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对生活中物态变化的判断,解决此类题目的关键是分清物质前后的状态变化,是中考中常见的题型。
13.(2分)如下图所示,用温度计测杯中水的温度的4种方法,正确的是( )
A.B.C.D.
【分析】在使用温度计测量液体温度时,正确的方法是:①温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中; 不要碰到容器底或容器壁;②温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数;③读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中的液柱上表面相平。
【解答】解:
A、玻璃泡接触了容器底,视线没有与液柱最高处相平。此方法错误;
B、玻璃泡接触了容器壁。此方法错误;
C、温度计放置位置、读数方法规范。此方法正确;
D、视线没有与液柱最高处相平。此方法错误。
故选:C。
【点评】此题考查的是温度计的使用,在物理实验和日常生活中经常使用温度计,我们要熟练掌握其使用和读数方法。
14.(2分)如图所示,水在壶中被加热,又从凉铁板上掉下的水是蒸馏水在获得蒸馏水的过程中,水经历的物态变化是( )
A.先升华,后凝华B.先汽化,后液化
C.先液化,后汽化D.先汽化,后凝固
【分析】物质由液态变为气态是汽化。物质由气态变为液态是液化。
【解答】解:对水加热,水汽化成水蒸气上升。在上升过程中又遇到凉铁板液化成小水滴。故整个过程是先汽化,后液化。
故选:B。
【点评】此题考查了液态和气态之间的相互转化,通过“水”的形成,加深对物态变化的理解与掌握。
15.(2分)小美同学对冰加热,她将冰熔化成水直到沸腾的过程,绘制成如图所示的温度随时间变化的图像。下列分析正确的是( )
A.该物质在AB段和CD段都要吸热
B.该物质熔化过程持续了5min
C.处于0℃的该物质一定是固液共存状态
D.该物质在B、C两点时状态相同
【分析】(1)由图象可知:AB段表示冰吸热升温;BC段是冰水混合物,是冰的熔化过程,该过程吸热但温度不变;CD段是水吸热升温;
(2)BC段为熔化过程,由图B、C两点可求熔化时间;
(3)B点时是固态,在C点时是液态,中间过程为固液共存状态。
【解答】解:
A、该物质在AB段和CD段的都要吸热,温度不断升高,故A正确;
B、该物质在第1min开始熔化,第4min熔化过程结束,故熔化过程持续了4min﹣1min=3min,故B错误;
C、该物质处于0℃时,可能是固态、可能是液态、也可能是固液共存状态,故C错误;
D、该物质在B点时是固态,在C点时是液态,中间过程为固液共存状态,故D错误。
故选:A。
【点评】该题考查了晶体的熔化图象,考查了学生从图象中获取信息的能力。
16.(2分)甲、乙两物体的质量之比为2:3,比热容之比为1:2,当它们升高相同温度时,吸收的热量之比是( )
A.1:3B.3:1C.3:4D.4:3
【分析】已知质量之比,比热容之比,升高相同的温度,根据公式Q=cmΔt即可求出甲、乙两物体吸收的热量之比。
【解答】解:吸收的热量之比:
===。
故选:A。
【点评】本题考查了学生对热量公式的掌握和运用,代入比值时要细心,不要因颠倒出错。
二、填空题(共计6小题,每空1分,共计14分)
17.(3分)如图所示,甲是体温计,乙是实验室用温度计,它们都是利用液体 热胀冷缩 的性质制成的。可用来测沸水温度的是 乙 ;体温计 能 离开被测物体来读数(填“能”、“不能”)。
【分析】(1)液体温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的。
(2)根据甲乙温度计的构造可以判断,甲温度计可以离开被测物体读数。图乙中温度计的测量范围是﹣20℃~100℃,图甲中温度计的测量范围是35℃~42℃,根据其测量范围判断出是否能够测量沸水的温度。
【解答】解:(1)液体温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的。
(2)图甲为体温计,测量范围是35℃~42℃,不能测沸水的温度,可以离开人体读数;乙是寒暑表,测量范围是﹣20℃~100℃,可以测量沸水的温度,但是不能离开被测物体读数。
故答案为:热胀冷缩;乙;能。
【点评】本题主要考查的是温度计的构造和原理,考查学生应用物理知识解决实际问题的能力,体现物理来源于生活,服务于社会的新课程理念
18.(2分)谚语是我国民间文化的一部分,其语言简练、涵义深刻、有句谚语:“霜前冷,雪后寒、“它说明了,霜是由于骤冷,空气中水蒸气发生 凝华 而形成的,此过程需要 放出 热量。
【分析】(1)在一定条件下,物体的三种状态﹣﹣固态、液态、气态之间会发生相互转化,这就是物态变化;
(2)物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。
【解答】解:
霜是由于气温较低时空气中的水蒸气发生凝华现象而形成的;凝华时需要放出热量。
故答案为:凝华;放出。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
19.(3分)北方的冬季玻璃上会形成冰花,这是水蒸气遇冷 凝华 形成的,冰花形成在玻璃的 内 侧;夏天从冰箱里拿出的可乐瓶外壁会“冒汗”,形成的原因是水蒸气遇冷 液化 。
【分析】(1)凝华是气态直接变为固态;冰花形成在玻璃的哪个表面,取决于室内外的气温情况;
(2)物质由气态变成液态的现象叫做液化,液化吸热。
【解答】解:在北方的冬天,冰花是室内较温暖的水蒸气遇到温度很低的玻璃,发生了凝华现象,从而形成固态的冰花;且出现在玻璃的内表面,因为室内气温较高,水蒸气才会遇冷凝华;
夏天从冰箱里取出饮料,瓶的外壁温度很低,空气中的水蒸气遇到温度较低的饮料瓶凝结成小水滴附着在瓶子上,属于液化现象。
故答案为:凝华;内;液化。
【点评】本题考查了学生对生活中物态变化的判断,属于热学基础知识的考查,相对比较简单。
20.(2分)“城市尚余三伏热,秋光先到野人家”,说明在陆游那个时代,人们就已觉察到城市暖于郊区。分析城市“热岛效应”的主要原因:一是工厂、交通工具排放大量的 废气;二是建筑群、马路中的砂石、水泥的比热容 小 (选填“大”或“小”),在相同日照条件下温度上升更明显;三是城市水面小,水的蒸发吸热 少 (选填“多”或“少”);四是楼群林立,难以形成对流。
【分析】从引起热岛效应的原因分析:城市多水泥、沙石,郊区多水,沙石比水的比热容小,吸收相同的热量,沙石的温度升高多;水少,蒸发吸热少;另外,城市中机动车比较多,热机散发的热量也比较多。
【解答】解:引起热岛效应的原因有:工厂、交通工具等排放大量的废气,给空气带来大量的热;城市建筑材料的沙石的比热容较小,在相同的日照下(吸收相同的热量)温度上升较快;城市水少,水蒸发时吸收热量少;建筑物较高,空气难以形成对流。
故答案为:小;少
【点评】本题主要考查学生对热岛效应产生的原因,以及利用比热容解释生活中的一些现象的了解和掌握。
21.(2分)呼和浩特市希拉穆仁草原的冬天,常常风雪交加,异常寒冷,牧民手冷时,总喜欢双手搓几下,就感觉暖和,这是利用 做功 的方式使手的内能增加,或哈几口气,亦感觉暖和,这是利用 热传递 的方式使手的内能增加。
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能,它们的主要区别是:做功是能量的转化,而热传递是能量的转移。
【解答】解:搓手取暖时,克服摩擦做功,机械能转化为手的内能,使手的内能增加、温度升高,此过程是通过做功的方式改变手的内能;
哈气取暖时,热量从高温的水蒸气转移到低温的手,使手的内能增大、温度升高,是通过热传递的方式改变了手的内能。
故答案为:做功;热传递。
【点评】本题主要考查了学生对改变内能的方法的应用,属于基础性题目。
22.(2分)山城重庆是四大“火炉”之一,人们常在小区里修建人工湖、喷水池(如图所示),主要利用水的 比热容 比较大的原因来调节气温,若喷水池内有4t水,水温升高2℃吸收的热量是 3.36×107 J(c水=4.2×103J/(kg•℃)。
【分析】因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少,据此分析;
知道水的质量、水的比热容、水的温度变化值,利用吸热公式Q吸=cmΔt求水吸收的热量。
【解答】解:
由于水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,所以能有效调节气温;
水吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×4×103kg×2℃=3.36×107J。
故答案为:比热容;3.36×107。
【点评】本题考查了学生对水的比热容大的特点的应用、吸热公式Q吸=cmΔt的掌握和运用,计算时注意温度升高了(Δt)、升高(Δt)与升高到(末温)的区别。
三、简答题(共计1小题,每题6分,共计6分)
23.(6分)(1)如图所示,试管中盛有水,放在有水的烧杯中。用酒精灯充分加热。问试管中的水能沸腾吗?为什么?
(2)游泳后刚从水上上岸感觉到冷,如果有风吹过会感觉更冷,甚至会打颤,为什么?
【分析】(1)满足沸腾的条件是:①达到沸点;②能继续从外界吸热;当大烧杯中的水沸腾时,温度达到沸点尽管不断吸热但温度不再升高,小试管中的水靠从大烧杯中吸热升温.
(2)由液态变为气态的过程叫汽化,蒸发是一种汽化现象,蒸发要吸热,有降温制冷的作用;
(3)影响蒸发快慢的因素:液体的温度、液体的表面积、液面上的空气流动。
【解答】解:(1)不能。原因:当大烧杯中的水沸腾后,尽管不断吸热,但烧杯中的水温度不再升高,保持水的沸点温度不变;小试管中的水从大烧杯中吸热,温度达到水的沸点后,就和烧杯中的水的温度一样,就不能从烧杯中继续吸热,这时虽然达到了沸点,但不能吸收热量,所以不会沸腾;
(2)原因:因为人出水后,身上的水蒸发吸热,使人体的温度下降,所以人会觉得冷。有风吹来时,空气的流速加快,使水的蒸发加快,吸收更多的热量,会感觉更冷,甚至会打颤。
【点评】(1)此题考查了液体的沸腾条件和热传递的条件,要把握住沸腾条件是温度不但达到沸点,而且还能不断吸热,热传递的条件是必须存在温度差异;
(2)本题考查的是有关汽化现象的知识,解题时要知道汽化的两种方式:蒸发和沸腾;会灵活应用影。
四、实验探究题(共计5小题、每空1分,共计30分)
24.(6分)炎热的夏季,家中的蜡烛、柏油路上的沥青都会变软;冰块熔化时,却没有逐渐变软的过程。由此推测,不同物质熔化时,温度的变化规律可能不同。如图所示,选用碎冰和碎蜡研究物质的熔化过程。为让碎冰和碎蜡均匀、缓慢地熔化,把碎冰放到盛有温水的烧杯中,碎蜡放到盛有热水的烧杯中分别进行实验。
(1)图乙中所示的曲线是 冰 (选填“冰”或“蜡”)的温度随时间变化的图象;图丙中温度计显示的蜡的温度是 52 ℃。
(2)蜡熔化过程中,如果将试管从烧杯中拿出来,蜡会 停止 (选填“继续”或“停止”)熔化,说明固体熔化时需要 吸收热量 。
(3)蜡在熔化过程中, 没有 (选填“有”或“没有”)固定的熔点,说明蜡属于 非晶体 。
【分析】(1)晶体的熔化过程虽然继续吸热,但是温度是保持不变的,所以晶体的熔化图象中有一段温度保持不变,反映在图象上是有一段平行于时间轴的线段存在;温度计的读数:首先确定是零上还是零下,然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数;
(2)无论晶体还是非晶体在熔化过程中都是要吸热的,所以要继续加热,如果停止加热,熔化也会停止;
(3)蜡在熔化过程中没有固定的熔点,蜡烛是非晶体。
【解答】解:(1)冰属于晶体有一定的熔化温度,蜡属于非晶体,非晶体没有一定的熔化温度,由乙图象可知,一段时间内物质吸收热量,温度保持不变,由此可知,该物质是晶体,因此乙是冰的熔化图象。
零刻度在下方,液柱远离零刻度,是零上,每一个大格代表10℃,每一个小格代表2℃,示数是52℃;
(2)试管从烧杯中拿出来,冰和蜡不能吸收热量,停止熔化;
(3)蜡在熔化过程中没有固定的熔点,蜡烛是非晶体。
故答案为:(1)冰;52;(2)停止;吸收热量;(3)没有;非晶体。
【点评】晶体的熔化图象以及晶体熔化的条件是考试的热点所在,一定要熟练的掌握,又时候可能分析不出来的问题直接套用课本的知识也是可以很快得出正确答案的,一切题目都是源自于课本的。
25.(8分)小明探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置如图甲所示。
(1)组装如图甲所示器材的顺序是 自下而上 (选填“自下而上”或“自上而下”);
(2)探究水的沸腾特点时,不能使用 酒精 温度计(选填“水银”、“煤油”或“酒精”)(水银的沸点为357℃,煤油的沸点为150℃,酒精的沸点78℃);
(3)加热一定的时间后,温度计的示数如图甲所示,此时水的温度为 89 ℃;
(4)观察到当温度计的示数为98℃时就一直保持不变,这说明当地的大气压 低于 1个标准大气压(填“高于”或“低于”);
(5)水在沸腾过程中虽然温度不再升高,但酒精灯要持续加热,这说明液体在沸腾过程中要 吸收热量 ;
(6)图乙中能正确表示实验过程中水的温度变化图像的是 A 。
(7)若要缩短实验时间可以采取 减少水的质量 、 采用初温较高的水来做实验 等方法
【分析】(1)实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要调整好铁圈的高度,然后根据温度计的使用规则固定好其位置;
(2)温度计是根据液体的热胀冷缩规律制成的,测温物质需要保持液态;
(3)温度计在读数前,要弄清楚它的零刻度、量程和分度值;
(4)水的沸点与气压有关,气压越低,沸点越低,一个标准大气压下水的沸点为100℃;
(5)水沸腾的条件是达到沸点继续吸收热量;
(6)根据液体沸腾的特点:不断吸收热量,温度保持不变对各个图象注意分析即可;
(7)要想缩短水的沸腾时间可从水的质量、初温等多个角度考虑改进。
【解答】解:(1)酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度,安装实验器材时,应按照自下而上顺序进行;
(2)标准大气压下水的沸点为100℃,测温物质的沸点应高于100℃,酒精的沸点为78℃不能测量沸水的温度;
(3)该温度计的分度值是1℃,此时水的温度是89℃;
(4)水的沸点与气压有关,气压越低,沸点越低,一个标准大气压下水的沸点为100℃,观察到当温度计的示数为98℃时就一直保持不变,说明沸点为98℃,所以当地气压低于一个标准大气压;
(5)水在沸腾过程中虽然温度不再升高,但酒精灯要持续加热,这说明液体在沸腾过程中要吸收热量;
(6)液体沸腾的特点:不断吸收热量,温度保持不变;
如图A水吸收热量,温度升高,升高到沸点以后,不断吸收热量,温度保持不变,图A所示的是水的温度随时间变化的图象;
图B是晶体熔化图象,C图是晶体凝固图象,D图表示吸收热量,温度一直升高,故BCD都不符合题意,故选择A;
(7)由图可知,水的初温相同,要想缩短沸腾时间应采用的措施为:减少水的质量;采用初温较高的水来做实验。
故答案为:(1)自下而上;(2)酒精;(3)89;(4)低于;(5)吸收热量;(6)A;(7)减少水的质量;采用初温较高的水来做实验。
【点评】此题主要考查了水沸腾的条件及特点,知道水在沸腾过程中温度保持不变,但要不断吸热,是比较简单的实验题。
26.(7分)小明到海边浴场玩,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉得水比较凉。为弄清楚原因此,小明进行了以下实验探究。
如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,小明用两个相同的容器(图中用虚线表示)分别装入沙子和水两种物质,用相同的装置加热。
(1)需要用的测量仪器除了温度计还需要 天平 、 秒表 ,实验中使用玻璃棒的目的是 使物质受热均匀 。
(2)实验中两种物质吸收热量的多少可通过 加热时间长短 比较。
(3)水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),沙子的比热容为0.92×103J/(kg•℃)。在实验室中用完全相同的两个试管分别装上 质量 相等的沙子和水,用相同热源对试管均匀加热。如图乙中的图像能正确反映沙子和水温度变化的是 B 。
(4)实际实验过程中,沙子温度随时间变化的图像不是一条直线,原因可能是 沙子受热不均匀 。
【分析】(1)探究不同物质吸热能力时,要控制两种物质的质量相等,需要用天平测质量,测量加热时间的工具停表;实验中使用玻璃棒的目的是使物质受热均匀;
(2)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
(3)水的比热容大于煤油的比热容,根据公式Q=cmΔt,相同质量的水和沙子吸收相同的热量,水的温度变化较小;
(4)沙子温度随时间变化的图像不是一条直线,原因可能是沙子受热不均匀。
【解答】解:(1)在此实验中,为了比较水和沙子吸热本领的大小,我们可以加热相同的时间,观察升高的温度的不同;也可以让它们升高相同温度,比较加热时间,来比较它们吸热本领的大小,为了达到实验目的前提条件是:在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和沙子,所以除了温度计外,还需要的测量工具有秒表和天平;实验中使用玻璃棒的目的是使物质受热均匀;
(2)根据转换法,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较;
(3)由探究水和沙子的吸热能力时,需要控制水和沙子的质量相同;Q吸=cmΔt得,Δt=,质量相同的水和沙子吸收相同的热量,水的比热容是沙子比热容的2倍多,所以沙子升高的温度大于水升高温度的2倍,故B正确;
(4)沙子温度随时间变化的图像不是一条直线,原因可能是沙子受热不均匀。
故答案为:(1)天平;秒表;使物质受热均匀;(2)加热时间长短;(3)质量;B;(4)沙子受热不均匀。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
27.(3分)小明设计了如图所示的两种探究“碘的升华”的实验方案。
(1)发现产生紫红色的气体,这是由于碘发生 升华 现象。
(2)接着他们利用干冰做了相关实验:在烧杯中放入适量的水,向水中放入一小块干冰,观察到水中很快有大量气泡产生,同时水面有大量白气。气泡的主要成分是 二氧化碳气体 (选填“白气”“二氧化碳气体”或“水蒸气”),水面上的大量“白气”是 液态水 (选填“水蒸气”“液态水”或“二氧化碳气体”)。
【分析】(1)物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。
(2)六种物态变化过程中,都伴随着吸热或放热;其中放出热量的物态变化有:凝固、液化、凝华;吸热的有:熔化、汽化、升华。
【解答】解:(1)固态碘吸收热量,直接变成碘蒸气,是升华现象,升华吸热;
(2)向水中放入一小块干冰,干冰发生升华现象,产生大量的二氧化碳气体,所以水中大量气泡的主要成分是二氧化碳气体;水面上大量的白气是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故水面上的大量“白气”是液态水。
故答案为:(1)升华;(2)二氧化碳气体;液态水。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
28.(6分)液体蒸发的快慢跟哪些因素有关呢?小新同学猜想:水蒸发快慢可能与水的温度、水的表面积和水面上方空气流动快慢有关,于是他在4块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如图1所示的实验探究。
(1)通过A、B两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水的 表面积 有关,这种常见的实验研究方法叫做 控制变量 法;
(2)通过 A、C 两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水的温度有关;
(3)小新同学猜想水蒸发快慢还可能与水的质量有关,于是继续进行了如下探究:在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水(如图2)结果发现甲图中水先蒸发完,于是他得出结论:水蒸发快慢与水的质量有关,水的质量越 小 ,水蒸发越快;从实验过程看,他没有控制 水的表面积 相同;从得出结论环节看,“根据谁先蒸发完,判断谁蒸发快”是 不正确 (选填“正确”或“不正确”)的,理由是 应比较相同时间内水的蒸发量(质量的减小量),相同时间内蒸发量大的蒸发得快 ;
(4)小新发现下雨天衣服干得比较慢,于是提出一个新的猜想:水蒸发的快慢可能跟 空气湿度 有关。
【分析】对于同一液体,影响蒸发快慢的因素有:液体温度的高低、液体表面积的大小、液体上方空气流动的速度;液体蒸发快慢还与液体的种类有关;
在探究一个物理量与多个因素的关系时,采用控制变量法的思想。
【解答】解:(1)通过A、B两图的对比,水的表面积不同,故可以得出水蒸发快慢与水的表面积有关;在探究一个物理量与多个因素的关系时,采用控制变量法。
(2)研究水蒸发快慢与水的温度有关,应该控制水的表面积和水面上方空气流动速度相同,改变水的温度,故通过A、C两图的对比,可以得出水蒸发快慢与水的温度有关。
(3)小新同学猜想水蒸发快慢还可能与水的质量有关,于是继续进行了如下探究:在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴上一滴和两滴水(如图2)结果发现甲图中水先蒸发完,于是他得出结论:水蒸发快慢与水的质量有关,水的质量越小,水蒸发越快;从实验过程看,他没有控制水的表面积相同,因为探究水蒸发快慢与水质量实验,应该改变水的质量,控制水的表面积相同;
从得出结论环节看,“根据谁先蒸发完,判断谁蒸发快”是不正确的,理由是:应比较相同时间内水的蒸发量(质量的减小量),相同时间内蒸发量大的蒸发得快。
(4)小新发现下雨天衣服干得比较慢,下雨天空气湿度比较大,故于是提出一个新的猜想:水蒸发的快慢可能跟空气湿度有关。
故答案为:(1)表面积;控制变量; (2)A、C;(3)小;水的表面积;不正确;应比较相同时间内水的蒸发量(质量的减小量),相同时间内蒸发量大的蒸发得快;(4)空气湿度。
【点评】本题主要考查学生对影响蒸发快慢因素的了解和掌握,以及控制变量法的应用。
五、计算题(共计3小题、共18分)
29.(5分)小明家的太阳能热水器,水箱内装满200kg的水,小明进行了一次观察活动,某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃[c水=4.2×103J/(kg•℃)],求:
(1)水升高的温度Δt;
(2)水吸收的热量Q。
【分析】(1)水升高的温度等于水的末温减去初温;
(2)知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值,利用吸热公式Q吸=cmΔt求水吸收的热量;
【解答】解:
(1)水升高的温度:
Δt=45℃﹣20℃=25℃;
(2)水吸收的热量:
Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×200kg×25℃=2.1×107J。
答:(1)水升高的温度Δt为25℃;
(2)水吸收的热量Q为2.1×107J。
【点评】本题考查了学生对吸热公式Q吸=cmΔt的掌握和运用,属于基础题目。
30.(6分)标准大气压下,一壶质量为2kg,温度为20℃的水,加热到70℃[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)]。求:
(1)水吸收的热量Q吸;
(3)接着再继续加热,若水又吸收了3.36×105焦的热量,求水的末温t末。
【分析】(1)水升高的温度等于水的末温减去初温;
知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值,利用吸热公式Q吸=cmΔt求水吸收的热量;
(2)先根据Q吸=c水mΔt求出水升高的温度,然后根据一个标准大气压下水的沸点是100℃确定水的末温。
【解答】解:
(1)水升高的温度:
Δt=70℃﹣20℃=50℃;
水吸收的热量:
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×50℃=4.2×105J;
(2)由Q吸=cmΔt可得水升高的温度:
Δt′===40℃,
t′=70℃+40℃=110℃>100℃,
在一个标准大气压下水的沸点为100℃,所以水的末温为100℃。
答:(1)水吸收的热量是4.2×105J;
(2)水的末温为100℃。
【点评】本题考查了学生对吸热公式Q吸=cmΔt的掌握和运用,属于基础题目。
31.(7分)物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图象如图所示。已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)加热满2min时,水吸收的热量。
(2)沙子的比热容。
【分析】(1)从图象可知,加热满2min,水的温度从20℃上升到70℃,从而可知和水的温度变化,已知水的质量和比热容,可利用公式Q吸=cm△t计算水吸收的热量。
(2)相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量,所以2min水和沙子吸收的热量也相同,由图a得出沙子温度的变化量,再根据Q吸=cm△t计算沙子的比热容。
【解答】解:
(1)由b图象可知,水的温度从20℃上升到70℃,
加热满2min时水吸收的热量:
Q水吸=c水m水△t水=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(70℃﹣20℃)=4.2×104J。
(2)相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量,
在2分钟的时间内Q沙吸=Q水吸=4.2×104J,
又因为加热满2min,沙子的温度从20℃上升到250℃,
△t沙=250℃﹣20℃=230℃,m沙=200g=0.2kg,
c沙==≈0.9×103J/(kg•℃)。
答:(1)加热满2min,水吸收了4.2×104J的热量;
(2)沙子的比热容为0.9×103J/(kg•℃)。
【点评】本题考查了吸热公式Q吸=cm△t的应用,能从液体的温度随时间变化的图象搜集有关信息是本题的关键。
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