资源描述
《内能 》单元检测卷 一
一、选择题
1. 下列现象中,能表明分子在不停地做无规则运动的是
A. 濛濛细雨从空中下落 B. 擦黑板时,粉笔灰在空中飞舞
C. 水和酒精混合后体积变小 D. 炒菜时,满屋飘香
【答案】D
【解析】
试题分析:雨和粉笔灰都不是分子,它们的运动属于机械运动,故AB错;水和酒精混合体积变小,说明分子间有空隙,不能表明分的运动,故C错;能闻到菜的香味,是由于分子的不停地夫规则运动引起的,故D正确;应选D。
【考点定位】分子动理论
2.用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,记住测力计的读数。使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,如图所示,则弹簧测力计的读数
A. 不变,因为玻璃板重力不变 B. 变大,因为玻璃板沾水变重了
C. 变小,因为玻璃板受到了浮力作用 D. 变大,因为玻璃板与水的接触面之间存在分子引力
【答案】D
【解析】
试题分析:根据实验现象及分子动理论(分子间存在相互作用的引力和斥力)进行解答.
解:
因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大,不是因为沾水,故ABC错、D正确.
故选D.
【点评】本题主要考查了学生对分子间的作用力的了解和应用,是一道基础题.
3.物质世界多姿多彩,从浩瀚宇宙到微观世界,所有都体现物质的不停运动和发展。以下与物质有关的说法,正确的是
A. 物质是由分子组成的,分子不能再分割
B. 纳米科学技术的研究对象是比原子更小的微粒
C. 分子是由原子组成,各种原子都有相似的结构
D. 物质的不同物态表现出不同的性质是由分子的排列决定,与分子力无关
【答案】C
【解析】
分子可以分成原子,原子还有内部结构,A错。纳米的数量级是,分子直径的数量级是,所以纳米科学技术的研究对象不是比原子更小的微粒,B错。分子是由原子组成,各种原子都有相似的结构,C对。物质的不同物态表现出不同的性质是由分子的排列决定,分子排列不同,分子力不同,D错
4. 下列事例中,属于用做功的方法改变物体内能的是( )
A. 秧田中的水被晒热 B. 将牛奶放进冰箱冷冻制棒
C. 磨刀时刀刃发热 D. 热开水变凉
【答案】C
【解析】
秧田中的水被晒热,热量通过热传递从阳光传给衣服,A错误;将牛奶放进冰箱冷冻制棒,牛奶通过热传递把热量传给周围冰冷的空气,温度降低,达到凝固点制成冰棒,B错误;磨刀时刀刃发热,刀克服摩擦力做功,把动能转化为内能,内能增加,温度升高,C对;热开水变凉的过程,也是通过热传递把热量散失到周围空气中的过程,D错误;
思路分析: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
试题点评:此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别,是中考热点,属于易错题目
5.关于温度、热量、内能的关系,下列说法中正确的是( )
A. 温度高的物体一定比温度低的物体内能大
B. 温度高的物体一定比温度低的物体热量多
C. 物体的温度降低,它的内能一定减少
D. 物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量
【答案】C
【解析】
试题分析:根据内能、热量的概念、改变内能的方式和温度的关系分析.
解:A、说法错误,影响内能的因素不仅有温度,还有质量、状态等;
B、说法错误,热量是指在热传递的过程中,内能改变的多少,是过程量,不说含有;
C、说法正确;
D、说法错误,物体的温度升高,也可以是对物体做了功现内能增加的.
故选C.
【点评】本题考查了内能与热量、温度关系.内能是状态量,热量是过程量,内能的改变可通过做功或热传递来实现.
6.万明同学在家洗澡时,发现此过程涉及许多物理知识,于是他总结出了以下几点,其中一条错误的是( )
A. 房间内充满的“白气”是水蒸气
B. 地面铺上凹凸不平的地板砖是为了增大摩擦
C. 房间窗户玻璃变得模糊不清是水蒸气液化造成的
D. 热水冲洗全身变暖是热传递的结果
【答案】A
【解析】
【详解】A. “白气”是水蒸气液化而成的小水珠,不是水蒸气,故该选项说法错误,符合题意。B. 地面上凹凸不平的地板砖是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,防止滑倒,故该选项说法正确,不符合题意。C. 室内的水蒸气遇冷的玻璃液化成小水珠沾在玻璃上,使玻璃模糊不清,故该选项说法正确,不符合题意。D. 热水冲洗全身变暖是用热传递的方法改变人体的内能,故该选项说法正确,不符合题意。故选A.
【点睛】(1)水蒸气看不到摸不到,看到的“白气”是水蒸气液化而成的小水珠.(2)增大摩擦的方法:在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;在接触面粗糙程度一定时,增大压力来增大摩擦力.(3)洗浴时热水首先汽化成水蒸气,然后遇冷的玻璃液化成小水珠.(4)改变内能的两种方式:做功和热传递,二者是等效的.
7.下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体具有的内能多,温度低的物体具有的内能少
B. 夏日,在阳光照射下,地面温度高于湖水表面温度是因为水的比热容较小
C. 塑料吸盘能牢牢地吸附在玻璃上,说明分子间存在着吸引力
D. 物体吸收热量,内能一定增加,温度可能升高
【答案】D
【解析】
【详解】A. 内能的大小跟质量、温度、状态有关,温度不是决定内能大小的唯一因素,故A错误;B. 因为水的比热容较大,在同样的日照条件下,吸收相同的热量,水的温度变化小,温度低,所以地面温度高于湖水表面温度,故B错误;C. 挤出吸盘内的空气,是大气压把吸盘紧紧地压在玻璃上,故C错误;D. 物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高。比如:晶体在熔化的过程中吸热内能增加,但温度不变,故D正确。故选:D.
【点睛】(1)一切物体都具有内能,内能的大小跟质量、温度、状态有关.(2)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,水的温度升高或降低的少.(3)吸盘能吸住玻璃是大气压的作用.(4)物体吸收热量,内能增加,温度不一定变化,也可能是状态的变化.
8.无论是白天还是夜晚,人们漫步在海滨,会感到习习海风迎面吹拂,十分畅快。这样的风非常柔和,通常情况下,它白天从海上吹向陆地,夜晚从陆地吹向海上,气象上把这种风称为“海陆风”。请你运用学过的物理知识判断海陆风形成的原因( )
A. 海上的风比陆地上的风大
B. 由陆地和海水的比热容不同造成的
C. 无论白天还是夜晚,陆地的温度始终比海水的温度高
D. 夜晚海面上的气温比陆地低
【答案】B
【解析】
【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。故选B.
【点睛】根据水比热容比泥土、沙石的比热容大的特点来分析海陆风和陆海风的形成过程.
9.下列说法中正确的是( )
A. 磁铁能吸引大头针,说明分子间有引力
B. 温度升高越多的物体,吸收的热量越多
C. 长时间压在一起的铅板和金板互相渗入,这种现象是扩散现象
D. 打扫卫生时房间内尘土飞扬,这种现象说明分子在不停地做无规则运动
【答案】C
【解析】
【详解】A. 磁铁能吸引大头针是因磁铁对大头针有磁力的作用,与分子间的引力无关,故A错误;B. 物体吸收热量的多少与物体的质量、比热容和升高的温度有关,所以温度升高越多的物体,吸收的热量不一定多,故B错误;C. 物质的分子在不停地做无规则运,不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象属于扩散象,所以长时间压在一起的铅板和金板互相渗入,这种现象是扩散现象,故C正确;D. 卫生时房间内尘土飞扬,尘土飞扬属于机械运动,不属于分子运动,故D错误。故选C.
【点睛】(1)磁铁对铁、钴、镍等磁性物质有磁力作用;(2)物体吸收的热量多少与物体的质量、比热容和升高的温度有关;(3)物质是由分子组成的,两物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象表明分子在不停的无规则的运动;(4)分子很小,我们眼睛是无法直接看到的.
10.下表中所列分子性质和实验现象无关的是( )
A. 一块蔗糖溶于一杯水中形成糖水 分子是可以再分的
B. 固体碘、碘蒸气都能使淀粉溶液变蓝色,而碘化钾不能 分子能保持物质的化学性质
C. 快速推压针筒,密闭在针筒中的乙醚气体变成液体 分子之间有间隙
D. 温度越高,水蒸发越快 温度越高,分子运动速度越快
【答案】A
【解析】
【详解】A、一块糖溶于水形成糖水是分子间有一定的间隔,所以糖分子和水分子相互进入它们的分子间,A项错误;B、固体碘和碘蒸气都以分子存在,保持单质碘的化学性,而碘化钾中的“碘”以离子状态存在,不能保持单质碘的化学性质,因此,B项正确;C、快速推压针筒,乙醚由气体转化为液体,说明分子间有一定的间隔,C项正确;D、温度高分子运动的速度快,温度低分子运动的速度低,所以分温度越高水蒸发越快,D项正确。故选A.
【点睛】1.蔗糖溶于水,是蔗糖分子和水分子相互融合了,这是分子间有间隔,以次判断A项,同理可以判断C项;2.固体碘和碘蒸气都以分子存在,又都可以使淀粉变蓝,描述了碘的化学性质,由此可以判断B项;3.根据温度升高可以加快分子间的运动来判断D项.
11.用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和乙加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示。已知甲的比热容是1.8×103 J/(kg·℃),据此判断物质乙的比热容为( )
A. 2.25×103 J/(kg·℃)
B. 2.4×103 J/(kg·℃)
C. 3.0×103 J/(kg·℃)
D. 4.2×103 J/(kg·℃)
【答案】B
【解析】
【详解】根据
Q吸=cm(t−t0)
可知在质量和吸收热量一定时,温度的变化值和比热容成反比。
∵相同的酒精灯加热时间4min,甲和乙吸收的热量就是相同的;由图象知:甲的温度变化值
△t甲=50℃−10℃=40℃,
乙的温度变化值
△t乙=40℃−10℃=30℃,
∴据
Q吸=cm(t−t0)
得:
c甲m△t甲=c乙m△t乙,
乙的比热容:
c乙=×1.8×103J/(kg⋅℃)=2.4×103J/(kg⋅℃),
【点睛】根据Q吸=cm(tt0)可知在质量和吸收热量相同时,比热容和温度的变化值成反比,据此求出乙的比热容.
12.质量相等,初温相同的铜、铁、铝三种物质,吸收相等的热量后,终温的高低是(c铝>c铁>c铜)( )
A. 铜最低 B. 铁最低 C. 铝最低 D. 都相同
【答案】C
【解析】
试题分析:由吸热公式Q吸=cm△t可知,质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的温度升高的少,比热容小的温度升高的多.
解:
质量相等的铜、铁、铝三种金属,因为c铝>c铁>c铜,吸收相同的热量后,由Q吸=cm△t可知,△t铝<△t铁<△t铜,即:铝的温度升高得最少,终温最低的是铝.
故选C.
【点评】本题考查了学生对吸热公式、放热公式的掌握和运用,属于基础题目.
13.与“热”相关的现象,解释正确的是( )
A. 扫地时,灰尘满屋,是由于分子做无规则运动的结果
B. 用水作为汽车冷却剂,是因为水的比热容较大
C. 把冰放在手心,感到冷,是因为冰的内能为零
D. 冬天搓手,手心感到热,是通过热传递的方式改变内能
【答案】B
【解析】
【详解】A. 灰尘是看得见的,灰尘满屋是固体小颗粒的运动,不是分子的运动,不符合题意;B. 因为水的比热容较大,在条件相同的情况下,水的吸热能力强,所以可以用水作汽车冷却剂,符合题意;C. 把冰放在手心,感到冷,是因为冰的温度低吸收手的热量,而且一切物体都具有内能,不符合题意;D. 冬天搓手,手心感到热,是通过做功的方式改变内能的,不符合题意。故选B.
【点睛】①注意分子运动和物质运动的区别,分子是看不见的,固体小颗粒是看得见的.②相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多.③一切物体都具有内能.④冬天搓手,手心感到热,是对手心做功.
14.2003年10月15日,“神舟”5号载人飞船在震天的轰鸣声中腾空而起,飞向太空。完成任务后于次日凌晨准确降落在内蒙古中部预定地区。返回舱进入大气层一段时间后,由于受空气阻力做匀速运动。返回舱匀速下降过程中( )
A. 重力势能减少,动能增加,内能增加
B. 机械能减少,动能不变,内能增加
C. 重力势能减少,动能增加,内能不变
D. 机械能不变,动能不变,内能增加
【答案】B
【解析】
返回舱匀速下降过程中,(1)没有发生弹性形变,不具有弹性势能.
(2)返回舱有一定的质量,速度不变,动能不变.
(3)返回舱有一定的质量,下降的过程,高度不断减小,重力势能不断减小.
(4)机械能等于动能和势能的和,动能不变,势能减小,所以机械能减小.
故选B.
思路分析:(1)动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大.
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.质量越大,高度越高,重力势能越大.
(3)弹性势能大小的影响因素:发生弹性形变的大小,发生弹性形变的难易程度.弹性形变越大,发生弹性形变越难,弹性势能越大.在物体没有发生弹性形变时,不考虑弹性势能.
(4)机械能总量等于动能和势能的和.
试题点评:影响动能大小的因素有质量和速度,分析动能的变化就是分析质量和速度的变化;影响重力势能的因素是质量和高度,分析重力势能的变化就是分析质量和高度的变化.解题时注意抓住表示物体运动状态变化的关键字词,从中找出表示“质量、速度、高度、弹性形变”变化的字眼,从而分析机械能的变化情况.
15.一把铁锹的温度升高了( )
A. 它一定吸收了热量
B. 一定对它做了功
C. 它的热量一定增加
D. 它的内能一定增加
【答案】D
【解析】
【详解】一个物体的温度升高了,说明其内能一定增大了,故D正确;内能增大的原因可能是外界对物体做功,也可能是从外界吸收热量,故AB错误;热量是热传递过程中内能的改变量,不是物体含有的热量,故C说法错误。故选D.
【点睛】改变物体内能的方式:做功和热传递,两种方式对于改变物体内能来说是等效的.
二、填空题
16.冬天手冷时,我们经常将两只手相互搓搓使手暖和,这是利用_____的方式使手的内能增加;也可以用“暖手宝”焐手,这是利用_____的方式增加手的内能.
【答案】 (1). 做功 (2). 热传递
【解析】
【分析】
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,而做功过程是能量的转化过程,这两种方法对改变物体的内能是等效的;
【详解】两手相互摩擦做功,机械能转化为手的内能,手的内能增大温度升高;利用热水袋暖手,是通过热传递改变手的内能,使手的内能增大温度升高。
17.核电站发生重大事故时,为了降低核安全壳周围的温度,采用水对其进行冷却,因为水的_____较大,且它汽化时能_____(填“吸收”或“放出”)大量的热.
【答案】 (1). 比热容 (2). 吸收
【解析】
水的比热容较大,在同等情况下,水吸收的热量多,冷却效果好;水汽化后,形成水蒸气,此过程中吸热;具有降温作用.
故答案为:比热容;吸收.
【点睛】深入理解比热容的概念,汽化的特点,是解答此题的关键。
18.甲、乙两个物体之间能够发生热传递的条件是______。
【答案】有温度差
【解析】
【详解】用热传递的方法改变物体的内能,实际上是能量从高温物体转移到低温物体的过程,当两个物体的温度相等时,热传递停止,不再发生热传递。所以甲、乙两个物体之间能够发生热传递的条件是有温度差。
【点睛】解决此题要知道热传递发生的条件是要有温度差,如果温度一样,则就不会发生热传递.
19.改变内能的方式有两种。在如图 (a)(b)中,能说明做功改变物体内能的是图____,其内能____(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 (1). (b) (2). 减小
【解析】
【详解】图(a),企鹅晒太阳时,太阳能以热传递的方式将能量转移到企鹅身上,使其内能增大,温度升高;图(b),气球喷气时内能转化为机械能,气体的内能减小,温度降低,使球壁变凉,是通过做功改变物体的内能。
【点睛】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,其中做功过程是能量的转化过程,是机械能和内能相互转化的过程;热传递是内能从高温转移到低温的过程,二者的本质不同.
20.水的比热容较大,生活中,我们常用水来加热或散热,例如:冬天常用热水袋取暖,把质量为2Kg,温度为90℃的热水装入热水袋中,到温度降为30℃的时侯,这些水放出了________ J的热量;如果用相同质量,相同温度的沙来取暖,沙会冷得________(填“快些”或“慢些”).
【答案】 (1). 5.04×105J (2). 快些
【解析】
∵C水=4.2×103J/(kg•℃),m=2kg,△t=t0﹣t=90℃﹣30℃=60℃,
∴Q=C水m△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×60℃=5.04×105J;又∵C沙<C水 , m水=m沙 , Q水=Q沙 , ∴由公式△t= 可知,由于沙的比热容小于水的比热容,所以沙的温度变化比水大,沙会冷的快些.
21.将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上。经过一定时间后,冰块形状基本不再变化时的情形如图所示。则三块金属放出热量最多的是_________;比热容最小的是_________。
【答案】
【解析】
由图知,三金属块末温(为冰的熔点)相同,
∵三金属块的初温相同,
∴由题意知道,三金属块降低相同的温度,放出的热量:
Q甲<Q乙<Q丙,
∵Q放=cm△t,三金属块的质量相同,△t相同,
∴三金属块的比热容:
c甲<c乙<c丙.
三、实验探究题
22.为了比较水和食用油的吸热能力,某同学用如图所示的装置按下列步骤进行了实验。
A.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和食用油
B.用温度计分别测出水和食用油的初温
C.用两个相同的酒精灯对水和食用油加热相同的时间
D.用温度计分别测出水和食用油的末温
请你回答下列问题:
(1)上述实验步骤中,存在错误的是____。
(2)类似的实验发现:不同的物质在____相等、____相同时,吸收的热量通常是不同的,即每种物质都有自己的比热容。
【答案】 (1). A (2). 质量 (3). 升高的温度
【解析】
【详解】(1)在比较水和食用油的吸热能力的实验中,应控制水和食用油的质量相同,所以A存在错误。(2)根据控制变量法得:不同的物质在质量相等、温度升高的度数相同时,吸收的热量通常是不同的,即每种物质都有自己的比热容。
【点睛】根据实验采用的控制变量法结合Q=cm△t可判断.实验中还需要控制不变的物理量是:水和食用油的质量、吸收的热量,据此分析.
23.在探究“水吸收热量与水的质量和水升高的温度是否有关”实验中,记录的实验数据如下表所示。
实验
次数
质量
m/kg
初温
t0/℃
末温
t/℃
加热时
间t/min
吸收热
量Q/J
1
0.1
20
30
2
2
0.2
20
30
4
3
0.3
20
30
6
4
0.3
20
40
12
5
0.3
20
50
18
(1)该实验中,记录加热时间有什么意义?_______________。
(2)第____这三次实验,是探究水吸收的热量与水的质量是否有关。
(3)该采用方法是_______________。
(4)探究结论是水吸收的热量与____,与____有关。
【答案】 (1). 为了比较水吸收热量的多少 (2). 1、2、3 (3). 控制变量法 (4). 水的质量 (5). 水升高的温度
【解析】
【详解】(1)在该实验中,用加热时间长短,反应水吸收的热量的多少;所以记录加热时间,为了比较水吸收热量的多少。(2)分析第1、2、3次实验数据,可知水升高的温度相同时,水的质量越大,需要的加热时间越长,吸收的热量越多,因此该实验探究的是水吸收的热量与水的质量是否有关;(3)水吸收的热量与水的质量、水升高的温度有关,实验中用到了控制变量法;(4)由第1、2、3次实验可以看出,当升高的温度相同时,水的质量增加几倍,水吸收的热量就增加几倍;由第4、5、6次实验可以看出,当水的质量相同,水升高的温度增加几倍,水吸收的热量也就增加几倍,由此得出的结论:水吸收的热量与水的质量和水的温度的变化有关,并且水吸收的热量与水的质量成正比、与水的温度的变化成正比。
【点睛】(1)水吸收热量的多少不能直接观察到,可以通过加热时间的长短间接反应,加热时间越长,水吸收的热量越多;(2)第三次实验数据中温度的变化值与第1、2次实验相同,水的质量与第4、5次实验的相同,便于控制变量;(3)探究有多个变化因素的问题时,控制别的因素,只让一个因素变化,用到控制变量法.(4)分析第1、2、3次实验(温度升高相同、改变水的质量,水吸收的热量变化)和第4、5、6次实验(水的质量相同、改变水温度的升高值,水吸收的热量变化)得出答案.
四、简答题
24. 小明发现静止在桌面上的茶杯里有自己未喝完的水.他想“杯子静止在桌面上,那么杯内水的动能为零,可杯内水的内能是否也为零呢?
【答案】物体的动能是物体做机械运动时所具有的机械能,内能是物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,这是两个不同的概念.物体静止时,机械运动的速度为零,该物体的动能为零.但组成物体的分子在永不停息地做无规则运动,每个分子的动能都不为零,物体内所有分子的动能 和分子势能的总和当然也不为零,因此杯内水的内能不为零.
【解析】
物体的动能是物体做机械运动时所具有取决于物体的宏观运动,杯子内的水静止,其速度为零,动能就为零。内能是物体内部的所有分子的动能和势能的总和。水的内部水分子在永不停息的做着无规则的运动,动能不为零。分子间的作用力和空间距离总是变化,分子势能也不为零,所以水的内能不为零
思路分析:根据动能和内能的概念,以及影响这两种能量的因素解释即可
试题点评:考查了对动能和内能的理解
五、计算题
25.保温桶内装有质量为50 kg、温度为95 ℃的热水。过了一段时间后,桶内水温变为85 ℃,那么,水放出的热量为多少J?水的内能如何变化?变化了多少J?
【答案】2.1×106 J;水的内能减小,且减少2.1×106 J。
【解析】
【详解】(1)水放出的热量:Q放=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×50kg×(95℃−85℃)=2.1×106J,(2)水放出热量、温度降低,这是通过热传递的方法减少了水的内能,变化的内能等于放出的热量,大小为2.1×106J.
【点睛】(1)知道水的质量、水的初温和末温,根据Q放=cm△t求出水放出的热量;(2)改变物体内能有两种方式:做功和热传递.
26.2010年上海世博会,以“中国模式”打造科技世博。世博中心是一座采用了多种绿色技术“智慧建筑”,其太阳能热水系统制备的热水量占到52%的生活热水量。若该热水系统内的一台容积为5 m3的太阳能热水器,加满水后,经过4 h阳光的照射,水温由原来的20 ℃升高到40 ℃,问:
(1)在这4 h内水吸收了多少热量?
(2)与其他形式的能量相比,太阳能具有哪些优点?(写出两点即可)
【答案】(1) 4.2×108 J。(2)能量巨大、获取方便、安全、环保等。
【解析】
【详解】(1)水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×0.5m3=500kg,水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×500kg×(40℃−20℃)=4.2×107J;(2) 太阳能具有分布广阔,获取方便,且安全清洁,不会污染的特点.
【点睛】知道热水器的容积(装满水后水的体积),利用密度公式求水的质量,又知道水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;太阳能是一种既无污染、又取之不尽的能源.
相同时,水的质量增加几倍,水吸收的热量就增加几倍;由第4、5、6次实验可以看出,当水的质量相同,水升高的温度增加几倍,水吸收的热量也就增加几倍,由此得出的结论:水吸收的热量与水的质量和水的温度的变化有关,并且水吸收的热量与水的质量成正比、与水的温度的变化成正比。
【点睛】(1)水吸收热量的多少不能直接观察到,可以通过加热时间的长短间接反应,加热时间越长,水吸收的热量越多;(2)第三次实验数据中温度的变化值与第1、2次实验相同,水的质量与第4、5次实验的相同,便于控制变量;(3)探究有多个变化因素的问题时,控制别的因素,只让一个因素变化,用到控制变量法.(4)分析第1、2、3次实验(温度升高相同、改变水的质量,水吸收的热量变化)和第4、5、6次实验(水的质量相同、改变水温度的升高值,水吸收的热量变化)得出答案.
四、简答题
24. 小明发现静止在桌面上的茶杯里有自己未喝完的水.他想“杯子静止在桌面上,那么杯内水的动能为零,可杯内水的内能是否也为零呢?
【答案】物体的动能是物体做机械运动时所具有的机械能,内能是物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,这是两个不同的概念.物体静止时,机械运动的速度为零,该物体的动能为零.但组成物体的分子在永不停息地做无规则运动,每个分子的动能都不为零,物体内所有分子的动能 和分子势能的总和当然也不为零,因此杯内水的内能不为零.
【解析】
物体的动能是物体做机械运动时所具有取决于物体的宏观运动,杯子内的水静止,其速度为零,动能就为零。内能是物体内部的所有分子的动能和势能的总和。水的内部水分子在永不停息的做着无规则的运动,动能不为零。分子间的作用力和空间距离总是变化,分子势能也不为零,所以水的内能不为零
思路分析:根据动能和内能的概念,以及影响这两种能量的因素解释即可
试题点评:考查了对动能和内能的理解
五、计算题
25.保温桶内装有质量为50 kg、温度为95 ℃的热水。过了一段时间后,桶内水温变为85 ℃,那么,水放出的热量为多少J?水的内能如何变化?变化了多少J?
【答案】2.1×106 J;水的内能减小,且减少2.1×106 J。
【解析】
【详解】(1)水放出的热量:Q放=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×50kg×(95℃−85℃)=2.1×106J,(2)水放出热量、温度降低,这是通过热传递的方法减少了水的内能,变化的内能等于放出的热量,大小为2.1×106J.
【点睛】(1)知道水的质量、水的初温和末温,根据Q放=cm△t求出水放出的热量;(2)改变物体内能有两种方式:做功和热传递.
26.2010年上海世博会,以“中国模式”打造科技世博。世博中心是一座采用了多种绿色技术“智慧建筑”,其太阳能热水系统制备的热水量占到52%的生活热水量。若该热水系统内的一台容积为5 m3的太阳能热水器,加满水后,经过4 h阳光的照射,水温由原来的20 ℃升高到40 ℃,问:
(1)在这4 h内水吸收了多少热量?
(2)与其他形式的能量相比,太阳能具有哪些优点?(写出两点即可)
【答案】(1) 4.2×108 J。(2)能量巨大、获取方便、安全、环保等。
【解析】
【详解】(1)水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×0.5m3=500kg,水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×500kg×(40℃−20℃)=4.2×107J;(2) 太阳能具有分布广阔,获取方便,且安全清洁,不会污染的特点.
【点睛】知道热水器的容积(装满水后水的体积),利用密度公式求水的质量,又知道水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;太阳能是一种既无污染、又取之不尽的能源.
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