中考物理总复习 单元综合检测卷四 热和能 内能的利用

中考物理总复习 单元综合检测卷四 热和能 内能的利用一、填空题(共20分,每空1分)1.运用分子动理论,可以对液体的蒸发现象作出合理的解释:由于液体表面的分子在做,所以在任何温度下蒸发现象都能发生;温度越高,分子的,从而蒸发越快。答案:无规则运动无规则运动(热运动)越剧烈解析:从分子运动论的观点讲,构成物体的分子在不停地做无规则运动,温度反映了物体内部分子无规则运动的剧烈程度,温度越高,分子无规则运动越剧烈。2.水与酒精混合后的总体积小于混合前的体积之和,表明分子之间存在;把两块表面干净的铅块压紧,下面吊一个重物也不能把它们拉开,说明分子间存在。答案:间隙引力解析:从体积减小可以分析出分子间有间隙;压在一起,使分子间距离小于分子十倍直径,则分子间作用力体现出来,所以下面挂重物还能不脱离,说明分子间有引力的作用。3.如图所示,一瓶中装有无色透明的空气,另一瓶中装有红棕色二氧化氮气体(密度比空气大)。应选择(选填“甲”或“乙”)图,研究气体扩散现象。抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这说明。答案:乙分子在永不停息地无规则运动解析:二氧化氮气体的颜色是红棕色的,而且比空气的密度大,空气要处于二氧化氮气体的上方,所以应选择乙图研究气体扩散现象;如果将两个瓶口对在一起,抽去玻璃隔板后,二氧化氮气体分子会向空气中运动,所以下面瓶内的气体颜色会变淡,上面瓶内的气体颜色会变红,说明二氧化氮气体分子在永不停息地做无规则运动,可以证明扩散现象的存在。4.如图所示,在烧瓶内装入少量水,用气筒往瓶里打气,在瓶塞跳出的瞬间,瓶内出现白雾。该白雾是水蒸气(填物态变化名称)形成的,该实验说明,是改变物体内能的一种方式。答案:液化做功解析:瓶内出现的白雾是由水蒸气变成的小水滴,属液化现象;本实验是通过做功的方式来改变物体内能的,做功和热传递是改变物体内能的两种方式。5.生活中的“热”含义非常丰富,物理学中,“天气很热”中的“热”是指高;“两手相互摩擦手会发热”的“热”是指增加。答案:温度内能解析:温度是反映冷热程度的物理量,所以“天气很热”中的“热”是指温度很高;内能是指物体内部所有分子由于热运动而具有的动能和分子之间势能的总和,做功和热传递是改变内能的两种方式,所以“摩擦发热”中的“热”指通过做功的方式使内能增加。6.汽油机的四个冲程分别为吸气、压缩、做功、排气冲程。如图是冲程。在压缩冲程中,活塞压缩气体做功,气体的内能会。答案:做功增大解析:由题图可知,进气阀和排气阀都关闭,并且活塞向下运动,所以是做功冲程;当活塞压缩气体做功时,气体的内能增大,机械能转化为气体的内能。7.一柴油机的转速是3 000 r/min,它1秒钟对外做功次,它完成吸气冲程时,吸入汽缸里的物质是。答案:25空气解析:飞轮转速是3 000 r/min=50 r/s,表示每秒飞轮转动50圈,对外做功25次;完成吸气冲程时,吸入汽缸里的物质是空气。8.小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示。实验中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等。分析图象可以得出:物质为水,另一种液体的比热容为 J/(kg)。答案:甲2.1103解析:时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图示可以看出,乙液体的温度降低得快,甲液体温度降低得慢;利用热量的计算公式Q吸=cmt可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,谁的温度降低得快,它的比热容就小;所以,甲液体的比热容大,所以若A、B两种液体中,一种液体是水,则这种液体一定是甲液体,由题图可知:液体的初温是20 ,加热15分钟后甲液体的末温是40 ,则水吸收的热量Q吸=c水m水(t水-t0)=4.2103 J/(kg)m(60 -40 )。由题知,而水和液体的质量相同,即m水=m乙c水m水t=c乙m(60 -20 )=4.2103 J/(kg)m(60 -40 )。解得c乙=2.1103 J/(kg)。9.在一满杯水中,慢慢加入两小勺细砂糖,杯中的水不会溢出,这说明;过一会,取一勺上面的水,尝一尝,发现水有甜味,这是因为的缘故。答案:分子间有间隙分子在不停地运动解析:糖放入后水没有溢出,是因为分子间存在着空隙,糖分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中,使得水和糖混合后的总体积变小了;水变甜了,是因为糖分子不停地做无规则运动,扩散到水中,与水分子混合在了一起。10.如图是甲、乙两种质量相等的非燃料液体吸收的热量与温度变化的关系图象。根据图象,液体的比热容较大。若在此两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却液,选液体会比较合理。答案:乙乙解析:根据比热容的概念可知,比热容大的物体每升高(或降低)相同的温度,所吸收(或放出)的热量就大,根据题图判断甲、乙液体,升高相同的温度,乙需要吸收的热量多,吸收热量多的比热容就大;可以看出乙比热容大。根据Q=cmt,吸收相同的热量,比热容大的,温度升高的就小,就更适合做冷却液,故乙做冷却液更好。二、选择题(共20分。第1114小题,每小题只有一个正确答案,每小题3分;第15、16小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确答案,每小题4分,全部选择正确得4分,选择正确但不全得2分,不选、多选或错选得0分)11.如图所示,下面四个实验现象中,能够说明分子在不停地运动的是()答案:B解析:两个表面光滑的铅块压紧后撤去压力也不易分开,是因为压紧过程使得两铅块有较多分子被挤压靠近,分子间引力增大,对外表现出两铅块“不易分开”的宏观效果,故选项A不符合题意;分子是向各个方向运动的,将上下两瓶间的玻璃板抽掉后,空气分子向下扩散,二氧化氮分子也会向上扩散,空气和二氧化氮将同时向对方扩散,两瓶气体就混合在了一起,故选项B符合题意;由于玻璃和水接触在一起,使玻璃分子和水分子间的距离小于分子直径的10倍,故向上提起时,由于水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,所以就要用较大的力才能提起,故选项C不符合题意;选项D中演示的是压缩体积使气体液化的方法,往下推活塞,注射器中又出现了液态的乙醚,这是由于乙醚蒸气发生液化的缘故,不符合题意。故选B。12.汽车油箱中的汽油用掉一半后,关于油箱内汽油的说法正确的是()A.它的质量变为原来的一半B.它的密度变为原来的一半C.它的热值变为原来的一半D.它的比热容变为原来的一半答案:A解析:汽车油箱中的汽油用掉一半后,汽油的质量减少一半,但密度、热值和比热容是不变的。13.两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示。根据图线可知()A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容B.如果升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同C.加热时间相同,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量D.加热时间相同,甲液体温度升高比乙液体温度升高得多答案:A解析:由下面的图象可知:质量相同的甲、乙两种液体升高相同的温度,甲的加热时间更长,吸收的热量更多,根据公式Q吸=cm(t-t0),质量、升高的温度一定时,吸收的热量和物质的比热容成正比,甲吸收的热量多说明甲的比热容大,所以A正确;由下面的图象可知:质量相同的甲、乙两种液体升高相同的温度,甲的加热时间更长,吸收的热量更多,所以B错误;同一热源加热,相同的时间内甲、乙两种液体吸收的热量是相同的,所以C错误;根据下面的图象可知:质量相同的甲、乙两种液体加热相同的时间,乙的温度升高值更大,D错误。14.下列有关热机效率、燃料热值、物体内能的说法中,正确的是()A.热机所用燃料的热值越大,效率越高B.热机所用燃料的化学能转化成的内能越多,效率越高C.物体的内能越大,温度越高D.摩擦生热是利用做功的方式来增加物体的内能答案:D解析:用热值大的燃料,燃烧相同燃料可以放出更多的热量,但用来做有用功的能量不一定多,用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量的比值不一定大,热机效率不一定得到提高,所以A错误;热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值,所以B错误;物体的内能与物体的质量和温度都有关系,物体的质量越大,温度越高,内能越大,所以C错误;摩擦生热,该过程中消耗机械能,产生内能,故属于能量的转化,故是做功改变物体内能,所以D正确。15.关于温度、内能、热量和做功,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.0 的冰块没内能C.做功可以改变物体的内能D.物体放出热量时,温度不一定降低答案:CD解析:改变物体内能的方法有做功和热传递,物体温度升高可能是对它做功,也可能是热传递,故A说法错误;一切物体都有内能,0的冰块具有内能,故B选项说法错误;改变物体内能的两种方式:做功和热传递,所以C说法正确;物体放热时,温度不一定下降,比如:晶体在凝固过程中虽然继续放热,但温度是不变的,故D说法正确。故选C、D。16.用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热(如图甲),根据测得数据分别描绘出这两种液体的温度随加热时间变化的图象(如图乙)。在相同的时间内两液体吸收的热量相等,不计液体热量散失,分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两液体的质量和比热容,则结合图中信息作出的下列推断正确的是()甲乙A.若ma=mb,则cacbB.若ma=mb,则cacbC.若ca=cb,则mamb答案:BC解析:若ma=mb,由题图乙可知,吸收相同的热量后,a温度升高得多,所以a的比热容较小,所以A错误,B正确;若ca=cb,吸收相同热量时,a的温度升高得多,所以可知a质量较小,所以C正确,D错误。应选B、C。三、简答或计算题(共20分,第17小题4分,第18、19小题各5分,第20小题6分)17.冬季集中供暖由热力公司将温度较高的导热介质(热水)利用管道输送到各个家庭。有时管道破裂会使热水流到街道路面,致使大片路面冒起“白汽”。关于这一现象,请回答以下问题:(1)问题:从物理学角度看,集中供热时用水作导热介质的原因是什么?回答:。(2)请从物态变化角度提出一个问题并回答。问题:?回答:。答案:(1)水的比热容大,降低相同的温度,水放出的热量最多(2)“白汽”是怎么形成的水蒸气液化成的小水珠18.某品牌太阳能热水器的容积为100 L,其装满水后在太阳的照射下水温从20 升高到40 ,不计热量的散失。(1)求热水器中的水吸收的热量。水的比热容c=4.2103 J/(kg)(2)要完全燃烧多少体积的煤气可以产生相同的热量?(煤气的热值q=4.0107 J/m3)答案:(1)8.4106 J(2)0.21 m3解析:(1)太阳能热水器中的水质量m=V=103 kg/m310010-3 m3=100 kg,水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2103 J/(kg)100 kg(40 -20 )=8.4106 J。(2)由于不计热量的散失,故Q吸=Q放,由Q放=qV可得V=0.21 m3。19.太阳能具有清洁无污染、可再生等优点,是最有开发前景的新能源之一,小明家新安装了一台容积为500 kg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 ,则:(1)在这4 h内水吸收了多少热量?(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少焦炭?水的比热容c水=4.2103 J/(kg)、焦炭的热值q=3.0107 J/kg答案:(1)4.2107 J(2)7 kg解析:(1)水吸收的热量Q吸=cmt=4.2103 J/(kg)500 kg(40 -20 )=4.2107 J;(2)由题知,Q吸=Q放20%=mq20%=4.2107 J。需要焦炭的质量m=7 kg。20.如图是根据某小汽车在一段平直的路面上行驶的时间和通过的路程绘制的示意图。(1)判断图中小汽车是做匀速直线运动还是变速直线运动;(2)求图中小汽车全程的平均速度;(3)若小汽车以20 kW的功率行驶10 min消耗汽油1 kg,已知汽油的热值q=4.6107 J/kg。求小汽车发动机的效率。答案:(1)图中小汽车是做变速直线运动;(2)图中小汽车全程的平均速度是30 m/s;(3)小汽车发动机的效率是26.09%。解析:(1)由题图可知,小汽车在相同的时间内通过的路程不同,根据速度公式可知,小汽车做变速直线运动;(2)小汽车全程的平均速度是v=30 m/s;(3)P=20 kW=2104 W,t=10 min=600 s,发动机做的功W=Pt=2104 W600 s=1.2107 J,小汽车放出的热量Q放=mq=1 kg4.6107 J/kg=4.6107 J,发动机的效率是=26.09%。四、实验题(共16分,每小题各8分)21.如图,四个热学实验。请在下面空格处用字母表示相关实验:(1)说明做功可以改变物体内能的是;说明热传递可以改变物体内能的是。(2)说明分子之间有作用力的是;说明分子是在永不停息地运动的是。答案:(1)DB(2)AC解析:两块表面干净的铅块挤压在一起,可吊起一定质量的物体,说明分子之间存在引力;加热使水沸腾,水的内能增加,说明热传递可以改变内能;抽开中间的玻璃板,两种气体混在一起,说明分子是运动的;绳子摩擦使铜管内乙醚温度升高,内能增加,说明做功可以改变内能。所以,(1)说明做功可以改变物体内能的是D;说明热传递可以改变物体内能的是B。(2)说明分子之间有作用力的是A;说明分子是在永不停息地运动的是C。22.图示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置。用同一套装置,先后加热并不断搅拌质量相等的煤油和水。(1)要完成该探究实验,除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和。(2)小明设计的记录数据的表格如下,分析表格可知:他是用相同比较的方法来完成探究实验的。加热时间/min00.511.52温度/煤油水(3)实验结束后,小明查表知道水的比热容为4.2103 J/(kg),则500 g水温度升高20 吸收的热量是 J;若这些热量由酒精完全燃烧获得,则至少要消耗 g酒精。(酒精的热值为3.0107 J/kg)(4)在受太阳照射的条件相同时,内陆地区昼夜温差比沿海地区,这是因为干泥土和水相比,较小。答案:(1)停表(2)加热时间升高的温度(3)4.21041.4(4)大比热容解析:(1)研究物体吸热的本领与物质种类的关系时,要保证两者升高相同的温度所需要的时间相同,因此还需要停表这个测量工具。(2)由于是相同的酒精灯加热,即沙子和水在相同的时间内吸收的热量相等,所以可以利用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少。(3)已知m=500 g=0.5 kg,t=20 ,由Q=cmt=4.2103 J/(kg)0.5 kg20 =4.2104 J;由Q=qm得m=1.410-3 kg=1.4 g。(4)沿海地区水多;内陆地区水少、干泥土多。因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和干泥土比较,吸收相同的热量,水的温度升高得少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低得少,使得沿海地区昼夜的温差小。五、探究题(共24分,每小题各8分)23.图1是“探究液体吸热及沸腾的情况”,选用的酒精灯、烧杯、金属温度计(量程为-80250 )规格相同。实验数据绘制的图象如图2所示。(1)由图象2可知,煤油的沸点是 ;同种液体的沸点与质量的大小(选填“有关”或“无关”)。(2)实验中,酒精灯加热时间的长短反映了的多少。小明发现:三杯液体加热到沸腾的过程,温度升高的快慢不同,乙比甲升温快是因为乙的较小;丙比乙升温快是因为。(3)若将“水”和“煤油”这两种物质作为机器的冷却液,冷却效果好的是。图1图2答案:(1)150无关(2)液体吸收热量质量丙的比热容比乙小(煤油的比热容比水小)(3)水解析:(1)由图象可知,图象2的水平段对应的温度是液体的沸点,所以煤油的沸点是150 ;同种液体的沸点与质量的大小无关;(2)实验中,酒精灯加热时间的长短反映了液体吸收热量的多少;根据公式Q吸=cmt,甲和乙是同种物质,比热容相同,吸收热量相同,乙的质量小,温度变化快;根据公式Q吸=cmt得,t=,乙和丙的质量相同,吸收相同的热量,丙比乙升温快,说明丙的吸热能力弱,即丙的比热容比乙小(煤油的比热容比水小);(3)用水冷却机器是因为水的比热容较大,相同质量的水和煤油比较,升高相同的温度,水吸收的热量多。24.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10 g,烧杯内的液体质量也相同。甲乙丙(1)比较不同燃料的热值,应选择两图进行实验;比较不同物质的比热容,应选择两图进行实验;(2)水的比热容为4.2103 J/(kg),它的物理意义是;(3)酒精的热值为3.0107 J/kg,完全燃烧10 g酒精放出的热量为 J。答案:(1)甲、乙甲、丙(2)1 kg水温度升高(降低)1 所吸收(放出)的热量为4.2103 J(3)3.0105解析:(1)为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲、乙两图进行实验;为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲、丙两图进行实验;(2)水的比热容为4.2103 J/(kg),它的物理含义是1 kg水温度升高(或降低)1 所吸收(或放出)的热量为4.2103 J;(3)m=10 g=1.010-2 kg,酒精完全燃烧放出的热量Q放=mq=1.010-2 kg3.0107 J/kg=3.0105 J。25.为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间。实验数据记录如下表。物质质量/g初始温度/加热时间/min最后温度/水6020645食用油6020668(1)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较来研究水和食用油吸热能力的差异。(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给加热更长的时间,此时水吸收的热量(选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。(3)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用这个物理量来描述。答案:(1)升高的温度(或温度升高的多少等)(2)水大于(3)比热容解析:本题考查了用控制变量法探究不同物质的吸热本领。(1)由实验记录表看出,食用油和水的质量、初温相同,加热装置相同,说明在相同的时间内,食用油和水吸收的热量相同,因此,只要比较水和食用油加热相同时间后升高的温度,就可以判断它们吸热能力的差异;(2)由实验记录表看出,对食用油和水都加热6 min,食用油和水的末温分别为68 和45 ,要使它们的最后温度相同,应给水加热更长的时间,此时水吸收的热量大于食用油吸收的热量;(3)不同的物质吸热本领一般不同,物理学上用比热容这个物理量来描述物质的这一特性。