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- 2021-11-10 发布
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内能的利用
[时间:60 分钟 分值:100 分]
第Ⅰ卷 (选择题 共 30 分)
一、选择题(每小题 3 分,共 30 分)
1.下列说法能说明分子在不停运动的是 ( )
A.春天柳絮飘舞 B.夏天荷花飘香
C.秋天落叶纷飞 D.冬天雪花飞扬
2.下列说法正确的是 ( )
A.高温物体的内能一定大 B.内能大的物体,温度一定高
C.物体的内能变小,温度一定降低 D.物体的内能变小,温度可能降低
3.在如图 1 所示的四个过程中,食物、温度计、水和圆木的内能都会发生改变,其中利用
做功的方式来改变物体内能的是 ( )
图 1
4.下列关于热现象的几种说法中,正确的是 ( )
A.急刹车时车胎表面温度升高,这是由于热传递造成的
B.5 月 31 日是世界“禁烟日”,吸“二手烟”是因为分子的扩散造成的
C.在高山上烧水,水沸腾了却不太烫手,是因为气压越低,水的沸点越高
D.崔家营大坝建成蓄水后,对市区气温有一定的调节作用,是因为水的比热
容较小
5.各种形式的能量在一定的条件下可以相互转化,下列实例中属于机械能转化为内能的是
( )
A.点燃的火箭飞向太空 B.陨石坠入地球大气层成为流星
C.广场上的石凳被晒得发烫 D.气缸里的活塞在燃气推动下运动
6.质量相等的水和沙石,在吸收相等的热量后,则 ( )
A.水变化的温度较大 B.沙石变化的温度较大
C.它们变化的温度相同 D.沙石的温度一定比水的温度高
7.关于物体内能,下列说法正确的是 ( )
A.同一物体温度降低,它的内能一定减少
B.热传递是改变物体内能唯一的方法
C.温度为 0 ℃的物体没有内能
D.温度相等的 1 kg 水和 1 g 水内能相同
8.下列说法中正确的是 ( )
A.温度越高的物体,放出的热量越多
B.在“摩擦生热”的过程中,内能转化为机械能
C.铁块很难被压缩,是因为分子间存在着引力
D.内陆地区比沿海地区昼夜温差大,原因之一是沙石的比热容比水的比热容
小
9.下列关于功、能和热量的描述中正确的是 ( )
A.“嫦娥二号”飞船在加速升空的过程中,机械能的总量保持不变
B.地震形成的“堰塞湖”有潜在的危险性,是因为积蓄在高处的湖水有很大
的重力势能
C.物体的温度越高,具有的热量就越多
D.物体的内能越多,具有的功就越多
10.(多选)贝贝根据表一、表二所提供的几种物质的比热容和密度,得出以下四个结论,其
中正确的是 ( )
表一 几种常见物质的比热容
物质 比热容/[J/(kg·℃)] 物质
比热容
/[J/(kg·℃
)]
水 4.2×10
3
冰 2.1×10
3
酒精 2.4×10
3
铝 0.88×10
3
水银 0.14×10
3
铜 0.39×10
3
表二 几种常见物质的密度(常温常压下)
物质 密度/(kg/m
3
) 物质 密度/(kg/m
3
)
纯水 1.0×10
3
冰 0.9×10
3
酒精 0.8×10
3
铝 2.7×10
3
水银 13.6×10
3
铜 8.9×10
3
A.固体的密度大于液体的密度,固体的比热容小于液体的比热容
B.质量相等的水和酒精,吸收相等的热量后,温度的变化一定相等
C.体积相等的铝块和铜块升高相同的温度,铜块吸收的热量多
D.体积相等的铝块和冰块,铝块质量是冰块的 3倍
第Ⅱ卷 (非选择题 共 70 分)
二、填空题(每空 2 分,共 36 分)
图 2
11.如图 2 所示是“神舟八号”和“天宫一号”成功对接的情景,对接后若以“天宫一号”
为参照物,则“神舟八号”是____________的。“神舟八号”完成各项实验任务后返回
大气层,飞船外壳与空气摩擦温度不断升高,这是通过__________(选填“做功”或“热
传递”)方式改变飞船的内能。
12.“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”,这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗。
对于前一句,从物理学角度可以理解为:花朵分泌的芳香油分子__________加快,说明
当时周边的气温突然__________。
图 3
13.如图 3所示,将一个薄壁金属筒固定在桌面上,筒里放一些乙醚,用塞子将筒口塞紧。
拿一根绳子在筒外绕几圈并迅速来回拉动,将会看到塞子跳离筒口。这个现象说明
________能和内能可以相互转化,____________可以改变物体的内能;改变物体内能的
方式还有____________。
14.制冰厂工人,用冰钩夹着巨大的冰砖轻松在地上拖行,是因为冰砖在滑行过程中,底
面的冰由于克服__________而使它的__________,冰______(选填物态变化名称)成水,
从而减小了与地面间的________。
15.水稻是喜温植物,春季育秧时,通常傍晚向秧田灌水,早晨将水放出,以防霜冻,隐含
的物理知识是,水的________较大,气温降低时,水能________(选填“放出”或“吸收”)
较多的________(选填“温度”、“内能”或“热量”)。
16.目前利用地热的主要方法是地热发电和地热供暖。若有 85℃的地热水,质量为 400 t,
经过散热器放热后的水温为 35℃,则这些地热水放出了________ J 的热量。[c 地热水=
4.2×103J/(kg·℃)]
17.从下面表格提供的信息中我们可以得出:
(1)制作一个测量寒冷北方气温的温度计,应该选择______这种液体。
(2)如果用三个相同的加热设备同时对质量相同的三种液体加热,则升温最快的液体是
__________。
(3)如果取质量相同的三种液体分别放入三个相同的烧杯中,则液面最高的是________。
种类
特性
水 酒精 水银
密度(kg/m
3
) 1.0×10
3
0.8×103
13.6×103
比热[J/(kg·℃)] 4.2×103 2.4×103 0.14×103
沸点(℃ 标准气压下) 100 78 357
凝固点(℃) 0 -117 -39
三、实验与探究题(共 17 分)
18.(7 分)小王同学做“比较两种材料保温性能”的实验,他取①和②两种保温材料,两支
相同的温度计,两个相同的大玻璃烧杯,钟表和初温相同、质量相等的热开水,以及细
线、硬纸片、剪刀等,做两个外形相同的保温装置,其中一个如图(a)所示。然后在相同
环境的房间里同时开始做实验。他根据实验测得的数据绘得图(b)所示的“水温与时间关
系”图象。实验过程中室温保持不变,请你回答:
图 4
(1)①和②哪种材料的保温性能好?
答:__________________(选填①或②)。
(2)对于同一保温材料内的水,在 10 min 到 20 min 时间内放出的热量________20 min
到 30 min 时间内放出的热量(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)在整个实验过程中,①保温材料内的水放出的热量____________②保温材料内的水放
出的热量(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
19.(10 分)同学们在做“比较水和沙子的吸热能力”实验的场景如图 5 所示,他们说该实
验有两种探究方法。
图 5
(1)实验方法一的设计如图中所示:
①在实验中,加热相同的时间目的是________________________________;
②请你指出该同学的设计思路和实验装置中的错误和不足。
(2)请你设计出第二种实验方法:
①写出该实验方法所需要的测量仪器________________;
②请写出设计思路。
四、简答与计算题(共 17 分)
20.(9 分)阅读下面短文
内 能
内能是指物体内部所包含的总能量,包括分子的动能(即分子无规则热运动动能)、分子
的势能(即分子间相互作用能)、分子内的能量、原子内的能量、原子核内的能量等。在
热学中,由于在热运动中上述后三项能量不发生变化,所以内能一般指前两项。由于分
子的动能跟温度有关,分子的势能跟分子间的距离有关,所以物体的内能跟温度、体积
都有关系。
请回答下列问题:
(1)慢慢压缩针筒里的气体,气体内能中哪部分发生变化?
(2)加热针筒里的气体,气体内能中哪部分发生变化?
(3)金属块在受热膨胀时,金属块内能中哪些部分发生变化?
21.(8分)已知铝的比热容是0.88×103 J/(kg·℃)。它表示质量是1 kg的铝块温度升高1 ℃
时吸收的热量为________________。依据上述比热容的物理意义,请计算:把质量为 5 kg、
温度为 20 ℃的铝块加热到 100 ℃,铝块吸收的热量是多少?
答案解析
1.B
2.D 【解析】 内能与物体质量、状态、温度等因素都有关。水在凝固时放热,内能变小,
但温度不变,所以 C 错误。
8.D 【解析】 物体放出的热量与温度的变化值有关,而不是初温。在“摩擦生热”的
过程中,机械能转化为内能。
9.B 10.CD
11.静止 做功 12.运动 升高
13.机械(或动) 做功 热传递
14.摩擦做功 内能增加 熔化 摩擦
15.比热容 放出 热量 16.8.4×1010
17.(1)酒精 (2)水银 (3)酒精
18.(1)① (2)大于 (3)等于
19.(1)①使水和沙子吸收相等的热量 ②错误是:没有控制水和沙子质量相等、初温相同
不足是:没有测量水和沙子温度的仪器。
(2)①天平,温度计(秒表) ②在两个相同的金属盒内,加入初温与质量均相同的水和沙
子,用酒精灯加热至相同的末温,比较加热时间,就能比较它们的吸热能力。
20.(1)分子势能 (2)分子动能 (3)分子动能和分子势能
21.0.88×103 J
Q=cm(t-t0)=0.88×103
J/(kg·℃)×5 kg×(100-20)℃=3.52×105
J
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