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文档简介
热学压轴题
选择题(共4小题)
1.下列现象与分子热运动有关的是()
A.春天,百花争艳B.夏天,波光粼粼
C.秋天,丹桂飘香D.冬天,大雪纷飞
2.下列说法中正确的是()
A.寒冷的冬天,玻璃窗上出现冰花,属于凝华现象
B.炎热的夏天,雪糕周围出现的“白气”是雪糕冒出的水蒸气液化形成的
C.将-18℃的冰块放在冰箱的0℃保鲜室中,一段时间后,冰块的内能一定降
低
D.用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量
3.下列关于温度、热量和内能的说法中,正确的是()
A.物体的温度越高,具有的热量就越多
B.热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
C.一块0℃的冰熔化成0℃的水,内能增加
D.物体吸收热量,内能变大,温度一定升高
4.《舌尖上的中国H》的热播,引起了人们对饮食文化的关注。四川的腊肉、香肠
受到人们的青睐,火锅更是以麻、辣、鲜、香吸引着众多食客,以下说法正确的
是()
A.在较远的地方就能闻到火锅味,说明分子只在高温下运动
B.在腌制腊肉时,要把盐涂抹均匀,是因为盐不会扩散
C.灌制好香肠后,要晾在通风的地方,是为了防止水分蒸发
D.往火锅里加入食材,食材温度升高,它的内能增加
二.填空题(共2小题)
5.某四冲程汽油机的转速是1200R/min,那么Is里,该汽油机的冲程数,
做功次数是。
6.柴油机是工农业生产中常用的热机,机械能转化为内能的冲程是冲程,
已知某型号柴油机的效率为小柴油的热值为q.将质量为m的柴油完全燃烧放
出热量,这些热量通过该柴油机的转化对外所做的有用功为o
三.实验探究题(共2小题)
7.小刚通过实验探究冰的熔化规律。
(1)实验前小刚观察到的温度计的示数如图所示,温度计的示数为℃。
(2)实验中持续加热,每分钟记录一次实验数据,如下表所示。根据表中的数
据可知冰是(选填“晶体”或“非晶体”),冰的熔点是℃。
时间/min012345678910111213
温度/℃-4-2000000000I23
8.小华同学利用图甲所示装置对100g冰加热,他每隔相同时间记录一次温度计的
示数,并观察物质的状态,图乙是他根据记录的数据绘制的温度一时间图象,根
据图象可知。
⑴冰属于晶体,由B-C的过程,冰水混合物需要不断,内能(选
填“不变”“增大”“减小”)。
(2)设相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段物质共吸收了J的
热量。[c冰=2.1X103J/(kg・℃),c水=4.2xl03j/(kg-℃)o
(3)图丙是另一位同学在完成同一实验时绘制的温度一时间图象,老师认为他
的CD段数据有问题,老师做出这样的判断的依据是:CD段水温升高应该比AB
段冰温度升高(选填“快”、“慢”)。
四.解答题(共5小题)
9.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S,一个冲程中活塞在气缸中移动的距离
是L.满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为P,t时间内曲轴转动N圈、消
耗汽油的体积为V.已知汽油的密度为p,汽油的热值为q,不考虑大气压对计
算的影响,不计摩擦损失。求满负荷工作时:
(1)这种汽油机做功冲程中燃气对活塞的平均压力。
(2)这种汽油机做功的功率。
(3)这种汽油机把内能转化为机械能的效率。
10.(1)如图1所示在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团棉花,当把活塞迅速压
下去时,会看到棉花,此实验说明,对物体,物体的增
大。
图1图2
(2)如图2所示,两只完全相同的烧杯甲和乙分别放入质量和初温都相同的水
和煤油,用两只完全相同的电加热器同时加热,并分别用相同的温度计测量它们
的温度。为了比较不同物质的吸、放热能力,实验步骤如下:
(A)经过一段时间加热后,观察甲、乙两杯中的温度计,发现甲杯中水的温度
比乙杯煤油的温度;(填“高”或“低”)
(B)若要水和煤油温度升高的相同,要停止对杯加热,对另一杯继续加
热;(填“甲”或“乙”)
(C)实验表明:质量相同的水和煤油,升高相同的温度,吸收的热量;
(填“相等”或“不相等”)
(D)为了比较各种物质的这种特性,在物理学中引入这个物理量。
11.有两个容积相同的保温杯,设计实验比较哪个杯的保温效果好。
(1)需要的实验器材:o
(2)写出实验步骤和判断哪个杯保温效果好的根据。
12.某团队在海拔3000多米高山上野营时,使用铁锅烧水,他们发现把体积为2L
的水从10℃加热到85℃时,共消耗了5kg的干木柴,已知水的比热容为4.2x103J/
(kg・℃),干木柴的热值为IZxIO'j/kg)。求:
(1)干木柴完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)铁锅烧水的效率。
13.某团队在海拔3000多米高山上野营时,使用铁锅烧水,他们发现把体积为2L
的水从10℃加热到85℃时,共消耗了5kg的干木柴,已知水的比热容为4.2x103J/
(kg"),干木柴的热值为IZxdj/kg)。求:
(1)干木柴完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)铁锅烧水的效率。
(4)他们也发现在高山上用铁锅煮马铃薯时,尽管锅里的水哗哗地沸腾了很长
时间。马铃薯还是煮不软,为什么?
热学压轴题
参考答案与试题解析
--选择题(共4小题)
1.下列现象与分子热运动有关的是()
A.春天,百花争艳B.夏天,波光粼粼
C.秋天,丹桂飘香D.冬天,大雪纷飞
解:A、春天百花争艳,花朵的颜色是由它反射的光决定的,不属于分子热运动。
故A不符合题意;
B、夏天波光粼粼,是光的反射现象,不属于分子热运动。故B不符合题意;
C、秋天丹桂飘香,是气体分子运动的结果,属于分子热运动。故C符合题意;
D、冬天大雪纷飞,是宏观物体的运动,不是分子的运动。故D不符合题意。
故选:Co
2.下列说法中正确的是()
A.寒冷的冬天,玻璃窗上出现冰花,属于凝华现象
B.炎热的夏天,雪糕周围出现的“白气”是雪糕冒出的水蒸气液化形成的
C.将-18℃的冰块放在冰箱的保鲜室中,一段时间后,冰块的内能一定降
低
D.用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量
解:A、冬天室内与室外温差较大,室内温度较高的水蒸气遇到温度很低的玻璃
窗会放出热量,直接变成固态的小冰晶,属于物质的凝华现象;此选项正确,符
合题意;
B、炎热的夏天,雪糕周围出现的“白气”是空气中的水蒸气遇到冷的雪糕放出热
量液化而成的;此选项描述错误,不符合题意;
C、由于温度是大于冰本身温度的,所以冰会吸热直至0℃,所以冰的内能一定
增加;此选项错误,不符合题意;
D、锯木头时,克服摩擦对锯条做功,使锯条的内能增加、温度升高;此选项错
误,不符合题意。
故选:Ao
3.下列关于温度、热量和内能的说法中,正确的是()
A.物体的温度越高,具有的热量就越多
B.热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
C.一块的冰熔化成的水,内能增加
D.物体吸收热量,内能变大,温度一定升高
解:A、热量是过程量,描述它的术语只能用“吸收"和‘‘放出",不能用"含有”,
故A错误;
B、热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体,故B错误;
C、一块0℃的冰熔化成0℃的水的过程,吸收热量,内能增加,温度不变,故C
正确;
D、物体吸收热量,内能变大,温度不一升高,如冰熔化,吸收热量,内能增加,
温度不变,故D错误。
故选:Co
4.《舌尖上的中国II》的热播,引起了人们对饮食文化的关注。四川的腊肉、香肠
受到人们的青睐,火锅更是以麻、辣、鲜、香吸引着众多食客,以下说法正确的
是()
A.在较远的地方就能闻到火锅味,说明分子只在高温下运动
B.在腌制腊肉时•,要把盐涂抹均匀,是因为盐不会扩散
C.灌制好香肠后,要晾在通风的地方,是为了防止水分蒸发
D.往火锅里加入食材,食材温度升高,它的内能增加
解:在较远的地方就能闻到火锅味,说明分子在不断的运动,故A错误;
在腌制腊肉时,要把盐涂抹均匀,是因为盐扩散慢,故B错误;
灌制好香肠后,要晾在通风的地方,是为了加快水分的蒸发,故C错误;
往火锅里加入食材,食材温度升高,内能会增加,故D正确。
故选:Do
二填空题(共2小题)
5.某四冲程汽油机的转速是1200R/min,那么1s里,该汽油机的冲程数40,
做功次数是10。
解:四冲程汽油机的飞轮转速为1200R/min,则该飞轮在Is内转20圈。因为一
个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功1次,所以1s内飞轮转20圈,
共完成40个冲程,共做功10次。
故答案为:40;10o
6.柴油机是工农业生产中常用的热机,机械能转化为内能的冲程是压缩冲程,
已知某型号柴油机的效率为小柴油的热值为q.将质量为m的柴油完全燃烧放
出热量,这些热量通过该柴油机的转化对外所做的有用功为」
解:
(1)柴油机是热机的一种,它以柴油为燃料,机械能转化为内能的冲程是压缩
冲程;
(2)柴油完全燃烧放出的热量Q=mq,
/.W=qxQ放=^401。
故答案为:压缩;nqm。
三.实验探究题(共2小题)
7.小刚通过实验探究冰的熔化规律。
(1)实验前小刚观察到的温度计的示数如图所示,温度计的示数为26
(2)实验中持续加热,每分钟记录一次实验数据,如下表所示。根据表中的数
据可知冰是晶体(选填“晶体”或"非晶体”),冰的熔点是0
时间/min012345678910111213
温度/t-4-2000000000I23
解:(1)温度计的分度值是1℃,所以其温度为26℃。
(2)冰熔化时,不断吸收热量,温度保持0℃不变,所以冰是晶体,冰的熔点
是
故答案为(1)26;(2)晶体;0。
8.小华同学利用图甲所示装置对100g冰加热,他每隔相同时间记录一次温度计的
示数,并观察物质的状态,图乙是他根据记录的数据绘制的温度一时间图象,根
据图象可知。
(1)冰属于晶体,由B-C的过程,冰水混合物需要不断吸热,内能增
大(选填“不变”“增大”“减小”)。
(2)设相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段物质共吸收了4.2xl()3J
3
的热量。[c冰=2.1x©j/(kg.℃),CZK=4.2X10J/(kg-℃)o
(3)图丙是另一位同学在完成同一实验时绘制的温度一时间图象,老师认为他
的CD段数据有问题,老师做出这样的判断的依据是:CD段水温升高应该比AB
段冰温度升高慢(选填“快”、“慢
解:(1)冰是晶体,在熔化过程中,需要不断吸收热量,内能不断增大,但是温
度却保持在熔点0℃不变。
(2)由于冰化水,状态变化、质量不变,m水=01冰=1008=0.11^,
CD阶段的水在lOmin吸收的热量:Q吸CD="m(t-to)=4.2xlO3J/(kg»℃)
xO.lkgx(10r-0℃)=4.2X103J,
因为相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段(lOmin)物质共吸收的热量:
Q吸BC=Q吸CD=4.2X103J;
(3)因为水的比热容较大,所以质量相同的冰和水吸收相同的热量,水升温应
较慢,而图C中水升温应较快。
故答案为:(1)吸收;增大;(2)4.2X103;(3)慢。
四.解答题(共5小题)
9.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S,一个冲程中活塞在气缸中移动的距离
是L.满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为P,t时间内曲轴转动N圈、消
耗汽油的体积为V.已知汽油的密度为p,汽油的热值为q,不考虑大气压对计
算的影响,不计摩擦损失。求满负荷工作时:
(1)这种汽油机做功冲程中燃气对活塞的平均压力。
(2)这种汽油机做功的功率。
(3)这种汽油机把内能转化为机械能的效率。
解:(1)由p=£得:
s
燃气对活塞的平均压力:
F=PS;
(2)t时间内曲轴转动N圈,所以做功的次数为n=R,
2
t时间内做的总功:
W„=HxFxL=HxPSxL;
心22
汽油机做功的功率:
NPSL
P=W=2=NPSL;
T-1-2t
(3)汽油燃烧放出的热量:
Q=mq=pVq,
汽油机把内能转化为机械能的效率:
NPSL
n=怛100%=-2.—X100%=SL-X100%o
QPVq2PVq
答:(1)燃气对活塞的平均压力且xPSxL;
2
(2)汽油机做功的功率唯L;
2t
(3)汽油机把内能转化为机械能的效率空头-x100%。
2PVq
10.(1)如图I所示在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团棉花,当把活塞迅速压
下去时,会看到棉花燃烧,此实验说明,对物体做功,物体的内能增
大。
(2)如图2所示,两只完全相同的烧杯甲和乙分别放入质量和初温都相同的水
和煤油,用两只完全相同的电加热器同时加热,并分别用相同的温度计测量它们
的温度。为了比较不同物质的吸、放热能力,实验步骤如下:
(A)经过一段时间加热后,观察甲、乙两杯中的温度计,发现甲杯中水的温度
比乙杯煤油的温度低;(填“高”或“低”)
(B)若要水和煤油温度升高的相同,要停止对乙杯加热,对另一杯继续加
热;(填呷”或“乙”)
(C)实验表明:质量相同的水和煤油,升高相同的温度,吸收的热量不相等;
(填“相等”或“不相等”)
(D)为了比较各种物质的这种特性,在物理学中引入比热容这个物理量。
解:(1)下压活塞时,活塞对筒内的空气做功,机械能转化为空气的内能,使气
体的内能增加、温度升高,当温度升高达到棉花的着火点时,筒内棉花燃烧起来;
(2)A、水和煤油的质量相等,加热相同时间两种液体吸收的热量相同,但水的
比热大于煤油,由公式△t=-2_可知:水温升高的程度小于煤油。
CID
B、水和煤油的质量相等,升高相同的温度时,由于水的比热较大,从公式Q=
cmAt知,水吸收的热量更多。所以要停止对乙杯中煤油加热。
C、由上一步知道,质量和升高温度都相等的两种液体加热时间不相等,所以吸
收的热量不相等。
D、质量和升高温度都相同时,水吸收的热量比煤油多,这叫水的吸热本领大,
煤油的吸热本领小。物理学中用比热容描述水和煤油的这一特性。
故答案为:(1)燃烧;做功;内能;(2)低;乙;不相等;比热容。
11.有两个容积相同的保温杯,设计实验比较哪个杯的保温效果好。
(1)需要的实验器材:温度计、手表。
(2)写出实验步骤和判断哪个杯保温效果好的根据。
解:(1)实验中用温度计测量保温杯内水的初温度和末温度,用秒表(或钟表)
记录时间。
(2)实验步骤:
①先对两个保温杯进行编号
②同时向两个保温杯中加满初温相同的水,并记录初温Ti;
③用手表计时,此后,分别测量两个保温杯的末温为T2和T3
④比较保温杯中水温度的高低,判断哪个保温效果更好。
根据:向相同容积的保温杯内加满水,水的质量相同,由此可知,比热容、质量
相同,经过相同的时间,末温越高的保温杯散失热量越少,因此末温越高的保温
杯保温效果越好。
故答案为:(1)温度计、秒表(或钟表);
(2)实验步骤同上。
12.某团队在海拔3000多米高山上野营时,使用铁锅烧水,他们发现把体积为2L
的水从10C加热到85℃时,共消耗了5kg的干木柴,已知水的比热容为4.2X103J/
(kg-℃),干木柴的热值为1.2xl()7j/kg)。求:
(1)干木柴完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)铁锅烧水的效率。
解:(1)干木柴完全燃烧放出的热量
Q放=014=51<8乂1.2*10711/|<8=6乂1071),
(2)由p=
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