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文檔簡介
專題07內(nèi)能熱傳遞(解析版)一、單選題1.以下說法正確的是(????)A.物體的分子總是在做無規(guī)則運動,所以分子具有動能
B.當(dāng)物體被舉高時,其分子勢能隨之增加
C.當(dāng)物體運動速度增大時,其分子動能隨之增加
D.0℃以下時,物體分子既不具有動能也不具有勢能【答案】A2.寒假,小明在漠北參加冬令營活動。隨行老師提出,在漠北這樣溫度低于0℃的環(huán)境里,若不提供熱源加熱,用什么辦法可以讓冰熔化。結(jié)果小明用兩塊冰來回摩擦的方法使冰熔化了。下列成語中描述的現(xiàn)象與小明的方法原理相同的是(????)A.炙手可熱 B.揚湯止沸 C.滴水成冰 D.鉆木取火【答案】D【解析】解:兩塊冰來回摩擦?xí)r,克服摩擦力做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,冰塊的內(nèi)能增加、溫度升高,使冰塊熔化了;
A、炙手可熱是通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能,故A不符合題意;
B、揚湯止沸是通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能,故B不符合題意;
C、滴水成冰是凝固現(xiàn)象,凝固過程中水放熱、內(nèi)能減小,是通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能,故C不符合題意;
D、鉆木取火時克服摩擦力做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,木頭的內(nèi)能增加、溫度升高,達(dá)到木頭的著火點,木頭會燃燒,是通過做功改變物體的內(nèi)能,故D符合題意。
故選:D。
改變物體內(nèi)能的方法有做功和熱傳遞;分析題干中采取了哪種方法改變物體的內(nèi)能,然后分析每個選項是采取了哪種方法改變物體的內(nèi)能,最后選出與題干一致的方法。
3.關(guān)于內(nèi)能,溫度,熱量三者的關(guān)系,下列說法正確的是(????)A.熱量總是從內(nèi)能大的物體傳遞給內(nèi)能小的物體
B.物體內(nèi)能增加,一定是外界對物體做了功
C.物體吸收熱量,內(nèi)能增大了,溫度一定升高
D.同一物體溫度升高了,內(nèi)能一定增大【答案】D【解析】【分析】
本題考查內(nèi)能,溫度,熱量三者的關(guān)系,是熱學(xué)基礎(chǔ)題,也是常考題目。
(1)物體的內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子由于熱運動而具有的動能,以及分子之間勢能的總和;物體內(nèi)能的大小跟物體的溫度有關(guān),還與物體的質(zhì)量、所處的狀態(tài)有關(guān);
(2)改變物體內(nèi)能的方法:做功和熱傳遞。
【解答】
A.熱量總是從溫度高的物體傳遞給溫度低的物體,內(nèi)能大的物體溫度不一定高,故A錯誤;
B.做功和熱傳遞都可以改變內(nèi)能,物體內(nèi)能增大,可能是外界對物體做了功,也可能是吸收了熱量,故B錯誤;
C.物體吸收了熱量,內(nèi)能增大,增加的內(nèi)能可能升高溫度,也可能發(fā)生狀態(tài)變化;比如:晶體熔化過程吸收熱量,內(nèi)能增加,但溫度不變,故C錯誤;
D.同一物體,溫度升高,內(nèi)能一定增加,故D正確。
故選D。
4.甲、乙兩個銅塊,初溫相同。吸收熱量后再相互接觸,甲向乙傳熱,這可能是因為(????)A.甲、乙吸熱相同,甲質(zhì)量大 B.甲、乙質(zhì)量相等,甲吸熱少
C.甲、乙質(zhì)量相等,乙吸熱多 D.甲、乙吸熱相同,乙質(zhì)量大【答案】D【解析】解:甲、乙兩個銅塊,比熱容相同,初溫相同,吸收熱量后再相互接觸,甲向乙傳熱,說明甲的末溫度高;
AD、甲、乙兩個銅塊,比熱容相同,若甲乙吸收相同的熱量后,甲的末溫度高,乙的末溫度低,根據(jù)Q=cm△t知甲的質(zhì)量小,乙的質(zhì)量大,故A錯誤,D正確;
BC、甲、乙兩個銅塊,比熱容相同,若甲、乙質(zhì)量相等,甲的末溫度高,乙的末溫度低,根據(jù)Q=cm△t知甲吸收的熱量多,乙吸收的熱量少,故BC錯誤。
故選:D。5.通過直接感知的現(xiàn)象,推測無法直接感知的事物,這是物理學(xué)中常用的科學(xué)方法.例如:由水和酒精混合后總體積減小,推知分子間有空隙。下列能體現(xiàn)這種科學(xué)方法的是(????)A.在探究影響滑動摩擦力大小的因素時,用拉力的大小代替摩擦力的大小
B.由于分子之間存在類似彈簧形變時的相互作用力,所以分子也具有勢能
C.測量不規(guī)則小石塊的體積時,小石塊排開水的體積就是它的體積
D.在兩張自由下垂的紙中間向下吹起,研究流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系【答案】D【解析】【分析】
本題用到物理學(xué)方法“推理法”即:規(guī)律不能直接用實驗驗證,只能在實驗的基礎(chǔ)上經(jīng)過概括、抽象、推理得出。
透過現(xiàn)象看本質(zhì),這正是我們研究物理現(xiàn)象進(jìn)而發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的能力要求,因此,依次分析各選項中的描述,找出其中包含的物理知識與規(guī)律,再進(jìn)一步做出判斷。
【解答】A.摩擦力的大小不能直接測量,在探究影響滑動摩擦力大小的因素時,使彈簧測力計勻速直線拉動木塊,用拉力的大小代替摩擦力的大小,采用的是等量轉(zhuǎn)換法,故A不符合題意;
B.分子之間既具有動能也具有勢能,用用彈簧形變時具有勢能,說明互相吸引或排斥的分子也具有勢能,采用的是類比法,故B不符合題意;
C.利用排水法測量不規(guī)則小石塊的體積時,小石塊排開水的體積就是它的體積,采用的是等效替代法,故C不符合題意;
D.在兩張自由下垂的紙中間向下吹起,看到的現(xiàn)象是兩張紙合在一起,推測出的結(jié)論是:流速越大流體壓強(qiáng)越小,故D符合題意。
故選D。
6.質(zhì)量和溫度都相同的銅塊和水,使它們分別放出相同的熱量后,將銅塊迅速投入水中后,他們的內(nèi)能變化正確的是(????)A.銅塊的內(nèi)能增大,水的內(nèi)能減小 B.銅塊的內(nèi)能減小,水的內(nèi)能增大
C.銅塊和水的內(nèi)能都增大 D.銅塊和水的內(nèi)能都減小【答案】A【解析】解:質(zhì)量和溫度相同的銅塊和水,使它們分別放出相同的熱量后,由公式△t=Qcm可知,銅塊降低的溫度大;
即水的溫度高于銅塊的溫度,二者放在一起后,熱量由水傳向銅塊,故銅塊內(nèi)能增大,水的內(nèi)能減?。?/p>
故選:A。
解決此題要知道發(fā)生熱傳遞的條件是有溫度差,熱量由高溫物體傳向低溫物體;
銅塊的比熱容小于水的比熱容,由熱量的變形公式△t7.分析下列現(xiàn)象中溫度變化的原因,其中有一種與其它三種不同,它應(yīng)該是:A.夏天,用嘴向手背快速吹氣,會感到?jīng)鲆?/p>
B.化妝品或殺蟲劑之類的自動噴劑,當(dāng)噴了一會兒,罐身溫度會降低
C.開啤酒瓶蓋瞬間,瓶口的二氧化碳?xì)怏w溫度會降低
D.用打氣簡打氣,過了一會兒就感到筒身發(fā)熱【答案】A【解析】【分析】溫度變化的原因有蒸發(fā)吸熱,對外做功,對物體做功溫度升高。
改變物體內(nèi)能的方法有做功和熱傳遞兩類,分析問題時要根據(jù)具體情況具體分析?!窘獯稹緼.用嘴向手背快速吹氣,加快了手上水分的蒸發(fā),蒸發(fā)吸熱,所以會感到有涼意;
B.C是因為氣體膨脹向外做功,內(nèi)能減小,溫度降低;
D.用打氣筒打氣時,壓縮氣體對氣體做功,所以氣體內(nèi)能增加,溫度升高;
B、C、D都是采用做功的方法改變物體內(nèi)能改變溫度的,A與他們不同。
故選A。
8.如圖,斜拋出去的小球沿ABCD軌跡運動掉入沙盤,若不計空氣阻力.則小球()A.在A位置處,動能最大
B.由A運動至B的過程中,動能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能
C.沿ABC軌跡運動的過程中,機(jī)械能先變大后變小
D.在沙盤內(nèi)運動過程中,通過做功的方式改變內(nèi)能
【答案】D【解析】【分析】(1)影響動能大小的因素:質(zhì)量和速度,質(zhì)量越大,速度越大,動能越大;
(2)影響重力勢能大小的因素:質(zhì)量和高度,質(zhì)量越大,高度越高,重力勢能越大;
(3)機(jī)械能是動能和重力勢能的和,在球運動的過程中,空氣阻力忽略不計,所以機(jī)械能守恒。本題考查的是機(jī)械能轉(zhuǎn)化及守恒,掌握影響動能、重力勢能的因素.會判斷動能、重力勢能、機(jī)械能的大小變化以及能量的相互轉(zhuǎn)化。【解答】A.由圖可知,A位置處,速度不是最大,故動能動能不是最大,故A錯誤;B.在實心球從A點運動到B點的過程中,高度增加、速度減小,動能一部分轉(zhuǎn)化為重力勢能,還有一部分動能,故B錯誤;C.沿ABC軌跡運動的過程中,機(jī)械能不變,故C錯誤;D.在沙盤內(nèi)運動過程中通過做功的方式,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故D正確。故選D。
9.如圖甲所示,把涼牛奶放在熱水里加熱,經(jīng)過較長一段時間,它們的溫度隨時間變化的圖像如圖乙所示,下列說法正確的是(????)A.a是牛奶溫度變化圖像 B.水和牛奶最后溫度相同
C.水的溫度變化比牛奶快 D.牛奶溫度變化比水慢【答案】B【解析】解:發(fā)生熱傳遞的條件是存在溫度差,最后兩者溫度相同;圖中水的溫度變化量比牛奶的溫度變化量對應(yīng)的溫度坐標(biāo)軸上的長度小,即水的溫度變化比牛奶慢,牛奶溫度變化比水快.
10.天問一號在降落階段速度要從4.8公里每秒降到零,捆綁著祝融號火星車的天問一號著陸器在前端防熱罩的保護(hù)下先利用火星大氣阻力減速,再利用減速傘傘降減速、然后利用著陸器底部的發(fā)動機(jī)反推力減速,最后懸停在火星表面100米的地方,并利用著陸器下方相機(jī)自主尋找相對平坦區(qū)域勻速著陸。關(guān)于這一過程的說法正確的是(????)A.以著陸器為參照物,祝融號火星車是運動的
B.利用火星大氣降速時是利用熱傳遞的方法改變了防熱罩的內(nèi)能
C.著陸器利用反推力懸停時,反推力對著陸器沒有做功
D.著陸器在下降過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動能【答案】C【解析】解:
A、以著陸器為參照物,祝融號火星車和著陸器之間位置沒有發(fā)生變化,所以火星車是靜止的,故A錯誤;
B、利用火星大氣阻力減速時,需要克服阻力做功,是利用做功的方法改變了防熱罩的內(nèi)能,故B錯誤;
C、著陸器利用反推力懸停時,著陸器沒有在力的方向上移動距離,所以反推力對著陸器沒有做功,故C正確;
D、著陸器降落階段速度要從4.8公里每秒降到零,速度變小,動能減小;同時高度降低,重力勢能減小,所以重力勢能沒有轉(zhuǎn)化為動能,故D錯誤。
故選:C。
(1)在研究物體運動時,要選擇參照的標(biāo)準(zhǔn),即參照物,物體的位置相對于參照物發(fā)生變化,則運動,不發(fā)生變化,則靜止;
(2)改變物體內(nèi)能的兩種方式:做功和熱傳遞;
(3)做功的兩個必要因素:一是作用在物體上的力,二是物體在力的方向上移動了距離;
(4)影響動能大小的因素是質(zhì)量和速度;影響重力勢能的因素是質(zhì)量和高度。
本題綜合考查了運動和靜止的相對性、改變物體內(nèi)能的方式、做功的條件、動能和勢能的轉(zhuǎn)化等知識,涉及到的知識點較多,但難度不大。
二、多選題11.如圖所示,試管口木塞沖出過程(????)A.試管口出現(xiàn)的白霧是小水珠
B.試管口出現(xiàn)白霧說明水蒸氣內(nèi)能增加
C.能量轉(zhuǎn)化情況與內(nèi)燃機(jī)壓縮沖程相同
D.水蒸氣對木塞做功,水蒸氣的內(nèi)能減少
【答案】AD【解析】解:
A、試管口出現(xiàn)的白霧是水蒸氣遇冷液化形成的小水珠,故A正確;
B、白霧是水蒸氣遇冷液化形成的,所以說明內(nèi)能減小,故B錯誤;
C、軟木塞沖出的過程中是水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的機(jī)械能的過程,能量的轉(zhuǎn)化與熱機(jī)做功沖程能量轉(zhuǎn)化相同,故C錯誤;
D、水蒸氣對木塞做功,水蒸氣的內(nèi)能減少,故D正確.
故選AD.
木塞沖出過程也是水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子機(jī)械能的過程,水蒸氣的內(nèi)能會減小,溫度降低.
此題主要考查學(xué)生對:做功改變物體內(nèi)能方法的了解和掌握,此實驗也是內(nèi)燃機(jī)做功沖程的模型.
12.如圖,用隔板將一絕熱(不能傳熱)汽缸分成兩部分,隔板左側(cè)充有理想氣體(不計分子勢能),隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空?,F(xiàn)將隔板抽開,氣體會自發(fā)擴(kuò)散至整個汽缸。待氣體達(dá)到穩(wěn)定后,緩慢推壓活塞,將氣體壓回到原來的體積。假設(shè)整個系統(tǒng)不漏氣,活塞也不傳熱。下列說法正確的是(????)A.氣體自發(fā)擴(kuò)散后內(nèi)能不變
B.氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大
C.在自發(fā)擴(kuò)散過程中,氣體對外界做功
D.氣體在被壓縮的過程中,氣體分子的溫度不變【答案】AB【解析】【分析】
本題考查了做功的方式:做功和熱傳遞,難度一般。
抽開隔板時,氣體自發(fā)的擴(kuò)散,不會對外做功;活塞對氣體推壓,則活塞對氣體做功。
【解答】
AC.抽開隔板時,氣體體積變大,但是右方是真空沒有對外做功,又沒有熱傳遞,氣體的內(nèi)能不變,故A正確,C錯誤;
B.氣體被壓縮的過程中,外界對氣體做功,沒有熱傳遞,氣體內(nèi)能增大,故B正確;
D.氣體被壓縮時,外界做功,內(nèi)能增大,氣體分子的溫度升高,故D錯誤。
故選B。三、填空題13.“汽車不但要吃油,有時也要喝水”,用水冷卻發(fā)動機(jī)是因為
,發(fā)動機(jī)開始工作一段時間后,水箱中水的內(nèi)能會
(增加/減少),這是通過
的方式來改變內(nèi)能的.【答案】水的比熱容較大;增加;熱傳遞
14.某物體具有的動能為a焦,內(nèi)能為b焦,分子總動能為c焦,重力勢能為d焦,彈性勢能為e焦,則它的機(jī)械能為______焦,分子總勢能______焦.【答案】a+d【解析】解:機(jī)械能是動能和勢能的統(tǒng)稱,勢能又包括重力勢能和彈性勢能.所以物體的機(jī)械能為:a+d+e焦.
物體內(nèi)所有分子動能和分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能.所以分子總勢能為:b-c焦.
故答案為:a+d15.如圖所示,在吹氣球時,吹大了的氣球沒握住,它叫嘯著飛跑了!你及時撿起氣球會發(fā)現(xiàn)它的嘴部溫度變
(填“高”或“低”),原因是氣球內(nèi)的氣體通過
的方式使其內(nèi)能
(填“增大”或“減小”),氣體再通過
的方式使氣球的嘴部溫度發(fā)生變化.【答案】低;做功;減小;熱傳遞【解析】解:吹大了的氣球沒握住,它叫嘯著飛跑了,此時氣球內(nèi)的氣體對外做功,內(nèi)能減小,氣體溫度降低,然后氣體再通過熱傳遞的方式,使得氣球的嘴部溫度變低.
16.如圖所示,密閉絕熱容器內(nèi)有一個絕熱隔板(保證A、B間不發(fā)生熱交換),隔板與容器之間無摩擦.隔板將A、B兩部分氣體隔開,當(dāng)抽去銷釘,發(fā)現(xiàn)隔板向右移動,則A中氣體溫度
,B中氣體溫度
.(選填“升高”、“降低”或“不變”)【答案】降低
升高【解析】【分析】改變物體內(nèi)能的方式有熱傳遞和做功;物體對外做功內(nèi)能減小,溫度降低;對物體做功,物體內(nèi)能增加,溫度升高。本題考查改變內(nèi)能的方式,注意了解做功改變內(nèi)能的過程。【解答】根據(jù)題意,當(dāng)抽去銷釘,發(fā)現(xiàn)隔板向右移動,說明A中氣體對外做功,則A中氣體內(nèi)能減小,溫度降低,A中氣體對B中氣體做功,則B中氣體內(nèi)能增加,溫度升高。故答案為:降低;升高。
17.閱讀短文,回答問題。熱阻當(dāng)物體或物體的不同部分之間存在溫度差時,就會發(fā)生熱傳遞。傳導(dǎo)是熱傳遞的一種方式,物體對熱量的傳導(dǎo)有阻礙作用,稱為熱阻,用R表示。物體的熱阻與物體在熱傳導(dǎo)方向上的長度l成正比、與橫截面積S成反比,還與物體的材料有關(guān),其關(guān)系式為R=lλS,式中λ稱為材料的導(dǎo)熱系數(shù),不同材料的導(dǎo)熱系數(shù)一般不同。房屋的墻壁為了保溫,往往使用導(dǎo)熱系數(shù)較小的材料。如果墻壁一側(cè)是高溫環(huán)境,溫度始終為t1;另一側(cè)是低溫環(huán)境,溫度始終為t2(1)熱量傳導(dǎo)過程和電流相似,溫度差相當(dāng)于電路中的________。A.電流
B.電壓
C(2)銅湯勺放在熱湯中,把手很快就會燙手,而塑料把手的湯勺不會燙手。由此可知,銅和塑料的導(dǎo)熱系數(shù)大小關(guān)系:λ銅________(選填“>”“<”或“=”)(3)如圖所示,熱量在墻壁中傳導(dǎo),虛線標(biāo)出的墻壁正中間處的溫度是________。若在傳導(dǎo)方向上的長度為l,橫截面積為S,導(dǎo)熱系數(shù)為λ,則單位時間內(nèi)從高溫環(huán)境傳導(dǎo)到低溫環(huán)境的熱量Q=________?!敬鸢浮?1)B;(2)>;(3)t1+【解析】【分析】
本題主要考查熱傳遞知識。
解題關(guān)鍵是閱讀短文找出問題對應(yīng)的知識解答即可。
【解答】
(1)熱傳遞的條件是溫度差,電壓時形成電流的原因,熱量傳導(dǎo)過程和電流相似,溫度差相當(dāng)于電路中電壓,故B正確,ACD錯誤。
故選B。
(2)銅湯勺放在熱湯中,把手很快就會燙手,而塑料把手的湯勺不會燙手,說明塑料的傳熱性能差,根據(jù)題意知:導(dǎo)熱系數(shù)越小,熱阻越大,導(dǎo)熱能力越差,所以銅導(dǎo)熱系數(shù)大于塑料的導(dǎo)熱系數(shù);
(3)墻壁中形成穩(wěn)定的熱量流動,相同時間內(nèi),溫度的減少相同,所以墻壁正中間處的溫度為:t1+t22;
根據(jù)“單位時間內(nèi)從高溫環(huán)境傳導(dǎo)到低溫環(huán)境的熱量Q與墻壁兩側(cè)的溫度差成正比,與墻壁的熱阻成反比”知單位時間內(nèi)從高溫環(huán)境傳導(dǎo)到低溫環(huán)境的熱量(t1-t2)λSl。四、實驗探究題18.根據(jù)如圖所示的三個熱學(xué)實驗,回答相關(guān)問題:
(1)如圖甲所示,兩個相同瓶子的瓶口相對,之間用一塊玻璃板隔開,上面的瓶中裝有空氣,下面的瓶中裝有密度比空氣大的紅棕色二氧化氮氣體。抽掉玻璃板后,我們觀察到紅棕色氣體逐漸進(jìn)入上瓶,下瓶中氣體顏色逐漸變淡,最后兩瓶中氣體顏色變得均勻:①此現(xiàn)象表明:_______________________________;②實驗結(jié)束后,某同學(xué)建議把裝有二氧化氮氣體的瓶子放在裝有空氣的瓶子的上面也可以完成此實驗。你認(rèn)為他的建議_____________(選填“可以”或“不可以”)采納,因為_________________________________________________________________。(2)如圖乙所示,緊壓兩鉛柱使它們合在一起,下面懸掛鉤碼都不能使其分開,這說明______________________________________________。(3)如圖丙所示,探究物體內(nèi)能的改變時,在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉,把活塞迅速壓下去,發(fā)現(xiàn)硝化棉燃燒起來了。①此現(xiàn)象表明:_____________________________________________。②硝化棉在此實驗中的作用是:______________________________________?!敬鸢浮?1)①分子在不停地做無規(guī)則運動;②不可以;二氧化氮的密度大于空氣,在重力作用下也會出現(xiàn)相同的現(xiàn)象,不能說明分子在不停地做無規(guī)則運動;
(2)分子之間存在引力;
(3)①對物體做功,物體內(nèi)能增大;②反映出空氣溫度升高了;【解析】【分析】
本題考查氣體的擴(kuò)散實驗、分子間的作用力和改變物體內(nèi)能的兩種方式,是一道熱學(xué)綜合題。
(1)①兩種不同物質(zhì)相互接觸時,彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象是擴(kuò)散,擴(kuò)散表明分子不停地進(jìn)行無規(guī)則的運動;
②密度大的氣體易向下運動,密度較小的氣體易向上運動,如果把較大密度的氣體放在上面,不能充分說明氣體分子的不停運動;
(2)物質(zhì)是由分子組成的,分子間存在著相互的引力和斥力;
(3)改變內(nèi)能的方法有:做功和熱傳遞;當(dāng)對物體做功,物體的內(nèi)能將增大,溫度升高。
【解答】
(1)①抽掉玻璃板后,可看到兩種氣體逐漸混合在一起,顏色變得均勻,這是分子運動的結(jié)果,是擴(kuò)散現(xiàn)象;擴(kuò)散現(xiàn)象說明分子在不停地進(jìn)行無規(guī)則運動;
②如果把裝著紅棕色二氧化氮氣體的瓶子放在上面,空瓶子放在下面,由于二氧化氮的密度大于空氣,在重力作用下也會出現(xiàn)相同的現(xiàn)象,不能說明分子在不停地做無規(guī)則運動,所以該同學(xué)的建議不能采納;
(2)兩個表面光滑的鉛塊相互壓緊后,可以使它們結(jié)合在一起,即便在下端懸掛一定質(zhì)量的重物也不分開,說明分子之間存在相互作用的引力;
(3)①在一個配有活塞的厚玻璃筒內(nèi)放一小團(tuán)硝化棉,迅速壓下活塞,硝化棉燃燒起來;這說明壓縮筒內(nèi)空氣做功,它的溫度會升高、內(nèi)能會增大;
②在此實驗中硝化棉燃燒起來,反映出空氣溫度升高了。
故答案為:(1)①分子在不停地做無規(guī)則運動;②不可以;二氧化氮的密度大于空氣,在重力作用下也會出現(xiàn)相同的現(xiàn)象,不能說明分子在不停地做無規(guī)則運動;(2)分子之間存在引力;(3)①對物體做功,物體內(nèi)能增大;②反映出空氣溫度升高了。
19.如圖甲所示是“探究某種固體物質(zhì)熔化特點”的實驗裝置,圖乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出的該物質(zhì)在熔化過程中溫度隨時間變化的圖像.(1)實驗中,用燒杯中的熱水加熱試管中的固體物質(zhì),好處是________________________;由圖乙可知,該物質(zhì)是________(填“晶體”或“非晶體”).(2)圖乙中,該物質(zhì)在t1時具有的內(nèi)能________(填“大于”“等于”或“小于”)在t【答案】(1)使試管中的物質(zhì)受熱均勻;晶體
(2)小于【解析】解:(1)利用燒杯中的水給試管里的物質(zhì)加熱能使試管中的物質(zhì)受熱均勻;該物質(zhì)在熔化過程中,吸熱溫度不變,故為晶體.(2)物質(zhì)在t1~t220.為了探究做功與物體內(nèi)能變化的關(guān)系,某小組同學(xué)利用氣壓式噴霧器、數(shù)字式溫度計、小葉輪等進(jìn)行實驗,如圖所示。
[提出問題]
做功與物體內(nèi)能的變化存在怎樣的關(guān)系?
[制訂計劃與設(shè)計實驗]
(1)先用溫度計測出氣壓式噴霧器內(nèi)氣體的溫度,如圖甲所示。
(2)關(guān)閉噴嘴處的閥門,接著用手按壓活塞快速打氣,并用溫度計測出噴霧器內(nèi)部氣體的溫度,如圖乙所示。
(3)打開噴嘴處的閥門,迅速放出噴霧器內(nèi)一部分氣體,并用溫度計測出噴霧器內(nèi)部氣體的溫度,如圖丙所示。
[分析與論證]
(1)該實驗通過______的變化來反映氣體內(nèi)能的變化,這里所運用的物理研究方法是______。
(2)用手按壓活塞快速打氣的目的是______。
(3)打開噴嘴處的閥門,迅速放出噴霧器內(nèi)一部分氣體時,噴霧器前的小風(fēng)扇轉(zhuǎn)動,此時氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為風(fēng)扇的______。
[實驗結(jié)論]
(1)比較甲和乙兩圖可知,外界對氣體做功,氣體內(nèi)能______;比較圖甲和圖丙可知,氣體對外界做功,氣體內(nèi)能______(均選填“增大”“減小”或“不變)
(2)做功可以改變物體的內(nèi)能,它在改變物體內(nèi)能的效果上與熱傳遞______選填(“是”或“不是“)等效的。【答案】溫度計示數(shù)
轉(zhuǎn)換法
對氣體做功
機(jī)械能
增大
減小
是【解析】解:(1)實驗中有數(shù)字式溫度計,可以測量氣體的溫度,該實驗通過溫度計示數(shù)的變化來反映氣體內(nèi)能的變化,這是轉(zhuǎn)換法;
(2)用手按壓活塞快速打氣,此時活塞對氣體做功,能使氣體的內(nèi)能變大;
(3)打開噴嘴處的閥門,迅速放出壺內(nèi)一部分氣體時,里面的氣體對外做功,噴霧器前的小風(fēng)扇轉(zhuǎn)動,氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為風(fēng)扇的機(jī)械能;
【實驗結(jié)論】(1)比較甲和乙兩圖,手壓活塞,對壺內(nèi)氣體做功,觀察到氣體溫度上升,即氣體內(nèi)能增大,所以外界對氣體做功,氣體的內(nèi)能增大;
比較甲和丙兩圖,氣體被放出,使得小葉輪轉(zhuǎn)動,即氣體對外界做功,此時,觀察到氣體溫度下降,即氣體內(nèi)能減小,所以氣體對外界做功,氣體內(nèi)能減?。?/p>
(2)通過以上分析可知,做功可以改變物體的內(nèi)能,它在改變物體內(nèi)能的效果上與熱傳遞是等效的。
故答案為:【分析與論證】:(1)溫度計示數(shù);轉(zhuǎn)換法;(2)對氣體做功;(3)機(jī)械能;
【實驗結(jié)論】:(1)增大;減?。?2)是。
【分析與論證】
(1)實驗中溫度計可以測量溫度;根據(jù)轉(zhuǎn)換法分析;
(2)用手按壓活塞,活塞對里面的氣體做功;
(3)氣體對外做功,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
【實驗結(jié)論】做功可以改變物體的內(nèi)能,外界對物體做功,物體溫度升高,內(nèi)能增加;物體對外做功,內(nèi)能減小,溫度降低。
本題考查改變物體內(nèi)能的方式,要注意區(qū)分是外界對物體做功還是物體對外界做功。
21.老師提出“水和空氣哪種物質(zhì)的導(dǎo)熱性能好”的問題后,小明進(jìn)行了如下猜想:猜想一:水的導(dǎo)熱性能好;猜想二:空氣的導(dǎo)熱性能好。為了驗證猜想,小明用兩個相同的牛奶瓶,都裝入熱牛奶,一個放在溫度與室溫相同的水中,另一個放在空氣中,為了盡量減少其他因素的影響,他把兩個瓶都用木塊墊起來,放在同一個桌面上,如圖所示,實驗時他每隔一定的時間記錄一次甲、乙兩溫度計的示數(shù),得到的數(shù)據(jù)如表:時間/024681012141618甲的示數(shù)/℃70605347423937353433乙的示數(shù)/℃70666158555250484644(1)分析表中數(shù)據(jù),可得出結(jié)論:__________。(2)對甲、乙兩個瓶中的牛奶,除了要控制它們的初溫相同外,還要控制它們的__________相同。(3)熱牛奶放在水中溫度下降是通過__________的方式來__________(填“增加”或“減少”)內(nèi)能。(4)進(jìn)一步分析表中甲的示數(shù),小明又發(fā)現(xiàn),在冷卻過程中,牛奶冷卻的快慢前后并不一致,是越來越__________的。(5)如果有一天,你要喝一杯奶茶,下列兩種冷卻方法中,效果較好的是__________(填字母)。A.將滾燙的奶茶冷卻5分鐘,然后加適量冷牛奶B.先將適量的冷牛奶加進(jìn)滾燙的奶茶中,然后冷卻5分鐘(6)物理學(xué)中我們用速度來表示物體運動的快慢,若小明用“冷卻速度”來表示物體冷卻快慢,則“冷卻速度”可定義為:質(zhì)量為1千克的物體____________________叫做冷卻速度?!敬鸢浮?1)在水中冷卻比在空氣中冷卻效果要好
;(2)質(zhì)量
;(3)熱傳遞;減少
(4)慢
(5)A
(6)【解析】(1)分析可知,在水中冷卻速度更快,所以在水中比在空氣中冷卻效果更好;
(2)在研究空氣和水的導(dǎo)熱性時,應(yīng)該保證其他條件相同,除了保證牛奶的初溫相同外還要保證牛奶的質(zhì)量相等;
(3)由于水與牛奶瓶有溫度差,所以要發(fā)生熱傳遞,即熱牛奶溫度下降是通過熱傳遞的方式減少其內(nèi)能的;
(4)隨著牛奶溫度下降,周圍水的溫度升高,使牛奶冷卻的速度變慢,所以當(dāng)實驗時間較長時,相同時間內(nèi)牛奶降溫的速度逐漸變慢,即冷卻速率變慢;
(5)根據(jù)(4)中的結(jié)論,物體冷卻速度隨時間推移先快后慢,本質(zhì)原因是溫度差逐漸縮?。荒滩锜岬臅r候溫度下降得快,后來越來越慢,開始先讓它保持較高的溫度,可以在五分鐘內(nèi)放出更多的熱量,然后加入冷牛奶,利用熱傳遞使其再次降溫,故選A;
(6)根據(jù)題意可定義冷卻速度:質(zhì)量為1千克的物體單位時間內(nèi)降低的溫度。
五、簡答題22.“熱”字在這一章中有著多種含義,有時表示熱量,有時表示內(nèi)能,有時表示溫度.請說出下列幾種現(xiàn)象中,“熱”字所表示的含義,同時再舉出相應(yīng)的例子.(1)盛夏,我們感到天氣很熱.____________________________________________________.(2)液化氣燃燒時產(chǎn)生熱,雪熔化成水時要吸熱.____________________________________.(3)摩擦生熱.________________________________________________________________.【答案】(1)溫度;相應(yīng)的例子:“物體變熱”中的“熱”.(2)熱量;相應(yīng)的例子:“加熱”“熔化吸熱”中的“熱”.(3)內(nèi)能;相應(yīng)的例子:“太陽能集熱箱”中的“熱”.【解析】解:
“熱”有“溫度”“內(nèi)能”“熱量”等多種含義,溫度表示物體的冷熱程度;內(nèi)能表示物體具有的內(nèi)能,是狀態(tài)量;熱量是熱傳遞過程中吸收或放出熱量的多少,是過程量.
23.把剛燒開的水分別灌入兩個相同的保溫瓶里,甲全部灌滿后塞上瓶塞,乙灌了大半瓶后塞上瓶塞(如圖),不一會兒,看到了其中的一個瓶塞“噗”的一聲跳了出來,而另一個瓶塞始終不動。請你判斷是哪個瓶的瓶塞跳了出來,并解釋產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因。【答案】乙保溫瓶中的瓶塞跳了起來;原因是:乙瓶沒有灌滿水里面的蒸氣體積逐漸增大膨脹對瓶塞做功,蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為瓶塞的機(jī)械能,所以瓶塞彈出.甲瓶中沒有空氣,瓶塞在外界大氣壓的作用下不會彈起來【解析】【分析】
本題考查改變內(nèi)能的方式,難度不大,是基礎(chǔ)題,知道氣體膨脹對外做功,氣體的內(nèi)能減少、溫度降低是解題關(guān)鍵。
(1)甲全部灌滿后塞上瓶塞,瓶內(nèi)不留空氣,塞上軟木塞,讓它接觸到水,這樣在瓶內(nèi)幾乎沒有空間,水不會蒸發(fā)出大量的水蒸氣,此時瓶內(nèi)外的壓強(qiáng)也是相差不大的,不會出現(xiàn)“跳塞”現(xiàn)象;
(2)乙灌大半瓶后塞上瓶塞,從而使得瓶中的水產(chǎn)生大量的水蒸氣且跑不出來,即瓶內(nèi)的氣壓高于瓶外氣壓,于是瓶塞在內(nèi)部較大氣壓的作用下被推起,從而造成“跳塞”現(xiàn)象。
【解答】
乙保溫瓶中的瓶塞跳了起來.
原因是:乙瓶沒有灌滿水里面的蒸氣體積逐漸增大膨脹對瓶塞做功,蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為瓶塞的機(jī)械能,所以瓶塞彈出.甲瓶中沒有空氣,瓶塞在外界大氣壓的作用下不會彈起來
24.如圖所示,小明將較粗的銅絲繞成圈,由上向下罩在燃燒的蠟燭火焰上,發(fā)現(xiàn)雖然并沒有隔絕空氣,但是火焰明顯變小,甚至熄滅。請你說明這個現(xiàn)象其中的道理。
【答案】答:因為銅是熱的良導(dǎo)體,當(dāng)銅絲制成的線圈罩在蠟燭火焰上,沒有加熱的銅圈由于吸熱,致使燃燒產(chǎn)生的熱量被快速傳遞,溫度降到蠟燭的著火點以下,從而使蠟燭火焰熄滅?!窘馕觥扛鶕?jù)金屬具有導(dǎo)熱性和燃燒需要同時滿足三個條件:①可燃物、②氧氣或空氣、③達(dá)到燃燒所需的最低溫度即著火點,進(jìn)行分析解答即可。
本題難度不大
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