2020-2021九年级物理全册第13章内能精品练习(附解析新人教版)

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2020-2021九年级物理全册第13章内能精品练习(附解析新人教版)

2020-2021 学年初三物理全册精讲练习第 13 章 内能 一、选择题(12 个小题,每小题 3 分,共 36 分) 1.下表中给出了几种物质的比热容,小张同学根据提供的数据得出了四个结论,其中正确的是( ) 几种物质的比热容/[J•(kg•℃)﹣1] 水 4.2×103 铁 0.46×103 酒精 2.4×103 铜 0.39×103 煤油 2.1×103 干泥土 0.54×103 冰 2.1×103 水银 0.14×103 A.一杯水比一桶煤油的比热容小 B.液体的比热容一定比固体的比热容大 C.水吸收或放出热量的本领较强,常用作冷却剂 D.比热容是物质自身的性质之一,只和物质的种类有关 【答案】C 【解析】比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类和状态有关,与物质吸收热量的多少、质量多少、 温度变化没有关系;根据比热容的特点进行分析判断。 A.由表格中的信息可知,水的比热容大于煤油的比热容,比热容大小与质量无关,故 A 错误。 B.液体的比热容不一定比固体的大,比如:冰的比热容比水银的比热容大,故 B 错误。 C.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以人们常用 水作冷却剂,故 C 正确; D.比热容是物质自身的性质之一,只和物质的种类和状态有关,故 D 错误。 2.夏天,小明从冰箱冷冻室中取出几个冰块,放入盛有常温矿泉水的杯中,过一会儿,他用吸管搅动冰块, 发现这几个冰块“粘到一起了”,如图所示,其主要成因是( ) A.水的比热容较大 B.水的凝固 C.水分子在做无规则运动 D.水的汽化 【答案】B. 【解析】水的凝固点是 0℃,水要凝固除了温度要达到凝固点外,还需要继续放热,如果没有继续放热,水 只能保持在 0℃而不能凝固.冰箱冷冻室取出的冰块与常温矿泉水之间有很大的温差,冰吸热升温,水放热 降温,冰块附近的水凝固成冰,冰块就会“粘”到一起. 从冰箱冷冻室取出的冰块温度低于 0℃,放到水中后,水放热降温,冰吸热升温;当冰块附近的水的温度降 到 0℃时,冰的温度还低于 0℃;冰块继续吸热,冰块附近 0℃的水继续放热,凝固成冰,所以冰块会“粘” 到一起.故 B 正确.故选 B. 3.下列利用改变内能对外做功的设备是( ) A.洗衣机 B.柴油机 C.收音机 D.电视机 【答案】B 【解析】A.洗衣机的主体是电动机,是电能转化为机械能;故 A 错误; B.柴油机属于热机,是利用内能对外做功的设备;故 B 正确; C、D.收音机和电视机是利用电磁来工作的设备,不存在内能做功现象;故 CD 错误. 4.关于粒子和宇宙的相关知识,下列说法正确的是( ) A.电子的发现证明原子可以再分 B.气体中的分子是运动的,固体中的分子是不运动的 C.分子间只存在引力不存在斥力 D.银河系、地球、质子、原子核、分子是按照尺度由大到小的顺序排列的 【答案】A. 【解析】A.物质由分子或原子组成,分子由原子组成.原子又是由原子核与核外电子组成的,电子的发现 揭示了原子是有结构的.故 A 正确; B.不论固体,还是液体与气体,分子均是永不停息做无规则运动.故 B 错误; C.分子间同时存在相互作用的引力和斥力.故 C 错误; D.质子和中子构成原子核,电子和原子核构成原子,原子构成分子,分子构成物质,地球又是太阳系中的 一颗行星比太阳小,太阳系只是银河系中之一,所以它们从大到小的顺序为:银河系、地球、分子、原子 核、质子.故 D 错误. 5.“智能纤维”是一种新型材料,能对外界环境和内部状态的变化做出响应.其中,相变纤维能够通过吸热、 放热来实现对温度的调节;凝胶纤维能够对温度做出反应;电子纤维能够导电以及消除静电;记忆纤维能 够在特定环境下恢复原状.下列说法正确的是( ) A.相变纤维制成的衣服可以调节体温是通过做功来实现的 B.用凝胶纤维有可能制成显示体温的衣服 C.电子纤维是一种绝缘体 D.记忆纤维发生形变后无法恢复原状 【答案】B. 【解析】根据材料的特性及各选项的材料是否适合这一特性来判断. A.相变纤维能通过吸热、放热来实现对温度的调节,是通过热传递来改变的,故 A 项错误; B.凝胶纤维能够对温度做出反应,用凝胶纤维有可能制成显示体温的衣服,故 B 项正确; C.电子纤维能够导电以及消除静电,故 C 项错误; D.记忆纤维能够在特定环境下恢复原状,故 D 项错误. 6.下列生活事例中,属于做功改变物体内能的是( ) A.冬天用热水泡脚变得暖和 B.用手反复弯折铁丝,弯折处发热 C.冬天人们在室外晒太阳感觉暖和 D.医生用冰袋给发烧的病人降温 【答案】B 【解析】用热水泡脚、晒太阳和用冰袋降温,都是利用热传递的方式改变内能,故 A、C 和 D 均不符合题 意;用手反复弯折铁丝,弯折处发热,温度升高,内能增大,是通过做功的方式增大了铁丝的内能,故 B 符合题意。 7.下列常见的自然现象,能用分子热运动知识解释的是( ) A.春天,柳枝吐芽 B.夏天,山涧瀑布 C.秋天,菊香满园 D.冬天,雪花飘飘 【答案】C 【解析】柳枝吐芽是植物的生长现象,不是分子的运动,故 A 不合题意;山涧瀑布是水在重力作用下流动 形成的,是机械运动,故 B 不合题意;菊香满园是花香分子不停地做无规则运动的结果,故 C 符合题意; 雪花飘飘是物体的运动,不是分子的运动,分子的运动是肉眼看不到的,故 D 不合题意;故应选 C。 8.在如图所示的四种现象中,能体现“分子在不停息地运动”的是( ) 【答案】A 【解析】对分子运动的认识,以及和机械运动区别,把握住“分子运动是肉眼看不见的”是解决此类题目的关 键 (1)荷花飘香,是气体分子的运动,故 A 选项符合题意;(2)柳絮飘舞、雪花飞扬、落叶纷飞是宏观物体 的运动,不是分子运动,故 BCD 选项不符合题意. 9.下列实例中,用热传递的方式来改变物体内能的是( ) A.用热水袋暖手,手的温度升高 B.用锯条锯木板,锯条的温度升高 C.两手相互摩擦,手的温度升高 D.用手反复弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高 【答案】A. 【解析】改变物体内能有两种方式:做功和热传递.做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,做功实质是能 量的转化,热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分, 其实质是内能的转移. A.热水袋的温度高,用热水袋取暖,内能由热水袋转移到手,属于用热传递的方式改变物体的内能.故 A 符合题意; B.锯木板时锯条发烫,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能.故 B 不符合题 意; C.两手互相摩擦时手发热,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能.故 C 不符 合题意; D.用手反复弯折铁丝,对铁丝做功,铁丝弯折处的温度升高,内能增加,属于做功改变物体的内能.故 D 不符合题意. 10.如图所示的装置展示的实验情景中,通过发生的现象,能说明一些物理知识。下列说法正确的是 ( ) A.在甲图中,压紧的两铅块,下面悬挂钩码而不分开,是大气压强作用的结果 B.在乙图中,试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,水蒸气的机械能转化为软木塞的内能 C.在丙图中,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这说明上面瓶中的空气密度较大 D.在丁图中,金属管装有少量乙醚,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,可使橡皮塞从管口飞出,说明外力做 功使乙醚内能增加了 【答案】D 【解析】A.压紧的两铅块,下面悬挂钩码而不分开,说明两铅块之间有引力作用,不能证明是大气压强作 用的结果。所以 A 的说法错误; B.在乙图中,试管内的水沸腾后,水蒸气内能增加,对软木塞做功,软木塞获得机械能,说明水蒸气的内能 转化为软木塞的机械能。所以 B 的说法错误; C.在丙图中,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,空气的密度虽然小于二氧化碳的密度,但由于两种 气体的扩散,最后上下两个瓶子中会出现颜色相同的物质。所以 C 的说法错误; D.在丁图中,金属管装有少量乙醚,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,可使橡皮塞从管口飞出,说明外力做 功使乙醚温度升高,内能增加,乙醚气体推动橡皮塞做功。所以 D 的说法正确。 11.诗词是我们中华文化的组成部分,一些诗词还包含着神奇的物理原理.《汉•乐府•长歌行》“青青园中葵, 朝露待日晞”诗中,关于露的形成;《魏•曹丕•燕歌行》“秋风瑟瑟天气凉,草木摇落露为霜”诗中,关于霜的 形成.下列判断中正确的( ) A.前者是汽化放热,后者是凝华放热 B.前者是凝华吸热,后者是升华吸热 C.前者是液化放热,后者是凝华放热 D.前者是液化吸热,后者是凝固放热 【答案】C. 【解析】由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽 化;物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华.其中熔化、汽化、升华吸收热量, 凝固、液化、凝华放出热量. 露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,附着在植被表面; 霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶,附着在建筑物或植被表面. 露和霜的形成都是放热过程. 12.两个质想不同的金属块,发出相同热量,降低相同温度,则( ) A.质量大的金属块的比热容一定大 B.质量大的金属块的比热容一定小 C.质量的金属块的比热容可能大 D.两个金属块的比热容有可能相同 【答案】B. 【解析】两个质量不同、散发热量相同的物体,降低相同的温度时,其所能放出热量的多少与其比热容有 关,故在分析判断时应联系公式 Q=cm△t 进行判断. 据公式 Q=cm△t 可得 c= ,金属块的质量不同,发出的热量相同,其变化的温度相同,质量大的金属块 的比热容一定小,故 B 正确. 二、填空题(10 个小题,每空 1 分,共 23 分) 13.经过美食街时,同学们总能闻到风味独特的“臭豆腐”的味道,这属于 现象;“臭豆腐”经过烧烤后, 加快了 的无规则运动。 【答案】扩散;分子。 【解析】闻到臭豆腐的味道,是因为臭豆腐的分子在不停地做无规则运动,运动到空气中被吸到了,分子 运动属于扩散现象,由于分子的运动跟温度有关,所以分子的无规则运动叫做分子的热运动,温度越高, 热运动越剧烈。 14.生活中常用的温度计里面的液体不使用水,请写出两个原因: ; 。 【答案】水的反常膨胀;水的比热容大。 【解析】因为水的比热容较大,吸收相同的热量,水的温度变化小,用水做温度计灵敏度低; 另外水还有反常膨胀,在 0~4℃,当温度升高时,水体积缩小;因此制造温度计不用水。 15.测量温度的工具是温度计,常用温度计是根据液体 的规律制成的.小杨同学在测量室外温度 时发现温度在不断升高,在这个过程中,温度计内的水银柱慢慢升高,对于温度计内的水银柱而言,它的 在增大(选填“密度”或“质量”或“内能”).某时刻温度计示数如图,则此时的温度计示数为 ℃. 【答案】热胀冷缩;内能;32. 【解析】常用的温度计(酒精温度计、水银温度计)都是根据液体的热胀冷缩性质制成的. 物体的质量、物质的比热容与温度无关,物质的密度、内能与温度有关. 温度计的读数关键是区分零上多少摄氏度还是零下多少摄氏度,要点是看数值的变化情况,数值自下而上 变大时是零上多少摄氏度,反之是零下多少摄氏度. (1)测量温度的工具是温度计,它是利用液体热胀冷缩的性质制成的; (2)物体所含物质多少叫做物体的质量,质量大小与温度无关; 内能的大小与物体的质量和温度有关,在质量一定时,温度越高,其内能越大; 温度升高,水银质量不变,体积变大,根据 ρ= 可知密度变小; (3)温度计的最小分度值是 2℃,数值自下而上变大为零上,由图可直接读出温度计示数为 32℃. 16.下面是两个有关热学方面的观点,请用实例说明它们是错误的。 (1)物体吸收热量,温度一定升高。 。 (2)物体温度升高,一定是吸收了热量。 。 【答案】(1)冰在熔化过程中,物体吸收热量,温度不变; (2)压缩空气做功,使空气温度升高。 【解析】(1)晶体熔化过程中,物体吸收热量,温度不变;如故(1)错误; (2)物体的内能增大,可能是从外界吸收了热量,也可能是由于外界物体对它做了功;如压缩空气做功, 使空气温度升高,故(2)错误。 17.在海滩上进行“沙疗”时,把人体埋在沙子里,沙子放出热量,人体吸收热量后体温升高,内能 ,这 是通过 (选填“做功”或“热传递”)来改变内能的;10kg 的沙子温度降低 1℃放出的热是 J.【已知 c 沙=0.92×103J/(kg•℃)】 【答案】增加;热传递;9.2×103. 【解析】本题考查了改变内能方式的判断和吸热公式的灵活应用,属于一道基础题. 改变物体内能有做功和热传递两种方式,做功是能量的转化过程,热传递是能量的转移过程.知道沙石的 质量、比热容、升高的温度,根据 Q=cm△t 求出放出的热量. (1)把人体埋在沙子里,沙子放出热量,人体吸收热量后体温升高,内能增加,这是通过热传递来改变内 能的; (2)10kg 的沙子温度降低 1℃放出的热量: Q 放=c 沙 m 沙△t 沙=0.92×103J/(kg•℃)×10kg×1℃=9.2×103J. 18.如图所示,温度计的示数为 ℃;把红墨水滴入水中,整杯水很快就变红了,这属于 现 象. 【答案】32;扩散. 【解析】(1)温度计的示数在量程的范围内,且分度值为 1℃,可根据这两点读出此温度计的示数. (2)一小滴红墨水滴入一杯清水中,过一会儿,整杯水都变红了,符合扩散的定义,扩散表明分子不停地 做无规则运动. 由图知:温度计的最小刻度值是 2℃,示数越往上越大,液面在零刻度以上,因此该温度计的示数是 32℃; 把红墨水滴入水中,整杯水很快就变红了,是红墨水的分子扩散到水中,表明分子不停地做无规则运动. 19.过桥米线是云南人爱吃的食物,路过米线馆可以闻见汤的香味,这是 现象;“汤钵烫手”是汤钵和手 之间发生了 . 【答案】扩散;热传递 【解析】(1)一切物质的分子都在不停地做无规则运动,且温度越高,分子运动越剧烈; (2)改变物体内能的方式:做功和热传递,热传递实质是内能从高温物体转移到低温物体,或者是从一个 物体的高温部分传到低温部分. 路过米线馆可以闻见汤的香味是汤分子的无规则运动,扩散到了空气中,所以就闻见米线汤的香味;“汤钵 烫手”是汤钵和手之间通过热传递的方式增加手内能. 20.一种神奇的“纳米纸”,厚度约 3×10-8m,合 nm。如图,水在“纳米纸”表面呈露珠状,两水滴靠 近时常会自动结合在一起,这是因为 。 【答案】30 分子间的引力 【解析】(1)“纳米纸”的厚度 3×10-8m=3×10-8×109nm=30nm。 (2)水在“纳米纸”表面呈露珠状,两水滴靠近时常会自动结合在一起,这是因为水分子间有引力。 21.在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的。这是因为 的比热容较大,当 沙子和水同时接受相同的阳光照射时, 的温度升高得更快的缘故。 【答案】海水;沙子。 【解析】质量相同的不同物质,吸收相同的热量时,比热容大的温度变化小。故在烈日当空的海边玩耍, 你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的。这是因为海水的比热容较大,当沙子和水同时接受相同的阳光照 射时,沙子的温度升高得更快的缘故。 22.中国古诗意境优美。内涵丰富。下面是一首完整的唐诗《山亭夏日》。请在空格处填上相应的物理知识: 诗句 物理知识 绿树荫浓夏日长 示例:光的直线传播 楼台倒映入池塘 (1) 水晶帘动微风起 (2) 满架蔷薇一院香 (3) 【答案】光的反射现象;力可以改变物体的运动状态;分子在不停的做无规则运动。 【解析】(1)诗句中的楼台倒影入池塘,平静水面上楼台的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成 的; (2)水晶帘动微风起,帘子原来是静止的,风把它吹动了,说明力改变水晶帘的运动状态; (3)“一院香”鲜花盛开,花香四溢,闻到花香是芳香分子在空气中不停的做无规则运动的结果。 三、分析简答题(3 个小题,每题 3 分,共 9 分) 23.海鲜粥是北部湾地区的一道家常美食。煮好的粥香气扑鼻,这是什么现象?而且粥的温度越高,香气就 越浓,这是为什么?当我们对着热粥表面吹气时,粥就凉得更快,这又是为什么?请你用物理知识说明其 中的道理。 【答案】见解析。 【解析】本题考查了分子的热运动知识。煮好的粥香气扑鼻,这是扩散现象;粥的温度越高, 香气就越浓,这是因为温度越高,分子的热运动越剧烈;当我们对着热粥表面吹气时,粥就 凉得更快,这是因为液体表面吹气,加快了空气流动的快慢,蒸发加快。 24.将一个烧瓶盛少量水,给瓶内打气,当瓶塞跳出时,可以看到瓶内出现“白雾”.回答下列问题: (1)此过程中是用什么方法改变了物体内能? (2)请从物态变化角度提出一个问题并回答. 【答案】(1)做功;(2)塞子跳出时,瓶内气体对外做功,内能减少,温度降低,使瓶内水蒸气放热发生 液化形成小水珠,瓶口出现“白雾”. 【解析】做功可以改变物体的内能,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小,温度降低;物质从气态 变为液态叫液化. (1)通过塞子上方的开口向瓶里打气,瓶内气体把瓶塞冲出,对瓶塞做了功,瓶内气体的内能转化为瓶塞 的机械能,内能减少,温度降低. (2)塞子跳出时,瓶内气体对外做功,内能减少,温度降低,使瓶内水蒸气放热发生液化形成小水珠,瓶 口出现“白雾”. 25.暑假里,小梅跟着妈妈去青岛避暑。一天,烈日当空,小梅在海边玩耍时发现:海边的沙子热得烫脚, 而海水却是凉凉的。请用比热容的知识说明这一现象。 【答案】水的比热容比沙子大,质量相同的水和沙子在吸收同样热量的情况下,由 Q=cm△t 可知沙子升高的温度要比水高。所以感觉海边的沙子热得烫脚,而海水却是凉 凉的。 【解析】解决本题或者类型问题时,关键点有,(1)记住或者知道沙子和水的比热容哪个大,哪个小;(2) 对于沙子和水来讲,两者 m、Q 均相同;(3)由 Q=cm△t 这个公式知道 △t=Q/cm,这样就能知道哪种物质温度变化的大,哪种物质温度变化的小。 四、实验探究题(2 个小题,26 题 6 分、27 题 8 分,共 14 分) 26.某同学在做“探究不同物质的吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给甲、乙两种液体加热,得到的 实验数据如下表: 物质 次数 质量 m/kg 升高温度△t/℃ 加热的时间 t/min 甲 1 0.1 10 2 2 0.2 10 4 乙 3 0.1 10 1 4 0.2 20 2 (1)实验中记录加热时间的目的是 (2)分析第 1、2 次或第 3、4 次实验数据,可以得出同种物质升高相同的温度时,吸收的热量的多少物质 的 有关. (3)分析第 1、3 次或第 2、4 次实验数据,可以得出质量相等的不同物质,升高相同的温度时,吸收的热 量 (选填“相同”或“不同”) (4)分析第 1、4 次实验数据可以发现加热时间相同,单位质量的不同物质升高的温度 (选填“相同” 或“不同”). (5)由上述分析可以得出 (选填“甲”或“乙”)物质的吸热能力强. (6)该实验采用的物理学研究方法是 和 . 【答案】(1)在相同时间内产生的热量相等;(2)质量;(3)不同;(4)相同;(5)甲;(6)转换法;控 制变量法. 【解析】探究物质的吸热性能大小时,必须控制物质吸收的热量相等,因此实验中选用了两个相同的电加 热器;根据控制变量法的要求,分析表中实验数据,根据实验所控制的变量与实验现象得出相应的结论; 加热相同时间,甲乙吸收的热量相同,质量也相同,通过比较温度变化来比较吸热能力.吸收热量的多少 用加热时间来表示,用到了转换法,此实验还用到了控制变量法. (1)实验中用同样的加热器,放出的热量才相同,物质吸收的热量才会相同,故用同样的加热器的目的是 在相同的时间里供给的热量相同; (2)分析第 1、2 次或第 3、4 次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,吸收热量 的多少与物质的质量有关; (3)由表中第 1、3 次或第 2、4 次实验数据可知,质量相同的甲和乙升高相同的温度,吸收的热量不相等; (4)分析第 1、4 次实验数据可以发现加热时间相同(2min),单位质量(0.1kg)的不同物质升高的温度相 同(10℃); (5)由表中第 1、3 次实验数据可知,液体质量和升高的温度相等而液体种类不同,甲液体的加热时间比 乙液体的加热时间长,甲液体比乙液体吸收的热量多,由此可得:甲的吸热能力更强. (6)吸收热量的多少用加热时间来表示,用到了转换法,此实验还用到了控制变量法. 27.小明为比较“不同物质的吸热能力”设计了如下的实验方案:将质量相同的水和煤油分别装入烧杯中,固 定在铁架台上,用两个相同的酒精灯同时加热水和煤油,实验装置如图所示,实验时每隔一段时间同时测 量水和煤油的温度。 (1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(图甲中):先调整固定________位置,再调整固定_______ 的位置(两空均选填“A”或“B”)。 (2)下表是小明记录的数据,由表格可知,小明是通过观察比较_________的多少,来比较水和煤油的吸 热能力的,小明得出的结论是_____________________________。 物质 次数 质量 m/kg 升高的温度△t/℃ 加热的时间 t/min 水 1 0.1 10 2 2 0.2 10 4 煤油 3 0.1 10 1 4 0.2 10 2 (3)若水的比热容为 4.2×103J/(kg•℃),请你计算出第一次实验中,水吸收的热量是______J。 【答案】(1)B A(2)加热时间, 相同质量的水和煤油,在升高相同的温度时,水需要的加 热时间长,故水的吸热能力大(3)4.2×103 【解析】(1)先通过估测酒精灯火焰大致位置,调节固定 B 后,放上玻璃杯,然后再根据温度计能正确测 量液体温度时的位置,调节确定 A. (2)对于不同物质,利用控制变量法,根据加热时间来观察温度计度数,看吸热能力。 (3)对于水,已知 c=4.2×103J/(kg•℃) m=0.1kg △t=10℃. 利用吸热公式 Q 吸=cm△t 求出即可。 五、计算题(2 个小题,每题 5 分,共 10 分) 28.质量为 0.5kg 的水,吸收了 8.4×104J 的热量后,温度升高到 60℃,求水原来的温度 是多少℃. 【答案】20. 【解析】知道水的质量、水的比热容、水的末温和水吸收的热量,利用吸热公式 Q 吸=cm△t 的变形公式求水 的原来的温度. 由 Q 吸=cm△t 可得,水升高的温度: △t= = =40℃, 因为△t=t﹣t0, 所以水原来的温度: t0=t﹣△t=60℃﹣40℃=20℃. 29.甲、乙两物体的质量之比为 4:1,用两个相同的酒精灯分别给它们加热,(设酒精燃烧放出的热量全部被甲 和乙吸收)。如图所示为甲、乙两物体的温度随时间的变化曲线,若甲的比热容为 0.42×103J/(kg·℃),则乙 的比热容是多少? 【答案】3.36×103J/(kg•℃) 【解析】要 熟 练 掌 握 吸热 公 式 Q=Cm△t;会看图。 m 甲 :m 乙 =4:1,Q 甲 =Q 乙 ,C 甲 =0.4×103J/(kg•℃), 由图看出:经过 4 分时,△t 甲 =60℃-20℃=40℃,△t 乙 =60℃-40℃=20℃. 根据 Q=Cm△t 得:C 甲 m 甲 △t 甲 =C 乙 m 乙 △t 乙 ,C 乙 =3.36×103J/(kg•℃) 六、综合素养题(8 分) 30.阅读短文,回答问题。 防冻冷却液 汽车行驶时,发动机的温度会升得很高,利用防冻冷却液在散热器管道内循环流动,将发动机多余内 能带走,使发动机能以正常工作温度运转。防冻冷却液主要由水和不易汽化、密度比水小的某种防冻剂(简 称原液)混合而成,原液含量(防冻剂占防冻冷却液体积的比例)越高,防冻冷却液的比热容越小,防冻 冷却液的凝固点和沸点与原液含量的关系分别如题 l 图和题 2 图所示。 选用时,防冻冷却液的凝固点应低于环境最低温度 10℃以下,而沸点一般高于发动机最高工作温度 5℃ 以上。 请回答下列问题: 甲 乙 (l)若用水代替防冻冷却液,在北方寒冷的冬天,停车时间比较长,会因水结冰容易导致散热器管道胀裂, 为什么?因为当水结冰时, ,所以把散热器管道胀裂。 (2)设某品牌汽车的发动机工作温度为 90——101℃,所在地区最低温度为-17℃,应选用何种较合适比 例的防冻冷却液 (选填“35%”、“45%”、“55%”或“65%”),简述选用理由: 。 (3)现有原液含量为 75% 的防冻冷却液长时间使用后,由于汽化会减少,与原来相比,防冻冷却液的哪 些物理量发生了什么变化,如何变化?(示例:体积变小) ① ,② , ③ , ④ , ⑤ 。 【答案】(1)质量不变,冰的密度变小,体积变大。(2)55% 在满足凝固点和沸点的条件下,选择比热 容较大的防冻冷却液。(3)①质量变小 ②重力变小 ③密度变小④沸点升高 ⑤凝固点升高 ⑥比热容变 小 。 【解析】(1)水结冰后,质量不变,冰的密度变小,根据密度公式知道,冰的体积变大。 (2)选用时,防冻冷却液的凝固点应低于环境最低温度 10℃以下,而沸点一般高于发动机最高工作温度 5℃ 以上。发动机工作温度为 90~101℃。 若选用“35%”防冻冷却液,其凝固点为-22.5℃,沸点为约 103℃,低于发动机工作温度 5℃以上。不可以选 用。 若选用“45%”防冻冷却液,其凝固点为-32.5℃,沸点为约 105℃,低于发动机工作温度 5℃以上。不可以选 用。 若选用“55%”防冻冷却液,其凝固点为-41.5℃,低于环境最低温度 10℃以下,沸点为约 107.5℃,高于发动 机工作温度 5℃以上。 若选用“65%”防冻冷却液,其凝固点为-47.5℃,低于环境最低温度 10℃以下,沸点为约 111℃,高于发动机 工作温度 5℃以上。 由于原液含量越高,防冻冷却液的比热容越小,所以“65%”防冻冷却液比热容比“55%”防冻冷却液的比热容 小。在满足凝固点和沸点的条件下,选择比热容较大的防冻冷却液。所以确定选用“55%”防冻冷却液是最佳 的。 (3)根据公式和图像综合分析知道①质量变小 ②重力变小 ③密度变小④沸点升高 ⑤凝固点升高 ⑥ 比热容变小 。
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