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[试卷练习] 第十三章 内能 单元测试卷(解析版)-2022-2023学年九年级物理全一册学优生必刷同步易.docx

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发表于 2022-11-19 14:59:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
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第十三章 内能 单元测试卷(解析版)-2022-2023学年九年级物理全一册学优生必刷同步易.docx内容摘要:第十三章 内能 单元测试卷 班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________(考试时间:60 分钟 试卷满分:100 分)一、选择题(每小题 3 分,共 42 分,只有一个选项符合题意)1. (2022•咸阳期中)古诗词往往蕴含丰富的物理知识,在下列诗词中能体现“分子在不停息运动”的是() A.人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开 B.不经一番寒彻骨,怎得梅花扑鼻香 C.春风得意马蹄疾,一日看尽长安花 D.明月别枝惊鹊,清风半夜鸣蝉 解:A、人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开,说明海拔高度差造成的温度差对生物生长的影响,故 A 错误; B、不经一番寒彻骨,怎得梅花扑鼻香,说明花香分子在不停地做无规则运动,故 B 正确; C、春风得意马蹄疾,一日看尽长安花,指骑在奔跑的马上看花,故 C 错误; D、明月别枝惊鹊,清风半夜鸣蝉,说明动中寓静,把半夜的景色描绘得令人悠然神往,故 D 错误。 答案:B。2. (2022•西安模拟)2022 年 3 月 23 日,备受关注的中国空间站“天宫课堂”第二课正式开讲,“太空教师”王亚 平利用水和两块塑料板搭建了一座液桥,如图所示。搭 建液桥利用了( ) A.分子间的引力B.分子间的斥力 C.空间站内气体的压力 D.磁极之间的作用力 解:水分子间有相互作用的引力才会形成水桥。 答案:A。3. (2022•洛阳模拟)下列有关分子动理论的说法中正确的是() A.“破镜难重圆”是因为固体分子间只存在着斥力 B.松软的大馍用手一捏体积会大大缩小,这说明分子间存在间隙 C.在空调房间吸烟时,会看到烟雾在空中弥漫,这是分子的无规则运动 D.用热水相比较冷水更容易去掉衣物上污渍说明温度越高分子的无规则运动越剧烈 解;A、“破镜难重圆”是因为分子间的间隙太大已经失去了相互的作用力,故不符合题意; B、松软的大馍用手一捏体积会大大缩小,这是物体结构松散,不能说明分子间存在间隙,故不符合题意; C、在空调房间吸烟时,会看到烟雾在空中弥漫,这是固体颗粒的运动,不是分子的运动,故不符合题意; D、用热水相比较冷水更容易去掉衣物上污渍说明温度高分子动能大,分子运动剧烈,故符合题意。 答案:D。4. (2022•北京模拟)图中所示的四个实例中,与搓手取暖改变物体内能的方式相同的是( ) A. 扬汤止沸B.釜底抽薪 C. 钻木取火D.炙手可热 解:搓手取暖是通过做功的方式改变物体的内能。 A、扬汤止沸,是通过热传递来改变物体的内能,故 A 错误; B、釜底抽薪,是通过热传递来改变物体的内能,故 B 错误 C、钻木取火,是通过做功来改变物体的内能,故 C 正确; D、炙手可热,是通过热传递来改变物体的内能,故 D 错误。 答案:C。5. (2022•威海模拟)有关温度、热量、内能的说法,正确的是( ) A.物体吸收热量,内能一定增加,同时温度一定升高 B.物体温度升高,不一定吸收热量,但内能一定增加 C.物体温度升高,内能不一定增加,但一定吸收热量 D.发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 解: A、物体吸收热量,内能一定增加,但温度不一定升高。如冰在熔化过程中,吸收热量,温度保持不变。此选项 错误; B、物体温度升高,内能一定增加,但不一定是吸收了热量,可能是外界对物体做了功。此选项正确; C、物体温度升高,内能一定增加。此选项错误; D、发生热传递时,热量从是从温度高的物体传递给温度低的物体。此选项错误。 答案:B。6. (2022•福州模拟)如表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是() 物质水煤油 冰铝铜比热容/(J•kg 1•℃ 1) 4.2×103 2.1×103 2.1×103 0.88×103 0.39×103 ﹣ ﹣ A.不同物质的比热容一定不同 B.物质的物态发生变化,比热容不变 C.质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多 D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度更多 解: A、由表中数据可知,不同物质的比热容一般不同,但也有的物质比热容相同,如煤油和冰,故 A 错误; B、水和冰是水的两种状态,分析表中数据可知,其比热容是不同的,说明比热容与物质状态有关,物质的物态 发生变化,比热容也会发生变化,故 B 错误; C、由表中数据可知,铝的比热容大于铜的比热容;质量相等的铝和铜升高相同的温度,因铝的比热容大,则根 据 Q=cm△t 可知铝吸收的热量更多,故 C 正确; D、质量相等的水和煤油吸收相同的热量,因为水的比热容大,所以根据 Q=cm△t 可知水升高的温度少,故 D 错误。 答案:C。7. (2022•内江模拟)蒸馒头的师傅在用手从蒸笼里拿刚蒸熟的馒头时,为了避免手被烫伤,要先用手蘸一下凉水, 他这样做的主要道理是( ) A.利用凉水是热的不良导体,把手和热馒头分开 B.利用凉水温度低,能快速降低蒸笼内水蒸气的温度 C.利用凉水蒸发要吸热,能降低水的温度 D.利用凉水先对手进行冷却,同时又由于水的比热容较大,避免手被烫伤 解: 手拿刚出笼的馒头时,若先在手上沾些冷水,利用凉水先对手进行冷却,冷水遇到热的馒头,冷水会汽化,汽化 吸收手上的热,使手的温度降低,同时又由于水的比热容较大,升温较慢,避免手被烫伤,故 D 正确。 答案:D。8. (2022•株洲模拟)图为海风形成的示意图,海风形成的根本原因是:与海洋相比,陆地的() A.比热容较小,在相同日照条件下升温较快,气温较高 B.比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,气温较低 C.比热容较大,在相同日照条件下升温较快,气温较高 D.比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,气温较低 解: 因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大,白天,太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量,海水温度上升慢;海 岸吸热后,温度上升快,热空气上升,微风从海洋吹向陆地,形成海风;而夜晚,海岸和海水放出相同的热量, 但水的比热容大,海水温度降低得少,海面气温较高,空气上升,风就从陆地吹向海上,形成陆风,故 A 正确。 答案:A。9. (2022•重庆模拟)质量相同的 A、B 两金属块,把它们都加热到 100℃,然后分别投入装有质量相同、初温都为 0℃的 C、D 两杯水中,测量的结果:金属块 A 使 C 杯的水温升高了 10℃,金属块 B 使 D 杯的水温升高了 20℃. 设 两金属块比热容为 cA 和 cB,则 cA 与 cB 的比值为() A.4:9 B.9:4C.19:9 D.9:19 解:因为 C 的初温度为 0℃,金属块 A 使 C 杯的水温升高了 10℃,故 C 杯中水和 A 的末温度都为 10℃; 对于金属块 A 来说有:cAmA(t0﹣tA)=c 水 m 水△t1…① 因为 D 的初温度为 0℃,金属块 B 使 D 杯的水温升高了 20℃,故 D 杯中水和 B 的末温度都为 20℃; 对于金属块 B 来说有:cBmB(t0﹣tB)=c 水 m 水△t2 因为 m 甲=m 乙,则①÷②得:== =,= 所以 = ,故 A 正确。 答案:A。10.(2022•长沙期中)如图所示,阿里公司的数据运行服务器浸泡在装有冷却液的容器中。冷却液直接吸收服务器 通电工作产生的热量,再进入外循环冷却,之后再送回服务器所在容器。以下分析正确的是( ) A.此冷却液的比热容应该很小 B.若该冷却液吸收的热量增大一倍,则它的比热容增大一倍 C.若该冷却液的质增大一倍,则它的比热容减至一半 D.无论物体质量多大,比热容都不变,比热容与物质的种类和状态有关 解:A、由 Q=cmΔt 可知,相同质量的不同物质,升高相同的温度,比热容越大,吸收的热量越多,因此冷却 液的比热容应该很大,故 A 错误; BCD、比热容是物质本身的一种特性,反映了物体的吸热或放热能力,大小只与物质的种类和状态有关,与其 它因素没有关系。故 BC 错误、D 正确。 答案:D。11.(2022•深圳模拟)如图是用相同的加热装置对 a、b、c 三种物质加热时它们的温度随时间变化的图象,其中 a、 c 质量相同。下列对图象的分析正确的是( ) A.t1﹣t2 时间内物质 a 的温度不变,内能不变 B.如果 a、b 是同种物质,b 的质量大于 a 的质量 C.温度从 T1 升高到 T2 时,a 物质吸收的热量比 b 多 D.b 的比热容大于 c 的比热容 解: 由图象知: A、t1﹣t2 时间内物质 a 的温度虽然不变,但继续吸收热量,所以其内能增加,故 A 错误; B、如果 a、b 是同种物质,比热容相同,升高相同的温度时,b 的加热时间长,b 吸收的热量多,根据 Q=cm△ t 知,b 的质量大于 a 的质量,故 B 正确; C、温度从 T1 升高到 T2 时,a 物质的加热时间比 b 物质短,所以 a 物质吸收的热量比 b 少,故 C 错误; D、用相同的加热装置对 b、c 两种物质加热时,0﹣t1 时间内两种物质吸收的热量相同,c 物质升高的温度较小, 但由于不知道 b、c 质量的大小,不能判断出 b、c 比热容的大小,故 D 错误。 答案:B。12.(2022•广州模拟)甲、乙两物体质量都为 1kg,丙物体质量为 2kg,三个物体温度都升高 1℃,吸收热量如图, 以下说法正确的是() A.乙的比热容与丙的相等 B.甲的比热容比乙的大 C.甲的温度升高 1℃,需吸收 2000J 的热量 D.甲、乙的温度都降低 1℃,乙比甲放出的热量多 解:由题意和图可知:甲、乙两物体质量都为 1kg,丙物体质量为 2kg,三个物体温度都升高 1℃,则甲吸收的 热量多,乙丙吸热相同; A、乙丙吸热相同,升高温度相同,质量不同,根据 Q=cm△t 可知,比热容不同,故 A 错误; B、甲乙质量相同,升高温度相同,甲吸热多,根据 Q=cm△t 可知,甲的比热容大于乙的比热容,故 B 正确; C、由图可知,甲的温度升高 1℃,需吸收 3000J 的热量,故 C 错误; D、甲、乙的温度都升高和降低 1℃,吸热和放热是相同的,故甲吸热或放热多,故 D 错误。 答案:B。13.(2022•盐城模拟)为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点,小明做了如下实验,将盛有 30℃ 冷水的小烧杯放入盛有 70℃热水的大烧杯中,分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况,绘制成如图所示 的图象。下列说法错误的是() A.热水和冷水到达同一温度的时间是相同的 B.热水温度下降比冷水温度升高得快 C.热水放出的热量等于冷水吸收的热量 D.热水的质量可能小于冷水的质量 解:A、由图可知,400s 时,热水和冷水到达同一温度 40℃,所以热水和冷水到达同一温度的时间是相同的, 故 A 正确; B、400s 内,热水温度由 70℃下降到 40℃,下降 30℃;冷水 30℃上升到 40℃,上升 10℃,热水温度下降比冷 水温度升高得快,故 B 正确; C、实验中不可避免有热量损失,所以热水放出热量大于冷水吸收的热量,故 C 错误; D、因存在热损失,热水放出的热量大于冷水吸收的热量,又知热水的温度变化△t 大,热水和冷水的比热容相 同,由公式 Q=cm△t 可知,热水的质量与冷水质量相比,可能小,也可能相等,也可能大;故 D 正确。 答案:C。14.(2022•武汉模拟)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两液体的温度 随时间变化的图象(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() A.若 ma=mb,则 ca>cbB.若 ma=mb,则 ca<cb C.若 ca=cb,则 ma=mbD.若 ca=cb,则 ma>mb 解: (1)若 ma=mb,吸收相同的热量,a 的温度升高幅度大,由 c= 知,a 的比热容较小,b 的比热容较大, A 选项错误,B 选项正确; (2)若 ca=cb,吸收相同的热量,a 的温度升高幅度大,由 m= 知,a 的质量较小,b 的质量较大。C 选 项错误,D 选项错误。 答案:B。二、填空题(每空 1 分,共 23 分)15.(2022•扬州模拟)一种神奇的“纳米纸”,厚度约 3×10 8m,合﹣30 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 分子之间存在着引力 。 解: (1)因为 1m=109nm,所以 3×10 8m=3×10 8×109nm=30nm; ﹣ ﹣ (2)两水滴互相靠近时,能自动的会聚成一滴,这表明水分子之间存在着引力。 答案:30;分子之间存在着引力。16.(2022•临沂模拟)大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的,其中主要成分是水,这是利用了 水的 比热容大 的特点。配制防冻冷却液时将乙二醇加入水中,二者混合后实际的总体积小于混合前水和乙二 醇的总体积,这说明分子是运动的,同时也说明 分子之间有间隙。 解:(1)因为水的比热容大,质量相同时升高相同的温度,吸收的热量多,故大多数汽车防冻冷却液是以水和乙 二醇为原料混合而成的,其中主要成分是水,就是利用了水的比热容大的特点; (2)水和乙二醇充分混合后的总体积小于混合前水和乙二醇的总体积,说明分子之间有间隙。 答案:比热容大;分子之间有间隙。17.(2022•渭南期中)如图所示,小松在制作“拔丝地瓜”时发现:“拔丝地瓜”香甜浓郁,远远的都能闻到它的 香甜,这是 扩散 现象,说明了分子在永不停息地做无规则运动;夹起一块地瓜就会拉出很长的丝,是 因为分子间存在引力 。 解:“拔丝地瓜”香甜浓郁,远远的都能闻到它的香甜,说明分子渗透到了空气中去了,这是扩散现象,扩散现 象说明了分子在永不停息地做无规则运动; 分子间存在相互作用的引力,在分子间引力作用下,使地夹起一块地瓜时就会拉出很长的丝而不断开。 答案:扩散;分子在永不停息地做无规则运动;引力。18.(2022•宁夏模拟)如图所示,向装有少量水的烧瓶内打气。当瓶塞跳起时,瓶内气体内能减小 (选填“增 大”或“减小”),温度 降低 (选填“升高”或“降低”),瓶内水蒸气发生液化 (选填物态变化名称)现 象。从而出现“白气”。 解:用气筒向装有少量水的烧瓶里打气,瓶内气压增大,当气压把瓶塞从瓶口推出时,瓶内气体对瓶塞做功,使 气体自身的内能减少,温度降低,受温度降低的影响,瓶口周围的水蒸气液化成小水滴,这些小水滴就是看到的 白气。 答案:减小;降低;液化。19.(2022•盐城模拟)小华在燃烧皿中放入 5g 酒精,对 300g 水加热,待酒精燃尽后水温升高了 50℃。已知水的比 热容为 4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为 3.0×107J/kg 此过程中,酒精燃烧放出的热量为 1.5×105 J,水吸 收的热量为 6.3×104 J,水的内能是通过 热传递 方式增加的。 解: (1)酒精燃烧放出的热量: Q 放=mq=5×10 3kg×3.0×107J/kg=1.5×105J; ﹣ (2)水吸收的热量: Q 吸=cm 水△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.3kg×50℃=6.3×104J; (3)此过程中,水吸收热量,内能增大,通过热传递的方式改变物体的内能。 答案:1.5×105;6.3×104;热传递。20.(2022•衡水模拟)如图一只瓶子,内装一些铁屑。我们既可以通过振荡,也可以通过加热,使铁屑的温度升高, 内能增大。从改变物体内能的方法来看,前者是通过 做功 方法,后者是通过 热传递 方法来增大铁屑的 内能。如果你没有看到内能改变的过程,仅凭铁屑温度的改变,能否确定采用了什么方法改变了铁屑的内能? 不 能(能或不能),这是因为二者效果相同。 解:使铁屑内能增加的方法:①用力晃动瓶子,对瓶子和铁屑做功,将机械能转化为内能,使铁屑的内能增加, 温度升高; ②将装铁的瓶子加热,铁屑的温度升高,这是通过热传递的方式改变铁屑的内能; 如果没有看到内能改变的过程,单凭铁屑温度的升高,不能判断出具体的方法,因为做功与热传递两种方法对改 变物体的内能是等效的。 答案:做功;热传递;不能;二者效果相同。21.(2021•大连期末)将质量相同的甲、乙、丙三块金属放入同一杯水中加热至沸腾一段时间后,同时取出立即放 到上表面平整的蜡块上,经过一定时间后,蜡块形状基本不再变化时的情形如图所示。则这段时间内,蜡块的内 能增加 (选填“增加”、“减少”或“不变”),三块金属中放出热量最多的是 丙 ;比热容最小的是 甲 。 解:将三块温度高的金属体放在蜡块上,蜡块会吸收热量,温度升高,故其内能会增加; 金属块丙下方的石蜡熔化快,说明金属块丙放出的热量多; 甲、乙、丙的初温、末温都是相等的,温度变化值就是相同的, 根据公式 Q 放=cm(t﹣t0)可知:甲、乙、丙三个金属块的质量、温度的变化值是相等的,金属块甲放出的热量 少,金属块丙放出的热量多,所以金属块甲的比热容小,金属块丙的比热容比较大。 答案:增加;丙;甲。22.(2021•茂名模拟)用两个相同的“热得快”,分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的 温度随时间变化的关系如图所示。结合图像判断,前 10min 内,甲液体吸收的热量 等于 乙液体吸收的热量, 甲液体的比热容小于乙液体的比热容(前两空均选填“大于” “小于”或“等于”)。如果乙液体是水,则甲 液体的比热容为2.1×103 J/(kg•℃)【c 水=4.2×103J/(kg•℃) 】。 解:(1)由图象可以看出:在相等时间内,液体甲温度变化量大,则甲液体温度升高较快;而两个加热器相同、 加热时间相等时,两种液体吸收的热量也相等,由公式 Q 吸=mcΔt 可知,在质量相等、初温相同、吸热也相同 的情况下,温度升高快的液体比热容小,所以甲的比热容小于乙的比热容; (2)由图可知,两液体都从 0℃加热到 60℃时,甲需要 20min,而乙需要 10min,即甲需要的时间是乙的两倍, 那么吸收的热量 2Q 甲=Q 乙, 根据 Q 吸=cmΔt 且两液体的质量相等得:Δt== =, 则 c 甲= c 乙=2.1×103J/(kg•℃)。 答案:等于;小于;2.1×103。三、实验探究题(每空 2 分,共 22 分)23.(2022•无锡期末)如图所示的实验,是我们在学习分子动理论时做过的一些实验; 图 a:浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰,若干天之后,两种液体混合均匀了; 图 b:玻璃板的下表面接触水面,发现拉力大于玻璃板的重力; 图 c:水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积; 图 d:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来; 图 e:将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它 们拉开。 (1)图 a 和图 d 两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子在不停的做无规则运动 ,图 a 为尽快 达到实验目的,实验过程中不可以 (选填“可以”或“不可以”)搅动量筒里的液体; (2)图 b 和图 e 两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子之间存在引力 ; (3)图 c 实验表明,分子之间有间隙。 解:(1)图 a 和图 d 两个实验形成实验现象的原因相同,都是由于分子无规则运动产生的现象; 图 a 中,为尽快达到实验目的,实验过程中不可以搅动量筒里的液体,因为有了外力的作用,不能证明分子的无 规则运动; (2)图 b 的实验现象:玻璃很难从水面拉起来,说明分子之间存在引力;同时图 e 中削平的两个铅块很难被拉 开同样说明分子之间存在引力; (3)图 c 中,水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积,说明分子之间有间隙。 答案: (1)分子在不停的做无规则运动;不可以;(2)e;引力;(3)分子之间有间隙。24.(2021•重庆期末)小林同学为了探究不同物质的吸热能力,选用了如图甲所示的装置进行实验,在相同烧杯中 装有初温相同的水和煤油,用相同的酒精灯进行加热,根据实验数据绘制了如图乙的温度与时间变化关系图像。 (1)若在组装甲实验装置时发现温度计的玻璃泡触碰到了杯底,应该将图甲装置中的A 处向上 (选填“A 处向上”、“B 处向下”)适度调整; (2)烧杯内水和煤油两种液体的 质量 (选填“质量”或“体积” )应当相等; (3)若加热时间相同,则水吸收的热量 等于 煤油吸收的热量。据图乙可知,水的吸热能力 大于 煤油 的吸热能力(前两空均选填“大于”、“小于”或“等于”),因此通常选择 水 作为汽车发动机冷却液(选填 “水”或“煤油”); (4)若水的比热容为 4.2×103J/(kg•℃),根据图乙中的数据可知,煤油的比热容为 2.1×103 J/(kg•℃)。 解: (1)甲实验装置时发现温度计的玻璃泡触碰到了杯底,因为需要用酒精灯的外焰加热,应该将 A 处向上,使得 温度计的液泡浸没在液体中且不接触烧杯底部,所以 A 向上合理一些; (2)探究物质吸热能力的实验中,需要控制不同物质的质量相同,故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、 初温都相同的水和煤油; (3)用相同的酒精灯加热,相同时间内酒精灯放出的热量相同,所以相同时间内水吸收的热量等于煤油吸收的 热量; 让质量相同的不同物质加热相同的时间,看温度的变化值,温度变化值大的物质吸热能力弱,比热容较小,图乙 水升高的温度小于煤油升高的温度,说明了水的比热容大于煤油的比热容,故水的吸热能力大于煤油的吸热能力; 水的比热容大于煤油的比热容,质量相同且升高温度相同时,水能吸收更多的热量,所以发动机选择水作为冷却 液,保证能够有良好的冷却效果; (4)根据图象可知,质量相同时,加热 5min 时煤油升高的温度是水升高温度的 2 倍,根据 Q=cmΔt 可知。所 以其比热容是水的比热容的一半,水的比热容为 4.2×103J/(kg⋅°C),所以煤油的比热容为×4.2×103J/(kg ⋅°C)=2.1×103J/(kg•℃)。 答案: (2)质量;(3)等于;大于;水;(4)2.1×103。 (1)A 处向上;四、计算题(25 题 12 分,26 题 15 分,共 27 分)25.(2021•泉州期末)淬火是金属热处理工艺之一,把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却, 以提高金属的硬度和强度。现将一质量为 1.5kg 的金属块加热到 420℃,然后放在室温为 20℃的空气中自然冷却, 求: (1)金属块在冷却过程中放出多少热量? (2)若把这些热量全部用于给 35℃、1kg 的水加热,在一标准大气压下水温升高多少摄氏度?[已知金属的比热 容为 0.49×103J/(kg•℃),水的比热容为 4.2×103J/(kg•℃)] 解: (1)金属块放出的热量: Q 放=c 金 m 金(t0 金﹣t 金)=0.49×103J/(kg•℃)×1.5 kg×(420℃﹣20℃)=2.94×105J; (2)由题知,水吸收的热量 Q 吸=Q 放=2.94×105J, 由 Q 吸=cmΔt 得,水升高的温度: Δt 水= ==70℃, 水的末温: t 水=Δt 水+t0=70℃+35℃=105℃, 在标准大气压下,水的沸点为 100℃, 所以水沸腾后吸热,温度保持 100℃不变,水的末温为 100℃,水升高的温度为 100℃﹣35℃=65℃。 答:(1)金属块在冷却过程中放出 2.94×105J 的热量; (2)若把这些热量全部用于给 35℃、1kg 的水加热,在一标准大气压下水温升高 65℃。26.(2022•佛山模拟)物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯 分别给质量都是 0.4kg 的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示。那么: (1)图中a (选填“a”或“b“)图是沙子吸热升温的图象。 (2)加热满 2min 时,水吸收了多少热量? (3)求出沙子的比热容大约是多少? 解: (1)由题知,沙子和水的质量相等,且沙子的比热容比水小,吸收相同热量时(加热相同时间),由公式△t= 可知,沙子升高的温度多,所以图 a 表示的是沙子吸热升温的过程。 (2)由 b 图象可知,加热满 2min 时,水的温度从 20℃上升到 70℃, 则加热满 2min 时水吸收的热量: Q 水吸=c 水 m 水△t 水=4.2×103J/(kg•℃)×0.4kg×(70℃﹣20℃)=8.4×104J。 (3)相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量, 在 2 分钟的时间内,沙子吸收的热量:Q 沙吸=Q 水吸=8.4×104J, 又因为加热满 2min,沙子的温度从 20℃上升到 250℃, △t 沙=250℃﹣20℃=230℃,m 沙=0.4kg, 由 Q 吸=cm△t 可得,沙子的比热容: c 沙== ≈913J/(kg•℃)。 答案: (1)a; (2)加热满 2min 时,水吸收了 8.4×104J 热量; (3)沙子的比热容为 913J/(kg•℃)。
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