第13章内能实验探究题训练1.如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部,放入一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内的空气温度升高,空气的内能(填“增加”或“减少”),空气的内能是通过方式改变的,筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧,棉花的内能是通过方式改变的。
2.如图一所示,用加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热(m甲<m乙),两种液体每秒吸收的热量相同。
这两种液体的温度﹣﹣加热时间的图线如图二。
(1)某时刻温度计示数如图一所示,此时乙的温度为℃。
(2)甲液体第30s的内能第35s的内能(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
(3)小明根据图二中0至30s图线及题目所给信息得出:甲液体的比热容比乙液体的大。
你认为小明的说法是否正确?。
你的判断依据是什么?。
3.如图所示,用两个相同的电加热器分别给质量相同的水和煤油加热(不考虑热损失),在时间相同的情况下,水比煤油温度升高的少,也可以说,要使质量相同的水和煤油升高相同温度,水吸收的热量比煤油吸收的热量。
换用其它物质来做这样的实验,通过实验人们得到了类似的结果,物质的这种特性我们可以用物理量来描述。
4.小礼在自己的家庭实验中用矿泉水瓶水、沙子、细线、毛巾、海绵块、细针演示了以下几个实验:(1)矿泉水瓶内装半瓶沙子,拧紧瓶盖,用厚毛巾包住瓶盖和瓶底儿用力快速晃动瓶子约五分钟后,沙子变热,这表明;(2)把装满沙子的矿泉水瓶,先正放后再倒放在海绵上,发现海绵凹陷程度变大,这表明;(3)用空矿泉水瓶从饮水机接水的过程中,听到瓶中传出的声音的音调越来越;(4)如图,将细线系在矿泉水瓶下部,沿水平方向拉动细线使其沿同一水平桌面匀速移动,发现拉满水瓶比拉半水瓶需要的力大,此现象表明;(5)在装满水的矿泉水瓶上,用细针沿竖直方向由上至下扎三个孔,看到水的射程越来越大,这表明。
5.小明同学想测量家中色拉油的比热容。
设计了如下的方案:①在两个相同的易拉罐中分别装入200g水和200g色拉油,测得它们的温度均为20℃;②按如图所示的装置,将器材装配好;③用酒精灯给水加热4min,测得其温度为32℃;④用同样的方法给色拉油加热4min,测其温度48℃;⑤整理器材,并计算色拉油的比热容。
请替小华完成计算过程:(1)加热4min,水吸收到的热量是Q水=J;(已知:c水=4.2×103J/(kg?℃)(2)色拉油吸收的热量等于水吸收的热量,即Q色拉油=Q水;(3)计算出色拉油的比热容为c色拉油=J/(kg?℃);(4)除了这种方案,你还有其他的方案吗?请简单说明你的方案:。
6.如图,两个相同规格的电加热器加热质量、初温都相同的不同液体,若液体吸收的热量等于电加热器放出的热量,加热时间相同且液体均未沸腾,则在加热结束时,温度较低的液体吸收的热量温度较高的液体吸收的热量,加热结束时温度较高的液体比热容较,请利用相关物理公式加以说明你的判断依据:。
7.从下面的表格提供的信息中,我们可以看出:水酒精水银密度(kg/m3) 1.0×1030.8×10313.6×103比热容J/(kg?℃)] 4.2×103 2.4×1030.14×103沸点(℃、标准气压下)10078357凝固点(℃)0﹣117﹣39(1)制作一个能测量北极寒冷气温的温度计,应选择里面的液体是的温度计;(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。
8.如图所示,用酒精灯给水加热一段时间后。
观察到软木塞冲出试管口。
软木塞冲出时试管口出现白雾,说明水蒸气对外做功后内能(选填“增大”“减小”或“不变”),这个过程与热机的冲程相似。
9.如图所示,在一端开口的玻璃管中倒入一半水,然后再注入一半的酒精,将管口密封后翻转让水和酒精充分混合,可以观察到混合液的体积(选填“大于”“小于”或“等于”)水和酒精的总体积,这一现象说明了分子间有。
如图B所示,分别在热水和冷水中滴入相同的红墨水,可以看到水瓶中墨水扩散得快,这说明分子的热运动快慢跟有关。
10.为了探究做功与物体内能变化的关系,某小组同学利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等进行实验。
实验中,他们先关闭喷嘴处的阀门,接着手压活塞快速打气,然后打开喷嘴处的阀门,迅速放出壶内一部分气体,并用温度计测出喷雾器内部的气体温度(物体温度升高内能增大),研究过程如图(a)、(b)和(c)所示。
请仔细观察图中的操作和测量结果。
然后归纳得出初步结论。
①比较(a)和(b)两图可知:②比较(b)和(c)两图可知:。
11.为了比较甲、乙两种液体的比热容,小红进行了如下的实验:(1)在两个相同的烧杯中分别装入甲、乙两种液体,先用天平称出甲液体的质量,当天平平衡时,天平右盘中的砝码数和游码的位置如图所示,每个烧杯的质量为100g,则甲液体的质量为g;然后同样称出相等质量的乙液体。
(2)用温度计分别测出甲、乙两种液体的初温为19℃。
(3)用两个相同的酒精灯分别给甲、乙两种液体加热,当它们升高相同的温度时,甲所用的时间为t1,乙所用的时间为t2.若t1>t2,则吸收热量较多的液体是,比热容较大的液体是(选填“甲”或“乙”)。
12.从下面的表格提供的信息中,我们可以看出:水酒精水银密度(kg/m3) 1.0×1030.8×10313.6×103比热容[J/(kg?℃)] 4.2×103 2.4×1030.14×103沸点(℃、标准大气压下)10078357凝固点(℃)0﹣117﹣39制作一个能测量沸水的温度计,应选择表中的液体是;如果用三个相同的加热设备同时对质量相等的三种液体加热,则升高相同温度时加热时间最长的液体是;如果取质量相等的三种液体分别放入三个相同的烧杯中,则液面最高的是。
13.如图所示,在配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小块硝化棉。
把活塞迅速压下,可以看到的现象是。
在这一过程中,消耗了机械能,获得了。
14.如图所示,在试管内装适量的水,用软木塞塞住,加热使水沸腾。
(1)水沸腾后有什么现象发生?。
(2)塞子被冲出的过程中,能量是如何转化的?。
15.如图所示是小丽和小明用同一套器材做加热水和煤油的实验。
组装好器材后,他们先后在同一个烧杯中称取质量和初温都相同的水和煤油,分别加热相同的时间,发现升温更快,由此可知,的吸热本领更强。
16.运用知识解决问题(1)小明到海水浴场玩,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉得水比较凉,这是因为:水的比热容,海水和沙子相比,在同样受热时,沙子的温度变化比海水。
(2)水的比热容为 4.2×103J/(kg?℃),煤油的比热容为 2.1×103J/(kg?℃)。
在实验室中用完全相同的两个试管分别装上质量相等的煤油和水,用相同热源对试管均匀加热。
下列图象正确的是。
(3)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是。
A.温度相同的两个物体间也能发生热传递B.0℃的冰变成0℃的水,温度不变,内能不变C.物体的温度越高,含有的热量越多D.任何物体都具有内能,通过摩擦可增大冰块的内能(4)下列现象中,属于机械能转化为内能的是。
A.航天飞行器穿越大气层时表面发热B.冬天用热水袋取暖C.放爆竹时,爆竹腾空而起D.电灯发出光和热(5)对100g水加热,水的沸腾图象如图,请你计算从开始计时到加热3min 内水吸收的热量(请写出计算过程)17.小明在学习扩散现象时,做了如下实验:(1)图甲所示,是演示气体扩散现象的装置,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。
为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是(选填“A”或“B”)瓶。
(2)图乙所示,在盛有冷水和热水的两杯中分别滴入一滴墨水,可以看到:墨水在热水中扩散快,这说明。
18.为了研究分子间的作用力,现将两个铅圆柱体的接触面用小刀刮平(不能沾有油污或杂质),使刮纹方向一致,用力挤压在一起。
图所示,把压在一起的铅圆柱体小心地挂在支架上,并轻轻挂上钩码,观察到可以挂得住钩码。
(1)在进行实验过程中,要用小刀将铅圆柱体的接触面刮平,这样做的目的是。
(2)根据实验现象得出的结论是。
19.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃活塞筒里放入一小团处理过的棉花,把活塞迅速压下可使棉花燃烧,这是因为压缩气体,使瓶内空气的内能,温度。
达到棉花的着火点,使棉花燃烧,若将活塞缓慢压下去,不能看到此现象,原因是被压缩的空气温度筒外空气温度,易发生。
从使温度难以达到棉花的着火点。
用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中,会发现气筒的上部筒壁比气筒的下部筒壁的温度,以上2种现象都是把转化为内能。
20.两个相同的容器内分别装有质量相同的甲、乙两种液体,用相同酒精灯分别加热,液体温度(T)与加热时间(t)的关系如图所示(选填“大于”、“小于”或“等于”)(1)加热相同的时间,甲液体吸收的热量乙液体吸收的热量。
(2)加热相同的时间,甲液体升高的温度乙液体升高的温度。
(3)甲液体的比热容乙液体的比热容。
参考答案1.增加;做功;热传递。
2.(1)58;(2)小于;(3)正确;甲乙吸收相同的热量,升高相同的温度,由于甲的质量小于乙的质量,根据c=可知,甲的比热容大于乙的比热容。
3.多;比热容。
4.(1)对物体做功,物体的内能会增大,温度会升高;(2)压力的大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;(3)高;(4)在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;(5)液体内部的压强随深度的增加而增大。
5.(1)1.008×104;(3)1.8×103;(4)使相同质量的水和色拉油升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强。
6.=;小;根据吸热的公式Q=cm△t,吸收相同的热量,温度较高的物质比热容较小。
7.(1)酒精;(2)水银;(3)酒精。
8.减小;做功。
9.小于;间隙;热;温度。
10.①外界对气体做功,气体内能增加;②气体对外界做功,气体内能减小。
11.(1)82;(3)甲;甲。
12.水银;水;酒精。
13.硝化棉会燃烧;内能。
14.(1)软木塞被冲出,管口出现“白气”;(2)内能转化为机械能。
15.煤油;水。
16.(1)大;大;(2)C;(3)D;(4)A;(5)从开始计时到加热3min内水吸收了9.45×103J的热量。
17.(1)B;(2)温度越高,分子的无规则运动越剧烈,扩散越快。
18.(1)使得两个接触面接触紧密,达到分子间起引力的范围;(2)分子间存在相互作用的引力。