【解答】解:(1)能闻到阵阵花香,是花的芳香分子扩散到空气中,是扩散现象,扩散现象表明分子不停地做无规则运动;
(2)由平面镜成像特点可知,黑天鹅和“倒影”的大小关系是相等的。 故答案为:无规则运动;相等。
17.(2024?合肥一模)如图,活塞将气缸分成甲、乙两气室,气缸、活塞(连同拉杆)是绝热的,且不漏气,以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能,则在将拉杆缓慢向外拉的过程中E甲和E乙的变化情况是: E
甲
变大,E乙变小 。
【解答】解:
用力将拉杆缓慢向外拉(向左拉)的过程中,活塞对甲室气体做功,所以甲室气体的内能增大,温度升高;同时,乙室的气体对活塞做功,所以乙室气体的内能减小,温度降低,即E甲变大,E乙变小。 故答案为:E甲变大,E乙变小。
18.(2017秋?铜陵期末)实验测得1kg某物质熔化时温度随时间变化的图象如图所示。已知该物质在液态下的比热容c1=4.2×10J/(kg?℃),设物质从热源吸热的功率恒定不变。在第10~14min内,物质温度升高了20℃,则吸收的热量为 8.4×10 J,吸热功率为 350 W.该物质在固态下的比热容c2为 2.1×10 J/(kg?℃)。
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3
3
【解答】解:(1)由图象可知,第10~14min内,该物质处于液态, 其比热容c1=4.2×10J/(kg?℃) 质量m=1kg 升高的温度△t=20℃, 物体吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×10J/(kg?℃)×1kg×20℃=8.4×10J, 吸收这么多的热量用时: t=4分钟=240s, 由此可以求出吸热功率:
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4
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P===350W;
(2)物体在0~2min时间内,加热时间T=2min=120s, 物体吸收的热量:
Q吸′=PT=350W×120s=42000J,
物体在此过程中为固体,质量m=1kg 温度的变化△t1=20℃ 物体的比热容: c1=
=
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=2.1×10J/(kg?℃)。
3
3
故答案为:8.4×10;350;2.1×10。
19.(2015秋?盐城校级月考)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 。
【解答】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。 故答案为:增加;丙;甲。
四.实验探究题(共4小题)
20.(2024?潮南区模拟)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 大 ,海水和沙子相比,在同样受热时,沙子的温度变化比海水 大 。
(2)水的比热容为4.2×10J/(kg?℃),煤油的比热容为2.1×10J/(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 C 。
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3
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(3)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是 D 。 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 。 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)
【解答】解:
(1)根据Q=cm△t可知,质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的温度改变较小;
水的比热容较大,同样受热的情况下,吸收相同热量,沙子的温度变化比海水大,因此,小明光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉得水比较凉; (2)由Q吸=cm△t得,△t=
,质量相同的水和煤油吸收相同的热量,煤油的比热容为水的比热容的,所
以煤油升高的温度为水升高温度的2倍,所以C正确;
(3)A、热传递发生的条件是要有温度差,如果温度一样,则就不会发生热传递,故A错误; B、0℃的冰变成0℃的水的过程中,吸收热量,内能增大,温度不变,故B错误; C、不能说物体含有热量,因为热量是一个过程量,故C错误; D、摩擦生热,是用克服摩擦做功的方法改变物体内能的,故D正确。
(4)A、航天飞行器穿越大气层时,与大气层发生摩擦,表面发热内能增加,属于通过做功的方式使内能增加,机械能转化为内能,符合题意;
B、冬天用热水袋取暖,是通过热传递的方式增加物体的内能,不符合题意;
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C、爆竹点燃后腾空升起,是爆炸产生的气体的内能转化为爆竹的机械能,不符合题意; D、电灯消耗电能发出光和热,是电能转化为内能,不符合题意; (5)由图可知,经过3min加热,水温由70℃升高到95℃,
水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×10J/(kg?℃)×0.1kg×(95℃﹣70℃)=1.05×10J;
故答案为:(1)大;大;(2)C;(3)D;(4)A;(5)从开始计时到加热3min内水吸收了1.05×10J热量。
21.(2017秋?辽阳期末)把一杯牛奶放在热水中加热,经过一段较长时间,它们的温度随时间变化的图象如图所示。
(1)图象中,表示牛奶温度变化的是 乙 (选填“甲”或“乙”),在第8min时,牛奶 不能 (选填“能”或“不能”)继续吸热。
(2)若牛奶和热水的质量相等,并且忽略奶瓶的吸热以及热量的散失,从图象可知, 水 (选填“牛奶”或“水”)的比热容较大。
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【解答】解:
(1)因为是用水来加热牛奶,因此牛奶的温度上升,故乙图线是表示热牛奶温度随时间变化的曲线; 热传递的条件是有温度差,最后热平衡时两者的温度相同,在第6min时,水和牛奶最后温度相同,所以在第8min时,牛奶不能继续吸热;
(2)由图可以看出,水从高温降低的最后温度时温度变化量比牛奶从低温升高的最后温度时温度变化量对应的温度坐标轴上的长度小,即水的温度变化比牛奶小,说明水的比热容大。 故答案为:(1)乙;不能;(2)水。
22.(2017秋?澄海区期末)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 小于 (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 间隙 。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 热 水瓶中墨水扩散得快,这说明分子的热运动快慢跟 温度 有关。
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【解答】解:因为分子间存在着间隙,水和酒精充分混合后,酒精分子和水分子分别进入了对方分子的间隙中,使得水和酒精混合后的总体积变小了。
由于热水的温度高,故分子无规则运动剧烈,在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水,会看到热水中的墨水扩散的快。 故答案为:小于;间隙;热;温度。
23.(2024春?丹徒区校级月考)(1)甲、乙两个相同的透明玻璃水杯,盛有质量相等、温度不同的纯净水,其中一杯是80℃的热水,另一杯是50℃的冷水,它们都静静地放置在水平桌面上。同时向两个水杯中滴入一滴碳素墨水,过几分钟后观察到如图(a)所示的现象。 ①甲、乙两个水杯中,盛有热水的是 乙 ; ②该实验说明分子热运动的剧烈程度与 温度 有关。
(2)如图(b)所示,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,即使在下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开,这一现象表明 分子间存在引力 。
(3)将一半酒精和一半水充分混合后,总体积 变小 (变大/变小/不变)这一现象说明 分子间有间隙 。
【解答】解:
(1)乙杯是80℃的热水,杯中水会很快的变黑,因为温度越高,分子的热运动就越剧烈;
(2)将两个底面平整、干净的铅柱紧压后,两个铅柱的底面分子之间的距离比较大,表现为引力,使两个铅柱结合在一起,即使下面吊一个重物也不会将它们拉开;
(3)酒精分子和水分子都在不停地无规则运动着,因为分子间存在着空隙,酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中,所以酒精和水混合后的总体积小于酒精和水的体积之和。
故答案为:(1)①乙;②温度;(2)分子间存在引力;(3)变小;分子间有间隙。
五.计算题(共2小题)
24.(2024?衡阳)2017年6月10日,作为中国大陆核电的发源地﹣﹣秦山核电基地安全运行100堆年(一座
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