第五章《热与能》单元练习（含解析）2023

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第五章《热与能》单元练习一、单选题1．下列估测中最符合实际的是（）A．夏天扬州室外温度约为10℃ B．成人步行的速度约为4km/hC．一个鸡蛋的质量约为5g D．中学生身高约为170mm2．用铝壶在天然气灶上烧水的过程中，下列说法正确的是（ ）A．天然气燃烧越充分，热值越大B．该过程是通过做功的方式改变水的内能C．水的温度越高，水分子运动越剧烈D．铝的比热容比水小，铝吸热能力比水强3．二十四节气准确的反映了自然节律变化，是我国古人智慧的结晶。下列节气中蕴含的物理知识描述正确的是（　　）A．雨生百谷夏将至——“谷雨”的形成是凝华现象B．白露垂珠滴秋月——“白露”的形成是液化现象C．霜草苍苍虫切切——“霜降”的形成是熔化现象D．燕支长寒雪做花——“大雪”的形成是升华现象4．目前家庭汽车越来越普及，以下跟汽车有关的热现象中说法正确的是（　　）A．汽车水箱中加入适量酒精降低了混合液的凝固点，防止水结冰胀破水箱B．冬天排气管冒的“白气”，全部是水蒸气凝华成的小冰晶C．空调制冷时，制冷剂凝华吸热、升华放热，将车内的“热”“搬”到车外D．汽车玻璃内表面起“雾”影响行车安全，是车内水蒸气汽化形成的小水滴5．下列各种现象中，属于升华现象的是（　　）A．早晨有浓雾 B．冬天，室外冰冻的衣服干了C．屋顶上的瓦上结了一层霜 D．水结成了冰6．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）A．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量B．物体的温度越高，所含的热量越多C．内能少的物体也可能将热量传递给内能多的物体D．物体的温度不变，内能也一定不变7．水的比热容较大，下列现象与水的此特点无关的是（　　）A．空调房间里放盆水可以增加湿度B．生物体内水的比例较高C．冬天暖气设备用热水供暖D．用水冷却汽车发动机8．下列事例中，通过热传递的方式改变物体内能的是（　　）A．划火柴B．锯条发热C．反复弯折铁丝D．铁锅烧水9．2022年3月23日，神舟十三号飞行乘组航天员王亚平老师在中国空间站演示了“液桥”实验，如图所示。将两块透明板分开，中间形成一个长约10cm的“液桥”。下面几个选项与这个实验原理相同的是（　　）A．两个表面光滑的铅块相互紧压，会“粘”在一起B．试管中装有水和酒精各一半，震荡几次，液体总体积变小C．把铅板和金板紧压在一起，几年后可以看到它们互相渗入1mm深D．用手指封闭装有水的注射器筒口，推压其活塞，筒内的水不易被压缩10．下列事物的相关数据，符合事实的是（　　）A．人的正常体温约为39℃B．光在真空中传播的速度约3108km/sC．某初中生的质量约为50kgD．人行走的速度大约是10m/s二、多选题11．如图所示的四个情景，下列表述中正确的是（　　）A．甲：自制温度计是根据液体的热胀冷缩规律制成的B．乙：小孔成像是由于光的直线传播形成的C．丙：不用土电话时，小刚轻声说话，小丽听不到小刚的声音。相同音量，通过“土电话”小刚轻声说话时，小丽能听到小刚的声音。这个实验说明固体能传声，且固体传声的效果比空气的好D．丁：压缩乙醚蒸气，在针管中就可以观察到液体的乙醚出现。这个实验说明降低温度可以使气体液化12．下列说法正确的是（　　）A．“井底之蛙，所见甚小”是光的直线传播现象，“云在水中飘”是光的反射现象B．某同学远离平面镜时，他发现镜中的像越来越小C．同学们坐在教室里面，也能够依据音调来判断是班主任老师在走廊上说话D．人游泳之后刚从水中出来，感觉特别冷，是因为人体表面的水蒸发致冷而造成的三、填空题13．某单缸四冲程的汽油机飞轮转速为1800r/min，该汽油机每秒钟对外做功的次数为 次，完成 个工作冲程，只有做功冲程对外做功，其他三个辅助冲程要靠飞轮的 来完成。当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率 （选填“升高”“不变”或“降低”）。14．生活垃圾进行分类既是当前的一种时尚，更是生态环保的需要。为了处理垃圾，有些城市建成了生活垃圾焚烧发电厂。（1）焚烧垃圾发电是将内能转化为 能；焚烧过程中装置温度升高，是通过 的方式改变内能；（2）生活垃圾作为燃料，在燃烧的过程中质量减小，热值将 。15．物理学是一门注重实验的自然科学。请同学们根据自己掌握的实验技能，完成下列各题。(1)如图甲所示，一元硬币的直径是 cm。(2)如图乙所示，用一支温度计测量当天晚上的气温，其示数是 ℃。16．现代社会中汽车是一种重要的交通工具，很多汽车使用的发动机是四冲程汽油机，在它工作的过程中，在 冲程中将机械能转化为内能。为了降低汽缸体的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过 的方式减少汽缸内能的。若该汽油机每秒完成 40 个冲程，则每秒它对外做功 次。17．小李感觉身体不适，小张陪着他到医院去看医生．测试体温后，小张说：“体温38℃”．小李看了看体温计(如图)，告知小张：“我的体温是 ℃”18．水烧至沸腾时，壶盖不断向上跳动，此过程中水蒸气的内能转化为 ，与汽油机的 冲程能量转化相同，在加热过程中水的比热容 （选填“增大”“减小”或“不变”）。四、作图题19．如图甲所示，用相同的电加热器给初温及质量均相同的两种不同的液体加热，图乙中作出了液体1的温度与加热时间的关系图像，请在图乙中作出液体2的温度与加热时间的关系图像（已知c液体1＝2c液体2）。五、实验题20．观察如图所示的实验，回答不列问题（1）如图甲所示的装置， 其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气，在演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 方，根据两瓶内的气体颜色混合均匀的现象，可知分子在不停地做 ；（2）如图乙所示，红墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子做无规则运动快慢与 有关；（3）如图丙所示，用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记下测力计的读数 F1；然后使玻璃板水平接触水面，稍稍向上拉玻璃板，在玻璃板离开水面之前，弹簧测力计读数F2，则 F2 F1，这个现象说明分子间存在 ；（4）如图丁所示， 先后将 50mL 水和50mL 的酒精倒入玻璃管中，反复翻转几次后发现水和酒精的总体积小于 100mL，这说明：分子间有 。21．如图甲所示，是海波的熔化实验装置。

（1）按 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序安装实验装置；（2）乙图是小红绘制的海波熔化的图像，由图可知，海波的熔点是，第9分钟海波处于 （选填“固”、“液”或“固液共存”）态，整个熔化过程用时 分钟，晶体熔化的特点是 。六、综合题22．小明用如图1所示装置，观察水蒸气的液化现象。烧瓶中的水加热至沸腾后，将一个初温为16℃的金属盘斜放在烧瓶上方，经过一段时间，金属盘下表面出现大量的小水滴，测得金属盘的温度为55℃。小明据此得出“水蒸气液化的过程会放热”的结论。

（1）小华认为，图1所示实验中，金属盘温度升高，不一定是水蒸气液化放热造成的，还可能是水蒸气液化形成的温度较高的小水滴向金属盘传递热量导致的；（2）小明和小华经过反复讨论，选择如图2所示的装置，设计并进行了如下实验（K、K1、K2表示止水夹）：①安装器材时，调节铁圈的高度，确保用酒精灯 （选填“外焰”或“内焰”）加热；②在A量筒、B量筒中均装入体积V0=30mL，初温t0=16℃的水；③打开K，关闭K1、K2，用酒精灯加热一段时间后，瓶内的水开始沸腾，最左侧细导管口有“白气”不断喷出，说明此时瓶内气压略有 （选填“增大”或“减小”）；④打开K1，关闭K、K2，瓶内的高温水蒸气通过细导管进入A量筒的水中。一段时间后，当A量筒中水的体积时，停止通入水蒸气，测得此时水温；⑤打开K2，关闭 ，瓶内的沸水会通过细导管迅速进入B量筒的水中，当B量筒中水的体积VB= mL时，关闭K2，同时打开K，测得此时水温；⑥根据，可得出水蒸气液化的过程会放热的结论。（3）小明与小华计算出了量筒中水的质量，并根据如图3的科普知识，对实验过程中A量筒内热量转移情况作出了如图4所示的分析。（，）

小明和小华又从资料中查到：在标准大气压下，质量为1kg、温度为100℃的水蒸气完全液化为100℃的水，会放出2.26×106J的热量。结合以上信息，他们进行了如下的定量分析。①10g、100℃的水蒸气，完全液化为100℃的水，此过程中，放出热量Q放1为 J；②10g水，温度由100℃降低至92℃，此过程中，放出热量Q放2为 J；③30g水，温度从16℃升高至92℃，此过程中，吸收热量Q吸为9.576×103J。（4）综合本实验过程和具体数据，小明和小华对液化现象有了更深地认识，也明确了图1中导致金属盘温度升高的主要原因。请你结合数据，简要阐述金属盘温度升高的主要原因： 。23．北京时间2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射，约582秒后，神舟十三号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功。如图所示。

（1）火箭中的燃料和氧化剂是液态的，它是通过既 又加压的方法使气体液化的；（2）火箭点燃后，尾部的火焰如果直接喷到发射台上，发射架要熔化。为了保护发射架，在发射台底建一个大水池，让火焰喷到水池中，这是利用了水 时要 ，使周围环境温度不致太高，我们看见火箭刚点燃时周围大量的“白气”是由于水先 （填物态变化名称，后同）后 形成的；（3）6个月后返回舱返回进入大气层时，由于和空气高速摩擦而使船体表面温度很高，为了防止烧坏，科学家在返回舱表面涂上一层特殊固态物质（又叫“些蚀层”），这层物质在高温下 熔化并汽化 （填“吸热”或“放热”）从而保证温度不至于升得太高。参考答案：1．B【详解】A. 夏天扬州室外气温很高，可以达到35℃．此选项不符合实际；B. 成年人正常步行的速度在1.1m/s=1.1×3.6km/h≈4km/h左右．此选项符合实际；C. 10个鸡蛋的质量大约1斤，而1斤=500g，所以一个鸡蛋的质量在50g左右．此选项不符合实际；D. 成年人的身高在170cm左右，中学生的身高接近成年人，在170cm=1700mm左右．此选项不符合实际．点睛：此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项．2．C【详解】A．燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与是否充分燃烧无关，故A错误；B．烧水的过程是通过热传递的方式改变水的内能，故B错误；C．分子做无规则运动的快慢与温度有关，温度越高，热运动越剧烈，水的温度越高，水分子运动越剧烈，故C正确；D．铝的比热容比水小，铝的吸热能力比水弱，故D错误。故选C。3．B【详解】A．雨生百谷夏将至——“谷雨”的形成是水蒸气的液化现象，故A错误；B．白露垂珠滴秋月——“白露”的形成是水蒸气的液化现象，故B正确；C．霜草苍苍虫切切——“霜降”的形成是水蒸气的凝华现象，故C错误；D．燕支长寒雪做花——“大雪”的形成是水蒸气的凝华现象，故D错误。故选B。4．A【详解】A．汽车水箱中加入适量酒精，水和酒精混合后能降低混合液的凝固点，可以防止水结冰胀破水箱，故A正确；B．冬天排气管冒出的“白气”，是水蒸气液化成的小水滴，故B错误；C．空调制冷时，制冷剂汽化吸热、液化放热，将车内的“热”“搬”到车外，故C错误；D．汽车玻璃内表面起“雾”，是车内水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故D错误。故选A。5．B【详解】A．雾是由空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠，故A符合题意；B．冬天，室外冰冻衣服变干是冰直接变成水蒸气，发生的是升华，故B符合题意；C．霜是由水蒸气直接凝华为固态的冰，发生的是凝华现象，故C不符合题意；D．水结冰是水变成固态冰，发生的是凝固现象，故D不符合题意。故选B。6．C【详解】A．物体内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对它做了功，故A错误；B．热量是过程量，不能用“所含热量”表示，故B错误；C．内能少的物体温度可能高，故内能少的物体也可能将热量传递给内能多的物体，故C正确；D．物体的温度不变，其内能可能不变，也可能改变，例如晶体在熔化时，温度不变，但内能增大，故D错误。故选C。7．A【详解】A．空调房间放盆水增加湿度，是利用水的蒸发，增加空气中的水蒸气，与比热容无关，故A符合题意；B．因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度变化较小，所以生物体内水的比例较高，故B不符合题意；C．因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以冬天暖气设备用热水供暖，故C不符合题意；D．因为水的比热容较大，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，所以用水冷却汽车发动机，故D不符合题意。故选A。8．D【详解】A．划火柴，即摩擦生热，是通过做功的方式改变物体的内能，故A不符合题意；B．锯完木头后锯条发热，即摩擦生热，是通过做功的方式改变物体的内能，故B不符合题意；C．反复弯折铁丝，铁丝变热，是由于手对铁丝做功导致的，是通过做功的方式改变物体的内能，故C不符合题意；D．铁锅烧水，是通过热传递的方式改变内能的，属于能量的转移，故D符合题意。故选D。9．A【详解】将两块透明板分开，中间形成一个长约10cm的“液桥”，这是由于物质的分子间存在引力。A．两个表面光滑的铅块相互紧压，会“粘”在一起，是由于分子间存在引力，故A符合题意；B．试管中装有水和酒精各一半，震荡几次，液体总体积变小，这是由于分子间存在间隙，故B不符合题意；C．把铅板和金板紧压在一起，几年后可以看到它们互相渗入1mm深，这是由于分子间存在间隙，故C不符合题意；D．用手指封闭装有水的注射器筒口，推压其活塞，筒内的水不易被压缩，这是由于分子间存在斥力，故D不符合题意。故选A。10．C【详解】A．人的正常体温约为37℃，故A不符合题意；B．光在真空中传播的速度约3108m/s，故B不符合题意；C．初中生的质量约为50kg，符合实际，故C符合题意；D．人行走的速度大约是1.1m/s，故D不符合题意。故选C。11．ABC【详解】A．自制温度计测量室温时，室温升高，容器内液体受热膨胀，体积变大，自制温度计玻璃管中的液面升高，因此自制温度计是根据液体的热胀冷缩规律制成的，故A正确；B．小孔成像是由于光的直线传播形成的，可以成倒立的实像，故B正确；C．声音的传播需要介质，不用土电话时，小刚轻声说话，小丽听不到小刚的声音，相同音量，通过“土电话”小刚轻声说话时，小丽能听到小刚的声音，说明固体能传声，且固体传声的效果比空气的好，故C正确；D．压缩乙醚蒸气，观察到液体的乙醚出现，这是液化现象，说明压缩体积可以使气体液化，故D错误。故选ABC。12．AD【详解】A．“井底之蛙，所见甚小”，这是光的直线传播造成的；“云在水中飘”是天上的云通过水面形成的虚像，是光的反射形成的，故A正确；B．平面镜所成像的大小跟物体大小相等，与物体到镜面的距离无关，则人远离平面镜时，人在平面镜中所成像的大小不变，故B错误；C．不同物体发声时有各自的品质和特色，坐在教室里的同学是根据音色辨别是班主任在走廊上说话，故C错误；D．人游泳之后刚从水中出来，感觉特别冷，是因为人身体表面的水蒸发吸收热量，导致人体表面温度降低，所以人感到特别冷，故D正确。故选AD。13． 15 60 惯性 降低【详解】[1][2]某单缸四冲程的汽油机飞轮转速为1800r/min＝30r/s，即汽油机飞轮每秒转30圈，汽油机一个工作循环要完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功一次，所以该汽油机每秒钟对外做功的次数为15次，完成60个冲程。[3]汽油机工作过程中，只有做功冲程对外做功，其他三个辅助冲程要靠飞轮的惯性来完成。[4]当汽油在发动机内燃烧不充分冒“黑烟”时，有许多能量没有被利用，所以这时发动机的效率会降低。14． 电 热传递 不变【详解】（1）[1]焚烧垃圾发电是将化学能转化为内能，然后通过汽轮机将内能转化为机械能，最终通过发电机再转化为电能的过程。[2]焚烧过程中，装置吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式改变内能。（2）[3]热值是燃料本身的一种特性，与质量无关，所以生活垃圾在燃烧的过程中虽然质量减小，但热值不变。15． 2.50 -4【详解】(1)[1]如图甲所示，采用“化圆为直”思路测量一元硬币的直径，刻度尺的分度值为0.1cm即1mm，则读数为(2)[2]如图乙所示，用一支温度计测量当天晚上的气温，其分度值为1℃，刻度线位于零刻度线以下第4小格处，则其示数是-4℃。16． 压缩 热传递 10【详解】[1]在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩混合气体做功，将机械能转化为内能。[2]内燃机汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，水从汽缸吸收热量，使汽缸的温度降低，这是通过热传递的方式改变汽缸的内能。[3]汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次。若该汽油机每秒完成 40 个冲程，则每秒它对外做功10次。17．37.9【详解】体温计每一个大格代表1℃，每一个小格代表0.1℃，示数为37.9℃，读数37.9摄氏度．18． 机械能 做功 不变【详解】[1][2]水烧开以后，水蒸气膨胀对壶盖做功，把壶盖顶起来，将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，这与汽油机的做功冲程的能量转化相同，在汽油机的做功冲程中，是将燃气的内能转化为活塞的机械能。[3]比热容是物质的一种特性，其大小与物质的种类和状态有关，与温度变化无关，所以在加热过程中，水的比热容不变。19．【详解】两种液体的质量、初温度相同，用相同的加热器加热，在相同时间内，两种液体吸收的热量相同，由题意知根据可知液体2的温度变化比液体1温度变化快，如下图所示20． 下 无规则运动 温度 > 引力 间隙【详解】（1）[1]由于二氧化氮气体的密度比空气大，为了排除收到重力对实验的影响，应该放到下面瓶子里。[2]观察到现象颜色均匀，可知分子在做着无规则运动。（2）[3]实验说明分子的无规则运动受到了温度的影响。（3）[4][5]由于分子间存在着相互作用的引力，故当即将离开水面时候，拉力会越来越明显，大于自身重力。（4）[6]宏观的现象混合后的液体总体积减小，说明两种液体内部的分子之间存在着间隙。21． 自下而上 固液共存 6 继续吸热，温度保持不变【详解】（1）[1]酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度，按照自下而上的顺序进行。（2）[2]图乙中，第6~12min的温度保持不变，说明海波处于熔化过程，因此第9min海波是固液共存状态。[3]海波的熔化从第6min开始，第12min结束，历时6min。[4]海波熔化的整个过程，需要不停加热，所以晶体熔化的特点是：持续吸热，温度保持不变。22． 外焰 增大 K、K1 40 2.26×104 336 见解析【详解】（2）①[1]根据酒精灯的特点可知，酒精灯的外焰温度最高，所以，安装器材时，调节铁圈的高度，确保用酒精灯外焰加热。③[2]根据题意可知，有“白气”不断喷出，说明此时有水蒸气液化放热形成小水珠，所以，瓶内气压略有增大。⑤[3]根据实验装置和开关情况可知，打开K2，关闭K、K1，由于烧瓶内气压较大，瓶内的沸水会通过细导管迅速进入B量筒的水中。[4]根据控制变量法可知，要控制B量筒中水的体积相同，即B量筒中水的体积VB=40mL（3）①[5]根据题意可知，在标准大气压下，质量为1kg、温度为100℃的水蒸气完全液化为100℃的水，会放出2.26×106J的热量，所以，10g，即0.01kg、100℃的水蒸气，完全液化为100℃的水，此过程中，放出热量Q放1为②[6]10g水，温度由100℃降低至92℃，此过程中，放出热量是（4）[7]综合本实验过程和具体数据，因为Q放1远大于Q放 ，所以，A量筒中水温升高的主要原因是水蒸气液化放热。同理，金属盘温度升高主要是水蒸气液化导致的。23． 降温 汽化 吸热 汽化 液化 吸热【详解】（1）[1]使气体液化的方式有两种：降低温度、压缩体积。火箭中的燃料和氧化剂为了节省空间，便于储存和运输，都是液态的；它是通过既降低温度又压缩体积的方法使气态氢、氧液化成液体。（2）[2][3]当火焰喷到水中时，水汽化成水蒸气，同时吸收大量的热，从而保护发射塔。[4][5]我们看见火箭刚点燃时周围有大量的“白气”，是由于液态的水先汽化成气态的水蒸气，气态的水蒸气再液化成液态的小液滴形成的。（3）[6]返回舱表面涂抹的特殊物体在高温下会熔化并汽化，熔化和汽化需要吸收热量，可以保证返回舱的温度不至于过高而被烧坏。

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