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文档简介
第十一讲内能专题复习卷
1.甲、乙两个物体相互接触后不发生热传递,这是因为它们具有相同的()
A.密度B.温度C.体积D.热量
2.荷兰人华伦海特引入华氏温度,规定水凝固时的温度为32华氏度,标准大气压下水沸腾的温度为212华氏度,
中间分为180等份,每一等份代表1华氏度。今年1月份上海出现近几年罕见的低温,最低温度接近-10摄氏度,
换算成华氏温度为()
A.14度B.16度C.18度D.20度
3.一厚度为d的薄金属盘悬吊在空中,其上表面受太阳直射,空气的温度保持300K不变,经过一段时间,
金属盘上表面和下表面的温度分别保持为325K和320K。假设单位时间内金属盘每个表面散失到空气中的能量
与此表面和空气的温度差以及此表面的面积成正比;单位时间内金属盘上、下表面之间传递的热量与金属盘的厚度
成反比,与两表面之间的温度差和表面面积成正比。忽略金属盘侧面与空气之间的热传递。那么,在金属盘的厚度
变为2d而其他条件不变的情况下。金属盘上、下表面温度稳定之后,金属盘上表面的温度将变为()
A.323KB.324KC.326KD.327K
4.小明拿了一只有温度显示的保温热水瓶,装上一定量的水之后,温度计的示数为To=20℃经过tl=1mi
n,水杯加热到7\=40。&,他往电热水瓶里又注入了一些水,在今=3.5m讥的时亥U,水的温度达到了T2=50℃o
小明不再往电热水瓶里注水了。又过了5min水烧开了。如图所示为热水瓶里水的温度在加热和注水的过程中的变
化图像。试求注入水的温度Tx等于多少。
5.把20克0℃的冰与280克10℃的水混合(不计热量损失),达到热平衡时的温度为4℃o现有一定质量的一杯
水温度降低放出的热量刚好使1克0℃冰熔化为0℃的水,则这杯水的质量为)
A.80克B.100克
C.120克D.140克
例题
6.许多电冰箱的背面涂成黑色,是因为黑色涂层()
A5虽度较高B.不易吸附灰尘
C.吸热能力较弱D.热辐射能力较强
7.2015年10月,中国科学家屠呦呦被授予诺贝尔生理学或医学奖,以表彰她对疟疾治疗所做的贡献。年轻的
屠呦呦在接手中草药抗疟研究后,带领课题组经历了艰难的研究过程,经历了上百次的失败后,在古代青蒿素治疗
药方的启发下,考虑到青蒿素脂溶性强,她采用乙醍作为溶剂,利用其低沸点使药物提取过程避免了高温影响,从
青蒿中提取到了抗疟效果近100%的青蒿素。现要从某种水溶性物质中提取有效成分,该有效成分不能在超过80℃
的条件下提取,应采用的方法是_______(选填“增加”或“减少”)容器内的气压,使水的沸点(选填“高于”
或“低于”)80℃。
8.小说《哈利波特》中的麦格教授能够自如地在人与猫之间变形,根据相对论质能关系,每转化出1kg物质
需消耗的能量为A(J)。假设教授从猫变成人(猫的质量远小于人的质量)时从附近的湖水中吸收能量,变形完成后这
部分水全部变成冰。请根据下列已知量进行推测,变形过程需要吸收的能量为J»所形成的冰山的质量为一
kg。已知:人的质量为Mkg,湖水初始温度为t。。&湖水的比热容为c[J/(kg「C)],冰的熔化热Hf(J/kg)。
9.物体(固体、液体或气体)体积随温度的变化,称为体膨胀。当物体温度改变时,其体积的变化量和它在0℃
时体积之比,叫做“体积膨胀系数”,符号为B,即0=铝^式中V,是温度为t时的体积,Vo是0℃时的体积。
现在实验室桌面上有两个烧杯,一个烧杯里装有体积为V1,温度为ti的液体,另外一个烧杯里装有体积为v2,
温度为t2的同种液体,求两杯液体混合以后的最终体积。(忽略混合过程中的热量损失)
10.如图所示是一种热交换器。这种热交换器由上、下两个矩形管道构成,管道之间夹有一层由特殊材料制成的
导热板(图中深色部分),该热交换器与外界无热交换。当温度不同的两种流体分别沿图示箭头方向从上、下管道流
过时,流体通过导热板进行热交换,在管道中的流体温度只沿1方向变化,而导热板各处的上、下表面始终保持相
同的温差。已知:矩形管道长、宽、高分别为1、b、h,导热板单位面积的导热功率为P=kAT(其中,k为与导热板
材料、厚度有关的系数,△T为板上下两面温差),不考虑板的热胀冷缩。
⑴当有两种密度均为P、比热容均为C的冷、热流体,分别以速度V从冷流体入口(图中未画出)进入上下管道,
并分别从冷流体出口(图中未画出)和热流体出口流出。热流体与冷流体在进入管道时的温差为△T1,求冷、热流体
流出后的温差△T/o
⑵若k与导热板厚度成反比,则当导热板厚度增大为原来的2倍时,采取怎样的措施可以保证冷、热流体流出
后的温差ATf保持不变?
⑶试举出一个生产、生活中应用到此类热交换器的装置或者设备。
11.在一个小玻璃筒里放一块浸有少量乙醛的棉花,用力把活塞迅速下压,棉花就立即燃烧。从这个实验现象中
能直接得出的结论是()
A.气体比液体更容易被压缩
B.浸有少量乙醍可以降低棉花的燃点
C.活塞迅速下压,乙醛蒸气液化放出热量,使棉花燃烧
D.活塞对气体做功时,气体的内能会增加
12.过年的时候,桌上的菜肴非常丰富,其中多油的菜汤与少油的菜汤相比不易冷却,这是因为()
A.油的导热能力比水差
B.油层阻碍热汤的热辐射
C.油层和汤中的水不易发生热交换
D.油层覆盖在汤面,阻碍热水的蒸发
13.将一功率为500W的加热器置于装有热水的容器中,加热2min后容器中的水温上升5℃,关闭加热器开
关1min后水温下降1。。。假设散失到周围环境的热量与时间成正比[忽略温差的影响,已知c次=4.2xlO3J/(kg-℃)],
则可以估算容器中水的质量约为)
A.1.0kgB.2.0kgC.3.0kgD.4.0kg
14.现有甲、乙、丙三种初温度相同的液体,其中甲、乙为质量相等的不同液体,乙、丙为质量不等的同种液体。
若对这三种液体分别加热,则可根据它们吸收的热量和升高的温度,在温度一热量图像上福J兽蹲对应的三点甲、
乙、丙,如图所示。则甲、丙之间比热容和质量的大小关系,正确的是)
A.C甲〉C丙B.c甲<c丙
C.m甲>m丙D.m甲<m丙
15.有一支温度计的刻度均匀但示数不准,将它放入1个标准大气压下的沸水中,读数为96℃,放入冰水混合
物中,读数为6℃。现将该温度计挂在房间的墙上,观察它在一天内读数的变化,最高读数为33℃,最低温度为1
5℃,则这一天内房间里的最高实际温度与最低实际温度差为()
A.18℃B.20℃C.22℃D.24℃
16.小轩打算在冰柜上方盖上某类织物,以增强冰柜的保温效果。他找到一块单层织物和一块双层织物,织物由
同种材料制成。为比较单层织物与双层织物的保温性能,他进行研究:
查阅资料显示,温度为ti的高温热源与温度为t2的低温热源心也)间,经过某一热传导介质的热传导速率为
H="空;其中,k为介质的导热系数(热导率),A为介质的导热面积,:L为传导介质厚度。该织物导热系数质
=0.04J/(s-m―℃),空气导热系数k2=0.0256//(s-m-℃)
另测得:单层织物厚度.Li=0.4cm;;双层织物每层厚度L2=0.2cm,,双层织物间空气层厚度L3=0.1cm。假
设:需保温的低温物体的温度tw=-4。。保持不变,外界空气的温度.恺=20。。;;覆盖低温物体的织物面积A
=1.2m2
试通过计算,比较该单层织物与双层织物的保温性能。
第十一讲内能专题复习卷
1.B【解答]解:发生热传递的条件是必须要有温度差,这样热量才可以从高温物体传向低温物体。两个
物体相互接触后不发生热传递现象,这是因为它们具有相同的温度。与它们的热量、体积、密度等没有关系。
故选:B
2.A【解答】解:因为华氏温标规定:1标准大气压下沸水的温度为212华氏度,冰水混合物的温度是32
华氏度,中间分为180等分,每一等分代表1华氏度;所以摄氏温差100度等同华氏温差180度;即1。。=翳
华氏度=1.8华氏度;
又知:华氏温度起点为32华氏度等于摄氏温度的0度;
所以,华氏温度与摄氏温度之间的关系为:F=1.8t+32O
最低温度接近-10摄氏度,换算成华氏温度为F力.8义(一10)+32]华氏度=14华氏度。
故选A。
3.D【解答】解:厚度为d的薄金属盘,经过一段时间,当温度稳定后,则吸热功率为:
P吸=Pm=/qs-玲)+k]S,广i-%)=/qS(325-300)+kiS(320-300)=45kiS;
上表面向下表面传递的热量功率为:
%=电(卜上1一以1)=七5卜广]一片),即:七1325-320)=^5(320-300),
所以,5k21=20k1Scirclel
在厚度为2d的金属盘而其他条件不变的情况下,当温度稳定后,设金属盘上表面和下表面的温度分别保持为
t上、t下,
由于太阳对金属盘的直射功率不变,贝h=P„B,
所以,/qSQk-t0)+krS(tF一to)=45klS,
即:1z.(t±-300)+k、S,广-300)=45k]S,
整理得:t上+t下=645②
厚度为2d的金属盘上表面向下表面传递的热量功率为:
Pi在2=七5(%一耳)=kIS一玲),
c
即:心布(t土—=)=-300)circZe3
解①②③得:t上=327Ko
故选D。
4.解:设初始水的质量为mi,则有过一分钟后的热平衡方程:cm1(40℃-20℃)=Pxlmin①
设加入水的质量为m2,则有过3.5min-1min=2.5min后的热平衡方程:
^1(50℃-40℃)+cm2(50℃一7\)=Px2.5min@
由题意再经过5分钟后,水沸腾,则有:c(m1+m2)x(100℃-50。。)=Px③
由三式联立解得:Tx=10℃
5.A【解答】解:280克10℃的水降为4℃时放出的热量为:(Q或=ca,o次—t)=4.2xl03〃(kg・℃)X
3
0.28kgx(10℃-4°C)=7056/;20g0°C的水温度升高到4℃吸收的热量为:Q九11a=cm..ft-tj=4.2X107
小吸仅小\Jjy.)
/(kg■℃)x0.02kgx(4℃-0℃)=336力
故20g0℃的冰熔化为水需要的热量为Q破陋=(2放-Q水吸=7056J-336J=6720J;
Q
1克0℃的冰熔化为0℃的水需要的热量为Q'=™=3367;
因为一定质量的一杯水温度降低1℃放出的热量刚好使1g0℃的冰熔化为0℃的水,
所以水的质量为:加=9=际受「=。・。8的=8瓯
故选:A。
6.D【解答】解:电冰箱后面的管是黑色的,黑色辐射热的本领很强,能向外辐射更多的热量,使从冷冻室
内出来的蒸气经过散热管后温度更低。
故选D。
7.减少低于
9.解:设混合前两杯液体的质量分别为mi、m20在0℃时的体积分别为Va、Vb,密度均为po混合后两杯
液体的体积分别为VJ、V2;混合后两杯液体温度均为to
则用于混合前的液体的体积,表示为:
匕=%(1+用1”2=%(1+8t2)circlel
用于混合后的两杯液体,体积表示为:
匕'=%(1+例"2'=%(1+例)②
因混合过程中绝热,与外界不交换热量,一杯所吸收热量等于另一杯所散的热量,则有:
cmi(t—ti)=cm2(j:2—t)
gnt_—-"2
m1+m2
又:m1=pVam2=p%③
结合上面三个组合式子,可得混合后的体积为:
『=%'+/'=/(1+例)+%(1+伊)
=勿+%+6(%+%»=%+%+
器靠=%+%+31+小2
=%(1+£口)+%(1+双2)
=%+/
10.(1)47>=/41-^nr-
.chvp.
⑵可以将流体流速减为原来的一半,或长度增加T音。
(3)日常生活中取暖用的暖气散热片,汽轮机装置中的凝汽器、航天火箭上的油冷却器等,氨合成塔内的热交
换。
11.D【解答】解:当用力压活塞时,活塞压缩玻璃筒内的空气,对空气做功,空气的内能增加,温度升高,
当达到乙醍着火点时,筒内棉花就会燃烧起来,此实验说明了:外界对物体做功,物体的内能增加,物质的着火点
一般不会改变,故B、C错误,D正确;题目中没有出现压缩液体的例子,故A错误。
故选:D。
12.D【解答]解:吃饭时发现多油的菜汤与少油的菜汤相比不易冷却。这主要是因为油的密度比水小,油
漂浮在水面上,油层覆盖在汤面,使水的表面积减小,从而阻碍了水的蒸发,水蒸发吸热程度小,达不到快速冷却
的效果。故只有选项D是正确的。
故选:D。
13.B【解答】解:因为加热器在2分钟内所供应的总热量,等于水温升高所吸收的热量,加上散失到周围
环境的热量,所以Pt=cmT+Q就
因为加热器关掉1分钟,从热水散失的热量为Q
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