第五章热与能单元测试（重点练）-2020-2021学八年级物理第二学期通关训练（上海）

第五章热与能单元测试第五章热与能单元测试第五章热与能一、单选题1．人体的正常温度是（）A．0℃ B．37℃ C．42℃ D．100℃【答案】B【解析】人体正常的体温约为37℃，故ACD项不符合题意，B项符合题意。故选B。2．下列现象中，不能用分子动理论解释的是（）A．水墨画中墨迹粘在宣纸上 B．远远闻到炒菜的香味C．秋风中落叶缤纷 D．固体、液体很难被压缩【答案】C【解析】A．水墨画中墨迹粘在宣纸上，是扩散现象，能用分子动理论解释，故A不符合题意；B．远远闻到炒菜的香味，是香味分子扩散到空气中的结果，能用分子动理论解释，故B不符合题意；C．秋风中落叶缤纷，是宏观物体运动，是机械运动，不能用分子动理论解释，故C符合题意；D．固体和液体很难被压缩，说明分子间存在斥力，能用分子运动理论解释，故D不符合题意。故选C。3．关于物体的内能，下列说法中正确的是（）A．温度低于0℃的物体不具有内能B．当物体内能增加时，物体的温度就会上升C．某一物体的动能和势能增加，其内能就会增加D．仅发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加【答案】D【解析】A．物体的内能是所有分子的动能和分子间相互作用势能的总和，一切物体都具有内能，故A错误；B．当物体内能增加时，物体的温度不一定会上升，比如晶体熔化过程中，持续吸热，内能增加，但温度保持不变，故B错误；C．内能与物体的温度有关，某一物体的动能和势能增加，其内能不一定增加，故C错误；D．发生热传递的条件是存在温度差，内能从高温物体向低温物体传递，则高温物体内能减少，低温物体内能增加，故D正确。故选D。4．下列有关比热容的说法正确的是（）A．不同物质的比热容一定不同B．同种物质质量越大比热容就越大C．比热容大的物质吸热能力弱D．汽车发动机用水做冷却剂是因为水的比热容大【答案】D【解析】A．不同物质，比热容一般不同，但也有不同物质的比热容相同，如冰和煤油的比热容都是2.1×103J/(kg⋅℃)，故A错误；B．比热容的大小与质量无关，同种物质比热容相同，故B错误；C．比热容反映了物体吸热或放热本领的强弱，比热容大说明物体吸热或放热的能力强，故C错误；D．水的比热容较大，用水做冷却剂时，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，这样可以把这些热迅速吸收，使发动机的温度不致升的太高，故D正确。故选D。5．如图所示，下列说法正确的是（）A．甲冲程将内能转化为机械能 B．乙冲程将内能转化为机械能C．丙冲程是排气冲程 D．丁冲程是压缩冲程【答案】A【解析】A．甲图中进气门和排气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将燃气的内能转化为活塞的机械能，故A正确；B．乙图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为了内能，故B错误；C．丙图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，故C错误；D．丁图中排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，故D错误。故选A。6．关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（）A．0℃的冰块内能是零B．物体温度升高，内能增加C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递D．温度高的物体，含有的热量多【答案】B【解析】A．一切物体都具有内能，则0℃的冰块内能不是零，故A错误；B．内能与温度有关，物体温度升高时其内能会增加，故B正确；C．热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，故C错误；D．热量是过程量，不能说含有热量，故D错误。故选B。7．用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和乙加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，据此判断物质甲的比热容为（）A．比乙物质的比热容大 B．比乙物质的比热容小C．和乙物质的比热容一样大 D．条件不足，不能确定【答案】B【解析】A．比热容指的是物体的吸/放热本领，相同时间内，电加热器提供的热量相同，即甲乙吸收的热量相同，温度变化慢的比热容大，故甲的比热容比乙的比热容小，故A不符合题意；BCD．升高相同的温度，甲吸收的热量少，甲的比热容比乙的比热容小，故B正确符合题意，CD错误，不符合题意。故选B。8．有三块金属块，它们的质量相同，比热容之比，让它们吸收相同的热量后，升高的温度之比为（）A． B． C． D．【答案】D【解析】由题可知要分解开，吸收相同的热量后，1与2升高的温度之比吸收相同的热量后，2与3升高的温度之比整理上二式，可得升高温度之比故D符合题意。故选D。9．小东根据图提供的信息得出以下结论，其中正确的是（）A．铁块和铝块升高相同温度，一定吸收相等的热量B．质量相等的铁块和铝块，吸收相同热量，铁块比铝块升温少C．质量相等的沙子和铁，降低相同温度，沙子放出的热量小于铁放出的热量D．生物体内水的比例很高会有助于调节生物体自身的温度，是因为水的比热容大【答案】D【解析】A．在质量不确定的情况下，铁块和铝块升高相同温度，无法判断哪个吸收的热量多，故A错误；B．由图知，铁块和铝块升高相同温度，铁吸收的热量少；所以，质量相等的铁块和铝块，吸收相同热量，铁块比铝块升温多，故B错误；C．由图知，质量相等的沙子和铁，升高相同温度，沙子吸收的热量大于铁吸收的热量；所以，质量相等的沙子和铁，降低相同温度，沙子放出的热量大于铁放出的热量，故C错误；D．由图知，相同质量的水和其它物质相比，升高相同温度可以吸收更多的热量，即比热容较大，所以生物体内水的比例很高会有助于调节生物体自身的温度，故D正确。故选D。10．甲、乙、丙三个物体的质量关系为m甲＝m乙>m丙，当其吸收热量情况如图所示时，升高的温度关系为t甲<t乙=t丙。则关于这三个物体，下列说法正确的是（）A．丙的比热容最小B．甲、乙的比热容相等C．甲、乙的末温一定相等D．若三个物体的温度都降低1℃，乙放出的热量最少【答案】D【解析】AD．由图可知Q丙＝2Q乙＝2Q甲，由可知甲与乙相比吸热量、质量相同，t甲<t乙，则甲的比热容大于乙；乙与丙相比，乙吸热量为丙的一半，m乙>m丙且t乙=t丙，则可知丙的比热容大于乙，即乙的比热容最小；若三个物体的温度都降低1℃，乙放出的热量最少，故A错误、D正确；BC．甲、乙吸热量相同，质量相同，但温度变化量不同，故比热容不相等，由于初温未知，则末温无法计算，故BC错误。故选D。11．如下表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断错误的是（）物质水煤油冰铝铜比热容A．不同物质的比热容可能相同B．一杯水凝固成冰后，比热容会变化C．用水作为暖气中的传热介质是因为水的比热容大D．铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多【答案】D【解析】A．由表格知，不同物质的比热容一般不同，但也有相同的，比如煤油和冰的比热容相同，故A正确，不符合题意；B．由表格知，水和冰的比热容不相同，所以一杯水凝固成冰后，比热容会变化，故B正确，不符合题意；C．在生活中用水作为暖气中的传热介质是因为水的比热容较大，与其它液体在相同质量时，降低相同的温度能放出更加多的热量，故C正确，不符合题意；D．由表格知，铝的比热容大于铜的比热容，那么质量相同的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多，如果没有质量相同这个前提条件，则无法判断吸热的情况，故D错误，符合题意。故选D。12．甲、乙两容器中装有质量相等的水，水温分别为20℃和70℃，现将一温度为60℃的金属球放入甲容器中，热平衡后水温升高到40℃，然后迅速取出金属球并放入乙容器中，热平衡后乙容器中水温为（不计热量散失和水的质量的变化）（）A．65℃ B．60℃ C．55℃ D．50℃【答案】C【解析】现将一温度为60℃的金属球放入甲容器中，热平衡后水温升高到40℃，水吸收热量，球放出热量，根据热平衡条件可知然后迅速取出金属球并放入乙容器中，水放出热量，球吸收热量，热平衡后乙容器中水温为t3，则联立可得代入数据可得可解得故选C。二、填空题13．常用液体温度计是根据液体___________的原理制成的，若用没有甩过的体温计去直接测量正常人体温的示数如图，测量结果为___________。【答案】热胀冷缩37.8°C【解析】[1]常用液体温度计的制作原理是液体的热胀冷缩。[2]如图所示，体温计的分度值是0.1°C，用没有甩过的体温计去直接测量正常人体温，其结果为37.8°C。14．将两个表面光滑的铅块相互紧压后，发现它们会粘在一起，这一事实说明分子间存在着______；物体不能无限制的被压缩，说明分子间存在______。【答案】引力斥力【解析】[1]将两个表面光滑的铅块紧紧的压在一起，撤去压力后会发现它们粘在一起，说明分子间存在引力。[2]由于分子间存在斥力，所以物体不能无限制的被压缩。15．如图实验中，我们看到塞子从试管口跳出，这是由于水蒸气对塞子______，水蒸气的________能转化成塞子的机械能。【答案】做功内能【解析】[1]水蒸气对塞子做功，使塞子跳出，内能转化为机械能。[2]此时水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能。16．人体内水分约占体重的70%，当外界温度变化较快时，由于水的_______较大，人体温度变化较小，有助于调节自身体温，以免温度变化太快造成损害；寒冷天气，人们常常使用热水袋来取暖，这是利用______的方式使身体的内能增加。【答案】比热容热传递【解析】[1]人体内水的比例很大，有助于调节自身温度，这是利用了水的比热容大的特点。[2]寒冷天气，人们常常使用热水袋来取暖，这是利用热传递的方式使身体的内能增加。17．如图甲是水火箭被打气后发射出的情景。打气过程是以______的方式改变气体内能，水火箭被弹射出时的能量转化情况与图乙中的______图相同（选填“B”或“C”）。【答案】做功C【解析】[1]打气过程中活塞对气体做功，将机械能转化为内能，是用做功的方式改变气体内能的。[2]水火箭被弹射出时，被压缩的气体内能转化为水火箭的机械能，与内燃机做功冲程能量转化相同。图中B为排气冲程，C为做功冲程。所以与图乙中C图相同。18．某单缸柴油机的转速是1800r/min，在1s内这台柴油机要经过_______个做功冲程，其中做功冲程是将___________转化为机械能。【答案】15内能【解析】[1]单缸柴油机的转速为v=1800r/min=30r/s柴油机每秒转30转，所以要完成15个工作循环，所以要经过15个做功冲程。[2]内燃机的燃料燃烧时，燃料的化学能转化为内能，内燃机的压缩冲程中，活塞的机械能转化成燃气的内能；在做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，内能转化成活塞的机械能。19．在研究物体内能改变的实验中，如图甲，烧瓶内装有少量的水，用塞子塞住，通过塞子上的孔向瓶内打气，当塞子跳起时，可以看到瓶口上出现“白气”，这是因为瓶内空气对塞子_______，将_______能转化为塞子的_______能，所以瓶内空气温度降低，使空气中的水蒸气液化而成的；如图乙，给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出，给水加热是通过________方式使水的内能增加，木塞被推出后水蒸气的内能_______（选填“增大”“减小”或“不变”），四冲程内燃机的________冲程与这个原理相同。【答案】做功内机械热传递减小做功【解析】[1][2][3]根据图甲可知，当瓶内空气把塞子冲出时，瓶内空气对瓶塞做了功，瓶内空气的内能转化为瓶塞的机械能，瓶内空气内能减少，温度降低，使空气中的水蒸气液化成小水珠。[4]如图乙，用酒精灯加热水的过程中，水从酒精灯火焰吸收热量，是通过热传递的方式使水的内能增加的。[5][6]试管口木塞会被推出时，水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，则水蒸气内能减小；四冲程内燃机的做功冲程，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化机械能，与这个原理相同。20．把质量相同、材料不同的两个金属块甲和乙，加热到90℃，然后分别投入两杯初温都是25℃、质量也相同的水中，过了一段时间后，发现投入金属块乙的杯内水温较高（整个过程忽略能量损失），那么可以断定甲、乙两种金属的比热容c甲_____c乙（填“>”、“=”或“<”）。【答案】＜【解析】设金属块的初温为，两杯水的初温为，未温分别为和，对金属块甲有对金属块乙有由于两金属块、两杯水的质量均分别相等，两式相比得由可得可解得三、计算题21．寒冷的冬天，煦煦同学吃早餐时，充满爱心的妈妈要用50℃热水，泡热总质量为400g的瓶装牛奶，如果要使牛奶的温度由5℃最终升高到45℃。已知∶牛奶瓶子质量为150g，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），牛奶的比热容为2.1×103J/（kg·℃）。不计热量损失，求∶(1)牛奶需要吸收多少J热量？(2)妈妈至少要用50℃的热水多少kg？【答案】(1)2.1×104；(2)1【解析】(1)奶的质量为根据吸热公式可知，牛奶需要吸收的热量为(2)不计热量损失，热水向牛奶进行热传递，最后达到热平衡状态，末温为45℃，即则答：(1)牛奶需要吸收2.1×104J热量；(2)妈妈至少要用50℃的热水1kg。22．用相同的电加热器分别给相同质量的水和煤油加热，经过5分钟，水吸收的热量为4.2×103J的热量。温度变化如图所示（水的比热容大于煤油的比热容）。求：（1）水的质量？（2）煤油的比热容？【答案】(1)5kg；(2)2.1×103J/(kg⋅℃)【分析】(1)由于水的比热容大于煤油的比热容，质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，水升高的温度值小，据此确定哪个是水的温度变化图象，利用Q吸=cm∆t可求水的质量；(2)用相同的电加热器分别给相同质量的水和煤油加热，经过相同的时间，水和煤油吸收的热量相同，利用Q吸=cm∆t可求煤油的比热容。【解析】解：(1)由于水的比热容大于煤油的比热容，质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，水升高的温度值，所以B为水的图象，经过5min，水的温度变化∆t水=30℃10℃=20℃由Q吸=cm∆t可得水的质量(2)用相同的电加热器分别给相同质量的水和煤油加热，经过相同的时间，水和煤油吸收的热量相同，即Q吸水=Q吸油而加热时煤油的温度变化∆t油=50℃10℃=40℃由Q吸=cm∆t可得煤油的比热容答：(1)水的质量是5kg；(2)煤油的比热容是2.1×103J/(kg⋅℃)。【点睛】本题考查了Q吸=cm∆t应用，常见题目。23．将质量为1kg的水从80℃降温至60℃，求：(1)水放出的热量Q放；(2)若放出的热量全部被质量为10kg的某物块吸收，求该物块升高的温度t。[已知c物=0.5×103J/（kg·℃），c水=4.2×103J/（kg·℃）]【答案】(1)；(2)16.8℃【解析】(1)由吸放热公式可知，水放出的热量为(2)若放出的热量全部被质量为10kg的某物块吸收，即由吸放热公式可知答：(1)水放出的热量为；(2)该物块升高的温度为16.8℃。24．为了测量某种液体的比热容，小松同学把质量为的铝块从温度为的热水中取出迅速投入到质量为温度为的待测液体中，混合后的共同温度为，如果不计热量损失，请你利用所学知识和已知量推导出待测液体比热容的数学表达式｡（铝的比热容用表示）【答案】【解析】解：如果不计热量损失，铝块放出的热量等于液体吸收的热量，即Q放=Q吸因Q放=c铝m1(t1t12)Q吸=c液m2(t12t2)故c铝m1(t1t12)=c液m2(t12t2)得四、实验题25．盈盈同学设计一组实验（如图），请同学们一齐观察实验并完成填空∶(1)如图甲所示，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满，封闭管口，并将玻璃管反复翻转，观察液面的位置，发现液体总体积变小，说明分子间存在______；(2)如图乙所示的装置，其中一个瓶子装有索度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气，则演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在______（选填上或下）方；(3)根据_______瓶（填上或下）内的气体颜色会变红现象可知气体发生了扩散；(4)若实验温度分别为①0℃，②4℃，③20℃，④30℃则在______（选填序号）温度下气体扩散最快；(5)如图丙所示，盈盈同学把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面，在离开水面时，观察到弹簧测力计示数______离开水面后______（均选填变大、变小或不变），说明了______。【答案】间隙（或空隙）下上④变大变小分子间存在引力【解析】(1)[1]如图甲所示，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满，封闭管口，并将玻璃管反复翻转，观察液面的位置，发现液体总体积变小，说明分子间存在间隙，分子和分子之间不是紧密靠在一起的，而是之间留有空隙。(2)[2]如图乙所示的装置，其中一个瓶子装有索度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气，二氧化氮气体的密度大于空气的密度，则演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在下方，二氧化氮气体在重力作用下不会向上运动，但由于扩散现象可以向上运动。(3)[3]二氧化氮气体在重力作用下不会向上运动，但由于扩散现象可以向上运动，所以根据上瓶内的气体颜色会变红现象可知气体发生了扩散。(4)[4]分子热运动激烈程度与温度有关，若实验温度分别为①0℃，②4℃，③20℃，④30℃，则在最高温度④下气体扩散最快。(5)[5][6][7]如图丙所示，盈盈同学把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面，由于分子间存在引力，在离开水面时受水分子的引力作用，弹簧测力计的示数等于竖直向下的物体重力、吸引力之和，所以观察到弹簧测力计示数变大，离开水面后测力计示数为物体的重力，会变小。26．如图所示，在“比较不同物质吸热的情况”的实验中，用相同规格的电加热器给质量相等的甲、乙两种液体加热。实验中记录的数据如下表所示。加热时间/min012345甲的温度/℃202326293235乙的温度/℃202734414855(1)分析数据可知，甲、乙吸收相同的热量时，___（填“甲”或“乙”）升高温度更高，说明___（填“甲”或“乙”）吸热能力更强。我们还可以推测，如果甲、乙降低相同的温度，___（填“甲”或“乙”）放出的热量更多；(2)甲、乙两种常见的液体中，有一种是水，另外一种液体的比热容是___________J/(kg·℃)。【答案】乙甲甲【解析】(1)[1]甲、乙两种液体用相同热源进行加热，相同时间内吸收的热量相等。由表可知，甲、乙吸收相同热量时，乙升高温度更高。[2]相同质量的甲、乙液体，吸收相同的热量，甲升高温度较少，说明甲的吸热能力更强。[3]甲的吸热能力强，则放热能力也强，所以，如果降低相同温度，甲放出的热量更多。(2)[4]常见液体中，水的比热容最大，故甲是水。由表中数据可知，吸收相同热量时，甲、乙升高温度之比为3∶7，所以有故，乙液体的比热容为27．杨铭想比较阻燃型保温材料和普通保温材料的保温性能。他用厚度相同的两种材料的板材制成大小相同的两只盒子，盒盖上开有插温度计的小孔。首先在阻燃型材料的盒内放一烧杯，烧杯中倒入适量的热水，盖上盖子，测得温度如图所示，并记录温度计示数下降10°C所用的时间t1。然后将烧杯移至普通保温材料的盒内，盖上盖子，记录温度下降10°C所用的时间t2.上述实验再重复做两次。(1)图中温度计示数为____°C，降温过程中水的内能_________（选填“增加”、“减少”或“不变”）；(2)下面是杨铭设计的实验数据记录表格。表格中A处填写的物理量是____，其单位是____；材料实验次数阻燃型普通温度差T/°CA温度差T/°CB110102101031010(3)杨铭实验方案中存在明显问题，请你帮他指出来。答：_________；(4)苏榕针对杨铭方案中存在的问题，对方案进行修改。简要写出修改后正确的实验方案。答：___________。【答案】87减少时间t1s（h或min）两次实验没有保持初末温度与室温的温差不变在两个盒内同时放质量及初温相同的热水，比较同一时间内热水下降的温度【解析】(1)[1]由图可知，该温度计的分度值为1°C，示数为87°C。[2]降温过程中，水放出热量，内能减少。(2)[3][4]实验需要记录温度降低的时间，所以A处的物理量应该是时间t1，单位为s（h或min）。(3)[5]水的温度与环境温度差值不同，水散失热量的速度不同，温差越大，热量散失越快，由实验可知，该实验没有保持初末温度与室温的温差不变。(4)[6]探究时，必须进行控制变量，所以修改的方案是：在两个盒内同时放质量和初温相同的热水，比较同一时间内热水下降的温度。28．探究“比较不同物质的吸热能力”的实验中，在两只相同的试管中分别加入水和沙。分别用同一酒精灯加热，装置如图所示，实验数据记录如下表。材料升高10℃所需时间/s升高20℃所需时间/s升高30℃所需时间/s水54110167沙112336(1)要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和_____；