1. 人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少都有损于健康。某种巧克力的营养成分表上标有“每100 g能量2000 kJ”,该标识的含义与下列哪个物理量的含义类似 ()
A.热量
B.热值
C.内能
D.比热容
A.热量
B.热值
C.内能
D.比热容
答案
B
解析
首先明确各物理量的含义:标识“每100g能量2000kJ”表示单位质量的巧克力可释放的化学能为定值。热值的定义是单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量,描述的是单位质量物质可释放的能量多少,和该标识含义类似。热量是热传递过程中的过程量,内能是物体内部的总能量,比热容是单位质量物质升高1℃所需吸收的热量,三者均不符合该标识的含义。
2.我国在南海海底发现了一种俗称“可燃冰”的冰块状天然气水合物,能源总量可达全国石油总量的一半。燃烧1 m³可燃冰释放出的能量与燃烧164 m³天然气释放的能量相当,由此可判断“可燃冰” ()
A.具有较高的内能
B.具有较高的热值
C.只有燃烧时才有内能
D.没点燃时只具有化学能
A.具有较高的内能
B.具有较高的热值
C.只有燃烧时才有内能
D.没点燃时只具有化学能
答案
B
解析
首先明确相关概念:热值是指单位体积(或质量)的燃料完全燃烧时释放出的热量。题目中1m³的可燃冰完全燃烧释放的能量和164m³天然气相当,说明单位体积可燃冰完全燃烧放出的热量远大于天然气,即可燃冰具有较高的热值。
对其余选项分析:A选项,内能是物体内所有分子动能和势能的总和,无法通过题中条件判断可燃冰内能高低;C选项,一切物体在任何状态下都具有内能,并非只有燃烧时才有内能;D选项,没点燃时可燃冰同时具有内能和化学能,并非只具有化学能。综上只有B选项正确。
对其余选项分析:A选项,内能是物体内所有分子动能和势能的总和,无法通过题中条件判断可燃冰内能高低;C选项,一切物体在任何状态下都具有内能,并非只有燃烧时才有内能;D选项,没点燃时可燃冰同时具有内能和化学能,并非只具有化学能。综上只有B选项正确。
3. 质量相等的A、B两种液体分别用两个完全相同的酒精灯同时加热。在加热过程中,温度随时间变化的图像如图所示,由图中可以看出()

A.液体A和B的初始温度不同
B.液体B的比热容比液体A大
C.液体A的温度比液体B的升高得慢
D.同时加热2 min,液体A升高的温度比液体B多,所以液体A吸收的热量比液体B多
A.液体A和B的初始温度不同
B.液体B的比热容比液体A大
C.液体A的温度比液体B的升高得慢
D.同时加热2 min,液体A升高的温度比液体B多,所以液体A吸收的热量比液体B多
答案
B
解析
由图像可知,A、B初始温度均为20℃,A选项错误;两个完全相同的酒精灯同时加热,相同时间内A、B吸收的热量相等,二者质量相等,根据吸热公式Q=cmΔt,A的温度升高更快、Δt更大,可得A的比热容更小,即液体B的比热容比A大,B选项正确;由图可知相同加热时间A的温度升高得比B快,C选项错误;相同酒精灯加热2min,A、B吸收的热量相等,D选项错误。
4.下列关于温度、内能、热量及比热容和热值的说法中,正确的是 ()
A.内能不相等的两物体间也可能会发生热传递
B.一个物体的温度越高,它能放出的热量越多
C.一个物体吸收了热量,它的内能将增加,其温度一定升高
D.一种燃料的质量减半,它的比热容不变,但其热值将减半
A.内能不相等的两物体间也可能会发生热传递
B.一个物体的温度越高,它能放出的热量越多
C.一个物体吸收了热量,它的内能将增加,其温度一定升高
D.一种燃料的质量减半,它的比热容不变,但其热值将减半
答案
A
解析
逐一分析选项:1. 热传递的发生条件是物体间存在温度差,与内能是否相等无关,内能不相等的两物体若温度不同,就可以发生热传递,A正确。2. 物体放出热量的多少由比热容、质量、温度变化量共同决定,并非温度越高放出热量就越多,B错误。3. 物体吸收热量时内能增加,但温度不一定升高,例如晶体熔化过程中吸热、内能增加,温度保持不变,C错误。4. 比热容和热值都是物质的固有特性,与物体质量无关,燃料质量减半,比热容和热值都不变,D错误。
5. 如图所示,为了解白纸和黑纸的吸热性能,小明将质量都是1 kg、初温相同的水分别倒入两个完全相同的瓶中,再用大小、形状和厚薄相同的白纸和黑纸将瓶包起来,然后将两个瓶子放在太阳光下。在30 min内,小明每隔3 min测一次水的温度,记录在表格中。根据小明的实验和记录可知[水的比热容$ c = 4.2 × 10^3 \, \mathrm{J/(kg·℃)} $] ()


A.相同的条件下,白纸的吸热性能好于黑纸
B.相同的条件下,黑纸的吸热性能好于白纸
C.30 min内,白纸瓶中的水内能增加了$ 1.26 × 10^5 \, \mathrm{J} $
D.30 min内,黑纸瓶中的水内能增加了$ 4.62 × 10^5 \, \mathrm{J} $
A.相同的条件下,白纸的吸热性能好于黑纸
B.相同的条件下,黑纸的吸热性能好于白纸
C.30 min内,白纸瓶中的水内能增加了$ 1.26 × 10^5 \, \mathrm{J} $
D.30 min内,黑纸瓶中的水内能增加了$ 4.62 × 10^5 \, \mathrm{J} $
答案
BD
解析
1. 分析吸热性能:相同日照条件下,黑纸包裹的瓶内水温升高幅度更大,说明相同条件下黑纸的吸热性能好于白纸,A错误,B正确。
2. 计算白纸瓶水的内能增量:白纸瓶水的温度变化Δt₁=30℃-23℃=7℃,根据吸热公式Q吸=cmΔt,得Q₁=4.2×10³J/(kg·℃)×1kg×7℃=2.94×10⁴J,即白纸瓶水内能增加2.94×10⁴J,C错误。
3. 计算黑纸瓶水的内能增量:黑纸瓶水的温度变化Δt₂=34℃-23℃=11℃,同理得Q₂=4.2×10³J/(kg·℃)×1kg×11℃=4.62×10⁵J,即黑纸瓶水内能增加4.62×10⁵J,D正确。
2. 计算白纸瓶水的内能增量:白纸瓶水的温度变化Δt₁=30℃-23℃=7℃,根据吸热公式Q吸=cmΔt,得Q₁=4.2×10³J/(kg·℃)×1kg×7℃=2.94×10⁴J,即白纸瓶水内能增加2.94×10⁴J,C错误。
3. 计算黑纸瓶水的内能增量:黑纸瓶水的温度变化Δt₂=34℃-23℃=11℃,同理得Q₂=4.2×10³J/(kg·℃)×1kg×11℃=4.62×10⁵J,即黑纸瓶水内能增加4.62×10⁵J,D正确。
6.某同学查阅资料了解到质量为1 kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫作该物质的熔化热,不同晶体的熔化热一般不同。老师鼓励小红去探究冰的熔化热。小红在实验室利用电热器等实验器材,完成了冰的熔化实验,并描绘出如图所示的冰的温度随加热时间变化的关系图像。实验时,冰的质量为0.5 kg,相同时间冰和水吸收的热量相同,水的比热容为$4.2× 10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}· °\mathrm{C})$。下列说法中正确的是()

A.CD段水吸收的热量是$4.2× 10^{5}\ \mathrm{J}$
B.AB段冰吸收的热量是$2.1× 10^{6}\ \mathrm{J}$
C.根据上述信息算出冰的比热容为$2.1× 10^{4}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}· °\mathrm{C})$
D.根据图中信息,冰的熔化热是$3.36× 10^{5}\ \mathrm{J}/\mathrm{kg}$
A.CD段水吸收的热量是$4.2× 10^{5}\ \mathrm{J}$
B.AB段冰吸收的热量是$2.1× 10^{6}\ \mathrm{J}$
C.根据上述信息算出冰的比热容为$2.1× 10^{4}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}· °\mathrm{C})$
D.根据图中信息,冰的熔化热是$3.36× 10^{5}\ \mathrm{J}/\mathrm{kg}$
答案
D
解析
首先计算各段热量:
1. CD段:水的质量0.5kg,温度从0℃升至20℃,吸收热量$Q_{CD}=c_{水}m\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}×0.5\ \mathrm{kg}×20°\mathrm{C}=4.2×10^4\ \mathrm{J}$,A选项数值错误。
2. CD段加热时长为$55\mathrm{min}-45\mathrm{min}=10\mathrm{min}$,可得每分钟吸收热量$Q_0=\frac{4.2×10^4\ \mathrm{J}}{10\mathrm{min}}=4.2×10^3\ \mathrm{J/min}$。
3. AB段加热时长为5min,吸收热量$Q_{AB}=5\mathrm{min}×4.2×10^3\ \mathrm{J/min}=2.1×10^4\ \mathrm{J}$,B选项数值错误。
4. 计算冰的比热容:AB段冰升温$\Delta t=20°\mathrm{C}$,由$Q_{AB}=c_{冰}m\Delta t$得$c_{冰}=\frac{2.1×10^4\ \mathrm{J}}{0.5\ \mathrm{kg}×20°\mathrm{C}}=2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}$,C选项数值错误。
5. BC段冰熔化时长为$45\mathrm{min}-5\mathrm{min}=40\mathrm{min}$,0.5kg冰熔化吸热$Q_{熔}=40\mathrm{min}×4.2×10^3\ \mathrm{J/min}=1.68×10^5\ \mathrm{J}$,冰的熔化热(1kg冰完全熔化吸热)为$λ=\frac{1.68×10^5\ \mathrm{J}}{0.5\ \mathrm{kg}}=3.36×10^5\ \mathrm{J/kg}$,D正确。
1. CD段:水的质量0.5kg,温度从0℃升至20℃,吸收热量$Q_{CD}=c_{水}m\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}×0.5\ \mathrm{kg}×20°\mathrm{C}=4.2×10^4\ \mathrm{J}$,A选项数值错误。
2. CD段加热时长为$55\mathrm{min}-45\mathrm{min}=10\mathrm{min}$,可得每分钟吸收热量$Q_0=\frac{4.2×10^4\ \mathrm{J}}{10\mathrm{min}}=4.2×10^3\ \mathrm{J/min}$。
3. AB段加热时长为5min,吸收热量$Q_{AB}=5\mathrm{min}×4.2×10^3\ \mathrm{J/min}=2.1×10^4\ \mathrm{J}$,B选项数值错误。
4. 计算冰的比热容:AB段冰升温$\Delta t=20°\mathrm{C}$,由$Q_{AB}=c_{冰}m\Delta t$得$c_{冰}=\frac{2.1×10^4\ \mathrm{J}}{0.5\ \mathrm{kg}×20°\mathrm{C}}=2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)}$,C选项数值错误。
5. BC段冰熔化时长为$45\mathrm{min}-5\mathrm{min}=40\mathrm{min}$,0.5kg冰熔化吸热$Q_{熔}=40\mathrm{min}×4.2×10^3\ \mathrm{J/min}=1.68×10^5\ \mathrm{J}$,冰的熔化热(1kg冰完全熔化吸热)为$λ=\frac{1.68×10^5\ \mathrm{J}}{0.5\ \mathrm{kg}}=3.36×10^5\ \mathrm{J/kg}$,D正确。
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