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物培優(yōu)(重高自招 競(jìng)賽)之第13章 熱和能
原題
一．內(nèi)能的概念（共1小題）
1．（2005?蕪湖校級(jí)自主招生）（多選）物體的內(nèi)能是物體最基本的一種能量形式，以下相關(guān)的觀點(diǎn)正確的是（　　）
A．運(yùn)動(dòng)著的足球具有動(dòng)能，運(yùn)動(dòng)著的分子也具有動(dòng)能
B．彈簧形變時(shí)具有勢(shì)能，相互吸引或排斥的分子也具有勢(shì)能
C．當(dāng)物體溫度達(dá)到﹣20℃時(shí)，物體不再具有內(nèi)能
D．物體的機(jī)械能增大時(shí)，其內(nèi)能必然增大
二．溫度、熱量與內(nèi)能的關(guān)系（共3小題）
2．（2012?鏡湖區(qū)校級(jí)自主招生）下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．物體的溫度越高，所含的熱量越多
B．物體的溫度不變，它的內(nèi)能可能改變
C．物體吸收了熱量，溫度一定升高
D．內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞熱量
3．（2007?蚌埠校級(jí)自主招生）以下說(shuō)法正確的是（　　）
A．物體吸收熱量，溫度一定升高
B．外界對(duì)物體做功，物體內(nèi)能一定增加
C．溫度高的物體內(nèi)能一定比溫度低的物體內(nèi)能大
D．做功改變物體內(nèi)能的本質(zhì)是內(nèi)能和其他形式能之間的轉(zhuǎn)化
4．（2004?鏡湖區(qū)校級(jí)自主招生）關(guān)于熱現(xiàn)象的下列分析不正確的是（　　）
A．0℃的冰變成0℃的水，因溫度不變；所以它的內(nèi)能不變
B．燈泡用久了，鎢絲變細(xì)，是因鎢絲升華的緣故
C．夏天冰棍周?chē)霈F(xiàn)“白氣”，是空氣中的水蒸氣液化形成的
D．寒冷冬天的早晨，窗上的冰花是水蒸氣凝華形成的
三．物體內(nèi)能的改變（共1小題）
5．（2013?黃岡自主招生）A、B兩裝置，均由一支一端封閉、一端開(kāi)口且?guī)в胁Ａ莸墓軤钊萜骱退y槽組成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他條件都相同。將兩管抽成真空后，開(kāi)口向下豎直插人水銀槽中（插入過(guò)程沒(méi)有空氣進(jìn)入管內(nèi)），水銀柱上升至圖示位置停止。假設(shè)這一過(guò)程水銀與外界沒(méi)有熱交換，則下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．A中水銀的內(nèi)能增量大于B中水銀的內(nèi)能增量
B．B中水銀的內(nèi)能增量大于A中水銀的內(nèi)能增量
C．A和B中水銀體積保持不變，故內(nèi)能增量相同
D．A和B中水銀溫度始終相同，故內(nèi)能增量相同
四．熱傳遞的概念與方式（共1小題）
6．（2014?蕪湖校級(jí)自主招生）農(nóng)村廣泛使用塑料地膜種菜。來(lái)自太陽(yáng)的熱量主要通過(guò)　 　的方式傳遞進(jìn)去，以提高土壤的溫度。
五．做功改變物體內(nèi)能（共2小題）
7．（2012?宜賓自主招生）炎熱的夏天，小雨同學(xué)開(kāi)啟汽水瓶蓋瞬間伴有“嘭”的一聲，同時(shí)瓶口有一股“白煙”冒出，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．瓶口“白煙”是瓶?jī)?nèi)CO2液化形成的
B．瓶?jī)?nèi)氣體分子運(yùn)動(dòng)加快
C．瓶?jī)?nèi)氣體對(duì)外做功，瓶口處溫度降低
D．瓶?jī)?nèi)外溫度相等，汽水內(nèi)能不變
8．（2016?泗縣校級(jí)自主招生）過(guò)春節(jié)時(shí)，同學(xué)們喜歡燃放鞭炮，一定要注意安全！有一種鞭炮，不需用火去點(diǎn)燃，只要稍用力將它甩向地面，鞭炮就可以爆響。鞭炮與地面發(fā)生碰撞時(shí)，通過(guò)　 　的方式，使它的內(nèi)能　 　（“增大”或“減小”），這是　 　能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
六．比熱容的概念及其計(jì)算（共3小題）
9．（2007?南充自主招生）三個(gè)材料不同的金屬塊的質(zhì)量和形狀均相同，把它們放入沸水中很長(zhǎng)一段時(shí)間后取出，立即分別放在0℃的大冰塊上，能使冰熔化最少的金屬塊具有（　　）
A．較小的比熱容 B．較少的內(nèi)能
C．較小的密度 D．較低的溫度
10．（2013?黃岡自主招生）（多選）小東根據(jù)下表中的數(shù)據(jù)所得出的結(jié)論中正確的是（　　）
物質(zhì) 比熱容c/[J?（kg?℃）﹣1] 物質(zhì) 熔點(diǎn)/℃ 物質(zhì) 密度ρ/（kg?m﹣3）
水 4.2×103 固態(tài)酒精 ﹣117 酒精 0.8×103
酒精 2.4×103 固態(tài)水銀 ﹣38.8 純水 1.0×103
水銀 0.14×103 冰 0 銅 8.9×103
干泥土 0.84×103 海波 48 鋁 2.7×103
A．水銀溫度計(jì)比酒精溫度計(jì)更適合在寒冷的南極使用
B．質(zhì)量相等的銅和鋁相比較，鋁的體積大
C．體積相等的水和酒精，吸收相同的熱量，水升高的溫度多
D．黃土高原晝夜溫差大，是因?yàn)楦赡嗤恋谋葻崛葺^小
11．（2017?赫山區(qū)校級(jí)自主招生）為了探究“不同物質(zhì)吸熱能力的大小”，某同學(xué)用酒精燈同時(shí)給質(zhì)量和初溫都相等的砂石和水均勻加熱，裝置如圖所示，加熱時(shí)間相同，砂石和水吸收的熱量　 　（選填“一樣多”或“不一樣多”）；砂石升溫快一些，說(shuō)明砂石的吸熱能力　 　（選填“強(qiáng)”或“弱”）一些。

七．水的比熱容的特點(diǎn)及應(yīng)用（共2小題）
12．（2021?市北區(qū)校級(jí)自主招生）（多選）下列有關(guān)熱學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，正確的是（　　）
A．物體的內(nèi)能跟物體的運(yùn)動(dòng)速度、物體的溫度和物質(zhì)狀態(tài)都有關(guān)系
B．冰在熔化過(guò)程中，溫度不變，內(nèi)能增大
C．汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)用水做冷卻物質(zhì)，是因?yàn)樗谋葻崛葺^大
D．內(nèi)能總是從內(nèi)能多的物體向內(nèi)能少的物體轉(zhuǎn)移
13．（2010?思明區(qū)校級(jí)自主招生）兩玻璃杯甲和乙，甲中是空的，乙中裝有水，如圖所示。把兩個(gè)杯子都放進(jìn)冰箱中冷凍18分鐘，取出后用兩手掌分別握住玻璃杯，比較它們的冷熱。你的結(jié)論是　 　；原因是　 　。

八．比熱容解釋簡(jiǎn)單的自然現(xiàn)象（共1小題）
14．（2019?李滄區(qū)校級(jí)自主招生）（多選）以下說(shuō)法正確的是（　　）
A．夏天中午海邊沙灘上的沙子比較熱，海水比較涼，是因?yàn)樯匙拥谋葻崛荼群Ｋ?
B．人上了年紀(jì)眼容易花，看不清物體，需要配戴老花鏡，使光線(xiàn)變得更會(huì)聚一些
C．馬拉車(chē)在水平路面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)轳R拉車(chē)的力等于車(chē)?yán)R的力
D．醫(yī)生給患者檢查身體用的聽(tīng)診器和B超都利用了超聲波
九．熱量的計(jì)算（共6小題）
15．（2017?杭州自主招生）如圖所示，是冷水與熱水混合時(shí)，溫度隨時(shí)間變化的圖象。假設(shè)在熱傳遞過(guò)程中沒(méi)有熱量損失，那么，由圖中所給的信息可知，冷熱水的質(zhì)量與吸放熱之比分別是（　　）

A．2：1、1：1 B．1：1、2：1 C．1：1、1：2 D．1：2、1：1
16．（2016?黃岡校級(jí)自主招生）三個(gè)相同的熱源分布在一橫放著的圓筒內(nèi)，圓筒的側(cè)壁和一個(gè)底部均絕熱，另一個(gè)底部開(kāi)口并被導(dǎo)熱膜封住，用另兩個(gè)導(dǎo)熱膜在圓筒內(nèi)隔出兩個(gè)豎囪，從而將三個(gè)熱源互相隔開(kāi)并形成A、B、C三個(gè)獨(dú)立單元區(qū)域，假設(shè)周?chē)h(huán)境的溫度恒定，并且傳導(dǎo)的熱功率與溫差成正比，每個(gè)獨(dú)立單元區(qū)域內(nèi)空氣的溫度均勻，A、B、C三個(gè)獨(dú)立單元區(qū)域的溫度與周?chē)h(huán)境的溫度差分別為△tA，△tB和△tC，則△tA：△tB：△tC為（　　）

A．3：2：1 B．6：3：2 C．5：3：1 D．6：5：3
17．（2015?鹿城區(qū)校級(jí)自主招生）下表是1kg晶體在吸熱過(guò)程中從固態(tài)變到氣態(tài)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表。由表可知該物質(zhì)在熔化過(guò)程中吸收的熱量為　 　，該物質(zhì)在液態(tài)時(shí)的比熱是　 　。
吸收熱量/千焦 0 50 100 150 200 300 400 500 600 650
溫度/℃ ﹣87.5 ﹣62.5 ﹣37.5 ﹣12.5 0 0 0 0 12.5 25.0
吸收熱量/千焦 750 850 900 950 1000 2000 3000 3100 3150 3200
溫度/℃ 50.0 75.0 87.5 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 125.0
18．（2013?黃岡自主招生）下表是1kg晶體在吸熱過(guò)程中從固態(tài)變到氣態(tài)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表。由表可知該物質(zhì)在熔化過(guò)程中吸收的熱量為　 　。
吸收熱量/千焦 0 50 100 150 200 300 400 500 600 650
溫度/℃ ﹣87.5 ﹣62.5 ﹣37.5 ﹣12.5 0 0 0 0 12.5 25.0
吸收熱量/千焦 750 850 900 950 1000 2000 3000 3100 3150 3200
溫度/℃ 50.0 75.0 87.5 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 125.0
19．（2013?成都校級(jí)自主招生）在野外施工中。需要使質(zhì)量m＝20kg的鋁合金構(gòu)件升溫，除了保溫瓶中尚存有溫度t＝90℃的1200kg的熱水外。無(wú)其他熱源，試提出一個(gè)操作方案，能利用這些水使構(gòu)件從溫度t0＝10℃升溫到60℃以上（含60℃）．并通過(guò)計(jì)算驗(yàn)證你的方案，已知鋁合金的比熱容c＝0.90×103J/（kg?℃），水的比熱容c0＝4.20×103J/（kg?℃），不計(jì)向周?chē)h(huán)境散失的熱量。
20．（2002?鏡湖區(qū)校級(jí)自主招生）在完全隔熱的裝置內(nèi)，用同一熱源分別給100克水和100克油加熱，其溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。已知水的比熱容為4.2×103焦/（千克?℃）。
試問(wèn)：
①100克水和100克油每分鐘分別吸熱多少焦耳？
②油的比熱容是多少？

一十．分子間的作用力（共1小題）
21．（2009?鄂州自主招生）以下有幾種說(shuō)法：①物體的溫度越高，說(shuō)明物體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)越激烈；②物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，其內(nèi)能一定越大；③擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，也同時(shí)說(shuō)明分子間有間隙；④用打氣筒打氣時(shí)，越壓縮越費(fèi)力，是因?yàn)闅怏w分子間存在斥力作用（　　）
A．①③ B．①④ C．①③④ D．②③④
一十一．熱平衡方程的應(yīng)用（共11小題）
22．（2016?包河區(qū)校級(jí)自主招生）A、B兩物體質(zhì)量相等，溫度均為10℃；甲、乙兩杯水質(zhì)量相等，溫度均為50℃．現(xiàn)將A放入甲杯，B放入乙杯，熱平衡后甲杯水溫降低了4℃，乙杯水溫降低了8℃，不考慮熱量的損耗，則A、B兩物體的比熱容之比為（　　）
A．4：9 B．3：5 C．2：3 D．1：2
23．（2015?蕪湖自主招生）將一杯熱水倒入盛有冷水的容器中，冷水的溫度升高了10℃，再向容器內(nèi)倒入一杯相同質(zhì)量和溫度的熱水，容器中的水溫又升高了6℃．如果繼續(xù)向容器中倒入一杯同樣的熱水，則容器中的水溫會(huì)升高（　　）
A．5℃ B．4℃ C．3℃ D．2℃
24．（2015?廣安校級(jí)自主招生）有兩個(gè)溫度和質(zhì)量都相同的金屬球，先把甲球放入盛有熱水的杯中，熱平衡后水溫降低了△t．把甲球取出，再將乙球放入杯中，熱平衡后水溫又降低了△t，則甲球比熱c甲和乙球比熱c乙大小的關(guān)系是（　　）
A．c甲＞c乙 B．c甲＜c乙
C．c甲＝c乙 D．以上三種情況都有可能
25．（2012?鏡湖區(qū)校級(jí)自主招生）兩支完全相同的溫度計(jì)初溫相同，現(xiàn)用這兩只溫度計(jì)分別去測(cè)甲乙兩種液體的溫度，測(cè)得結(jié)果相同（示數(shù)高于溫度計(jì)初溫度），已知甲乙兩種液體質(zhì)量相等，并且都比較小，乙液體原來(lái)的溫度高于甲液體原來(lái)的溫度，如果不考慮溫度計(jì)，待測(cè)液體跟外界的熱傳遞，則可判斷（　　）
A．c甲＞c乙 B．c甲＜c乙 C．c甲＝c乙 D．無(wú)法判斷
26．（2009?南充自主招生）將50克、0℃的雪（可看成是冰水混合物）投入到裝有450克、40℃水的絕熱容器中，發(fā)現(xiàn)水溫下降6℃．那么在剛才已經(jīng)降溫的容器中再投入100克上述同樣的雪，容器中的水溫將又要下降（　　）
A．7℃ B．8℃ C．9℃ D．10℃
27．（2009?涪城區(qū)校級(jí)自主招生）將一杯熱水倒入容器內(nèi)的冷水中，冷水溫度升高10℃，又向容器內(nèi)倒入同樣一杯熱水，冷水溫度又升高6℃，若再向容器內(nèi)倒入同樣一杯熱水，則冷水溫度將再升高（不計(jì)熱損失）（　　）
A．4.5℃ B．4℃ C．3.5℃ D．3℃
28．（2016?黃岡校級(jí)自主招生）甲、乙兩液體的密度比為ρ甲：ρ乙＝5：4，體積比為V甲：V乙＝2：3，比熱容比為c甲：c乙＝1：2，且它們的初溫不等，現(xiàn)將它們混合（不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)），不計(jì)混合過(guò)程中的熱損失，達(dá)到熱平衡后液體溫度相對(duì)各自初溫變化量的絕對(duì)值分別為△t甲和△t乙，則△t甲：△t乙為　 　。
29．（2011?成都校級(jí)自主招生）有甲、乙、丙三種液體，它們的比熱和質(zhì)量都不等，它們的溫度依次為15℃、25℃、35℃．如果將甲、乙混合，熱平衡的溫度為21℃；如果將乙、丙混合，熱平衡的溫度為32℃．若將甲、乙、丙三者混合，熱平衡后的溫度為　 　℃。
30．（2010?青羊區(qū)校級(jí)自主招生）洗澡時(shí)將11℃的冷水與66℃的熱水充分混合成550kg、36℃的溫水，在混合的過(guò)程中有2.31×106J的熱量損失掉了，則所用冷水為　 　kg，所用熱水為　 　kg。
31．（2017?下陸區(qū)校級(jí)自主招生）魯能巴蜀中學(xué)初2014級(jí)物理興趣小組的同學(xué)在研究“沙子和水誰(shuí)的吸熱本領(lǐng)大”時(shí)，選用了兩只完全相同的酒精燈分別給質(zhì)量都是200g的沙子和水加熱，他們繪制出沙子與水的溫度隨加熱時(shí)間變化的圖象如圖所示。已知酒精的熱值是3×107J/kg，加熱時(shí)酒精燈平均每分鐘消耗1g酒精。那么請(qǐng)問(wèn)：

（1）經(jīng)分析：圖　 　是沙子吸熱升溫的圖象。
（2）加熱滿(mǎn)2min時(shí)，水吸收了多少熱量？
（3）加熱滿(mǎn)2min時(shí)酒精完全燃燒過(guò)程中熱量的利用率是多少？
（4）試求出沙子的比熱容。
32．（2008?南充自主招生）有一堆從河中撈出的濕砂子，測(cè)得其比熱容為1.2×103J/（kg?℃）。已知干砂子的比熱容為0.9×103J/（kg?℃），則這堆砂子含水的質(zhì)量百分比是多少？水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）
一十二．?dāng)U散現(xiàn)象（共1小題）
33．（2018?李滄區(qū)校級(jí)自主招生）如圖所示，對(duì)于下列試驗(yàn)中所描述的物理過(guò)程，說(shuō)法正確的是（　　）
A． 試管內(nèi)的水蒸氣推動(dòng)塞子沖出去時(shí)，水蒸氣的內(nèi)能增加
B． 抽去玻璃隔板，兩瓶中氣體逐漸混合均勻，說(shuō)明空氣比二氧化氮的密度大
C． 給瓶?jī)?nèi)打氣，瓶?jī)?nèi)的空氣推動(dòng)塞子跳起來(lái)時(shí)，瓶?jī)?nèi)空氣的內(nèi)能減小
D． 厚玻璃管中的空氣被壓縮時(shí)，管內(nèi)空氣的內(nèi)能減小
?
參考答案與試題解析
一．內(nèi)能的概念（共1小題）