第15～16讲综合能力检测题
镇海中学陈志海
时间：90分钟满分：100分得分：________
一、单项选择题(每小题3分，共36分)
1．(2015，成都)质量相同的甲、乙两种物质从固态开始加热，它们在相同时间内吸收的热量相等，加热时间都为6分钟，它们的温度随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是( D )
A．甲在3～6 min内是液态
B．甲是晶体，乙是非晶体
C．在4～6 min内，甲的内能保持不变
D．在固态时，甲的比热容小于乙的比热容
2．(2015，河南)生活中我们常看到“白气”，下列有关“白气”形成的说法中正确的是( D )
A．文艺演出时舞台上经常施放“白气”，这是干冰在常温下的升华现象
B．夏天从冰箱取出的冰棍周围冒“白气”，这是空气中水蒸气的凝华现象C．深秋清晨的河面上经常出现“白气”，这是河面上水蒸气的汽化现象
D．冬天水烧开后壶嘴处喷出“白气”，这是壶嘴喷出水蒸气的液化现象
3．(2015，安顺)2014年春季，西南地区遭遇大旱。为了节约用水，果农们利用了滴灌的方法给果树浇水，如图所示．他们把细水管放入树下的土里，使水分直接渗透到果树根部，减慢了水分的蒸发，其原因是( A )
A．减少了水在地面的表面积 B．增大了水在地面的表面积
C．加快了地面上方空气的流动 D．提高了地面上水的温度
4．(2015，盐城)如图所示，在两个相同的试管甲和乙中分别装入质量和初温相同的水，然后将沸腾时产生的水蒸气通
入试管甲的水中，水蒸气在甲中几乎全部液化，待甲中的水面上升一段高度后，停止通入水蒸气。测出此时甲中水的温度为t，以下能验证水蒸气液化放热的操作是( C )
A．测出乙中的水温并与t比较
B．测出烧瓶中的水温并与t比较
C．将烧瓶内开水倒入乙中直至与甲中水面相平，摇匀后测出乙中水温并与t比较
D．将另一杯开水倒入乙中直至与甲中水面相平，摇匀后测出乙中水温并与t比较
5．(2015，黄冈)下列做法利用物态变化放热的是( B )
A．运输食品时，为了防止食品腐烂变质，常放些干冰 B．北方的冬天，常在保存蔬菜的菜窑里放几桶水
C．夏天，为了凉快，常在地面上洒水 D．夏天，为了喝到冰凉的饮料，常在饮料中加冰块
6．(2015，随州)如图甲，网上曾热销种“55度杯”，称“能很快将开水变成适饮的温水，而后又能将凉水变成适饮的温水”。为破解此中秘密，随州某中学物理小组设计了如图乙模型。设此杯内胆中被封存着300 g水，室温20 ℃；
现向杯中倒入200 g、100 ℃开水，摇一摇，杯内水温迅速降至t1，饮用后迅速将200 g室温矿泉水倒入该杯，摇一摇，矿泉水的温度可升至t2，若忽略内胆及空间的热能消耗，则t1、t2分别大约为( B )
A．50 ℃，50 ℃ B．52 ℃，39.2 ℃ C．40 ℃，60 ℃ D．55 ℃，55 ℃7．(015，扬州)下列说法正确的是( D )
A．温度从高温物体传递到低温物体 B．物体温度越高，含有的热量越多C．物体温度为0 ℃时，其内能为零 D．晶体熔化吸热，温度保持不变
8．(2015，陕西)如图所示是某老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出．关于此实，分析不正确的是( C )
A．酒精不完全燃烧时热值不变
B．能闻到酒精的气味说明分子在永不停息的做无规则运动
C燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D．纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低
9．(2014，南京)下表是一些物质的比热容[J/(kg·℃)]
水4.2×
103
铝
0.88×
103
煤油
2.1×
103
干泥土0.84×
103
沙石0.92103 铜0.39103
根据表中数据，下列判断正确的是( C )
A．物质的比热容与物质的状态无关
B．100 g水的比热容是50 g水的比热容的两倍
C．质量相等的铜块和铝块吸收相同的热量，铜块温度变化较大
D．寒冬季节，放在室外盛有水的水缸会破裂，主要是因为水的比热容较大10．(2015，无锡)下列关于热机和环境保护的说法，正确的是( D )
A．热机排出的尾气有内能 B．热机的效率能达到100%
C．热机都是使用汽油做燃料 D．热机的大量使用会造成环境污染
11．(2015，北京)下列说法中正确的是( D )
A．电饭锅工作时，将内能转化为电能 B．电风扇工作时，将机械能转化为电能
C．干电池给灯泡供电时，将电能转化为化学能 D．在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能
12．如图所示是热现象的一些情景或应用，说法错误的是( D )
A．清晨昆虫和植物上露珠的形成是液化现象
B．“测温枪”可以不接触人体而测出人的体温
C．加热水使试管塞子冲出去的过程中发生了能量的转移和转化
D．冬天人们搓手取暖是通过热传递改变手的内能
二、填空题(每空1分，共18分)
13．(2014，呼伦贝尔)用同一支温度计分别测量当天正午与晚上的气温，两次温度计的示数如图甲、乙所示，其中__乙__图是晚上的气温，其示数是__－4__℃。
14．(2015，南昌)云、雨、雹、雪、雾、露、霜都是水的家族成员，其中露的形成属于__液化__，霜的形成属于__凝华__，这两种物态变化形成时都要__放热__。
15．(2015，泰州)如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧，此过程中活塞对筒内气体做功，气体的内能__增加__，这与四冲程汽油机的__压缩__冲程的能量转化相同，某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1 min内，汽油机完成__1200__个工作循环。
16．(2015，襄阳)襄阳市的“牛肉面”是襄阳人民“舌尖上的美食”。牛肉面四溢飘香是由于其分子的__无规则运动(扩散)__造成的，煮烫面条过程中其内能是通过__热传递__方式来改变的。
17．(2015，扬州)生活中，常用水做冷却剂，是因为水的__比热容大__；冬天下雪后，常在桥面上洒一些盐，这是因为加盐后，水的凝固点会__降低__；在锅中隔水蒸菜，打开锅盖时，看见锅中的水在沸腾，但浮在水上的碗中的水没有沸腾，这是因为__碗中水与锅中水温度相同，碗中水无法吸热__。
18．(2015，张掖)如图所示是四冲程汽油机的两个冲程，甲图显示的是汽油机的__压缩__冲程，乙图中是__内__能转化为__机械__能。
19．(2014，常德)中国南海海底探明有大量的“可燃冰”，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的__热值__很大；以10倍的关系粗略计算，1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以使__2.5×103__kg的水从20 ℃加热至60 ℃。[q煤气＝4.2×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
三、实验与探究题(5分＋8分＋5分＋9分＝27分)
20．如图甲是探究“冰熔化时温度变化规律”实验中某时刻温度计的示数，图乙是根据实验数据画出的图象。
(1)图甲所示温度计的示数是__3__℃。
(2)由图乙可知，冰在熔化过程中吸热，温度__不变__(填“升高”“不变”或“降低”)，冰的熔点是__0__℃，第7分钟处于__固液混合__态。
(3)实验中收集多组数据是为了__A__(填“A”或“B”)
A．寻找普遍规律 B．减小实验误差
21．(2015，宜昌)某同学在探究物态变化的实验中，在试管中放入少量碘，塞紧盖子放入热水中，观察到试管中固态碘逐渐消失，变为紫色的碘蒸气并充满试管。
(1)此过程固态碘发生的物态变化是__升华__(填物态变化的名称)。
(2)在上述实验中，小明同学猜想：固态碘是先变成液体，再变成气体，因为速度太快，液态碘出现的时间太短，因而没有观察到。为验证猜想，他查询了一些小资料：碘的熔点是113.5 °；碘的沸点是184.4 ℃；水的沸点是100 ℃。
请你根据上述小资料分析说明小明的猜想为什么是错误的：__热水温度低于碘的熔点，碘不能熔化__。
(3)为了进一步探究此类现象，小明在烧杯中放入适量温水，然后放入一小块干冰(固态二氧化碳)，此时观察到水中有大量气泡产生，同时水面上有大量白雾。水中大量的气泡是由__干冰吸热升华__形成的，水面上大量的白雾是由__水蒸气遇冷液化__形成的。
22．(2015，龙东)图甲为探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。当水温上升到90 ℃时，每隔1分钟记录一次温度计的示数，直到水沸腾5分钟后，停止记录。
(1)图甲中温度计的示数为__96__℃。
(2)图乙是根据实验数据作出的水的温度随时间变化的图象，由图象可知，在当时的条件下，水的沸点是__98__℃，你认为造成此结果的原因可能是__当时气压低于一个标准大气压__(回答出一条即可)。
(3)由乙图可知水的沸腾过程中特点是__吸收热量，温度不变__。
(4)在实验过程中，如果加热时间过长的原因可能是__水太多__(回答出一条即可)。
23．(2015，南京)如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置。用同一套装置，先后加热并不断搅拌质量相等的煤油和水。
(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__秒表__。
(2)小明设计的记录数据的表格如下，分析表格可知：他是用__加热时间__相同比较__升高温度__的方法来完成探究实验的。
加热时间
0 0.5 1 1.5 2 …
/min
温度/℃
煤油
水
(3)实验结束后，小明查表知道水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，则500 g水温度升高20 ℃吸收的热量是__4.2×104__J；若这些热量由酒精完全燃烧获得，则至少要消耗__1.4__g酒精。(酒精的热值为3.0×107 J/kg)
(4)在受太阳照射的条件相同时，内陆地区昼夜温差比沿海地区__大__，这是因为干泥土和水相比，__比热容__较小。
四、简答题(3分)
24．(2015，丹东)如图所示，一辆汽车在行驶途中遇突发情况，紧急刹车时，司机身体前倾，车身向前滑行一段距离，在路面上留下轮胎滑过的痕迹，轮胎温度急剧升高。请根据以上情境简要回答下列问题。
(1)刹车时司机身体前倾的原因。
(2)从能量转化的角度解释轮胎温度升高的原因。
解：(1)刹车时由于惯性司机上身保持向前的运动状态，所以前倾
(2)滑行，机械能转化为内能，使轮胎的内能增大，温度升高。
五、综合计算题(8分＋8分＝16分)
25．(2015，丹东)“吃火锅”是人们喜爱的一种饮食方法。火锅里装有2 L、60 ℃的水，要把这些水加热到100 ℃，求：
(1)水吸收了多少热量？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
(2)若由阻值为24.2 Ω的电热丝接入家庭电路来加热，使锅内的水由60 ℃加热到100 ℃，且电热丝产生热量的80%被水吸收，则电热丝需正常工作多长时间？
解：(1)m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×2×10－3m3＝2 kg
Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃－60 ℃)＝3.36×105 J
(2)W电＝Q吸
η
＝4.2×105 J，由Q＝
U2
R
t得，t＝
QR
U2
＝
4.2×105 J×24.2 Ω
（220 V）2
＝
210 s
26．(2014，江西)莲莲家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的。这辆汽车的最低油耗可达0.2 kg/(kW·h)，
已知汽油的热值为4.6×107 J/kg。(温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；0.2 kg/(kW·h)表示获得1 kW·h能量消耗0.2kg汽油)求：
(1)0.2 kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？
(2)该汽车发动机的效率最高可达多少？(结果保留整数)
解：(1)0.2 kg的汽油完全燃烧时放出的热量Q放＝mq＝0.2 kg×4.6×107 J/kg＝9.2×106 J
(2)根据题意可知，完全燃烧0.2 kg汽油获得的能量为W＝1 kW·h＝3.6×106 J，汽车发动机的效率
η＝
W
Q放
＝
3.6×106 J
9.2×106 J
≈39%
【素材积累】
1、一个房产经纪人死后和上帝的对话一个房产经纪人死后，和上帝喝茶。上帝认为他太能说了，会打扰天堂的幽静，于是旧把他打入了地狱。刚过了一个星期，阎王旧满头大汗找上门来说：上帝呀，赶紧把他弄走吧!上帝问：怎么回事?阎王说：地狱的小。
2、机会往往伪装成困难美国名校芝加哥大学的一位教授到访北大时曾提到：芝加哥大学对学生的基本要求是做困难的事。因为一个人要想有所成旧，旧必须做那些困难的事。只有做困难的事，才能推动社会发展进步。