最全物理热学试题及答案
一、单项选择题
1. 下列现象中,能说明分子在做无规则运动的是( )
A. 春天:春江水暖鸭先知
B. 夏天:满架蔷薇一院香
C. 秋天:数树深红出浅黄
D. 冬天:纷风暮雪下辕门
答案:B。满架蔷薇一院香是蔷薇花香分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中,所以能闻到香味,说明分子在做无规则运动。A选项体现的是热传递使水温升高;C选项描述的是树叶颜色变化;D选项是下雪的宏观现象。
2. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体的温度升高,内能增大
B. 物体的温度越高,所含的热量越多
C. 物体内能增大,一定从外界吸收热量
D. 物体的温度不变,其内能就一定不变
答案:A。物体温度升高,分子热运动加剧,内能增大,A正确;热量是一个过程量,不能说含有热量,B错误;物体内能增大,可能从外界吸收热量,也可能是外界对物体做功,C错误;晶体在熔化过程中温度不变,但内能增加,D错误。
3. 质量相同的水和煤油,吸收相同的热量后,它们升高的温度( )(已知水的比热容大于煤油的比热容)
A. 水升高的温度多
B. 煤油升高的温度多
C. 水和煤油升高的温度一样多
D. 无法比较
答案:B。根据\(Q = cm\Delta t\)可得\(\Delta t=\frac{Q}{cm}\),质量\(m\)相同,吸收热量\(Q\)相同,水的比热容\(c_{水}\)大于煤油的比热容\(c_{煤油}\),所以煤油升高的温度多。
4. 下列事例中,通过热传递改变物体内能的是( )
A. 钻木取火
B. 双手互搓发热
C. 晒太阳取暖
D. 铁丝反复弯折后发热
答案:C。晒太阳取暖是通过热传递使人体的内能增加,温度升高;钻木取火、双手互搓发热、铁丝反复弯折后发热都是通过做功的方式改变物体的内能。
5. 下列关于热机的说法中,正确的是( )
A. 热机是把内能转化为机械能的装置
B. 热机是把机械能转化为内能的装置
C. 只要对内燃机不断进行革新,它可以把燃料燃烧释放的内能全部转化为机械能
D. 即使没有漏气,也没有摩擦等能量损失,内燃机也不能把内能全部转化为机械能
答案:AD。热机是把内能转化为机械能的装置,A正确,B错误;根据热力学第二定律,热机不可能把燃料燃烧释放的内能全部转化为机械能,即使没有漏气、摩擦等能量损失也不行,C错误,D正确。
6. 如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图,其中属于做功冲程的是( )
答案:B。做功冲程是进气门和排气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,燃气推动活塞做功,内能转化为机械能,B图符合做功冲程的特点。A图是吸气冲程,C图是压缩冲程,D图是排气冲程。
7. 一杯酒精用掉一半,剩下一半的酒精的质量、密度、比热容和热值的情况是( )
A. 质量、密度、比热容和热值不变
B. 质量和密度变为原来的一半,比热容和热值不变
C. 质量变为原来的一半,密度、比热容和热值不变
D. 质量、密度、比热容和热值都变为原来的一半
答案:C。质量是物体所含物质的多少,一杯酒精用掉一半,质量变为原来的一半;密度、比热容和热值是物质的特性,与质量和体积无关,所以剩下一半酒精的密度、比热容和热值不变。
8. 用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化关系图象如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B. 加热相同的时间,甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度
C. 加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D. 升高相同的温度,两液体吸收的热量相同
答案:B。由图象可知,加热相同的时间,甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度,B正确;根据\(Q = cm\Delta t\),质量\(m\)相同,加热时间相同,吸收热量\(Q\)相同,甲升高的温度大,所以甲液体的比热容小于乙液体的比热容,A错误;用相同的电加热器加热,加热时间相同,两液体吸收的热量相同,C错误;升高相同的温度,乙需要加热的时间长,所以乙吸收的热量多,D错误。
9. 下列说法中正确的是( )
A. 物体吸收热量,温度一定升高
B. 物体温度升高,一定是吸收了热量
C. 物体温度升高,内能一定增加
D. 物体内能增加,温度一定升高
答案:C。物体吸收热量,温度不一定升高,如晶体熔化过程中吸收热量,温度不变,A错误;物体温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做功,B错误;物体温度升高,分子热运动加剧,内能一定增加,C正确;物体内能增加,温度不一定升高,如晶体熔化过程中内能增加,但温度不变,D错误。
10. 一个物体的温度升高了,则( )
A. 一定是外界对物体做了功
B. 一定是物体吸收了热量
C. 一定是物体分子的动能增加了
D. 物体的比热容一定增大
答案:C。物体温度升高,可能是外界对物体做功,也可能是物体吸收了热量,A、B错误;温度是分子热运动剧烈程度的标志,物体温度升高,分子热运动加剧,分子的动能增加,C正确;比热容是物质的一种特性,与温度无关,D错误。
二、多项选择题
1. 下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体,内能一定大
B. 物体的温度升高,内能一定增加
C. 物体吸收热量,温度一定升高
D. 物体内能增加,可能是吸收了热量
答案:BD。内能的大小与物体的质量、温度和状态等因素有关,温度高的物体,内能不一定大,A错误;物体的温度升高,分子热运动加剧,内能一定增加,B正确;物体吸收热量,温度不一定升高,如晶体熔化过程中吸收热量,温度不变,C错误;物体内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做功,D正确。
2. 下列现象中,属于扩散现象的是( )
A. 花香四溢
B. 尘土飞扬
C. 雪花飘飘
D. 糖块放入水中,水变甜了
答案:AD。扩散现象是分子在不停地做无规则运动的结果,花香四溢是花香分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中,糖块放入水中,水变甜了是糖分子在不停地做无规则运动,扩散到水中,A、D属于扩散现象;尘土飞扬、雪花飘飘是宏观物体的机械运动,不属于扩散现象,B、C错误。
3. 关于比热容,下列说法正确的是( )
A. 比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关
B. 比热容越大的物质,吸收的热量越多
C. 比热容大的物质,升高的温度一定小
D. 质量相同的不同物质,升高相同的温度,比热容大的物质吸收的热量多
答案:AD。比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,A正确;根据\(Q = cm\Delta t\),吸收热量的多少与比热容、质量和升高的温度都有关,比热容越大的物质,吸收的热量不一定越多,B错误;根据\(\Delta t=\frac{Q}{cm}\),升高的温度与吸收的热量、质量和比热容都有关,比热容大的物质,升高的温度不一定小,C错误;质量相同的不同物质,升高相同的温度,比热容大的物质吸收的热量多,D正确。
4. 下列关于热机的说法中,正确的是( )
A. 热机的效率一定小于1
B. 热机工作的过程是将内能转化为机械能的过程
C. 热机在工作过程中会造成环境污染
D. 热机工作时对环境的污染主要是噪声和废气
答案:ABCD。热机在工作过程中,燃料不可能完全燃烧,尾气会带走一部分热量,克服摩擦等也会消耗一部分能量,所以热机的效率一定小于1,A正确;热机工作的过程是将内能转化为机械能的过程,B正确;热机在工作过程中会产生噪声和废气,会造成环境污染,C、D正确。
5. 下列事例中,通过做功的方式改变物体内能的是( )
A. 用打气筒给自行车打气,打气筒的筒壁发热
B. 两手相互摩擦,手的温度升高
C. 用热水袋暖手,手会感到暖和
D. 把烧红的铁块放入冷水中,冷水变热
答案:AB。用打气筒给自行车打气,打气筒的筒壁发热,是压缩空气做功,使空气和筒壁的内能增加,温度升高,A正确;两手相互摩擦,克服摩擦做功,使手的内能增加,温度升高,B正确;用热水袋暖手,手会感到暖和,是通过热传递的方式改变物体的内能,C错误;把烧红的铁块放入冷水中,冷水变热,是通过热传递的方式改变物体的内能,D错误。
6. 关于内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 物体内能增大,一定是吸收了热量
B. 物体吸收热量,温度一定升高
C. 物体温度升高,内能一定增大
D. 物体的内能增大,温度可能不变
答案:CD。物体内能增大,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做功,A错误;物体吸收热量,温度不一定升高,如晶体熔化过程中吸收热量,温度不变,B错误;物体温度升高,分子热运动加剧,内能一定增大,C正确;物体的内能增大,温度可能不变,如晶体熔化过程中内能增加,但温度不变,D正确。
7. 质量和初温都相同的水和煤油,放出相同的热量后,将它们混合在一起,则( )
A. 热量从水传递给煤油
B. 热量从煤油传递给水
C. 它们之间不发生热传递
D. 无法判断热量传递的方向
答案:A。根据\(Q = cm\Delta t\)可得\(\Delta t=\frac{Q}{cm}\),质量\(m\)相同,放出热量\(Q\)相同,水的比热容\(c_{水}\)大于煤油的比热容\(c_{煤油}\),所以水降低的温度少,即水的末温高,将它们混合在一起,热量从水传递给煤油。
8. 下列关于温度、热量和内能的说法中,正确的是( )
A. 温度高的物体内能一定大
B. 物体的温度升高,内能一定增加
C. 物体吸收热量,温度一定升高
D. 物体的内能增加,可能是吸收了热量
答案:BD。内能的大小与物体的质量、温度和状态等因素有关,温度高的物体,内能不一定大,A错误;物体的温度升高,分子热运动加剧,内能一定增加,B正确;物体吸收热量,温度不一定升高,如晶体熔化过程中吸收热量,温度不变,C错误;物体内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做功,D正确。
9. 下列现象中能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A. 扫地时,灰尘飞扬
B. 花开时,花香满园
C. 下雪时,雪花飘飘
D. 炒菜时,满屋飘香
答案:BD。花香满园和满屋飘香都是分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中,能说明分子在不停地做无规则运动;灰尘飞扬和雪花飘飘是宏观物体的机械运动,不能说明分子在不停地做无规则运动。
10. 关于比热容,下列说法正确的是( )
A. 比热容是物质的一种特性,与物质的质量、温度无关
B. 比热容大的物质,吸收的热量一定多
C. 比热容大的物质,升高的温度一定小
D. 质量相同的不同物质,升高相同的温度,比热容大的物质吸收的热量多
答案:AD。比热容是物质的一种特性,与物质的质量、温度无关,A正确;根据\(Q = cm\Delta t\),吸收热量的多少与比热容、质量和升高的温度都有关,比热容大的物质,吸收的热量不一定多,B错误;根据\(\Delta t=\frac{Q}{cm}\),升高的温度与吸收的热量、质量和比热容都有关,比热容大的物质,升高的温度不一定小,C错误;质量相同的不同物质,升高相同的温度,比热容大的物质吸收的热量多,D正确。
三、判断题
1. 物体的温度越高,所含的热量越多。(×)
热量是一个过程量,不能说含有热量,只能说吸收或放出热量。
2. 物体吸收热量,温度一定升高。(×)
如晶体在熔化过程中吸收热量,但温度不变。
3. 物体温度升高,内能一定增加。(√)
物体温度升高,分子热运动加剧,内能一定增加。
4. 物体内能增加,一定是吸收了热量。(×)
物体内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做功。
5. 比热容是物质的一种特性,与物质的质量、温度无关。(√)
比热容是物质本身的一种属性,只与物质的种类和状态有关。
6. 质量相同的不同物质,升高相同的温度,比热容大的物质吸收的热量多。(√)
根据\(Q = cm\Delta t\),质量\(m\)相同,升高温度\(\Delta t\)相同,比热容\(c\)大的物质吸收的热量\(Q\)多。
7. 热机的效率一定小于1。(√)
热机在工作过程中存在各种能量损失,所以热机的效率一定小于1。
8. 做功和热传递都可以改变物体的内能。(√)
做功和热传递是改变物体内能的两种方式。
9. 扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。(√)
扩散现象是分子无规则运动的宏观表现。
10. 温度高的物体,内能一定大。(×)
内能的大小与物体的质量、温度和状态等因素有关,温度高的物体,内能不一定大。
四、简答题
1. 为什么沿海地区的昼夜温差比内陆地区小?
因为水的比热容比沙石、泥土的比热容大。在白天,相同质量的水和沙石、泥土比较,吸收相同的热量时,根据\(\Delta t=\frac{Q}{cm}\),水升高的温度比沙石、泥土升高的温度小;在夜晚,放出相同的热量时,水降低的温度也比沙石、泥土降低的温度小。所以沿海地区的昼夜温差比内陆地区小。
2. 请简要说明热机的工作原理以及提高热机效率的方法。
热机的工作原理是将燃料燃烧时释放的内能转化为机械能。提高热机效率的方法有:使燃料充分燃烧,例如将煤磨成煤粉、加大送风量等;减少热机工作中的各种能量损失,如减少废气带走的热量、减少克服摩擦消耗的能量等;改进热机的设计和制造工艺,提高热机的性能。
3. 为什么用嘴对着手吹气,手会感觉凉;而用嘴对着手哈气,手会感觉暖和?
用嘴对着手吹气时,加快了手上汗液的蒸发,蒸发吸热,所以手会感觉凉。而用嘴对着手哈气时,哈出的气体中含有大量的水蒸气,水蒸气遇冷液化,液化放热,同时呼出的气体温度较高,也会通过热传递使手的温度升高,所以手会感觉暖和。
4. 简述改变物体内能的两种方式,并各举一个例子。
改变物体内能的两种方式是做功和热传递。做功改变物体内能的例子:搓手时,克服摩擦做功,使手的内能增加,温度升高。热传递改变物体内能的例子:用热水袋暖手,热水袋的内能通过热传递转移到手上,使手的内能增加,温度升高。
五、讨论题
1. 讨论热机对社会发展的影响。
2. 假如没有了比热容这个概念,我们的生活会受到哪些影响?请举例说明。
比热容是描述物质吸放热能力的物理量。如果没有比热容这个概念,我们将难以解释很多自然现象和生活中的问题。例如,在沿海
