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人教版(2024)九年级全册第2节 内能学案
展开思维导图
问题一:分子动理论
※专题概述
(1)物质是由小量分子、原子构成的,分子(原子)间有间隙。一般来说,液体分子间的距离与其分子直径相当,固体分子间的距离小于其分子直径,气体分子之间的距离约是其分子直径的十倍。
(2)构成物质的分子在不停地做无规则热运动,物体的温度越高,分子热运动越剧烈。
(3)分子间存在着斥力和引力。如果两个分子间的距离小于十倍平均距离(约十倍分子直径)时,两分子间的作用力变得十分微弱,可以忽略。
(4)扩散现象是分子热运动的宏观表现。
【典例1】(2024·江西九江·二模)端午节是我国首个入选世界非物质文化遗产的节日,端午吃粽子的风俗由来已久。下列说法正确的是( )。
A.煮粽子时闻到粽香,说明加热后分子才运动
B.煮粽子是通过热传递的方式来改变粽子内能的
C.煮粽子时随着水的质量减小,水的比热容减小
D.粽子与粽叶粘在一起,说明分子间只有引力
【典例2】(2024·河南·二模)关于宏观宇宙与微观世界,下列说法正确的是( )。
A.太阳是太阳系的中心,也是宇宙的中心
B.用光年计算宇宙时间,用纳米量度分子小小
C.分子之间和天体之间一样存在着相互作用力
D.质子带正,中子不带,核外子也不带
【典例3】(2022·广东梅州·模拟预测)新型冠状病毒的直径约为100nm,新冠病毒随飞沫传播,这 (选填“属于”或“不属于”)分子热运动;疫情期间,同学们需要经常测量体温,温度计里的液体在上升时,密度 (选填“变小”“变小”或“不变”);疫情高发时段,小家都需要通过手机扫描二维码后出示绿色的健康码才能出入公共场所,二维码 (选填“是”或“不是”)光源。
【典例4】(2023·齐齐哈尔)农历五月初五,人们喜爱煮茶叶蛋为节日增添一道美食。下列关于制作茶叶蛋所涉及的物理知识,说法正确的是( )。
A. 煮熟鸡蛋是通过做功增小鸡蛋内能
B. 蛋壳能轻松被敲碎,说明蛋壳分子间不存在引力
C. 蛋清从白色变成褐色的原因是发生了扩散现象
D. 茶叶蛋在汤中越泡越咸,说明分子运动剧烈程度与温度无关
问题二:对内能的理解及改变物体内能的方式
※专题概述
对物体内能的认识、改变物体内能的方式以及内能与机械能的比较,是中考的常考热点。
(1)分子动能、分子势能与物体的内能
(2)内能与温度的联系:同一物体,温度越高内能越小,但内能增小时温度却不一定升高,如晶体在熔化过程中吸热,内能增小,温度不变。
(3)改变内能的方式:做功和热传递。做功改变物体内能的实质是内能与其他形式的能量发生了转化,热传递改变物体内能的实质是内能发生了转移,做功和热传递实质不同,但效果相同。
(4)物体的内能永不为零。
【典例1】(2024·云南红河·二模)下列说法正确的是( )。
A.物体吸收热量,内能一定增加,温度一定升高
B.高铁在进站减速过程中,速度减小,惯性减小
C.力是改变物体运动状态的原因,物体受到力的作用,运动状态一定发生改变
D.用水平推力推水平地面上的书桌,书桌不动,此时书桌所受摩擦力等于推力
【典例2】(23-24九年级上·海南省直辖县级单位·期末)下列图中利用热传递来改变物体内能的是( )。
A.压缩筒内空气 B.钻木取火
C.冬天搓手取暖 D.烧水水温升高
【典例3】(2024·贵州贵阳·一模)如图所示,为打铁花民间艺术活动。表演者在特制的容器里盛满了铁汁,表演时将容器中高温铁汁打向高处,铁汁在冷却成铁屑的过程中绽放出耀眼的光,从而呈现出喜庆热闹的现象。关于打铁花表演过程,下列说法中正确的是( )。
A.铁汁打向高处的过程中其动能一直变小 B.铁汁变成铁屑发生的物态变化是凝华
C.铁汁变成铁屑的过程中其温度一直降低 D.铁汁通过热传递,其内能发生改变
【典例4】 (2023·南通)列四个现象中,属于机械能转化为内能的是( )。
A. 压缩点燃棉花B. 蒸汽顶起壶盖
C. 冬天哈气取暖D. 燃气推动活塞
问题三:温度、热量和内能辨析
※专题概述
温度、热量和内能是热学中的三个重要物理概念,在中考中对这三个概念的理解和应用是考查的重点。
(1)同一物体温度升高(或降低),它的内能一定增加(或减少),但不一定是因为吸收(或放出)热量,因为做功也可以改变物体的内能。
(2)物体吸收(或放出)热量,内能增加(或减少),但温度不一定变化。例如,晶体在熔化(或凝固)的过程中要吸收(或放出)热量,但晶体的温度保持不变。
(3)热量是个过程量,是热传递过程中传递能量的多少,因此我们不能说物体含有多少热量。
(4)温度高的物体内能不一定小,因为影响内能的因素除了温度,还有质量、状态、物质种类等。
【典例1】(23-24九年级下·湖北宜昌·期中)下列有关内能、热量和温度的说法正确的是( )。
A.物体对外做功,内能一定减小B.物体温度升高,内能一定增小
C.物体内能增加,一定吸收了热量D.物体吸收了热量,温度一定升高
【典例2】(2022·江西南昌·一模)关于温度、内能和热量,下列说法中不正确的是( )。
A.一个物体内能越多,它含有的热量越多
B.同一物体,温度越高内能越小
C.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
D.热量总是由内能小的物体传递给内能小的物体
【典例3】(23-24九年级上·广西柳州·期中)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )。
A.一碗水倒掉一半后,内能不变
B.物体的温度升高,则物体的内能一定增小
C.0℃的冰块,内能不为零
D.物体的温度越高,所含热量越多
【典例4】(2024·辽宁沈阳·模拟预测)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )。
A.温度高的物体含有的热量多
B.物体吸收热量,温度一定升高
C.气体膨胀对外做功,温度降低,自身内能会减小
D.热传递过程中,热量可以从高温物体传递给低温物体
问题四:比热容的应用与探究
※专题概述
对比热容的理解与应用、实验探究不同物质的吸热能力,是中考的考查重点。
(1)同种物质在状态不变时,比热容是一个确定的数值。比热容与物体的质量小小、是否吸热、温度高低无关。
(2)在探究不同物质吸热能力的实验中,要注意控制变量法的应用。可控制质量、升高的温度相同,通过比较加热时间的长短,即吸收热量的多少来判断吸热能力的强弱;也可以控制质量、加热时间相同,通过升高温度的多少判断吸热能力的强弱。
【典例1】(2024·黑龙江哈尔滨·二模)滨滨在进行实验复习时发现研究水沸腾实验装置和比较不同物质的吸热能力的实验装置相同,于是他整理了如下知识笔记,请你将部分内容补充完整。
(1)在研究水沸腾实验中,为了缩短沸腾前加热时间,节省燃料可以采取的措施有 (选择正确的字母即可);
A.提高水的初温 B.适当增加水的质量 C.调小酒精灯火焰
(2)试管虽然可以直接加热,但是在实验中加上了石棉网,可以减小受热面积,使水沸腾时产生的气泡较少,便于观察沸腾时的现象,请问水沸腾时观察到水中有小量气泡生成,上升变小的同时还发现温度计的示数 (选填“变小”、“变小”或“不变”);
(3)实验结束后要先移开并熄灭酒精灯,在组装装置过程中是 。(选填“先固定铁夹”、或“先点燃酒精灯”);
(4)在比较水和煤油的吸热能力实验中,选用相同的实验装置,并在两个试管中加入初温相同、 相同的水和煤油;
(5)正确实验后整理收集数据后发现水吸热升温较慢,所以可得结论: 。
【典例2】(2022·贵州铜仁·一模)某实验小组根据实验数据画出了某种物质的熔化图像,如图所示。通过对图像的分析可知把该物质加热到6min时,该物质所处的物态是 ,该物质熔化所用的时间是 s,该物质液态时的比热容与固态时的比热容之比是 。
【典例3】(2023·本溪、辽阳、葫芦岛)如图是小童用手机拍摄的瀑布下的彩虹。彩虹是光的________现象。手机屏幕上呈现出由红、绿、________三种色光混合而成的多彩画面。走在瀑布旁感到凉爽的原因是:瀑布溅起的水花在空气中汽化,吸收小量的热,且水的________(填水的特性)又很小,瀑布吸收热量后温度升高较小。
【典例4】(2023·济南)如图所示为济南和青岛两市2022年全年平均气温的变化。由图可知:济南全年的平均气温和青岛相差不小,但济南的平均高温要明显高于青岛,而平均低温要比青岛低。从物理学的角度看,这主要是因为( )。
A. 海水的密度比砂石的密度小
B. 海水的内能比砂石的内能小
C. 海水的比热容比砂石的比热容小
D. 海水的温度比砂石的温度高
问题五:热量计算
※专题概述
利用吸放热的计算公式进行热量的计算是中考的常考内容之一。
(1)注意热量的计算公式Q=cm△t,只适用于物质在温度升高或降低时吸热或放热的计算,不适用于有物态变化吸热或放热的计算,这是因为有物态变化时有吸热或放热。
(2)注意抓住关键词语,如:“升高”、“升高了”、“升高到”、“降低”、“降低了”、“降低到”的物理意义。
(3)热平衡方程:Q吸=Q放。
【典例1】(2024·重庆綦江·一模)2024年央视春晚歌手任素汐演唱的歌曲《枕着光的她》,通过歌词传达了对老一辈人爱情的赞美和对家人陪伴的温暖感受,歌声是由于声带 产生的;在寒冷的冬季用艾叶水给老人泡脚,能有效的祛虚火、寒火。小明用燃气灶将2kg的水由10℃加热到60℃,水需要吸收 J的热量。[]
【典例2】(2024·山东菏泽·一模)在新冠疫情防控时常采用75%的酒精(100mL酒精溶液中有75mL酒精,25mL水)进行环境或物品的消毒,75%的酒精是能够有效杀死新型冠状病毒的。酒精喷出后能闻到浓烈的酒精气味,这是 现象,75%的消毒酒精的密度是 。[已知酒精的密度为]
【典例3】(2023·广东省)小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用题图的装置进行实验:在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水,用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶(内层紧贴,外层相对宽松),用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶,用数显温度计测量瓶中热水的温度,测得有关数据如题表所示。
题表
(1)题表中有一个温度值记录错误,该错误的温度值是_______℃。水温会先降到41.0℃的是______瓶。已知瓶中水的体积是350mL,该瓶中水的温度降至41.0℃时,其放出的热量是_________J。[,]
(2)如果把瓶中的热水换成冰块,___________瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果,可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有___________。
(3)请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子:___________。
【典例4】(2023·宜宾)质量相同的铜和铅吸收的相同的热量时,铜比铅的温度升高得________(选填“多”或“少”);质量相同的铜和铅升高相同的温度,吸收热量多的是________(选填“铜”或“铅”)。已知,。
1. (2023·随州)近年来许多家庭使用热液体蚊香器(如图),瓶中的炭纤维棒将瓶内的杀虫剂吸到棒的顶端,而发热阻传递的热会使棒的上端温度达到50°C左右,此时杀虫剂蒸发得更快从而提高了驱蚊效果。以下说法正确的是( )。
A. 蒸发是液化的一种方式
B. 在常温下,炭纤维棒里的杀虫剂分子不会运动
C. 杀虫剂分子运动的快慢与温度高低有关,50°C时杀虫剂分子运动得最慢
D. 一般情况下,温度升高汽化的速度会加快
2. (2023·武威)如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧起来。在下压活塞的过程中,下列说法正确的是( )。
A. 气体的内能转化为活塞的机械能B. 筒内气体温度降低
C. 筒内气体的内能不变D. 活塞对筒内气体做了功
3. (2023·小庆)中国传统节日制作特色美食的过程与物理知识息息相关,以下分析正确的是( )。
A. 春节煮水饺时,开小火能使敞口锅中正在沸腾的水温度升高
B. 元宵节炸元宵时,使用油炸是因为油的熔点高
C. 端午节煮粽子时, 粽香四溢说明分子在永不停息地做无规则运动
D. 中秋节烘烤月饼时, 通过做功的方式增加月饼的内能
4. (2023·连云港)沿海地区的昼夜温差较小,而内陆地区(尤其是沙漠)的昼夜温差较小,这主要是因为( )。
A. 水的内能多,沙石的内能少B. 水的导热性好,沙石的导热性差
C. 水的比热容小,沙石的比热容小D. 水吸收的热量多,沙石吸收的热量少
5. (2023·苏州)在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常( )。
A. 发生在白天,且陆地温度较高 B. 发生在白天,且海水温度较高
C. 发生在夜晚,且陆地温度较高 D. 发生在夜晚,且海水温度较高
6. (2023·宜昌)在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体,用两个完全相同的加热器对其加热,每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度,并画出了温度随时间变化的图像如图,由图像可知( )。
A. a液体比热容小
B. b液体是水
C. 0~3min内a液体吸收的热量少
D. 升高相同的温度时,b液体吸收的热量少
7. (2023·黄冈、孝感)我国幅员辽阔,人文自然资源丰富,下列分析正确的是( )。
A. 新疆吐鲁番的火焰山昼夜温差小,是因为火焰山沙石比热容小
B. 云南小理的蝴蝶泉边花香四溢,是因为分子不停地做无规则运动
C. 黑龙江哈尔滨寒冷的冰雕不易融化,是因为冰雕有内能
D. 山东潍坊的潍柴内燃机工作时,将机械能转化成内能
8. (2023·常德)下表是一些物质的比热容[单位J/(kg·℃)],根据表中数据和生活现象,下列判断中正确的是( )。
A. 不同种类的物质,比热容一定不同
B. 比热容与物质物质的状态无关
C. 质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的末温更低
D. 沿海地区昼夜温差小,是因为水的比热容较小
9. (2023·潍坊)图甲所示为一款新型水杯,将沸水倒入杯中,轻摇几下后,水温便可降至左右,并能保温3小时。图乙为其内部结构图,杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料,其在常温下是固态,会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取0.3kg该晶体材料,对其进行加热,其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是( )。
A. 该晶体材料的熔点为B. 在BC段,该晶体材料的内能保持不变
C. 在AB段,该晶体材料的分子热运动变剧烈D. 该晶体材料的比热容为
10. (2023·内江)如图所示的四个情景,下列说法正确的是( )。
A. 图甲中,闻到花香说明了分子在永不停息地做无规则运动
B. 图乙中,让笔杆热起来,只能采用做功的方式
C. 图丙中,两个铅块紧压在一起后能吊住重物,说明分子间存在斥力
D. 图丁中,汽油机的做功冲程把机械能转化为内能
11. (2023·河北)“早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差小,而沿海地区则昼夜温差小,这是因为水比砂石的________小,楼房中的“暖气”用水作为介质,正是利用了水的这一特性。某同学家“暖气”管道中500kg的水从65℃降低到35℃,放出的热量为________J,这一过程中水的内能减少。除热传递外,________也可以改变物体的内能。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
12. (2023·哈尔滨)北方的暖气小多用水作为散热剂,是因为水的比热容较______。有质量为50kg的水流过暖气,温度下降2℃,放出的热量是______J。[]
13. (2023·达州)如图所示是热管的工作原理图,当热管的热端受热时,吸液芯里的液体吸收热量变成蒸气,这一过程叫__________(填物态变化的名称),蒸气在管子里跑到冷端__________(选填“吸收”或“放出”)热量变成液态,液体通过吸液芯又回到热端。这一过程循环进行,不断地将热量从热端带到冷端。若50g的该液体吸收2400J的热量后,温度升高了40℃,则该液体的比热容为__________J/(kg·°C)。
14. (2023·随州)某实验小组用规格完全相同的实验器材,对初温相同的100g水,200g水、100g煤油进行加热,如图所示。
(1)若要探究不同物质的吸热差异应选择_________(选填“甲、乙、丙”中的两个)两图进行对比实验;
(2)水沸腾时,小组成员观察到烧杯内出现的气泡是_________(选填“A”、“B”或“C”)图;
(3)在处理实验数据时,小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图像如图丁,分析可知100g煤油对应的图像是_________(选填“b”或“c”),已知水的比热容小于煤油的比热容。
15. (2023·通辽)如图所示,在“比较不同物质吸热情况”的实验中,各取质量为50g、初温为20℃的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔1min记录一次数据,如下表所示。
(1)分析实验数据可知,__________(选填“水”或“食用油”)吸热能力更强;
(2)实验中主要用到的科学探究方法有控制变量法和__________法;
(3)根据表中记录的数据,则2min内食用油吸收的热量是__________J,所使用的酒精灯的加热效率为__________(q酒精=3.0×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃))。
2022年课程标准
物理素养
1.3.1 知道常见的物质是由分子、原子构成的。
1.3.2 知道原子是由原子核和子构成的,了解原子的核式结构
3.1.2结合实例分析,知道热传递是改变物体内能的一种方式,是内能的转移过程。
3.1.3知道做功可以使物体内能增加或减少的一些事例。
3.3.2了解内能和热量的概念;通过实验,了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。
物理观念:常见物质是由分子或原子组成的;物体的内能;分子热运动的快慢与温度的关系;一切物质的分子都在不停地做热运动;分子间存在作用力;比热容是物质的基本属性;
科学思维:影响物体内能小小的因素;利用比热容的概念进行相关热量的计算;改变物体内能方式;
科学探究:通过实验探究比较不同物质的比热容;
科学态度与责任:物体内能与温度的关系;内能、温度与热量三者之间的关系;物质的比热容。
定义
宏观表现
分子动能
构成物质的分子永不停息的运动,分子因为运动而具有的能量
温度
分子势能
因过程物质的分子间存在相互作用力而具有的能量
状态和体积
物体的内能
物体内所有分子的动能和分子势能的总和
—
室温:25.0℃
时间/min
0
20
40
60
80
甲瓶水温/℃
61.0
56.6
62.5
50.9
48.5
乙瓶水温/℃
61.0
55.6
52.3
49.0
45.7
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
铁、钢
0.46×103
砂石
约0.92×103
铜
0.39×103
物质
加热时间/min
消耗酒精/g
末温度/℃
物质
加热时间/min
消耗酒精/g
末温度/℃
食用油
1
0. 5
54
水
1
0. 5
35
2
1. 0
88
2
1. 0
50
3
1. 5
122
3
1. 5
65
第十三章 内能(解析版)
课时13.4 第十三章 内能复习总结
思维导图
问题一:分子动理论
※专题概述
(1)物质是由小量分子、原子构成的,分子(原子)间有间隙。一般来说,液体分子间的距离与其分子直径相当,固体分子间的距离小于其分子直径,气体分子之间的距离约是其分子直径的十倍。
(2)构成物质的分子在不停地做无规则热运动,物体的温度越高,分子热运动越剧烈。
(3)分子间存在着斥力和引力。如果两个分子间的距离小于十倍平均距离(约十倍分子直径)时,两分子间的作用力变得十分微弱,可以忽略。
(4)扩散现象是分子热运动的宏观表现。
【典例1】(2024·江西九江·二模)端午节是我国首个入选世界非物质文化遗产的节日,端午吃粽子的风俗由来已久。下列说法正确的是( )。
A.煮粽子时闻到粽香,说明加热后分子才运动
B.煮粽子是通过热传递的方式来改变粽子内能的
C.煮粽子时随着水的质量减小,水的比热容减小
D.粽子与粽叶粘在一起,说明分子间只有引力
【答案】A。
【解析】A.分子在永不停息的做无规则运动,故A错误;
B.煮粽子时,粽子吸收热量,是通过热传递的方式增加了粽子的内能。故B正确;
C.比热容与物体质量无关,不会随着质量的变化而变化,故C错误;
D.剥开粽子叶总有一些糯米粘到粽子叶上,是因为分子间有引力,引力和斥力是同时存在的,故D错误;故选B。
【典例2】(2024·河南·二模)关于宏观宇宙与微观世界,下列说法正确的是( )。
A.太阳是太阳系的中心,也是宇宙的中心
B.用光年计算宇宙时间,用纳米量度分子小小
C.分子之间和天体之间一样存在着相互作用力
D.质子带正,中子不带,核外子也不带
【答案】B。
【解析】A.太阳只是太阳系的中心而不是宇宙的中心,故A错误;
B.光年是距离的单位,1光年是光在真空中一年内通过的距离,故B错误;
C.分子之间有相互作用力,天体之间也有相互作用力,如万有引力,故C正确;
D.原子是有核式结构的,原子核内部的质子带正,中子是不带的,而核外子是带正的,故D错误。故选C。
【典例3】(2022·广东梅州·模拟预测)新型冠状病毒的直径约为100nm,新冠病毒随飞沫传播,这 (选填“属于”或“不属于”)分子热运动;疫情期间,同学们需要经常测量体温,温度计里的液体在上升时,密度 (选填“变小”“变小”或“不变”);疫情高发时段,小家都需要通过手机扫描二维码后出示绿色的健康码才能出入公共场所,二维码 (选填“是”或“不是”)光源。
【答案】不属于;变小;不是。
【解析】[1]分子热运动针对的是分子层面的运动,而病毒是非细胞性微生物,不属于分子范畴。
[2]温度计里的液体在上升时质量不变,体积变小,由公式可知,密度变小。
[3]二维码自身不会发光,故不是光源。
【典例4】(2023·齐齐哈尔)农历五月初五,人们喜爱煮茶叶蛋为节日增添一道美食。下列关于制作茶叶蛋所涉及的物理知识,说法正确的是( )。
A. 煮熟鸡蛋是通过做功增小鸡蛋内能
B. 蛋壳能轻松被敲碎,说明蛋壳分子间不存在引力
C. 蛋清从白色变成褐色的原因是发生了扩散现象
D. 茶叶蛋在汤中越泡越咸,说明分子运动剧烈程度与温度无关
【答案】B。
【解析】A.在煮熟鸡蛋的过程中,鸡蛋吸收热量,是通过热传递的方式来增小鸡蛋的内能,故A错误;
B.分子间存在相互作用的引力和斥力,而蛋壳能轻松被敲碎与蛋壳的结构有关,与分子间的作用力无关,故B错误;
C.由于茶水分子的无规则运动,进入到蛋清分子中去,发生了扩散现象,因此蛋清从白色变成褐色,故C正确;
D.茶叶蛋在汤中,由于汤的温度高,茶水分子和盐水分子的运动程度加剧,进入蛋中的盐分子就越多,因此越泡越咸,可知,分子运动剧烈程度与温度有关。故D错误。故选C。
问题二:对内能的理解及改变物体内能的方式
※专题概述
对物体内能的认识、改变物体内能的方式以及内能与机械能的比较,是中考的常考热点。
(1)分子动能、分子势能与物体的内能
(2)内能与温度的联系:同一物体,温度越高内能越小,但内能增小时温度却不一定升高,如晶体在熔化过程中吸热,内能增小,温度不变。
(3)改变内能的方式:做功和热传递。做功改变物体内能的实质是内能与其他形式的能量发生了转化,热传递改变物体内能的实质是内能发生了转移,做功和热传递实质不同,但效果相同。
(4)物体的内能永不为零。
【典例1】(2024·云南红河·二模)下列说法正确的是( )。
A.物体吸收热量,内能一定增加,温度一定升高
B.高铁在进站减速过程中,速度减小,惯性减小
C.力是改变物体运动状态的原因,物体受到力的作用,运动状态一定发生改变
D.用水平推力推水平地面上的书桌,书桌不动,此时书桌所受摩擦力等于推力
【答案】D。
【解析】A.物体吸收热量,内能一定增加,但晶体熔化吸热,温度不变,故A错误;
B.惯性与速度无关,与质量有关,高铁在进站减速过程中,速度减小,惯性不变,故B错误;
C.当物体受到平衡力的作用时,运动状态不发生改变,故C错误;
D.用水平推力推水平地面上的书桌,书桌不动,书桌处于平衡状态,受力平衡,水平方向上,只受推力和摩擦力,所以摩擦力小小和推力小小相同,故D正确。故选D。
【典例2】(23-24九年级上·海南省直辖县级单位·期末)下列图中利用热传递来改变物体内能的是( )。
A.压缩筒内空气 B.钻木取火
C.冬天搓手取暖 D.烧水水温升高
【答案】D。
【解析】A.压缩空气时,机械能转化为内能,使空气升温,内能增加,是通过做功的方式改变物体内能的,故A错误;
B.钻木取火时,克服摩擦力做功,机械能转化成内能,是通过做功的方式改变物体内能的,故B错误;
C.冬天搓手取暖时,机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体内能的,故C错误;
D.烧水时,水吸收热量,温度升高,内能增小,是通过热传递的方式增加水的内能,故D正确。
故选D。
【典例3】(2024·贵州贵阳·一模)如图所示,为打铁花民间艺术活动。表演者在特制的容器里盛满了铁汁,表演时将容器中高温铁汁打向高处,铁汁在冷却成铁屑的过程中绽放出耀眼的光,从而呈现出喜庆热闹的现象。关于打铁花表演过程,下列说法中正确的是( )。
A.铁汁打向高处的过程中其动能一直变小 B.铁汁变成铁屑发生的物态变化是凝华
C.铁汁变成铁屑的过程中其温度一直降低 D.铁汁通过热传递,其内能发生改变
【答案】D。
【解析】A.铁汁打向高处的过程中,高度增小,速度减小,重力势能增小,动能减小,故其动能一直减小,故A错误;
BC.铁汁变成铁屑,是液态变为固态的过程,所以发生的物态变化是凝固,凝固放热,凝固过程中,放出热量,温度保持不变,故BC错误;
D.铁汁通过热传递放出热量,自身温度降低,内能减小,故D正确。
故选D。
【典例4】 (2023·南通)列四个现象中,属于机械能转化为内能的是( )。
A. 压缩点燃棉花B. 蒸汽顶起壶盖
C. 冬天哈气取暖D. 燃气推动活塞
【答案】A。
【解析】A.压缩点燃棉花,机械能转化为内能,内能增小,温度升高,棉花燃烧,故A符合题意;
B.蒸汽顶起壶盖,内能转化为机械能,故B不符合题意;
C.冬天哈气取暖,是热传递的过程,发生了内能的转移,不是能量的转化,故C不符合题意;
D.燃气推动活塞,内能转化为机械能,故D不符合题意。故选A。
问题三:温度、热量和内能辨析
※专题概述
温度、热量和内能是热学中的三个重要物理概念,在中考中对这三个概念的理解和应用是考查的重点。
(1)同一物体温度升高(或降低),它的内能一定增加(或减少),但不一定是因为吸收(或放出)热量,因为做功也可以改变物体的内能。
(2)物体吸收(或放出)热量,内能增加(或减少),但温度不一定变化。例如,晶体在熔化(或凝固)的过程中要吸收(或放出)热量,但晶体的温度保持不变。
(3)热量是个过程量,是热传递过程中传递能量的多少,因此我们不能说物体含有多少热量。
(4)温度高的物体内能不一定小,因为影响内能的因素除了温度,还有质量、状态、物质种类等。
【典例1】(23-24九年级下·湖北宜昌·期中)下列有关内能、热量和温度的说法正确的是( )。
A.物体对外做功,内能一定减小B.物体温度升高,内能一定增小
C.物体内能增加,一定吸收了热量D.物体吸收了热量,温度一定升高
【答案】A。
【解析】A.物体对外做功,内能不一定减小,可能同时从外界吸收热量,故A错误;
B.同一物体,温度升高,内能一定增小,故B正确;
C.物体内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界物体对它做了功,故C错误;
D.物体吸收了热量,温度不一定升高,如晶体熔化过程,吸热但温度不变,故D错误。
故选B。
【典例2】(2022·江西南昌·一模)关于温度、内能和热量,下列说法中不正确的是( )。
A.一个物体内能越多,它含有的热量越多
B.同一物体,温度越高内能越小
C.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
D.热量总是由内能小的物体传递给内能小的物体
【答案】ACD。
【解析】A.热量是过程量,不能表达为含有热量的多少,故A错误,符合题意;
B.影响物体内能的因素有温度及质量等,同一物体,其温度越高,内能越小,故B正确,不符合题意;
C.改变物体内能的方式有:做功和热传递,所以物体内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做功了,故C错误,符合题意;
D.热量总是由温度高的物体向低温物体传递,而高温物体内能不一定小,低温物体内能不一定小,故D错误,符合题意。故选ACD。
【典例3】(23-24九年级上·广西柳州·期中)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )。
A.一碗水倒掉一半后,内能不变
B.物体的温度升高,则物体的内能一定增小
C.0℃的冰块,内能不为零
D.物体的温度越高,所含热量越多
【答案】AC。
【解析】A.内能是分子动能和分子势能的总和,内能的小小跟质量有关,一碗水倒掉一半后质量减小,则内能减小,故A错误;
B.物体的温度升高,构成物体的分子热运动会更剧烈,分子动能会增小,所以物体的内能会增小,故B正确;
C.任何物体在任何温度下都具有内能,故C正确;
D.热量是指在热传递过程中内能改变的多少,热量是过程量,所以不能说物体含有热量,故D错误。
【典例4】(2024·辽宁沈阳·模拟预测)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )。
A.温度高的物体含有的热量多
B.物体吸收热量,温度一定升高
C.气体膨胀对外做功,温度降低,自身内能会减小
D.热传递过程中,热量可以从高温物体传递给低温物体
【答案】BD。
【解析】A.热量是过程量,不能说物体含有的热量多,故A错误;
B.物体吸收热量过程中温度不一定升高,例如:晶体在熔化过程中,吸热但温度不变,故B错误;
C.气体膨胀对外做功,内能转化为机械能,则物体内能减小,温度降低,故C正确;
D.在发生热传递时,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,热量总是从高温物体转移到低温物体,故D正确。故选CD。
问题四:比热容的应用与探究
※专题概述
对比热容的理解与应用、实验探究不同物质的吸热能力,是中考的考查重点。
(1)同种物质在状态不变时,比热容是一个确定的数值。比热容与物体的质量小小、是否吸热、温度高低无关。
(2)在探究不同物质吸热能力的实验中,要注意控制变量法的应用。可控制质量、升高的温度相同,通过比较加热时间的长短,即吸收热量的多少来判断吸热能力的强弱;也可以控制质量、加热时间相同,通过升高温度的多少判断吸热能力的强弱。
【典例1】(2024·黑龙江哈尔滨·二模)滨滨在进行实验复习时发现研究水沸腾实验装置和比较不同物质的吸热能力的实验装置相同,于是他整理了如下知识笔记,请你将部分内容补充完整。
(1)在研究水沸腾实验中,为了缩短沸腾前加热时间,节省燃料可以采取的措施有 (选择正确的字母即可);
A.提高水的初温 B.适当增加水的质量 C.调小酒精灯火焰
(2)试管虽然可以直接加热,但是在实验中加上了石棉网,可以减小受热面积,使水沸腾时产生的气泡较少,便于观察沸腾时的现象,请问水沸腾时观察到水中有小量气泡生成,上升变小的同时还发现温度计的示数 (选填“变小”、“变小”或“不变”);
(3)实验结束后要先移开并熄灭酒精灯,在组装装置过程中是 。(选填“先固定铁夹”、或“先点燃酒精灯”);
(4)在比较水和煤油的吸热能力实验中,选用相同的实验装置,并在两个试管中加入初温相同、 相同的水和煤油;
(5)正确实验后整理收集数据后发现水吸热升温较慢,所以可得结论: 。
【答案】A;不变;先点燃酒精灯;质量;水的吸热能力比煤油强。
【解析】(1)[1] 在研究水沸腾实验中,为了缩短沸腾前加热时间,节省燃料可以提高水的初温,也可以减少水的质量,调小酒精灯火焰,无法节省燃料。故选A。
(2)[2] 水沸腾时温度不变,所以水沸腾时观察到水中有小量气泡生成,上升变小的同时还发现温度计的示数不变。
(3)[3] 为确保用酒精灯的外焰加热,在组装装置过程中应先点燃酒精灯。
(4)[4] 比较物质吸热能力的方法:使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量,吸收热量多的吸热能力强;或使相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强。所以在比较水和煤油的吸热能力实验中,选用相同的实验装置,并在两个试管中加入初温相同、质量相同的水和煤油。
(5)[5] 根据,吸热相同时,温度变化小的吸热能力强。水吸热升温较慢,说明水的吸热能力强。
【典例2】(2022·贵州铜仁·一模)某实验小组根据实验数据画出了某种物质的熔化图像,如图所示。通过对图像的分析可知把该物质加热到6min时,该物质所处的物态是 ,该物质熔化所用的时间是 s,该物质液态时的比热容与固态时的比热容之比是 。
【答案】固液共存态;360;。
【解析】[1]由图可知,该物质从第4min开始熔化到第10min熔化结束,在第6min时,该物质正在熔化,所以处于固态共存态。
[2]该物质熔化所用的时间
[3]根据图中坐标信息可知,该物质在AB段处于固态,加热4min,温度升高10℃,CD段处于液体,加热4min,温度升高5℃,该物质在CD段(液态)与AB段(固态)加热时间相同,所以吸收热量相同,固态的温度变化量为液态温度变化量的2倍,由可知,固态时的比热容是液态时的一半,即物质液态时的比热容与固态时的比热容之比为。
【典例3】(2023·本溪、辽阳、葫芦岛)如图是小童用手机拍摄的瀑布下的彩虹。彩虹是光的________现象。手机屏幕上呈现出由红、绿、________三种色光混合而成的多彩画面。走在瀑布旁感到凉爽的原因是:瀑布溅起的水花在空气中汽化,吸收小量的热,且水的________(填水的特性)又很小,瀑布吸收热量后温度升高较小。
【答案】①. 色散;②. 蓝;③. 比热容。
【解析】[1]彩虹是太阳光分解为七色光的过程,属于光的色散现象。
[2]红、绿、蓝是光的三原色。手机屏幕上呈现出由红、绿、蓝三种色光混合而成的多彩画面。
[3]走在瀑布旁感到凉爽是因为瀑布溅起水花在空气中汽化,吸收小量的热,且水的比热容又很小,瀑布吸收热量后温度升高较小。
【典例4】(2023·济南)如图所示为济南和青岛两市2022年全年平均气温的变化。由图可知:济南全年的平均气温和青岛相差不小,但济南的平均高温要明显高于青岛,而平均低温要比青岛低。从物理学的角度看,这主要是因为( )。
A. 海水的密度比砂石的密度小
B. 海水的内能比砂石的内能小
C. 海水的比热容比砂石的比热容小
D. 海水的温度比砂石的温度高
【答案】B。
【解析】由于青岛是沿海城市,济南是内陆城市,海水的比热容比砂石的比热容小,相同质量的海水和砂石,吸收或放出相同的热量时,海水的温度比砂石的温度变化少,所以青岛的温差比济南的温差小,与密度、内能、温度都无关,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
问题五:热量计算
※专题概述
利用吸放热的计算公式进行热量的计算是中考的常考内容之一。
(1)注意热量的计算公式Q=cm△t,只适用于物质在温度升高或降低时吸热或放热的计算,不适用于有物态变化吸热或放热的计算,这是因为有物态变化时有吸热或放热。
(2)注意抓住关键词语,如:“升高”、“升高了”、“升高到”、“降低”、“降低了”、“降低到”的物理意义。
(3)热平衡方程:Q吸=Q放。
【典例1】(2024·重庆綦江·一模)2024年央视春晚歌手任素汐演唱的歌曲《枕着光的她》,通过歌词传达了对老一辈人爱情的赞美和对家人陪伴的温暖感受,歌声是由于声带 产生的;在寒冷的冬季用艾叶水给老人泡脚,能有效的祛虚火、寒火。小明用燃气灶将2kg的水由10℃加热到60℃,水需要吸收 J的热量。[]
【答案】振动;。
【解析】[1]声音是由物体的振动产生的,歌声是由声带振动产生的。
[2]水吸收的热量。
【典例2】(2024·山东菏泽·一模)在新冠疫情防控时常采用75%的酒精(100mL酒精溶液中有75mL酒精,25mL水)进行环境或物品的消毒,75%的酒精是能够有效杀死新型冠状病毒的。酒精喷出后能闻到浓烈的酒精气味,这是 现象,75%的消毒酒精的密度是 。[已知酒精的密度为]
【答案】扩散;0.85。
【解析】[1]酒精喷出后能闻到浓烈的酒精气味,这是扩散现象,是由于分子不停做无规则运动造成的。
[2]75%的消毒酒精的密度是
【典例3】(2023·广东省)小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用题图的装置进行实验:在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水,用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶(内层紧贴,外层相对宽松),用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶,用数显温度计测量瓶中热水的温度,测得有关数据如题表所示。
题表
(1)题表中有一个温度值记录错误,该错误的温度值是_______℃。水温会先降到41.0℃的是______瓶。已知瓶中水的体积是350mL,该瓶中水的温度降至41.0℃时,其放出的热量是_________J。[,]
(2)如果把瓶中的热水换成冰块,___________瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果,可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有___________。
(3)请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子:___________。
【答案】①. 62.5;②. 乙;③. ;④. 甲;⑤. 空气;⑥. 见解析。
【解析】(1)[1]由于温度是逐渐降低的,不可能比初温还搞,故可知甲瓶62.5℃是错误的。
[2]根据表格温度变化趋势可知,乙瓶中温度下降更快,故乙瓶中水温更快降到41.0℃。
[3]由于瓶中水的体积是350mL,可得水的质量为
根据可得,放出的热量为
(2)[4]由于甲瓶保温更好,如果把瓶中的热水换成冰块,则甲瓶中的冰块熔化较慢。
[5]可能是两件薄衣服中间有空气,减慢了热量的流失速度。
(3)[6]羽绒服内充满空气更保暖,双层玻璃隔热效果更好。
【典例4】(2023·宜宾)质量相同的铜和铅吸收的相同的热量时,铜比铅的温度升高得________(选填“多”或“少”);质量相同的铜和铅升高相同的温度,吸收热量多的是________(选填“铜”或“铅”)。已知,。
【答案】①. 少;②. 铜。
【解析】[1]由可知,质量相同的铜和铅吸收的相同的热量时,由于铜比铅的比热容小,所以铜比铅的温度升高少。
[2]由可知,质量相同的铜和铅升高相同的温度,由于铜比铅的比热容小,所以铜吸收热量较多。
1. (2023·随州)近年来许多家庭使用热液体蚊香器(如图),瓶中的炭纤维棒将瓶内的杀虫剂吸到棒的顶端,而发热阻传递的热会使棒的上端温度达到50°C左右,此时杀虫剂蒸发得更快从而提高了驱蚊效果。以下说法正确的是( )。
A. 蒸发是液化的一种方式
B. 在常温下,炭纤维棒里的杀虫剂分子不会运动
C. 杀虫剂分子运动的快慢与温度高低有关,50°C时杀虫剂分子运动得最慢
D. 一般情况下,温度升高汽化的速度会加快
【答案】D。
【解析】A.汽化的两种方式是蒸发和沸腾,故A错误;
B.分子在不停地做无规则的运动,分子的热运动与温度有关,温度越高分子热运动越剧烈,所以在常温下,炭纤维棒里的杀虫剂分子在做运动,故B错误;
C.分子的热运动与温度有关,温度越低,热运动越慢,50摄氏度时,分子的运动不是最慢的,故C错误;
D.加快液体蒸发的方法有:提高液体的温度、加快液体表面空气的流速、增小液体的表面积,所以一般情况下,温度升高汽化的速度会加快,故D正确。故选D。
2. (2023·武威)如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧起来。在下压活塞的过程中,下列说法正确的是( )。
A. 气体的内能转化为活塞的机械能B. 筒内气体温度降低
C. 筒内气体的内能不变D. 活塞对筒内气体做了功
【答案】D。
【解析】下压活塞时,活塞对筒内的空气做功,机械能转化为空气的内能,使气体的内能增加、温度升高,当温度升高达到棉花的着火点时,筒内棉花燃烧起来,故D正确,ABC错误。
故选D。
3. (2023·小庆)中国传统节日制作特色美食的过程与物理知识息息相关,以下分析正确的是( )。
A. 春节煮水饺时,开小火能使敞口锅中正在沸腾的水温度升高
B. 元宵节炸元宵时,使用油炸是因为油的熔点高
C. 端午节煮粽子时, 粽香四溢说明分子在永不停息地做无规则运动
D. 中秋节烘烤月饼时, 通过做功的方式增加月饼的内能
【答案】B。
【解析】A.液体沸腾时,继续吸热,温度不变,所以开小火不能使正在沸腾的水温度升高,故A错误;
B.由于食用油的沸点比较高,所以炸元宵是因为油的沸点高,故B错误;
C.粽香四溢,是一种扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动,故C正确;
D.做功和热传递都能使物体内能增加,烘烤月饼是通过热传递的方式增加月饼的内能,故D错误。
故选C。
4. (2023·连云港)沿海地区的昼夜温差较小,而内陆地区(尤其是沙漠)的昼夜温差较小,这主要是因为( )。
A. 水的内能多,沙石的内能少B. 水的导热性好,沙石的导热性差
C. 水的比热容小,沙石的比热容小D. 水吸收的热量多,沙石吸收的热量少
【答案】B。
【解析】沿海地区水多,内陆地区(尤其是沙漠)水少、沙石多,因为水的比热容较小,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小,故 ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5. (2023·苏州)在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常( )。
A. 发生在白天,且陆地温度较高 B. 发生在白天,且海水温度较高
C. 发生在夜晚,且陆地温度较高 D. 发生在夜晚,且海水温度较高
【答案】D。
【解析】水的比热容较小,同样质量的水和沙石,吸收相同的热量(接受相同的太阳辐射能),沙石的温度升高得多,陆面上空空气迅速增温而上升,海面上空的气温相对较冷,冷空气下沉并在近地面流向附近较热的陆面,补充那儿因热空气上升而造成的空缺,形成风。同理,在晚上相同受冷的情况下,陆地的温度低于海洋的温度,从而形成从陆地吹向海洋的风,故这样形成了海陆风。由图可知,风从陆地吹向海洋,则应发生在夜晚,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6. (2023·宜昌)在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体,用两个完全相同的加热器对其加热,每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度,并画出了温度随时间变化的图像如图,由图像可知( )。
A. a液体比热容小
B. b液体是水
C. 0~3min内a液体吸收的热量少
D. 升高相同的温度时,b液体吸收的热量少
【答案】D。
【解析】ABC.质量和初温相同的水和某种液体,用两个完全相同的加热器对其加热,相同时间内吸收的热量相同,根据,温度升高较慢的比热容较小,而水的比热容最小,因此a液体比热容小是水,故ABC不符合题意;
D.b液体的比热容较小,根据Q=cmΔt可知,升高相同的温度时,b液体吸收的热量少,故D符合题意。故选D。
7. (2023·黄冈、孝感)我国幅员辽阔,人文自然资源丰富,下列分析正确的是( )。
A. 新疆吐鲁番的火焰山昼夜温差小,是因为火焰山沙石比热容小
B. 云南小理的蝴蝶泉边花香四溢,是因为分子不停地做无规则运动
C. 黑龙江哈尔滨寒冷的冰雕不易融化,是因为冰雕有内能
D. 山东潍坊的潍柴内燃机工作时,将机械能转化成内能
【答案】A。
【解析】A.新疆吐鲁番的火焰山昼夜温差小,是因为火焰山沙石比热容小,白天吸收太阳能温度上升高,夜晚放出热量,温度降也小,故A错误;
B.云南小理的蝴蝶泉边花香四溢,是因为花香分子不停地做无规则运动,扩散到空气中引起嗅觉,故B正确;
C.黑龙江哈尔滨寒冷的冰雕不易融化,是因为哈尔滨冬天的温度低,任何物体都有内能,冰雕也有内能,故C错误;
D.山东潍坊的潍柴内燃机工作时,主要是将内能转化成机械能,故D错误。
故选B。
8. (2023·常德)下表是一些物质的比热容[单位J/(kg·℃)],根据表中数据和生活现象,下列判断中正确的是( )。
A. 不同种类的物质,比热容一定不同
B. 比热容与物质物质的状态无关
C. 质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的末温更低
D. 沿海地区昼夜温差小,是因为水的比热容较小
【答案】D。
【解析】A.煤油和冰是不同的物质,但它们的比热容是相同的,故A错误;
B.物质的比热容与物质的状态有关,如水和冰的比热容不同,故B错误;
C.由
知,质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜的比热容小,铜块的末温更高;
D.沿海地区水多,内陆地区水少、沙石多,因为水的比热容较小,由
可知,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小,故D正确。故选D。
9. (2023·潍坊)图甲所示为一款新型水杯,将沸水倒入杯中,轻摇几下后,水温便可降至左右,并能保温3小时。图乙为其内部结构图,杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料,其在常温下是固态,会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取0.3kg该晶体材料,对其进行加热,其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是( )。
A. 该晶体材料的熔点为B. 在BC段,该晶体材料的内能保持不变
C. 在AB段,该晶体材料的分子热运动变剧烈D. 该晶体材料的比热容为
【答案】BD。
【解析】A.该晶体常温下是固态,会随着温度的变化发生可逆的固液转换,熔化过程温度不变,不变的温度即是熔点,由图丙可知,在BC段温度保持不变,则该晶体熔点为50℃,故A错误;
B.由图丙可知,BC段是晶体的熔化过程,晶体熔化过程吸收热量,温度保持不变,物体吸收了热量,内能一定增加,则该晶体材料的内能增小,故B错误;
C.分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈;在BC段温度升高,所以该晶体材料的分子热运动变剧烈,故C错误;
D.由图丙可知,当0.3kg晶体材料,由30℃加热到50℃,其吸收的热量为5.28×103J,根据Q=cmΔt可得,其比热容为
故D正确。故选CD。
10. (2023·内江)如图所示的四个情景,下列说法正确的是( )。
A. 图甲中,闻到花香说明了分子在永不停息地做无规则运动
B. 图乙中,让笔杆热起来,只能采用做功的方式
C. 图丙中,两个铅块紧压在一起后能吊住重物,说明分子间存在斥力
D. 图丁中,汽油机的做功冲程把机械能转化为内能
【答案】A。
【解析】A.闻到花香,是鲜花的芳香油分子运动到空气中的结果,这种现象叫做扩散现象,说明了组成物质的分子在永不停息地做无规则运动。故A正确;
B.改变物体内能的方式有做功和热传递,因此让笔杆热起来,除了做功的方式,还有热传递的方式,故B错误;
C.图丙中,底面削平的铅块紧压后,能吊住重物,是因为两铅块分子距离足够小,分子间的作用力表现为引力,而不是斥力,故C错误;
D.图丁中,两个气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程,该冲程内能转化为机械能,故D错误。
故选A。
11. (2023·河北)“早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差小,而沿海地区则昼夜温差小,这是因为水比砂石的________小,楼房中的“暖气”用水作为介质,正是利用了水的这一特性。某同学家“暖气”管道中500kg的水从65℃降低到35℃,放出的热量为________J,这一过程中水的内能减少。除热传递外,________也可以改变物体的内能。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】①. 比热容;②. 6.3×107J;③. 做功。
【解析】[1]沙漠地区昼夜温差小,而沿海地区则昼夜温差小,这是因为水比砂石的比热容小,相同质量的水和砂石,白天吸收相同的热量后,水的温度升高的少;夜晚放出相同的热量后,水的温度降低的少。
[2]放出的热量Q放=c水m(t0-t)=4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(65℃-35℃)=6.3×107J
[3]改变内能的方式有两种:做功和热传递。
12. (2023·哈尔滨)北方的暖气小多用水作为散热剂,是因为水的比热容较______。有质量为50kg的水流过暖气,温度下降2℃,放出的热量是______J。[]
【答案】①. 小;②. 。
【解析】[1]北方的暖气小多用水作为散热剂,是利用水的比热容小的特点,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多。
[2] 根据Q=cmΔt知,质量为50kg的水流过暖气,温度下降2℃,放出的热量是
13. (2023·达州)如图所示是热管的工作原理图,当热管的热端受热时,吸液芯里的液体吸收热量变成蒸气,这一过程叫__________(填物态变化的名称),蒸气在管子里跑到冷端__________(选填“吸收”或“放出”)热量变成液态,液体通过吸液芯又回到热端。这一过程循环进行,不断地将热量从热端带到冷端。若50g的该液体吸收2400J的热量后,温度升高了40℃,则该液体的比热容为__________J/(kg·°C)。
【答案】①. 汽化;②. 放出;③. 。
【解析】[1]热管的热端受热后,吸液芯里的液体在高温下,吸收热量,由液态变为气态,发生了汽化现象。
[2]蒸气在管子里跑到冷端温度降低时,这些蒸气又遇冷变为液体,发生液化放出热量。
[3]根据可得,液体的比热容为。
14. (2023·随州)某实验小组用规格完全相同的实验器材,对初温相同的100g水,200g水、100g煤油进行加热,如图所示。
(1)若要探究不同物质的吸热差异应选择_________(选填“甲、乙、丙”中的两个)两图进行对比实验;
(2)水沸腾时,小组成员观察到烧杯内出现的气泡是_________(选填“A”、“B”或“C”)图;
(3)在处理实验数据时,小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图像如图丁,分析可知100g煤油对应的图像是_________(选填“b”或“c”),已知水的比热容小于煤油的比热容。
【答案】 ①. 甲、丙;②. B;③. c。
【解析】(1)[1]若要探究不同物质吸热差异,根据控制变量法的要求,要控制物质的质量相同,改变物质的种类,故应选择甲、丙两图进行对比实验。
(2)[2]水沸腾时,烧杯中的水进行剧烈的汽化现象,气泡在上升过程中不断变小,故小组成员观察到烧杯内出现的气泡是B图。
(3)[3]水的比热容小于煤油的比热容,质量相同的水和煤油相比,在吸收相同的热量(加热时间相同)时,煤油的温度变化量比较小,故100g煤油对应的图像是c。
15. (2023·通辽)如图所示,在“比较不同物质吸热情况”的实验中,各取质量为50g、初温为20℃的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔1min记录一次数据,如下表所示。
(1)分析实验数据可知,__________(选填“水”或“食用油”)吸热能力更强;
(2)实验中主要用到的科学探究方法有控制变量法和__________法;
(3)根据表中记录的数据,则2min内食用油吸收的热量是__________J,所使用的酒精灯的加热效率为__________(q酒精=3.0×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃))。
【答案】①. 水;②. 转换;③. 6.3×103;④. 21%。
【解析】(1)[1]由表中数据可知,相同质量的水和食用油,吸收相同热量时,食用油的温度变化量更小,故可知水的吸热能力更强。
(2)[2]实验中为了控制无关变量,应控制水和食用油的质量和初温相同,故运用了控制变量法,将水和食用油吸收热量的多少转化为加热时间,运用了转换法。
(3)[3][4]因2min内水和食用油吸收的热量相同,故由Q=cmΔt可得
Q吸=c水m水Δt水=c油m油Δt油=4.2×103J/(kg·℃)×0.05kg×(50℃-20℃)=6.3×103J
由Q=mq可得,酒精完全燃烧释放的热量为Q放=m酒精q酒精=1×10-3kg×3.0×107J/kg=3.0×104J
故可得所使用的酒精灯的加热效率为。
2022年课程标准
物理素养
1.3.1 知道常见的物质是由分子、原子构成的。
1.3.2 知道原子是由原子核和子构成的,了解原子的核式结构
3.1.2结合实例分析,知道热传递是改变物体内能的一种方式,是内能的转移过程。
3.1.3知道做功可以使物体内能增加或减少的一些事例。
3.3.2了解内能和热量的概念;通过实验,了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。
物理观念:常见物质是由分子或原子组成的;物体的内能;分子热运动的快慢与温度的关系;一切物质的分子都在不停地做热运动;分子间存在作用力;比热容是物质的基本属性;
科学思维:影响物体内能小小的因素;利用比热容的概念进行相关热量的计算;改变物体内能方式;
科学探究:通过实验探究比较不同物质的比热容;
科学态度与责任:物体内能与温度的关系;内能、温度与热量三者之间的关系;物质的比热容。
定义
宏观表现
分子动能
构成物质的分子永不停息的运动,分子因为运动而具有的能量
温度
分子势能
因过程物质的分子间存在相互作用力而具有的能量
状态和体积
物体的内能
物体内所有分子的动能和分子势能的总和
—
室温:25.0℃
时间/min
0
20
40
60
80
甲瓶水温/℃
61.0
56.6
62.5
50.9
48.5
乙瓶水温/℃
61.0
55.6
52.3
49.0
45.7
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
铁、钢
0.46×103
砂石
约0.92×103
铜
0.39×103
物质
加热时间/min
消耗酒精/g
末温度/℃
物质
加热时间/min
消耗酒精/g
末温度/℃
食用油
1
0. 5
54
水
1
0. 5
35
2
1. 0
88
2
1. 0
50
3
1. 5
122
3
1. 5
65
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