2024年中考物理专项复习13：内能

内能 知识点1:分子动理论 方法技巧 1.分子热运动 (1)分子动理论:物质是由分子和原子组成的,分子在永不停息地做无规则运动,分子之间有间隙。 (2)热运动:分子运动快慢与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。 (3)扩散:不同物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫做扩散现象,固体、液体和气体都能发生扩散现象,温度越高,扩散越快。 2.分子间作用力 分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的。当固体被压缩时,分子间距离变小,分子作用力表现为斥力;当固体被拉伸时,分子间距离变大,作用力表现为引力。 如果分子间距离很大,作用力几乎为零,可以忽略不计;因此,气体具有流动性,也容易被压缩。 液体间分子之间距离比气体小,比固体大,液体分子之间的作用力比固体小,没有固定的形状,具有流动性。 【母题1】盛夏时节,百花绽放。四溢的花香引来了蜜蜂吸食花蜜,表明 A.分子间有斥力 B.分子间有间隙 C.分子间有引力 D.分子是运动的 【母题2】下列现象能说明分子做无规则运动的是 A.春风拂面,柳絮飞扬 B.晨曦微露,雾漫山野 C.百花齐放,花香四溢 D.天寒地冻,大雪纷飞 【母题3】如图所示,将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会粘在一起,下方可以挂起重物。该现象主要说明了 A.分子间有空隙 B.分子间存在吸引力 C.分子间存在排斥力 D.分子处在永不停息地无规则运动中 知识点2:内能 方法技巧 1.内能:物体内部所有分子热运动的分子动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。 (1)分子动能:分子在永不停息地做着无规则的热运动。物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高,分子运动得越快,它们的动能越大。同一个物体(物态不变),温度越高,内能越大。 (2)由于分子之间具有一定的距离,也具有一定的作用力,因而分子具有势能,称为分子势能。分子间距发生变化时,物体的体积也会变,其内能会发生变化。所以分子势能与物体的体积有关。 (3)物体内能的大小:物体的内能与物体的质量、温度、体积及物态有关。 一切物体中的分子都在做永不停息的做无规则运动,分子间都有分子力的作用,无论物体处于何种状态,是何形状与体积、温度是高是低都是如此。因此,一切物体在任何情况下都具有内能。 2.内能的改变:改变物体内能的方法有热传递和做功;热传递是能量的转移,做功是能量的转化。这两种方法对改变物体内能是等效的。 (1)做功:外界对物体做功,物体的内能会增大(例如:摩擦生热);物体对外做功,物体内能会减小(例如:通过活塞向盛有水的烧瓶里打气,当活塞从瓶口跳起时,烧瓶中出现“白雾”)。实质:能量从一种形式的能(其它形式的能)转化为另一种形式的能(内能)。 (2)热传递:只要物体之间或同一物体的不同部分间存在着温度差,就会发生热传递,直到温度变得相同(即没有温度差)为止。物体吸收热量,内能增加;物体放出热量,内能减小。 3.热量(Q):在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量;在国际单位制中,热量单位是焦耳,符号是J。 4.内能与机械能是两种不同形式的能量,它们之间是可以相互转化的。整个物体可以处于静止状态,没有动能;整个物体也可以处于相对高度为零的位置而没有势能,但它一定具有内能。物体可以同时具有内能和机械能。 5.热量、温度和内能:“热量不能含、温度不能传、内能不能算”。 (1)热量是一个过程量,只有发生了热传递过程,有了内能的转移,才能讨论热量问题。所以物体本身没有热量,不能说某个物体具有多少热量,更不能比较两个物体热量的大小。 (2)内能是一个状态量,但是它具有不可测量性,所以不能说物体具有多少的内能。 (3)在热传递过程中,热量从高温物体传到低温物体,而不能说将高温物体的温度传递给了低温物体。 【母题4】如图所示的实例中,改变物体内能的方式与其它三项不同的是 A.给水加热 B.压缩空气 C.搓手取暖 D.钻木取火 【母题5】2023年5月30日,我国搭载神舟十六号载人飞船的长征二号遥十六运载火箭发射圆满成功。火箭在大气层中上升时,箭体表面的温度升高,这是由于火箭 A.从周围的空气吸热 B.表面保护材料熔化吸热 C.克服空气摩擦做功 D.周围空气中水蒸气液化放热 【母题6】下列生活实例中,利用做功改变物体内能的是 A.暖手宝暖手 B.棉被被晒热 C.烧水水温升高 D.搓手取暖 知识点3:比热容 方法技巧 1.比热容 (1)在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量。温度不同的两个物体相互接触,高温物体内能减少,低温物体内能增大;对物体做功时,物体内能会增大,物体对外做功时,物体内能会减少。 (2)比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,与物质的质量、温度和吸热、放热的多少无关。 (3)水的比热容是4.2 103J/(kg ),表示的物理意义是:1千克的水温度升高1 吸收的热量是4.2 103J。 2.热量的简单计算 热量的计算:(1)吸热:Q吸=cm t=cm(t-t0);(2)放热:Q放=cm t= cm(t0-t)。 其中:Q吸—吸收的热量,单位:焦(J),Q放—放出的热量。 c—比热容,单位:焦每千克摄氏度(J/(kg )) m—质量,单位:千克(kg) t—变化的温度(升高或降低的温度),单位:摄氏度( );t0—初始温度、t—末温。 【母题7】沿海地区的昼夜温差较小,而内陆地区(尤其是沙漠)的昼夜温差较大,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.水的比热容大,沙石的比热容小 D.水吸收的热量多,沙石吸收的热量少 【母题8】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 【母题9】家用小型风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风,如图甲所示。海边,仅在海陆风因素的影响下,图乙、图丙所示的情形通常分别发生在 A.白天、夜晚 B.夜晚、白天 C.白天、白天 D.夜晚、夜晚 课堂练习: 1.古诗词是中华传统文化的瑰宝,其中蕴含着丰富的物理知识,下列古诗词中加颜色的字能够说明分子不停地做无规则运动的是 A.流水落花春去也,天上人间 B.零落成泥碾作尘,只有香如故 C.城阙辅三秦,风烟望五津 D.野马也,尘埃也,生物之以息相吹也 2.如图,将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来,下列现象中与上述实验现象的原理相同的是 A.春天柳絮飞舞 B.夏天荷花飘香 C.秋天红叶飘落 D.冬天雪花飞舞 3.下列诗词中,体现分子无规则运动的是 A.“梅须逊雪三分白,雪却输梅一段香”——香 B.“碧纱窗下水沉烟,棋声惊昼眠”——烟 C.“更无柳絮因风起,惟有葵花向日倾”——絮 D.“沙迷双眸人不见,尘覆万柳鸟无鸣”——沙 4.对下列事实的解释,不合理的是 A.通过气味辨别氮气和氨气分子是运动的,不同分子的性质不同 B.氧气经压缩储存在钢瓶中压强增大,分子之间的间隔变小 C.干冰升华为二氧化碳气体状态变化,分子大小随之变化 D.蔗糖在热水中溶解更快温度越高,分子运动速率越大 5.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是 A.温度低的物体一定比温度高的物体具有的内能少 B.两杯水升高相同的温度,吸收的热量可能不相等 C.海波熔化时温度不变,它具有的内能一定不变 D.若物体的温度为,则物体可能不具有内能 6.2022年4月16日,“神舟十三号”返回舱进入大气层,与大气层摩擦产生高温形成火球进入黑障区(如图)。下列改变内能的方式,与“火球”的形成相同的是 A.扬汤止沸 B.钻木取火 C.釜底抽薪 D.炙手可热 7.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是 A.冰比水感觉更冷,因为冰的内能比水的内能少 B.物体温度升高,内能一定增加,但不一定是吸收了热量 C.青少年不宜大量食用巧克力,是因为巧克力含有的热量较多 D.冰熔化时吸热温度保持不变,内能也不变 8.如图所示是西汉时期的熊足青铜鼎。考古学家打造了一个仿制品进行实验,在鼎内装较多水。盖上厚实的鼎盖,闭合锁扣,在鼎下堆放干柴燃烧。当鼎外为1个标准大气压时,鼎内的水竟然在沸腾,下列说法正确的是 A.干柴燃烧烧水是通过做功的方式改变水的内能 B.水沸腾时产生的“白雾”是汽化现象 C.鼎内水沸腾时,温度不变,内能增大 D.鼎内水的沸点高于,说明鼎内的气压小于1个标准大气压 9.如图为一种自热火锅的构件图。该自热火锅的发热包内有铁粉、铝粉、炭粉、生石灰等物质,将发热包放到水中,会放出大量的热。有关该自热火锅的说法不正确的是 A.生石灰与水反应会放出大量的热是化学能转化为内能 B.设计出气孔的目的是避免使用时盒内气压过高 C.加热时,温度从发热包传递给食物 D.食物被加热时,温度升高,内能增大 10.用两个相同的电加热器给质量均为的物质甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,不计热量损失,据此判断 A.物质甲的比热容为 B.加热时间内,水所吸收的热量是甲的两倍 C.甲在前内吸收的热量是 D.每个电加热器每秒放出的热量 11.甲、乙两物体质量都为,丙物体质量为,三个物体温度都升高,吸收热量如图所示,以下说法正确的是 A.乙的比热容与丙的相等 B.甲的比热容比丙的大 C.丙的温度降低,需放出的热量 D.甲、乙的温度都降低,乙比甲放出的热量多 12.某同学用完全相同的装置加热等质量的水和食用油,得到了温度随时间变化的图象如图所示,以下说法正确的是[( ) A.物质为水 B.,物质吸收的热量比物质吸收的热量多 C.食用油的比热容为 D.若食用油的质量为,内食用油吸收了的热量 13.如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有和的纯净水,并用不同加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图,已知水的比热容是,则下列说法正确的是 A.由丙图知,甲杯中水的比热容小于乙 B.甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为 C.加热相同的时间,甲、乙两杯水升高的温度之比 D.加热相同时间时,两杯水将吸收相等的热量 课后练习: 一.选择题 1.一般情况下固体和液体很难被压缩。这一现象表明 A.分子间没有空隙 B.分子间存在斥力 C.分子在永不停息地运动 D.分子间存在引力 2.顺德陈村花卉世界已经成为顺德的一张城市名片,走近盛开的鲜花就会闻到扑鼻的花香,这是因为 A.分子之间没有空隙 B.分子不停的做无规则运动 C.分子之间存在引力 D.分子之间存在斥力 3.用分子动理论观点对下列现象的解释不正确的是 A.氧气被压缩装入钢瓶分子间有空隙 B.破碎的玻璃无法复原分子间存在排斥力 C.挂在室外的湿衣服变干了分子不停地无规则运动 D.两块表面平滑的铅块挤压后会粘在一起分子间存在吸引力 4.为筑牢青少年“拒绝第一支烟”的校园防线,校园全面禁止吸烟。小明说:“一人抽烟,周围的人都在被动抽烟”这其中的科学依据是 A.分子间有引力 B.分子间有斥力 C.分子之间有间隙 D.分子在不停地无规则运动 5.用分子的相关知识解释下列生活中的现象,其中错误的是 A.“酒香不怕巷子深”,说明分子在不停运动 B.破碎的玻璃无法复原分子间存在斥力 C.酒精和水混合后体积小于,说明分子间有间隙 D.湿衣服在夏天比冬天容易晾干,说明分子的运动速率随温度升高而加快 6.如图所示是由微颗粒(直径为制备得到的新型防菌“纳米纸”,在“纳米纸”的表面,细菌无法停留且“油水不沾”,下列与此现象有关的说法正确的是 A.“油水不沾”的原因是组成“纳米纸”的分子间没有间隙 B.组成“纳米纸”分子间有引力,也有斥力 C.细菌的无规则运动属于分子热运动 D.组成“纳米纸”的分子是静止不动的 7.春风拂面,花香恰人。下面实例中与闻到花香所蕴含的物理现象相同的是 A.细雨霏霏 B.腌制腊肉 C.欢声笑语 D.尘土飞扬 8.生活中当有人在你身边吸烟时,你会闻到烟味,这是因为 A.分子很小 B.分子间有引力 C.分子间有斥力 D.分子在不停地做无规则运动 9.下列生活现象中涉及到很多物理知识。说法正确的是 A.戴口罩时,眼镜片上出现水雾,这是汽化现象 B.手背上擦酒精时感到凉,是因为酒精升华吸热 C.使用酒精时闻到酒精味,是因为酒精分子在做热运动 D.用冰块给发热病人降温,是利用了冰块的内能比病人的小 10.《女娲补天》是人们所熟知的中国上古神话之一,展现古代劳动人民对和平的向往以及没有灾难的迫切愿望,其中有一情节“女娲用彩石补天”,可以推测 A.“彩石”可能是非牛顿流体,依靠云块间的作用力和不同云层的压力差稳定停在空中 B.“彩石”可能是固液混合物,通过不断与周围环境进行热量交换以悬浮在空中 C.女娲在飞天过程中,若速度不断增加,则内能不断增加 D.若女娲是从中国大陆起由南往北飞,直至到需要“补天”的位置停止,则在此过程中,其受到重力逐渐变大 11.礼花喷射器结构如图,气罐内有高压气体,气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒,气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。对该过程的分析正确的是 A.罐内气体的内能减少 B.罐内气体分子热运动加剧 C.罐内气体通过热传递方式改变了其内能 D.该过程能量转化方式与内燃机压缩冲程相同 12.如图所示的事例中,通过热传递的方式改变物体内能的是 A. 锯木头锯条发热 B. 划火柴点火 C. 烧水时水温升高 D. 铁丝来回弯折温度升高 13.下列与内能有关的说法,正确的是 A.的冰没有内能 B.对物体做功,其内能一定增加 C.在热传递过程中,热量只能自发地从高温物体转移到低温物体 D.水在沸腾过程中,吸收热量温度不变,内能不变 14.关于温度、热量、内能、机械能的关系,下列说法中正确的是 A.物体运动速度越大、具有的内能就越多,机械能大的物体内能一定大 B.温度高的物体含有热量就多,热量总是从高温物体传向低温物体 C.物体温度降低时内能减小;物体吸收热量时内能增大 D.物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量;物体温度不变,内能一定不变 15.爆米花是将玉米放入铁锅内,边加热边翻动一段时间后,“砰”的一声变成玉米花。下列说法正确的是 A.锅对其做功,使其内能增加 B.玉米粒主要通过与铁锅间的热传递,使其内能增加 C.米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开,内能不变 D.米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开,内能增加 16.如图是我国先秦时期的蒸食用具甗y n,分为两部分,下半部是鬲(样子像鼎),用于煮水,上半部是甑(就是笼屉,甑底部本身就是网眼),用来放置食物,可通蒸汽。下列关于用甑蒸食物时的说法正确的是 A.鬲下未点火加热时,鬲内水温度极低,内能为零 B.鬲内水沸腾后,甑的周围出现的“白气”是水蒸气 C.水蒸气进入甑内,会变成液态水,这是液化放热 D.停止加热后,甑会慢慢变凉,鬲内的水就不会变成水蒸气了 17.如图,刚出锅的“拔丝红薯”香气四溢,夹起一块红薯时就会拉出很长的丝,下列说法中正确的是 A.夹起红薯时会拉出很长的丝是因为分子间有引力 B.红薯被炸至金黄是因为油的比热容大 C.已加热的红薯有内能,未加热的红薯没有内能 D.红薯变凉后很难分开,说明糖分子间的作用力变小 18.学习了热机,聪聪联想到了一种游戏。他用留有少量水塑料矿泉水瓶盖上盖子,扭转瓶子,然后轻轻扭动瓶盖,瓶盖被冲出,同时瓶内出现“白气”,如图所示。关于这个游戏过程,下列理解正确的是 A.瓶子被扭变形说明力可以改变物体形状 B.扭动瓶子,空气被压缩,瓶内气体密度不变 C.瓶中的“白气”是瓶内的水汽化形成的 D.瓶盖被瓶内气体冲出与内燃机的压缩冲程相似 19.下列四幅图选自中国古代科技著作《天工开物》,有关说法正确的是 A.“场中打稻”中通过摔打的方法能将稻粒从稻秆上打落下来是因为稻粒具有惯性 B.“赶稻及菽”中牛拉石碾的力与石碾拉牛的力是一对平衡力 C.“透火焙干”中把湿纸贴在墙上可以加快水分升华 D.“炒蒸油料”中在锅中翻炒的目的是通过做功的方法改变油料的内能 20.下列关于各节日我们常吃的美食,说法正确的是 A.清明节——两个青团很容易粘到一起,是因为组成青团的材料分子间没有斥力 B.腊八节——腊八粥加热后粥香四溢,说明温度越高,分子运动越剧烈 C.中秋节——雪月饼的温度为,说明它的内能为零 D.春节——用水将饺子煮熟,是通过做功的方式改变了饺子的内能 21.烩面是一种荤、素、汤、菜、饭兼而有之的河南传统美食,如图所示。下面时,将面拉成薄条放入装有原汁肉汤的锅内煮熟即可。则 A.面汤的温度越高,含有的热量越多 B.面条被煮熟是通过做功的方式增加内能 C.刚端出来的面条香气扑鼻,说明分子在不停地做无规则运动 D.汤沸腾后锅盖被顶起过程中的能量转化与热机的压缩冲程相同 22.《锦城竹枝词》等书对四川名菜“麻婆豆腐”均有记录,关于烹饪“麻婆豆腐”的过程,下列说法正确的是 A.制作“麻婆豆腐”的过程中是利用热传递的方式增加内能 B.制作过程是高温的锅把温度传递给低温的“麻婆豆腐” C.做好的“麻婆豆腐”上方冒着“白气”是水蒸气汽化形成 D.闻到“麻婆豆腐”的香味是因为分子做机械运动 23.关于图所示提供的信息,下列说法错误的是 A.酒精在燃烧的过程中,将化学能转化为内能 B.塞子被推出的过程中,瓶内气体的内能转化为塞子的机械能 C.水在沸腾之前,温度升高,内能增加 D.水的内能是通过做功改变的 24.加热某物质时,其温度随时间的变化关系如图1,此过程物质发生了物态变化,图2是该物质固、液、气三态分子的排列情况。则( ) A.甲是固态 B.该物质的沸点为 C.此过程物质可能发生熔化 D.与时刻该物质的内能相同 25.“热岛效应”是指在静风或微风时,城市中心区气温比周围郊区高的现象。下列说法正确的是 A.柏油马路比热容大,升温快 B.夏天傍晚,城市柏油路面温度比湖水温度低,说明路面比热容大 C.夏天城市温度高,环卫车洒水降温,是利用了水比热容小的特点 D.在相同的日照条件下,草地和柏油马路温度不同,这就是“热岛效应”的原因之一 二.填空题 26.诗句“竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知。”出自于苏轼的《惠崇春江晚景》。如图所示,鸭子感知春江水暖是通过 的方式。初春的傍晚,江水比岸上砂石暖是由于水的 较大,温度变化较小。 27.我们通常用水作为冷却剂,是利用水的 的特性;在1标准大气压下,初温为、质量为的水吸收热量后温度将升高 ,小丽用相同的电加热器分别对质量为的水和的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,则另一种液体的比热容为 。 28.运送药品需要在以下存放,常用的保温瓶不能满足要求。小明设计了如图所示的冷藏盒,利用 的方式改变药品的内能;保温瓶内的制冷剂应选用 (选填“碎冰块”或“碎盐冰块” ,而且它应放置于药品的 (选填“上方”或“下方” 。 29.热熔钻工艺是在金属薄板上一次加工出孔的技术,热熔钻头采用耐磨、耐高温的硬质材料制成.钻头与薄板接触时,钻头高速旋转,使钻头和薄板之间剧烈摩擦,用 的方式(填“做功”或“热传递” ,瞬间达到几千的温度,实现 能转化为 能,由于温度超过金属的熔点,钻头附近的金属迅速熔化,钻头继续施加向下的压力,几秒钟就在金属薄板上贯穿一个孔. 30.装修房屋时,如果选用不环保的材料会闻到对人体有害的刺激性气味。材料散发出刺激性气味是 现象,说明了分子不停地在做 。这种现象在夏天特别明显,原因是温度越高,分子热运动越 ,所以我们要选用优质环保的材料进行装修。 1 学科网(北京)股份有限公司 $$