第1讲 内能 （讲义）-【划重点】2024-2025学年九年级物理上学期中期末复习精细讲义

第1讲 内能 ——划重点初三期中期末之复习讲义 考点1 分子动理论的基本内容 考点2 内能 考点3 温度、内能和热量的区别 考点4 比热容的定义 考点5 探究不同物质的吸热能力（比热容）实验 考点6 热量的计算 考点1：分子动理论的基本内容[来源:学科网ZXXK] 1.常见的物质是由大量的分子、原子构成的 物质的构成。分子很小，如果把分子看成一个球形，直径通常只有10－10m，只有用高倍电子显微镜才能看到，用肉眼无法观察。物质是由分子组成的，分子又是由原子组成的，原子又是由原子核和绕核高速旋转的核外电子组成的，原子核又是由质子和中子组成的，质子和中子又是由更小的夸克组成的。 （1）从宏观物体到微粒的大小排序：宇宙→银河系→太阳系→太阳→地球→物质→分子→原子→原子核→中子→质子→电子→夸克。 （2）如下是原子的结构示意图： （3）即使很微小的物体，也不是分子，而是由大量分子组成的小颗粒。比如我们看见的花粉粒、扫地时扬起的灰尘、烟囱冒出的烟尘等都不是分子，而是由大量分子聚集而成的小颗粒。 2.一切物质的分子在不停地做无规则的运动 扩散现象： 定义：不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散现象。 条件：①不同的物质；②相互接触。 一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，由于分子的运动跟温度有关，所以这种运动叫做分子的热运动。温度越高分子热运动越剧烈。 （1）扩散现象说明：1.分子在不停地做无规则运动；2.分子间存在间隙 （2）影响扩散快慢的主要因素： ①物质的温度：温度越高，扩散越快；②物质的种类：气体＞液体＞固体。 （3）扩散是分子运动的结果，如果因搅拌、风力、重力等外在因素使物体发生了宏观运动，这样的现象不属于扩散现象。 （4）热运动是分子运动，属于微观运动，不可能停止，而机械运动是整个物体运动，属于宏观运动，可以停止。 3.分子之间存在着相互作用的引力和斥力 分子间的作用力（结合弹簧模型的区别和相同点）：当去拉伸物体时，物体很难被拉长，说明分子间有引力，当去压缩物体时，物体很难被压缩，说明分子间有斥力。分子间的引力和斥力是同时存在的。 引力和斥力的变化规律： （1）分子间的引力和斥力随分子间的距离增大而减小，随分子间的距离减小而增大。 （2）当分子间的距离增大时，引力和斥力都减小，斥力减小得快，分子间的作用力表现为引力。 （3）当分子间的距离减小时，引力和斥力都增大，斥力增加得快，分子间的作用力表现为斥力。 （4）当分子间距离超过分子直径的10倍时，引力和斥力就可以忽略不计了。 破镜不能重圆的原因:破裂处分子间的距离太大,分于间引力太小 【典例1】下列关于微观粒子的空间尺度由小到大的排列顺序，正确的是（　　） A．夸克、质子、原子核 B．分子、原子核、质子 C．原子、原子核、分子 D．原子核、质子、分子 【典例2】关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．光学显微镜能分辨出构成物质的分子、原子 B．两块经打磨后的铅块紧压后结合在一起能吊起钩码，说明分子间存在引力 C．打扫教室地面时，看到灰尘在空中飞舞，说明分子在永不停息地做无规则的运动 D．破镜不能重圆，是因为分子间有斥力 【典例3】如图所示是“天宫课堂”第四课，航天员桂海潮在太空用水做的“乒乓球”能形成一个球而不会散开，下列现象中与该现象原理相同的是（　　） A．底面磨平的铅柱压紧后能够吊起大钩码 B．向清水杯中滴入一滴红墨水，整杯水很快变红 C．抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合 D．50mL水和50mL酒精混合后总体积小于100mL 【典例4】如图为香薰石，也称纳米香石。是由具有纳米级多孔性结构的矿石染色制成，使用时在石子上滴上适量的香薰油，静置一会使精油渗透到石内。香薰石能够快速清除空气中的异味分子，同时营造出怡人且持久的香气氛围（　　） A．人们通常以纳米为单位来量度分子大小，1μm=10nm B．香薰石发出香味是由于分子不停地无规则运动 C．矿石能被染成各种颜色，说明分子间存在引力 D．环境温度升高香薰石发出的香气浓度不变 【典例5】1g水含有3.55×1022个分子，1g蔗糖含有1.8×1021个分子，这些都说明物体是由 和原子构成的；为汽车加油时，会闻到汽油味，这是由于汽油分子在永不停息地做 ，所以加油站内禁止吸烟；铁棒很难被压缩，说明分子间存在相互作用的 力。 【典例6】如图所示是同种物质的三种不同状态下的分子结构，其中丙图表物质处于 态，物质从丙图变化到乙图时时，组成物质的体积变大，分子间作用力 ，在这一变化过程中要 热量。 【典例7】小明同学在研究分子动理论知识时，进行了如下实验探究。 （1）“1+1”等于几？这是一个老生常谈的话题。当你看了小明做的如图所示的实验，你可能就会怀疑你的智商。小明实验时最好应先注入 （选填“水”或“酒精”）至一半位置，再注入另一种液体直至充满，封闭管口，并将试管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面位置，发现混合后与混合前相比，总体积 （选填“变大”、“不变”或“变小”），说明分子间有 。如图2甲和乙玻璃管长度相同、粗细均匀，甲粗乙细，重复上面实验，则实验现象（即液面下降的高度） （选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）明显； （2）如图3所示，在一个铁丝圈中间系着一根较松弛的棉线，浸过肥皂水后用手指轻碰一下棉线的左边，发现棉线左边的肥皂膜破了，棉线被拉向右边，这个实验说明了分子间存在相互作用的 ； （3）如图4所示，将红墨水同时滴在冷水和热水杯，发现红墨水在热水杯里扩散更快，间接证实了分子的无规则运动的速度与 有关。 【典例8】如图所示，请同学们一起观察实验并完成填空。 (1)如图1所示，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满，封闭管口，并将玻璃管反复翻转，观察液面的位置，发现液体总体积变小，说明分子间存在 ； (2)如图2所示的装置，其中一个瓶子装有密度比空气密度大的红棕色二氧化氮气体，另一个瓶子装有空气，演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 方（填“上”或“下”，下同），根据 瓶内的气体颜色会变红可知气体发生了扩散现象； (3)若实验温度分别为①0℃，②4℃，③20℃，④30℃，则在 （填序号）温度下气体扩散最快； (4)如图3所示，用弹簧测力计把一块玻璃板拉出水面，因为分子间存在 ，所以在玻璃板离开水面前，会观察到弹簧测力计示数 玻璃板所受到的重力（填“大于”“小于”或“等于”）。 考点2：内能 1.内能 在物理学中，把物体内所有的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。一切物体在任何情况下都具有内能。内能的单位是焦（J）。 2.影响内能大小的因素： 温度 温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子动能越大，物体的内能也越多。这说明，同一物体的内能是随温度的变化而变化的 质量 质量的大小决定物体内部分子的数目，质量越大，分子数越多，分子势能和分子动能越大，物体内能越大 体积 体积决定了物体内部分子间的距离以及分子间作用力的强弱，即分子势能的大小 状态 同一物体，物态不发生改变时，温度越高，对应着物体内分子无规则运动越剧烈，分子的平均动能越大，整个物体的内能就越大。晶体在熔化或凝固时，水在沸腾时，温度保持不变，分子的平均动能保持不变，但物态在变，物体在不同的状态对应的分子间的距离不同，分子势能不同，而物体的内能包括所有分子热运动的动能和分子势能，因此发生物态变化时，内能改变 3．改变物体内能的方法是：①做功；②热传递 这两种方式对于改变物体的内能是等效的。 4．热传递发生的条件是：两个物体有温度差。 热传递的方式有：传导、对流和辐射； 发生热传递时，热量从高温物体传向低温物体，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，直到温度相同时，热传递才停止。 内能是指物体内部所有分子做无规则热运动的分子动能和分子势能的总和，不是指少数分子或单个分子所具有的能。 【典例9】下列事例中，属于通过做功减小物体内能的是（ ） A．砂轮磨刀，火星四射 B．把烧热的工件放在冷水里冷却 C．壶中的水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起 D．陨石坠入地球大气层成为流星 【典例10】下图都是小明进行野外生存训练时的场菜，其中改交物体内能的方式与其他不同的是（　　） A．钻木取火 B．拾柴烧火 C．煮沸清水 D．烹饪食物 【典例11】小萱常用手给奶奶搓背和用热水给奶奶泡脚，都能使奶奶的身体感到暖和。搓背是通过 的方式改变内能的，泡脚是通过 的方式改变内能的。二者在改变物体的内能上是 的。 【典例12】如图所示，羊肉泡馍是陕西西安的著名小吃。在制作时，将掰好的烙饼放到锅里，加入羊肉汤，放入黄花、木耳、粉丝、青蒜，煮熟。该过程中，通过 的方式改变了烙饼的内能，烙饼吸收 （选填“热量”“温度”或“内能”），内能 （选填“增大”“不变”或“减小”）。 【典例13】如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃管筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，硝化棉会立即燃烧起来。 (1)这是因为向下压活塞，对筒内空气做功，空气内能 （填“增大”或“减小”），温度 （填“升高”或“降低”），达到硝化棉的着火点，就燃烧起来。 (2)如图乙所示，烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，当瓶塞跳出时，瓶内出现白雾。这是因为向烧瓶内打气，当瓶塞跳起时，瓶内气体内能 （填“增大”或“减小”），温度 （填“升高”或“降低”），瓶内水蒸气发生 （填物态变化名称）现象，从而出现“白气”。 考点3 ：温度、内能和热量的区别 物理量 温度 内能 热量 含义 表示物体的冷热程度 物体内部所有分子无规则运动的动能与势能的总和 指在热传递过程中，传递内能的多少 区别 它是一个状态量，只能说“物体的温度是多少”。两个不同状态间的物体可以比较温度的高低。温度是不能“传递”和“转移”的，其单位是“摄氏度”。 内能也是一个状态量，通常用“具有”等词来修饰，其单位是“焦耳”。对于同一物体而言，内能大小与温度有关，温度升高，内能增大，温度降低，内能减小；对于不同的物体而言，内能的大小除与温度有关之外，还与质量、体积、状态有关。 它反映了热传递过程中，内能转移的数量，是内能转移多少的量度，是一个过程量，要用“吸收”或“放出”来表述而不能用“具有”、“含有”或“所含”。 状态量 过程量 状态量：指的是能在任意时刻描述物体或者对象状态的量（如速度、加速度、动量、动能、重力势能） 过程量：与状态量相对，指的是需要一定过程的积累才有意义的量，不能是任意时刻来确定的量。（如路程、功、热量） 1.温度、内能和热量的理解 关于温度、内能和热量的描述 正误 物体温度升高,内能增大。 √ 物体内能增大,温度一定升高。 错误。原因：晶体熔化 物体吸收热量，内能一定增大。 错误。原因:气体吸收热量比对外做功少时，内能减小。 对物体做功,物体内能一定增大。 错误。原因：对气体做功比气体吸收热量少时，内能减小。 物体内能增大,一定吸收了能量。 错误。原因：也可能是外界对物体做功 物体内能增大,一定是外界对它做了功。 错误。原因：也可能是物体吸收了热量 热量总是自发地从高温物体传递到低温物体。 √ 热量总是自发地从内能大的物体传递到内能小的物体。 错误。原因：内能大的物体温度不一定高。 温度总是自发地从高温物体传递到总低温物体。 错误。原因：温度是状态量，不能这样来形容。 热量可以从内能大的物体传递到内能小的物体 √ 物体内能的大小与机械能的大小无关,但内能与机械能可以相互转化 √ 2.对于“热”的理解： 今天天气真热的“热”是指 温度 摩擦生热的“热”是指 内能 晶体熔化要吸热的“热”是指 热量 【典例14】关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．一个物体温度升高，一定是吸收了热量 B．一个物体温度升高，它的内能一定增加 C．一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高 D．一个物体的温度不变，它的内能一定不变 【典例15】以下关于内能的说法正确的是（　　） A．物体吸收了热量，内能一定增加 B．物体的温度不变，内能一定不变 C．物体的内能增加，一定是吸收了热量 D．物体的质量一定，温度升高，内能一定增大 【典例16】关于温度、内能和热量，下列说法错误的是（    ） A．炙热的铁水一定比冰冷的冰块含有的内能多 B．热量可以从内能小的物体传向内能大的物体 C．物体温度降低时内能减少，温度升高时内能增加 D．冰化为水的过程中内能增大 【典例17】下列说法正确的是（    ） A．物体内能增加，一定是外界对物体做了功 B．温度高的物体一定比温度低的物体内能大 C．高温物体和低温物体相接触，高温物体放出热量，低温物体吸收热量 D．烧红的铁钉投入冷水中，铁钉比冷水温度高，所以铁钉把温度传给了水 【典例18】关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（    ） A．温度高的物体含有的热量一定多 B．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 C．热胀冷缩中的“冷热”是指内能 D．物体的温度升高，内能一定增大 【典例19】下列说法正确的是（　　） A．两物体温度相同，内能一定相同 B．扩散现象中，分子可以从低温物体运动到高温物体 C．甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体内能大 D．两物体相比，分子运动越剧烈的物体，其内能越大 考点4：比热容的定义 1.一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。 2.比热容用符号c表示，它的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)。 物理意义：水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)，物理意义为：1kg的水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为4.2×103J。 3.水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大。 4.比较比热容的方法： ①质量相同，升高温度相同，比较吸收热量多少（加热时间）：吸收热量多，比热容大。 ②质量相同，吸收热量（加热时间）相同，比较升高温度：温度升高慢，比热容大。 比热容是反映物质自身性质的物理量，它反映了物质吸热或放热能力的强弱。比热容的大小与物体的种类、状态有关，例如水和冰的比热容不同。与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。 【典例20】关于比热容，下列说法中正确的是（　　） A．比热容与物体吸收的热量有关 B．一桶水的比热容比一杯水的比热容大 C．沙的比热容较小，所以沙漠地区昼夜温差较小 D．水的比热容较大，所以水常被当做冷却剂 【典例21】表中是一些物质的比热容［J/（kg·℃）］。根据表中数据，下列判断正确的是（　　） 水 4.2×103 铝 0.88×103 冰 2.1×103 干泥土 约0.84×103 沙石 约0.92×103 铜 0.39×103 A．物质的比热容与物质的种类无关 B．200g水的比热容是100g水的比热容的两倍 C．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化较大 D．一般情况下，我们把1kg的水加热至沸腾，水需要吸收约4.2×107J的能量 【典例22】两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示。根据图线可知（    ） A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B．如果升高相同的温度，两种液体吸收的热量相同 C．加热时间相同，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量 D．加热时间相同，甲液体温度升高比乙液体温度升高得多 【典例23】如图是某物质由固态变为液态过程温度随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．t1时刻物体内能为零 B．t2、t3时刻物体内能相等 C．物质固态时的比热容比液态的比热容小 D．t1时刻物体分子动能比t2时大 【典例24】两个相同的容器中分别装满了质量相同的甲、乙两种液体，用同一热源分别加热。液体温度与加热时间关系如图所示，根据图象分析，下列说法中正确的是（　　） A．如果升高相同的温度，两液体吸收的热量相同 B．甲液体的比热容小于乙液体的比热容 C．加热10min时，甲吸收的热量比乙吸收的热量多 D．加热相同时间，甲液体的温度比乙液体的温度升高的少 【典例25】用火炉加热水，水的温度会升高，这是通过 的方式增加了水的内能（选填“做功”或“热传递”）。已知水的比热容为4.2×103焦/（千克·℃），若质量为1千克的水加热后温度升高了50℃，则水吸收的热量为 焦。若将杯中水倒掉一半，剩下半杯水的比热容将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 考点5：探究不同物质的吸热能力（比热容）实验 在实验过程中，应选取质量相同的不同液体，而不是体积相同的不同液体 物质吸热能力的强弱用比热容来表示（比热容大的吸热能力强） 相同量 液体的质量、初温，热源，实验器材 不同量 液体的种类 相同热源的目的 保证在相同时间内，液体吸收的热量相同。 实验方法 （1）通过加热相同的时间，比较升高的温度（温度变化快的吸热能力弱） （2）通过升高相同的温度，比较加热时间（加热时间长的物体吸热能力强） 实验结论 （1）质量、加热时间相同时，液体升高的温度越低,液体吸热能力越强（或比热容越大） （2）质量、升高相同的温度时，加热时间越长，液体的吸热能力越强（或比热容越大） 比热容的测量偏大的原因 （1）燃料无法完全燃烧；（2）存在热损失。 【典例26】如图所示是小明设计的“比较不同物质的比热容”的实验。将初温相同、质量均为的A、B两种不同液体分别装在两个相同的烧杯中，然后用两个相同的酒精灯加热（实验中液体未沸腾），用秒表来计时，每隔一分钟记录一次液体的温度，实验数据如下表所示。 请回答下列问题： 加热时间/ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 A的温度/℃ 31 35 41 46 52 57 62 67 B的温度/℃ 31 38 47 55 64 73 81 89 97    （1）根据实验数据可知，液体 比热容较大，判断依据是 ； （2）小明认为如果知道酒精的热值和实验中燃烧掉的酒精质量，就可以计算出两种液体吸收的热量，进而计算出两种液体的比热容。若按照他的想法进行实验，计算出的比热容数值将会比真实值 （选填“偏大”或“偏小”），你认为造成这一偏差的原因可能是 。 【典例27】同学们用如图所示装置通过实验“比较不同物质的吸热能力”。 小组一：他们用同一酒精灯同一温度计分别给水和铁砂加热。实验都是让温度计示数升高到40℃，开始记录的数据。 (1)使温度计示数升高到40℃的目的是：控制水和铁砂的 相同，便于比较水和铁砂升高的温度。 (2)实验中他们使用同一套装置加热的目的是 ； (3)除图中所示器材外，还需要的测量器材有 ； 小组二：使用相同的热源给液体甲和乙加热，收集的数据如下表格： 液体 次数 质量 升高的温度 加热的时间t/min 甲 1 0.1 5 1 2 0.1 10 2 3 0.2 10 4 乙 4 0.1 10 1 5 0.1 20 2 6 0.2 20 4 (4)表格中通过加热时间的长短反映了 。 (5)分析第2、3次（或第5、6次）实验数据可知 。 (6)分析第2、4组数据可知，吸热能力较强的是 （选填“甲”或“乙”）。 【典例28】暑假小林跟父母到海边玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，踏入水中时，觉得水比较凉，他猜想不同物质吸热能力可能不同。为验证他的猜想，小林设计如下实验： (1)如图甲所示，两只烧杯中需要分别装入初温相同且 相等的液体 A和液体B，除图中已有的实验器材外，还需要的测量工具是 ； (2)用相同的酒精灯加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像，如图乙所示。实验中两种液体吸收热量的多少可通过 比较； (3)分析图像可知，升温较快的是液体 ，液体 的比热容较大（均选填“A”或“B”）； (4)若液体A和B中有一种液体是水，另一种液体的比热容比水小，已知水的比热容，则另一种液体的比热容是 ； (5)如图丙是我国沿海地区和内陆沙漠地区同一天气温变化曲线，请你判断沿海地区一天气温变化所对应的曲线是 （选填“C”或“D”）。 【典例29】如图甲是小华“探究不同物质吸热本领”的实验装置，用两个相同的容器和相同的加热装置分别给水和煤油加热。 (1)实验时，在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的煤油和水；通过比较 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来间接反映煤油和水吸收的热量； (2)小华根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图乙，则加热，水吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量， （选填“煤油”或“水”）的温度升得更高，分析图象可知： （选填“水”或“煤油”）的比热容更大； (3)由图象可知，煤油的比热容是 。[已知] 考点6：热量的计算 热量的计算公式 吸热公式Q吸＝cm(t-t0) 放热公式Q放＝cm(t0-t) 公式中的物理量 Q吸表示物体吸收的热量； Q放表示物体放出的热量； c表示物质的比热容； m表示物体的质量； t0表示物体的初温； t表示物体的末温 统一公式 若用△t表示温度的变化量，则上述两个公式可以表达为：Q =cm△t （1）单位要统一，都要用国际单位中的主单位。 （2）审题时要注意“温度升高到多少℃”和“温度升高了多少℃”的区别，“温度升高到”是指物体的末温，“温度升高了”是指物体温度的变化量。 （3）当发生热传递的两个物体达到热平衡时（题目如果交待“没有热量散失”），高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，即Q吸＝Q放。 【典例30】吃早饭的时候，妈妈用热水给小明加热盒装牛奶（如图），使牛奶的温度由20℃升高到40℃，牛奶的质量为250g。问：[已知：c水=4.2×103J/（kg·℃），c牛奶=2.5×103J/（kg·℃）] (1)牛奶吸收的热量是多少？ (2)若不考虑热量损失，热水放出的热量全部被牛奶吸收，加热牛奶至少要用60℃的热水多少kg？（计算结果保留2位小数） 【典例31】如图所示，用加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热，已知m甲=200g，m乙=400g，两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度-加热时间的图线如图，如果甲液体是水。 (1)当水加热到60℃时，吸收的热量是多少？[c水=4.2×103J/(kg•℃)] (2)乙液体的比热容是多少？ 【典例32】如图所示，是小羽同学做冰熔化实验时绘制的温度-时间图像，冰的质量是0.1kg，若相同时间内物质吸收的热量相同，谓你根据图像，计算：[c水=4.2×103J/（kg·℃），q燃烧=3×107J/kg] （1）CD阶段物质吸收的热量是多少？ （2）BC阶段物质吸收的热量是多少？ （3）请你根据图像分析说明冰的比热容与水的比热容的关系。 【典例33】在农村长大的后、后印象最深的也许就是村庄袅袅炊烟，灶台上扑鼻的柴火饭的芬芳。但是随着科技的发展，我们发现秸秆的燃烧也会带来污染，为了减少环境污染，现在农村地区也开始改用液化气烧菜做饭。某钢瓶装有液化气求： （1）这瓶液化气完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若某天用了此钢瓶中的液化气的1%，放出的热量有40%被初温为15℃的水吸收，在标准大气压下可烧开的水的质量为多少？（结果保留一位小数） 【典例34】把一质量为50g的某金属球在1080℃的炉火中加热足够长的时间， 然后迅速投入100g的初温为30℃的某种液体中，达热平衡后金属球的温度变为80℃。已知金属球的比热容为0.42×103J/( kg·℃)，不计热量的损失。 （1）求此过程中，金属球放出的热量； （2）求该液体的比热容； （3）若该液体再吸收2.52×103J的热量， 求该液体的末温。 一、单选题 1．下列实例中，通过做功方式改变物体内能的是（　　） A．阳光晒热棉被 B．冷气使房间温度降低 C．用热水袋取暖 D．锯木头时锯条变热 2．下列实例中没有利用水的比热容较大的是（    ） A．夏天中午往地上洒水降温 B．用热水袋取暖 C．初春为了避免小麦冻坏夜晚向麦田灌水 D．城市建造人工湖用来降温 3．下列说法正确的是（　　） A．所有的物质都是由分子构成的 B．可以借助光学显微镜观察到分子 C．扩散现象能说明物质的分子存在间隙 D．新冠病毒可以通过飞沫传播说明分子在不停地做无规则运动 4．铅块质量是铜块的2倍，铜的比热容是铅的3倍。初温相同，吸收相同热量后，再相互接触，结果（     ） A．铅块把热量传给铜块 B．铜块把热量传给铅块 C．不发生热传递 D．末温不知，不能肯定 5．关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（　　） A．南极年平均气温为-25℃，所以南极的冰山没有内能 B．物体吸收热量，温度一定升高 C．温度高的物体含有的热量多 D．气体膨胀对外做功，自身内能会减少 6．如图甲~丁所示，是冰放在恒温环境下，熔化过程中先后经历的过程。图中标出了杯内物质的温度，水到达20℃后不再从环境吸热。由于蒸发，经过一段时间后杯中水质量如图戊所示（已知比热容c水>c冰）。下列说法正确的是（　　） A．此时恒温环境温度高于20℃ B．甲杯冰分子动能与乙杯相同 C．丁杯水的内能与戊杯相同 D．丁杯水分子与戊杯水分子运动剧烈程度相同 7．关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（　　） A．0℃的冰没有内能 B．水沸腾时吸收热量，温度保持不变 C．物体的温度越低，所含的热量越少 D．温度不变，物体的内能就一定不变 8．质量和温度都相同的甲、乙两种物质，用同样的加热器进行加热，它们的温度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（     ） A．0～6 min甲比乙吸收的热量多 B．6～8 min甲物质吸热，乙物质不吸热 C．8～10 min甲和乙继续吸热，但甲和乙温度保持不变 D．甲的比热容大于乙的比热容 9．根据如图提供的信息得出以下四个结论，其中正确的是（　　） A．铁块和铝块升高相同温度，一定吸收相等的热量 B．质量相等的水和沙子，吸收相同热量，水比沙子升温少 C．质量相等的沙子和铁，降低相同温度，沙子放出的热量小于铁放出的热量 D．我国北方楼房中的“暖气”用水作介质，是因为水的比热容小 10．关于温度、内能和热量，下列说法中正确的是（　　） A．物体的机械能越大，它的内能就越大 B．物体的温度升高，它的内能变大 C．物体的内能增加，它一定吸收热量 D．物体吸收热量，它的温度一定会升高 11．如图所示，在炎热的夏季，救治中暑病人时将病人放在阴凉通风处，在头上敷冷的湿毛巾。下列解释合理的是（　　） A．病人中暑是因为体内具有的内能大 B．敷上冷的湿毛巾是利用热传递的方法减少病人的内能，降低人体温度 C．给病人扇扇子是为了扇走病人的温度 D．图中的做法都是为了减少人体含有的热量 12．涮羊肉是我们赤峰地区美食之一。图中是希雅家在涮羊肉时出现的情景，她给父母解释和物理相关现象，其中解释“错误”的是（　　） A．“锅上的白气”是液化现象，越靠近锅的地方“白气”越少，因为越靠近锅的地方温度越高 B．台上冰冻的羊肉卷逐渐变软，是熔化现象，是羊肉卷不断放热的结果 C．羊肉放到开水锅里，逐渐变熟，这是通过热传递改变了它的内能 D．羊肉放到锅里，瞬间肉香飘逸，这是扩散现象，温度越高，分子运动越剧烈 13．如图所示为目前流行的一种自热火锅。该自热火锅配有发热包，发热包的主要成分包括生石灰、活性炭、硅藻土、土和铝粉等。将发热包放到冷水中，生石灰与水产生化学反应放出大量的热，从而加热上层食物。下列有关自热火锅说法正确的是（　　） A．发热包放到水中，将内能转化为化学能 B．食物被加热的过程中，食物含有的热量增多（内放发热包） C．食物被加热的过程中，是通过做功的方式使其内能增大 D．食物被加热的过程中，香味四溢，说明分子在不停的做无规则运动 14．下列关于温度、热量和内能的说法，正确的是（    ） A．将物体的温度降到足够低可使其内能为0 B．温度低的物体可以将内能传给温度高的 C．物体温度升高，一定吸收了热量 D．内能少的物体也可能将内能传给内能多的 二、填空题 15．《庄子·天下》中曾有下列论述：“一尺之棰，日取其半，万世不竭。”其意是指物质是无限可分的。现代物理学认为常见的物质是由 构成的；“苔花如米小，也学牡丹开”，人们能闻到花香，这是 现象；酒精和水充分混合后，其总体积小于混合前总体积，此现象说明组成物质分子之间有 ；用筷子搅拌药液后，筷子上会沾上药液，这是因为分子间存在 。 16．如图所示，是物质三种状态下的物理模型（分子间的排列情况），乙图的物质处于 态，分子间作用力最大的是 图。 17．将质量为0.2千克的牛奶放置在冷水中，一段时间后其温度下降了20℃，牛奶的内能 （选填“变大”、“不变”或“变小”），这是通过 的方式改变了牛奶的内能；在此过程中牛奶放出的热量为 焦；相同质量的水降低相同的温度，则水放出的热量比牛奶放出的热量 （选填“多”或“少”）。[c牛奶= 2.5×103焦/（千克·℃），c水= 4.2×103焦/（千克·℃）] 18．如下图，在水平桌面上放置一个底部接通橡胶管的塑料小碗，其中放入适量干燥面粉，点燃蜡烛，再罩上一个透明塑料盒，从橡胶管一端快速吹气，使面粉弥漫整个塑料盒，飞扬的面粉在接触到烛焰瞬间被点燃引发爆炸，塑料盒被冲飞。面粉燃烧时将 能转化成 能，飞扬的面粉 （选填“属于”或“不属于”）扩散现象。 19．物理就在我们身边，注意观察，实验并思考其中蕴含的规律是养成物理素养的有效途径。推动注射器（如图）的活塞，排出针筒内的空气，然后封住前端，很难拉开活塞，可体验到 的存在；用注射器取水后封住前端，用力推活塞，水很难被压缩，说明分子间存在 ；分别在a和b处开一小孔，将注射器平放并用力推动活塞，从针孔排出水的同时，从 （选填“a”或“b”）处排出的水柱更高（假设水柱正好竖直向上喷出）。 20．在“走进分子世界”探究选择一种分子模型的活动中，李老师向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，然后再注入染成红色的酒精直至充满，可以观察到分层现象（图a）。用食指堵住管口，将玻璃管反复翻转，使酒精和水充分混合，发现刚开始时管内出现大量小“气泡”逐渐聚集成一个大“气泡”，“气泡”上升时会越来越大（图b）。最后李老师松开手，发现玻璃管被“吸”挂在食指上（图c）。 (1)将酒精染成红色，目的是为了 ，加入酒精后出现分层现象是因为酒精的 比水小； (2)“气泡”的出现说明混合后酒精和水的总体积 （大于／等于／小于）混合前酒精和水的总体积，这种现象说明 ； (3)为了便于学生了解分子模型，李老师分别用细颗粒小米和大颗粒鹰嘴豆分别装满两个杯子（图d），接着将小米和鹰嘴豆混合后再分装，发现装不满两杯（图e），该实验 （模拟／证明）了分子之间有空隙，这里李老师运用了 （控制变量／转换／类比）的实验方法，由此我们猜想酒精分子和水分子的大小 （相等／不相等）。 21．在学习了“走进分子世界”后，小宇进行了以下几个小实验： (1)如图甲，在一个量筒中依次倒入蓝色的硫酸铜溶液和无色的水，放置30天后，液体变为均匀的淡蓝色，这说明： ，小宇想，气体之间能否发生类似的现象呢？于是进行了如图乙所示的实验，两个瓶中分别装有空气和红棕色二氧化氮气体（），为了增加实验的可信度，小宇应在下方的瓶中装 气体。 (2)如图丙，小宇先后将50mL水和50mL酒精倒入玻璃管中，反复翻转几次后，发现水和酒精的总体积小于100mL，这说明： 。 (3)如图丁，小宇将两个表面光滑的铅块用力压紧后，发现它们会粘在一起，说明 ，这可以用来解释固体很难被 （选填“拉伸”或“压缩”）。 三、实验题 22．学习了分子动理论后，请将以下内容补充完整。 (1)甲图：活塞压缩空气，硝化棉燃烧。这个过程首先是通过对空气 的方式来改变其内能，再通过 的方式将 传给硝化棉，使硝化棉内能增大，温度升高达到燃点从而燃烧。 (2)乙图：瓶内空气推开瓶塞，瓶口出现的“白汽”是 （填物态变化）现象，说明瓶内空气温度 （选填“升高”“不变”或“降低”），内能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 (3)丙图：抽出玻璃板，下瓶中出现红棕色二氧化氮气体， （选填“能”或“不能”）表明气体间可以发生扩散现象。 (4)丁图：悬挂重物不能把两块铅块分开，说明分子间有 。 23．在“比较不同物质的吸热能力”实验中： (1)小明做了如图甲所示的实验，在两个相同的烧杯中分别装有水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热； ①在图甲所示的装置中，分别给初温相同且 （选填“质量”或“体积”）相等的水和沙子加热； ②在此实验中，用 （选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来表示物质吸收热量的多少； ③小明记录的实验数据如表所示，请你分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，加热相同的时间时，水升高的温度 （选填“>”或“<”）沙子升高的温度，说明水的吸热能力 （选填“>”或“<”）沙子的吸热能力； (2)小华在做实验时，将体积相同的甲、乙两种不同液体分别倒入两个相同的烧杯内，用相同的酒精灯同时加热，记录相关数据。 加热时间min 0 1 2 3 4 5 温度℃ 沙子 20 25 30 35 40 45 水 20 21 22 23 24 25 ①小华实验设计的错误之处是 ； ②纠错后小华继续实验，加热并绘制出如图乙所示的图象。要比较甲、乙两种液体的吸热能力，应分析 （选填“10min前”或“20min前”）的实验数据。 24．为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了下列实验：在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯分别对其加热，实验数据记录如下表所示。 加热时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ 沙子 20 22 24 26 28 水 20 21 22 23 24 (1)在此实验中，用加热时间的长短来表示物质 的多少。 (2)分析上表中的实验数据可知，质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量 （选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量。 (3)如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子， （选填“沙子”或“水”）升高的温度更高。 (4)在实验中，应不停地用搅拌棒搅动水和沙子，其目的是 。 (5)通过实验可以得到不同物质的吸热能力不同的结论，物质的这种特性用 这个物理量来描述。 四、计算题 25．标准大气压下，一壶质量为2千克，温度为30℃的水，加热到80℃[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]。求： （1）水升高的温度； （2）水吸收的热量Q吸； （3）接着再继续加热，若水又吸收了1.26×105J的热量，求水的末温t末。 26．把0.42kg、200℃的铁块投入0.15kg的水中，混合后的温度是80℃。c铁＝0.45×103J/（kg•℃），c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）铁块放出的热量是多少？ （2）若铁块放出的热量全部被水吸收，水的初温是多少？ 27．小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为0.5kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出：[c水=4.2×103J/(kg·℃)] （1）另一种液体的比热容是多少？ （2）若这种液体降低10℃，求放出的热量为多少？ 28．如图甲所示，A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器，加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收，已知加热器每秒钟放出热量1000J。现将甲、乙两种液体分别倒入A、B杯中，其中甲液体的比热容3×103J/（kg•℃）；让两个加热器同时开始工作，60s后停止加热，然后立即将质量为5.4千克的合金球迅速放入乙液体中（从球放入到达到热平衡不计热损失），它们的温度随时间变化图象如图乙所示。 （1）加热60s时，乙液体吸收的热量为多少； （2）甲液体的质量多少； （3）合金球的比热容为多少？ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1讲 内能 ——划重点初三期中期末之复习讲义 考点1 分子动理论的基本内容 考点2 内能 考点3 温度、内能和热量的区别 考点4 比热容的定义 考点5 探究不同物质的吸热能力（比热容）实验 考点6 热量的计算 考点1：分子动理论的基本内容[来源:学科网ZXXK] 1.常见的物质是由大量的分子、原子构成的 物质的构成。分子很小，如果把分子看成一个球形，直径通常只有10－10m，只有用高倍电子显微镜才能看到，用肉眼无法观察。物质是由分子组成的，分子又是由原子组成的，原子又是由原子核和绕核高速旋转的核外电子组成的，原子核又是由质子和中子组成的，质子和中子又是由更小的夸克组成的。 （1）从宏观物体到微粒的大小排序：宇宙→银河系→太阳系→太阳→地球→物质→分子→原子→原子核→中子→质子→电子→夸克。 （2）如下是原子的结构示意图： （3）即使很微小的物体，也不是分子，而是由大量分子组成的小颗粒。比如我们看见的花粉粒、扫地时扬起的灰尘、烟囱冒出的烟尘等都不是分子，而是由大量分子聚集而成的小颗粒。 2.一切物质的分子在不停地做无规则的运动 扩散现象： 定义：不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散现象。 条件：①不同的物质；②相互接触。 一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，由于分子的运动跟温度有关，所以这种运动叫做分子的热运动。温度越高分子热运动越剧烈。 （1）扩散现象说明：1.分子在不停地做无规则运动；2.分子间存在间隙 （2）影响扩散快慢的主要因素： ①物质的温度：温度越高，扩散越快；②物质的种类：气体＞液体＞固体。 （3）扩散是分子运动的结果，如果因搅拌、风力、重力等外在因素使物体发生了宏观运动，这样的现象不属于扩散现象。 （4）热运动是分子运动，属于微观运动，不可能停止，而机械运动是整个物体运动，属于宏观运动，可以停止。 3.分子之间存在着相互作用的引力和斥力 分子间的作用力（结合弹簧模型的区别和相同点）：当去拉伸物体时，物体很难被拉长，说明分子间有引力，当去压缩物体时，物体很难被压缩，说明分子间有斥力。分子间的引力和斥力是同时存在的。 引力和斥力的变化规律： （1）分子间的引力和斥力随分子间的距离增大而减小，随分子间的距离减小而增大。 （2）当分子间的距离增大时，引力和斥力都减小，斥力减小得快，分子间的作用力表现为引力。 （3）当分子间的距离减小时，引力和斥力都增大，斥力增加得快，分子间的作用力表现为斥力。 （4）当分子间距离超过分子直径的10倍时，引力和斥力就可以忽略不计了。 破镜不能重圆的原因:破裂处分子间的距离太大,分于间引力太小 【典例1】下列关于微观粒子的空间尺度由小到大的排列顺序，正确的是（　　） A．夸克、质子、原子核 B．分子、原子核、质子 C．原子、原子核、分子 D．原子核、质子、分子 【答案】A 【详解】原子是由位于中心的原子核和核外电子组成的；原子核由质子和中子构成的；质子和中子又是由更小的微粒--夸克组成。按照从小到大的顺序排列为：夸克、质子、原子核、原子。故A正确，BCD错误。 故选A。 【典例2】关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．光学显微镜能分辨出构成物质的分子、原子 B．两块经打磨后的铅块紧压后结合在一起能吊起钩码，说明分子间存在引力 C．打扫教室地面时，看到灰尘在空中飞舞，说明分子在永不停息地做无规则的运动 D．破镜不能重圆，是因为分子间有斥力 【答案】B 【详解】A．光学显微镜的分辨率有限，不能分辨出构成物质的分子、原子，只有电子显微镜才能达到这种分辨率，故A错误； B．两块经打磨后的铅块紧压后结合在一起能吊起钩码，说明分子间存在引力，这符合分子动理论，故B正确； C．打扫教室地面时，看到灰尘在空中飞舞，这是由于空气流动和灰尘的轻微质量导致的，而分子是看不见的，故C错误； D． 破镜不能重圆是因为破碎后镜子的分子结构已经被破坏，无法恢复原状，这与分子间的斥力无关，故D错误。 故选B。 【典例3】如图所示是“天宫课堂”第四课，航天员桂海潮在太空用水做的“乒乓球”能形成一个球而不会散开，下列现象中与该现象原理相同的是（　　） A．底面磨平的铅柱压紧后能够吊起大钩码 B．向清水杯中滴入一滴红墨水，整杯水很快变红 C．抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合 D．50mL水和50mL酒精混合后总体积小于100mL 【答案】A 【详解】分子间存在引力和斥力，航天员桂海潮在太空用水做的“乒乓球”能形成一个球而不会散开，是因为分子间存在引力。 A．因分子间存在引力，所以底面磨平的铅柱压紧后很难分开，能够吊起大钩码，故A符合题意； B．向清水杯中滴入一滴红墨水，整杯水很快变红，属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故B不符合题意； C．抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C不符合题意； D．50mL水和50mL酒精混合后总体积小于100mL，说明分子之间有间隙，故D不符合题意。 故选A。 【典例4】如图为香薰石，也称纳米香石。是由具有纳米级多孔性结构的矿石染色制成，使用时在石子上滴上适量的香薰油，静置一会使精油渗透到石内。香薰石能够快速清除空气中的异味分子，同时营造出怡人且持久的香气氛围（　　） A．人们通常以纳米为单位来量度分子大小，1μm=10nm B．香薰石发出香味是由于分子不停地无规则运动 C．矿石能被染成各种颜色，说明分子间存在引力 D．环境温度升高香薰石发出的香气浓度不变 【答案】B 【详解】A．分子的大小通常用10-10m=0.1nm来量度，，故A错误； B．薰石发出香味是因为薰石中的香味分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到薰石的香味，故B正确； C．矿石能被染成各种颜色，说明不同物质的分子在永不停息地做无规则运动，故C错误； D．环境温度升高，香薰石的分子无规则运动更剧烈，发出的香气浓度将更大，故D错误。 故选B。 【典例5】1g水含有3.55×1022个分子，1g蔗糖含有1.8×1021个分子，这些都说明物体是由 和原子构成的；为汽车加油时，会闻到汽油味，这是由于汽油分子在永不停息地做 ，所以加油站内禁止吸烟；铁棒很难被压缩，说明分子间存在相互作用的 力。 【答案】 分子 无规则运动 斥 【详解】[1] 1g水含有3.55×1022个分子，1g蔗糖含有1.8×1021个分子，这些都说明物体是由分子和原子构成的。 [2]由于构成汽油的分子总在不停地做无规则运动，当汽油分子运动到空气中，遇到明火就会燃烧，所以加油站内禁止吸烟； [3]构成铁棒的分子之间存在相互作用的斥力，所以铁棒很难被压缩。 【典例6】如图所示是同种物质的三种不同状态下的分子结构，其中丙图表物质处于 态，物质从丙图变化到乙图时时，组成物质的体积变大，分子间作用力 ，在这一变化过程中要 热量。 【答案】 液 变小 吸收 【详解】[1]丙图属于液体，在一定范围内移动，故丙图是液体。 [2]物质从丙图变化到乙图时，组成物质的体积变大，分子间之间的距离变大，分子之间的作用力变小。 [3]乙是气态，物质由丙到乙，即由液态变为气态，是汽化过程，此过程吸热。 【典例7】小明同学在研究分子动理论知识时，进行了如下实验探究。 （1）“1+1”等于几？这是一个老生常谈的话题。当你看了小明做的如图所示的实验，你可能就会怀疑你的智商。小明实验时最好应先注入 （选填“水”或“酒精”）至一半位置，再注入另一种液体直至充满，封闭管口，并将试管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面位置，发现混合后与混合前相比，总体积 （选填“变大”、“不变”或“变小”），说明分子间有 。如图2甲和乙玻璃管长度相同、粗细均匀，甲粗乙细，重复上面实验，则实验现象（即液面下降的高度） （选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）明显； （2）如图3所示，在一个铁丝圈中间系着一根较松弛的棉线，浸过肥皂水后用手指轻碰一下棉线的左边，发现棉线左边的肥皂膜破了，棉线被拉向右边，这个实验说明了分子间存在相互作用的 ； （3）如图4所示，将红墨水同时滴在冷水和热水杯，发现红墨水在热水杯里扩散更快，间接证实了分子的无规则运动的速度与 有关。 【答案】 水 变小 间隙 乙 引力 温度 【详解】（1）[1][2][3]因为水的密度比酒精的密度大，因此应该先向试管中注入水至一半的位置，因分子之间有间隙，水和酒精混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方的分子间隙中，使得水和酒精混合后的体积小于混合前二者体积之和。 [4]水和酒精混合后的总体积变小，图乙中玻璃管较细，因此实验现象更明显。 （2）[5]棉线左边的肥皂膜破了后，棉线被拉向右边，表明棉线右侧的肥皂膜中的分子相互吸引，使其收缩，从而将棉线拉向右边，所以此实验可说明分子间有引力。 （3）[6]分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈。由于热水的温度高，故分子运动剧烈，热水中的墨水扩散的快。这表明分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈。 【典例8】如图所示，请同学们一起观察实验并完成填空。 (1)如图1所示，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满，封闭管口，并将玻璃管反复翻转，观察液面的位置，发现液体总体积变小，说明分子间存在 ； (2)如图2所示的装置，其中一个瓶子装有密度比空气密度大的红棕色二氧化氮气体，另一个瓶子装有空气，演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 方（填“上”或“下”，下同），根据 瓶内的气体颜色会变红可知气体发生了扩散现象； (3)若实验温度分别为①0℃，②4℃，③20℃，④30℃，则在 （填序号）温度下气体扩散最快； (4)如图3所示，用弹簧测力计把一块玻璃板拉出水面，因为分子间存在 ，所以在玻璃板离开水面前，会观察到弹簧测力计示数 玻璃板所受到的重力（填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】(1)空隙 (2) 下 上 (3)④ (4) 引力 大于 【详解】（1）[1]图1中，因为分子间存在间距，酒精和水分子能相互进入对方，所以混合后，总体积变小。 （2）[1]图2中，演示扩散实验，为了避免重力对实验的影响，应将装有密度较大的二氧化氮气体的瓶子放在下方。 [2]实验中，上面装有无色的空气瓶内的气体颜色会变红，这是因为二氧化氮气体进入了空气中，气体间发生了扩散现象。 （3）分子的热运动与温度有关，温度越高，分子的热运动越剧烈，所以在30摄氏度温度下气体扩散最快。 （4）[1][2]静止时，玻璃板受到向上的测力计的拉力和自身向下的重力作用，两个力是一对平衡力，大小相等。向上将玻璃板拉出水面时，玻璃分子与水分子间由于被拉伸，分子间的作用力表现为引力，所以此时玻璃板受到向上的拉力和向下的重力及分子引力的作用，所以此时测力计的示数大于玻璃板的重力。 考点2：内能 1.内能 在物理学中，把物体内所有的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。一切物体在任何情况下都具有内能。内能的单位是焦（J）。 2.影响内能大小的因素： 温度 温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子动能越大，物体的内能也越多。这说明，同一物体的内能是随温度的变化而变化的 质量 质量的大小决定物体内部分子的数目，质量越大，分子数越多，分子势能和分子动能越大，物体内能越大 体积 体积决定了物体内部分子间的距离以及分子间作用力的强弱，即分子势能的大小 状态 同一物体，物态不发生改变时，温度越高，对应着物体内分子无规则运动越剧烈，分子的平均动能越大，整个物体的内能就越大。晶体在熔化或凝固时，水在沸腾时，温度保持不变，分子的平均动能保持不变，但物态在变，物体在不同的状态对应的分子间的距离不同，分子势能不同，而物体的内能包括所有分子热运动的动能和分子势能，因此发生物态变化时，内能改变 3．改变物体内能的方法是：①做功；②热传递 这两种方式对于改变物体的内能是等效的。 4．热传递发生的条件是：两个物体有温度差。 热传递的方式有：传导、对流和辐射； 发生热传递时，热量从高温物体传向低温物体，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，直到温度相同时，热传递才停止。 内能是指物体内部所有分子做无规则热运动的分子动能和分子势能的总和，不是指少数分子或单个分子所具有的能。 【典例9】下列事例中，属于通过做功减小物体内能的是（ ） A．砂轮磨刀，火星四射 B．把烧热的工件放在冷水里冷却 C．壶中的水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起 D．陨石坠入地球大气层成为流星 【答案】C 【详解】A．用砂轮磨刀具时，刀具对砂轮做功，砂轮的内能增大，温度升高，故A不符合题意； B．把烧热的工件放在冷水里冷却，工件的温度降低，水的温度升高，属于利用热传递减小物体的内能，故B不符合题意； C．壶盖被顶起，水蒸气对外做功，内能转化为机械能，内能减小，故C符合题意； D．陨石坠入地球大气层，与空气摩擦，机械能转化为内能，内能增大，故D不符合题意。 故选C。 【典例10】下图都是小明进行野外生存训练时的场菜，其中改交物体内能的方式与其他不同的是（　　） A．钻木取火 B．拾柴烧火 C．煮沸清水 D．烹饪食物 【答案】A 【详解】钻木取火是通过做功来改变物体的内能；拾柴烧火、煮沸清水、烹饪食物都是通过热传递改变物体的内能，故A符合题意，故BCD不符合题意。 故选A。 【典例11】小萱常用手给奶奶搓背和用热水给奶奶泡脚，都能使奶奶的身体感到暖和。搓背是通过 的方式改变内能的，泡脚是通过 的方式改变内能的。二者在改变物体的内能上是 的。 【答案】 做功 热传递 等效 【详解】[1][2][3]搓背使身体感到暖和，是摩擦生热，属于做功改变身体内能；泡脚使身体感到暖和，是通过热传递改变身体的内能；这两种方法对改变物体的内能来说是等效的。 【典例12】如图所示，羊肉泡馍是陕西西安的著名小吃。在制作时，将掰好的烙饼放到锅里，加入羊肉汤，放入黄花、木耳、粉丝、青蒜，煮熟。该过程中，通过 的方式改变了烙饼的内能，烙饼吸收 （选填“热量”“温度”或“内能”），内能 （选填“增大”“不变”或“减小”）。 【答案】 热传递 热量 增大 【详解】[1][2][3]将烙饼放到锅里，烙饼从锅里吸收热量，内能增大，是通过热传递的方式改变了烙饼的内能。 【典例13】如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃管筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，硝化棉会立即燃烧起来。 (1)这是因为向下压活塞，对筒内空气做功，空气内能 （填“增大”或“减小”），温度 （填“升高”或“降低”），达到硝化棉的着火点，就燃烧起来。 (2)如图乙所示，烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，当瓶塞跳出时，瓶内出现白雾。这是因为向烧瓶内打气，当瓶塞跳起时，瓶内气体内能 （填“增大”或“减小”），温度 （填“升高”或“降低”），瓶内水蒸气发生 （填物态变化名称）现象，从而出现“白气”。 【答案】(1) 增大 升高 (2) 减小 降低 液化 【详解】（1）[1][2]当把活塞迅速压下去后，活塞压缩气体做功，气体的内能增大，温度也会随之升高，当温度达到棉花的燃点时，会看到硝化棉燃烧。 （2）[1][2][3]用气筒向装有少量水的烧瓶里打气，瓶内气压增大，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少，温度降低，受温度降低的影响，瓶口周围的水蒸气液化成小水滴，这些小水滴就是看到的白气。 考点3 ：温度、内能和热量的区别 物理量 温度 内能 热量 含义 表示物体的冷热程度 物体内部所有分子无规则运动的动能与势能的总和 指在热传递过程中，传递内能的多少 区别 它是一个状态量，只能说“物体的温度是多少”。两个不同状态间的物体可以比较温度的高低。温度是不能“传递”和“转移”的，其单位是“摄氏度”。 内能也是一个状态量，通常用“具有”等词来修饰，其单位是“焦耳”。对于同一物体而言，内能大小与温度有关，温度升高，内能增大，温度降低，内能减小；对于不同的物体而言，内能的大小除与温度有关之外，还与质量、体积、状态有关。 它反映了热传递过程中，内能转移的数量，是内能转移多少的量度，是一个过程量，要用“吸收”或“放出”来表述而不能用“具有”、“含有”或“所含”。 状态量 过程量 状态量：指的是能在任意时刻描述物体或者对象状态的量（如速度、加速度、动量、动能、重力势能） 过程量：与状态量相对，指的是需要一定过程的积累才有意义的量，不能是任意时刻来确定的量。（如路程、功、热量） 1.温度、内能和热量的理解 关于温度、内能和热量的描述 正误 物体温度升高,内能增大。 √ 物体内能增大,温度一定升高。 错误。原因：晶体熔化 物体吸收热量，内能一定增大。 错误。原因:气体吸收热量比对外做功少时，内能减小。 对物体做功,物体内能一定增大。 错误。原因：对气体做功比气体吸收热量少时，内能减小。 物体内能增大,一定吸收了能量。 错误。原因：也可能是外界对物体做功 物体内能增大,一定是外界对它做了功。 错误。原因：也可能是物体吸收了热量 热量总是自发地从高温物体传递到低温物体。 √ 热量总是自发地从内能大的物体传递到内能小的物体。 错误。原因：内能大的物体温度不一定高。 温度总是自发地从高温物体传递到总低温物体。 错误。原因：温度是状态量，不能这样来形容。 热量可以从内能大的物体传递到内能小的物体 √ 物体内能的大小与机械能的大小无关,但内能与机械能可以相互转化 √ 2.对于“热”的理解： 今天天气真热的“热”是指 温度 摩擦生热的“热”是指 内能 晶体熔化要吸热的“热”是指 热量 【典例14】关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．一个物体温度升高，一定是吸收了热量 B．一个物体温度升高，它的内能一定增加 C．一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高 D．一个物体的温度不变，它的内能一定不变 【答案】B 【详解】A．一个物体温度升高，则内能增大，有可能是吸收了热量，也可能是外界对它做了功，故A错误； B．一个物体温度升高，分子运动变剧烈，分子动能增大，则它的内能增加，故B正确； C．一个物体吸收了热量，它的温度不一定会升高，例如晶体熔化的过程，故C错误； D．一个物体的温度不变，它的内能可能会减小，例如零度的水凝固成零度的冰，故D错误。 故选B。 【典例15】以下关于内能的说法正确的是（　　） A．物体吸收了热量，内能一定增加 B．物体的温度不变，内能一定不变 C．物体的内能增加，一定是吸收了热量 D．物体的质量一定，温度升高，内能一定增大 【答案】D 【详解】A．物体吸收了热量，如果同时对外做功，内能不一定增加，故A错误； B．物体的温度不变，内能可能不变，也可能增加，如晶体熔化时，吸收热量，温度不变，内能增大，故B错误； C．物体的内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对它做了功，故C错误； D．同一物体，温度越高，内能越大，所以，物体的质量一定，温度升高，内能一定增大，故D正确。 故选D。 【典例16】关于温度、内能和热量，下列说法错误的是（    ） A．炙热的铁水一定比冰冷的冰块含有的内能多 B．热量可以从内能小的物体传向内能大的物体 C．物体温度降低时内能减少，温度升高时内能增加 D．冰化为水的过程中内能增大 【答案】A 【详解】A．内能与物体的温度、质量等有关，炙热的铁水的温度比冰冷的冰块的温度高，但两者的质量关系未知，故无法判断内能大小，故A错误，符合题意； B．内能小的物体有可能温度高，内能大的物体有可能温度低，热传递的前提是温度差，所以热量可以从内能小的物体传向内能大的物体，故B正确，不符合题意； C．温度越高，分子热运动越剧烈，内能越大。所以物体温度降低时内能减少，温度升高时内能增加，故C正确，不符合题意； D．冰化为水是一个吸热过程，冰吸收热量后，内能增加，但温度保持不变。故D正确，不符合题意。 故选A。 【典例17】下列说法正确的是（    ） A．物体内能增加，一定是外界对物体做了功 B．温度高的物体一定比温度低的物体内能大 C．高温物体和低温物体相接触，高温物体放出热量，低温物体吸收热量 D．烧红的铁钉投入冷水中，铁钉比冷水温度高，所以铁钉把温度传给了水 【答案】C 【详解】A．物体内能的增加可以通过两种方式实现：一是外界对物体做功，二是物体从外界吸收热量。因此，物体内能增加，并不一定是外界对物体做了功，也可能是物体从外界吸收了热量。故A错误； B．内能的大小不仅与物体的温度有关，还与物体的质量、状态等因素有关。因此，温度高的物体，其内能不一定比温度低的物体内能大。例如，一小块高温铁块的内能可能远小于一大块低温铁块的内能。故B错误； C．当高温物体和低温物体相接触时，由于温度差的存在，热量会从高温物体传递到低温物体，直到两者温度相等。这个过程中，高温物体放出热量，低温物体吸收热量。故C正确； D．热传递的实质是内能的转移，而不是温度的转移。在热传递过程中，高温物体放出热量，内能减小，温度降低；低温物体吸收热量，内能增加，温度升高。因此，不能说铁钉把温度传给了水，而应该说铁钉把内能（或热量）传给了水。故D错误； 故选C。 【典例18】关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（    ） A．温度高的物体含有的热量一定多 B．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 C．热胀冷缩中的“冷热”是指内能 D．物体的温度升高，内能一定增大 【答案】D 【详解】A．热量是一个过程量，只能说吸收或者放出热量，不能说含有或者具有热量，故A错误； B．热量总是从高温物体传向低温物体，或者从同一物体的高温部分传向低温部分，内能的大小与物体质量、温度和状态有关，所以内能大的温度不一定高，故B错误； C．热胀冷缩中的“冷热”是指温度，故C错误； D．改变内能两种方式，热传递和做功，不管哪一种，只要物体温度升高内能都是增大的，故D正确。 故选D。 【典例19】下列说法正确的是（　　） A．两物体温度相同，内能一定相同 B．扩散现象中，分子可以从低温物体运动到高温物体 C．甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体内能大 D．两物体相比，分子运动越剧烈的物体，其内能越大 【答案】B 【详解】A．物体的内能与质量、状态等多个因素有关，两物体温度相同，内能不一定相同，故A错误； B．扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动，分子可以从低温物体运动到高温物体，故B正确； C．发生热传递的条件是存在温度差，甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体的温度高，其内能不一定大，故C错误； D．两物体相比，分子运动越剧烈的物体，物体的分子动能越大，分子势能不确定，所以不能比较两物体内能的大小，故D错误。 故选B。 考点4：比热容的定义 1.一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。 2.比热容用符号c表示，它的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)。 物理意义：水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)，物理意义为：1kg的水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为4.2×103J。 3.水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大。 4.比较比热容的方法： ①质量相同，升高温度相同，比较吸收热量多少（加热时间）：吸收热量多，比热容大。 ②质量相同，吸收热量（加热时间）相同，比较升高温度：温度升高慢，比热容大。 比热容是反映物质自身性质的物理量，它反映了物质吸热或放热能力的强弱。比热容的大小与物体的种类、状态有关，例如水和冰的比热容不同。与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。 【典例20】关于比热容，下列说法中正确的是（　　） A．比热容与物体吸收的热量有关 B．一桶水的比热容比一杯水的比热容大 C．沙的比热容较小，所以沙漠地区昼夜温差较小 D．水的比热容较大，所以水常被当做冷却剂 【答案】D 【详解】A．比热容是物质的一种特性，与物质放出的热量、吸收的热量、温度的变化量无关，故A错误； B．比热容是物质的一种特性，与质量没有关系，一桶水的比热容和一杯水的比热容相同，故B错误； C．沙的比热容较小，相同质量，吸收或放出相同的热量，温度变化大，所以沙漠地区昼夜温差较大，故C错误； D．水的比热容较大，相同质量，升高相同的温度，吸收的热量更多，故可用做冷却剂，故D正确。 故选D。 【典例21】表中是一些物质的比热容［J/（kg·℃）］。根据表中数据，下列判断正确的是（　　） 水 4.2×103 铝 0.88×103 冰 2.1×103 干泥土 约0.84×103 沙石 约0.92×103 铜 0.39×103 A．物质的比热容与物质的种类无关 B．200g水的比热容是100g水的比热容的两倍 C．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化较大 D．一般情况下，我们把1kg的水加热至沸腾，水需要吸收约4.2×107J的能量 【答案】C 【详解】A．表中不同物质的比热容不同，说明比热容与物质的种类有关，故A错误； B．比热容是物质的一种特性，与物质的质量无关，故B错误； C．铝的比热容大于铜，质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，根据可知铜块温度变化较大，故C正确； D．若初温为常温约20℃，则将1kg水烧开吸收的热量约为 故D错误。 所以选C。 【典例22】两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示。根据图线可知（    ） A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B．如果升高相同的温度，两种液体吸收的热量相同 C．加热时间相同，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量 D．加热时间相同，甲液体温度升高比乙液体温度升高得多 【答案】A 【详解】A．由公式变形得：，由图像可知，质量和吸收的热量都相同的甲、乙两种液体，甲液体升高的温度低，所以甲比乙液体的比热容大。故A符合题意； B．甲与乙液体升高的温度相同，质量相同，甲比乙液体的比热容大。根据可知，甲比乙液体吸收的热量多。故B不符合题意； C．由题意知，同一热源分别加热，加热相同的时间，甲与乙液体吸收的热量相同。故C不符合题意； D．由图像可知，加热相同的时间，甲、乙液体吸收相同的热量，甲比乙液体温度升高的少。故D不符合题意。 故选A。 【典例23】如图是某物质由固态变为液态过程温度随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．t1时刻物体内能为零 B．t2、t3时刻物体内能相等 C．物质固态时的比热容比液态的比热容小 D．t1时刻物体分子动能比t2时大 【答案】C 【详解】A．t1时刻物体温度为零，但其分子仍不停地做无规则运动，所以具有内能，故A错误； B．t2、t3时刻温度相同，但在熔化过程中物体不断吸热，所以内能增大，故B错误； C．比较图像可以看出，在时间相同时，吸收相同的热量，这种物质在固态时升温快，表明固态时的比热容小于液态时的比热容；故C正确； D．t1时刻物体与t2时刻的温度相同，因此t1时刻物体分子动能与t2时刻物体分子动能相同，故D错误。 故选C。 【典例24】两个相同的容器中分别装满了质量相同的甲、乙两种液体，用同一热源分别加热。液体温度与加热时间关系如图所示，根据图象分析，下列说法中正确的是（　　） A．如果升高相同的温度，两液体吸收的热量相同 B．甲液体的比热容小于乙液体的比热容 C．加热10min时，甲吸收的热量比乙吸收的热量多 D．加热相同时间，甲液体的温度比乙液体的温度升高的少 【答案】B 【详解】C．实验中用同一热源分别加热10min时，甲乙两种液体吸收的热量相等。故C错误； B．从图像中可以看出，在加热相同的时间（即吸收相同的热量）时，甲液体的温度升高得更多。根据Q吸=cmΔt可以推断，在质量相同、吸收热量相同的情况下，温度升高得多的液体，其比热容较小。所以，甲液体的比热容小于乙液体的比热容，故B正确； A．两种液体的质量相同，升高相同的温度，由于甲的比热容小于乙，根据Q吸​=cmΔt可得，甲吸收的热量小于乙。故A错误； D．从图像中可以看出，加热相同的时间，甲液体升高的温度比乙大，故D错误。 故选B。 【典例25】用火炉加热水，水的温度会升高，这是通过 的方式增加了水的内能（选填“做功”或“热传递”）。已知水的比热容为4.2×103焦/（千克·℃），若质量为1千克的水加热后温度升高了50℃，则水吸收的热量为 焦。若将杯中水倒掉一半，剩下半杯水的比热容将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 热传递 2.1×105 不变 【详解】[1]用火炉加热水，水的温度会升高，是通过热辐射，即热传递的一种形式增加了水的内能 [2]水吸收的热量 [3]根据比热容的定义可以知道，将此杯水倒掉一半，剩下半杯水，种类和状态没有变，所以水的比热容不变。 考点5：探究不同物质的吸热能力（比热容）实验 在实验过程中，应选取质量相同的不同液体，而不是体积相同的不同液体 物质吸热能力的强弱用比热容来表示（比热容大的吸热能力强） 相同量 液体的质量、初温，热源，实验器材 不同量 液体的种类 相同热源的目的 保证在相同时间内，液体吸收的热量相同。 实验方法 （1）通过加热相同的时间，比较升高的温度（温度变化快的吸热能力弱） （2）通过升高相同的温度，比较加热时间（加热时间长的物体吸热能力强） 实验结论 （1）质量、加热时间相同时，液体升高的温度越低,液体吸热能力越强（或比热容越大） （2）质量、升高相同的温度时，加热时间越长，液体的吸热能力越强（或比热容越大） 比热容的测量偏大的原因 （1）燃料无法完全燃烧；（2）存在热损失。 【典例26】如图所示是小明设计的“比较不同物质的比热容”的实验。将初温相同、质量均为的A、B两种不同液体分别装在两个相同的烧杯中，然后用两个相同的酒精灯加热（实验中液体未沸腾），用秒表来计时，每隔一分钟记录一次液体的温度，实验数据如下表所示。 请回答下列问题： 加热时间/ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 A的温度/℃ 31 35 41 46 52 57 62 67 B的温度/℃ 31 38 47 55 64 73 81 89 97    （1）根据实验数据可知，液体 比热容较大，判断依据是 ； （2）小明认为如果知道酒精的热值和实验中燃烧掉的酒精质量，就可以计算出两种液体吸收的热量，进而计算出两种液体的比热容。若按照他的想法进行实验，计算出的比热容数值将会比真实值 （选填“偏大”或“偏小”），你认为造成这一偏差的原因可能是 。 【答案】 A 见解析 偏大 见解析 【详解】（1）[1][2]根据实验数据可知，质量相同的A、B两种不同液体吸收相同的热量，A升温小，故液体A比热容较大。 （2）[3][4]由于酒精燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，酒精放出的热量没有被液体完全吸收，使Q吸小于Q放，因此计算出的比热容数值将会比真实值偏大。 【典例27】同学们用如图所示装置通过实验“比较不同物质的吸热能力”。 小组一：他们用同一酒精灯同一温度计分别给水和铁砂加热。实验都是让温度计示数升高到40℃，开始记录的数据。 (1)使温度计示数升高到40℃的目的是：控制水和铁砂的 相同，便于比较水和铁砂升高的温度。 (2)实验中他们使用同一套装置加热的目的是 ； (3)除图中所示器材外，还需要的测量器材有 ； 小组二：使用相同的热源给液体甲和乙加热，收集的数据如下表格： 液体 次数 质量 升高的温度 加热的时间t/min 甲 1 0.1 5 1 2 0.1 10 2 3 0.2 10 4 乙 4 0.1 10 1 5 0.1 20 2 6 0.2 20 4 (4)表格中通过加热时间的长短反映了 。 (5)分析第2、3次（或第5、6次）实验数据可知 。 (6)分析第2、4组数据可知，吸热能力较强的是 （选填“甲”或“乙”）。 【答案】(1)初温 (2)水和铁砂在相同时间内吸热相同 (3)停表和天平 (4)物质吸收热量的多少 (5)同种液体升高相同的温度，吸收热量的多少与质量有关 (6)甲 【详解】（1）探究不同物质的吸热能力，让温度计示数升高到40℃，才开始记录的数据，其目的是为了控制水和铁砂的初温相同，便于比较水和铁砂升高的温度。 （2）为了使水和铁砂在相同时间内吸热相同，在实验中采用同一套装置加热。 （3）实验中需要测量加热时间和物质的质量，所以还需要的测量仪器为停表和天平。 （4）实验中利用了转换法，用加热时间的长短反映物质吸收热量的多少。加热时间越长，表示吸收的热量越多。 （5）分析第2、3次（或第5、6次）实验数据，同种液体的质量不同，升高相同的温度，吸收的热量不同，所以可得出的结论为：同种液体升高相同的温度，吸收热量的多少与质量有关。 （6）分析第2、4组数据可知，物质的质量相同，升高相同的温度，甲加热时间长，吸收的热量多，说明甲的吸热能力强。 【典例28】暑假小林跟父母到海边玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，踏入水中时，觉得水比较凉，他猜想不同物质吸热能力可能不同。为验证他的猜想，小林设计如下实验： (1)如图甲所示，两只烧杯中需要分别装入初温相同且 相等的液体 A和液体B，除图中已有的实验器材外，还需要的测量工具是 ； (2)用相同的酒精灯加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像，如图乙所示。实验中两种液体吸收热量的多少可通过 比较； (3)分析图像可知，升温较快的是液体 ，液体 的比热容较大（均选填“A”或“B”）； (4)若液体A和B中有一种液体是水，另一种液体的比热容比水小，已知水的比热容，则另一种液体的比热容是 ； (5)如图丙是我国沿海地区和内陆沙漠地区同一天气温变化曲线，请你判断沿海地区一天气温变化所对应的曲线是 （选填“C”或“D”）。 【答案】(1) 质量 天平和秒表 (2)加热时间 (3) A B (4) (5)D 【详解】（1）[1]探究不同物质吸热能力时，要控制两种液体的质量相等，所以需要两只烧杯中分别装入初温相同且质量相等的液体 A和液体B。 [2]质量用天平测质量，测量加热时间的工具是秒表，因此除了图甲中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和秒表。 （2）探究不同物质吸热能力的实验中，液体吸收的热量的都是无法直接观察得到，可以通过加热时间比较。 （3）[1]由图乙可知，相同质量的A、B液体，在吸收相同热量即加热相同时间时，A升温较快。 [2]由Q=cmΔt可知，当m、Q相同时，A的温度变化Δt大，所以A的比热容小，即液体A的吸热本领弱，液体B的吸热本领弱，比热容大。 （4）由于B液体的比热容大，若液体A和B中有一种液体是水，则B液体是水；根据图乙可知，质量相同的A、B都升高的温度为 A加热，B加热，即升高相同的温度，B的加热时间为A加热时间的2倍，即B吸收的热量为A吸收热量的2倍，由Q=cmΔt可得 所以 （5） 根据公式Q=cmΔt可知，质量相同的砂石和水，从太阳处吸收相同的热量后，升高的温度和比热c成反比，砂石的比热小于水的比热，因此水的温度升的慢，从丙图像可以看出曲线C的温度升的高，因此曲线C内陆沙漠地区一天气温变化所对应的曲线，D是沿海地区一天气温变化所对应的曲线。 【典例29】如图甲是小华“探究不同物质吸热本领”的实验装置，用两个相同的容器和相同的加热装置分别给水和煤油加热。 (1)实验时，在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的煤油和水；通过比较 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来间接反映煤油和水吸收的热量； (2)小华根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图乙，则加热，水吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量， （选填“煤油”或“水”）的温度升得更高，分析图象可知： （选填“水”或“煤油”）的比热容更大； (3)由图象可知，煤油的比热容是 。[已知] 【答案】(1) 质量 加热时间 (2) 等于 煤油 水 (3)2.1×103 【详解】（1）[1][2]要比较水和煤油的吸热能力，根据控制变量法可知，应在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水；实验中，是通过比较加热时间来间接反映煤油和水吸收的热量，加热时间越长，煤油和水吸收的热量越多。 （2）[1][2][3]根据转换法，加热10min，水吸收的热量等于煤油吸收的热量；由图象知，加热相同时间，即吸收相同的热量，煤油升高的温度更高，说明水的吸热能力强，水的比热容较大。 （3）温度都升高30℃，煤油用时10min，水用时20min，即煤油吸热与水吸热之比 根据可知，在质量和升高温度都相同时，不同物质的比热容之比等于吸收热量之比，煤油的比热容 考点6：热量的计算 热量的计算公式 吸热公式Q吸＝cm(t-t0) 放热公式Q放＝cm(t0-t) 公式中的物理量 Q吸表示物体吸收的热量； Q放表示物体放出的热量； c表示物质的比热容； m表示物体的质量； t0表示物体的初温； t表示物体的末温 统一公式 若用△t表示温度的变化量，则上述两个公式可以表达为：Q =cm△t （1）单位要统一，都要用国际单位中的主单位。 （2）审题时要注意“温度升高到多少℃”和“温度升高了多少℃”的区别，“温度升高到”是指物体的末温，“温度升高了”是指物体温度的变化量。 （3）当发生热传递的两个物体达到热平衡时（题目如果交待“没有热量散失”），高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，即Q吸＝Q放。 【典例30】吃早饭的时候，妈妈用热水给小明加热盒装牛奶（如图），使牛奶的温度由20℃升高到40℃，牛奶的质量为250g。问：[已知：c水=4.2×103J/（kg·℃），c牛奶=2.5×103J/（kg·℃）] (1)牛奶吸收的热量是多少？ (2)若不考虑热量损失，热水放出的热量全部被牛奶吸收，加热牛奶至少要用60℃的热水多少kg？（计算结果保留2位小数） 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据可得，牛奶吸收的热量是 （2）若不考虑热量损失，热水放出的热量全部被牛奶吸收，水放出的热量为 水降低的温度为 由可知，热水的质量为 【典例31】如图所示，用加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热，已知m甲=200g，m乙=400g，两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度-加热时间的图线如图，如果甲液体是水。 (1)当水加热到60℃时，吸收的热量是多少？[c水=4.2×103J/(kg•℃)] (2)乙液体的比热容是多少？ 【答案】(1)3.36×104J (2)2.1×103J/(kg•℃) 【详解】（1）当水加热到60℃时，吸收的热量 Q吸甲=c水m甲(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×200×10-3kg×(60℃-20℃)=3.36×104J （2）两种液体每秒吸收的热量相同，由图可知，两种液体温度升高到60℃所用的时间相等，甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量，即 Q吸乙=Q吸甲=3.36×104J根据Q吸=cm(t-t0)得，乙的比热容 【典例32】如图所示，是小羽同学做冰熔化实验时绘制的温度-时间图像，冰的质量是0.1kg，若相同时间内物质吸收的热量相同，谓你根据图像，计算：[c水=4.2×103J/（kg·℃），q燃烧=3×107J/kg] （1）CD阶段物质吸收的热量是多少？ （2）BC阶段物质吸收的热量是多少？ （3）请你根据图像分析说明冰的比热容与水的比热容的关系。 【答案】（1）；（2）；（3）冰的比热容小于水比热容 【详解】解：（1）由于冰化水、质量不变，水的质量为 CD阶段物质吸收的热量是 （2）相同时间内物质吸收的热量相同，由图像可知 则 （3）由图像可知 ， 而加热时间 即 由可知 即冰的比热容小于水比热容。 答：（1）CD阶段物质吸收的热量是； （2）BC阶段物质吸收的热量是； （3）冰的比热容小于水比热容。 【典例33】在农村长大的后、后印象最深的也许就是村庄袅袅炊烟，灶台上扑鼻的柴火饭的芬芳。但是随着科技的发展，我们发现秸秆的燃烧也会带来污染，为了减少环境污染，现在农村地区也开始改用液化气烧菜做饭。某钢瓶装有液化气求： （1）这瓶液化气完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若某天用了此钢瓶中的液化气的1%，放出的热量有40%被初温为15℃的水吸收，在标准大气压下可烧开的水的质量为多少？（结果保留一位小数） 【答案】（1）；（2） 【详解】解：液化气完全燃烧释放热量 某天用了此钢瓶中的液化气的，放出的热量有被初温为的水吸收，吸收的热量为 标准大气压下水的沸点为，即水的末温为，由得水的质量为 答：这瓶液化气完全燃烧放出的热量是； 若某天用了此钢瓶中的液化气的，放出的热量有被初温为的水吸收，在标准大气压下可烧开的水的质量为。 【典例34】把一质量为50g的某金属球在1080℃的炉火中加热足够长的时间， 然后迅速投入100g的初温为30℃的某种液体中，达热平衡后金属球的温度变为80℃。已知金属球的比热容为0.42×103J/( kg·℃)，不计热量的损失。 （1）求此过程中，金属球放出的热量； （2）求该液体的比热容； （3）若该液体再吸收2.52×103J的热量， 求该液体的末温。 【答案】（1）2.1×104 J；（2）4.2×103 J/(kg·℃)；（3）86℃ 【详解】解：（1）从开始投入某液体中到热平衡的过程中，金属球放出的热量 Q放=c金m金(t金-t)=0.42×103J/(kg·℃)×0.05kg×(1080℃-80℃)=2.1×104J （2）根据Q放=Q吸=cm(t-t0)可得，该液体的比热容 c== =4.2×103J/(kg ·℃) （3）若该液体再吸收2.52×103J的热量，则该液体升高的温度 t升 == =6℃ 所以该液体的末温 t末=80℃+6℃=86℃ 答：（1）此过程中，金属球放出的热量是2.1×104J； （2）该液体的比热容是4.2×103J/(kg·℃)； （3）该液体的末温是86℃。 一、单选题 1．下列实例中，通过做功方式改变物体内能的是（　　） A．阳光晒热棉被 B．冷气使房间温度降低 C．用热水袋取暖 D．锯木头时锯条变热 【答案】D 【详解】A．阳光晒热棉被，属于热传递改变物体的内能，故A不符合题意； B．冷气使房间温度降低，属于热传递改变物体的内能，故B不符合题意； C．用热水袋取暖，属于热传递改变物体的内能，故C不符合题意； D．锯木头时锯条变热，是因克服摩擦力做功而发热，属于做功改变物体的内能，故D符合题意。 故选D。 2．下列实例中没有利用水的比热容较大的是（    ） A．夏天中午往地上洒水降温 B．用热水袋取暖 C．初春为了避免小麦冻坏夜晚向麦田灌水 D．城市建造人工湖用来降温 【答案】A 【详解】A．夏天洒水降温，是利用水蒸发吸热的原理，故A符合题意； B．热水袋用水做取暖物质，是因为水比热容大，在质量、温度变化一定时，可以放出更多的热量，故B不符合题意； C．初春温度较低，晚上向稻田中灌水，因为水的比热容较大，放出热量后，温度降低较小，可以起保温的作用，故C不符合题意； D．城市建造人工湖调节气温，是利用水比热容大的性质，在吸放热相同是，温度变化小，故D不符合题意。 故选A。 3．下列说法正确的是（　　） A．所有的物质都是由分子构成的 B．可以借助光学显微镜观察到分子 C．扩散现象能说明物质的分子存在间隙 D．新冠病毒可以通过飞沫传播说明分子在不停地做无规则运动 【答案】C 【详解】A．构成物质的微粒有分子、原子和离子，所以并不是所有的物质都是由分子构成的，故A错误； B．分子的直径很小，一般光学显微镜很难观察，故B错误； C．不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象，这种现象叫扩散，扩散现象说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动，也说明分子间有间隙，故C正确； D．新冠病毒可以通过“飞沫”传染，是肉眼可以看到的，不是分子的运动。故D错误。 故选C。 4．铅块质量是铜块的2倍，铜的比热容是铅的3倍。初温相同，吸收相同热量后，再相互接触，结果（     ） A．铅块把热量传给铜块 B．铜块把热量传给铅块 C．不发生热传递 D．末温不知，不能肯定 【答案】A 【详解】设铜块的质量为m,则铅块的质量为2m；设铅的比热容为c，则铜的比热容为3c即 可知：铅块升高的温度比铜块升高的温度高，即，铅块的末温要比铜块的末温高，热量要从高温传给低温，将从铅块传给铜块，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（　　） A．南极年平均气温为-25℃，所以南极的冰山没有内能 B．物体吸收热量，温度一定升高 C．温度高的物体含有的热量多 D．气体膨胀对外做功，自身内能会减少 【答案】D 【详解】A．一切物体在任何温度下都具有内能，内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。即使南极的年平均气温为−25℃，冰山仍然具有内能，只是内能相对较小。故A错误； B．物体吸收热量，温度不一定升高。例如，在晶体熔化或液体沸腾的过程中，物体虽然吸收热量，但温度却保持不变。故B错误；   C．热量是一个过程量，它描述的是热传递过程中内能转移的多少，而不是物体“含有”或“具有”的热量。故C错误； D．当气体膨胀对外做功时，将气体的内能转化为机械能，气体的内能减小。故D正确。 故选D。 6．如图甲~丁所示，是冰放在恒温环境下，熔化过程中先后经历的过程。图中标出了杯内物质的温度，水到达20℃后不再从环境吸热。由于蒸发，经过一段时间后杯中水质量如图戊所示（已知比热容c水>c冰）。下列说法正确的是（　　） A．此时恒温环境温度高于20℃ B．甲杯冰分子动能与乙杯相同 C．丁杯水的内能与戊杯相同 D．丁杯水分子与戊杯水分子运动剧烈程度相同 【答案】D 【详解】A．水到达20℃后不再从环境吸热，说明与环境温度相同，故A错误； B．分子动能与温度有关，甲杯冰和乙杯冰的温度不同，所以甲杯冰分子动能小于乙杯，故B错误； C．丁杯水的质量大于戊杯水，且温度相同，所以丁杯水的内能大于戊杯水的内能，故C错误； D．分子运动剧烈程度与温度有关，丁杯与戊杯中的水温度相同，所以丁杯水分子运动剧烈程度与戊杯水分子运动剧烈程度相同，故D正确。 故选D。 7．关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（　　） A．0℃的冰没有内能 B．水沸腾时吸收热量，温度保持不变 C．物体的温度越低，所含的热量越少 D．温度不变，物体的内能就一定不变 【答案】B 【详解】A．一切物体都具有内能，0℃的冰也具有内能，故A错误； B．根据沸腾的特点可知，水沸腾时吸收热量，维持沸腾状态，但是温度保持在沸点不变，故B正确； C．热量是过程量，不能用含有来进行描述，故C错误； D．温度不变，物体的内能可能改变，如晶体熔化时，吸收热量，温度不变，但是内能增大，故D错误。 故选B。 8．质量和温度都相同的甲、乙两种物质，用同样的加热器进行加热，它们的温度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（     ） A．0～6 min甲比乙吸收的热量多 B．6～8 min甲物质吸热，乙物质不吸热 C．8～10 min甲和乙继续吸热，但甲和乙温度保持不变 D．甲的比热容大于乙的比热容 【答案】C 【详解】A．用相同的电加热器加热，相同的时间内，吸收的热量相同，则0～6 min甲与乙吸收的热量相同，故A错误； B．6～8 min甲物质、乙物质都吸热，故B错误； C．8～10 min甲和乙继续吸热，甲保持80℃不变，乙保持40℃不变，故C正确； D．0～6 min甲与乙吸收的热量相同，质量相同，甲物质温度升的比乙高，故甲的比热容小于乙的比热容，故D错误。 故选C。 9．根据如图提供的信息得出以下四个结论，其中正确的是（　　） A．铁块和铝块升高相同温度，一定吸收相等的热量 B．质量相等的水和沙子，吸收相同热量，水比沙子升温少 C．质量相等的沙子和铁，降低相同温度，沙子放出的热量小于铁放出的热量 D．我国北方楼房中的“暖气”用水作介质，是因为水的比热容小 【答案】B 【详解】A ．由Q＝cmΔt可知，因为不确定铁块和铝块的质量，所以无法比较铁块和铝块吸收热量的多少，故A错误； B．由于水比沙子的比热容大，由Q＝cmΔt可知，吸收相同的热量，水的温度变化小，所以水比沙子升温小，故B正确； C．由图可知，沙子比铁的比热容大，由Q＝cmΔt可知，质量相等的沙子和铁，降低相同温度，沙子放出的热量大于铁放出的热量，故C错误； D．因为水的比热容大，则降低相同的温度，根据放热公式Q＝cmΔt可知水放出的热量多，所以我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质，故D错误。 故选B。 10．关于温度、内能和热量，下列说法中正确的是（　　） A．物体的机械能越大，它的内能就越大 B．物体的温度升高，它的内能变大 C．物体的内能增加，它一定吸收热量 D．物体吸收热量，它的温度一定会升高 【答案】B 【详解】A．内能是不同于机械能的另一种形式的能，与物体的运动状态无关，故机械能多的物体，其内能不一定多，故A错误； B．其他情况相同时，温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子动能增大，物体内能增加，故B正确； C．物体的内能增加可能是吸收了热量，也可能是外界对它做了功，故C错误； D．如晶体熔化时吸收了热量，但温度保持不变，故D错误。 故选B。 11．如图所示，在炎热的夏季，救治中暑病人时将病人放在阴凉通风处，在头上敷冷的湿毛巾。下列解释合理的是（　　） A．病人中暑是因为体内具有的内能大 B．敷上冷的湿毛巾是利用热传递的方法减少病人的内能，降低人体温度 C．给病人扇扇子是为了扇走病人的温度 D．图中的做法都是为了减少人体含有的热量 【答案】B 【详解】A．中暑并不是因为体内内能大，而是因为人体长时间暴露在高温环境中，无法有效散热，导致体温过高。故A错误； B．敷上冷的湿毛巾，湿毛巾会吸收热量，是利用热传递的方法减小人体内能，故B正确； C．扇扇子的作用是通过加快空气流动，促进病人身体表面的汗液蒸发。蒸发是一个吸热过程，可以带走身体表面的热量，从而降低体温。故C错误； D．热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故D错误。 故选B。 12．涮羊肉是我们赤峰地区美食之一。图中是希雅家在涮羊肉时出现的情景，她给父母解释和物理相关现象，其中解释“错误”的是（　　） A．“锅上的白气”是液化现象，越靠近锅的地方“白气”越少，因为越靠近锅的地方温度越高 B．台上冰冻的羊肉卷逐渐变软，是熔化现象，是羊肉卷不断放热的结果 C．羊肉放到开水锅里，逐渐变熟，这是通过热传递改变了它的内能 D．羊肉放到锅里，瞬间肉香飘逸，这是扩散现象，温度越高，分子运动越剧烈 【答案】B 【详解】A．白气是水蒸气遇冷液化现象，因此越靠近锅的地方温度越高，则“白气”越少，故A正确，不符合题意； B．羊肉卷变软是冰熔化现象，该过程是冰放热，不是羊肉卷放热，故B错误，符合题意； C．羊肉放到开水锅里，逐渐变熟，温度升高，内能增加，是通过热传递使得羊肉的内能增大，故C正确，不符合题意； D．肉香飘逸，为扩散现象，是由分子不停地做无规则运动形成的，且这种运动受温度影响，温度越高，分子运动越剧烈，故D正确，不符合题意。 故选B。 13．如图所示为目前流行的一种自热火锅。该自热火锅配有发热包，发热包的主要成分包括生石灰、活性炭、硅藻土、土和铝粉等。将发热包放到冷水中，生石灰与水产生化学反应放出大量的热，从而加热上层食物。下列有关自热火锅说法正确的是（　　） A．发热包放到水中，将内能转化为化学能 B．食物被加热的过程中，食物含有的热量增多（内放发热包） C．食物被加热的过程中，是通过做功的方式使其内能增大 D．食物被加热的过程中，香味四溢，说明分子在不停的做无规则运动 【答案】D 【详解】A．发热包放到水中，生石灰与水产生化学反应，将化学能转化为内能，故A错误； B．食物被加热的过程中，食物的内能增大，热量是过程量，不能用含有来描述，故B错误； C．食物被加热的过程中，食物吸收热量，是通过热传递的方式使其内能增大，故C错误； D．食物被加热的过程中，香味四溢，这是扩散现象，说明分子在不停的做无规则运动，故D正确。 故选D。 14．下列关于温度、热量和内能的说法，正确的是（    ） A．将物体的温度降到足够低可使其内能为0 B．温度低的物体可以将内能传给温度高的 C．物体温度升高，一定吸收了热量 D．内能少的物体也可能将内能传给内能多的 【答案】D 【详解】A．一切物体都有内能，故A错误； B．温度高的物体可以将内能传给温度低的，故B错误； C．物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是别的物体对它做了功，使它的内能增大，故C错误； D．内能总是从温度高的物体传递给温度低的物体，则内能少的物体也可能将内能传给内能多的，故D正确。 故选D。 二、填空题 15．《庄子·天下》中曾有下列论述：“一尺之棰，日取其半，万世不竭。”其意是指物质是无限可分的。现代物理学认为常见的物质是由 构成的；“苔花如米小，也学牡丹开”，人们能闻到花香，这是 现象；酒精和水充分混合后，其总体积小于混合前总体积，此现象说明组成物质分子之间有 ；用筷子搅拌药液后，筷子上会沾上药液，这是因为分子间存在 。 【答案】 分子、原子 扩散 间隙 引力 【详解】[1]现代物理学认为常见的物质是由分子、原子构成的。 [2]人们能闻到花香，是因为花香分子在做无规则运动，是扩散现象。 [3]酒精和水充分混合后，其总体积小于混合前总体积，此现象说明组成物质的分子之间有间隙，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，‌导致混合后的总体积减小。 [4]因为分子间存在引力，用筷子搅拌药液后，筷子上会沾上药液。 16．如图所示，是物质三种状态下的物理模型（分子间的排列情况），乙图的物质处于 态，分子间作用力最大的是 图。 【答案】 气 丙 【详解】[1][2]物质的三态其区别就在于三态中分子间的相互作用和分子的运动状态不同。固体中，分子间的作用力很大，分子只能在各自的平衡位置附近振动；液体中，分子间的作用力较弱，分子在某位置振动一段时间后，可能转移到另一个位置附近振动；气体中，分子间的作用力几乎为零，分子可以在空间中到处移动。由此可知，乙图的物质处于气体状态；分子间作用力最大的是丙图。 17．将质量为0.2千克的牛奶放置在冷水中，一段时间后其温度下降了20℃，牛奶的内能 （选填“变大”、“不变”或“变小”），这是通过 的方式改变了牛奶的内能；在此过程中牛奶放出的热量为 焦；相同质量的水降低相同的温度，则水放出的热量比牛奶放出的热量 （选填“多”或“少”）。[c牛奶= 2.5×103焦/（千克·℃），c水= 4.2×103焦/（千克·℃）] 【答案】 变小 热传递 多 【详解】[1][2]牛奶降温过程中，放出热量、内能减少，是通过热传递的方法减小牛奶的内能。 [3]牛奶放出的热量为 [4]由可知，牛奶与水的质量和降低温度相同，由于水的比热容大，故水放出的热量比牛奶放出的热量多。 18．如下图，在水平桌面上放置一个底部接通橡胶管的塑料小碗，其中放入适量干燥面粉，点燃蜡烛，再罩上一个透明塑料盒，从橡胶管一端快速吹气，使面粉弥漫整个塑料盒，飞扬的面粉在接触到烛焰瞬间被点燃引发爆炸，塑料盒被冲飞。面粉燃烧时将 能转化成 能，飞扬的面粉 （选填“属于”或“不属于”）扩散现象。 【答案】 化学 内 不属于 【详解】[1][2]面粉燃烧是化学变化，将化学能转化成内能。 [3]扩散现象说明分子在不停地做无规则运动，分子的运动是肉眼看不到的，面粉弥漫在大筒内，是物体的机械运动，不属于扩散现象。 19．物理就在我们身边，注意观察，实验并思考其中蕴含的规律是养成物理素养的有效途径。推动注射器（如图）的活塞，排出针筒内的空气，然后封住前端，很难拉开活塞，可体验到 的存在；用注射器取水后封住前端，用力推活塞，水很难被压缩，说明分子间存在 ；分别在a和b处开一小孔，将注射器平放并用力推动活塞，从针孔排出水的同时，从 （选填“a”或“b”）处排出的水柱更高（假设水柱正好竖直向上喷出）。 【答案】 大气压 斥力 b 【详解】[1]推动注射器（如图）的活塞，排出针筒内的空气，然后封住前端，很难拉开活塞，说明大气对活塞有力的作用，因此可以体验到大气压（强）的存在。 [2]由分子动理论知道，“物质是由分子组成的，且分子间存在相互作用的引力与斥力”。取水后封住注射器前端，推压注射器的活塞，感觉到里面的水很难压缩，说明分子间存在相互作用的斥力。 [3]在a和b处开一小孔，将注射器平放并用力推动活塞，从针孔排出水的同时，水也会从两个小孔排出。由于b处的横截面积大于a处的横截面积，所以a处水的流速大于b处水的流速，根据流体压强与流速的关系可知，a处受到的水的压强小于b处受到的水的压强，所以b处排出的水柱更高。 20．在“走进分子世界”探究选择一种分子模型的活动中，李老师向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，然后再注入染成红色的酒精直至充满，可以观察到分层现象（图a）。用食指堵住管口，将玻璃管反复翻转，使酒精和水充分混合，发现刚开始时管内出现大量小“气泡”逐渐聚集成一个大“气泡”，“气泡”上升时会越来越大（图b）。最后李老师松开手，发现玻璃管被“吸”挂在食指上（图c）。 (1)将酒精染成红色，目的是为了 ，加入酒精后出现分层现象是因为酒精的 比水小； (2)“气泡”的出现说明混合后酒精和水的总体积 （大于／等于／小于）混合前酒精和水的总体积，这种现象说明 ； (3)为了便于学生了解分子模型，李老师分别用细颗粒小米和大颗粒鹰嘴豆分别装满两个杯子（图d），接着将小米和鹰嘴豆混合后再分装，发现装不满两杯（图e），该实验 （模拟／证明）了分子之间有空隙，这里李老师运用了 （控制变量／转换／类比）的实验方法，由此我们猜想酒精分子和水分子的大小 （相等／不相等）。 【答案】(1) 便于观察 密度 (2) 小于 分子间有空隙 (3) 模拟 类比 不相等 【详解】（1）[1][2]将酒精染成红色，这样做的目的是为了便于观察实验现象； 加入酒精后出现分层现象，其原因是酒精的密度比水小，酒精会在水的上方。 （2）[1][2]“气泡”的出现说明混合后酒精和水的总体积小于混合前酒精和水的总体积，这种现象说明分子间有间隙。 （3）[1][2][3]分子用肉眼是看不到的，李老师分别用细颗粒小米和大颗粒鹰嘴豆分别装满两个杯子（图d），接着将小米和鹰嘴豆混合后再分装，发现装不满两杯（图e），该实验模拟了分子之间有空隙，这里李老师运用了类比的实验方法；根据实验（e）可知，两种情况下的体积不同，由此我们猜想酒精分子和水分子的大小不相等。 21．在学习了“走进分子世界”后，小宇进行了以下几个小实验： (1)如图甲，在一个量筒中依次倒入蓝色的硫酸铜溶液和无色的水，放置30天后，液体变为均匀的淡蓝色，这说明： ，小宇想，气体之间能否发生类似的现象呢？于是进行了如图乙所示的实验，两个瓶中分别装有空气和红棕色二氧化氮气体（），为了增加实验的可信度，小宇应在下方的瓶中装 气体。 (2)如图丙，小宇先后将50mL水和50mL酒精倒入玻璃管中，反复翻转几次后，发现水和酒精的总体积小于100mL，这说明： 。 (3)如图丁，小宇将两个表面光滑的铅块用力压紧后，发现它们会粘在一起，说明 ，这可以用来解释固体很难被 （选填“拉伸”或“压缩”）。 【答案】(1) 分子在不停地做无规则运动 二氧化氮 (2)分子间有空隙 (3) 分子间存在引力 拉伸 【详解】（1）[1]如甲图所示，硫酸铜溶液密度大于水的密度，沉在水底，放置一段时间后，液体变为均匀的淡蓝色，底部的硫酸铜运动到上方，说明分子在不停地做无规则运动。 [2]二氧化氮密度大于空气密度，若二氧化氮气体置于上方集气瓶中，二氧化氮气体会在重力作用下运动到下方瓶中，不能说明是分子在做无规则运动，故小宇应在下方的瓶中装二氧化氮气体。 （2）由于分子间存在空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小。 （3）[1]两个表面光滑的铅块用力压紧后，由于分子间存在引力，两铅块会粘在一起。 [2]分子间存在相互作用的引力和斥力，当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为斥力，当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为引力，故分子间存在引力可以用来解释固体很难被拉伸。 三、实验题 22．学习了分子动理论后，请将以下内容补充完整。 (1)甲图：活塞压缩空气，硝化棉燃烧。这个过程首先是通过对空气 的方式来改变其内能，再通过 的方式将 传给硝化棉，使硝化棉内能增大，温度升高达到燃点从而燃烧。 (2)乙图：瓶内空气推开瓶塞，瓶口出现的“白汽”是 （填物态变化）现象，说明瓶内空气温度 （选填“升高”“不变”或“降低”），内能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 (3)丙图：抽出玻璃板，下瓶中出现红棕色二氧化氮气体， （选填“能”或“不能”）表明气体间可以发生扩散现象。 (4)丁图：悬挂重物不能把两块铅块分开，说明分子间有 。 【答案】(1) 做功 热传递 热量 (2) 液化 降低 减小 (3)不能 (4)引力 【详解】（1）[1][2][3]迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，使玻璃筒内的空气的内能增大，这是通过做功的方法增大空气内能的，空气内能增大，温度升高，高于硝化棉的温度，两者之间会发生热传递，空气将热量传递给硝化棉，使硝化棉内能增大，温度升高，达到燃点燃烧。 （2）[1][2][3]瓶口出现的“白汽”是瓶内气体对外做功内能减小，温度降低而液化形成的小水珠。 （3）二氧化氮的密度大于空气的密度，如果把二氧化氮气体放到上方的话，二氧化氮会在重力作用下沉到下方的空气瓶子中去，不能由此推断分子在运动，因此实验时要把密度小的空气瓶子放到上方。 （4）图中两个压紧的铅块能吊起钩码，说明分子间存在引力。 23．在“比较不同物质的吸热能力”实验中： (1)小明做了如图甲所示的实验，在两个相同的烧杯中分别装有水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热； ①在图甲所示的装置中，分别给初温相同且 （选填“质量”或“体积”）相等的水和沙子加热； ②在此实验中，用 （选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来表示物质吸收热量的多少； ③小明记录的实验数据如表所示，请你分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，加热相同的时间时，水升高的温度 （选填“>”或“<”）沙子升高的温度，说明水的吸热能力 （选填“>”或“<”）沙子的吸热能力； (2)小华在做实验时，将体积相同的甲、乙两种不同液体分别倒入两个相同的烧杯内，用相同的酒精灯同时加热，记录相关数据。 加热时间min 0 1 2 3 4 5 温度℃ 沙子 20 25 30 35 40 45 水 20 21 22 23 24 25 ①小华实验设计的错误之处是 ； ②纠错后小华继续实验，加热并绘制出如图乙所示的图象。要比较甲、乙两种液体的吸热能力，应分析 （选填“10min前”或“20min前”）的实验数据。 【答案】(1) 质量 加热时间的长短 < > (2) 体积相同的甲、乙两种不同液体分别倒入两个相同的烧杯内 10min前 【详解】（1）①[1]根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同（水和沙子密度不同，根据，体积相同的水和沙子质量不同），故分别给初温相同且质量相等的水和沙子加热。 ②[2]实验中，根据转换法，通过加热时间长短来表示吸收热量的多少。 ③[3]根据小明记录的实验数据可知：质量相同的水和沙子，加热相同的时间，水升高的温度小于沙子升高的温度，由比较吸热能力的方法，说明水的吸热能力大于沙子的吸热能力。 （2）①[1]实验中要控制甲、乙两种液体的质量相等，用了相同体积的甲、乙两液体，因甲、乙两种液体密度不同，根据，体积相同的甲、乙质量不同，错误之处是：将体积相同的甲、乙两种不同液体分别倒入两个相同的烧杯内。 ②[2]由于甲沸腾后温度不再发生变化，要比较甲、乙两种液体的吸热能力，所以应在沸腾前比较温度的变化，即10min前的温度变化情况。 24．为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了下列实验：在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯分别对其加热，实验数据记录如下表所示。 加热时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ 沙子 20 22 24 26 28 水 20 21 22 23 24 (1)在此实验中，用加热时间的长短来表示物质 的多少。 (2)分析上表中的实验数据可知，质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量 （选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量。 (3)如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子， （选填“沙子”或“水”）升高的温度更高。 (4)在实验中，应不停地用搅拌棒搅动水和沙子，其目的是 。 (5)通过实验可以得到不同物质的吸热能力不同的结论，物质的这种特性用 这个物理量来描述。 【答案】(1)吸收热量 (2)大于 (3)沙子 (4)使物质受热均匀 (5)比热容 【详解】（1）实验中使用相同的酒精灯在相同的时间内放出的热量相同，水和沙子吸收的热量就相同，因此用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少，这用到了转换法。 （2）分析上表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，例如都从20℃升高到24℃，沙子需要加热2分钟，水需要加热4分钟，水的加热时间更长，说明水吸收的热量大于沙子吸收的热量。 （3）分析上表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，如果加热相同的时间，例如都加热3分钟，沙子的温度从20℃升高到26℃，水的温度从20℃升高到23℃，沙子升高的温度更高。 （4）在实验中，应不停地用搅拌棒搅动水和沙子，使物质各部分的温度趋于均一，其目的是使物质受热均匀。 （5）通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，此实验中，水的吸热能力强于沙子的吸热能力，在物理学中，物质的这种特性用比热容这个物理量来描述。 四、计算题 25．标准大气压下，一壶质量为2千克，温度为30℃的水，加热到80℃[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]。求： （1）水升高的温度； （2）水吸收的热量Q吸； （3）接着再继续加热，若水又吸收了1.26×105J的热量，求水的末温t末。 【答案】（1）50℃；（2）4.2×105J；（3）95℃ 【详解】解：（1）水升高的温度为 （2）水吸收的热量为 （3）若水又吸收了1.26×105J的热量，升高的温度为 则水的末温为 答：（1）水升高的温度为50℃； （2）水吸收的热量Q吸为4.2×105J； （3）水的末温t末为95℃。 26．把0.42kg、200℃的铁块投入0.15kg的水中，混合后的温度是80℃。c铁＝0.45×103J/（kg•℃），c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）铁块放出的热量是多少？ （2）若铁块放出的热量全部被水吸收，水的初温是多少？ 【答案】（1）2.268×104J；（2）44℃ 【详解】解：（1）铁块放出的热量 Q放=c铁m铁（t0铁﹣t）＝0.45×103J/（kg•℃）×0.42kg×（200℃﹣80℃）＝2.268×104J （2）若铁块放出的热量全被水吸收，水吸收的热量 Q吸＝Q放＝2.268×104J 由Q吸＝cm（t﹣t0）可知，水的初温 答：（1）铁块放出的热量是2.268×104J； （2）若铁块放出的热量全部被水吸收，水的初温是44℃。 27．小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为0.5kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出：[c水=4.2×103J/(kg·℃)] （1）另一种液体的比热容是多少？ （2）若这种液体降低10℃，求放出的热量为多少？ 【答案】（1）。（2）1.05×104J 【详解】解：（1）时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢；利用热量的计算公式可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，谁的温度降低得快，它的比热容小；所以，甲液体的比热容大，所以若A、B两种液体中，一种液体是水，则这种液体一定是甲液体，由图可知：液体的初温是60℃，放热15分钟后甲液体的末温是40℃，则水放出的热量 由题知，而水和液体的质量相同，即，则 解得。 （2）乙放出的热量 答：（1）另一种液体的比热容是； （2）若这种液体降低10℃放出的热量为1.05×104J。 28．如图甲所示，A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器，加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收，已知加热器每秒钟放出热量1000J。现将甲、乙两种液体分别倒入A、B杯中，其中甲液体的比热容3×103J/（kg•℃）；让两个加热器同时开始工作，60s后停止加热，然后立即将质量为5.4千克的合金球迅速放入乙液体中（从球放入到达到热平衡不计热损失），它们的温度随时间变化图象如图乙所示。 （1）加热60s时，乙液体吸收的热量为多少； （2）甲液体的质量多少； （3）合金球的比热容为多少？ 【答案】（1）5.4×104J；（2）0.2kg；（3）200J/（kg•℃） 【详解】解：（1）因加热器每秒钟放出热量1000J，则加热器加热60s放出的热量 因为加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收，所以，加热60s时，乙液体吸收的热量 （2）同理可得，加热器加热20s放出的热量 由题意可知，加热器加热20s时甲液体吸收的热量 则根据可得甲液体的质量 （3）加热60s乙液体吸收的热量乙液体温度升高60℃-10℃=50℃，所以根据可得，乙液体的比热容与其质量的乘积 将质量为5.4千克的合金球迅速放入乙液体中，达到热平衡时，乙液体降低的温度60℃-40℃=20℃，则乙液体放出的热量 由于没有热量损失，所以合金球吸收的热量 则合金球的比热容 答：（1）加热60s时，乙液体吸收的热量为5.4×104J； （2）甲液体的质量是0.2kg； （3）合金球的比热容是200J/（kg•℃）。 学科网（北京）股份有限公司 $$