2025年中考物理二轮专题复习:内能
2024-11-18
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内容正文:
2025年中考物理二轮专题复习:内能
【知识梳理】
一、内能
1.分子动能和分子势能
(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。
(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,所以分子势能与物体的体积有关。
2.内能
(1)内能:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
(2)内能的单位:焦耳,简称焦,符号J。
3.理解物体内能时,要注意以下三点:
(1)内能是指物体的内能,不是分子的,更不能说内能是个别分子和少数分子所具有的。内能是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和,所以,单纯考虑一个分子的动能和势能是没有现实意义的。
(2)任何物体存任何情况下都有内能。
(3)内能具有不可测性。只能比较物体内能的大小,不能确定这个物体具有的内能究竟是多少,因为内能是物体的所有分子具有的总能量,宏观量度比较困难。
二、影响物体内能大小的因素
1.温度是影响物体内能最主要的因素,同一个物体,温度越高,它具有的内能就越大,物体的内能还受质量、材料、状态等因素的影响。
2.物体的内能跟质量有关。在温度一定时,物体的质量越大,也就是分子的数量越多,物体的内能就越大。
3.物体的内能还和物体的体积有关。物体质量一定时,物体的体积越大,分子间的势能越大,物体的内能就越大。
4.同一物质,状态不同时所具有的内能也不同。
三、温度、热量、内能三者之间的区别于联系
温度
热量
内能
区别
概念
宏观上,表示物体的冷热程度;
微观上,反映物体中分子热运动的剧烈程度
在热传递过程中传递能量的多少
构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和
表述
用“降低”、“升高”,“降低到”、“升高到”表述
用“放出”或“吸收”表述
用“有”、“具有”、“改变”、“增加”、“减少”的那个表述
单位
摄氏度(℃)
焦耳(J)
焦耳(J)
联系
(1)温度反映了内能的大小,热量反映了内能变化了多少;
(2)物吸收热量,内能会增加,温度不一定升高,如晶体熔化;物放出热量,内能会减少,但物体温度不一定降低,如晶体凝固
归纳总结
一个一定
物体温度升高或降低时,其内能一定增加或减少
四个不一定
(1)一个物体的内能增加或降低时,其温度不一定升高或降低,如晶体熔化或凝固过程;
(2)一个物体的内能增加或降低时,不一定是吸收或放出了热量,也可能是外界对物体做功或物体对外界做功;
(3)一个物体吸收或放出热量时,内能增加或减少,其温度不一定升高或降低,如晶体熔化或凝固过程;
(4)一个物体温度升高或降低时,不一定是吸收或放出了热量,也可能是因为做功,如摩擦生热或物体对外界做功
四、改变物体内能的方式
1.改变系统内能的两种方式:做功和热传递.
(1)做功和热传递在改变物体的内能上是等效的;
(2)做功和热传递在本质上是不同的。做功使物体的内能改变,是其他形式的能量和内能之间的转化(不同形式能量间的转化); 热传递使物体的内能改变,是物体间(或物体不同部分)内能的转移(同种形式能量的转移)。
2.热传递改变物体内能
(1)热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分的现象,叫做热传递;没有做功而使内能改变的物理过程叫做热传递。
(2)热传递使物体内能发生改变的实质是:同一种形式的能量(内能)发生了转移。其转移的规则是内能从高温物体转移到低温物体,或从物体的高温部分转移到低温部分。
3.做功改变物体内能
(1)做功:对物体做功,物体的内能增加;物体对外做功内能减少;
(2)做功使物体的内能改变的实质:其他形式的能量(如机械能)与内能之间的相互转化。
【直击中考】
一.选择题(共18小题)
1.(2024•淮安)端午节期间,小明在家煮粽子,厨房里粽香四溢。这个现象主要说明( )
A.分子间有引力 B.分子间有斥力
C.分子间有空隙 D.分子是运动的
2.(2024•盐城)将两个表面光滑的铅块相互挤压,它们会粘在一起,不容易拉开。这一现象说明( )
A.分子间有空隙 B.分子在运动
C.分子间有斥力 D.分子间有引力
3.(2024•烟台)生活中很多现象都蕴含着物理奥秘,对以下生活实例解释正确的是( )
A.夏天向地面洒水可以降温,是因为水蒸发吸热
B.打扫卫生时尘土飞扬,说明分子在永不停息地做无规则运动
C.高压锅的原理是通过增大气压使液体的沸点降低
D.冬天搓手取暖是通过热传递的方式改变物体的内能
4.(2024•福建)水约占人体体重的60%~70%,有助于调节体温,原因之一是水具有较大的( )
A.热值 B.密度 C.温度 D.比热容
5.(2024•宜宾)下列描述中属于扩散现象的是( )
A.桂花花香四溢 B.雪花漫天飘舞
C.灰尘空中飞扬 D.江面雾气弥漫
6.(2024•福建)“煮”的篆体写法如图,表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A.热水暖手 B.钻木取火 C.搓手取暖 D.擦燃火柴
7.(2024•常州)端午节煮粽子时,厨房飘满了粽子的清香,这说明( )
A.分子间存在吸引力
B.分子间存在排斥力
C.分子在无规则运动
D.液体分子连续分布,气体分子间有间隙
8.(2024•宁夏)下列实例中属于做功改变物体内能的是( )
A.图甲中,炉火烧水
B.图乙中,搓手取暖
C.图丙中,用暖手宝暖手
D.图丁中,热鸡蛋放在冷水中冷却
9.(2024•广西)冬天,人们常用热水袋取暖。水能长时间供暖,主要原因是水的( )
A.密度大 B.密度小 C.比热容大 D.比热容小
10.(2024•湖北)如图是小明煮的一碗冒着“白气”的面条。他将木筷和金属勺同时放入其中,过一会感觉金属勺烫手而木筷不烫手。下列说法正确的是( )
A.木材的导热性比金属好
B.木筷不烫手其内能不变
C.金属勺通过热传递变烫
D.“白气”是由汽化形成的
11.(2024•广东)如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点灯后,水在升温的过程中( )
A.吸热,内能增加 B.吸热,内能减少
C.放热,内能增加 D.放热,内能减少
12.(2024•湖南)小明在劳动技术课上学会了烹饪一道经典湘菜——辣椒炒肉。下列说法正确的是( )
A.解冻时冻肉向温水传递热量
B.磨刀可以增大切肉时的受力面积
C.切肉时是力改变了物体形状
D.炒肉时闻到香味不属于扩散现象
13.(2024•武汉)下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无关的是( )
A.汽车发动机用水作冷却剂
B.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
C.海边昼夜温度变化比沙漠中小,适于居住
D.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
14.(2024•滨州)如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A.该物质是非晶体
B.熔化过程持续了25min
C.该物质熔化过程中不断吸热,温度保持不变
D.熔化前后,该物质的比热容不变
15.(2024•连云港)下列现象中能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.花香满园 B.尘土飞扬 C.雪花飘飘 D.落叶纷纷
16.(2024•陕西)“芒种”过后,陕西关中等地区夏收进程已过半。如图,是烈日下联合收割机收麦的场景。下列说法不正确的是( )
A.夏收时节气温越高,空气中的分子热运动越剧烈
B.阳光炙烤下的金色麦穗温度升高,其所含的热量变多
C.利用水冷系统给发动机降温,是因为水的比热容较大
D.阳光曝晒下的驾驶室温度升高,是通过热传递的方式增加了其内能
17.(2024•济宁)关于水的性质,下列说法不正确的是( )
A.500mL水的质量为0.5kg
B.水结成冰后,其体积会增大
C.水的沸点不会超过100℃
D.水倒去一半后,其比热容不变
18.(2024•湖北)如图甲,利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体,得到温度随时间变化的图像如图乙,分析可知( )
A.相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多
B.a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大
C.升高相同温度a所用时间比b少,a的吸热能力比b弱
D.相同时间内a升高的温度比b多,a的吸热能力比b强
二.填空题(共10小题)
19.(2024•大庆)如图所示是一定质量的某种物质在熔化时温度随时间变化的图像,则这种物质是 (填“晶体”或“非晶体”),在AB段物质处于 (填“固态”“液态”或“固液共存状态”),t1时物体的内能 (填“大于”“等于”或“小于”)t2时物体的内能。若相同时间内该物质吸收热量相等,由图像可知,这种物质液态时的比热容 (填“大于”“等于”或“小于”)固态时的比热容。
20.(2024•菏泽)唐代诗人于良史在《春山夜月》中写道:“掬水月在手,弄花香满衣”。从物理学角度看,手中“月”是 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的虚像;“香”满衣是一种 现象。
21.(2024•眉山)端午节期间,小龙在家里学习时,闻到粽子的香味,这是 现象;煮粽子时,是通过 方式改变它的内能。
22.(2024•西藏)2023年12月22日,第78届联合国大会协商一致通过决议,将春节(农历新年)确定为联合国假日。欢度春节时,人们常常会吃饺子。刚端上桌的饺子香气扑鼻,这是 现象;用筷子夹起饺子时,筷子属于 杠杆。
23.(2024•东营)取质量相同、初温相同的两种物质的粉末状样品a和b,用完全相同的加热装置同时对a、b加热,它们的温度随加热时间变化的图像如图所示。由图可知,物质a的比热容 (选填“大于”或“小于”)物质b的比热容;在t1~t2时间内,物质b的内能 (选填“增加”“减少”或“不变”)。(样品受热均匀,不计热损失)
24.(2024•聊城)在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,棉花燃烧起来,说明通过 的方式可以改变物体的内能,这一过程与汽油机的 冲程具有相同的能量转化。
25.(2024•德州)炎热的夏天路面被晒得发烫,这是通过 的方式改变内能,人们通过在城市中心修建人工湖来调节气温是利用了水的 大。
26.(2024•镇江)为比较A、B两保温杯的保温性能,小红在两个保温杯中分别倒入0.1kg相同温度的热水,用温度计测量其初温t0,示数如图1所示,t0= ℃。绘制水温随时间的变化图像如图2所示,A杯中水放出的热量为 J,保温性能更好的是 (选填“A”或“B”)杯。]
27.(2024•徐州)在探究不同物质吸热升温的现象时,将相等 的沙子和水分别装入易拉罐中,用相同的热源和方法加热,则单位时间内沙子和水吸收的热量 。如图所示,实验得到沙子和水的温度随时间变化的图象,其中a是 的图象。
28.(2024•哈尔滨)冬季夜晚,池塘里有60m3的水凝固成冰,则这些冰的质量为 kg。此过程中是通过 方式来减少内能的。(ρ水=1.0×103kg/m3)
内能
参考答案与试题解析
一.选择题(共18小题)
1.(2024•淮安)端午节期间,小明在家煮粽子,厨房里粽香四溢。这个现象主要说明( )
A.分子间有引力 B.分子间有斥力
C.分子间有空隙 D.分子是运动的
【分析】构成物质的分子总在不停地做无规则运动,从而产生扩散现象。
【解答】解:煮熟的粽子粽香四溢是扩散现象,说明分子总在不停地做无规则运动。
故选:D。
【点评】本题考查了分子动理论的内容,属于基础题。
2.(2024•盐城)将两个表面光滑的铅块相互挤压,它们会粘在一起,不容易拉开。这一现象说明( )
A.分子间有空隙 B.分子在运动
C.分子间有斥力 D.分子间有引力
【分析】分子之间总存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解:两个表面光滑的铅块相互紧压后黏在一起说明分子之间存在引力。
故选:D。
【点评】本题考查分子动理论的知识,属于基础题。
3.(2024•烟台)生活中很多现象都蕴含着物理奥秘,对以下生活实例解释正确的是( )
A.夏天向地面洒水可以降温,是因为水蒸发吸热
B.打扫卫生时尘土飞扬,说明分子在永不停息地做无规则运动
C.高压锅的原理是通过增大气压使液体的沸点降低
D.冬天搓手取暖是通过热传递的方式改变物体的内能
【分析】(1)物质从液态变为气态是汽化,汽化吸收热量;
(2)分子在永不停息地做无规则运动;
(3)气压高,水的沸点高;
(4)改变内能的方式包括做功和热传递。
【解答】解:A、夏天,往地面洒水降温,水变成水蒸气,是蒸发,蒸发吸收热量,故A正确;
B、打扫卫生时尘土飞扬,是固体小颗粒的机械运动,不是分子的热运动,故B错误;
C、高压锅的原理是通过增大气压使液体的沸点升高,故C错误;
D、冬天搓手取暖是通过做功的方式改变物体的内能,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查物态变化、分子动理论、液体沸点和气压的关系及内能的改变,属于综合题。
4.(2024•福建)水约占人体体重的60%~70%,有助于调节体温,原因之一是水具有较大的( )
A.热值 B.密度 C.温度 D.比热容
【分析】对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
【解答】解:人体内水的比例很大,有助于调节自身的温度,是利用了水的比热容大的特点,当环境温度变化较快时,水的温度变化相对较慢,从而有助于调节人体自身的温度。
故选:D。
【点评】本题考查了水的比热容大的特点的应用,应用所学知识,解释了实际问题,体现了新课标的要求,属于中考热点题目。
5.(2024•宜宾)下列描述中属于扩散现象的是( )
A.桂花花香四溢 B.雪花漫天飘舞
C.灰尘空中飞扬 D.江面雾气弥漫
【分析】不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象。
【解答】解:A、桂花花香四溢是因为花香分子在不停地做无规则运动,故A正确;
BCD、雪花漫天飘舞、灰尘空中飞扬和江面雾气弥漫都属于机械运动,故BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查了扩散现象,属于基础题。
6.(2024•福建)“煮”的篆体写法如图,表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A.热水暖手 B.钻木取火 C.搓手取暖 D.擦燃火柴
【分析】改变物体的内能的方式有:做功和热传递;热传递使物体内能发生改变的实质是内能发生了转移,做功使物体内能发生改变的实质是能量发生了转化。
【解答】解:用火烧煮食物,吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递改变物体的内能;
A、用热水取暖,吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递改变物体的内能;
B、钻木取火,是通过做功改变物体的内能;
C、搓手取暖,是通过做功改变物体的内能;
D、擦燃火柴,是通过做功改变物体的内能。
故选:A。
【点评】本题考查了改变物体内能有两种方式,结合生活实际解决问题,难度不大。
7.(2024•常州)端午节煮粽子时,厨房飘满了粽子的清香,这说明( )
A.分子间存在吸引力
B.分子间存在排斥力
C.分子在无规则运动
D.液体分子连续分布,气体分子间有间隙
【分析】不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象,扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动。
【解答】解:煮粽子时厨房漂满了粽子的清香,属于扩散现象,这一现象说明分子在永不停息地做无规则运动,故C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了对分子运动的了解,属于基础题。
8.(2024•宁夏)下列实例中属于做功改变物体内能的是( )
A.图甲中,炉火烧水
B.图乙中,搓手取暖
C.图丙中,用暖手宝暖手
D.图丁中,热鸡蛋放在冷水中冷却
【分析】改变物体内能方式有两种:做功和热传递,做功的实质是能量的转化,热传递的实质是能量的转移。
【解答】解:A、炉火烧水,水吸收热量,内能增加,是通过热传递来改变物体的内能,故A不符合题意;
B、搓手取暖,是克服摩擦做功,使手的内能增大,温度升高,是通过做功改变物体的内能,故B符合题意;
C、用暖手宝暖手,手吸收热量,内能增加,是通过热传递来改变物体的内能,故C不符合题意;
D、热鸡蛋放在冷水中冷却,鸡蛋放出热量,内能减少,是通过热传递来改变物体的内能,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了做功与热传递改变物体内能的实例分析,属基础题。
9.(2024•广西)冬天,人们常用热水袋取暖。水能长时间供暖,主要原因是水的( )
A.密度大 B.密度小 C.比热容大 D.比热容小
【分析】水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少,据此分析。
【解答】解:水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,可以释放出更多的热量,因此,热水袋的内部液体主要是水,就是利用了水的比热容大这一特性。
故选:C。
【点评】本题考查了利用水的比热容大的特性,来解释生活中的现象,属热学基础题。
10.(2024•湖北)如图是小明煮的一碗冒着“白气”的面条。他将木筷和金属勺同时放入其中,过一会感觉金属勺烫手而木筷不烫手。下列说法正确的是( )
A.木材的导热性比金属好
B.木筷不烫手其内能不变
C.金属勺通过热传递变烫
D.“白气”是由汽化形成的
【分析】(1)木头的导热性较差,金属导热性较强;
(2)物体吸收热量,内能增加;
(3)改变物体内能的方式:做功和热传递;
(4)物质由气态变为液态的过程叫做液化。
【解答】解:A、木材的导热性比金属差,故A错误;
B、木筷放入热水中也会吸收热量,内能增加,故B错误;
C、金属勺吸收热量,温度升高,这是通过热传递改变了内能,故C正确;
D、“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了内能、改变物体内能的方式和液化现象,属于基础题。
11.(2024•广东)如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点灯后,水在升温的过程中( )
A.吸热,内能增加 B.吸热,内能减少
C.放热,内能增加 D.放热,内能减少
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递两种,热传递过程中,物质吸收热量,内能增加,放出热量,内能减小。
【解答】解:点灯后,水吸收热量,温度升高,内能增加。
故选:A。
【点评】本题考查了热传递改变物体的内能,属于基础题。
12.(2024•湖南)小明在劳动技术课上学会了烹饪一道经典湘菜——辣椒炒肉。下列说法正确的是( )
A.解冻时冻肉向温水传递热量
B.磨刀可以增大切肉时的受力面积
C.切肉时是力改变了物体形状
D.炒肉时闻到香味不属于扩散现象
【分析】(1)热总是从温度高的物体向温度低的物体传递热量或者从物体的高温部分向低温部分传递。
(2)在压力一定时,减小受力面积可以增大压强。
(3)力的作用效果是改变物体的形状和改变物体的运动状态。
(4)不同的物质的分子在互相接触时,彼此进入对方的现象叫扩散。
【解答】解:A、解冻时温水向冻肉传递热量,故A错误;
B、磨刀可以减小受力面积,增大切肉时的压强,故B错误;
C、切肉时是力改变了物体的形状,故C正确;
D、炒肉时闻到香味属于扩散现象,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了热传递、扩散和力的作用效果;知道增大和减小压强的办法。
13.(2024•武汉)下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无关的是( )
A.汽车发动机用水作冷却剂
B.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
C.海边昼夜温度变化比沙漠中小,适于居住
D.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
【分析】(1)水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
(2)水的比热容大的应用:防冻剂、取暖剂、保温剂;
(3)由气态变为液态叫液化降低温度和压缩体积可使气体液化,由液态变为气态叫汽化。
【解答】解:A、因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水冷却汽车发动机,故A不符合题意;
B、游泳之后从水中出来,风一吹感觉特别冷,是由于身体表面的水汽化吸热,与“水的比热容较大”这个特性无关,故B符合题意;
C、因为水的比热容较大,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,使得昼夜的温差小,由此使得海边昼夜温差小,故C不符合题意;
D、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少,所以生物体内水的比例高,有助于调节自身的温度,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查水的比热容大的特点、蒸发吸热的应用,应用所学知识解决实际问题,体现了新课标的要求。
14.(2024•滨州)如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A.该物质是非晶体
B.熔化过程持续了25min
C.该物质熔化过程中不断吸热,温度保持不变
D.熔化前后,该物质的比热容不变
【分析】明确图象中横纵坐标所表示的内容,可以看出物质的温度整体呈上升趋势,且有一段时间物质吸热但温度不再高,说明这是晶体熔化的图象,进而可以判断出对应的熔点温度;固态和液态的比热容不同。
【解答】解:
AB、分析图象可知,图象中呈水平的一段所对应的温度80℃就是物质的熔点,该物质有固定的熔化温度,是晶体,该物质从第10分钟左右开始熔化,到第25分钟左右结束,熔化过程持续了15 min,故AB错误;
C、在第20 min时,该物质处于熔化过程,吸收热量、温度不变,故C正确;
D、物质在相同时间内吸收的热量相同,在熔化前10min升高的温度为Δt1=80℃﹣50℃=30℃,在熔化后10min升高的温度为Δt2=100℃﹣80℃=20℃,故Δt1>Δt2由Q=CmΔt可知,当吸收的热量和质量都相同时,Δt越大比热容c就越小。所以这种物质固态时的比热容小于液态时的比热容,故D错误。
故选:C。
【点评】本题通过图象考查了晶体的熔化过程,难度不大。
15.(2024•连云港)下列现象中能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.花香满园 B.尘土飞扬 C.雪花飘飘 D.落叶纷纷
【分析】注意分子运动和机械运动的区别,分子是看不见的,小颗粒是看得见的。
【解答】解:A、花香满园,是花香的分子不停无规则运动的结果,故A正确;
B、粉尘飞舞是机械运动,并非分子的运动,故B错误;
C、雪花飘飘是机械运动,并非分子的运动,故C错误;
D、落叶纷纷是机械运动,并非分子运动,故D错误。
故选:A。
【点评】由于分子的体积很小,分子的运动无法用肉眼直接看到,但可以通过气味、颜色的变化来体现。
16.(2024•陕西)“芒种”过后,陕西关中等地区夏收进程已过半。如图,是烈日下联合收割机收麦的场景。下列说法不正确的是( )
A.夏收时节气温越高,空气中的分子热运动越剧烈
B.阳光炙烤下的金色麦穗温度升高,其所含的热量变多
C.利用水冷系统给发动机降温,是因为水的比热容较大
D.阳光曝晒下的驾驶室温度升高,是通过热传递的方式增加了其内能
【分析】(1)分子运动的快慢跟温度有关,温度越高,分子运动越剧烈。
(2)热量是一个过程量,不是一个状态量,热量描述了物体发生热传递时,传递能量的多少,不能说物体含有或具有多少热量。
(3)水的比热容比较大,质量相同的水和其他物质相比,在吸收或放出相同热量的情况下,水的温度变化要小些。
(4)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,做功过程是能量的转化过程。
【解答】解:A、夏收时节气温越高,空气中的分子热运动越剧烈,故A正确,不符合题意;
B、热量是一个过程量,只能表述为“吸收”或“放出”,故B错误,符合题意;
C、利用水冷系统给发动机降温,是因为水的比热容较大,故C正确,不符合题意;
D、阳光曝晒下的驾驶室温度升高,是通过热传递的方式增加了其内能,故D正确,不符合题意。
故选:B。
【点评】本题主要考查学生对水的比热容大的特点以及应用的了解和掌握。对做功和热传递改变物体内能的辨别,属于基础题。
17.(2024•济宁)关于水的性质,下列说法不正确的是( )
A.500mL水的质量为0.5kg
B.水结成冰后,其体积会增大
C.水的沸点不会超过100℃
D.水倒去一半后,其比热容不变
【分析】(1)已知水的体积,由密度公式变形可求得水的质量;
(2)水结成冰后,质量不变,密度变小,由V=分析;
(3)水的沸点随气压的改变而改变;
(4)比热容反映了物质在某种性质上的差别,它是物质的一种特性,都与物体的质量和体积无关。
【解答】解:A、水的体积V=500mL=500cm3=5×10﹣4m3,由ρ=可得,质量:
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×5×10﹣4m3=0.5kg,故A正确;
B、水结成冰后,质量不变,密度变小,由V=可知,体积变大,故B正确;
C、水的沸点随气压的改变而改变,只有在标准大气压小水的沸点才是100℃,因此水的沸点可以超过100℃,故C错误;
D、比热容是物质的一种特性,各种物质都有自己的比热,某种物质的比热容和其体积大小无关,所以把水倒去一半后,其比热容不变,故D正确。
故选:C。
【点评】本题综合考查了密度公式的应用、沸水与气压的关系、质量、密度、比热容概念及其特性。了解概念是基础,理解它们的特性是关键。
18.(2024•湖北)如图甲,利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体,得到温度随时间变化的图像如图乙,分析可知( )
A.相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多
B.a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大
C.升高相同温度a所用时间比b少,a的吸热能力比b弱
D.相同时间内a升高的温度比b多,a的吸热能力比b强
【分析】(1)物质吸热的多少是通过加热时间的长短来衡量的。
(2)单位质量的某种物质,温度升高1℃吸收的热量,叫这种物质的比热容。比热容是物质的一种特性,与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系,比热容是反映不同物质吸放热能力强弱的一个物理量;
(3)质量和初温相同的不同物质,吸收相同的热量,温度升高越快,则比热容越小。
【解答】解:A、加热器a、b规格相同,经过相同的时间,产生的热量相同,故A错误;
B、比热容是物质的一种特性,与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系,吸热能力不受外界条件影响,故B错误;
CD、由图乙知,升高相同的温度,b加热时间长,b吸热多,b的吸热能力强,故D错误、C正确;
故选:C。
【点评】本题考查了比热容的定义和应用,难度一般。
二.填空题(共10小题)
19.(2024•大庆)如图所示是一定质量的某种物质在熔化时温度随时间变化的图像,则这种物质是 晶体 (填“晶体”或“非晶体”),在AB段物质处于 固液共存状态 (填“固态”“液态”或“固液共存状态”),t1时物体的内能 小于 (填“大于”“等于”或“小于”)t2时物体的内能。若相同时间内该物质吸收热量相等,由图像可知,这种物质液态时的比热容 大于 (填“大于”“等于”或“小于”)固态时的比热容。
【分析】(1)晶体和非晶体在熔化过程中的区别:晶体在熔化过程中,温度不变;非晶体在熔化过程中温度不断上升;
(2)在AB段该物质处于熔化过程中;
(3)物体吸热,内能增大;
(4)在装置相同的情况下,相同时间吸收热量相同,根据Q吸=cmΔt可知质量一定时,升温快的比热容小。
【解答】解:由图知,该物质在熔化过程中,温度保持不变,所以该物质为晶体;
在AB段该物质处于熔化过程中,是固液共存状态;
随着时间的增长,物体吸热越多,内能越大,故在t1时具有的内能小于在t2时的内能;
若相同时间内该物质吸收热量相等,由图像可知,物质固态时升温快,液态时升温慢,因此这种物质液态时的比热容大于固态时的比热容。
故答案为:晶体;固液共存状态;小于;大于。
【点评】学生分析物质熔化的图像,是本实验中应该掌握的基本技能之一,从图像中获取有效的信息,也是物理实验中经常运用的。
20.(2024•菏泽)唐代诗人于良史在《春山夜月》中写道:“掬水月在手,弄花香满衣”。从物理学角度看,手中“月”是 等大 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的虚像;“香”满衣是一种 扩散 现象。
【分析】(1)平面镜成正立、等大的虚像;
(2)不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫做扩散,扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动。
【解答】解:手中“月”属于平面镜成像,成正立、等大的虚像;“香”满衣,这是花香分子扩散的结果,属于扩散现象。
故答案为:等大;扩散。
【点评】本题考查了平面镜成像的特点和扩散现象,比较简单。
21.(2024•眉山)端午节期间,小龙在家里学习时,闻到粽子的香味,这是 扩散 现象;煮粽子时,是通过 热传递 方式改变它的内能。
【分析】(1)不同物质的分子相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散,扩散现象说明了一切物质的分子都在不停地做无规则运动;
(2)改变物体内能的方法:做功和热传递。
【解答】解:(1)煮粽子时,人们在远处就会闻到粽子的香味,是分子运动的结果,属于扩散现象;
煮粽子时,是通过热传递方式改变它的内能。
故答案为:扩散;热传递。
【点评】本题以端午节煮粽子为题考查相关的物理知识,属于基础知识的考查,注重了物理和生活的联系。
22.(2024•西藏)2023年12月22日,第78届联合国大会协商一致通过决议,将春节(农历新年)确定为联合国假日。欢度春节时,人们常常会吃饺子。刚端上桌的饺子香气扑鼻,这是 扩散 现象;用筷子夹起饺子时,筷子属于 费力 杠杆。
【分析】分子运动是看不见的,在不知不觉中发生了变化,分子运动属于扩散现象;知道杠杆的分类,若动力臂小于阻力臂则为费力杠杆,但省距离。
【解答】解:刚端上桌的饺子香气扑鼻,这是扩散现象;使用筷子时,筷子是费力杠杆,这样可以省距离。
故答案为:扩散;费力。
【点评】本题考查扩散现象及杠杆的分类,体现了从生活走向物理,从物理走向社会的课标理念。
23.(2024•东营)取质量相同、初温相同的两种物质的粉末状样品a和b,用完全相同的加热装置同时对a、b加热,它们的温度随加热时间变化的图像如图所示。由图可知,物质a的比热容 大于 (选填“大于”或“小于”)物质b的比热容;在t1~t2时间内,物质b的内能 增加 (选填“增加”“减少”或“不变”)。(样品受热均匀,不计热损失)
【分析】初温和质量相同的不同物质,吸收相同的热量后,温度变化小的比热容较大。
晶体在熔化时吸收热量,温度不变。
【解答】解:由图可知,质量和初温相同的a和b吸收相同的热量后,a升温慢,物质a的比热容大于物质b的比热容;在t1~t2时间内,物质b是晶体,处于熔化阶段,吸收热量,温度不变,内能增加。
故答案为:大于;增加。
【点评】本题考查的是比热容和晶体的熔化特征,属于基础性题目。
24.(2024•聊城)在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,棉花燃烧起来,说明通过 做功 的方式可以改变物体的内能,这一过程与汽油机的 压缩 冲程具有相同的能量转化。
【分析】(1)改变内能的方式有两种,即做功和热传递;对物体做功,物体的内能会增加,物体对外做功,其内能会减小。
(2)四冲程汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】解:在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,此时活塞对筒内的空气做功,筒内空气的内能增大,温度升高,此过程机械能转化为内能,通过做功的方式改变筒内空气的内能;此过程相当于四冲程汽油机的压缩冲程。
故答案为:做功;压缩。
【点评】本题考查了做功改变物体内能和内燃机工作原理等知识的理解和应用,难度不大。
25.(2024•德州)炎热的夏天路面被晒得发烫,这是通过 热传递 的方式改变内能,人们通过在城市中心修建人工湖来调节气温是利用了水的 比热容 大。
【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。
水的比热容较大,相同质量的水和其它液体,吸收相同的热量后,水的温度变化小。
【解答】解:炎热的夏天路面被晒得发烫,这是通过热传递的方式改变内能。
水的比热容较大,和相同质量的其它物质相比,吸收或放出相同的热量,水的温度变化更小,因此修建人工湖可以调节气温。
故答案为:热传递;比热容。
【点评】本题考查的是改变物体内能的两种方式;会利用水的热容大来解释相关的现象。
26.(2024•镇江)为比较A、B两保温杯的保温性能,小红在两个保温杯中分别倒入0.1kg相同温度的热水,用温度计测量其初温t0,示数如图1所示,t0= 80 ℃。绘制水温随时间的变化图像如图2所示,A杯中水放出的热量为 2.1×104 J,保温性能更好的是 A (选填“A”或“B”)杯。]
【分析】(1)由图1可知温度的分度值,根据液柱的位置读数温度计示数;
(2)根据Q放=cm(t0﹣t)求出水放出的热量;
(3)放出相同的热量,所用的时间越长,保温性能越好。
【解答】解:由图1可知,温度计的分度值为1℃,此时温度计的示数为80℃;
由图2可知,水的末温为30℃,则A杯中水放出的热量:Q放=c水m(t0﹣t)=4.2×103J/(kg•℃)×0.1kg×(80℃﹣30℃)=2.1×104J;
由图2可知,A、B两保温杯中的水放出相同的热量,A保温杯所用的时间比B保温杯所用的时间更长,所以A保温杯的保温性能更好。
故答案为:80;2.1×104;A。
【点评】本题考查温度计的读数、热量的计算,能从图中获取相关信息是解题的关键。
27.(2024•徐州)在探究不同物质吸热升温的现象时,将相等 质量 的沙子和水分别装入易拉罐中,用相同的热源和方法加热,则单位时间内沙子和水吸收的热量 相等 。如图所示,实验得到沙子和水的温度随时间变化的图象,其中a是 沙子 的图象。
【分析】(1)为了比较不同物质的吸热能力,需使不同物质的质量相同;实验中通过加热时间来反映水和沙子吸收热量的多少;
(2)比较物质吸热能力的2种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强。
【解答】解:为了比较不同物质的吸热能力,需将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中,然后用相同的热源加热并不断搅拌,并且加热时间反映了水和沙子吸收热量的多少,单位时间内沙子和水吸收的热量相等,加热时间越长,说明吸收热量越多;
对于质量相等的沙子和水,由图可知,加热相同时间,升温较快的是沙子,则沙子的吸热能力弱,水的吸热能力强,因此a是沙子的图象,b是水的图象。
故答案为:质量;相等;沙子。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及分析图象能力,为热学中的重要实验。
28.(2024•哈尔滨)冬季夜晚,池塘里有60m3的水凝固成冰,则这些冰的质量为 6×104 kg。此过程中是通过 热传递 方式来减少内能的。(ρ水=1.0×103kg/m3)
【分析】根据m=ρV计算水的质量,根据质量是物体的属性分析;
改变内能的方式有做功和热传递。
【解答】解:池塘里有60m3的水凝固成冰,冰的质量等于水的质量,m=ρV=1.0×103kg/m3×60m3=6×104kg;
凝固过程需要放热,是通过热传递的方式改变内能的。
故答案为:6×104;热传递。
【点评】本题考查质量的计算与改变内能的方式,属于基础题。
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