期末必刷常考题:分子动理论与内能---2024-2025学年上学期初中物理(教科版)九年级上册
2024-11-19
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内容正文:
2024-2025学年上学期初中物理教科版九年级期末必刷常考题之分子动理论与内能
一.选择题(共8小题)
1.(2024秋•太原期中)孝敬父母是中华民族的传统美德。寒冷的冬天小明用热水给妈妈泡脚的过程中,下列说法正确的是( )
A.脚的温度升高,脚含有的热量增加
B.能量的总量减少了
C.通过热传递的方式增加了脚的内能
D.热量由脚传递给了水
2.(2024秋•武侯区校级期中)品学兼优的小谢应用劳动课上学习的烹饪技能为家人制作美味的刀削面,如图所示。下列说法正确的是( )
A.滚烫的刀削面含有的热量多
B.随着刀削面的温度降低,其内能减少
C.刚出锅的刀削面“热”得烫嘴,“热”表示的是内能
D.煮面条时,锅中沸腾的汤水将温度传递给削入锅中的面条子
3.(2024秋•太原期中)下列选项中,温度变化的原因与其他三项不同的是( )
A.冬天,用嘴向手哈气,手会感到暖和
B.用打气筒打气,过了一会儿感到筒身发热
C.开啤酒瓶盖的瞬间,瓶内气体的温度会降低
D.杀虫剂之类的自动喷剂,喷了一会儿后,罐身温度会降低
4.(2024秋•甘井子区期中)下列实例中通过做功的方式改变物体内能的是( )
A.夏天,石头被晒得很热
B.冬天,搓动双手会发热
C.夏天,在饮料中放冰块,饮料变凉
D.冬天,放在暖气上的物体变热
5.(2024秋•武强县期中)酿酒是人类神奇的发明,如图是将谷物倒入锅中熬制酒料的过程。关于酿酒过程中涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A.从酿酒锅冒出的“白气”是水蒸气
B.锅能向酒料传递热量,是因为锅的温度等于酒料的温度
C.闻到酒的香味,说明分子在不停地做无规则的运动
D.熬制过程中需要不断地搅拌,所以酒料内能的增加主要是通过做功
6.(2024秋•青羊区校级期中)关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.物体内能增大了,一定是从外界吸收了热量
B.做功过程实质是能量的转化或转移过程
C.两个内能相同的物体互相接触时,不可能发生热传递
D.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
7.(2024秋•江宁区期中)如图甲、乙、丙、丁所示实验,涉及到的研究对象分别是:①厚玻璃筒内的气体;②盒内气体;③铁丝;④气缸内燃气,在发生下列物理过程中,以上研究对象的内能减小的有( )
①下压活塞棉花燃烧
②点火后盒盖飞出
③被弯折的铁丝变热
④火花塞点火后活塞向下运动
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
8.(2024秋•杭锦后旗月考)用两个相同的电热器给质量都是2kg的物质甲和水加热,理想情况,无热量损失。它们的温度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.0∼2min内水吸收的热量为5.04×105J
B.0∼2min内水吸收的热量比物质甲吸收的热量多
C.物质甲的比热容为2.1×103J/(kg•℃)
D.如果选择一种冷却剂,应选甲
二.填空题(共5小题)
9.(2024秋•南安市期中)如图,试管中装有水,用带玻璃管的胶塞塞住试管口,在玻璃管口处放一个小叶轮,加热试管使水沸腾后,小叶轮转动。实验过程中通过 的方式使试管内水的内能增大,试管中的水不断减少,是水发生的 现象。
10.(2024秋•临夏州期中)蜡染是我国民间传统工艺,如图为蜡染中的点蜡工序,即把不染色的地方涂上蜡液,然后放入染缸中进行染色。由于凝固在布上,蜡与布间的引力会比液体时 (选填“大”或“小”),所以,能牢固地粘在布上;蜡染工人能闻到染料的气味,这属于 现象。
11.(2024秋•青秀区校级期中)2024年9月27日,第六届世界茉莉花大会、2024年横州茉莉花文化节在南宁市盛大开幕。从物理学角度分析,人们能闻到远处茉莉花散发的香味,这是 现象,当气温升高时,这种现象越 (选填“明显”或“不明显”)。
12.(2024秋•颍州区校级月考)徽墨是中国传统制墨技艺中的珍品,具有质坚如玉、落纸如漆、色泽黑润、历久不褪等特点。磨墨过程中能闻到墨汁味是 现象。
13.(2024秋•颍州区校级月考)如图所示是水的凝固图象,从图象可知,水在液态与固态的比热容之比为 。
三.实验探究题(共1小题)
14.(2024秋•齐齐哈尔期中)在探究“水和食用油吸热情况”的实验中,分别给两个烧杯中的水和食用油加热:
(1)除了温度计和秒表等已有器材,还需要的测量工具是 。
(2)实验过程中用 的长短代表物质吸热的多少。
(3)实验采用两个相同的“热得快”进行加热,其目的是为了水和植物油在相同的时间内吸收的 相等。
(4)根据如图所示的图像回答下列问题;
①两个烧杯中要分别放入质量 的水和食用油;
②实验中水和植物油的初温是 ℃。
③根据图像可知, 吸热能力强(选填“水”或“食用油”),水的比热容是食用油的比热容的 倍。
四.计算题(共1小题)
15.(2024秋•蒙阴县校级月考)体积2L的水,温度从80℃降低到50℃,()求:
(1)水的质量;
(2)水放出的热量。
2024-2025学年上学期初中物理教科版九年级期末必刷常考题之分子动理论与内能
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2024秋•太原期中)孝敬父母是中华民族的传统美德。寒冷的冬天小明用热水给妈妈泡脚的过程中,下列说法正确的是( )
A.脚的温度升高,脚含有的热量增加
B.能量的总量减少了
C.通过热传递的方式增加了脚的内能
D.热量由脚传递给了水
【考点】热传递改变物体的内能;热量的概念;能量守恒定律;热传递的方向与条件.版权所有
【专题】分子热运动、内能;理解能力.
【答案】C
【分析】(1)热量是热传递过程中转移的内能的多少,热量是过程量,不能用“含有”“具有”来修饰;
(2)能量守恒定律的表述为:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体;在转化和转移过程中其总量不变;
(3)改变内能的方式包括做功和热传递;
(4)发生热传递时,热量由高温物体传向低温物体,或由物体的高温部分传向低温部分。
【解答】解:A、热量是过程量,不能说含有热量的多少,故A错误;
B、根据能量守恒定律可知,能量的总量不变,故B错误;
C、热水泡脚时通过热传递的方式增大了脚的内能,故C正确;
D、泡脚时,脚的温度较低,水的温度较高,热量由水传给脚,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了改变内能的方式、热传递的方向、能量守恒定律和热量概念的理解,属于基础题目。
2.(2024秋•武侯区校级期中)品学兼优的小谢应用劳动课上学习的烹饪技能为家人制作美味的刀削面,如图所示。下列说法正确的是( )
A.滚烫的刀削面含有的热量多
B.随着刀削面的温度降低,其内能减少
C.刚出锅的刀削面“热”得烫嘴,“热”表示的是内能
D.煮面条时,锅中沸腾的汤水将温度传递给削入锅中的面条子
【考点】热传递改变物体的内能;热量的概念;温度的概念;影响内能大小的因素.版权所有
【专题】分子热运动、内能;理解能力.
【答案】B
【分析】(1)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,不能说物体含有多少热量;
(2)同一物体,放热温度降低,内能减小;吸热内能增大;
(3)物体的冷热程度叫做温度。
【解答】解:A.热量是一个过程量,只有在物体发生热传递时,我们才用热量这个概念,不能说物体含有热量,故A错误;
B.随着刀削面的温度降低,放出了热量,其内能减少,故B正确;
C.刚出锅的刀削面“热”得烫嘴,“热”表示的是温度,故C错误;
D.煮面条时,锅中沸腾的汤水将热量传递给削入锅中的面条,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查热量、内能和温度的关系,属于中档题。
3.(2024秋•太原期中)下列选项中,温度变化的原因与其他三项不同的是( )
A.冬天,用嘴向手哈气,手会感到暖和
B.用打气筒打气,过了一会儿感到筒身发热
C.开啤酒瓶盖的瞬间,瓶内气体的温度会降低
D.杀虫剂之类的自动喷剂,喷了一会儿后,罐身温度会降低
【考点】热传递改变物体的内能;做功改变物体的内能.版权所有
【专题】分子热运动、内能;理解能力.
【答案】A
【分析】改变内能的方式包括做功和热传递,热传递改变内能是内能转移的过程,做功改变内能是机械能和内能的转化过程。
【解答】解:A、冬天,用嘴向手哈气,手会感到暖和,通过热传递的方式改变物体的内能;
B、打气筒打气时,筒内气体被压缩做功,内能增加,温度升高,机械能转化成内能,属于做功改变物体的内能;
C、开啤酒瓶盖瞬间,瓶内压缩气体膨胀做功,内能转化成机械能,内能减小,温度降低,属于做功改变物体的内能;
D、自动喷剂喷洒液体时,瓶内气体对外做功,内能转化成机械能,内能减小,温度降低,属于做功改变物体的内能。
温度变化的原因与其他三项不同的是A。
故选:A。
【点评】本题的关键就是抓住导致物体温度变化的原因,存在内能转移的是热传递,存在内能转化的是做功。
4.(2024秋•甘井子区期中)下列实例中通过做功的方式改变物体内能的是( )
A.夏天,石头被晒得很热
B.冬天,搓动双手会发热
C.夏天,在饮料中放冰块,饮料变凉
D.冬天,放在暖气上的物体变热
【考点】做功改变物体的内能.版权所有
【专题】分子热运动、内能;理解能力.
【答案】B
【分析】改变物体内能有两种方式:做功和热传递,做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,做功实质是能量的转化;热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分。
【解答】解:A、夏天,在饮料中放冰块,属于热传递改变物体的内能,故A不符合题意;
B、冬天,搓动双手会发热,因摩擦做功而发热,属于做功改变物体的内能,故B符合题意;
C、夏天,石头被晒得很热,属于热传递改变物体的内能,故C不符合题意;
D、冬天,放在暖气上的物体变热,属于热传递改变物体的内能,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】此题查学生对基本概念和基本规律的识记能力,做对题的前提是熟记这些知识点,并灵活进行运用。
5.(2024秋•武强县期中)酿酒是人类神奇的发明,如图是将谷物倒入锅中熬制酒料的过程。关于酿酒过程中涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A.从酿酒锅冒出的“白气”是水蒸气
B.锅能向酒料传递热量,是因为锅的温度等于酒料的温度
C.闻到酒的香味,说明分子在不停地做无规则的运动
D.熬制过程中需要不断地搅拌,所以酒料内能的增加主要是通过做功
【考点】热传递的方向与条件;热传递改变物体的内能;液化的概念及现象;分子的热运动.版权所有
【专题】应用题;汽化和液化、升华和凝华;应用能力.
【答案】C
【分析】(1)物质由气态变为液态的过程叫做液化;
(2)发生热传递的条件是存在温度差;
(3)物质是由分子或原子组成的,分子在永不停息地做无规则运动;
(4)改变内能有两种方式:做功和热传递。
【解答】解:A.酿酒锅里冒出的“白气”是温度较高的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故A错误;
B.只要存在温度差,就会发生热传递,锅能向酒料传递热量,是因为锅的温度高于酒料的温度,故B错误;
C.酒的香味为扩散现象,是由于酒分子无规则运动散发出来的,故C正确;
D.熬制过程中需要不断地搅拌,目的是使酒料受热均匀,内能增加,主要是通过热传递的方式改变其内能的,故D错误。
故选:C。
【点评】本题综合考查了改变物体内能的方式、液化现象、分子动理论内容以及热传递的条件等,涉及的知识点多,但都属于基础知识考查范围。
6.(2024秋•青羊区校级期中)关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.物体内能增大了,一定是从外界吸收了热量
B.做功过程实质是能量的转化或转移过程
C.两个内能相同的物体互相接触时,不可能发生热传递
D.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
【考点】温度、内能、热量的关系.版权所有
【专题】定性思想;分子热运动、内能;理解能力.
【答案】B
【分析】(1)改变物体内能的方式有两种,做功和热传递;
(2)做功过程实质是能量的转化或转移过程;
(3)热量总是从高温物体传向低温物体或从物体的高温部分传向低温部分;
(4)热量是一个过程量,不能说“含有”。
【解答】解:A.内能的大小与物体的质量、温度和状态有关,温度高,不确定质量的大无法比较内能的大小,故A错误;
B.做功的过程是能量转化或转移的过程,例如:摩擦生热,机械能转化为内能;风吹帆船前行,属于机械能的转移,故B正确;
C.两个物体温度不同才可能发生热传递,两个内能相同的物体温度可能不同,所以互相接触时,有可能发生热传递,故C错误;
D.热量是过程量,不是状态量,不能说汤含有的热量,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查了温度、热量和内能的关系以及改变内能的方式,相对比较简单,属于基础题。
7.(2024秋•江宁区期中)如图甲、乙、丙、丁所示实验,涉及到的研究对象分别是:①厚玻璃筒内的气体;②盒内气体;③铁丝;④气缸内燃气,在发生下列物理过程中,以上研究对象的内能减小的有( )
①下压活塞棉花燃烧
②点火后盒盖飞出
③被弯折的铁丝变热
④火花塞点火后活塞向下运动
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【考点】做功改变物体的内能.版权所有
【专题】分子热运动、内能;应用能力.
【答案】D
【分析】做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小。
【解答】解:①图甲,厚玻璃筒内的气体被压缩时,活塞对气体做功,瓶内气体温度升高,气体的内能增加;
②图乙,点火后盒盖飞出,气体对盒盖做功,气体的内能化为盒盖的机械能,盒内空气内能减小;
③图丙,来回弯折铁丝,机械能转化为内能,使铁丝的内能增加,温度升高;
④图丁,汽缸内的燃气推动活塞向下运动时(即做功冲程),内能转化为机械能,气缸内燃气的内能减少;
综上分析,研究对象的内能减小的有:②④,所以D正确。
故选:D。
【点评】本题考查做功改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小。
8.(2024秋•杭锦后旗月考)用两个相同的电热器给质量都是2kg的物质甲和水加热,理想情况,无热量损失。它们的温度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.0∼2min内水吸收的热量为5.04×105J
B.0∼2min内水吸收的热量比物质甲吸收的热量多
C.物质甲的比热容为2.1×103J/(kg•℃)
D.如果选择一种冷却剂,应选甲
【考点】利用比热容的公式计算热量;比热容的计算公式.版权所有
【专题】比热容、热机、热值;应用能力.
【答案】C
【分析】(1)两个相同的电热器在相同时间放出的热量相同,无热量损失,则物体在相同时间吸收热量相同;
(2)根据Q吸=cmΔt求出水0~2min内升高的温度为10℃时吸收的热量;进而求出在0~10min内水吸收的热量;
(3)物体在相同时间吸收热量相同,0~2min内物质甲的温度升高20℃,吸收的热量等于该时间段水吸收的热量,利用Q吸=cmΔt求甲的比热容。
(4)选择吸热能力强(比热容大)的液体作为冷却剂。
【解答】解:A、由图可知,加热2min水的温度升高10℃,0~2min水吸收的热量:
Q水吸=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×10℃=8.4×104J,故A错误;
B、由题意知,两个相同的电热器在相同时间放出的热量相同,无热量损失,则物体在相同时间吸收热量相同,即0~2min内水吸收的热量和物质甲吸收的热量相等,故B错误;
CD、物体在相同时间吸收热量相同,0~2min内物质甲的温度升高20℃,吸收的热量为8.4×104J,
甲的比热容为:
c甲===2.1×103J/(kg•℃),故C正确;
甲的比热容较小,如果选择一种冷却剂,应选水,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对吸热公式Q吸=cmΔt的掌握和运用,利用图象判断物质比热容的大小,比较两个量的大小一定要根据公式来分析。
二.填空题(共5小题)
9.(2024秋•南安市期中)如图,试管中装有水,用带玻璃管的胶塞塞住试管口,在玻璃管口处放一个小叶轮,加热试管使水沸腾后,小叶轮转动。实验过程中通过 热传递 的方式使试管内水的内能增大,试管中的水不断减少,是水发生的 汽化 现象。
【考点】热传递改变物体的内能;汽化的概念及现象.版权所有
【专题】分子热运动、内能;理解能力.
【答案】热传递;汽化。
【分析】做功和热传递都能改变物体的内能;蒸气推动轮机转动过程中,对外提供动力,相当于做功冲程;物质由液态变成气态的过程叫汽化。
【解答】解:对水加热过程中是通过热传递使水的内能增大的。实验过程中试管中的水不断减少,是水发生了汽化,由液态变为气态。
故答案为:热传递;汽化。
【点评】本题考查了汽化现象和改变物体内能的方法,属于综合性题目。
10.(2024秋•临夏州期中)蜡染是我国民间传统工艺,如图为蜡染中的点蜡工序,即把不染色的地方涂上蜡液,然后放入染缸中进行染色。由于凝固在布上,蜡与布间的引力会比液体时 大 (选填“大”或“小”),所以,能牢固地粘在布上;蜡染工人能闻到染料的气味,这属于 扩散 现象。
【考点】分子间作用力的现象;扩散现象.版权所有
【专题】分子热运动、内能;应用能力.
【答案】大;扩散。
【分析】分子间存在相互作用的引力和斥力;分子都在不停地做无规则运动。
【解答】解:蜡液凝固在布上,蜡与布间的作用力会比液体时要大一些,所以能牢固的粘在布上;蜡染工人闻到染料的气味是属于扩散现象,这是因为染料分子在不停地做无规则运动。
故答案为:大;扩散。
【点评】本题考查分子动理论的相关内容,属于基础题。
11.(2024秋•青秀区校级期中)2024年9月27日,第六届世界茉莉花大会、2024年横州茉莉花文化节在南宁市盛大开幕。从物理学角度分析,人们能闻到远处茉莉花散发的香味,这是 扩散 现象,当气温升高时,这种现象越 明显 (选填“明显”或“不明显”)。
【考点】扩散现象;温度对分子热运动的影响.版权所有
【专题】分子热运动、内能;理解能力.
【答案】扩散;明显。
【分析】不同物质接触时,分子彼此进入对方的现象叫扩散,温度越高,分子运动越剧烈。
【解答】解:人们能闻到远处明显散发的香味,这是扩散现象,说明了分子不停地做无规则运动;
一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,这种运动会随气温的升高而加剧。
故答案为:扩散;明显。
【点评】本题主要考查学生对扩散现象的了解和掌握,要知道温度越高,分子运动越剧烈,相对比较简单,是一道基础题。
12.(2024秋•颍州区校级月考)徽墨是中国传统制墨技艺中的珍品,具有质坚如玉、落纸如漆、色泽黑润、历久不褪等特点。磨墨过程中能闻到墨汁味是 扩散 现象。
【考点】扩散现象.版权所有
【专题】分子热运动、内能;应用能力.
【答案】扩散。
【分析】构成物质的分子都在不停地做无规则运动,扩散现象能间接反映分子无规则运动。
【解答】解:不同物质的分子在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散,磨墨过程中能闻到墨汁味是扩散现象,是由于分子不停做无规则热运动造成的;
故答案为:扩散。
【点评】本题考查分子无规则运动,是一道基础题。
13.(2024秋•颍州区校级月考)如图所示是水的凝固图象,从图象可知,水在液态与固态的比热容之比为 2:1 。
【考点】比热容的比例计算.版权所有
【专题】比热容、热机、热值;应用能力.
【答案】2:1。
【分析】由图像可知,水降低10℃和冰降低20℃都用时5min,所以放出热量相等,水凝固成冰后质量不变,根据Q=cmΔt可得比热容之比。
【解答】解:
由图像可知,水降低10℃和冰降低20℃都用时5min,所以放出热量相等,水凝固成冰后质量不变,根据Q=cmΔt可得
c水m水Δt水=c冰m冰Δt冰
解得,水在液态与固态的比热容之比为
。
故答案为:2:1。
【点评】本题考查比热容的计算,是一道基础题。
三.实验探究题(共1小题)
14.(2024秋•齐齐哈尔期中)在探究“水和食用油吸热情况”的实验中,分别给两个烧杯中的水和食用油加热:
(1)除了温度计和秒表等已有器材,还需要的测量工具是 天平 。
(2)实验过程中用 加热时间 的长短代表物质吸热的多少。
(3)实验采用两个相同的“热得快”进行加热,其目的是为了水和植物油在相同的时间内吸收的 热量 相等。
(4)根据如图所示的图像回答下列问题;
①两个烧杯中要分别放入质量 相同 的水和食用油;
②实验中水和植物油的初温是 20 ℃。
③根据图像可知, 水 吸热能力强(选填“水”或“食用油”),水的比热容是食用油的比热容的 2 倍。
【考点】比较不同物质吸热的情况;物体吸热实验器材的选择;物体吸热实验用加热时间反映吸收热量的多少;物体吸热实验的数据和图像分析.版权所有
【专题】比热容、热机、热值;实验基本能力.
【答案】(1)天平;(2)加热时间;(3)热量;(4)相同;20;水;2。
【分析】(1)(4)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;
(2)实验中,用加热时间间接反映液体吸收热量的多少,运用了转换法;
(3)相同时间,相同热源,放出热量相同。
【解答】解:(1)探究“物质吸热规律”实验中,除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有秒表和测量质量的工具天平;
(2)实验中,用加热时间间接反映液体吸收热量的多少,运用了转换法;
(3)两个相同的“热得快”易于控制产生热量的多少,因此为了准确地控制物质相同时间吸收热量相同;
(4)①在探究“物质吸热规律”的实验中,运用控制变量法,让两液体的质量相同,比较两种物质吸热能力的强弱;
②由图像可知,水和食用油的初温是20℃;
③加热相同时间,吸收相同的热量,食用油的温度变化大,则食用油的吸热能力弱,水的吸热能力强;
设加热1min时水和食用油吸收热量为Q,食用油加热6min吸收热量为6Q,温度升高240℃;水加热4min吸收热量为4Q,温度升高80℃,根据c=可知,===,水的比热容是食用油的比热容的2倍。
故答案为:(1)天平;(2)加热时间;(3)热量;(4)相同;20;水;2。
【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、比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
四.计算题(共1小题)
15.(2024秋•蒙阴县校级月考)体积2L的水,温度从80℃降低到50℃,()求:
(1)水的质量;
(2)水放出的热量。
【考点】利用比热容的公式计算热量;密度公式的变形运用计算质量和体积.版权所有
【专题】比热容、热机、热值;密度及其应用;应用能力.
【答案】(1)水的质量为2kg;
(2)水放出的热量为2.52×105J。
【分析】(1)根据密度公式求水的质量;
(2)根据Q放=cmΔt求水放出的热量。
【解答】解:(1)水的质量为
;
(2)水放出的热量为
。
答:(1)水的质量为2kg;
(2)水放出的热量为2.52×105J。
【点评】本题考查质量和热量的计算,难度不大。
考点卡片
1.密度公式的变形运用计算质量和体积
【知识点的认识】
计算密度的公式:ρ=
计算物体的质量:m=ρV
计算物体的体积:V=
【命题方向】
考查密度公式的变形运用计算质量和体积。
例:中秋国庆长假期间,小斌与家人到白狼上游玩,在游玩的路上捡到了一块小石头,他想知道这种石头的密度。于是他用天平测出小石头的质量为60g,再把小石头放入装满水的溢水杯中,测得溢出水的质量是20g。求:
(1)溢出的水的体积;
(2)这种石头的密度;
(3)若有一块石碑使用此种石头制成的,质量为60kg,则整个石碑所用材料的体积是多少?(水的密度为1.0×103kg/m3)
分析:(1)根据V水=得出小石头溢出水的体积;
(2)小石头的体积等于溢出水的体积,根据密度公式得出小石头的密度;
(3)根据V石碑=得出石碑所用材料的体积。
解析:解:(1)小石头溢出水的体积V水===20cm3;
(2)小石头的体积等于溢出水的体积,即V盖=V水=20cm3,
因此小石头的密度ρ===3g/cm3;
(3)石碑所用材料的体积V石碑===2×10﹣2m3。
答:(1)溢出的水的体积为20cm3;
(2)这种石头的密度为3g/cm3;
(3)若有一块石碑使用此种石头制成的,质量为60kg,则整个石碑所用材料的体积是2×10﹣2m3。
点评:本题考查难度公式的应用,是一道综合题。
【解题方法点拨】
利用密度公式计算时要注意单位的统一。
质量用kg,则体积用m3,密度单位为kg/m3
质量用g,则体积用cm3,密度单位为g/cm3
2.温度的概念
【知识点的认识】
温度是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。
【命题方向】
考查温度的概念,通常出现关键字“冷热程度”。
例:下列说法中正确的是( )
A.0℃就是没有温度
B.0℃就是冰的温度
C.0℃的水和0℃的冰冷热程度相同
D.摄氏温度的刻度方法不能扩展到0℃以下和100℃以上
分析:0℃是指冰水混合物的温度;
温度相同的两个物体冷热程度是相同的;
摄氏温度是把冰水混合物的温度规定为0℃,把沸水的温度规定为100℃,自然界中,有比冰水混合物温度低的温度,也有比沸水温度高的温度。解析:解:A、0℃是冰水混合物的温度,它是摄氏温度的一个温度值,并不是表示没有温度,故选项A是错误的;
B、0℃是冰水混合物的温度,摄氏温度是把冰水混合物的温度规定为0℃,因为冰水混合物的温度是固定的,而冰的温度并不是固定的,故选项B是错误的;
C、0℃的水和0℃的冰温度相同,温度是表示物体的冷热程度,所以它们的冷热程度相同,故选项C是正确的;
D、摄氏温度是把冰水混合物的温度规定为0℃,把沸水的温度规定为100℃,在0℃和100℃之间平分100等份,每一等份就是1℃,这种刻度方法是能够扩展到0℃以下和100℃以上的,故选项D是错误的。
故选:C。
点评:解答本题需要根据温度的概念和摄氏温度的规定来分析,一定要了解0℃和100℃是怎样规定的。
【解题方法点拨】
概念性知识,牢记即可。
3.汽化的概念及现象
【知识点的认识】
物质从液态变为气态的过程叫作汽化,汽化有蒸发和沸腾两种方式。
【命题方向】
根据现象判断物态的变化是中考的热点。
例:下列物态变化的实例中,属于汽化现象的是( )
A.滴水成冰
B.气凝结霜
C.冰雪消融
D.浓雾消散
分析:汽化指物质由液态转变成气态,汽化要吸热。
解析:解:A、滴水成冰是凝固现象,故A错误;
B、气凝结霜是凝华现象,故B错误;
C、冰雪消融是熔化现象,故C错误;
D、浓雾消散是汽化现象,故D正确。
故选:D。
点评:本题考查了汽化现象与其它物态变化现象的辨别,属于基础题。
【解题方法点拨】
“汽化”不可写成“气化”,“气态”不可写成“汽态”
4.液化的概念及现象
【知识点的认识】
液化指物质由气态转变成液态。
【命题方向】
根据现象判断物态的变化是中考的热点。
例:暑假,小江与家人坐空调旅游大巴去黄果树旅游,途中发现车窗变模糊了,该现象涉及的物态变化是( )
A.液化
B.汽化
C.凝固
D.凝华
分析:液化指物质由气态转变成液态,液化要放热。
解析:解:暑假,空调大巴里的空气比车外低,车窗外热的水蒸气遇到冷的玻璃,马上液化放热,此现象是液化。
故选:A。
点评:本题考查了液化现象,属于基础题。
【解题方法点拨】
在做题中要注意,白气和雾都是可以看见的,所以是液态。
5.分子的热运动
【知识点的认识】
分子的热运动:一切物质的分子都在不停地做无规则运动。这种无规则运动叫作分子的热运动。
【命题方向】
考查分子热运动的现象,通常以选择填空为主。
例:“皮渣”是汤阴的特色菜肴,婚宴上刚端上来的“皮渣”香味扑鼻,这是由于( )
A.分子之间存在着空隙
B.分子之间存在着引力
C.分子之间存在着斥力
D.分子在永不停息地运动
分析:不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。
解析:解:婚宴上刚端上来的“皮渣”香味扑鼻,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
故选:D。
点评:此题考查了生活中常见的扩散现象,比较简单,属基础题。
【解题方法点拨】
分子的热运动是永不停息的,物体的温度低时,分子的热运动缓慢,但并没有停止,不要误以为温度低时,分子的热运动就停止.
6.扩散现象
【知识点的认识】
(1)扩散现象: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.进入鲜花店时,香气扑鼻而来,长时间堆放煤的墙角,墙皮内部会变黑,把冰糖放入水中,过段时间水会变甜等现象都是扩散现象,扩散现象表明分子在不停地运动着.气体、液体、固体之间均能发生扩散现象.
(2)扩散现象与温度的关系:温度越高,扩散现象越明显.
在两个相同的烧杯中,分别装半杯凉水和半杯热水,用滴管分别在两个杯底注入一滴红墨水,结果热水中的红墨水扩散得快,这是因为装热水的杯子中水温高,分子运动快,所以水先变红,这实际上说明了分子的运动与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈.
【命题方向】
理解生活中常见的扩散现象,用扩散知识解释常见现象的成因。
例:爆炒辣椒时,周围的人很快就察觉有辣味,这是 扩散 现象,起锅冷却后闻到的辣味就变淡了很多,说明这种现象的剧烈程度随温度的降低而 减弱 。
分析:不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象是分子不停地做无规则运动的体现,温度越高,扩散越快,分子运动越剧烈。
解析:解:爆炒辣椒时,周围的人很快就能闻到辣椒的香味,这是扩散现象,扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
起锅后,辣椒的温度降低了,周围的人闻到的辣味就变淡了很多,说明辣椒分子的无规则运动与温度有关,温度越高辣椒分子的无规则运动越剧烈,温度降低后辣椒分子的无规则运动的剧烈程度减弱。
故答案为:扩散;减弱。
点评:此题考查了分子动理论在生活中的应用,属于基础知识,是一道基础题。
【解题方法点拨】
(1)对扩散现象要这样理解,扩散现象只能发生在不同的物质之间,同种物质之间是不能发生扩散现象的,不同物质只有相互接触时,才能发生扩散现象,没有相互接触的物质,是不会发生扩散现象的,扩散现象是两种物质的分子彼此进入对方的现象,而不是单一的一种物质的分子进入另一种物质.气体、液体和固体之间都可以发生扩散,而且不同状态的物质之间也可以发生扩散.
(2)易错点:扩散现象是指分子的运动,但注意将扩散现象与物体颗粒的运动相区分,如在阳光下看到的灰尘飞扬,是固态颗粒运动,而不是分子的无规则运动,故这个现象不是扩散现象.
7.温度对分子热运动的影响
【知识点的认识】
分子运动的快慢跟温度有关,温度越高,分子运动越剧烈。
【命题方向】
考查温度对分子热运动的影响。
例:煮茶叶蛋时,小宇闻到浓郁的茶蛋的香味,这是 扩散 现象。煮茶叶蛋要比腌蛋时咸的快,这是由于煮茶叶蛋比腌蛋时温度 高 ,分子的运动更 剧烈 。
分析:分子永不停息地做无规则运动,分子运动的速度和温度有关。
解析:解:妈妈煮茶叶蛋时小宇闻到浓郁的茶蛋的香味,属于分子的扩散现象,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动;
煮茶叶蛋要比腌蛋时咸的快,这是由于煮茶叶蛋比腌蛋时温度高;
煮茶叶蛋要比腌蛋时咸的快,这一现象可以说明分子运动的快慢与温度有关,温度越高,分子的运动越剧烈。
故答案为:扩散;高;剧烈。
点评:本题考查了扩散现象、分子运动和温度有关,相对比较简单,属于基础题。
【解题方法点拨】
基础知识,牢记即可。
8.分子间作用力的现象
【知识点的认识】
(1)铅块粘合现象:当两个大小不同的铅块表面被锉平、刮净后,挤压在一起,即使手离开后,大铅块仍然紧紧粘在小铅块上而不脱落。说明分子间存在引力。
(2)利用针筒抽取半筒水,将针筒内空气挤出,堵住筒嘴,然后用力推活塞。水不容易被压缩,说明分子间存在斥力。
【命题方向】
考查测量平均速度的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:如图所示,将两个表面光滑的铅块互相紧压,它们会粘在一起,很难被拉开,这说明分子之间存在 引力 ,用针筒抽取半筒水,用手指抵住针筒口,然后用力推入活塞,发现水 不容易 (选填“容易”或“不容易”)被压缩,说明分子间存在 斥力 。
分析:分子间存在相互作用的引力和斥力,当分子间的距离大于平衡距离时,表现为引力;分子间的距离小于平衡距离时,表现为斥力。
解析:解:表面干净的铅压紧,两块铅表面分子的距离大于平衡距离,表现为引力;
用针筒抽取半筒水,用手指抵住针筒口,然后用力推入活塞,发现水不容易被压缩,此时,水分子间的距离小于平衡距离,表现为斥力。
故答案为:引力;不容易;斥力。
点评:本题考查了分子间的作用力,属于基础题。
【解题方法点拨】
分子之间作用力,引力斥力分彼此。引力斥力同存在,和谐相处皆欢喜。
9.影响内能大小的因素
【知识点的认识】
(1)温度:同一物体,状态不变时,温度越高,物体的内能越大;
(2)质量:温度。状态相同的同种物体,物体的质量越大,分子的个数就越多,内能就越大;
(3)状态:同种物体,温度、质量不变时,状态改变,内能改变;
(4)种类:物体的质量、温度、状态相同时,物质的种类不同,内能不同。
【命题方向】
考查影响内能大小的因素,比较不同状态下的内能的大小。
例:下列关于物体的内能的说法中正确的是( )
A.物体运动得越快,物体的内能越大
B.物体被举得越高,物体的内能越大
C.温度为0℃的冰块没有内能
D.温度高的物体内能不一定大
分析:(1)物体内部所有分子做无规则运动的分子动能和分子势能的总和叫物体的内能。
(2)物体的内能与温度、质量、状态等因素有关;与物体的机械运动情况无关。
(3)一切物体在任何情况下都具有内能。
解析:解:A、物体的内能与物体做机械运动的速度无关,故A错误;
B、物体的内能与物体被举高的高度无关,故B错误;
C、温度为0℃的冰块具有内能,故C错误;
D、温度高的物体内能不一定大;质量和物态相同时,温度高的物体内能大,故D正确。
故选:D。
点评:知道内能的基本定义;知道影响内能大小的因素。
【解题方法点拨】
比较物体内能大小的因素有四个,分别是温度,质量,状态和物体种类,要同时考虑这四个影响因素,不能单纯的说温度高的物体内能就大。
10.热传递的方向与条件
【知识点的认识】
(1)热传递的条件:存在温度差;
(2)热传递的方向是从高温物体到低温物体,或者从物体的高温部分到低温部分
【命题方向】
考查概念以及通过温度大小判断热传递的方向。
例:质量相同、温度均为100℃的铝块和铜块(c铝>c铜),分别投入质量、温度均相同的两杯冷水中,当它们放出相同的热量时,取出两金属块并使它们接触,不考虑热损失,则它们( )
A.不发生热传递
B.热量从铜块传向铝块
C.热量从铝块传向铜块
D.温度从铝块传向铜块
分析:欲知热量传递的方向,必须知道铝块和铜块谁的温度高,热量总是从温度高的物体传向温度低的物体或者从物体的高温部分传向低温部分,那么,只需根据题意比较铝块和铜块谁的温度高了。
解析:解:已知m铝=m铜,它们的初温相同,Q铝=Q铜,c铝>c铜,
由热量公式Q=cmΔt,可得:Δt=,
把已知条件代入可知,比热容大的温度降低的少,则铝的温度降低少,铝块的温度高,所以铝块传递热量向铜块。
故选:C。
点评:此题主要考查了热传递的规律,必须让学生清醒认识到热量总是从温度高的物体传向温度低的物体或者从物体的高温部分传向低温部分。
【解题方法点拨】
11.热传递改变物体的内能
【知识点的认识】
(1)条件:两个物体之间或同一个物体的不同部分存在温度差
(2)过程:高温物体放出热量,温度降低,内能减少,低温物体吸收热量,温度升高,内能增加;
(3)结果:温度相同
(4)实质:内能的转移。能量的形式没有改变
【命题方向】
考查热传递改变物体内能的概念,以及现象。
例:下列实例中,属于热传递改变物体内能的是( )
A.用锯条锯木头时锯条的温度升高
B.两手相互摩擦时手的温度升高
C.电钻打孔时钻头温度升高
D.热鸡蛋放入冷水中温度降低
分析: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。
解析:解:A、锯木头是克服摩擦做功,锯条温度升高,是通过做功改变物体的内能;
B、两手相互摩擦时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,通过做功的方式改变物体的内能;
C、电钻打孔是克服摩擦做功,钻头温度升高,是通过做功改变物体内能的;
D、放入冷水中的热鸡蛋放出热量,温度降低,是通过热传递改变物体内能,故D正确。
故选:D。
点评:此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别,是中考热点,属于易错题目。
【解题方法点拨】
热传递的实例:
炒菜时,用火给炒勺加热;冬天坐在炉子边取暖;放在太阳光下晒被子;哈气;热水袋取暖。
12.做功改变物体的内能
【知识点的认识】
做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小。
【命题方向】
考查做功改变物体的内能的概念,以及现象。
例:下列事例中,通过做功的方式改变物体内能的是( )
A.冬天用热水袋暖手
B.两手相互摩擦发热
C.冬天室内用电炉取暖
D.用火炉烧水
分析:知道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,而做功过程是能量的转化过程。
解析:解:A、冬天,用热水袋暖手,手的温度升高,是通过热传递改变了物体的内能,故A不符合题意;
B、两手相互摩擦,手的温度升高,是手克服摩擦力做功,属于做功改变物体的内能,故B符合题意;
C、冬天室内用电炉取暖,温度升高,是通过热传递改变了物体的内能,故C不符合题意;
D、用火炉烧水,水的温度升高,是水吸收了热量,属于热传递改变物体的内能,故D不符合题意。
故选:B。
点评:此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别,是中考热点,属于易错题目。
【解题方法点拨】
做功改变物体的内能的实例:
钻木取火;搓手取暖;磨刀;折铁丝;用打气筒打气筒壁变热;水蒸气将壶盖顶起;打开易拉罐盖时,上面出现白雾;电炉丝通电后发热。
13.热量的概念
【知识点的认识】
(1)定义:在热传递过程中,传递能量的多少叫作热量。热量通常用字母Q表示
(2)理解:①热量是热传递过程中物体内能的改变量,因此,热量是个过程量。只有在热传递过程中,才能谈论热量,离开热传递过程谈热量是毫无意义的。
②我们不能说某个物体具有或含有多少热量,更不能比较两个物体具有热量的多少。热量只能与表示过程的词语连用,如“吸收热量”“放出热量”
【命题方向】
考查热量的概念。
例:同学们讨论气氛热烈,老师不忍心打断,于是抛出了“热量”话题,下列说法正确的是( )
A.热水比冷水所含的热量多
B.一大桶水比一小桶水含的热量多
C.一个物体内能越多,它具有的热量越多
D.热量是热传递过程中物体内能的改变量
分析: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。
解析:解:热量是一个过程量,不能说物体含有或具有热量,只能说吸收或放出热量的多少,热量是热传递过程中物体内能的改变量,故ABC错误,D正确。
故选:D。
点评:本题考查对热量的理解.知道热量不是状态量,不能说含有或者具有热量.只能说吸收或放出热量。
【解题方法点拨】
解题是要抓住关键词:“具有热量”、“含有热量”,这样的说法是错误的。
14.温度、内能、热量的关系
【知识点的认识】
(1)内能和温度的关系
物体内能的变化,不一定引起温度的变化.这是由于物体内能变化的同时,有可能发生物态变化.物体在发生物态变化时内能变化了,温度有时变化有时却不变化.如晶体的熔化和凝固过程,还有液体沸腾过程,内能虽然发生了变化,但温度却保持不变.温度的高低,标志着物体内部分子运动速度的快慢.
因此,物体的温度升高,其内部分子无规则运动的速度增大,分子的动能增大,因此内能也增大,反之,温度降低,物体内能减小.因此,物体温度的变化,一定会引起内能的变化.
(2)内能与热量的关系物体的内能改变了,物体却不一定吸收或放出了热量,这是因为改变物体的内能有两种方式:做功和热传递.即物体的内能改变了,可能是由于物体吸收(或放出)了热量也可能是对物体做了功(或物体对外做了功).
而热量是物体在热传递过程中内能变化的量度.当物体与外界不做功时,物体吸收热量,内能增加,物体放出热量,内能减少.因此物体吸热或放热,一定会引起内能的变化.
(3)热量与温度的关系物体吸收或放出热量,温度不一定变化,这是因为物体在吸热或放热的同时,如果物体本身发生了物态变化(如冰的熔化或水的凝固).这时,物体虽然吸收(或放出)了热量,但温度却保持不变.
物体温度改变了,物体不一定要吸收或放出热量,也可能是由于对物体做功(或物体对外做功)使物体的内能变化了,温度改变了.
【命题方向】
温度、热量与内能的关系是中考的热点,主要考查学生对温度、内能、热量关系的理解和掌握.
例: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热量多
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.冰块温度虽然低,但其分子仍在不停运动
分析:(1)热量是一个过程量,不能说含有多少热量;
(2)发生热传递时,热量总是由高温物体向低温物体传递热量或从一个物体的高温部分传向低温部分;
(3)内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和,温度是表示物体冷热程度的物理量;
(4)分子永不停息地在做无规则运动。
解析:解:A、热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故A错误;
B、发生热传递时,总是由高温物体向低温物体传递热量或从一个物体的高温部分传向低温部分,内能小的物体温度可能会高于内能大的物体,所以内能小的物体可能会将热量传给内能大的物体,故B正确;
C、物体温度降低时,它的内能一定减少,物体温度升高时,它的内能一定增加,故C正确;
D、水凝结成冰,但分子热运动没有停止,故D正确。
故选:A。
点评:热量、内能、温度是热学里三个最重要,同时也是联系最密切的概念,只有真正理解,才能保证在解题时不会出错。
【解题方法点拨】
内能和温度是物体本身就具有的,而热量是伴随着热传递存在的,内能和温度都是状态物理量,而热量则是过程物理量.物体吸收热量,内能一定增加,温度不一定升高;物体温度升高,内能一定增加.三个物理量之间既有密切联系,又有本质区别.
15.比较不同物质吸热的情况
【知识点的认识】
1、实验器材:铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、秒表等。
2、实验装置:
3、实验方法:
①控制变量法:控制不同物质的质量相同,吸收热量相同,比较升高的温度,从而比较吸热能力大小;或控制不同物质的质量相同,升高的温度相同,比较吸收的热量,从而比较吸热能力的大小。
②转换法:由于物质吸收的热量不容易测量,可以通过转换法,将物质吸收热量的多少转换成加热时间,因此比较加热时间,就可以比较得出吸收热量的多少。
4、实验设计:
①液体的选取,应保证质量相同。
②选用相同热源的目的是相同时间内,控制吸收热量相同。
③实验数据分析:
(1)让两种液体吸收相同的热量,比较液体的温度变化,温度变化小的吸热本领强;
(2)让两种液体变化相同的温度,比较液体吸收热量的多少,吸收热量多的吸热本领强。
5、实验结论:不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量不同,比热容大的物质吸收热量多。
【命题方向】
考查比较不同物质吸热的情况的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:同样日照条件下,夏天中午海边的沙子热得烫脚,但海水较凉爽;傍晚日落后,海边的沙子很快变凉,而海水仍然温暖。对此现象小强提出猜想,并利用如图实验装置进行探究。
(1)小强的猜想是物质温度变化的快慢可能与 物质种类 有关;
(2)实验时需要的测量工具有温度计、停表和 天平 ;
(3)用相同酒精灯加热,控制水和沙子的质量和加热时间相同,通过比较水和沙子 升高的温度 ,来验证猜想。
(4)同组的小红提出不同的猜想:中午海水比沙子温度低,可能是因为海水蒸发吸热造成的。大家基于此猜想进一步推理,得出日落后海水比沙子降温 快 (选填“快”或“慢”),这与实际不符。
分析:(1)物质温度变化的快慢可能与物质的种类有关;
(2)实验需要的器材,可根据Q=cmΔt来判断,采用控制变量法实验;
(3)实验中采用了转换法,通过观察温度的变化来研究水和沙子的吸热能力;
(4)我们知道,海水的昼夜温差小,是由于水的比热容比砂石的比热容大,不是由于海水蒸发吸热所致,因此可通过举反例来推翻这部分同学的猜想。
解析:解:(1)夏天中午海边的沙子热得烫脚,但海水较凉爽;傍晚日落后,海边的沙子很快变凉,而海水仍然温暖。对此小强的猜想是物质温度变化的快慢可能与物质的种类有关;
(2)根据Q=cmΔt,必须控制变量,控制水和沙子的质量相同,就需要用天平;
(3)比较“水和沙子吸热能力”的方法是:在实验过程中控制加热时间相同,通过比较升高的温度,来比较水和沙子吸热能力,温度升高的越多,吸热能力越弱; (4)海水蒸发吸热,在白天和晚上都会进行;如果猜想正确,那么无论白天、晚上,都会因海水的蒸发吸热导致其温度较低,日落后海水比沙子降温快,显然与事实不符。
故答案为:(1)物质种类;(2)天平;(3)升高的温度;(4)快。
点评:本题的探究实际上是对沙子和水吸放热能力的比较,而物质吸放热能力是用比热容来量度的,在实验过程中,影响的量较多,有质量、加热时间、升高温度等,因此,要注意结论的严密性。
【解题方法点拨】
1、实验方法:控制变量法 转换法(通过温度变化快慢来反映吸热能力的强弱)。
2、实验液体的选择:质量相同的不同液体。
3、选择相同的热源目的是:以保证相同加热时间释放的热量相同。
4、使用电加热器代替酒精灯的好处:易于控制产生热量的多少。
5、实验中不断搅拌的目的:使液体受热均匀。
6、描述物体吸热能力的物理量是:比热容。
7、结论:相同质量的不同物体,吸收相同的热量后升高的温度不同,比热容大的升高的温度低。
8、实验中,物质吸收热量的多少是通过加热时间来控制的。
16.物体吸热实验器材的选择
【知识点的认识】
比较物体吸热实验器材:铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、秒表、天平等。
【命题方向】
考查比较物体吸热实验器材有哪些,常在实验题中考查。
例:用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热,以探究水和煤油的吸热能力。
(1)本实验需要的测量工具有天平、温度计和 秒表 。
(2)在两烧杯中分别装入初温相同且 质量 相等的煤油和水。
(3)组装图甲所示实验装置时,应 点燃 (选填“点燃”或“不点燃”)酒精灯。
(4)相同的时间内,水吸收的热量 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
(5)根据实验数据描绘的图象如图乙所示,则 水 的吸热能力较强。
分析:(1)(2)(4)(5)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
比较物质吸热能力的2种方法:使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),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(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;
(5)根据要用酒精灯的外焰加热分析回答。
解析:解:(1)使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,本实验需要的测量工具有天平、温度计和秒表。
(2)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水。
(3)要用酒精灯的外焰加热,组装图甲所示实验装置时,应点燃酒精灯。
(4)由转换法,相同的时间内,水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
(5)根据实验数据描绘的图象如图乙可知,在水沸腾前,加热相同时间,水升温慢,故水的吸热能力较强。
故答案为:(1)秒表;(2)质量;(3)点燃;(4)等于;(5)水。
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注意事项,为热学中的重要实验。
【解题方法点拨】
记忆性知识,牢记即可。
17.物体吸热实验用加热时间反映吸收热量的多少
【知识点的认识】
在物体吸热的实验中,由于吸收热量的多少无法直接感知,科学家们采用了一种名为“转换法”的研究方法。这种方法将无法直接测量的变化转换为可以直接测量的变化,以便于观察和研究。在物体吸热的实验中,通过加热时间的长短来体现吸收热量的多少,即加热时间越长,表明物体吸收的热量越多。这种方法的原理在于,如果使用相同功率的加热源,加热时间与吸收的热量成正比
【命题方向】
考查比较物体吸热实验如何反映吸收热量的多少,常以实验题考查。
例:小西暑假去了海边,发现中午的时候沙子烫脚,而海水是温的,于是回到家中利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”。操作如下:
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的沙子和水;
(2)用相同的酒精灯火焰加热,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象,如图乙所示;
(3)实验中,是通过比较 加热时间 来间接反映沙子和水吸收的热量;
(4)分析图乙可知, 水 的比热容较大。
分析:(1)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
(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。
解析:解:(3)根据转换法,实验中,是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收的热量;
(4)分析图乙可知,加热相同时间,水升温慢,水的比热容较大。
故答案为:(3)加热时间;(4)水。
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,为热学中的重要实验。
【解题方法点拨】
记忆性知识,牢记即可。
18.物体吸热实验的数据和图像分析
【知识点的认识】
物体吸热实验的数据和图像分析方法主要包括比较相同时间内物质升高的温度和比较升高相同温度所需的时间长短。
【命题方向】
考查比较物体吸热实验的数据和图像分析,包括比热容的比较与计算。
例:为了比较水和煤油两种液体的吸热性能,晶晶做了如图甲所示实验,并在实验过程中记录了温度﹣时间坐标图,如图乙所示。
(1)在组装实验装置时,应先固定 铁圈 (选填“铁圈”或“铁杆”)的位置;
(2)实验中,在两个相同的试管中分别装上 质量 、初温都相同的水和煤油(选填“质量”或“体积”),并放入大烧杯水中进行加热;两个试管同时加热的目的是 控制相同时间吸热相同 ;
(3)由图乙可知:当加热相同的时间,试管中的 煤油 升温更高;若水的比热容为c水=4.2×103J/(kg•℃),则煤油的比热容为c煤油= 2.1×103J/(kg•℃) (不计热损)。
(4)通过以上实验,冬天取暖,小明应该选取 水 (选填“水”或“煤油”)来自制一个暖手袋。
分析:(1)根据要用酒精灯的外焰加热分析;
(2)我们使用同一酒精灯加热,通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
比较物质吸热能力的2种方法:使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),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(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;
(3)由图乙可知得出升高一个格代表的温度煤油和水的加热时间关系为,由转换法得出水吸热和煤油吸热的关系,根据Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,据此得出煤油的比热容。
(4)水的比热容大,根据Q=cmΔt分析。
解析:解:(1)要用酒精灯的外焰加热,在组装实验装置时,应先固定铁圈的位置;
(2)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同(不同物质密度不同,根据m=ρV,体积相同的不同物质质量不同),实验中,在两个相同的试管中分别装上质量、初温都相同的水和煤油,并放入大烧杯水中进行加热;由转换法,两个试管同时加热的目的是控制相同时间吸热相同;
(3)由图乙可知,升高一个格代表的温度,煤油加热时间为t1;水加热时间为t2,而t2=2t1,由转换法,水吸热是煤油的2倍,根据Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,则煤油的比热容为
c煤油=×4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃);
(4)水的比热容大,根据Q=cmΔt,在质量和降低的温度相同时,水放热多,冬天取暖,小明应该选取水来自制一个暖手袋。
故答案为:(1)铁圈;(2)质量;控制相同时间吸热相同;(3)煤油;2.1×103J/(kg•℃);(4)水。
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和Q=cmΔt的运用,为热学中的重要实验。
【解题方法点拨】
通过绘制和观察温度随时间变化的图像,可以直观地看到在不同加热时间内温度的变化情况,从而分析物质的吸热能力
19.比热容的计算公式
【知识点的认识】
比热容的计算公式:c=。(c是比热容,t是末温,t0是初温,Δt表示温度的变化,Q表示吸收或放出的热量)
【命题方向】
考查比热容的计算,根据图像信息以及题干信息求比热容。
例:蔡浩哲在自然条件下完成了冰的熔化实验,并描绘出温度随时间变化的关系图线,如图所示。实验时,冰的质量为0.5kg,AB段冰吸热为2.1×104J。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(1)计算出冰的比热容;
(2)CD段水吸收的热量是多少?
分析:(1)在AB段,知道吸收的热量、质量、温度变化量,根据Q=cmΔt,计算冰的比热容;
(2)冰变成水,物质的状态变化,质量不变;CD段是水,知道水的质量、比热、温度变化,根据Q=cmΔt,计算水吸收的热量。
解析:解:(1)冰从﹣20℃吸收热量升高到0℃,需要5min,吸收热量为:Q吸冰=2.1×104J,
由Q吸=cmΔt得冰的比热容为:c冰==2.1×103J/(kg•℃);
(2)冰的质量为0.5kg,冰熔化成水,状态变化,质量不变,水的质量是0.5kg,
由图象知,水从0℃升高到20℃,加热时间为AB段的两倍,CD段水吸收的热量是:
Q吸水=2Q吸冰=2×2.1×104J=4.2×104J。
答:(1)冰的比热容为2.1×103J/(kg•℃);
(2)CD段水吸收的热量是4.2×104J。
点评:本题主要考查Q=cmΔt的应用,知道其中的三个量,求第四个量。利用好条件“相同时间冰和水吸收的热量相同”是关键。
【解题方法点拨】
t是末温,t0是初温,Δt表示温度的变化,注意题干中对于他们的说法是有差别的,如“升高到”,“降低到”指的是末温,而“升高了”,“降低了”表示的是温度的变化。
20.比热容的比例计算
【知识点的认识】
根据c=公式(有时需要对公式进行变形),将题干的比值关系代入即可,注意计算不要错误。
【命题方向】
考查根据题干信息中已知量的比值,计算未知量的比值,也是计算中常考的类型。
例:已知铜、铅的比热容之比为3:1。有一块铜和一块铅的质量之比为4:5,若它们升高相同的温度,则铜、铅吸收的热量之比为 12:5 ;若它们吸收相同的热量,则铜、铅升高的温度之比为 5:12 。
分析:已知铜、铅的比热容之比和质量之比,根据Q=cmΔt,知道它们升高相同的温度,求铜、铅吸收的热量之比;知道吸收相同的热量,求升高的温度之比。
解析:解:由题意可知,c铜:c铅=3:1,m铜:m铅=4:5,
若它们升高相同的温度,Δt铜:Δt铅=1:1,
根据Q=cmΔt可得铜、铅吸收的热量之比为:
==××=××=;
若它们吸收相同的热量,即Q铜′:Q铅′=1:1,
根据Q=cmΔt可得升高的温度之比:
==××=××=。
故答案为:12:5;5:12。
点评:本题考查了吸热公式的灵活应用,关键是注意各量之间的关系,不要颠倒。
【解题方法点拨】
①审明题目,明确各个物理量之间的比值;
②将比值代入两个公式的比例式当中;
③计算出最后结果,注意比值计算的过程中,不要出现颠倒错误。
21.利用比热容的公式计算热量
【知识点的认识】
物体的温度升高时吸收热量为:Q吸=cm(t﹣t0)
物体的温度降低时放出的热量为:Q放=cm(t0﹣t)
式中的c为物体的比热容,m为物体的质量,t0表示物体原来的温度,t表示物体后来的温度.若用Δt表示物体变化的温度(升高或降低的温度),那么,物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为:Q=cm△t.
【命题方向】
考查利用热量的计算公式,计算热量。
例:一壶质量为2千克、温度为20℃的水,加热后使其升高到70℃,这些水吸收了多少热量?[水的比热容为4.2×103焦/(千克•℃)]。
分析:掌握热量公式:Q=cm△t的计算公式是解答本题的关键,题干中已知水的质量是2kg,水的初温和末温分别是20℃、70℃,把数据代入公式即可求出水吸收的热量。
解析:解:由分析知水吸收的热量为:Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(70℃﹣20℃)=4.2×105J
答:这些水吸收了4.2×105J的热量。
点评:本题主要考查学生对热量的计算公式的理解和掌握,是一道中档题。
【解题方法点拨】
t是末温,t0是初温,Δt表示温度的变化,注意题干中对于他们的说法是有差别的,如“升高到”,“降低到”指的是末温,而“升高了”,“降低了”表示的是温度的变化。
22.能量守恒定律
【知识点的认识】
(1)能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变。这就是能量守恒定律,如今被人们普遍认同。
(2)能量守恒的普遍性:能量守恒定律是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。大到天体,小到原子核,无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都遵循能量守恒定律。能量守恒定律是人类认识自然、利用自然、保护自然的有力武器。能量守恒定律告诉我们,有一种形式的能量减少或消失,一定有另一种形式的能量增加或产生,能量的总量是不变的。
(3)应用:能量守恒定律对于科学研究、工程技术工作有着重要的指导意义。
【命题方向】
主要以永动机的概念,及其违反的定律为命题方向,属于识记性题目。
例:如图为中国03式远火弹道导弹发射时的情景。导弹引爆后会产生极大的破坏力,引爆时炸药的 化学 能被释放出来,转化为内能、光能等,这一过程中能量的总量 不变 (填“变小”、“不变”或“变大”)。
分析:(1)导弹引爆时,炸药的化学能转化为内能、光能等;
(2)能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
解析:解:导弹引爆后会产生极大的破坏力,引爆时化学能被释放出来,转化为内能、光能等。根据能量守恒定律可知,这一过程能量的总量不变。
故答案为:化学;不变。
点评:此题考查对能量的转化、能量守恒定律的理解和掌握,属于基础知识考查,难度不大。
【解题方法点拨】
1.知道各种形式的能是可以相互转化的;
2.知道能的转化和守恒定律,能列举出能的转化和守恒定律的实例;
3.有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。
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