第十三章 内能（高效培优·复习讲义）物理人教版2024九年级全一册

第13章 内能 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 热量 比热容 1 题型2 分子动理论的初步知识 7 题型3 内能 10 【能力培优练】 14 【链接中考】 23 【重难题型讲解】 题型1 热量 比热容 一、热量 热传递 1、热量定义：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。 （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”。 2、热传递：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。 二、比热容 1、比热容定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收或者降低1℃所放出的热量叫做这种物质的比热容。 2、比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容。比热容的大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。 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。 三、热量的简单计算 1、吸热：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；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。 四、比热容的应用 1、由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不多，有利于调节 气候。 2、一定质量的水升高（或降低）一定温度吸热（或放热）很多，有利于用水作冷却剂或取暖。 【探究归纳】热量是热传递过程中物体内能转移的多少，单位焦耳（J）；比热容是单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量，单位 J/(kg・℃)，反映物质吸放热能力，二者通过公式 Q=cmΔt 关联，是热学中描述能量传递与物质特性的核心概念。 【典例1-1】根据下表的数据，下列判断正确的是（   ） 比热容： 煤油，冰 铝 水 铜 A．物质的比热容与物质的状态无关 B．200克水的比热容和100克水的比热容相等 C．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化的比较大 D．一般情况下，我们把1kg的水加热至沸腾，水需要吸收的热量为 【答案】BC 【详解】A．冰与水的比热容不同，但它们是同一种物质，故比热容与物质状态有关。故A错误； B．同种物质在相同状态下，比热容是相等的。故B正确； C．二者质量相等，铜的比热容小，根据可知，铜的温度变化大。故C正确； D．因不知道水的初温，无法用计算水吸收的热量。故D错误。 故选BC。 【典例1-2】小海在考虑购买电暖气或热水袋。她了解后发现电暖气的传热介质是油而不是水，其优点是油的比热容比水小，加热时升温更 （选填“快”或“慢”）；热水袋的传热介质是水而不是油，其优点是在相同条件下，降低相同温度时，水可以放出更 的热量。 【答案】 快 多 【详解】[1]小海在考虑购买电暖气或热水袋。她了解后发现电暖气的传热介质是油而不是水，其优点是油的比热容比水小，相同质量的水和油比较，吸收相同的热量，根据可知，油升高升温更快。 [2]热水袋的传热介质是水而不是油，根据可知，在质量相同条件下，降低相同温度时，因水的比热容大，水可以放出更多的热量。 【典例1-3】某实验小组用如图甲、乙所示的两个相同的实验装置“比较水和煤油的吸热能力”。 时间/min 0 1 2 3 4 5 水的温度/℃ 10 14 18 22 26 30 煤油的温度/℃ 10 18 26 34 42 50 (1)加热前在其中一个烧杯中加入160mL水，则在另一个烧杯中需要加入 mL煤油。（，） (2)在加热过程中使用搅拌器不断搅拌的目的是 。 (3)在本实验中，水和煤油吸收热量的多少是通过 （选填“温度计的示数”或“加热时间”）来反映的。 (4)实验过程中记录的实验数据如表所示，如果需要从本实验的两种物质中选择一种物质作为暖手袋中的供热物质，你会选择 。 【答案】(1)200 (2)使水和煤油受热均匀 (3)加热时间 (4)水 【详解】（1）在“比较水和煤油的吸热能力”实验中，根据控制变量法，应控制水和煤油的质量相等，水的体积为160mL=160cm3，其质量为 实验中所用煤油的质量也应为160g，则煤油的体积为 （2）加热时使用搅拌器，目的是为了使被加热的液体均匀受热。 （3）相同的加热器在相同的时间内放出的热量是相同的，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间来反映，加热时间越长，液体吸收的热量越多。 （4）由表格数据可知，质量相同的水和煤油在加热5min，即吸收相同的热量后，水升高的温度为 煤油升高的温度为 可得水的吸热能力更强，故应选择水作为暖手袋中的供热物质。 【典例1-4】小红在实验室利用电热器完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图像如图所示。实验时，冰的质量为1kg，已知c水=4.2×103J/（kg•℃），相同时间内被加热物质吸收的热量相同。求： (1)CD段水吸收的热量为多少J； (2)冰的比热容是多少。 【答案】(1)4.2×104 (2) 【详解】（1）水的质量 m水=m冰=1kg 水吸收的热量 （2）因为相同时间内被加热物质吸收的热量相同，所以在AB段 冰的比热容 跟踪训练1 如图所示，是某物理小组在“探究冰熔化时温度变化规律”的实验时，绘制的温度随时间的变化图像，则下列说法正确的是（　　） A．冰在熔化过程中共花了10min B．只要吸收热量冰就开始熔化 C．冰在熔化的过程，温度不变，内能增大 D．由图像可知，冰的比热容比水的比热容大 【答案】C 【详解】A．由图象可知，在BC段，冰的温度保持0℃不变，此过程中物质正在熔化，熔化过程中共花了 6min-2min=4min 故A错误； B．．图象中BC段是冰的熔化过程，熔化过程中不断吸收热量，当温度达到熔点时开始熔化，故B错误； C．冰是晶体，熔化的过程中吸收热量，温度保持不变，内能增大，故C正确； D．冰完全熔化为水时，质量不变；同一个加热器进行加热，加热时间相同时冰和水吸收的热量相同；由图像可知，当加热相同的时间时，冰升温比水快（即冰上升的温度较高），由可知，冰的比热容比水小，故D错误。 故选C。 跟踪训练2 在进行物理课外实践活动中，小华研究发现，我市大部分家用地暖用水作供暖介质，这是因为水的 大，当地暖管道中100kg的水从65℃降低到55℃时，放出的热量为 J。[] 【答案】 比热容 【详解】[1]在质量相等的水和其他物质相比，在升高相同温度时，由于水的比热容大，可以放出更多的热量，所以地暖用水作供暖介质。 [2]100kg的水从65℃降低到55℃时，放出的热量为 跟踪训练3 某同学在做“比较不同物质的吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，得到的实验数据如下表： 温度/℃ 20 30 40 50 加热时间/s 煤油 0 18 40 64 水 0 40 82 126 (1)实验中，记录加热时间的目的是： ； (2)当它们升高相同温度时， 液体需要吸收的热量更多； (3)当它们吸收相同热量时， 液体温度升高得更快； (4)若选择其中 液体作为汽车发动机的冷却剂，冷却效果更好。 【答案】(1)比较物质吸收热量的大小 (2)水 (3)煤油 (4)水 【详解】（1）根据转换法可知，实验中用加热时间表示物质吸收热量的多少，所以记录加热时间的目的是比较物质吸收热量的大小。 （2）分析实验数据可知，当它们升高相同温度时，水加热时间长，需要吸收的热量更多。 （3）相同时间内液体吸收的热量相同，因此当它们吸收相同热量时，即加热时间相同时，煤油升温更快。 （4）因升高相同温度时，水加热时间长，需要吸收的热量更多，水的比热容较大，相同质量的水与其他物质相比，升高相同的温度可以带走更多的热量，故应选择水作为汽车发动机的冷却剂，冷却效果更好。 跟踪训练4 把质量为1kg、初温为20℃的水加热到100℃，求水吸收的热量？质量为2kg的某种物质温度从20℃升高到40℃时，吸收的热量是1.88×104J，该物质的比热容是多少？ 【答案】， 【详解】由题可知，水吸收的热量为 该物质的比热容是 题型2 分子动理论的初步知识 一、分子热运动 1、物质的构成：宇宙是由物质组成的，物质是由分子组成的；分子是由原子组成的，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的。 2、分子动理论内容 （1）物质是由分子构成的。 （2）一切物体的分子都在不停地做无规则运动。 （3）分子间存在相互作用的引力和斥力。 （4）分子之间有间隙。 3、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。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。 ★特别提醒 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。 4、扩散：不同物质相互接触，彼此进入对方的现象。 （1）不同物质扩散快慢不同，一般情况下，气体扩散最快，固体最慢。 （2）扩散快慢还与温度有关，温度越高，扩散越快。 （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。 ★特别提醒 （1）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）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。‌ 二、分子间作用力 1、分子间存在相互作用力，包括分子引力和分子斥力，且是同时存在的。 2、正常情况下，分子引力和分子斥力彼此平衡，对外表现为无力。 3、当压缩物体时，分子斥力大于分子引力，对外表现为斥力。 4、当拉伸物体时，分子引力大于分子斥力，对外表现为引力。 5、分子间作用力（包括引力和斥力）随着分子间的距离增大而减小。 6、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。 （7）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。 ★特别提醒 （1）通常情况下分子引力和分子斥力是同时存在的，它们大小相等，故不表现斥力，也不表现引力； （2）当分子间的距离减小时，分子引力和斥力同时增大，但分子斥力增大得快，这时分子斥力大于分子引力，作用力表现为斥力；当分子间的距离增大时，分子引力和斥力同时减小，但分子斥力减小得快，这时分子引力大于分子斥力，作用力表现为引力。 【探究归纳】分子动理论指出物质由大量分子组成，分子永不停息地做无规则热运动（如扩散现象），分子间存在相互作用的引力和斥力，同时分子间有间隙，该理论从微观角度解释了宏观热现象（如温度、内能变化），是热学基础理论的重要组成部分。 【典例2-1】下列有关分子热运动的说法不正确的是（　　） A．固体很难被压缩，表明固体分子间只存在斥力 B．常见的物质是由分子或原子构成的 C．酒精和水充分混合后，其总体积小于混合前的总体积，此现象说明组成物质的分子间有间隙 D．玉兰花开，闻到阵阵花香，表明分子在不停地做无规则运动 【答案】A 【详解】A．固体很难被压缩，主要原因是固体分子间的距离很小，因此分子间作用力较大且为引力和斥力的合力，而不能仅仅说只存在斥力。故A错误，符合题意； B．根据分子动理论，我们知道物质是由分子或原子构成的。故B正确，不符合题意； C．水与酒精混合，总体积会变小，是因为分子间有间隙，水分子和酒精分子进入彼此的间隙，故C正确，不符合题意； D．玉兰花开时，我们能闻到阵阵花香。这是因为玉兰花的分子在不停地做无规则运动，这种运动使得花香分子能够扩散到空气中，被我们嗅到。故D正确，不符合题意。 故选A 。 【典例2-2】唐朝时期河南名相裴休在《宛陵录上堂开示颂》中写到：“不是一番寒彻骨，那得梅花扑鼻香”。其中的“扑鼻香”是 现象，把水和酒精混合以后，总体积变小了，说明分子间存在 。 【答案】 扩散 间隙 【详解】[1]分子在永不停息地做无规则运动，梅香扑鼻说明梅花分泌的芳香分子在不停地做无规则运动，进入到了空气中，这是扩散现象。 [2]水和酒精充分混合后，总体积减小，说明分子间存在间隙，水分子和酒精分子互相进入对方的间隙中。 跟踪训练1 下列事例中，不能作为“分子运动”证据的是（ ） A．秋天的校园，能闻到桂花的香味 B．夏天的衣服，很快被晒干 C．放学扫地时，看到阳光下飞舞的灰尘 D．放入菜里的盐很快就“消失”了 【答案】C 【详解】A．秋天的校园，能闻到桂花的香味，是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故A不符合题意； B．夏天的衣服，很快被晒干，是水分子蒸发到空气中形成水蒸气，说明水分子在做无规则运动，故B不符合题意； C．放学扫地时，看到阳光下飞舞的灰尘，灰尘是大量分子聚集而成的，不是单个的分子，灰尘飞舞不是分子的运动，是机械运动，故C符合题意； D．放入菜里的盐很快就“消失”了，是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故D不符合题意。 故选C。 跟踪训练2 用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，如图所示，则弹簧测力计的示数会变大，这是分子间存在着 的原因。秋天的果园，我们能闻到果香，这是 现象。 【答案】 引力 扩散 【详解】[1]使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，此时弹簧测力计示数变大，这是因为分子之间存在相互作用的引力。 [2]能闻到果香是扩散现象，说明构成物质的分子不停地做无规则运动。 跟踪训练3 实践小组在进行酒精和水混合证明分子间存在空隙实验中，分别采用了如图所示三种不同的设备：一端开口的直玻璃管、下大上小的玻璃管、上大下小的玻璃管。在进行实验时，都应先注入一半体积的 ，然后将另外一种液体注满设备，最后堵住容器口并上下颠倒几次，发现容器中的液面 ，从而得到结论。通过比较你觉得 （甲/乙/丙）所示装置的实验效果更好。 【答案】 水 降低/下降 乙 【详解】[1]都应先注入一半体积的水，然后将另外一种液体注满设备，密度大的液体在下方，防止液体混合，目的是便于记录水和酒精混合前的总体积。 [2]容器中的液面降低，这说明了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间隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了，分子存在间隙。 [3]水和酒精混合后的总体积变小，乙上面部分横截面积小，现象更明显。 题型3 内能 一、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、因为一切物质分子都在不停地做无规则的运动，所以物体的内能不可能为零， 任何物体在任何情况下都具有内能。 2、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。 3、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。 4、内能大小与物体的质量、温度、状态等有关。 ★特别提醒 任何温度下物体的内能都不可能为0，温度越高，物体的内能越大，不要以为温度为0的时候物体就没有内能了。 二、内能的改变的两种方法：做功和热传递。 1、物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。 2、热传递发生的条件：存在温度差；能量（内能）从高温物体转移到低温物体。 （1）高温物体内能减小，温度降低，放出热量。 （2）低温物体内能增大，温度升高，吸收热量。 3、做功和热传递在改变内能方面是等效的，但实质不同：做功改变内能属于能的转化，热传递改变内能属于能的转移。 ★特别提醒 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。 三、温度、内能、热量之间的关系 1、物体温度升高，内能一定增大，但不一定吸收热量，因为做功也可以使物体的内能增大。 2、物体内能增大，温度不一定升高，也不一定吸收热量，因为内能增大有可能是因为状态改变造成的，做功也可以使物体的内能增大。 3、物体吸收热量，内能一定增大，但温度可能升高，也可能不变，因为吸收热量有可能改变物体的状态。 ★特别提醒 温度、热量与内能的关系（热量是一个过程量，一般说传递热量；内能是一个状态量一般说具有内能；温度是一个状态量，一般说升高或者降低温度）‌ 【归纳总结】内能是物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和，其改变方式包括热传递（能量转移，如热传导、对流、辐射）和做功（能量转化，如摩擦生热、压缩气体），二者在改变内能上等效，是理解物体热状态变化及能量转化的核心知识。 【典例3-1】炎热的夏天人们都喜欢喝冰奶茶来解暑。下列说法正确的是（　　） A．冰奶茶喝进肚子感觉凉爽这是通过热传递来改变内能 B．冰块吸收周围热量熔化时，温度不变，内能也不变 C．的冰块没有内能 D．相同杯子装的热奶茶含有的热量比冰奶茶含有的热量多 【答案】A 【详解】A．热传递的条件是存在温度差，热量总是从高温物体向低温物体传递，冰奶茶喝进肚子感觉凉爽，肚子温度高，热量从肚子传递到冰奶茶，是通过热传递改变内能的，故A正确； B．冰块吸收周围热量熔化时，温度不变，由于吸收热量，内能增大，故B错误； C．因此任何温度下的物体都具有内能，因此的冰块也内能，故C错误； D．热量是过程量，不能说含有热量，故D错误。 故选A。 【典例3-2】中医是我国的四大国粹之一。拔火罐能有效治疗某些疾病，使用时先加热火罐中气体，再按图甲所示方法迅速将火罐按到皮肤上，罐内气体的温度 （选填“升高”“降低”或“不变”），内能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。如图乙所示，“艾灸”时通过 的方式改变了穴位处的内能。 【答案】 降低 减小 热传递 【详解】[1][2]火罐按到皮肤上时，罐内的空气温度较高，高于室内温度，一段时间后，罐内气体向外放热，气体的温度降低，内能减小。 [3]“艾灸”时，人从艾条吸收热量，通过热传递的方式改变了穴位处的内能。 跟踪训练1 下列关于温度、内能、热量说法不正确的是（　　） A．一切物体都具有内能 B．物体的温度升高，其内能增加 C．热胀冷缩中的“热”“冷”是指内能 D．冰在熔化过程中，温度不变，内能增加 【答案】C 【详解】A．内能是物体内部分子所具有的能量，一切物体内的分子都在做热运动，所以一切物体在任何温度下都有内能，故A正确，不符合题意； B．内能的大小跟物体的温度和物体的质量大小有关。同一物体温度升高，物体的内能增大；对不同物体来说，内能大小还与物体的质量有关。故B正确，不符合题意； C．物体的冷热程度用温度表示，热胀冷缩，是指物体随温度升高而膨胀、温度降低而收缩；所以，热胀冷缩中的“热”“冷”是指温度的高低，故C错误，符合题意； D．冰在熔化过程中，吸收热量，温度不变，内能增加，故D正确，不符合题意。 故选C。 跟踪训练2 如图所示，在试管内装一些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，此时水蒸气的温度会 （选填“升高”或“降低”）；水蒸气冲开木塞的过程中，水蒸气的 能转化成木塞的 能。 【答案】 降低 内 机械 【详解】[1][2][3]如图所示，加热使水沸腾，水蒸气膨胀，对木塞做功，水蒸气的内能减小，温度会降低。木塞获得机械能飞出去，水蒸气的内能转化为木塞的机械能。 跟踪训练3 如图所示三个实验都是同学们做过的实验，请回答： (1)其中用来说明气体对外做功，内能减小的是实验 ； (2)实验结束后，小阳建议把装有二氧化氮气体的瓶子放在装有空气的瓶子上面也可以完成此实验。你认为他的建议 （选填“可以”或“不可以”） 被采纳； (3)实验丙中，当瓶塞跳出时，可以看到瓶内出现 。 【答案】(1)丙 (2)不可以 (3)白雾 【详解】（1）甲是压缩气体对气体做功，将机械能转化内能，乙说明分子之间是扩散现象，丙是瓶内气体对活塞做功，将内能转化机械能。 （2）不能把装有二氧化氮气体的瓶子放在装有空气的瓶子上面，若将装有二氧化氮气体的瓶子放在上面，二氧化氮的密度大于空气的密度，会对实验有影响。 （3）实验丙中，当瓶塞跳出时，是瓶内气体对活塞做功，气体对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化形成小水珠，可以看到瓶内出现白雾。 【能力培优练】 1．中国茶文化源远流长。泡好茶后，茶香四溢。关于泡茶，下列说法正确的是（   ） A．用热水泡茶是因为热水含有的热量较多 B．茶水的温度越高，分子热运动越缓慢 C．泡茶时，热水把热量传递给茶叶 D．茶水放凉后，内能变为零 【答案】C 【详解】A．热量是一个过程量，不能说含有热量，用热水泡茶，是因为热水温度高，分子运动较剧烈，更容易将茶泡开，故A错误； B．温度越高，分子热运动越快，故B错误； C．泡茶时，温度高的热水把热量传递给温度低的茶叶，故C正确； D．茶水完全冷却后，茶水的内能减少，但不为零，故D错误。 故选C。 2．古时候人们常用钻木取火，下列情境中改变内能的方式与其相同的是（　　） A．烤火取暖 B．砂轮磨刀溅出火花 C．热水袋取暖 D．阳光下取暖 【答案】B 【详解】钻木取火，改变内能的方式是做功。 A．烤火取暖，火焰温度较高，是利用热传递改变内能的，故A不符合题意； B．砂轮磨刀溅出火花，通过摩擦将机械能转化为内能，是做功改变内能，故B符合题意； C．热水袋取暖，热水的温度较高，是利用热传递改变内能的，故C不符合题意； D．阳光下取暖，是利用热传递改变内能的，故D不符合题意。 故选B。 3．在2023年9月21日下午，“天宫课堂”第四课正式开讲，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在轨面向全国青少年进行太空科普授课。授课时，航天员桂海潮在太空用水球来打“乒乓球”。此时，水能形成一个球而不会散开，这说明（　　） A．水分子的体积很小 B．水分子之间有引力 C．水分子之间有斥力 D．水分子在不停地运动 【答案】B 【详解】物质由分子组成，分子之间存在着引力和斥力，水在空间站处于失重状态，悬浮在空间站中的水呈球形，水能形成一个球而不会散开主要是因为水球表面的分子之间的引力作用，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 4．下列事实中，最能说明物质吸收的热量跟物质种类有关的是（　　） A．体积相同的两杯水温度都升高10℃，它们吸收的热量相同 B．质量相等的两块钢温度分别升高5℃和10℃，它们吸收的热量不相同 C．体积相等的水和煤油温度都升高10℃，它们吸收的热量不相同 D．质量相等的水和铜温度都升高10℃，它们吸收的热量不相同 【答案】D 【详解】根据吸热公式可知，物质吸收的热量与物质的种类、质量、升高的温度有关。因此要说明吸收的热量与物质种类有关，则应运用控制变量法使质量、升高的温度都相同，而物质的种类不同。 综上所述，D符合题意，ABC都不符合题意。 故选D 。 5．如图所示为某固体在均匀受热时其温度随时间变化图像，下列说法正确的是（　　） A．C点和B点温度相等，所以C点处物质的内能等于B点处物质的内能 B．温度的变化量，所以AB段吸收的热量是CD段的2倍 C．该固体为晶体，吸收热量时温度一定会升高 D．物质的比热容大小跟物态有关，所以该物质在AB段和CD段的比热容不相等 【答案】D 【详解】A．由题意知，该物质在BC阶段中，不断吸热，温度不变，则C点处物质的内能大于B点处物质的内能，故A错误； B．实验中通过加热时间来表示吸收热量的多少，由图可知，固体在AB段加热时间为2min，CD段加热时间是4min，可知，在CD段吸收的热量是AB段的2倍，故B错误； C．由图知，该物质在BC阶段中，不断吸热，温度不变，该物质有固定的熔化温度，所以该物质是晶体，故C错误； D．由图可知，在AB段开始对物质加热2min的温度变化量大于对CD段加热2min的温度变化量，吸收热量相同，由可知，在AB段和CD段的比热容不相等，说明比热容与物质的状态有关，故D正确。 故选D。 6．下列说法中正确的是（   ） A．同一物体，它的温度升高，内能一定增加 B．物体吸收热量，温度一定升高，内能一定增加 C．甲物体的温度比乙物体高，甲物体的内能一定比乙物体多 D．物体温度升高，一定是从外界吸收了热量 【答案】A 【详解】A．内能的大小与质量、温度和状态有关，同一物体，它的温度升高，分子运动更剧烈，分子动能增加，内能增加，故A正确； B．物体吸收热量时，温度不一定升高，比如晶体的熔化过程，吸收热量，内能增加，温度不变，物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变，可能增加，还可能减少，故B错误； C．内能的大小与质量、温度和状态有关，甲物体的温度比乙物体高，甲物体的内能不一定比乙物体多，故C错误； D．物体温度升高，不一定吸收了热量，也可能是外界对它做了功，故D错误。 故选A。 7．下列现象用分子动理论解释正确的是（    ） A．粉笔头能被碾成粉末，说明分子很小 B．“破镜不能重圆”，说明分子间存在斥力 C．铁丝很难被拉伸，说明分子间存在引力 D．水与酒精混合后总体积变小，说明分子间存在相互作用力 【答案】C 【详解】A．粉笔头能被碾成粉末，是因为粉笔头受到力的作用，发生了形变，故A错误； B．破镜不能重圆是因为分子间的距离太大，分子的作用力不起作用，故B错误； C．铁丝很难被拉伸，是因为分子间此时的作用力表现为引力，能说明分子间存在引力，故C正确； D．水和酒精混合后总体积变小，是因为两种分子间有间距，两种分子能相互进入对方，不能说明分子间存在相互作用力，故D错误。 故选C。 8．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。下列有关说法正确的是（   ） A．分子的直径大约为 B．矿石能被染成各种颜色，说明分子间存在引力 C．香薰石发出香味是由于分子在不停地做无规则运动 D．环境温度升高，香薰石发出的香气浓度不变 【答案】C 【详解】A．分子的大小通常用10-10m=0.1nm来量度，故A错误； B．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B错误； C．香薰石发出香味是扩散现象，是由于分子在不停地做无规则运动，故C正确； D．环境温度升高，香薰石的分子无规则运动越剧烈，发出的香气浓度将更大，故D错误。 故选C。 9．为要测出火炉的温度，将一钢块放入火炉中加热一段时间后取出，立即投入到10℃的水中，结果水的温度升高到50℃；再将钢块取出，第二次加热到130℃，投入到与前次等量的水中，结果水的温度从20℃升高到25℃。火炉的温度是（　　） A．790℃ B．750℃ C．850℃ D．890℃ 【答案】D 【详解】第一次混合时，钢放出的热量等于水吸收的热量，有 ① 第二次混合时，钢放出的热量等于水吸收的热量，有 ② ①②两式联立，解得 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 10．如图所示是小亮制作“拔丝红薯”时的情景，在制作过程中，红薯吸收热量，内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过 的方式改变内能的。 【答案】 增大 热传递 【详解】[1][2]在制作过程中，对红薯加热，红薯吸热了热量，吸热后红薯内能增大，温度升高，这是通过热传递的方式改变内能的。 11．图甲中，抽去玻璃板后，两瓶气体混合，颜色变均匀，说明气体间发生了 现象；图乙中，试管中的水加热沸腾后，塞子被水蒸气推出，水蒸气的 能转化为塞子的机械能；图丙中，两个压紧的铅块不会被重物拉开，说明固体分子间存在 。 【答案】 扩散 内 引力 【详解】[1]抽去玻璃隔板，两瓶中气体逐渐混合均匀，是因为分子在不停地做无规则运动，说明气体间发生了扩散现象。 [2]试管中的水加热沸腾后，塞子被水蒸气推出，水蒸气的内能转化为了塞子的机械能，水蒸气的内能减小，温度降低。 [3]当两个铅块被压紧时，它们之间的分子距离变得非常近，以至于分子间的引力变得足够强，可以抵抗外部的重物拉力。因此，两个压紧的铅块不会被重物拉开，说明固体分子间存在引力。 12．星期天，小明同学在父母的协助下，从早上六点开始每隔半小时对他家附近的气温和一个深水池里的水温进行测量，并根据记录的数据绘成温度—时间图像，如图所示，从图线可以看出乙是 （选填“气温”或“水温”）的图线，请分析甲乙两条图线不同的原因 。    【答案】 气温 见解析 【详解】[1][2]由于水的比热容大，相同质量的水和空气相比，吸收相同的热量，水的温度变化较小，所以图中甲表示的是水温随时间变化的图线，乙是气温的图线。 13．习近平总书记在多个场合谈到我国的传统文化，提到文化自信。现在的年轻人也很喜欢效仿古人游山玩水，喝茶作诗。有水的地方通常较为凉爽，这是因为水的 比较大。烧火煮茶时是通过 的方式改变了茶水的内能。王安石在《梅花》中写到：“墙角数支梅，凌寒独自开，遥知不是雪，为有暗香来”。暗香飘来这是一种 现象。清晨的叶片上会有许多的露珠，在两颗露珠靠近时会结合为一颗更大的露珠，这说明分子间存在 。 【答案】 比热容 热传递 扩散 引力 【详解】[1]水的比热容大，质量相同的水与其他物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量多，且水在蒸发时候吸热，所以有水的地方通常较为凉爽。 [2]茶水加热过程中，茶水吸收热量，温度升高，内能增加，所以煮茶过程中，茶水的内能是通过热传递的方式改变的。 [3]由于花粉分子在永不停息地做无规则运动，诗人在远处就能闻到淡淡的梅花香味，这是扩散现象。 [4]叶片上的露水会在滚动过程中汇合成一滴较大水滴，是因为分子之间存在引力。 14．小彬从滑梯上滑下，下滑的过程中他的臀部有灼热的感觉，这是通过 的方法改变了臀部的内能；放在热汤中的金属勺子很快变得烫手，金属勺子的内能 （选填“减少”“不变”或“增加”），这是通过 的方法改变了它的内能。 【答案】 做功 增加 热传递 【详解】[1][2][3]改变物体内能有两种方式：做功和热传递。对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，物体内能会减小；物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能会减小。小明从滑梯上滑下，下滑的过程中，克服摩擦做功，改变了臀部的内能。放在热汤中的金属勺子很快变得烫手，金属勺子吸收热量，内能增加，属于热传递改变物体内能。 15．小喆在校园里闻到桂花的香味，这是 现象；将25 mL水和25 mL酒精混合，发现混合后液体总体积小于50 mL，这说明液体分子间有 。 【答案】 扩散 间隙 【详解】[1]小喆在校园里闻到桂花的香味，这是因为桂花花香中含有的分子是在不断的运动的，向四周扩散，使人们闻到桂花的香味，这属于扩散现象。扩散现象说明了分子在永不停息地做无规则运动。 [2]将25mL水和25mL酒精混合后，由于分子间有间隙，则水分子和酒精分子相互填补了对方的空隙，而使体积变小，即混合后液体总体积小于50mL。这说明液体分子间有间隙。 16．某同学利用如图甲所示的装置比较、两种液体吸热的情况： (1)实验中选择相同规格的电热器，其目的是 。通电后电加热器的内能增加是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式改变的。 (2)分析图像可知：不同物质，在质量一定、 时，吸收的热量一般不同。 (3)物理学中用比热容表示物质的吸热能力，由图像可知，a、b液体的比热容之比是 。 【答案】(1)控制液体相同时间吸热相同 做功 (2)升高的温度相同 (3)5∶4 【详解】（1）[1]实验中选择相同规格的电热器，其目的是控制液体相同时间吸热相同，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]电加热器的电流做功的过程就是电能转化内能的过程，故用相同规格的电加热器加热，通电后电加热器的内能增加是通过做功方式改变的。 （2）本实验中吸收的热量的多少由加热时间确定，则分析图象可知：质量相同的不同物质，在相同时间内吸收相等热量，升高的温度不同，所以，不同物质，在质量一定、升高的温度相同时，吸收的热量一般不同。 （3）根据，在质量和吸热相同的条件下，升高的温度与比热容成反比，a、b液体的比热容之比是。 17．同学们在实验室用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热升温情况。将水和油分别盛在两个相同的试管中，同时用红外加热器加热，温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。 (1)实验中需要选取 （选填“质量”或“体积”）相等的水、油两种液体。 (2)实验通过比较 来比较吸收热量的多少。 (3)加热3分钟A吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）B吸收的热量。 (4)由图像分析可知 液体是水（选填“A”或“B”）。 (5)小华用该装置重新实验，得到水和油的温度随时间变化的图线重合，且均与图乙中的A相同，则小华所取的水和油质量之比为 。 【答案】(1)质量 (2)加热时间的长短 (3)等于 (4)B (5)2∶3 【详解】（1）为了比较不同物质的吸热升温情况，根据控制变量，应控制水和油的质量相同。 （2）实验时，利用相同的加热装置，加热相同时间，放热相同，物体吸收的热量相同，所以通过加热时间的长短来比较吸收热量的多少。 （3）相同的加热装置，加热3min，放热相同，A吸收的热量等于B吸收的热量。 （4）水的比热容比油大，所以水的吸热能力更强。图乙中，A、B质量和升高的温度相同时，B加热时间长，吸收热量多，吸热能力强，所以B液体是水。 （5）图乙中，质量和升高的温度相同时，Q油：Q水=2∶3，根据可知则c油：c水=2∶3；若水和油的温度随时间变化的图线与A相同，则吸收的热量和升高的温度相同，根据可知m水∶m油=c油：c水=2∶3。 18．在标准大气压下，把一质量为500g的高温物体投入质量为5kg、温度为20℃的水中，如果物体放出的热量是1.89×106J，不计热量损失，则水的温度会升高到多少？（水的比热容） 【答案】100℃ 【详解】由可知，水升高的温度为 水的末温为 在标准大气压下，水的沸点是100℃，因此水的温度只会升高到100℃。 19．如图甲所示，将质量为250g的凉牛奶放在盛热水的小盆中加热，经过 一段时间，牛奶和热水的温度随时间变化图像如图乙所示。已知 ，请计算： (1)牛奶和热水达到热平衡时，牛奶吸收的热量： (2)设损失的热量占50%，若水放出的热量能使质量为200g的某种液体温度升。则这种液体的比热容是多少？ (3)将质量为m， 温度为t₀的冷水与质量为2m 的热水混合，若达到热平衡时温度变为t（忽略热损失），试推导热水的初始温度（用已知字母表示）。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由图乙可知，牛奶的初温，末温，牛奶和热水达到热平衡时，牛奶吸收的热量 （2）水放出的热量 则这种液体吸收的热量为，这种液体的比热容 （3）混合后冷水吸收热量 设热水初始温度为t1，混合后热水放出热量 因为，即 则热水的初始温度 【链接中考】 1．（2025·河南·中考真题）早餐时，小亮从桌上端起一杯冒着“白气”的热豆浆，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．杯子的高度大约为12mm B．“白气”是由于升华形成的 C．端起杯子，表明力可以改变物体的运动状态 D．端杯子的手变热，是通过做功改变了内能 【答案】C 【详解】A．由于手的宽度约10cm，杯子的高度略大于手的宽度，则杯子高度大约为12cm，故A错误； B．“白气”是液态小水珠，是热豆浆中高温水蒸气遇冷变成的，是气态变成液态的过程，是液化现象，故B错误； C．端起杯子，杯子在力的作用下由静止开始运动，其运动状态发生了改变，是力改变了物体的运动状态，故C正确； D．热豆浆的温度比较高，手的温度比较低，内能从热豆浆传递到手上，手的内能增大，温度升高，手就变热，是通过热传递的方式改变了内能，故D错误。 故选C。 2．（2025·福建·中考真题）如图，红茶加工包含“萎凋”“揉捻”“发酵”“烘干”等工序。下列说法错误的是（　　） A．“萎凋”时摊开茶叶可加快水分蒸发 B．“揉捻”使茶叶卷缩，说明力可改变物体的形状 C．“发酵”时闻到气味是因为分子在永不停息地运动 D．“烘干”是通过做功减小茶叶的内能 【答案】D 【详解】A．“萎凋”时将茶叶摊开，是通过增大液体的表面积加水分蒸发，故A正确，不符合题意； B．“揉捻”使茶叶卷缩，则茶叶发生形变，说明力可改变物体的形状，故B正确，不符合题意； C．“发酵”时能闻到茶叶的清香，这是扩散的现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确，不符合题意； D．“烘干”过程采用高温烘焙，是通过热传递减小茶叶的内能，故D错误，符合题意。 故选D。 3．（2025·四川成都·中考真题）小雨探究液体的凝固特点：先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M，再各放入一个温度传感器，然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等，用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像，如图所示。已知，实验在标准大气压下进行，下列说法正确的是（　　） A．液体M的比热容为 B．液体M放热能力比水放热能力强 C．在时间段两种物质都是固液共存状态 D．从20℃刚好降到0℃时，水放出的热量小于M放出的热量 【答案】A 【详解】A．由图可知，上面物质的熔化图像中，熔点为0℃，下面物质的熔化图像中，熔点为-4℃，所以上面物质是水，下面物质是液体M；由题意可知，单位时间内它们放出的热量相等，则 由图可知，0~t2时间内，它们放出的热量相等，水由20℃降温到4℃，液体M由20℃降温到-4℃，则 则水和某液体M的质量相等，则液体M的比热容为 故A正确； B．由于水和某液体M的质量相等，单位时间内它们放出的热量相等，水的温度变化慢，所以水的放热能力强，故B错误； C．由图可知，液体M在时间段处于熔化过程中，是固液共存状态，水在时间段处于熔化过程中，是固液共存状态，故C错误； D．由图可知，从20℃刚好降到0℃时，水放热时间比液体M放热时间长，由于单位时间内它们放出的热量相等，所以水放出的热量大于M放出的热量，故D错误。 故选A。 4．（2025·河南·中考真题）如图，夏天，为制作冰凉的柠檬饮料，常在其中加几块冰。一是因为冰块的温度很低，二是因为冰块在 （填物态变化名称）成水的过程中吸热。制好的柠檬饮料在空气中散发着淡淡清香，这是 现象。用吸管将饮料吸入口中，是利用了 的作用。 【答案】 熔化 扩散 大气压 【详解】[1]加在饮料中的冰块熔化成水，熔化是冰由固态变成液态水的过程，熔化需要吸热。 [2]制好的柠檬饮料在空气中散发着淡淡清香，是扩散现象，表明分子不停地做无规则运动。 [3]用吸管吸饮料时，吸管内气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下饮料被压入吸管。 5．（2025·陕西·中考真题）农历五月初五端午节、我国各地会举行各式各样的纪念或庆祝活动、如吃粽子、赛龙舟等。煮粽子时，是通过 的方式改变粽子内能的，为了使煮熟的粽子保存时间更长，对粽子进行真空包装时，塑封袋内的空气被抽出，在 的作用下使塑封袋紧贴熟粽子；龙舟比赛时、每艘龙舟都规划了相应的水道，避免在高速前进时，因两船中间的水流速大、压强 而发生碰撞。 【答案】 热传递 大气压 小 【详解】[1]煮粽子时，粽子从热水中吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式改变粽子内能的。 [2]对粽子进行真空包装时，塑封袋内的空气被抽出，内部气压减小，在外界大气压的作用下使塑封袋紧贴熟粽子。 [3]流体中流速越快的位置压强越小。龙舟比赛时、每艘龙舟都规划了相应的水道，避免在高速前进时，因两船中间的水流速大、压强小而发生碰撞。 6．（2025·四川眉山·中考真题）某实验小组利用图甲所示实验装置探究冰熔化时温度的变化规律。 (1)实验中按图甲的方式对碎冰加热，目的是使碎冰 。 (2)如图乙所示温度计的示数是 。 (3)根据实验数据画出冰熔化过程的“温度一时间”图像，如图丙所示。分析图像可知：冰熔化过程中要 （选填“吸收”或“放出”）热量，但温度保持不变，属于 （选填“晶体”或“非晶体”）。 (4)进一步分析图像发现，0至时段内的温度变化比时刻后的温度变化快，其主要原因是冰和水的 不同。 (5)若对烧杯持续加热，烧杯中的水沸腾后试管中的水 （选填“会”或“不会”）沸腾。 【答案】(1)受热均匀 (2)-3 (3)吸收 晶体 (4)比热容 (5)不会 【详解】（1）实验中按图甲的方式对碎冰加热，即采用水浴法加热，这样可以使碎冰受热均匀，避免局部温度过高，从而能更准确地探究冰熔化时温度的变化规律。 （2）由图乙可知，温度计的分度值是1℃，液柱在0℃以下，其示数为−3℃。 （3）[1]根据图丙可知，冰在熔化过程中，温度保持不变，但需要持续加热，说明冰熔化过程中要吸收热量。 [2]晶体有固定的熔点，在熔化过程中温度保持不变；非晶体没有固定的熔点，在熔化过程中温度不断升高。由于冰在熔化过程中温度保持不变，所以冰属于晶体。 （4）根据Q=cmΔt可知，在吸收相同热量Q和质量m相同的情况下，温度变化量Δt与比热容c成反比。0至t1​时段内物质是冰，t2​时刻后物质是水，水的比热容比冰的比热容大，所以0至t1​时段内的温度变化比t2​时刻后的温度变化快。 （5）液体沸腾的条件是达到沸点且继续吸热。当烧杯中的水沸腾后，温度保持不变，此时试管中的水虽然能达到沸点，但由于试管内外温度相同，试管中的水无法继续从烧杯中的水吸收热量，所以试管中的水不会沸腾。 7．（2024·上海·中考真题）质量为2千克的水温度上升50℃，求水放出的热量。[] 【答案】 【详解】解：水放出的热量为 答：水吸收的热量为。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13章 内能 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 热量 比热容 1 题型2 分子动理论的初步知识 5 题型3 内能 7 【能力培优练】 10 【链接中考】 14 【重难题型讲解】 题型1 热量 比热容 一、热量 热传递 1、热量定义：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。 （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”。 2、热传递：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。 二、比热容 1、比热容定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收或者降低1℃所放出的热量叫做这种物质的比热容。 2、比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容。比热容的大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。 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。 三、热量的简单计算 1、吸热：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；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。 四、比热容的应用 1、由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不多，有利于调节 气候。 2、一定质量的水升高（或降低）一定温度吸热（或放热）很多，有利于用水作冷却剂或取暖。 【探究归纳】热量是热传递过程中物体内能转移的多少，单位焦耳（J）；比热容是单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量，单位 J/(kg・℃)，反映物质吸放热能力，二者通过公式 Q=cmΔt 关联，是热学中描述能量传递与物质特性的核心概念。 【典例1-1】根据下表的数据，下列判断正确的是（   ） 比热容： 煤油，冰 铝 水 铜 A．物质的比热容与物质的状态无关 B．200克水的比热容和100克水的比热容相等 C．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化的比较大 D．一般情况下，我们把1kg的水加热至沸腾，水需要吸收的热量为 【典例1-2】小海在考虑购买电暖气或热水袋。她了解后发现电暖气的传热介质是油而不是水，其优点是油的比热容比水小，加热时升温更 （选填“快”或“慢”）；热水袋的传热介质是水而不是油，其优点是在相同条件下，降低相同温度时，水可以放出更 的热量。 【典例1-3】某实验小组用如图甲、乙所示的两个相同的实验装置“比较水和煤油的吸热能力”。 时间/min 0 1 2 3 4 5 水的温度/℃ 10 14 18 22 26 30 煤油的温度/℃ 10 18 26 34 42 50 (1)加热前在其中一个烧杯中加入160mL水，则在另一个烧杯中需要加入 mL煤油。（，） (2)在加热过程中使用搅拌器不断搅拌的目的是 。 (3)在本实验中，水和煤油吸收热量的多少是通过 （选填“温度计的示数”或“加热时间”）来反映的。 (4)实验过程中记录的实验数据如表所示，如果需要从本实验的两种物质中选择一种物质作为暖手袋中的供热物质，你会选择 。 【典例1-4】小红在实验室利用电热器完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图像如图所示。实验时，冰的质量为1kg，已知c水=4.2×103J/（kg•℃），相同时间内被加热物质吸收的热量相同。求： (1)CD段水吸收的热量为多少J； (2)冰的比热容是多少。 跟踪训练1 如图所示，是某物理小组在“探究冰熔化时温度变化规律”的实验时，绘制的温度随时间的变化图像，则下列说法正确的是（　　） A．冰在熔化过程中共花了10min B．只要吸收热量冰就开始熔化 C．冰在熔化的过程，温度不变，内能增大 D．由图像可知，冰的比热容比水的比热容大 跟踪训练2 在进行物理课外实践活动中，小华研究发现，我市大部分家用地暖用水作供暖介质，这是因为水的 大，当地暖管道中100kg的水从65℃降低到55℃时，放出的热量为 J。[] 跟踪训练3 某同学在做“比较不同物质的吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，得到的实验数据如下表： 温度/℃ 20 30 40 50 加热时间/s 煤油 0 18 40 64 水 0 40 82 126 (1)实验中，记录加热时间的目的是： ； (2)当它们升高相同温度时， 液体需要吸收的热量更多； (3)当它们吸收相同热量时， 液体温度升高得更快； (4)若选择其中 液体作为汽车发动机的冷却剂，冷却效果更好。 跟踪训练4 把质量为1kg、初温为20℃的水加热到100℃，求水吸收的热量？质量为2kg的某种物质温度从20℃升高到40℃时，吸收的热量是1.88×104J，该物质的比热容是多少？ 题型2 分子动理论的初步知识 一、分子热运动 1、物质的构成：宇宙是由物质组成的，物质是由分子组成的；分子是由原子组成的，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的。 2、分子动理论内容 （1）物质是由分子构成的。 （2）一切物体的分子都在不停地做无规则运动。 （3）分子间存在相互作用的引力和斥力。 （4）分子之间有间隙。 3、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。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。 ★特别提醒 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。 4、扩散：不同物质相互接触，彼此进入对方的现象。 （1）不同物质扩散快慢不同，一般情况下，气体扩散最快，固体最慢。 （2）扩散快慢还与温度有关，温度越高，扩散越快。 （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。 ★特别提醒 （1）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）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。‌ 二、分子间作用力 1、分子间存在相互作用力，包括分子引力和分子斥力，且是同时存在的。 2、正常情况下，分子引力和分子斥力彼此平衡，对外表现为无力。 3、当压缩物体时，分子斥力大于分子引力，对外表现为斥力。 4、当拉伸物体时，分子引力大于分子斥力，对外表现为引力。 5、分子间作用力（包括引力和斥力）随着分子间的距离增大而减小。 6、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。 （7）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。 ★特别提醒 （1）通常情况下分子引力和分子斥力是同时存在的，它们大小相等，故不表现斥力，也不表现引力； （2）当分子间的距离减小时，分子引力和斥力同时增大，但分子斥力增大得快，这时分子斥力大于分子引力，作用力表现为斥力；当分子间的距离增大时，分子引力和斥力同时减小，但分子斥力减小得快，这时分子引力大于分子斥力，作用力表现为引力。 【探究归纳】分子动理论指出物质由大量分子组成，分子永不停息地做无规则热运动（如扩散现象），分子间存在相互作用的引力和斥力，同时分子间有间隙，该理论从微观角度解释了宏观热现象（如温度、内能变化），是热学基础理论的重要组成部分。 【典例2-1】下列有关分子热运动的说法不正确的是（　　） A．固体很难被压缩，表明固体分子间只存在斥力 B．常见的物质是由分子或原子构成的 C．酒精和水充分混合后，其总体积小于混合前的总体积，此现象说明组成物质的分子间有间隙 D．玉兰花开，闻到阵阵花香，表明分子在不停地做无规则运动 【典例2-2】唐朝时期河南名相裴休在《宛陵录上堂开示颂》中写到：“不是一番寒彻骨，那得梅花扑鼻香”。其中的“扑鼻香”是 现象，把水和酒精混合以后，总体积变小了，说明分子间存在 。 跟踪训练1 下列事例中，不能作为“分子运动”证据的是（ ） A．秋天的校园，能闻到桂花的香味 B．夏天的衣服，很快被晒干 C．放学扫地时，看到阳光下飞舞的灰尘 D．放入菜里的盐很快就“消失”了 跟踪训练2 用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，如图所示，则弹簧测力计的示数会变大，这是分子间存在着 的原因。秋天的果园，我们能闻到果香，这是 现象。 跟踪训练3 实践小组在进行酒精和水混合证明分子间存在空隙实验中，分别采用了如图所示三种不同的设备：一端开口的直玻璃管、下大上小的玻璃管、上大下小的玻璃管。在进行实验时，都应先注入一半体积的 ，然后将另外一种液体注满设备，最后堵住容器口并上下颠倒几次，发现容器中的液面 ，从而得到结论。通过比较你觉得 （甲/乙/丙）所示装置的实验效果更好。 题型3 内能 一、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、因为一切物质分子都在不停地做无规则的运动，所以物体的内能不可能为零， 任何物体在任何情况下都具有内能。 2、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。 3、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。 4、内能大小与物体的质量、温度、状态等有关。 ★特别提醒 任何温度下物体的内能都不可能为0，温度越高，物体的内能越大，不要以为温度为0的时候物体就没有内能了。 二、内能的改变的两种方法：做功和热传递。 1、物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。 2、热传递发生的条件：存在温度差；能量（内能）从高温物体转移到低温物体。 （1）高温物体内能减小，温度降低，放出热量。 （2）低温物体内能增大，温度升高，吸收热量。 3、做功和热传递在改变内能方面是等效的，但实质不同：做功改变内能属于能的转化，热传递改变内能属于能的转移。 ★特别提醒 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。 三、温度、内能、热量之间的关系 1、物体温度升高，内能一定增大，但不一定吸收热量，因为做功也可以使物体的内能增大。 2、物体内能增大，温度不一定升高，也不一定吸收热量，因为内能增大有可能是因为状态改变造成的，做功也可以使物体的内能增大。 3、物体吸收热量，内能一定增大，但温度可能升高，也可能不变，因为吸收热量有可能改变物体的状态。 ★特别提醒 温度、热量与内能的关系（热量是一个过程量，一般说传递热量；内能是一个状态量一般说具有内能；温度是一个状态量，一般说升高或者降低温度）‌ 【归纳总结】内能是物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和，其改变方式包括热传递（能量转移，如热传导、对流、辐射）和做功（能量转化，如摩擦生热、压缩气体），二者在改变内能上等效，是理解物体热状态变化及能量转化的核心知识。 【典例3-1】炎热的夏天人们都喜欢喝冰奶茶来解暑。下列说法正确的是（　　） A．冰奶茶喝进肚子感觉凉爽这是通过热传递来改变内能 B．冰块吸收周围热量熔化时，温度不变，内能也不变 C．的冰块没有内能 D．相同杯子装的热奶茶含有的热量比冰奶茶含有的热量多 【典例3-2】中医是我国的四大国粹之一。拔火罐能有效治疗某些疾病，使用时先加热火罐中气体，再按图甲所示方法迅速将火罐按到皮肤上，罐内气体的温度 （选填“升高”“降低”或“不变”），内能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。如图乙所示，“艾灸”时通过 的方式改变了穴位处的内能。 跟踪训练1 下列关于温度、内能、热量说法不正确的是（　　） A．一切物体都具有内能 B．物体的温度升高，其内能增加 C．热胀冷缩中的“热”“冷”是指内能 D．冰在熔化过程中，温度不变，内能增加 跟踪训练2 如图所示，在试管内装一些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，此时水蒸气的温度会 （选填“升高”或“降低”）；水蒸气冲开木塞的过程中，水蒸气的 能转化成木塞的 能。 跟踪训练3 如图所示三个实验都是同学们做过的实验，请回答： (1)其中用来说明气体对外做功，内能减小的是实验 ； (2)实验结束后，小阳建议把装有二氧化氮气体的瓶子放在装有空气的瓶子上面也可以完成此实验。你认为他的建议 （选填“可以”或“不可以”） 被采纳； (3)实验丙中，当瓶塞跳出时，可以看到瓶内出现 。 【能力培优练】 1．中国茶文化源远流长。泡好茶后，茶香四溢。关于泡茶，下列说法正确的是（   ） A．用热水泡茶是因为热水含有的热量较多 B．茶水的温度越高，分子热运动越缓慢 C．泡茶时，热水把热量传递给茶叶 D．茶水放凉后，内能变为零 2．古时候人们常用钻木取火，下列情境中改变内能的方式与其相同的是（　　） A．烤火取暖 B．砂轮磨刀溅出火花 C．热水袋取暖 D．阳光下取暖 3．在2023年9月21日下午，“天宫课堂”第四课正式开讲，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在轨面向全国青少年进行太空科普授课。授课时，航天员桂海潮在太空用水球来打“乒乓球”。此时，水能形成一个球而不会散开，这说明（　　） A．水分子的体积很小 B．水分子之间有引力 C．水分子之间有斥力 D．水分子在不停地运动 4．下列事实中，最能说明物质吸收的热量跟物质种类有关的是（　　） A．体积相同的两杯水温度都升高10℃，它们吸收的热量相同 B．质量相等的两块钢温度分别升高5℃和10℃，它们吸收的热量不相同 C．体积相等的水和煤油温度都升高10℃，它们吸收的热量不相同 D．质量相等的水和铜温度都升高10℃，它们吸收的热量不相同 5．如图所示为某固体在均匀受热时其温度随时间变化图像，下列说法正确的是（　　） A．C点和B点温度相等，所以C点处物质的内能等于B点处物质的内能 B．温度的变化量，所以AB段吸收的热量是CD段的2倍 C．该固体为晶体，吸收热量时温度一定会升高 D．物质的比热容大小跟物态有关，所以该物质在AB段和CD段的比热容不相等 6．下列说法中正确的是（   ） A．同一物体，它的温度升高，内能一定增加 B．物体吸收热量，温度一定升高，内能一定增加 C．甲物体的温度比乙物体高，甲物体的内能一定比乙物体多 D．物体温度升高，一定是从外界吸收了热量 7．下列现象用分子动理论解释正确的是（    ） A．粉笔头能被碾成粉末，说明分子很小 B．“破镜不能重圆”，说明分子间存在斥力 C．铁丝很难被拉伸，说明分子间存在引力 D．水与酒精混合后总体积变小，说明分子间存在相互作用力 8．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。下列有关说法正确的是（   ） A．分子的直径大约为 B．矿石能被染成各种颜色，说明分子间存在引力 C．香薰石发出香味是由于分子在不停地做无规则运动 D．环境温度升高，香薰石发出的香气浓度不变 9．为要测出火炉的温度，将一钢块放入火炉中加热一段时间后取出，立即投入到10℃的水中，结果水的温度升高到50℃；再将钢块取出，第二次加热到130℃，投入到与前次等量的水中，结果水的温度从20℃升高到25℃。火炉的温度是（　　） A．790℃ B．750℃ C．850℃ D．890℃ 10．如图所示是小亮制作“拔丝红薯”时的情景，在制作过程中，红薯吸收热量，内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过 的方式改变内能的。 11．图甲中，抽去玻璃板后，两瓶气体混合，颜色变均匀，说明气体间发生了 现象；图乙中，试管中的水加热沸腾后，塞子被水蒸气推出，水蒸气的 能转化为塞子的机械能；图丙中，两个压紧的铅块不会被重物拉开，说明固体分子间存在 。 12．星期天，小明同学在父母的协助下，从早上六点开始每隔半小时对他家附近的气温和一个深水池里的水温进行测量，并根据记录的数据绘成温度—时间图像，如图所示，从图线可以看出乙是 （选填“气温”或“水温”）的图线，请分析甲乙两条图线不同的原因 。    13．习近平总书记在多个场合谈到我国的传统文化，提到文化自信。现在的年轻人也很喜欢效仿古人游山玩水，喝茶作诗。有水的地方通常较为凉爽，这是因为水的 比较大。烧火煮茶时是通过 的方式改变了茶水的内能。王安石在《梅花》中写到：“墙角数支梅，凌寒独自开，遥知不是雪，为有暗香来”。暗香飘来这是一种 现象。清晨的叶片上会有许多的露珠，在两颗露珠靠近时会结合为一颗更大的露珠，这说明分子间存在 。 14．小彬从滑梯上滑下，下滑的过程中他的臀部有灼热的感觉，这是通过 的方法改变了臀部的内能；放在热汤中的金属勺子很快变得烫手，金属勺子的内能 （选填“减少”“不变”或“增加”），这是通过 的方法改变了它的内能。 15．小喆在校园里闻到桂花的香味，这是 现象；将25 mL水和25 mL酒精混合，发现混合后液体总体积小于50 mL，这说明液体分子间有 。 16．某同学利用如图甲所示的装置比较、两种液体吸热的情况： (1)实验中选择相同规格的电热器，其目的是 。通电后电加热器的内能增加是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式改变的。 (2)分析图像可知：不同物质，在质量一定、 时，吸收的热量一般不同。 (3)物理学中用比热容表示物质的吸热能力，由图像可知，a、b液体的比热容之比是 。 17．同学们在实验室用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热升温情况。将水和油分别盛在两个相同的试管中，同时用红外加热器加热，温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。 (1)实验中需要选取 （选填“质量”或“体积”）相等的水、油两种液体。 (2)实验通过比较 来比较吸收热量的多少。 (3)加热3分钟A吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）B吸收的热量。 (4)由图像分析可知 液体是水（选填“A”或“B”）。 (5)小华用该装置重新实验，得到水和油的温度随时间变化的图线重合，且均与图乙中的A相同，则小华所取的水和油质量之比为 。 18．在标准大气压下，把一质量为500g的高温物体投入质量为5kg、温度为20℃的水中，如果物体放出的热量是1.89×106J，不计热量损失，则水的温度会升高到多少？（水的比热容） 19．如图甲所示，将质量为250g的凉牛奶放在盛热水的小盆中加热，经过 一段时间，牛奶和热水的温度随时间变化图像如图乙所示。已知 ，请计算： (1)牛奶和热水达到热平衡时，牛奶吸收的热量： (2)设损失的热量占50%，若水放出的热量能使质量为200g的某种液体温度升。则这种液体的比热容是多少？ (3)将质量为m， 温度为t₀的冷水与质量为2m 的热水混合，若达到热平衡时温度变为t（忽略热损失），试推导热水的初始温度（用已知字母表示）。 【链接中考】 1．（2025·河南·中考真题）早餐时，小亮从桌上端起一杯冒着“白气”的热豆浆，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．杯子的高度大约为12mm B．“白气”是由于升华形成的 C．端起杯子，表明力可以改变物体的运动状态 D．端杯子的手变热，是通过做功改变了内能 2．（2025·福建·中考真题）如图，红茶加工包含“萎凋”“揉捻”“发酵”“烘干”等工序。下列说法错误的是（　　） A．“萎凋”时摊开茶叶可加快水分蒸发 B．“揉捻”使茶叶卷缩，说明力可改变物体的形状 C．“发酵”时闻到气味是因为分子在永不停息地运动 D．“烘干”是通过做功减小茶叶的内能 3．（2025·四川成都·中考真题）小雨探究液体的凝固特点：先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M，再各放入一个温度传感器，然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等，用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像，如图所示。已知，实验在标准大气压下进行，下列说法正确的是（　　） A．液体M的比热容为 B．液体M放热能力比水放热能力强 C．在时间段两种物质都是固液共存状态 D．从20℃刚好降到0℃时，水放出的热量小于M放出的热量 4．（2025·河南·中考真题）如图，夏天，为制作冰凉的柠檬饮料，常在其中加几块冰。一是因为冰块的温度很低，二是因为冰块在 （填物态变化名称）成水的过程中吸热。制好的柠檬饮料在空气中散发着淡淡清香，这是 现象。用吸管将饮料吸入口中，是利用了 的作用。 5．（2025·陕西·中考真题）农历五月初五端午节、我国各地会举行各式各样的纪念或庆祝活动、如吃粽子、赛龙舟等。煮粽子时，是通过 的方式改变粽子内能的，为了使煮熟的粽子保存时间更长，对粽子进行真空包装时，塑封袋内的空气被抽出，在 的作用下使塑封袋紧贴熟粽子；龙舟比赛时、每艘龙舟都规划了相应的水道，避免在高速前进时，因两船中间的水流速大、压强 而发生碰撞。 6．（2025·四川眉山·中考真题）某实验小组利用图甲所示实验装置探究冰熔化时温度的变化规律。 (1)实验中按图甲的方式对碎冰加热，目的是使碎冰 。 (2)如图乙所示温度计的示数是 。 (3)根据实验数据画出冰熔化过程的“温度一时间”图像，如图丙所示。分析图像可知：冰熔化过程中要 （选填“吸收”或“放出”）热量，但温度保持不变，属于 （选填“晶体”或“非晶体”）。 (4)进一步分析图像发现，0至时段内的温度变化比时刻后的温度变化快，其主要原因是冰和水的 不同。 (5)若对烧杯持续加热，烧杯中的水沸腾后试管中的水 （选填“会”或“不会”）沸腾。 7．（2024·上海·中考真题）质量为2千克的水温度上升50℃，求水放出的热量。[] / 学科网（北京）股份有限公司 $