专题06 物态变化 内能(专项训练)(上海专用)2026年中考物理一轮复习讲练测
2025-12-15
|
2份
|
49页
|
655人阅读
|
56人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 内能 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 26.41 MB |
| 发布时间 | 2025-12-15 |
| 更新时间 | 2025-12-15 |
| 作者 | 悟理物理工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-12-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55443260.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题06 物态变化 内能(专项训练)
目 录
01·趋势领航练 1
02·考点通关练 5
基础通关 5
通关01 温度 5
通关02 分子动理论 7
通关03 汽化和液化 9
通关04 熔化和凝固 12
通关05 升华和凝华 15
通关06 比热容 17
通关07 内能 21
通关08 热机与热机效率 23
能力通关 26
03·真题诊断练 23
1.【新考法·分子间作用力的现象】用力将端面已锉平的两块铅柱紧压在一起,然后将他们具挂起来,并在下方挂一重物,发现两铅柱不分开(如图甲)。对此现象,小金有疑惑:两铝柱不分开的原因是大气压力造成还是其他引力造成?于是小金将图甲所示的铅柱与重物固定在一个玻璃钟罩内(如图乙),逐渐抽出钟罩内的空气。
(1)在抽气的过程中钟罩内气体的压强 (选填“逐渐变小”一直不变”或“逐渐变大”);
(2)在抽气的过程中,钟罩内两铅柱分开了,则 (选填”能”或“不能”)确定图甲所示的两铅柱间有其他引力存在;
(3)如果在抽成真空时,钟罩内两铝柱也不分开,则 (选填“能”或“不能”)确定图甲所示的两铅柱间有其他引力存在。
【答案】 逐渐变小 不能 能
【详解】(1)在抽气的过程中钟罩内气体密度逐渐变小,压强逐渐变小。
(2)在抽气的过程中,钟罩内两铅柱分开了,说明重力大于大气压力及可能存在的引力的大小,还不能确定图甲所示的两铅柱间有其他引力存在。
(3)如果在抽成真空时,大气压强为零,钟罩内两铝柱也不分开,说明有其他引力大于重力作用,则能确定图甲所示的两铅柱间有其他引力存在。
2.【新情景·物态变化】如图所示,玉龙雪山的山顶上终年积雪,当气温升高时,积雪会 变为水。这些水顺着山势流淌下来,汇聚成河。水流动过程中,在阳光的照射下汽化变成水蒸气,散发到空气中。夜晚,温度降低,部分水蒸气又会遇冷 成小水滴形成云。当云层变厚重后,水以雨或雪的形式落回地面。冬季,有时会看到美丽的雾凇景象,那是因为空气中的水蒸气遇冷 成小冰晶形成。(以上空格均填写物态变化名称)
【答案】 熔化 液化 凝华
【详解】积雪是固态,水是液态,当气温升高时,积雪变成水,这是物质从固态变成液态的过程,属于熔化。
水蒸气是气态,小水滴是液态,夜晚温度降低,水蒸气变成小水滴,这是物质从气态变成液态的过程,属于液化。
水蒸气是气态,小冰晶是固态,冬季空气中的水蒸气直接变成小冰晶形成雾凇,这是物质从气态直接变成固态的过程,属于凝华。
3.【新考法·比热容的应用】中心城区的气温明显高于郊区的现象,称为城市热岛效应,如图1所示。某小组同学猜想可能是城市下垫面(地表)性质造成了这种温度差异。于是,他们在同一时间段、同一区域,测量夏季户外草地、水泥地表面的温度。不同下垫面在相同日照下,温度随日照时间的变化如图2所示。
(1)分析图2可知,草地的比热容 水泥地的比热容。(选填“大于”或“小于”)
(2)结合图1和图2的相关信息,试分析热岛效应的原因。
(3)产生热岛效应的原因还可能是( )
A.中心城区高楼林立,阻挡风的流通 B.中心城区太阳辐射强度大
C.中心城区所处的地势较高 D.中心城区密集交通排放的废热更多
【答案】(1)大于;(2)水泥地的比热容小于郊区草地比热容大;(3)AD
【详解】(1)在相同日照时间下(吸收热量相同),草地升温慢。根据Q=cm Δt,质量和吸热相同时,升温慢的物质比热容大,因此草地的比热容大于水泥地的比热容。
(2)城市中水泥地等下垫面的比热容小,相同日照下升温快;而郊区草地等下垫面比热容大,升温慢,因此中心城区气温高于郊区,形成热岛效应。
(3)A.中心城区高楼阻挡空气流通,热量不易扩散,会加剧热岛效应,故A符合题意;
B.中心城区与郊区太阳辐射强度差异极小,不是热岛效应的原因,故B不符合题意;
C.中心城区地势与郊区通常无显著差异,不是主要原因,故C不符合题意;
D.中心城区交通、工业等排放的废热多,直接提升了气温,是热岛效应的原因之一,D符合题意。
故选AD。
4.【新考法·大气压、分子间作用力】(1)如图甲所示,小明将两个吸盘紧压在一起,排尽内部空气后,即使用很大的力也很难把吸盘拉开,这是 作用的结果;
(2)小明联想到另外一个实验:“证明分子间存在相互作用的吸引力”。如图乙所示,将两个表面光滑的铅柱AB紧压在一起,两个铅柱没有被拉开。已知两个铅柱接触面的面积为3cm2,此时大气压为Pa,计算可知铅柱B受到竖直方向的大气压力为 N;
(3)乙图中,已知铅柱A、B所受的重力均为20N,则该实验 (选填“能”或“不能”)有效证明分子间存在相互作用的吸引力,并通过计算说明你的理由。
【答案】 大气压 30 不能 见解析
【详解】(1)因为挤出吸盘内部的空气时,大气压大于吸盘内的气压,因此大气压将吸盘紧紧地压在一起,故说明了大气压的存在。
(2)铅柱B受到竖直向上的大气压力为F气=p气S=1×105Pa×3×10-4m2=30N
(3)因为F气>GB,仅靠大气压也能使铅块无法被拉开,所以实验无法证明分子间存在引力。
5. 【新情景·物态变化综合】四季交替,许多自然现象都与物态变化有关。
(1)如图所示,过程②对应的物态变化是 ,该过程中冰 热量(“A.吸收”或“B.放出”),像冰这样在该过程中温度不变的物质叫做 (“A.晶体”或“B.非晶体”);“雪”的形成对应的物态变化是图中的 (填写编号);
(2)下列自然现象的形成原因不属于“④”的是 。(“A.雾”或“B.露”或“C.霜”)
【答案】(1)熔化,A,A, ⑥;(2)C
【详解】(1)物质由固态变为液态为熔化,熔化过程吸收热量。过程②中,冰变为水,对应的物态变化是熔化,该过程中冰吸收热量,故选A,像冰这样在该过程中温度不变的物质叫做晶体,故选A。
“雪”的形成是水蒸气直接变为固态的小冰晶,为凝华现象,对应的物态变化是图中的⑥。
(2)过程④中,水蒸气变为水,为气态变为液态,是液化现象。雾和露的形成为液化现象,霜的形成是水蒸气遇冷直接变为小冰晶,为凝华现象。故选C。
6.【新情景·物态变化综合】在物理学的研究中,常常用科学推理的方法开展研究,根据直接感知的现象(即能够观察的现象),推测无法直接感知的事实,总结规律的方法。
(1)例如:如图所示的柱形容器,将等体积的水和酒精(ρ酒=0.8×103kg/m3)倒入混合,观察混合后的现象,比较混合液的总体积 (选填“小于”、“等于”或“大于”)水和酒精体积之和。由此可以推测结论:液体分子间存在间隙。请通过公式推导论证混合液的密度ρ混与0.9×103kg/m3的大小关系 。(需写出论证过程。假设水和酒精初始体积均为V0,水的质量为m水,酒精质量m酒,混合后的体积为V混)
(2)若仅将水倒入柱形容器,水对容器底部的压强为p水;仅将酒精倒入柱形容器,酒精对容器底部的压强为p酒;若将酒精和水充分混合后,混合液体对容器底部压强p混。请通过公式推导论证p混与p水、p酒之间的关系 。(需写出推导过程)。
【答案】(1)小于,见解析;(2)解析
【详解】(1)因为分子之间存在间隙,所以将等体积的水与酒精混合时,混合液的体积要小于水和酒精的体积之和。
由题意可知,混合液的质量为m混=m水+m酒=ρ水V0+ρ酒V0
假设混合后体积不变,为2V0,则混合液的密度为
而实际情况是混合后的体积小于水和酒精的体积之和,即V混<2V0,则有
即ρ混>0.9×103kg/m3
(2)设柱形容器的底面积为S,则根据压强的定义可知p水的表达式为
p酒的表达式为
将酒精与水混合后,混合液的质量等于水和酒精的质量之和,则可得p混的表达式为
所以可得p混与p水、p酒之间的关系为p混=p水+p酒
通关01 温度
1. 据预测,今夏本市高温天数约为30天。气象学上“高温天气”的最高气温在( )
A.35℃以上 B.36℃以上 C.37℃以上 D.38℃以上
【答案】A
【详解】根据气象学的相关规定可知,高温天气所指的日最高气温在35℃及以上,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
2.下列说法中正确的是( )
A.凭手的感觉可以准确判断出物体的冷热程度
B.80℃的水比80℃的铁冷
C.0℃的水与0℃的铁冷
D.以上说法都不准确
【答案】D
【详解】A.人们仅仅凭着手的感觉判断物体的冷热程度有时是不准确的,故A错误;
B.温度相同的物体冷热程度相同,80℃的水和80℃的铁冷热程度相同,故B错误;
C.温度相同的物体冷热程度相同,0℃的水与0℃的温度相同,冷热程度相同,故C错误;
D.由上分析可知,以上说法都不准确,故D正确。
故选D。
3.一支家用体温计的示数停在37.7℃处,小军没有将体温计甩过就用来测量自己的体温,则下列哪个温度值可能是小军的测量值( )
A.37.0℃ B.37.3℃ C.38.37℃ D.43.07℃
【答案】C
【详解】AB.根据温度计的特点,使用前用力甩一下,玻璃泡上方的水银才能回到玻璃泡中,由题意可知,没有甩的体温计示数为37.7℃,直接用来测自己的体温,若自己的体温不高于37.7℃,体温计中的水银不会下降,仍然显示37.7℃,故A错误,B错误;
CD.根据温度计的特点,使用前用力甩一下,玻璃泡上方的水银才能回到玻璃泡中,由题意可知,没有甩的体温计示数为37.7℃,直接用来测自己的体温,若自己的体温高于37.7℃,体温计中的水银会上升,测量是比较准确的,所以38.3℃可能是小军的体温,43.0℃不太符合实际,故C正确,D错误。
故选C。
4.如图所示的体温计是根据 原理制成的,其测量范围为 ℃,此时体温计示数为 ℃。图(a)、(b)、(c)、(d)是测量烧杯内水的温度的4种操作方法,其中正确的是图 。
【答案】 液体的热胀冷缩 35~42 36.9 (a)
【详解】[1]温度计都是根据液体的热胀冷缩性质制成的。
[2]如图所示,体温计的测量范围是35℃~42℃。
[3]如图所示,该体温计的分度值为0.1℃,此时体温计的示数为36.9℃。
[4]根据温度计的使用方法可知,观察图(a),温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,没有碰到容器底或容器壁,视线与温度计中的液柱上表面相平,故(a)正确;图(b)温度计玻璃瓶碰到容器底了,(c)(d)读数时视线均没有与温度计中的液柱上表面相平,故(b)(c)(d)错误。
故选(a)。
5.常用的液体温度计,是根据液体 的原理制成的,一般用酒精和水银作为感温液体,它们的相关信息下表所示,我国东北地区,冬季气温可低到-52.3℃,应选用 温度计。体温计内的测温液体为水银,是因为 。
感温液体
酒精
水银
沸点(℃)
78.5
357
凝固点(℃)
-117
-38.8
其他
对温度变化反应慢
价格低
对温度变化反应快
价格高
【答案】 热胀冷缩 酒精 对温度变化反应快
【详解】常用温度计中的测温物质为液体,这种温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的;由于水银对温度的变化反应迅速,所以,体温计一般用水银作为测温液体。
-52.3℃时水银已经凝固成固体了,装水银的温度计不能再使用,而酒精温度计里的酒精依然是液体,可使用,故选酒精温度计。
通关02 分子动理论
1. 以下事例中,能体现“分子不停地做无规则运动”的是( )
A.大风刮起时,山谷中尘土飞扬
B.阳光下雪水从高处流向低处
C.静谧的林间弥漫着的朦胧雾气
D.站在山脚下,闻到的花草香气
【答案】D
【详解】A.大风刮起时山谷中尘土飞扬,尘土是宏观的固体颗粒,其飞扬是在风力作用下的机械运动,不是分子的运动。分子是肉眼无法直接看到的,这种宏观物体的运动不能体现分子不停地做无规则运动,故A不符合题意;
B.阳光下雪水从高处流向低处,雪水作为宏观的液体整体发生的机械运动,与分子的无规则运动无关,故B不符合题意;
C.静谧的林间弥漫着的朦胧雾气,雾气是由小水滴组成的,属于宏观的物体,其弥漫是宏观物体的运动,不是分子的无规则运动,故C不符合题意;
D.站在山脚下,闻到花草的香气,是因为花草中的香气分子在不停地做无规则运动,扩散到了空气中,被人闻到,这是典型的扩散现象,能体现分子不停地做无规则运动,故D符合题意。
故选D。
2.把酒精和水均匀混合后,发现混合后的总体积小于水和酒精在混合前的体积之和,这主要是因为( )
A.分子间有空隙 B.水和酒精能蒸发
C.分子间有互相作用 D.分子本身体积可以发生
【答案】A
【详解】酒精和水都是由分子构成的物质,它们的分子之间都存在一定的间隔。当把酒精和水混合以后,两种分子不发生化学反应,两种物质的分子相互穿插渗透,进入彼此的分子间隔,所以把酒精和水均匀混合后,总体积会小于二者的体积之和。
故选A。
3.图中,最能形象反映物质液态分子排列的特点是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】AB.分子排列规则且非常紧密,符合固体分子的排列方式。故AB不符合题意;
C.分子间距离较大,分子间作用力较小,移动较自由,符合液体分子的模型。故C符合题意;
D.分子间距离很大,分子间作用力很小,分子运动自如,符合气体分子的模型。故D不符合题意。
故选C。
4.如图是我们在学习分子动理论时做过的一些实验。
(1)说明分子间存在间隙的是( );
(2)(多选)说明分子在不停地做无规则运动的是( )。
【答案】(1)B;(2)AC
【详解】(1)A.图中清水和硫酸铜溶液界面静止几天后,两种液体相互混合为扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动,故A不符合题意;
B.图中酒精和水混合后体积变小,说明分子间存在间隙,分子补足对方的分子间隙,因此体积减小,故B符合题意;
C.图中红墨水滴入水中后扩散,均为扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动,故C不符合题意;
D.图中两个铅块压紧后粘在一起,说明分子间存在引力,即使在下方铅块受到重力也不分开,故D不符合题意。
故选B。
(2)A.图中清水和硫酸铜溶液界面静止几天后,两种液体相互混合为扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动,故A符合题意;
B.图中酒精和水混合后体积变小,说明分子间存在间隙,分子补足对方的分子间隙,因此体积减小,故B不符合题意;
C.图中红墨水滴入水中后扩散,均为扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动,故C符合题意;
D.图中两个铅块压紧后粘在一起,说明分子间存在引力,即使在下方铅块受到重力也不分开,
故D不符合题意。故选AC。
5.如图(a)所示,说明分子间存在 ,图(b)所示说明分子间存在 (以上两空均选填“引力”或“斥力”)。将3厘米3的水和3厘米3的酒精注入一个量杯,摇晃使其充分混合后发现,水和酒精的总体积小于6厘米3,说明分子间有 。
【答案】 斥力 引力 间隙
【详解】分子间存在着引力和斥力,液体不容易压缩,说明分子间存在着斥力;若把两铅块能吸引在一起并吊起重物,这是由于分子间存在相互作用的引力。
将3cm3的水和3cm3的酒精注入一个量杯中,摇晃后发现,水和酒精的总体积为6m3,这是因为分子间有间隙,水和酒精分子互相进入了对方的间隙中,导致液体的总体积变小。
通关03 汽化和液化
1.关于蒸发和沸腾,正确的说法是( )
A.蒸发是发生在液体表面的汽化现象,沸腾是发生在液体内部的汽化现象
B.蒸发是在一定的温度下进行,沸腾可在任何温度下进行
C.液体沸腾时要吸收热量,液体蒸发时不吸收热量
D.液体在蒸发和沸腾时都要吸收热量
【答案】D
【详解】A.蒸发是发生在液体表面的汽化现象,沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈汽化现象,故A错误;
B.蒸发是任何温度下都可以进行的缓慢的汽化现象,沸腾是在一定的温度下发生的,故B错误;
CD.蒸发和沸腾都属于汽化,都需要吸热,故C错误,D正确。
故选D。
2.小珊同学用纸盒烧水,水烧开了,纸盒却不会烧着,这是因为( )
A.水能灭火 B.火焰的温度低于纸的着火点
C.纸的着火点高于水的沸点 D.水善于将热迅速向外散发
【答案】C
【详解】水的沸点是100℃,烧开后温度就保持不变了,因为纸盒与水接触,温度保持与水一致,远低于纸的着火点,所以纸盒不会烧着。故选C。
3. 有些饭店在洗手间外安装了热风干手器,打开它就有热风吹到手上,使手上的水很快蒸发掉,使水快速蒸发的原因是( )
A.加快了水面空气的流动并提高了水的温度
B.提高了水的温度并增大了水的表面积
C.加快了水面空气的流动并增大了水的表面积
D.加快了水面空气的流动,提高了水温并增大了水的表面积
【答案】A
【详解】热风干手器在吹热风时,既提高了水的温度,又加快了空气的流动,但并未对蒸发的表面积产生影响,故BCD不符合题意,A符合题意。故选A。
4.许多房间都有如图所示的玻璃窗。在闷热的夏天开着空调的甲房间和寒冷的冬天开着暖气的乙房间,玻璃窗上都会出现“水雾”。下列关于“水雾”是在玻璃窗的哪一面的说法中,正确的是( )
A.甲、乙两房间的“水雾”都在内表面
B.甲、乙两房间的“水雾”都在外表面
C.甲房间的“水雾”在外表面,乙房间的“水雾”在内表面
D.甲房间的“水雾”在内表面,乙房间的“水雾”在外表面
【答案】C
【详解】“水雾”是水蒸气遇冷液化的小水珠附着在玻璃上形成的。夏天开着空调的甲房间温度低,屋外的水蒸气遇冷的玻璃液化而形成,所以在玻璃外面;寒冷的冬天开着暖气的乙房间温度高,是屋内的水蒸气遇冷的玻璃液化而形成,所以在玻璃内表面,故C正确,ABD错误。故选C。
5. 沸腾是一种剧烈的汽化现象,如图所示是小李在1标准大气压下“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验情景。
(1)水沸腾时会产生大量气泡并不断上升,这些气泡内充满了( )
A.空气 B.水蒸气
(2)沸腾时产生的气泡在上升过程中体积( )
A.逐渐变小 B.逐渐变大 C.保持不变
【答案】(1)B;(2)B
【详解】(1)沸腾是在一定温度下,在液体表面和液体内部同时发生的剧烈的汽化现象。水沸腾时,液体内部的水分子获得足够能量,挣脱分子间作用力,变成气态的水蒸气形成气泡,所以气泡内主要充满了水蒸气,故B符合题意,A不符合题意。故选B。
(2)水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停的汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,气泡体积逐渐变大,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
6. 如图所示是探究“水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置。甲、乙、丙三组同学均使用完该装置,每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾5min后停止记录。请回答下列问题。
(1)图a中温度计的示数为 ℃;
(2)根据实验数据,三位同学绘制了水的温度随时间变化的图象,如图b所示。由图象可知,在当时条件下,水的沸点是 ℃;
(3)接上题,当前大气压强________1个标准大气压强;
A.高于 B.等于 C.低于
(4)根据图象,请简要说明三组同学实验用的水的质量和初温有怎么样的关系: 。
【答案】(1)96;(2)98;(3)C;(4)见解析
【详解】(1)图a中温度计的分度值是1℃,且刻线往上越大,读数为96℃。
(2)图b所示,水温度为98℃,保持不变,说明水已经沸腾,沸点是98℃。
(3)已知标准气压下水的沸点是100℃,当前水的沸点低于100℃,说明当前大气压强小于1个标准大气压强,故C符合题意,AB不符合题意。故选C。
(4)据b图可知,乙、丙两次实验中水的初温相同,乙先沸腾说明乙实验中水的质量小于丙图中水的质量;甲实验中水的初温高于乙实验中水的初温,且加图线与乙实验中平行,说明甲、乙两次实验中水的质量相同,因此温度关系是,质量关系为
7. 汽车在行驶时,为了防止发动机温度过高,可用水进行冷却。实际上,水中往往还要加入不易挥发的防冻液,加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固,长时间开车也不容易沸腾。有关资料表明,防冻液与水按不同的比例混合,混合液的凝固点、沸点不同,具体数值参见下表。
防冻液含量(%)
30
40
50
60
70
80
90
混合液的凝固点(℃)
-17
-28
-37
-49
-48
-46
-28
混合液的沸点(℃)
103
104
107
111
117
124
141
(1)汽车发动机用水来冷却,这是因为水的 较大;
(2)混合液中防冻液含量由30%逐渐增大到90%,混合液的凝固点 ;
A.逐渐升高 B.逐渐降低
C.先升高后降低 D.先降低后升高
(3)长时间使用后,混合液会减少。与原来相比,混合液的沸点 (选填“升高”“降低”或“不变”),其原因是 。
【答案】 比热容 D 升高 见详解
【详解】(1)水作为冷却剂,这是因为水的比热容较大,吸热能力较强。
(2)观察表中数据得出,当防冻液含量由30%逐渐增大到90%时,混合液凝固点先降低后升高。
故选D。
(3)长时间使用后,汽车水箱中的混合液会减少与原来相比,水箱内的水由于汽化而减少,防冻液的含量增大,使混合液的沸点升高。
通关04 熔化和凝固
1.2023年2月9日上海下了一场雪,当时雪花在空中纷纷扬扬,但落到地面就融化了,没有形成积雪,这是因为当时地面温度高于( )
A.0℃ B.10℃ C.-5℃ D.37℃
【答案】A
【详解】雪花在空中纷纷扬扬,但落到地面就融化了,没有形成积雪,这是因为当时地面温度高于冰的熔点,即高于0℃,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. 用铜块浇铸铜像的过程中,发生的物态变化是( )
A.凝固过程 B.先熔化,后凝固
C.熔化过程 D.先凝固,后熔化
【答案】B
【详解】用铜块浇铸铜像的过程中,先把铜块熔化成铜水,然后再把铜水浇铸成铜像,物质先由固态变成液态,再由液态变成固态,所以物态变化是先熔化,后凝固,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.如图所示是甲、乙两种物质温度随加热时间变化的图像,其中 (填“甲”或“乙”)物质是晶体,其熔点为 ℃,第3min时乙是 态。
【答案】 乙 210 固液共存
【详解】[1]晶体的特征是有固定的熔点,由图像可知甲物质的温度随加热时间的增加一直升高,而乙物质在加热到2-4min内温度不变,4min之后温度继续升高,符合晶体熔化时的温度变化特点,所以乙物质是晶体。
[2]在第2-4min内,乙物质温度为210℃不变,持续吸热,所以可知乙物质的熔点为210℃。
[3]第3min时乙物质处于开始熔化但没有完全熔化的阶段,此时乙物质处于固液共存态。
4.小卢同学用如图(a)所示的装置探究某种晶体熔化时温度变化的规律。
(1)常用的液体温度计是根据液体 的原理制成的,温度计正确 插入试管中,此时温度计的示数如图(b)所示,为 ℃。
(2)待温度升高到40℃开始,每隔1min记录一次温度计的示数,根据记 录的数据得到如图(c)的图像,则48℃是该晶体的 ;加热到8min时,该晶体处于 (选填“固态”“液态”或“固液共存”)。
【答案】(1)热胀冷缩,37;(2)熔点,固液共存
【详解】(1)实验中所使用的温度计是根据液体的热胀冷缩的原理制成的。
我们在读数时,视线要与液柱液面相平,即如图中b所示,则温度计的示数为37℃。
(2)由表可知,在熔化过程中,晶体虽持续吸收热量,但温度保持不变,则48℃是该晶体的熔点。
由表格可知,6min前,晶体处于固态;第6~12min晶体正在熔化,处于固液共存态,加热到8min时,该晶体处于固液共存状态。
5. 情境三:玉龙雪山位于我国云南省丽江市,是北半球最近赤道终年积雪的山脉。它也是长江水系的水源地之一,其独特的自然环境中蕴含着丰富的水循环知识。
(1)温度是表示物体 的物理量,液体温度计是利用液体 的性质制成的。如图1所示的温度计 (选填“能”或“不能”)测量1标准大气压下沸水的温度。
(2)用温度计在玉龙雪山冰川公园海拔约4500米处测得的温度值为-4℃,请你在图2中画出温度计内液面的位置并将液柱涂黑。
(3)如图3所示,玉龙雪山的山顶上终年积雪,当气温升高时,积雪会 变为水。这些水顺着山势流淌下来,汇聚成河。水流动过程中,在阳光的照射下汽化变成水蒸气,散发到空气中。夜晚,温度降低,部分水蒸气又会遇冷 成小水滴形成云。当云层变厚重后,水以雨或雪的形式落回地面。冬季,有时会看到美丽的雾凇景象,那是因为空气中的水蒸气遇冷 成小冰晶形成。(以上空格均填写物态变化名称)
(4)以下事例中,能体现“分子不停地做无规则运动”的是( )
A.大风刮起时,山谷中尘土飞扬
B.阳光下雪水从高处流向低处
C.静谧的林间弥漫着的朦胧雾气
D.站在山脚下,闻到的花草香气
【答案】(1)冷热程度,热胀冷缩,不能;(2)见下图;(3)熔化,液化,凝华;(4)D
【详解】(1)温度是表示物体冷热程度的物理量,热的物体温度高,冷的物体温度低。
液体温度计利用液体热胀冷缩的性质制成,当所测温度上升时,液体膨胀,从玻璃泡流出,液面对应的示数增大。
图 1 体温计的测量范围为35℃~42℃,而标准大气压下沸水的温度为100℃,不在其测量范围内,因此不能测量。
(2)如图2,温度计分度值为 1℃, −4℃位于 0℃ 下方第 4 个小格处,画出液面并涂黑,如图所示:
(3)积雪由固态变为液态水,属于熔化。
水蒸气遇冷变为小水滴,属于液化。
水蒸气遇冷直接变为小冰晶,属于凝华。
(4)A.尘土飞扬是宏观物体的机械运动,不是分子运动,故A不符合题意;
B.雪水流动是宏观机械运动,故B不符合题意;
C.雾气是小水滴的聚集,属于宏观现象,故C不符合题意;
D.闻到花香是花香分子在空气中不停地做无规则运动,属于扩散现象,故D符合题意。
故选D。
通关05 升华和凝华
1. 小明看到刚从冰箱冷冻室拿出来的牛排上面有一层薄薄的“霜”,这层“霜”的形成是因为( )
A.冷冻室里的水凝固而成 B.牛排里的水凝固而成
C.冷冻室里的水蒸气凝华而成 D.冰箱外空气中的水蒸气凝华而成
【答案】C
【详解】霜是冰箱内的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶,属于凝华现象,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
2.固态、液态和气态是物质常见的三种状态,某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲为固态,由甲到乙是凝华过程
B.乙为液态,由乙到丙是汽化过程
C.丙为气态,由丙到甲是液化过程
D.丙为液态,由乙到丙是熔化过程
【答案】C
【详解】由图像可知,丙放热变为甲,甲放热为乙,故甲是液态、乙是固态、丙是气态,所以甲到乙是凝固,乙到丙是升华,丙到甲是液化。故ABD错误,C正确。故选C。
3. 碘锤装置是在密封的玻璃管内装入少量固态碘。
(1)小丽同学将碘锤放入热水中,如图甲。玻璃管中固态碘逐渐消失, (填物态变化的名称)为紫色的碘蒸气并充满玻璃管。下列生活实例与此实验原理相同的是 ;
A.衣柜里防虫用的樟脑片,过一段时间会变小,最后不见了
B.洒在地上的水过一会儿就不见了
(2)小勇同学认为按照图乙的方法加热碘锤,实验现象更明显。小丽同学通过查阅资料得知:在标准大气压下碘的熔点是113.5℃,水的沸点是100℃,酒精灯的外焰温度可以达到400℃以上。小丽认为,如果按照图乙的方法加热碘锤,碘颗粒吸热除了发生图甲中的物态变化外,还可能会 并且 ;
(3)将甲图中的碘锤从热水中拿出,再放入凉水中,玻璃管中紫色的碘蒸气逐渐消失, (填物态变化的名称)为固态的碘,这个过程碘蒸汽需要 热量。
【答案】 升华 A 熔化 汽化 凝华 放出
【详解】(1)将碘锤放入热水中,玻璃管中固态碘变为紫色的碘蒸气,所以,此过程的物态变化为升华,樟脑丸变小也是由固态变为气态,属于升华现象,A符合题意,B不符合题意。故选A。
(2)直接在酒精灯上加热,当玻璃管温度达到碘的熔点113.5℃时,固态的碘就会熔化成液态碘,随着玻璃管的温度继续升高,液态碘又会汽化成碘蒸气,所以碘颗粒除了发生图甲中的物态变化外,还可能会发生熔化和汽化。
(3)碘锤从热水中拿出,再放入凉水中,玻璃管中的碘蒸气遇冷,放出热量,凝华成固态碘,所以此过程是放出热量。
4.二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度,就会直接形成白色的、像雪二样的固体,这种固体在常温下不经熔化就会直接变成气体,所以叫干冰。干冰具有很好的致冷作用,可用于人工降雨。下列说法正确的是( )
A.干冰的形成是凝固现象
B.干冰变成气体是汽化现象
C.高空中的水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶是熔化或凝华现象
D.干冰有致冷作用是因为干冰变成气体时需吸收热量
【答案】D
【详解】A.干冰的形成是气态变为固态,凝华现象,故A错误;
B.干冰变成气体,是固态直接变为气态,是升华现象,故B错误;
C.高空中的水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶是液化或凝华现象,故C错误;
D.干冰变成气体时,是升华现象,需吸收热量,故D正确。故选D。
通关06 比热容
1.先使质量和初温相同的铜块和水,吸收相同的热量后,再把铜块投入水中,则它们之间(已知c水>c铜)( )
A.温度由铜传给水 B.温度由水传给铜
C.热量由铜块传给水 D.热量由水传给铜
【答案】C
【详解】AB.温度是描述物体冷热程度的物理量,是状态量,不能用传递来描述,故AB不符合题意;
CD.质量和初温相同的铜块和水,吸收相同的热量,且c水>c铜,由Q=cmΔt可知,水的温度变化量小于铜块的温度变化量,由于初温相同,所以水的末温小于铜块的末温,热量是从高温物体传递给低温物体,所以热量由铜块传给水,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
2. 比热容的单位是 。由表所列四种物质的比热容,可知:5千克的水温度升高40℃,需吸收的热量为 焦;质量相等的铝块与铜块,吸收相等的热量, 升高的温度多。
比热容表
煤油2.1×103
铝0.90×103
水 4.2×103
铜0.39×103
【答案】 焦/(千克·℃) 8.4×105 铜
【详解】比热容的单位是焦/(千克·℃)。
水吸收的热量
质量相等的铝块与铜块,吸收相等的热量,则
即
由表可知,铜的比热容小于铝的比热容,故铜升高的温度多。
3. 小文学校实验室内有如图甲的实验器材,可以开展很多热学实验的探究。两个相同的容器中分别装有相同体积的液体a、b,液体a的质量大于b的质量。用两个相同的电热丝R分别对液体a、b加热,电热丝每秒放出的热量相同,且容器隔热性能良好,电热丝产生的热量均被液体吸收,液体a、b的温度随时间的变化关系记录在图乙中。
(1)b液体在t1时刻的分子动能 其在t2时刻的分子动能。
(2)0-t4时间段内a液体吸收的热量 b液体吸收的热量。
(3)若要探究不同液体的吸热本领,应该选择0- 时间段的数据展开分析。可知a液体的比热容 b液体的比热容。(第1、2、4空均选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】(1)小于;(2)等于;(3) t1,小于
【详解】(1)温度越高,分子的无规则运动越剧烈,b液体在t1时刻的温度小于其在t2时刻的温度,故b液体在t1时刻的分子动能小于其在t2时刻的分子动能。
(2)用相同的电热丝加热相同的时间,两种液体吸收的热量相同,0-t4时间段内a液体吸收的热量等于b液体吸收的热量。
(3)0~t1时间段两种液体的温度均上升,若要探究不同液体的吸热本领,应该选择0~t1时间段的数据展开分析,相同时间内两液体吸收的热量相同,液体a的温度变化量大于b的温度变化量,且液体a的质量大于b的质量,根据可知a液体的比热容小于b液体的比热容。
4. 中医药是我国传统医疗体系,具有悠久的历史和丰富的文化底蕴。
(1)中药煎煮前,需预先将其浸泡在温热的水中,静置一段时间后,中药汤温度降低,它的内能 (选填“变大”或“变小”),这是通过 的方式改变内能的。
(2)某次熬制中药时,将质量为1.5kg的药液从25℃加热到70℃,求药液吸收热量Q。
[,加热过程中,环境大气压均为标准大气压,忽略药液质量变化]
(3)在第(2)题70℃的基础上继续加热药液,若这部分药液又吸收了3×105J的热量,求药液的末温(已知标准大气压下药液沸腾时的温度为100℃)。
【答案】(1)变小,热传递;(2) 2.7×105J;(3) 100℃
【详解】(1)内能与温度的关系是:温度升高,内能变大,温度降低,内能变小,静置一段时间后,中药汤温度降低,内能变小。
中药汤温度降低过程中,对外放出热量,内能减小,这是通过热传递的方式改变内能的。
(2)中药汤吸收的热量为
(3)当吸收热量为,由Q=cm Δt得,升高的温度为
药液的末温为
已知标准大气压下药液沸腾时的温度为100℃,所以药液的末温为100℃。
5. “城市尚余三伏热,秋光先到野人家”,这是宋朝陆游所写,说明在那个时代,人们就已察觉到城市暖于郊区。
(1)某天,小红和同学分别到选定地点,于中午同一时刻测出各测试点的气温,以此绘出如图所示的“温度—区域”坐标图。从图中你发现 的温度最高,这种现象我们称为“城市热岛效应”。
(2)减弱热岛效应的措施一:保护并增大城区的绿地、水体面积,这主要是利用了水的 的特性,这个值为4.2×103J(kg·℃),它表示的物理意义是:质量为1kg的水,温度每升高(或降低)1℃时, 为4.2×103J。一杯水喝掉一半后,这个值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)减弱热岛效应措施二:绿色出行。研究表明,现在城市机动车保有量越来越多,机动车也是造成热岛效应的因素之一、以汽车为例,回答下列问题:
①单缸四冲程汽油机在工作过程中,有些冲程是辅助冲程,要靠安装在曲轴上的飞轮的 来完成,只有一个冲程不是这样,这个冲程是 冲程;其中吸气冲程吸入的是 (选填“空气”“汽油”或“汽油和空气的混合气体”)。
②关于汽车发动机的热机效率,下列说法正确的是( )
A.通过技术改进,可以使热机的效率达到100%
B.可以通过增大热机功率的方法,提升热机效率
C.选用符合标准的低黏度润滑油,减小摩擦,可以提高热机效率
D.在做功相同的情况下,热机效率越高,消耗的燃料就越少
(4)海陆风是出现于近海地区具有日周期性的地域性气流。昼夜交替过程中,海洋与陆地间的温差导致近地面大气密度和气压的差异。这种差异使气流由高压(低温)区域向低压(高温)区域运动。如图所示是海陆风形成的示意图。其中 (选填“甲”或“乙”)图反应海陆风形成的时间是白天,甲图理由是: 。
【答案】(1)市中心;(2)比热容大,吸收(或放出)的热量,不变;(3)惯性,做功,汽油和空气的混合气体,CD;(4)甲,见解析。
【详解】(1)由“温度—区域”坐标图可以发现,白天市中心的温度最高,这是因为市中心大多是水泥墙壁、柏油路面,水泥和柏油的比热容较小,在吸收相同的热量时,温度升高的较多。
(2)保护并增大城区的绿地、水体面积,这主要是利用了水的比热容大,在质量和吸收的热量相同时,和其他物质相比,水的温度升高得较少,可以有效降低市中心的温度,减弱热岛效应。
水的比热容为4.2×103J(kg·℃),它表示的物理意义是:质量为1kg的水,温度每升高(或降低)1℃时,吸收(或放出)的热量是4.2×103J;
物质的比热容大小与物质的种类和状态有关,与物质的质量、温度无关,故一杯水喝掉一半后,其比热容不变;
(3)在单缸四冲程汽油机的做功冲程中,燃气的内能推动活塞向下运动,带动飞轮转动,将内能转化为机械能,对外做功,在吸气冲程、压缩冲程和排气冲程,需要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成;在汽油机的吸气冲程中,吸入汽缸的物质是汽油和空气的混合气体。
A.无论技术多么先进,热机工作时都不可避免存在热量损失,不可能使热机的效率达到100%,故A错误;
B.增大热机功率,只能使热机在单位时间内做的功更多,不能提高热机效率,故B错误;
C.选用符合标准的低黏度润滑油,减小摩擦,可减小能量损失,从而提高热机效率,故C正确;
D.由可知,在对外做功相同的情况下,由于燃料的热值不变,热机效率越高,消耗的燃料就越少,故D正确。
故选CD。
(4)白天在相同的光照条件下(吸收相同的热量),由于水的比热容大于陆地的比热容,水升高的温度小于陆地升高的温度,所以白天海面温度低、气压高,陆地温度高、气压低。由题意知,气流由高压(低温)区域向低压(高温)区域运动,所以,白天,风从温度较低的海面吹向温度较高的陆地,故选甲。
6. 小明同学对某一湖水附近的昼夜温度变化及相关比热容问题进行了研究。
(1)小明在湖边玩耍的两天中发现湖边昼夜风向不同,他查阅资料后得知这种风叫“湖陆风”,形成的原因与“海陆风”相似。当出现如图所示的风向时,下列说法正确的是( )
A.发生在夜晚,且湖水温度较高 B.发生在夜晚,且陆地温度较高
C.发生在白天,且湖水温度较高 D.发生在白天,且陆地温度较高
(2)分析下表中一些物质的比热容,判断下列选项中错误的是( )
物质
水
酒精
煤油
冰
砂石
比热容
A.不同物质的比热容可能相同
B.煤油和冰升高相同的温度,吸收的热量不一定相等
C.水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量为4.2×103J
D.质量、温度相等的沙子和煤油,放出相等的热量,沙子温度降低得较多
【答案】(1)A;(2)C
【详解】(1)图显示:风向从陆地吹向湖面。海陆风原理:白天:陆地升温快,气温高,空气上升,海面气温低,风从海面吹向陆地(海风)。夜晚:海水降温慢,气温高,空气上升,陆地气温低,风从陆地吹向海(陆风)。图中风向从陆地吹向湖面,是晚上,且湖水温度较高,陆地温度较低。故A正确,BCD错误。故选A。
(2)A.分析表格中的数据可知,煤油和冰比热容相同,即不同物质的比热容可能相同,故A正确,不符合题意;
B.煤油和冰的比热容相等,由于煤油与冰的质量未知,煤油和冰升高相同的温度,吸收的热量不一定相等,故B正确,不符合题意;
C.水的比热容表示1kg的水,温度升高1℃,所吸收的热量为4.2×103J,选项中缺少“1kg”条件,故C错误,符合题意;
D.在质量、温度相等的前提下,因为沙子比热容小于煤油,已知Δt=Q/cm,c小则Δt大。故D正确,不符合题意。
故选C。
通关07 内能
1.关于热量、温度、内能说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高 B.物体吸收热量,内能一定增加
C.物体内能增加,一定吸收热量 D.物体温度升高,内能一定增加
【答案】D
【详解】A.物体吸收热量,温度不一定升高。例如晶体熔化时吸热但温度保持不变,故A错误;
B.物体吸收热量,若同时对外做功,内能可能不变或减少(如气体膨胀做功),因此内能不一定增加,故B错误;
C.物体内能增加可能是通过做功(如摩擦生热)而非一定是吸收热量,故C错误;
D.内能与温度有关,温度升高表明分子热运动加剧,内能一定增加,故D正确。
故选D。
2. 关于物体的内能,下列说法中正确的是( )
A.物体运动的越快,其内能越大
B.0℃的冰块没有内能
C.物体的内能增加,一定是吸收了热量
D.一切物体都具有内能
【答案】D
【详解】A.内能是物体内部所有分子动能和分子势能的总和,与物体的运动速度无关,故A错误;
BD.一切物体都具有内能,0℃的冰也有内能,故B错误,D正确;
C.物体的内能增加了,可能是外界对物体做了功,也可能是吸收了热量,故C错误。
故选D。
3. 物体的内能是指物体内所有 的总和,-20℃的冰块 内能(选填“具有”或“不具有”);饮料放进冰箱后温度降低,其内能 (选填“增大”、“不变”或“减小”);锯条锯木板时会发热,这是通过 的方式改变了它的内能。
【答案】 分子动能和分子势能 具有 减小 做功
【详解】内能是物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能与分子势能的总和。一切物体在任何情况下都具有内能,所以-20℃的冰块也具有内能。
饮料放进冰箱后温度降低,所有分子热运动的动能减少,而分子势能不变,故其内能减小。
锯条锯木板时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,锯条的内能增大,温度升高,这是通过做功的方式改变了锯条的内能。
4. 如图,在汽缸A中密封有压缩空气,B是一个被销钉K锁住的活塞,C是一支温度计。若活塞与汽缸壁间没有摩擦,当把销钉拔出后,活塞向 (填“左”或“右”)运动,汽缸A内气体对外做功,温度计的示数 。
【答案】 右 减小
【详解】由题意可知,若活塞与汽缸壁间没有摩擦,当把销钉拔出后,活塞向右运动,汽缸A内气体对外做功,内能减小,温度减小,温度计的示数减小。
5. 为了探究做功与物体内能变化的关系,小明同学利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等进行实验,如图所示;
【提出问题】做功与物体内能的变化存在怎样的关系;
【制定计划与设计实验】
(1)先用温度计测出气压式喷雾器内气体的温度,如图甲所示;
(2)关闭喷嘴处的阀门,接着用手按压活塞快速打气,并用温度计测出喷雾器内部气体的温度,如图乙所示;
(3)打开喷嘴处的阀门,迅速放出一部分气体,观察到小叶轮飞速转动,并用温度计测出喷雾器内部气体的温度,如图丙所示;
【分析与论证】
(1)该实验通过 来反映气体内能的变化,这里应用了 法;
(2)用手按压活塞快速打气的目的是 ;
(3)打开喷嘴处的阀门,迅速放出壶内一部分气体时, (选填“外界对气体做功”或“气体对外界做功”);
【实验结论】
(4)比较 两图可知:外界对气体做功,气体内能 (选填“增大”或“减小”);
(5)比较甲、丙两图可知:气体对外界做功,气体内能 (选填“增大”或“减小”)。
【答案】温度计示数的变化 转换 使气体的内能变大 气体对外界做功 甲、乙 增大 减小
【详解】(1)实验中有数字式温度计,可以测量气体的温度,该实验通过温度计示数的变化来反映气体内能的变化,这是转换法。
(2)用手按压活塞快速打气,此时活塞对气体做功,减少热量的散失,能使气体的内能变大。
(3)打开喷嘴处的阀门,迅速放出壶内一部分气体时,里面的气体对外做功,由图可知,此时的温度减小了,故内能减少。
(4)比较甲、乙两图,手压活塞,对壶内气体做功,观察到气体温度上升,即气体内能增大,所以外界对气体做功,气体的内能增加。(5)[7]比较甲、丙两图,气体被放出,使得小叶轮转动,即气体对外界做功,此时,观察到气体温度下降,即气体内能减小,所以气体对外界做功,气体内能减小。
【实验结论】
通关08 热机与热机效率
1.检修汽车发动机时,师傅拍摄了某一冲程工作的示意图,如图所示,关于该冲程的名称及其能量转化,下列说法中正确的是______。
A.做功冲程,机械能转化为内能 B.做功冲程,内能转化为机械能
C.压缩冲程,内能转化为机械能 D.压缩冲程,机械能转化为内能
【答案】D
【详解】进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,气体被压缩,为压缩冲程,此冲程机械能转化为内能。故选D。
2. 下列提高热机效率的途径中,不正确的是( )
A.保证良好的润滑,减少因克服摩擦而消耗的能量
B.使用热值更高的燃料
C.设法利用废气的能量
D.改善燃烧条件,使燃料燃烧更充分
【答案】B
【详解】A.保证良好的润滑,可以减小摩擦力,减少因克服摩擦而消耗的能量,故A正确,不符合题意;
B.使用热值更高的燃料,不能改变有用功与燃料完全燃烧释放热量的比值,不能改变热机效率,故B错误,符合题意;
C.设法利用废气的能量,可以增大有用功,提高热机效率,故C正确,不符合题意;
D.改善燃烧条件,使燃料燃烧更充分,减小热量损失,提高热机效率,故D正确,不符合题意。
故选B。
3. 老师在试管里盛适量的水,用带玻璃管的胶塞塞住试管口,加热试管使水沸腾,玻璃管口冒出的“白气”推动管口处的小叶轮转动。
(1)“白气”使小叶轮转动时的能量转化相当于汽油机的 冲程。
(2)有同学提出换用更易挥发的低浓度乙醇来驱动风车,效果是否会优于水,接下来的操作是使用 ,对比两种蒸气推动风车叶片的 。
【答案】(1)做功;(2)装有乙醇的试管,用相同的酒精灯加热至乙醇沸腾,使乙醇蒸气喷到风车叶片上 转动速度快慢
【详解】(1)“白气”使小叶轮转动时,使“白气”内能转化为“小叶轮”机械能,汽油机的做功冲程也是内能转化为机械能,能量转化相同。
(2)根据控制变量法,应换用装有乙醇的试管,用相同的酒精灯加热至乙醇沸腾,使乙醇蒸气喷到风车叶片上。如果乙醇蒸气推动风车叶片转动的转速比水蒸气推动时慢,表明用乙醇蒸气驱动风车的效果不如水蒸气驱动风车的效果好。
4. 从牛顿提出蒸汽机模型,到瓦特将之变为现实,到后来的内燃机,热机的发展历程倾注了无数科学家的努力。
(1)如图1所示,水蒸气使叶轮转动,实现了 能转化为 能,该过程相当于内燃机四冲程中的 冲程;
(2)请将图2中的内燃机四冲程工作流程排序: (填字母顺序);
(3)某汽油机飞轮每分钟转3600圈,则该汽油机每秒对外做功 次。
【答案】(1)内,机械,做功;(2)ABDC;(3)30
【详解】(1)由图可知,从玻璃管口喷出的水蒸气驱动叶轮转动,水蒸气会对叶轮做功,将水蒸气的内能转化为风车的机械能;此过程与四冲程内燃机的做功冲程类似,因为内燃机的做功冲程中也是内能转化为机械能。
(2)图A进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,为吸气冲程;图B进气门和排气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程;图C进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,为排气冲程;图D进气门和排气门关闭,活塞向下,火花塞点火,为做功冲程;所以图2中的内燃机四冲程工作流程排序为ABDC。
(3)四冲程汽油机一个工作循环完成四个冲程、飞轮转2圈,对外做功一次。某汽油机飞轮每分钟转3600圈,则该汽油机每秒转60圈。所以每秒钟对外做功30次。
5. 小明在课后查阅到一些燃料的热值,将其记录如下:
燃料
酒精
木炭
柴油
氢
热值(J/kg)
(1)查表可知木炭的热值3.4×107J/kg,它表示的物理意义是 ,燃烧一半木炭,剩下的木炭热值为 J/kg。
(2)若1kg的木炭不完全燃烧,那么其释放的热量Q (选填“大于”、“等于”或“小于”) 3.4×107J。
(3)若表中提到的四种燃料质量相等,完全燃烧后,放出热量最少的是 。若为卫星运载火箭选择其中一种作为推进燃料,最好的是 。
【答案】(1) 1kg木炭完全燃烧放出的热量是3.4×107J;3.4×107;(2)小于;(3) 酒精,氢
【详解】(1)热值的物理意义是1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。所以木炭的热值3.4×107J/kg表示的物理意义是:1kg木炭完全燃烧放出的热量是3.4×107J;
热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。所以燃烧一半木炭,剩下的木炭热值仍为3.4×107J/kg。
(2)热值是指1kg燃料完全燃烧放出的热量,现在木炭是不完全燃烧,所以释放的热量Q小于3.4×107J
(3)根据Q=mq可知,质量相等时,q越小,放出热量越少,根据表中提到的四种燃料,在质量完全相等的情况下,酒精的热值最小,所以酒精放出热量最少,卫星运载火箭如果选择推进燃料,须是热值较大的物质,表中物质中氢是最好的燃料。
6. 如图是某汽油机的能量流向图,根据图中给出的信息,回答下列问题:
(1)该汽油机的效率为 ,若按此汽油机效率计算,当汽油完全燃烧放出的热量为3×107J时汽车用来做功的能量为 J。
(2)燃料燃烧时,燃料质量减小,其热值会__________。
A.增大 B.减小 C.不变
【答案】(1) 30%,9×106J;(2)C
【详解】(1)效率η是指有用功占燃料完全燃烧时释放热量的百分比,所以由图可知,
汽油完全燃烧放出的热量为3×107J时汽车用来做功的能量
(2)热值是燃料的一种特性,表示单位质量燃料完全燃烧放出的热量,它只与燃料的种类有关,与质量、体积、是否燃烧无关,所以燃料燃烧时,燃料质量减小,其热值不变,故AB不符合题意,C符合题意。故选C。
1.温度与我们的生活息息相关。冬天南方的气温比北方高,但很多北方的朋友来到南方都“喊冷”,这是怎么回事呢?小明从网上了解到天气预报报告的“实际温度”是仪器测量的温度,而人体所感受到的冷暖程度叫体感温度,他还从网上查阅到一些温度资料如表一和图示。
表一上海市7天天气趋势
日期(12月*日)
17
18
19
20
21
22
23
天气(晴或雨)
雨
雨
雨
晴
晴
晴
晴
最高气温(℃)
8
7
8
10
10
13
14
最低气温(℃)
4
5
5
4
3
3
5
(1)由表一数据可以发现,在气温相同时,体感温度与 有关;
(2)在冬季,南方空气湿度大于70%较为常见,北方持续7~9级大风很少。请利用相关信息说明南方更容易“喊冷”的原因是 。
【答案】 风力、相对湿度 当气温相同时,北方风比较小,空气的相对湿度比较小,所以体感温度比较高,但南方冬天的空气的相对湿度比较大,所以体感温度比较低。
【详解】(1)根据图片可知,温度相同时,体感温度与风力、相对湿度有关,风力越大,相对湿度越高,体感温度越低。
(2)当气温相同时,北方风比较小,空气的相对湿度比较小,所以体感温度比较高,但南方冬天的空气的相对湿度比较大,所以体感温度比较低。
2. 如图所示,用薄纸折成小船,在纸船中倒入适量的水,用点燃的蜡烛在纸船底部中间区域加热。在水烧干前,纸船不会被点燃。小东想要探究“纸船烧水”时,纸船不会被点燃的原因,查阅资料后得知:(a)普通纸的着火点(燃点)一般在;(b)薄纸具有导热能力;(c)在水烧干前,纸船底部与水的温度差可忽略不计;(d)实验中,测得纸船内水的温度与加热时间的关系如下表:
1标准大气压下
加热时间(分钟)
0
1
2
3
4
5
6
7
水的温度()
20
38
54
70
83
95
100
100
(1)分析比较表格数据中水的温度和加热时间的关系,可得出的初步结论是: ;
(2)结合所学知识和上述信息,指出在水烧干前,纸船不会被点燃的原因,并写出分析过程: 。
【答案】 见解析 见解析
【详解】比较表格数据中水的温度和加热时间的关系可知,水沸腾前,加热时间越长,吸收的热量越多,水的温度越高,水沸腾后,吸收热量,温度保持不变。
水烧干前,水沸腾后,温度保持不变,由于水的沸点低于纸的着火点,所以纸船不会被点燃。
3. 上海虽然属于沿海地区,可海滨沙滩却极少,金山城市沙滩作为上海第一个滨海4A级景区,如图(a),满足了上海人想要一片沙滩的期望。
(1)盛夏时节,烈日暴晒下的沙滩和海水的温度都会升高,这是热传递现象,在此过程中物体吸收或放出能量的多少叫 ;
(2)白天,赤脚漫步在海滩,感受到沙子很烫,而穿着拖鞋踩在炽热的沙子上,感觉不到烫脚,说明拖鞋的 性不强。为了比较不同物质的这种性质,用如图(b)装置做实验。需控制木棒和铜棒的长度和 相同,用易熔化的凡士林把牙签粘贴在木棒和铜棒上与O距离相同的位置,用同一酒精灯加热金属支架A端,通过实验发现 棒上的牙签先落下,这说明 ;
(3)烈日暴晒下的沙子比海水温度高,请用比热容相关知识解释其中的原因 。
【答案】(1)热量;(2)导热,粗细,铜,铜的导热性比木的好;(3)见解析
【详解】(1)盛夏时,沙滩和海水通过热传递从太阳吸收热量,温度升高;物体吸收或放出能量的多少叫热量。
(2)拖鞋不烫脚,说明拖鞋的导热性不强(导热性差的材料不易传递热量)。
实验需控制木棒和铜棒的长度和粗细(或横截面积)相同(控制变量法,确保只有材料不同)。
铜是金属,导热性比木材好,因此铜棒上的牙签先落下,说明铜的导热性比木的好。
(3)水的比热容比沙子大,根据Q=cmΔt:太阳照射时,沙子和海水吸收的热量Q相同、质量m相同时;比热容c大的水,温度升高量Δt更小,比热容c小的沙子,温度升高量Δt更大;因此,烈日下沙子比海水温度高。
4. 氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是当前最理想的能源,氢燃料新能源公交车逐渐在不少城市投入使用,氢的热值为1.4×108J/kg。
(1)求质量为0.06kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q氢;
(2)若这些热量全部被质量为100kg水吸收,求水升高的温度。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】(1)8.4×106J;(2)20℃
【详解】(1)已知,,氢燃料完全燃烧放出的热量为
(2)热量全部被水吸收,故
根据水的吸热公式可得,水升高的温度为
5.某小组同学通过实验探究物质吸收热量的多少与哪些因素有关,他们用相同的酒精灯对一定质量的水进行加热,并测出水升高的温度和相应的加热时间,实验结果如表一所示。然后他们改变水的质量继续进行探究,水升高的温度和相应的加热时间结果如表二、表三所示。(设水在相等时间内吸收的热量相等)
表一100克水
实验序号
升高温度(℃)
加热时间(分钟)
1
5
1
2
10
2
3
15
3
表二200克水
实验序号
升高温度(℃)
加热时间(分钟)
4
2.5
1
5
5
2
6
7.5
3
表三500克水
实验序号
升高温度(℃)
加热时间(分钟)
7
5
5
8
10
10
9
15
15
(1)分析比较实验序号1、2、3或4、5、6或7、8、9中的相关实验数据,可得出的初步结论是:质量相等的同种物质, 成正比;
(2)分析比较实验序号 中相关实验数据,可以得出的初步结论是:质量不等的同种物质,升高相同的温度,质量越大,吸收的热量越多;
(3)进一步综合分析比较表一、表二、表三中的相关数据,并归纳得出结论。
(a)分析比较实验序号1、4或2、5或3、6中的相关实验数据,可得:同种物质,当 ,吸收的热量相等;
(b)分析比较表一、表二和表三中的相关数据可得: ;
(4)为了使得实验的结论更完整,该同学还应该用 继续进行实验探究(选填“同种液体”或“其它液体”)。
【答案】(1)吸收的热量与升高的温度;(2)1、5、7;(3)质量与升高温度的乘积相等时,物体吸收热量的多少与质量、温度的变化量有关;(4)其它液体
【详解】(1)分析比较实验序号1、2、3或4、5、6或7、8、9中的相关实验数据可知,升高的温度扩大几倍,加热时间扩大几倍,据此可得:质量相等的同种物质,吸收的热量与升高的温度成正比。
(2)分析比较实验序号1、5、7,中的相关实验数据可知,质量不同的水,加热时间越长,升高的温度越高,即质量不等的同种物质,升高相同的温度,质量越大,吸收的热量越多。
(3)进一步综合分析比较实验序号1、4或2、5或3、6中的相关实验数据可知,加热时间相同,质量与升高温度的乘积相等,因此可得出的结论为:同种物质,当质量与升高温度的乘积相等时,吸收的热量相等。
由以上分析可知,物体吸收热量的多少与质量、温度的变化量有关。
(4)为了结论更具有普遍性,还需要探究吸收热量的多少与物质种类的关系,因此还需要其它液体继续进行实验探究。
命题点01 温度的估测
1.(2022·上海·中考真题)人体的正常体温为( )
A.0℃ B.20℃ C.37℃ D.45℃
【答案】C
【详解】人体的正常体温为37℃,若高于37.3℃,则视为发烧,故C符合题意。故选C。
命题点02 热量的计算 分子动理论
2.(2025·上海·中考真题)“滚滚长江东逝水,浪花淘尽英雄”,说明江水有 能,0℃的水 (选填“具有”、“不具有”)内能,“遥知不是雪,为有暗香来”,说明分子在做 运动。
【答案】 机械 具有 无规则
【详解】江水由于运动而具有动能,由于存在一定的高度而具有重力势能,动能和势能统称为机械能,所以江水有机械能。
内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子间势能的总和。一切物体都具有内能,即使在0℃,水分子仍在做热运动,因此具有内能。
香气飘散,使人远处就能感知到。这体现了气体分子的扩散现象,原因是分子在不停地做无规则运动(也称为分子热运动)。
3.(2022·上海·中考真题)四冲程热机工作过程中,将内能转化为机械能的是 冲程,李白在《望庐山瀑布》中写道:“日照香炉生紫烟”,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式来改变香炉的内能,加热1千克水,使其温度上升2℃,则加热过程中水吸收的热量为 焦。[ c水 4.2 103焦/(千克·℃)]
【答案】 做功 热传递 8.4×103
【详解】热机是将内能转化为机械能的机器,它的一个工作循环包括四个冲程:吸气、压缩、做功、排气冲程,其中压缩冲程是将机械能转化为内能;做功冲程是将内能转化为机械能。
改变物体内能的方式有做功和热传递,太阳释放的热量通过热传递的方式传给香炉。
水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×2℃=8.4×103J
4.(2025·上海·中考真题)质量为2千克的水升高50℃所吸收的热量为 焦,“九天”无人机向斜上方匀速运动时,其惯性 ,机械能 。(后两空均选填“增大”“不变”或“减小”)
【答案】 4.2×105 不变 增大
【详解】质量为2kg的水升高50℃所吸收的热量为
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×50℃=4.2×105J
由于惯性大小只与质量大小有关,所以“九天”无人机向斜上方匀速运时,质量不变,其惯性不变。
“九天”无人机向斜上方匀速运动时,质量不变,速度不变,则动能不变,高度升高,则重力势能增大,由于机械能等于动能与势能之和,所以机械能增大。
命题点03 热机
5. (2023·上海·中考真题)在汽油机的工作循环中,将内能转化为机械能,对外提供动力的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
【详解】在汽油机的工作循环中,做功冲程将内能转化为机械能,提供动力,压缩冲程将机械能转化为内能,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
专题06 物态变化 内能(专项训练)
目 录
01·趋势领航练 1
02·考点通关练 5
基础通关 4
通关01 温度 4
通关02 分子动理论 5
通关03 汽化和液化 6
通关04 熔化和凝固 8
通关05 升华和凝华 9
通关06 比热容 10
通关07 内能 12
通关08 热机与热机效率 14
能力通关 15
03·真题诊断练 18
1.【新考法·分子间作用力的现象】用力将端面已锉平的两块铅柱紧压在一起,然后将他们具挂起来,并在下方挂一重物,发现两铅柱不分开(如图甲)。对此现象,小金有疑惑:两铝柱不分开的原因是大气压力造成还是其他引力造成?于是小金将图甲所示的铅柱与重物固定在一个玻璃钟罩内(如图乙),逐渐抽出钟罩内的空气。
(1)在抽气的过程中钟罩内气体的压强 (选填“逐渐变小”一直不变”或“逐渐变大”);
(2)在抽气的过程中,钟罩内两铅柱分开了,则 (选填”能”或“不能”)确定图甲所示的两铅柱间有其他引力存在;
(3)如果在抽成真空时,钟罩内两铝柱也不分开,则 (选填“能”或“不能”)确定图甲所示的两铅柱间有其他引力存在。
2.【新情景·物态变化】如图所示,玉龙雪山的山顶上终年积雪,当气温升高时,积雪会 变为水。这些水顺着山势流淌下来,汇聚成河。水流动过程中,在阳光的照射下汽化变成水蒸气,散发到空气中。夜晚,温度降低,部分水蒸气又会遇冷 成小水滴形成云。当云层变厚重后,水以雨或雪的形式落回地面。冬季,有时会看到美丽的雾凇景象,那是因为空气中的水蒸气遇冷 成小冰晶形成。(以上空格均填写物态变化名称)
3.【新考法·比热容的应用】中心城区的气温明显高于郊区的现象,称为城市热岛效应,如图1所示。某小组同学猜想可能是城市下垫面(地表)性质造成了这种温度差异。于是,他们在同一时间段、同一区域,测量夏季户外草地、水泥地表面的温度。不同下垫面在相同日照下,温度随日照时间的变化如图2所示。
(1)分析图2可知,草地的比热容 水泥地的比热容。(选填“大于”或“小于”)
(2)结合图1和图2的相关信息,试分析热岛效应的原因。
(3)产生热岛效应的原因还可能是( )
A.中心城区高楼林立,阻挡风的流通 B.中心城区太阳辐射强度大
C.中心城区所处的地势较高 D.中心城区密集交通排放的废热更多
4.【新考法·大气压、分子间作用力】(1)如图甲所示,小明将两个吸盘紧压在一起,排尽内部空气后,即使用很大的力也很难把吸盘拉开,这是 作用的结果;
(2)小明联想到另外一个实验:“证明分子间存在相互作用的吸引力”。如图乙所示,将两个表面光滑的铅柱AB紧压在一起,两个铅柱没有被拉开。已知两个铅柱接触面的面积为3cm2,此时大气压为Pa,计算可知铅柱B受到竖直方向的大气压力为 N;
(3)乙图中,已知铅柱A、B所受的重力均为20N,则该实验 (选填“能”或“不能”)有效证明分子间存在相互作用的吸引力,并通过计算说明你的理由。
5. 【新情景·物态变化综合】四季交替,许多自然现象都与物态变化有关。
(1)如图所示,过程②对应的物态变化是 ,该过程中冰 热量(“A.吸收”或“B.放出”),像冰这样在该过程中温度不变的物质叫做 (“A.晶体”或“B.非晶体”);“雪”的形成对应的物态变化是图中的 (填写编号);
(2)下列自然现象的形成原因不属于“④”的是 。(“A.雾”或“B.露”或“C.霜”)
6.【新情景·物态变化综合】在物理学的研究中,常常用科学推理的方法开展研究,根据直接感知的现象(即能够观察的现象),推测无法直接感知的事实,总结规律的方法。
(1)例如:如图所示的柱形容器,将等体积的水和酒精(ρ酒=0.8×103kg/m3)倒入混合,观察混合后的现象,比较混合液的总体积 (选填“小于”、“等于”或“大于”)水和酒精体积之和。由此可以推测结论:液体分子间存在间隙。请通过公式推导论证混合液的密度ρ混与0.9×103kg/m3的大小关系 。(需写出论证过程。假设水和酒精初始体积均为V0,水的质量为m水,酒精质量m酒,混合后的体积为V混)
(2)若仅将水倒入柱形容器,水对容器底部的压强为p水;仅将酒精倒入柱形容器,酒精对容器底部的压强为p酒;若将酒精和水充分混合后,混合液体对容器底部压强p混。请通过公式推导论证p混与p水、p酒之间的关系 。(需写出推导过程)。
通关01 温度
1. 据预测,今夏本市高温天数约为30天。气象学上“高温天气”的最高气温在( )
A.35℃以上 B.36℃以上 C.37℃以上 D.38℃以上
2.下列说法中正确的是( )
A.凭手的感觉可以准确判断出物体的冷热程度
B.80℃的水比80℃的铁冷
C.0℃的水与0℃的铁冷
D.以上说法都不准确
3.一支家用体温计的示数停在37.7℃处,小军没有将体温计甩过就用来测量自己的体温,则下列哪个温度值可能是小军的测量值( )
A.37.0℃ B.37.3℃ C.38.37℃ D.43.07℃
4.如图所示的体温计是根据 原理制成的,其测量范围为 ℃,此时体温计示数为 ℃。图(a)、(b)、(c)、(d)是测量烧杯内水的温度的4种操作方法,其中正确的是图 。
5.常用的液体温度计,是根据液体 的原理制成的,一般用酒精和水银作为感温液体,它们的相关信息下表所示,我国东北地区,冬季气温可低到-52.3℃,应选用 温度计。体温计内的测温液体为水银,是因为 。
感温液体
酒精
水银
沸点(℃)
78.5
357
凝固点(℃)
-117
-38.8
其他
对温度变化反应慢
价格低
对温度变化反应快
价格高
通关02 分子动理论
1. 以下事例中,能体现“分子不停地做无规则运动”的是( )
A.大风刮起时,山谷中尘土飞扬
B.阳光下雪水从高处流向低处
C.静谧的林间弥漫着的朦胧雾气
D.站在山脚下,闻到的花草香气
2.把酒精和水均匀混合后,发现混合后的总体积小于水和酒精在混合前的体积之和,这主要是因为( )
A.分子间有空隙 B.水和酒精能蒸发
C.分子间有互相作用 D.分子本身体积可以发生
3.图中,最能形象反映物质液态分子排列的特点是( )
A. B. C. D.
4.如图是我们在学习分子动理论时做过的一些实验。
(1)说明分子间存在间隙的是( );
(2)(多选)说明分子在不停地做无规则运动的是( )。
5.如图(a)所示,说明分子间存在 ,图(b)所示说明分子间存在 (以上两空均选填“引力”或“斥力”)。将3厘米3的水和3厘米3的酒精注入一个量杯,摇晃使其充分混合后发现,水和酒精的总体积小于6厘米3,说明分子间有 。
通关03 汽化和液化
1.关于蒸发和沸腾,正确的说法是( )
A.蒸发是发生在液体表面的汽化现象,沸腾是发生在液体内部的汽化现象
B.蒸发是在一定的温度下进行,沸腾可在任何温度下进行
C.液体沸腾时要吸收热量,液体蒸发时不吸收热量
D.液体在蒸发和沸腾时都要吸收热量
2.小珊同学用纸盒烧水,水烧开了,纸盒却不会烧着,这是因为( )
A.水能灭火 B.火焰的温度低于纸的着火点
C.纸的着火点高于水的沸点 D.水善于将热迅速向外散发
3. 有些饭店在洗手间外安装了热风干手器,打开它就有热风吹到手上,使手上的水很快蒸发掉,使水快速蒸发的原因是( )
A.加快了水面空气的流动并提高了水的温度
B.提高了水的温度并增大了水的表面积
C.加快了水面空气的流动并增大了水的表面积
D.加快了水面空气的流动,提高了水温并增大了水的表面积
4.许多房间都有如图所示的玻璃窗。在闷热的夏天开着空调的甲房间和寒冷的冬天开着暖气的乙房间,玻璃窗上都会出现“水雾”。下列关于“水雾”是在玻璃窗的哪一面的说法中,正确的是( )
A.甲、乙两房间的“水雾”都在内表面
B.甲、乙两房间的“水雾”都在外表面
C.甲房间的“水雾”在外表面,乙房间的“水雾”在内表面
D.甲房间的“水雾”在内表面,乙房间的“水雾”在外表面
5. 沸腾是一种剧烈的汽化现象,如图所示是小李在1标准大气压下“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验情景。
(1)水沸腾时会产生大量气泡并不断上升,这些气泡内充满了( )
A.空气 B.水蒸气
(2)沸腾时产生的气泡在上升过程中体积( )
A.逐渐变小 B.逐渐变大 C.保持不变
6. 如图所示是探究“水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置。甲、乙、丙三组同学均使用完该装置,每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾5min后停止记录。请回答下列问题。
(1)图a中温度计的示数为 ℃;
(2)根据实验数据,三位同学绘制了水的温度随时间变化的图象,如图b所示。由图象可知,在当时条件下,水的沸点是 ℃;
(3)接上题,当前大气压强________1个标准大气压强;
A.高于 B.等于 C.低于
(4)根据图象,请简要说明三组同学实验用的水的质量和初温有怎么样的关系: 。
7. 汽车在行驶时,为了防止发动机温度过高,可用水进行冷却。实际上,水中往往还要加入不易挥发的防冻液,加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固,长时间开车也不容易沸腾。有关资料表明,防冻液与水按不同的比例混合,混合液的凝固点、沸点不同,具体数值参见下表。
防冻液含量(%)
30
40
50
60
70
80
90
混合液的凝固点(℃)
-17
-28
-37
-49
-48
-46
-28
混合液的沸点(℃)
103
104
107
111
117
124
141
(1)汽车发动机用水来冷却,这是因为水的 较大;
(2)混合液中防冻液含量由30%逐渐增大到90%,混合液的凝固点 ;
A.逐渐升高 B.逐渐降低
C.先升高后降低 D.先降低后升高
(3)长时间使用后,混合液会减少。与原来相比,混合液的沸点 (选填“升高”“降低”或“不变”),其原因是 。
通关04 熔化和凝固
1.2023年2月9日上海下了一场雪,当时雪花在空中纷纷扬扬,但落到地面就融化了,没有形成积雪,这是因为当时地面温度高于( )
A.0℃ B.10℃ C.-5℃ D.37℃
2. 用铜块浇铸铜像的过程中,发生的物态变化是( )
A.凝固过程 B.先熔化,后凝固
C.熔化过程 D.先凝固,后熔化
3.如图所示是甲、乙两种物质温度随加热时间变化的图像,其中 (填“甲”或“乙”)物质是晶体,其熔点为 ℃,第3min时乙是 态。
4.小卢同学用如图(a)所示的装置探究某种晶体熔化时温度变化的规律。
(1)常用的液体温度计是根据液体 的原理制成的,温度计正确 插入试管中,此时温度计的示数如图(b)所示,为 ℃。
(2)待温度升高到40℃开始,每隔1min记录一次温度计的示数,根据记 录的数据得到如图(c)的图像,则48℃是该晶体的 ;加热到8min时,该晶体处于 (选填“固态”“液态”或“固液共存”)。
5. 情境三:玉龙雪山位于我国云南省丽江市,是北半球最近赤道终年积雪的山脉。它也是长江水系的水源地之一,其独特的自然环境中蕴含着丰富的水循环知识。
(1)温度是表示物体 的物理量,液体温度计是利用液体 的性质制成的。如图1所示的温度计 (选填“能”或“不能”)测量1标准大气压下沸水的温度。
(2)用温度计在玉龙雪山冰川公园海拔约4500米处测得的温度值为-4℃,请你在图2中画出温度计内液面的位置并将液柱涂黑。
(3)如图3所示,玉龙雪山的山顶上终年积雪,当气温升高时,积雪会 变为水。这些水顺着山势流淌下来,汇聚成河。水流动过程中,在阳光的照射下汽化变成水蒸气,散发到空气中。夜晚,温度降低,部分水蒸气又会遇冷 成小水滴形成云。当云层变厚重后,水以雨或雪的形式落回地面。冬季,有时会看到美丽的雾凇景象,那是因为空气中的水蒸气遇冷 成小冰晶形成。(以上空格均填写物态变化名称)
(4)以下事例中,能体现“分子不停地做无规则运动”的是( )
A.大风刮起时,山谷中尘土飞扬
B.阳光下雪水从高处流向低处
C.静谧的林间弥漫着的朦胧雾气
D.站在山脚下,闻到的花草香气
通关05 升华和凝华
1. 小明看到刚从冰箱冷冻室拿出来的牛排上面有一层薄薄的“霜”,这层“霜”的形成是因为( )
A.冷冻室里的水凝固而成 B.牛排里的水凝固而成
C.冷冻室里的水蒸气凝华而成 D.冰箱外空气中的水蒸气凝华而成
2.固态、液态和气态是物质常见的三种状态,某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化,如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲为固态,由甲到乙是凝华过程
B.乙为液态,由乙到丙是汽化过程
C.丙为气态,由丙到甲是液化过程
D.丙为液态,由乙到丙是熔化过程
3. 碘锤装置是在密封的玻璃管内装入少量固态碘。
(1)小丽同学将碘锤放入热水中,如图甲。玻璃管中固态碘逐渐消失, (填物态变化的名称)为紫色的碘蒸气并充满玻璃管。下列生活实例与此实验原理相同的是 ;
A.衣柜里防虫用的樟脑片,过一段时间会变小,最后不见了
B.洒在地上的水过一会儿就不见了
(2)小勇同学认为按照图乙的方法加热碘锤,实验现象更明显。小丽同学通过查阅资料得知:在标准大气压下碘的熔点是113.5℃,水的沸点是100℃,酒精灯的外焰温度可以达到400℃以上。小丽认为,如果按照图乙的方法加热碘锤,碘颗粒吸热除了发生图甲中的物态变化外,还可能会 并且 ;
(3)将甲图中的碘锤从热水中拿出,再放入凉水中,玻璃管中紫色的碘蒸气逐渐消失, (填物态变化的名称)为固态的碘,这个过程碘蒸汽需要 热量。
4.二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度,就会直接形成白色的、像雪二样的固体,这种固体在常温下不经熔化就会直接变成气体,所以叫干冰。干冰具有很好的致冷作用,可用于人工降雨。下列说法正确的是( )
A.干冰的形成是凝固现象
B.干冰变成气体是汽化现象
C.高空中的水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶是熔化或凝华现象
D.干冰有致冷作用是因为干冰变成气体时需吸收热量
通关06 比热容
1.先使质量和初温相同的铜块和水,吸收相同的热量后,再把铜块投入水中,则它们之间(已知c水>c铜)( )
A.温度由铜传给水 B.温度由水传给铜
C.热量由铜块传给水 D.热量由水传给铜
2. 比热容的单位是 。由表所列四种物质的比热容,可知:5千克的水温度升高40℃,需吸收的热量为 焦;质量相等的铝块与铜块,吸收相等的热量, 升高的温度多。
比热容表
煤油2.1×103
铝0.90×103
水 4.2×103
铜0.39×103
3. 小文学校实验室内有如图甲的实验器材,可以开展很多热学实验的探究。两个相同的容器中分别装有相同体积的液体a、b,液体a的质量大于b的质量。用两个相同的电热丝R分别对液体a、b加热,电热丝每秒放出的热量相同,且容器隔热性能良好,电热丝产生的热量均被液体吸收,液体a、b的温度随时间的变化关系记录在图乙中。
(1)b液体在t1时刻的分子动能 其在t2时刻的分子动能。
(2)0-t4时间段内a液体吸收的热量 b液体吸收的热量。
(3)若要探究不同液体的吸热本领,应该选择0- 时间段的数据展开分析。可知a液体的比热容 b液体的比热容。(第1、2、4空均选填“大于”“小于”或“等于”)
4. 中医药是我国传统医疗体系,具有悠久的历史和丰富的文化底蕴。
(1)中药煎煮前,需预先将其浸泡在温热的水中,静置一段时间后,中药汤温度降低,它的内能 (选填“变大”或“变小”),这是通过 的方式改变内能的。
(2)某次熬制中药时,将质量为1.5kg的药液从25℃加热到70℃,求药液吸收热量Q。
[,加热过程中,环境大气压均为标准大气压,忽略药液质量变化]
(3)在第(2)题70℃的基础上继续加热药液,若这部分药液又吸收了3×105J的热量,求药液的末温t(已知标准大气压下药液沸腾时的温度为100℃)。
5. “城市尚余三伏热,秋光先到野人家”,这是宋朝陆游所写,说明在那个时代,人们就已察觉到城市暖于郊区。
(1)某天,小红和同学分别到选定地点,于中午同一时刻测出各测试点的气温,以此绘出如图所示的“温度—区域”坐标图。从图中你发现 的温度最高,这种现象我们称为“城市热岛效应”。
(2)减弱热岛效应的措施一:保护并增大城区的绿地、水体面积,这主要是利用了水的 的特性,这个值为4.2×103J(kg·℃),它表示的物理意义是:质量为1kg的水,温度每升高(或降低)1℃时, 为4.2×103J。一杯水喝掉一半后,这个值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)减弱热岛效应措施二:绿色出行。研究表明,现在城市机动车保有量越来越多,机动车也是造成热岛效应的因素之一、以汽车为例,回答下列问题:
①单缸四冲程汽油机在工作过程中,有些冲程是辅助冲程,要靠安装在曲轴上的飞轮的 来完成,只有一个冲程不是这样,这个冲程是 冲程;其中吸气冲程吸入的是 (选填“空气”“汽油”或“汽油和空气的混合气体”)。
②关于汽车发动机的热机效率,下列说法正确的是( )
A.通过技术改进,可以使热机的效率达到100%
B.可以通过增大热机功率的方法,提升热机效率
C.选用符合标准的低黏度润滑油,减小摩擦,可以提高热机效率
D.在做功相同的情况下,热机效率越高,消耗的燃料就越少
(4)海陆风是出现于近海地区具有日周期性的地域性气流。昼夜交替过程中,海洋与陆地间的温差导致近地面大气密度和气压的差异。这种差异使气流由高压(低温)区域向低压(高温)区域运动。如图所示是海陆风形成的示意图。其中 (选填“甲”或“乙”)图反应海陆风形成的时间是白天,甲图理由是: 。
6. 小明同学对某一湖水附近的昼夜温度变化及相关比热容问题进行了研究。
(1)小明在湖边玩耍的两天中发现湖边昼夜风向不同,他查阅资料后得知这种风叫“湖陆风”,形成的原因与“海陆风”相似。当出现如图所示的风向时,下列说法正确的是( )
A.发生在夜晚,且湖水温度较高 B.发生在夜晚,且陆地温度较高
C.发生在白天,且湖水温度较高 D.发生在白天,且陆地温度较高
(2)分析下表中一些物质的比热容,判断下列选项中错误的是( )
物质
水
酒精
煤油
冰
砂石
比热容
A.不同物质的比热容可能相同
B.煤油和冰升高相同的温度,吸收的热量不一定相等
C.水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量为4.2×103J
D.质量、温度相等的沙子和煤油,放出相等的热量,沙子温度降低得较多
通关07 内能
1.关于热量、温度、内能说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高 B.物体吸收热量,内能一定增加
C.物体内能增加,一定吸收热量 D.物体温度升高,内能一定增加
2. 关于物体的内能,下列说法中正确的是( )
A.物体运动的越快,其内能越大
B.0℃的冰块没有内能
C.物体的内能增加,一定是吸收了热量
D.一切物体都具有内能
3. 物体的内能是指物体内所有 的总和,-20℃的冰块 内能(选填“具有”或“不具有”);饮料放进冰箱后温度降低,其内能 (选填“增大”、“不变”或“减小”);锯条锯木板时会发热,这是通过 的方式改变了它的内能。
4. 如图,在汽缸A中密封有压缩空气,B是一个被销钉K锁住的活塞,C是一支温度计。若活塞与汽缸壁间没有摩擦,当把销钉拔出后,活塞向 (填“左”或“右”)运动,汽缸A内气体对外做功,温度计的示数 。
5. 为了探究做功与物体内能变化的关系,小明同学利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等进行实验,如图所示;
【提出问题】做功与物体内能的变化存在怎样的关系;
【制定计划与设计实验】
(1)先用温度计测出气压式喷雾器内气体的温度,如图甲所示;
(2)关闭喷嘴处的阀门,接着用手按压活塞快速打气,并用温度计测出喷雾器内部气体的温度,如图乙所示;
(3)打开喷嘴处的阀门,迅速放出一部分气体,观察到小叶轮飞速转动,并用温度计测出喷雾器内部气体的温度,如图丙所示;
【分析与论证】
(1)该实验通过 来反映气体内能的变化,这里应用了 法;
(2)用手按压活塞快速打气的目的是 ;
(3)打开喷嘴处的阀门,迅速放出壶内一部分气体时, (选填“外界对气体做功”或“气体对外界做功”);
【实验结论】
(4)比较 两图可知:外界对气体做功,气体内能 (选填“增大”或“减小”);
(5)比较甲、丙两图可知:气体对外界做功,气体内能 (选填“增大”或“减小”)。
通关08 热机与热机效率
1.检修汽车发动机时,师傅拍摄了某一冲程工作的示意图,如图所示,关于该冲程的名称及其能量转化,下列说法中正确的是______。
A.做功冲程,机械能转化为内能 B.做功冲程,内能转化为机械能
C.压缩冲程,内能转化为机械能 D.压缩冲程,机械能转化为内能
2. 下列提高热机效率的途径中,不正确的是( )
A.保证良好的润滑,减少因克服摩擦而消耗的能量
B.使用热值更高的燃料
C.设法利用废气的能量
D.改善燃烧条件,使燃料燃烧更充分
3. 老师在试管里盛适量的水,用带玻璃管的胶塞塞住试管口,加热试管使水沸腾,玻璃管口冒出的“白气”推动管口处的小叶轮转动。
(1)“白气”使小叶轮转动时的能量转化相当于汽油机的 冲程。
(2)有同学提出换用更易挥发的低浓度乙醇来驱动风车,效果是否会优于水,接下来的操作是使用 ,对比两种蒸气推动风车叶片的 。
4. 从牛顿提出蒸汽机模型,到瓦特将之变为现实,到后来的内燃机,热机的发展历程倾注了无数科学家的努力。
(1)如图1所示,水蒸气使叶轮转动,实现了 能转化为 能,该过程相当于内燃机四冲程中的 冲程;
(2)请将图2中的内燃机四冲程工作流程排序: (填字母顺序);
(3)某汽油机飞轮每分钟转3600圈,则该汽油机每秒对外做功 次。
5. 小明在课后查阅到一些燃料的热值,将其记录如下:
燃料
酒精
木炭
柴油
氢
热值(J/kg)
(1)查表可知木炭的热值3.4×107J/kg,它表示的物理意义是 ,燃烧一半木炭,剩下的木炭热值为 J/kg。
(2)若1kg的木炭不完全燃烧,那么其释放的热量Q (选填“大于”、“等于”或“小于”) 3.4×107J。
(3)若表中提到的四种燃料质量相等,完全燃烧后,放出热量最少的是 。若为卫星运载火箭选择其中一种作为推进燃料,最好的是 。
6. 如图是某汽油机的能量流向图,根据图中给出的信息,回答下列问题:
(1)该汽油机的效率为 ,若按此汽油机效率计算,当汽油完全燃烧放出的热量为3×107J时汽车用来做功的能量为 J。
(2)燃料燃烧时,燃料质量减小,其热值会__________。
A.增大 B.减小 C.不变
1.温度与我们的生活息息相关。冬天南方的气温比北方高,但很多北方的朋友来到南方都“喊冷”,这是怎么回事呢?小明从网上了解到天气预报报告的“实际温度”是仪器测量的温度,而人体所感受到的冷暖程度叫体感温度,他还从网上查阅到一些温度资料如表一和图示。
表一上海市7天天气趋势
日期(12月*日)
17
18
19
20
21
22
23
天气(晴或雨)
雨
雨
雨
晴
晴
晴
晴
最高气温(℃)
8
7
8
10
10
13
14
最低气温(℃)
4
5
5
4
3
3
5
(1)由表一数据可以发现,在气温相同时,体感温度与 有关;
(2)在冬季,南方空气湿度大于70%较为常见,北方持续7~9级大风很少。请利用相关信息说明南方更容易“喊冷”的原因是 。
2. 如图所示,用薄纸折成小船,在纸船中倒入适量的水,用点燃的蜡烛在纸船底部中间区域加热。在水烧干前,纸船不会被点燃。小东想要探究“纸船烧水”时,纸船不会被点燃的原因,查阅资料后得知:(a)普通纸的着火点(燃点)一般在;(b)薄纸具有导热能力;(c)在水烧干前,纸船底部与水的温度差可忽略不计;(d)实验中,测得纸船内水的温度与加热时间的关系如下表:
1标准大气压下
加热时间(分钟)
0
1
2
3
4
5
6
7
水的温度()
20
38
54
70
83
95
100
100
(1)分析比较表格数据中水的温度和加热时间的关系,可得出的初步结论是: ;
(2)结合所学知识和上述信息,指出在水烧干前,纸船不会被点燃的原因,并写出分析过程: 。
3. 上海虽然属于沿海地区,可海滨沙滩却极少,金山城市沙滩作为上海第一个滨海4A级景区,如图(a),满足了上海人想要一片沙滩的期望。
(1)盛夏时节,烈日暴晒下的沙滩和海水的温度都会升高,这是热传递现象,在此过程中物体吸收或放出能量的多少叫 ;
(2)白天,赤脚漫步在海滩,感受到沙子很烫,而穿着拖鞋踩在炽热的沙子上,感觉不到烫脚,说明拖鞋的 性不强。为了比较不同物质的这种性质,用如图(b)装置做实验。需控制木棒和铜棒的长度和 相同,用易熔化的凡士林把牙签粘贴在木棒和铜棒上与O距离相同的位置,用同一酒精灯加热金属支架A端,通过实验发现 棒上的牙签先落下,这说明 ;
(3)烈日暴晒下的沙子比海水温度高,请用比热容相关知识解释其中的原因 。
4. 氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是当前最理想的能源,氢燃料新能源公交车逐渐在不少城市投入使用,氢的热值为1.4×108J/kg。
(1)求质量为0.06kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q氢;
(2)若这些热量全部被质量为100kg水吸收,求水升高的温度。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
5.某小组同学通过实验探究物质吸收热量的多少与哪些因素有关,他们用相同的酒精灯对一定质量的水进行加热,并测出水升高的温度和相应的加热时间,实验结果如表一所示。然后他们改变水的质量继续进行探究,水升高的温度和相应的加热时间结果如表二、表三所示。(设水在相等时间内吸收的热量相等)
表一100克水
实验序号
升高温度(℃)
加热时间(分钟)
1
5
1
2
10
2
3
15
3
表二200克水
实验序号
升高温度(℃)
加热时间(分钟)
4
2.5
1
5
5
2
6
7.5
3
表三500克水
实验序号
升高温度(℃)
加热时间(分钟)
7
5
5
8
10
10
9
15
15
(1)分析比较实验序号1、2、3或4、5、6或7、8、9中的相关实验数据,可得出的初步结论是:质量相等的同种物质, 成正比;
(2)分析比较实验序号 中相关实验数据,可以得出的初步结论是:质量不等的同种物质,升高相同的温度,质量越大,吸收的热量越多;
(3)进一步综合分析比较表一、表二、表三中的相关数据,并归纳得出结论。
(a)分析比较实验序号1、4或2、5或3、6中的相关实验数据,可得:同种物质,当 ,吸收的热量相等;
(b)分析比较表一、表二和表三中的相关数据可得: ;
(4)为了使得实验的结论更完整,该同学还应该用 继续进行实验探究(选填“同种液体”或“其它液体”)。
命题点01 温度的估测
1.(2022·上海·中考真题)人体的正常体温为( )
A.0℃ B.20℃ C.37℃ D.45℃
命题点02 热量的计算 分子动理论
2.(2025·上海·中考真题)“滚滚长江东逝水,浪花淘尽英雄”,说明江水有 能,0℃的水 (选填“具有”、“不具有”)内能,“遥知不是雪,为有暗香来”,说明分子在做 运动。
3.(2022·上海·中考真题)四冲程热机工作过程中,将内能转化为机械能的是 冲程,李白在《望庐山瀑布》中写道:“日照香炉生紫烟”,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式来改变香炉的内能,加热1千克水,使其温度上升2℃,则加热过程中水吸收的热量为 焦。[ c水 4.2 103焦/(千克·℃)]
4.(2025·上海·中考真题)质量为2千克的水升高50℃所吸收的热量为 焦,“九天”无人机向斜上方匀速运动时,其惯性 ,机械能 。(后两空均选填“增大”“不变”或“减小”)
命题点03 热机
5. (2023·上海·中考真题)在汽油机的工作循环中,将内能转化为机械能,对外提供动力的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。