专题01 内能 9大题型45题（期中专项训练）九年级物理上学期新教材人教版

专题01 内能 基础·固本强基 题型1 分子热运动与扩散现象 题型2 内能概念与影响因素 题型3 改变内能的方式 题型4 温度、热量、内能辨析 题型5 比热容概念与图像分析 提升·进阶突破 题型6 热量计算基础 题型7 热平衡与吸放热综合 题型8 比热容实验探究 题型9 综合计算与图像 基础·固本强基 题型1 分子热运动与扩散现象（共5小题） 【模型】分子动理论：物质由分子、原子构成；分子在不停地做无规则运动；分子间存在引力和斥力；分子间有间隙。扩散现象是分子无规则运动的直接证据，温度越高，分子运动越剧烈。 【方法】“一看二辨三判断”：一看现象是否属于分子运动，肉眼可见的机械运动（尘土、雪花、柳絮）不是分子运动；二辨扩散现象可在气体、液体、固体间发生；三判断温度对分子运动的影响，温度越高扩散越快。 1．宋代诗人陆游在《村居书喜》中写道“花气袭人知骤暖”，“花气袭人”的原因是（　　） A．分子间有空隙 B．分子间存在引力 C．分子间存在斥力 D．分子处在永不停息的无规则运动中 2．如图所示是有关分子动理论的试验或现象，下列说法正确的是（    ） A．图甲，将一定量的水与酒精混合后总体积变小，说明分子间有引力 B．图乙，家中的香蕉夏天比冬天香味更浓郁，说明分子的无规则运动与温度有关 C．图丙，用弹簧测力计提起贴在水面的玻璃板时，示数变大，说明分子间存在斥力 D．图丁，抽去玻璃板，由于二氧化氮的密度大于空气的密度，因此不能发生扩散现象 3．如图的不同现象中，说明分子有引力的现象是（　　） A．50mL的水和50mL的酒精混合小于100mL B．注射器里的水很难被压缩 C．两个铅块磨平并挤压后就能“吸”在一起 D．墨水在热水中扩散得比在冷水中快 4．如图所示，甲、乙、丙分别是水在不同状态下的分子模型，下列说法不正确的是（    ） A．甲模型没有固定的体积 B．液态水分子的排列形式为乙 C．乙模型具有一定的形状 D．分子间作用力最强的是丙 5．如图所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，我们观察到红棕色气体逐渐进入上面的瓶子，下面的瓶子颜色逐渐变淡，最后颜色均匀地充满两个瓶子。 (1)产生上述现象的原因是___________________，此实验中二氧化氮的作用是_________________________。 (2)此实验在________（填“低温”或“高温”）的环境中进行，上述现象更明显。 (3)上述实验现象跟人们的生活密切相关，它对人们有利也有害，请你写出它对人们有利的一个生活实例________，请你写出它对人们有害的一个生活实例____________________（列举一条即可）。 (4)实验时，有人建议：把装有二氧化氮气体的瓶子放在上面，装有空气的瓶子放在下面，这样既能表明上述观点，又能使实验现象更明显。你认为这样的建议________（填“合理”或“不合理”），理由____________________。 题型2 内能概念与影响因素（共5小题） 【模型】内能是物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和。一切物体在任何温度下都具有内能。内能大小与温度、质量、状态、物质种类等有关。 【方法】 “一总二有三分”：内能是分子动能和分子势能的总和；一切物体都有内能；分析内能变化时，不能只看温度，还要看质量、状态等。 6．下列关于内能的说法中，正确的是（　　） A．的冰没有内能 B．同一物体的温度越高，内能越大 C．物体的内能增加，温度一定升高 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 7．下列关于功、内能、热量及能量的转化的描述中正确的是（   ） A．火山具有内能，冰山不具有内能 B．温度高的物体含有的热量比温度低的物体含有的热量多 C．热量总是从内能大的物体传通给内能小的物体 D．做功和热传递改变内能是等效的 8．把一支温度计放入热水中，过了一段时间后，发现温度计的液柱上升了。温度计里液体的质量 ，密度 ，内能 （以上三空均选填“变大”“变小”或“不变”）。 9．如图1所示，将热汤发放在冷水中，图2反映了两者的温度变化情况。由图可知，0-5分钟过程中，汤的内能 （填写“增大”或“减小”），在第10分钟时，两者之间 发生热传递（填写“有”或“没有”）。 10．常见的物质是由大量的________、原子构成的。装在钢管内的油在巨大压力下，能从钢管壁渗出（钢管无裂缝），此现象说明分子之间存在________。构成物体的所有分子，其热运动的________与分子________的总和，叫做物体的内能。 题型3 改变内能的方式（共5小题） 【模型】改变内能的方式有两种：做功和热传递，二者在改变内能上是等效的。做功的实质是能量转化，热传递的实质是能量转移。 【方法】“辨实质、看条件”：做功改变内能常伴随能量转化，如搓手、压缩气体；热传递改变内能是能量从高温物体转移到低温物体，条件是存在温度差。 11．如图为我国先秦时期的蒸食用具，分为上、下两部分：下半部是鬲（gé），用于煮水；上半部是甑（zèng），底部有网眼、可通蒸汽，内部放置食物。甑和鬲的铸造材料主要是青铜。下列说法中正确的是（　　） A．甑能从鬲中吸热是因为鬲将温度传递给甑 B．甑中的水沸腾过程中吸收热量，温度升高，内能增加 C．甑中的食物的内能增大，主要是通过热传递实现的 D．停止加热后，甑比盛有水的鬲凉得更快，主要是因为青铜的比热容比水大 12．下列改变内能的方式与其他三个不同的是（　　） A．搓手 B．压缩空气 C．空气推动瓶塞 D．透火焙干 13．如图所示，用气筒向装有少量水的瓶内打气，当瓶塞从瓶口跳出时会观察到瓶口出现“白气”，这说明此时瓶内气体的温度________，内能_________，在进行该实验探究时，在瓶内盛有少量水的目的是_____________。 14．如图所示，把一个底部封闭的薄壁金属管固定在支座上，管中装一些酒精，然后用软木塞塞紧管口。将一条皮带缠在金属管上并迅速来回拉动，过一会儿会看到软木塞被顶开。请对整个过程进行分析，出现这一现象的原因。 15．桌子上有A、B、C三个质量均为0.1kg的实心铁块。小明用红外成像测温仪拍摄铁块的温度如图1所示（三个铁块未按A、B、C顺序排列）。接着他在A铁块上放上冰块，用手快速摩擦C铁块，再用红外成像测温仪拍得画面如图2所示（冰块未画出）。 (1)图2中，温度是______℃的铁块是C铁块？判断的依据是什么______？ (2)A铁块上的冰块发生了哪种物态变化？______；相比放冰块之前，铁块A的内能______。 题型4 温度、热量、内能辨析（共5小题） 【模型】温度是状态量，表示物体冷热程度；热量是过程量，表示热传递过程中传递能量的多少；内能是状态量，是分子动能和分子势能的总和。 【方法】“三量区分”：温度不能说“传递”，热量不能说“含有”，内能不能说“多少”。物体吸热，内能增大，温度不一定升高；物体温度升高，内能一定增大。 16．关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（　　） A．物体的温度越高，含有的热量就越多 B．物体的内能增加，温度一定升高 C．一个物体温度升高，一定是吸收了热量 D．两个内能相同的物体相互接触时，也可能发生热传递 17. 下列说法中，正确的是（　　） A．物体温度高时比温度低时含的热量多 B．温度从温度高的物体向温度低的物体传递 C．热量从温度高的物体向温度低的物体传递 D．热量从热量多的物体向热量少的物体传递 18. 关于温度、热量和内能的说法中正确的是（　　） A．热量可以由内能小的物体传递给内能大的物体 B．0℃ 的冰块没有内能 C．物体的温度越高，所含有的热量越多 D．冰块熔化过程中温度不变，内能保持不变 19．下列关于温度、热量和内能的说法，正确的是（　　） A．冰熔化成水的过程中，温度不变，但内能增大 B．在相同温度下，1kg的水比1kg的冰含有的热量多 C．物体温度升高，内能增加，一定是通过从外界吸收热量达到的 D．两物体发生热传递时，高温物体将温度传递给低温物体 20. “农历三月三，不忘地菜煮鸡蛋。”地菜被誉为“药食兼优”的佳蔬良药。下列关于地菜煮鸡蛋这道营养美食所涉及的物理知识正确的是（　　） A．煮鸡蛋的过程是利用了做功的方式使鸡蛋内能增加 B．鸡蛋在煮制过程中温度越高，鸡蛋含有的热量越多 C．煮好的鸡蛋上方冒着“白气”，是水蒸气汽化形成的 D．远远就能闻到地菜煮鸡蛋的香味，这是因为分子在不停地做无规则的热运动 题型5 比热容概念与图像分析（共5小题） 【模型】比热容是单位质量的某种物质温度升高（或降低）1 ℃所吸收（或放出）的热量，符号 c，单位 J/(kg·℃)。比热容是物质的一种属性，与质量、温度、吸放热多少无关。 【方法】“一义二比三图像”：理解比热容物理意义；比较吸热能力时，相同质量、相同热源加热相同时间，温度变化小的比热容大；看温度—时间图像，升温慢的比热容大。 21. 两个相同的容器分别装有质量相等的甲、乙两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示。从0到t0时间，下列说法中正确的是（    ） A．甲吸收的热量大于乙吸收的热量 B．甲吸收的热量小于乙吸收的热量 C．甲的比热容大于乙的比热容 D．甲的比热容小于乙的比热容 22．小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和某种液体进行了实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图所示。实验中，水和这种液体在相同时间内放出的热量相等。分析图像可以得出（　　） A．甲物质是水， B．甲物质是水， C．乙物质是水， D．乙物质是水， 23．用相同规格的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热（不计热量损失），如图是液体甲和乙的温度随时间变化的关系图象。下列说法正确的是（　　） A．甲的比热容与乙的比热容之比为 B．甲的比热容与乙的比热容之比为 C．甲和乙都加热，甲吸收的热量比乙吸收的热量多 D．甲和乙升高相同的温度，乙吸收的热量较少 24. 用相同规格的电加热器分别对质量均为240g的水和乙液体同时加热（不计热量损失），如图是水和乙液体的温度随加热时间变化的图像，已知，，下列说法正确的是（　　）。 A．水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是 B．加热1min，水吸收热量 C．乙液体的比热容为 D．图线A是水的温度随加热时间变化图像 25．（多选）规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水，并用不同加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图。下列说法正确的是（　　）。 A．甲、乙两杯中的液体每分钟吸收的热量之比为1∶1。 B．甲杯液体每分钟吸收的热量为2.52×105J C．加热相同的时间，甲、乙两杯液体升高的温度之比为3∶2 D．将甲、乙两容器中的液体从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为2∶3 提升·进阶突破 题型6 热量计算基础（共5小题） 【模型】吸热公式：Q吸＝cm(t－t₀)；放热公式：Q放＝cm(t₀－t)；一般公式：Q＝cmΔt。其中 c 为比热容，m 为质量，Δt 为温度变化量。 【方法】“一统二找三代”：统一单位，质量用 kg，温度用 ℃，热量用 J；找对初温、末温和温度变化量；代入公式计算，注意“升高到”与“升高了”的区别。 26．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？ 27．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。 28．把一质量为50g的某金属球在1080℃的炉火中加热足够长的时间， 然后迅速投入100g的初温为30℃的某种液体中，达热平衡后金属球的温度变为80℃。已知金属球的比热容为0.42×103J/( kg·℃)，不计热量的损失。 （1）求此过程中，金属球放出的热量； （2）求该液体的比热容； （3）若该液体再吸收2.52×103J的热量， 求该液体的末温。 29．现有100℃的热水1kg，要用10℃的冷水掺入其中配制40℃的温水，假设热传递过程没有热量损失，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），求 （1）配制过程中，1kg、100℃的热水放出的热量； （2）需要加入10℃冷水的质量。 30．一个质量为4.2g的烧红的铁钉，温度为600℃，若它的温度降低到100℃，释放的热量为多少J？若这些热量全部用于加热100g常温的水，则一标准大气压下的水温将升高多少℃？[已知铁的比热容为0.46×103J/（kg·℃），水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）] 题型7 热平衡与吸放热综合（共5小题） 【模型】不计热量损失时，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，即 Q吸＝Q放。热平衡方程为 C₁m₁Δt₁＝C₂m₂Δt₂。 【方法】“一找二列三解”：找高温物体和低温物体；列吸热等于放热方程；解方程求未知量。注意末温相同，且末温介于初温之间。 31. 把加热到100℃的某铁块投入m1克20℃的水中，混合温度为40℃；把加热到100℃的该铁块投入m2克20℃的水中，混合温度为60℃；如果把同样加热到100℃的该铁块投入（m1+m2)克20℃的水中，混合温度为（只考虑水与铁块之间的热量转移）（　　） A．50℃ B．48℃ C．36℃ D．32℃ 32．质量相等的两金属块A、B长时间放在沸水中，将它们从沸水中取出后，立刻分别投入甲、乙两杯质量和温度都相同的冷水中。不计热量损失，当甲、乙两杯水的温度不再升高时，发现甲杯水的温度低于乙杯水的温度。则下列说法中不正确的是（    ） A．金属块A的末温比B的末温高 B．金属块B放出的热量比A多 C．金属块A的比热容比B的比热容小 D．甲杯中的水比乙杯中的水吸收的热量少 33．如图甲所示，将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中，牛奶与热水的温度随时间变化的图像如图乙所示。 （1）图乙中，表示水的温度变化的图线是 （选填“a”或“b”）； （2）牛奶在加热过程中吸收了多少热量？ （3）若牛奶吸收的热量均来自水放出的热量，则用于加热牛奶的水的质量约为多少？[，计算结果保留一位小数] 34．如图所示，将足量的热水倒入双层木桶，接着把质量和初温都相同的甲、乙两金属块同时放进木桶内，立即盖上软木塞，经过足够长的时间后，木桶内甲、乙金属块升高的温度_______（选填“>”、“<”或“=”）。已知，且桶内物质与外界没有发生热传递，木桶内甲、乙金属块吸收的热量分别为、，则_______（选填“>”、“<”或“=”），判断依据是_______。 35．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、质量为的水和某液体，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。求： (1)从刚好降到时，水放出的热量 (2)计算液体的比热容 (3)计算时间液体放出的热量 题型8 比热容实验探究（共5小题） 【模型】 比较不同物质吸热能力实验：控制质量相同、初温相同，用相同热源加热，通过比较升高相同温度所需加热时间，或加热相同时间温度变化，来比较比热容。 【方法】“控制变量、转换法”：质量、初温相同；相同热源保证相同时间吸热相同；温度变化小或加热时间长，吸热能力强，比热容大。 36．如图是探究“晶体熔化规律”和“液体沸腾规律”的实验装置，下列说法正确的是（     ） A．试管中装上适量碎冰进行实验，因为碎冰比大块冰的比热容小，熔化的更快 B．两个实验都需要记录加热时间和物质温度 C．图乙示情景，说明水没有沸腾 D．移去酒精灯，水没有立即停止沸腾，说明沸腾不需要吸热 37．小明利用如图所示装置进行“比较水和沙子吸热升温能力”的实验。 加热时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ 沙子 20 22 24 26 28 水 20 21 22 23 24 (1)实验中，用同一酒精灯分别给沙子和水加热。为完成本次实验，除图中所给的器材外，还需要的测量工具是_________和_________。 (2)水和沙子吸热的多少是通过_________（选填“升高温度”或“加热时间”）来反映的，加热时间相同，沙子吸收的热量_________（选填“小于”“大于”或“等于”）水吸收的热量。 (3)分析表中的数据可知：升高相同温度，沙子吸收的热量_________（选填“小于”“大于”或“等于”）水吸收的热量。 (4)湿地被称为“地球之肾”，能调节空气的湿度和温度，其中能调节温度主要是因为水的_________；晴朗的中午，在海边荒山迷路的人选择_________（选填“顺风”或“逆风”）可以返回到海边。 38．如图所示某同学在两只相同的烧杯里装入质量相等的水和食用油，比较它们吸收热量的情况。 (1)实验中利用相同的电加热器加热，把它们浸没在液体中时，液体吸收的热量的多少可以通过______来比较； (2)将实验数据填入表格，分析数据可知：加热相同时间，________的温度变化较小，从开始加热到加热至，________吸收的热量更多； 加热时间/ 0 1 2 3 4 5 6 水的温度/ 18 22 26 30 34 38 42 食用油的温度/ 18 30 42 54 66 78 90 (3)下列实例中能用该实验结论解释的是_______。（填数字序号） ①用冰块降温 ②暖气片用水作为介质 ③夏天给教室洒水，感觉凉爽 ④沿海地区昼夜温差比内陆地区小 39.某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。 (1)图甲是这位同学的实验装置，其中有一处明显错误，请指出错误之处：___________ (2)实中用___________表示物质吸热的多少。（选填“升高的温度”或“加热的时间”） (3)某同学根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化关系的图象，由图像可知___________（选填“水”或者“煤油”）吸热能力强。已知水的比热容为，则煤油的比热容为___________。 (4)小明将煤油换成了食用油，按照教材设计了如下实验表格来记录实验数据，在表格中横线处补全缺少的项目。 物质 质量/kg 初温/℃ ___________ 升高的温度/℃ 加热时间min 水 食用油 (5)为了比较不同物质的吸热能力，物理学中引入___________来表示不同物质这种性质上的差异。 40．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)在两个完全相同的烧杯中分别装入初温相同且 相等的沙子和水。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，某时刻水的温度如图（甲）所示，此时温度计的示数为 ℃，根据实验数据绘制成温度与时间的关系如图（乙）所示； (2)加热至t时刻，如图（乙）可知，对于质量相等的沙子和水，两者吸收热量 （选填“相同”或“不同”），沙子升高的温度较高，由此可见 （选填“沙子”或“水”）的比热容较大； (3)实验中是通过比较 来间接反映沙子和水吸收热量的多少。除了这里用到控制变量法外，本实验还用到 （填实验方法）。 题型9 综合计算与图像（共5小题） 【模型】结合温度—时间图像、热量计算、比热容比较等，进行综合计算。图像中斜率反映温度变化快慢，相同热源下，升温慢的比热容大。 【方法】“图文结合、公式串联”：从图像中获取初温、末温、时间等信息；利用Q＝cmΔt和相同热源吸热关系列式；注意单位统一和温度变化量计算。 41．某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（　　） A．在时间段，该物体吸收的热量为 B．在时间段，该物质的比热容先增大后减小 C．在时间段，该物体放出的热量为 D．该物质在时间段的比热容等于 42．如图甲，在绝热的容器（容器内部不与容器外部发生热传递）中装有20°C的水A，其质量为mA；把一瓶90°C、质量为mB的水B放入绝热容器后，利用温度传感器测量它们的温度变化，得到图乙中的曲线。水B从90℃下降到80℃需要1min，放出的热量为Q1，从80℃下降到70℃需要3.8min，放出的热量为Q2。忽略瓶子吸收（或放出）的热量，下列说法正确的是（　　） A． B．水B的内能传递给了水A使其温度上升 C．若最终水A和水B的温度都是70℃，则 D．从0到3min的时间内，水A吸收的热量为QA，水B放出的热量为QB，则 43.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相同温度的热水，用温度计测量其初温，示数如图1所示， ℃。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 。保温性能更好的是 （选填“A”或“B”）杯。[] 44.某实验小组用相同规格的加热器分别对质量为500g的冰和2500g的某固体M均匀加热。每隔相同时间记录温度计示数并观察物质状态。如图是记录数据绘制的“温度-时间”图像，若单位时间内两固体吸收的热量相等，实验在标准大气压下进行，已知，，下列分析正确的是（　　） A．固体M的吸热能力比冰强 B．冰熔化过程吸收的热量是 C．固体的比热容为 D．当温度从上升到时，冰吸收的热量大于吸收的热量 45.周末，小明组装了图1所示的装置探究物质的吸热能力和比热容，他用相同的加热器分别给初温均为20℃的甲、乙液体加热，其中甲液体是水，乙液体质量为0.4kg，两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度随加热时间变化的图像如图2所示，已知水的比热容。 (1)若将水从20℃加热到40℃的过程中，水共吸收热量，则水的质量为多少？ (2)乙液体的比热容是多少？ (3)在1个标准大气压下，将该初温为20℃的水加热120s，水的末温是多少？ 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 内能 基础·固本强基 题型1 分子热运动与扩散现象 题型2 内能概念与影响因素 题型3 改变内能的方式 题型4 温度、热量、内能辨析 题型5 比热容概念与图像分析 提升·进阶突破 题型6 热量计算基础 题型7 热平衡与吸放热综合 题型8 比热容实验探究 题型9 综合计算与图像 基础·固本强基 题型1 分子热运动与扩散现象（共5小题） 【模型】分子动理论：物质由分子、原子构成；分子在不停地做无规则运动；分子间存在引力和斥力；分子间有间隙。扩散现象是分子无规则运动的直接证据，温度越高，分子运动越剧烈。 【方法】“一看二辨三判断”：一看现象是否属于分子运动，肉眼可见的机械运动（尘土、雪花、柳絮）不是分子运动；二辨扩散现象可在气体、液体、固体间发生；三判断温度对分子运动的影响，温度越高扩散越快。 1．宋代诗人陆游在《村居书喜》中写道“花气袭人知骤暖”，“花气袭人”的原因是（　　） A．分子间有空隙 B．分子间存在引力 C．分子间存在斥力 D．分子处在永不停息的无规则运动中 【答案】D 【详解】 “花气袭人”属于扩散现象，是由于分子在永不停息的做无规则运动造成的，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选：D。 2．如图所示是有关分子动理论的试验或现象，下列说法正确的是（    ） A．图甲，将一定量的水与酒精混合后总体积变小，说明分子间有引力 B．图乙，家中的香蕉夏天比冬天香味更浓郁，说明分子的无规则运动与温度有关 C．图丙，用弹簧测力计提起贴在水面的玻璃板时，示数变大，说明分子间存在斥力 D．图丁，抽去玻璃板，由于二氧化氮的密度大于空气的密度，因此不能发生扩散现象 【答案】B 【详解】 A．图甲中将一定量的水与酒精混合后总体积变小，由于酒精分子和水分子互相进入彼此的间隙中，导致总体积变小，说明分子之间存在间隙，故A错误； B．夏天的温度比冬天的温度高，香蕉夏天比冬天香味更浓郁，扩散现象明显，分子运动的越快，说明分子的无规则运动与温度有关，故B正确； C．弹簧测力计提起贴在水面的玻璃板时，测力计的示数变大，说明分子间存在引力，故C错误； D．二氧化氮的密度大于空气的密度，抽去玻璃板，几分钟后，两集气瓶中颜色变为均匀，说明分子在做无规则运动，发生了扩散现象，故D错误。 故选：B。 3．如图的不同现象中，说明分子有引力的现象是（　　） A．50mL的水和50mL的酒精混合小于100mL B．注射器里的水很难被压缩 C．两个铅块磨平并挤压后就能“吸”在一起 D．墨水在热水中扩散得比在冷水中快 【答案】C 【详解】 A．50mL的水和50mL的酒精混合后，总体积小于100mL，该现象说明分子间有间隙，故A不符合题意； B．由于分子间存在斥力，所以针筒里的水很难被压缩，故B不符合题意； C．两个铅块磨平并挤压后就能“吸”在一起，这是由于分子间存在引力，故C符合题意； D．墨水在热水中扩散得比在冷水中快，这说明温度越高，分子无规则运动越剧烈，故D不符合题意。 故选：C。 4．如图所示，甲、乙、丙分别是水在不同状态下的分子模型，下列说法不正确的是（    ） A．甲模型没有固定的体积 B．液态水分子的排列形式为乙 C．乙模型具有一定的形状 D．分子间作用力最强的是丙 【答案】C 【详解】 A．甲图中分子间的距离很大，约束力几乎没有，分子的位置极度散乱，和气态分子特点相似，没有固定的体积，故A正确，不符合题意； BC．乙图中分子间的距离略大，约束力很小，分子的位置不固定，和液态分子的特点相似，有一定的体积，没有一定的形状，故B正确，不符合题意，C错误，符合题意； D．丙图中分子间的距离很小，约束力很大，分子的位置固定，和固态分子的特点相似，分子间作用力最强，故D正确，不符合题意。 故选：C。 5．如图所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，我们观察到红棕色气体逐渐进入上面的瓶子，下面的瓶子颜色逐渐变淡，最后颜色均匀地充满两个瓶子。 (1)产生上述现象的原因是___________________，此实验中二氧化氮的作用是_________________________。 (2)此实验在________（填“低温”或“高温”）的环境中进行，上述现象更明显。 (3)上述实验现象跟人们的生活密切相关，它对人们有利也有害，请你写出它对人们有利的一个生活实例________，请你写出它对人们有害的一个生活实例____________________（列举一条即可）。 (4)实验时，有人建议：把装有二氧化氮气体的瓶子放在上面，装有空气的瓶子放在下面，这样既能表明上述观点，又能使实验现象更明显。你认为这样的建议________（填“合理”或“不合理”），理由____________________。 【答案】(1)分子在不停地做无规则运动 便于观察分子的运动 (2)高温 (3) 炒菜时，盐分子扩散到菜里，使菜变咸 装修材料中的有害气体分子扩散到空气中，污染室内空气 (4)不合理 二氧化氮密度大，放上方会因重力下沉，无法证明是分子运动导致的扩散 【详解】（1）[1][2]产生上述现象的原因是分子在不停地做无规则运动。因为分子的无规则运动，使得二氧化氮分子和空气分子能够相互进入对方的空间，从而发生扩散现象。 此实验中二氧化氮的作用是便于观察分子的运动（因为二氧化氮有颜色，能让扩散现象更直观地被看到）。 （2）温度越高，分子热运动越剧烈，扩散速度越快，因此，此实验在高温的环境中进行实验现象更明显。 （3）[1][2]有利的生活实例：炒菜时，盐分子扩散到菜里，使菜变咸。有害的生活实例：装修材料中的有害气体分子扩散到空气中，污染室内空气。 （4）[1][2]不合理。若将装有二氧化氮气体的瓶子放在上面，装有空气的瓶子放在下面，二氧化氮密度比空气大，会在重力作用下缓慢下沉，可能干扰分子运动的观察，因此建议不合理。 题型2 内能概念与影响因素（共5小题） 【模型】内能是物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和。一切物体在任何温度下都具有内能。内能大小与温度、质量、状态、物质种类等有关。 【方法】 “一总二有三分”：内能是分子动能和分子势能的总和；一切物体都有内能；分析内能变化时，不能只看温度，还要看质量、状态等。 6．下列关于内能的说法中，正确的是（　　） A．的冰没有内能 B．同一物体的温度越高，内能越大 C．物体的内能增加，温度一定升高 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 【答案】B 【详解】 A．因为物体的分子永不停息地做无规则的运动，所以任何物体都有内能，的冰仍具有内能，故A错误； B．内能与物体状态、质量、温度等有关，同一物体，温度越高，内能越大，故B正确； C．物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体熔化过程中，吸收热量，温度保持不变，故C错误； D．热量可能从内能大的物体向内能小的物体传递，也可能从内能小的物体向内能大的物体传递，还可能是内能相同的两个物体间进行传递，但两物体间一定要有温度差，故D错误。 故选：B。 7．下列关于功、内能、热量及能量的转化的描述中正确的是（   ） A．火山具有内能，冰山不具有内能 B．温度高的物体含有的热量比温度低的物体含有的热量多 C．热量总是从内能大的物体传通给内能小的物体 D．做功和热传递改变内能是等效的 【答案】D 【详解】 A．任何物体都具有内能，冰山和火山都有内能，故A错误； B．热量是过程量，不能说含有的热量，故B错误； C．热传递的条件是存在温度差，热量总是从温度高物体传递给温度低的物体，内能与质量、温度和状态有关，内能大的物体温度不一定高，故C错误； D．做功和热传递都能改变物体的内能，都能达到相同的效果，故D正确。 故选：D。 8．把一支温度计放入热水中，过了一段时间后，发现温度计的液柱上升了。温度计里液体的质量 ，密度 ，内能 （以上三空均选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 不变 变小 变大 【详解】 [1][2][3]在太阳下晒一段时间后，温度计内液体温度会升高，内能变大，体积会变大；而液体的质量不随温度的变化而变化，其质量不变；由公式可得，当质量不变，体积变大时，其密度会变小。 9．如图1所示，将热汤发放在冷水中，图2反映了两者的温度变化情况。由图可知，0-5分钟过程中，汤的内能 （填写“增大”或“减小”），在第10分钟时，两者之间 发生热传递（填写“有”或“没有”）。 【答案】 减小 没有 【详解】 [1]由图1知道，将热汤放在冷水中，在0～5分钟过程中，热汤的温度降低、内能减小。 [2]由图2知道，在10分钟时，水与汤的温度相同，所以两者之间没有发生热传递。 10．常见的物质是由大量的________、原子构成的。装在钢管内的油在巨大压力下，能从钢管壁渗出（钢管无裂缝），此现象说明分子之间存在________。构成物体的所有分子，其热运动的________与分子________的总和，叫做物体的内能。 【答案】 分子 间隙 动能 势能 【详解】 [1]我们知道常见的物质是由大量的分子、原子构成的。这是物质微观结构的基本知识。 [2]装在钢管内的油在巨大压力下，能从钢管壁渗出（钢管无裂缝）。这个现象说明了分子之间存在间隙，使得油分子能够在压力的作用下，通过分子间的间隙渗出钢管壁。 [3][4]内能是构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和。动能是分子由于热运动而具有的能量，而势能则是分子间由于相互作用力（如引力和斥力）而具有的能量。这两部分能量的总和就构成了物体的内能。 题型3 改变内能的方式（共5小题） 【模型】改变内能的方式有两种：做功和热传递，二者在改变内能上是等效的。做功的实质是能量转化，热传递的实质是能量转移。 【方法】“辨实质、看条件”：做功改变内能常伴随能量转化，如搓手、压缩气体；热传递改变内能是能量从高温物体转移到低温物体，条件是存在温度差。 11．如图为我国先秦时期的蒸食用具，分为上、下两部分：下半部是鬲（gé），用于煮水；上半部是甑（zèng），底部有网眼、可通蒸汽，内部放置食物。甑和鬲的铸造材料主要是青铜。下列说法中正确的是（　　） A．甑能从鬲中吸热是因为鬲将温度传递给甑 B．甑中的水沸腾过程中吸收热量，温度升高，内能增加 C．甑中的食物的内能增大，主要是通过热传递实现的 D．停止加热后，甑比盛有水的鬲凉得更快，主要是因为青铜的比热容比水大 【答案】C 【详解】 A．热传递的实质是内能的转移，而不是温度的传递。发生热传递的条件是物体之间存在温度差。鬲的温度高于甑，热量（内能）从鬲传递给甑，使甑的内能增加，故A错误； B．水在沸腾过程中，需要持续吸收热量，但温度保持在沸点不变。吸收的热量用于使水从液态变为气态，这个过程中水的内能是增加的，但温度并不升高，故B错误； C．甑中的食物被下方鬲中水沸腾产生的高温水蒸气加热。高温水蒸气通过热传递的方式将内能转移给食物，同时水蒸气在食物表面液化也会放出大量的热量，这些热量被食物吸收，导致食物的内能增大、温度升高，从而被蒸熟。因此，食物内能的增大主要是通过热传递实现的，故C正确； D．停止加热后，物体向外放出热量，温度降低。根据放热公式 ，可得温度变化量。在相同质量的物体放出相同热量的情况下，比热容越小的物质，温度降低越大，即降温越快。水的比热容比青铜的比热容大得多，因此青铜制成的甑比盛有水的鬲凉得更快，故D错误。 故选：C。 12．下列改变内能的方式与其他三个不同的是（　　） A．搓手 B．压缩空气 C．空气推动瓶塞 D．透火焙干 【答案】D 【详解】 A．搓手时，双手克服摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体内能，故A不符合题意； B．压缩空气时，外力对空气做功，机械能转化为空气的内能，是通过做功改变物体内能，故B不符合题意； C．空气推动瓶塞时，空气对瓶塞做功，空气的内能转化为瓶塞的机械能，是通过做功改变物体内能，故C不符合题意； D．透火焙干是通过火焰向纸张传递热量，通过热传递增加纸张内能，改变内能的方式与其他三个不同，故D符合题意。 故选：D。 13．如图所示，用气筒向装有少量水的瓶内打气，当瓶塞从瓶口跳出时会观察到瓶口出现“白气”，这说明此时瓶内气体的温度________，内能_________，在进行该实验探究时，在瓶内盛有少量水的目的是_____________。 【答案】 降低 减小 产生充足的水蒸气，便于通过水蒸气液化观察实验现象，使实验现象更明显 【详解】 [1][2]当瓶塞从瓶口跳出时，瓶内气体对外做功，瓶内气体内能减小，瓶内气体温度降低。 [3]瓶内盛少量水，水会蒸发产生大量水蒸气，当瓶内温度降低后，水蒸气遇冷液化形成肉眼可见的“白气”，能够让内能变化对应的实验现象更清晰，便于观察。 14．如图所示，把一个底部封闭的薄壁金属管固定在支座上，管中装一些酒精，然后用软木塞塞紧管口。将一条皮带缠在金属管上并迅速来回拉动，过一会儿会看到软木塞被顶开。请对整个过程进行分析，出现这一现象的原因。 【答案】拉动皮带时，克服皮带与金属管的摩擦力做功，机械能转化为内能，金属管内能增加、温度升高。​金属管温度升高后，通过热传递把热量传给酒精，酒精内能增加、温度升高，最终汽化成酒精蒸气。​酒精蒸气在管内压强增大，膨胀时对软木塞做功，将自身内能转化为软木塞的机械能，使软木塞被顶开。 15．桌子上有A、B、C三个质量均为0.1kg的实心铁块。小明用红外成像测温仪拍摄铁块的温度如图1所示（三个铁块未按A、B、C顺序排列）。接着他在A铁块上放上冰块，用手快速摩擦C铁块，再用红外成像测温仪拍得画面如图2所示（冰块未画出）。 (1)图2中，温度是______℃的铁块是C铁块？判断的依据是什么______？ (2)A铁块上的冰块发生了哪种物态变化？______；相比放冰块之前，铁块A的内能______。 【答案】(1) 20.1 用手快速摩擦C铁块，通过摩擦做功会使其内能增加，温度升高 (2)熔化 减小 【详解】 （1）[1][2]由图1可知，三个铁块温度相同，都为19.2℃，现在用手快速摩擦C铁块，即对C做功，则其内能增大，温度会升高，所以最终C的温度会高于19.2℃，如图2可知，左侧铁块温度最高，所以是C铁块，温度为20.1℃。 （2）[1][2]由图1可知，三个铁块温度相同，都为19.2℃，冰块的温度比铁块A低，所以冰块会吸收热量，温度升高，达到一定程度后将熔化，铁块A则放出热量，温度降低，内能减小。 题型4 温度、热量、内能辨析（共5小题） 【模型】温度是状态量，表示物体冷热程度；热量是过程量，表示热传递过程中传递能量的多少；内能是状态量，是分子动能和分子势能的总和。 【方法】“三量区分”：温度不能说“传递”，热量不能说“含有”，内能不能说“多少”。物体吸热，内能增大，温度不一定升高；物体温度升高，内能一定增大。 16．关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（　　） A．物体的温度越高，含有的热量就越多 B．物体的内能增加，温度一定升高 C．一个物体温度升高，一定是吸收了热量 D．两个内能相同的物体相互接触时，也可能发生热传递 【答案】D 【详解】 A．热量是热传递过程中发生转移的那部分内能，不能说“含有”，只能说“吸收”或“放出”热量，故A错误； B．物体的内能增加，温度可能升高，也可能不变，如晶体熔化时吸热，内能增加，温度却不变，故B错误； C．一个物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是别的物体对它做了功，故C错误； D．两个内能相同的物体，也有可能温度不同，故它们相互接触时，也可能发生热传递，故D正确。 故选：D。 17. 下列说法中，正确的是（　　） A．物体温度高时比温度低时含的热量多 B．温度从温度高的物体向温度低的物体传递 C．热量从温度高的物体向温度低的物体传递 D．热量从热量多的物体向热量少的物体传递 【答案】C 【详解】 A．热量是过程量，不能用含有来描述，故A错误； B．热传递过程中传递的是热量，不是温度，故B错误； CD．热传递发生的条件是物体间有温度差，热量从高温物体向低温物体传递，故C正确，D错误。 故选：C。 18. 关于温度、热量和内能的说法中正确的是（　　） A．热量可以由内能小的物体传递给内能大的物体 B．0℃ 的冰块没有内能 C．物体的温度越高，所含有的热量越多 D．冰块熔化过程中温度不变，内能保持不变 【答案】A 【详解】 A．热传递的实质是热量从高温物体传递到低温物体，内能小的物体温度可能比内能大的温度高，所以内能小的的物体可能给内能大的物体传递热量，故A正确； B．一切物体都有内能，所以0℃的冰也有内能，故B错误； C．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故C错误； D．冰是晶体，晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，但内能增加，故D错误。 故选：A。 19．下列关于温度、热量和内能的说法，正确的是（　　） A．冰熔化成水的过程中，温度不变，但内能增大 B．在相同温度下，1kg的水比1kg的冰含有的热量多 C．物体温度升高，内能增加，一定是通过从外界吸收热量达到的 D．两物体发生热传递时，高温物体将温度传递给低温物体 【答案】A 【详解】 A．冰熔化成水的过程中，温度不变，但吸收热量，所以内能增加，故A正确； B．热量是发生热传递过程中转移能量的多少，不能说物体含有热量，故B错误； C．物体温度升高，内能增加，可能是从外界吸收热量达到的，也可能是外界物体对它做功达到的，故C错误； D．发生热传递时，传递的是能量，故D错误。 故选：A。 20. “农历三月三，不忘地菜煮鸡蛋。”地菜被誉为“药食兼优”的佳蔬良药。下列关于地菜煮鸡蛋这道营养美食所涉及的物理知识正确的是（　　） A．煮鸡蛋的过程是利用了做功的方式使鸡蛋内能增加 B．鸡蛋在煮制过程中温度越高，鸡蛋含有的热量越多 C．煮好的鸡蛋上方冒着“白气”，是水蒸气汽化形成的 D．远远就能闻到地菜煮鸡蛋的香味，这是因为分子在不停地做无规则的热运动 【答案】D 【详解】 A．煮鸡蛋的过程中，鸡蛋吸收热量，温度升高，内能变大，是通过热传递的方式改变物体的内能，故A错误； B．热量是过程量，不能说含有，故B错误； C．煮好的鸡蛋上方冒着“白气”是水蒸气液化形成的，故C错误； D．远远就能闻到地菜煮鸡蛋的香味，这是扩散现象，是因为分子在不停地做无规则热运动，故D正确。 故选：D。 题型5 比热容概念与图像分析（共5小题） 【模型】比热容是单位质量的某种物质温度升高（或降低）1 ℃所吸收（或放出）的热量，符号 c，单位 J/(kg·℃)。比热容是物质的一种属性，与质量、温度、吸放热多少无关。 【方法】“一义二比三图像”：理解比热容物理意义；比较吸热能力时，相同质量、相同热源加热相同时间，温度变化小的比热容大；看温度—时间图像，升温慢的比热容大。 21. 两个相同的容器分别装有质量相等的甲、乙两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示。从0到t0时间，下列说法中正确的是（    ） A．甲吸收的热量大于乙吸收的热量 B．甲吸收的热量小于乙吸收的热量 C．甲的比热容大于乙的比热容 D．甲的比热容小于乙的比热容 【答案】C 【详解】 AB．由题可知，同一热源分别加热甲、乙两种液体，加热相同的时间，则甲与乙液体吸收的热量相同，故AB错误； CD．由题可知，两种液体质量相等，相同热源加热说明相同时间提供的热量相等，由图像可以看出：在吸收热量相同时，乙液体升高的温度更高，由公式可知，甲的比热容大于乙的比热容，故C正确，D错误。 故选：C。 22．小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和某种液体进行了实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图所示。实验中，水和这种液体在相同时间内放出的热量相等。分析图像可以得出（　　） A．甲物质是水， B．甲物质是水， C．乙物质是水， D．乙物质是水， 【答案】A 【详解】 由图可知，相同时间内，乙液体的温度降低得快，甲液体温度降低得慢；根据可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，乙的温度降低得快，乙的比热容小；所以，甲液体的比热容大，水的比热容在常见物质中是比较大的，因此甲物质是水，水的比热容为。水和液体的质量相同，水和液体在相同时间内放出的热量相等，当15min时，水降低的温度 某种液体降低的温度为 由可知，当、相同时，与成反比，故液体的比热容为，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 23．用相同规格的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热（不计热量损失），如图是液体甲和乙的温度随时间变化的关系图象。下列说法正确的是（　　） A．甲的比热容与乙的比热容之比为 B．甲的比热容与乙的比热容之比为 C．甲和乙都加热，甲吸收的热量比乙吸收的热量多 D．甲和乙升高相同的温度，乙吸收的热量较少 【答案】B 【详解】 AB．由图像可知，吸收热量相同时（即加热时间相同），甲的温度变化 乙的温度变化 由得，因Q吸、m均相同，比热容与升高的温度成反比，则 故A错误，B正确； C．用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热时，在相同的时间（10min内），电热器产生的热量相等，不计热量损失，则甲、乙吸收的热量相等。故C错误； D．由图可知，甲、乙升高相同的温度，加热乙的时间长，则乙吸收的热量多。故D错误。 故选：B。 24. 用相同规格的电加热器分别对质量均为240g的水和乙液体同时加热（不计热量损失），如图是水和乙液体的温度随加热时间变化的图像，已知，，下列说法正确的是（　　）。 A．水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是 B．加热1min，水吸收热量 C．乙液体的比热容为 D．图线A是水的温度随加热时间变化图像 【答案】A 【详解】 A．水的比热容表示1kg的水温度升高1℃吸收的热量是，故A错误； BD．依题意得，则相同条件下，水温度升高较慢，乙液体温度升高较快，则A为水的温度随加热时间变化图像，B为乙的温度随加热时间变化图像。水加热4min，温度从30℃升高到40℃，则加热1min，水吸收热量 故BD正确； C． 加热5min，乙液体温度由10℃升高到40℃，水与乙液体用相同加热器加热，加热相同时间，吸收热量相同，则加热5min，乙吸收热量为 由得，乙液体的比热容为 故C正确。 故选：A。 25．（多选）规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水，并用不同加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图。下列说法正确的是（　　）。 A．甲、乙两杯中的液体每分钟吸收的热量之比为1∶1。 B．甲杯液体每分钟吸收的热量为2.52×105J C．加热相同的时间，甲、乙两杯液体升高的温度之比为3∶2 D．将甲、乙两容器中的液体从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为2∶3 【答案】CD 【详解】 AB．由图丙的甲图线可知，加热 2min 时，甲容器中水升高的温度 由图象还可知，水的温度变化随时间的增加而均匀升高，所以，加热1min时，甲容器中水升高的温度 此时甲容器中的水吸收热量 由图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃时，乙的加热时间为3min；此时乙容器中的水吸收热量 乙容器中的水每分钟吸收热量为 由于忽略散热损失，所以两加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相同，则加热器每分钟放出的热量之比为 ， 故AB错误； C． 根据B可知相同时间内，加热器放出的热量之比为9：4，则相同时间内，两杯水吸收的热量之比为9:4，根据可得两杯水升高的温度之比为 故C正确； D．根据 可得甲、乙两容器中的水从 20℃加热至沸腾所需热量之比 所用时间之比为 故D正确。 故选：CD。 提升·进阶突破 题型6 热量计算基础（共5小题） 【模型】吸热公式：Q吸＝cm(t－t₀)；放热公式：Q放＝cm(t₀－t)；一般公式：Q＝cmΔt。其中 c 为比热容，m 为质量，Δt 为温度变化量。 【方法】“一统二找三代”：统一单位，质量用 kg，温度用 ℃，热量用 J；找对初温、末温和温度变化量；代入公式计算，注意“升高到”与“升高了”的区别。 26．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 27．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 28．把一质量为50g的某金属球在1080℃的炉火中加热足够长的时间， 然后迅速投入100g的初温为30℃的某种液体中，达热平衡后金属球的温度变为80℃。已知金属球的比热容为0.42×103J/( kg·℃)，不计热量的损失。 （1）求此过程中，金属球放出的热量； （2）求该液体的比热容； （3）若该液体再吸收2.52×103J的热量， 求该液体的末温。 【答案】（1）2.1×104 J；（2）4.2×103 J/(kg·℃)；（3）86℃ 【详解】 （1）从开始投入某液体中到热平衡的过程中，金属球放出的热量 Q放=c金m金(t金-t)=0.42×103J/(kg·℃)×0.05kg×(1080℃-80℃)=2.1×104J （2）根据Q放=Q吸=cm(t-t0)可得，该液体的比热容 c== =4.2×103J/(kg ·℃) （3）若该液体再吸收2.52×103J的热量，则该液体升高的温度 t升== =6℃ 所以该液体的末温 t末=80℃+6℃=86℃ 答：（1）此过程中，金属球放出的热量是2.1×104J； （2）该液体的比热容是4.2×103J/(kg·℃)； （3）该液体的末温是86℃。 29．现有100℃的热水1kg，要用10℃的冷水掺入其中配制40℃的温水，假设热传递过程没有热量损失，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），求 （1）配制过程中，1kg、100℃的热水放出的热量； （2）需要加入10℃冷水的质量。 【答案】（1）2.52×105J；（2）2kg 【详解】解：（1）1kg、100℃的热水放出的热量 （2）假设热传递过程没有热量损失，则冷水吸收的热量为 由 可知，冷水的质量为 答：（1）配制过程中，1kg、100℃的热水放出的热量为2.52×105J； （2）需要加入10℃冷水的质量为2kg。 30．一个质量为4.2g的烧红的铁钉，温度为600℃，若它的温度降低到100℃，释放的热量为多少J？若这些热量全部用于加热100g常温的水，则一标准大气压下的水温将升高多少℃？[已知铁的比热容为0.46×103J/（kg·℃），水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）] 【答案】966J，2.3℃ 【详解】 铁钉放出的热量为 根据题意可知，水吸收的热量为 水的质量为 m水=100g=0.1kg 水升高到温度为 答：（1）一个质量为4.2g的烧红的铁钉，温度为600℃，若它的温度降低到100℃，释放的热量为966J； （2）若这些热量全部用于加热100g常温的水，则一标准大气压下的水温将升高2.3℃。 题型7 热平衡与吸放热综合（共5小题） 【模型】不计热量损失时，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，即 Q吸＝Q放。热平衡方程为 C₁m₁Δt₁＝C₂m₂Δt₂。 【方法】“一找二列三解”：找高温物体和低温物体；列吸热等于放热方程；解方程求未知量。注意末温相同，且末温介于初温之间。 31. 把加热到100℃的某铁块投入m1克20℃的水中，混合温度为40℃；把加热到100℃的该铁块投入m2克20℃的水中，混合温度为60℃；如果把同样加热到100℃的该铁块投入（m1+m2)克20℃的水中，混合温度为（只考虑水与铁块之间的热量转移）（　　） A．50℃ B．48℃ C．36℃ D．32℃ 【答案】C 【详解】 把加热到100℃的某铁块投入m1克20℃的水中，由热量公式，根据热平衡方程得 即① 把加热到100℃的某铁块投入m2克20℃的水中，根据热平衡方程得 即② ①+②得： 所以③ 把加热到100℃的某铁块投入(m1+m2)克20℃的水中，设混合温度为t，根据热平衡方程得 ④ ③代入④得： 解得，故ABD错误，C正确。 故选：C。 32．质量相等的两金属块A、B长时间放在沸水中，将它们从沸水中取出后，立刻分别投入甲、乙两杯质量和温度都相同的冷水中。不计热量损失，当甲、乙两杯水的温度不再升高时，发现甲杯水的温度低于乙杯水的温度。则下列说法中不正确的是（    ） A．金属块A的末温比B的末温高 B．金属块B放出的热量比A多 C．金属块A的比热容比B的比热容小 D．甲杯中的水比乙杯中的水吸收的热量少 【答案】A 【详解】 A．达到热平衡后，金属块的末温等于水的末温，因为甲杯水的温度低于乙杯水的温度，所以金属块A的末温比金属块B的末温低，故A错误，符合题意； B．两金属块使水温升高，甲杯水的温度低于乙杯水的温度，甲杯水吸热少，则金属块A放热少，故B正确，不符合题意； C．由题意可知，甲杯水最终温度较低，升温较小，因此吸收的热量较少。根据不计热量损失可知，金属块A放出的热量比金属块B放出的热量少，即。根据放热公式及两金属块质量相等，可得。又因为，所以金属块A的温度变化量大于金属块B的温度变化量。综合以上两个不等式可知，金属块A的比热容比B的比热容小，即。故C正确，不符合题意。 D．甲杯水的温度低于乙杯水的温度，而初温相同，甲杯水的温度变化小，而甲、乙两杯水的质量相同，根据公式可知，甲杯里的水比乙杯里的水吸收的热量少，故D正确，不符合题意。 故选：A。 33．如图甲所示，将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中，牛奶与热水的温度随时间变化的图像如图乙所示。 （1）图乙中，表示水的温度变化的图线是 （选填“a”或“b”）； （2）牛奶在加热过程中吸收了多少热量？ （3）若牛奶吸收的热量均来自水放出的热量，则用于加热牛奶的水的质量约为多少？[，计算结果保留一位小数] 【答案】 a 0.3kg 【详解】 （1）[1]凉牛奶放进热水中，则水的温度下降，牛奶的温度升高，所以图线a是水的温度变化图线。 （2）[2]牛奶在加热过程中吸收的热量 （3）[3]由题意可知，牛奶吸收的热量等于水放出的热量，即。由可得，水的质量 34．如图所示，将足量的热水倒入双层木桶，接着把质量和初温都相同的甲、乙两金属块同时放进木桶内，立即盖上软木塞，经过足够长的时间后，木桶内甲、乙金属块升高的温度_______（选填“>”、“<”或“=”）。已知，且桶内物质与外界没有发生热传递，木桶内甲、乙金属块吸收的热量分别为、，则_______（选填“>”、“<”或“=”），判断依据是_______。 【答案】 = < 见解析 【详解】 [1]经过足够长时间后，甲、乙金属块与热水达到热平衡，末温相同；由于甲、乙初温也相同，因此升高的温度 [2][3]根据热量计算公式，两金属块的质量和温度变化相同，但是，故 35．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、质量为的水和某液体，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。求： (1)从刚好降到时，水放出的热量 (2)计算液体的比热容 (3)计算时间液体放出的热量 【答案】(1) (2) (3) 【详解】 （1） 从刚好降到时，水放出的热量 （2）由图可知，上面物质的熔化图像中，熔点为，下面物质的熔化图像中，熔点为，所以上面物质是水，下面物质是液体，由题意可知，单位时间内它们放出的热量相等，则，由图可知，时间内，它们放出的热量相等，水由降温到，液体由降温到，则 则水和某液体的质量相等，则液体的比热容为 （3）时间液体放出的热量 题型8 比热容实验探究（共5小题） 【模型】 比较不同物质吸热能力实验：控制质量相同、初温相同，用相同热源加热，通过比较升高相同温度所需加热时间，或加热相同时间温度变化，来比较比热容。 【方法】“控制变量、转换法”：质量、初温相同；相同热源保证相同时间吸热相同；温度变化小或加热时间长，吸热能力强，比热容大。 36．如图是探究“晶体熔化规律”和“液体沸腾规律”的实验装置，下列说法正确的是（     ） A．试管中装上适量碎冰进行实验，因为碎冰比大块冰的比热容小，熔化的更快 B．两个实验都需要记录加热时间和物质温度 C．图乙示情景，说明水没有沸腾 D．移去酒精灯，水没有立即停止沸腾，说明沸腾不需要吸热 【答案】B 【详解】 A．比热容是物质的一种物理属性，它只与物质的种类和状态有关，与物体的质量、形状无关。因此，碎冰和冰块是同一种物质，它们的比热容是相同的。实验中使用碎冰而不是大块冰，是因为碎冰的表面积更大，与温水接触更充分，吸热速率更快，从而熔化得更快，便于观察和记录，故A错误； B．甲实验是探究晶体熔化规律，乙实验是探究液体沸腾规律。这两个实验的核心都是研究物质在物态变化过程中温度随时间的变化规律。因此，在两个实验中，都需要使用温度计测量物质的温度，并用秒表记录加热的时间，以便绘制出温度-时间图像，从而总结出熔化和沸腾的规律，故B正确； C．图乙中，烧杯底部产生的气泡在上升过程中体积逐渐变大，到达水面后破裂，这是水正在沸腾时的典型现象。故C错误； D．移去酒精灯后，水没有立即停止沸腾，是因为石棉网和烧杯底部的温度仍然高于水的沸点，水可以继续从它们那里吸收热量，从而维持短时间的沸腾，这并不能说明沸腾不需要吸热。故D错误。 故选 ：B。 37．小明利用如图所示装置进行“比较水和沙子吸热升温能力”的实验。 加热时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ 沙子 20 22 24 26 28 水 20 21 22 23 24 (1)实验中，用同一酒精灯分别给沙子和水加热。为完成本次实验，除图中所给的器材外，还需要的测量工具是_________和_________。 (2)水和沙子吸热的多少是通过_________（选填“升高温度”或“加热时间”）来反映的，加热时间相同，沙子吸收的热量_________（选填“小于”“大于”或“等于”）水吸收的热量。 (3)分析表中的数据可知：升高相同温度，沙子吸收的热量_________（选填“小于”“大于”或“等于”）水吸收的热量。 (4)湿地被称为“地球之肾”，能调节空气的湿度和温度，其中能调节温度主要是因为水的_________；晴朗的中午，在海边荒山迷路的人选择_________（选填“顺风”或“逆风”）可以返回到海边。 【答案】(1)天平 停表/秒表 (2)加热时间 等于 (3)小于 (4)比热容大 逆风 【详解】 （1）比较水和沙子吸热升温能力的实验中，根据，需要保证水和沙子的质量相同，因此需要用到天平来测量质量，其次还需要控制水和沙子吸收的热量相同，因此还需要停表（或秒表）来记录加热时间。 （2）用相同的酒精灯加热水和沙子，相同时间内酒精灯放出的热量相同，因此在相同的加热条件下，加热相同的时间，沙子吸收的热量等于水吸收的热量，该实验是通过加热时间来反映水和沙子吸热的多少的。 （3）根据表中的数据，当温度升高相同值时，沙子需要的加热时间更短，因此沙子吸收的热量小于水吸收的热量。 （4）湿地能够调节温度主要是因为水的比热容较大，吸收或放出相同热量时温度变化较小。 晴朗的中午，海边温度较低，空气下沉形成高压区，而荒山温度相对较高，空气受热膨胀形成低压区，因此风会从海边吹向荒山，迷路的人应选择逆风返回。 38．如图所示某同学在两只相同的烧杯里装入质量相等的水和食用油，比较它们吸收热量的情况。 (1)实验中利用相同的电加热器加热，把它们浸没在液体中时，液体吸收的热量的多少可以通过______来比较； (2)将实验数据填入表格，分析数据可知：加热相同时间，________的温度变化较小，从开始加热到加热至，________吸收的热量更多； 加热时间/ 0 1 2 3 4 5 6 水的温度/ 18 22 26 30 34 38 42 食用油的温度/ 18 30 42 54 66 78 90 (3)下列实例中能用该实验结论解释的是_______。（填数字序号） ①用冰块降温 ②暖气片用水作为介质 ③夏天给教室洒水，感觉凉爽 ④沿海地区昼夜温差比内陆地区小 【答案】(1)加热时间的长短 (2)水 水 (3)②④ 【详解】 （1）实验中使用相同的电加热器加热，相同时间内放出的热量相同，因此液体吸收的热量多少可以通过加热时间的长短来比较。 （2）加热1分钟时，水的温度变化为 食用油的温度变化为 因此水的温度变化较小；从开始加热到42℃，水需要加热6分钟，食用油只需要2分钟，因此水吸收的热量更多。 （3）实验结论是：水的比热容比食用油大，相同质量的水和食用油吸收或放出相同热量时，水的温度变化更小。 ①用冰块降温：利用的是冰熔化吸热，与比热容无关； ②暖气片用水作为介质：水的比热容大，相同质量的水降低相同温度时放出的热量更多，取暖效果好，符合结论； ③夏天给教室洒水感觉凉爽：利用的是水蒸发吸热，与比热容无关； ④沿海地区昼夜温差比内陆地区小：水的比热容比泥土砂石大，相同质量的水和砂石吸收或放出相同热量时，水的温度变化更小，符合结论。 因此能用实验结论解释的是②④。 39.某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。 (1)图甲是这位同学的实验装置，其中有一处明显错误，请指出错误之处：___________ (2)实中用___________表示物质吸热的多少。（选填“升高的温度”或“加热的时间”） (3)某同学根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化关系的图象，由图像可知___________（选填“水”或者“煤油”）吸热能力强。已知水的比热容为，则煤油的比热容为___________。 (4)小明将煤油换成了食用油，按照教材设计了如下实验表格来记录实验数据，在表格中横线处补全缺少的项目。 物质 质量/kg 初温/℃ ___________ 升高的温度/℃ 加热时间min 水 食用油 (5)为了比较不同物质的吸热能力，物理学中引入___________来表示不同物质这种性质上的差异。 【答案】(1)水和煤油的体积相同了 (2)加热时间 (3) 水 2100/ (4)末温/℃ (5)比热容 【详解】 （1）探究吸热能力实验，控制变量要求水、煤油质量相等；图中两烧杯内液体液面高度相同，体积相同，根据得质量不同，违背控制变量法。 （2）两个完全相同的酒精灯，单位时间放出热量相同，相同时间内水和煤油吸收热量相等，因此用加热时间反映吸收热量多少（转换法）。 （3）加热相同时间（吸收相同热量），煤油升温更快，水升温慢；升温越慢，吸热能力越强，故水吸热能力更强； 由图像知升高相同温度，煤油加热时间，水加热时间；相同热源，吸热之比等于时间之比 m、相同，由得 所以 （4）记录初温、加热后的末温，再计算升高的温度，因此缺少 “末温/℃”。 （5）物理学引入比热容，专门描述不同物质吸热/放热能力的差异。 40．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)在两个完全相同的烧杯中分别装入初温相同且 相等的沙子和水。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，某时刻水的温度如图（甲）所示，此时温度计的示数为 ℃，根据实验数据绘制成温度与时间的关系如图（乙）所示； (2)加热至t时刻，如图（乙）可知，对于质量相等的沙子和水，两者吸收热量 （选填“相同”或“不同”），沙子升高的温度较高，由此可见 （选填“沙子”或“水”）的比热容较大； (3)实验中是通过比较 来间接反映沙子和水吸收热量的多少。除了这里用到控制变量法外，本实验还用到 （填实验方法）。 【答案】(1)质量 92 (2)相同 水 (3)加热时间 转换法 【详解】 （1）[1]探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”实验中，为了便于比较，需要在容器中加入质量相同的沙子和水，加热相同的时间，即水和沙子吸收相同的热量，比较水和沙子升高的温度。 [2]温度计的分度值为1°C，温度计示数为92°C。 （2）[1][2]用相同的热源给沙子和水加热，加热相同的时间，酒精灯放出的热量相同，沙子和水吸收的热量相同；由图乙可知，水和沙子吸收相同的热量，沙子升高温度较高，则沙子的比热容较小，水的比热容较大。 （3）[1][2]实验中是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收热量的多少，加热时间越长，表示水和沙子吸收的热量越多；这里用到了转换法；本实验控制沙子和水质量相同、加热时间相同时，通过比较水和沙子升高的温度来判断比热容大小，利用了控制变量法。 题型9 综合计算与图像（共5小题） 【模型】结合温度—时间图像、热量计算、比热容比较等，进行综合计算。图像中斜率反映温度变化快慢，相同热源下，升温慢的比热容大。 【方法】“图文结合、公式串联”：从图像中获取初温、末温、时间等信息；利用Q＝cmΔt和相同热源吸热关系列式；注意单位统一和温度变化量计算。 41．某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（　　） A．在时间段，该物体吸收的热量为 B．在时间段，该物质的比热容先增大后减小 C．在时间段，该物体放出的热量为 D．该物质在时间段的比热容等于 【答案】D 【详解】A．时间内，物质吸收的热量可以用公式来求解，但是处于熔化阶段，温度不变、持续吸热，故不可以用该公式求解，故A错误； B．结时间段内，物质均处于液态，比热容不变，故B错误； C．在时间段，所用时间为，温度从升高到，则该物体吸收的热量为 由题知，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），则单位时间内物体吸收的热量 分析图像可知，该物质为晶体，在时间段，物质处于熔化过程中，则该晶体在熔化过程中吸收的热量 分析图像可知，该晶体在时间段处于凝固过程中，对一定质量的晶体来说，凝固时放出的热量与熔化时吸收的热量相等，所以，在时间段，该物体放出的热量为 故C错误； D．由前面解答可知，单位时间内物体吸收的热量 分析图像可知，在时间段，该物质已经全部熔化，为液态，则在时间段该物质吸收的热量 设该物质在液态时的比热容为，在时间段该物质温度从升高到，且物质熔化前后的质量不变，则根据可得 解得该物质在液态时的比热容 进一步分析图像可知，该物质在时间段仍然为液态，其比热容不变，所以该物质在时间段的比热容等于 故D正确。 故选：D。 42．如图甲，在绝热的容器（容器内部不与容器外部发生热传递）中装有20°C的水A，其质量为mA；把一瓶90°C、质量为mB的水B放入绝热容器后，利用温度传感器测量它们的温度变化，得到图乙中的曲线。水B从90℃下降到80℃需要1min，放出的热量为Q1，从80℃下降到70℃需要3.8min，放出的热量为Q2。忽略瓶子吸收（或放出）的热量，下列说法正确的是（　　） A． B．水B的内能传递给了水A使其温度上升 C．若最终水A和水B的温度都是70℃，则 D．从0到3min的时间内，水A吸收的热量为QA，水B放出的热量为QB，则 【答案】C 【详解】 A．水从90℃下降到80℃放出的热量 水从80℃下降到70℃放出的热量 所以，故A错误； B．水B的温度高，放出热量，水A的温度低，吸收热量，水B的热量传递给了水A，水A吸收热量使得水A内能增加，温度升高，故B错误； C．热水B和冷水A，经过热传递后，最终温度都为70℃，此时，即 化简的 故C正确； D．绝热的容器，热传递过程中没有热量损失，所以A吸收的热量等于B放出的热量，故，故D错误。 故选：C。 43.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相同温度的热水，用温度计测量其初温，示数如图1所示， ℃。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 。保温性能更好的是 （选填“A”或“B”）杯。[] 【答案】 80 A 【详解】 [1]如图1所示，图中温度计的分度值是1℃，温度计的显示刻度是下面为70、上面为80，表明液柱的高度在0℃的上面，所以，读数是80℃，即 [2]如图2所示，水的末温是30℃，则A杯中水放出的热量为 [3]根据可知，质量相同的水在A、B两保温杯中，温度变化相同时，即都达到30℃，A保温杯需要更长的时间，所以保温性能更好的是A杯。 44.某实验小组用相同规格的加热器分别对质量为500g的冰和2500g的某固体M均匀加热。每隔相同时间记录温度计示数并观察物质状态。如图是记录数据绘制的“温度-时间”图像，若单位时间内两固体吸收的热量相等，实验在标准大气压下进行，已知，，下列分析正确的是（　　） A．固体M的吸热能力比冰强 B．冰熔化过程吸收的热量是 C．固体的比热容为 D．当温度从上升到时，冰吸收的热量大于吸收的热量 【答案】C 【详解】 AD．当温度从上升到时，由图可知，冰的加热时间为，而M的加热时间为，因为相同时间内物质吸收的热量相同，所以冰吸收的热量与M 吸收的热量之比为 根据控制变量法，如果比较吸热能力，需要使二者的质量相同，则每千克它们吸收的热量之比为： 即冰的吸热能力强，故AD错误； B． 冰的质量为，温度变化了，AB 阶段物质吸收的热量 因为相同时间内物质吸收的热量相同，则BC阶段冰吸收的热量是AB阶段的8倍，即冰熔化过程吸收的热量是，故B错误； D． 因为相同时间内物质吸收的热量相同，由图可知固体M在升高20℃时吸收的热量是AB阶段的4倍，即 由已知和图像可得 则 故C正确。 故选C。 45.周末，小明组装了图1所示的装置探究物质的吸热能力和比热容，他用相同的加热器分别给初温均为20℃的甲、乙液体加热，其中甲液体是水，乙液体质量为0.4kg，两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度随加热时间变化的图像如图2所示，已知水的比热容。 (1)若将水从20℃加热到40℃的过程中，水共吸收热量，则水的质量为多少？ (2)乙液体的比热容是多少？ (3)在1个标准大气压下，将该初温为20℃的水加热120s，水的末温是多少？ 【答案】0.2Kg 100℃ 【详解】（1）解：根据题意，水从初温加热到末温温度变化量为：； 已知水吸收的热量，水的比热容 根据吸热公式，可得水的质量为： （2）解：由图2可知，水从20℃加热到40℃所用的时间为 由于使用相同的加热器，两种液体每秒吸收的热量相同，所以加热器的功率P恒定 加热器的功率为 由图2可知，乙液体从初温加热到所用的时间为 在此过程中，乙液体吸收的热量为： 乙液体的温度变化量为： 已知乙液体的质量 根据吸热公式，可得乙液体的比热容为： （3）解：在1个标准大气压下，水的沸点是100℃； 水从初温加热到沸腾，温度需要升高： 水加热到沸腾所需吸收的热量为： 水加热到沸腾所需的时间为： 因为给定的加热时间大于水达到沸点所需的时间 ，所以水会被加热到100℃后开始沸腾，在沸腾过程中，水的温度保持在沸点100℃不变； 因此加热120s后，水的末温是100℃。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $