内容正文:
第十章 机械能、内能及其转化
10.2 内能
一、单选题:
(基础题)1.关于热量、温度、内能之间的关系,下列说法正确的是( )
A. 温度为的物体没有内能 B. 物体的温度升高,一定是吸收了热量
C. 物体吸收了热量,温度可能不变 D. 物体的内能减少时,一定对外做功
(基础题)2.荷叶为睡莲科植物莲的干燥叶,据本草纲目记载,“荷叶服之,令人瘦劣”、“生发元气,神助脾胃”。如图为一杯微山产荷叶茶,荷叶翠绿,荷香袭人。下列有关说法错误的是( )
A. 荷香袭人是因为分子在永不停息地做无规则运动
B. 热茶暖手是通过热传递改变物体的内能
C. 煮茶时,茶水沸腾,水的温度保持不变,内能不变
D. 茶水沸腾时壶盖被顶起,高温水蒸气对外做功,将内能转化为机械能
(基础题)3.桂花糕是中国桂花之乡咸宁市的传统美食。桂花糕如图是用糯米粉、糖和桂花蜜为原料制作而成的中国特色传统小吃。下列说法错误的是( )
A. 闻到桂花糕的清香,说明分子在做无规则运动
B. 桂花糕变凉后香味变淡,说明温度越低分子运动越缓慢
C. 熟桂花糕可以用肉眼看到气孔,说明分子间有间隙
D. 熟桂花糕中的糯米粉粘在一起,说明分子之间存在引力
(基础题)4.唐诗山亭夏日是一首描写夏日风光的七言绝句。诗人从视觉、触觉、嗅觉的角度,描写自己对山中夏日的喜爱之情。诗句中也多处涉及物理知识,诗句中描述的情景能用“分子动理论”解释的一句是( )
A. 绿树阴浓夏日长 B. 楼台倒影入池塘 C. 水晶帘动微风起 D. 满架蔷薇一院香
(基础题)5.用分子的知识解释下列现象,其中合理的是( )
A. 气体能被压缩,是因为分子间有引力
B. 两块表面平滑的铅块紧压后会结合起来,是扩散现象
C. 变瘪的乒乓球放在热水中鼓起,是由于分子的体积变大
D. 水与酒精混合后总体积小于,是因为分子之间有间隙
(拔高题)6.如图所示是电子显微境下的一些金原子。下列有关金原子的说法正确的是( )
A. 金是否处于固态可以从其原子的排列方式上进行推断
B. 人们也可用肉眼和光学显微镜分辨出它们
C. 这些金原子是保持静止不动的
D. 金原子之间有间隙,说明金原子间有斥力没有引力
(拔高题)7.下列说法正确的是( )
A. 电子、原子、分子是按空间尺度由小到大排列的
B. 月亮绕地球运动,地球绕太阳运动,所以太阳是宇宙的中心
C. 给自行车车胎打气时要用力,说明气体分子间只有斥力,没有引力
D. 新冠病毒在一定的条件下会传播,说明分子在不停地运动
(拔高题)8.下列关于热量、内能、温度的叙述中不正确的是( )
A. 物体吸收了热量,它的内能一定增加,温度一定会升高
B. 热量是热传递过程中物体内能转移量的量度
C. 热量总是从分子平均动能大的物体传给分子平均动能小的物体
D. 做功和热传递都可以改变物体的内能
二、填空题:
(基础题)9.如图所示是同学们在劳动课上做“宫保鸡丁”这道菜的场景.小明提前将冷冻的鸡肉放在室温下解冻,这是通过 的方式改变鸡肉内能的;接着将鸡肉放在水中煮熟,鸡肉的内能将 选填“变大”“变小”或“不变”,再加入调料进行翻炒,其他同学都能闻到香味,这是 现象.
(基础题)10.如图所示是热熔胶枪,通过插入热熔胶棒并使热熔胶熔化,待其凝固即可黏合物体.胶棒熔化时,会闻到浓烈的气味,这是一种 现象;且温度越高,闻到的胶味越浓,这是因为温度越高,分子运动越 ;热熔胶凝固后能够快速黏合物体,说明分子间存在 .
(基础题)11.请完成下列填空.
如图甲所示,将的水和的酒精充分混合后,混合液的总体积小于,这说明分子间有 .
如图乙所示,竖直向上提升玻璃板,在玻璃板将要离开水面时,由于分子间存在引力,能观察到弹簧测力计的示数变 .
如图丙、丁所示,有两只集气瓶和,瓶装有无色透明的空气,瓶装有红棕色的二氧化氮气体二氧化氮的密度比空气的密度大为了研究扩散现象,应选择 选填“丙”或“丁”图所示的方案.
(基础题)12.在物理学中,“热”有热量、内能、温度等含义。通常所说的“天气很热”中的“热”指的是 “做功可以生热”、“消耗热也可以做功”中的“热”指的是 沸水温度降低时,向外放热,这个“热”指的是 。“放在取暖器旁的物体变热了”中的热是指通过热传递使物体的 增加。
(拔高题)13.厨房中处处有物理现象,请回答:
妈妈总是将蔬菜用保鲜膜包起来或者放入冰箱里保鲜,前者是通过 来减少蒸发的,后者是通过 来减慢蒸发的。
小雨发现从冰箱中拿出的饮料瓶放在桌面上,一会饮料瓶壁上就会有“流汗”现象,这是 现象;过了一段时间后流出的“汗”又慢慢的“消失”,这是 现象两空均填物态变化名称。
冬天,在炉子上烧菜的时候,火焰熄灭前、后一瞬间会出现如甲、乙所示的两种情景,可以确定图 是火焰熄灭前的图片,原因是: 。
小雨在家为妈妈煮饺子。当水烧开准备下饺子时,妈妈提醒他锅里的水量少了,于是小雨又往锅里迅速加了一碗冷水质量比锅里少,以下能正确反映小雨烧水过程中温度随时间变化的是图 。
(拔高题)14.如图所示,用一个卡通小人代表一个分子,建立甲、乙、丙三种物质的微观模型。
图乙模型代表液体,则图甲模型代表 体,图丙模型代表 体选填“气”“液”或“固”。
物质密度与其内部粒子排列紧密程度 选填“有关”或“无关”,理由是 。
用卡通小人的微观模型,解释酒精和水混合体积变小。气体没有固定的体积。
。
。
三、实验探究题:
(实验必考题型)15.一如图所示实验和设想。
图甲,两个底面平整、干净的铅柱压紧后,可吊起一个重物,说明分子间存在 力
图乙,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,如图迅速下压活塞后,玻璃筒内的空气温度 ,硝化棉的内能 选填“增加”或“减少”
图丙是一种设想中的永动机。从能量守恒的角度可知它 选填“能”或“不能”一直工作下去。
二如图所示,在估测薯片热值的实验中,小军设计了两种对水加热的方式:
方式一:薯片在烧杯中燃烧;
方式二:薯片在燃烧皿中燃烧
两种加热方式中合理的是 ;在进行实验时,要让薯片充分燃烧,操作是
用天平量取水,并测出一片薯片的质量,用以上选取的方式燃尽薯片,并用温度计测出水升高的温度,所测出的薯片热值偏
(实验必考题型)16.如图所示的实验,是我们在学习分子动理论时做过的一些实验
图:浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰,几天之后,两种液体混合均匀了;
图:玻璃板的下表面接触水面,发现拉力大于玻璃板的重力;
图:水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积;
图:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来;
图:将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开
图和图 两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子处在 ,图为尽快达到实验目的,实验过程中 选填“可以”或“不可以”搅动量筒里的液体
图和图 两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子之间存在
图实验表明,分子之间存在
图为尽快达到实验目的,可以用 水选填“冷”或“热”实验,原因是分子的热运动与 有关
1.【答案】
【解析】温度为的物体也具有内能,故A错误
物体的温度升高,内能增加,可能是外界对物体做功,也可能是从外界吸收了热量,故 B错误
物体吸收了热量,温度可能不变,例如晶体熔化过程中,吸收了热量,温度保持不变,故 C正确
物体的内能减少时,可能是放出了热量,也可能是对外做功,故D错误。
2.【答案】
【解析】荷香袭人,是因为荷叶的香味分子在永不停息地做无规则运动,属于扩散现象,故A正确
热茶暖手,手吸收热量,是通过热传递的方式改变手的内能,故B正确
茶水沸腾时吸收热量,内能增加,故C错误
茶沸时壶盖被顶起,高温水蒸气对外做功,将内能转化为机械能,故 D正确。
3.【答案】
【解析】略
4.【答案】
【解析】本题的考点是分子热运动,弘扬我国优秀传统文化,增强学生的文化自信。
“阴浓”是光在均匀空气中沿直线传播,遇到不透明的树木形成的树荫
“楼台倒影”是楼台通过池塘水面反射所形成的虚像
“帘动”是指帘在微风力的作用下动了起来,这说明力可以改变物体的运动状态
“满架蔷薇一院香”,薇花香充满整个院子,这是扩散现象,说明蔷薇花香分子在永不停息地做无规则运动
5.【答案】
【解析】解:气体能被压缩,说明气体分子间有较大间隙,压缩时分子间距离减小,不是分子间引力造成的,故A错误;
B.两块表面平滑的铅块紧压后会结合起来,是因为分子间存在引力,使两块铅块的分子相互吸引;扩散现象是不同物质相互接触时彼此进入对方的现象,该事实不属于扩散现象,故B错误;
C.变瘪的乒乓球放在热水中鼓起,是球内气体受热后温度升高,分子运动加剧,分子间距离变大,球内气压增大,使乒乓球恢复原状;分子的体积本身没有改变,故C错误;
D.水与酒精混合后总体积小于,是因为分子之间有间隙,水和酒精分子彼此进入对方的间隙中,故D正确。
故选:。
A.根据气体分子间存在较大间隙、压缩时分子间距减小的模型,说明气体被压缩并非由分子间引力引起,据此判断该解释是否合理;
B.铅块紧压后结合起来应联系分子间引力作用分析,扩散现象要求不同物质彼此进入对方,据此区分该现象是否属于扩散;
C.乒乓球在热水中鼓起时应分析气体受热后分子运动加剧、分子间隔增大的变化,同时明确分子本身体积不会明显变大,据此判断该解释;
D.混合后总体积小于两者体积之和,从分子间有间隙、不同分子相互进入对方间隙的角度分析该现象是否合理。
本题考查分子动理论中分子间隙与分子间作用力的区别,易错点在于将宏观现象如气体压缩、铅块紧压误判为分子体积变大或扩散现象。
6.【答案】
【解析】解:、金原子规则排列,间距较小,我们据此可以得到固态物质的宏观特征:有一定的形状和体积,不能流动,故A正确。
B、金原子的直径非常小,无法用肉眼或光学显微镜看到,故B错误。
C、金原子时刻处于无规则运动状态,故C错误。
D、金原子之间既有引力也有斥力,故D错误。
故选:。
物质是由分子或原子组成的,它们的直径非常小,肉眼不能直接观察。
分子之间同时存在引力和斥力,固体之间的分子作用力比较强,因此固体具有一定的体积和形状。
分子或原子永不停息地做无规则运动。
本题考查物体的微观知识,如分子热运动、物态的微观模型等。
7.【答案】
【解析】解:、分子是由原子组成的,原子是由原子核与电子组成的,原子核是由质子与中子组成的,电子的质量和体积都很小,因此按空间尺度由小到大排列是电子、原子、分子,故A正确;
B、月亮绕地球运动,地球等行星绕太阳转动,太阳是太阳系的中心,不是宇宙的中心,故B错误;
C、分子之间的引力和斥力是同时存在同时消失的,不可能只有引力或只有斥力,故C错误;
D、新冠病毒的运动属于物质的运动,不属于分子运动,故D错误。
故选:。
原子是由原子核与电子组成的,原子核是由质子与中子组成的;
整个宇宙都是运动的;宇宙有层次之分,是由无数天体组成,太阳是宇宙中的一颗恒星,不是宇宙的中心;
分子热运动理论的内容:一是物质是由分子构成的;二是构成物质的分子都在不停地做无规则运动;三是分子间存在相互作用力--引力和斥力。
本题主要考查学生对分子运动、分子间的作用力以及天体运动的理解和掌握,是中考的热点。
8.【答案】
【解析】【分析】
本题考查对内能、热量和温度之间的关系和改变内能的方式,是基础题。
物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高;
热量是热传递转移的内能多少的量度;
热传递是热量从温度高的物体转移到温度低的物体,而温度是平均动能的标志,温度高的物体分子平均动能大;
改变物体内能的方式:做功和热传递。
【解答】
A.物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高,例如晶体熔化时,吸收热量,温度不变,故A错误,符合题意;
B.热量是热传递转移的内能多少的量度,故B正确,不符合题意;
C.热传递是热量从温度高的物体转移到温度低的物体,而温度是平均动能的标志,温度高的物体分子平均动能大,故C正确,不符合题意;
D.改变物体内能的方式:做功和热传递,故做功和热传递都可以改变物体的内能,故 D正确,不符合题意。
故选A。
9.【答案】热传递
变大
扩散
【解析】略
10.【答案】扩散
剧烈
引力
【解析】略
11.【答案】间隙
大
丁
【解析】略
12.【答案】温度
内能
热量
内能
【解析】物体的冷热程度叫做温度,天气很热,是气温高,则此处的热是指温度高。做功可以生热,是指对物体做功,物体的温度升高,内能增大消耗热也可以做功,是物体对外做功,温度降低,内能减小所以这两处的热均指内能。沸水温度降低时,向外放热,沸水的内能减小,其中转移内能的多少叫做热量,即这里的“热”指的是热量。放在取暖器旁的物体变热了,其中的热是指通过热传递使物体的内能增加了。
13.【答案】减小液体表面积
降低温度
液化
汽化
乙
冬天,在炉子上烧菜的时候,火焰熄灭前温度比较高,水蒸气不容易液化,所以“白气”少;火焰熄灭后的一瞬间,锅的上方仍有大量水蒸气,但火焰熄灭后温度降低了,所以水蒸气发生液化形成了“白气”;故“白气”少的是火焰熄灭前的情景,所以是乙图
【解析】解:新鲜蔬菜用保鲜膜包起来,这是通过减小液体的表面积来减慢蒸发的;放入冰箱冷藏起来,是通过降低液体温度来减慢蒸发的;
小雨发现从冰箱中拿出的饮料瓶放在桌面上,一会饮料瓶壁上就会有“流汗”现象,这是空气中的水蒸气遇冷形成的小水滴附着在瓶身上形成的,属于液化现象;
过了一段时间后流出的“汗”又慢慢的“消失”,这是水分发生了汽化,散发到了空气中;
冬天,在炉子上烧菜的时候,火焰熄灭前温度比较高,水蒸气不容易液化,所以“白气”少;
火焰熄灭后的一瞬间,锅的上方仍有大量水蒸气,但火焰熄灭后温度降低了,所以水蒸气发生液化形成了“白气”;故“白气”少的是火焰熄灭前的情景,所以是乙图;
水沸腾之后,温度保持不变,当向锅里迅速加了一大碗水后,锅内水的温度立即降低,然后在加热过程中,水吸热温度上升,达到沸点继续沸腾,在此过程中,水面上的气压不变,所以水的沸点与原来相同;加水后水的质量增加,水升高的温度要比原来慢,据此分析可知 C正确。
故答案为:减小液体表面积;降低温度;
液化;汽化;
乙:冬天,在炉子上烧菜的时候,火焰熄灭前温度比较高,水蒸气不容易液化,所以“白气”少;火焰熄灭后的一瞬间,锅的上方仍有大量水蒸气,但火焰熄灭后温度降低了,所以水蒸气发生液化形成了“白气”;故“白气”少的是火焰熄灭前的情景,所以是乙图;
。
影响蒸发的三个因素:液体的温度、液体表面的空气流动、液体的表面积;
物质由气态变成液态的过程叫液化;物质从液态变成气态的变化过程叫作汽化;
物质由气态转变为液态的过程叫做液化;
水沸腾之后,温度保持不变,当向锅里迅速加了一大碗水后,锅内水的温度立即降低,然后在加热过程中,水吸热温度上升,达到沸点继续沸腾,在此过程中,水面上的气压不变,所以水的沸点与原来相同;
本题是让我们从生活中找物态变化现象,这就要求我们在生活中,多观察、多思考。
14.【答案】固
气
有关
内部粒子排列越紧密,物质的密度越大
酒精和水均为液体,分子间距离比固体大,分子间存在空隙,混合后彼此间的分子相互进入空隙中,总的体积变小
气体分子间距离很大能自由的在所处空间到处运动,充满所能到达的全部空间
【解析】解:由示意图可知:甲物质分子间隙较小,排列紧密,为固体,乙物质分子间隙较大,为液体,丙物质分子间隙最大,为气体;
已知甲、乙、丙三种物质的密度关系是,说明物质的密度与其内部粒子排列紧密程度有关,并且内部粒子排列紧密程度越大,间隙越小,物质密度越大;
酒精和水混合体积变小。原因:酒精和水均为液体,分子间距离比固体大,分子间存在空隙,混合后彼此间的分子相互进入空隙中,总的体积变小;
气体没有固定的体积。原因:气体分子间距离很大能自由的在所处空间到处运动,充满所能到达的全部空间。
故答案为:固;气;有关;内部粒子排列越紧密,物质的密度越大;酒精和水均为液体,分子间距离比固体大,分子间存在空隙,混合后彼此间的分子相互进入空隙中,总的体积变小;气体分子间距离很大能自由的在所处空间到处运动,充满所能到达的全部空间。
物质是由分子组成的,物质的松紧程度指的是物质分子之间的间隙大小;
密度是物质的一种特性,同种物质同种状态的密度是相同的,不同物质的密度一般不同;
物体常见三种状态:固态、液态、气态。固体有固定形状和固定体积,液体有一定体积而没有固定的形状,气体没有固定体积和固定形状,分子之间存在间隙。
本题考查物质的密度特征,以及固体,液体,气体的分子排列情况。
15.【答案】【小题】
引
【小题】
升高
增加
【小题】
不能
【小题】
方式二
把薯片碾碎
【小题】
小
【解析】解:分子间存在引力和斥力。将两个底面打磨平整的铅块紧紧按压在一起,即便在铅块下方悬挂重物,铅块也不会分开,该现象直接证明分子之间存在引力。
快速向下按压活塞,活塞对筒内空气做功,机械能转化为空气的内能,空气内能增大,温度升高。硝化棉吸收筒内空气的热量,自身内能增加,温度达到着火点后就会燃烧。
依据能量守恒定律,能量不能凭空创造。永动机设想无法实现,抽水装置运行的时候,一部分机械能会转化成内能散失,装置机械能不断损耗,最终机器会停止运转,因此永动机不能持续工作。
方式一燃烧薯片产生的热空气向上飘散,大量热量流失到外界空气中,会造成实验误差偏大,所以方式二的实验方案更合理。将薯片碾碎,可以扩大薯片和空气的接触面积,让薯片燃烧得更充分。
实验过程中薯片很难完全燃烧,同时燃烧释放的热量也无法全部被水吸收,水实际升高的温度偏小。根据热值计算公式,计算得到的热量偏小,最终测得的薯片热值会小于真实值。
故答案为:引;升高;增加;不能;方式二;把薯片碾碎;小。
分子之间同时存在引力与斥力,铅柱压紧实验可以验证分子引力。
对密闭气体压缩做功,机械能转化成内能,气体内能变大、温度上升。
能量守恒定律:能量不会凭空产生或消失,永动机违背该定律,无法持续运转。
实验设计需要减少热量散失;增大可燃物和空气接触面积,能够促进充分燃烧。
热值测量实验存在热量损耗、燃料无法完全燃烧的问题,会造成测量结果偏小。
本题涵盖分子动理论、做功改变内能、能量守恒、热值测量实验,综合性较强。
16.【答案】【小题】
无规则运动中
不可以
【小题】
引力
【小题】
间隙
【小题】
热
温度
【解析】图和图两个实验形成实验现象的原因相同,都是由于分子无规则运动产生的现象;
图中,为尽快达到实验目的,实验过程中不可以搅动量筒里的液体,因为有了外力的作用,不能证明分子的无规则运动;
图的实验现象:玻璃很难从水面拉起来,说明分子之间存在引力;同时图中削平的两个铅块很难被拉开同样说明分子之间存在引力;
图中,水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积,说明分子之间有间隙;
由于温度越高,分子无规则运动越剧烈,所以为尽快达到实验目的,可以用热水,说明分子的热运动与温度有关。
故答案为:;无规则运动中;不可以;;引力;间隙;热;温度。
构成物质的分子总在不停地做无规则运动。
分子间存在相互作用的引力和斥力。
分子间由间隙。
温度越高,分子无规则运动越剧烈。
深入理解分子动理论的内容,可解答此题。
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