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九上物理培优辅导同步作业
章末复习(一)
核心要点突破
教材知识纵横
教材图片解读
重点实验再现
中考真题链接
第十三章 内能
一、分子热运动
1.扩散:不同的物质在互相接触时彼此 的现象。
2.分子的热运动:一切物质的分子都在
。由于分子的运动与 有关,所以这种无规则运动又叫做分子的热运动。?
进入对方
不停地做无规则的运动
温度
3.分子动理论:①常见的物质是由大量的 、 构成的;②构成物质的分子在不停地做 ;③分子之间存在 和 。?
分子
原子
热运动
引力
斥力
二、内能
1.内能:构成物体的所有分子,其热运动的 与分子
的总和。内能具有普遍性,一切物体都具有内能。
2.改变物体内能的两种方法:
和 。?
动能
势能
做功
热传递
3.做功与物体内能的改变:外界对物体做功,物体内能
;物体对外界做功,物体内能 。(均选填“增大”或“减小”)?
4.热量:热传递过程中传递 的多少叫热量,用符号
来表示,其单位是 。?
增大
减小
能量
Q
焦耳(J)
三、比热容
1.定义:一定质量的某种物质,在温度升高(或降低)时吸收
(或放出)的 与它的质量和升高(或降低)的温度
之比,叫做这种物质的比热容。比热容用符号
表示。?
2.单位: ,符号是 。?
热量
乘积
c
焦每千克摄氏度
J/(kg·℃)
3.特性:比热容是物质的一种特性,比热容的大小与物质的
和 有关。?
4.热量的计算:物体温度升高时所吸收的热量Q吸=
;物体温度降低时所放出的热量Q放= 。?
5.水的比热容: J/(kg·℃),其物理意义是________
?
。
状态
种类
cm(t-t0)
cm(t0-t)
4.2×103
质量是
1
kg的水,温度升高(或降低)1
℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103
J
一、固、液、气三态特性对比
物态
微观特性
宏观特性
分子间
距离
分子间
作用力
有无固
定形状
有无固
定体积
固态
很小
很大
有
有
液态
较大
较大
无
有
气态
很大
很小
无
无
二、内能与机械能的区别
项目
内能
机械能
含义
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、重力势能与弹性势能的统称
研究
对象
微观世界的所有分子
宏观世界的所有物体
项目
内能
机械能
决定
因素
与物体的质量、温度、状态等有关,而与物体的运动状态无关;物体的内能永不为零
与整个物体的质量、运动速度、相对高度和弹性形变程度有关;物体的机械能可能为零
补充
说明
内能是不同于机械能的另一种形式的能量,但是两者之间可以相互转化
三、温度、热量、内能的区别与联系
物理量
温度
热量
内能
区
别
定义
宏观上:表示物体的冷热程度;微观上:反映物体内部大量分子无规则运动的剧烈程度
在热传递的过程中,传递能量的多少
构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和
物理量
温度
热量
内能
区别
性质
状态量
过程量
状态量
表述
只能说“是”“降低”或“升高”
只能说“放出”或“吸收”
只能说“有”“具有”“改变”“增加”或“减少”
单位
摄氏度(℃)
焦耳(J)
焦耳(J)
联系
热传递可以改变物体的内能,使物体内能增加或减少,但物体温度不一定改变(如晶体的熔化和凝固过程),即物体吸热,内能会增加,物体放热,内能会减少,但物体的温度不一定发生改变
命题点1 气体扩散实验
如图13-F-1所示,在气体扩散的实验中,玻璃板下方的瓶子装二氧化氮气体(密度比空气大),上方的瓶子装空气,这样做的目的是排除重力对实验的影响;抽掉玻璃
板后,两个瓶子中的气体将混合在一起,最
后颜色变得均匀。这个现象说明气体的
分子在?
。?
图13-F-1
不停地做热运动
命题点2 分子引力实验
如图13-F-2所示,将截面磨光的两铅柱对接并紧压在一起,下面挂很重的物体也不能将它们分开。这个现
象说明
。?
图13-F-2
分子之间存在引力
命题点3 外界对物体做功
如图13-F-3所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,当迅速压下活塞时,可观察到筒内硝化棉燃烧起来。这是通过 的方式使玻璃筒内的空气
增加、温度升高的。这一过程中将
活塞的 能转化为空气的 能。?
图13-F-3
做功
内能
机械
内
命题点4 物体对外界做功
(1)如图13-F-4所示,用气筒向装有少量水的烧瓶内用力打气,压缩瓶内气体,气体的内能会 (选填“增大”或“减小”)。向瓶中继续打气,气体膨胀对外
,将塞子顶起,伴随的能
量转化是气体的部分内能转化为
塞子的 。?
图13-F-4
增大
做功
机械能
(2)塞子跳起时,会看到瓶内出现白雾,这是由于瓶内气体对外做功,内能 ,温度降低,瓶内水蒸气 形成小水滴。?
图13-F-4
减小
液化
命题点5 比热容
一些物质的比热容
物质
比热容c/[J·(kg·℃)-1]
物质
比热容c/[J·(kg·℃)-1]
水
4.2×103
铝
0.88×103
酒精
2.4×103
干泥土
约0.84×103
煤油
2.1×103
铁、钢
0.46×103
冰
2.1×103
铜
0.39×103
色拉油
1.97×103
水银
0.14×103
沙石
约0.92×103
铅
0.13×103
分析上表可知:
(1)水的比热容较 (选填“大”或“小”)。?
(2)不同的物质,比热容一般 (选填“相同”或“不同”)。
(3)同种物质的比热容与物质所处的 有关。?
大
不同
状态
命题点6 比热容的应用
如图13-F-5所示,当质量和初温相同的水与沙石吸收或放出相同的热量后,由于水的比热容较大,其温度变化 ,因此海边相对沙漠地区昼夜温差小。?
图13-F-5
较小
实验 比较不同物质吸热的情况
(1)实验方案:用相同的电加热器给等质量的水和食用油加热。
①方案一:使水和食用油升高相同的温度,通过比较吸收热量的多少,即 ,判断吸热能力的强弱。
(加热时间越长,吸热能力越强)?
②方案二:使水和食用油加热相同的时间,通过比较
判断吸热能力的强弱。(温度变化越小,吸热能力越强)?
加热时间长短
升高的温度
(2)实验装置:如图13-F-6所示是该实验的部分器材。为了取相同质量的水和煤油,我们需要选用的器材是
;为了测量水和煤油升高的温度,我们需要选用的器材是
;为了比较加热时间的长短,我们需要选用的器材是 。
图13-F-6
天平
温度计
停表
(3)实验方法:实验中运用的物理研究方法有 法和 法。?
(4)进行实验:用相同规格的电加热器加热水和食用油,记录水和食用油分别上升5
℃、10
℃、15
℃所需的时间,比较二者的吸热能力。
(5)实验结论:不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量 。?
控制变量
转换
不同
(6)评估交流
①实验中选用相同的热源对物质进行加热的目的:
。?
②温度计在使用时,应当使它的玻璃泡 在被测液体中,且不要接触容器底部和侧壁。?
③如果升高相同的温度,要减少加热的时间,可采取的做法是
。?
保证相同时间内物质吸收的热量相同
浸没
减小水和食用油的质量
?类型一 分子热运动
1.[2020·绵阳]
如图13-F-7所示,向配有活塞的厚玻璃筒注入一些水,用力压活塞,发现水的体积没有明显变小。这是由于水分子之间
( )
A.有间隙
B.没有间隙
C.存在斥力
D.存在引力
图13-F-7
C
2.[2020·仙桃]
关于分子动理论,下列说法不正确的是
( )
A.分子间同时存在着相互作用的引力和斥力
B.温度越低,分子的热运动越缓慢,当温度低到一定程度,分子的热运动会停止
C.通常液体分子之间的距离比气体的小,比固体的大
D.常见的物质是由大量的分子、原子构成的
B
3.[2020·大连]
将苹果放在纸箱里,在箱外就能闻到苹果的香味,这说明分子在不停地
。苹果很难被掰开,这说明分子间有 (选填“引力”或“斥力”)。?
做无规则运动
引力
?类型二 内能
4.[2020·无锡]
关于内能,下列说法中正确的是
( )
A.0
℃的冰块没有内能
B.物体内能大小与温度无关
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
D.金属汤勺放在热汤中,温度升高,这是通过热传递的方式改变内能的
D
5.[2020·苏州]
如图13-F-8所示,利用热传递改变物体内能的是
( )
图13-F-8
B
6.[2020·广安]
下列关于温度、热量和内能的说法,正确的是
( )
A.发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B.在相同温度下,1
kg的水比1
kg的冰含有的热量多
C.一块0
℃的冰熔化成0
℃的水,内能增大
D.物体温度升高,内能不一定增加,但一定要吸收热量
C
[解析]
发生热传递时,传递的是热量而不是温度,A错误;热量不是状态量,不能说含有或者具有热量,B错误;一块0
℃的冰熔化成0
℃的水后,吸收热量,温度不变,内能增加,C正确;物体温度升高,内能一定增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,D错误。
7.[2020·盐城]
为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点,小明做了如下实验,将盛有30
℃冷水的小烧杯放入盛有70
℃热水的大烧杯中,分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况,绘制成如图13-F-9所示的图象。下列说法错误的是
( )
图13-F-9
A.热水和冷水到达同一温度的时间是相同的
B.热水温度下降比冷水温度升高得快
C.热水放出的热量等于冷水吸收的热量
D.热水的质量可能小于冷水的质量
【答案】C
[解析]
由图可知,400
s时,热水和冷水到达同一温度40
℃,所以热水和冷水到达同一温度的时间是相同的,故A正确;400
s内,热水温度由70
℃下降到40
℃,下降30
℃,冷水由30
℃上升到40
℃,上升10
℃,热水温度下降比冷水温度升高得快,故B正确;实验中不可避免有热量损失,所以热水放出的热量大于冷水吸收的热量,故C错误;因存在热损失,热水放出的热量大于冷水吸收的热量,又知热水的温度变化Δt大,热水和冷水的比热容相同,由公式Q=cmΔt可知,热水的质量可能小于冷水的质量,故D正确。
8.[2020·吉林]
如图13-F-10所示是小明同学设计的简易实验装置,用手握住烧瓶的外壁,会看到液柱向左移动,这是因为空气受热膨胀对液柱做功,将 能转化为机械能,此时瓶中空气的密度 。?
图13-F-10
内
变小
?类型三 比热容
9.[2020·郴州]
质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后,甲升高的温度高于乙升高的温度。由此可知
( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.降低相同的温度,质量相等的甲液体放出的热量比乙液体放出的热量多
C.甲、乙两种液体相比较,乙液体更适合做冷却剂
D.甲物质的熔点高于乙物质的熔点
C
[解析]
根据Q吸=cmΔt,甲、乙两种液体吸收热量相同,质量相等,
Δt甲>Δt乙,所以甲液体的比热容小于乙液体的比热容,故A错误。
甲液体的比热容小于乙液体的比热容,根据Q放=cmΔt,降低相同的温度,质量相等,所以甲液体放出的热量小于乙液体放出的热量,故B错误。
甲液体的比热容小于乙液体的比热容,说明乙液体的吸热本领强,用乙液体做冷却剂更合适,故C正确。
比热容跟物质的熔点没有关系,根据比热容关系不能判断熔点高低,故D错误。
10.[2020·济南]
如图13-F-11所示是2020年3月23日~25日济南和青岛两地的气象信息。由图可知:沿海城市青岛的昼夜温差较小,而内陆城市济南的昼夜温差较大。这主要是因为海水和沙石具有不同的
( )
A.温度
B.比热容
C.内能
D.热量
图13-F-11
B
11.[2020·荆门]
在生产和生活中,常见到“水的比热容较大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是
( )
A.沿海地区的气温比内陆变化小
B.夜间,在秧田里灌水保温
C.发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温
D.汽车发动机用水做冷却液
C
12.[2020·连云港]
沿海地区昼夜温差比内陆地区昼夜温差小是因为水的 。质量为10
kg的水温度升高
20
℃所吸收的热量为
J。[c水=4.2×103
J/(kg·℃)]?
比热容较大
8.4×105
13.[2020·济宁改编]
标准大气压下,将刚烧开的2
L热水倒入保温瓶中,两天后小明估测水温约为50
℃,则热水的质量为
kg,保温瓶散失的热量约为 J。?
2
4.2×105
14.[2020·天水]
在“研究不同物质的温度变化与吸热关系”的实验中,取质量和初温都相同的甲、乙两种液体,分别装入相同烧杯中,用相同的加热器加热,如图13-F-12A所示。
图13-F-12
(1)图B为某时刻的温度,其示数为 ℃。?
(2)分析图C可知,吸收相同热量, 液体升温更高;
液体更适合做汽车发动机的冷却液。(均选填“甲”或“乙”)?
图13-F-12
39
乙
甲
(3)若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40
℃和35
℃,吸收的热量之比为2∶1,则甲、乙液体的比热容之比为
。?
图13-F-12
3∶2
15.[2020·宁夏]
宁夏中卫地区气候干燥,昼夜温差很大,当地特产压砂瓜,被称为“石头缝里长出的西瓜”,如图13-F-13所示。每到种植季节,瓜农们把发了芽的西瓜种子种到覆盖了砂石的土壤中,这样可以利用砂石有效蓄水和保温,保证芽苗在深夜不会被冻伤。请你根据以上材料所给信息,利用比热容知识分析:为什么瓜农在土壤上覆盖砂石后,
能起到保温作用?
图13-F-13
瓜农们把发了芽的西瓜种子种到覆盖了砂石的土壤中,砂石可以有效蓄水,到了夜间,在放出相同的热量时,由于水的比热容较大,水的温度下降得慢,从而保证芽苗在深夜不会被冻伤。
16.[2020·呼和浩特]
某品牌太阳能热水器,水箱内有200
kg的水。水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃),求:
(1)在阳光照射下,水的温度升高了10
℃,水吸收的热量。
(2)天气原因,水箱内200
kg的水,温度从90
℃降低到50
℃,以及温度从30
℃升高到80
℃,放出的热量与吸收的热量之比。
(1)由Q吸=cmΔt可得,水吸收的热量:
Q=cmΔt=4.2×103
J/(kg·℃)×200
kg×10
℃=8.4×106
J。
(2)由题知,水降低温度放出的热量与升高温度吸收的热量之比:Q放∶Q吸=cm(t0降-t降)∶cm(t升-t0升)=(t0降-t降)∶(t升-t0升)=(90
℃-50
℃)∶(80
℃-30
℃)=4∶5。
?类型四 综合应用
17.[2020·深圳]
下列与热学知识相关的说法正确的是
( )
A.腌制鸭蛋是通过扩散使盐进入鸭蛋的
B.擦火柴是利用热传递的方式改变内能的
C.用水冷却汽车发动机是因为水的比热容小
D.发烧时用冷毛巾敷额头是用做功的方式改变内能的
A
18.[2020·鄂州]
关于热学知识,下列说法正确的是
( )
A.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
B.物体放出热量时,温度一定降低
C.一桶水的比热容比一杯水的大
D.“酒香不怕巷子深”说明分子在不停地做无规则运动
D
19.[2020·甘孜州]
如图13-F-14所示的一种学生饮用奶,在饮用前加热的过程中,温度升高,内能
(选填“增大”或“减小”);若其中奶的质量为0.25
kg,奶的比热容是4.0×103
J/(kg·℃),当把它从10
℃加热到40
℃,奶需要吸收 J的热量。?
图13-F-14
增大
3×104
[解析]
(1)影响饮用奶内能大小的因素有饮用奶自身的温度和质量,在加热饮用奶的过程中,温度升高,内能增大。
(2)奶吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.0×103
J/(kg·℃)×0.25
kg×
(40
℃-10
℃)=3×104
J。
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章末复习(一)
核心要点突破
一、分子热运动
1.扩散:不同的物质在互相接触时彼此 的现象。?
2.分子的热运动:一切物质的分子都在 。由于分子的运动与 有关,所以这种无规则运动又叫做分子的热运动。?
3.分子动理论:①常见的物质是由大量的 、 构成的;②构成物质的分子在不停地做 ;③分子之间存在 和 。?
二、内能
1.内能:构成物体的所有分子,其热运动的 与分子 的总和。内能具有普遍性,一切物体都具有内能。?
2.改变物体内能的两种方法: 和 。?
3.做功与物体内能的改变:外界对物体做功,物体内能 ;物体对外界做功,物体内能 。(均选填“增大”或“减小”)?
4.热量:热传递过程中传递 的多少叫热量,用符号 来表示,其单位是 。?
三、比热容
1.定义:一定质量的某种物质,在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的 与它的质量和升高(或降低)的温度 之比,叫做这种物质的比热容。比热容用符号 表示。?
2.单位: ,符号是 。?
3.特性:比热容是物质的一种特性,比热容的大小与物质的 和 有关。?
4.热量的计算:物体温度升高时所吸收的热量Q吸= ;物体温度降低时所放出的热量Q放= 。?
5.水的比热容: J/(kg·℃),其物理意义是
? 。?
教材知识纵横
一、固、液、气三态特性对比
物态
微观特性
宏观特性
分子间距离
分子间作用力
有无固定形状
有无固定体积
固态
很小
很大
有
有
液态
较大
较大
无
有
气态
很大
很小
无
无
二、内能与机械能的区别
项目
内能
机械能
含义
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、重力势能与弹性势能的统称
研究对象
微观世界的所有分子
宏观世界的所有物体
决定因素
与物体的质量、温度、状态等有关,而与物体的运动状态无关;物体的内能永不为零
与整个物体的质量、运动速度、相对高度和弹性形变程度有关;物体的机械能可能为零
补充说明
内能是不同于机械能的另一种形式的能量,但是两者之间可以相互转化
三、温度、热量、内能的区别与联系
物理量
温度
热量
内能
区别
定义
宏观上:表示物体的冷热程度;微观上:反映物体内部大量分子无规则运动的剧烈程度
在热传递的过程中,传递能量的多少
构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和
性质
状态量
过程量
状态量
表述
只能说“是”“降低”或“升高”
只能说“放出”或“吸收”
只能说“有”“具有”“改变”“增加”或“减少”
单位
摄氏度(℃)
焦耳(J)
焦耳(J)
联系
热传递可以改变物体的内能,使物体内能增加或减少,但物体温度不一定改变(如晶体的熔化和凝固过程),即物体吸热,内能会增加,物体放热,内能会减少,但物体的温度不一定发生改变
教材图片解读
命题点1 气体扩散实验
如图13-F-1所示,在气体扩散的实验中,玻璃板下方的瓶子装二氧化氮气体(密度比空气大),上方的瓶子装空气,这样做的目的是排除重力对实验的影响;抽掉玻璃板后,两个瓶子中的气体将混合在一起,最后颜色变得均匀。这个现象说明气体的分子在?
。?
图13-F-1
命题点2 分子引力实验
如图13-F-2所示,将截面磨光的两铅柱对接并紧压在一起,下面挂很重的物体也不能将它们分开。这个现象说明
。?
图13-F-2
命题点3 外界对物体做功
如图13-F-3所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,当迅速压下活塞时,可观察到筒内硝化棉燃烧起来。这是通过 的方式使玻璃筒内的空气 增加、温度升高的。这一过程中将活塞的 能转化为空气的 能。?
图13-F-3
命题点4 物体对外界做功
(1)如图13-F-4所示,用气筒向装有少量水的烧瓶内用力打气,压缩瓶内气体,气体的内能会 (选填“增大”或“减小”)。向瓶中继续打气,气体膨胀对外 ,将塞子顶起,伴随的能量转化是气体的部分内能转化为塞子的 。?
图13-F-4
(2)塞子跳起时,会看到瓶内出现白雾,这是由于瓶内气体对外做功,内能 ,温度降低,瓶内水蒸气 形成小水滴。?
命题点5 比热容
一些物质的比热容
物质
比热容c/[J·(kg·℃)-1]
物质
比热容c/[J·(kg·℃)-1]
水
4.2×103
铝
0.88×103
酒精
2.4×103
干泥土
约0.84×103
煤油
2.1×103
铁、钢
0.46×103
冰
2.1×103
铜
0.39×103
色拉油
1.97×103
水银
0.14×103
沙石
约0.92×103
铅
0.13×103
分析上表可知:
(1)水的比热容较 (选填“大”或“小”)。?
(2)不同的物质,比热容一般 (选填“相同”或“不同”)。?
(3)同种物质的比热容与物质所处的 有关。?
命题点6 比热容的应用
如图13-F-5所示,当质量和初温相同的水与沙石吸收或放出相同的热量后,由于水的比热容较大,其温度变化 ,因此海边相对沙漠地区昼夜温差小。?
图13-F-5
重点实验再现
实验 比较不同物质吸热的情况
(1)实验方案:用相同的电加热器给等质量的水和食用油加热。
①方案一:使水和食用油升高相同的温度,通过比较吸收热量的多少,即 ,判断吸热能力的强弱。(加热时间越长,吸热能力越强)?
②方案二:使水和食用油加热相同的时间,通过比较 判断吸热能力的强弱。(温度变化越小,吸热能力越强)?
(2)实验装置:如图13-F-6所示是该实验的部分器材。为了取相同质量的水和煤油,我们需要选用的器材是 ;为了测量水和煤油升高的温度,我们需要选用的器材是 ;为了比较加热时间的长短,我们需要选用的器材是 。?
图13-F-6
(3)实验方法:实验中运用的物理研究方法有 法和 法。?
(4)进行实验:用相同规格的电加热器加热水和食用油,记录水和食用油分别上升5
℃、10
℃、15
℃所需的时间,比较二者的吸热能力。
(5)实验结论:不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量 。?
(6)评估交流
①实验中选用相同的热源对物质进行加热的目的: 。?
②温度计在使用时,应当使它的玻璃泡 在被测液体中,且不要接触容器底部和侧壁。?
③如果升高相同的温度,要减少加热的时间,可采取的做法是 。?
中考真题链接
?类型一 分子热运动
1.[2020·绵阳]
如图13-F-7所示,向配有活塞的厚玻璃筒注入一些水,用力压活塞,发现水的体积没有明显变小。这是由于水分子之间
( )
图13-F-7
A.有间隙
B.没有间隙
C.存在斥力
D.存在引力
2.[2020·仙桃]
关于分子动理论,下列说法不正确的是
( )
A.分子间同时存在着相互作用的引力和斥力
B.温度越低,分子的热运动越缓慢,当温度低到一定程度,分子的热运动会停止
C.通常液体分子之间的距离比气体的小,比固体的大
D.常见的物质是由大量的分子、原子构成的
3.[2020·大连]
将苹果放在纸箱里,在箱外就能闻到苹果的香味,这说明分子在不停地 。苹果很难被掰开,这说明分子间有 (选填“引力”或“斥力”)。?
?类型二 内能
4.[2020·无锡]
关于内能,下列说法中正确的是
( )
A.0
℃的冰块没有内能
B.物体内能大小与温度无关
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
D.金属汤勺放在热汤中,温度升高,这是通过热传递的方式改变内能的
5.[2020·苏州]
如图13-F-8所示,利用热传递改变物体内能的是
( )
图13-F-8
6.[2020·广安]
下列关于温度、热量和内能的说法,正确的是
( )
A.发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B.在相同温度下,1
kg的水比1
kg的冰含有的热量多
C.一块0
℃的冰熔化成0
℃的水,内能增大
D.物体温度升高,内能不一定增加,但一定要吸收热量
7.[2020·盐城]
为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点,小明做了如下实验,将盛有30
℃冷水的小烧杯放入盛有70
℃热水的大烧杯中,分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况,绘制成如图13-F-9所示的图象。下列说法错误的是
( )
图13-F-9
A.热水和冷水到达同一温度的时间是相同的
B.热水温度下降比冷水温度升高得快
C.热水放出的热量等于冷水吸收的热量
D.热水的质量可能小于冷水的质量
8.[2020·吉林]
如图13-F-10所示是小明同学设计的简易实验装置,用手握住烧瓶的外壁,会看到液柱向左移动,这是因为空气受热膨胀对液柱做功,将 能转化为机械能,此时瓶中空气的密度 。?
图13-F-10
?类型三 比热容
9.[2020·郴州]
质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后,甲升高的温度高于乙升高的温度。由此可知
( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.降低相同的温度,质量相等的甲液体放出的热量比乙液体放出的热量多
C.甲、乙两种液体相比较,乙液体更适合做冷却剂
D.甲物质的熔点高于乙物质的熔点
10.[2020·济南]
如图13-F-11所示是2020年3月23日~25日济南和青岛两地的气象信息。由图可知:沿海城市青岛的昼夜温差较小,而内陆城市济南的昼夜温差较大。这主要是因为海水和沙石具有不同的
( )
图13-F-11
A.温度
B.比热容
C.内能
D.热量
11.[2020·荆门]
在生产和生活中,常见到“水的比热容较大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是
( )
A.沿海地区的气温比内陆变化小
B.夜间,在秧田里灌水保温
C.发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温
D.汽车发动机用水做冷却液
12.[2020·连云港]
沿海地区昼夜温差比内陆地区昼夜温差小是因为水的 。质量为10
kg的水温度升高20
℃所吸收的热量为 J。[c水=4.2×103
J/(kg·℃)]?
13.[2020·济宁改编]
标准大气压下,将刚烧开的2
L热水倒入保温瓶中,两天后小明估测水温约为50
℃,则热水的质量为 kg,保温瓶散失的热量约为 J。?
14.[2020·天水]
在“研究不同物质的温度变化与吸热关系”的实验中,取质量和初温都相同的甲、乙两种液体,分别装入相同烧杯中,用相同的加热器加热,如图13-F-12A所示。
图13-F-12
(1)图B为某时刻的温度,其示数为 ℃。?
(2)分析图C可知,吸收相同热量, 液体升温更高; 液体更适合做汽车发动机的冷却液。(均选填“甲”或“乙”)?
(3)若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40
℃和35
℃,吸收的热量之比为2∶1,则甲、乙液体的比热容之比为 。?
15.[2020·宁夏]
宁夏中卫地区气候干燥,昼夜温差很大,当地特产压砂瓜,被称为“石头缝里长出的西瓜”,如图13-F-13所示。每到种植季节,瓜农们把发了芽的西瓜种子种到覆盖了砂石的土壤中,这样可以利用砂石有效蓄水和保温,保证芽苗在深夜不会被冻伤。请你根据以上材料所给信息,利用比热容知识分析:为什么瓜农在土壤上覆盖砂石后,能起到保温作用?
图13-F-13
16.[2020·呼和浩特]
某品牌太阳能热水器,水箱内有200
kg的水。水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃),求:
(1)在阳光照射下,水的温度升高了10
℃,水吸收的热量。
(2)天气原因,水箱内200
kg的水,温度从90
℃降低到50
℃,以及温度从30
℃升高到80
℃,放出的热量与吸收的热量之比。
?类型四 综合应用
17.[2020·深圳]
下列与热学知识相关的说法正确的是
( )
A.腌制鸭蛋是通过扩散使盐进入鸭蛋的
B.擦火柴是利用热传递的方式改变内能的
C.用水冷却汽车发动机是因为水的比热容小
D.发烧时用冷毛巾敷额头是用做功的方式改变内能的
18.[2020·鄂州]
关于热学知识,下列说法正确的是
( )
A.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
B.物体放出热量时,温度一定降低
C.一桶水的比热容比一杯水的大
D.“酒香不怕巷子深”说明分子在不停地做无规则运动
19.[2020·甘孜州]
如图13-F-14所示的一种学生饮用奶,在饮用前加热的过程中,温度升高,内能 (选填“增大”或“减小”);若其中奶的质量为0.25
kg,奶的比热容是4.0×103
J/(kg·℃),当把它从10
℃加热到40
℃,奶需要吸收 J的热量。?
图13-F-14
章末复习(一)
核心要点突破
一、分子热运动
1.扩散:不同的物质在互相接触时彼此 的现象。?
2.分子的热运动:一切物质的分子都在 。由于分子的运动与 有关,所以这种无规则运动又叫做分子的热运动。?
3.分子动理论:①常见的物质是由大量的 、 构成的;②构成物质的分子在不停地做 ;③分子之间存在 和 。?
二、内能
1.内能:构成物体的所有分子,其热运动的 与分子 的总和。内能具有普遍性,一切物体都具有内能。?
2.改变物体内能的两种方法: 和 。?
3.做功与物体内能的改变:外界对物体做功,物体内能 ;物体对外界做功,物体内能 。(均选填“增大”或“减小”)?
4.热量:热传递过程中传递 的多少叫热量,用符号 来表示,其单位是 。?
三、比热容
1.定义:一定质量的某种物质,在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的 与它的质量和升高(或降低)的温度 之比,叫做这种物质的比热容。比热容用符号 表示。?
2.单位: ,符号是 。?
3.特性:比热容是物质的一种特性,比热容的大小与物质的 和 有关。?
4.热量的计算:物体温度升高时所吸收的热量Q吸= ;物体温度降低时所放出的热量Q放= 。?
5.水的比热容: J/(kg·℃),其物理意义是
? 。?
教材知识纵横
一、固、液、气三态特性对比
物态
微观特性
宏观特性
分子间距离
分子间作用力
有无固定形状
有无固定体积
固态
很小
很大
有
有
液态
较大
较大
无
有
气态
很大
很小
无
无
二、内能与机械能的区别
项目
内能
机械能
含义
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、重力势能与弹性势能的统称
研究对象
微观世界的所有分子
宏观世界的所有物体
决定因素
与物体的质量、温度、状态等有关,而与物体的运动状态无关;物体的内能永不为零
与整个物体的质量、运动速度、相对高度和弹性形变程度有关;物体的机械能可能为零
补充说明
内能是不同于机械能的另一种形式的能量,但是两者之间可以相互转化
三、温度、热量、内能的区别与联系
物理量
温度
热量
内能
区别
定义
宏观上:表示物体的冷热程度;微观上:反映物体内部大量分子无规则运动的剧烈程度
在热传递的过程中,传递能量的多少
构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和
性质
状态量
过程量
状态量
表述
只能说“是”“降低”或“升高”
只能说“放出”或“吸收”
只能说“有”“具有”“改变”“增加”或“减少”
单位
摄氏度(℃)
焦耳(J)
焦耳(J)
联系
热传递可以改变物体的内能,使物体内能增加或减少,但物体温度不一定改变(如晶体的熔化和凝固过程),即物体吸热,内能会增加,物体放热,内能会减少,但物体的温度不一定发生改变
教材图片解读
命题点1 气体扩散实验
如图13-F-1所示,在气体扩散的实验中,玻璃板下方的瓶子装二氧化氮气体(密度比空气大),上方的瓶子装空气,这样做的目的是排除重力对实验的影响;抽掉玻璃板后,两个瓶子中的气体将混合在一起,最后颜色变得均匀。这个现象说明气体的分子在?
。?
图13-F-1
命题点2 分子引力实验
如图13-F-2所示,将截面磨光的两铅柱对接并紧压在一起,下面挂很重的物体也不能将它们分开。这个现象说明
。?
图13-F-2
命题点3 外界对物体做功
如图13-F-3所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,当迅速压下活塞时,可观察到筒内硝化棉燃烧起来。这是通过 的方式使玻璃筒内的空气 增加、温度升高的。这一过程中将活塞的 能转化为空气的 能。?
图13-F-3
命题点4 物体对外界做功
(1)如图13-F-4所示,用气筒向装有少量水的烧瓶内用力打气,压缩瓶内气体,气体的内能会 (选填“增大”或“减小”)。向瓶中继续打气,气体膨胀对外 ,将塞子顶起,伴随的能量转化是气体的部分内能转化为塞子的 。?
图13-F-4
(2)塞子跳起时,会看到瓶内出现白雾,这是由于瓶内气体对外做功,内能 ,温度降低,瓶内水蒸气 形成小水滴。?
命题点5 比热容
一些物质的比热容
物质
比热容c/[J·(kg·℃)-1]
物质
比热容c/[J·(kg·℃)-1]
水
4.2×103
铝
0.88×103
酒精
2.4×103
干泥土
约0.84×103
煤油
2.1×103
铁、钢
0.46×103
冰
2.1×103
铜
0.39×103
色拉油
1.97×103
水银
0.14×103
沙石
约0.92×103
铅
0.13×103
分析上表可知:
(1)水的比热容较 (选填“大”或“小”)。?
(2)不同的物质,比热容一般 (选填“相同”或“不同”)。?
(3)同种物质的比热容与物质所处的 有关。?
命题点6 比热容的应用
如图13-F-5所示,当质量和初温相同的水与沙石吸收或放出相同的热量后,由于水的比热容较大,其温度变化 ,因此海边相对沙漠地区昼夜温差小。?
图13-F-5
重点实验再现
实验 比较不同物质吸热的情况
(1)实验方案:用相同的电加热器给等质量的水和食用油加热。
①方案一:使水和食用油升高相同的温度,通过比较吸收热量的多少,即 ,判断吸热能力的强弱。(加热时间越长,吸热能力越强)?
②方案二:使水和食用油加热相同的时间,通过比较 判断吸热能力的强弱。(温度变化越小,吸热能力越强)?
(2)实验装置:如图13-F-6所示是该实验的部分器材。为了取相同质量的水和煤油,我们需要选用的器材是 ;为了测量水和煤油升高的温度,我们需要选用的器材是 ;为了比较加热时间的长短,我们需要选用的器材是 。?
图13-F-6
(3)实验方法:实验中运用的物理研究方法有 法和 法。?
(4)进行实验:用相同规格的电加热器加热水和食用油,记录水和食用油分别上升5
℃、10
℃、15
℃所需的时间,比较二者的吸热能力。
(5)实验结论:不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量 。?
(6)评估交流
①实验中选用相同的热源对物质进行加热的目的: 。?
②温度计在使用时,应当使它的玻璃泡 在被测液体中,且不要接触容器底部和侧壁。?
③如果升高相同的温度,要减少加热的时间,可采取的做法是 。?
中考真题链接
?类型一 分子热运动
1.[2020·绵阳]
如图13-F-7所示,向配有活塞的厚玻璃筒注入一些水,用力压活塞,发现水的体积没有明显变小。这是由于水分子之间
( )
图13-F-7
A.有间隙
B.没有间隙
C.存在斥力
D.存在引力
2.[2020·仙桃]
关于分子动理论,下列说法不正确的是
( )
A.分子间同时存在着相互作用的引力和斥力
B.温度越低,分子的热运动越缓慢,当温度低到一定程度,分子的热运动会停止
C.通常液体分子之间的距离比气体的小,比固体的大
D.常见的物质是由大量的分子、原子构成的
3.[2020·大连]
将苹果放在纸箱里,在箱外就能闻到苹果的香味,这说明分子在不停地 。苹果很难被掰开,这说明分子间有 (选填“引力”或“斥力”)。?
?类型二 内能
4.[2020·无锡]
关于内能,下列说法中正确的是
( )
A.0
℃的冰块没有内能
B.物体内能大小与温度无关
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
D.金属汤勺放在热汤中,温度升高,这是通过热传递的方式改变内能的
5.[2020·苏州]
如图13-F-8所示,利用热传递改变物体内能的是
( )
图13-F-8
6.[2020·广安]
下列关于温度、热量和内能的说法,正确的是
( )
A.发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B.在相同温度下,1
kg的水比1
kg的冰含有的热量多
C.一块0
℃的冰熔化成0
℃的水,内能增大
D.物体温度升高,内能不一定增加,但一定要吸收热量
7.[2020·盐城]
为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点,小明做了如下实验,将盛有30
℃冷水的小烧杯放入盛有70
℃热水的大烧杯中,分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况,绘制成如图13-F-9所示的图象。下列说法错误的是
( )
图13-F-9
A.热水和冷水到达同一温度的时间是相同的
B.热水温度下降比冷水温度升高得快
C.热水放出的热量等于冷水吸收的热量
D.热水的质量可能小于冷水的质量
8.[2020·吉林]
如图13-F-10所示是小明同学设计的简易实验装置,用手握住烧瓶的外壁,会看到液柱向左移动,这是因为空气受热膨胀对液柱做功,将 能转化为机械能,此时瓶中空气的密度 。?
图13-F-10
?类型三 比热容
9.[2020·郴州]
质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后,甲升高的温度高于乙升高的温度。由此可知
( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.降低相同的温度,质量相等的甲液体放出的热量比乙液体放出的热量多
C.甲、乙两种液体相比较,乙液体更适合做冷却剂
D.甲物质的熔点高于乙物质的熔点
10.[2020·济南]
如图13-F-11所示是2020年3月23日~25日济南和青岛两地的气象信息。由图可知:沿海城市青岛的昼夜温差较小,而内陆城市济南的昼夜温差较大。这主要是因为海水和沙石具有不同的
( )
图13-F-11
A.温度
B.比热容
C.内能
D.热量
11.[2020·荆门]
在生产和生活中,常见到“水的比热容较大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是
( )
A.沿海地区的气温比内陆变化小
B.夜间,在秧田里灌水保温
C.发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温
D.汽车发动机用水做冷却液
12.[2020·连云港]
沿海地区昼夜温差比内陆地区昼夜温差小是因为水的 。质量为10
kg的水温度升高20
℃所吸收的热量为 J。[c水=4.2×103
J/(kg·℃)]?
13.[2020·济宁改编]
标准大气压下,将刚烧开的2
L热水倒入保温瓶中,两天后小明估测水温约为50
℃,则热水的质量为 kg,保温瓶散失的热量约为 J。?
14.[2020·天水]
在“研究不同物质的温度变化与吸热关系”的实验中,取质量和初温都相同的甲、乙两种液体,分别装入相同烧杯中,用相同的加热器加热,如图13-F-12A所示。
图13-F-12
(1)图B为某时刻的温度,其示数为 ℃。?
(2)分析图C可知,吸收相同热量, 液体升温更高; 液体更适合做汽车发动机的冷却液。(均选填“甲”或“乙”)?
(3)若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40
℃和35
℃,吸收的热量之比为2∶1,则甲、乙液体的比热容之比为 。?
15.[2020·宁夏]
宁夏中卫地区气候干燥,昼夜温差很大,当地特产压砂瓜,被称为“石头缝里长出的西瓜”,如图13-F-13所示。每到种植季节,瓜农们把发了芽的西瓜种子种到覆盖了砂石的土壤中,这样可以利用砂石有效蓄水和保温,保证芽苗在深夜不会被冻伤。请你根据以上材料所给信息,利用比热容知识分析:为什么瓜农在土壤上覆盖砂石后,能起到保温作用?
图13-F-13
16.[2020·呼和浩特]
某品牌太阳能热水器,水箱内有200
kg的水。水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃),求:
(1)在阳光照射下,水的温度升高了10
℃,水吸收的热量。
(2)天气原因,水箱内200
kg的水,温度从90
℃降低到50
℃,以及温度从30
℃升高到80
℃,放出的热量与吸收的热量之比。
?类型四 综合应用
17.[2020·深圳]
下列与热学知识相关的说法正确的是
( )
A.腌制鸭蛋是通过扩散使盐进入鸭蛋的
B.擦火柴是利用热传递的方式改变内能的
C.用水冷却汽车发动机是因为水的比热容小
D.发烧时用冷毛巾敷额头是用做功的方式改变内能的
18.[2020·鄂州]
关于热学知识,下列说法正确的是
( )
A.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
B.物体放出热量时,温度一定降低
C.一桶水的比热容比一杯水的大
D.“酒香不怕巷子深”说明分子在不停地做无规则运动
19.[2020·甘孜州]
如图13-F-14所示的一种学生饮用奶,在饮用前加热的过程中,温度升高,内能 (选填“增大”或“减小”);若其中奶的质量为0.25
kg,奶的比热容是4.0×103
J/(kg·℃),当把它从10
℃加热到40
℃,奶需要吸收 J的热量。?
图13-F-14
教师详解详析
【核心要点突破】
一、1.进入对方
2.不停地做无规则的运动 温度
3.①分子 原子 ②热运动 ③引力 斥力
二、1.动能 势能
2.做功 热传递
3.增大 减小 4.能量 Q 焦耳(J)
三、1.热量 乘积 c
2.焦每千克摄氏度 J/(kg·℃)
3.状态 种类
4.cm(t-t0) cm(t0-t)
5.4.2×103 质量是1
kg的水,温度升高(或降低)1
℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103
J
【教材图片解读】
命题点1
不停地做热运动
命题点2
分子之间存在引力
命题点3
做功 内能 机械 内
命题点4
(1)增大 做功 机械能
(2)减小 液化
命题点5
(1)大 (2)不同 (3)状态
命题点6
较小
【重点实验再现】
实验 (1)①加热时间长短 ②升高的温度
(2)天平 温度计 停表
(3)控制变量 转换
(5)不同
(6)①保证相同时间内物质吸收的热量相同
②浸没 ③减小水和食用油的质量
【中考真题链接】
1.C
2.B
3.做无规则运动 引力
4.D 5.B
6.C [解析]
发生热传递时,传递的是热量而不是温度,A错误;热量不是状态量,不能说含有或者具有热量,B错误;一块0
℃的冰熔化成0
℃的水后,吸收热量,温度不变,内能增加,C正确;物体温度升高,内能一定增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,D错误。
7.C [解析]
由图可知,400
s时,热水和冷水到达同一温度40
℃,所以热水和冷水到达同一温度的时间是相同的,故A正确;400
s内,热水温度由70
℃下降到40
℃,下降30
℃,冷水由30
℃上升到40
℃,上升10
℃,热水温度下降比冷水温度升高得快,故B正确;实验中不可避免有热量损失,所以热水放出的热量大于冷水吸收的热量,故C错误;因存在热损失,热水放出的热量大于冷水吸收的热量,又知热水的温度变化Δt大,热水和冷水的比热容相同,由公式Q=cmΔt可知,热水的质量可能小于冷水的质量,故D正确。
8.内 变小
9.C [解析]
根据Q吸=cmΔt,甲、乙两种液体吸收热量相同,质量相等,Δt甲>Δt乙,所以甲液体的比热容小于乙液体的比热容,故A错误。
甲液体的比热容小于乙液体的比热容,根据Q放=cmΔt,降低相同的温度,质量相等,所以甲液体放出的热量小于乙液体放出的热量,故B错误。
甲液体的比热容小于乙液体的比热容,说明乙液体的吸热本领强,用乙液体做冷却剂更合适,故C正确。
比热容跟物质的熔点没有关系,根据比热容关系不能判断熔点高低,故D错误。
10.B 11.C
12.比热容较大 8.4×105
13.2 4.2×105 [解析]
水的体积V=2
L=2×10-3
m3,由密度公式ρ=变形可得,热水的质量:m=ρ水V=1.0×103
kg/m3×2×10-3
m3=2
kg。保温瓶散失的热量约为Q放=cm(t0-t)=4.2×103
J/(kg·℃)×2
kg×(100
℃-50
℃)=4.2×105
J。
14.(1)39 (2)乙 甲 (3)3∶2
[解析]
(1)图B中,温度计分度值为1
℃,示数为39
℃。
(2)分析图C可知,吸收相同热量,即加热相同时间,乙液体升温更高;甲液体升温低,因此甲液体的吸热能力强,比热容大,根据Q=cmΔt,相同质量的甲、乙两种液体,升高相同的温度,甲液体吸热多,冷却效果好,甲液体更适合做汽车发动机的冷却液。
(3)若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40
℃和35
℃,升高的温度分别为20
℃和15
℃,吸收的热量之比为2∶1,根据c=,则甲、乙液体的比热容之比为:=×=×=。
15.瓜农们把发了芽的西瓜种子种到覆盖了砂石的土壤中,砂石可以有效蓄水,到了夜间,在放出相同的热量时,由于水的比热容较大,水的温度下降得慢,从而保证芽苗在深夜不会被冻伤。
16.(1)由Q吸=cmΔt可得,水吸收的热量:
Q=cmΔt=4.2×103
J/(kg·℃)×200
kg×10
℃=8.4×106
J。
(2)由题知,水降低温度放出的热量与升高温度吸收的热量之比:Q放∶Q吸=cm(t0降-t降)∶cm(t升-t0升)=(t0降-t降)∶(t升-t0升)=(90
℃-50
℃)∶(80
℃-30
℃)=4∶5。
17.A 18.D
19.增大 3×104 [解析]
(1)影响饮用奶内能大小的因素有饮用奶自身的温度和质量,在加热饮用奶的过程中,温度升高,内能增大。
(2)奶吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.0×103
J/(kg·℃)×0.25
kg×(40
℃-10
℃)=3×104
J。
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精品试卷·第
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