第十三章 内能 第2节内能(知识点与考点解析+跟踪训练)(同步学案)

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名称 第十三章 内能 第2节内能(知识点与考点解析+跟踪训练)(同步学案)
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文件大小 2.5MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2018-07-10 17:22:25

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第2节:内能
1.内能:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
(1)分子动能:分子在永不停息地做着无规则的热运动。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。
(2)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。
(3)物体内能的大小:物体的内能与物体的质量、温度、体积及物态有关。
一切物体中的分子都在做永不停息的做无规则运动,分子间都有分子力的作用,无论物体处于何种状态,是何形状与体积、温度是高是低都是如此。因此,一切物体在任何情况下都具有内能。
2.内能的改变:改变物体内能的方法有热传递和做功;热传递是能量的转移,做功是能量的转化。这两种方法对改变物体内能是等效的。
1)做功:外界对物体做功,物体的内能会增大(例如:摩擦生热);物体对外做功,物体内能会减小(例如:通过活塞向盛有水的烧瓶里打气,当活塞从瓶口跳起时,烧瓶中出现“白雾”)。实质:能量从一种形式的能(其它形式的能)转化为另一种形式的能(内能)。
2)热传递:只要物体之间或同一物体的不同部分间存在着温度差,就会发生热传递,直到温度变得相同(即没有温度差)为止。物体吸收热量,内能增加;物体放出热量,内能减小。
3.热量(Q):在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量;在国际单位制中,热量单位是焦耳,符号是J。
4.内能与机械能是两种不同形式的能量,它们之间是可以相互转化的。整个物体可以处于静止状态,没有动能;整个物体也可以处于相对高度为零的位置而没有势能,但它一定具有内能。物体可以同时具有内能和机械能。
5.热量、温度和内能:“热量不能含、温度不能传、内能不能算”。
1)热量是一个过程量,只有发生了热传递过程,有了内能的转移,才能讨论热量问题。所以物体本身没有热量,不能说某个物体具有多少热量,更不能比较两个物体热量的大小。
2)内能是一个状态量,但是它具有不可测量性,所以不能说物体具有多少的内能。
3)在热传递过程中,热量从高温物体传到低温物体,而不能说将高温物体的温度传递给了低温物体。
1.考点解析
第2节是本章重点,其知识点属于常考内容,所以应该引起师生的重视。本节知识点有:内能的概念、内能的改变;其中内能的改变应作为重点复习内容,应多讲、多练、多做。本节考点主要集中在改变物体内能的方式、物体内能变化的判断和对物体内能的理解三个方面。考试题型以选择题为主,填空题为辅。
2.中考题型分析
纵观各地中考考纲和近三年考卷来看,对本节知识点的考查主要集中在内能的内能的改变和对内能概念的理解上;常见考查方式是用生活实例让学生判断物体内能是如何改变的,改变的类型。此部分考题一般为1-2道题,也经常和其他相关知识点结合一起考查,分值在2-4分之间,平均分值在2.8分左右。
本节考点在2019年中考物理试卷中出现还会出现,也会延续以前的考查方式和规律,不会有很大变化。考查思路主要分为三个方面:(1)改变物体内能的方式;(2)物体内能的增减的判断;(3)对内能概念的理解。
3.考点分类:考点分类见下表
考点分类 考点内容 考点分析与常见题型
常考热点 物体内能改变方式的判断 选择题或填空题较多,判断内能改变方式
一般考点 内能的增减的判断 选择题和填空题较多,判断内能增减
冷门考点 内能与热量的关系 选择题和填空题,考查内能与热量的关系
★考点一:物体的内能
◆典例一:(2018 广安)关于物体的内能,下列说法中正确的是(  )。
A.物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量;
B.0℃的冰熔化成0℃的水内能不变;
C.汽油机的压缩冲程是把内能转化为机械能;
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
【解析】(1)物质直接从固态变为液态的过程叫升华,升华吸热;(2)物质从气态变成液态称为液化,液化放热,“白气”通常是指大量的小水珠;物质由固态变为气态叫升华,升华吸热;(3)组成物质的分子在不停地做无规则运动;(4)水的比热容较大,与其它物质相比,在质量和升高的温度相同时,水吸收的热量最多。
解:A、夏天,常用干冰给食品保鲜,干冰有固态直接变成气态,是升华现象,干冰升华吸热,故A正确。
B、当水烧开时,从壶嘴冒出温度较高的水蒸气在空气中遇冷放出热量,液化成小水珠,故B错误。
C、打开酒精瓶的瓶塞后,教室里弥漫着酒精味,是扩散现象,是分子无规则运动的结果,故C正确。
D、因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以暖气装置中用水来供热;升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机中用水来冷却,故D正确。
故选B。
◆典例二:(2018·广东)如题图所示,加热-40℃的冰,下列说法正确的是( )。
A.BC段表示当前物体的状态仍是固态;
B.冰的熔化过程温度不变,说明熔化不需要吸热;
C.水的沸腾过程温度不变,说明它的内能不变;
D.由图可判断,加热时间相同时冰升温比水快,说明冰的比热容比水的小
【解析】由图知,该图象反映了冰的熔化过程温度跟时间的关系,也反映了水沸腾时温度跟时间的关系。图中BC段表示冰的熔化过程,该过程冰需要不断吸热,温度不变,冰处于固液共存态,故AB错误;图中DE段表示水的沸腾过程,该过程水必须不断吸热,温度不变,但内能不断增加,故C错误。
图中AB段表示冰熔化前的过程,CD段表示水沸腾前的过程,由于AB段比CD段更陡,说明加热时间相同时冰升温比水快,说明冰的吸热能力比水的弱,即说明冰的比热容比水的小,故D正确。
【答案】D。
★考点二:物体内能的改变
◆典例一:(2018 达州)对于图中所示的四幅图,下列说法中正确的是(  )。
A.甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加;
B.乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力;
C.丙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程;
D.丁图中小朋友下滑时,内能转化为机械能
【解析】(1)物体对外做功,内能减小,温度降低;(2)分子间存在引力;(3)在做功冲程中,燃气推动活塞向下运动,内能转化为机械能;压缩冲程机械能转化为内能;(4)改变物体内能的方式:做功和热传递。
解:A、甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能减少,故A错误。
B、丙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力,故B正确。
C、乙图中活塞向上运动时,进气门、排气门都关闭,是内燃机的压缩冲程,故C错误;
D、丁图中小朋友下滑时,机械能转化为内能,故D错误。
故选B。
◆典例二:(2018·广东)如题图所示,70kg的消防员沿着钢管匀速下滑时感到手心发烫,此时受到钢管对他的摩擦力大小和导致手心内能改变的方式是(g=10N/kg)( )。
A.70N,热传递 B.70N,做功
C.700N,热传递 D.700N,做功
【解析】70kg的消防员重为G=mg=70kg×10N/kg=700N,由于消防员沿着钢管做匀速直线运动,所以消防员受到的摩擦力与重力是一对平衡力,即摩擦力f=G=700N;消防员感到手心发烫是因为下滑时手心要克服摩擦力做功引起的,即手心的内能增加是通过做功实现的。故选D。
【答案】D。
1.(2018 聊城)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是(  )。
A.物体温度越高,含有的热量越多;
B.物体运动越快,内能越大;
C.热传递能改变物体的内能;
D.0℃的冰块,其内能为零
2.(2018·临沂)小明用煤气灶烧水时,进行了如下思考,正确的是(  )。
A.煤气燃烧越充分,其热值越大;
B.加热过程中水的比热容变大;
C.壶内水温度升高的过程中内能增大;
D.水沸腾过程中吸收热量,温度不断升高
3.(2018·绵阳)2018年4月2日,天宫一号圆满完成预定任务后返回地球。8.5t重的天宫一号,在100km左右的高空以约22倍音速再入大气层。其中部分器件在大气层中与大气层摩擦烧蚀销毁。最后大约1.5t残骸坠入南太平洋。在这个过程中,天宫一号的部分机械能(  )。
A.通过热传递转化为大气的内能;
B.通过重力做功转化为大气的内能;
C.通过摩擦做功转化为大气的内能;
D.通过重力做功转化为残骸的内能
4.(2018·深圳)端午节,妈妈蒸制粽子的过程中,涉及到的有关物理现象表述正确的是( )。
A.蒸粽子时,冒出的“白气”是汽化现象;
B.粽子香味扑面而来,说明分子不停地做无规则运动;
C.水沸腾时吸收热量,温度升高;
D.蒸粽子主要是通过做功的方式改变物体的内能
5.(2018 泰安)下列有关热和能的说法中,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.一块0℃的冰熔化成 0℃的水后,温度不变,内能变大;
C.内燃机的压缩冲程,主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能;
D.夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质
6.(2018·潍坊)下列关于温度、热量和内能的说法正确的是(  )。
A.物体吸收热量,温度一定升高;
B.60℃的水一定比30℃的水含有的热量多;
C.热传递过程中,热量由高温物体传向低温物体;
D.物体的内能增加,一定从外界吸收热量
7.(2018·河北)如图所示,在一个配有活塞的厚透明筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速下压,压缩空气 ,使筒内空气的内能增大,温度升高,观察到硝化棉 ,上述改变物体内能的方式与发烧时用冷毛巾给头部降温改变物体内能的方式 (选填“相同”或“不相同”)。
8.(2018 湖州)下面是两个有关热学方面的观点,请用实例说明它们是错误的。
(1)物体吸收热量,温度一定升高。   。
(2)物体温度升高,一定是吸收了热量。   。
9.(2018 聊城)在热机的四个冲程中,把机械能转化为内能的是 冲程。汽油机工作时要产生大量的热,通常采用水循环将热带走,这是利用水 的特性。
10.(2018 长沙)在太空中,如果把各种固态材料放进特制的太空炉,对材料加热使其内能 (选填“增大”或“减小”)而熔化,再降温使其变成新的固态材料,然后随着卫星或飞船返回地球,这样的加工的材料叫太空材料。当一块加工好的太空材料从太空返回地球时,其质量 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
11.(2018·舟山)如图所示,用酒精灯给水加热一段时间后,观察到软木塞冲岀试管口。
(1)软木塞冲出试管口,说明力能改变物体的   。
(2)此过程中,水蒸气减少的内能   (选填“大于”、“等于”或“小于”)软木塞增加的机械能,这与热机的   冲程相似。
12.(2018·自贡)汽车发动机工作时,需要对它进行冷却。人们常常选用“水”作冷却液,这是因为水的_____较大,冷却效果好;当水吸收发动机缸体热量后,水的内能_____。
跟踪训练解析
1.(2018 聊城)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是(  )。
A.物体温度越高,含有的热量越多;
B.物体运动越快,内能越大;
C.热传递能改变物体的内能;
D.0℃的冰块,其内能为零
【解析】(1)热量是一个过程量,不能说含有多少热量;(2)内能大小与物体的运动状态无关;(3)做功和热传递都能改变内能;(4)一切物体在任何温度下都有内能。
解:A、热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故A错误。
B、内能大小与物体的运动速度无关,故B错误。
C、做功和热传递都能改变内能,故C正确。
D、一切物体在任何温度下都有内能,故D错误。
故选C。
2.(2018·临沂)小明用煤气灶烧水时,进行了如下思考,正确的是(  )。
A.煤气燃烧越充分,其热值越大;
B.加热过程中水的比热容变大;
C.壶内水温度升高的过程中内能增大;
D.水沸腾过程中吸收热量,温度不断升高
【解析】要解答本题需掌握:(1)热值是物质的某种特性,与物质的种类和状态有关,同种燃料的密度、比热容、热值一般不变;(2)比热容是物质本身的一种属性,与温度无关。(3)温度对内能的影响;描述热量的物理术语;影响内能大小的因素;(4)根据水的沸腾特点分析。
解:A、热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,故A错误;
B、比热容是物质本身的一种属性,与温度无关,故B错误;
C、物体温度升高,分子运动加剧,内能增大,故C正确;
D、水沸腾过程中吸收热量,温度保持不变,故D错误。故选C。
3.(2018·绵阳)2018年4月2日,天宫一号圆满完成预定任务后返回地球。8.5t重的天宫一号,在100km左右的高空以约22倍音速再入大气层。其中部分器件在大气层中与大气层摩擦烧蚀销毁。最后大约1.5t残骸坠入南太平洋。在这个过程中,天宫一号的部分机械能(  )。
A.通过热传递转化为大气的内能;
B.通过重力做功转化为大气的内能;
C.通过摩擦做功转化为大气的内能;
D.通过重力做功转化为残骸的内能
【解析】改变内能的方法有两个:做功和热传递,据此分析。
解:天宫一号在100km左右的高空以约22倍音速再入大气层时,高度减小,重力势能减小,克服与大气的摩擦做功,机械能转化为内能。故D正确。
故选D。
4.(2018·深圳)端午节,妈妈蒸制粽子的过程中,涉及到的有关物理现象表述正确的是( )。
A.蒸粽子时,冒出的“白气”是汽化现象;
B.粽子香味扑面而来,说明分子不停地做无规则运动;
C.水沸腾时吸收热量,温度升高;
D.蒸粽子主要是通过做功的方式改变物体的内能
【解析】A.蒸粽子时,冒出的“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水滴形成的,应是液化现象;故A错误。
B.粽子香味扑面而来,粽子的香气是分子热运动的结果,也说明分子不停地做无规则运动;故B正确。
C.水沸腾时吸收热量,但温度不变;故说温度升高是错误的。
D.蒸粽子主要是通过热传递方式增加物体内能的;故D的说法错误。故选B。
【答案】B。
5.(2018 泰安)下列有关热和能的说法中,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.一块0℃的冰熔化成 0℃的水后,温度不变,内能变大;
C.内燃机的压缩冲程,主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能;
D.夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质
【解析】(1)热传递的条件是两个物体之间存在温度差,热量从高温物体传给低温物体;(2)内能的大小跟质量、温度、状态有关;晶体熔化过程吸收热量,温度不变;(3)改变物体内能的方式有做功和热传递,做功属于能量的转化,热传递属于能量的转移;(4)物体由液态变为气态的过程叫汽化,汽化吸收热量。
解:A、发生热传递时,传递的是热量而不是温度;故A错误。
B、一块0℃的冰熔化成 0℃的水后,吸收热量,温度不变,内能增加;故B正确。
C、内燃机的压缩冲程,活塞压缩气缸内物质,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能;故C错误。
D、夏天在室内洒水,水汽化吸收热量,起到降温的作用,不是利用了水的比热容较大的性质;故D错误。故选B。
6.(2018·潍坊)下列关于温度、热量和内能的说法正确的是(  )。
A.物体吸收热量,温度一定升高;
B.60℃的水一定比30℃的水含有的热量多;
C.热传递过程中,热量由高温物体传向低温物体;
D.物体的内能增加,一定从外界吸收热量
【解析】A、物体吸收热量,温度不一定升高;比如,晶体在熔化过程中,吸收热量,但温度不变,故A错误。
B、热量是过程量,不能说含有热量,故B错误。
C、热传递过程中,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,即热量由高温物体传向低温物体,故C正确。
D、物体的内能增加,可能是从外界吸收热量,也可能是外界对物体做功,故D错误。故选C。
【答案】C。
7.(2018·河北)如图所示,在一个配有活塞的厚透明筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速下压,压缩空气 ,使筒内空气的内能增大,温度升高,观察到硝化棉 ,上述改变物体内能的方式与发烧时用冷毛巾给头部降温改变物体内能的方式 (选填“相同”或“不相同”)。
【解析】这是证明做功可以改变物体内能的实验,因此,要解答本题需理解:做功可以改变物体内能的实质。
解答:当把活塞迅速压下去时,活塞对空气做功,活塞的内能就会增加,空气的温度就会升高,达到硝化棉的燃烧点,硝化棉就燃烧起来。烧时用冷毛巾给头部降温是通过热传递的方式改变人的内能的,故上述实验时不同的。
故答案为:做功;燃烧;不相同。
8.(2018 湖州)下面是两个有关热学方面的观点,请用实例说明它们是错误的。
(1)物体吸收热量,温度一定升高。   。
(2)物体温度升高,一定是吸收了热量。   。
【解析】(1)晶体在熔化过程中,虽然吸热,但温度保持不变;(2)做功和热传递都能使物体的温度升高,改变物体的内能。
解:(1)晶体熔化过程中,物体吸收热量,温度不变;如故(1)错误。
(2)物体的内能增大,可能是从外界吸收了热量,也可能是由于外界物体对它做了功;如压缩空气做功,使空气温度升高,故(2)错误。
故答案为:(1)冰在熔化过程中,物体吸收热量,温度不变;(2)压缩空气做功,使空气温度升高。
9.(2018 聊城)在热机的四个冲程中,把机械能转化为内能的是 冲程。汽油机工作时要产生大量的热,通常采用水循环将热带走,这是利用水 的特性。
【解析】(1)在热机的四个冲程中,压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,排气和吸气冲程没有能的转化;(2)对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
解:(1)在热机的四个冲程中,把机械能转化为内能的是压缩冲程。
(2)汽车的散热器可用水做冷却剂,是因为水的比热容比较大,在升高相同的温度时可以吸收更多的热量,降低发动机的温度。
故答案为:压缩;比热容大。
10.(2018 长沙)在太空中,如果把各种固态材料放进特制的太空炉,对材料加热使其内能 (选填“增大”或“减小”)而熔化,再降温使其变成新的固态材料,然后随着卫星或飞船返回地球,这样的加工的材料叫太空材料。当一块加工好的太空材料从太空返回地球时,其质量 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解析】改变内能的方法做功和热传递;质量是物质的属性,不随温度、状态、形状、位置的变化而变化。
答案为:增大、不变。
11.(2018·舟山)如图所示,用酒精灯给水加热一段时间后,观察到软木塞冲岀试管口。
(1)软木塞冲出试管口,说明力能改变物体的   。
(2)此过程中,水蒸气减少的内能   (选填“大于”、“等于”或“小于”)软木塞增加的机械能,这与热机的   冲程相似。
【解析】(1)力可以改变物体的运动状态;(2)当物体对外做功时,物体的内能转化为机械能,物体的内能减小,在转化的过程中,存在内能散失的情况;热机的工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成,其中压缩冲程机械能转化成内能,做功冲程内能转化成机械能。
解:(1)软木塞冲出试管口,运动状态发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态。
(2)水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能减小,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,由于存在热量的散失,故水蒸气减少的内能大于软木塞增加的机械能;该过程与热机的做功冲程能量转化相同。
故答案为:(1)运动状态;(2)大于;做功。
12.(2018·自贡)汽车发动机工作时,需要对它进行冷却。人们常常选用“水”作冷却液,这是因为水的_____较大,冷却效果好;当水吸收发动机缸体热量后,水的内能_____。
解答:(1)汽车的发动机用水做冷却剂,是因为水的比热容较大,升高相同的温度时,吸收的热量多,冷却效果最好;(2)发动机工作过程中会产生热量,热量传递到水,所以水的内能增大。
【答案】(1)比热容;(2)增大。
知识点精析
考点概览
典例精析
跟踪训练
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第2节:内能跟踪训练(附解析)
一、选择题
1.提起压在容器中水面上方的活塞,容器中的水发生汽化,如图1所示:
图1
图2中,最能表示水汽化后在相同空间内粒子分布的是 ( )
A B C D
图2
2.在下列实例中,用做功的方式来改变物体内能的是( )。
A.用热水袋暖手,手的温度升高;
B.将冰块放入饮料中,饮料的温度降低;
C.在炉子上烧水,水的温度升高;
D.用手反复弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高
3.正在热播的动画片《熊出没》深受广大观众喜爱,片中熊二能够嗅到树林深处的蜂蜜味是因为蜂蜜( )。
A.分子在不停地做无规则运动;B.分子间有空隙;
C.分子间存在引力; D.分子间存在斥力
4.质量为1kg的水[],温度从20℃升高到30℃吸收的热量是( )。
A. B.
C. D.
5.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )。
A.对物体加热,物体的温度一定升高;
B.物体的温度越高,所含有的热量越多;
C.物体的温度是0 ℃,其内能也是零;
D.热量总是自发地从温度高的物体向温度低的物体传递
6.关于热现象,下列说法正确的( )。
A.温度高的物体比温度低的物体内能多;
B.热量只能由内能多的物体转移到内能少的物体;
C.物体内所有分子都在不停地做无规则运动;
D.分子间相互作用的引力和斥力不能同时存在
7.探究“比较不同物质的吸热能力”时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,装置如图所示。下列说法正确的是( )。
A.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强;
B.在本实验中,物体吸热多少是由物质的种类决定的;
C.实验中,将沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量相同;
D.实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
8.用“分子的观点”解释下列现象,不正确的是( )。
A.水结成冰——分子发生变化; B.气体容易被压缩——分子间隔大;
C.水加糖变甜——分子不停地运动;D.铁块很难压缩——分子间存在斥力
9.对下列现象的解释,正确的是( )。
A.打开香水瓶盖后,能闻到香味,说明分子在永不停息的运动;
B.封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间有引力;
C.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙;
D.铅笔笔芯用了一段时间后会变短,说明分子间有斥力
10.我国的民谚、俗语和诗词中往往蕴含着丰富的物理知识。在下列的几条民谚、俗语和诗词中,能够用分子动理论来解释的是( )。
A.潭清疑水浅; B.坐井观天,所见甚少;
C.墙内开花墙外香;D.余音绕粱,三日不绝
11.我国北方的冬季气温很低,到处都是冰天雪地,人们有时会将冰雪融化取水,把冰雪放在水壶里热取水的过程中,下列说法正确的是( )。
A.冰在0℃时,内能为0;
B.这是通过做功的方式改变物体的内能;
C.在加热过程中,壶内的温度一直在上升;
D.水的温度越高,水分子运动越剧烈
12.某热水器内装有lOOkg的水,将这些水从20℃加热到70℃,水吸收的热量为( )。
A.2.1×106J B.2.1×107J C.8.4×106J D.8.4×107J
13.云中冰粒下落,温度升高变成雨滴。下列说法正确的是( )。
A.冰粒液化为雨滴;
B.雨滴内分子间不存在分子引力;
C.雨滴的内能大于同质量冰粒的内能;
D.雨滴内能转化为动能,所以下落越来越快
二、填空题
14.我国北方用“暖气”取暖,为了提高取暖效果,“暖气”通常安装在窗户的 (填“上方”或“下方”);“暖气”通常用水作为介质,是因为水的 较大。
15.春天到了,路边的丁香花盛开了,人们在很远的地方就能闻到花香,这是 现象,这说明了分子在 。
16.如图所示是一个简“易冰箱”,水通过毛巾从从铁片上面的水盆渗透到下面的水盆中,毛巾上的水会 (填物态变化的名称)吸热使箱内的温度降低,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)来改变物体的内能的。
三、实验探究题
17.为比较两种液体的吸热能力,小军用图1中两个相同的装置做实验,实验器材还有天平和钟表。收集的实验数据记录如下表。
图1 图2
物理量物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最终温度/℃
液体1 50 20 5 45
液体2 50 20 5 68
(1)某时刻温度计的示数如图2所示,此温度值是___________℃。
(2)实验中,用___________间接反映液体吸收热量的多少。
(3)通过分析表中数据可知,___________(选填“液体1”或“液体2”)的吸热能力较强。物理上用___________这个物理量来描述物质的吸热能力。
18.在探究物质的吸热本领实验中,小明将质量都为200g的A、B两种液体分别用两个完全相同的电加热器同时加热,液体温度随时间变化关系如图所示。
(1)分析图象可知,______液体的吸热本领强(选填“A”或“B”);
(2)若A、B两种液体中,一种液体是水,则加热20分钟水吸收的热量是多少?(己知c水=4.2×103J/(kg ℃))
(3)另一种液体的比热容是多少?
第2节:内能跟踪训练解析(人教版)
一、选择题
1.提起压在容器中水面上方的活塞,容器中的水发生汽化,如图1所示:
图1
图2中,最能表示水汽化后在相同空间内粒子分布的是 ( )
A B C D
图2
【解析】汽化是物理变化,水汽化后,水分子的结构保持不变。水发生汽化时,液态的水会变成气态的水蒸气,分子之间的距离变大,彼此之间几乎没有作用力,因此C选项最能表示水汽化后在相同空间内粒子的分布情况。故选C。
【答案】C。
2.在下列实例中,用做功的方式来改变物体内能的是( )。
A.用热水袋暖手,手的温度升高;
B.将冰块放入饮料中,饮料的温度降低;
C.在炉子上烧水,水的温度升高;
D.用手反复弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高
【解析】用热水袋暖手、向饮料中加冰块、在炉子上烧水都是通过热传递的方式改变物体的内能,故A、B、C选项不符合题意;用手反复弯折铁丝,对铁丝做功,将机械能转化为铁丝的内能,使铁丝的内能增加,温度升高,这是利用做功的方式改变物体的内能,故D选项符合题意。答案D。
【答案】D。
3.正在热播的动画片《熊出没》深受广大观众喜爱,片中熊二能够嗅到树林深处的蜂蜜味是因为蜂蜜( )。
A.分子在不停地做无规则运动;B.分子间有空隙;
C.分子间存在引力; D.分子间存在斥力
【解析】分子在永不停息地做无规则运动。熊二能够嗅到树林深处的蜂蜜味,是由于蜂蜜分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中。故选项A正确。
【答案】A。
4.质量为1kg的水[],温度从20℃升高到30℃吸收的热量是( )。
A. B.
C. D.
【解析】知道水的质量和温度的变化,根据求出水吸收的热量,水吸收的热量:
。答案B。
【答案】B。
5.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )。
A.对物体加热,物体的温度一定升高;
B.物体的温度越高,所含有的热量越多;
C.物体的温度是0 ℃,其内能也是零;
D.热量总是自发地从温度高的物体向温度低的物体传递
【解析】对物体加热,物体的温度不一定升高,如晶体熔化吸热但温度保持不变,A选项错误;热量是在热传递过程中传递内能的多少,它是一个过程量,不能说温度越高的物体,含有的热量越多,B选项错误;一切物体在任何情况下都有内能,C选项错误;D选项正确。故选D。
【答案】D。
6.关于热现象,下列说法正确的( )。
A.温度高的物体比温度低的物体内能多;
B.热量只能由内能多的物体转移到内能少的物体;
C.物体内所有分子都在不停地做无规则运动;
D.分子间相互作用的引力和斥力不能同时存在
【解析】对于同一个物体来说,温度高的物体比温度低的物体内能多,对于不同的物体,无法通过温度的高低来判断内能的多少,故A选项错误;只有两个物体存在温度差,才会发生热传递,即热量从温度高的物体转移到温度低的物体上,而不是从内能多的物体转移到内能少的物体上,若内能不同的两个物体的温度相同,就不会发生热传递,故B选项错误;物体是由大量分子组成的,组成物体的分子都在不停地做无规则运动,故C选项正确;分子间存在着相互作用的引力和斥力,引力和斥力是同时存在的,故D选项错误。答案C。
【答案】C。
7.探究“比较不同物质的吸热能力”时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,装置如图所示。下列说法正确的是( )。
A.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强;
B.在本实验中,物体吸热多少是由物质的种类决定的;
C.实验中,将沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量相同;
D.实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
【解析】用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水时,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较弱,故A选项错误。
物体吸热多少是由物质的种类、质量和温度变化三者共同决定的,故B选项错误。
将沙子和水加热到相同温度时,水吸收的热量多,故C选项错误。
加热相同的时间,吸收的热量相同,末温低的物质温度变化小,说明它的吸热能力强,故D选项正确。故选D。
【答案】D。
8.用“分子的观点”解释下列现象,不正确的是( )。
A.水结成冰——分子发生变化; B.气体容易被压缩——分子间隔大;
C.水加糖变甜——分子不停地运动;D.铁块很难压缩——分子间存在斥力
【解析】水结成冰,物态变了,但物质没有变化,即物质的分子没有变化,只是分子之间的距离发生了变化,故A选项不正确,符合题意。
气体容易被压缩说明气体分子间隔大;水加糖变甜是糖分子的扩散现象,说明分子在不停地运动;铁块很难压缩,说明分子间存在斥力。故B、C、D选项正确,不符合题意。
答案A。
9.对下列现象的解释,正确的是( )。
A.打开香水瓶盖后,能闻到香味,说明分子在永不停息的运动;
B.封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间有引力;
C.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙;
D.铅笔笔芯用了一段时间后会变短,说明分子间有斥力
【解析】(1)一切物质都是由分子组成的;(2)分子都在不停地做无规则热运动;(3)分子之间有相互作用的引力和斥力;(4)温度越高分子运动越剧烈。
解答:由此可知,以上选项只有A是正确的。
【答案】A。
10.我国的民谚、俗语和诗词中往往蕴含着丰富的物理知识。在下列的几条民谚、俗语和诗词中,能够用分子动理论来解释的是( )。
A.潭清疑水浅; B.坐井观天,所见甚少;
C.墙内开花墙外香;D.余音绕粱,三日不绝
【解析】A、“潭清疑水浅”是由于光的折射,不符合题意。
B、“坐井观天,所见甚少”是光沿直线传播,不符合题意。
C、“墙内开花墙外香”是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,符合题意。
D、“余音绕梁,三日不绝”是回音,不符合题意。故选C。
【答案】C。
11.我国北方的冬季气温很低,到处都是冰天雪地,人们有时会将冰雪融化取水,把冰雪放在水壶里热取水的过程中,下列说法正确的是( )。
A.冰在0℃时,内能为0;
B.这是通过做功的方式改变物体的内能;
C.在加热过程中,壶内的温度一直在上升;
D.水的温度越高,水分子运动越剧烈
【解析】(1)一切物体都有内能;(2)改变物体内能的方式有做功和热传递;(3)晶体熔化时,温度不变;液体沸腾时,温度不变;(4)分子运动的快慢与温度有关。
解答:A、一切物体在任何时候都有内能,因此冰在0℃时,内能不为0,故A错误。
B、把冰雪放在水壶里热取水,是利用热传递的方式改变物体内能的,故B错误。
C、在加热过程中,雪熔化的过程中,温度不变,内能增加,故C错误。
D、分子的运动快慢与温度有关,水的温度越高,水分子运动越剧烈,故D正确。
【答案】D。
12.某热水器内装有lOOkg的水,将这些水从20℃加热到70℃,水吸收的热量为( )。
A.2.1×106J B.2.1×107J C.8.4×106J D.8.4×107J
【解析】水的质量m=100kg,水的初温t0=20℃,终温t=70℃,水的比热容c水=4.2×103J/(kg ℃),
水吸收的热量:Q吸=cm△t=cm(t-t0)
=4.2×103J/(kg ℃)×100kg×(70-20)℃=2.1×106J。
【答案】A。
13.云中冰粒下落,温度升高变成雨滴。下列说法正确的是( )。
A.冰粒液化为雨滴;
B.雨滴内分子间不存在分子引力;
C.雨滴的内能大于同质量冰粒的内能;
D.雨滴内能转化为动能,所以下落越来越快
【解析】(1)冰粒下落过程中发生熔化;(2)物质分子间存在相互作用的引力和斥力;(3)物质温度升高,反映内能增大;(4)雨滴下落过程中,重力势能转化为动能,所以速度越来越快。
解答:A、下落中冰粒熔化为雨滴,故A错误。
B、雨滴内分子间存在分子引力,故B错误。
C、由于温度升高,则雨滴的内能大于同质量冰粒的内能,故C正确。
D、雨滴下落过程中,重力势能转化为动能,所以速度越来越快,故D错误。
故选C。
二、填空题
14.我国北方用“暖气”取暖,为了提高取暖效果,“暖气”通常安装在窗户的 (填“上方”或“下方”);“暖气”通常用水作为介质,是因为水的 较大。
【解析】(1)热空气的密度小于冷空气,热空气比冷空气轻。轻者向上,重者向下,打开暖气后,热空气向上流动,冷空气向下,房间的气温基本平衡;(2)水的比热容大,说明相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
解答:暖气片对空气进行加热时,空气受热体积膨胀,密度减小,故热空气会上升,冷空气会下降,所以想要对整个房间加热,暖气片就要装在室内的下方。
水的比热容最大,和其它物质比较,降低相同温度放出热量多,所以,“暖气”中用循环流动的水做散热介质。故答案为:下方;比热容。
【答案】下方;比热容。
15.春天到了,路边的丁香花盛开了,人们在很远的地方就能闻到花香,这是 现象,这说明了分子在 。
【解析】不同物体互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明:一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
解答:人们闻到花香,是扩散现象,说明了组成物质的分子在不停地做无规则运动。故答案为:扩散;不停地做无规则运动。
【答案】扩散;不停地做无规则运动。
16.如图所示是一个简“易冰箱”,水通过毛巾从从铁片上面的水盆渗透到下面的水盆中,毛巾上的水会 (填物态变化的名称)吸热使箱内的温度降低,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)来改变物体的内能的。
【解析】物质由液态变成气态的过程叫做汽化,汽化吸热,汽化有蒸发和沸腾两种形式;毛巾上的水汽化吸热,从而使箱内的温度降低;改变物体内能有做功和热传递两种方式,做功是能量的转化过程,热传递是能量的转移过程。水汽化的过程是通过热传递的方式减小了物体的内能。
【答案】汽化、热传递。
三、实验探究题
17.为比较两种液体的吸热能力,小军用图1中两个相同的装置做实验,实验器材还有天平和钟表。收集的实验数据记录如下表。
图1 图2
物理量物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最终温度/℃
液体1 50 20 5 45
液体2 50 20 5 68
(1)某时刻温度计的示数如图2所示,此温度值是___________℃。
(2)实验中,用___________间接反映液体吸收热量的多少。
(3)通过分析表中数据可知,___________(选填“液体1”或“液体2”)的吸热能力较强。物理上用___________这个物理量来描述物质的吸热能力。
【解析】(1)从题图中可以看出,温度计的分度值为1℃,读数为26℃。
(2)实验中,使用相同的装置对每组液体加热,保证了相同时间内提供的热量相同,加热时间越长,说明液体吸收的热量越多,因此用加热时间间接反映液体吸收热量的多少。
(3)从题表中数据可以看出,在质量和吸收热量相同的条件下,液体1温度变化较小,说明液体1的吸热能力较强,物理上用比热容这个物理量来描述物质的吸热能力。
【答案】(1)26;(2)加热时间;(3)液体1、比热容。
18.在探究物质的吸热本领实验中,小明将质量都为200g的A、B两种液体分别用两个完全相同的电加热器同时加热,液体温度随时间变化关系如图所示。
(1)分析图象可知,______液体的吸热本领强(选填“A”或“B”);
(2)若A、B两种液体中,一种液体是水,则加热20分钟水吸收的热量是多少?(己知c水=4.2×103J/(kg ℃))
(3)另一种液体的比热容是多少?
【解析】(1)选同样的加热时间,A和B吸热相同,根据温度变化的多少判断,温度变化多的比热容小,温度变化少的比热容大,据此分析判断;(2)根据A、B两种液体的比热容的大小判断出哪一种液体是水,然后即可根据图象得出水加热20分钟后水的末温,则可得出水温度的升高值,又知道水的质量,再利用吸热公式求水吸收的热量;(3)由题知,用两个完全相同的酒精灯加热,相同时间水和液体吸收的热量相同.由图可知,水和液体温度的升高相同时,A液体加热10min,B液体加热20min,即Q吸B=2Q吸A,而水和液体的质量相同,根据吸热公式求液体的比热容。
解答:(1)两个加热器相同,加热时间相等时,两种液体吸收的热量相等,由图示可以看出,A液体的温度升高的快,B液体温度升高慢;
利用热量的计算公式Q吸=cm△t可知,在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下,谁的温度升高得快,它的比热容小;所以,B液体的比热容大,即B液体的吸热本领强。
(2)因自然界中水的比热容最大,所以若A、B两种液体中,一种液体是水,则这种液体一定是B液体,
由图可知:液体的初温是20℃,加热20分钟后B液体的末温是80℃,则水吸收的热量:Q吸=c水m水(t水-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×0.2kg×(80℃-20℃)=5.04×104J。
(3)由题知,而水和液体的质量相同,即m水=mA
用两个完全相同的酒精灯加热,由图可知,水和液体温度的升高相同时,A液体加热10min,B液体加热20min,所以Q吸水=2Q吸A;
因为Q吸=cm△t,所以c水m水△t=2cAmA△t,
答:(1)B;(2)若A、B两种液体中,一种液体是水,则加热20分钟水吸收的热量是5.04×104J;(3)另一种液体的比热容是2.1×103J/(kg ℃)。
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