第十三章 内能
满分:100分,限时:45分钟
一、选择题(每小题4分,共40分)
1.(2017四川广元中考)以下几条摘录出自小李在学习“内能”一章时的学习笔记,其中不正确的是( )
A.扩散现象能够在固体中发生
B.分子间引力和斥力不是同时存在的
C.物体吸收热量,温度不一定升高
D.摩擦生热是通过做功改变物体的内能
1.答案 B 扩散现象在固体、液体、气体之间都能进行,故A说法正确;分子之间的引力和斥力是同时存在的,故B说法错误;物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高,比如,晶体在熔化过程吸热,内能增加但温度不变,故C说法正确;摩擦生热,该过程中消耗机械能,产生内能,属于能量的转化,是做功改变物体内能,故D说法正确。
2.(2018四川自贡中考)关于分子热运动及热现象,下列说法正确的是( )
A.扩散现象只能发生在气体与液体中
B.固体很难被压缩,说明分子间存在斥力
C.物体吸收热量,温度一定升高
D.0 ℃的冰块没有内能
2.答案 B 气体、液体和固体都能发生扩散现象,故A错误;固体很难被压缩,说明分子间存在斥力,故B正确;物体吸收热量,温度不一定升高,如晶体在熔化过程中,吸热但温度保持不变,故C错误;一切物体在任何情况下都有内能,所以0 ℃的冰块也有内能,故D错误。
3.(2018山东临沂中考改编)小明用煤气灶烧水时,进行了如下思考,正确的是( )
A.加热过程中水的比热容变小
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.答案 C 比热容是物质本身的一种属性,同种物质、同一状态下的比热容与温度无关,故A、B错误;物体温度升高,分子热运动加剧,内能增大,故C正确;水沸腾过程中吸收热量,温度保持不变,故D错误。
4.(2018江西抚州崇仁期中)关于内能、温度和热量,下列说法正确的是( )
A.炽热的铁水具有内能,冰冷的铁块不具有内能
B.一定质量的水凝固成冰,它具有的内能一定减少
C.物体放热,内能减小,温度一定降低
D.温度高的物体含有的热量比温度低的物体多
4.答案 B 一切物体的分子都在不停地做无规则运动,冰冷的铁块也具有内能,故A错误;一定质量的水凝固成冰,放出热量,则内能一定减少,故B正确;物体放热,内能减小,温度不一定降低,例如,晶体在凝固的过程中,放出热量,内能减少,但温度不变,故C错误;热量只能说吸收或放出,不可以说含有,故D错误。
5.(2018江苏淮安中考)下列事例中,通过做功来改变物体内能的是( )
5.答案 D 金属勺放在热汤中,温度升高,属于热传递改变物体的内能,故A不符合题意;食品放入冰箱,温度降低,属于热传递改变物体的内能,故B不符合题意;取暖器旁的物体,温度升高,属于热传递改变物体的内能,故C不符合题意;反复弯折铁丝,弯折处发烫,属于做功改变物体的内能,故D符合题意。
6.(2019广东阳江二中月考)甲、乙两个物体质量相同而比热容不同,用相同规格的电加热器分别加热相同的时间,则( )
A.比热容小的吸收热量多
B.比热容大的吸收热量多
C.初温低的吸收热量多
D.甲、乙吸收的热量一样多
6.答案 D 因为电加热器的规格相同,也就是相同时间对物体提供的热量相同,所以加热时间相同时,两个物体吸收的热量一样多。
7.(2018四川眉山中考)分子动理论是人们用来解释热现象的初步知识,以下几幅图中所描述的物理现象不符合分子动理论内容的是( )
7.答案 D A图中不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象称为扩散,扩散现象说明一切物质的分子都在做无规则运动,故A不符合题意;B图中两个压紧的铅块能吊起重物,主要是因为分子间存在引力,故B不符合题意;C图中气体压缩到一定程度后,由于分子间存在斥力,所以难以再压缩,故C不符合题意;D图中卫星围绕地球转动是物体的机械运动,不符合分子动理论内容,故D符合题意。
8.(2019湖北武汉七一中学月考)某实验小组利用酒精灯对容器中500 g冰均匀加热,他们每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。如图13-4-1是他们根据记录的数据绘制的“温度-时间”图象,已知c冰=2.1×103 J/(kg·℃),c水=4.2×103 J/(kg·℃),由图象可知( )
图13-4-1
A.在BC段,容器中物质吸收的热量是1.68×105 J
B.冰在熔化过程中温度保持不变,内能不变
C.冰在熔化前内能增加4.2×104 J
D.水升温比冰慢,说明水的比热容比冰小
8.答案 A 冰的质量为500 g=0.5 kg,AB阶段温度变化Δt=0 ℃-(-20 ℃)=20 ℃,AB阶段5 min物质吸收的热量:Q吸=c冰mΔt=2.1×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×20 ℃=2.1×104 J;因为相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段物质共吸收了8×2.1×104 J=1.68×105 J的热量,故A正确;冰在熔化过程中,吸收热量、内能增加,但温度保持不变,故B错误;冰在熔化前内能增加ΔE=Q吸=c冰mΔt=2.1×103J/(kg·℃)×0.5 kg×20 ℃=2.1×104 J,故C错误;由题知,利用酒精灯对冰均匀加热,即在相同时间内物质吸热相同,由图可知,冰在前5 min内温度升高了20 ℃,水在后10 min内温度升高了20 ℃,可见升高相同的温度,水吸热多,冰化成水质量不变,由Q=cmΔt可知水的比热容比冰的比热容大,故D错误。
9.(2018山东泰安中考)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 ℃的水的过程中,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
9.答案 B 发生热传递时,传递的是热量而不是温度,故A错误;一块0 ℃的冰熔化成 0 ℃的水的过程中,吸收热量,温度不变,内能增加,故B正确;内燃机的压缩冲程,活塞压缩汽缸内物质,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能,故C错误;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。
10.(2019四川绵阳江油五校联考月考)A、B两物体质量相等,温度均为15 ℃,甲、乙两杯水质量相等,温度均为55 ℃,现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后,甲杯水温降低了4 ℃,乙杯水温降低了8 ℃,则A、B两物体的比热容之比为( )
A.2∶3 B.3∶5 C.4∶9 D.1∶2
10.答案 C 物体A放入甲杯水后,它们的共同温度为55 ℃-4 ℃=51 ℃,水放出的热量Q放=c水m水Δt水1,A吸收的热量Q吸=cAmAΔtA,不考虑热量的损耗,则Q放=Q吸,即c水m水Δt水1=cAmAΔtA,则cA=×=×=×;物体B放入乙杯水后,它们的共同温度为55 ℃-8 ℃=47 ℃,水放出的热量Q放'=c水m水Δt水2,B吸收的热量Q吸'=cBmBΔtB,不考虑热量的损耗,则Q放'=Q吸',即c水m水Δt水2=cBmBΔtB,则cB=×=×=×;因为A、B两物体质量相等,即mA=mB,所以 ==4∶9。选C。
二、填空题(每空2分,共20分)
11.(2017江苏苏州中考)酒精和水充分混合后总体积小于混合前的总体积,此现象说明组成物质的分子间有 。汽车发动机常用水做冷却剂,这是因为水的 较大。?
11.答案 空隙 比热容
解析 酒精和水混合后总体积变小的原因是分子间有空隙;由于水的比热容较大,根据Q=cmΔt可知,水和其他物质相比,质量和升高温度相同时,水吸收的热量多,冷却效果好。
12.(2018陕西中考)夏天,将厚衣物和樟脑丸装入带有排气孔的塑料收纳袋内,用抽气筒向外抽气,收纳袋在 作用下体积缩小,如图13-4-2所示。抽气时,抽气筒壁因摩擦而发热,这是通过 的方式改变了它的内能。冬天打开收纳袋,会闻到樟脑的气味,说明了分子 。?
图13-4-2
12.答案 大气压 做功 在不停地做无规则运动(或在运动)
解析 厚衣物和樟脑丸装入带有排气孔的塑料收纳袋内,用抽气筒向外抽气,由于里面的气压减小,收纳袋在外界大气压的作用下体积变小;抽气时,抽气筒壁因摩擦而发热,这是通过做功的方式改变了它的内能;冬天打开收纳袋会闻到樟脑的气味,说明了分子在不停地做无规则运动。
13.(2018海南中考)泡温泉时感觉身体会发热,这是通过 的方式改变了身体的内能。烈日下,小兵去游泳池游泳,他感觉到游泳池边的水泥地面很烫脚,但游泳池里的水却很凉,这是因为水的 较大。?
13.答案 热传递 比热容
解析 人在泡温泉的过程中,身体从水中吸收热量,所以身体会变热,这是通过热传递的方式改变了身体的内能;烈日下游泳池边的水泥地面热得烫脚,而池中的水却很凉,这是因为水的比热容大,相同质量的水和水泥,吸收相同的热量,水的温度变化小。
14.(2017湖北天门杭州华泰中学一模)为了促进广大中小学生身体素质的提高,我国推行了“学生饮用奶计划”。一种学生饮用奶,它的净含量为200 mL,若它的密度为1.25×103 kg/m3,比热容为4.0×103 J/(kg·℃),冬天饮用时把它从10 ℃加热到40 ℃需要吸收 J的热量。加热后的牛奶散发出浓浓的香味;学生在饮用过程中,剩余牛奶的 保持不变(选填物质特性)。?
14.答案 3×104 密度(或比热容)
解析 牛奶的质量为m=ρV=1.25×103 kg/m3×200×10-6m3=0.25 kg,牛奶吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.0×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(40 ℃-10 ℃)=3×104 J;因为密度和比热容是物质的特性,所以学生在饮用过程中,牛奶的密度和比热容保持不变。
15.(2018山东青岛中考)质量之比为2∶3的甲、乙两种液体,当它们吸收的热量之比为7∶5时,升高的温度之比为6∶5,则甲、乙的比热容之比为 。?
15.答案 7∶4
解析 由题知,m甲∶m乙=2∶3,Δt甲∶Δt乙=6∶5,Q甲∶Q乙=7∶5,因为Q吸=cmΔt,所以==××=××=,解得:=。
三、实验探究题(第16题8分,第17题8分,共16分)
16.(2019吉林长春四十八中月考)上课时老师给同学们演示了“水也能使某些液体沸腾”的实验,将适量的乙醚倒入试管中,塞上木塞,然后浸入有热水的烧杯中,如图13-4-3甲所示。一会儿,观察到试管中的乙醚沸腾起来,接着听到“砰”一声,木塞冲出了试管口。
(1)烧杯中温度计示数如图乙所示,则热水的温度为 ℃;?
(2)从实验中可知乙醚的沸点 (选填“大于”、“小于”或“等于”)热水的温度;?
(3)木塞冲出试管口的瞬间,乙醚的温度降低,内能 (选填“增大”或“减小”),这是通过 的方式改变乙醚内能的。?
甲
乙
图13-4-3
16.答案 (1)60 (2)小于 (3)减小 做功
解析 (1)烧杯中温度计示数如图乙所示,根据温度计读数原则,热水的温度为60 ℃。(2)液体沸腾有两个必要条件:①达到沸点,②继续吸热。当两个条件同时具备时即可沸腾。若乙醚的沸点等于热水的温度,则乙醚只能达到沸点,不能继续吸热,不会沸腾。乙醚放在热水中沸腾,说明乙醚的沸点小于热水的温度。(3)木塞冲出试管口的瞬间,乙醚蒸气对木塞做功,内能减小,温度降低,这是通过做功的方式改变乙醚内能的。
17.(2017天津河西月考)为了比较水和空气对牛奶的冷却效果,某小组的同学进行了如下的探究实验:将一盒牛奶分别装入两个相同的瓶中,甲瓶放在水中,乙瓶放在空气中,其他条件均相同,如图13-4-4所示。实验时,他们每隔一定时间记录一次插在甲、乙两瓶牛奶中的温度计示数,如表所示:
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
甲/℃ 70 60 53 47 42 39 37 35 34 33
乙/℃ 70 65 61 58 55 52 50 48 47 46
图13-4-4
(1)甲、乙两瓶中的牛奶质量应该 ;?
(2)本次实验中,小王发现 的冷却效果更好;?
(3)通过分析,小王又发现,甲瓶中牛奶冷却快慢前后不一致,是越来越 ;?
(4)物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢。若小王用“冷却速度”来表示物体冷却快慢,则“冷却速度”可定义为:质量为1千克的物体, 叫做冷却速度。?
17.答案 (1)相等 (2)水 (3)慢 (4)单位时间内降低的温度
解析 (1)探究水和空气对牛奶的冷却效果时,需要控制牛奶的质量相等;(2)由表格数据可知,在相同的时间内,甲中的牛奶温度变化快,水的降温效果好;(3)由表格数据分析可知,前段时间牛奶的温度变化较快,后面的温度变化缓慢;(4)“冷却速度”可以定义为:1千克物体,单位时间内降低的温度叫做冷却速度。
四、综合计算题(18小题6分,19小题8分,20小题10分,共24分)
18.(2018四川资阳安岳李家中学月考)一个热水袋内装有1 kg的水,水的温度是90 ℃,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),问热水袋内的水放出1.68×105 J的热量后,水的末温是多少?
18.答案 50 ℃
解析 由Q放=cmΔt得水的温度变化为Δt===40 ℃,水的末温为t=t0-Δt=90 ℃-40 ℃=50 ℃。
19.(2018江苏泰州姜堰期中)质量500 g的某金属块,当温度升高80 ℃时,吸收了1.84×104 J的热量,该金属块的比热容是多少?可能是哪种金属?
物质 比热容c/[J/(kg·℃)]
铝 0.88×103
铁、钢 0.46×103
铜 0.39×103
汞 0.14×103
19.答案 0.46×103 J/(kg·℃) 铁或钢
解析 由Q=cmΔt得金属的比热容为c===0.46×103 J/(kg·℃);经查比热容表可知,该金属可能为铁或钢。
20.(2018广西贵港平南四模)质量为500 g的某液体放出了3×104 J的热量后,温度下降了30 ℃;若此液体放出的热量有60% 被一质量为2 kg的铁球吸收,求:
(1)该液体的比热容;
(2)铁球升高的温度[c铁=0.45×103 J/(kg·℃)]。
20.答案 (1)2×103 J/(kg·℃) (2)20 ℃
解析 (1)由Q放=cmΔt得,该液体的比热容:
c液===2×103 J/(kg·℃);
(2)由题意可得,铁球吸收的热量:
Q吸=Q放×60%=3×104 J×60%=1.8×104 J,
由Q吸=cmΔt得,铁球升高的温度:
Δt'===20 ℃。
11
1.(2017四川广元中考)以下几条摘录出自小李在学习“内能”一章时
的学习笔记,其中不正确的是?( )
A.扩散现象能够在固体中发生
B.分子间引力和斥力不是同时存在的
C.物体吸收热量,温度不一定升高
D.摩擦生热是通过做功改变物体的内能
一、选择题(每小题4分,共40分)
答案????B 扩散现象在固体、液体、气体之间都能进行,故A说法正确;
分子之间的引力和斥力是同时存在的,故B说法错误;物体吸收热量,内
能增加,但温度不一定升高,比如,晶体在熔化过程吸热,内能增加但温度
不变,故C说法正确;摩擦生热,该过程中消耗机械能,产生内能,属于能量
的转化,是做功改变物体内能,故D说法正确。
2.(2018四川自贡中考)关于分子热运动及热现象,下列说法正确的是?
( )
A.扩散现象只能发生在气体与液体中
B.固体很难被压缩,说明分子间存在斥力
C.物体吸收热量,温度一定升高
D.0 ℃的冰块没有内能
答案????B 气体、液体和固体都能发生扩散现象,故A错误;固体很难被
压缩,说明分子间存在斥力,故B正确;物体吸收热量,温度不一定升高,如
晶体在熔化过程中,吸热但温度保持不变,故C错误;一切物体在任何情
况下都有内能,所以0 ℃的冰块也有内能,故D错误。
3.(2018山东临沂中考改编)小明用煤气灶烧水时,进行了如下思考,正确
的是?( )
A.加热过程中水的比热容变小
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
答案????C 比热容是物质本身的一种属性,同种物质、同一状态下的比
热容与温度无关,故A、B错误;物体温度升高,分子热运动加剧,内能增
大,故C正确;水沸腾过程中吸收热量,温度保持不变,故D错误。
4.(2018江西抚州崇仁期中)关于内能、温度和热量,下列说法正确的是
?( )
A.炽热的铁水具有内能,冰冷的铁块不具有内能
B.一定质量的水凝固成冰,它具有的内能一定减少
C.物体放热,内能减小,温度一定降低
D.温度高的物体含有的热量比温度低的物体多
答案????B 一切物体的分子都在不停地做无规则运动,冰冷的铁块也具
有内能,故A错误;一定质量的水凝固成冰,放出热量,则内能一定减少,故
B正确;物体放热,内能减小,温度不一定降低,例如,晶体在凝固的过程中,
放出热量,内能减少,但温度不变,故C错误;热量只能说吸收或放出,不可
以说含有,故D错误。
5.(2018江苏淮安中考)下列事例中,通过做功来改变物体内能的是?(????
)
?
答案????D 金属勺放在热汤中,温度升高,属于热传递改变物体的内能,
故A不符合题意;食品放入冰箱,温度降低,属于热传递改变物体的内能,
故B不符合题意;取暖器旁的物体,温度升高,属于热传递改变物体的内
能,故C不符合题意;反复弯折铁丝,弯折处发烫,属于做功改变物体的内
能,故D符合题意。
6.(2019广东阳江二中月考)甲、乙两个物体质量相同而比热容不同,用
相同规格的电加热器分别加热相同的时间,则?( )
A.比热容小的吸收热量多
B.比热容大的吸收热量多
C.初温低的吸收热量多
D.甲、乙吸收的热量一样多
答案????D 因为电加热器的规格相同,也就是相同时间对物体提供的热
量相同,所以加热时间相同时,两个物体吸收的热量一样多。
7.(2018四川眉山中考)分子动理论是人们用来解释热现象的初步知识,
以下几幅图中所描述的物理现象不符合分子动理论内容的是?( )
?
答案????D????A图中不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象称为扩
散,扩散现象说明一切物质的分子都在做无规则运动,故A不符合题意;B
图中两个压紧的铅块能吊起重物,主要是因为分子间存在引力,故B不符
合题意;C图中气体压缩到一定程度后,由于分子间存在斥力,所以难以
再压缩,故C不符合题意;D图中卫星围绕地球转动是物体的机械运动,不
符合分子动理论内容,故D符合题意。
8.(2019湖北武汉七一中学月考)某实验小组利用酒精灯对容器中500 g
冰均匀加热,他们每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的
状态。如图13-4-1是他们根据记录的数据绘制的“温度-时间”图象,已
知c冰=2.1×103 J/(kg·℃),c水=4.2×103 J/(kg·℃),由图象可知( )
?
图13-4-1
A.在BC段,容器中物质吸收的热量是1.68×105 J
B.冰在熔化过程中温度保持不变,内能不变
C.冰在熔化前内能增加4.2×104 J
D.水升温比冰慢,说明水的比热容比冰小
答案????A????冰的质量为500 g=0.5 kg,AB阶段温度变化Δt=0 ℃-(-20 ℃)=
20 ℃,AB阶段5 min物质吸收的热量:Q吸=c冰mΔt=2.1×103 J/(kg·℃)×
0.5 kg×20 ℃=2.1×104 J;因为相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段物质共吸收了8×2.1×104 J=1.68×105 J的热量,故A正确;冰在熔化过程中,吸收
热量、内能增加,但温度保持不变,故B错误;冰在熔化前内能增加ΔE=
Q吸=c冰mΔt=2.1×103J/(kg·℃)×0.5 kg×20 ℃=2.1×104 J,故C错误;由题知,利
用酒精灯对冰均匀加热,即在相同时间内物质吸热相同,由图可知,冰在
前5 min内温度升高了20 ℃,水在后10 min内温度升高了20 ℃,可见升高
相同的温度,水吸热多,冰化成水质量不变,由Q=cmΔt可知水的比热容比
冰的比热容大,故D错误。
9.(2018山东泰安中考)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 ℃的水的过程中,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
答案????B 发生热传递时,传递的是热量而不是温度,故A错误;一块0 ℃
的冰熔化成 0 ℃的水的过程中,吸收热量,温度不变,内能增加,故B正确;
内燃机的压缩冲程,活塞压缩汽缸内物质,机械能转化为内能,是通过做
功改变物体的内能,故C错误;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。
10.(2019四川绵阳江油五校联考月考)A、B两物体质量相等,温度均为1
5 ℃,甲、乙两杯水质量相等,温度均为55 ℃,现将A放入甲杯,B放入乙
杯,热平衡后,甲杯水温降低了4 ℃,乙杯水温降低了8 ℃,则A、B两物体
的比热容之比为?( )
A.2∶3 ????B.3∶5 ????C.4∶9 ????D.1∶2
答案????C????物体A放入甲杯水后,它们的共同温度为55 ℃-4 ℃=51 ℃,水
放出的热量Q放=c水m水Δt水1,A吸收的热量Q吸=cAmAΔtA,不考虑热量的损耗,
则Q放=Q吸,即c水m水Δt水1=cAmAΔtA,则cA=?×?=?×?=?×
?;物体B放入乙杯水后,它们的共同温度为55 ℃-8 ℃=47 ℃,水放出
的热量Q放'=c水m水Δt水2,B吸收的热量Q吸'=cBmBΔtB,不考虑热量的损耗,则Q放'=Q吸',即c水m水Δt水2=cBmBΔtB,则cB=?×?=?×?=?×?;因为A、B两物体质量相等,即mA=mB,所以 ?=?=4∶9。选C。
11.(2017江苏苏州中考)酒精和水充分混合后总体积小于混合前的总体
积,此现象说明组成物质的分子间有 ????。汽车发动机常用水做冷却
剂,这是因为水的 ????较大。
二、填空题(每空2分,共20分)
答案 空隙 比热容
解析 酒精和水混合后总体积变小的原因是分子间有空隙;由于水的比
热容较大,根据Q=cmΔt可知,水和其他物质相比,质量和升高温度相同
时,水吸收的热量多,冷却效果好。
12.(2018陕西中考)夏天,将厚衣物和樟脑丸装入带有排气孔的塑料收纳
袋内,用抽气筒向外抽气,收纳袋在 ????作用下体积缩小,如图13-4-
2所示。抽气时,抽气筒壁因摩擦而发热,这是通过 ????的方式改变
了它的内能。冬天打开收纳袋,会闻到樟脑的气味,说明了分子 ????
????。
?
图13-4-2
答案????大气压 做功 在不停地做无规则运动(或在运动)
解析 厚衣物和樟脑丸装入带有排气孔的塑料收纳袋内,用抽气筒向外
抽气,由于里面的气压减小,收纳袋在外界大气压的作用下体积变小;抽
气时,抽气筒壁因摩擦而发热,这是通过做功的方式改变了它的内能;冬
天打开收纳袋会闻到樟脑的气味,说明了分子在不停地做无规则运动。
13.(2018海南中考)泡温泉时感觉身体会发热,这是通过 ????的方式
改变了身体的内能。烈日下,小兵去游泳池游泳,他感觉到游泳池边的
水泥地面很烫脚,但游泳池里的水却很凉,这是因为水的 ????较
大。
答案 热传递 比热容
解析 人在泡温泉的过程中,身体从水中吸收热量,所以身体会变热,这
是通过热传递的方式改变了身体的内能;烈日下游泳池边的水泥地面热
得烫脚,而池中的水却很凉,这是因为水的比热容大,相同质量的水和水
泥,吸收相同的热量,水的温度变化小。
14.(2017湖北天门杭州华泰中学一模)为了促进广大中小学生身体素质
的提高,我国推行了“学生饮用奶计划”。一种学生饮用奶,它的净含
量为200 mL,若它的密度为1.25×103 kg/m3,比热容为4.0×103 J/(kg·℃),冬
天饮用时把它从10 ℃加热到40 ℃需要吸收 ????J的热量。加热后
的牛奶散发出浓浓的香味;学生在饮用过程中,剩余牛奶的 ????保
持不变(选填物质特性)。
答案 3×104 密度(或比热容)
解析 牛奶的质量为m=ρV=1.25×103 kg/m3×200×10-6m3=0.25 kg,牛奶吸
收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.0×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(40 ℃-10 ℃)=3×104 J;因为密度和比热容是物质的特性,所以学生在饮用过程中,牛奶的密度和
比热容保持不变。
15.(2018山东青岛中考)质量之比为2∶3的甲、乙两种液体,当它们吸收
的热量之比为7∶5时,升高的温度之比为6∶5,则甲、乙的比热容之比
为 ????。
答案 7∶4
解析 由题知,m甲∶m乙=2∶3,Δt甲∶Δt乙=6∶5,Q甲∶Q乙=7∶5,因为Q吸=cm
Δt,所以?=?=?×?×?=?×?×?=?,解得:?=?。
16.(2019吉林长春四十八中月考)上课时老师给同学们演示了“水也能
使某些液体沸腾”的实验,将适量的乙醚倒入试管中,塞上木塞,然后浸
入有热水的烧杯中,如图13-4-3甲所示。一会儿,观察到试管中的乙醚沸
腾起来,接着听到“砰”一声,木塞冲出了试管口。
(1)烧杯中温度计示数如图乙所示,则热水的温度为 ????℃;
(2)从实验中可知乙醚的沸点 ????(选填“大于”、“小于”或
“等于”)热水的温度;
(3)木塞冲出试管口的瞬间,乙醚的温度降低,内能 ????(选填“增
大”或“减小”),这是通过 ????的方式改变乙醚内能的。
?
三、实验探究题(第16题8分,第17题8分,共16分)
甲 乙
图13-4-3
答案 (1)60 (2)小于 (3)减小 做功
解析 (1)烧杯中温度计示数如图乙所示,根据温度计读数原则,热水的
温度为60 ℃。(2)液体沸腾有两个必要条件:①达到沸点,②继续吸热。
当两个条件同时具备时即可沸腾。若乙醚的沸点等于热水的温度,则乙
醚只能达到沸点,不能继续吸热,不会沸腾。乙醚放在热水中沸腾,说明
乙醚的沸点小于热水的温度。(3)木塞冲出试管口的瞬间,乙醚蒸气对
木塞做功,内能减小,温度降低,这是通过做功的方式改变乙醚内能的。
17.(2017天津河西月考)为了比较水和空气对牛奶的冷却效果,某小组的
同学进行了如下的探究实验:将一盒牛奶分别装入两个相同的瓶中,甲
瓶放在水中,乙瓶放在空气中,其他条件均相同,如图13-4-4所示。实验
时,他们每隔一定时间记录一次插在甲、乙两瓶牛奶中的温度计示数,
如表所示:
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
甲/℃ 70 60 53 47 42 39 37 35 34 33
乙/℃ 70 65 61 58 55 52 50 48 47 46
?
图13-4-4
(1)甲、乙两瓶中的牛奶质量应该 ????;
(2)本次实验中,小王发现 ????的冷却效果更好;
(3)通过分析,小王又发现,甲瓶中牛奶冷却快慢前后不一致,是越来越????
????;
(4)物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢。若小王用“冷却速
度”来表示物体冷却快慢,则“冷却速度”可定义为:质量为1千克的物
体, ???? 叫做冷却速度。
答案 (1)相等 (2)水 (3)慢 (4)单位时间内降低的温度
解析 (1)探究水和空气对牛奶的冷却效果时,需要控制牛奶的质量相
等;(2)由表格数据可知,在相同的时间内,甲中的牛奶温度变化快,水的降
温效果好;(3)由表格数据分析可知,前段时间牛奶的温度变化较快,后面
的温度变化缓慢;(4)“冷却速度”可以定义为:1千克物体,单位时间内
降低的温度叫做冷却速度。
18.(2018四川资阳安岳李家中学月考)一个热水袋内装有1 kg的水,水的
温度是90 ℃,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),问热水袋内的水放出
1.68×105 J的热量后,水的末温是多少?
四、综合计算题(18小题6分,19小题8分,20小题10分,共24分)
答案 50 ℃
解析 由Q放=cmΔt得水的温度变化为Δt=?=?=
40 ℃,水的末温为t=t0-Δt=90 ℃-40 ℃=50 ℃。
19.(2018江苏泰州姜堰期中)质量500 g的某金属块,当温度升高80 ℃时,
吸收了1.84×104 J的热量,该金属块的比热容是多少?可能是哪种金属?
物质 比热容c/[J/(kg·℃)]
铝 0.88×103
铁、钢 0.46×103
铜 0.39×103
汞 0.14×103
答案 0.46×103 J/(kg·℃) 铁或钢
解析 由Q=cmΔt得金属的比热容为c=?=?=0.46×103 J/(kg·
℃);经查比热容表可知,该金属可能为铁或钢。
20.(2018广西贵港平南四模)质量为500 g的某液体放出了3×104 J的热量
后,温度下降了30 ℃;若此液体放出的热量有60% 被一质量为2 kg的铁
球吸收,求:
(1)该液体的比热容;
(2)铁球升高的温度[c铁=0.45×103 J/(kg·℃)]。
解析 (1)由Q放=cmΔt得,该液体的比热容:
c液=?=?=2×103 J/(kg·℃);
(2)由题意可得,铁球吸收的热量:
Q吸=Q放×60%=3×104 J×60%=1.8×104 J,
由Q吸=cmΔt得,铁球升高的温度:
Δt'=?=?=20 ℃。
答案 (1)2×103 J/(kg·℃) (2)20 ℃
第十三章 内能
初中物理（人教版）
九年级 全一册
知识点一 分子热运动
1.物质的构成
2.扩散
定义 不同物质在互相接触时彼此进入对方的现象
生活实例 ?
红墨水在水中扩散的现象
表明 一切物质的分子都在不停地做无规则运动
分子之间有间隙
特点 无论固体、液体,还是气体,都可以发生扩散
3.分子的热运动
例1????(2018湖南怀化中考)下列现象中不能说明分子做无规则运动的是
? ( )
A.扫地时灰尘飞舞
B.车加油时,能闻到汽油味
C.加了白糖的水会变甜
D.秋天,桂花飘香
解析 尘埃在空中飞舞,是固体小颗粒的运动,不是分子的运动,分子是
看不见的,故A符合题意;车加油时,能闻到汽油味,是汽油分子不停地做
无规则运动的结果,故B不符合题意;加了白糖的水会变甜,是白糖分子
不停地做无规则运动的结果,故C不符合题意;桂花飘香是香气分子不停
地做无规则运动的结果,故D不符合题意。
答案????A
点拨 分子运动是肉眼看不见的运动,机械运动是宏观物体的运动。
知识点二 分子间的作用力
图13-1-1
分子间作用力的特点可以用图13-1-1来表示
例2????(2019辽宁灯塔二中月考)下列现象中能说明分子间存在吸引力的
是?( )
A.固体和液体很难被压缩
B.红墨水滴入水中很快散开
C.酒精和水混合后总体积变小
D.胶水将两张纸“粘”在一起
解析 固体和液体很难被压缩,是因为分子间存在相互的斥力,故A错
误;红墨水滴入水中很快散开,是分子做无规则运动的结果,故B错误;酒
精和水混合后总体积变小,说明分子间存在间隙,故C错误;涂上胶水,两
张纸粘到一起,说明分子间有相互作用的引力,故D正确。
答案????D
点拨 本题考查了分子动理论中分子力的知识,解决此类问题的关键是
看物体难以被拉开还是难以被压缩,若难以被拉开则分子力表现为引
力,若难以被压缩则分子力表现为斥力,但应注意引力和斥力是同时存
在的。
题型一????扩散现象的判断
例1????(2018江苏淮安中考)下列现象中,不能说明分子在做永不停息的
无规则运动的是?( )
解析 红墨水在水中散开,是分子做无规则运动的结果,故A不符合题
意;美味佳肴香气扑鼻,是因为芳香油分子不停地做无规则运动,扩散到
空气中,故B不符合题意;扫地时尘土飞扬,是固体小颗粒的运动,不是分
子的运动,故C符合题意;用鼻子嗅气味可以鉴别物质,是因为物质分子
不停地做无规则运动,故D不符合题意。
答案????C
点拨 无论是气体、液体还是固体,它们的分子都在永不停息地做无规
则运动,分子运动是肉眼看不见的,要把它与宏观物体的机械运动区别
开来。扩散现象说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动。由于
分子的体积很小,分子的运动无法用肉眼直接看到,但可以通过气味、
颜色的变化来体现。
例2????(2018天津宁河月考)关于分子间的作用力,下列说法中正确的是
?( )
A.只有引力,没有斥力
B.既有引力,又有斥力
C.只有斥力,没有引力
D.引力、斥力都有,且引力、斥力相等
题型二 “分子间作用力”现象的分析及应用
答案????B
点拨 分子间的引力和斥力同时存在,但有时引力大于斥力,合力为引
力;有时斥力大于引力,合力为斥力;有时引力等于斥力,合力为零。
解析 分子间存在相互作用的引力和斥力,并且是同时存在的,故A、C
错误,B正确;物体被压缩时,分子间的距离变小,分子间的距离减小时,分
子间的引力和斥力都增大,但斥力比引力增大得快,分子间的作用力表
现为斥力;物体被拉伸时,分子间的距离变大,分子间的距离变大时,分子
间的引力和斥力都减小,但斥力比引力减小得快,分子间的作用力表现
为引力,故D错误。
知识点一 分子热运动
1.(2018山西二模)下列现象中能说明分子在做无规则运动的是?( )
A.我国北方地区发生沙尘暴时,空气中弥漫着大量的沙尘
B.滚滚黄河水中夹带着大量泥沙
C.春天来了,桃花盛开,处处闻到浓浓的花香
D.冬季,寒潮来临,温度骤降,雪花漫天飞舞
答案????C 我国北方地区发生沙尘暴时,空气中弥漫着大量的沙尘是宏
观物体的机械运动,故A错误;滚滚黄河水中夹带着大量泥沙是宏观物体
的机械运动,故B错误;春天来了,桃花盛开,处处闻到浓浓的花香,是桃花
的香味分子在空气中做无规则运动的结果,故C正确;寒潮来临,温度骤
降,雪花漫天飞舞是宏观物体的机械运动,故D错误。
2.(2018山东菏泽巨野太平一中月考)下列属于扩散现象的是?( )
A.打扫卫生时尘土飞扬
B.空气流动形成风
C.盐放入水中水变咸
D.树叶落下
答案????C 打扫卫生时尘土飞扬,是尘土颗粒的机械运动,不是分子运
动,不属于扩散现象,故A错误;空气流动形成风,是空气的机械运动,不是
分子运动,不属于扩散现象,故B错误;盐放入水中水变咸,是分子运动的
结果,属于扩散现象,故C正确;树叶落下,是树叶的机械运动,不属于扩散
现象,故D错误。
3.(2018山东临沂四中月考)街上烤臭豆腐的小摊,人们远远就能闻到臭
豆腐的味道,这属于扩散现象。臭豆腐经烧烤后,温度升高,分子无规则
运动 ????,说明分子的热运动跟 ????有关。
答案 加剧 温度
解析 分子的热运动跟温度有关,温度越高,热运动越剧烈。
知识点二 分子间的作用力
4.(2018江苏南京期中)两小滴水银靠在一起,就会变成一大滴水银,这说
明水银分子间存在 ????力;水银不易被压缩,这说明分子间存在????
????力;把鸭蛋放在盐水里一段时间,鸭蛋就变咸了,这是 ????现
象。
答案 引 斥 扩散
解析 两小滴水银靠在一起,由于分子引力的作用,就会变成一大滴水
银;水银不易被压缩是因为分子之间存在斥力;把鸭蛋放在盐水里一段
时间,鸭蛋就变咸了,这是扩散现象。
1.(2018湖南长沙长郡中学月考)科学研究需要进行实验,得到事实,并在
此基础上进行必要的推理。因此,在学习科学过程中我们需要区分事实
与推论,则下列表述,正确的是?( )
①在气体扩散实验中,抽去玻璃板后,红棕色的NO2气体进入到空气中;
②在液体扩散实验中,红墨水滴入热水,热水很快变红;
③扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做无规则运动;
④温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
A.①②是事实,③④是推论
B.①②④是事实,③是推论
C.①是事实,②③④是推论
D.③④是事实,①②是推论
答案????A ①在气体扩散实验中,抽去玻璃板后,红棕色的NO2气体进入
到空气中,这是实验事实;②在液体扩散实验中,红墨水滴入热水,热水很
快变红,这是实验事实;③扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做
无规则运动,这是实验推论;④温度越高,分子的无规则运动越剧烈,这是
实验推论。故①②是事实,③④是推论,选A。
2.(2018山东临沂莒南期末)打碎的玻璃即使拼在一起,也不能“破镜重
圆”,其原因是?( )
A.玻璃碎片间的缝隙太大
B.玻璃的分子之间只有斥力,没有引力
C.玻璃表面太光滑
D.分子间的作用力因玻璃被打碎而消失
答案????A 一切物质的分子间都有相互作用的引力和斥力,但分子间的
作用力是有范围的;分子间距离大于10倍分子平衡距离时,分子间的作
用力十分微弱,所以破镜不能重圆,选A。
3.(2018四川南充顺庆月考)漫步在嘉陵江滨江公园,闻到阵阵花香,说明
分子在 ????;破镜难重圆,是因为分子间距离 ????
????,超出分子力的作用范围。
答案 不停地做无规则运动 过大
解析 能闻到花香,是因为花香分子运动到空气中,被吸入鼻子,这说明
了分子在不停地做无规则运动;破镜不能重圆,是因为玻璃分子间的距
离大于10倍分子平衡距离,超出了分子力的作用范围。
1.(2018山东临沂临沭期末)棉线一拉就断,而铜丝却不容易拉断,这是因
为?( )
A.棉线的分子间没有引力,而铜丝的分子间有
引力
B.棉线的分子间有斥力,而铜丝的分子间没有斥力
C.棉线分子间的斥力比引力大,而铜丝分子间的引力比斥力大
D.铜丝分子间的引力比棉线分子间的引力大
答案????D 物体不易拉断,表明分子间有引力。棉线容易拉断,铜丝不容
易拉断,则说明棉线分子间的引力比铜丝分子间的引力小,故D正确;分
子间既有引力也有斥力,不可能只有引力或斥力,引力、斥力的大小和
分子间的距离有关,A、B、C错误。
2.(2018山西晋城泽州期末)以下说法错误的是?( )
A.擦黑板时,有许多粉笔灰尘落下,每一粒灰尘就是一个分子
B.体积相等的水和酒精,倒入试管中混合后总体积变小了,说明分子间
存在空隙
C.两滴汞靠近时,能自动结合成一滴较大的汞,说明分子间存在引力
D.密封在注射器中的水很难再被压缩,说明分子间存在斥力
答案????A 擦黑板时,粉笔灰尘纷纷落下,是固体小颗粒的运动,每一粒
灰尘不是一个分子,故A错误;体积相等的水和酒精,混合后总体积变小,
说明分子之间存在间隙,故B正确;两滴汞靠近时,能够自动结合成一滴
较大的汞,是由于分子之间存在引力,故C正确;密封在注射器中的水很
难再被压缩,说明分子间存在斥力,故D正确。
3.(2018天津宝坻八中月考)用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计
的下面,记住测力计的读数。使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向
上拉玻璃板,如图13-1-1所示,则弹簧测力计的读数?( )
?
图13-1-1
A.不变,因为玻璃板重力不变
B.变大,因为玻璃板沾水变重了
C.变小,因为玻璃板受到了浮力作用
D.变大,因为玻璃板与水的接触面之间存在分子引力
答案????D 因为玻璃和水接触,并且玻璃分子和水分子间的距离在分子
力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,因此
稍稍用力向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大,故A、B、C错误,
D正确。
4.(2017黑龙江哈尔滨中考)将硫酸铜溶液注入水的下方,可以看到清水
与硫酸铜溶液之间有明显的界面,如图13-1-2甲。静置20日后,如图乙,
这是 ????现象,说明液体分子????。
?
图13-1-2
答案 扩散 在永不停息地做无规则运动
解析 因液体分子永不停息地做无规则运动,所以会出现如图乙所示的
现象,这种现象是扩散现象。
1.(2018河南永城月考)我国的民谚、俗语和诗词中往往蕴含着丰富的物
理知识。在下列几条民谚、俗语和诗词中,能够用分子动理论来解释的
是?( )
A.绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘
B.水晶帘动微风起,满架蔷薇一院香
C.坐井观天,所见甚少
D.余音绕梁,三日不绝
答案????B “绿树阴浓夏日长”是由于光的直线传播,“楼台倒影入池塘”是由于光的反射,故A错误;“满架蔷薇一院香”是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故B正确;“坐井观天,所见甚少”是光沿直线传播造成的,故C错误;“余音绕梁,三日不绝”,是回声现象,故D错误。
2.(2017湖北随州中考)以下说法正确的是?( )
A.如图甲,量筒里上方清水和下方蓝色硫酸铜溶液静置几天,界面模
糊。扩散现象主要原因是分子引力
B.如图乙,两个底面很平、很干净的铅柱压在一起后好像“粘”成一个
整体,甚至在下面挂上重物也拉不开。主要说明分子是不停运动的
C.如图丙,玻璃片重为G,当测力计显示的力比G大很多时,仍然不能将玻
璃片从水面提起。主要说明水分子和水分子之间有引力,玻璃分子与玻
璃分子之间有引力
D.如图丁,两位同学分别握住处于原长的弹簧的两端,可以将人比作组
成某些物质的分子,物质被压缩,分子间表现出斥力,物质被拉伸,分子间
表现为引力
答案????D 图甲中量筒里上方清水和下方蓝色硫酸铜溶液静置几天,界
面变得模糊,说明了分子是运动的,故A错误;分子之间存在引力,所以将
两个底面很平、很干净的铅柱压在一起后好像“粘”成一个整体,甚至
在下面挂上重物也拉不开,故B错误;同种物质的分子之间存在引力,不
同物质的分子之间也存在引力,当弹簧测力计显示的示数比G大得多时,
仍然不能将玻璃片从水面提起,主要说明玻璃分子和水分子之间有引
力,故C错误。
1.(2018河南洛阳二十三中月考,7,★☆☆)在下列各种现象中,解释正确
的是?( )
A.吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明分子间存在引力
B.两块紧紧接触的铅块能结合在一起,主要是因为分子之间存在引力
C.酒精和水混合后总体积变小,主要是因为分子在不停地做无规则运动
D.在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面倒扣一个空瓶子,使两个瓶口
相对,之间用一块玻璃板隔开,抽去玻璃板后,两瓶气体颜色逐渐变得相
同,主要是因为分子之间存在斥力
答案????B 吸盘在大气压力作用下牢牢地吸在玻璃上,该现象与分子间
的引力无关,故A错误;分子间存在相互作用的引力和斥力,两块紧紧接
触的铅块能结合在一起,主要是因为分子之间存在引力,故B正确;酒精
和水混合后总体积变小,是因为分子之间存在空隙,故C错误;抽去玻璃
板后,两瓶气体颜色逐渐变得相同,主要是因为分子在不停地做无规则
运动,故D错误。
2.(2018吉林东北师大附中净月实验学校月考,11,★☆☆)劣质的板材、
涂料、胶粘剂等材料含有较多的甲醛、苯、二甲苯等有毒有机物,用来
装修房屋,会造成室内环境污染,这是 ????现象。这种现象在夏天
特别严重,因为 ????越高,分子热运动越剧烈。
答案 扩散 温度
解析 用含有甲醛、苯、二甲苯等有毒有机物的材料来装修房屋,会造
成室内环境污染,这是因为有毒有机物向室内空气中慢慢扩散,即分子
在永不停息地做无规则运动。因为分子的热运动与温度有关,温度越
高,分子热运动越剧烈。所以在夏天,扩散现象更为严重。
1.(2018山东济南一中月考,1,★☆☆)下列现象中能说明分子做无规则
热运动的是?( )
A.春天,空气中花粉飞扬
B.夏天,茉莉花飘香
C.秋天,落叶在秋风中飞舞
D.冬天,雪花飘飘
答案????B 春天,空气中花粉飞扬,属宏观的机械运动,故A错误;夏天,茉
莉花飘香,是花香分子无规则运动的结果,故B正确;秋天,落叶在秋风中
飞舞,属宏观的机械运动,故C错误;冬天,雪花飘飘,属宏观的机械运动,故
D错误。
2.(2018湖南株洲模拟,1,★☆☆)把萝卜腌成咸菜通常需要几天,而把萝
卜炒熟,使之具有相同的咸味,仅需几分钟,造成这种差别的主要原因是
? ( )
A.萝卜分子间存在空隙,易扩散
B.盐分子与萝卜分子间存在相互作用的引力
C.炒菜时萝卜是运动的,盐分子更容易进入萝卜中
D.炒菜时温度高,分子热运动更激烈
答案????D 萝卜分子间存在空隙,与盐分子的运动速度无关,A错误;盐分
子与萝卜分子间存在相互作用的引力,与分子的运动速度无关,不影响
扩散的快慢,B错误;萝卜的运动不是分子的运动,与分子的运动速度无
关,不影响扩散的快慢,C错误;炒菜时,温度升高,盐分子热运动就加快了,
即扩散加快,D正确。
3.(2018山东枣庄薛城月考,16,★☆☆)两个表面光滑的铅块互相挤压后
粘在一起,说明分子间有 ????;液体、固体很难被压缩是因为分子
间有 ????。
答案 引力 斥力
解析 两个表面光滑的铅块互相挤压后粘在一起,说明分子之间存在引
力;而固体和液体很难被压缩,说明分子间有斥力。
1.(2018广西桂林中考,3,★☆☆)下列现象中,能说明分子在不停地做无
规则运动的是?( )
A.冬天大雪纷飞
B.桂花香飘满园
C.成群的蝴蝶翩翩起舞
D.美丽的烟花在空中绽放
答案????B 冬天大雪纷飞是物体的机械运动,不是分子的运动,故A错误;
桂花香飘满园是花香分子不停地做无规则运动的结果,故B正确;成群的
蝴蝶翩翩起舞是物体的机械运动,不是分子的运动,故C错误;美丽的烟
花在空中绽放属于物体的机械运动,不是分子的运动,故D错误。
2.(2018山东滨州中考,8,★★☆)关于分子,下列认识中正确的是?
(???? )
A.红墨水在水中散开说明分子间有斥力
B.吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明分子间存在引力
C.尘土飞扬,说明分子在不停地运动
D.糖在热水中溶解得快,说明温度越高,分子的热运动越剧烈
答案????D 红墨水在水中散开说明分子不停地做无规则运动,并不能说
明分子间有斥力,故A错误;吸盘能牢牢吸在玻璃上,是因为大气压强的
存在,不能说明分子间存在引力,故B错误;尘土飞扬属于宏观物体的运
动,是机械运动,不属于分子运动,故C错误;糖在热水中溶解得快,说明温
度越高,分子的热运动越剧烈,故D正确。
3.(2017广东中考,8,★☆☆)常见的物质是由极其微小的 ????、原
子构成的;炒菜时闻到香味,这一现象说明分子 ????;
通常液体分子之间的距离比气体的 ????(选填“大”或“小”)。
答案 分子 不停地做无规则运动 小
解析 本题考查分子动理论的相关内容,难度较低。要知道物质处于三
种不同状态下的分子排列特点,进一步理解通常气体分子间的距离大于
液体分子间的距离。
1.(2018湖北随州中考,4,★★☆)学习了分子动理论之后,欣欣同学总结
了很多生活中与分子动理论有关的现象,下列总结中不正确的是?(????
)
A.腌制鸭蛋就是通过扩散使盐进入蛋中
B.人造木板粘接剂中的甲醛扩散到空气中造成环境污染
C.用透明胶带揭下纸上写错的字,是因为胶带分子与纸分子之间有相互
的斥力
D.“破镜不能重圆”是分子间的距离太大,作用力变得十分微弱
答案????C 把鸭蛋放在盐水里一段时间,鸭蛋就变咸了,这是扩散现象,
是分子热运动的表现,故A正确;由于分子在不停地做无规则的运动,故
人造木板粘接剂中的甲醛扩散到空气中造成环境污染,故B正确;用透明
胶带揭下纸上写错的字,是因为胶带分子与纸分子之间有相互的引力,
故C错误;当分子间的距离大于10倍分子平衡距离时,分子间的作用力就
变得十分微弱了,“破镜不能重圆”就是分子间的距离太大,作用力变
得十分微弱的缘故,故D正确。
2.(2018湖北宜昌中考,21,★★☆)把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一
起,在室温下放置5年后再将它们切开,可以看到它们互相渗入约1 mm
深,表明固体之间也能发生 ????现象;将两个铅柱的底面削平、削
干净,然后紧压在一起,两个铅柱就会结合在一起,甚至下面吊一个重物
都不能把它们拉开,主要是因为铅柱的分子之间存在 ????。
答案 扩散 引力
解析 把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起,在室温下放置5年后再
将它们切开,可以看到它们互相渗入约1 mm深,表明固体之间也能发生
扩散现象。将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧压在一起,两个铅
柱就会结合在一起,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开,主要是因
为铅柱的分子之间存在引力。
1.(2017江苏徐州丰县期中)阅读短文,回答问题
分子力
分子力(molecular force),又称分子间作用力、范得瓦耳斯力,是指分子
间的相互作用。当两分子相距较远时,主要表现为吸引力,当两分子非
常接近时,则排斥力成为主要的。实验表明,气体很容易被压缩;把各为5
0立方厘米的水和酒精混合,总体积小于100立方厘米;高温下碳原子可
渗透过钢制品表面。这些都说明分子和分子之间仍保持一定距离,相隔
一定距离的固体和液体分子仍能聚集在一起不分散,是因为存在分子间
作用力。分子间作用力由吸引力和排斥力组成,吸引力对抗拉伸,排斥
力对抗压缩。如图13-1-3为分子间作用力关系图,r表示两分子间距离,r0
表示引力和斥力相平衡的距离,F斥表示斥力曲线,F引表示引力曲线,F表
示合力曲线,由图可知,随分子间距离r的增大,分子力先减小到零后增大
再减小,先斥力后引力。
?
图13-1-3
(1)分子间的引力和斥力大小均与 ????有关。固体和液体很难被压
缩,说明分子间存在 ????。分子间的引力和斥力都随着分子间的距
离的增大而 ????。
(2)有关分子力的说法中,正确的是 ????。
A.当r=r0时分子间没有力的作用
B.当rC.当r>r0时分子间的作用只是引力
D.当r=10r0时分子间的作用力可以忽略
答案 (1)分子间的距离 斥力 减小 (2)D
解析 分子力在课本中略有提及,本题通过给出分子力的相关知识,然
后考查学生通过阅读获取知识、利用知识的能力。(1)分子间的作用力
与分子间的距离有关;分子引力和斥力都随分子间距离的增大而减小;
固体和液体很难被压缩,说明分子间存在斥力。(2)当r=r0时分子引力与
斥力相等,故A错误;当r斥力,故B错误;当r>r0时分子引力大于斥力,分子间的作用力表现为引力,
故C错误;当r=10r0时分子间的作用力可以忽略,故D正确。
2.(2018广东佛山南海外国语学校月考改编)学习分子的有关知识之后,
小王等同学提出这样一个问题:分子的运动快慢和温度之间有没有关
系?
①分子运动快慢与温度没有关系;
②分子运动快慢与温度有关系,并且温度越高分子运动越快;
为了研究猜想①是否正确,小王等同学进行了如下实验:
如图13-1-4所示,取来相同的两只烧杯,在其中放质量相同的冷水和热
水,各滴入一滴红墨水,小王他们发现温度高的那杯水中的颜色变化得
快一些。小王他们通过分析、归纳、总结,得出分子的运动快慢和温度
之间的关系。
?
图13-1-4
(1)通过实验得出的结论是:????。
(2)实验过程中,用相同的烧杯,放质量相同的冷水和热水,各滴入一滴红
墨水,所运用的一种研究方法是:???? ????。
(3)实验过程中, ????(填“能”或“不能”)用玻璃棒搅动杯中的水,究其原因是 。
答案 (1)温度越高,分子的无规则运动越剧烈 (2)控制变量法 (3)不能 如果搅动,水的颜色变化就主要是外力造成的,不能说明分子在永不停息地做无规则运动
解析 本题主要考查学生对扩散现象与温度关系的了解和掌握,以及对
运用控制变量法研究物理问题的考查。通过本实验可提高学生利用探
究的方式解决学习中的疑惑和问题,并运用控制变量法进行实验设计的
能力。(1)一切物质的分子都在不停地做无规则运动,且温度越高,分子
运动越剧烈,扩散越快;(2)水中颜色变化快慢受水温、水的多少等多个
因素影响,这里控制水温不同而其他因素相同,采用了控制变量法;(3)如
用玻璃棒搅动,则无法说明水颜色变化是由于分子无规则运动引起的。
(2018广西钦州一中模拟)通过学习物理知识小明知道气体、液体和固
体通常是由分子构成的,小明产生了浓厚的学习兴趣,在老师的帮助下,
他做了如下的探究活动:
(1)如图1(a)所示,把装有空气的瓶子倒放在装有红棕色二氧化氮气体的
瓶子上,中间用玻璃片隔开;抽掉中间的玻璃片[(b)图、(c)图],仔细观察,
会看到比空气密度大的二氧化氮,竟能运动到上面的瓶子里,而上面瓶
子里面的空气也能运动到下面的瓶子里,最终两个瓶子中的气体的颜色
就变得一样了。 对于这个现象,小明提出了自己的猜想:?? ??。
(2)为了证明自己的猜想,小明接着做实验探究:如图2所示,先在量筒中
盛半量筒水,再把蓝色的硫酸铜溶液(密度比水大)小心地倒入量筒底
部。经过一段时间后,水和硫酸铜的分界面由模糊而逐渐消失,两种液
体自动混合了。这个实验可以说明 ????。
(3)做了气体、液体的实验后小明又做了固体的实验,但连续做几个实
验都观察不到明显的现象,后来偶然在一篇科普文章中,小明看到了下
面一段文字:有人用固体做实验,将磨得很光滑的铅片和金片紧压在一
起,在室温下过了5年,铅片和金片就结合在一起了,切开后发现铅和金相
互渗透了约1毫米深。
这段文字表明了?? ??。
小明欣喜万分,他把以上三次结论进行了总结,这个总结应是:?? ??。
?
图1
?
图2
答案 (1)气体分子在永不停息地做无规则运动
(2)液体分子在永不停息地做无规则运动
(3)固体分子在永不停息地做无规则运动
一切物质的分子在永不停息地做无规则运动
解析 扩散现象的探究实验表明了扩散现象可以发生在气体、液体、
固体之间,本题中通过探究实验证实了自己的猜想,体现了学生自主探
究和实验设计的能力以及动手能力。(1)因为分子在永不停息地做无规
则运动,所以分子的运动无方向性,空气会向下扩散,二氧化氮也会向上
扩散,所以最终两个瓶子中的气体颜色一样了。(2)刚开始时,水与硫酸
铜溶液两者各自独立,界面分明。由分子动理论可知,水分子和硫酸铜
分子在不停地做无规则运动,所以上面的水分子会向下运动,进入到硫
酸铜溶液中,同理硫酸铜分子会向上运动,进入到上面的水中,时间越长,
两者混合得越均匀。(3)将磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起,在室
温下过了5年,铅片和金片就结合在一起了,切开后发现铅和金相互渗透
了约1毫米深。这段文字表明了固体分子在永不停息地做无规则运动。
小明把三次结论进行了总结,这个总结应是:一切物质的分子在永不停
息地做无规则运动。
第1节 分子热运动
测试时间:20分钟
一、选择题
1.下列内容中不属于分子动理论基本知识的是( )
A.物质是由大量分子、原子构成的
B.分子之间存在引力和斥力
C.热量只能自发地从高温物体转移到低温物体
D.物质内的分子在不停地做热运动
答案 C 分子动理论的内容有三条:(1)物质是由大量分子或原子构成的,分子间有间隙;(2)组成物质的分子在不停地做热运动;(3)分子间有相互作用的引力和斥力。故A、B、D不符合题意。热量只能自发地从高温物体转移到低温物体,这是热传递知识,与分子动理论无关,故C符合题意。故选C。
2.端午情浓,粽叶飘香。端午节那天,小明家里弥漫着粽子的清香。这现象表明( )
A.分子间存在引力
B.分子间存在斥力
C.温度越高分子运动越慢
D.分子在不停地做无规则的运动
答案 D 由于分子在不停地做无规则运动,所以我们会闻到粽子的清香,这就是扩散现象;故选D。
3.如图所示,将两个铅柱的底面削平、削干净,紧紧压在一起,在下面吊一个重物都不能把它们拉开。这个实验事实说明( )
A.物质是由分子构成的 B.分子在不停地做热运动
C.分子之间存在引力 D.分子之间存在斥力
答案 C 将两个铅柱的底面削平、削干净,紧紧压在一起,两铅柱就会结合起来,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开,说明了分子之间存在引力,故C正确。
4.(2019山东临沂八中月考)下列现象中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.冬天大雪纷飞 B.桂花香飘满园
C.美丽的烟花在空中绽放 D.蝴蝶翩翩起舞
答案 B 冬天大雪纷飞是宏观物体的机械运动,不能说明分子在不停地做无规则运动,故A错误;桂花香飘满园,是扩散现象,能说明分子在不停地做无规则运动,故B正确;美丽的烟花在空中绽放是宏观物体的机械运动,不能说明分子在不停地做无规则运动,故C错误;蝴蝶翩翩起舞是宏观物体的机械运动,不能说明分子在不停地做无规则运动,故D错误。
5.(2019河南新密月考)水和酒精混合后,总体积变小,这个实验表明( )
A.分子间有间隙
B.分子在不停地运动
C.物体是由大量分子组成的
D.分子间存在引力
答案 A 水和酒精混合后,总体积变小,这是因为:组成水和酒精的分子间存在间隙,水和酒精混合后,水分子和酒精分子彼此进入对方分子间隙,该现象说明:分子间有间隙。故选A。
6.(2019四川巴中月考)在下列现象中,说明温度越高分子无规则运动越剧烈的是( )
A.煮饭时,看见饭粒在水中翻滚
B.花丛中闻到花的香味
C.洗衣粉放入冷水中很长时间才能溶解完,放在热水中很快就溶解完了
D.室内扫地时,在暖暖的阳光照耀下,看见灰尘在空中飞舞
答案 C 煮饭时,看见饭粒在水中翻滚,是宏观的饭粒在水中运动,与分子热运动无关,故A不符合题意;花丛中闻到花的香味,属于扩散现象,但不能说明分子运动快慢和温度的关系,故B不符合题意;洗衣粉放入冷水中很长时间才能完全溶解,放在热水中很快就完全溶解了,此现象能说明温度越高分子无规则运动越剧烈,故C符合题意;室内扫地时,在暖暖的阳光照耀下,看见灰尘在空中飞舞,是宏观灰尘的机械运动,与分子热运动无关,故D不符合题意。
7.(2019广东深圳罗湖期中)下列事实不能作为相应观点的证据的是( )
A.尘土飞扬,说明分子是运动的
B.电解水得到氢气和氧气,说明分子是可分的
C.气体被压缩后体积发生了较大变化,说明气体分子间的距离大
D.将两个干净平整的铅柱紧压在一起会结合起来,说明分子间存在引力
答案 A 分子是用肉眼直接看不到的,尘土飞扬是宏观物体的机械运动,不能说明分子是运动的,A不能作为相应观点的证据;化学变化可以证明分子可以再分,电解水生成氢气和氧气,属于化学变化,可以证明分子是可分的,则B能作为相应观点的证据;气体容易被压缩的原因是气体分子之间的距离比较大,则C能作为相应观点的证据;将两个干净平整的铅柱紧压在一起会结合起来,说明分子间存在引力,则D能作为相应观点的证据。
8.(2019内蒙古包头达茂旗百灵庙二中月考)关于扩散现象下列说法正确的是( )
A.只有气体和液体才能发生扩散现象
B.扩散现象在0 ℃不能发生
C.扩散现象说明分子间有引力和斥力
D.扩散现象说明物质分子都在不停地做无规则运动
答案 D 固体、液体和气体之间都能够发生扩散现象,故A错误;一切物体,不论温度高低,它们的分子都在永不停息地做无规则运动,都能发生扩散现象,故B错误;扩散现象表明了一切物体的分子都在不停地做无规则运动,不能说明分子之间存在着引力和斥力,故C错误,D正确。
9.(2018福建福州期末)如图所示的各种实验现象中,能够说明分子间存在引力的是( )
①抽取玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合
②用力才能把与水面接触的玻璃板拉离水面
③酒精和水混合后体积减小
④端面磨平的铅棒压紧后能吊住大钩码
A.②④ B.③④
C.①③ D.①②
答案 A ①因为分子不停地做无规则运动,所以抽取玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,故①不符合题意;②因为分子间存在相互作用的引力,所以用力才能把与水面接触的玻璃板拉离水面,故②符合题意;③因为分子间有间隙,所以酒精和水混合后体积减小,故③不符合题意;④因为分子间存在引力,所以端面磨平的铅棒压紧后能吊住大钩码,故④符合题意。故选A。
10.(2018山东烟台栖霞摄山中学月考)下列对于物质性质的解释中,正确的是( )
A.固体分子紧密地排列在一起,分子间没有空隙
B.液体分子间有空隙,液体分子可以到处自由运动
C.气体分子间距离较大,分子间几乎没有力的作用,分子除碰撞外可以自由运动
D.固体、液体、气体分子间都有作用力,但固体分子间只有引力
答案 C 一切物质的分子之间都存在空隙,只不过是组成固体物质的分子间的空隙很小,分子间相互作用力很大,故A错误;液体分子间的距离比固体分子间的距离大,每个分子可以在一定范围内运动,但不可以到处自由运动,故B错误;气体分子间距离较大,分子间几乎没有力的作用,分子除碰撞外可以自由运动,故C正确;分子之间存在相互作用的引力和斥力,且引力和斥力是同时存在的,故D错误。
二、填空题
11.热熔胶是一种在常温下为固态的粘合剂,使用时先用热熔胶枪加热使其熔化,再凝固来粘合物体。用如图所示的一款热熔胶枪给热熔胶加热时,会闻到熔胶的气味,这是 现象。热熔胶被胶枪挤出,并“粘”在物体上,说明分子间存在 力。?
答案 扩散 引
解析 热熔胶枪给热熔胶加热时,会闻到熔胶的气味,这是熔胶的分子做无规则运动扩散到空气中的结果,属于扩散现象;热熔胶被胶枪挤出,并“粘”在物体上,说明分子间存在引力。
12.(2019辽宁灯塔二中月考)热水中滴一滴红墨水,一段时间后看到的现象是 ,这说明分子在 。?
答案 整杯水变红 不停地做无规则运动
解析 向一杯热水中滴入一滴红墨水,过一会儿会发现整杯水都变红了,这是墨水分子在水中发生了扩散现象,扩散现象表明分子在不停地做无规则运动。
13.(2019河南郑州农大附中月考)清晨,草叶上的很多小水珠汇聚在一起会变成一个大水珠,这说明水分子间存在 力;水虽然没有固定的形状,但是一定体积的水却不易被压缩,这说明水分子间存在 力。?
答案 引 斥
解析 由于分子间存在着相互作用的引力,所以两滴互相靠近的水珠,能自动地汇聚成一滴。由于斥力的存在,使得固体和液体很难被压缩。
14.(2019安徽池州贵池月考)将煤炭堆放在墙角,一段时间后,发现墙壁变黑,这是 现象,说明分子 ,“破镜不能重圆”是因为将破镜合起来时,镜子破裂处的绝大多数分子间距离 ( 选填“较大”或“较小”),所以分子间 (选填“几乎没有相互作用力”“存在较大斥力”或“存在较大引力”)。?
答案 扩散 在不停地做无规则运动 较大 几乎没有相互作用力
解析 煤分子在不停地做无规则运动,从而扩散到墙壁中,从而使墙壁变黑,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;“破镜不能重圆”是因为将破镜合起来时,镜子破裂处的绝大多数分子间的距离较大,分子间几乎没有相互作用力。
三、实验探究题
15.(2019山东德州夏津月考)将两个铅圆柱体的接触面用小刀刮平(不能沾有油污或杂质),使刮纹方向一致,用力挤压在一起。把压在一起的铅圆柱体小心地挂在支架上,并轻轻挂上钩码,可观察到 (选填“能”或“不能”)挂得住。?
(1)根据你看到的实验现象你能归纳的结论是 。?
(2)在进行实验过程中,为什么要用小刀将铅圆柱体的接触面刮平? 。?
答案 能 (1)分子间存在引力 (2)使得两个接触面接触紧密,达到分子间引力的作用范围
解析 (1)据图可知,下面的铅圆柱体掉不下来,这是分子间存在着引力的缘故;(2)由于分子间的作用力是一个短程力,所以用小刀将铅圆柱体表面刮平,为了使得两个接触面接触紧密,达到分子间引力的作用范围。
7
第十三章 内能
初中物理（人教版）
九年级 全一册
知识点一 内能
1.内能
2.温度、质量、状态对内能的影响
温度 同一物体,温度越高,分子热运动越剧烈,内能越大,如:一杯水,温度越
高,内能越大
质量 相同温度的同种物质,状态不变时质量越大,内能越大,如:相同温度的
一滴水和一桶水,一桶水的内能大
状态 同种物质,质量、温度相同,状态不同,其内能也不相同,一般来说物质
处于气态、液态、固态时的内能依次减小,如:温度相同,质量相等的
一桶水和一块冰,一桶水的内能大
例1????(2018安徽阜阳九中月考)关于物体的内能,下列说法正确的是?
( )
A.温度在0 ℃以上的物体才具有内能
B.一杯水温度升高,内能增大
C.内能是物体的动能和势能的总和
D.温度相同的两杯水内能相同
解析????
A ? 物体在任何温度下都具有内能
B √ 物体内能与温度有关,同一杯水温度越高内能
越大
C ? 物体的内能是物体内所有分子由于热运动而
具有的分子动能与分子势能的总和
D ? 质量也是影响物体内能的因素之一,温度相同
的两杯水内能不一定相同
答案????B
点拨 物体内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。
知识点二 内能的改变
1.内能的改变
2.热量
(1)定义:在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量。
(2)单位:焦耳。
温馨提示 温度、热量和内能三者的区别与联系
温度 热量 内能
含义 宏观上:表示物体的冷热程度
微观上:反映物体内大量分子无
规则运动的剧烈程度 在热传递过程中,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 可以用“降低”“升高”“降低
到”“升高到”等表述 可以用“放出”“吸收”等表述 可以用“有”“具有”“改变”
“增加”“减少”等表述
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,使其内能增加或减少,但温度不一定改变(如晶体的熔化、液体凝固成晶体的
过程)
例2????(2018湖北宜昌中考)下列生活实例中,属于做功改变物体内能的
是?( )
A.冬天用热水泡脚变得暖和
B.用手反复弯折铁丝,弯折处发热
C.冬天人们在室外晒太阳感觉暖和
D.医生用冰袋给发烧的病人降温
解析
答案????B
点拨 改变物体内能有两种方式:做功和热传递。做功主要有摩擦生热
和压缩气体做功,做功实质是能量的转化;热传递实质是内能从一个物
体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分转移到低温部分。
例1????(2017江苏连云港中考)下列关于温度、内能和热量的说法,正确
的是?( )
A.0 ℃的冰没有内能
B.冬天搓手取暖是利用做功来改变内能
C.物体温度越高,所含热量越多
D.物体的机械能越多,其内能就越多
题型一 温度、热量、内能的理解与辨析
解析 一切物体在任何状态下都有内能,故A错误;搓手取暖,是利用做
功的方式增加手的内能,故B正确;不能说物体“含有”热量,故C错误;
机械能与内能是两种完全不同的能量形式,没有必然联系,故D错误。
答案????B
规律总结????内能、热量和温度是热学中三个重要的物理量,三者的关系
如下:
(1)内能和温度的关系
物体内能的变化,不一定引起温度的变化。这是由于物体内能变化的同
时,有可能发生物态变化。物体在发生物态变化时内能变化了,温度有
时变化有时却不变化。如晶体的熔化、液体凝固成晶体的过程,还有液
体沸腾过程,内能虽然发生了变化,但温度却保持不变。温度的高低,标
志着物体内部分子运动的快慢。物体的温度升高,其内部分子无规则运
动的速度增大,分子的动能增大,内能也增大;反之,温度降低,物体内能减
小。因此,物体温度的变化,一定会引起内能的变化。
(2)内能与热量的关系
物体的内能改变了,物体却不一定吸收或放出了热量,这是因为改变物
体的内能有两种方式:做功和热传递。即物体的内能改变了,可能是由
于物体吸收(或放出)了热量,也可能是对物体做了功(或物体对外做了
功)。热量是物体在热传递过程中内能变化的量度。物体吸收热量,内
能增加,物体放出热量,内能减少。因此物体吸热或放热,一定会引起内
能的变化。
(3) 热量与温度的关系
物体吸收或放出热量,温度不一定变化,物体在吸热或放热的同时,如果
物体本身发生了物态变化(如冰的熔化或水的凝固),这时,物体虽然吸收
(或放出)了热量,但温度却保持不变。物体温度改变了,物体不一定吸收
或放出了热量,也可能是对物体做了功(或物体对外做了功)。
题型二 判断改变内能的方式
例2????(2018广西百色中考)如图所示的各种情景,属于热传递改变物体
内能的是?( )
?
解析
答案????B
方法总结 做功和热传递是改变物体内能的两种方式,这两种方式在改
变物体内能上是等效的,但有着本质的区别:做功是能量转化的过程,是
其他形式能和内能的转化;热传递是能量的转移过程,是内能从一个物
体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分。
知识点一 内能
1.(2018福建莆田仙游月考)下列说法正确的是?( )
A.-10 ℃的冰既没有机械能,也没有内能
B.静止的汽车一定没有机械能,但有内能
C.在空中飘动的白云只有机械能,没有内能
D.静止的汽车可能没有机械能,但一定有内能
答案????D 一切物体都具有内能,故A、C错误;静止的汽车没有动能,但
若在高处,就有重力势能,故有机械能,若没有在高处,就没有重力势能,也
就没有机械能,但一定有内能,故B错误,D正确。
2.(2019安徽阜阳月考)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是?
(???? )
A.一碗水倒掉一半后,内能减小
B.物体内能增大一定是吸收了热量
C.0 ℃的冰块,内能可能为零
D.物体的温度越高,所含热量越多
答案????A 一碗水倒掉一半后,含有的物质减少(质量减小),内能减小,故
A正确;改变物体内能的方式有做功和热传递,因此物体内能增大不一定
是吸收了热量,故B错误;因为一切物体都具有内能,所以0 ℃的冰块具有
内能,内能不为零,故C错误;温度高的物体分子运动剧烈,但不能说物体
含有的热量多,因为热量是一个过程量,不能用“具有”“含有”来修
饰,故D错误。
知识点二 内能的改变
3.(2018北京中考)下列实例中,属于做功改变物体
内能的是?( )
A.锯木头时的锯条温度升高
B.加入冰块的饮料温度降低
C.倒入热牛奶的杯子温度升高
D.放入冷水中的热鸡蛋温度降低
答案????A 锯木头时,克服摩擦做功,机械能减少,内能增加,故A符合题
意;B、C、D都属于热传递改变物体的内能,不符合题意。
4.(2019山东济宁邹城月考)过春节的时候,同学们喜欢燃放鞭炮。有一
种鞭炮,不用火点燃,只要稍用力将它甩向地面,鞭炮就可以爆响。鞭炮
与地面发生碰撞时,通过 ????的方式,使它的内能 ????(选填
“增大”或“减小”)。
答案 做功 增大
解析 鞭炮与地面发生碰撞时,对鞭炮做功,在此过程中,机械能转化为
内能,鞭炮的内能增加,温度升高,达到火药的着火点,内能迅速增大,短时
间内不能释放,就会发生爆炸。
1.(2017广东广州中考)甲、乙两杯水温度各为40 ℃、80 ℃,下列说法正
确的是?( )
A.只有加热才能使水升温
B.甲杯中水的内能一定比乙杯中的小
C.乙杯中水的温度降低,水的内能一定减小
D.甲杯中的水分子运动一定比乙杯中的剧烈
答案????C 外界对水做功也能使水升温,故A错;同样是水,内能的大小还
与质量有关,而题中并无两杯水质量的条件,故无法判断谁的内能更大,
B错;温度越高,分子热运动就越剧烈,故D错;乙杯中的水温度降低,质量
不变,内能减小,故C正确。
2.(2018江苏靖江月考)如图,礼花筒利用筒内的高压空气膨胀,将彩带喷
向空中,产生喜庆效果。则高压空气膨胀过程中?( )
?
A.对外做功内能增加 ????B.分子热运动加剧
C.向外界传递热量 ????D.内能转化为机械能
答案????D 礼花筒内的高压空气膨胀对外做功,其自身的内能是减小的,
故A错误;由于礼花筒内的高压空气膨胀对外做功,其自身的内能减小、
温度降低,所以分子热运动变慢,故B错误;礼花筒内的高压空气膨胀对
外做功,而不是向外界传递热量,故C错误;礼花筒内的高压空气膨胀对
外做功,其自身的内能减小,转化为机械能,故D正确。
1.(2018广西贵港中考)关于温度、热量、热传递和内能,下列说法中不
正确的是?( )
A.0 ℃的冰块内能一定不为零
B.物体温度升高,内能一定增加
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D.温度高的物体,内能不一定大
答案????C 一切物体在任何温度下都具有内能,所以0 ℃的冰块一定有
内能(即内能一定不为零),故A正确;物体温度升高,分子无规则运动更剧
烈,内能一定增加,故B正确;发生热传递的条件是存在温度差,所以热量
总是从温度高的物体向温度低的物体传递,故C错误;内能与温度、状
态、质量等都有关系,所以温度高的物体,内能不一定大,故D正确。
2.(2017北京中考)下列实例中,用热传递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.用锯条锯木板,锯条的温度升高
C.两手相互摩擦,手的温度升高
D.用手反复弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高
答案????A????发生热传递的条件是要有温度差,热水袋的温度高于手的温
度,所以能通过热传递的方式使手的温度升高,A正确;用锯条锯木板、
两手相互摩擦、用手反复弯折铁丝都是用做功的方式提高物体的温度,
B、C、D错误。故选A。
3.(2018湖南郴州中考)下列事例中,属于内能转化为机械能的是?(????
)
A.用打气筒给自行车打气时,气筒会发热
B.两手互相摩擦,手心变热
C.水壶中水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起
D.流星与空气摩擦生热发光
答案????C 用打气筒给自行车打气时,气筒发热是机械能转化为内能,故
A不符合题意;两手相互搓一搓,手心变热是摩擦生热,是通过做功的方
式使内能增加,是机械能转化为内能,故B不符合题意;水沸腾后水蒸气
把壶盖顶起,是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,故C正确;流星与空
气摩擦,温度升高,发光发热,是机械能转化为内能,故D不符合题意。
(2018辽宁锦州中考)关于温度、内能、热量三者的关系,下列说法正确
的是?( )
A.物体温度升高,一定吸收热量
B.物体吸收热量,温度一定升高
C.物体温度升高,内能一定增加
D.发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
答案????C 物体温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了
功,故A错误;物体吸收热量,温度不一定升高,比如,在晶体熔化和液体沸
腾时,物质虽然吸收热量但是温度不变,故B错误;物体温度升高,内能一
定增加,故C正确;发生热传递时,热量总是从温度高的物体传递给温度
低的物体,故D错误。
(2018甘肃临洮康家集初中月考,3,★☆☆)关于温度、热量和内能,下列
说法正确的是?( )
A.物体的温度越高,所含热量越多
B.温度高的物体,内能一定大
C.温度相同的两物体间不会发生热传递
D.0 ℃的冰块,内能一定为零
答案????C 热量是一过程量,描述它的术语通常是“吸收”和“放出”,
不能用含有,故A错误;温度是影响物体内能的一个因素,还有体积、状
态等因素,故B错误;发生热传递的条件是物体间存在温度差,所以两个
温度相同的物体间不会发生热传递,故C正确;一切物体都具有内能,因
此0 ℃的冰块,内能不为零,故D错误。
(2018广东汕尾陆河新田中学月考,3,★☆☆)我们感到冷时,有时会搓手,
有时会对着手哈气,前者是通过 ????的方式取暖,后者是通过 ????
????的方式取暖,两种方式都能增加物体的内能。
答案 做功 热传递
解析 搓手时,两手相互摩擦做功,机械能转化为内能,是通过做功的方
式改变物体内能的;对着手哈气,手吸收热量、温度升高,是通过热传递
的方式改变物体内能的。
1.(2018四川绵阳中考,18,★★☆)2018年4月2日,天宫一号圆满完成预定
任务后返回地球。8.5 t重的天宫一号,在100 km左右的高空以约22倍音
速再入大气层。绝大部分器件在大气层中与大气层摩擦烧蚀销毁。最
后大约1.5 t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
答案????C 天宫一号在100 km左右的高空以约22倍音速再入大气层的
过程中,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C正确。
2.(2018湖南株洲中考,19,★☆☆)水煮花生是一道风味小吃。煮花生过
程中,通过 ????(填“做功”或“热传递”)方式使其内能增大;利用
????(填“机械”或“热”)运动使花生仁具有各种调料味。
答案 热传递 热
解析 煮花生过程中,花生吸收热量、温度升高,是通过热传递的方式
使其内能增大的;花生仁具有各种调料味是扩散现象,是分子不停地做
无规则热运动的结果。
3.(2018河北中考,27,★☆☆)如图13-2-1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”)。
?
图13-2-1
答案 做功 燃烧 不相同
解析 当把活塞迅速压下去时,活塞对空气做功,空气的内能就会增加,
空气的温度就会升高,达到硝化棉的燃点,硝化棉就燃烧起来;发烧时用
冷毛巾给头部降温是通过热传递的方式改变人的内能的。
1.(2018山东潍坊中考,5,★★☆)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
答案????C 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;热量是过程量,不能说含有热量,故B错误;
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;物体的内能增加,不一定是从外界吸收热量,
也可能是外界对物体做功,故D错误。
2.(2018江苏扬州中考,1,★☆☆)下列用做功的方式使冰熔化的是?(????
)
A.太阳照射 ????B.相互摩擦
C.浸入热水 ????D.炉火加热
答案????B 太阳照射、浸入热水、炉火加热,都是通过热传递的方式改
变冰的内能的;相互摩擦时克服摩擦做功,使冰的内能变大。故B符合题
意。
3.(2018江苏南京中考,6,★★☆)汽车紧急刹车时,轮胎温度急剧升高,内
能增大。图中四个事例中改变物体内能的方式与之相同的是?( )
?
答案????A 汽车紧急刹车时,轮胎与地面摩擦,克服摩擦做功,轮胎温度
急剧升高,内能增大,是通过做功的方式改变内能的。钻木取火是克服
摩擦做功,属于做功改变物体的内能,故A正确;金属勺放在热汤中,金属
勺吸收热量,通过热传递改变内能,故B错误;食品放入冰箱内,食品放出
热量,属于热传递改变内能,故C错误;物体放在取暖器旁边,会吸收热量,
属于热传递改变内能,故D错误。
(2017北京西城期末)阅读下面的短文,回答问题。
热传导
热量可以从温度高的物体传到温度低的物体,或者从物体的高温部分传
到低温部分,这种现象叫做热传递。热传递的方式有三种:传导、对流、
辐射。
下面来介绍传导:如图13-2-2所示,用凡士林在金属棒上粘几根火柴,然
后用酒精灯给金属棒的A端加热,可以看到,离A端最近的火柴先掉下,然
后其他几根火柴依次掉下,离A端越远的火柴掉下得越迟。这表明,热量
是从金属棒温度高的一端沿着金属棒传到温度低的一端。
热量从物体温度高的部分沿着物体传到温度低的部分,叫做热传导,各
种物质都能够传导热,但是不同物质传导热的本领不同,善于传导热的
物质叫做热的良导体,不善于传导热的物质叫做热的不良导体,金属都
是热的良导体,瓷、木头、棉花等都是热的不良导体。
?
图13-2-2
(1)只要物体之间或同一物体的不同部分存在着 ????差,就会有热
传递现象发生。
(2)热传递的三种方式是: ????、对流和辐射。
(3)把钢勺和瓷勺同时放在热汤里面,钢勺柄很快就烫手,瓷勺柄很久也
不烫手,这是因为?? ??。
答案 (1)温度 (2)传导 (3)钢是热的良导体,瓷是热的不良导体
解析 热传递的三种方式在课本中没有提及,本题通过给出一个实验以
及热传递的三种方式的相关知识,考查学生通过阅读获取知识,利用知
识的能力。(1)发生热传递的条件是两个物体之间或同一物体的不同部
分之间存在温度差,在热传递过程中热量从温度高的物体传到温度低的
物体,或从物体的高温部分传到低温部分,一直持续到温度相等时为止;
(2)由材料可知,热传递的方式有三种:传导、对流、辐射;(3)钢是热的良
导体,善于传导热,瓷是热的不良导体,不善于传导热,所以把钢勺和瓷勺
同时放在热汤里面,钢勺柄很快就烫手,瓷勺柄很久也不烫手。
(2018山东济宁邹城期中)小明将装有热奶的奶瓶放入室温的水中,水温
约为20 ℃,热奶的温度约为90 ℃,同时,他还利用温度计和钟表测出温度
的变化情况,并作出了水和热奶的温度随时间变化的关系曲线,如图所
示。其中 ????曲线表示热奶的温度随时间的变化情况,大约经过15
min热奶和水的温度刚好达到一致。从图象分析可以看出,热奶温度随
时间的变化特点是: ????。
(1)参考这位同学实验的图象,你认为沸水放在房间里,温度自然降低的
规律是 ????。
A.先快后慢 ????B.先慢后快
C.均匀降低
(2)参考这位同学记录的数据,如果你要喝一杯奶咖,可以有两种方式供
你选择:
①先将烧开的热咖啡倒入杯中,冷却5 min,然后加一匙冷牛奶;
②先将烧开的热咖啡倒入杯中,立即将一匙冷牛奶加进杯中,然后冷却
5 min。
你认为方式 ????的冷却效果较好。
答案 ② 先快后慢地降低 (1)A (2)①
解析 解决本题的关键是在知道热传递的条件及热平衡的情况下,学生
能从图象中读懂有用的信息,从而获得解决问题的能力。热奶的奶瓶放
入室温的水中,水温约为20 ℃,热奶的温度约为90 ℃,热奶的温度比水温
高,热奶放出热量,温度降低,容器中的水吸收热量,温度升高;则由图象可
知:温度随时间降低的是曲线②。热奶和容器中的水发生热传递时,直
到二者温度相等,热传递才停止;从图象分析可以看出:热奶温度随时间
的变化是开始的5分钟温度极速降低,5~10分钟降低得比较缓慢,而10~1
5分钟内温度只降低几摄氏度。所以变化特点是随时间的变化热奶温
度是先快后慢地降低。(1)参考这个实验的图象,沸水放在房间里和热
奶的奶瓶放入室温的水中,温度自然降低的规律应该相似,即是先快后
慢的规律。选A。(2)一杯热咖啡冷却时,根据温度自然降低时先快后慢
的规律可知:开始时温度自然降低得快,不必加冷牛奶,5 min后在温度降
低比较缓慢的时候再加一匙冷牛奶,效果会比一开始就加冷牛奶到热咖
啡中好一些。
第2节 内能
测试时间:20分钟
一、选择题
1.(2018湖南湘西中考)冬天睡觉前打盆热水泡脚,能使脚舒适暖和,这样做可使脚的内能( )
A.不变 B.增加 C.减少 D.无法判断
答案 B 用热水泡脚时,热水的温度高于脚的温度,脚从热水中吸收热量,使脚的内能增加,温度升高。故选B。
2.(2018辽宁灯塔二中月考)下列关于热学知识的说法,正确的是( )
A.水的温度越高,所含的热量越多
B.冰不容易被压缩,是因为分子间只有斥力
C.冰在熔化过程中吸收热量,温度不变,内能不变
D.物体温度升高,内能一定增加
答案 D 热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故A错误;分子间既有引力,又有斥力,冰不容易被压缩的原因是分子间有斥力,而不是只有斥力,故B错误;冰是晶体,冰在熔化过程中吸收热量,温度不变,内能增加,故C错误;内能的大小与物体的质量、温度等有关,则同一物体,温度升高,其内能一定增加,故D正确。
3.(2018福建莆田仙游月考)热传递的实质是( )
A.内能多的物体把热量传递给内能少的物体
B.热量多的物体把热量传递给热量少的物体
C.高温物体把热量传递给低温物体
D.质量大的物体把热量传递给质量小的物体
答案 C 热传递的实质是热量从高温物体传递到低温物体,传递的不是温度;高温物体放出热量、温度降低,低温物体吸收热量、温度升高,直到两者温度相等,热传递停止。故选C。
4.(2018江苏南通金北学校期中)在下面事例中,由于热传递使物体内能减少的是( )
A.阳光照射下,海边的沙子温度升高
B.用打气筒打气,气筒壁发热
C.水沸腾时,水蒸气将壶盖顶起
D.食物放入冰箱内温度逐渐降低
答案 D 阳光照射下,海边的沙子温度升高,是通过热传递使物体内能增加的,故A不符合题意;用打气筒打气,气筒壁发热,是通过做功的方式增加内能的,故B不符合题意;水沸腾时,水蒸气将壶盖顶起,是通过对外做功的方式减少内能的,故C不符合题意;食物放入冰箱内温度逐渐降低,是通过热传递使物体内能减少的,故D符合题意。
5.(2018江苏无锡月考)我们发现一根锯条的温度升高了,则可以确定( )
A.一定是对它做了功
B.一定是对它传了热
C.可能对它做了功,也可能对它传了热
D.不可能同时对它既做了功,又传了热
答案 C 改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。这两种方式在改变物体的内能上是等效的,因此锯条的温度升高了,可能是对锯条做了功,也可能是锯条吸收了热量。
6.(2018天津宁河月考)有关物体的内能和机械能,下列说法中正确的是( )
A.物体中一个分子的动能和势能之和叫做物体的内能
B.物体温度升高,内能增加时,机械能一定增加
C.物体的内能与温度有关,0 ℃的物体没有内能
D.物体的机械能为零时,其内能却不为零
答案 D 物体内部所有分子的动能和分子势能的总和叫做物体的内能,故A错误;机械能和内能没有必然的关系,物体温度升高时,内能增加,机械能不一定增加,故B错误;一切物体都具有内能,0 ℃的物体也有内能,故C错误;一切物体都具有内能,机械能与内能是两种不同形式的能量,物体的机械能为零时,其内能却不为零,故D正确。
7.(2018内蒙古包头达茂旗百灵庙中学月考)一个物体的温度没有改变,下列说法正确的是( )
A.物体的内能一定没有改变
B.物体一定没有吸热
C.物体的内能可能改变
D.物体一定没有对外做功
答案 C 本题可用一个例子来分析,比如:晶体在熔化时要吸热,温度不变,但内能增加,故A、B错误,C正确。在改变物体内能时,做功和热传递是等效的,对物体做功时,温度也可以不变,但内能增加;物体的内能发生变化,可能表现在物体的温度变化,也可能是状态的变化,故D错误。
8.(2018江苏东台月考)一次小强骑自行车上学,发现轮胎没有气,使用家里打气筒打气时发现气筒壁发热。爱思考的他猜想,猜想1:可能是活塞与筒壁摩擦发热;猜想2:可能是活塞压缩空气做功使压缩空气温度升高而发热。他设计了一个实验来验证猜想,找来两把完全相同的打气筒,先用第一把打气筒不将打气筒与自行车气嘴连接,将活塞从顶端压到底,1分钟打了20次,用手摸气筒外壁;再用第二把打气筒将打气筒与自行车气嘴连接,将活塞从顶端压到底,1分钟打了20次,用手摸气筒外壁。请判断小强同学能验证( )
A.猜想1 B.猜想2
C.猜想1和猜想2 D.都不能验证
答案 C 找来两把完全相同的打气筒,先用第一把打气筒不将打气筒与自行车气嘴连接,将活塞从顶端压到底,1分钟打了20次,用手摸气筒外壁,与猜想1有关;再用第二把打气筒将打气筒与自行车气嘴连接,将活塞从顶端压到底,1分钟打了20次,用手摸气筒外壁,与猜想2有关。比较两次实验中气筒壁的温度,可验证两种猜想哪个正确。
9.(2018安徽繁昌月考)下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是( )
A.物体的内能增加时,温度可能不变
B.物体放出热量时,温度一定会降低
C.温度高的物体的内能一定比温度低的物体的内能大
D.相同质量的100 ℃的水含的热量一定比0 ℃的水含的热量多
答案 A 晶体熔化过程中,吸热内能增加,但温度不变,故A正确;液体凝固成晶体的过程中,放热但温度不变,故B错误;内能的大小与物体的质量、温度等有关,温度高的物体的内能不一定比温度低的物体的内能大,故C错误;热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故D错误。
二、填空题
10.(2018云南昆明中考)如图是流星经过大气层与空气摩擦发热、发光的一幅照片。这个现象说明做功可以改变物体的 能,流星绝大部分位于70千米~120千米的高空,因此只见闪光,不闻声响。那么流星划过天空时究竟有无声音呢?你的判断是 (填“有”或“无”)。?
答案 内 有
解析 流星在进入大气层后,克服摩擦做功,使流星的内能增加、温度升高,这是利用做功的方式改变内能的;流星和空气摩擦,空气振动能产生声音,空气也能传播声音,流星划过天空时有声音产生。
11.(2018江苏无锡第一女子中学月考)小明为了探究改变物体内能的方法找来一段铁丝,进行以下实验探究:
A.将铁丝放在火炉上烧,手感到铁丝发热;
B.双手捏住铁丝中间某一固定位置,反复弯动数十次,手指就会感到被弯折处温度升高;
C.用铁锤不断地敲打铁丝,一会儿感到铁丝发热;
D.将铁丝放入沸水中,一会儿铁丝也会变热;
E.将铁丝用砂纸磨一磨,被磨的部分温度升高;
F.将铁丝放在手心里焐一焐,铁丝也会变热。
请你将上述方法分成两类:一类为: (填序号),其方法(特点)是: 。?
答案 ADF 用热传递的方式改变物体的内能(或BCE 用做功的方式改变物体的内能)
解析 将铁丝放在火炉上烧,手感到铁丝发热,这是通过热传递的方式改变铁丝的内能;双手捏住铁丝中间某一固定位置,反复弯动数十次,手指就会感到被弯折处温度升高,这是通过做功的方式改变物体的内能;用铁锤不断地敲打铁丝,一会儿感到铁丝发热,这是通过做功的方式改变物体的内能;将铁丝放入沸水中,一会儿铁丝也会变热,这是通过热传递的方式改变物体的内能;将铁丝用砂纸磨一磨,被磨的部分温度升高,这是通过做功的方式改变物体的内能;将铁丝放在手心里焐一焐,铁丝也会变热,这是通过热传递的方式改变物体的内能。所以,ADF为一类,都是用热传递的方式改变物体的内能;BCE为另一类,都是通过做功的方式改变物体的内能。
12.(2018江西赣州大余青龙中学月考)在你擦燃火柴的过程中,有一系列的能量转化,擦火柴时,是 能转化为 能;是通过 的方式,改变了物体内能。?
答案 机械 内 做功
解析 由题意可知,将火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃,从能量转化的角度讲,是将机械能转化为内能,这是通过摩擦做功的方式实现的。
13.(2018福建三明月考)“热”字有不同的含义,物理学中有“温度”“内能”“热量”三种,写出下列各句中“热”的含义。热水的“热”是指 ;摩擦生热中的“热”是指 ;吸热升温的“热”是指 。?
答案 温度 内能 热量
解析 热水的“热”指水的温度比较高,所以这里的“热”表示温度高。摩擦生“热”是机械能转化为内能的过程,这里的“热”是指内能。吸热升温是热传递过程中吸收热量的多少,这里的“热”是指热量。
三、实验探究题
14.(2018福建厦门外国语学校月考)小华同学在研究“物体内能改变的方法”时做了两个实验:
(1)如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放黄豆大小的一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,我们会看到 的现象,说明活塞对内部的气体 ,使气体的内能增大, 升高。?
(2)如图乙所示,在大口玻璃瓶内滴少量酒精,通过打气筒给瓶内打气,达到一定程度时,瓶塞跳出,同时还能看到 (填物态变化名称)现象,其能量转化过程是 转化为 。?
答案 (1)硝化棉燃烧 做功 温度 (2)液化 内能 机械能
解析 (1)在一个配有活塞的厚玻璃筒里放黄豆大小的一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,我们会看到硝化棉燃烧的现象,此过程中活塞对内部的气体做功,使气体的内能增大,温度升高;(2)图乙中,通过打气筒给瓶内打气,达到一定程度时,瓶塞跳出,同时还能看到瓶口出现“白雾”,这是因为瓶内气体对塞子做功,其内能减少、温度降低,水蒸气遇冷液化形成小水珠;其能量转化过程是内能转化为机械能。
6
第十三章 内能
初中物理（人教版）
九年级 全一册
知识点一 比热容
定义 一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的
温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。比热容用符号c表示
单位 J/(kg·℃),读作“焦每千克摄氏度”
意义 比热容反映了不同物质吸热和放热的能力,比热容越大,物质的吸热和
放热能力越强
单位质量的某种物质温度降低1 ℃所放出的热量,与温度升高1 ℃所
吸收的热量相等,数值上也等于它的比热容
比热容是物质的一种特性,它与物质种类和状态等有关,在处理相关问
题时,不要受干扰因素的影响而作出错误的判断
水的比
热容 水的比热容较大,这就意味着,质量相同的水和其他物质,吸收或放出
相同热量,水的温度变化要小些;水的这个特征对气候的影响很大,在
受太阳照射条件相同时,白天沿海地区比内陆地区升温慢,夜晚沿海地
区温度降低也慢,所以一天之中,沿海地区温度变化小,内陆地区温度
变化大。在一年之中,夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷
水比热容大的特点,在生产、生活中也经常利用,如:汽车发动机、发
电机等机器,在工作时要发热,通常要用循环流动的水来冷却
比热
容表 从表中可以看出,物质不同,比热容一般不同,可见比热容是物质的特
性之一,因此可以利用比热容进行物质的鉴定
温馨提示 ①比热容是反映物质自身性质的物理量。不同的物质,比热
容一般不同。对于这一性质可以从两个角度去理解:
②比热容反映了物质吸热(或放热)的本领,与物质的质量、吸收或
放出热量的多少、温度变化的多少、形状、位置等都没有关系。但是,
物质的比热容不仅与物质的种类有关,还与物质的状态有关。如水的比
热容为4.2×103 J/(kg·℃),而冰的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)。
两个角度 物质的吸热本领 物质的温度改变的难易程度
具体说明 比热容大表示:吸热本领强 比热容大表示:温度难改变
比热容小表示:吸热本领弱 比热容小表示:温度容易改变
解释 相等质量的不同物质升高相同的温度,比热容
越大,吸收的热量越多;比热容越小,吸收的热
量越少 相等质量的不同物质吸收相等的热量,比热容
越大,温度升高得越少;比热容越小,温度升高
得越多
应用 汽车的发动机用水作为冷却液 沿海地区昼夜温差小,内陆地区昼夜温差大
③同一物质,温度升高1 ℃所吸收的热量,与温度降低1 ℃所放出的热量
是相同的。
④单位J/(kg·℃),读作焦每千克摄氏度。它是一个复合单位,由质量、温
度、热量的单位组合而成。
例1????(2018内蒙古巴彦淖尔中考)根据表中的数据,下列判断正确的是
? ( )
一些物质的比热容[J/(kg·℃)]
水 4.2×103 干泥土 0.84×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
砂石 0.92×103 铝 0.88×103
A.阳光照射下,干泥土比湿泥土升温慢
B.因为水的比热容较大,所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大
C.同种物质状态改变,比热容不变
D.质量相同的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多
解析????
A × 干泥土的比热容要小于湿泥土的比热容,在同等质量、同样吸
热的情况下,干泥土的温度上升得快
B × 砂石的比热容比水的小,相同质量的砂石和水吸收或放出相同
的热量,砂石的温度变化大,所以内陆地区昼夜温差较大
C × 由表可知,水的比热容和冰的比热容是不同的,故比热容的大小与状态有关
D √ 已知c铜Q=cmΔt可知,比热容大的物质吸收的热量多,所以质量相同的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多
答案????D
知识点二 热量的计算
计算公式:Q=cmΔt,其中?
c表示物质的比热容[单位:J/(kg·℃)];m表示物质的质量(单位:kg);Δt表示
温度的变化量,t0表示物质的初温,t表示末温(温度的单位均为 ℃)。
温馨提示????①推导公式c=?只能用来计算物质的比热容,不能简单地
认为物质的比热容c与Q成正比、与m和Δt成反比,因为比热容是物质本
身的一种特性,它的大小与物质有关,而与它吸热多少、质量的大小及
温度变化情况无关。
②在热传递的过程中,当两个物体的温度相同时(达到热平衡),若不计热
量损失,则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量,此时有热平衡
方程Q吸=Q放。
③上述公式只适用于没有发生状态变化时的情况,如果过程中存在物态
变化,则不能使用,例如冰熔化为水,此时冰的温度(或冰水混合物的温
度)没有变化,但需要从外界吸收热量。
④一定要把Δt与t0、t区别开来,不要混淆。题目中对于温度的说法,如
“升高到”、“降低到”、“升高了”、“降低了”、“升高”、
“降低”等说法的差别,“升高到”、“降低到”均指的是末温t,而
“升高了”、“降低了”、“升高”、“降低”均指的是温度差Δt。
例2????(2018湖南衡阳耒阳冠湘学校月考)铝的比热容为0.88×103 J/(kg·℃)。质量为2.1 kg、初温为70 ℃的铝块温度降低到20 ℃,放出的热量为多少?
这些热量供水吸收,可使质量为0.44 kg的水温度从80 ℃升高到多少 ℃?
(在一标准大气压下)
解析 铝块放出的热量为Q铝放=c铝m铝(t铝1-t铝2)=0.88×103J/(kg·℃)×2.1 kg×
(70 ℃-20 ℃)=9.24×104J;
由题意可知,Q水吸=Q铝放=9.24×104 J,因Q水吸=c水m水Δt,则水升高的温度为Δt=
?=?≈50 ℃。
因为是在一标准大气压下,水沸腾后温度不再升高,所以水从80 ℃升高
到100 ℃。
答案 9.24×104 J 100 ℃
方法点拨 应用放热公式和吸热公式计算时,关键是注意温度升高到
(末温)和温度升高了(温度的变化量)的区别。
题型一 比热容的应用
例1????(2019福建泉州泉港一中月考)蒸馒头的师傅在用手从蒸笼里拿刚
蒸熟的馒头时,为了避免手被烫伤,要先用手蘸一下凉水,他这样做的主
要道理是?( )
A.利用凉水是热的不良导体,把手和热馒头分开
B.利用凉水先对手进行冷却,同时又由于水的比热容较大,避免手被烫
伤
C.利用凉水蒸发要吸热,能降低水的温度
D.利用凉水温度低,能快速降低蒸笼内水蒸气的温度
解析 手拿刚出笼的馒头时,若先在手上沾些凉水,利用凉水先对手进
行冷却,凉水遇到热的馒头,会汽化,汽化吸收手上的热,使手的温度降低,
同时又由于水的比热容较大,升温较慢,避免手被烫伤,故B正确。
答案????B
点拨 比热容是物质的一种性质,对于同一状态下的同一物质,比热容
是不变的,跟热量、质量和温度无关。比热容表示物质的吸、放热本
领,比热容大表示吸热本领强;或者说物质的比热容大,它的温度就难以
改变。
题型二 探究“不同物质的吸热能力”的实验
例2????(2018广东广州中考)如图13-1-1(a)所示,用加热器给初温均为20
℃的甲、乙液体加热(m甲液体的温度-加热时间的图线如图(b)。
?
(a)
?
(b)
图13-3-1
(1)某时刻温度计示数如图(a)所示,此时乙的温度为 ????℃。
(2)甲液体第30 s的内能 ????第35 s的内能(选填“大于”、“等
于”、“小于”)。
(3)小明根据图(b)中0至30 s图线及题目所给信息得出:甲液体的比热容
比乙液体的大。你认为小明的说法是否正确? ????你的判断依据
是什么????? ????
解析????(1)由图(a)可知,温度计的分度值为1 ℃,示数为58 ℃;(2)由图(b)
可知,甲液体从30 s到35 s,一直吸收热量,温度升高,内能变大,即甲液体
第30 s的内能小于第35 s的内能;(3)由图(b)可知,在0~30 s内,甲、乙吸收
相同的热量,升高相同的温度,由于甲的质量小于乙的质量,根据c=?
可知,甲的比热容大于乙的比热容,故小明的说法是正确的。
答案 (1)58 (2)小于 (3)正确 甲、乙液体吸收相同的热量,升高相
同的温度,由于甲液体的质量小于乙液体的质量,根据c=?可知,甲液
体的比热容大于乙液体的比热容。
点拨 分析解答该类实验题时注意“控制变量法”实验思想的应用。
要比较不同物质的吸热能力,有两种办法:一是让质量相同的不同物质
加热相同的时间(用相同的加热装置,加热时间就表示了吸收热量的多
少),看温度的变化值,温度变化值大的物质吸热能力弱;二是将质量相同
的不同物质升高相同的温度,比较加热时间,加热时间长的物质吸热能
力强。
题型三 热量的计算
例3????(2017重庆中考A卷)世界卫生组织倡导大家饮用烧开后的水。用
天然气灶烧水的过程是通过 ????(选填“做功”或“热传递”)的
方式改变水的内能。在标准大气压下,将5 kg初温为20 ℃的水烧开,需
吸收热量 ????J。[水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
解析 用天然气灶烧水的过程中,水吸收热量,温度升高,是通过热传递
的方式增加水的内能;水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×5 kg×
(100 ℃-20 ℃)=1.68×106 J。
答案 热传递 1.68×106
点拨 注意隐含条件“标准大气压下沸水温度”的利用。
科学态度与责任
素养呈现 中国学生发展核心素养,以科学性、时代性和民族性为基本
原则,以培养“全面发展的人”为核心,分为文化基础、自主发展、社
会参与三个方面。综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康
生活、责任担当、实践创新六大素养,具体细化为国家认同等十八个基
本要点。关注学生科学态度和价值观的体验,帮助学生形成正确态度,
系社会责任感的具体体现。
素养解读 “我们既要绿水青山,也要金山银山;宁要绿水青山,不要金
山银山;绿水青山就是金山银山。”这是习总书记的生态观。习总书记
将生态环境治理提升到了一个前所未有的高度。本章可以培养学生热
爱自然,珍惜生命,具有保护环境、节约资源、促进持续发展的责任
感。中考试题常以水比热容大的应用为载体,寓环保意识于其中。
典例剖析
例????(2017贵州贵阳中考)环境就是民生,贵阳市实施碧水保护工程,就是
要保护好水资源。水对生态环境、气候有一定的调节作用,这是因为水
具有较大的 ????。请你对保护生态环境提一条有价值的建议: ????
????。
解析 水具有较大的比热容,和相同质量的泥土、沙石相比,吸收同样
多的热量,水的温度变化小,可以对气温起到调节作用;保护生态环境的
建议可以从保护水资源、保护土地资源的不同角度给出答案。
答案 比热容 不向水库排放污水(其他合理答案均可)
素养要求 培养学生将学到的物理知识及技术与生活密切联系的意
识。在课程中渗透科学、技术、社会的观念是《标准》提倡的基本理
念之一。
知识点一 比热容
1.(2018海南三亚南滨中学月考)关于比热容,下列判
断正确的是?( )
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.100 g水的比热容是50 g水的比热容的两倍
C.100 ℃的水的比热容比50 ℃的水的比热容大
D.物质的比热容跟其质量和温度无关
答案????D 水和冰是水的两种状态,比热容并不相同,故A错误;比热容是
物质本身的一种特性,与物质的种类、状态有关,与物质的质量和温度
无关,故B、C错误,D正确。
2.(2018山东临沂郯城期中)利用水的比热容较大的特性,可以为人类生
产、生活服务,下列各项与此无关的是?( )
A.让热水流过散热器给房间取暖
B.汽车发动机用水循环进行冷却
C.早春晚上向田里灌水来防止冻坏秧苗
D.夏天常在地面上洒上些水来降温
答案????D 水的比热容较大,其吸(放)热本领大,所以,散热器中常用水作
为热的载体,汽车发动机常用水来冷却降温,早春晚上向田里放水以防
冻坏秧苗,这都是利用水的比热容大的特性;而夏天常在地面上洒上一
些水,室内就变得凉爽,利用的是水蒸发吸热的原理。综上所述,选D。
知识点二 热量的计算
3.(2018山东枣庄滕州张汪中学月考)甲、乙两杯装有质量相同,温度分
别是60 ℃和50 ℃的水,若降低相同的温度,比较它们放出的热量,可知?
( )
A.甲多 ????B.乙多
C.一样多 ????D.无法比较
答案????C 甲、乙两杯中的液体都是水且质量相同,降低的温度相同,因
此由Q放=cmΔt可知它们放出的热量相同,选C。
4.(2019广东佛山禅城月考)用两个相同的电热器给质量均为0.2 kg的物
质甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图13-3-1所示,不计
热量损失,据此判断?( )
?
图13-3-1
A.物质甲的比热容为8.4×103J/(kg·℃)
B.加热20分钟时间,水吸收的热量是甲的两倍
C.甲在10分钟内吸收的热量是5.04×104 J
D.每个电热器每秒放出42 J的热量
答案????D 由图象可知,用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水
加热,水温度升高60 ℃需要20 min,物质甲温度升高60 ℃需要10 min。
所以质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为
Q水吸=2Q甲吸。由热量计算公式Q=cmΔt得:c=?,则c水=2c甲。又因为
c水=4.2×103J/(kg·℃),所以c甲=2.1×103J/(kg·℃),故A错误;用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,在相同时间内甲和水吸收的热量相同,所
以加热20分钟时间,水吸收的热量等于甲吸收的热量,故B错;甲物质10 min升高了60 ℃,吸收的热量Q甲吸=c甲m甲Δt甲=2.1×103J/(kg·℃)×0.2 kg×60 ℃=
2.52×104 J,故C错;不计热量损失,10 min单个电热器放出的热量为Q放=Q甲吸=2.52×104J,每秒放出热量为Q=?=?=42 J,故D正确。
5.(2019湖北黄冈月考)将200 g、80 ℃的热水和20 ℃的水相混合,混合
后的水温为40 ℃,不计热量损失,求:
(1)混合过程中热水放出的热量为多少?
(2)混合时加入的冷水是多少克?
答案 (1)3.36×104 J (2)400 g
解析 热水的质量m1=200 g=0.2 kg,热水的初温t01=80 ℃,冷水的初温t02=
20 ℃,末温t=40 ℃
(1)热水放出的热量Q放=cm1(t01-t)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2 kg×(80 ℃-40 ℃)=
3.36×104 J;
(2)不计热量损失,所以Q吸=Q放=3.36×104 J,因Q=cm(t-t0),所以冷水的质量
m2=?=?=0.4 kg=400 g。
(2019四川巴中月考)小红欲调出40 ℃适合饮用的温开水。已知杯中有
20 ℃的冷开水200 g,热水瓶中水的温度为90 ℃,若不计热量损失,则应
添加热开水多少g?
答案 80 g
解析 由于Q吸=Q放,所以,c1m1Δt1=c2m2Δt2,因c1=c2,所以,0.2 kg×20 ℃=m2×5
0 ℃,则m2=0.08 kg=80 g。
1.(2019广东佛山禅城月考)甲、乙两个质量和初温都相同的金属球,先
把甲球投入到盛有热水的杯中,热平衡后水温下降了10 ℃,把甲球捞出,
再将乙球放入杯中,热平衡后水温又下降了10 ℃(不计热量及水的质量
损失),则?( )
A.甲的比热容大 ????B.乙的比热容大
C.甲、乙比热容一样大 ????D.以上情况都有可能
答案????B????先后将甲、乙两球投入到同一杯水中,水降低的温度相同,水
放出的热量相同,由题知,Q吸=Q放,所以,甲、乙两球吸收的热量相同,而乙
球比甲球少升高了10 ℃,即乙球的末温低。由上述分析可知,质量相同
的甲、乙两球,吸收相同的热量,乙球升高的温度少,所以乙球的比热容
大。
2.(2017广东广州中考)甲、乙两物体质量都为1 kg,丙物体质量为2 kg,
三个物体温度都升高1 ℃,吸收热量如图13-3-2,以下说法正确的是?
(???? )
图13-3-2
A.乙的比热容与丙的相等
B.甲的比热容比乙的大
C.甲的温度升高1 ℃,需吸收2 000 J的热量
D.甲、乙的温度都降低1 ℃,乙比甲放出的热量多
答案????B 乙和丙升高相同温度,由图象可知吸收了相同的热量,而乙的
质量比丙的小,根据c=?可知,乙的比热容比丙的大,故A错;由图象可
知,甲温度升高1 ℃,需吸收3 000 J的热量,故C错;甲和乙温度降低1 ℃放
出的热量等于甲和乙温度升高1 ℃吸收的热量,由图象可知,甲放出的热
量更多,故D错;甲和乙升高相同温度,甲和乙的质量相同,甲吸收了更多
的热量,根据c=?可知,甲的比热容比乙的大,故B正确。
3.(2019江苏无锡惠山七校联考)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13-3-3。下列说法不正确的是?( )
?
图13-3-3
A.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较弱
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,水吸收的热量多
D.实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
答案????B 实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子的比热容小,吸热能力
弱,故A正确;在本实验中,物体吸热多少是由加热时间决定的,故B错误;
将沙子和水加热到相同温度时,据Q=cmΔt,水吸收的热量多,故C正确;加
热相同的时间,吸收的热量相等,据Q=cmΔt,末温低的物质比热容大,吸
热能力强,故D正确。
4.(2018重庆中考A卷)小薇在“探究水的沸腾”实验中,所用水的质量
为0.5 kg,初温为58 ℃,测出水沸腾时的温度为98 ℃,则当地大气压比一
个标准大气压 ????(选填“高”或“低”),本实验中水加热至沸腾
至少吸热 ????J。[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
答案 低 8.4×104
解析 测出水沸腾时的温度小于 100 ℃,这是因为当地的大气压小于一
个标准大气压;水吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5 kg×
(98 ℃-58 ℃)=8.4×104J。
1.(2017湖南长沙中考)小天用电热水壶将1千克20 ℃的水加热至70 ℃,
在这个过程中,下列分析正确的是[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]?( )
A.水吸收的热量为2.1×105 J
B.电热水壶消耗的电能全部转化为水的内能
C.水的温度升高,它的内能减小
D.水的温度升高,它的比热容变大
答案????A 水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(70 ℃-20
℃)=2.1×105 J,A正确;电热水壶消耗的电能全部转化为内能,但只有一部
分转化为水的内能,B错误;水的温度升高,其内能增大,C错误;比热容是
物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,与温度无关,D错误。
2.(2019山东临沂临沭北城实验学校月考)甲、乙两物体的比热容之比
为1∶2,质量之比为3∶1,若升温相同,则甲、乙吸热之比为?( )
A.1∶2 ????B.3∶2 ????C.3∶1 ????D.2∶3
答案????B 由题知,m甲∶m乙=3∶1,Δt甲∶Δt乙=1∶1,c甲∶c乙=1∶2,因Q吸=
cmΔt,所以?=?=?×?×?=?×?×?=?。
1.(2018北京平谷三中月考,2,★☆☆)关于比热容,下列说法正确的是?
( )
A.物质的比热容跟温度有关
B.物质的比热容跟它的吸热多少有关
C.物质的比热容跟它的质量有关
D.物质的比热容是物质本身的一种特性
答案????D 比热容是物质本身的一种特性,与物质的质量、物质的温度
变化和物质吸收(放出)热量的多少均无关,故A、B、C错误,D正确。
2.(2019河南新乡一中月考,8,★☆☆)质量和初温相同的两个物体,下列
说法错误的是?( )
A.吸收相同热量后,比热容大的物体温度较低
B.放出相同的热量后,比热容小的物体温度较低
C.吸收相同的热量后,比热容较小的物体可以传热给比热容较大的物体
D.放出相同的热量后,比热容较小的物体可以传热给比热容较大的物体
答案????D 由公式Δt=?知,在质量和热量一定时,比热容大的物质,温度
变化较小。已知两物体初温相同,吸收相同的热量后,比热容大的物体
末温较低,故A正确;由公式Δt=?知,在质量和热量一定时,比热容小的
物质,温度变化较大。已知两物体初温相同,放出相同的热量后,比热容
小的物体末温较低,故B正确;由公式Δt=?知,在质量和热量一定时,比
热容小的物质,温度变化较大。已知两物体初温相同,吸收相同的热量
后,比热容小的物体末温较高,所以可以传热给比热容较大的物体,故C
正确。由公式Δt=?知,在质量和热量一定时,比热容小的物质,温度变
化较大。已知两物体初温相同,放出相同的热量后,比热容大的物体末
温较高,所以可以传热给比热容较小的物体,故D错误。
(2019云南昆明石林鹿阜中学期末,10,★☆☆)我省许多城市都修建了人
工湖,这是利用了水的比热容较 ????的性质来调节气候。若一人工
湖湖水的质量为1×107 kg,水温升高2 ℃,则湖水吸收的热量为 ????J
[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]。若这些热量被同等质量的砂石吸收
(c砂石“等于”)。
答案 大 8.4×1010 大于
解析 因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和砂石比较,吸收相同
的热量,水的温度升高得少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低得少,使
得昼夜的温差小,能有效调节气候;水吸收的热量:Q吸=c水mΔt=4.2×103J/
(kg·℃)×1×107 kg×2 ℃=8.4×1010 J;在吸收热量、质量相同时,比热容小
的物质温度变化大,由于c砂石1.(2018山东淄博中考,3,★☆☆)下列实例中与“水的比热容较大”这
一特性无关的是?( )
A.让热水流过散热器供暖
B.用循环水冷却汽车发动机
C.沿海地区昼夜温差较小
D.夏天在房间内洒水降温
答案????D 因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质比较,降低相
同的温度,水放出的热量多,所以让流动的热水流过散热器供暖,故A不
符合题意;因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质比较,升高相
同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用循环水冷却,故B不符合
题意;因为水的比热容大于砂石的比热容,相同质量的水和砂石吸收或
放出相同的热量,水的温度升高或降低得少,所以沿海地区昼夜温差比
内陆地区小,故C不符合题意;炎热的夏天,在室内地面上洒水,水蒸发会
从周围吸热而降低周围环境的温度,使人感到凉爽,不是利用水的比热
容大的特点,故D符合题意。
2.(2017江苏无锡中考,11,★★☆)用如图13-3-4所示的装置,先后加热初
温、质量均相同的水和煤油,比较两种液体比热容的大小,多次实验表
明:要让水和煤油升高相同的温度,水需要的加热时间更长。以下关于
该实验的操作及分析错误的是?( )
?
图13-3-4
A.水比煤油的比热容大
B.加热时用玻璃棒不断搅拌,是为了水和煤油受热均匀
C.实验中可以不使用温度计,让水和煤油都沸腾后再比较加热时间
D.相同质量的水和煤油,若吸收相同热量后,煤油比水升高的温度大
答案????C 相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收热量的多少,
即比较加热时间的长短,时间短的吸热能力弱,比热容小,水的比热容大
于煤油的比热容;实验中用玻璃棒搅拌的作用是使液体受热均匀;水和
煤油的沸点不同,加热时间也不同,无法比较比热容的大小;由于煤油的
比热容小,根据Δt=?,质量相同的水和煤油,吸收相同的热量,煤油的温
度比水的温度升高得大。综上所述,选C。
3.(2017黑龙江大庆中考,11,★☆☆)水沸腾过程中的温度 ????(选填
“升高”、“降低”或“不变”),该过程中水 ????(选填“吸
热”、“放热”或“不吸热也不放热”)。若将质量和初温均相同的
铝、铜、铁三个金属球(c铝>c铁>c铜)浸没在同一沸水中煮较长的一段时
间,从沸水中吸热最多的是 ????球。
答案 不变 吸热 铝
解析 水沸腾时虽然继续吸热,但温度保持不变;由于热传递的结果是
温度相等,所以煮较长的一段时间后三个金属球的温度都与沸水温度相
同;根据热量公式Q=cmΔt分析可知,三种质量和初温相同的物质升高相
同的温度,比热容大的吸收的热量多,比热容小的吸收的热量少,所以铝
球吸收的热量最多,铜球吸收的热量最少。
4.(2018黑龙江哈尔滨中考,38,★☆☆)如图13-3-5是“研究水沸腾规
律”的实验,试管中水的质量为0.2 kg,这些水由20 ℃升高到70 ℃吸收
的热量是 ???? J;水沸腾过程中,温度计示数将 ????。[c水=4.2×
103 J/(kg·℃)]
?
图13-3-5
答案 4.2×104 不变
解析????水吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(70 ℃-
20 ℃)=4.2×104 J;水沸腾过程中,吸收热量、温度不变,温度计示数将不
变。
5.(2018山东济宁中考,15,★☆☆)将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中(如图
13-3-6甲所示),通过 ????方式改变牛奶的内能,图乙是250 g牛奶与
热水的温度随时间变化的图象,则牛奶在加热过程中吸收的热量为 ????
????J。[c牛奶=4.2×103 J/(kg·℃)]
?
甲 乙
图13-3-6
答案 热传递 2.1×104
解析 给牛奶加热的过程中,牛奶吸收热量、内能增加,是通过热传递
方式改变了牛奶的内能;由图乙可知,牛奶升高的温度为Δt=40 ℃-20 ℃
=20 ℃,则牛奶吸收的热量为Q吸=c牛奶mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×20
℃=2.1×104 J。
1.(2018山东烟台中考,10,★☆☆)炎炎夏日,烈日下海滩的沙子热得烫
脚,而海水很清凉,傍晚落日后,沙子凉了,海水却依然暖暖的,这主要是因
为海水和沙子具有不同的?( )
A.密度 ????B.内能 ????C.热量 ????D.比热容
答案????D 水的比热容比沙子的比热容大,相同质量的水和沙子,吸收或
放出相同热量,水的温度变化小,因此,烈日下海滩的沙子热得烫脚,而海
水很清凉,傍晚落日后,沙子凉了,海水却依然暖暖的,故D正确。
2.(2018四川眉山中考,40,★★☆)表中有几种物质的比热容,小张同学根
据提供的数据得出了四个结论,其中正确的是?( )
A.一杯水比一桶煤油的比热容小
B.液体的比热容一定比固体的比热容大
C.水吸收或放出热量的本领较强,常用作冷却剂
D.比热容是物质自身的性质之一,只和物质的种类有关
几种物质的比热容/[J·(kg·℃)-1]
水 4.2×103 铁 0.46×103
酒精 2.4×103 铜 0.39×103
煤油 2.1×103 干泥土 0.84×103
冰 2.1×103 水银 0.14×103
答案????C 由表格中的信息可知,水的比热容大于煤油的比热容,比热容
大小与质量无关,故A错误;液体的比热容不一定比固体的大,比如:水银
的比热容比冰的比热容小,故B错误;因为水的比热容大,相同质量的水
和其他物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以人们常用水作
冷却剂,故C正确;比热容是物质自身的性质之一,和物质的种类和状态
有关,故D错误。
(2018山东青岛大学附中月考)运用知识解决问题:
(1)小丽拿了两瓶饮料,一瓶热的,一瓶凉的,当她打开汽水瓶时,随着
“嘭”一声响,往往可以看到瓶口处冒“白气”,为什么?
答:这是因为突然打开瓶盖时,瓶内的气体迅速膨胀,对外 ????,内能
????,温度 ????,瓶口附近的水蒸气遇冷 ????形成大量的
小水珠,也就是我们看到的“白气”。
(2)夏天烈日下,小明同学光着脚在海边玩,踩在沙滩上感到烫脚,是由于
水的比热容比沙子的 ????,在同样受热时,吸收的热量 ????,所
以在相同情况下,沙子的 ????比海水的大。
(3)对100 g的水加热,水升温的图象如图13-3-7,请你计算从开始计时到
加热3 min内吸收的热量(请写出计算过程)。
?
图13-3-7
答案 (1)做功 减少 降低 液化 (2)大 相同 温度变化 (3)见
解析
解析 通过课外实验考查学生的“科学探究”——交流、评估、反思
的能力。热学在初中阶段只有三章的内容,但联系比较密切,学生可以
通过一些实验加深理解。根据图象可知,从开始计时到加热3 min,水的
温度变化量为Δt=95 ℃-70 ℃=25 ℃;已知c=4.2×103 J/(kg·℃),m=100 g=
0.1 kg,所以从开始计时到加热3 min内吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=
4.2×103 J/(kg·℃)×0.1 kg×25 ℃=1.05×104 J。
(2018广西南宁马山民族中学月考改编)如图甲所示,将装有热奶的奶瓶
放入室温的水中,容器中的水温约20 ℃,热奶约90 ℃,经过一段时间再测
量一下容器中的水温和奶瓶中热奶的温度,图乙为热奶和水的温度随时
间变化的图象,根据该图象回答下列问题:
(1)热奶和温水终止热传递时的温度约为 ???? ℃。
(2)热奶温度降低了 ???? ℃,水的温度升高了 ???? ℃。
(3)在0~5 min这段时间内温度变化较快的是 ????。
?
?????
甲 乙
答案 (1)40 (2)50 20 (3)热奶
解析 当相互接触的物体间存在温度差时,物体间将发生热传递,而本
题的关键就在于学生对图象的分析,分析清楚图乙所示图象就能正确解
题。对于图象的分析能力和获取信息的能力,正是物理学要求学生必须
具备的能力。(1)由于热奶与水的温度不同,它们间存在温度差,所以热
奶和水会发生热传递。由图乙所示图象可知,热奶和温水终止热传递时
的温度约为40 ℃;(2)由图乙所示图象可知,水的初温是20 ℃,热奶的初
温是90 ℃,热奶的末温是40 ℃,水的末温是40 ℃,则热奶温度降低了50
℃,水的温度升高了20 ℃;(3)由图乙所示图象可知,0~5 min时间内,热奶
对应的图线比较陡峭,温度变化较快,水对应的图线比较平缓,温度变化
较慢,由此可知,温度随时间变化较快的是热奶。
第3节 比热容
测试时间:20分钟
一、选择题
1.(2018吉林长春中考)我国北方冬天取暖用的“暖气”,通常用水作为输运能量的介质,这是因为水的( )
A.密度大 B.密度小
C.比热容大 D.比热容小
答案 C 因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度,水放出的热量较多,取暖效果好,所以暖气装置中用水来供热。
2.(2018广西桂林中考)经常下厨的小关发现,同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,油的温度总是升高得快些。这是因为( )
A.水的比热容小,吸热后温度升高得快
B.油的比热容小,吸热后温度升高得快
C.在相同的时间内,水吸收的热量较多
D.在相同的时间内,油吸收的热量较多
答案 B 用相同的燃气灶加热,相同时间内水和食用油吸收的热量相同,故C、D错误;质量相等、初温相同的水和食用油,相同时间内吸收的热量相同,因为水的比热容大于食用油的比热容,根据Q=cmΔt知,食用油的温度升高得快些,故A错误,B正确。
3.(2019福建厦门外国语学校月考)厦门被誉为“海上花园”。海水能较好地调节气候,是因为水的( )
A.比热容大 B.密度大
C.比热容小 D.密度小
答案 A 因为水的比热容较大,白天,相同质量的水与土壤和沙石相比,吸收相同的热量,水的温度升高得少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低得少,使得昼夜的温差小,故海水能较好地调节气候。
4.(2019山东滨州月考)下列事例没有利用水的比热容大的是( )
答案 B 由于水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度,水放出的热量较多,所以热水袋用水来作取暖介质,故A不符合题意;夏天中午洒水车洒水降温,是利用水蒸发吸热降温的,与水的比热容无关,故B正确;因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质比较,降低相同的温度,水放出的热量较多,所以晚上向稻田里灌水,可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,故C不符合题意;城市建造人工湖来调节气温,即由于水的比热容较大,相同质量的水和其他物质比较,吸收相同的热量,水的温度上升较少,可以起到调节气温的作用,故D不符合题意。
5.(2019山东临沂蒙阴四中月考)有甲、乙两种物质,质量之比是2∶1,升高相同的温度吸收的热量之比是3∶1,那么,甲、乙两种物质的比热容之比是( )
A.2∶1 B.1∶2
C.3∶2 D.2∶3
答案 C 由题意可知,m甲∶m乙=2∶1,Q甲∶Q乙=3∶1,Δt甲∶Δt乙=1∶1,由Q吸=cmΔt可知甲、乙两种物质的比热容之比:==××=××=3∶2。
6.(2019山东邹城月考)关于同一种物质的比热容,下列说法正确的是( )
A.若质量增大一倍,则比热容减小一半
B.若吸收的热量增大一倍,比热容增大一倍
C.比热容是物质的一种特性,大小只与物质的种类有关
D.比热容大小与物体的质量、温度的变化、吸放热的多少都无关
答案 D 比热容是物质本身的一种特性,与物质的状态和物质种类有关,比热容的大小与物体吸放热的多少、温度变化大小、质量多少都没有关系。故D正确。
7.(2019四川成都金牛外国语学校月考)根据表中几种物质的比热容,判断下列说法中不正确的是( )
物质 比热容/[J/(kg· ℃)] 物质 比热容/[J/(kg· ℃)]
水银 0.14×103 沙石 0.92×103
水 4.2×103 冰 2.1×103
A.制作体温计常用水银作介质,原因之一是水银的比热容小
B.北方楼房中的暖气用水作介质,利用了水的比热容大的特性
C.由于水的比热容比沙石的比热容大,所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区的大
D.由于水的比热容比冰的比热容大,所以冷却食品时0 ℃的水的效果比0 ℃的冰的效果好
答案 D 水银的比热容比较小,吸收相同的热量温度升得更高,可以更准确地测量物体的温度,故A正确;水的比热容比较大,降低相同的温度时可以放出更多的热量,取暖效果更好,故B正确;因为水的比热容比沙石的比热容大,在吸收和放出相同的热量时,水的温度变化值更小,所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区的昼夜温差大,故C正确;虽然水的比热容比冰的比热容大,但冰在熔化成0 ℃的水的过程中会吸收热量,所以冷却的效果会更好,故D错误。
8.(2019四川江油月考)材料不同的甲、乙两金属块,它们的质量相等,同时投入沸水中充分加热,先把甲金属块从沸水中取出投入一杯冷水中,热平衡后,水的温度升高了10 ℃,取出甲金属块(不计水的质量变化),再把乙金属块由沸水中取出投入该杯水中,热平衡后又使水温升高了10 ℃,则两金属块的比热容关系是( )
A.c甲C.c甲>c乙 D.以上情况都有可能
答案 A 由题意可知,先后将甲、乙两金属块投入到同一杯水中,水升高的温度相同,由Q吸=cmΔt可知,水吸收的热量相同,不计热量损失时,甲、乙两金属块放出的热量相同,因放入金属块乙后水升高的温度是在放入金属块甲后水升高温度的基础上,所以,甲金属块比乙金属块多降低10 ℃,即Δt甲>Δt乙,由c=可知,两金属块的比热容关系为c甲9.(2019广东深圳明珠学校期中)如图所示是用两个相同的“热得快”给两杯质量相同的不同液体甲、乙加热时,温度与时间的图象。如果甲、乙两种物质的比热容分别为c甲、c乙,则下列判断正确的是( )
A.c甲>c乙 B.c甲C.c甲=c乙 D.由图象不能判断 c甲、c乙的大小
答案 B 用两个相同的“热得快”给两种液体加热,则相同时间内液体吸收的热量相同;分析图象可知,相同的时间内,甲的温度变化大,甲的温度升高快;甲、乙两液体的质量相等,加热相同时间它们吸收的热量也相等,甲升高的温度值比乙的大,根据Q=cmΔt可知,甲的比热容小,即c甲10.(2019湖南长沙长郡中学月考)将一杯热水倒入盛有一些冷水的容器中,冷水的温度升高了20 ℃,又向容器内倒入同样一杯热水,冷水温度又升高了10 ℃,如果再向容器内倒入同样两杯热水,则冷水温度可再升高(不计热损失,热水和冷水的比热容相同)( )
A.10 ℃ B.8 ℃ C.6 ℃ D.4 ℃
答案 A 设热水和冷水的温度差为t,质量为m0的一杯热水倒入盛有质量为m的冷水的容器中,使得冷水温度升高了20 ℃,由于不计热损失,则Q吸=Q放,从而可知,cm0(t-20 ℃)=cm×20 ℃①,又向容器中倒入一杯同质量为m0同温度的热水,水温又上升了10 ℃,ΔQ吸=ΔQ放,从而可知,cm0(t-20 ℃-10 ℃)=c(m+m0)×10 ℃②,由①-②得:10 ℃×cm0=20 ℃×cm-10 ℃×cm-10 ℃×cm0,整理得20 ℃×cm0=10 ℃×cm,解得m=2m0,代入①式可得t=60 ℃;假设我们将全部热水一次性注入,则由热平衡方程可知4m0c×(60 ℃-Δt)=mcΔt,解得Δt=40 ℃,则注入2杯水后,水温还会上升:40 ℃-20 ℃-10 ℃=10 ℃。
二、填空题
11.(2018江苏宿迁中考)在烧杯中装入500 g温度为10 ℃的水,用酒精灯给水加热、直至水温上升到60 ℃,水的内能增加了 J;水吸收的热量 (选填“小于”“等于”或“大于”)酒精燃烧放出的热量。[c水=4.2×103 J/(kg· ℃)]?
答案 1.05×105 小于
解析 已知m水=500 g=0.5 kg,水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg· ℃)×0.5 kg×(60 ℃-10 ℃)=1.05×105 J,由于支架、烧杯等均吸收热量,还有部分热量要散失到空气里,所以真正被水吸收的热量小于酒精燃烧放出的热量。
12.(2019江苏徐州月考)当严寒即将来临时,为了预防果实结冰,果农会用水喷洒果树。请你解释这种做法的道理: 。?
答案 见解析
解析 水的比热容较大,跟同质量的其他液体相比,放出相同热量的水降低的温度小,可以减慢果实温度的降低,从而保护果实。
13.(2018黑龙江哈尔滨中考)如图是“研究水沸腾规律”的实验,试管中水的质量为0.2 kg,这些水由20 ℃升高到70 ℃吸收的热量是 J;水沸腾过程中,温度计示数将 。[c水=4.2×103 J/(kg· ℃)]?
答案 4.2×104 不变
解析 水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg· ℃)×0.2 kg×(70 ℃-20 ℃)=4.2×104 J;水沸腾过程中,吸收热量,温度不变,则温度计示数将不变。
14.(2018四川达州中考)如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图象,第6 min时的内能 (选填“大于”“等于”或“小于”)第8 min时的内能;该物质在CD段的比热容是AB段比热容的 倍(被加热物质的质量和吸、放热功率不变)。?
答案 小于 2
解析 因为晶体熔化过程要吸收热量,内能增加,所以第6 min时的内能小于第8 min时的内能;根据图中坐标信息可知,该物质在AB段温度升高10 ℃,被加热4 min;在CD段温度升高5 ℃,被加热4 min;则该物质在AB段吸热与CD段吸热之比为1∶1,根据Q=cmΔt可得,====,所以该物质在CD段的比热容是AB段比热容的2倍。
三、实验探究题
15.(2018山东邹城模拟)某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油加热(如图1所示),分别记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度(T)随时间(t)变化的图象(如图2所示)。
(1)根据图象,给水和煤油加热相同的时间,水和煤油吸收的热量 (填“水比较多”“煤油比较多”或“一样多”);要使水和煤油升高相同的温度,应给 加热更长的时间,这说明 的吸热能力强些。?
(2)已知水的比热容是4.2×103 J/(kg· ℃),则煤油的比热容是 。?
图1
图2
答案 (1)一样多 水 水 (2)2.1×103 J/(kg· ℃)
解析 (1)用同一个加热装置分别给质量和初温相同的水和煤油加热相同的时间时,水和煤油吸收的热量一样多,由图2可知,要使水和煤油升高相同的温度,应给水加热更长的时间,则水的吸热能力强些。(2)由图象2可知,加热4分钟时,水的温度升高4 ℃-2 ℃=2 ℃,而煤油的温度升高6 ℃-2 ℃=4 ℃,根据c=知,相同质量的水和煤油吸收相同的热量,比热容与升高的温度成反比,已知水的比热容是4.2×103 J/(kg· ℃),则煤油的比热容是:×4.2×103 J/(kg· ℃)=2.1×103 J/(kg· ℃)。
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