声光热部分
专题三:物态变化及内能相关问题
考点扫描☆名师点拨
一、考点解析
1.物态变化:物态变化是中考物理试卷中的必考题。纵观各地中考考纲和近三年考卷来看,对物态变化的考查基于对基础知识的理解、常见物态现象分析和生活中物态变化的解释的考查;物态变化中的吸放热现象都是考查对象。此部分考题平均分值在5~6分左右,常考题型有选择题(一个考题,分值以2分居多)、填空题(一个考题,分值以2~3分居多)、实验探究题(一个考题,分值一般为3~6分),也曾出现过简答或对物态变化现象的解释等题型,其中实验探究题分值稍高。
物态变化在2020年中考物理试卷中仍会出现,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)判断物态变化的类型;(2)物态变化中的吸放热;(3)图像分析。
2.内能:属于初中物理热学部分内容,这部分内容主要包括分子热运动、分子间作用力、内能、内能的改变、比热容、热量的计算、热值、热机、热机的效率、能量守恒定律等。这部分内容要求学生对微观世界有个初步的了解,知道微观粒子的运动情况和存在状态,同时认识内能是自然界中又一种重要的能量并且理解内能和其他形式的能可以相互转化。
具体要求是:通过观察和实验,初步了解分子运动理论的基本观点,并能用其解释某些热现象;了解热量的概念;从能量转化的角度认识燃料的热值;了解四冲程汽油机的基本工作原理;了解内能的概念;能简单描述温度和内能的关系;了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义;通过实验了解比热容的概念,尝试用比热容解释简单的自然现象,能根据比热容进行简单的热量计算;知道能量守恒定律,能举出日常生活中能量守恒的实例,用能量转化和守恒的观点分析物理现象的意识;通过能量的转化和转移,认识效率。
本部分中考题型以填空题、选择题、涉及到热值和比热容概念的以计算题为主,常见的是选择题和计算型填空题,均属于基础题型,试题难度以中等为主。从近三年来中考试卷来看,分值不高,一般保持在2—5分之间,平均分值在3分左右。
3.热机及其效率、能量转化与守恒
从近几年的中考试题中,可以看出能量主要考查的内容有:能量的分类,对能量概念的理解,能量的转化与守恒,能量与温度的关系、以及能量的利用等知识。
对本部分的考查,一是考查应用技能,如能量的转化;二是认识能量的概念,如常见能源;三是能量的有关计算,如热值得计算。
本部分中考题型以填空题、选择题、计算题为主,常见的是选择题和计算型填空题,均属于基础题型,试题难度以中等为主;难度较高主要集中在能量的转化类型方面。近三年来在中考中分值保持在2—5分之间,平均分值在3.5分左右。
解答此类问题要注意以下问题:
1. 晶体、非晶体熔化和凝固的特点及温度变化图象。
2. 六种物态变化名称及吸热和放热。
3. 生活中一些物态变化形成的原因----“白气”的成因.
4. 误将细小物体的机械运动当作分子的运动。
5.不能正确理解温度、内能、热量之间的区别和联系。
6. 误认为内燃机转一圈对外做功一次。内燃机在一个工作循环中对外做功1次,飞轮转动2转,完成4个冲程.
二、考查方向
1.物态变化
物态变化的显著特点是“现象”多,有各种自然现象和生活现象及实验中所产生的现象,对“现象”的认真观察、分析、归纳在本部分尤为重要。
物态变化和生产、生活密切相关,地球上大量能源来自太阳,春、夏、秋、冬四季的变化就是物态变化的体现。人类的衣、食、住、行都与物态变化有着密不可分的关系。所以要特别注重将所学知识用于分析解决简单的实际问题。
复习重点:三态转化:常见的物质有三种状态,即固态、液态和气态。当温度发生变化时,物质会在固、液、气三种状态之间变化。
解答物态变化问题要抓住以下要点:一是明确发生物态变化的物质是什么;二是发生变化前物质是什么状态;三是变化之后物质是什么状态;四是发生物态变化时伴随着怎样的吸热或放热过程。分析时还要注意有些物态变化需要一定的温度条件。
实验探究:此类考题是在以上知识基础上,通过分析现象变化、热量交换并与科学的实验手段相结合,考查考生实验能力和分析判断能力。只要能很好理解物态变化的规律,此类考题一般不难解答,所以关键是对物态变化现象的理解和掌握。
2.内能
备考方略:2020年中考,这部分内容仍然会出现在中考试卷中。考题难度属易或中等,分值大约3~5分。在选择题中考察分子热运动、内能及其转化可能性较大。计算题中考察热量、比热容的计算一般是概念性的计算,难度不高。考生要重点复习:内能的改变;利用比热容解释生活现象;热量的计算;热效率的计算等。
3.热机及其效率、能量转化与守恒
复习重点:1)内燃机的工作原理;四冲程汽油机的工作过程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;2)热值(q)的概念及其相关计算;3)热机的效率计算;4)能量守恒定律。
备考方略:解答能量类考题主要从能量的转化入手,能进行能量的简单计算(热值的计算);热机四冲程的能量转化和工作过程也是重要知识点。只要对以上几个方面有全面的认识,解答声现象考题一般不难。
三、知识梳理
(一)物态变化
1.熔化和凝固:
固体物质可以分成两大类,其中一类需要达到________温度后继续吸热才能熔化,并且在熔化时温度________ (这个温度值就是该物质的熔点),直到固体完全熔化完,这类物质叫晶体;而另一类物质熔化时不是在一个特定的温度,熔化过程中温度不断________,也就是说这类物质没有熔点,这种物质叫非晶体;它们在熔化时吸热温度的变化表现不同,是因为组成物质的“分子”间的相互作用力不同导致的,晶体与非晶体还有别的区别。
凝固是熔化的逆过程,晶体在凝固时放热温度________,这个温度值就是该物质的凝固点,同种物质的熔点________凝固点,非晶体没有________。常见的晶体有:萘、海波、食盐、冰、各种金属等,常见的非晶体有:松香、蜂蜡、玻璃、沥青等。
晶体和非晶体熔化与凝同时温度跟时间的关系图象可以很形象的描述它们的温度变化特点。晶体与非晶体图像的区别在于有没有固定熔点。
晶体在熔化时吸热温度却保持不变,凝固时放热温度也保持不变在生活中有一些应用,例如,0℃的规定;冬天在菜窖里放上一桶水,利用水结冰时放热,只要还有液态的水,菜窖里的温度就不会低到0℃以下。
2.汽化和液化
液态和气态:可以相互转化,物体从液态变为气态叫________,________和________是汽化的两种方式。蒸发和沸腾的联系:它们都是液体汽化的两种方式,即都属于汽化现象,液体在蒸发和沸腾的过程中,都需要________热量。
蒸发和沸腾的区别:(1)蒸发是液体在________温度下都能发生的汽化现象,而沸腾是液体在________温度(沸点)下才能发生的汽化现象;(2)蒸发是只在液体________发生的缓慢的汽化现象,而沸腾是在液体________同时发生的剧烈的汽化现象。
要加快液体的蒸发,可以通过提高液体的________;增大液体的________;加快液体表面上的________来实现。要减少液体的蒸发,就采取相反的措施。
使气体液化的两种方法:降低________。当温度降到足够低,即降到它的沸点时,所有的气体都可以被液化。例如在温度降低到足够低时,很难被液化的氦气也被液化了,而有些气体则容易液化,如水蒸气在温度降到较高温时,就液化成水了;压缩________也能使气体液化。液化的压强的越大,就越容易液化。如常用的液化石油气就是靠压缩体积使压强增大制成的。
理解“白气”和“白雾”:水蒸气和空气一样,是看不见摸不着的。所以,凡是看得见的“白气”和“白雾”都不再是水蒸气,而是由水蒸气液化成的小水滴(或小水珠)。在一般情况下,水蒸气遇冷放热液化成小水滴,悬浮在空中即形成“白气”,附着在物体表面形成水滴。夜间气温下降,水蒸气遇冷放热液化成小水滴。凝结在空中的尘埃上形成“雾”,凝结在地面物体上则形成“露”。
3.升华和凝华:物质从固态直接变成气态叫________;从气态直接变成固态叫________。升华和凝华均不经过液态。
常见的升华和凝华现象:在烧瓶中放少量固态的碘,并且对烧瓶微微加热,固态的碘没有熔化成液态的碘,而是直接变成了碘蒸气。停止加热后,碘蒸气并不液化,而是直接附着在烧瓶上形成固态的碘。前者是升华现象,后者是凝华现象。
又如,放在衣箱里的樟脑球变小,冬天室外冰冻的衣服变干,白炽灯用久灯丝变细等都属于升华现象;自然界中“霜”的形成,冬天玻璃上的“窗花”,灯泡用久了变黑等都属于凝华现象。
二、内能
1.内能、温度和热量三者之间的关系是本部分的重点和难度,而且还易出错,比如这几种说法“温度越高,内能越大”、“物体吸收热量,温度一定升高”、“物体内能增加,一定吸收热量”学生理解时就时常出现错误。比热容的概念和热量的计算也常出现在简单计算题或填空题中,故也是本部分的重点,学习比热容时,要结合电阻、密度概念,知道比热容也是物质自身的属性,与其他因素无关。
2. 比热容:关于比热容的概念,学生还应该理解这样两个规律:一、质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容小的物质升温________;二、质量相同的不同物质,升高相同的温度,比热容大的物质吸收热量________。而且还要会用这两个规律解释生活、生产中的实际现象。
三、热机及其效率、能量转化与守恒
1.物体储存能量时,物体具有做功的本领,物体损失能量时,就说物体正在做功。物体对外界做功时,物体的能量________。外界对物体做功时,物体的能量________。
2.内燃机的工作原理:四冲程汽油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞。汽油机的工作过程:________冲程、________冲程、________冲程、________冲程。
吸气冲程—靠________运动,吸进汽油与空气的混合物;压缩冲程—外界对气体做功,________能转化为________能,气体温度升高;做功冲程—化学能转化为内能,气体温度升高,气体对外做功,________能转化为________能;排气冲程—靠________运动,排出废气。
3.热值(q):1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫________;热值单位是:J/kg。燃料燃烧放出热量:Q放 =qm;(Q放 是燃料放出的热量,单位是J;q是热值,单位是J/kg;m 是质量,单位是kg。)
热值反映的是某种物质的一种燃烧特性,同时反映出不同燃料燃烧过程中,化学能转变成内能的本领大小;也就是说,它是燃料本身的一种特性,只与燃料的________有关,与燃料的形态、质量、体积等均无关。
4.热机的效率:用来做________的那部分能量和燃料________放出的能量之比,叫热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。公式:
5.能量守恒定律:能量既不会________,也不会________,它只会从一种形式________为另一种形式,或者从一个物体________到另一个物体,而在转化和转移过程中,能量的总量保持________。
能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体,小到原子核,也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都遵从能量守恒定律。
考点剖析☆聚焦高频
高频考点一:物态变化
【典例1】(2019?南通)下列物态变化中,属于升华现象的是( )
A.春雨天晴,路面变干 B.盛夏季节,天降冰雹
C.深秋清晨,薄雾弥漫 D.寒冷冬日,冻衣晾干
【考查角度】生活中的物态变化现象.
【解析】A、路面变干,水汽化成为水蒸气。故A不符合题意;B、冰雹主要小冰晶下降过程中碰上过冷水滴凝固其上形成,所以主要是凝固过程。故B不符合题意;C、雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴。故C不符合题意;D、冻衣服晾干,冰直接升华成为水蒸气。故D符合题意。选D。
【答案】D
高频考点二:物态变化中的吸放热
【典例2】(2019?本溪)下列现象需要吸收热量的是( )
A.气结成露 B.水滴成冰
C.雪融成溪 D.气凝成霜
【考查角度】熔化与熔化吸热的特点。
【解析】A、露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,液化放热,故A不合题意;B、水结冰是凝固,凝固放热,故B不合题意;C、雪融成溪是熔化现象,熔化吸热,故C符合题意;D、气凝成霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,凝华放热,故D不合题意。选C。
【答案】C
高频考点三:分子热运动
【典例3】(2019?湘西州)下列现象中能说明分子热运动的是( )
A.走到花园闻到花香 B.大雪纷飞
C.烧废纸时看到烟雾在空中弥漫 D.尘土飞扬
【考查角度】分子的运动。
【解析】A.走到花园闻到花香,是花香分子做无规则运动的结果,故A符合题意;B.大雪纷飞属于宏观的机械运动,故B不符合题意;C.烧废纸时看到烟雾在空中弥漫,烟雾是大量分子组成的灰尘颗粒,它们的运动不属于分子的运动,故C不符合题意;D.尘土飞扬中的尘土是固体颗粒物(不是分子),其运动属于宏观的机械运动,故D不符合题意。选A。
【答案】A
高频考点四:物体内能及转化
【典例4】(2019?枣庄)下列各图所列举的事例中,属于热传递改变物体内能的是( )
A.从滑梯滑下,臀部发热 B.冬天搓手,手会变暖
C.给试管加热,水温升高 D.迅速压下活塞,筒内气温升高
【考查角度】改变物体内能的方式。
【解析】A、从滑梯滑下,臀部与滑梯摩擦,机械能转化为内能,臀部发热,摩擦生热这是利用做功来改变物体内能的,故A错误;B、冬天搓手,手会变暖,是克服摩擦做功机械能转化为内能的,是通过做功的方式改变物体内能,故B错误;C、对试管加热,管内水从酒精灯火焰上吸收热量水温升高,是通过热传递的方式改变水的内能,故C正确;D、迅速压下活塞时,对筒内气体做功,机械能转化为内能,筒内气温升高,因此是通过做功改变物体的内能,故D错误。选C。
【答案】C
高频考点五:热机相关问题、能量转化与守恒
【典例5】(2019?武汉)如图所示是四冲程汽油机的剖面图,关于其四个冲程的描述正确的是( )
A.吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入汽缸
B.压缩冲程中,通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C.做功冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D.排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的极少部分
【考查角度】内燃机的四个冲程.
【解析】A、汽油机在吸气冲程中,进气门打开、排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入汽缸,故A正确;B、在压缩冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,气体的内能变大,此过程是机械能转化为内能的过程,故B错误;C、在做功冲程中,燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失,只有一少部分转化为机械能,故C错误;D、在排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的大部分,故D错误。选A。
【答案】A
考点过关☆专项突破
类型一:物态变化
1.(2019?苏州)下列现象属于熔化的是( )
A.清晨枝叶上形成露珠 B.太阳升起后浓雾渐散
C.气温升高使冰雪消融 D.冬天铁丝网出现白霜
2.(2019?哈尔滨)下面对哈尔滨美景描述中,属于熔化现象的是( )
A.初春,太阳岛上冰雪变成涓涓水流
B.盛夏,防洪纪念塔广场花朵上滚动着晶莹的露珠
C.深秋,中央大街的树上挂着洁白的雾淞
D.隆冬,松花江水变成剔透的冰
3.(2019?绍兴)下列物态变化属于凝固的是( )
A.湖水结冰 B.雾气消散
C.露珠形成 D.冰雪消融
4.(2018?镇江)下列物态变化属于凝固的是( )
A. 雾的形成 B. 河道结冰
C. 冰冻衣服晾干 D. 露珠的形成
5.(2019?呼伦贝尔)异丁烷和甲基丙烷作为新的制冷剂,已经代替氟利昂成为电冰箱中新的热量“搬运工”(较多的氟利昂会破坏大气中的臭氧层),当液态制冷剂进入电冰箱的冷冻室后,吸走热量,此时制冷剂发生的物态变化是( )
A.熔化 B.液化 C.升华 D.汽化
6.(2019?呼和浩特)炎炎夏日,洒了水的地面,晾在阳光下的湿衣服,过一会儿就变干了;烧开着的水,过一会儿水就变少了。关于这两种热现象,下列解释正确的是( )
A.前者是汽化吸热,后者也是汽化吸热 B.前者是汽化放热,后者是升华吸热
C.前者是熔化吸热,后者是升华吸热 D.前者是凝固放热,后者是液化放热
7.(2019?常州)夏天,向盛有牛奶的杯内充入少量液态氮,可以快速制成一杯看似“热气腾腾”的冰激凌,贸然食用易冻伤食道。看似“热气腾腾”,其实是( )
A.液氮汽化后形成的氮气 B.液氮凝固后形成的固态氮
C.冰激凌中的水汽化后形成的水蒸气 D.空气中的水蒸气液化后形成的小水滴
8.(2019?镇江)下列物态变化中,属于液化的是( )
A. 冰凌的形成 B.冰雪消融
C.雾松的形成 D.露珠的形成
9.(2019?齐齐哈尔)下列物态变化中,吸热的是( )
A.冰棍“冒”出的“白气” B.昆虫和植物上的露珠
C.用久了的白炽灯,灯丝变细 D.北方寒冷的冬天洒水成冰
10.(2018?绥化)下列现象中属于升华的是( )
A.春天冰雪消融 B.夏天清晨的露珠
C.秋天地上的白霜 D.冬天冰雕慢慢变小
11.(2019?邵阳)邵阳新宁崀山是国家5A级景区,2019年春节期间,崀山八角寨风景区山顶出现大量雾凇,十分美丽迷人!雾凇的形成所属的物态变化是( )
A.凝固 B.液化 C.凝华 D.汽化
12.(2019?北京)古诗《立冬》中,有诗句“门尽冷霜能醒骨,窗临残照好读书”,诗中所说的“霜”,其形成过程的物态变化属于( )
A.凝华 B.凝固 C.汽化 D.液化
13.(2019?北京)在研究某物质熔化过程中温度的变化规律时,持续加热该物质,记录并描绘出了该物质温度随时间变化的图线,如图所示。根据图象可知该物质是________(选填“晶体”或“非晶体”),判断依据是________。
类型二:物态变化中的吸放热
1.(2019?铁岭)下列物态变化现象中需要吸收热量的是( )
A. 冰块熔化 B.山间生雾
C. 枝头结霜 D. 瀑布结冰
2.(2018?福建)图中的四个物态变化实例,属于吸热的是( )
A.初春,湖面上冰化成水 B.盛夏,草叶上形成露
C.深秋,枫叶上形成霜 D.寒冬,河水结成冰
3.(2018?铁岭)下列四幅图片所涉及的物态变化过程中,放热的是( )
A.土地干涸 B.制作雪糕
C.水被烧开 D.干冰变小
4.(2017?自贡)深秋时节,自贡的气温不是很低,但我国北方却是滴水成冰的寒冷。对于滴水成冰这一过程,有关物态变化和热,下列说法正确的是( )
A.物态变化是凝固,放出热量 B.物态变化是汽化,吸收热量
C.物态变化是熔化,吸收热量 D.物态变化是液化,放出热量
5.(2019?宜昌)被太阳晒热的自行车坐垫,用湿抹布擦一下就很快凉了下来,主要原因是( )
A.水的比热容大 B.液化放热 C.蒸发吸热 D.液化吸热
6.(2018?黔南州)异丁烷和甲基丙烷作为新的制冷剂,已经代替氟利昂成为电冰箱中新的热量“搬运工”(较多的氟利昂会破坏大气中的臭氧层),当液态制冷剂进入电冰箱的冷冻室后,吸走热量,此时制冷剂发生的物态变化是( )
A.汽化 B.液化 C.凝固 D.熔化
7.(2018?天门)下列四个物态变化的实例中,属于放热的是( )
A.早春,河面上的冰熔化了 B.夏天,洒在地上的水很快变干了
C.秋天,树叶上的露珠出现了 D.冬天,结冰的衣服变干了
8.(2019?山西)如图是一种沙漠里能收集空气中水分的甲虫。清晨,空气中水蒸气含量高,甲虫从洞穴中走出爬上沙丘,迎着风整个身体呈倒立的姿势,很快空气中的水蒸气在背部凝结成水珠,水珠越聚越多,顺着背部流入甲虫的嘴里。科学家利用该原理制造了沙漠集水器,实现沙漠淡水的补给,能让沙漠变成一块块绿洲。甲虫能收集到空气中的水蒸气,说明它背部的温度比外界气温( )
A.一定高 B.一定低 C.一定相同 D.无法确定
9.(2019?葫芦岛)下列关于物态变化及其吸、放热的说法中正确的是( )
A.北方冬天洁白的雾凇的形成是凝华现象,吸收热量
B.衣柜里的樟脑球变小是汽化现象,放出热量
C.阳光下的雪人“流汗”是升华现象,吸收热量
D.用舌头舔刚从冰箱中取出的冰棒,冰棒粘舌头是凝固现象,放出热量
10.(2018?鞍山)下列关于物态变化的说法,正确的是( )
A.用干冰人工降雨,利用了干冰熔化吸热
B.食品在电冰箱里能保鲜,利用了制冷剂汽化吸热
C.冬天的菜窖里放几桶水,利用了水凝固吸热
D.用酒精给高烧病人擦拭降温,利用了酒精升华吸热
11.(2019?百色)如图所示为某种物质熔化时温度随时间变化的图象,该物质是________(选填“晶体”或“非晶体”),在第18min时处于________。
12.(2019?无锡)云是由浮在空气中的小水滴和小冰晶等组成,其中小水滴是空气中的水蒸气上升到高空遇冷________(填物态变化名称)形成的,此过程中水蒸气要________热。
13.(2019?玉林)在少雨干旱的季节,为了使农作物能正常生长,必要时可利用干冰进行人工降雨。这是由于干冰在________(填物态变化的名称)时迅速________(选填“吸收”或“放出”)热量使周围的气温急剧下降,水蒸气遇冷液化形成小水滴。
类型三:分子热运动
1.(2019?怀化)下列有关分子热运动的说法不正确的是( )
A.压紧的铅块能结合在一起。表明分子间有引力
B.墨水在热水中扩散的快,表明温度越高,分子运动越剧烈
C.固体很难被压缩,表明固体分子间只存在斥力
D.桂花飘香。表明分子在不停地做无规则运动
2.(2018?梧州)实验时,老师打开酒精瓶的瓶塞后,同学们能够闻到酒精的味道,此现象表明( )
A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力 C.分子在不停地运动 D.温度越高,分子运动越剧烈
3.(2019?兰州)关于分子动理论,下列说法中不正确的是( )
A.物质是由大量分子组成的 B.温度越高,分子的运动越剧烈
C.分子是组成物质的最小微粒 D.固体很难被压缩,说明分子间存在斥力
4.(2019?娄底)学习了分子动理论之后,小明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.“花气袭人知骤暖”说明分子的热运动与温度有关
B.人造木板黏结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,是因为胶带与纸之间有相互的斥力
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
5.(2019?新疆)用高强度钛材料做成的钛管很难被拽长,说明钛分子间( )
A.没有引力 B.没有斥力 C.存在引力 D.存在斥力
6.(2019?无锡)下列现象中,可以说明分子间存在吸引力的是( )
A.液体很难被压缩 B.两个铅块相互压紧后粘在一起
C.美味佳肴香气扑鼻 D.酒精和水充分混合后总体积变小
7.(2019?呼伦贝尔)下列现象中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.大雪纷飞 B.桂花飘香 C.灰尘飞舞 D.烟花绽放
8.(2019?徐州)将一勺砂糖放入一杯水中,整杯水都变甜了。这个现象说明( )
A.分子是运动的 B.分子间有引力 C.分子间有斥力 D.分子可以再分
9.(2019?盐城)将红墨水滴入水中,一会儿整杯水变红了,这一现象中( )
A.只有水分子运动,进入墨水分子间隙
B.只有墨水分子运动,进入水分子间隙
C.水分子和墨水分子都在运动,彼此进入对方的分子间隙
D.水分子和墨水分子都在运动,只是墨水分子进入水分子间隙
10.(2018?大庆)“春有百花秋有月,夏有清风冬有雪”,这就是我们家乡大庆的四季。下列关于自然现象的说法中,符合物理规律的是( )
A.春天:一定要在有风的天气里,花香才能扩散
B.夏天:草叶上的露珠在阳光下变得五颜六色,这是由于光的反射造成的
C.秋天:中秋的月亮又大又圆,这是因为月亮对阳光进行了镜面反射
D.冬天:雪花的形成是水蒸气的凝华
11.(2019?武威)“端午浓情,粽叶飘香”,“粽叶飘香”说明了________,把酒精和水在长玻璃管中混合后,发现总体积减小,该实验说明了分子间存在________。
12.(2018?贺州)如图所示,将一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下称量并读数,然后将玻璃板水平接触水面,稍稍向上用力拉弹簧测力计,则示数将________(选填“不变”“变大”或“变小”),此现象间接说明分子间存在________(选填“引力”或“斥力”)。
13.(2019?临沂)十九大报告指出:绿水青山就是金山银山。近几年我市也响应号召,积极行动,极大改善了山区环境。在丰富多彩的赏花节中,游客徜徉在花海中闻到阵阵花香,这是分子________的结果;汗流满面的游客不时摇动手中的扇子,加快汗液________(填物态变化),实现降温解热。
14.(2019?海南)腌海南粉是海南的特色名吃。在米粉中加入调味汁拌匀,调味汁充分进入米粉中俗称“入味”,米粉腌得越入味越好吃。从物理的角度看,入味是________的结果。热米粉比冷米粉更容易入味,是因为温度越高________。
类型四:内能
1.(2019?兰州)关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A.热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体
B.0℃的冰水混合物内能为零
C.水的温度越高,所含热量越多
D.冰在熔化过程中吸收热量,温度和内能均不变
2.(2019?阜新)小亮测得甲、乙两杯水的温度分别是45℃和75℃,下列判断正确的是( )
A.甲杯中水的分子运动一定比乙杯中水的分子运动剧烈
B.甲杯中水的内能一定比乙杯中水的内能小
C.乙杯中水的热量一定比甲杯水的热量多
D.乙杯中水的温度降低,水的内能一定减少
3.(2019?恩施州)下列生活实例中,通过做功改变物体内能的是( )
A.寒冷的冬天,人们搓手后感到暖和
B.晚上睡觉用热水袋取暖
C.在鲜榨的果汁里放些冰块,喝果汁时感觉凉爽
D.利用太阳能热水器“烧水”
4.(2019?大连)下列现象中,通过做功改变内能的是( )
A.铁锤敲打铁钉,铁钉变热 B.饮料放冰箱里,饮料变凉
C.勺子放热汤里,勺子变热 D.嘴向手“哈气”,手变暖和
5.(2019?日照)如图,烧瓶内水上方存在着水蒸气,瓶口用软木塞塞住,用小打气筒缓慢向瓶内加压,达到一定程度时塞子跳起来,瓶内出现白雾。下列说法正确的是( )
A.瓶内出现白雾,是因为瓶子外部温度低
B.出现白雾的过程是一个吸热的物态变化过程
C.该实验能说明气体膨胀对外做功,内能减小
D.这个实验展示了蒸汽机的工作原理
6.(2019?桂林)下列事例中通过做功的方式改变物体内能的是( )
A.用酒精灯加热烧杯中的水
B.放入热汤中的金属勺子变烫
C.刀在磨刀石上摩擦后温度升高
D.冬天人们较喜欢通过晒太阳使身体暖和起来
7.(2019?鞍山)如图所示是汽油机的某冲程工作示意图,以下改变物体内能的方式与此相同的是( )
A.汽车在行驶过程中,汽车发动机里的冷却液温度升高
B.打开暖风,车内温度升高
C.刹车时,刹车片温度升高
D.停在烈日下的汽车,车顶被晒得温度升高
8.(2019?锦州)在烹饪美食的过程中,所包含的物理知识正确的是( )
A.炒鸡蛋时,是通过做功的方式使鸡蛋的内能增加
B.炖排骨汤时,在汤沸腾后把炖汤的火调小,是为了降低汤的温度
C.蒸饺子时,刚出锅的饺子冒“白气”是汽化现象
D.煮粽子时,粽叶飘香说明了分子在不停地做无规则运动
9.(2019?毕节市)下列现象中,利用热传递使物体的内能减小的是( )
A.来回弯折的铁丝温度会升高 B.冬季用热水袋取暖
C.冬天手接触冰块会觉得很冷 D.自行车轮胎放气时,气门嘴处温度会降低
10.(2018?赤峰)如图所示的实例中,属于做功改变物体内能的一组是( )
A.①③④ B.①②③ C.②③④ D.①②④
11.(2019?滨州)质量和温度都相同的甲、乙两种物质,用同样的加热器进行加热,它们温度随时间变化的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲物质的沸点一定是80℃,乙物质的沸点一定是40℃
B.0﹣6min甲比乙吸收的热量多
C.8﹣10min甲和乙继续吸热,虽然温度各自保持不变,但甲和乙的内能都不断增加
D.甲的比热容大于乙的比热容
12.(2019?上海)质量相同的两金属块,吸收相同的热量,升高的温度不同,则( )
A.升高温度较大的金属块比热容一定大 B.升高温度较大的金属块比热容一定小
C.温度高的金属块比热容一定大 D.温度高的金属块比热容一定小
13.(2019?呼伦贝尔)下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( )
A.夏天在房间内洒水降温 B.用循环水冷却汽车发动机
C.让热水流过散热器供暖 D.沿海地区昼夜温差较小
14.(2018?济南)暑假里,小梅跟着妈妈去青岛避暑。烈日当空,小梅在海边玩耍时发现:海边的沙子热得烫脚,而海水却是凉凉的。解释这一现象要用到的最主要的物理概念是( )
A.比热容 B.密度 C.热值 D.质量
15.(2018?宜宾)如图是干旱地里的玉米,由于玉米植株内水的比例很高,有助于调节玉米自身的温度,以免温度变化太快对玉米造成损害。这主要是因为水的( )
A.凝固点较低 B.比热容较大 C.沸点较高 D.质量较小
16.(2019?西宁)图甲中一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,看到棉花燃烧起来,这是通过________的方式使玻璃筒内空气的内能增加,温度升高。图乙是通过________的方式把试管里的水加热至沸腾。
17.(2019?营口)热水瓶注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞会跳起来,在这一现象中瓶内气体的________能转化为软木塞的________能,该能量转化过程与汽油机的________冲程相同。
18.(2019?黑龙江)如图所示,女同学采用往手上哈气来取暖,是利用________的方法来改变内能的;男同学采用两手互相搓来取暖,是利用________的方法来改变内能的。
19.(2019?青海)北方楼房中的“暖气”用水作为介质,是因为水的________。质量为1t的热水放出2.1×108J热量后温度降低________℃.暖气能使室内温度升高内能增加,这是通过________的方式实现的。【4.2×103J/(kg?℃)】
20.(2019?百色)部分高海拔地区昼夜温差较大,为了保护秧苗在夜间不被冻坏,人们常在傍晚往农田中灌水,白天再将水放出,这是利用水的________较大的特性。如果让2000kg的水温度下降1℃,放出的热量为________J.[c水=4.2×l03J/(kg?°C)]
类型五:热机及其效率、能量转化与守恒
1.(2019?百色)关于内燃机,下列说法正确的是( )
A.四个冲程中只有一个冲程发生内能与机械能相互转化
B.压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能
C.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
D.只要技术进步,内燃机的效率可以达到100%
2.(2019?玉林)如图所示,是内燃机工作循环中的某个冲程,它是( )
A.吸气冲程 B.做功冲程 C.压缩冲程 D.排气冲程
3.(2019?湘西州)多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的,从能量转化的角度看,存在着内能转化为机械能的过程的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
4.(2018?日照)关于四冲程汽油机,下列说法正确的是( )
A.排气冲程时,进气门和排气门都打开
B.汽油机是将内能转化为机械能的装置
C.随着科学的发展,汽油机的效率可以达到100%
D.吸气冲程中,从进气门进入气缸的是空气
5.(2019?无锡)如图所示,用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体,能将盒盖喷出很远,此过程中的能量转化方式与汽油机的哪一个冲程相似?( )
A.压缩冲程 B.吸气冲程 C.排气冲程 D.做功冲程
6.(2018?株洲)木炭的热值为3.4×107J/kg,它表示1kg木炭( )
A.具有3.4×107J的热量 B.具有3.4×107J的内能
C.完全燃烧对外做功3.4×107J D.完全燃烧放出热量3.4×107J
7.(2018?益阳)关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
B.热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C.热机的效率越高说明做功越快
D.热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的
8.(2019?邵阳)电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动公交车等已广泛应用于现代生活中,它们都是利用电动机来工作的,电动机工作过程中能量转化情况主要是( )
A.电能转化成热能 B.电能转化成机械能
C.机械能转化成电能 D.太阳能转化成机械能
9.(2019?宜昌)前段时间,“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点,该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气,通过氢燃料电池给车提供动力(该技术成本很高,目前仍处在试验阶段),但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是( )
A.氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能
B.水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量
C.对于热点事件要遵从科学原理,不能盲从更不能以讹传讹
D.该车行驶的能量最终来源于水,水是一种能源
10.(2019?广安)下列关于能量的说法中,正确的是( )
A.洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B.电水壶工作时是将内能转化为电能
C.用热水泡脚,身体会感觉暖和,说明内能可以转移
D.能量无论是转化还是转移,能量总和会逐渐减少
11.(2019?赤峰)利用先进工艺和科学方法,可以使垃圾变废为宝。若从1吨垃圾中能提炼出140kg燃料油,燃料油的热值为4.5×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为________J,这些热量可以使________kg的水温度升高50℃.[水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)]
12.(2019?怀化)某种国产汽车,当它在某平直公路上以20m/s速度匀速行驶时,每百公里的油耗为6L.当汽车行驶500s,则汽车消耗的汽油是________L.假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是495N.则汽油机的效率是________%(已知汽油的热值是3.3×107J/L)。
13.(2018?南充)某台汽油机飞轮的转速为1800r/min,在1s内,汽油机完成了________个工作循环。如果汽油机在一段时间内消耗了500g汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量________J.(q汽油=4.6×107J/kg)
14.(2019?宜昌)汽车刹车时,由于摩擦,汽车的动能转化为________能,这些能量不能自动地用来驱动汽车;而有些新能源汽车有“动能回收装置”,即在刹车时带动发电机工作,将汽车的动能转化为________能并为电池充电,之后电池又可以再次驱动汽车。
15.(2019?镇江)在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中,小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。
(1)小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图1所示,则他应将平衡螺母向________端调节;图2是正确测量所用碎纸片质量时的场景,此时游码所处位置如图3所示,则他还应称量________g的酒精;
(2)小林组装的实验装置如图4所示,他在器材安装中的一处错误是________;
(3)本实验中,燃料完全燃烧放出热量的多少是通过________来反映的。
(4)正确组装实验装置后,小林用(1)中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验,正确采集的数据如表所示,根据实验数据,小林却得出了与事实相反的实验结论:质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后,碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是________。
温度
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽时的水温/℃
水温的变化/℃
酒精
20
65
45
碎纸片
20
80
60
16.(2018?遂宁)我国于2017年5月18日在南海海域成功试采“可燃冰”,“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力,在相同条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到天然气的数十倍。如果“可燃冰”热值是天然气的10倍,设天然气热值为4.2×107J/kg,完全燃烧0.5kg“可燃冰”放出的热量为________J;若在不考虑热量损失的情况下,这些热量能使800kg、45℃的水刚好达到沸点,则此时水的沸点是________℃,水面上方的气压________1标准大气压。(选填“大于”、“小于”或“等于“)(c水=4.2×103J/(kg?℃))
声光热部分
专题三:物态变化及内能相关问题
考点扫描☆名师点拨
一、考点解析
1.物态变化:物态变化是中考物理试卷中的必考题。纵观各地中考考纲和近三年考卷来看,对物态变化的考查基于对基础知识的理解、常见物态现象分析和生活中物态变化的解释的考查;物态变化中的吸放热现象都是考查对象。此部分考题平均分值在5~6分左右,常考题型有选择题(一个考题,分值以2分居多)、填空题(一个考题,分值以2~3分居多)、实验探究题(一个考题,分值一般为3~6分),也曾出现过简答或对物态变化现象的解释等题型,其中实验探究题分值稍高。
物态变化在2020年中考物理试卷中仍会出现,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)判断物态变化的类型;(2)物态变化中的吸放热;(3)图像分析。
2.内能:属于初中物理热学部分内容,这部分内容主要包括分子热运动、分子间作用力、内能、内能的改变、比热容、热量的计算、热值、热机、热机的效率、能量守恒定律等。这部分内容要求学生对微观世界有个初步的了解,知道微观粒子的运动情况和存在状态,同时认识内能是自然界中又一种重要的能量并且理解内能和其他形式的能可以相互转化。
具体要求是:通过观察和实验,初步了解分子运动理论的基本观点,并能用其解释某些热现象;了解热量的概念;从能量转化的角度认识燃料的热值;了解四冲程汽油机的基本工作原理;了解内能的概念;能简单描述温度和内能的关系;了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义;通过实验了解比热容的概念,尝试用比热容解释简单的自然现象,能根据比热容进行简单的热量计算;知道能量守恒定律,能举出日常生活中能量守恒的实例,用能量转化和守恒的观点分析物理现象的意识;通过能量的转化和转移,认识效率。
本部分中考题型以填空题、选择题、涉及到热值和比热容概念的以计算题为主,常见的是选择题和计算型填空题,均属于基础题型,试题难度以中等为主。从近三年来中考试卷来看,分值不高,一般保持在2—5分之间,平均分值在3分左右。
3.热机及其效率、能量转化与守恒
从近几年的中考试题中,可以看出能量主要考查的内容有:能量的分类,对能量概念的理解,能量的转化与守恒,能量与温度的关系、以及能量的利用等知识。
对本部分的考查,一是考查应用技能,如能量的转化;二是认识能量的概念,如常见能源;三是能量的有关计算,如热值得计算。
本部分中考题型以填空题、选择题、计算题为主,常见的是选择题和计算型填空题,均属于基础题型,试题难度以中等为主;难度较高主要集中在能量的转化类型方面。近三年来在中考中分值保持在2—5分之间,平均分值在3.5分左右。
解答此类问题要注意以下问题:
1. 晶体、非晶体熔化和凝固的特点及温度变化图象。
2. 六种物态变化名称及吸热和放热。
3. 生活中一些物态变化形成的原因----“白气”的成因.
4. 误将细小物体的机械运动当作分子的运动。
5.不能正确理解温度、内能、热量之间的区别和联系。
6. 误认为内燃机转一圈对外做功一次。内燃机在一个工作循环中对外做功1次,飞轮转动2转,完成4个冲程.
二、考查方向
1.物态变化
物态变化的显著特点是“现象”多,有各种自然现象和生活现象及实验中所产生的现象,对“现象”的认真观察、分析、归纳在本部分尤为重要。
物态变化和生产、生活密切相关,地球上大量能源来自太阳,春、夏、秋、冬四季的变化就是物态变化的体现。人类的衣、食、住、行都与物态变化有着密不可分的关系。所以要特别注重将所学知识用于分析解决简单的实际问题。
复习重点:三态转化:常见的物质有三种状态,即固态、液态和气态。当温度发生变化时,物质会在固、液、气三种状态之间变化。
解答物态变化问题要抓住以下要点:一是明确发生物态变化的物质是什么;二是发生变化前物质是什么状态;三是变化之后物质是什么状态;四是发生物态变化时伴随着怎样的吸热或放热过程。分析时还要注意有些物态变化需要一定的温度条件。
实验探究:此类考题是在以上知识基础上,通过分析现象变化、热量交换并与科学的实验手段相结合,考查考生实验能力和分析判断能力。只要能很好理解物态变化的规律,此类考题一般不难解答,所以关键是对物态变化现象的理解和掌握。
2.内能
备考方略:2020年中考,这部分内容仍然会出现在中考试卷中。考题难度属易或中等,分值大约3~5分。在选择题中考察分子热运动、内能及其转化可能性较大。计算题中考察热量、比热容的计算一般是概念性的计算,难度不高。考生要重点复习:内能的改变;利用比热容解释生活现象;热量的计算;热效率的计算等。
3.热机及其效率、能量转化与守恒
复习重点:1)内燃机的工作原理;四冲程汽油机的工作过程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;2)热值(q)的概念及其相关计算;3)热机的效率计算;4)能量守恒定律。
备考方略:解答能量类考题主要从能量的转化入手,能进行能量的简单计算(热值的计算);热机四冲程的能量转化和工作过程也是重要知识点。只要对以上几个方面有全面的认识,解答声现象考题一般不难。
三、知识梳理
(一)物态变化
1.熔化和凝固:
固体物质可以分成两大类,其中一类需要达到一定温度后继续吸热才能熔化,并且在熔化时温度保持不变(这个温度值就是该物质的熔点),直到固体完全熔化完,这类物质叫晶体;而另一类物质熔化时不是在一个特定的温度,熔化过程中温度不断升高,也就是说这类物质没有熔点,这种物质叫非晶体;它们在熔化时吸热温度的变化表现不同,是因为组成物质的“分子”间的相互作用力不同导致的,晶体与非晶体还有别的区别。
凝固是熔化的逆过程,晶体在凝固时放热温度保持不变,这个温度值就是该物质的凝固点,同种物质的熔点等于凝固点,非晶体没有凝固点。常见的晶体有:萘、海波、食盐、冰、各种金属等,常见的非晶体有:松香、蜂蜡、玻璃、沥青等。
晶体和非晶体熔化与凝同时温度跟时间的关系图象可以很形象的描述它们的温度变化特点。晶体与非晶体图像的区别在于有没有固定熔点。
晶体在熔化时吸热温度却保持不变,凝固时放热温度也保持不变在生活中有一些应用,例如,0℃的规定;冬天在菜窖里放上一桶水,利用水结冰时放热,只要还有液态的水,菜窖里的温度就不会低到0℃以下。
2.汽化和液化
液态和气态:可以相互转化,物体从液态变为气态叫汽化,蒸发和沸腾是汽化的两种方式。蒸发和沸腾的联系:它们都是液体汽化的两种方式,即都属于汽化现象,液体在蒸发和沸腾的过程中,都需要吸收热量。
蒸发和沸腾的区别:(1)蒸发是液体在任何温度下都能发生的汽化现象,而沸腾是液体在一定温度(沸点)下才能发生的汽化现象;(2)蒸发是只在液体表面发生的缓慢的汽化现象,而沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。
要加快液体的蒸发,可以通过提高液体的温度;增大液体的表面积;加快液体表面上的空气流动来实现。要减少液体的蒸发,就采取相反的措施。
使气体液化的两种方法:降低温度。当温度降到足够低,即降到它的沸点时,所有的气体都可以被液化。例如在温度降低到足够低时,很难被液化的氦气也被液化了,而有些气体则容易液化,如水蒸气在温度降到较高温时,就液化成水了;压缩体积也能使气体液化。液化的压强的越大,就越容易液化。如常用的液化石油气就是靠压缩体积使压强增大制成的。
理解“白气”和“白雾”:水蒸气和空气一样,是看不见摸不着的。所以,凡是看得见的“白气”和“白雾”都不再是水蒸气,而是由水蒸气液化成的小水滴(或小水珠)。在一般情况下,水蒸气遇冷放热液化成小水滴,悬浮在空中即形成“白气”,附着在物体表面形成水滴。夜间气温下降,水蒸气遇冷放热液化成小水滴。凝结在空中的尘埃上形成“雾”,凝结在地面物体上则形成“露”。
3.升华和凝华:物质从固态直接变成气态叫升华;从气态直接变成固态叫凝华。升华和凝华均不经过液态。
常见的升华和凝华现象:在烧瓶中放少量固态的碘,并且对烧瓶微微加热,固态的碘没有熔化成液态的碘,而是直接变成了碘蒸气。停止加热后,碘蒸气并不液化,而是直接附着在烧瓶上形成固态的碘。前者是升华现象,后者是凝华现象。
又如,放在衣箱里的樟脑球变小,冬天室外冰冻的衣服变干,白炽灯用久灯丝变细等都属于升华现象;自然界中“霜”的形成,冬天玻璃上的“窗花”,灯泡用久了变黑等都属于凝华现象。
二、内能
1.内能、温度和热量三者之间的关系是本部分的重点和难度,而且还易出错,比如这几种说法“温度越高,内能越大”、“物体吸收热量,温度一定升高”、“物体内能增加,一定吸收热量”学生理解时就时常出现错误。比热容的概念和热量的计算也常出现在简单计算题或填空题中,故也是本部分的重点,学习比热容时,要结合电阻、密度概念,知道比热容也是物质自身的属性,与其他因素无关。
2. 比热容:关于比热容的概念,学生还应该理解这样两个规律:一、质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容小的物质升温快;二、质量相同的不同物质,升高相同的温度,比热容大的物质吸收热量多。而且还要会用这两个规律解释生活、生产中的实际现象。
三、热机及其效率、能量转化与守恒
1.物体储存能量时,物体具有做功的本领,物体损失能量时,就说物体正在做功。物体对外界做功时,物体的能量减小。外界对物体做功时,物体的能量增加。
2.内燃机的工作原理:四冲程汽油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞。汽油机的工作过程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
吸气冲程—靠惯性运动,吸进汽油与空气的混合物;压缩冲程—外界对气体做功,机械能转化为内能,气体温度升高;做功冲程—化学能转化为内能,气体温度升高,气体对外做功,内能转化为机械能;排气冲程—靠惯性运动,排出废气。
3.热值(q):1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值;热值单位是:J/kg。燃料燃烧放出热量:Q放 =qm;(Q放 是燃料放出的热量,单位是J;q是热值,单位是J/kg;m 是质量,单位是kg。)
热值反映的是某种物质的一种燃烧特性,同时反映出不同燃料燃烧过程中,化学能转变成内能的本领大小;也就是说,它是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积等均无关。
4.热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。公式:
5.能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变。
能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体,小到原子核,也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都遵从能量守恒定律。
考点剖析☆聚焦高频
高频考点一:物态变化
【典例1】(2019?南通)下列物态变化中,属于升华现象的是( )
A.春雨天晴,路面变干 B.盛夏季节,天降冰雹
C.深秋清晨,薄雾弥漫 D.寒冷冬日,冻衣晾干
【考查角度】生活中的物态变化现象.
【解析】A、路面变干,水汽化成为水蒸气。故A不符合题意;B、冰雹主要小冰晶下降过程中碰上过冷水滴凝固其上形成,所以主要是凝固过程。故B不符合题意;C、雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴。故C不符合题意;D、冻衣服晾干,冰直接升华成为水蒸气。故D符合题意。选D。
【答案】D
高频考点二:物态变化中的吸放热
【典例2】(2019?本溪)下列现象需要吸收热量的是( )
A.气结成露 B.水滴成冰
C.雪融成溪 D.气凝成霜
【考查角度】熔化与熔化吸热的特点。
【解析】A、露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,液化放热,故A不合题意;B、水结冰是凝固,凝固放热,故B不合题意;C、雪融成溪是熔化现象,熔化吸热,故C符合题意;D、气凝成霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,凝华放热,故D不合题意。选C。
【答案】C
高频考点三:分子热运动
【典例3】(2019?湘西州)下列现象中能说明分子热运动的是( )
A.走到花园闻到花香 B.大雪纷飞
C.烧废纸时看到烟雾在空中弥漫 D.尘土飞扬
【考查角度】分子的运动。
【解析】A.走到花园闻到花香,是花香分子做无规则运动的结果,故A符合题意;B.大雪纷飞属于宏观的机械运动,故B不符合题意;C.烧废纸时看到烟雾在空中弥漫,烟雾是大量分子组成的灰尘颗粒,它们的运动不属于分子的运动,故C不符合题意;D.尘土飞扬中的尘土是固体颗粒物(不是分子),其运动属于宏观的机械运动,故D不符合题意。选A。
【答案】A
高频考点四:物体内能及转化
【典例4】(2019?枣庄)下列各图所列举的事例中,属于热传递改变物体内能的是( )
A.从滑梯滑下,臀部发热 B.冬天搓手,手会变暖
C.给试管加热,水温升高 D.迅速压下活塞,筒内气温升高
【考查角度】改变物体内能的方式。
【解析】A、从滑梯滑下,臀部与滑梯摩擦,机械能转化为内能,臀部发热,摩擦生热这是利用做功来改变物体内能的,故A错误;B、冬天搓手,手会变暖,是克服摩擦做功机械能转化为内能的,是通过做功的方式改变物体内能,故B错误;C、对试管加热,管内水从酒精灯火焰上吸收热量水温升高,是通过热传递的方式改变水的内能,故C正确;D、迅速压下活塞时,对筒内气体做功,机械能转化为内能,筒内气温升高,因此是通过做功改变物体的内能,故D错误。选C。
【答案】C
高频考点五:热机相关问题、能量转化与守恒
【典例5】(2019?武汉)如图所示是四冲程汽油机的剖面图,关于其四个冲程的描述正确的是( )
A.吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入汽缸
B.压缩冲程中,通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C.做功冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D.排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的极少部分
【考查角度】内燃机的四个冲程.
【解析】A、汽油机在吸气冲程中,进气门打开、排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入汽缸,故A正确;B、在压缩冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,气体的内能变大,此过程是机械能转化为内能的过程,故B错误;C、在做功冲程中,燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失,只有一少部分转化为机械能,故C错误;D、在排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的大部分,故D错误。选A。
【答案】A
考点过关☆专项突破
类型一:物态变化
1.(2019?苏州)下列现象属于熔化的是( )
A.清晨枝叶上形成露珠 B.太阳升起后浓雾渐散
C.气温升高使冰雪消融 D.冬天铁丝网出现白霜
【解析】A、清晨枝叶上的露珠是空气中的水蒸气变成水,是液化现象的;故A错误。B、浓雾是漂浮在空气中的小水珠,浓雾散去是因为小水珠变成了水蒸气,是汽化现象;故B错误。C、冰雪消融是固态的冰雪变成了水是熔化现象;故C正确。D、铁丝网上的白霜是空气中的水蒸气变成了小冰晶,是凝华现象;故D错误。选C。
【答案】C
2.(2019?哈尔滨)下面对哈尔滨美景描述中,属于熔化现象的是( )
A.初春,太阳岛上冰雪变成涓涓水流
B.盛夏,防洪纪念塔广场花朵上滚动着晶莹的露珠
C.深秋,中央大街的树上挂着洁白的雾淞
D.隆冬,松花江水变成剔透的冰
【解析】A、春天,冰雪消融,它是物质从固态变为液态的过程,是熔化现象,故A符合题意;B、夏天,露珠晶莹,露珠是液体,它是由空气中的水蒸气放热液化后形成的,故B不符合题意。C、秋天,雾淞是固体,它是由空气中的水蒸气放热凝华后形成的,故C不符合题意。D、冬天,松花江水变成剔透的冰,冰是固体,它是由液态的水放热凝固后形成的,故D不符合题意。选A。
【答案】A
3.(2019?绍兴)下列物态变化属于凝固的是( )
A.湖水结冰 B.雾气消散
C.露珠形成 D.冰雪消融
【解析】A.湖水结冰是水由液态变成固态的过程,是凝固现象,故A符合题意;B、雾气消散是水由液态变成气态的过程,是汽化现象,故B不符合题意;C、露珠是空气中的水蒸气由气态变成液态的过程,是液化现象,故C不合题意;D、冰雪消融是冰由固态变成液态的过程,是熔化现象,故D不合题意。选A。
【答案】A
4.(2018?镇江)下列物态变化属于凝固的是( )
A. 雾的形成 B. 河道结冰
C. 冰冻衣服晾干 D. 露珠的形成
【解析】A.雾是空气中的水蒸气由气态变成液体发生液化现象,故A不合题意;B.冰是水由液态变成固态发生凝固现象,故B符合题意;C.冰冻衣服变干,是冰由固态直接变成气态发生升华现象,故C不合题意;D.露珠是空气中的水蒸气由气态变成液态发生液化现象,故D不合题意。选。
【答案】B
5.(2019?呼伦贝尔)异丁烷和甲基丙烷作为新的制冷剂,已经代替氟利昂成为电冰箱中新的热量“搬运工”(较多的氟利昂会破坏大气中的臭氧层),当液态制冷剂进入电冰箱的冷冻室后,吸走热量,此时制冷剂发生的物态变化是( )
A.熔化 B.液化 C.升华 D.汽化
【解析】当液态制冷剂进入电冰箱的冷冻室后会吸收热量,从液态变成气态,则此时制冷剂发生的物态变化是汽化,故D正确。选D。
【答案】D
6.(2019?呼和浩特)炎炎夏日,洒了水的地面,晾在阳光下的湿衣服,过一会儿就变干了;烧开着的水,过一会儿水就变少了。关于这两种热现象,下列解释正确的是( )
A.前者是汽化吸热,后者也是汽化吸热 B.前者是汽化放热,后者是升华吸热
C.前者是熔化吸热,后者是升华吸热 D.前者是凝固放热,后者是液化放热
【解析】洒了水的地面,晾在阳光下的湿衣服,过一会儿就变干了,是水吸收热量蒸发成为水蒸气了;烧开着的水,过一会儿水就变少了,是水吸收热量沸腾变成水蒸气了。蒸发和沸腾都是汽化过程,都需要吸收热量。选A。
【答案】A
7.(2019?常州)夏天,向盛有牛奶的杯内充入少量液态氮,可以快速制成一杯看似“热气腾腾”的冰激凌,贸然食用易冻伤食道。看似“热气腾腾”,其实是( )
A.液氮汽化后形成的氮气 B.液氮凝固后形成的固态氮
C.冰激凌中的水汽化后形成的水蒸气 D.空气中的水蒸气液化后形成的小水滴
【解析】常温常压下氮是气态的,将牛奶杯内倒入液态氮,液态氮迅速吸热汽化,导致周围温度降低,空气中的水蒸气遇冷液化成为小水滴。选D。
【答案】D
8.(2019?镇江)下列物态变化中,属于液化的是( )
A. 冰凌的形成 B.冰雪消融
C.雾松的形成 D.露珠的形成
【解析】A、冰凌的形成是水由液态变为固态,属于凝固现象,故A不符合题意;B、冰雪消融,冰由固态变成液态,属于熔化现象,故B不符合题意;C、雾凇出现,是空气中的水蒸气遇冷直接变成的小冰晶,属于凝华现象,故C不符合题意;D、露珠的形成,是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴,属于液化现象,故D符合题意。选D。
【答案】D
9.(2019?齐齐哈尔)下列物态变化中,吸热的是( )
A.冰棍“冒”出的“白气” B.昆虫和植物上的露珠
C.用久了的白炽灯,灯丝变细 D.北方寒冷的冬天洒水成冰
【解析】A、冰棍“冒”出的“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水滴,此过程放热;故A错误;B、昆虫和植物上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,此过程放热;故B错误;C、用久了的白炽灯,灯丝变细是固态的钨,变成钨蒸汽,是升华现象,此过程吸热;故C正确;D、北方寒冷的冬天洒水成冰,水由液态变成固态,属于凝固现象;此过程放热;故D错误;选C。
【答案】C
10.(2018?绥化)下列现象中属于升华的是( )
A.春天冰雪消融 B.夏天清晨的露珠
C.秋天地上的白霜 D.冬天冰雕慢慢变小
【解析】A、冰雪消融是固态冰雪变为液态水的过程,属于熔化现象,故A错误;B、露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴,故B错误;C、霜是空气中的水蒸气凝华形成的固态小冰晶,故C错误;D、冰雕慢慢变小,是固态冰直接变为气态水蒸气造成的,属于升华现象,故D正确。故选D。
【答案】D。
11.(2019?邵阳)邵阳新宁崀山是国家5A级景区,2019年春节期间,崀山八角寨风景区山顶出现大量雾凇,十分美丽迷人!雾凇的形成所属的物态变化是( )
A.凝固 B.液化 C.凝华 D.汽化
【解析】雾凇是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶附着在树枝上,属于凝华现象。选C。
【答案】C
12.(2019?北京)古诗《立冬》中,有诗句“门尽冷霜能醒骨,窗临残照好读书”,诗中所说的“霜”,其形成过程的物态变化属于( )
A.凝华 B.凝固 C.汽化 D.液化
【解析】霜是固态小冰晶,是空气中的水蒸气遇冷形成的,是凝华现象。选A。
【答案】A
13.(2019?北京)在研究某物质熔化过程中温度的变化规律时,持续加热该物质,记录并描绘出了该物质温度随时间变化的图线,如图所示。根据图象可知该物质是________(选填“晶体”或“非晶体”),判断依据是________。
【解析】由图知,该物质在熔化过程中,温度保持80℃不变,所以该物质为晶体。并且熔点为80℃。
【答案】晶体;有熔点。
类型二:物态变化中的吸放热
1.(2019?铁岭)下列物态变化现象中需要吸收热量的是( )
A. 冰块熔化 B.山间生雾
C. 枝头结霜 D. 瀑布结冰
【解析】A、冰块熔化成水是固态变为液态,是熔化现象,熔化吸热,故A符合题意;B、山间的雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故B不符合题意;C、枝头的霜空气中温度较高的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,凝华放热,故C不符合题意;D、瀑布结冰是水由液态变成固态的凝固过程,凝固放热,故D不符合题意。选A。
【答案】A
2.(2018?福建)图中的四个物态变化实例,属于吸热的是( )
A.初春,湖面上冰化成水 B.盛夏,草叶上形成露
C.深秋,枫叶上形成霜 D.寒冬,河水结成冰
【解析】A、冰化成水,由固态变为液态,属于熔化现象,熔化吸热,故A正确;B、露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化放热,故B错误;C、霜是空气中的水蒸气凝华形成的固态小冰晶,凝华放热,故C错误;D、“河水结冰”是固态冰晶,是水水凝固形成的,凝固放热,故D错误。故选A。
【答案】A。
3.(2018?铁岭)下列四幅图片所涉及的物态变化过程中,放热的是( )
A.土地干涸 B.制作雪糕
C.水被烧开 D.干冰变小
【解析】A、土地干涸是水变成水蒸气,是汽化现象,汽化吸热,故A错误;B、制作雪糕,是液态的水变成固态的冰,是凝固现象,凝固放热,故B正确;C、水被烧开;是液态的水变成气态的水蒸气,是汽化现象,汽化吸热,故C错误;D、干冰变小,属于升华现象,升华吸热,故D错误。选B。
【答案】B
4.(2017?自贡)深秋时节,自贡的气温不是很低,但我国北方却是滴水成冰的寒冷。对于滴水成冰这一过程,有关物态变化和热,下列说法正确的是( )
A.物态变化是凝固,放出热量 B.物态变化是汽化,吸收热量
C.物态变化是熔化,吸收热量 D.物态变化是液化,放出热量
【解析】滴水成冰,物质变化前为液态水,变化后为固态的冰,根据物态变化的定义判断其发生的物态变化是凝固,会放热。选A。
【答案】A
5.(2019?宜昌)被太阳晒热的自行车坐垫,用湿抹布擦一下就很快凉了下来,主要原因是( )
A.水的比热容大 B.液化放热 C.蒸发吸热 D.液化吸热
【解析】被太阳晒热的自行车坐垫温度很高,用湿抹布擦一下,坐垫表面会留下一些水,这些水将很快蒸发,同时吸收热量,所以坐垫就很快凉了下来。选C。
【答案】C
6.(2018?黔南州)异丁烷和甲基丙烷作为新的制冷剂,已经代替氟利昂成为电冰箱中新的热量“搬运工”(较多的氟利昂会破坏大气中的臭氧层),当液态制冷剂进入电冰箱的冷冻室后,吸走热量,此时制冷剂发生的物态变化是( )
A.汽化 B.液化 C.凝固 D.熔化
【解析】液态的氟利昂吸收热量从液态变成气态,此过程为汽化过程,汽化吸热。选A。
【答案】A
7.(2018?天门)下列四个物态变化的实例中,属于放热的是( )
A.早春,河面上的冰熔化了 B.夏天,洒在地上的水很快变干了
C.秋天,树叶上的露珠出现了 D.冬天,结冰的衣服变干了
【解析】A、早春河面上冰的熔化,冰由固态变成液态,属于熔化现象,熔化吸热,不符合题意;B、夏天,洒在地上的水很快变干了,水由液态变成气态水蒸气,属于蒸发现象,蒸发吸热,不符合题意;C、露也是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴,属于液化现象,液化放热,符合题意;D、结冰的衣服变干了,是固态冰直接变成水蒸气,是升华现象,升华吸热,不符合题意。选C。
【答案】C
8.(2019?山西)如图是一种沙漠里能收集空气中水分的甲虫。清晨,空气中水蒸气含量高,甲虫从洞穴中走出爬上沙丘,迎着风整个身体呈倒立的姿势,很快空气中的水蒸气在背部凝结成水珠,水珠越聚越多,顺着背部流入甲虫的嘴里。科学家利用该原理制造了沙漠集水器,实现沙漠淡水的补给,能让沙漠变成一块块绿洲。甲虫能收集到空气中的水蒸气,说明它背部的温度比外界气温( )
A.一定高 B.一定低 C.一定相同 D.无法确定
【解析】甲虫能收集到空气中的水蒸气,是因为水蒸气遇到较冷的甲虫背部放热形成小水滴,则可知它背部的温度比外界气温低,故ACD错误,B正确。选B。
【答案】B
9.(2019?葫芦岛)下列关于物态变化及其吸、放热的说法中正确的是( )
A.北方冬天洁白的雾凇的形成是凝华现象,吸收热量
B.衣柜里的樟脑球变小是汽化现象,放出热量
C.阳光下的雪人“流汗”是升华现象,吸收热量
D.用舌头舔刚从冰箱中取出的冰棒,冰棒粘舌头是凝固现象,放出热量
【解析】A、雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,凝华放热,故A错误;B、樟脑球变小是固态直接变成气态,属于升华现象,升华吸热,故B错误;
C、雪人“流汗”是冰熔化成水,熔化吸热,故C错误;D、用舌头舔刚从冰箱中取出的冰棒,冰棒粘舌头,舌头上的水由液态变为固态,是凝固现象,凝固放热,故D正确。选D。
【答案】D
10.(2018?鞍山)下列关于物态变化的说法,正确的是( )
A.用干冰人工降雨,利用了干冰熔化吸热
B.食品在电冰箱里能保鲜,利用了制冷剂汽化吸热
C.冬天的菜窖里放几桶水,利用了水凝固吸热
D.用酒精给高烧病人擦拭降温,利用了酒精升华吸热
【解析】A、用干冰实施人工降雨,干冰直接升华为二氧化碳气体,利用了干冰升华吸热,故A错误;B、工作时冷凝器里的液态制冷剂,经过一段很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子里,在这里迅速汽化,从冰箱的内部吸收热量,使冰箱内部的温度降低;故B正确;C、冬天菜窖里放几桶水,水遇冷会凝固,利用了水凝固放热,故C错误;D、用酒精擦拭发热病人,酒精蒸发吸收热量,利用了酒精汽化吸热,故D错误。选B。
【答案】B
11.(2019?百色)如图所示为某种物质熔化时温度随时间变化的图象,该物质是________(选填“晶体”或“非晶体”),在第18min时处于________。
【解析】(1)由图可见,该物质图象上有一段与时间轴平行的直线,表示该物质在熔化过程中不断吸热,温度保持不变,因此该物质为晶体;
(2)由图象可见,物质的熔化过程是从第5min到第15min,在第18min时物质早已熔化完毕,因此在第18min时物质处于液态;
【答案】晶体; 液态。
12.(2019?无锡)云是由浮在空气中的小水滴和小冰晶等组成,其中小水滴是空气中的水蒸气上升到高空遇冷________(填物态变化名称)形成的,此过程中水蒸气要________热。
【解析】阳光照射下,水的温度升高,水汽化变成水蒸气,水蒸气升入高空时,遇冷液化成大量的小水珠或凝华成大量的小冰晶,这就是云。液化和凝华都是放热过程。
【答案】液化;放。
13.(2019?玉林)在少雨干旱的季节,为了使农作物能正常生长,必要时可利用干冰进行人工降雨。这是由于干冰在________(填物态变化的名称)时迅速________(选填“吸收”或“放出”)热量使周围的气温急剧下降,水蒸气遇冷液化形成小水滴。
【解析】干冰在常温下会迅速变成二氧化碳气体,由固态直接变成气态,属于升华,升华吸热,使周围的气温急剧下降,水蒸气遇冷液化形成小水滴。
【答案】升华;吸热。
类型三:分子热运动
1.(2019?怀化)下列有关分子热运动的说法不正确的是( )
A.压紧的铅块能结合在一起。表明分子间有引力
B.墨水在热水中扩散的快,表明温度越高,分子运动越剧烈
C.固体很难被压缩,表明固体分子间只存在斥力
D.桂花飘香。表明分子在不停地做无规则运动
【解析】A、分子之间存在引力,所以压紧的铅块能结合在一起。故A正确;B、墨水滴在热水中比在冷水中扩散得快,这是因为温度越高,分子运动越剧烈。故B正确;C、固体很难被压缩,表明固体分子间存在斥力;同时固体也难以被拉伸,说明分子之间存在引力。故C错误;D、桂花飘香属于扩散现象,扩散现象表明分子在不停地做无规则运动。故D正确。选C。
【答案】C
2.(2018?梧州)实验时,老师打开酒精瓶的瓶塞后,同学们能够闻到酒精的味道,此现象表明( )
A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力 C.分子在不停地运动 D.温度越高,分子运动越剧烈
【考查角度】分子的运动。
【解析】打开酒精瓶的瓶塞,酒精分子运动到空气中,所以教室里弥漫着酒精味,这种现象叫扩散现象,扩散现象说明了构成物体的分子在不停的做无规则运动,故C符合题意。故选C。
【答案】C。
3.(2019?兰州)关于分子动理论,下列说法中不正确的是( )
A.物质是由大量分子组成的 B.温度越高,分子的运动越剧烈
C.分子是组成物质的最小微粒 D.固体很难被压缩,说明分子间存在斥力
【解析】A、物体是由大量分子组成的,故A正确;B、分子的运动与温度有关,温度越高,分子的运动越剧烈,B正确;C、分子由原子构成,分子不是组成物质的最小微粒,故C错误;D、分子间同时存在着引力和斥力,固体很难被压缩,说明分子间存在斥力,故D正确。选C。
【答案】C
4.(2019?娄底)学习了分子动理论之后,小明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.“花气袭人知骤暖”说明分子的热运动与温度有关
B.人造木板黏结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,是因为胶带与纸之间有相互的斥力
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
【解析】A、花气袭人说明扩散现象很明显,这是因为分子运动更剧烈导致的,温度越高分子热运动更剧烈;故A正确。B、一切分子都在不停地做无规则运动,故黏合剂中的甲醛也会有扩散到空气中,从而造成环境污染;故B正确。C、胶带揭下纸上的错字,因为分子间存在引力作用,像胶带,便利贴,都是分子间的引力大于斥力作用;故C错误。D、分子间距离越大,分子间作用力越小;当分子间的间距大于分子直径10倍时候,分子间的作用力已经微弱到几乎可以忽略。故D正确。选C。
【答案】C
5.(2019?新疆)用高强度钛材料做成的钛管很难被拽长,说明钛分子间( )
A.没有引力 B.没有斥力 C.存在引力 D.存在斥力
【解析】分子之间存在相互作用的引力和斥力,用高强度钛材料做成的钛管很难被拽长,表明分子间有引力。选C。
【答案】C
6.(2019?无锡)下列现象中,可以说明分子间存在吸引力的是( )
A.液体很难被压缩 B.两个铅块相互压紧后粘在一起
C.美味佳肴香气扑鼻 D.酒精和水充分混合后总体积变小
【解析】A、液体很难被压缩是因为分子间存在相互的斥力,故A错误;B、两个表面光滑的铅块紧压后,由于分子间存在相互的引力而使两块铅块粘在一起,故B正确;C、美味佳肴香气扑鼻是分子做无规则运动的结果,是扩散现象,故C错误;D、酒精和水混合后总体积变小,说明物质分子间有间隙,故D错误;选B。
【答案】B
7.(2019?呼伦贝尔)下列现象中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.大雪纷飞 B.桂花飘香 C.灰尘飞舞 D.烟花绽放
【解析】A、大雪纷飞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不符合题意;B、桂花飘香是香气分子不停地做无规则运动的结果,故B符合题意;C、灰尘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C不符合题意;D、烟花绽放是宏观物体的机械运动,不是分子运动,分子是看不见的,故D不符合题意。选B。
【答案】B
8.(2019?徐州)将一勺砂糖放入一杯水中,整杯水都变甜了。这个现象说明( )
A.分子是运动的 B.分子间有引力 C.分子间有斥力 D.分子可以再分
【解析】将一勺砂糖放入一杯水中,不一会整杯水会变甜,这种现象叫做扩散现象,这种现象说明了分子在不停地做无规则运动,故A正确。选A。
【答案】A
9.(2019?盐城)将红墨水滴入水中,一会儿整杯水变红了,这一现象中( )
A.只有水分子运动,进入墨水分子间隙
B.只有墨水分子运动,进入水分子间隙
C.水分子和墨水分子都在运动,彼此进入对方的分子间隙
D.水分子和墨水分子都在运动,只是墨水分子进入水分子间隙
【解析】将一滴红墨水滴入一杯水中,过一会儿会发现整杯水都变红了,这是墨水分子在水中彼此进入对方的现象,是扩散现象,扩散现象表明分子在不停地做无规则运动,故水分子和墨水分子都在运动,彼此进入对方的分子间隙。选C。
【答案】C
10.(2018?大庆)“春有百花秋有月,夏有清风冬有雪”,这就是我们家乡大庆的四季。下列关于自然现象的说法中,符合物理规律的是( )
A.春天:一定要在有风的天气里,花香才能扩散
B.夏天:草叶上的露珠在阳光下变得五颜六色,这是由于光的反射造成的
C.秋天:中秋的月亮又大又圆,这是因为月亮对阳光进行了镜面反射
D.冬天:雪花的形成是水蒸气的凝华
【解析】A、分子时刻在做无规则运动,发生扩散与空气是否流动无关。所以无风天气里花香分子仍然能扩散。故A错误;B、露珠相当于是一个三棱镜,阳光照在露珠会发生色散现象。但是露珠又不是纯园的,所以随着人的视线变化,观察的角度也就跟着变化,也就看到了不同颜色的光线。故B错误;C、月亮表面是凹凸不平的,发生的是漫反射。故C错误;D、雪主要是云层中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶。故D正确。选D。
【答案】D
11.(2019?武威)“端午浓情,粽叶飘香”,“粽叶飘香”说明了________,把酒精和水在长玻璃管中混合后,发现总体积减小,该实验说明了分子间存在________。
【解析】(1)“粽叶飘香”是粽子分子与空气发生扩散现象。扩散现象说明分子不停地在做无规则运动。注意:作答时一定要有“不停地”与“无规则”两个关键词。(2)若分子间是密实无间隔的,那么水跟酒精混合时候总体积应该不变。体积变小是一些水分子和一些酒精分子运动到各自的间隙中的宏观表现。
【答案】分子在不停地做无规则运动;间隙。
12.(2018?贺州)如图所示,将一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下称量并读数,然后将玻璃板水平接触水面,稍稍向上用力拉弹簧测力计,则示数将________(选填“不变”“变大”或“变小”),此现象间接说明分子间存在________(选填“引力”或“斥力”)。
【解析】因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大。
【答案】变大;引力。
13.(2019?临沂)十九大报告指出:绿水青山就是金山银山。近几年我市也响应号召,积极行动,极大改善了山区环境。在丰富多彩的赏花节中,游客徜徉在花海中闻到阵阵花香,这是分子________的结果;汗流满面的游客不时摇动手中的扇子,加快汗液________(填物态变化),实现降温解热。
【解析】由于分子在运动,所以走在湖边,常能闻到阵阵花香;夏天扇扇子会加快空气的流动,尽管不能降低气温,但是通过加快空气的流动从而加快皮肤表面汗水的蒸发,蒸发是一个吸热过程,即汗水的蒸发会吸收人身体的热量,所以人会觉得凉快。
【答案】无规则运动;蒸发。
14.(2019?海南)腌海南粉是海南的特色名吃。在米粉中加入调味汁拌匀,调味汁充分进入米粉中俗称“入味”,米粉腌得越入味越好吃。从物理的角度看,入味是________的结果。热米粉比冷米粉更容易入味,是因为温度越高________。
【解析】从物理的角度看,入味是分子不停地做无规则运动的结果;温度越高,分子的无规则运动越快,所以热米粉比冷米粉更容易入味。
【答案】分子不停地做无规则运动;分子热运动越剧烈。
类型四:内能
1.(2019?兰州)关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A.热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体
B.0℃的冰水混合物内能为零
C.水的温度越高,所含热量越多
D.冰在熔化过程中吸收热量,温度和内能均不变
【解析】A、发生热传递是因为物体间存在温度差,所以内能少的物体的温度可能比内能多的物体的温度高,所以内能少的物体可以把热量传递给内能多的物体;故A正确;B、任何物体都有内能,0℃的冰水混合物内能不为零,故B错误;C、热量是一个过程量,不能用含有来表示,故C错误;D、冰在熔化过程中吸收热量,内能变大,温度不变,故D错误。选A。
【答案】A
2.(2019?阜新)小亮测得甲、乙两杯水的温度分别是45℃和75℃,下列判断正确的是( )
A.甲杯中水的分子运动一定比乙杯中水的分子运动剧烈
B.甲杯中水的内能一定比乙杯中水的内能小
C.乙杯中水的热量一定比甲杯水的热量多
D.乙杯中水的温度降低,水的内能一定减少
【解析】A、温度越高,分子运动越激烈,乙的温度比甲的高,所乙杯中的水分子运动一定比甲杯中的剧烈,故A错误;B、物体的内能与物体的温度和物质量和状态有关,两杯水质量关系不知,无法判断内能关系,故B错误;C、热量是一个过程量,故不能比较热量的多少,故C错误;D、乙杯中水的温度降低,分子运动速度减慢,内能变小,故D正确。选D。
【答案】D
3.(2019?恩施州)下列生活实例中,通过做功改变物体内能的是( )
A.寒冷的冬天,人们搓手后感到暖和
B.晚上睡觉用热水袋取暖
C.在鲜榨的果汁里放些冰块,喝果汁时感觉凉爽
D.利用太阳能热水器“烧水”
【解析】A、双手互相摩擦会感到暖和,是因为克服摩擦做功,使手的内能增加、温度升高,属于做功改变物体的内能,故A符合题意;B、用热水袋取暖,属于热传递改变物体的内能,故B不符合题意;C、把冰块放在鲜榨的果汁里,喝时感觉很凉爽,是果汁和冰块之间发生了热传递,属于热传递改变物体的内能,故C不符合题意;D、利用太阳能热水器烧水,水吸收了热量,属于热传递改变物体的内能,故D不符合题意。选A。
【答案】A
4.(2019?大连)下列现象中,通过做功改变内能的是( )
A.铁锤敲打铁钉,铁钉变热 B.饮料放冰箱里,饮料变凉
C.勺子放热汤里,勺子变热 D.嘴向手“哈气”,手变暖和
【解析】A、铁锤敲打铁钉,在打击的过程中,对铁钉做功,使其内能增大,温度升高,故A符合题意;B、饮料放冰箱里,饮料放出热量,温度降低,是通过热传递的方式改变物体的内能,故B不合题意;C、勺子放热汤里,勺子从热汤中吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式改变物体的内能,故C不合题意;D、嘴向手“哈气”,手变暖和,是通过热传递的方式改变物体的内能,故D不合题意。选A。
【答案】A
5.(2019?日照)如图,烧瓶内水上方存在着水蒸气,瓶口用软木塞塞住,用小打气筒缓慢向瓶内加压,达到一定程度时塞子跳起来,瓶内出现白雾。下列说法正确的是( )
A.瓶内出现白雾,是因为瓶子外部温度低
B.出现白雾的过程是一个吸热的物态变化过程
C.该实验能说明气体膨胀对外做功,内能减小
D.这个实验展示了蒸汽机的工作原理
【解析】A、瓶内出现的白雾,是水蒸气遇冷液化成的小水滴,故A错误;B、出现白雾是水蒸气放出热量发生液化产生的小水滴,是放热过程,故B错误;C、瓶口塞子跳起来的过程中,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少,故C正确;D、实验中向瓶内充气,瓶内气体压强增大,气体对塞子做功,将内能转化为机械能;蒸汽机是用燃料加热水,利用高温高压的水蒸气推动活塞做功,将内能转化为机械能;图中实验不能展示蒸汽机的工作原理,故D错误。选C。
【答案】C
6.(2019?桂林)下列事例中通过做功的方式改变物体内能的是( )
A.用酒精灯加热烧杯中的水
B.放入热汤中的金属勺子变烫
C.刀在磨刀石上摩擦后温度升高
D.冬天人们较喜欢通过晒太阳使身体暖和起来
【解析】A、用酒精灯加热烧杯中的水,是通过热传递改变物体内能的,故A不符合题意;B、放入热汤中的金属勺子变烫,是通过热传递改变物体内能的,故B不符合题意;
C、刀在磨刀石上摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为刀的内能,是通过做功的方式改变物体的内能,故C符合题意;D、冬天人们较喜欢通过晒太阳使身体暖和起来,是通过热传递改变物体内能的,故D不符合题意。选C。
【答案】C
7.(2019?鞍山)如图所示是汽油机的某冲程工作示意图,以下改变物体内能的方式与此相同的是( )
A.汽车在行驶过程中,汽车发动机里的冷却液温度升高
B.打开暖风,车内温度升高
C.刹车时,刹车片温度升高
D.停在烈日下的汽车,车顶被晒得温度升高
【解析】根据图示可知,两个气门都关闭,活塞上行,因此该冲程为压缩冲程,将机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能;A、汽车在行驶过程中,汽车发动机里的冷却液从发动机吸收热量温度升高,属于热传递改变内能,故A不符合题意;B、打开暖风,热量被风扇从发动机吹到车内,使车内温度升高,属于热传递改变内能的,故B不符合题意;C、刹车时,刹车片克服摩擦做功,机械能转化为内能,使刹车片温度升高,是通过做功改变物体的内能,故C符合题意;D、放在阳光下汽车的顶部晒热,是汽车从太阳光中吸收热量,是利用热传递改变内能的,故D不符合题意。选C。
【答案】C
8.(2019?锦州)在烹饪美食的过程中,所包含的物理知识正确的是( )
A.炒鸡蛋时,是通过做功的方式使鸡蛋的内能增加
B.炖排骨汤时,在汤沸腾后把炖汤的火调小,是为了降低汤的温度
C.蒸饺子时,刚出锅的饺子冒“白气”是汽化现象
D.煮粽子时,粽叶飘香说明了分子在不停地做无规则运动
【解析】A、炒鸡蛋时,鸡蛋从锅中吸收热量温度升高,是通过热传递的方式使鸡蛋的内能增加,故A错误;B、炖排骨汤时,在汤沸腾后把炖汤的火调小,此时汤继续沸腾,汤的温度不会降低,故B错误;C、刚蒸熟的饺子冒“白气”是水蒸气遇冷液化形成的,故C错误;D、煮粽子时,粽叶飘香是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故D正确。选D。
【答案】D
9.(2019?毕节市)下列现象中,利用热传递使物体的内能减小的是( )
A.来回弯折的铁丝温度会升高 B.冬季用热水袋取暖
C.冬天手接触冰块会觉得很冷 D.自行车轮胎放气时,气门嘴处温度会降低
【解析】A、来回弯折的铁丝是通过做功的方法使铁丝的内能增加。不符合题意。B、热水袋取暖时手吸收热量内能增加。不符合题意。C、冬天手接触冰块会觉得很冷,手放出热量内能减少。符合题意。D、自行车轮胎放气时,气门嘴处温度会降低是物体对外做功,物体的内能减少。不符合题意。选C。
【答案】C
10.(2018?赤峰)如图所示的实例中,属于做功改变物体内能的一组是( )
A.①③④ B.①②③ C.②③④ D.①②④
【解析】①冬天两手互相摩擦是克服摩擦做功使手感到暖和的;②压缩空气,是通过做功的方式改变物体内能;③给热水加热,是通过热传递的方式改变物体内能;④小孩下滑,是通过做功的方式改变物体内能。故选D。
【答案】D。
11.(2019?滨州)质量和温度都相同的甲、乙两种物质,用同样的加热器进行加热,它们温度随时间变化的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲物质的沸点一定是80℃,乙物质的沸点一定是40℃
B.0﹣6min甲比乙吸收的热量多
C.8﹣10min甲和乙继续吸热,虽然温度各自保持不变,但甲和乙的内能都不断增加
D.甲的比热容大于乙的比热容
【解析】A、由图象可知,甲和乙的末温保持不变,但可能处在熔化过程中,也可能处于沸腾过程中,此时的温度不一定是沸点,故A错误;B、实验中用同样的加热器进行加热,在相同时间内物质吸收的热量是相同的,则在0﹣6min内两物质吸收的热量都是相同的,故B错误;C、8﹣10min甲和乙继续吸热,甲和乙的内能都不断增加,故C正确;D、由图可知,在0﹣6min内,加热时间相同,吸收的热量相同,甲的温度变化快,且两物质的质量相同,根据Q=cm△t可知,甲的比热容小,故D错误。选C。
【答案】C
12.(2019?上海)质量相同的两金属块,吸收相同的热量,升高的温度不同,则( )
A.升高温度较大的金属块比热容一定大 B.升高温度较大的金属块比热容一定小
C.温度高的金属块比热容一定大 D.温度高的金属块比热容一定小
【解析】根据Q=cm△t知,相同质量的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的温度升高小,比热容小的温度升高大,所以升高温度较大的金属块,其比热容一定小;故B正确。选B。
【答案】B
13.(2019?呼伦贝尔)下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( )
A.夏天在房间内洒水降温 B.用循环水冷却汽车发动机
C.让热水流过散热器供暖 D.沿海地区昼夜温差较小
【解析】A、炎热的夏天,在室内地面上洒水,水蒸发时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A符合题意;B、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度时,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;C、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度时,水放出的热量多,所以让流动的热水流过散热器取暖,故C不符合题意;D、因为水的比热容大于沙石的比热容,相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量,水升高的温度或降低的温度少,所以沿海地区昼夜温差比内陆地区小,故D不符合题意。选A。
【答案】A
14.(2018?济南)暑假里,小梅跟着妈妈去青岛避暑。烈日当空,小梅在海边玩耍时发现:海边的沙子热得烫脚,而海水却是凉凉的。解释这一现象要用到的最主要的物理概念是( )
A.比热容 B.密度 C.热值 D.质量
【解析】因为沙子的比热容比海水的比热容小,吸收相同热量,相同质量的沙子比海水温度上升得快,所以小梅在烈日当空的海边玩耍,感到沙子烫脚,海水却凉凉的;所以解释这一现象要用到的最主要的物理概念是比热容;故A正确,BCD错误。选A。
【答案】A
15.(2018?宜宾)如图是干旱地里的玉米,由于玉米植株内水的比例很高,有助于调节玉米自身的温度,以免温度变化太快对玉米造成损害。这主要是因为水的( )
A.凝固点较低 B.比热容较大 C.沸点较高 D.质量较小
【解析】因为水的比热容比较大,在吸收或放出相同的热量时,水的温度变化小,所以玉米植株内水的比例很高,有助于调节玉米植株自身的温度,以免温度变化太快对玉米植株造成损害,故B正确。选B。
【答案】B
16.(2019?西宁)图甲中一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,看到棉花燃烧起来,这是通过________的方式使玻璃筒内空气的内能增加,温度升高。图乙是通过________的方式把试管里的水加热至沸腾。
【解析】图甲中,把活塞迅速压下去,看到棉花燃烧起来,这是通过压缩空气做功的方式使玻璃筒内空气的内能增加,温度升高。图乙中火焰的热量传递给水,是通过热传递的方式把试管里的水加热至沸腾。
【答案】做功;热传递。
17.(2019?营口)热水瓶注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞会跳起来,在这一现象中瓶内气体的________能转化为软木塞的________能,该能量转化过程与汽油机的________冲程相同。
【解析】软木塞会跳起来,机械能增大,这是由于热水瓶内气体膨胀做功造成的,水蒸气的内能转化成瓶塞的机械能;汽油机在做功冲程中,气缸内高温气体膨胀推动活塞做功,内能转化为机械能;故该能量转化过程与汽油机的做功冲程相同。
【答案】内;机械;做功;
18.(2019?黑龙江)如图所示,女同学采用往手上哈气来取暖,是利用________的方法来改变内能的;男同学采用两手互相搓来取暖,是利用________的方法来改变内能的。
【解析】女同学往手上哈气取暖,水蒸气放热使手的温度升高,是利用热传递的方法使手的内能增加的;男同学两手互相摩擦取暖,克服摩擦做功使手的温度升高、内能增大,属于做功改变物体的内能。
【答案】热传递;做功。
19.(2019?青海)北方楼房中的“暖气”用水作为介质,是因为水的________。质量为1t的热水放出2.1×108J热量后温度降低________℃.暖气能使室内温度升高内能增加,这是通过________的方式实现的。【4.2×103J/(kg?℃)】
【解析】(1)因为水的比热容大,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,取暖效果好,所以暖气装置中用水来供热;
(2)由Q放=cm△t得,水降低的温度为:
△t===50℃;
(3)供热时,在暖气片和空气之间发生了热传递,使室内的内能增加、温度升高,是通过热传递的方式改变的。
【答案】比热容大;50;热传递。
20.(2019?百色)部分高海拔地区昼夜温差较大,为了保护秧苗在夜间不被冻坏,人们常在傍晚往农田中灌水,白天再将水放出,这是利用水的________较大的特性。如果让2000kg的水温度下降1℃,放出的热量为________J.[c水=4.2×l03J/(kg?°C)]
【解析】因为水的比热容较大,在质量和降低温度相同时,根据Q放=cm△t可知,水放出较多的热量,避免秧苗被冻坏。
水放出的热量:Q放=c水m△t=4.2×103J/(kg?℃)×2000kg×1℃=8.4×106J。
【答案】比热容;8.4×106。
类型五:热机及其效率、能量转化与守恒
1.(2019?百色)关于内燃机,下列说法正确的是( )
A.四个冲程中只有一个冲程发生内能与机械能相互转化
B.压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能
C.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
D.只要技术进步,内燃机的效率可以达到100%
【解析】AB、内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程,压缩冲程活塞向上运动,压缩气体对气体做功,将机械能转化为内能;做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动,将内能转化为机械能。吸气和排气冲程不发生能量转化。故A错误、B正确;C、在做功冲程初,柴油机是靠喷油嘴喷出雾状柴油而燃烧,所以C错误;D、不管技术怎么进步,内燃机的效率都不能达到100%,故D错误;选B。
【答案】B
2.(2019?玉林)如图所示,是内燃机工作循环中的某个冲程,它是( )
A.吸气冲程 B.做功冲程 C.压缩冲程 D.排气冲程
【解析】图中的气门关闭,活塞下行,并且电火花喷出电火花,这是做功冲程的特点,该冲程是内燃机工作循环中的做功冲程。选B。
【答案】B
3.(2019?湘西州)多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的,从能量转化的角度看,存在着内能转化为机械能的过程的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【解析】汽油机的做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,故C正确。选C。
【答案】C
4.(2018?日照)关于四冲程汽油机,下列说法正确的是( )
A.排气冲程时,进气门和排气门都打开
B.汽油机是将内能转化为机械能的装置
C.随着科学的发展,汽油机的效率可以达到100%
D.吸气冲程中,从进气门进入气缸的是空气
【解析】A、排气冲程中,汽油机的进气门关闭,排气门打开,故A错误;B、汽油机是热机的一种,它是将内能转化为机械能的一种装置,B正确;C、由于热机在工作过程中总有能量损失,所以汽油机的效率不可能达到100%,C错误;D、汽油机吸气冲程时,吸入的是空气和汽油的混合物,D错误。故选B。【来源:21·世纪·教育·网】
【答案】B。
5.(2019?无锡)如图所示,用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体,能将盒盖喷出很远,此过程中的能量转化方式与汽油机的哪一个冲程相似?( )
A.压缩冲程 B.吸气冲程 C.排气冲程 D.做功冲程
【解析】按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去,这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功,消耗燃气的内能,变成盒盖的机械能,故是将内能转化为机械能的过程;四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程,将内能转化为机械能。
选D。
【答案】D
6.(2018?株洲)木炭的热值为3.4×107J/kg,它表示1kg木炭( )
A.具有3.4×107J的热量 B.具有3.4×107J的内能
C.完全燃烧对外做功3.4×107J D.完全燃烧放出热量3.4×107J
【解析】木炭的热值是3.4×107J/kg,它的物理意义是:1kg木炭完全燃烧放出的热量是3.4×107J,故ABC错误,D正确。选D。
【答案】D
7.(2018?益阳)关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
B.热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C.热机的效率越高说明做功越快
D.热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的
【解析】A、柴油机的效率一般要高于汽油机,多用在重型机器上。故A正确;B、热机效率越高,做有用功与燃料完全燃烧放出的内能的比值越大,即在做功相同的情况下,消耗的燃料较少,或消耗相同的燃料,做功较多。故B错误;C、热机效率是有用能量在燃料完全燃烧放出热量中所占比值,功率是热机做功的快慢,两者没有必然联系。故C错误;D、在热机的各种能量损失中,废气带走的热量最多。故D错误。选A。
【答案】A
8.(2019?邵阳)电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动公交车等已广泛应用于现代生活中,它们都是利用电动机来工作的,电动机工作过程中能量转化情况主要是( )
A.电能转化成热能 B.电能转化成机械能
C.机械能转化成电能 D.太阳能转化成机械能
【解析】电动机工作过程中,消耗了电能,将其转化为机械能,故B正确。选B。
【答案】B
9.(2019?宜昌)前段时间,“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点,该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气,通过氢燃料电池给车提供动力(该技术成本很高,目前仍处在试验阶段),但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是( )
A.氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能
B.水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量
C.对于热点事件要遵从科学原理,不能盲从更不能以讹传讹
D.该车行驶的能量最终来源于水,水是一种能源
【解析】A、氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能,再用来驱动汽车的,故A正确;B、根据能量守恒定律,水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量,故B正确;C、由科学常识可知,对于热点事件要遵从科学原理,不能盲从更不能以讹传讹,故C正确;D、该车行驶的能量最终来源于用水制出的氢气,但不能直接说水是这里的能源,故D错误。选D。
【答案】D
10.(2019?广安)下列关于能量的说法中,正确的是( )
A.洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B.电水壶工作时是将内能转化为电能
C.用热水泡脚,身体会感觉暖和,说明内能可以转移
D.能量无论是转化还是转移,能量总和会逐渐减少
【解析】A、洗衣机工作时,消耗电能,产生机械能,故是将电能转化为机械能的过程,故A错误;B、电水壶工作时消耗电能,产生内能,故是将电能转化为内能的过程,故B错误;C、用热水泡脚,内能从热水传递到脚,身体的内能会增加,会感觉暖和,说明内能可以转移,故C正确;D、根据能量守恒知,能量在转化和转移的过程中,能量的总量会保持不变,故D错误。选C。
【答案】C
11.(2019?赤峰)利用先进工艺和科学方法,可以使垃圾变废为宝。若从1吨垃圾中能提炼出140kg燃料油,燃料油的热值为4.5×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为________J,这些热量可以使________kg的水温度升高50℃.[水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)]
【解析】完全燃烧140kg这种燃料油放出的热量:Q放=mq=140kg×4.5×107J/kg=6.3×109J,由题知,水吸收的热量Q吸=Q放=6.3×109J,
由Q=cm△t可得,m===30000kg。
【答案】6.3×109;30000。
12.(2019?怀化)某种国产汽车,当它在某平直公路上以20m/s速度匀速行驶时,每百公里的油耗为6L.当汽车行驶500s,则汽车消耗的汽油是________L.假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是495N.则汽油机的效率是________%(已知汽油的热值是3.3×107J/L)。
【解析】(1)由v=得汽车行驶距离:s=vt=20m/s×500s=10000m=10km,
因为每百公里的油耗为6L,
所以行驶10km(公里)消耗汽油:V=×6L=0.6L;
(2)汽油完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=0.6L×3.3×107J/L=1.98×107J,
因为汽车匀速行驶,所以汽车牵引力:F=f=495N,
牵引力做功:W=Fs=495N×10000m=4.95×106J,
汽油机的效率:η==×100%=25%。
【答案】0.6;25。
13.(2018?南充)某台汽油机飞轮的转速为1800r/min,在1s内,汽油机完成了________个工作循环。如果汽油机在一段时间内消耗了500g汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量________J.(q汽油=4.6×107J/kg)
【解析】(1)四冲程汽油机一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功1次,活塞往复2次,四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min,所以1s内,飞轮转30圈,共15个工作循环,60个冲程,做功15次。
(2)500g=0.5kg汽油完全燃烧产生的热量:Q放=mq=0.5kg×4.6×l07J/kg=2.3×l07J。
【答案】15;2.3×l07。
14.(2019?宜昌)汽车刹车时,由于摩擦,汽车的动能转化为________能,这些能量不能自动地用来驱动汽车;而有些新能源汽车有“动能回收装置”,即在刹车时带动发电机工作,将汽车的动能转化为________能并为电池充电,之后电池又可以再次驱动汽车。
【解析】汽车刹车时,由于要克服摩擦做功(摩擦生热),则汽车的动能会转化为内能;
刹车时带动发电机工作,将汽车的动能转化为电能并为电池充电。
【答案】内;电。
15.(2019?镇江)在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中,小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。
(1)小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图1所示,则他应将平衡螺母向________端调节;图2是正确测量所用碎纸片质量时的场景,此时游码所处位置如图3所示,则他还应称量________g的酒精;
(2)小林组装的实验装置如图4所示,他在器材安装中的一处错误是________;
(3)本实验中,燃料完全燃烧放出热量的多少是通过________来反映的。
(4)正确组装实验装置后,小林用(1)中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验,正确采集的数据如表所示,根据实验数据,小林却得出了与事实相反的实验结论:质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后,碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是________。
温度
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽时的水温/℃
水温的变化/℃
酒精
20
65
45
碎纸片
20
80
60
【解析】(1)把天平放在水平桌面上,将游码调到标尺左端的零刻线处;此时指针偏向右侧,说明天平的左侧上翘,平衡螺母应向左移动;如图2和3所示,碎纸片的质量m=5g+1.5g=6.5g;为了比较热值大小,要用相同质量的不同的燃料,所以则他还应称量6.5g的酒精;(2)由图4知,实验中温度计的玻璃泡碰到了容器底;(3)为了比较热值大小,要用相同质量的不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小;(4)实验中要用相同质量的不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,而小林却得出了与事实相反的实验结论:质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后,碎纸片放出的热量较多,可能是没有控制被加热水的质量相等。
【答案】(1)左;6.5;(2)温度计的玻璃泡接触到了容器底;(3)温度计的示数变化;(4)控制被加热水的质量相等。
16.(2018?遂宁)我国于2017年5月18日在南海海域成功试采“可燃冰”,“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力,在相同条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到天然气的数十倍。如果“可燃冰”热值是天然气的10倍,设天然气热值为4.2×107J/kg,完全燃烧0.5kg“可燃冰”放出的热量为________J;若在不考虑热量损失的情况下,这些热量能使800kg、45℃的水刚好达到沸点,则此时水的沸点是________℃,水面上方的气压________1标准大气压。(选填“大于”、“小于”或“等于“)(c水=4.2×103J/(kg?℃))
【解析】(1)1kg天然气完全燃烧放出的热量:Q放=mq天然气=1kg×4.2×l07J/kg=4.2×l07J,
0.5kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量:Q放′=Q放×5=4.2×l07J×5=2.1×l08J;
(2)由题知,Q吸=Q放′=2.1×l08J,根据Q吸=cm水(t﹣t0)可知水达到沸点时的温度为:t=t0+=45℃+=107.5℃
因为1标准大气压下水的沸点为100℃,液体的沸点随着表面气压的增大而升高,随气压减小而降低,所以此时水面上方的气压大于1标准大气压。
【答案】2.1×108;107.5;大于。