第十三章 内能(知识点精练评价试题)(有答案 或解析)

第十三章 内能(知识点精练评价试题满分70分)
一、填空题(每空1分,共18分。)
1.(2023年兰州中考题)打开中药包会闻到淡淡的药香味,这是________现象。慢火熬制,等药汤沸腾后,药香味更加浓郁,这说明温度越高,分子的运动越_________(选填“剧烈”或“缓慢”)。捆扎药包的细绳很难被拉断,是因为分子间存在________(选填“引力”或“斥力”)。
2.(2022年河南中考题)亲身体验并深入思考是我们获得物理知识的重要方法。挤出两个正对的吸盘内的空气,很难拉开它们,可体验到________的存在。将一根铁丝快速反复弯折,弯折处发热,可认识到_________可以改变物体的内能。用注射器取水后封住前端,用力推活塞,水很难被压缩,说明分子间存在___________。
3.(2024年江苏扬州中考题)拖拉机轮胎表面刻有花纹,是通过增大 来增大摩擦。选用水来冷却拖拉机的发动机,是因为水的比热容 (填“大”或“小”)。如果水箱装有质量为20kg的水,水温从20℃上升到70℃,水吸收了 J的热量。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
4. (2024年东营中考题)取质量相同、初温相同的两种物质的粉末状样品a和b,用完全相同的加热装置同时对a、b加热,它们的温度随加热时间变化的图像如图所示. 由图可知,物质a的比热容 (选填“大于”或“小于”)物质b的比热容;在t1~t 时间内,物质b的内能 (选填“增加”、“减少”或“不变”)。(样品受热均匀,不计热损失)
5. (2023年四川宜宾中考题)质量相同的铜和铅吸收的相同的热量时,铜比铅的温度升高得______(选填“多”或“少”);质量相同的铜和铅升高相同的温度,吸收热量多的是______(选填“铜”或“铅”)。已知c铜=0.39×103J/(kg ℃),c铅=0.13×103J/(kg ℃).
6.(2023年河北中考题) “早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差大,而沿海地区则昼夜温差小,这是因为水比砂石的________大,楼房中的“暖气”用水作为介质,正是利用了水的这一特性。某同学家“暖气”管道中500kg的水从65℃降低到35℃,放出的热量为________J,这一过程中水的内能减少。除热传递外,_______也可以改变物体的内能。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
7. 如图所示,把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上,管里放一些酒精,管口用塞子塞紧,用绳子在外绕几圈并迅速地来回拉动,一会看到塞子被弹起,
此时管口出现“白气”,金属管绕绳部分发热.请仿照下面的示例对实验中的现象提出一个问题并进行解释.
【示例】
问题:管口为什么出现“白气”?
解释:气体膨胀对塞子做功,内能减少,温度降低,酒精蒸气液化成小液滴。
问题:__________________________________________________________________
解释:__________________________________________________________________
二、选择题(每小题2分,共22分。第8~16题,每小题只有一个选项符合题目要求。第17~18题,每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,只选1个且正确的得1分,有选错的得0分。)
8.(2024年江苏常州中考题)端午节煮粽子时,厨房飘满了粽子的清香,这说明【 】
A.分子间存在吸引力 B.分子间存在排斥力
C.分子在无规则运动 D.液体分子连续分布,气体分子间有间隙
9.(2024年江苏盐城中考题)将两个表面光滑的铅块相互挤压,它们会粘在一起,不容易拉开,这一现象说明【 】
A.分子间有空隙 B.分子在运动
C.分子间有斥力 D.分子间有引力
10.(2024年青海中考题)我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的,但根据南宋《武林旧事》记载,最早的月饼出自笼屉,青海就保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。关于“蒸”月饼时的情景,下列叙述正确的是【 】
A.水沸腾时——水温升高 B.水变成水蒸气——放出热量
C.闻到月饼的香味——扩散现象 D.水变成水蒸气——分子间距不变
11.(2022年泰州中考题)夏天,将饮料放入冰箱冷藏室,饮料温度降低.下列说法正确的是【 】
A.饮料将温度传递给冰箱中的空气 B.饮料放出热量后自身所含热量减少
C.饮料温度降低的过程伴随着内能的转移
D.饮料放热是因为饮料的内能比冰箱中空气的内能多
12.(2024年长沙中考题)冬至时节煮饺子,小明发现其中蕴含了很多物理知识。下列说法正确的是【 】
A. 冷冻饺子中的分子不运动 B. 冷冻饺子升温过程中内能不变
C. 煮熟的饺子香气四溢是扩散现象 D. 煮熟的饺子冷却是通过做功的方式改变内能
13.(2024年宁夏中考题)下列实例中属于做功改变物体内能的是【 】
A.图甲中,炉火烧水 B.图乙中,搓手取暖
C.图丙中,用暖手宝暖手 D.图丁中,热鸡蛋放在冷水中冷却
14.(2023年龙东中考题) 以下关于同一物体的内能、热量、温度说法正确的是【 】
A. 物体内能增大,温度一定升高 B. 物体温度升高,一定吸收了热量
C. 物体温度升高,内能一定增大 D. 物体内能增大,一定吸收了热量
15.(2022年德阳中考题)中华文明源远流长,博大精深.古诗词是我国传统文化瑰宝,有的优美词句还与我们物理知识有着联系。下列词句与对应的物理知识叙述正确的是【 】
A.“清寒小雪前”,雪的温度很低,它的内能为零
B.“沙暖睡鸳鸯”,同水相比沙的比热容大些
C.“床前明月光,疑是地上霜”,霜实际是固态,由水蒸气凝华形成
D.“大地阳和暖气生”,大地内能的增加是太阳通过做功方式实现的
16.(2020年湖北荆门中考题)在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是【 】  
A.沿海地区的气温比内陆变化小 B.夜间,在秧田里灌水保温
C.发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温 D.汽车发动机用水作冷却液
17.(2024年山东潍坊中考题)(双选题)如图所示,用汽缸、固定隔板和活塞密闭甲、乙两部分气体,汽缸和活塞均不导热,隔板导热良好。迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定,静置一段时间。下列说法正确的是【 】
A.与推动活塞前相比,甲、乙内能均变大
B.与推动活塞前相比,甲内能不变、乙内能变大
C.乙内能改变的方式只有做功
D.乙内能改变的方式既有做功又有热传递
18.(2023年山东潍坊中考题)(双选题)图甲所示为一款新型水杯,将沸水倒入杯中,轻摇几下后,水温便可降至左右,并能保温3小时。图乙为其内部结构图,杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料,其在常温下是固态,会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取0.3kg该晶体材料,对其进行加热,其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是【 】

A.该晶体材料的熔点为55℃ B.在BC段,该晶体材料的内能保持不变
C.在AB段,该晶体材料的分子热运动变剧烈
D.该晶体材料的比热容为0.88×103J/(kg·℃)
三、实验探究题(19题4分,20题4分,21题5分,共13分。)
19.如图所示,用打气筒向装有少量水的烧瓶内缓慢打气,一段时间后,塞子跳了起来,同时可以看到,_______________________,出现这种现象的关于该现象原因是_____________________________________。
20.(2023年辽宁盘锦中考题)如图甲所示,小明用相同的实验装置分别加热质量均为200g的水和食用油,根据实验数据绘制了如图乙所示的温度随时间变化图像。
标准大气压下
物质 沸点/℃
酒精 78
煤油 150
水银 357
(1)由图乙和表可知,小明选用的是___________(选填“酒精”、“煤油”或“水银”)温度计;
(2)由图乙可知,___________的吸热能力较强;
(3)水在0~4min吸收的热量是___________J;[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(4)小明分析图乙后,想到端午节妈妈煮粽子时,先用大火将水烧开,再改用小火加热,这样既可以节约能源,又能保持水继续沸腾将粽子煮熟。原因是水沸腾时持续吸热,温度___________。
21.(2022年江苏常州中考题)小组同学比较沙子和水的比热容,实验装置如图甲、乙所示。
(1)在两个相同的易拉罐内分别装入初温、_________相同的沙子和水。
(2)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是:__________________。测得实验数据如表格所示。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5
温度/℃ 沙子 18 22 29 37 45 —
水 18 19 21 23 25 27
(3)5min时,温度计显示沙子的温度如图丙所示,其读数为_________℃.
(4)加热相同的时间,发现沙子的温度升得更高,有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多,该观点_________(选填“正确”或“错误”)。
(5)分析数据可得沙子的比热容_________(选填“小于”、“等于”或“大于”)水的比热容。
四、综合应用题(22题8分,23题9分,共17分。)
22.(2022年湖南衡阳中考题)百善孝为先,孝敬长辈可以从生活中的小事做起,冬天来临,小周用自己的零花钱给奶奶购买了一个暖手袋。根据使用说明,他将质量为0.5kg,温度为75℃的水转入暖手袋,使用一段时间后,水的温度降低到35℃。
(1)暖手袋里面装热水取暖,是利用了水__________(选填“比热容”或“密度”)大的性质,这里是通过__________(选填“做功”或“热传递”)方式改变了水的内能;
(2)求这段时间水放出了多少热量。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
23.(2020年呼和浩特中考题)“字”牌太阳能热水器,水箱内有200kg的水。水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),求:
(1)在阳光照射下,水的温度升高了10℃,水吸收的热量;
(2)天气原因,水箱内200kg的水,温度从90℃降低到50℃,和温度从30℃升高到80℃,放出的热量与吸收的热量之比。
第十三章 内能(知识点精练评价试题参考答案)
一、填空题(每空1分,共18分。)
1. 扩散 剧烈 引力 2. 大气压 做功 斥力 3. 接触面粗糙程度 大 4.2×106 4. 大于 增加 5. 少 铜 6. 比热容 6.3×107 做功 7.问题:塞子为什么会被弹起?解释:拉动绳子克服摩擦做功,使金属管内能增大,温度升高,管内气体膨胀将塞子弹起。
二、选择题(每小题2分,共16分。)
8.C 9.D 10.C 11.C 12.C 13.B 14.C 15.C 16.C 17.AD 18.CD
三、实验探究题(19题4分,20题4分,21题5分,共13分。)
19.瓶内(或瓶口)出现了“白雾” 瓶内压缩气体膨胀对塞子做功,将气体的内能转化为塞子的机械能,气体中的水蒸气的内能减小,温度降低,液化成水形成白雾。
20.(1)水银 (2)水 (3)6.72×104 (4)不变
21.(1)质量 (2) 让物质受热均匀 (3) 52 (4) 错误 (5) 小于
四、综合应用题(22题8分,23题9分,共17分。)
22.(1)比热容 热传递 (2分)
(2)这段时间水放出的热量
Q放=c水m(t0-t)=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(75℃-35℃)=8.4×104J (6分)
23.(1)水吸收的热量
Q水吸=cm(t水-t0水)=4.2×103J/(kg ℃)×200kg×10℃=8.4×106J (5分)
(2)水降低温度放出的热量与升高温度吸收热量之比
Q放:Q吸 =cm(t0﹣t):cm(t'﹣t0')
=(t0﹣t):(t'﹣t0')
=(90℃﹣50℃):(80℃﹣30℃)=4:5 (5分)内能(知识点归纳)
知识点思维导图
知识点归纳提升
第1节 分子热运动
一、物质的构成
常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。
分子非常小。①分子直径通常以10—10m 为单位来量度;②分子用肉眼、放大镜、光学显微镜不能分辨,需用电子显微镜观察。
二、分子热运动
1. 扩散
(1)不同的物质在互相接触时彼此进入的现象叫扩散。
(2)扩散现象表明:一切物质的分子都在不停地做无规则运动,也说明物质的分子间存在间隙。
(3)影响扩散的因素:温度越高,扩散越快。分子无规则运动的快慢跟温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈。
(4)气体、液体和固体之间都可以发生扩散现象,不同状态的物质之间也可以发生扩散。通常情况下,气体扩散最快,液体较快,固体最慢。
2. 分子热运动:一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,这种无规则运动叫分子的热运动。温度越高,分子无规则运动越举例,温度是物体中分子热运动剧烈程度的标志。
三、分子间的作用力
分子之间既有引力又有斥力,引力和斥力同时存在。
固体被压缩时,分子间距离变小,分子间作用力表现为斥力;固体被拉伸时,分子间距离变大,分子间作用力表现为引力。
固体分子间距离小,很难被压缩和拉伸,具有一定的体积和形状;气体分子间距离很大,分子间几乎没有力的作用。具有流动性,容易被压缩,没有一定的形状和体积。液体分子间距离比气体的小,比固体的大,分子间作用力比固体的小,比气体的大,使得液体较难被压缩,没有确定的形状,具有一定的体积和流动性。
第2节 内能
一、内能
1. 内能: 构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。内能的单位是焦耳(J)。
2. 影响物体内能大小的因素:温度、质量、物态(体积)
同一物体,温度越高,它具有的内能就越大(或多);在温度一定时,物体的质量越大,物体的内能就越大(或多);物体的内能还和物态有关。同一物体,物态变化时内能改变。
3. 任何物体在任何情况下都具有内能。
二、物体内能的改变
(1)热传递可以改变物体的内能。热传递改变物体的内能,实质上是内能的转移,即内能从高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到低温部分;
(2)热量(Q):在热传递过程中,传递能量(内能)的多少叫做热量。热量是能量(内能)转移多少的量度,是一个过程量,只有发生热传递,有能量(内能)的转移,才能说物体吸收热量或放出热量,离开热传递过程谈热量没有意义。热量的单位是焦耳(J)。
(2)做功也可以改变物体的内能。
做功改变物体的内能,实质是能量的转化,是内能与其它形式能量之间发生了相互转化。
第3节 比热容
一、比热容
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,用符号c表示。比热容单位的是焦每千克摄氏度,符号是J/(kg·℃)。
(1)比热容是反映物质自身性质的物理量。大小只与物质的种类及其物态有关,与物质的质量、吸收的热量、温度的变化无关。
(2)不同物质的比热容一般不同。同种物质物态变化,比热容改变。
(3)单位质量的某种物质,温度降低1 °C所放出的热量,与它温度升高1 °C所吸收的热量相等,数值上也等于它的比热容。
(4)在常见物质中水的比热容比较大,为4.2×103J/(kg·℃)。在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化较小,因此常用水作散热剂或冷却剂。如汽车发动机用水作冷却剂;如冬天用水作取暖设备的供热介质等。
(5)沙漠地区昼夜温差比较大,沿海地区昼夜温差比较小。这是由于水的比热容比较大,一定质量的水与相同质量的沙石相比,吸收或放出相同的热量时,水的温度变化比较小。
二、热量的计算
(1)物质温度升高吸收的热量:Q吸 = cm(t-t0);
(2)物质温度降低放出的热量:Q放 = cm(t0-t)。
三、实验 比较不同物质吸热的情况
【设计实验】
比较不同物质的吸热情况,采用使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(吸收热量多)的吸热能力强。
【实验器材及装置】
相同规格的电加热器2个、烧杯2个、温度计2个;天平、秒表、水和食用油。
实验装置:
测量的物理量 :水和食用油的质量m、初温t0、末温t、加热时间。
【实验方法 】
控制变量法:实验过程中控制水和食用油的质量相同;升高的温度相同,比较加热的时间(吸收的热量)。
(2)转换法:用加热时间表示物质吸收的热量,进而表示物质的吸热能力。
【记录实验数据】
物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 升高的温度/℃ 加热时间/min
水 200 15 45 30 8
食用油 200 15 45 30 5
【分析论证】
对质量相等的水和食用油加热,使它们升高相同的温度,水吸收的热量(加热时间长)比食用油吸收的热量(加热时间短)多,表明相同质量的水和食用油升高的温度相同时 吸收的热量不同。加热时间长(吸收热量多)的物质吸热能力大(强)。
【实验结论】质量相等的不同物质,升高相同的温度时吸收的热量(加热的时间)不同。表明不同种类的物质吸热情况不同。
推理:质量相等的不同物质,吸收相同的热量(加热相同的时间)时升高的温度不同;表明不同种类的物质吸热情况不同。温度升高少的的物质吸热能力大(强)。内能(知识点精析精练)
知识点一 分子热运动
分子动理论的基本观点:(1)常见的物质是由大量的分子、原子构成的。(2)构成物质的分子在不停地做热运动。(3)分子间存在着引力和斥力。
【例题1】(2024年江苏连云港中考题)下列现象中能说明分子在不停地做无规则运动的是【 】
A.花香满园 B.尘土飞扬 C.雪花飘飘 D.落叶纷纷
【解析】分子很小,不能用肉眼直接分辨,尘土、雪花、落叶都是用肉眼可见的物体,尘土飞扬、雪花飘飘、落叶纷纷都是固体小颗粒的机械运动,不是分子的运动。花香满园,是芳香烃分子无规则运动的结果。
【答案】A
【拓展训练题1】
1.(2024年四川宜宾中考题)下列描述中属于扩散现象的是【 】
A.桂花花香四溢 B.雪花漫天飘舞 C.灰尘空中飞扬 D.江面雾气弥漫
2.(2024年四川成都中考题)成都别称芙蓉城、蓉城,这座以花为名的城市自古与花结缘,大诗人陆游魂萦梦牵的诗中美景“二十里中香不断,青羊宫到浣花溪”依旧是成都一道靓丽的风景线,诗人闻到花香属于 现象。诗句“花气袭人知骤暖”所蕴藏的物理知识是:分子做无规则运动的剧烈程度与 有关。
【拓展训练题1答案】1.A 2.扩散 温度
【例题2】(2024年江苏盐城中考题)将两个表面光滑的铅块相互挤压,它们会粘在一起,不容易拉开,这一现象说明【 】
A.分子间有空隙 B.分子在运动 C.分子间有斥力 D.分子间有引力
【解析】两个表面光滑的铅块相互紧压后,接触面处分子之间的距离减小到一定程度,使得分子间的引力增大到使它们会结合在一起。这一现象说明分子间有引力。
【答案】D
【拓展训练题2】
1.(2022年山西中考题)小明踏青归来,在日记中写到“空中弥漫着新翻的泥土的气息,混着青草味儿,还有各种花的香”。人能闻到“花香”说明【 】
A.分子间存在斥力 B.分子在不停地做无规则运动
C.分子间存在引力 D.温度越高分子运动越慢
2.(2024年重庆中考题)如图所示,是同学们拍摄的“中国年·中国味”活动情境,对涉及的物理知识解释正确的是【 】
A.墨迹未干的春联墨香四溢,说明分子间有引力
B.停止加热砂锅煲继续沸腾,说明汽化不需吸热
C.汤圆上方的“白气”是水蒸气吸热液化形成的
D.激昂欢快的迎新鼓声是敲鼓时鼓面振动产生的
3.(2022年湖北宜昌中考题)如图所示,把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的示数
   (选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是    。
【拓展训练题2答案】1.B 2.D 3.变大 分子间存在引力
知识点二 内能及其改变
物体的内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。改变物体的内能有两种方法:做功和热传递。
【例题3】(2024年内蒙古赤峰中考题)在课外实践性作业中,某同学探究了一定浓度盐水凝固时温度的变化规律,根据实验数据画出了盐水的凝固图像(如图),该盐水的凝固点是_______℃,凝固过程经历_________min,凝固过程中盐水的内能___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【解析】物体的内能大小跟物体的质量、温度及物态有关,一定质量的物体,物态变化需要吸热或放热,内能随之改变。物体熔化、汽化和升华过程吸热,内能增大,凝固、液化和凝华过程放热,内能减小。
由图像可知,盐水在 6℃时开始凝固,凝固点为 6℃;第5min到第10min盐水处于凝固过程,经历了5min.盐水凝固过程中,不断放出热量,内能减小。
【答案】 -6 5 减小
【拓展训练题3】
1.(2024年广东中考题)如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点灯后,水在升温的过程中【 】
A. 吸热,内能增加 B. 吸热,内能减少 C. 放热,内能增加 D. 放热,内能减少
2.(2022年武汉中考题)如图所示,炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列说法正确的是【 】
A.白雪温度低,内能小
B.岩浆温度高,内能大
C.白雪温度低,分子热运动停止
D.岩浆温度高,分子热运动剧烈
3.(2024年天津中考题)在“航天日”主题活动中,小明用塑料瓶自制了“水火箭”(如图所示)。发射时,“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力,利用了物体间力的作用是______的;“水火箭”飞出后,瓶内气体温度降低,内能________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【拓展训练题3答案】1.A 2.D 3.相互 减小
【例题4】(2023年山东烟台中考题)如图所示的实例中,改变物体内能的方式与其他三项不同的是【 】
【解析】改变物体内能的方法有两种:做功和热传递。对水加热,通过热传递,内能从燃气(火焰)传递(转移)到水,使水的内能增大,温度升高;压缩空气(物体)体积对空气(物体)做功,搓手取暖、钻木取火(摩擦生热)过程中,克服物体间摩擦力对物体做功,将消耗的机械能转化为物体的内能,使物体的内能增大;
【答案】A
【拓展训练题4】
1.(2024年福建中考题)“煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是【 】
A.热水暖手 B.钻木取火 C.搓手取暖 D.擦燃火柴
2.(2024年湖北中考题) 如图是小明煮的一碗冒着“白气”的面条。他将木筷和金属勺同时放入其中,过一会感觉金属勺烫手而木筷不烫手。下列说法正确的是【 】
A. 木材的导热性比金属好 B. 木筷不烫手其内能不变
C. 金属勺通过热传递变烫 D. “白气”是由汽化形成的
3.(2023年北京中考题)如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间后,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”。下列说法正确的是【 】
A. 管口出现的“白气”是水蒸气
B. 水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加
C. 水被加热的过程中,其内能是通过做功的方式改变的
D. 水蒸气推出橡胶塞的过程中,橡胶塞的动能是由水蒸气的内能转化来的
4. (2024年广西中考题)关于分子动理论,谚语“有麝自来香,不必迎风扬”表明了分子在不停地做无规则的________;寒冬,我们常搓手取暖,这是通过________(选填“做功”或“热传递”)的方式增大内能。
【拓展训练题4答案】1.A 2.C 3.D 4.运动 热传递
【例题5】(2024年黑龙江龙东中考题)(多选)关于温度、内能、热量、功的说法正确的是【 】
A. 物体温度升高,一定吸收了热量 B. 物体温度升高,内能一定增加
C. 物体内能增加,一定是外界对它做了功 D. 物体吸收热量,温度可能不变
【解析】热传递和做功都可以改变物体的内能。物体吸收热量、对物体做功,物体的内能增加;物体放出热量、物体对外做功,物体的内能减小。
物体的内能和温度、物态有关。物体温度升高,内能增加,温度降低,内能减少。反过来,物体内能增加,温度可能升高,也可能不变,但发生了物态变化;物体内能减少,温度可能降低,也可能不变,但发生了物态变化。
【答案】BD
【拓展训练题5】
1.(2023年广州中考题)小明将凝固点为47℃的某液态合金放在室温为25℃的实验室中.该合金从70℃降至47℃并保持47℃一段时间再降至35℃,合金在此过程 【 】
A.对外放热,内能一直减少 B.存在液化现象,内能一直增加
C.温度保持47℃ 时,不吸热也不放热 D.存在凝固现象,内能先减少后不变再减少
2. (2023年营口中考题)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是【 】 A.温度高的物体含有的热量多 B.物体吸收热量,温度一定升高
C.气体膨胀对外做功,自身内能会减少
D.热传递过程中,温度从高温物体传递给低温物体
【拓展训练题5答案】1. A 2. C
知识点三 比热容
比热容是物质的一种性质,只跟物质的种类和物态有关,比热容等于物体吸收(或放出)的热量与它的质量和温度变化乘积的比值,跟物体吸收(或放出)的热量、质量、温度无关,不同物质的比热容一般不同。同种物质不同物态的比热容不同。
【例题6】(2020年北京中考题)依据下表中的数据,下列说法正确的是【 】
物质 水 煤油 沙石
比热容/[J·( kg·℃)-1] 4.2×103 2.1×103 约0.92×103
A.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
B.水和沙石放出相等热量,水的温度降低得较多
C.水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J
D.质量相等的水和煤油,吸收相等热量,煤油的温度升高得较多
【解析】比热容是物质自身的一种性质,反映物体温度变化时吸热或放热能力的大小。比热容等于物体吸收(或放出)的热量与它的质量和温度变化乘积之比,跟物体吸收(或放出)的热量、质量、温度无关,只跟物质的种类和物态有关。不同物质的比热容一般不同;物质物态一定时,比热容一定。物体物态变化,比热容改变,同种物质的物态不同,比热容不同。
质量相同的水和沙石放出相等热量,由于沙石的比热容比水小,则沙石的温度降低得较多;质量相等的水和煤油,吸收相等热量,由于煤油的比热容比水小,煤油的温度升高得较多;水的比热容为4.2×103J·( kg·℃)-1,表示1kg的水温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量是4.2×103J.
【答案】D
【拓展训练题6】
1.(2019年福建中考题)下表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是【 】
物质 水 煤油 冰 铝 铜
比热容/[J·( kg·℃)-1] 4.2×103 2.1×103 2.1×103 0.88×103 0.39×103
A.不同物质的比热容一定不同 B.物质的物态发生变化,比热容不变
C.质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多
D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度更多
2.(2023年湖南常德中考题) 下表是一些物质的比热容[单位J/(kg·℃)],根据表中数据和生活现象,下列判断中正确的是【 】
水 煤油、冰 砂石 铝 铁、钢 铜
4.2×103 2.1×103 约0.92×103 0.88×103 0.46×103 0.39×103
A. 不同种类的物质,比热容一定不同 B. 比热容与物质物质的状态无关
C. 质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的末温更低
D. 沿海地区昼夜温差小,是因为水的比热容较大
【拓展训练题6答案】1. C 2. D
【例题7】(2021年湖南常德中考题)如图所示,是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度﹣时间图像,实验中两种物质的质量相同,初温度相同,选用的加热器相同,由图像可知【 】
A.加热相同时间,a物质吸收热量多,比热容小
B.加热时间相同,a物质的末温度高,比热容大
C.吸收热量相同,b物质温度升高慢,比热容小
D.吸收热量相同,b物质的末温度低,比热容大
【解析】利用图像比较物质的比热容时,横坐标是加热时间,表示物质吸收的热量(转换法),用相同加热器加热相同时间,不同物质吸收热量相同;纵坐标表示物质温度。
1.控制加热时间(吸收热量)相同,比较物质升高的温度,升高温度少的物质比热容大。图中,a、b加热时间为t1时,b升高的温度少,b的比热容大。
2.控制升高的温度相同,比较物质的加热时间(吸收热量),加热时间长(吸收热量多)的物质比热容大。图中,a、b升高的温度相同时,对b的加热时间长,b的比热容大。
【答案】D
【拓展训练题7】
1.(2024·黑龙江大庆中考题)如图所示是一定质量的某种物质在熔化时温度随时间变化的图像,则这种物质是 (填“晶体”或“非晶体”),在段物质处于 (填“固态”、“液态”或“固液共存状态”),t1时物体的内能 (填“大于”、“等于”或“小于”)t2时物体的内能。若相同时间内该物质吸收热量相等,由图像可知,这种物质液态时的比热容 (填“大于”、“等于”或“小于”)固态时的比热容。
2.(2024年山东烟台中考题)在探究“物质的吸热能力与哪
些因素有关”的实验中,用质量是0.3kg的水和甲表中等质量的另一种物质进行对比,作出的图像如图乙所示。实验过程中,水和另一种物质在相同时间内吸收的热量相等,分析图像可以得出图线 (选填“a”或“b”)对应的物质为水,另一种物质为 ,这种物质在0~5min内吸收的热量为 J.
表甲
物质 水 酒精 煤油 蓖麻油
比热容c/[J/(kg·℃) 4.2×103 2.4×103 2.1×103 1.8×103
3. (2024年湖北中考题)如图甲,利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体,得到温度随时间变化的图像如图乙,分析可知【 】
A. 相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多
B. a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大
C. 升高相同温度a所用时间比b少,a的吸热能力比b弱
D. 相同时间内a升高的温度比b多,a的吸热能力比b强
4.(2017年山东烟台中考题)小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图象可以得出:       (选填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为       ,这种液体在0~15min内放出的热量为        .
【拓展训练题7答案】1. 晶体 固液共存状态 小于 大于 2. b 煤油 2.52×104 3. C 4. 甲  2.1×103J/(kg ℃) 4.2×104J
【例题8】(2024年湖北武汉中考题)下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无关的是【 】
A.汽车发动机用水作冷却剂 B.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
C.海边昼夜温度变化比沙漠中小,适于居住
D.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
【解析】物质比热容大的应用表现在:1.质量相同的不同物质,吸收(或放出)相同热量时,比热容大的物质温度变化小。比热容大的物质对调节温度有很好的作用。水的比热容大,环境温度变化较快时,水的温度变化相对较慢。2.质量相同的不同物质,温度变化相同时,比热容大的物质吸收(或放出)热量多。水的比热容大,通常利用热水取暖和冷却物体。
人游泳后从水中出来,风一吹感觉更冷,是因为水蒸发吸热使自身和周围物体温度降低。
【答案】B
【拓展训练题8】
1.(2024年连云港中考题)沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小,这是因为水的【 】
A.质量大 B.温度高 C.密度大 D.比热容大
2. (2024年黑龙江龙东中考题)楼房中的“暖气”一般采用热水循环的方式将热带到房屋中通过热传递供暖,这是因为水的_________大,若暖气中50kg的水,温度降低2℃,放出的热量是___________J。【c水=4.2×103J/(kg ℃)】
3. (2023年苏州中考题)在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常【 】
A. 发生在白天,且陆地温度较高
B. 发生在白天,且海水温度较高
C. 发生在夜晚,且陆地温度较高
D. 发生在夜晚,且海水温度较高
4.(2023年扬州中考题)下列与比热容有关的生活现象,描述正确的是【 】
A.沙漠地区昼夜温差小 B.汽车发动机常用水作冷却剂
C.在太阳光的照射下,干泥土比湿泥土升温慢
D.“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照
【拓展训练题8答案】1.D 2. 比热容 4.2×105 3.D 4.B
【例题9】(2024年黑龙江齐齐哈尔中考题)小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。
(1)器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,以及______(填测量工具)、托盘天平(含砝码)、水和煤油;
(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,目的是为了通过比较____________来比较物质吸收热量的多少;
(3)实验中选取初温不同、______相同的水和煤油,分别倒入烧杯中,用电加热器加热,当它们吸收相同的热量时,通过比较______________来比较不同物质吸热能力的强弱;
(4)如图2所示,小姜正确使用温度计测量液体的温度,按照图中______(选填“A”、“B”或“C”)方法读数是正确的;实验中某时刻温度计示数如图3所示为______℃;
(5)部分实验数据如下表所示,分析数据可得出结论:______(选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
加热时间/min 0 1 2 3 4 …… 10
水的温度/℃ 30 34 38 42 46 …… 70
煤油温度/℃ 10 18 26 34 42 …… 90
【解析】“比较不同物质吸热情况”的实验中,选用相同规格的电加热器或酒精灯进行加热,目的是使不同物质在相同时间内吸收的热量相同。测量用秒表测量加热时间。
实验中,用天平量取质量相等(不是体积相等)的不同物质进行加热,控制加热时间(吸收的热量)相同,用温度计测量不同物质升高的温度,通过比较升高的温度比较不同物质吸热能力的大小。升高温度少的物质吸热能力强。
实验还可控制加热时间相同,用温度计测量并控制不同物质升高的温度相同,通过比较加热时间长短比较不同物质吸收热量的多少,进而比较不同物质吸热能力的大小。加热时间长的物质吸收热量多,吸热能力强。
【答案】(1)秒表 (2)加热时间 (3)质量 升高的温度 (4)B 66 (5)水
【拓展训练题9】
1.(2023年辽宁鞍山中考题)小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案:将A、B两种液体分别装入烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯同时加热,实验装置如图甲、乙所示,实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度;
(1)组装器材时应按照 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序依次安装;
(2)实验时,选取 相同、初温相同的A、B两种不同液体,加热时液体温度升高,这是通过 方式来增大液体内能的;
(3)此实验通过 (选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来反映液体吸收热量的多少;
(4)加热一段时间后,液体B的温度如图乙所示,为 ℃;
(5)根据实验数据小明绘制出的温度—时间图象如图丙所示,则液体 (选填“A”或“B”)更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
2.(2021年青海中考题)“水与食用油”是生活中不可缺少的食品。小红在学习了比热容的知识后,猜想水的吸热本领比食用油的吸热本领大,为了验证这一结论,他设计了如下探究实验:
(1)取两个相同的试管,分别装入______相等、初温相同的水和食用油;
(2)将两支相同的温度计分别正确地插入盛有水和食用油的两个试管内,并将实验装置固定在铁架台上,如图甲所示。打开加热开关,对盛有水和食用油的试管进行加热,实验过程中,其中一支温度计的示数如图乙所示,其读数是______℃;
    
(3)小红根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示,通过分析可知,在相同时间内______的温度变化大,可得出______的吸热本领大。
【拓展训练题9答案】1.(1)自下而上 (2)质量 热传递 (3)加热时间的长短 (4)33 (5)B 2.(1)质量 (2) 67 (3) 食用油 水
【例题10】(2024年安徽中考题)一保温杯中装有质量为200g,温度为25℃的水。将一个质量为100g,温度为100℃的金属块放入杯中,一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃,假设金属块放出的热量全部被水吸收,已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则该金属块的比热容为 J/(kg·℃).
【解析】温度高的金属块放入温度低的水中,将发生热传递,内能从金属块传递到水。金属块放出热量温度降低,水吸收热量温度升高,最终金属块和水温度相同,达到热平衡。水吸收的热量为Q吸=c水m水(t-t0水)=4.2×103J/(kg·℃)×200×10-3kg×(30℃-25℃)=4.2×103J,、金属块放出的热量全部被水吸收,则金属块放出的热量为Q放=Q吸=4.2×103J,金属块的比热容为
【答案】0.6×103
【拓展训练题10】
1.(2018年湖南益阳中考题)工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷.现有一成型的合金钢刀具的质量为1kg,温度为20℃,放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5kg、20℃的水中冷却.最后与水达到共同的温度[不计过程中的热量损失,c水=4.2×103J/(kg℃),c合金钢=0.42×103J/(kg℃)],求:
(1)此刀具在火炉中吸收了多少热量?
(2)淬火后水的温度为多少摄氏度?
2.(2023年江苏苏州中考题)正午,小明对水面获取太阳的能量情况进行研究,他将装有400g水的盘子放在室外平台上,经阳光照射10min,水温升高了2.5℃,不计水的蒸发(水的比热容是4.2×103J/(kg﹒℃))。
(1)该过程水吸收的热量是多少?
(2)若照射到盘中水面上太阳能的功率为25W,水获取太阳能的效率是多大?
3.(2022年宜昌中考题)小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为    J,另一种液体的比热容为    J/(kg ℃)。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
4.(2023年湖北恩施州中考题)冬季,某供热系统中有10kg水,当温度降低1℃时,可给房间放热【 】
A.4.2×102J B.4.2×103J C.4.2×104J D.以上都不对
【拓展训练题10答案】
1.(1)将刀具放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,其末温t=836℃,则刀具在炉火中吸收的热量:
Q吸=C合金钢m合金钢(t-t0)=0.42×103J/(kg℃)×1kg×(836℃-20℃)=3.4272×105J.
(2)将煅烧后的刀具迅速取出放入20℃的水中冷却,最后刀具与水达到共同的温度,设为t′,刀具的初温度t0合金钢=836℃,不计热传递过程中的热损失,则Q水吸=Q合金钢放,即:
c水m水(t′﹣t0水′)=c合金钢m合金钢(t0合金钢﹣t′)
代入数据得,
4.2×103J/(kg℃)×5kg×(t′-20℃)=0.42×103J/(kg℃)×1kg×(836℃-t′)
淬火后水的温度为t′=36℃.
2.(1)该过程水吸收的热量为
Q吸=C水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg℃)×0.4kg×2.5℃=4.2×103J
(2)由P=W/t可得,照射到水面上的太阳能为
W=Pt=25W×60s=1.5×104J
水获取太阳能的效率为
2.52×104;1.4×103
C

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