备战中考物理章节专题训练专题三十五内能.docx
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备战中考物理章节专题训练专题三十五内能
备战2021中考物理章节专题训练——专题三十五:
内能
【专题一:
分子热运动】
【例1】14.
(1)甲、乙两个相同的透明玻璃水杯,盛有质量相等、温度不同的纯净水,其中一杯是80℃的热水,另一杯是50℃的冷水,它们都静静地放置在水平桌面上。
同时向两个水杯中滴入一滴碳素墨水,过几分钟后观察到如图所示的现象。
①甲、乙两个水杯中,盛有热水的是 ;
②该实验说明分子热运动的剧烈程度与 有关。
(2)如图所示,将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,即使在下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开,这一现象表明 。
(3)将一半酒精和一半水充分混合后,总体积变小,这一现象说明 。
【针对训练】
1.用分子的观点解释下列常见的现象,其中错误的是( )
A.热胀冷缩﹣﹣分子大小随温度的变化而变化
B.花香四溢﹣﹣分子在不停地运动
C.滴水成冰﹣﹣分子排列成更紧密的结构
D.酒精挥发﹣﹣分子间隔变大
2.下面对分子热运动的理解正确的是( )
A.扩散现象说明了一切物质的分子都在不停地做无规则运动
B.扩散现象只能发生在气体之间,不可能发生在固体之间
C.由于压缩液体十分困难,所以液体分子间没有间隙
D.有的固体很难被拉伸,说明这些固体的分子之间存在引力
【专题二:
温度、内能与热量】
【例2】南极是世界上最冷的地方,对小企鹅的对话,同学们展开了热烈的讨论,其中正确的是( )
A.企鹅只具有化学能,不具有内能
B.冰山温度低,企鹅体温高,企鹅的内能较大
C.一般情况下,企鹅行动迟缓,有利于维持体能,说明内能与物体的运动速度有关
D.无论温度高低,一切物体都具有内能
【针对训练】
1.甲物体比乙物体的温度高,下列说法中正确的是( )
A.甲物体的内能比乙大
B.甲物体中分子无规则运动比乙剧烈
C.甲物体的机械能比乙大
D.两物体机械能一样大
2.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,所含的热量越多
B.一个物体吸收热量时,温度不一定升高
C.对物体做功,物体的温度一定升高
D.0℃的冰没有内能
【专题三:
内能的改变】
【例3】如图所示,在试管里装一些水,用软木塞塞住,拿到酒精灯上加热使水沸腾起来,水蒸气会把软木塞冲出去。
从能量转化和转移的角度可用下边三句话来概括:
甲:
水和水蒸气吸热,内能增加;
乙:
酒精燃烧,酒精的化学能转化为内能,传给水和水蒸气
丙:
水蒸气对软木塞做功,内能转化为软木塞的机械能。
以上三句话正确的顺序是( )
A.甲、乙、丙B.乙、丙、甲C.乙、甲、丙D.丙、乙、甲
【针对训练】
1.下列生活情景中,通过热传递改变物体内能的是( )
A.锯木头时,锯条变热
B.反复弯折铁丝,弯折处变热
C.用冰袋降温
D.跑步使身体变得暖和
2.下列说法正确的是()
A.在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能
B.我们不敢大口地和热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
C.用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量
D.把零下10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中,一段时间后,冰块的内能会增加
【专题四:
比热容】
【例4】为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验.用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间.实验数据记录如表.
(1)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较_____来研究水和食用油吸热能力的差异.
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给_____加热更长的时间,此时水吸收的热量_____(选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量.
(3)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用_____这个物理量来描述.
(4)该实验所用主要研究方法_____.
【针对训练】
1.如图,在比较酒精和水比热容大小的实验中,用图甲装置对相同质量的酒精和水进行加热,得到图乙的温度随时间变化的图线.下列说法正确的是( )
A.用同一盏酒精灯对两个试管同时加热是为了使酒精和水吸收相同的热量
B.质量相同的不同种物质,加热相同的时间,吸收热量不同
C.从图线可知水的比热容比酒精的小
D.从图线可知质量相同的不同种物质升高相同的温度,吸收的热量相同
2.为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,某同学做了如下实验:
在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用同样的加热器加热.下表是他的实验记录,根据实验记录回答下列问题:
(1)分析比较________(填烧杯号)的实验记录,可得出的初步结论是:
在质量和升高的温度相同时,不同物质吸收的热量不同.
(2)分析比较1、2两烧杯的记录,可得出的初步结论是:
________.
(3)分析比较3、4两烧杯的记录,可得出的初步结论是:
________.
综合
(1)、
(2)、(3)中的结论,然后综合归纳可得出结论:
物质温度升高时吸收热量的多少与________有关系.
【专题五:
热量的计算】
【例5】质量是0.5kg的铝壶内装2.5kg的水,其温度为20℃,如果共吸收5.47×105J的热量,则水温将升高到多少摄氏度?
(c铝=0.88×103J/(kg·℃))
【针对训练】
1.把质量为300g的金属块加热到100℃后,迅速放入温度为14℃,质量为120g的水中,经过足够长的时间,水的温度为20℃,求金属块的比热容(不计热损失)
2.物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。
他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示。
已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),那么请问:
(1)图中a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象?
(2)加热满2min时,水吸收了多少热量?
(3)试求出沙子的比热容。
【达标测练】
1.关于如图所示的热学实验,叙述正确的是()
A.甲图中,压紧的两铅块,下面悬挂钩码而不分开,这是由于大气压强的作用
B.乙图中,试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,软木塞的内能的转化为它的机械能
C.丙图中,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这说明上面瓶中的空气密度较大
D.丁图中,金属管装有少量乙醚,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,可使橡皮塞从管口飞出
2.水具有比热容大的特点,下列现象及应用与此特点无关的是( )
A.海陆风的形成
B.夏天在教室地面上洒水,感觉变凉爽
C.冬天的暖气设备用热水供暖
D.用水来冷却汽车发动机
3.下列说法正确的是
A.一桶水的比热容比一杯水的比热容大;
B.把-5℃的冰块放在0℃的冰箱内,几分钟后,有部分冰会变成水;
C.炽热的铁水具有内能,冰冷的铁块也具有内能;
D.用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量.
4.下列物理现象的描述,正确的是()
A.运动
汽车关闭发动机后将做匀速直线运动
B.红墨水滴在清水中很快散开是扩散现象
C.空中加油时,受油机的惯性减小
D.将两个表面光滑的铅块压紧后会“粘”在一起说明分子间存在斥力
5.运动会上常用气球来装饰会场.如图所示,在烈日暴晒下,通过______________的方式,使气球内能________,气球内气体膨胀做功,可能导致气球胀破.
6.如图是滑雪运动员在雪地滑行的情景.在滑行过程中,如果以滑板为参照物,运动员是________的.滑板和雪面摩擦生热,是通过________的方式改变物体内能.
7.手背擦上酒精后,擦酒精的位置会感到凉,这是因为酒精发生了____现象(填物态变化的名称);同时能闻到酒精气味,这表明_________________。
8.将质量为1kg的水温度升高20℃,水吸收的热量为_________J;水温越高,其分子运动越________(选填“剧烈”或“缓慢”).[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
9.用凉水冷却滚烫的鸡蛋,鸡蛋的温度降低,内能减少,这是通过_____方式改变鸡蛋的内能;如果水的质量是1kg,初温为20℃,鸡蛋取出时水温为30℃,水吸收的热量是_____J.[C水=4.2×103J/(kg•℃)]
10.为了比较甲乙两种液体的吸热能力,某同学设计了以下实验:
a。
在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的甲乙两种液体
b。
用温度计分别测出甲乙两种液体的初温
c。
在两个烧杯中分别装入功率相同的电热器,且加热时间相同
d。
用温度计分别测出甲乙两种液体的末温
请解答下列问题:
(1)在上述a、b、c、d四个实验步骤中,存在错误的是步骤_____(填写步骤前的字母),该步骤中错误的内容应改为_____;
(2)步骤c中“加热时间相同”是为了使甲乙两种液体_____;
(3)如图是甲乙两种液体的温度随时间变化的关系图象。
若将液体甲和液体乙加热相同的时间,则液体_____温度升高得快,甲乙两种液体的比热容的大小关系是c甲_____c乙。
11.市政府“为民办的15件实事”之一的“双万户”燃气改造工程正迅速推进.
(1)已知燃气的热值为4×107J/m3,求完全燃烧多少立方米燃气可放出8.4×105J的热量.
(2)如果这些热量全部被水吸收,则可以使质量为2.5kg、初温为15℃的水温度升高到多少摄氏度?
[水的比热容C水=4.2×103J/(kg•℃)]
备战2021中考物理章节专题训练——专题三十五:
内能参考答案
【专题一:
分子热运动】
【例1】14.
(1)甲、乙两个相同的透明玻璃水杯,盛有质量相等、温度不同的纯净水,其中一杯是80℃的热水,另一杯是50℃的冷水,它们都静静地放置在水平桌面上。
同时向两个水杯中滴入一滴碳素墨水,过几分钟后观察到如图所示的现象。
①甲、乙两个水杯中,盛有热水的是 ;
②该实验说明分子热运动的剧烈程度与 有关。
(2)如图所示,将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,即使在下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开,这一现象表明 。
(3)将一半酒精和一半水充分混合后,总体积变小,这一现象说明 。
【答案】
(1)乙、温度;
(2)分子间有引力;(3)分子间有间隙。
【解析】
(1)乙杯是80℃的热水,杯中水会很快的变黑,所以温度越高,分子的热运动就越剧烈;
(2)将两个底面平整、干净的铅柱紧压后,两个铅柱的底面分子之间的距离比较大,表现为引力,使两个铅柱结合在一起,即使下面吊一个重物也不会将它们拉开。
(3)酒精分子和水分子都在不停地无规则运动着,因为分子间存在着空隙,酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中,所以酒精和水混合后的总体积小于酒精和水的体积之和。
【针对训练】
1.用分子的观点解释下列常见的现象,其中错误的是( )
A.热胀冷缩﹣﹣分子大小随温度的变化而变化
B.花香四溢﹣﹣分子在不停地运动
C.滴水成冰﹣﹣分子排列成更紧密的结构
D.酒精挥发﹣﹣分子间隔变大
【答案】A。
【解析】A、热胀冷缩是分子间的间隙随温度的变化而变化,而不是分子大小发生改变,故A错误;
B、花香四溢是花香分子不停地做无规则的运动的结果,故B正确;
C、滴水成冰,水分子由无规则排列变成规则排列,分子排列成更紧密的结构,故C正确;
D、酒精分子不停地做无规则运动,扩散到空气中,分子间作用力减小,分子间间隔变大,故D正确。
2.下面对分子热运动的理解正确的是( )
A.扩散现象说明了一切物质的分子都在不停地做无规则运动
B.扩散现象只能发生在气体之间,不可能发生在固体之间
C.由于压缩液体十分困难,所以液体分子间没有间隙
D.有的固体很难被拉伸,说明这些固体的分子之间存在引力
【答案】AD。
【解析】A、扩散现象表明:
组成物质的分子都在不停地做无规则运动,故A正确;
B、大量事实表明,气态、液态和固态物质之间都能发生扩散现象,故B错误;
C、压缩液体十分困难,是因为分子间存在斥力,液体分子间也有间隙,故C错误;
D、固态难以被拉伸,是因为分子间存在引力,故D正确。
【专题二:
温度、内能与热量】
【例2】南极是世界上最冷的地方,对小企鹅的对话,同学们展开了热烈的讨论,其中正确的是( )
A.企鹅只具有化学能,不具有内能
B.冰山温度低,企鹅体温高,企鹅的内能较大
C.一般情况下,企鹅行动迟缓,有利于维持体能,说明内能与物体的运动速度有关
D.无论温度高低,一切物体都具有内能
【答案】D
【解析】A项,一切物体都有内能.所以A选项说法错误;B项,物体内能的大小与物体温度高低和质量有关,冰山的质量远大于企鹅的质量,所含分子数量多,内能应大于企鹅的内能,故B错误;C项,企鹅行动迟缓,可减少消耗生物质能,可维持维持体能,但企鹅的运动属于宏观的机械运动与内能的大小无关,故C错误;D项,根据分子动理论可以得到:
一切物体都有内能,故D正确.
【针对训练】
1.甲物体比乙物体的温度高,下列说法中正确的是( )
A.甲物体的内能比乙大
B.甲物体中分子无规则运动比乙剧烈
C.甲物体的机械能比乙大
D.两物体机械能一样大
【答案】B。
【解析】A、内能的大小与物体的质量、温度等因素有关,故甲物体的温度比乙物体的温度高,但质量、状态不确定,所以无法确定内能的大小,故A错误;
B、温度越高,分子运动越剧烈,甲物体的温度比乙物体的温度高,即说明甲物体中分子的无规则运动比乙物体剧烈,故B正确;
CD、不知道甲、乙两物体的运动的速度、质量和位置高度,无法比较两个物体机械能的大小,故CD错误。
2.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,所含的热量越多
B.一个物体吸收热量时,温度不一定升高
C.对物体做功,物体的温度一定升高
D.0℃的冰没有内能
【答案】B
【解析】
A.热量是过程量,描述它的术语只能用”吸收“和”放出“,不能用“含有”.故A的说法错误;
B.物体吸热时,内能增大,但温度不一定升高,例如:
晶体在熔化过程中虽然继续吸热,但温度是不变的.故B说法正确,符合题意;
C.对物体做功,也可能是使物体发生形变、状态的改变、或发生机械运动,并不一定使物体的温度升高.故C说法错误,不符合题意;
D.因为一切物体的分子都在不停的做无规则运动,所以一切物体都具有内能,0℃的冰具有内能.故D说法错误,不符合题意。
故选B。
【专题三:
内能的改变】
【例3】如图所示,在试管里装一些水,用软木塞塞住,拿到酒精灯上加热使水沸腾起来,水蒸气会把软木塞冲出去。
从能量转化和转移的角度可用下边三句话来概括:
甲:
水和水蒸气吸热,内能增加;
乙:
酒精燃烧,酒精的化学能转化为内能,传给水和水蒸气
丙:
水蒸气对软木塞做功,内能转化为软木塞的机械能。
以上三句话正确的顺序是( )
A.甲、乙、丙B.乙、丙、甲C.乙、甲、丙D.丙、乙、甲
【答案】C。
【解析】在试管中装些水,用酒精灯加热的过程中,酒精的化学能转化内能,这些内能传递给试管中的水;使得水的内能增加,产生大量的水蒸气,试管内的气体压强增大,大于外界的大气压,水蒸气就会将塞子冲出,即对塞子做功。
将水的内能转化为塞子的机械能。
【针对训练】
1.下列生活情景中,通过热传递改变物体内能的是( )
A.锯木头时,锯条变热
B.反复弯折铁丝,弯折处变热
C.用冰袋降温
D.跑步使身体变得暖和
【答案】C
【解析】A项,用锯片锯木头,是克服摩擦力做功,机械能转化为内能,是锯条发热,利用做功的方式改变物体内能,故A不合题意;B项,铁丝反复弯折,是对铁丝做功,使铁丝的内能增加、温度升高,属于做功改变物体的内能,故B不合题意;C项,用冰袋降温,是水从人体吸收热量,使人的内能减小、温度降低,是通过热传递改变物体的内能,故C符合题意;D项,跑步使身体变得暖和,是通过做功的方法,使人的内能增大、温度升高,故D不合题意.
2.下列说法正确的是()
A.在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能
B.我们不敢大口地和热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
C.用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量
D.把零下10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中,一段时间后,冰块的内能会增加
【答案】D
【解析】
A.汽油机
压缩冲程将机械能转化为内能,故A错误;
B.我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为热汤的温度高,故B错误;
C.用锯条锯木板,摩擦生热,机械能转化成内能,锯条的温度升高,是通过做功的方式增加了锯条和木板的内能,故C错误;
D.将-10℃的冰块放在冰箱的0℃保鲜室中,一段时间后,冰块从冰箱中吸收热量,内能一定增加,故D正确。
故选D。
【专题四:
比热容】
【例4】为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验.用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间.实验数据记录如表.
(1)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较_____来研究水和食用油吸热能力的差异.
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给_____加热更长的时间,此时水吸收的热量_____(选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量.
(3)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用_____这个物理量来描述.
(4)该实验所用主要研究方法_____.
【答案】
(1).升高的温度(或温度升高的多少等)
(2).水(3).大于(4).比热容(5).控制变量法
【解析】
(1)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较升高
温度(或温度升高的多少等)来研究水和食用油吸热能力的差异.
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间.因为选用相同的酒精灯加热,所以加热时间长的吸收的热量多.即水吸收的热量大于食用油吸收的热量.(3)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,此实验中,水的吸热能力强于是食用油的吸热能力,物质的这种特性用比热容这个物理量来描述.(4)比较水和食用油的吸热能力的关系时,保持了物体质量、吸收热量相同,比较升高温度的多少,采用的是“控制变量法”.
【针对训练】
1.如图,在比较酒精和水比热容大小的实验中,用图甲装置对相同质量的酒精和水进行加热,得到图乙的温度随时间变化的图线.下列说法正确的是( )
A.用同一盏酒精灯对两个试管同时加热是为了使酒精和水吸收相同的热量
B.质量相同的不同种物质,加热相同的时间,吸收热量不同
C.从图线可知水的比热容比酒精的小
D.从图线可知质量相同的不同种物质升高相同的温度,吸收的热量相同
【答案】A
【解析】A项,用同一盏酒精灯对两个试管同时加热是为了使酒精和水吸收相同的热量,说法正确;B项,质量相同的不同种物质,加热相同的时间,吸收热量相同,故B说法错误;C项,从图线可知水的吸热能力比酒精强,故水的比热容比酒精大,故C说法错误;D项,从图线可知质量相同的不同种物质升高相同的温度,水吸收的热量多,故D说法错误.
2.为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,某同学做了如下实验:
在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用同样的加热器加热.下表是他的实验记录,根据实验记录回答下列问题:
(1)分析比较________(填烧杯号)的实验记录,可得出的初步结论是:
在质量和升高的温度相同时,不同物质吸收的热量不同.
(2)分析比较1、2两烧杯的记录,可得出的初步结论是:
________.
(3)分析比较3、4两烧杯的记录,可得出的初步结论是:
________.
综合
(1)、
(2)、(3)中的结论,然后综合归纳可得出结论:
物质温度升高时吸收热量的多少与________有关系.
【答案】
(1)①③
(2)同种物质,升高相同温度,质量越大,吸收热量越多 (3)质量相同的同种物质,升高温度越高,吸收热量越多;物质的种类、物体的质量、温度的变化量
【解析】
(1)①杯的质量是300g,升高10℃用的时间是12min,③杯的质量是300g,升高10℃用的时间是6min,而每分钟吸收的热量是相等的,说明:
在质量和升高的温度都相同时,不同物质吸收的热量不同;
(2)1杯的质量是300g,升高10℃用的时间是12min,2杯的质量是150g,升高10℃用的时间是6min,而每分钟吸收的热量是相等的,故说明:
同种物质,升高相同温度,质量越大,吸收热量越多;
(3)3杯的质量是300g,升高10℃用的时间是6min,4杯的质量是300g,升高5℃用的时间是3min,而每分钟吸收的热量是相等的,说明:
质量相同的同种物质,升高温度越高,吸收热量越多.
综合上面的分析可知,物体温度升高时吸热的多少与物质的种类、物体的质量、温度的变化量有关.
【专题五:
热量的计算】
【例5】质量是0.5kg的铝壶内装2.5kg的水,其温度为20℃,如果共吸收5.47×105J的热量,则水温将升高到多少摄氏度?
(c铝=0.88×103J/(kg·℃))
【答案】解:
m铝=0.5kg,m水=2.5kg,
∵Q吸=cmΔt,
∴Q吸=Q铝吸+Q水吸=c铝m铝Δt+c水m水Δt,
∴Δt=
=
=50℃.
∴t=t0+Δt=20℃+50℃=70℃.
答:
水温将升高到70℃.
【解析】知道铝壶和水吸收的热量、铝壶和水的质量、比热容,利用吸热公式的变形公式求铝和水温度的升高值.
【针对训练】
1.把质量为300g的金属块加热到100℃后,迅速放入温度为14℃,质量为120g的水中,经过足够长的时间,水的温度为20℃,求金属块的比热容(不计热损失)
【答案】解:
水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t﹣t0水),
金属块放出的热量:
Q放=c金m金(t金﹣t),
∵不计热损失,Q吸=Q放,
∴c水m水(t﹣t0水)=c金m金(t金﹣t),
∴
=
=0.126×103J/(kg•℃)。
答:
金属块比热容是0.126×103J/(kg•℃)。
【解析】知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容,利用吸热公式求水吸收的热量;又知道金属块的质量、金属块的初温和末温,利用热平衡方程求金属块比热容。
2.物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。
他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示。
已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),那么请问:
(1)图中a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象?
(2)加热满2min时,水吸收了多少热量?
(3)试求出沙子的比热容。
【答案】解:
(1)图a表示的是沙子吸热升温的过程,因为沙子和水的质量相等,吸收相同热量时,沙子的比热容比水小,从公式△t=
可知,沙子温度升得多;所以图a表示的是沙子吸热升温的过程;
(2)由b图象可知,水的温度从20℃上升到70℃,
加热满2min时水吸收的热量:
Q水吸=c水m水△t水=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(70℃﹣20℃)=4.2×104J。
(3)相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量,
在2分钟的时间内Q沙吸=Q水吸=4.2×104J,
又因为加热满2min,沙子的温度从20℃上升到250℃,
△t沙=250℃﹣20℃=