中考物理 专题讲解 第十三讲 内能（含解析）.doc

内能 【考纲要求】1能准确描述分子动理论的基本观点。2知道内能的概念，知道内能是物体能量的一种基本形式；知道内能和温度之间的关系。3.知道燃料热值的概念，能举例阐明热值的物理意义；能运用关系式q=mq进行简单的计算；4.知道热量是过程量；5.知道比热容的概念，能举例阐明比热容的物理意义；能利用比热容概念解释一些简单的自然和生活现象；能运用关系q=cm（t2-t1）进行简单的计算。6.能举例说明做功和热传递改变物体的内能；7.知道热机工作过程中的能量转化情况.【考点精析】一选择题（共5小题）1下列常见的自然现象，能用分子热运动知识解释的是（）a春天，柳枝吐芽b夏天，山涧瀑布c秋天，菊香满园d冬天，雪花飘飘【考点】54：分子的热运动【分析】分子的体积很小，用肉眼几乎观察不到，分子在永不停息地做无规则运动，其运动速度与温度有关，温度越高，运动速度越快【解答】解：a、柳枝吐芽是植物的生长现象，不是分子的运动，故a不合题意；b、山涧瀑布是水在重力作用下流动形成的，是机械运动，故b不合题意；c、菊香满园是花香分子不停地做无规则运动的结果，故c符合题意；d、雪花飘飘是物体的运动，不是分子的运动，分子的运动是肉眼看不到的，故d不合题意故选：c2酒精和水混合后总体积变小，如图所示，该现象直接说明了（）a分子永不停息地做无规则运动b分子间存在引力c分子间存在斥力d分子间有空隙【考点】g1：分子动理论的基本观点【分析】物体是由大量分子组成的，分子在永不停息的做无规则运动，分子间存在相互的引力和斥力，分子间有间隙【解答】解：因为分子间存在着空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了，故d正确故选d3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【考点】g1：分子动理论的基本观点【分析】物质是由分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子之间总同时存在相互作用的引力和斥力，其中当分子间的距离大于平衡距离时，表现为引力；分子间的距离小于平衡距离时，表现为斥力【解答】解：a、分子永不停息地做无规则运动图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，是分子扩散的结果，说明了分子是运动的故a错误；b、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；c、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放入水中的玻璃板被拉起时，弹簧测力计显示的示数比g大得多，说明玻璃板分子和水分子之间有引力故c错误；d、分子之间的引力和斥力是同时存在的如同两位同学分别握住处于原长的弹簧的两端，如果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，分子间表现为引力故d正确故选d4下列关于热和能的说法，正确的是（）a海绵很容易被压缩，主要是由于分子间存在引力b给冷水加热，水的温度升高是利用做功改变水的内能c端午米粽飘香，能闻到米粽的香味是由于分子做无规则运动d冬天搓手，手变暖和是利用热传递改变手的内能【考点】g1：分子动理论的基本观点；g9：做功改变物体内能；ga：热传递改变物体内能【分析】（1）力可以改变物体的形状；（2）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；（3）物体是由大量分子组成的，分子在永不停息的做无规则运动，分子间存在相互的引力和斥力，分子间有间隙【解答】解：a、海绵很容易被压缩，海绵受力时形状发生改变，是宏观物体的运动，与分子动理论没有关系，故a错误；b、给冷水加热是燃料燃烧产生的内能传递给水，是通过热传递增加水的内能的，故b错误；c、端午米粽飘香，属于扩散现象，这种现象说明了分子在永不停息地做无规则运动，故c正确；d、搓手时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，手变暖和是利用做功改变手的内能，故d错误故选c5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【考点】g6：温度、热量与内能的关系【分析】（1）改变物体的内能有两种方式：做功和热传递（2）内能的大小与物体的温度和质量有关；（3）内能与物体的质量、温度和状态有关；（4）温度越高，分子无规则运动越剧烈【解答】解：a、用酒精灯加热使杯中水的温度升高，这是用酒精灯给水传热，是热传递改变物体的内能；用搅拌器不断地搅拌使水温升高，这是将水运动的动能转化成了水的内能，是做功改变物体的内能，故a错误；b、内能的大小除了与物体的温度有关外，还和物体的质量有关，故b错误；c、乙杯中水的温度降低，水分子的无规则运动减慢，水的内能一定减小，故c正确；d、温度越高，分子无规则运动越剧烈，乙杯中的水分子运动一定比甲杯中的剧烈，故d错误故选c二填空题（共5小题）6“端午浓情，粽叶飘香”“粽叶飘香”说明分子在做无规则运动；将两个表面光滑的铅块相互紧压，它们会粘在一起，说明分子间存在引力；若把分子看成一个小球，则一般分子直径的数量级为1010m，合0.1nm【考点】g1：分子动理论的基本观点【分析】（1）从分子的基本性质入手，分子是构成物质的一种粒子，它的体积很小，分子在不断运动，分子间有一定的间隔，分子间间既有引力也有斥力（2）掌握长度单位的换算：1nm=109m【解答】解：“粽叶飘香”说明分子在做无规则运动；两个表面光滑的铅块相互紧压后，它们会黏在一起，是分子运动的结果，说明了分子间有引力；因为1nm=109m所以0.1nm=1010m故答案为：做无规则运动；引力；0.17当晶体被加热时，其分子运动更加剧烈，分子间的束缚随之减弱，以致有的分子能较自由地“游动”，呈流动性，其宏观表现就是晶体的熔化（选填物态变化名称）【考点】g2：分子动理论与热现象的缘由【分析】（1）所有的分子都在运动，所以具有动能；（2）分子之间存在引力与斥力，所以当分子要摆脱其他分子的约束，克服引力做功，所以需要比较大的动能；（3）分子热运动的能力中势能部分使分子趋于团聚，动能部分使它们趋于飞散大体来说平均动能胜过势能时，物体处于气态；势能胜于平均动能时，物体处于固态；当势能与平均动能势均力敌，物质处于液态【解答】解：晶体熔化时会吸热外界的热，外界的热都用来减小分子间的束缚，部分分子能较自由地“游动”，呈流动性，其宏观表现就是晶体的熔化故答案为：熔化8如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内的空气温度升高，空气的内能增加（填“增加”或“减少”），空气的内能是通过做功方式改变的；筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧，棉花的内能是通过热传递方式改变的【考点】g9：做功改变物体内能；ga：热传递改变物体内能【分析】迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，当温度达到棉花的燃点时，棉花就会燃烧，通过此实验可说明做功可以改变物体的内能【解答】解：迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，这是通过做功的方法增大空气内能的；当温度达到棉花的燃点时，棉花就会燃烧，这是通过热传递的方式增加棉花的内能的故答案为：增加；做功；热传递9如图所示，在大口厚玻璃瓶内装入少量的水，塞紧塞子后，用气筒向瓶内打气时，活塞对瓶内气体做功，使瓶内气体内能增大，当塞子跳起时，看到瓶口有“白雾”出现，但“白雾”又很快消失了，“白雾”消失是汽化（请填物态变化名称）现象【考点】g9：做功改变物体内能【分析】（1）改变物体内能的两种方法：做功和热传递对物体做功物体的内能增加，物体对外做功，物体的内能减少；物体吸收热量内能增加，物体放出热量内能减少（2）物质由气态变为液态，称为液化；物质由液态变为气态，称为汽化【解答】解：往瓶内打气时，活塞对瓶内气体做功，使瓶内气体内能增加、温度升高；当瓶塞跳起时，瓶内气体对瓶塞做功，瓶内气体的内能减少，温度降低，瓶口附近的水蒸气遇冷液化成白雾，随后白雾消失，即由液态又变成了气态，所以又发生了汽化故答案为：做功；汽化10如图所示，两个容积相同的保温杯，同时装满温度相同的热水，过了一会儿，甲杯的外壁比乙杯热，由此可判断乙杯保温性能较好，杯壁变热是通过热传递的方式改变了它的内能【考点】ga：热传递改变物体内能【分析】保温杯散失热量越少，判断保温效果的好坏；热传递可以改变物体的内能【解答】解；两个容积相同的保温杯，同时装满温度相同的热水，过了一会儿，甲杯的外壁比乙杯热，说明甲杯的散热多，保温效果差，乙杯的保温效果好；杯壁变热是通过热传递的方式改变了它的内能故答案为：乙；热传递三作图题（共1小题）11用两个相同的加热器同时给质量和初温均相等的水和煤油加热，水的温度随时间的变化关系如图所示，已知煤油的比热容是水的一半，且加热过程中物态不变，请在图中画出给煤油加热后温度随时间变化的关系图象【考点】gd：比热容的概念【分析】可以采用控制变量法分析，具体做法在时间一定时，再利用热量的计算公式分析即可【解答】解：在某一定时间时，利用热量的计算公式q=cmt 分析可知，煤油的比热容是水的比热容的一半，温度的变化量是水的温度的变化量的二倍，如图所示：四实验探究题（共1小题）12图中的“压缩空气罐”是一种压缩空气的储存罐，可喷出高压空气其强力喷射作用能够快速清除材料表面及缝隙的灰尘、微尘等杂质污物，解决了敏感零部件或物体表面光洁度在清洁中受损的问题当高压空气从喷嘴中喷出，会明显地感到罐体变凉了则导致罐体变凉的原因是：高压空气对外做功时，自身的内能会减小，温度降低【考点】g9：做功改变物体内能【分析】做功改变物体内能，对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，内能减小【解答】解：当高压空气从喷嘴中喷出时，储存罐内的压缩空气对外做功时，自身的内能会减小，温度降低，所以罐体会变凉故答案为：高压空气对外做功时，自身的内能会减小，温度降低五计算题（共1小题）13在一标准大气压下，将50l的水从40加热到沸点求：（1）水需要吸收的热量（2）提供这些热量，需要完全燃烧焦碳的质量（q焦碳=3.0107j/kg）【考点】gg：热量的计算【分析】（1）在一标准大气压下水的沸点为100，知道水的比热容、质量和初温，利用吸热公式q吸=cm（tt0）求出水需要吸收的热量；（2）由题意可知焦碳完全燃烧放出的热量q放=q吸，然后根据q放=mq求出需要完全燃烧焦碳的质量【解答】解：（1）水的体积v=50l=50dm3=0.05m3，由=得，水的质量：m=v=1.0103kg/m30.05m3=50kg，在一标准大气压下，水的沸点t=100，则水需要吸收的热量：q吸=cm（tt0）=4.2103j/（kg）50kg=1.26107j（2）由题意知，焦碳完全燃烧放出的热量：q放=q吸=1.26107j，由q放=mq得，需要完全燃烧焦碳的质量：m焦炭=0.42kg答：（1）水需要吸收的热量为1.26107j；（2）提供这些热量，需要完全燃烧焦碳的质量为0.42kg六解答题（共3小题）14如图，要探究分子热运动的剧烈程度与温度是否有关，应选甲、乙两个相同（选填“相同”或“不同”）的透明玻璃水杯放置在水平桌面上，分别盛有质量相等的纯净水（选填“相等”或“不等”），同时向两个水杯中分别滴入一滴红墨水，过一会儿观察到温度高的杯中墨水扩散的快（选填“快”或“慢”）【考点】54：分子的热运动【分析】要解答本题需掌握：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；物体的温度越高，构成物体的分子无规则运动越快，扩散越快【解答】解：根据分子动理论的相关知识可知：不同物质的分子彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动；分子无规则运动的速度与温度有关，探究分子热运动的剧烈程度与温度是否有关时，应选甲、乙两个相同的透明玻璃水杯放置在水平桌面上，同时将两滴红墨水同时滴入温度不同、质量相同的热水和冷水中，看到盛有热水的杯中先整杯水都变成红色，就是由于温度高的热水分子运动的剧烈造成的故答案为：相同；相等；快15小明用如图1所示装置“比较不同物质吸热升温特点”（1）在两个相同易拉罐中分别加入质量相同的沙子和水，用相同酒精灯进行加热，使水和沙子的加热方式相同，从而可以通过比较加热时间，就可以比较两种物质吸收热量的多与少 （2）实验中需用玻璃棒不断搅拌，其目的是：使沙子和水受热均匀（3）小明经过实验，记录数据如下：加热时间/min01234温度/沙子2022242628水2021222324根据实验数据，在图2中画出沙子和水温度随时间变化的图象分析图象，小明发现：质量相等的沙子和水，其中沙子升温快；它们升高相同温度，水吸收的热量多【考点】gd：比热容的概念；2p：控制变量法与探究性实验方案【分析】（1）探究水和沙子的吸热本领，实际上比较的是物质的比热，根据q=cmt，质量m一定，吸收热量q一定（加热时间一定），物体升高的温度t越大，比热容越小（2）为使物体充分受热应用搅拌棒搅匀；（3）根据所给数据，利用描点、连线的方法即可做出沙子和水温度随时间变化的图象；分析图象即可得出结论【解答】解：（1）在两个相同易拉罐中分别加入质量相同的沙子和水，用相同酒精灯进行加热，使水和沙子的加热方式相同，从而可以通