第十三章内能3

第十三章内能（解析版）知识点回顾知识点1：分子热运动1、分子热运动：（1）物质的构成：宇宙是由物质组成的，物质是由分子组成的；分子是由原子组成的，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的。※分子是保持物质原来性质的最小微粒！（2）分子动理论内容：①物质是由分子组成的；②一切物体的分子都在不停地做无规则运动。③分子间存在相互作用的引力和斥力；④分子之间有间隙。（3）热运动：分子运动快慢与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。热运动是分子运动，属于微观运动，不可能停止，而机械运动是整个物体运动，属于宏观运动，可以停止。（4）扩散：不同物质相互接触，彼此进入对方的现象。①不同物质扩散快慢不同，一般情况下，气体扩散最快，固体最慢。②扩散快慢还与温度有关，温度越高，扩散越快。③扩散是分子运动的结果，如果因搅拌、风力、重力等外在因素使物体发生了宏观运动，这样的现象不属于扩散现象。※扩散现象说明：（1）一切物质分子都在不停地做无规则的运动；（2）分子之间有间隙。2、分子间作用力：（1）分子间存在相互作用力，包括分子引力和分子斥力，且是同时存在的：（2）正常情况下，分子引力和分子斥力彼此平衡，对外表现为无力；（3）当压缩物体时，分子斥力大于分子引力，对外表现为斥力；（4）当拉伸物体时，分子引力大于分子斥力，对外表现为引力。※如果分子间距离很大，作用力几乎为零，可以忽略不计；因此，气体具有流动性，也容易被压缩。液体间分子之间距离比气体小，比固体大，液体分子之间的作用力比固体小，没有固定的形状，具有流动性。知识点2：内能1、内能：物体内部所有分子热运动的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。（1）因为一切物质分子都在不停地做无规则的运动，所以物体的内能不可能为零，任何物体在任何情况下都具有内能。（2）物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。同一个物体（物态不变），温度越高，内能越大。（3）由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，其内能会发生变化。所以分子势能与物体的体积有关。（4）内能大小与物体的质量、温度、状态等有关。2、内能的改变：改变物体内能的两种方法：做功和热传递。（1）物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。（2）热传递发生的条件：存在温度差。能量（内能）从高温物体转移到低温物体：a．高温物体内能减小，温度降低，放出热量；b．低温物体内能增大，温度升高，吸收热量。（3）做功和热传递在改变内能方面是等效的，但实质不同：做功改变内能属于能的转化，热传递改变内能属于能的转移。3、温度、内能、热量：热量(Q)：在热传递过程中，传递能量的多少叫热量。(物体含有多少热量的说法是错误的)；温度、内能、热量之间的关系：（1）物体温度升高，内能一定增大，但不一定吸收热量，因为做功也可以使物体的内能增大；（2）物体内能增大，温度不一定升高，也不一定吸收热量，因为内能增大有可能是因为状态改变造成的，做功也可以使物体的内能增大；（3）物体吸收热量，内能一定增大，但温度可能升高，也可能不变，因为吸收热量有可能改变物体的状态。※温度、热量与内能的关系（热量是一个过程量，一般说传递热量；内能是一个状态量一般说具有内能；温度是一个状态量，一般说升高或者降低温度）知识点3：比热容1、比热容：（1）比热容定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收或者降低1℃所放出的热量叫做这种物质的比热容。（2）比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容。比热容的大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。（3）水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。2、热量的简单计算热量的计算：(1)吸热：Q吸=cm△t=cm(tt0)；（2）放热：Q放=cm△t=cm(t0t)。其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)）m—质量，单位：千克（kg）△t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。3、“水的比热容较大”的应用：（1）用水取暖或冷却（2）用水调节气温考点直击典例分析典例分析考点1分子热运动【典例1】（2021•宁阳县二模）从物理学角度，对下列自然现象的解读，正确的是（）A．“阳春三月，鸟语花香”：属于扩散现象，温度高时，分子才会做无规则运动 B．“夏荷轻摇，珠露合聚”：露珠聚在一起，说明分子间存在引力 C．“秋高气爽，落叶飘扬”：分子在不停地做无规则运动 D．“数九严冬，银装素裹”：积雪间存在孔洞，说明分子间存在间隙【答案】B。【分析】分子动理论主要内容：物质由大量分子构成；分子在不停地做无规则运动；分子间有引力和斥力；分子间有间隙。【解答】解：A、不论温度高低，一切分子都在做无规则运动，故A错误；B、露珠靠很近之后就汇聚在一起，是因为水分子直接存在引力，故B正确；C、分子是肉眼看不到的，落叶不是分子，故C错误；D、积雪间的孔洞是物体间的空隙，不能说明分子间有间隙，故D错误。故选：B。【典例2】（2021•焦作模拟）下列现象中属于扩散现象的是（）A．吸烟时袅袅升起到空气中的白烟 B．墨水滴在水中扩散 C．风将花粉吹到了，人的鼻子里 D．雾气在森林中扩散【答案】B。【分析】分子运动是看不见的，在不知不觉中发生了变化，分子运动属于扩散现象。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。【解答】解：A、吸烟时袅袅升起到空气中的白烟是固体颗粒，是机械运动，不是分子的扩散，故A错误；B、将墨水滴入水中，是墨水分子的无规则运动，属于扩散现象；故B正确；C、风将花粉吹到了，人的鼻子里，是花粉的机械运动，不是分子的扩散，故C错误；D、雾是水蒸气液化形成的小水滴附着在空气中的灰尘上，肉眼能看到，是雾的机械运动，故D错误。故选：B。【典例3】（2021•冠县二模）漫步在美丽的校园中，你能闻到花朵散发出来的花香，这是因为（）A．分子不停地运动 B．物质由分子构成 C．分子之间有间隙 D．分子之间有斥力【答案】A。【分析】一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，分子做无规则运动的快慢与温度有关，温度越高，热运动越剧烈。【解答】解：漫步在美丽的校园中，你能闻到花朵散发出来的花香，是扩散现象，说明分子在不停地做无规则的运动，故BCD错误，A正确。故选：A。【典例4】（2021•河南模拟）冰箱内的食物不密封存放的话，容易“串味”，从微观角度分析，该现象说明分子不停地做无规则运动，这种现象更容易发生在冷藏室（选填“冷藏室”或“冷冻室”）。【答案】分子不停地做无规则运动；冷藏室。【分析】不同的物质在相互接触时，物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象。扩散现象与温度的关系：温度越高，扩散现象越明显。【解答】解：冰箱内的食物不密封存放的话容易“串味”这是由于不同的物质之间发生了扩散现象，说明分子不停地做无规则运动，这种现象更容易发生在冷藏室。故答案为：分子不停地做无规则运动；冷藏室。【典例5】（2021•淮安区模拟）白糖在热水中能很快溶解，说明温度越高，分子的热运动越剧烈；两个表面光滑的铅柱相互紧压，能粘到一起，说明分子间存在着引力。【答案】剧烈；引力。【分析】（1）分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈；（2）分子间存在着相互作用的引力和斥力。【解答】解：（1）糖在热水中溶解得快，说明温度越高，分子的热运动越剧烈；（2）将两个表面光滑的铅块相互紧压后，它们会黏在一起，说明分子间有引力。故答案为：剧烈；引力。【典例6】（2021•襄城县校级三模）如图是两个热学实验；请回答下列相关实验问题：（1）夏丽同学根据A现象得出分子之间存在引力（填“引力”或“斥力”），小红对她的结论表示怀疑，她说产生此现象的原因可能是大气压的作用。请你设计一个实验消除她的怀疑，简述你的设计方案：将装置放入玻璃罩内，用抽气机向外抽气，观察铅块是否分开。（2）B的实验现象说明气体分子总在不停地做无规则运动；实验中把装有二氧化氮气体的瓶子放在下面的目的是：因为二氧化氮气体的密度大，放在下面是为了排除由于重力原因对实验的干扰。【答案】（1）引力；将装置放入玻璃罩内，用抽气机向外抽气，观察铅块是否分开。（2）气体分子总在不停地做无规则运动；因为二氧化氮气体的密度大，放在下面是为了排除由于重力原因对实验的干扰。【分析】（1）分子间存在引力和斥力。（2）构成物质的分子总在不停地做无规则运动。【解答】解：（1）根据A现象得出分子之间存在引力。为了排除产生此现象的原因可能是大气压的作用，可以设计方案：将装置放入玻璃罩内，用抽气机向外抽气，观察铅块是否分开。（2）B的实验现象说明气体分子总在不停地做无规则运动；把装有二氧化氮气体的瓶子放在下面的目的是：因为二氧化氮气体的密度大，放在下面是为了排除由于重力原因对实验的干扰。故答案为：（1）引力；将装置放入玻璃罩内，用抽气机向外抽气，观察铅块是否分开。（2）气体分子总在不停地做无规则运动；因为二氧化氮气体的密度大，放在下面是为了排除由于重力原因对实验的干扰。【典例7】（2020•平遥县一模）在新型冠状病毒肺炎流行期间，不少家庭或单位为了保持清洁，除了定期消毒外还配备了75%的酒精湿巾进行消毒，在使用湿巾时，远处就能闻到酒精味，这是为什么？这种现象在我们生活中随处可见，请根据上述现象，试举出3～4个发生在我们生活中的类似的例子。【分析】构成物质的分子，总在不停地做无规则运动，从而产生扩散现象。【解答】答：因为一切物质的分子都在不停地做无规则运动，当使用酒精湿巾时，大量的酒精分子会运动到空气中，进入鼻孔，便闻到酒精味。生活中的类似例子有：（1）打开醋瓶盖，闻到酸酸的醋味。（2）途经香油坊远远闻到香油味。（3）走进图书室，闻到樟脑丸的气味。考点2内能【典例8】（2021•靖江市校级一模）关于物体的内能，下列说法正确的是（）A．同一物体温度降低，它的内能一定减少 B．温度相等的1kg水和1g水内能相同 C．温度为0℃的物体没有内能 D．热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体【答案】A。【分析】（1）内能的大小与温度、质量和状态有关；（2）任何物体都具有内能；（3）发生热传递的条件是存在温度差。【解答】解：A、内能的大小与温度有关，在其他条件不变的情况下，只要物体温度降低，内能就一定减少，故A正确；B、影响内能大小的因素是质量、温度和状态，温度相等的1kg水和1g水的质量不同，所以内能不同，故B错误；C、内能是物体内部所有分子动能和分子势能的总和；一切物体都具有内能，0℃的物体也有内能，故C错误；D、发生热传递的条件是存在温度差，热传递的实质是内能从高温物体转移到低温物体，或者从同一物体的高温部分传到低温部分，内能大的物体温度不一定高，故D错误。故选：A。【典例9】（2021•莘县二模）关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（）A．0℃的冰内能为零 B．0℃的冰化成0℃的水，内能增加 C．物体温度越高所含内能越多 D．50℃水的内能一定比10℃水的内能多【答案】B。【分析】（1）一切物体在任何时候都具有内能。（2）（3）（4）从内能大小的影响因素进行分析：内能大小跟物质的种类、温度、状态和质量有关。【解答】解：A、一切物体在任何时候都具有内能，所以0℃的冰具有内能，内能不为零，故A错误。B、0℃的冰化成0℃的水，物质的种类、质量和温度不变，物质从液态固态变成液态，内能增加，故B正确。CD、内能大小跟物质的种类、温度、状态和质量有关，不知道物体的质量如何，不能判断物体含有内能的多少，故CD错误。故选：B。【典例10】（2021•镇江二模）下列实例中，通过做功改变内能的是（）A．用热水袋取暖 B．搓手取暖 C．吃雪糕解暑 D．擦酒精给病人降温【答案】B。【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。【解答】解：A、用热水袋取暖时，人体从热水袋吸收热量、温度升高，是通过热传递改变物体的内能，故A不符合题意；B、搓手取暖时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，手的温度升高，是通过做功改变物体的内能，故B符合题意；C、吃雪糕解暑，雪糕吸收热量，人体放热，是能量的转移，是通过热传递改变物体的内能，故C不符合题意；D、擦酒精给病人降温时，人体放出热量、温度降低，是通过热传递改变物体的内能，故D不符合题意。故选：B。【典例11】（2020•道里区校级模拟）质量相同的0℃的水和0℃的冰比较，它们的内能哪个大？0℃的水；多出的这部分能量是以分子势能（选填“分子动能”或“分子势能”）的形式存在的。【答案】0℃的水；分子势能。【分析】冰熔化成水时需要从外界吸收热量，从而改变分子势能的大小。【解答】解：因为0℃的冰熔化成0℃的水需要吸收热量，所以质量相同的0℃的水比0℃冰的内能大；因为内能包括分子动能和分子势能，由于温度不变，分子平均动能不变，因此多余部分能量应该是分子势能的大小；故答案为：0℃的水；分子势能。【典例12】（2021•宜州区三模）吃冰激凌时口腔变得凉爽，这是通过热传递的方式改变了口腔的内能；同时也说明物体的内能与温度有关。【答案】热传递；温度。【分析】（1）改变物体内能的方式：做功和热传递；（2）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，内能大小与物体的温度有关。【解答】解：吃冰激凌时，冰激凌从口腔中吸收热量，使口腔变得凉爽，这是通过热传递的方式改变口腔的内能；空气温度降低，内能减小，说明物体的内能与温度有关，同一物体的温度越高，内能越大。故答案为：热传递；温度。【典例13】（2021•海淀区校级模拟）研究改变物体内能的方式，小明做了两个实验：实验甲：如图1所示，将装有少量乙醚的薄壁金属管固定于桌面，用橡皮塞塞紧，来回快速拉动缠在金属管外的皮绳，过一会儿，可以观察到橡皮塞从管口飞出。实验乙：如图2所示，用气筒不断向装有少量水的瓶内用力打气，可观察到瓶塞从瓶口跳出，此时瓶内有白雾产生。（1）在甲实验中：橡皮塞从管口飞出，是D的内能转化为橡皮塞的机械能。A．皮绳B．金属管C．橡皮塞D．乙醚气体（2）在乙实验中：当瓶塞从瓶口跳出时，瓶内有白雾产生，这时瓶内气体的内能B，温度降低，发生了液化现象。A．增大B．减少C．不变D．无法确定【答案】（1）D；（2）B。【分析】做功可以改变物体的内能。对物体做功，可将机械能转化为内能。物体对外做功，可将内能转化为机械能。【解答】解：（1）橡皮塞从管口飞出，这一过程中气体膨胀对外做功，将乙醚气体的内能转化为橡皮塞的机械能。故选：D。（2）当瓶塞从瓶口跳出时，瓶内有白雾产生，这是瓶内气体对外做功，内能减少，温度降低，发生了液化现象。故选：B。故答案为：（1）D；（2）B。【典例14】（2021•北海一模）即使在路面温度不高的情况下，汽车长途行驶后，整个轮胎都会烫手。仔细观察可发现：汽车轮胎下部贴地处的形变总比其他部位大。根据此现象并结合所学物理知识解释长时间行驶后汽车轮胎发热的原因，并说出此现象中最主要的能量转化过程。【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递，做功是能量的转化，热传递是能量的转移。【解答】答：轮胎转动过程中，不同部位被轮流挤压，相当于外力持续对轮胎做功，轮胎内能增大，温度升高，此过程机械能转化为内能，同时轮胎在转动过程中要克服路面摩擦做功，机械能转化为内能。考点3比热容【典例15】（2021•船营区校级二模）用干净的沙子炒制花生等干果，这是利用了沙子的（）A．比热容小 B．比热容大 C．内能多 D．内能少【答案】A。【分析】沙子的比热容小，相同质量的沙子和其它物质比较，吸收相同的热量，温度升高的多；【解答】解：花生、栗子等干果常常用干净的沙子来炒制，是为了使花生、栗子受热均匀，同时利用沙子的比热容较小特性，吸收相同的热量，沙子温度升高的多的性质，故A正确，BCD错误。故选：A。【典例16】（2021•泰安模拟）用两个相同的电加热器给质量都为1kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示，据此判断甲物质10min吸收的热量为（）A．2.52×105J B．4.2×105J C．1.26×105J D．条件不足，无法计算【答案】C。【分析】由题知物质甲和水质量相同，升高的温度相同时水吸收的热量是物质甲吸收热量的2倍。根据吸热公式Q吸＝cmΔt判断两物质的比热容之间的关系，从而得出物质甲的比热容。由图象确定甲10min升高的温度，然后根据Q吸＝cm△t求出甲物质吸收的热量。【解答】解：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20min，物质甲温度升高60℃需要10min。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＝，所以c水＝2c甲。又因为c水＝4.2×103J/（kg•℃），所以c甲＝2.1×103J/（kg•℃），甲物质10min升高了60℃，Q甲吸＝c甲m甲Δt甲＝2.1×103J/（kg•℃）×1kg×60℃＝1.26×105J。故选：C。【典例17】（2021•前郭县模拟）质量相等的铜块和铅块，吸收相同的热量后（c铜＞c铅）．下列说法中正确的是（）A．铜块上升的温度较高 B．铅块上升的温度较高 C．铜块和铅块上升的温度相同 D．铅块和铜块互相接触不发生热传递【答案】B。【分析】热传递发生的条件是要有温度差，热量将从高温物体传向低温物体；质量相等的铜块和铅块，吸收相同的热量后，比热容大的升高的温度小，但题目没有告诉初温大小，据此分析解答。【解答】解：由公式Q吸＝cm△t可知，△t＝，因为铜块和铅块的质量和吸收的热量相同，铜的比热容比铅的比热容大，所以铜块升高的温度值小于铅块升高的温度值。即铅块上升的温度较高。故AC错误，B正确；由于不知道初温是否相同，所以铜快和铅块的末温大小关系不能确定。铅块和铜块互相接触时，是否发生热传递不能确定，故D错误。故选：B。【典例18】（2021•沙坪坝区校级三模）2021年是垃圾分类元年，利用垃圾焚烧发电，节能且环保。完全燃烧2kg的某种垃圾可放出2.1×107J的热量；若这些热量完全被水吸收，能使质量为100kg，初温为20℃的水升高到70℃。[已知q某垃圾＝1.05×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。【答案】2.1×107；100。【分析】知道垃圾的质量和热值，根据Q放＝mq求出其完全燃烧释放的热量，根据题意求出水吸收的热量，利用Q吸＝cm△t求出加热水的质量。【解答】解：（1）完全燃烧2kg的某种垃圾放出的热量：Q放＝mq＝2kg×1.05×107J/kg＝2.1×107J；（2）若这些热量全部被水吸收，则水吸收的热量：Q吸＝Q放＝2.1×107J，由Q吸＝cmΔt可得，加热水的质量：m′＝＝＝100kg。故答案为：2.1×107；100。【典例19】（2021•沂南县一模）在探究“不同物质吸热能力”的实验中：（1）小沂用一套器材做加热水和煤油的实验，如图甲所示，在组装器材时应先调节图甲A（选“A”或“B”）的高度。（2）组装好器材，在相同的两个烧杯中称出质量相等的水和煤油，加热相同的时间，比较水和煤油的温度变化量得出结论，要完成该实验，除图中所示器材外，还需要的一个测量工具是秒表。（3）在对实验进行评估时，发现原方案需要两次加热、耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图乙所示的装置，该装置中烧瓶内的电热丝的阻值要满足R1＝R2（选填“＜”、“＞”或“＝”）。（4）小南想利用图乙的装置探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”，他把C瓶中的水换成了等质量的煤油，而不是把D瓶中的煤油换成等质量的水，是因为煤油的比热容小，实验时会更快的看到实验的效果。【答案】（1）A；（2）温度变化量；秒表；（3）＝；（4）比热容。【分析】（1）在组装实验器材时，应先根据酒精灯的高度，调整固定A处夹子的高度，然后时调整固定B处夹子的高度；（2）运用控制变量法，可以在质量和吸收热量相同时，比较升高温度的不同，或在质量和升高温度相同时，比较吸热的热量（即加热时间）的不同，来比较物质吸热能力的不同；“探究不同物质吸热升温现象”的实验中，需要用温度计测量液体的温度、用秒表测量加热时间、用天平测量液体的质量；（3）实验中要控制热源相同；（4）根据煤油和水的比热容的大小分析。【解答】解：（1）组装实验仪器时，应根据酒精灯及其火焰的高度先固定图中的A部分，使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热，然后再固定图中的B部分，这样可以避免重复调整；（2）在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油，分别加热相同的时间，比较水和煤油升高的温度的大小得出结论；实验中需要测量水与煤油的加热时间，需要用到秒表；（3）实验中要用相同的热源加热，由图可知，该电路为串联电路，电流相同，则需要控制电阻值相同，即R1＝R2；（4）若用水代替煤油实验，相同质量的水和煤油，吸收相同热量时，水的比热容大，则水升高的温度低，温度计示数变化较小，实验效果不明显。故答案为：（1）A；（2）温度变化量；秒表；（3）＝；（4）比热容。【典例20】（2021•南陵县模拟）为了比较水和某种液体的吸热能力，某同学在两个完全相同的烧杯中分别装有0.5kg的水和某种液体，将两个规格相同的电加热器放在烧杯中分别对水和某种液体加热，并用相同的两支温度计分别测量水和某种液体的温度，如图甲所示；它们温度随时间变化的图象如图乙所示，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）。请根据图像有关信息，试求：（1）水在6min内吸收的热量；（2）某种液体的比热容c液。【分析】（1）水的比热容较大，首先确定哪种物质是水。方法是使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强，也就是比热容较大；然后根据Q＝cm△t计算水吸收的热量；（2）根据Q＝cm△t，在质量和吸热相同的情况下，升高的温度与比热容成反比，据此得出另一种液体的比热容。【解答】解：（1）由表中数据，加热6分钟，A升高的温度为：50℃﹣20℃＝30℃；B液体升高的温度为：80℃﹣20℃＝60℃＞30℃，故A的吸热能力强，即比热容大，故A为水；水在6min内吸收的热量：Q水＝c水m△t＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×30℃＝6.3×104J；（2）根据Q＝cm△t，在质量和吸热相同的情况下，升高的温度与比热容成反比，故另一种液体的比热容：c液＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。答：（1）水在6min内吸收的热量为6.3×104J；（2）某种液体的比热容c液为2.1×103J/（kg•℃）。【典例21】（2021•福建模拟）福州市在十三五期间，对福州市的内河进行清淤，不同的区域进行人工湖、人工河的新建工程。近年来福州的环境及气温得到很大的改观，真正打造一个宜居城市。请用物理知识解释气温得到改观依据。【分析】比热容是反映不同物质吸放热能力的物理量。水的比热容比较大，说明水的吸热能力强，在吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小，修建人工湖、人工河可使得水变多，所以气温变化小。【解答】答：进行人工湖、人工河的新建工程可使得水变多，由于水的比热容比较大，而陆地泥土、砂石的比热容比水的比热小得多，因此，在同样受热或遇冷的条件下，水的温度变化小，使得气温得到改观。如在夏季，水接受太阳的辐射热后，温度上升缓慢，而泥土、砂石被太阳照射后，温度升高明显；在冬季，则相反，水温度下降慢，而陆地泥土，砂石温度下降明显。巩固提升训练一、选择题。1．（2021•大东区一模）把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，用吸盘吸住玻璃板，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，如图所示，发现测力计的示数增大，其原因是（）A．玻璃板受到重力 B．玻璃板受到浮力 C．玻璃板受到大气压力 D．玻璃分子与水分子之间存在相互作用的引力【答案】D。【分析】分子间同时存在着引力和斥力，当分子距离较近时表现为斥力，当分子间距离较远时表现为引力，玻璃板和水分子之间存在引力。【解答】解：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。故选：D。2．（2021•鼓楼区一模）如图甲将两个表面光滑的铅柱相互紧压，发现两者粘在一起，由此得出分子间存在引力。小华认为此实验不能排除大气压把两个铅柱压在一起的可能。于是小明先后做了四个实验①②③④（如图所示）。其中能帮助小华验证的是（）①挂一个钩码，铅柱不分离；②挂两个钩码，铅柱不分离；③铅柱略错开，铅柱不分离；④置于真空罩内，铅柱不分离。A．只有④ B．只有①② C．只有③④ D．只有①②③【答案】A。【分析】探究两铅块粘在一起是否与大气压有关时，可以将粘在一起的两个铅块（在空气中）放置在没有大气的环境中（真空中），观察两铅块是否分开，得出结论。【解答】解：将两个表面光滑的铅柱相互紧压，发现两者粘在一起，由此得出分子间存在引力；①②挂一个或两个钩码时，改变的是对铅柱的拉力大小，可以探究两铅柱之间的引力大小，故①②错误；③铅柱略错开时，改变了铅柱之间的接触面积，可以探究引力的大小与接触面积之间的关系，故③错误；④将两个粘在一起的铅柱置于真空罩内，铅柱不分开，可以表明不是大气压的作用使两铅柱粘在一起的，故④正确。故选：A。3．（2021•朝阳区二模）下列实例中，用热传递的方式来改变物体内能的是（）A．两手相互摩擦，手的温度升高 B．用锯条锯木板，锯条的温度升高 C．将冰块放入饮料中，饮料的温度降低 D．给自行车胎打气，气筒内气体温度升高【答案】C。【分析】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传到低温部分，其实质是内能的转移。【解答】解：A、两手因摩擦而发热，属于做功改变物体的内能，故A不合题意；B、用锯条锯木板，锯条温度升高，属于做功改变物体的内能，故B不合题意；C、将冰块放入饮料中，饮料的温度降低，属于热传递改变物体的内能，故C符合题意；D、给自行车胎打气，活塞压缩空气做功，气筒内气体温度升高，属于做功改变物体的内能，故D不合题意。故选：C。4．（2021秋•永吉县期中）现存虎门炮台的300多门大炮，见证了中国人英勇抗击英军的历史。下列有关大炮发射的环节中，属于利用内能对外做功的是（）A．用火把点燃引信 B．火药燃烧产生高温高压的气体 C．高温高压的气体将炮弹推出 D．炮弹击穿英舰的甲板【答案】C。【分析】利用内能对外做功，内能转化成其它形式的能。【解答】解：A、用火把点燃引信，属于热传递使引信内能增加、温度升高；故A错误。B、火药燃烧产生高温高压的气体，是通过燃烧将化学能转化为内能；故B错误。C、高温高压的气体将炮弹推出，气体对炮弹做功，将内能转化为机械能；故C正确。D、炮弹能击穿甲板，是因为炮弹动能较大；故D错误。故选：C。5．（2021•临澧县模拟）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过程 C．该实验能说明气体膨胀对外做功，内能减小 D．实验中向瓶内充气，瓶内气压减小【答案】C。【分析】（1）改变物体内能的两种方法：对物体做功、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。【解答】解：A、瓶内出现的白雾，是瓶内气体对外做功，温度降低，水蒸气遇冷液化形成小水滴，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，瓶内气体膨胀对外做功，内能转化为机械能，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，故D错误。故选：C。6．（2021•淮滨县校级模拟）某同学探究不同物质的吸热能力，用相同的酒精灯给质量相同的甲、乙两种液体加热，获得如图所示的甲、乙升温与加热时间之间关系的图像，甲、乙两种液体中有一种是水，下列说法中正确的是（）A．甲液体是水 B．甲液体的比热容是1.4×103J/（kg•℃） C．质量相同的甲、乙下降相同的温度，甲放出的热量多 D．质量相同的甲、乙吸收相同的热量，乙升高的温度多【答案】B。【分析】（1）根据物质升高的温度判定吸热多少，从而判定出水的图象；（2）根据吸热公式Q吸＝cmΔt，根据吸收热量、质量和升高温度的关系列等式，由水的比热容计算出甲种物质的比热容；（3）（4）根据吸热公式Q吸＝cmΔt，质量相等的两种不同物质吸收相同的热量，比热容越大、升高的温度越低。【解答】解：由题知，用相同的酒精灯加热两种液体，加热时间越长，则液体吸收的热量越多，即加热时间反映了液体吸收热量的多少；A、由图可知，在吸收相同的热量时（即加热相同时间），乙升高的温度低于甲升高的温度，且两种液体的质量相同；由Q吸＝cmΔt可知，乙的比热容大，吸热能力强，故乙是水，故A错误；B、由图可知，在升高相同的温度时，乙的加热时间为甲的三倍，即乙吸收的热量为甲吸收热量的三倍；根据Q吸＝cmΔt可知，乙的比热容为甲的比热容的三倍，即c乙＝c水＝3c甲，所以，c甲＝c水＝×4.2×103J/（kg•℃）＝1.4×103J/（kg•℃），故B正确；C、质量相同的甲、乙下降相同的温度，因为乙的比热容是甲的3倍，根据公式Q放＝cmΔt可知，乙放出的热量是甲的3倍，故C错误；D、质量相同的甲、乙吸收相同的热量，且c甲＝c乙，根据公式Q＝cmΔt可知，甲升高的温度是乙的3倍，故D错误。故选：B。7．（2021•松原模拟）一标准气压下，有2kg初温是20℃的水，吸收4.2×105J的热量后，它的末温是（）A．70℃ B．50℃ C．30℃ D．100℃【答案】A。【分析】知道水吸收的热量、水的比热容和质量，利用△t＝求水温度升高值，知道初温，进而求出水的末温。【解答】解：由Q吸＝cm△t得，水升高的温度：△t＝＝＝50℃；由△t＝t﹣t0得，水的末温：t＝△t+t0＝50℃+20℃＝70℃。故选：A。8．（2021•江岸区三模）利用如图甲所示的实验装置比较不同物质吸热的情况，使用相同规格的电加热器分别对水和食用油加热，得到温度随时间变化的图象如图乙所示.下列说法错误的是（）A．升温较快的是甲，吸热能力较强的是甲 B．实验中物体吸热的多少是通过加热时间的长短来衡量的 C．分析图乙可得食用油的比热容为2.8×103J/（kg•℃） D．应在两个相同的烧杯中加入质量相同的水和食用油【答案】A。【分析】比较物质吸热能力的2种方法：①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。【解答】解：ACD、本实验采用的是控制变量法，实验中要控制水和食用油的质量相同；根据Q＝cm△t可知，水，食用油质量相同时，吸收相同的热量，甲升温较快，吸热能力弱，乙升温较慢，吸热能力强，故甲是食用油，乙是水；质量相同的食用油和水升高相同的温度，水的加热时间与食用油的加热时间之比为3：2，则吸收的热量的关系为3：2；由c＝可知，在质量和升高的温度相同是，比热容之比等于吸收热量之比，即所以c油＝c水＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.8×103J/（kg•℃），故A错误，CD正确；B、根据转换法可知，实验中物体吸热的多少是通过加热时间来衡量的，故B正确；故选：A。二、填空题。9．（2021•船营区校级二模）夏季，走过池塘，会闻到荷花香，这是扩散现象。当出现高温天气时，池塘中的水的蒸发将加快（选填“加快”或“减慢”）。【答案】扩散；加快。【分析】构成物质的分子总在不停地做无规则运动，从而产生扩散现象；影响蒸发快慢的因素：液体的温度、液体的表面积、液面上的空气流动。【解答】解：走过池塘，会闻到荷花香，是花香分子无规则运动产生的扩散现象；温度升高，水的蒸发加快，所以当出现高温天气时，池塘中的水的蒸发将加快。10．（2021•安徽模拟）如图，图中的两条虚线分别是分子间斥力与引力随分子间距离变化的图像，以斥力为正值，以引力为负值，图中实线是分子间斥力与引力的合力随分子间距离变化的图像，由图像可知，将两个铅柱底面削平并紧紧地压在一起，再在它们下面吊一个重物且重物不掉落时，接触面处铅原子间的距离大于r0（选填“大于”“小于”或“等于”）。【答案】大于。【分析】由图像知引力和斥力都随着距离的增大而减小，当分子间距离小于r0时，斥力大于引力，合力表现为斥力，当分子间的距离大于r0时，引力大于斥力，合力为引力，表现为引力；当将两个铅柱底面削平并紧紧地压在一起，再在它们下面吊一个重物，重物不掉落，这时分子间表现为引力。【解答】解：由图像知引力和斥力都随着距离的增大而减小，当分子间距离小于r0时，斥力大于引力，合力表现为斥力，当分子间的距离大于r0时，引力大于斥力，合力为引力，表现为引力，当将两个铅柱底面削平并紧紧地压在一起，再在它们下面吊一个重物，由于分子引力，重物不掉落时，说明合力为引力，接触面处铅原子间的距离大于r0。故答案为：大于。11．（2021•襄城县校级三模）2021年5月15日，天问一号登陆火星，火星上首次留下中国印迹。登陆器通过火星稀薄大气层，表面温度升高，这是由于摩擦而将机械能转化为内能，这是通过热传递（“做功”或“热传递”）的方式使内部多个部件温度升高。【答案】机械；内；热传递。【分析】改变物体内能的方法：做功和热传递，对物体做功，物体内能增大，物体对外做功，物体内能减小；物体吸收热量，物体内能增大，物体放出热量，物体内能减小。【解答】解：返回器在通过大气层时，与空气发生摩擦，此时返回器要克服摩擦做功，机械能转化为内能，这是通过做功的方式发生能量转化的；内部多个部件温度升高，是通过热传递的方式改变内能的。故答案为：机械；内；热传递。12．（2021•禹城市一模）如下所示的四幅图中，图B表示内能转化为机械能，图C中压强p1＞p2。【答案】B；C。【分析】（1）根据AB两图中的能量转化情况得到结果；（2）根据流体压强和流速的关系分析CD两图，流体压强与流速的关系：在流体中，流速快的地方压强越小。【解答】解：A、压缩活塞使得筒内的空气内能增加、温度升高，消耗了机械能得到了内能，即是将机械能转化为内能的过程。故A不合题意；B、将水加热到一定程度后，活塞被水蒸气推出，即水蒸气的内能转化为活塞的机械能。故B符合题意；C、C图中，物体上表面平直，下表面向下弯曲，相同时间内，空气经过下方的路程比上方的路程长，下方空气流速大、压强小，即p1＞p2，故C符合题意。D、D图中，用漏斗从乒乓球上方向下吹气，乒乓球上方的气流速度大于下方的气流速度，则上方的气体压强小于下方压强，即p1＜p2，故D不合题意；故答案为：B；C。13．（2021•泰安模拟）小明为探究冰熔化温度变化的特点，在实验室进行了探究实验。根据测量结果他画出了如图所示的图象，图中AB段与CD段的倾斜程度不同，这是因为冰与水的比热容不同。【答案】冰与水的比热容不同。【分析】由c＝可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容较小的物质，温度变化量较大，据此分析。【解答】解：由图像可知，AB段是冰，CD段是水，已知水的比热容大于冰的比热容；由c＝可知，质量相同的水和冰，吸收相同热量（加热相同时间）时，冰的比热容较小，因此冰的温度变化量较大，故图中AB段与CD段的倾斜程度不同。故答案为：冰与水的比热容不同。14．（2021•淮安三模）生活中，常用水作为冷却剂，是因为水的比热容大；冬天下雪后，常在桥面上洒盐，这是因为加盐后水的凝固点会降低；在锅中隔水蒸菜，打开锅盖时，看见锅中的水在沸腾，但浮在水面上的碗中的水没有沸腾，碗中的水达到（选填“达到”“没达到”“超过”）沸点。【答案】比热容大；降低；达到。【分析】（1）水的比热容较大，质量相同的水和其它液体相比较，升高相同的温度时，吸收的热量多；（2）当水中含有杂质时，其凝固点会降低；（3）沸腾的条件有两个：达到沸点、继续吸热；当两个条件同时具备时液体才能沸腾。【解答】解：（1）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，水吸收的热量多，所以汽车散热器常用水作为冷却剂；（2）冬天下雪后，常在桥面上洒一些盐，这是因为加盐后，水的凝固点会降低，使水不易再结冰；（3）因为液体沸腾需要两个条件：达到沸点，继续吸热，当锅中的水达到沸点后，碗内的水也达到沸点。碗内的水如果沸腾需继续吸热，但由于锅中的水和碗内的水温度相同，不再发生热传递，所以碗内的水不会沸腾。故答案为：比热容大；降低；达到。15．（2021•天津模拟）已知水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）（填单位），“卡路里”简称“卡”，是热量的一个单位，现在仍被广泛使用在营养计量中，“卡”是这样规定的：1卡等于在一标准大气压下，1g水温度升高1℃吸收的热量，那么1卡等于4.2焦耳。【答案】J/（kg•℃）；4.2。【分析】（1）单位体积某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容，比热容的单位是J/（kg•℃）；（2）利用Q吸＝cmΔt求1g的水温度升高1℃所吸收的热量，即1卡的大小。【解答】解：水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），其物理意义是：1kg的水每升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量为4.2×103J。由题知，1g的水温度升高1℃所吸收的热量为1卡，1g的水温度升高1℃所吸收的热量：Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.001kg×1℃＝4.2J，所以1卡＝4.2J。故答案为：J/（kg•℃）；4.2。三、实验探究题。16．（2021•恩施市校级模拟）在研究“不同物质的吸热能力”实验中，如图A所示，将甲、乙两种液体分别装入相同烧杯中，用相同的电加热器加热。（1）在烧杯中分别装入质量和初温相同的甲、乙两种液体；（2）图B为某时刻的温度计，其示数为39℃。（3）分析图C可知，吸收相同热量，乙液体升温更高；甲液体更适合做冷却剂。【答案】（1）质量；（2）39；（3）乙；甲。【分析】（1）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；比较物质吸热能力的2种方法：①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；（2）根据温度计分度值读数；（3）由图结合比较吸热能力方法确定哪种物质吸热能力强，根据Q＝cmΔt分析。【解答】解：（1）根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，应在烧杯中分别装入质量和初温相同的甲、乙两种液体；（2）图B为某时刻的温度计，分度值为1℃，其示数为39℃；（3）分析图C可知，吸收相同热量（加热相同时间），乙液体升温更高，根据