第13章内能(1)一、选择题（每小题3分，共30分）1．（2016春•惠山区期末）东亚文化之都﹣﹣泉州，风景秀丽．如图所示的情景，能说明分子无规则运动的是（　　）A．薰衣草落叶归根B．油菜花花香阵阵C．落叶缤纷D．雾淞玉树琼花【考点】分子热运动．【难度】易【分析】要解答本题需掌握：分子运动是微观上的运动，肉眼看不见的；机械运动是宏观上的运动．【解答】解：A、薰衣草落叶归根，树叶下落是宏观上的机械运动，是肉眼能看得见的运动．故A错误；B、油菜花花香阵阵，是扩散现象，说明组成物质的分子在不停地做无规则运动．故B正确；C、落叶缤纷是宏观上的机械运动，是肉眼能看得见的运动．故C错误；D、雾淞玉树琼花，“雾凇”是凝华形成的，是物态变化，不是分子运动的结果，故D错误．故选B．【点评】2．如图：下列说法中正确是（　　）15\nA．甲图中分子在不停的做无规则运动，乙图中分子静止B．甲图表示的是气体分子排列情况、丙图表示的是固体分子排列情况C．乙图中分子间距离比甲图中分子间距离小、分子间作用力也比甲图中分子间作用力小D．若某种物质分子排列情况通过某一个过程由乙图变为丙图，忽略其它因素，则该物质的内能增大了【难度】易【考点】物态的微观模型及特点；分子的热运动；分子间的作用力．【分析】（1）一切物质的分子都在不停地做无规则运动．（2）物质的状态变化时体积发生变化，主要是由于构成物质的分子在排列方式上发生了变化．【解答】解：A、一切物质的分子都在不停地做无规则运动，故A错误；BC、固体分子排列紧密，分子间距离小，作用力最大，气体分子排列松散，分子间距离大，几乎无作用力，图甲是气体分子的排列，乙图是固体分子的排列，丙图是液态分子的排列，故BC错误；D、某种物质分子排列情况通过某一个过程由乙图变为丙图，即固态到液态的过程是熔化过程，熔化吸热内能增加，故D正确故选D．【点评】3．（2015•武汉校级模拟）下列对生活中的现象解释正确的是（　　）A．摔碎了的瓷碗很难拼合在一起﹣﹣分子间存在斥力B．排骨藕汤热的时候香气四溢﹣﹣温度越高，分子的运动越剧烈C．房间长时间不打扫就会布满灰尘﹣﹣分子在不停地做无规则运动D．海边昼夜温差变化比沙漠中大﹣﹣水的比热容比沙石的比热容大【难度】中【考点】分子间的作用力；比热容解释简单的自然现象；分子热运动．【专题】分子热运动、内能；比热容【分析】（1）分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，分子间作用力与分子间距的关系；15\n（2）物质是由分子组成的，组成物质的分子在不停地做无规则运动，分子的运动快慢与温度有关，温度越高，分子运动越快；（3）互相接触的物体彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明分子不停地做无规则运动，分子的运动是看不见的；（4）水的比热容比较大．【解答】解：A、摔碎了的瓷碗很难拼合在一起，不是因为斥力；瓷碗破碎后，分子间的距离太大，导致瓷碗破碎处分子间斥力和引力可以忽略不计，故A错误；B、排骨藕汤热的时候香气四溢，是因为分子的运动快慢与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，故B正确；C、打扫卫生时的尘土能看到，分子的运动是看不到的，故C错误；D、因为水的比热容比沙石的比热容大，吸收或放出相同的热量，温度变化小，所以海边昼夜温差变化比沙漠中小；故D错误．故选B．【点评】．4．（2013•乐山）如图为某一天中央电视台天气预报的截图．图中显示的四个地方，内陆地区的温差比沿海地区的温差大，造成这种差别的主要原因是（　　）A．水的比热容比泥土、砂石的比热容大B．水的内能比泥土、砂石的内能大C．水的密度比泥土、砂石的密度小D．水的温度比泥土、砂石的温度低【难度】易【考点】比热容解释简单的自然现象．【分析】沿海地区水多，水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区比内陆地区昼夜的温差小．15\n【解答】解：上海和台北属于沿海地区水多，水的比热容较大；西宁和拉萨属于内陆地区，地表以砂石泥土为主，砂石泥土比热容较小．白天，相同质量的水和陆地比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少，砂石泥土温度升高的多，所以上海和台北升高温度较低，西宁和拉萨升高温度较高；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，砂石泥土温度降低的多，所以上海和台北降低温度较少，西宁和拉萨的降低温度较多，因此内陆地区的西宁和拉萨的日温差比沿海地区的上海和台北日温差大．故选A．【点评】5．关于温度、功和能，下列说法正确的是（　　）A．0℃的物体没有内能B．物体的机械能越多，内能就越多C．物体内能增加，一定是从外界吸收了热量D．物体温度升高，内能增大【难度】中【考点】温度、热量与内能的关系．【分析】（1）一切物体都有内能；（2）机械能是物体由于机械运动而具有的能；内能的大小跟质量、温度、状态有关；（3）改变内能的方式有：做功和热传递；（4）同一物体，温度越高，内能越大．【解答】解：A、组成物质的分子永不停息地做无规则的运动，因此任何物体都有内能，0℃的物体也具有内能，故A错误；B、机械能是物体由于机械运动而具有的能，内能的大小与机械能的大小没有必然联系，故B错误；C、做功和热传递都可以改变内能，物体内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故C错误；D、物体的内能大小跟质量、温度、状态有关，同一物体温度升高，内能增大，故D正确．故选D．【点评】6．在下列过程中，由于做功而使物体内能增加的是（　　）15\nA．把铁丝反复弯曲，弯曲处变热B．用酒精灯对烧杯中的水加热C．把钢球放入炉火中烧一段时间D．烧开水时，蒸汽将壶盖项起【难度】易【考点】做功改变物体内能．【分析】要解答本题需掌握：做功和热传导在改变物体内能上的异同点．【解答】解：把铁丝反复弯曲，弯曲处变热，是摩擦生热，属于做功改变物体的内能．而用酒精灯对烧杯中的水加热，钢球在炉膛内烤熟，是热传递改变物体的内能．烧开水时蒸汽将壶盖项起做功使物体的内能减小．故BCD不符合题意．故选A．【点评】7．（2016•徐州三模）下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是（　　）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．物体放出热量时，温度一定降低D．物体内能增加时，温度一定升高【难度】中【考点】温度、热量与内能的关系．【分析】（1）一切物体都具有内能，内能的大小跟质量、温度、状态有关．（2）物体的内能发生变化，可能表现在物体的温度变化，也可能是状态的变化．（3）改变物体内能的两种方式：做功和热传递．【解答】解：A、物体温度升高，不一定吸收了热量，也可能是因为对物体做功，说法错误；B、物体温度升高，物体内能一定增加，说法正确；C、物体放热时温度可能不变，比如：晶体在凝固过程中放热但温度不变，说法错误；D、晶体熔化过程和液体沸腾过程，物体不断吸收热量，物体内能增加，但是温度不变，说法错误．故选B．【点评】8．下列说法正确的是（　　）A．物体的内能增加，则一定是外界对物体做了功B．物体的温度升高，则一定是从外界吸收了热量C．内能是物体内所有分子动能和势能的总和D．物体的温度越高，含有的热量越多【难度】中【考点】物体内能的改变；热量的概念；内能的概念．【分析】（1）做功和热传递都能改变物体内能；（2）内能是物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和，内能的大小与分子的个数、分子的热运动和分子间的相互作用情况有关．（3）热量是一个过程量，不能说含有多少热量．【解答】解：15\nA、物体的内能增加，可能是外界对物体做了功，也可能是从外界吸收了热量，故A错误；B、物体的温度升高，可能是外界对物体做了功，也可能是从外界吸收了热量，故B错误；C、内能是物体内所有分子动能和势能的总和，故C正确；D、热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故D错误．故选C．【点评】9．（2016秋•高密市期中）质量相等、初温相同的水和煤油，分别用两个相同的电加热器加热（不计热损失），加热过程中温度变化如图所示，则下列判断正确的是（　　）A．甲的比热容大，是水B．甲的比热容小，是煤油C．乙的比热容大，是水D．乙的比热容小，是煤油【难度】易【考点】比热容的概念．【分析】可以根据图象采用控制变量法分析，具体做法在时间一定时，比较温度的变化量；然后再利用热量的计算公式分析即可．【解答】解：由图象知，在某一定时间时，甲温度的变化量比乙温度的变化量大；根据热量的计算公式Q=cm△t，甲和乙质量相等、初温相同，吸收相同的热量（即加热时间相同），甲升高的温度比乙升高的温度高，则甲的比热容小，所以是煤油；乙的比热容大，是水．故选BC．【点评】．10．（2016•枣庄校级自主招生）甲、乙两杯中分别盛有60℃和20℃质量相同的水，现将一温度为20℃的铁球投入甲杯中足够长时间，取出后再投入乙杯，停留足够时间．如果不计热量损失，比较甲、乙两杯的水温变化，则（　　）A．△t甲＜△t乙B．△t甲＞△t乙C．△t甲=△t乙D．无法判定【难度】难【考点】热平衡方程的应用．【分析】要解答本题需掌握：热传递的条件是有温度差，铁球放入温度为60℃的水中时，铁球吸收热量；再将铁球放入20℃质量相同的水中时，铁球放出热量，铁球吸收、放出的热量等于水放出和吸收的热量，根据热平衡方程作出分析和解答．15\n【解答】解：将温度为20℃的铁球放入温度为60℃的甲杯水中时，铁球吸收热量，水放出热量，Q吸1=Q放1，即c铁m铁（t﹣t0铁）=c水m水（t0水﹣t）；再将铁球放入20℃质量相同的乙杯水中时，铁球放出热量，水吸收热量，Q吸2=Q放2，即c水m水（t′﹣t0水′）=c铁m铁（t﹣t′）；因为甲杯中的水温和铁球的温差大于乙杯中水的温度和铁球的温差，即t﹣t0铁＞t﹣t′，所以t0水﹣t＞t′﹣t0水′，即△t甲＞△t乙．故选B．【点评】二、填空题（每空2分，共38分）11．（2014•南雄市校级模拟）砂石的比热容为0.92×103J/（kg•℃），物理意义是：　　．【考点】比热容的概念．【难度】易【专题】填空题【分析】单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容．【解答】解：砂石的比热容为0.92×103J/（kg•℃），物理意义是：1kg沙石温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量是0.92×103J．故答案为：1kg沙石温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）热量是0.92×103J．【点评】12．（2016•云南）起重机工作时，钢丝绳未被拉断，是因为组成钢丝绳的物质分子间存在　．空气流动会形成风，这　（选填“属于”或“不属于”）扩散现象．【考点】分子间的作用力；扩散现象．【难度】易【专题】填空题【分析】分子间存在相互作用的引力和斥力；扩散是发生在两种物质之间的现象．扩散是彼此进入对方的现象，扩散表明一切物质的分子都是不停的做无规则的运动．【解答】解：起重机工作时，钢丝绳未被拉断，是因为组成钢丝绳的物质分子间存在引力；15\n空气尽管是看不见的，但它的运动是宏观的机械运动，不是分子的运动，因此风的形成不是扩散现象．故答案为：引力；不属于．【点评】13．（2014•泰州)常见物质是由大量分子组成的．扩散现象是由于分子形成的；一定量的水和酒精混合总体积变小，是由于分子之间存在　；固体和液体很难被压缩，是由于分子之间存在　．【考点】分子动理论的基本观点．【难度】易【专题】填空题【分析】组成物质的分子在永不停息的做无规则运动，分子力存在引力和斥力，分子间有间隙，分子的运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈．【解答】解：常见物质是由大量分子组成的．扩散现象是由于分子运动形成的；一定量的水和酒精混合总体积变小，是由于分子之间存在间隙；固体和液体很难被压缩，是由于分子之间存在斥力．故答案为：运动；间隙；斥力．【点评】14.（2013秋•岑溪市期末）许多同学喜欢吃烤肉串，用炭火烤肉的过程是利用　　　的方式增加肉的内能的，木炭燃烧的过程是将　　能转化为　能的过程．但科学表明，经常吃烧烤食品有害建康．【考点】热传递改变物体内能；能量转化的现象．【难度】易【专题】填空题【分析】改变物体内能的办法有两个，一个是热传递，二是做功．用炭火烤肉的过程是炭火把热能传递给肉，属于能量的转移．木炭本身存在化学能，木炭燃烧是把自身的化学能转化成热能即内能的过程．【解答】解：用火炭烤肉的过程，是炭火把内能传递给肉的过程，这个过程并没有能量的转化，而是一个能量转移的过程．15\n木炭自身具有化学能，它的燃烧过程是它与氧气反应，把化学能转化成内能的过程，故答案为：热传递；化学；内．【点评】15.（2015秋•东港市期末）如图所示，拿一个大口玻璃瓶，瓶内装少量的水，用塞子塞紧，通过塞子上的开口往瓶里打气．(1)当塞子从瓶口跳起来时，可以看到瓶内会出现　　．(2)产生上述现象的原因是：瓶内的空气膨胀做功时，内能　　，温度　　　，使瓶内空气中的水蒸气液化成小水珠．(3)由此实验及其它大量实验可以得出这样一个结论：　　．【考点】做功改变物体内能；液化及液化现象．【难度】中【专题】填空题【分析】（1）做功可以改变物体的内能，对物体做功，内能增大，物体对外做功，内能减小；（2）物质由液态变成气态是汽化过程，物质由气态变成液态是液化现象．【解答】解：（1）（2）当塞子从瓶口跳起来时，瓶内的空气膨胀做功时，内能减小，温度降低，使瓶内空气中的水蒸气液化成小水珠，将形成白雾；（3）由此实验及其它大量实验可以得出这样一个结论：物体对外做功，内能减小．故答案为：（1）白雾；（2）减小；降低；（3）物体对外做功，内能减小．【点评】16．宁夏“沙湖”是闻名全国的AAAAA级旅游胜地（如图所示）．当你在烈日当空的“沙湖”游玩时，你会发现岸上的沙子热得烫脚，而湖水却是凉凉的．这是因为　　　　　　．已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），而沙子的比热容为0.92×103J/（kg•℃），则相同质量的沙子和水吸收相同的热量所升高的温度之比为　　　．15\n【考点】比热容解释简单的自然现象；热量的计算．【难度】中【专题】填空题【分析】（1）对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多，据此分析；（2）水的比热容是4.2×103J/kg•℃，根据公式Q吸=cm△t及其变形公式可求出相同质量的沙子和水吸收相同的热量所升高的温度之比．【解答】解：（1）因为水的比热容比沙石的大，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量（都在太阳照射下），水的温度升高的少，湖水是凉凉的，而沙石的温度升高的多，热得烫脚；（2）沙子和水的质量相同、吸收的热量相同，由吸热公式Q吸=Cm△t得，△t=，则有：====．故答案为：（1）水的比热容比沙石的大，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量（都在太阳照射下），水的温度升高的少，湖水是凉凉的，而沙石的温度升高的多，热得烫脚；（2）105：23．【点评】17．小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示．实验中，水和另种液体在相同时间内放出的热量相等.分析图象可以得出：　　　物质为水，另一种液体的比热容为　　J/（Kg•℃）.15\n【考点】探究比热容的实验．【难度】难【专题】填空题【分析】（1）选同样的加热时间，甲和乙吸热相同，根据温度变化的多少判断，温度变化多的比热容小，温度变化少的比热容大，据此分析判断．（2）根据甲、乙两种液体的比热容的大小判断出哪一种液体是水，由题知，分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验，相同时间水和液体放出的热量不相同．而水和液体的质量相同，根据吸热公式求液体的比热容．【解答】解：（1）时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢；利用热量的计算公式Q吸=cm△t可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，谁的温度降低得快，它的比热容小；所以，甲液体的比热容大，所以若A、B两种液体中，一种液体是水，则这种液体一定是甲液体，由图可知：液体的初温是60℃，加热15分钟后甲液体的末温是40℃，则水放出的热量：Q放=c水m水（t水﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×m×（60℃﹣40℃）．（2）由题知，而水和液体的质量相同，即m水=m乙c水m水△t=c乙m（60℃﹣20℃）=4.2×103J/（kg•℃）×m×（60℃﹣40℃）．解得c乙=2.1×103J/（kg•℃）．故答案为：甲；2.1×103．【点评】18．（2012•东营）已知铁的比热容小于铝的比热容．质量相同的铁块和铝块吸收相同的热量后，　　温度升高的多；若它们降低相同的温度，　　放出的热量多.15\n【考点】热量的计算．【难度】中【专题】填空题【分析】（1）由吸热公式Q吸=cm△t可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度升高少，比热容小的温度升高多；（2）由放热公式Q放=cm△t可知，质量相同的不同物质，降低相同的温度，比热容大的放出的热量多，比热容小的放出的热量少．【解答】解：（1）质量相同的铁块和铝块，因为铁的比热容小于铝的比热容，吸收相同的热量后，由Q吸=cm△t可知，铁块的温度升高的多；（2）质量相同的铁块和铝块，铝的比热容大，降低相同的温度，由Q放=cm△t可知，铝块放出的热量多．故答案为：铁块；铝块．【点评】　三、实验题（每小题6分，共12分）19．（2016•兰州校级三模）如图中甲图所示，将装有热奶的奶瓶放入水中冷却；根据测得的数据，作出热奶和水的温度随时间的变化图象，如图乙所示．根据图象回答下列问题：(1)表示热奶的温度随时问变化的曲线是图乙中的　　；(2)温度随时间变化比较缓慢的曲线是图乙中的　　；(3)水的初温是　　　℃；热奶的末温是　　℃．(4)热奶和水会发生热传递，是因为它们具有不同的　　　．【难度】中【专题】实验题【分析】当温度不同的物体相互接触时，物体间将发生热传递，热量从高温物体传到低温物15\n体，高温物体放出热量，温度减低，低温物体吸收热量，温度升高；分析图象，根据图象信息答题．【解答】解：（1）装有热奶的奶瓶放在冷水中要放出热量，温度降低，由图乙可知，A的温度不断降低，因此表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的A；（2）由图乙所示图象可知，图象A比较陡峭，温度变化较快，图象B比较平缓，温度变化比较慢，由此可知，温度随时间变化比较缓慢的曲线是图乙中的B；（3）由图乙所示图象可知，水的初温是20℃，热奶的初温是90℃，热奶的末温是40℃，水的末温是40℃；（4）由于热奶与水具不同的温度，它们间存在温度差，所以热奶和水会发生热传递．故答案为：（1）A；（2）B；（3）20；40；（4）温度．【点评】20．（2016•费县一模）小华同学利用图甲所示装置对100g冰加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察的状态．图乙是他根据记录的数据绘制的温度﹣时间图象，根据图象可知：(1)冰属于　　　．（选填晶体或非晶体）(2)在BC阶段物质处于　　　状态．（选填固体、液体或固液共存）(3)设相同时间内物质吸收的热量相同，则AB阶段物质共吸收了　　J的热量（C冰=2.1×103J/（kg•℃），C水=4.2×103J/（kg•℃）；(4)图丙是另一位同学在完成同一实验时绘制的温度﹣时间图象，老师认为他的CD段数据有问题，老师做出这样判断的依据是　　　　　　　　　　　　．【难度】中【专题】实验题【分析】（1）掌握晶体在熔化过程中的特点：吸热但温度保持不变．15\n（2）知道晶体在熔化前为固态；熔化过程为固液共存态；熔化完后为液态．（3）晶体吸收的热量Q=cm（t﹣t0）；（4）首先根据该物质的熔点判断出该物质为冰．知道水的比热容最大．【解答】解：（1）由图象知，该物质在熔化过程中温度保持不变，所以是晶体；（2）由图象知，BC段为熔化过程，处于固液共存态．熔化过程中要不断吸热，但温度不变；（3）AB阶段5min物质吸收的热量Q=cm（t﹣t0）=2.1×103J/（kg•℃）×0.1kg×10℃=2.1×103J；（4）因为水的比热容较大，质量相同的冰和水吸收相同的热量，水升温应较慢，而图C中水升温应较快．故答案为：（1）晶体；（2）固液共存；（3）2.1×103；（4）水的比热容较大，质量相同的冰和水吸收相同的热量，水升温应较慢．【点评】四、计算题（每小题10分，共20分）21．（2014•宜昌）随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖．其原理是以温度不高于60℃的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动，加热整个地板，通过地面以热传递方式向室内供热的一种供暖方式（如图所示）．(1）某房间一段时间内循环流动的水质量为1000kg，进水温度为55℃，出水温度为40℃．这段时间里水向外界放出多少热量？[水的比热容为4.2×103J/（kg℃）](2）“水地暖”以水为媒介，是因为水的比热容较大，请具体说明为什么要利用这一特性．【难度】中【专题】计算题【分析】（1）知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温，由热量公式可以求出水释放的热量．（2）根据热量公式分析答题．【解答】解：（1）水释放的热量：15\nQ=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1000kg×（55℃﹣40℃）=6.3×107J；（2）由热量公式：Q=cm△t可知，由于水的比热容C较大，在温度变化量△t一定时，相等质量的水释放的热量较多．答：（1）段时间里水向外界放出6.3×107J的热量；（2）水的比热容较大，在温度变化量△t一定时，相等质量的水释放的热量较多．【点评】22.（2016秋•肃州区校级期中）质量500g的铁锅中放有3kg的水，把它们从20℃加热到100℃，水吸收了多少热量？铁锅吸收了多少热量？[c铁=0.46×103J/（kg•℃），c水=4.2×103J/（kg•℃）]．【难度】难【专题】计算题【分析】知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量；知道铁锅的质量、铁的比热容、铁锅的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求铁锅吸收的热量．【解答】解：已知：m铁=500g=0.5kg，m水=3kg，c铁=0.46×103J∕（kg•℃），t0=20℃，t=100℃；水吸收的热量：Q水=c水m水△t=4.2×103J/（kg•℃）×3kg×（100℃﹣20℃）=1.008×106J；铁锅吸收的热量：Q铁=c铁m铁△t=0.46×103J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃﹣20℃）=1.84×104J．答：水吸收了1.008×106J的热量，铁锅吸收了1.84×104J的热量．【点评】15