初中物理复习内能和比热容综合复习(一)

内能和比热容综合复习 (一)模块一 分子动理论和扩散现象 一、知识点1．分子动理论⑴物质是由大量分子构成，分子间有间隙； ⑵分子间存在相互作用力，分为引力和斥力； ⑶分子是不停无规则运动的，温度高，运动快．2．扩散现象⑴不同物质在相互接触时 ,彼此进入对方的现象叫扩散现象； ⑵温度越高，扩散越快； ⑶扩散现象不局限于气体和液体，固体之间也可以发生扩散现象； ⑷扩散现象也不局限于同一状态的不同物质，固体、液体、气体之间同样能发生扩 散现象．考点：分 子动理论的基本观点． 解析：A 、花的芳香类物质分子不停的做无规则的运动， 通过扩散充满空间， 所以花香四溢，解释正确，不符合题意；B 、破镜之所以不能重圆， 是因为破碎的镜片间的距离较大， 大于分子力的作用距离， 并不是由分子间的斥力造成的， B 解释正确，符合题意；C 、由于分子间存在间隙，氧气分子在压力作用下，分子间距变小，被压入钢瓶，解 释正确，不符合题意；D 、由于钢丝分子间存在引力，所以钢丝很难被拉断，解释正确，不符合题意． 答案：B【测试题】对下列常见现象的解释，正确的是 ( )A ．物体热胀冷缩，是因为分子的大小随温度的变化而改变B ．破镜难圆，是因为分子间有排斥力C ．桂花飘香，是因为分子在不停地运动D ．水往低处流，是因为分子之间有引力考点：分 子动理论的基本观点．解析：A ．物体热胀冷缩，是因为物体的分子间的距离随温度的变化而变化，故 A 不正确；B ．破镜不能重圆， 是因为玻璃分子间的距离大于分子直径的 10倍以上， 超出了分子 力的作用范围，分子间的作用力就十分微弱，分子间几乎没有作用力，故 B 不正确；C ．花香四溢，是因为气体分子在不停地运动的结果，故 C 正确；D ．水往低处流，是因为受到竖直向下的重力的作用，故 D 不正确．二、例题精讲 【例 1】★用分子运动论对下列现象解释错误的是 (A ．花香四溢﹣﹣分子不停地运动C ． 氧气被压入钢瓶中﹣﹣分子间有间隙)B ． 破镜不能重圆﹣﹣分子间存在斥力D ．铁丝很难被拉断﹣﹣分子间存在引力答案：C【例 2】★ 如图，将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两铅块就会结合起来，甚至 下面吊一重物，都不能把它们拉开，这说明 ( )B ． 下面所吊的重物还不够重 D ．大气压作用使它们不能分开考点分子间的作用力．解析两 块表面平整的铅放在一起，经过一段时间下面能吊起重物，说明分子间存在引力．答案C【测试题】用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面， 记住测力计的读数． 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．则弹簧测力计的读数 ( )A ．不变，因为玻璃板重力不变B ． 变大，因为玻璃板沾水变重了C ． 变小，因为玻璃板受到了浮力作用D ．变大，因为玻璃板与水的接触面之间存在分子引力考点：分子间的作用力．解析：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，不是因为沾水，故 ABC 错、 D 正确． 答案：D 【例 3】★★将两个铅柱的底面削平、 削干净，然后紧紧地压在一起， 两个铅拄就会结合起来， 甚至下面 吊一个重物都不能把它们拉开．这个现象说明 ( )A ．分子之间存在引力B ． 分子之间只有引力，没有斥力A ．两铅块被压得太紧 C ．两铅块分子之间有引力C ． 分子之间存在斥力D ．分子之间只有斥力，没有引力考点：分子间的作用力．解析：将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，经过一段时间，两个铅柱的 分子间的距离很近，分子间的引力使它们紧紧结合在一起．物质的分子间既有引力又有斥力，但是紧密结合在一起的两个铅柱下面能吊起重物， 只能说明分子间存在引力，不能说明分子间存在斥力． 答案：A【测试题】 两滴水银接近时能自动结合为一滴较大的水银滴，这一现象说明 ( ) A ．分子间存在引力B ． 分子间存在斥力C ． 分子间有间隙D ．物质间有扩散现象考点：分子间的作用力． 解析：两滴水银之所以会合成一滴是因为当分子相互靠近时分子间存在着相互的吸力， 滴水银合成了一滴． 答案：A模块二 内能和改变内能的两种方式 一、知识点1．内能 ⑴物体所有分子具有的分子动能和分子势能的总和，统称为内能； ⑵分子动能：分子由于运动而具有的能．温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越 大； ⑶分子势能：由于分子间存在引力和斥力，分子具有分子势能．分子作用力越大， 分子势能越大．2．改变内能的方式：⑴热传递； ⑵做功．二、例题精讲【例 4】★ 物体的内能是指 ( ) A ．物体中个别分子所具有的能B ． 物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和C ． 物体做机械运动所具有的能D ．物体做机械运动和热运动的能的总和考点：内 能的概念．解析：物 体的内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和，所以误， B 正确． 答案：B 测试题】下列说法正确的是 ( )A ．内能是由于分子运动所具有的，就是动能B ． 0℃时，物体的内能为零C ．在地面上静止的物体上没有能量D ．内 能是不同于机械能的另外一种形式的能 考点：内 能的概念．解析：A 、内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和，故说 法错误；将两ACD 错B 、一切物体都有内能，故说法错误；C、在地面上静止的物体上没有机械能，但是有内能，故说法错误；D、说法正确．答案：D【例5】★★ 下列关于内能的说法正确的是( )A．0℃的冰一定和0℃的水内能一样大B．0℃的水一定比5℃的水内能小C．0℃的水一定比5℃的水热量小D．以上说法都不正确考点：内能的概念．解析：A 、0℃的冰变为0℃的水，这是熔化现象，熔化要吸热，所以同质量的0℃的水内能大，A 选项没有说质量，因此该选项说法不正确；B 、由于没有说明质量的大小，因此0℃的水不一定比5℃的水内能小，因此该选项说法不正确；C、热量是个过程量，不能说“物体的热量” ，因此该选项说法不正确．答案：D【测试题】关于物体的内能，下列说法中正确的是( ) A．同一物体温度降低，它的内能一定减少B．热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体C．温度为0℃的物体没有内能D．温度相等的1kg 水和1g 水内能相同考点：内能的概念．解析：A 、同一个物体质量不变，状态不变，温度降低，物体内能一定减少．符合题意．B、热量总是从温度高的物体传向温度低的物体．热量传递方向跟物体的内能没有关系．不符合题意．C、温度为0℃的物体也有内能．不符合题意．D、1kg 水和1g水状态相同，温度相同，1kg 水质量大于1g水的质量，所以1kg水内能大．不符合题意．答案：A例6】★★★质量相同的0℃的冰、0℃的水、0℃的水蒸气中，它们的内能( )A．一样大B．冰的内能最大，水蒸气的内能最小C．水的内能最大，冰的内能最小D．水蒸气的内能最大，冰的内能最小【测试题】一杯0℃的冰和一杯0℃的水，比较其内能的大小( ) A．水的内能一定较大B．冰的内能一定较大C．若冰的质量比水的质量大，则冰的内能一定比水的内能大D．若冰和水的质量相等，冰的内能一定比水的内能小例7】★★★科考队员在野外考察时经常利用冰雪来获得生活用水，如图所示的是将一定质量的冰，从﹣20 ℃加热到沸腾过程，温度随时间变化的图像(不考虑水中有杂质产生的影响)，下列对图像分析正确的是( )A．冰的熔点是0℃，水的沸点是100℃B．科考队员所处位置的大气压高于标准大气压C．冰熔化的过程中分子动能和分子势能都增大D．水沸腾的过程分子动能不变、分子势能增大考点：沸点及沸点与气压的关系；内能的概念．解析：A 、由图可见冰的熔点是0℃，水的沸点是80℃，该选项说法不正确；B 、标准气压下水的沸点是100℃，而实验中水的沸点是80℃，说明科考队员所处位置的大气压高低于标准大气压，该选项说法不正确；C 、冰熔化的过程，温度不变，分子动能不变，分子势能增大，该选项说法不正确；D 、水在沸腾过程中，温度不变，分子动能不变，分子势能增大，该选项说法正确． 答案：D【测试题】 一个物体的温度升高，下列选项正确的是 ( ) 考点：分 子动理论的基本观点；内能的概念． 解析：A 、分子运动得快慢与温度有关，温度越高分子运动地越剧烈；又物体内能的大小和 温度、质量、状态等因素有关，当质量和状态一定的情况下，温度升高内能增加．故 A 说法正确，符合题意；B 、热量是发生在热传递过程中，是一个过程量，不是状态量，因此不能说物体的热 量，可以说物体的内能，故 B 选项说法不正确，不符合题意；C 、物体温度升高分子运动加快，但机械能的大小与物体温度无关，故 C 选项说法不正确，不符合题意；D 、物体的温度升高，分子的运动速度加快，故 D 选项说法不正确，不符合题意． 答案：A【例 8】★ 两个相互接触的物体之间没有热传递，是因为具有相同的 ( ) A ．热量 B ． 熔点C ．内能D ．温度考点：热 传递． 解析：如果两个物体间的温度相同，那么它们之间就不会发生热传递． 答案：D 【测试题】 两个物体相接触，热量不从一个物体向另一个物体传递的原因，是两个物体具有相同的 ()A ．温度B ． 热量C ．内能D ．比热容考点：热 传递． 解析：热传递总是从高温物体向低温物体进行传递．高温物体内能减小，低温物体内能增加；当两个物体没有温度差后，热传递现象也就 停止．答案：A 【例 9】★★把一块 0℃的冰投入 0℃的水里 (周围气温也是 0℃ )，过了一段时间后，下列说法正确的是()A ．有些冰熔化成水使水增多B ． 有些水凝固成冰使冰增多考点：热 传递．解析：把 一块 0℃的冰投入 0℃的水里 (周围气温也是 0℃)，所以没有温度差就没有热传递， 冰因不能吸收热量所以不能继续熔化． 答案：C【测试题】 质量相等的一块铁和一杯水，吸收相等的热量后，把铁块投入水中，那么 ( )A ．热量由铁块传给水B ． 热量由水传给铁块C ． 铁块和水之间没有热传递D ．以上三种情况都有可能考点：热 传递．A ．分子运动速度加快，内能增加 C ． 分子运动速度加快，机械能增加B ．分子运动速度加快热量增加 D ．分子运动速度不变内能增加C．冰和水的多少都没变D．以上说法都不对解析：水的比热容最大，相同质量的铁块和水，吸收相同的热量后，水的温度变化较小，但由于铁块和水的初温没有告知，无法判定两者末温的高低，因此它们之间的热传递方向也无法确定．答案：D 【例10】★(多选)下列现象及做法属于利用热传递改变物体内能的是( )A ．烈日下的石凳表面温度升高B．铁丝多次弯折处温度升高C．冬天利用暖气取暖D．钻木取火考点：热传递改变物体内能．解析：A 、烈日下的石凳表面温度升高，是通过热传递的方式增加了石凳的内能，符合题意；B 、铁丝多次弯折处温度升高，是对铁丝做功增加了铁丝的内能，属于做功改变物体的内能，不符合题意；C、冬天利用暖气取暖，是通过热传递的方式改变内能，符合题意；D 、钻木取火，属于摩擦生热，是克服摩擦力做功增加了内能，属于做功改变物体内能，不符合题意．答案：AC【测试题】下列所描述的场景中，属于利用热传递改变物体内能的是( )A．冬天人们搓手取暖B．从滑梯上滑下时臀部感觉到热C．温室效应使得多年的积雪熔化了D．古代的人钻木取火考点：热传递改变物体内能．解析：冬天人们搓手取暖，从滑梯上滑下时臀部感觉到热，古代的人钻木取火都是通过做功改变物体的内能，故A、B 、D 都不符合题意；外界温度升高，热量从大气转移到积雪，使积雪熔化，是利用热传递改变物体内能，符合题意．答案：C【例11】★ 下列现象中，通过做功改变物体内能的是（）A．天寒地冻，人们在室内烧炭火取暖B．感冒发烧，人们用湿毛巾敷额头降温C．烈日炎炎，人们走进空调房避暑D．电炉通电，电热丝发热变红考点：做功改变物体内能．解析：在室内烧炭火取暖，用湿毛巾敷额头降温，走进空调房避暑，这三种方法都是通过热传递改变物体的内能，是能量的转移过程，故A、B、C 都不符合题意；炉丝发热变红是电流做功，将电能转化为内能，是通过做功改变物体内能的，符合题意．答案：D【测试题】下列现象中，通过做功改变物体内能的是（）A．两手互搓，手会发热B．晒太阳时，人觉得热C．对手哈气，手会变热D．在火炉旁，身体变热考点：做功改变物体内能．解析：A 、两手互搓，对手做功，手的内能会增大，温度会升高，符合题意；B、晒太阳时，通过热传递改变人的内能，人因此会感觉热，不符合题意；C、对手哈气，是通过热传递方式改变手的内能，所以手会变热，不符合题意；D、在火炉旁，火会以热辐射的方式使身体变热，不符合题意．答案：A模块三比热容和热值一、知识点1．比热容：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1 °C 所吸收（或放出）的热能叫做这种物质的比热容．⑴单位：焦/（千克·摄氏度）、J/（kg ·°C）；⑵物理意义：c 水＝4.2× 103 J/（kg °·C）表示：1kg 的水温度升高1°C所吸收的热量为4.2× 103 J；⑶同种物质的比热容相同，不同物质的比热容一般不同，比热容是物质的一种物理属性；⑷热量的计算公式：Q吸＝cm（ t－t0 ），Q放＝cm（t0－t）．2．燃料的燃烧值：燃烧值是燃料的特性，不是所有物质都具有的特性．它反映的是燃料燃烧过程中所释放热量本来大小的物理量．⑴意义：表示相同质量的燃料完全燃烧时放出的热量不同；⑵燃料燃烧发热计算公式：Q＝mq，m为燃料质量，q 为热值，单位为J/kg（焦每千克）．二、例题精讲【例12】★ 沿海地区同沙漠地区相比，冬暖夏凉，昼夜温差小．这是因为()B ． 水的比热容大于沙石的比热容D ．水的传热本领比沙石的传热本领差考点：水 的比热容的特点及应用． 解析：沿海地区和沙漠地区相比，沿海地区水多，水的比热容大，在相同的吸放热条件下， 水的温度变化小，冬暖夏凉，昼夜温差小． 答案：B 【测试题】炎热的盛夏， 人站在水中时感觉凉爽， 而当人赤脚走在沙土上时却感到烫脚． 这主要是因为 水和沙具有不同的 ( )A ．热量B ． 质量C ．比热容D ．密度考点：水 的比热容的特点及应用． 解析：沙子烫，海水凉，它们的比热容有关，水的比热容较大，相同质量的水和沙子，在同样的日照条件下，吸收相同的热量，水的温度变化小，沙子的温度变化大，所以海水 凉，砂子烫．答案：C【例 13】★★在测定汽油热值的实验中，记录的实验数据如下表所示．表中 Q 为汽油完全燃烧放出的热 量，m 为燃烧汽油的质量．请根据表中数据写出 Q 与 m 的关系式： ．【测试题】0.3kg 的酒精完全燃烧放出了 9.0× 106J 的热量，则酒精的热值为 ___ ×107J/kg ；5kg 酒精的热值又是多少呢？答：____ ×107J/kg ．∵ Q ＝ mq ， ∴酒精的热值：Q 9.0 106J7q ＝ Q＝9.0 10 J＝3.0× 107J/kg ，m 0.3kg热值是物质的特性，与物质的质量无关，A ．水的密度比沙石的密度小 C ． 水的热量大于沙石的热解析：由 表中数据可得： 7 7 7 7 8 8Q 2.3 107 J4.6 107J 6.9 107J 9.2 107J 1.15 108J 1.38 108J＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ 4.6×m 0.5kg 107J/kg ，∴ Q ＝ (4.6× 107J/kg)× m答案：Q ＝(4.6×107J/kg) × m 1.0kg 1.5kg 2.0kg 2.5kg 3.0kg 考点：燃料的热值． 解析：5kg 酒精的热值是 3.0× 107J/kg ．答案：3.0；3.0．模块四 热机和汽油机的四个冲程 一、知识点1．内燃机 把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置叫做热机．燃料直接在发动机气缸内 燃烧产生动力的热机叫做内燃机，最常见的是汽油机和柴油机．2．汽油机工作过程： ⑴吸气冲程：进气门打开，排气门关闭；活塞由上端向下运动；汽油和空气组成的 燃料混合物从进气门吸入气缸．当活塞运动到气缸的最下端时，进气门关闭．此过 程中无机械能变化．⑵压缩冲程：进气门和排气门都关闭；活塞由气缸的最下端向上运动；燃料混合物 被压缩，混合气体的压强增大，温度升高．此过程中机械能转换成内能．⑶做功冲程：进气门和排气门都关闭；火花塞产生火花，使燃料猛烈燃烧，产生高 温高压的燃气，推动活塞由上向下运动，并通过连杆带动曲轴转动．此过程中内能 转换成机械能．⑷排气冲程：进气门关闭，排气门打开；活塞由下向上运动；废气排出气缸．为下 一个循环最好准备． ⑴吸气冲程⑵压缩冲程⑶做功冲程⑷排气冲程二、例题精讲【例 14】★★热机工作时，能量的转化过程是()A ．内能→化学能 →机械能B ． 化学能→内能 →机械能C ． 化学能 →机械能 → 内能D ． 内 能 → 机械能 → 化考点： 热 机． 解析：热机工作时需要燃料，即通过燃料燃烧将化学能转化为内能，而后通过内能做功，即 将内能转化为机械能．答案：B【测试题】 某机器的能量流向图如图所示，据此推测该机器可能是 ( )此过程中无机械能变化，活塞的惯性使汽油机进入下一个循环．A．热机B．电动机C．发电机D．电热水器考点：热机．解析：A 、如图该机器将一部分内能转化成了机械能，还有一大部分内能散失掉了，所以该机器是热机．B、电动机是将电能转化为机械能的机器；C、发电机是将机械能转化为电能的机器；D、电热水器是将电能转化为内能的机器．答案：A 【例15】★★汽油机的一个工作循环中，内能转化为机械能的是( )A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程考点：内燃机的四个冲程．解析：汽油机的一个工作循环包括：吸气、压缩、做功、排气四个冲程．压缩冲程活塞向下运动，压缩燃料混合物做功，将机械能转化为内能；做功冲程是高温高压的燃气推动活塞做功，是将内能转化为机械能的过程，带动曲轴转动，对外提供动力．答案：C【测试题】在四冲程汽油机工作过程中，将机械转化成内能的冲程是( ) A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程考点：内燃机的四个冲程．解析：在压缩冲程中，燃料混合物被压缩，混合气体的压强增大，温度升高．此过程中机械能转换成内能．答案：B。