分子热运动 1.分子热运动:
(1)物质的构成:常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。无论大小,无论是否是生命体,物质都是由分子、原子等粒子构成。
(2)扩散:不同物质在相互接触时彼此进入对方的现象。比如墨水在水中扩散等等。 a.扩散的物理意义:表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。表明分子之间存在间隙。 b.扩散的特点:无论固体、液体,还是气体,都可以发生扩散。发生扩散时每一个分子都是无规则运动的。 (3)分子的热运动
a.定义:分子永不停息地做无规则运动叫做热运动。无论物体处于什么状态、是什么形状、温度是高还是低都是如此。因此,一切物体在任何情况下都具有内能。 b.影响因素:分子的运动与温度有关,物体温度越高,分子运动越剧烈。 2.分子间的作用力:
(1)分子间同时存在着引力和斥力,它们是随着分子间距离的增大而减小,随着分子间距离的减小而增大,但是斥力变化要比引力变化快得多。分子间作用力的特点如图:
(2)固态、液态、气态的微观模型
【典型例题】
类型一、基础知识
1、甲、乙、丙三幅图中,能形象地描述气态物质分子排列方式的是( )
甲.分子排列规则,就像坐在座位上的学生。 乙.分子可以移动,像课间教室中的学生。
丙.分子几乎不受力的作用,就像操场上乱跑的学生。 A.甲 B.乙 C.丙 D.乙和丙 【答案】C
【解析】气体分子间距很大,作用力几乎为零,分子极度散乱,宏观上无固定的体积,无固定形状,具有流动性。
类型二、知识应用
4、把1升酒精倒入容器中,再把2升水也倒入这个容器中并进行充分混合,发现混合后的总体积小于3升,请解释这个现象。 【答案与解析】由于分子间存在空隙和分子运动的原因,所以酒精分子和水分子之间会由于分子做无规则运动的原因而相互进入对方的空隙中,所以混合后总体积小于3升。
一.选择题(共16小题)
1.浣溪沙中的“春院无人花自香”,花自香是因为( ) A.分子间有引力 B.分子间有斥力
C.分子从花朵向四周定向运动 D.分子在不停地做无规则运动
【分析】不同物体互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。
【解答】解:能闻到花香是芳香分子发生了扩散现象,是分子不停地做无规则运动的结果。 故选:D。
【点评】本题考查了学生对分子动理论的理解掌握,属于基础类问题。
2.目前,各地十分关注空气质量,主要是PM2.5值走高,PM2.5是指空气中直径小于2.5μm的颗粒物,其浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后会进入血液对人体形成危害。下列关于PM2.5的说法中正确的是( ) A.温度低于0℃,PM2.5颗粒不具有内能 B.PM2.5颗粒在空气中的运动属于分子热运动 C.PM2.5颗粒之间存在分子的相互作用力 D.PM2.5表示直径小于2.5×106m的悬浮颗粒物
﹣
【分析】(1)组成物质的所有分子动能与分子势能的和统称为物体内能; (2)组成物质的分子永不停息地做无规则的热运动;
(3)物质是由分子组成的,PM2.5是微小物体,不是分子,不能说分子无规则运动。 【解答】解:A、环境温度低于0℃时,分子在不停地做无规则运动,所以PM2.5内能不为零,故A错误;
B、PM2.5是固体小颗粒,不是分子,PM2.5在空气的运动不属于分子热运动,属于机械运动,故B错误;
C、PM2.5是指直径小于2.5微米的固态颗粒物,不是分子,固体颗粒物之间距离远大于分子直径,所以固态颗粒物之间没有分子间作用力,故C错误;
D、PM2.5是指直径小于2.5μm=2.5×106m的固态悬浮颗粒物,故D正确。
﹣
故选:D。
【点评】知道PM2.5是固体小颗粒,是分子团,而不是分子;组成物质的分子不停地作无规则热运动,物体的内能不可能为零,是解题的关键。 3.下列现象中属于分子运动的是( ) A.黄沙漫天
B.五四运动
C.花香四溢
D.大雪纷飞
【分析】要解答本题需掌握:分子运动和机械运动的区别。分子运动是微观,机械运动是宏观上的。
【解答】解:A、黄河漫天是物质在运动,是机械运动。故A不正确。 B、五四运动是历史事件。故B不正确。
C、花香四溢是看不见,摸不着的分子在运动。故C正确。 D、大雪纷飞也是物质在运动,是机械运动。故D不正确。 故选:C。
【点评】本题主要考查学生对:分子运动和机械运动的区别的理解和掌握。是中招热点。 4.下列叙述不正确的是( )
A.物体是由大量分子组成的,分子间是有间隙的,分子在不停息地做无规则运动,分子间存在相互作用力
B.骆驼的脚掌很大,可以减小接触面的压力,从而使其在沙漠中自如行走 C.壁虎的脚掌上有许多“吸盘”,从而利用大气压使其在天花板上也不会掉下来
D.阿基米德原理告诉我们,浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体的重力
【分析】(1)根据分子动理论的内容进行分析;
(2)由公式p=可知增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力;在压力一定时,减小受力面积;
(3)地球被厚厚的大气层包围着,地球表面的物体都受到大气压的作用; (4)浸在液体力的物体受到的浮力等于物体排开液体的重力。 【解答】解:
A、物体是由大量分子组成的,分子间是有间隙的,分子在不停息地做无规则运动,分子间存在相互作用的引力和斥力,故A正确;
B、骆驼的脚很大,是在压力一定时,增大受力面积可减小压强,使其在沙漠中自如行走,故B错误;
C、壁虎的脚掌上有许多“吸盘”,排出里面的空气,在大气压的作用下就可以紧紧地压在玻璃上而不会掉下来,故C正确;
D、阿基米德原理告诉我们,浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体的重力,故D正确。 故选:B。
【点评】本题主要考查了压强的知识、大气压的应用、阿基米德原理、分子动理论的有关
知识,属基础知识的考查。
5.下列四幅图片所涉及分子动理论的说法中正确的是( )
A.面包一捏体积变小了,说明分子间有间隙
B.工地的施工现场尘土飞扬,说明分子在不停地运动
C.摔碎的手机屏难以复原,是因为分子间几乎没有作用力
D.煮熟的汤圆变大了,是因为分子变大了
【分析】分子动理论的内容:分子在不停地做无规则运动,温度越高分子运动越剧烈,分子间有间隙、分子间有引力和斥力;分子间距离越小,作用力越大。 【解答】解:
A、因为面包内有空隙,所以用手捏面包,面包的体积变小了,不能说明分子间有间隙,故A错误;
B、工地的施工现场尘土飞扬,是因为尘土小颗粒悬浮在空中造成的,不是分子的运动,故B错误;
C、摔碎的手机屏难以复原,是因为两玻璃间的距离远大于分子力相互作用的距离,分子力不起作用,故C正确;
D、汤圆在煮的过程中体积变大是因为分子间的距离变大了,分子没有变大,故D错误。 故选:C。
【点评】本题考查了分子的热运动,记住分子动理论的三条基本内容,此类题目难度不大。
6.有关分子热运动,下列说法正确的是( ) A.液体很难被压缩,说明分子之间存在引力 B.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
C.有霾天气大量极细微的尘粒悬浮在空中,说明分子在做无规则运动 D.在做墨水滴入水中的扩散实验中,我们看不到墨水的分子在运动
【分析】分子动理论:物质是由分子组成的,分子永不停息地做无规则运动;分子之间存在相互作用的引力和斥力。因为分子很小,人肉眼看不到,看到的就不是分子的运动。 【解答】解:
A、分子之间存在相互作用的引力和斥力。液体很难被压缩,说明分子间有斥力,故A错误;
B、因为海绵内有空隙,所以用手捏海绵,海绵的体积变小了,不能说明分子间有间隙,故B错误;
C、尘粒是由大量分子组成的,尘粒的运动属于物体的机械运动,不能说明分子在做无规则运动,故C错误;
D、在做墨水滴入水中的扩散实验中,看到的是由分子组成的水的运动,水分子的运动是肉眼看不到的,故D正确。 故选:D。
【点评】本题难点:分子运动与机械运动的区别,理解并记住:分子的运动是人用肉眼看不到的,看到的就不是分子的运动。
7.如图所示是吸盘挂钩紧贴在竖直墙面上的情景。将一书包挂在挂钩上后,吸盘仍保持静止状态,则下列分析正确的是( )
A.吸盘能紧紧的吸在墙面是因为分子间存在引力 B.吸盘受到的大气压力与它受到的摩擦力是一对平衡力 C.为增大吸盘受到的摩擦力,应将其安装在粗糙的墙面 D.若所挂书包质量越小,则吸盘受到的摩擦力也越小
【分析】(1)排出吸盘内的空气,当外界压强大于内部压强时,大气压产生较大的压力作
用在吸盘上。
(2)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。 (3)塑料吸盘是利用大气压吸在墙面上的,据此进行分析;
(4)吸盘在竖直方向上受到的拉力和静摩擦力一对平衡力,据此分析。 【解答】解:
A、先用力将吸盘紧压在墙面上,将吸盘中的空气排出,松手后,由于吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在墙面上,与分子间的引力无关,故A错误;
B、吸盘所受的大气压力在水平方向上,摩擦力在竖直方向上,即大气压力与摩擦力不在同一直线上,所以二力不是一对平衡力,故B错误;
C、塑料吸盘是利用大气压吸在墙面上的,粗糙的墙面密封不好,吸盘无法使用,故C错误;
D、吸盘在竖直方向上受到的书包向下的拉力和静摩擦力是一对平衡力,书包的质量越小,重力越小,所以吸盘受到的摩擦力也越小,故D正确。 故选:D。
【点评】此题主要考查平衡力的辨别、摩擦力的大小、大气压的应用,抓住吸盘受到的重力和静摩擦力一对平衡力进行分析,是解答此题的突破口。 8.下列关于分子的说法正确的是( ) A.铁丝很难拉断,说明分子之间存在引力
B.将二氧化碳气体制成干冰,体积变小说明分子体积变小了 C.分离液态空气制氧气,说明分子可以再分 D.破镜不能重圆说明分子之间只有斥力没有引力 【分析】利用下列知识分析判断:
(1)物质都是由分子组成的,分子之间总存在相互作用的引力和斥力;
(2)分子之间存在间隙,温度越高分子之间的间隙越大,温度越低分子之间的间隙越小; (3)不同液体的沸点不同。 【解答】解:
A、铁丝很难拉断,说明分子之间存在相互作用的引力,故A正确;
B、将二氧化碳气体制成干冰,体积变小,是因为分子间的间隔变小,而不是分子体积变小了,故B错误;
C、分离液态空气制氧气,是利用了液态氮和液态氧沸点的不同,没有新物质生成,属于物理变化,分子本身没有发生改变,故C错误;
D、破镜不能重圆,是因为镜子破裂处的分子间距离较大,大于分子直径的10倍,超出了分子的作用范围,分子的作用力很小(几乎为0),分子间互相作用的引力和斥力几乎为零,故D错误。 故选:A。
【点评】本题考查了分子运动的有关知识和不同液体的沸点不同的应用,难度不大。 9.下列说法正确的是( )
A.两个削平的铅块被紧压在一起不易分开,是因为分子间只有引力,没有斥力 B.腌制咸鸭蛋,利用了分子在不停地做有规则运动 C.内燃机的压缩冲程,将机械能转化成内能
D.常用水作汽车发动机的冷却液,是因为水的比热容较小
【分析】(1)分子动理论的内容为:物质是由大量分子组成的,分子在不停地做无规则运动,分子间存在相互作用的引力与斥力。
(2)内燃机的压缩冲程,将机械能转化为内能;内燃机的做功冲程,将内能转化为机械能;
(3)水的比热容较大,常用作发动机的冷却液以及供暖系统的供热物质。 【解答】解:
A、两个削平的铅块被紧压在一起不易分开,说明分子间存在引力;但分子间的引力与斥力总是同时存在的,故A错误。
B、腌制咸蛋,是利用分子在不停地做无规则运动,故B错误。
C、内燃机的压缩冲程中,活塞压缩气缸内的气体,对气缸内的气体做功,活塞的机械能转化为气体的内能,故C正确。
D、因为水的比热容较大,在其他条件相同时水能吸收较多的热量,所以常用水作汽车发动机的冷却液,故D错误。 故选:C。
【点评】此题考查了分子动理论、水的比热容较大的应用及热机工作过程中的能量转化,属于基础知识的考查,难度不大。
10.如图是防控新冠病毒疫情期间小伟所佩戴的一次性医用口罩,关于佩戴口罩下列说法正确的是( )
A.增加口罩内能提高温度杀死冠状病毒 B.阻拦佩戴者直接吸入飞沫里的病毒 C.阻拦病毒分子运动进入口鼻 D.降低体温防止病毒分子扩散
【分析】口罩拥有很强的防护能力,是因为口罩的中间层静电熔喷布能吸引小飞沫;这样与患者接触交谈时,飞沫携带的大部分病毒会被防水层阻隔难以渗入,剩余的少部分致病病毒再被过滤层吸附,可以有效的降低被感染的风险。 【解答】解:
医用口罩拥有很强的防护能力,是因为口罩的中间层静电熔喷布能吸引小飞沫,阻拦佩戴者直接吸入飞沫里的病毒,可以有效的降低被感染的风险,故ACD错误、B正确。 故选:B。
【点评】此题考查了口罩在预防病毒传播中的作用,与实际生活联系紧密,是一道好题。 11.下列四个实验中能说明分子是在永不停息地运动的是( )
A.两块表面干净的铅压紧后可吊起重物
B.加热使水沸腾,水蒸气冲起软木塞
C.抽掉中间的玻璃板后,两种气体混合在一起
D.绳子摩擦使钢管内乙醚沸腾,蒸汽冲起软木塞
【分析】物质是由分子组成的,组成物质的分子很小,直接用肉眼看不到;组成物质的分子不停地做无规则的运动,扩散现象证明了分子的无规则运动。 【解答】解:
A、将接触面被削平的两个铅块用力压紧,可以使它们结合在一起,即便在下端悬挂一定质量的重物也不分开,这个实验说明分子之间存在相互作用的引力,故A不符合题意; B、在软木塞被冲出试管口的过程中,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,故B不符合题意;
C、抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,属于扩散现象,表明分子在不停地做无规则运动,故C符合题意;
D、金属管装有少量乙醚,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,克服摩擦做功,金属管和内部乙醚的温度升高,达到乙醚燃点燃烧,产生的高温燃气推动橡皮塞做功,可使橡皮塞从管口飞出,故D不符合题意。 故选:C。
【点评】本题考查了对分子动理论和做功改变物体内能的理解,培养应用知识解决实际问题的能力。
12.如图所示,在装有清水的容器中用漏斗向容器底部缓慢注入蓝色的硫酸铜溶液,之后可以看到溶液与水的界限逐渐模糊,最后变成同一种颜色。下列说法正确的是( )
A.此现象可以说明液体分子间有斥力
B.此现象可以说明液体分子在不停在做无规则运动
C.若用漏斗将清水缓慢注入蓝色的硫酸铜溶液底部,可以观察到相同的现象,得出相同的结论
D.这个实验从左边变为右边的情形,需要一周的时间才能完成
【分析】(1)分子间存在相互作用的引力和斥力; (2)分子在永不停息的做无规则运动;
(3)扩散现象是指不同物质相互接触时,彼此进入对方的现象。 【解答】解:A、分子间同时存在引力和斥力,故A错误;
B、由于分子的运动,它们之间相互渗透,彼此进入对方,界面逐渐模糊不清,说明分子是不断运动的;这就是扩散现象;说明分子在永不停息的做无规则运动,故B正确; C、因为硫酸铜溶液的密度大于水的密度,而密度大的物体向下运动,所以会很快看到水变为蓝色,故不能说明属于扩散现象,故C错误;
D、该实验从左边变为右边的情形,大约需要一天的时间就能完成,故D错误。 故选:B。
【点评】解答本题的关键是要充分理解扩散现象的实质,只有这样才能对问题做出正确的判断。
13.如图是正在实施喷雾降尘的雾炮车。下列有关论述中正确的是( )
A.雾炮车喷出的雾在空中飘动是分子在不停地运动
B.喷雾后树叶更加翠绿是因为树叶吸收了更多的绿光 C.夏天雾炮车喷雾通过汽化吸热可以调节气温 D.雾炮车在匀速前进实施喷雾时,动能保持不变 【分析】(1)分子在不停地做无规则运动; (2)不透明物体的颜色是由反射的色光决定的; (3)物质由液态变成气态的过程叫汽化,汽化吸热; (4)动能大小与质量和速度有关确定动能的变化。
【解答】解:A、雾炮车喷出的雾是物质,不是分子所以雾在空中飘动不是分子在不停地运动,故A错误;
B、喷雾后树叶更加翠绿是因为树叶反射了更多的绿光,故B错误; C、水雾是液体,最终变为气体,液体变为气体是汽化吸热,故C正确;
D、匀速行驶的雾炮车在喷雾过程中,速度不变,质量减小,动能减小,故D错误。 故选:C。
【点评】此题考查了分子的运动、物体的颜色、影响动能大小因素、物态变化等知识,考
查的知识点比较多,有一定难度。
14.对甲乙丙丁四幅图片的解释不正确的是( )
A.影响
图中A集气瓶中应该装空气,这样做的目的是避免重力对实验造成
B.子运动越剧烈
图中,红墨水在热水中比在冷水中扩散的快,说明温度越高,分
C.
图中将两个铅柱压在一起,下面能够悬挂一个钩码,说明分子之间存在引力
D.
说明分子之间不存在斥力
图中在注射器里装入一些空气,用手可以推动活塞将空气压缩,
【分析】(1)从二氧化氮的密度与空气密度的关系分析解答;
(2)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; (3)分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解:A.甲图探究的是扩散现象的问题,由于二氧化氮的密度比空气密度大,为了避免重力对实验造成影响,上面的A集气瓶中应该装空气,故A正确;
B.分子运动受温度影响,乙图中红墨水在热水中比在冷水中扩散的快,说明温度越高,分子运动越剧烈,故B正确;
C.丙图中紧压在一起的两个铅块能够吊起钩码而不分开,是因为分子之间存在引力,故C正确;
D.用手可以推动活塞将空气压缩,是因为分子之间的间隙比较大,并不能说明分子之间不存在斥力,故D错误。 故选:D。
【点评】此题考查了分子动理论的知识,题目的难度不大,将基础知识与实际的应用联系在一起即可。
15.在抗击新冠状肺炎的战斗中,医务人员工作时所采用的措施或用到的器械,许多都利用了物理知识,下列说法错误的是( ) A.打针时针筒抽取药液,利用连通器原理
B.喷洒消毒液后,能闻到消毒液气味,是分子的扩散现象 C.测量体温的水银体温计,利用了液体的热胀冷缩的性质 D.用电蒸锅蒸煮医疗器械,将电能转化为其他形式的能
【分析】(1)大气压强在生产、生活中有许多应用,例如注射器、喷雾器、抽水机等都是利用大气压原理工作的;
(2)扩散现象是指不同物质相互接触时彼此进入对方的现象; (3)温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的; (4)用电器工作时将电能转化为其他形成的能。 【解答】解:
A、打针时针筒抽取药液,将药液完全抽进针筒内,利用了大气压强原理,故A错误; B、因为一切物质的分子都在不停地做无规则运动,所以喷洒消毒液后,能闻到消毒液气味,故B正确;
C、体温计利用了液体热胀冷缩的原理工作的,故C正确; D、用电蒸锅蒸煮医疗器械,将电能转化为内能,故D正确。 故选:A。
【点评】生活处处有物理,我们要能够从生活现象找出用到的物理知识,联系生活实际出题,这是中考出题最常见的一种方式,需要引起注意。 16.下列现象中属于扩散现象的是( ) A.擦黑板时,粉笔灰在空中飞舞
B.打开一盒香皂,很快就会闻到香味
C.粉笔蹭到衣服上,在衣服上留下粉笔痕迹 D.冬天,雪花漫天飞舞
【分析】(1)扩散是发生在两种物质之间的现象,扩散是分子彼此进入对方的现象,有时说成一者进入另一者中;扩散表明一切物质的分子都是不停地做无规则的运动。 (2)分子的运动我们用肉眼是看不见的。
【解答】解:A、擦黑板时,粉笔灰四处飞扬,这是物质的运动,属于机械运动,故A不符合题意;
B、打开一盒香皂,很快就会闻到香味,四溢是香气分子在运动,属于扩散现象,故B符合题意。
C、粉笔蹭到衣服上,在衣服上留下粉笔痕迹,不是分子运动,不属于扩散现象,故C不符合题意;
D、下雪时,漫天飞舞的雪花,是雪花的运动,属于机械运动,故D不符合题意; 故选:B。
【点评】要解答本题需掌握:扩散现象是分子运动,分子是看不见的。以及机械运动和分子运动的区别。 二.填空题(共5小题)
17.小明用硫酸铜、水两种不同的液体来探究分子的热运动。将两种液体分别注入同一量筒中,首先应注入的液体是 水 (选填“水”或“硫酸铜”)一段时间之后两种液体的界限变得模糊了,这种现象我们称为 扩散 现象。如果装有液体的量筒所处开始的环境温度越高,液体颜色变均匀所用的时间越 短 ,说明物体的温度越高,分子运动越 剧烈 (选填“剧烈”或“缓慢”)。
【分析】不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象;温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散越快。
【解答】解:硫酸铜溶液的密度大于水的密度,为了观察液体的扩散现象,量筒底部的液
体应该是硫酸铜溶液,正确操作方法为先在量筒中注入部分水,用漏斗将硫酸铜溶液注入量筒底部;
一段时间之后两种液体的界限变得模糊了,是因为水和硫酸铜彼此进入了对方,属于扩散现象;
温度越高,分子无规则运动越剧烈,所以温度越高,两种液体颜色变均匀所用的时间越短,说明扩散速度越快。 故答案为:水;扩散;短;剧烈。
【点评】本题考查扩散现及分子热运动,掌握扩散现象的实质和温度对分子运动的影响是解题关键。
18.两个探究小组在进行酒精和水混合实验中,分别采用了两种不同的设备a小组用的是甲图所示的一端开口的直玻璃管,b小组用的是乙图所示的下大上小的容器。
(1)两组同学在进行实验时,都应先注入一半体积的 水 ,然后将另外一种液体注满设备,其目的是 密度大的液体在下方 。最后用食指堵住容器口并上下颠倒几次,发现容器中的液面降低,这说明了 分子间有间隙 。
(2)通过比较你觉得 b (a/b)小组的实验更好,理由是 水和酒精混合后的总体积变小,b的变化明显 。
【分析】解答本题需掌握:一切物质的分子间都存在间隙,分子是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:
(1)两组同学在进行实验时,都应先注入一半体积的水,然后将另外一种液体注满设备,其目的是密度大的液体在下方。最后用食指堵住容器口并上下颠倒几次,发现容器中的液面降低,这说明了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间隙中,使得水和酒精混合后的总体积变小了。
(2)通过比较你觉得b小组的实验更好,理由是水和酒精混合后的总体积变小,b的变
化明显。
故答案为:(1)水;密度大的液体在下方;分子间有间隙;(2)b;水和酒精混合后的总体积变小,b的变化明显。
【点评】本题解题的关键是掌握分子间存在间隙,并且分子是在不停的运动的,关键是设计实验。
19.用细线绑住干净的玻璃板,将玻璃板吊在弹簧测力计的下面,静止时测力计示数为F1,又使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,且没有离开水面,如图1所示,测力计示数为F2,再将玻璃板慢慢浸没在水中,玻璃板没有接触杯底,静止时测力计示数为F3,三次测力计的示数如图2所示。
请判断:F2示数应该从 丙 (选填“甲”、“乙”或“丙”)图读出,且读出示数为 4 N,F3= 1.4 N。
【分析】(1)分子间同时存在着引力和斥力,当分子间的距离很小时表现为斥力,当分子间的距离稍远时表现为引力;使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,且没有离开水面时,玻璃板和水分子之间存在引力。 (2)浸没在水中的物体受浮力的作用。
【解答】解:将玻璃板吊在弹簧测力计的下面,静止时测力计示数为F1=G;
使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,且没有离开水面时,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,所以水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,则水分子对玻璃分子有向下的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大,即F2>G。
再将玻璃板慢慢浸没在水中,玻璃板没有接触杯底,此时玻璃板受到向上的浮力,则静止时测力计示数为F3=G﹣F浮。 综上分析:F2>F1>F3;
由图2知,测力计的分度值为0.2N,各测力计的示数分别为:F甲=1.4N,F乙=2.4N,F
丙
=4N,
所以F2应该从丙图读出,示数是4N;F3从甲图读出,示数为1.4N。 故答案为:丙;4;1.4。
【点评】本题考查了分子引力和浮力的应用,要求学生能准确的用所学理论解释相关现象。
20.春暖花开,图中花儿盛开时清香扑鼻,这是由于花香分子在做 无规则运动 ;我们能从不同角度观赏花,是由于光在花的表面发生了 漫反射 现象。
【分析】(1)扩散现象说明分子在不停地做无规则运动;
(2)人们能从各个方向看到本身不发光的物体,说明这个物体反射的光线能向四面八方传播,这说明在这个物体上发生了漫反射。 【解答】解:
(1)花儿盛开时清香扑鼻,我们能够闻到花的香味,这属于扩散现象,说明了分子在不停的做无规则的运动;
(2)我们能从不同角度观赏花,说明反射光线向各个方向的都有,是发生了漫反射现象。 故答案为:无规则运动;漫反射。
【点评】本题考查了分子动理论和光的漫反射,难度不大,属于基础性题目。 21.2019年6月23日,我省首条轨道交通线路﹣﹣兰州地铁I号线正式开通试运营,标志着我省正式进人“地铁时代”。如图所示,小丽乘坐新地铁,她发现地铁严禁携带有“异味”的物品,这是因为“异味”物品的分子发生了 热运动 现象,充满了整个密闭空间,影响其他乘客;地铁启动时,她看见墙上的广告牌快速向后飞去,这是以 地铁 为参照物的。
【分析】(1)两种物质在相互接触时,分子彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明了构成物体的分子在不停地做无规则运动;
(2)在研究物体的运动情况时,要先选取一个标准作为参照物,物体和参照物之间的位置如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。 【解答】解:
(1)地铁严禁携带有“异味”的物品,是因为物品的“异味”分子在不停地做无规则热运动,发生的扩散现象,使“异味”充满了整个密闭空间,影响其他乘客;
(2)地铁启动时,小丽看见墙上的广告牌快速向后飞去,广告牌相对于地铁的位置在发生变化,是以小丽乘坐的地铁为参照物。 故答案为:热运动;地铁。
【点评】本题考查了分子的无规则运动、运动和静止的相对性,利用所学知识解释实际生活现象,体现了学以致用!
内能 1.内能:
(1)定义:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和。分子动能:分子由于运动而具有的能,其大小决定于温度高低。分子势能:分子由于存在相互作用力而具有的能,其大小决定于分子间距。单位是焦耳(J)。
(2)一切物体的分子都永不停息地做无规则运动,无论物体处于什么状态、是什么形状、温度是高还是低都是如此。因此,一切物体在任何情况下都具有内能。
(3)同一物体的内能的大小与温度有关,温度越高,具有的内能就越多。但不同物体的内能则不仅以温度的高低为依据来比较。
(4)影响内能大小的因素:分子的个数、分子的质量、热运动的剧烈程度(温度高低)、分子间相对位置。 2.物体内能的改变:
(1)改变内能的方法:做功和热传递
做功:两种不同形式的能量通过做功实现转化。 热传递:内能在不同物体间的转移。 (2)热量:
a.定义:在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量。 b.单位:焦耳(J)。 【典型例题】
类型一、基础知识
1、四只相同规格的烧杯中装有水,水量及其温度如图所示。关于四只烧杯中水的内能的大小,下列判断正确的是( )
A.a烧杯中水的内能大于b烧杯中水的内能 B.c烧杯中水的内能大于d烧杯中水的内能 C.a烧杯中水的内能大于c烧杯中水的内能 D.d烧杯中水的内能大于c烧杯中的内能 【答案】D
【解析】从图中知,a与b、c与d的质量相同,a与c、b与d的温度相同,所以d的内能比c多,d的内能比b多,c的内能比a多,b的内能比a多。
类型二、知识应用
3、关于物体的内能,下列说法正确的是( ) A.晶体熔化时,吸热、温度不变,内能不变 B.物体内能增加,一定要从外界吸收热量 C.温度为0℃的物体没有内能
D.在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
【思路点拨】(1)内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和,物体的温度越高,内能越大;一切物体都有内能;(2)物体吸热或温度升高,内能一定增大;但物体的内能增大,不一定是由物体吸热或温度升高引起的;(3)改变物体内能的方式有做功和热传递两种方式,二者是等效的。 【答案】D
【解析】A、晶体在熔化的过程中吸热,温度不变,但内能增加,故A错误;B、物体内能增加,可能是从外界吸收热量,也可能是外界物体对它做了功,故B错误;C、一切物体的
分子都在永不停息地做无规则运动,即一切物体都有内能,故C错误;D、在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少,故D正确,故选D。
一.选择题(共16小题)
1.夏天,海边的昼夜温差小,这是因为水的比热容较大。下列现象中不能反映水的这一特性的是( )
A.北方供暖系统用水循环散热
B.春天的夜晚,农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏 C.炎热的夏天常常在教室的地面上洒水
D.城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温
【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。 ②水分的蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,即蒸发吸热。
【解答】解:A、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水释放的热量多,所以北方供暖系统用水循环散热,故A不符合题意;
B、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以晚上向秧苗田里放水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,故B不符合题意; C、炎热的夏天,往室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,不是利用水的比热容大的特点,故C符合题意;
D、城市修建人工湖,使水的覆盖面积增大,因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收相同的热量,温度升高的少,可以减弱热岛效应,故D不符合题意。 故选:C。
【点评】本题考查了蒸发吸热、水的比热容大的特点的应用,应用所学知识,解释了实际问题,体现了新课标的要求,属于中考热点问题。
2.质量和初温相同的甲、乙两种金属块,同时分别放入两杯完全相同的水中,达到热平衡后,放入甲的杯中水温降低了5℃,放入乙的杯中水温降低了10℃,假设热传递过程中没有能量损耗,则甲、乙金属块比热容的关系是( ) A.c甲>c乙
B.c甲<c乙
C.c甲=c乙
D.无法判断
【分析】金属块放在水中,金属块吸收热量,金属块温度升高。水放出热量,水温度降低,当水的温度不再降低时,每个杯中都达到了热平衡,水的温度与金属块的温度相等;每个金属块吸收的热量等于各自杯中水放出的热量,根据水的温度关系可以判断金属块
吸收的热量关系,然后由热量公式可以判断出金属块的比热大小关系。 【解答】解:两个杯子中水的质量m相同, 金属块放入水中后,水吸放出量温度降低,
甲杯的水温降低5℃,乙杯中水温降低10℃,即:△t甲<△t乙,水的比热容相同, 不计热量损失,由Q=cm△t可知, 所以△Q甲吸<△Q乙吸,
水的初温t相同,降低的温度关系为:△t甲<△t乙, 所以热平衡后水的温度关系为:t甲>t乙, 即两金属块的温度关系为:t甲>t乙, 金属块的初温t初相同, 所以t甲﹣t初>t乙﹣t初;
质量相同、初温t初相同的两金属块甲和乙, 对于甲有:△Q甲吸=c甲m甲(t甲﹣t初)…① 对于乙有:△Q乙吸=c乙m乙(t乙﹣t初)…② 已知:△Q甲吸<△Q乙吸,ma=mb,
得:
<1,
所以c甲m甲(t甲﹣t初)<c乙m乙(t乙﹣t初); 因为t甲﹣t初>t乙﹣t初, 则有c甲<c乙。 故选:B。
【点评】本题难度较大,知道水吸收的热量等于球放出的热量,熟练应用热量公式,充分利用已知量之间的关系,是正确解题的关键。
3.下列现象能说明分子在不停地做无规则运动的是( ) A.碟子中的酒精蒸发变少 B.建筑工地上尘土飞扬
C.空气中PM2.5超标形成雾霾 D.两个干净的铅块粘在一起
【分析】物质是由分子组成的,组成物质的分子很小,直接用肉眼看不到;组成物质的分子不停地做无规则的运动,扩散现象证明了分子的无规则运动。
【解答】解:A、碟子中的酒精蒸发变少,水分子运动的结果,此选项符合题意。
B、尘土飞扬,是指固体颗粒尘土的运动,不属于分子运动。此选项不符合题意。 C、空气中PM2.5超标形成雾霾,不属于分子运动,此选项不符合题意。 D、两个干净的铅块粘在一起,说明分子间有引力,此选项不符合题意。 故选:A。
【点评】本题主要考查学生对宏观物体的运动和分子运动的区别、理解和掌握,是一道基础题。
4.一杯0℃的水,下列的做法中,可以判断整杯水的内能比原来增大的是( ) ①水结成了冰:②倒出一部分水;③倒入一部分0℃的水;④水的温度升高到10℃ A.只有①②
B.只有①
C.只有③④
D.只有②④
【分析】物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的和叫做内能,内能与物体的质量和温度有关。
【解答】解:①0℃的水结冰时,放出热量,内能减少; ②倒出一部分水,质量减少,水的内能减少;
③倒入一部分0℃的水,质量增加,温度不变,内能增加; ④水的温度升高到10℃,质量不变,温度升高,内能增加; 综合分析整杯水的内能比原来增大的是③④。 故选:C。
【点评】本题的关键是了解内能的因素,掌握基础知识即可解答。 5.棉线一拉就断,而铜丝却不容易拉断,这是因为( ) A.棉线的分子间没有引力,而铜丝的分子间有引力 B.棉线的分子间有斥力,而铜丝的分子间没有斥力
C.棉线分子间的斥力比引力大,而铜丝的分子间的引力比斥力大 D.铜丝分子间的引力比棉线分子间的引力大 【分析】物体不容易被拉断,说明分子间有引力。
【解答】解:物体不易拉断,表明分子间有引力。一根棉线容体拉断,一根铜丝不容易拉断,则说明棉线内分子间的引力比铜丝间的引力小,故D正确; 分子间即有引力也有斥力,不可能只有引力或斥力,ABC错误。 故选:D。
【点评】本题主要考查学生对:分子动理论知识的理解和掌握,需要注意的是分子间即有引力也有斥力,不可能只有引力或斥力。
6.“便利贴”的背面有粘性,可方便地贴在课本上,其利用的物理知识是( ) A.分子间有引力 C.分子间有空隙
B.分子间有斥力 D.分子是运动的
【分析】物质是由大量分子组成的,组成物质的分子永不停息地做无规则的运动,分子间存在相互作用的引力和斥力,分子之间存在间隙。 【解答】解:
“便利贴”的背面有粘性,可以减小分子之间的距离,使分子间作用力变大,从而产生更大的吸引力,使“便利贴”方便地贴在课本上,利用的物理知识是分子间有引力,故A正确。 故选:A。
【点评】本题考查学生对分子动理论内容的了解情况,需要结合具体生活实例进行分析,并掌握用物理语言解释物理现象的能力。
7.关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( ) A.温度高的物体内能一定大
B.物体的温度越低,所含的热量越少 C.物体吸收了热量,其温度不一定升高 D.物体的内能增大,一定是外界对其做了功
【分析】在热传递过程中传递内能的多少叫热量,热量是个过程量;热传递的条件是:物体之间存在着温度差;内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和,温度是表示物体冷热程度的物理量。了解这三个物理量的概念与联系,再结合改变物体内能的方法有做功和热传递,可对各选项依次做出分析。
【解答】解:A、内能的大小除了跟温度有关,还跟质量和物质的种类有关,故温度高的物体内能不一定大,故选项说法错误;
B、热量是一个过程量,不能用含有热量一描述其多少,故选项说法错误; C、晶体的熔化过程中,继续吸收热量,但是温度不变,故选项说法正确;
D、物体的内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对它做了功,故该选项说法错误。 故选:C。
【点评】在分析温度、内能、热量的关系时,除了明确三者的概念外,还要注意晶体熔化、晶体凝固、液体沸腾这几个特殊例子。
8.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.物体的内能越多,放热一定越多 B.物体吸收热量,它的温度一定会升高 C.物体温度升高了,它的一定内能增加 D.温度高的物体比温度低的物体内能大 【分析】(1)根据物体的放热公式分析。
(2)物体吸热或温度升高,内能一定增大;但物体的内能增大,不一定是由物体吸热或温度升高引起的。
(3)影响内能大小的因素:质量、温度和状态。
【解答】解:A、物体放出热量的多少与降低的温度、物体的质量等因素有关,与内能大小无关,故A错误;
B、物体吸收热量,温度不一定升高,例如晶体的熔化和液体的沸腾过程,故B错误; C、物体温度升高,它的内能一定增加,故C正确;
D、内能取决于质量、温度和状态,所以温度高的物体内能不一定大。故D错误。 故选:C。
【点评】本题主要考查温度、热量与内能的关系,是中招的热点,热学的难点。 9.如图是汽车在平直公路上行驶过程中紧急刹车时留下的长滑痕,并且颜色深浅不同。以下判断合理的是( )
A.轮胎的内能在刹车过程中不断减少
B.汽车刚开始刹车时相对地面是静止的 C.滑痕颜色较深部分比较浅部分所受摩擦力更大 D.汽车刹车后不能立即停止是因为汽车受到惯性作用
【分析】(1)做功可以改变物体的内能,物体对外做功内能减小,外界对物体做功内能增大;
(2)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
(3)轮胎在公路上留下的刹车痕是由于克服摩擦做功形成的,滑痕颜色越深说明所受的
摩擦力越大;
(4)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性。
【解答】解:A、汽车在刹车过程中,克服摩擦做功,轮胎的内能不断增大,故A错误; B、车刚开始刹车时,相对地面之间不断发生位置变化,所以汽车是运动的,故B错误; C、轮胎在公路上留下的刹车痕是由于克服摩擦做功形成的,则滑痕颜色较深部分比较浅部分所受摩擦力更大,故C正确;
D、汽车刹车后不能立即停止是因为汽车具有惯性,但惯性不是力,不能说受到惯性作用,故D错误。 故选:C。
【点评】此题以生产或生活中的某一场景,综合考查学生对多个物理知识点的理解和掌握,属于中考热点题型。
10.关于物体的内能,下列说法中正确的是( ) A.物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量 B.0℃的冰熔化成0℃的水内能不变
C.烧开水时看见冒“白气”,是水汽化生成的水蒸气 D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移 【分析】(1)做功和热传递都能改变内能;
(2)物质从气态变成液态称为液化,液化放热,“白气”通常是指大量的小水珠;物质由固态变为气态叫升华,升华吸热;
(3)热量是一个过程量,存在于热传递过程中,只能说吸收或者放出热量,不能说含有或者具有热量;热量是从高温物体向低温物体传递的。 【解答】解:
A、物体内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界物体对它做了功,故A正确。
B、冰熔化成水时要吸热,所以0℃的冰熔化成0℃的水,温度虽然不变,但内能增加,故B错误。
C、当水烧开时,从壶嘴冒出温度较高的水蒸气在空气中遇冷放出热量,液化成小水珠,故C错误。
D、热量是从高温物体向低温物体传递的,内能大的物体温度不一定高,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了改变内能的方式、液化及液化现象、热量的概念等,考查的知识点较多,但属于基础知识,解题时要注意知识的灵活应用。
11.甲、乙两个铜块,初温相同。吸收热量后再相互接触,甲向乙传热,这可能是因为( ) A.甲、乙吸热相同,甲质量大 B.甲、乙质量相等,甲吸热少 C.甲、乙质量相等,乙吸热多 D.甲、乙吸热相同,乙质量大
【分析】热传递发生的条件是要有温度差;比热容相同,吸收相同的热量后,质量大的温度变化小;
比热容相同,质量相同,吸收热量少,温度变化小。
【解答】解:甲、乙两个铜块,比热容相同,初温相同,吸收热量后再相互接触,甲向乙传热,说明甲的末温度高;
AD、甲、乙两个铜块,比热容相同,若甲乙吸收相同的热量后,甲的末温度高,乙的末温度低,根据Q=cm△t知甲的质量小,乙的质量大,故A错误,D正确;
BC、甲、乙两个铜块,比热容相同,若甲、乙质量相等,甲的末温度高,乙的末温度低,根据Q=cm△t知甲吸收的热量多,乙吸收的热量少,故BC错误。 故选:D。
【点评】解决此题要结合比热容知识和热传递的条件进行分析解答。
12.在两个相同的杯子内盛有质量相等的热水和冷水,将一半热水倒入冷水杯内,冷水杯内的温度升高21℃,若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内,冷水杯内的水温会升高( ) A.9℃
B.8℃
C.6℃
D.5℃
【分析】由题意可知,容器内水的质量和一杯热水的质量相等,不计热损失时,热水放出的热量和冷水吸收的热量相等,根据Q=cm△t可知两者温度的变化量相等,据此设出热水、冷水的初温和热平衡后共同的温度;若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内时,相当于同时向冷水中倒入+=杯热水,根据Q=cm△t得出等式求出热平衡后共同的温度,进一步求出冷水温度将再升高的值。
【解答】解:设容器内水的质量和一杯水的质量为m,热水的初温为t热,冷水的初温t
冷
,将一半的热水倒入容器中后共同的温度为t,
因不计热损失,
所以,由Q=cm△t可得:
Q放=Q吸,即cm△t热=cm△t冷, 解得:△t热=2△t冷=2×21℃=42℃,
据此可设t冷=0℃,则t=21℃,t热=21℃+42℃=63℃,
若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内时,相当于同时向冷水中倒入+=杯热水,
则cm(t热﹣t′)=cm(t′﹣t冷) 即0.75×(63℃﹣t′)=t′﹣0℃ 解得:t′=27℃,
所以,冷水温度将再升高△t=t′﹣t=27℃﹣21℃=6℃。 故选:C。
【点评】本题考查了热量公式Q=cm△t的应用,利用赋值法解得问题时要注意所设数据的合理性。
13.用搓手的方法取暖时,双手经过反复搓擦后温度会升高,如图所示的四个事例中能量转化与之相同的是( )
A.甲和丙
B.甲和丁
C.乙和丙
D.乙和丁
【分析】做功可以改变物体的内能,对物体做功的过程中,机械能转化为内能,物体内能增加;物体对外做功,内能转化为机械能,物体内能减小。 【解答】解:
搓手取暖是克服摩擦力做功,把机械能转化为内能;
甲、用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火
点,棉花就会燃烧,此过程机械能转化为内能;
乙、酒精燃烧后产生的高温高压的燃气,体积膨胀,对外做功,使盒盖飞出去,内能转化为盒盖的机械能;
丙、汽油机压缩冲程中,活塞压缩气缸内混合燃料,使燃料的内能增加,此过程机械能转化为内能;
丁、汽油机做功冲程中,气缸内高温高压的燃气,体积膨胀,对外做功,内能转化为的机械能;
与用搓手的方法取暖,能量转化相同的是甲和丙,故A正确。 故选:A。
【点评】此题考查了做功改变物体内能两种情况,需要注意的是:对物体做功,物体内能增加,物体对外做功,物体内能减小。
14.下列实例中,不是通过做功的方式改变物体内能的是( ) A.冬天摩擦双手,手会感觉暖和 B.小孩滑滑梯时,臀部感觉发热 C.子弹击中木板,子弹温度升高发热 D.用冷毛巾敷额头,头部降温
【分析】改变物体内能有两种方式:做功和热传递。做功实质是能量的转化,热传递实质是内能从高温物体转移到低温物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分。 【解答】解:
A、冬天双手互搓,手克服摩擦做功机械能转化为内能,温度升高,属于做功改变物体的内能,故A不符合题意;
B、小孩滑滑梯时,克服摩擦做功机械能转化为内能,臀部温度升高,感觉发热,属于做功改变物体的内能,故B不符合题意;
C、子弹击中木板,克服摩擦做功,使子弹内能增加、温度升高,属于做功改变物体的内能,故C不符合题意;
D、用冷毛巾敷额头,毛巾从额头吸收热量,头部放出热量、温度降低,属于热传递改变物体的内能,故D符合题意。 故选:D。
【点评】做功和热传递虽然都能改变物体内能,但热传递是内能的转移,而做功是内能与机械能的转化,两者的实质不一样。
15.下列实例中通过热传递改变物体内能的是( ) A.电水壶烧水,水变热
B.锯条锯木头,锯条变热 C.电炉丝通电后发热 D.铁锤锻打工件,工件受热
【分析】做功与热传递是改变物体内能的两种方式,做功过程是能量的转化过程,热传递是能量的转移过程。 【解答】解:
A、电水壶烧水时,水从电热丝吸收热量,是通过热传递改变物体内能的,故A符合题意;
B、用锯条锯木头,克服摩擦做功,使锯条的内能增大、温度升高,是通过做功改变物体内能的,故B不符合题意;
C、电炉丝通电发热,是电流通过导体做功,将电能转化为内能,故C不符合题意; D、铁锤锻打工件,对工件做功,使工件内能增加、温度升高,是通过做功改变物体内能的,故D不符合题意。 故选:A。
【点评】本题考查了改变物体内能方式的判断,知道内能改变过程中发生的是能量的转化还是能量的转移是正确解题的关键。
16.下列实例中,改变物体内能的方式与其它三个不同的是( ) A.搓手取暖
C.轮胎放气,气嘴变凉
B.晒太阳取暖 D.弯折铁丝,铁丝发烫
【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,其实质是能的转移。 【解答】解:
A、用力搓手,手会发热,这是通过做功的方式增加内能的;
B、晒太阳取暖,人体从太阳光中吸收热量温度升高,是通过热传递改变内能; C、自行车轮胎放气时,气体对外做功,内能减小,温度降低,是通过做功改变物体内能的;
D、用手来回弯折铁丝时,机械能转化为铁丝的内能,内能增大温度升高,是通过做功改
变了物体的内能;
ACD都是通过做功的方式改变内能的,B是通过热传递的方式改变内能的,故B符合题意。 故选:B。
【点评】本题考查了改变物体内能有两种方式,结合生活实际解决问题。 二.填空题(共8小题)
17.在四川邛徕窑遗址中出土了一种唐朝“省油灯”。这种省油灯的灯盏是铜质的,在灯盏下增加了一层夹层,又叫夹层灯。夹层留一小孔,可以从小孔向夹层中加水。灯点燃后,热会由灯盏通过 热传递 方式使油的内能增加,温度升高,加快油的 蒸发 ,增加耗油量。在夹层中加水,可降低油温,达到省油的目的,这是利用水的 比热容大 特性。
【分析】解决此题要知道热传递可以改变物体的内能,热传递过程也就是能量的转移过程;
影响液体蒸发的快慢的因素有:液体的温度、表面空气流速和液体的表面积; 水的比热容较大,在吸收相同的热量时,温度变化不大。 【解答】解:
灯点燃后会加热灯盏,热量会通过热传递的方式转移给油,使油的内能增大,温度升高,加快油的蒸发,增加耗油量;
如果在夹层中加水,因为水的比热容较大,可以吸收更多的热量,使油的温度升高得慢些,所以相对耗油量就少一些。 故答案为:热传递;蒸发;比热容大。
【点评】此题考查了热传递改变物体的内能、蒸发现象及水的比热容等知识的实际应用,会利用这些知识解释一些简单现象。
18.PM2.5表示大气中粒径小于或等于2.5 μm (填写合适的长度单位)的细颗粒物的含量,这个值越高,就代表空气污染越严重。关于细颗粒物的形成,其中人为的因素是各种燃料的不完全燃烧,其来源包括发电、冶金、纺织印染等各种工业过程中排放的烟尘以及各类交通工具排放的尾气。细颗粒物粒径小,含大量的有毒、有害物质,且在大气中可
以长时间、大范围的漫游、悬浮,吸人人体会对呼吸系统、心肺甚至大脑造成伤害。(1)PM2.5在大气中漫游 不是 (是/不是)分子无规则运动。
(2)为了减小伤害,我们应该 绿色出行、减小汽车尾气排放,禁止焚烧秸秆等 。 【分析】大气中PM2.5指直径小于或等于2.5微米的颗粒物;
(1)物理学中把一个物体相对于另一个物体位置的改变称为机械运动。分子在不停地做无规则运动,并且温度越高扩散越快,分子的这种运动又叫做分子热运动; (2)根据题干中雾霾天气的形成提出改善的措施。 【解答】解:
大气中PM2.5指直径小于或等于2.5μm的颗粒物;
(1)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,它们在空中做无规则运动,是机械运动,不属于分子的运动;
(2)在日常生活中,绿色出行、减小汽车尾气排放,禁止焚烧秸秆,提高热机效率,禁止吸烟等都可以改善雾霾天气。
故答案为:μm;(1)不是;(2)绿色出行、减小汽车尾气排放,禁止焚烧秸秆等。 【点评】此题考查了“雾霾”成因及其危害,分子运动和机械运动的区别,有关环境保护相关的内容,是一道信息给予题,要充分看清解答该题所用到的题中信息即可正确解答。 19.2017年11月5日19时45分,西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射两颗北斗三号全球组网卫星。预计到2018年年底,将有18颗北斗卫星发射升空,服务区覆盖“一带一路”沿线国家及周边国家。长征三号乙运载火箭起飞过程中 内 能将转化为 机械 能,机械能将 增大 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【分析】(1)燃料燃烧是将化学能转化为内能的过程;
(2)动能与物体的质量和速度有关,物体的质量越大,速度越大,动能越大;重力势能与物体的质量和高度有关,物体的质量越大,高度越高,重力势能越大;机械能等于动能加势能。
【解答】解:长征三号乙运载火箭起飞过程中,燃料燃烧,把化学能转化为内能,而后火箭起飞,即将内能转化为机械能;
由于火箭加速升空过程中,其质量不变,速度变大,故动能变大;同时其质量不变,高度增加,故重力势能增大;由于机械能等于动能加势能,故机械能也增大。 故答案为:内;机械;增大。
【点评】知道动能、势能、机械能大小的影响因素,并能结合影响因素进行分析是解决该题的关键。
20.在物理学中,“热”有热量、内能、温度等含义。通常所说的“天气很热”中的“热”指的是 温度(或温度高) ;“做功可以生热”、“消耗热也可以做功”中的“热”指的是 内能 ;沸水温度降低时,向外放热,这个“热”指的是 热量 ;紧急刹车时,刹车片和轮胎都发热,汽车的这一过程是通过 做功 方式实现的。 【分析】物体的冷热程度叫做温度,夏天天气温度高,让人感到热。
改变物体内能的方法有两种做功和热传递。对物体做功,物体温度升高,内能增大;物体对外做功,温度降低,内能减小。
热传递的过程中,转移能量的多少,叫做热量。 【解答】解:
①物体的冷热程度叫做温度,天气很热,是气温高,则此处的热是指温度(或温度高)。 ②做功可以生热,是指对物体做功,物体的温度升高,内能增大;消耗热也可以做功,是物体对外做功,温度降低,内能减小;所以这两处的热均指内能。
③沸水温度降低时,向外放热,沸水的内能减小,其中转移内能的多少叫做热量,即这里的“热”指的是热量。
④紧急刹车时,刹车片和轮胎都发热,这是通过做功改变物体的内能。 故答案为:温度(或温度高);内能;热量;做功。
【点评】此题考查温度、内能的概念及温度、热量与内能的关系。需同学们很好的把握温度的概念、内能的概念及温度、热量与内能的关系。对第三空同学们一定要注意热量的概念,在热传递中只有转移的能量才能称为热量。
21.炽热的铁水具有内能,当温度降低,内能 减小 ;冰冷的冰块具有内能,当它熔化成水,内能 增大 ;现将该冰块从一楼移动到五楼,它的内能 不变 。(填“增大”、“减小”或“不变”)
【分析】(1)一切物体在任何时候都具有内能;
(2)内能大小跟物体的质量、状态、温度有关。在状态和温度相同时,质量越大,内能越大;在质量和状态相同时,温度越高,内能越大;在质量和温度相同时,气态内能大于液态内能,液态内能大于固态内能。 【解答】解:
一定质量的物体温度降低内能减小,温度升高内能增大,所以炽热的铁水温度降低时内能减小,冰块温度升高时内能增大;
将冰块移到五楼,冰块的温度、质量和状态都没改变,所以内能不变。 故答案为:减小;增大;不变。
【点评】本题考查的是学生对影响内能大小三个因素的理解,是中考的热点。 22.请写出下列“热”的物理含义:
(1)摩擦生热,这里的“热”是指: 内能 ; (2)物体吸热升温,这里的“热”是指: 热量 ; (3)这杯水很热,这里的“热”是指: 温度 。
【分析】“热”有不同含义,有“温度”“内能”“热量”等多种含义,温度表示物体的冷热程度;内能表示物体具有内能;热量是热传递过程中吸收或放出热量的多少。 【解答】解:(1)摩擦生热是指产生的内能,故这里的“热”是指 内能; (2)物体吸热升温,指吸收热量,故含义为热量; (3)这杯水很热,这里的“热”指温度。 故答案为:(1)内能;(2)热量;(3)温度。
【点评】虽然同样是”热“,但在不同的语境中含义却不一样。本题要求学生知道温度、热量和内能的相同点和不同点,并且能够区分温度、热量和内能。
23.如图甲,小明在吹气球时,被吹大了的气球没能用手握住,呼啸着飞了出去,若他及时捡拾起气球,将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比 变低 (选填“变高”、“变低”或“没有变化”),发生的能量转化与图 丙 所示冲程是一致的(选填“乙”“丙”)。
【分析】(1)对物体做功时,物体的内能会增大,物体对外做功时,内能会减小; (2)汽油机的压缩冲程中,机械能转化成内能,做功冲程中内能转化为机械能。 【解答】解:
(1)气球内的气体向外喷出,气体对外做功,内能转化为球的机械能,所以球内气体的温度降低。
(2)如图丙,进气门和排气门都关闭,高温高压的燃气推动活塞做功,因此是做功冲程,也是内能转化为机械能,即与丙图中的能量转化相同。 故答案为:变低;丙。
【点评】本题考查能量的转化,要知道物体对外做功,内能减小,还要知道做功冲程的特点。
24.游黄州遗爱湖,吃黄州“东坡肉”,感受东坡文化。遗爱湖边各种花草香气袭人,湖水清澈,鱼翔浅底。游人闻到花香是因为分子 不停地做无规则运动 ,看到湖里的鱼是由于光 折射 而形成的虚像,烹制“东坡肉”过程中其内能是通过 热传递 的方式来改变的。
【分析】(1)物质是由分子组成的,分子都在不停地做无规则运动;
(2)光的折射现象,知道看水中的物体如“鱼”、水底看起来比实际的要浅、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃楼等都是光的折射形成的; (3)改变物体内能的方式有:做功与热传递两种方式。 【解答】解:
闻到花香,是花的香气分子在空气中做无规则运动引起的,属扩散现象; 湖中的“鱼”是鱼反射的光线从水中进入空气发生折射形成的虚像; “东坡肉”在烹饪过程中,其内能的增加是通过热传递方式实现的。 故答案为:不停地做无规则运动;折射;热传递。
【点评】本题考查了分子动理论、光的折射、改变内能的方式,题目难度不大,掌握基础
知识即可正确解题。
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