48讲 比较不同物质吸热的情况、温度与热量、热传递、比热容、热平衡、物体内能的改变、熔化（学生版） 2023年初中物理自主招生讲义68讲

第1 页/ 共15 页 初中物理自主招生讲义48 比较不同物质吸热的情况、温度与热量、热传递、比热容、热平衡、物体内能的改变、熔化 一．熔化与熔化吸热的特点（共1 小题） 【知识点的认识】熔化是通过对物质加热，使物质从固态变成液态的变化过程。 熔化要吸收热量，是吸热过程。 晶体有固定的熔化温度，叫做熔点，与其凝固点相等。晶体吸热温度上升，达到熔点 时开始熔化，此时温度不变。晶体完全熔化成液体后，温度继续上升。熔化过程中晶体是 固液共存态。 非晶体没有固定的熔化温度。非晶体熔化过程与晶体相似，只不过温度持续上升，但 需要持续吸热。 【命题方向】熔化与熔化吸热特点，以及熔化是吸热还是放热是中考的方向 例1 ：如图所示的各种自然现象的形成过程，属于熔化的是（ ） ． B． 春天里冰雪消融 夏天早晨花草上的露水 ． D． 深秋的早晨大雾弥漫 初冬的早晨霜打枝头 例2：在0℃的环境中，把一块0℃的冰投入到0℃ 的水中，将会发生的现象是（ ） ．冰全部熔化 B ．冰有少部分熔化 ．水有少部分凝固 D．冰和水的原有质量不变 1．质量一定的冰在熔化成水的过程中，温度保持0℃ 不变，则冰在熔化过程中（ ） ．放出热量，内能减小 B．吸收热量，内能增大 第1 页/ 共15 页 ．因为温度为0℃，所以没有内能 D．因为温度为0℃，所以内能不变 二．分子的热运动（共2 小题） 2 ．下列有关热现象的说法不正确的是（ ） ．墙内开花墙外香，说明分子不停地做无规则运动 B．汽车发动机常用水来降温，利用了水的比热较大 “ ” ．夏天吃冰糕时，冰糕周围的白气是冰糕升华形成 D．0℃的水结成0℃冰，此过程中水的内能减小 3．根据图中和B 提供的图、文字信息，简要写出其所揭示的物理规律。 ；B 。 三．扩散现象（共5 小题） 4 ．下列生活现象与物理知识对应不正确的是（ ） ．端午节粽香飘﹣﹣﹣扩散现象 B．驾驶员驾驶汽车需系安全带﹣﹣﹣惯性的利用 ．飞机获得的升力﹣﹣﹣流体压强与流速的关系 D．高压锅易煮熟食物﹣﹣﹣沸点与气压的关系 （多选）5 ．下列说法中正确的是（ ） ．一杯水的比热容比一桶水的比热容小 B．晶体在熔化过程中吸收热量，温度不变 ．组成物质的分子之间，只存在引力，不存在斥力 D．长时间压在一起的铅板和金板互相渗入，这种现象是扩散现象 6．两个相同的烧杯中装有质量相等的水，甲杯的水温较乙杯的高，同时往两烧杯中滴入一 滴相同的红墨水，能看到两杯水都变红了，物理学中把这种现象称为 。两杯水 中，颜色变红较快的是 杯，由此可推断：影响水变红快慢的物理因素是 。 第1 页/ 共15 页 7 “ ” “ ” ．唐诗芳树无人花自落，春山一路鸟空啼中，芳树是指树木开花时芳香四溢，这是 花粉分子在空气中发生的 “ ” 现象；花自落是由于花受到 “ 的作用；鸟空 ” 啼说明声音可以在 中传播，人们能区分出不同鸟的叫声，是因为不同鸟发出叫 声的 “ ” “ ” “ ” （填响度、音色或音调）不同。 8．用劣质的油性油漆、板材、涂料、胶粘剂等材料含有较多的甲醛、苯、二甲苯等有毒有 机物，用来装修房屋，会造成室内环境污染，这是因为有毒有机物向室内空气慢慢 。这种现象在夏天时特别严重，因为 越高， 越剧烈。 四．内能的概念（共1 小题） 9 ．关于物体的内能，下列说法正确的是（ ） ．温度为0℃的物体的内能为零 B．温度高的物体比温度低的物体内能多 ．温度相同的两块铁，它们具有的内能相同 D．温度和质量都相同的两杯水具有的内能相同 五．温度、热量与内能的关系（共3 小题） 10 ．下列说法正确的是（ ） ．物体的温度越高，所含的热量越多 B．物体的温度不变，它的内能可能改变 ．物体吸收了热量，温度一定升高 D．内能大的物体向内能小的物体传递热量 11 ．如果物体的温度没有改变，则（ ） ．物体一定没有吸热 B．物体与外界都一定没有做功 ．物体的内能一定没有改变 D．物体的内能可能发生改变 （多选）12 ．下列说法中正确的是（ ） ．物体温度不变，它的内能也可能增加 B．现在科学家可以用一定的技术手段使一个物体内的所有分子都停止运动 ．把酒精涂在温度计的玻璃泡上，用扇子扇，温度计的示数会降低 D．物体运动速度越大，物体内部分子运动的就越快，因而物体的内能越大 六．热传递的概念与方式（共1 小题） 13．农村广泛使用塑料地膜种菜。来自太阳的热量主要通过 的方式传递进去，以提 第1 页/ 共15 页 高土壤的温度。 七．热传递改变物体内能（共2 小题） 14 ．下列过程，主要属于热传递改变物体内能的是（ ） ． 压缩气体 B． 加热试管 ． 电灯通电 D． 小孩滑滑梯 15．搓手能使手暖和，这是用 的方式使手的内能增加；使用电热水器给水加热，这 是用 的方式使水的内能增加。 八．做功改变物体内能（共3 小题） 16．如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃 烧。下列说法正确的是（ ） ．迅速向上抽活塞，硝化棉也能燃烧 B．此实验只通过热传递改变筒内空气的内能 ．下压活塞的过程，空气的内能转化为活塞的机械能 D．硝化棉燃烧，是因为玻璃筒内空气的温度升高，内能增大 17 “ ” “ ” ．炎热的夏天，小雨同学开启汽水瓶盖瞬间伴有嘭的一声，同时瓶口有一股白烟冒 出，下列说法正确的是（ ） “ ” ．瓶口白烟是瓶内2液化形成的 B．瓶内气体分子运动加快 ．瓶内气体对外做功，瓶口处温度降低 D．瓶内外温度相等，汽水内能不变 第1 页/ 共15 页 （多选）18 ．下列说法中正确的是（ ） ．寒冷的冬天，玻璃窗上出现冰花，属于凝华现象 B “ ” ．炎热的夏天，雪糕周围出现的白气是雪糕冒出的水蒸气液化形成的 ．将﹣18℃的冰块放在冰箱的0℃保鲜室中，一段时间后，冰块的内能一定增加 D．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量 九．物体内能的改变（共1 小题） 19．、B 两装置，均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成， 除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同。将两管抽成真空后，开口向下竖直插 入水银槽中（插入过程没有空气进入管内），水银柱上升至图示位置停止。假设这一过 程水银与外界没有热交换，则下列说法正确的是（ ） ．中水银的内能增量大于B 中水银的内能增量 B．B 中水银的内能增量大于中水银的内能增量 ．和B 中水银体积保持不变，故内能增量相同 D．和B 中水银温度始终相同，故内能增量相同 一十．比热容的概念及其计算（共6 小题） 20 ．物质的物理属性有许多种，制作下列物品利用了物质比热容小的是（ ） ．用水银制作的温度计 B．用钢丝制作的弹簧 ．用铜丝制作的导线 D．用铝合金制作的门窗 21 ．冰在熔化过程中，下列判断正确的是（ ） ．内能不变，比热容不变 B．比热容、内能、温度都不变 ．吸收热量，内能增加，温度不变 D．比热容变大，内能增加，温度升高 22 ．下列关于比热容的说法中正确的是（ ） ．温度高的铜块比温度低的铜块比热容大 B．质量小的铁球比质量大的铁球比热容大 第1 页/ 共15 页 ．一桶水的比热容比一滴水的比热容大 D．比热容可以用来鉴别物质 （多选）23 ．小东根据下表中的数据所得出的结论中正确的是（ ） 物质 比热容/[⋅（kg⋅℃）﹣1] 物质 熔点/℃ 物质 密度ρ/（kg m ⋅ 3 ﹣） 水 42×103 固态酒精 117 ﹣ 酒精 08×103 酒精 24×103 固态水银 388 ﹣ 纯水 10×103 水银 014×103 冰 0 铜 89×103 干泥土 084×103 海波 48 铝 27×103 ．水银温度计比酒精温度计更适合在寒冷的南极使用 B．质量相等的铜和铝相比较，铝的体积大 ．体积相等的水和酒精，吸收相同的热量，水升高的温度多 D．黄土高原昼夜温差大，是因为干泥土的比热容较小 24．质量相等、初温相同的甲、乙两种液体，分别用两个相同的电加热器加热（不计热损 失），加热过程中温度随时间变化如图所示，则在相同时间内液体 的温度变化 大，液体 “ ” “ ” 的比热容大。（选填甲或乙） 25．为了研究物质的某种特性，某小组同学先做如图所示的实验：在三只完全相同的杯子 中分别放入100 克水、200 克水和200 克沙子，各插入一支温度计，并在杯口上盖上一 薄塑料片，观察到温度计的示数均为20℃．将三只杯子同时放置在太阳光下，过一段 相同时间后，观察到温度计的示数如图（）、（b）、（）所示。请根据实验现象及相 关条件，归纳得出初步结论。 （1）比较图（）和（b）两图可得： 。 （2）比较图（b）和（）两图可得： 。 第1 页/ 共15 页 一十一．比热容解释简单的自然现象（共6 小题） 26 ．水具有比热容大的特点，如图现象中与此特点无关的是（ ） ． 用水冷却汽车发动机 B． 空调房间放盆水可以增加湿度 ． 海边的昼夜温差较小 D． 冬天暖气设备用热水供暖 27 ．很多机器在工作时温度升高时，往往用水来冷却，用水冷却的最主要原因是（ ） ．水放出的热量多 B．水的比热容大 ．水的温度低 D．水便宜 28 ．烈日下的海边沙滩上常有习习凉风吹拂，这主要的原因是（ ） ．水的比热比沙大，水温变化小 B．海面空气膨胀，周围冷空气补充而形成风 ．沙滩热，空气上升，海面上的冷空气补充而形成风 D．沙的比热小，温度变化大 29 ．在日光照射下，水泥路面的温度比潮湿地面的温度高，是因为（ ） ．水泥路面吸收的热量多 B．潮湿的路面比水泥路面更容易散失热量 ．潮湿的地面会有水，水的比热容大 第1 页/ 共15 页 D．无法解释 30．汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂，这是利用了水的 较大的性质。 31．夏日，在烈日暴晒下，游泳池旁的混凝土地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热，请 用所学物理知识解释这个现象。 一十二．实验比较不同物质吸热的情况（共3 小题） 【知识点的认识】 为了比较水和煤油的吸热能力，小王做了如图所示的实验，在2 个相同的烧杯中分别装有 质量、初温都相同的水和煤油，用两个相同的酒精灯对其加热，并用相同的两支温度计分 别同时测量水和煤油的温度变化，实验数据如下： 液体 质量（g） 初温（℃） 末温（℃） 加热时间（m） 水 300 20 30 12 煤油 300 20 30 6 （1 ）在此实验中，为比较水和煤油吸热能力的大小，我们可以加热相同的时间，观察 的不同；也可以 ． （2）分析下表中的实验数据可知：质量相同的水和煤油，升高相同的温度时， 吸收的 热量多，表明 的吸热能力大． （3）如果加热相同的时间，质量相同的水和煤油， 升高的温度更高． （4）由于物体吸收热量的多少不使用仪器测量，本实验中把吸收热量的多少转换成加热时 间的长短，这种科学方法叫 法． 32．为了探究物质吸热升温的属性，设计的实验为：将相同质量的沙子分别装入两个相同 的烧杯中，放在石棉上，用相同的酒精灯加热，并不断搅拌（如图）．关于观察什么现 象、记录什么数据，小明和小华展开了争论。两位同学中， 同学的方沙子和水吸 收的热量相等。两位同学各自按自己的想法进行实验，并设计了不同的表格，如表是 同学的实验记录表格，若水的比热容比沙大，则表中记录的沙和水升高相同的温度时， 沙比水所需的时间 “ ” “ ” （选填长或短）。 第1 页/ 共15 页 质量/kg 温度升高10℃所用的时间/s 温度升高20℃所用的时间/s 沙 水 请你替另一位同学把表格设计出来。 33 “ ” ．某同学在探究物质的吸热与什么因素有关的实验时，使用相同的电加热器给水和煤 油加热，得到的实验数据如下表： 物质 次数 质量m/kg 升高的温度△T/℃ 加热时间t/m 水 1 01 10 2 2 02 10 4 煤油 3 01 10 1 4 02 10 2 （1）本实验还需要的测量仪器有：温度计、手表和 ，实验中物质热量的多少是 通过 来反映的。 （2）分析第1、2 次或第3、4 次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相 同温度时，吸收热量的多少与物质的 有关。 （3）分析第1、3 次或第2、4 次实验数据，可以得出的初步结论是： 。 34．为了比较沙子和水的吸热能力，小明进行如下探究。 （1）他找来两个完全相同的易拉罐组装成了如图所示的实验装置。从物理学的角度 看，用易拉罐而不用烧杯做容器的好处有： 。 （2）小明在两个相同的易拉罐中装入等质量的水和沙子，用相同的酒精灯同时给它们 加热，并用温度计插入水和沙子的中间测出它们不同时刻的温度，记录数据如下： 加热时间/m 0 2 4 6 8 10 12 温度/℃ 海水 310 316 321 325 328 330 331 沙子 310 318 338 345 358 360 363 第1 页/ 共15 页 “ ” 实验中测量加热的时间的目的是 。 （3）分析小明实验获得的数据可得出的结论是 。 （4）小敏刚开始实验时，未能及时对沙子进行搅拌，结果他观察到的现象是 。 一十三．热量的计算（共14 小题） 35．用电阻丝加热某种物质，得到如图所示的熔化图象。电阻丝的发热的功率为P，放出 的热量有50%被该物质吸收，该物质的质量为m，则这种物质比热容的大小为（假设这 种物质固态和液体的比热容相同）（ ） ．小于 B．大于 ．等于 D．等于 36．我国农村使用的一种钢架水泥壳抛物面太阳灶，用30 分钟刚好可将4 千克与气温 （265℃ ）相同的水烧开。若不计热损失，此时这个太阳灶的功率为（ ） ．163 瓦 B．686 瓦 ．933 瓦 D．41160 瓦 37．甲、乙两种物质，质量之比为4：1，放出热量之比是3：1，则它们的比热之比和降低 温度之比分别是下列四种情况，可能满足题设条件的是（ ） ①1：1，3：4 ；②2：1，1：3 ；③1：2，3：2 ；④1：3，9：4。 ．①② B．①③④ ．②③ D．①②④ 38．在1 个标准大气压下，1kg100℃的水完全汽化成100℃的水蒸气，需要吸收226×106 第1 页/ 共15 页 热量。若保持1 个标准大气压的条件下把100g16℃的水加热沸腾，并使其中的20g 汽 化，一共需要吸收的热量是（ ）水的比热容42×103/（kg•℃） ．35×104 B．45×104 ．80×104 D．73×104 39．下表是1kg 晶体在吸热过程中从固态变到气态的实验数据记录表。由表可知该物质在 熔化过程中吸收的热量为 ，该物质在液态时的比热是 。 吸收热量/千焦 0 50 100 150 200 300 400 500 600 650 温度/℃ 875 ﹣ 625 ﹣ 375 ﹣ 125 ﹣ 0 0 0 0 125 250 吸收热量/千焦 750 850 900 950 1000 2000 3000 3100 3150 3200 温度/℃ 500 750 875 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1250 40．质量为025kg 的牛奶，温度由5℃升高到85℃，需要吸收 的热量。[牛奶＝ 25×103/（kg•℃）] 41．2 千克的水温度降低5℃ ，水放出的热量为 焦。水的比热容在常见的物质中是 比较 的，因此沿海地区昼夜温差比同纬度的内陆地区 （均选 “ ” “ ” 填大或小）。[水＝42×103焦/ •℃ （千克 ）] 42．已知太阳辐射到地球的太阳能总功率为170×1017瓦，如果地球半径取6400 千米，地日 距离取150×1011米，试估计太阳向空间辐射的总功率为 瓦。考虑大气层反射和太 阳能热水器转化效率等因素，假定总的利用率为20%．试计算阳光垂直照射在集热面积 为2 米2的太阳能热水器上，6 个小时后能使其中150 升的水温度升高 ℃。 43．下表是1kg 晶体在吸热过程中从固态变到气态的实验数据记录表。由表可知该物质在 熔化过程中吸收的热量为 。 吸收热量/千焦 0 50 100 150 200 300 400 500 600 650 温度/℃ 875 ﹣ 625 ﹣ 375 ﹣ 125 ﹣ 0 0 0 0 125 250 吸收热量/千焦 750 850 900 950 1000 2000 3000 3100 3150 3200 温度/℃ 500 750 875 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1250 44．在野外施工中，需要是质量m＝420kg 的铝合金物体升温，除了保温瓶中尚存有温度t ＝900℃，的1200kg 的热水外，无其他热源，试提出一个操作方，能利用这些热水使构 件从温度t0＝100℃升温到660℃以上（含660℃），并通过计算验证你的方。 已知铝合金的比热容＝0880×103/（kg•℃），水的比热容＝420×103/（kg•℃），不计向 周围环境散失的热量。 第1 页/ 共15 页 45．在野外施工中。需要使质量m＝20kg 的铝合金构件升温，除了保温瓶中尚存有温度t ＝90℃的1200kg 的热水外。无其他热源，试提出一个操作方，能利用这些水使构件从 温度t0＝10℃升温到60℃以上（含60℃）．并通过计算验证你的方，已知铝合金的比 热容＝090×103/（kg•℃），水的比热容0＝420×103/（kg•℃），不计向周围环境散失的 热量。 46 “ ” ．米线是一种特色小吃。端上餐桌的有：一碗热汤，上面浮着一层油；一碟切成薄片 的鲜肉；一碗已煮熟的米线。食客先把肉片放进汤内，稍候再加入米线。 现有以下资料：汤的初温97℃，比热容42×103/（kg•℃）；肉片的质量为02kg，初温 22℃，比热容35×103/（kg•℃）．基于健康缘故，肉片必须至少在大于80℃的汤中保