專題05內能

【考點分析】

早下考點考試題型難易度

分子熱運動：分子動理論、擴散現象、分子力選擇題、填空題★★

內能內能選擇題、填空題★★

比熱容填空題、計算題★★★

【知識點總結+例題講解】

一、分子熱運動：

1.物質的構成：

(1)常見物質是由分子、原子構成;

(2)構成物質的分子(原子)都在不停地做無規則的運動。

(3)固體分子排列整齊，氣體分子可以到處流動。

2.擴散現象：(微觀：分子、原子層面)

(1)定義：不同的物質在相互接觸時，彼此(分子、原子)進入對方的現象。

(2)擴散現象說明：

①一切物質的分子都在不停地做無規則的運動；

②分子之間有間隙。

(3)固體、液體、氣體都可以發生擴散現象，只是擴散的快慢不同；

①氣體間擴散速度最快，固體間擴散速度最慢；

②汽化、升華等物態變化過程也屬于擴散現象。

(3)擴散速度與溫度有關，溫度越高，分子無規則運動越劇烈，擴散越快。

(2)分子引力和斥力的特點：

①當分子間距離等于r。(ro=lO^m)時，分子間引力和斥力相等，合力為0,對外不顯力；

②當分子間距離減小，小于r。時，分子間引力和斥力都增大，但斥力增大得更快，斥力大于引

力，分子間作用力表現為斥力；

③當分子間距離增大，大于r。時，分子間引力和斥力都減小，但斥力減小得更快，引力大于斥

力，分子間作用力表現為引力；

④當分子間距離繼續增大，分子間作用力繼續減小，當分子間距離大于10r。時，分子間作用力

就變得十分微弱，可以忽略了。

即：分子間距離增加，則引力和斥力都減小，但斥力減小得多，引力減小得少，表現為引力；

分子間距離減小，則引力和斥力都增加，但斥力增加得多，引力增加得少，表現為斥力。

【例題1】如圖所示的示意圖形象地反映了物質的氣、液、固三態分子排列的特點。下面說法正確的

是（）

&9O&9

A.甲是氣態&9

??

B.乙是氣態

0?0O99999

C.丙是氣態

甲乙丙

D.甲是固態

【變式1】分子是自然界中能保持物質.性質不變的最小微粒，宏觀世界的物質都是由粒子

組成。以下粒子中：分子、原子、原子核、電子、病毒,不是構成物質的粒子是.,分子直

徑的尺度其數量級為10一%=0.1（填寫單位），現在流行的新冠病毒直徑約為10^0

【例題2】下列現象中，屬于擴散現象的是（）

A.擦黑板時，粉筆灰在空中飛舞B.玉蘭花開,聞到陣陣花香

C.秋天到來，樹葉飄落D.隆冬的田野大雪茫茫

【變式2】將兩個分別裝有空氣和紅棕色二氧化氮氣體的玻璃瓶口空對口對接，中間用玻璃板隔開。

抽開隔板后，通過觀察瓶內顏色變化，推斷氣體分子是否運動。玻璃瓶的三種放置方法如圖所示,

二氧化氮的密度大于空氣的密度。下列說法正確的是（

A.甲圖放置最不合理

B.乙圖放置最不合理

C.丙圖放置最不合理

D.乙、丙兩圖放置方法都不合理

【例題3】如圖A所示，在一端開口的玻璃管中倒入一半水然后再注入一半的酒精，將管口密封后翻

轉讓水和酒精充分混合，可以觀察到混合液的體積.（選填“大于”、“小于”或“等于”）

水和酒精的總體積，這一現象說明了o如圖B所示，分別在熱水和冷水中滴入

相同的紅墨水，可以看到水瓶中墨水擴散得快，這說明.跟溫度

【變式3］做完廣播體操后，來到餐廳，媽媽為你端上香噴噴的早餐。關于人能聞到食物的香味，下

列說法不正確的是（

A.是一種擴散現象

B.是由于分子不停地做無規則運動產生的

C.溫度越高，香味越濃

D.溫度越高，香味越淡

【例題4】“破鏡不能重圓”是指打破的玻璃不能再重新變成一面完整的鏡子，其原因是（

A.斷面處分子間的距離太大，分子間斥力大于引力

B.斷面處分子間的引力和斥力相等，互相抵消

C.斷面處分子間距離太大，分子間幾乎沒有作用力

D.斷面處分子間只有斥力，沒有引力

【變式4】一根細棉線一拉就斷，而一根細鐵絲卻不容易拉斷，這是因為（）

A.棉線不是由分子組成的

B.棉線的分子之間沒有引力，鐵絲的分子間有引力

C.棉線的分子之間的引力遠小于鐵絲的分子間有引力

D.棉線的分子之間存在著斥力，鐵絲的分子間沒有斥力

二、內能：

1.定義：構成物體的所有分子，其熱運動的分子動能與分子勢能的總和,叫做物體的內能；

2.單位：焦耳（符號：J）

3.特點：任何物體在任何情況下都有內能。

4.影響物體內能大小的因素：①溫度；②質量；③材料；④存在狀態；

（1）同一物體，溫度升高，內能一定增加；

（2）同一物體，內能增加，溫度不一定升高：（晶體在熔化的過程中）

（3）其他條件不變的情況下，物體吸收熱量，內能增加，放出熱量，內能減少。

5.改變物體內能的方法：做功和熱傳遞；

（1）做功：內能和其他形式的能（主要是機械能）的相互轉換的過程。

（2）熱傳遞：內能從一個物體上卷到另外一個物體。

6.熱傳遞：

（1）定義：熱傳遞是熱量從高溫物體傳到低溫物體或從同一物體高溫部分傳到低溫部分的過程。

（2）熱量:

①定義：在熱傳遞過程中，傳遞內能的多少叫做熱量。

②符號：Q；

③單位：熱量的單位是焦耳，單位符號：Jo

（3）熱傳遞過程中能量的變化：

①熱傳遞過程中，高溫物體放出熱量，溫度降低，內能減少；

②低溫物體吸收熱量，溫度升高，內能增加；

（4）注意：

①在熱傳遞過程中，是內能在物體間的轉移，能的形式并未發生改變；

②在熱傳遞過程中，若不計能量損失，則高溫物體放出的熱量等于低溫物體吸收的熱量；

③因為在熱傳遞過程中傳遞的是能量而不是溫度，所以在熱傳遞過程中，高溫物體降低的溫度

不一定等于低溫物體升高的溫度；（溫度的變化量不一定相等）

④熱傳遞的條件：存在溫度差。如果沒有溫度差，就不會發生熱傳遞。

做功和熱傳遞改變物體內能上是等效的。

7.熱量和能的區分：

（1）熱量：熱量是變化量，是內能的轉移量；（熱量是一個過程量）

只能說“吸收熱量”或“放出熱量”等，不能說“含”、“有”、“含有”熱量等。

“傳遞溫度”的說法也是錯的。

（2）能：能是一個狀態量；

【例題5】關于溫度、熱量和內能，下列說法正確的是（）

A.物體的溫度越高，所含熱量越多

B.物體的內能與溫度有關，只要溫度不變，物體的內能就一定不變

C.物體內能增加，一定是吸收了熱量

D.內能小的物體也可能將熱量傳遞給內能大的物體

【變式5】關于溫度、熱量、內能說法正確的是（）

A.在相同溫度下，1kg的水含有熱量比1kg冰含有熱量多

B.熱量總是從內能多的物體傳給內能少的物體

C.物體吸收熱量，溫度不一定升高

D.物體溫度升高，一定是吸收了熱量

【例題6】甲、乙、丙三個同規格容器內裝有水，三杯水體積、溫度的關系如圖所示，分析可知:

（甲/乙/丙）杯中水的內能是最大的，（甲/乙/丙）杯中水的內能是最小的。

15℃15℃25℃

甲乙丙

【變式6】若不考慮水的蒸發，一塊的冰全部熔化成的水，則熔化前的冰和熔化后

的水所具有的內能（）

A.一樣大B.0℃的冰大C.0℃的水大D.無法比較

【例題7】下列事例中，改變物體內能的途徑與其他三項不同的是（）

A.雪融成溪B.雪人直接變小C.水滴成冰D.水沸騰

三、比熱容：

1.定義：單位質量的某種物質，在溫度升高時吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比，叫做

這種物質的比熱容。

2.符號：c；

3.公式:

m-A?

4.單位：焦每千克攝氏度；單位符號：J/（kg?℃）；

5.物理意義：物體吸熱或放熱能力；（物體比熱容越大，吸熱能力越強）

（1）水的比熱容是c水=4.2X10"/（kg?七）；

（2）物理意義為：1kg的水，溫度升高（或降低）1C,吸收（或放出）的熱量為4.2X10打。

6.說明：

（1）比熱容是物質的一種特性，比熱容的大小與物體的種類、狀態有關,

比熱容與物質的質量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關。

（2）水常用來調節氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱，是因為水的比熱容大。

（3）比較比熱容的方法：

①質量相同，升高溫度相同，比較吸收熱量多少（加熱時間）：吸收熱量多，比熱容大。

②質量相同，吸收熱量（加熱時間）相同，比較升高溫度：溫度升高慢（低），比熱容大。

7.熱量的計算公式：Q=cmAt

①溫度升高時用：Q?=cm②溫度降低時用：Qtt=cm（to—t）；

③只給出溫度變化量時用：Q=cmAt

Q：熱量——焦耳（J）；c：比熱容一一焦耳每千克攝氏度（J/（kg?℃））

m：質量----千克（kg）；

t：末溫——攝氏度（℃）；to:初溫——攝氏度（℃）

【例題8】如圖所示，用同樣的器材進行實驗，現僅根據加熱時間長短即可比較兩種不同物質的吸熱

本領，則以下說法中錯誤的是（）

A.應控制兩種物質的質量相等

B.應使用相同燃料對兩種物質進行加熱

C.應該控制兩種物質的溫度增加量相等

--物質

D.兩次加熱時需控制消耗燃料質量相等

【變式8】探究“比較不同物質的吸熱能力”時，同學們用酒精燈同日

等的沙子和水，裝置如圖。下列說法正確的是（）

沙子水

A.實驗中，沙子吸熱升溫較快，說明沙子吸熱能力較強

B.在本實驗中，物體吸熱多少是由物質的種類決定的

C.實驗中，將沙子和水加熱到相同溫度時，它們吸收的熱量相同

D.實驗中，加熱相同的時間，末溫低的物質吸熱能力強

【例題9】小林同學為了探究不同物質的吸熱能力，選用了如圖甲所示的裝置進行柒監7冠相同屆兼

中裝有初溫相同的水和煤油，用相同的酒精燈進行加熱，根據實驗數據繪制了如圖乙的溫度與時間

變化關系圖像。

(1)若在組裝甲實驗裝置時發現溫度計的玻璃泡觸碰到了杯底，應該將圖甲裝置中的(選

填“A處向上”、“B處向下”)適度調整；

(2)燒杯內水和煤油兩種液體的(選填“質量”或“體積”)應當相等；

(3)若加熱時間相同，則水吸收的熱量1一煤油吸收的熱量。據圖乙可知，水的吸熱能力—煤

油的吸熱能力(前兩空均選填“大于”、“小于”或“等于”)，因此通常選擇作為汽

車發動機冷卻液(選填“水”或“煤油”)；

(4)若水的比熱容為4.2X1()3J/(kg-c)，根據圖乙中的數據可知，煤油的比熱容為J/

(kg?℃)o

【變式9］把一質量為50g的某金屬球在1080℃的爐火中加熱足夠長的時間，然后迅速投入100g的

初溫為30℃的某種液體中，達熱平衡后金屬球的溫度變為80℃。已知金屬球的比熱容為0.42X1()3J/

(kg?℃),不計熱量的損失。求：

(1)求此過程中，金屬球放出的熱量；

(2)求該液體的比熱容；

(3)若該液體再吸收2.52X104的熱量，求該液體的末溫(一個標準大氣壓下)。

齦朦荊株

1.對下列現象的解釋，正確的是()

A.鉛筆芯使用后會變短，說明分子間有斥力

B.用手捏海綿，海綿的體積變小，說明分子間有間隙

C.固體很難被壓縮，說明分子間有引力

D.打開香水瓶蓋，能聞到香味，說明分子在不停息地運動

2.古詩詞是中華傳統文化的瑰寶，有著極其豐富的內涵。關于下列詩詞說法正確的是()

A.“清寒小雪前”，雪的溫度很低，它的內能為零

B.“沙暖睡鴛鴦"，水寒沙暖，說明沙的比熱容大

C.“丹桂小菊方徑香”，桂花飄香說明分子在水不停息地做無規則運動

D.“大地陽和暖氣生”，大地內能的增加是太陽通過做功的方式實現的

3.關于物體的內能，下列說法中錯誤的是()

A.內能是構成物體所有分子的動能和勢能的總和

B.一切物體都具有內能，0℃的物體也具有內能

C.物體的溫度不變，它的內能一定不變

D.做功和熱傳遞都可以改變物體的內能

4.關于內能、溫度和熱量，下列說法正確的是()

A.物體的內能跟物體的運動速度、物體的溫度和物質狀態都有關系

B.質量和初溫相同的水和煤油，放出相同熱量時煤油溫度降低的多

C.不同燃料燃燒時，放出熱量越多的熱值越大

D.內能總是從內能多的物體向內能少的物體轉移

5.關于溫度、熱量和內能，下列說法正確的是（）

A.冰比水感覺更冷，因為冰的內能比水的內能少

B.一根鐵絲溫度升高，內能一定增加，但不一定是吸收了熱量

C.減肥期間不宜吃大量巧克力，是因為巧克力含有的熱量較多

D.向上緩緩托起課本，對課本做了功，課本的內能增大

6.0℃的冰完全熔化成0℃的水，比較0℃的冰和的水所具有的內能，下列說法中正確的是（）

A.0℃的水具有的內能較大B.0℃的冰不具有內能

C.它們具有的內能相等D.無法確定

7.物質在不同狀態下的分子模型如圖所示，下列有關說法正確的是（）

A.甲圖中分子間距最近，不易被壓縮，容易被拉伸

B.乙圖中分子無固定排列，組成的物質具有流動性

C.丙圖中分子排列雜亂，分子間的作用力幾乎為零

D.物質由甲狀態變為乙狀態，這個過程內能變小甲乙丙

8.在標準大氣壓下，將質量為2kg、初溫為25°。的水加熱，當水吸收6.72X1（）5J的熱量后，水溫會

升高［c水=4.2Xl（fj/（kg.℃）］（）

A.100℃B.75℃C.80℃D.105℃

9.水與酒精混合時，總體積會變小，可以說明分子之間存在；一根鐵棒很難被拉長，說

明分子間存在（選填“引力”或“斥力”）。

10.某同學做探究“某種物質M熔化特點”的實驗，實驗結果如圖所示。則在BC段M的內能（選

填“增大”“減小”或不變”）；前2分鐘，M吸收的熱量為加的質量為100g,已知圖

中CD段物質比熱容為4X10，J/（kg?℃）］o

11.用圖1中的實驗裝置探究水和煤油吸熱能力的強弱。

a___L

41119時間:,min

圖1圖2

（1）實驗前應該在兩個相同的燒杯中分別加入初溫相同、相同的水和煤油。

（2）本實驗選用兩個相同的酒精燈同時進行加熱，實驗中上下反復緩慢地提拉攪拌器，每隔一分

鐘記錄一次溫度，記錄的數據如下表。分析表中實驗數據得出結論：升高相同的溫度，水的

加熱時間長，說明（選填“水”或“煤油”）的吸熱能力更強。在物理學上，物質吸

熱能力的強弱用_______（填物理量的名稱）來描述。

加熱時間/min01234

溫度/℃煤油2022242628

水2021222324

（3）下列現象不能用本實驗的結論來解釋的是0

A.夏天在教室灑水降溫

B.汽車的發動機用水來冷卻

C.沿海地區晝夜溫差較小

（4）酒精燈內酒精用掉一半后，剩下酒精的熱值________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

（5）將某種固態物質放入加熱功率恒定的裝置中，對其加熱至沸騰，溫度隨時間變化的關系如圖

2所示，固態時的比熱容（選填“大于”、“小于”或“等于”）液態時的比熱容，

從第llmin到第19min,物質分子無規則運動的劇烈程度將（選填“不變”、“增

加”或“減弱”）。

12.“鐵板牛肉”是一道經典美食，其做法為先將牛肉炒至九成熟，再將牛肉盛放在燒得發燙的鐵

板上，從而通過鐵板放熱將牛肉燒熟。科學研究發現，質量為3kg、初溫為590℃的鐵塊，當溫度

降到30℃時放出了7.56X105J的熱量。某餐館利用這種鐵塊制成了2kg的鐵板燒制“鐵板牛肉”

將鐵板加熱到130℃,再將九成熟的牛肉片盛放在鐵板上，等鐵板溫度降到70℃時，牛肉片已十

成熟了。已知鐵板燒牛肉時的熱效率為70%。求：

（1）鐵的比熱容；

（2）鐵板燒制牛肉時放出的熱量；

（3）牛肉從鐵板處吸收的熱量。

稟題過關

一、選擇題（共10小題）：

1.（2022?西藏）一切物質的分子都在不停地做無規則運動，下列生活現象能體現分子熱運動的是

（）

A.酥油茶飄香B.賽馬塵土飛揚

C.歌聲余音繞梁D.冬天大雪紛飛

2.（2022?聊城）下列事例中，主要利用做功的方式來改變物體內能的是（）

A.把酒精擦在手背上，手背感覺到涼B.冬天人們在室外曬太陽，感覺暖和

C.汽油機的壓縮沖程，燃料溫度升高D.把水放進冰箱冷凍室，水變成冰塊

3.（2022?廣元）生活中很多現象都蘊含著物理知識，下列說法中不正確的是（）

A.塑料吸盤能牢牢吸在玻璃上，說明分子間存在引力

B.用水作汽車冷卻劑是利用了水的比熱容大的特點

C.冬天跑步，身體就感覺暖和，是通過做功的方式改變身體的內能

D.端午期間，粽香四溢，能聞到粽香是由于分子在不停地做無規則運動

4.（2022?黑龍江）下列關于內能知識的描述正確的是（）

A.物體溫度越高內能越大，所以0℃的冰沒有內能

B.溫度越高的物體含有的熱量越多，所以0℃的冰沒有熱量

C.摩擦生熱是通過做功的方式改變了物體的內能

D.物體吸收熱量，內能增加，溫度一定升高

5.（2022?鹽城）2022年4月16日，神舟十三號載人返回艙成功著陸，返回艙與大氣摩擦溫度升

高，內能增加。下列事例中物體內能改變方式與它相同的是（）

A.湯勺放在熱湯中溫度升高B.燒水時水溫升高

C.壓縮空氣溫度升高D.取暖器旁的物體溫度升高

6.（2022?益陽）2022年3月23日下午，中國空間站“天宮課堂”開展第二次太空授課活動，航天

員老師王亞平用水將兩個塑料板連接起來，搭建了一座液體橋，如圖所示。水在兩板之間連接成

為橋，這說明（）

A.分子之間有引力

B.分子之間有斥力

C.物質由大量分子構成

D.水分子在不停地運動

7.（2022?武漢）如圖所示，熾熱的巖漿從覆蓋著皚皚白雪的火山上噴涌而出。下列說法正確的是

（）

A.白雪溫度低,內能小

B.巖漿溫度高,內能大

C.白雪溫度低,分子熱運動停止

D.巖漿溫度高，分子熱運動劇烈

8.（2022?徐州）如圖所示，熱熔法連接PPR管時，用熱熔器加熱粗管端口內層和細管端口外層,

然后把細管推進粗管，冷卻后兩根管子就連接在一起很難被拉開了，這個現象說明（）

A.分子是由原子構成的

B.分子是運動的

C.分子間存在引力

D.分子間存在斥力

9.（2022?濱州）小華同學用如圖甲所示的裝置給冰加熱。根據實驗記錄的數據，他繪制了如圖乙

所示冰熔化時溫度隨時間變化的圖象。小華又繼續加熱一段時間，觀察到水沸騰時溫度計的示數

如圖丙所示。下列說法正確（）

A.BC段表示冰的熔化過程，繼續吸熱溫度保持不變，處于固液共存狀態

B.比較AB段和CD段可知，AB段的比熱容是CD段比熱容的2倍

C.水的沸點是98℃,由此可以判斷此時的大氣壓高于一個標準大氣壓

D.水沸騰時燒杯上方出現大量的“白氣”，這些“白氣”的形成屬于汽化現象

10.（2022?濟南）炎炎夏日，小梅來到美麗的海濱城市青島。她發現，在這里白天的風常常從海面

吹向陸地，而每到夜晚風卻從陸地吹向海面。她利用學過的物理知識進行分析，并畫出陸地和海

面之間空氣流動情況的示意圖，如圖所示。形成這一現象的主要原因是（

A.海水的房詼小于砂石的密度

C.海水的比熱容小于砂石的比熱容D.海水的比熱容大于砂石的比熱容

二、填空題（共6小題）：

11.（2022?貴港）貴港又稱荷城，夏天滿城荷花盛開，吸引八方游客前來觀賞，荷花花香四溢是因

為分子在永不停息地做運動；當荷葉上的兩滴水珠相遇時，能匯合成一滴較大的水珠是

因為分子之間存在（選填“引力”或“斥力”）。

12.（2022?青島）在踐行青島市中小學生全面發展“十個一”活動中，小明掌握了滑板運動技能,

增強了體質，享受到體育運動的樂趣。

（1）小明提著滑板在水平路面上勻速行走，他對滑板（選填“做功”或“不做功”），

畫出滑板的受力示意圖。

（2）滑板滑行過程中，輪子發熱，其內能,這是通過方式改變內能的。

13.（2022?東營）如圖甲，在一個燒杯中裝半杯熱水，另一個同樣的燒杯中裝等量的冷水。同時滴

入一滴紅墨水，發現裝熱水的杯子變紅的速度更快，這說明了分子的運動跟有關。如圖

乙，將兩個鉛柱的底面削平，然后緊緊地壓在一起，在下面吊一個重物都不能把它們拉開，這說

明了分子之間存在。

14.（2022?鹽城）小明做“探究水沸騰前后溫度變化的特點”實驗，繪制出如圖所示的圖像，由圖

像可知水沸騰時繼續吸熱，溫度，若燒杯中水的質量為200g,加熱至沸騰，至少需要吸

收J的熱量，實際上，提供的熱量__水吸收的熱量。［c水=4.2X1（）3J/（kg-℃）］

15.（2022?西藏）“母親節”這天，扎西同學為媽媽燉了一碗排骨湯，將裝湯的碗放在有5kg水的

盆子中進行降溫。扎西同學用水進行降溫主要是利用了水的大，過了一會兒，水溫由15℃

升高到20℃,水吸收的熱量為Jo［c水=4.2X1（）3J/（kg"C）］

16.（2022?河池）已知水的比熱容c=4.2Xl（fj/（kg?℃）,把2kg的水從20℃加熱到70°。需要

吸收的熱量為J；在高山上煮飯，很難煮熟，這是因為高山上低，水的沸點

低。

三、實驗探究題（共3小題）：

17.（2022?常州）小組同學比較沙子和水的比熱容，實驗裝置如圖甲、乙所示。

(1)在兩個相同的易拉罐內分別裝入初溫、相同的沙子和水。

(2)用兩盞相同的酒精燈同時加熱沙子和水，加熱過程中需用玻璃棒不斷攪拌，攪拌的目的是:

_____________________________________，測得實驗數據如表格所示。

加熱時間/min01234