大概念建构
小安同学梳理本章知识时,绘制了以下导图,请你帮他把导图补充完整,填写在下面的横线上。

①
查漏补缺——易错专项练
小安同学梳理本章知识时,绘制了以下导图,请你帮他把导图补充完整,填写在下面的横线上。
①
$c=\frac{Q}{m(t-t_0)}$
;②$Q=cm\Delta t$
;③温度
;④热传递
;⑤做功
。查漏补缺——易错专项练
答案
①$c=\frac{Q}{m(t-t_0)}$
②$Q=cm\Delta t$
③温度
④热传递
⑤做功
②$Q=cm\Delta t$
③温度
④热传递
⑤做功
解析
【分析】
要补充该热学思维导图,需回忆热学核心基础概念:
1. 比热容的定义式:比热容是单位质量的物质温度变化1℃时吸收/放出的热量,由此推导定义式;
2. 热量计算公式:由比热容定义变形得到热量与比热容、质量、温度变化的关系;
3. 内能的影响因素:内能是分子动能和势能的总和,结合概念确定影响因素;
4. 内能的改变方式:区分能量转移和能量转化两种改变内能的方式,对应填写。
【解析】
① 比热容的定义式:根据比热容定义,单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量,公式为$c=\frac{Q}{m(t-t_0)}$($t$为末温,$t_0$为初温);
② 热量计算公式:由比热容定义变形,吸收或放出的热量$Q=cm\Delta t$($\Delta t$为温度变化量);
③ 内能的影响因素:内能与温度、质量、状态有关,故填温度;
④ 内能改变的能量转移方式为热传递;
⑤ 内能改变的能量转化方式为做功。
【答案】
①$c=\frac{Q}{m(t-t_0)}$;②$Q=cm\Delta t$;③温度;④热传递;⑤做功
【知识点】
比热容、内能、热传递与做功
【点评】
本题通过思维导图梳理热学基础概念,考查核心知识点的记忆与理解,是热学部分的常规基础题,用于巩固知识体系。
【难度系数】
0.7
要补充该热学思维导图,需回忆热学核心基础概念:
1. 比热容的定义式:比热容是单位质量的物质温度变化1℃时吸收/放出的热量,由此推导定义式;
2. 热量计算公式:由比热容定义变形得到热量与比热容、质量、温度变化的关系;
3. 内能的影响因素:内能是分子动能和势能的总和,结合概念确定影响因素;
4. 内能的改变方式:区分能量转移和能量转化两种改变内能的方式,对应填写。
【解析】
① 比热容的定义式:根据比热容定义,单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量,公式为$c=\frac{Q}{m(t-t_0)}$($t$为末温,$t_0$为初温);
② 热量计算公式:由比热容定义变形,吸收或放出的热量$Q=cm\Delta t$($\Delta t$为温度变化量);
③ 内能的影响因素:内能与温度、质量、状态有关,故填温度;
④ 内能改变的能量转移方式为热传递;
⑤ 内能改变的能量转化方式为做功。
【答案】
①$c=\frac{Q}{m(t-t_0)}$;②$Q=cm\Delta t$;③温度;④热传递;⑤做功
【知识点】
比热容、内能、热传递与做功
【点评】
本题通过思维导图梳理热学基础概念,考查核心知识点的记忆与理解,是热学部分的常规基础题,用于巩固知识体系。
【难度系数】
0.7
易错点1 不能区分宏观现象与分子运动
1.判断正误。(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)把一颗糖块压碎成细小的糖粒,一个糖粒就是一个分子。(
(2)扫地时尘土飞扬,是分子在不停地做无规则运动造成的。(
(3)敞口容器中的酒精逐渐减少,是因为分子在不停地做无规则运动。(
(4)春天闻到花香,是因为分子在永不停息地做无规则运动。(
1.判断正误。(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)把一颗糖块压碎成细小的糖粒,一个糖粒就是一个分子。(
×
)(2)扫地时尘土飞扬,是分子在不停地做无规则运动造成的。(
×
)(3)敞口容器中的酒精逐渐减少,是因为分子在不停地做无规则运动。(
√
)(4)春天闻到花香,是因为分子在永不停息地做无规则运动。(
√
)答案
1.(1)× (2)× (3)√ (4)√
解析
【分析】
要判断各说法的正误,需明确核心概念:分子是肉眼无法直接观察的微观粒子,宏观物体(如糖粒、尘土)的运动属于机械运动,而分子的无规则运动是微观层面的,无法用肉眼直接观测。解题时需区分宏观现象与微观分子运动的本质差异,逐一分析每个小题。
【解析】
(1) 糖块压碎的细小糖粒是宏观固体小颗粒,由大量分子聚集而成,并非单个分子,故该说法错误,打“×”。
(2) 扫地时的尘土是宏观固体小颗粒,尘土飞扬是宏观物体的机械运动,不是分子的无规则运动,故该说法错误,打“×”。
(3) 敞口容器中酒精逐渐减少,是因为酒精分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中,属于分子运动的体现,故该说法正确,打“√”。
(4) 春天闻到花香,是因为花香分子在永不停息地做无规则运动,扩散到人的鼻腔中,属于分子运动的体现,故该说法正确,打“√”。
【答案】
(1)× (2)× (3)√ (4)√
【知识点】
分子的性质、宏观与微观的区别
【点评】
本题为易错点题型,核心考查宏观物体机械运动与微观分子无规则运动的区分,学生易将肉眼可见的宏观颗粒运动误认为分子运动,需明确分子是肉眼不可见的微观粒子,仅微观扩散现象才是分子运动的体现。
【难度系数】
0.5
要判断各说法的正误,需明确核心概念:分子是肉眼无法直接观察的微观粒子,宏观物体(如糖粒、尘土)的运动属于机械运动,而分子的无规则运动是微观层面的,无法用肉眼直接观测。解题时需区分宏观现象与微观分子运动的本质差异,逐一分析每个小题。
【解析】
(1) 糖块压碎的细小糖粒是宏观固体小颗粒,由大量分子聚集而成,并非单个分子,故该说法错误,打“×”。
(2) 扫地时的尘土是宏观固体小颗粒,尘土飞扬是宏观物体的机械运动,不是分子的无规则运动,故该说法错误,打“×”。
(3) 敞口容器中酒精逐渐减少,是因为酒精分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中,属于分子运动的体现,故该说法正确,打“√”。
(4) 春天闻到花香,是因为花香分子在永不停息地做无规则运动,扩散到人的鼻腔中,属于分子运动的体现,故该说法正确,打“√”。
【答案】
(1)× (2)× (3)√ (4)√
【知识点】
分子的性质、宏观与微观的区别
【点评】
本题为易错点题型,核心考查宏观物体机械运动与微观分子无规则运动的区分,学生易将肉眼可见的宏观颗粒运动误认为分子运动,需明确分子是肉眼不可见的微观粒子,仅微观扩散现象才是分子运动的体现。
【难度系数】
0.5
2.内能是指物体内部所包含的总能量,主要包括分子的动能(即分子无规则热运动动能)、分子的势能(即分子间相互作用能)。由于分子的动能跟温度有关,分子的势能跟分子间的距离有关,所以物体的内能跟温度、体积都有关系。回答下列问题:
(1)慢慢压缩针筒里的气体,气体内能中
(2)加热针筒里的气体,气体内能中
(3)金属块在受热膨胀时,金属块内能中
(4)质量相同的$0°\mathrm{C}$的水和$0°\mathrm{C}$的冰比较,
(5)物体的内能
(1)慢慢压缩针筒里的气体,气体内能中
分子势能
发生变化。(2)加热针筒里的气体,气体内能中
分子动能
发生变化。(3)金属块在受热膨胀时,金属块内能中
分子动能
和分子势能
发生变化。(4)质量相同的$0°\mathrm{C}$的水和$0°\mathrm{C}$的冰比较,
0 ℃的水
的内能大,内能大的原因是0 ℃的冰熔化成0 ℃的水需要吸收热量
;多出的这部分能量是以分子势能
形式存在的。(5)物体的内能
不可以
(填“可以”或“不可以”)为零。答案
2.(1)分子势能
(2)分子动能
(3)分子动能和分子势能
(4)0 ℃的水;0 ℃的冰熔化成0 ℃的水需要吸收热量;分子势能
(5)不可以
(2)分子动能
(3)分子动能和分子势能
(4)0 ℃的水;0 ℃的冰熔化成0 ℃的水需要吸收热量;分子势能
(5)不可以
解析
【分析】
首先明确内能由分子动能和分子势能组成,分子动能与温度有关,温度越高分子动能越大;分子势能与分子间距离(体积)有关,体积变化时分子间距离改变,分子势能变化。再逐个分析问题:
(1)压缩气体时,体积减小,分子间距离变化,对应分子势能改变;
(2)加热气体,温度升高,分子无规则热运动加剧,对应分子动能改变;
(3)金属受热膨胀,温度升高→分子动能变,体积膨胀→分子间距离变→分子势能变,故两者都变;
(4)0℃的冰熔化成0℃的水需吸热,质量相同的情况下,水的内能更大;温度相同则分子动能相同,多出的能量以分子势能形式存在;
(5)分子永不停息做无规则运动,分子动能不可能为零,故内能不可能为零。
【解析】
(1) 慢慢压缩针筒里的气体,气体体积减小,分子间距离发生改变,因此气体内能中的分子势能发生变化;
(2) 加热针筒里的气体,气体温度升高,分子无规则热运动加剧,因此气体内能中的分子动能发生变化;
(3) 金属块受热膨胀时,温度升高导致分子动能变化,同时体积膨胀使分子间距离改变,导致分子势能变化,因此分子动能和分子势能都发生变化;
(4) 质量相同的0℃的水和0℃的冰,0℃的冰熔化成0℃的水需要吸收热量,因此0℃的水的内能更大;由于两者温度相同,分子动能相同,多出的能量是以分子势能的形式存在;
(5) 物体内部分子永不停息地做无规则运动,分子动能不可能为零,因此物体的内能不可以为零。
【答案】
(1)分子势能;(2)分子动能;(3)分子动能和分子势能;(4)0℃的水;0℃的冰熔化成0℃的水需要吸收热量;分子势能;(5)不可以
【知识点】
内能的概念、内能的影响因素
【点评】
本题考查内能的组成及影响因素,需准确理解分子动能、分子势能的影响条件,结合实例分析内能变化,属于基础概念类题目,侧重对内能核心知识点的应用。
【难度系数】
0.5
首先明确内能由分子动能和分子势能组成,分子动能与温度有关,温度越高分子动能越大;分子势能与分子间距离(体积)有关,体积变化时分子间距离改变,分子势能变化。再逐个分析问题:
(1)压缩气体时,体积减小,分子间距离变化,对应分子势能改变;
(2)加热气体,温度升高,分子无规则热运动加剧,对应分子动能改变;
(3)金属受热膨胀,温度升高→分子动能变,体积膨胀→分子间距离变→分子势能变,故两者都变;
(4)0℃的冰熔化成0℃的水需吸热,质量相同的情况下,水的内能更大;温度相同则分子动能相同,多出的能量以分子势能形式存在;
(5)分子永不停息做无规则运动,分子动能不可能为零,故内能不可能为零。
【解析】
(1) 慢慢压缩针筒里的气体,气体体积减小,分子间距离发生改变,因此气体内能中的分子势能发生变化;
(2) 加热针筒里的气体,气体温度升高,分子无规则热运动加剧,因此气体内能中的分子动能发生变化;
(3) 金属块受热膨胀时,温度升高导致分子动能变化,同时体积膨胀使分子间距离改变,导致分子势能变化,因此分子动能和分子势能都发生变化;
(4) 质量相同的0℃的水和0℃的冰,0℃的冰熔化成0℃的水需要吸收热量,因此0℃的水的内能更大;由于两者温度相同,分子动能相同,多出的能量是以分子势能的形式存在;
(5) 物体内部分子永不停息地做无规则运动,分子动能不可能为零,因此物体的内能不可以为零。
【答案】
(1)分子势能;(2)分子动能;(3)分子动能和分子势能;(4)0℃的水;0℃的冰熔化成0℃的水需要吸收热量;分子势能;(5)不可以
【知识点】
内能的概念、内能的影响因素
【点评】
本题考查内能的组成及影响因素,需准确理解分子动能、分子势能的影响条件,结合实例分析内能变化,属于基础概念类题目,侧重对内能核心知识点的应用。
【难度系数】
0.5
3. 新考法 内能、温度、热量的关系可表示为下列思维导图,补充空白:①

热传递
;②不一定
;③一定
。(后两空均填“一定”或“不一定”)答案
3.①热传递 ②不一定 ③一定
4.氢能被视为未来的理想清洁能源。已知$c_{水}=4.2×10^{3} J/(kg·℃),q_{氢}=1.4×10^{8} J/kg$。若质量为0.6 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量全部被200 kg温度为20 ℃的水吸收,在标准大气压下水的末温是
100
℃。答案
4.100
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