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D
D
热传递
扩散
剧烈

质量越大,温度越高,内能越大
减小
能量
没有
D
A
B
【分析】
拿到这道题我们可以按步骤梳理思路:第一步先明确题干的场景特点:从热汤取出的金属勺子温度远高于室温,后续勺子温度会慢慢降低到和室温相同,不再烫手。第二步先结合内能的影响因素判断内能的变化趋势:物体质量、状态不变时,温度降低内能会减小,就能直接排除A、B两个错误选项。第三步结合内能的基本性质判断,任何物体在任何温度下都有内能,内能不可能为零,排除C选项。最后再确认改变内能的方式:勺子和周围环境存在温度差,热量从勺子转移到外界,没有做功过程,属于热传递改变内能,就能确定正确选项。
【解析】
解:刚从热汤中取出的金属勺子温度远高于周围环境温度,会向外界释放热量,温度逐渐降低:
1. 当勺子质量、状态不发生变化时,温度降低会导致内能逐渐减小,因此“内能逐渐增加”、“内能保持不变”的描述错误,排除A、B选项;
2. 一切物体在任何温度下都具有内能,内能不可能减小为0,因此C选项错误;
3. 该过程中勺子的内能通过热量转移的方式向外散失,没有做功过程,是通过热传递的方式改变物体内能,D选项描述正确。
【答案】
D
【知识点】
内能的特点,热传递改变内能
【点评】
本题属于热学基础概念题,易错点是部分同学会误判内能的最终状态,忽略“一切物体都有内能、内能不可能为零”的核心性质,解题时只要牢记内能的影响因素、改变内能的两种方式的区别即可快速选出正确答案。
【难度系数】
0.9
【分析】
这是一道热学概念辨析题,解题思路是逐个结合温度、内能、热传递的核心定义去验证每个选项,通过举反例排除错误选项得到正确答案:首先回忆内能的基本性质判断A选项,再结合晶体凝固的特殊过程判断内能变化和温度变化的关系排除B,接着明确内能的多个影响因素排除C,最后根据热传递的发生条件验证D选项的正确性。
【解析】
我们逐个分析选项:
1. 选项A:一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动,任何温度下的物体都具有内能,0℃的冰块也有内能,该选项说法错误。
2. 选项B:物体内能减少,温度不一定降低,比如晶体凝固过程中向外放热,内能减小,但温度保持不变,该选项说法错误。
3. 选项C:内能的大小不仅和温度有关,还和物体的质量、状态、物质种类等因素相关,仅通过温度高低无法比较两个物体内能的多少,温度高的物体内能可能比温度低的物体小,该选项说法错误。
4. 选项D:热传递的发生条件是两个物体之间存在温度差,和内能是否相等没有关系,因此内能相等的两个物体如果温度不同,就可以发生热传递,该选项说法正确。
【答案】
D
【知识点】
内能的概念,热传递条件,温度与内能的关系
【点评】
本题属于热学基础易错题,重点考察学生对三个关联热学概念的辨析能力,很多同学容易错误认为热传递需要内能差、内能变化必然伴随温度变化,通过这道题可以明确区分不同物理量的决定因素,扫清概念误区。
【难度系数】
0.65
【分析】
我们可以逐个空梳理思路:首先回忆改变物体内能的两种方式,分别是做功和热传递,判断“文火慢炒”的过程,是热量从高温的火焰、铁锅传递到菜籽上,没有通过摩擦、压缩等做功的操作,因此第一空对应热传递;接下来“透出香气”是香味分子自发运动到空气中,进入人的鼻腔被感知,这是分子无规则运动的典型现象;最后结合分子热运动的规律,温度是影响分子运动剧烈程度的核心因素,温度越高分子运动的程度就越强,就能推出第三空的答案。
【解析】
1. 改变内能的两种方式为做功和热传递,“文火慢炒”过程中,热量从高温热源转移到菜籽上,能量形式没有发生转化,仅发生了热量的转移,因此属于热传递改变内能。
2. 香味分子不断向空气中扩散,最终被人闻到,这是不同物质彼此进入对方的现象,属于扩散现象。
3. 分子的热运动和温度直接相关,温度越高,分子的无规则运动就越剧烈。
【答案】
热传递 扩散 剧烈
【知识点】
热传递改变内能;扩散现象;分子热运动
【点评】
本题结合古代科技典籍的传统文化场景考察热学基础概念,贴合新课标的情境化命题趋势,整体考点都属于热学的入门基础内容,只要牢记相关概念就能轻松作答,同时也引导学生学会用物理知识解释生活里的常见现象。
【难度系数】
0.9
【分析】
要比较三杯水的内能大小,首先明确:内能的大小与物体的质量、温度、状态有关,本题中三杯水都是液态水,状态完全相同,因此只需要对比质量和温度两个变量即可。先对比甲、乙:二者温度计示数都是40℃,温度相等,但是乙杯中的水比甲杯多,也就是质量更大,因此乙的内能比甲大;再对比乙、丙:两杯中的水体积相近,质量几乎相等,但是丙的温度计示数是90℃,温度远高于乙,因此丙的内能比乙大,最终就能得到内能最大的是丙杯。
【解析】
物体的内能是物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和:
1. 甲、乙两杯水温度均为40℃,温度相同意味着分子平均动能相同,乙杯水的质量更大,分子总数更多,总分子动能更大,因此乙的内能大于甲;
2. 乙、丙两杯水质量相同,分子总数相等,丙杯水的温度为90℃,分子平均动能远大于40℃的乙杯,因此丙的内能大于乙。
综上,丙杯的水内能最大,依据是:同种物质状态相同时,质量越大、温度越高,物体的内能就越大。
【答案】
丙 质量越大,温度越高,内能越大
【知识点】
内能的影响因素
【点评】
本题是基础的内能比较类题目,采用控制变量的思路,两两对比不同杯子的质量、温度差异,就能顺利得出结论,解题时要注意不能只单独看温度或者只看质量,需要同时考量两个影响因素。
【难度系数】
0.8
【分析】
我们可以分三步来梳理解题思路:第一步先观察图乙中0~5min内热汤的温度变化,热汤温度持续降低,而物体内能和温度直接相关,温度降低时内能会随之减小;第二步回忆热传递的本质,热传递过程中转移的不是描述冷热程度的温度,而是内能也就是能量;第三步回忆热传递的发生条件:两个物体间必须存在温度差,观察第10min的图像,两条温度曲线重合,说明热汤和冷水温度完全相等,不存在温度差,自然不会发生热传递。
【解析】
1. 在0~5 min过程中,从图乙可看出热汤的温度不断下降,物体温度降低时内能会减小,因此汤的内能减小。
2. 热传递的本质是内能的转移,过程中传递的是能量,温度是描述物体冷热程度的物理量,不能被传递,因此冷水和热汤之间传递的是能量。
3. 热传递发生的必要条件是两个接触的物体之间存在温度差,第10min时,热汤和冷水的温度已经相同,没有温度差,因此二者之间没有发生热传递。
【答案】
减小;能量;没有
【知识点】
内能与温度的关系;热传递实质;热传递条件
【点评】
本题结合温度随时间变化的图像,考察热传递相关的基础热学概念,属于基础题型,易错点是容易混淆热传递的传递对象,误将温度作为热传递的传递内容,完成本题可以巩固热传递的核心规律,明确热传递的发生要求。
【难度系数】
0.8
【分析】
我们可以分三步来梳理解题思路:第一步先观察图乙中0~5min内热汤的温度变化,热汤温度持续降低,而物体内能和温度直接相关,温度降低时内能会随之减小;第二步回忆热传递的本质,热传递过程中转移的不是描述冷热程度的温度,而是内能也就是能量;第三步回忆热传递的发生条件:两个物体间必须存在温度差,观察第10min的图像,两条温度曲线重合,说明热汤和冷水温度完全相等,不存在温度差,自然不会发生热传递。
【解析】
1. 在0~5 min过程中,从图乙可看出热汤的温度不断下降,物体温度降低时内能会减小,因此汤的内能减小。
2. 热传递的本质是内能的转移,过程中传递的是能量,温度是描述物体冷热程度的物理量,不能被传递,因此冷水和热汤之间传递的是能量。
3. 热传递发生的必要条件是两个接触的物体之间存在温度差,第10min时,热汤和冷水的温度已经相同,没有温度差,因此二者之间没有发生热传递。
【答案】
减小;能量;没有
【知识点】
内能与温度的关系;热传递实质;热传递条件
【点评】
本题结合温度随时间变化的图像,考察热传递相关的基础热学概念,属于基础题型,易错点是容易混淆热传递的传递对象,误将温度作为热传递的传递内容,完成本题可以巩固热传递的核心规律,明确热传递的发生要求。
【难度系数】
0.8
【分析】
这是一道内能相关的概念辨析题,解题的核心思路是紧扣内能的定义、热传递的规律、晶体熔化的内能变化特点,对四个选项逐一排查判断:首先明确内能是物体内部微观分子的能量总和,和宏观机械能无关;再回忆热传递的方向由温度差决定而非内能总量;接着明确晶体熔化吸热时内能会增大;最后根据一切物体都有内能的基本结论选出正确选项。
【解析】
我们逐个分析每个选项:
A. 内能是物体内所有分子无规则运动的动能与分子势能的总和,属于微观层面的能量,和物体宏观的机械运动速度没有关系,行动迟缓减少的是机械能的消耗,和内能无关,因此A错误。
B. 热传递的发生条件是物体间存在温度差,热传递过程中能量总是从温度高的物体转移到温度低的物体,内能多的物体温度不一定更高,因此B错误。
C. 冰山属于晶体,熔化成水的过程中,持续从外界吸收热量,虽然质量、温度都保持不变,但吸收的热量会使分子势能增大,因此物体的内能是增加的,C错误。
D. 一切物体在任何温度下,内部的分子都在永不停息地做无规则热运动,因此都具有内能,温度极低的冰山也具有内能,D正确。
【答案】
D
【知识点】
内能的概念,热传递条件,晶体熔化特点
【点评】
本题属于内能章节的基础易错题,集中考察了学生对内能相关易混淆概念的区分能力,很多同学容易误将宏观机械能的影响因素套用到内能上,或是错误认为热传递从内能多的物体开始,忽略晶体熔化吸热内能增大的特点,做完本题可以有效厘清相关认知误区,夯实热学基础概念。
【难度系数】
0.8
【分析】
解题时首先要明确该合金属于有固定凝固点的晶体,且实验室室温25℃低于合金的凝固点,我们可以把整个温度变化过程拆分为三个阶段逐一分析:第一步先分析70℃降至47℃的阶段:此时合金为液态,温度远高于室温,会持续向外界放热,内能减小;第二步分析温度保持47℃不变的阶段:这是晶体的凝固过程,液态合金逐步转变为固态,晶体凝固的特点是温度不变,但必须持续向外放热,因此该阶段内能仍在减小;第三步分析47℃降至35℃的阶段:合金已经完全变为固态,温度仍然高于室温,继续向外放热,内能继续减小。之后再将推导的结论和各个选项逐一比对,排除错误选项即可得到正确答案。
【解析】
该合金为有固定凝固点的晶体,结合环境温度25℃低于合金所有阶段的温度,对过程和选项逐一分析:
1. 第一阶段:温度从70℃降到47℃,液态合金温度高于室温,持续对外放热,内能不断减小。
2. 第二阶段:温度保持47℃不变,是合金的凝固过程,液态变为固态,凝固过程需要持续向外放热,虽然温度不变,但内能仍在不断减小。
3. 第三阶段:温度从47℃降到35℃,完全凝固后的固态合金温度仍高于室温,继续对外放热,内能继续减小。
对选项逐一判断:
选项A:整个过程合金始终温度高于室温,持续对外放热,内能一直减少,描述正确。
选项B:该过程是液态合金变为固态,属于凝固现象,不存在液化,且内能全程减小并非增加,描述错误。
选项C:温度保持47℃时是晶体凝固过程,持续向外放热,并非不吸热也不放热,描述错误。
选项D:凝固过程中合金持续放热,内能始终在减小,不存在内能不变的阶段,描述错误。
综上,答案选A。
【答案】
A
【知识点】
晶体凝固规律,内能的影响因素,物态变化辨析
【点评】
本题的易错点是很多同学会错误认为晶体凝固时温度不变,内能也保持不变,忽略了晶体凝固过程虽然温度不变,但持续向外放出热量,内能是不断减小的,解题时要注意区分温度和内能的不同,明确物态变化过程中吸放热对内能的影响。
【难度系数】
0.6
【分析】
这道题围绕发热包加热食物的生活场景,考察热传递和内能的基础概念,我们可以通过逐个辨析选项的思路解题:首先明确热传递的本质是内能(热量)的转移,传递的是热量而非温度,热传递的方向是自发从高温物体指向低温物体,直到两物体温度相同;同时内能的大小不只是由温度决定,还和质量、状态、物质种类等因素有关,结合这些知识点逐一判断每个选项的正误,就能选出正确答案。
【解析】
我们对四个选项逐一分析:
1. 选项A:热传递过程中,转移的是热量(内能),不存在“温度传递”的说法,发热包是将热量传递给盒中的水,因此A错误。
2. 选项B:食物温度升高的过程中,食物从温度更高的水中吸收热量,发生了能量的转移,食物的内能随温度升高而增大,该过程同时伴随能量转移和内能变化,因此B正确。
3. 选项C:热传递的条件是存在温度差,热量只会自发从高温物体传向低温物体,食物吸收热量后,最终温度最多与盒内水的温度相等,不可能高于水的温度,否则热量会反向从食物传递到水,因此C错误。
4. 选项D:内能的大小与物体的温度、质量、状态、物质种类均有关,仅温度相同时,发热包和水的内能无法确定相等,因此D错误。
【答案】
B
【知识点】
热传递的本质,内能的影响因素
【点评】
本题属于热学基础概念辨析题,易错点在于混淆“热量”和“温度”的传递属性,忽略内能的多个影响因素,解题时需要准确区分热传递的相关概念,明确内能的决定要素,避免概念混淆出错。
【难度系数】
0.7