专题十内能内能的利用课件

专题十内能内能的利用专题十内能内能的利用专题十内能内能的利用1.(2018安徽,2,2分)如图所示,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,迅速向下压活

塞,硝化棉就燃烧起来。这是因为活塞压缩空气做功,

,达到了硝化棉的

燃点。 A组2014-2018年安徽中考题组1.(2018安徽,2,2分)如图所示,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,迅速向下压活

塞,硝化棉就燃烧起来。这是因为活塞压缩空气做功,

,达到了硝化棉的

燃点。

A组2014-2018年安徽中考题组五年中考答案空气内能增加,温度升高解析当把活塞迅速压下去后,活塞压缩气体做功,气体的内能增加,温度也会随之升高,当温

度达到硝化棉的燃点时,硝化棉就燃烧起来。审题技巧

硝化棉能够燃烧说明玻璃筒中的温度很高。解题关键

解决此题要知道做功可以改变物体的内能,物体的内能与其本身的温度有关,温度

越高内能越大。2.(2018安徽,10,4分)一台额定功率为2000W的电热水器,水箱内装有50kg的水,要把这箱水从

20℃加热到60℃,热水器正常工作需要

s;若水吸收的热量全部由燃烧天然气提供,则

需要完全燃烧

m3的天然气[不计能量损失,已知c水=4.2×103J/(kg·℃),

=4.2×107J/m3]。答案4.2×1030.2解析水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(60℃-20℃)=8.4×106J,不计能量损

失,则消耗的电能W=Q吸=8.4×106J,由P=

可得,热水器正常工作的时间t=

=

=4.2×103s;由题意可知,天然气完全燃烧释放的热量Q放=Q吸=8.4×106J,根据Q放=Vq可得,消耗天然气的

体积V=

=

=0.2m3。思路分析

知道热水器内水的质量,又知道水的初温和末温、水的比热容,利用吸热公式求水

吸收的热量,不计能量损失时消耗的电能W=Q吸,根据P=

求出加热时间;由题意可知,天然气完全燃烧释放的热量Q放=Q吸,再根据Q放=Vq求出消耗天然气的体积。3.(2017安徽,7,4分)农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5kg的秸秆煤可放出

J的热量;若这些热量完全被质量为100kg,初温为20℃的水吸收,则可使水温升高到

℃[已知q秸秆煤=2.1×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]。答案1.05×10745解析完全燃烧0.5kg的秸秆煤放出的热量Q=q秸秆煤m=2.1×107J/kg×0.5kg=1.05×107J;这些热

量可使100kg的水升高到的温度t=

+t0=

+20℃=45℃。思路分析

燃料燃烧放热计算公式Q放=mq,全部被水吸收,Q吸=Q放,利用吸收热量公式Q吸=cmΔt

计算水升高到的温度。易错警示

审题时注意“升高”与“升高到”的区别,“升高”指变化的温度,“升高到”指

物体的末温。4.(2014安徽,9,4分)某太阳能热水器装有100kg初温为20℃的冷水,经过一天的太阳照射,水温

升高到65℃,则这些水吸收的热量等于完全燃烧

m3天然气所放出的热量;假如用功率

为2kW的电热水器产生同样多的热量,则通电的时间为

s。[已知水的比热容为4.2×1

03J/(kg·℃)、天然气的热值为4.2×107J/m3]答案0.459.45×103

解析水吸收的热量Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(65℃-20℃)=1.89×107

J,放出相同热

量所需天然气的体积V=Q/q=1.89×107J/(4.2×107J/m3)=0.45m3,放出相同热量电热水器的通电

时间t=

=

=

=9.45×103s。思路分析(1)已知水的比热容、质量和温度变化,可利用Q吸=cmΔt计算水吸收的热量;然后利

用Q放=qV的变形公式求出天然气的体积;(2)根据Q=W=Pt的变形公式即可求出电热水器的通

电时间。解题关键本题综合考查了水吸收热量的计算、燃料完全燃烧放出热量的计算以及电功计

算公式的应用,熟练掌握这些知识是解答本题的关键。5.(2016安徽,11,3分)下列说法正确的是

()A.物体的内能增加,则一定是外界对物体做了功B.物体的温度升高,则一定是从外界吸收了热量C.物体的温度越高,含有的热量越多D.内能是物体内所有分子动能和势能的总和答案

D物体温度升高,内能增加,物体内能的改变有做功和热传递两种途径,所以A、B两

项错。热量是热传递过程中的物理量,它是个过程量,所以不能说含有热量,C项错。D项表述

正确。解题关键解答本题需要掌握:(1)改变物体内能的两种方式:做功和热传递。(2)内能以及热

量的概念。易错警示需要注意的是物体有内能变化时,温度不一定变化,并且要掌握吸热或者放热温度

不变的几种特殊情况。6.(2015安徽,22,6分)某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为20℃的自来水加热到50

℃,消耗的天然气体积为1m3(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天

然气的热值为3.2×107J/m3。求:(1)天然气完全燃烧放出的热量;(2)水吸收的热量;(3)该热水器工作时的效率。答案(1)3.2×107J(2)1.26×107J(3)39%解析(1)天然气完全燃烧放出的热量:Q放=qV=3.2×107×1J=3.2×107J(2分)(2)水吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2×103×100×(50-20)J=1.26×107J(2分)(3)热水器工作时的效率:η=

×100%=

×100%≈39%

(2分)思路分析(1)知道水的质量、水的比热容、求出水温度的升高值,利用吸热公式Q吸=cmΔt求

水吸收的热量;(2)由Q放=Vq可求出天然气完全燃烧放出的热量;(3)水吸收的热量跟天然气完全

燃烧放出的热量之比等于热水器的效率。解题关键对燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq、Q吸=cmΔt=cm(t-t0)和效率公式熟练掌握和运用

是解答本题的关键。B组2014—2018年全国中考题组考点一内能1.(2018河南,1,2分)物理学拓展了人类对微观世界和宏观宇宙的认识。研究发现,常见的物质

是由大量的

构成的。在天文观测中,人们通常用光年表示

单位。答案分子(或原子)长度解析自然界中的常见物质是由分子或原子构成的。光年是天文学中常用的长度单位。2.(2018吉林长春,12,2分)中国的茶文化在宋朝时已借助“海上丝绸之路”名扬世界。用热水

泡茶时,茶杯温度会升高,其内能是通过

的方式改变的;茶水散发出清香,这是

现象。答案热传递扩散解析用热水泡茶时,茶杯温度升高,是通过热传递的方式改变了物体内能;茶水散发出清香,

是由于茶香分子无规则运动,即发生了扩散现象。3.(2018湖北黄冈,8,2分)刚装修完的房子,打开房门就会闻到刺鼻的气味,这是

运动的结果。为了减少新房子有害气体对人体造成的危害,根据温度越高,

越快,

可以采取在高温季节来临前装修完并搁置一段时间、加强通风等措施。答案分子不停地做无规则分子热运动解析刚装修完的房子,打开房门就会闻到刺鼻的气味,说明装修材料的分子扩散到了空气中,

分子在不停地做无规则运动。分子运动快慢与温度有关,温度越高,分子热运动越快。4.(2017江西,7,2分)如图所示,两个容积相同的保温杯,同时装满温度相同的热水,过了一会儿,

甲杯的外壁比乙杯热,由此可判断

杯保温性能较好,杯壁变热是通过

的方式

改变了它的内能。

答案乙热传递解析两个杯子中的热水的散热过程,是热量从内向外转移的过程。甲杯的外壁比乙杯热,说

明甲杯的散热多,保温效果差,乙杯外壁温度低,说明保温效果好。5.(2017黑龙江哈尔滨,40,2分)将硫酸铜溶液注入水的下方,可以看到清水与硫酸铜溶液之间有

明显的界面,如图甲。静置20日后,如图乙,这是

现象,说明液体分子

。

答案扩散永不停息地做无规则运动解析因液体分子永不停息地做无规则运动,所以会出现如图乙所示的现象,这种现象是扩散

现象。6.(2018湖北武汉,12,3分)在室温下,用绷紧的橡皮膜把一个空锥形瓶的瓶口封上,然后把瓶子

放入热水中,如图所示,橡皮膜会向外凸。下列关于瓶内气体的描述错误的是

()

A.分子的无规则运动会加剧B.内能会增大C.质量会不变D.压强会减小答案

D

把瓶子放入热水中,由于热传递,瓶内气体的内能会增大,温度会升高,温度越高,分

子无规则运动越剧烈,故A、B正确;质量是物体的属性,与物体的温度无关,故瓶内气体的质量

不会变化,C正确;瓶内气体温度升高,压强会增大,D错误。故选D。7.(2017北京,11,2分)下列实例中,用热传递的方式来改变物体内能的是

()A.用热水袋暖手,手的温度升高B.用锯条锯木板,锯条的温度升高C.两手相互摩擦,手的温度升高D.用手反复弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高答案

A发生热传递的条件是要有温度差,热水袋的温度高于手的温度,所以能通过热传递

的方式使手的温度升高,A正确;用锯条锯木板、两手相互摩擦、用手反复弯折铁丝都是用做

功的方式提高物体的温度,B、C、D错误。故选A。8.(2017四川成都,A11,2分)母亲节,小秦为妈妈煮了一锅热气腾腾的面条,下列分析正确的是

()A.面条入锅后温度升高,内能增加B.煮面条时,主要通过做功的方式改变了面条的内能C.闻到了面条的香味,表明扩散只在气体中发生D.面条没有粘在一起,表明分子间有斥力答案

A面条放入沸水中,通过热传递从沸水中吸收热量,温度升高,内能增大,故A正确、B

错误;扩散可以在固体、液体和气体中发生,故C错误;面条没粘在一起,是因为面条分子间的距

离太大,分子间作用力可以忽略,故D错误。思路分析

改变内能的方式有做功和热传递两种;内能大小与物体的质量、温度、状态等因

素有关;扩散可以在固体、液体和气体中发生;分子间作用力的表现与分子间的距离有关。解题关键

将题中情景涉及的现象与所学过的物理知识对接,再分析判断。考点二比热容及热量计算1.(2018重庆A,11,2分)小薇在“探究水的沸腾”实验中,所用水的质量为0.5kg,初温为58℃,测

出水沸腾时的温度为98℃,则当地大气压比一个标准大气压

(选填“高”或“低”),

本实验中水加热至沸腾至少吸热

J。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]答案低8.4×104

解析液体沸点随气压升高而增大,随气压降低而减小,水的沸点为98℃,说明当地气压低于

一个标准大气压;Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(98℃-58℃)=8.4×104J。2.(2018云南昆明,14,3分)昆明冬天的早晨,会看到嘴里呼出的“白气”,这是

现象。

“卡路里”简称“卡”,是热量的另一个单位,现在仍被广泛使用在营养计量和健身手册中。

1卡是这样规定的:在一个标准大气压下,1克水温度升高1℃吸收的热量。那么1卡=

焦耳。一辆汽车发动机的效率是35%,那么该车完全燃烧1kg汽油做的有用功是

J。

[c水=4.2×103J/(kg·℃),q汽油=4.6×107J/kg]答案液化4.21.61×107

解析“白气”是嘴里呼出的水蒸气遇冷空气液化而形成的水滴;1g水温度升高1℃所吸收

的热量为1卡,故1卡=Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×1×10-3kg×1℃=4.2J;1kg汽油完全燃烧放

出的热量Q放=m汽油q汽油=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J,做的有用功W有=Q放×35%=4.6×107J×0.35=

1.61×107J。3.(2017吉林,11,2分)地表温泉水降温较慢,这是因为水的

较大。人们泡温泉时身体会变

热,这是通过

的方式改变了身体的内能的缘故。答案比热容热传递解析与其他物质相比,水的比热容较大,在其他条件相同的情况下放出相同热量时,水的温度

变化较小;泡温泉时,水通过热传递的方式将热量传给人体。4.(2017黑龙江哈尔滨,43,2分)用如图所示的两个相同装置,同时给质量相同的水和铁砂加热,

升温较慢的物质是

,因为它的

较大。

答案水比热容解析相同装置同时给相同质量的水和铁砂加热,可认为相同时间内水和铁砂吸收相同热量,

由Q吸=cmΔt得,Δt=

,可知c越大,Δt越小,故升温较慢的是水。5.(2016湖南长沙,29,4分)太阳能热水器内装有质量为50kg、温度为20℃的水,如果水温上升

到60℃,需要吸收

J的热量。若同样多的热量让等质量的砂石吸收,砂石升高的温度

比水升高的温度大,这是因为水的

比砂石的大。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]答案8.4×106比热容解析水需要吸收的热量:Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(60℃-20℃)=8.4×106J;水的比

热容比砂石的大,吸热能力强,吸收相同的热量,水升高的温度比砂石低。6.(2017四川成都,A14,2分)小明根据下表所提供的数据得出了四个结论,其中正确的是

(

)A.液体的比热容一定比固体的比热容大B.同种物质发生物态变化后,比热容不变C.由于水的比热容大,白天海水温度比沙滩高D.2kg的水温度升高50℃,吸收的热量是4.2×105J几种物质的比热容/J·(kg·℃)-1水4.2×103

水银0.14×103酒精2.4×103沙石0.92×103煤油2.1×103铝0.88×103冰2.1×103铜0.39×103答案

D由表格数据可知,冰的比热容比水银的比热容大,故A错误;同种物质发生物态变化

后,比热容随之变化,故B错误;水的比热容大,当吸收相同热量时,相同质量的海水比沙石的温

度变化小,温度较低,故C错误;水吸收的热量Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×50℃=4.2×105J,

故D正确。思路分析

比热容是物质的特性,不同物质比热容一般不同;同种物质的比热容大小与状态有

关;热量分析和计算的公式为Q=cmΔt。易错警示

利用公式Q=cmΔt计算时,注意质量的单位要求是kg,审题注意温度是“升高”还

是“升高到”。7.(2017上海,6,2分)两个质量不同的金属块,放出相同热量,降低相同温度,则

()A.质量大的金属块的比热容一定大B.质量大的金属块的比热容一定小C.质量大的金属块的比热容可能大D.两个金属块的比热容有可能相同答案

B由公式Q=cmΔt可知,当两个质量不同的金属块降低相同的温度,放出相同的热量时,

它们的比热容与质量的乘积一定相同,故质量大的比热容一定小,应选B。8.(2018云南昆明,20,7分)在探究“物质吸热规律”的实验中:(1)取

质量的水和煤油放入两个相同的容器里,用同样的两个酒精灯对它们加热(如图

所示)。加热时,上下缓慢地提拉搅拌器,这是为了水和煤油受热

。

(2)实验中加热时间相同,水和煤油吸收的热量可以认为是相同的,假设加热时间1min吸收的

热量为Q。经过实验得到了以下两组数据:液体名称质量/g初温/℃末温/℃加热时间/min吸收的热量水20020271Q27351Q35421Q煤油20020351Q35511Q51661Q从表中的数据可以得到:①相同质量的水或者煤油,它们吸收相同的热量后升高的温度几乎是

的;②相同质量的水和煤油,它们吸收相同的热量后升高的温度是

的。(3)由(2)中①、②两个结论发现,不同物质吸热的本领大小

,为了描述物质吸热本领

大小,引入了一个物理量,它就是

。(4)春城昆明之所以冬无严寒,夏无酷暑,一个原因是高原明珠“滇池”对气温起到了调节作

用,因为水的

较大,当水吸收或放出相同的热量,温度变化较小。答案(每空1分)(1)相同均匀(2)相同不相同(3)不相同比热容(4)比热容解析(1)研究物质吸热升温的规律要控制质量和初温相同;水和煤油都是热的不良导体,故需

要用搅拌器使其受热均匀。(2)从表中可以看出:相同质量的水或煤油,物质种类相同,吸收相同热量,升高的温度几乎是相

同的;相同质量的水和煤油,物质种类不同,吸收相同热量,升高的温度不同。(3)比热容是用来描述物质吸热本领大小的物理量。(4)水的比热容较大,水和相同质量的泥土相比,吸收或放出相同的热量时,水的温度变化小。9.(2017福建,26,6分)利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关

系”。操作如下:

(1)在两烧杯中分别装入初温相同且

相等的沙子和水;(2)用相同的酒精灯火焰加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度,其中某时

刻的温度如图乙所示,其示数为

℃。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像,如

图丙所示;(3)实验中,是通过比较

来间接反映沙子和水所吸收的热量;(4)分析图像可知,对于质量相等的沙子和水,升温较快的是

;若使两者升高相同的温度,则

吸收的热量较多。由此可见,

的比热容较大。答案(1)质量(2)39(3)加热时间(4)沙子水水解析(1)为了研究水与沙子比热容的大小,实验时,要控制水与沙子的初始温度、质量相等;

(2)温度计的分度值是1℃,此时的温度是39℃;(3)实验中,是通过比较加热时间来间接反映沙

子和水吸收的热量;(4)分析图像可知,对于质量相等的沙子和水:吸收相等热量,升温较快的是

沙子;若使两者升高相同的温度,水加热时间较长,说明水吸收的热量较多;由此可见水的比热

容较大。1.(2018福建A,19,2分)合理分类和利用垃圾可以变废为宝。在一定条件下,1吨垃圾能“榨”

出170kg燃料油,若燃料油的热值为4.0×107J/kg,则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为

J,燃烧时燃料油的化学能转化为

能。考点三内能的利用答案6.8×109内解析根据Q放=mq=170kg×4.0×107J/kg=6.8×109J;燃料油燃烧时会放出热量,化学能转化为内

能。2.(2018河北,27,3分)如图所示,在一个配有活塞的厚透明筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速下

压,压缩空气

,使筒内空气的内能增大,温度升高,观察到硝化棉

。上述改变

物体内能的方式与发烧时用冷毛巾给头部降温改变物体内能的方式

(选填“相同”

或“不相同”)。

答案做功燃烧不相同解析把活塞迅速下压,压缩空气做功,使空气的内能增大,温度升高,达到硝化棉的着火点就

会燃烧起来,此过程是通过做功改变物体内能。发烧时用冷毛巾给头部降温是通过热传递改

变物体内能,故前后两种现象改变物体内能的方式不相同。3.(2017河北,26,3分)汽油机作为汽车的“心脏”,在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃

料猛烈燃烧,将

能转化成

能。一辆汽车一年行驶了三万公里,消耗汽油2t,这

些汽油完全燃烧放出

J的热量。(q汽油=4.6×107J/kg)答案化学内9.2×1010

解析燃料燃烧属于化学变化,将化学能转化为内能;2t汽油完全燃烧放出的热量Q=mq汽油=2×

103kg×4.6×107J/kg=9.2×1010J。思路分析

燃料燃烧时将化学能转化为内能,燃料完全燃烧放热的计算公式为Q=mq。易错警示

利用Q=mq计算时,注意热值的单位是J/kg,故质量的单位一定要换算成kg。4.(2017黑龙江哈尔滨,44,2分)已知天然气的热值为4×107J/m3,完全燃烧0.3m3的天然气,放出的

热量为

J,用天然气给水加热至沸腾后继续加热,水的温度将

。答案1.2×107不变解析

Q放=Vq=0.3m3×4×107J/m3=1.2×107J,水沸腾时吸热但温度不变。温馨提示

水沸腾时吸收热量但温度不变。知识归纳

燃料完全燃烧放出的热量,Q放=mq,对气体燃料:Q放=V·q,要注意观察所给q的单位是“J/kg”,还是“J/m3”。5.(2016吉林,12,2分)如图是一种简易的实验装置。将它放在无风且光线充足的地方,黑色塑料

瓶在阳光的照射下,瓶中的空气受热膨胀,

变小而上升,从瓶口冲出推动纸风轮转动。

该装置将太阳能转化为

能。

答案密度机械(或动)解析黑色塑料瓶在阳光的照射下,瓶中的空气温度升高,体积变大,密度变小而上升,从瓶口

冲出推动纸风轮转动,该装置将太阳能转化为机械能。6.(2018四川成都,A3,2分)在四冲程汽油机的一个工作循环中,将内能转化为机械能的冲程是

()A.吸气冲程

B.压缩冲程

C.做功冲程

D.排气冲程答案

C四冲程汽油机的一个工作循环由四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲

程、排气冲程;其中压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能,故C正确。解题关键

掌握做功冲程是把内能转化为机械能;压缩冲程是把机械能转化为内能是解答本

题的关键。知识拓展

汽油机一个工作循环有四个冲程,发生两次能量转化,曲轴转动两周,做一次功。7.(2018四川成都,B3,2分)小李家使用的燃气热水器,将30kg的水从20℃加热到45℃,消耗了0.

15m3的天然气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为4×107J/m3,则下列与该

过程有关的计算结果和分析正确的是

()A.水吸收的热量与水的末温成正比B.水吸收的热量是3.15×105JC.热水器的能量转化效率是52.5%D.热水器的能量转化效率与环境温度无关答案

C根据公式Q吸=cmΔt可知水吸收的热量与水温度的变化量成正比,故A错误;水吸收的

热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×30kg×(45℃-20℃)=3.15×106J,故B错误;Q放=Vq=0.15m3×4×

107J/m3=6×106J,η=

×100%=

×100%=52.5%,所以C正确。热水器的转化效率和环境温度有关,故D错误。解题关键

掌握吸收热量的计算公式,知道水吸收的热量为有用能量,燃料完全燃烧放出的热

量为总能量是解答本题的关键。易错警示

当水的质量和初温一定时,随着末温的升高,水吸收的热量增大,不能错误地认为水

吸收的热量与末温成正比。8.(2017湖南衡阳,13,2分)如图所示是四冲程汽油机工作示意图,其中具有很明显的机械能转化

为内能的冲程是

()

答案

A

A图是压缩冲程,汽缸内能量转化情况为机械能转化为内能;B图是排气冲程,汽缸

内无明显能量转化;C图是做功冲程,汽缸内能量转化情况为内能转化为机械能;D图是吸气冲

程,汽缸内无明显能量转化。故选A。解题关键

熟悉汽油机四冲程的气门开闭、活塞运动和有无能量转化等特点。方法指导

先根据“有明显的机械能转化为内能”这一信息确定要选择的是压缩冲程,根据

气门开闭情况很容易排除B、D,再根据压缩冲程活塞应向上运动(或汽缸顶部火花塞没有放

出电火花)确定A是压缩冲程。9.(2017江西,12,3分)在汽油机的做功冲程中,高温、高压的燃气推动活塞运动做功,则下列说

法中正确的是

()A.燃气的内能减少,温度升高B.燃气的内能增加,温度升高C.燃气的内能减少,温度降低D.燃气的内能增加,温度降低答案

C做功可以改变物体的内能,物体对外做功,自身内能减少。在汽油机的做功冲程中,

高温、高压的燃气推动活塞向下运动做功,燃气自身的温度降低,内能减少,故C项正确。10.(2017福建,32,6分)一辆汽车为50km长的新建大桥进行通车测试,如图所示。汽车总质量为

1.5t,以100km/h的速度匀速通过大桥,受到的阻力是总重的0.08,全程消耗了4kg的汽油。g取

10N/kg,求汽车通过大桥:

(1)所需的时间;(2)牵引力所做的功;(3)汽油机的效率。(q汽油=4.6×107J/kg)答案(1)0.5h(2)6×107J(3)32.6%解析(6分)第(1)小题2分,第(2)小题2分,第(3)小题2分。(1)t=

=

=0.5h(2)汽车阻力f=0.08G=0.08mg=0.08×1500kg×10N/kg=1200N因为汽车做匀速运动,所以F=f=1200NW=Fs=1200N×50000m=6×107J(3)Q=m汽油q汽油=4kg×4.6×107J/kg=1.84×108Jη=

×100%=

×100%≈32.6%解题关键

解决本题的关键是知道汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一

对平衡力。对于这类综合题目,要快速联想并选择相对应的公式进行求解,在计算过程中注意

单位要统一。思路分析

(1)根据速度的变形公式计算所需的时间;(2)已知汽车的质量可求得其重力,根据

小汽车所处运动状态对汽车进行受力分析,利用二力平衡的条件求出牵引力的大小,然后利用

W=Fs可求得牵引力所做的功;(3)根据Q=m汽油q汽油可求得汽油完全燃烧放出的热量,再利用η=

×100%可求得汽油机的效率。C组教师专用题组考点一内能1.(2018云南昆明,11,2分)图是流星经过大气层与空气摩擦发热、发光的一幅照片。这个现象

说明做功可以改变物体的

能。流星绝大部分位于70~120千米的高空,因此只见闪光,

不闻声响。那么流星划过天空时究竟有无声音呢?你的判断是:

(填“有”或

“无”)。

答案内有解析流星与空气摩擦发热、发光,是把机械能转化为内能,说明做功可以改变物体的内能;流

量划过天空时一定会引起空气的振动,故一定会发出声音。2.(2017山东德州)端午节妈妈在厨房煮粽子,小强在客厅里就闻到了粽子的香味,这是

现象。煮粽子是通过

方式增大粽子内能的。答案扩散热传递解析因分子在永不停息地做无规则运动,所以在客厅就可以闻到粽子的香味,属于扩散现象;

煮粽子时,粽子吸收热量、温度升高,煮粽子是通过热传递方式增加粽子内能的。3.(2017广东,8,3分)常见的物质是由极其微小的

、原子构成的;炒菜时闻到香味,这一

现象说明分子

;通常液体分子之间的距离比气体的

(选填

“大”或“小”)。答案分子不停地做无规则运动小解析本题考查分子动理论的相关内容,难度较低。要知道物质处于三种不同状态下的分子

排列特点,进一步理解气体分子间的距离大于液体分子间的距离。4.(2017贵州安顺)在图所示的漫画中,老人和小孩的感觉虽然不同,但从科学的角度看,两幅图

都说明了

可以改变物体的内能。图中的小孩从滑梯上滑下,他的机械能

(选填

“增加”、“不变”或“减少”)。

答案做功减少解析搓手时两手克服摩擦力做功,机械能转化为手的内能,手的温度升高,是用做功方式改变

物体的内能;从滑梯上下滑时,臀部与滑梯摩擦做功,机械能转化为臀部的内能,臀部的温度升

高,是通过做功方式改变物体的内能,该过程中人的机械能减少。5.(2017江苏连云港)下列关于温度、内能和热量的说法中,正确的是

()A.0℃的冰没有内能B.冬天搓手取暖是利用做功来改变内能C.物体温度越高,所含热量越多D.物体的机械能越多,其内能就越多答案

B一切物体在任何状态下都有内能,故A错误;搓手取暖是利用做功的方式增加手的

内能,故B正确;不能说物体“含有”热量,故C错误;机械能与内能是两种完全不同的能量形式,

故D错误。6.(2017广东广州,6,3分)甲、乙两杯水温度各为40℃、80℃,下列说法正确的是

()A.只有加热才能使水升温B.甲杯中水的内能一定比乙杯中的小C.乙杯中水的温度降低,水的内能一定减小D.甲杯中的水分子运动一定比乙杯中的剧烈答案

C外界对水做功也能使水升温,故A错;同样是水,内能的大小还与质量有关,而题中并

无两杯水质量的条件,故无法判断谁的内能更大,B错;温度越高,分子热运动就越剧烈,故D错;

乙杯中的水温度降低,质量不变,内能减小,故C正确。7.(2016江苏南京,2,2分)关于粒子和宇宙,下列认识中正确的是

()A.分子间仅存在吸引力,不存在排斥力B.在质子、电子和原子中,尺度最小的是质子C.根据银河系的直径大约为8万光年,可知光年是时间单位D.科学家在研究物质内部结构时,常应用建立“模型”的方法答案

D分子间同时存在着引力和斥力,A项错误;原子是由原子核和核外电子组成的,原子

核是由质子和中子组成的,在质子、电子和原子中,尺度最小的是电子,B项错误;光年是光在1

年中通过的路程,故光年是长度单位,C项错误;科学家研究物质内部结构时,常应用建立模型的

方法,D项正确。1.(2017重庆B,10,4分)在“母亲节”这天,小唐同学为妈妈炖了一碗排骨汤,然后用盆子装了5

kg的水,将装汤的碗放在水中进行冷却。小唐同学用水进行冷却主要是利用了水的

大。过了一会儿,水温由20℃升高到25℃,水吸收的热量为

J[c水=4.2×103J/(kg·℃)]。考点二比热容及热量计算答案比热容1.05×105

解析由于水的比热容大,质量相同的水和其他物质相比,升高相同的温度,水吸热多,冷却效

果好,所以,将装汤的碗放在水中进行冷却利用了水的比热容大这一特性。水吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(25℃-20℃)=1.05×105J。2.(2017江苏无锡)用如图所示的装置,先后加热初温、质量均相同的水和煤油,比较两种液体

比热容的大小,多次实验表明:要让水和煤油升高相同的温度,水需要的加热时间更长,以下关

于该实验的操作及分析错误的是

()

A.水比煤油的比热容大B.加热时用玻璃棒不断搅拌,是为了水和煤油受热均匀C.实验中可以不使用温度计,让水和煤油都沸腾后再比较加热时间D.相同质量的水和煤油,若吸收相同热量后,煤油比水升高的温度大答案

C常见的物质中,水的比热容最大,A正确;加热时为了使水和煤油受热均匀,需要使用

玻璃棒不断搅拌,B正确;要比较水和煤油比热容大小,需控制它们质量、升高的温度相同,如果

按C操作,由于水和煤油的沸点不同,沸腾后升高的温度不同,无法通过加热时间长短来比较比

热容大小,C做法错误;相同质量的水和煤油,吸收同样多的热量,由于煤油的比热容比水小,故

煤油比水温度升高得大,D正确。3.(2018内蒙古呼和浩特,12,3分)为了比较“水和食用油的吸热能力”,某同学选取相同质量的

水和食用油各200g,用如图所示两组相同的器材进行了实验,水和食用油相同时间吸热相同。

实验数据记录如下:

物质初始温度/℃加热时间/min最后温度/℃水20645食用油20670(1)请在下面的坐标图上,作出两组实验数据的“温度-时间”图像;

(2)由实验数据分析可知,

的吸热能力强(选填“水”或“食用油”);(3)若加热到相同的温度后停止加热,冷却相同时间后

的末温高(选填“水”或“食用

油”)。答案(1)如图所示(2)水(3)水

解析(2)从表格中数据可看出,质量相同的水和食用油加热相同时间,即吸收同样多的热量,

水的温度升高的少,因此,当让它们升高相同的温度时,水吸收的热量多,则水的吸热能力强。(3)从图像中可看出,若水和食用油从相同的温度开始放热降温,冷却相同时间后由于水降温

慢,则水的末温高。4.(2016辽宁沈阳,22,4分)如图甲所示是“比较不同物质的吸热情况”的实验装置,烧杯中装有

质量相同、初温相同的两种液体A和B,将规格相同的电加热器分别浸没在两种液体中,同时加

热。用停表测出液体加热到相同温度时所用的时间。小明记录的实验数据见表。

甲

乙液体质量/g初温/℃加热时间/s末温/℃A6020

45B602012045(1)组装器材时,应将温度计固定在适当的位置,不要碰到烧杯和

。(2)加热液体A所用的时间如图乙所示,为

s。(3)上述实验中,加热时间较长的液体,其比热容较

(填“大”或“小”)。(4)小红想用与小明不同的方法进行实验,则她在实验中应控制

(填“加热时间”或

“升高温度”)相同。答案(1)电加热器(2)80(3)大(4)加热时间解析(1)温度计在使用时应使其液泡浸没在被测液体中,不能接触容器底和侧壁,也不能接触

电加热器。(2)停表读数时应先看内圈再看外圈,明确其分度值及量程,由题图乙可知,外圈分度值为1s,量

程为1min,内圈分度值为0.5min,读数为1min20s=80s。(3)在该实验中,A、B两种液体的温度变化相同,质量相同,加热时间较长的液体吸收的热量较

多,根据c=

,mΔt相同时,Q越大,该物质比热容越大。(4)本实验应采用控制变量法,小明控制了质量和温度的变化,通过加热时间(吸收的热量)的长

短来比较吸热能力;小红想用与小明不同的方法进行实验,所以小红应控制质量和加热时间

(吸收的热量)相同,通过比较温度的变化来比较吸热能力。5.(2017广西贵港)“可燃冰”是未来洁净的新能源。2017年5月,我国首次可燃冰试采成功。

可燃冰具有热值大,能直接点燃等特点,它的热值约为5.9×109J/m3。问完全燃烧1m3的可燃冰

能使质量约为多少kg的20℃的水温度升高到100℃?[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]答案17560kg解析1m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量:Q放=Vq=1m3×5.9×109J/m3=5.9×109J。由题知,水吸收的热量:Q吸=Q放=5.9×109J,由Q吸=cm(t-t0)可得加热水的质量:m=

=

≈17560kg。考点三内能的利用1.(2018河北,26,3分)有如图所示的两套相同装置,分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃

料,点燃后加热质量相等的同种液体,通过比较燃料

(选填“燃烧相同时

间”或“全部燃烧”)后温度计示数的变化,来判断两种燃料的热值的大小。燃料燃烧,

转化为内能,用比热容

的液体可以使实验现象更明显。(实验中液体没有沸腾)

答案全部燃烧化学能较小解析根据热值的定义可知,应通过比较质量相同的不同燃料完全燃烧后温度计示数的变化,

来判断热值的大小;燃料燃烧时将化学能转化为内能;质量相同的不同液体,吸收相同的热量

时,比热容越小,温度升高越多,实验现象越明显。2.(2017黑龙江哈尔滨)如图所示是四冲程汽油机工作时的压缩冲程,此过程中通过

方式使汽缸内燃料混合物的内能

(选填“增大”或“减小”)。

答案做功增大解析压缩冲程是活塞对燃料混合物做功,机械能转化为内能,使燃料混合物内能增大,温度升

高。3.(2017山东枣庄)新农村建设中正在大力推广使用瓶装液化气。如果每瓶装10kg液化气,液

化气的热值取4.2×107J/kg,则每瓶液化气完全燃烧放出的热量是

J。若放出的热量

有40%被水吸收,在标准大气压下可把

kg的水从20℃加热至沸腾。[c水=4.2×103J/(kg·

℃)]。答案4.2×108500解析整瓶液化气完全燃烧释放的热量:Q放=mq=10kg×4.2×107J/kg=4.2×108J。由题知,水吸收的热量:Q吸=Q放×40%=4.2×108J×40%=1.68×108J,由Q吸=c水m水(t-t0)得水的质量:m水=

=

=500kg。4.(2016广东,11,3分)如图所示,图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图,图E、F是演示

实验的示意图,C图是

冲程,与它原理相同的是

图所示的演示实验。汽油机的工

作示意图中机械能转化为内能的冲程是

图。(后两空选填字母)

答案做功

FB解析图A、B、C、D所示的四个冲程分别是:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲

程。E图所示的演示实验中空气被压缩时内能增大,与压缩冲程B原理相同,压缩冲程中机械能

转化为内能;F图所示的演示实验中水蒸气的内能转化为活塞的机械能,与做功冲程C原理相

同。5.(2016黑龙江哈尔滨,41,2分)在探究“水的沸腾规律”实验中,利用收集的数据作出了水的温

度随加热时间变化关系图像,如图可知水的沸点是

℃。实验中消耗10g酒精,若这些酒

精完全燃烧,所放出的热量是

J(q酒精=3.0×107J/kg)。

答案983×105

解析水沸腾时温度不变,故可知水的沸点为98℃;10g酒精燃烧放出的热量Q放=mq酒精=10×10-3kg×3×107J/kg=3×105J。6.(2017湖南岳阳)随着人们生活水平的提高,汽车走进千家万户。关于小汽车涉及的知识,说

法正确的是

()A.用甘油做发电机的冷却剂B.发电机做功冲程将内能转化为机械能C.精心保养可使发电机的效率达到100%D.排出的尾气对环境没有任何污染答案

B由水的比热容大的特性可知,用水做发电机的冷却剂;任何机械的效率都不能达到1

00%;排出的尾气对环境有污染。7.(2017山东枣庄)如图是某内燃机工作时的能量流向图,该内燃机的热机效率是

()

A.25%

B.35%C.40%

D.75%答案

B热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。由内燃机

的能量流向图可得,内燃机的热机效率:η=1-25%-40%=35%。8.(2016黑龙江哈尔滨,23,2分)下列表述不正确的是

()A.急刹车时,车上的乘客由于具有惯性身体会向车行方向倾斜B.汽车尾气的再利用可以提高能量利用率C.与其他液体相比,水的比热容比较大,适合作冷却剂D.汽油机的压缩冲程将内能转化为机械能答案

D急刹车时,车上的乘客由于惯性还要保持原来的运动状态,所以身体会向车行方向

倾斜,A项正确;汽车尾气温度高,具有较大的内能,尾气的再利用可以提高能量的利用率,B项正

确;水的比热容较大,相同质量的水和其他液体相比,升高相同温度,水吸收的热量更多,所以适

合作冷却剂,C项正确;汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能,D项错误。故选择D。9.(2016湖南长沙,22,3分)如图,用酒精灯给试管中的水加热,一段时间后橡皮塞被冲开,下列说

法正确的是

()

A.酒精灯中酒精的质量越大,酒精的热值越大B.酒精燃烧放出的热量能全部被试管中的水吸收C.试管中水的内能是通过热传递的方式增加的D.橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程答案

C热值是燃料本身的一种性质,与质量多少没有关系,A项错误;酒精燃烧放出的热量

只有一部分被水吸收,B项错误;水吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式改变了水的内能,C

正确;内燃机的压缩冲程是机械能转化为内能的过程,D项错误。10.(2017湖北宜昌)“共享单车”普及后,王老师由原来开汽车上班改成骑“共享单车”上

班。如图所示的“共享单车”,它具有GPS定位功能,方便人们用手机寻找到附近“共享单

车”的具体位置,它的前货仓底板是一个太阳能电池板,为GPS功能供电。(1)太阳能电池板工作时,把光能转化为

能。GPS工作是靠

来实现定位的。(2)王老师上班骑车的平均速度为15km/h,骑行时间为20min,比以前开汽车走相同的路上班要

减少二氧化碳排放多少千克?(王老师开汽车上班的油耗为10L/100km,燃烧1L汽油要排放二

氧化碳2.4kg。)

答案(1)电电磁波(2)1.2千克解析(1)太阳能电池板工作时,把光能转化为电能;GPS工作是靠电磁波来实现定位的;(2)由v=

可知王老师通过的距离为:s=vt=15km/h×

h=5km;则通过5km的路程消耗的汽油体积为:V=5km×

=0.5L,燃烧1L汽油要排放二氧化碳2.4kg,则燃烧0.5L汽油要排放二氧化碳1.2kg。11.(2014江苏苏州,24,6分)燃气灶烧水时,把质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃,共燃

烧了0.02m3天然气(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热

值为8.4×107J/m3。求:(1)水吸收的热量;(2)天然气完全燃烧放出的热量;(3)燃气灶烧水时的效率。答案(1)6.72×105J(2)1.68×106J(3)40%解析(1)水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J。(2)天然气完全燃烧放出的热量:Q放=qV=8.4×107J/m3×2×10-2m3=1.68×106J。(3)燃气灶的效率:η=

×100%=

×100%=40%。评析

本题是热量计算的常见题型,考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率

公式的理解和运用,难度一般。考点一内能三年模拟1.(2017安徽安庆一模,1)校门口新搬来了一个烤臭豆腐的小摊,同学们远远地就能闻到臭豆腐

的味道,这说明

。臭豆腐经烧烤后,温度升高,分子无规则运动

。答案分子在做永不停息的无规则运动加快解析同学们远远地就能闻到臭豆腐的味道,是分子不停地做无规则运动所致,是扩散现象,扩

散现象说明:分子在做永不停息的无规则运动;温度越高,分子做无规则运动的速度越快,所以

扩散现象越明显。2.(2018安徽合肥瑶海一模,4)如图,活塞将汽缸分成甲、乙两气室、活塞(连同拉杆)是绝热的,

且不漏气,以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能,则在将拉杆缓慢向外拉的过程中E

甲和E乙的变化情况分别是:E甲

,E乙

。(填“变大”“变小”或“不变”)。

答案变大变小解析将拉杆缓慢向外拉的过程中,活塞对甲气室中的气体做功,所以甲气室中气体的内能增

大,温度升高;同时,乙气室的气体对活塞做功,所以乙气室中气体的内能减小,温度降低。则E甲

变大,E乙变小。规律总结在绝热的情况下,气体被压缩,体积变小,外界对气体做功,气体的内能增加;气体膨

胀,体积变大,气体对外界做功,内能减小。3.(2018安徽宿州埇桥二模,13)分子动能是指物体内所有分子做无规则热运动时而具有的动能

总和。为了帮助同学们理解“分子动能”的概念,老师做了如下类比:“运动的篮球具有动能,

动能的大小与篮球的质量和篮球运动的速度有关;类似的,运动的分子也具有动能,分子动能也

与分子的质量、分子运动的速度有关。”根据老师的类比,对于某一物体来说,能够直观反映

分子动能大小的宏观物理量是

()A.物体的温度

B.物体的体积C.物体的状态

D.物体的运动速度答案

A由题意知影响分子动能大小的因素有:分子的质量、分子运动的速度。而温度的

高低反映分子运动的速度大小,则对于某一物体来说,能够直观反应分子动能大小的宏观物理

量是物体的温度。易错警示分子的运动速度与物体的运动速度无关,分子的运动速度与温度有关,温度越高,分

子运动越快。4.(2016安徽宁国调研一,13)如图所示的实验或机器均改变了物体的内能,其中与另外三个改

变内能方法不同的是

()

A.探究萘的熔化规律

B.压缩气体点燃棉花C.内燃机压缩冲程

D.水蒸气冲出木塞答案

A

A图中:探究萘的熔化规律,利用酒精灯加热,是通过热传递改变内能的过程;B图中:

用力将活塞迅速压下,压缩空气做功,是机械能转化为内能的过程;C图中:内燃机压缩冲程,是

活塞压缩工作物质做功,改变物质内能;D图中:水蒸气冲开木塞,对木塞做功,是通过做功将内

能转化为机械能的过程。故选A。5.(2016安徽合肥蜀山二模,11)关于热现象,以下说法正确的是

()A.酒精温度升高时蒸发加快,是因为酒精分子的运动加快B.一个物体吸收了热量,它的温度一定会升高C.温度越高的物体,它的内能一定越大D.由于功和内能是不同的物理量,所以做功不可以改变物体的内能答案

A酒精温度升高时,酒精分子的运动加快,蒸发加快;晶体熔化时吸热,但温度不变;内

能还与体积、物质的量有关,因此温度越高的物体,内能不一定越大;做功和热传递都可以改变

物体的内能。1.(2016安徽芜湖二模,4)已知天然气的热值为4.0×107J/m3,完全燃烧0.05m3天然气放出的热量,

若只有42%被水吸收,则可以使常温下5kg的水温度上升

℃。考点二比热容及热量计算答案40解析完全燃烧0.05m3天然气放出的热量:Q放=Vq=0.05m3×4×107J/m3=2×106J;水吸收的热量:Q吸=Q放×η=2×106J×42%=8.4×105J,由Q吸=cmΔt得水升高的温度:Δt=

=

=40℃2.(2018安徽马鞍山八中一模,6)质量和初温相同的甲、乙两种液体,经同一加热器加热相同的

时间后甲的温度大于乙的温度,则甲液体的比热容

乙液体的比热容(填“大于”、

“等于”或“小于”)。如果乙液体的质量为1kg,初温为20℃,加热一段时间后,温度升高30

℃,吸收了1.26×105J的热量,则乙液体的比热容为

J/(kg·℃)。答案小于4.2×103

解析根据Q吸=cmΔt可知,在质量相等、初温相同、吸收热量也相同的情况下,比热容小的物

体升温多;所以,甲液体的比热容小,乙液体的比热容大;由Q吸=cm(t-t0)得,乙液体的比热容:c=

=

=4.2×103J/(kg·℃)。思路分析(1)甲、乙两种液体质量相等、初温相同,用同一加热器加热相同时间,两种液体吸

收热量也相同,最终甲的温度大于乙的温度,利用公式Q吸=cmΔt分析比热容大小关系;(2)已知物体的质量、温度变化、吸收的热量,利用公式Q吸=cmΔt求物质的比热容。3.(2018安徽包河一模,8)2017年4月20日,“天舟一号”货运飞船搭乘“长征七号”遥二运载

火箭升空。在发射升空的过程中,当箭船分离后,失去火箭的推力,但货运飞船仍可以继续向上

飞行,这是由于飞船具有

。“长征七号”遥二运载火箭安装液氧煤油发动机,完全燃

烧5kg煤油可放出

J的热量(已知q煤油=4.6×107J/kg)。答案惯性2.3×108

解析在火箭发射升空的过程中,当箭船分离后,飞船失去火箭的推力,由于飞船具有惯性,仍

可以继续向上飞行;5kg煤油完全燃烧放出的热量:Q=q煤油m=4.6×107J/kg×5kg=2.3×108J。4.(2018安徽合肥长丰三模,7)一个成年人参加一次长跑运动身体消耗的能量为6.24×104J,这些

能量相当于完全燃烧160克的脂肪放出的热量,则脂肪的热值为

J/kg。答案3.9×105

解析由Q放=mq可得脂肪的热值:q=

=

=3.9×105J/kg。5.(2018安徽安庆联考三,15)质量相同的甲、乙两个物体由于吸热而升温,若它们的比热容之

比为1∶2,升高的温度之比为3∶2,则它们吸收的热量之比是

()A.3∶1

B.4∶3C.1∶3

D.3∶4答案

D

m甲∶m乙=1∶1,Δt甲∶Δt乙=3∶2,c甲∶c乙=1∶2。由Q吸=cmΔt,得两物体吸收热量之比:

=

=

×

×

=

。6.(2016淮北五校联考三,18)小明为了探究“水和煤油的吸热本领”,用两个相同的装置做了

如图甲所示的实验,其中在两个相同的烧杯中加入的水和煤油的初温相同、质量相同。

甲

乙(1)该实验中要用到搅拌器搅动,目的是使水和煤油

;实验中为了使水和煤油吸收相同

的热量,小明的做法是使它们的

(选填“温度计示数”或“加热时间”)相同。(2)水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙所示,由图像可知

(选填“a”或“b”)

吸热本领强一些。答案(1)受热均匀加热时间(2)a解析(1)使用搅拌器的目的是让水和煤油受热均匀。为了让水和煤油吸收相同的热量,应用

相同的“加热器”加热相同的时间;(2)由乙图知:在质量和升高温度相同时,a温度升高慢,b温

度升高快,a的比热容大,吸热能力强。1.(2016安徽师大附中模拟,2)近期科学家发明了一种单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的

前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同,在第四冲程结束后,立刻向汽缸内喷水,水在高温汽缸内

迅速

(填物态变化名称)成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,在水蒸气推动活塞

做功的过程中主要的能量转化情况是

,从而提高了热机的效率。考点三内能的利用答案汽化内能转化为机械能解析水是液态,水蒸气是气态,水变为水蒸气是汽化;水蒸气膨胀做功,内能转化为机械能,这

样做再次利用了废气带走的热量,从而提高了效率。2.(2017安徽池州一模,3)“长征六号”是我国研制的新一代液体运载火箭,它首次采用了最新

研制的大推力液氧煤油发动机。煤油燃烧过程中,其热值大小

;燃气对火箭做功,燃气

的内能会

。(选填“增大”“减小”或“不变”)答案不变减小解析煤油燃烧过程中将化学能转化为燃气的内能;热值是燃料的一种特性,与燃料的种类有

关,所以煤油燃烧过程中,其热值大小不变;燃气对火箭做功,内能转化为机械能,所以燃气的内

能会减小。3.(2016安徽宿州二模,22)飞机的发动机是一种热机,通过航空煤油在气室中燃烧,从喷口向后

高速喷出气体,使发动机获得向前的推力。高空中某飞机获得1.6×105N的水平推力,以600km

/h的速度沿水平方向匀速航行1h,需要完全燃烧热值为4×107J/kg的航空煤油4000kg。求1h

内:(1)发动机所做的功;(2)航空煤油完全燃烧放出的热量;(3)发动机的热机效率。答案(1)9.6×1010J(2)1.6×1011J(3)60%解析(1)由v=

得飞机航行的路程:s=vt=600km/h×1h=600km=6×105m发动机所做的功:W=Fs=1.6×105N×6×105m=9.6×1010J;(2)航空煤油完全燃烧放出的热量:Q放=qm=4×107J/kg×4000kg=1.6×1011J;(3)发动机的热机效率:η=

×100%=

×100%=60%。(时间:25分钟分值:55分)一、填空题(每空2分,共22分)专题检测1.(2018安徽安庆二模,4)将一只回形针轻轻地放入倒满水的杯中,杯中水不会溢出,继续放入回

形针,水仍然不会溢出,但水面却向上凸起,这是因为水的表面分子间距离较大分子力表现为

(填“引力”或“斥力”),在这种分子力作用下,水不至于溢出。答案引力解析水虽然没有溢出,但是水面却向上凸起,是因为分子间存在相互作用的引力,在这种分子

力作用下,水不至于溢出。2.(2018安徽马鞍山联考,2)我市已开展对空气中的PM2.5浓度的监测工作。PM2.5是指大气中

直径小于或等于2.5

(填写长度单位)的颗粒物,它们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。室外空气中的PM2.5主要来自矿物燃料燃烧的

排放,室内空气中的PM2.5主要来自吸烟产生的烟雾。PM2.5在空中的运动

(属于/不

属于)分子的热运动。答案微米不属于解析

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,不属于分子的热运动。方法技巧只有分子的无规则运动才是热运动,小颗粒物是物体不是分子,小颗粒的运动都是

机械运动,不是分子的热运动。分子非常小,用肉眼直接看不到。3.(2018安徽马鞍山当涂二模,4)“长征五号”运载火箭是我国运载能力最大、尺寸最大的火

箭,火箭的燃料采用液态氧和氢混合是由于其

大。为了使氢气和氧气液化,采用了先

降温再进行压缩体积的方式,所以俗称“冰箭”。答案热值解析“长征五号”运载火箭是我国运载能力最大、尺寸最大的火箭,火箭的燃料采用液态

氧和氢混合是由于其热值大。4.(2017安徽池州一模,6)将一瓶容量为550mL的矿泉水放入冰箱一段时间后,水温从30℃降低

到10℃,这是用

方式改变了矿泉水的内能;在这个过程中水放出的热量为

J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]。答案热传递4.62×104

解析水放出热量、内能减少,是通过热传递的方式减少水的内能;水放出的热量:Q放=c水mΔt=

4.2×103J/(kg·℃)×0.55kg×(30℃-10℃)=4.62×104J。知识拓展改变内能的方式:做功、热传递。发生能量转移的是热传递,发生能量转化的是做

功。易错提醒本题考查了热量的计算、内能的改变方式,计算热量时注意温度降低了(Δt)与降

低到(末温)的区别。5.(2016安徽芜湖二模,8)A、B两物体质量相等,温度均为10℃;甲、乙两杯水质量相等,温度均

为50℃。现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了4℃,乙杯水温降低了8℃,不

考虑热量的损耗,则A、B两物体的比热容之比为

。答案4∶9解析物体A放入甲杯水后,它们的共同温度为50℃-4℃=46℃,水放出的热量Q放=c水m水Δt水,A吸收的热量Q吸=cAmAΔtA,不考虑热量的损耗,所以Q放=Q吸,即c水m水×4℃=cAmA×(46℃-10℃)代入相关数据得:cA=

×

物体B放入乙杯水后,它们的共同温度为50℃-8℃=42℃,水放出的热量Q放'=c水m水Δt水',B吸收的热量Q吸'=cBmBΔtB',不考虑热量的损耗,所以Q放'=Q吸',即c水m水×8℃=cBmB×(42℃-10℃),代入相关数据得:cB=

×

;因为A、B两物体质量相等,即mA=mB,所以

=

=4∶9。解题关键本题解题的关键在于学生能否正确写出高温物体放热和低温物体吸热的表达

式。利用比例的思想可以解决许多物理问题,在学习中注意运用。思路分析(1)物体A放入甲杯水中后,水的温度由50℃降低了4℃,变成50℃-4℃=46℃,A的

温度由10℃升高到46℃,水放出的热量等于A吸收的热量,据此列出热平衡方程,就可以求出A

的比热容。(2)物体B放入乙杯水中后,水的温度由50℃降低了8℃,变成50℃-8℃=42℃,B的温度由10℃

升高到42℃,水放出的热量等于B吸收的热量,据此列出热平衡方程,就可以求出B的比热容。

求出A和B的比热容后,就可以解决问题。6.(2017安徽埇桥一模,6)世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意,比如:蒸汽机

和汽油机,它们工作时,能的转化过程是

。答案内能转化为机械能解析蒸汽机和汽油机都属于热机,都是将内能转化为机械能的机器。7.(2017安徽芜湖一模,5)内燃机汽缸中的燃料燃烧产生的高温、高压气体通过

的方式

将内能转化为机械能。如图所示,四冲程汽油机正处于

冲程,该汽油机每秒完成40个冲

程,则飞轮的转速为

r/min。

答案做功压缩1200解析热机是利用燃料燃烧产生的高温、高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能的装

置;由图可知,进气门和排气门都是关闭的,活塞向上运行,可以判断此冲程为压缩冲程;汽油机

完成一个工作循