专题03 内能及应用（查补知识-通关练）-2024年中考物理复习冲刺过关（解析版）

专题03内能及应用目录01挑战中考题·查知识漏洞02回顾教材·补知识漏洞03知识通关演练1．（2023·辽宁盘锦·中考真题）下列与热学有关的说法正确的是（）A．霜的形成是凝固现象B．露珠的形成需要吸收热量C．冰熔化时，温度不变，内能不变D．墨水在热水中扩散比冷水中快，说明温度越高分子运动越剧烈【答案】D【解析】A．霜是地面附近的水蒸气遇到冷的物体放热凝华形成的，故A错误；B．露珠是地面附近的水蒸气遇冷液化形成的，故B错误；C．冰熔化时虽然温度不变，但是需要持续吸热，内能增加，故C错误；D．分子的热运动与温度有关，温度越高，分子的热运动越快，故D正确。故选D。2．（2023·四川绵阳·中考真题）新材料为人们带来了“神奇”的55℃恒温水杯。这种水杯在夹层中有一种传热材料，把沸水倒入恒温水杯中，传热材料快速吸收沸水热量并贮存起来，使水温快速降到55℃左右；当水温低于55℃时，传热材料缓慢释放热量，水温保持基本不变。则（）A．在快速降温过程中，传热材料吸热内能减少B．在快速降温过程中，水放热内能减少C．在温度保持不变时间内，传热材料放热内能增加D．在温度保持不变时间内，水吸热内能减少【答案】B【解析】AB．在快速降温过程中，传热材料吸热内能增加，水放热内能减少，故A不符合题意，B符合题意；CD．在温度保持不变时间内，传热材料缓慢释放热量，内能减少，水吸热内能增加，故CD不符合题意。故选B。3．（2023·四川绵阳·中考真题）有甲、乙两个实验事实。甲：把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起，在室温下放置5年后再将它们切开，看到金与铅相互渗入约1mm深。乙：将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧压在一起，两个铅柱会结合在一起，甚至不易拉开。对这两个实验事实的分析，正确的是（）A．甲说明固体间也能发生扩散，乙说明分子间存在引力B．甲说明分子间存在引力，乙说明固体间也能发生扩散C．甲说明分子间存在斥力，乙说明分子间有间隙D．甲说明分子间有间隙，乙说明分子间存在斥力【答案】A【解析】把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起，在室温下放置5年后再将它们切开，可以看到它们互相渗入约1mm深，表明固体之间也能发生扩散现象；将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧压在一起，两个铅柱就会结合在一起，甚至不易拉开，主要是因为铅柱的分子之间存在引力，故A正确，BCD错误。故选A。4．（2023·海南·中考真题）下列生活实例中，利用做功改变物体内能的是（）A．暖手宝暖手 B．棉被被晒热C．烧水水温升高 D．搓手取暖【答案】D【解析】A．暖手宝暖手，手通过暖手宝吸收热量，温度升高，是通过热传递改变物体的内能，故A不符合题意；B．棉被被晒热，棉被从阳光中吸收热量、温度升高，是通过热传递改变物体的内能，故B不符合题意；C．烧水水温升高，是通过热传递改变物体的内能，故C不符合题意；D．用双手互相摩擦取暖，该过程中克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故D符合题意。故选D。5．（2023·内蒙古兴安盟·中考真题）盛夏时节，百花绽放。四溢的花香引来了蜜蜂吸食花蜜，表明（）A．分子间有斥力 B．分子间有间隙C．分子间有引力 D．分子是运动的【答案】D【解析】四溢的花香引来了蜜蜂吸食花蜜，这是一种扩散现象，扩散现象表明花香分子在不停地做无规则运动，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。6．（2023·湖北十堰·中考真题）青藏高原某地区学生利用如图装置探究水沸腾时温度变化特点，观察到水中形成的大量气泡上升、变大时，温度计的示数如图且不变。他们用橡胶塞塞住瓶口，发现水中气泡先减少再增多，温度计的示数升高至85℃后又保持不变，撤去酒精灯，水中气泡逐渐消失。下列有关此实验的说法错误的是（

）A．实验中利用做功的方式改变水的内能 B．气泡上升过程中所受液体压强减小C．此实验说明水沸腾时需要吸热，但温度不变 D．此实验可以解释高压锅的原理【答案】A【解析】A．给水加热，水吸收热量，是通过热传递改变内能，故A错误，符合题意；B．气泡上升过程中，气泡在水中的深度越来越小，因此受到的液体压强越来越小，故B正确，不符合题意；C．温度计的示数升高至85℃后又保持不变，撤去酒精灯，水中气泡逐渐消失，水停止沸腾，说明水沸腾时需要吸热，但温度不变，故C正确，不符合题意；D．高压锅的原理是通过增大锅内气压来提高液体沸点，原来观察到水中形成的大量气泡上升、变大时，说明水开始沸腾，用橡胶塞塞住瓶口，发现水中气泡减少，说明水停止沸腾，因此整个过程说明气压越大，沸点越高，故D正确，不符合题意。故选A。7．（2023·四川雅安·中考真题）学校开展“给父母送上一道家常菜”为主题的劳动实践教育活动。小安在妈妈指导下走进厨房进行劳动实践，她发现厨房里涉及到很多物理知识。下列说法正确的是（）A．冷冻室取出的排骨表面的“白霜”，是凝固形成的冰晶B．排骨汤煮沸后冒出大量的“白气”，是汽化形成的水蒸气C．汤沸腾后排骨上下翻滚，说明温度越高分子运动越剧烈D．排骨汤香气四溢，说明分子在永不停息地做无规则运动【答案】D【解析】A．冷冻室取出的排骨表面的“白霜”，是水蒸气凝华成的小冰晶，形成“白霜”，故A错误；B．排骨汤煮沸后冒出大量的“白气”，是锅内的水蒸气上升的过程中，遇冷液化形成的小液滴，故B错误；C．汤沸腾后排骨上下翻滚，说明沸腾是发生在液体内部和表面的剧烈的汽化现象，而不是分子运动，故C错误；D．排骨汤香气四溢，是因为分子在永不停息地做无规则运动，扩散到空气中，引起嗅觉，故D正确。故选D。8．（2023·山东青岛·中考真题）下列词语中，能体现分子热运动的是（）A．骏马奔驰 B．尘土飞扬 C．花香满园 D．水滴石穿【答案】C【解析】ABD．骏马奔驰、尘土飞扬、水滴石穿都是机械运动，故ABD不符合题意；C．花香满园说明分子在不停地做无规则运动，故C符合题意。故选C。9．（2023·四川攀枝花·中考真题）下列情况中，物体内能减小的是（）A．冰雪消融 B．钻木取火 C．压缩气体 D．开水冷却【答案】D【解析】A．冰雪消融，吸收热量，内能增大，故A不符合题意；B．钻木取火，克服摩擦做功，机械能转化为内能，内能增大，故B不符合题意；C．压缩气体做功，是对气体做功，可以使气体的内能增大，故C不符合题意；D．开水冷却，水放出热量，内能减小，故D符合题意。故选D。10．（2023·江苏南京·中考真题）图示课本四个示例中的能量转化过程，与汽油机做功冲程相同的是（

）A．甲图中反复弯折铁丝 B．乙图中压缩空气C．丙图中盒内燃气推出盒盖 D．丁图中取暖器通电后电热丝发热【答案】C【解析】汽油机做功冲程中，缸内高温高压的燃气推动活塞对外做功，将内能转化为机械能。A．甲图中反复弯折铁丝，人对铁丝做功，使铁丝内能增大，温度升高，将机械能转化为内能，故A不符合题意；B．乙图中压缩空气，此时活塞对气体做功，使气体内能增大，温度升高，将机械能转化为内能，故B不符合题意；C．丙图中盒内燃气推出盒盖，燃气对盒盖做功，将燃气的内能转化为盒盖的机械能，故C符合题意；D．丁图中取暖器通电后电热丝发热，电流做功，将电能转化为内能，故D不符合题意。故选C。11．（2023·湖南娄底·中考真题）下列关于实验的叙述正确的是（）A．图甲中，抽出玻璃板后观察到的现象能说明分子间存在着引力B．图乙中，水沸腾后软木塞被推出，软木塞的内能转化为它的机械能C．图丙中，把玻璃板拉出水面时弹簧测力计示数会变大，是大气压力的作用D．图丁中，将瓶塞弹出时，瓶内气体内能减少【答案】D【解析】A．抽掉玻璃板，二氧化氮和空气之间发生扩散现象，瓶内气体颜色最后变得均匀，说明分子在不停地运动，故A错误；B．图乙中，试管中的水沸腾后，水蒸气将软塞子推出，即水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化机械能，故B错误；C．因为玻璃分子和水分子之间存在引力，所以向上拉浸没在水中的玻璃板直至脱离水面的过程，测力计示数将变大，故C错误；D．图丁中，将瓶塞跳出时，瓶内气体内能转化为活塞的动能，故瓶内气体内能减少，故D正确。故选D。12．（2023·江苏盐城·中考真题）汽油机的一个工作循环中，能量转化方式与图示过程相同的是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程【答案】B【解析】如图，按压活塞过程中活塞对桶内气体做功，是桶内气体内能增加，机械能转化成内能；内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程，压缩冲程活塞向上运动，压缩气体对气体做功，将机械能转化为内能；做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。13．（2023·江苏镇江·中考真题）即将建成的镇江仑山湖抽水蓄能电站，在用电低谷时利用多余的电能，将山下的水抽往山上的水库实现“蓄能”；在用电高峰时释放山上的水来发电。该电站可以实现“蓄能”主要是将多余的电能转化为水的（）A．重力势能 B．内能 C．动能 D．化学能【答案】A【解析】蓄能时，水被抽到山上水库中，水的高度增大，重力势能增大，所以电能转化为水的重力势能。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。14．（2023·山东淄博·中考真题）下列关于热和能的说法正确的是（）A．温度高的物体，内能不一定大 B．热传递过程中，传递的是温度C．物体吸收热量，温度一定升高 D．内燃机工作时，压缩冲程将内能转化为机械能【答案】A【解析】A．温度是分子平均动能的标志，温度越高分子平均动能越大，物体的内能是分子动能和分子势能的总和，由于分子势能不确定，故温度高的物体内能不一定大，故A正确；B．在热传递过程中，传递的是热量，故B错误；C．物体（晶体）吸收热量，温度不一定升高，如晶体在熔化过程中，吸收热量，温度保持不变，故C错误；D．内燃机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，故D错误。故选A。15．（2023·内蒙古呼和浩特·中考真题）人类文明，一脉相传。从远古的水磨，到今天的水电站，都是人类对水能的合理开发与利用。如图所示，图甲是远古的水磨，流水冲击水轮，水轮转动，去汲水、碾谷、磨面；图乙是今天的水电站，流水冲击水轮，带动发电机发电。下列说法不正确的是（）A．水轮是人类把水能转化成水轮动能的装置B．流水冲击水轮，带动发电机发电，减少的水能等于发电机产生的电能C．右图中的拦河大坝，起到了提高水重力势能的效果D．流水通过水轮后，其机械能减小【答案】B【解析】A．根据能量转化可知，甲、乙两图的水轮是将水能转化成水轮动能的装置，故A正确，不符合题意；B．流水冲击水轮，带动发电机发电，由于不可避免要克服摩擦做功，因此减少的水能不能全部转化为发电机产生的电能，即减少的水能不等于发电机产生的电能，故B错误，符合题意；C．拦河大坝是为了提高上游水位，增加水的重力势能，使得水下落时可以获得更多的动能，故C正确，不符合题意；D．流水通过水轮后，由于有部分机械能转化为水轮的动能，因此其机械能减小，故D正确，不符合题意。故选B。16．（2023·山东聊城·中考真题）下列是对一些日常现象的分析，其中正确的是（）A．沿海地区的气温变化小，与水的比热容较大有关B．刚烧开的水非常热，是因为水中含有大量的热量C．吸盘能贴在光滑的墙面上，说明分子间存在引力D．柴油机比汽油机的效率高，可以消耗更少的燃料【答案】A【解析】A．砂石和水相比，水的比热容较大，相同质量的水和砂石相比，吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小；沿海地区的气温变化小，与水的比热容较大有关，故A正确；B．刚烧开的水非常热，是因为水的内能较大，但不能说含有热量，故B错误；C．吸盘能贴在光滑的墙面上，是受到大气压的作用，故C错误；D．柴油机比汽油机的效率高，是指柴油机做功时的有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比大，未明确所做有用功的多少，不能判断消耗燃料的多少关系，故D错误。故选A。17．（2023·江苏盐城·中考真题）人们常在衣柜里放置一些樟脑丸。随着时间的推移，樟脑丸越来越小，发生的物态变化是。衣柜中充满了樟脑丸的气味，说明分子是的。【答案】升华不停地做无规则运动【解析】[1]放在衣橱里的樟脑丸，时间久了会变小直到消失，这是樟脑丸吸热由固态直接变成了气态，发生了升华现象。[2]衣柜中充满了樟脑丸的气味，这是扩散现象，说明了分子在不停地做无规则运动。18．（2023·湖北襄阳·中考真题）2023年春节，襄阳市华侨城、关圣古镇燃放烟花，现场人们闻到很浓的硝烟味道属于现象。热机工作时常用水降温，这是利用了水的大的特性。【答案】扩散比热容【解析】[1]现场人们闻到很浓的硝烟味道说明分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象。[2]热机工作时产生大量的热，这些热如果不迅速转移，就可能损害发动机，因此利用水的比热容大的特点（相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多）把这些热迅速吸收，使热机的温度不致升得太高。19．（2023·山东淄博·中考真题）抽取式餐巾纸表面有花纹，对折成形，交错叠放，封装在纸盒里。如图所示，使用时打开封口，闻到餐巾纸淡淡的香味，这是现象。抽出一张就会带出下一张，主要依靠餐巾纸之间的力。【答案】扩散摩擦力【解析】[1]打开塑料袋封口，闻到面巾纸淡淡的香味，这是扩散现象，是分子在不停地做无规则运动的结果。[2]根据题意知道，抽取式面巾纸是叠套压实，表面有褶皱或压痕，说明接触面粗糙且有压力，当抽出第一张面巾纸时，两张纸之间则存在相对运动，所以，上一张面巾纸带起下一张面巾纸，主要依靠相邻两张面巾纸之间的摩擦力。20．（2023·陕西·中考真题）如图，是我国古代的一种取暖用具——黑漆描金手炉。在手炉中装满热水后抱在怀中，便可取暖，这是利用了的方式改变内能，手炉中装热水，是利用了水的较大。【答案】热传递比热容【解析】[1][2]根据题意可知，在手炉中装满热水后抱在怀中，便可取暖，人手吸收热量，内能增大，这种方式是通过热传递改变内能，因为水的比热容较大，与其他物质相比在相同质量时，降低相同的温度放出的热量更多，所以，手炉中装热水。21．（2023·江苏盐城·中考真题）氢能源作为新型能源，其热值大，有着巨大的开发使用潜力。氢能源完全燃烧放出的热量为J。若有的热量被水吸收，可以使kg的水从升高到。与化石能源相比，“氢能源”的优势还有（写出一个即可）。，【答案】143清洁无污染【解析】[1]完全燃烧氢放出的热量完全燃烧氢放出的热量为。[2]由题知，水吸收的热量由Q=cmΔt可得，水的质量水的质量为143kg。[3]通常情况下，氢气与氧气燃烧后只生成水，对环境非常友好，清洁无污染。22．（2023·湖北襄阳·中考真题）太阳能是清洁可再生能源。太阳能汽车上的太阳能电池可将太阳能转化为能，太阳能汽车减少了废气和噪声污染。在寒冷的冬天，会看到水管冻裂，这是因为水结成冰后增大了。【答案】电体积【解析】[1]太阳能电池利用“光生伏特”效应可将太阳能直接转化为电能。[2]冰的密度小于水的密度。寒冷的冬天，水管中的水一旦结冰，质量不变，密度变小，根据可知体积变大，所以，水结成冰后体积变大就将水管胀裂了。23．（2023·江苏镇江·中考真题）如图为单缸四冲程汽油机的冲程，该冲程活塞移动时，汽缸内燃料混合气体的压强变。若该汽油机转速为2400r/min，则它每分钟完成个如图所示的冲程。【答案】压缩大1200【解析】[1][2]内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；判断冲程名称可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”，由图可知活塞向上运动，两气门关闭，因此是压缩冲程；压缩冲程过程中，汽缸内部体积变小，压强变大。[3]热机完成一个工作循环中，飞轮转动2圈，完成压缩冲程1个，若该汽油机转速是2400r/min，表示每分钟飞轮转动2400圈，它每分钟完成1200个压缩冲程。24．（2023·江苏镇江·中考真题）小兵利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为12g，烧杯中水的质量为200g，初温为23℃，点燃酒精，当水温升高到43℃时，立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量Q=J。他想利用Q效=Q计算酒精的热值，还需进行的实验操作是，他所测算出的热值与真实值相比偏。（选填“大”或“小”）[c水=4.2×103J/(kg·℃)]【答案】1.68×104测量出剩余酒精的质量小【解析】[1]根据题意可得，水吸收的热量Q=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×200×10-3kg×(43℃-23℃)=1.68×104J[2][3]根据题意可知，Q放已知，由可知，还需计算出燃烧酒精的质量，才能计算酒精的热值，所以应测量出剩余酒精的质量；由于存在热量损失，酒精燃烧放出的热量没有被水全部吸收，即Q<Q放，又因为燃烧掉酒精的质量是一定的，根据可知，所测算出的热值与真实值相比偏小。25．（2023·江苏常州·中考真题）压缩空气动力车。（1）小明将充满气的气球捆绑在小车上，制成压缩空气动力小车。当气球向右喷气时，静止的小车向左运动起来，如图甲所示。该现象说明力的作用是；还说明力可以改变物体的。（2）为制造压缩空气动力汽车，工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接，该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程，如图乙所示。发动机对外做功的是（进气/排气）冲程，此过程中钢瓶内压缩空气的温度。若该发动机的转速为，则内发动机对外做功次。汽车行驶一段路程后，钢瓶内压缩空气的密度。【答案】相互的运动状态进气减低20减小【解析】（1）[1][2]当气球向右喷气时，对给周围的空气有一个向右的力，由于物体间力的作用是相互的，空气也给气球有一个向左的力，所以静止的小车向左运动起来，该现象说明力的作用是相互的，还说明力可以改变物体的运动状态。（2）[3][4]如图乙所示，进气冲程中压缩空气进入气缸，压缩空气对活塞做功，将内能转化为机械能，钢瓶内压缩空气的内能减少，温度降低。[5]该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程，若该发动机飞轮的转速为，则1s内发动机有20个工作循环，对外做功20次。[6]汽车行驶一段路程后，压缩空气的质量减小，体积不变，由知钢瓶内压缩空气的密度减小。26．（2023·四川巴中·中考真题）小汽车是主要的交通工具，某品牌小汽车四冲程汽油机的转速为2400r/min，则1s内汽油机对外做功次，当汽车在加油站加油时，司机能闻到很浓的汽油味，是现象。如果汽车在某段时间内消耗了210g汽油，则汽油完全燃烧可放出热量，这些热量能让100kg的水温度升高。（，不计热量损失）【答案】20扩散23【解析】[1]汽油机一个工作循环有4个冲程，飞轮转2圈，对外做功1次，转速为2400r/min，则1s内完成了80个冲程，汽油机对外做功20次。[2]司机能闻到很浓的汽油味，说明汽油分子运动到了司机的鼻孔了，是分子无规则运动造成的，属于扩散现象。[3][4]如果汽车在某段时间内消耗了210g汽油，则汽油完全燃烧可放出热量这些热量能让100kg的水升高的温度27．（2023·山东威海·中考真题）一杯热水慢慢变凉后不会自己重新变热，说明能量的转移和转化具有；经过一段时间后水会蒸发变少，是因为水分子不停地。【答案】方向性热运动（或无规则运动）【解析】[1]一杯热水慢慢变凉后，其内能减小，在没有外界干预的情况下，不会自己重新变热，说明能量的转移和转化具有方向性。[2]因为水分子不停地做无规则运动，所以经过一段时间后水会蒸发变少。28．（2023·辽宁锦州·中考真题）2023年5月30日，在酒泉卫星发射中心，我国神舟十六号载人飞船发射任务取得圆满成功。当离开地面加速上升时，火箭受到的反冲推力（选填“大于”、“小于”或“等于”）自身重力；火箭采用液氢作为燃料主要是利用氢的特点；在飞船和空间站对接过程中，飞船不断靠近空间站径向对接口，这一过程中飞船相对于空间站是（选填“静止”或“运动”）的。【答案】大于热值大运动【解析】[1]火箭加速上升，则一定受到向上的合力，故发动机的推力大于火箭的重力。[2]火箭采用液氢作为火箭的燃料，原因是液氢具有较大的热值，与质量相同的其它燃料相比，完全燃烧放出的热量较多。[3]对接过程中，飞船不断靠近空间站径向对接口，飞船和空间站对接口之间有位置的变化，所以飞船相对于空间站对接口是运动的。29．（2023·山东济南·中考真题）随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已进入寻常百姓家。汽车发动机的主要部分是汽油机，是把汽油燃烧放出的转化为机械能的装置。汽油机工作时，克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车，这是由于能量转化具有，而我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。【答案】内能方向性【解析】[1]汽油燃烧发生化学反应，同时放出热量，所以汽油机将内能转化为机械。[2]由于燃料燃烧放出热量，将内能转化为机械能，但燃料燃烧产生的内能不能再转化为燃料的化学能，所以能量的转化具有方向性。30．（2023·辽宁鞍山·中考真题）小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案：将A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度；（1）组装器材时应按照（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序依次安装；（2）实验时，选取相同、初温相同的A、B两种不同液体，加热时液体温度升高，这是通过方式来增大液体内能的；（3）此实验通过（选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映液体吸收热量的多少；（4）加热一段时间后，液体B的温度如图乙所示，为℃；（5）根据实验数据小明绘制出的温度—时间图象如图丙所示，则液体（选填“A”或“B”）更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。【答案】自下而上质量热传递加热时间的长短33B【解析】（1）[1]实验时要用酒精灯的外焰加热，故组装器材时，先安装酒精灯，应按照自下而上的顺序依次安装。（2）[2][3]根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，实验时，选取质量相同、初温相同的A、B两种不同液体，加热时液体温度升高，这是通过热传递方式来增大液体内能的。（3）[4]实验中运用转换法，通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少。（4）[5]由乙图可知，温度计分度值为1℃，加热一段时间后，液体B的温度为33℃。（5）[6]根据绘制出的温度—时间图象可知，升高相同的温度，B加热时间长，B的吸热能力强，比热容大，根据Q=cmΔt，在质量和降低的温度相同时，B放热多，故液体B更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。31．（2023·江西·中考真题）【探究名称】探究保温瓶的保温效果与什么因素有关【问题】有些同学喜欢用保温瓶带热水到校饮用。使用过程中发现瓶内装水较多时，保温效果较好；瓶内装水较少时，保温效果较差。据此，同学们猜想：保温瓶的保温效果可能与有关。【证据】针对同学们的猜想，甲、乙两组同学分别设计了一套方案。甲组方案：利用五个规格相同的保温瓶（容积为）在同一天进行实验（1）上午8∶00将不同体积初温为的热水，同时装入五个保温瓶内；（2）下午6∶00打开五个保温瓶，同时测量并记录水温，计算出水降低的温度。乙组方案：利用同一保温瓶（容积为）分五天进行实验（1）每天上午8∶00将不同体积初温为98℃的热水装入同一保温瓶内；（2）每天下午6∶00打开保温瓶，测量并记录水温，计算出水降低的温度。上述两套方案，都能控制实验时保温瓶的保温性能完全相同，但乙组方案不能保证每天的完全相同。所以，同学们选择了甲组方案在实验室进行实验。收集的数据如下表：水的初温：98℃保温瓶编号①②③④⑤水的体积（L）1.61.71.81.92.0水的末温（℃）79.081.583.085.584.5水降低的温度（℃）19.016.515.012.513.5【解释】（1）本实验通过相同时间内来反映保温瓶的保温效果，这种研究方法称为转换法；（2）分析实验数据可以得出初步结论：在其它条件相同的情况下，水量少于时，水量越多，其保温效果越；水量在时，水量越少，其保温效果越好。【交流】（3）经过讨论，同学们认为水量在范围内的初步结论不一定可靠，原因是。（4）实验过程中，水温下降是通过的方式改变其内能。（5）下列实验中也用到转换法的是A．探究真空不能传声B．研究光的传播时引入光线C．探究平面镜成像特点时，用两支相同的蜡烛来比较像与物的大小关系D．探究物体动能大小时，用木块被撞击后移动的距离来反映物体动能的大小【答案】水的体积室温水降低的温度好见解析热传递D【解析】[1]瓶内装水较多时，保温效果较好，瓶内装水较少时，保温效果较差，猜想：保温瓶的保温效果可能与水的体积有关。[2]乙组方案中利用同一保温瓶分五天进行实验，每天的气温不同，不能保证每天的室温完全相同。（1）[3]本实验通过相同时间内水降低的温度来反映保温瓶的保温效果，相同时间内水降低的温度越低，说明保温效果越差。（2）[4][5]由表中数据可知，水量少于1.9L时，保温性能随水量的减小而减弱，水量越多，其保温效果越好；在水量在2L到1.9L时，保温性能随水量的减小而增强。（3）[6]因为没有进行多次实验，实验结论具有偶然性，没有普遍性，所以水量在范围内的初步结论不一定可靠。（4）[7]实验过程中，水放出热量，水温下降，内能减小，是通过热传递的方式改变其内能。（5）[8]A．探究声音的传播时，利用真空罩实验，越向外抽空气，声音越小，在此基础上得到声音传播需要介质，真空不能传声，采用的是科学推理法，故A不符合题意；B．研究光的传播时引入光线，采用的是模型法，故B不符合题意；C．探究平面镜成像特点时，用两个等大的蜡烛探究像与物的大小关系，采用的是等效替代法，故C不符合题意；D．探究物体动能大小时，用木块被撞击后移动的距离来反映物体动能，采用了转换法，故D符合题意。故选D。32．（2023·江苏南京·中考真题）课本中做“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验的装置如图所示：（1）甲、乙实验中以下四个方面：①烧杯内液体种类：②烧杯内液体质量；③加热时间；④烧杯内液体温度的变化量。其中要求相等的有（填序号）；（2）燃料燃烧过程中，其热值（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】①②不变【解析】（1）[1]在比较不同燃料热值的实验中，应控制燃料燃烧的质量相同，因为燃料的热值指的是单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量；通过升高温度显示热量，必须控制烧杯内液体种类和烧杯内液体质量相同，故选①②。（2）[2]热值是燃料的一种特性，与燃料质量无关，因此燃烧时质量减小，热值不变。33．（2022·江苏泰州·中考真题）在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中（1）由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于；（2）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是；（3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表，在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作：①先点燃酒精，再点燃碎纸片；②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数；③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数；小红认为上述操作中，操作是错误的，小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是。【答案】质量根据温度计示数确定水吸收热量的多少温度计液泡没有浸没在水中②燃烧过程中有热量损失【解析】（1）[1]燃料充分燃烧放出热量的多少还与燃料的质量有关，所以要控制质量相等。[2]根据，实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，观察末态温度，末态温度高说明吸收热量多，反之，吸收热量少。（2）[3]使用温度计测量液体，应将温度计液泡完全浸没在液体中。（3）[4]保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，但燃料燃烧速度未知，被燃烧的燃料质量不一定相等，故②错误。[5]燃烧过程中有热量损失，水吸收的热量小于燃料燃烧放出的热量。34．（2023·江苏苏州·中考真题）正午，小明对水面获取太阳的能量情况进行研究，他将装有400g水的盘子放在室外平台上，经阳光照射10min，水温升高了2.5℃，不计水的蒸发（水的比热容是4.2×103J/(kg﹒℃)）。（1）该过程水吸收的热量是多少？（2）若照射到盘中水面上太阳能的功率为25W，水获取太阳能的效率是多大？

【答案】（1）4.2×103J；（2）28%【解析】解：（1）由Q=cmΔt可得，该过程水吸收的热量为（2）由W=Pt可得，照射到水面上的太阳能为故水获取太阳能的效率为答：（1）该过程水吸收的热量是4.2×103J；（2）水获取太阳能的效率是28%。35．（2023·四川资阳·中考真题）目前倡导“绿色出行，低碳生活”，油电混合动力汽车具有环保、节能、高效等诸多优势，正逐步取代传统燃油车。如图所示，某油电混合动力汽车（含驾驶员）质量，电池最大储能能量，当电能剩余时必须重新充电才能继续行驶；若汽车在某次性能测试中，沿水平道路行驶时所受阻力f为车重的倍，电动机能量转化效率，燃油发动机能量转化效率，汽油热值，g取10N/kg。求：（1）该汽车充满电后，在纯电模式下沿该道路行驶的最大里程；（2）若换用燃油模式，要完成与（1）相同的行驶过程需要燃烧的汽油质量（不考虑燃油燃烧对汽车质量的影响，结果保留2位小数）。【答案】（1）；（2）30.05kg【解析】解：（1）汽车重力沿水平道路行驶时所受阻力f=0.05G=0.05×1.6×104N=800N在纯电模式下，电动机输出有用功在纯电模式下沿该道路行驶的最大里程（2）换用燃油模式，要完成相同的行驶过程汽油放出热量需要燃烧的汽油质量答：（1）在纯电模式下沿该道路行驶的最大里程为；（2）需要燃烧的汽油质量为30.05kg。36．（2023·辽宁盘锦·中考真题）某品牌的柴油车进行性能测试，该车在的牵引力驱动下，沿平直路面以的速度匀速行驶了，消耗了柴油，。在此次路测过程中，求：（1）消耗柴油的质量；（2）牵引力功率；（3）柴油机效率。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】解：（1）消耗柴油的质量（2）牵引力功率（3）柴油机做有用功柴油完全燃烧放出的热量柴油机效率答：（1）消耗柴油的质量是；（2）牵引力的功率是；（3）柴油机的效率是。回顾核心考点考点1温度、内能和热量的辨析温度、内能和热量是热学中三个重要的物理概念，在中考中这三个概念的辨析是高频考点。(1）内能与温度的关系：物体内能的变化，不一定会引起温度的变化，例如，晶体熔化时，吸收热量，内能增加，而温度保持不变。同样，水在沸腾过程中，吸收热量，内能增加，而温度保持不变。但物体温度变化内能一定变化。(2）内能与热量的关系：物体的内能变化，不一定是吸收或放出热量，例如，一根铁丝的内能增大了，可能是放在炉火上加热了，也可能是反复弯折造成的。但物体吸收或放出热量时，一定会引起内能的变化。热量是一个过程量，内能是状态量，因此我们不能说“物体含有热量”,但可以说“物体具有内能”。(3）热量与温度的关系：物体吸收或放出热量，温度不一定会变化，例如，晶体在凝固的过程中放出了热量，而温度并没有发生变化。物体的温度改变了，物体不一定是吸收或放出了热量，还有可能是做功了（物体对外界做功或外界对物体做功）。考点2对比热容的理解对比热容的理解与应用、是中考中常考的考点。比热容是物质的一种特性，其大小与物质的种类及其状态有关，与物体质量的大小、温度的高低、是否吸收热量均无关。同一种物质在状态不变时，比热容是一个确定的值。考点3探究物质吸热能力中的方法应用探究不同物质的吸热能力，有两种探究方案。方案一：让两种物质升高相同的温度，比较吸收热量的多少；方案ニ：让两种物质吸收相同的热量，比较升高温度的大小。探究中通过加热时间来比较吸收热量的多少，这属于转换法。该实验中用到的另一个最主要的方法是控制变量法。考点4热量的计算利用吸、放热公式及其变形公式进行相关热量的计算是中考常考的内容。(1）公式Q=cmAt只适用于物质在温度升高或降低时吸热或放热的计算，不适用于在物态变化过程中吸热或放热的计算，因为此时比热容会发生变化。(2）在审题时，需要注意抓住关键词语，如“升高”“升高了”“升高到”“降低”“降低了”“降低到”的物理含义。(3）在涉及热传递的过程中，往往会应用热平衡方程Q吸＝Q放进行解答，此时需注意两物体的末温是相同的。考点5热机的工作过程中考考查本知识点的命题形式一般以填空题、选择题为主，热机的结构、工作原理、工作过程分析是考查的落脚点，试题难度不大。热机冲程的识别及能量的转化是中考的高频考点1.两看识别四冲程：一看气门；二看活塞的运动方向。2.能量转化的两个冲程：压缩冲程——机械能转化为内能；做功冲程——内能转化为机械能。3.汽油机做功冲程的识别：该过程开始时，顶部的火花塞点火。考点6能量转化和守恒问题能量的转化和守恒的知识是中考的热门考点，能量的转化和转移实例分析是常见的命题形式，填空题、选择题是常见的题型，试题难度不大。运用能量守恒定律分析、判断生活现象中的能量转移和转化的实例是中考的热点。1.明确对象：在分析能量转移和转化的过程中，要明确研究的对象和所研究的过程，并分析物体的起始状态和最终状态时所具有的能量形式。2.能量转移和转化的过程中，需要注意能量是守恒的。3.两个实质：能量的转化实质是能量的形式发生了改变；能量的转移的实质是能量的形式没有发生变化，能量的载体发生了变化。考点7热值与热量的计算中考试题单独考查燃料燃烧放热的计算可能性不大，一般会将燃料燃烧的计算与物体吸放热的计算综合在一起。这类计算主要涉及的公式：1.燃料燃烧放出的热量及变形式（1）求放出的热量：或（2）求需要燃烧的燃料：或（3）求燃料的热值：或2.物体吸放热的公式（1）吸热公式：（2）放热公式：考点8热机的效率计算热机的效率是中考的一个热点，多数地区以选择题、填空题的形式考查学生的计算能力，但有时也会以综合题的形式考查，有较大难度。这类题目应用的公式：和1．（2024·广西柳州·二模）小明将一杯温度为36℃的水放入冰箱冷冻室后，水变为-18℃的冰块。现将这杯水的变化过程分为三个阶段：①36℃的水变为18℃的水，放出热量；②18℃的水变为0℃的冰，放出热量；③0℃的冰变为-18℃的冰，放出热量。已知水的比热容大于冰的比热容，全过程质量不变，下列关系式正确的是（）A． B． C． D．【答案】B【解析】在过程①③中，冰和水的质量相同，温度变化相同，又c冰＜c水，由知道，所以，在过程①中水放出的热量大于在过程③中冰放出的热量，即在过程①②中，水降低温度释放的热量相等，但在过程②中，0℃水凝固变成0℃冰，持续放热，温度不变，水的内能减小，继续放热，所以故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。2．（2024·湖北·一模）下列生活现象中，不能用分子动理论解释的是（）A．盛夏时节，四溢的花香引来了长喙天蛾B．两个底面削平的铅柱压在一起后，下面的重物不能把它们拉开C．公共场所，禁止吸烟D．活塞迅速下压，厚玻璃筒内的硝化棉被点燃【答案】D【解析】A．四溢的花香是扩散现象，属于分子的无规则运动，故A不符合题意；B．两个底面削平的铅柱压在一起后，说明分子间有引力，故B不符合题意；C．公共场所禁止吸烟是为了避免“二手烟”的扩散现象，属于分子的无规则运动，故C不符合题意；D．一活塞迅速下压，是通过做功使物体的内能增加，故D符合题意。故选D。3．（2024·湖北·一模）如图是某四冲程汽油机的工作示意图。这个冲程（）A．吸入汽油和空气的混合物 B．将机械能转化为内能C．对外提供动力 D．废气正带走大部分能量【答案】B【解析】图中两气门都关闭，活塞向上运动，汽缸容积变小，属于压缩冲程，将机械能转化为内能，不对外提供动力，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。4．（2024·陕西西安·三模）2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，完成与神舟十六号乘组在轨轮换。下列说法正确的是（）A．火箭发射时，将燃料燃烧获得的内能转化为化学能B．火箭加速升空阶段，动能减小C．用液态氢作为燃料，主要原因是液态氢的热值较大D．火箭与大气剧烈摩擦，通过热传递的方式使得火箭表面温度急剧升高【答案】C【解析】A．火箭发射的过程能量转化是：化学能转化为内能，故A错误；B．火箭加速上升的过程中，载人飞船的质量不变，速度变大，动能变大，故B错误；C．因为氢具有较大的热值，所以火箭选用液态氢作燃料，故C正确；D．火箭与大气剧烈摩擦，克服摩擦力做功，是机械能转化成内能，这是通过做功的方式使得火箭表面温度急剧升高，故D错误。故选C。5．（2024·广西柳州·二模）热传递和做功都可以改变物体的内能。用针扎破一个充满气的气球，破裂时气球碎片向外飞散，在这个过程中，气球内部气体对外界，内部气体的内能（填写变化情况）。【答案】做功减小【解析】[1][2]物体对外界做功，物体的内能会减小，外界对物体做功，物体的内能会增加。用针扎破一个充满气的气球，破裂时气球碎片向外飞散，在这个过程中，气球内部气体对外界做功，内部气体的内能减小。6．（2024·湖南常德·一模）小明为了探究晶体在固态和液态时的吸热能力，采用酒精灯均匀加热0.4kg某固体，加热过程中晶体质量不变，如图BC段时固体处于液态，此时的比热容为3×103J/(kg·℃)。若BC段消耗酒精10g，则该阶段的热量转化效率为%。若热量转化效率不变，采用天然气加热该固体，则BC段需要消耗m3天然气。（酒精的热值为3.0×107/kg，天然气的热值4.0×107J/m3）【答案】167.5×10-3【解析】[1]由图象知，在第6min水的温度为50℃，在第10min的温度为90℃，则该物质在BC段吸收的热量为Q吸=cmΔt=3×103J/(kg·℃)×0.4kg×(90℃-50℃)=4.8×104J10g酒精完全燃烧放出的燃料为Q放=m′q酒精=0.01kg×3.0×107J/kg=3×105J该阶段的热量转化效率为[2]若热量转化效率不变，采用天然气加热该固体，放出的热量Q′放=3×105JBC段需要消耗天然气的体积7．（2024·陕西宝鸡·一模）小明在吃砂锅米线时发现，老板将煮好的砂锅米线重新盛在一个砂锅后才端上来，为什么不直接将煮好的砂锅端上来呢？小明仔细观察发现煮砂锅的“砂锅”实际是铝制“砂锅”。结合生活实际，妈妈用砂锅和铁锅炖汤时，发现用铁锅炖汤的时间更短，小明猜想可能是砂锅和铁锅的导热性不同。（一）好钻研的小明用砂锅、铁锅，热水、电子秤、电子温度计进行探究求证。实验步骤：①分别向砂锅和铁锅中倒入、温度相同的热水；②用电子温度计靠近砂锅和铁锅的外壁，如图甲所示，每隔读一次温度计的示数，并记录在表格中；时间（s）010203040……150180210砂锅外壁温度/℃25.025.426.626.427……282726铁锅外壁温度/℃25.025.727.529.231……292827③发现：的导热性能较好，节省时间和燃料。（二）小明想进一步探究“物质导热性的影响因素”。提出如下猜想：猜想一：物质的导热性可能与横截面积有关；猜想二：物质的导热性可能与长度有关。为了更准确的比较不同物质的导热性，小明设计了如图乙所示的实验装置，分别将铜丝和铝丝一端浸入装有沸水的烧杯A中，另一端浸入盛有水的试管B中，每隔测一次试管B中水的温度，记录两组实验数据并绘制了如图丙所示的“温度一时间”图像，已知实验环境气压为1标准大气压。（1）实验中，导热性能无法直接测量，小明类比所学知识定义了一个物理量k来衡量物质的导热性能。下列有关k的定义正确的是（填字母）；A．时间

B．温度

C．温度的变化量

D．单位时间内温度的变化量（2）小明进一步猜想，热导k可能还与导热物质的长度L和横截面积S有关，他又找来几根铜丝浸入图乙的装置中，每次将B中水加热至相同温度，记录加热时间t和铜丝的规格数据如表。次数111824123214440.515424633①第（填序号）三次实验是为了探究热导k与导热物质长度L的关系；②分析数据可知，当其他条件相同时，热导k与导热物质的横截面积S成比；③由规律推测：第6次加热时间。（三）结合生活实际，物质导热性可能还与有关。【答案】质量铁锅D2、4、5正8环境温度【解析】（一）①[1]要探究砂锅和铁锅的导热性，除了砂锅和铁锅的材料不同外，其他变量需要控制一定，所以需要向砂锅和铁锅中倒入质量、温度相同的热水。③[2]分析表格中数据发现，加热熔相同时间，铁锅升高的温度比砂锅高，所以铁锅的导热性能较好，节省时间和燃料。（二）（1）[3]物质的导热性能越好，单位时间内水的温度的变化量越大，所以用单位时间内温度的变化量来衡量物质的导热性能，故ABC错误，D正确。