中考物理知识清单及考点专练（全国）专题05：内能及其利用（原卷版）

专题05内能及其利用(速记手册)考点1分子动理论内容要点物质的构成常见的物质是由极其微小的粒子——分子和原子构成的，原子是由_____与绕核运动的_____组成的。分子很小，人们通常以nm为单位来度量分子。分子热运动定义因分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫分子的热运动。特点一切物质的分子都在不停地做无规则运动。温度越_____，分子热运动越剧烈。扩散现象定义不同物质在相互接触时__________对方的现象。说明_________________________，分子间存在_____。影响因素扩散现象跟温度有关，温度越高，扩散进行得越_____。示例“酒香不怕巷子深”、“蝴蝶嗅到花香”、“墙角放煤，日久变黑”、“桂花飘香”。分子间的作用力分子间存在引力，如被紧压在一起的铅柱很难被分开，分子间还存在斥力，如“破镜”无法“重圆”。分子间的特点当固体被压缩时，作用力表现为斥力。当固体被拉伸时，作用力表现为引力。如果分子间相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略。分子动理论常见的物质是由____________________组成的。一切物质的______都在_____地_______________。分子间存在相互作用的_____力和_____力。考点2内能内容要点内能分子动能构成物质的分子在不停地做热运动，温度越高，分子热运动的速度越大，它们的动能也就越大。分子势能由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力，所以分子也具有势能，这种势能叫分子势能。定义构成物体的所有分子，其热运动的_____与_____的总和叫物体的内能。影响因素物体的内能与温度和质量有关，一切物体在任何情况下都有内能。改变方式热传递做功实质内能的_____。机械能和内能的相互_____。示例煮饭、热水袋取暖钻木取火、搓手取暖说明条件：物体间存在_____；规律：高温物体放出热量，内能_____，温度_____；低温物体吸收热量，内能_____，温度_____。做功改变内能的两种情况：对物体做功，物体内能_____；物体对外做功，内能_____。联系做功和热传递改变内能是等效的，没有看到改变内能的具体过程，就无法判断物体内能改变的原因。热量概念在热传递过程中，传递_____的多少叫热量，用Q表示。单位焦耳(符号：_____)温度、热量和内能的关系1.温度是一个状态量，通常用“是”“物体的”等词描述。物体的温度升高，内能增大，但不一定是吸了热；2．热量是一个过程量，不能离开热传递，通常用“吸收”“放出”等词修饰，不能用“有”“含有”“物体的”等词修饰。物体吸收热量，内能增加，但温度不一定升高，如晶体熔化、液体沸腾的过程；3．内能是一个状态量，通常用“物体的”“物体有”等词修饰．物体内能增加，不一定是吸收了热量。物体内能增加，温度不一定升高。考点3比热容物理意义描述物质吸热本领的物理量。定义某种物质，在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的_____与它的_____和升高(或降低)_____的乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号c表示。公式c＝__________单位焦耳每千克摄氏度，符号是_____。水的比热容及意义水的比热容是_______________，它表示的物理意义是：质量为1kg的水温度升高(或降低)1℃时，吸收(或放出)的热量是4.2×103J。水的比热容的应用制冷剂、散热剂、调节气候。补充(1)吸热公式：Q吸＝__________；(2)放热公式：Q放＝__________。其中c表示比热容，m表示物体的质量，t0表示初温，t表示变化后的温度即末温。(3)比热容与物质的种类和状态有关，与物质的质量大小、温度的高低、吸收或放出的热量的多少无关。考点4热值定义燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料质量m的_____，叫做这种燃料的热值。单位__________，符号是_____或J/m3。公式q＝eq\f(Q,m)或q＝eq\f(Q,V)理解酒精的热值是3.0×107J/kg，表示：________________________________________。热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的_____有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系。考点5热机热机定义把_____能转化为_____能的机器。原理种类蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。内燃机定义燃料在气缸内燃烧产生动力的热机。分类汽油机和柴油机。热机工作过程每个工作循环分为四个冲程：_____冲程、_____冲程、_____冲程和_____冲程。一个工作循环中只有_____冲程是靠燃气推动活塞做功，其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的_____来完成的。压缩冲程中，__________转化为_____，做功冲程中，_____转化为_____。热机效率定义热机用来做_____的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比。公式η＝eq\f(Q有用,Q总)×100%能量流向燃料完全燃烧放出的能量E的流向有：废气带走的能量E1、机械损失的能量E2、散热损失的能量E3、做有用功的能量E4。提高热机效率途径(1)让燃料尽可能充分燃烧，如：将煤粒磨成煤粉、加大送风量等；(2)利用废气的能量；(3)机件间保持良好的润滑、减小摩擦。考点5能量的转化和守恒内容能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式_____为其他形式，或者从一个物体_____到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量__________。说明(1)能量的转化和转移都是具有方向性的；(2)能量的转化是通过物体做功来实现的，能量的转化过程中，能量的形式发生了改变；(3)能量的转移过程中能量的形式没有发生变化；(4)能量守恒定律不同于机械能守恒定律，所有的能量转化和转移过程，都遵循能量守恒定律，而机械能守恒是有一定条件的。实验1比较不同物质的吸热能力1．实验器材：铁架台、烧杯、水、食用油、__________、__________、酒精灯、搅拌器等。2．实验方法：__________和__________。3．实验现象：(1)质量相同的水和食用油，加热相同的时间，升高的温度不同。(2)质量相同的水，加热不同的时间，升高的温度不同。4．实验结论：(1)质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量_____。(2)质量相等的同种物质，升高不同的温度，吸收的热量_____。5．问题探究：(1)怎样得到质量相同的不同液体？_________________________________________________________________。(2)怎样确定水和食用油吸收了相同的热量？_________________________________________________________________。(3)为什么要让烧杯、温度计、搅拌器的规格都相同？_________________________________________________________________。(4)实验中，搅拌器的作用是什么？______________________________。(5)还可以用什么方法比较不同物质的吸热能力？_________________________________________________________________。基础检测(限时30min)一、单选题1．关于热学知识，下列说法错误的是（）A．所有物体的分子都在不停地做无规则运动B．“摩擦生热”现象中的“热”指的是“热量”C．热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体D．一桶汽油机倒掉一半热值不变2．关于单缸四冲程汽油机的一个工作循环的工作过程及涉及到的主要能量转化情况，下列说法正确的是（）A．吸气冲程，活塞向上运动，吸入气缸的是汽油和空气的混合物B．压缩冲程，活塞向上运动，将内能转化为机械能C．做功冲程，活塞向下运动，将内能转化为机械能D．排气冲程，活塞向下运动，将机械能转化为内能3．下列所举事例中，属于利用水的比热容大这个特性的是（）A．北方冬天菜窖里常放几桶水防止菜被冻坏B．有些城市在郊区建造人工湖调节气温C．干燥的房间里开加湿器加湿D．夏天天热时，向地面上洒水，可以降温4．如图所示，这是某物质由固态变为液态的过程中温度随时间变化的图像，下列说法正确的是（）A．物质在A点时不具有内能B．物质在B、C两点时具有的分子势能相等C．物质在B点含有的热量小于在C点含有的热量D．物质在固态时的比热容比液态时的比热容小二、填空题5．如图所示是加热烤肠的情景，通过的方法增加烤肠的内能；为了让烤肠不致被烤焦且均匀受热，店主将烤肠放在石子上烤而不直接放在铁锅内烤，是因为石头的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）铁的比热容。6．坐地铁时禁止携带和食用刺激性食品，以免给其他乘客带来不好的感受，这其中的物理道理是物质的分子。乘坐扶梯时发觉持续运行扶梯的扶手很热，这是通过的方式使扶梯的内能增大温度升高的，这与热机的冲程工作时的能量转化情况相同。7．汽车散热器常使用水作为冷却剂，这是利用了水的大的性质；“长征五号”运载火箭是我国高度最高、体积最大的火箭，因此得到了一个可爱的外号“胖五”，“胖五”的动力系统选用液氢作为燃料，是因为氢的大。8．如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，用酒精灯给水加热使水沸腾。（1）用酒精灯加热时，水的温度升高，内能，这是通过的方式来改变水的内能的；（2）加热一段时间后，橡胶塞在水蒸气压力的作用下冲出去，该过程中能转化成能，此能量转化情况与四冲程内燃机的冲程相同。三、实验题9．某小组的同学在探究“比较不同物质的吸热能力”时，使用了如图所示装置。（1）在设计实验时，除图示器材外，还必须添加的测量工具是，目的是；（2）实验时用同样的酒精灯加热，某同学观察到：“加热相同的时间时，沙子升高的温度高一些，即认为沙子吸收的热量多一些。”这位同学的判断是否正确？，理由是；（3）该小组同学测得物质升高一定的温度时所需的加热时间如下表，根据表中数据可得：质量相同的水和沙子，升高相同的温度，吸热多一些；质量/g升温10℃所需时间/s升温20℃所需时间/s升温30℃所需时间/s沙子306489124水3096163220（4）由以上数据还可以分析得出：质量相同的水和沙子，吸收相同热量，温度升高得多一些，的吸热能力强。10．小华利用三套完全相同的装置完成热学实验，如图1所示，液体1和2的质量相同，燃料A和B的质量也相同。（1）丙装置在安装时的一处错误是，重新安装后，小华所测液体的初温均如图2所示，示数为℃；（2）同时点燃三套装置的燃料对液体进行加热，每隔半分钟记录液体升高的温度ΔT，直至燃料完全烧完。小华根据记录的数据绘制出对应装置升高温度与时间关系图线，如图3所示；（3）比较不同物质的比热容，应选择两图实验，实验时通过反映物体吸热的多少；冬天在自制暖手袋时，应选（选填“液体1”或“液体2”）作为供暖物质；（4）分析图线（图3）可知：燃料A和B的热值之比为（设燃料完全燃烧且放出的热量全部被液体吸收）四、计算题11．天然气是一种节能环保的能源，某燃气热水器将20L的水从20℃加热到80℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。求：（1）水吸收的热量是多少J？（2）该燃气热水器烧水的效率是多大？［已知：c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3，q气=4×107J/m3］12．用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为4.2103J/（kg·℃）；煤气的热值为4.2107J/kg。求：（1）水吸收的热量；（2）煤气放出的热量；（3）燃气灶烧水的效率。拔高检测(限时30min)一、单选题1．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℃；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（）A．4∶9 B．3∶5 C．2∶3 D．1∶22．下列四个现象中，属于机械能转化为内能的是（）A．

压缩点燃棉花 B．

蒸汽顶起壶盖C．

冬天哈气取暖 D．

燃气推动活塞3．一厚度为d的薄金属盘悬吊在空中，其上表面受太阳直射，空气的温度保持290K不变，经过一段时间，金属盘上表面和下表面的温度分别保持为315K和310K。假设单位时间内金属盘每个表面散失到空气中的能量与此表面和空气的温度差以及此表面的面积成正比；单位时间内金属盘上、下表面之间传递的热量与金属盘的厚度成反比，与两表面之间的温度差和表面面积成正比。忽略金属盘侧面与空气之间的热传递。那么，在金属盘的厚度变为2d而其他条件不变的情况下，金属盘的上、下表面温度稳定之后，金属盘的上表面的温度将变为（）A．317K B．319K C．327K D．329K4．小明利用图甲装置研究某燃料热值，他取少量燃料置于燃烧皿中，点燃后对100g的热水加热4min，然后立即将其熄灭，测得消耗燃料4.2g，并根据实验数据绘制了水温随时间变化的图像如图乙中a线所示。已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放出热量只有60%被水吸收。水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，整个过程中忽略水的质量变化。下列说法中正确的是（）A．通过图像计算得知4min水吸收到的热量为2520JB．通过计算得出该燃料的热值为2×106J/kgC．这种方法计算出的热值比实际的热值偏大D．若实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水绘出了如图乙中b线所示图像，则这杯水的质量小于上一杯水的质量二、填空题5．近来，淄博烧烤火出圈，“进淄赶烤”等话题不断在社交平台刷屏，烤肉时空气中弥漫肉香味，这是现象；肉烤熟是通过的方式改变内能的；烧烤的主要燃料是木炭，已知它的热值是，200g木炭完全燃烧放出的热量是J；这些热量中有部分散失到空气中，无法再利用，说明能量的转移和转化具有。6．将质量为2kg、初始温度为25℃的一壶水加热到100℃，需要吸收J的热量，加热过程需要燃烧的天然气，则天然气燃烧放出热量的%被水吸收。[天然气的热值取，水的比热容为]7．为了比较液体的吸热能力，小红称取了初温相同、体积相同的甲、乙两种液体（ρ甲＞ρ乙），并用相同的实验装置进行实验。如图是实验中得到的图像（不考虑热量散失）。（1）甲液体的温度逐渐升高时，其内能；（2）都加热60s时，甲吸收的热量乙吸收的热量；甲液体的比热容乙液体的比热容。8．在如图所示的四幅图中，甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的其中两个冲程示意图。利用内能来做功的冲程是图，与压缩冲程原理相同的是图所示的演示实验。有一台四缸汽油发动机，其主要技术指标如表所示，其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离。则该发动机在1s内做功J，单缸排量V=L；在每个做功冲程里，发动机做功W0=J；在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p=Pa。排量2.0L输出功率120kW转速6000r/min三、实验题9．为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同。烧杯内水的初温、质量也都相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。

（1）实验中，应控制两种燃料燃烧的（选填“时间”、“初温”或“质量”）相同；（2）燃料燃烧过程中，记录燃烧时间和对应的水温；燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。假设这一过程燃料都完全燃烧，则燃料1与燃料2的热值之比为；（3）若甲装置中消耗燃料的质量为m1，使质量为m2的水温度升高了Δt（水未沸腾），则燃料1的热值为（用m1、m2、c水、Δt表示