
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文档简介
第五课内能内能的利用
基础知识过关
一、分子动理论
L物质的构成:常见的物质是由极其微小的、构成的。
2.分子热运动
(1)扩散现象:
①定义:不同物质在相互接触时的现象;
②影响因素:扩散现象的剧烈程度与有关,越高,扩散现象越;
③扩散现象表明,一切物质的分子都在,分子间存在间隙;固体、液体、气体分子间的间
隙依次。
(2)分子间作用力:分子间存在相互作用的和。
二、内能
L定义:构成物体的所有分子,其热运动的与分子的总和。
2.影响因素:
(1)温度:同一物体,温度升高,内能;温度降低,内能;
(2)质量:在温度相同、状态相同的情况下,同种物体质量越大,内能越大;
(3)物体的内能与其存在的状态也有关。
2.热量
(1)定义:在热传递过程中,传递的多少。单位是o
(2)与内能的关系:热传递过程中,物体吸收热量时内能,放出热量时0物体
吸收或放出的热量越多,它的内能改变越大。
3.改变内能的方式
热传递规律高温物体放出热量,内能减小,温度_____;低温物体吸收热量,温度_________
条件—
实质能量的_______
做功规律对物体做功,物体内能____;物体对外做功,物体内能________
实质_____能和______能的相互转化
三、比热容
L定义:一定质量的某种物质,在温度升高(或降低)时所吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或
降低)的温度之比,叫做这种物质的比热容,用符号表示。
2.物理意义:表示物质吸热或放热能力强弱的物理量,比热容越大,其吸热或放热的能力越强。
3.理解:①比热容反是反映物质自身性质的物理量,只与物质的种类和状态有关;②质量相同的不同物质,
当吸收或放出相同的热量时,比热容—的物质温度变化较小;③质量相同的不同物质,当温度的变化量
相同时,比热容的物质吸收或放出的热量多。
4.热量的计算:Q=
四、热值
1.定义:某种燃料放出的热量与其质量之比,用符号—表示。
2.意义:热值在数值上等于kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
3.单位:,符号是o
4.特点:热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的体积、质量以及是否完全燃烧无关。
5.计算公式:①,适用范围:固体、液体燃料;②,适用范围:气体燃料。
五、热机
L定义:利用—做功的机械。
2.工作过程
工作冲程_______冲程_______冲程______冲程_______冲程
示意图进气门最』甲门
越…
气门、活塞进气门打开,排气门关闭,进气门和排气门都进气门和排气门都进气门关闭,排气门
运动情况活塞向下运动关闭,活塞向上运关闭,活塞向下运打开,活塞向上运动
动动,火花塞产生电火
花
能量转化________能转化为________能转化为
_________能_________能
六、热机的效率
L定义:热机工作时,用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
2.计算公式:o
3.提高燃料利用率的措施:①让燃料燃烧更充分;②在设计和制造过程中,不断改进和创新,以减少各种
能量损失;③设法利用废弃带走能量。
七、能量的转化和守恒
L能量的转化:在一定条件下,各种形式的能量是可以相互的。
2.能量守恒定律:能量既不会,也不会,它只会从一种形式为其他形式,或
者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量=
高频考点过关
考点一:分子动理论
1.(2022•西藏)一切物质的分子都在不停地做无规则运动,下列生活现象能体现分子热运动的是()
A.酥油茶飘香B.赛马尘土飞扬
C.歌声余音绕梁D.冬天大雪纷飞
2.(2022•荷泽)下列现象用分子动理论的观点解释,其中正确的是()
A.落叶在风中飞舞表明空气分子在不停地做无规则运动
B.铁块很难被压缩表明分子间没有间隙
C.鲜花香气四溢是一种扩散现象
D.水和酒精混合后总体积减少表明分子间有引力
3.(2022•湘西州)“墙角数枝梅,凌寒独自开。遥知不是雪,为有暗香来”。寒冬梅花香气扑鼻而来,这是
因为()
A.分子之间存在引力
B.分子之间存在斥力
C.分子之间没有空隙
D.分子不停地做无规则运动
4.(2021•资阳)目前,新冠疫情仍在印度、俄罗斯、日本等国肆虐,经世界卫生组织批准的新冠疫苗陆续
面世。不同国家的各种疫苗储存温度要求各不相同,中国克尔来福疫苗储存温度为2〜8℃,远高于莫德
纳(-20℃)和辉瑞(-70℃),同时我国正在逐步推进新冠疫苗全人群免费接种,让人民感受到了祖国
的强大。关于新冠疫苗储存和接种过程中的一些热现象,下列说法正确的是()
A.新冠疫苗储存温度越低,疫苗分子热运动越剧烈
B.社区卫生中心接种点弥漫着消毒水味道,是因为分子在不停地做无规则运动
C.注射疫苗前用酒精消毒,人手臂会感觉凉爽是因为酒精升华吸热
D.戴口罩的护士的护目镜容易起“雾”,是水的汽化现象
5.(2021•盐城)如图所示,将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会粘在一起。这一现象证明()
A.分子间有空隙
B.分子间存在吸引力
C.分子间存在排斥力
D.分子处在永不停息的无规则运动中
6.(2020•绵阳)如图所示,向配有活塞的厚玻璃筒注入一些水,用力压活塞,发现水的体积没有明显变小。
这是由于水分子之间()
A.有间隙B.没有间隙C.存在斥力D,存在引力
考点二:改变内能的两种方式
7.(2022•盐城)2022年4月16日,神舟十三号载人返回舱成功着陆,返回舱与大气摩擦温度升高,内能
增加。下列事例中物体内能改变方式与它相同的是()
A.汤勺放在热汤中温度升高
不烧水时水温升局
B.
C.i4压缩空气温度升高
D.取暖器旁的物体温度升高
8.(2022•南通)如图所示,用充气的气球模拟“喷气火箭”,把封口的夹子松开,球内气体向后喷出,气
球向前运动。此过程中()
A.气球的弹性势能增大
B.喷出的气体内能减小
C.喷出的气体热运动加剧
D.喷出的气体向外界传递热量
9.(2022•黑龙江)下列关于内能知识的描述正确的是()
A.物体温度越高内能越大,所以0℃的冰没有内能
B.温度越高的物体含有的热量越多,所以0℃的冰没有热量
C.摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能
D.物体吸收热量,内能增加,温度一定升高
10.(2021•绵阳)实验室有质量1kg、温度0℃的冰块和质量1kg、温度的水,下列说法正确的是()
A.冰块的内能等于水的内能
B.冰块的内能小于水的内能
C.将冰块放入水中,能量从水传递给冰块
D.将冰块放入水中,能量从冰块传递给水
11.(2021•百色)用酒精灯给试管内的水加热至一定程度,发现在试管口的木塞被冲出,如图所示。下列
描述正确的是()
A.试管中的水是靠做功的方式增加内能的
B.水蒸气对木塞做功,把机械能转化为内能
C.水蒸气对木塞做功,与汽油机做功冲程的原理相同
D.水蒸气对木塞做功,水蒸气内能增加
12.(2020•绵阳)周末,小明同学在家与父母一起做清洁卫生,美化家居环境。小明用扫帚扫动地面上一
小块果皮的过程中()
A.扫帚对果皮做功改变了果皮的内能
B.扫帚对果皮做功消耗了扫帚的内能
C.小明对扫帚做功改变了扫帚的内能
D.小明对扫帚做功消耗了体内的化学能
考点三:比热容、热值的理解和应用
13.(2022•济南)炎炎夏日,小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现,在这里白天的风常常从海面吹向陆
地,而每到夜晚风却从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析,并画出陆地和海面之间空气流
动情况的示意图,如图所示。形成这一现象的主要原因是()
白天夜晚
A.海水的密度小于砂石的密度
B.海水的密度大于砂石的密度
C.海水的比热容小于砂石的比热容
D.海水的比热容大于砂石的比热容
14.(2022•邵阳)湿地被称为“地球之肾”,能调节空气的湿度和温度,其中能调节温度主要是因为水的()
A.比热容大B.密度大C.流动性大D.热值大
15.(2021•常德)如图所示,是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度-时间图
像,实验中两种物质的质量相同,初温度相同,选用的加热器相同,由图像可知()
时间「min
A.加热相同时间,a物质吸收热量多,比热容小
B.加热时间相同,a物质的末温度高,比热容大
C.吸收热量相同,b物质温度升高慢,比热容小
D.吸收热量相同,b物质的末温度低,比热容大
16.(2022•镇江)如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。
燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用At表示(水未沸腾)()
A.若m相同,At越小,燃料的热值越大
B.若At相同,m越大,燃料的热值越大
C.若m的值越大,燃料的热值越大
A7
D.若巨的值越大,燃料的热值越大
m
17.(2022•宜昌)关于燃料及其热值,下列说法中正确的是()
A.没有燃烧的燃料,热值等于零
B.燃料完全燃烧时,它的热值最大
C.燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D.燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多
18.(2020•桂林)酒精的热值为3.0X107j/kg、比热容为2.4X1()3J/(kg-℃)以下说法中正确的是()
A.质量越大,酒精的热值越大
B.质量越大,酒精的比热容越大
C.完全燃烧1kg酒精可放出3.0X107J的热量
D.1kg酒精温度升高需要放出2.4X1()3J的热量
考点四:热量相关计算
19.(2022•西藏)“母亲节”这天,扎西同学为妈妈炖了一碗排骨汤,将装汤的碗放在有5kg水的盆子中进
行降温。扎西同学用水进行降温主要是利用了水的大,过了一会儿,水温由15℃升高到20℃,
水吸收的热量为J-[c水=4.2X1()3J/(kg«℃)]
20.(2022•广元)小红在家用天然气灶烧开水,在标准大气压下,5kg水从20℃加热至沸腾,完全燃烧了
O.ln?的天然气,此过程中,水吸收的热量是J,天然气灶烧水的热效率为。[水的比热
容为4.2XlC)3j/(kg«℃),天然气的热值为4.0Xl()7j/m3]
21.(2022•大庆)“早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写,而沿海地区昼夜温差则
不大,这是由砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之比为1:4,砂石和水的密度之比
为3:2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时,它们升高的温度之比为。
22.(2022•铜仁市)全球汽车保有量在迅速增长,截止2011年,全球处于使用状态的汽车数量已突破10
亿辆。设汽车的燃油为汽油,每辆汽车每年耗油约2.13若不计热量损失,这些燃料完全燃烧可供1X106kg
的水温度升高℃;汽车内燃机的效率平均值取30%,如果能把内燃机的效率提高1%,全球每
年可以节约kg燃油,从而减小全球的碳排放,为环保作出贡献。[已知水的比热容为4.2X103〃
(kg«℃),汽油的热值为4.6XIffJ/kg]
23.(2022•常德)某台四冲程汽油机的转速为1200r/min,在1s内汽油机对外做了次功。如果汽油
机在某段时间内消耗了400g汽油,则汽油完全燃烧可放出热量为Jo(q汽=4.6Xl()7j/kg)
24.(2021•常州)生活垃圾的热值为3Xl()6j/kg,位于武进区遥观镇的垃圾焚烧发电厂每天完全燃烧800t
生活垃圾,放出热量J,放出热量的30%用来发电,每天可发电kWh,放出热量的42%
用来加热水供给附近小区,1标准大气压下,每天可将kg的水由20℃恰好加热至沸腾。区水=
4.2X103J/(kg*℃)]
25.(2022•金昌)小华家里用的是天然气灶,他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入4L水,水的初温
是20℃,然后将水烧开,他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气,天然气的热值为3.2X107J/m3,
水的比热容C=4.2X1()3J/(kg*℃),当地大气压为标准大气压。求:
(1)水吸收的热量Q吸(不计水的热量损失);
(2)天然气完全燃烧放出的热量Q放;
(3)天然气灶的效率口。
26.(2021•眉山)改革开放以来,我国人民的生活水平不断提高,汽车已成为多数人的代步工具。某品牌
国产汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶100km,消耗了汽油6L,汽车发动机功率为12kW,
已知:汽油的热值为q=4.6XIO,j/1%,汽油的密度为p=0.7X103kg/m3。求该汽车匀速行驶100km过程
中:
(1)消耗汽油的质量;
(2)发动机所做的功;
(3)发动机的效率(百分号前保留整数)。
考点五:能量的转化和守恒
27.(2021•遵义)有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是()
A.装置所具有的机械能始终不变
B.如果没有能量补充,装置最终会停下来
C.根据能量守恒定律,装置可以一直转动下去
D.装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
28.(2021•黑龙江)现在流行一款鞋,穿上它走路时,鞋会发光,站着不动就不会发光。则这款鞋发光的
原理,从能量转化的角度分析正确的是()
A.机械能转化为电能,再转化为光能
B.电能转化为机械能,再转化为光能
C.机械能转化为光能,再转化为电能
D.光能转化为机械能,再转化为电能
第五课内能内能的利用
基础知识过关
一、分子动理论
1.物质的构成:常见的物质是由极其微小的分子、原子构成的。
2.分子热运动
(1)扩散现象:
①定义:不同物质在相互接触时彼此进入对方的现象;
②影响因素:扩散现象的剧烈程度与温度有关,温度越高,扩散现象
越;
③扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做无规则运动,分子间存在间隙;固体、
液体、气体分子间的间隙依次变大。
(2)分子间作用力:分子间存在相互作用的引力和斥力。
二、内能
1.定义:构成物体的所有分子,其热运动的分子动能与分子势能的总和。
2.影响因素:
(1)温度:同一物体,温度升高,内能增大;温度降低,内能减小;
(2)质量:在温度相同、状态相同的情况下,同种物体质量越大,内能越大;
(3)物体的内能与其存在的状态也有关。
2.热量
(1)定义:在热传递过程中,传递能量的多少。单位是焦耳。
(2)与内能的关系:热传递过程中,物体吸收热量时内能增大,放出热量时—包
能减小。物体吸收或放出的热量越多,它的内能改变越大。
3.改变内能的方式
热传递规律高温物体放出热量,内能减小,温度降低;低温物体吸收热量,温
度升高
条件温度差
实质能量的转移
做功规律对物体做功,物体内能增大;物体对外做功,物体内能减小
实质机械能和内能的相互转化
三、比热容
1.定义:一定质量的某种物质,在温度升高(或降低)时所吸收(或放出)的热量与它的质
量和升高(或降低)的温度变化量之比,叫做这种物质的比热容,用符号」表
zj\O
2.物理意义:表示物质吸热或放热能力强弱的物理量,比热容越大,其吸热或放热的能力越
强。
3.理解:①比热容反是反映物质自身性质的物理量,只与物质的种类和状态有关;②质量
相同的不同物质,当吸收或放出相同的热量时,比热容大的物质温度变化较小;③质
量相同的不同物质,当温度的变化量相同时,比热容的物质吸收或放出的热量多。
4.热量的计算:Q=cmz^t
四、热值
1.定义:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,用符号g表示。
2.意义:热值在数值上等于」kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
3.单位:焦耳每千克或焦耳每立方米,符号是J/kg或J/n?。
4.特点:热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的体积、质量以及是否
完全燃烧无关。
5.计算公式:①Q=qm,适用范围:固体、液体燃料;@Q=qv,适用范
围:气体燃料。
五、热机
1.定义:利用内能做功的机械。
2.工作过程
工作冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程
示意图
送气口塔气口
置
气门、活塞进气门打开,排气门关闭,进气门和排气门都进气门和排气门都进气门关闭,排气门
运动情况活塞向下运动关闭,活塞向上运关闭,活塞向下运打开,活塞向上运动
动动,火花塞产生电火
花
能量转化机械能转化为内能转化
_____能为机械能
六、热机的效率
1.定义:热机工作时,用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
有
2.计算公式:_J1
3.提高燃料利用率的措施:①让燃料燃烧更充分;②在设计和制造过程中,不断改进和创
新,以减少各种能量损失;③设法利用废弃带走能量。
七、能量的转化和守恒
1.能量的转化:在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转化的。
2.能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种
形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,
能量的总量不变__________o
高频考点过关
考点一:分子动理论
1.(2022•西藏)一切物质的分子都在不停地做无规则运动,下列生活现象能体现分子热运
动的是()
A.酥油茶飘香B.赛马尘土飞扬
C.歌声余音绕梁D.冬天大雪纷飞
【答案】A
【解答】解:A.酥油茶飘香是芳香分子在空气中不停地做无规则运动的结果,是扩散现
象,故A符合题意;
B.赛马尘土飞扬,尘土飞扬属于机械运动,不是分子运动,故B不符合题意;
C.歌声余音绕梁,是声现象,不是分子运动,故C不符合题意;
D.冬天大雪纷飞属于机械运动,不是分子运动,故D不符合题意。
故选:Ao
2.(2022•莉泽)下列现象用分子动理论的观点解释,其中正确的是()
A.落叶在风中飞舞表明空气分子在不停地做无规则运动
B.铁块很难被压缩表明分子间没有间隙
C.鲜花香气四溢是一种扩散现象
D.水和酒精混合后总体积减少表明分子间有引力
【答案】C
【解答】解:A、落叶在风中飞舞是物体在运动即机械运动,不能说明空气分子在不停地
做无规则运动,故A错误;
B、铁块很难被压缩表明分子间存在斥力,故B错误;
C、鲜花香气四溢是分子不停地做无规则运动形成的,是扩散现象,故C正确;
D、水和酒精混合后总体积减少,说明分子之间有间隙,故D错误。
故选:Co
3.(2022•湘西州)“墙角数枝梅,凌寒独自开。遥知不是雪,为有暗香来”。寒冬梅花香气
扑鼻而来,这是因为()
A.分子之间存在引力
B.分子之间存在斥力
C.分子之间没有空隙
D.分子不停地做无规则运动
【答案】D
【解答】解:寒冬梅花香气扑鼻而来,是因为梅花花香中含有的分子不停地做无规则运
动,向四周扩散,使诗人闻到梅花花香。
故选:D。
4.(2021•资阳)目前,新冠疫情仍在印度、俄罗斯、日本等国肆虐,经世界卫生组织批准
的新冠疫苗陆续面世。不同国家的各种疫苗储存温度要求各不相同,中国克尔来福疫苗
储存温度为2〜8℃,远高于莫德纳(-20℃)和辉瑞(-70℃),同时我国正在逐步推进
新冠疫苗全人群免费接种,让人民感受到了祖国的强大。关于新冠疫苗储存和接种过程
中的一些热现象,下列说法正确的是()
A.新冠疫苗储存温度越低,疫苗分子热运动越剧烈
B.社区卫生中心接种点弥漫着消毒水味道,是因为分子在不停地做无规则运动
C.注射疫苗前用酒精消毒,人手臂会感觉凉爽是因为酒精升华吸热
D.戴口罩的护士的护目镜容易起“雾”,是水的汽化现象
【答案】B
【解答】解:A、物体温度越高分子的无规则运动越剧烈,新冠疫苗储存温度越低,疫苗
分子热运动越缓慢,故A错误;
B、社区卫生中心接种点弥漫着消毒水味道,是因为分子在不停地做无规则运动,故B
正确;
C、皮肤感到凉爽,是因为酒精汽化吸热使皮肤降温,故C错误;
D、水雾是小水滴,是水蒸气液化形成的,故D错误。
故选:Bo
5.(2021•盐城)如图所示,将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会粘在一起。这一现象
证明()
A.分子间有空隙
B.分子间存在吸引力
C.分子间存在排斥力
D.分子处在永不停息的无规则运动中
【答案】B
【解答】解:两个表面光滑的铅块相互紧压,它们会粘在一起,是因为分子间有相互作
用的引力,所以ACD错误,B正确。
故选:Bo
6.(2020•绵阳)如图所示,向配有活塞的厚玻璃筒注入一些水,用力压活塞,发现水的体
积没有明显变小。这是由于水分子之间()
【答案】C
【解答】解:
向配有活塞的厚玻璃筒注入一些水,用力压活塞,发现水的体积没有明显变小,这说明
分子间存在斥力,故C正确。
故选:Co
考点二:改变内能的两种方式
7.(2022•盐城)2022年4月16日,神舟十三号载人返回舱成功着陆,返回舱与大气摩擦
温度升高,内能增加。下列事例中物体内能改变方式与它相同的是()
A.汤勺放在热汤中温度升高
季
B.烧水时水温升高
C..压缩空气温度升局
D.取暖器旁的物体温度升高
【答案】C
【解答】解:神舟十三号载人返回舱与大气摩擦温度升高,内能增加,是通过克服摩擦
做功来改变内能的。
A、汤勺放在热汤中温度升高,是通过热传递来改变物体内能的,故A不合题意;
B、烧水时水温升高,是通过热传递来改变物体内能的,故B不合题意;
C、压缩空气温度升高,是活塞对空气做功,使空气的内能增大、温度升高,故C符合
题意;
D、取暖器旁的物体温度升高,是通过热传递来改变物体内能的,故D不合题意。
故选:Co
8.(2022•南通)如图所示,用充气的气球模拟“喷气火箭”,把封口的夹子松开,球内气体
向后喷出,气球向前运动。此过程中()
A.气球的弹性势能增大
B.喷出的气体内能减小
C.喷出的气体热运动加剧
D.喷出的气体向外界传递热量
【答案】B
【解答】解:A、把封口的夹子松开,球内气体向外喷出,气球弹性形变变小,气球的弹
性势能变小,故A错误;
B、喷出的气体对外做功,内能减小,故B正确;
C、喷出的气体对外做功,内能减小,温度降低,热运动变慢,故C错误;
D、喷出的气体对外做功,内能减小,温度降低,从外界吸热,故D错误。
故选:Bo
9.(2022•黑龙江)下列关于内能知识的描述正确的是()
A.物体温度越高内能越大,所以0℃的冰没有内能
B.温度越高的物体含有的热量越多,所以0℃的冰没有热量
C.摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能
D.物体吸收热量,内能增加,温度一定升高
【答案】C
【解答】解:A、因为物体的分子永不停息地做无规则的运动,所以任何物体都有内能,
0℃的冰仍具有内能,故A错误;
B、热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故B错误;
C、摩擦生热是通过做功的方法改变物体的内能,将机械能转化为内能,故C正确;
D、物体吸收热量,内能增大,但温度不一定升高,比如:晶体在熔化过程中吸收热量,
而温度保持不变,故D错误。
故选:Co
10.(2021•绵阳)实验室有质量1kg、温度0℃的冰块和质量1kg、温度0℃的水,下列说法
正确的是()
A.冰块的内能等于水的内能
B.冰块的内能小于水的内能
C.将冰块放入水中,能量从水传递给冰块
D.将冰块放入水中,能量从冰块传递给水
【答案】B
【解答】解:AB、质量相等温度为0℃的水和冰,分子动能相等,冰熔化成水需要吸收
热量,使分子势能增大,所以水的内能大一些,故A错误,B正确;
CD、物体间发生热传递的条件是有温度差,由于冰块的温度等于水的温度,所以将冰块
放入水中,不会发生热传递,能量不会从水传递给冰块,也不会从冰块传递给水,故C、
D错误。
故选:Bo
11.(2021•百色)用酒精灯给试管内的水加热至一定程度,发现在试管口的木塞被冲出,如
图所示。下列描述正确的是()
A.试管中的水是靠做功的方式增加内能的
B.水蒸气对木塞做功,把机械能转化为内能
C.水蒸气对木塞做功,与汽油机做功冲程的原理相同
D.水蒸气对木塞做功,水蒸气内能增加
【答案】C
【解答】解:A、用酒精灯加热水的过程中,水从酒精灯火焰吸收热量,是通过热传递的
方式使水的内能增加的,故A错误;
BCD、木塞冲出试管口时,水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能转化为木塞的机械能,水
蒸气的内能减少,同汽油机的做功冲程原理,故BD错误,C正确。
故选:Co
12.(2020•绵阳)周末,小明同学在家与父母一起做清洁卫生,美化家居环境。小明用扫帚
扫动地面上一小块果皮的过程中()
A.扫帚对果皮做功改变了果皮的内能
B.扫帚对果皮做功消耗了扫帚的内能
C.小明对扫帚做功改变了扫帚的内能
D.小明对扫帚做功消耗了体内的化学能
【答案】D
【解答】解:小明用扫帚扫动地面上一小块果皮的过程中,小明通过扫帚对果皮做功,
改变了果皮的运动状态,没有改变果皮的内能;小明对外做功,消耗了体内的化学能,
化学能转化为扫帚的机械能,而不是内能,故D正确。
故选:D。
考点三:比热容、热值的理解和应用
13.(2022•济南)炎炎夏日,小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现,在这里白天的风常常
从海面吹向陆地,而每到夜晚风却从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析,
并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图,如图所示。形成这一现象的主要原因是
A.海水的密度小于砂石的密度
B.海水的密度大于砂石的密度
C.海水的比热容小于砂石的比热容
D.海水的比热容大于砂石的比热容
【答案】D
【解答】解:沿海地区水多,水的比热容较大;内陆地区,地表以砂石泥土为主,砂石
泥土比热容较小;由于水的比热容大,所以对于相同质量的水和砂石相比较,在吸收或
放出相同的热量时,水的温度变化小,而砂石的温度变化大,所以白天陆地的温度高、
海水温度低,晚上陆地温度低、海水温度高;白天陆地上方空气的温度高度,密度小,
砂石上方空气上升,海面上的冷空气过来补充,所以白天的风常常从海面吹向陆地,而
晚上海面上方的热空气上升,风从陆地吹向海面;故D正确。
故选:D。
14.(2022•邵阳)湿地被称为“地球之肾”,能调节空气的湿度和温度,其中能调节温度主
要是因为水的()
A.比热容大B.密度大C.流动性大D.热值大
【答案】D
【解答】解:因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,
水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,
能有效调节周围环境的气温。
故选:Ao
15.(2021•常德)如图所示,是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质
的温度-时间图像,实验中两种物质的质量相同,初温度相同,选用的加热器相同,由
图像可知(
时间「min
A.加热相同时间,a物质吸收热量多,比热容小
B.加热时间相同,a物质的末温度高,比热容大
C.吸收热量相同,b物质温度升高慢,比热容小
D.吸收热量相同,b物质的末温度低,比热容大
【答案】D
【解答】解:
AB、由图可知,加热相同时间,由于用相同的加热器加热,则物质吸收热量是相同的,
a的温度升高的快,则a的比热容小,故AB错误;
CD、吸收热量相同,加热的时间相同,b物质温度升高慢,则b的比热容大,故D正确,
C错误。
故选:D。
16.(2022•镇江)如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图
装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用At表示(水未沸
腾)()
A.若m相同,At越小,燃料的热值越大
B.若At相同,m越大,燃料的热值越大
C.若m的值越大,燃料的热值越大
D.若空的值越大,燃料的热值越大
m
【答案】D
【解答】解:燃料的热值大小不能直接测量,需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃
烧放出热量的多少,而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关,因此为了比较
热值大小可以利用Q吸=(2放,而Q吸=c^m水At,Q放=!1^,即c水m水At=mq,解得:
c水m水At
q=-----------------
m
A、若m相同,At越小,由q=c水m水可知,燃料的热值越小,故A错误;
m
B、若At相同,m越大,由q=CJ叫水可知,燃料的热值越小,故B错误;
m
c、若其的值越大,即4的值越小,由q=c/m水-t可知,燃料的热值越小,故
△tmm
C错误;
D、若空的值越大,由q=c/叫水可知,燃料的热值越大,故口正确。
mm
故选:D。
17.(2022•宜昌)关于燃料及其热值,下列说法中正确的是()
A.没有燃烧的燃料,热值等于零
B.燃料完全燃烧时,它的热值最大
C.燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D.燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多
【答案】C
【解答】解:(1)热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,
与燃料是否完全燃烧无关,与产生的热量无关,故AB错误、C正确;
(2)由Q放=mq可知,燃料燃烧放出的热量,与燃料的质量、热值和是否完全燃烧有
关,与燃烧的温度无关,故D错误。
故选:Co
18.(2020•桂林)酒精的热值为30Xl()7j/kg、比热容为2.4X1()3J/(kg-c)以下说法中正
确的是()
A.质量越大,酒精的热值越大
B.质量越大,酒精的比热容越大
C.完全燃烧1kg酒精可放出3.0X107J的热量
D.1kg酒精温度升高1℃需要放出2.4X103J的热量
【答案】C
【解答】解:
AB、热值和比热容的大小与燃料的燃烧情况、燃料的质量无关,故AB错误;
C、酒精的热值为S.OXKfj/kg,表示完全燃烧1kg酒精可放出3.0X107J的热量,故C
正确;
D、酒精的比热容为2.4X103J/(kg・℃),它表示1kg酒精的温度升高需要吸收2.4
Xl()3j的热量,故口错误。
故选:Co
考点四:热量相关计算
19.(2022•西藏)“母亲节”这天,扎西同学为妈妈炖了一碗排骨汤,将装汤的碗放在有5kg
水的盆子中进行降温。扎西同学用水进行降温主要是利用了水的大,过了一会
儿,水温由15℃升高到20℃,水吸收的热量为J»[c水=4.2X1()3J/(KG.℃)]
【解答】解:(1)由于水的比热容大,质量相同的水和其它物质相比,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就是利用水的比热容大这
一特性;
(2)水吸收的热量:
(2吸=<:111(t-to)=4.2X103J/(kg*℃)X5kgX(20℃-15℃)=1.05X105Jo
故答案为:比热容;1.05X105。
20.(2022•广元)小红在家用天然气灶烧开水,在标准大气压下,5kg水从20℃加热至沸腾,
完全燃烧了O.ln?的天然气,此过程中,水吸收的热量是J,天然气灶烧水的热
效率为-[水的比热容为4.2义1。3〃(kg・℃),天然气的热值为4.0Xl()7j/m3]
【解答】解:(1)在标准大气压下,水的沸点是100℃,水吸收的热量:
(2吸=(:111(t-to)=4.2X103J/(kg・℃)X5kgX(100℃-20℃)=1.68X106J;
(2)天然气完全燃烧时放出的热量:
Q放=4丫=4.0乂107J/m3X0.1m3=4X106J;
天然气灶烧水的热效率:
T1=X100%=X100%=42%o
故答案为:1.68X106;42%o
21.(2022•大庆)“早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写,而沿海
地区昼夜温差则不大,这是由砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之
比为1:4,砂石和水的密度之比为3:2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时,它
们升高的温度之比为o
【解答】解:
砂石和水两个物体的体积相同,由p=@可得,当巨=1砂寸=:砂石
Vm水P水VP水2
由Qi«=cmAt可得,
砂石和水吸收相同的热量时升高的温度之比:
Q
△t砂石二c砂石m砂石二c水m水=4X2_8
△t水Qc砂石m砂石1X33°
<:水111水
故答案为:8:3。
22.(2022•铜仁市)全球汽车保有量在迅速增长,截止2011年,全球处于使用状态的汽车
数量已突破10亿辆。设汽车的燃油为汽油,每辆汽车每年耗油约2.1t,若不计热量损失,
这些燃料完全燃烧可供IXl()6kg的水温度升高℃;汽车内燃机的效率平均值取
30%,如果能把内燃机的效率提高1%,全球每年可以节约kg燃油,从而减小全
球的碳排放,为环保作出贡献。[已知水的比热容为4.2X103J/(kg-r),汽油的热值为
4.6X107J/kg]
【解答】解:
(1)由题知,这些汽油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=2.1X103kgX4.6X107J/kg=9.66X1010J;
由题知,不计热量损失,水吸收的热量为Q畋=Q放=9.66*
由QiRucmzXt可得水升身的温度:
△Q吸_9.66X1010J,
C水m水4.2X103J/(kg'DxlX106kg
(2)每辆汽车做有用功所需燃油:2.1tX30%=0.063t,
内燃机效率提高后为:30%+1%=31%,
效率提高后每辆汽车每年所需燃油量:MlL=2t
31%
每辆车每年节约燃油:2.1t-2t=0.1t
98n
全球每年节约燃油:LOX10X0.1t=1X10t=1X10kgo
故答案为:23;lX10no
23.(2022•常德)某台四冲程汽油机的转速为1200r/min,在1s内汽油机对外做了次
功。如果汽油机在某段时间内消耗了400g汽油,则汽油完全燃烧可放出热量为J=
(q汽=4.6XlO’J/kg)
【解答】解:汽油机飞轮Imin转1200转,那么飞轮1s内的转数为20转;汽油机飞轮
转2转就是一个工作循环,所以1s内的工作循环数:n=10次;汽油机一个工作循环有
4个冲程,但只有1次对外做功,所以1s内对外做功数:n=10次;
汽油完全燃烧放出的热量:Q放=11^汽=0.4kgX4.6X107j7kg=1.84Xl()7j。
故答案为:10;1.84X107。
24.(2021•常州)生活垃圾的热值为3Xl()6j/kg,位于武进区遥观镇的垃圾焚烧发电厂每天
完全燃烧800t生活垃圾,放出热量J,放出热量的30%用来发电,每天可发电
kWh,放出热量的42%用来加热水供给附近小区,1标准大气压下,每天可将kg
的水由20℃恰好加热至沸腾。[c水=4.2X1()3J/(KG.℃)]
【解答】解:生活垃圾的质量为:m=800t=8X105kg,生活垃圾的热值为:q=3X106J/kg,
燃烧放出的热量为:Q放=mq=8X105kg义3X106J/kg=2.4X1012J;
放出热量的30%用来发电,则电能为:W电=i]Q放=30%X2.4X1012j=7.2X10Uj=2X
105kWh;
水吸收的热量为:Q吸=!]'Q®=42%X2.4X1012J=1.008X1012J,
由Qi«=cmAt得,水的质量为:m水=W^-==3XlO^kg;
cAt
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