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文档简介
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(二)
内能内能的利用03
31
60
94
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•倒计时
内能内能的利用
考情分析
近年来,大部分地区对内能及其利用的考查主要以填空题、选择题为主,分值在1~3分。计算题一般
是与电学和力学综合考查,单独考计算题较少,分值在2〜3分。有些地区会将探究不同物质的吸热能力和
影响电热的因素综合,以实验题的形式考查。本专题考查的考点主要有分了•热运动、内能、比热容、热机
和热机的效率、能我的转化和守恒。本章内能及利用的填空题、选择题历年的得分率都比较高,出错率不
高。因此,同学们在复习时需要灵活掌握相关基础知识,并在生活中多发现问题,多运用知识解决问题。
计算题一般作为压轴题,学生容易丢分,特别要关注与热学有关的综合类计算,适当做一些练习。
命题点命题方式考查热度
常出现在填空题、选择题中。主要考查扩散现象及受温度的
分子热运动农会会会会
影响、辨别分子热运动和机械运动、分子间的作用力
常出现在填空题、选择题中。主要考查辨析热传递和做功、
改变内能的方式热传递的条件、理解热量的概念、辨析温度、热量、内能的会"禽会会自
关系
常出现在填空题、选择题中。主要考查理解比热容的概念、
比热容的概念及应用禽禽禽
水比热容大的应用
比热容有关的热量的计常出现在计算题中。主要考查物质吸、放热计算公式的应用,
会茂■会会
算一般是与热机的效率、电加热效率等综合考查
常出现在填空题、选择题中。主要考查辨别汽油机的四个冲
热机依依
程,涉及的能量转化
常出现在计算题中。主要考查燃料燃烧放出热量的计算、热
热机的效率成■禽禽禽
机的效率
常出现在填空题、选择题中。主要考查能量的相互转化、能
能量的转化和守恒食食食
量的守恒、能量的转化和转移具有方向性
探究不同物质的吸热能常出现在实验题中。实验题综合性较强,考查的内容灵活,
金玲
力包括器材的作用、实验的操作要求、实验数据的分析处理等
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二[中考预测
内能及其利用为中考必考内容,除了实验题、计算题容易丢分外,其他题型得分率较高。内能及其利
用的内容与我们日常生产生活紧密相关,因此,各地关于内能及其利用的考题一般是以自然现象、日常生
活中遇到的现象为基础设置相应的问题。最近几年,我国的新能源汽车发展迅猛、航空航天也有重大突破
等,这些会涉及能源、能量转化及效率等。因此,各地可能会以相关信息为基础设计关于内能及其利用的
考题,考生应加以重视。
【思维导图】
物质的构成:分子、原子
分子
热运动分子间同时存在引力和斥力
定义:分子热运动的
动能和势能的总和
影响因素:温度、质量、状态
改变内能的方式:做功和热传递
概念小]用内能做功的机械热量:一个过程量,单位为J
汽油机
四冲程:吸气冲程、压缩
冲移、做功冲程、排气冲移
比热容
热机效率和热值
热值1上上二_
(特点:只与燃料的种类有关
比较不同物质的吸热能力
【考点扫描】
考点一、分子热运动
1.物质的构成:常见的物质是由极其微小的粒子一一会工、原子构成的。
2.分子热运动
(1)扩散现象:不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散。
(2)扩散现象表明:①•切物质的分子在不停地做无规则运动;②分子间有间隙。
(3)物体温度越高,扩散越快,分子的无规则运动越剧烈。
3.分子间的作用力:分子之间引力和斥力实同时存在的。
要点提示:
1.扩散可以发生在固体、液体和气体之间,扩散的速度受温度的影响,温度越高,扩散越快。
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2.物质的分子运动和机械运动是不同的。分子运动是我们肉眼看不见的,人眼直接看见的运动都是机械运
动。
3.如果分子相距很远,作用力就变得十分微弱,可以忽略。如气体分子之间的距离就很远,彼此之间几乎没
有作用力。
考点二、内能
L定义:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。内能佗单位:焦县
111。
2.改变内能的两种方式
热传递做功
实质能量的我逐能量的我化
条件存在温度差/
物体吸收热量,内能增加外界对物体做功,物体内能增加
规律
物体放出热量,内能减少物体对外界做功,物体内能减少
哈气取暖、用热水袋或烤火来取暖、冬大晒锯木头时锯条变热、搓手取暖、钻木取火、
实例
太阳感觉暖和、利用太阳能热水器“烧水”摩擦生热
由高温物体转移到低温物体或从物体的高温通过关键词“搓手”“压缩”“摩擦”“锻
判断方法
部分转移到低温部分打”“拧弯”等动词
说明热传递和做功在改变物体的内能上是等效的
3.热量
(1)定义:在热传递过程中,传递能量的多少叫热量。热量的单位是丝±。
(2)与内能的关系:物体吸收热量时内能增加,放出热量时内能减少,物体吸收或放出的热量越多,它的
内能改变越大。
4.温度、热量和内能的关系
(1)一个物体温度升高了,内能增加;
(2)一个物体内能增加了,它的温度不一定升高,如晶体熔化、液体沸腾;
(3)一个物体吸收了热量,它的内能一定增加(物体不对外做功);
(4)一个物体内能增加了,不一定吸收了热量,有可能是外界对物体做了功。
(5)一个物体吸收了热量,温度不一定升高,如晶体熔化、液沐沸腾等。
要点提示:
1.热传递过程中传递的是内能(热量),而不是温度,而且内能是从高温物体传递到低温物体,而不是从
内能多的物体传递到内能少的物体。
2.热量是一个过程审。不能说某个物体“具有”或“含有”热量,更不能“比较”两个物体热量的大小,只
能说物体“吸收”或“放出”热量。
3.三种热传递的方式:传星一热从物体温度较裔的部分沿着物体传到温度较低的部分。对流一靠液体或气
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体的流动来传热的方式。黜±—物体以电磁波或粒子的形式向外传递热量。
考点三、比热容
1.定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物
质的比热容,用符号C表示。(比值定义法)表达式:。吸。单位:焦每千克摄氏度,符号J/(kg.Do
2.性质:比热容是反映物质自身性质的物理量,是物质的一种特性,只与物体的胜类、状态有关,与质量、
体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
3.水的比热容较大的应用:(1)做传热介质;(2)调节温度。
4.由比热容计算物体吸收或放出热量的公式
(1)吸热计算公式:。眇=加(-/°)=。必/
(2)放热计算公式:。以=C77«,T)=C7〃Af
要点提示:
1.比容大的物质,吸热能力强。相同质量的不同物质,吸收(放出)相同的热量,比热容大的物质,温度
变化小;相同质量的不同物质,升高(降低)相同的温度,比热容大的物质,吸收(放出)更多的热量。
2.关于水的比热容计算时,在一个标准大气压下,计算水的末温,需注意水的末温最高为100C。
考点四、热机和热机的效率
1.热机:利用内能来做功的机器。内能转化为机械能。
2.汽油机的工作过程
冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程
r
工作示意图&
修11111
火花塞产生电火1
进气门打开,排气花,使燃料猛烈燃
进气门和排气门都进气门保持关闭.
门关闭,活塞向下烧,产生高温高压
关闭,活塞向上运排气门打开,活塞
特点运动,汽油和空气的气体。高温高压
动,燃料混合物被向上运动,把废气
的混合物进入汽的气体推动活塞包
压缩。排出汽缸。
缸。下运动,带动曲轴
转动,对外做功。
(燃料化学能转化废气带走大部分内
能量转化(转移)机械能转化为内能
为内能)内能转化能
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为机械能
3:热值
(1)定义:我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值(q)o(比值定义
法)热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
(2)单位:焦每千克,符号:空。有些气体的热值单位为:J/n?。
(3)燃料燃烧放出的热量计算公式:。2=〃叼或。沛=%(用哪个公式计算取决于热值的单位)。
(4)性质:热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃料燃烧放出热量的多少以及
燃料是否完全燃烧无关。
4.热机的效率
(1)定义:用来做仃用功的那部分能显与燃料定企燃烧放出的能吊之比,叫做热机的效率(Q)。(比值
定义法)(热机的效率与燃料的热值和功率无关)
(2)计算公式:x]0O%
Q完全
(3)提高热机效率的方法
①使燃料充分燃烧;②尽量减少各种热量损失;③利用废气的能量;(废气带走的能量最多)④注意保养,
保证良好的润滑,减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。
要点提示:
1.柴油机结构有喷汕嘴没有火花塞,吸入的只有空气,压缩程度应。
2.四冲程汽油机一个工作循环包括4个冲程,活塞往复运动2次,曲轴转2圈,对外做功1次。
3.冲程的判断:(1)进、排气门的开闭情况;(2)看火花塞是否点燃;(3)看活塞的运动方向。
4.热值大的物质常用作燃料,比热容大的物质常用作冷却剂。
5.燃料加热效率〃=系'100%二"之xlOO%(化学能转化为内能)
。放mq
QIKI八八八/cn»A/cmAt—cmAi、.八八”
电加热效率,7=/1X100%=m-(或下加或一彳)x100%
热机的效率〃=-7^x100%=—(或—)x100%
。放〃呵〃呵
考点五、能量转化和守恒
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
(1)内容:能量既不会道丞,也不会产生,它只会从一种形式我也为其他形式,或者从一个物体珪核到另
一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。能量的转化和守恒定律是自然界最普遍酌、
最重要的定律之一。
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(2)不可能制造永动机的根本原因:违背了能量守恒定律。
(3)能量的转化和转移具有方向性。
考点六、比较不同物质的吸热情况
1.实验器材:温度计、天平、水、食用油、烧杯、铁架台、石棉网、酒精灯、秒表等
2.实验方法
(1)控制变量法的应用:选取质量、初温相同的不同物质,用相同的热源加热相同时间,比较吸热情况。
(2)转换法的应用:
方案一:通过升高.相同的温歧,比较加热时间长短来判断物质的吸热能力(加热时间长的物质吸热能力强)。
方案二:通过加热相同的时间,比较升高的温度来判断物来的吸热能力(温度变化小的物质吸热能力强)。
3.实验步骤
(1)自下而上安装实验器材;
(2)每隔Imin记录一次温度;
(3)分析实验数据得出结论。
3.实验结论
(1)方案一:质量相等的不同物质,升高相同的温度,吸热多(即加热时间长)的物质吸热能力强(即比
热容大);
(2)方案二:质量相等的不同物质,吸收相同的热量(即加热用等时间),温度升高得低的物质吸热能力
强(即比热容大)。
要点提示:
(1)自下而上安装实验器材目的:使用酒精灯外焰加热;
(2)选择电加热器优于酒精灯,电加热器发热稳定,热量不易「失,更易控制在相同的时间内吸收的热量
相同;
(3)温度-时间图像开始不是直线的原因及改进方法
原因:烧杯(或其他容器)刚开始吸收热量;改进:先将烧杯(或其他容器)进行预热;
(4)温度-时间图像分析:图像平缓的物质吸热能力强(即比热容大),如图所示。
(5)温度-时间图像计算物质的匕热容
--C0,
根据加热时间相同,吸收热量相等可得:。破=。2吸,q/nA/,=c2m\t2,
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1真题回眸
1.(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,这是利比了水的大的特性。
【答案】扩散比热容
【详解】[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。
⑵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。
2.(2023•青海西宁•中考真题)如图所示,在试管内装适量的水,用塞子塞住管口,加热一段时间后,塞
子受到水蒸气的压力而冲出,此时水蒸气的内能转化为塞子的能,此过程中的能量转化与四冲
程汽油机的冲程相同c
【答案】机械做功
【详解】[1]塞子受到水蒸气的压力而冲出,水蒸气对外做功,内能减少,即将水蒸气的内能转化为塞子
的机械能。
⑵汽油机在做功冲程中,将气缸内燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为活塞的机械能,故能量转
化情况与四冲程汽油机的做功冲程相同。
3.(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
【详解】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。
4.(2023•山东青岛•中考真题)火,能带来温暖和光明。钻木取火,是将能转化为内能,这是人类
第一次学会使用自然力量;改变物体的内能有做功和两种方法,人们利用内能做功制成了热机;在
设计和制造热机时,要不断提高效率,其积极意义有(列举一条即可)。
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【答案】机械热传递节能环保
【详解】
改变内能方法有两种,一种是做功,属于能量的转化,另一种是热传递,属于能量的转移,钻木取
火,是通过摩擦的方法,将机械能转化为内能,属于做功改变内能。
⑶效率是有用功占总功的比,不断提高效率,可以减少能源的消耗,同时可以减少有害气体的排放,起
到节能减排保护环境的作用。
5.(2023•山东威海•中考真题)2023年5月30口,在酒泉基地发射的“神舟十六号”载人飞船升空过程中,
燃料舱内的液态氢的热值(选填“变大”“不变”或“变小”):若100g液态氢完全燃烧放出的热量有60%
?
被水吸收,水温升高了50C,则点的质量为kgo(q梅T/xlOM/kg,c/K=4.2xlOJ/(kg.℃))
【答案】不变40
【详解】11]燃料的热值只与燃料的种类有关,因此飞船升空过程中,燃料舱内的液态氢的热值不变。
[2]100g液态氢完全燃烧放出的热量有
Q双-q-1.4x10sJ/kgx0.1kg=l.4x107J
放出的热量有60%被水吸收,由〃=乌殳得水吸收的热量为
。放
&=〃Q放=60%x1.4x107J=8.4xl06J
由Q及二cw/得水的质量为
8.4X106J
水c水.4.2xl03J/(kg℃)>50℃°
6.(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o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
【详解】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。
⑶热机完成一个工作循环中,飞轮转动2圈,完成压缩冲程I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。
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7.(2023•江苏泰州•中考真题)如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部,放入一小团干燥的硝化棉,
用力把活塞迅速压下,使硝化棉燃烧,该过程是通过的方式来改变筒内空气的内能,其能量转
化情况与汽油机的冲程相同。
【答案】做功压缩
【详解】在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放-小撮干燥的棉絮,用力将活塞迅速向下压,棉絮燃烧
起来,这是因为压缩筒内空气做功,将机械能转化为内能,使筒内空气的内能增加,温度升高,达到棉
架的着火点,棉絮就燃烧起来了;该实验中,压缩筒内空气做功,活塞的机械能转化为筒内空气的内能,
与内燃机的压缩冲程的能量转化相同。
8.(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
【详解】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,福度升高,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。
9.(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()
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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
【详解】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,传热材料缓慢糕放热量,内能减少,水吸热内能增加,故CD穴符合题意。
故选B。
10.(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
【详解】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
干示数将变大,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。
11.(2023•江苏常州•中考真题)家用小型风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风,如图中所示。
海边,仅在海陆风因素的影响下,图乙、图丙所示的情形通常分别发生在()
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A.白天、夜晚B.夜晚、白天C.白天、白天D.夜晚、夜晚
【答案】A
【详解】水的比热容大于砂石和泥土的比热容,白天太阳照射时,海洋升温慢,陆地升温快,陆地的热
空气就上升,地面附近海洋的空气来补充,气流就从海洋向陆地,即风从海洋吹向陆地;晚上陆地很快
就冷却下来,而海洋则很慢,海洋的温度高,而陆地的温度低,地面气体就从陆地流向海洋,即风从陆
地吹向海洋。因此白天,风力发电机翼朝向朝向大海,晚上,风力发电机翼朝向陆地。则图乙是白天,
图丙是晚上。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12.(2023•辽宁营口•中考真题)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是()
A.温度高的物体含有的热量多
B.物体吸收热量,温度一定升高
C.气体膨胀对外做功,自身内能会减少
D.热传递过程中,温度从高温物体传递给低温物体
【答案】C
【详解】A.热量是过程量,不能说物体含有的热量多,故A错误;
B.物体吸收热量过程中温度不一定升高,例如:晶体在熔化过程中,吸热但温度不变,故B错误;
C.气体膨胀对外做功,内能转化为机械能,则物体内能减小,故C正确:
D.在发生热传递时,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,内能总是从高温物体转移到低温物体,
故D错误。
故选Co
13.(2023•湖北•中考真题)我国幅员辽阔,人文自然资源丰富,下列分析正确的是()
A.新疆吐鲁番的火焰山昼夜温差大,是因为火焰山沙石比热容大
B.云南大理的蝴蝶泉边花香四溢,是因为分子不停地做无规则运动
C.黑龙江哈尔滨寒冷的冰雕不易融化,是因为冰雕没有内能
D.山东潍坊的潍柴内燃机工作时,将机械能转化成内能
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【答案】B
【详解】A.新疆吐鲁番的火焰山昼夜温差大,是因为火焰山沙石比热容小,白天吸收太阳能温度上升
高,夜晚放出热量,温度降也大,故A错误;
B.云南大理的蝴蝶泉边花香四溢,是因为花香分子不停地做无规则运动,扩散到空气中引起嗅觉,故B
正确;
C.黑龙江哈尔滨寒冷的冰雕不易融化,是因为哈尔滨冬天的温度低,任何物体都有内能,冰雕也有内
能,故C错误;
D.山东潍坊的潍柴内燃机工作时,主要是将内能转化成机械能,故D错误。
故选Bo
14.(2023•四川内江•中考真题)如图所示的四个情景,下列说法正确的是()
甲乙丙丁
A.图甲中,闻到花香说明了分子在永不停息地做无规则运动
B.图乙中,让笔杆热起来,只能采用做功的方式
C.图丙中,两个铅块紧压在一起后能吊住重物,说明分子间存在斥力
D.图丁中,汽油机的做功冲程把机械能转化为内能
【答案】A
【详解】A.闻到花香,是鲜花的芳香油分子运动到空气中的结果,这种现象叫做扩散现象,说明了组
成物质的分子在永不停息地做无规则运动。故A正确;
B.改变物体内能的方式有做功和热传递,因此让笔杆热起来,除了做功的方式,还有热传递的方式,
故B错误;
C.图丙中,底面削平的铅块紧压后,能吊住重物,是因为两铅块分子距离足够小,分子间的作用力表
现为引力,而不是斥力,故C错误;
D.图丁中,两个气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程,该冲程内能转化为机械能,故D错误。
故选Ao
15.(2023•四川成都•中考真题)小美在老师指导下进行了以下实验:甲、乙两烧杯各装l()0g水,用酒精
灯加热甲烧杯,煤油灯加热乙烧杯,直至杯内水沸腾1分钟即熄灭该灯,测得消耗酒精4g、煤油2.5g。她
根据实验数据绘制了水温与加热时间关系的图像(如图)。若水沸腾前质量不改变,同一杯水沸腾前后单
73
位时间内吸收的热量相等,^m=3.0xl0J/kg,外油=4.6x107J/kg,^=4.2xlOJ/(kg℃),则下列说法
正确的是()
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A.整个过程,甲杯中的水吸收的热量更多
B.前3分钟,乙杯中的水吸收的热量为3.36xl()4j
C.消耗的煤油完全燃烧放出的热量为1.15xl()8j
D.酒精灯加热的效率为28%
【答案】B
【详解】A.由题意,由于甲、乙两烧杯各装水的质量相等,水的初始温度相同,根据0及可知水
沸腾前,两杯水吸收的热量相等,为
。或=cM=4.2xlO,J/(kg℃)x0.1kgx(98-18)℃=3.36xlO4J
且同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等,则整个过程甲、乙两杯水所吸收的热量分别为
Q=-Q^=-X3.36X!04J=4.032xlO4J
v55
44
44
Q乙=-ai=-x3.36xl0J=4.48x!0J
所以整个过程,乙杯中的水吸收的热量更多,故A错误;
B.由图可得,3分钟时乙杯中的水恰好沸腾,则吸收的热量为
Qt=c水〃?Ar=4.2x103J/(kg•℃)xO.lkgx(98-18)℃=3.36xlO4J
故B正确;
C.整个过程消耗的煤油完全燃烧放出的热量为
%由=4媒油外油=46x1°?J/kgx2.5x103kg=1.15xiasJ
故C错误;
D.在整个过程中,燃烧4g酒精所释放的热量为
源精=4酒精^^声=3.0xl07J/kgx4x10-3kg=1.2xI05J
可得酒精灯加热的效率为
?;=X100%=4-032X1fJx100%=33.6%
Q飒IM。"
故D错误。
故选B。
16.(2023•黑龙江绥化•中考真题)如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置。实验记录如下表:
第14页共127页
物质初温/C加热时间/min末温/℃
水20430
煤油20440
(1)实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热,需要控制水和煤油的相等;
(2)本实验是通过比较来反映水和煤油吸热能力的强弱;分析数据可知(选填"水''或“煤油”)
的吸热能力较强;
(3)若实验中水的质量是200g,加热4min,水吸收的热量为J:
(4)汽车发动机用水作冷却剂,这是利用了水的性质。
【答案】质量水和煤油升高的温度水8.4x103比热容大
【详解】(1)[1]由于物质吸热多少与质量有关,所以比较水和煤油的吸热能力,需要控制水和煤油的
质量相等。
[2)[2]由于水和煤油吸收热量的多少无法直接测量,利用转换法,通过比较水和煤油升高的温度来反
吸水和煤油吸热能力的强弱;
国分析数据可知,质量相同的水和煤油加热相同的时间,吸收相同的热量,水的温度升高的较慢,表明
水的吸热能力较强。
13)[4]水吸收的热量为
Q吸=cm(t-tO)=4.2x103J/(kg℃)x200xl0-3kgx(30℃-20℃)=8.4x103J
[4)[5]汽车发动机用水作冷却剂,这是利用了水比热容大的性质,在质量相同、升高的温度相同的情
况下,水吸收的热量较多,降温效果较好。
17.(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1600N的牵引力驱动下,沿平直路
面以20m/s的速度匀速行驶了4.如〃,消耗了0.5L柴油(0柴油=0.8xl01g/m3,q柒油=4.3x10"/依)。在此
次路测过程中,求:
(D消耗柴油的质量:
(2)牵引力功率;
(3)柴油机效率。
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【答案】(1)04kg;(2)32000W;(3)40%
【详解】解:(1)消耗柴油的质量
m=。柴油V=0.8x103/m,x0.5x103=0.4kg
•2)牵引力功率
P4}Fv=1600Nx20m/s=32OOOW
(3)柴油机做有用功
=Es=1600Nx4300m=6.88xl06J
柴油完全燃烧放出的热量
Q依=〃%1r油=0.4伙x4.3xl(fj/短=i.72xl()7j
柴油机效率
W行6.88xIO,j
xl00%=40%
1.72X107J
18.(2023•山东聊城•中考真题)高能聚合油是一种安全、清洁、可再生的新型环保燃料。某次用高能聚合
油灶具将10kg的水从25c加1热至W00C。己知水的比热容是《ZxlO'MkgJC),高能聚合油的热值约为
4.2xlO7J/kgo求:
(1)这些水吸收的热量:
(2)若该高能聚合油灶具烧水的热效率为75%,则燃烧了多少千克高能聚合油。
【答案】(1)3.15X106J;(2)0.1kg
【详解】解:(1)水吸收的热量
Q%=cm(t-t0)=4.2x103J/(kg℃)x1Okgx(l00r-25O)=3.15x106J
12)高能聚合油完全燃烧放出的热量
3.15xlO6J
~n~~~75%=4.2x1J
完全燃烧高能聚合油的质量
,_Q^_4.2xlO6J
=0.1kg
q4.2x10'J/kg
£名校预测
1.(2024•河南商丘•一模)如图甲所示,红墨水在热水中比在冷水中扩散得快,说明分子热运动的剧烈程
度与有关;如图乙所示,用力将活塞迅速下压,这与汽油机的冲程相同。
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甲乙
2.(2024•广东珠海•一模)冬季,人们喜欢用电热暖水袋来取暖,主要是利用水的大的特点。给
暖水袋通电加热,是先通过___________的方式改变加热器的内能,加热器再通过__________m方式改变袋
内水的内能。
3.(2024•广东东莞•一模)如图所示是某单缸四冲程汽油机的冲程;该汽油机飞轮转速为2400r/min,
Is内完成个冲程;水箱中5kg、20C的水升温到40℃,水需要吸收的热量是J。
[^=4.2xlO3J/(kg-℃)]
4.(2024•陕西西安•模拟预测)使用相同酒精灯、相同的装置分别给质量相等的甲、乙两种液体加热,绘
制的温度——时间关系图像如图,则从开始加热到上时刻,甲、乙吸收热量的关系Q少_。乙,甲、乙两
(1)甲的比热容(选填“大于”、“小于”或“等于“)乙的比热容;
(2)甲的热值(选填“大于,“小于”或“等于")乙的热值,
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6.(2024•陕西宝鸡•一模)夏季是吃烧烤的季节,如图所示,路过烧烤小吃店时,很远就能闻到香味,说
明分子在不停地做;各种食材在碳火上方烤制过程中温度升高,主要是通过(选填“做功”
或“热传递”)的方式增加内能。街上的雾炮车喷向空中的水雾能使尘埃颗粒快速沉降到地面,起到净化空气
的作用。雾炮车的发动机是柴油机,柴油机四个冲程中的冲程将内能转化为机械能。
7.(2024•山西吕梁•一模)手机信号增强贴悄然盛行,传言手机信号增强贴可以不使用任何能源增强手机
电磁波信号的能量强度,你认为手机信号增强贴可以增强手机信号的传言是(填“真”或“假”)的。
你判断的依据是o
8.(2024•山西晋城•一模)妈妈生日那天,小伟给妈妈煮面条时发现:锅中的水沸腾时,锅盖上下跳动,
同时冒出大量雾状的“白气”,如图所示。小伟认为看到的“白气''是扩散现象,你认为小伟的判断是(选
填“正确”或“错误的,理由是。壶盖向上跳动过程中,具能量转化情况与热机的冲程相同。
9.(2024•陕西西安♦模拟预测)物理学家托里拆利在地理方面也有卓越贡献。他是第一个用科学的方式描
述风的人,他写道:“风产生于地球上的两个地区的温差和空气密度差”。学科之间存在联系互通,地理中的
"海陆风''也可用物理学的知识进行解释。如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是:与海洋相
比,陆地的土地()
II
u海洋三T
海陆热力环流示意图
A.比热容较小,在相同日照条件下升温较快,气温较高
B.比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
C.比热容较大,在相同日照条件下升温较快,气温较高
D.比热容较大,在相同口照条件下升温较慢,气温较低
10.(2024•陕西榆林•三模)关于下列实验的叙述正确的是(
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二氧化氮
玻璃板---
空气一_
A.图-I,抽出玻璃板后观察到的现象能说明气体间可以发生扩散现象
B.图-2,将瓶塞弹出时,瓶内气体内能减少
C.图-3,两个铅柱没有被重物拉开,说明分子之间没有斥力
D.图-4,汽缸内的气体推动活塞向下运动、机械能转化为内能
11.(2024•山东济南•一模)如图是熬制麦芽糖的情景,在熬制过程中,麦芽糖香气四溢。请你在下列论述
中找出合理的论述()
A.燃料燃烧放需的热量全部传递给了麦芽糖
B.人能闻到香味是分子不停的无规则运动的结果
C.液体麦芽糖变成固体后,分子间的距离变大
D.拉起的麦芽糖能被拉长,是麦芽糖分子变大的结果
12.(2024•湖南常德•一模)鸡蛋醪糟是我国的一种传统小吃,鸡蛋醪糟的制作过程中杓关温度、内能、热
量的关系,下列说法正确的是()
A.在烧水之前,水和锅的温度相同,它们之间仍然会发生热传递
B.在烧水过程中,水吸收热量,内能一定增大,温度一定升高
C.在煮醪糟的过程中,温度升高得越多,吸收的热量越多
D.盛在碗中的鸡蛋醪糟,温度逐渐降低,所含的热量逐渐减少
13.(2024•江苏常州•一模)如图所示,甲、乙是两个演示实验的示意图,丙、丁是四冲程汽油机工作过程
中的两个冲程示意图。下列说法正确的是()
第19页共127页
甲乙丙丁
A.图丙是做功冲程,其工作原理如图甲所示
B.图丙是压缩冲程,其工作原理如图乙所示
C.图丁是做功冲程,其工作原理如图乙所示
D.图丁是压缩冲程,其工作原理如图甲所示
14.(2024•江苏宿迁•一模)如图所示,甲、乙、丙三图的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的
液体质量和初温也相同。
温度计
液体a
?料2
乙
图1图2
(1)实验中燃料完全燃烧放出的热量,是通过液体吸热后温度的变化来反映的。本实验要比较不同燃料的
热值:应选择两图进行实验;
(2)比较不同物质吸热升温的特点:
①应选择图进行实验;
②在燃烧同种燃料时还需要控制火力相同,是为了使两种液体是相同时间内吸收(选填“相同”或“不
同”)的热量,所以该实验主要用(选填”温度计示数"或''加热时间的长短“)来表示两种液体吸热的
多少;
③如果质量和初始温度均相同的a、b液体,吸热后它们的温度随时间变化的图像如图2所示,由图可看出
b液体的温度升高得较慢,则(选填"a”或"b”)液体的比热容较大;
(3)某同学用图甲装监测燃料1的热值,假设燃料完全燃烧放出的热量全部供液体a吸收。假设加热前燃
料I的质量为〃小加热一段时间变为机2;烧杯中液体a的质量为/〃,初温为〃,末温为。液体a的比热
容用。表示、用以上符号表示该同学测燃料1的热值的计算式:行。
15.(2024•安徽合肥•一模)有一款无人驾驶汽车,自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的
交通状况。这款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km,消耗汽油1.5L。假设汽油完全
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燃烧,汽油机的效率为30%,已知:汽油的密度为O.8xl()3kg/m3,汽油的热值为4.5xlO?J/kg。在这段运
动过程中,求:
(1)L5L汽油完全燃烧放出的热量;
(2)这款无人驾驶汽车发动机做功的功率;
(3)汽车发动机的牵引力。
16.(2024•广东东莞•一模)现代家庭装修中浴室大多用燃气热水器提供热水,小芳家安装了燃气热水器。
己知水进入热水器前的温度是ior,洗竦时热水器输出热水的温度设定为4(rc:如果小芳洗一次澡用热水
0.06m\求:(天然气的热值为4x|()7j/m3)
(1)所用热水的质量为多少kg?
(2)水从热水器中吸收热量多少J?
(3)若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收,需要消耗多少nf的天然气?
;名师押题
1.如图所示,是过年期间小颖奶奶制作的“拔丝香蕉”,闻起来香甜浓郁,这是现象;在制作的过程
中,香蕉的内能(选填“增大”“减小”或“不变”),这是通过的方式改变内能的,
2.中华古诗词是我国传统文化中的瑰宝,有些优美词句还与物理知识有着密切的联系。“沙暖睡鸳鸯”,同
水相比沙的比热容______些;“大地阳和暖气生”,大地内能的增加是太阳通过_______(选填“做功”或“热传
递”)方式实现的。
3.2023年11月9日,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙型运载火箭,成功将中星6E卫星送入预定
轨道。火箭用液氢作燃料,是因为液氢的大,火箭在上升过程中与大气摩擦温度升高,这是通过
方式改变物体的内能。为防止火箭温度过高,在火箭表面涂有一种特殊的材料,可在高温下迅速熔化然后
汽化从而吸收热量,使火箭的温度降低,若涂层发生物态变化时吸收的热量为4.2xl(yoj,在一个标准大气
压下可使lOOt初温为20℃的水温度升高℃u[^=4.2xltfj/(kg-r)]
4.小明妈妈在煤气灶上煮了一锅酸菜豆花面,如图所示,下列分析正确的是()
A.用煤气作为燃料,是因为煤气的比热容大
R.生面条入锅
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