专题五 内能 内能的利用
考点 1 物质的结构和尺度
1.[2023 广东,2,3分]端午节期间,小明在家里煮粽子,粽香四溢说明( )
A. 分子在不停地做无规则运动 B. 分子间存在引力
C. 分子间存在斥力 D. 分子可以再分
【答案】A
【解析】煮粽子香味四溢,是由于分子在不停地做无规则运动,因此 B、C、D错误,A正确。
2.[2024 广州,14,6 分]如图是燃气灶烧水的情境和该燃气灶灶头的示意图。
(1) 天然气本身无色无味,为了安全和警示,通常会向天然气中加入臭味剂。拧动点火装置,
若燃气未点燃,会闻到臭味,表明____________________(选填“分子间有引力”“分子间有
斥力”或“分子做无规则运动”)。
(2) 壶中装有密度为 1.0 × 103kg/m3、质量为 2kg的水,则壶中水的体积为
______________m3。根据 = ,若天然气的热值 = 4.2 × 107J/m3,完全燃烧 = 1.0 ×
10 2m3的天然气放出热量为________________J,其中 1.68 × 105J的热量被水吸收,已知水未
沸腾,比热容为 4.2 × 103J/(kg ℃),则水的温度升高了__℃。
【答案】(1) 分子做无规则运动
(2) 2 × 10 3;4.2 × 105;20
【解析】
(1) 人闻到臭味,属于扩散现象,表明分子做无规则运动;
(2 m 2kg) 壶中水的体积V 3 3 7水 = = 3 3 = 2 × 10 m ,放出的热量Q放 = qV = 4.2 × 10 J/ρ 1.0×10 kg/m
水
Q 5
m3 × 1.0 × 10 2m3 = 4.2 × 105J 吸,水温升高了Δt = = 1.68×10 J = 20℃。
cm 4.2×103J/(kg ℃)×2kg
考点 2 内能及其转化
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3.[2024 广东,6,3分]如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点
灯后,水在升温的过程中( )
A. 吸热,内能增加 B. 吸热,内能减少
C. 放热,内能增加 D. 放热,内能减少
【答案】A
【解析】点灯后水吸收热量,温度升高,内能增加,B、C、D错误,A正确。
4.[2023 广州,9,3分]小明将凝固点为 47℃的某液态合金放在室温为 25℃的实验室中。该
合金从 70℃降至 47℃并保持 47℃一段时间再降至 35℃,合金在此过程( )
A. 对外放热,内能一直减少
B. 存在液化现象,内能一直增加
C. 温度保持 47℃时,不吸热也不放热
D. 存在凝固现象,内能先减少后不变再减少
【答案】A
【解析】合金凝固点为 47℃,70℃的合金,置于 25℃的实验室中,液态合金将向外界放热,
内能减小;温度降至凝固点 47℃时,仍高于环境温度,继续放热凝固,此过程内能减小;凝
固完毕后 47℃的固态合金再降温至 35℃,此过程内能继续减小。因此选项 B、C、D错误,A
正确。
5.[2023 广东,5,3分]如图是四冲程汽油机处于某冲程的示意图,该冲程是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【答案】C
【解析】由图可知,此时进气门和排气门均关闭,火花塞产生电火花,缸内气体燃烧后推动活
塞向下运动,符合做功冲程特点,因此 A、B、D错误,C正确。
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6.[2023 深圳,4,2分]端午节煮粽子是中华文化的传统习俗,下列说法正确的是( )
A. 燃料燃烧内能转化为化学能
B. 打开锅盖,上面的白雾是水蒸气
C. 加热粽子是利用做功增加内能
D. 闻到粽子的香味是因为扩散现象
【答案】D
【解析】燃料燃烧时发生化学反应,并释放出热量,是化学能转化为内能,故 A错误;打开
锅盖,上面的白雾是水蒸气液化形成的小水滴,故 B错误;加热粽子时,开水放出热量,粽
子吸收热量,所以是通过热传递增加内能,故 C错误;闻到粽子的香味是香味分子不停地做
无规则运动,是扩散现象,故 D正确。故选 D。
7.[2022 广州,3,3分]下列选项可能符合汽车热机能量流向的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】输出的能量不可能大于输入的能量,A错误;把内能转化为机械能的机器叫热机,B
错误;热机效率不可能等于 100%,C错误;答案为 D。
拓展分析
本题可以用“排除法”分析,也可以直接计算。燃烧燃料放出的内能,有一部分转化为提供热
机动力的机械能,还有相当多一部分能量散失了。而汽油机的效率一般为 20% 30%,则机
械能 机械能 = = 30% × 1000J = 300J,散失的内能 内能 = 机械能 = 1000J
300J = 700J,因此 D正确。
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8.[2024 广东,10,3 分]《本草纲目》记载:“琥珀如血色,以布拭热,吸得芥子者,真也。”“拭”
指摩擦,“以布拭热”是通过____(选填“做功”或“热传递”)的方式改变琥珀的内能。“吸
得芥子”是由于琥珀因摩擦带__而____轻小的芥子。
【答案】做功; 电; 吸引
【解析】用布与琥珀摩擦生热,属于做功改变物体内能;摩擦起电,带电的物体可以吸引轻小
物体。
9.[2022 广东,8,3分]班级厨艺展示活动中,用煤气炉烹饪食物主要是通过________(选填
“做功”或“热传递”)的方式增大食物的内能;现场香气四溢属于____现象,表明分子在不
停地做无规则的运动。活动结束,剩余煤气的热值____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】热传递; 扩散; 不变
【解析】改变内能有两种方式:做功和热传递。煤气炉加热属于热传递,现场香气四溢属于扩
散现象。热值是燃料的属性,同种燃料热值不变。
10.[2022 广东,9,3分]如图表示四冲程汽油机处于____冲程。汽车尾气带走的能量____(选
填“能”或“不能”)自动汇集回来转化成燃料的化学能,这反映了能量的转化具有________。
【答案】排气; 不能; 方向性
【解析】进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,确定汽油机处于排气冲程。能量的转化和
转移具有方向性,汽车尾气带走的能量不能自动汇集回来转化为化学能。
考点 3 物质的比热容及热量的计算
11.[2023 广州,10,3 分]以下过程不发生物态变化。初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同
热量,甲的末温比乙的低;那么,初温相同的甲、乙放出相同热量( )
A. 甲的末温比乙的低,但无法判断甲、乙比热容哪一个大
B. 甲的末温比乙的高,但无法判断甲、乙比热容哪一个大
C. 甲的末温比乙的高,且可以判断甲、乙比热容哪一个大
D. 无法判断甲、乙的末温哪一个高,且无法判断甲、乙比热容哪一个大
【答案】B
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【解析】初温相同的金属甲、乙吸收相同的热量,甲的末温比乙的低,说明温度变化量Δ 甲 <
Δ 乙;它们放出相同的热量时,温度变化量的大小关系也为Δ 甲 < Δ 乙,即降温后甲的末温比
乙高,A、D错误。已知 和Δ 的关系,但甲、乙的质量大小不明,根据公式 = ,无法确
Δ
定比热容的大小,C错误,B正确。
12.[2021 广州,15,7 分]甲、乙液体分别置于两个不同的恒温封闭环境中,质量保持不变,
测得甲、乙液体的温度随时间变化如图所示。
(1) __(选填“甲”或“乙”)液体的分子运动随时间增加越来越剧烈。
(2) 甲液体所在环境的温度________________(选填“小于 1.7℃”“等于 20℃”或“大于
35℃”)。
(3) 乙液体在“1 2min”段、“8 9min”段放出的热量分别为 1、 2,则 1____ 2(选
填“>”“=”或“<”),依据是________。
【答案】(1) 甲
(2) 大于 35℃
(3) >;见解析
【解析】
(1) 温度越高,分子热运动越剧烈,甲随时间增加温度越来越高,所以甲液体分子运动随时
间增加越来越剧烈。
(2) 热传递是热量从温度高的物体传到温度低的物体。甲液体温度一直在升高且最后能高于
35℃,所以环境温度应大于 35℃。
(3) 乙液体在“1 2min”段,温度下降了Δt1 = 20℃ 17℃ = 3℃,在“8 9min”段,
温度下降了Δt2 = 4.4℃ 3℃ = 1.4℃,Δt1 > Δt2,由 Q = cmΔt,因为比热容 c和质量 m相同,
Δt1 > Δt2,所以放出的热量Q1 > Q2。
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13.[2023 深圳,16 节选]如图所示,琴琴同学探究“水的沸腾与加热时间的关系”,水的质
量为 100g,实验过程中温度随时间变化的关系如表所示[ = 4.2 × 103J/(kg ℃)]。
水
加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 …… 12
温度/℃ 94 ? 96 97 98 …… 98
(1) 水在 1分钟内吸收的热量为____J;
(2) 根据第(1)步进一步探究,水沸腾后继续加热了 10分钟,水的质量少了 4g,探究蒸
发 1g水吸收了多少热量?(忽略热量损失)
【答案】(1) 840
(2) 2100J
【解析】
(1) 由表中数据可知,水在 1min内,温度由 94℃上升至 96℃,则水在 1min内吸收的热量
Q = cmΔt = 4.2 × 103J/(kg ℃) × 0.1kg × (96℃ 94℃) = 840J。
2 10Q( )水沸腾后继续加热了 10分钟,水的质量少了 4g,则蒸发 1g水吸收的热量Q1 = × 1g =4g
10×840J × 1g = 2100J。
4g
14.[2023 广东,22,6 分]小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保
暖”。他采用如图的装置进行实验:在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水,用两层灰
色薄棉布包裹着甲瓶(内层紧贴,外层相对宽松),用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶,用数
显温度计测量瓶中热水的温度,测得有关数据如表所示。
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室温:25.0℃
时间/min 0 20 40 60 80
甲瓶水温/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5
乙瓶水温/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7
(1) 表中有一个温度值记录错误,该错误的温度值是____℃。水温会先降到 41.0℃的是__
瓶。已知瓶中水的体积是 350mL,该瓶中水的温度降至 41.0℃时,其放出的热量是
________________J。[ = 4.2 × 103J/(kg ℃), = 1.0 × 103kg/m3]
水 水
(2) 如果把瓶中的热水换成冰块,__瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果,可猜想“在室内
穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有____。
(3) 请写出一个生活中与你的猜想相符合的例
子:____________________________________________________。
【答案】(1) 62.5;乙;2.94 × 104
(2) 甲;空气
(3) 蓬松的羽绒服比压实的羽绒服保暖(合理即可)
【解析】
(1) 装入热水后静置,水温应逐渐降低,但 40min时甲瓶水温高于 20min时水温,明显不
符,因此 62.5的数据错误;80min时乙瓶水温低于甲瓶,说明乙瓶降温快,因此乙瓶中的水
先降到 41.0℃;m = ρ水V = 1.0 × 10
3kg/m3 × 350 × 10 6m3 = 0.35kg,Q放 = c水mΔt = 4.2 ×
103J/(kg ℃) × 0.35kg × (61.0℃ 41.0℃) = 2.94 × 104J。
(2) 由题意可知甲瓶保温隔热效果好,因此如果把瓶中的热水换成冰块,甲瓶中的冰块熔化
得慢;分析可知甲瓶保温隔热效果比乙瓶好,可能是因为乙瓶的厚棉布中间没有空气。
(3) 蓬松的羽绒服因为中间有较多的空气,因此更保暖。
24/109模块一 声、光、热
专题五 内能 内能的利用
考点 1 物质的结构和尺度
1.[2023 广东,2,3分]端午节期间,小明在家里煮粽子,粽香四溢说明( )
A.分子在不停地做无规则运动 B.分子间存在引力
C.分子间存在斥力 D.分子可以再分
2.[2024 广州,14,6 分]如图是燃气灶烧水的情境和该燃气灶灶头的示意图。
(1) 天然气本身无色无味,为了安全和警示,通常会向天然气中加入臭味剂。拧动点火装置,
若燃气未点燃,会闻到臭味,表明____________________(选填“分子间有引力”“分子间有
斥力”或“分子做无规则运动”)。
(2) 壶中装有密度为 1.0 × 103kg/m3、质量为 2kg的水,则壶中水的体积为
______________m3。根据 = ,若天然气的热值 = 4.2 × 107J/m3,完全燃烧 = 1.0 ×
10 2m3的天然气放出热量为________________J,其中 1.68 × 105J的热量被水吸收,已知水未
沸腾,比热容为 4.2 × 103J/(kg ℃),则水的温度升高了_ _℃。
考点 2 内能及其转化
3.[2024 广东,6,3分]如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点
灯后,水在升温的过程中( )
A.吸热,内能增加 B.吸热,内能减少
C.放热,内能增加 D.放热,内能减少
11/59
模块一 声、光、热
4.[2023 广州,9,3分]小明将凝固点为 47℃的某液态合金放在室温为 25℃的实验室中。该
合金从 70℃降至 47℃并保持 47℃一段时间再降至 35℃,合金在此过程( )
A.对外放热,内能一直减少
B.存在液化现象,内能一直增加
C.温度保持 47℃时,不吸热也不放热
D.存在凝固现象,内能先减少后不变再减少
5.[2023 广东,5,3分]如图是四冲程汽油机处于某冲程的示意图,该冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
6.[2023 深圳,4,2分]端午节煮粽子是中华文化的传统习俗,下列说法正确的是( )
A.燃料燃烧内能转化为化学能
B.打开锅盖,上面的白雾是水蒸气
C.加热粽子是利用做功增加内能
D.闻到粽子的香味是因为扩散现象
7.[2022 广州,3,3分]下列选项可能符合汽车热机能量流向的是( )
A. B.
C. D.
8.[2024 广东,10,3 分]《本草纲目》记载:“琥珀如血色,以布拭热,吸得芥子者,真也。”“拭”
指摩擦,“以布拭热”是通过____(选填“做功”或“热传递”)的方式改变琥珀的内能。“吸
得芥子”是由于琥珀因摩擦带__而____轻小的芥子。
9.[2022 广东,8,3分]班级厨艺展示活动中,用煤气炉烹饪食物主要是通过________(选填
“做功”或“热传递”)的方式增大食物的内能;现场香气四溢属于____现象,表明分子在不
停地做无规则的运动。活动结束,剩余煤气的热值____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
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模块一 声、光、热
10.[2022 广东,9,3分]如图表示四冲程汽油机处于____冲程。汽车尾气带走的能量____(选
填“能”或“不能”)自动汇集回来转化成燃料的化学能,这反映了能量的转化具有________。
考点 3 物质的比热容及热量的计算
11.[2023 广州,10,3 分]以下过程不发生物态变化。初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同
热量,甲的末温比乙的低;那么,初温相同的甲、乙放出相同热量( )
A.甲的末温比乙的低,但无法判断甲、乙比热容哪一个大
B.甲的末温比乙的高,但无法判断甲、乙比热容哪一个大
C.甲的末温比乙的高,且可以判断甲、乙比热容哪一个大
D.无法判断甲、乙的末温哪一个高,且无法判断甲、乙比热容哪一个大
12.[2021 广州,15,7 分]甲、乙液体分别置于两个不同的恒温封闭环境中,质量保持不变,
测得甲、乙液体的温度随时间变化如图所示。
(1) __(选填“甲”或“乙”)液体的分子运动随时间增加越来越剧烈。
(2) 甲液体所在环境的温度_____ __(选填“小于 1.7℃”“等于 20℃”或“大于 35℃”)。
(3) 乙液体在“1 2min”段、“8 9min”段放出的热量分别为 1、 2,则 1____ 2(选
填“>”“=”或“<”),依据是________。
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模块一 声、光、热
13.[2023 深圳,16 节选]如图所示,琴琴同学探究“水的沸腾与加热时间的关系”,水的质
量为 100g,实验过程中温度随时间变化的关系如表所示[ = 4.2 × 103J/(kg ℃)]。
水
加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 …… 12
温度/℃ 94 ? 96 97 98 …… 98
(1) 水在 1分钟内吸收的热量为____J;
(2) 根据第(1)步进一步探究,水沸腾后继续加热了 10分钟,水的质量少了 4g,探究蒸
发 1g水吸收了多少热量?(忽略热量损失)
14.[2023 广东,22,6 分]小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保
暖”。他采用如图的装置进行实验:在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水,用两层灰
色薄棉布包裹着甲瓶(内层紧贴,外层相对宽松),用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶,用数
显温度计测量瓶中热水的温度,测得有关数据如表所示。
室温:25.0℃
时间/min 0 20 40 60 80
甲瓶水温/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5
乙瓶水温/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7
(1) 表中有一个温度值记录错误,该错误的温度值是____℃。水温会先降到 41.0℃的是__
瓶。已知瓶中水的体积是 350mL,该瓶中水的温度降至 41.0℃时,其放出的热量是
________________J。[ = 4.2 × 103J/(kg ℃), = 1.0 × 103kg/m3]
水 水
(2) 如果把瓶中的热水换成冰块,__瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果,可猜想“在室内
穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有____。
(3) 请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子:______________________
______________________________。
14/59