2025年中考二轮复习高频考点突破 考点十二 内能及其应用 讲义（含解析）

考点十二 内能及其应用——中考二轮复习高频考点突破
考点分布
分值比率 考点 知识点 分值 题型
内能及其应用 6% 分子动理论 分子热运动 扩散 分子间作用力 5到8 选择、填空、计算、实验、简答
内能 影响因素 改变物体内能的方式 温度、热量与内能
比热容 热值 比热容 热量的计算 热值
热机及其效率
能量的转化和守恒
知识小结
知识点1 物质的构成
（1）常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。
（2）分子非常小，如果把分子看成小球，那么分子的直径大约只有10-10m。
（3）分子间存在间隙。
知识点2 分子热运动
扩散
（1）概念：不同的物质互相接触时彼此进入对方的现象叫物质。扩散现象的实质是分子的相互渗入。
（2）表明：
a.一切物质的分子都在不停地做无规则运动；
b.分子之间有间隙。
（3）特点：气体、液体、固体之间均能发生扩散现象。
（4）实例：
a.一滴红墨水滴入装有水的杯中，整杯水都变红。
b.烧菜时，满屋子菜香味。
c.花开时，不走到花前也能闻到花香。
d.将铅板和金板紧压在一起。几年之后，金板压面上渗入一些铅，铅板压面上渗入一些金。
①扩散现象只能发生在不同的物质之间，同种物质之间不能发生扩散现象；
②不同物质只有相互接触时，才能发生扩散现象；
③扩散现象是两种物质的分子彼此进入对方，而不是单一的某种物质的分子进入另一种物质。
④不同状态的物质之间也可以发生扩散现象。
分子热运动
（1）概念：一切物质的分子都在不停地做无规则运动，这种无规则运动叫分子的热运动。
（2）影响因素：温度。（温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散越明显）
（3）证明实例：扩散。（肉眼能看到的运动都不是分子运动，是宏观物体的机械运动）
知识点3 分子间的作用力
（1）分子之间存在相互作用的引力和斥力。
（2）当分子间距离很小时，分子间作用力表现为斥力；当分子间距离稍大时，分子间作用力表现为引力，如果分子相距很远，分子间作用力就变得十分微弱，可以忽略。
（3）固体和液体能保持一定的体积表明分子间存在引力；分子间斥力使分子离得很近的固体和液体很难进一步被压缩。
（通常情况下分子间的引力和斥力是同时存在的，它们大小相等，故不表现为斥力，也不表现为引力）
固态 液态 气态
图示
微 观 分子间距离 分子间距很小，分子排列十分紧密，分子围绕某点振动 分子间距较小，分子没有固定位置，运动比较自由，分子能移动或者围绕某点振动 分子间距很大，分子极度散乱，分子能自由移动，可以高速向各个方向运动
分子间作用力 很大 较大 很小
宏 观 体积 有一定的体积 有一定的体积 无一定的体积
形状 有一定的形状 无一定的形状 无一定的形状
流动性 无 有 有
压缩性 不易压缩 不易压缩 易压缩
知识点4 内能
内能
（1）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。
（2）单位：焦耳，简称焦，符号J。
（3）影响因素：温度、质量、物质种类、状态等。
（4）普遍性：一切物体，不论温度高低，都具有内能。
①任何物体在任何情况下都具有内能。
②内能具有不可测量性。
③内能是可以变化的。
④对单个分子或少量分子谈内能是无意义的。
内能与机械能的区别与联系
内能 机械能
定义 物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和 物体动能和总和
研究对象 微观世界的大量分子 宏观世界的所有物体
存在情况 不能为零，自然界中一切物体都有内能 可以为零
影响因素 质量、状态、物质种类、温度等 质量、速度、高度、弹性形变量等
联系 (1)物体无论是否具有机械能，一定具有内能； (2)物体的内能和机械能之间可以相互转化； (3)单位都是焦耳
知识点5 内能的改变
内能的改变
（1）热传递可以改变物体的内能
a.热传递：温度不同的物体互相接触，低温物体温度升高、高温物体温度降低的过程叫做热传递。
b.条件：物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差。
c.方向：从高温向低温传递
d.最终结果：温度相同
e.基本方式：热传导、热对流、热辐射
f.实质：能量的转移
热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射。
①热传导——热量通过物体接触由高温部分向低温部分传递。
②热对流——热量通过液体或气体自身的流动由高温部分向低温部分传递。
③热辐射——热量不通过物体媒介，直接由高温物体发射到低温物体的传递
（2）做功可以改变物体的内能
a.外界对物体做功，物体的内能会增加。
b.物体对外界做功，物体的内能会减少。
c.实质：内能与其他形式能的转化。
热量
a.定义：在热传递过程中，吸收或放出能量的多少叫作热量。
单位：焦耳，简称焦，符号J。
说明：热量是一个过程量，伴随着热传递的产生而产生、随其终止而消失；物体本身并没有热量，不能说某个物体“具有”或“含有”热量，更不能说“比较”两物体热量的多少，只能说物体“吸收”或“放出”了热量。
知识点6 比热容及应用
（1）定义：一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与它的质量和升高（或降低）的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。
（2）公式及单位：公式：；单位：J/(kg·℃)，读作“焦每千克摄氏度”。
（3）比热容的理解：
A.比热容是物质的一种特性：a.质量相等的不同物质，在升高（或降低）的温度相同时，吸收（或放出）的热量一般是不同的；b.不同的物质，比热容一般不同。
B.比热容是物质的一种属性：a.比热容不随质量改变而改变；b.比热容与温度及温度变化无关；c.比热容与物质吸热或放热的多少无关。
C.比热容与状态有关：状态改变，比热容改变。
D.比热容是反映物质吸热或放热能力大小的物理量：在同样受热或冷却的情况下，质量相同的不同物质，当吸收或放出同样热量时，比热容较大的物质温度变化较小，比热容较小的物质温度变化较大。
水的比热容
（1）水的比热容是。
（2）物理意义：1 kg水温度升高或降低1 ℃，吸收或放出的热量是。
（3）利用水的比热容大，在生活中的应用
①冷却或取暖。由于水的比热容较大，在一般情况下，一定质量的水升高（或降低）一定的温度而吸收（或放出）的热量比相同质量的其他物质升高（或降低）相同的温度而吸收（或放出）的热量多，所以我们利用水作为冷却剂或利用水来取暖。作为冷却剂时，是让水吸收更多的热量；用来取暖时，是让水放出更多的热量。
②调节气温。由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气温。夏天，白天太阳照在海面上，海水在温度升高的过程中吸收大量的热量，所以住在海边的人们并不觉得特别热；晚上气温降低了，海水由于温度降低而放出大量的热量，使沿海气温不致降得太低，所以沿海地区比内陆地区昼夜温差小。
知识点7 热量的计算
（1）吸热或放热计算公式：。
（2）吸热公式：。
（3）放热公式：。
各物理量的符号及单位
a. c 表示物质的比热容[单位：J/(kg·℃)]；
b. m 表示物质的质量（单位：kg）；
c. t 表示温度的变化量，t0 表示物质的初温，t 表示物质的末温（温度的单位均为℃）。
（4）吸放热公式只适用于没有发生物态变化时的情况。
※推导公式只能用来计算物质的比热容，不能简单地认为物质的比热容c与吸收或放出的热量Q成正比、与质量m和温度的变化量 t成反比。
实验：比较不同物质的吸热本领
（一）实验目的：比较不同物质吸热的情况
（二）实验设计分析
方案1：“吸收相同热量比温度变化”——选取质量相等的不同物质，让它们吸收相同的热量，比较它们升高的温度，温度升高少的物质的吸热本领强。
方案2：“升高相同温度比热量变化”——选取质量相等的不同物质，让它们升高相同的温度，比较它们吸收的热量，吸收热量多的物质的吸热本领强。
（三）实验的器材与装置
相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，天平、停表、水、食用油等
（四）实验步骤
（1）按实验装置甲、乙取两个相同的烧杯分别装入500g水和500g食用油；
（2）用温度计分别测出它们的初温；
（3）用相同的电加热器加热；
方案1：（4）对水和食用油加热相同的时间，观察并读出温度计的示数。
方案2：（4）让水和食用油升高相同的温度，记录并比较加热时间。
（五）实验数据记录
物质 质量m/g 初温/℃ 末温/℃ 升高的温度/℃ 加热的时间/℃
水 500 15 45 30 10
食用油 500 15 75 60 10
（六）探究归纳
（1）质量相等的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不同；
（2）质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同；
（3）实验说明不同种类的物质吸热本领不同。
※实验方法
（1）控制变量法：控制不同物质的质量相同，吸收热量相同，比较升高的温度；控制不同物质的质量相同，升高的温度相同，比较吸收的热量。从而比较吸热能力的大小。
（2）转换法：由于物质吸收的热量不容易测量，可以将物质吸收热量的多少转换成加热时间的长短。
※注意事项
（1）液体的选择：质量相同的不同液体。
（2）选择相同的电加热器目的：保证相同加热时间释放的热量相同。
（3）使用电加热器代替酒精灯的好处：易于控制产生热量的多少。
（4）实验中不断搅拌的目的：使液体受热均匀。
知识点8 热机
1.概念：把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置称为热机。
2.种类：热机的种类很多，如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
3.能量转化：所有热机在工作时能量转化的过程是相同的，即燃料燃烧使化学能转化为内能，然后通过做功，把内能转化为机械能。
4.内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫作内燃机。内燃机分为汽油机和柴油机。
知识点9 汽油机
1.构造：汽油机实物图以及剖面图。
2.工作原理：在汽缸内燃烧汽油，生成高温高压的燃气（化学能→内能），使燃气推动活塞做功（内能→机械能）。
3.工作过程：
多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。
工作过程如下：
（1）吸气冲程的特点：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，吸入汽油和空气的混合物。
（2）压缩冲程
a.特点：进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，汽油和空气的混合物被压缩，温度升高。
b.能量转化：机械能转化为内能。
（3）做功冲程
a.特点：进气门、排气门都关闭，火花塞产生电火花，活塞在高温高压的气体作用下向下运动。
b.能量转化：内能转化为机械能。
（4）排气冲程的特点：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，将废气排出汽缸。
知识点10 柴油机
1.概念：利用柴油作为燃料的内燃机。
2.构造和工作过程：柴油机的构造及工作过程和汽油机大致相同。
3.汽油机和柴油机的异同点：
（1）相同点：四个冲程相同，能的转化相同；
（2）不同点：
a.构造不同：汽油机为火花塞，柴油机为喷油嘴；
b.吸入物质不同：汽油机吸入汽油和空气的混合物，柴油机吸入的是空气；
c.点火方式不同：汽油机为点燃式，柴油机为压燃式；
d.效率高低不同：汽油机效率低，比较轻巧；柴油机效率高，比较笨重。
知识点11 燃料的热值
1.定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比。
2.数值：1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
3.单位：焦/千克，即“J/kg”。
4.公式：，其中Q 表示燃料完全燃烧放出的热量，m 表示燃料的质量，q 表示该燃料的热值。
5.物理意义：表示燃料完全燃烧时放热本领大小。
相关热量计算
（1）固体或液体燃料完全燃烧放出的热量：。
（2）气体燃料完全燃烧放出的热量：。
燃料的热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的质量以及燃烧条件无关。
燃料燃烧越充分，只能说越“接近完全燃烧”，燃烧效果越好，而不能说热值越大。
只有1 kg某种燃料在完全燃烧时放出的热量在数值上才等于这种燃料的热值，如果没有完全燃烧，1 kg该燃料放出的热量在数值上小于其数值。
知识点12 热机的效率
1.定义：热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机的效率。
2.表达式：。由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1。
3.物理意义：热机效率表示了使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机效率是描述热机性能的一个重要指标。
4.提高燃料利用率的途径：
a.让燃料充分燃烧；
b.减少热量（能量）的散失；
c.设法利用废气的能量；
d.保证良好的润滑。
拓展阅读 “涡轮增压”：利用高温、高压的废气冲击“废气涡轮”使其高速旋转，带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使燃料燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提升发动机效率和减少废气污染的目的。
知识点13 能量的转化和转移
在自然界中，能量以多种形式存在，主要有机械能、内能、电能、化学能、核能等。
机械能：机械能是物体所具有的动能和势能的总和。
内能：物体内所有分子做热运动时的动能和势能的总和叫物体的内能，与物体的温度、物质的量等因素有关。
核能：是指通过核反应从原子核释放的能量。
能量在一定条件下可以从一种形式转化为另一种形式，也可以从一个物体转移到另一个物体。
消耗能量、利用能量或获得能量的过程就是能量的相互转化和转移的过程，有能量转化时，必定会有一种形式的能量减少，另一种形式的能量增加。
能量的转化和转移具有方向性，要逆向转化或转移能量，就会消耗其他的能量。
“转化”是指能量由一种形式变为另一种形式，是能量存在的形式的变化，强调结果 “转移”是能量由一个物体传递到另一个物体或由物体的一部分传递到另一部分，是能量存在的位置的变化，强调的是过程。
知识点14 能量守恒定律
1.内容：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，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，能量的总量保持不变。
2.意义：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。所有能量转化的过程，都服从能量守恒定律；任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为其他形式，而不能无中生有。
不少人曾经设想制造一种不需要动力就源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫做永动机。然而，在科学技术发展的历史上，从来没有一种永动机成功过。 能量守恒定律的发现，使人们认识到：任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为其他形式，而不能无中生有地制造能量。因此，根本不可能造出永动机。
1.农历五月初五，人们喜爱煮茶叶蛋为节日增添一道美食。下列关于制作茶叶蛋所涉及的物理知识，说法正确的是( )
A.煮熟鸡蛋是通过做功增大鸡蛋内能
B.蛋壳能轻松被敲碎，说明蛋壳分子间不存在引力
C.蛋清从白色变成褐色的原因是发生了扩散现象
D.茶叶蛋在汤中越泡越咸，说明分子运动剧烈程度与温度无关
2.如图是两个演示实验的示意图，甲图是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧；乙图是给试管里的水加热，水沸腾一段时间后，水蒸气推动橡胶塞迅速冲出试管口。根据实验现象判断，下列说法中错误的是( )
A.甲图压下活塞的过程中，筒中气体的内能增大
B.甲图中压下活塞过程的能量转化与热机压缩冲程的能量转化相同
C.乙图中水蒸气推动橡胶塞冲出试管口过程的能量转化与内热机排气冲程的能量转化相同
D.乙图中水蒸气推动橡胶塞冲出试管口的过程中，水蒸气内能减少，瓶口会出现白雾
3.小明学习热学知识之后，对下图中相关现象进行了解释，其中说法正确的是( )
A.图甲中的塞子冲出后，乙醚的内能增加
B.图甲中金属筒内乙醚的内能增加是通过做功的方式
C.图乙中的汽油机是做功冲程，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能减小
D.图乙的汽油机在工作时热机的效率控制合理可以达到100％
4.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是( )
A.温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小
B.物体内能增大，温度不一定升高
C.物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变
D.物体的温度升高，一定吸收了热量
5.关于如图所示的四幅图，下列说法中正确的是( )
A.甲图中木塞飞出时，试管内水蒸气的内能增加
B.乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码是因为分子间存在斥力
C.丙图中活塞向下运动时的能量转化与内燃机的做功冲程相同
D.丁图中小朋友下滑时，机械能转化为内能
6.如图甲所示是四冲程汽油机某冲程示意图，图乙为空气压缩引火仪，图丙对试管中水加热一段时间后瓶塞“飞出”。关于这三幅图，下列说法正确的是( )
A.甲图为汽油机的做功冲程，其能量转化与图丙中的能量转化相同
B.三幅图所示的过程改变气体内能的方式不同
C.若该汽油机每秒可完成10个图甲冲程，则其飞轮转速为
D.采取有效措施，汽油机效率能达到100%
7.这个春天，“淄博烧烤”凭借小葱、小饼、小火炉的“烧烤灵魂三件套”爆火出圈，成为淄博的新名片。在烧烤过程中涉及的物理知识，下列说法错误的是( )
A.香气四溢是扩散现象
B.食材吸热，温度升高，是通过热传递改变食材的内能
C.木炭燃烧时将化学能转化为内能
D.改进炭炉的制造工艺，可以使炭炉加热食材的热效率达到100%
8.如图所示，以下几种内能改变方式中，与其它三项不同的是( )
A.切割石头，锯片发热
B.钻木取火
C.冬天吃冰激凌感觉冷
D.反复弯折铁丝，铁丝会发热
9.如图是湖南常德的美食小吃油炸“麻果”，下列说法中正确的是( )
A.刚出锅的“麻果”很烫，因为“麻果”含有的热量很多
B.“麻果”刚入锅时油将温度传递给“麻果”
C.“麻果”从油锅里捞出装入盘子后，内能逐渐减小
D.油锅里的油在沸腾后温度不断升高
10.物理兴趣小组用煤炉给10kg的水加热，同时绘制了加热过程中水温随时间变化的曲线，如图所示。若6min内共燃烧了0.6kg的煤，水的比热容为，煤的热值取。假设单位时间内燃烧煤的质量相同，下列判断正确的是( )
A.煤的热值表示煤完全燃烧可以释放的热量
B.0~4min内水吸收的热量为
C.此次加热过程中的热效率为14%
D.将煤磨成粉末，可以增大煤的热值
11.中国古代玩具“饮水鸟”被誉为“让爱因斯坦也吃惊的玩具”，它的神奇之处在于能不停地点头“喝”水。如图甲、乙所示，它的下球中装有乙醚（乙醚极易汽化），乙醚吸收空气中的热量汽化后，下方球内气压增大将乙醚压入上球，“饮水鸟”的重心上移，然后“低头喝水”；当上下球连通，气压相同时，上球中乙醚由于重力又流回下球，饮水鸟恢复原状态，如此反复。下列说法不正确的是( )
A.下球中乙醚汽化的过程中，是通过做功的方式改变内能大小的
B.“饮水鸟”的能量转化过程符合能量守恒定律
C.若空气温度很低，“饮水鸟”内的乙醚汽化太慢，“饮水鸟低头喝水”的动作会变得缓慢
D.如果没有能量补充，“饮水鸟”的运动最终会停下来
12.规格相同的甲、乙两容器中分别装有质量为1kg和mkg的纯净水，用相同加热器加热，得到的水温与加热时间的关系图像如图所示。若水的比热容为，不计热损失，则下列说法正确的是( )
A.乙容器中所装水的质量为2kg
B.甲容器中水升温较快，比热容较小
C.甲容器中水每分钟吸收的热量为
D.甲、乙容器中水加热后末温之比为5:4
13.用煤气灶把初温为20℃、质量为2kg的水加热到70℃，水吸收的热量为________J。若煤气燃烧时放出的热量全部被水吸收，则需要完全燃烧________kg的煤气。事实上，将这壶水加热到70℃需要的煤气质量更多，若使用的煤气质量为0.025kg，则在此过程中煤气的加热效率为________。[水的比热容为，煤气的热值为]
14.如图所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出。这是通过___________的方式将水蒸气的内能转化为塞子的机械能（选填“做功”或“热传递”）。图___________（选填“甲”或“乙”）中汽油机的工作过程与这一实验过程中原理是一致的。
15.如图所示，小雨起床给家人煮汤圆，为将锅中初温为20℃、质量为2kg的水烧开，水至少需要吸收________J的热量，若燃气灶的加热效率为50%，则需要消耗________的天然气。【，，水面上方的气压为一个标准大气压】
16.南宋诗人陆游在《老学庵笔记》说：“书灯勿用铜盏，惟瓷盏最省油。”如图甲所示是省油灯，瓷盏比铜盏省油是因为_________（选填“＞”、“＝”或“＜”），可以吸收更多的热量，从而使油的温度不会太高，其中a是_________的关系图。
17.同样日照条件下，夏天中午海边的沙子热得烫脚，但海水较凉爽；傍晚日落后，海边的沙子很快变凉，而海水仍然温暖。对此现象小强提出猜想，并利用如图实验装置进行探究。
（1）小强的猜想是物质温度变化的快慢可能与_________有关；
（2）实验时需要的测量工具有温度计、停表和_________；
（3）用相同酒精灯加热，控制水和沙子的质量和加热时间相同，通过比较水和沙子_________，来验证猜想；
（4）同组的小红提出不同的猜想：中午海水比沙子温度低，可能是因为海水蒸发吸热造成的。大家基于此猜想进一步推理，得出日落后海水比沙子降温_________（选填“快”或“慢），这与实际不符。
18.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g。烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值，应选择_______两图进行实验；燃料完全燃烧放出热量的多少是通过_______来反映的；
(2)比较不同物质吸热能力的特点：
①应选择_______两图进行实验；
②不同物质吸热的多少是通过_______来反映的；
③关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是_______；
A.采用相同的加热方法
B.烧杯中分别装入相同质量的不同液体
C.使用相同的烧杯
D.控制液体初温度相同
④如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，采用相同燃料供热，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，分析图象可知，液体_______的吸热能力更强，A、B两种液体的比热容之比为_______。
19.风力发电机是将风能（气流的动能）转化为电能的装置。如图所示是为某风力发电机安装风叶时的情景，将风叶用起吊装置匀速竖直吊起进行安装，起吊装置前端是一个滑轮组。该风力发电机每片风叶质量为，长为，塔高，平均发电功率为。下表给出了空气在不同风速下速度与动能的关系，空气密度取，g取。问：
动能 10 20 30 40 50
风速 2 4 6 8 10
（1）起吊装置匀速竖直吊起质量更大的风叶时，前端滑轮组的机械效率将_______；风力发电机将风能转化为电能的过程中，能量的总量_______。（均选填“变大”“不变”或“变小”）。
（2）起吊装置将一片风叶从地面匀速吊起到高处做的有用功是多少？
（3）若某电动汽车每行驶的路程需消耗的电能，单个风力发电机发电产生的电能，可供该电动汽车行驶的路程是多少？
（4）当风速为时，若风力发电机接收风能的面积为，这台发电机每秒钟能对外提供的电能，则它将风能转化为电能的效率是多少？
20.如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1kg的水温度从20℃升高到了70℃。已知固体酒精的热值为J/kg，水的比热容是J/（kg·℃）。
（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）小明测得固体酒精炉的热效率是多大？
（4）请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。
答案以及解析
1.答案：C
解析：A.在煮熟鸡蛋的过程中，鸡蛋吸收热量，是通过热传递的方式来增大鸡蛋的内能，故A错误；
B.分子间存在相互作用的引力和斥力，而蛋壳能轻松被敲碎与蛋壳的结构有关，与分子间的作用力无关，故B错误；
C.由于茶水分子的无规则运动，进入到蛋清分子中去，发生了扩散现象，因此蛋清从白色变成褐色，故C正确；
D.茶叶蛋在汤中，由于汤的温度高，茶水分子和盐水分子的运动程度加剧，进入蛋中的盐分子就越多，因此越泡越咸，可知，分子运动剧烈程度与温度有关。故D错误。
故选C。
2.答案：C
解析：图甲所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，由于压缩玻璃筒内的空气对其做功，使得空气的内能增加，温度升高，故是将机械能转化为内能的过程，故与内燃机的压缩冲程相类似，所以AB正确;
图乙所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出，即该过程中消耗水蒸气的内能，产生机械能，故是将内能转化为机械能的过程，与内燃机的做功冲程相类似，水蒸气推动橡胶塞冲出试管口的过程中，水蒸气内能减少，温度降低，水蒸气遇冷液化形成白雾，所以C错误，D正确，
故选C。
3.答案：C
解析：乙醚对塞子做功，塞子冲出后，乙醚的内能转化为塞子的机械能，乙醚的内能减少，故A错误；
皮条摩擦金属筒，摩擦生热，这是做功的方式增加金属筒的内能，而金属筒里的乙醚的内能增加是通过热传递的方式，故B错误；
图中两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是汽油机的做功冲程，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，内能转化为机械能，气体的内能减小，故C正确；
汽油机工作过程中的能量损失是不可避免的，机械效率不可能达到100%，故D错误。
故选C。
4.答案：B
解析：A.内能的大小与物体的温度、质量、状态等因素有关，所以温度高的物体内能不一定大，温度低的物体内能不一定小，故A错误；
BC.物体的内能与温度有关，但物体内能增大，温度不一定升高，如晶体熔化时，持续吸热，内能增大，但温度不变，故B正确，C错误；
D.改变物体内能的两种方式：做功和热传递。物体的温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对它做了功，故D错误。
故选B。
5.答案：D
解析：甲图中软木塞飞出时，试管内水蒸气对瓶塞做功，其内能减少，故A错误；
乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力，故B错误；
图丙中，活塞向下运动，压缩空气做功，机械能转化为内能，温度升高，硝化棉被点燃，发生的能量转化与汽油机的压缩冲程相同，故C错误；
丁图中小朋友下滑时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，故D正确。
故选D。
6.答案：C
解析：AB.甲图中进气门和排气门都关闭，活塞上行，是汽油机的压缩冲程，活塞压缩汽缸内的气体，对气体做功，气体的内能增大，温度升高，机械能转化为内能，属于做功增加气体的内能；乙图中活塞迅速下压，压缩筒内的空气，对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到硝化棉的燃点，硝化棉燃烧，机械能转化为活塞内气体的内能，属于做功改变内能；丙图中，试管内高温高压的水蒸气对塞子做功，将塞子推出，水蒸气内能减小，内能转化为机械能，属于做功改变内能。三幅图所示的过程改变气体内能的方式相同，故AB错误；
C.汽油机的一个工作循环有四个冲程，压缩一次汽缸内气体，飞轮转两圈，若该汽油机每秒可完成10个图甲冲程，即每秒飞轮转20圈，则飞轮转速为1200r/min，故C正确；
D.采取有效措施，汽油机的效率可以提高，但由于总存在摩擦、要做额外功，所以热机的效率不能够达到100%，故D错误。
故选C。
7.答案：D
解析：A.烧烤时香气四溢是扩散现象，说明香味分子在不停地做无规则运动，故A正确，不符合题意；
B.食材从火焰处吸收热量，物体温度升高，内能增加，是通过热传递增加内能的，故B正确，不符合题意；
C.木炭燃烧时，消耗化学能，获得内能，是将化学能转化为内能，故C正确，不符合题意；
D.改进炭炉的制造工艺，炭炉加热食材时，不可避免还是会有热量的损失，所以效率不可能达到100%，故D错误，符合题意；
故选D。
8.答案：C
解析：A.切割石头时，锯片和石头摩擦发热，是做功改变了锯片的内能；
B.钻木取火是通过做功的方式改变物体的内能；
C.冬天吃冰激凌感觉冷，是因为冰激凌熔化吸收了人体的热量，是通过热传递改变物体的内能；
D.反复弯折铁丝，铁丝会发热是通过做功的方式改变物体的内能；
与其它三项不同的是C，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
9.答案：C
解析：“麻果”很烫，因为“麻果”的温度很高，故A错误；
“麻果”刚入锅时油将热量传递给“麻果”，故B错误；
“麻果”从油锅里捞出装入盘子后，向外传递能量，温度逐渐降低，内能逐渐减小，故C正确；
油锅里的油在沸腾后温度不变，故D错误。
故选C。
10.答案：C
解析：A.煤的热值是指1kg煤完全燃烧时放出的热量为，故A错误；
B.由图象可知，0 4min内，水的温度变化量
则水吸收的热量
故B错误；
C.6min内煤完全燃烧释放的热量
0 6min内水吸收的热量
此次加热过程中的热效率
故C正确；
D.将煤磨成粉末，可以燃烧的更充分，但煤的热值不变，因为热值是燃料的一种特性，与燃料的质量、是否完全燃烧等因素无关，故D错误。
故选C。
11.答案：A
解析：
选项 说明
A 下球中乙醚吸收空气中的热量汽化，是通过热传递的方式改变内能大小的，故A错误
B、D “饮水鸟”运动过程中不可避免有能量损失，所以若无能量补充，“饮水鸟”的运动最终会停下来，其能量转化过程符合能量守恒定律，故B、D正确
C 若空气温度很低，“饮水鸟”内的乙醚汽化太慢，下球内气压升高速度变慢，则“饮水鸟低头喝水”的动作会变得缓慢，故C正确
12.答案：D
解析：B.甲乙两容器中所装的都是水，水的比热容相同，故B错误；
C.由图可知，甲容器中水加热2分钟时升高的温度
2分钟内水吸收的热量为
则甲容器中水每分钟吸收的热量为
故C错误；
A.由图可知，乙容器中水加热3分钟时升高的温度
乙容器中水吸收的热量
根据可得，水的质量
故A错误；
D.加热，两容器中水吸收的热量相等，且
根据可得，甲、乙容器中水升高的温度分别是，
则甲中水的末温为
乙中水的末温为
由于在1标准大气压下，水的沸点为，故甲中水的末温为、乙中水的末温为，故甲、乙容器中水的末温之比为，故D正确。
故选D。
13.答案：；0.01；40%
解析：水吸收的热量:
由题意可知，
根据可得，消耗煤气的质量:
14.答案：做功；乙
解析：用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间后，塞子被试管内水蒸气推出，水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能；图甲中进气门关闭、排气门打开，活塞由下向上运动，是排气冲程，没有能量的转化；图乙中进气门、排气门关闭，火花塞点火，活塞由上向下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能。
15.答案：；0.016
解析：1个标准大气压下，水的沸点是100℃，水至少需要吸收的热量为
根据
需要消耗天然气的体积为
16.答案：；铜
解析：陶瓷的比热容比铜大，根据可知在吸收相同热量的前提下陶瓷的温度变化量小，从而使油的温度不会太高，起到省油的作用；由图乙可知，吸收相同的热量，a升温快，b升温慢，说明a的吸热能力弱，比热容小，所以a是铜。
17.答案：(1)物质种类/比热容
(2)天平/电子秤
(3)升高的温度
(4)快
解析：(1)夏天中午海边的沙子热得烫脚，但海水较凉爽；傍晚日落后，海边的沙子很快变凉，而海水仍然温暖。对此小强的猜想是物质温度变化的快慢可能与物质的种类有关。
(2)根据可知，必须控制变量，控制水和沙子的质量相同，就需要用天平。
(3)比较“水和沙子吸热能力”的方法是：在实验过程中控制加热时间相同，通过比较二者升高的温度，来比较水和沙子的吸热能力，温度升高得越多，吸热能力就越弱。
(4)海水蒸发吸热，在白天和晚上都会进行；如果猜想正确，那么无论白天、晚上，都会因海水的蒸发吸热导致其温度较低，即日落后海水比沙子降温快，显然与事实不符。
18.答案：(1)甲、乙;温度计示数变化
(2)甲、丙;加热时间;D;B;1∶2
解析：(1)为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验；燃料完全燃烧放出热量的多少是通过温度计示数变化反映的，这种方法叫转换法。
（2）①比较不同物质吸热升温的特点，应控制燃料的种类相同而被加热的液体不同，由图示可知，应选择甲、丙两图进行实验；
②用相同的加热装置对物质加热，加热时间越长，物质吸收的热量越多，故不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。
③比较不同物质吸热升温的特点，为了方便比较吸收热量的多少，应采用相同的加热方法，故A正确；
比较不同物质吸热升温的特点，应控制液体的质量相等，烧杯中分别装入相同质量的不同液体，故B正确；
根据控制变量法的要求，应使用相同的烧杯，故C正确，
由于使用温度计测量温度，故不需要控制液体初温度相同；
故选D。
④由图丁可知，升高相同的温度，A、B两种液体所需的加热时间之比为故两液体所吸收的热量之比为1∶2，B吸热能力强；根据公式可知：A、B两种液体的比热容之比为1∶2。
19.答案：（1）变大；不变（2）（3）600km（4）13%
解析：（1）起吊装置匀速竖直吊起质量更大的风叶时，风叶的重力变大，提升高度相同时，有用功变大；而额外功几乎不变，由可知，滑轮组的机械效率变大。
能量守恒，风力发电机将风能转化为电能的过程中，能量的总量保持不变。
（2）每片风叶的重力
起吊装置做的有用功
（3）由可得，单个风力发电机发电产生的电能
电动汽车可行驶的距离
（4）由可得，单位时间内通过风力发电机的空气质量
根据表格数据可知，单位时间内产生的风能
该风力发电机的风能转化为电能的效率
20.答案：（1）J
（2）J
（3）35%
（4）见解析
解析：（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是
（2）水吸收的热量为
（3）小明测得固体酒精炉的热效率为
（4）燃烧不完全；部分热量散发到空气中；锅吸收一部分热量。
答：（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是J；
（2）水吸收的热量是J；
（3）小明测得固体酒精炉的热效率是35%；
（4）燃烧不完全；部分热量散发到空气中；锅吸收一部分热量。