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专题11 内能及其利用
五年(2021-2025)中考(一年模拟)物理真题分类汇编,研真题,明考向。为了进一步配合广大师生复习备考,21教育重磅推出《(2021-2025)五年中考真题和一年模拟分类汇编》系列。本套资料设计科学,根据地区试题汇编,按照知识点构成情况,将试题分解组合,全面呈现各学科知识点在五年中考和一年模拟题中的考查情况,是考生掌握当地中考命题动向、熟悉中考考查方式、复习备考不可或缺的精品资料!
1.(2025 河北)“更喜岷山千里雪,三军过后尽开颜。”诗句抒发了红军将士成功翻越雪山后的豪迈之情。岷山海拔高,山顶处的大气压比山脚下的大气压 。当年红军将士过雪山时搓手取暖,这是通过 的方式改变手的内能。
2.(2024 河北模拟)下列说法正确的是( )
A.物体的温度不变,物体的内能一定不变
B.热传递时,内能总是从高温物体传递给低温物体
C.静止的物体没有机械能,内能也一定为零
D.在相同温度下,1kg的水比1kg的冰含有的热量多
3.(2024 河北模拟)如图所示的三幅图中,图甲、乙是两个演示实验,丙是四冲程汽油机工作过程的一个冲程。图丙是 冲程,与图丙所示冲程原理相同的是 (选填“甲”或“乙”)图所示的演示实验。已知汽油的热值是4.6×107J/kg,则完全燃烧50g汽油放出的热量为 J。
4.(2023 河北)“早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差大,而沿海地区则昼夜温差小,这是因为水比砂石的 大,楼房中的“暖气”用水作为介质,正是利用了水的这一特性。某同学家“暖气”管道中500kg的水从65℃降低到35℃,放出的热量为 J,这一过程中水的内能减少。除热传递外, 也可以改变物体的内能。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
5.(2022 河北)一家火锅店用某种材质的纸折成火锅,加上水,放在点燃的天然气炉上涮菜,如图所示。天然气属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。纸锅中的水在沸腾过程中温度 (选填“继续升高”或“保持不变”),该温度低于纸的着火点。若纸锅中水的质量为1kg,水温从20℃升高到100℃,则水需要吸收 J的热量。[已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]
6.(2021 河北)小明用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热。根据测量数据描绘温度﹣时间图象如图所示,由图可知,甲物质比热容 (选填“>”“<”或“=”)乙物质比热容。用酒精灯给物体加热,物体内能增大、温度升高,这是通过 方式实现的。实验完成后,酒精灯中剩余酒精的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
一.选择题(共10小题)
1.(2025 峰峰矿区模拟)茶作为一种著名的保健饮品,它既是中国古代南方人民对中国饮食文化的贡献,也是中国人民对世界饮食文化的贡献。下列有关说法正确的是( )
A.沸水刚冲泡的茶水温度约为50℃
B.喝茶时,我们可以闻到茶的香味,说明分子在不停地做无规则运动
C.晓潇不小心将玻璃茶杯摔坏后,茶杯不能复原,这是因为分子之间有斥力
D.在室温下,将热茶水倒进塑料杯子中后,热量会从杯子向茶水传递
2.(2025 栾城区二模)如图,是我国先秦时期的蒸食用具,分为上、下两部分:下半部是鬲(gé),样子像鼎、用于煮水;上半部是甑(zèng),底部有网眼、可通蒸汽,内部放置食物。甑和鬲的铸造材料主要是青铜。下列说法中不正确的是( )
A.鬲内的水沸腾后,继续加热、水温将保持不变
B.水沸腾后,甑中的食物的内能增大,主要是通过水蒸气对它做功实现的
C.停止加热后,鬲中的水凉得比较慢,是因为水的比热容较大
D.停止加热后,鬲慢慢变凉,鬲里所盛水的内能逐渐减小
3.(2025 海港区模拟)如图所示,图甲为我国古代的“节能灯”—“省油灯”,图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水,有助于减慢油的蒸发,达到省油的目的。燃灯过程中,下列说法正确的有( )
A.注水可以降低油的温度,减慢油蒸发
B.吸收相同热量,油比水温度变化小
C.在燃烧过程中,油的热值变小
D.夹层内水的温度升高,是通过做功的方式使内能增加
4.(2025 邯郸一模)拔丝地瓜是一道色香味俱全的汉族传统名菜,色泽鲜艳、口感脆甜。制作时,将红薯用油锅炸至金黄,捞出沥油。另起油锅加入白糖,熬制金黄糖液,倒入炸好的红薯块即可。关于此过程,说法正确的是( )
A.油炸是通过做功的方式改变了红薯的内能
B.白糖熔化过程,白糖的温度升高,内能减小
C.红薯能拉丝,说明分子间只有引力
D.刚出锅的红薯会慢慢变凉,是热传递改变了红薯的内能
5.(2025 丛台区一模)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块内能为0 B.温度高的物体含有的热量多
C.冰吸热熔化时温度不变内能不变 D.两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
6.(2025 青龙县模拟)古代的人们曾发明一种活塞式点火器,如图所示。以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃。下列对猛推推杆入简的过程分析正确的是( )
A.牛角筒内气体温度降低
B.牛角筒内气体分子运动变剧烈
C.牛角筒内气体的内能不变
D.气体的内能转化为推杆的机械能
7.(2025 桥西区一模)镓是一种金属,它的熔点是29.7℃。如图所示,小明将一块金属镓放在手心,发现金属镓过一会开始熔化,全部熔化后呈现稳定的液态,下列说法正确的是( )
A.镓熔化过程中的内能不变
B.镓刚放入手心时的温度是29.7℃
C.全部熔化后,手心中液态镓分子的运动速度保持不变
D.镓的内能改变方式与冬天室外水凝固改变内能的方式相同
8.(2025 张家口一模)如图所示,制作煎饺时,先将锅用文火慢慢加热,再放入适量油,待油温升高后,将饺子放入锅内煎至金黄,此过程中煎饺散发出诱人的香味。关于煎饺制作过程中的现象与解释正确的是( )
A.文火慢慢热锅——通过做功的方式改变内能
B.饺子入锅后渐渐变得金黄——温度由油锅向饺子传递
C.煎饺发出诱人的香味——分子在永不停息地做无规则运动
D.煎饺与锅没有粘在一起——分子间存在斥力
9.(2025 河北模拟)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
10.(2025 峰峰矿区校级模拟)对于图中所示的四幅图,下列说法中错误的是( )
A.如图甲所示中试管内的水蒸气推动塞子冲出去时,水蒸气的内能减小
B.如图乙所示中运动员投掷铅球时,铅球在最高点C点时动能不为零
C.如图丙所示中小朋友匀速下滑时,重力势能转化为动能
D.如图丁所示中人蹦极从O点下落到最低点C点的过程中,动能先增大后减小
二.多选题(共2小题)
(多选)11.(2025 石家庄模拟)在厨房用砂锅炖鸡汤时,很多现象都可以用物理知识来解释。下列说法错误的是( )
A.鸡汤吸收了热量,温度一定升高,内能一定增加
B.用天然气炖鸡汤时,调大火力可以提高天然气的热值
C.炖汤时,汤汁沸腾将壶盖顶起的能量转化与四冲程内燃机中做功冲程能量转化相同
D.停止加热,鸡汤会立刻停止沸腾
(多选)12.(2025 石家庄模拟)下列关于热量、内能、温度的说法中,正确的是( )
A.物体吸收了热量,它的温度一定升高
B.物体的温度升高,可能是吸收了热量
C.质量相等的100℃的水蒸气一定比100℃水的内能大
D.热传递过程中,内能一定是从内能多的物体传给内能少的物体
三.填空题(共8小题)
13.(2025 藁城区二模)2025春节贺岁电影《哪吒2》作为一部现象级电影,受到社会各界的广泛好评。电影中,哪吒的混天绫快速舞动时,带动周围空气形成气流,从物理学角度分析,这是因为力可以 ,太乙真人炼丹时,燃料燃烧释放热量,这一过程中能量转化方式为 。
14.(2025 竞秀区模拟)长征七号改运载火箭于2025年3月30日0时05分发射成功,火箭加速升空过程中,火箭外壳与大气摩擦温度迅速升高,这是通过 方式改变内能的。长征七号改运载火箭首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机,液氧煤油燃料的热值较高,为4.6×107J/kg,若火箭升空时装载120t液氧煤油,则这些燃料完全燃烧放出的热量为 J。
15.(2025 石家庄一模)如图A所示,在研究“不同物质的温度变化与吸热关系”的实验中,在两个相同烧杯中分别放入质量和初温都相同的甲、乙两种液体,两个加热器完全相同。如图B所示为两种液体温度随加热时间变化的图像。 (选填“甲液体”或“乙液体”)更适合做暖气片内的导热介质;甲、乙的比热容之比为 。
16.(2025 邯郸一模)河北平山县温塘镇,是中国著名的温泉度假区之一,平山温泉水质优良,水温保持在60﹣70摄氏度,富含锂、锶、锌、硒等多种有益矿物质。若100kg的温泉水从60℃降到20℃放出的热量是 J,相当于 kg的煤气完全燃烧所放出的热量。[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),煤气的热值为4.2×107J/kg]
17.(2025 邯郸模拟)近年来,我国航天事业取得了长足发展。运载火箭通常选用液态氢做燃料是因为液态氢 。假设某次发射,燃烧液态氢气2.1×104kg,若这些热量用干木柴来获取,至少需要 千克干木柴。(已知:液态氢气的热值为1.4×108J/kg,干木柴的热值为1.2×107J/kg)
18.(2025 正定县二模)如图所示,给试管内的水加热至一定程度,发现试管口木塞会被推出。给水加热是通过 的方式增加水的内能;木塞被推出后水蒸气的内能减少,这个过程的能量转化与汽油机的 冲程相似。
19.(2025 石家庄一模)拖拉机选用水作发动机冷却剂,这是利用了水比热容 的性质。如果水箱装有质量为20kg的水,水温从20℃上升到50℃,水吸收了 J的热量。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
20.(2025 裕华区二模)如图1,小明用两个不同电路中的电阻丝R1、R2,分别同时给质量均为200g的甲、乙液体加热(c甲<c乙),假设该过程中电阻丝产生的热量全部被液体吸收。这两种液体的温度随加热时间变化的图像如图2所示:
(1)加热时,是通过 的方式使液体的内能增大;
(2)同一时刻, (选填“甲”或“乙”)液体的分子运动更剧烈;
(3)加热相同时间,甲液体吸收的热量 (选填“>”“<”或“=”)乙液体吸收的热量;
(4)实验中测得通过R1和R2的电流大小相等,可以判断R1 R2(选填“>”“<”或“=”);
(5)若甲液体的比热容为2.1×103J/(kg ℃),则加热150s时甲液体吸收的热量为 J。
四.实验探究题(共3小题)
21.(2025 晋州市模拟)根据所示实验,在下面的空格中填入相应的内容。
(1)如图甲所示,将装着红棕色二氧化氮气体的瓶子和一个空瓶子倒扣在一起,使两个瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开(二氧化氮的密度大于空气的密度)。为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是 (填“A”或“B”)瓶。抽掉玻璃板,几分钟后两个瓶子的颜色变得均匀了,这一现象说明 。
(2)如图乙所示,烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,当瓶塞跳出时,瓶内有大量“白气”产生,这是通过 方式使瓶内气体内能减少,温度降低,瓶内水蒸气 热量(选填“吸收”或“放出”)而 成的小水滴(填物态变化名称)。
22.(2025 张家口模拟)小明组装了如图所示的装置探究煤油和菜籽油的热值大小。
燃料 加热前水的温度/℃ 燃料燃尽后水的温度/℃
10g煤油 20 80
① 20 50
(1)小明设计的实验数据表格如表,其中①处内容漏写了,请你帮他补充完整: 。
(2)为使实验现象明显,烧杯中水的质量应适当 (选填“大”或“小”)一些。
(3)由表中记录数据可知, 的热值大。
23.(2025 邯郸模拟)暑假,小明在爸妈的陪同下去邵水河畔玩耍。他发现赤脚踩在水里清凉舒服,回到岸上踩在沙子上却很烫,对此很好奇。他设计了如图1所示的装置探究“水和沙子谁的吸热本领大”,实验数据记录如下:
质量/g 升高的温度/℃ 加热的时间/s
沙子 50 20 120
水 50 20 200
(1)此实验中通过 (选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”)反映沙子或者水吸收热量的多少,在探究 时也用到了这种研究问题的方法。
(2)分析实验数据可得:质量相同的水和沙子,升高相同的温度,水吸收的热量大于沙子吸收的热量,说明 (选填“水”或“沙子”)的吸热本领大。
(3)粗心的小明实验完成后忘记熄灭酒精灯,发现烧杯中的水已经沸腾,如图2所示。水在沸腾过程中持续吸收热量,内能 (填“变大”“变小”或“不变”)(不考虑水的质量变化)。
(4)完成实验后,小石同学提出,应用此装置可以粗略测量酒精的热值,请你帮助小石说出实验思路: 。
五.计算题(共3小题)
24.(2025 路北区二模)如图是某矿山使用的纯电动无人驾驶卡车,该车整备(空载)质量为25t,载重75t,轮胎与地面的总接触面积为2.5m2,此电动卡车从装料地行驶到卸料地用时18min,行驶的平均速度为46km/h,此电动卡车满载时所受的水平阻力为6×104N,g取10N/kg。
(1)求此电动卡车满载时对地面的压强;
(2)求此电动卡车满载时从装料地行驶到卸料地,牵引力做的功;
(3)若此电动卡车电机的效率为90%,则满载时消耗的电能相当于完全燃烧多少千克汽油所释放的能量?(已知汽油的热值为4.6×107J/kg)
25.(2025 张家口模拟)如图所示是我国自主研制的“鲲龙”AG600M灭火飞机以全新消防涂装成功完成10吨投汲水试验。若该飞机某段时间内消耗航空燃油1t,飞机发动机做的功为2×1010J。求:[航空燃油的热值为4×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]
(1)10吨水温度从26℃升高到76℃吸收的热量。
(2)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量。
(3)发动机的效率。
26.(2025 裕华区模拟)如图所示,某段盘山公路起点到终点长为3000m、高为300m。一辆质量为5t的货车以100kW的恒定输出功率匀速爬坡,用时5min通过这段公路。已知货车装配的是柴油发动机,盘山公路的坡度近似相同,行驶过程中货车所受到的摩擦阻力保持不变,不计空气阻力,g取10N/kg,柴油的热值为4×107J/kg。
(1)货车静止在水平地面时轮胎与地面的总接触面积为0.25m2,试计算停在山脚的货车对水平地面的压强?
(2)货车在这段盘山公路上匀速爬坡的过程中,受到的摩擦阻力大小为多少?
(3)若货车柴油发动机效率为30%,则货车通过这段盘山公路需消耗多少柴油?
五年真题参考答案与试题解析
1.【考点】做功改变物体的内能;大气压强与高度的关系.版权所有
【专题】气体的压强、流体压强与流速的关系;分析、综合能力.
【解答】大气压随高度的升高而减小;山顶处的大气压比山脚下的大气压小;搓手使手暖和,属摩擦生热现象,这是通过做功的方式改变内能。
故答案为:小;做功。
2.【考点】温度、内能、热量的关系;热传递的方向与条件.版权所有
【专题】分子热运动、内能;应用能力.
【解答】B A、一块0℃的冰熔化成0℃的水后,吸收热量,温度不变,内能增加,故A错误;
B、热传递的方向是从高温物体到低温物体,故B正确;
C、一切物体都有内能,故C错误;
D、热量不是状态量,不能说含有或者具有热量,故D错误。
故选:B。
3.【考点】内燃机的四个冲程;四冲程的能量转化;固体和液体的热值计算.版权所有
【专题】定性思想;分子热运动、内能;比热容、热机、热值;理解能力.
【解答】
(1)丙图中两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,做功冲程中将内能转化为机械能;
甲图中对试管中的水加热,加快水的蒸发,使试管中水蒸气的内能增大,水蒸气膨胀对外做功,使塞子飞出去,内能转化为塞子的机械能;乙图中用力将活塞压下,活塞对空气做功,筒内空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧,该过程中机械能转化为内能;
由此可知,与图丙所示冲程原理相同的是甲;
(2)完全燃烧50g汽油放出的热量:Q放=mq=50×10﹣3kg×4.6×107J/kg=2.3×106J。
故答案为:做功;甲;2.3×106。
4.【考点】利用比热容的公式计算热量;做功改变物体的内能;利用比热容解释生活中的现象.版权所有
【专题】应用题;分子热运动、内能;比热容、热机、热值;应用能力.
【解答】水的比热容较大,同样受热或冷却的情况下,吸收或放出相同热量,相同质量的水和砂石相比较,水的温度变化比砂石小,所以沙漠地区昼夜温差大,而沿海地区则昼夜温差小;
水放出的热量为:Q放=c水mΔt=4.2×103J/(kg ℃)×500kg×(65℃﹣35℃)=6.3×107J;
改变内能的方法有两种:做功和热传递。
故答案为:比热容;6.3×107;做功。
5.【考点】利用比热容的公式计算热量.版权所有
【专题】定量思想;比热容、热机、热值;应用能力.
【解答】(1)天然气不能源源不断地从自然界获得,也不可重复利用,故天然气属于不可再生能源;
(2)水沸腾时吸收热量,温度保持不变;
(3)水吸收的热量:
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J。
故答案为:不可再生;保持不变;3.36×105。
6.【考点】比热容的计算公式;燃料热值的影响因素;热传递改变物体的内能.版权所有
【专题】应用题;比热容、热机、热值;应用能力.
【解答】(1)用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热时,相同时间内,两种物质吸收的热量相同;由图象可知,甲物质比乙物质的温度升高得快,根据吸热公式Q=cmΔt,可知甲物质的比热容小于乙物质的比热容;
(2)用酒精灯给物体加热,物体吸收热量,内能增大,这是通过热传递的方式实现的;
(3)热值是燃料的一种特性,不随质量的改变而改变,故酒精灯中剩余的酒精热值不变。
故答案为:<;热传递;不变。
一年模拟参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.【考点】热传递改变物体的内能;温度的估测;分子的热运动.版权所有
【专题】应用题;分子热运动、内能;应用能力.
【解答】
A、沸水刚冲泡的茶水温度约为100℃,故A错误;
B、喝茶时,我们可以闻到茶的香味,是茶香气分子的无规则运动,故B正确;
C、由于玻璃茶杯破裂处的绝大多数分子间距离较大,大于分子直径的10倍,分子间的作用力就十分微弱,所以茶杯不能复原,故C错误;
D、热传递时热量总是从高温物体传递给低温物体,所以将热茶水倒进塑料杯子中后,热量会茶水从向杯子传递,故D错误。
故选:B。
2.【考点】比热容的概念;沸腾的特点;热传递改变物体的内能.版权所有
【专题】汽化和液化、升华和凝华;理解能力.
【解答】A、鬲内的水沸腾后,继续加热、水温将保持在沸点不变,故A正确;
B、水沸腾后,甑中的食物的内能增大,主要是通过热传递实现的,故B错误;
C、停止加热后,鬲中的水凉得比较慢,是因为水的比热容较大,和相同质量的其它物质相比,放出相同热量,温度降低较少,故C正确;
D、停止加热后,鬲慢慢变凉,鬲里所盛水的温度降低,水分子热运动变得缓慢,水的内能逐渐减小,故D正确。
故选:B。
3.【考点】燃料热值的影响因素;影响蒸发快慢的因素;热传递改变物体的内能.版权所有
【专题】汽化和液化、升华和凝华;比热容、热机、热值;应用能力.
【解答】A、根据省油灯的原理,向灯盏夹层内注水,水蒸发吸热,可降低油的温度。由于液体温度越低,蒸发越慢,所以能减慢油的蒸发,达到省油目的,故A正确。
B、由比热容知识可知,水的比热容大于油的比热容。根据Q=cmΔt,质量相同的油和水,吸收相同热量时,比热容小的物质温度变化大,所以油比水温度变化大,故B错误。
C、热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。所以在燃烧过程中,油的热值不变,故C错误。
D、夹层内水的温度升高,是因为灯油燃烧放出热量,通过热传递的方式将热量传递给了水,使水的内能增加,温度升高,并非做功,故D错误。
故选:A。
4.【考点】热传递改变物体的内能;内能的大小变化;分子间作用力的现象.版权所有
【专题】分子热运动、内能;应用能力.
【解答】A、油炸是通过热传递的方式改变了红薯的内能,故A错误;
B、白糖是非晶体,熔化过程中,白糖的温度升高,内能增大,故B错误;
C、红薯能拉丝,说明分子间有引力,但同时分子间也存在斥力,故C错误;
D、刚出锅的红薯会慢慢变凉,是因为与空气间发生了热传递,内能从红薯“跑”到了空气中,故D正确。
故选:D。
5.【考点】温度、内能、热量的关系;热传递的方向与条件.版权所有
【专题】应用题;热和能;理解能力.
【解答】A、一切物体都具有内能,温度为0℃的冰块也有内能,故A错误;
B、热量是一个过程量,不能说含有或具有热量,故B错误;
C、冰吸热熔化时温度不变,但内能增加,故C错误;
D、两个物体之间发生热传递的条件是必须有温度差,则热量总是从高温物体传给低温物体,故D正确。
故选:D。
6.【考点】做功改变物体的内能.版权所有
【专题】应用题;分子热运动、内能;应用能力.
【解答】由题意知,取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃。这一过程中,推杆对筒内气体做功,将推杆的机械能转化为气体的内能,使气体的内能增大、温度升高,分子运动变剧烈。故B正确,ACD错误。
故选:B。
7.【考点】热传递改变物体的内能;温度的概念;温度对分子热运动的影响.版权所有
【专题】温度计、熔化和凝固;应用能力.
【解答】A、金属镓熔化过程中吸收热量,内能增大,故A错误;
B、将一块金属镓放在手心,发现金属镓过一会开始熔化,说明镓刚放入手心时的温度不到29.7℃,故B错误,
C、全部熔化后,吸收了热量,分子无规则运动加快,分子的动能增加,故C错误;
D、镓从手吸热的原因是手的温度大于镓的温度,发生热传递,冬天室外水凝固也是因为发生热传递,故D正确;
故选:D。
8.【考点】热传递改变物体的内能;分子的热运动;分子间作用力的现象;热传递的方向与条件.版权所有
【专题】定性思想;分子热运动、内能;理解能力.
【解答】A、文火慢慢热锅——通过热传递的方式改变内能,故A错误;
B、饺子入锅后渐渐变得金黄——热量由油锅向饺子传递,故B错误;
C、煎饺发出诱人的香味——分子在永不停息地做无规则运动,故C正确;
D、煎饺与锅不易粘在一起,是分子间距离过大,这并不能说明分子间存在斥力,故D错误。
故选:C。
9.【考点】四冲程的能量转化;机械能与其他形式的能之间的转化;分子间作用力的现象;做功改变物体的内能;内燃机的四个冲程.版权所有
【专题】其他综合题;分析、综合能力.
【解答】A、甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气对瓶塞做功,其内能减少,故A错误;
B、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;
C、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;
D、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。
10.【考点】做功改变物体的内能;动能和重力势能的相互转化.版权所有
【专题】机械能及其转化;应用能力.
【解答】
A、试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少,温度降低,故A正确;
B、运动员投掷铅球时,铅球在最高点C点时,在水平方向上有一定的速度,此时动能不为0,故B正确;
C、小朋友匀速下滑时,速度不变,动能不变,高度减小,重力势能减小,重力势能没有转化为动能,故C错误;
D、人从O点到A的过程中,高度减小、速度增大,重力势能减小,动能增大;从A点到C点的过程中,AB段人的重力大于弹性绳的向上拉力,人做加速运动,动能增大;BC段人的重力小于弹性绳的向上拉力,人做减速运动,动能减小,最低点时动能为零;
所以,整个过程中,人的动能先增大后减小,故D正确。
故选:C。
二.多选题(共2小题)
11.【考点】燃料热值的影响因素;沸腾的条件;温度、内能、热量的关系;四冲程的能量转化.版权所有
【专题】应用题;分子热运动、内能;比热容、热机、热值;应用能力.
【解答】
A、鸡汤沸腾过程中,吸收了热量,温度不变,内能增加,故A错误;
B、热值是燃料的一种特性,大小与燃料的种类有关,用燃气灶熬煮时,调大火力不能提高燃气的热值,故B错误;
C、煲汤时,汤汁沸腾顶起锅盖的能量转化是内能转化为机械能,内燃机的做功冲程将内能转化为机械能,故C正确;
D、停止加热,鸡汤能从锅处吸收热量,不会立刻停止沸腾,故D错误。
故选:ABD。
12.【考点】温度、内能、热量的关系;热传递的方向与条件.版权所有
【专题】定性思想;比热容、热机、热值;理解能力.
【解答】A、物体吸收了热量,内能一定增大,温度不一定升高,如冰熔化,内能增加,温度不变,故A错误;
B、物体温度升高,可能是物体吸收了热量,也可能是对物体做了功,故B正确;
C、质量相等温度为100℃的水和水蒸气,分子动能相等,水蒸气的分子势能大,所以水蒸气的内能大,故C正确;
D、热传递过程中,内能一定是从温度高的物体传给温度低的物体,内能多的物体的温度不一定高,故D错误。
故选:BC。
三.填空题(共8小题)
13.【考点】燃料燃烧时的能量转化;力可以改变物体的运动状态.版权所有
【专题】比热容、热机、热值;运动和力;应用能力.
【解答】电影中,哪吒的混天绫快速舞动时,带动周围空气形成气流,从物理学角度分析,这是因为力可以改变物体的运动状态。
太乙真人炼丹时,燃料燃烧释放热量,这一过程中能量转化方式为化学能转化为内能。
故答案为:改变物体的运动状态;化学能转化为内能。
14.【考点】固体和液体的热值计算;做功改变物体的内能.版权所有
【专题】计算题;简答题;分子热运动、内能;比热容、热机、热值;应用能力.
【解答】
(1)当火箭在大气层中快速飞行时,与大气层之间摩擦做功,火箭的内能增大;这是通过做功的方式来改变物体内能的;
(2)120t的液氧煤油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=120×103kg×4.6×107J/kg=5.52×1012J。
故答案为:做功;5.52×1012。
15.【考点】比热容的比例计算.版权所有
【专题】应用题;比热容、热机、热值;应用能力.
【解答】(1)由题知,用相同的加热器加热相同时间,甲、乙两种液体吸收的热量相同,由图B可知,甲升高的温度小于乙升高的温度,根据公式可知,甲液体的比热容大于乙液体的比热容,质量相同的甲液体与乙相比,降低相同的温度,甲放出的热量多,所以甲液体更适合做暖气片内的导热介质。
(2)由图B可知,甲、乙温度从20℃升高到50℃,甲加热时间为40s,乙加热时间为20s,因为用相同的加热器加热相同时间,甲、乙两种液体吸收的热量相同,所以甲吸收的热量是乙的2倍,而甲乙质量相同,根据公式可知,甲的比热容是乙的2倍,所以甲、乙的比热容之比为2:1。
故答案为:甲液体;2:1。
16.【考点】固体和液体的热值计算;利用比热容的公式计算热量.版权所有
【专题】应用题;比热容、热机、热值;应用能力.
【解答】水放出的热量:
Q放=c水m水Δt=4.2×103J/(kg ℃)×100kg×(60℃﹣20℃)=1.68×107J;
由题知:Q放=mq,则需要燃烧煤气的质量:
m0.4kg。
故答案为:1.68×107;0.4。
17.【考点】固体和液体的热值计算;燃料热值的概念.版权所有
【专题】比热容、热机、热值;应用能力.
【解答】
质量相同的不同燃料,热值越大的燃料在完全燃烧时,释放出的热量越多液氢具有很高的热值,完全燃烧相同质量的氢时可以释放出更多的热量。运载火箭通常选用液态氢做燃料是因为液态氢热值大;
液态氢气完全燃烧放出的热量Q=q1m1=1.4×108J/kg×2.1×104kg=2.94×1012J,
若这些热量用干木柴来获取,至少需要干木柴的质量m22.45×105kg。
故答案为:热值大;2.45×105。
18.【考点】四冲程的能量转化;热传递改变物体的内能.版权所有
【专题】分子热运动、内能;应用能力.
【解答】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;软木塞冲出试管口时,水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,则水蒸气内能变小;四冲程内燃机在做功冲程中燃气的内能转化为活塞的机械能,与木塞被推出过程中能量的转化相同,所以内燃机的做功冲程与这个原理相同。
故答案为:热传递;做功。
19.【考点】利用比热容的公式计算热量;水的比热容特点及实际应用.版权所有
【专题】比热容、热机、热值;应用能力.
【解答】水的比热容较大,与其它物质相比,在质量和升高温度一定时,水吸收的热量较多,冷却效果好,故常选用水作发动机的冷却剂;
质量为20kg的水,水温从20℃上升到50℃,吸收的热量:
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg ℃)×20kg×(50℃﹣20℃)=2.52×106J。
故答案为:大;2.52×106。
20.【考点】利用比热容的公式计算热量;温度对分子热运动的影响;热传递改变物体的内能.版权所有
【专题】定量思想;比热容、热机、热值;应用能力.
【解答】(1)燃料燃烧放出热量,液体吸收热量,内能增大,通过热传递的方式使液体的内能增大;
(2)同一时刻,甲的温度高,甲液体的分子运动更剧烈;
(3)加热相同的时间150s,甲的温度40℃,乙的温度升高60℃,甲和乙的质量相同,c甲<c乙,甲吸收的热量比乙吸收的热量少,加热器放出的热量全部被液体吸收,所以R1产生的热量比R2产生的热量少;
(4)实验中测得通过R1和R2的电流大小相等,R1产生的热量比R2产生的热量少,加热时间相同,根据焦耳定律Q=I2Rt,所以R1<R2;
(5)加热150s时甲液体吸收的热量为:
Q=cmΔt=2.1×103J/(kg ℃)×200×10﹣3kg×(100℃﹣60℃)=1.68×104J。
故答案为:(1)热传递;(2)甲;(3)<;(4)<;(5)1.68×104。
四.实验探究题(共3小题)
21.【考点】做功改变物体的内能;液化的概念及现象;液化的放热特点;扩散现象.版权所有
【专题】分子热运动、内能;理解能力.
【解答】(1)二氧化氮的密度大于空气的密度,如果把二氧化氮气体放到上方的话,由于自身密度大的缘故,二氧化氮分子也会下沉到下方的空气瓶子中去,就不能说明分子在不停地做无规则运动,因此要把密度小的空气瓶子放到上方,把二氧化氮放在下方B瓶中;抽掉玻璃板,几分钟后两个瓶子的颜色变得均匀了,这一现象说明构成物质的分子都在不停地做无规则运动;
(2)给瓶内打气,当瓶塞跳起时,气体膨胀对外做功,其温度降低,内能减少,水蒸气放出热量,水蒸气液化成了小水滴。
故答案为:(1)B;构成物质的分子都在不停地做无规则运动;
(2)做功;放出;液化。
22.【考点】比较不同燃料的热值大小.版权所有
【专题】比热容、热机、热值;分析、综合能力.
【解答】(1)要比较煤油和菜籽油这两种燃料的热值,根据控制变量法的思想,煤油和菜籽油的质量必须相等;所以①处添加:10g菜籽油;
(2)比较煤油和菜籽油热值,通过质量相同的燃料完全烧尽后水升高的温度来比较热值大小,烧杯中水的质量应该小一些,原因是水的比热容较大,温度变化不明显;
(3)由表中记录数据可知,煤油中温度计升高的温度多,由Q吸=cmΔt知,煤油中水吸收的热量多;消耗燃料的质量相同,由q知,燃料煤油的热值大。
故答案为:(1)10g菜籽油;(2)小;(3)煤油。
23.【考点】比较不同物质吸热的情况.版权所有
【专题】探究题;控制变量法;转换法;比热容、热机、热值;获取知识解决问题能力;实验基本能力.
【解答】(1)实验中,把沙子或者水吸收热量的多少转换为加热时间的长短;在研究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,利用木块运动距离来比较物体的动能大小,用到的是转换法;
(2)由表格中数据知,质量相同的水和沙子升高相同的温度,水吸收的热量大于沙子吸收的热量,说明水的吸热本领大;
(3)水在沸腾过程中,不断吸热,内能增大;
(4)称量水和酒精的质量,测量水升高温度,根据Q=cmΔt计算出水吸收的热量;水吸收的热量粗略等于酒精燃烧放出的热量,根据q,计算出酒精的热值。
故答案为:(1)加热时间的长短;物体动能的影响因素;(2)水;(3)变大;(4)称量水和酒精的质量,测量水升高温度,根据Q=cmΔt计算出水吸收的热量;水吸收的热量粗略等于酒精燃烧放出的热量,根据q,计算出酒精的热值。
五.计算题(共3小题)
24.【考点】固体和液体的热值计算;压强的公式的应用;功的简单计算.版权所有
【专题】应用题;比热容、热机、热值;压强、液体的压强;应用能力.
【解答】
(1)电动卡车满载时对地面的压力:F=G总=m总g=(25+75)×103kg×10N/kg=1×106N,
电动卡车满载时对地面的压强:p4×105Pa;
(2)电动卡车在平直公路上匀速行驶,受到的牵引力、阻力是一对平衡力,大小相等,F牵=f=6×104N,
电动卡车行驶的路程:s=vt=46km/hh=13.8km=1.38×104m,
电动卡车牵引力所做的功:
W=F牵s=6×104N×1.38×104m=8.28×108J;
(3)由η可知,匀速行驶过程中,电动机消耗的电能:
W电9.2×108J,
消耗这些电能与完全燃烧汽油放出的热量相同,Q放=W电=9.2×108J,
由Q放=mq可得燃烧汽油的质量:m汽油20kg。
答:(1)此电动卡车满载时对地面的压强是4×105Pa;
(2)此电动卡车满载时从装料地行驶到卸料地,牵引力做的功为8.28×108J;
(3)满载时消耗的电能相当于完全燃烧20kg汽油所释放的能量。
25.【考点】热机的效率公式与计算;利用比热容的公式计算热量;固体和液体的热值计算.版权所有
【专题】应用题;比热容、热机、热值;应用能力.
【解答】(1)10吨水温度从26℃升高到76℃吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×104kg×(76℃﹣26℃)=2.1×109J;
(2)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量:
Q放=m油q=1×103kg×4×107J/kg=4×1010J
(3)发动机的效率η50%。
答:(1)10吨水温度从26℃升高到76℃吸收的热量2.1×109J。
(2)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量4×1010J。
(3)发动机的效率50%。
26.【考点】热机的效率公式与计算;压强的公式的应用;功率的推导式P=Fv;有用功、额外功与总功;固体和液体的热值计算.版权所有
【专题】应用题;比热容、热机、热值;压强、液体的压强;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】(1)停在山脚的货车对水平地面的压力等于自身的重力,即F压=G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N,
停在山脚的货车对水平地面的压强为:
p2×105Pa;
(2)汽车通过这段公路输出的功W总=Pt=100000W×5×60s=3×107J,
有用功W有=Gh=mgh=5×103kg×10N/kg×300m=1.5×107J,
货车在这段盘山公路上匀速爬坡的过程中,做的额外功W额=W总﹣W有=3×107J﹣1.5×107J=1.5×107J,
受到的摩擦阻力f5000N;
(3)柴油完全燃烧放出的热量为:
Q放1×108J,
消耗柴油的质量为:
m2.5kg。
答:(1)停在山脚的货车对水平地面的压强为2×105Pa;
(2)货车在这段盘山公路上匀速爬坡的过程中,受到的摩擦阻力大小为5000N;
(3)若货车柴油发动机效率为30%,则货车通过这段盘山公路需消耗柴油的质量为2.5kg。
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