1.“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”是宋代诗人陆游的诗句,闻到花香味是因为( )
A.分子无规则运动 B.分子间存在间隙
C.分子间存在引力 D.分子间存在斥力
【答案】A
【知识点】分子的热运动
【详解】A.闻到花香的原理,是因为分子的无规则运动导致了气味的扩散,故A符合题意;
B.分子间存在间隙,主要体现在物质的状态变化等方面,与闻到香味无关,故B不符合题意;
C.分子间存在引力,表现为固体和液体能保持一定的体积等,与闻到香味无关,故C不符合题意;
D.分子间存在斥力,表现为固体和液体很难被压缩等,与闻到香味无关,故D不符合题意。
故选A。
2.汉字“蒸”的篆体写法如图所示,表示用火烧水,产生的“蒸汽”使食物变热变熟。下列实例中与“蒸”改变食物内能的方式相同的是( )
A.搓手取暖 B.冰袋降温
C.钻木取火 D.擦燃火柴
【答案】B
【知识点】做功改变物体的内能、热传递改变物体的内能
【详解】ACD.“蒸”表示用火烧煮食物,这是通过热传递的方式改变物体的内能的,搓手取暖、钻木取火和擦燃火柴的过程中将机械能转化为了内能,故都是通过做功的方式改变物体的内能的,故ACD不符合题意;
B.冰袋降温是将人体的热量转移到冰袋上,是通过热传递的方式改变物体的内能的,故B符合题意。
故选B。
3.下列关于温度、内能和热量的说法中正确的是( )
A.质量相同的0℃冰和0℃水,它们的内能不同
B.物体的温度升高时,其内部每个分子的动能都增大
C.发生热传递时,含有热量多的物体将内能传给含有热量少的物体
D.不发生热传递,对物体做功,物体的温度一定增加
【答案】A
【知识点】做功改变物体的内能、热传递改变物体的内能、温度、热量与内能的区别与联系、热传递的条件和方向
【详解】A.物体的内能与物质的量、温度、体积以及物态有关,质量相同的冰和水的物质的量相同,但冰熔化时吸收热量,所以水的内能大,冰的内能小,即质量相同的冰和水,它们的内能不同,故A正确;
B.温度升高,分子平均动能增大,不一定每个分子的动能都增大,故B错误;
C.热量总是从高温物体传递到低温物体,热量是过程量,描述的是热传递过程中内能的转移量,不能用含有来描述,故C错误;
D.对物体做功,物体的内能变大,物体的温度不一定升高,例如摩擦的冰,冰的内能变大,冰化成水,温度保持不变,故D错误。
故选A。
4.随着人民生活水平的不断提高,汽车走进了很多家庭,下列关于汽车的相关知识说法正确的是( )
A.汽车在加油时人能闻到汽油的气味,说明分子间存在相互作用力
B.汽车的汽油机工作的四个冲程中,将机械能转化为内能的是做功冲程
C.汽车在刹车过程中,刹车片与碟盘摩擦使汽车减速,此过程中内能转化为机械能
D.与其它液体相比,水的比热容比较大,适合作发动机冷却剂
【答案】D
【知识点】扩散现象、水的比热容特点及应用、热机工作过程中的能量转化
【详解】A.能闻到汽油味,是由于汽油分子在永不停息地做无规则运动造成的,故A错误;
B.汽油机的做功冲程将内能转化成机械能,故B错误;
C.行驶的汽车从开始刹车到停止的过程,克服摩擦做功,内能增加、温度升高,使机械能转化为内能,故C错误;
D.水的比热容较大,意味着相同质量的水在吸收或释放相同热量时,温度变化较小,因此适合作为发动机的冷却剂。故D正确。
故选 D。
5.下列四个实例中,说法正确的是( )
A.冰熔化成水,比热容保持不变
B.冷天搓手取暖,是通过热传递的方式使手的内能增加
C.“酒香不怕巷子深”,说明分子在永不停息地做无规则运动
D.电风扇吹风,人感到凉爽,是因为电风扇降低了空气的温度
【答案】C
【知识点】蒸发致冷的应用、做功改变物体的内能、水的比热容特点及应用、分子的热运动
【详解】A.冰熔化成水,状态发生了变化,比热容发生变化,故A错误;
B.冷天搓手取暖,是克服摩擦做功,机械能转化为内能,因此是通过做功的方式使手的内能增加,故B错误;
C.“酒香不怕巷子深”,酒香分子发散了扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动,故C正确;
D.电风扇吹风,人感到凉爽,是因为人体身上的汗液蒸发吸热,并不能降低空气温度,故D错误。
故选C 。
6.(多选)勤思考、爱交流的小琴对学过的热学知识进行了总结,并与小东进行交流,小东认为小琴总结的结论有的正确,有的错误。小琴总结的下列结论中正确的是( )
A.扩散现象说明分子在不停地做无规则运动
B.在热传递过程中,热量从内能大的物体传向内能小的物体
C.水的比热容比酒精大,水和酒精升高相同的温度,水吸收的热量较多
D.在四冲程内燃机中,做功冲程将内能转化为机械能
【答案】AD
【知识点】扩散现象、热传递的条件和方向、比热容的定义式、热机工作过程中的能量转化
【详解】A.两种物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象表明分子不停地做无规则的运动,故A正确;
B.在热传递过程中,热量从温度高的物体传向温度低的物体,内能大的物体温度不一定高,内能小的物体温度不一定低,故B错误;
C.根据吸热公式Q=cmΔt,尽管水的比热容比酒精大,在质量不确定的情况下,水和酒精升高相同的温度,不能判断哪个物体吸收的热量较多,故C错误;
D.在四冲程内燃机中,做功冲程将内能转化为机械能,从而获得动力,故D正确。
故选AD。
7.(多选)“端午节”是中国传统节日之一。临近节日,小明妈妈选择品质优良的竹叶、江米、红枣等材料,制作了美味的“粽子”。制作粽子的过程中,下列说法正确的( )
A.粽子散发香味,说明分子在不停地做无规则运动
B.剥粽子时发现有一些米粒粘在粽叶上,是因为分子间存在斥力
C.用高压锅更容易煮熟“粽子”,是因为增大气压,提高了水的沸点
D.用高压锅炖煮过程中,蒸气推开限压阀的过程类似于内燃机的压缩冲程
【答案】AC
【知识点】大气压对液体沸点的影响、分子间作用力的现象、热机工作过程中的能量转化、分子的热运动
【详解】A.粽子散发香味,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故A正确;
B.剥粽子时发现有一些米粒粘在粽叶上,是因为分子间存在引力,故B错误;
C.气压越高,液体的沸点越高。用高压锅更容易煮熟“粽子”,是因为增大气压,提高了水的沸点,故C正确;
D.用高压锅炖煮过程中,蒸气推开限压阀的过程中将内能转化为机械能,类似于内燃机的做功冲程,故D错误。
故选AC。
8.如图所示,两个实验都采用水浴法加热,两种物态变化过程都需要 (选填“放热”或“吸热”),甲图实验海波熔化过程中内能 (选填“不变”、“变大”或“变小”),乙图实验采用水浴法是防止碘锤中的碘因温度过高而发生 (填物态变化名称)。
【答案】 吸热 变大 熔化
【知识点】熔化与凝固的吸放热、升华与凝华的吸放热及其应用、热传递改变物体的内能
【详解】[1]物质由固态变为液态叫做熔化,由固态变为气态叫做升华,熔化和升华都需要吸热。
[2]甲图实验海波熔化过程中持续吸热,内能增大。
[3]乙图实验是要观察碘的升华现象,采用水浴法是防止碘锤中的碘因温度过高而发生熔化。
9.图所示为便携式燃气炉,采用丁烷气体作为燃料。一罐丁烷燃气的净含量(罐内可以燃烧的丁烷气体的质量)为。露营时水壶中装入初温为的水,加热至水沸腾,一罐丁烷燃气刚好烧开了6壶水。水的比热容为,丁烷的热值为,则烧开一壶水所需要吸收的热量为 J,烧水过程中热效率约为 。(百分数保留到一位小数)
【答案】 33.4%
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、热机效率的计算
【详解】[1]烧开一壶水吸收的热量
[2]丁烷完全燃烧放出的热量
热效率
10.如图甲所示,用酒精灯加热试管中适量水。当塞子被推开时,可以看到试管口有“白气”产生。这是由于试管内气体对塞子做功,使得试管内气体内能 ,此过程发生的能量转化与图乙中的内燃机在 图所示的能量转化是一致的,某四冲程汽车飞轮转速为3000r/min,则每秒钟对外做功 次。
【答案】 减小 A 25
【知识点】做功改变物体的内能、汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化
【详解】[1]试管内的气体对外界的塞子做功时,气体的内能减小,温度降低,将气体的内能转化为塞子的机械能。
[2]图乙中的A,活塞向下运动,两个气门关闭,是做功冲程,这个过程将内能转化为机械能,B的活塞向上运动,两个气门关闭,是压缩冲程,与图甲的能量转化一致的是A图。
[3]汽车飞轮每转动两次,完成一个工作循环,对外做功一次。而某四冲程汽车飞轮转速为3000r/min=50r/s,所以每秒对外做功25次。
11.一同学在“探究物质的吸热能力”实验中,将A和B两种液体分别装在两个相同的烧杯中,两杯液体的液面相平。用两个相同的酒精灯加热,每隔2min记录一次温度。
(1)实验中,可以通过比较 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少。
(2)图甲是所用的实验装置图,其中有一处明显错误,请仔细观察指出错误之处 。
(3)根据记录的实验数据,绘制了如图乙所示的温度随时间变化关系的图像,在0~4min内,A吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)B吸收的热量, 的吸热能力更强(选填“A”或“B”)。
(4)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,如图丙所示。海边,仅在海陆风因素的影响下,图丁所示的情形通常发生在 。
A.发生在白天,且陆地温度较高 B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高 D.发生在夜晚,且海水温度较高
【答案】(1)加热时间
(2)没有控制液体的质量相同
(3) 等于 B
(4)D
【知识点】生活中的比热容问题、不同物质的吸热本领、控制变量法、转换法
【详解】(1)在探究物质吸热能力的实验中,使用相同的酒精灯加热,相同时间内放出的热量相同,那么液体吸收的热量就相同。所以可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少。
(2)在探究物质吸热能力的实验中,需要控制液体的质量相同。图中两杯液体的液面相平,即两种液体体积相同,而两种液体密度不同,根据,两种液体质量不相等。所以错误之处是没有控制液体的质量相同。
(3)[1]因为使用相同的酒精灯加热,在相同时间内放出的热量相同,所以在0-4min 内,加热时间相同,A吸收的热量等于B吸收的热量。
[2]由图乙可知,质量相同的A和B,升高相同的温度,B需要加热的时间更长,表示B的吸热能力更强。
(4)由于水的比热容比泥土、沙石的比热容大,夜晚,陆地和海水放出相同的热量,海水温度下降得慢,陆地温度下降得快,所以陆地的气温低于海水的气温,陆地上空气体收缩下沉,海面空气上升,风从陆地吹向海面。观察图丁,风从陆地吹向大海,所以这种情形通常发生在夜晚,且海水温度较高。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
12.小明家新买来一台容积为80L的天然气热水器。小明学习了热效率的知识后,尝试估测该热水器的热效率,他把“进水量”设置为40L,“出水温度”设置为40℃后,开始加热。当水温达到40℃时,自动停止加热。已知当时自来水的温度是20℃,加热前天然气表的示数为129.96m3,停止加热后变为130.06m3,天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3,水的比热容c水=4.2×103J/(kg ℃),1L=1.0×10-3m3。求:
(1)水箱中水的质量;
(2)水箱中水吸收的热量;
(3)该热水器的热效率。
【答案】(1)40kg
(2)3.36×106J
(3)80%
【知识点】密度公式的简单应用、计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、热机效率的计算
【详解】(1)把“进水量”设置为40L,则水箱中水的体积
由得水箱中水的质量
(2)由题意可得,水吸收的热量
(3)使用天然气的体积
天然气完全燃烧释放的热量
该热水器的热效率
13.如图所示用同一个实验装置分别加热的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化的图线,乙从加热至沸腾刚好消耗了酒精。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等。已知,,下列说法中( )
①
②乙的吸热能力大于甲的吸热能力
③乙吸收的热量为
④该酒精灯的加热效率为17.5%
A.只有①③正确 B.只有②③正确
C.只有③④正确 D.只有①④正确
【答案】C
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、加热效率的计算
【详解】由图2知,温度由20摄氏度升高至100摄氏度,甲所需时间为8min,乙所需时间为4min,实验中用相同的实验装置加热,则在相同的时间内酒精灯放出的热量相同,相同的时间内,两种液体吸收的热量相等,升高相同的温度80摄氏度时,甲吸收的热量比乙大,则甲的吸热能力比乙的强,甲的比热容比乙大,所以甲是水。此加热过程,甲和乙吸收热量的关系
解得,
①②错误;0~8min,乙吸收的热量与甲吸收的热量相等,为
③正确;乙从20摄氏度加热至沸腾用时10min,吸收的热量
消耗酒精放出的热量
该酒精灯的加热效率
④正确。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
14.如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的两种液体进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时液体升高的温度用表示(液体未沸腾)( )
A.若甲乙燃料种类相同,两个烧杯中液体的种类不相同,两个装置用来探究燃料的热值大小
B.若甲乙燃料种类相同,两个烧杯中液体的种类不相同,的值越大,液体的吸热能力越强
C.若甲乙两种燃料种类不同,两个烧杯中液体种类相同,的值越大,燃料的热值越大
D.若甲乙两种燃料种类不同,两个烧杯中液体种类相同的值越大,燃料的热值越大
【答案】D
【知识点】不同物质的吸热本领、比较不同燃料的热值大小
【详解】A.探究燃料的热值大小时,由控制变量法可知,应控制燃料的种类不同,两个烧杯中液体的种类相同,故A不符合题意;
B.若甲乙燃料种类相同,燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时,两个烧杯中液体吸收热量相同,燃料放出热量
两个烧杯中液体的种类不相同,质量相同,燃料充分燃尽时液体升高的温度用表示,则液体的比热容
当的值越大,液体的吸热能力越弱,故B不符合题意;
CD.若两个烧杯中液体种类相同,质量相同,燃料充分燃尽时液体升高的温度用表示,则液体吸收热量
若甲乙两种燃料种类不同,则燃料的热值
当的值越大,燃料的热值越小;的值越大,燃料的热值越大,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
15.(多选)如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的水,并用不同的加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图像分别为A和B。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两容器中的水的内能是通过做功的方式来增加的
B.甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量不相同
C.加热相同的时间,甲、乙两容器中的水升高的温度之比为3:2
D.将甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为3:2
【答案】BC
【知识点】热传递改变物体的内能、计算物体温度变化时的吸放热
【详解】A.加热器工作时,放出热量,烧杯中的水吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递的方式增加内能的,故A错误;
B.据Q吸=cm(t-t0)由图丙知,甲烧杯中的水在2min内吸收的热量
Q甲吸=c×3kg×(40-20)℃=60kg ℃×c
不计热损失,水吸收的热量等于加热器放出的热量,1min内加热器放出的热量
同理,乙烧杯中加热器放出的热量
所以甲、乙两容器中加热器每分放出的热量不同,故B正确;
C.加热相同时间,甲、乙两容器中水吸收热量之比
升高温度之比
故C正确;
D.加热到沸腾,甲、乙中水需要吸收的热量之比
所需的时间之比
故D错误。
故选BC。
16.有一种小型单缸四冲程汽油机,每个工作循环做功500J,曲轴的转速是300r/min,每分钟消耗汽油5g。则该内燃机的功率是 W,机械效率是 。()
【答案】 1250 32.6%
【知识点】P=W/t、汽油机的构造与工作过程、热值的公式及相关计算、热机效率的计算
【详解】[1]因单缸四冲程汽油机满负荷工作时,一个工作循环飞轮转2圈,完成4个冲程,做功一次,已知飞轮的转速是300r/min,所以,每分钟共有150个工作循环,对外做功150次,则单缸四冲程汽油机满负荷工作1min做的功
该汽油机的功率
[2]每分钟消耗5g汽油,5g汽油完全燃烧释放的热量
满负荷工作时这种汽油机把内能转化为机械能的效率
17.为了比较水和食用油的吸热能力,小新同学做了如图甲所示的实验。
(1)实验前应按照 (选填“自下面上”或“自上而下”)的顺序组装实验器材,实验中取质量相同的水和食用油,用 (选填“升高的温度”或“加热的时间”)来反映两种物质吸收的热量;
(2)小新将记录的实验数据绘制成如图乙所示的温度-时间图像,已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),根据图像可计算出食用油的比热容为 J/(kg·℃);
(3)小林同学受到小新实验的启发,设计了如下实验来比较铜和铝的比热容大小:
①小林先将质量相等的铜块和铝块放入沸水中加热足够长时间,如图丙所示(加热装置未画出);
②再将铜块和铝块分别放入盛有质量相等、温度 (选填“相同”或“不相同”)的水的A、B两容器中,并将容器用隔热材料密封,如图丁所示;
③经过足够长的时间后,同时测量A、B两容器中水的温度,记录数据分别为40℃和47℃;
④分析比较铜块和铝块 (选填“吸收”或“放出”)的热量和其他相关的物理量,可以判断出 的比热容大。
【答案】(1) 自下而上 加热的时间
(2)2.1×103
(3) 相同 放出 铝
【知识点】不同物质的吸热本领、比热容的概念、单位和物理意义、比热容的定义式、计算物体温度变化时的吸放热、控制变量法
【详解】(1)[1][2]实验时需要使用酒精灯的外焰进行加热,因此组装器材时应该按照自下而上的顺序;采用相同的热源进行加热,相同热源在相同时间内放出的热量相等,因此可以用加热的时间来反映两种物质吸收的热量。
(2)由题图乙可知,质量相等的水和食用油,温度都从10℃升高到30℃时,食用油需要的加热时间是水需要加热时间的一半,即食用油吸收的热量,根据可得
(3)[1][2][3]根据可知,铜块和铝块质量相等时,要比较铜和铝的比热容,只需要比较二者吸收或放出热量与对应温度变化量的比值即可由步骤①可知,铜块和铝块加热后的末温与沸水温度相同,由于沸水的温度高于图丁中水的温度,由步骤②可知,铜块和铝块放入隔热材料密封的A、B两容器的水中后,铜块和铝块放出热量对水加热,最终铜块和铝块分别与容器中水的温度相同,忽略热损失,铜块和铝块放出的热量与水吸收的热量相等;由步骤③可知,实验最终记录了A、B两容器中水的末温,为了方便比较水吸收的热量,A、B两容器中水的质量和初温都应该相等,故比较A、B两容器中水吸收的热量即可得出铜块和铝块放出热量的大小关系,进而可以判断出铜和铝的比热容的大小关系,铜块和铝块放出的热量分别为
Q铜=c铜m铜(t沸-40℃)、Q铝=c铝m铝(t沸-47℃)
由题意可知,A、B两容器中水吸收的热量QA即
因此铝的比热容更大。
18.2025年3月30日00时05分,我国在文昌航天发射场用长征七号改运载火箭(),成功将通信技术试验卫星十六号送入预定轨道。该火箭使用的液氧煤油发动机推力为10kN,燃料混合比为煤油:液氧:(质量比),航天煤油热值为,比冲为。“比冲”是衡量火箭引擎燃料的能量利用效率的一种标准量,它是火箭产生的推力乘以工作时间再除以消耗掉的总燃料质量(推力单位是牛顿,时间单位是秒,质量单位是千克)。
(1)火箭加速升空时,燃料的 能通过燃烧转化为燃气的内能,最终推动火箭,使其机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)若一级火箭携带120吨煤油,这些煤油完全燃烧放出的热量是多少J?
(3)若煤油完全燃烧释放热量的被发射台水冷系统吸收,能将1千吨的水加热升温多少摄氏度?[,已知当地大气压为1标准大气压,结果保留整数]
(4)液氧煤油发动机在起飞阶段工作18秒,消耗煤油的质量是多少吨?
【答案】(1) 化学 增大
(2)
(3)61
(4)
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、能量的转化
【详解】(1)火箭加速升空时,将燃料的化学能通过燃烧转化为燃气的内能,最终推动火箭,转化为火箭的机械能,故火箭的机械能增大。
(2)吨煤油完全燃烧放出的热量
(3)由题知,水吸收的热量
由可得水升高的温度
(4)由题知,火箭的比冲为,则,发动机推力为10kN,起飞阶段工作18秒,则
解得
因燃料混合比为,即
代入数据,
解得。
第1页,共3页
第1页,共3页1.“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”是宋代诗人陆游的诗句,闻到花香味是因为( )
A.分子无规则运动 B.分子间存在间隙
C.分子间存在引力 D.分子间存在斥力
2.汉字“蒸”的篆体写法如图所示,表示用火烧水,产生的“蒸汽”使食物变热变熟。下列实例中与“蒸”改变食物内能的方式相同的是( )
A.搓手取暖 B.冰袋降温
C.钻木取火 D.擦燃火柴
3.下列关于温度、内能和热量的说法中正确的是( )
A.质量相同的0℃冰和0℃水,它们的内能不同
B.物体的温度升高时,其内部每个分子的动能都增大
C.发生热传递时,含有热量多的物体将内能传给含有热量少的物体
D.不发生热传递,对物体做功,物体的温度一定增加
4.随着人民生活水平的不断提高,汽车走进了很多家庭,下列关于汽车的相关知识说法正确的是( )
A.汽车在加油时人能闻到汽油的气味,说明分子间存在相互作用力
B.汽车的汽油机工作的四个冲程中,将机械能转化为内能的是做功冲程
C.汽车在刹车过程中,刹车片与碟盘摩擦使汽车减速,此过程中内能转化为机械能
D.与其它液体相比,水的比热容比较大,适合作发动机冷却剂
5.下列四个实例中,说法正确的是( )
A.冰熔化成水,比热容保持不变
B.冷天搓手取暖,是通过热传递的方式使手的内能增加
C.“酒香不怕巷子深”,说明分子在永不停息地做无规则运动
D.电风扇吹风,人感到凉爽,是因为电风扇降低了空气的温度
6.(多选)勤思考、爱交流的小琴对学过的热学知识进行了总结,并与小东进行交流,小东认为小琴总结的结论有的正确,有的错误。小琴总结的下列结论中正确的是( )
A.扩散现象说明分子在不停地做无规则运动
B.在热传递过程中,热量从内能大的物体传向内能小的物体
C.水的比热容比酒精大,水和酒精升高相同的温度,水吸收的热量较多
D.在四冲程内燃机中,做功冲程将内能转化为机械能
7.(多选)“端午节”是中国传统节日之一。临近节日,小明妈妈选择品质优良的竹叶、江米、红枣等材料,制作了美味的“粽子”。制作粽子的过程中,下列说法正确的( )
A.粽子散发香味,说明分子在不停地做无规则运动
B.剥粽子时发现有一些米粒粘在粽叶上,是因为分子间存在斥力
C.用高压锅更容易煮熟“粽子”,是因为增大气压,提高了水的沸点
D.用高压锅炖煮过程中,蒸气推开限压阀的过程类似于内燃机的压缩冲程
8.如图所示,两个实验都采用水浴法加热,两种物态变化过程都需要 (选填“放热”或“吸热”),甲图实验海波熔化过程中内能 (选填“不变”、“变大”或“变小”),乙图实验采用水浴法是防止碘锤中的碘因温度过高而发生 (填物态变化名称)。
9.图所示为便携式燃气炉,采用丁烷气体作为燃料。一罐丁烷燃气的净含量(罐内可以燃烧的丁烷气体的质量)为。露营时水壶中装入初温为的水,加热至水沸腾,一罐丁烷燃气刚好烧开了6壶水。水的比热容为,丁烷的热值为,则烧开一壶水所需要吸收的热量为 J,烧水过程中热效率约为 。(百分数保留到一位小数)
10.如图甲所示,用酒精灯加热试管中适量水。当塞子被推开时,可以看到试管口有“白气”产生。这是由于试管内气体对塞子做功,使得试管内气体内能 ,此过程发生的能量转化与图乙中的内燃机在 图所示的能量转化是一致的,某四冲程汽车飞轮转速为3000r/min,则每秒钟对外做功 次。
11.一同学在“探究物质的吸热能力”实验中,将A和B两种液体分别装在两个相同的烧杯中,两杯液体的液面相平。用两个相同的酒精灯加热,每隔2min记录一次温度。
(1)实验中,可以通过比较 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少。
(2)图甲是所用的实验装置图,其中有一处明显错误,请仔细观察指出错误之处 。
(3)根据记录的实验数据,绘制了如图乙所示的温度随时间变化关系的图像,在0~4min内,A吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)B吸收的热量, 的吸热能力更强(选填“A”或“B”)。
(4)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,如图丙所示。海边,仅在海陆风因素的影响下,图丁所示的情形通常发生在 。
A.发生在白天,且陆地温度较高 B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高 D.发生在夜晚,且海水温度较高
12.小明家新买来一台容积为80L的天然气热水器。小明学习了热效率的知识后,尝试估测该热水器的热效率,他把“进水量”设置为40L,“出水温度”设置为40℃后,开始加热。当水温达到40℃时,自动停止加热。已知当时自来水的温度是20℃,加热前天然气表的示数为129.96m3,停止加热后变为130.06m3,天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3,水的比热容c水=4.2×103J/(kg ℃),1L=1.0×10-3m3。求:
(1)水箱中水的质量;
(2)水箱中水吸收的热量;
(3)该热水器的热效率。
13.如图所示用同一个实验装置分别加热的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化的图线,乙从加热至沸腾刚好消耗了酒精。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等。已知,,下列说法中( )
①
②乙的吸热能力大于甲的吸热能力
③乙吸收的热量为
④该酒精灯的加热效率为17.5%
A.只有①③正确 B.只有②③正确
C.只有③④正确 D.只有①④正确
14.如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的两种液体进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时液体升高的温度用表示(液体未沸腾)( )
A.若甲乙燃料种类相同,两个烧杯中液体的种类不相同,两个装置用来探究燃料的热值大小
B.若甲乙燃料种类相同,两个烧杯中液体的种类不相同,的值越大,液体的吸热能力越强
C.若甲乙两种燃料种类不同,两个烧杯中液体种类相同,的值越大,燃料的热值越大
D.若甲乙两种燃料种类不同,两个烧杯中液体种类相同的值越大,燃料的热值越大
15.(多选)如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的水,并用不同的加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图像分别为A和B。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两容器中的水的内能是通过做功的方式来增加的
B.甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量不相同
C.加热相同的时间,甲、乙两容器中的水升高的温度之比为3:2
D.将甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为3:2
16.有一种小型单缸四冲程汽油机,每个工作循环做功500J,曲轴的转速是300r/min,每分钟消耗汽油5g。则该内燃机的功率是 W,机械效率是 。()
17.为了比较水和食用油的吸热能力,小新同学做了如图甲所示的实验。
(1)实验前应按照 (选填“自下面上”或“自上而下”)的顺序组装实验器材,实验中取质量相同的水和食用油,用 (选填“升高的温度”或“加热的时间”)来反映两种物质吸收的热量;
(2)小新将记录的实验数据绘制成如图乙所示的温度-时间图像,已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),根据图像可计算出食用油的比热容为 J/(kg·℃);
(3)小林同学受到小新实验的启发,设计了如下实验来比较铜和铝的比热容大小:
①小林先将质量相等的铜块和铝块放入沸水中加热足够长时间,如图丙所示(加热装置未画出);
②再将铜块和铝块分别放入盛有质量相等、温度 (选填“相同”或“不相同”)的水的A、B两容器中,并将容器用隔热材料密封,如图丁所示;
③经过足够长的时间后,同时测量A、B两容器中水的温度,记录数据分别为40℃和47℃;
④分析比较铜块和铝块 (选填“吸收”或“放出”)的热量和其他相关的物理量,可以判断出 的比热容大。
18.2025年3月30日00时05分,我国在文昌航天发射场用长征七号改运载火箭(),成功将通信技术试验卫星十六号送入预定轨道。该火箭使用的液氧煤油发动机推力为10kN,燃料混合比为煤油:液氧:(质量比),航天煤油热值为,比冲为。“比冲”是衡量火箭引擎燃料的能量利用效率的一种标准量,它是火箭产生的推力乘以工作时间再除以消耗掉的总燃料质量(推力单位是牛顿,时间单位是秒,质量单位是千克)。
(1)火箭加速升空时,燃料的 能通过燃烧转化为燃气的内能,最终推动火箭,使其机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)若一级火箭携带120吨煤油,这些煤油完全燃烧放出的热量是多少J?
(3)若煤油完全燃烧释放热量的被发射台水冷系统吸收,能将1千吨的水加热升温多少摄氏度?[,已知当地大气压为1标准大气压,结果保留整数]
(4)液氧煤油发动机在起飞阶段工作18秒,消耗煤油的质量是多少吨?
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第1页,共3页第二讲 内能及内能的利用
教材知识 中考考点 课标要求
分子热运动 1.分子热运动 知道物质时由分子、原子构成的,分子间存在间隙; 认识分子热运动的基本观点,知道一切物质的分子都在不停地做 无规则运动; 能够识别并解释扩散现象,了解扩散现象在生活和生产中的应用; 知道分子热运动的快慢和温度有关,温度越高,热运动越剧烈
2.扩散现象
3.分子热运动与温度的关系
内能及其利用 1.内能 了解内能的概念,知道内能是能量的一种形式; 知道内能与温度的关系,知道一切物体都具有内能; 了解热量的概念,知道热量的单位是焦耳; 了解热机的基本工作原理和能量转化过程; 能从能量转化的角度认识燃料的热值及效率
2.内能的改变方式
3.内能、温度与热量的关系
4.热机
5.燃料的热值及热效率
比热容 1.比热容 了解比热容的相关概念,知道比热容是物质的一种性质; 会用比热容的知识解释简单的自然现象和生活实例; 理解热量的计算公式,并能进行简单的计算
2.比热容的相关计算
3.探究比较不同物质吸热的情况
能量转化和守恒 1.能量转化的普遍性 能通过大量实例,说出各种形式的能量(机械能、内能、光能等); 能举出生活中能量转化的实例,并说明由哪种形式的能转化成另一种形式的能; 理解能量守恒定律的内容,能用其解释简单的现象; 初步了解能量转移和转化的区别,能量转移和转化具有方向性
2.能量守恒定律
3.能量守恒动律的普遍性和永恒性,能量转化和转移的区分
知识点1 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——分子、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:①一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。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。
知识点2 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。内能的单位:焦耳(J)。
2、改变内能的两种方式
热传递 做功
实质 能量的转移 能量的转化
条件 存在温度差 /
规律 物体吸收热量,内能增加 物体放出热量,内能减少 外界对物体做功,物体内能增加 物体对外界做功,物体内能减少
实例 哈气取暖、用热水袋或烤火来取暖、冬天晒太阳感觉暖和、利用太阳能热水器“烧水” 锯木头时锯条变热、搓手取暖、钻木取火、摩擦生热
判断方法 由高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到低温部分 通过关键词“搓手”“压缩”“摩擦”“锻打”“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。热量的单位是焦耳。
(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。
(3)热量是一个过程量。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。
4、温度、热量和内能的关系
(1)物体温度升高时,其内能一定增加;
(2)一个物体的内能增加或降低时,其温度不一定升高或降低,如晶体熔化或凝固过程;
(3)一个物体的内能增加或降低时,不一定是吸收或放出了热量,也可能是外界对物体做功或物体对外界做功;
(4)一个物体吸收或放出热量时,内能增加或减少,其温度不一定升高或降低,如晶体熔化或凝固过程;
(5)一个物体温度升高或降低时,不一定是吸收或放出了热量,也可能是因为做功,如摩擦生热或物体对外界做功。
知识点3 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:。单位:焦每千克摄氏度,符号J/(kg.℃)。
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,只与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
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。
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
吸热计算公式:;放热计算公式:
c—比热容,单位:焦每千克摄氏度(J/(kg·℃)),m—质量,单位:千克(kg)
△t—变化的温度(升高或降低的温度),单位:摄氏度(℃);t0—初始温度、t—末温。
知识点4 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
工作示意图
特点 进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进人汽缸。 进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩。 火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功。 进气门保持关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出汽缸。
能量转化(转移) 机械能转化为内能 (燃料化学能转化为内能)内能转化为机械能 废气带走大部分内能
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、汽油机和柴油机的对比
汽油机 柴油机
不同点 结构图
吸气冲程 吸入的是空气和汽油的混合物 吸入的只有空气
压缩冲程 压缩程度较柴油机低 压缩程度高
做功冲程 火花塞点火(点燃式) 喷油嘴喷出柴油(压燃式)
相同点 排气冲程 把废气排出气缸
4、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)。(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:J/kg。有些气体的热值单位为:J/m3。
(3)燃料燃烧放出的热量计算公式:或(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。
5、热机的效率
(1)定义: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,叫做热机的效率(η)。(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:
(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。
知识点5 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:能量既不会消灭,也不会产生,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。
(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。
题型1 分子动理论
1.(2025·吉林长春)以下描述中属于扩散现象的是( )
A.水鸟齐飞 B.花香四溢 C.落叶纷飞 D.白雪飞舞
【答案】B
【知识点】机械运动的概念、扩散现象
【详解】ACD.水鸟齐飞、落叶纷飞、白雪飞舞都是物体的位置随时间发生变化,属于机械运动,不是扩散现象,故ACD不符合题意;
B.花香四溢属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故B符合题意。
故选B。
2.(2025·江苏宿迁)如图所示,将两个端面平整的铅块相互紧压,它们会“粘”在一起,主要原因是( )
A.分子间有吸引力 B.分子间有排斥力
C.分子间有空隙 D.分子直径很小
【答案】A
【知识点】分子间作用力的现象、分子之间存在间隙、物质是由分子、原子构成的
【详解】将两个端面平整的铅块相互紧压,铅块表面分子之间的距离减小,表现为分子间引力作用,它们会“粘”在一起,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(2025·山东青岛)古诗词是我国的优秀传统文化。下列古诗词中蕴含的物理知识能用分子动理论解释的是( )
A.花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴 B.朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还
C.飞流直下三千尺,疑是银河落九天 D.湖光秋月两相和,潭面无风镜未磨
【答案】A
【知识点】分子动理论解释生活现象
【详解】A.花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴,花气袭人是因为分子无规则运动,故A符合题意;
B.朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还,是机械运动,故B不符合题意;
C.飞流直下三千尺,疑是银河落九天,是机械运动,故C不符合题意;
D.湖光秋月两相和,潭面无风镜未磨,是平面镜成像,即光的反射现象,故D不符合题意。
故选A。
4.(2025·江苏徐州)将一勺砂糖放入一杯水中,过一会儿砂糖“消失了”。这种现象叫作 ,说明分子在做永不停息的无规则 。如果杯中水的温度更高,那么砂糖“消失”的速度更 。
【答案】
扩散现象
运动
快
【知识点】分子动理论解释生活现象、扩散现象、分子的热运动
【详解】[1][2]将一勺砂糖放入一杯水中,砂糖“消失了”,这种现象是不同物质在相互接触时彼此进入对方的现象,叫作扩散现象。扩散现象表明分子在做永不停息的无规则运动。
[3]温度越高,分子的无规则运动越剧烈,扩散现象就进行得越快。所以如果杯中水的温度更高,那么砂糖“消失”的速度更快。
5.(2025·陕西)延安沾沾是陕西的一种特色小吃,路人路过店门口时能闻到浓郁的香味,这是因为分子在不停地做 ;食材都是由分子组成的,组成分子的原子是由 和核外电子组成的。
【答案】 无规则运动 原子核
【知识点】认识原子、分子的热运动
【详解】[1]路人路过店门口时能闻到浓郁的香味,这是因为分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象。
[2]食材都是由分子组成的,组成分子的原子又是由原子核和绕原子核运动的带负电的核外电子组成。
题型2 内能、改变内能的方式
6.(2025·山东威海)在考古发掘中,脆弱文物易因失水变形损坏。科学家常用“薄荷醇临时固型技术”进行保护:将熔化的薄荷醇喷洒到文物上,冷却后凝固形成支撑结构,待文物移至实验室后,在室温下薄荷醇升华。下列说法错误的是( )
A.熔化过程,薄荷醇吸热 B.凝固过程,薄荷醇周围空气分子动能减小
C.升华过程,薄荷醇吸热 D.升华后,薄荷醇分子间距变大
【答案】B
【知识点】熔化的概念及现象、升华与凝华的吸放热及其应用、影响物体内能大小的因素、物质的微观模型
【详解】A.薄荷醇熔化时由固态变成液态,属于熔化现象,熔化吸热,故A正确,不符合题意;
B.薄荷醇凝固过程,凝固放热,周围空气吸热,温度升高,分子动能增大,故B错误,符合题意;
C.文物移至实验室后,在室温下薄荷醇由固态直接变成气态,发生升华现象,升华吸热,故C正确,不符合题意;
D.升华是物质由固态变成气态,分子间距较大,薄荷醇分子间距变大,故D正确,不符合题意。
故选B。
7.(2025·江苏淮安)图中是美食“油端子”,它是将面糊装入模具放入热油锅内炸出来的美食,下列情境在改变内能的方式上与之相同的是( )
A.弯折铁丝 B.压缩空气
C.钻木取火 D.给水加热
【答案】D
【知识点】做功改变物体的内能、热传递改变物体的内能
【详解】将面糊装入模具放入热油锅内炸是通过热传递的方式改变物体的内能。
A.弯折铁丝时,铁丝温度升高主要是由于外力做功,属于通过做功改变内能,故A不符合题意;
B.压缩空气时,外力对空气做功使空气温度升高,属于通过做功改变内能,故B不符合题意;
C.钻木取火时,摩擦力对木头做功使其温度升高,属于通过做功改变内能,故C不符合题意;
D.给水加热是通过热传递吸收外界的热量而升温,属于通过热传递改变内能,与将面糊放入热油中炸制成美食所发生的能量转移方式相同,故D符合题意。
故选D。
8.(2025·广东广州)如图,从热汤中取出的金属勺子,由烫手到不烫手的过程,其内能( )
A.逐渐增加 B.保持不变
C.通过做功改变 D.通过热传递改变
【答案】D
【知识点】热传递改变物体的内能
【详解】金属勺子由烫手到不烫手的过程,温度降低,放出热量,内能会减小,通过热传递的方式改变自身内能,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9.(2025·北京)在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”,如图所示。下列说法正确的是( )
A.水变热的过程,其内能是通过做功的方式改变的
B.橡胶塞被推出的过程中,水的内能全部转化为塞子的机械能
C.水蒸气推出橡胶塞的过程中,水蒸气的内能减小
D.管口出现的“白气”是试管内的水直接汽化形成的
【答案】C
【知识点】生活中的汽、液化现象、做功改变物体的内能、热传递改变物体的内能
【详解】A.水变热是通过热传递(酒精灯加热)改变内能,不是做功,故A错误;
B.橡胶塞被推出时,内能转化为机械能,但有热量散失,不是全部转化,故B错误;
C.水蒸气推出橡胶塞,水蒸气对外做功,水蒸气内能减小,故C正确;
D.“白气”是水蒸气液化形成的小水滴,不是汽化,故D错误。
故选C。
10.(2024·山东潍坊)(多选)如图所示,用汽缸、固定隔板和活塞密闭甲、乙两部分气体,汽缸和活塞均不导热,隔板导热良好。迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定,静置一段时间。下列说法正确的是( )
A.与推动活塞前相比,甲、乙内能均变大
B.与推动活塞前相比,甲内能不变、乙内能变大
C.乙内能改变的方式只有做功
D.乙内能改变的方式既有做功又有热传递
【答案】AD
【知识点】做功改变物体的内能、热传递改变物体的内能、影响物体内能大小的因素
【详解】AB.迅速将活塞向左推至图中虚线位置时,施加外力通过做功的方式增加了乙部分气体的内能,乙部分气体的温度会升高;由于隔板导热良好,因此热量会由乙内通过隔板传递到甲内,最终甲乙两部分气体的温度相等。由此可知乙部分气体的温度升高,气体的质量不变,因此乙部分气体的内能变大;甲部分气体的质量不变,温度升高,因此甲部分气体的内能也变大。故A正确,B错误;
CD.推动活塞时通过做功的方式增加了乙气体的内能,活塞推到虚线处后,热量由乙通过隔板传递到甲时,是通过热传递的方式改变内能的,故C错误,D正确。
故选AD。
11.(2025·山东济宁)夏季,车内不要存放打火机、空气清新喷剂等物品,原因是:长时间暴晒,通过 (填改变内能的途径)增加液体、气体的内能,温度升高,易引发自燃或爆炸;也不要将装水的透明塑料瓶、玻璃杯等物品放在车内阳光照射处,原因是:其相当于 透镜,易引发火灾。
【答案】 热传递 凸
【知识点】热传递改变物体的内能、探究凸透镜对光的作用
【详解】[1]改变内能有热传递和做功两种方式;长时间暴晒,液体、气体吸收热量,温度升高,属于通过热传递来增加内能。
[2] 装水的透明塑料瓶、玻璃杯等形状是凸面的,放在车内阳光照射处,相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,容易引发火灾。
12.(2025·江苏镇江)燃气热水器中,冷水经过铜质换热器时被800℃的高温烟气加热,选用铜作为换热器的材质是因为其具有良好的 性,此过程中通过 的方式增加了水的内能,同时烟气的温度下降到150℃。为了节约能源,可以再通过换热器将其温度进一步下降到60℃,此过程中烟气中的水蒸气 变成水,放出热量,用于预加热冷水。
【答案】
导热
热传递
液化
【知识点】液化的概念和现象、热传递改变物体的内能、认识物质的物理属性
【详解】[1]选用铜作为换热器的材质是因为其具有良好的导热性。导热性良好的物质能够快速地将热量从高温物体传递到低温物体,在燃气热水器中,铜质换热器可以有效地将高温烟气的热量传递给冷水。
[2]冷水经过铜质换热器时被高温烟气加热,此过程中由于高温烟气和冷水之间存在温度差,热量从高温烟气传递到冷水,是通过热传递的方式增加了水的内能。
[3]烟气的温度从进一步降到,此过程中烟气中的水蒸气遇冷由气态变成液态水,这种物态变化是液化,液化过程会放出热量,可用于预加热冷水。
13.(2025·广东)明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”。用“文火”改变内能的方式属于(选填“做功”或“热传递”) ;“透出香气”属于 现象;温度越高,分子热运动越 。
【答案】 热传递 扩散 剧烈
【知识点】扩散现象、热传递改变物体的内能、分子的热运动
【详解】[1]用“文火”时,火将热量传递给釜再传递给诸麻、菜子,改变内能的方式属于热传递。
[2]“透出香气”是由于分子不停地做无规则运动,属于扩散现象。
[3]分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。
题型3 温度、内能和热量的关系
14.(2025·黑龙江齐齐哈尔)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度为以下的物体不具有内能 B.温度高的物体,含有的热量一定多
C.物体的内能增加,可能是吸收了热量 D.温度总是从高温物体传向低温物体
【答案】C
【知识点】热传递改变物体的内能、内能的概念、热传递的条件和方向、热量的概念
【详解】A.一切物体在任何情况下都具有内能,温度为以下的物体也具有内能,故A错误;
B.热量是热传递过程中传递的能量,不能说物体含有热量,故B错误;
C.做功和热传递都可以改变物体的内能,物体的内能增加,可能是吸收了热量,故C正确;
D.热量总是从高温物体传向低温物体,热传递过程传递的不是温度,故D错误。
故选C。
15.(2025·四川南充)如图是学校举行消防演练灭火时的情景,对涉及的物理知识分析正确的是( )
A.室外温度为0℃时,木柴的内能为零
B.木柴燃烧与未燃相比,含有的热量多
C.若未燃烧的木柴温度升高,内能增加
D.灭火器在使用过程中对外做功,内能不变
【答案】C
【知识点】做功改变物体的内能、内能的概念、影响物体内能大小的因素、热量的概念
【详解】A.一切物体都具有内能,室外温度为0℃时,木柴的内能不为零,故A错误;
B.热量是过程量,不能说“含有的热量”,故B错误;
C.物体的内能与温度、质量有关。若未燃烧的木柴温度升高,内能增加,故C正确;
D.做功可以改变内能,灭火器在使用过程中对外做功,内能减小,故D错误。
故选C。
16.(2025·江苏连云港)关于内能,下列说法正确的是( )
A.的物体没有内能 B.内能大小与温度无关
C.具有机械能的物体不一定有内能 D.物体具有内能,也可以同时具有机械能
【答案】D
【知识点】机械能的概念、内能的概念、影响物体内能大小的因素
【详解】AC.内能是所有分子的动能和势能之和,故任何一个物体都有内能,具有机械能的物体也一定有内能,故AC错误;
B.物体的内能与温度、质量、物质的状态、种类都有关,故B错误;
D.任何一个物体都具有内能,当物体运动时,既具有内能,又具有机械能,所以物体具有内能,也可以同时具有机械能,故D正确。
故选D。
17.(2024·山西)二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是( )
A.高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低
B.高压泵压缩CO2,气体内能减小,温度升高
C.高压CO2气体喷出时,内能增大,温度升高
D.高压CO2气体喷出时,内能减小,温度降低
【答案】D
【知识点】做功改变物体的内能
【详解】AB.高压泵压缩CO2,此时对气体做功,因此气体内能增大,温度升高,故AB错误;
CD.高压CO2气体喷出时,气体对外做功,内能减小,温度降低,故C错误,D正确。
故选D。
18.(2024·黑龙江鸡西)(多选)关于温度、内能、热量、功的说法正确的是( )
A.物体温度升高,一定吸收了热量
B.物体温度升高,内能一定增加
C.物体内能增加,一定是外界对它做了功
D.物体吸收热量,温度可能不变
【答案】BD
【知识点】做功改变物体的内能、热传递改变物体的内能、温度、热量与内能的区别与联系、影响物体内能大小的因素
【详解】A.物体温度升高,内能增大,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故A错误;
B.物体温度升高,分子运动加剧,内能一定增加, 故B正确;
C.物体内能增加,可能是外界对它做了功,也有可能是热传递,故C错误;
D.物体吸收热量,温度可能不变,比如晶体在熔化时,吸收热量,内能增大,温度不变,故D正确。
故选BD。
题型4 比热容、热值的理解和应用
19.(2024·湖北武汉)下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无关的是( )
A.汽车发动机用水作冷却剂
B.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
C.海边昼夜温度变化比沙漠中小,适于居住
D.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
【答案】B
【知识点】水的比热容特点及应用
【详解】A.汽车发动机用水作冷却剂,是因为水的比热容大,故A不符合题意;
B.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷,是因为水蒸发吸热,故B符合题意;
C.海边昼夜温度变化比沙漠中小,是因为水的比热容比沙石的大,故C不符合题意;
D.物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,是因为水的比热容大,故D不符合题意。
故选B。
20.(2025·新疆)小杨家的电热水壶的容量为2L,用该电热水壶烧水时,壶内水温低于80℃时,加热效率是90%;壶内水温高于80℃时,加热效率是84%。已知水的比热容是4.2×10 J/(kg·℃),若冬天自来水的温度比夏天的低15℃,则该电热水壶把2L的自来水烧开,冬天比夏天多消耗的电能约为( )
A.150kJ B.145kJ C.143kJ D.140kJ
【答案】D
【知识点】电功的概念、单位及换算、计算物体温度变化时的吸放热、加热效率的计算
【详解】自来水的质量
假设夏天的初始温度为t,则冬天的初始温度为。烧水需要分两个阶段,夏季:①从t到80℃,效率为90%;②从80℃到100℃,效率为84%。冬季:①从t-15℃到80℃,效率为90%;②从80℃到100℃,效率为84%。则由可知,夏天消耗的电能
冬天消耗的电能
冬天与夏天消耗的电能差
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
21.(2024·山东青岛)(多选)小明在海边玩耍,感觉沙滩上的沙子很热,海水却比较凉爽。某天,他从6时到22时对沙子和海水的温度进行了测量,绘成的温度随时间变化图象如图所示.下列分析正确的是( )
A.早晨6时,海水的温度比沙子高 B.6时到14时,沙子吸收的热量比海水多
C.14时到22时,海水降低的温度比沙子小 D.利用此图象可以比较海水和沙子的比热容
【答案】ACD
【知识点】生活中的比热容问题、水的比热容特点及应用
【详解】A.由图可知,早晨6时,海水的温度为15℃,沙子的温度为10℃,海水的温度比沙子高,故A正确;
B.在同一片天空,太阳每小时放出的热量相同,即海水和沙子每小时吸收的热量相同,故6时到14时,沙子吸收的热量和海水吸收的热量相等,故B错误;
C.由图可知,在14时海水温度比沙子低,在22时海水的温度比沙子高,故14时到22时,海水降低的温度比沙子小,故C正确;
D.利用此图象可知,沙子升温快,降温也快,海水升温慢,降温也慢,温度变化快慢可以反应比热容的大小,故可以比较海水和沙子的比热容,故D正确。
故选ACD。
22.(2025·四川成都)小雨探究液体的凝固特点:先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M,再各放入一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像,如图所示。已知,实验在标准大气压下进行,下列说法正确的是( )
A.液体M的比热容为
B.液体M放热能力比水放热能力强
C.在时间段两种物质都是固液共存状态
D.从20℃刚好降到0℃时,水放出的热量小于M放出的热量
【答案】A
【知识点】熔化和凝固的图像、不同物质的吸热本领、计算物体温度变化时的吸放热
【详解】A.由图可知,上面物质的熔化图像中,熔点为0℃,下面物质的熔化图像中,熔点为-4℃,所以上面物质是水,下面物质是液体M;由题意可知,单位时间内它们放出的热量相等,则
由图可知,0~t2时间内,它们放出的热量相等,水由20℃降温到4℃,液体M由20℃降温到-4℃,则
则水和某液体M的质量相等,则液体M的比热容为
故A正确;
B.由于水和某液体M的质量相等,单位时间内它们放出的热量相等,水的温度变化慢,所以水的放热能力强,故B错误;
C.由图可知,液体M在时间段处于凝固过程中,是固液共存状态,水在时间段处于凝固过程中,是固液共存状态,故C错误;
D.由图可知,从20℃刚好降到0℃时,水放热时间比液体M放热时间长,由于单位时间内它们放出的热量相等,所以水放出的热量大于M放出的热量,故D错误。
故选A。
23.(2025·四川)某学校物理兴趣小组用控制变量的方法比较a、b两种液体的比热容和。他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸收相同的热量后,液体a的温度从升高到,液体b的温度从升高到,a、b两种液体均未沸腾。由此可知( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】不同物质的吸热本领、比热容的比例计算
【详解】ABC.由题意,已知a、b两种液体质量相同,吸收相同的热量,即,
a液体吸收热量后,温度变化量
b液体吸收热量后,温度变化量
由,变形得,因为、相同,越大,越小。由于,所以a、b两种液体的比热容,故A符合题意,BC不符合题意;
D.两种液体温度变化量比值,则
a液体的比热容,b液体的比热容
则,则
故D不符合题意。
故选A。
24.(2024·湖北)如图甲,利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体,得到温度随时间变化的图像如图乙,分析可知( )
A.相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多
B.a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大
C.升高相同温度a所用时间比b少,a的吸热能力比b弱
D.相同时间内a升高的温度比b多,a的吸热能力比b强
【答案】C
【知识点】不同物质的吸热本领
【详解】A.实验中使用相同规格的加热器,则相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同,故A不符合题意;
B.吸热能力是物质的属性,保持不变,所以a和b的吸热能力不会随着温度的升高而发生变化,故B不符合题意;
C.由于相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同,则相同时间内两种液体吸收的热量相同;升高相同的温度,a所用时间比b少,则a吸收的热量少,a、b两种液体的质量相等,由可知,a的吸热能力比b弱,故C符合题意;
D.由于相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同,则相同时间内两种液体吸收的热量相同,相同时间内a升高的温度比b多,a、b两种液体的质量相等,由可知,a的吸热能力比b弱,故D不符合题意。
故选C。
25.(2024·青海)与固体燃料相比,液体燃料火箭无需人工雕刻火药。甲烷是天然气的主要成分。液态甲烷作为火箭发射的燃料之一,其密度约为0.42×103kg/m3,热值为5.0×107J/kg。酒精的密度为0.8×103kg/m3,热值为3.0×107J/kg,下列关于液态甲烷和酒精的叙述正确的是( )
A.酒精的密度比液态甲烷的密度小
B.液态甲烷燃烧时,内能转化为化学能
C.相同体积的液态甲烷和酒精,液态甲烷的质量更大
D.10kg的液态甲烷完全燃烧,放出的热量为5.0×108J
【答案】D
【知识点】密度公式的简单应用、热值的公式及相关计算
【详解】A.液态甲烷密度约为0.42×103kg/m3,酒精的密度为0.8×103kg/m3,酒精的密度比液态甲烷的密度大,故A错误;
B.液态甲烷燃烧时,化学能转化为内能,故B错误;
C.酒精的密度比液态甲烷的密度大,根据,相同体积的液态甲烷和酒精,液态甲烷的质量较小,故C错误;
D.10kg的液态甲烷完全燃烧,放出的热量为
故D正确。
故选D。
26.(2024·云南)2024年5月,我国首款百公斤级车载液氢系统“赛道1000”研制成功,可助力氢能重卡突破1000公里续驶里程,这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突破(q氢=1.4×108J/kg)。下列说法正确的是( )
A.氢能不属于清洁能源
B.用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多
C.完全燃烧100kg的液氢能释放1.4×1010J的热量
D.氢能重卡的热机效率可高达100%
【答案】C
【知识点】热值的概念、单位和物理意义、热值的公式及相关计算、热机效率的定义、能源消耗对环境的影响
【详解】A.液氢燃烧的产物只有水,属于清洁能源,故A错误;
B.用液氢作燃料是因为液氢热值大,在完全燃烧等质量的燃料时,放出的热量更多,且热量是过程量,不能“含有”,故B错误;
C.完全燃烧100kg的液氢放出的热量
故C正确;
D.额外功不可避免,所以氢能重卡的热机效率不可能达到100%,故D错误。
故选C。
27.(2025·江苏宿迁)将质量均为100g的沙子和水分别放在两个相同瓷盘中,初始温度相同,用同一热源加热相同时间, 升温快,这是因为 ;实验中测得,水的温度升高了20℃,吸收的热量为 J[]。
【答案】 沙子 沙子的比热容比水小 8.4×103
【知识点】不同物质的吸热本领、计算物体温度变化时的吸放热
【详解】[1][2]沙子的比热容比水小,质量相同的沙子和水,加热相同的时间,即吸收相同的热量,沙子升温快。
[3]水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×20℃=8.4×103J
28.(2025·黑龙江)质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值是 (填“相同”或“不同”)的;若完全燃烧420g的酒精放出的热量全部被水吸收,可使 kg的水温度从30℃升高到90℃。[酒精的热值为3.0×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 相同 50
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热值的概念、单位和物理意义、热值的公式及相关计算
【详解】[1]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,所以质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值相同。
[2]酒精完全燃烧放出的热量
由题意,
由,则水的质量
29.(2025·甘肃兰州)如图所示是对某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线,加热过程中物质在相同时间内吸收的热量相同。请根据图像回答:
(1)由图可知该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),它的熔点是 ℃;
(2)该物质在固、液两种状态时的比热容大小关系是:c固 c液(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1) 晶体 48
(2)>
【知识点】熔化和凝固的图像、比热容的定义式
【详解】(1)[1][2]该物质具有固定的熔化温度,故为晶体;如图所示,熔化时,固定不变的温度,即为熔点,故熔点为48℃。
(2) 由图像可知,加热相同时间,物质固态时温度的变化小于液态时温度的变化。而加热时间相同,即吸收的热量相同,固态时温度变化较小,由Q吸=cmΔt可知,固体时的比热容更大,c固>c液。
题型5 热机
30.(2025·江苏镇江)下列汽油机工作的冲程中,压缩冲程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】汽油机的构造与工作过程
【详解】A.图示中进气门打开,活塞向下运动,是进气冲程,故A不符合题意;
B.图示中进气门和排气门都关闭,活塞由下向上运动,是压缩冲程,故B符合题意;
C.图示中活塞向下运动且进气门和排气门都关闭,这是汽油机的做功冲程,故C不符合题意;
D.图示中排气阀打开,活塞向上运动,将废气排出气缸,是排气冲程,故D不符合题意。
故选B。
31.(2025·四川资阳)大年三十,小明同学在家中帮厨,协助父母为家人烹饪一道高压锅炖排骨的美食。下列说法错误的是( )
A.选择使用高压锅进行炖煮,是因为增大气压能够降低水的沸点,使排骨快速煮熟
B.排气阀排出的“白气”是排出的水蒸气液化形成的
C.气体推动高压锅排气阀跳动、旋转的过程中,锅内气体的内能转化为排气阀的机械能,与汽油机压缩冲程的能量转化方向正好相反
D.炖排骨的过程中,满屋飘香,说明分子在永不停息地做无规则运动
【答案】A
【知识点】大气压对液体沸点的影响、生活中的汽、液化现象、热机工作过程中的能量转化、分子的热运动
【详解】A.高压锅通过增大气压提高水的沸点,使水在更高温度下沸腾,从而加快炖煮速度,而非降低沸点,故A错误,A符合题意;
B.“白气”是小水珠,是高温水蒸气遇冷液化形成,故B正确,B不符合题意;
C.气体推动排气阀跳动时,内能转化为机械能;汽油机压缩冲程将机械能转化为内能,两者转化方向相反,故C正确,C不符合题意;
D.香味扩散是分子无规则运动的结果,故D正确,D不符合题意。
故选A。
32.(2025·内蒙古)如图,物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中( )
A.酒精燃烧将内能转化为化学能
B.水的内能增加的方式是热传递
C.蒸汽被喷出后内能保持不变
D.蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
【答案】B
【知识点】做功改变物体的内能、热传递改变物体的内能、热机工作过程中的能量转化
【详解】A.酒精燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程,故A不符合题意;
B.加热过程中,易拉罐中的水吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式增加内能,故B符合题意;
C.蒸汽喷出后,对外做功,内能转化为机械能,内能减小,故C不符合题意;
D.因为热量损失,所以蒸汽的内能不会全部转化为风车的机械能,故D不符合题意。
故选B。
33.(2024·黑龙江齐齐哈尔)(多选)关于单缸四冲程汽油机,下列说法正确的是( )
A.加润滑油可以减小汽油机零部件间的摩擦
B.通过改进可以使汽油机的效率达到100%
C.除做功冲程外,其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的
D.若飞轮的转动速度为1200r/min,则该汽油机每秒钟对外做功40次
【答案】AC
【知识点】汽油机的构造与工作过程、提高热机的效率的方法
【详解】A.加入润滑油使各零部件彼此分离,可以减小汽油机零部件间的摩擦,故A正确;
B.热机在工作时,总要克服机器零件间的摩擦做功,还有热量的散失,导致热机的热效率总小于1(100%),故B错误;
C.四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的;在内燃机工作的四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其它冲程是靠飞轮的惯性来工作的,故C正确;
D.若一台汽油机的转速是1200r/min=20r/s,表示每秒飞轮转动20圈,因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功1次,所以,1s内飞轮转20圈,活塞往复运动20次,共10个工作循环,40个冲程,做功10次,故D错误。
故选AC。
34.(2024·山东滨州)(多选)2024年5月3日17时27分,长征五号遥八运载火箭携带嫦娥六号月球探测器从中国文昌航天发射场成功发射。飞行约37分钟后,将嫦娥六号探测器送入地月转移轨道,由此开启世界首次月背“挖宝”之旅。下列说法正确的是( )
A.火箭应选用密度小、热值大的燃料
B.火箭点火时,底座的温度升高,含有的热量增大
C.火箭升空时,向下喷气获得推力与内燃机的压缩冲程相似
D.地面监控通信系统通过电磁波监控火箭发射过程
【答案】AD
【知识点】电磁波的应用、温度、热量与内能的区别与联系、热机工作过程中的能量转化、热值的概念、单位和物理意义
【详解】A.火箭在选用燃料时,应选用密度小、热值大的燃料,因为在燃烧相同燃料时,可以释放更多的热量,故A正确;
B.火箭点火时,底座的温度升高,含有的内能增大,热量是过程量,不能说含有,故B错误;
C.火箭升空时,向下喷气获得推力是利用力的作用是相互的,内燃机的压缩冲程是将机械能转化为内能,因此不同,故C错误;
D.电磁波可以传递信息且传播不需要介质,因此地面监控通信系统是通过电磁波监控火箭发射过程,故D正确。
故选AD。
35.(2025·四川自贡)如图所示为内燃机的 冲程,该过程是将 转化为机械能。
【答案】 做功 内能
【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化
【详解】[1][2]如图所示,两气门都关闭,活塞下行,是做功冲程,该冲程中燃气推动活塞,对活塞做功,内能转化为机械能。
36.(2025·江苏淮安)北京时间2025年4月24日,神舟二十号载人飞船发射取得圆满成功,六位航天员成功会师空间站,航天员与地面指挥中心是通过 传递信息的。航天员携带的密封食品从地球到空间站,其质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。如图所示,火箭升空过程中,燃料燃烧产生的内能转化为机械能,这与热机的 冲程的能量转化方式一致。
【答案】 电磁波 不变 做功
【知识点】质量的概念及特性、电磁波的应用、热机工作过程中的能量转化
【详解】[1]电磁波传递信号不需要介质,太空中近似真空环境,航天员与地面指挥中心是靠电磁波传递信息的。
[2]质量是一切物体的固有属性,不会随物体的形状、位置、状态的改变而改变,所以航天员携带的密封食品从地球到空间站,其质量保持不变。
[3]热机的做功冲程是将内能转化为机械能,燃料燃烧产生的内能也转化为机械能,所以他们的能量转化方式相同。
37.(2024·四川绵阳)如图所示,在试管内装10mL水,用橡胶塞塞住管口,对水加热,在水温从25℃上升到30℃的过程中,忽略水的质量变化,水吸收的热量等于 J;最终可以观察到橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出去,该现象中的能量转化情况和汽油机的 (选填“压缩”或“做功”)冲程中的能量转化情况相同。已知,。
【答案】 210 做功
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热机工作过程中的能量转化
【详解】[1]水的质量为
水需要吸收的热量为
[2]这个过程中水蒸气的内能转化为塞子的机械能,与四冲程汽油机的做功冲程相似。在做功冲程中,汽油机内部的高温高压燃气推动活塞向下运动,对外做功,将内能转化为机械能。
题型6 能量的转化和守恒
38.(2025·山东青岛)抽水蓄能是存储电能的方式之一。原理如图所示:蓄能时,电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池;需要电能时,打开闸门,让水流驱动发电机来发电。下列说法正确的是( )
A.蓄能时,将机械能转化为电能
B.电动机的工作原理是电磁感应现象
C.发电机的工作原理是电流的磁效应
D.蓄水量一定,上蓄水池建的位置越高,能储存的电能就越多
【答案】D
【知识点】奥斯特实验、电动机的工作原理、发电机的构造和工作原理、能量的转化
【详解】A.蓄能时,电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池,电动机工作是消耗电能,将电能转化为水的机械能,而不是将机械能转化为电能,故A错误;
B.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,而电磁感应现象指的是闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流的现象。是发电机的工作原理,故B错误;
C.发电机的工作原理是电磁感应现象,电流的磁效应是指通电导线周围存在磁场,与发电机工作原理无关,故C错误;
D.蓄水量一定时,上蓄水池建的位置越高,水具有的重力势能越大,即机械能越大。需要电能时,水流下驱动发电机发电,机械能转化为电能,所以能储存的电能就越多,故D正确。
故选D。
39.(2025·青海)以下四种场景与蒸汽机工作原理相符的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】通过做功改变物体内能时,能量的转化、热机工作过程中的能量转化、能量的转化
【详解】A.蒸汽机工作时将内能转化为机械能。太阳能发电将太阳能转化为电能,故A不符合题意;
B.试管中的水蒸气膨胀对软木塞做功,将水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,与蒸汽机将内能转化为机械能的工作原理相符,故B符合题意;
C.风力发电将机械能转化为电能,故C不符合题意;
D.钻木取火是将机械能转化为内能,故D不符合题意。
故选B。
40.(2025·陕西)2025年5月29日,长征三号乙Y110运载火箭在西昌卫星发射中心成功将天问二号探测器发射升空,如图所示,天问二号将进行为期十年的探测任务。下列说法正确的是( )
A.高速飞行的火箭与空气摩擦时将内能转化为机械能
B.火箭上升过程中,天问二号相对于火箭是静止的
C.监控站利用超声波跟踪太空中的天问二号
D.探测器上的太阳翼接收的太阳能是不可再生能源
【答案】B
【知识点】机械运动的相对性、电磁波的应用、能量的转化、可再生能源与不可再生能源
【详解】A.高速飞行的火箭与空气摩擦时,摩擦生热,将机械能转化成了内能,故A错误;
B.火箭上升过程中,因为天问二号与火箭作为一个整体在飞行,两者保持相对静止,所以天问二号相对于火箭是静止的,故B正确;
C.因为超声波无法在真空中传播,所以监控站利用电磁波跟踪太空中的天问二号,故C错误;
D.探测器上的太阳翼接收的太阳能是可再生能源,故D错误。
故选B。
41.(2025·江苏苏州)关于能量的转化和转移,下列说法不正确的是( )
A.金属汤勺放在热汤中,温度升高,内能减小
B.核电站利用核裂变释放的能量来发电
C.汽油机的做功冲程主要将内能转化为机械能
D.能量的转移和转化具有方向性,需要节约能源
【答案】A
【知识点】温度、热量与内能的区别与联系、汽油机的构造与工作过程、裂变及其应用、能量转移或转化有方向
【详解】A.金属汤勺放在热汤中,金属汤勺吸收热量,内能增加,温度升高,故A错误,符合题意;
B.核电站利用核能发电,目前核电站中进行的都是核裂变反应,故B正确,不符合题意;
C.汽油机的做功冲程中高温高压气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功,将内能转化为机械能,故C正确,不符合题意;
D.能量的转移与转化具有方向性,可利用的能源是有限的,所以要节约能源,故D正确,不符合题意。
故选A。
42.(2025·吉林长春)(多选)2025年5月29日,我国用长征三号乙运载火箭成功将行星探测工程天问二号探测器发射升空。如图,火箭起飞时,发动机内的燃料剧烈燃烧,以下说法正确的是( )
A.燃料燃烧过程中,其热值变大 B.燃料燃烧将化学能转化为内能
C.燃料燃烧过程中,能量的总量保持不变 D.发动机的效率能达到
【答案】BC
【知识点】热值的概念、单位和物理意义、热机效率的定义、能量守恒定律
【详解】A.热值是燃料的特性,与质量和是否完全燃烧无关,则燃料燃烧过程中,其热值不变,故A错误;
B.燃料燃烧时消耗化学能,获得内能,将化学能转化为内能,故B正确;
C.根据能量守恒定律可知燃料燃烧过程中,能量的总量保持不变,故C正确;
D.效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃料释放的热量之比,火箭发动机在工作时不可避免的做额外功,所以发动机的效率不可能达到100%,故D错误。
故选BC。
43.(2025·河南)(多选)为构建新型能源体系,河南省已建成多个抽水蓄能电站。如图,在用电低谷时,用电将水从下水库抽至上水库蓄能;在用电高峰期,上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是( )
A.抽水蓄能时,水的重力势能转化为电能
B.上水库放水时,流下的水的重力势能减小
C.放水发电时,发电机是利用电磁感应工作的
D.放水发电时,水的机械能全部转化为了电能
【答案】BC
【知识点】物体运动过程中各种机械能的变化情况、发电机的构造和工作原理、能量的转化
【详解】A.蓄能时,水被抽到上水库中,电能转化为水的重力势能,故A错误;
B.上水库放水时,流下的水的高度降低,重力势能减小,故B正确;
C.发电时,发电机将水的动能转化为电能,是利用电磁感应的原理工作的,故C正确;
D.在能量转化过程中,总存在一定的能量损耗,所以放水发电时不可能将水的机械能全部转化为电能,故D错误。
故选BC。
44.(2025·山东济南)了在开发和使用能源的同时保护好环境,垃圾变成了能源再生的“宝库”。垃圾利用的一种方式是将垃圾填埋后,通过厌氧发酵产生沼气,沼气燃烧产生高温燃气推动汽轮机转动,汽轮机驱动发电机发电。沼气发电过程中的能量转化如图所示,请将图中①、②处的能量形式填写在相应位置。
① ;② 。
【答案】 内能 电能
【知识点】能量的转化
【详解】[1]沼气燃烧时放出热量,将化学能转化为内能。
[2]发电机通过电磁感应现象将机械能转化为电能。
45.(2025·山东)2025年1月,中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置实现1亿摄氏度高温下1066秒的稳态运行。在核聚变过程中核能转化为内能,但内能却不能自发地转化为核能。说明能量的转化具有 性;在能量转化和转移的过程中,能量的总量保持 。
【答案】 方向 不变
【知识点】能量守恒定律、能量转移或转化有方向
【详解】[1]在核聚变中,核能可转化为内能,但内能无法自发转化为核能,这体现了能量转化具有方向性,即能量的转化和转移是有特定方向的,不能随意反向进行。
[2]根据能量守恒定律,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,在能量的转化和转移过程中,能量的总量始终保持不变。
题型7 热量相关计算
46.(2025·江苏南通)小明用电水壶烧水给爷爷奶奶泡茶。该壶保温性能较好,烧水时壶会吸收一些热量。在壶中装入500mL的水,加热至沸腾,用时2min。水用完后,他又在壶中装入1000mL的水,加热至沸腾,所需时间最有可能的是( )
A.2min B.4min
C.大于2min且小于4min D.大于4min
【答案】C
【知识点】生活中的比热容问题
【详解】A.如果所需时间为2min,则与第一次加热500mL水的时间相同。但第二次水量加倍(1000mL),即使壶在第二次加热时吸收较少热量(因壶已预热),加热时间也应增加,不可能与第一次相同。因此A不合理,不符合题意;
B.如果所需时间为4min,则相当于水量加倍导致时间加倍,但这仅在壶不吸收热量或壶在第二次加热时完全冷却的情况下成立。由于壶吸收热量且保温性能好,壶在第二次加热时已预热,吸收热量较少,因此时间应少于4min。因此B不合理,不符合题意;
C.第二次水量加倍(1000mL),由Q=cmΔt可知,加热所需热量加倍,但因壶在第一次加热后已预热且保温好,壶吸收热量减少,故时间应少于4min;同时,水量增加导致时间多于2min。因此C最合理,符合题意。
D.如果所需时间大于4min,则意味着加热时间超过水量加倍的比例,但壶在第二次加热时吸收较少热量,应减少时间,不可能大于4min。因此D不合理,不符合题意。
故选C。
47.(2023·山东潍坊)(多选)图甲所示为一款新型水杯,将沸水倒入杯中,轻摇几下后,水温便可降至左右,并能保温3小时。图乙为其内部结构图,杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料,其在常温下是固态,会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取0.3kg该晶体材料,对其进行加热,其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是( )
A.该晶体材料的熔点为 B.在BC段,该晶体材料的内能保持不变
C.在AB段,该晶体材料的分子热运动变剧烈 D.该晶体材料的比热容为
【答案】CD
【知识点】熔化和凝固的图像、温度、热量与内能的区别与联系、计算物体温度变化时的吸放热、分子的热运动
【详解】A.该晶体常温下是固态,会随着温度的变化发生可逆的固液转换,熔化过程温度不变,不变的温度即是熔点,由图丙可知,在BC段温度保持不变,则该晶体熔点为50℃,故A错误;
B.由图丙可知,BC段是晶体的熔化过程,晶体熔化过程吸收热量,温度保持不变,物体吸收了热量,内能一定增加,则该晶体材料的内能增大,故B错误;
C.分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈;在AB段温度升高,所以该晶体材料的分子热运动变剧烈,故C正确;
D.由图丙可知,当0.3kg晶体材料,由30℃加热到50℃,其吸收的热量为5.28×103J,根据Q=cmΔt可得,其比热容为
故D正确。
故选CD。
48.(2025·黑龙江绥化)用烟煤烧水时,将10kg的水从加热到,燃烧了1.4kg的烟煤,烟煤的热值为,则水吸收的热量是 J,烧水的热效率是 。
【答案】 8%
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、加热效率的计算
【详解】[1]水吸收的热量是
[2]燃烧1.4kg烟煤产生的热量
烧水的热效率
49.(2025·黑龙江大庆)我国在潮汐发电领域已取得重大成就,自主研发制造的首台LHD兆瓦级潮流能“奋进号”发电机组,率先实现兆瓦级大功率稳定并网发电,入选2024年全球海洋能二十大亮点工程。小铁同学想了解海洋能源在生活中的应用。
首先他了解了潮汐发电的相关知识,潮汐能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。潮汐发电过程中,涨潮阶段海水涌入水库,退潮阶段海水流出,退潮过程中发电机将 转化为电能。某次退潮过程中海水重力做功,其中50%转化为电能,则本次退潮发电 J。
【答案】 可再生 机械能 1.0×1010
【知识点】能量的转化、可再生能源与不可再生能源
【详解】[1]潮汐能可以从自然界源源不断获取,属于可再生能源。
[2]退潮过程中发电机利用电磁感应原理将机械能转化为电能。
[3]本次退潮产生的电能为
50.(2024·山东聊城)随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展,我国风力发电开发走在了世界前列,装机容量居全球第一。某地有一风力发电站,其中一台风力发电机1s内提供的电能约为1.8×104J,1年内提供的电能约为4.8×1011J。求:
(1)若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能,并有70%被水吸收,可以使100g常温下的水升高多少摄氏度 ;[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)若该风力发电机1年内提供的电能改由火力发电机来提供,且火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能,则需要完全燃烧多少千克煤炭 。(煤炭的热值q约3.0×107J/kg)
【答案】(1)30℃
(2)
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算
【详解】(1)若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能,并有70%被水吸收,水吸收能量为
升高的温度为
(2)火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能,则煤炭完全燃烧释放的能量为
需要煤炭的质量为
51.(2024·山东泰安)某地利用地热资源建立温泉浴池。某温泉池注入了的水,初始水温为42℃,一段时间后水温降至30℃,放出的热量为,已知。求:
(1)的大小;
(2)完全燃烧多少立方米的天然气放出的热量与的大小相等。
【答案】(1)
(2)
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算
【详解】(1)放出的热量
Q=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×6×103kg×(42℃-30℃)=3.024×108J
(2)天然气放出的热量
Q放=Q=3.024×108J
天然气的体积
52.(2025·江苏苏州)用煤气炉将的水从加热到,消耗煤气。已知煤气的热值为,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气炉加热的效率。
【答案】(1);
(2);
(3)40%
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、加热效率的计算
【详解】(1)水吸收的热量
(2)煤气完全燃烧放出的热量
(3)煤气炉加热的效率
题型8 比较不同物质的吸热情况
53.(2025·山东泰安)在“探究物质的吸热能力”的实验中,两个相同的容器内分别装入质量、初温都相同的两种液体a、b,用相同的电加热器给它们加热,用温度计测量液体的温度,实验装置如图甲所示。
(1)实验中某时刻温度计示数如图乙所示为 ℃。
(2)加热相同的时间,温度变化小的液体吸热能力 (选填“强”或“弱”);液体的内能增加是通过 (选填“热传递”或“做功”)的方式改变的。
(3)根据实验数据,绘制出了如图丙所示温度随时间变化的图像。分析图像可知:如果要自制暖手袋,应选吸热能力强的液体 (选填“a”或“b”)作为供暖物质,效果更佳。
【答案】(1)29
(2) 强 热传递
(3)a
【知识点】温度计的构造和原理、热传递改变物体的内能、不同物质的吸热本领
【详解】(1)由图乙可知,温度计的分度值为1℃,实验中某时刻温度计示数如图乙所示为29℃。
(2)[1]用相同的电加热器加热相同的时间,表示吸收相同热量,液体质量相同,由可知,温度变化小的液体比热容大,吸热能力强。
[2]对液体加热,液体吸收热量,液体的内能增加是通过热传递的方式改变的。
(3)由图像可知,质量相同的a、b两种液体,吸收相同热量,即加热相同时间,a升高的温度低,由可知,a的比热容大,a的吸热能力强,因此如果要自制暖手袋,应选吸热能力强的液体a作为供暖物质,效果更佳。
54.(2024·内蒙古通辽)小明在烧水和煮豆浆时发现豆浆比水先沸腾。他猜想原因可能是:A.豆浆的沸点比水低;B.豆浆的比热容比水小;于是通过图甲所示的两套相同实验装置进行探究。
(1)烧杯中装有初温和 均相等的豆浆和水;
(2)小明根据实验数据绘制了豆浆和水的温度随时间变化图像a、b,如图乙所示,通过比较a、b可知,猜想 是错误的,由图像可求, [水的比热容是4.2×103J/(kg °C)]。
(3)实验中小明还发现豆浆在82℃时就产生了大量气泡,但通过分析图像,判断出82℃时豆浆并未沸腾,他判断的依据是 。
【答案】(1)质量
(2) A 3.15×103
(3)豆浆的温度未达到沸点保持不变
【知识点】探究水在沸腾前后温度变化的特点、不同物质的吸热本领
【详解】(1)质量的多少影响加热至沸腾的时间,由控制变量法可知,实验中需要控制质量相同,所以通过图甲中两套相同的实验装置进行探究时,烧杯中要装有质量相等的水和豆浆。
(2)[1]根据图乙可知,水和豆浆的沸点都为99℃,所以豆浆的沸点比水低的猜想是错误的,故猜想A是错误的。
[2]实验中通过两套相同的实验装置进行探究,则相同时间水和豆浆吸收热量相等,由乙图可知,加热4min,图像a升温快,图像b升温慢,所以图像b是水的温度变化图像,水由30℃升高到60℃,豆浆由30℃升高到70℃,则
即
代入数据可得
(3)液体沸腾时,继续吸热,温度到达沸点保持不变,实验中她发现豆浆在82℃时就产生了大量气泡,通过图象判断,82℃时豆浆继续吸热,温度继续升高,所以判断出82℃时豆浆并未沸腾,故判断的依据是豆浆的温度未达到沸点保持不变。
55.(2025·辽宁)如图(a),某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和食用油,比较它们的吸热能力。
(1)为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同,电加热器的规格应 。
(2)本实验中使用的液体温度计是根据液体 的规律制成的。
(3)每隔0.5min记录一次温度,并将数据记录在下表中。第2.5min时,食用油中的温度计示数如图(b)所示,为 ℃。
加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 ...
水的温度/℃ 25 27 29 31 33 35 ...
食用油的温度/℃ 25 30 34 37 42 ...
分析表中数据,发现 吸热能力强。
(4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温,内部应充入吸热能力较 (填“强”或“弱”)的介质。(仅从吸热能力的角度分析)
【答案】(1)相同
(2)热胀冷缩
(3) 水
(4)弱
【知识点】温度计的构造和原理、水的比热容特点及应用、不同物质的吸热本领
【详解】(1)电加热器的规格相同,才能使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同。
(2)液体温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的。
(3)[1]由图可知,温度计的分度值为,温度计的示数从下往上逐渐变大,因此温度为。
[2]加热相同时间表示吸收相同热量,由表中数据可知,质量相同的水和食用油,吸收相同的热量,水升温较小,由可知,水的比热容较大,水吸热能力强。
(4)由可知,质量相同的不同物质在吸收相同的热量时,比热容小的温度升高的快,所以,为了使电暖气通电后能迅速升温,应在电暖气内部应充入比热容较小的介质,即吸热能力较弱的介质。
1.(2025·江苏常州)东北原始森林监控系统发现,一只狐狸远远地尾随一只随地小便的东北虎,待老虎走后,狐狸在虎尿里打滚;虎尿气味有助于狐狸吓退远处的狼、豹等天敌,原理是( )
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.分子不停地做无规则运动
【答案】D
【知识点】分子动理论解释生活现象、分子的热运动
【详解】狐狸在虎尿里打滚,由于分子在不停地做无规则运动,虎尿分子运动到狐狸身上,这是扩散现象,同理,狐狸身上的虎尿分子又运动到空气中,有助于狐狸吓退远处的狼、豹等天敌,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.(2025·四川广元)端午节,小梅随爸爸妈妈开车先去加油,随后回老家看望爷爷奶奶。下列说法正确的是( )
A.刚一进门,粽香扑鼻而来,表明分子在不停地做无规则运动
B.水常作为汽车发动机冷却剂,是因为水的热值大
C.小汽车内燃机的压缩冲程,将内能转化为机械能
D.小汽车内燃机的曲轴转动一周,对外做功一次
【答案】A
【知识点】水的比热容特点及应用、汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化、分子的热运动
【详解】A.能闻到粽香,是分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中被闻到,故A正确;
B.水作冷却剂是因为水的比热容大,不是热值大,故B错误;
C.内燃机压缩冲程是机械能转化为内能,故C错误;
D.内燃机一个工作循环曲轴转两周,对外做功一次,故D错误。
故选A。
3.(2025·福建)抽水蓄能电站被称为“超级充电宝”,用电低谷时段利用电网多余电能抽水至上水库,用电高峰时段再放水至下水库发电,如图:关于抽水蓄能电站,下列说法正确的是( )
A.用电低谷时,以电能的形式储能 B.用电高峰时,机械能转化为电能
C.选址时,上下水库的高度差要小 D.存储的能量可以全部转化为电能
【答案】B
【知识点】电能的产生、发电机的构造和工作原理、能量的转化
【详解】A.由题意知,用电低谷时,电动机将水抽到高处,将电能转化为机械能,即以机械能的形式储能,故A错误;
BD.用电高峰时利用存储的能量发电,水能带动水轮机转动,将机械能转化为电能,由于能量损耗,无法将全部的机械能部分转化为电能,故B正确,D错误;
C.由图可知,抽水蓄能电站由上游水库、下游水库和水电站组成,要求水资源丰沛、上下游有落差,因此选址时需要考虑地理位置的问题,故C错误。
故选B。
4.(2025·山东烟台)端午节吃粽子是一项传统习俗,下列关于粽子的说法正确的是( )
A.煮粽子是通过做功改变粽子的内能
B.煮粽子时香气四溢说明分子在不停地做无规则运动
C.刚出锅的粽子很烫是因为粽子含有的热量多
D.刚出锅的粽子冒的“白气”是由于汽化形成的
【答案】B
【知识点】生活中的汽、液化现象、热传递改变物体的内能、热量的概念、分子的热运动
【详解】A.煮粽子时,粽子从热水中吸收热量,内能增大,是通过热传递的方式改变粽子的内能,故A错误;
B.煮粽子时香气四溢是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C.刚出锅的粽子很烫是因为粽子温度高,热量是过程量,不能说“含有的热量”,故C错误;
D.刚出锅的粽子冒的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的,故D错误。
故选B。
5.(2025·黑龙江)一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min,则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是( )
A.完成80个冲程,对外做功20次
B.完成80个冲程,对外做功40次
C.完成40个冲程,对外做功10次
D.完成40个冲程,对外做功40次
【答案】A
【知识点】汽油机的构造与工作过程
【详解】四冲程内燃机一个工作循环,活塞往复两次、飞轮转两周,完成四个冲程,对外做功一次,当飞轮的转速是2400r/min,即40r/s时,每秒内完成80个冲程,对外做功20次,故A正确,BCD错误。
故选A。
6.(2023·湖南常德)下表是一些物质的比热容[单位J/(kg·℃)],根据表中数据和生活现象,下列判断中正确的是( )
水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 铁、钢 0.46×103
砂石 约0.92×103 铜 0.39×103
A.不同种类的物质,比热容一定不同
B.比热容与物质的状态无关
C.质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的末温更低
D.沿海地区昼夜温差小,是因为水的比热容较大
【答案】D
【知识点】生活中的比热容问题、水的比热容特点及应用、不同物质的吸热本领
【详解】A.煤油和冰是不同的物质,但它们的比热容是相同的,故A错误;
B.物质的比热容与物质的状态有关,如水和冰的比热容不同,故B错误;
C.由
知,质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜的比热容小,铜块的末温更高;
D.沿海地区水多,内陆地区水少、沙石多,因为水的比热容较大,由
可知,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,使得沿海地区昼夜的温差小,故D正确。
故选D。
7.(2025·湖南)2025年2月11日,长征八号甲运载火箭成功发射,如图所示。该火箭的芯二级以液氢为燃料,这主要是因为液氢的 大,它燃烧过程中将 能转化为内能。
【答案】 热值 化学
【知识点】热值的概念、单位和物理意义、能量的转化
【详解】[1]该火箭的芯二级以液氢为燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量。
[2]液氢燃烧时,消耗化学能,产生内能,将化学能转化为内能,再通过发动机转化为机械能推动火箭。
8.(2025·山东济南)如图甲为一种经常在喜庆场合使用的手持礼炮,其结构简化图如图乙所示。使用时,气罐内的高压气体推动纸筒内的彩条沿纸筒方向快速喷出,这说明力可以改变物体的 ,此过程中的能量转化与内燃机的 冲程相同。
【答案】 运动状态 做功
【知识点】力可以改变物体的运动状态、热机工作过程中的能量转化
【详解】[1]力可以改变物体的形状和运动状态,因此气罐内的高压气体推动纸筒内的彩条沿纸筒方向快速喷出,这说明力可以改变物体的运动状态。
[2]在喷出彩条的过程中,罐内的压缩空气对彩条做功,空气内能转化为彩条的机械能,罐内气体内能减少;汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能,所以与做功冲程能量转化相同。
9.(2025·江苏常州)小明在水壶中装入质量为、初温为的水,放在燃气灶上加热,在标准大气压下把水加热至恰好沸腾,消耗的天然气。已知、,此过程中,天然气完全燃烧释放热量 ,水吸收热量 ,该燃气灶烧水的效率为 。若在额定电压下,用电阻丝阻值为的电热壶完成上述烧水过程,不计热损失,通电时间为 。
【答案】 44% 420
【知识点】电功的公式及简单应用、计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、加热效率的计算
【详解】[1]完全燃烧的天然气放出的热量为
[2]在标准大气压下把水加热至恰好沸腾,水的末温为100℃,该过程中水吸收的热量为
[3]该燃气灶烧水的效率为
[4]不计热损失,水吸收的热量和电阻丝消耗的电能大小相等为
根据可得需要的时间为
10.(2025·广东广州)图a所示的电热加湿器,其内部结构及电路简图如图b,通电后,发热电阻R使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出,增加环境湿度。已知水的比热容为、密度为,沸点为100℃;
(1)加热仓中的水变成水蒸气属于 (选填“液化”“汽化”)现象:
(2)已知R阻值为550Ω,求电热加湿器的功率 ;
(3)若消耗电能,可使加热仓内的水从20℃加热至沸腾,求:
①加热仓内水吸收的热量 ;
②电热加湿器的加热效率 。
【答案】(1)汽化
(2)
(3) 84%
【知识点】电功率P=UI及推导式的简单计算、计算物体温度变化时的吸放热、加热效率的计算
【详解】(1)水变成水蒸气属于汽化,由液态变为了气态。
(2)电热加湿器的功率
(3)[1]加热仓内水吸收的热量
[2]电热加湿器的加热效率
11.(2024·黑龙江齐齐哈尔)小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。
(1)器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,以及 (填测量工具)、托盘天平(含砝码)、水和煤油;
(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,目的是为了通过比较 来比较物质吸收热量的多少;
(3)实验中选取初温不同、 相同的水和煤油,分别倒入烧杯中,用电加热器加热,当它们吸收相同的热量时,通过比较 来比较不同物质吸热能力的强弱;
(4)如图2所示,小姜正确使用温度计测量液体的温度,按照图中 (选填“A”、“B”或“C”)方法读数是正确的;实验中某时刻温度计示数如图3所示为 ℃;
(5)部分实验数据如下表所示,分析数据可得出结论: (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
加热时间/min 0 1 2 3 4 …… 10
水的温度/℃ 30 34 38 42 46 …… 70
煤油温度/℃ 10 18 26 34 42 …… 90
【答案】 停表 加热时间 质量 升高的温度 B 66 水
【知识点】不同物质的吸热本领
【详解】(1)[1]比较不同物质吸热的情况实验中需要测量加热时间,因此缺少的实验器材是秒表。
(2)[2]实验中用两个相同的电加热器加热,加热时间越长,物质吸收的热量越多,因此通过比较加热时间的长短来比较物质吸收热量的多少。
(3)[3][4]根据比较不同物质吸热能力的两种方法可知,实验中要控制不同物质的质量相等,即实验中应量取质量相等的水和煤油,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热,当它们吸收相同热量时,通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱。
(4)[5]使用温度计测量液体的温度时,视线要与液柱的上表面相平,故B正确。
[6]由图3可知,温度计的分度值为1℃,此时是零上,因此温度计示数为66℃。
(5)[7]由表格中数据可知,水和煤油加热相同的时间,水升高的温度较低,说明水的吸热能力更强。
12.(2024·江苏苏州)如图所示为某折叠卡式炉,采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水,用卡式炉加热至100℃,消耗了25g丁烷气体(水的比热容为,丁烷的热值为)。求:
(1)壶中水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)卡式炉的加热效率。
【答案】(1)2kg;(2);(3)52.5%
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、热机效率的计算
【详解】解:(1)壶中水的质量为
(2)水吸收的热量为
(3)丁烷放出的热量
卡式炉的加热效率为
(1)壶中水的质量为2kg;
(2)水吸收的热量为6.3×105J;
(3)卡式炉的加热效率为52.5%。
13.(2023·山东淄博)下列关于热和能的说法正确的是( )
A.温度高的物体,内能不一定大
B.热传递过程中,传递的是温度
C.物体吸收热量,温度一定升高
D.内燃机工作时,压缩冲程将内能转化为机械能
【答案】A
【知识点】温度、热量与内能的区别与联系、影响物体内能大小的因素、热机工作过程中的能量转化
【详解】A.温度是分子平均动能的标志,温度越高分子平均动能越大,物体的内能是分子动能和分子势能的总和,由于分子势能不确定,故温度高的物体内能不一定大,故A正确;
B.在热传递过程中,传递的是热量,故B错误;
C.物体(晶体)吸收热量,温度不一定升高,如晶体在熔化过程中,吸收热量,温度保持不变,故C错误;
D.内燃机工作时,做功冲程将内能转化为机械能,故D错误。
故选A。
14.(2024·四川成都)某固态物体的质量为m,其物质的比热容为c,用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等),到t3时刻停止加热,然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像(如图)。下列说法正确的是( )
A.在0~t2时间段,该物体吸收的热量为cm(T2-T1)
B.在t2~t4时间段,该物质的比热容先增大后减小
C.在t4~t5时间段,该物体放出的热量为
D.该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容
【答案】D
【知识点】熔化和凝固的图像、计算物体温度变化时的吸放热
【详解】A.由于实验中用稳定的热源加热,物体在相同时间内吸收的热量相等,由图可知,在0~t1时间段,该物体的温度由T1升高至T2,物质的比热容为c,所以物体单位时间吸收热量
故在0~t2时间段,该物体吸收的热量
故A错误;
B.由图可知,该物体在t2~t4时间段,处于液态,由于液态时的比热容是该物质的性质,所以在t2~t4时间段,该物质的比热容不变,故B错误;
C.该物质冷却过程中单位时间放出热量不等于该物体升温过程中单位时间吸收热量,由于该物质熔化过程中吸收的热量等于该物质凝固过程中放出的热量,所以在t4~t5时间段,该物体放出的热量等于在t1~t2时间段,该物体吸收的热量,所以该物体放出的热量
故C错误;
D.由图可知,该物质在t5~t6时间段,处于固态,该物质在0~t1时间段,也处于固态,由于固态时的比热容是该物质的性质,保持不变,所以该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容,故D正确。
故选D。
15.(2024·北京)(多选)如图所示是我国西部某熔盐塔式光热电站,上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端,太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收,熔盐带着这些能量到达厂房,将水加热成水蒸气,水蒸气推动汽轮发电机发电。下列说法正确的是( )
A.塔式光热发电站是将太阳能直接转化为电能
B.塔顶的熔盐吸收太阳光的能量,内能增大
C.汽轮发电机发电是电磁感应现象的应用
D.不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶都遵循光的反射定律
【答案】BCD
【知识点】产生感应电流的条件、发电机的构造和工作原理、能量的转化、镜面反射
【详解】A.塔式光热发电站是将太阳能转化为水蒸气的内能,内能转化为机械能,最后转化为电能,故A错误;
B.塔顶的熔盐吸收太阳光的能量,通过热传递的方式增大内能,故B正确;
C.汽轮发电机发电是电磁感应现象的应用,是闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流,故C正确;
D.不同位置的镜子,是平面镜,将太阳光反射到塔顶,是光的反射,遵循光的反射定律,故D正确。
故选BCD。
16.(2023·四川泸州)塑料瓶是一种常见的生活物品,空塑料瓶可以做许多物理小实验。在安全情况下,小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气,如图所示。随着瓶内气压增加,气体内能增大,这是通过 方式改变瓶内气体内能。当气压达到一定程度时,瓶盖飞出,这一过程与内燃机 冲程的能量转化情况相同;瓶盖飞出的同时,瓶口冒“白雾”,其物态变化是 。
【答案】 做功 做功 液化
【知识点】液化的概念和现象、做功改变物体的内能、汽油机的构造与工作过程
【详解】[1]小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气,把机械能转化为内能,使瓶内气压增加,气体内能增大,这是做功的发生改变瓶内气体的内能。
[2]当气压达到一定程度时,瓶盖飞出,这是瓶内气体对瓶盖做功,把气体的内能转化为瓶盖的机械能,内燃机的做功冲程中将内能转化为机械能,所以这一过程与内燃机的中国冲程的能量转化情况相同。
[3]瓶盖飞出的同时,瓶内气体对外做功,内能减小,温度降低,瓶口的水蒸气遇冷液化成小水珠。
17.(2025·湖北荆州·二模)实验小组利用如图甲、图乙所示的装置做了“比较不同物质吸热情况”的实验。完成下列问题:
(1)实验中,要在A、B两个相同的烧杯中分别加入 相同的水和煤油(选填“质量”或“体积”);
(2)实验小组想利用此装置和实验数据测出酒精的热值,认为液体吸收的热量等于酒精燃烧释放的热量,那么测得酒精的热值会 ,(选填“偏大”或“偏小”)原因是 ;
(3)在教师的指导下,实验小组将两个酒精灯更换为两个完全相同的电加热器,原因是 ;
(4)更换加热器后继续实验,记录数据并绘制了如图丙所示的温度变化图像,假如B液体是水,则煤油的比热容为 J/(kg·℃)[水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·°C)]。
【答案】(1)质量
(2) 偏小 有热量损失,液体吸收的热量小于酒精燃烧释放的热量
(3)电加热器稳定释放热量,保证液体在相同时间吸收相同热量
(4)2.1×103
【知识点】不同物质的吸热本领、计算物体温度变化时的吸放热
【详解】(1)用水和煤油探究不同物质吸热能力的实验中,必须控制水和煤油的质量相同,要在A、B两个相同的烧杯中分别加入质量相同的水和煤油。
(2)[1]实验中用酒精灯加热,会有一部分热量散发到空气中,如果认为液体吸收的热量等于酒精燃烧释放的热量,那么测得酒精的热值会偏小。
[2]用酒精灯加热,会有一部分热量散发到空气中,有热量损失,液体吸收的热量小于酒精燃烧释放的热量。
(3)电加热器稳定释放热量,相同的电加热器能够保证液体在相同时间吸收相同热量。
(4)由图丙可知,煤油和水的温度都升高到80℃,升高相同的温度,煤油需要加热10min,水需要加热20min,相同的电加热器,水吸收的热量等于煤油吸收热量的二倍,Q水=Q煤油,,所以
18.(2025湖南郴州·模拟)如图所示是一款远程无人驾驶清扫车,自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况,该款车以20m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶4min40s,消耗汽油1.2kg。已知,清扫车行驶过程中的牵引力为2025N,汽油的热值为。求:
(1)清扫车行驶的路程;
(2)1.2kg汽油完全燃烧放出的热量;
(3)在此过程中清扫车发动机的效率是多少?
(4)假设此过程中,汽油完全燃烧,除了做有用功外,其余能量全部用来加热水。在不考虑其他热损失的情况下,可使初温为20℃,质量900kg的水升高多少℃?[]
【答案】(1)5600m
(2)
(3)20.9%
(4)11.3℃
【知识点】功的计算和估算、计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、热机效率的计算
【详解】(1)根据题意知道,该款车以20m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶4min40s,通过的路程
(2)由知道,1.2kg汽油完全燃烧放出的热量
(3)在此过程中清扫车发动机做的有用功
清扫车发动机的效率是
(4)在此过程中,发动机所做额外功为
水升高的温度是
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第1页,共2页第二讲 内能及内能的利用
教材知识 中考考点 课标要求
分子热运动 1.分子热运动 知道物质时由分子、原子构成的,分子间存在间隙; 认识分子热运动的基本观点,知道一切物质的分子都在不停地做 无规则运动; 能够识别并解释扩散现象,了解扩散现象在生活和生产中的应用; 知道分子热运动的快慢和温度有关,温度越高,热运动越剧烈
2.扩散现象
3.分子热运动与温度的关系
内能及其利用 1.内能 了解内能的概念,知道内能是能量的一种形式; 知道内能与温度的关系,知道一切物体都具有内能; 了解热量的概念,知道热量的单位是焦耳; 了解热机的基本工作原理和能量转化过程; 能从能量转化的角度认识燃料的热值及效率
2.内能的改变方式
3.内能、温度与热量的关系
4.热机
5.燃料的热值及热效率
比热容 1.比热容 了解比热容的相关概念,知道比热容是物质的一种性质; 会用比热容的知识解释简单的自然现象和生活实例; 理解热量的计算公式,并能进行简单的计算
2.比热容的相关计算
3.探究比较不同物质吸热的情况
能量转化和守恒 1.能量转化的普遍性 能通过大量实例,说出各种形式的能量(机械能、内能、光能等); 能举出生活中能量转化的实例,并说明由哪种形式的能转化成另一种形式的能; 理解能量守恒定律的内容,能用其解释简单的现象; 初步了解能量转移和转化的区别,能量转移和转化具有方向性
2.能量守恒定律
3.能量守恒动律的普遍性和永恒性,能量转化和转移的区分
知识点1 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——分子、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:①一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。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。
知识点2 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。内能的单位:焦耳(J)。
2、改变内能的两种方式
热传递 做功
实质 能量的转移 能量的转化
条件 存在温度差 /
规律 物体吸收热量,内能增加 物体放出热量,内能减少 外界对物体做功,物体内能增加 物体对外界做功,物体内能减少
实例 哈气取暖、用热水袋或烤火来取暖、冬天晒太阳感觉暖和、利用太阳能热水器“烧水” 锯木头时锯条变热、搓手取暖、钻木取火、摩擦生热
判断方法 由高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到低温部分 通过关键词“搓手”“压缩”“摩擦”“锻打”“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。热量的单位是焦耳。
(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。
(3)热量是一个过程量。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。
4、温度、热量和内能的关系
(1)物体温度升高时,其内能一定增加;
(2)一个物体的内能增加或降低时,其温度不一定升高或降低,如晶体熔化或凝固过程;
(3)一个物体的内能增加或降低时,不一定是吸收或放出了热量,也可能是外界对物体做功或物体对外界做功;
(4)一个物体吸收或放出热量时,内能增加或减少,其温度不一定升高或降低,如晶体熔化或凝固过程;
(5)一个物体温度升高或降低时,不一定是吸收或放出了热量,也可能是因为做功,如摩擦生热或物体对外界做功。
知识点3 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:。单位:焦每千克摄氏度,符号J/(kg.℃)。
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,只与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
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。
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
吸热计算公式:;放热计算公式:
c—比热容,单位:焦每千克摄氏度(J/(kg·℃)),m—质量,单位:千克(kg)
△t—变化的温度(升高或降低的温度),单位:摄氏度(℃);t0—初始温度、t—末温。
知识点4 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
工作示意图
特点 进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进人汽缸。 进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩。 火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功。 进气门保持关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出汽缸。
能量转化(转移) 机械能转化为内能 (燃料化学能转化为内能)内能转化为机械能 废气带走大部分内能
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、汽油机和柴油机的对比
汽油机 柴油机
不同点 结构图
吸气冲程 吸入的是空气和汽油的混合物 吸入的只有空气
压缩冲程 压缩程度较柴油机低 压缩程度高
做功冲程 火花塞点火(点燃式) 喷油嘴喷出柴油(压燃式)
相同点 排气冲程 把废气排出气缸
4、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)。(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:J/kg。有些气体的热值单位为:J/m3。
(3)燃料燃烧放出的热量计算公式:或(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。
5、热机的效率
(1)定义: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,叫做热机的效率(η)。(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:
(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。
知识点5 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:能量既不会消灭,也不会产生,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。
(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。
题型1 分子动理论
1.(2025·吉林长春)以下描述中属于扩散现象的是( )
A.水鸟齐飞 B.花香四溢 C.落叶纷飞 D.白雪飞舞
2.(2025·江苏宿迁)如图所示,将两个端面平整的铅块相互紧压,它们会“粘”在一起,主要原因是( )
A.分子间有吸引力 B.分子间有排斥力
C.分子间有空隙 D.分子直径很小
3.(2025·山东青岛)古诗词是我国的优秀传统文化。下列古诗词中蕴含的物理知识能用分子动理论解释的是( )
A.花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴 B.朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还
C.飞流直下三千尺,疑是银河落九天 D.湖光秋月两相和,潭面无风镜未磨
4.(2025·江苏徐州)将一勺砂糖放入一杯水中,过一会儿砂糖“消失了”。这种现象叫作 ,说明分子在做永不停息的无规则 。如果杯中水的温度更高,那么砂糖“消失”的速度更 。
5.(2025·陕西)延安沾沾是陕西的一种特色小吃,路人路过店门口时能闻到浓郁的香味,这是因为分子在不停地做 ;食材都是由分子组成的,组成分子的原子是由 和核外电子组成的。
题型2 内能、改变内能的方式
6.(2025·山东威海)在考古发掘中,脆弱文物易因失水变形损坏。科学家常用“薄荷醇临时固型技术”进行保护:将熔化的薄荷醇喷洒到文物上,冷却后凝固形成支撑结构,待文物移至实验室后,在室温下薄荷醇升华。下列说法错误的是( )
A.熔化过程,薄荷醇吸热 B.凝固过程,薄荷醇周围空气分子动能减小
C.升华过程,薄荷醇吸热 D.升华后,薄荷醇分子间距变大
7.(2025·江苏淮安)图中是美食“油端子”,它是将面糊装入模具放入热油锅内炸出来的美食,下列情境在改变内能的方式上与之相同的是( )
A.弯折铁丝 B.压缩空气
C.钻木取火 D.给水加热
8.(2025·广东广州)如图,从热汤中取出的金属勺子,由烫手到不烫手的过程,其内能( )
A.逐渐增加 B.保持不变
C.通过做功改变 D.通过热传递改变
9.(2025·北京)在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”,如图所示。下列说法正确的是( )
A.水变热的过程,其内能是通过做功的方式改变的
B.橡胶塞被推出的过程中,水的内能全部转化为塞子的机械能
C.水蒸气推出橡胶塞的过程中,水蒸气的内能减小
D.管口出现的“白气”是试管内的水直接汽化形成的
10.(2024·山东潍坊)(多选)如图所示,用汽缸、固定隔板和活塞密闭甲、乙两部分气体,汽缸和活塞均不导热,隔板导热良好。迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定,静置一段时间。下列说法正确的是( )
A.与推动活塞前相比,甲、乙内能均变大
B.与推动活塞前相比,甲内能不变、乙内能变大
C.乙内能改变的方式只有做功
D.乙内能改变的方式既有做功又有热传递
11.(2025·山东济宁)夏季,车内不要存放打火机、空气清新喷剂等物品,原因是:长时间暴晒,通过 (填改变内能的途径)增加液体、气体的内能,温度升高,易引发自燃或爆炸;也不要将装水的透明塑料瓶、玻璃杯等物品放在车内阳光照射处,原因是:其相当于 透镜,易引发火灾。
12.(2025·江苏镇江)燃气热水器中,冷水经过铜质换热器时被800℃的高温烟气加热,选用铜作为换热器的材质是因为其具有良好的 性,此过程中通过 的方式增加了水的内能,同时烟气的温度下降到150℃。为了节约能源,可以再通过换热器将其温度进一步下降到60℃,此过程中烟气中的水蒸气 变成水,放出热量,用于预加热冷水。
13.(2025·广东)明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”。用“文火”改变内能的方式属于(选填“做功”或“热传递”) ;“透出香气”属于 现象;温度越高,分子热运动越 。
题型3 温度、内能和热量的关系
14.(2025·黑龙江齐齐哈尔)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度为以下的物体不具有内能 B.温度高的物体,含有的热量一定多
C.物体的内能增加,可能是吸收了热量 D.温度总是从高温物体传向低温物体
15.(2025·四川南充)如图是学校举行消防演练灭火时的情景,对涉及的物理知识分析正确的是( )
A.室外温度为0℃时,木柴的内能为零
B.木柴燃烧与未燃相比,含有的热量多
C.若未燃烧的木柴温度升高,内能增加
D.灭火器在使用过程中对外做功,内能不变
16.(2025·江苏连云港)关于内能,下列说法正确的是( )
A.的物体没有内能 B.内能大小与温度无关
C.具有机械能的物体不一定有内能 D.物体具有内能,也可以同时具有机械能
17.(2024·山西)二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是( )
A.高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低
B.高压泵压缩CO2,气体内能减小,温度升高
C.高压CO2气体喷出时,内能增大,温度升高
D.高压CO2气体喷出时,内能减小,温度降低
18.(2024·黑龙江鸡西)(多选)关于温度、内能、热量、功的说法正确的是( )
A.物体温度升高,一定吸收了热量
B.物体温度升高,内能一定增加
C.物体内能增加,一定是外界对它做了功
D.物体吸收热量,温度可能不变
题型4 比热容、热值的理解和应用
19.(2024·湖北武汉)下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无关的是( )
A.汽车发动机用水作冷却剂
B.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
C.海边昼夜温度变化比沙漠中小,适于居住
D.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
20.(2025·新疆)小杨家的电热水壶的容量为2L,用该电热水壶烧水时,壶内水温低于80℃时,加热效率是90%;壶内水温高于80℃时,加热效率是84%。已知水的比热容是4.2×10 J/(kg·℃),若冬天自来水的温度比夏天的低15℃,则该电热水壶把2L的自来水烧开,冬天比夏天多消耗的电能约为( )
A.150kJ B.145kJ C.143kJ D.140kJ
21.(2024·山东青岛)(多选)小明在海边玩耍,感觉沙滩上的沙子很热,海水却比较凉爽。某天,他从6时到22时对沙子和海水的温度进行了测量,绘成的温度随时间变化图象如图所示.下列分析正确的是( )
A.早晨6时,海水的温度比沙子高 B.6时到14时,沙子吸收的热量比海水多
C.14时到22时,海水降低的温度比沙子小 D.利用此图象可以比较海水和沙子的比热容
22.(2025·四川成都)小雨探究液体的凝固特点:先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M,再各放入一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像,如图所示。已知,实验在标准大气压下进行,下列说法正确的是( )
A.液体M的比热容为
B.液体M放热能力比水放热能力强
C.在时间段两种物质都是固液共存状态
D.从20℃刚好降到0℃时,水放出的热量小于M放出的热量
23.(2025·四川)某学校物理兴趣小组用控制变量的方法比较a、b两种液体的比热容和。他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸收相同的热量后,液体a的温度从升高到,液体b的温度从升高到,a、b两种液体均未沸腾。由此可知( )
A. B. C. D.
24.(2024·湖北)如图甲,利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体,得到温度随时间变化的图像如图乙,分析可知( )
A.相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多
B.a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大
C.升高相同温度a所用时间比b少,a的吸热能力比b弱
D.相同时间内a升高的温度比b多,a的吸热能力比b强
25.(2024·青海)与固体燃料相比,液体燃料火箭无需人工雕刻火药。甲烷是天然气的主要成分。液态甲烷作为火箭发射的燃料之一,其密度约为0.42×103kg/m3,热值为5.0×107J/kg。酒精的密度为0.8×103kg/m3,热值为3.0×107J/kg,下列关于液态甲烷和酒精的叙述正确的是( )
A.酒精的密度比液态甲烷的密度小
B.液态甲烷燃烧时,内能转化为化学能
C.相同体积的液态甲烷和酒精,液态甲烷的质量更大
D.10kg的液态甲烷完全燃烧,放出的热量为5.0×108J
26.(2024·云南)2024年5月,我国首款百公斤级车载液氢系统“赛道1000”研制成功,可助力氢能重卡突破1000公里续驶里程,这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突破(q氢=1.4×108J/kg)。下列说法正确的是( )
A.氢能不属于清洁能源
B.用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多
C.完全燃烧100kg的液氢能释放1.4×1010J的热量
D.氢能重卡的热机效率可高达100%
27.(2025·江苏宿迁)将质量均为100g的沙子和水分别放在两个相同瓷盘中,初始温度相同,用同一热源加热相同时间, 升温快,这是因为 ;实验中测得,水的温度升高了20℃,吸收的热量为 J[]。
28.(2025·黑龙江)质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值是 (填“相同”或“不同”)的;若完全燃烧420g的酒精放出的热量全部被水吸收,可使 kg的水温度从30℃升高到90℃。[酒精的热值为3.0×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
29.(2025·甘肃兰州)如图所示是对某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线,加热过程中物质在相同时间内吸收的热量相同。请根据图像回答:
(1)由图可知该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),它的熔点是 ℃;
(2)该物质在固、液两种状态时的比热容大小关系是:c固 c液(选填“>”、“<”或“=”)。
题型5 热机
30.(2025·江苏镇江)下列汽油机工作的冲程中,压缩冲程是( )
A. B. C. D.
31.(2025·四川资阳)大年三十,小明同学在家中帮厨,协助父母为家人烹饪一道高压锅炖排骨的美食。下列说法错误的是( )
A.选择使用高压锅进行炖煮,是因为增大气压能够降低水的沸点,使排骨快速煮熟
B.排气阀排出的“白气”是排出的水蒸气液化形成的
C.气体推动高压锅排气阀跳动、旋转的过程中,锅内气体的内能转化为排气阀的机械能,与汽油机压缩冲程的能量转化方向正好相反
D.炖排骨的过程中,满屋飘香,说明分子在永不停息地做无规则运动
32.(2025·内蒙古)如图,物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中( )
A.酒精燃烧将内能转化为化学能
B.水的内能增加的方式是热传递
C.蒸汽被喷出后内能保持不变
D.蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
33.(2024·黑龙江齐齐哈尔)(多选)关于单缸四冲程汽油机,下列说法正确的是( )
A.加润滑油可以减小汽油机零部件间的摩擦
B.通过改进可以使汽油机的效率达到100%
C.除做功冲程外,其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的
D.若飞轮的转动速度为1200r/min,则该汽油机每秒钟对外做功40次
34.(2024·山东滨州)(多选)2024年5月3日17时27分,长征五号遥八运载火箭携带嫦娥六号月球探测器从中国文昌航天发射场成功发射。飞行约37分钟后,将嫦娥六号探测器送入地月转移轨道,由此开启世界首次月背“挖宝”之旅。下列说法正确的是( )
A.火箭应选用密度小、热值大的燃料
B.火箭点火时,底座的温度升高,含有的热量增大
C.火箭升空时,向下喷气获得推力与内燃机的压缩冲程相似
D.地面监控通信系统通过电磁波监控火箭发射过程
35.(2025·四川自贡)如图所示为内燃机的 冲程,该过程是将 转化为机械能。
36.(2025·江苏淮安)北京时间2025年4月24日,神舟二十号载人飞船发射取得圆满成功,六位航天员成功会师空间站,航天员与地面指挥中心是通过 传递信息的。航天员携带的密封食品从地球到空间站,其质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。如图所示,火箭升空过程中,燃料燃烧产生的内能转化为机械能,这与热机的 冲程的能量转化方式一致。
37.(2024·四川绵阳)如图所示,在试管内装10mL水,用橡胶塞塞住管口,对水加热,在水温从25℃上升到30℃的过程中,忽略水的质量变化,水吸收的热量等于 J;最终可以观察到橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出去,该现象中的能量转化情况和汽油机的 (选填“压缩”或“做功”)冲程中的能量转化情况相同。已知,。
题型6 能量的转化和守恒
38.(2025·山东青岛)抽水蓄能是存储电能的方式之一。原理如图所示:蓄能时,电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池;需要电能时,打开闸门,让水流驱动发电机来发电。下列说法正确的是( )
A.蓄能时,将机械能转化为电能
B.电动机的工作原理是电磁感应现象
C.发电机的工作原理是电流的磁效应
D.蓄水量一定,上蓄水池建的位置越高,能储存的电能就越多
39.(2025·青海)以下四种场景与蒸汽机工作原理相符的是( )
A. B.
C. D.
40.(2025·陕西)2025年5月29日,长征三号乙Y110运载火箭在西昌卫星发射中心成功将天问二号探测器发射升空,如图所示,天问二号将进行为期十年的探测任务。下列说法正确的是( )
A.高速飞行的火箭与空气摩擦时将内能转化为机械能
B.火箭上升过程中,天问二号相对于火箭是静止的
C.监控站利用超声波跟踪太空中的天问二号
D.探测器上的太阳翼接收的太阳能是不可再生能源
41.(2025·江苏苏州)关于能量的转化和转移,下列说法不正确的是( )
A.金属汤勺放在热汤中,温度升高,内能减小
B.核电站利用核裂变释放的能量来发电
C.汽油机的做功冲程主要将内能转化为机械能
D.能量的转移和转化具有方向性,需要节约能源
42.(2025·吉林长春)(多选)2025年5月29日,我国用长征三号乙运载火箭成功将行星探测工程天问二号探测器发射升空。如图,火箭起飞时,发动机内的燃料剧烈燃烧,以下说法正确的是( )
A.燃料燃烧过程中,其热值变大 B.燃料燃烧将化学能转化为内能
C.燃料燃烧过程中,能量的总量保持不变 D.发动机的效率能达到
43.(2025·河南)(多选)为构建新型能源体系,河南省已建成多个抽水蓄能电站。如图,在用电低谷时,用电将水从下水库抽至上水库蓄能;在用电高峰期,上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是( )
A.抽水蓄能时,水的重力势能转化为电能
B.上水库放水时,流下的水的重力势能减小
C.放水发电时,发电机是利用电磁感应工作的
D.放水发电时,水的机械能全部转化为了电能
44.(2025·山东济南)了在开发和使用能源的同时保护好环境,垃圾变成了能源再生的“宝库”。垃圾利用的一种方式是将垃圾填埋后,通过厌氧发酵产生沼气,沼气燃烧产生高温燃气推动汽轮机转动,汽轮机驱动发电机发电。沼气发电过程中的能量转化如图所示,请将图中①、②处的能量形式填写在相应位置。
① ;② 。
45.(2025·山东)2025年1月,中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置实现1亿摄氏度高温下1066秒的稳态运行。在核聚变过程中核能转化为内能,但内能却不能自发地转化为核能。说明能量的转化具有 性;在能量转化和转移的过程中,能量的总量保持 。
题型7 热量相关计算
46.(2025·江苏南通)小明用电水壶烧水给爷爷奶奶泡茶。该壶保温性能较好,烧水时壶会吸收一些热量。在壶中装入500mL的水,加热至沸腾,用时2min。水用完后,他又在壶中装入1000mL的水,加热至沸腾,所需时间最有可能的是( )
A.2min B.4min
C.大于2min且小于4min D.大于4min
47.(2023·山东潍坊)(多选)图甲所示为一款新型水杯,将沸水倒入杯中,轻摇几下后,水温便可降至左右,并能保温3小时。图乙为其内部结构图,杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料,其在常温下是固态,会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取0.3kg该晶体材料,对其进行加热,其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是( )
A.该晶体材料的熔点为 B.在BC段,该晶体材料的内能保持不变
C.在AB段,该晶体材料的分子热运动变剧烈 D.该晶体材料的比热容为
48.(2025·黑龙江绥化)用烟煤烧水时,将10kg的水从加热到,燃烧了1.4kg的烟煤,烟煤的热值为,则水吸收的热量是 J,烧水的热效率是 。
49.(2025·黑龙江大庆)我国在潮汐发电领域已取得重大成就,自主研发制造的首台LHD兆瓦级潮流能“奋进号”发电机组,率先实现兆瓦级大功率稳定并网发电,入选2024年全球海洋能二十大亮点工程。小铁同学想了解海洋能源在生活中的应用。
首先他了解了潮汐发电的相关知识,潮汐能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。潮汐发电过程中,涨潮阶段海水涌入水库,退潮阶段海水流出,退潮过程中发电机将 转化为电能。某次退潮过程中海水重力做功,其中50%转化为电能,则本次退潮发电 J。
50.(2024·山东聊城)随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展,我国风力发电开发走在了世界前列,装机容量居全球第一。某地有一风力发电站,其中一台风力发电机1s内提供的电能约为1.8×104J,1年内提供的电能约为4.8×1011J。求:
(1)若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能,并有70%被水吸收,可以使100g常温下的水升高多少摄氏度 ;[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)若该风力发电机1年内提供的电能改由火力发电机来提供,且火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能,则需要完全燃烧多少千克煤炭 。(煤炭的热值q约3.0×107J/kg)
51.(2024·山东泰安)某地利用地热资源建立温泉浴池。某温泉池注入了的水,初始水温为42℃,一段时间后水温降至30℃,放出的热量为,已知。求:
(1)的大小;
(2)完全燃烧多少立方米的天然气放出的热量与的大小相等。
52.(2025·江苏苏州)用煤气炉将的水从加热到,消耗煤气。已知煤气的热值为,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气炉加热的效率。
题型8 比较不同物质的吸热情况
53.(2025·山东泰安)在“探究物质的吸热能力”的实验中,两个相同的容器内分别装入质量、初温都相同的两种液体a、b,用相同的电加热器给它们加热,用温度计测量液体的温度,实验装置如图甲所示。
(1)实验中某时刻温度计示数如图乙所示为 ℃。
(2)加热相同的时间,温度变化小的液体吸热能力 (选填“强”或“弱”);液体的内能增加是通过 (选填“热传递”或“做功”)的方式改变的。
(3)根据实验数据,绘制出了如图丙所示温度随时间变化的图像。分析图像可知:如果要自制暖手袋,应选吸热能力强的液体 (选填“a”或“b”)作为供暖物质,效果更佳。
54.(2024·内蒙古通辽)小明在烧水和煮豆浆时发现豆浆比水先沸腾。他猜想原因可能是:A.豆浆的沸点比水低;B.豆浆的比热容比水小;于是通过图甲所示的两套相同实验装置进行探究。
(1)烧杯中装有初温和 均相等的豆浆和水;
(2)小明根据实验数据绘制了豆浆和水的温度随时间变化图像a、b,如图乙所示,通过比较a、b可知,猜想 是错误的,由图像可求, [水的比热容是4.2×103J/(kg °C)]。
(3)实验中小明还发现豆浆在82℃时就产生了大量气泡,但通过分析图像,判断出82℃时豆浆并未沸腾,他判断的依据是 。
55.(2025·辽宁)如图(a),某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和食用油,比较它们的吸热能力。
(1)为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同,电加热器的规格应 。
(2)本实验中使用的液体温度计是根据液体 的规律制成的。
(3)每隔0.5min记录一次温度,并将数据记录在下表中。第2.5min时,食用油中的温度计示数如图(b)所示,为 ℃。
加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 ...
水的温度/℃ 25 27 29 31 33 35 ...
食用油的温度/℃ 25 30 34 37 42 ...
分析表中数据,发现 吸热能力强。
(4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温,内部应充入吸热能力较 (填“强”或“弱”)的介质。(仅从吸热能力的角度分析)
1.(2025·江苏常州)东北原始森林监控系统发现,一只狐狸远远地尾随一只随地小便的东北虎,待老虎走后,狐狸在虎尿里打滚;虎尿气味有助于狐狸吓退远处的狼、豹等天敌,原理是( )
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.分子不停地做无规则运动
2.(2025·四川广元)端午节,小梅随爸爸妈妈开车先去加油,随后回老家看望爷爷奶奶。下列说法正确的是( )
A.刚一进门,粽香扑鼻而来,表明分子在不停地做无规则运动
B.水常作为汽车发动机冷却剂,是因为水的热值大
C.小汽车内燃机的压缩冲程,将内能转化为机械能
D.小汽车内燃机的曲轴转动一周,对外做功一次
3.(2025·福建)抽水蓄能电站被称为“超级充电宝”,用电低谷时段利用电网多余电能抽水至上水库,用电高峰时段再放水至下水库发电,如图:关于抽水蓄能电站,下列说法正确的是( )
A.用电低谷时,以电能的形式储能 B.用电高峰时,机械能转化为电能
C.选址时,上下水库的高度差要小 D.存储的能量可以全部转化为电能
4.(2025·山东烟台)端午节吃粽子是一项传统习俗,下列关于粽子的说法正确的是( )
A.煮粽子是通过做功改变粽子的内能
B.煮粽子时香气四溢说明分子在不停地做无规则运动
C.刚出锅的粽子很烫是因为粽子含有的热量多
D.刚出锅的粽子冒的“白气”是由于汽化形成的
5.(2025·黑龙江)一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min,则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是( )
A.完成80个冲程,对外做功20次
B.完成80个冲程,对外做功40次
C.完成40个冲程,对外做功10次
D.完成40个冲程,对外做功40次
6.(2023·湖南常德)下表是一些物质的比热容[单位J/(kg·℃)],根据表中数据和生活现象,下列判断中正确的是( )
水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 铁、钢 0.46×103
砂石 约0.92×103 铜 0.39×103
A.不同种类的物质,比热容一定不同
B.比热容与物质的状态无关
C.质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的末温更低
D.沿海地区昼夜温差小,是因为水的比热容较大
7.(2025·湖南)2025年2月11日,长征八号甲运载火箭成功发射,如图所示。该火箭的芯二级以液氢为燃料,这主要是因为液氢的 大,它燃烧过程中将 能转化为内能。
8.(2025·山东济南)如图甲为一种经常在喜庆场合使用的手持礼炮,其结构简化图如图乙所示。使用时,气罐内的高压气体推动纸筒内的彩条沿纸筒方向快速喷出,这说明力可以改变物体的 ,此过程中的能量转化与内燃机的 冲程相同。
9.(2025·江苏常州)小明在水壶中装入质量为、初温为的水,放在燃气灶上加热,在标准大气压下把水加热至恰好沸腾,消耗的天然气。已知、,此过程中,天然气完全燃烧释放热量 ,水吸收热量 ,该燃气灶烧水的效率为 。若在额定电压下,用电阻丝阻值为的电热壶完成上述烧水过程,不计热损失,通电时间为 。
10.(2025·广东广州)图a所示的电热加湿器,其内部结构及电路简图如图b,通电后,发热电阻R使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出,增加环境湿度。已知水的比热容为、密度为,沸点为100℃;
(1)加热仓中的水变成水蒸气属于 (选填“液化”“汽化”)现象:
(2)已知R阻值为550Ω,求电热加湿器的功率 ;
(3)若消耗电能,可使加热仓内的水从20℃加热至沸腾,求:
①加热仓内水吸收的热量 ;
②电热加湿器的加热效率 。
11.(2024·黑龙江齐齐哈尔)小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。
(1)器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,以及 (填测量工具)、托盘天平(含砝码)、水和煤油;
(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,目的是为了通过比较 来比较物质吸收热量的多少;
(3)实验中选取初温不同、 相同的水和煤油,分别倒入烧杯中,用电加热器加热,当它们吸收相同的热量时,通过比较 来比较不同物质吸热能力的强弱;
(4)如图2所示,小姜正确使用温度计测量液体的温度,按照图中 (选填“A”、“B”或“C”)方法读数是正确的;实验中某时刻温度计示数如图3所示为 ℃;
(5)部分实验数据如下表所示,分析数据可得出结论: (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
加热时间/min 0 1 2 3 4 …… 10
水的温度/℃ 30 34 38 42 46 …… 70
煤油温度/℃ 10 18 26 34 42 …… 90
12.(2024·江苏苏州)如图所示为某折叠卡式炉,采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水,用卡式炉加热至100℃,消耗了25g丁烷气体(水的比热容为,丁烷的热值为)。求:
(1)壶中水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)卡式炉的加热效率。
13.(2023·山东淄博)下列关于热和能的说法正确的是( )
A.温度高的物体,内能不一定大
B.热传递过程中,传递的是温度
C.物体吸收热量,温度一定升高
D.内燃机工作时,压缩冲程将内能转化为机械能
14.(2024·四川成都)某固态物体的质量为m,其物质的比热容为c,用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等),到t3时刻停止加热,然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像(如图)。下列说法正确的是( )
A.在0~t2时间段,该物体吸收的热量为cm(T2-T1)
B.在t2~t4时间段,该物质的比热容先增大后减小
C.在t4~t5时间段,该物体放出的热量为
D.该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容
15.(2024·北京)(多选)如图所示是我国西部某熔盐塔式光热电站,上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端,太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收,熔盐带着这些能量到达厂房,将水加热成水蒸气,水蒸气推动汽轮发电机发电。下列说法正确的是( )
A.塔式光热发电站是将太阳能直接转化为电能
B.塔顶的熔盐吸收太阳光的能量,内能增大
C.汽轮发电机发电是电磁感应现象的应用
D.不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶都遵循光的反射定律
16.(2023·四川泸州)塑料瓶是一种常见的生活物品,空塑料瓶可以做许多物理小实验。在安全情况下,小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气,如图所示。随着瓶内气压增加,气体内能增大,这是通过 方式改变瓶内气体内能。当气压达到一定程度时,瓶盖飞出,这一过程与内燃机 冲程的能量转化情况相同;瓶盖飞出的同时,瓶口冒“白雾”,其物态变化是 。
17.(2025·湖北荆州·二模)实验小组利用如图甲、图乙所示的装置做了“比较不同物质吸热情况”的实验。完成下列问题:
(1)实验中,要在A、B两个相同的烧杯中分别加入 相同的水和煤油(选填“质量”或“体积”);
(2)实验小组想利用此装置和实验数据测出酒精的热值,认为液体吸收的热量等于酒精燃烧释放的热量,那么测得酒精的热值会 ,(选填“偏大”或“偏小”)原因是 ;
(3)在教师的指导下,实验小组将两个酒精灯更换为两个完全相同的电加热器,原因是 ;
(4)更换加热器后继续实验,记录数据并绘制了如图丙所示的温度变化图像,假如B液体是水,则煤油的比热容为 J/(kg·℃)[水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·°C)]。
18.(2025湖南郴州·模拟)如图所示是一款远程无人驾驶清扫车,自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况,该款车以20m/s的速度在一段平直的公路上匀速行驶4min40s,消耗汽油1.2kg。已知,清扫车行驶过程中的牵引力为2025N,汽油的热值为。求:
(1)清扫车行驶的路程;
(2)1.2kg汽油完全燃烧放出的热量;
(3)在此过程中清扫车发动机的效率是多少?
(4)假设此过程中,汽油完全燃烧,除了做有用功外,其余能量全部用来加热水。在不考虑其他热损失的情况下,可使初温为20℃,质量900kg的水升高多少℃?[]
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