江苏省初中物理中考真题专项复习-热学:内能
一、选择题
1.(2025·无锡)如图所示,是中国国家博物馆原始社会厅中展示的一种取火器,它以牛角作外套筒,木制推杆,杆前端粘附艾绒,取火时,一手握住套筒,一手猛推杆入筒,属用将杆拔出,艾绒即燃,它的尺寸如图,下列说法中正确的是( )
A.这种取火器的体积太大,不便于携带
B.取火时是通过做功增加筒内空气的内能
C.取火时是通过热传递增加简内空气的内能
D.取火的原理与汽油机的做功冲程相同
【答案】B
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;热机的四个冲程
【解析】【解答】A、取火器会使得艾绒着火,携带可能会发生火灾,所以不是由于体积过大导致不能携带;故A错误;
BC、 取火时,一手握住套筒,一手猛推杆入筒,属用将杆拔出,艾绒即燃 ,能量转化为机械能转换为内能,所以是通过做功增加空气内能,故B正确,C错误;
D、做功冲程为内能转化为机械能,故D错误;
综上选B。
【分析】 本题关键在于理解做功改变物体内能的原理(外界对物体做功,物体内能增加),以及区分汽油机不同冲程的能量转化特点。通过对每个选项结合原理分析,得出正确答案。
2.(2025·淮安)图中是美食“油端子”,它是将面糊装入模具放入热油餿貔锅内炸出来的美食,下列情境在改变内能的方式上与之相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】美食“油端子”制作时,需要高温油炸,是通过热传递增加物体内能的,ABC弯折铁丝、钻木取火,压缩空气均是通过做功增加物体内能;
D、给水用酒精加热是通过热传递改变物体内能的,故D正确;
综上选D。
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
3.(2025·南通)热质说是18世纪流行的热学理论。该理论认为热质是一种无质量、看不见的特殊物质,物体吸收、放出热质会导致温度或物态的变化,它只能在物体间转移,不会产生或消失。下列事例中,不能佐证该理论的是( )
A.热水暖手 B.冰袋冷敷 C.扬汤止沸 D.钻木取火
【答案】D
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、 热水暖手时,热水的热质转移到手上,使手的温度升高,符合热质在物体间转移的理论, 故A正确;
B、 冰袋冷敷时,冰袋的热质转移到人体,使人体温度降低,属于热质在物体间转移 ,B正确;
C、 扬汤止沸时,汤的热质通过扬起动作转移到周围环境(如空气),导致汤的温度暂时降低,属于热质在物体间转移 ,故C正确;
D、 钻木取火时,是通过做功的方式使木头的内能增加,温度升高而燃烧, 属于能量的转化,故D错误。
综上选D。
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
4.(2025·连云) 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】机械能及其转化;内能的概念
【解析】【解答】A、一切物体都有内能,温度为0℃的物体也具有内能,故AC错误;
B、内能的大小与物体的温度、质量、状态等有关,故B错误;
CD、内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。机械能是指物体由于机械运动而具有的能,两者可以同时具有,故C错误、D正确。
故答案为:D。
【分析】内能是指物体内部所有做无规则运动的分子具有的分子动能和分子势能的总和,一切物体都有内能;物体的内能和物体的质量、温度、状态和种类有关;内能与机械能是两种不同形式的能。
5.(2023中考·常州真卷)全球气候变暖导致冰川熔化。为保护冰川,工程师曾在瑞士阿尔卑斯山进行实验:夏季,将保护毯覆盖在冰川上,发现保护毯之下的冰川熔化明显变缓。保护毯材料的特点是( )
白色
黑色
导热性能好
导热性能差
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】物体的颜色;热传递改变物体内能
【解析】【解答】冰熔化需要吸收热量,保护毯使冰熔化变慢,阻断了冰川吸热,导热性差;白色物体可以反射所有色光,反射能量,使冰熔化变慢,保护毯是白色的,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】白色物体反光效果好,导热性差的物体,具有隔热能力。
6.(2025·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、热量与内能的关系;热传递改变物体内能;热机的四个冲程;能量的转化或转移;核裂变
【解析】【解答】 A.物体的温度升高时,内能增大;温度降低时,内能减小,故金属汤勺放在热汤中,吸收热量,温度升高,内能增大,故A错误符合题意;
B.核电站是利用核裂变释放的能量来发电的,故B正确不合题意;
C.汽油机属于热机,在做功冲程中,主要将内能转化为机械能,故C正确不合题意;
D.能量的转移和转化具有方向性,我们要节约能源,故D正确不合题意。
故选A。
【分析】A.物体的温度升高时,内能增大;温度降低时,内能减小;
B.核电站是利用核裂变释放的能量来发电的;
C.汽油机在做功冲程中,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,我们要节约能源。
7.(2024·扬州)关于扬州美食中的物理知识,下列说法正确的是
A.翡翠烧麦呈现绿色是因为吸收了绿光
B.麻鸭汤沸腾后用文火加热,温度升高
C.用蒸笼蒸包子是通过做功的方式增加包子的内能
D.盐水鹅香气四溢说明分子在永不停息地做无规则运动
【答案】D
【知识点】沸腾及沸腾条件;物体的颜色;热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】A.翡翠烧麦呈现绿色是因为它反射了绿色光,故A错误;
B.麻鸭汤沸腾后用文火加热,温度不变,故B错误;
C.用蒸笼蒸包子是通过热传递的方式增加包子的内能,故C错误;
D.盐水鹅香气四溢说明分子在永不停息地做无规则运动,故D正确。
故选D。
【分析】A.不透明体的颜色由它反射的色光决定;
B.液体沸腾时不断吸热,但是温度不变;
C.改变内能的方式:①做功,本质为能量的转化;②热传递,本质为能量的转移;
D.根据分子运动的知识判断。
8.(2023·连云港)下列事例中,用热传递的方式来改变物体内能的是( )
A.古人钻木取火 B.冬天双手摩擦取暖
C.一杯热水慢慢变凉 D.人从滑梯滑下臀部发热
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】
A、 古人钻木取火 ,是通过做功改变内能,故A错误。
B、 冬天双手摩擦取暖 ,是通过做功改变内能,故B错误。
C、一杯热水慢慢变凉,是通过热传递改变内能,故C正确。
D、 人从滑梯滑下臀部发热,是通过做功改变内能,故D错误。
故答案为:C
【分析】
改变内能有两种方式,一种是做功改变内能,一种是热传递改变内能。
二、填空题
9.(2025·扬州)如图,小朋友沿塑料滑梯滑下,长发竖起散开,这是 现象,头发散开的原因是 ;同时由于摩擦生热,臀部发烫,这是通过 方式改变物体内能
【答案】摩擦起电;同种电荷相互排斥;做功
【知识点】做功改变物体内能;两种电荷;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】小朋友滑滑梯时,人和滑梯相互摩擦,使电子发生转移,人体带电,是摩擦起电现象;由于头发带同种电荷,根据同种电荷相互排斥,头发会竖起散开;臀部和滑梯摩擦而发烫,将机械能转化为内能,是做功改变内能。故第1空填:摩擦起电;第2空填:同种电荷相互排斥;第3空填:做功。
【分析】不同物体间相互摩擦,实现电子转移,是摩擦起电现象;电荷间同种电荷相互排斥;物体间摩擦产生热量,是做功改变内能。
10.(2025·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】液化及液化放热;热传递改变物体内能
【解析】【解答】铜具有良好的导热性,因此经常用于制作导热器、散热器等需要高效传热的应用;水从高温热源(高温烟气)吸收热量,是通过热传递的方式增加了水的内能;为了节约能源,烟气再通过换热器将其温度进一步下降到60℃,从而使烟气中水蒸气由气态液化变成水,放出热量。
【分析】铜具有优良的导热性;改变物体内能的方法有做功和热传递;物质由气态变成液态的过程叫液化。
11.(2023·镇江中考)如图为笔记本电脑的外置散热器,其铝合金板和风扇能加快散热.散热器选用 性良好的铝合金材料,可以通过 方式减小电脑内能.利用通电线圈在 中受力转动制成的风扇,能加快热空气的排出.
【答案】导热;热传递 (或热传导);磁场
【知识点】热传递改变物体内能;磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】散热器选用导热性良好的铝合金材料,能加快热量散失,可以通热传递方式减小电脑的内能;风扇的电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动制成的,风扇转动,加快空气流动,能加快热空气的排出。
【分析】导热性好的材料便于对物体放热;温度不同的物体间,通过热传递改变内能;电动机根据电流在磁场中受力运动制成的。
12.(2023·苏州)工地上太阳暴晒的钢筋热得烫手,钢筋内能是通过 的方式增加的,用切割机切割钢筋,切割片温度急剧上升,该过程内能变化情况与热机的 冲程相同。
【答案】热传递;压缩
【知识点】热传递改变物体内能;热机的四个冲程
【解析】【解答】工地上太阳暴晒的钢筋热得烫手,钢筋内能是通过热传递的方式增加的,用切割机切割钢筋,切割片温度急剧上升,是机械能转化为内能,内能变化情况与热机的压缩冲程相同。
【分析】温度不同的物体间,通过热传递改变内能;物体间摩擦时,机械能转化为内能。
13.(2025·苏州) 如图,2025年4月24日搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭受到向上的推力 重力,加速上升。火箭与飞船分过程中,火箭相对于飞船是 的。火箭外壳返回过程中,由于空气摩擦导致其温度升高,这是通过 的方式改变内能的。飞船进人轨道后,利用 传输信号与地联系。
【答案】大于;运动;做功;电磁波
【知识点】做功改变物体内能;力与运动的关系;参照物及其选择;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 (1)火箭受到向上的推力大于重力时,两个力的合力向上,与运动方向相同,此时火箭加速上升;
(2)火箭与飞船分离过程中,火箭相对于飞船位置发生了变化,所以火箭相对于飞船是运动的;
(3)火箭外壳返回过程中,由于空气摩擦,机械能转化为内能,导致火箭的温度升高,内能增加,这是通过做功的方式改变火箭的内能;
(4)飞船进入轨道后,利用电磁波传输信号与地面联系。
【分析】 (1)力可以改变物体的运动状态,当合力的方向与运动方向相同时,物体做加速运动,当合力方向与运动相反时,物体做减速运动;
(2)物体相对于参照物的位置没有发生变化,则运动是静止的;物体相对于参照物的位置发生了变化,则物体是运动的;
(3)做功和热传递都可以改变物体的内能;做功改变物体内能的实质是能量的转化,热传递改变物体内能的实质是能量的转移;
(4)电磁波可以传递能量和信息。
14.(2024·镇江)液冷充电桩可以提高电动汽车的充电速度,充电时导线产生的热量通过 的方式转移给周围流动的液体,物体间温差越大散热效果越好,则应 液体的流动速度。为了减少充电时导线产生的热量,在保持充电时间和电流不变的情况下,应选用长度相同、横截面积较 的铜导线。
【答案】热传递;加快;大
【知识点】热传递改变物体内能;影响电阻大小的因素
【解析】【解答】 (1)充电时导线产生的热量通过热传递的方式转移给周围流动的液体,物体间温差越大散热效果越好,则应加快液体的流动速度,尽快将温度高的液体流过;
(2)根据焦耳定律公式Q=I2Rt知,在电流、通电时间相同的情况下,导体的电阻越小,产生的热量越少,因此应选用长度相同、横截面积较大的铜导线。
【分析】(1)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;前者的本质为能量的转化,后者的本质为能量的转移;
(2)导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。;由焦耳定律知道,电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比。
15.(2024·苏州)熨斗古代亦称“火斗”,最早出现于西汉,以青铜质地为主,用高温熨平衣物,是通过 方式改变物体内能的。宋元时期,出现了如图所示带木把的熨斗,相比金属把,使用更安全,是由于木头具有 的物理属性。
【答案】热传递;隔热性好
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】(1)熨斗古代亦称“火斗”,最早出现于西汉,以青铜质地为主,用高温熨平衣物,是通过热传递方式改变物体内能的。
(2)宋元时期,出现了如图所示带木把的熨斗,相比金属把,使用更安全,是由于木头具有隔热性好的物理属性。
【分析】(1)改变物体内能的方式:①做功,本质为能量的转化;②热传递,本质为能量的转移;
(2)物质的性质决定用途,据此分析解答。
16.(2024·盐城) 芯片体积小,元件密集。当芯片中有电流通过时,由于芯片元件有 ,不可避免地会产生热量,这种现象称为电流的 效应。为了不影响芯片的性能,通常让散热部件与芯片紧密结合,来降低芯片的温度,这是通过 的方式改变芯片内能。
【答案】电阻;热;热传递
【知识点】热传递改变物体内能;电流的热效应
【解析】【解答】(1)当芯片中有电流通过时,由于芯片元件有电阻,不可避免地会产生热量,这种现象称为电流的热效应。
(2)为了不影响芯片的性能,通常让散热部件与芯片紧密结合,来降低芯片的温度,这是通过热传递的方式改变芯片内能。
【分析】(1)电流通过导体时都会发热,这就是电流的热效应;
(2)改变物体内能的方式:①做功,本质为能量的转化;②热传递,本质为能量的转移。
17.(2023·无锡)如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,棉花会立即燃烧,下压过程中活塞对筒内空气 ,空气的 能增大,该能量转化过程与汽油机的 冲程相同。
【答案】做功;内;压缩
【知识点】做功改变物体内能;热机
【解析】【解答】如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,棉花会立即燃烧,下压过程中活塞对筒内空气做功,空气的内能增大,该能量转化过程与汽油机的做功冲程相同。
【分析】汽油机的压缩冲程,将机械能转化为内能;做功冲程,将内能转化为机械能,据此分析解答。
18.(2023·泰州) 如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部,放入一小团干燥的硝化棉,用力把活塞迅速压下,使硝化棉燃烧,该过程是通过 的方式来改变筒内空气的内能,其能量转化情况与汽油机的 冲程相同。
【答案】做功;压缩
【知识点】做功改变物体内能;热机
【解析】【解答】如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部,放入一小团干燥的硝化棉,用力把活塞迅速压下,使硝化棉燃烧,该过程将活塞的机械能转化为内能,是通过做功的方式来改变筒内空气的内能。其能量转化情况与汽油机的压缩冲程相同。
【分析】①改变物体内能的方法:①做功,本质为能量的转化;②热传递,本质为能量的转移;
②四冲程内燃机的压缩冲程,将机械能转化为内能;做功冲程,将内能转化为机械能。
19.(2023·扬州)请补全下面知识结构图。
【答案】(1)转移;(2)做功;(3)弹性势能
【知识点】机械能及其转化;做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【分析】(1)热传递的实质是内能的转移;做功是内能(能量)的转化。
(2)内能(能量)的转化的实质是做功。
(3)机械能包括势能和动能,动能和势能的转化:①动能转化为重力势能,②动能转化为弹性势能。
20.(2025·连云) 小华想“探究热水冷却过程温度变化的特点”,她将一杯的热水放在室温下自然冷却,记录的热水温度变化情况如下表所示。[]
时间 0 2 4 6 8 10 12
温度 80 71 65 60 56 52 49
此过程是通过 的方式改变水的内能,在前内,水的内能减少了 。请你归纳出热水冷却过程温度变化的特点 。
【答案】热传递;;先快后慢
【知识点】热传递改变物体内能;比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】热水冷却过程向外放出热量,是通过热传递的方式改变水的内能。
水的质量为
在前内,水的内能减少了
根据表格数据分析可知,热水冷却过程中温度先降低的快,后降低的慢,即先快后慢。
【分析】热水放在室温下自然冷却,据此分析;根据密度公式得出100mL的热水质量,根据Q吸=cm(t﹣t0)得出在前6min内水放出的热量,从而得出水的内能减少了多少;分析表中数据得出结论。
三、综合能力题
21.(2024·淮安)阅读短文,回答问题。
常温超导
1911年,荷兰物理学家昂内斯发现,水银的电阻率(表示单位长度单位横截面积的某种材料的电阻)并不像预料的那样随温度降低逐渐减小,而是当温度降到附近时,电阻率突然减小到无法测量,后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相似的低温下失去电阻的特性,这种现象叫作超导现象。这种超导现象一直需要在超低温下才能观察到。
2020年10月14日,罗切斯特大学研究人员首次在高达的温度下,观察到常温超导现象,但这次研究人员创造的常温超导材料,也存在严重的限制,他们观察到的超导现象,是在2670亿帕的压强下实现的,这是和地心处压强相当的超高压条件。
如果把超导材料应用于实际,会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
(1)通过本文的描述,“电阻率”是描述材料 (填“导电性能”或“导热性能”)的物理量;
(2)当温度降到时,水银的内能 (填“等于”或“不等于”)零;
(3)设想一下,如果“常温常压超导”进入工业化,请你列举一个应用实例: 。
【答案】(1)导电性能
(2)不等于
(3)用超导材料传输电能可以减少热损耗
【知识点】内能的概念;电阻;超导体特点及作用;电流的热效应
【解析】【解答】 (1)电阻率是表征材料导电性能的物理量;
(2)一切物体在任何温度下都有内能,所以低温下水银的内能不等于零;
(3)根据焦耳定律Q=IRt可知,电阻为零时,电热为零,电能就不会转化为热白白的散失了。所以用超导材料传输电能可以减少热损耗。
【分析】 (1)电阻率是表征材料导电性能的物理量,电阻率越大,电阻越大,导电性越差;
(2)一切物体在任何温度下都有内能;
(3)超导体适合制作输电导线和电动机线圈等。
(1)电阻率表示单位长度单位横截面积的某种材料的电阻,所以“电阻率”是描述材料的导电性能的物理量。
(2)当温度降到时,水银内部的分子仍然在不停地做无规则运动,所以具有内能。
(3)如果“常温常压超导”进入工业化,手机、电脑等设备就不会存在发热问题。
1 / 1江苏省初中物理中考真题专项复习-热学:内能
一、选择题
1.(2025·无锡)如图所示,是中国国家博物馆原始社会厅中展示的一种取火器,它以牛角作外套筒,木制推杆,杆前端粘附艾绒,取火时,一手握住套筒,一手猛推杆入筒,属用将杆拔出,艾绒即燃,它的尺寸如图,下列说法中正确的是( )
A.这种取火器的体积太大,不便于携带
B.取火时是通过做功增加筒内空气的内能
C.取火时是通过热传递增加简内空气的内能
D.取火的原理与汽油机的做功冲程相同
2.(2025·淮安)图中是美食“油端子”,它是将面糊装入模具放入热油餿貔锅内炸出来的美食,下列情境在改变内能的方式上与之相同的是( )
A. B.
C. D.
3.(2025·南通)热质说是18世纪流行的热学理论。该理论认为热质是一种无质量、看不见的特殊物质,物体吸收、放出热质会导致温度或物态的变化,它只能在物体间转移,不会产生或消失。下列事例中,不能佐证该理论的是( )
A.热水暖手 B.冰袋冷敷 C.扬汤止沸 D.钻木取火
4.(2025·连云) 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
5.(2023中考·常州真卷)全球气候变暖导致冰川熔化。为保护冰川,工程师曾在瑞士阿尔卑斯山进行实验:夏季,将保护毯覆盖在冰川上,发现保护毯之下的冰川熔化明显变缓。保护毯材料的特点是( )
白色
黑色
导热性能好
导热性能差
A. B. C. D.
6.(2025·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
7.(2024·扬州)关于扬州美食中的物理知识,下列说法正确的是
A.翡翠烧麦呈现绿色是因为吸收了绿光
B.麻鸭汤沸腾后用文火加热,温度升高
C.用蒸笼蒸包子是通过做功的方式增加包子的内能
D.盐水鹅香气四溢说明分子在永不停息地做无规则运动
8.(2023·连云港)下列事例中,用热传递的方式来改变物体内能的是( )
A.古人钻木取火 B.冬天双手摩擦取暖
C.一杯热水慢慢变凉 D.人从滑梯滑下臀部发热
二、填空题
9.(2025·扬州)如图,小朋友沿塑料滑梯滑下,长发竖起散开,这是 现象,头发散开的原因是 ;同时由于摩擦生热,臀部发烫,这是通过 方式改变物体内能
10.(2025·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。
11.(2023·镇江中考)如图为笔记本电脑的外置散热器,其铝合金板和风扇能加快散热.散热器选用 性良好的铝合金材料,可以通过 方式减小电脑内能.利用通电线圈在 中受力转动制成的风扇,能加快热空气的排出.
12.(2023·苏州)工地上太阳暴晒的钢筋热得烫手,钢筋内能是通过 的方式增加的,用切割机切割钢筋,切割片温度急剧上升,该过程内能变化情况与热机的 冲程相同。
13.(2025·苏州) 如图,2025年4月24日搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭受到向上的推力 重力,加速上升。火箭与飞船分过程中,火箭相对于飞船是 的。火箭外壳返回过程中,由于空气摩擦导致其温度升高,这是通过 的方式改变内能的。飞船进人轨道后,利用 传输信号与地联系。
14.(2024·镇江)液冷充电桩可以提高电动汽车的充电速度,充电时导线产生的热量通过 的方式转移给周围流动的液体,物体间温差越大散热效果越好,则应 液体的流动速度。为了减少充电时导线产生的热量,在保持充电时间和电流不变的情况下,应选用长度相同、横截面积较 的铜导线。
15.(2024·苏州)熨斗古代亦称“火斗”,最早出现于西汉,以青铜质地为主,用高温熨平衣物,是通过 方式改变物体内能的。宋元时期,出现了如图所示带木把的熨斗,相比金属把,使用更安全,是由于木头具有 的物理属性。
16.(2024·盐城) 芯片体积小,元件密集。当芯片中有电流通过时,由于芯片元件有 ,不可避免地会产生热量,这种现象称为电流的 效应。为了不影响芯片的性能,通常让散热部件与芯片紧密结合,来降低芯片的温度,这是通过 的方式改变芯片内能。
17.(2023·无锡)如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,棉花会立即燃烧,下压过程中活塞对筒内空气 ,空气的 能增大,该能量转化过程与汽油机的 冲程相同。
18.(2023·泰州) 如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部,放入一小团干燥的硝化棉,用力把活塞迅速压下,使硝化棉燃烧,该过程是通过 的方式来改变筒内空气的内能,其能量转化情况与汽油机的 冲程相同。
19.(2023·扬州)请补全下面知识结构图。
20.(2025·连云) 小华想“探究热水冷却过程温度变化的特点”,她将一杯的热水放在室温下自然冷却,记录的热水温度变化情况如下表所示。[]
时间 0 2 4 6 8 10 12
温度 80 71 65 60 56 52 49
此过程是通过 的方式改变水的内能,在前内,水的内能减少了 。请你归纳出热水冷却过程温度变化的特点 。
三、综合能力题
21.(2024·淮安)阅读短文,回答问题。
常温超导
1911年,荷兰物理学家昂内斯发现,水银的电阻率(表示单位长度单位横截面积的某种材料的电阻)并不像预料的那样随温度降低逐渐减小,而是当温度降到附近时,电阻率突然减小到无法测量,后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相似的低温下失去电阻的特性,这种现象叫作超导现象。这种超导现象一直需要在超低温下才能观察到。
2020年10月14日,罗切斯特大学研究人员首次在高达的温度下,观察到常温超导现象,但这次研究人员创造的常温超导材料,也存在严重的限制,他们观察到的超导现象,是在2670亿帕的压强下实现的,这是和地心处压强相当的超高压条件。
如果把超导材料应用于实际,会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
(1)通过本文的描述,“电阻率”是描述材料 (填“导电性能”或“导热性能”)的物理量;
(2)当温度降到时,水银的内能 (填“等于”或“不等于”)零;
(3)设想一下,如果“常温常压超导”进入工业化,请你列举一个应用实例: 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;热机的四个冲程
【解析】【解答】A、取火器会使得艾绒着火,携带可能会发生火灾,所以不是由于体积过大导致不能携带;故A错误;
BC、 取火时,一手握住套筒,一手猛推杆入筒,属用将杆拔出,艾绒即燃 ,能量转化为机械能转换为内能,所以是通过做功增加空气内能,故B正确,C错误;
D、做功冲程为内能转化为机械能,故D错误;
综上选B。
【分析】 本题关键在于理解做功改变物体内能的原理(外界对物体做功,物体内能增加),以及区分汽油机不同冲程的能量转化特点。通过对每个选项结合原理分析,得出正确答案。
2.【答案】D
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】美食“油端子”制作时,需要高温油炸,是通过热传递增加物体内能的,ABC弯折铁丝、钻木取火,压缩空气均是通过做功增加物体内能;
D、给水用酒精加热是通过热传递改变物体内能的,故D正确;
综上选D。
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
3.【答案】D
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、 热水暖手时,热水的热质转移到手上,使手的温度升高,符合热质在物体间转移的理论, 故A正确;
B、 冰袋冷敷时,冰袋的热质转移到人体,使人体温度降低,属于热质在物体间转移 ,B正确;
C、 扬汤止沸时,汤的热质通过扬起动作转移到周围环境(如空气),导致汤的温度暂时降低,属于热质在物体间转移 ,故C正确;
D、 钻木取火时,是通过做功的方式使木头的内能增加,温度升高而燃烧, 属于能量的转化,故D错误。
综上选D。
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
4.【答案】D
【知识点】机械能及其转化;内能的概念
【解析】【解答】A、一切物体都有内能,温度为0℃的物体也具有内能,故AC错误;
B、内能的大小与物体的温度、质量、状态等有关,故B错误;
CD、内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。机械能是指物体由于机械运动而具有的能,两者可以同时具有,故C错误、D正确。
故答案为:D。
【分析】内能是指物体内部所有做无规则运动的分子具有的分子动能和分子势能的总和,一切物体都有内能;物体的内能和物体的质量、温度、状态和种类有关;内能与机械能是两种不同形式的能。
5.【答案】B
【知识点】物体的颜色;热传递改变物体内能
【解析】【解答】冰熔化需要吸收热量,保护毯使冰熔化变慢,阻断了冰川吸热,导热性差;白色物体可以反射所有色光,反射能量,使冰熔化变慢,保护毯是白色的,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】白色物体反光效果好,导热性差的物体,具有隔热能力。
6.【答案】A
【知识点】温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能;热机的四个冲程;能量的转化或转移;核裂变
【解析】【解答】 A.物体的温度升高时,内能增大;温度降低时,内能减小,故金属汤勺放在热汤中,吸收热量,温度升高,内能增大,故A错误符合题意;
B.核电站是利用核裂变释放的能量来发电的,故B正确不合题意;
C.汽油机属于热机,在做功冲程中,主要将内能转化为机械能,故C正确不合题意;
D.能量的转移和转化具有方向性,我们要节约能源,故D正确不合题意。
故选A。
【分析】A.物体的温度升高时,内能增大;温度降低时,内能减小;
B.核电站是利用核裂变释放的能量来发电的;
C.汽油机在做功冲程中,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,我们要节约能源。
7.【答案】D
【知识点】沸腾及沸腾条件;物体的颜色;热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】A.翡翠烧麦呈现绿色是因为它反射了绿色光,故A错误;
B.麻鸭汤沸腾后用文火加热,温度不变,故B错误;
C.用蒸笼蒸包子是通过热传递的方式增加包子的内能,故C错误;
D.盐水鹅香气四溢说明分子在永不停息地做无规则运动,故D正确。
故选D。
【分析】A.不透明体的颜色由它反射的色光决定;
B.液体沸腾时不断吸热,但是温度不变;
C.改变内能的方式:①做功,本质为能量的转化;②热传递,本质为能量的转移;
D.根据分子运动的知识判断。
8.【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】
A、 古人钻木取火 ,是通过做功改变内能,故A错误。
B、 冬天双手摩擦取暖 ,是通过做功改变内能,故B错误。
C、一杯热水慢慢变凉,是通过热传递改变内能,故C正确。
D、 人从滑梯滑下臀部发热,是通过做功改变内能,故D错误。
故答案为:C
【分析】
改变内能有两种方式,一种是做功改变内能,一种是热传递改变内能。
9.【答案】摩擦起电;同种电荷相互排斥;做功
【知识点】做功改变物体内能;两种电荷;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】小朋友滑滑梯时,人和滑梯相互摩擦,使电子发生转移,人体带电,是摩擦起电现象;由于头发带同种电荷,根据同种电荷相互排斥,头发会竖起散开;臀部和滑梯摩擦而发烫,将机械能转化为内能,是做功改变内能。故第1空填:摩擦起电;第2空填:同种电荷相互排斥;第3空填:做功。
【分析】不同物体间相互摩擦,实现电子转移,是摩擦起电现象;电荷间同种电荷相互排斥;物体间摩擦产生热量,是做功改变内能。
10.【答案】导热;热传递;液化
【知识点】液化及液化放热;热传递改变物体内能
【解析】【解答】铜具有良好的导热性,因此经常用于制作导热器、散热器等需要高效传热的应用;水从高温热源(高温烟气)吸收热量,是通过热传递的方式增加了水的内能;为了节约能源,烟气再通过换热器将其温度进一步下降到60℃,从而使烟气中水蒸气由气态液化变成水,放出热量。
【分析】铜具有优良的导热性;改变物体内能的方法有做功和热传递;物质由气态变成液态的过程叫液化。
11.【答案】导热;热传递 (或热传导);磁场
【知识点】热传递改变物体内能;磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】散热器选用导热性良好的铝合金材料,能加快热量散失,可以通热传递方式减小电脑的内能;风扇的电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动制成的,风扇转动,加快空气流动,能加快热空气的排出。
【分析】导热性好的材料便于对物体放热;温度不同的物体间,通过热传递改变内能;电动机根据电流在磁场中受力运动制成的。
12.【答案】热传递;压缩
【知识点】热传递改变物体内能;热机的四个冲程
【解析】【解答】工地上太阳暴晒的钢筋热得烫手,钢筋内能是通过热传递的方式增加的,用切割机切割钢筋,切割片温度急剧上升,是机械能转化为内能,内能变化情况与热机的压缩冲程相同。
【分析】温度不同的物体间,通过热传递改变内能;物体间摩擦时,机械能转化为内能。
13.【答案】大于;运动;做功;电磁波
【知识点】做功改变物体内能;力与运动的关系;参照物及其选择;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 (1)火箭受到向上的推力大于重力时,两个力的合力向上,与运动方向相同,此时火箭加速上升;
(2)火箭与飞船分离过程中,火箭相对于飞船位置发生了变化,所以火箭相对于飞船是运动的;
(3)火箭外壳返回过程中,由于空气摩擦,机械能转化为内能,导致火箭的温度升高,内能增加,这是通过做功的方式改变火箭的内能;
(4)飞船进入轨道后,利用电磁波传输信号与地面联系。
【分析】 (1)力可以改变物体的运动状态,当合力的方向与运动方向相同时,物体做加速运动,当合力方向与运动相反时,物体做减速运动;
(2)物体相对于参照物的位置没有发生变化,则运动是静止的;物体相对于参照物的位置发生了变化,则物体是运动的;
(3)做功和热传递都可以改变物体的内能;做功改变物体内能的实质是能量的转化,热传递改变物体内能的实质是能量的转移;
(4)电磁波可以传递能量和信息。
14.【答案】热传递;加快;大
【知识点】热传递改变物体内能;影响电阻大小的因素
【解析】【解答】 (1)充电时导线产生的热量通过热传递的方式转移给周围流动的液体,物体间温差越大散热效果越好,则应加快液体的流动速度,尽快将温度高的液体流过;
(2)根据焦耳定律公式Q=I2Rt知,在电流、通电时间相同的情况下,导体的电阻越小,产生的热量越少,因此应选用长度相同、横截面积较大的铜导线。
【分析】(1)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;前者的本质为能量的转化,后者的本质为能量的转移;
(2)导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。;由焦耳定律知道,电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比。
15.【答案】热传递;隔热性好
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】(1)熨斗古代亦称“火斗”,最早出现于西汉,以青铜质地为主,用高温熨平衣物,是通过热传递方式改变物体内能的。
(2)宋元时期,出现了如图所示带木把的熨斗,相比金属把,使用更安全,是由于木头具有隔热性好的物理属性。
【分析】(1)改变物体内能的方式:①做功,本质为能量的转化;②热传递,本质为能量的转移;
(2)物质的性质决定用途,据此分析解答。
16.【答案】电阻;热;热传递
【知识点】热传递改变物体内能;电流的热效应
【解析】【解答】(1)当芯片中有电流通过时,由于芯片元件有电阻,不可避免地会产生热量,这种现象称为电流的热效应。
(2)为了不影响芯片的性能,通常让散热部件与芯片紧密结合,来降低芯片的温度,这是通过热传递的方式改变芯片内能。
【分析】(1)电流通过导体时都会发热,这就是电流的热效应;
(2)改变物体内能的方式:①做功,本质为能量的转化;②热传递,本质为能量的转移。
17.【答案】做功;内;压缩
【知识点】做功改变物体内能;热机
【解析】【解答】如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,棉花会立即燃烧,下压过程中活塞对筒内空气做功,空气的内能增大,该能量转化过程与汽油机的做功冲程相同。
【分析】汽油机的压缩冲程,将机械能转化为内能;做功冲程,将内能转化为机械能,据此分析解答。
18.【答案】做功;压缩
【知识点】做功改变物体内能;热机
【解析】【解答】如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部,放入一小团干燥的硝化棉,用力把活塞迅速压下,使硝化棉燃烧,该过程将活塞的机械能转化为内能,是通过做功的方式来改变筒内空气的内能。其能量转化情况与汽油机的压缩冲程相同。
【分析】①改变物体内能的方法:①做功,本质为能量的转化;②热传递,本质为能量的转移;
②四冲程内燃机的压缩冲程,将机械能转化为内能;做功冲程,将内能转化为机械能。
19.【答案】(1)转移;(2)做功;(3)弹性势能
【知识点】机械能及其转化;做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【分析】(1)热传递的实质是内能的转移;做功是内能(能量)的转化。
(2)内能(能量)的转化的实质是做功。
(3)机械能包括势能和动能,动能和势能的转化:①动能转化为重力势能,②动能转化为弹性势能。
20.【答案】热传递;;先快后慢
【知识点】热传递改变物体内能;比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】热水冷却过程向外放出热量,是通过热传递的方式改变水的内能。
水的质量为
在前内,水的内能减少了
根据表格数据分析可知,热水冷却过程中温度先降低的快,后降低的慢,即先快后慢。
【分析】热水放在室温下自然冷却,据此分析;根据密度公式得出100mL的热水质量,根据Q吸=cm(t﹣t0)得出在前6min内水放出的热量,从而得出水的内能减少了多少;分析表中数据得出结论。
21.【答案】(1)导电性能
(2)不等于
(3)用超导材料传输电能可以减少热损耗
【知识点】内能的概念;电阻;超导体特点及作用;电流的热效应
【解析】【解答】 (1)电阻率是表征材料导电性能的物理量;
(2)一切物体在任何温度下都有内能,所以低温下水银的内能不等于零;
(3)根据焦耳定律Q=IRt可知,电阻为零时,电热为零,电能就不会转化为热白白的散失了。所以用超导材料传输电能可以减少热损耗。
【分析】 (1)电阻率是表征材料导电性能的物理量,电阻率越大,电阻越大,导电性越差;
(2)一切物体在任何温度下都有内能;
(3)超导体适合制作输电导线和电动机线圈等。
(1)电阻率表示单位长度单位横截面积的某种材料的电阻,所以“电阻率”是描述材料的导电性能的物理量。
(2)当温度降到时,水银内部的分子仍然在不停地做无规则运动,所以具有内能。
(3)如果“常温常压超导”进入工业化,手机、电脑等设备就不会存在发热问题。
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