【备考2021】中考物理 二轮复习 高频考点剖析热学专题专题三:物态变化及内能相关问题学案(考点扫描+考点剖析+问题原卷+问题解析)

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名称 【备考2021】中考物理 二轮复习 高频考点剖析热学专题专题三:物态变化及内能相关问题学案(考点扫描+考点剖析+问题原卷+问题解析)
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2021-01-29 07:26:56

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文档简介

声光热部分
专题三:物态变化及内能相关问题
考点扫描☆名师点拨
一、考点解析
1.物态变化:物态变化是中考物理试卷中的必考题。纵观各地中考考纲和近三年考卷来看,对物态变化的考查基于对基础知识的理解、常见物态现象分析和生活中物态变化的解释的考查;物态变化中的吸放热现象都是考查对象。此部分考题平均分值在5~6分左右,常考题型有选择题(一个考题,分值以2分居多)、填空题(一个考题,分值以2~3分居多)、实验探究题(一个考题,分值一般为3~6分),也曾出现过简答或对物态变化现象的解释等题型,其中实验探究题分值稍高。
物态变化在2020年中考物理试卷中仍会出现,也会延续以前的考查方式和规律,不会有很大变化。考查思路主要分为三个方面:(1)判断物态变化的类型;(2)物态变化中的吸放热;(3)图像分析。
2.内能:属于初中物理热学部分内容,这部分内容主要包括分子热运动、分子间作用力、内能、内能的改变、比热容、热量的计算、热值、热机、热机的效率、能量守恒定律等。这部分内容要求学生对微观世界有个初步的了解,知道微观粒子的运动情况和存在状态,同时认识内能是自然界中又一种重要的能量并且理解内能和其他形式的能可以相互转化。
具体要求是:通过观察和实验,初步了解分子运动理论的基本观点,并能用其解释某些热现象;了解热量的概念;从能量转化的角度认识燃料的热值;了解四冲程汽油机的基本工作原理;了解内能的概念;能简单描述温度和内能的关系;了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义;通过实验了解比热容的概念,尝试用比热容解释简单的自然现象,能根据比热容进行简单的热量计算;知道能量守恒定律,能举出日常生活中能量守恒的实例,用能量转化和守恒的观点分析物理现象的意识;通过能量的转化和转移,认识效率。
本部分中考题型以填空题、选择题、涉及到热值和比热容概念的以计算题为主,常见的是选择题和计算型填空题,均属于基础题型,试题难度以中等为主。从近三年来中考试卷来看,分值不高,一般保持在2—5分之间,平均分值在3分左右。
3.热机及其效率、能量转化与守恒
从近几年的中考试题中,可以看出能量主要考查的内容有:能量的分类,对能量概念的理解,能量的转化与守恒,能量与温度的关系、以及能量的利用等知识。
对本部分的考查,一是考查应用技能,如能量的转化;二是认识能量的概念,如常见能源;三是能量的有关计算,如热值得计算。
本部分中考题型以填空题、选择题、计算题为主,常见的是选择题和计算型填空题,均属于基础题型,试题难度以中等为主;难度较高主要集中在能量的转化类型方面。近三年来在中考中分值保持在2—5分之间,平均分值在3.5分左右。
解答此类问题要注意以下问题:
1. 晶体、非晶体熔化和凝固的特点及温度变化图象。
2. 六种物态变化名称及吸热和放热。
3. 生活中一些物态变化形成的原因----“白气”的成因.
4. 误将细小物体的机械运动当作分子的运动。
5.不能正确理解温度、内能、热量之间的区别和联系。
6. 误认为内燃机转一圈对外做功一次。内燃机在一个工作循环中对外做功1次,飞轮转动2转,完成4个冲程.
二、考查方向
1.物态变化
物态变化的显著特点是“现象”多,有各种自然现象和生活现象及实验中所产生的现象,对“现象”的认真观察、分析、归纳在本部分尤为重要。
物态变化和生产、生活密切相关,地球上大量能源来自太阳,春、夏、秋、冬四季的变化就是物态变化的体现。人类的衣、食、住、行都与物态变化有着密不可分的关系。所以要特别注重将所学知识用于分析解决简单的实际问题。
复习重点:三态转化:常见的物质有三种状态,即固态、液态和气态。当温度发生变化时,物质会在固、液、气三种状态之间变化。
解答物态变化问题要抓住以下要点:一是明确发生物态变化的物质是什么;二是发生变化前物质是什么状态;三是变化之后物质是什么状态;四是发生物态变化时伴随着怎样的吸热或放热过程。分析时还要注意有些物态变化需要一定的温度条件。
实验探究:此类考题是在以上知识基础上,通过分析现象变化、热量交换并与科学的实验手段相结合,考查考生实验能力和分析判断能力。只要能很好理解物态变化的规律,此类考题一般不难解答,所以关键是对物态变化现象的理解和掌握。
2.内能
备考方略:2020年中考,这部分内容仍然会出现在中考试卷中。考题难度属易或中等,分值大约3~5分。在选择题中考察分子热运动、内能及其转化可能性较大。计算题中考察热量、比热容的计算一般是概念性的计算,难度不高。考生要重点复习:内能的改变;利用比热容解释生活现象;热量的计算;热效率的计算等。
3.热机及其效率、能量转化与守恒
复习重点:1)内燃机的工作原理;四冲程汽油机的工作过程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;2)热值(q)的概念及其相关计算;3)热机的效率计算;4)能量守恒定律。
备考方略:解答能量类考题主要从能量的转化入手,能进行能量的简单计算(热值的计算);热机四冲程的能量转化和工作过程也是重要知识点。只要对以上几个方面有全面的认识,解答声现象考题一般不难。
三、知识梳理
(一)物态变化
1.熔化和凝固:
固体物质可以分成两大类,其中一类需要达到一定温度后继续吸热才能熔化,并且在熔化时温度保持不变(这个温度值就是该物质的熔点),直到固体完全熔化完,这类物质叫晶体;而另一类物质熔化时不是在一个特定的温度,熔化过程中温度不断升高,也就是说这类物质没有熔点,这种物质叫非晶体;它们在熔化时吸热温度的变化表现不同,是因为组成物质的“分子”间的相互作用力不同导致的,晶体与非晶体还有别的区别。
凝固是熔化的逆过程,晶体在凝固时放热温度保持不变,这个温度值就是该物质的凝固点,同种物质的熔点等于凝固点,非晶体没有凝固点。常见的晶体有:萘、海波、食盐、冰、各种金属等,常见的非晶体有:松香、蜂蜡、玻璃、沥青等。
晶体和非晶体熔化与凝同时温度跟时间的关系图象可以很形象的描述它们的温度变化特点。晶体与非晶体图像的区别在于有没有固定熔点。
晶体在熔化时吸热温度却保持不变,凝固时放热温度也保持不变在生活中有一些应用,例如,0℃的规定;冬天在菜窖里放上一桶水,利用水结冰时放热,只要还有液态的水,菜窖里的温度就不会低到0℃以下。
2.汽化和液化
液态和气态:可以相互转化,物体从液态变为气态叫汽化,蒸发和沸腾是汽化的两种方式。蒸发和沸腾的联系:它们都是液体汽化的两种方式,即都属于汽化现象,液体在蒸发和沸腾的过程中,都需要吸收热量。
蒸发和沸腾的区别:(1)蒸发是液体在任何温度下都能发生的汽化现象,而沸腾是液体在一定温度(沸点)下才能发生的汽化现象;(2)蒸发是只在液体表面发生的缓慢的汽化现象,而沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。
要加快液体的蒸发,可以通过提高液体的温度;增大液体的表面积;加快液体表面上的空气流动来实现。要减少液体的蒸发,就采取相反的措施。
使气体液化的两种方法:降低温度。当温度降到足够低,即降到它的沸点时,所有的气体都可以被液化。例如在温度降低到足够低时,很难被液化的氦气也被液化了,而有些气体则容易液化,如水蒸气在温度降到较高温时,就液化成水了;压缩体积也能使气体液化。液化的压强的越大,就越容易液化。如常用的液化石油气就是靠压缩体积使压强增大制成的。
理解“白气”和“白雾”:水蒸气和空气一样,是看不见摸不着的。所以,凡是看得见的“白气”和“白雾”都不再是水蒸气,而是由水蒸气液化成的小水滴(或小水珠)。在一般情况下,水蒸气遇冷放热液化成小水滴,悬浮在空中即形成“白气”,附着在物体表面形成水滴。夜间气温下降,水蒸气遇冷放热液化成小水滴。凝结在空中的尘埃上形成“雾”,凝结在地面物体上则形成“露”。
3.升华和凝华:物质从固态直接变成气态叫升华;从气态直接变成固态叫凝华。升华和凝华均不经过液态。
常见的升华和凝华现象:在烧瓶中放少量固态的碘,并且对烧瓶微微加热,固态的碘没有熔化成液态的碘,而是直接变成了碘蒸气。停止加热后,碘蒸气并不液化,而是直接附着在烧瓶上形成固态的碘。前者是升华现象,后者是凝华现象。
又如,放在衣箱里的樟脑球变小,冬天室外冰冻的衣服变干,白炽灯用久灯丝变细等都属于升华现象;自然界中“霜”的形成,冬天玻璃上的“窗花”,灯泡用久了变黑等都属于凝华现象。
二、内能
1.内能、温度和热量三者之间的关系是本部分的重点和难度,而且还易出错,比如这几种说法“温度越高,内能越大”、“物体吸收热量,温度一定升高”、“物体内能增加,一定吸收热量”学生理解时就时常出现错误。比热容的概念和热量的计算也常出现在简单计算题或填空题中,故也是本部分的重点,学习比热容时,要结合电阻、密度概念,知道比热容也是物质自身的属性,与其他因素无关。
2. 比热容:关于比热容的概念,学生还应该理解这样两个规律:一、质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容小的物质升温快;二、质量相同的不同物质,升高相同的温度,比热容大的物质吸收热量多。而且还要会用这两个规律解释生活、生产中的实际现象。
三、热机及其效率、能量转化与守恒
1.物体储存能量时,物体具有做功的本领,物体损失能量时,就说物体正在做功。物体对外界做功时,物体的能量减小。外界对物体做功时,物体的能量增加。
2.内燃机的工作原理:四冲程汽油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞。汽油机的工作过程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
吸气冲程—靠惯性运动,吸进汽油与空气的混合物;压缩冲程—外界对气体做功,机械能转化为内能,气体温度升高;做功冲程—化学能转化为内能,气体温度升高,气体对外做功,内能转化为机械能;排气冲程—靠惯性运动,排出废气。
3.热值(q):1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值;热值单位是:J/kg。燃料燃烧放出热量:Q放 =qm;(Q放 是燃料放出的热量,单位是J;q是热值,单位是J/kg;m 是质量,单位是kg。)
热值反映的是某种物质的一种燃烧特性,同时反映出不同燃料燃烧过程中,化学能转变成内能的本领大小;也就是说,它是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积等均无关。
4.热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。公式:false
5.能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变。
能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体,小到原子核,也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都遵从能量守恒定律。
考点剖析☆聚焦高频
高频考点一:物态变化
4677410323215【典例1】(2020?百色)在抗击“新冠肺炎”工作中,医护人员常会遇到护目镜“起雾”的现象,如图所示,护目镜内侧产生“雾气”的现象属于(  )
A.汽化 B.液化 C.熔化 D.凝华
【考查角度】生活中的物态变化现象.
【解析】医护人员常会遇到护目镜“起雾”的现象,是水蒸气发生的液化现象。故ACD错误,B正确。故选:B。
【答案】B。
高频考点二:物态变化中的吸放热
【典例2】(2020?河池)下列物态变化实例,属于吸热的是(  )
A.初春,河面上冰化成水 B.盛夏,河面上形成雾
C.深秋,草地上形成霜 D.严冬,窗玻璃上出现冰花
【考查角度】熔化与熔化吸热的特点。
【解析】A、河面上冰化成水,是熔化现象,熔化过程吸热,故A正确。B、河面上形成雾,是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,此过程放热,故B错误。C、草地上形成霜,是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶,附着在建筑物或植被表面,此过程中放热,故C错误。D、窗玻璃上出现冰花,是室内的水蒸气遇到温度低的玻璃,在其内表面凝华为小冰晶,此过程放热,故D错误。故选:A。
【答案】A。
高频考点三:分子热运动
3921760368935【典例3】(2020?柳州)如图,甲、乙、丙三个相同的烧杯中盛有等量、等温的水,用一支滴管分别在水面、水中、水底滴一滴红墨水,记录整杯水变红所用的时间。这项活动要探究的问题是红墨水扩散快慢是否(  )
A.与墨水滴的大小有关 B.与滴墨水的位置有关
C.与烧杯的容积有关 D.与水的温度有关
【考查角度】分子的运动。
【解析】三个相同的烧杯中盛有等量、等温的水,用一支滴管分别在水面、水中、水底滴一滴红墨水,记录整杯水变红所用的时间。根据控制变量法的思路,这项活动要探究的问题是红墨水扩散快慢是否与滴墨水的位置有关。故ACD错误、B正确。故选:B。
【答案】B。
高频考点四:物体内能及转化
538035594615【典例4】(2020?淮安)如图所示,用力将空气压缩引火仪的活塞迅速下压,玻璃筒底部的棉花冒烟燃烧,下压过程将机械能转化为 能,此过程与汽油机的 冲程能量转化形式相同。
【考查角度】改变物体内能的方式。
【解析】用力将空气压缩引火仪的活塞迅速下压,玻璃筒底部的棉花冒烟燃烧,说明压缩筒内空气做功,筒内气体的内能增加、温度升高,当达到棉花的燃点,棉花冒烟燃烧,其能量转化方式是机械能转化为内能;在汽油机的压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物做功,将机械能转化为内能,所以它们的能量转化情况相同。故答案为:内;压缩。
【答案】内;压缩。
高频考点五:热机相关问题、能量转化与守恒
【典例5】(2020?巴中)一台汽油机飞轮的转速为3600r/min,在1s内汽油机对外做了 次功。如果汽油机在一段时间内消耗了0.5kg汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量 J.汽油机用水作冷却液,是利用水的 大的特点。(q汽油=4.6×107J/kg)
【考查角度】内燃机的四个冲程、水的比热容的特点及应用;燃料的热值及其计算.
【解析】汽油机飞轮转速是3600r/min=60r/s,每秒钟飞轮转动60圈,完成30个工作循环,对外做功30次;0.5kg汽油完全燃烧放出的热量:Q放=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J;
因为水的比热容较大,所以常用来作为冷却液使用。故答案为:30;2.3×107;比热容。
【答案】30;2.3×107;比热容。
考点过关☆专项突破
类型一:物态变化
1.(2020?广西)灵山县是“中国荔枝之乡”,为了让远方的好友能吃到新鲜的荔枝。邮寄时会把冰袋和荔枝一起装入泡沫箱。加入冰袋是为了(  )
A.利用冰块熔化吸热 B.通过热传递方式增加荔枝的内能
C.加快荔枝水分蒸发 D.通过做功的方式减少荔枝的内能
2.(2020?常州)如图所示是海波温度随时间变化的图象,已知海波的熔化温度是48℃,则(  )
383095530480
A.海波在AB段处于固态
B.海波在BC段既不吸热也不放热
C.海波在BC段内能逐渐变小
4806315297180D.海波在CD段吸收热量
3.(2020?淮安)如图所示,冬天早晨窗户玻璃内侧常会附着一层冰花,冰花形成过程发生的物态变化是(  )
A.汽化 B.液化 C.升华 D.凝华
4.(2020?南京)下列现象中,物态变化相同的一组是(  )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
5.(2020?枣庄)固态、液态和气态是物质常见的三种状态,某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三4371975129540种物态之间转化,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.甲为固态,由甲到乙是凝华过程
B.乙为液态,由乙到丙是汽化过程
C.丙为气态,由丙到甲是液化过程
D.丙为液态,由乙到丙是熔化过程
6.(2020?赤峰)下列四幅图中描述的现象属于凝华的是(  )
5778501708152551430193675


A.春天,冰雪消融 B.夏天,草叶上形成露珠
25501607175557086564135


C.冬天,枝头挂满的白霜 D.严冬,冰雕逐渐变小
7.(2020?黔西南州)阅读下面的短文:
二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度,就会形成白色的、像雪一样的固体。这种固体在常温下不经熔化就会直接变成气体,所以叫干冰。干冰具有很好的致冷作用,可用于人工降雨。这是由于干冰在常温下会迅速变为气体,吸收热量,促使水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶,从而达到降雨的条件。
仿照示例,指出短文中包含的任意两种物态变化(示例除外),并说明是吸热还是放热。
[示例]二氧化碳气体凝华,放热。
(1)   ;
(2)   。
8.(2020?锦州)图甲是小白同学探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。
(1)实验过程中某一时刻温度计的示数如图乙,此时水的温度是   ℃。
(2)实验通过   的方式增加水的内能。
(3)小云同学利用相同的实验装置进行这个实验,他们分别绘制的水的温度和时间关系的曲线如图丙所示。由图象可知:当时的气压   (填“高于”、“低于”或“等于”)标准大气压;水沸腾时的特点是继续吸热,   。他们还发现两次实验时水的初温不同,但水却同时沸腾,造成这种现象的原因是   。
类型二:物态变化中的吸放热
1.(2020?锦州)下列自然现象涉及的物态变化中需要吸热的是(  )
A.早春,冰雪消融 B.初夏,晨雾弥漫
C.深秋,树枝凝霜 D.寒冬,海水结冰
2.(2020?恩施州)夏季,我们吃雪糕感到凉爽。其中蕴含的物理知识是(  )
A.熔化吸热 B.熔化放热 C.汽化吸热 D.升华吸热
3.(2020?临沂)水无常形,于千变万化中孕育自然奇观。下列水的物态变化,需要吸热的是(  )
40373309398027501851174751379220125095204470140335


A.雪融成溪 B.气结成露 C.气凝成霜 D.水滴成冰
4.(2020?鞍山)下列物态变化现象中需要吸收热量的是(  )
A.初春,湖面上冰化成水 B.盛夏,草叶上形成露珠
C.深秋,枫叶上形成霜 D.严冬,树枝上形成雾凇
5.(2020?河池)下列物态变化实例,属于吸热的是(  )
A.初春,河面上冰化成水 B.盛夏,河面上形成雾
C.深秋,草地上形成霜 D.严冬,窗玻璃上出现冰花
6.(2020?贵港)七月的贵港市,大多数天气都是酷暑难耐。为了解暑,人们常常往饮料中加入冰块。饮料中的冰块会慢慢消失,这个过程是(  )
A.熔化 B.凝固 C.升华 D.汽化
4023360673107.(2020?青海)某种物质熔化时温度随时间变化,如图所示。根据图象的特征可以判断这种物质是一种   (填“晶体”或“非晶体”),它的熔点是   ℃,熔化过程中   热量(填“吸收”或“放出”)。
8.(2020?巴中)小华同学利用图甲所示的装置探究某物质熔化的特点,他每隔1min记录一次温度计的示数,观察物质的状态,并作出温度随时间变化规律的图象,如图乙所示。
(1)实验中通过水对试管加热,而不是直接加热试管,目的是   (写一点即可)。
(2)图乙中第4min时,物质处于   态。
(3)该物质的熔化特点:吸收热量,温度   。该物质是   (选填“晶体”或“非晶体”)。
5078730129540
类型三:分子热运动
1.(2020?绵阳)如图所示,向配有活塞的厚玻璃筒注入一些水,用力压活塞,发现水的体积没有明显变小。这是由于水分子之间(  )
A.有间隙 B.没有间隙 C.存在斥力 D.存在引力
2.(2020?上海)分子在不停地做无规则运动,能体现此规律的现象是(  )
A.雪花纷飞 B.树叶飘落 C.花香扑鼻 D.水波荡漾
3.(2020?常州)百灵鸟是散居型蝗虫的天敌,但蝗灾爆发时,聚集型蝗虫会大量分泌苯乙腈,其刺激性气味使百灵鸟放弃捕食,百灵鸟闻到苯乙腈的气味是因为(  )
A.分子体积很小 B.分子间有引力
C.分子间有斥力 D.分子永不停息地做无规则运动
4.(2020?南通)“遥知不是雪,为有暗香来”,诗人能远远感知是梅不是雪,是因为闻到梅花香味,“暗香来”说明(  )
A.分子间有空隙 B.分子间有引力
C.分子间有斥力 D.分子是运动的
5.(2020?湘潭)下列现象能说明分子在做无规则运动的是(  )
A.秋天落叶纷飞 B.在花园中闻到阵阵花香
C.毛皮摩擦过的橡胶棒吸引小纸屑 D.打扫卫生时灰尘飞扬
6.(2020?镇江)下列现象能说明分子做无规则运动的是(  )
A.花香满园 B.尘土飞扬 C.百花怒放 D.细雨绵绵
43567353657607.(2020?白银)2019年6月23日,我省首条轨道交通线路﹣﹣兰州地铁I号线正式开通试运营,标志着我省正式进人“地铁时代”。如图所示,小丽乘坐新地铁,她发现地铁严禁携带有“异味”的物品,这是因为“异味”物品的分子发生了   现象,充满了整个密闭空间,影响其他乘客;地铁启动时,她看见墙上的广告牌快速向后飞去,这是以   为参照物的。
8.(2020?黑龙江)为了消杀新冠病毒,工作人员在教室喷洒酒精后,同学们进入教室闻到刺鼻的酒精味,这是   现象;同学们用测温枪测体温,利用   (“红外线”、“紫外线”、“可见光”)的热效应。
类型四:物体内能及转化
1.(2020?贵港)下列实例中,改变物体内能的途径与其他三个不同的是(  )
A.用力搓手,手会发热
B.把冰冷的手放到嘴边哈气,手会变暖
C.用锯条锯木头,锯条温度升高
D.用手反复弯折铁丝,铁丝弯折处会发热
2.(2020?无锡)关于内能,下列说法中正确的是(  )
A.0℃的冰块没有内能
B.物体内能大小与温度无关
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
D.金属汤勺放在热汤中,温度升高,这是通过热传递的方式改变内能
3.(2020?湘西州)下列事例中,主要利用热传递的方式来改变物体内能的是(  )
42100501403352919095565151684020170815334010109855


A.双手摩擦能发热 B.烧水时水温升高 C.钻木取火 D.锯木材锯子发烫
4.(2020?泰安)下面是研究黑点标注的物体内能改变的情景,通过做功使物体内能增加的是(  )
A.把铁丝反复弯折,弯折处变热 B.把钢球放入炉火中,烧一段时间
C.冬天,用热水袋对手进行取暖 D.水烧开时,水蒸气将壶盖顶起
5.(2020?山西)寒假,小明在漠北参加冬令营活动。随行老师提出,在漠北这样温度低于0℃的环境里,若不提供热源加热,用什么办法可以让冰熔化。结果小明用两块冰来回摩擦的方法使冰熔化了。下列成语中描述的现象与小明的方法原理相同的是(  )
A.炙手可热 B.扬汤止沸 C.滴水成冰 D.钻木取火
6.(2020?金昌)如图所示描述的物理过程,下列分析正确的是(  )173355312420
A.图甲:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能不变
B.图乙:瓶子内的空气推动塞子做功后,瓶子内空气的内能增大
C.图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加
D.图丁:汽缸内的气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能,气体内能减少
35261553314707.(2020?本溪)进入7月,辽宁多地出现高温天气。如图中是人们在烫脚的地面上用锅煎鸡蛋的情景。下列有关说法正确的是(  )
A.地面烫脚是因为含有的热量多
B.煎鸡蛋是通过热传递的方式增大了鸡蛋内能
C.能闻到煎鸡蛋的香味属于扩散现象
D.蛋液粘在锅壁上是分子间引力的作用
42576754419608.(2020?北京)如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧起来。关于该实验,下列说法正确的是(  )
A.硝化棉被点燃,表明筒内气体的温度升高
B.下压活塞的过程中,筒内气体内能减小
C.下压活塞的过程中,活塞对筒内气体做了功
D.下压活塞的过程中,气体的内能转化为活塞的机械能
类型五:热机相关问题、能量转化与守恒
1.(2020?衡阳)如图所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是(  )
319849566040A.一个工作循环的正确顺序是:甲乙丙丁
B.乙图冲程能获得动力
C.丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程
D.丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
36328358229602.(2020?黑龙江)目前,市区里的老旧小区正在进行水路改造,改造中用到了一种打孔工具﹣﹣冲击钻,冲击钻工作时,钻头在电动机的带动下,不断地冲击墙壁打出圆孔,如图,冲击钻在工作过程中,关于其能量转化正确的是(  )
A.内能转化为机械能
B.内能转化为电能
C.只有机械能和内能的转化
D.有电能、机械能和内能的转化
3.(2020?枣庄)关于热机的效率,下列说法正确的是(  )
A.在做功同样多的情况下,热机的效率越高消耗的燃料越多
B.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C.热机的效率越高说明做功越快
D.热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的
4.(2020?镇江)某汽油机的四个冲程如图所示。在该汽油机的一个工作循环中,压缩冲程结束后,下一个冲程是(  )
A. B. C. D.
5118735990605.(2020?海南)如图所示,用酒精灯加热试管里的水,产生的水蒸气将试管塞冲向空中。在这个过程中,能量转化的顺序为(  )
A.内能﹣机械能﹣化学能 B.化学能﹣内能﹣机械能
C.机械能﹣内能﹣化学能 D.内能﹣化学能﹣机械能
34651954495806.(2020?东营)如图是四冲程汽油机工作循环中的一个冲程,下列关于该冲程及其能量转化判断正确的是(  )
A.做功冲程,将机械能转化为内能
B.做功冲程,将内能转化为机械能
C.压缩冲程,将机械能转化为内能
D.压缩冲程,将内能转化为机械能
7.(2020?呼伦贝尔)汽油机的转速为3000r/min,则1s内汽油机对外做功   次,活塞往复运动   次。
5431155-76208.(2020?淮安)如图所示,用力将空气压缩引火仪的活塞迅速下压,玻璃筒底部的棉花冒烟燃烧,下压过程将机械能转化为   能,此过程与汽油机的   冲程能量转化形式相同。
考点过关☆专项突破解析
类型一:物态变化
1.【解答】
AC、将冰块和荔枝一起放在泡沫箱中,冰吸收热量,熔化成水,使得荔枝温度降低,不易变质,故A正确,C错误;
BD、冰熔化时从荔枝上吸收热量,是通过热传递的方式减小荔枝的内能,故BD错误。
故选:A。
2.【解答】AB段属于凝固前降温过程,液态,故B项错误;BC段属于凝固段,放热,温度不变,内能减少,故B项错误、C项正确;CD段属于凝固后的降温阶段,固态,放热,故D项错误。
故选:C。
3.【解答】冰花是室内温度较高的水蒸气遇到温度较低的玻璃凝华形成的小冰晶,故ABC错误,D正确。
故选:D。
4.【解答】①冰袋降温,是利用冰熔化吸热。
②冰冻的衣服晾干,是冰的升华现象。
③干冰变小,是干冰的升华现象。
④冰花的形成,是水蒸气的凝华现象。
可见,物态变化相同的是②③,故ABD错误、C正确。
故选:C。
5.【解答】由图象可知,丙放热变为甲,甲放热为乙,故甲是液态、乙是固态、丙是气态,所以甲到乙是凝固,乙到丙是升华,丙到甲是液化。故ABD错误,C正确。
故选:C。
6.【解答】A、春天,冰雪消融,冰雪由固态变为液态,属于熔化现象,故A错误;
B、夏天,草叶上形成露珠,是空气中的水蒸气遇冷变成液态的水珠,属于液化现象,故B错误;
C、冬天,枝头挂满的白霜,是由气态的水蒸气直接变为固态的霜,属于凝华现象,故C正确;
D、冬天,冰雕渐小,是由固态的冰直接变成气态的水蒸气,属于升华现象。故D错误。
故选:C。
7.【解答】(1)干冰在常温下会迅速变为气体,属于升华现象,吸收热量;
(2)水蒸气遇冷凝结成水滴,属于液化现象,放出热量;
(3)水蒸气遇冷凝结成小冰晶,属于凝华现象,放出热量。
故答案为:(1)干冰在常温下会迅速变为气体,属于升华现象,吸收热量;(2)水蒸气遇冷凝结成水滴,属于液化现象,放出热量。
8.【解答】
(1)该温度计的分度值为1℃,此时水的温度为94℃;
(2)对水加热是通过热传递改变水的内能;
(3)由图象可知此时水的沸点为98℃,低于标准大气压下的100℃,所以此时的大气压低于标准大气压;水沸腾的特点继续吸热,温度保持不变;造成这种现象的原因可能是水的质量不同。
故答案为:(1)94;(2)热传递;(3)低于;温度保持不变;水的质量不同。
类型二:物态变化中的吸放热
1.【解答】
A、冰雪消融,冰化成水,是熔化现象,需要吸热,故A正确;
B、雾是空气中的水蒸气液化形成的小水珠,液化放热,故B错误;
C、霜是水蒸气变成小冰晶的过程,是凝华现象,需要放热,故C错误;
D、海水结冰,由液态变为固态是凝固现象,需要放热,故D错误。
故选:A。
2.【解答】吃雪糕感到凉爽,是因为固态雪糕在人体内变为液态,发生熔化现象,熔化过程中吸热,故A正确,BCD错误。
故选:A。
3.【解答】A、雪融成溪,雪由固态变成液态,是熔化过程,需要吸收热量,故A符合题意;
B、露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的水滴,需要放出热量,故B不符合题意;
C、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,需要放出热量,故C不符合题意;
D、冰的形成,水由液态变成固态,是凝固过程,需要放出热量,故D不符合题意。
故选:A。
4.【解答】
A、冰化成水,由固态变为液态,是熔化现象,需要吸热,故A正确;
B、露是空气中的水蒸气液化形成的小水珠,是液化现象,需要放热,故B错误;
C、霜是水蒸气变成小冰晶的过程,是凝华现象,需要放热,故C错误;
D、雾凇是空气中的水蒸气凝华形成的固态小冰晶,凝华放热,故D错误。
故选:A。
5.【解答】A、河面上冰化成水,是熔化现象,熔化过程吸热,故A正确。
B、河面上形成雾,是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,此过程放热,故B错误。
C、草地上形成霜,是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶,附着在建筑物或植被表面,此过程中放热,故C错误。
D、窗玻璃上出现冰花,是室内的水蒸气遇到温度低的玻璃,在其内表面凝华为小冰晶,此过程放热,故D错误。
故选:A。
6.【解答】固态冰块放入常温下的饮料中会吸热熔化,变为液态水溶入饮料中,所以冰块慢慢消失,故A正确,BCD错误。
故选:A。
7.【解答】无论是晶体还是非晶体,熔化都是要吸热的,只是在熔化的过程中,晶体温度不变,非晶体一边吸热、一边升温、一边熔化,根据图象的特征可以判断这种物质是一种晶体;
图象中变化曲线呈水平方向的以段,就是晶体的熔化过程,它对应的纵坐标的值80℃,就是晶体的熔点。
故答案为:晶体;80;吸收。
8.【解答】
(1)将装有固体的试管放入水中加热,这是水浴法,采用水浴法,固体的温度变化比较均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度;
(2)(3)由图象知,该物质在熔化过程中(BC段),吸收热量,温度不变,故该物质是晶体;图乙中第4min时,晶体正在熔化,因此物质处于固液共存态;
故答案为:(1)使物质均匀受热;(2)固液共存;(3)不变;晶体。
类型三:分子热运动
1.【解答】
向配有活塞的厚玻璃筒注入一些水,用力压活塞,发现水的体积没有明显变小,这说明分子间存在斥力,故C正确。
故选:C。
2.【解答】由于分子的体积很小,分子的运动无法用肉眼直接看到,但可以通过气味、颜色的变化来体现。因此,雪花纷飞、树叶飘落、水波荡漾都不是扩散现象,是宏观物体的运动,不能说明分子在不停地做无规则运动,而花香扑鼻能说明分子在不停地做无规则运动。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
3.【解答】
闻到苯乙腈的气味,说明苯乙腈的分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象。
故选:D。
4.【解答】诗句中说到在远远的地方就能闻到梅花的香味,是因为梅花中含有香味的分子在不断的运动,飘入到作者鼻孔中的原因,说明了分子在不断地运动。
故选:D。
5.【解答】
A、秋天落叶纷飞,属于宏观物体的运动,是机械运动,不是分子在做无规则运动,故A错误;
B、花园中闻到阵阵花香,属于扩散现象,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C、毛皮摩擦过的橡胶棒吸引小纸屑,说明带电体能够吸引轻小物体,故C错误;
D、灰尘飞扬属于宏观物体的运动,是机械运动,不是分子在做无规则运动,故D错误。
故选:B。
6.【解答】A、鲜花的芳香分子不停地做无规则运动,所以人们能够感受到“花香满园”。故A符合题意;
B、尘土飞扬是固态颗粒的机械运动,与分子无规则运动无关。故B不符合题意;
C、百花怒放是植物生长行为,与分子无规则运动无关。故C不符合题意;
D、细雨绵绵是雨滴的机械运动,与分子无规则运动无关。故D不符合题意。
故选:A。
7.【解答】
(1)地铁严禁携带有“异味”的物品,是因为物品的“异味”分子在不停地做无规则热运动,发生的扩散现象,使“异味”充满了整个密闭空间,影响其他乘客;
(2)地铁启动时,小丽看见墙上的广告牌快速向后飞去,广告牌相对于地铁的位置在发生变化,是以小丽乘坐的地铁为参照物。
故答案为:扩散;地铁。
8.【解答】同学们进入教室闻到刺鼻的酒精味,是因为酒精分子不停地做无规则运动,属于扩散现象;
根据红外线的特点可知,由于红外线热效应强,测温枪是利用红外线的热效应工作的。
故答案为:扩散;红外线。
类型四:物体内能及转化
1.【解答】
A、用力搓手,手会发热,这是通过做功的方式增加内能的;
B、把冰冷的手放到嘴边哈气,手会变暖,这是通过热传递的方式增加内能的;
C、锯木头时锯条发烫,是摩擦生热,属于做功改变物体的内能;
D、反复弯折铁丝,人对铁丝做功,铁丝的内能增加,温度升高,是通过做功改变物体的内能;
ACD都是通过做功的方式改变内能的,B是通过热传递的方式改变内能的,故B符合题意。
故选:B。
2.【解答】A、一切物体在任何时候都具有内能,0℃的冰块也有内能,故A错误;
B、内能大小跟物体的质量、状态、温度有关,故B错误;
C、热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体,与物体内能多少无关,故C错误;
D、金属汤勺放在热汤中,温度升高,是能量发生了转移,这是通过热传递的方式改变物体的内能,故D正确。
故选:D。
3.【解答】
A、双手相互摩擦做功,机械能转化为手的内能,是通过做功的方式改变物体的内能,故A不符合题意;
B、烧水时,水从火焰吸收热量温度升高,属于热传递改变物体的内能,故B符合题意;
C、钻木取火是摩擦生热,属于做功改变物体内能,故C不符合题意;
D、在锯木料时,锯条的温度会升高,是摩擦生热,机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能,故D不符合题意。
故选:B。
4.【解答】
A、把铁丝反复弯折,对铁丝做功,弯折处变热、内能增大,属于通过做功增加物体内能的,故A符合题意;
B、把钢球放入炉火中烧,钢球从火焰吸收热量,是通过热传递改变物体内能的,故B不符合题意;
C、用热水袋对取暖时,手从热水袋吸收热量,是热传递改变物体的内能,故C不符合题意;
D、烧开水时水蒸气将壶盖顶起,水蒸气对外做功,物体的内能减小,故D不符合题意。
故选:A。
5.【解答】两块冰来回摩擦时,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,冰块的内能增加、温度升高,使冰块熔化了;
A、炙手可热是通过热传递改变物体的内能,故A不符合题意;
B、扬汤止沸是通过热传递改变物体的内能,故B不符合题意;
C、滴水成冰是凝固现象,凝固过程中水放热、内能减小,是通过热传递改变物体的内能,故C不符合题意;
D、钻木取火时克服摩擦力做功,机械能转化为内能,木头的内能增加、温度升高,达到木头的着火点,木头会燃烧,是通过做功改变物体的内能,故D符合题意。
故选:D。
6.【解答】
A、图甲中厚玻璃内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加,故A错误;
B、图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对活塞做功,空气的内能减小,故B错误;
C、图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能减少,故C错误;
D、图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程),内能转化为机械能,气体的内能减少,故D正确。
故选:D。
7.【解答】
A、热量是一个过程量,只有在物体发生热传递时,我们才用热量这个概念,不能说物体含有热量,故A错误;
B、煎鸡蛋时,鸡蛋吸收热量内能增加,是通过热传递方式实现的,故B正确;
C、煎鸡蛋时,闻到鸡蛋的香味是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故C正确;
D、蛋液粘在锅壁上说明了分子间有引力,故D正确。
故选:BCD。
8.【解答】
下压活塞时,活塞对筒内的空气做功,机械能转化为空气的内能,使气体的内能增加、温度升高,当温度升高达到棉花的着火点时,筒内棉花燃烧起来,故AC正确,BD错误。
故选:AC。
类型五:热机相关问题、能量转化与守恒
1.【解答】
甲图中两个气阀都关闭,火花塞点火,活塞下运动,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能;
乙图中进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程;
丙图中排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程;
丁图中两个气阀都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲程,是机械能转化为内能;
A、四个冲程的正确顺序是乙丁甲丙,故A错误;
B、乙图为吸气冲程,内燃机在做功冲程能获得动力,故B错误;
C、丁图为压缩冲程,在该冲程中将机械能转化为内能,故C正确;
D、丙图为排气冲程,而在做功冲程存在化学能转化为内能的过程,故D错误。
故选:C。
2.【解答】
(1)当电流通过电动机时,电流做功,消耗电能转化为机械能和内能;
(2)钻头冲击墙壁,克服摩擦做功,将机械能转化为内能;
由此分析可知,在该过程中存在电能、机械能和内能的转化。
故选:D。
3.【解答】
A.热机的效率越高,做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大,即在做功相同的情况下,消耗的燃料较少,或消耗相同的燃料,做功较多,故A错误。
B.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高,多用在重型机器上,故B正确;
C.热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值,热机的效率越高说明有用功与总功的比值越大;功率表示做功的快慢,功率越高说明做功越快,效率和功率是两个不同的物理量,二者之间没有必然联系,故C错误;
D.根据内燃机的能量流向,热机损失的能量中,废气带走的能量较多,故D错误。
故选:B。
4.【解答】汽油机四个冲程是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,在该汽油机的一个工作循环中,压缩冲程结束后,下一个冲程是做功冲程,由图可知,C图中两个气门都关闭,火花塞点火,此时活塞向下运动,是做功冲程,将内能转化为机械能,故C正确;
故选:C。
5.【解答】
用酒精灯加热水的过程中,酒精的化学能转化为试管和水的内能;当水沸腾时产生大量的水蒸气,试管内的气体压强增大,大于外界大气压,就会将塞子冲出;此时试管内水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减小,转化为塞子的机械能,即能量转化的顺序为化学能→内能→机械能,故B正确。
故选:B。
6.【解答】
由图可知,内燃机的两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,所以是做功冲程,该冲程是燃料燃烧产生高温高压的燃气,推动活塞做功,是内能转化成机械能,故B正确,ACD错误。
故选:B。
7.【解答】
汽油机转速为3000r/min=50r/s,说明1s飞轮转过50r,
因为飞轮转2r,活塞往复运动2次,对外做功1次,
所以,飞轮转50r,活塞往复运动50次,对外做功25次。
故答案为:25;50。
8.【解答】
用力将空气压缩引火仪的活塞迅速下压,玻璃筒底部的棉花冒烟燃烧,说明压缩筒内空气做功,筒内气体的内能增加、温度升高,当达到棉花的燃点,棉花冒烟燃烧,其能量转化方式是机械能转化为内能;
在汽油机的压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物做功,将机械能转化为内能,所以它们的能量转化情况相同。
故答案为:内;压缩。
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