第5单元 第2节 比热容、热值、热机及其相关计算-【众相原创·赋能中考】2025年中考物理分层进阶练习册（河北专用）

　第五单元　内能、内能的利用 第２节　比热容、热值、热机及其相关计算 !"# $%&'()* !"# １ …i†i‡5xˆ （１０年５考） １．（２０２４福建）水约占人体体重的６０％～７０％， 有助于调节体温，原因之一是水具有较大的 （Ｄ ） 　 　 　　　 　 　　　 　 　　Ａ．热值 Ｂ．密度 Ｃ．温度 Ｄ．比热容 ２．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 （Ｃ ） 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．比热容与物质的状态无关 Ｂ．不同种类的物质，比热容一定不同 Ｃ．沿海地区昼夜温差小，是因为水的比热容 较大 Ｄ．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 ３．（２０２４连云港）下列关于燃料的热值说法正确 的是 （Ｄ ） Ａ．燃料燃烧越充分，其热值越大 Ｂ．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量 越少 Ｃ．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值 将减小 Ｄ．焦炭的热值是 ３．０×１０７Ｊ／ｋｇ，完全燃烧 １ｋｇ焦炭能放出３．０×１０７Ｊ的热量 ４． 火箭常用液态氢作燃料是因为氢的 　热值 　 较大。水的比热容为 ４．２× １０３Ｊ／（ｋｇ·℃），将１ｋｇ的水倒掉一半，剩余 水的比热容为　４．２×１０３　Ｊ／（ｋｇ·℃）。某 柴油机工作一段时间后，油箱里的柴油没有 发生变化的是　②③④　（选填序号：①质 量；②密度；③比热容；④热值）。 ５．（２０２１河北２６题３分）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—时间图像如图所示，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　热传递　 方式实现的，实验完成后，酒精灯中剩余酒精 的热值　不变　（选填“变大”“变小”或 “不变”）。 第５题图 　　 第６题图 ６．（２０１８河北２６题３分）有如图所示的两套相 同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同 的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液 体，通过比较燃料　全部燃烧　（选填“燃烧 相同时间”或“全部燃烧”）后温度计示数的变 化，来判断两种燃料的热值的大小。燃料燃 烧，　化学能　转化为内能，用比热容　小　 的液体可以使实验现象更明显。（实验中液 体没有沸腾） !"# ２ Fi‰5xˆ （１０年４考） ７．（２０２４扬州）家用燃油汽车的发动机主要是汽 油机，下列说法正确的是 （Ｂ ） Ａ．汽油机的效率能达到１００％ Ｂ．汽油机燃烧汽油会造成环境污染 Ｃ．汽油机的一个工作循环中，对外做功４次 Ｄ．汽油机在吸气冲程中只吸入汽油 ８．（２０２４陕西）涡轴９“玉龙”是我国完全自主研 发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空 气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后 进入燃烧室与燃料混合，                                                                   燃料在燃烧室燃烧 ９１ 　　众相原创　赋能中考　河北物理 后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而 输出动力。该发动机工作过程中的相关说法 正确的是 （Ａ ） Ａ．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 Ｂ．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 Ｃ．压气机压缩空气，空气的内能减小 Ｄ．高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能 转化为内能 ９．（２０１６河北２６题３分）如图所示，瓶子里装有 少量的水，用力打气，瓶塞向上跳起，瓶内有 白雾产生，白雾是　水蒸气液化　形成的。瓶 塞向上跳起的过程中，瓶内气体　膨胀对外做功 （或部分内能转化为瓶塞的机械能）　，温度降 低，内能减小。其能量转化情况与四冲程汽 油机的　做功　冲程相同。 第９题图 !"# ３ …i†5ŠƒZ‹ （必考） １０．（２０２３河北２６题３分）“早穿皮袄午穿纱”表 明沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区的昼夜 温差小，这是因为水比砂石的　比热容　 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　６．３×１０７　Ｊ，这一过程中水的内能 减少。除热传递外，　做功　也可以改变物 体的内能。［ｃ水 ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）］ １１．（２０２２河北２７题３分）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　不可 再生　（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　保持 不变　（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　３．３６×１０５　Ｊ的热量。［已知水 的比热容为４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）］ 第１１题图 １２．（２０２４安徽）一保温杯中装有质量为２００ｇ， 温度为２５℃的水。将一个质量为１００ｇ、温 度为１００℃的金属块放入杯中，一段时间后 杯内水和金属块的温度稳定在３０℃，假设金 属块放出的热量全部被水吸收，已知水的比 热容为４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃），则该金属块的 比热容为　０．６×１０３　Ｊ／（ｋｇ·℃）。 １３．（２０２４烟台）在探究“物质的吸热能力与哪些 因素有关”的实验中，用质量是０．３ｋｇ的水 和表中等质量的另一种物质进行对比，作出 的图像如图所示。实验过程中，水和另一种 物质在相同时间内吸收的热量相等，分析图 像可以得出图线　ｂ　（选填“ａ”或“ｂ”）对应的 物质为水，另一种物质为　煤油　，这种物质在 ０～５ｍｉｎ内吸收的热量为　２．５２×１０４　Ｊ。 物质 比热容ｃ／［Ｊ／（ｋｇ·℃）］ 水 ４．２×１０３ 酒精 ２．４×１０３ 煤油 ２．１×１０３ 蓖麻油 １．８×１０３ 第１３题图 　 第１４题图 １４．单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温 度升高１℃所吸收的热量称为该气体的定容比 热，已知氦气的定容比热为３１００Ｊ／（ｋｇ·℃）。 如图所示，质量为０．０２ｋｇ的氦气被密封在 圆柱形气缸内，气缸内氦气气压与外界大气 压相同。用力把活塞 ＡＢ固定，当氦气的温 度从２０℃升高到３０℃时，                                                                          氦气吸收的热量 ０２ 　第五单元　内能、内能的利用 是　６２０　Ｊ。撤去力，氦气推动活塞做功，这 一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的 　做功　冲程相同。 !"# ４ i‡5ŠƒZ‹ （１０年４考） １５．（２０１７河北２６题３分）汽油机作为汽车的 “心脏”，在压缩冲程结束时，火花塞产生电 火花，使燃料猛烈燃烧，将　化学　能转化 成　内　能。一辆汽车一年行驶了三万公 里，消耗汽油 ２ｔ，这些汽油完全燃烧放出 　９．２×１０１０　Ｊ的热量。（ｑ汽油＝４．６×１０ ７Ｊ／ｋｇ） １６．（２０２４福建）太阳能属于　可再生　能源。 某光伏发电站年均发电量约为２．９×１０１２Ｊ， 相当于完全燃烧　１．０×１０５　ｋｇ煤炭释放 的热量。（ｑ煤 ＝２．９×１０ ７Ｊ／ｋｇ） !"# ５ iŒŠƒZ‹ （２０１９．２８，２０２４．２６） １７．［２０１９河北２８（２）（３）题２分］用天然气热水 器将质量为４０ｋｇ、温度为１５℃的水加热到 ４０℃，完全燃烧了０．１５ｍ３的天然气。水需 吸收　４．２×１０６　Ｊ的热量。热水器的效率 为 　 ８０　％。［水 的 比 热 容 是 ４．２× １０３Ｊ／（ｋｇ·℃），天然气的热值是３．５×１０７Ｊ／ｍ３］ １８．（热平衡计算｜２０２４广元）随着科技发展，人 们已经开始将氢能作为一种新能源加以利 用。已知氢燃料的热值为１．４×１０８Ｊ／ｋｇ，水 的比热容为４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）。如果一 辆汽车平均每月消耗氢燃料３０ｋｇ，这些氢燃 料完全燃烧释放的热量为　４．２×１０９　Ｊ，若 这些热量完全被水吸收，可使　１．２５×１０４　 ｋｇ水的温度从２０℃升高到１００℃。 １９．（热机效率）氢能源车的发动机工作时将液 态氢转化为氢气在汽缸中燃烧。某次测试 中，一辆氢能源车以７０ｋＷ的功率匀速行驶 ０．５ｈ，消耗了 ２ｋｇ燃料，汽车发动机做的功 为　１．２６×１０８　Ｊ，该发动机的效率为 　４５％　。（氢的热值为１．４×１０８Ｊ／ｋｇ） ２０．（电烧水）在对家用电器的使用调查活动中， 小聪让家中电热水器单独工作２ｍｉｎ，他发现 家中“１０００ｒ／（ｋＷ·ｈ）”的电能表的转盘转动 了７０ｒ，这段时间内电热水器中５ｋｇ的水温度 升高了９℃，则水吸收的热量为　１．８９×１０５　 Ｊ；该电热水器的加热效率为　７５％　。［ｃ水 ＝ ４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃                                         ）］ +" ,-./012* ２１． （２０２４河北新形式考法）如图所示， 请你运用所学知识解答下列问题： 甲 　　　 乙 丙 　 丁 第２１题图 （１）如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃 筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去， 会看到硝化棉燃烧，说明　做功　可以改变 物体的内能。 （２）如图乙所示，在试管中装些水，用软木塞 塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲 出，在这个过程中的能量转化情况是：　水 蒸气的内能转化为塞子的机械能　。 （３）如图丙所示，在比较不同燃料的热值实 验中，燃料完全燃烧放出的热量，是通过 　液体升高的温度　（选填“液体升高的温 度”或“加热时间”）来反映的。 （４）如图丁所示是“比较不同物质的吸热能 力”的实验装置，若装有煤油的试管中的温 度计示数上升较快，说明　水的比热容比煤 油的比热容大　                            。 １２ 　　众相原创　赋能中考　河北物理 ２２．（压缩空气储能｜２０２４湖北）２０２４年４月３０ 日，全球最大的压缩空气储能项目在我国并 网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利 用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空 气　内能　（填能量形式）增大；在用电高峰 时段高压空气被释放，膨胀对外　做功　， 使膨胀机转动，将内能转化为　机械能　， 带动发电机产生电能输送至电网。 第２２题图 ２３．（２０２０河北２６题３分）小明用除颜色不同 外，其他都相同的黑白两张纸分别将两个相 同的瓶子包起来，再将质量、初温相同的水 分别倒入两个瓶中，然后将两个瓶子放在太 阳光下。过一段时间后，小明用温度计测量 了两瓶中水的温度，发现包有黑纸的瓶中水 的温度升高得较多。请回答下列问题： （１）黑纸的吸热性能比白纸的要　好　（选 填“好”或“差”）。 （２）两瓶中的水是通过　热传递　（选填“做 功”或“热传递”）的方式使其内能增加的。 （３）已知包有黑纸的瓶中装有０．５ｋｇ水，０．５ｋｇ 的水温度升高２０℃，需吸收　４．２×１０４　Ｊ的 热量。［ｃ水＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）］ ２４．“卡路里”简称“卡”，是热量的另一个单位， 常用于营养计量中。“卡”是这样规定的： １卡等于在１个标准大气压下，１ｇ水温度升 高１℃吸收的热量，那么１卡等于　４．２　Ｊ。 若一个中学生参加一次跑操，身体消耗的能 量约２．１×１０５Ｊ，相当于消耗　５×１０４　卡能 量，相当于　５　ｋｇ水温度降低１０℃放出的 热量。［ｃ水 ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）］ ２５．（２０２４邯郸二模）２０２４年的中国新能源汽车 市场好戏连台，下表是某新能源汽车的相关 参数。这种新能源汽车，在亏电状态下耗油 量３．５Ｌ／１００ｋｍ。该车以１０８ｋｍ／ｈ的速度 匀速直线行驶２１６ｋｍ，所需时间为　２　ｈ， 若此过程中所受阻力是车重（忽略燃油的重 力）的０．０５倍，则牵引力做功的功率为　２． ２５×１０４　Ｗ，发动机的效率约为　６３％　（百 分数保留整数，ｇ取１０Ｎ／ｋｇ，ｑ汽油 ＝４．５×１０ ７ Ｊ／ｋｇ，ρ汽油 ＝０．７５×１０ ３ｋｇ／ｍ３）。 车身重量 １５００ｋｇ 引擎类型 耗电式混合动 力，纯电动 油耗 ３．８Ｌ／ １００ｋｍ 最高时速 １５０ｋｍ／ｈ 油箱容积 ４８Ｌ 加速时间 ７．３秒 ２６．（太阳能烧水）太阳能热水器是直接利用太 阳能给水加热的装置，一个热水器装水量８０ Ｌ，吸热板面积２ｍ２，太阳辐射功率是２．８× １０６Ｊ／（ｍ２·ｈ）（指平均每小时投射到吸热板 上每平方米面积的太阳能），若此太阳能热 水器的效率为６０％，让太阳照射的时间５小 时，水温将升高　５０　℃；如果水吸收的热量 由天然气来提供，需完全燃烧　０．４　ｍ３的 天然气。［ｃ水 ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃），ｑ气 ＝ ４．２×１０７Ｊ／ｍ３，不考虑热量损失］ ２７．（风力发电｜２０２４聊城改编）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１．８×１０４ Ｊ，１年内提供的电能约为４．８×１０１１Ｊ。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　３０　℃；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　４×１０４　ｋｇ 煤炭。［ｃ水 ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃），煤炭的 热值ｑ约３．０×１０７Ｊ／ｋｇ                                                                          ］ ２２ 　 众相原创 赋能中考 光屏向靠近凸透镜方向移动，直到光屏上出现清晰 的像 （４）撤去光屏，从光屏一侧向透镜方向观察 二阶　情境·模型提升练 １４．Ａ　１５．Ｄ １６．（１）远离　变大　（２）能　（３）远离　变大 （４）靠近 １７．Ｄ　１８．Ｂ　１９．Ｂ　２０．Ｃ ２１．（１）刻度尺　（２）大　大　（３）光屏　不能　（４）２　 ｕ＋ｖ＜４５ｃｍ ２２．（１）镜头　视网膜　瞳孔　（２）①同一高度　③强　 前面　④凹　（３）读书写字的姿势要正确，读书写字 时眼与书的距离保持在３３ｃｍ          左右 模块三　热学 (>,-+ ?@AB 一阶　基础巩固分点练 １．（１）　（２）　（３）　（４）　（５）　（６）　 （７）　（８）　（９） ２．热胀冷缩　－１４　３．Ｃ　４．①③⑤⑥⑧⑨ ５．Ａ　６．Ｂ　７．Ｃ　８．Ｂ　９．Ｄ　１０．Ｃ　１１．汽化　 吸收　１２．凝固　放　热　１３．Ｃ　１４．Ｄ　１５．Ａ １６．逐渐变大　不变　将该三支温度计放入同一杯沸水 中进行观察 １７．（１）自下而上　（２）９９　（３）小水珠是水蒸气遇冷液 化形成的　（４）不能 １８．（１）温度计的玻璃泡接触烧杯底部　缩短加热时间 （或减小热量损失）（合理即可）　（２）小于　（３）③ 二阶　情境·模型提升练 １９．Ｄ　２０．Ｄ　２１．放出　低于 ２２．空气　水　温度　减小 ２３．需要　吸收热量温度保持不变 ２４．（１）瓶口上方　（２）晶体　（３）液面上方气压降低，水 的沸点降低　（４）温度 ２５．（１）气压计　（２）沸点　去掉硬纸板，观察水沸腾后 的温度　（３）拿一个标准温度计和此温度计一起放 入水中，观察两个温度计的示数　（４）不合理，水蒸 气在液面上方，温度计的玻璃泡要全部浸入液体中， 不接触水蒸气，所以水蒸气的温度不影响温度计的 示数 (C,-+ DEFDEGH= 第１节　分子动理论、内能、热机 一阶　基础巩固分点练 １．Ａ　２．Ｃ　３．Ａ　４．Ｃ　５．Ａ　６．扩散　剧烈　引力 ７．Ａ　８．Ｃ　９．热传递　方向　扩散 １０．做功　燃烧　不相同　１１．Ｄ 二阶　情景·模型提升练 １２．Ｃ　１３．Ｄ １４．（１）分子间存在引力 （２）分子间存在间隙 （３）温度越高，分子运动越剧烈 （４）将两瓶位置互换 第２节　比热容、热值、热机及其相关计算 一阶　基础巩固分点练 １．Ｄ　２．Ｃ　３．Ｄ　４．热值　４．２×１０３　②③④ ５．＜　热传递　不变　６．全部燃烧　化学能　小 ７．Ｂ　８．Ａ ９．水蒸气液化　膨胀对外做功（或部分内能转化为瓶塞 的机械能）　做功 １０．比热容　６．３×１０７　做功 １１．不可再生　保持不变　３．３６×１０５　１２．０．６×１０３ １３．ｂ　煤油　２．５２×１０４　１４．６２０　做功 １５．化学　内　９．２×１０１０　１６．可再生　１×１０５ １７．４．２×１０６　８０　１８．４．２×１０９　１．２５×１０４ １９．１．２６×１０８　４５％　２０．１．８９×１０５　７５％ 二阶　情境·模型提升练 ２１．（１）做功 （２）水蒸气的内能转化为塞子的机械能 （３）液体升高的温度 （４）水的比热容比煤油的比热容大 ２２．内能　做功　机械能 ２３．（１）好　（２）热传递　（３）４．２×１０４ ２４．４．２　５×１０４　５ ２５．２　２．２５×１０４　６３％　【解析】该车以１０８ｋｍ／ｈ的速 度匀速直线行驶 ２１６ｋｍ，所需时间为 ｔ＝ ｓｖ＝ ２１６ｋｍ １０８ｋｍ／ｈ＝２ｈ；若此过程中所受阻力是车重（忽略燃 油的重力）的０．０５倍，即 ｆ＝０．０５Ｇ＝０．０５ｍｇ＝０．０５ ×１５００ｋｇ×１０Ｎ／ｋｇ＝７５０Ｎ，因该车匀速直线行驶， 故牵引力Ｆ＝ｆ＝７５０Ｎ，则牵引力做功的功率为 Ｐ＝ Ｗ ｔ＝ Ｆｓ ｔ＝Ｆｖ＝７５０Ｎ×１０８× １ ３．６ｍ／ｓ＝２．２５×１０ ４Ｗ； 牵引力做的功为Ｗ＝Ｆｓ＝７５０Ｎ×２１６×１０３ｍ＝１．６２ ×１０８Ｊ，在亏电状态下耗油量３．５Ｌ／１００ｋｍ，匀速直 线行驶２１６ｋｍ消耗汽油的体积为 Ｖ＝３．５Ｌ／１００ｋｍ ×２１６ｋｍ＝７．５６Ｌ，根据密度公式可知，消耗汽油的质 量为ｍ汽油 ＝ρ汽油Ｖ＝０．７５×１０ ３ｋｇ／ｍ３×７．５６×１０－３ｍ３＝ ５．６７ｋｇ，汽油完全燃烧放出的热量为Ｑ放 ＝ｍ汽油ｑ汽油 ＝ ５．６７ｋｇ×４．５×１０７Ｊ／ｋｇ＝２．５５１５×１０８Ｊ，则发动机的效 率约为 η＝ＷＱ放 ×１００％ ＝ １．６２×１０ ８Ｊ ２．５５１５×１０８Ｊ ×１００％ ≈６３％。 ２６．５０　０．４　２７．３０　４×１０４ (I,-+ EJFEKGLB/MN １．Ｂ　２．煤、石油、核能　二次能源　方向　３．Ｄ ４．裂变　１００　太阳能集热器把水加热 ５．可再生　太阳　１０　６．Ｄ ７．可再生　光（或太阳）　                                                          电 ２