内容正文:
参考答案及解析·河南物理
答
案
及
重
难
题
解
析
(4)减少烧杯中加入水的质量 (5)b、c
[拓展设问](1)将该三支温度计放入同一杯沸水中进行
观察
(2)变大 (3)石棉网的余温较高,水还能继续吸收热量
(4) > (5)抽气 温度 沸点随气压的减小而降低
命题点 4 粒子与宇宙 分子动理论
1. 原子 牛顿 2. D 3. D 4. B 5. AD 6. BD 7. ②③
8. 扩散 温度 9. 大气压 做功 斥力 10. 体积 间隙变大
11. 扩散 分子在不停地运动 12. 分子间存在引力 大于
13. C 14. D 15. D 16. D
命题点 5 内能及其改变方式
1. A 2. 热传递 无规则运动 3. 形变 热传递 无规则
运动 4. 做功 增大 5. 做功 升高 隔热
6. 热传递 绝缘热 7. D 8. B
命题点 6 比热容、热值的理解及相关计算
1. D 2. C 3. C 4. D 5. 4. 2×104 热传递 6. ②③④
4. 3×108 7. 6. 72×105
0. 016 热传递 不变
8. D 【解析】结合图像,对选项逐个分析:0 ~ t1 时间内,物
质吸收的热量可以用 Q= cmΔt 来求解,但是 t1 ~ t2 处于熔
化阶段,温度不变、持续吸热,故不可以用该公式求解,故
A 错误;t2 ~ t4 时间段内,物质均处于液态,比热容不变,故
B 错误;只有同一热源加热时,相等时间内吸收热量才能
相等,停止加热后单位时间的放热量,与加热时单位时间
的吸热量并不相通,因此不可以用该比例式求解,故 C 错
误;物质在 t5 ~ t6 和 0~ t1 时间段内,均处于固态,因此比热
容相等,故 D 正确,故选 D.
9. 解:(1)水吸收的热量:
Q吸 = c水 mΔt = 4. 2 × 103
J / ( kg ·℃ ) × 80
kg × 30
℃ =
1. 008×107
J;
(2)干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则有:
Q放 =Q吸 = 1. 008×107
J,
干木柴的质量:
m干木柴 =
Q放
q干木柴
= 1. 008
×107
J
1. 2×107
J / kg
= 0. 84
kg;
(3)热水器接收的总太阳能:
W总 = 2
m2 ×5
h×2. 52×106
J / (m2 ·h)= 2. 52×107
J,
热水器的效率:η=
Q吸
W总
×100% =
1. 008×107
J
2. 52×107
J
×100% = 40%,
开发利用太阳能的优点:节能、环保(合理即可).
10. (1)自下而上 (2)②⑦ (3)26 (4)加热时间
(5)液体 1 比热容
命题点 7 热机 能量的转化与守恒
1. 做功 2. C 3. 做功 做功 液化 4. 机械 内 压缩
2. 3×107 5. 化学 做功
6. D 7. D
8. AB 【解析】由图可知,活塞向上运动,进气门和排气门都
关闭,因此是压缩冲程,故 A 正确;完全燃烧 5
kg 的汽油
放出的热量 Q放 =mq= 5
kg×4. 6×107
J / kg = 2. 3×108
J,由
η=
W有
Q放
× 100%可得,有用功 W有用 = Q放 η = 2. 3 × 108
J ×
30% = 6. 9×107
J,故 B 正确;曲轴每转两圈对外做功一次,
所以 1
min 转动 1
800 周,要做功 900 次,则该汽油机在
1
s 内做功 900 次 / 60
s = 15 次 / s,故 C 错误;热机消耗的
燃料越少,其做的有用功也可能少,其效率也不一定就越
高,故 D 错误,故选 AB.
9. 解:(1)该车以 108
km / h 的速度匀速直线行驶 216
km,所
需时间:t=
s
v
= 216
km
108
km / h
= 2
h;
(2)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. 05×1
500
kg×10
N / kg = 750
N,
因该车匀速直线行驶,根据二力平衡条件可知牵引力:
F= f= 750
N,
则牵引力做功的功率:
P=
W
t
= Fs
t
=Fv= 750
N×108×
1
3. 6
m / s = 2. 25×104
W;
(3)牵引力做的功:
W=Fs= 750
N×216×103
m = 1. 62×108
J,
在亏电状态下耗油量为 3. 5
L/ 100
km,匀速直线行驶 216
km
消耗汽油的体积:
V=
3. 5
L
100
km
×216
km = 7. 56
L = 7. 56×10-3
m3 ,
由 ρ=
m
V
可得,汽油的质量:
m= ρV= 0. 75×103
kg / m3 ×7. 56×10-3
m3 = 5. 67
kg,
汽油完全燃烧放出的热量:
Q放 =mq汽油 = 5. 67
kg×4. 5×107
J / kg = 2. 551
5×108
J,
则发动机的效率:η=
W
Q放
×100% =
1. 62×108
J
2. 551
5×108
J
×100%≈63%.
10. 机械 能量守恒定律 11. B 12. AD 13. C
模块四 力
学
大单元 1 机械运动 力 力与运动
命题点 1 运动与静止的相对性
1. C 2. 静止 篱笆 3. 运动 静止 相对 4. D 5. A
6. C 7. 运动 白鹭在水中的倒影 运动
8. 错误 以太原双塔为参照物,车是向西运动的
命题点 2 长度、时间及其测量
1. B 3. 42 0. 02 2. 漏标单位 16. 0
cm 多次测量求平
均值 3. D 4. B 5. C 6. B 7. A 8. 3
min
10
s 190
9. 7:00 8. 6 10. A
命题点 3 速度及其相关计算
1. B 2. 限速 40
km / h 没有 1. 5 3. 三 40
4. 0. 5 400 运动 【解析】由 v=
s
t
可得,以最高速度乘坐
此高铁从北京到张家口,需要的时间:t =
s
v
= 175
km
350
km / h
=
0. 5
h;列车的速度 v = 288
km / h =
288
3. 6
m / s = 80
m / s,穿过
741
分层作业本·河南物理
模
块
三
热
学
命题点 5 内能及其改变方式(10 年 8 考)
1. (2024 福建)“煮”的篆体写法如图所示,表示用
火烧煮食物. 下列实例与“煮”在改变物体内能
的方式上相同的是 ( A )
A. 热水暖手 B. 锯木时锯条发热
C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴
第 1 题图 第 2 题图
2. 如图所示,石凉粉是河南信阳的特色小吃,将
制作好的石凉粉放入冰箱中降温时是通过
热传递 的方式改变内能的. 将冰镇好的石凉
粉取出后加入薄荷汁便能闻到淡淡的香味,这
是因为分子在做 无规则运动 .
3. (2017 河南 4 题 3 分)烩面是河南的特色名吃. 图
中,厨师将面坯拉成长长的面条,表明力可以
使物体发生 形变 ;在锅里煮面时,通过
热传递 的方式改变了面条的内能;面出锅
时香飘四溢,这是由于分子的 无规则运动
产生的.
第 3 题图 第 4 题图
4. (2022 福建)如图是我国古代发明的取火器的模
型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前
端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过 做功 的
方式使筒内空气内能 增大 ,温度升高,达
到艾绒的着火点.
5. 2024 年 4 月 25 日,搭载神舟十八号载人飞船
的长征二号 F 遥十八运载火箭在酒泉卫星发
射中心发射成功. 升空过程中,飞船外面的整
流罩与大气产生强烈摩擦,以 做功 的方式
使其内能增大,温度 升高 ,为保护飞船安
全,整流罩必须具有极好的 隔热 性.
6. 古代科技
(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 热传递 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 绝缘热 的物理属性.
第 6 题图
7. (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 ( D )
第 7 题图
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
8. 古代科技
如图所示是《天工开物》中记录
的铸造铜钟的过程,大致分为“制模—熔炼—
浇铸—脱模—打磨”五个步骤. 下列说法中正
确的是 ( B )
第 8 题图
A. 加热时推动鼓风机可以提高燃料的热值
B. 熔炼过程中,铜熔化时内能不断增加
C. 浇铸的过程中,铜所含温度不断减少
D. 打磨过程中,内能转化为机械能
42
分层作业本·河南物理
模
块
三
热
学
命题点 6 比热容、热值的理解及相关计算
考向 1
比热容、热值的理解及应用
(2023. 4 第 3 空)
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. (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 1
000 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. 4×108
J / kg). 下列说法正确的是
( C )
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 100
kg 的液氢能释放 1. 4× 1010
J
的热量
D. 氢能重卡的热机效率可高达 100%
3. 将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同
的温度后,放到上表面平整的冰块上. 经过一
定的时间后,冰块形状基本不再变化时的情形
如图所示. 则三块金属的比热容 c甲、c乙、c丙大
小相比
( C )
第 3 题图
A. c甲最大 B. c乙最大
C. c丙最大 D. c甲 = c乙 = c丙
4. (2023 宜昌)在两个相同的烧杯中分别装有质量
和初温相同的水和某种液体,用两个完全相同
的电加热器对其加热,每隔一段时间用温度计
分别测量它们的温度,并画出了温度随时间变
化的图像如图,由图像可知 ( D )
第 4 题图
A. a 液体比热容小
B. b 液体是水
C. 0~ 3
min 内 a 液体吸收的热量少
D. 升高相同的温度时,b 液体吸收的热量少
考向 2
比热容、热值相关计算(10 年 7 考)
5. (2016 河南 4 题 2 分)将一瓶质量为 0. 5
kg、温度
为 25
℃ 的纯净水放入冰箱,一段时间后纯净水
的温度降低到 5
℃,则这瓶纯净水的内能减少
了 4. 2×104 J,这是通过 热传递 的方式改
变了 水 的 内 能. 水 的 比 热 容 c = 4. 2 × 103
J / (kg·℃).
6. (2022 济宁)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). 完全
燃烧 10
kg 柴油放出的热量 Q= 4. 3×108 J.
(q柴油 = 4. 3×107
J / kg)
7. (2023 陕西)在一标准大气压下,使用煤气灶将
2
kg 的水从 20
℃ 加热到 100
℃ ,水吸收的热
量是 6. 72×105 J,若不计热量损失,此过程
需要完全燃烧 0. 016 kg 的煤气,这是通过
热传递 的方式增加了水的内能. 未使用完
的煤气的热值 不变 (选填“变大” “变小”
或“不变”). [已知水的比热容 c水 = 4. 2 × 103
J / (kg·℃),煤气的热值 q煤气 =4. 2×107
J / kg]
8. (2024 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 ( D )
第 8 题图
A. 在 0 ~ t2 时间段, 该物体吸收的热量为
cm(T2 -T1)
52
分层作业本·河南物理
模
块
三
热
学
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
cm(T2 -T1)( t5 -t4)
t1
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
9. 太阳能是 21 世纪重点开发利用的能源之一,
如今太阳能热水器已走进千家万户. 如图所
示,某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面
积为 2
m2,已知 1
m2 面积上 1
h 接收到的太阳能
平均为2. 52×106
J. 若阳光照射该热水器5
h,可以
使质量为 80
kg 的水温度升高 30
℃.
第 9 题图
[c水 = 4. 2 × 103
J / ( kg ·℃ ),
q干木柴 = 1. 2×107
J / kg]
求:
(1)水吸收的热量;
(2)若这些水吸收的热量全部
由燃烧干木柴来提供,需要完全燃烧多少千克
干木柴(假设干木柴完全燃烧放出的热量全部
被水吸收);
(3)该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能
的优点.
解:(1)水吸收的热量:
Q吸 =c水 mΔt= 4. 2×103
J / (kg·℃) ×80
kg×30
℃=
1. 008×107
J;
(2)干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则
有:Q放 =Q吸 =1. 008×107
J,
干木柴的质量:
m干木柴 =
Q放
q干木柴
= 1. 008×10
7
J
1. 2×107
J / kg
=0. 84
kg;
(3)热水器接收的总太阳能:
W总 =2
m2×5
h×2. 52×106
J / (m2·h)= 2. 52×107
J,
热水器的效率:
η=
Q吸
W总
×100%=1. 008
×107
J
2. 52×107
J
×100%=40%,
开发利用太阳能的优点:节能、环保(合理即可) .
比较不同物质的吸热情况(2015. 18)
10. (2015 河南 18 题改编)为比较两种液体的吸热
能力,小军用图甲和图乙中两个装置做实验,
实验器材还有天平和钟表,收集的实验数据
记录如下表.
甲 乙 丙
第 10 题图
物理量
物质
质量 / g
初始温
度 / ℃
加热时
间 / min
最终温
度 / ℃
液体 1 50 20 5 45
液体 2 50 20 5 68
(1)在组装实验器材时应按照 自下而上
(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序依
次安装.
(2)该实验中,以下器材或物理量不需要控制
相同的是 ②⑦ (选填序号).
①酒精灯火焰的大小
②酒精灯里酒精的质量
③盛放两种液体的容器 ④两支温度计
⑤两种液体的质量 ⑥两种液体的初温
⑦两种液体的密度
(3)某时刻温度计的示数如图丙所示,此温度
值是 26 ℃ .
(4)实验中,是用 加热时间 间接反映两种
液体吸收热量的多少.
(5)通过分析表中数据可知, 液体 1 (选
填“液体 1”或“液体 2”)的吸热能力较强. 物
理学中用 比热容 这个物理量来描述物质
的吸热能力.
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