内容正文:
参考答案与重难题解析物理 5
一
轮
大
单
元
分
层
练
(3)若雪熔化过程中温度不变(有熔点)ꎬ则是晶体ꎻ
若温度一直改变(没有熔点)ꎬ则是非晶体
实验 2 探究水在沸腾前后温度变化的特点
【考点梳理】
5.(2)已经 还未 (3)放热 (4)液化 7.沸点
【教材装置集训】
1.(1)A B 图剪裁的孔容易让温度计玻璃泡碰到烧杯
壁 (2)缩短加热水至沸腾的时间 (3)①98 小于
②升高 保持不变 (4)错误 水可以通过烧杯底
部继续从陶土网中吸热 (5)保持不变
【补充设问】(1)b d c e
(2)不断吸热 给烧杯中加入一定量的盐
(3)冷水 减小 降低
2.(1)气压计 (2)沸点 在硬纸板上打孔 (3)拿一
个标准温度计和之前实验时使用的温度计一起放入
水中ꎬ观察两个温度计的示数(答案合理即可)
(4)不合理ꎻ水蒸气在液面上方ꎬ而温度计的玻璃泡
全部浸没在水中ꎬ不接触水蒸气ꎬ所以水蒸气的温度
不影响温度计的示数
大单元五 内能 内能的利用
【大单元知识构建】
①分子 ②原子 ③不停地做无规则运动 ④引力
⑤斥力 ⑥相互接触 ⑦温度 ⑧温度 ⑨焦耳
⑩转移 等效 种类 状态 吸(放)热
多 大 质量为 1 kg 的水温度每升高(或降
低)1 ℃吸收(或放出)4.2×103 J 的热量 cmΔt
Q
cΔt
Q
cm
完全燃烧 q mq qV
m= Q
q
V= Q
q
做功 压缩 做功 内
内 机械 惯性 保持不变 方向性
一次能源 源源不断 短期 无污染或污染小
核裂变 核聚变 裂变 内能 机械能
聚变
命题点 1 分子动理论
考向 1 小粒子与大宇宙
1.A 2.D 3.D 4.B
考向 2 分子动理论
1.A 2.扩散 温度 3.B 4.D
5.B 【拓展设问】两个瓶子内的气体逐渐混合ꎬ颜色变
得均匀
6.D 【变式设问】分子间存在相互作用的引力 大于
7.C 8.B
命题点 2 内能与热量
考向 1 内能及其改变方式
1.A 2.做功 增大 3.热传递 方向 4.B 5.A
考向 2 温度、热量、内能的理解
1.BD 2.D
命题点 3 比热容、热值的理解和相关计算
考向 1 比热容、热值的理解
1.B 2.D 3.C 4.D
考向 2 比热容、热值的相关计算
1.C 2.0.6×103 3.1.43×108 143 清洁无污染
4.汽化 放出 1.2×103 5.2.52×104 1.4×103
6.3.36×105 0.075
7.解:(1)由表中数据可知ꎬ加热 1 min 出热水的质量
m= 8 kgꎬ水吸收的热量
Q吸 = c水mΔt= 4.2×103 J / (kg℃)×8 kg×25 ℃ = 8.4×
105 Jꎻ
(2)热水器正常工作 1 min 产生的热量
Q=W=Pt= 5.67×107 J / h× 1
60
h= 9.45×105 Jꎬ
燃气热水器的热效率
η=
Q吸
Q
×100% = 8.4
×105 J
9.45×105 J
×100%≈88.9%ꎻ
(3)冬季温度可达 0 ℃以下ꎬ水凝固成冰后ꎬ密度变
小ꎬ质量不变ꎬ根据 ρ = m
V
可知体积会变大ꎬ会将水管
胀裂ꎬ所以一定要对燃气热水器的进、出水管采取保
暖措施.
考向 3 【实验】比较不同物质吸热的情况
【考点梳理】
5.质量 7.水 8.水
【教材装置集训】
1.(1)停表(秒表) (2)加热时间 (3)质量 升高的
温度 (4)B 66 (5)水
2.(1)水 大于 (2)低于 (3)水的比热容比油大
【补充设问】(1)各组的水和食用油的质量不相同(或
电加热器规格不相同或水和食用油的初温不同)
(2)①B ②加热时间的长短
思维整理 转换法
对一些比较抽象的、看不见、摸不着的物质发生
的现象ꎬ要研究它们的规律ꎬ使之转换为我们熟知的、
看得见、摸得着的宏观现象来认识它们ꎬ这种方法叫
转换法.
命题点 4 热机 能量的转化与守恒
考向 1 热机的四冲程和效率
1.AC 2.做功 2 3.D 4.做功 不变
5.做功 做功 液化 6.机械 内 压缩 2.3×107
考向 2 能量的转化与守恒
1.C 2.太阳 电动机
3.(1)方向 保持不变 (2)机械 化学 能量守恒定律
4.B 5.B 6.A
命题点 5 能源、信息与材料
考向 1 能源与可持续发展
1.C 2.A 3.D 4.可再生 太阳 5.D
考向 2 物质的物理属性及其应用
1.B 2.D 3.D 4.A
5.油的沸点比水高 通常用油来炸制食物
考向 3 电磁波及信息传递
1.C 2.D 3.A
考向 4 能源、信息与材料综合
1.C
5
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大
单
元
五
内
能
内
能
的
利
用
命题点 2 内能与热量
考向 1 内能及其改变方式
1.【传统文化】(2024 福建)“煮”的篆体写法如图所示ꎬ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.钻木取火 C.搓手取暖 D.擦燃火柴
第 1 题图
第 2 题图
2.如图是我国古代发明的取火器的模型图ꎬ把木制推杆迅速推入牛角套筒时ꎬ杆前端的艾绒立刻燃
烧起来ꎬ这是通过 做功 的方式使筒内空气内能 增大 ꎬ温度升高ꎬ达到艾绒的着火点.
3.(2024 江西)某同学用餐时发现从热汤中取出的金属勺很烫手ꎬ这是通过 热传递 的方式改变
物体的内能ꎬ在这种内能改变的过程中ꎬ内能总是自动地从高温物体向低温物体转移ꎬ说明能量
在转移过程中具有 方向 性.
4.(2023 黄冈)我国幅员辽阔ꎬ人文自然资源丰富ꎬ下列分析正确的是 ( B )
A.新疆吐鲁番的火焰山昼夜温差大ꎬ是因为火焰山沙石比热容大
B.云南大理的蝴蝶泉边花香四溢ꎬ是因为分子不停地做无规则运动
C.黑龙江哈尔滨寒冷的冰雕不易融化ꎬ是因为冰雕没有内能
D.山东潍坊的潍柴内燃机工作时ꎬ将机械能转化成内能
5.(2023 广州)小明将凝固点为 47 ℃的某液态合金放在室温为 25 ℃的实验室中ꎬ该合金从 70 ℃降
至 47 ℃并保持一段时间再降至 35 ℃ꎬ合金在此过程 ( A )
A.对外放热ꎬ内能一直减少 B.存在液化现象ꎬ内能一直增加
C.温度保持 47 ℃时ꎬ不吸热也不放热 D.存在凝固现象ꎬ内能先减少后不变再减少
考向 2 温度、热量、内能的理解
1.(2024 龙东地区)(多选)关于温度、内能、热量、功的说法正确的是 ( D )
A.物体温度升高ꎬ一定吸收了热量 B.物体温度升高ꎬ内能一定增加
C.物体内能增加ꎬ一定是外界对它做了功 D.物体吸收热量ꎬ温度可能不变
2.(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ꎬ液化后输入爆破筒内.如图所示ꎬ爆破时电加热管发热ꎬ使筒内的液态 CO2 迅速汽
化ꎬ形成的高压气体从泄气孔中喷出ꎬ实施爆破.下列说法正确的是 ( D )
第 2 题图
A.高压泵压缩 CO2ꎬ气体内能增大ꎬ温度降低
B.高压泵压缩 CO2ꎬ气体内能减小ꎬ温度升高
C.高压 CO2 气体喷出时ꎬ内能增大ꎬ温度升高
D.高压 CO2 气体喷出时ꎬ内能减小ꎬ温度降低
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一轮大单元分层练
大
单
元
五
内
能
内
能
的
利
用
命题点 3 比热容、热值的理解和相关计算
考向 1 比热容、热值的理解
1.(2024 武汉)下列事例中ꎬ与“水的比热容较大”这个特性无关
∙∙
的是 ( B )
A.汽车发动机用水作冷却剂
B.人游泳之后从水中出来ꎬ风一吹感觉更冷
C.海边昼夜温度变化比沙漠中小ꎬ适于居住
D.生物体内水的比例很高ꎬ有助于调节生物体自身的温度
2.(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ꎬ其热值越大
B.燃料的热值越小ꎬ完全燃烧放出的热量越少
C.一瓶酒精用去三分之一ꎬ剩余酒精的热值将减小
D.焦炭的热值是 3.0×107 J / kgꎬ完全燃烧 1 kg 焦炭能放出 3.0×107 J 的热量
3.将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后ꎬ放到上表面平整的冰块上.经过一定的时
间后ꎬ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 )
A. c甲最大 B. c乙最大 C. c丙最大 D. c甲 = c乙 = c丙
第 3 题图
第 4 题图
4.如图所示ꎬ用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热ꎬ两图装置均相同.燃料的质量
用 m 表示ꎬ燃料充分燃尽时水升高的温度用 Δt 表示(水未沸腾) ( D )
A.若 m 相同ꎬΔt 越小ꎬ燃料的热值越大 B.若 Δt 相同ꎬm 越大ꎬ燃料的热值越大
C.若m
Δt
的值越大ꎬ燃料的热值越大 D.若Δt
m
的值越大ꎬ燃料的热值越大
考向 2 比热容、热值的相关计算
1.(2023 十堰)某居民楼顶安装有太阳能电池板和太阳能热水器.若太阳能热水器工作效率为 ηꎬ每
小时可接收太阳能 Qꎬ使热水器内水温升高 Δtꎬ水的比热容为 c水ꎬ下列说法正确的是 ( C )
A.太阳能是不可再生能源 B.太阳能电池将接收的太阳能全部转化为电能
C.太阳能热水器将太阳能转化为内能 D.该热水器内水的质量 Q
ηc水 Δt
2.(2024 安徽)一保温杯中装有质量为 200 gꎬ温度为 25 ℃的水.将一个质量为 100 g、温度为 100 ℃的金属
块放入杯中ꎬ一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在 30 ℃ꎬ假设金属块放出的热量全部被水吸收ꎬ
已知水的比热容为 4.2×103 J / (kg℃)ꎬ则该金属块的比热容为 0.6×103 J / (kg℃).
3.(2023 盐城)氢能源作为新型能源ꎬ其热值大ꎬ有着巨大的开发使用潜力.1 kg 氢能源完全燃烧放出
的热量为 1.43×108 J.若有 21%的热量被水吸收ꎬ可以使 143 kg 的水从 20 ℃升高到 70 ℃.
05
一轮大单元分层练
大
单
元
五
内
能
内
能
的
利
用
与化石能源相比ꎬ“氢能源”的优势还有 清洁无污染 (写出一个即可).[c水 =4.2×103 J / (kg℃)ꎬ
q氢 = 1.43×108 J / kg]
4.如图所示是热管的工作原理图ꎬ当热管的热端受热时ꎬ吸液芯里的液体吸收热量变成蒸气ꎬ这一
过程叫 汽化 (填物态变化的名称)ꎬ蒸气在管子里跑到冷端 放出 (选填“吸收”或“放出”)热
量变成液态ꎬ液体通过吸液芯又回到热端.这一过程循环进行ꎬ不断地将热量从热端带到冷端.若 50 g
的该液体吸收2 400 J 的热量后ꎬ温度升高了 40 ℃ꎬ则该液体的比热容为 1.2×103 J / (kg℃).
第 4 题图
第 5 题图
5.(2022 宜昌)小丽用相同的电加热器分别对质量为 0.2 kg 的水和 0.3 kg 的另一种液体进行加热ꎬ
得到的实验数据如图所示ꎬ则水在16 min内吸收的热量为 2.52×104 Jꎬ另一种液体的比热容为
1.4×103 J / (kg℃).[c水 = 4.2×103 J / (kg℃)]
6.(2024 达州)在 1 个标准大气压下ꎬ小明用天然气灶将质量 1 kg 的水ꎬ从 20 ℃加热到沸腾ꎬ水吸收
的热量是 3.36×105 J.他家天然气热水器的热效率是 70%ꎬ他某次洗澡ꎬ耗水 20 kgꎬ热水器进
水温度是 22 ℃ꎬ出水温度是 42 ℃ꎬ他这次洗澡消耗天然气 0.075 m3 .已知水的比热容是 4.2×
103 J / (kg℃)ꎬ天然气的热值是 3.2×107 J / m3 .
7.某品牌家用燃气热水器部分铭牌如下表ꎬ表中“额定热负荷”指的是每小时天然气燃烧提供给水
的热量是 5.67×107 Jꎻ“额定产热水能力”指的是 1 min 可以使 8 kg 的水温度升高 25 ℃ .已知水的
比热容为 4.2×103 J / (kg℃).求:
产品名称 燃气热水器
产品的编号 RUS-8FBC
气源 天然气
额定热负荷 5.67×107 J / h
额定产热水能力 水温升高 25 ℃ 8 kg / min
(1)水温升高 25 ℃时ꎬ1 min 内燃气热水器中水吸收的热量ꎻ
(2)水温升高 25 ℃时ꎬ燃气热水器的热效率ꎻ(计算结果保留到 0.1%)
(3)在冬季温度可达 0 ℃以下的地区ꎬ一定要对燃气热水器的进、出水管采取保暖措施ꎬ请用学
过的物理知识解释这样做的原因.
解:(1)由表中数据可知ꎬ加热 1 min 出热水的质量 m=8 kgꎬ
水吸收的热量 Q吸 =c水 mΔt=4.2×103 J / (kg℃)×8 kg×25 ℃=8.4×105 Jꎻ
(2)热水器正常工作 1 min 产生的热量 Q=W=Pt=5.67×107 J / h× 1
60
h=9.45×105 Jꎬ
燃气热水器的热效率 η=
Q吸
Q
×100%= 8.4
×105 J
9.45×105 J
×100%≈88.9%ꎻ
(3)冬季温度可达 0 ℃以下ꎬ水凝固成冰后ꎬ密度变小ꎬ质量不变ꎬ根据 ρ=m
V
可知体积会变大ꎬ会
将水管胀裂ꎬ所以一定要对燃气热水器的进、出水管采取保暖措施.
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一轮大单元分层练
大
单
元
五
内
能
内
能
的
利
用
考向 3 【实验】比较不同物质吸热的情况
考点梳理
实验
器材
1.实验方法:转换法.
2.实验器材:烧杯、天平、水和食用油、两个相同规格的电加热器、温度计、停表(秒表).
3.电加热器的作用及优点:
(1)作用:两个相同规格的电加热器能保证相同加热时间内
两液体吸收的热量相同ꎻ
(2)优点:电加热器是内部加热ꎬ且热源稳定.
4.实验装置:如图所示.
进行
实验
5.实验操作:取两个相同的烧杯ꎬ装入 质量 相同的水和食用油ꎬ记录它们的初温ꎬ用两
个相同规格的电加热器分别加热它们.
6.数据记录:
方案一:使水和食用油加热相同的时间ꎬ记录加热时间以及加热后水和食用油的末温
(填入表格)ꎻ
方案二:使水和食用油升高相同的温度ꎬ记录加热时间以及加热后水和食用油的末温
(填入表格).
物质种类 质量 / g 加热时间 / min 初温 / ℃ 末温 / ℃
水
食用油
实验
结论
7.相同质量的水和食用油ꎬ加热相同时间ꎬ水的温度上升得慢ꎬ因此 水 (选填“水”或
“食用油”)的吸热能力更强.
8.相同质量的水和食用油ꎬ升高相同温度ꎬ水的加热时间更长ꎬ因此 水 (选填“水”或
“食用油”)的吸热能力更强.
教材装置集训
1.(2024 齐齐哈尔)小姜利用如图甲所示的装置“比较不同物质吸热的情况”.
甲
乙
丙
第 1 题图
(1)器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个ꎬ以及 停表(秒表) (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ꎬ目的是通过比较 加热时间 来比较物质吸收
热量的多少.
(3)实验中选取初温不同、 质量 相同的水和煤油ꎬ分别倒入烧杯中ꎬ用电加热器加热ꎬ当它们
吸收相同的热量时ꎬ通过比较 升高的温度 来比较不同物质吸热能力的强弱.
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一轮大单元分层练
大
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五
内
能
内
能
的
利
用
(4)如图乙所示ꎬ小姜正确使用温度计测量液体的温度ꎬ按照图中 B (选填“A”“B”或“C”)方
法读数是正确的ꎻ实验中某时刻温度计示数如图丙所示为 66 ℃ .
(5)部分实验数据如下表所示ꎬ分析数据可得出结论: 水 (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
2.探究“比较不同物质吸热能力”的实验ꎬ实验装置如图甲所示.
甲
乙
第 2 题图
(1)在两种液体都不沸腾的情况下ꎬ小明认为要使水和食用油升高相同的温度然后比较加热时
间ꎬ实验获得的数据记录在表格中ꎬ分析表格数据可知ꎬ水和食用油在质量相同时ꎬ升高相同的温
度ꎬ 水 (选填“水”或“食用油”)吸收的热量多ꎬ说明水的比热容 大于 (选填“大于”或“小
于”)食用油的比热容.
物质 质量 m / g 初温 T0 / ℃ 末温 T1 / ℃ 加热时间 t / s
水 200 20 50 170
食用油 200 20 50 80
(2)在此实验中ꎬ如果给质量、初温相同的水和食用油加热相同的时间ꎬ最后水的温度 低于
(选填“高于”“低于”或“等于”)食用油的温度.
(3)[结合实际]炒菜时锅内的油很容易烧得冒烟ꎬ而相同质量的水在锅中却不容易被烧开ꎬ产生
该现象的原因是 水的比热容比油大 .
补 充设 问
(1)[数据分析]不同小组采用相同的实验设计思路进行实验ꎬ实验完成后ꎬ比较各小组的实验
数据ꎬ发现各小组之间的实验数据有较大的不同ꎬ可能原因是 各组的水和食用油的质量不
相同(或电加热器规格不相同或水和食用油的初温不同) (请写出一条).
(2)[装置改进]小明利用家中的鸳鸯锅进行探究ꎬ他将质量和初温都相同的两种液体分别装
入鸳鸯锅左右两侧锅体中(中间隔挡加装了隔热层)ꎬ用电磁炉加热ꎬ绘制出温度随时间变化
的关系图像如图乙所示.
①由图乙可知 B (选填“A”或“B”)液体的吸热能力更强.
②本次探究过程ꎬ小明是用 加热时间的长短 (选填“升高温度的多少”或“加热时间的长
短”)来反映液体吸收热量的多少.
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