5.2 内能与热量&5.3 比热容、热值的理解和相关计算-【一战成名新中考】2025年中考物理·纯练版总复习·一轮大单元分层练

2025-01-17
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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 一轮大单元分层练 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 94 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. 15 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. 25 一轮大单元分层练 大 单 元 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. 35

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