2025年中考物理寒假专项训练：内能与热机

内能与热机 一、单选题 1．如图所示是某种物质熔化时温度随时间变化的曲线图，下列正确的是（    ） A．该物质是非晶体 B．该物质的凝固点是60℃ C．该物质在固态时的比热容更大 D．该物质在熔化过程中温度和内能都不变 2．关于比热容，下列说法中正确的是（　　） A．比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B．物体的质量越大，它的比热容越大 C．物体温度变化越大，说明它的比热容越小 D．比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量均无关 3．如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，说法正确的是（　　） A．在a、d两点机械能相等 B．在b、d两点速度相等 C．从b到c的过程中，减小的重力势能等于增加的动能 D．从c到d的过程中，减小的动能大于增加的重力势能 4．甲、乙两杯中分别盛有60℃和20℃质量相同的水，现将一温度为20℃的铁球投入甲杯中足够长时间，取出后再投入乙杯，停留足够时间．如果不计热量损失，比较甲、乙两杯的水温变化，则 A．△t甲＜△t乙 B．△t甲＞△t乙 C．△t甲＝△t乙 D．无法判定 5．小明用锤子反复击打铁丝，铁丝的温度升高，针对此现象，说法正确的是 A．击打前，铁丝中分子是静止的 B．击打时，锤子将温度传给铁丝 C．击打时，锤子的内能转化为铁丝的机械能 D．击打后，铁丝温度升高时内能增加 6．对于图中所示的四幅图，下列说法中正确的是（　　） A．图甲中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能增加 B．图乙中活塞向下运动是内燃机的做功冲程 C．图丙中小朋友下滑时，内能转化为机械能 D．图丁中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力 二、填空题 7．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示： （1）实验中应量取质量相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热，吸热多少可以通过 来反映（选填“温度计示数”或“加热时间”），当它们吸收相同热量时，通过比 来判断吸热能力的强弱； （2）分析如表所示实验数据可知， （选填“甲”或“乙”）液体的吸热能力强；将两种液体都加热到，它们吸收热量的关系为 。 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/ 30 34 38 42 46 乙的温度/ 10 18 26 34 42 8．完全燃烧2kg木炭可以放出 J热量。若这么多热量全部被1000kg水吸收，水温升高 ºC。（保留整数）【c水＝4.2×103 J/（kg·℃），q木炭＝3.4×107 J/kg】 9．某单缸四冲程汽油机，内完成10工作循环，则该汽油机工作过程中的转速是 ，在一个工作循环中消耗的汽油，已知这种汽油机的效率为30%，则汽油机内输出的有用机械能是 ，该汽油机的输出功率为 。（汽油的热值） 10．常见的内燃机有 和 两种。四冲程内燃机的一个工作循环是由 、 、 和 四个冲程组成的。在一个工作循环中，曲轴转动 周，燃气对活塞做功 次。 11．用如图所示的装置“比较不同物质的吸热能力”，在两个相同的烧杯内装有等质量的水和食用油，物质的吸热本领可以用 来描述， （填“水”或“食用油”）的比热容较大. 12．某汽车的能量流向图如图所示，该汽车在水平路面上行驶，共消耗了0.5kg汽油。假如汽油完全燃烧，释放的热量是 J；此过程中汽车获得的机械能是 J（汽油热值q=4.6×107J/kg）。 三、实验题 13．小明和家人到海边玩耍时，发现阳光下的海水和岸边的沙子温差较大。于是他带回一些岸边的沙子，想比较沙子和水这两种物质吸热能力的差异，他设计如图所示的实验装置，所使用仪器规格完全相同，在烧杯中分别装入质量和初温都相同的水和沙子。请你来帮他完成实验： （1）实验过程中，通过 （选填“升高温度”或“加热时间”）来比较水和沙子吸收热量的多少； （2）小明给水和沙子加热相同时间，沙子升高的温度更多，说明 的吸热能力更强。 四、简答题 14．如图所示，是一个配有活塞的有机玻璃筒。用手向下压活塞，就能使筒内空气的温度升高。而且越用力、越迅速地压活塞，筒内空气的温度升得就越高。请解释其中的原因。 15．寒冷的冬天，在室内人们可利用取暖器取暖，如图甲所示；而在室外可通过搓手使手暖和一些，如图乙所示。请你利用所学的物理知识，解释以上两种方法使手变暖的原因。 16．三峡大坝建成后，库区水量变多三峡库区的气温将受到一定的影响，夏季的气温将比原来下降2℃左右，冬天将比原来上升2℃左右，根据你所学的知识加以解释？（提示：水的比热容比干泥土的比热容大） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 B D D B D D 1．B 【详解】AB．由图可知，在第10~25min时，吸收热量但温度保持不变，25min后温度继续升高，说明10~25min时为该物质的熔化过程，对应的温度是60℃，因此该物质的熔点为60℃，属于晶体。故A错误，B正确； C．由图可知，在0~10min时间内，加热时间为10min，该物质处于固态，吸收热量，温度升高，温度变化量为30℃；在25~35min时间内，加热时间为10min，该物质处于液态，吸收热量，温度升高，温度变化量为20℃；由比热容定义式可知，相同质量的物质，加热相同时间，吸收相同的热量，固态升高温度多，比热容小；液态升高温度少，比热容大，故C错误； D．该物质在10~25min内，吸收热量，内能增加，温度保持不变，故D错误。 故选B。 2．D 【详解】比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量均无关；物体温度变化大小，与它的比热容无关。 故选D。 3．D 【详解】A．足球从a到d的过程中，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，a、d两点机械能不相等，故A错误； B．b和d的高度相同，重力势能相同，由于b的机械能大于d的机械能，所以b处的动能大于d处的动能，即b点的速度大于d点的速度，故B错误； C．足球从b到c的过程中，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，所以减小的重力势能大于增加的动能，故C正确； D．足球从c到d的过程中，机械能不断减小，减小的动能大于增加的重力势能，故D错误。 故选C。 4．B 【分析】要解答本题需掌握：热传递的条件是有温度差，铁球放入温度为60℃的水中时，铁球吸收热量；再将铁球放入20℃质量相同的水中时，铁球放出热量，铁球吸收、放出的热量等于水放出和吸收的热量，根据热平衡方程作出分析和解答． 【详解】将温度为20℃的铁球放入温度为60℃的甲杯水中时，铁球吸收热量，水放出热量，Q吸1＝Q放1，即c铁m铁(t−t0铁)＝c水m水(t0水−t)；再将铁球放入20℃质量相同的乙杯水中时，铁球放出热量，水吸收热量，Q吸2＝Q放2，即c水m水(t′−t′0水)＝c铁m铁(t−t′)；因为甲杯中的水温和铁球的温差大于乙杯中水的温度和铁球的温差，即t−t0铁>t−t′，所以t0水−t>t′−t′0水，即△t甲>△t乙.故选B. 5．D 【详解】由分子动理论知道，分子在永不停息地做无规则运动，分子不可能静止，故A错误；做功和热传递都可以改变物体的内能，且二者在改变物体内能上是等效的．击打时锤子对铁丝做功，使其内能增大、温度升高，而不是将温度传给铁块，故B错误；击打时锤子对铁丝做功，锤子的机械能转化为铁丝的内能，内能变大，温度升高，故C错误，D正确，故选D． 6．D 【详解】A．甲图中软木塞飞出时，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，管内水蒸气的内能减少，故A错误； B．乙图中迅速向下压活塞，由于压缩玻璃筒内的空气对其做功，使得空气的内能增加，温度升高；与内燃机的压缩冲程能量转化形式相同，故B错误； C．小朋友下滑时，要克服摩擦做功，机械能转化为内能，故C错误； D．由于分子之间存在相互作用的引力，图中两个压紧的铅块能吊起钩码，故D正确。 故选D。 7． 加热时间 温度计示数 甲 大于 【详解】（1）[1]在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，需要利用控制变量法控制被加热物质的质量相同，并使用相同的电加热器进行加热，为了比较被加热物质吸收热量的多少，利用转换法，通过加热时间长短来反映吸收热量多少，加热时间长，吸收的热量多。 [2]当被加热的不同物质吸收相同热量时，被加热物质升温，从而通过观察温度计示数的变化量来比较物质吸热能力强弱的。 （2）[3][4]实验中吸收热量的多少是通过加热时间来表示的，甲物质升高到42℃，需要加热3min，乙物质升高到42℃，需要加热4min，由此可知该过程中，乙吸收的热量大于甲吸收的热量。分析表格数据可知，从开始加热，甲乙都加热1min，甲温度变化量为4℃，乙温度变化量为8摄氏度，根据可知，甲的吸热能力大于乙的吸热能力。 8． 6.8107 16 【详解】[1]完全燃烧2kg木炭可以放出热量 Q=mq木炭=2kg×3.4×107 J/kg=6.8107J [2]水升高的温度 9． 1200 8.28×105 8.28×105 【详解】[1]四冲程汽油机，完成1工作循环，需要做4个冲程，曲轴转2圈，所以内完成10工作循环，则该汽油机工作过程中的转速20r/s，合1200r/min。 [2]在一个工作循环中消耗的汽油，内完成10工作循环，则1s内消耗的汽油质量为60g，汽油完全燃烧放出热量 汽油机的效率为30%，则汽油机内输出的有用机械能 [3]汽油机的输出功率 10． 汽油机 柴油机 吸气 压缩 做功 排气 2 1 【详解】[1][2]常见内燃机根据燃料不同，可分为汽油机和柴油机。 [3][4][5][6]内燃机有四个冲程，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 [7][8]在一个工作循环中，有四个冲程，活塞往返2次，曲轴要转动2周，对外做功1次 11． 比热容 水 【详解】[1]比热容是用来表示物体吸热本领的物理量； [2]相同质量的水和食用油，升高相同的温度，水需要加热的时间长，即吸收的热量多，所以水的比热容大； 12． 2.3×107 8.05×106 【详解】[1]完全燃烧0.5kg汽油放出的热量 Q放=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J [2]由图可知汽车的热机效率 η=1﹣25%﹣40%=35% 此过程中汽车获得的机械能 W有=ηQ放=35%×2.3×107J=8.05×106J 13． 加热时间 水 【详解】[1]所使用仪器规格完全相同，相同的时间内，加热器放出的热量相同。相同的时间内，水和油吸收的热量相同，加热时间越长，吸收的热量越多，故可以用加热时间来表示吸收热量的多少。 [2]小明给水和沙子加热相同时间，吸收相同的热量，沙子升高的温度更多，说明水还可以再加热，还可以吸收的更多的热量，故水的吸收热量的能力强。 14．见解析 【详解】用手向下压活塞，压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高；越用力、越迅速地压活塞，一定时间内，压缩空气做的功越多，转化的内能越多，所以筒内空气的温度升得就越高。 15．见详解 【详解】寒冷的冬天，在室内由于取暖器的温度高，可通过热传递使人的内能增大，温度升高。在室外搓手过程中，通过做功，将机械能转化为内能，使手的内能增大，温度升高。 16．由于水的比热容比干泥土大，夏天当它们吸收相同的热量后，水升高的温度比干泥土升高的温度小，所以夏天库区的气温较原来有所下降；冬天当水和干泥土放出相同的热量后，水降低的温度比干泥土降低的温度小，所以冬天库区的温度较原来有所升高。 【详解】三峡水电站建成后，库区多水，由于水的比热容比干泥土大，夏天当它们吸收相同的热量后，水升高的温度比干泥土升高的温度小，所以夏天库区的气温较原来有所下降；冬天当水和干泥土放出相同的热量后，水降低的温度比干泥土降低的温度小，所以冬天库区的温度较原来有所升高。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$