内容正文:
内能和能量
改变内能的方式和比热容
1.(2025·黑龙江佳木斯·二模)端午节是我们传统节日,餐桌上粽香四溢,这属于 现象,手拿粽子时感觉很烫,这是通过 方式增加了手的内能。
2.(2025·黑龙江佳木斯·二模)关于热学知识,下列说法正确的是( )
A.寒冷的冬天,双手互搓会使手的温度升高,这是用做功的方式改变内能的
B.两个紧压在一起的铅柱很难被重物拉开,原因是铅柱分子之间没有空隙
C.南极附近的冰块不具有内能
D.冬天暖气里用水作为介质来取暖,是因为水的比热容较大
3.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)如图所示为汽油机某冲程的示意图,与其能量转化过程完全相同的是( )
A.冬天搓手取暖 B.压缩空气使硝化棉燃烧
C.玩滑梯臀部发热 D.水蒸气将塞子弹出
4.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中,用相同的热源给质量相等的水和另一种物质加热,收集的数据如图像所示。分析图像可以得出图线 (选填“a”或“b”)对应的物质为水,另一种物质的比热容为 。
5.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)热学知识与人类生活息息相关。下列说法错误的是( )
A.酒精燃烧过程中,质量减少,热值不变
B.钻木取火说明利用做功可以改变内能
C.内燃机在做功冲程中,气缸内气体温度升高,内能增大
D.内陆地区比沿海地区昼夜温差大,是由于砂石的比热容比水的比热容小
汽油机冲程和热机效率
6.(2025·黑龙江大庆·二模)如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,从图中可看出内燃机正处于 冲程。如果该汽油机每秒内做功10次,那么该汽油机飞轮转速为 r/min。汽车发动机可以采用循环流动的水进行冷却,这是利用水的 大的特性。
7.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)如图,是节日燃放的双响炮,燃放时竖直立于地面点燃引线,第一响后它会飞向空中,此过程中的能量转化为:火药的 ,这与内燃机工作时的 冲程相似。
8.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)地热能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,如图所示是地热发电站的场景,利用地热发电是通过 方式改变内能。
9.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)一宾馆电水壶的容量为1L,水壶内发热电阻R的阻值为100Ω,将水壶装满水,烧水时电流为5A,通电2.5min,水从25℃上升到100℃,则水吸收的热量是 J,此电水壶的加热效率是 。
10.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)一款小型电火锅如图甲所示,通过档位开关实现高、中、低三挡控温功能;图乙是它的简化电路图,R1、R2、R3均为加热电阻(阻值保持不变)。已知R1的阻值为176Ω,电火锅的部分参数如下表所示。求:
额定电压
220V
低温挡功率
中温挡功率
440W
高温挡功率
1100W
(1)R2和R3的阻值分别是多少?
(2)电火锅在低温挡工作时的功率是多少?
(3)某次使用时,在标准大气压下,用高温档将1.1kg水从10℃加热到沸腾,用时7min,求:此次高温挡加热水的效率?[]
11.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)关于能量的转化,下列分析不正确的是( )
A.电饭锅工作原理是焦耳定律,工作时将电能转化为内能
B.蓄电池对外供电时,将化学能转化为电能
C.利用核能发电时,是将化学能最终转化为电能
D.家庭中使用的排风扇工作时,主要将电能转化为机械能
能量
12.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)我国新一代“人造太阳”中国环流三号首次实现等离子体电流下的高约束模式运行,其能量产生原理与太阳发光发热相似,是通过 (选填“核裂变”或“核聚变”)释放巨大的核能,核能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
13.(2025·黑龙江佳木斯·二模)下列关于能源的说法中,最正确的是( )
A.煤、石油、天然气是不可再生能源
B.水能、风能、太阳能是可再生能源
C.核电站是利用核裂变释放的能量来发电的
D.以上说法都正确
14.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)世界能源危机日益突出,我国一直主张“低碳减排,绿色生活”;目前,我国在开发、利用太阳能方面发展最快、最具潜力;
(1)太阳能路灯已成为城镇和乡村的一道靓丽的风景线如左图;太阳能路灯的太阳能电池板一般是由晶体态硅制成的,它能直接把太阳能转化成电能,其主要材料是( )
A.磁性材料 B.纳米材料 C.半导体 D.超导体
(2)如图是太阳能电动三轮车,车子顶部的太阳能电池板将太阳能转化为 能,并存在太阳能电池中,电池再给三轮车的电动机供电。
15.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)关于信息、能源和材料,小聪的下列说法中正确的是( )
A.利用声波和电磁波传递信息时都需要介质
B.核能和化石能源均属于不可再生能源
C.光伏电池和DVD光碟都应用了磁性材料
D.光纤通信利用电信号传递信息
16.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)汽车散热器等制冷设备常用水作冷却剂,这是利用了水的 性质;现利用某燃气热水器烧水,完全燃烧了0.3m3的煤气,则煤气完全燃烧放出的热量是 J。(已知()
17.(2025·黑龙江佳木斯·二模)汽油机是热机的一种,如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机做功冲程工作状态示意图,由图可以看出,此冲程的能量转化情况与 (选填“乙”或“丙”)图相同。汽油机飞轮的转速为3000r/min,则每秒内对外做功 次。
18.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)如图所示为气体打火机中的点火装置——压电点火器。当按下打火按钮时,打火机的排气嘴处放电产生电火花,点燃燃料。下列说法中正确的是( )
A.按钮下压压电材料,压电材料将机械能转化为电能
B.电火花出现时,电能转化为内能,使间的燃料达到着火点
C.燃料燃烧时发热将化学能转化为内能
D.燃料使用一半后,燃料的热值减小为原来的一半
19.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)关于能源、信息与材料,下列说法正确的是( )
A.垃圾分类不利于环保和节约能源
B.用光导纤维制成的光缆,可以在很短时间内传递大量的信息
C.航空器材常采用密度大的合金,可以减小航空器的质量
D.若用超导材料制造输电线可以大大降低电能损耗
20.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)核能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。利用北斗卫星导航系统进行定位和导航时,导航仪与北斗卫星之间通过 传递信息。
热学综合题
21.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)小乐小组的同学在“探究水的奥秘”主题学习活动中,用规格完全相同的实验器材,组装了如图所示的实验装置。对碎冰和初温相同的100g水,200g水、100g煤油进行加热。
(1)用如图甲所示装置研究冰熔化,这种加热方式的好处是使试管内的碎冰 ;熔化过程中温度计示数 ;
(2)若要探究不同物质的吸热能力应选择 (选填“甲、乙、丙、丁”中的两个)两图进行对比实验;加热过程中,吸收热量的多少是通过 来判断的;
(3)小组成员观察到 确定水沸腾了;
(4)在处理实验数据时,小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图像如图戊,通过学过的知识可以确定乙、丙、丁分别对应的图像是 。
22.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)如图为某物质熔化时温度随加热时间变化而变化的图像(加热装置的功率不变),从图中信息可知:该物质为 (选填“晶体”或“非晶体”),该物质在AB段的比热容比在CD段比热容 (选填“大”或“小”)。
23.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)当电流从较长接线脚流入时,二极管(如图所示)发光,如果电流想从较短接线脚流入,电路处于开路状态,说明发光二极管具有 (选填“单向”或“双向”)导电性;坡底的石头不能自发地从环境获取能量,滚向坡顶,说明能量的转化具有 。
24.(2025·黑龙江大庆·二模)中国标准动车组“复兴号”动车组进行了多项技术创新和改进。例如运行过程中, 次能源—电能的消耗降低了10%左右。刹车过程优先采用再生制动,也就是将电动机转变为 机,其原理是 现象,从而将动车的动能转化为电能。
25.(2025·黑龙江佳木斯·二模)如图所示为我国研制的四座氢燃料内燃机飞机验证机。该飞机使用氢为燃料,最大起飞质量可达1.2t。已知飞机静止在水平地面上时,轮胎与地面的总接触面积为0.2m2;在空中以180km/h的速度匀速直线巡航时,前置螺旋桨为飞机提供的牵引力为2×103N。已知氢的热值为1.4×108J/kg。求:
(1)发动机未工作前,飞机静止在水平地面上,达到最大起飞质量时对地面的压强为多少?
(2)2kg的氢完全燃烧放出的热量为多少?
(3)飞机以180km/h的速度匀速直线巡航1h,前置螺旋桨为飞机提供的牵引力做的功为多少?
26.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)氢能源汽车是一种使用氢气作为燃料的新能源汽车,其核心部件是燃料电池,它利用氢气和氧气之间的化学反应产生电能,从而驱动车辆行驶。国产氢能源汽车已经开始投产运营。
(1)如果储氢瓶内气体压强为时,瓶内壁的面积上受到的压力多大?
(2)氢燃料电池卡车在水平路面上匀速行驶36km用时30min,卡车的行驶速度多大?
(3)某次行驶时,氢燃料电池卡车克服阻力做功如果用燃油驱动,则可以减少多少二氧化碳排放。(燃油机的效率取30%,燃油的热值q取每燃烧1kg燃油排放二氧化碳的质量取3kg。)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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内能和能量
改变内能的方式和比热容
1.(2025·黑龙江佳木斯·二模)端午节是我们传统节日,餐桌上粽香四溢,这属于 现象,手拿粽子时感觉很烫,这是通过 方式增加了手的内能。
【答案】 扩散 热传递
【知识点】扩散现象、热传递改变物体的内能
【详解】[1]粽子的香气四溢,这是因为分子在不停做无规则运动,属于扩散现象。
[2]改变内能的方式有两种,做功和热传递。拿粽子的手感觉很烫,手从粽子吸收了热量,内能增加,是通过热传递方式增加了手的内能。
2.(2025·黑龙江佳木斯·二模)关于热学知识,下列说法正确的是( )
A.寒冷的冬天,双手互搓会使手的温度升高,这是用做功的方式改变内能的
B.两个紧压在一起的铅柱很难被重物拉开,原因是铅柱分子之间没有空隙
C.南极附近的冰块不具有内能
D.冬天暖气里用水作为介质来取暖,是因为水的比热容较大
【答案】AD
【知识点】分子间作用力的现象、做功改变物体的内能、内能的概念、水的比热容特点及应用
【详解】A.改变内能方式有做功和热传递,双手互搓会使手的温度升高,是把机械能转化为内能,是用做功的方式改变内能,故A正确;
B.两个紧压在一起的铅柱没有被重物拉开,是因为铅柱的分子之间存在引力,故B错误;
C.一切物体在任何情况下都具有内能,所以南极附近的冰块具有内能,故C错误;
D.与其他物质相比,在质量相同、降低的温度相同时,水放出的热量多,冬天暖气里用水作为介质来取暖,是因为水的比热容较大,故D正确。
故选AD。
3.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)如图所示为汽油机某冲程的示意图,与其能量转化过程完全相同的是( )
A.冬天搓手取暖 B.压缩空气使硝化棉燃烧
C.玩滑梯臀部发热 D.水蒸气将塞子弹出
【答案】D
【知识点】通过做功改变物体内能时,能量的转化、热机工作过程中的能量转化
【详解】根据图示可知,两个气门都关闭,活塞下行,因此该冲程为做功冲程,将内能转化为机械能。
A.冬天搓手取暖是克服摩擦力做功,把机械能转化为内能,内能增加,故A不符合题意;
B.压缩空气使硝化棉燃烧,活塞对筒内空气做功,筒内空气的内能增大、温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧,此过程中机械能转化为内能,故B不符合题意;
C.玩滑梯臀部发热,小孩在下滑过程中与滑梯摩擦生热,一部分机械能转化成内能,故C不符合题意;
D.烧水时,水蒸气弹出活塞,是水蒸气对活塞做功的结果,这时水蒸气的内能转化为活塞的机械能,故D符合题意。
故选D。
4.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中,用相同的热源给质量相等的水和另一种物质加热,收集的数据如图像所示。分析图像可以得出图线 (选填“a”或“b”)对应的物质为水,另一种物质的比热容为 。
【答案】 b 2.1×103J/(kg·℃)
【知识点】水的比热容特点及应用、不同物质的吸热本领、比热容的概念、单位和物理意义、计算物体温度变化时的吸放热
【详解】[1]由题意得,横轴为加热时间轴,相同的加热时间,物质吸收的热量相同,已知用相同的热源给质量相等的水和另一种物质加热,所以,在相同时间内,水和另一种物质吸收的热量相等;根据比热容计算公式变形可得,,因为水的比热容较大,所以 水的吸放热能力较大,所以在吸收热量相等的情况下,水的温度变化度数较小,故图线b对应的物质为水。
[2]已知在相同时间内,水和另一种物质吸收的热量相等,根据物体吸热计算公式可得
由题意可知,,且加热5分钟,a物质的温度变化度数为,水的温度变化度数为,代入上式解得:
5.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)热学知识与人类生活息息相关。下列说法错误的是( )
A.酒精燃烧过程中,质量减少,热值不变
B.钻木取火说明利用做功可以改变内能
C.内燃机在做功冲程中,气缸内气体温度升高,内能增大
D.内陆地区比沿海地区昼夜温差大,是由于砂石的比热容比水的比热容小
【答案】C
【知识点】做功改变物体的内能、比热容的概念、单位和物理意义、热机工作过程中的能量转化、热值的概念、单位和物理意义
【详解】A.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。酒精燃烧过程中,质量减少,但热值不变 ,故A正确,不符合题意;
B.钻木取火时,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,使木头的内能增加、温度升高,达到木头的着火点而燃烧,说明利用做功可以改变内能 ,故B正确,不符合题意;
C.内燃机在做功冲程中,气缸内气体对活塞做功,内能转化为机械能,气体的内能减小,温度降低 ,故C错误,符合题意;
D.沿海地区水多,内陆地区砂石多。因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和砂石比较,吸收相同的热量,水的温度升高得少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低得少,使得沿海地区昼夜温差小,内陆地区昼夜温差大 ,故D正确,不符合题意。
故选C。
汽油机冲程和热机效率
6.(2025·黑龙江大庆·二模)如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,从图中可看出内燃机正处于 冲程。如果该汽油机每秒内做功10次,那么该汽油机飞轮转速为 r/min。汽车发动机可以采用循环流动的水进行冷却,这是利用水的 大的特性。
【答案】 压缩 1200 比热容
【知识点】水的比热容特点及应用、汽油机的构造与工作过程
【详解】[1]由图可知,进气门和排气门关闭,活塞上行压缩汽缸内气体,所以此时内燃机处于压缩冲程。
[2]汽油机1个工作循环4个冲程,做1次功,飞轮转2圈;该汽油机1s对外做功10次,飞轮转20圈,则1min转1200圈,所以汽油机的飞轮的转速为1200r/min。
[3]水的比热容较大,等质量的水和其他物质,升高相同的温度,水吸收的热量更多,所以汽车发动机可以采用循环流动的水进行冷却,这是利用水的比热容大的特性。
7.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)如图,是节日燃放的双响炮,燃放时竖直立于地面点燃引线,第一响后它会飞向空中,此过程中的能量转化为:火药的 ,这与内燃机工作时的 冲程相似。
【答案】 见解析 做功
【知识点】通过做功改变物体内能时,能量的转化、汽油机的构造与工作过程
【详解】[1][2]双响炮燃放时,内部的火药燃烧产生的高温高压气体将鞭炮推向空中,此过程中化学能转化为内能,内能转化成机械能。在内燃机的做功冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,内能转化成机械能;因此双响炮的能量转化与做功冲程相似。
8.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)地热能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,如图所示是地热发电站的场景,利用地热发电是通过 方式改变内能。
【答案】 可再生 做功
【知识点】做功改变物体的内能、可再生能源与不可再生能源
【详解】[1]地热能可以从自然界源源不断的获取,是可再生能源。
[2]地热发电通常通过抽取地下热水或蒸汽,利用其高温将水加热为蒸汽,推动涡轮机发电。利用地热发电是通过做功的方式改变内能。
9.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)一宾馆电水壶的容量为1L,水壶内发热电阻R的阻值为100Ω,将水壶装满水,烧水时电流为5A,通电2.5min,水从25℃上升到100℃,则水吸收的热量是 J,此电水壶的加热效率是 。
【答案】 84%
【知识点】焦耳定律的公式及简单应用、计算物体温度变化时的吸放热、加热效率的计算
【详解】[1]1L水的质量是
水吸收的热量
[2]加热过程中,电阻R产生的热量
热水袋加热水的效率
10.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)一款小型电火锅如图甲所示,通过档位开关实现高、中、低三挡控温功能;图乙是它的简化电路图,R1、R2、R3均为加热电阻(阻值保持不变)。已知R1的阻值为176Ω,电火锅的部分参数如下表所示。求:
额定电压
220V
低温挡功率
中温挡功率
440W
高温挡功率
1100W
(1)R2和R3的阻值分别是多少?
(2)电火锅在低温挡工作时的功率是多少?
(3)某次使用时,在标准大气压下,用高温档将1.1kg水从10℃加热到沸腾,用时7min,求:此次高温挡加热水的效率?[]
【答案】(1),
(2)
(3)
【知识点】电功率P=UI及推导式的简单计算、计算物体温度变化时的吸放热、热机效率的计算
【详解】(1)当开关S接“高”时,电路中只有R3接入电路,此时为高温挡。根据得R3的阻值
当开关S接“中”时,R2与R3串联接入电路,此时为中温挡。根据得,中温档总电阻
R2的电阻为
(2)当开关S接“低”时,R1与R3串联接入电路,此时为低温挡。低温挡总电阻
则低温挡功率
(3)加热效率
11.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)关于能量的转化,下列分析不正确的是( )
A.电饭锅工作原理是焦耳定律,工作时将电能转化为内能
B.蓄电池对外供电时,将化学能转化为电能
C.利用核能发电时,是将化学能最终转化为电能
D.家庭中使用的排风扇工作时,主要将电能转化为机械能
【答案】C
【知识点】电源的种类及能量转化、了解各种用电器使用时的能量转化、能量的转化
【详解】A.电饭锅消耗电能使米饭的温度升高,从而将饭做熟,故主要是将电能转化为内能,工作原理是焦耳定律,故A正确,不符合题意;
B.蓄电池对外供电时,内部发生化学反应,将化学能转化为电能,故B正确,不符合题意;
C.利用核能发电时,是核能转化为电能,而不是化学能转化为电能,故C错误,符合题意;
D.家庭中使用的排风扇工作时,主要将电能转化为机械能,使风扇转动,,故D正确,不符合题意。
故选C。
能量
12.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)我国新一代“人造太阳”中国环流三号首次实现等离子体电流下的高约束模式运行,其能量产生原理与太阳发光发热相似,是通过 (选填“核裂变”或“核聚变”)释放巨大的核能,核能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
【答案】 核聚变 不可再生
【知识点】可再生能源与不可再生能源、核能及其原理
【详解】[1]太阳放出的能量是通过核聚变得到的,“人造太阳”能量产生原理与太阳发光发热相似,所以人造太阳是通过核聚变释放巨大能量。
[2]核燃料在短时间内不能从自然界得到补充,所以核能是不可再生能源。
13.(2025·黑龙江佳木斯·二模)下列关于能源的说法中,最正确的是( )
A.煤、石油、天然气是不可再生能源
B.水能、风能、太阳能是可再生能源
C.核电站是利用核裂变释放的能量来发电的
D.以上说法都正确
【答案】D
【知识点】可再生能源与不可再生能源、裂变及其应用
【详解】煤、石油、天然气是古代生物经过漫长地质年代形成的化石能源,在短期内无法从自然界得到补充,属于不可再生能源 ;水能、风能、太阳能可以在自然界里源源不断地得到补充,属于可再生能源;核电站是利用核反应堆中可控的核裂变释放出的能量来加热水,产生蒸汽推动汽轮机,进而带动发电机发电的。
故选D。
14.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)世界能源危机日益突出,我国一直主张“低碳减排,绿色生活”;目前,我国在开发、利用太阳能方面发展最快、最具潜力;
(1)太阳能路灯已成为城镇和乡村的一道靓丽的风景线如左图;太阳能路灯的太阳能电池板一般是由晶体态硅制成的,它能直接把太阳能转化成电能,其主要材料是( )
A.磁性材料 B.纳米材料 C.半导体 D.超导体
(2)如图是太阳能电动三轮车,车子顶部的太阳能电池板将太阳能转化为 能,并存在太阳能电池中,电池再给三轮车的电动机供电。
【答案】(1)C
(2)电
【知识点】半导体的特点、能量的转化
【详解】(1)由题意可知,太阳能电池板一般是由晶体态硅制成的,硅是半导体材料,所以太阳能电池板的主要材料是半导体,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(2)太阳能电池板接收太阳能,同时为电路提供电能,所以太阳能电池板将太阳能转化为电能。
15.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)关于信息、能源和材料,小聪的下列说法中正确的是( )
A.利用声波和电磁波传递信息时都需要介质
B.核能和化石能源均属于不可再生能源
C.光伏电池和DVD光碟都应用了磁性材料
D.光纤通信利用电信号传递信息
【答案】B
【知识点】半导体的特点、光纤通信、电磁波的应用、可再生能源与不可再生能源
【详解】A.声波传播需要介质,真空不能传声;而电磁波传播不需要介质,可在真空中传播,故A错误;
B.核能所利用的核燃料在地球上的储量是有限的,化石能源(如煤、石油、天然气等)是古代生物经过漫长地质年代形成的,短期内不能再生,它们都属于不可再生能源,故B正确;
C.光伏电池是利用半导体材料的光电效应将光能转化为电能,未应用磁性材料;DVD 光碟是利用激光在反光铝膜上刻出凸凹的音槽来记录音像信息,也未应用磁性材料 ,故C错误;
D.光纤通信是利用激光在光导纤维中多次反射来传递信息,是利用光信号传递信息,而非电信号 ,故D错误。
故选B。
16.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)汽车散热器等制冷设备常用水作冷却剂,这是利用了水的 性质;现利用某燃气热水器烧水,完全燃烧了0.3m3的煤气,则煤气完全燃烧放出的热量是 J。(已知()
【答案】 比热容大 1.2×107
【知识点】水的比热容特点及应用、热值的公式及相关计算
【详解】[1]汽车散热器等制冷设备常用水作冷却剂,是因为水在吸收一定热量时,温度变化比其他物质更小,即水的比热容大。
[2]由热值公式变形可得煤气完全燃烧放出的热量Q=Vq=0.3m3×4×107J/m3=1.2×107J
17.(2025·黑龙江佳木斯·二模)汽油机是热机的一种,如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机做功冲程工作状态示意图,由图可以看出,此冲程的能量转化情况与 (选填“乙”或“丙”)图相同。汽油机飞轮的转速为3000r/min,则每秒内对外做功 次。
【答案】 乙 25
【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化
【详解】[1]图甲所示冲程中,进气门和排气门关闭,活塞向下运动,火花塞产生电火花,故此冲程为汽油机的做功冲程,在此过程中,燃气的内能转化为活塞的机械能;图乙中,高温水蒸气将塞子冲出时,将内能转化为机械能;图丙中,活塞压缩筒内气体,机械能转化为内能,使气体内能增加,温度升高。对比三图所示情景的能量转化情况可知,图甲所示冲程的能量转化情况与乙图所示情景的能量转化相同。
[2]汽油机的一个工作循环中,经历四个冲程,飞轮转动两周,对外做功一次, 因为该汽油机飞轮的转速是3000r/min=50r/s,所以飞轮每秒转动50周,则汽油机每秒钟对外做功25次。
18.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)如图所示为气体打火机中的点火装置——压电点火器。当按下打火按钮时,打火机的排气嘴处放电产生电火花,点燃燃料。下列说法中正确的是( )
A.按钮下压压电材料,压电材料将机械能转化为电能
B.电火花出现时,电能转化为内能,使间的燃料达到着火点
C.燃料燃烧时发热将化学能转化为内能
D.燃料使用一半后,燃料的热值减小为原来的一半
【答案】ABC
【知识点】热值的概念、单位和物理意义、能量的转化
【详解】A.按钮下压压电材料所具有的是机械能,按钮下压之后在打火机的排气嘴处放电产生电火花为电能,因此压电材料将机械能转化为电能,故A正确;
B.电火花出现时,AB间温度升高,这是将电能转化为内能,当AB间温度达到燃料燃烧的着火点时,燃料就被点燃了,故B正确;
C.燃料为燃烧时所具有的能为化学能,当燃料燃烧时所具有的能为内能,因此燃料燃烧时发热将化学能转化为内能,故C正确;
D.燃料的热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量和燃烧程度无关,因此燃料使用一半后,燃料的热值不变,故D错误。
故选ABC。
19.(2025·黑龙江齐齐哈尔·二模)关于能源、信息与材料,下列说法正确的是( )
A.垃圾分类不利于环保和节约能源
B.用光导纤维制成的光缆,可以在很短时间内传递大量的信息
C.航空器材常采用密度大的合金,可以减小航空器的质量
D.若用超导材料制造输电线可以大大降低电能损耗
【答案】BD
【知识点】密度公式的简单应用、光纤通信、能源与可持续发展、超导材料的应用
【详解】A.垃圾分类有利于环保和节约能源,分类回收加以利用,故A错误;
B.光导纤维中利用激光传递信息,就是因为激光的频率很高,可以在很短时间内传递大量的信息,故B正确;
C.航空器材常采用密度小的合金,可以减小航空器的质量,故C错误;
D.若用超导材料制造输电线,电阻为零,可以大大降低电能损耗,故D正确。
故选BD。
20.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)核能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。利用北斗卫星导航系统进行定位和导航时,导航仪与北斗卫星之间通过 传递信息。
【答案】 不可再生 电磁波
【知识点】电磁波的应用、可再生能源与不可再生能源
【详解】[1]由于核能越用越少,不能在短期内从自然界得到补充,所以,属于不可再生能源。
[2]由于电磁波在真空中的可以传播,所以,利用北斗导航系统进行定位和导航时,导航仪与通讯卫星之间是通过电磁波来传递信息的。
热学综合题
21.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)小乐小组的同学在“探究水的奥秘”主题学习活动中,用规格完全相同的实验器材,组装了如图所示的实验装置。对碎冰和初温相同的100g水,200g水、100g煤油进行加热。
(1)用如图甲所示装置研究冰熔化,这种加热方式的好处是使试管内的碎冰 ;熔化过程中温度计示数 ;
(2)若要探究不同物质的吸热能力应选择 (选填“甲、乙、丙、丁”中的两个)两图进行对比实验;加热过程中,吸收热量的多少是通过 来判断的;
(3)小组成员观察到 确定水沸腾了;
(4)在处理实验数据时,小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图像如图戊,通过学过的知识可以确定乙、丙、丁分别对应的图像是 。
【答案】(1) 受热均匀 保持不变
(2) 乙、丁 加热时间长短
(3)大量气泡在水中生成、上升、变大、到水面破裂开来
(4)bac
【知识点】探究固体熔化时温度的变化规律、沸腾的现象及特征、不同物质的吸热本领
【详解】(1)[1]用如图甲所示装置,采用水浴法加热碎冰的好处,可以使试管内的碎冰受热均匀。
[2]冰是晶体,冰在熔化过程中,吸收热量,温度不变,所以温度计的示数保持不变。
(2)[1]若要探究不同物质的吸热能力,根据控制变量法的要求,要控制物质的质量相同,改变物质的种类,所以应选择乙、丁两图进行对比实验。
[2]因为使用相同的酒精灯加热,相同时间内放出的热量相同,那么液体吸收的热量就相同,所以此实验通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少。
(3)水沸腾时,烧杯中的水发生剧烈的汽化现象,大量气泡在水中生成,上升过程中,不断有水蒸气补充到里面,气泡变大,到水面破裂开来。
(4)乙、丙两图,丙图中水的质量是乙图中水的质量的两倍,同种物质,在吸收相同的热量(加热时间相同)时,质量越多,温度变化量比较小;乙、丁两图,因为水的比热容大于煤油的比热容,质量相同的水和煤油相比,在吸收相同的热量(加热时间相同)时,煤油的温度变化量比较大,故乙、丙、丁分别对应的图像是bac。
22.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)如图为某物质熔化时温度随加热时间变化而变化的图像(加热装置的功率不变),从图中信息可知:该物质为 (选填“晶体”或“非晶体”),该物质在AB段的比热容比在CD段比热容 (选填“大”或“小”)。
【答案】 晶体 小
【知识点】熔点和凝固点、不同物质的吸热本领
【详解】[1]该物质BC段吸收热量,温度不变,有确定的熔点,说明该物质是晶体。
[2]AB段与CD段加热时间相同,说明吸收的热量相同,质量不受温度、状态的影响,AB段与CD段质量相同,AB段升高的温度大于CD段升高的温度,由可知,该物质在AB段的比热容比在CD段比热容小。
23.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)当电流从较长接线脚流入时,二极管(如图所示)发光,如果电流想从较短接线脚流入,电路处于开路状态,说明发光二极管具有 (选填“单向”或“双向”)导电性;坡底的石头不能自发地从环境获取能量,滚向坡顶,说明能量的转化具有 。
【答案】 单向 方向性
【知识点】利用发光二极管判断电流的方向、能量转移或转化有方向
【详解】[1]对于二极管,只有让电流从较长接线脚流入时才能发光,否则电路处于开路状态,说明发光二极管具有单向导电性。
[2]能量的转化具有方向性,因此,坡底的石头不能自发地从环境获取能量,滚向坡顶。
24.(2025·黑龙江大庆·二模)中国标准动车组“复兴号”动车组进行了多项技术创新和改进。例如运行过程中, 次能源—电能的消耗降低了10%左右。刹车过程优先采用再生制动,也就是将电动机转变为 机,其原理是 现象,从而将动车的动能转化为电能。
【答案】 二 发电 电磁感应
【知识点】发电机的构造和工作原理、能量的转化、一次能源与二次能源
【详解】[1]像化石能源可直接从自然界获得的能源,称为一次能源;无法从自然界拉直接获取,必须通过消耗一次能断才能得到,属于二次能源。电能是由其它能源加工转换而获得的能源,是二次能源。
[2][3]再生制动就是列车靠惯性滑行时带动发电机发电,将动能转化为电能。刹车过程优先采用再生制动,将电动机转变为发电机,其原理是电磁感应现象,从而将动车的动能转化为电能。
25.(2025·黑龙江佳木斯·二模)如图所示为我国研制的四座氢燃料内燃机飞机验证机。该飞机使用氢为燃料,最大起飞质量可达1.2t。已知飞机静止在水平地面上时,轮胎与地面的总接触面积为0.2m2;在空中以180km/h的速度匀速直线巡航时,前置螺旋桨为飞机提供的牵引力为2×103N。已知氢的热值为1.4×108J/kg。求:
(1)发动机未工作前,飞机静止在水平地面上,达到最大起飞质量时对地面的压强为多少?
(2)2kg的氢完全燃烧放出的热量为多少?
(3)飞机以180km/h的速度匀速直线巡航1h,前置螺旋桨为飞机提供的牵引力做的功为多少?
【答案】(1)6×104Pa
(2)2.8×108J
(3)3.6×108J
【知识点】压强公式的简单应用、功的计算和估算、热值的公式及相关计算
【详解】(1)飞机静止在水平地面上时的压力
飞机静止时对水平地面的压强
(2)氢完全燃烧放出的热量
(3)由可得,飞机匀速巡航的路程
牵引力做的功
26.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)氢能源汽车是一种使用氢气作为燃料的新能源汽车,其核心部件是燃料电池,它利用氢气和氧气之间的化学反应产生电能,从而驱动车辆行驶。国产氢能源汽车已经开始投产运营。
(1)如果储氢瓶内气体压强为时,瓶内壁的面积上受到的压力多大?
(2)氢燃料电池卡车在水平路面上匀速行驶36km用时30min,卡车的行驶速度多大?
(3)某次行驶时,氢燃料电池卡车克服阻力做功如果用燃油驱动,则可以减少多少二氧化碳排放。(燃油机的效率取30%,燃油的热值q取每燃烧1kg燃油排放二氧化碳的质量取3kg。)
【答案】(1)
(2)20m/s
(3)75kg
【知识点】压强公式的简单应用、热值的公式及相关计算
【详解】(1)瓶内壁4cm2的面积上受到的压力为F压=pS=3.5×107Pa×4×10-4m2=1.4×104N
(2)卡车的行驶速度为
(3)燃油完全燃烧放出的热量为
燃油的质量为
每燃烧1kg燃油排放二氧化碳的质量取3kg,则燃油排放二氧化碳的质量为25×3kg=75kg。
试卷第1页,共3页
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