内容正文:
第十四章 内能与热机(解析版)
目录
A题型建模・专项突破 ………………………………………………………………………1~18
题型一:内能(常考点) 1
题型二:热传递改变内能(常考点) 3
题型三:做功改变内能(常考点) 4
题型四:实验:比较不同物质吸热能力(难点) 6
题型五:比热容(难点) 8
题型六:热量的计算(常考点) 10
题型七:热机的工作原理(常考点) 11
题型八:内燃机 12
题型九:热值 15
题型十:加热效率与热机效率(常考点) 17
B综合攻坚・能力跃升………………………………………………………………………18~25
题型一:内能
1.(2025·上海)“滚滚长江东逝水,浪花淘尽英雄”,说明江水有 能,0℃的水 (选填“具有”、“不具有”)内能,“遥知不是雪,为有暗香来”,说明分子在做 运动。
【答案】机械 具有 无规则
【解析】[1]江水由于运动而具有动能,由于存在一定的高度而具有重力势能,动能和势能统称为机械能,所以江水有机械能。
[2]内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子间势能的总和。一切物体都具有内能,即使在0℃,水分子仍在做热运动,因此具有内能。
[3]香气飘散,使人远处就能感知到。这体现了气体分子的扩散现象,原因是分子在不停地做无规则运动(也称为分子热运动)。
2.(2025·江苏连云港·中考真题)关于内能,下列说法正确的是( )
A.的物体没有内能 B.内能大小与温度无关
C.具有机械能的物体不一定有内能 D.物体具有内能,也可以同时具有机械能
【答案】D
【解析】AC.内能是所有分子的动能和势能之和,故任何一个物体都有内能,具有机械能的物体也一定有内能,故AC错误;
B.物体的内能与温度、质量、物质的状态、种类都有关,故B错误;
D.任何一个物体都具有内能,当物体运动时,既具有内能,又具有机械能,所以物体具有内能,也可以同时具有机械能,故D正确。
故选D。
3.如图所示,下列与“热”有关的说法中正确的是( )
A.南极冰山没有内能
B.散热器风扇上的灰尘,不影响散热效果
C.电暖器内装油而不装水,主要是因为油吸热时温度变化特别明显
D.金属在熔化过程中,吸收热量,内能增加,温度升高
【答案】C
【解析】A .任何物体都有内能,南极冰山虽然温度低,但仍有内能,故A错误;
B .散热器风扇堆积灰尘会阻碍空气流通,影响散热效果,故B错误;
C. 电暖器用油而不用水,油吸热时温度变化特别明显,能够将热量均匀散发出来,而水的沸点低,温度高时会产生大量的蒸汽,存在安全隐患,故C正确;
D .金属是晶体,金属熔化时虽然吸收热量、内能增加,但在熔化过程中温度保持不变,不会继续升高,故D错误。
故选C。
4. (2024·黑龙江龙东)(多选)关于温度、内能、热量、功的说法正确的是( )
A. 物体温度升高,一定吸收了热量
B. 物体温度升高,内能一定增加
C. 物体内能增加,一定是外界对它做了功
D. 物体吸收热量,温度可能不变
【答案】BD
【解析】
A.物体温度升高,内能增大,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故A错误;
B.物体温度升高,分子运动加剧,内能一定增加, 故B正确;
C.物体内能增加,可能是外界对它做了功,也有可能是热传递,故C错误;
D.物体吸收热量,温度可能不变,比如晶体在熔化时,吸收热量,内能增大,温度不变,故D正确。
故选BD。
5.(2023广东广州)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。该合金从70℃降至47℃并保持47℃一段时间再降至35℃,合金在此过程( )
A.对外放热,内能一直减少
B.存在液化现象,内能一直增加
C.温度保持47℃时,不吸热也不放热
D.存在凝固现象,内能先减少后不变再减少
【答案】A
【解析】将凝固点为47℃的某液态合金放在室温为25℃的实验室中,合金从70℃降至47℃的过程是放热的降温过程,处于液态;保持47℃这段时间是凝固过程,放热但温度不变,合金处于固液共存态;从47℃降至35℃的过程是放热过程,合金处于固态。故该合金一直对外放热,内能一直减小。故A正确,符合题意,BCD错误,不符合题意。
故选A。
题型二:热传递改变内能
6.(2025·四川凉山)彭彭一家人去吃火锅,未到店就闻到火锅的香味,这是 现象。把火锅煮开,是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式来增大火锅的内能。
【答案】扩散 热传递
【解析】[1]闻到火锅的香味是扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
[2]给火锅加热,火锅汤汁吸收热量,内能增加,是通过热传递的方式改变火锅的内能。
7.二十四节气中蕴含了丰富的物理知识,以下说法正确的是( )
A.立春:“万物复苏展新颜”,春暖花开香气四溢说明了分子间有相互作用力
B.夏至:“炎炎日正午”,太阳高照,室外的温度逐渐升高,这是通过热传递的方式增大内能。
C.白露:“节后新交白露来”,露是由水蒸气凝华而来的
D.霜降:“一朝秋暮露成霜”,霜的温度低所含热量少
【答案】B
【解析】A.春暖花开香气四溢,说明分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象,故A错误;
B.太阳高照,室外物体吸收太阳的热量,温度逐渐升高,内能增加,这是通过热传递的方式增大内能,故B正确;
C.露是由空气中的水蒸气遇冷放出热量液化形成的小水滴,属于液化现象,故C错误;
D.热量是热传递过程中传递能量的多少,是一个过程量,不能说含有热量,故D错误。
故选B。
8.如图所示为一种自热火锅。自热火锅配有发热包,将发热包和冷水放到外盒中,产生化学反应,从而加热上层食物。加热过程中,下列说法错误的是( )
A.食物内能增加 B.食物放出热量
C.闻到食物香味是扩散现象 D.食物通过热传递改变内能
【答案】B
【解析】AB.加热过程中,热量从发热包传递给食物,食物吸收热量,内能增大,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.闻到食物香味,是分子不停地做无规则运动的结果,是扩散现象,故C正确,不符合题意;
D.食物吸收热量,内能增大,是通过热传递改变内能的,故D正确,不符合题意。
故选B。
9.古代人们常用钻木取火,下列情况改变内能方式与其不同的是( )
A.甲图:冬天搓手取暖 B.乙图:小朋友溜滑梯臀部发热
C.丙图:热鸡蛋放在冷水中冷却 D.丁图:压缩空气使其内能增大
【答案】C
【解析】钻木取火实质是通过做功的方式改变物体的内能。
A.搓手取暖,双手克服摩擦做功,是通过做功的方式改变物体内能,故A不符合题意;
B.小朋友溜滑梯时,臀部克服滑梯摩擦做功,是通过做功的方式改变物体内能,故B不符合题意;
C.热鸡蛋放在冷水中,鸡蛋和水温度不同,内能从鸡蛋传给水,是通过热传递的方式改变物体内能,故C符合题意;
D.压缩空气时,对空气做功,使空气内能增大,故D不符合题意。
故选C。
题型三:做功改变内能
10.如图所示,在用塞子封闭的瓶内装有少量的水,用打气筒往瓶内打气,瓶内空气内能 _____(填“增大”或“减少”),当瓶塞跳起来时,可以看到 _____出现了“白雾”,说明水蒸气遇冷 _____(填物态变化)。在这个过程中气体内能 _____(填“增大”或“减少”)。
【答案】增大;瓶内;液化;减少。
【解析】做功可以改变物体的内能,外界对物体做功,物体的内能增大,用打气筒往瓶里打气,压缩气体做功,则瓶内空气的内能增大。
物体对外界做功,物体本身的内能减小,当瓶塞跳起来时,瓶内的空气对瓶塞做功,使瓶内空气的内能减少、温度降低,瓶内水蒸气遇冷液化形成小水滴,所以可看到瓶内出现白雾。
11.2024年7月爱德华王子岛一居民首次用摄像头记录下陨石落地的瞬间,下列有关说法正确的是( )
A.陨石进入大气层后,动能转化为重力势能 B.陨石进入大气层后,机械能转化为内能
C.陨石进入大气层后,机械能不变 D.陨石进入大气层后,动能不变
【答案】B
【解析】AD.陨石进入大气层后,由于受到摩擦阻力的作用,速度变小,动能减少,同时其高度变小,重力势能也减少,所以动能没有转化为重力势能,故AD错误;
BC.陨石进入大气层后,与大气摩擦做功,一部分机械能转化为内能,所以其机械能减少,故B正确,C错误。
故选B。
12.如图所示,小朋友沿滑梯下滑得越来越快。关于该过程,下列说法中正确的是( )
A.小朋友不具有惯性 B.小朋友的运动状态不变
C.小朋友的动能转化为重力势能 D.小朋友的一部分机械能转化为内能
【答案】D
【解析】A.一切物体都具有惯性,小朋友在下滑过程中具有惯性,故A错误;
B.小朋友沿滑梯下滑得越来越快,速度变大,所以其运动状态发生变化,故B错误;
C.动能的影响因素为速度和质量,小朋友沿滑梯下滑得越来越快,速度变大,所以小朋友的动能增大;高度减小,所以小朋友的重力势能减少,下滑过程中将重力势能转化为动能,故C错误;
D.小朋友下滑过程中,克服摩擦做功,一部分机械能转化为内能,故D正确。
故选D。
13.(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( )
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
【答案】D
【解析】AB.高压泵压缩CO2,此时对气体做功,因此气体内能增大,温度升高,故AB错误;
CD.高压CO2气体喷出时,气体对外做功,内能减小,温度降低,故C错误,D正确。
故选D。
题型四:实验:比较不同物质吸热能力
14. (2024·黑龙江齐齐哈尔)小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。
(1)器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,以及______(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,目的是为了通过比较______来比较物质吸收热量的多少;
(3)实验中选取初温不同、______相同的水和煤油,分别倒入烧杯中,用电加热器加热,当它们吸收相同的热量时,通过比较______来比较不同物质吸热能力的强弱;
(4)如图2所示,小姜正确使用温度计测量液体的温度,按照图中______(选填“A”、“B”或“C”)方法读数是正确的;实验中某时刻温度计示数如图3所示为______℃;
(5)部分实验数据如下表所示,分析数据可得出结论:______(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
【答案】 ①. 停表 ②. 加热时间 ③. 质量 ④. 升高的温度 ⑤. B ⑥. 66 ⑦. 水
【解析】
(1)[1]比较不同物质吸热的情况实验中需要测量加热时间,因此缺少的实验器材是秒表。
(2)[2]实验中用两个相同的电加热器加热,加热时间越长,物质吸收的热量越多,因此通过比较加热时间的长短来比较物质吸收热量的多少。
(3)[3][4]根据比较不同物质吸热能力的两种方法可知,实验中要控制不同物质的质量相等,即实验中应量取质量相等的水和煤油,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热,当它们吸收相同热量时,通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱。
(4)[5]使用温度计测量液体的温度时,视线要与液柱的上表面相平,故B正确。
[6]由图3可知,温度计的分度值为1℃,此时是零上,因此温度计示数为66℃。
(5)[7]由表格中数据可知,水和煤油加热相同的时间,水升高的温度较低,说明水的吸热能力更强。
15.(2024·山东烟台)在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中,用质量是0.3kg的水和甲表中等质量的另一种物质进行对比,作出的图像如图乙所示。实验过程中,水和另一种物质在相同时间内吸收的热量相等,分析图像可以得出图线 (选填“a”或“b”)对应的物质为水,另一种物质为 ,这种物质在0~5min内吸收的热量为 J。
表甲
物质
比热容c/[J/(kg·℃)]
水
酒精
煤油
蓖麻油
【答案】 b 煤油
【解析】[1]时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图示可以看出,a液体的温度降低的快,b液体温度降低慢;根据热量的计算公可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,谁的温度降低得快,它的比热容小,所以b对应的物质为水。
[2]由图可知,在0到5分钟时,a液体的温度变化了40℃,b液体(水)的温度变化了20℃,加热相同时间,吸收的热量相同,即
展开得
代入数据可知
解得
对比表格可知,该物质是煤油。
[3]由[2]可知,这种物质在0~5min内吸收的热量为
题型五:比热容
16.(2023江苏苏州)在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常( )
A.发生在白天,且陆地温度较高
B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高
D.发生在夜晚,且海水温度较高
【答案】D
【解析】水的比热容较大,同样质量的水和沙石,吸收相同的热量(接受相同的太阳辐射能),沙石的温度升高得多,陆面上空空气迅速增温而上升,海面上空的气温相对较冷,冷空气下沉并在近地面流向附近较热的陆面,补充那儿因热空气上升而造成的空缺,形成风。同理,在晚上相同受冷的情况下,陆地的温度低于海洋的温度,从而形成从陆地吹向海洋的风,故这样形成了海陆风。由图可知,风从陆地吹向海洋,则应发生在夜晚,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
17.(2023江苏扬州)下列与比热容有关的生活现象,描述正确的是( )
A.沙漠地区昼夜温差小
B.汽车发动机常用水做冷却剂
C.在太阳光的照射下,干泥土比湿泥土升温慢
D.“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照
【答案】B
【解析】AD.与沿海地区相比,由于沙漠地区的沙子的比热容比水的比热容小,白天吸收相同的热量后,沙子的温度升高得多,气温较高;夜晚放出相同热量后,沙子的温度下降得多,气温较低,因此沙漠地区昼夜温差大,故“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”是我国沙漠地区的生活写照,故AD错误;
B.水的比热容大,相同质量的水和其它物质相比,升高相同温度时,水吸收的热量多,因此用水来做发动机的冷却剂,故B正确;
C.水的比热容大,湿泥土中含水多,因此干泥土的比热容小于湿泥土的比热容,在同等质量、同样的吸热情况下,干泥土的温度上升比较快,故C错误。
故选B。
18.(2023湖北宜昌)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( )
A.a液体比热容小
B.b液体是水
C.0~3min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
【答案】D
【解析】ABC.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,相同时间内吸收的热量相同,根据,温度升高较慢的比热容较大,而水的比热容最大,因此a液体比热容大是水,故ABC不符合题意;
D.b液体的比热容较小,根据Q=cmΔt可知,升高相同的温度时,b液体吸收的热量少,故D符合题意。
故选D。
题型六:热量的计算
19. (2024·黑龙江龙东)楼房中的“暖气”一般采用热水循环的方式将热带到房屋中通过热传递供暖,这是因为水的_________大,若暖气中50kg的水,温度降低2℃,放出的热量是___________J。
【答案】 ①. 比热容 ②.
【解析】
[1]因为水的比热容较大,所以相同质量的水和其他物质相比较,放出同样热量的情况下,水的温度变化小,故采用热水循环的方式取暖。
[2]水放出的热量
20.质量之比为2∶3的甲、乙两种液体,当它们吸收的热量之比为7∶5时,升高的温度之比为6∶5,则甲、乙的比热容之比为( )
A.7∶4 B.5∶4 C.7∶3 D.3∶4
【答案】A
【解析】根据可得,甲、乙的比热容之比为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
21.核反应堆的冷却系统采用水作为冷却剂。若某次运行中,500kg的水温度升高了20℃,则水吸收的热量为 J;与比热容为2.1×103J/(kg·℃)的另一种冷却剂相比,吸收相同的热量后,水升高的温度会更 (选填“高”或“低”)一些。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 低
【解析】[1]水吸收的热量为
[2]与比热容为2.1×103J/(kg·℃)的另一种冷却剂相比,水的比热容较大,根据,吸收相同的热量后,水升高的温度会更低一些。
22.物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知水的比热容是,求:
(1)加热满2min时,水吸收的热量;
(2)加热满2min时,沙子吸收的热量;
(3)沙子的比热容(保留一位小数)。
【答案】(1)4.2×104J (2)4.2×104J (3)0.9×103J/(kg⋅℃)
【解析】(1)根据吸热公式,可以计算出水吸收的热量为
(2)由于两只酒精灯完全相同,且在相同时间内放出的热量相等,因此加热满2min时,沙子吸收的热量也等于水吸收的热量,即
(3)沙子的比热容为
题型七:热机的工作原理
23.热机是把 转化成 的机器,请举出一种生产生活中使用的热机 。
【答案】 内能 机械能 内燃机
【详解】[1][2]热机是指利用内能做功的机械,热机在使用过程中将内能转化为机械能。
[3]热机的种类很多,例如蒸汽机、内燃机、汽轮机等。
24.2024年5月3日,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭,在中国文昌航天发射场点火发射。火箭 (选填“属于”或“不属于”)热机, (选填“能”或“不能”)在大气层外工作。
【答案】 属于 能
【详解】[1]热机是将内能转化为机械能的机械,火箭属于热机。
[2]火箭自带燃料和助燃剂,所以可以在大气层外工作。
25.如图所示实验,在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中,以下说法正确的是( )
A.试管口出现的“白雾”是气体 B.水蒸气对外做功,内能增加
C.水蒸气对外做功,温度升高 D.这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理
【答案】D
【详解】A.试管口出现的“白雾”是小液滴,即水蒸气遇冷液化而成的小液滴,故A错误;
BC.水蒸气对外做功,内能转化为机械能,内能减小,温度降低,故BC错误;
D.在四冲程的热机中,做功冲程是内能转化为机械能的冲程,试管内水蒸气的内能可以转化为塞子的机械能,与做功冲程相同,故该实验基本展示了蒸汽机的工作原理,故D正确。故选D。
题型八:内燃机
26.2024年5月,比亚迪推出DM-i超级混动技术能够切换电力和汽油,发动机热效率最高可达到40%,成为全球量产车的领先技术,其发动机是汽油发动机,通过汽油燃烧产生高压气体推动活塞做功。如图是汽油机一个冲程示意图,该冲程是 ,该冲程是将 能转化成 能。
【答案】 做功 内 机械
【详解】[1][2][3]如图,两气门关闭,活塞下行,是做功冲程,在这个冲程中,缸内高温高压的燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能。
27.如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上,将点燃的打火枪靠近底部的小孔,纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中,下列说法正确的是( )
A.罐内气体对纸杯做了功
B.罐内气体的内能增加
C.能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同
D.能量转化情况与内燃机的排气冲程相同
【答案】A
【详解】AB.纸杯飞出去时,易拉罐内的酒精气体对纸杯做功,气体的内能减小,故A正确、B错误;
CD.纸杯飞出过程中,内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程相同,故CD错误。
故选A。
28. (多选)关于单缸四冲程汽油机,下列说法正确的是( )
A. 加润滑油可以减小汽油机零部件间的摩擦
B. 通过改进可以使汽油机的效率达到100%
C. 除做功冲程外,其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的
D. 若飞轮转动速度为1200r/min,则该汽油机每秒钟对外做功40次
【答案】AC
【解析】
A.加入润滑油使各零部件彼此分离,可以减小汽油机零部件间的摩擦,故A正确;
B.热机在工作时,总要克服机器零件间的摩擦做功,还有热量的散失,导致热机的热效率总小于1(100%),故B错误;
C.四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的;在内燃机工作的四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其它冲程是靠飞轮的惯性来工作的,故C正确;
D.若一台汽油机的转速是1200r/min=20r/s,表示每秒飞轮转动20圈,因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功1次,所以,1s内飞轮转20圈,活塞往复运动20次,共10个工作循环,40个冲程,做功10次,故D错误。
故选AC。
题型九:热值
29.(25-26九年级上·山东济南·阶段练习)酒精燃料是一种由粮食制成的环保燃料,当酒精燃料用掉一半时( )
A.其热值和比热容都不变 B.比热容减半,热值不变
C.热值减半,比热容不变 D.比热容和热值都变为原来的一半
【答案】A
【详解】比热容、热值都是物质的一种特性,不随物体的多少而变化,所以当酒精燃料用掉一半时,其热值和比热容都不变,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
30.(2025·江苏无锡·三模)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量、烧杯内液体质量及液体初温均相同。不考虑热量损失,燃料点燃直至燃尽,三装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示。以下判断正确的是( )
A.液体a的比热容是液体b的两倍
B.0﹣t1时间内甲、乙、丙烧杯中液体吸收的热量相等
C.燃料燃尽时乙中液体a吸收的热量小于丙中液体b吸收的热量
D.仅利用装置乙和丙进行实验可以比较燃料2和燃料1的热值大小
【答案】C
【详解】A.由甲、丙两图可知,用相同的燃料加热,在相同时间内吸收的热量相同,a和b的质量相同,吸收相同的热量,根据图丁可知,a升高的温度是b升高温度的2倍,根据可知,液体b的比热容是液体a的两倍,故A错误;
B.由甲、乙、丙图可知,甲、乙采用不同的燃料加热,加热相同的时间,燃料放出的热量不同,0-t1时间内甲、乙、丙烧杯中液体吸收的热量不相等,故B错误;
C.由甲、乙两图可知,相同质量的同种液体,加热相同时间,甲装置中的a液体升高的温度高,根据可知,乙中液体a吸收的热量小于甲中的液体a吸收的热量;由甲丙两图可知,用质量相同的不同燃料加热质量相等的a、b两种液体,相同时间液体b吸收的热量等于液体a吸收的热量,所以燃料燃尽时,乙中液体a吸收的热量小于甲中液体a吸收的热量,而甲中液体a吸收的热量等于丙中液体b吸收的热量,故C正确;
D.装置乙和丙中,燃料的种类不同,被加热液体的种类也不同,不符合控制变量法的要求,所以此时不能根据温度计的示数变化比较燃料2和燃料1的热值大小,故D错误。
31.(25-26九年级上·河南·阶段练习)小李想测量蜡烛的热值q,他利用如图所示的装置进行测量,A容器内装有150g的水,防风罩B的下端开了通气孔。
水的初温/℃
25
燃烧前蜡烛的质量/g
20.6
水的末温/℃
40
燃烧后蜡烛的质量/g
20
(1)为完成实验,还需要的测量工具是 和天平;
(2)实验中,小李是通过测量 (选填“加热时间”或“水吸收的热量”)间接测量蜡烛燃烧放出的热量;
(3)实验中,水的温度升高内能增加,这是通过 的方式改变物体的内能;
(4)小李跟同学讨论后,认为实验中测出的蜡烛的热值跟真实值相比偏 。
【答案】(1)温度计
(2)水吸收的热量
(3)热传递
(4)小
【详解】(1)要完成本实验,需要测量水的温度与水和蜡烛的质量,因此还需要温度计与天平。
(2)由于蜡烛燃烧放出的热量不能直接测量,实验中是通过水吸收的热量来间接测量蜡烛燃烧放出的热量,即认为蜡烛燃烧放出的热量全部被水吸收,即Q放=Q吸。
(3)实验中,蜡烛燃烧放出热量,热量通过热传递的方式传递给水,使水的内能增加、温度升高。
(4)在实验过程中,蜡烛燃烧放出的热量不可能全部被水吸收,会有热量散失到周围环境中,即Q放>Q吸,而我们计算时认为Q放=Q吸,根据可知,计算出的热值会比真实值偏小。
考点十:热机效率
32. (2024·黑龙江齐齐哈尔)(多选)关于单缸四冲程汽油机,下列说法正确的是( )
A. 加润滑油可以减小汽油机零部件间的摩擦
B. 通过改进可以使汽油机的效率达到100%
C. 除做功冲程外,其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的
D. 若飞轮转动速度为1200r/min,则该汽油机每秒钟对外做功40次
【答案】AC
【解析】
A.加入润滑油使各零部件彼此分离,可以减小汽油机零部件间的摩擦,故A正确;
B.热机在工作时,总要克服机器零件间的摩擦做功,还有热量的散失,导致热机的热效率总小于1(100%),故B错误;
C.四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的;在内燃机工作的四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其它冲程是靠飞轮的惯性来工作的,故C正确;
D.若一台汽油机的转速是1200r/min=20r/s,表示每秒飞轮转动20圈,因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功1次,所以,1s内飞轮转20圈,活塞往复运动20次,共10个工作循环,40个冲程,做功10次,故D错误。
故选AC。
33.(2023湖北随州)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A.甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是30%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
【答案】A
【解析】A.如图甲所示,进气孔和排气孔都关闭,活塞向上运动,压缩气体,对气体做功,气体温度升高,这是汽油机的压缩冲程,故A正确;
B.由乙图可知该汽油机的效率为η=100%-6%-30%-36%=28%,故B错误;
CD.热值是燃料完全燃烧时的放出的热量和质量之比,燃料的热值只与燃料的种类和状态有关,与燃料是否完全燃烧无关,燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的利用率,不会降低燃料的热值;为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的利用率,不能提高燃料的热值,故CD错误。
故选A。
34.(24-25九年级上·广东广州·期中)在南方的农村,人们通常用砖砌成炉灶烧柴来加热水(如图甲),小明同学将这些普通的炉灶壁改装成装水的容器(如图乙),这样在给水壶内的水加热的同时,也加热了炉灶壁内的水。下列说法正确的是( )
A.改装后燃料燃烧得更充分 B.改装后提高了炉灶的加热效率
C.改装后减小了水的比热容 D.改装后提高了燃料的热值
【答案】B
【详解】AB.由题意可知,将这些普通的炉灶壁改装成装水的容器,在给壶内水加热的同时,还可将炉壁间的水加热,减少了热量的损失,提高了炉子的效率,但对煤的充分燃烧没有影响,故A错误,B正确;
C.比热容是物质的性质,与质量、温度无关,与物质的状态有关,所以改装后水的比热容不变,故C错误;
D.热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,所以其热值不变,故D错误。
故选B。
35.2024年11月12日,第十五届中国航展在珠海开幕。图是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”,具备强大的灭火救援能力,是国家应急救援体系建设中必备的重大航空装备。航展上,“鲲龙”飞机飞行表演525s,消耗航空燃油500kg,发动机的平均功率为。
(1)飞机飞行过程中将航空燃油燃烧放出的内能转化为飞机的 能;
(2)不考虑热量损失,消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量可使多少的水温度升高?
(3)发动机的效率是多少?
【答案】(1)机械
(2)
(3)
【解析】(1)飞机飞行过程中,燃油燃烧放出的内能转化为飞机的机械能,提供飞行动力。
(2)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量为
不考虑热量损失,则
由可知,水的质量
(3)发动机做的有用功
发动机的效率
1.下列关于内能的说法,正确的是( )
A.物体的速度越大,具有的内能越多 B.温度高的物体具有的内能一定多
C.质量小的物体具有的内能一定少 D.一切物体都有内能
【答案】D
【解析】A.物体的内能由分子动能和分子势能两部分组成,与物体的运动速度无关,故A错误;
BC.内能跟质量、温度、状态同时有关,只有温度高低或质量大小不能判断物体内能的多少,故BC错误;
D.分子在永不停息的做无规则运动,则一切物体无论温度高低都具有内能,同一物体的内能随着温度的变化而变化,故D正确。
故选D。
2.(2025·贵州中考) 关于图所示的热现象,说法正确的是( )
A.图甲中炙热的铁水具有内能,冰冷的冰块没有内能;
B.图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能;
C.图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能;
D.图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化都是机械能转化为内能
【答案】C
【解析】A.不管物体温度高低,都具有内能,一切物体都具有内能,故A错误;
B.冬天搓手取暖是通过做功的方式改变手的内能,此过程中将机械能转化为内能,故B错误;
C.用湿毛巾冷敷降温,湿毛巾从人体吸收热量,使人体降温,内能减小,所以是通过热传递的方式减小人体的内能,故C正确;
D.向下压活塞,对筒内空气做功,空气内能增加,温度升高,将机械能转化为内能;汽油机做功冲程是将内能转化为机械能,二者能量转化不同,故D错误。故选C。
3.(2024 黑龙江省龙东中考)关于温度、内能、热量、功的说法正确的是( )
A.物体温度升高,一定吸收了热量
B.物体温度升高,内能一定增加
C.物体内能增加,一定是外界对它做了功
D.物体吸收热量,温度可能不变
【答案】BD
【解析】A.物体温度升高,内能增大,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故A错误;
B.物体温度升高,分子运动加剧,内能一定增加, 故B正确;
C.物体内能增加,可能是外界对它做了功,也有可能是热传递,故C错误;
D.物体吸收热量,温度可能不变,比如晶体在熔化时,吸收热量,内能增大,温度不变,故D正确。
故选BD。
4.甲、乙两个实心铜球吸热后,温度分别升高了、,已知甲球吸收的热量小于乙球吸收的热量,甲球的质量小于乙球的质量,则( )
A.一定大于 B.一定等于
C.可能等于 D.一定小于
【答案】C
【解析】甲、乙均是实心铜球,比热容c相同,甲球吸收的热量小于乙球吸收的热量,甲球的质量小于乙球的质量,由可知,的数值关系不确定,所以与的大小关系不确定,可能大于、可能相等、可能小于,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.(2025·湖北)某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天吸收太阳更多能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,如图。这是利用水比土有更大的( )
A. 比热容 B. 密度 C. 电阻 D. 质量
【答案】A
【解析】
【详解】为使大棚白天吸收太阳更多的能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,这是因为水比土有更大的比热容,由可知,在质量和升高温度一定时,能吸收更多热量,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.(2025·四川自贡)图甲为测量杯中液体比热容的装置,图乙为液体温度与加热时间的关系图。已知液体质量为0.5kg,初温为20℃,电加热器的功率为800W,不计一切热量损失。下列说法正确的是( )
A.液体的沸点是100℃
B.液体的比热容是
C.液体持续加热120s后温度会继续升高
D.液体加热至某时刻,温度计示数如图丙,此时温度是
【答案】B
【解析】A.根据图乙,当温度到达80℃之后吸收热量,温度不变,所以该液体沸点应该是80℃,故A错误;
B.此实验装置,是利用电加热器加热液体测量液体比热容大小,根据乙图且不计热量损失,说明在电加热器加热90s液体温度从20℃变为80℃的过程中,电加热器产生的热量全部转化为液体吸收的热量且为纯电阻电路,即
由得
故B正确;
C.根据乙图,加热120s以后已经达到沸点,达到沸点后吸收热量但是温度不变,故C错误;
D.根据丙图,温度计得分度值为1℃,读出温度为37℃,故D错误。
故选B。
7.某同学用如图所示的实验装置,比较不同物质的比热容,将分别盛有60g水和60g食用油的两个试管固定在铁架台上(水的比热容大于油的比热容,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)),使用红外加热器可使两种液体单位时间内吸收的热量相等。温度传感器的探头与水和食用油良好接触,将温度传感器与计算机相连,计算机上显示温度随时间变化的图线如图所示。下列说法正确的是( )
A.食用油的比热容为1.4×103J/(kg·℃)
B.1~3min内,食用油吸收的热量为3360J
C.加热2min,水吸收的热量大于食用油吸收的热量
D.另一小组用同样的器材进行实验,得到的两种物质温度随时间变化图像均为图中的B所示,若已知该小组所用水的质量为60g,则食用油的质量为120g
【答案】B
【解析】A.用两个相同的加热器给质量相同的食用油和水加热,由图像可知,A温度从20℃升高到40℃需要2min,B温度从20℃升高到40℃需要3min;加热时间越长,吸收的热量越多,水的吸热能力越强,所以B为水,A为食用油。因为加热器相同,则物质吸收的热量和加热时间成正比,所以,质量相同的食用油和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为Q吸水∶Q吸油=3∶2
由Q吸=cmΔt可知,c水∶c油=3∶2
则,故A错误;
B.1~3min内,加热了2min,食用油的温度升高了20℃,则食用油吸收的量为:
Q吸油=c油m油Δt油=2.8×103J/(kg·℃)×60×10-3kg×(40℃-20℃)=3360J
故B正确;
C.相同加热器在相同时间内放出的热量相同,则加热2min时水和食用油吸收的热量相同,故C错误;
D.另一小组用同样的器材进行实验,得到的两种物质温度随时间变化图像均为图中的B所示,不同物质吸收相同的热量,升高相同的温度,根据Q=cmΔt可知,水和食用油的质量之比等于比热容之比的倒数,所以m水∶m油=c油∶c水,即60g∶m油=2∶3,解得m油=90g,故D错误。
故选B。
8.(2025·北京)在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 水变热的过程,其内能是通过做功的方式改变的
B. 橡胶塞被推出的过程中,水的内能全部转化为塞子的机械能
C. 水蒸气推出橡胶塞的过程中,水蒸气的内能减小
D. 管口出现的“白气”是试管内的水直接汽化形成的
【答案】C
【解析】
【详解】A.水变热是通过热传递(酒精灯加热)改变内能,不是做功,故A错误;
B.橡胶塞被推出时,内能转化为机械能,但有热量散失,不是全部转化,故B错误;
C.水蒸气推出橡胶塞,水蒸气对外做功,水蒸气内能减小,故C正确;
D.“白气”是水蒸气液化形成的小水滴,不是汽化,故D错误。
故选C。
9.2023年慕尼黑车展,一半是欧洲车,一半是中国车,中国车大放异彩,下列与小汽车有关的说法错误的是( )
A.如果四冲程内燃机的转速是1800r/min,那么它每秒做功15次,共有60个冲程
B.汽油机汽缸顶部有火花塞,柴油机汽缸顶部有喷油嘴
C.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
D.热机的效率越高,消耗的燃料越少
【答案】D
【详解】A.内燃机完成一个工作循环,飞轮转两转,经历四个冲程,做功一次。如果四冲程内燃机的转速是1800r/min=1800r/60s=30r/s
那么它每秒做功15次,共有60个冲程,故A正确,不符合题意;
B.汽油机是靠汽缸顶部的火花塞来点火的,而柴油机的顶部是喷油嘴,其点火方式是压燃式,故B正确,不符合题意;
C.热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,使燃料燃烧更充分,可以提高燃料的利用率,故C正确,不符合题意;
D.根据热机效率的公式,在做功相同的情况下,热机的效率越高,Q值越小,消耗的燃料越少,故D错误,符合题意。
故选D。
10.2024年5月,比亚迪推出DM-i超级混动技术能够切换电力和汽油,发动机热效率最高可达到40%,成为全球量产车的领先技术,其发动机是汽油发动机,通过汽油燃烧产生高压气体推动活塞做功。如图是汽油机一个冲程示意图,该冲程是 ,该冲程是将 能转化成 能。
【答案】 做功 内 机械
【详解】[1][2][3]如图,两气门关闭,活塞下行,是做功冲程,在这个冲程中,缸内高温高压的燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能。
11.(2024年黑龙江省龙东市初中学业水平考题)楼房中的“暖气”一般采用热水循环的方式将热带到房屋中通过热传递供暖,这是因为水的_________大,若暖气中50kg的水,温度降低2℃,放出的热量是___________J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】比热容;4.2×105
【解析】因为水的比热容较大,所以相同质量的水和其他物质相比较,放出同样热量的情况下,水的温度变化小,故采用热水循环的方式取暖。
水放出的热量
Q放=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×2℃=4.2×105
12.(2022·湖北省黄冈市、孝感市、咸宁市)如图甲所示,在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,给水加热。这是通过_________的方式改变水的内能。加热一段时间后,橡胶塞在水蒸气压力的作用下冲出去。其能量转化情况与四冲程热机_________冲程相同。如图乙所示,在测量滑动摩擦力大小的实验中,用弹簧测力计拉着木块水平向右做___________运动,木块受到的滑动摩擦力大小等于拉力大小。这里通过测量拉力大小来间接测出摩擦力大小,运用了__________(选填“转换法”或“放大法”)。
【答案】热传递;做功;匀速直线;转换法。
【解析】改变物体内能的方式有热传递和做功,给水加热,这是通过热传递的方式改变水的内能。
高温的水蒸气把橡胶塞推了出去,这是把内能转化为了机械能,热机的四个冲程中只有做功冲程实现了把内能转化为机械能。
做匀速直线运动的物体处于平衡状态,要受到平衡力的作用,此时水平方向上的拉力等于摩擦力。
实验中不能直接测出摩擦力的大小,只能通过二力平衡的原理,把摩擦力的大小转换为拉力的大小进行测量。
13.某小组同学为了比较水和沙石的比热容大小,在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和沙石,用相同的酒精灯加热。
(1)小组的实验装置如图所示,其中有一处明显的错误,错误之处是 _________________ ;
(2)更正错误后,加热相同的时间,沙石升高的温度比水多,说明沙石的比热容比水 (选填“大”或“小”);
(3)比较全班不同小组的实验数据,发现各小组之间的实验数据有较大的不同,可能原因是 (请写出一条)。
【答案】(1)盛水烧杯中温度计的玻璃泡接触了烧杯底;(2)小;(3)见解析
【解析】(1)根据小组的实验装置可知,其中一处明显的错误是水中温度计的玻璃泡接触了杯底。
(2)更正错误后,加热相同的时间,则水和沙石吸收的热量相同,沙石升高的温度比水多,说明沙石的吸热能力弱,即沙石的比热容比水小。
(3)比较全班不同小组的实验数据,发现各小组之间的实验数据有较大的不同,可能原因是:各小组所用水(沙石)的质量不一样;各小组水(沙石)的初温不一样;各小组的酒精灯不完全相同;各小组记录温度变化的时间间隔不一样。
14.明明将一块质量2kg的金属块放入92℃的水中加热足够长时间后,迅速取出放入另一个装有5L水的绝热容器中,容器中水温是40℃,放入金属块后水温最终上升到44℃,不计热量损失,求:
(1)绝热容器中水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)该金属的比热容。
【答案】(1)5kg;(2)8.4×104J;(3)0.875×103J/(kg•℃)
【解析】(1)绝热容器中水的体积为:V水=5L=5×10-3m3
绝热容器中水的质量为:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×5×10-3m3=5kg
(2)水吸收的热量为:Q吸=c水m水(t-t水)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(44℃-40℃)=8.4×104J
(3)不计热量损失,金属块放出的热量:Q放=Q吸=8.4×104J
该金属的比热容:
答:(1)水的质量为5kg;
(2)水吸收热量为8.4×104J;
(3)该金属的比热容为0.875×103J/(kg•℃)。
15.某款国产轿车如图所示,该轿车在水平公路上以的速度匀速直线行驶,消耗汽油。已知轿车的效率为,汽油的热值为。求:
(1)该轿车匀速直线行驶,消耗的汽油完全燃烧产生的热量;
(2)该轿车匀速直线行驶时牵引力的功率。
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)由题知轿车匀速直线行驶消耗的汽油为,汽油完全燃烧产生的热量
(2)轿车工作时主要将内能转化为机械能,轿车的效率为。轿车获得的机械能
轿车匀速直线行驶所用的时间
牵引力的功率
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第十四章 内能与热机(原卷版)
目录
A题型建模・专项突破 ………………………………………………………………………1~10
题型一:内能(常考点) 1
题型二:热传递改变内能(常考点) 2
题型三:做功改变内能(常考点) 3
题型四:实验:比较不同物质吸热能力(难点) 4
题型五:比热容(难点) 5
题型六:热量的计算(常考点) 60
题型七:热机的工作原理(常考点) 7
题型八:内燃机 7
题型九:热值 8
题型十:加热效率与热机效率(常考点) 9
B综合攻坚・能力跃升………………………………………………………………………10~14
题型一:内能
1.(2025·上海)“滚滚长江东逝水,浪花淘尽英雄”,说明江水有 能,0℃的水 (选填“具有”、“不具有”)内能,“遥知不是雪,为有暗香来”,说明分子在做 运动。
2.(2025·江苏连云港·中考真题)关于内能,下列说法正确的是( )
A.的物体没有内能 B.内能大小与温度无关
C.具有机械能的物体不一定有内能 D.物体具有内能,也可以同时具有机械能
3.如图所示,下列与“热”有关的说法中正确的是( )
A.南极冰山没有内能
B.散热器风扇上的灰尘,不影响散热效果
C.电暖器内装油而不装水,主要是因为油吸热时温度变化特别明显
D.金属在熔化过程中,吸收热量,内能增加,温度升高
4. (2024·黑龙江龙东)(多选)关于温度、内能、热量、功的说法正确的是( )
A. 物体温度升高,一定吸收了热量
B. 物体温度升高,内能一定增加
C. 物体内能增加,一定是外界对它做了功
D. 物体吸收热量,温度可能不变
5.(2023广东广州)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。该合金从70℃降至47℃并保持47℃一段时间再降至35℃,合金在此过程( )
A.对外放热,内能一直减少
B.存在液化现象,内能一直增加
C.温度保持47℃时,不吸热也不放热
D.存在凝固现象,内能先减少后不变再减少
题型二:热传递改变内能
6.(2025·四川凉山)彭彭一家人去吃火锅,未到店就闻到火锅的香味,这是 现象。把火锅煮开,是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式来增大火锅的内能。
7.二十四节气中蕴含了丰富的物理知识,以下说法正确的是( )
A.立春:“万物复苏展新颜”,春暖花开香气四溢说明了分子间有相互作用力
B.夏至:“炎炎日正午”,太阳高照,室外的温度逐渐升高,这是通过热传递的方式增大内能。
C.白露:“节后新交白露来”,露是由水蒸气凝华而来的
D.霜降:“一朝秋暮露成霜”,霜的温度低所含热量少
8.如图所示为一种自热火锅。自热火锅配有发热包,将发热包和冷水放到外盒中,产生化学反应,从而加热上层食物。加热过程中,下列说法错误的是( )
A.食物内能增加 B.食物放出热量
C.闻到食物香味是扩散现象 D.食物通过热传递改变内能
9.古代人们常用钻木取火,下列情况改变内能方式与其不同的是( )
A.甲图:冬天搓手取暖 B.乙图:小朋友溜滑梯臀部发热
C.丙图:热鸡蛋放在冷水中冷却 D.丁图:压缩空气使其内能增大
题型三:做功改变内能
10.如图所示,在用塞子封闭的瓶内装有少量的水,用打气筒往瓶内打气,瓶内空气内能 _____(填“增大”或“减少”),当瓶塞跳起来时,可以看到 _____出现了“白雾”,说明水蒸气遇冷 _____(填物态变化)。在这个过程中气体内能 _____(填“增大”或“减少”)。
11.2024年7月爱德华王子岛一居民首次用摄像头记录下陨石落地的瞬间,下列有关说法正确的是( )
A.陨石进入大气层后,动能转化为重力势能 B.陨石进入大气层后,机械能转化为内能
C.陨石进入大气层后,机械能不变 D.陨石进入大气层后,动能不变
12.如图所示,小朋友沿滑梯下滑得越来越快。关于该过程,下列说法中正确的是( )
A.小朋友不具有惯性 B.小朋友的运动状态不变
C.小朋友的动能转化为重力势能 D.小朋友的一部分机械能转化为内能
13.(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( )
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
题型四:实验:比较不同物质吸热能力
14. (2024·黑龙江齐齐哈尔)小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。
(1)器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,以及______(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,目的是为了通过比较______来比较物质吸收热量的多少;
(3)实验中选取初温不同、______相同的水和煤油,分别倒入烧杯中,用电加热器加热,当它们吸收相同的热量时,通过比较______来比较不同物质吸热能力的强弱;
(4)如图2所示,小姜正确使用温度计测量液体的温度,按照图中______(选填“A”、“B”或“C”)方法读数是正确的;实验中某时刻温度计示数如图3所示为______℃;
(5)部分实验数据如下表所示,分析数据可得出结论:______(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
15.(2024·山东烟台)在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中,用质量是0.3kg的水和甲表中等质量的另一种物质进行对比,作出的图像如图乙所示。实验过程中,水和另一种物质在相同时间内吸收的热量相等,分析图像可以得出图线 (选填“a”或“b”)对应的物质为水,另一种物质为 ,这种物质在0~5min内吸收的热量为 J。
表甲
物质
比热容c/[J/(kg·℃)]
水
酒精
煤油
蓖麻油
题型五:比热容
16.(2023江苏苏州)在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常( )
A.发生在白天,且陆地温度较高
B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高
D.发生在夜晚,且海水温度较高
17.(2023江苏扬州)下列与比热容有关的生活现象,描述正确的是( )
A.沙漠地区昼夜温差小
B.汽车发动机常用水做冷却剂
C.在太阳光的照射下,干泥土比湿泥土升温慢
D.“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照
18.(2023湖北宜昌)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( )
A.a液体比热容小
B.b液体是水
C.0~3min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
题型六:热量的计算
19. (2024·黑龙江龙东)楼房中的“暖气”一般采用热水循环的方式将热带到房屋中通过热传递供暖,这是因为水的_________大,若暖气中50kg的水,温度降低2℃,放出的热量是___________J。
20.质量之比为2∶3的甲、乙两种液体,当它们吸收的热量之比为7∶5时,升高的温度之比为6∶5,则甲、乙的比热容之比为( )
A.7∶4 B.5∶4 C.7∶3 D.3∶4
21.核反应堆的冷却系统采用水作为冷却剂。若某次运行中,500kg的水温度升高了20℃,则水吸收的热量为 J;与比热容为2.1×103J/(kg·℃)的另一种冷却剂相比,吸收相同的热量后,水升高的温度会更 (选填“高”或“低”)一些。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
22.物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知水的比热容是,求:
(1)加热满2min时,水吸收的热量;
(2)加热满2min时,沙子吸收的热量;
(3)沙子的比热容(保留一位小数)。
题型七:热机的工作原理
23.热机是把 转化成 的机器,请举出一种生产生活中使用的热机 。
24.2024年5月3日,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭,在中国文昌航天发射场点火发射。火箭 (选填“属于”或“不属于”)热机, (选填“能”或“不能”)在大气层外工作。
25.如图所示实验,在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中,以下说法正确的是( )
A.试管口出现的“白雾”是气体 B.水蒸气对外做功,内能增加
C.水蒸气对外做功,温度升高 D.这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理
题型八:内燃机
26.2024年5月,比亚迪推出DM-i超级混动技术能够切换电力和汽油,发动机热效率最高可达到40%,成为全球量产车的领先技术,其发动机是汽油发动机,通过汽油燃烧产生高压气体推动活塞做功。如图是汽油机一个冲程示意图,该冲程是 ,该冲程是将 能转化成 能。
27.如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上,将点燃的打火枪靠近底部的小孔,纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中,下列说法正确的是( )
A.罐内气体对纸杯做了功
B.罐内气体的内能增加
C.能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同
D.能量转化情况与内燃机的排气冲程相同
28. (多选)关于单缸四冲程汽油机,下列说法正确的是( )
A. 加润滑油可以减小汽油机零部件间的摩擦
B. 通过改进可以使汽油机的效率达到100%
C. 除做功冲程外,其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的
D. 若飞轮转动速度为1200r/min,则该汽油机每秒钟对外做功40次
题型九:热值
29.(25-26九年级上·山东济南·阶段练习)酒精燃料是一种由粮食制成的环保燃料,当酒精燃料用掉一半时( )
A.其热值和比热容都不变 B.比热容减半,热值不变
C.热值减半,比热容不变 D.比热容和热值都变为原来的一半
30.(2025·江苏无锡·三模)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量、烧杯内液体质量及液体初温均相同。不考虑热量损失,燃料点燃直至燃尽,三装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示。以下判断正确的是( )
A.液体a的比热容是液体b的两倍
B.0﹣t1时间内甲、乙、丙烧杯中液体吸收的热量相等
C.燃料燃尽时乙中液体a吸收的热量小于丙中液体b吸收的热量
D.仅利用装置乙和丙进行实验可以比较燃料2和燃料1的热值大小
31.(25-26九年级上·河南·阶段练习)小李想测量蜡烛的热值q,他利用如图所示的装置进行测量,A容器内装有150g的水,防风罩B的下端开了通气孔。
水的初温/℃
25
燃烧前蜡烛的质量/g
20.6
水的末温/℃
40
燃烧后蜡烛的质量/g
20
(1)为完成实验,还需要的测量工具是 和天平;
(2)实验中,小李是通过测量 (选填“加热时间”或“水吸收的热量”)间接测量蜡烛燃烧放出的热量;
(3)实验中,水的温度升高内能增加,这是通过 的方式改变物体的内能;
(4)小李跟同学讨论后,认为实验中测出的蜡烛的热值跟真实值相比偏 。
考点十:热机效率
32. (2024·黑龙江齐齐哈尔)(多选)关于单缸四冲程汽油机,下列说法正确的是( )
A. 加润滑油可以减小汽油机零部件间的摩擦
B. 通过改进可以使汽油机的效率达到100%
C. 除做功冲程外,其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的
D. 若飞轮转动速度为1200r/min,则该汽油机每秒钟对外做功40次
33.(2023湖北随州)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A.甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是30%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
34.(24-25九年级上·广东广州·期中)在南方的农村,人们通常用砖砌成炉灶烧柴来加热水(如图甲),小明同学将这些普通的炉灶壁改装成装水的容器(如图乙),这样在给水壶内的水加热的同时,也加热了炉灶壁内的水。下列说法正确的是( )
A.改装后燃料燃烧得更充分 B.改装后提高了炉灶的加热效率
C.改装后减小了水的比热容 D.改装后提高了燃料的热值
35.2024年11月12日,第十五届中国航展在珠海开幕。图是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”,具备强大的灭火救援能力,是国家应急救援体系建设中必备的重大航空装备。航展上,“鲲龙”飞机飞行表演525s,消耗航空燃油500kg,发动机的平均功率为。
(1)飞机飞行过程中将航空燃油燃烧放出的内能转化为飞机的 能;
(2)不考虑热量损失,消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量可使多少的水温度升高?
(3)发动机的效率是多少?
1.下列关于内能的说法,正确的是( )
A.物体的速度越大,具有的内能越多 B.温度高的物体具有的内能一定多
C.质量小的物体具有的内能一定少 D.一切物体都有内能
2.(2025·贵州中考) 关于图所示的热现象,说法正确的是( )
A.图甲中炙热的铁水具有内能,冰冷的冰块没有内能;
B.图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能;
C.图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能;
D.图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化都是机械能转化为内能
3.(2024 黑龙江省龙东中考)关于温度、内能、热量、功的说法正确的是( )
A.物体温度升高,一定吸收了热量
B.物体温度升高,内能一定增加
C.物体内能增加,一定是外界对它做了功
D.物体吸收热量,温度可能不变
4.甲、乙两个实心铜球吸热后,温度分别升高了、,已知甲球吸收的热量小于乙球吸收的热量,甲球的质量小于乙球的质量,则( )
A.一定大于 B.一定等于
C.可能等于 D.一定小于
5.(2025·湖北)某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天吸收太阳更多能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,如图。这是利用水比土有更大的( )
A. 比热容 B. 密度 C. 电阻 D. 质量
6.(2025·四川自贡)图甲为测量杯中液体比热容的装置,图乙为液体温度与加热时间的关系图。已知液体质量为0.5kg,初温为20℃,电加热器的功率为800W,不计一切热量损失。下列说法正确的是( )
A.液体的沸点是100℃
B.液体的比热容是
C.液体持续加热120s后温度会继续升高
D.液体加热至某时刻,温度计示数如图丙,此时温度是
7.某同学用如图所示的实验装置,比较不同物质的比热容,将分别盛有60g水和60g食用油的两个试管固定在铁架台上(水的比热容大于油的比热容,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)),使用红外加热器可使两种液体单位时间内吸收的热量相等。温度传感器的探头与水和食用油良好接触,将温度传感器与计算机相连,计算机上显示温度随时间变化的图线如图所示。下列说法正确的是( )
A.食用油的比热容为1.4×103J/(kg·℃)
B.1~3min内,食用油吸收的热量为3360J
C.加热2min,水吸收的热量大于食用油吸收的热量
D.另一小组用同样的器材进行实验,得到的两种物质温度随时间变化图像均为图中的B所示,若已知该小组所用水的质量为60g,则食用油的质量为120g
8.(2025·北京)在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 水变热的过程,其内能是通过做功的方式改变的
B. 橡胶塞被推出的过程中,水的内能全部转化为塞子的机械能
C. 水蒸气推出橡胶塞的过程中,水蒸气的内能减小
D. 管口出现的“白气”是试管内的水直接汽化形成的
9.2023年慕尼黑车展,一半是欧洲车,一半是中国车,中国车大放异彩,下列与小汽车有关的说法错误的是( )
A.如果四冲程内燃机的转速是1800r/min,那么它每秒做功15次,共有60个冲程
B.汽油机汽缸顶部有火花塞,柴油机汽缸顶部有喷油嘴
C.使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
D.热机的效率越高,消耗的燃料越少
10.2024年5月,比亚迪推出DM-i超级混动技术能够切换电力和汽油,发动机热效率最高可达到40%,成为全球量产车的领先技术,其发动机是汽油发动机,通过汽油燃烧产生高压气体推动活塞做功。如图是汽油机一个冲程示意图,该冲程是 ,该冲程是将 能转化成 能。
11.(2024年黑龙江省龙东市初中学业水平考题)楼房中的“暖气”一般采用热水循环的方式将热带到房屋中通过热传递供暖,这是因为水的_________大,若暖气中50kg的水,温度降低2℃,放出的热量是___________J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
12.(2022·湖北省黄冈市、孝感市、咸宁市)如图甲所示,在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,给水加热。这是通过_________的方式改变水的内能。加热一段时间后,橡胶塞在水蒸气压力的作用下冲出去。其能量转化情况与四冲程热机_________冲程相同。如图乙所示,在测量滑动摩擦力大小的实验中,用弹簧测力计拉着木块水平向右做___________运动,木块受到的滑动摩擦力大小等于拉力大小。这里通过测量拉力大小来间接测出摩擦力大小,运用了__________(选填“转换法”或“放大法”)。
13.某小组同学为了比较水和沙石的比热容大小,在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和沙石,用相同的酒精灯加热。
(1)小组的实验装置如图所示,其中有一处明显的错误,错误之处是 _________________ ;
(2)更正错误后,加热相同的时间,沙石升高的温度比水多,说明沙石的比热容比水 (选填“大”或“小”);
(3)比较全班不同小组的实验数据,发现各小组之间的实验数据有较大的不同,可能原因是 (请写出一条)。
14.明明将一块质量2kg的金属块放入92℃的水中加热足够长时间后,迅速取出放入另一个装有5L水的绝热容器中,容器中水温是40℃,放入金属块后水温最终上升到44℃,不计热量损失,求:
(1)绝热容器中水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)该金属的比热容。
15.某款国产轿车如图所示,该轿车在水平公路上以的速度匀速直线行驶,消耗汽油。已知轿车的效率为,汽油的热值为。求:
(1)该轿车匀速直线行驶,消耗的汽油完全燃烧产生的热量;
(2)该轿车匀速直线行驶时牵引力的功率。
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