内容正文:
13.如图所示:
则对水平地面的压强为
F550N
P=
S400×10+m
=1.375×104Pa。
16.解:(1)小球B受到的重力为G=mg=pVg=7.8×
103kg/m3×50×10-6m3×10N/kg=3.9N。
(2)小球受到的浮力为F浮=P水gV排=P水gV=1×
【解析】机器人托着茶杯处于静止状态,茶杯对机
103kg/m3×10N/kg×50×106m3=0.5N,
器人手有向下的压力,确定压力的作用,点:在茶杯
匀速下沉时,小球受力平衡,则小球受到绳子的拉
与机器人手的接触面上,通常画在接触面的中心
力为
位置;压力的方向垂直于机器人手向下,用带箭头
F=G-F浮=3.9N-0.5N=3.4N,
的线段表示,箭头方向向下,线段起点在作用点
故细棒受到绳子的拉力为F'=F=3.4N,
上,标上符号F医;从支点O向压力F压的作用线作
瓶子底部受到细棒的压力为F压=F'=3.4N。
垂线,垂线段的长度就是力臂1。
(3)水满后,将装置提起,水的质量为
四、实验探究题
m水=p水V水=1×103kg/m3×2.5×103m3=2.5kg,
14.(1)毛巾(2)初速度(3)远匀速直线
则“打水神器”离开水面后的匀速上升过程中的机
(4)不同减小小钢球在斜面上的高度
械效率为
【解析】(1)实验前,小明同学用大小相同的力将
W
G水h
m水
手分别压在毛巾和木板表面上,并向前滑动,根据
η=
W意G水h+G球h+G瓶hm水+m球+m瓶
滑动摩擦力的影响因素可知,压力一定,由于毛巾
2.5kg
-×100%≈83.3%。
较粗糙,在此过程中小明感到毛巾对手的运动的
3.9N
2.5kg+
+0.11kg
阻碍作用较大些;(2)由控制变量法可知,实验时
10 N/kg
将同一辆小车从同一个斜面上的同一高度处,由
考点夯实13
热与能
静止开始滑下,他这样操作的目的是使小车运动
到水平面时具有相同的初速度:(3)木板表面较光
高频考点集训
滑,小车运动时受到的阻力较小,小车在木板表面
考点一分子动理论
上滑行的距离较长,速度减小得较慢,所以小车受
1扩散高【解析】在鸡蛋着色的过程中,火龙果、
到的阻力越小,则小车运动的距离就越远;由此可
橙子、紫甘蓝等果蔬中的天然食用色素进入鸡蛋内
进一步推理得出:若运动的小车不受阻力,它的速
部,是一种扩散现象,说明分子在永不停息地做无
度不会变小,将会一直做匀速直线运动;(4)探究
规则运动;分子的无规则运动与温度有关,温度越
物体的动能大小与物体速度的关系时,要控制质
高,分子无规则运动越剧烈,所以温度越高,色素进
量相同,改变速度大小,则将一个小钢球分别放在
入越快
同一斜面上的不同高度处,由静止滑下,撞击放在
2B【解析】由于分子间存在斥力导致液体很难被压
水平桌面上的木块,比较木块移动的距离;当他将
缩,A项不符合题意;由于分子间存在引力导致铁
小钢球放在斜面上较高处实验时,发现小钢球撞击
丝很难被拉伸,B项符合题意;墨水在热水中扩散
木块后,木块直接冲出水平桌面,可知小钢球的动
得较快,说明温度越高,分子的热运动越剧烈,扩散
能过大,为避免这种现象发生,应减小小钢球的动
越快,C项不符合题意;由于分子间存在间隙导致
能大小,即在质量不变时,减小小钢球的速度,所以
水与酒精混合后总体积减小,D项不符合题意。故
较合理的改进建议为:减小小钢球在斜面上的高度。
选B。
五、计算题
考点二改变内能的方式
15.解:(1)天工机器人跑完半程马拉松的平均速度为
1D【解析】金属勺子由烫手到不烫手的过程,放出
0=三-21km=7.8km/h。
热量,内能会减小,通过热传递的方式改变自身内
t2.7h
能,D项符合题意。故选D。
(2)天工机器人双脚站立时,对水平地面的压力为
2.D【解析】冰镇西瓜是通过热传递的方式改变内能
F=G=mg=55 kgx 10 N/kg=550 N,
的,A项不符合题意;炭火烤肉是通过热传递的方
27
式改变内能的,B项不符合题意;围炉煮茶是通过热
能,再将内能转化为机械能,A项错误;热值是燃料
传递的方式改变内能的,C项不符合题意:钻木取火
的基本属性,与燃料的质量大小无关,所以燃料箱
时,相互摩擦,机械能转化为内能,是通过做功的方
燃料减少,热值不变,B项正确;热值是燃料的基本
式来改变内能的,D项特合题意。故选D。
属性,与燃料燃烧放出热量多少无关,C项错误;火
考点三温度、内能、热量和做功的关系
箭前进时,将燃气的内能转化为机械能,由于有热
1.机械具有无规则【解析】江水由于运动而具
量损失,燃料不可能全部燃烧等因素影响,燃料的
有动能,由于存在一定的高度而具有重力势能,动
化学能不可能全部转化为火箭的机械能,D项错
能和势能统称为机械能,所以江水有机械能;一切
误。故选B。
物体都具有内能,即使在0℃,水分子仍在做热运
2.A【解析】四冲程内燃机一个工作循环,活塞往复
动,因此具有内能;香气飘散,使人在远处就能感知
两次、飞轮转两周,完成四个冲程,对外做功一次,
到,这体现了气体分子的扩散现象,说明分子在不
当飞轮的转速是2400r/min,即40r/s时,每秒内
停地做无规则运动(也称为分子热运动)。
完成80个冲程,对外做功20次。故选A。
2.C【解析】一切物体在任何情况下都具有内能,温
考点六热与能的综合应用
度为0℃以下的物体也具有内能,A项错误:热量
1.热传递8.4×103先快后慢【解析】热水冷却过
是热传递过程中传递的能量,不能说物体含有热
程向外放出热量,是通过热传递的方式改变水的内
量,B项错误;做功和热传递都可以改变物体的内
能;水的质量为m=p水V=1.0×103kg/m3×100×
能,物体的内能增加,可能是吸收了热量,C项正确;
106m3=0.1kg,在前6min内,水的内能减少了Q效=
热量总是从高温物体传向低温物体,热传递过程传
c*m4t=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(80℃
递的不是温度,D项错误。故选C。
60℃)=8.4×103J;根据表格数据分析可知,热水冷
考点四比较不同物质的吸热能力
却过程温度先降低得快,后降低得慢,即先快后慢。
1.高汤高于【解析】用相同的热源加热相同的时
2.解:(1)摩托车对地面的压力为
间,说明吸收的热量相等,由Q=cm△t可知,质量相
F=G=m总g=(120kg+300kg)×10N/kg=4200N,
等,C高福<C水,故高汤升温快;清水沸腾后关火,发现
摩托车对地面的压强为
继续沸腾一段时间,说明水还能吸收到热量,则石
F4200N
P=
=7×104Pa。
锅的温度高于水的温度。
S3×0.02m2
2.A【解析】由图可知,凝固,点为0℃的图象对应的
(2)水吸收的热量为
物质是水,凝固,点为一4℃的图象对应的物质是液体
Q吸=c水m水△t=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×
M:若单位时间内它们放出的热量相等,则0~t2时间
(83℃-3℃)=8.4×103J.
内,它们放出的热量相等,即c水m*△t水=cm△t,水
燃气释放的热量为
由20℃降温到4℃,液体M由20℃降温到-4℃,
水和液体M的质量相等,则液体M的比热容为C,=
Q厦_8.4×10J=2.8×10J,
Q收=30%30%
c*4*-4.2×10J/(kg·℃)×(20℃-4℃
燃气的质量为
-=2.8×
△tM
20℃-(-4℃)
m
Q数-2.8×106J
10J/(kg·℃),A项正确;由于水和液体M的质量
9槛气5×10?J/kg
=0.056kg
相等,单位时间内它们放出的热量相等,水的温度
真题挑战赛
变化慢,所以水的放热能力强,B项错误;液体M在
一、填空题
2~4时间段处于凝固过程,是固液共存状态,水在
1热传递扩散【解析】在厨房烹饪食物时,食物从
3~t4时间段处于凝固过程,是固液共存状态,C项
外界吸收热量,主要是通过热传递的方式增大食物
错误:从20℃刚好降到0℃时,水的放热时间比液
的内能;家人在客厅闻到食物的香气,这是扩散现
体M的放热时间长,由于单位时间内它们放出的热
象,是由于分子在不停地做无规则运动。
量相等,所以水放出的热量大于液体M放出的热
2.分子在永不停息地做无规则运动斥力【解析】
量,D项错误。故选A。
由于分子在永不停息地做无规则运动,所以在很远
考点五热机
处就能闻到粽子的香味:水很难被压缩,表明分子
1.B【解析】燃料燃烧时,燃料的化学能先转化为内
间存在斥力。
28
3.2×103【解析】电阻丝产生的热量全部被煤油吸
7.2×104J
=2.4×103J/(kg·℃),B
收,则煤油吸收的热量为400J,所以煤油的比热容
0.5kg×(80℃-20℃)
为c=0、
项正确;加热120s以后已经达到沸,点,达到沸点后
m40.04kgx5℃=2×10'J/(kg·℃)。
400J
吸收热量但是温度不变,C项错误;根据图丙可知,
4.相同50【解析】热值是燃料的一种特性,它与燃
温度计的分度值为1℃,读出温度为37℃,D项错
料的质量无关,所以质量为1kg的酒精和1g的酒
误。故选B。
精的热值是相同的;酒精完全燃烧放出的热量为
三、实验探究题
Q放=m19=0.42kg×3.0×10'J/kg=1.26×10J,而酒
10.(1)相同(2)热胀冷缩(3)46水(4)弱
精放出的热量全部被水吸收,则Q吸=Q:=1.26×
【解析】(1)电加热器的规格相同,才能使两个电加
Q吸」
10J,由Q=cm:可知,水的质量为m,=
热器在单位时间内放出的热量相同;(2)液体温度
计是根据液体热胀冷缩的规律制成的;(3)由图乙
1.26×10J
可知,温度计的分度值为1℃,温度计的示数从下
4.2×10/(kg·℃)x(90℃-30℃)50kg
往上逐渐变大,因此温度为46℃;加热相同时间
二、选择题
表示吸收相同热量,由表中数据可知,质量相同的
5.A【解析】运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,
水和食用油,吸收相同的热量,水升温较小,由c=
原因是液态氢具有较大的热值,单位质量的氢燃料
完全燃烧时能释放出更多的热量,可以为火箭提供
可知,水的比热容较大,即水吸热能力强:
m△t
更大的推力,A项符合题意。故选A。
(4)由Q=cm△1可知,质量相同的不同物质在吸收
6.C【解析】水变热是通过热传递(酒精灯加热)改
相同的热量时,比热容小的温度升高得快,所以,
变内能,不是做功,A项错误;橡胶塞被推出时,内
为了使电暖器通电后能迅速升温,在电暖器内部
能转化为机械能,但有热量散失,不是全部转化,B
应充入比热容较小的介质,即吸热能力较弱的
项错误;水蒸气推出橡胶塞,水蒸气对外做功,水蒸
介质。
气的内能减小,C项正确;“白气”是水蒸气液化形
四、计算题
成的小水滴,不是汽化,D项错误。故选C。
11.解:(1)水吸收的热量为
7.C【解析】白糖分子在不停地做无规则运动,通过
Q殿=c水m水△1=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(70℃
扩散进入水中,使水变甜,将等量的白糖分别放入
20℃)=8.4×103J。
等量的热水和冷水中,热水很快变甜,说明白糖在
(2)煤气完全燃烧放出的热量为
热水中分子运动更剧烈,因此影响水变甜快慢的主
Q放=mg=0.05kg×4.2×10J/kg=2.1×10J。
要因素是温度。故选C。
(3)煤气炉加热的效率为
8.C【解析】一切物体都具有内能,室外温度为0℃
7=0e_84x10
×100%=40%。
时,木柴的内能不为零,A项错误;热量是过程量,
Q放2.1×10°J
不能说“含有的热量”,B项错误;物体的内能与温
考点夯实14电流、电路、电压、电阻
度、质量有关,若未燃烧的木柴温度升高,内能增
加,C项正确:做功可以改变内能,灭火器在使用过
高频考点集训
程中对外做功,内能减小,D项错误。故选C。
考点一摩擦起电及物质的导电性
9.B【解析】根据图乙可知,当温度到达80℃之后吸
1负电同种【解析】甲、乙、丙三个轻质带电小球
收热量,温度不变,所以该液体的沸,点应该是80℃,
用绝缘细线悬挂,图中甲、乙相互吸引,甲带正电,
A项错误;此实验装置是利用电加热器加热液体测
根据异种电荷相互吸引可知,乙一定带负电;乙、丙
量液体比热容大小的,不计热量损失,在电加热器加
相互排斥,由于同种电荷相互排斥,说明乙、丙一定
热90s,将液体温度从20℃变为80℃的过程中,电
带同种电荷。
加热器产生的热量全部转化为液体吸收的热量且为
2同种【解析】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,故用
纯电阻电路,即QR=Q#=PRt=Pt=800W×90s=
它去接触验电器的金属球时,验电器也带上负电,
7.2x10J,由Qx=cm(1-o)可知,c=
Q吸
即验电器的金属球和两个金属箔片上都带上了负
m(t-to)
电,由于同种电荷相互排斥,故两个金属箔片会
29考点夯实13热与能
高频考点集训
考点一分子动理论
1.(2025江西省)如图所示,是五彩祝福鸡蛋。在
鸡蛋着色的过程中,火龙果、橙子、紫甘蓝等果
蔬中的天然食用色素进入鸡蛋内部的现象,在
物理学中叫做
,温度越
色素
进入越快。
2.(2025安微省)下列现象中能够说明分子间有引力的是()
A.液体很难被压缩
B.铁丝很难被拉伸
C.墨水在热水中扩散得较快
D.水与酒精混合后总体积减小
考点二:改变内能的方式
1.(2025广东广州)如图,从热汤中取出的金属勺子,由烫手到不
烫手的过程,其内能
A.逐渐增加
B.保持不变
C.通过做功改变
D.通过热传递改变
2.(2025辽宁省)下列实例中,通过做功的方式来改变内能的是
()
A.冰镇西瓜
B.炭火烤肉
C.围炉煮茶
D.钻木取火
考点三温度、内能、热量和做功的关系
1.(2025上海市)“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”或“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黑龙江齐齐哈尔)关于温度、热量和内能,下列说法正确
的是
A.温度为0℃以下的物体不具有内能
B.温度高的物体,含有的热量一定多
C.物体的内能增加.可能是吸收了热量
A.完成80个冲程,对外做功20次
真题挑战赛
D,温度总是从高温物体传向低温物体
B.完成80个冲程,对外做功40次
考点四比较不同物质的吸热能力
C.完成40个冲程,对外做功10次
一、填空题
1.(2025山东威海)在两只相同石锅内分别添加质量、初温均相同
D.完成40个冲程,对外做功40次
1.(2025四川广安)周末小红给家人做了一顿丰盛的晚餐。她在
的高汤和清水,用相同热源加热,
(选填“高汤”或“清
考点六热与能的综合应用
厨房烹任食物时,主要是通过
(选填“做功”或“热传
水”)升温较快:清水沸腾后关火,发现继续沸腾一段时间,说明
1.(2025江苏连云港)小华想“探究热水冷却过程温度变化的特
递”)的方式增大食物的内能,家人在客厅闻到食物的香气,这
石锅的温度
(选填“低于"“等于”或“高于”)水的温
点”,她将一杯100mL的热水放在室温下自然冷却,记录的热
是
现象
度。(c奇海<C米)
水温度变化情况如下表所示。[c本=4,2×10J/(kg·℃),P*=
2.(2025江苏连云港)煮棕子时,小明闻到了棕子的香味,是因为
2.(2025四川成都)小雨探究液体的凝固特点:先在两个相同容器
1.0×103kg/m3]
水很难被压缩,表明分
中分别装人初温为20℃、质量为100g的水和某液体M,再各
子间存在
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
放人一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它
3.(2025安徽省)小张同学利用如图所示的实验装置测量煤油的
们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变
温度/℃
80
71
65
60
565249
比热容。实验中,在一段时间内电阻丝产生400J的热量,质量
化的图象,如图所示。已知c=4,2×10J/(kg·℃),实验在标
此过程是通过
的方式改变水的内能,在前6min内,水
为0.04kg的煤油温度升高了5℃,若电阻丝产生的热量全部被
准大气压下进行,下列说法正确的是
的内能减少了
J。请你归纳出热水冷却过程温度变化
煤油吸收则煤油的比热容为
J/(kg·℃)。
A.液休M的比热容为2.8×
↑℃
的特点:
温度计
10J/(kg·℃)
2.(2025山东威海)小明和爸爸的质量共120kg,骑着一辆质量为
B液体M的放热能力比水的
300kg(含装备)的三轮摩托车,沿318国道从成都前往拉萨旅
放热能力强
行。水平骑行时,每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2。
C.在上,~,时间段,两种物质
(g取10N/kg)
煤油
电阻丝
都是固液共存状态
(1)水平骑行时,摩托车对地面的压力、压强分别是多少?
D.从20℃刚好降到0℃时.
(2)在海拔约5000m的米拉山垭口烧水,用燃气炉将质量为
水放出的热量小于液体M放出的热量
2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾(水的沸点为83℃)。
4.(2025黑龙江龙东)质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值是
考点五热机
若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收,则水吸收了多
(选填“相同”或“不同”)的:若完全燃烧420书的酒精
1(2025湖北省)如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送
少热量?共用掉多少燃气?[9气=5×10J/kg,c=4.2×
放出的热量全部被水吸收,可使
kg的水的温度从
装置将燃料和氧化剂输送到燃绕室燃烧,产生的气体喷出,从而
103J/(kg·℃)]
30℃升高到90℃。[酒精的热值为3.0×10J/kg,水的比热容
产生推力推动火箭前进。下列说法正确氧
输送
为4.2×103J/(kg·℃)]
的是
(
装
二、选择题
A.燃料燃烧时.内能转化为化学能
5.(2025江苏连云港)运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因
B.燃料箱燃料减少,燃料热值不变
是液态氢具有
C.燃烧放出热量越多,燃料热值越大
燃烧室
喷口
A,较大的热值
B.较低的沸点
D.火箭前进时,燃料的化学能全部转化
C.较大的比热容
D,较高的凝固点
为火箭的机械能
6.(2025北京市)在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口.将水加热
2.(2025黑龙江龙东)一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是
一段时间,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”,如图所示。下
2400x/min,则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数
列说法正确的是
分别是
()
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
质量相同的水和食用油,比较它们的吸热能力。
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
℃
0
水
食用油
甲
乙
(1)为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同,电加热
第6题图
第8题图
器的规格应
7.(2025贵州省)将等量白糖分别放入同样多的热水和冷水中,在
(2)本实验中使用的液体温度计是根据液体
不搅拌的情况下,热水很快变甜。这里影响水变甜快慢的主要
的规律制成的。
因素是
(
)
(3)每隔0.5min记录一次温度,并将数据记录在下表中。第
A.体积
B.质量
C.温度
D密度
2.5min时,食用油中的温度计示数如图乙所示,为
8.(2025四川南充)如图是学校举行消防演练灭火时的情景,对涉
℃。
及的物理知识分析正确的是
(
)
A.室外温度为0℃时,木柴的内能为零
加热时间/min
0
0.5
1.5
2
2.5
B.木柴燃烧与未燃相比,含有的热量多
水的温度/℃
25
27
29
31
33
35
C.若未燃烧的木柴温度升高,内能增加
D.灭火器在使用过程中对外做功,内能不变
食用油的温度/℃
25
30
34
37
42
9.(2025四川自贡)图甲为测量杯中液体比热容的装置,图乙为液
分析表中数据,发现
吸热能力强。
体温度与加热时间的关系图象。已知液体的质量为0.5kg,初
(4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温,内部
温为20℃,电加热器的功率为800W,不计一切热量损失。下
应充入吸热能力较
(选填“强”或“弱”)的介质。
列说法正确的是
(仅从吸热能力的角度分析)
温度计
个温度气
四、计算题
50
100
11.(2025江苏苏州)用煤气炉将4kg的水从20℃加热到70℃,
80
液
60
消耗煤气0.05kg。已知煤气的热值为4.2×10J/kg,水的比热
40
40
容为4.2×103J/(kg·℃)。求:
20
时间/min
0
(1)水吸收的热量。
306090120150180
七30
甲
(2)煤气完全燃烧放出的热量。
丙
A.液体的沸点是100℃
(3)煤气炉加热的效率。
B.液体的比热容是2.4×103J/(kg·℃)
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38℃
三、实验探究题
10.(2025辽宁省)如图甲,某小组在两个相同的烧杯中分别装入