内容正文:
备考精练5 热与能
1.(2025·兰州)我国是世界上最早进入青铜器时代的国家之一。铸造青铜器时,将液态金属倒入模具冷却后形成青铜器的情景如图所示。下列关于铸造青铜器的说法正确的是( )
A.液态金属冷却变成青铜器的过程中需要吸收热量
B.液态金属冷却变成青铜器的过程中,内能不变
C.铸造青铜器的过程中,金属发生的物态变化是先熔化后凝固
D.工匠休息时身上的“汗水逐渐消失”与“樟脑丸逐渐变小”属于同一种物态变化
2.(2025·广州)如图所示,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
3.(2025·辽宁)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
4.(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,水蒸气的内能减少
D.管口出现的“白气”是试管内的水直接汽化形成的
5.(2025·黑龙江)下列实例中与水的比热容有关的是( )
A.北方冬天气温较低,户外的水管容易冻裂
B.沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小
C.天热时在地面上洒水是为了降低室内温度
D.刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些
6.(2025·深圳)晓凤同学提出问题:收割机用四冲程柴油机提供动力,其中压缩冲程过程中,柴油机气缸内气体( )
A.质量变大
B.内能减少
C.体积变大
D.温度升高
7.(2025·大兴安岭)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
D.温度总是从高温物体传向低温物体
8.(2025·山东)汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳,影响发动机性能。在发动机维护保养后,汽油燃烧会更加充分,其热值( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.无法确定
9.(2025·河南)早餐时,小亮从桌上端起一杯冒着“白气”的热豆浆,如图所示。下列说法正确的是( )
A.杯子的高度大约为12 mm
B.“白气”是由升华形成的
C.端起杯子,表明力可以改变物体的运动状态
D.端杯子的手变热,是通过做功改变了内能
10.(2025·湖南)如图所示的实验中,浓氨水和无色酚酞溶液没有直接接触,但观察到纸花变红,这一现象表明( )
A.分子间存在引力
B.分子间存在斥力
C.分子可以用肉眼观察
D.分子在不停地做无规则运动
11.(2025·江西)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,在物理学中叫作 ,温度越 ,色素进入越快。
12.(2025·江西)用燃气灶给一定质量的水加热,完全燃烧体积为 V的燃气(燃气的热值为q),水吸收的热量为Q,则此燃烧过程中燃气放出的热量为 ,该燃气灶的热效率为 ×100%。(本小题用题中字母表示)
13.(2025·湖南)2025年2月11日,长征八号甲运载火箭成功发射,如图所示。该火箭的芯二级以液氢为燃料,这主要是因为液氢的 大,它燃烧过程中将 能转化为内能。
14.(2025·广东模拟)小明发现太阳能热水器的玻璃管都是黑色的,物体的吸热本领与颜色有关吗?
为了探究这个问题,小明找来两个完全相同的透明塑料瓶,外壁均匀涂上相同厚度的黑白涂层,分别装入适量的水后置于太阳光下,如图所示。每隔3 min测一次瓶中水的温度,测得数据如表所示。
日照时间/min
0
3
6
9
12
16
18
21
24
27
30
白色瓶水温/℃
23
24
25
25
26
27
27
28
29
29
30
黑色瓶水温/℃
23
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
(1)两个相同的瓶内应装入质量和 相同的水。
(2)太阳光照射到瓶子上,瓶内的水变热,这是通过 的方式改变内能。
(3)小明通过观察 来比较水吸收热量的多少。
(4)通过对上述数据的分析,可初步得出结论: 。
(5)若黑色瓶中水的体积为2×10-4m3,其从初温升至30 ℃吸收的热量是 J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水取1.0×103 kg/m3]
(6)本次实验的结论在实际生活中的应用非常广泛,请你列举一例: 。
15.(2025·苏州)用煤气炉将4 kg的水从20 ℃加热到70 ℃,消耗煤气0.05 kg。已知煤气的热值为4.2×107 J/kg,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气炉加热的效率。
1.(2025·苏州)关于能量的转化和转移,下列说法不正确的是( )
A.金属汤勺放在热汤中,温度升高,内能减小
B.核电站利用核裂变释放的能量来发电
C.汽油机的做功冲程主要将内能转化为机械能
D.能量的转移和转化具有方向性,需要节约能源
2.(2025·眉山)“生活处处皆物理,留心观察皆学问”,下列说法正确的是( )
A.带金属外壳的用电器,使用时外壳应该接地
B.家里的空气开关“跳闸”,一定是电路出现了短路
C.烧开水是通过做功的方式增大水的内能
D.水烧开后,锅盖不停跳动,机械能转化为内能
3.(2025·北京通州区模拟)《天工开物》记载了古人把湿纸粘在墙上不掉下,生火给墙壁升温后将纸烘干的过程,如图所示,下列过程与物理知识对应正确的是( )
A.粘墙——分子间存在引力
B.不掉——湿纸具有惯性
C.生火——火星不是光源
D.烘干——纸所含热量减少
4.(2025·广西柳州模拟)如图所示实例中通过做功使内能增加的是( )
甲 乙 丙 丁
A.图甲:内燃机的做功冲程
B.图乙:迅速压下活塞
C.图丙:试管里的水蒸气把软木塞冲开
D.图丁:用柴火烧水
5.(2025·山东威海模拟)如图所示,在“天宫”课堂中,航天员将两个水球逐渐靠近,发现两个水球吸在了一起,“吸”的原因与下列现象中相同的是( )
A.在清扫家里卫生时,用吸尘器吸灰尘
B.两个表面光滑的铅块,挤压后能“吸”在一起
C.炎热的天气里,用吸管吸瓶中的饮料
D.马德堡半球实验时,两个半球“吸”在一起
6.(2025·监利模拟)如图所示是我国先秦时期的蒸食用具,分为上、下两部分:下半部是鬲(gé),样子像鼎、用于煮水;上半部是甑(zèng),底部有网眼、可通蒸汽,内部放置食物。甑和鬲的铸造材料主要是青铜。下列说法中不正确的是( )
A.鬲内的水沸腾后,继续加热,水温将保持不变
B.水沸腾后,甑中的食物的内能增大,主要是通过水蒸气对它做功实现的
C.停止加热后,鬲中的水凉得比较慢,是因为水的比热容较大
D.停止加热后,鬲慢慢变凉,鬲里所盛水的内能逐渐减小
7.(2025·达州模拟)甲、乙两物体质量都为1 kg,丙物体质量为2 kg,三个物体温度都升高1 ℃,吸收热量如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲、乙温度都降低1 ℃,甲比乙放出的热量少
B.乙的比热容比丙小
C.丙的比热容为2×103 J/(kg·℃)
D.3 kg的丙物质温度升高2 ℃,需吸收6 000 J的热量
8.(2025·黑龙江)北方冬天室外的气温很低,司机进入小轿车并关闭所有车门后,若没有打开汽车空调,过一会儿就会发现车窗内壁上会形成一层水雾;司机打开空调的暖风后,车窗内壁上的水雾会逐渐消失。关于此现象的解释正确的是( )
A.车窗内壁上水雾的形成是由小轿车内的空气液化形成的
B.车窗内壁上水雾的形成是由小轿车内的空气汽化形成的
C.车窗内壁上水雾会逐渐消失是因为车窗内壁上的水珠汽化成了水蒸气
D.司机打开空调的暖风主要是通过做功的方式提高车窗内壁上水珠的温度
9.(2025·清镇模拟)如图所示是“烹”的金文写法,表示用火烧煮食物,这是通过热传递改变物体内能。下列实例与“烹”改变物体内能的方式相同的是( )
A.围炉取暖
B.钻木取火
C.弯折铁丝
D.搓手取暖
10.(2025·西安碑林区模拟)有甲、乙两种不同的燃料,甲燃料的质量为2 kg,乙燃料的质量为1 kg,当甲、乙温度都升高1 ℃,吸收的热量如图a所示;甲、乙的燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示,则下列说法正确的是( )
图a 图b
A.甲燃料的比热容等于乙的比热容
B.甲燃料的热值大于乙的热值
C.甲、乙物体温度都降低1 ℃,甲、乙放出的热量一样多
D.相同质量的甲、乙燃料完全燃烧,甲放出的热量比乙的多
11.(2025·龙岩模拟)如图所示是“风能——太阳能”路灯电路示意图,下列关于能量转化的说法正确的是( )
A.风力发电机:电能→机械能
B.太阳能电池:太阳能→电能
C.蓄电池充电:化学能→电能
D.路灯工作:电能→化学能
12.(2025·福建)抽水蓄能电站被称为“超级充电宝”,用电低谷时段利用电网多余电能抽水至上水库,用电高峰时段再放水至下水库发电,如图所示。关于抽水蓄能电站,下列说法正确的是( )
A.用电低谷时,以电能的形式储能
B.用电高峰时,机械能转化为电能
C.选址时,上下水库的高度差要小
D.存储的能量可以全部转化为电能
13.(2025·兰州)如图所示是对某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线,加热过程中物体在相同时间内吸收的热量相同。请根据图像回答
(1)由图可知该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”),它的熔点是 ℃;
(2)该物质在固、液两种状态时的比热容大小关系是c固 (选填“>”“<”或“=”)c液。
14.(2025·黑龙江)珊珊一家到烧烤店品尝美味的烤肉串,在烧烤的过程中,珊珊同学看到吱吱冒油的肉串,与烤制前相比,此时肉串的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”),同时她的家人也能闻到浓浓的肉香味儿,这是由于分子在 。
15.(2025·德阳)小阳在家使用天然气灶为家人煮面条,他将初温为20 ℃、质量为2 kg的水加热至沸腾(标准大气压下),该过程中水吸收的热量是 J,水吸收的热量相当于完全燃烧2.24×10-2m3天然气放出的热量,则天然气的热值为 J/m3。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
16.(2025·广东湛江模拟)炎热的夏天,小明发现穿黑色的衣服走在阳光下很热,而穿白色的衣服却凉爽一些。思考后他认为:不同颜色的衣服吸收太阳光热量的能力不同。为了证实自己的想法,他采用如图甲所示的装置进行实验:在A、B两个相同的薄塑料瓶中装入适量的食用油,用相同规格的黑色和白色衣服布料分别将薄塑料瓶包裹,将其放在温度、光照等环境相同的同一平整泡沫上,用探针式电子温度计测量瓶内食用油的温度,每隔6 min记录一次数据,描绘出温度随时间的变化图像如图乙所示。
(1)两个薄塑料瓶中应盛 和初温相同的食用油。
(2)此实验是通过 的方式改变食用油内能;相同时间内,A瓶和B瓶食用油吸收的热量 (选填“相同”或“不同”)。
(3)B瓶内食用油的质量为100 g,B瓶食用油18 min内吸热 J。[c食用油=2.1×103 J/(kg·℃)]
(4)分析数据可知: 色衣服吸收太阳光热量的能力更强。
(5)准备整理器材时,有风吹过,小明发现温度计示数上升变得很慢,甚至出现下降的情况,原因是 。
14.(2025·广安广安区模拟)一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图像如下,在第10 s时速度达到20 m/s,通过的路程为120 m。
(1)求在0~10 s内汽车的平均速度。
(2)设汽车在行驶过程中所受阻力恒为f=4 000 N,求汽车匀速行驶100 s牵引力所做的功。
(3)若发动机的转化效率为40%,则需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功?(已知汽油的热值大约为5×107 J/kg)
-----------------------山东旭阳教育整理-------------------
学科网(北京)股份有限公司
$
备考精练5 热与能
题组一 科学探究·物理筑基
1.C 2.D 3.D 4.C 5.B 6.D 7.C 8.C 9.C 10.D
11.扩散 高
12. Vq
13.热值 化学
14.(1)初温 (2)热传递 (3)水温升高的多少 (4)其他条件一定时,黑色瓶的吸热本领比白色瓶强 (5)5.88×103
(6)本次实验结论是黑色物体比白色物体吸热本领强,在实际生活中的应用有:冬天人们穿黑色衣服比穿白色衣服暖和。
15.(1)8.4×105 J (2)2.1×106 J (3)40%
【解析】(1)水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×4 kg×(70 ℃-20 ℃)=8.4×105 J。
(2)煤气完全燃烧放出的热量Q放=mq煤气=0.05 kg×4.2×107 J/kg=2.1×106 J。
(3)煤气灶的效率η===40%。
题组二 问题驱动·实践创新
1.A 2.A 3.A 4.B 5.B 6.B 7.D 8.C 9.A 10.C 11.B 12.B
13.(1)晶体 48 (2)>
14.增大 不停地做无规则运动
15.6.72×105 3×107
16.(1)质量 (2)热传递 不同 (3)1 239 (4)黑 (5)风加快了空气的流动速度,使瓶子表面的“汗液”蒸发加快,蒸发吸热,导致瓶子及周围温度降低,同时也加快了瓶子与周围冷空气的热交换,使得温度计示数上升变慢甚至下降
17.(1)12 m/s (2)8×106 J (3)0.4 kg
【解析】(1)由题知,在0~10 s内汽车通过的路程s=120 m,则在0~10 s内汽车的平均速度v===12 m/s。
(2)由图可知,100 s时汽车做匀速直线运动,速度v=20 m/s,此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,则牵引力F=f=4 000 N,汽车行驶时的功率P===Fv=4 000 N×20 m/s=8×104 W,
因为汽车的功率不变,所以在100 s时汽车发动机产生的牵引力所做的功W=Pt=8×104 W×100 s=8×106 J。
(3)已知发动机的转化效率η=40%,由η==40%可得汽油完全燃烧放出的热量Q放===2×107 J,由Q放=mq可得燃烧汽油的质量m===0.4 kg。
-----------------------山东旭阳教育整理-------------------
学科网(北京)股份有限公司
$