专题05 内能 内能的利用 专项精练-2026年中考物理一轮复习重难题型精讲精练(广东专用)
2026-02-02
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内容正文:
专题05 内能 内能的利用 专项精练
本节要点
对应题号
专项精练1分子动理论
1-4,28-32
专项精练2改变物体内能的两种方式
5-10,33-40
专项精练3比热容(含实验)
11-12,41-45,64-70
专项精练4热机
13-18,46-53
专项精练5热值及热机效率
19-21,54-57,71-75
专项精练6能量的转化和守恒 能源
21-27, 58-63
一、单选题
1.(2025·广东·模拟预测)我国古代科技著作《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固纯铁柄构从嘴受注(如图所示)”这样的记载,下列说法正确的是( )
A.“铁化如水”是通过热传递改变铁的内能
B.铸好的釜很难被压缩,是因为分子间存在引力
C.用铁铸造的釜加热升温快是因为比热容大
D.炽热的铁水具有内能,冰冷的铁块没有内能
【答案】A
【详解】A.“铁化如水”是铁由固态变为液态,属于熔化现象,熔化需要吸热,是通过热传递的方式改变铁的内能,故A正确;
B.铸好的釜很难被压缩,是因为分子间存在斥力,而不是引力,故B错误;
C.用铁铸造的釜加热升温快,是因为铁的比热容小,相同质量的铁和其他物质,吸收相同的热量,铁升高的温度多,故C错误;
D.一切物体在任何情况下都具有内能,所以炽热的铁水和冰冷的铁块都具有内能,故D错误。
故选A。
2.(2025·广东深圳·模拟预测)研墨又称杀墨,是古人文娱活动的重要部分,即砚台用锋芒和墨条相杀,似磨刀一般,如图所示。锋芒指砚台表面微妙的摩擦力,若砚台久用后锋芒减弱,下墨慢,须用柔石或柳炭研磨,使研面增加锋芒。下列说法正确的是( )
A.其余条件相同,砚台表面越光滑,磨墨越快
B.研墨过程中,机械能转化为内能
C.研墨久了墨条会发热,是因为热传递使内能增加
D.研墨时闻到墨香,主要是因为分子之间存在引力
【答案】B
【详解】A.其余条件相同,砚台表面越光滑,摩擦力越小,磨墨的效率越低,磨墨越慢,故为了使磨墨越快,砚台表面应越粗糙,故A错误;
BC.研墨过程中,要克服墨与砚台之间的摩擦做功,将机械能转化为内能,故墨条的内能增大,温度升高,这是做功的方式使物体内能增加的,故B正确,C错误;
D.研墨时闻到墨香,是墨香分子在不停地做无规则运动所引起的扩散现象,与分子之间存在引力无关,故D错误。
故选B。
3.(2025·广东珠海·二模)下面列举的各种运动中,能够说明分子在运动的是( )
A.黄沙漫天 B.花香四溢 C.落叶缤纷 D.江河奔流
【答案】B
【详解】A.黄沙漫天,这是黄沙的机械运动,故A不符合题意;
B.花香四溢,这是扩散现象,是由于分子不停做无规则运动造成的,故B符合题意;
C.落叶缤纷,这是叶子的机械运动,故C不符合题意;
D.江河奔流,这是水的机械运动,故D不符合题意。
故选B。
4.(2025·广东广州·二模)关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.“地心说”认为太阳是宇宙的中心
B.摩擦起电的本质是产生了电子
C.铅块相互紧压后会粘在一起,说明分子间有斥力
D.在水分子、氢原子和电子中,尺度最小的是电子
【答案】D
【详解】A.“地心说”认为地球是宇宙的中心,“日心说”才认为太阳是宇宙的中心,故A错误;
B.摩擦起电的本质是电子的转移,而不是产生了电子,故B错误;
C.铅块相互紧压后会粘在一起,说明分子间存在引力,而不是斥力,故C错误;
D.分子由原子组成,水分子由氢原子和氧原子组成,原子由原子核和核外电子组成。所以在水分子、氢原子和电子中,尺度最小的是电子,故D正确。
故选D。
5.(2025·广东广州·模拟预测)如图所示是煮茶时的情景,下列说法中正确的是( )
A.壶中茶水在加热沸腾后继续加热温度和内能都不变
B.从壶中将沸腾的茶水刚倒入杯中时,杯中茶水所含的热量是最多的
C.沸腾后壶盖被顶起的工作过程和内燃机的做功冲程原理相同
D.壶内的沸水通过做功将热量传递给壶盖,从而将壶盖顶起
【答案】C
【详解】A.壶中茶水在加热沸腾后继续加热,温度保持不变,但内能会增加,故A错误;
B.热量是过程量不能描述为含有或具有,故B错误;
C.沸腾后壶盖被顶起工作过程是通过做功的方式,将内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程原理相同,故C正确;
D.壶盖被顶起,是由于水蒸气对其做功,将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,故D错误。
故选C。
6.(2025·广东·二模)有一款新型水杯,图甲为其内部结构图,杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料。取0.3kg该晶体材料,对其进行加热,其温度与吸收的热量关系如图乙所示,AB阶段为固态,BC阶段为固液共存态。下列分析正确的是( )
A.杯中的水在降温过程中,水的分子热运动变剧烈
B.该晶体材料处于固态时的比热容为103J/(kg·℃)
C.在BC段,该晶体材料的内能保持不变
D.该晶体材料的熔点为30℃
【答案】B
【详解】A.分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。杯中的水在降温过程中,温度降低,所以水的分子热运动应该变缓慢,而不是变剧烈,故A错误;
B.根据比热容公式,在 AB 阶段(固态),由图乙可知,m=0.3kg,Δt=40℃−30℃=10℃,Q=3×103J。将数值代入公式可得,故B正确;
C.BC 阶段为固液共存态,晶体在熔化过程中持续吸热,虽然温度不变,但内能会增加,故C错误;
D.晶体熔化时的温度为熔点,由图乙可知,BC 阶段是晶体的熔化过程,此时对应的温度是50℃,所以该晶体材料的熔点为50℃,而不是30 ℃,故D错误。
故选B。
7.(2025·广东广州·三模)2025年4月30日,神舟十九号载人飞船返回舱搭载蔡旭哲、宋令东、王浩泽三名宇航员成功返回地球。返回舱的表面有层叫做“烧蚀层”的固态物质,返回地球通过大气层过程中,“烧蚀层”可以保护返回舱不因高温而烧毁。下列说法不正确的是( )
A.返回舱与大气摩擦形成高温“火球”的过程中,将机械能转化成内能
B.“烧蚀层”发生的物态变化主要是熔化和汽化
C.着陆前,发动机向下喷燃气,返回舱进一步减速下降,返回舱的机械能不断减少
D.返回舱成功着陆时,瞬间“尘土飞扬”,说明分子在做无规则运动
【答案】D
【详解】A.返回舱与大气摩擦,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,使返回舱表面温度急剧升高,形成高温“火球”,故A正确,不符合题意;
B.“烧蚀层”的物质遇到高温会发生熔化和汽化现象,熔化和汽化过程中吸收大量的热,从而使返回舱的温度不至于过高,故B正确,不符合题意;
C.着陆前发动机向下喷燃气,返回舱减速下降,速度减小,动能减小,高度降低,重力势能减小,所以机械能不断减少,故C正确,不符合题意;
D.“尘土飞扬”是宏观物体的机械运动,不是分子的运动,分子是肉眼看不见的,不能说明分子在做无规则运动,故D错误,符合题意。
故选D。
8.(2025·广东深圳·二模)如图所示的青铜冰鉴,是我国战国时期发明的“原始冰箱”,冰鉴是一件双层的器皿,鉴内有尊缶。夏季,在鉴内放冰块,可使尊缶内食物降温;冬季,在鉴内装热水,还可起到保温作用。下列说法正确的是( )
A.冰块的温度低没有内能 B.尊缶内食物通过做功的方式改变内能
C.冰在熔化时,吸收热量,内能减小 D.利用热水保温,是因为水的比热容大
【答案】D
【详解】A.一切物体在任何温度下都具有内能,冰块温度低,但也有内能,故A错误;
B.夏季在鉴内放冰块,冬季在鉴内装热水,尊缶内食物是通过热传递的方式改变内能的,而不是做功,故B错误;
C.冰在熔化时,吸收热量,内能增大,故C错误;
D.水的比热容大,相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度,水放出的热量多,所以利用热水保温,是因为水的比热容大,故D正确。
故选D。
9.(2025·广东广州·一模)关于图中的四个实验,下列说法正确的是( )
A.图甲是汽油机的做功冲程
B.图乙,液体难以压缩的原因是分子间只存在斥力不存在引力
C.图丙,快速向下压活塞,棉花燃烧,棉花的内能是通过热传递发生改变的
D.图丁,抽掉玻璃板,一段时间后两瓶气体颜色变均匀,说明分子之间存在引力
【答案】C
【详解】A.图甲中进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,所以这是汽油机的压缩冲程,故A错误;
B.分子间同时存在引力和斥力;液体难以压缩是因为分子间距离较小,此时斥力大于引力,表现为斥力,但不能说只存在斥力不存在引力,故B错误;
C.图丙中快速向下压活塞,压缩筒内空气做功,使空气的内能增大、温度升高,筒内空气又将热量传递给棉花,使棉花的内能增加、温度升高,达到棉花的着火点而燃烧,所以棉花的内能是通过热传递发生改变的,故C正确;
D.图丁中抽掉玻璃板,一段时间后两瓶气体颜色变均匀,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,不能说明分子之间存在引力,故D错误。
故选C。
10.(2025·广东汕头·一模)如图所示实例中,改变物体内能的方式与其他三个不同的是( )
A.搓手取暖 B.煤炉烧水
C.钻木取火 D.弯折铁丝
【答案】B
【详解】改变物体内能的方式有做功和热传递。搓手取暖、钻木取火、反复弯折铁丝都属于做功改变内能,只有煤炉烧水属于热传递改变内能,因此B与ACD改变物体内能的方式不同,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11.(2025·广东东莞·三模)青山环绕、碧水荡漾的东莞水濂山水库对周边气温有调节作用,主要因为水具有较大的( )
A.比热容 B.热值 C.导热性 D.导电性
【答案】A
【详解】青山环绕、碧水荡漾的东莞水濂山水库对周边气温有调节作用,主要因为水具有较大的比热容,相同质量的水和砂石相比,吸收或放出相等热量时,水的温度变化较小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12.(2025·广东广州·二模)用电热棒分别给甲、乙两种液体加热(比热容c甲=2c乙),两种液体每秒吸收的热量相同,这两种液体的温度—加热时间的图线如图所示,下面说法正确的是( )
A.甲的质量大于乙的
B.同时加热120s,甲吸收的热量比乙的大
C.同时加热120s,甲升高的温度比乙的多
D.如果相同质量的甲、乙液体,降低相同的温度,乙放出的热量比甲的多
【答案】A
【详解】B.由题意可知, “两种液体每秒吸收的热量相同”,所以在相同的时间内甲液体和乙液体吸收的热量相同,故B错误;
C.由图知同时加热120s,甲的温度变化是20℃,乙的温度变化是60℃,甲升高的温度小于乙升高的温度,故C错误;
A.在0~120min时间内,相同的时间甲乙吸收相同的热量,即Q甲=Q乙,因c甲=2c乙,根据可得,则,,故。故A正确;
D.相同质量的甲、乙两种液体,降低相同的温度,因c甲=2c乙,根据可知甲放出的热量多,故D错误。
故选A。
13.(2025·广东阳江·一模)下图是正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起转动起来,这一现象与热机工作循环中的冲程原理相同的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
【详解】正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起,这是锅内的气体对外做功,锅内气体的内能转化为机械能;热机工作时,吸气冲程和排气冲程不涉及能量转化,压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能,因此与热机的做功冲程原理相同。
故选C。
14.(2025·广东汕头·一模)春节期间,小物观察到点燃的“窜天猴”爆竹升空时,火药燃烧产生的高温气体迅速向下喷射,推动爆竹飞向高空,对爆竹做功,这一过程的能量转化与下列四冲程汽油机的哪个冲程相同( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】“窜天猴”爆竹升空时,火药燃烧产生高温气体,是将化学能转化为内能,高温气体向下喷射推动爆竹飞向高空,对爆竹做功,将内能转化为机械能。四冲程汽油机的做功冲程中,火花塞点火,引发混合气体燃烧,燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下移动,进而通过连杆带动曲轴旋转,产生机械能,是将内能转化为机械能。所以“窜天猴”爆竹升空过程的能量转化与汽油机的做功冲程相同。
A.图中进气门打开,排气门关闭,是吸气冲程,故A不符合题意;
B.图中两气门关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,故B不符合题意;
C.图中两气门关闭,火花塞点火,是做功冲程,故C符合题意;
D.图中进气门关闭,排气门打开,是排气冲程,故D不符合题意。
故选C。
15.(2025·广东江门·一模)如图所示,这是四冲程汽油机的两个冲程示意图,下列判断正确的是( )
A.甲图为排气冲程
B.乙图为压缩冲程
C.甲图能量转化情况是机械能转化为内能
D.乙图能量转化情况是内能转化为机械能
【答案】B
【详解】四冲程汽油机的工作循环由进气、压缩、做功和排气四个冲程组成。
AC.甲图:甲图中进气门打开,排气门关闭.活塞由上端向下端运动是吸气冲程,此过程没有能量的转化,故AC错误;
BD.乙图:乙图中两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程。压缩冲程中,活塞对气缸内的混合气体进行压缩,能量转化情况是机械能转化为内能。故B正确,D错误。
故选B。
16.(2025·广东广州·二模)如图所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是( )
A.一个工作循环的正确顺序是:甲乙丙丁
B.图乙冲程是做功冲程
C.图甲冲程是将所有的内能转化为机械能的过程
D.图丁冲程是机械能转化为内能的过程
【答案】D
【详解】ABD.甲图中两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能;乙图中进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程;丙图中排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程;丁图中两个气门都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲程,是机械能转化为内能。一个工作循环的正确顺序是:乙丁甲丙。故AB错误,D正确;
C.甲图为做功冲程,此冲程将内能转化为机械能,但转化过程中会有能量损失,因此不可能所有的内能都转化为机械能,故C错误。
故选D。
17.(2025·广东惠州·模拟预测)茶起源于中国,盛行于世界,饮茶是我国的传统文化。如图所示,在泡茶的过程中,下列说法正确的是( )
A.茶水变冷后,其内能变为零
B.烧水时,水在沸腾的过程中温度和内能均保持不变
C.泡茶时闻到茶香,说明分子总是不停地做无规则运动
D.水烧开后把壶盖顶开,此过程中能量转化方式与汽油机的压缩冲程相同
【答案】C
【详解】A.茶水变冷后,其温度降低,内能变小,但是不为零,故A错误;
B.水沸腾时,壶内水吸收热量,内能增大,故B错误;
C.泡茶时闻到茶香,这是扩散现象,说明分子总是不停地做无规则运动,故C正确;
D.水烧开后易把壶盖顶开,是因为水蒸气体积膨胀,对壶盖做功,将内能转化为机械能,与汽油机的做功冲程相同,故D错误。
故选C。
18.(2025·广东深圳·二模)对于渔船的单缸四冲程柴油机(),下列说法正确的是( )
A.吸气冲程,吸进气缸的是柴油和空气的混合物
B.若柴油未能完全燃烧,则其热值会变小
C.每消耗1kg柴油,放出热量
D.无论如何改进柴油机,都无法使其效率达到
【答案】D
【详解】A.汽油机在吸气冲程中吸入的是空气和汽油的混合气体,柴油机吸入的只有空气,故A错误;
BC.热值是1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,但实际上物质不可能完全燃烧,物质燃烧不充分时,放出的热量少,但热值不变,故BC错误;
D.使用机械就一定会做额外功,废气温度很高,带走的能量很多,故无论如何改进柴油机,效率不可能达到,故D正确。
故选D。
19.(2025·广东广州·三模)地球上几乎没有纯净的氢气大量天然存在。太阳能制氢是一种极具潜力的清洁能源技术,它利用光催化剂吸收太阳光,直接将水分解为氢气和氧气,氢气可以作为高效的能源载体,用于发电、交通、工业等领域,能实现零排放污染。下列有关说法正确的是( )
A.氢气作为能源可以实现零排放,所以能量利用效率可以达到100%
B.若氢气的热值比天然气高,完全燃烧氢气放出的热量一定比天然气多
C.氢能是二次能源
D.太阳能来源于太阳内部氢核的裂变
【答案】C
【详解】A.氢气是清洁能源,作为能源可以实现零排放,但热损失不可避免,所以能量利用效率不可能达到100%,故A错误;
B.根据或,若氢气的热值比天然气高,但质量或者体积大小关系未知,所以完全燃烧氢气放出的热量不一定比天然气多,故B错误;
C.氢能的得到需要消耗一次能源,所以氢能属于二次能源,故C正确;
D.太阳能来源于太阳内部氢核的聚变,故D错误。
故选C。
20.(2025·广东广州·二模)涡轮喷气发动机的基本结构如图所示。工作时,空气通过进气口进入压气机被压缩,再进入燃烧室与燃料混合后燃烧,产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出,从而获得动力。下列有关说法正确的是( )
A.高温高压燃气推动涡轮转动的过程,相当于内燃机的压缩冲程
B.燃料燃烧放出的热量越多,燃料的热值就越大
C.燃料燃烧越充分,喷气发动机的效率就越高
D.燃气从尾喷管喷出获得动力的过程,其内能增大
【答案】C
【详解】A.高温高压燃气推动涡轮转动,将内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程能量转化相同,故A错误;
B.热值是燃料的一种特性,热值的大小只与燃料的种类有关,与放出的热量无关,燃料燃烧放出的热量越多,燃料的热值不变,故B错误;
C.燃料燃烧更充分时,可以增大有效利用的能量,提高了热机的效率,故C正确;
D.涡轮喷气发动机中产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出,从而获得动力,将内能转化为机械能,其内能会减小,故D错误。
故选C。
21.(2025·广东广州·二模)如图为某汽油机工作时的能量流向图,汽油的热值q取。以下说法正确的是( )
A.汽油未完全燃烧时的热值比完全燃烧时的小
B.完全燃烧10kg汽油可放出的热量
C.在做功冲程,该汽油机气缸中的气体内能增大
D.该汽油机工作效率可达65%
【答案】B
【详解】A.燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况无关,故A错误;
B.完全燃烧10kg汽油放出的热量,故B正确;
C.四冲程汽油机在做功冲程中,高温高压气体迅速膨胀对活塞做功,气体的内能减小,故C错误;
D.由图可知,输出的有用功在总能量中所占的比例100%-33%-25%-7%=35%
所以内燃机的效率为35%,故D错误。
故选B。
22.(2025·广东清远·二模)题图是清远“农光互补示范基地”,下列正确的是( )
A.太阳能是不可再生能源
B.电能是一次能源
C.农作物将太阳能转化为内能
D.太阳能电池将太阳能转化为电能
【答案】D
【详解】A.太阳能可以从大自然中源源不断的获取,因此属于可再生能源,故A错误;
B.电能需要由其他形式的能源转化而来,因此属于二次能源,故B错误;
C.农作物进行光合作用,将太阳能转化为化学能,故C错误;
D.太阳能电池在工作时,消耗了太阳能,产生了电能,因此是将太阳能转化为电能,故D正确。
故选D。
23.(2025·广东·一模)研究能源问题,实现可持续发展,已成为21世纪各国共同的任务。能源可按不同方式进行分类。下列四组能源中,能归入图中所示的中间阴影部分的一组是( )
A.地热能、潮汐能、核能
B.煤、石油、天然气
C.太阳能、风能、水能
D.海洋能、可燃冰、氢能
【答案】C
【详解】A.地热能和核能不是来自太阳辐射的能源,故A不符合题意;
B.煤、石油、天然气不是清洁能源,故B不符合题意;
C.太阳能、风能和水能都是来自太阳辐射的可再生能源,此外,太阳能、风能、水能也都属于新能源,故C符合题意;
D.海洋能是来自太阳辐射的能量,但可燃冰和氢能不是来自太阳的辐射,故D不符合题意。
故选C。
24.(2025·广东东莞·二模)荡秋千这项活动,历史久远。据《开元天宝遗事》记载:“天宝宫中至寒食节,竞竖鞦韆,令宫嫔辈戏笑以为宴乐。”如今,荡秋千仍是人们喜爱的活动。如图所示,小明正在荡秋千。下列说法正确的是( )
A.小明荡到最低点时只具有动能
B.小明荡到最高点时只有重力势能
C.小明从最低点荡到最高点的过程中,重力势能主要转化为动能
D.小明荡秋千时越荡越低,说明此过程中不遵循能量守恒定律
【答案】B
【详解】A.小明荡到最低点时,速度最大,动能最大;同时,相对于地面仍有一定高度,具有重力势能。因此,在最低点时同时具有动能和重力势能,故A错误;
B.小明荡到最高点时,速度瞬间为零,动能为零;此时高度最大,重力势能最大。因此,在最高点时只具有重力势能,故B正确;
C.小明从最低点荡到最高点的过程中,速度减小,动能减小;高度增加,重力势能增加。这个过程是动能转化为重力势能,故C错误;
D.小明荡秋千时越荡越低,是因为在运动过程中,由于空气阻力和摩擦力的作用,一部分机械能转化为了内能,导致总的机械能减少,但能量的总量是守恒的。这个过程仍然遵循能量守恒定律,故D错误。
故选B。
25.(2025·广东广州·二模)安装了太阳能板的无人机可以大大提高续航能力。以下说法正确的是( )
A.太阳能是通过内部核聚变释放出的能量,属于可再生资源
B.遥控无人机精准飞行作业,是利用超声波来传递信息的
C.太阳能电池板工作过程是将电能转化为太阳能
D.无人机上的信号LED灯核心元件主要是由超导材料制成的
【答案】A
【详解】A.太阳能是通过内部核聚变释放出的能量,属于可再生资源,故A正确;
B.遥控无人机精准飞行作业,是利用电磁波来传递信息的,故B错误;
C.太阳能电池板工作过程是将太阳能转化为电能,故C错误;
D.无人机上的信号LED灯核心元件主要是由半导体材料制成的,故D错误。
故选A。
26.(2025·广东广州·二模)下列说法正确的是( )
A.用两颗地球同步卫星就可以实现全球通信
B.煤、石油、天然气称为化石能源,属于二次能源
C.核电站是利用核聚变释放的能量来发电的,核能是不可再生能源
D.若将超导材料应用于电能输送,就可以大大降低由导线电阻引起的电能损耗
【答案】D
【详解】A.理论上,沿地球赤道上空均匀布置三颗地球同步轨道的通信卫星,除两极地区以外,几乎可以实现全球连续通信。两颗地球同步卫星无法实现全球通信,故A错误;
B.煤、石油、天然气是由古代生物的化石沉积而来,直接从自然界获取,是一次能源,不是二次能源,故B错误;
C.目前核电站都是采用核裂变技术,而不是核聚变。因为受控核聚变存在技术障碍,尚未进入实用阶段,核能燃料是矿产资源,是不可再生能源,故C错误;
D.超导材料的电阻为零,若将其应用于电能输送,根据焦耳定律可知,当R=0时,就不会有热量产生,从而大大降低由导线电阻引起的电能损耗,故D正确。
故选D。
27.(2025·广东·二模)2025年3月3日,中国地质勘探队传来消息称,在我国内蒙古白云鄂博发现超级钍矿,它可以为新型核电站提供核能,能够为中国提供大量能源,估计足够中国使用8万年。关于核能的说法正确的是( )
A.核能是化学能 B.使用核能没有任何安全风险
C.核能是不可再生能源 D.核电站使用核能一定会对环境带来严重污染
【答案】C
【详解】A.核能是原子核发生裂变或聚变时释放的能量,属于原子核内部的能量变化;而化学能属于原子层面的变化释放的能量,两者本质不同,因此核能不是化学能,故A错误;
B.核能使用存在潜在安全风险,如核泄漏、核事故(如福岛核电站事故)、放射性废料处理等问题,故B错误;
C.不可再生能源是指短期内无法自然再生或补充的能源。核能依赖于铀、钍等有限矿物资源,这些资源开采后无法在人类时间尺度内再生,因此核能属于不可再生能源,故C正确;
D.核电站正常运行时,主要通过核反应产生热量发电,不排放温室气体(如二氧化碳),污染相对较小,若管理得当,一般不会带来严重污染,故D错误。
故选 C。
二、填空题
28.(2025·广东韶关·一模)《天工开物》中记载“凡炒诸麻菜子,宜铸平底锅,投子仁于内,翻拌最勤”,如图。被翻炒的“麻菜子”温度逐渐升高,内能 (选填“增加”或“减少”),“麻菜子”香味四溢,这是 现象,且温度越 (选填“高”或“低”),香味越浓。
【答案】 增加 扩散 高
【详解】[1]内能的大小与温度有关,被翻炒的“麻菜子”吸收了热量,温度逐渐升高,说明“麻菜子”的内能增加了。
[2][3]能闻到“麻菜子”香味四溢,这是扩散现象,扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动,温度越高,分子的热运动越剧烈,香味越浓。
29.(2025·广东东莞·三模)河岸边繁花盛开,到处弥漫着花的芬芳,这是 现象;分子、电子、原子核、病毒四个中尺度最小的是 ;2024 年元宵节虎门公园安装了LED 灯带,LED 灯是由 (选填“半 导体 ”或“超导体 ”或“导体 ”)材料制成的。
【答案】 扩散 电子 半导体
【详解】[1]河岸边繁花盛开,到处弥漫着花的芬芳,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
[2]物质是由分子、原子组成的,原子由原子核和核外电子组成,所以电子的尺度最小。
[3]LED 灯是由半导体材料制成的,具有单向导电性。
30.(2025·广东江门·三模)“迟日江山丽,春风花草香。”风把草吹弯,说明力可以改变物体的 ;花香扑鼻,这是 现象;气温越高,花香越浓郁,这说明温度越高,分子的热运动越 。
【答案】 形状 扩散 剧烈
【详解】[1]力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。风把草吹弯,草的形状发生了改变,这说明力可以改变物体的形状。
[2]不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象叫做扩散。花香扑鼻是因为花中的香气分子在不停地做无规则运动,进入到空气中,再扩散到人的鼻腔中,从而使人闻到花香。所以花香扑鼻这是扩散现象。
[3]分子的热运动与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈。当气温升高时,花的香气分子运动更加剧烈,扩散得更快,所以在空气中的香气分子浓度更大,人就会感觉花香更浓郁。这说明温度越高,分子的热运动越剧烈。
31.(2025·广东佛山·一模)“拔丝地瓜”是一道中国传统美食,如图所示。制作“拔丝”用的糖浆,需要不断加热,这是通过 的方式改变糖浆的内能;刚出锅的“拔丝地瓜”香气四溢,这是 现象;夹起其中一块时经常会带起另外一块,是因为分子间存在 力。
【答案】 热传递 扩散 引
【详解】[1]制作“拔丝”用的糖浆,需要不断加热,糖浆吸收了热量,这是通过热传递的方式改变糖浆的内能。
[2]刚出锅的“拔丝地瓜”香气四溢,这是扩散现象,是分子不停做无规则运动造成的。
[3]夹起其中一块时经常会带起另外一块,是因为分子间存在相互作用的引力,使它们粘在一起而不分开。
32.(2025·广东清远·一模)现代物理学认为原子核是由带正电的 和中子构成的;苹果难以用手掰开,说明分子间存在 ;我们能闻到苹果的香味,是因为 。
【答案】 质子 引力 分子在不停地做无规则运动
【详解】[1]根据原子的核式结构可知,原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成。
[2]苹果是由分子构成的,苹果难以用手掰开,说明分子之间存在相互吸引的引力,因此不易分开。
[3]能闻到苹果的香味为扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
33.(2025·广东揭阳·三模)火箭发射穿越大气层的过程中,其外壳与大气摩擦温度升高,这是通过 方式改变外壳内能的,这一能量转化过程与汽油机的 冲程一致;如图所示是水的三态变化图,从乙到丙发生的是 (填物态变化)现象。
【答案】 做功 压缩 升华
【详解】[1]火箭外壳与大气摩擦时,需要克服摩擦做功,内能增大,温度升高,这是通过做功的方式改变内能。
[2]克服摩擦做功时,将机械能转化为内能,与汽油机的压缩冲程的能量转化一致。
[3]图示中,丙到甲放热,甲到乙也放热,而乙到丙吸热,则丙是水蒸气,甲是水,乙是冰,丙到甲是液化过程,甲到乙是凝固过程,乙到丙是升华过程。
34.(2025·广东·二模)某品牌的水系统中央空调包含室外主机和室内机.安装在楼顶的室外主机通过制冷剂液态-气态的物态循环,把温水制冷成约7℃的冷水,通过绝热水管把冷水输送到各个室内机.其工作的流程简图如图:
(1)在室外机中,制冷剂依次通过压缩机、冷凝器、蒸发器时,发生了物态变化的是( )
A.压缩机 B.冷凝器 C.蒸发器
(2)常温气态制冷剂进入压缩机,经压缩体积之后,变成高温高压气态制冷剂,此过程制冷剂没有吸收或放出热量,它的内能 ,(选填“变大”、“变小”或“不变”),理由是 ;
(3)在蒸发器内,当20kg、27℃的常温水流经蒸发器后,变成7℃的低温水流出,此过程水放出的热量为 J。【水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)】
【答案】(1)BC
(2) 变大 压缩机对气体做功,使其内能增大
(3)1.68×106
【详解】(1)在室外机中,制冷剂依次通过压缩机、冷凝器、蒸发器时,摆压缩机压进冷凝器,气态的制冷剂在冷凝器内遇冷放热液化成液态,液态的制冷剂在蒸发器吸热汽化成气态的制冷剂,故A不符合题意,BC符合题意。
故选BC。
(2)[1][2]常温气态制冷剂进入压缩机,经压缩体积之后,变成高温高压气态制冷剂,此过程制冷剂没有吸收或放出热量,而压缩机对它做功,将机械能转化为它的内能,它的内能变大。
(3)在蒸发器内,当20kg、27℃的常温水流经蒸发器后,变成7℃的低温水流出,此过程水放出的热量为
35.(2025·广东·二模)如图是能在空间站使用的太空笔的结构简图,它包括笔尖、墨水、活塞、压缩氮气等。书写时,被压缩的氮气体积膨胀,将墨水推出,则笔内墨水的质量 ,氮气的密度 ,氮气的内能 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 变小 变小 变小
【详解】[1]物体所含物质的多少叫作质量。在书写过程中,墨水会越来越少,因此笔内墨水的质量变小。
[2]书写过程中,依靠氮气的压力将墨水推向笔尖,笔芯内氮气的质量不变,但体积变大,根据可知,氮气的密度变小。
[3]氮气将墨水推向笔尖的过程中,对外做功,其内能变小。
36.(2025·广东汕头·一模)如图是粉尘爆炸的模拟实验装置(请勿模仿):点燃蜡烛后盖好筒盖,向放有干燥面粉的小筒内打气,面粉弥漫在大筒内,该现象 (选填“是”或“不是”)扩散现象,接着面粉迅速被点燃,将化学能转化为 能引发爆炸,再通过 的方式把筒盖冲起。
【答案】 不是 内 做功
【详解】[1]面粉弥漫在大筒内,是物体的机械运动,不属于扩散现象。
[2][3]面粉燃烧是化学变化,是将化学能转化成内能,然后燃料燃烧产生的内能转化为筒盖的机械能,这是通过做功的方式把筒盖冲起。
37.(2025·广东茂名·三模)用不锈钢水壶在天然气灶上烧水,在此过程中水的内能是通过 的方式改变的,水的温度越高,水具有的 (选填“内能”或“热量”)越多,水沸腾后,继续加热,水的 (选填“温度”或“内能”)不变。
【答案】 热传递 内能 温度
【详解】[1]用不锈钢水壶在天然气灶上烧水,天然气燃烧放出热量,热量传递给了水,这是能量的转移,属于热传递的方式改变水的内能。
[2]内能与温度有关,同一物体,温度越高,内能越大。热量是过程量,不能说物体具有热量。所以水的温度越高,水具有的内能越多。
[3]水沸腾的特点是继续吸热,但温度保持不变。水沸腾后,继续加热,水吸收热量,内能增加,但温度不变。
38.(2025·广东东莞·三模)中医药是中华民族的瑰宝,其中蕴含着许多物理知识。熬制中药时药汤的温度升高,这是用 的方法增大内能的,闻到浓浓的药味,这一现象表明分子在 。拔火罐时,玻璃罐在 的作用下吸附在理疗部位。
【答案】
热传递
不停地做无规则运动
大气压强
【详解】[1]熬制中药时药汤吸收热量,温度升高,内能增加,是通过热传递的方式增大内能的。
[2]闻到浓浓的药味是扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
[3]拔火罐时,先利用热胀冷缩的原理将罐内气体排出,导致瓶内气压变小,在大气压的作用下吸附在理疗部位。
39.(2025·广东东莞·三模)公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须系好安全带。这主要是为了防止高速行驶的汽车在紧急制动时,驾驶员和乘客由于 而被撞伤,系好安全带可以起到缓冲作用;汽车紧急制动后,橡胶轮胎会发热,该过程将机械能转化为 能,车里的乘客可能会闻到轮胎发热后的橡胶味,说明分子在不停地 。
【答案】 惯性 内 做无规则运动
【详解】[1]汽车高速行驶时,驾乘人员和汽车一起向前运动,高速行驶的汽车在紧急制动时,驾乘人员由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动,有可能撞到车身而受伤,使用安全带可以起到缓冲作用,防止受伤。
[2]汽车紧急制动后,克服摩擦做功,机械能转化为内能,所以橡胶轮胎会发热。
[3]因为分子在不停地做无规则运动,所以车里的乘客可能会闻到轮胎发热后的橡胶味。
40.(2025·广东清远·二模)题图是小红根据杜甫《绝句》所画的画。无风时闻到“花草香”,表明 (选填“分子间有引力”“分子间有斥力”或“分子做无规则运动”)。太阳升起时“沙暖”是通过 (选填“做功”“热传递”)的方式增大沙地内能。质量为5kg的水温度从10℃升高到30℃,吸收的热量为 J。[]
【答案】 分子做无规则运动 热传递 4.2×105
【详解】[1]无风时闻到“花草香”,是因为花草的香气分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中,进入人的鼻腔,从而使人闻到花香,这表明分子做无规则运动。
[2]太阳升起时,太阳辐射的热量传递给沙地,使沙地的内能增加,温度升高,这是通过热传递的方式增大沙地的内能。
[3]水吸收的热量。
41.(2025·广东茂名·二模)为了尽快散热,通常在电脑CPU上安装金属散热器,如图所示。表格中可选散热器的最好材料应是 。用该材料制成的散热器质量是,某电脑CPU正常工作的一段时间内产生了7040J的热量,这些热量全部被该散热器吸收,则可使其温度升高 ℃,此过程中能量发生了 (选填“转移”或“转化”)。
物质
比热容
铝
铁
锌
铅
【答案】 铝 10 转移
【详解】[1]相同质量的不同物质,升高相同温度时,物质的比热容越大,由可知,该物质吸收的热量越多,散热效果越好。由表中数据可知铝的比热容最大,散热性能最好,故表格中几种金属用作散热片的最好材料是铝。
[2]根据可得,散热器升高的温度
[3]此过程中发生了热传递,能量发生了转移。
42.(2025·广东中山·二模)为比较水和食用油的吸热能力,小明用两套相同的装置做实验,如图所示。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度,并用钟表记录加热时间。实验数据如下表。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
70
在实验过程中控制水和食用油的质量和 相同,通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异。若实验中热量散失忽略不计,已知水的比热容 ,则食用油的比热容是 J/(kg·℃)。
【答案】 加热时间 升高的温度
【详解】[1][2]由表中实验数据可知,为了比较水和食用油的吸热能力,实验过程中需要控制水和食用油两种液体的质量和加热时间(吸收的热量)相同。在质量和吸收热量相同的时,水和食用油升高的温度不同,则反应其吸热能力不同,所以可通过比较升高的温度来研究水和食用油吸热能力的差异。
[3]根据公式可知,水吸收的热量为
由题意可知,加热相同时间,水和食用油吸收的热量相等,为
则食用油的比热容为
43.(2025·广东东莞·一模)“长征五号”运载火箭,它采用了我国新研制的大推力液氧液氢发动机。火箭起飞时,采用液态氢作为燃料,是因为液态氢 大;3kg液态氢完全燃烧释放出的热量是4.2×106J,液态氢的热值是 J/kg,若不计热量损失,所放出来的热量可以将2t水从20℃加热到 ℃。()
【答案】 热值 1.4×106 20.5
【详解】[1]火箭一般使用液态氢作为燃料,原因是液态氢具有较大的热值,完全燃烧相同质量的液态氢与其它燃料相比,液态氢可以放出更多的热量。
[2]根据可得,液态氢的热值为
[3]若不计损失,则吸收的热量等于放出的热量,即
由可得,加热后水的温度变化量为
由此可知,放出的热量可以使2t的初温20℃水温度升高到
44.(2025·广东河源·一模)俗话说“真金不怕火炼”,说明黄金有较高的 。拍电影时用泡沫塑料用作擂石道具,是利用了泡沫塑料 较小。水暖暖气片通过热水循环来散发热量,是利用了水的 较大。(三个空均填物质属性)
【答案】 熔点 密度 比热容
【详解】[1]熔点是晶体熔化时的温度,“真金不怕火炼”,说明黄金有较高的熔点,在温度较高时不易熔化。
[2]拍电影时用泡沫塑料用作擂石道具,是利用了泡沫塑料密度较小,由得,在体积一定时,质量小。
[3]水暖暖气片通过热水循环来散发热量,是利用了水的比热容较大,由得,在质量和降低的温度相同时,放出的热量多。
45.(2025·广东东莞·三模)在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中,自下而上安装了如图甲所示的装置,温度计所显示水的初始温度为 ℃,得到的温度随时间变化的图像如图乙所示,可知水的沸点为 ℃,烧杯内的水在前7分钟内吸收了 J的热量。[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 18 98 1.68105
【详解】[1]由图甲可知,温度计的分度值为1℃,由液柱位置可知,此时温度计的示数为18℃,即水的初温为18℃。
[2]由图乙可知,当水的温度达到98℃时,继续吸热,温度保持不变,所以水的沸点是98℃。
[3]由图乙可知,7min内,水升高的温度Δt=98℃-18℃=80℃
水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×500×10-6m3=0.5kg
水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×80℃=1.68×105J
46.(2025·广东湛江·二模)如图所示,甲、乙两图中,与压缩冲程原理相同的是 图;丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的其中两个过程示意图,利用内能来做功的冲程是 图;已知汽油的热值为4.6×107 J/kg,则完全燃烧500 g汽油放出的热量为 J。
【答案】 乙 丙 2.3×107
【详解】[1]甲图中气体对活塞做功,气体将内能转化为活塞的机械能;乙图中,活塞对桶内气体做功,活塞将机械能转化为气体的内能,则甲、乙两图中,与压缩冲程原理相同的是乙图,能量转化均为将机械能转化为内能。
[2]丙图中火花塞点火,是做功冲程,缸内的气体对活塞做功,使活塞向下运动;图丁中的冲程两气阀关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,活塞对缸内气体做功,则利用内能来做功的冲程是丙图。
[3]已知汽油的热值为4.6×107 J/kg,则完全燃烧500 g汽油放出的热量为
47.(2025·广东潮州·二模)汽油机的一个工作循环有四个冲程,图中表示的是其中的 冲程。如果该汽油机飞轮转速是2400r/min,则它每秒钟内对外做功 次。为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,用水来冷却汽缸是因为水的 较大。
【答案】 做功 20 比热容
【详解】[1]图中进气门和排气门都关闭,火花塞点火,符合做功冲程的特点,故图中表示的是做功冲程。
[2]该汽油机飞轮转速是2400r/min,则它每秒钟转40周,汽油机飞轮转动两周,对外做功一次,所以它每秒对外做功次。
[3]为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,用水来冷却汽缸是因为水的比热容较大,相同条件下能吸收更多热量,冷却效果好。
48.(2025·广东茂名·二模)某汽油机飞轮转速是2400r/min,则每秒钟对外做功 次,其中 冲程将机械能转化为内能;气缸外用水箱来降低气缸体的温度,水箱中的水是通过 (选填“做功”或“热传递”)升高温度的。
【答案】 20 压缩 热传递
【详解】[1]飞轮转速是2400r/min=40r/s,即1s飞轮转动40r,因为飞轮转2r,对外做功1次,所以汽油机每秒钟对外做功20次。
[2]在压缩冲程中,由于飞轮转动,活塞向上运动压缩气缸内气体,将机械能转化为内能。
[3]水箱中的水是吸收气缸的热量,温度升高,这是通过热传递的方式改变内能的。
49.(2025·广东惠州·二模)如图所示,动力回收是新能源车的一项核心技术。以下是关于动力回收的详细解释:动力回收系统旨在通过刹车或减速过程中回收车辆的 能,将其转化为 能并存储到电池中,新能源汽车减少了传统汽车汽油机在 冲程排放的废气。
【答案】 动 电 排气
【详解】[1][2]动力回收系统旨在通过刹车或减速过程中回收车辆的动能,将其转化为电能并存储到电池中,提高了车辆的机械效率。
[3]传统汽车汽油机在排气冲程中会把燃油燃烧产生的废气排放出去,新能源汽车减少了传统汽车汽油机在排气冲程中排放的废气。
50.(2025·广东东莞·二模)内燃机一个工作循环有四个冲程,题图表示的是其中的 冲程。为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被小包围着,用水来冷却汽缸是因为水的 较大。某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min,该汽油机一秒钟总共可以完成 个冲程。
【答案】 做功 比热容 80
【详解】[1]图中两气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能。
[2]用水来冷却汽缸,是利用了水的比热容大的特点,相同条件下水吸收的热量多,冷却效果好。
[3]飞轮转速是2400r/min=40r/s表示每秒飞轮转动40圈,而飞轮每转动2圈,燃气对外做功1次,对应4个冲程。所以1s内对外做功20次,完成80个冲程。
51.(2025·广东阳江·一模)图甲是我国古代发明的取火器的模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒燃烧起来,这是通过 的方式,使筒内空气的内能增加,温度升高。这一过程与图乙所示的内燃机工作冲程的能量转化方式 (选填“相同”或“不同”),如果这台内燃机工作时飞轮转速为,则它每秒钟可以完成 个工作循环。
【答案】 做功 不同 10
【详解】[1]推杆压缩筒内的气体,对筒内气体做功,通过做功的方式,将机械能转化为内能,使筒内空气的内能增加,温度升高,达到艾绒的着火点。
[2]如图,两气门关闭,火花塞点火,活塞下行,是做功冲程,在这个冲程中,缸内气体推动活塞做功,将内能转化为机械能,所以,取火器取火过程与图乙所示的内燃机工作冲程原理不同。
[3]飞轮的转速是1200r/min=20r/s,因为飞轮每转动2周完成1个工作循环,所以该汽油机每秒钟共完成10个工作循环。
52.(2025·广东佛山·一模)如图所示,汽油机此时处于 冲程。当汽油燃烧不充分时会排放“黑烟”,此时汽油的热值 ,汽油机的效率会 。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 做功 不变 变小
【详解】[1]如图,两气门关闭,活塞下行,是做功冲程。
[2][3]当汽油燃烧不充分时会排放“黑烟”,这是因为汽油燃烧不充分,汽油的热值与燃烧状况无关,所以热值不变,由于汽油燃烧不充分,可以利用的能量变少,汽油机的效率会变小。
53.(2025·广东东莞·一模)如图甲所示,用酒精灯加热试管中适量水。当塞子被推开时,可以看到试管口有“白气”产生。这是由于试管内气体对塞子做功,使得试管内气体内能 (选填“增大”或“减小”或“不变”),此过程发生的能量转化与图乙中的内燃机在 (选填“A”或“B”)图所示的能量转化是一致的,某四冲程汽车飞轮转速为3000r/min,则每秒钟对外做功 次。
【答案】 减小 A 25
【详解】[1]试管内气体对塞子做功,将内能转化为机械能,因此试管内气体内能减小。
[2]乙图中A为热机的做功冲程,将内能转化为机械能;B为压缩冲程,将机械能转化为内能,因此上述的能量转化与图乙中的内燃机在A图所示的能量转化是一致的。
[3]四冲程汽车飞轮转速为3000r/min,即,已知飞轮每转2圈对外做功1次,则该四冲程汽车每秒钟对外做功25次。
54.(2025·广东中山·三模)如图所示是一台单缸四冲程汽油机的某一冲程,该冲程发生的能量转化是 ,若它每秒对外做功20次,则该汽油机的飞轮转速为 r/min。若该汽油机的效率为30%,完全燃烧10kg汽油放出的热量可以对外做功 J。(汽油的热值为4.6×107J/kg)
【答案】 机械能转化为内能 2400 1.38×108
【详解】[1]由图可知,两个气门都关闭,活塞向上运动,因此是压缩冲程,该冲程发生的能量转化是机械能转化为内能。
[2]汽油机一个工作循环,飞轮和曲轴转2圈,完成4个冲程,对外做功1次,因此若汽油机每秒对外做功20次,则每秒飞轮转40圈,每分钟飞轮转2400圈,因此该汽油机的飞轮转速为2400r/min。
[3]完全燃烧10kg汽油放出的热量Q放=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J
该汽油机的效率为30%,则可以对外做功W=ηQ放=30%×4.6×108J=1.38×108J
55.(2025·广东中山·二模)四冲程汽油机中,实现机械能转化为内能的是 冲程;船闸实质上是一个 ;火箭发动机选用液态氢作燃料主要是因为氢具有较大的 。
【答案】 压缩 连通器 热值
【详解】[1]四冲程汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能。
[2]船闸通过阀门来控制上下游水位,是上端开口,下端连通的连通器。
[3]液态氢的热值较大,在相同条件下,与其它燃料相比,完全燃烧时,放出更多的热量。
56.(2025·广东广州·二模)若某汽车的汽油机在一段时间内所做的有用功为,效率为,则该汽油机在这段时间内消耗 的汽油(汽油的热值取)。
【答案】2
【详解】由可知,汽油完全燃烧放出的热量
由可知,消耗汽油的质量
57.(2025·广东广州·三模)小明家计划把汽油车更换成新能源汽车,他看到了网络上对两款汽油车和新能源车的测评,对比消耗相同能量两车行驶的路程,以下是他了解到的相关信息:
(1)图1为汽油车的能量流向图,在该次行驶过程中消耗汽油30kg,汽油完全燃烧放出的热量Q为 J,若汽油机的热效率为30%,则有用机械能为 J(汽油的热值为);
(2)图2为新能源车的能量流向图,若该车消耗的电能E=Q,电动机的损耗能量为3.45×108J,则电动机的工作效率为 %。
【答案】(1) 1.38×109 4.14×108
(2)75
【详解】(1)[1][2]汽油完全燃烧放出的热量为
汽油机的热效率为30%,根据
可知,有用机械能为
(2)[1][2]若该车消耗的电能E=Q,电动机的损耗能量为3.45×108J,则电动机的工作效率
58.(2025·广东茂名·二模)2024年,阳江核电站成为我国年发电量最大核电站。核电站是利用核 的方式获取能量的,核能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。请写出目前核能发电的一条不足 。
【答案】 裂变 不可再生 见详解
【详解】[1]目前人类能安全可控的核获得核能的方式是核裂变,阳江核电站是利用核裂变的方式获取能量的,太阳是利用核聚变获取能量。
[2]因为生产核能所用的铀等材料是有限的资源,故核能属于不可再生能源,
[3]目前核能发电的一条不足是:会产生放射性废物,这些废物具有强放射性,处理和处置难度大,需要面对长期的环境风险和高昂的处理成本。
59.(2025·广东珠海·三模)核电站发电利用的是原子核发生 (填“裂变”或“聚变”)时释放的能量,其核能属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源,其巨大能量来自图 (选填“A”或“B”)所示的核反应。
【答案】 裂变 不可再生 A
【详解】[1]核电站发电利用的是原子核发生裂变时释放的能量,利用了裂变的链式反应释放出巨大能量。
[2]不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到补充的能源。核能利用的矿物质在短时间不可再生,因此属于不可再生能源。
[3]其巨大能量来自核裂变反应,图中A是裂变反应图,B是聚变反应图,故选A。
60.(2025·广东深圳·三模)如图所示,科技馆展出的名为“叶子”的小型低碳化未来汽车,车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,车子的动力是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供的。光电转换器实际就是把光能转换成 能,开车时发动机是将空气的 能转化为机械能。该车还具有远程解锁和定位的功能,是利用 来传递信息的。
【答案】 电 内 电磁波
【详解】[1]叶子车的顶部安装的是高效光电转换器,光电转换器实际就是把光能转换成电能。
[2]开车时,车子的动力是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供的,将空气的内能转化为车的机械能。
[3]远程功能(如解锁和定位)依赖无线通信技术,如蓝牙、Wi-Fi或GPS,这些系统都通过电磁波(如无线电波)在空气中传播信号来传递数据。这是现代通信技术的标准原理与车辆的智能化设计一致,该车还具有远程解锁和定位的功能,是利用电磁波来传递信息的。
61.(2025·广东深圳·三模)全球首个陆上商用模块式小型核反应堆“玲龙一号”的主控室于2024年5月21日正式启动,它与核电站原理是类似的。请问此核反应堆通过 (选填“核聚变”或“核裂变”)产生惊人的能量,核能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
【答案】 核裂变 不可再生
【详解】[1][2]核电站是利用核裂变产生能量,且是可控的。此核反应堆与核电站原理是类似的,所以也是通过核裂变产生能量的;核能无法从自然界源源不断获取,属于不可再生能源。
62.(2025·广东清远·一模)2025年1月,我国“人造太阳”EAST装置创造了一亿℃运行1066秒的新世界纪录。在太阳内部,氢原子核发生核 (选填“裂变”或“聚变”),释放出巨大的核能。核能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。如图为核电站工作情况的方框图,请补充完整 。
【答案】 聚变 不可再生 机械能
【详解】[1][2]在太阳内部,氢原子核发生核聚变,释放出巨大的核能。核能利用的矿物质在短时间不可再生,因此属于不可再生能源。
[3]如图为核电站工作情况的方框图,汽轮机工作由内能转化为机械能。
63.(2025·广东深圳·二模)2025年1月20日,中国研发制造了具有“人造太阳”之称的全超导托卡马克实验装置(EAST),其反应原理与太阳类似,即通过氢核 (选填“聚变”或“裂变”)释放巨大的核能,核能属于 (选填“一次”或“二次”)能源。
【答案】 聚变 一次
【详解】[1]太阳放出的能量是通过核聚变得到的,所以人造太阳是通过氢核聚变释放巨大的核能。
[2]核能可以直接从自然界获取,所以核能属于一次能源。
三、实验题
64.(2025·广东广州·二模)如图所示,甲、乙、丙是三套相同的装置,三图中的燃料均为10g且相同时间内消耗的燃料质量相同,烧杯内的液体质量、初温均相同且在实验过程中液体都未沸腾。
(1)比较不同物质的比热容,应选择 两图进行实验,物质吸热的多少是通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。
(2)在比较不同物质的比热容的实验中,质量和初温均相同的A、B两种液体吸热后,它们的温度随时间变化的图象如图丁所示,由图可知, 液体的比热容较大。若其中比热容较大的液体是水,则另一种液体的比热容为 。(已知)
(3)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验;燃料燃烧时放出的热量,通过比较 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来比较的。
【答案】(1) 甲、丙 加热时间
(2) B 2.1×103
(3) 甲、乙 温度计示数
【详解】(1)[1][2]根据控制变量法,比较不同物质的比热容,应控制液体种类不同,燃料相同,由图可知,甲、丙两图所示实验符合要求;根据转换法,不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。
(2)[1]质量和初始温度均相同的A、B两种液体,采用相同燃料供热,由图丁所示可知,吸收相等的热量,B升高的温度低,由Q=cmΔt可知,B液体的比热容较大。
[2]由图像知温度都升高到80℃时,A需要l0min,B需要20min,故B吸收的热量是A的2倍,由Q=cmΔt可知,B的比热容是A的2倍,则A比热容是B的0.5倍。若比热容较大的液体是水,则另一种液体的比热容为
(3)[1][2]根据控制变量法,为了比较热值大小,要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验。当燃料完全燃烧时,通过比较温度计示数来比较不同燃料的热值。
65.(2025·广东清远·二模)由于饭菜太烫,来不及冷却,小明就想找一种让物体快速冷却的方法。他发现妈妈是把饭菜放在空气中冷却的,而厨房中适合用来冷却的是水。水和空气哪个的导热性能好呢?为此他进行了如下探究:用两个相同的瓶装入热牛奶,分别放在温度与室温相同的水和空气中,为了减少其他因素的影响,他把两个瓶都用木块垫起来如题图所示,每隔一定的时间记一次甲、乙的温度,得到如题表数据:
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
甲的示数/℃
70
60
53
47
42
39
37
35
34
33
乙的示数/℃
70
65
61
58
55
52
50
48
46
45
(1)两个瓶中的牛奶应初温 (选填“相同”或“不相同”)和 相同;
(2)实验发现 (选填“水”或“空气”)的冷却效果更好,为了减少其他因素的影响,小明把两个瓶都用木块垫起来是因为木块 差。
(3)分析甲的数据,发现牛奶冷却快慢前后不一致,温度变化越来越 ,由此可知热传递的快慢与 有关。
【答案】(1) 相同 质量
(2) 水 导热性能
(3) 小 温度差的大小
【详解】(1)[1][2]由题意可知,小明为了探究水和空气的导热性能,使用了控制变量法,控制其它有可能影响热传递快慢的因素相同,观察、对比水和空气两种介质的导热性能,所以要控制两个瓶中的牛奶的初温相同和质量相同;
(2)[1]因为水的比热容大,吸热能力强,所以实验中可发现水的冷却效果会更好一些。
[2]因为木头是热的不良导体,小明利用木块导热性能差的特点,把两个装有牛奶的瓶子都用木块垫起来,这样能够很好地减少其他因素的影响,避免实验结论的偶然性。
(3)[1][2]分析甲的数据,发现牛奶冷却快慢前后不一致,温度变化越来越小,说明随着牛奶与周围环境温度差的减小,热传递在变慢,由此可知热传递的快慢与温度差的大小有关。
66.(2025·广东广州·二模)为了比较两种未知燃料的热值以及两种未知液体的比热容的大小,小明同学设计的实验如图所示,甲、乙、丙三图中装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体初温相同。当燃料燃烧完时(烧杯内的液体均未沸腾),立即读取相应温度计的读数,分别为T甲、T乙、T丙,且有T甲>T乙>T丙。
(1)在实验中,三个烧杯中a、b液体的 (选填“质量”或“体积”)必须相同。
(2)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,燃料1的热值q1与燃料2的燃料值q2,有q1 q2(选填“>”、“=”或“<”)。
(3)若在研究不同燃料热值的实验中记录数据如表:
燃料
加热前液体温度/℃
燃料燃尽时液体温度/℃
燃料的热值/(J/kg)
1
15
35
2.4×106
2
15
25
根据表中数据计算:燃料2的热值是 。通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏 (填“大”或“小”)。
(4)以下过程不发生物态变化,初温相同、体积相同的两块金属M、N放入甲图液体里吸收了相同热量,M的末温比N的低,请画出初温相同的M、N放出相同热量Q1的温度-放出热量图像 。
【答案】(1)质量
(2) 甲、乙 >
(3) 1.2×106J/kg 小
(4)
【详解】(1)根据控制变量法的要求, 在探究两种未知燃料的热值的实验中,需使用不同的燃料加热质量相等的两种液体;在探究两种未知液体的比热容的大小在实验中,需用相同的燃料加热质量相同的不同液体,所以实验中三个烧杯中a、b液体的质量必须相等。
(2)[1]为了比较热值大小,要用不同的燃料,加热质量相同的同一种液体,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,故应选择甲、乙两图进行实验。
[2]由题意知,甲、乙两实验烧杯中液体的初温相等,末温T甲>T乙,则Δt甲>Δt乙;由图甲、乙所示实验可知,两烧杯中的液体种类即比热容c、质量m都相等,由公式可知,Q甲>Q乙,燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收,则燃料释放的热量Q1>Q2,由于甲、乙两实验所使用的燃料质量m相同而种类不同,由可知,q1>q2。
(3)[1]完全燃烧的燃料质量相等,甲、乙两图中质量相等的液体a升高的温度之比为T甲:T乙=(35℃-15℃):(25℃-15℃)=2:1
不计热量损失,有m燃料q=cm液体Δt,在m燃料、c、m液体相等时,q与Δt成正比,由于所以T甲∶T乙=2∶1,所以燃料1、2的热值之比为q1∶q2=2∶1,由于燃料1的热值为2.4×106 J/kg,所以燃料2的热值为
[2]因燃料不能完全燃烧,且存在热散失,燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收,所以测得的热值会偏小。
(4)根据题意可知,M、N的初温相同,吸收相同热量后,M的末温比N的低,这说明M的温度变化较小;则初温相同的M、N,放出相同的热量后,M的温度变化小,所以M的末温高,如图所示:
67.(2025·广东深圳·一模)如图,在探究“不同物质吸热能力”的实验中:某同学在两个相同的烧杯中加入初温相同、液面等高的水和煤油如图所示。同组的同学立即指出了其中的问题,你认为问题的所在是 ;
(1)水和煤油吸热的多少是通过 (选填“温度计示数变化”或“加热时间”)来反映的;
(2)纠正错误后进行实验得出了水和煤油的温度随时间变化的图像,如图乙所示;
①根据图乙可判断出a物质是 (选填“水”或“煤油”);
②给质量同为100g的液体甲和水加热,它们的温度随时间变化的关系如丙图所示,据此判断液体甲的比热容为 。(不考虑加热过程中的各种能量损失)
A.2.1×103J/(kg·℃) B.4.2×103J/(kg·℃)
C.2.52×103J/(kg·℃) D.8.4×103J/(kg·℃)
【答案】 没有控制水和煤油质量相同 加热时间 水 A
【详解】[1]在探究“不同物质吸热能力”的实验中,要保持水和煤油的质量相同,而题目中是在两个相同的烧杯中加入液面等高的水和煤油,即水和煤油的体积相同,根据得,水和煤油的密度不同,故水和煤油的质量不同,即没有控制水和煤油的质量相等。
(1)[2]实验中,采用相同的酒精灯加热,加热相同时间,酒精灯释放的热量相同,被加热的水和煤油吸收的热量相同;加热时间越长,酒精灯释放的热量越多,被加热的水和煤油吸收的热量越多;实验中用加热时间来反映水和煤油吸热的多少,这种实验方法叫做转换法。
(2)[3]水和煤油相比,水的比热容较大,同样受热的情况下,水的温度变化较慢,由图乙知,a物质的温度变化较慢,所以a为水,b为煤油。
[4]100g的水从0℃加热到60℃吸收的热量为
由图丙可知,水从0℃加热到60℃的加热时间为20min,甲液体从0℃加热到60℃加热时间为10min,则甲液体从0℃加热到60℃吸收的热量为
由得,甲液体的比热容为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
68.(2025·广东梅州·模拟预测)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体初温相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验;比较不同物质的比热容,应选择 两图进行实验;在实验中,三烧杯中a、b液体的质量必须 (选填“相同”或“不同”)。
(2)若在研究不同燃料热值的实验时,记录数据如下表:
燃料
加热前液体温度/℃
燃料燃尽时液体温度/℃
燃料的热值/(J·kg⁻¹)
1
15
35
2.4×10⁶
2
15
25
?
根据表中的数据可以计算出:燃料2的热值是 J/kg。
(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 (选填“大”或“小”),主要原因是燃料燃烧释放的热量 (选填“能”或“不能”)全部被液体吸收。
【答案】(1) 甲、乙 甲、丙 相同
(2)1.2×106
(3) 小 不能
【详解】(1)[1]为了比较热值大小要用不同的燃料,由控制变量法可知,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验。
[2]为了比较两种液体的比热容,由控制变量法可知,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲和丙两图进行实验。
[3]由控制变量法可知,甲和乙两图进行实验时,液体的质量相同;甲和丙两图进行实验时,液体的质量相同,所以三烧杯中a、b液体的质量必须相等。
(2)对于燃料1,液体升高的温度
对于燃料2,液体升高的温度
不计热量损失,液体吸收热量等于燃料放出热量,故燃料2完全燃烧放出的热量,因为两种燃料燃烧的质量相等,根据,
(3)[1][2]由于燃料燃烧释放的热量不能全部被液体吸收,有部分热量散失到空气中,或者被装置吸收等,所以通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏小的。
69.(2025·广东珠海·三模)小明每天早上要喝一杯热牛奶,他想探究如何让热牛奶快速冷却,设计了如图甲所示的实验:在A、B两个相同的瓶中装入初温相同的牛奶,分别放入常温的水和空气中冷却,记录温度计示数变化,得到的数据如表所示。
时间
0
2
4
6
8
10
12
14
16
A的温度
70
60
53
47
42
38
35
33
32
B的温度
70
65
61
58
55
52
50
48
46
(1)AB两个瓶中热牛奶的质量应该 (选填“相同”或“不同”)。
(2)分析表中数据,可以得出:
①热牛奶放在 (选填“水”或“空气”)中冷却的效果更好。
②若B瓶中奶质量是250g,在内,牛奶放出的热量是 。()
③小明根据用比值定义法作出了“冷却速度”的定义:物体下降的温度与降温时间之比,则“冷却速度”的单位应该是 ,由表格数据可知,牛奶的冷却速度随时间在变小,这个过程中影响“冷却速度”的因素可能是 。
(3)图乙是工业上的“流水喷淋法”,大量细小的水珠通过喷头源源不断地喷洒在高温物体上,落水收集后通过冷却塔再循环使用。请你说出使用“流水喷淋法”冷却高温物体时“冷却速度”一直很高的原因: (合理即可)。
【答案】(1)相同
(2) 水 1.25×104 J 牛奶与周围环境的温度差
(3)水与物体接触面积大,且流水能及时带走热量,保持水的低温,使物体与水始终保持较大温度差
【详解】(1)根据控制变量法,要探究水和空气哪个冷却效果好,需要控制牛奶的质量、初温等其他因素相同,只改变冷却介质,所以A、B两个瓶中热牛奶的质量应该相同。
(2)①[1]由表格数据可知,在相同时间内,A瓶中牛奶温度下降得更多,A 瓶是放在水中冷却的,所以热牛奶放在水中冷却的效果更好。
②[2]牛奶放出的热量
③[3]根据“冷却速度”的定义,物体下降的温度单位是℃,降温时间单位是,所以“冷却速度”的单位应该是。
[4]随着时间推移,牛奶温度逐渐降低,与周围环境的温度差逐渐减小,所以冷却速度变慢,故这个过程中影响“冷却速度”的因素可能是牛奶与周围环境的温度差。
(3)使用“流水喷淋法”冷却高温物体时“冷却速度”一直很高的原因是:一方面,大量细小的水珠与高温物体接触面积大,热传递速度快;另一方面,流水不断流动,能及时带走热量,且水循环流动可保持水的低温,使高温物体与水始终保持较大的温度差,温度差大则冷却速度快。
70.(2025·广东广州·二模)如图1所示,用不同的加热器同时给质量相等的甲和乙两种液体加热,。已知甲液体的初温为20℃,乙液体的初温如图1所示。当加热到第6min时两种液体的温度相同(均未沸腾),甲液体的温度-加热时间的图线如图2所示。该过程两加热器产生的热量都有80%被这两种液体吸收,忽略液体蒸发。
(1)乙液体的初温为 ℃;
(2)请在图2中画出乙液体加热0-6min的温度-加热时间的图线;
(3)加热0-6min,甲液体吸收的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)乙液体吸收的热量;
(4)若加热器1加热0-6min所产生的热量为,则甲液体的质量为 kg。
【答案】(1)10
(2)
(3)小于
(4)0.5
【详解】(1)由图可知,温度计的分度值为1℃,示数为10℃。
(2)乙液体加热0-6min时的初温10℃、末温是40℃。如图所示∶
(3)由知,甲液体吸收的热量
乙液体吸收的热量
因为
所以
即甲液体吸收的热量小于乙液体吸收的热量。
(4)由知,甲液体吸收的热量
由知,甲液体的质量
四、计算题
71.(2025·广东东莞·二模)如图所示,这是小明家使用的即热式天然气热水器,他想估测家中热水器的加热效率。打开热水器,用温度计测得热水器进水管的水温为15℃,出水管的水温为55℃,放出50kg的热水后,从燃气表中看到天然气表示数由2365.19m3变为2365.69m3。[q天然气=4.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]求:
(1)50kg的水吸收的热量;
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
(3)热水器的加热效率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)50kg的水吸收的热量
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量
(3)热水器的加热效率
72.(2025·广东梅州·模拟预测)“绿水青山就是金山银山”,为建设生态优美、幸福宜居的新农村,部分农村地区已用上天然气[],求:
(1)完全燃烧200g天然气放出的热量;
(2)若用这200g的天然气来给初温为质量为12.5kg的水加热,能使水的温度升高到70℃,则该过程中水吸收的热量;
(3)用来给水加热的锅炉的效率。
【答案】(1)
(2)
(3)25%
【详解】(1)完全燃烧200g天然气放出的热量
(2)水吸收的热量
(3)锅炉效率
五、科普阅读题
73.(2025·广东东莞·一模)阅读下列短文,回答问题。
垃圾分类与垃圾处理
广东省每天产生将近12.4万吨的生活垃圾,如果处理不当,不仅会污染环境,还浪费资源,因此垃圾分类和科学处理尤为重要。目前采取的垃圾分类方法为“四分法”,即将垃圾分为有害垃圾、可回收物、厨余垃圾和其他垃圾。需要特别注意的是,现在生产的1号、5号、7号等干电池是低汞或者无汞电池,不属于有害垃圾。但纽扣电池、电子产品用的锂电池、电动车电瓶等铅蓄电池和镍镉充电电池仍需作为“有害垃圾”进行回收。
垃圾处理厂对回收后的部分垃圾进行卫生填埋、高温堆肥等处理,并把适合焚烧的生活垃圾送至焚烧厂,每充分燃烧1kg生活垃圾放出的热量大约为6×106J。焚烧垃圾产生的能量能够把水加热成高温蒸汽,推动汽轮机转动进行发电。每充分燃烧1kg生活垃圾可产生的电能大约为1.5×106J。垃圾焚烧后产生的炉渣,约占焚烧前垃圾重量的五分之一,可用于制造生态建材等产品,实现资源的综合利用。垃圾发电不仅能变废为宝,产出电能,还能节约煤炭资源。
(1)手机锂电池属于 (填字母)。
A.有害垃圾 B.可回收物
C.厨余垃圾 D.其他垃圾
(2)焚烧垃圾产生的能量能够把水加热成高温蒸汽,推动汽轮机转动,其能量转化是焚烧垃圾产生的 能转化为汽轮机的 能,相当于汽油机中的 冲程。
(3)垃圾发电不仅能变废为宝,还能节约煤炭资源,如今,我国到处实施“限电令”,若忽略能量的损耗,完全燃烧100kg的生活垃圾所产生的热量可以节约 kg的煤炭。(q煤=3×107J/kg)
(4)焚烧垃圾发电,发电效率大约为 %。
【答案】(1)A
(2) 内 机械 做功
(3)20
(4)25
【解析】【小题1】由题知,纽扣电池、电子产品用的锂电池、电动车电瓶等铅蓄电池和镍镉充电电池仍须作为“有害垃圾”进行回收,所以手机锂电池为有害垃圾,故A符合题意、BCD不符合题意。
故选A。
【小题2】[1][2][3]焚烧垃圾产生的能量能够把水加热成高温蒸汽,推动汽轮机转动进行发电,这个过程中,垃圾燃烧,化学能转化为内能,产生的内能转化为汽轮机的机械能,汽油机的做功冲程,是内能转化为机械能的过程,所以此过程相当于汽油机中的做功冲程。
【小题3】每充分燃烧1kg生活垃圾放出的热量大约为Q=6×106J,则完全燃烧100kg的生活垃圾所产生的热量Q放=mq=100kg×6×106J/kg=6×108J
若忽略能量的损耗,要产生这些热量,需要燃烧煤炭的质量,即可以节约煤炭的质量为
【小题4】焚烧垃圾发电,每充分燃烧1kg生活垃圾可产生的电能大约为1.5×106J,则发电效率大约为
六、综合题
74.(2025·广东东莞·二模)阅读短文,回答问题。
燃气热水器
下图为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时,先通电,绿色指示灯亮,再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时,电子点火器点火,燃气在燃烧器内燃烧,产生1700℃的高温烟气,此时红色指示灯亮,同时风机工作,高温烟气上升,流经热交换器,将从A点处流入热交换器的冷水加热,产生的热水从B点处源源不断流出热交换器,低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时,热水器停止加热。研究发现:热交换器中,烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器内水管表面积的增大而增大。
适用燃气
天然气
热值
3×107J/m3
额定耗气量
3.6m3/h
热水产出率
12L/min
该燃气热水器的技术参数如表,其中“热水产出率”的含义是:每分钟使水温升高25℃时的出水体积;“额定耗气量”的含义是:热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。
(1)两个指示灯是二极管灯泡,该灯泡由 (选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料制作,它们应 联在电路中;
(2)某次洗浴,设定热水管出水温度45℃,热水器正常工作用时15min,放出的热量为 J,热水器的热交换器相同时间水吸收的热量相同,测得冷水管进水温度15℃,则上述过程热水器的出水流量为 L/min,加热效率为 。[]
【答案】(1) 半导体 并
(2) 2.7×107 10 70%
【详解】(1)[1]两指示灯是二极管灯泡,二极管是由半导体材料制成的,半导体的导电性介于导体与绝缘体之间。
[2]两指示灯能够独立工作、互不影响,则它们应并联在电路中。
(2)[1]由额定耗气量3.6m3/h可知,工作15min消耗燃气的体积
燃气完全燃烧释放的热量
[2][3]热水产出率为12L/min,即一分钟出热水的体积为
由可得,每分钟出水的质量为
当热水器热水产出率为12L/min时,每分钟水吸收的热量,当冷水的温度为15℃和出水温度为45℃时,每分钟水吸收的热量
因同一燃气热水器正常工作时相同时间内水吸收的热量相等,则,即
则每分钟流出热水的质量
每分钟流出热水的体积
即上述过程热水器的出水流量为10L/min。热水器正常工作用时15min,加热水的体积为
加热水的质量为
水吸收的热量
加热效率
75.(2025·广东珠海·三模)如图甲所示,实验小组用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热,以探究水和煤油吸热能力的大小。[]
(1)在图甲中组装器材时,发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,应适当将 (选填“A处向上”或“B处向下”)调整。
(2)为了便于比较,实验中用相同的酒精灯加热,目的是使水和煤油在相同的时间内 (选填“吸收的热量”或“升高的温度”)相等;加热一段时间后,丙图所示温度为 ℃;观察甲图水中的气泡可知,此时水在 (选填“沸腾前”或“沸腾中”)。
(3)根据实验数据,实验小组作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图丁所示。由图象可知,煤油的比热容是 J/(kg·℃)。
(4)做完上面实验,同学们想起在吃家乡小炒肉这道经典菜时,碗的下方有点燃的蜡烛在给菜加热,于是想用如图戊所示装置测出蜡烛的热值。B为下部开了许多通气孔的罩子,A桶中水的质量为,水的初温为,末温为,蜡烛燃烧前的质量为。燃烧后的质量为,A桶吸收的热量经测量后计算为,已知水的比热容为,则蜡烛的热值 (不计热损失,用题中给定的物理量符号表示)。
【答案】(1)A处向上
(2) 吸收的热量 96 沸腾前
(3)2.1×103
(4)
【详解】(1)装器材时按照自下而上的顺序,温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,只需将温度计向上调整就可以,故应适当将A处向上调整。
(2)[1]实验中用相同的热源加热目的是使物质在相同的时间内吸收热量相同,故用相同的酒精灯加热,目的是使水和煤油在相同的时间内吸收的热量相等。
[2]图中温度计的分度值为1℃,丙图所示温度示数为96℃。
[3]甲图中水的气泡向上运动时逐渐变小,说明烧杯中水上方和下方温度不同,水还没有沸腾,故此时水在沸腾前。
(3)水吸收的热量为Q水=c水m水Δt水
煤油吸收的热量为Q煤油=c煤油m煤油Δt煤油
用相同的热源加热20分钟水和加热10分钟煤油吸收热量关系为c水m水Δt水=2c煤油m煤油Δt煤油
结合丁图和题中条件可推出
(4)A桶中水吸收的热量为Q水=c水m水(t2-t1)
蜡烛完全燃烧释放的热量为Q放=(m1-m2)q
不计热损失蜡烛完全燃烧释放的热量等于水吸收的热量与A桶吸收的热量之和:(m1-m2)q=c水m水(t2-t1)+Qc
则蜡烛的热值
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专题05 内能 内能的利用 专项精练
本节要点
对应题号
专项精练1分子动理论
1-4,28-32
专项精练2改变物体内能的两种方式
5-10,33-40
专项精练3比热容(含实验)
11-12,41-45,64-70
专项精练4热机
13-18,46-53
专项精练5热值及热机效率
19-21,54-57,71-75
专项精练6能量的转化和守恒 能源
21-27, 58-63
一、单选题
1.(2025·广东·模拟预测)我国古代科技著作《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固纯铁柄构从嘴受注(如图所示)”这样的记载,下列说法正确的是( )
A.“铁化如水”是通过热传递改变铁的内能
B.铸好的釜很难被压缩,是因为分子间存在引力
C.用铁铸造的釜加热升温快是因为比热容大
D.炽热的铁水具有内能,冰冷的铁块没有内能
2.(2025·广东深圳·模拟预测)研墨又称杀墨,是古人文娱活动的重要部分,即砚台用锋芒和墨条相杀,似磨刀一般,如图所示。锋芒指砚台表面微妙的摩擦力,若砚台久用后锋芒减弱,下墨慢,须用柔石或柳炭研磨,使研面增加锋芒。下列说法正确的是( )
A.其余条件相同,砚台表面越光滑,磨墨越快
B.研墨过程中,机械能转化为内能
C.研墨久了墨条会发热,是因为热传递使内能增加
D.研墨时闻到墨香,主要是因为分子之间存在引力
3.(2025·广东珠海·二模)下面列举的各种运动中,能够说明分子在运动的是( )
A.黄沙漫天 B.花香四溢 C.落叶缤纷 D.江河奔流
4.(2025·广东广州·二模)关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.“地心说”认为太阳是宇宙的中心
B.摩擦起电的本质是产生了电子
C.铅块相互紧压后会粘在一起,说明分子间有斥力
D.在水分子、氢原子和电子中,尺度最小的是电子
5.(2025·广东广州·模拟预测)如图所示是煮茶时的情景,下列说法中正确的是( )
A.壶中茶水在加热沸腾后继续加热温度和内能都不变
B.从壶中将沸腾的茶水刚倒入杯中时,杯中茶水所含的热量是最多的
C.沸腾后壶盖被顶起的工作过程和内燃机的做功冲程原理相同
D.壶内的沸水通过做功将热量传递给壶盖,从而将壶盖顶起
6.(2025·广东·二模)有一款新型水杯,图甲为其内部结构图,杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料。取0.3kg该晶体材料,对其进行加热,其温度与吸收的热量关系如图乙所示,AB阶段为固态,BC阶段为固液共存态。下列分析正确的是( )
A.杯中的水在降温过程中,水的分子热运动变剧烈
B.该晶体材料处于固态时的比热容为103J/(kg·℃)
C.在BC段,该晶体材料的内能保持不变
D.该晶体材料的熔点为30℃
7.(2025·广东广州·三模)2025年4月30日,神舟十九号载人飞船返回舱搭载蔡旭哲、宋令东、王浩泽三名宇航员成功返回地球。返回舱的表面有层叫做“烧蚀层”的固态物质,返回地球通过大气层过程中,“烧蚀层”可以保护返回舱不因高温而烧毁。下列说法不正确的是( )
A.返回舱与大气摩擦形成高温“火球”的过程中,将机械能转化成内能
B.“烧蚀层”发生的物态变化主要是熔化和汽化
C.着陆前,发动机向下喷燃气,返回舱进一步减速下降,返回舱的机械能不断减少
D.返回舱成功着陆时,瞬间“尘土飞扬”,说明分子在做无规则运动
8.(2025·广东深圳·二模)如图所示的青铜冰鉴,是我国战国时期发明的“原始冰箱”,冰鉴是一件双层的器皿,鉴内有尊缶。夏季,在鉴内放冰块,可使尊缶内食物降温;冬季,在鉴内装热水,还可起到保温作用。下列说法正确的是( )
A.冰块的温度低没有内能 B.尊缶内食物通过做功的方式改变内能
C.冰在熔化时,吸收热量,内能减小 D.利用热水保温,是因为水的比热容大
9.(2025·广东广州·一模)关于图中的四个实验,下列说法正确的是( )
A.图甲是汽油机的做功冲程
B.图乙,液体难以压缩的原因是分子间只存在斥力不存在引力
C.图丙,快速向下压活塞,棉花燃烧,棉花的内能是通过热传递发生改变的
D.图丁,抽掉玻璃板,一段时间后两瓶气体颜色变均匀,说明分子之间存在引力
10.(2025·广东汕头·一模)如图所示实例中,改变物体内能的方式与其他三个不同的是( )
A.搓手取暖 B.煤炉烧水
C.钻木取火 D.弯折铁丝
11.(2025·广东东莞·三模)青山环绕、碧水荡漾的东莞水濂山水库对周边气温有调节作用,主要因为水具有较大的( )
A.比热容 B.热值 C.导热性 D.导电性
12.(2025·广东广州·二模)用电热棒分别给甲、乙两种液体加热(比热容c甲=2c乙),两种液体每秒吸收的热量相同,这两种液体的温度—加热时间的图线如图所示,下面说法正确的是( )
A.甲的质量大于乙的
B.同时加热120s,甲吸收的热量比乙的大
C.同时加热120s,甲升高的温度比乙的多
D.如果相同质量的甲、乙液体,降低相同的温度,乙放出的热量比甲的多
13.(2025·广东阳江·一模)下图是正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起转动起来,这一现象与热机工作循环中的冲程原理相同的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
14.(2025·广东汕头·一模)春节期间,小物观察到点燃的“窜天猴”爆竹升空时,火药燃烧产生的高温气体迅速向下喷射,推动爆竹飞向高空,对爆竹做功,这一过程的能量转化与下列四冲程汽油机的哪个冲程相同( )
A. B.
C. D.
15.(2025·广东江门·一模)如图所示,这是四冲程汽油机的两个冲程示意图,下列判断正确的是( )
A.甲图为排气冲程
B.乙图为压缩冲程
C.甲图能量转化情况是机械能转化为内能
D.乙图能量转化情况是内能转化为机械能
16.(2025·广东广州·二模)如图所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是( )
A.一个工作循环的正确顺序是:甲乙丙丁
B.图乙冲程是做功冲程
C.图甲冲程是将所有的内能转化为机械能的过程
D.图丁冲程是机械能转化为内能的过程
17.(2025·广东惠州·模拟预测)茶起源于中国,盛行于世界,饮茶是我国的传统文化。如图所示,在泡茶的过程中,下列说法正确的是( )
A.茶水变冷后,其内能变为零
B.烧水时,水在沸腾的过程中温度和内能均保持不变
C.泡茶时闻到茶香,说明分子总是不停地做无规则运动
D.水烧开后把壶盖顶开,此过程中能量转化方式与汽油机的压缩冲程相同
18.(2025·广东深圳·二模)对于渔船的单缸四冲程柴油机(),下列说法正确的是( )
A.吸气冲程,吸进气缸的是柴油和空气的混合物
B.若柴油未能完全燃烧,则其热值会变小
C.每消耗1kg柴油,放出热量
D.无论如何改进柴油机,都无法使其效率达到
19.(2025·广东广州·三模)地球上几乎没有纯净的氢气大量天然存在。太阳能制氢是一种极具潜力的清洁能源技术,它利用光催化剂吸收太阳光,直接将水分解为氢气和氧气,氢气可以作为高效的能源载体,用于发电、交通、工业等领域,能实现零排放污染。下列有关说法正确的是( )
A.氢气作为能源可以实现零排放,所以能量利用效率可以达到100%
B.若氢气的热值比天然气高,完全燃烧氢气放出的热量一定比天然气多
C.氢能是二次能源
D.太阳能来源于太阳内部氢核的裂变
20.(2025·广东广州·二模)涡轮喷气发动机的基本结构如图所示。工作时,空气通过进气口进入压气机被压缩,再进入燃烧室与燃料混合后燃烧,产生的高温高压燃气推动涡轮转动并从尾喷管高速喷出,从而获得动力。下列有关说法正确的是( )
A.高温高压燃气推动涡轮转动的过程,相当于内燃机的压缩冲程
B.燃料燃烧放出的热量越多,燃料的热值就越大
C.燃料燃烧越充分,喷气发动机的效率就越高
D.燃气从尾喷管喷出获得动力的过程,其内能增大
21.(2025·广东广州·二模)如图为某汽油机工作时的能量流向图,汽油的热值q取。以下说法正确的是( )
A.汽油未完全燃烧时的热值比完全燃烧时的小
B.完全燃烧10kg汽油可放出的热量
C.在做功冲程,该汽油机气缸中的气体内能增大
D.该汽油机工作效率可达65%
22.(2025·广东清远·二模)题图是清远“农光互补示范基地”,下列正确的是( )
A.太阳能是不可再生能源
B.电能是一次能源
C.农作物将太阳能转化为内能
D.太阳能电池将太阳能转化为电能
23.(2025·广东·一模)研究能源问题,实现可持续发展,已成为21世纪各国共同的任务。能源可按不同方式进行分类。下列四组能源中,能归入图中所示的中间阴影部分的一组是( )
A.地热能、潮汐能、核能
B.煤、石油、天然气
C.太阳能、风能、水能
D.海洋能、可燃冰、氢能
24.(2025·广东东莞·二模)荡秋千这项活动,历史久远。据《开元天宝遗事》记载:“天宝宫中至寒食节,竞竖鞦韆,令宫嫔辈戏笑以为宴乐。”如今,荡秋千仍是人们喜爱的活动。如图所示,小明正在荡秋千。下列说法正确的是( )
A.小明荡到最低点时只具有动能
B.小明荡到最高点时只有重力势能
C.小明从最低点荡到最高点的过程中,重力势能主要转化为动能
D.小明荡秋千时越荡越低,说明此过程中不遵循能量守恒定律
25.(2025·广东广州·二模)安装了太阳能板的无人机可以大大提高续航能力。以下说法正确的是( )
A.太阳能是通过内部核聚变释放出的能量,属于可再生资源
B.遥控无人机精准飞行作业,是利用超声波来传递信息的
C.太阳能电池板工作过程是将电能转化为太阳能
D.无人机上的信号LED灯核心元件主要是由超导材料制成的
26.(2025·广东广州·二模)下列说法正确的是( )
A.用两颗地球同步卫星就可以实现全球通信
B.煤、石油、天然气称为化石能源,属于二次能源
C.核电站是利用核聚变释放的能量来发电的,核能是不可再生能源
D.若将超导材料应用于电能输送,就可以大大降低由导线电阻引起的电能损耗
27.(2025·广东·二模)2025年3月3日,中国地质勘探队传来消息称,在我国内蒙古白云鄂博发现超级钍矿,它可以为新型核电站提供核能,能够为中国提供大量能源,估计足够中国使用8万年。关于核能的说法正确的是( )
A.核能是化学能 B.使用核能没有任何安全风险
C.核能是不可再生能源 D.核电站使用核能一定会对环境带来严重污染
二、填空题
28.(2025·广东韶关·一模)《天工开物》中记载“凡炒诸麻菜子,宜铸平底锅,投子仁于内,翻拌最勤”,如图。被翻炒的“麻菜子”温度逐渐升高,内能 (选填“增加”或“减少”),“麻菜子”香味四溢,这是 现象,且温度越 (选填“高”或“低”),香味越浓。
29.(2025·广东东莞·三模)河岸边繁花盛开,到处弥漫着花的芬芳,这是 现象;分子、电子、原子核、病毒四个中尺度最小的是 ;2024 年元宵节虎门公园安装了LED 灯带,LED 灯是由 (选填“半 导体 ”或“超导体 ”或“导体 ”)材料制成的。
30.(2025·广东江门·三模)“迟日江山丽,春风花草香。”风把草吹弯,说明力可以改变物体的 ;花香扑鼻,这是 现象;气温越高,花香越浓郁,这说明温度越高,分子的热运动越 。
31.(2025·广东佛山·一模)“拔丝地瓜”是一道中国传统美食,如图所示。制作“拔丝”用的糖浆,需要不断加热,这是通过 的方式改变糖浆的内能;刚出锅的“拔丝地瓜”香气四溢,这是 现象;夹起其中一块时经常会带起另外一块,是因为分子间存在 力。
32.(2025·广东清远·一模)现代物理学认为原子核是由带正电的 和中子构成的;苹果难以用手掰开,说明分子间存在 ;我们能闻到苹果的香味,是因为 。
33.(2025·广东揭阳·三模)火箭发射穿越大气层的过程中,其外壳与大气摩擦温度升高,这是通过 方式改变外壳内能的,这一能量转化过程与汽油机的 冲程一致;如图所示是水的三态变化图,从乙到丙发生的是 (填物态变化)现象。
34.(2025·广东·二模)某品牌的水系统中央空调包含室外主机和室内机.安装在楼顶的室外主机通过制冷剂液态-气态的物态循环,把温水制冷成约7℃的冷水,通过绝热水管把冷水输送到各个室内机.其工作的流程简图如图:
(1)在室外机中,制冷剂依次通过压缩机、冷凝器、蒸发器时,发生了物态变化的是( )
A.压缩机 B.冷凝器 C.蒸发器
(2)常温气态制冷剂进入压缩机,经压缩体积之后,变成高温高压气态制冷剂,此过程制冷剂没有吸收或放出热量,它的内能 ,(选填“变大”、“变小”或“不变”),理由是 ;
(3)在蒸发器内,当20kg、27℃的常温水流经蒸发器后,变成7℃的低温水流出,此过程水放出的热量为 J。【水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)】
35.(2025·广东·二模)如图是能在空间站使用的太空笔的结构简图,它包括笔尖、墨水、活塞、压缩氮气等。书写时,被压缩的氮气体积膨胀,将墨水推出,则笔内墨水的质量 ,氮气的密度 ,氮气的内能 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)。
36.(2025·广东汕头·一模)如图是粉尘爆炸的模拟实验装置(请勿模仿):点燃蜡烛后盖好筒盖,向放有干燥面粉的小筒内打气,面粉弥漫在大筒内,该现象 (选填“是”或“不是”)扩散现象,接着面粉迅速被点燃,将化学能转化为 能引发爆炸,再通过 的方式把筒盖冲起。
37.(2025·广东茂名·三模)用不锈钢水壶在天然气灶上烧水,在此过程中水的内能是通过 的方式改变的,水的温度越高,水具有的 (选填“内能”或“热量”)越多,水沸腾后,继续加热,水的 (选填“温度”或“内能”)不变。
38.(2025·广东东莞·三模)中医药是中华民族的瑰宝,其中蕴含着许多物理知识。熬制中药时药汤的温度升高,这是用 的方法增大内能的,闻到浓浓的药味,这一现象表明分子在 。拔火罐时,玻璃罐在 的作用下吸附在理疗部位。
39.(2025·广东东莞·三模)公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须系好安全带。这主要是为了防止高速行驶的汽车在紧急制动时,驾驶员和乘客由于 而被撞伤,系好安全带可以起到缓冲作用;汽车紧急制动后,橡胶轮胎会发热,该过程将机械能转化为 能,车里的乘客可能会闻到轮胎发热后的橡胶味,说明分子在不停地 。
40.(2025·广东清远·二模)题图是小红根据杜甫《绝句》所画的画。无风时闻到“花草香”,表明 (选填“分子间有引力”“分子间有斥力”或“分子做无规则运动”)。太阳升起时“沙暖”是通过 (选填“做功”“热传递”)的方式增大沙地内能。质量为5kg的水温度从10℃升高到30℃,吸收的热量为 J。[]
41.(2025·广东茂名·二模)为了尽快散热,通常在电脑CPU上安装金属散热器,如图所示。表格中可选散热器的最好材料应是 。用该材料制成的散热器质量是,某电脑CPU正常工作的一段时间内产生了7040J的热量,这些热量全部被该散热器吸收,则可使其温度升高 ℃,此过程中能量发生了 (选填“转移”或“转化”)。
物质
比热容
铝
铁
锌
铅
42.(2025·广东中山·二模)为比较水和食用油的吸热能力,小明用两套相同的装置做实验,如图所示。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度,并用钟表记录加热时间。实验数据如下表。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
70
在实验过程中控制水和食用油的质量和 相同,通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异。若实验中热量散失忽略不计,已知水的比热容 ,则食用油的比热容是 J/(kg·℃)。
43.(2025·广东东莞·一模)“长征五号”运载火箭,它采用了我国新研制的大推力液氧液氢发动机。火箭起飞时,采用液态氢作为燃料,是因为液态氢 大;3kg液态氢完全燃烧释放出的热量是4.2×106J,液态氢的热值是 J/kg,若不计热量损失,所放出来的热量可以将2t水从20℃加热到 ℃。()
44.(2025·广东河源·一模)俗话说“真金不怕火炼”,说明黄金有较高的 。拍电影时用泡沫塑料用作擂石道具,是利用了泡沫塑料 较小。水暖暖气片通过热水循环来散发热量,是利用了水的 较大。(三个空均填物质属性)
45.(2025·广东东莞·三模)在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中,自下而上安装了如图甲所示的装置,温度计所显示水的初始温度为 ℃,得到的温度随时间变化的图像如图乙所示,可知水的沸点为 ℃,烧杯内的水在前7分钟内吸收了 J的热量。[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
46.(2025·广东湛江·二模)如图所示,甲、乙两图中,与压缩冲程原理相同的是 图;丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的其中两个过程示意图,利用内能来做功的冲程是 图;已知汽油的热值为4.6×107 J/kg,则完全燃烧500 g汽油放出的热量为 J。
47.(2025·广东潮州·二模)汽油机的一个工作循环有四个冲程,图中表示的是其中的 冲程。如果该汽油机飞轮转速是2400r/min,则它每秒钟内对外做功 次。为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,用水来冷却汽缸是因为水的 较大。
48.(2025·广东茂名·二模)某汽油机飞轮转速是2400r/min,则每秒钟对外做功 次,其中 冲程将机械能转化为内能;气缸外用水箱来降低气缸体的温度,水箱中的水是通过 (选填“做功”或“热传递”)升高温度的。
49.(2025·广东惠州·二模)如图所示,动力回收是新能源车的一项核心技术。以下是关于动力回收的详细解释:动力回收系统旨在通过刹车或减速过程中回收车辆的 能,将其转化为 能并存储到电池中,新能源汽车减少了传统汽车汽油机在 冲程排放的废气。
50.(2025·广东东莞·二模)内燃机一个工作循环有四个冲程,题图表示的是其中的 冲程。为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被小包围着,用水来冷却汽缸是因为水的 较大。某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min,该汽油机一秒钟总共可以完成 个冲程。
51.(2025·广东阳江·一模)图甲是我国古代发明的取火器的模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒燃烧起来,这是通过 的方式,使筒内空气的内能增加,温度升高。这一过程与图乙所示的内燃机工作冲程的能量转化方式 (选填“相同”或“不同”),如果这台内燃机工作时飞轮转速为,则它每秒钟可以完成 个工作循环。
52.(2025·广东佛山·一模)如图所示,汽油机此时处于 冲程。当汽油燃烧不充分时会排放“黑烟”,此时汽油的热值 ,汽油机的效率会 。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
53.(2025·广东东莞·一模)如图甲所示,用酒精灯加热试管中适量水。当塞子被推开时,可以看到试管口有“白气”产生。这是由于试管内气体对塞子做功,使得试管内气体内能 (选填“增大”或“减小”或“不变”),此过程发生的能量转化与图乙中的内燃机在 (选填“A”或“B”)图所示的能量转化是一致的,某四冲程汽车飞轮转速为3000r/min,则每秒钟对外做功 次。
54.(2025·广东中山·三模)如图所示是一台单缸四冲程汽油机的某一冲程,该冲程发生的能量转化是 ,若它每秒对外做功20次,则该汽油机的飞轮转速为 r/min。若该汽油机的效率为30%,完全燃烧10kg汽油放出的热量可以对外做功 J。(汽油的热值为4.6×107J/kg)
55.(2025·广东中山·二模)四冲程汽油机中,实现机械能转化为内能的是 冲程;船闸实质上是一个 ;火箭发动机选用液态氢作燃料主要是因为氢具有较大的 。
56.(2025·广东广州·二模)若某汽车的汽油机在一段时间内所做的有用功为,效率为,则该汽油机在这段时间内消耗 的汽油(汽油的热值取)。
57.(2025·广东广州·三模)小明家计划把汽油车更换成新能源汽车,他看到了网络上对两款汽油车和新能源车的测评,对比消耗相同能量两车行驶的路程,以下是他了解到的相关信息:
(1)图1为汽油车的能量流向图,在该次行驶过程中消耗汽油30kg,汽油完全燃烧放出的热量Q为 J,若汽油机的热效率为30%,则有用机械能为 J(汽油的热值为);
(2)图2为新能源车的能量流向图,若该车消耗的电能E=Q,电动机的损耗能量为3.45×108J,则电动机的工作效率为 %。
58.(2025·广东茂名·二模)2024年,阳江核电站成为我国年发电量最大核电站。核电站是利用核 的方式获取能量的,核能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。请写出目前核能发电的一条不足 。
59.(2025·广东珠海·三模)核电站发电利用的是原子核发生 (填“裂变”或“聚变”)时释放的能量,其核能属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源,其巨大能量来自图 (选填“A”或“B”)所示的核反应。
60.(2025·广东深圳·三模)如图所示,科技馆展出的名为“叶子”的小型低碳化未来汽车,车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,车子的动力是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供的。光电转换器实际就是把光能转换成 能,开车时发动机是将空气的 能转化为机械能。该车还具有远程解锁和定位的功能,是利用 来传递信息的。
61.(2025·广东深圳·三模)全球首个陆上商用模块式小型核反应堆“玲龙一号”的主控室于2024年5月21日正式启动,它与核电站原理是类似的。请问此核反应堆通过 (选填“核聚变”或“核裂变”)产生惊人的能量,核能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
62.(2025·广东清远·一模)2025年1月,我国“人造太阳”EAST装置创造了一亿℃运行1066秒的新世界纪录。在太阳内部,氢原子核发生核 (选填“裂变”或“聚变”),释放出巨大的核能。核能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。如图为核电站工作情况的方框图,请补充完整 。
63.(2025·广东深圳·二模)2025年1月20日,中国研发制造了具有“人造太阳”之称的全超导托卡马克实验装置(EAST),其反应原理与太阳类似,即通过氢核 (选填“聚变”或“裂变”)释放巨大的核能,核能属于 (选填“一次”或“二次”)能源。
三、实验题
64.(2025·广东广州·二模)如图所示,甲、乙、丙是三套相同的装置,三图中的燃料均为10g且相同时间内消耗的燃料质量相同,烧杯内的液体质量、初温均相同且在实验过程中液体都未沸腾。
(1)比较不同物质的比热容,应选择 两图进行实验,物质吸热的多少是通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。
(2)在比较不同物质的比热容的实验中,质量和初温均相同的A、B两种液体吸热后,它们的温度随时间变化的图象如图丁所示,由图可知, 液体的比热容较大。若其中比热容较大的液体是水,则另一种液体的比热容为 。(已知)
(3)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验;燃料燃烧时放出的热量,通过比较 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来比较的。
65.(2025·广东清远·二模)由于饭菜太烫,来不及冷却,小明就想找一种让物体快速冷却的方法。他发现妈妈是把饭菜放在空气中冷却的,而厨房中适合用来冷却的是水。水和空气哪个的导热性能好呢?为此他进行了如下探究:用两个相同的瓶装入热牛奶,分别放在温度与室温相同的水和空气中,为了减少其他因素的影响,他把两个瓶都用木块垫起来如题图所示,每隔一定的时间记一次甲、乙的温度,得到如题表数据:
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
甲的示数/℃
70
60
53
47
42
39
37
35
34
33
乙的示数/℃
70
65
61
58
55
52
50
48
46
45
(1)两个瓶中的牛奶应初温 (选填“相同”或“不相同”)和 相同;
(2)实验发现 (选填“水”或“空气”)的冷却效果更好,为了减少其他因素的影响,小明把两个瓶都用木块垫起来是因为木块 差。
(3)分析甲的数据,发现牛奶冷却快慢前后不一致,温度变化越来越 ,由此可知热传递的快慢与 有关。
66.(2025·广东广州·二模)为了比较两种未知燃料的热值以及两种未知液体的比热容的大小,小明同学设计的实验如图所示,甲、乙、丙三图中装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体初温相同。当燃料燃烧完时(烧杯内的液体均未沸腾),立即读取相应温度计的读数,分别为T甲、T乙、T丙,且有T甲>T乙>T丙。
(1)在实验中,三个烧杯中a、b液体的 (选填“质量”或“体积”)必须相同。
(2)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,燃料1的热值q1与燃料2的燃料值q2,有q1 q2(选填“>”、“=”或“<”)。
(3)若在研究不同燃料热值的实验中记录数据如表:
燃料
加热前液体温度/℃
燃料燃尽时液体温度/℃
燃料的热值/(J/kg)
1
15
35
2.4×106
2
15
25
根据表中数据计算:燃料2的热值是 。通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏 (填“大”或“小”)。
(4)以下过程不发生物态变化,初温相同、体积相同的两块金属M、N放入甲图液体里吸收了相同热量,M的末温比N的低,请画出初温相同的M、N放出相同热量Q1的温度-放出热量图像 。
67.(2025·广东深圳·一模)如图,在探究“不同物质吸热能力”的实验中:某同学在两个相同的烧杯中加入初温相同、液面等高的水和煤油如图所示。同组的同学立即指出了其中的问题,你认为问题的所在是 ;
(1)水和煤油吸热的多少是通过 (选填“温度计示数变化”或“加热时间”)来反映的;
(2)纠正错误后进行实验得出了水和煤油的温度随时间变化的图像,如图乙所示;
①根据图乙可判断出a物质是 (选填“水”或“煤油”);
②给质量同为100g的液体甲和水加热,它们的温度随时间变化的关系如丙图所示,据此判断液体甲的比热容为 。(不考虑加热过程中的各种能量损失)
A.2.1×103J/(kg·℃) B.4.2×103J/(kg·℃)
C.2.52×103J/(kg·℃) D.8.4×103J/(kg·℃)
68.(2025·广东梅州·模拟预测)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体初温相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验;比较不同物质的比热容,应选择 两图进行实验;在实验中,三烧杯中a、b液体的质量必须 (选填“相同”或“不同”)。
(2)若在研究不同燃料热值的实验时,记录数据如下表:
燃料
加热前液体温度/℃
燃料燃尽时液体温度/℃
燃料的热值/(J·kg⁻¹)
1
15
35
2.4×10⁶
2
15
25
?
根据表中的数据可以计算出:燃料2的热值是 J/kg。
(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 (选填“大”或“小”),主要原因是燃料燃烧释放的热量 (选填“能”或“不能”)全部被液体吸收。
69.(2025·广东珠海·三模)小明每天早上要喝一杯热牛奶,他想探究如何让热牛奶快速冷却,设计了如图甲所示的实验:在A、B两个相同的瓶中装入初温相同的牛奶,分别放入常温的水和空气中冷却,记录温度计示数变化,得到的数据如表所示。
时间
0
2
4
6
8
10
12
14
16
A的温度
70
60
53
47
42
38
35
33
32
B的温度
70
65
61
58
55
52
50
48
46
(1)AB两个瓶中热牛奶的质量应该 (选填“相同”或“不同”)。
(2)分析表中数据,可以得出:
①热牛奶放在 (选填“水”或“空气”)中冷却的效果更好。
②若B瓶中奶质量是250g,在内,牛奶放出的热量是 。()
③小明根据用比值定义法作出了“冷却速度”的定义:物体下降的温度与降温时间之比,则“冷却速度”的单位应该是 ,由表格数据可知,牛奶的冷却速度随时间在变小,这个过程中影响“冷却速度”的因素可能是 。
(3)图乙是工业上的“流水喷淋法”,大量细小的水珠通过喷头源源不断地喷洒在高温物体上,落水收集后通过冷却塔再循环使用。请你说出使用“流水喷淋法”冷却高温物体时“冷却速度”一直很高的原因: (合理即可)。
70.(2025·广东广州·二模)如图1所示,用不同的加热器同时给质量相等的甲和乙两种液体加热,。已知甲液体的初温为20℃,乙液体的初温如图1所示。当加热到第6min时两种液体的温度相同(均未沸腾),甲液体的温度-加热时间的图线如图2所示。该过程两加热器产生的热量都有80%被这两种液体吸收,忽略液体蒸发。
(1)乙液体的初温为 ℃;
(2)请在图2中画出乙液体加热0-6min的温度-加热时间的图线;
(3)加热0-6min,甲液体吸收的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)乙液体吸收的热量;
(4)若加热器1加热0-6min所产生的热量为,则甲液体的质量为 kg。
四、计算题
71.(2025·广东东莞·二模)如图所示,这是小明家使用的即热式天然气热水器,他想估测家中热水器的加热效率。打开热水器,用温度计测得热水器进水管的水温为15℃,出水管的水温为55℃,放出50kg的热水后,从燃气表中看到天然气表示数由2365.19m3变为2365.69m3。[q天然气=4.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]求:
(1)50kg的水吸收的热量;
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
(3)热水器的加热效率。
72.(2025·广东梅州·模拟预测)“绿水青山就是金山银山”,为建设生态优美、幸福宜居的新农村,部分农村地区已用上天然气[],求:
(1)完全燃烧200g天然气放出的热量;
(2)若用这200g的天然气来给初温为质量为12.5kg的水加热,能使水的温度升高到70℃,则该过程中水吸收的热量;
(3)用来给水加热的锅炉的效率。
五、科普阅读题
73.(2025·广东东莞·一模)阅读下列短文,回答问题。
垃圾分类与垃圾处理
广东省每天产生将近12.4万吨的生活垃圾,如果处理不当,不仅会污染环境,还浪费资源,因此垃圾分类和科学处理尤为重要。目前采取的垃圾分类方法为“四分法”,即将垃圾分为有害垃圾、可回收物、厨余垃圾和其他垃圾。需要特别注意的是,现在生产的1号、5号、7号等干电池是低汞或者无汞电池,不属于有害垃圾。但纽扣电池、电子产品用的锂电池、电动车电瓶等铅蓄电池和镍镉充电电池仍需作为“有害垃圾”进行回收。
垃圾处理厂对回收后的部分垃圾进行卫生填埋、高温堆肥等处理,并把适合焚烧的生活垃圾送至焚烧厂,每充分燃烧1kg生活垃圾放出的热量大约为6×106J。焚烧垃圾产生的能量能够把水加热成高温蒸汽,推动汽轮机转动进行发电。每充分燃烧1kg生活垃圾可产生的电能大约为1.5×106J。垃圾焚烧后产生的炉渣,约占焚烧前垃圾重量的五分之一,可用于制造生态建材等产品,实现资源的综合利用。垃圾发电不仅能变废为宝,产出电能,还能节约煤炭资源。
(1)手机锂电池属于 (填字母)。
A.有害垃圾 B.可回收物
C.厨余垃圾 D.其他垃圾
(2)焚烧垃圾产生的能量能够把水加热成高温蒸汽,推动汽轮机转动,其能量转化是焚烧垃圾产生的 能转化为汽轮机的 能,相当于汽油机中的 冲程。
(3)垃圾发电不仅能变废为宝,还能节约煤炭资源,如今,我国到处实施“限电令”,若忽略能量的损耗,完全燃烧100kg的生活垃圾所产生的热量可以节约 kg的煤炭。(q煤=3×107J/kg)
(4)焚烧垃圾发电,发电效率大约为 %。
六、综合题
74.(2025·广东东莞·二模)阅读短文,回答问题。
燃气热水器
下图为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时,先通电,绿色指示灯亮,再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时,电子点火器点火,燃气在燃烧器内燃烧,产生1700℃的高温烟气,此时红色指示灯亮,同时风机工作,高温烟气上升,流经热交换器,将从A点处流入热交换器的冷水加热,产生的热水从B点处源源不断流出热交换器,低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时,热水器停止加热。研究发现:热交换器中,烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器内水管表面积的增大而增大。
适用燃气
天然气
热值
3×107J/m3
额定耗气量
3.6m3/h
热水产出率
12L/min
该燃气热水器的技术参数如表,其中“热水产出率”的含义是:每分钟使水温升高25℃时的出水体积;“额定耗气量”的含义是:热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。
(1)两个指示灯是二极管灯泡,该灯泡由 (选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料制作,它们应 联在电路中;
(2)某次洗浴,设定热水管出水温度45℃,热水器正常工作用时15min,放出的热量为 J,热水器的热交换器相同时间水吸收的热量相同,测得冷水管进水温度15℃,则上述过程热水器的出水流量为 L/min,加热效率为 。[]
75.(2025·广东珠海·三模)如图甲所示,实验小组用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热,以探究水和煤油吸热能力的大小。[]
(1)在图甲中组装器材时,发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,应适当将 (选填“A处向上”或“B处向下”)调整。
(2)为了便于比较,实验中用相同的酒精灯加热,目的是使水和煤油在相同的时间内 (选填“吸收的热量”或“升高的温度”)相等;加热一段时间后,丙图所示温度为 ℃;观察甲图水中的气泡可知,此时水在 (选填“沸腾前”或“沸腾中”)。
(3)根据实验数据,实验小组作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图丁所示。由图象可知,煤油的比热容是 J/(kg·℃)。
(4)做完上面实验,同学们想起在吃家乡小炒肉这道经典菜时,碗的下方有点燃的蜡烛在给菜加热,于是想用如图戊所示装置测出蜡烛的热值。B为下部开了许多通气孔的罩子,A桶中水的质量为,水的初温为,末温为,蜡烛燃烧前的质量为。燃烧后的质量为,A桶吸收的热量经测量后计算为,已知水的比热容为,则蜡烛的热值 (不计热损失,用题中给定的物理量符号表示)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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