内容正文:
2026年中考物理专题复习:热和能
一、单选题
1.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体的温度升高,其内能一定增大
B.物体的温度不变,其内能就一定不变
C.物体内能增大,一定从外界吸收热量
D.物体的温度越低,含有的热量越少
2.关于原子,下列说法中正确的是
A.原子核是由质子和电子组成的
B.原子核是由中子和电子组成的
C.原子、原子核、质子、夸克是按物体尺度由大到小的顺序排列
D.人类在探索微小粒子的历程中,首先发现了夸克,然后发现了质子
3.下列实例属于做功改变物体内能的是( )
A.晒太阳 B.搓手取暖 C.热水袋取暖 D.冰袋降温
4.如图所示是汽油机的能量流向,对照此图,下列说法正确的是( )
A.由于能量守恒,热机的效率可以达到100%
B.排放的废气不会造成环境的污染
C.该汽油机的热机效率为70%
D.废气的排放所占比例最大,减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段
5.下列四种现象中,只有能的转移而不发生能的转化过程的是
A.冬天,用手摸户外金属时感到冷
B.植物吸收太阳光进行光合作用
C.水蒸气会把壶盖顶起来
D.古代人钻木取火
6.热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志,人类的现代生活已越来越离不开各种热机,热机从根本上改变着我们的世界。下列相关说法正确的是
A.热机是把内能转化为机械能的装置
B.内燃机完成一个工作循环对外做功两次
C.使用热值大的燃料可提高热机效率
D.采取有效措施可以使热机效率达到100%
7.下列生活实例中,通过热传递改变物体内能的是
A.喝一口热茶,胃暖暖的 B.两手用力摩擦,手感到热
C.反复弯折铁丝后,弯折处很烫 D.用锯条锯木板,锯条变热
8.如图所示,在烧瓶内盛有少量的水,然后用胶塞封住瓶口,打气筒可以通过导管向瓶内打气。快速向烧瓶内打气,若干次后打气筒的温度升高,胶塞冲出瓶口,同时在瓶口附近产生“白气”。关于这个实验,以下判断中正确的是( )
A.打气筒的温度升高,是通过热传递改变了内能
B.胶塞被瓶内气体推出的过程,气体对胶塞做了功
C.胶塞被瓶内气体推出的过程,胶塞的动能转化成了内能
D.瓶口附近出现的“白气”,是瓶内的水汽化成水蒸气形成的
二、填空题
9.冬天,小丽为了使自己的手更暖和些,采用了反复来回搓手的方法。从物理学的角度看,小丽改变手内能的途径是 方式。
10.物体的内能与物体的 有关,一杯水温度由20℃加热到60℃内能 ,由60℃降低到30℃内能 。
11.小明在两只相同的烧杯里装入质量相等水和食用油,用相同的电加热器分别给两个烧杯加热如图甲,小明将实验数据做了记录并把液体温度与加热时间关系绘制成如图乙的图像,根据图像请你判断 (选填“a”或“b”)物质是水,如果把质量为2kg的水加热温度从20℃升高了50℃,则水吸收的热量Q水吸= J。
12.“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的 很大;1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为4.2×108J,可以使 kg的水从20℃加热至60℃。[]
13.水的比热容c=4.2×103 ,把2kg的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量为 J。
14.如图所示是四冲程汽油机的 冲程,此冲程 能转化为 能。若该汽油机每秒完成40个冲程,则每秒它对外做功 次。
三、实验题
15.小丽在“探究不同物质吸热的情况”的实验中,将A、B两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器进行加热,并绘制出如图乙所示的图象(不计热量散失)。
(1)在两个完全相同的烧杯中分别装入 (选填“质量”或“体积”)、初温都相同的A、B两种液体;
(2)实验中,A、B两种液体吸收热量的多少是用 来反映的;
(3)如图乙所示, 液体的吸热能力较强;
(4)小丽发现给初温为t0的A和B加热相同的时间,A的温度升高到t1,B的温度升高到t2;若A和B升高相同温度所需加热时间分别为TA、TB,则TA= (用t0、t1、t2、TB表示);
(5)若将质量为100g的B液体,从20℃加热到60℃,则B液体吸收的热量是 [B液体的比热容为]。
16.在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中,提供了如图所示的实验器材,其中R1>R2。
实验一:探究电流产生的热量与电阻的关系:
(1)电路中电阻丝的串联连接是为了控制 ;则电阻丝放出热量的多少,可以通过 来进行判断;
(2)闭合开关,经过一定时间, (选填“A”或“B”)瓶中煤油升高的温度多一些。(实验中A和B瓶中煤油升高温度分别为Δt1、Δt2 )
实验二:探究电流产生的热量与电流的关系:
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电路中的电流变成实验一的电流的2倍,且通电时间相同。由得到的实验现象,可以发现:用电阻丝R1(或R2)加热的煤油,温度升高温度 (或) (选填“大于”“等于”或“小于”)2Δt1(或2Δt2)。说明电流产生的热量与电流 正比例关系(选填“成”或“不成”);
(4)你认为做这个实验产生误差的主要原因 。
四、综合题
17.2020年初新冠肺炎肆虐全球。
(1)新冠病毒的直径约为0.1微米,合 m,主要通过呼吸道飞沫传播和接触传播。带有病毒的飞沫直径一般为1-10微米,其在空气中的运动 (是不是)分子的无规则运动。常用的三种口罩过滤孔径如下:①普通16层纱布口罩在100微米左右;②单层无纺布口罩在10微米左右;③N95专业口罩在0.1微米左右。上述口罩在防控新冠病毒中更有效的是 (填序号)。戴上口罩后,眼镜镜片上容易出现水雾,这是 现象(填物态变化)
(2)专家指出,75的酒精(即配制所使用的纯酒精和水的体积比是3:1可有效灭活病毒。若总体积等于纯酒精和水的体积之和,则配制好的75的酒精的密度是 kg/m3。但实际配制好的酒精密度比该密度值要大,这是因为 。(已知纯酒精的密度是0.8103kg/m3)
(3)治疗新冠肺炎重症患者通常在负压病房内进行。负压病房是指利用特殊的装置使病房内的气压低于病房外的气压。考虑到病房内的空气中病毒浓度比较高,使用负压病房的好处是 。负压病房内与外面缓冲区的压强差为5Pa,病房门的面积约2.8m2,则该门所受的内外气体压力差约为 N。
18.从2021年4月“天和”核心舱升空,到2022年10月“梦天”实验舱发射与之成功对接,我国顺利建成了“天宫”空间站(图1)。小明在网络上查找之前一些相关新闻。
(1)某型号的火箭(图2)有两种发动机,数据如表,火箭的芯一级内燃料完全燃烧放出多少热量?( )
发动机
个数
燃料
种类
质量(吨)
热值()
芯一级
1
液氢
20
1.4
助推器
4
煤油
30
0.46
(2)火箭发射前加注液氢时,箭体内某个100kg的铝制部件温度会降低,该部件从20℃降到0℃的过程中放出多少热量?(几种金属的比热容如图3)( );
(3)火箭发射初期推进力为,上升100m,此阶段燃料燃烧放出能量,该阶段助推器推进火箭工作的效率多少? ( );
(4)阅读以下材料,通过分析,判断火箭应选用①~⑤哪种热机? (填序号)
最早的热机是①蒸汽机,它在历史上对工业的发展起到了极其重要的作用,但是由于蒸汽机过于笨重,效率很低,于是,内燃机应运而生,它有②汽油机、③柴油机两大类,它不但轻便,效率也提高了,对交通运输事业的现代化起到了决定性的作用。
喷气式发动机向后高速喷出气体,从而获得前进的动力,在功率相同时,喷气式发动机比内燃机更轻便。它有两种,④一种需要用大气中的氧气来助燃,⑤另一种自带燃料和氧化剂,工作时不需要空气。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
C
B
D
A
A
A
B
1.A
【详解】A.物体温度升高,内能一定增大,故A正确;
B.物体从外界吸收了热量,温度不一定升高,比如晶体在熔化过程中,吸热但温度不变,内能增加,故B错误;
C.物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界物体对它做了功,故C错误;
D.热量是一个过程量,不能说具有或含有多少热量,故D错误。
故选A。
2.C
【详解】AB、原子核是由原子核和核外电子组成的,故AB错;C. 原子是由位于中心的原子核及核外绕核转动的电子组成,原子核由质子和中子组成;质子和中子是由夸克组成,按物体尺度由大到小的顺序排列:原子、原子核、质子、夸克,故C正确;D. 在探索微小粒子的历程中,人们首先发现了电子,进而认识到原子是由原子核和电子组成,再后来又发现了夸克,故D错.故选C.
【点睛】原子是由位于中心的原子核及核外绕核转动的电子组成,原子核集中了全部的正电荷及几乎全部的质量;原子核由质子和中子组成;质子和中子是由夸克组成.
3.B
【详解】A.晒太阳,太阳通过光将能量传递给其它物体,是热传递的方式改变内能,故A不符合题意;
B.“搓手取暖”,双手摩擦,摩擦生热,机械能转化为内能,这是利用做功改变物体内能,故B符合题意;
C.热水袋取暖,热水放热,人吸热,是热传递的方式改变内能,故C不符合题意;
D.冰袋降温,人放热,冰吸热,是热传递的方式改变内能,故D不符合题意。
4.D
【详解】A.热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热散失、并且废气带走大部分能量,所以热机的效率较低,不能达到100%,故A错误;
B.汽车排放的废气是空气污染的主要原因之一,故B错误;
C.该汽油机的热机效率为
η=100%﹣33%﹣30%﹣7%=30%
故C错误;
D.用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率。由图示知,废气带走了大部分的能量,所以减少该部分的能量损失是提高热机效率的有效手段,故D正确。
故选D。
5.A
【详解】能量的转移是同一种能量从一个物体转移到另一种物体或从同一物体的一部分转移到另一部分,能量的形式不变;能量的转化则是能量从一种形式转化为另一种形式,能量的形式发生了改变.用手摸户外金属时是发生了热传递,使手的内能减小,金属的内能增加,热传递过程是内能转移的过程,A符合题意;植物吸收太阳光进行光合作用,将太阳能转化为植物的化学能,B不符合题意;水蒸气把壶盖顶起来,是水蒸气对外做功,将内能转化为壶盖的机械能,C不符合题意;摩擦可以生热,使温度升高,达到木材的着火点,使木材燃烧,D不符合题意,故选A.
6.A
【详解】A.热机通过燃料燃烧将燃料的化学能转化为高温高压气体的内能,高温高压气体推动活塞对活塞做功,内能转化为机械能,故A正确;
B.内燃机一个工作循环中只有一个做功冲程对外做一次功,故B错误;
C.热机用来做有用功那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机效率,与燃料热值的大小无关,故C错误;
D.燃料释放的能量不可能全部用来做有用功(如机体吸热、尾气带走热量等),无论采取什么措施都不可以是热机效率达到100%,故D错误。
故选A。
7.A
【详解】A.喝一口热茶,热量从热茶传到胃上,是通过热传递改变物体内能,故A符合题意;
BCD.两手用力摩擦,反复弯折铁丝后和用锯条锯木板这些都属于做功来改变物体的内能,故BCD不符合题意。
8.B
【详解】A.打气筒可以通过导管向瓶内打气,对气体做功,气体内能增加,温度升高,通过做功改变物体的内能,故A错误;
BC.胶塞从瓶口冲出的过程,是瓶内气体对胶塞做功,是气体内能转化为胶塞的机械能的过程,故B正确,C错误;
D.当瓶塞跳起时,瓶内气体对瓶塞做功,瓶内气体的内能减少,温度降低,水蒸气遇冷液化形成了小水滴,形成了瓶口的白雾,故D错误。
故选B。
9.做功
【详解】冬天,小丽为了使自己的手更暖和些,采用了反复来回搓手的方法,克服摩擦做功,机械能会转化为手的内能,此过程是通过做功的方式改变手的内能。
10. 温度 增加 减少
【详解】[1][2][3]物体的内能与物体的温度有关,温度升高内能增大,温度降低内能减小。一杯水温度由20℃升高到60℃,温度升高,分子运动加剧,分子动能增加,所以内能增加;60℃降低到30℃,温度降低,分子运动减缓,分子动能减小,所以内能减少。
11. b 4.2×105
【详解】[1]由图乙可知,相同质量的a、b液体,在吸收相同热量时b升温较慢,由可知,b液体的比热容大,吸热能力强,所以b液体是水。
[2]水吸收的热量为
12. 热值 2500
【详解】[1]在质量相同时,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,由可知,“可燃冰”的热值很大。
[2]1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为
不计热损,水吸收的热量和可燃冰完全燃烧放出的热量相等,则水吸收的热量为
根据可知,水的质量为
13. J/(kg•℃) 6.72×105
【详解】[1]比热容的单位是J/(kg•℃),所以水的比热容。
[2]水吸收的热量为
14. 做功 内 机械 10
【详解】[1]如图所示冲程中,进气门和排气门都是关闭的,活塞向下运动,汽缸容积增大,火花塞点火,是做功冲程。
[2][3]做功冲程中,燃料燃烧释放的内能推动活塞做功,将内能转化为机械能。
[4]汽油机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,若该汽油机每秒完成40个冲程,则每秒它对外做功10次,飞轮转动20周。
15. 质量 加热时间 B 8.4×103J
【详解】(1)[1]根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,根据,故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量A、B两种液体。
(2)[2]用相同的电加热器进行加热,相同的时间内加热器放出的热量相同,水和油相同的时间内吸收的热量相同,故可以用加热时间来表示吸收热量的多少。
(3)[3]如图乙所示,加热相同时间,B液体升温慢,B液体的吸热能力较强。
(4)[4]给初温为t0的两种加热相同的时间,A的温度升高到t1、B的温度升高到t2;由于加热时间相同,故两种液体吸收的热量是相同的,即根据得
则
两种液体升高相同温度所需加热时间分别为TA、TB,加热时间之比等于吸收的热量之比,即
故
(5)[5]若将质量为100g的B液体,从20℃加热到60℃,B液体吸收的热量是
16. 电流相等 温度计升高的示数 A 大于 不成 有热量损失
【详解】(1)[1]电流产生热量与电流大小和电阻大小有关,所以在探究电流产生的热量与电阻的关系实验中,需要将电阻丝串联,控制通过电阻丝的电流相等。
[2]实验中通过电阻丝产生的热对液体加热,液体温度升高的越多,即温度计示数升高得越多,表明电阻丝产生的热量越多。
(2)[3]通过两电阻丝的电流相等,R1>R2,闭合开关,经过相同时间后,电阻R1产生的热量比电阻R2产生的热量多,所以A瓶中煤油升高的温度多一些。
(3)[4]由焦耳定律可知电阻丝产生的热量为,如果电流增加为原来的2倍,通电时间相同,则电阻丝产生的热量为原来的4倍。如果忽略热量损失,即电阻丝产生的热量全部被煤油吸收,由可知煤油升高的温度变为原来的4倍,即
所以
[5]电流通过电阻丝产生的热量为,所以电流产生的热量与电流不成正比,与电流平方成正比。
(4)[6]在该实验中,电阻丝产生的热量被煤油吸收,同时煤油也在向空气放热,电阻产生的热量并没有完全被煤油吸收,所以实验二中的定量关系无法通过该实验得出,只能得到在通电时间相同时,电流越大,电阻越大,产生的热量越多的定性关系。
17. 不是 ③ 液化 总体积小于水和酒精体积之和
病房内的病毒细菌就不会扩散到外界 14
【详解】(1)[1]新冠病毒的直径约为0.1微米,即。
[2]带有病毒的飞沫属于物质,所以带有病毒的飞沫在空气中的运动不是分子的无规则运动,是物质的运动。
[3]新型冠状病毒的直径约为0.1微米,要过滤除去空气中的病毒,口罩过滤孔直径应小于病毒,专业口罩在0.1微米左右,能在防控新型冠状病毒更有效;故③符合题意。
[4]戴上口罩后,眼镜镜片上容易出现水雾是呼出的水蒸气遇到冷的镜片液化形成的小水珠。
(2)[5]的酒精中纯酒精和水的体积比是,的酒精的密度为
[6]分子间有间隙,总体积小于水和酒精的体积之和。所以实际配制好的酒精密度比该密度值要大;
(3)[7]负压病房使病房内的大气压强小于外界的大气压强,这样病房内的病毒细菌就不会扩散到外界。
[8]根据知,该门所受的内外气体压力差为
18. 2.8×1012J 1.76×106J 50% ⑤
【详解】(1)[1]根据表中数据,火箭的芯一级内燃料完全燃烧放出的热量为
Q1=qm=1.4×108J/kg×20×103kg=2.8×1012J(2)[2]由图3知,c铝=0.88×103J/(kg·℃),由Q=cmΔt可得,该部件从20℃降到0℃的过程中放出的热量为
(3)[3]由W=Gh可得,火箭发射初期推进力做的有用功为
此阶段燃料燃烧放出能量为
Q放=7.4×109J
由
可得,该阶段助推器推进火箭工作的效率为
(4)[4]自带燃料和氧化剂的是火箭喷气发动机,它工作时不需要空气,可以在大气层外工作,能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。通过阅读材料知,火箭应选用的热机是⑤。
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