专题02 物态变化与内能及其利用(复习讲义,江苏专用)2026年中考物理二轮复习讲练测
2026-03-26
|
2份
|
65页
|
692人阅读
|
13人下载
精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 内能 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.08 MB |
| 发布时间 | 2026-03-26 |
| 更新时间 | 2026-03-26 |
| 作者 | 飞哥物理研究站 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-03-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57015562.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题02 物态变化与内能及其利用
目 录
01 考情剖析·命题前瞻 2
02 思维导图·网络构建 4
03 考点通关·靶向突破 5
考点1 物态变化 5
教材·知识夯基 1. 温度及其测量 2. 物态变化核心规律 3. 物态变化实验
中考·考法聚焦 考法01 物态变化现象的识别与吸放热判断问题 考法02 晶体与非晶体的熔化、凝固图像及特点判断 考法03 蒸发与沸腾的区别及影响因素判断 考法04 物态变化相关实验探究
考点2 内能 8
教材·知识夯基 1. 内能的定义与影响因素 2. 内能与温度、热量的区别 3. 改变内能的两种方式 4. 比热容
中考·考法聚焦 考法05 内能、温度、热量的概念辨析 考法06 改变内能两种方式的判断及应用 考法07 比热容的理解、相关计算及应用
考点3 内能的利用 11
教材·知识夯基 1. 内能的两种利用方式 2. 热值 3. 热机 4. 热效率
中考·考法聚焦 考法06 改变内能两种方式的判断及应用 考法07 比热容的理解、相关计算及应用 考法08 热值的理解及燃料燃烧放热相关计算 考法09 热机四冲程的判断、能量转化及工作循环计算 考法10 热效率的计算及提高热效率的方法
04 素养拓展·思维进阶 13
拓展1:生活中物态变化的综合应用 13
拓展2:内能的综合应用 14
05 优题精选·练能提分 15
考点
考查形式
考查内容
考法分析
物态变化
☑选择题
☑填空题
☑实验题
温度单位、温度计原理与使用方法,物态变化识别及吸放热判断,晶体与非晶体区别及熔化、凝固图像分析,汽化形式区别与影响蒸发快慢因素,物态变化实验(如晶体熔化、水沸腾实验)的装置组装、现象观察、数据记录分析与误差讨论。
近五年中考真题显示,物态变化知识点在选择和填空题里,常以生活自然现象、科技应用为背景,考查物态变化类型及吸放热判断,难度不大但需准确理解概念;实验题重点围绕晶体熔化和水的沸腾实验,涉及器材选择、步骤优化、数据处理及特殊现象解释,如“水沸腾时持续吸热温度不变”“晶体熔化状态与温度关系”等,要求学生有较强实验操作与分析能力。
内能
☑选择题
☑填空题
☑实验题
内能的定义、影响因素,内能与温度、热量的区别与联系,改变内能的两种方式及其判断,比热容的概念、物理意义、单位及相关计算,比热容在生活中的应用。
从近五年中考真题看,内能知识点在选择、填空题中常结合生活实例考查内能、温度、热量关系辨析,学生需准确理解“物体温度升高,内能一定增加,但内能增加不一定吸热”“物体吸热,温度不一定升高”等易混淆概念;比热容常以计算题形式考查公式灵活运用,也会在填空题考查其物理意义及应用,要求学生理解比热容是物质特性,与物质种类和状态有关。
内能的利用
☑选择题
☑填空题
☑作图题
☑实验题
热值的概念、物理意义、单位及燃料燃烧放热公式的理解与应用,热机的工作原理、四冲程汽油机(或柴油机)的各个冲程特点,热机效率的定义、计算公式及提高热效率的具体方法。
从近五年中考真题看,内能利用知识点中,热值常结合燃料燃烧情境考查放热计算,要注意燃料是否完全燃烧;热机部分重点考查四冲程判断,常通过冲程示意图或描述让学生判断冲程名称、能量转化及进行相关计算;热效率计算是高频考点,常结合热机、锅炉等设备,涉及有用能量和总能量分析,学生需明确不同情境下有用能量表现形式,提高热效率的方法也常以填空题考查,注重理论与实际应用结合。
命题新趋势
情境生活化:注重学科知识与生活、科技、社会的联系,试题背景常结合最新科技成果(如航天器温度控制、新型环保材料物态变化应用)、生活热现象(如新能源汽车热管理系统)和传统文化中的物理知识(如二十四节气物态变化现象),强调从生活到物理,再从物理到社会。
跨学科融合:常与化学(如燃料燃烧的化学反应与热值计算结合)、生物(如人体体温调节中的物态变化)等学科知识相结合,考查学生综合运用多学科知识解决实际问题的能力
实验探究深化:不再局限于教材基础实验的简单重复,增加实验方案的设计与评估、实验误差的分析与改进等开放性问题,注重考查学生创新思维和实践能力。比如结合数字化实验设备(如温度传感器、数据采集器)探究物态变化规律,或优化“探究不同物质吸热能力”实验方案。
核心概念理解:试题不再满足于简单的记忆和套用公式,而是通过设置易错情境、辨析易混概念(如温度、内能、热量的关系,晶体与非晶体的本质区别),考查学生对概念内涵的深度理解和准确应用能力。
命题预测
结合江苏近年中考命题特点及趋势,预计2026年本专题考查方向如下:
物态变化部分以生活和自然现象为背景,重点考查物态变化类型识别(如“白气”液化、霜凝华)及吸放热判断。晶体与非晶体的熔化、凝固图像分析是中考热点,可能结合新实验装置(如带数据采集功能的温度传感器)考查。
内能部分,内能、温度、热量三者关系辨析是易错点,或出选择题,要求学生准确判断“物体吸热温度不一定升高”“内能增加不一定是因为吸热”等结论;比热容计算或结合生活中保温、散热问题,考查学生对公式的灵活运用。
内能的利用部分,热机的四冲程判断及能量转化、热值的相关计算(注意燃料燃烧放热公式的适用条件)以及热效率的计算将是考查重点,同时提高热效率的实际方法也可能以填空题形式出现。
此外,情境化试题比例可能进一步增加,如结合“碳中和”考燃料选择与热值关系,或结合航天科技考航天器内温度控制与物态变化应用。跨学科融合方面,可能出现与生物学科结合的题目,如人体出汗降温涉及蒸发吸热,或与化学学科结合考燃料燃烧化学方程式与热值计算综合应用。实验探究题可能在教材基础实验上拓展,如改进“探究冰的熔化特点”实验,增加不同种类晶体熔化特点比较,或探究“水的沸腾”实验中影响沸点的因素(如气压),考查学生实验设计与分析论证能力。
考点1 物态变化
1. 温度及其测量
温度是表示物体冷热程度的物理量(反映分子运动的剧烈程度,温度越高,分子运动越剧烈)。
(1)温度的单位
①摄氏温标(常用):符号℃,规定1个标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃,沸水的温度为100℃,0℃到100℃之间分为100等份,每等份为1℃。
②常见温度值:人体正常体温约37℃;室温约25℃;冰箱冷藏室约4℃,冷冻室约-18℃。
(2)温度计的工作原理
基于液体的热胀冷缩规律,常见温度计内装液体为水银、酒精或煤油(酒精温度计适用于低温环境,水银温度计适用于常温范围)。
(3)温度计的使用方法
①选:选择量程合适的温度计,避免量程过小损坏温度计、量程过大测量不准确。
②放:温度计的玻璃泡要完全浸没在被测液体中,不能接触容器底或容器壁。
③读:待温度计示数稳定后再读数;读数时,玻璃泡不能离开被测液体,视线要与温度计内液柱的上表面相平(俯视读数偏大,仰视读数偏小)。
④记:记录温度时,要注明单位(℃),无单位或单位错误均不得分。
(4)易错点与注意事项
①温度计读数时,先看清量程和分度值(常见分度值为0.1℃或1℃),再读数,避免读错刻度。
②体温计(特殊温度计):量程35℃-42℃,分度值0.1℃,玻璃泡上方有缩口,可离开人体读数,使用前需甩回玻璃泡内(苏科版常结合生活场景考查)。
③误差分析:玻璃泡接触容器底/壁、未待示数稳定读数、视线不水平,都会导致读数偏差,中考常以选择题、实验题形式考查误差判断。
2. 物态变化核心规律(先记吸放热,再记现象)
关键原则:熔化、汽化、升华吸热(需要吸热,温度可能不变);凝固、液化、凝华放热(放出热量,温度可能不变)。
物态变化
中考常见现象
易错提醒
熔化
冰融化、蜡烛熔化、海波熔化
晶体熔化时温度不变,非晶体持续升温
凝固
水结冰、蜡烛凝固、钢水凝固
晶体凝固时温度不变,非晶体持续降温
汽化
水蒸发、水沸腾、酒精挥发
蒸发快慢与温度、表面积、空气流速有关
液化
雾、露、“白气”、玻璃起雾、液化石油气
液化两种方式:降温、压缩体积
升华
干冰升华、樟脑丸变小、钨丝变细
升华无液态中间过程,直接吸热
凝华
霜、雪、冰花、雾凇
凝华无液态中间过程,直接放热
(1)晶体与非晶体(中考高频区分)
核心区别:晶体有固定的熔点和凝固点,非晶体没有。
类别
常见物质
熔化的特点
凝固特点
晶体
冰、海波、萘、各种金属
,吸热,温度保持不变
放热,温度保持不变
非晶体
玻璃、石蜡、沥青、松香
吸热,温度持续升高,
放热,温度持续降低
(2)汽化的两种形式(蒸发vs沸腾,必区分)
对比项目
蒸发
沸腾
发生条件
任何温度下,液体表面
达到沸点,液体表面+内部同时发生
温度变化
吸热,温度降低(致冷作用)
吸热,温度保持不变(等于沸点)
剧烈程度
缓慢、不明显
剧烈、有大量气泡
影响因素
温度、液体表面积、空气流速
液体种类、液面气压(气压越高,沸点越高)
易错点:1标准大气压下,水的沸点是100℃;气压低于标准大气压,沸点低于100℃。
3. 物态变化实验(中考实验高频)
重点实验:晶体熔化实验、水的沸腾实验
(1)晶体熔化实验:用酒精灯水浴加热(目的:使晶体受热均匀);温度计玻璃泡不能接触容器底和壁;记录温度和状态,绘制熔化图像(有一段水平线段,对应熔化过程,温度不变)。
(2)水的沸腾实验:烧杯上盖纸板(减少热量散失,缩短加热时间);沸腾时,气泡上升过程中体积变大(底部产生气泡,上升时水压减小,气泡膨胀);停止加热,沸腾立即停止(说明沸腾需要持续吸热)。
考法01 物态变化现象的识别与吸放热判断问题
【典例1】(2025·江苏南京·中考真题)实施人工降水的一种方法是通过飞机在高空云层中播撒干冰(固态二氧化碳),使云层中的水蒸气变成小冰晶或小水滴,小冰晶、小水滴增多形成降水。下列说法正确的是( )
A.干冰在云层中要放出大量热量 B.干冰在云层中汽化成二氧化碳
C.云层中的水蒸气凝华成小冰晶 D.云层中的水蒸气凝固成小水滴
考法02 晶体与非晶体的熔化、凝固图像及特点判断
【典例2】(2025·湖北武汉·中考真题)某小组在探究萘熔化过程温度的变化规律时,每隔1min记录一次温度,得到如图所示的温度随时间变化的图象。分析图象可知:
(1)萘的熔点为________℃,从萘开始熔化到所有萘完全熔化大约持续了________(填“10”“15”“25”或“35”)min;
(2)萘在AB段和CD段升温较慢的是________段,可能是因为固态萘的比热容________液态萘的比热容。
考法03 蒸发与沸腾的区别及影响因素判断
【典例3】(2025·黑龙江绥化·中考真题)关于热现象,下列说法中正确的是( )
A.霜是水蒸气放热凝华形成的
B.水在沸腾过程中温度不断升高
C.干冰在常温下会发生汽化现象
D.吹风扇加快汗液蒸发,是由于蒸发快慢与温度有关
考法04 物态变化相关实验探究
【典例4】(2025·江苏扬州·中考真题)小明发现冰块在不同饮料中熔化快慢不同,决定探究影响冰块熔化快慢的因素。
(1)相同的0℃的冰块在某液体中熔化得快,说明相同时间内,冰块在该液体中吸收的热量______(选填“多”或“少”);
(2)若将两个相同的0℃的冰块分别放入水和浓盐水中,所受浮力分别为,与液体接触面积分别为,则______,______;
(3)为探究冰块熔化快慢与接触面积的关系,下列两个方案,应选用方案______;
方案一:如图甲、乙,取两个相同的0℃的冰块,一块直接放入水中,另一块竖切成4小块放入相同的水中,记录冰块完全熔化的时间分别为;
方案二:如图丙、丁,在装满相同温度的水和浓盐水的玻璃杯中,分别放入相同的0℃的冰块,盖上杯盖使冰块保持浸没,记录冰块完全熔化的时间分别为;
(4)①采用方案一进行实验,发现,得出的结论是______;
②采用方案二进行实验,发现,得出的结论是______。
(5)在用方案二进行实验前,小明根据“向积雪的公路上撒盐,盐能尽快地融雪”,预测冰块在浓盐水中熔化得更快。他的推理是否正确?______,请说明理由:______。
考点2 内能
1. 内能的定义与影响因素
(1)定义:物体内所有分子动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。一切物体在任何温度下都有内能(0℃的冰也有内能)。
(2)影响因素:
①主要因素:温度,同一物体,温度越高,内能越大;温度降低,内能减小。
②其他因素:质量(质量越大,分子数越多,内能越大)、物质种类、状态(如冰熔化时,温度不变,内能增大,因为吸热)。
2. 内能与温度、热量的区别
易错混淆:“内能大”≠“温度高”;“吸热”≠“内能增大”;“温度升高”≠“吸热”。
物理量
定义
关键区分
例子
温度
表示物体冷热程度
状态量,只说“升高/降低”,不说“吸收/放出”
水从20℃升高到100℃
热量
物体在热传递过程中转移的能量
过程量,只说“吸收/放出”,不说“具有/含有”
水沸腾时吸收热量
内能
物体内所有分子的总能量
状态量,说“具有/增大/减小”
冰熔化时,内能增大,温度不变
补充:物体内能增大,可能是吸热(如加热水),也可能是外界对物体做功(如压缩空气);物体吸热,内能不一定增大(如晶体熔化吸热,内能增大;但如果同时对外做功,内能可能不变或减小)。
3. 改变内能的两种方式
改变方式
本质
常见例子
特点
热传递
能量的转移(从高温物体到低温物体)
晒太阳取暖、烧水、冰块熔化
不做功,仅能量转移
做功
能量的转化(机械能→内能,或内能→机械能)
搓手取暖、压缩空气引火、水蒸气顶起壶盖
伴随做功,能量发生转化
关键:两种方式在改变物体内能上是等效的。
4. 比热容
(1)定义:单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量,叫做这种物质的比热容,用符号c表示。
(2)单位:(焦耳每千克摄氏度)。
(3)物理意义:反映物质的吸热能力(比热容越大,吸热能力越强,温度变化越慢)。
(4)常见数据(必记):水的比热容是 ,水是常见物质中比热容最大的,所以水常用作“冷却剂”“取暖剂”(如暖气、汽车水箱)。
⑤ 计算公式(中考计算必考):;(t为末温,t₀为初温)。
易错点:比热容是物质的固有属性,与物质的质量、温度变化、吸放热多少无关,只与物质的种类、状态有关(如冰和水的比热容不同)。
考法05 内能、温度、热量的概念辨析
【典例5】(2025·四川巴中·中考真题)在“生活处处有物理”的综合实践活动中,小明观察了厨房的一些设备和现象,下列解释正确的是( )
A.炒菜时,香气四溢属于扩散现象
B.高压锅炖煮食物熟得快,是因为水的沸点会随气体压强增大而降低
C.用燃气灶煲汤,在汤沸腾后调小火焰能使汤的温度继续升高
D.刚出锅的馒头入口时很烫,是因为馒头含有的热量很高
考法06 改变内能两种方式的判断及应用
【典例6】(2025·江苏淮安·中考真题)图中是美食“油端子”,它是将面糊装入模具放入热油锅内炸出来的美食,下列情境在改变内能的方式上与之相同的是( )
A.弯折铁丝 B.压缩空气
C.钻木取火 D.给水加热
考法07 比热容的理解、相关计算及应用
【典例7】(2025·江苏连云港·中考真题)小华想“探究热水冷却过程温度变化的特点”,她将一杯的热水放在室温下自然冷却,记录的热水温度变化情况如下表所示。[]
时间
0
2
4
6
8
10
12
温度
80
71
65
60
56
52
49
此过程是通过___________的方式改变水的内能,在前内,水的内能减少了___________。请你归纳出热水冷却过程温度变化的特点___________。
考点3 内能的利用
1. 内能的两种利用方式
(1)利用内能加热:本质是热传递(如烧水、取暖、做饭),内能从高温物体转移到低温物体,不发生能量转化。
(2)利用内能做功:本质是内能转化为机械能(如热机、蒸汽机),伴随能量转化。
2. 热值
(1)定义:1kg(或1m³)某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值,用符号q表示。
(2)单位:固体/液体燃料:;气体燃料:。
(3)计算公式:(固体/液体燃料);(气体燃料)。
(4)关键:热值是燃料的固有属性,与燃料的质量、燃烧是否充分无关,只与燃料的种类有关。
易错点:“完全燃烧”是计算的前提,若燃料未完全燃烧,实际放出的热量小于按热值计算的热量。
3. 热机
(1)定义:将内能转化为机械能的机器,常见的有汽油机、柴油机。
(2)四冲程汽油机的工作过程:
冲程
进气门/排气门状态
活塞运动方向
能量转化
关键说明
吸气冲程
进气门开,排气门闭
向下
无能量转化
吸入汽油和空气的混合物
压缩冲程
两气门都闭
向上
机械能→内能
压缩混合物,温度升高,为燃烧做准备
做功冲程
两气门都闭
向下
内能→机械能
核心冲程,对外做功,其他冲程靠飞轮惯性完成
排气冲程
进气门闭,排气门开
向上
无能量转化
排出废气
补充:① 一个工作循环:4个冲程,活塞上下运动2次,曲轴转动2周,对外做功1次(只有做功冲程对外做功)。
② 汽油机与柴油机的区别:汽油机吸入汽油和空气混合物,用火花塞点火;柴油机吸入纯空气,压缩冲程末喷油,靠压缩做功点燃(压燃式)。
4. 热效率
(1)定义:热机工作时,用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的总能量之比,叫做热机的效率(用η表示)。
(2)计算公式:( 为有用功, 为燃料完全燃烧放出的热量)。
(3)提高热效率的方法:
①使燃料充分燃烧(如增大进气量、雾化燃料);
②减少热量散失(如给热机外壳保温、减小废气带走的热量);
③减小机械摩擦(如加润滑油)。
易错点:热机效率永远小于100%(因为总有热量散失、机械摩擦等损耗)。
考法08 热值的理解及燃料燃烧放热相关计算
【典例8】(2025·青海西宁·中考真题)小宁家自来水温度为,他把燃气热水器的温度设定为、洗澡时用了20kg的热水。这些水吸收的热量是______J;若加热效率为,则需要完全燃烧______的天然气。
考法09 热机四冲程的判断、能量转化及工作循环计算
【典例9】(2025·江苏南京·中考真题)如图所示是一台四冲程汽油机的某个冲程,在此冲程中_____能转化为_______能;若飞轮转速为1800r/min,则该汽油机每秒钟完成_______个工作循环;在一段时间内消耗了500g汽油,若这些汽油完全燃烧,则放出的热量是____________J。(q汽油=4.6×107J/kg)
考法10 热效率的计算及提高热效率的方法
【典例10】(2025·江苏苏州·中考真题)用煤气炉将的水从加热到,消耗煤气。已知煤气的热值为,水的比热容为。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。
拓展1:生活中物态变化的综合应用
阅读短文,回答问题:
“天路”上的热棒技术
被称为“天路”的青藏铁路,在修建时遇到的最大问题就是多年冻土对路基的影响,青藏高原多年冻土的年平均气温约为-3.5°C~-2°C,夏天气温上升,冻土层中的冰就要熔化,使路基硬度减弱,火车的重压会使路基及铁轨严重变形,而冬天温度降低,冻土层的水结冰,上面的路基和钢轨就会鼓起来,冻土层反复冻融及冬季不完全冻结,严重危及铁路路基,火车极易脱轨.因此,为了使冻土层保持稳定,工程建设者们有许多发明创造,其中有项技术叫“热棒”。
在冻土区,路基两旁插有一排排碗口粗细、看上去像护栏的金属棒,如图甲所示,这就是“热棒”。它们的间隔为2m,高出路面2m,插入路基下5m。棒体是封闭中空的,里面灌有液态的氨,外表顶端有散热片。图乙是热棒的工作原理图。我们知道,酒精比水更容易变成气体,而液态氨变成气体比酒精还要容易。当棒的下方一端受热时,里面的液态氮会吸热而变成气态氨,在管内压力差的作用下,蒸气上升至冷凝段,与较冷的冷凝器管壁接触,放出热量,再通过冷凝器的散热片将热量传递到空气中,同时蒸气物质遇冷冷凝成液体,在重力的作用下,液体沿管壁回流到下方一端,再蒸发,如此循环往复。正是液态氨在“热棒”中默默无闻地工作,使它成了保持路基冻土的“冰箱”。
(1)当它的下方一端受热时,里面的液态氨会变成气态氨,气态氨跑到上方一端时会变成液体需要______ (选填“吸热”、“放热”);
(2)“热棒”能够保持路基冻土,是因为液态氨具有______的特性;
A.沸点高 B.沸点低
(3)下列说法正确的是______;
A.热棒工作时,氨从气态到液态是通过压缩体积的方法实现的
B.散热片的作用是提高气态氨的吸热效果
C.热棒工作时,上端发生的物态变化是液化
D.冻土中的水结冰时体积要收缩
(4)热棒工作时,地面空气温度______(低于/等于/高于)冻土的温度;
(5)热棒具有独特的单向传热性能:热量只能______(向上/向下)传输,反向不能传热。
拓展2:内能的综合应用
(2025·江苏苏州·二模)阅读短文,回答问题。
空气能热水器工作原理如图甲所示。蒸发器从室外空气吸热、加热低沸点氟介质并使其汽化,氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后,进入冷凝器液化释放热量传递给水箱中的冷水,随后经过“节流降温过滤降压“回到室外的蒸发器开始下一个循环。空气能热水器具有高效节能的特点,它工作时,氟介质在蒸发器中吸收热空气的能量QA;压缩机消耗电能W转化为机械能,再由机械能转化为内能,最终氟介质在冷凝器中释放给冷水的热量QR通常我们用“能效比”(即最终释放给冷水的热量与消耗的电能的比值)来反映空气能热水器的节能性能。某款空气能热水器,它的部分技术参数如下表(制热量表示氟介质在冷凝器中最终释放给冷水的热量)。
额定制热量功率P1/W
3000
电源规格U/V
220
额定电功率P2/W
800
水箱容积V/L
200
适用环境温度范围-7~43℃
(1)在空气能热水器中,是通过________(选填“加压”或“降温”)方法使氟介质液化的,这款空气能热水器正常工作时的能效比为________。
(2)氟介质经膨胀阀减压后、它的沸点所在温度范围可能是________。
A.低于-7℃ B.-7℃°~43℃ C.高于43℃ D.高于50℃
(3)正常使用时,将一箱15℃的冷水加热到45℃,消耗的电能为________J(c水=4.2×103J/(kg·℃))
(4)在如图乙所示的冲程中,压缩机汽缸内实现了把________能转化为________能。
(5)压缩机活塞上下移动的距离是16cm,横截面积是50cm2,工作时,活塞压缩氟介质的压强约为2.5×105 Pa,则活塞压缩一次氟介质做的功为________J;若系统正常工作消耗的电能有80%转化为压缩氟介质的能量,则压缩机曲轴的转速是________r/min。
一、单选题
1.(2025·江苏南京·二模)下列读数正确的是( )
A.2.5cm B.34℃
C.1.4A D.4min35.1s
2.(2025·江苏徐州·一模)水是生命之源,如图所示,其存在的方式与状态随环境和气候经常发生变化,且循环往复。以下关于水的物态变化及吸、放热,解释正确的是( )
A.阳光普照海洋,海水吸热升华形成水蒸气
B.小水滴遇到更寒冷的气流,凝华形成小冰晶,形成冰雹
C.冬天,水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝固成小冰晶,形成雪花
D.水蒸气上升到高空,与冷空气接触,有的液化成小水滴或凝华成小冰晶,形成云
3.(2025·四川广元·二模)小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下实践探究实验:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图a);扭转瓶子压缩瓶内的气体(如图b);轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图c)。图b和图c所示的过程分别与下列所示的四冲程内燃机示意图中相对应的两个冲程是( )
A.甲和乙 B.甲和丙 C.丁和丙 D.乙和丙
4.(2025·江苏徐州·一模)关于粒子和宇宙,下列说法错误的是( )
A.电子的发现证明了原子是可分的 B.分子间仅存在吸引力,不存在排斥力
C.宇宙中天体的位置不是恒定不变的 D.物体温度降低,分子的无规则运动速度减慢
5.(2025·江苏南京·三模)小明用如图所示甲、乙两套的装置,正确完成了“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”、燃料点燃直至燃尽,两个实验中液体升高的温度随时间变化的图像如图丙所示,不考虑热量损失,以下判断正确的是( )
A.两个实验都要控制燃料的质量、液体质量相等
B.两个实验都是通过温度计上升的示数反应热量的多少
C.图像一和图像二表示两种物质比热容之比为1∶4
D.图像一和图像二表示两种燃料的热值之比为5∶4
6.(2025·江苏淮安·一模)如图所示是家居装修的一种空气锤,它是利用压缩空气使活塞迅速推出,产生巨大压力,能将铁钉打入木板,甚至能将混凝土压碎。下列关于空气锤的使用,说法错误的是( )
A.空气锤将铁钉打入木板的过程中,对铁钉做了功
B.空气被压缩时,密度增大,压强增大
C.木板可以被铁钉打入,说明力可以改变物体的形状
D.反复捶打,铁钉会发热,这与内燃机的做功冲程能量转化相同
7.(2025·江苏南京·三模)如图所示,用完全相同的装置加热液体。已知燃料的质量、烧杯内的液体质量、加热方式均相同。不计热损失,将燃料点燃直至燃尽,三个烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如丁所示,则下列说法正确的是( )
A.仅用乙、丙两图可以比较不同燃料的热值
B.甲、丙装置中的液体在0-t内吸收的热量之比为2∶1
C.a、b两种液体的比热容之比为
D.燃料1和燃料2的热值之比为
8.(2025·江苏泰州·三模)下列对应的物态变化中,需要吸热的是( )
A.冬天河水结冰
B.铁丝网上的霜
C.冰袋给病人降
D.冒出的“白气”
9.(2025·江苏无锡·一模)小明家有一辆小汽车,他发现汽车上许多地方都用到了物理知识,下面是他思考的问题,说法正确的是( )
阀控密封式铅酸蓄电池
UXL220-2NFR
(1-GFM-2002V,200Ah/10HR)
浮充电压(25℃)
2.22-2.24V
10小时率,终止电压1.8V(25℃)
200Ah
端子扭力
8.0~10.0N∙m
A.该汽车的内燃机是一台四缸四冲程汽油机,如图甲所示是汽油机的压缩冲程
B.若飞轮转速是2400r/min,则每秒对外做功40次
C.如表所示是小汽车用蓄电池铭牌的一部分,给蓄电池充电时,此时它将化学能转化为电能
D.如图丙是小汽车汽油机的能量流向图,根据图中给出的信息,该汽油机的效率为30%
二、填空题
10.(2025·江苏徐州·模拟预测)在“观察水的沸腾”实验中,沸腾时水中有大量气泡产生,气泡内的气体主要是______,此时温度计的示数(如图所示)为______。要让水持续沸腾,能不能停止加热?______。
11.(2025·江苏泰州·二模)冰箱拿出的冰棒会“粘”住舌头,因为液体_________(填写物态变化的名称)的缘故,冰棒虽然温度很低,但是手握木棍却没有感觉,说明木棍的______性较好(选填“导热”或“隔热”);如图b,带电的塑料棒靠近铝箔条,发现铝箔条可以“粘”在塑料棒上,它的原理和图a验电器的原理______(选填“相同”或“不同”);将两个表面光滑的铅块相互紧压后,发现它们会“粘”在一起,这说明分子间有________。
12.(2025·江苏无锡·一模)如图是水沸腾时的实验场景(气泡未画出)。气泡上升时,大小变化为________,测得水的沸点是102℃,说明当地气压____________(选填“高于”“低于”或“等于”)一个标准大气压,为证明水沸腾需要持续吸热,你的操作是___________。
13.(17-18八年级·全国·单元测试)仙人掌的针状叶能够减少水分的__________。如图所示是医生检查患者牙齿的情景。在金属小平面镜放入口腔前,先要将它放在酒精灯上烤一烤,以免水蒸气在镜面上______形成水雾。烧水时,如不小心会被壶中的100℃水蒸气烫伤,这种烫伤往往比100℃开水烫伤更厉害,这是因为__________________________。
14.(2025·江苏扬州·一模)“春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连;秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。”二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶。“白露”节气中,露的形成是______现象,“霜降”节气中,霜的形成是______现象。(填“物态变化”名称)
15.(2025·江苏连云港·二模)如图所示是燃气灶烧水的情境。
(1)天然气本身无色无味,为了安全和警示,通常会向天然气中加入臭味剂。拧动点火装置,若燃气未点燃,会闻到臭味,表明______;
(2)壶中装有2L的水,则壶中水的质量为______kg。完全燃烧的天然气放出热量为______J,其中40%的热量被水吸收,水的温度升高了______℃。【天然气的热值,水的比热容为】
16.(2025·江苏苏州·二模)赛龙舟是我国端午节重要的民俗活动之一,粽子是端午节必不可少的食物之一。
(1)比赛时,龙舟队鼓手敲鼓指挥,鼓声是由鼓面的_________产生的;鼓声和观众的呐喊声响彻天际,是指声音的_________(填声音的特性)。
(2)观众用手机拍摄比赛时,若要使拍摄到的画面小一些,应适当_________(选填“靠近”或“远离”)比赛现场。
(3)煮粽子时厨房里香气四溢,说明分子在不停地做_________的运动;粽子被煮熟是通过_________方式改变内能的。
17.(2025·江苏无锡·模拟预测)科技让农业发展更加迅速。某研究所研究出一款插秧机,质量为345kg。经过一段时间,消耗了的汽油,则汽油完全燃烧放出的热量为______;若该段时间,插秧机没有进行其他作业,只是向前行驶了5000m,若行驶过程中所受阻力是重力的0.1倍,则该插秧机在这段时间的机械效率为______%;若这些热量完全被50kg、初温为的水吸收,则在标准大气压下水温升高______。[,](若无法计算出精确结果,则取整数)
18.(2025·江苏无锡·模拟预测)如图甲所示是小明用可乐瓶制作的水火箭,小明先在瓶中装适量水,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气;此时瓶中气体的内能_____(选填“增加”、“减少”或“不变”);打开阀门后,水从尾部的金属管向下喷出,水火箭向上飞向空中,此过程的能量转化情况与热机的______(选填“乙”或“丙”)冲程相似,如果此热机1s做功20次,则汽油机曲轴转速为_________r/min。
19.(2025·江苏扬州·三模)某型号单缸四冲程汽油机飞轮的转速是1500r/min,这种汽油机满负荷工作时的功率2100W(不计摩擦损失),转动300r所做的功是_______J,如果满负荷工作时每分钟消耗15g汽油,这种汽油机的效率是_________%(结果保留整数)(汽油的燃烧值为4.6×107J/kg)。涡轮发动机是一种利用旋转的机件从穿过它的流体中汲取动能的发动机形式,是内燃机的一种。常用作飞机与大型的船舶或车辆的发动机。涡轮增压发动机由涡轮增压器向发动机提供压缩空气类似于内燃机的________冲程。由于进入汽缸的空气量增多,所以允许喷入较多的燃油使发动机产生较大_____并具有较高的燃烧效率。
三、实验题
20.(2025·江苏泰州·二模)在“探究冰的熔化特点”和“观察水的沸腾”实验中,小明同学进行了如下操作:
(1)如甲图所示,将装有碎冰的烧杯不用酒精灯加热,直接放置在空气中也可以使冰熔化,实验中要观察________并记录各个时刻的温度;
(2)冰完全熔化完后,在烧杯下放入酒精灯,如图乙所示,加热一段时间后水沸腾;水中气泡上升过程如图a、b,则图________中是沸腾时的情况,此时气泡内气体的主要成分是________;
(3)小明画出了温度随时间变化图像如图丙,则B点时的内能______ C点时的内能(选填“大于”“小于”或“等于”),判断依据是______;
(4)同组的小华同学设计了图丁的装置,但是一段时间后,观察到当烧杯中的水沸腾时,试管中的水不会沸腾,此时试管内的水和烧杯中的水相等的物理量是______(选填①温度;②热量;③内能)。
21.(2025·江苏盐城·二模)小林自制了一个加湿装置来提高房间湿度。如图所示,他将浴巾搭在衣架上,浴巾下端浸入水中,吸水浴巾表面一直处于湿润状态,然后用电风扇正对浴巾吹风加速空气流通来对房间进行加湿。
【问题】为了弄清楚自己制作的加湿装置对空气加湿能力与哪些因素有关,小林提出以下猜想:
猜想一:可能与浴巾的面积大小有关;
猜想二:可能与电风扇的风速大小有关;
猜想三:可能与水的温度有关。
【证据】小林将湿度计和图示装置放置在封闭小房间中,依次改变浴巾的面积、电风扇的挡位大小和水的温度重复实验,1小时后将房间的湿度记录在下表中,每次实验前打开窗户通风直至空气湿度恢复到35%(实验过程中用加热器维持水温不变)
实验序号
浴巾的面积
电风扇的风速
水的温度/℃
空气湿度
1
小
快
45
38%
2
中
快
45
42%
3
大
快
45
45%
4
大
慢
45
41%
5
中
快
20
33%
6
中
快
60
47%
(1)浴巾上的水分通过_____ (填物态变化)变为水蒸气散播到空气中。
(2)每次实验前打开窗户通风直至空气湿度恢复到35%的目的是________。
【解释】
(3)分析第1、2、3次实验可知,其他条件相同时,浴巾的面积越________,加湿装置的加湿能力越强。
(4)分析第3、4次实验数据可知,加湿装置的加湿能力与 _______ 大小有关。
(5)分析第 _________三次实验可知,其他条件相同时,水的温度越高,加湿装置的加湿能力越强。
【交流】
(6)小林不小心弄坏了湿度计,小明告诉小林通过其他方法也可以得知加湿装置的加湿能力, 操作是_______ 。(不允许增加器材)
22.(2025·江苏镇江·二模)如图1是“探究不同物质吸热升温的现象”的装置,小华用两个相同的容器(用虚线框表示),分别装入质量相等的A、B两种液体,用相同的装置加热。
(1)从实验效果考虑,盛放液体的容器应选择___________(选填“烧杯”或“易拉罐”)较好;实验中使用玻璃棒的目的是___________。
(2)实验中通过比较___________判断两种液体吸收热量多少。
(3)根据实验数据画出图像如图2分析可知:质量相等的A、B两种液体,吸收相同热量,液体___________升温较高。液体___________适宜作为冷却剂。
(4)如图3,若把物质吸热升温和柱形容器盛水水面升高做类比,比热容和容器的___________类似。(选填序号)
①高度 ②容积 ③底面积 ④质量
四、计算题
23.(2025·江苏苏州·模拟预测)某家庭用的燃气热水器,将20kg的水从10℃加热到60℃,完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4×107J/m3。试求:
(1)该热水器烧水的效率是多少?
(2)如果完全燃烧0.21m3天然气放出的热量的70%用来对小轿车做功,以1000N的动力进行牵引,可使轿车行驶多远?(天然气的热值为3.2×107J/m3)
24.(2025·广东汕头·一模)小明在家使用天然气灶给装满水的3L容量的金属锅加热,绘制了如图所示的水温随时间变化的图线,6min内完全㷦烧了0.05m3的天然气,已知水的比热容是,水的密度为,天然气的热值是,忽略金属锅吸收的热量不计。求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)经过6min的时间加热,水所吸收的热量?
(3)该天然气灶加热这些水的效率是多少?
五、综合题
25.(17-18九年级上·江苏盐城·月考)阅读短文,回答文后的问题.
制动液
汽车制动液俗称刹车油,汽车刹车时,驾驶员踩踏板通过刹车管内的制动液把压力传递到刹车块,刹车块和车轮上的鼓轮摩擦,静止车轮转动,制动时,因摩擦产生的热量会使制动液温度升高,如果温度过高,达到沸点,制动液就会产生大量气体,造成制动失灵.制动液的沸点在遇潮吸水后会下降,因此国家规定制动液沸点不得低于140℃.要测量制动液的沸点,可以取适量制动液和一个质量为m1的铜块放入加热容器,加热至沸腾后,把铜块取出立即放入一个装有水的保温杯中,保温杯中水的质量为m2、温度为t1,等铜块和水的温度相同后,再测出水温t2,若从取出铜块到测出水温过程散失的热量为Q,铜的比热容为c1,水的比热容为c2,就可以计算得到制动液的沸点,下表为某种制动液的含水量和对应的沸点.
含水量/%
0
1
2
3
4
5
6
沸点/℃
210
180
158
142
132
124
120
(1)刹车时制动液温度会升高,这是通过_____方式增加了制动液的内能.
(2)制动液沸点的表达式为t=_____.
(3)利用表格中给出的数据,在坐标图中作出沸点与含水量的关系图象.
( )
(4)当含水量达到_____时,这种制动液就必须更换.
26.(2025·江苏无锡·一模)如图甲所示,是甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站,它是我国用熔盐和1.2万块镜子建成的亚洲第一发电站。
工作原理如图乙所示,该发电站通过电脑控制镜子的反射方向,持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上,加热其中的熔盐,熔盐的熔点为210℃。高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐,之后被压缩到蒸汽发生器,与其中的冷水进行热交换,产生高温高压的水蒸气,水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。经过蒸汽发生器后的熔盐,降温回到低温熔盐罐,从而循环下去。该电站的两个熔盐罐中共存储3万吨熔盐,白天高温熔盐罐把能量储存起来,夜晚再把罐中的高温熔盐释放出来,可以实现24小时稳定电力输出。
(1)高温熔盐罐利用熔盐储存内能,高温熔盐进入蒸汽发生器,通过_____________(选填“做功”或“热传递”)的方式使冷水______________(填物态变化名称)形成高温高压的水蒸气,高温高压的水蒸气推动汽轮机,将内能转化为______________能,带动发电机发电。
(2)该发电站以100MW的恒定发电功率正常工作24h,可发电多少千瓦时?
(3)若该发电站1.2万块镜子平均每小时采热,且整个系统从接收光照到输出电能的效率为,那么该发电站白天至少要光照多少小时才能提供发电站正常工作24h的发电量?
17 / 18
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
专题02 物态变化与内能及其利用
目 录
01 考情剖析·命题前瞻 2
02 思维导图·网络构建 4
03 考点通关·靶向突破 5
考点1 物态变化 5
教材·知识夯基 1. 温度及其测量 2. 物态变化核心规律 3. 物态变化实验
中考·考法聚焦 考法01 物态变化现象的识别与吸放热判断问题 考法02 晶体与非晶体的熔化、凝固图像及特点判断 考法03 蒸发与沸腾的区别及影响因素判断 考法04 物态变化相关实验探究
考点2 内能 9
教材·知识夯基 1. 内能的定义与影响因素 2. 内能与温度、热量的区别 3. 改变内能的两种方式 4. 比热容
中考·考法聚焦 考法05 内能、温度、热量的概念辨析 考法06 改变内能两种方式的判断及应用 考法07 比热容的理解、相关计算及应用
考点3 内能的利用 13
教材·知识夯基 1. 内能的两种利用方式 2. 热值 3. 热机 4. 热效率
中考·考法聚焦 考法06 改变内能两种方式的判断及应用 考法07 比热容的理解、相关计算及应用 考法08 热值的理解及燃料燃烧放热相关计算 考法09 热机四冲程的判断、能量转化及工作循环计算 考法10 热效率的计算及提高热效率的方法
04 素养拓展·思维进阶 15
拓展1:生活中物态变化的综合应用 15
拓展2:内能的综合应用 17
05 优题精选·练能提分 18
考点
考查形式
考查内容
考法分析
物态变化
☑选择题
☑填空题
☑实验题
温度单位、温度计原理与使用方法,物态变化识别及吸放热判断,晶体与非晶体区别及熔化、凝固图像分析,汽化形式区别与影响蒸发快慢因素,物态变化实验(如晶体熔化、水沸腾实验)的装置组装、现象观察、数据记录分析与误差讨论。
近五年中考真题显示,物态变化知识点在选择和填空题里,常以生活自然现象、科技应用为背景,考查物态变化类型及吸放热判断,难度不大但需准确理解概念;实验题重点围绕晶体熔化和水的沸腾实验,涉及器材选择、步骤优化、数据处理及特殊现象解释,如“水沸腾时持续吸热温度不变”“晶体熔化状态与温度关系”等,要求学生有较强实验操作与分析能力。
内能
☑选择题
☑填空题
☑实验题
内能的定义、影响因素,内能与温度、热量的区别与联系,改变内能的两种方式及其判断,比热容的概念、物理意义、单位及相关计算,比热容在生活中的应用。
从近五年中考真题看,内能知识点在选择、填空题中常结合生活实例考查内能、温度、热量关系辨析,学生需准确理解“物体温度升高,内能一定增加,但内能增加不一定吸热”“物体吸热,温度不一定升高”等易混淆概念;比热容常以计算题形式考查公式灵活运用,也会在填空题考查其物理意义及应用,要求学生理解比热容是物质特性,与物质种类和状态有关。
内能的利用
☑选择题
☑填空题
☑作图题
☑实验题
热值的概念、物理意义、单位及燃料燃烧放热公式的理解与应用,热机的工作原理、四冲程汽油机(或柴油机)的各个冲程特点,热机效率的定义、计算公式及提高热效率的具体方法。
从近五年中考真题看,内能利用知识点中,热值常结合燃料燃烧情境考查放热计算,要注意燃料是否完全燃烧;热机部分重点考查四冲程判断,常通过冲程示意图或描述让学生判断冲程名称、能量转化及进行相关计算;热效率计算是高频考点,常结合热机、锅炉等设备,涉及有用能量和总能量分析,学生需明确不同情境下有用能量表现形式,提高热效率的方法也常以填空题考查,注重理论与实际应用结合。
命题新趋势
情境生活化:注重学科知识与生活、科技、社会的联系,试题背景常结合最新科技成果(如航天器温度控制、新型环保材料物态变化应用)、生活热现象(如新能源汽车热管理系统)和传统文化中的物理知识(如二十四节气物态变化现象),强调从生活到物理,再从物理到社会。
跨学科融合:常与化学(如燃料燃烧的化学反应与热值计算结合)、生物(如人体体温调节中的物态变化)等学科知识相结合,考查学生综合运用多学科知识解决实际问题的能力
实验探究深化:不再局限于教材基础实验的简单重复,增加实验方案的设计与评估、实验误差的分析与改进等开放性问题,注重考查学生创新思维和实践能力。比如结合数字化实验设备(如温度传感器、数据采集器)探究物态变化规律,或优化“探究不同物质吸热能力”实验方案。
核心概念理解:试题不再满足于简单的记忆和套用公式,而是通过设置易错情境、辨析易混概念(如温度、内能、热量的关系,晶体与非晶体的本质区别),考查学生对概念内涵的深度理解和准确应用能力。
命题预测
结合江苏近年中考命题特点及趋势,预计2026年本专题考查方向如下:
物态变化部分以生活和自然现象为背景,重点考查物态变化类型识别(如“白气”液化、霜凝华)及吸放热判断。晶体与非晶体的熔化、凝固图像分析是中考热点,可能结合新实验装置(如带数据采集功能的温度传感器)考查。
内能部分,内能、温度、热量三者关系辨析是易错点,或出选择题,要求学生准确判断“物体吸热温度不一定升高”“内能增加不一定是因为吸热”等结论;比热容计算或结合生活中保温、散热问题,考查学生对公式的灵活运用。
内能的利用部分,热机的四冲程判断及能量转化、热值的相关计算(注意燃料燃烧放热公式的适用条件)以及热效率的计算将是考查重点,同时提高热效率的实际方法也可能以填空题形式出现。
此外,情境化试题比例可能进一步增加,如结合“碳中和”考燃料选择与热值关系,或结合航天科技考航天器内温度控制与物态变化应用。跨学科融合方面,可能出现与生物学科结合的题目,如人体出汗降温涉及蒸发吸热,或与化学学科结合考燃料燃烧化学方程式与热值计算综合应用。实验探究题可能在教材基础实验上拓展,如改进“探究冰的熔化特点”实验,增加不同种类晶体熔化特点比较,或探究“水的沸腾”实验中影响沸点的因素(如气压),考查学生实验设计与分析论证能力。
考点1 物态变化
1. 温度及其测量
温度是表示物体冷热程度的物理量(反映分子运动的剧烈程度,温度越高,分子运动越剧烈)。
(1)温度的单位
①摄氏温标(常用):符号℃,规定1个标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃,沸水的温度为100℃,0℃到100℃之间分为100等份,每等份为1℃。
②常见温度值:人体正常体温约37℃;室温约25℃;冰箱冷藏室约4℃,冷冻室约-18℃。
(2)温度计的工作原理
基于液体的热胀冷缩规律,常见温度计内装液体为水银、酒精或煤油(酒精温度计适用于低温环境,水银温度计适用于常温范围)。
(3)温度计的使用方法
①选:选择量程合适的温度计,避免量程过小损坏温度计、量程过大测量不准确。
②放:温度计的玻璃泡要完全浸没在被测液体中,不能接触容器底或容器壁。
③读:待温度计示数稳定后再读数;读数时,玻璃泡不能离开被测液体,视线要与温度计内液柱的上表面相平(俯视读数偏大,仰视读数偏小)。
④记:记录温度时,要注明单位(℃),无单位或单位错误均不得分。
(4)易错点与注意事项
①温度计读数时,先看清量程和分度值(常见分度值为0.1℃或1℃),再读数,避免读错刻度。
②体温计(特殊温度计):量程35℃-42℃,分度值0.1℃,玻璃泡上方有缩口,可离开人体读数,使用前需甩回玻璃泡内(苏科版常结合生活场景考查)。
③误差分析:玻璃泡接触容器底/壁、未待示数稳定读数、视线不水平,都会导致读数偏差,中考常以选择题、实验题形式考查误差判断。
2. 物态变化核心规律(先记吸放热,再记现象)
关键原则:熔化、汽化、升华吸热(需要吸热,温度可能不变);凝固、液化、凝华放热(放出热量,温度可能不变)。
物态变化
中考常见现象
易错提醒
熔化
冰融化、蜡烛熔化、海波熔化
晶体熔化时温度不变,非晶体持续升温
凝固
水结冰、蜡烛凝固、钢水凝固
晶体凝固时温度不变,非晶体持续降温
汽化
水蒸发、水沸腾、酒精挥发
蒸发快慢与温度、表面积、空气流速有关
液化
雾、露、“白气”、玻璃起雾、液化石油气
液化两种方式:降温、压缩体积
升华
干冰升华、樟脑丸变小、钨丝变细
升华无液态中间过程,直接吸热
凝华
霜、雪、冰花、雾凇
凝华无液态中间过程,直接放热
(1)晶体与非晶体(中考高频区分)
核心区别:晶体有固定的熔点和凝固点,非晶体没有。
类别
常见物质
熔化的特点
凝固特点
晶体
冰、海波、萘、各种金属
,吸热,温度保持不变
放热,温度保持不变
非晶体
玻璃、石蜡、沥青、松香
吸热,温度持续升高,
放热,温度持续降低
(2)汽化的两种形式(蒸发vs沸腾,必区分)
对比项目
蒸发
沸腾
发生条件
任何温度下,液体表面
达到沸点,液体表面+内部同时发生
温度变化
吸热,温度降低(致冷作用)
吸热,温度保持不变(等于沸点)
剧烈程度
缓慢、不明显
剧烈、有大量气泡
影响因素
温度、液体表面积、空气流速
液体种类、液面气压(气压越高,沸点越高)
易错点:1标准大气压下,水的沸点是100℃;气压低于标准大气压,沸点低于100℃。
3. 物态变化实验(中考实验高频)
重点实验:晶体熔化实验、水的沸腾实验
(1)晶体熔化实验:用酒精灯水浴加热(目的:使晶体受热均匀);温度计玻璃泡不能接触容器底和壁;记录温度和状态,绘制熔化图像(有一段水平线段,对应熔化过程,温度不变)。
(2)水的沸腾实验:烧杯上盖纸板(减少热量散失,缩短加热时间);沸腾时,气泡上升过程中体积变大(底部产生气泡,上升时水压减小,气泡膨胀);停止加热,沸腾立即停止(说明沸腾需要持续吸热)。
考法01 物态变化现象的识别与吸放热判断问题
【典例1】(2025·江苏南京·中考真题)实施人工降水的一种方法是通过飞机在高空云层中播撒干冰(固态二氧化碳),使云层中的水蒸气变成小冰晶或小水滴,小冰晶、小水滴增多形成降水。下列说法正确的是( )
A.干冰在云层中要放出大量热量 B.干冰在云层中汽化成二氧化碳
C.云层中的水蒸气凝华成小冰晶 D.云层中的水蒸气凝固成小水滴
【答案】C
【详解】A.干冰在云层中由固态直接变为气态,是升华现象,升华需要吸收大量热量,故A错误;
B.干冰在云层中由固态直接变为气态二氧化碳,是升华现象,故B错误;
C.云层中的水蒸气直接变成小冰晶,是由气态直接变为固态,属于凝华现象,故C正确;
D.云层中的水蒸气变成小水滴,是由气态变为液态,属于液化现象,故D错误。
故选C。
考法02 晶体与非晶体的熔化、凝固图像及特点判断
【典例2】(2025·湖北武汉·中考真题)某小组在探究萘熔化过程温度的变化规律时,每隔1min记录一次温度,得到如图所示的温度随时间变化的图象。分析图象可知:
(1)萘的熔点为________℃,从萘开始熔化到所有萘完全熔化大约持续了________(填“10”“15”“25”或“35”)min;
(2)萘在AB段和CD段升温较慢的是________段,可能是因为固态萘的比热容________液态萘的比热容。
【答案】(1) 80 15 (2) CD 小于
【详解】(1)[1][2]由图可知,BC段是萘的熔化过程,熔化的温度是80℃,萘的熔点为80℃,第10min到第25min是萘的熔化过程,从萘开始熔化到所有萘完全熔化大约持续了25min-10min=15min
(2)[1][2]由图可知,AB段的时间是10min,升高的温度是80℃-50℃=30℃
CD段的时间是10min,升高的温度是100℃-80℃=20℃
所以CD段升温较慢,两段加热时间相同,即吸收的热量相同,质量相同,则液态萘的比热容较大。
考法03 蒸发与沸腾的区别及影响因素判断
【典例3】(2025·黑龙江绥化·中考真题)关于热现象,下列说法中正确的是( )
A.霜是水蒸气放热凝华形成的
B.水在沸腾过程中温度不断升高
C.干冰在常温下会发生汽化现象
D.吹风扇加快汗液蒸发,是由于蒸发快慢与温度有关
【答案】A
【详解】A.霜是空气中的水蒸气遇冷直接由气态变为固态,发生凝华现象,凝华放热,故A 正确;
B.水在沸腾过程中,持续吸热,但温度保持在沸点不变,故B 错误;
C.干冰是固态二氧化碳,在常温下会直接由固态变为气态,发生升华现象,不是汽化(汽化是液态变气态 ),故C 错误;
D.吹风扇加快汗液蒸发,是因为加快了液体表面空气流动速度,而不是与温度有关,故D 错误。
故选A。
考法04 物态变化相关实验探究
【典例4】(2025·江苏扬州·中考真题)小明发现冰块在不同饮料中熔化快慢不同,决定探究影响冰块熔化快慢的因素。
(1)相同的0℃的冰块在某液体中熔化得快,说明相同时间内,冰块在该液体中吸收的热量______(选填“多”或“少”);
(2)若将两个相同的0℃的冰块分别放入水和浓盐水中,所受浮力分别为,与液体接触面积分别为,则______,______;
(3)为探究冰块熔化快慢与接触面积的关系,下列两个方案,应选用方案______;
方案一:如图甲、乙,取两个相同的0℃的冰块,一块直接放入水中,另一块竖切成4小块放入相同的水中,记录冰块完全熔化的时间分别为;
方案二:如图丙、丁,在装满相同温度的水和浓盐水的玻璃杯中,分别放入相同的0℃的冰块,盖上杯盖使冰块保持浸没,记录冰块完全熔化的时间分别为;
(4)①采用方案一进行实验,发现,得出的结论是______;
②采用方案二进行实验,发现,得出的结论是______。
(5)在用方案二进行实验前,小明根据“向积雪的公路上撒盐,盐能尽快地融雪”,预测冰块在浓盐水中熔化得更快。他的推理是否正确?______,请说明理由:______。
【答案】(1)多 (2) = > (3)一
(4) 在其他条件相同时,冰块与液体的接触面积越大,熔化的越快 在其他条件相同时,液体的种类不同,冰块熔化快慢不同
(5) 正确 向积雪撒盐后,积雪的熔点降低,使得积雪在低于 0℃的环境中也能熔化;同理,当冰块放入浓盐水中时,浓盐水会降低冰的熔点,使冰块在相同温度下更易达到熔化条件,因此熔化速度更快。
【详解】(1)固态在熔化时需要吸收热量,相同质量的同种物质,熔化的越快,在相同时间内吸收的热量越多。所以相同的0℃的冰块在某液体中熔化得快,说明相同时间内,冰块在该液体中吸收的热量多。
(2)[1][2]冰块的密度小于水和盐水的密度,所以冰块放入水和浓盐水中都处于漂浮状态,受到的浮力都等于冰块重力,则=;根据公式可得,因为水的密度小于盐水密度,所以冰块排开水的体积大于排开盐水的体积,则与液体接触面积分别为。
(3)为探究冰块熔化快慢与接触面积的关系,需控制液体的种类、温度等其他因素相同,只改变冰块与液体的接触面积。方案二中,使用了水和盐水两种不同的液体,没有控制液体种类相同,所以应选用方案一。
(4)[1]方案一中,图甲中冰块与水的接触面积小于图乙中冰块与水的接触面积,冰块完全熔化的时间分别为,说明在其他条件相同时,冰块与液体的接触面积越大,熔化的越快。
[2]方案二中,冰的情况相同,与液体的接触面积相同,液体温度相同,液体的种类不同,冰块完全熔化的时间不同,说明在其他条件相同时,液体的种类不同,冰块熔化快慢不同。
(5)[1][2]正确;向积雪撒盐后,积雪的熔点降低,使得积雪在低于 0℃的环境中也能熔化;同理,当冰块放入浓盐水中时,浓盐水会降低冰的熔点,使冰块在相同温度下更易达到熔化条件,因此熔化速度更快。
考点2 内能
1. 内能的定义与影响因素
(1)定义:物体内所有分子动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。一切物体在任何温度下都有内能(0℃的冰也有内能)。
(2)影响因素:
①主要因素:温度,同一物体,温度越高,内能越大;温度降低,内能减小。
②其他因素:质量(质量越大,分子数越多,内能越大)、物质种类、状态(如冰熔化时,温度不变,内能增大,因为吸热)。
2. 内能与温度、热量的区别
易错混淆:“内能大”≠“温度高”;“吸热”≠“内能增大”;“温度升高”≠“吸热”。
物理量
定义
关键区分
例子
温度
表示物体冷热程度
状态量,只说“升高/降低”,不说“吸收/放出”
水从20℃升高到100℃
热量
物体在热传递过程中转移的能量
过程量,只说“吸收/放出”,不说“具有/含有”
水沸腾时吸收热量
内能
物体内所有分子的总能量
状态量,说“具有/增大/减小”
冰熔化时,内能增大,温度不变
补充:物体内能增大,可能是吸热(如加热水),也可能是外界对物体做功(如压缩空气);物体吸热,内能不一定增大(如晶体熔化吸热,内能增大;但如果同时对外做功,内能可能不变或减小)。
3. 改变内能的两种方式
改变方式
本质
常见例子
特点
热传递
能量的转移(从高温物体到低温物体)
晒太阳取暖、烧水、冰块熔化
不做功,仅能量转移
做功
能量的转化(机械能→内能,或内能→机械能)
搓手取暖、压缩空气引火、水蒸气顶起壶盖
伴随做功,能量发生转化
关键:两种方式在改变物体内能上是等效的。
4. 比热容
(1)定义:单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量,叫做这种物质的比热容,用符号c表示。
(2)单位:(焦耳每千克摄氏度)。
(3)物理意义:反映物质的吸热能力(比热容越大,吸热能力越强,温度变化越慢)。
(4)常见数据(必记):水的比热容是 ,水是常见物质中比热容最大的,所以水常用作“冷却剂”“取暖剂”(如暖气、汽车水箱)。
⑤ 计算公式(中考计算必考):;(t为末温,t₀为初温)。
易错点:比热容是物质的固有属性,与物质的质量、温度变化、吸放热多少无关,只与物质的种类、状态有关(如冰和水的比热容不同)。
考法05 内能、温度、热量的概念辨析
【典例5】(2025·四川巴中·中考真题)在“生活处处有物理”的综合实践活动中,小明观察了厨房的一些设备和现象,下列解释正确的是( )
A.炒菜时,香气四溢属于扩散现象
B.高压锅炖煮食物熟得快,是因为水的沸点会随气体压强增大而降低
C.用燃气灶煲汤,在汤沸腾后调小火焰能使汤的温度继续升高
D.刚出锅的馒头入口时很烫,是因为馒头含有的热量很高
【答案】A
【详解】A.炒菜时香气四溢,说明构成物质的分子不停地做无规则运动,属于扩散现象,故A正确;
B.液体的沸点与气压有关,且气压越高,液体的沸点越高,因此高压锅炖煮食物熟得快,是因为水的沸点会随气体压强增大而升高,故B错误;
C.液体沸腾后,温度保持不变,因此燃气灶煲汤,在汤沸腾后调小火焰能使汤的温度保持不变,故C错误;
D.热量是发生在热传递过程中的过程量,不能描述为含有或具有热量,故D错误。
故选A。
考法06 改变内能两种方式的判断及应用
【典例6】(2025·江苏淮安·中考真题)图中是美食“油端子”,它是将面糊装入模具放入热油锅内炸出来的美食,下列情境在改变内能的方式上与之相同的是( )
A.弯折铁丝 B.压缩空气
C.钻木取火 D.给水加热
【答案】D
【详解】将面糊装入模具放入热油锅内炸是通过热传递的方式改变物体的内能。
A.弯折铁丝时,铁丝温度升高主要是由于外力做功,属于通过做功改变内能,故A不符合题意;
B.压缩空气时,外力对空气做功使空气温度升高,属于通过做功改变内能,故B不符合题意;
C.钻木取火时,摩擦力对木头做功使其温度升高,属于通过做功改变内能,故C不符合题意;
D.给水加热是通过热传递吸收外界的热量而升温,属于通过热传递改变内能,与将面糊放入热油中炸制成美食所发生的能量转移方式相同,故D符合题意。
故选D。
考法07 比热容的理解、相关计算及应用
【典例7】(2025·江苏连云港·中考真题)小华想“探究热水冷却过程温度变化的特点”,她将一杯的热水放在室温下自然冷却,记录的热水温度变化情况如下表所示。[]
时间
0
2
4
6
8
10
12
温度
80
71
65
60
56
52
49
此过程是通过___________的方式改变水的内能,在前内,水的内能减少了___________。请你归纳出热水冷却过程温度变化的特点___________。
【答案】 热传递 先快后慢
【详解】[1]热水冷却过程向外放出热量,是通过热传递的方式改变水的内能。
[2]水的质量为
在前内,水的内能减少了
[3]根据表格数据分析可知,热水冷却过程中温度先降低的快,后降低的慢,即先快后慢。
考点3 内能的利用
1. 内能的两种利用方式
(1)利用内能加热:本质是热传递(如烧水、取暖、做饭),内能从高温物体转移到低温物体,不发生能量转化。
(2)利用内能做功:本质是内能转化为机械能(如热机、蒸汽机),伴随能量转化。
2. 热值
(1)定义:1kg(或1m³)某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值,用符号q表示。
(2)单位:固体/液体燃料:;气体燃料:。
(3)计算公式:(固体/液体燃料);(气体燃料)。
(4)关键:热值是燃料的固有属性,与燃料的质量、燃烧是否充分无关,只与燃料的种类有关。
易错点:“完全燃烧”是计算的前提,若燃料未完全燃烧,实际放出的热量小于按热值计算的热量。
3. 热机
(1)定义:将内能转化为机械能的机器,常见的有汽油机、柴油机。
(2)四冲程汽油机的工作过程:
冲程
进气门/排气门状态
活塞运动方向
能量转化
关键说明
吸气冲程
进气门开,排气门闭
向下
无能量转化
吸入汽油和空气的混合物
压缩冲程
两气门都闭
向上
机械能→内能
压缩混合物,温度升高,为燃烧做准备
做功冲程
两气门都闭
向下
内能→机械能
核心冲程,对外做功,其他冲程靠飞轮惯性完成
排气冲程
进气门闭,排气门开
向上
无能量转化
排出废气
补充:① 一个工作循环:4个冲程,活塞上下运动2次,曲轴转动2周,对外做功1次(只有做功冲程对外做功)。
② 汽油机与柴油机的区别:汽油机吸入汽油和空气混合物,用火花塞点火;柴油机吸入纯空气,压缩冲程末喷油,靠压缩做功点燃(压燃式)。
4. 热效率
(1)定义:热机工作时,用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的总能量之比,叫做热机的效率(用η表示)。
(2)计算公式:( 为有用功, 为燃料完全燃烧放出的热量)。
(3)提高热效率的方法:
①使燃料充分燃烧(如增大进气量、雾化燃料);
②减少热量散失(如给热机外壳保温、减小废气带走的热量);
③减小机械摩擦(如加润滑油)。
易错点:热机效率永远小于100%(因为总有热量散失、机械摩擦等损耗)。
考法08 热值的理解及燃料燃烧放热相关计算
【典例8】(2025·青海西宁·中考真题)小宁家自来水温度为,他把燃气热水器的温度设定为、洗澡时用了20kg的热水。这些水吸收的热量是______J;若加热效率为,则需要完全燃烧______的天然气。
【答案】 0.05
【详解】[1]这些水吸收的热量为
[2]
天然气完全燃烧放出的热量为
则需要天然气的体积为
考法09 热机四冲程的判断、能量转化及工作循环计算
【典例9】(2025·江苏南京·中考真题)如图所示是一台四冲程汽油机的某个冲程,在此冲程中_____能转化为_______能;若飞轮转速为1800r/min,则该汽油机每秒钟完成_______个工作循环;在一段时间内消耗了500g汽油,若这些汽油完全燃烧,则放出的热量是____________J。(q汽油=4.6×107J/kg)
【答案】 内 机械 15 2.3×107
【详解】[1]由图可知,两个气门都关闭,火花塞产生电火花,活塞向下运动,因此是做功冲程;
[2]汽油机的做功冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能;
[3]四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min=30r/s,即在1s内飞轮转30r;因为每完成一个工作循环飞轮转2r,所以该汽油机在1s内完成了15个工作循环;
[4]500g汽油完全燃烧放出的热量
考法10 热效率的计算及提高热效率的方法
【典例10】(2025·江苏苏州·中考真题)用煤气炉将的水从加热到,消耗煤气。已知煤气的热值为,水的比热容为。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。
【答案】(1);(2);(3)40%
【详解】(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
拓展1:生活中物态变化的综合应用
阅读短文,回答问题:
“天路”上的热棒技术
被称为“天路”的青藏铁路,在修建时遇到的最大问题就是多年冻土对路基的影响,青藏高原多年冻土的年平均气温约为-3.5°C~-2°C,夏天气温上升,冻土层中的冰就要熔化,使路基硬度减弱,火车的重压会使路基及铁轨严重变形,而冬天温度降低,冻土层的水结冰,上面的路基和钢轨就会鼓起来,冻土层反复冻融及冬季不完全冻结,严重危及铁路路基,火车极易脱轨.因此,为了使冻土层保持稳定,工程建设者们有许多发明创造,其中有项技术叫“热棒”。
在冻土区,路基两旁插有一排排碗口粗细、看上去像护栏的金属棒,如图甲所示,这就是“热棒”。它们的间隔为2m,高出路面2m,插入路基下5m。棒体是封闭中空的,里面灌有液态的氨,外表顶端有散热片。图乙是热棒的工作原理图。我们知道,酒精比水更容易变成气体,而液态氨变成气体比酒精还要容易。当棒的下方一端受热时,里面的液态氮会吸热而变成气态氨,在管内压力差的作用下,蒸气上升至冷凝段,与较冷的冷凝器管壁接触,放出热量,再通过冷凝器的散热片将热量传递到空气中,同时蒸气物质遇冷冷凝成液体,在重力的作用下,液体沿管壁回流到下方一端,再蒸发,如此循环往复。正是液态氨在“热棒”中默默无闻地工作,使它成了保持路基冻土的“冰箱”。
(1)当它的下方一端受热时,里面的液态氨会变成气态氨,气态氨跑到上方一端时会变成液体需要______ (选填“吸热”、“放热”);
(2)“热棒”能够保持路基冻土,是因为液态氨具有______的特性;
A.沸点高 B.沸点低
(3)下列说法正确的是______;
A.热棒工作时,氨从气态到液态是通过压缩体积的方法实现的
B.散热片的作用是提高气态氨的吸热效果
C.热棒工作时,上端发生的物态变化是液化
D.冻土中的水结冰时体积要收缩
(4)热棒工作时,地面空气温度______(低于/等于/高于)冻土的温度;
(5)热棒具有独特的单向传热性能:热量只能______(向上/向下)传输,反向不能传热。
【答案】 放热 B C 低于 向上
【详解】(1)[1]气态氨跑到上方一端时会变成液体,属于液化过程,该过程需要放热。
(2)[2] “热棒”能够保持路基冻土,是因为液态氨的沸点低,易变成气态氨,在固态和液态之间转换。故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[3] A.根据材料信息可知,热棒工作时,氨从气态到液态是遇冷,通过降低温度的方法实现的,故A错误;
B.根据材料信息可知,散热片的作用是将热量传递到空气中,属于提高气态氨的放热效果,故B错误;
C.热棒工作时,气态氨下端上升至上端的冷凝段,放出热量,遇冷液化成液态氨,故C正确;
D.冻土中的水结冰时,质量不变,密度变小,根据密度公式可知,体积要膨胀,故D错误。
故选C。
(4)[4]热棒工作时,在下端液化放热,使冻土的温度高于地面空气温度。
(5)[5]根据材料提供的信息可知,当热棒制冷时,是下方一端吸收热量,所以热量只能向上传输,反向不能传热。
拓展2:内能的综合应用
(2025·江苏苏州·二模)阅读短文,回答问题。
空气能热水器工作原理如图甲所示。蒸发器从室外空气吸热、加热低沸点氟介质并使其汽化,氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后,进入冷凝器液化释放热量传递给水箱中的冷水,随后经过“节流降温过滤降压“回到室外的蒸发器开始下一个循环。空气能热水器具有高效节能的特点,它工作时,氟介质在蒸发器中吸收热空气的能量QA;压缩机消耗电能W转化为机械能,再由机械能转化为内能,最终氟介质在冷凝器中释放给冷水的热量QR通常我们用“能效比”(即最终释放给冷水的热量与消耗的电能的比值)来反映空气能热水器的节能性能。某款空气能热水器,它的部分技术参数如下表(制热量表示氟介质在冷凝器中最终释放给冷水的热量)。
额定制热量功率P1/W
3000
电源规格U/V
220
额定电功率P2/W
800
水箱容积V/L
200
适用环境温度范围-7~43℃
(1)在空气能热水器中,是通过________(选填“加压”或“降温”)方法使氟介质液化的,这款空气能热水器正常工作时的能效比为________。
(2)氟介质经膨胀阀减压后、它的沸点所在温度范围可能是________。
A.低于-7℃ B.-7℃°~43℃ C.高于43℃ D.高于50℃
(3)正常使用时,将一箱15℃的冷水加热到45℃,消耗的电能为________J(c水=4.2×103J/(kg·℃))
(4)在如图乙所示的冲程中,压缩机汽缸内实现了把________能转化为________能。
(5)压缩机活塞上下移动的距离是16cm,横截面积是50cm2,工作时,活塞压缩氟介质的压强约为2.5×105 Pa,则活塞压缩一次氟介质做的功为________J;若系统正常工作消耗的电能有80%转化为压缩氟介质的能量,则压缩机曲轴的转速是________r/min。
【答案】(1) 降温 3.75 (2)A (3)8.96×106 (4) 机械 内 (5) 200 192
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、汽油机的构造与工作过程、压强公式的简单应用、生活中的汽、液化现象
【详解】(1)[1]由题意可知,氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后进入冷凝器,所以是通过降温的方法实现液化的。
[2]根据能效比的定义可知这款空气能热水器正常工作时的能效比为
(2)由题意可知,该空气能热水器适用环境温度范围-7~43℃,氟介质经膨胀阀解压后,沸点降低,应低于-7℃才能保证在环境温度范围内正常工作,故选A。
(3)由题意可知,水的质量为m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.2m3=200kg
则水吸收的热量为Q=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×200kg×(55℃-15℃)=3.36×107J
根据(1)求出的能效比可得消耗的电能为
(4)[1][2]图乙所示的冲程为压缩冲程,在此冲程中,曲轴动连杆带动活塞向上运动,压缩氟介质蒸汽对其做功,是将机械能转化为内能。
(5)[1][2]由题意可知,活塞受到的压力为F=pS=2.5×105Pa×50×10-4m2=1250N
则活塞压缩一次氟介质做的功为W1=Fs=1250N×0.16m=200J
系统正常工作时每分钟消耗的电能为W2=P2t2=800W×60s=48000J
电能转化为压缩氟介质的能量为W3=80%W2=80%×48000J=38400J
每分钟压缩氟介质的次数为
如图所示,压缩机曲轴转动一周,经历一个吸气冲程和一个压缩冲程,因为每分钟压缩氟介质的次数为192,即经历192个压缩冲程,所以可知压缩机曲轴的转速为192r/min。
一、单选题
1.(2025·江苏南京·二模)下列读数正确的是( )
A.2.5cm B.34℃
C.1.4A D.4min35.1s
【答案】D
【详解】A.由图可知,刻度尺上 1cm 之间有 10 个小格,所以一个小格代表 1mm,即刻度尺的分度值为 1mm,读数时要读到分度值的下一位。物体左侧与 3.00cm 对齐,右侧与 5.50cm 对齐,所以物体的长度为L=5.50cm−3.00cm=2.50cm
故A错误;
B.在温度计上,一个大格是10℃,之间有 10 个小格,一个小格代表 1℃,所以此温度计的分度值为 1℃。刻度“30” 在 “20” 的下方,说明温度低于 0℃,为 -26℃,故B错误;
C.电流表选择的是 0~0.6A 量程,对应的分度值为 0.02A,指针在 “0.2” 后 4 个小格处,所以电流表的示数为 0.28A,故C错误;
D.在秒表的中间表盘上,指针在 “4” 和 “5” 之间,分钟数计为“4”;分针在 “4” 和 “5” 之间,并且过了一半,秒表的大表盘上,1s 之间有 10 个小格,所以一个小格代表 0.1s,指针所指刻度读为 35.1s 处,即秒表的读数为 4min35.1s,故D正确。
故选D。
2.(2025·江苏徐州·一模)水是生命之源,如图所示,其存在的方式与状态随环境和气候经常发生变化,且循环往复。以下关于水的物态变化及吸、放热,解释正确的是( )
A.阳光普照海洋,海水吸热升华形成水蒸气
B.小水滴遇到更寒冷的气流,凝华形成小冰晶,形成冰雹
C.冬天,水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝固成小冰晶,形成雪花
D.水蒸气上升到高空,与冷空气接触,有的液化成小水滴或凝华成小冰晶,形成云
【答案】D
【详解】A.阳光普照下海水吸热形成水蒸气,是液态变成气态的过程,是汽化现象,故A错误;
B.小水滴遇到更寒冷的气流,形成小冰晶,是液态变成固态的过程,是凝固现象,故B错误;
C.冬天,水蒸气在寒冷的高空急剧降温形成小冰晶,是气态变成固态的过程,是凝华现象,故C错误;
D.水蒸气上升到高空,与冷空气接触,有的水蒸气遇冷会液化成小水滴或者凝华成小冰晶,悬浮在高空形成云,符合实际情况,故D正确。
故选D。
3.(2025·四川广元·二模)小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下实践探究实验:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图a);扭转瓶子压缩瓶内的气体(如图b);轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图c)。图b和图c所示的过程分别与下列所示的四冲程内燃机示意图中相对应的两个冲程是( )
A.甲和乙 B.甲和丙 C.丁和丙 D.乙和丙
【答案】D
【详解】图a:瓶中留有少量水,盖上瓶盖,此时瓶内气体处于初始状态。
图b:扭转瓶子,压缩瓶内的气体,此时外力对瓶内气体做功,气体的内能增加,温度升高。
图c:轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的高压气体冲出,同时瓶内出现白雾。这是由于瓶内气体膨胀对外做功,内能减少,温度降低,水蒸气液化形成白雾。
图甲进气门打开,排气门关闭,为吸气冲程,无能量转化。
图乙进气门和排气门都关闭,活塞向上运动为压缩冲程,将活塞的机械能转化为气体的内能。
图丙进气门和排气门都关闭,活塞向下运动为做功冲程,将高温高压燃气的内能转化为活塞的机械能。
图丁进气门关闭,排气门打开,为排气冲程,排出废气,无能量转化。
图b扭转瓶子压缩气体,机械能转化为内能,与内燃机的压缩冲程(乙)相似,图c气体膨胀对外做功,内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程(丙)相似。
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.(2025·江苏徐州·一模)关于粒子和宇宙,下列说法错误的是( )
A.电子的发现证明了原子是可分的 B.分子间仅存在吸引力,不存在排斥力
C.宇宙中天体的位置不是恒定不变的 D.物体温度降低,分子的无规则运动速度减慢
【答案】B
【详解】A.汤姆孙发现了电子,从而说明了原子是可以再分的,故A正确,不符合题意;
B.由分子动理论可知,分子之间同时存在引力和斥力,故B错误,符合题意;
C.宇宙是一个有层次的天体结构系统,是动态的、膨胀的、演化的,宇宙中天体的位置不是恒定不变的,故C正确,不符合题意;
D.分子运动的快慢与温度有关,温度越高,分子运动越快;温度越低,分子运动越缓慢,故D正确,不符合题意。
故选B。
5.(2025·江苏南京·三模)小明用如图所示甲、乙两套的装置,正确完成了“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”、燃料点燃直至燃尽,两个实验中液体升高的温度随时间变化的图像如图丙所示,不考虑热量损失,以下判断正确的是( )
A.两个实验都要控制燃料的质量、液体质量相等
B.两个实验都是通过温度计上升的示数反应热量的多少
C.图像一和图像二表示两种物质比热容之比为1∶4
D.图像一和图像二表示两种燃料的热值之比为5∶4
【答案】C
【详解】A.比较不同物质吸热升温,则需要燃料种类、加热时间相同,比较质量和初温相同的液体升高的温度,燃料质量不用相同;比较不同燃料燃烧热值大小,要用相同质量的不同燃料,加热质量相同的同种液体,所以两个实验中不是都要控制杯中液体质量相等,燃料质量相等,故A不符合题意;
B.实验“探究不同物质吸热升温的现象”使用相同的燃料(或加热器)通过加热时间的长短来比较吸热多少,而实验“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”用不同的燃料,加热质量相同的同种液体,通过温度计上升的示数反应吸收热量的多少,故B不符合题意;
C.由“探究不同物质吸热升温的现象”绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像,升高10℃,图像一对应物质的加热时间为10分钟(注意是均匀升温);而图像二对应物质的加热时间为40分钟;由转换法可知,两种物质吸收热量之比为Q1∶Q2=10min∶40min=1∶4
根据Q=cmΔt,图像一和图像二表示两种物质的比热容之比为c1∶c2=1∶4
故C符合题意;
D.不同燃料充分燃烧放热的现象中,燃料完全燃烧(燃料质量相同),图像一对应的物质温度升高Δt1=50℃-30℃=20℃
图像二对应的物质温度升高Δt2=40℃-30℃=10℃
而同种液体的质量相同,根据Q=cmΔt,吸热多少与升高的温度成正比,两种物质吸热之比为Q1′∶Q2′=20℃∶10℃=2∶1
根据热值公式Q=mq,在燃料质量相同的条件下,放出的热量与热值成正比,故图像一和图像二表示两种燃料的热值之比为q1∶q2=2∶1
故D不符合题意。
故选C。
6.(2025·江苏淮安·一模)如图所示是家居装修的一种空气锤,它是利用压缩空气使活塞迅速推出,产生巨大压力,能将铁钉打入木板,甚至能将混凝土压碎。下列关于空气锤的使用,说法错误的是( )
A.空气锤将铁钉打入木板的过程中,对铁钉做了功
B.空气被压缩时,密度增大,压强增大
C.木板可以被铁钉打入,说明力可以改变物体的形状
D.反复捶打,铁钉会发热,这与内燃机的做功冲程能量转化相同
【答案】D
【详解】A.空气锤将铁钉打入木板时,对铁钉施加了力,且铁钉在力的方向上移动了距离,所以对铁钉做了功,故A正确,不符合题意;
B.空气被压缩时,体积变小,质量不变,根据密度公式,密度增大;同时,一定质量的气体,体积减小,压强增大,故B正确,不符合题意;
C.木板被铁钉打入,形状发生改变,说明力可以改变物体的形状,故C正确,不符合题意;
D.反复捶打,铁钉发热,是通过做功的方式将机械能转化为内能;内燃机的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,符合题意。
故选D。
7.(2025·江苏南京·三模)如图所示,用完全相同的装置加热液体。已知燃料的质量、烧杯内的液体质量、加热方式均相同。不计热损失,将燃料点燃直至燃尽,三个烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如丁所示,则下列说法正确的是( )
A.仅用乙、丙两图可以比较不同燃料的热值
B.甲、丙装置中的液体在0-t内吸收的热量之比为2∶1
C.a、b两种液体的比热容之比为
D.燃料1和燃料2的热值之比为
【答案】C
【详解】A.比较不同燃料的热值,需要控制被加热的液体种类相同,燃料种类不同。乙、丙两图中燃料种类不相同,液体种类也不同,所以不能比较不同燃料的热值,故A错误;
B.因为加热装置相同,相同时间内放出的热量相同,甲、丙装置中的液体在 内加热时间相同,所以吸收的热量相同,吸收的热量之比为 1∶1,故B错误;
C.根据,在质量和吸收热量相同的情况下,比热容与温度变化量成反比。甲、丙中液体质量相同,加热相同时间吸收热量相同,甲中液体升高的温度是丙中液体升高温度的 2 倍,所以a、b两种液体的比热容之比为 1∶2,故C正确;
D.由图丁可知,燃料燃烧完时,燃料1燃烧了tmin,燃料2燃烧了2tmin,且甲图中液体温度变化量为,乙图中液体温度变化量为,实验中忽略热量的散失,且两杯液体的质量、比热容均相同,则由公式可得,二者放出的热量之比
燃料的质量相同,由公式可得,燃料1与燃料2的热值之比
则
故D错误。
故选C。
8.(2025·江苏泰州·三模)下列对应的物态变化中,需要吸热的是( )
A.冬天河水结冰
B.铁丝网上的霜
C.冰袋给病人降
D.冒出的“白气”
【答案】C
【详解】A.冰的形成是水由液态变为固态的凝固现象,凝固放热,故A不符合题意;
B.霜是空气中的水蒸气遇冷放热凝华形成的小冰晶,故B不符合题意;
C.用冰袋能给病人降温,冰块吸收病人放出的热量而熔化,故C符合题意;
D.“白气”是水蒸气遇冷放热液化形成的小水珠,故D不符合题意。
故选C。
9.(2025·江苏无锡·一模)小明家有一辆小汽车,他发现汽车上许多地方都用到了物理知识,下面是他思考的问题,说法正确的是( )
阀控密封式铅酸蓄电池
UXL220-2NFR
(1-GFM-2002V,200Ah/10HR)
浮充电压(25℃)
2.22-2.24V
10小时率,终止电压1.8V(25℃)
200Ah
端子扭力
8.0~10.0N∙m
A.该汽车的内燃机是一台四缸四冲程汽油机,如图甲所示是汽油机的压缩冲程
B.若飞轮转速是2400r/min,则每秒对外做功40次
C.如表所示是小汽车用蓄电池铭牌的一部分,给蓄电池充电时,此时它将化学能转化为电能
D.如图丙是小汽车汽油机的能量流向图,根据图中给出的信息,该汽油机的效率为30%
【答案】D
【详解】A.图甲中,两个气门关闭,活塞向下运动,是做功冲程,故A错误;
B.飞轮的转速2400r/min=40r/s,飞轮每转动两圈,对外做功一次,所以每秒对外做功20次,故B错误;
C.约蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,将电能转化为化学能储存起来,故C错误;
D.由图丙知,该汽油机的效率为ƞ=100%-33%-30%-7%=30%,故D正确。
故选D。
二、填空题
10.(2025·江苏徐州·模拟预测)在“观察水的沸腾”实验中,沸腾时水中有大量气泡产生,气泡内的气体主要是______,此时温度计的示数(如图所示)为______。要让水持续沸腾,能不能停止加热?______。
【答案】 水蒸气 94 不能
【详解】[1]沸腾时,水大量汽化成水蒸气,以气泡的形式逸出,所以气泡内的气体主要是水蒸气。
[2]由图可知,温度计的分度值为,示数为。
[3]液体沸腾的条件是达到沸点且继续吸热,所以要让水持续沸腾,不能停止加热。
11.(2025·江苏泰州·二模)冰箱拿出的冰棒会“粘”住舌头,因为液体_________(填写物态变化的名称)的缘故,冰棒虽然温度很低,但是手握木棍却没有感觉,说明木棍的______性较好(选填“导热”或“隔热”);如图b,带电的塑料棒靠近铝箔条,发现铝箔条可以“粘”在塑料棒上,它的原理和图a验电器的原理______(选填“相同”或“不同”);将两个表面光滑的铅块相互紧压后,发现它们会“粘”在一起,这说明分子间有________。
【答案】 凝固 隔热 不同 引力
【详解】[1]冰箱拿出的冰棒温度很低,舌头表面的唾液遇到冰棒会凝固,所以冰棒会“粘”住舌头。
[2]冰棒温度很低,但手握木棍却没有感觉,说明木棍不容易传导热量,即木棍的隔热性较好。
[3]图a验电器的原理是同种电荷相互排斥;带电的塑料棒靠近铝箔条,铝箔条“粘”在塑料棒上,是因为带电体具有吸引轻小物体的性质,所以它的原理和验电器的原理不同。
[4]将两个表面光滑的铅块相互紧压后会,接触面上分子的距离会变得很小,这样会产生分子间的作用,故铅块“粘”在一起,说明分子间有引力。
12.(2025·江苏无锡·一模)如图是水沸腾时的实验场景(气泡未画出)。气泡上升时,大小变化为________,测得水的沸点是102℃,说明当地气压____________(选填“高于”“低于”或“等于”)一个标准大气压,为证明水沸腾需要持续吸热,你的操作是___________。
【答案】 由小变大 高于 撤去酒精灯,观察水是否沸腾
【详解】[1]水沸腾时气泡从杯底上升过程中由小变大,最后在水面破裂,形成沸腾的景象。
[2]水的沸点与大气压有关,气压越高沸点越高;实验中水的沸点高于标准大气压下水的沸点(100℃),所以当地气压高于1标准大气压。
[3]为证明水沸腾需要持续吸热,操作是:撤去酒精灯,水不再吸热,观察水是否沸腾。
13.(17-18八年级·全国·单元测试)仙人掌的针状叶能够减少水分的__________。如图所示是医生检查患者牙齿的情景。在金属小平面镜放入口腔前,先要将它放在酒精灯上烤一烤,以免水蒸气在镜面上______形成水雾。烧水时,如不小心会被壶中的100℃水蒸气烫伤,这种烫伤往往比100℃开水烫伤更厉害,这是因为__________________________。
【答案】 蒸发 液化 100℃的水蒸气液化成100℃的水要放出大量的热
【详解】[1]仙人掌的针状叶,减小了与空气的接触面积,所以能够减少水分的蒸发。
[2]如图所示是医生检查患者牙齿的情景。在金属小平面镜放入口腔前,先要将它放在酒精灯上烤一烤,提高温度,若不烤,温度低,水蒸气遇冷在镜面上会液化形成水雾。
[3]烧水时,如不小心会被壶中的100℃水蒸气烫伤更厉害,因为100℃的水蒸气会首先液化,而液化放热,即100℃的水蒸气液化成100℃的水要放出大量的热,所以这种烫伤往往比100℃开水烫伤更厉害。
14.(2025·江苏扬州·一模)“春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连;秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。”二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶。“白露”节气中,露的形成是______现象,“霜降”节气中,霜的形成是______现象。(填“物态变化”名称)
【答案】 液化 凝华
【详解】[1]露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴。
[2]霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶。
15.(2025·江苏连云港·二模)如图所示是燃气灶烧水的情境。
(1)天然气本身无色无味,为了安全和警示,通常会向天然气中加入臭味剂。拧动点火装置,若燃气未点燃,会闻到臭味,表明______;
(2)壶中装有2L的水,则壶中水的质量为______kg。完全燃烧的天然气放出热量为______J,其中40%的热量被水吸收,水的温度升高了______℃。【天然气的热值,水的比热容为】
【答案】(1)分子不停地做无规则运动
(2) 2 4.2×105J 20℃
【详解】(1)若燃气未点燃,会闻到臭味为扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
(2)[1]已知水的体积为2L,则壶中水的质量为
[2]完全燃烧的天然气放出热量为
[3]其中40%的热量被水吸收,水吸收的热量为
则水升高的温度为
16.(2025·江苏苏州·二模)赛龙舟是我国端午节重要的民俗活动之一,粽子是端午节必不可少的食物之一。
(1)比赛时,龙舟队鼓手敲鼓指挥,鼓声是由鼓面的_________产生的;鼓声和观众的呐喊声响彻天际,是指声音的_________(填声音的特性)。
(2)观众用手机拍摄比赛时,若要使拍摄到的画面小一些,应适当_________(选填“靠近”或“远离”)比赛现场。
(3)煮粽子时厨房里香气四溢,说明分子在不停地做_________的运动;粽子被煮熟是通过_________方式改变内能的。
【答案】(1) 振动 响度
(2)远离
(3) 无规则 热传递
【详解】(1)[1]声音是由物体的振动产生的,鼓面受到敲击后发生振动从而发出鼓声。
[2]响度是指声音的强弱或大小,鼓声和观众的呐喊声响彻天际,说明声音的响度大。
(2)手机的摄像头相当于凸透镜,成像原理和照相机相同,成像大小是通过调节物距来实现的。要使拍摄到的画面小一些,需要增大物距,因此应适当远离比赛现场。
(3)[1]煮粽子时香气四溢,这是扩散现象,表明分子在永不停息地做无规则运动,煮粽子时香气四溢是分子运动的结果。
[2]煮粽子时,粽子从外界吸收热量,使其内能增加,温度升高而被煮熟,粽子被煮熟是通过热传递的方式改变内能的。
17.(2025·江苏无锡·模拟预测)科技让农业发展更加迅速。某研究所研究出一款插秧机,质量为345kg。经过一段时间,消耗了的汽油,则汽油完全燃烧放出的热量为______;若该段时间,插秧机没有进行其他作业,只是向前行驶了5000m,若行驶过程中所受阻力是重力的0.1倍,则该插秧机在这段时间的机械效率为______%;若这些热量完全被50kg、初温为的水吸收,则在标准大气压下水温升高______。[,](若无法计算出精确结果,则取整数)
【答案】 15 54
【详解】[1]由题意,汽油完全燃烧放出的热量
[2]由题意,由于行驶过程中所受阻力是重力的0.1倍,则所受阻力
插秧机行驶5000m做的有用功
则该插秧机在这段时间的机械效率
[3]由题意,水吸收的热量
由热量公式,则水温升高
但标准大气压下,水的沸点是,初温,所以实际升高温度
18.(2025·江苏无锡·模拟预测)如图甲所示是小明用可乐瓶制作的水火箭,小明先在瓶中装适量水,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气;此时瓶中气体的内能_____(选填“增加”、“减少”或“不变”);打开阀门后,水从尾部的金属管向下喷出,水火箭向上飞向空中,此过程的能量转化情况与热机的______(选填“乙”或“丙”)冲程相似,如果此热机1s做功20次,则汽油机曲轴转速为_________r/min。
【答案】 增加 丙 2400
【详解】[1]当使用打气筒向瓶中打气时,外界对瓶内气体做功,这会导致瓶内气体的内能增加。
[2]图乙中,两气门关闭,活塞上行,是压缩冲程,此冲程将机械能转化为内能;图丙中,两气门关闭,火花塞点火,活塞下行,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能;水火箭在向上飞行的过程中,通过喷出水来产生反作用力,从而获得向上的动力,这个过程中也是将瓶内气体的内能转化为火箭的机械能,所以此过程中的能量转化方式与汽油机的丙冲程相似。
[3]四冲程内燃机曲轴转一圈,完成2个冲程,1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次,所以当热机1s内对外做功20次时,热机的曲轴转40圈,则1min曲轴转2400圈,即汽油机曲轴转速为。
19.(2025·江苏扬州·三模)某型号单缸四冲程汽油机飞轮的转速是1500r/min,这种汽油机满负荷工作时的功率2100W(不计摩擦损失),转动300r所做的功是_______J,如果满负荷工作时每分钟消耗15g汽油,这种汽油机的效率是_________%(结果保留整数)(汽油的燃烧值为4.6×107J/kg)。涡轮发动机是一种利用旋转的机件从穿过它的流体中汲取动能的发动机形式,是内燃机的一种。常用作飞机与大型的船舶或车辆的发动机。涡轮增压发动机由涡轮增压器向发动机提供压缩空气类似于内燃机的________冲程。由于进入汽缸的空气量增多,所以允许喷入较多的燃油使发动机产生较大_____并具有较高的燃烧效率。
【答案】 2.52×104 18 做功 功率
【详解】[1]汽油机飞轮的转速是1500r/min,转动300r所用的时间
由得,转动300r所做的功是W=Pt=2100W×12s=2.52×104J
[2]每分钟所做的功是W′=Pt′=2100W×60s=1.26×105J
15g汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=15×10-3kg×4.6×107J/kg=6.9×105J
这种汽油机的效率
[3]涡轮增压发动机由涡轮增压器向发动机提供压缩空气,发动机发出的废气通过涡轮增压器将废气的内能转化为涡轮增压发动机转动的机械能,将空气压缩进入汽缸,所以能量转化过程与内燃机的做功冲程类似。
[4]由于进入汽缸的空气量增多,所以允许喷入较多的燃油,相同时间内燃料燃烧产生更多的热量,使发动机产生较大功率。
三、实验题
20.(2025·江苏泰州·二模)在“探究冰的熔化特点”和“观察水的沸腾”实验中,小明同学进行了如下操作:
(1)如甲图所示,将装有碎冰的烧杯不用酒精灯加热,直接放置在空气中也可以使冰熔化,实验中要观察________并记录各个时刻的温度;
(2)冰完全熔化完后,在烧杯下放入酒精灯,如图乙所示,加热一段时间后水沸腾;水中气泡上升过程如图a、b,则图________中是沸腾时的情况,此时气泡内气体的主要成分是________;
(3)小明画出了温度随时间变化图像如图丙,则B点时的内能______ C点时的内能(选填“大于”“小于”或“等于”),判断依据是______;
(4)同组的小华同学设计了图丁的装置,但是一段时间后,观察到当烧杯中的水沸腾时,试管中的水不会沸腾,此时试管内的水和烧杯中的水相等的物理量是______(选填①温度;②热量;③内能)。
【答案】(1)冰的状态变化
(2) a 水蒸气
(3) 小于 熔化过程中吸收热量
(4)①
【详解】(1)在“探究冰的熔化特点”实验中,需要观察冰的状态变化并记录各个时刻的温度,以此来探究冰熔化时的温度变化规律和状态变化情况。
(2)[1][2]水沸腾时,整个容器内水温相同,水内部不停汽化,产生大量水蒸气进入气泡,气泡上升过程中不断变大,所以图a是沸腾时的情况;图b中气泡上升过程中变小,是沸腾前的情况;水沸腾时,气泡内气体的主要成分是水汽化形成的水蒸气。
(3)[1][2]B点时的内能小于C点时的内能,冰在熔化过程中(从B到C),持续吸收热量,虽然温度不变,但内能增加,所以C点内能更大。
(4)当烧杯中的水沸腾时,试管中的水达到沸点,但由于试管内外水温相同,试管中的水不能继续吸热,所以不会沸腾。此时试管内的水和烧杯中的水温度相等,热量是过程量,不能说“相等”,内能与质量、温度等有关,试管和烧杯中的水质量不同,内能也不同,所以相等的物理量是①温度。
21.(2025·江苏盐城·二模)小林自制了一个加湿装置来提高房间湿度。如图所示,他将浴巾搭在衣架上,浴巾下端浸入水中,吸水浴巾表面一直处于湿润状态,然后用电风扇正对浴巾吹风加速空气流通来对房间进行加湿。
【问题】为了弄清楚自己制作的加湿装置对空气加湿能力与哪些因素有关,小林提出以下猜想:
猜想一:可能与浴巾的面积大小有关;
猜想二:可能与电风扇的风速大小有关;
猜想三:可能与水的温度有关。
【证据】小林将湿度计和图示装置放置在封闭小房间中,依次改变浴巾的面积、电风扇的挡位大小和水的温度重复实验,1小时后将房间的湿度记录在下表中,每次实验前打开窗户通风直至空气湿度恢复到35%(实验过程中用加热器维持水温不变)
实验序号
浴巾的面积
电风扇的风速
水的温度/℃
空气湿度
1
小
快
45
38%
2
中
快
45
42%
3
大
快
45
45%
4
大
慢
45
41%
5
中
快
20
33%
6
中
快
60
47%
(1)浴巾上的水分通过_____ (填物态变化)变为水蒸气散播到空气中。
(2)每次实验前打开窗户通风直至空气湿度恢复到35%的目的是________。
【解释】
(3)分析第1、2、3次实验可知,其他条件相同时,浴巾的面积越________,加湿装置的加湿能力越强。
(4)分析第3、4次实验数据可知,加湿装置的加湿能力与 _______ 大小有关。
(5)分析第 _________三次实验可知,其他条件相同时,水的温度越高,加湿装置的加湿能力越强。
【交流】
(6)小林不小心弄坏了湿度计,小明告诉小林通过其他方法也可以得知加湿装置的加湿能力, 操作是_______ 。(不允许增加器材)
【答案】(1)汽化
(2)确保每次实验时的初始空气湿度相同
(3)大
(4)电风扇的风速大小
(5)2、5、6
(6)观察不同条件下房间内物品出现的水珠情况
【详解】(1)浴巾上的水分变为水蒸气,是液态变成气态的过程,是汽化现象。
(2)每次实验前打开窗户通风直至空气湿度恢复到35%的目的是控制变量,确保每次实验时的初始空气湿度相同,排除其他因素对实验结果的干扰。
(3)分析第1、2、3次实验可知,其他条件相同时,浴巾的面积越大,空气湿度越高,说明其他条件相同时,浴巾的面积越大,加湿装置的加湿能力越强。
(4)第3、4次控制其他条件相同,改变电风扇的风速,风速越快,空气湿度越高,可得加湿装置的加湿能力与电风扇的风速大小有关。
(5)分析第2、5、6三次实验可知,其他条件相同时,水的温度越高,空气湿度越高,说明其他条件相同时,水的温度越高,加湿装置的加湿能力越强 。
(6)小林不小心弄坏了湿度计,可以在相同时间内,观察不同条件下房间内物品出现的水珠情况或者感觉皮肤的湿润程度,或者观察木板在不同条件下的受潮程度等,来大致判断驾驶装置的加湿能力。
22.(2025·江苏镇江·二模)如图1是“探究不同物质吸热升温的现象”的装置,小华用两个相同的容器(用虚线框表示),分别装入质量相等的A、B两种液体,用相同的装置加热。
(1)从实验效果考虑,盛放液体的容器应选择___________(选填“烧杯”或“易拉罐”)较好;实验中使用玻璃棒的目的是___________。
(2)实验中通过比较___________判断两种液体吸收热量多少。
(3)根据实验数据画出图像如图2分析可知:质量相等的A、B两种液体,吸收相同热量,液体___________升温较高。液体___________适宜作为冷却剂。
(4)如图3,若把物质吸热升温和柱形容器盛水水面升高做类比,比热容和容器的___________类似。(选填序号)
①高度 ②容积 ③底面积 ④质量
【答案】(1) 易拉罐 使液体受热均匀
(2)加热时间
(3) A B
(4)③
【详解】(1)[1]易拉罐由金属制造而成,有良好的导热性,能够加快实验进程,减少热量损失。
[2]加热时,容器底部温度较高,所以靠近容器底部的液体温度较高,上面液体温度较低,液体受热不均匀,影响实验效果,用玻璃棒搅拌,能使容器内液体受热均匀。
(2)液体吸收的热量来源于酒精灯加热,酒精灯加热时间长,液体吸收的热量多,所以可以通过酒精灯加热时间的长短来间接反映液体吸收热量的多少。
(3)[1]由图2可知,当酒精灯加热相同时间时,即吸收相同的热量时,液体A的温度高于液体B的温度,因为它们的初温相同,所以液体A升高的温度比液体B升高的温度高。
[2]质量相等的A、B两种液体,吸收相同热量,液体A升温较高,说明液体A的吸热能力较弱,所以液体B的吸热能力较强,适合作为冷却剂。
(4)比热容大小的比较方法为:相同质量的不同物体,吸收相同的热量,温度升高的越多,吸热能力越弱,比热容越小;容器装水能力的比较方法:装相同质量的水的不同容器,容器盛水水面升高得越多,说明容器装水的能力越弱,容器底面积越小。所以比热容相当于容器底面积,故选③。
四、计算题
23.(2025·江苏苏州·模拟预测)某家庭用的燃气热水器,将20kg的水从10℃加热到60℃,完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4×107J/m3。试求:
(1)该热水器烧水的效率是多少?
(2)如果完全燃烧0.21m3天然气放出的热量的70%用来对小轿车做功,以1000N的动力进行牵引,可使轿车行驶多远?(天然气的热值为3.2×107J/m3)
【答案】(1)50% (2)4704m
【详解】(1)0.21m3煤气完全燃烧放出的热量
水吸收的热量
该热水器烧水的效率
(2)0.21m3天然气完全燃烧放出的热量
由可得小轿车做功
由可得轿车行驶的距离
24.(2025·广东汕头·一模)小明在家使用天然气灶给装满水的3L容量的金属锅加热,绘制了如图所示的水温随时间变化的图线,6min内完全㷦烧了0.05m3的天然气,已知水的比热容是,水的密度为,天然气的热值是,忽略金属锅吸收的热量不计。求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)经过6min的时间加热,水所吸收的热量?
(3)该天然气灶加热这些水的效率是多少?
【答案】(1)1.8×106J (2)7.56×105J (3)42%
【详解】(1)完全燃烧0.05m3天然气放出的热量
(2)水的体积
水的质量
经过6min的时间加热,水吸收的热量
(3)该天然气灶加热这些水的效率
五、综合题
25.(17-18九年级上·江苏盐城·月考)阅读短文,回答文后的问题.
制动液
汽车制动液俗称刹车油,汽车刹车时,驾驶员踩踏板通过刹车管内的制动液把压力传递到刹车块,刹车块和车轮上的鼓轮摩擦,静止车轮转动,制动时,因摩擦产生的热量会使制动液温度升高,如果温度过高,达到沸点,制动液就会产生大量气体,造成制动失灵.制动液的沸点在遇潮吸水后会下降,因此国家规定制动液沸点不得低于140℃.要测量制动液的沸点,可以取适量制动液和一个质量为m1的铜块放入加热容器,加热至沸腾后,把铜块取出立即放入一个装有水的保温杯中,保温杯中水的质量为m2、温度为t1,等铜块和水的温度相同后,再测出水温t2,若从取出铜块到测出水温过程散失的热量为Q,铜的比热容为c1,水的比热容为c2,就可以计算得到制动液的沸点,下表为某种制动液的含水量和对应的沸点.
含水量/%
0
1
2
3
4
5
6
沸点/℃
210
180
158
142
132
124
120
(1)刹车时制动液温度会升高,这是通过_____方式增加了制动液的内能.
(2)制动液沸点的表达式为t=_____.
(3)利用表格中给出的数据,在坐标图中作出沸点与含水量的关系图象.
( )
(4)当含水量达到_____时,这种制动液就必须更换.
【答案】 热传递 +t2 3.2%
【详解】:(1)制动时,刹车块和车轮上的鼓轮摩擦产生热量,会通过热传递传给制动液,使得制动液温度升高;
(2)因为铜块放出的热量Q放=c1m1(t-t2),水吸收的热量Q吸=c2m2(t2-t1),根据题意得,Q放=Q吸+Q,即c1m1(t-t2)=c2m2(t2-t1)+Q,
所以
(3)利用描点法作图,如图:
(4)当制动液沸点为140℃时,对应的含水量约为3.2%,此时制动液必须更换.
故答案为(1). 热传递 (2). (3). (4). 3.2(3.01~3.4之间)
【点睛】本题考查了学生对改变物体内能的两种方法、吸放热公式的应用、图象作图和图象的分析,能够正确理解题意,从题中获取对解题有用的信息时答题关键.
26.(2025·江苏无锡·一模)如图甲所示,是甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站,它是我国用熔盐和1.2万块镜子建成的亚洲第一发电站。
工作原理如图乙所示,该发电站通过电脑控制镜子的反射方向,持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上,加热其中的熔盐,熔盐的熔点为210℃。高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐,之后被压缩到蒸汽发生器,与其中的冷水进行热交换,产生高温高压的水蒸气,水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。经过蒸汽发生器后的熔盐,降温回到低温熔盐罐,从而循环下去。该电站的两个熔盐罐中共存储3万吨熔盐,白天高温熔盐罐把能量储存起来,夜晚再把罐中的高温熔盐释放出来,可以实现24小时稳定电力输出。
(1)高温熔盐罐利用熔盐储存内能,高温熔盐进入蒸汽发生器,通过_____________(选填“做功”或“热传递”)的方式使冷水______________(填物态变化名称)形成高温高压的水蒸气,高温高压的水蒸气推动汽轮机,将内能转化为______________能,带动发电机发电。
(2)该发电站以100MW的恒定发电功率正常工作24h,可发电多少千瓦时?
(3)若该发电站1.2万块镜子平均每小时采热,且整个系统从接收光照到输出电能的效率为,那么该发电站白天至少要光照多少小时才能提供发电站正常工作24h的发电量?
【答案】(1) 热传递 汽化 机械 (2)2.4×106kW·h (3)8.64h
【详解】(1)[1][2][3]高温熔盐罐利用熔盐储存内能,高温熔盐进入蒸汽发生器,冷水吸收热量,内能增加,温度升高,通过热传递的方式使冷水的内能增加,冷水由液态变成气态,发生汽化现象,形成高温高压的水蒸气,高温高压的水蒸气推动汽轮机,汽轮机转动产生机械能,将内能转化为机械能,带动发电机发电。
(2)该发电站以100MW的恒定发电功率正常工作24h,可发电能为W=Pt=100×103kW×24h=2.4×106kW·h
(3)若该发电站1.2万块镜子平均每小时采热5×1012J/h且整个系统从接收光照到输出电能的效率为20%,需要接受的太阳的辐射热为
那么该发电站白天光照的时间为
17 / 18
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。