专题10 内能、比热容与热机效率(重难专练)(江苏专用)2026年中考物理二轮复习讲练测
2026-04-27
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内容正文:
专题10 内能、比热容与热机效率
中
目 录
第一部分 风向速递 洞察考向,感知前沿
跨学科 新载体 新情境
第二部分 分层突破 固本培优,精准提分
一阶·考点靶向练
考点01 分子动理论
考点02 内能及其影响因素
考点03 热传递改变物体内能
考点04 比热容的概念
考点05 热量的简单计算
考点06 做功改变物体的内能
考点07 热机的工作原理
考点08 热值与热机的效率
二阶·素养进阶练
第三部分 真题验证 对标中考,感悟考法
风●向●速●递
【新情境】1.(2025秋•兴化市期中)在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中,中国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发,在空中完成了一次超高难度的1620度旋转,获得本项目的金牌。现将运动轨迹简化如图所示,整个过程中摩擦力和空气阻力不可忽略。滑行过程中滑雪板的温度升高,这是通过_________ 的方式改变内能;运动员(含滑雪板)从A点到达O(刚好与地面接触)点的过程中,重力势能_________ (选填“增大”“减小”或“不变”);运动员利用惯性从B点飞出后在空中完成动作,运动轨迹最符合的是_________ 。
【跨学科】2.(2025秋•无锡期中)当阳光烤暖了大地,地面又使得下层的气团温度升高,密度减小,因而气团上升,如图所示。上升的气团膨胀,推挤周围的空气,对外_________ ,因此内能_________ 选填“增大”或“减小”)。所以越高的地方,空气的温度越_________ (选填“高”或“低”)。
【新载体】3.(2025秋•建湖县期末)礼花喷射器原理如图,通过扭动气阀可释放压缩气罐内气体产生冲击,将纸管里填充的礼花彩条喷向高处,营造气氛。在喷出礼花彩条的过程中,罐内气体温度 _________ (选填“升高”“降低”或“不变”),内能 _________ (选填“增大”“减小”或“不变”),此过程的能量转化情况与四冲程汽油机的 _________ 冲程相似。
【跨学科】4.1.(2026•溧水区一模)小俞同学利用一个空易拉罐,一支去掉笔芯和尾塞的中性笔,一台小风扇,一个酒精灯,一个支架自制了一个简易“蒸汽机”,如图甲所示。点燃酒精灯,给易拉罐中的水加热,喷嘴喷出的蒸汽成功地让风扇转了起来。下列说法错误的是( )
A.罐中水加满,实验容易成功
B.罐的开口处密封好,实验容易成功
C.若风扇转动较慢,可更换一个更细的喷嘴
D.乙图中走马灯底部蜡烛燃烧,扇叶转动起来其原理与甲图相同
分●层●突●破
一阶·考点靶向练
考点01 分子动理论
1.(2025春•徐州期末)人类对物质结构的探索永无止境,科学研究发现任何物质都是由微小粒子——分子、原子构成的,分子直径约为( )
A.0.1nm B.0.1mm C.0.1cm D.0.1m
2.(2025春•宝应县期末)如图所示是有关分子动理论的试验或现象,下列说法正确的是( )
A.图甲,将一定量的水与酒精混合后总体积变小,说明分子间有引力
B.图乙,家中的香蕉夏天比冬天香味更浓郁,说明分子的无规则运动与温度有关
C.图丙,用弹簧测力计提起贴在水面的玻璃板时,示数变大,说明分子间存在斥力
D.图丁,抽去玻璃板,由于二氧化氮的密度大于空气的密度,因此不能发生扩散现象
3.(2025春•徐州期末)“遥知不是雪,为有暗香来”,表达诗人通过香味能区分雪和梅花。假如你穿越时空为诗人解释在远处就能闻到梅花香味的原因,下列说法正确的是( )
A.分子间有间隙 B.分子是运动的
C.分子间有引力 D.分子间有斥力
4.(2025春•苏州期末)央视节目《一馔千年》再现了《清明上河图》中荔枝膏的制作过程,让我们感受到千年都城的繁华。荔枝膏制作时,先用清水煮荔枝,去掉荔枝继续煮,陆续放入各种辅料直到最后熬成稠膏。附近弥漫着荔枝香是_________ 现象。舀起荔枝膏时会拉出细丝是因为分子间存在_________ 。
考点02 内能及其影响因素
5.(2025秋•扬州期中)图甲为我国国家博物馆展出的青铜冰鉴,堪称世界上最早的冰箱。青铜冰鉴分为两层,外层为鉴,内层为缶,盛夏之时,鉴内放冰,缶内放酒,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.缶内的酒通过热传递改变内能
B.当鉴中冰的温度为0℃时,其内能为0J
C.缶内酒的温度始终低于鉴内冰的温度
D.冰块吸热熔化成水的过程中内能保持不变
6.(2025秋•姜堰区期中)南极是世界上最冷的地方,常年平均气温是﹣25℃。如图,南极上的小企鹅豆豆和丁丁之间发生了一次有趣的对话,它们的部分说法如下,其中正确的是( )
A.豆豆:咱们行动迟缓,有利于维持体能,说明内能与物体的运动速度有关
B.丁丁:热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
C.豆豆:冰山熔化成水的过程,质量和温度都不变,内能也不会变化
D.丁丁:冰山也具有内能
7.(2025秋•东海县期中)a、b、c三杯水如图所示,a、b两杯水的质量相同,比较三杯水的温度和质量后可知,_________ 杯中水的内能最大,南极冰山温度很低,_________ (选填“具有”或“不具有”)内能。
8.(2025秋•阜宁县期中)小明把两滴墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,实验过程及现象如图所示,分析可知物体的温度越高,分子的无规则运动越 _________ ,若将冷水倒掉一些,对比原来这杯冷水,则杯中剩余冷水的内能 _________ (变大/不变/变小),剩余冷水分子运动的剧烈程度 _________ (变大/不变/变小)。
考点03 热传递改变物体内能
9.(2025秋•惠山区期中)“煮”的篆体写法如图所示,表示用火烧煮食物,下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A.钻木取火 B.擦燃火柴 C.冰袋降温 D.弯折铁丝
10.(2025秋•沛县期中)冬日手冷时可用其他物体来捂手,这个物体必须和手有不同的( )
A.热量 B.温度 C.质量 D.内能
11.(2025秋•淮阴区期中)淮安长鱼面深受大家喜爱,炖煮锅内长鱼(黄鳝)是通过_________ 的方式改变内能,长鱼面香味四溢,说明分子在不停地做_________ ,离很远也能闻到长鱼面的香味,这是_________ 现象。
12.(2025秋•沛县期中)电影《长津湖》再现了1950年11月27日爆发的长津湖战役。影片中志愿军战士吃的熟土豆在﹣40℃的严寒中结冰变得和石头一样硬,必须用身体捂热变软之后才能吃。“焐热”是用_________ 方式改变了土豆的内能;这个过程需要_________ 热;土豆的内能_________ (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
考点04 比热容的概念
13.(2025秋•连云港期中)关于温度、内能、热量、比热容,以下说法正确的是( )
A.物体的温度越低内能越小,所以0℃的冰没有内能
B.温度越低的物体含有的热量越少,所以0℃的冰没有热量
C.内能小的物体可能向内能大的物体传递热量
D.根据,比热容既与物体吸收的热量有关,又与物体的质量和温度的变化有关
14.(2024秋•宿迁期中)如表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是( )
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容/(J•kg﹣1•℃﹣3)
4.2×103
2.1×103
2.1×103
0.88×103
0.39×103
A.不同物质的比热容一定不同
B.物质的物态发生变化,比热容不变
C.质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度更多
D.质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多
15.(2025秋•兴化市期中)如图甲,用红外灯加热质量相同的水和沙子,得到温度随时间变化的图像如图乙,分析可知( )
A.相同时间内沙子比水吸热多
B.沙子升温快说明沙子的比热容小
C.水升温慢主要是因为水蒸发吸热
D.水和沙子的比热容都随着温度的升高不断增大
16.(2025秋•溧阳市期中)质量和初温都相同的甲、乙两个物体,已知c甲>c乙,吸收相同热量后互相接触时( )
A.热量从甲传给乙
B.热量从乙传给甲
C.两者之间没有热量传递
D.无法判断两者之间有没有热量传递
17.(2025秋•广陵区期中)家用小型风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风,如图甲所示。海洋与陆地间的温差也导致了近地面大气密度和气压的差异,进而出现海陆风现象。如果气流会从低温区域向高温区域运动。仅在海陆风因素的影响下,图乙、图丙所示的情形通常分别发生在( )
A.白天、夜晚 B.夜晚、白天 C.白天、白天 D.夜晚、夜晚
18.(2025秋•仪征市期中)项目式学习小组探究海陆风的成因。
【任务一】探究沙子和水的吸热能力。
(1)利用如图1所示装置探究沙子和水的吸热能力。实验中应取相同 _________ 的水和沙子;
(2)用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,实验时,通过比较 _________ (加热时间/升高的温度)来间接反映水和沙子吸热Q吸的多少;
(3)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图象如图2所示可知,在时间相同时,水的升温比沙的升温 _________ (快/慢),升高相同温度,_________ (水/沙子,下同)的加热时间要更长,说明 _________ 的吸热能力强,根据实验数据可知沙的比热容是 _________ J/(kg•℃);
【任务二】实验模拟海陆风的形成。
(4)取下两箱子的封口盖,在两个箱子的侧面分别开一个小孔,连上一个两端开口的透明细管AB,点燃一支香放在细管中(如图3),通过白烟的流向模拟日晒下海边的风向,阅读信息窗中的知识并分析判断:相同条件下,加热一段时间后,烟将会从管的 _________ (A/B)管口冒出。依据实验和理论分析,可推断夜间风是 _________ (填序号)。
①从大海吹向陆地
②从陆地吹向大海
考点05 热量的简单计算
19.(2025秋•工业园区校级期中)用相同的加热器,给质量为mA、比热容为cA的A物质和质量为mB,比热容为cB的B物质加热,物质A、B的温度随加热时间的变化如图所示,根据图像可得出的正确结论是( )
A.若cA=cB,则mA>mB B.若cA=cB,则mA<mB
C.若mA=mB,则cA>cB D.若mA>mB,则cA>cB
20.(2025秋•常州期中)甲、乙两物体质量之比是4:3,升高相同的温度,吸收的热量之比是2:3,它们的比热容之比为( )
A.8:9 B.9:8 C.1:2 D.2:1
21.(2025秋•广陵区期中)生活中常用“水浴法”对牛奶加热,如图甲所示,把质量为300g的凉牛奶置于盛有0.5kg热水的敞口玻璃杯中加热,经过一段时间,牛奶和热水的温度随时间的变化图像如图乙。已知水的比热容4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)水温度降低至与牛奶温度相同时所放出的热量;
(2)若水浴法的效率为20%,则牛奶吸收的热量;
(3)牛奶的比热容。
考点06 做功改变物体的内能
22.(2025秋•高邮市期中)如图所示是古人发明的一种活塞式点火器,以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃,随即将推杆拔出,口吹立见火苗。下列改变内能的方式与其不同的是( )
A.摩擦生热 B.钻木取火 C.热水取暖 D.擦燃火柴
23.(2025秋•溧水区校级期中)如图所示,吹大了的气球没握住,它叫啸着飞跑了,则( )
A.球内的气体温度降低内能减少
B.气体喷出时,机械能转化为内能
C.球内的气体通过热传递改变内能
D.球内的气体对气球没有做功
24.(2025秋•宿城区期中)神舟二十号飞船于2025年4月在酒泉卫星发射中心成功发射,飞船加速升空的过程中机械能 _________ (增大/减小/不变);由于飞船遭受太空碎片撞击,航天员于11月14日才乘坐神舟二十一号飞船成功返回,返回时,返回舱与大气摩擦,舱体外壁温度会急剧升高,内能 _________ (增大/减小/不变),这是通过 _________ 的方式改变了内能。
25.(2025秋•徐州期中)在“航天日”主题活动中,小明用塑料瓶自制了“水火箭”,如图所示。用打气筒向瓶内打气,瓶内压强足够大时,“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力,打气过程是以 _________ 的方式改变瓶内气体内能,“水火箭”飞出后瓶内气体温度降低,内能 _________ (选填“变大”“变小”或“不变”),水火箭的机械能 _________ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
26.(2025春•东台市期中)礼花喷射器结构如图所示,气罐内有高压气体,气罐通过气阀与纸筒相连。使用时,李明浩同学转动纸筒打开气阀,气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。罐内气体内能_________ ,该过程能量转化方式与汽油机_________ 冲程相同,射出的礼花受到_________ 作用,在空中飘舞。
考点07 热机的工作原理
27.(2025秋•常州期中)一些同学玩过这样的游戏:饮料瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图甲);使劲扭转瓶子(如图乙);轻轻扰动瓶盖,随着“砰”的一声响,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图丙)。图乙和图丙所示的过程,分别与四冲程汽油机的两个冲程相似,这两个冲程是( )
A.吸气冲程和压缩冲程 B.压缩冲程和做功冲程
C.做功冲程和排气冲程 D.排气冲程和吸气冲程
28.(2025秋•江阴市期中)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.燃料燃烧越充分,燃料的热值就越大
B.燃气从尾喷管喷出获得动力的过程,其内能增大
C.燃料燃烧放出的热量越多,喷气发动机的效率就越高
D.高温高压燃气推动涡轮转动的过程,相当于内燃机的做功冲程
29.(2025秋•邗江区期中)如图为单缸四冲程汽油机的 _________ 冲程,该冲程活塞移动时,汽缸内燃料混合气体的压强变 _________ 。若该汽油机转速为2400r/min,则它每分钟完成 _________ 个如图所示的冲程。
考点08 热值与热机的效率
30.(2025秋•泉山区期中)在跨学科实践活动中,小晋调查“家用燃料的变化与合理使用”时发现,我国近几十年家用燃料由柴草、煤炭发展至天然气。使用天然气作为家用燃料主要是因为天然气的( )
A.内能较大 B.热值较大
C.密度较小 D.比热容较大
31.(2025秋•淮阴区期中)汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳,影响发动机性能。在发动机维护保养后,汽油燃烧会更加充分,其热值( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
32.(2025春•亭湖区校级期中)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙所示分别是某单缸四冲程汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A.甲图是压缩冲程,机械能转化为内能
B.由图乙可知该汽油机的效率是72%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓,燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D.若该汽油机飞轮的转速为3600r/min,则在1s内汽油机完成120次冲程
33.(2025秋•广陵区期中)小亮学习燃料的热值之后,自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小,实验装置如图所示。
燃料
加热前的水温t0/℃
加热后的水温t/℃
酒精
15
35
碎纸片
15
25
(1)为保证实验结论的可靠,在实验中应控制_________ 相等、两烧杯中水的初温、质量相等,以及两个烧杯都应保持相同。
(2)将两个燃烧皿中燃料点燃,分别给烧杯加热,_________ (选填“加热相同时间后”或“等到燃料燃尽后”),记录下水的温度,通过比较_________ 来反映燃料燃烧时所放出热量的大小,从而进一步比较出酒精和碎纸片热值的大小。实验数据记录如表;可知:酒精的热值_________ (选填“大于”或“小于”)碎纸片的热值。
(3)小亮进一步开展实验,测出所燃烧酒精的质量、烧杯中水的质量,查得水的比热容,将数据代入公式计算得到的酒精的热值,所得测量值与实际值相比会_________ (选填“偏大”或“偏小”),你认为出现这样情况可能的原因是:_________ (写一点即可)。
34.(2026春•宜兴市期中)如图甲所示是一款国产混合动力汽车,其动力装置由内燃机和电机组成,在某次测试中,启动内燃机,这样既可以向车轮输送能量,也可以同时给蓄电池充电。汽车质量为1.5t,轮胎与地面的总接触面积为0.1m2,在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶了1h,消耗了10L的汽油,同时蓄电池的电能增加了6.1×107J,汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示。(ρ汽油=0.7×103kg/m3,q汽油=4.6×107J/kg,g取10N/kg)。求:
(1)该车静止在水平路面上时对地面的压强是多少?
(2)该车在测试过程中内燃机的牵引力所做的功是多少?
(3)该车动力系统的综合效率是多少?
二阶·素养进阶练
1.(2026•惠山区一模)关于分子,下列说法正确的是( )
A.水低于0℃会结成冰,分子就会保持静止不动
B.一根铁棍难以被压缩,说明分子间有引力
C.荷花飘香,说明分子在不停地运动
D.固体物质的分子是固定不动的
2.(2026•盐都区一模)2025年11月4日,神舟二十一号与神舟二十号乘组6名航天员在轨会师,如图所示是他们用世界首创的热风烘烤机上演“太空烧烤”的画面,瞬间引爆全球舆论。烤熟的鸡翅、牛排香气四溢,这是因为( )
A.分子间存在引力
B.分子间存在斥力
C.分子不停地做无规则运动
D.分子间有间隙
3.(2025•淮安一模)关于热现象下列说法正确的是( )
A.温度相同的两个物体间也能发生热传递
B.0℃的冰变成 0℃的水,温度与质量不变,所以内能不变
C.热量只能由内能多的物体转移到内能少的物体
D.任何物体都具有内能,通过摩擦可增大冰块的内能
4.(2025•通州区二模)《天工开物》记载了古人把湿纸粘在墙上不掉下,生火给墙壁升温后将纸烘干的过程,如图所示,下列过程与物理知识对应正确的是( )
A.粘墙—分子间存在引力
B.不掉—湿纸具有惯性
C.生火—火星不是光源
D.烘干—纸所含热量减少
5.(2026•姜堰区模拟)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.两个物体的温度相同,则它们的内能一定相同
B.物体吸热,温度一定升高,内能增加
C.内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体
D.物体温度越高,所含热量越多
6.(2025•徐州二模)周末小明帮助妈妈做家务时观察了厨房的一些现象,下列说法正确的是( )
A.水在加热的过程中比热容变小
B.刚出锅的馒头很烫,是因为馒头含有的热量很高
C.煲汤时,在汤沸腾时如果调大火焰能使汤的温度升高
D.在客厅能闻到厨房菜肴的香味是因为分子在做无规则运动
7.(2025•宜兴市二模)某实验小组用两套如图甲所示完全相同的加热装置探究固体熔化时温度的变化规律,两套装置的烧杯中都装了相同质量的水,试管中分别装有少量相等质量的固体M和固体N。用两个完全相同的酒精灯对它们加热,它们的温度随时间变化的图象如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.固体N一定是非晶体,沸点为100℃
B.固体M一定是晶体,熔点为80℃,熔化时间持续了25min
C.35min后,烧杯中两试管内物质的温度会超过100℃
D.固态M的比热容比固态N的比热容小
8.(2025•扬州一模)中华文明源远流长,博大精深,古诗词是我国传统文化瑰宝,有的优美词句还与我们物理知识有着联系,下列词句与对应的物理知识叙述正确的是( )
A.“清寒小雪前”,雪的温度很低,它的内能为零
B.“沙暖睡鸳鸯”,同水相比,沙的比热容大一些
C.“春江水暖鸭先知”,说明温度越高,分子运动越剧烈
D.“大地阳和暖气生”,大地内能的增加是太阳通过做功的方式实现的
9.(2026•秦淮区校级模拟)如图所示是汽油机工作时的四个冲程,其中说法正确的是( )
A.按一个工作循环其正确排列顺序是:丙丁乙甲
B.乙冲程中的能量转换过程为机械能转换为内能
C.使用热值更高的燃料可使热机的工作效率达到100%
D.丁冲程中的能量转换过程为内能转换为机械能
10.(2026•宜兴市一模)物理兴趣小组利用饮料瓶演示热机的工作原理,实验步骤如下:
①如图甲,取一个空的饮料瓶,并在瓶子下端开一个小口;
②如图乙,向瓶内喷入适量酒精;
③如图丙,在瓶口处盖上纸杯,再在小孔处点火。
实验现象:纸杯被向上顶出。下列关于该实验的分析正确的是( )
A.步骤②中喷入酒精是在模拟压缩冲程
B.步骤③中点火时,酒精燃烧越充分,其热值越大
C.步骤③中点火时,将酒精的化学能转化为内能
D.纸杯被顶出去时,瓶内气体的内能增大
11.(2026•徐州模拟)“端午浓情,粽叶飘香”。煮粽子时能闻到香味,这是_________ 现象;剥开粽叶,米粒间出现“拉丝”,说明分子间存在_________ ;粽子温度越高香味越浓,是因为温度越高,分子无规则运动越_________ 。
12.(2025•东海县校级二模)中医拔火罐能有效治疗某些疾病,使用时先加热火罐中气体,再按图甲所示方法迅速将火罐按到皮肤上,一段时间后,罐内气体的内能 _________ 。如图乙所示,“艾灸”时通过 _________ (填“做功”或“热传递”)的方式改变了穴位处的内能。
13.(2025•泗阳县二模)如图甲为海昏侯墓出土的青铜蒸煮器,它的出现印证了蒸馏技术确实源于古代中国。
(1)如图乙为其剖面简图,A中的燃料点燃后对B中的水加热,水 _________ (填物态变化名称)后形成水蒸气进入C加热酿酒原料,当温度达到78℃时(酒精的沸点为78℃)酿酒原料中的酒精开始沸腾,大量的酒精蒸汽与水蒸气进入外壳中空的冷凝室D,通过不断的向空腔外壳的注水口注入冷水,再从排水口排出热水达到冷凝的效果,利用水来做冷凝剂,是因为水的 _________ 较大,吸热能力强。冷凝室D内热的水蒸气和酒精蒸汽遇冷后液化成蒸馏酒从集酒口流出,从而获得蒸馏酒。
(2)如图丙,若想获得度数较高(酒精含量更高)的酒可以利用水浴法进行提纯,试管内的白酒(酒精和水的混合溶液)被加热后其中的 _________ 通过沸腾后大量汽化进入冷凝室A,再液化后通过导管流入容器,即可获得度数较高的白酒。
14.(2026•常州模拟)2024年1月20日凌晨,某企业发生了一起惊人的粉尘爆炸事故,造成人员伤亡,为了解释粉尘爆炸,专业人员进行了模拟实验:如图,在无盖小筒里放入干燥面粉,点燃蜡烛,用筒盖盖住大筒,向小筒内鼓入空气,使面粉弥漫在大筒内,面粉迅速被点燃引发爆炸,把筒盖冲起。面粉燃烧时将_________ 能转化成内能,筒盖被冲起的过程与汽油机的_________ 冲程能量转化情况相同。若汽油机飞轮的转速是1800r/min,则该汽油机1s内燃气对外做功_________ 次。
15.(2026•徐州模拟)在探究“不同物质吸热的情况”实验中:
(1)用红外灯加热质量相等的沙子和水,使它们加热相等的时间,水吸收的热量_________ (选填“大于”、“等于”或“小于”)沙子吸收的热量;
(2)实验中在加热相等的时间情况下,可以通过比较_________ 来判断吸热能力的强弱;
(3)多次实验后得到的数据如下表,分析可得:质量相等的水和沙子,升高相同的温度,水比沙子吸收更_________ 的热量;
(4)根据实验结论推理:沿海地区昼夜温差比内陆地区更_________ 。
升高的温度/℃
5
10
15
20
加热水的时间/min
2.5
5
7.5
10
加热沙子的时间/min
1
2
3
4
16.(2026•南京二模)“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验:
(1)实验中需要控制相同的有 _________ 。
A.液体的质量
B.液体的种类
C.燃料的质量
D.燃料的种类
(2)该实验通过比较 _________ 来比较燃料燃烧释放出的热量。
(3)将两试管中注入初温相同的液体,若甲图试管中的液体实验结束前已沸腾,乙图试管中的液体实验结束时未沸腾,则 _________ (选填“能”或“不能”)说明甲图中燃料的热值更大。
17.(2025•扬中市校级一模)某同学将一块质量是2kg的金属块放入90℃的水中加热足够长时间后,迅速取出放入另一个装有5kg水的绝热容器中,容器中水温为38℃,放入金属块后水温最终上升到40℃。[c水=4.2×103J/(kg•℃),c金属=0.875×103J/(kg•℃)]求:
(1)金属块放出的热量是多少?
(2)水吸收热量多少?
(3)根据上述计算结果分析:金属放出的热量和水吸收热量是否相等?造成的原因可能是什么?
18.(2026•无锡模拟)元旦假期,小晋一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道,用时120s,消耗0.1kg的汽油,汽车发动机全程的平均功率为11.5kW。(汽油的热值q=4.6×107J/kg)求:
(1)汽车通过隧道的平均速度;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量;
(3)汽车通过隧道发动机的效率。
真●题●验●证
1.(2025•常州)东北原始森林监控系统发现,一只狐狸远远地尾随一只随地小便的东北虎,待老虎走后,狐狸在虎尿里打滚。虎尿气味有助于狐狸吓退远处的狼、豹等天敌,原理是( )
A.分子间有空隙
B.分子间存在吸引力
C.分子间存在排斥力
D.分子不停地做无规则运动
2.(2025•南通)热质说是18世纪流行的热学理论。该理论认为热质是一种无质量、看不见的特殊物质,物体吸收、放出热质会导致温度或物态的变化,它只能在物体间转移,不会产生或消失。下列事例中,不能佐证该理论的是( )
A.热水暖手 B.冰袋冷敷 C.扬汤止沸 D.钻木取火
3.(2025•盐城)一滴红墨水滴入水中,在下沉过程中向四周散开。一段时间后,整杯水变成红色。下列说法错误的是( )
A.红墨水下沉表明墨水分子在做无规则运动
B.红墨水散开表明墨水分子在做无规则运动
C.红墨水变淡表明墨水分子在做无规则运动
D.整杯水变红表明水分子间有空隙
4.(2025•南通)小明用电水壶烧水给爷爷奶奶泡茶。该壶保温性能较好,烧水时壶会吸收一些热量。在壶中装入500mL的水,加热至沸腾,用时2min。水用完后,他又在壶中装入1000mL的水,加热至沸腾,所需时间最有可能的是( )
A.2min B.4min
C.大于2min且小于4min D.大于4min
5.(2025•连云港)关于内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的物体没有内能
B.内能大小与温度无关
C.具有机械能的物体不一定有内能
D.物体具有内能,也可以同时具有机械能
6.(2025•镇江)下列汽油机工作的冲程中,压缩冲程是( )
A. B.
C. D.
7.(2025•连云港)运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有( )
A.较大的热值 B.较低的沸点
C.较大的比热容 D.较高的凝固点
8.(2025•无锡)如图所示,是中国国家博物馆原始社会厅中展示的一种取火器,它以牛角作外套筒,木制推杆,杆前端粘附艾绒,取火时,一手握住套筒,一手猛推杆入筒,随即将杆拔出,艾绒即燃,它的尺寸如图。下列说法中正确的是( )
A.这种取火器的体积太大,不便于携带
B.取火时是通过做功增加筒内空气的内能
C.取火时是通过热传递增加筒内空气的内能
D.取火的原理与汽油机的做功冲程相同
9.(2025•镇江)燃气热水器中,冷水经过铜质换热器时被800℃的高温烟气加热,选用铜作为换热器的材质是因为其具有良好的 _________ 性,此过程中通过 _________ 的方式增加了水的内能,同时烟气的温度下降到150℃。为了节约能源,可以再通过换热器将其温度进一步下降到60℃,此过程中烟气中的水蒸气 _________ 变成水,放出热量,用于预加热冷水。
10.(2025•宿迁)将质量均为100g的沙子和水分别放在两个相同瓷盘中,初始温度相同,用同一热源加热相同时间,_________ 升温快,这是因为 _________ ;实验中测得,水的温度升高了20℃,吸收的热量为 _________ J。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
11.(2025•南京)如图所示,用红外灯加热质量相同的水和沙子,水和沙子吸收热量的多少通过_________ 来反映。加热过程中发现水升温较慢,原因是水的_________ 较大,红外灯给水和沙子加热主要是利用了红外线的_________ 效应。
12.(2025•南京)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)
13.(2025•常州)2025年2月,江苏地域文明探源工程发布:在兴化草堰港遗址中发掘出7000年前的钻木取火器。如图所示,古人手搓钻杆,使其与取火板摩擦生热一段时间,即可取得火种。摩擦生热的能量转化方式是_________ ,与四冲程汽油机的_________ 冲程相同。
14.(2025•徐州)小华在家中烧水时有个疑问:水吸收的热量与什么因素有关呢?她猜想:水吸收的热量与水的质量和升高的温度有关。为了探究其中的关系,她借助一个电热水壶进行实验。
(1)水吸收的热量无法直接测量,实验中用加热时间t表示,因为水吸收的热量Q与加热时间t成_________ 。
(2)在探究水吸收的热量与水升高的温度之间的关系时,小华量取0.8kg水,用电热水壶加热,每隔1min测量一次水的温度。测得数据如下表所示。请在坐标图中画出水的温度随加热时间变化的图像。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
温度/℃
20
30
40
50
60
70
(3)在探究水吸收的热量Q与水的质量m之间的关系时,应控制水_________ 相同,量取不同质量的水,分别用电热水壶加热,记录加热时间。小华进行实验并根据数据得出Q与m之间的关系。
(4)小华总结实验结论:水吸收的热量与水的质量和升高的温度成正比,即Q=km•Δt。如果想要测出比例系数k的值,她还需要做什么?_________ 。
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专题10 内能、比热容与热机效率
中
目 录
第一部分 风向速递 洞察考向,感知前沿
跨学科 新载体 新情境
第二部分 分层突破 固本培优,精准提分
一阶·考点靶向练
考点01 分子动理论
考点02 内能及其影响因素
考点03 热传递改变物体内能
考点04 比热容的概念
考点05 热量的简单计算
考点06 做功改变物体的内能
考点07 热机的工作原理
考点08 热值与热机的效率
二阶·素养进阶练
第三部分 真题验证 对标中考,感悟考法
风●向●速●递
【新情境】1.(2025秋•兴化市期中)在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中,中国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发,在空中完成了一次超高难度的1620度旋转,获得本项目的金牌。现将运动轨迹简化如图所示,整个过程中摩擦力和空气阻力不可忽略。滑行过程中滑雪板的温度升高,这是通过 做功 的方式改变内能;运动员(含滑雪板)从A点到达O(刚好与地面接触)点的过程中,重力势能 减小 (选填“增大”“减小”或“不变”);运动员利用惯性从B点飞出后在空中完成动作,运动轨迹最符合的是 c 。
【答案】做功;减小;c。
【解析】解:(1)滑行过程中,滑雪板克服摩擦做功,将机械能转化为内能,所以滑雪板的温度升高;
(2)运动员(含滑雪板)从A点到达O(刚好与地面接触)点的过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小;
(3)运动员由于具有惯性,会从B点飞出,先由于惯性继续向上运动,但由于阻力作用机械能减小,向上运动的高度会低于A点,后由于惯性和重力的作用下沿c曲线方向运动。
故答案为:做功;减小;c。
【跨学科】2.(2025秋•无锡期中)当阳光烤暖了大地,地面又使得下层的气团温度升高,密度减小,因而气团上升,如图所示。上升的气团膨胀,推挤周围的空气,对外 做功 ,因此内能 减小 选填“增大”或“减小”)。所以越高的地方,空气的温度越 低 (选填“高”或“低”)。
【答案】做功;减小;低。
【解析】解:由题意可知,上升的气团膨胀,推挤周围的空气,对外做功,因此自身的内能减小,温度降低。造成高度越高的地方,空气的温度越低。
故答案为:做功;减小;低。
【新载体】3.(2025秋•建湖县期末)礼花喷射器原理如图,通过扭动气阀可释放压缩气罐内气体产生冲击,将纸管里填充的礼花彩条喷向高处,营造气氛。在喷出礼花彩条的过程中,罐内气体温度 降低 (选填“升高”“降低”或“不变”),内能 减小 (选填“增大”“减小”或“不变”),此过程的能量转化情况与四冲程汽油机的 做功 冲程相似。
【答案】降低;减小;做功。
【解析】解:在气罐内气体产生冲击力作用下,将礼花彩条喷出,此过程中,管内气体对外做功,将气体的内能转化为礼花彩条的机械能,故管内气体的内能减小,温度降低。
四冲程汽油机的做功冲程中,将汽缸内混合气体燃烧释放的内能转化为机械能,对外做功,故管内压缩气体将礼花彩条喷出过程中的能量转化与汽油机的做功冲程相似。
故答案为:降低;减小;做功。
【跨学科】4.1.(2026•溧水区一模)小俞同学利用一个空易拉罐,一支去掉笔芯和尾塞的中性笔,一台小风扇,一个酒精灯,一个支架自制了一个简易“蒸汽机”,如图甲所示。点燃酒精灯,给易拉罐中的水加热,喷嘴喷出的蒸汽成功地让风扇转了起来。下列说法错误的是( )
A.罐中水加满,实验容易成功
B.罐的开口处密封好,实验容易成功
C.若风扇转动较慢,可更换一个更细的喷嘴
D.乙图中走马灯底部蜡烛燃烧,扇叶转动起来其原理与甲图相同
【答案】A
【解析】解:A.罐中水加满后,水沸腾产生的蒸汽会没有足够的空间积聚,蒸汽喷出的力量会不足,反而不容易让风扇转动,故A错误;
B.罐的开口处密封好,可以防止水蒸气从开口处泄漏,从而在罐内形成足够高的气压,使水蒸气从喷嘴高速喷出,有力地推动风扇转动。因此,密封好是实验成功的重要条件,故B正确;
C.根据流体压强与流速的关系,当罐内水蒸气产生的速率一定时,喷嘴的横截面积越小(越细),水蒸气喷出的速度就越大,对风扇的推动力就越强,风扇转动就越快,故C正确;
D.甲图的简易“蒸汽机”是将水的内能转化为风扇的机械能。乙图的走马灯是蜡烛加热空气,空气的内能增加,热空气上升形成气流,推动扇叶转动,也是将内能转化为机械能。从能量转化的角度看,二者的基本原理都是将内能转化为机械能,故D正确。
故选:A。
分●层●突●破
一阶·考点靶向练
考点01 分子动理论
1.(2025春•徐州期末)人类对物质结构的探索永无止境,科学研究发现任何物质都是由微小粒子——分子、原子构成的,分子直径约为( )
A.0.1nm B.0.1mm C.0.1cm D.0.1m
【答案】A
【解析】解:分子的直径大约为10−10m,合0.1nm,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
2.(2025春•宝应县期末)如图所示是有关分子动理论的试验或现象,下列说法正确的是( )
A.图甲,将一定量的水与酒精混合后总体积变小,说明分子间有引力
B.图乙,家中的香蕉夏天比冬天香味更浓郁,说明分子的无规则运动与温度有关
C.图丙,用弹簧测力计提起贴在水面的玻璃板时,示数变大,说明分子间存在斥力
D.图丁,抽去玻璃板,由于二氧化氮的密度大于空气的密度,因此不能发生扩散现象
【答案】B
【解析】解:A.图甲中将一定量的水与酒精混合后总体积变小,由于酒精分子和水分子互相进入彼此的间隙中,导致总体积变小,说明分子之间存在间隙,故A错误;
B.夏天的温度比冬天的温度高,香蕉夏天比冬天香味更浓郁,扩散现象明显,分子运动的越快,说明分子的无规则运动与温度有关,故B正确;
C.分子间存在着相互作用的引力与斥力,弹簧测力计提起贴在水面的玻璃板时,测力计的示数变大,说明分子间存在引力,故C错误;
D.抽去玻璃板,几分钟后,两集气瓶中颜色变为均匀,说明分子在做无规则运动,发生了扩散现象,故D错误。
故选:B。
3.(2025春•徐州期末)“遥知不是雪,为有暗香来”,表达诗人通过香味能区分雪和梅花。假如你穿越时空为诗人解释在远处就能闻到梅花香味的原因,下列说法正确的是( )
A.分子间有间隙 B.分子是运动的
C.分子间有引力 D.分子间有斥力
【答案】B
【解析】解:在远处就能闻到梅花香味是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
4.(2025春•苏州期末)央视节目《一馔千年》再现了《清明上河图》中荔枝膏的制作过程,让我们感受到千年都城的繁华。荔枝膏制作时,先用清水煮荔枝,去掉荔枝继续煮,陆续放入各种辅料直到最后熬成稠膏。附近弥漫着荔枝香是 扩散 现象。舀起荔枝膏时会拉出细丝是因为分子间存在 引力 。
【答案】扩散;引力。
【解析】解:附近弥漫着荔枝香,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则的运动。
分子间存在相互作用的引力和斥力,舀起荔枝膏时会拉出细丝是因为分子间存在引力。
故答案为:扩散;引力。
考点02 内能及其影响因素
5.(2025秋•扬州期中)图甲为我国国家博物馆展出的青铜冰鉴,堪称世界上最早的冰箱。青铜冰鉴分为两层,外层为鉴,内层为缶,盛夏之时,鉴内放冰,缶内放酒,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.缶内的酒通过热传递改变内能
B.当鉴中冰的温度为0℃时,其内能为0J
C.缶内酒的温度始终低于鉴内冰的温度
D.冰块吸热熔化成水的过程中内能保持不变
【答案】A
【解析】解:A、缶内的酒通过热传递改变内能,故A正确;
B、当鉴中冰的温度为0℃时,其内能不为零,故B错误;
C、缶内酒的温度等于鉴内冰的温度,故C错误;
D、冰块吸热熔化成水的过程中内能增大,温度保持不变,故D错误。
故选:A。
6.(2025秋•姜堰区期中)南极是世界上最冷的地方,常年平均气温是﹣25℃。如图,南极上的小企鹅豆豆和丁丁之间发生了一次有趣的对话,它们的部分说法如下,其中正确的是( )
A.豆豆:咱们行动迟缓,有利于维持体能,说明内能与物体的运动速度有关
B.丁丁:热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
C.豆豆:冰山熔化成水的过程,质量和温度都不变,内能也不会变化
D.丁丁:冰山也具有内能
【答案】D
【解析】解:A、内能影响因素有物体的质量、温度、物态等,与物体的运动速度无关,只是物体运动会消耗内能,将内能转化为其他形式的能,故A错误;
B、发生热传递的条件是存在温度差,且热量是由高温物体传递给低温物体,故B错误;
C、冰山熔化成水的过程,质量和温度都不变,但需要吸收热量,内能会增加,故C错误;
D、根据内能的定义可知,一切物体都具有内能,无论温度的高低、质量的大小,以及处于何种状态,都具有内能,冰山也具有内能,故D正确。
故选:D。
7.(2025秋•东海县期中)a、b、c三杯水如图所示,a、b两杯水的质量相同,比较三杯水的温度和质量后可知, c 杯中水的内能最大,南极冰山温度很低, 具有 (选填“具有”或“不具有”)内能。
【答案】c;具有。
【解析】解:由图知,a、b中水的质量相同,b杯水的温度较大,所以b的内能大于a的内能;b、c两杯水,温度相等,c的质量比b的大,则c的内能大于b的内能,所以a杯中水的内能最小,c杯中水的内能最大。
一切物体都有内能,南极冰山温度虽然很低,但同样具有内能。
故答案为:c;具有。
8.(2025秋•阜宁县期中)小明把两滴墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,实验过程及现象如图所示,分析可知物体的温度越高,分子的无规则运动越 剧烈 ,若将冷水倒掉一些,对比原来这杯冷水,则杯中剩余冷水的内能 变小 (变大/不变/变小),剩余冷水分子运动的剧烈程度 不变 (变大/不变/变小)。
【答案】剧烈;变小;不变。
【解析】解:由实验现象可知墨水在热水中扩散得更快,所以分析可知物体的温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
内能是物体内部所有分子动能和分子势能的总和,将冷水倒掉一些,水的质量减少,则分子数量减少,所以内能变小。
分子热运动的剧烈程度与温度有关,而与物质的质量无关,温度不变,则分子运动的剧烈程度不变。
故答案为:剧烈;变小;不变。
考点03 热传递改变物体内能
9.(2025秋•惠山区期中)“煮”的篆体写法如图所示,表示用火烧煮食物,下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A.钻木取火 B.擦燃火柴 C.冰袋降温 D.弯折铁丝
【答案】C
【解析】解:“煮”表示用火烧煮食物,这是通过热传递改变内能;
ABD、钻木取火、擦燃火柴、弯折铁丝、这是通过做功改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上不相同,故ABD不符合题意;
C、冰袋降温,这是通过热传递改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上相同,故C符合题意。
故选:C。
10.(2025秋•沛县期中)冬日手冷时可用其他物体来捂手,这个物体必须和手有不同的( )
A.热量 B.温度 C.质量 D.内能
【答案】B
【解析】解:热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体,或者从物体的高温部分传递到低温部分。因此冬日手冷时用来捂手的物体必须和手有不同的温度。故ACD错误,B正确。
故选:B。
11.(2025秋•淮阴区期中)淮安长鱼面深受大家喜爱,炖煮锅内长鱼(黄鳝)是通过 热传递 的方式改变内能,长鱼面香味四溢,说明分子在不停地做 无规则运动 ,离很远也能闻到长鱼面的香味,这是 扩散 现象。
【答案】热传递;无规则运动;扩散。
【解析】解:炖煮锅内长鱼(黄鳝),长鱼(黄鳝)吸收热量,内能增加,通过热传递的方式改变内能;
长鱼面香味四溢,属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;离很远也能闻到长鱼面的香味,属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
故答案为:热传递;无规则运动;扩散。
12.(2025秋•沛县期中)电影《长津湖》再现了1950年11月27日爆发的长津湖战役。影片中志愿军战士吃的熟土豆在﹣40℃的严寒中结冰变得和石头一样硬,必须用身体捂热变软之后才能吃。“焐热”是用 热传递 方式改变了土豆的内能;这个过程需要 吸 热;土豆的内能 增大 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】热传递;吸;增大。
【解析】解:“焐热“是用热传递的方式改变了土豆的内能;土豆变软是冰发生了熔化现象,熔化过程吸热;土豆的内能增大。
故答案为:热传递;吸;增大。
考点04 比热容的概念
13.(2025秋•连云港期中)关于温度、内能、热量、比热容,以下说法正确的是( )
A.物体的温度越低内能越小,所以0℃的冰没有内能
B.温度越低的物体含有的热量越少,所以0℃的冰没有热量
C.内能小的物体可能向内能大的物体传递热量
D.根据,比热容既与物体吸收的热量有关,又与物体的质量和温度的变化有关
【答案】C
【解析】解:A.内能是物体内所有分子动能和势能的总和,同一物体在相同物态下,温度越低内能越小,0℃的冰分子仍在运动,内能不为零,故A错误;
B.热传递过程中转移的内能的多少叫热量,热量是一个过程量,不是一种状态量,故B错误;
C.热传递方向由温度差决定,内能小的物体温度可能更高,例如40℃的小杯水可传热给30℃的大盆水,故C正确;
D.比热容是物质的特性,只与物质的种类和状态有关,与物体的质量、温度无关,故D错误。
故选:C。
14.(2024秋•宿迁期中)如表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是( )
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容/(J•kg﹣1•℃﹣3)
4.2×103
2.1×103
2.1×103
0.88×103
0.39×103
A.不同物质的比热容一定不同
B.物质的物态发生变化,比热容不变
C.质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度更多
D.质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多
【答案】D
【解析】解:A、由表中数据可知,不同物质的比热容一般不同,但也有的物质比热容相同,如煤油和冰,故A错误;
B、水和冰是水的两种状态,分析表中数据可知,其比热容是不同的,说明比热容与物质状态有关,物质的物态发生变化,比热容也会发生变化,故B错误;
C、质量相等的水和煤油吸收相同的热量,因为煤油的比热容小,所以根据Q=cmΔt可知煤油升高的温度更多,故C错误;
D、质量相等的铝和铜升高相同的温度,因为铝的比热容大,所以根据Q=cmΔt可知铝吸收的热量更多,故D正确。
故选:D。
15.(2025秋•兴化市期中)如图甲,用红外灯加热质量相同的水和沙子,得到温度随时间变化的图像如图乙,分析可知( )
A.相同时间内沙子比水吸热多
B.沙子升温快说明沙子的比热容小
C.水升温慢主要是因为水蒸发吸热
D.水和沙子的比热容都随着温度的升高不断增大
【答案】B
【解析】解:
ABC、沙子升温快,说明沙子的吸热能力弱,水升温慢,说明水的吸热能力强,沙子升温快说明沙子的比热容小,在本实验中,物体吸热多少是由加热时间决定的。由于加热的时间相等,所以水和沙子吸收的热量相等,故AC错误,B正确。
D、比热容是物质的一种特性,与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系,故D错误。
故选:B。
16.(2025秋•溧阳市期中)质量和初温都相同的甲、乙两个物体,已知c甲>c乙,吸收相同热量后互相接触时( )
A.热量从甲传给乙
B.热量从乙传给甲
C.两者之间没有热量传递
D.无法判断两者之间有没有热量传递
【答案】B
【解析】解:甲的比热容大于乙的比热容,根据Q=cmΔt可知,当甲和乙质量和初温都相同,吸收相同的热量时,甲升高的温度少,甲的末温比乙的末温低,热传递的方向是热量由高温物体传向低温物体,所以两者接触,甲吸收热量,乙放出热量,乙向甲传热,故B正确、ACD错误
故选:B。
17.(2025秋•广陵区期中)家用小型风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风,如图甲所示。海洋与陆地间的温差也导致了近地面大气密度和气压的差异,进而出现海陆风现象。如果气流会从低温区域向高温区域运动。仅在海陆风因素的影响下,图乙、图丙所示的情形通常分别发生在( )
A.白天、夜晚 B.夜晚、白天 C.白天、白天 D.夜晚、夜晚
【答案】A
【解析】解:水的比热容大于砂石和泥土的比热容,白天太阳照射时,海洋升温慢,陆地升温快,陆地的热空气就上升,地面附近海洋的空气来补充,气流就从海洋向陆地,即风从海洋吹向陆地;
晚上陆地很快就冷却下来,而海洋则很慢,海洋的温度高,而陆地的温度低,地面气体就从陆地流向海洋,即风从陆地吹向海洋。因此白天,风力发电机翼朝向大海,晚上,风力发电机翼朝向陆地。则图乙是白天,图丙是晚上。
故选:A。
18.(2025秋•仪征市期中)项目式学习小组探究海陆风的成因。
【任务一】探究沙子和水的吸热能力。
(1)利用如图1所示装置探究沙子和水的吸热能力。实验中应取相同 质量 的水和沙子;
(2)用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,实验时,通过比较 加热时间 (加热时间/升高的温度)来间接反映水和沙子吸热Q吸的多少;
(3)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图象如图2所示可知,在时间相同时,水的升温比沙的升温 小 (快/慢),升高相同温度, 水 (水/沙子,下同)的加热时间要更长,说明 水 的吸热能力强,根据实验数据可知沙的比热容是 1.05×103 J/(kg•℃);
【任务二】实验模拟海陆风的形成。
(4)取下两箱子的封口盖,在两个箱子的侧面分别开一个小孔,连上一个两端开口的透明细管AB,点燃一支香放在细管中(如图3),通过白烟的流向模拟日晒下海边的风向,阅读信息窗中的知识并分析判断:相同条件下,加热一段时间后,烟将会从管的 B (A/B)管口冒出。依据实验和理论分析,可推断夜间风是 B (填序号)。
①从大海吹向陆地
②从陆地吹向大海
【答案】(1)质量;
(2)加热时间;
(3)小;水;水;1.05×103。
(4)B;B。
【解析】解:(1)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,在两箱子中装入质量相等且初温相同的水和沙子,这是为了确保它们具有相同的初始条件。
(2)由于用规格相同的白炽灯可以保证在相同时间内吸热相同,所以实验中可以通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收的热量。
(3)由图像可知,加热相同时间,水升高的温度比沙子升高的温度小。
由图像可知,同样升温10℃,水所用时间为8min,沙子所用时间为2min,则水的加热时间更长,吸收热量更多,说明水的吸热能力更强。
升高相同的温度水的加热时间为沙子加热时间的4倍,水吸收的热量为沙子吸收热量的4倍,根据Q吸=cmΔt知在质量、升高的温度相同时,吸收的热量与比热容成正比,所以
(4)相同条件下,加热一段时间后,由于水的吸热能力比沙子强,则左侧水的温度低,空气密度大会下降,右侧沙子的温度高,空气密度较小,会上升,这种温差导致空气从左侧流向右侧,白烟将会从管的B口冒出。
水的放热能力比沙子强,夜间陆地温度降低的多,温度低,空气密度大会下降,海水温度降低的少,温度高空气密度较小,会上升,空气会从陆地流向海洋。故选:B。
故答案为:(1)质量;
(2)加热时间;
(3)小;水;水;1.05×103。
(4)B;B。
考点05 热量的简单计算
19.(2025秋•工业园区校级期中)用相同的加热器,给质量为mA、比热容为cA的A物质和质量为mB,比热容为cB的B物质加热,物质A、B的温度随加热时间的变化如图所示,根据图像可得出的正确结论是( )
A.若cA=cB,则mA>mB B.若cA=cB,则mA<mB
C.若mA=mB,则cA>cB D.若mA>mB,则cA>cB
【答案】B
【解析】AB.用相同的加热器,给A、B物质加热,相同时间A、B物质吸收热量相同,若cA=cB,由图可知,A的温度变化快,B的温度变化慢,由Q=cmΔt可知,mA<mB,故B符合题意,A不符合题意;
C.用相同的加热器,给A、B物质加热,相同时间A、B物质吸收热量相同,由图可知,加热10min时,物体mA上升的温度大,根据Q吸=cmΔt,可知cAmA<cBmB,若mA=mB,则cA<cB故C不符合题意;
D.用相同的加热器,给A、B物质加热,相同时间A、B物质吸收热量相同,若mA>mB,由图可知,cAmA<cBmB,cA<cB,故D不符合题意。
故选B。
20.(2025秋•常州期中)甲、乙两物体质量之比是4:3,升高相同的温度,吸收的热量之比是2:3,它们的比热容之比为( )
A.8:9 B.9:8 C.1:2 D.2:1
【答案】C
【解析】解:
由题知,甲、乙两物体的质量之比m甲:m乙=4:3,升高温度之比Δt甲:Δt乙=1:1,吸收热量之比Q甲:Q乙=2:3,
由可得它们的比热容之比为:
。
故选:C。
21.(2025秋•广陵区期中)生活中常用“水浴法”对牛奶加热,如图甲所示,把质量为300g的凉牛奶置于盛有0.5kg热水的敞口玻璃杯中加热,经过一段时间,牛奶和热水的温度随时间的变化图像如图乙。已知水的比热容4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)水温度降低至与牛奶温度相同时所放出的热量;
(2)若水浴法的效率为20%,则牛奶吸收的热量;
(3)牛奶的比热容。
【答案】(1)水温度降低至与牛奶温度相同时所放出的热量为8.4×104J;
(2)若水浴法的效率为20%,则牛奶吸收的热量为1.68×104J;
(3)牛奶的比热容为2.8×103J/(kg•℃)。
【解析】解:(1)水温度降低至与牛奶温度相同时所放出的热量
Q放=c水m1(t﹣t01)=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(80℃﹣40℃)=8.4×104J;
(2)若水浴法的效率为20%,则牛奶吸收的热量
Q吸=20%×Q放=20%×8.4×104J=1.68×104J;
(3)牛奶升高的温度为40℃﹣20℃=20℃
根据Q吸=c牛奶m2Δt,
牛奶的比热容
c牛奶2.8×103J/(kg•℃)。
答:(1)水温度降低至与牛奶温度相同时所放出的热量为8.4×104J;
(2)若水浴法的效率为20%,则牛奶吸收的热量为1.68×104J;
(3)牛奶的比热容为2.8×103J/(kg•℃)。
考点06 做功改变物体的内能
22.(2025秋•高邮市期中)如图所示是古人发明的一种活塞式点火器,以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃,随即将推杆拔出,口吹立见火苗。下列改变内能的方式与其不同的是( )
A.摩擦生热 B.钻木取火 C.热水取暖 D.擦燃火柴
【答案】C
【解析】解:封闭的气体被推杆压缩过程中,活塞对气体做功,气体内能增加,是机械能转化为内能;
热水取暖属于热传递改变物体的内能;摩擦生热、钻木取火、擦燃火柴,都属于做功改变物体的内能,故C符合题意。
故选:C。
23.(2025秋•溧水区校级期中)如图所示,吹大了的气球没握住,它叫啸着飞跑了,则( )
A.球内的气体温度降低内能减少
B.气体喷出时,机械能转化为内能
C.球内的气体通过热传递改变内能
D.球内的气体对气球没有做功
【答案】A
【解析】解:当球内气体喷出来时,气体会对外做功,通过做功的方式改变内能,该过程中发生的能量转化情况是气体的内能转化为气球的机械能,气体的内能减小、温度降低,故它的嘴部温度会变低,故A正确、BCD错误。
故选:A。
24.(2025秋•宿城区期中)神舟二十号飞船于2025年4月在酒泉卫星发射中心成功发射,飞船加速升空的过程中机械能 增大 (增大/减小/不变);由于飞船遭受太空碎片撞击,航天员于11月14日才乘坐神舟二十一号飞船成功返回,返回时,返回舱与大气摩擦,舱体外壁温度会急剧升高,内能 增大 (增大/减小/不变),这是通过 做功 的方式改变了内能。
【答案】增大;增大;做功。
【解析】解:飞船加速上升的过程中,飞船的质量不变,速度增加,动能增加;质量不变,高度增加,重力势能增加,机械能增大;返回时,返回舱与大气摩擦,克服摩擦做功,内能增大,舱体外壁温度会急剧升高,通过做功的方式改变内能。
故答案为:增大;增大;做功。
25.(2025秋•徐州期中)在“航天日”主题活动中,小明用塑料瓶自制了“水火箭”,如图所示。用打气筒向瓶内打气,瓶内压强足够大时,“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力,打气过程是以 做功 的方式改变瓶内气体内能,“水火箭”飞出后瓶内气体温度降低,内能 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”),水火箭的机械能 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】做功;变小;变大。
【解析】解:用打气筒向瓶内打气,是通过压缩气体体积的方法对气体做功,使瓶内气体内能增大。
“水火箭”飞出后,瓶内气体体积膨胀对外做功,气体内能减小,温度降低。
水火箭被发射出时,是瓶内气体的内能转化为水火箭的机械能,水火箭的机械能变大。
故答案为:做功;变小;变大。
26.(2025春•东台市期中)礼花喷射器结构如图所示,气罐内有高压气体,气罐通过气阀与纸筒相连。使用时,李明浩同学转动纸筒打开气阀,气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。罐内气体内能 减少 ,该过程能量转化方式与汽油机 做功 冲程相同,射出的礼花受到 重力 作用,在空中飘舞。
【答案】减少;做功;重力。
【解析】解:(1)在喷出礼花的过程中,罐内的压缩空气对礼花做功,空气内能转化为礼花的机械能,罐内气体内能减少;汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能,所以与做功冲程能量转化相同。
(2)射出的礼花受到重力的作用,在空中飘舞下落。
故答案为:减少;做功;重力。
考点07 热机的工作原理
27.(2025秋•常州期中)一些同学玩过这样的游戏:饮料瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图甲);使劲扭转瓶子(如图乙);轻轻扰动瓶盖,随着“砰”的一声响,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图丙)。图乙和图丙所示的过程,分别与四冲程汽油机的两个冲程相似,这两个冲程是( )
A.吸气冲程和压缩冲程 B.压缩冲程和做功冲程
C.做功冲程和排气冲程 D.排气冲程和吸气冲程
【答案】B
【解析】解:扭转瓶子时,外界对瓶内气体做功,将机械能转化为气体的内能,使气体压强增大;四冲程汽油机的压缩冲程中,活塞向上运动压缩混合气体,也是机械能转化为内能。因此,图乙过程与压缩冲程相似。瓶盖被瓶内气体冲出时,瓶内气体对瓶盖做功,将自身的内能转化为瓶盖的机械能,同时瓶内温度降低出现白雾;四冲程汽油机的做功冲程中,燃气推动活塞向下运动,内能转化为机械能。因此,图丙过程与做功冲程相似。图乙对应压缩冲程,图丙对应做功冲程,故这两个冲程为压缩冲程和做功冲程,故B正确,ACD错误。
故选:B。
28.(2025秋•江阴市期中)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.燃料燃烧越充分,燃料的热值就越大
B.燃气从尾喷管喷出获得动力的过程,其内能增大
C.燃料燃烧放出的热量越多,喷气发动机的效率就越高
D.高温高压燃气推动涡轮转动的过程,相当于内燃机的做功冲程
【答案】D
【解析】解:A、某种燃料完全燃烧放出的热量与质量之比叫燃料的热值,燃料的热值与燃烧充分无关,故A错误;
B、燃气从尾喷管喷出获得动力的过程,其内能减小,故B错误;
C、喷气发动机的效率等于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,故C错误;
D、高温高压燃气推动涡轮转动的过程,相当于内燃机的做功冲程,故D正确。
故选:D。
29.(2025秋•邗江区期中)如图为单缸四冲程汽油机的 压缩 冲程,该冲程活塞移动时,汽缸内燃料混合气体的压强变 大 。若该汽油机转速为2400r/min,则它每分钟完成 1200 个如图所示的冲程。
【答案】压缩;大;1200。
【解析】解:
图中活塞向上运动,两气门关闭,因此是压缩冲程;
压缩冲程过程中,汽缸内部体积变小,压强变大;
若该汽油机转速是2400r/min,表示每分钟飞轮转动2400圈,它每分钟完成1200个压缩冲程。
故答案为:压缩;大;1200。
考点08 热值与热机的效率
30.(2025秋•泉山区期中)在跨学科实践活动中,小晋调查“家用燃料的变化与合理使用”时发现,我国近几十年家用燃料由柴草、煤炭发展至天然气。使用天然气作为家用燃料主要是因为天然气的( )
A.内能较大 B.热值较大
C.密度较小 D.比热容较大
【答案】B
【解析】解:天然气的热值较大,完全燃烧相同质量的天然气和其他燃料相比,天然气放出的热量多。
故选:B。
31.(2025秋•淮阴区期中)汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳,影响发动机性能。在发动机维护保养后,汽油燃烧会更加充分,其热值( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
【答案】C
【解析】解:热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关。故ABD错误,C正确。
故选:C。
32.(2025春•亭湖区校级期中)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙所示分别是某单缸四冲程汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A.甲图是压缩冲程,机械能转化为内能
B.由图乙可知该汽油机的效率是72%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓,燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D.若该汽油机飞轮的转速为3600r/min,则在1s内汽油机完成120次冲程
【答案】D
【解析】解:A.甲图中,进气门和排气门都关闭,电火花点火,汽油和空气的混合物燃烧,活塞向下运动,是做功冲程;做功冲程中,高温高压气体内能对活塞做功,将内能转化为机械能,故A错误,不符合题意;
B.热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。由图乙可知,有用机械能占比为100%﹣6%﹣30%﹣36%=28%,即该汽油机的效率是28%,故B错误,不符合题意;
C.汽车尾气中“汽油味”越浓,说明燃料燃烧越不充分,但燃料的热值不变,因为热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况无关。故C错误,不符合题意;
D.四冲程汽油机一个工作循环包括四个冲程,飞轮转两圈,对外做功一次。已知飞轮转速为3600r/min=60r/s,则每秒飞轮转60圈,完成的冲程数为120个,故D正确,符合题意。
故选:D。
33.(2025秋•广陵区期中)小亮学习燃料的热值之后,自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小,实验装置如图所示。
燃料
加热前的水温t0/℃
加热后的水温t/℃
酒精
15
35
碎纸片
15
25
(1)为保证实验结论的可靠,在实验中应控制 酒精和碎纸片的质量 相等、两烧杯中水的初温、质量相等,以及两个烧杯都应保持相同。
(2)将两个燃烧皿中燃料点燃,分别给烧杯加热, 等到燃料燃尽后 (选填“加热相同时间后”或“等到燃料燃尽后”),记录下水的温度,通过比较 水升高的温度 来反映燃料燃烧时所放出热量的大小,从而进一步比较出酒精和碎纸片热值的大小。实验数据记录如表;可知:酒精的热值 大于 (选填“大于”或“小于”)碎纸片的热值。
(3)小亮进一步开展实验,测出所燃烧酒精的质量、烧杯中水的质量,查得水的比热容,将数据代入公式计算得到的酒精的热值,所得测量值与实际值相比会 偏小 (选填“偏大”或“偏小”),你认为出现这样情况可能的原因是: 存在热损失或者燃料没有完全燃烧 (写一点即可)。
【答案】(1)酒精和碎纸片的质量;(2)等燃料燃尽后;水升高的温度;大于;
(3)偏小;存在热损失或者燃料没有完全燃烧。
【解析】解:(1)为了保证实验的可靠性,需要控制水的质量、酒精和碎纸质量相同,并且两个烧杯都应相同。
(2)将燃料点燃,分别给烧杯加热,等到燃料燃尽后,记录下水的温度,通过比较水升高的温度反映燃料燃烧时所放出热量的大小,酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃,碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃,可见酒精的热值是碎纸片的2倍,即酒精的热值q酒精大于碎纸片的热值q纸片。
(3)由于燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸,依此计算出酒精和碎纸片的热值比实际要偏小些;还有就是燃料不能完全燃烧放热。
故答案为:(1)酒精和碎纸片的质量;(2)等燃料燃尽后;水升高的温度;大于;
(3)偏小;存在热损失或者燃料没有完全燃烧。
34.(2026春•宜兴市期中)如图甲所示是一款国产混合动力汽车,其动力装置由内燃机和电机组成,在某次测试中,启动内燃机,这样既可以向车轮输送能量,也可以同时给蓄电池充电。汽车质量为1.5t,轮胎与地面的总接触面积为0.1m2,在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶了1h,消耗了10L的汽油,同时蓄电池的电能增加了6.1×107J,汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示。(ρ汽油=0.7×103kg/m3,q汽油=4.6×107J/kg,g取10N/kg)。求:
(1)该车静止在水平路面上时对地面的压强是多少?
(2)该车在测试过程中内燃机的牵引力所做的功是多少?
(3)该车动力系统的综合效率是多少?
【答案】(1)该车静止在水平路面上时对地面的压强是1.5×105Pa;
(2)该车在测试过程中内燃机的牵引力所做的功是1×108J;
(3)该车动力系统的综合效率是50%。
【解析】解:(1)汽车静止在水平路面上时,对地面的压力:
F压=G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×104N,
汽车对地面的压强:
p1.5×105Pa;
(2)汽车行驶的距离:s=vt=50km/h×1h=50km=5×104m,
由图乙可知,当车速为50km/h时,汽车所受的阻力为f=2.0×103N,因为汽车匀速行驶,所以汽车的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,牵引力大小F=f= 2.0×103N,
牵引力做的功:
;
(3)消耗汽油的体积:,
由得消耗汽油的质量:
,
汽油完全燃烧放出的总热量:
,
动力系统的有用功:
,
该车动力系统的综合效率:
。
答:(1)该车静止在水平路面上时对地面的压强是1.5×105Pa;
(2)该车在测试过程中内燃机的牵引力所做的功是1×108J;
(3)该车动力系统的综合效率是50%。
二阶·素养进阶练
1.(2026•惠山区一模)关于分子,下列说法正确的是( )
A.水低于0℃会结成冰,分子就会保持静止不动
B.一根铁棍难以被压缩,说明分子间有引力
C.荷花飘香,说明分子在不停地运动
D.固体物质的分子是固定不动的
【答案】C
【解析】解:A.分子在永不停息地做无规则运动,即使水凝固成冰,分子也不会静止不动,故A错误;
B.铁棍难以被压缩,是因为分子间存在斥力(而非引力),故B错误;
C.荷花飘香属于扩散现象,扩散现象体现了分子在不停地做无规则运动,故C正确;
D.固体中的分子同样在永不停息地做无规则运动,只是分子运动的剧烈程度相对液体和气体有所降低,并非固定不动,故D错误。
故选:C。
2.(2026•盐都区一模)2025年11月4日,神舟二十一号与神舟二十号乘组6名航天员在轨会师,如图所示是他们用世界首创的热风烘烤机上演“太空烧烤”的画面,瞬间引爆全球舆论。烤熟的鸡翅、牛排香气四溢,这是因为( )
A.分子间存在引力
B.分子间存在斥力
C.分子不停地做无规则运动
D.分子间有间隙
【答案】C
【解析】解:不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,烤熟的食物香气四溢,属于扩散现象,扩散现象的本质是分子在不停地做无规则运动,食物中的香味分子会通过无规则运动扩散到周围空气中,从而被人感知到,故C正确,ABD错误。
故选:C。
3.(2025•淮安一模)关于热现象下列说法正确的是( )
A.温度相同的两个物体间也能发生热传递
B.0℃的冰变成 0℃的水,温度与质量不变,所以内能不变
C.热量只能由内能多的物体转移到内能少的物体
D.任何物体都具有内能,通过摩擦可增大冰块的内能
【答案】D
【解析】解:A、发生热传递的条件是存在温度差,故温度相同的两个物体间不能发生热传递,故A错误;
B、0℃的冰变成0℃的水,虽然质量不变、温度不变,但需要吸收热量,所以内能增大,故B错误;
C、热量只能由温度高的物体转移到温度低的物体或者由一个物体的高温部分转移到低温部分,故C错误;
D、任何物体都具有内能,通过摩擦,即做功的方式可以增大物体的内能,故D正确;
故选:D。
4.(2025•通州区二模)《天工开物》记载了古人把湿纸粘在墙上不掉下,生火给墙壁升温后将纸烘干的过程,如图所示,下列过程与物理知识对应正确的是( )
A.粘墙—分子间存在引力
B.不掉—湿纸具有惯性
C.生火—火星不是光源
D.烘干—纸所含热量减少
【答案】A
【解析】解:A、湿纸能粘在墙上,是因为分子之间存在引力,使湿纸分子与墙壁分子间产生吸引力,从而让湿纸可以附着在墙上,故A正确。
B、湿纸不掉是因为受到墙壁对它的摩擦力以及自身重力等力达到平衡,而不是因为惯性,惯性是物体保持原有运动状态的性质,与物体是否掉落无关,故B错误。
C、火星能够自行发光,属于光源,故C错误。
D、热量是一个过程量,不能说物体“含有”多少热量,烘干过程是纸中的水分蒸发,水分减少,是内能发生了改变,故D错误。
故选:A。
5.(2026•姜堰区模拟)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.两个物体的温度相同,则它们的内能一定相同
B.物体吸热,温度一定升高,内能增加
C.内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体
D.物体温度越高,所含热量越多
【答案】C
【解析】解:A、内能的大小与物体的质量、温度、状态和种类有关,只知道温度相同不能判断内能的大小,故A错误;
B、物体吸收热量,温度不一定升高,温度可能不变,如晶体熔化时吸热但温度保持不变,故B错误;
C、发生热传递的条件是有温度差。内能小的物体可能比内能大的物体温度高,因此,内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体,故C正确;
D、物体温度越高,内能越大,但不能说含有的热量越多,因为热量是过程量,只能说吸收和放出,故D错误。
故选:C。
6.(2025•徐州二模)周末小明帮助妈妈做家务时观察了厨房的一些现象,下列说法正确的是( )
A.水在加热的过程中比热容变小
B.刚出锅的馒头很烫,是因为馒头含有的热量很高
C.煲汤时,在汤沸腾时如果调大火焰能使汤的温度升高
D.在客厅能闻到厨房菜肴的香味是因为分子在做无规则运动
【答案】D
【解析】解:A、水在加热的过程中比热容不变,故A错误;
B、刚出锅的馒头很烫,是因为馒头的温度很高,故B错误;
C、煲汤时,在汤沸腾时即使调大火焰能汤的温度也不会升高,故C错误;
D、在客厅能闻到厨房菜肴的香味是因为分子在做无规则运动,故D正确。
故选:D。
7.(2025•宜兴市二模)某实验小组用两套如图甲所示完全相同的加热装置探究固体熔化时温度的变化规律,两套装置的烧杯中都装了相同质量的水,试管中分别装有少量相等质量的固体M和固体N。用两个完全相同的酒精灯对它们加热,它们的温度随时间变化的图象如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.固体N一定是非晶体,沸点为100℃
B.固体M一定是晶体,熔点为80℃,熔化时间持续了25min
C.35min后,烧杯中两试管内物质的温度会超过100℃
D.固态M的比热容比固态N的比热容小
【答案】D
【解析】解:A、由图乙可知,在25~35min内N物质的温度与沸水的温度相同,这是因为不能继续吸热导致的,且在35min内N物质的状态未知,所以固体N可能是非晶体,也可能是晶体(如果是晶体,其熔点不低于100℃),更不能确定N的沸点是否为100℃,故A错误;
B、从图中信息可知,固体M一定是晶体,熔点为80℃,熔化时间持续了15min,故B错误;
C、35min后,烧杯中两试管内物质的温度不会超过100℃,故C错误;
D、从图示可知,固态M的温度上升较快,故它固态时比固态N的比热容小,故D正确。
故选:D。
8.(2025•扬州一模)中华文明源远流长,博大精深,古诗词是我国传统文化瑰宝,有的优美词句还与我们物理知识有着联系,下列词句与对应的物理知识叙述正确的是( )
A.“清寒小雪前”,雪的温度很低,它的内能为零
B.“沙暖睡鸳鸯”,同水相比,沙的比热容大一些
C.“春江水暖鸭先知”,说明温度越高,分子运动越剧烈
D.“大地阳和暖气生”,大地内能的增加是太阳通过做功的方式实现的
【答案】C
【解析】解:A、一切物体在任何温度下都有内能,雪的温度虽然很低,但是仍然具有内能,故A错误;
B、相同质量和水和沙子相比,吸收相同的热量,由于水的比热容较大,所以水温升高幅度较小,因此水温较低;而沙石比热容小于水,所以沙滩升温幅度较大,因此沙滩温度较高,导致“沙暖睡鸳鸯”,故B错误;
C、“春江水暖鸭先知”,说明温度越高,分子运动越剧烈,故C正确;
D、大地吸收热量,内能增加,通过热传递的方式实现的,故D错误。
故选:C。
9.(2026•秦淮区校级模拟)如图所示是汽油机工作时的四个冲程,其中说法正确的是( )
A.按一个工作循环其正确排列顺序是:丙丁乙甲
B.乙冲程中的能量转换过程为机械能转换为内能
C.使用热值更高的燃料可使热机的工作效率达到100%
D.丁冲程中的能量转换过程为内能转换为机械能
【答案】A
【解析】解:
A、丙图中进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程;
丁图中两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程;
乙图中两气门都关闭,火花塞点火,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程;
甲图中排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程;则正确的排列顺序是丙丁乙甲,故A正确;
B、乙图是做功冲程,将内能转化为机械能,故B错误;
C、热机效率是指热机所做的有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比,是热机的重要性能指标,使用热值更高的燃料不能提高热机的工作效率,且热机的工作效率不可能达到100%,故C错误;
D、丁图是压缩冲程,将机械能转化为内能,故D错误;
故选:A。
10.(2026•宜兴市一模)物理兴趣小组利用饮料瓶演示热机的工作原理,实验步骤如下:
①如图甲,取一个空的饮料瓶,并在瓶子下端开一个小口;
②如图乙,向瓶内喷入适量酒精;
③如图丙,在瓶口处盖上纸杯,再在小孔处点火。
实验现象:纸杯被向上顶出。下列关于该实验的分析正确的是( )
A.步骤②中喷入酒精是在模拟压缩冲程
B.步骤③中点火时,酒精燃烧越充分,其热值越大
C.步骤③中点火时,将酒精的化学能转化为内能
D.纸杯被顶出去时,瓶内气体的内能增大
【答案】C
【解析】解:A、步骤②中喷入酒精只喷入酒精,没有模拟压缩冲程,故A错误;
B、酒精在此过程中燃烧越充分与否,对其热值没有影响即不变,因为热值是燃料的属性,故B错误;
C、步骤③中点火时,将酒精的化学能转化为内能,故C正确;
D、纸杯被顶出去时,瓶内气体对物体做功,内能减小,故D错误;
故选:C。
11.(2026•徐州模拟)“端午浓情,粽叶飘香”。煮粽子时能闻到香味,这是 扩散 现象;剥开粽叶,米粒间出现“拉丝”,说明分子间存在 引力 ;粽子温度越高香味越浓,是因为温度越高,分子无规则运动越 剧烈 。
【答案】扩散;引力;剧烈。
【解析】解:
粽叶飘香是扩散现象,是分子无规则运动形成的;
粽叶和米粒间出现“拉丝”现象,说明分子间存在引力;
分子无规则运动的快慢与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈。
故答案为:扩散;引力;剧烈。
12.(2025•东海县校级二模)中医拔火罐能有效治疗某些疾病,使用时先加热火罐中气体,再按图甲所示方法迅速将火罐按到皮肤上,一段时间后,罐内气体的内能 减小 。如图乙所示,“艾灸”时通过 热传递 (填“做功”或“热传递”)的方式改变了穴位处的内能。
【答案】减小;热传递
【解析】解:迅速将火罐按到皮肤上,一段时间后,罐内气体的温度降低,内能减小;
图乙中,“艾灸”时能量发生了转移,是通过热传递的方式改变了穴位处的内能。
故答案为:减小;热传递。
13.(2025•泗阳县二模)如图甲为海昏侯墓出土的青铜蒸煮器,它的出现印证了蒸馏技术确实源于古代中国。
(1)如图乙为其剖面简图,A中的燃料点燃后对B中的水加热,水 汽化 (填物态变化名称)后形成水蒸气进入C加热酿酒原料,当温度达到78℃时(酒精的沸点为78℃)酿酒原料中的酒精开始沸腾,大量的酒精蒸汽与水蒸气进入外壳中空的冷凝室D,通过不断的向空腔外壳的注水口注入冷水,再从排水口排出热水达到冷凝的效果,利用水来做冷凝剂,是因为水的 比热容 较大,吸热能力强。冷凝室D内热的水蒸气和酒精蒸汽遇冷后液化成蒸馏酒从集酒口流出,从而获得蒸馏酒。
(2)如图丙,若想获得度数较高(酒精含量更高)的酒可以利用水浴法进行提纯,试管内的白酒(酒精和水的混合溶液)被加热后其中的 酒精 通过沸腾后大量汽化进入冷凝室A,再液化后通过导管流入容器,即可获得度数较高的白酒。
【答案】(1)汽化;比热容;(2)酒精。
【解析】解:(1)液体的水吸热汽化形成气态的水蒸气。
利用水来做冷凝剂,是因为水的比热容较大,与其他物质相比,质量相同时,升高相同的温度,水吸热的热量较多。
(2)酒精的沸点小于水的沸点,试管内的白酒(酒精和水的混合溶液)被加热后其中的酒精通过沸腾后大量汽化进入冷凝室A,再液化后通过导管流入容器,即可获得度数较高的白酒。
故答案为:(1)汽化;比热容;(2)酒精。
14.(2026•常州模拟)2024年1月20日凌晨,某企业发生了一起惊人的粉尘爆炸事故,造成人员伤亡,为了解释粉尘爆炸,专业人员进行了模拟实验:如图,在无盖小筒里放入干燥面粉,点燃蜡烛,用筒盖盖住大筒,向小筒内鼓入空气,使面粉弥漫在大筒内,面粉迅速被点燃引发爆炸,把筒盖冲起。面粉燃烧时将 化学 能转化成内能,筒盖被冲起的过程与汽油机的 做功 冲程能量转化情况相同。若汽油机飞轮的转速是1800r/min,则该汽油机1s内燃气对外做功 15 次。
【答案】化学;做功;15。
【解析】解:面粉燃烧时,向外释放热量,将化学能转化成内能。
筒盖被冲起的过程,燃料燃烧产生的内能转化为筒盖的机械能,汽油机的做功冲程是将燃料的内能转化为机械能;
四冲程汽油机曲轴转一圈,完成2个冲程,1个工作循环中包括4个冲程,则飞轮转2圈,并对外做功1次。飞轮转速是1800r/min,那么每分钟完成3600个冲程,即每分钟做功900次,那么每秒钟做功15次。
故答案为:化学;做功;15。
15.(2026•徐州模拟)在探究“不同物质吸热的情况”实验中:
(1)用红外灯加热质量相等的沙子和水,使它们加热相等的时间,水吸收的热量 等于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)沙子吸收的热量;
(2)实验中在加热相等的时间情况下,可以通过比较 升高的温度 来判断吸热能力的强弱;
(3)多次实验后得到的数据如下表,分析可得:质量相等的水和沙子,升高相同的温度,水比沙子吸收更 多 的热量;
(4)根据实验结论推理:沿海地区昼夜温差比内陆地区更 小 。
升高的温度/℃
5
10
15
20
加热水的时间/min
2.5
5
7.5
10
加热沙子的时间/min
1
2
3
4
【答案】(1)等于;(2)升高的温度;(3)多;(4)小。
【解析】解:(1)用相同的热源对水和沙子加热相同的时间,根据转换法,水吸收的热量等于沙子吸收的热量;
(2)根据比较吸热能力的第2种方法,实验中,通过比较相同时间内升高的温度就可以知道水和沙子吸热能力强弱;
(3)由表中数据可知,质量相等的水和沙子,升高相同的温度,加热水的时间大于加热沙子的时间,由此可知水比沙子吸收了更多的热量,即水的吸热能力强;
(4)根据实验结论可知,水的吸热能力比沙子的强,即在同样条件下,吸收或放出相同热量,水的温度变化比沙子的小,而沿海地区与内陆地区相比,水多,吸热能力强,所以沿海地区昼夜温差比内陆地区更小。
故答案为:(1)等于;(2)升高的温度;(3)多;(4)小。
16.(2026•南京二模)“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验:
(1)实验中需要控制相同的有 ABC 。
A.液体的质量
B.液体的种类
C.燃料的质量
D.燃料的种类
(2)该实验通过比较 液体升高的温度 来比较燃料燃烧释放出的热量。
(3)将两试管中注入初温相同的液体,若甲图试管中的液体实验结束前已沸腾,乙图试管中的液体实验结束时未沸腾,则 能 (选填“能”或“不能”)说明甲图中燃料的热值更大。
【答案】(1)ABC;(2)液体升高的温度;(3)能。
【解析】解:(1)比较不同燃料的热值,应选择不同的燃料加热相同的物质,控制燃料燃烧的质量相同,故实验中需要控制相同的有液体的质量、液体的种类和燃料的质量,应选:ABC;
(2)比较不同燃料的热值时,采用的是控制变量法,实验中需要控制燃料的质量相同,当燃料全部燃烧完后,通过比较液体升高的温度来比较放出热量的多少;
(3)将两试管中注入初温相同的液体,若甲图试管中的液体实验结束前已沸腾,乙图试管中的液体实验结束时未沸腾,可推理实验结束时两种燃料燃烧的质量相同,甲杯水的温度升高的较快,即甲燃烧产生的热量多,能说明甲图中燃料的热值更大。
故答案为:(1)ABC;(2)液体升高的温度;(3)能。
17.(2025•扬中市校级一模)某同学将一块质量是2kg的金属块放入90℃的水中加热足够长时间后,迅速取出放入另一个装有5kg水的绝热容器中,容器中水温为38℃,放入金属块后水温最终上升到40℃。[c水=4.2×103J/(kg•℃),c金属=0.875×103J/(kg•℃)]求:
(1)金属块放出的热量是多少?
(2)水吸收热量多少?
(3)根据上述计算结果分析:金属放出的热量和水吸收热量是否相等?造成的原因可能是什么?
【答案】(1)金属块放出的热量是8.75×104J;
(2)水吸收热量4.2×104J;
(3)金属块放出的热量大于水吸收热量;原因可能是在热传递过程中有很大一部分热量散发到空气中造成了热量的损失。
【解析】解:(1)金属块放出的热量:Q放=c金属m(t1﹣t)=0.875×103J/(kg•℃)×2kg×(90℃﹣40℃)=8.75×104J;
(2)水吸收的热量:Q吸=c水m(t﹣t2)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(40℃﹣38℃)=4.2×104J;
(3)由以上计算可知,金属块放出的热量大于水吸收热量;
造成这一现象的原因可能是在热传递过程中有很大一部分热量散发到空气中造成了热量的损失。
答:(1)金属块放出的热量是8.75×104J;
(2)水吸收热量4.2×104J;
(3)金属块放出的热量大于水吸收热量;原因可能是在热传递过程中有很大一部分热量散发到空气中造成了热量的损失。
18.(2026•无锡模拟)元旦假期,小晋一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道,用时120s,消耗0.1kg的汽油,汽车发动机全程的平均功率为11.5kW。(汽油的热值q=4.6×107J/kg)求:
(1)汽车通过隧道的平均速度;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量;
(3)汽车通过隧道发动机的效率。
【答案】(1)汽车通过隧道的平均速度为20m/s;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量为4.6×106J;
(3)汽车通过隧道发动机的效率为30%。
【解析】解:(1)汽车通过一条长2400m的隧道,用时120s,则汽车通过隧道的平均速度为:
v20m/s;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量为:
Q放=mq=0.1kg×4.6×107J/kg=4.6×106J;
(3)汽车发动机输出的机械功为:
W=Pt=11.5×103W×120s=1.38×106J,
则汽车通过隧道发动机的效率为:
η100%100%=30%。
答:(1)汽车通过隧道的平均速度为20m/s;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量为4.6×106J;
(3)汽车通过隧道发动机的效率为30%。
真●题●验●证
1.(2025•常州)东北原始森林监控系统发现,一只狐狸远远地尾随一只随地小便的东北虎,待老虎走后,狐狸在虎尿里打滚。虎尿气味有助于狐狸吓退远处的狼、豹等天敌,原理是( )
A.分子间有空隙
B.分子间存在吸引力
C.分子间存在排斥力
D.分子不停地做无规则运动
【答案】D
【解析】解:狐狸在虎尿里打滚,狐狸身上的虎尿味会发生扩散现象,有助于狐狸吓退远处的狼、豹等天敌,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动,故D正确,ABC错误。
故选:D。
2.(2025•南通)热质说是18世纪流行的热学理论。该理论认为热质是一种无质量、看不见的特殊物质,物体吸收、放出热质会导致温度或物态的变化,它只能在物体间转移,不会产生或消失。下列事例中,不能佐证该理论的是( )
A.热水暖手 B.冰袋冷敷 C.扬汤止沸 D.钻木取火
【答案】D
【解析】解:ABC、热水暖手、冰袋冷敷、扬汤止沸均属于热传递改变物体的内能,物体吸收、放出热质会导致温度或物态的变化,它只能在物体间转移,不会产生或消失,故ABC不符合题意;
D、钻木取火属于做功改变物体的内能,能量发生转化,不是热质的转移,故D符合题意。
故选:D。
3.(2025•盐城)一滴红墨水滴入水中,在下沉过程中向四周散开。一段时间后,整杯水变成红色。下列说法错误的是( )
A.红墨水下沉表明墨水分子在做无规则运动
B.红墨水散开表明墨水分子在做无规则运动
C.红墨水变淡表明墨水分子在做无规则运动
D.整杯水变红表明水分子间有空隙
【答案】A
【解析】解:A、红墨水下沉是因为红墨水的密度大于水的密度,在重力作用下发生下沉,这一过程是宏观物体的机械运动,并非墨水分子的无规则运动,故A符合题意;
B、红墨水散开是墨水分子从红墨水区域向周围水区域移动的结果,这是分子无规则运动导致的扩散现象,表明墨水分子在做无规则运动,故B不符合题意;
C、红墨水变淡是因为墨水分子持续向周围水区域扩散,使得红墨水区域的墨水分子浓度降低,这是分子无规则运动的表现,表明墨水分子在做无规则运动,故C不符合题意;
D、整杯水变红是因为墨水分子能够进入水分子之间的空隙中,说明水分子间存在空隙,故D不符合题意。
故选:A。
4.(2025•南通)小明用电水壶烧水给爷爷奶奶泡茶。该壶保温性能较好,烧水时壶会吸收一些热量。在壶中装入500mL的水,加热至沸腾,用时2min。水用完后,他又在壶中装入1000mL的水,加热至沸腾,所需时间最有可能的是( )
A.2min B.4min
C.大于2min且小于4min D.大于4min
【答案】C
【解析】解:用电水壶烧水,已知该壶保温性能较好,且烧水时壶会吸收一些热量,在壶中装入500mL的水,加热至沸腾,用时2min,由Q=cmΔt知壶温度达到水的沸点过程中会吸收一些热量,则仅将500mL的水,加热至沸腾,用时小于2min。水用完后,小明又在壶中装入1000mL的水,加热至沸腾,相当于在第一次的基础上,又单独对500mL的水加热至沸腾,故所需时间大于2min且小于4min,故C正确。
故选:C。
5.(2025•连云港)关于内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的物体没有内能
B.内能大小与温度无关
C.具有机械能的物体不一定有内能
D.物体具有内能,也可以同时具有机械能
【答案】D
【解析】解:A、一切物体都有内能,温度为0℃的物体也具有内能,故AC错误;
B、内能的大小与物体的温度、质量、状态等有关,故B错误;
CD、内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。机械能是指物体由于机械运动而具有的能,两者可以同时具有,故C错误、D正确。
故选:D。
6.(2025•镇江)下列汽油机工作的冲程中,压缩冲程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】解:A、进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,故A错误;
B、两气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,故B正确;
C、两气门都关闭,活塞向下运动,汽缸容积变大,是做功冲程,故C错误;
D、进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程,故D错误。
故选:B。
7.(2025•连云港)运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有( )
A.较大的热值 B.较低的沸点
C.较大的比热容 D.较高的凝固点
【答案】A
【解析】解:运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较大的热值,故A正确,BCD错误。
故选:A。
8.(2025•无锡)如图所示,是中国国家博物馆原始社会厅中展示的一种取火器,它以牛角作外套筒,木制推杆,杆前端粘附艾绒,取火时,一手握住套筒,一手猛推杆入筒,随即将杆拔出,艾绒即燃,它的尺寸如图。下列说法中正确的是( )
A.这种取火器的体积太大,不便于携带
B.取火时是通过做功增加筒内空气的内能
C.取火时是通过热传递增加筒内空气的内能
D.取火的原理与汽油机的做功冲程相同
【答案】B
【解析】解:A、由图可知,取火器的体长12cm,便于携带,故A错误;
BCD、封闭的气体被推杆压缩过程中,活塞对气体做功,气体内能增加,是机械能转化为内能,通过做功的方式使气体的内能增加;汽油机的压缩冲程与上述能量转化相同,因为它们都是机械能转化为内能的,故B正确,CD错误。
故选:B。
9.(2025•镇江)燃气热水器中,冷水经过铜质换热器时被800℃的高温烟气加热,选用铜作为换热器的材质是因为其具有良好的 导热 性,此过程中通过 热传递 的方式增加了水的内能,同时烟气的温度下降到150℃。为了节约能源,可以再通过换热器将其温度进一步下降到60℃,此过程中烟气中的水蒸气 液化 变成水,放出热量,用于预加热冷水。
【答案】导热;热传递;液化
【解析】解:铜具有良好的导热性,因此经常用于制作导热器、散热器等需要高效传热的应用;
水从高温热源(高温烟气)吸收热量,是通过热传递的方式增加了水的内能;
为了节约能源,烟气再通过换热器将其温度进一步下降到60℃,从而使烟气中水蒸气由气态液化变成水,放出热量。
故答案为:导热;热传递;液化。
10.(2025•宿迁)将质量均为100g的沙子和水分别放在两个相同瓷盘中,初始温度相同,用同一热源加热相同时间, 沙子 升温快,这是因为 沙子的比热容小于水的比热容 ;实验中测得,水的温度升高了20℃,吸收的热量为 8.4×103 J。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】沙子;沙子的比热容小于水的比热容;8.4×103
【解析】解:(1)如果加热相同的时间,吸收相同的热量,质量相同的沙子和水,由于沙子的比热容小于水的比热容,所以沙子升高的温度更高;
(2)水吸收的热量:Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×0.1kg×20℃=8.4×103J。
故答案为:沙子;沙子的比热容小于水的比热容;8.4×103。
11.(2025•南京)如图所示,用红外灯加热质量相同的水和沙子,水和沙子吸收热量的多少通过 加热时间 来反映。加热过程中发现水升温较慢,原因是水的 比热容 较大,红外灯给水和沙子加热主要是利用了红外线的 热 效应。
【答案】加热时间;比热容;热。
【解析】解:在该实验中,用红外灯加热质量相同的水和沙子,由于红外灯的加热功率是一定的,那么加热时间越长,水和沙子吸收的热量就越多,所以水和沙子吸收热量的多少通过加热时间来反映;
水的比热容较大,意味着相同质量的水和沙子,在吸收相同热量时,水升高的温度比沙子升高的温度小,即水升温较慢,所以加热过程中发现水升温较慢,原因是水的比热容较大;
红外线具有热效应,它能使被照射的物体发热,所以红外灯给水和沙子加热主要是利用了红外线的热效应。
故答案为:加热时间;比热容;热。
12.(2025•南京)如图所示是一台四冲程汽油机的某个冲程,在此冲程中 内 能转化为 机械 能;若飞轮转速为1800r/min,则该汽油机每秒钟完成 15 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 2.3×107 J。(q汽油=4.6×107J/kg)
【答案】内;机械;15;2.3×107。
【解析】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;汽油机的做功冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能;
(2)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;
(3)500g汽油完全燃烧放出的热量:Q放=mq=500×10﹣3kg×4.6×107J/kg=2.3×107J。
故答案为:内;机械;15;2.3×107。
13.(2025•常州)2025年2月,江苏地域文明探源工程发布:在兴化草堰港遗址中发掘出7000年前的钻木取火器。如图所示,古人手搓钻杆,使其与取火板摩擦生热一段时间,即可取得火种。摩擦生热的能量转化方式是 机械能转化为内能 ,与四冲程汽油机的 压缩 冲程相同。
【答案】机械能转化为内能;压缩。
【解析】解:四冲程汽油机的压缩冲程能量转化方式是机械能转化为内能,摩擦生热的能量转化方式是机械能转化为内能,与转四冲程汽油机的压缩冲程相同。
故答案为:机械能转化为内能;压缩。
14.(2025•徐州)小华在家中烧水时有个疑问:水吸收的热量与什么因素有关呢?她猜想:水吸收的热量与水的质量和升高的温度有关。为了探究其中的关系,她借助一个电热水壶进行实验。
(1)水吸收的热量无法直接测量,实验中用加热时间t表示,因为水吸收的热量Q与加热时间t成 正比 。
(2)在探究水吸收的热量与水升高的温度之间的关系时,小华量取0.8kg水,用电热水壶加热,每隔1min测量一次水的温度。测得数据如下表所示。请在坐标图中画出水的温度随加热时间变化的图像。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
温度/℃
20
30
40
50
60
70
(3)在探究水吸收的热量Q与水的质量m之间的关系时,应控制水 升高的温度 相同,量取不同质量的水,分别用电热水壶加热,记录加热时间。小华进行实验并根据数据得出Q与m之间的关系。
(4)小华总结实验结论:水吸收的热量与水的质量和升高的温度成正比,即Q=km•Δt。如果想要测出比例系数k的值,她还需要做什么? 进行多组不同质量水、不同升高温度的实验,利用电能表测出消耗的电能W,不计热损失的话,Q=W,进而得出k值 。
【答案】(1)正比;(2)
(3)升高的温度;(4)进行多组不同质量水、不同升高温度的实验,利用电能表测出消耗的电能W,不计热损失的话,Q=W,进而得出k值。
【解析】解:(1)因为电热水壶在相同时间内产生的热量是相同的,水吸收的热量等于电热水壶放出的热量(不考虑热量损失),所以水吸收的热量Q与加热时间成正比。
(2)根据表格中的数据,在坐标图中描点(时间为横坐标,温度为纵坐标),然后用平滑的曲线将这些点连接起来,就可以得到水的温度随加热时间变化的图像,如图所示:
(3)在探究水吸收的热量Q与水的质量m之间的关系时,根据控制变量法,应控制水升高的温度相同,改变水的质量,分别用电热水壶加热,记录加热时间。
(4)如果Q=km•Δt,想要得出比例系数k的值,需要测量水的质量m、升高的温度Δt以及对应消耗的电能,然后根据多组实验数据,通过计算k来求出k的值。即需要进行进行多组不同质量水、不同升高温度的实验,利用电能表测出消耗的电能W,不计热损失的话,Q=W,进而得出k值。
故答案为:(1)正比;(2)
(3)升高的温度;(4)进行多组不同质量水、不同升高温度的实验,利用电能表测出消耗的电能W,不计热损失的话,Q=W,进而得出k值。
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