第五讲内能及其利用 课件 2026年中考物理一轮复习

第五讲　内能及其利用 核心考点•夯实 考点1 分子动理论的初步知识 答案:①分子　②原子　③10-10　④对方　 ⑤不停地做无规则的运动　⑥无规则 ⑦高　⑧引力　⑨斥力 微警示 (1)扩散现象在固、液、气三种状态不同的物质之间都能发生。 (2)即使是在0 ℃或更低的温度时,分子也在不停地做无规则运动。 (3)分子间的引力和斥力是同时存在的。 考点2 内能 微警示 (1)内能与物体的速度、位置高度无关。 (2)高温物体的内能不一定比低温物体的内能大。 (3)对物体做功,物体的内能不一定增加。例如提高物体,对物体做了功,增加的是物体的机械能,而不是内能。 (4)物体的温度不变,内能可能改变,例如晶体的熔化或凝固过程。 考点3 能量的转化和守恒 考点4 比热容、热值 考点5 热机 【教材素材 基础题】 命题点1 分子动理论 1.(九全P9图13.2-3原创)如图所示,抽掉玻璃板后,过一段时间,可看到上下两个瓶子内气体的颜色变均匀,这是__________现象,说明______________________。   答案:扩散　分子在不停地做无规则运动 2.(九全P10图13.2-5原创)如图所示,将两个铅柱的底面削平,削干净,紧紧压在一起,在下面吊一个20 kg的重物都不能把它们拉开,这个实验说明分子间存在____________。  答案:引力 命题点2 内能及其改变方式 3.(九全P15图13.3-4原创)如图所示,冬天搓手取暖是通过______________的方式改变物体内能的;从滑梯上滑下时,臀部会有灼热感,这是通过________的方式改变物体内能的,该过程的能量转化为________________。  答案:做功　做功　机械能转化为内能 4.(九全P16图13.3-5甲原创)如图所示,在厚玻璃筒中放一小团硝化棉,迅速向下压活塞,硝化棉就燃烧起来,是通过____________的方式改变筒内空气的内能,是将__________能转化为__________能,该过程的能量转化与热机____________冲程的能量转化相同。  答案:做功　机械　内　压缩 命题点3 比热容与热值 5.(九全P5“想想议议”原创)我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质,主要是因为水的比热容________(选填“大”或“小”),质量为1 000 kg的热水放出2.1×108 J热量后温度降低________ ℃[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]。  答案:大　50　 6.(九全P2图13.1-1原创)如图所示,把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中,下列说法正确的是 (　　) A.煤气的燃烧过程是内能转化为化学能 B.煤气燃烧越充分,它的热值越大 C.水的温度越高,水分子运动越剧烈 D.烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能 答案:C　 命题点4 能量的转化和守恒 7.(九全P22图14.1-4原创)如图所示为一种人们设想中的永动机,它通过高处的水流冲击叶片,叶片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高处,从而循环工作,这种永动机__________(选填“能够”或“不能够”)永远工作下去。  答案:不能够 命题点5 热机 8.(九全P27图14.2-5原创)甲图是汽油机的________冲程;乙图是汽油机的____________冲程,该冲程中气体推动活塞向下运动,缸内气体的体积增大,温度__________,内能__________;丙图是汽油机的__________冲程,该冲程中活塞向上运动,缸内气体的体积减小,温度__________,内能__________。  答案:吸气　做功　降低　减小　压缩　 升高　增大 典型考题•研析 考点 热量的计算(难点) 例题　天然气灶使用方便、经济环保,备受人们青睐。在1个标准大气压下,天然气灶将一壶体积为3 L、温度为20 ℃的水加热至沸腾,用时约10 min。若这过程中天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,求:[已知天然气的热值为3.5× 107 J/m3,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)] (1)水的质量是多少? (2)这过程中水吸收多少热量? (3)天然气完全燃烧放出多少热量? (4)需要多少立方米的天然气? 【自主解答】解:(1)水的质量: m=ρV=1. 0×103 kg/m3×3×10-3 m3=3 kg (2)在1个标准大气压下,水的沸点是100 ℃。 水吸收的热量:Q吸=cmΔt=4. 2×103 J/(kg·℃)×3 kg×(100 ℃-20 ℃)=1. 008×106 J (3)天然气完全燃烧放出的热量: Q放===1. 68×106 J (4)需要天然气的体积: V===0.048 m3 解题模板 (1)根据m=ρV计算水的质量。 (2)根据Q吸=cmΔt计算水吸收的热量。 (3)根据Q放=mq或Q放=Vq计算燃料完全燃烧放出的热量。 (4)根据η=计算炉具的效率。 易错警示 (1)分析温度的文字表述:“升高了”“降低了”表示温度的变化量Δt,“升高到”“降低到”表示物体的末温t2。 (2)已知水的体积计算质量的依据是m=ρV,切忌将L和kg混淆。 (3)1个标准大气压下,水的沸点为100 ℃,当继续加热时,水能继续吸热,但温度保持在100 ℃不变。 【训练】(2025·苏州中考)用煤气炉将4 kg的水从20 ℃加热到70 ℃,消耗煤气 0.05 kg。已知煤气的热值为4.2×107 J/kg,水的比热容为4.2×103 J/(kg· ℃)。求: (1)水吸收的热量; (2)煤气完全燃烧放出的热量; (3)煤气炉加热的效率。 解:(1)水吸收的热量: Q吸=c水m水(t-t0) =4. 2×103 J/(kg·℃)×4 kg×(70 ℃-20 ℃)=8. 4×105 J; (2)煤气完全燃烧放出的热量: Q放=mq煤气=0.05 kg×4. 2×107J/kg=2. 1×106J; (3)煤气炉的效率: η===40%。 【易错专攻】 易错点 不能正确理解温度、内能、热量的关系 【易错题】关于温度、内能和热量,下列说法正确的有____________。(填序号)  ①物体的温度升高了,其内能一定增加; ②-10 ℃的冰块没有内能; ③物体吸收热量,温度可能保持不变; ④物体内能减少时,温度一定降低; ⑤热传递过程中,内能总是从高温物体转移到低温物体; ⑥物体内能增加,它可能吸收了热量; ⑦温度低的物体含有的热量少; ⑧外界对物体做功,物体的内能一定增加。 【解析】①同一物体的温度越高,其内部分子的无规则运动越剧烈,内能一定增加,正确;②一切物体都有内能,零摄氏度以下的冰块也有内能,错误;③物 体吸收热量,温度有可能保持不变,例如晶体在熔化过程中吸热,但温度不变,正确;④物体内能减少时,温度不一定降低,例如晶体的凝固过程,放出热量,内能减小,温度不变,错误;⑤在发生热传递时,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,内能总是从高温物体转移到低温物体,正确;⑥改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,物体温度升高,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界物体对它做了功,正确;⑦热量只能说吸收热量或放出热量,不可以说含有热量,错误;⑧外界对物体做功,若物体对外界放热较多,物体的内能也可能减小,错误。 答案:①③⑤⑥ 【技法点拨】 辨析温度、内能、热量三者的关系 项目 温度 热量 内能 性质 状态量 过程量 状态量 表述 是多少、升高、升高到、降低、降低到 吸收、放出,不能说“含有” 具有、增加、减少、改变 联系 【加强练】(2025·大兴安岭中考)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是 (　　) A.温度为0 ℃以下的物体不具有内能 B.温度高的物体,含有的热量一定多 C.物体的内能增加,可能是吸收了热量 D.温度总是从高温物体传向低温物体 答案:C 实验探究•突破 实验 比较不同物质吸收热量的情况 【图•过实验】 图示过程 (1)天平:测量被加热物质的质量,保证质量相同 (2)选用两个相同规格的电加热器:使水和食用油 在相等时间内吸收的热量相等 (3)秒表:记录加热时间 (4)温度计:测量物质升高的温度 实验 方法 转换法 (1)升高相同的温度时,通过比较加热时间长短来判断物质的吸热能力。(加热时间长的物质吸收热量多,吸热能力强) (2)加热时间相同时,通过比较温度升高的多少来判断物质的吸热能力。(温度升高少的物质吸热能力强) 控制 变量法 思路一:控制物质的质量和升高的温度相同,选取两种不同物质,比较加热时间的长短 结论:相同质量的不同物质,升高相同的温度,加热时间长的物质吸热能力强 思路二:控制物质的质量和吸收的热量相同,选取两种不同物质,比较温度升高的多少 结论:相同质量的不同物质,吸收相同的热量,温度升高少的物质吸热能力强 评估 (1)误差分析:测量值和真实值有差异(原因是存在热量损失) (2)开始加热时被加热物质的温度不是均匀升高的原因:烧杯刚开始吸收热量 改进方法:先将烧杯进行预热 (3)用规格相同的电加热器对不同物质进行加热的好处: ①与酒精灯相比,更容易控制相同时间内提供的热量相同 ②内部加热,热量损失少 【全·通考点】 典题 某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和食用油的吸热能力。 基础点 (1)在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和__________。  (2)加热过程中需用玻璃棒进行搅拌,搅拌的作用是__________________。  (3)加热过程中,水和食用油吸收热量的多少是通过__________来判断的。  (4)实验前,选取________和质量__________的水和食用油进行实验。  (5)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如表: 实验组别 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 1 水 200 25 40 13.5 食用油 200 25 40 6.5 2 水 200 25 40 12 食用油 200 25 40 5.5 ①分析第1组或第2组同学的实验数据可知:相同质量的水和食用油,升高相同的温度,____________吸收的热量多,说明__________的吸热能力强。  ②使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间明显偏长,其原因可能是___________。  (6)这两组同学对图甲的装置进行了改进,将分别装有水和食用油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图乙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是____________________。  (7)冬天,小明想自制一个暖手袋,若从水或食用油中选一种液体装入暖手袋中作为供热介质,选择________为介质保暖时间会更长。  能力点 (8)分析第1组或第2组同学的实验数据时,升高相同的温度,可以近似认为水所用的加热时间是食用油的2倍,若水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),则食用油的比热容为__________J/(kg·℃)。  (9)图丙是同学们绘制的“吸收热量—时间”和“温度—时间”图像,其中能正确描述该实验真实情况的图像是____________。  【解析】(1)实验中需要记录加热时间,因此还需要测量时间的工具,即秒表。 (2)加热过程中,为了使水和食用油受热均匀,应该用玻璃棒搅拌。 (3)加热时间越长,说明液体吸收的热量越多,因此水和食用油吸收热量的多少是通过加热时间来判断的。 (4)实验前,应选取初温和质量都相同的水和食用油。 (5)①由第1组实验数据可知,相同质量的水和食用油升高相同的温度时,加热水的时间较长,说明水吸收的热量较多,说明水的吸热能力更强。 ②质量相同的水升高相同的温度时,吸收的热量一定相同,两组实验用的时间不同,可能是酒精灯的火焰大小不同,这样火焰较小的酒精灯加热时间就会偏长。 (6)将分别装有水和食用油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如题图乙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是在相同时间内水和食用油吸收的热量相同。 (7)因为水的吸热能力强,即水的比热容大,根据Q=cmΔt,质量相同的水和食用油降低相同的温度,水放出的热量多,故选水装入暖手袋中作为供热介质效果会更好。 (8)升高相同的温度,可以近似认为水所用的加热时间是食用油的2倍,故水的吸热能力是食用油的2倍,即水的比热容是食用油的2倍,已知水的比热容为4.2× 103 J/(kg·℃),所以食用油的比热容是2. 1×103 J/(kg·℃)。 (9)A、B两图像表示加热时间相同,吸收的热量不同,故A、B错误;由表中数据可知,质量相同的水和食用油升高相同温度,水吸收的热量多,由此推理可知,加热相同时间,水升温慢,故C正确,D错误。 答案:(1)秒表　(2)使液体受热均匀 (3)加热时间　(4)初温　相同 (5)①水　水　②酒精灯的火焰大小不同 (6)在相同时间内水和食用油吸收的热量相同 (7)水　(8)2. 1×103　(9)C 中考真题•体验 题组一:分子热运动 1.(2025·湖南中考)如图所示的实验中,浓氨水和无色酚酞溶液没有直接接触,但观察到纸花变红,这一现象表明 (　　) A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力 C.分子可以用肉眼观察 D.分子在不停地做无规则运动 答案:D 2.(2024·呼伦贝尔中考)生活中很多人喜爱吃咸鸭蛋,下列关于咸鸭蛋所涉及的物理知识正确的是 (　　) A.煮熟鸭蛋是通过做功来增大鸭蛋的内能 B.蛋壳能轻松被敲碎,说明蛋壳分子间不存在引力 C.腌制鸭蛋就是通过扩散使盐进入蛋中 D.刚出锅的咸鸭蛋逐渐变凉,说明分子运动逐渐停止 答案:C 题组二:内能、比热容和热值的理解 3.(2025·辽宁中考)下列实例中,通过做功的方式来改变内能的是 (　　) A.冰镇西瓜　　　　 B.炭火烤肉 C.围炉煮茶 D.钻木取火 答案:D 4.(2025·广州中考)如图,从热汤中取出的金属勺子,由烫手到不烫手的过程,其内能 (　　) A.逐渐增加 B.保持不变 C.通过做功改变 D.通过热传递改变 答案:D 5.(2023·常德中考)如表是一些物质的比热容[单位J/(kg·℃)],根据表中数据和生活现象,下列判断中正确的是 (　　) 水 4.2×103 铝 0.88×103 煤油、冰 2.1×103 铁、钢 0.46×103 砂石 约0.92×103 铜 0.39×103 A.不同种类的物质,比热容一定不同 B.比热容与物质的状态无关 C.质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的末温更低 D.沿海地区昼夜温差小,是因为水的比热容较大 答案:D　 6.(2024·连云港中考)下列关于燃料的热值说法正确的是 (　　) A.燃料燃烧越充分,其热值越大 B.燃料的热值越小,完全燃烧放出的热量越少 C.一瓶酒精用去三分之一,剩余酒精的热值将减小 D.焦炭的热值是3.0×107 J/kg,完全燃烧1 kg 焦炭能放出3.0×107 J的热量 答案:D　 7.(2024·呼和浩特中考)(1)一个圆形铁片由“冷若冰霜”,变成“炙手可热”。甲同学认为一定是通过加热方式实现的,乙同学认为不一定是通过加热方式实现的,还有其他的实现方式。你认为哪位同学正确?请简要说明理由。 (2)丙同学认为:热量只能是由高温物体向低温物体传递,但是,丁同学却认为,只要条件合适,热量也可能由低温物体向高温物体传递。你认为哪位同学正确?请举例说明。 答案:(1)乙同学。铁片由“冷若冰霜”,变成“炙手可热”,铁片的温度升高,内能变大,而改变内能的方式除了热传递还有做功,所以还可以通过做功的方式来实现铁片的温度升高,如摩擦铁片,将机械能转化为内能,铁片的温度也会升高,故乙同学的说法正确。 (2)丁同学。热量自发地从高温物体向低温物体传递,不能自发地从低温物体向高温物体传递。在适当条件下,如机械做功,热量也可以由低温物体向高温物体传递。如:冰箱工作时,通过电流做功,将热量从温度较低的内部传递到温度较高的外部,从而保持冰箱内部的低温,故丁同学的说法正确。 题组三:热机 8.(2025·天津中考)我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中,内能转化为机械能的是 (　　) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 答案:C 9.(2025·内蒙古中考)如图,物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中 (　　) A.酒精燃烧将内能转化为化学能 B.水的内能增加的方式是热传递 C.蒸汽被喷出后内能保持不变 D.蒸汽的内能全部转化为风车的机械能 【解析】B　酒精燃烧将化学能转化为内能,故A错误;酒精灯对水加热,水的内能增大,水内能增加的方式是热传递,故B正确;蒸汽被喷出后对风车做功,内能减小,故C错误;蒸汽的内能一部分转化为风车的机械能,一部分散失在空气中,故D错误。 10.(2024·广安中考)内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图,若该汽油机的效率为30%,飞轮每分钟转动1 800圈(q汽油=4.6×107 J/kg),则下列说法正确的是(　　) A.图中所示冲程是做功冲程 B.若该汽油机完全燃烧5 kg汽油,则汽油机做的有用功为6.9×107 J C.该汽油机在1 s内做功30次 D.汽油机消耗的燃料越少,效率一定越高 答案:B　 题组四:热量、热机效率的计算 11.(2025·德阳中考)小阳在家使用天然气灶为家人煮面条,他将初温为20 ℃、质量为2 kg的水加热至沸腾(一个标准大气压下),该过程中水吸收的热量是__________J,水吸收的热量相当于完全燃烧2.24×10-2m3天然气放出的热量,则天然气的热值为________J/m3。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]  【解析】一个标准大气压下,水的沸点为100 ℃,即水的末温t=100 ℃,水吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4. 2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-20 ℃)=6. 72×105 J; 由题知:Q放=Q吸=6. 72×105 J,天然气的热值: q===3×107 J/m3。 答案:6. 72×105　3×107 12.(2024·山西中考)山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山,进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360 km,驾车前往大约需要4 h。(汽油的热值q取4.5×107 J/kg,汽油的密度ρ取0.8×103 kg/m3) (1)求汽车的平均速度。 (2)汽车全程消耗汽油25 L,求汽油完全燃烧放出的热量Q。 (3)若汽车发动机全程的平均功率为25 kW,求汽车发动机的效率。 解:(1)汽车的平均速度 v===90 km/h (2)全程消耗汽油的体积为V=25 L=0.025 m3 汽油的质量为m=ρ V=0.8×103 kg/m3×0.025 m3=20 kg 汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=20 kg×4. 5×107 J/kg=9×108 J (3)汽车全程所做的有用功为W=Pt=25×103 W×4×3 600 s=3. 6×108 J 则汽车发动机的效率 η===40% 题组五:比较不同物质吸收热量的情况 13.(2025·辽宁中考)如图(a),某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和食用油,比较它们吸收热量的情况。 (1)为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同,电加热器的规格应____________。  (2)本实验中使用的液体温度计是根据液体____________的规律制成的。  (3)每隔0.5 min记录一次温度,并将数据记录在表中。第2.5 min时,食用油中的温度计示数如图(b)所示,为____________ ℃。  加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 … 水的温度/ ℃ 25 27 29 31 33 35 … 食用油的 温度/ ℃ 25 30 34 37 42   … 分析表中数据,发现________吸热能力强。  (4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温,内部应充入吸热能力较________(选填“强”或“弱”)的介质。(仅从吸热能力的角度分析)  答案:(1)相同　(2)热胀冷缩　(3)46　水 (4)弱 强化练习 【A层·基础必会】 一、选择题(每小题3分,共21分) 1.(2025·安徽中考)下列现象中能够说明分子间有引力的是(　　) A.液体很难被压缩 B.铁丝很难被拉伸 C.墨水在热水中扩散得较快 D.水与酒精混合后总体积减小 答案:B 2.(2025·南充中考)如图是学校举行消防演练灭火时的情景,对涉及的物理知识分析正确的是(　　) A.室外温度为0 ℃时,木柴的内能为零 B.木柴燃烧与未燃相比,含有的热量多 C.若未燃烧的木柴温度升高,内能增加 D.灭火器在使用过程中对外做功,内能不变 答案:C 3.(2024·枣庄中考)古代的人们曾发明一种活塞式点火器,如图所示。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。下列事例与猛推推杆入筒的过程中,能量转化情况不同的是(　　) A.内燃机的做功冲程 B.内燃机的压缩冲程 C.钻木取火 D.流星雨的形成 答案:A 4.(2024·山西中考)二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是(　　) A.高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低 B.高压泵压缩CO2,气体内能减小,温度升高 C.高压CO2气体喷出时,内能增大,温度升高 D.高压CO2气体喷出时,内能减小,温度降低 答案:D 5.热现象与我们的生活息息相关,下面是某同学学习了热学知识后归纳总结的四个结论,其中正确的是(　　) A.物体发生物态变化时,内能一定变化,温度也一定变化 B.做功和热传递都可以使同一物体升高相同的温度 C.烧开水时,壶嘴冒出的“白气”是汽化现象 D.1千克某种燃料燃烧放出的热量越少,其热值一定越小 答案:B 6.汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,汽车多数采用汽油机作为发动机,如图是四冲程汽油机的工作循环示意图,下列说法中错误的是(　　) A.汽油机一个工作循环正确的顺序是丁、甲、丙、乙 B.甲冲程中气体内能将增大、温度升高 C.丙冲程中存在的能量转化是内能转化为机械能 D.依靠飞轮惯性完成的冲程是乙、丙、丁冲程 答案:D 7.下列有关能量转化和守恒的说法正确的是(　　) A.用电器通电工作时,将其他形式的能转化为电能 B.氢氧化钠与盐酸反应是放热反应,该反应将内能转化为化学能 C.植物光合作用合成有机物,说明能量可以创生 D.“既要马儿跑,又要马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律 答案:D 二、填空题(每空1分,共10分) 8.(2025·广安中考)周末小红给家人做了一顿丰盛的晚餐。她在厨房烹饪食物时,主要是通过________(选填“做功”或“热传递”)方式增大食物的内能,家人在客厅闻到食物的香气,这是________现象。  答案:热传递　扩散 9.汽油的热值为4.6×107 J/kg,现有汽油18 kg,将其中的一半完全燃烧,放出的热量是________J,剩余汽油的热值是________J/kg。  答案:4.14×108　4.6×107 10.(2025·烟台中考)汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据,图中横线处应填写的内容是: ①________;②________。若汽油的热值为4.6×107 J/kg,则该工作过程中消耗的汽油质量为________kg。  【解析】汽油机工作时,首先把燃料中的化学能转化为内能,然后部分内能转化为机械能; 由图知,损失的能量为:Q损失=1.2×105 J,获得的有用的机械能是W=4.1×104 J,则燃料完全燃烧释放的能量Q放=Q损失+W=1.2×105 J+4.1×104 J=1.61×105 J,根据Q放=mq可得该工作过程中消耗的汽油质量为:m===0.003 5 kg。 答案:①1.61×105 ②机械　0.003 5 11.随着生活水平的提高,轿车已经进入普通百姓家庭,汽油机是小轿车的“心脏”,汽油机工作时将机械能转化为内能的是____________冲程,若单缸四冲程汽油机1 s内对外做功15次,则1 s内完成______个冲程,飞轮的转速是________r/min。  答案:压缩　60　1 800 三、简答题(共3分) 12.早春,人们培育秧苗时,为了保护秧苗在夜间不被冷空气冻坏,常常在傍晚时往农田中灌水,白天再将水放出。运用你所掌握的物理知识解释灌水和放水的理由。 答案:傍晚时在秧田里灌水,是因为水的比热容比泥土大,在质量相同、降低的温度相同时,水放出的热量多,使秧苗的温度不至于下降过低,从而可使秧苗不被冻坏;白天放出水,由于泥土的比热容小,吸收相同的热量时,泥土的温度升高得多,有利于秧苗的生长。 四、实验探究题(共5分) 13.为了比较水和沙子吸热本领的大小,小敏做了如图所示的实验:在两个相同的烧杯中,分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如表: 项目 质量 /g 升温10 ℃ 所需时间/s 升温20 ℃ 所需时间/s 升温30 ℃ 所需时间/s 沙子 30 64 89 124 水 30 96 163 220 (1)设计实验方案时,小敏确定以下需控制的变量,其中多余的是________。  A.采用完全相同的加热方式 B.酒精灯里所加的酒精量相同 C.取质量相同的水和沙子 D.盛水和沙子的容器相同 (2)在此实验中用__________________反映水和沙子吸收热量的多少。  (3)分析表中的实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同温度时,水吸收的热量________(选填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量。  (4)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,________(选填“水”或“沙子”)升高的温度更高。  (5)下列事实能用上述实验结果解释的是______。  A.夏天给教室洒水,感觉凉爽 B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸 C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色 D.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小 答案:(1)B　(2)加热时间的长短　(3)大于　(4)沙子　(5)D 五、计算题 14.(7分)如图所示,某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知高压锅内水的质量为 5 kg,水的初温为22 ℃,当水刚好烧开时,共消耗了0.06 m3的天然气,该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值为4.0×107 J/m3] 求: (1)0.06 m3的天然气完全燃烧所放出的热量;(2分) (2)以上过程中,水吸收的热量;(2分) (3)高压锅内水烧开时的温度。(3分) 解:(1)0.06 m3的天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=0.06 m3×4×107 J/m3= 2.4×106 J (2)水吸收的热量: Q吸=ηQ放=70%×2.4×106 J=1.68×106 J (3)根据Q吸=cm(t-t0)可知,高压锅内水烧开时的温度: t=+t0=+22 ℃=102 ℃ 【B层·能力进阶】 15.(3分)(2025·成都中考)小雨探究液体的凝固特点:先在两个相同容器中分别装入初温为20 ℃、质量为100 g的水和某液体M,再各放入一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像,如图所示。已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),实验在标准大气压下进行,下列说法正确的是(　　) A.液体M的比热容为2.8×103 J/(kg·℃) B.液体M放热能力比水放热能力强 C.在t2~t4时间段两种物质都是固液共存状态 D.从20 ℃刚好降到0 ℃时,水放出的热量小于M放出的热量 答案:A　 16.(2分)甲、乙两物体质量都为1 kg,丙物体质量为2 kg,三个物体温度都升高1 ℃,吸收热量如图所示。则吸热能力最强的是__________;乙、丙的比热容之比为________。  答案:甲　2∶1 17.(4分)(2025·山西中考)跨学科实践 制作简易汽轮机模型 热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制订了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程,研究了热机原理,收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。 实验时向易拉罐内部注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。 (1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为:化学能→________→________。  (2)某团队的同学们在测试过程中,发现扇叶不转动,出现这种现象的原因可能是______________________________。(答出一条即可)  (3)热机发展史也是一部热机效率提高史,在展示交流环节,对如何提高简易汽轮机效率,同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念,从结构的角度思考,帮助他们提出一个可行性措施: ________________________________。  【解析】(1)汽轮机模型工作时,首先酒精灯燃烧,将酒精的化学能转化为内能,使水的温度升高,产生大量水蒸气。然后,水蒸气从笔的尖端喷出,推动扇叶转动,将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能。所以汽轮机模型工作过程的能量转化情况为:化学能→内能→机械能。(2)扇叶不转动,说明没有足够的动力推动扇叶,可能的原因有:①水的质量太少,产生的水蒸气量不足,无法提供足够的动力,即注入的水过少,产生的蒸汽量不足。②装置的密封性不好,导致水蒸气泄漏,无法有效推动扇叶,比如易拉罐开口处密封不好,蒸汽泄漏。③酒精灯提供的热量不足,水无法产生足够多的高温高压水蒸气,例如酒精灯火焰太小,水吸收的热量少,产生蒸汽的能量不够。 (3)从“结构决定功能”的观念出发,为了提高简易汽轮机效率,可采取以下措施: ①增加易拉罐的保温性能:比如用保温套等材料包裹易拉罐上半部分,减少热量散失,使水能够吸收更多的热量转化为水蒸气的内能,从而提高效率。因为减少热量损失,能让更多的化学能最终转化为机械能。②优化蒸汽喷出通道(中性笔部分):使蒸汽喷出时的流速更大、更集中,比如选择更细且光滑的笔管,减少蒸汽在通道内的能量损耗,让蒸汽能更有效地推动扇叶转动,提高能量转化效率。③改进扇叶结构:设计成更符合空气动力学的形状,比如类似飞机机翼的形状,或者增加扇叶的数量和面积(在合理范围内),使扇叶能更好地捕捉蒸汽的能量,将蒸汽的内能更充分地转化为机械能。 答案:(1)内能　机械能　(2)注入的水过少,产生的蒸汽量不足(合理即可)　(3)增加易拉罐的保温性能(或优化蒸汽喷出通道、改进扇叶结构,设计成飞机机翼的形状等,合理即可) 答案:⑩动能　分子势能　J　大　减小 大　转移　转化　温度差 增大　减小　减小　增大 b、c、e　a、d、f　等效　热 J　 答案:转化　凭空消失　凭空 产生　转化　转移　保持不变 能量守恒定律　 答案:乘积　完全 质量　J/(kg·℃)　J/kg 大　大　cmΔt　qm　qV 答案: 打开　关闭　关闭　关闭 关闭　关闭　关闭　打开 向下　向上　向下　向上 机械　内　内　机械 2　1　做功　飞轮惯性 有用功　完全燃烧 η=　 $