专题03 物态变化、内能、内能的利用(山东专用)(3大考点)2026年中考物理二模分类汇编
2026-05-25
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3份
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56页
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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 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 温度与物态变化,内能,内能的利用 |
| 使用场景 | 中考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 27.74 MB |
| 发布时间 | 2026-05-25 |
| 更新时间 | 2026-05-25 |
| 作者 | 初中物理志强工作室 |
| 品牌系列 | 好题汇编·二模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58028938.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦物态变化、内能及利用三大考点,精选2026年山东各地二模试题,以莱顿弗罗斯特效应、3D打印笔等科技热点,厨房现象、煮茶等生活场景,《天工开物》等文化素材为情境,覆盖实验探究、计算应用等层次,适配初中物理二模复习。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选|15题|物态变化(熔化凝固判断)、内能(分子动理论)、内能利用(热机冲程)|结合3D打印笔考查熔化凝固,用《天工开物》铸造工艺串联物态变化与内能|
|实验题|8题|沸腾特点、比热容探究|设计三颈烧瓶沸腾实验,探究气压对沸点影响;模拟海陆风对比沙子与水的吸热能力|
|计算/综合题|7题|热值计算、热效率、能量转化|以燃气热水器、东高热1井地热为背景,计算热效率;结合“天龙三号”火箭分析能量转化与热机原理|
内容正文:
专题03 物态变化、内能、内能的利用
3大考点概览
考点01物态变化
考点02内能
考点03内能的利用
物态变化
考点1
一、单项选择题
1.(2026·山东青岛·二模)【科技热点】莱顿弗罗斯特效应是指把液体滴落在远高于自身沸点的高温物体表面时,在液滴和高温物体表面之间会瞬间形成一个不超过2mm的蒸汽薄膜(图甲),将液滴与高温表面隔开,像气垫一样将液滴托起,使之存留一段时间而不会迅速消失。关于这种效应及其应用,下列说法正确的是( )
A.蒸汽薄膜是升华形成的
B.蒸汽薄膜具有良好的导热性
C.将手伸入沸点为-196℃的液氮中(图乙)停留数秒一定会冻伤
D.用铁锅不放油煎鸡蛋,若要鸡蛋不粘锅,应先烧热铁锅再打入鸡蛋
2.(2026·山东青岛·二模)如图所示为一支3D打印笔,其原理是将固体材料加热成液态从笔尖流出,再经过塑形冷却后得到立体固态作品。该过程涉及的物态变化是( )
A.先液化后凝固
B.先汽化后凝固
C.先熔化后凝固
D.先凝固后熔化
3.(2026·山东烟台·二模)运用物理知识可以解决许多实际问题,有关下列四个实例的说法正确的是( )
A.甲:手摇式爆米花机通过做功方式使玉米粒温度升高
B.乙:寒冬撒盐熔雪,是为了降低雪的熔点
C.丙:利用干冰进行人工降雨,利用了干冰容易升华放热特点
D.丁:高压锅的工作原理是液体的沸点随着气压的升高而降低
4.(2026·山东临沂·二模)我国春秋时期的《考工记》中记载了金属冶炼和铸造的方法,古代劳动人民先将金属原料在高温下变成液态,然后注入模具,冷却成型。此过程中发生的物态变化是( )
A.先熔化后凝固 B.先升华后液化
C.先汽化后凝固 D.先液化后凝华
5.(2026·山东烟台·二模)厨房不仅是加工食材的场所,也是充满热现象的“实验室”。以下现象及给出的解释,合理的是( )
A.水烧开时壶口冒出大量“白气”是汽化现象
B.煮饺子时多次“点水”可以降低水的沸点
C.在灌汤包的馅料中加入固态皮冻,蒸熟时皮冻发生液化,使包中充满汁水
D.炒肉前给肉片裹上芡粉可以减少肉中水分汽化,使肉更滑嫩
6.(2026·山东临沂·二模)中华文化博大精深、源远流长,下面的古诗词中所描述的物态变化属于熔化现象的是( )
A.可怜九月初三夜,露似真珠月似弓
B.月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠
C.风解池冰蝉翅薄,庭树枝枯笼翠萼
D.燕山雪花大如席,片片吹落轩辕台
7.(2026·山东威海·二模)厨房不仅是加工食材的场所,也是日常生活中充满物态变化的“实验室”。煮饺子时,在水沸腾后( )
A.一打开锅盖冒“白气”,是汽化现象
B.将大火改为小火,可以节约水和燃料
C.揭开锅盖须注意避开水蒸气液化吸热
D.继续用大火煮可以让饺子更快的煮熟
二、多项选择题
8.(2026·山东济南·二模)干冰(固态二氧化碳)具有很强的制冷作用,小夏老师利用干冰造出了“白云”:她先把干冰放入烧杯,然后倒入热水,水中立即产生了大量气泡,“白云”随即从水面上冒出来。下列分析正确的是( )
A.干冰升华吸热,会使热水的温度降低 B.“云”是水蒸气遇冷液化成的小水滴
C.大量气泡产生主要是因为热水在沸腾 D.实验中干冰主要通过热传递获得能量
三、填空题
9.(2026·山东济南·二模)如图所示,为了让同学们感受到物理之美,某老师在课堂上竟然做到了让枯树开花。他首先用酒精灯加热烧杯中的几段蜡烛,使其________(填物态变化名称)。再用沾有洗洁精溶液的手指浸入蜡液,最后把手指捏在枯枝上,便得到了盛开的花朵,这个过程需________(选填“吸热”或“放热”)。
四、实验题
10.(2026·山东青岛·二模)利用图甲所示的三颈烧瓶做水的沸腾实验。当水温接近90℃时,每隔1min记录一次温度,并绘制出如图乙所示的水温与时间关系图像。
(1)由实验可知,水沸腾时的特点是________;
(2)当烧瓶中的水沸腾时,将注射器内少量冷水全部注入烧瓶中,如图丙所示。发现烧瓶内的水立刻停止了沸腾,则此时烧瓶内水的沸点________(选填“变高”、“变低”或“不变”);
(3)接下来将三颈烧瓶的右瓶口用塞子密封住,然后向外拉动注射器的活塞,如图丁所示,发现烧瓶中的水再次沸腾了,由此可得出水的沸点与气压的关系是________;
(4)对着图丁中烧瓶外壁喷冷水,烧瓶内水再次沸腾了,则所喷撒的位置应该是________(选填“M”或“N”)。
11.(2026·山东东营·二模)在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中:
(1)某时刻温度计的示数如图甲所示,为 ____℃;
(2)计时4 min后,水开始沸腾,根据实验数据,描绘出水的温度随时间变化的图像如图乙所示,分析图像可知,水在沸腾过程中温度____(选填“升高”、“降低”、“不变”)。停止加热,水不能继续沸腾,说明水沸腾过程中需要持续____(选填“吸热”、“放热”);
(3)实验装置中的硬纸片能减少热损失、缩短加热时间。除此之外,再写出一条能缩短加热时间的措施:______________________;
(4)已知标准大气压下水的沸点是100 ℃,但实验中水的沸点是97 ℃。请根据以上信息提出一个可探究的物理问题:_______________________?
(5)实验后整理器材发现,灯中的酒精明显减少,引发同学们探究酒精的利用率,实验测得燃烧5 g酒精,使水吸收的热量(水未沸腾),则酒精灯的热效率__________________。(酒精的热值为)
12.(2026·山东烟台·二模)实践小组在“探究冰熔化过程和水沸腾前后温度变化规律”的实验中,将适量碎冰放进试管中,把试管放入盛有水的烧杯中加热,如图甲所示。
【方案·证据】
(1)安装该实验装置时,应按照________顺序固定图中A、B、C的位置;(请按照由先到后的顺序填写字母序号)
(2)如图乙所示是实验过程中某时刻温度计的示数,此时温度为________℃;
(3)由图像丙可知,冰熔化过程经历了________min;
【解释·交流】
(4)当试管中的冰全部熔化成水后,继续用酒精灯加热,试管中的水能不能沸腾?其原因是什么?
(5)小组同学在烧杯中加入少量的食盐后,发现试管中的水能够沸腾,说明加入食盐后水的沸点________(选填“升高”“降低”或“不变”);
(6)为了让试管中的水能够沸腾,请你为实践小组再提供一个不同的方法,并说明其原理。
13.(2026·山东临沂·二模)随着人们生活水平的不断提高,咖啡作为一种饮料走进寻常百姓家。李明看到妈妈在煮咖啡,他想知道咖啡在沸腾时有怎样的特点,于是他用如图甲所示的装置进行了实验:
(1)如图甲所示的实验装置,安装时应按照______(选填“由下到上”或“由上到下”)的顺序;实验中除了图甲的器材之外,还需要的测量工具是______。
(2)李明用酒精灯给咖啡加热,当温度达到90℃时,每隔1min记录一次温度,实验数据如下表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
温度/℃
90
93
96
99
99
99
实验表明,咖啡沸腾时内部涌出大量的气泡堆积在液面,不易破裂,需要不断搅拌气泡。可见,咖啡的沸腾也是一种剧烈的______现象。
(3)实验表明,咖啡在沸腾的过程中,温度______,用酒精灯持续加热才会继续沸腾,表明咖啡的沸腾需要______热量。
(4)李明发现咖啡的沸点与水的沸点接近,但很容易溢出。请你提供一条煮咖啡不溢出的合理化建议__________。
14.(2026·山东济南·二模)小铁同学为大家制作美味的奶茶。这不仅是一场爱心与美食的交融汇聚,更是一次关于奶茶制作的深度探索。
(1)为了煮出更美味的奶茶,小铁利用图甲所示的装置探究了水沸腾前后温度变化的特点。
①请你指出图甲中在操作过程中存在的明显错误__________________。
②纠正错误后,继续实验,得到了水的温度随时间变化的数据如下表所示:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
根据实验数据,作出了水温随时间变化的图像,如图乙中的a图线:
③小铁若要在煮水过程中判断水已经沸腾,依据应是下列选项中的_______(只有一个选项是符合题意)。
A.气泡上升过程中慢慢变小
B.产生大量气泡,气泡上升变大,到水面破裂
C.烧杯口出现大量“白气”
④另一位同学使用相同装置,仅将水的质量减少,其他条件不变,根据实验数据也正确作出了水的温度随
时间变化的图像,可能是乙图中的_________图像(选填“b”、“c”或“d”)。
(2)小铁再倒入茶叶,然后焖煮了约3分钟,让茶香充分释放。接着,他又进一步观察并记录了茶水在自然冷却过程中温度随时间的变化情况:
时间/min
0
5
10
15
25
35
45
55
65
温度/℃
98
71
55
45
35
28
24
22
22
小铁通过描点画出如图丙所示的水温随时间变化的曲线。由图丙可知,沸腾的茶水在自然冷却过程中,其温度会随时间逐渐_________(选填“升高”、“不变”或“降低”),且变化的越来越_________(选填“快”或“慢”)。
(3)最后加入纯牛奶就可以做好奶茶了,现有以下两种方法供你选择:
方法一:先将滚烫的热茶冷却5min,然后加一匙冷牛奶。
方法二:先将一匙冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却5min。
你认为方法_________冷却效果较好。
15.(2026·山东济南·二模)小明在家尝试为家人煮饺子。他听妈妈说,需要把水烧“开”后再下饺子,水烧“开”前后有什么样的特点?带着这个疑问,小明用图甲所示的三颈烧瓶探究“水在沸腾前后温度变化的特点”
(1)小明在组装如图甲所示的实验器材时,应最后确定________(选填“酒精灯”或“温度传感器”)的位置。
(2)调整好器材后,小明用酒精灯给水加热,当水温到达90℃时,每隔1min记录一次温度,他在第4min时观察到瓶内水中产生大量气泡且自下而上逐渐变大,大量气泡的形成是因为水发生了________(填写物态变化名称)
(3)小明根据实验数据绘制出如图乙所示的水温与加热时间关系图像,由图像可知,水沸腾前后温度变化特点是_________。
(4)当三颈烧瓶中的水沸腾时,小明将注射器内少量冷水全部注入三颈烧瓶中,如图丙所示,发现烧瓶内的水立刻停止了沸腾,过了一会儿水再次沸腾。此时烧瓶内水的沸点________(选填“小于”“等于”或“大于”)98℃。
(5)接下来小明撤去酒精灯,将三颈烧瓶的瓶口用塞子密封住,并迅速用抽气筒向外抽气,如图丁所示,发现烧瓶中的水再次沸腾了。请解释水再次沸腾的原因:____________。
内能
考点2
一、单项选择题
1.(2026·山东广饶·二模)下列实例中属于做功改变物体内能的是( )
A.图甲中,炉火烧水 B.图乙中,搓手取暖
C.图丙中,用暖手宝暖手 D.图丁中,热鸡蛋放在冷水中冷却
2.(2026·山东泰安·二模)明末科学家宋应星编写的《天工开物》是一部百科全书式的科学巨著。书中全面、系统地记录了我国古代农业和手工业的生产技术,在科学史上具有很高的价值。书中《冶铸》篇记录了铸造铜钟的过程,大致分为“制模——熔炼——浇铸——脱模——打磨”的过程。下列说法中错误的是( )
A.整个铸造过程中,金属经历了熔化和凝固的物态变化
B.熔炼过程中,金属温度不断升高,直到全部变为液态
C.浇铸过程中,金属向外放热,内能不断降低
D.打磨过程中,铜钟的质量不断减小
3.(2026·山东东营·二模)我国是世界上最早进入青铜器时代的国家之一。铸造青铜器时,将液态金属倒入模具冷却后形成青铜器的情景如图所示。下列关于铸造青铜器的说法正确的是( )
A.液态金属冷却变成青铜器的过程中需要吸收热量
B.液态金属冷却变成青铜器的过程中,内能不变
C.铸造青铜器的过程中,金属发生的物态变化是先熔化后凝固
D.工匠休息时身上的“汗水逐渐消失”与“樟脑丸逐渐变小”属于同一种物态变化
二、多项选择题
4.(2026·山东济南·二模)玫瑰是平阴县一大传统的特色农业。玫瑰花大瓣厚,色艳味浓,品质优异,闻名中外;玫瑰花朵艳丽,香气盛甜,浓郁丰满,自成独特的香韵风格,集食用、药用、香用、观赏于一体。下列说法正确的是( )
A.闻到花香说明了分子在不停地做无规则运动
B.红色的玫瑰花在阳光照射下会反射红色的光
C.红花挡住了后方的叶子因为光沿直线传播
D.在阳光下看到的红花、绿叶是光的色散现象
5.(2026·山东济南·二模)实验探究是学习物理的重要方式,关于下列实验说法正确的是( )
A.如图甲,在探究通电螺线管外部磁场的特点时,可以用铁屑推断磁场的分布特点
B.如图乙,探究电荷间相互作用规律时两橡胶棒相互排斥,说明两者一定带同种电荷
C.如图丙,若在测量物体的质量时发现指针向右偏转,应将平衡螺母向左调节
D.如图丁,探究不同物质的吸热能力时,选用同样的电加热器,用液体升高的温度反映水和食用油吸收热量的多少
6.(2026·山东济南·二模)下列诗词中涉及的物理知识,说法正确的是( )
A.绿树阴浓夏日长----树荫是光的折射现象
B.花气袭人知骤暖----闻到花香说明分子在不停地做无规则运动
C.会挽雕弓如满月----弓拉得越满,它具有的弹性势能越大
D.春江水暖鸭先知----江水温度升高是通过做功改变了江水的内能
三、填空题
7.(2026·山东枣庄·二模)明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”。用“文火”主要是通过_______的方式改变了内能;“透出香气”属于_______现象。
8.(2026·山东济南·二模)艾灸和刮痧是中医常用的两种外治法。在艾灸过程中,能闻到艾草燃烧的特殊气味,是因为分子在永不停息地做________;刮痧时,用刮痧板在皮肤上反复摩擦,皮肤表面会发热,这是通过________的方式改变了皮肤的内能。
9.(2026·山东济宁·二模)我国古代有一种取暖用具叫“汤婆子”,如图所示,使用时在其内部加入适量热水,其外壳会逐渐变暖,这是通过______的方式使外壳温度升高,选用水作为热源加入壶身主要利用水______大的特点;“汤婆子”通常用铜或锡来制作,主要是因为铜或锡的______(选填“硬度”“导热性”或“导电性”)较好。
10.(2026·山东菏泽·二模)在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,将0.2kg温度为27℃的水,加热到沸腾时的97℃,此过程中,水吸收的热量为_______J;若酒精灯消耗酒精4.9g,则酒精灯的加热效率为________%。[忽略加热过程中水的质量变化,已知,]
11.(2026上·山东泰安·二模)在沿海地区炎热晴朗的天气里,易形成海陆风。陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气对流形成的。炎热的夏天,海水和海滩的砂石在太阳的照射下,由于海水和砂石的______不同,两者之间出现温差,白天容易形成______(选填“海风”或“陆风”)。
12.(2026·山东济南·二模)“天问一号”是我国执行首次火星探测任务的探测器,由环绕器和着陆巡视器组成。如图所示,着陆巡视器与环绕器分离后安全着陆火星表面。运载火箭使用液态氢作为燃料,是因为液态氢的________大;火星地表以沙丘、砾石为主,无液态水,因此火星的昼夜温差________(选填“较大”或“较小”)。
四、实验题
13.(2026·山东临沂·二模)科技小组学习完比热容相关知识后,想利用自制教具探究海陆风的成因。
任务一:探究沙子和水的吸热能力
(1)利用如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。取相同______和初温的水和沙子,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______来间接反映水和沙子吸收热量的多少;
(2)依据实验数据描绘如图乙的水和沙子的温度随时间变化的图像,由图像可知在时间相同时水的升温比沙子的升温慢,若升高相同温度,______的加热时间要更长,说明______的吸热能力强,根据图像可知沙子的比热容是______;
任务二:实验模拟海陆风的形成
(3)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(如图丙),请利用所学知识分析判断:相同条件下,加热一段时间后,白烟将会从管的______(选填“A”或“B”)管口冒出。依据实验和理论分析,可推断夜间风是______(选填写字母)。
A.从大海吹向陆地 B.从陆地吹向大海
14.(2026·山东聊城·二模)某国产旗舰手机采用“VC均热板”散热技术。均热板内部被抽成真空,并密封有极少量(约0.5g)的液态冷却剂高纯度水。散热原理是当手机芯片发热时,均热板内的高纯度水吸收热量变成水蒸气,水蒸气遇到温度较低的区域会冷凝变回水,释放热量。
(1)在均热板真空腔体中,水的沸点降至40℃,这说明水的沸点受____影响;
(2)均热板内的水先后经历的物态变化是____、____。
(3)若均热板真空腔体中密封有0.5g水,那在40℃时全部变成水蒸气需要吸收1200J的热量。若这0.5g水的水温从30℃升高到40℃,仅靠温度升高能吸收____J的热量[水的比热容]。可见,手机采用“VC均热板”散热技术,主要利用了水在物态变化时能吸收大量热量的特性,从而高效散热。
(4)水在物态变化时吸热是克服水分子间的____,而升温吸热是让水分子运动得更____,前者需要的能量要大得多,所以散热效率更高。
15.(2026·山东青岛·二模)如图是燃气灶烧水的情境和该燃气灶灶头的示意图。
(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________(选填“分子间有引力”“分子间有斥力”或“分子做无规则运动”);
(2)拧动点火装置,天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃,天然气不会从进口处外泄,原因是:天然气的喷入导致进口处的天然气流速________(选填“大”或“小”),压强________(选填“大于”“小于”或“等于”)大气压强;
(3)壶中装有质量为2kg的水。若天然气的热值,根据,完全燃烧体积 的天然气放出热量为_______ J,其中40%的热量被水吸收,已知水未沸腾,比热容为,则水的温度升高了________℃。
内能的利用
考点3
一、单项选择题
1.(2026·山东济宁·二模)呱嗒是聊城传统名吃,是一种煎烙的馅类小食品,尤以沙镇呱嗒最为有名。该小吃色泽金黄,内外有油,皮酥里嫩。下列说法正确的是( )
A.煎烙呱嗒时,呱嗒温度升高,含有的热量增大
B.刚烙好的呱嗒烫手,是因为它的内能大
C.呱嗒放凉后,内部的分子热运动停止
D.煎锅下的木柴燃烧时将化学能转化为内能
2.(2026·山东济宁·二模)如图是北京天兵科技有限公司自主研制的“天龙三号”液体燃料火箭的发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧,产生气体推动火箭前进。下列说法正确的是( )
A.燃料燃烧时内能转化为机械能 B.燃烧放出热量越多,燃料热值越大
C.燃料箱燃料减少,燃料热值不变 D.火箭前进时,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
3.(2026·山东济南·二模)爱思考的小宇用塑料水瓶进行探究:如图甲,瓶中留有少量水,盖上瓶盖;如图乙,扭转瓶子;如图丙,轻轻转动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内瓶口出现白雾。图丙所示的过程,相当于四冲程汽油机的( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
4.(2026·山东聊城·二模)火箭是我国古代的一项重大发明。当点燃火药筒中火药时,产生的高温高压燃气向后喷出,推动火药筒和箭身向前飞行(如图所示)。现代火箭发动机的工作原理与古代火箭相同,液体火箭发动机内部的燃料和氧化剂燃烧后产生的高温高压气体高速喷出,由此推动火箭前进。关于火箭及其所涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.火箭发动机工作时的能量转化类似于四冲程内燃机的压缩冲程
B.现代火箭采用液氢等高能燃料,其热值远大于古代火箭使用的火药,因此液氢完全燃烧放出的热量一定多于火药
C.火箭向下喷出高温高压燃气,燃气对火箭产生向上的推力,使火箭升空,这说明物体间力的作用是相互的
D.火箭在太空中无法借助空气获得推力,因此无法继续加速飞行
5.(2026·山东菏泽·二模)《食经》中对醋的制作工艺有记载:“作大豆千岁苦酒(醋)法:用大豆一斗,熟汰之,渍令泽,炊。暴极燥,以酒醅灌之。任性多少,以此为率。”其中“炊”即蒸熟,是酿醋的重要工序。蒸熟大豆的过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.蒸熟大豆的过程中,大豆含有的热量越来越多
B.蒸熟是通过传递温度的方式来改变大豆的内能
C.锅中的水在被加热的过程中,比热容保持不变
D.将木柴架空一些可提高其热值,使燃烧更剧烈
二、填空题
6.(2026·山东济宁·二模)燃气热水器是一种方便、快捷的洗浴设备。热水器采用天然气作为燃料给冷水加热,天然气属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源。某次工作时,热水器的耗气量为3.6m3,产出热水720kg,加热效率为42%,则进出水水温相差______℃,[已知天然气的热值为,水的比热容为]
7.(2026·山东东营·二模)取5.6g酒精和5.6g花生米,点燃后分别对80g的水加热,直至充分燃烧。数据记录在表中,可见质量相等的酒精和花生米充分燃烧所放出的热量___________(选填“相等”或“不相等”),所测的花生米的热值为___________J/kg。
燃料
加热前的水温/℃
加热后的水温/℃
5.6g酒精
22
70
5.6g花生米
22
52
8.(2026·山东济南·二模)小明制作了简易汽轮机模型,实验时向易拉罐内部注入大约半罐水,将一个中空笔管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。汽轮机模型工作过程的能量转化情况为:化学能____________机械能;蒸汽推动扇叶转动的过程,相当于内燃机工作过程的___________过程。
三、计算题
9.(2026·山东济南·二模)我国茶文化历史悠久,如图是一款煮茶专用酒精炉,用该酒精炉将一壶水加热至沸腾,恰好消耗了0.05 kg的酒精。已知酒精的热值为。求:这些酒精完全燃烧时放出的热量。
10.(2026·山东青岛·二模)如图所示,某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为S,一个冲程中活塞在汽缸中移动的距离是L。满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p,时间t内曲轴转动N圈,消耗汽油的体积为V,已知汽油的密度为ρ,汽油的热值为q,此汽油机曲轴转2圈完成一个工作循环,不考虑大气压对计算的影响,不计摩擦损失,满负荷工作时:
(1)这种汽油机每个工作循环对外做功大小为多少?
(2)汽油机把内能转化为机械能的效率是多少?
11.(2026·山东高密·二模)如图甲是电水壶简化电路图,和为发热电阻,为总开关,为温控开关,有1、2两个触点,控制电水壶的“加热”和“保温”两挡,表中数据为电水壶的部分工作参数。
额定电压
220V
加热功率
1000W
阻值
(1)电阻的阻值为多少?
(2)电水壶的保温功率为多少?
(3)电水壶中装进1kg水进行加热,用温度计测量水温,得到水温随时间变化的图像如图乙,则第4min至第10min时间段内水吸收的热量是多少?()
(4)在第4min至第10min这段时间内电水壶的加热效率是多少?
四、综合题
12.(2026·山东济宁·二模)火箭发动机是一种新型的热机。由于要在缺氧的高空中工作,火箭发动机与大多数普通热机不同,必须自带氧化剂(如液氧)。燃料和氧化剂在燃烧室内燃烧,产生高温高压燃气,燃气通过喷口向后喷出推动火箭前进。“长征”系列运载火箭(如图甲所示)是我国自行研制的航天运载工具。
(1)通常情况下,科技人员采用压缩体积和降低温度的方式使氧气______(填物态变化名称)成液氧,此过程需要______(选填“吸收”或“放出”)热量。
(2)火箭发动机喷出燃气上升时,其能量转化与汽油机的______冲程相同;
(3)图乙是运载火箭在空中飞行时的雄姿,请画出它受到的重力示意图。(O为火箭的重心)
13.(2026·山东济宁·二模)生活中处处有物理,小明和同学们做了如图所示几个有趣的实验:
(1)如图甲,实验中小磁针的变化说明了______;
(2)如图乙,在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,可以通过U形管两侧液面的______来反映金属盒处液体压强的大小;
(3)如图丙,一只空瓶中装入少量的水,拧紧瓶盖,用力地扭动瓶身并迅速旋开瓶盖,就听到“砰”的一声且瓶盖被气体冲飞,瓶口和瓶内出现白雾,瓶盖被气体冲飞的过程中,能量转化的过程与四冲程内燃机的______冲程类似;
(4)如图丁,利用自制活塞式抽水机抽水,先要在瓶子内部装水,活塞上下拉动,能把水抽到高处,活塞式抽水机是利用______抽水。
14.(2026·山东聊城·二模)火电站利用煤炭燃烧时产生的热量,通过汽轮机带动发电机发电,若火电站的煤电转化效率(为火电站发出的电能,为消耗的煤炭完全燃烧时所放出的热量),则煤炭燃烧越充分,煤电转化效率越高。有关研究表明,基于“富氧燃烧”技术的“碳—氢—风—电”能源耦合模型,可有效地提高新能源与传统能源的综合利用。如图所示,风电站给电网供电后,将富余的电能输送给制氢厂,通过电解水装置制造的氢气,经加氢站到达用户端;将电解水制氢时产生的氧气输送给火电站,使煤炭实现“富氧燃烧”,提高火电站的煤电转化效率。(氢气的热值为,标准煤的热值约为)
(1)某风电站总装机功率为,平均每天工作时长以10h计。若风电站以总装机功率工作时,1天所发出的电能中,有的电能供给电网,富余的电能全部用于电解水制氢(每产生氢气消耗的电能),产生的氢气完全燃烧时,释放的热量为多少?
(2)假设火电站通过“富氧燃烧”技术,使煤炭完全燃烧,可实现每消耗0.3kg的标准煤,发出的电能,则“富氧燃烧”条件下,煤电转化效率是多少?
(3)若采用“富氧燃烧”技术后,煤电转化比技术革新之前提高了4%,则同样发出的电能,相比应用“富氧燃烧”技术前,能节约____________kg标准煤。(保留至小数点后两位)
15.(2026·山东临沂·二模)地热是蕴藏在地球内部的能源。2026年初,我国在山东东营成功钻探东高热1井,资料显示东高热1井,井深4002.17m,井底温度达,井口出水温度,为华东地区最高温地热井。该井采用梯级地热利用模式:在地下深处岩层和地下水承受上方巨大压力,的水流喷至井口时温度仍达,可以用来推动汽轮机发电,单井年发电量约可满足近1万人日常用电;降温后的热水又可供给工厂作为工业蒸汽,年供蒸汽约9.4万吨,替代标准煤约1.88万吨;蒸汽余热再接入市政管网用于城市集中供暖,可供暖约5000户;然后近的尾水,供温室大棚、水产养殖、温泉康养、理疗等,最终水回灌地下;全过程实现“取热不取水”,替代大量化石能源,大幅减少二氧化碳排放,为黄河流域绿色发展提供重要支撑。
(1)东高热1井地热发电过程中,能量转化的主要顺序是______能______能电能;
(2)在勘探过程中使用了井下摄像机和红外测温等技术,摄像机能看到井壁,是因为井壁对光发生了______(选填“镜面反射”或“漫反射”),地热监测用到红外线,红外线属于______(选填“可见光”或“不可见光”);
(3)东高热1井的能量利用过程中为工厂提供工业蒸汽,每年可提供蒸汽约9.4万吨,替代标准煤约1.88万吨(标准煤的热值取,假设可以完全燃烧),求蒸汽可提供的热量;
(4)1标准大气压下,水的沸点是。而东高热1井内地下深处水的温度达,原因在于______。
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专题03 物态变化、内能、内能的利用
3大考点概览
考点01物态变化
考点02内能
考点03内能的利用
物态变化
考点1
一、单项选择题
1.(2026·山东青岛·二模)【科技热点】莱顿弗罗斯特效应是指把液体滴落在远高于自身沸点的高温物体表面时,在液滴和高温物体表面之间会瞬间形成一个不超过2mm的蒸汽薄膜(图甲),将液滴与高温表面隔开,像气垫一样将液滴托起,使之存留一段时间而不会迅速消失。关于这种效应及其应用,下列说法正确的是( )
A.蒸汽薄膜是升华形成的
B.蒸汽薄膜具有良好的导热性
C.将手伸入沸点为-196℃的液氮中(图乙)停留数秒一定会冻伤
D.用铁锅不放油煎鸡蛋,若要鸡蛋不粘锅,应先烧热铁锅再打入鸡蛋
【答案】D
【详解】A.由题意可知,把液体滴落在远高于自身沸点的高温物体表面时,一部分液体会发生剧烈沸腾,液体沸腾时,会有气体不断产生,在液体和高温物体表面之间会瞬间形成一个蒸汽薄膜,因此蒸汽薄膜的形成是液体汽化现象,汽化吸热,故A错误;
B.蒸汽具有良好的隔热效果,故B错误;
C.将手伸入的液氮中停留数秒不会冻伤,是因为液态氮的沸点远低于手的温度,因此汽化形成气垫层保护了手,故C错误;
D.由题意可知,把液体滴落在远高于自身沸点的高温物体表面时,一部分液体会发生剧烈沸腾,因此应当先烧热铁锅再打入鸡蛋,下方沸腾形成的气垫使得鸡蛋悬浮,使鸡蛋不粘锅,故D正确。
故选D。
2.(2026·山东青岛·二模)如图所示为一支3D打印笔,其原理是将固体材料加热成液态从笔尖流出,再经过塑形冷却后得到立体固态作品。该过程涉及的物态变化是( )
A.先液化后凝固
B.先汽化后凝固
C.先熔化后凝固
D.先凝固后熔化
【答案】C
【详解】固体材料加热变为液态,这个过程是熔化;液态材料流出冷却后变为固态作品,这个过程是凝固。因此整个过程涉及的物态变化是先熔化后凝固,故选C。
3.(2026·山东烟台·二模)运用物理知识可以解决许多实际问题,有关下列四个实例的说法正确的是( )
A.甲:手摇式爆米花机通过做功方式使玉米粒温度升高
B.乙:寒冬撒盐熔雪,是为了降低雪的熔点
C.丙:利用干冰进行人工降雨,利用了干冰容易升华放热特点
D.丁:高压锅的工作原理是液体的沸点随着气压的升高而降低
【答案】B
【详解】A.手摇式爆米花机加热玉米粒时,通过炉火加热,是热传递的方式使玉米粒温度升高,不是做功,故A错误;
B.寒冬撒盐熔雪,就是为了降低雪的熔点,让雪在更低温度下熔化,故B正确;
C.干冰人工降雨利用的是干冰升华吸热,使周围温度降低,水蒸气液化形成降雨,不是升华放热,故C错误;
D.高压锅的工作原理是液体的沸点随气压升高而升高,高压下沸点更高,食物更容易煮熟,故D错误。
故选B。
4.(2026·山东临沂·二模)我国春秋时期的《考工记》中记载了金属冶炼和铸造的方法,古代劳动人民先将金属原料在高温下变成液态,然后注入模具,冷却成型。此过程中发生的物态变化是( )
A.先熔化后凝固 B.先升华后液化
C.先汽化后凝固 D.先液化后凝华
【答案】A
【详解】在青铜器铸造过程中,工匠将青铜料加热化为青铜液,青铜由固态变为液态,是熔化过程;青铜液注入模具后,青铜液由液态变为固态,是凝固过程,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.(2026·山东烟台·二模)厨房不仅是加工食材的场所,也是充满热现象的“实验室”。以下现象及给出的解释,合理的是( )
A.水烧开时壶口冒出大量“白气”是汽化现象
B.煮饺子时多次“点水”可以降低水的沸点
C.在灌汤包的馅料中加入固态皮冻,蒸熟时皮冻发生液化,使包中充满汁水
D.炒肉前给肉片裹上芡粉可以减少肉中水分汽化,使肉更滑嫩
【答案】D
【详解】A.水烧开时壶口冒出的“白气”,是高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A不符合题意;
B.煮饺子时多次“点水”,是为了让饺子受热均匀、防止饺子皮煮破。水的沸点只与气压有关,在气压不变的情况下,水的沸点不会降低。故B不符合题意;
C.灌汤包馅料中的固态皮冻,蒸熟时是由固态熔化为液态,故C不符合题意;
D.炒肉前给肉片裹上芡粉,芡粉会在肉片表面形成一层保护膜,减少肉中水分的汽化,从而保持肉的鲜嫩滑嫩。故D符合题意。
故选D。
6.(2026·山东临沂·二模)中华文化博大精深、源远流长,下面的古诗词中所描述的物态变化属于熔化现象的是( )
A.可怜九月初三夜,露似真珠月似弓
B.月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠
C.风解池冰蝉翅薄,庭树枝枯笼翠萼
D.燕山雪花大如席,片片吹落轩辕台
【答案】C
【详解】A.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,故A不符合题意;
B.霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华成的固态小冰晶,属于凝华现象,故B不符合题意;
C.“风解池冰”指固态的冰变为液态的水,属于熔化现象,故C符合题意;
D.雪是空气中的水蒸气遇冷直接凝华形成的,属于凝华现象,故D不符合题意。
故选C。
7.(2026·山东威海·二模)厨房不仅是加工食材的场所,也是日常生活中充满物态变化的“实验室”。煮饺子时,在水沸腾后( )
A.一打开锅盖冒“白气”,是汽化现象
B.将大火改为小火,可以节约水和燃料
C.揭开锅盖须注意避开水蒸气液化吸热
D.继续用大火煮可以让饺子更快的煮熟
【答案】B
【详解】A.打开锅盖冒的“白气”,是锅内的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,故A不符合题意;
BD.水沸腾后,温度保持不变,将大火改为小火,水依然会保持沸腾状态,同时可以节约水和燃料,故B符合题意,D不符合题意;
C.水蒸气液化过程是放热,不是吸热,故C不符合题意。
故选B。
二、多项选择题
8.(2026·山东济南·二模)干冰(固态二氧化碳)具有很强的制冷作用,小夏老师利用干冰造出了“白云”:她先把干冰放入烧杯,然后倒入热水,水中立即产生了大量气泡,“白云”随即从水面上冒出来。下列分析正确的是( )
A.干冰升华吸热,会使热水的温度降低 B.“云”是水蒸气遇冷液化成的小水滴
C.大量气泡产生主要是因为热水在沸腾 D.实验中干冰主要通过热传递获得能量
【答案】ABD
【详解】A.干冰升华过程中,从热水中吸收热量,热水放出热量,温度会降低,故A正确;
B.我们看到的“白云”,是干冰吸热后使周围温度降低,热水蒸发出来的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故B正确;
C.水中的大量气泡,主要是干冰升华产生的气态二氧化碳,不是热水沸腾产生的,故C错误;
D.改变内能的方式分为做功和热传递,干冰温度远低于热水,升华需要的能量是通过热传递从热水中获得的,故D正确。
故选ABD。
三、填空题
9.(2026·山东济南·二模)如图所示,为了让同学们感受到物理之美,某老师在课堂上竟然做到了让枯树开花。他首先用酒精灯加热烧杯中的几段蜡烛,使其________(填物态变化名称)。再用沾有洗洁精溶液的手指浸入蜡液,最后把手指捏在枯枝上,便得到了盛开的花朵,这个过程需________(选填“吸热”或“放热”)。
【答案】 熔化 放热
【详解】原本蜡烛是固态,加热后固态蜡烛变为液态蜡液,物质由固态变为液态的物态变化是熔化。液态蜡液附着在枯枝后,会重新变为固态的“花朵”,这个过程是液态变为固态的凝固过程,凝固的物态变化需要向外放热。
四、实验题
10.(2026·山东青岛·二模)利用图甲所示的三颈烧瓶做水的沸腾实验。当水温接近90℃时,每隔1min记录一次温度,并绘制出如图乙所示的水温与时间关系图像。
(1)由实验可知,水沸腾时的特点是________;
(2)当烧瓶中的水沸腾时,将注射器内少量冷水全部注入烧瓶中,如图丙所示。发现烧瓶内的水立刻停止了沸腾,则此时烧瓶内水的沸点________(选填“变高”、“变低”或“不变”);
(3)接下来将三颈烧瓶的右瓶口用塞子密封住,然后向外拉动注射器的活塞,如图丁所示,发现烧瓶中的水再次沸腾了,由此可得出水的沸点与气压的关系是________;
(4)对着图丁中烧瓶外壁喷冷水,烧瓶内水再次沸腾了,则所喷撒的位置应该是________(选填“M”或“N”)。
【答案】(1)持续吸热,温度不变
(2)不变
(3)气压越小,水的沸点越低
(4)M
【详解】(1)由图乙可知,水温达到沸点后不再升高,水沸腾的特点就是持续吸收热量,但温度保持不变。
(2)水的沸点只和气压有关,注入冷水后,烧瓶内气压没有改变,因此水的沸点不变,水停止沸腾只是因为注入冷水后整体温度降到沸点以下,沸点本身不变。
(3)向外拉注射器活塞后,烧瓶内的气压减小,原本停止沸腾的水重新沸腾,说明水的沸点随气压减小而降低,即气压越小,水的沸点越低。
(4)喷冷水的目的是让烧瓶内液面上方的水蒸气遇冷液化,降低瓶内气压,从而降低沸点让水重新沸腾,因此需要喷在液面上方的气体区域M。
11.(2026·山东东营·二模)在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中:
(1)某时刻温度计的示数如图甲所示,为 ____℃;
(2)计时4 min后,水开始沸腾,根据实验数据,描绘出水的温度随时间变化的图像如图乙所示,分析图像可知,水在沸腾过程中温度____(选填“升高”、“降低”、“不变”)。停止加热,水不能继续沸腾,说明水沸腾过程中需要持续____(选填“吸热”、“放热”);
(3)实验装置中的硬纸片能减少热损失、缩短加热时间。除此之外,再写出一条能缩短加热时间的措施:______________________;
(4)已知标准大气压下水的沸点是100 ℃,但实验中水的沸点是97 ℃。请根据以上信息提出一个可探究的物理问题:_______________________?
(5)实验后整理器材发现,灯中的酒精明显减少,引发同学们探究酒精的利用率,实验测得燃烧5 g酒精,使水吸收的热量(水未沸腾),则酒精灯的热效率__________________。(酒精的热值为)
【答案】(1)94
(2) 不变 吸热
(3)减少烧杯中水的质量
(4)水的沸点与大气压有关吗
(5)28%
【详解】(1)温度计的分度值为,液柱对应刻度为,所以读数为。
(2)根据水沸腾的特点:沸腾时温度保持不变,且需要持续吸热。图乙也可看出沸腾后温度不变,停止加热后停止沸腾,说明沸腾需要持续吸热。
(3)缩短水加热至沸腾的时间,可以通过减少水吸收的总热量(减小水的质量)、提升初始温度、增大供热功率等方法。
(4)标准大气压下水沸点为,本次实验沸点为,变量为气压,因此可探究“水的沸点和大气压是否有关”。
(5) 酒精质量
酒精完全燃烧放出热量
热效率
12.(2026·山东烟台·二模)实践小组在“探究冰熔化过程和水沸腾前后温度变化规律”的实验中,将适量碎冰放进试管中,把试管放入盛有水的烧杯中加热,如图甲所示。
【方案·证据】
(1)安装该实验装置时,应按照________顺序固定图中A、B、C的位置;(请按照由先到后的顺序填写字母序号)
(2)如图乙所示是实验过程中某时刻温度计的示数,此时温度为________℃;
(3)由图像丙可知,冰熔化过程经历了________min;
【解释·交流】
(4)当试管中的冰全部熔化成水后,继续用酒精灯加热,试管中的水能不能沸腾?其原因是什么?
(5)小组同学在烧杯中加入少量的食盐后,发现试管中的水能够沸腾,说明加入食盐后水的沸点________(选填“升高”“降低”或“不变”);
(6)为了让试管中的水能够沸腾,请你为实践小组再提供一个不同的方法,并说明其原理。
【答案】(1)CBA
(2)-4
(3)6
(4)不能;达到沸点,但不能继续吸收热量
(5)升高
(6)给烧杯加一个密封性好的盖子,增大烧杯内气压,液体上方气压越大,沸点越高,烧杯内水的沸点高于试管内水的沸点后,试管内水可以吸热就可以沸腾了。
【详解】(1)加热实验装置安装遵循自下而上的顺序,先根据酒精灯外焰高度固定最下方的C,再依次固定B、A,保证装置位置合理,故按照CBA顺序固定。
(2)温度计分度值为,液柱顶端在以下第4格,因此读数为。
(3)冰是晶体,熔化过程温度不变,由图丙可知,冰第开始熔化,第熔化结束,熔化过程时长为
(4)沸腾需要满足两个条件:温度达到沸点,且持续吸热。烧杯中的水沸腾后温度保持不变,试管中的水达到沸点后,和烧杯水温度相同,无法继续吸热,因此不能沸腾。
(5)试管中的水可以沸腾,说明它能持续吸热,即烧杯中水的沸点高于试管中水的沸点,因此加入食盐后水的沸点升高。
(6)略
13.(2026·山东临沂·二模)随着人们生活水平的不断提高,咖啡作为一种饮料走进寻常百姓家。李明看到妈妈在煮咖啡,他想知道咖啡在沸腾时有怎样的特点,于是他用如图甲所示的装置进行了实验:
(1)如图甲所示的实验装置,安装时应按照______(选填“由下到上”或“由上到下”)的顺序;实验中除了图甲的器材之外,还需要的测量工具是______。
(2)李明用酒精灯给咖啡加热,当温度达到90℃时,每隔1min记录一次温度,实验数据如下表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
温度/℃
90
93
96
99
99
99
实验表明,咖啡沸腾时内部涌出大量的气泡堆积在液面,不易破裂,需要不断搅拌气泡。可见,咖啡的沸腾也是一种剧烈的______现象。
(3)实验表明,咖啡在沸腾的过程中,温度______,用酒精灯持续加热才会继续沸腾,表明咖啡的沸腾需要______热量。
(4)李明发现咖啡的沸点与水的沸点接近,但很容易溢出。请你提供一条煮咖啡不溢出的合理化建议__________。
【答案】(1) 由下到上 秒表
(2)汽化
(3) 不变 吸收
(4)用水浴法加热
【详解】(1)[1]本实验需用酒精灯外焰加热,因此安装时应按照由下到上的顺序。
[2]本实验需测温度和时间,除了图甲的器材之外,还需要的测量工具是秒表。
(2)汽化有蒸发和沸腾,沸腾是一种剧烈的汽化现象。
(3)[1]由表格数据可知,沸腾前,液体吸热升温,沸腾后,液体温度保持不变,因此咖啡在沸腾的过程中,温度不变。
[2]用酒精灯持续加热才会继续沸腾,熄灭酒精灯,沸腾会停止,表明咖啡的沸腾需要吸收热量。
(4)咖啡的沸点与水的沸点接近,可以利用水浴法对咖啡加热,咖啡能达到沸点,但不会沸腾,不会溢出。
14.(2026·山东济南·二模)小铁同学为大家制作美味的奶茶。这不仅是一场爱心与美食的交融汇聚,更是一次关于奶茶制作的深度探索。
(1)为了煮出更美味的奶茶,小铁利用图甲所示的装置探究了水沸腾前后温度变化的特点。
①请你指出图甲中在操作过程中存在的明显错误__________________。
②纠正错误后,继续实验,得到了水的温度随时间变化的数据如下表所示:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
根据实验数据,作出了水温随时间变化的图像,如图乙中的a图线:
③小铁若要在煮水过程中判断水已经沸腾,依据应是下列选项中的_______(只有一个选项是符合题意)。
A.气泡上升过程中慢慢变小
B.产生大量气泡,气泡上升变大,到水面破裂
C.烧杯口出现大量“白气”
④另一位同学使用相同装置,仅将水的质量减少,其他条件不变,根据实验数据也正确作出了水的温度随
时间变化的图像,可能是乙图中的_________图像(选填“b”、“c”或“d”)。
(2)小铁再倒入茶叶,然后焖煮了约3分钟,让茶香充分释放。接着,他又进一步观察并记录了茶水在自然冷却过程中温度随时间的变化情况:
时间/min
0
5
10
15
25
35
45
55
65
温度/℃
98
71
55
45
35
28
24
22
22
小铁通过描点画出如图丙所示的水温随时间变化的曲线。由图丙可知,沸腾的茶水在自然冷却过程中,其温度会随时间逐渐_________(选填“升高”、“不变”或“降低”),且变化的越来越_________(选填“快”或“慢”)。
(3)最后加入纯牛奶就可以做好奶茶了,现有以下两种方法供你选择:
方法一:先将滚烫的热茶冷却5min,然后加一匙冷牛奶。
方法二:先将一匙冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却5min。
你认为方法_________冷却效果较好。
【答案】(1) 温度计的玻璃泡触碰到容器底部 B b
(2) 降低 慢
(3)一
【详解】(1)[1]温度计使用过程中玻璃泡不能触碰到容器底部或侧壁,图甲存在的明显错误是温度计的玻璃泡触碰到容器底部。
[2]沸腾是液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象,水沸腾时产生大量气泡,气泡上升变大,到水面破裂,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
[3]减少水的质量,水吸收的热量会减少,达到沸点的时间会缩短,但沸点与水的质量无关,仍为,故图线b符合题意。
(2)[1][2]由丙图曲线可知,茶水冷却时温度逐渐降低;且曲线越来越缓,说明温度下降的速度越来越慢。
(3)根据图丙可知,温度差越大时散热速度越快,滚烫的热茶先单独冷却5min,此时温差大、散热快,再加入冷牛奶,最终温度会更低,冷却效果更好;而方法二先加冷牛奶,会降低热茶初始温差,散热速度变慢,冷却效果较差。
15.(2026·山东济南·二模)小明在家尝试为家人煮饺子。他听妈妈说,需要把水烧“开”后再下饺子,水烧“开”前后有什么样的特点?带着这个疑问,小明用图甲所示的三颈烧瓶探究“水在沸腾前后温度变化的特点”
(1)小明在组装如图甲所示的实验器材时,应最后确定________(选填“酒精灯”或“温度传感器”)的位置。
(2)调整好器材后,小明用酒精灯给水加热,当水温到达90℃时,每隔1min记录一次温度,他在第4min时观察到瓶内水中产生大量气泡且自下而上逐渐变大,大量气泡的形成是因为水发生了________(填写物态变化名称)
(3)小明根据实验数据绘制出如图乙所示的水温与加热时间关系图像,由图像可知,水沸腾前后温度变化特点是_________。
(4)当三颈烧瓶中的水沸腾时,小明将注射器内少量冷水全部注入三颈烧瓶中,如图丙所示,发现烧瓶内的水立刻停止了沸腾,过了一会儿水再次沸腾。此时烧瓶内水的沸点________(选填“小于”“等于”或“大于”)98℃。
(5)接下来小明撤去酒精灯,将三颈烧瓶的瓶口用塞子密封住,并迅速用抽气筒向外抽气,如图丁所示,发现烧瓶中的水再次沸腾了。请解释水再次沸腾的原因:____________。
【答案】(1)温度传感器
(2)汽化
(3)沸腾前温度升高,沸腾后温度不变
(4)等于
(5)向外抽气,水面上方气压减小,水的沸点降低,当水的沸点低于此时水的温度时,水会再次沸腾
【详解】(1)实验器材需按“自下而上”的顺序组装,先根据酒精灯外焰高度确定酒精灯、铁圈和烧瓶的位置,最后调整确定温度传感器的位置,保证温度传感器浸没在水中,不触碰烧瓶。
(2)温度升高,水由液态变为气态形成水蒸气,该过程为汽化。
(3)由图乙的温度变化可知,水沸腾前持续吸热,温度不断升高;水沸腾后持续吸热,温度保持不变。
(4)水的沸点只与气压有关,注入冷水后烧瓶仍与外界大气相通,瓶内气压不变,原来气压下水的沸点为98℃,因此此时水的沸点仍等于98℃。
(5)水的沸点与气压有关,气压越低沸点越低;密封抽气后瓶内气压减小,水的沸点降低,此时水的温度高于新的沸点,满足沸腾条件,因此水再次沸腾。
内能
考点2
一、单项选择题
1.(2026·山东广饶·二模)下列实例中属于做功改变物体内能的是( )
A.图甲中,炉火烧水 B.图乙中,搓手取暖
C.图丙中,用暖手宝暖手 D.图丁中,热鸡蛋放在冷水中冷却
【答案】B
【详解】ACD.炉火烧水、用暖手宝暖手、热鸡蛋放在冷水中冷却是通过热传递改变物体的内能;故ACD不符合题意;
B.搓手取暖是克服摩擦做功,使物体的内能增大,温度升高,是通过做功改变物体的内能,故B符合题意。
故选B。
2.(2026·山东泰安·二模)明末科学家宋应星编写的《天工开物》是一部百科全书式的科学巨著。书中全面、系统地记录了我国古代农业和手工业的生产技术,在科学史上具有很高的价值。书中《冶铸》篇记录了铸造铜钟的过程,大致分为“制模——熔炼——浇铸——脱模——打磨”的过程。下列说法中错误的是( )
A.整个铸造过程中,金属经历了熔化和凝固的物态变化
B.熔炼过程中,金属温度不断升高,直到全部变为液态
C.浇铸过程中,金属向外放热,内能不断降低
D.打磨过程中,铜钟的质量不断减小
【答案】B
【详解】A. 根据整个铸造可知,“熔炼”是熔化过程,“浇铸”是凝固过程,所以,金属经历了熔化和凝固的物态变化,故A正确,不符合题意;
B. 熔炼过程,是熔化过程,熔化吸热,温度升高,但是金属是晶体,熔化过程中温度不变,直到全部变为液态,不会不断升高,故B错误,符合题意;
C. 浇铸过程中,凝固放热,内能不断降低,故C正确,不符合题意;
D. 打磨过程中,铜钟所含物质的多少在减少,铜钟的质量不断减小,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.(2026·山东东营·二模)我国是世界上最早进入青铜器时代的国家之一。铸造青铜器时,将液态金属倒入模具冷却后形成青铜器的情景如图所示。下列关于铸造青铜器的说法正确的是( )
A.液态金属冷却变成青铜器的过程中需要吸收热量
B.液态金属冷却变成青铜器的过程中,内能不变
C.铸造青铜器的过程中,金属发生的物态变化是先熔化后凝固
D.工匠休息时身上的“汗水逐渐消失”与“樟脑丸逐渐变小”属于同一种物态变化
【答案】C
【详解】AB.液态金属冷却变成青铜器属于凝固过程,凝固放出热量,内能减少,故AB错误;
C.铸造青铜器的过程中,先将金属加热至熔点,变成液态,此过程为熔化,液态金属倒入模具冷却后又变成固态,此过程为凝固,故C正确;
D.工匠休息时身上的“汗水逐渐消失”是液态变成气态,此过程是汽化,而“樟脑丸逐渐变小”是固态变成气态,此过程是升华,故D错误。
故选C。
二、多项选择题
4.(2026·山东济南·二模)玫瑰是平阴县一大传统的特色农业。玫瑰花大瓣厚,色艳味浓,品质优异,闻名中外;玫瑰花朵艳丽,香气盛甜,浓郁丰满,自成独特的香韵风格,集食用、药用、香用、观赏于一体。下列说法正确的是( )
A.闻到花香说明了分子在不停地做无规则运动
B.红色的玫瑰花在阳光照射下会反射红色的光
C.红花挡住了后方的叶子因为光沿直线传播
D.在阳光下看到的红花、绿叶是光的色散现象
【答案】ABC
【详解】A.能闻到花香,是因为花的香气分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中,被我们的鼻子所感知,故A正确;
B.红色的玫瑰花之所以呈现红色,是因为它在阳光照射下会反射红色的光,吸收其他颜色的光,故B正确;
C.红花挡住了后方的叶子,这是由于光在同种均匀介质中沿直线传播,使得叶子被花朵遮挡住,故C正确;
D.在阳光下看到的红花、绿叶,是因为红花反射红光,绿叶反射绿光,这是物体对色光的反射现象,故D错误。
故选ABC。
5.(2026·山东济南·二模)实验探究是学习物理的重要方式,关于下列实验说法正确的是( )
A.如图甲,在探究通电螺线管外部磁场的特点时,可以用铁屑推断磁场的分布特点
B.如图乙,探究电荷间相互作用规律时两橡胶棒相互排斥,说明两者一定带同种电荷
C.如图丙,若在测量物体的质量时发现指针向右偏转,应将平衡螺母向左调节
D.如图丁,探究不同物质的吸热能力时,选用同样的电加热器,用液体升高的温度反映水和食用油吸收热量的多少
【答案】AB
【详解】A.探究通电螺线管外部磁场特点时,利用转换法,通过铁屑的排列情况可以推断磁场的分布特点,故A正确;
B.电荷间的作用规律为:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。若一个带电一个不带电,只会表现为吸引,只有两个带同种电荷才会相互排斥,故B正确;
C.使用天平测量物体质量时,称量过程中不能调节平衡螺母,指针右偏说明右盘砝码质量偏大,应该减少砝码或向左移动游码,故C错误;
D.探究不同物质吸热能力时,相同的电加热器相同时间放出热量相同,因此是用加热时间反映吸收热量的多少,升高的温度是用来比较吸热能力的,故D错误。
故选AB。
6.(2026·山东济南·二模)下列诗词中涉及的物理知识,说法正确的是( )
A.绿树阴浓夏日长----树荫是光的折射现象
B.花气袭人知骤暖----闻到花香说明分子在不停地做无规则运动
C.会挽雕弓如满月----弓拉得越满,它具有的弹性势能越大
D.春江水暖鸭先知----江水温度升高是通过做功改变了江水的内能
【答案】BC
【详解】A.树荫是树的影子,是由于光的直线传播形成的,故A错误;
B.闻到花香是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C.弹性势能与弹性形变程度有关,弓拉得越满,它具有的弹性势能越大,故C正确;
D.天气回暖时,江水吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递改变了江水的内能,故D错误。
故选BC。
三、填空题
7.(2026·山东枣庄·二模)明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”。用“文火”主要是通过_______的方式改变了内能;“透出香气”属于_______现象。
【答案】 热传递 扩散
【详解】[1]用 “文火” 慢炒,是通过热传递的方式改变了内能, 火焰的热量传递给釜和原料,使它们的温度升高,内能增加。
[2]“透出香气” 属于扩散现象, 香气分子在不停地做无规则运动,从釜内扩散到空气中,使人闻到香味。
8.(2026·山东济南·二模)艾灸和刮痧是中医常用的两种外治法。在艾灸过程中,能闻到艾草燃烧的特殊气味,是因为分子在永不停息地做________;刮痧时,用刮痧板在皮肤上反复摩擦,皮肤表面会发热,这是通过________的方式改变了皮肤的内能。
【答案】 无规则运动 做功
【详解】能闻到艾草燃烧的气味,是扩散现象,表明分子在永不停息地做无规则运动。
改变内能的方式有做功和热传递两种,刮痧时皮肤发热,是因为刮痧板和皮肤之间克服摩擦做功,机械能转化为内能,因此是通过做功的方式改变了皮肤的内能。
9.(2026·山东济宁·二模)我国古代有一种取暖用具叫“汤婆子”,如图所示,使用时在其内部加入适量热水,其外壳会逐渐变暖,这是通过______的方式使外壳温度升高,选用水作为热源加入壶身主要利用水______大的特点;“汤婆子”通常用铜或锡来制作,主要是因为铜或锡的______(选填“硬度”“导热性”或“导电性”)较好。
【答案】 热传递 比热容 导热性
【详解】热水的热量传递给外壳,这是通过热传递的方式使外壳温度升高;
选用水作为热源,主要是利用水的比热容大的特点,相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度,水放出的热量更多;
汤婆子用铜或锡制作,是因为它们的导热性较好,能更快地将热量传递出来。
10.(2026·山东菏泽·二模)在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,将0.2kg温度为27℃的水,加热到沸腾时的97℃,此过程中,水吸收的热量为_______J;若酒精灯消耗酒精4.9g,则酒精灯的加热效率为________%。[忽略加热过程中水的质量变化,已知,]
【答案】 40
【详解】[1]水的质量,水的比热容,水升高的温度
水吸收的热量
[2]酒精的热值,消耗的酒精质量
酒精完全燃烧放出的热量
酒精灯的加热效率
11.(2026上·山东泰安·二模)在沿海地区炎热晴朗的天气里,易形成海陆风。陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气对流形成的。炎热的夏天,海水和海滩的砂石在太阳的照射下,由于海水和砂石的______不同,两者之间出现温差,白天容易形成______(选填“海风”或“陆风”)。
【答案】 比热容 海风
【详解】[1][2]由于海水和砂石的比热容不同,海水的比热容大于砂石的比热容,在同样太阳光的照射下,地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气形成对流。白天,砂石比海水升温快,地面热空气密度较小,热空气上升,海面较冷的空气就会来补充,于是冷空气沿海面吹向陆地,形成海风。
12.(2026·山东济南·二模)“天问一号”是我国执行首次火星探测任务的探测器,由环绕器和着陆巡视器组成。如图所示,着陆巡视器与环绕器分离后安全着陆火星表面。运载火箭使用液态氢作为燃料,是因为液态氢的________大;火星地表以沙丘、砾石为主,无液态水,因此火星的昼夜温差________(选填“较大”或“较小”)。
【答案】 热值 较大
【详解】火箭选择液态氢做燃料,是因为液态氢的热值大:热值是燃料的特性,完全燃烧相同质量的不同燃料时,热值越大的燃料放出的热量越多,更适合火箭的能量需求;火星无液态水,昼夜温差较大:水的比热容很大,比热容越小的物质,吸放热时温度变化越明显。火星地表主要是比热容很小的砂石,相同吸放热条件下温度变化更大,因此昼夜温差较大。
四、实验题
13.(2026·山东临沂·二模)科技小组学习完比热容相关知识后,想利用自制教具探究海陆风的成因。
任务一:探究沙子和水的吸热能力
(1)利用如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。取相同______和初温的水和沙子,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______来间接反映水和沙子吸收热量的多少;
(2)依据实验数据描绘如图乙的水和沙子的温度随时间变化的图像,由图像可知在时间相同时水的升温比沙子的升温慢,若升高相同温度,______的加热时间要更长,说明______的吸热能力强,根据图像可知沙子的比热容是______;
任务二:实验模拟海陆风的形成
(3)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(如图丙),请利用所学知识分析判断:相同条件下,加热一段时间后,白烟将会从管的______(选填“A”或“B”)管口冒出。依据实验和理论分析,可推断夜间风是______(选填写字母)。
A.从大海吹向陆地 B.从陆地吹向大海
【答案】(1) 质量 加热时间
(2) 水 水
(3) B B
【详解】(1)根据控制变量法,实验中应取相同质量和初温的水和沙子。
用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,则单位时间内水和沙子吸热相同,根据转换法,可通过加热时间来间接反映水和沙子吸收热量的多少。
(2)时间相同时水的升温比沙子的升温慢,所以若升高相同温度,水的加热时间要更长,吸收热量更多,说明水的吸热能力强。
由图乙可知,加热相同时间(8min),吸收相同热量,水和沙子升高的温度之比为,根据可知,质量相同时,比热容和温度变化量成反比,所以水和沙子比热容之比为,则沙子的比热容
(3)如图丙,相同条件下加热时,沙子的比热容比水小,升温更快,会使沙子上方的空气受热膨胀、密度变小而上升,沙子所在的B侧容器内形成低压区;水的升温慢,水上方空气温度较低、密度较大,会从A侧流向B侧补充,因此白烟会从B管口冒出。
夜间时,陆地(沙子)的散热速度比海洋(水)快,陆地温度更低,空气遇冷收缩、密度变大,海洋上方空气温度相对较高,会向上流动,空气从陆地流向海洋,所以夜间风是从陆地吹向大海,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
14.(2026·山东聊城·二模)某国产旗舰手机采用“VC均热板”散热技术。均热板内部被抽成真空,并密封有极少量(约0.5g)的液态冷却剂高纯度水。散热原理是当手机芯片发热时,均热板内的高纯度水吸收热量变成水蒸气,水蒸气遇到温度较低的区域会冷凝变回水,释放热量。
(1)在均热板真空腔体中,水的沸点降至40℃,这说明水的沸点受____影响;
(2)均热板内的水先后经历的物态变化是____、____。
(3)若均热板真空腔体中密封有0.5g水,那在40℃时全部变成水蒸气需要吸收1200J的热量。若这0.5g水的水温从30℃升高到40℃,仅靠温度升高能吸收____J的热量[水的比热容]。可见,手机采用“VC均热板”散热技术,主要利用了水在物态变化时能吸收大量热量的特性,从而高效散热。
(4)水在物态变化时吸热是克服水分子间的____,而升温吸热是让水分子运动得更____,前者需要的能量要大得多,所以散热效率更高。
【答案】(1)气压
(2) 汽化 液化
(3)21
(4) 引力 剧烈
【详解】(1)液体的沸点与气压相关,气压越低,沸点越低。均热板内部为真空环境,气压远低于标准大气压,导致水的沸点降低,说明水的沸点受气压(大气压强)影响。
(2)[1]液态水吸收热量变为水蒸气,该物态变化是汽化。
[2]水蒸气遇冷变回液态水,该物态变化是液化。
(3)质量
温度变化
代入数据得
(4)[1]水发生物态变化时,吸热是为了克服水分子间的引力。
[2]水升温吸热时,水分子的内能增加,分子运动变得更剧烈。
15.(2026·山东青岛·二模)如图是燃气灶烧水的情境和该燃气灶灶头的示意图。
(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________(选填“分子间有引力”“分子间有斥力”或“分子做无规则运动”);
(2)拧动点火装置,天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃,天然气不会从进口处外泄,原因是:天然气的喷入导致进口处的天然气流速________(选填“大”或“小”),压强________(选填“大于”“小于”或“等于”)大气压强;
(3)壶中装有质量为2kg的水。若天然气的热值,根据,完全燃烧体积 的天然气放出热量为_______ J,其中40%的热量被水吸收,已知水未沸腾,比热容为,则水的温度升高了________℃。
【答案】(1)分子做无规则运动
(2) 大 小于
(3) 20
【详解】(1)拧动点火装置,若燃气未点燃,臭味分子通过空气传到人的鼻子,使人闻到臭味,这是一种扩散现象,表明分子做无规则运动。
(2)拧动点火装置,天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃,天然气不会从进口处外泄,是因为天然气喷入后,进口处的天然气流速增大,压强减小,小于大气压,在大气压的作用下不会外泄。
(3)完全燃烧的天然气放出热量为
水吸收的热量为
根据可得水的温度升高了
内能的利用
考点3
一、单项选择题
1.(2026·山东济宁·二模)呱嗒是聊城传统名吃,是一种煎烙的馅类小食品,尤以沙镇呱嗒最为有名。该小吃色泽金黄,内外有油,皮酥里嫩。下列说法正确的是( )
A.煎烙呱嗒时,呱嗒温度升高,含有的热量增大
B.刚烙好的呱嗒烫手,是因为它的内能大
C.呱嗒放凉后,内部的分子热运动停止
D.煎锅下的木柴燃烧时将化学能转化为内能
【答案】D
【详解】A.热量是过程量,只能描述为“吸收”或“放出”热量,不能说物体“含有”热量,故A错误;
B.刚烙好的呱嗒烫手,是因为它的温度高,接触人手时会向手传递热量,不是因为内能大,故B错误;
C.一切物质的分子都在永不停息地做无规则热运动,呱嗒放凉后分子热运动变缓慢,但不会停止,故C错误;
D.木柴燃烧发生化学反应,过程中将储存的化学能转化为内能,故D正确。
故选D。
2.(2026·山东济宁·二模)如图是北京天兵科技有限公司自主研制的“天龙三号”液体燃料火箭的发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧,产生气体推动火箭前进。下列说法正确的是( )
A.燃料燃烧时内能转化为机械能 B.燃烧放出热量越多,燃料热值越大
C.燃料箱燃料减少,燃料热值不变 D.火箭前进时,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
【答案】C
【详解】A.燃料燃烧时,燃料的化学能转化为内能,故A错误;
BC.热值是燃料的特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关,所以热值与放出热量的多少无关,燃料箱燃料减少,热值不变。故B错误,故C正确;
D.火箭前进时,是将燃气的内能转化为机械能,由于有热量损失,燃料不可能全部燃烧等因素影响,燃料的化学能不可能全部转化为火箭的机械能,故D错误。
故选C。
3.(2026·山东济南·二模)爱思考的小宇用塑料水瓶进行探究:如图甲,瓶中留有少量水,盖上瓶盖;如图乙,扭转瓶子;如图丙,轻轻转动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内瓶口出现白雾。图丙所示的过程,相当于四冲程汽油机的( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
【详解】图丙中,瓶内气体推动瓶盖冲出,是瓶内气体对瓶盖做功,将内能转化为机械能。 四冲程汽油机中:吸气、排气冲程不涉及这种能量转化;压缩冲程是将机械能转化为内能;做功冲程是燃气对外做功,将内能转化为机械能,因此这个过程对应汽油机的做功冲程,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.(2026·山东聊城·二模)火箭是我国古代的一项重大发明。当点燃火药筒中火药时,产生的高温高压燃气向后喷出,推动火药筒和箭身向前飞行(如图所示)。现代火箭发动机的工作原理与古代火箭相同,液体火箭发动机内部的燃料和氧化剂燃烧后产生的高温高压气体高速喷出,由此推动火箭前进。关于火箭及其所涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.火箭发动机工作时的能量转化类似于四冲程内燃机的压缩冲程
B.现代火箭采用液氢等高能燃料,其热值远大于古代火箭使用的火药,因此液氢完全燃烧放出的热量一定多于火药
C.火箭向下喷出高温高压燃气,燃气对火箭产生向上的推力,使火箭升空,这说明物体间力的作用是相互的
D.火箭在太空中无法借助空气获得推力,因此无法继续加速飞行
【答案】C
【详解】A.火箭发动机工作时将内能转化为机械能,类似于四冲程内燃机的做功冲程,故A错误;
B.燃料燃烧时放出的热量与燃料的热值以及燃料的质量有关,不知道液氢和火药的质量,所以液氢完全燃烧放出的热量不一定多于火药,故B错误;
C.火箭向下喷出高温高压燃气,火箭给燃气向下的力,燃气对火箭产生向上的推力,使火箭升空,这说明物体间力的作用是相互的,故C正确;
D.太空中没有空气,所以火箭在太空中无法借助空气获得推力,但火箭可以将内部的燃料和氧化剂燃烧后产生的高温高压气体高速喷出,从而获得向前的推力,可以继续加速飞行,故D错误。
故选C。
5.(2026·山东菏泽·二模)《食经》中对醋的制作工艺有记载:“作大豆千岁苦酒(醋)法:用大豆一斗,熟汰之,渍令泽,炊。暴极燥,以酒醅灌之。任性多少,以此为率。”其中“炊”即蒸熟,是酿醋的重要工序。蒸熟大豆的过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.蒸熟大豆的过程中,大豆含有的热量越来越多
B.蒸熟是通过传递温度的方式来改变大豆的内能
C.锅中的水在被加热的过程中,比热容保持不变
D.将木柴架空一些可提高其热值,使燃烧更剧烈
【答案】C
【详解】A.热量是一个过程量,只能说“吸收”或“放出”多少热量,不能说物体“含有”或“具有”多少热量,故A错误;
B.熟大豆是通过热传递的方式改变内能,传递的是热量不是温度,故B错误;
C.比热容是物质的一种特性,与温度无关,故比热容保持不变,故C正确;
D.热值是燃料本身的特性,与其他无关,故D错误。
故选C。
二、填空题
6.(2026·山东济宁·二模)燃气热水器是一种方便、快捷的洗浴设备。热水器采用天然气作为燃料给冷水加热,天然气属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源。某次工作时,热水器的耗气量为3.6m3,产出热水720kg,加热效率为42%,则进出水水温相差______℃,[已知天然气的热值为,水的比热容为]
【答案】
不可再生
20
【详解】天然气属于化石能源,短期内无法从自然界得到补充,因此属于不可再生能源。
天然气完全燃烧放出的总热量
吸收的热量
进出水水温相差
7.(2026·山东东营·二模)取5.6g酒精和5.6g花生米,点燃后分别对80g的水加热,直至充分燃烧。数据记录在表中,可见质量相等的酒精和花生米充分燃烧所放出的热量___________(选填“相等”或“不相等”),所测的花生米的热值为___________J/kg。
燃料
加热前的水温/℃
加热后的水温/℃
5.6g酒精
22
70
5.6g花生米
22
52
【答案】 不相等 1.8×106
【详解】[1]相同质量的酒精和花生米完全燃烧放热,由表格数据可知,酒精完全燃烧放出的热量可以将水的温度升高48℃,花生米完全燃烧放出的热量可以将水的温度升高30℃,由Q放=Q吸=cmΔt可知,酒精燃烧放出的热量比花生米燃烧放出热量多,再由Q放=mq知,酒精的热值更大。
[2]80g的水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×80×10-3kg×(52℃-22℃)=1.008×104J
由题意知,5.6g花生米完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=1.008×104J
由Q放=mq知,花生米的热值
8.(2026·山东济南·二模)小明制作了简易汽轮机模型,实验时向易拉罐内部注入大约半罐水,将一个中空笔管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。汽轮机模型工作过程的能量转化情况为:化学能____________机械能;蒸汽推动扇叶转动的过程,相当于内燃机工作过程的___________过程。
【答案】 内能 做功
【详解】[1]酒精灯燃烧时,化学能转化为内能,加热易拉罐里的水,水吸热汽化产生高温高压的蒸汽;蒸汽喷出推动扇叶转动,再将内能转化为机械能。
[2]内燃机的四个冲程中,做功冲程是将内能转化为机械能,带动曲轴转动,和蒸汽推动扇叶转动(内能到机械能)的能量转化完全一致。
三、计算题
9.(2026·山东济南·二模)我国茶文化历史悠久,如图是一款煮茶专用酒精炉,用该酒精炉将一壶水加热至沸腾,恰好消耗了0.05 kg的酒精。已知酒精的热值为。求:这些酒精完全燃烧时放出的热量。
【答案】
【详解】
10.(2026·山东青岛·二模)如图所示,某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为S,一个冲程中活塞在汽缸中移动的距离是L。满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p,时间t内曲轴转动N圈,消耗汽油的体积为V,已知汽油的密度为ρ,汽油的热值为q,此汽油机曲轴转2圈完成一个工作循环,不考虑大气压对计算的影响,不计摩擦损失,满负荷工作时:
(1)这种汽油机每个工作循环对外做功大小为多少?
(2)汽油机把内能转化为机械能的效率是多少?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由压强公式可得,做功冲程燃气对活塞的平均压力为。一个工作循环仅包含1个做功冲程,做功冲程活塞移动距离为,则每个工作循环对外做功为
(2)四冲程汽油机曲轴转2圈完成1个工作循环,对外做功1次,因此时间内曲轴转动圈时,对外做功的次数为。时间内汽油机对外做的有用功为
消耗汽油的质量为,汽油完全燃烧放出的热量为
则汽油机把内能转化为机械能的效率为
11.(2026·山东高密·二模)如图甲是电水壶简化电路图,和为发热电阻,为总开关,为温控开关,有1、2两个触点,控制电水壶的“加热”和“保温”两挡,表中数据为电水壶的部分工作参数。
额定电压
220V
加热功率
1000W
阻值
(1)电阻的阻值为多少?
(2)电水壶的保温功率为多少?
(3)电水壶中装进1kg水进行加热,用温度计测量水温,得到水温随时间变化的图像如图乙,则第4min至第10min时间段内水吸收的热量是多少?()
(4)在第4min至第10min这段时间内电水壶的加热效率是多少?
【答案】(1)48.4Ω
(2)110W
(3)
(4)35%
【详解】(1)当开关闭合,S2接1时,电路为的简单电路,电水壶处于加热状态。
根据电功率公式可得,电阻R2的阻值为
(2)当开关闭合,S2接2时,电阻和串联,电路总电阻较大,电功率较小,电水壶处于保温状态。
由题中表格数据可知,的阻值为391.6Ω。
保温时电路的总电阻为
电水壶的保温功率为
(3)由图乙可知,在第4min时,水的温度t0= 70℃
在第10min时,水的温度t= 100℃
在第4min至第10min时间段内,水温升高的温度为
水吸收的热量为
(4)在第4min至第10min这段时间内,电水壶处于加热状态,加热时间为
电水壶消耗的电能为
电水壶的加热效率为
四、综合题
12.(2026·山东济宁·二模)火箭发动机是一种新型的热机。由于要在缺氧的高空中工作,火箭发动机与大多数普通热机不同,必须自带氧化剂(如液氧)。燃料和氧化剂在燃烧室内燃烧,产生高温高压燃气,燃气通过喷口向后喷出推动火箭前进。“长征”系列运载火箭(如图甲所示)是我国自行研制的航天运载工具。
(1)通常情况下,科技人员采用压缩体积和降低温度的方式使氧气______(填物态变化名称)成液氧,此过程需要______(选填“吸收”或“放出”)热量。
(2)火箭发动机喷出燃气上升时,其能量转化与汽油机的______冲程相同;
(3)图乙是运载火箭在空中飞行时的雄姿,请画出它受到的重力示意图。(O为火箭的重心)
【答案】(1) 液化 放出
(2)做功
(3)
【详解】(1)物质由气态变为液态的过程叫液化,通过压缩体积和降低温度的方式可以使气体液化;液化过程是放热过程,所以氧气液化成液氧时会放出热量。
(2)火箭发动机喷出燃气上升时,是将内能转化为机械能;汽油机的做功冲程也是将内能转化为机械能,因此二者能量转化形式相同。
(3)略
13.(2026·山东济宁·二模)生活中处处有物理,小明和同学们做了如图所示几个有趣的实验:
(1)如图甲,实验中小磁针的变化说明了______;
(2)如图乙,在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,可以通过U形管两侧液面的______来反映金属盒处液体压强的大小;
(3)如图丙,一只空瓶中装入少量的水,拧紧瓶盖,用力地扭动瓶身并迅速旋开瓶盖,就听到“砰”的一声且瓶盖被气体冲飞,瓶口和瓶内出现白雾,瓶盖被气体冲飞的过程中,能量转化的过程与四冲程内燃机的______冲程类似;
(4)如图丁,利用自制活塞式抽水机抽水,先要在瓶子内部装水,活塞上下拉动,能把水抽到高处,活塞式抽水机是利用______抽水。
【答案】(1)通电导体周围存在磁场
(2)高度差
(3)做功
(4)大气压
【详解】(1)图甲实验:通电时小磁针发生偏转,断电时小磁针恢复原位,这一现象是奥斯特实验,说明了通电导体周围存在磁场。
(2)在探究液体压强的实验中,采用了转换法,通过U形管两侧液面的高度差来反映金属盒处液体压强的大小,液面高度差越大,说明液体压强越大。
(3)瓶盖被气体冲飞的过程中,瓶内气体的内能转化为瓶盖的机械能,这与四冲程内燃机的做功冲程的能量转化过程类似,做功冲程中燃气内能转化为活塞的机械能。
(4)活塞式抽水机工作时,先排出桶内空气,使桶内气压小于外界大气压,水在外界大气压的作用下被压入桶内,因此是利用大气压抽水。
14.(2026·山东聊城·二模)火电站利用煤炭燃烧时产生的热量,通过汽轮机带动发电机发电,若火电站的煤电转化效率(为火电站发出的电能,为消耗的煤炭完全燃烧时所放出的热量),则煤炭燃烧越充分,煤电转化效率越高。有关研究表明,基于“富氧燃烧”技术的“碳—氢—风—电”能源耦合模型,可有效地提高新能源与传统能源的综合利用。如图所示,风电站给电网供电后,将富余的电能输送给制氢厂,通过电解水装置制造的氢气,经加氢站到达用户端;将电解水制氢时产生的氧气输送给火电站,使煤炭实现“富氧燃烧”,提高火电站的煤电转化效率。(氢气的热值为,标准煤的热值约为)
(1)某风电站总装机功率为,平均每天工作时长以10h计。若风电站以总装机功率工作时,1天所发出的电能中,有的电能供给电网,富余的电能全部用于电解水制氢(每产生氢气消耗的电能),产生的氢气完全燃烧时,释放的热量为多少?
(2)假设火电站通过“富氧燃烧”技术,使煤炭完全燃烧,可实现每消耗0.3kg的标准煤,发出的电能,则“富氧燃烧”条件下,煤电转化效率是多少?
(3)若采用“富氧燃烧”技术后,煤电转化比技术革新之前提高了4%,则同样发出的电能,相比应用“富氧燃烧”技术前,能节约____________kg标准煤。(保留至小数点后两位)
【答案】(1)
(2)
(3)0.03
【详解】(1)由题意得,风电站一天总发电量为
供给电网电能后富余电能为
则产生氢气的体积
氢气完全燃烧释放的热量
(2)由题意得,发出电能
标准煤完全燃烧放出的总热量
煤电转化效率公式为
(3)技术革新前的效率
技术革新前需要煤炭完全燃烧放出的总热量
技术革新前需要标准煤的质量
节约标准煤的质量
15.(2026·山东临沂·二模)地热是蕴藏在地球内部的能源。2026年初,我国在山东东营成功钻探东高热1井,资料显示东高热1井,井深4002.17m,井底温度达,井口出水温度,为华东地区最高温地热井。该井采用梯级地热利用模式:在地下深处岩层和地下水承受上方巨大压力,的水流喷至井口时温度仍达,可以用来推动汽轮机发电,单井年发电量约可满足近1万人日常用电;降温后的热水又可供给工厂作为工业蒸汽,年供蒸汽约9.4万吨,替代标准煤约1.88万吨;蒸汽余热再接入市政管网用于城市集中供暖,可供暖约5000户;然后近的尾水,供温室大棚、水产养殖、温泉康养、理疗等,最终水回灌地下;全过程实现“取热不取水”,替代大量化石能源,大幅减少二氧化碳排放,为黄河流域绿色发展提供重要支撑。
(1)东高热1井地热发电过程中,能量转化的主要顺序是______能______能电能;
(2)在勘探过程中使用了井下摄像机和红外测温等技术,摄像机能看到井壁,是因为井壁对光发生了______(选填“镜面反射”或“漫反射”),地热监测用到红外线,红外线属于______(选填“可见光”或“不可见光”);
(3)东高热1井的能量利用过程中为工厂提供工业蒸汽,每年可提供蒸汽约9.4万吨,替代标准煤约1.88万吨(标准煤的热值取,假设可以完全燃烧),求蒸汽可提供的热量;
(4)1标准大气压下,水的沸点是。而东高热1井内地下深处水的温度达,原因在于______。
【答案】(1) 内 机械
(2) 漫反射 不可见光
(3)
(4)地下深处压强较大,水的沸点随压强的增大而升高
【详解】(1)地热发电时,地下热水的内能推动汽轮机转动,将内能转化为汽轮机的机械能;汽轮机带动发电机发电,将机械能进一步转化为电能,因此能量转化顺序为内能转化为机械能,再转化为电能。
(2)井壁表面粗糙,光照射后发生漫反射,反射光线向各个方向传播,摄像机可接收反射光看到井壁;红外线位于红光外侧,无法被人眼直接感知,属于不可见光。
(3)该热量即为蒸汽可提供的热量
(4)液体的沸点随压强的增大而升高。地下深处的水承受上方岩层的巨大压力,气压远大于1标准大气压,因此水的沸点升高,能达到。
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专题03 物态变化、内能、内能的利用
物态变化
考点1
一、单项选择题
1.D 2.C 3.B 4.A 5.D 6.C 7.B
二、多项选择题
8. ABD。
三、填空题
9.熔化 放热
四、实验题
10. (1)持续吸热,温度不变
(2)不变
(3)气压越小,水的沸点越低
(4)M
11. (1)94
(2) 不变 吸热
(3)减少烧杯中水的质量
(4)水的沸点与大气压有关吗
(5)28%
12. (1)CBA
(2)-4
(3)6
(4)不能;达到沸点,但不能继续吸收热量
(5)升高
(6)给烧杯加一个密封性好的盖子,增大烧杯内气压,液体上方气压越大,沸点越高,烧杯内水的沸点高于试管内水的沸点后,试管内水可以吸热就可以沸腾了。
13. (1) 由下到上 秒表
(2)汽化
(3) 不变 吸收
(4)用水浴法加热
14. (1) 温度计的玻璃泡触碰到容器底部 B b
(2) 降低 慢
(3)一
15. (1)温度传感器
(2)汽化
(3)沸腾前温度升高,沸腾后温度不变
(4)等于
(5)向外抽气,水面上方气压减小,水的沸点降低,当水的沸点低于此时水的温度时,水会再次沸腾
内能
考点2
一、单项选择题
1.B 2.B 3.C
二、多项选择题
4. ABC 5. AB 6. BC。
三、填空题
7.热传递 扩散
8.无规则运动 做功
9.热传递 比热容 导热性
10. 40
11.比热容 海风
12.热值 较大
四、实验题
13. (1) 质量 加热时间
(2) 水 水
(3) B B
14. (1)气压
(2) 汽化 液化
(3)21
(4) 引力 剧烈
15. (1)分子做无规则运动
(2) 大 小于
(3) 20
内能的利用
考点3
一、单项选择题
1.D 2.C 3.C 4.C 5.C
二、填空题
6.不可再生 20
7.不相等 1.8×106
8.内能 做功
三、计算题
9.
【详解】
10. (1)
(2)
【详解】(1)由压强公式可得,做功冲程燃气对活塞的平均压力为。一个工作循环仅包含1个做功冲程,做功冲程活塞移动距离为,则每个工作循环对外做功为
(2)四冲程汽油机曲轴转2圈完成1个工作循环,对外做功1次,因此时间内曲轴转动圈时,对外做功的次数为。时间内汽油机对外做的有用功为
消耗汽油的质量为,汽油完全燃烧放出的热量为
则汽油机把内能转化为机械能的效率为
11. (1)48.4Ω
(2)110W
(3)
(4)35%
【详解】(1)当开关闭合,S2接1时,电路为的简单电路,电水壶处于加热状态。
根据电功率公式可得,电阻R2的阻值为
(2)当开关闭合,S2接2时,电阻和串联,电路总电阻较大,电功率较小,电水壶处于保温状态。
由题中表格数据可知,的阻值为391.6Ω。
保温时电路的总电阻为
电水壶的保温功率为
(3)由图乙可知,在第4min时,水的温度t0= 70℃
在第10min时,水的温度t= 100℃
在第4min至第10min时间段内,水温升高的温度为
水吸收的热量为
(4)在第4min至第10min这段时间内,电水壶处于加热状态,加热时间为
电水壶消耗的电能为
电水壶的加热效率为
四、综合题
12. (1) 液化 放出
(2)做功
(3)
13. (1)通电导体周围存在磁场
(2)高度差
(3)做功
(4)大气压
14. (1)
(2)
(3)0.03
【详解】(1)由题意得,风电站一天总发电量为
供给电网电能后富余电能为
则产生氢气的体积
氢气完全燃烧释放的热量
(2)由题意得,发出电能
标准煤完全燃烧放出的总热量
煤电转化效率公式为
(3)技术革新前的效率
技术革新前需要煤炭完全燃烧放出的总热量
技术革新前需要标准煤的质量
节约标准煤的质量
15. (1) 内 机械
(2) 漫反射 不可见光
(3)
(4)地下深处压强较大,水的沸点随压强的增大而升高
【详解】(1)地热发电时,地下热水的内能推动汽轮机转动,将内能转化为汽轮机的机械能;汽轮机带动发电机发电,将机械能进一步转化为电能,因此能量转化顺序为内能转化为机械能,再转化为电能。
(2)井壁表面粗糙,光照射后发生漫反射,反射光线向各个方向传播,摄像机可接收反射光看到井壁;红外线位于红光外侧,无法被人眼直接感知,属于不可见光。
(3)该热量即为蒸汽可提供的热量
(4)液体的沸点随压强的增大而升高。地下深处的水承受上方岩层的巨大压力,气压远大于1标准大气压,因此水的沸点升高,能达到。
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