专题集训（8）内能、内能的利用-2026年中考物理专题集训

**基本信息** 聚焦内能及利用，以概念辨析为基础，通过公式应用与实验探究构建“微观-宏观-应用”逻辑链，强化科学推理与能量观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|5题（选择1-3、7）|对比法辨析分子动理论、内能等概念|从分子动理论（微观）到内能（宏观）的概念生成| |公式应用|4题（填空11、12，计算20、21）|Q=cmΔt、η=W/Q等公式的规范应用|比热容、热值与能量计算的原理推导| |实验探究|2题（实验18、19）|控制变量法、图像分析法|实验设计与数据处理的科学探究流程| |综合计算|2题（计算20、21）|效率计算中能量转化关系梳理|内能利用与机械功的综合应用拓展|

专题集训（八） 内能、内能的利用 【满分100分，时间60分钟】 题 号 一 二 三 四 五 六 总分 得 分 一、选择题（每小题3分，共24分） 1. 两个物体相互接触时不发生热传递现象，这表明这两个物体 （　　） A. 热量相同 B. 比热容相同 C. 温度相同 D. 内能相同 2. 下列有关分子动理论的说法中正确的是 （　　） A.“破镜难重圆”是因为固体分子间只存在着斥力 B. 松软的大馍用手一捏体积会大大缩小，这说明分子间存在间隙 C. 在空调房间吸烟时，会看到烟雾在空中弥漫，这是分子的无规则运动 D. 用热水比用冷水更容易去掉衣物上的污渍，说明温度越高分子的无规则运动越剧烈 3. 煤炭是一种重要能源。为判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的 （　　） A. 比热容 B. 密度 C. 热值 D. 温度 4. 有甲、乙两台汽油机，若在同一时间内甲做的有用功是乙做的有用功的2倍，甲的效率是25%，乙的效率是20%，则在同样时间内，甲、乙两汽油机消耗的汽油之比为 （　　） A. 2∶5 B. 8∶5 C. 5∶8 D. 5∶2 5. 在沿海地区晴朗炎热的天气里，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，空气产生对流形成的风。如图为海陆风示意图（箭头表示空气流向），此图表示的昼夜时间和风向是 （　　） A. 白天，海风 B. 夜晚，陆风 C. 夜晚，海风 D. 白天，陆风 第5题图 第6题图 6. 如图是用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图像，其中a、c质量相同。下列对图像的分析正确的是 （　　） A. t1~t2时间内物质a的温度不变，内能一定不变 B. 如果a、b是同种物质，b的质量小于a的质量 C. 温度从T1升高到T2时，a物质吸收的热量比b少 D. b的比热容大于c的比热容 7.（多选）下列有关热机效率、燃料热值、物体内能、物质的比热容的说法中，正确的是 （　　） A. 热机所用燃料的化学能转化成的内能越多，效率不一定越高 B. 天然气燃烧越充分，其热值越大 C. 同一物体，温度越高内能越大 D. 比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少、状态变化都无关 8.（多选）某实验小组利用酒精灯对容器中500 g冰均匀加热，他们每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态，如图所示是他们根据记录的数据绘制的温度—时间图像，已知c水=4.2× 103 J/(kg·℃)，由图像可知 （　　） A. 在BC段，物质吸收的热量是1.68×105 J B. 冰在熔化过程中温度保持不变，内能不变 C. 冰在熔化前内能增加4.2×104 J D. 水升温比冰慢，说明水的比热容比冰大 二、填空题（每空2分，共16分） 9. 汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和　 　（选填“增大”“不变”或“缩小”）。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有　 　性。 10. 装着开水的暖水瓶，有时瓶内的水蒸气会把瓶塞顶起，在这个过程中，暖水瓶内的水蒸气对瓶塞做功，温度　 　（选填“升高”或“降低”），内能　 　（选填“增大”或“减小”）。 11. 我国实现全球首次海域可燃冰试采成功。1 m3可燃冰可以释放出175 m3的天然气，这些天然气完全燃烧释放出的热量是　 　J；若这些热量有50%被10 t的水吸收，水的温度最大能够上升　 　℃。[q天然气=3.6×107 J/m3，c水=4.2×103 J/(kg·℃)] 12. 在“探究物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和某种液体（比热容c水＞c液体）进行了实验，实验中，水和该液体在相同时间内放出的热量相等。两种液体的温度随时间的变化关系如图所示。分析图像可以得出　 　（选填“甲”或“乙”）物质为水，另一种液体的比热容为 　 　J/(kg·℃) [水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]。 三、作图题（共4分） 13.（2分）如图所示，请在图甲中画出压缩冲程中进气门、排气门的开闭情况（用“T”表示气门），在图乙中画出吸气冲程中活塞的运动方向（用“↑”或“↓”表示）。 甲 乙 第13题图 第14题图 14.（2分）两个相同的容器中分别装有质量和初温均相同的甲、乙两种晶体，用相同的加热器同时对它们加热。甲从开始加热至沸腾一段时间，温度随时间变化的图像如图所示，若乙的比热容和沸点均小于甲，请画出晶体乙在相同过程中，温度随时间变化的大致图像。 四、简答题（共9分） 15.（3分）在室内煮咖啡，很快能闻到香味儿，煮沸后香味儿更浓，这是为什么？ 16.（3分）邢江河湿地公园是国家级湿地公园，具有涵养水源、调节气候等多种功效。湿地含水丰沛，能有效调节气候，使昼夜温差减小。请应用比热容知识，简要说明湿地对气温的调节作用。 17.（3分）小明设想用这样一种装置来发电：在高处修建一个大水池，让水池的水通过导水渠冲向地面，利用水渠中的流水带动发电机发电，发电机发出的电能一部分用来照明，另一部分用来将流下的水全部抽回水池。这样就有永久供照明的电了！你认为这可行吗？为什么？ 五、实验与科学探究题（共27分） 18.（12分）老师用如图1所示实验装置加热试管使水沸腾，发现试管上方的小风车开始不停地转动，由此引出以下问题，请利用所学的知识答题。 甲 乙 丙 丁 图1 图2 图3 (1) 图1实验中能量转化方式与图2中汽油机的　 　（填图的序号）冲程相同。 (2) 若某四冲程汽油机的功率为36 kW，做功冲程每次对外做功800 J，则在1 s内该汽油机能完成 　 　个冲程，此汽油机飞轮的转速为　 　r/min。 (3) 如图3所示为等质量的两种液体吸收的热量与温度变化情况的图像。根据图中提供的信息判断，这两种液体中，选择　 　液体作为汽车冷却液效果会更好。 19.（15分）学习分子的有关知识之后，小明等同学提出这样一个问题：分子的运动快慢和温度之间有没有关系？ 猜想：①分子运动快慢与温度没有关系；②分子运动快慢与温度有关系，并且温度越高分子运动越快。 为了研究猜想①是否正确，小明等同学进行了如下实验： 如图取来相同的两只烧杯，在其中放质量相同的冷水和热水，各滴入一滴红墨水。他们通过分析、归纳、总结，得出分子的运动快慢和温度之间的关系。 (1) 实验中观察到的现象是　 　（选填“热水”或“冷水”）杯中的颜色变化得快，得出的结论是：　 　越高，分子的无规则运动越剧烈。 (2) 实验过程中，用相同的烧杯，放质量相同的冷水和热水，各滴入一滴红墨水，所运用的一种研究方法是：　 　。 (3) 实验过程中，　 　（选填“能”或“不能”）用玻璃棒搅动杯中的水。 (4) 如果将上面的实验改成能研究“分子运动的快慢与物质的种类有关”的实验，那么，除了物质的质量相同，实验中还要控制物质的　 　相同。 六、综合应用题（共20分） 20.（8分）一辆小汽车以46 kW的恒定功率在水平路面上匀速直线行驶10 min，消耗汽油1.5 kg，已知汽油的热值q=4.6×107 J/kg，求： (1) 牵引力所做的功； (2) 汽油完全燃烧放出的热量； (3) 小汽车发动机的效率。 21.（12分）冬天即将来临，学校积极创造条件为学生供应开水。在这个过程中，若用锅炉将300 kg的水从20 ℃加热到100 ℃，燃烧了11.2 kg的煤[c水=4.2×103 J/(kg·℃)，煤的热值为3×107 J/kg]，则： (1) 锅炉内300 kg的水吸收的热量是多少？ (2) 此锅炉的效率是多少？ (3) 某同学从开水房打了3 kg的100 ℃的开水，为了便于使用，他将这100 ℃的开水和质量为5 kg的20 ℃的冷水混合，若不计混合过程的热损失，则混合后温水的温度为多少？ 专题集训（八） 内能、内能的利用 一、选择题（每小题3分，共24分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C D C B B C AC AD 【参考解析】 4. 由热机效率公式η可得Q总甲，Q总乙，所以Q甲总∶Q乙总∶∶ 8∶5；又因为Q＝mq，即甲、乙两汽油机消耗的汽油质量之比是8∶5。 5. 水的比热容比泥土沙石的大，白天太阳照射时，水面温度上升得慢，陆地温度上升得快，热空气上升，冷空气补充，风从海面吹向陆地，形成海风；晚上，气温下降，水面温度下降得慢，温度高一些，热空气上升，风从陆地吹向海面，形成陆风，由图可知，此时地面附近的空气从陆地流行海洋，形成陆风，故B正确。 6. 由图像知：A.t1~t2时间内物质a的温度虽然不变，但继续吸收热量，所以其内能增加，故A错误；B.如果a、b是同种物质，比热容相同，升高相同的温度时，b的加热时间长，b吸收的热量多，根据Q＝ cmΔt知，b的质量大于a的质量，故B错误；C.温度从T1升高到T2时，a物质的加热时间比b物质短，所以a物质吸收的热量比b少，故C正确；D.用相同的加热装置对b、c两种物质加热时，0~t1时间内两种物质吸收的热量相同，c物质升高的温度较小，但由于不知道b、c质量的大小，不能判断出b、c比热容的大小，故D错误。 8. A.冰的质量为500 g＝0.5 kg，温度变化Δt＝0 ℃−(−20 ℃)＝20 ℃，AB阶段5 min物质吸收的热量 Q吸＝c冰mΔt＝2.1×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×20 ℃＝2.1×104 J；因为相同时间内物质吸收的热量相同，则BC阶段物质吸收的热量是AB阶段的8倍，BC阶段共吸收了8×2.1×104 J＝1.68×105 J的热量，故A正确；B.冰在熔化过程中，吸收热量、内能增加，但温度保持不变，故B错误；C.在熔化前内能增加 ΔE＝Q吸＝c冰mΔt＝2.1×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×20 ℃＝2.1×104 J，故C错误；D.由题知，利用酒精灯对冰均匀加热，即在相同时间内冰吸热相同，由图可知，冰在前5 min内温度升高了20 ℃，水在后 10 min内升高了20 ℃，可见升高相同的温度，水吸热多；则吸收相同的热量，水温度变化慢，而冰化水质量不变，所以由Q＝cmΔt可知水的比热容比冰的比热容大，故D正确。 二、填空题（每空2分，共16分） 9. 不变 方向 10. 降低 减小 11. 6.3×109 75 12. 甲 2.1×103 【解析】时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图像可知，液体乙的温度降低的快，液体甲温度降低慢；根据Q放＝cmΔt可知，在质量相等、放热也相同的情况下，谁的温度降低得快，它的比热容小；所以，液体甲的比热容大，若甲、乙两种液体中，一种液体是水，则一定是液体甲；由题知，而水和液体的质量相同，即m水＝m乙，而水和另种液体在相同时间内放出的热量相等，即Q水放＝Q乙放，则 c水m水Δt＝c乙m乙Δt′，结合图像（15 min以内）可得4.2×103 J/(kg·℃)×m水×(60 ℃−40 ℃)＝c乙m乙(60 ℃−20 ℃)，解得：c乙＝2.1×103 J/(kg·℃)。 三、作图题（共4分） 13.（2分）如图所示： 甲 乙 14.（2分）如图所示： 四、简答题（共9分） 15.（3分）答：咖啡的香味分子不停地做无规则运动，运动到空气中被人们闻到了香味，这种现象叫扩散现象。（2分）温度越高，分子运动越快，煮沸后香味儿越浓。（1分） 16.（3分）答：湿地含水丰沛，又因为水的比热容较大，（1分）所以相同质量的水和其他物质相比较，吸收或放出同样热量的情况下，水的温度变化小，（1分）故能对气温起到有效的调节作用。（1分） 17.（3分）答：该方案不可行。（1分）因为抽水发电，发电又抽水的过程中，能量是守恒的，（1分）但在机械能与电能的相互转化过程中，有部分机械能和部分电能会转化为内能，即机械能和电能都会逐渐减少，机械能和电能的总量不守恒，（1分）发电机和抽水机不可能不停地运转下去，不可能有永久供照明的电。 五、实验与科学探究题（共27分） 18.（12分）(1)丁 (2)180 5400 (3)乙（每空3分） 【解析】(1)由图1知，加热试管使水沸腾，水蒸气推动小风车做功，使之不停地转动，这一过程中内能转化为机械能。图2：甲中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能；乙中一个气门关闭，一个气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，没有能量转化；丙中一个气门关闭，一个气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化；丁中两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能；可见，图1实验中能量转化方式与图2中汽油机的丁冲程相同。 (2)某四冲程汽油机的功率P＝36 kW＝36 000 W，每秒做功36 000 J，每秒做功次数n45次，则每秒完成45个循环，飞轮转动90转，有45×4＝180个冲程；1 min转90×60＝5400 r，故该汽油机工作时飞轮的转速为5400 r/min。 (3)根据比热容的概念可知，比热容大的物体每升高（或降低）1 ℃所吸收（或放出）的热量就大，根据图像判断甲、乙液体每升高1 ℃乙需要吸收的热量多，吸收热量多的比热容就大；根据Q＝cmΔt，吸收相同的热量，比热容大的，温度升高的就小，就更适合做冷却液。故乙做冷却液更好。 19.（15分）(1)热水 温度 (2)控制变量法 (3)不能 (4)温度（每空3分） 【解析】(1)在质量相同的冷水和热水中，各滴入一滴红墨水，温度高的那杯水中的颜色变化得快一些，说明温度越高，分子运动越剧烈，扩散越快。 (2)水中颜色变化快慢受水温、水的多少等多个因素影响，这里控制水温不同而其他因素相同，影响水的颜色变化的因素就是水的温度，采用了控制变量法。 (3)如用玻璃棒搅动，即使分子不运动，也可使水的颜色发生变化，则无法说明水颜色变化是由于水分子无规则运动所引起。 (4)要研究“分子运动快慢与物质的种类有关”的实验，要使液体的温度相同，但液体的种类不同；即，可将热水杯中的热水换成酒精等液体，在水中滴入一滴染红的水，在酒精中滴入一滴染红的酒精，观察两杯液体中的颜色变化的快慢。 六、综合应用题（共20分） 20.（8分）解：(1)小汽车以恒定功率匀速直线行驶10 min＝600 s， 由P得，牵引力所做的功：W＝Pt＝46×103 W×10×60 s＝2.76×107 J； （2分） (2)完全燃烧1.5 kg汽油放出热量：Q＝mq＝1.5 kg×4.6×107 J/kg＝6.9×107 J； （3分） (3)小汽车发动机的效率：η100%100%＝40%。 （3分） 答：(1)牵引力所做的功为2.76×107 J；(2)汽油完全燃烧放出的热量为6.9×107 J；(3)小汽车发动机的效率为40%。 21.（12分）解：(1)锅炉内300 kg的水吸收的热量： Q吸＝cm(t−t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×300 kg×(100 ℃−20 ℃)＝1.008×108 J； （3分） (2)煤完全燃烧放出的热量：Q放＝qm煤＝3×107 J/kg×11.2 kg＝3.36×108 J， （2分） 此锅炉的效率：η100%100%＝30%； （2分） (3)不计热损失，Q吸＝Q放， （1分） 即：cm1(t−t01)＝cm2(t02−t)， （2分） 即：4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(t−20 ℃)＝4.2×103 J/(kg·℃)×3 kg×(100 ℃−t)， （1分） 解得：t＝50 ℃。 （1分） 答：(1)锅炉内300 kg的水吸收的热量是1.008×108 J；(2)此锅炉的效率是30%；(3)混合后温水的温度为50 ℃。 学科网（北京）股份有限公司 $