第十三章 内能-第十四章 内能的利用 单元练习- 2026-2027学年人教版物理九年级全一册
2026-08-19
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摘要:
**基本信息**
本单元卷聚焦“内能-内能的利用”,通过真实情境(如“天宫课堂”液桥实验、新能源汽车)和实验探究(比较吸热能力),覆盖比热容、分子动理论、热机冲程等核心知识,体现物理观念与科学探究素养,适配单元复习。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|选择题|12|比热容应用、分子引力、热机冲程|结合“内陆昼夜温差”等生活实例,考查物理观念|
|填空题|8|分子运动、内能改变、热值|融入“客家酿豆腐”等文化情境,体现科学态度|
|实验探究题|2|比较吸热能力、燃料热值|设计红外灯加热实验,培养科学探究与科学思维|
|计算题|1|功和功率计算|以“爬楼梯”为背景,联系能量转化,落实科学应用|
内容正文:
第十三章 内能-第十四章 内能的利用
一.选择题(共12小题)
1.(2026•滕州市二模)关于比热容的特性及实际应用,下列说法正确的是( )
A.内陆地区昼夜温差比沿海地区大,是因为砂石的比热容比水大
B.质量相同的铝和铜,吸收相同的热量,铜升高的温度更低(c铝>c铜)
C.比热容是物质的一种特性,同种物质的比热容一定不变
D.汽车发动机用水做冷却剂,是利用水的比热容大的特性
2.(2026•宜昌模拟)张老师在实验室用功率相同的电加热器,分别给质量相等的几种液体加热,记录每种液体的升温Δt和加热所用时间T。下列哪个计算方式可以比较几种液体的吸热能力( )
A.Δt•T B. C.Δt+T D.Δt﹣T
3.(2026•高陵区校级模拟)如图是大壁虎的爪垫放大图,当壁虎脚上的绒毛与墙壁非常接近时,绒毛分子和墙壁分子发生相互作用,使壁虎能在光滑表面上自由攀爬。壁虎攀爬利用了( )
A.分子斥力 B.分子的热运动
C.分子引力 D.分子之间存在的间隙
4.(2026•朝阳区校级模拟)如图所示的是我国先秦时期的蒸食用具甗(yǎn),它由青铜材料铸造而成,分为上、下两部分:下半部是鬲(gé),样子像鼎、用于煮水;上半部是甑(zèng);底部有网眼、可通蒸汽,内部放置食物。下列说法正确的是( )
A.鬲内的水沸腾后,甑周围冒出的“白气”是水蒸气
B.水沸腾前,水吸收热量,温度不变,但水的内能增大
C.停止加热后,鬲慢慢变凉,鬲中所盛水内能会慢慢减少
D.停止加热后甑比盛有水的鬲凉得更快,是因为甑所用材料比热容比水大
5.(2026•石家庄校级模拟)下列现象中,可以说明分子间存在斥力的是( )
A.液体很难被压缩
B.铁丝很难被拉伸
C.花开香满园
D.氧气能被压缩装入钢瓶
6.(2026•威海模拟)如图是王亚平在“天宫课堂”演示液桥实验的场景:先让两个塑料板上的水球接触,它们汇合成一个大水球;然后她将两个塑料板分开,两个塑料板表面之间的水形成了一座桥,即液桥。下列现象,与液桥形成原理相同的是( )
A.将鸭蛋放到浓盐水中,经过一段时间鸭蛋变咸
B.把50mL面粉和50mL大米掺在一起,总体积小于100mL
C.固体和液体很难被压缩
D.用透明胶带揭下纸上写错的字
7.(2026•金凤区校级二模)下列关于四冲程汽油机的说法中,错误的是( )
A.汽油机的压缩冲程中将机械能转化为内能
B.汽油机散发出汽油味表明分子在不停地做无规则运动
C.汽油燃烧产生的高温高压气体对外做功时,气体的内能增加
D.汽油机的气缸外壁可用水冷却,是因为水的比热容较大
8.(2026•马鞍山二模)如图所示,在烧瓶内盛少量水,并盖紧瓶塞。向瓶内打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶内产生白气,对上述过程和现象的说法正确的是( )
A.向瓶内打气时,瓶内空气内能减小
B.向瓶内打气时,能量转化过程与汽油机的做功冲程相同
C.瓶塞跳起时,瓶内空气内能转化为瓶塞的机械能
D.瓶塞跳起时,瓶内空气分子的无规则运动变剧烈
9.(2026•端州区模拟)一辆正在行驶的汽车,其汽油机工作时,燃气推动活塞向下运动并提供动力的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
10.(2026•灞桥区校级四模)生活中处处有物理,妈妈在厨房中熬煮鱼汤时,小丽发现有很多现象可以用物理知识解释。以下说法正确的是( )
A.熬煮鱼汤时,是通过做功的方式改变内能
B.熬煮鱼汤时,调大火力可以提高燃气的热值
C.能闻到鱼汤的香味,是因为分子在不停地做无规则运动
D.熬煮好的鱼汤周围冒着的“白气”是锅内的水汽化形成的水蒸气
11.(2026•长沙校级模拟)如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A.图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能减少
B.图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C.图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D.图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大
12.(2026•灌南县模拟)如题图是“比较不同燃料热值”的实验装置,下列关于该实验的说法正确的是( )
A.实验时燃料的质量应相等
B.实验时烧杯内水的质量不需要相等
C.可以根据加热时间来比较燃料燃烧时放出热量的多少
D.除了图中所示的测量器材,还要用到天平和停表
二.填空题(共8小题)
13.(2026•河北模拟)图为某款家用电暖气,采用水作为介质是因为水的比热容 。通过水位镜可以看出加入的水量,这是因为水位镜和暖气形成了 。
14.(2026•河源模拟)一盘热气腾腾的河源客家酿豆腐端到餐桌时,香飘四溢,这是因为分子在 ;品尝时,舌尖温度升高、内能 (选填“增大”或“减小”),这是通过 改变了舌尖的内能。
15.(2026•山东模拟)随着物流业的蓬勃发展,穿梭于城市间的冷链运输车保障着生鲜食品的品质。如图为从某冷藏车车厢内卸下的货箱,装有大量冰块用于给货物降温。冰块在熔化过程中吸收热量,从而使货物温度保持在较低状态。某时段,2kg的冰块从阳光照射处转移到阴凉处,其温度由﹣5℃升高到﹣1℃(未熔化),则这块冰的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”),在这个过程中冰块通过 的方式改变了内能。
16.(2026•端州区校级一模)如图所示,是《天工开物》记载古人炒蒸油料的场景,加热过程中油料内能增加,这是属于 (选填“做功”或者“热传递”)方式改变物体的内能;闻到油料飘香是 现象;温度越高,油料分子运动越 。
17.(2026•蜀山区校级模拟)近期受市场影响,汽油价格持续上涨,已知汽油的热值是4.6×107J/kg,从能量转化的角度来看,汽油燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程,请从能量转化的角度分析该热值的物理意义是: 。
18.(2025秋•英德市期末)如图所示是热机的 冲程,此时 能转化为 能。
19.(2026•历下区二模)给手机充电时,电能转化为化学能储存在电池里,但同时手机会微微发热。有一部分电能变成了内能损失掉。这些损失掉的内能无法自发地重新变回电能。这说明能量的转化具有 ,但在能量的转移和转化过程中,能的总量保持 。
20.(2026•安阳一模)如图所示,新能源汽车领域广泛利用AI(人工智能)语音助手实现“人与车”全场景自然交互,语音助手发出的声音是由发声体 产生的;语音助手能够识别用户语音指令,这说明声音可以传递 (选填“信息”或“能量”);传统使用汽油机的长汽车通过 冲程把汽油燃烧释放的内能转化为机械能,而新能源汽车不依赖燃油燃烧,更加清洁。
三.实验探究题(共2小题)
21.(2026•南安市模拟)小明用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热,如图甲所示,以探究水和煤油的吸热能力。
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的煤油和水。
(2)实验中,通过比较 来间接反映煤油和水吸收的热量。
(3)小明根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙,则加热10min,水吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量, 的比热容较大。
(4)由图乙可知,水的沸点是 ℃,煤油的比热容是 J/(kg•℃)。[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)]
22.(2026春•本溪月考)如图甲所示是某组同学设计的“比较不同物质吸收热量的情况”的实验装置,用红外灯均匀照射装有初温和质量都相同的沙子和水的两个瓷盘,每隔1分钟用红外成像仪记录一次温度。
(1)用同一个红外灯均匀照射沙子和水,目的是保证相同时间内沙子和水 ;
(2)由实验数据作出了如图乙所示的水和沙子温度随加热时间变化的图像,由图像可知,沙子的吸热能力较 (选填“强”或“弱”),沙子的比热容是 J/(kg•℃)。这个实验完成后A同学提出如果把沙子换成同样为液体的食用油更严谨些;
(3)B同学又利用图丙装置比较不同燃料的热值。实验中,需等待燃料 (选填“燃烧相同的时间”或“燃尽”),通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏 (选填“大”或“小”)。
四.计算题(共1小题)
23.(2026•潮阳区一模)随着全民运动的普及,日常碎片化健身成为新风尚。小希同学想利用上下楼的时间加强体能训练,决定回家由乘电梯改为爬楼梯。小希的质量为57kg,家住11楼,每层楼高为3m,某次从1楼到11楼爬楼回家,用时3min。(g取10N/kg)求:
(1)小希受到的重力大小?
(2)小希这次爬楼克服重力做功的功率?
(3)这次爬楼所做的功相当于燃烧多少克脂肪放出的能量?(脂肪的热值为3.8×107J/kg)
参考答案
一.选择题(共12小题)
1.(2026•滕州市二模)关于比热容的特性及实际应用,下列说法正确的是( )
A.内陆地区昼夜温差比沿海地区大,是因为砂石的比热容比水大
B.质量相同的铝和铜,吸收相同的热量,铜升高的温度更低(c铝>c铜)
C.比热容是物质的一种特性,同种物质的比热容一定不变
D.汽车发动机用水做冷却剂,是利用水的比热容大的特性
【分析】对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;
比热容是物质特性,但和物质状态有关。
【解答】解:A、水的比热容比较大,质量相同的水和其他物质相比,在吸收或放出相同热量的情况下,水的温度变化要小些,所以内陆昼夜温差更大,原因是砂石比热容远小于水,故A错误。
B、质量相同的铝和铜,吸收相同的热量,由于c铝>c铜,则比热容小的铜,温度变化大,铜升高的温度更高,故B错误。C、比热容是物质特性,但和物质状态有关。例:液态水和固态冰,同种物质状态改变,比热容会变化,不是一定不变,故C错误。
D、水的比热容大,同等质量下,升高相同温度能吸收大量热量,降温效果好,所以汽车发动机用水作冷却剂,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查对比热容概念的理解及水的比热容较大的应用。体现物理来源于生活。
2.(2026•宜昌模拟)张老师在实验室用功率相同的电加热器,分别给质量相等的几种液体加热,记录每种液体的升温Δt和加热所用时间T。下列哪个计算方式可以比较几种液体的吸热能力( )
A.Δt•T B. C.Δt+T D.Δt﹣T
【分析】液体吸收的热量 Q=PT,液体吸热公式为Q=cmΔt分析。
【解答】解:实验室用功率相同的电加热器,分别给质量相等的几种液体加热,液体吸收的热量Q=W=PT,液体吸热公式为Q=cmΔt,比热容的大小体现了液体的吸热能力,则,推导得
而液体的质量相同,电加热器的功率相同,则为定值,即与比热容c成反比,即液体吸热能力越强,的值越小,该值可以用来比较液体的吸热能力,故选:B。
【点评】本题考查比较吸热能力的访及吸热和电功率公式的运用。
3.(2026•高陵区校级模拟)如图是大壁虎的爪垫放大图,当壁虎脚上的绒毛与墙壁非常接近时,绒毛分子和墙壁分子发生相互作用,使壁虎能在光滑表面上自由攀爬。壁虎攀爬利用了( )
A.分子斥力 B.分子的热运动
C.分子引力 D.分子之间存在的间隙
【分析】分子间存在相互作用的引力和斥力,当分子间的距离大于平衡距离时,表现为引力;分子间的距离小于平衡距离时,表现为斥力。
【解答】解:当绒毛与墙壁非常接近时,绒毛分子和墙壁分子之间的距离在分子引力的作用范围内,分子间的引力使两者相互吸引,从而产生攀爬所需的附着力,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查了分子间的相互作用力,我们要认真分析。
4.(2026•朝阳区校级模拟)如图所示的是我国先秦时期的蒸食用具甗(yǎn),它由青铜材料铸造而成,分为上、下两部分:下半部是鬲(gé),样子像鼎、用于煮水;上半部是甑(zèng);底部有网眼、可通蒸汽,内部放置食物。下列说法正确的是( )
A.鬲内的水沸腾后,甑周围冒出的“白气”是水蒸气
B.水沸腾前,水吸收热量,温度不变,但水的内能增大
C.停止加热后,鬲慢慢变凉,鬲中所盛水内能会慢慢减少
D.停止加热后甑比盛有水的鬲凉得更快,是因为甑所用材料比热容比水大
【分析】一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫作这种物质的比热容,用符号c表示。
液化指物质由气态转变成液态。
物体的内能与温度、质量、状态等因素有关;与物体的机械运动情况无关。
【解答】解:A.鬲内的水沸腾后,甑周围冒出的“白气”是小水滴,故A错误;
B.水沸腾前,水吸收热量,温度升高,其内能增大,故B错误;
C.停止加热后,鬲慢慢变凉,即温度降低,鬲中所盛水内能会慢慢减少,故C正确;
D.停止加热后甑比盛有水的鬲凉得更快,是因为甑所用材料比热容比水小,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了比热容概念、液化概念、内能的变化等知识点。
5.(2026•石家庄校级模拟)下列现象中,可以说明分子间存在斥力的是( )
A.液体很难被压缩
B.铁丝很难被拉伸
C.花开香满园
D.氧气能被压缩装入钢瓶
【分析】分子热运动理论的内容:一是一切物质是由分子组成的;二是组成物质的分子都在永不停息地做无规则运动;三是分子之间存在相互作用的引力和斥力。因为分子之间存在斥力,使得分子之间存在间隙。
【解答】解:A.液体很难被压缩,是因为分子相互靠近时,分子间的斥力阻碍压缩,直接说明分子间存在斥力,故A符合题意;
B.铁丝很难被拉伸,说明分子间存在引力,故B不符合题意;
C.花开香满园,说明分子在不停地做无规则运动,故C不符合题意;
D.氧气能被压缩装入钢瓶,说明分子间存在间隙,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查学生对分子动理论中的内容的掌握情况,结合具体实例进行分析是一种物理中基本的解题方法,要掌握。
6.(2026•威海模拟)如图是王亚平在“天宫课堂”演示液桥实验的场景:先让两个塑料板上的水球接触,它们汇合成一个大水球;然后她将两个塑料板分开,两个塑料板表面之间的水形成了一座桥,即液桥。下列现象,与液桥形成原理相同的是( )
A.将鸭蛋放到浓盐水中,经过一段时间鸭蛋变咸
B.把50mL面粉和50mL大米掺在一起,总体积小于100mL
C.固体和液体很难被压缩
D.用透明胶带揭下纸上写错的字
【分析】物质有分子组成,分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解:液桥的形成原理是分子间存在引力,水分子之间的引力让水连接在两个塑料板之间形成液桥。
A.鸭蛋变咸是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故A不符合题意;
B.面粉和大米混合后总体积变小,是宏观颗粒之间存在空隙,与液桥原理不同,故B不符合题意;
C.固体和液体很难被压缩,说明分子间存在斥力,故C不符合题意;
D.用透明胶带揭下纸上的错字,是因为胶带和纸的分子之间存在引力,与液桥形成原理相同,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查了分子间的作用力,属于基础题。
7.(2026•金凤区校级二模)下列关于四冲程汽油机的说法中,错误的是( )
A.汽油机的压缩冲程中将机械能转化为内能
B.汽油机散发出汽油味表明分子在不停地做无规则运动
C.汽油燃烧产生的高温高压气体对外做功时,气体的内能增加
D.汽油机的气缸外壁可用水冷却,是因为水的比热容较大
【分析】(1)在汽油机的压缩冲程中,活塞压缩气缸内的燃气做功,将活塞的机械能转化为燃气的内能;
(2)不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫做扩散,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动;
(3)物体对外做功,内能减少;
(4)水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度时,水吸收或放出的热量多。
【解答】解:A、汽油机的压缩冲程中,活塞向上运动压缩气缸内的混合气体,对气体做功,将机械能转化为气体的内能,故A正确。
B、汽油机散发出汽油味,是汽油分子扩散到空气中的结果,表明分子在不停地做无规则运动,故B正确。
C、汽油燃烧产生的高温高压气体对外做功时,内能转化为机械能,气体的内能会减少,而不是增加,故C错误。
D、水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同温度能吸收更多热量,因此适合用来作为汽油机气缸外壁的冷却剂,带走更多热量,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了扩散现象、水的比热容较大的应用、汽油机压缩冲程中的能量转化、改变物体内能的方法,属于基础题。
8.(2026•马鞍山二模)如图所示,在烧瓶内盛少量水,并盖紧瓶塞。向瓶内打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶内产生白气,对上述过程和现象的说法正确的是( )
A.向瓶内打气时,瓶内空气内能减小
B.向瓶内打气时,能量转化过程与汽油机的做功冲程相同
C.瓶塞跳起时,瓶内空气内能转化为瓶塞的机械能
D.瓶塞跳起时,瓶内空气分子的无规则运动变剧烈
【分析】(1)压缩气体做功时,气体内能增大,温度升高;
(2)汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能,压缩冲程中将机械能转化为内能;
(3)当气体对外做功时,内能减少,温度降低;
(4)分子的热运动与温度有关,温度越高分子的热运动越剧烈。
【解答】解:A、向瓶内打气时,外界对瓶内空气做功,瓶内空气内能增大,故A错误;
B、向瓶内打气时,机械能转化为内能;汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能,二者能量转化不同,故B错误;
C、瓶塞跳起时,压缩空气对外做功,瓶内空气的内能转化为瓶塞的机械能,故C正确;
D、瓶塞跳起时,瓶内空气对外做功,内能减小,温度降低,瓶内空气分子的无规则运动变慢,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了四冲程的能量转化、内能的改变、分子的热运动,属于基础题。
9.(2026•端州区模拟)一辆正在行驶的汽车,其汽油机工作时,燃气推动活塞向下运动并提供动力的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【分析】在四冲程内燃机工作过程中有两个冲程存在能量转化:一个是压缩冲程,将机械能转化为内能;另一个是做功冲程,将内能转化为机械能。
【解答】解:吸气冲程:吸入燃料和空气的混合物(汽油机)或空气(柴油机),没有能量转化,也不提供动力;
压缩冲程:活塞压缩气体,机械能转化为内能,为做功冲程做准备,不提供动力;
做功冲程:燃料燃烧产生高温高压气体,推动活塞做功,内能转化为机械能,使汽车获得动力;
排气冲程:排出废气,没有能量转化,也不提供动力;
综上所述,使汽车获得动力的冲程是做功冲程,故ABD不正确,C正确。
故选:C。
【点评】此题考查了热机冲程的认识。
10.(2026•灞桥区校级四模)生活中处处有物理,妈妈在厨房中熬煮鱼汤时,小丽发现有很多现象可以用物理知识解释。以下说法正确的是( )
A.熬煮鱼汤时,是通过做功的方式改变内能
B.熬煮鱼汤时,调大火力可以提高燃气的热值
C.能闻到鱼汤的香味,是因为分子在不停地做无规则运动
D.熬煮好的鱼汤周围冒着的“白气”是锅内的水汽化形成的水蒸气
【分析】(1)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,做功过程是能量的转化过程。
(2)热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
(3)一切物质的分子都在不停地做无规则运动。这种无规则运动叫作分子的热运动。
(4)液化指物质由气态转变成液态。
【解答】解:A、熬煮鱼汤时,是通过热传递的方式改变鱼汤的内能,而不是做功。热传递是由于温度差引起的热能传递现象,火焰的热量传递给锅,再由锅传递给鱼汤。做功改变内能则是通过物体之间的相互作用,使机械能与内能相互转化,例如摩擦生热,故A错误。
B、热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。调大火力只是增加了单位时间内燃气燃烧释放的热量,而燃气的热值不变,故B错误。
C、能闻到鱼汤的香味,是因为鱼汤中的香味分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中,进入人的鼻腔,使人闻到香味,这是分子热运动的体现,故C正确。
D、熬煮好的鱼汤周围冒着的“白气”是锅内的水汽化形成的水蒸气遇冷液化形成的小水滴。水蒸气是无色无味的气体,是看不见的,我们看到的“白气”实际上是小水滴悬浮在空气中形成的,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查改变内能的方法及分子热运动,燃料热值的影响因素及液化现象。
11.(2026•长沙校级模拟)如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A.图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能减少
B.图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C.图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D.图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大
【分析】(1)内能的改变方法:做功和热传递;
(2)内燃机的四个冲程在一个工作循环中工作过程依次是吸气、压缩、做功和排气冲程;根据气门的关闭情况和活塞的运动方向判断是哪一个冲程;
内燃机工作过程中有两个冲程发生能量转化,一是压缩冲程中机械能转化为内能;二是做功冲程中内能转化为机械能。
【解答】解:A、图甲,当把活塞迅速压下去后,活塞压缩气体做功,空气的内能增加,故A错误;
B、图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对活塞做功,空气的内能减小;故B错误;
C、图丙,试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能减少,故C正确;
D、图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程),内能转化为机械能,气缸内气体的内能减少,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查做功改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小。
12.(2026•灌南县模拟)如题图是“比较不同燃料热值”的实验装置,下列关于该实验的说法正确的是( )
A.实验时燃料的质量应相等
B.实验时烧杯内水的质量不需要相等
C.可以根据加热时间来比较燃料燃烧时放出热量的多少
D.除了图中所示的测量器材,还要用到天平和停表
【分析】(1)使用相同的酒精灯通过加热时间的长短(用秒表测量)来比较吸热多少,这种方法叫转换法;比较两种液体的吸热能力,则需要燃烧相同的燃料(研究对象),加热相同的时间,比较质量和初温相同的液体升高的温度,由Δt比较温度的变化,温度升高越多,则吸热能力越小;
(2)为了比较热值大小,要用质量相同不同的燃料,加热质量相同的同种液体(研究对象),根据Q=cmΔt,液体升温越高,则燃料放出的热量越多,根据q,这种燃料热值越大,据此分析。
【解答】解:ABC.比较不同燃料热值的大小,需要使两种燃料的质量相同,烧杯中水的质量相同,使两种燃料完全燃烧,比较两烧杯中温度计上升的示数,温度升高的越高,说明该烧杯内吸收的热量越多,该燃料释放的热量就越多,热值就越大。故A符合题意,BC不符合题意;
D.实验中只要两种不同燃料全部燃烧完即可,不需要用到停表,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】本题探究不同物质吸热升温现和比较不同燃料燃烧时放出的热量的实验,考查两实验相同和不同之处,要注意区分。
二.填空题(共8小题)
13.(2026•河北模拟)图为某款家用电暖气,采用水作为介质是因为水的比热容 大 。通过水位镜可以看出加入的水量,这是因为水位镜和暖气形成了 连通器 。
【分析】水的比热容比较大,质量相同的水和其他物质相比,在吸收或放出相同热量的情况下,水的温度变化要小些。
连通器是一种上端开口、底部互相连通的容器,其应用广泛,主要基于连通器内液体的液面总是保持在同一水平面上的原理。
【解答】解:房间内靠暖气中的液体降温放热取暖的。与其它液体相比,水的比热最大,在质量和降低相同温度时,水放出的热量最多,取暖效果最好,所以暖气常用水做能量传输物质。
水位镜和暖气内部构成了一个连通器。连通器的原理是:当液体不流动时,各容器中的液面保持相平。因此通过水位镜可以看到暖气内部的实际水量。
故答案为:大;连通器。
【点评】此题考查了连通器原理、水的比热容大的应用。
14.(2026•河源模拟)一盘热气腾腾的河源客家酿豆腐端到餐桌时,香飘四溢,这是因为分子在 永不停息地做无规则运动 ;品尝时,舌尖温度升高、内能 增大 (选填“增大”或“减小”),这是通过 热传递 改变了舌尖的内能。
【分析】物质是由分子组成的,组成物质的分子永不停息地做无规则的运动;
同一物体温度升高时,内能增加;
改变物体内能的方式有:做功与热传递两种方式。
【解答】解:“香飘四溢”属于扩散现象,说明一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。
同一物体温度升高时,内部分子热运动加剧,其内能必然增大。
舌尖接触热豆腐而吸收热量,属于通过热传递的方式改变了物体的内能。
故答案为:永不停息地做无规则运动;增大;热传递。
【点评】本题考查了分子的热运动、内能、改变物体内能的方式,属于基础题。
15.(2026•山东模拟)随着物流业的蓬勃发展,穿梭于城市间的冷链运输车保障着生鲜食品的品质。如图为从某冷藏车车厢内卸下的货箱,装有大量冰块用于给货物降温。冰块在熔化过程中吸收热量,从而使货物温度保持在较低状态。某时段,2kg的冰块从阳光照射处转移到阴凉处,其温度由﹣5℃升高到﹣1℃(未熔化),则这块冰的内能 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”),在这个过程中冰块通过 热传递 的方式改变了内能。
【分析】改变内能的方式包括做功和热传递;热传递过程是能量的转移过程,做功过程是能量的转化过程。
【解答】解:冰从周围空气中吸收热量,温度升高,内能增大,这是通过热传递的方式改变了内能。
故答案为:增大;热传递。
【点评】本题考查内能的改变,属于基础题。
16.(2026•端州区校级一模)如图所示,是《天工开物》记载古人炒蒸油料的场景,加热过程中油料内能增加,这是属于 热传递 (选填“做功”或者“热传递”)方式改变物体的内能;闻到油料飘香是 扩散 现象;温度越高,油料分子运动越 剧烈 。
【分析】改变物体内能的方式:做功和热传递。
不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫做扩散,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。
温度越高,分子的热运动越剧烈。
【解答】解:油料放在热锅中,热量从热锅传递到油料,增加了油料的内能,这是通过热传递的方式改变油料内能。
闻到油料飘香是因为气味分子不停地做无规则运动,属于扩散现象。
分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
故答案为:热传递;扩散;剧烈。
【点评】此题考查了热传递改变物体的内能、扩散现象、分子热运动与温度的关系,难度不大,属基础题。
17.(2026•蜀山区校级模拟)近期受市场影响,汽油价格持续上涨,已知汽油的热值是4.6×107J/kg,从能量转化的角度来看,汽油燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程,请从能量转化的角度分析该热值的物理意义是: 汽油燃烧的过程中将4.6×107J的化学能转化为内能 。
【分析】燃料的热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
【解答】解:汽油的热值是4.6×107J/kg,说明汽油燃烧的过程中将4.6×107J的化学能转化为内能。
故答案为:汽油燃烧的过程中将4.6×107J的化学能转化为内能。
【点评】此题考查了热值的认识。
18.(2025秋•英德市期末)如图所示是热机的 压缩 冲程,此时 机械 能转化为 内 能。
【分析】汽油机的一个工作循环有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成,其中压缩冲程中机械能转化成内能。
【解答】解:由图可以看出,汽油机的进气门关闭,排气门关闭,活塞由下向上运动,为压缩冲程;在压缩冲程中,活塞压缩气缸内的混合气体,将机械能转化为内能。
故答案为:压缩;机械;内。
【点评】本题考查了四冲程的判断和能量转化,属于基础题。
19.(2026•历下区二模)给手机充电时,电能转化为化学能储存在电池里,但同时手机会微微发热。有一部分电能变成了内能损失掉。这些损失掉的内能无法自发地重新变回电能。这说明能量的转化具有 方向性 ,但在能量的转移和转化过程中,能的总量保持 不变 。
【分析】能量转化和转移是有方向性的;
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变。
【解答】解:能量转化和转移是有方向性的,损失掉的内能无法自发地重新变回电能,说明能量的转化具有方向性;
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
故答案为:方向性;不变。
【点评】本题考查了能量转化的方向性和能量守恒定律的相关知识点,我们要认真分析。
20.(2026•安阳一模)如图所示,新能源汽车领域广泛利用AI(人工智能)语音助手实现“人与车”全场景自然交互,语音助手发出的声音是由发声体 振动 产生的;语音助手能够识别用户语音指令,这说明声音可以传递 信息 (选填“信息”或“能量”);传统使用汽油机的长汽车通过 做功 冲程把汽油燃烧释放的内能转化为机械能,而新能源汽车不依赖燃油燃烧,更加清洁。
【分析】声音是由发声体的振动产生的。
声可以传递信息,如听到雷声知道要下雨;声可以传递能量,如“超声碎石”。
汽油机的四个冲程中,做功冲程将汽油燃烧释放的内能转化为机械能。
【解答】解:声音是由发声体的振动产生的;声音的利用分为传递信息和传递能量两类,语音助手识别用户的语音指令,是通过声音获取内容信息,说明声音可以传递信息。
汽油机的四个冲程中,压缩冲程是将机械能转化为内能,做功冲程将汽油燃烧释放的内能转化为机械能。
故答案为:振动;信息;做功。
【点评】本题主要考查了声音的产生、声与信息,以及汽油机的能量转化。
三.实验探究题(共2小题)
21.(2026•南安市模拟)小明用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热,如图甲所示,以探究水和煤油的吸热能力。
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且 质量 相等的煤油和水。
(2)实验中,通过比较 加热时间 来间接反映煤油和水吸收的热量。
(3)小明根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙,则加热10min,水吸收的热量 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量, 水 的比热容较大。
(4)由图乙可知,水的沸点是 98 ℃,煤油的比热容是 2.1×103 J/(kg•℃)。[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【分析】(1)(2)(3)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
比较物质吸热能力的2种方法:使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(4)水沸腾时保持的温度叫沸点;初温相同且质量相等的煤油和水升高相同的温度,煤油吸收的热量是水吸收的热量的一半,根据Q=cmΔt可知,在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度之积为一定值,升高的温度与比热容成反比。
【解答】解:(1)探究水和煤油的吸热能力时,根据控制变量法,在两烧杯应中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水。
(2)实验中,利用转换法,通过比较加热时间来间接反映煤油和水吸收的热量,加热时间越长,吸收的热量越多。
(3)加热时间能间接反映煤油和水吸收的热量,加热时间都为10min,则水吸收的热量等于煤油吸收的热量;初温相同且质量相等的煤油和水吸收相同的热量,水升温比煤油小,水的比热容较大。
(4)由图乙可知,水沸腾时温度保持98℃不变,所以,水的沸点是98℃,升高98℃,煤油加热时间是水的二分之一,由转换法吸收的热量是水吸收的热量的一半,根Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,所以,煤油的比热容是水的比热容的一半,即为2.1×103J/(kg•℃)。
故答案为:(1)质量; (2)加热时间; (3)等于;水; (4)98;2.1×103。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和Q=cmΔt的运用,为热学中的重要实验。
22.(2026春•本溪月考)如图甲所示是某组同学设计的“比较不同物质吸收热量的情况”的实验装置,用红外灯均匀照射装有初温和质量都相同的沙子和水的两个瓷盘,每隔1分钟用红外成像仪记录一次温度。
(1)用同一个红外灯均匀照射沙子和水,目的是保证相同时间内沙子和水 吸收相同热量 ;
(2)由实验数据作出了如图乙所示的水和沙子温度随加热时间变化的图像,由图像可知,沙子的吸热能力较 弱 (选填“强”或“弱”),沙子的比热容是 2.1×103 J/(kg•℃)。这个实验完成后A同学提出如果把沙子换成同样为液体的食用油更严谨些;
(3)B同学又利用图丙装置比较不同燃料的热值。实验中,需等待燃料 燃尽 (选填“燃烧相同的时间”或“燃尽”),通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏 小 (选填“大”或“小”)。
【分析】(1)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
(2)比较物质吸热能力的2种方法:使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
根据两种液体相同时间内吸收的热量相等及Q=cmΔt来计算沙子的比热容;
(3)为了比较热值大小,要用不同的燃料,加热质量相同的同种液体,在燃料都烧完后,液体升温越高,则燃料放出的热量越多,这种燃料热值越大;从燃料不能完全燃烧分析。
【解答】解:(1)用同一个红外灯均匀照射沙子和水,保证加热功率相同,目的是保证相同时间内沙子和水吸收的热量相同。
(2)由图像乙可知,若使沙子和水吸收相同的热量,沙子和水加热时间相同,升高温度较多的是沙子,沙子和水的质量相同,则沙子的吸热能力较弱。根据Q=cmΔt可知,质量相同、吸收相同热量时,比热容与温度变化量成反比。由图乙可知,加热5min,水的温度变化量为Δt水=40℃﹣20℃=20℃,
沙子的温度变化量为Δt沙=60℃﹣20℃=40℃,
已知水的比热容为,所以沙子的比热容为。
(3)比较不同燃料热值时,需等待燃料燃尽,以保证两种燃料完全燃烧释放的热量被水吸收,才能通过水温变化准确比较热值大小。所以,需等待燃料燃尽。实验中燃料燃烧放出的热量会有部分散失到空气中、被容器吸收,导致水实际吸收的热量小于燃料完全燃烧放出的热量,根据计算出的热值会比实际值偏小。
故答案为:(1)吸收相同热量;
(2)弱;2.1×103;
(3)燃尽;小。
【点评】本题观察不同物质吸热升温的现象和比较不同煤料的热量,考查控制变量法、转换法的应用,为热学中的重要实验。
四.计算题(共1小题)
23.(2026•潮阳区一模)随着全民运动的普及,日常碎片化健身成为新风尚。小希同学想利用上下楼的时间加强体能训练,决定回家由乘电梯改为爬楼梯。小希的质量为57kg,家住11楼,每层楼高为3m,某次从1楼到11楼爬楼回家,用时3min。(g取10N/kg)求:
(1)小希受到的重力大小?
(2)小希这次爬楼克服重力做功的功率?
(3)这次爬楼所做的功相当于燃烧多少克脂肪放出的能量?(脂肪的热值为3.8×107J/kg)
【分析】(1)根据重力公式得出小希的重力
(2)得出从1楼到11楼用时及小希上升的高度,根据W=Gh得出这次爬楼克服重力做的功,根据功率公式得出小希这次爬楼克服重力做功的功率;
(3)根据题意可知Q放=W,根据热值公式得出相当于燃烧脂肪的质量。
【解答】解:(1)小希的重力为G=mg=57kg×10N/kg=570N
(2)从1楼到11楼,用时t=3min=3×60s=180s
小希上升的高度h=3m×10=30m
小希这次爬楼克服重力做的功为W=Gh=570N×30m=1.71×104J
小希这次爬楼克服重力做功的功率为
(3)根据题意可知
相当于燃烧脂肪的质量为。
答:(1)小希受到的重力大小为570N;
(2)小希这次爬楼克服重力做功的功率为95W;
(3)这次爬楼所做的功相当于燃烧0.45g脂肪放出的能量。
【点评】本题考查重力公式、功率公式及热值公式的运用。
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