专题01 内能及其利用(期中真题汇编,湖北专用)九年级物理上学期
2026-09-15
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摘要:
**基本信息**
聚焦初中物理“内能及其利用”7大高频考点,汇编湖北多地期中真题,融合歼35战机、自热火锅、《天工开物》等生活科技文化情境,实现基础巩固与能力提升的梯度训练。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|约40题|热量比热容、分子动理论、内能等基础概念|结合沿海昼夜温差、热干面香气等生活实例,考查概念辨析与应用|
|非选择题|约30题|能量转化、热机效率计算、实验探究|热机效率计算融入零碳甲醇、氢能源等新能源情境;实验探究题设计“比较水和沙子吸热本领”等探究过程,注重科学思维与探究能力|
内容正文:
专题01 内能及其利用
7大高频考点
1. 热量 比热容
2. 分子动理论的初步知识
3. 内能
4. 能量的转化与守恒
5. 热机
6. 热机的效率
7. 内能相关实验与探究
考点1 热量 比热容
1.(2026·湖北宜昌·期中)下列情况中,比热容会发生变化的是( )
A. 水温从80℃上升到90℃
B. 把铁圆柱体拉成细铁丝
C. 砖块的体积减少一半
D. 水结成冰
2.(2026·湖北省荆州市田家炳中学·期中)沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小,这是因为水的比热容较大。下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无关的是( )
A. 汽车发动机用水作冷却剂
B. 人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
C. 水稻育苗时傍晚在秧田里灌一些水第二天再放掉
D. 生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
3.(2026·湖北武汉·期中)下列实例中与“水的比热容比较大”无关的是( )
A. 天热时在地面上洒水可以降低室内的温度
B. 我国北方楼房中的暖气用水作为介质
C. 生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
D. 海边昼夜温差比沙漠小
4.(2026·湖北·期中)如图是歼35在福建舰上准备弹射起飞的情景。战机喷出的高温尾气被斜着放置的导流板挡住,保护了甲板、甲板上的人员与设备的安全。为了给导流板降温,导流板面板下方的环形管道中不断有海水循环流动。通过海水给导流板降温利用了( )
A. 海水的比热容大
B. 海水的内能小
C. 海水的密度大
D. 海水的压强大
5.(2026·湖北·期中)10g水由20℃升温到50℃的过程中吸收的热量为( )
A. 1.26×106J
B. 2.1×105J
C. 2.1×103J
D. 1.26×103J
6.(2026·湖北孝感··期中)洞庭湖,古称云梦、九江和重湖,如图所示。洞庭湖是长江流域重要的调蓄湖泊,具有强大蓄洪能力。洞庭湖区是中国最大的淡水湿地,在维护长江中游水域生态平衡、调节气温、控制土壤侵蚀、维护生态环境等方面具有十分重要的作用。其中,调节气温是利用了水的( )
A. 密度大
B. 热值大
C. 温度低
D. 比热容大
7.(2026·湖北武汉部分学校·期中)关于比热容和热值,下列说法正确的是( )
A. ,质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水的温度升得更高
B. 比热容与物体的质量、吸热多少、温度变化大小有关;燃料的热值只与燃料的种类有关
C. 比热容与成正比,与的乘积成反比
D. 同种物质的比热容不一定相同,同种燃料的热值一定相同
8.(2026·湖北·期中)相同质量的铝和铜吸收了相同的热量(c铜<c铝),下列说法正确的是( )
A. 铝上升的温度比铜高
B. 铜的末温比铝高
C. 当它们相互接触时,热量一定从铜块传向铝块
D. 铜和铝增加的内能一定相等
9.(2026·湖北省荆州市田家炳中学·期中)下列说法正确的是( )
A. 用煤气灶烧水时,煤气燃烧不充分时,其热值变小
B. 不能喝刚烧开的水,是因为它含有的热量太多
C. 高温铁块放入冷水中,当热传递停止时铁块和水的内能一定相同
D. 物体内能增大,温度不一定升高
10.(2026·湖北孝感··期中)将一个温度为、质量为500 g的物块放入温度为、质量为800 g的水中,物块和水的温度随时间的变化图像如图所示,不计热损失,。以下说法正确的是( )
A. 前6 min,物块吸收的热量小于水放出的热量
B. 前6 min,物块吸收的热量为
C. 前6 min,水放出的热量为
D. 物块的比热容与水的比热容之比为4:5
考点2 分子动理论的初步知识
1.(2026·湖北·期中)北宋诗人林逋在一首诗中有这样的描写:“疏影横斜水清浅,暗香浮动月黄昏。”其中“暗香浮动”是因为梅花( )
A. 在风中受力摇摆
B. 分子在不停地做无规则的运动
C. 分子间有引力
D. 分子间有斥力
2.(2026·湖北省宜昌市枝江市实验中学·期中)下列现象中,可以说明分子间存在引力的是( )
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. 破镜难以重圆
3.(2026·湖北十堰·期中)王老师在两片塑料板表面分别挤上水,随着两板逐渐靠近,两板上的水球合为一体,连成了一座“液桥”,这个实验现象说明( )
A. 分子间有引力
B. 分子间有斥力
C. 分子间有间隙
D. 分子在不停的做无规则运动
4.(2026·湖北武汉·期中)列图中对应的现象,不能用分子动理论来解释的是( )
A. 图甲:古诗中描述梅花“遥知不是雪,为有暗香来”
B. 图乙:电子显微镜下的金原子
C. 图丙:两个铅柱紧紧地压在一起,铅柱可以吊起重物
D. 图丁:用力把活塞迅速向下压,筒内的脱脂棉被点燃
5.(2026·湖北··期中)中华诗词博大精深,四字成语更是汉语言宝库中的璀璨明珠。下列四字成语中与扩散现象有关的是( )
A. 风花雪月
B. 柳絮飞舞
C. 花香四溢
D. 春华秋实
6.(2026·湖北武汉·期中)下列说法中正确的是( )
A. 一个带正电的物体吸引轻小物体,则轻小物体一定带负电
B. 摩擦起电创造出正、负电荷
C. 固体很难压缩,说明固体分子没有间隙
D. 在楼道里喷洒消毒液,我们在考场里闻到气味,说明分子在不停地做无规则运动
7.(2026·湖北荆州·期中)下列诗句中,与分子热运动无关的是( )
A. 飞流直下三千尺,疑是银河落九天
B. 迟日江山丽,春风花草香
C. 遥知不是雪,为有暗香来
D. 酒香不怕巷子深,醉里乾坤大
8.(2026·湖北随州·期中)“热干面”色泽黄而油润,味道鲜美,是武汉最出名的小吃之一,深受人们喜欢,下列说法正确的是( )
A. 香气四溢,表明分子在不停地做热运动
B. 芝麻酱附着在热干面上,说明分子间只存在引力
C. 热干面条之间有空隙,说明分子间有间隙
D. 吃一口热干面,只有几个分子进入口中
9.(2026·湖北宜昌·期中)下列关于分子热运动的说法,正确的是( )
A. 铁棒很难被拉伸,说明分子间只存在引力
B. 扫地溅起的灰尘是分子的运动
C. 花香袭人说明分子在不停的做无规则运动
D. 海绵容易被压扁说明分子间有间隙
10.(2026·湖北宜昌·期中)南宋诗人卢梅坡所创作的组诗作品《雪梅二首·其一》:“梅雪争春未肯降,骚人搁笔费评章。梅须逊雪三分白,雪却输梅一段香。”这首诗是一首说理的诗,它告诉我们任何事物都是一分为二的。有长处必然也会有短处,比较是认识事物的好方法。下列关于这首诗涉及到的物理知识说法正确的是( )
A. 雪的温度低于,它没有内能
B. 我们闻到梅花的香是因为分子在不停地做无规则运动
C. “雪却输梅一段香”说明分子间有引力
D. “雪却输梅一段香”是因为雪的内能比梅花低
考点3 内能
1.(2026·湖北武汉部分学校·期中)如图所示为目前流行的一种自热火锅。自热火锅配有发热包,发热包的主要成分包括生石灰、活性炭、硅藻土和铝粉等。将发热包和冷水放到外盒中,生石灰与水产生化学反应,从而加热上层食物。下列说法正确的是( )
A. 加热过程中,温度从发热包传递给食物
B. 加热过程中,食物所含的热量增加
C. 食物内能的改变是通过热传递方式实现的
D. 发热包的内能一定比食物的内能大
2.(2026·湖北省宜昌市枝江市实验中学·期中)如图所示是古人锻造铁器的过程,关于改变物体内能的方式,下列说法中正确的是( )
A. 加热和锻打属于热传递,淬火属于做功
B. 加热属于热传递,锻打和淬火属于做功
C. 加热和淬火属于热传递,锻打属于做功
D. 加热和淬火属于做功,锻打属于热传递
3.(2026·湖北省荆州市田家炳中学·期中)如下图所示的四幅图中,不属于做功改变物体内能的是( )
A. 双手摩擦发热 B. 烧水时水温升高
C. 锯木材时锯条发热 D. 钻木取火
4.(2026·湖北武汉·期中)关于热量、内能和温度,下列说法正确的是( )
A. 物体吸收热量,温度一定升高 B. 物体温度升高,内能一定增加
C. 物体内能增加,一定是从外界吸收热量 D. 物体克服摩擦做功,内能会减小
5.(2026·湖北省宜昌市枝江市实验中学·期中)关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能
B. 物体内能增大,一定从外界吸收热量
C. 物体温度越高,所含热量越多
D. 物体温度升高,内能增大
6.(2026·湖北十堰·期中)如图所示的各种情景,属于用热传递的方式改变物体内能的是( )
A. 滑下滑梯时臀部感到热 B. 可乐加冰
C. 划燃火柴 D. 钻木取火
7.(2026·湖北宜昌·期中)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体的温度越高,含有的热量越多
B. 热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
C. 物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
D. 温度高的物体内能大,温度低的物体内能小
8.(2026·湖北武汉·期中)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体温度升高,一定是吸收了热量
B. 物体温度不变,物体的内能也可能减少
C. 物体的温度越高,所含热量越多
D. 内能小的物体也可能将温度传递给内能大的物体
9.(2026·湖北··期中)如图甲,用摩擦过的气球靠近头发,头发被吸引,这是 现象;如图乙,小孩从滑梯上滑下,由于摩擦生热,臀部发烫,这是通过 方式改变物体内能。
10.(2026·湖北荆州·期中)如图是我国古籍《天工开物》中描绘的造纸时“透火焙干”的情景。在巷中生火使砖的温度升高,这是通过 的方式改变了砖的内能,湿纸膜接触高温砖墙后,膜内水分子的运动速度会 (选填“加快”或“减慢”)。
考点4 能量的转化与守恒
1.(2026·湖北十堰·期中)课外活动中,小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧,用手握住瓶子的上下两部分,用力迅速拧成图示状态时,瓶盖被弹出并伴有爆响声,同时瓶口内出现白雾。关于上述过程,下列说法错误的是( )
A. 矿泉水瓶被用力拧成图示形状,说明力可以使物体发生形变
B. 瓶盖弹出前,拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似
C. 瓶盖被弹出时,瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能
D. 瓶口内出现的白雾,是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴
2.(2026·湖北省荆州市田家炳中学·期中)如图是一种发电足球,球在被踢的过程中,其内部装置能够发电,并将产生的电能储存在蓄电池中,用来点亮LED灯,该过程中的能量转化形式是( )
A. 动能→电能→化学能→光能
B. 电能→动能→化学能→光能
C. 动能→电能→光能→化学能
D. 电能→动能→光能→化学能
3.(2026·湖北·期中)英国知名摄影师凯莱布·查兰的作品《回归灯光》系列,使用水果和蔬菜为LED灯供电,让人惊叹不已。下列有关说法错误的是 ( )
A. 可以利用发光二极管判断电路中电流的方向
B. 把水果和蔬菜串联起来可以提高电压
C. LED 灯在发光时,导线中的自由电子在做无规则运动
D. 水果和蔬菜此时不断将化学能转化为电能
4.(2026·湖北省宜昌市枝江市实验中学·期中)用水发电时,水从高处流下冲击水轮机,水轮机转动并带动发电机发电,下列说法不正确的是( )
A. 水轮是人类把水能转化成水轮动能的装置
B. 流水通过水轮后,其机械能减小
C. 修筑拦河大坝,起到了提高水重力势能的效果
D. 流水冲击水轮,带动发电机发电,减少的水能等于发电机产生的电能
5.(2026·湖北·期中)早在宋朝我国劳动人民就发明了如图所示的“走马灯”,它的原理是空气被蜡烛加热,形成上升气流,推动灯顶上的叶片带动画面转动。下列说法中正确的是( )
A. 蜡烛燃烧过程中存在着化学能转化为内能的过程
B. “走马灯”能够转动,其能量转化与汽油机的压缩冲程相同
C. 热空气对叶片做功后,热空气温度会升高
D. “走马灯”中空气温度升高是通过做功实现的
6.(2026·湖北·期中)如图所示,光谷空轨是国内首条悬挂式单轨系统,其应用了飞轮储能等绿色环保生态节能技术,可节约能耗15%左右。飞轮储能系统在储能时,利用列车制动时产生的电能驱动电动机,带动飞轮转动;在释能时,飞轮又带动发电机运行,输出电能。下列有关说法正确的是( )
A. 列车内的照明灯总是同时亮,同时灭,它们一定是串联的
B. 飞轮储能时,列车的能量转化与电风扇工作时的能量转化相同
C. 飞轮释能时,列车将电能转化成机械能
D. 列车在运行时要克服阻力做功,所以其不遵循能量守恒定律
7.(2026·湖北·期中)自然界中的各种现象都是互相联系的。科学家们经过长期探索,发现能量转化是非常普遍的,在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转化的,下列有关能量转化的实例分析中正确的是( )
A. 植物吸收太阳光进行光合作用,将化学能转化为光能
B. 太阳能电池工作时将太阳能转化为化学能
C. 电加热器工作时将电能转化为内能
D. 发光二极管发光时,将电能全部转化为光能
8.(2026·湖北十堰·期中)如图所示,试管内的水沸腾后,塞子受到水蒸气的压力而冲出去,这个过程中能量转化的情况与汽油机 冲程能量转化的情况相同;课前准备时,给酒精灯添加酒精,闻到了酒精味,这是 现象。
9.(2026·湖北省宜昌市枝江市实验中学·期中)在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,就是一个自制电池。它可以将化学能转化为 能,如图所示,用电压表测量它两端的电压为 V,铜片是盐水电池的 极。
10.(2026·湖北·期中)光伏发电简易原理如图,电池板上具有大量的不稳定电子,当太阳光照射到电池板上,这些电子获得能量会定向移动形成电流。光伏发电的主要能量转化是 能转化为 能。电池板中有两层纯硅掺杂形成的材料,其中电极相当于电源的负极,在电源内部负电荷移动的方向如图,则电流的方向是从电源的 (选填“正极流向负极”或“负极流向正极”)。
考点5 热机
1.(2026·湖北武汉·期中)关于热机,下列说法中正确的是( )
A. 汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞
B. 柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合气吸入汽缸
C. 在热机的能量损失中,废气带走的能量最多
D. 改进技术后,热机的效率可以达到100%
2.(2026·湖北武汉·期中)下图为某同学画出的四冲程内燃机的四冲程示意图,其中错误的是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程
C. 做功冲程 D. 排气冲程
3.(2026·湖北·期中)如图是我国古代流行于民间的走马灯。当点燃走马灯内的蜡烛时,燃烧产生的高温气体便上升并推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。这和内燃机的哪个冲程类似( )
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
4.(2026·湖北·期中)如图为四冲程柴油机某冲程的示意图,下列说法正确的是( )
A. 该冲程为吸气冲程,吸入汽缸的只有空气
B. 该冲程为压缩冲程,活塞向下运动
C. 该冲程为做功冲程,为柴油机提供动力
D. 该冲程为排气冲程,依靠飞轮的惯性完成
5.(2026·湖北荆州·期中)如图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是( )
A. 这四个冲程的正确顺序是:丙→甲→丁→乙
B. 靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙
C. 甲冲程中是内能转化为机械能
D. 丁冲程中是内能转化为化学能
6.(2026·湖北省荆州市田家炳中学·期中)如图是小明制作的汽轮机模型,在试管中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后产生的蒸汽就能冲击叶轮转动。在这一过程中,水蒸气的 能转化为叶轮的 能,这一过程与汽油机的 冲程作用相似。
7.(2026·湖北随州·期中)一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是2400r/min,柴油机每秒内做功 次,其中只有 冲程不是依靠飞轮的惯性完成的。
8.(2026·湖北武汉·期中)(1)如图甲是我国古籍《天工开物》中描绘的造纸时“透火焙干”的情景。将张张湿纸膜贴在砖墙上,在巷中生火,砖的温度升高,湿纸膜上的水分逐渐蒸发,干透后下来就是成品纸了。
①砖的温度升高是通过 的方式来改变内能的;
②湿纸膜上的水分蒸发成水蒸气时,水分子间的距离 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)如图乙是某同学制作的简易汽轮机模型。他向易拉罐内部注入大约半罐水。将去掉了笔芯和尾塞的中性笔的尖端朝外,对准小风剧的扇叶。笔尾一端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。
①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。这个过程中的能量转化和汽油机的 冲程相同;
②蒸汽喷出后会形成“白雾”,这是水蒸气 (填物态变化名称)形成的。
9.(2026·湖北·期中)如图所示是古希腊数学家希罗发明的“汽转球”,被誉为最早的蒸汽机。它由一个装有水的密闭锅与一个空心球通过两根空心管连接在一起,球两旁由两根出气管组成。在锅底加热通过 的方式增加水的内能,水沸腾后产生的高温水蒸气由空心管进入球中对球做功,就可以使球体快速转动。这一过程的能量转化和汽油机的 冲程的能量转化形式相同。
10.(2026·湖北孝感··期中)如图所示为内燃机的四个冲程,四个冲程按照吸气、压缩、做功、排气冲程排列的正确顺序为 ,其中丁冲程涉及的主要能量转化是 。
考点6 热机的效率
1.(2026·湖北武汉·期中)某同学家自来水的温度为15℃,他洗澡时把燃气热水器的温度设定为40℃,通过查看水表得知自己洗澡用了 0.03 m3的水。如果燃气热水器的效率是90%,下列计算错误的是 ( )(q天然气=4.0×107J/m3)
A. 他洗澡时用水的质量为30kg
B. 0.03m3的自来水经过燃气热水器后吸收的热量为3.15×105J
C. 他这次洗澡大约消耗了0.0875m3的天然气
D. 若将燃气热水器的效率提高到95%,则本次洗澡可节约燃气约0.0045m3
2.(2026·湖北省荆州市田家炳中学·期中)泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的平均阻力是3.0×103N,消耗燃油1.5kg,(燃油完全燃烧,热值q=4×107J/kg)求:
(1)专用车牵引力所做的功是多少?
(2)燃油放出的热量是多少?
(3)该专用车的热机效率是多少?
3.(2026·湖北·期中)某品牌电动汽车使用的永磁同步电机在理想情况下工作的效率达97%,其物理意义是 。虽然新能源不断被开发利用,但汽油仍然是当今社会发热主要能源,为了提高汽油机的工作效率,可采取方法是 (选填字母标号)。
A.换用热值更大的燃料 B.对汽油机进行改进,减少能量损失
4.(2026·湖北孝感··期中)杭州亚运会开幕式的主火炬首次创新使用零碳甲醇燃料,开创了世界先河。若完全燃烧的零碳甲醇所释放出的热量,可以将质量为的水升高,水的比热容为,零碳甲醇的热值约为。求:
(1)零碳甲醇完全燃烧产生的热量;
(2)水所吸收的热量;
(3)该主火炬的热效率。
5.(2026·湖北武汉部分学校·期中)如图所示是我国首款自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程干线客机中国商飞C919。若该飞机以720km/h的速度匀速直线航行20min,消耗航空燃油1.56t,飞机发动机的功率为2.6×107W。(航空燃油的热值为4×107J/kg)求:
(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)飞机在航行过程中的阻力是多少?
(3)发动机的效率是多少?
6.(2026·湖北随州·期中)氢燃料具有清洁,效率高等优点,被认为是理想的能源之一,目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知:水的比热容为,氢燃料的热值为。问:
(1)质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若这些热量全部被质量为、温度为的水吸收,水升高到的温度是多少?
(3)若这些热量恰好能供某氢能源公交车以的恒定功率匀速行驶5分钟,则该氢能源公交车的效率是多少?
7.(2026·湖北十堰·期中)近年来,我国汽车工业发展迅猛,各种新型汽车不断投放市场,以下是我国某品牌轿车的测试报告:
汽油的热值,。请计算该品牌轿车在本次测试过程中:
车型
测试道路
测试距离
测试速度
整车质量
消耗汽油
受到阻力
某品牌轿车
标准水平国道
100km
80km/h匀速行驶
900kg
9L
整车重的0.08倍
(1)牵引力做了多少机械功?
(2)9L汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(3)发动机产生热量转化为牵引轿车前进所需能量的效率。(百分数保留1位小数)
8.(2026·湖北宜昌·期中)我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试,汽车以18m/s的速度匀速行驶了10min,已知汽车发动机的牵引力是1000N,发动机的效率是40%,(燃油的热值为4.5×107J/kg)试求:
(1)在进行测试的时间段内,汽车行驶的距离是多少?汽车牵引力所做的功是多少?
(2)发动机消耗燃油是多少?
(3)如果采用先进的技术将发动机的效率提高到42%,你能直观感受到的是什么?
9.(2026·湖北·期中)如图是我国自主研发的大型军用运输机运-20B,飞机机翼下装有四台相同的国产发动机一涡扇-20(昵称“大酒桶”),已知航空燃油的热值为4.0×107J/kg。运-20B的主要参数如下表:
自重/t
100
最大载重/t
66
发动机
涡扇—20×4
单台发动机最大推力/N
单台发动机最大输出功率/kW
最大航程/km
(1)航空燃油在涡扇-20发动机的燃烧室内燃烧,产生的气体喷出推动运-20B前进。此过程中产生的气体的 能转化为运-20B的 能;
(2)某次运-20B发动机以最大输出功率持续飞行1h,发动机效率为43.2%,共消耗航空燃油10t,求:
①此过程中航空燃油完全燃烧释放的热量;
②单台发动机的最大输出功率为多少千瓦?
10.(2026·湖北··期中)休渔政策有利于海洋渔业持续、稳定、高质量发展。5月1日起,我市开始进入海洋伏季休渔期;9月1日休渔期结束后,各渔港码头“千帆竞发”,渔船可出海进行捕捞作业。如图为某型号渔船,其部分参数如表。(g取10N/kg)
总长度(m)
34.2
宽度(m)
6
排水量(t)
200
最大吃水深度(m)
2.1
发动机额定动力输出功率(kW)
280
鱼舱容量(m3)
147
(1)该渔船满载时,求它受到的浮力;
(2)满载时,求船底受到海水的压强;(海水取1×103kg/m3)
(3)为方便保鲜,现需要将质量为3×103kg、温度为19℃的海水降低到4℃,求此过程放出的热量;[c海水取4.2×103J/(kg·℃)]
(4)若发动机以额定动力输出功率运行1h,消耗燃油60kg,求内能转化为机械能的效率。(q油取4.2×107J/kg)
考点7 内能相关实验与探究
1.(2026·湖北··期中)在“探究燃料放热能力强弱”的实验中,某组同学用如图所示的实验装置先后进行了两次实验,下列说法不正确的是( )
A. 两次实验水的质量必须相等
B. 两次实验燃料的体积必须相等
C. 实验是通过比较两次水的温度升高多少来比较燃料放热能力的强弱
D. 两次实验时水的初温可以不相同
2.(2026·湖北孝感··期中)为了比较水和沙子吸热本领的大小,小文做了如图所示的实验;在两个相同的烧杯中,分别装有水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下表:
(1)实验中应该使水和沙子的 和 相同;
(2)在此实验中用 表示水和沙子吸热的多少;
(3)由表中数据可知: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)结论:水和沙子, 的吸热本领大。
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
3.(2026·湖北宜昌·期中)为比较不同燃料燃烧放热能力的差异,小明设计了如图甲,乙所示的两组对比实验,实验装置完全相同,烧杯内水的初温、质量也都相同,实验中忽略热量的散失,且两种燃料燃烧时均匀放热;
(1)实验中还应控制燃料燃烧的 (选填“时间”“初温”或“质量”)相同;
(2)实验中,通过比较 (选填“温度计示数的变化”或“加热时间”)来比较燃料燃烧放出的热量多少,燃料燃烧完后,画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示,由此可知,用燃料1加热的水升温快,这说明在 燃料1放出的热量多,燃料1燃烧5min放出的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)燃料2燃烧15min放出的热量;
(3)假设燃料完全燃烧,则燃料1与燃料2的热值之比为 。
4.(2026·湖北荆州·期中)为了比较两种燃料的热值,渭均同学采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温相同,质量均为100g,实验中忽略热量的损失。
(1)实验中应控制燃料燃烧的 (选填“时间”或“质量”)相同,根据 比较燃料燃烧放出热量的多少;
(2)渭均选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽时,他记下了各个时刻烧杯中水温,绘制了图乙的图像,则可初步判断燃料 的热值大;
(3)另一组的可欣同学也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,比较燃料c和燃料d的热值,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料燃烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙,她发现在燃料c燃尽之前烧杯内的水就沸腾了,为避免出现以上情况,你给出的建议是 (填一种方法即可);
(4)可欣同学在实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料c的质量,他想通过这些数据计算出燃料c的热值,你认为他的计算结果与真实值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
5.(2026·湖北武汉·期中)小南同学在1个标准大气压下完成了“探究冰熔化时温度变化规律”的实验,并根据实验数据,画出了温度随时间变化的图像,如图所示。(c水>c冰)
(1)分析图像,根据冰熔化时温度变化特点可知:冰属于 ;
(2)冰熔化后的温度随时间变化的图像可能是C 段;
(3)有同学认为该实验没有用酒精灯加热,也可以完成,理由是 ;
(4)若将冰熔化后试管中的水倒掉,装入另一种液体。用酒精灯不断给烧杯加热时,最终发现烧杯中的水和试管中的液体都沸腾了,这说明水的沸点 试管中液体的沸点。
试卷第1页,共3页
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专题01内能及其利用
考点1热量比热容
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】A
4.【答案】A
5.【答案】D
6.【答案】D
7.【答案】D
8.【答案】D
9.【答案】D
10.【答案】D
》
考点2分子动理论的初步知识
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】A
4.【答案】D
115
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5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】A
8.【答案】A
9.【答案】C
10.【答案】B
考点3内能
1.【答案】C
2.【答案】c
3.【答案】B
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】B
7.【答案】C
8.【答案】B
9.【答案】①摩擦起电
②做功
10.【答案】①热传递
②加快
2/5
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考点4能量的转化与守恒
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】c
4.【答案】D
5.【答案】A
6.【答案】B
7.【答案】C
8.【答案】①做功
②扩散
9.【答案】①电
②0.5
③正
10.【答案】①太阳
②电
③负极流向正极
考点5热机
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】c
4.【答案】A
5.【答案】B
6.【答案】①内
②机械
③做功
315
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7.【答案】①
20
②
做功
8.【答案】(1)①热传递
②变大
(2)①做功
②液化
9.【答案】①热传递
②做功
10.【答案】①乙、丁、甲、丙
②机械能转化为内能
》
考点6热机的效率
1.【答案】B
2.【答案】(1)1.68×10J
(2)6×10J
(3)28%
3.【答案】①
97%的电能转化为机械能
②
B
4.【答案】(1)6×10J
(2)2.52×106J
(3)42%
5.【答案】(1)6.24×101J
(2)1.3×10N
(3)50%
6.【答案】(1)8.4×10J
(2)55▣°C
(3)50%
7.【答案】(1)7.2×10J
(2)2.97×108J
(3)24.2%
8.【答案】(1)1.08×104m、1.08×10J
(2)0.6kg
(3)提高了效率,走相同
的路程,用油量减少,更省油。
9.【答案】(1)①内
②机械
(2)4×101J,1.2×104
10.【答案】(1)2×10N
(2)2.1×104Pa
(3)1.89×108J
(4)
415
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40%
考点7内能相关实验与探究
1.【答案】B
2.【答案】(1)①质量
②初温
(2)加热时间的长短
(3)大
于
(4)沙子
(5)水
3.【答案】(1)质量
(2)①温度计上升的示数
②相同时间内
③大
于
(3)4:3
4.【答案】(1)①质量
②水升高的温度
(2)b
(3)增加水的质量(或
减小燃料的质量、降低水的初温)
(4)偏小
5.【答案】①晶体
②D
③物质可以从空气中吸热熔化
④高于
515
专题01 内能及其利用
7大高频考点
1. 热量 比热容
2. 分子动理论的初步知识
3. 内能
4. 能量的转化与守恒
5. 热机
6. 热机的效率
7. 内能相关实验与探究
考点1 热量 比热容
1.(2026·湖北宜昌·期中)下列情况中,比热容会发生变化的是( )
A. 水温从80℃上升到90℃
B. 把铁圆柱体拉成细铁丝
C. 砖块的体积减少一半
D. 水结成冰
【答案】D
【详解】当物质的状态发生变化时,水结成冰后,物质的物理性质发生变化,物质的比热容会发生变化。故选D。
2.(2026·湖北省荆州市田家炳中学·期中)沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小,这是因为水的比热容较大。下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无关的是( )
A. 汽车发动机用水作冷却剂
B. 人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
C. 水稻育苗时傍晚在秧田里灌一些水第二天再放掉
D. 生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
【答案】B
【详解】
A.汽车发动机工作时会产生大量热量,用水作冷却剂是因为水的比热容大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同的温度时,水能够吸收更多的热量,从而更好地冷却发动机,故A不符合题意;
B.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷,是因为身上的水蒸发吸热,使人体表面温度降低,这是蒸发致冷的原理,与水的比热容大小无关,故B符合题意;
C.水稻育苗时傍晚在秧田里灌一些水,是因为水的比热容大,在夜晚温度降低时,水放出较多的热量,能使秧田的温度不至于降得太低,保护秧苗;第二天再放掉水,是为了让秧田在白天能更快升温,故C不符合题意;
D.生物体内水的比例很高,当生物体温度升高时,水可以吸收较多的热量而自身温度升高较慢;当生物体温度降低时,水又可以放出较多的热量而自身温度降低较慢,有助于调节生物体自身的温度,故D不符合题意。
故选B。
3.(2026·湖北武汉·期中)下列实例中与“水的比热容比较大”无关的是( )
A. 天热时在地面上洒水可以降低室内的温度
B. 我国北方楼房中的暖气用水作为介质
C. 生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
D. 海边昼夜温差比沙漠小
【答案】A
【详解】
A.天热时在地面上洒水可以降温,是因为水蒸发时要从周围空气中吸收热量,从而使室内的温度降低,该现象与水的比热容大无关,故A符合题意;
B.北方楼房内用水作为介质,是因为水的比热容较大,和其他物质相比,在质量和降低的温度相同时,水放出的热量更多,取暖效果更好,该现象与水的比热容较大有关,故B不符合题意;
C.生物体内的水的比例很高,可以调节自身的体温,这是因为水的比热容较大,与其他物质相比,在质量和放出的热量相同时,水的温度降低得少,故生物体自身的体温变化不大,这与水的比热容较大有关,故C不符合题意;
D.海水的比热容较大,沙漠的比热容较小,在质量和吸收(或放出)的热量相同时,水升高(或降低)的温度比沙漠的小,故海边的昼夜温差小,沙漠地区的昼夜温差较大,这与水的比热容较大有关,D不符合题意。
故选A。
4.(2026·湖北·期中)如图是歼35在福建舰上准备弹射起飞的情景。战机喷出的高温尾气被斜着放置的导流板挡住,保护了甲板、甲板上的人员与设备的安全。为了给导流板降温,导流板面板下方的环形管道中不断有海水循环流动。通过海水给导流板降温利用了( )
A. 海水的比热容大
B. 海水的内能小
C. 海水的密度大
D. 海水的压强大
【答案】A
【详解】
A.根据比热容的性质,相同质量的不同物质,升高相同的温度时,比热容大的物质吸收的热量多。在给导流板降温时,海水循环流动,利用海水比热容大的特点,能吸收更多的热量,从而有效地降低导流板的温度。故A符合题意;
B.内能是物体内部所有分子动能和势能的总和,与物体的质量、温度、状态有关,冷却效果的好坏取决于物质吸收热量的能力,而不是其本身内能的大小,故B不符合题意;
C.密度是物质单位体积的质量,虽然海水的密度比淡水大,但这并不是其被用作冷却剂的主要原因,冷却效果主要取决于比热容,故C不符合题意;
D.压强是物体单位面积上受到的压力,海水的压强与其深度有关,与它作为冷却剂吸收热量的能力无关,故D不符合题意。
故选A。
5.(2026·湖北·期中)10g水由20℃升温到50℃的过程中吸收的热量为( )
A. 1.26×106J
B. 2.1×105J
C. 2.1×103J
D. 1.26×103J
【答案】D
【详解】
由公式可知,10g水由20℃升温到50℃的过程中吸收的热量为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.(2026·湖北孝感··期中)洞庭湖,古称云梦、九江和重湖,如图所示。洞庭湖是长江流域重要的调蓄湖泊,具有强大蓄洪能力。洞庭湖区是中国最大的淡水湿地,在维护长江中游水域生态平衡、调节气温、控制土壤侵蚀、维护生态环境等方面具有十分重要的作用。其中,调节气温是利用了水的( )
A. 密度大
B. 热值大
C. 温度低
D. 比热容大
【答案】D
【详解】
比热容是表示物质吸热能力的物理量,比热容越大物质的吸热能力越强。湿地含水分多,水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙土比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少。夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜温差小,能有效调节周围环境的气温。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7.(2026·湖北武汉部分学校·期中)关于比热容和热值,下列说法正确的是( )
A. ,质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水的温度升得更高
B. 比热容与物体的质量、吸热多少、温度变化大小有关;燃料的热值只与燃料的种类有关
C. 比热容与成正比,与的乘积成反比
D. 同种物质的比热容不一定相同,同种燃料的热值一定相同
【答案】D
【详解】
A.由于,水的吸热本领更强,由可知,质量相等的水和煤油吸收相同的热量,煤油的温度升得更高,故A错误;
B.比热容与物体的质量、吸热多少、温度变化大小无关,与物质的种类和状态有关;燃料的热值只与燃料的种类有关,故B错误;
C.比热容与物体的质量、吸热多少、温度变化大小无关,比热容不与成正比,不与的乘积成反比,故C错误;
D.同种物质的比热容不一定相同,如冰和水的比热容不同,燃料的热值只与燃料的种类有关,同种燃料的热值一定相同,故D正确。
故选D。
8.(2026·湖北·期中)相同质量的铝和铜吸收了相同的热量(c铜<c铝),下列说法正确的是( )
A. 铝上升的温度比铜高
B. 铜的末温比铝高
C. 当它们相互接触时,热量一定从铜块传向铝块
D. 铜和铝增加的内能一定相等
【答案】D
【详解】
A.根据,铜块和铝块质量相同,吸收的热量相同,且 ,则铝块升高的温度小,铜块升高的温度大,故A错误;
BC.它们的初温度不知,所以无法确定它们的末温以及热量传递关系,故BC错误;
D.改变内能的方式有做功和热传递,吸收相同热量说明通过热传递增加的内能相等,故D正确。
故选D。
9.(2026·湖北省荆州市田家炳中学·期中)下列说法正确的是( )
A. 用煤气灶烧水时,煤气燃烧不充分时,其热值变小
B. 不能喝刚烧开的水,是因为它含有的热量太多
C. 高温铁块放入冷水中,当热传递停止时铁块和水的内能一定相同
D. 物体内能增大,温度不一定升高
【答案】D
【详解】
A.用煤气灶烧水时,煤气燃烧不充分时,其热值不变,热值的大小与燃烧充分程度无关,故A错误;
B.热量是状态量,不能用含有,故B错误;
C.热传递发生的条件时发生温度差,当热传递停止时,铁块和水的温度一致,由于质量未知,所以当热传递停止时铁块和水的内能不一定相同,故C错误;
D.物体内能增大,可能是吸收了热量,也可以是外界对物体做功,故D正确。
故选D。
10.(2026·湖北孝感··期中)将一个温度为、质量为500 g的物块放入温度为、质量为800 g的水中,物块和水的温度随时间的变化图像如图所示,不计热损失,。以下说法正确的是( )
A. 前6 min,物块吸收的热量小于水放出的热量
B. 前6 min,物块吸收的热量为
C. 前6 min,水放出的热量为
D. 物块的比热容与水的比热容之比为4:5
【答案】D
【详解】
ABC.不计热损失,水放出的热量与物块吸收的热量是相同的,水放出的热量为,故ABC错误;
D.二者比热之比为
故D正确。
故选D。
考点2 分子动理论的初步知识
1.(2026·湖北·期中)北宋诗人林逋在一首诗中有这样的描写:“疏影横斜水清浅,暗香浮动月黄昏。”其中“暗香浮动”是因为梅花( )
A. 在风中受力摇摆
B. 分子在不停地做无规则的运动
C. 分子间有引力
D. 分子间有斥力
【答案】B
【详解】
“暗香浮动”是梅花的香味扩散到空气中,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(分子热运动),与宏观的机械运动(如选项A的风力作用)无关,故A不符合题意,B符合题意;选项C和D中的分子间作用力(引力或斥力)主要解释物质形态或分子间距的变化,与香味扩散无直接关联,故CD不符合题意。
故选B。
2.(2026·湖北省宜昌市枝江市实验中学·期中)下列现象中,可以说明分子间存在引力的是( )
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. 破镜难以重圆
【答案】B
【详解】
A.液体很难被压缩,说明分子间存在斥力,并非引力,故A不符合题意;
B.铁丝很难被拉伸,是因为分子间存在相互吸引的引力,阻碍了铁丝的拉伸,故B符合题意;
C.墨水在热水中扩散得较快,说明分子的无规则运动与温度有关(温度越高,分子运动越剧烈),与分子引力无关,故C不符合题意;
D.破镜难以重圆,是因为镜子破裂后,分子间的距离过大,超出了分子引力的作用范围,无法体现分子引力,故D不符合题意。
故选B。
3.(2026·湖北十堰·期中)王老师在两片塑料板表面分别挤上水,随着两板逐渐靠近,两板上的水球合为一体,连成了一座“液桥”,这个实验现象说明( )
A. 分子间有引力
B. 分子间有斥力
C. 分子间有间隙
D. 分子在不停的做无规则运动
【答案】A
【详解】
分子间存在相互作用的引力,随着两板逐渐靠近,距离在分子间引力的作用范围内,在引力的作用下,两板上的水球合为一体,连成了一座“液桥”。
故选A。
4.(2026·湖北武汉·期中)列图中对应的现象,不能用分子动理论来解释的是( )
A. 图甲:古诗中描述梅花“遥知不是雪,为有暗香来”
B. 图乙:电子显微镜下的金原子
C. 图丙:两个铅柱紧紧地压在一起,铅柱可以吊起重物
D. 图丁:用力把活塞迅速向下压,筒内的脱脂棉被点燃
【答案】D
【详解】
A.“遥知不是雪,为有暗香来”诗句中的“暗香来”描述的是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,可以用分子动理论解释,故A不符合题意;
B.利用显微镜可以看到金原子,说明物质是由分子或原子构成,而且由金原子的排列紧密,可以推断出金原子间的作用力很大,B可以用分子动理论解释,故B不符合题意;
C.两个铅柱紧紧地压在一起,铅柱下面还可以吊起重物,说明分子间存在引力,可以用分子动理论解释,故C不符合题意;
D.用力将活塞迅速下压,对筒内气体以及克服活塞与筒壁间的摩擦做功,将机械能转化为内能,说明做功可以改变物体的内能,与分子动理论无关,故D符合题意。
故选D。
5.(2026·湖北··期中)中华诗词博大精深,四字成语更是汉语言宝库中的璀璨明珠。下列四字成语中与扩散现象有关的是( )
A. 风花雪月
B. 柳絮飞舞
C. 花香四溢
D. 春华秋实
【答案】C
【详解】
A.“风”是空气的流动,属于宏观的机械运动,“花”“雪”“月”涉及的是宏观物体的运动或光学现象,都与扩散现象的本质无关,故A不符合题意;
B.柳絮是宏观的物体,柳絮飞舞是柳絮在风力等作用下的宏观机械运动,不是分子的无规则运动,与扩散现象无关,故B不符合题意;
C.能闻到花香,是因为花的香气分子在空气中不停地做无规则运动,进入人的鼻腔,属于扩散现象,故C符合题意;
D.“春华” 指春天开花,“秋实” 指秋天结果,描述的是植物的生长周期,是宏观的生命现象,与扩散现象无关,故D不符合题意。
故选C。
6.(2026·湖北武汉·期中)下列说法中正确的是( )
A. 一个带正电的物体吸引轻小物体,则轻小物体一定带负电
B. 摩擦起电创造出正、负电荷
C. 固体很难压缩,说明固体分子没有间隙
D. 在楼道里喷洒消毒液,我们在考场里闻到气味,说明分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【详解】
A.异种电荷间可以相互吸引,同时带电体还可以吸引轻小物体,因此,一带正电的物体吸引另一轻小物体,则轻小物体可能带负电,也可能不带电,故A错误;
B.摩擦起电的实质是电子的转移,而不是创造了电荷,故B错误;
C.固体可以被压缩,这说明分子之间存在着间隙,故C错误;
D.在楼道里喷洒消毒液,我们在考场里闻到气味,说明分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选D。
7.(2026·湖北荆州·期中)下列诗句中,与分子热运动无关的是( )
A. 飞流直下三千尺,疑是银河落九天
B. 迟日江山丽,春风花草香
C. 遥知不是雪,为有暗香来
D. 酒香不怕巷子深,醉里乾坤大
【答案】A
【详解】
A.飞流直下是水流的机械运动(宏观物体的位置变化),与分子热运动无关,故A符合题意;
BCD.闻到花草香、闻到梅花暗香、闻到酒香都属于扩散现象,是分子无规则热运动的结果,都和分子热运动有关,故BCD不符合题意。
故选A。
8.(2026·湖北随州·期中)“热干面”色泽黄而油润,味道鲜美,是武汉最出名的小吃之一,深受人们喜欢,下列说法正确的是( )
A. 香气四溢,表明分子在不停地做热运动
B. 芝麻酱附着在热干面上,说明分子间只存在引力
C. 热干面条之间有空隙,说明分子间有间隙
D. 吃一口热干面,只有几个分子进入口中
【答案】A
【详解】
A.香气四溢,表明分子在不停地做热运动,香气分子扩散到空气中,故A正确;
B.芝麻酱附着在热干面上,说明分子间表现为引力,但分子间引力与斥力同时存在,故B错误;
C.热干面条之间的空隙不属于分子间的间隙,分子间的间隙人眼无法看出,故C错误;
D.分子非常小,吃一口热干面,进入口中的分子数量是十分庞大的,并非几个分子进入口中,故D错误。
故选A。
9.(2026·湖北宜昌·期中)下列关于分子热运动的说法,正确的是( )
A. 铁棒很难被拉伸,说明分子间只存在引力
B. 扫地溅起的灰尘是分子的运动
C. 花香袭人说明分子在不停的做无规则运动
D. 海绵容易被压扁说明分子间有间隙
【答案】C
【详解】
A.分子间引力和斥力是同时存在的,铁棒很难被拉伸,主要表现为斥力,故A错误;
B.扫地溅起的灰尘不在分子的直径范围内,因此不是分子,运动不属于分子运动,故B错误;
C.花香袭人为扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动,故C正确;
D.海绵容易被压扁是由于其内部有小孔,该孔的距离远大于分子间隙,故D错误。
故选C。
10.(2026·湖北宜昌·期中)南宋诗人卢梅坡所创作的组诗作品《雪梅二首·其一》:“梅雪争春未肯降,骚人搁笔费评章。梅须逊雪三分白,雪却输梅一段香。”这首诗是一首说理的诗,它告诉我们任何事物都是一分为二的。有长处必然也会有短处,比较是认识事物的好方法。下列关于这首诗涉及到的物理知识说法正确的是( )
A. 雪的温度低于,它没有内能
B. 我们闻到梅花的香是因为分子在不停地做无规则运动
C. “雪却输梅一段香”说明分子间有引力
D. “雪却输梅一段香”是因为雪的内能比梅花低
【答案】B
【详解】
A.任何物体都有内能,故A错误;
B.闻到梅花的香属于扩散现象,是因为分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C.“雪却输梅一段香”只是因为不同的物质性质不同,无法说明分子间有引力,故C错误;
D.内能跟质量、物态和温度都有关系,因而雪和梅花的内能无法比较,故D错误。
故选B。
考点3 内能
1.(2026·湖北武汉部分学校·期中)如图所示为目前流行的一种自热火锅。自热火锅配有发热包,发热包的主要成分包括生石灰、活性炭、硅藻土和铝粉等。将发热包和冷水放到外盒中,生石灰与水产生化学反应,从而加热上层食物。下列说法正确的是( )
A. 加热过程中,温度从发热包传递给食物
B. 加热过程中,食物所含的热量增加
C. 食物内能的改变是通过热传递方式实现的
D. 发热包的内能一定比食物的内能大
【答案】C
【详解】
A.加热过程中,热量从发热包传递给食物,传递的不是温度,故A错误;
B.热量是一个过程量,热量不能用含有表示,故B错误;
C.食物吸收热量,内能的改变是通过热传递方式实现的,故C正确;
D.内能的大小与质量、温度、状态等因素有关。发热包的内能不一定比食物的内能大,故D错误。
故选C。
2.(2026·湖北省宜昌市枝江市实验中学·期中)如图所示是古人锻造铁器的过程,关于改变物体内能的方式,下列说法中正确的是( )
A. 加热和锻打属于热传递,淬火属于做功
B. 加热属于热传递,锻打和淬火属于做功
C. 加热和淬火属于热传递,锻打属于做功
D. 加热和淬火属于做功,锻打属于热传递
【答案】C
【详解】改变物体内能有两种方式:做功和热传递.用铁锤锻打工件,工件会发热,属于做功改变物体内能;用火对铁器加热,铁器从火中吸收热量,把铁器放在水中淬火,铁器向水中放热,所以加热和淬火属于热传递改变物体内能,故C正确.
3.(2026·湖北省荆州市田家炳中学·期中)如下图所示的四幅图中,不属于做功改变物体内能的是( )
A. 双手摩擦发热 B. 烧水时水温升高
C. 锯木材时锯条发热 D. 钻木取火
【答案】B
【详解】
A.双手相互摩擦能发热,是通过做功的方式改变物体内能,故A不符合题意;
B.用木柴烧水时,是通过热传递的方式改变水的内能,故B符合题意;
C.用锯条锯木头时,是通过做功的方式改变物体内能,故C不符合题意;
D.钻木取火时,是通过做功的方式改变物体内能,故D不符合题意。
故选B。
4.(2026·湖北武汉·期中)关于热量、内能和温度,下列说法正确的是( )
A. 物体吸收热量,温度一定升高 B. 物体温度升高,内能一定增加
C. 物体内能增加,一定是从外界吸收热量 D. 物体克服摩擦做功,内能会减小
【答案】B
【详解】
A.物体吸收热量,温度不一定升高,如晶体在熔化时,吸收热量,但温度不变,故A错误;
B.内能与温度、状态和质量有关,物体温度升高,内能一定增加,故B正确;
C.物体内能增加,可能从外界吸收热量,也可能外界对物体做了功,故C错误;
D.物体克服摩擦做功,机械能转化为内能,内能会增大,故D错误。
故选B。
5.(2026·湖北省宜昌市枝江市实验中学·期中)关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能
B. 物体内能增大,一定从外界吸收热量
C. 物体温度越高,所含热量越多
D. 物体温度升高,内能增大
【答案】D
【详解】
A.一切物体在任何温度下都具有内能,0℃的冰分子仍在做无规则运动,因此具有内能,该说法错误,故A不符合题意;
B.物体内能增大的方式包括做功和热传递,内能增大可能是外界对物体做功,并非一定从外界吸收热量,该说法错误,故B不符合题意;
C.热量是过程量,只能表示“吸收”或“放出”的热量,不能说物体“含有热量”,该说法错误,故C不符合题意;
D.在质量等条件不变时,物体温度越高,分子热运动越剧烈,内能越大,该说法正确,故D符合题意。
故选D。
6.(2026·湖北十堰·期中)如图所示的各种情景,属于用热传递的方式改变物体内能的是( )
A. 滑下滑梯时臀部感到热 B. 可乐加冰
C. 划燃火柴 D. 钻木取火
【答案】B
【详解】
A.滑下滑梯时臀部感到热,是因为臀部与滑梯之间存在摩擦,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,属于通过做功的方式改变物体的内能,故A不符合题意;
B.可乐加冰,冰的温度较低,可乐的温度较高,两者之间会发生热量的传递,可乐放出热量温度降低,这是通过热传递的方式改变物体的内能,故B符合题意;
C.划燃火柴时,火柴头与火柴盒侧面摩擦,摩擦生热,克服摩擦力做功使火柴头的内能增加、温度升高,达到火柴的着火点而燃烧,属于通过做功的方式改变物体的内能,故C不符合题意;
D.钻木取火,是通过克服木头之间的摩擦力做功,使木头的内能增加、温度升高,当温度达到木头的着火点时木头燃烧起来,属于通过做功的方式改变物体的内能,故D不符合题意。
故选B。
7.(2026·湖北宜昌·期中)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体的温度越高,含有的热量越多
B. 热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
C. 物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
D. 温度高的物体内能大,温度低的物体内能小
【答案】C
【详解】
A.热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故A错误;
B.发生热传递的条件是:有温度差,所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体,若内能小的物体温度高,故热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体,故B错误;
C.冰是晶体,0℃的冰熔化成0℃水,吸收热量,内能增加,但温度不变。故C正确;
D.影响内能大小的因素有质量、温度、状态等,只能说在质量、状态等因素一定时,温度高的物体内能大,温度低的物体内能小,故D错误。
故选C。
8.(2026·湖北武汉·期中)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体温度升高,一定是吸收了热量
B. 物体温度不变,物体的内能也可能减少
C. 物体的温度越高,所含热量越多
D. 内能小的物体也可能将温度传递给内能大的物体
【答案】B
【详解】
A.物体的温度升高,可能是从外界吸收了热量,也可能外界对该物体做功,故A错误;
B.内能与物体的质量、温度、状态等都有关系,虽然物体的温度不变,如果物体的质量减少了,其内能也可能减少,故B正确;
C.热量是一个过程量,只有发生在热传递现象中才有意义,因此不能说物体“含有热量”,故C错误;
D.发生热传递的条件是物体的温度不同,传递的能量,而不是温度,故D错误。
故选B。
9.(2026·湖北··期中)如图甲,用摩擦过的气球靠近头发,头发被吸引,这是 现象;如图乙,小孩从滑梯上滑下,由于摩擦生热,臀部发烫,这是通过 方式改变物体内能。
【答案】① 摩擦起电 ② 做功
【详解】
[1]摩擦过的气球会带电(摩擦起电),带电体具有吸引轻小物体的性质,所以头发被吸引,这一现象是摩擦起电(或带电体吸引轻小物体)。
[2]改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。 热传递是内能从一个物体转移到另一个物体(或从物体的一部分转移到另一部分),本质是 “内能转移”; 做功是其他形式的能(如机械能)与内能的相互转化,本质是 “转化”。小孩从滑梯下滑时,臀部与滑梯之间存在摩擦力,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,使臀部温度升高(发烫)。这种通过做功的方式(机械能与内能的转化)改变物体内能的过程,属于做功改变内能。
10.(2026·湖北荆州·期中)如图是我国古籍《天工开物》中描绘的造纸时“透火焙干”的情景。在巷中生火使砖的温度升高,这是通过 的方式改变了砖的内能,湿纸膜接触高温砖墙后,膜内水分子的运动速度会 (选填“加快”或“减慢”)。
【答案】① 热传递 ② 加快
【详解】
[1]在巷中生火使砖的温度升高,这是通过热传递的方式改变了砖的内能(热量从高温的火传递到低温的砖,使砖的内能增加)。
[2]湿纸膜接触高温砖墙后,由于砖墙温度高,会发生热传递,纸膜吸收热量,膜内水分子的运动速度会加快(温度越高,分子的无规则运动越剧烈)。
考点4 能量的转化与守恒
1.(2026·湖北十堰·期中)课外活动中,小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧,用手握住瓶子的上下两部分,用力迅速拧成图示状态时,瓶盖被弹出并伴有爆响声,同时瓶口内出现白雾。关于上述过程,下列说法错误的是( )
A. 矿泉水瓶被用力拧成图示形状,说明力可以使物体发生形变
B. 瓶盖弹出前,拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似
C. 瓶盖被弹出时,瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能
D. 瓶口内出现的白雾,是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴
【答案】B
【详解】
A.矿泉水瓶在力的作用下被拧成图示形状,瓶子的形状发生了改变,说明力可以使物体发生形变,故A正确,不符合题意。
B.瓶盖弹出前,拧瓶子时,瓶子体积变小,压缩瓶内气体,是对气体做功,瓶内气体内能增大,此过程与汽油机的压缩冲程类似,都是将机械能转化为内能;而汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能,故B错误,符合题意。
C.瓶盖被弹出时,瓶内压缩气体对瓶盖做功,将自身的内能转化为瓶盖的机械能,使瓶盖获得动能而飞出,故C正确,不符合题意。
D.瓶盖被弹出时,瓶内气体对外做功,内能减小,温度降低,瓶口处的水蒸气遇冷液化形成小水滴,从而出现白雾现象,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.(2026·湖北省荆州市田家炳中学·期中)如图是一种发电足球,球在被踢的过程中,其内部装置能够发电,并将产生的电能储存在蓄电池中,用来点亮LED灯,该过程中的能量转化形式是( )
A. 动能→电能→化学能→光能
B. 电能→动能→化学能→光能
C. 动能→电能→光能→化学能
D. 电能→动能→光能→化学能
【答案】A
【详解】
球在被踢的过程中,内部装置发电是球的动能转化为了电能,电能储存在蓄电池中,是电能转化为了蓄电池的化学能,用蓄电池点亮LED灯,是蓄电池的化学能转化为了灯的光能,整个过程中的能量转化形式是动能→电能→化学能→光能,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(2026·湖北·期中)英国知名摄影师凯莱布·查兰的作品《回归灯光》系列,使用水果和蔬菜为LED灯供电,让人惊叹不已。下列有关说法错误的是 ( )
A. 可以利用发光二极管判断电路中电流的方向
B. 把水果和蔬菜串联起来可以提高电压
C. LED 灯在发光时,导线中的自由电子在做无规则运动
D. 水果和蔬菜此时不断将化学能转化为电能
【答案】C
【详解】
A.发光二极管具有单向导电性,因此可以利用发光二极管判断电路中电流的方向,故A正确,不符合题意;
B.由串联电路电压的规律可知,把水果和蔬菜串联起来可以提高电压,故B正确,不符合题意;
C.LED灯在发光时,导线中的电子在做定向移动,故C错误,符合题意;
D.水果和蔬菜在这里相当于提供电能的装置,此时不断将化学能转化为电能,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.(2026·湖北省宜昌市枝江市实验中学·期中)用水发电时,水从高处流下冲击水轮机,水轮机转动并带动发电机发电,下列说法不正确的是( )
A. 水轮是人类把水能转化成水轮动能的装置
B. 流水通过水轮后,其机械能减小
C. 修筑拦河大坝,起到了提高水重力势能的效果
D. 流水冲击水轮,带动发电机发电,减少的水能等于发电机产生的电能
【答案】D
【详解】
A.根据能量转化可知,水从高处流下冲击水轮机,将水能转化成水轮的动能,故A正确,不符合题意;
B.流水通过水轮后,由于有部分机械能转化为水轮的动能,因此其机械能减小,故B正确,不符合题意;
C.拦河大坝是为了提高上游水位,增加水的重力势能,使得水下落时可以获得更多的动能,故C正确,不符合题意;
D.流水冲击水轮,带动发电机发电,由于不可避免要克服摩擦做功,因此减少的水能不能全部转化为发电机产生的电能,即减少的水能不等于发电机产生的电能,故D错误,符合题意。
故选D。
5.(2026·湖北·期中)早在宋朝我国劳动人民就发明了如图所示的“走马灯”,它的原理是空气被蜡烛加热,形成上升气流,推动灯顶上的叶片带动画面转动。下列说法中正确的是( )
A. 蜡烛燃烧过程中存在着化学能转化为内能的过程
B. “走马灯”能够转动,其能量转化与汽油机的压缩冲程相同
C. 热空气对叶片做功后,热空气温度会升高
D. “走马灯”中空气温度升高是通过做功实现的
【答案】A
【详解】
A.蜡烛燃烧的过程中会发生化学变化,将化学能转化为内能,故A正确;
B.“走马灯”能够转动,是热空气的内能转化为了灯的机械能,其能量转化与汽油机的做功冲程相同,故B错误;
C.热空气对叶片做功后,热空气的内能减小,故其温度会降低,故C错误;
D.“走马灯”中空气温度升高是因为蜡烛对它加热,是通过热传递实现的,故D错误。
故选A。
6.(2026·湖北·期中)如图所示,光谷空轨是国内首条悬挂式单轨系统,其应用了飞轮储能等绿色环保生态节能技术,可节约能耗15%左右。飞轮储能系统在储能时,利用列车制动时产生的电能驱动电动机,带动飞轮转动;在释能时,飞轮又带动发电机运行,输出电能。下列有关说法正确的是( )
A. 列车内的照明灯总是同时亮,同时灭,它们一定是串联的
B. 飞轮储能时,列车的能量转化与电风扇工作时的能量转化相同
C. 飞轮释能时,列车将电能转化成机械能
D. 列车在运行时要克服阻力做功,所以其不遵循能量守恒定律
【答案】B
【详解】
A.列车内的照明灯同时亮,同时灭,也可能是并联的,开关在干路控制整个电路,故A错误;
B.飞轮储能时,电能驱动电动机转化为飞轮的机械能;电风扇工作时也是电能转化为机械能,能量转化相同,故B正确;
C.飞轮释能时,飞轮带动发电机,将机械能转化为电能,故C错误;
D.列车克服阻力做功,能量发生转化,但仍然遵循能量守恒定律,故D错误。
故选B。
7.(2026·湖北·期中)自然界中的各种现象都是互相联系的。科学家们经过长期探索,发现能量转化是非常普遍的,在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转化的,下列有关能量转化的实例分析中正确的是( )
A. 植物吸收太阳光进行光合作用,将化学能转化为光能
B. 太阳能电池工作时将太阳能转化为化学能
C. 电加热器工作时将电能转化为内能
D. 发光二极管发光时,将电能全部转化为光能
【答案】C
【详解】
A.植物吸收太阳光进行光合作用,是植物利用光能将二氧化碳和水转化为储存着化学能的有机物,所以是将光能转化为化学能,故A错误;
B.太阳能电池工作时,是把太阳能直接转化为电能,而不是转化为化学能,故B错误;
C.电加热器工作时,消耗电能,通过电阻丝发热,将电能转化为内能,故C正确;
D.发光二极管发光时,虽然主要是将电能转化为光能,但在这个过程中也会有一部分电能转化为内能,并不是将电能全部转化为光能,故D错误。
故选C。
8.(2026·湖北十堰·期中)如图所示,试管内的水沸腾后,塞子受到水蒸气的压力而冲出去,这个过程中能量转化的情况与汽油机 冲程能量转化的情况相同;课前准备时,给酒精灯添加酒精,闻到了酒精味,这是 现象。
【答案】① 做功 ② 扩散
【详解】
[1]试管内的水沸腾后,水蒸气内能增加,塞子受到水蒸气的压力冲出去,所以水蒸气的内能转换为塞子的机械能,而汽油机的做功冲程的内能转化是内能转化为机械能,能量转化情况与汽油机的做功冲程的能量转化情况相同。
[2]向酒精灯内添加酒精时,闻到了酒精味,这是酒精的扩散现象,表示分子在永不停息地做无规则运动。
9.(2026·湖北省宜昌市枝江市实验中学·期中)在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,就是一个自制电池。它可以将化学能转化为 能,如图所示,用电压表测量它两端的电压为 V,铜片是盐水电池的 极。
【答案】① 电 ② 0.5 ③ 正
【详解】
[1]将铜片和锌片放在盐水中,电池内部发生化学反应,可以实现将化学能转化为电能。
[2]由图可知,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,电池的电压为0.5V。
[3]通过电流表的电流应“正进负出”,故铜片是盐水电池的正极。
10.(2026·湖北·期中)光伏发电简易原理如图,电池板上具有大量的不稳定电子,当太阳光照射到电池板上,这些电子获得能量会定向移动形成电流。光伏发电的主要能量转化是 能转化为 能。电池板中有两层纯硅掺杂形成的材料,其中电极相当于电源的负极,在电源内部负电荷移动的方向如图,则电流的方向是从电源的 (选填“正极流向负极”或“负极流向正极”)。
【答案】① 太阳 ② 电 ③ 负极流向正极
【详解】
[1][2]光伏发电时消耗太阳能,产生电能,主要能量转化是太阳能转化为电能。
[3]规定正电荷定向移动的方向是电流方向,由图可知,在电源内部负电荷移动的方向是从电源的正极流向负极,则电流的方向是从电源的负极流向正极。
考点5 热机
1.(2026·湖北武汉·期中)关于热机,下列说法中正确的是( )
A. 汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞
B. 柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合气吸入汽缸
C. 在热机的能量损失中,废气带走的能量最多
D. 改进技术后,热机的效率可以达到100%
【答案】C
【详解】
A.由汽油机和柴油机的结构可知,汽油机的顶部有火花塞,柴油机的顶部有喷油嘴,故A错误;
B.柴油机在吸气冲程中,只将空气吸入气缸,故B错误;
C.热机在工作过程中造成能量损失的因素有:燃料很难全部燃烧,排出的废气带走能量,热机部件之间的摩擦消耗能量,在热机的能量损失中,废气带走的能量最多,故C正确;
D.热机在工作时不可避免地有能量的损耗与散失,热机的效率不可能达到100%,故D错误。
故选C。
2.(2026·湖北武汉·期中)下图为某同学画出的四冲程内燃机的四冲程示意图,其中错误的是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程
C. 做功冲程 D. 排气冲程
【答案】B
【详解】
A.由图知,进气门打开,排气门关闭,此时曲轴和连杆相交的位置在右侧,说明活塞向下运动,所以是吸气冲程,故A正确,不符合题意;
B.在压缩冲程中,进气门和排气门都关闭,由图知,进气门未关闭,故B错误,符合题意;
C.由图知,进气门和排气门都关闭,此时曲轴和连杆相交的位置在右侧,说明活塞向下运动,所以是做功冲程,故C正确,不符合题意;
D.由图知,进气门关闭,排气门打开,此时曲轴和连杆相交的位置在左侧,说明活塞向上运动,所以是排气冲程,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.(2026·湖北·期中)如图是我国古代流行于民间的走马灯。当点燃走马灯内的蜡烛时,燃烧产生的高温气体便上升并推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。这和内燃机的哪个冲程类似( )
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】
走马灯中,高温气体推动物体转动,是将内能转化为机械能,内燃机的做功冲程中,缸内高温高压的燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,走马灯的工作原理与内燃机的做功冲程类似,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.(2026·湖北·期中)如图为四冲程柴油机某冲程的示意图,下列说法正确的是( )
A. 该冲程为吸气冲程,吸入汽缸的只有空气
B. 该冲程为压缩冲程,活塞向下运动
C. 该冲程为做功冲程,为柴油机提供动力
D. 该冲程为排气冲程,依靠飞轮的惯性完成
【答案】A
【详解】
图中进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,符合吸气冲程的特点,且柴油机吸气冲程吸入汽缸的只有空气,故A正确,BCD错误。
故选A。
5.(2026·湖北荆州·期中)如图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是( )
A. 这四个冲程的正确顺序是:丙→甲→丁→乙
B. 靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙
C. 甲冲程中是内能转化为机械能
D. 丁冲程中是内能转化为化学能
【答案】B
【详解】
A.甲是压缩冲程、乙是吸气冲程、丙是排气冲程、丁是做功冲程,正确顺序是乙→甲→丁→丙,故A错误;
B.靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙,故B正确;
C.甲冲程中是机械能转化为内能,故C错误;
D.丁冲程中是将燃料的化学能转化为内能,故D错误。
故选B。
6.(2026·湖北省荆州市田家炳中学·期中)如图是小明制作的汽轮机模型,在试管中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后产生的蒸汽就能冲击叶轮转动。在这一过程中,水蒸气的 能转化为叶轮的 能,这一过程与汽油机的 冲程作用相似。
【答案】① 内 ② 机械 ③ 做功
【详解】
[1][2]水蒸气由水吸热汽化而成,水汽化时吸收热量,内能增大,当其从试管口喷出时,水蒸气冲击叶轮,对叶轮做功,使叶轮转动起来,即水蒸气的内能转化为叶轮的机械能。
[3]此过程中,水蒸气的内能转化为叶轮的机械能,这与汽油机的做功冲程能量转化情况相同,做功冲程也是燃气内能转化为活塞的机械能。
7.(2026·湖北随州·期中)一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是2400r/min,柴油机每秒内做功 次,其中只有 冲程不是依靠飞轮的惯性完成的。
【答案】①
20 ②
做功
【详解】
[1]已知飞轮转速是2400r/min,换算为每秒的转速为40r/s。由于一个工作循环活塞往复2次,曲轴转动2周,做功1次,则该柴油机1s内完成20个工作循环,对外做功20次。
[2]在单缸四冲程柴油机的四个冲程中,做功冲程是燃料燃烧产生高温高压气体推动活塞做功,其他三个冲程(吸气冲程、压缩冲程、排气冲程)都是依靠飞轮的惯性来完成的。
8.(2026·湖北武汉·期中)(1)如图甲是我国古籍《天工开物》中描绘的造纸时“透火焙干”的情景。将张张湿纸膜贴在砖墙上,在巷中生火,砖的温度升高,湿纸膜上的水分逐渐蒸发,干透后下来就是成品纸了。
①砖的温度升高是通过 的方式来改变内能的;
②湿纸膜上的水分蒸发成水蒸气时,水分子间的距离 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)如图乙是某同学制作的简易汽轮机模型。他向易拉罐内部注入大约半罐水。将去掉了笔芯和尾塞的中性笔的尖端朝外,对准小风剧的扇叶。笔尾一端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。
①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。这个过程中的能量转化和汽油机的 冲程相同;
②蒸汽喷出后会形成“白雾”,这是水蒸气 (填物态变化名称)形成的。
【答案】(1)① 热传递 ② 变大 (2)① 做功 ② 液化
【讲解】(1)
①[1]改变物体内能的两种方式:做功和热传递;在巷中生火,砖吸收热量,温度升高,这是通过热传递改变了砖的内能。
②[2]一般来说,气态物质分子间间隔最大。湿纸膜上的水分蒸发成水蒸气时,水分子间的距离变大。
(2)
①[1]汽油机的做功冲程中,燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能。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。这个过程中将内能转化为机械能,能量转化和汽油机的做功冲程相同。
②[2]蒸汽喷出后会形成“白雾”,这是温度高的水蒸气遇冷液化形成的小液滴。
9.(2026·湖北·期中)如图所示是古希腊数学家希罗发明的“汽转球”,被誉为最早的蒸汽机。它由一个装有水的密闭锅与一个空心球通过两根空心管连接在一起,球两旁由两根出气管组成。在锅底加热通过 的方式增加水的内能,水沸腾后产生的高温水蒸气由空心管进入球中对球做功,就可以使球体快速转动。这一过程的能量转化和汽油机的 冲程的能量转化形式相同。
【答案】① 热传递 ② 做功
【详解】
[1]在锅底加热水的过程中,水从锅上吸收热量,温度升高,达到水的沸点而沸腾,这是通过热传递的方式增加水的内能。
[2]水沸腾后产生的高温水蒸气由空心管进入球中对球做功,使球体快速转动,此过程水蒸气的内能转化为球体的机械能,汽油机的做功冲程也是将内能转化为机械能。这一过程的能量转化和汽油机的做功冲程的能量转化形式相同。
10.(2026·湖北孝感··期中)如图所示为内燃机的四个冲程,四个冲程按照吸气、压缩、做功、排气冲程排列的正确顺序为 ,其中丁冲程涉及的主要能量转化是 。
【答案】① 乙、丁、甲、丙 ② 机械能转化为内能
【详解】
[1]乙图:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程。
丁图:进气门关闭,排气门关闭,活塞向上运动,是压缩冲程。
甲图:进气门关闭,排气门关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程。
丙图:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程。所以按吸气、压缩、做功、排气四个冲程排列应为乙、丁、甲、丙。
[2]丁图是压缩冲程,涉及的能量转化是机械能转化为内能。
考点6 热机的效率
1.(2026·湖北武汉·期中)某同学家自来水的温度为15℃,他洗澡时把燃气热水器的温度设定为40℃,通过查看水表得知自己洗澡用了 0.03 m3的水。如果燃气热水器的效率是90%,下列计算错误的是 ( )(q天然气=4.0×107J/m3)
A. 他洗澡时用水的质量为30kg
B. 0.03m3的自来水经过燃气热水器后吸收的热量为3.15×105J
C. 他这次洗澡大约消耗了0.0875m3的天然气
D. 若将燃气热水器的效率提高到95%,则本次洗澡可节约燃气约0.0045m3
【答案】B
【详解】
A.由可知,水的质量为,故A正确,不符合题意;
B.0.03m3的自来水经过燃气热水器后吸收的热量为,故B错误,符合题意;
C.根据可知,燃烧天然气放出的热量为,根据可知,他这次洗澡大约消耗天然气的体积为,故C正确,不符合题意;
D.若将热水器的效率提高到95%,则天然气完全燃烧放出的热量为,效率提高后消耗的天然气的体积为,则节约天然气的体积为,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.(2026·湖北省荆州市田家炳中学·期中)泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的平均阻力是3.0×103N,消耗燃油1.5kg,(燃油完全燃烧,热值q=4×107J/kg)求:
(1)专用车牵引力所做的功是多少?
(2)燃油放出的热量是多少?
(3)该专用车的热机效率是多少?
【答案】(1) (2) (3)28%
【讲解】(1)
因为专用车匀速行驶,所以牵引力为
牵引力所做的功为
(2)
消耗燃油的质量,燃油完全燃烧放出的热量为
(3)
根据题意可知,该专用车的热机效率为
3.(2026·湖北·期中)某品牌电动汽车使用的永磁同步电机在理想情况下工作的效率达97%,其物理意义是 。虽然新能源不断被开发利用,但汽油仍然是当今社会发热主要能源,为了提高汽油机的工作效率,可采取方法是 (选填字母标号)。
A.换用热值更大的燃料 B.对汽油机进行改进,减少能量损失
【答案】①
97%的电能转化为机械能 ②
B
【讲解】(1) 题详解:
[1]效率的物理意义是有效利用的能量占总输入能量的百分比。永磁同步电机效率为97%,即输入电能的97%转化为机械能,其余3%以热能等形式损耗。
[2]汽油机效率提升的关键在于减少能量损失(如摩擦、散热)。选项B通过改进技术减少能量损失,直接提高效率;选项A换用高热值燃料增加总热量,但效率定义为有用功与总热量的比值,并未提升该比值。
4.(2026·湖北孝感··期中)杭州亚运会开幕式的主火炬首次创新使用零碳甲醇燃料,开创了世界先河。若完全燃烧的零碳甲醇所释放出的热量,可以将质量为的水升高,水的比热容为,零碳甲醇的热值约为。求:
(1)零碳甲醇完全燃烧产生的热量;
(2)水所吸收的热量;
(3)该主火炬的热效率。
【答案】(1) (2) (3)42%
【讲解】(1)
零碳甲醇完全燃烧产生的热量
(2)
水所吸收的热量
(3)
该主火炬的热效率
5.(2026·湖北武汉部分学校·期中)如图所示是我国首款自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程干线客机中国商飞C919。若该飞机以720km/h的速度匀速直线航行20min,消耗航空燃油1.56t,飞机发动机的功率为2.6×107W。(航空燃油的热值为4×107J/kg)求:
(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)飞机在航行过程中的阻力是多少?
(3)发动机的效率是多少?
【答案】(1)6.24×10¹⁰J (2)1.3×10⁵N (3)50%
【讲解】(1)
消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量
(2)
由可得飞机飞行时的牵引力
因为飞机做匀速直线运动,受到牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,所以飞机受到的阻力
(3)
飞机航行20min,牵引力做功
发动机的效率
6.(2026·湖北随州·期中)氢燃料具有清洁,效率高等优点,被认为是理想的能源之一,目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知:水的比热容为,氢燃料的热值为。问:
(1)质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若这些热量全部被质量为、温度为的水吸收,水升高到的温度是多少?
(3)若这些热量恰好能供某氢能源公交车以的恒定功率匀速行驶5分钟,则该氢能源公交车的效率是多少?
【答案】(1)8.4×107J (2) (3)
【讲解】(1)
氢燃料完全燃烧放出的热量
(2)
热量全部被水吸收,故
水的温度变化量
水升高到的温度
(3)
有用功
该氢能源公交车的效率是
7.(2026·湖北十堰·期中)近年来,我国汽车工业发展迅猛,各种新型汽车不断投放市场,以下是我国某品牌轿车的测试报告:
汽油的热值,。请计算该品牌轿车在本次测试过程中:
车型
测试道路
测试距离
测试速度
整车质量
消耗汽油
受到阻力
某品牌轿车
标准水平国道
100km
80km/h匀速行驶
900kg
9L
整车重的0.08倍
(1)牵引力做了多少机械功?
(2)9L汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(3)发动机产生热量转化为牵引轿车前进所需能量的效率。(百分数保留1位小数)
【答案】(1) (2) (3)24.2%
【讲解】(1)
汽车在标准水平国道匀速行驶时,牵引力等于阻力,牵引力为
牵引力做功为
(2)
9L汽油完全燃烧释放的热量为
(3)
发动机产生热量转化为牵引轿车前进所需能量的效率为
8.(2026·湖北宜昌·期中)我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试,汽车以18m/s的速度匀速行驶了10min,已知汽车发动机的牵引力是1000N,发动机的效率是40%,(燃油的热值为4.5×107J/kg)试求:
(1)在进行测试的时间段内,汽车行驶的距离是多少?汽车牵引力所做的功是多少?
(2)发动机消耗燃油是多少?
(3)如果采用先进的技术将发动机的效率提高到42%,你能直观感受到的是什么?
【答案】(1)、 (2)0.6kg (3)提高了效率,走相同的路程,用油量减少,更省油。
【讲解】(1)
行驶时间,速度为18m/s,行驶距离:
牵引力做功:
(2)
发动机效率,燃油完全燃烧放出的热量:
由 得燃油质量:
(3)
发动机效率提高到42%,在牵引力、行驶速度相同的情况下,相同行驶距离消耗的燃油更少,或相同燃油量能行驶的距离更远(直观感受为“更省油”)。
9.(2026·湖北·期中)如图是我国自主研发的大型军用运输机运-20B,飞机机翼下装有四台相同的国产发动机一涡扇-20(昵称“大酒桶”),已知航空燃油的热值为4.0×107J/kg。运-20B的主要参数如下表:
自重/t
100
最大载重/t
66
发动机
涡扇—20×4
单台发动机最大推力/N
单台发动机最大输出功率/kW
最大航程/km
(1)航空燃油在涡扇-20发动机的燃烧室内燃烧,产生的气体喷出推动运-20B前进。此过程中产生的气体的 能转化为运-20B的 能;
(2)某次运-20B发动机以最大输出功率持续飞行1h,发动机效率为43.2%,共消耗航空燃油10t,求:
①此过程中航空燃油完全燃烧释放的热量;
②单台发动机的最大输出功率为多少千瓦?
【答案】(1)① 内 ② 机械 (2),
【讲解】(1)
[1][2]航空燃油在涡扇-20发动机的燃烧室内燃烧放出热量,产生的高温气体喷出推动运-20B前进,高温气体的内能转化为运-20B的机械能。
(2)
航空燃油完全燃烧释放的热量
发动机输出的有用功为
则发动机输出的总功率为
则单台发动机的最大输出功率为
10.(2026·湖北··期中)休渔政策有利于海洋渔业持续、稳定、高质量发展。5月1日起,我市开始进入海洋伏季休渔期;9月1日休渔期结束后,各渔港码头“千帆竞发”,渔船可出海进行捕捞作业。如图为某型号渔船,其部分参数如表。(g取10N/kg)
总长度(m)
34.2
宽度(m)
6
排水量(t)
200
最大吃水深度(m)
2.1
发动机额定动力输出功率(kW)
280
鱼舱容量(m3)
147
(1)该渔船满载时,求它受到的浮力;
(2)满载时,求船底受到海水的压强;(海水取1×103kg/m3)
(3)为方便保鲜,现需要将质量为3×103kg、温度为19℃的海水降低到4℃,求此过程放出的热量;[c海水取4.2×103J/(kg·℃)]
(4)若发动机以额定动力输出功率运行1h,消耗燃油60kg,求内能转化为机械能的效率。(q油取4.2×107J/kg)
【答案】(1) (2) (3) (4)40%
【讲解】(1)
渔船满载时排开水的质量
因渔船漂浮,渔船满载时受到的浮力
(2)
满载时,船底受到海水的压强
(3)
此过程放出的热量
(4)
发动机输出的机械能,即动力所做的功
消耗燃油产生的内能,即完全燃烧燃油释放的热量
内能转化为机械能的效率
考点7 内能相关实验与探究
1.(2026·湖北··期中)在“探究燃料放热能力强弱”的实验中,某组同学用如图所示的实验装置先后进行了两次实验,下列说法不正确的是( )
A. 两次实验水的质量必须相等
B. 两次实验燃料的体积必须相等
C. 实验是通过比较两次水的温度升高多少来比较燃料放热能力的强弱
D. 两次实验时水的初温可以不相同
【答案】B
【详解】
A.为了通过水升高的温度比较燃料放热多少,必须控制水的质量相等,故A正确,不符合题意;
B.燃料的放热能力由燃料种类决定,根据燃料的实验应控制燃料的质量相等,而非体积,因为不同燃料密度不同,体积相等时质量不一定相等,故B错误,符合题意;
C.如实验原理所述,通过比较水的温度升高多少,能间接比较燃料放热能力强弱,故C正确,不符合题意;
D.水的初温不影响温度升高的多少,只要水的质量、比热容相同,Δt 就能反映燃料放热多少,因此初温可以不相同,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.(2026·湖北孝感··期中)为了比较水和沙子吸热本领的大小,小文做了如图所示的实验;在两个相同的烧杯中,分别装有水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下表:
(1)实验中应该使水和沙子的 和 相同;
(2)在此实验中用 表示水和沙子吸热的多少;
(3)由表中数据可知: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)结论:水和沙子, 的吸热本领大。
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
【答案】(1)① 质量 ② 初温 (2)加热时间的长短 (3)大于 (4)沙子 (5)水
【讲解】(1)
[1][2]要比较水和沙子吸热本领的大小,根据控制变量法,实验中应该使水和沙子的质量和初温相等。
(2)
在此实验中,用加热时间的长短表示水和沙子吸热的多少,因为使用相同的酒精灯加热,相同时间内放出的热量相同,那么水和沙子吸收的热量也相同,加热时间越长,吸收的热量越多。
(3)
由表中数据可知,质量相同的水和沙子,升高相同温度时,水的加热时间更长,可知水吸收的热量大于沙子吸收的热量。
(4)
如果加热时间相同,即水和沙子吸收的热量相同,水和沙子的质量相同,由表格数据分析知,沙子的温度变化大。
(5)
由表中数据可知,质量相同的水和沙子,升高相同温度时,水的加热时间更长,水需要吸收的热量更多,由可得水的比热容大,即水的吸热本领大。
3.(2026·湖北宜昌·期中)为比较不同燃料燃烧放热能力的差异,小明设计了如图甲,乙所示的两组对比实验,实验装置完全相同,烧杯内水的初温、质量也都相同,实验中忽略热量的散失,且两种燃料燃烧时均匀放热;
(1)实验中还应控制燃料燃烧的 (选填“时间”“初温”或“质量”)相同;
(2)实验中,通过比较 (选填“温度计示数的变化”或“加热时间”)来比较燃料燃烧放出的热量多少,燃料燃烧完后,画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示,由此可知,用燃料1加热的水升温快,这说明在 燃料1放出的热量多,燃料1燃烧5min放出的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)燃料2燃烧15min放出的热量;
(3)假设燃料完全燃烧,则燃料1与燃料2的热值之比为 。
【答案】(1)质量 (2)① 温度计上升的示数 ② 相同时间内 ③ 大于 (3)4∶3
【讲解】(1)
在比较不同燃料燃烧放热能力的实验中,还应控制燃料燃烧的质量相同,通过比较温度计的示数变化来比较燃料燃烧放出热量的多大。
(2)
[1]在比较不同燃料燃烧放热能力的实验中,应控制燃料燃烧的质量相同,通过比较温度计的示数变化来比较燃料燃烧放出热量的多大;
[2]用燃料1加热的水升温快,说明在相同时间内燃料1放出的热量多;
[3]读图丙可知,燃料燃烧完时,燃料1燃烧了5min,燃料2燃烧了15min,甲图中水升温更多,说明燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量。
(3)
实验中忽略热量的散失,且两杯水的质量、比热容均相同,则由公式可得,二者放出的热量之比为
由公式可得,燃料1与燃料2的热值之比为
4.(2026·湖北荆州·期中)为了比较两种燃料的热值,渭均同学采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温相同,质量均为100g,实验中忽略热量的损失。
(1)实验中应控制燃料燃烧的 (选填“时间”或“质量”)相同,根据 比较燃料燃烧放出热量的多少;
(2)渭均选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽时,他记下了各个时刻烧杯中水温,绘制了图乙的图像,则可初步判断燃料 的热值大;
(3)另一组的可欣同学也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,比较燃料c和燃料d的热值,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料燃烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙,她发现在燃料c燃尽之前烧杯内的水就沸腾了,为避免出现以上情况,你给出的建议是 (填一种方法即可);
(4)可欣同学在实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料c的质量,他想通过这些数据计算出燃料c的热值,你认为他的计算结果与真实值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)① 质量 ② 水升高的温度 (2)b (3)增加水的质量(或减小燃料的质量、降低水的初温) (4)偏小
【讲解】(1)
[1]本实验中,燃料燃烧放出的热量与燃料的热值与质量都有关,本实验探究的是不同燃料的热值关系,所以根据控制变量法可知应保证两种燃料的质量相同。
[2]燃料燃烧释放的热量被水吸收后水内能变大,温度升高,所以可以通过比较水升高的温度来比较燃料燃烧放出热量的多少。
(2)
如图乙所示,燃料b燃尽时,使水升高的温度更高,说明在质量相同的情况下b燃尽时放出的热量更多,即燃料b的热值更大。
(3)
水沸腾是因为吸收的热量较多,温度升高量较大,达到了水的沸点,此时水再继续吸热就会沸腾,为了使水温度的升高量不那么大,可以采取的方法有减少燃料的质量、增大水的质量等,或者降低水的初温,使水温升高后也达不到沸点。
(4)
本实验中计算燃料的热值时是认为燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收,水吸收的热量等于燃料完全燃烧放出的热量,但是实际情况中燃料燃烧放出的热量只有一部分会被水吸收,很大一部分热量会散失,所以计算得到的燃料燃烧放出的热量比真实值小,导致测得的热值比真实值偏小。
5.(2026·湖北武汉·期中)小南同学在1个标准大气压下完成了“探究冰熔化时温度变化规律”的实验,并根据实验数据,画出了温度随时间变化的图像,如图所示。(c水>c冰)
(1)分析图像,根据冰熔化时温度变化特点可知:冰属于 ;
(2)冰熔化后的温度随时间变化的图像可能是C 段;
(3)有同学认为该实验没有用酒精灯加热,也可以完成,理由是 ;
(4)若将冰熔化后试管中的水倒掉,装入另一种液体。用酒精灯不断给烧杯加热时,最终发现烧杯中的水和试管中的液体都沸腾了,这说明水的沸点 试管中液体的沸点。
【答案】① 晶体 ② D ③ 物质可以从空气中吸热熔化 ④ 高于
【详解】
(1)[1]分析图像,可看到,冰在BC段吸收热量,温度保持不变,只有晶体在熔化时,温度保持不变,所以冰属于晶体。
(2)[2]冰熔化后,变为水,而c水>c冰,从图中可以看到,从第10min到第14min,这4min水吸收的热量,大小等于冰一开始到第4min,吸收的热量,即,熔化前后,冰和水的质量是相同的,即,根据比热容公式可知,水升高的温度较小,冰升高的温度较大,由于冰一开始到第4min,升高的温度为4℃,则水升高的温度小于4℃,故冰熔化后的温度随时间变化的图像可能是CD段。
(3)[3]有同学认为该实验没有用酒精灯加热,也可以完成,因为冰是需要吸收热量才熔化,冰周围的空气温度高于冰块,冰可以从空气中吸热熔化,所以该实验没有用酒精灯加热,也可以完成。
(4)[4]假设水的沸点低于试管中液体的沸点,那么烧杯中水沸腾了,试管中液体的温度和烧杯水的温度相同,液体的温度没有达到自身的沸点,该液体不能沸腾,假设不成立;假设水的沸点等于试管中液体的沸点,那么烧杯中水沸腾了,试管中液体也达到了沸点,但是液体不能沸腾,因为烧杯中的水,和试管中的液体,温度相同,不能发生热传递,试管中的液体不能持续吸收热量,假设不成立;假设水的沸点高于试管中液体的沸点,那么烧杯中水沸腾了,水和液体之间有热传递,液体的温度会达到沸点,并且水的温度高于液体的沸点,存在温度差,液体达到沸点后,还会继续吸热,液体会沸腾,符合题意,假设成立,故水的沸点高于试管中液体的沸点。
试卷第1页,共3页
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