专题02 内能与热机(期中真题汇编,福建专用)九年级物理上学期
2026-09-21
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摘要:
**基本信息**
聚焦福建期中联考真题,覆盖内能与热机6大高频考点,融合新能源汽车、机械狗等科技前沿及“煮”篆体、省油灯等传统文化情境,梯度设计基础与综合应用试题。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择|30题|内能改变、比热容、热机冲程|以搓手取暖、海边温差等生活实例考查概念辨析|
|实验探究|10题|比较不同物质吸热能力|用控制变量法、转换法设计“水与沙子吸热”等实验,结合温度-时间图像分析|
|计算|13题|热机效率、新能源汽车能耗|结合天然气热水器、氢能源公交车等实际场景,考查能量计算与效率分析|
内容正文:
专题02 内能与热机
6大高频考点
1. 内能及其改变
2. 物质的比热容
3. 热机
4. 比较不同物质吸热的情况
5. 跨学科:热机效率和环境保护
6. 我国新能源汽车的发展
考点1 内能及其改变
1.(2026·福建福州·期中联考)下列实例中,通过做功改变内能的是( )
A. 盛夏时,吃雪糕解暑
B. 发烧时,湿毛巾给头部降温
C. 天冷时,用热水袋取暖
D. 搓手时,双手温度升高
2.(2026·福建漳州二中·期中)“煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A. 热水暖手
B. 钻木取火
C. 搓手取暖
D. 擦燃火柴
3.(2026·福建漳州龙海一中·期中)如图所示,是中国国家博物馆原始社会厅中展示的一种取火器,它以牛角作外套筒,木制推杆,杆前端粘附艾绒,取火时,一手握住套筒,一手猛推杆入筒,随即将杆拔出,艾绒即燃,它的尺寸如图。下列说法中正确的是( )
A. 取火时内能转化为机械能
B. 取火时是通过做功增加筒内空气的内能
C. 取火时是通过热传递增加筒内空气的内能
D. 取火的原理与汽油机的做功冲程相同
4.(2026·福建莆田中山中学·期中)关于温度、热量和内能的说法中正确的是( )
A. 温度高的物体,含有的热量多
B. 物体的内能增加,一定从外界吸收了热量
C. 热传递过程中,热量由内能大的物体传向内能小的物体
D. 一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能变大
5.(2026·福建泉州一中·期中)下列现象中,利用热传递改变物体内能的是( )
A. 来回弯折的铁丝温度会升高
B. 给自行车轮胎打气时,打气筒变热
C. 锤子向木头里钉钉子,钉帽变热
D. 将热鸡蛋放入冷水中,鸡蛋变凉了
6.(2026·福建省福州第一中学·期中)学习了热学后,小明对所学的知识进行了总结,以下结论正确的是( )
A. 对一个物体做功,物体内能一定增加
B. 热量总是从热量多的物体传递给热量少的物体
C. 酒精的热值与比热容都与其质量大小无关
D. 温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
7.(2026·福建厦门湖滨中学·期中)珍惜能量,善待生命与自然。下列四幅图中,属于利用热传递改变物体内能的是( )
A. 搓手取暖 B. 烧水升温
C. 压缩空气引火 D. 钻木取火
8.(2026·福建厦门外国语学校·期中)炸枣是厦门用油炸的一种点心,吃起来既甜又软绵,如图所示,说法正确的是( )
A. 刚出锅的炸枣很烫,是因为炸枣含有的热量多
B. 炸枣刚入油锅时,油将温度传递给炸枣
C. 从油锅里捞出炸好的炸枣后一段时间,炸枣的内能减小
D. 烧油时,油锅里的油在沸腾后温度不断上升,内能不断增大
9.(2026·福建厦门湖滨中学·期中)人体维持37℃左右的正常体温是生命活动的必要条件,体温的稳定离不开温度、热量与内能的动态调节。关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A. 热量一定从内能多的物体传递到内能少的物体
B. 标准大气压下冰水混合物内能为零
C. 水的温度越高,所含热量越多
D. 物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
10.(2026·福建厦门外国语学校·期中)如图甲,在绝热的容器(容器内部不与容器外部发生热传递)中装有20°C的水A,其质量为mA;把一瓶90°C、质量为mB的水B放入绝热容器后,利用温度传感器测量它们的温度变化,得到图乙中的曲线。水B从90℃下降到80℃需要1min,放出的热量为Q1,从80℃下降到70℃需要3.8min,放出的热量为Q2。忽略瓶子吸收(或放出)的热量,下列说法正确的是( )
A.
B. 水B的内能传递给了水A使其温度上升
C. 若最终水A和水B的温度都是70℃,则
D. 从0到3min的时间内,水A吸收的热量为QA,水B放出的热量为QB,则
考点2 物质的比热容
1.(2026·福建福州·期中联考)下列关于热现象,下列说法正确的是( )
A. 夏天的中午时分,海边沙子比海水温度高,是因为沙子吸热多,海水吸热少
B. 夏天在地面上洒水会使人感到凉快,原因是水的比热容大
C. 物质的比热容跟物质的种类和物质的状态有关
D. 在盛夏的夜晚,微风一般从海面吹向沙滩
2.(2026·福建省厦门市第一中学·期中)已知铝的比热容约是铁的两倍,质量相等的铝球和铁球,放出相同的热量后接触在一起,则( )
A. 内能从铝球传给铁球
B. 热量从铝球传给铁球
C. 温度从铁球传给铝球
D. 无法判断
3.(2026·福建福州·期中联考)在劳动技术课上,小宸学会了烹饪一道经典山西名菜——过油肉。在烹饪过程中,涉及了很多有趣的热学知识,以下说法正确的是( )
A. 从冰箱拿出的冻肉温度较低,内能为零
B. 锅中油的比热容会随温度升高而增大
C. 食物香气四溢是因为分子之间存在引力
D. 炒肉时是通过热传递的方式增大内能
4.(2026·福建漳州二中·期中)在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是( )
A. 沿海地区的气温比内陆变化小
B. 夜间,在秧田里灌水保温
C. 发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温
D. 汽车发动机用水作冷却液
5.(2026·福建厦门外国语学校·期中)森林中含有大量水分,晴朗的夏日,如果你在森林中迷路了,利用风向就能走出森林,应该( )
A. 顺风走,因为森林比土地比热容更大
B. 顺风走,因为森林比土地比热容更小
C. 逆风走,因为森林比土地比热容更大
D. 逆风走,因为森林比土地比热容更小
6.(2026·福建石狮石光中学·期中)如图所示,是同一纬度海拔相近的沿海城市甲和内陆城市乙的年平均气温的变化曲线。下列说法正确的是( )
A. 若,表示海水温度每升高1℃时吸收热量
B. A曲线温差更大,说明其代表的城市吸收了更多热量
C. 夏日的深夜,沿海城市的风一般是由大陆吹向海洋
D. 根据水的比热容比砂石更小的特点,可判断曲线A代表内陆城市
7.(2026·福建泉州一中·期中)甲、乙两物体的比热容之比为,甲的质量是乙质量的两倍,若它们吸收相等的热量,则甲、乙两物体升高温度之比为( )
A.
B.
C.
D.
8.(2026·福建省厦门市第九中学·期中)选用金属作炊具可使温度上升得更快,节省加热时间,原因之一是金属具有较小的( )
A. 比热容
B. 温度
C. 热量
D. 内能
9.(2026·福建福州·期中联考)甲、乙两保温杯装有初温相同、等质量的同种液体,在恒温的室内静置,两杯液体的温度时间变化图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲杯内液体的比热容大于乙杯内液体
B. 甲杯内液体的比热容小于乙杯内液体
C. 0~1h内甲杯内液体放出的热量比乙杯多
D. 0~6h甲、乙两杯液体放出的热量一样多
10.(2026·福建漳州二中·期中)已知铝的比热容大于铁的比热容,质量相等的铁块和铝块,在沸水中加热相当长的时间后取出,让它们放出相等的热量后,把铝块与铁块再放在一起时,则( )
A. 它们间不会有热传递
B. 热从铝传到铁
C. 热从铁传到铝
D. 无法确定
考点3 热机
1.(2026·福建福州·期中联考)下列不属于热机应用的是( )
A. 长征五号火箭液氢液氧发动机
B. 纯电动汽车
C. 歼-20战机涡扇15煤油发动机
D. 喷气式飞机
2.(2026·福建漳州龙海一中·期中)关于柴油机四个冲程的描述正确的是( )
A. 吸气冲程中吸入汽缸的是空气
B. 做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的
C. 压缩冲程中机械能转化为柴油和空气混合物的内能
D. 排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的极少部分
3.(2026·福建省福州第一中学·期中)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A. 甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B. 由乙图可知该汽油机的效率是30%
C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D. 为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
4.(2026·福建厦门湖滨中学·期中)敬畏机械智慧,珍视能量价值,汽油机效率高低直接影响能源利用与尾气排放,关系生态环境与人体健康,如图所示的是汽油机工作循环中的( )
A. 吸气冲程
B. 排气冲程
C. 压缩冲程
D. 做功冲程
5.(2026·福建石狮石光中学·期中)如图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法不正确的是( )
A. 这四个冲程的正确顺序是丁→甲→丙→乙
B. 丙冲程中机械能转化为内能
C. 若该内燃机1s内对外做功15次,则飞轮转速是1800r/min
D. 让汽油充分燃烧可提高汽油机的效率
6.(2026·福建泉州一中·期中)春节期间,小物观察到点燃的“窜天猴”爆竹升空时,火药燃烧产生的高温气体迅速向下喷射,推动爆竹飞向高空,对爆竹做功,这一过程的能量转化与下列四冲程汽油机的哪个冲程相同( )
A. B.
C. D.
7.(2026·福建安溪一中·期中)如图,用热水壶烧水至沸腾时,水蒸气会顶起壶盖。汽油机的四冲程中与该过程能量转化情况相同的是( )
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
8.(2026·福建莆田中山中学·期中)如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,以下说法正确的是( )
A. 汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是:丙、甲、丁、乙
B. 汽油机吸气冲程汽缸吸进的物质是汽油
C. 若汽油机每秒做功10次,则飞轮的转速为
D. 图丁是做功冲程,机械能转化为内能
9.(2026·福建福州平潭一中·期中)某品牌插秧机使用四冲程汽油机,图中汽油机处于 冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机每秒钟对外做功 次。
10.(2026·福建省福州第一中学·期中)如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,其中图 是将内能转化为机械能的冲程。现有一台四冲程汽油机,飞轮的转速为2400r/min,则这个汽油机每秒钟内对外做了 次功。
考点4 比较不同物质吸热的情况
1.(2026·福建省厦门市第九中学·期中)在“比较不同物质吸热能力”的实验中,将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热。记录相关数据,并绘制出如图所示的图象(不计热量损失)。
(1)实验时,选用初温和 (填“质量”或“体积”)均相等的甲、乙两种液体;
(2)加热5min,甲吸收的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)乙吸收的热量;
(3)乙液体的比热容是甲液体的 倍。
2.(2026·福建厦门湖滨中学·期中)小聪暑假和家人一起去海边游玩,他发现白天的日照下,沙子被晒得烫脚,而海水却是凉凉的,他想应该是不同的物质吸热能力可能是不相同的,于是他找来了一些实验器材,用图甲所示的装置做了如下的实验:
(1)用两只相同的烧杯分别取初温度和 (选填“体积”或“质量”)相同的水和沙子;
(2)用两个相同的酒精灯来加热水和沙子,当它们升高相同的温度时,通过比较 来判断吸热的多少;
(3)小聪根据所测得的数据,绘制出了两者在相同加热条件下温度随时间变化的图像,通过图像可知,两者都升高到60℃时,水和沙子相比, 吸收的热量多,所以 的吸热能力更强;水的这一特点可用于调节气温,避免环境温度骤升骤降影响人体健康。
(4)如果水的比热容是,则沙子的比热容是 。
3.(2026·福建厦门外国语学校·期中)南宋诗人陆游在《老学庵笔记》说:“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏,注水于唇窍中,可省油之半。”如图甲所示是省油灯,瓷盏比铜盏省油是因为c陶瓷>c铜,从相同大小的火焰吸收相同的热量, (选填“陶瓷”或“铜”)升高的温度比较小,从而使盏和油的温度不会太高;图乙中a是 (选填“陶瓷”或“铜”)的关系图。
4.(2026·福建漳州龙海一中·期中)如图甲,小明用传感器比较不同物质的比热容:他用铁夹将温度传感器及分别盛有甲、乙两种液体的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分要与试管内的液体良好接触,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连。打开红外加热器开关对盛有液体的试管进行加热,在计算机上可以得到相应的温度-时间实验图线。
(1)实验前,除让两个试管内的液体初温相同外,还必须控制它们的 相同;
(2)实验时,对两种物质加热相同的时间,通过比较 来比较它们的吸热本领;
(3)某次实验中,在计算机上得到的温度-时间实验图线如图乙所示。分析图像可知, (选填“甲”或“乙”)液体的吸热本领强;
(4)若乙液体是水,则甲液体的比热容是 ;
(5)请列举一个生活中利用水的比热容较大的事例: 。
5.(2026·福建省厦门市第一中学·期中)某项目式学习小组探究海陆风的成因。
(1)利用如图所示装置探究沙子和水的吸热能力。在两箱子中装入 相等且初温相同的水和沙子,用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,是为了保证相同时间内水和沙子 相同。
(2)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图所示,可知在相同时间内,沙子升高的温度比水升高的温度 ,说明 的吸热能力强。
【任务二】实验模拟海陆风的形成
信息窗:空气因受热体积膨胀,密度变小而上升,冷空气会从四面八方流过来,从而形成风。
(3)取下两箱子的封口盖,在两个箱子的侧面分别开一小孔后,连接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),通过白烟的流向模拟日晒下海边的风向。阅读信息窗中的知识并分析判断:相同条件下,加热一段时间后,烟将会从管的 (填“A”或“B”)管口冒出。依据实验和理论分析,可推断夜间海风是 (填选项前字母)。
A.从大海吹向陆地 B.从陆地吹向大海
6.(2026·福建莆田中山中学·期中)如图甲所示是“比较水和煤油吸热能力”的实验装置。
(1)加热过程中:用玻璃棒搅动的目的是 ;用图甲的装置进行实验时,加热过程中还缺少的测量器材是 ,水和煤油吸热的多少是通过 来反映的,在探究活动中常用到这种方法,这种方法叫 ;
(2)关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的是______。
A. 采用相同热源加热
B. 使用相同规格的烧杯
C. 最好让水和煤油的初温相同
D. 烧杯中分别装入相同体积的水和煤油
(3)某同学分别记录水和煤油的加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像(如图乙所示)。根据图像可知,要使水和煤油升高相同的温度,应给 加热更长的时间,这说明 的吸热能力强。
7.(2026·福建泉州一中·期中)如图甲是小华“探究不同物质吸热本领”的实验装置,用两个相同的容器和相同的加热装置分别给水和煤油加热。
(1)实验时,在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的煤油和水;通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来间接反映煤油和水吸收的热量;
(2)小华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,分析图像可知: (选填“水”或“煤油”)的比热容更大;
(3)本实验过程中,第5min时水的内能 第10min时水的内能(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(4)由图像可知,煤油的比热容是 。[已知]
8.(2026·福建安溪一中·期中)图甲为“探究不同物质的吸热能力”的实验装置。两个温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。在计算机上打开与此仪器配套的专用软件,点击“开始记录”,同时打开红外加热器开关,对盛有水和食用油的试管进行加热,在计算机上得到相应的实验图线如图乙。
(1)该实验采用了红外加热器,相比于酒精灯,其好处是 。
(2)图乙的A、B两图线中, (选填“A”或“B”)反映的是水吸热升温的图像。(实验时气压为1个标准大气压)
(3)该实验中,两种液体吸收热量的多少可通过 (选填“液体升高的温度”或“加热时间”)体现,这种研究方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”)。
(4)如图乙,分析可知相同质量的A、B两液体吸收相同热量,液体 升温更高;液体 吸热能力更强。(均选填“A”或“B”)
9.(2026·福建福州·期中联考)为了比较水和食用油的比热容,某同学用如图所示的器材进行了实验。实验数据记录如下:
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
200
20
6
45
食用油
200
20
6
70
(1)该实验除了题1图示中的实验器材以外,还需要的测量工具是停表和 。
(2)实验中,两烧杯内放入相同规格的电加热器,这样可以保证在相同的时间内,水和食用油吸收的热量 ,此处用到的研究方法是 ;如表格数据所示,水吸收的热量 食用油吸收热量(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则食用油的比热容为 J/(kg·℃)。
(4)在2图中能合理反映该实验结果的图象是 (填“甲”“乙”或“丙”)。
10.(2026·福建漳州二中·期中)学习比热容知识后,小方和小东用相同的实验装置(如图1所示),验证水比煤油的吸热能力强。
(1)除温度计外,还需要的测量工具是 ,本实验主要运用的实验方法是 ;
(2)按照实验规范要求,调整铁圈B,确定其高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。为了顺利完成此实验,需要用到相同 的水和煤油;
(3)加热5min,水吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量;
(4)根据实验数据,小方和小东分别画出了水和煤油的温度和加热时间的图像,如图2中的图像A和图像B,在A、B图像中能合理反映该实验结果是 (选填“A”或“B”),若水的比热容是,由图像可知:煤油的比热容是 。
考点5 跨学科:热机效率和环境保护
1.(2026·福建厦门外国语学校·期中)现在使用涡轮增压发动机的汽车越来越多,和自然吸气发动机相比,涡轮增压发动机燃料可以更充分的燃烧,下列关于热值和热机效率说法,正确的是( )
A. 燃料燃烧更充分,可以增大热值
B. 燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
C. 涡轮增压发动机的热机效率可达100%
D. 燃料燃烧释放的热量越大,热机效率越高
2.(2026·福建省厦门市第一中学·期中)关于热机效率,下列说法中正确的是( )
A. 热机效率越高,热机做的有用功越多
B. 热机效率越高,热机的功率越大
C. 提高热机效率和节能减排无关
D. 提高热机效率,要减少机械摩擦和热损失
3.(2026·福建漳州龙海一中·期中)如图所示的是烧锅炉的工人在用煤铲向炉膛送煤时的场景,为了提高锅炉的效率,工人提出了以下方法,其中最有效的是( )
A. 把大的煤块送进炉膛,并加大送风量
B. 把煤粉送进炉膛,并加大送风量
C. 把大的煤块送进炉膛,并减小送风量
D. 把煤粉送进炉膛,并减小送风量
4.(2026·福建省莆田第八中学·期中)民谚“五月五、过端午、蒸粽子”,呈现了端午节文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的水蒸气进行加热。用2.5kg的水蒸粽子,当水沸腾时,水温升高了80℃。,。求:
(1)从加热至沸腾,水吸收的热量;
(2)此过程若采用煤炉加热,煤炉加热水的效率为10%,需要完全燃烧煤的质量。
5.(2026·福建厦门湖滨中学·期中)机械狗是一种基于仿生学设计的四足机器人,在救援、安防等场景中承担着重要的“生命守护”角色——在地震、塌方等危险救援现场,它能代替救援人员进入结构不稳定的区域探查生命迹象,既避免了救援人员直面的生命风险,也能更快定位受困者、为生命救援争取宝贵时间。某台机械狗在水平路上可以实现负重40kg,10min移动1.2km。机械狗的运动利用液压系统,为其提供动力的是燃油发动机。已知某次工作中,机械狗的发动机消耗12kg燃油,提供了的有用功。则:
(1)为了使用安全,该机械狗的液压系统的液压油的温度不能高于80℃,已知质量为2kg的液压油的温度由30℃升高到80℃吸收了的热量,该液压油的比热容为多少?
(2)燃油的热值为,12kg的燃油完全燃烧释放的热量为多少焦耳?
(3)该机械狗燃油发动机工作时的效率为多少?
6.(2026·福建厦门外国语学校·期中)小华家使用的是天然气热水器,该热水器的铭牌如下表,其中热效率模糊不清。已知当时自来水的温度为20℃,天然气的热值为3.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)求:
燃气热水器
输出热水温度
40℃
气量
1.2m3/h
水量
5kg/min
热效率
(1)燃气热水器正常工作10分钟水吸收的热量;
(2)燃气热水器正常工作的热效率。
7.(2026·福建漳州龙海一中·期中)太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一.某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃.求:
(1)热水器中的水吸收的热量Q;[水的比热容c=4.2×103J/(kg.℃)]
(2)热水器5小时内接收到的太阳能E;
(3)热水器的效率η;
(4)若改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧多少千克煤气?(煤气的热值q=4.2×107J/kg,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)
8.(2026·福建石狮石光中学·期中)“运-20”是我国自主研制的大型运输机,它的发动机是一种热机,利用在气缸中燃烧航空煤油,同时从喷口向后高速喷出燃气,使发动机获得向前的推力。如果“运-20”在高空中飞行时所受到的恒定水平推力为F,在推力F作用下,以的速度沿水平方向匀速航行1h、需要燃烧航空煤油,已知飞机发动机提供的机械功率是,航空煤油的热值为。求:
(1)在上述1h内,所完全燃烧的航空煤油释放的热量;
(2)在上述航行过程中,发动机所获得水平推力F大小;
(3)在上述航行过程中,该飞机发动机的热机效率。
9.(2026·福建莆田中山中学·期中)家里的天然气热水器上铭牌标注的效率大于75%。为了探究铭牌标注的效率是否真实,用该天然气热水器将质量为40kg的水从15℃加热到40℃,观察到天然气表的示数由变为。已知水的比热容为,天然气热值为,求:
(1)水吸收的热量;
(2)所用的天然气完全燃烧放出的热量;
(3)该天然气热水器铭牌上标注的效率是否真实?
10.(2026·福建泉州一中·期中)用煤气炉将的水从加热到,消耗煤气。已知煤气的热值为,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气炉加热的效率。
考点6 我国新能源汽车的发展
1.(2026·福建泉州一中·期中)“全液冷超级充电桩”可使电动汽车的充电更加快速安全。某款“全液冷超级充电桩”的充电枪内部有电缆和冷却管,冷却管内流动的冷却液可带走充电时电缆产生的大量热量,这一过程中主要利用了冷却液具有较大的( )
A. 比热容
B. 质量
C. 密度
D. 内能
2.(2026·福建安溪一中·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,我国部分城市已有大量氢能源公交车投放使用。某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶一段时间,消耗了0.6kg的氢燃料。已知,,氢能源公交车的发动机效率为50%。
(1)求0.6kg氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量全部被质量为400kg,温度为15℃的水吸收,求水温度升高的度数;
(3)求这段时间氢能源公交车的发动机所做的功;
(4)求消耗0.6kg的氢燃料可供氢能源公交车匀速行驶的时间。
3.(2026·福建省莆田第八中学·期中)国产新能源越野车仰望是全球首款创新性配备了应急浮水功能的车。它满载时整车质量约为,在发动机模式下,满载时汽车在地面匀速行驶百公里消耗汽油,受到的阻力是车总重的倍。油电混合模式下续航突破1000km。(q汽油=4.6×107J/kg)若U8在满载时,求:
(1)它遇突发涉水情况漂浮在水面受到的浮力;
(2)10kg的汽油完全燃烧放出的热量;
(3)在发动机模式下行驶时发动机的效率。
试卷第1页,共3页
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专题02 内能与热机
6大高频考点
1. 内能及其改变
2. 物质的比热容
3. 热机
4. 比较不同物质吸热的情况
5. 跨学科:热机效率和环境保护
6. 我国新能源汽车的发展
考点1 内能及其改变
1.(2026·福建福州·期中联考)下列实例中,通过做功改变内能的是( )
A. 盛夏时,吃雪糕解暑
B. 发烧时,湿毛巾给头部降温
C. 天冷时,用热水袋取暖
D. 搓手时,双手温度升高
【答案】D
【详解】A.盛夏时,吃雪糕解暑,雪糕吸收热量,人体放热,是能量的转移,是通过热传递改变物体的内能,故A不符合题意;B.发烧时,用湿毛巾给头部降温,毛巾吸收热量、温度升高,是能量的转移,是通过热传递改变物体的内能,故B不符合题意;C.天冷时,用热水袋取暖,热水袋放出热量、温度降低,即发生了热传递,是通过热传递改变物体的内能,故C不符合题意;D.搓手时,感到手变热,手的温度升高、内能增大,即机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能,故D符合题意。故选D。
2.(2026·福建漳州二中·期中)“煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A. 热水暖手
B. 钻木取火
C. 搓手取暖
D. 擦燃火柴
【答案】A
【详解】“煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物,这是通过热传递改变内能;A.热水暖手,这是通过热传递改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上相同,故A符合题意;BCD.钻木取火、搓手取暖、擦燃火柴,这是通过做功改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上不相同,故BCD不符合题意。 故选A。
3.(2026·福建漳州龙海一中·期中)如图所示,是中国国家博物馆原始社会厅中展示的一种取火器,它以牛角作外套筒,木制推杆,杆前端粘附艾绒,取火时,一手握住套筒,一手猛推杆入筒,随即将杆拔出,艾绒即燃,它的尺寸如图。下列说法中正确的是( )
A. 取火时内能转化为机械能
B. 取火时是通过做功增加筒内空气的内能
C. 取火时是通过热传递增加筒内空气的内能
D. 取火的原理与汽油机的做功冲程相同
【答案】B
【详解】A.取火时,推杆对筒内的空气做功,将推杆的机械能转化为空气的内能,故A错误;B.猛推推杆时,推杆对筒内空气做功,使其体积减小、温度升高,内能增加,故B正确;C.取火时主要依靠对空气做功使其内能增大,并非靠热传递来升高温度,故C错误;D.汽油机的做功冲程是燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞对外做功,将内能转化成机械能,取火的原理与汽油机的做功冲程不相同,故D错误。故选B。
4.(2026·福建莆田中山中学·期中)关于温度、热量和内能的说法中正确的是( )
A. 温度高的物体,含有的热量多
B. 物体的内能增加,一定从外界吸收了热量
C. 热传递过程中,热量由内能大的物体传向内能小的物体
D. 一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能变大
【答案】D
【详解】A.热量是一个过程量,存在于热传递或热交换过程中,热量用“吸收”或“放出”来表述,不能用“具有”或“含有”表述,故A错误;B.物体内能增加的原因可能是外界对物体做功,也可能是物体从外界吸收热量,故B错误;C.发生热传递的条件是具有温度差,所以热量可以自发地从高温物体转移到低温物体,而不一定是由内能大的物体传向内能小的物体,故C错误;D.内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子间势能的总和;冰是晶体,熔化过程中需要持续吸收热量,内能增加,温度保持在熔点不变,故一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,但内能变大,故D正确。故选D。
5.(2026·福建泉州一中·期中)下列现象中,利用热传递改变物体内能的是( )
A. 来回弯折的铁丝温度会升高
B. 给自行车轮胎打气时,打气筒变热
C. 锤子向木头里钉钉子,钉帽变热
D. 将热鸡蛋放入冷水中,鸡蛋变凉了
【答案】D
【详解】A.来回弯折铁丝时,对铁丝做功,机械能转化为内能,使铁丝温度升高,属于做功改变内能,故A不符合题意;B.给自行车轮胎打气时,打气筒压缩气体做功,同时打气筒与活塞摩擦做功,使打气筒内能增加导致温度升高,属于做功改变内能,故B不符合题意;C.锤子向木头里钉钉子时,钉帽因碰撞摩擦而发热,属于做功改变内能,故C不符合题意;D.将热鸡蛋放入冷水中,鸡蛋温度高,冷水温度低,鸡蛋内能减少,温度降低,变凉,这是典型的热传递改变内能,故D符合题意。故选D。
6.(2026·福建省福州第一中学·期中)学习了热学后,小明对所学的知识进行了总结,以下结论正确的是( )
A. 对一个物体做功,物体内能一定增加
B. 热量总是从热量多的物体传递给热量少的物体
C. 酒精的热值与比热容都与其质量大小无关
D. 温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
【答案】C
【详解】A.对一个物体做功时,若物体同时对外放热,其内能可能减少,故A错误;B.热量只能由温度高的物体转移到温度低的物体或者由一个物体的高温部分转移到低温部分,热量多的物体温度不一定高,故B错误;C.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关;比热容是物质的一种特性,与种类和状态有关,酒精的热值与比热容都与其质量大小无关,故C正确;D.内能的大小与物体的质量、状态和温度有关,温度高的物体内能不一定大,温度低的物体内能不一定小,故D错误。故选C。
7.(2026·福建厦门湖滨中学·期中)珍惜能量,善待生命与自然。下列四幅图中,属于利用热传递改变物体内能的是( )
A. 搓手取暖 B. 烧水升温
C. 压缩空气引火 D. 钻木取火
【答案】B
【详解】搓手取暖、压缩空气引火、钻木取火都是通过做功将机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能,烧水时水的温度升高是燃气燃烧时释放大量热量被水吸收,水吸收热量后内能增大,温度升高,属于热传递改变物体的内能,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
8.(2026·福建厦门外国语学校·期中)炸枣是厦门用油炸的一种点心,吃起来既甜又软绵,如图所示,说法正确的是( )
A. 刚出锅的炸枣很烫,是因为炸枣含有的热量多
B. 炸枣刚入油锅时,油将温度传递给炸枣
C. 从油锅里捞出炸好的炸枣后一段时间,炸枣的内能减小
D. 烧油时,油锅里的油在沸腾后温度不断上升,内能不断增大
【答案】C
【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”,刚出锅炸枣很烫是因为它温度高,故A错误。B.热传递过程中,传递的是内能(热量),不是温度,故B错误。C.捞出的炸枣温度高于周围环境,会向外放热,温度降低,内能减小,故C正确。D.液体沸腾的特点是持续吸热,但温度保持不变,因此油沸腾后温度不会上升,故D错误。故选 C。
9.(2026·福建厦门湖滨中学·期中)人体维持37℃左右的正常体温是生命活动的必要条件,体温的稳定离不开温度、热量与内能的动态调节。关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A. 热量一定从内能多的物体传递到内能少的物体
B. 标准大气压下冰水混合物内能为零
C. 水的温度越高,所含热量越多
D. 物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
【答案】D
【详解】A.热量传递的方向是从高温物体传向低温物体,而非内能的多少。故A错误;B.内能是分子动能和势能的总和,标准大气压下冰水混合物处于0°C,分子仍在运动,内能不为零。故B错误;C.热量是物体在热传递过程中转移能量的多少,是一个过程量,不能说物体“含有”热量。水的温度越高,其内能越大。故C错误;D.物体吸收热量,内能增加,但在物态变化(如冰熔化或水沸腾)时,温度保持不变。故D正确。故选 D。
10.(2026·福建厦门外国语学校·期中)如图甲,在绝热的容器(容器内部不与容器外部发生热传递)中装有20°C的水A,其质量为mA;把一瓶90°C、质量为mB的水B放入绝热容器后,利用温度传感器测量它们的温度变化,得到图乙中的曲线。水B从90℃下降到80℃需要1min,放出的热量为Q1,从80℃下降到70℃需要3.8min,放出的热量为Q2。忽略瓶子吸收(或放出)的热量,下列说法正确的是( )
A.
B. 水B的内能传递给了水A使其温度上升
C. 若最终水A和水B的温度都是70℃,则
D. 从0到3min的时间内,水A吸收的热量为QA,水B放出的热量为QB,则
【答案】C
【详解】A.水从90℃下降到80℃放出的热量水从80℃下降到70℃放出的热量所以,故A错误;B.水B的温度高,放出热量,水A的温度低,吸收热量,水B的热量传递给了水A,水A吸收热量使得水A内能增加,温度升高,故B错误;C.热水B和冷水A,经过热传递后,最终温度都为70℃,此时,即化简的故C正确;D.绝热的容器,热传递过程中没有热量损失,所以A吸收的热量等于B放出的热量,故,故D错误。故选C。
考点2 物质的比热容
1.(2026·福建福州·期中联考)下列关于热现象,下列说法正确的是( )
A. 夏天的中午时分,海边沙子比海水温度高,是因为沙子吸热多,海水吸热少
B. 夏天在地面上洒水会使人感到凉快,原因是水的比热容大
C. 物质的比热容跟物质的种类和物质的状态有关
D. 在盛夏的夜晚,微风一般从海面吹向沙滩
【答案】C
【详解】A.夏天海边沙子比海水热,是因为在吸收相同热量时,沙子的比热容小,温度变化大,故A错误;B.夏天在地面上洒水,感觉到凉快主要是因为水汽化时吸收热量,故B错误;C.物质的比热容跟物质的种类和物质的状态有关,例如冰和水的比热容不同,故C正确;D.在盛夏的夜晚,同样放热的情况下,因海水的比热容大于陆地的比热容,水的温度降低的少,海洋上空气温高,气压低,微风从陆地吹向海洋,故D错误。故选 C。
2.(2026·福建省厦门市第一中学·期中)已知铝的比热容约是铁的两倍,质量相等的铝球和铁球,放出相同的热量后接触在一起,则( )
A. 内能从铝球传给铁球
B. 热量从铝球传给铁球
C. 温度从铁球传给铝球
D. 无法判断
【答案】D
【详解】由公式可知,因铁球和铝球的质量以及放出的热量相同,铁的比热容小于铝的比热容,所以铝球降低的温度小于铁球降低的温度 。由于初温未知,所以无法比较它们放出相同热量后的末态温度,也就无法判断热量传递的方向。故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
3.(2026·福建福州·期中联考)在劳动技术课上,小宸学会了烹饪一道经典山西名菜——过油肉。在烹饪过程中,涉及了很多有趣的热学知识,以下说法正确的是( )
A. 从冰箱拿出的冻肉温度较低,内能为零
B. 锅中油的比热容会随温度升高而增大
C. 食物香气四溢是因为分子之间存在引力
D. 炒肉时是通过热传递的方式增大内能
【答案】D
【详解】A.无论温度高低,任何物体都有内能。故A错误;B.比热容是物质的特性,物质种类不变,比热容大小不变。故B错误;C.食物香气四溢是由于食物分子的无规则运动造成的。故C错误;D.炒肉时,内能由高温的火焰处向低温的食物传递, 是通过热传递改变物体的内能。故D正确。故选D。
4.(2026·福建漳州二中·期中)在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是( )
A. 沿海地区的气温比内陆变化小
B. 夜间,在秧田里灌水保温
C. 发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温
D. 汽车发动机用水作冷却液
【答案】C
【详解】A.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收相同的热量,水温度变化较小,所以沿海地区的气温变化小,不符合题意;B.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以晚上向秧苗田里放水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,不符合题意;C.发现人中暑时,在病人的额头上擦冷水降温,是利用水蒸发吸热的原理,符合题意;D.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用水作冷却液,不符合题意。故选C。
5.(2026·福建厦门外国语学校·期中)森林中含有大量水分,晴朗的夏日,如果你在森林中迷路了,利用风向就能走出森林,应该( )
A. 顺风走,因为森林比土地比热容更大
B. 顺风走,因为森林比土地比热容更小
C. 逆风走,因为森林比土地比热容更大
D. 逆风走,因为森林比土地比热容更小
【答案】A
【详解】由于森林中含有大量水分,森林的比热容大于土地的比热容,在阳光照射下,相同质量的森林和土地吸收的热量相同,由可知,土地升高的温度大于森林升高的温度,地表空气的温度高于森林空气的温度,地表空气由于温度高,空气体积膨胀,密度变小,密度小的气体向上运动,导致地表气压变小。森林里冷空气在大气压的作用下向露天土地运动,就形成了由森林吹向露天土地的风,所以顺着吹向走就能走出森林,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
6.(2026·福建石狮石光中学·期中)如图所示,是同一纬度海拔相近的沿海城市甲和内陆城市乙的年平均气温的变化曲线。下列说法正确的是( )
A. 若,表示海水温度每升高1℃时吸收热量
B. A曲线温差更大,说明其代表的城市吸收了更多热量
C. 夏日的深夜,沿海城市的风一般是由大陆吹向海洋
D. 根据水的比热容比砂石更小的特点,可判断曲线A代表内陆城市
【答案】C
【详解】A.比热容的物理意义是单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量。 “海水温度每升高1℃时吸收4.2×10³J热量”缺少了“单位质量(1kg)”这一前提,因此描述不完整,故A错误; B.由于甲、乙两城市处于同一纬度,海拔相近,可认为它们在相同时间内接受的太阳辐射热量相近。图中A曲线代表的城市年温差更大,说明该城市的比热容更小,而不是吸收了更多热量,故B错误;C.在夏日的深夜,陆地比海水降温快,陆地温度低于海水温度。陆地上方的空气温度较低、密度较大、气压较高;海面上方的空气温度较高、密度较小、气压较低。风从气压高处吹向气压低处,所以风由大陆吹向海洋,故C正确;D.水的比热容比砂石的比热容大。因为水的比热容大,所以沿海地区(受海水影响大)温度变化较小,年温差小;因为砂石的比热容小,所以内陆地区(受陆地影响大)温度变化较大,年温差大。图中A曲线的年温差大,代表内陆城市,故D错误。 故选C。
7.(2026·福建泉州一中·期中)甲、乙两物体的比热容之比为,甲的质量是乙质量的两倍,若它们吸收相等的热量,则甲、乙两物体升高温度之比为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】由题知,c甲:c乙=2:3,m甲:m乙=2:1,吸收相等的热量,故Q甲=Q乙,又因为,故,,故,甲、乙两物体升高温度之比为故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
8.(2026·福建省厦门市第九中学·期中)选用金属作炊具可使温度上升得更快,节省加热时间,原因之一是金属具有较小的( )
A. 比热容
B. 温度
C. 热量
D. 内能
【答案】A
【详解】选用金属作炊具可使温度上升得更快,节省加热时间,原因之一是金属具有较小的比热容小,和其它材料的锅相比较,同质量的锅吸收同样的热量,金属锅升高的温度较高,因此金属锅升温快,导热性好,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
9.(2026·福建福州·期中联考)甲、乙两保温杯装有初温相同、等质量的同种液体,在恒温的室内静置,两杯液体的温度时间变化图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲杯内液体的比热容大于乙杯内液体
B. 甲杯内液体的比热容小于乙杯内液体
C. 0~1h内甲杯内液体放出的热量比乙杯多
D. 0~6h甲、乙两杯液体放出的热量一样多
【答案】D
【详解】AB.根据题意可知,两保温杯装有同种液体,所以两杯液体的比热容相等,故AB错误;CD.两杯液体的初始温度都是100℃,1h甲杯液体的温度是80℃,乙杯液体的温度约是50℃,6h两杯液体的温度都是20℃,利用Q=cmΔt可知,0~1h乙杯放出的热量多,0~6h两杯放出的热量相同,故C错误,D正确。故选D。
10.(2026·福建漳州二中·期中)已知铝的比热容大于铁的比热容,质量相等的铁块和铝块,在沸水中加热相当长的时间后取出,让它们放出相等的热量后,把铝块与铁块再放在一起时,则( )
A. 它们间不会有热传递
B. 热从铝传到铁
C. 热从铁传到铝
D. 无法确定
【答案】B
【分析】【详解】因铁块和铝块在沸水中加热相当长的时间后取出,所以它们从水中取出后温度都相等,因铝的比热容大于铁的比热容,质量相等的铁块和铝块,放出相等的热量后,比热容大的铝块温度降低的少,即铝块的温度高于铁块的温度,所以当把它们放在一起时,热量会从铝块传到铁块;故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
考点3 热机
1.(2026·福建福州·期中联考)下列不属于热机应用的是( )
A. 长征五号火箭液氢液氧发动机
B. 纯电动汽车
C. 歼-20战机涡扇15煤油发动机
D. 喷气式飞机
【答案】B
【详解】喷气式飞机内部的发动机、煤油发动机和火箭液氢液氧发动机都是热机,工作时把内能转化成机械能,而电动汽车是把电能转化成机械能,不符合热机的特点,不属于热机,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
2.(2026·福建漳州龙海一中·期中)关于柴油机四个冲程的描述正确的是( )
A. 吸气冲程中吸入汽缸的是空气
B. 做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的
C. 压缩冲程中机械能转化为柴油和空气混合物的内能
D. 排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的极少部分
【答案】A
【详解】A.柴油机在吸气冲程中,吸入汽缸的是空气,故A正确;B.柴油机在做功冲程中,燃气对活塞做功,内能转化为机械能,对外提供动力,故B错误;C.柴油机在压缩冲程中,机械能转化为空气的内能,故C错误;D.柴油机在排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的大部分,故D错误。故选A。
3.(2026·福建省福州第一中学·期中)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A. 甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B. 由乙图可知该汽油机的效率是30%
C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D. 为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
【答案】A
【详解】A.如图甲所示,进气孔和排气孔都关闭,活塞向上运动,压缩气体,对气体做功,气体温度升高,这是汽油机的压缩冲程,故A正确;B.由乙图可知该汽油机的效率为η=100%-6%-30%-36%=28%故B错误;CD.热值是燃料完全燃烧时的放出的热量和质量之比,燃料的热值只与燃料的种类和状态有关,与燃料是否完全燃烧无关,燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的利用率,不会降低燃料的热值;为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的利用率,不能提高燃料的热值,故CD错误。故选A。
4.(2026·福建厦门湖滨中学·期中)敬畏机械智慧,珍视能量价值,汽油机效率高低直接影响能源利用与尾气排放,关系生态环境与人体健康,如图所示的是汽油机工作循环中的( )
A. 吸气冲程
B. 排气冲程
C. 压缩冲程
D. 做功冲程
【答案】D
【详解】根据题图可知,此时进气门和排气门都处于关闭状态,活塞向下运动,火花塞点火,故该冲程为汽油机的做功冲程,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
5.(2026·福建石狮石光中学·期中)如图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法不正确的是( )
A. 这四个冲程的正确顺序是丁→甲→丙→乙
B. 丙冲程中机械能转化为内能
C. 若该内燃机1s内对外做功15次,则飞轮转速是1800r/min
D. 让汽油充分燃烧可提高汽油机的效率
【答案】B
【详解】A.图甲中,两气门关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;图乙中,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程;图丙中,两气门关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程;图丁中,进气门打开,活塞向下运动,是吸气冲程。四冲程汽油机的正确工作顺序是吸气、压缩、做功、排气,即丁→甲→丙→乙,故A正确,不符合题意; B.丙是做功冲程,在此冲程中,燃气对外做功,将内能转化为机械能,故B错误,符合题意; C.四冲程内燃机在一个工作循环中,飞轮转动2周,对外做功1次。若该内燃机1s内对外做功15次,则飞轮在1s内转动30转,所以飞轮转速是 30r/s = 1800r/min,故C正确,不符合题意; D.让汽油充分燃烧,可以使燃料的化学能更完全地转化为内能,从而获得更多的有用功,可以提高汽油机的效率,故D正确,不符合题意。 故选B。
6.(2026·福建泉州一中·期中)春节期间,小物观察到点燃的“窜天猴”爆竹升空时,火药燃烧产生的高温气体迅速向下喷射,推动爆竹飞向高空,对爆竹做功,这一过程的能量转化与下列四冲程汽油机的哪个冲程相同( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】“窜天猴”爆竹升空时,火药燃烧产生高温气体,是将化学能转化为内能,高温气体向下喷射推动爆竹飞向高空,对爆竹做功,将内能转化为机械能。四冲程汽油机的做功冲程中,火花塞点火,引发混合气体燃烧,燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下移动,进而通过连杆带动曲轴旋转,产生机械能,是将内能转化为机械能。所以“窜天猴”爆竹升空过程的能量转化与汽油机的做功冲程相同。A.图中进气门打开,排气门关闭,是吸气冲程,故A不符合题意;B.图中两气门关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,故B不符合题意;C.图中两气门关闭,火花塞点火,是做功冲程,故C符合题意;D.图中进气门关闭,排气门打开,是排气冲程,故D不符合题意。故选C。
7.(2026·福建安溪一中·期中)如图,用热水壶烧水至沸腾时,水蒸气会顶起壶盖。汽油机的四冲程中与该过程能量转化情况相同的是( )
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
【答案】C
【详解】水蒸气顶起壶盖,是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。 汽油机的四冲程: 吸气冲程:没有能量转化。 压缩冲程:机械能转化为内能(活塞压缩气体,对气体做功)。 做功冲程:内能转化为机械能(燃气燃烧产生的内能推动活塞做功)。 排气冲程:没有能量转化。 所以,与水蒸气顶起壶盖能量转化相同的是汽油机的做功冲程。故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
8.(2026·福建莆田中山中学·期中)如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,以下说法正确的是( )
A. 汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是:丙、甲、丁、乙
B. 汽油机吸气冲程汽缸吸进的物质是汽油
C. 若汽油机每秒做功10次,则飞轮的转速为
D. 图丁是做功冲程,机械能转化为内能
【答案】C
【详解】题中四个图所代表的冲程:图甲:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程。图乙:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程。图丙:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程。图丁:进气门和排气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程。A.汽油机一个工作循环的正确顺序是吸气、压缩、做功、排气。对应图中的顺序为乙、甲、丁、丙。故A错误;B.汽油机在吸气冲程中,吸入的是汽油和空气的混合物,而不是纯汽油。故B错误;C.在四冲程内燃机中,飞轮转2圈,完成一个工作循环,对外做功1次。若汽油机每秒做功10次,则飞轮每秒转动次数为则飞轮的转速为故C正确;D.图丁是做功冲程,此过程中,燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,而不是将机械能转化为内能,故D错误。故选C。
9.(2026·福建福州平潭一中·期中)某品牌插秧机使用四冲程汽油机,图中汽油机处于 冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机每秒钟对外做功 次。
【答案】① 压缩 ② 30
【详解】[1]如图,进气门、排气门关闭,活塞向上运动,所以是压缩冲程。[2]飞轮每转两圈,汽油机经历四个冲程,对外做功一次,所以,该汽油机每秒对外做功30次。
10.(2026·福建省福州第一中学·期中)如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,其中图 是将内能转化为机械能的冲程。现有一台四冲程汽油机,飞轮的转速为2400r/min,则这个汽油机每秒钟内对外做了 次功。
【答案】① 丙 ② 20
【详解】[1]在内燃机的四个冲程吸气、压缩、做功、排气冲程中,内能转化为机械能的是做功冲程;甲图:排气门打开,活塞向上运行,汽缸容积减小,是排气冲程,此冲程机无能量转化;乙图:两气门都关闭,活塞向上运行,汽缸容积减小,是压缩冲程,此冲程机械能转化为内能;丙图:气门都关闭,火花塞喷出电火花,活塞向下运行,汽缸容积增大,是做功冲程,此冲程内能转化为机械能;丁图:进气门打开,活塞向下运动,汽缸容积增大,是吸气冲程,此冲程机无能量转化;所以图丙是将内能转化为机械能的冲程。[2]飞轮的转速为2400r/min=40r/s,在一个工作循环中,飞轮转动2转,对外做功一次,所以此汽油机每秒钟内完成80个冲程,对外做功20次。
考点4 比较不同物质吸热的情况
1.(2026·福建省厦门市第九中学·期中)在“比较不同物质吸热能力”的实验中,将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热。记录相关数据,并绘制出如图所示的图象(不计热量损失)。
(1)实验时,选用初温和 (填“质量”或“体积”)均相等的甲、乙两种液体;
(2)加热5min,甲吸收的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)乙吸收的热量;
(3)乙液体的比热容是甲液体的 倍。
【答案】① 质量 ② 等于 ③ 2
【详解】
(1) [1]实验时,应选用初温和质量相同的两种液体,因为电热器相同,相同时间内两种液体吸收的热量相同,这样可以通过比较升高的温度,从而得知物质的比热容大小。
(2) [2]相同的电加热器,在相同时间内放出的热量是相同的,所以加热5min,甲吸收的热量等于乙吸收的热量。
(3) [3]由图像可知,加热5min,甲升高的温度是40℃,乙升高的温度是20℃,则所以乙液体的比热容是甲液体的2倍。
2.(2026·福建厦门湖滨中学·期中)小聪暑假和家人一起去海边游玩,他发现白天的日照下,沙子被晒得烫脚,而海水却是凉凉的,他想应该是不同的物质吸热能力可能是不相同的,于是他找来了一些实验器材,用图甲所示的装置做了如下的实验:
(1)用两只相同的烧杯分别取初温度和 (选填“体积”或“质量”)相同的水和沙子;
(2)用两个相同的酒精灯来加热水和沙子,当它们升高相同的温度时,通过比较 来判断吸热的多少;
(3)小聪根据所测得的数据,绘制出了两者在相同加热条件下温度随时间变化的图像,通过图像可知,两者都升高到60℃时,水和沙子相比, 吸收的热量多,所以 的吸热能力更强;水的这一特点可用于调节气温,避免环境温度骤升骤降影响人体健康。
(4)如果水的比热容是,则沙子的比热容是 。
【答案】(1)质量 (2)加热时间 (3)① 水 ② 水 (4)
【讲解】(1) 根据控制变量法,本实验用两只相同的烧杯,水和沙子的初温和质量相同,相同的加热装置。
(2) 本实验采用转换法,通过加热时间的长短来反映吸收热量的多少。
(3) [1][2]由图乙可知,沙子和水都升高到时,即升高相同的温度,水需要加热的时间长,吸收的热量多,说明水的吸热能力强。
(4) 由图乙可知,沙子温度升高需要,水温度升高需要,所以升高相同的温度水吸收的热量是沙子的两倍,由可知,水的比热容是沙子的两倍,所以沙子的比热容是
3.(2026·福建厦门外国语学校·期中)南宋诗人陆游在《老学庵笔记》说:“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏,注水于唇窍中,可省油之半。”如图甲所示是省油灯,瓷盏比铜盏省油是因为c陶瓷>c铜,从相同大小的火焰吸收相同的热量, (选填“陶瓷”或“铜”)升高的温度比较小,从而使盏和油的温度不会太高;图乙中a是 (选填“陶瓷”或“铜”)的关系图。
【答案】① 陶瓷 ② 铜
【详解】[1]比热容是物质的一种物理性质,表示单位质量的物质温度升高1℃所吸收的热量。在其它条件相同时,比热容越大,吸收相同热量温度升高越小。题中c陶瓷>c铜,说明陶瓷的比热容大于铜。省油灯通过在瓷盏下方夹层注水,利用水的比热容较大(c水>c陶瓷>c铜)来吸收热量,从而降低油的温度。由于陶瓷的比热容大于铜,从相同大小的火焰吸收相同的热量时,陶瓷升高的温度比铜小。瓷盏能更好地保持较低的温度,减少油的蒸发,因此瓷盏比铜盏更省油。[2]由乙图可知,在其他条件相同时,加热相同时间,a的温度升高的比b快,说明a的比热容比b小。由于陶瓷的比热容大于铜,a应代表铜的关系图。
4.(2026·福建漳州龙海一中·期中)如图甲,小明用传感器比较不同物质的比热容:他用铁夹将温度传感器及分别盛有甲、乙两种液体的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分要与试管内的液体良好接触,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连。打开红外加热器开关对盛有液体的试管进行加热,在计算机上可以得到相应的温度-时间实验图线。
(1)实验前,除让两个试管内的液体初温相同外,还必须控制它们的 相同;
(2)实验时,对两种物质加热相同的时间,通过比较 来比较它们的吸热本领;
(3)某次实验中,在计算机上得到的温度-时间实验图线如图乙所示。分析图像可知, (选填“甲”或“乙”)液体的吸热本领强;
(4)若乙液体是水,则甲液体的比热容是 ;
(5)请列举一个生活中利用水的比热容较大的事例: 。
【答案】(1)质量 (2)升高的温度 (3)乙 (4) (5)冬天暖气设备用水循环供暖
【讲解】(1) 实验前,除让两个试管内的液体初温相同外,根据比较不同物质吸热能力的方法,还必须控制它们的质量相同。
(2) 实验时,对两种物质加热相同的时间,吸热相同,通过比较升高的温度来比较它们的吸热本领。
(3) 根据温度-时间实验图线知,升高,甲、乙加热时间分别为和,乙液体吸收的热量多,说明乙液体的吸热本领强。
(4) 由(3)知,升高甲、乙吸热之比为若乙液体是水,根据可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,则甲液体的比热容是
(5) 根据,在质量和降低的温度相同时,水的比热容大,水放热多,故冬天暖气设备用水循环供暖。
5.(2026·福建省厦门市第一中学·期中)某项目式学习小组探究海陆风的成因。
(1)利用如图所示装置探究沙子和水的吸热能力。在两箱子中装入 相等且初温相同的水和沙子,用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,是为了保证相同时间内水和沙子 相同。
(2)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图所示,可知在相同时间内,沙子升高的温度比水升高的温度 ,说明 的吸热能力强。
【任务二】实验模拟海陆风的形成
信息窗:空气因受热体积膨胀,密度变小而上升,冷空气会从四面八方流过来,从而形成风。
(3)取下两箱子的封口盖,在两个箱子的侧面分别开一小孔后,连接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),通过白烟的流向模拟日晒下海边的风向。阅读信息窗中的知识并分析判断:相同条件下,加热一段时间后,烟将会从管的 (填“A”或“B”)管口冒出。依据实验和理论分析,可推断夜间海风是 (填选项前字母)。
A.从大海吹向陆地 B.从陆地吹向大海
【答案】(1)① 质量 ② 吸收的热量 (2)① 高 ② 水 (3)① B ② B
【讲解】(1) [1]根据比较不同物质吸热能力方法,要控制不同物质的质量相同,在完全相同两箱子中装入质量相等且初温相同的水和沙子。 [2]用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,由转换法可知,是为了保证相同时间内水和沙子吸热相同。
(2) [1][2]根据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像,可以观察到在相同时间内,沙子升高的温度比水升高的温度高,这说明水在吸收相同热量时,温度升高的较慢,即水的吸热能力强。
(3) [1]由于水的比热容大,相同条件下,水吸热升温慢,沙子吸热升温快,因此,加热一段时间后,沙子(模拟陆地)的温度会高于水(模拟海洋)的温度,根据信息窗中的知识,空气因受热体积膨胀,密度变小而上升,冷空气会从四面八方流过来,则烟将会从管的B(连接沙子的管子,代表热空气上升的地方)管口冒出。 [2]夜间,海洋和陆地的温度会发生变化,由于水的比热容大,放热降温慢,而沙子的比热容小,放热降温快,因此,夜间海洋的温度会高于陆地的温度,根据信息窗中的知识,此时海洋上的空气会受热上升,形成低压区,而陆地上的空气会流向海洋,形成海风,故B符合题意,A不符合题意。故选B。
6.(2026·福建莆田中山中学·期中)如图甲所示是“比较水和煤油吸热能力”的实验装置。
(1)加热过程中:用玻璃棒搅动的目的是 ;用图甲的装置进行实验时,加热过程中还缺少的测量器材是 ,水和煤油吸热的多少是通过 来反映的,在探究活动中常用到这种方法,这种方法叫 ;
(2)关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的是______。
A. 采用相同热源加热
B. 使用相同规格的烧杯
C. 最好让水和煤油的初温相同
D. 烧杯中分别装入相同体积的水和煤油
(3)某同学分别记录水和煤油的加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像(如图乙所示)。根据图像可知,要使水和煤油升高相同的温度,应给 加热更长的时间,这说明 的吸热能力强。
【答案】(1)① 使液体受热均匀 ② 秒表 ③ 加热时间 ④ 转换法 (2)D (3)① 水 ② 水
【讲解】(1) [1]加热过程中,用玻璃棒搅动的目的是使液体受热均匀。[2]吸收热量的多少与加热时间的长短有关,所以实验中还需要秒表计算时间,从而得知吸收热量的多少。[3]相同的酒精灯加热相同的时间,酒精灯放出的热量就是相等,水和煤油吸收的热量也就是相等的,水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的。[4]液体吸热的多少没有办法直接知道,但是可以通过观察加热时间的长短来得知,这种方法叫转换法。
(2) 要“比较水和煤油吸热能力”就要采用控制变量法,控制热源(酒精灯火焰的大小,与烧杯底的距离)、状液体的容器相同和液体质量一定,实验中关键看水和煤油升高温度的大小,所以初温应相同,因为水和煤油的密度是不同的,体积相同时,质量是不同的,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
(3) [1][2]根据图像可知,水和煤油升高相同的温度,水加热时间更长,水吸收的热量更多,这说明水的吸热能力强。
7.(2026·福建泉州一中·期中)如图甲是小华“探究不同物质吸热本领”的实验装置,用两个相同的容器和相同的加热装置分别给水和煤油加热。
(1)实验时,在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的煤油和水;通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来间接反映煤油和水吸收的热量;
(2)小华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,分析图像可知: (选填“水”或“煤油”)的比热容更大;
(3)本实验过程中,第5min时水的内能 第10min时水的内能(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(4)由图像可知,煤油的比热容是 。[已知]
【答案】(1)① 质量 ② 加热时间 (2)① 等于 ② 水 (3)小于 (4)
【讲解】(1) [1][2]探究不同物质吸热本领,根据控制变量法,应在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水;实验中用相同的加热装置,通过比较加热时间来间接反映煤油和水吸收的热量。
(2) [1]根据转换法,加热10min,水吸收的热量等于煤油吸收的热量。[2]由图乙可知,加热相同时间,即吸收相同热量,煤油升高的温度更高,说明水的吸热能力更强,即水的比热容更大。
(3) 加热过程中,水吸收热量,内能增大,所以第5min时水的内能小于第10min时水的内能。
(4) 由图乙可知,温度都升高30℃,煤油用时10min,水用时20min,即水吸收的热量与煤油吸收的热量比值为根据可知,在质量和升高温度都相同时,不同物质的比热容之比等于吸收热量之比,则煤油的比热容
8.(2026·福建安溪一中·期中)图甲为“探究不同物质的吸热能力”的实验装置。两个温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。在计算机上打开与此仪器配套的专用软件,点击“开始记录”,同时打开红外加热器开关,对盛有水和食用油的试管进行加热,在计算机上得到相应的实验图线如图乙。
(1)该实验采用了红外加热器,相比于酒精灯,其好处是 。
(2)图乙的A、B两图线中, (选填“A”或“B”)反映的是水吸热升温的图像。(实验时气压为1个标准大气压)
(3)该实验中,两种液体吸收热量的多少可通过 (选填“液体升高的温度”或“加热时间”)体现,这种研究方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”)。
(4)如图乙,分析可知相同质量的A、B两液体吸收相同热量,液体 升温更高;液体 吸热能力更强。(均选填“A”或“B”)
【答案】(1)受热均匀 (2)B (3)① 加热时间 ② 转换法 (4)① A ② B
【讲解】(1) 在 “探究不同物质的吸热能力” 实验中,需要控制不同物质吸收的热量相同。红外加热器相比于酒精灯,能更稳定地供热,可以使水和食用油在相同时间内吸收的热量相同,这样便于对比不同物质的吸热能力。
(2) 水的比热容比食用油大,根据,相同质量的水和食用油吸收相同热量时,水升高的温度比食用油小。观察图乙,B图线升高的温度更慢,所以B反映的是水吸热升温的图像。
(3) [1][2]实验中使用相同的红外加热器,加热时间越长,液体吸收的热量越多,所以两种液体吸收热量的多少可通过加热时间体现。这种将不容易直接测量的热量,转换为容易测量的加热时间的方法,是转换法。
(4) [1][2]如图乙,可知相同质量的A、B两液体加热相同时间即吸收相同热量时,液体A温度升高得更高,说明B液体的吸热能力比A液体更强。
9.(2026·福建福州·期中联考)为了比较水和食用油的比热容,某同学用如图所示的器材进行了实验。实验数据记录如下:
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
200
20
6
45
食用油
200
20
6
70
(1)该实验除了题1图示中的实验器材以外,还需要的测量工具是停表和 。
(2)实验中,两烧杯内放入相同规格的电加热器,这样可以保证在相同的时间内,水和食用油吸收的热量 ,此处用到的研究方法是 ;如表格数据所示,水吸收的热量 食用油吸收热量(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则食用油的比热容为 J/(kg·℃)。
(4)在2图中能合理反映该实验结果的图象是 (填“甲”“乙”或“丙”)。
【答案】(1)天平 (2)① 相等 ② 转换法 ③ 等于 (3)2.1×103 (4)乙
【讲解】(1) 实验中需要测量水和食用油的质量,所以除了题 1 图示中的实验器材以及停表外,还需要的测量工具是天平。
(2) [1][2]该实验运用转换法,将吸收的热量转换为加热的时间;使用相同的加热方式,在相等的时间内吸收的热量相等,加热时间越长,吸收的热量就越多。所以两烧杯内放入相同规格的电加热器可以保证在相同的时间内,水和食用油吸收的热量相等。[3]由表格数据可知,水和食用油的加热时间相同,所以水吸收的热量等于食用油吸收的热量。
(3) 由图可以看出,加热相同时间,水升高的温度为食用油升高的温度为根据,在质量和吸热相同的情况下,升高的温度与比热容c成反比,故则食用油的比热容为
(4) 由表格数据可知,加热相同时间(吸收相同热量),水升高的温度比食用油低,所以能合理反映该实验结果的图象是乙。
10.(2026·福建漳州二中·期中)学习比热容知识后,小方和小东用相同的实验装置(如图1所示),验证水比煤油的吸热能力强。
(1)除温度计外,还需要的测量工具是 ,本实验主要运用的实验方法是 ;
(2)按照实验规范要求,调整铁圈B,确定其高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。为了顺利完成此实验,需要用到相同 的水和煤油;
(3)加热5min,水吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量;
(4)根据实验数据,小方和小东分别画出了水和煤油的温度和加热时间的图像,如图2中的图像A和图像B,在A、B图像中能合理反映该实验结果是 (选填“A”或“B”),若水的比热容是,由图像可知:煤油的比热容是 。
【答案】① 秒表 ② 控制变量法、转换法 ③ 需要 ④ 质量 ⑤ 等于 ⑥ B ⑦ 2.1×103
【详解】
(1)[1]实验过程中,要记录的物理量是温度和时间,相应的测量工具是温度计和秒表,因此除温度计外,还需要的测量工具是秒表。[2]物质吸收热量的多少与多个因素有关,所以需要采用控制变量法。而吸热的多少无法直接测量,故用到转换法,实验中用加热时间的长短来反映物体吸热的多少。
(2)[3]实验时需要利用酒精灯的外焰加热,组装实验装置时,要观察火焰的外焰与铁圈的位置来调整铁圈B的高度,所以需要点燃酒精灯。[4]实验中加热相同时间,水和煤油吸收相同热量,根据控制变量法来比较水和煤油的吸热能力,所以需要用到相同质量的水和煤油。
(3)[5]因两实验装置相同,加热5min,时间相同,酒精灯放出的热量相同,则水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
(4)[6]由于水的比热容大于煤油的比热容,在加热时间相同时,即吸收的热量相同,则水的温度升的低,煤油的温度升的高,由图可知,B图是正确的。[7]由B图知,升高相同的温度,水用的时间是煤油的2倍,即水吸收的热量是煤油的2倍,根据可知,在质量、升温相同的情况下,比热容与Q成正比,故煤油的比热容
考点5 跨学科:热机效率和环境保护
1.(2026·福建厦门外国语学校·期中)现在使用涡轮增压发动机的汽车越来越多,和自然吸气发动机相比,涡轮增压发动机燃料可以更充分的燃烧,下列关于热值和热机效率说法,正确的是( )
A. 燃料燃烧更充分,可以增大热值
B. 燃料燃烧更充分,可以提高热机效率
C. 涡轮增压发动机的热机效率可达100%
D. 燃料燃烧释放的热量越大,热机效率越高
【答案】B
【详解】A.同种燃料热值相同,故A错误;B.燃料燃烧更充分,可以提高热机效率,故B正确;C.涡轮增压发动机的热机效率永远达不到100%,故C错误;D.热机效率和燃料燃烧释放的热量多少没有关系,故D错误。故选B。
2.(2026·福建省厦门市第一中学·期中)关于热机效率,下列说法中正确的是( )
A. 热机效率越高,热机做的有用功越多
B. 热机效率越高,热机的功率越大
C. 提高热机效率和节能减排无关
D. 提高热机效率,要减少机械摩擦和热损失
【答案】D
【详解】A.热机效率是指有用功占总能量的百分比,由于不确定总能量多少,因此不能根据热机效率高,得出热机做的有用功多,故A错误;B.热机的功率是指热机做功快慢与热机的效率无关,故B错误;C.提高热机效率可以减小能量的损耗,同时减少废气的排放,因此提高热机效率和节能减排有关,故C错误;D.热机效率与机械摩擦和热损失有关,减少机械摩擦和热损失可以提高热机的效率,故D正确。故选D。
3.(2026·福建漳州龙海一中·期中)如图所示的是烧锅炉的工人在用煤铲向炉膛送煤时的场景,为了提高锅炉的效率,工人提出了以下方法,其中最有效的是( )
A. 把大的煤块送进炉膛,并加大送风量
B. 把煤粉送进炉膛,并加大送风量
C. 把大的煤块送进炉膛,并减小送风量
D. 把煤粉送进炉膛,并减小送风量
【答案】B
【详解】提高锅炉效率的方法是让燃料充分燃烧。把煤粉送进炉膛,能增大煤与氧气的接触面积;加大送风量,能提供充足的氧气,这样都有利于煤的充分燃烧,从而提高锅炉的效率。A.大的煤块与氧气接触面积小,不利于充分燃烧,故A不符合题意;B.把煤粉送进炉膛,增大接触面积,加大送风量,提供充足氧气,有利于充分燃烧,故B符合题意;C.大的煤块不利于充分燃烧,减小送风量,氧气不足,也不利于充分燃烧,故C不符合题意;D.减小送风量,氧气不足,不利于充分燃烧,故D不符合题意。故选B。
4.(2026·福建省莆田第八中学·期中)民谚“五月五、过端午、蒸粽子”,呈现了端午节文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的水蒸气进行加热。用2.5kg的水蒸粽子,当水沸腾时,水温升高了80℃。,。求:
(1)从加热至沸腾,水吸收的热量;
(2)此过程若采用煤炉加热,煤炉加热水的效率为10%,需要完全燃烧煤的质量。
【答案】(1);(2)
【详解】解:(1)由题意可知,水吸收的热量为(2)由得,煤炉放出的热量为由得,需要完全燃烧煤的质量为答:(1)从加热至沸腾,水吸收的热量为;
(2)此过程若采用煤炉加热,煤炉加热水的效率为10%,需要完全燃烧煤的质量为0.28kg。
5.(2026·福建厦门湖滨中学·期中)机械狗是一种基于仿生学设计的四足机器人,在救援、安防等场景中承担着重要的“生命守护”角色——在地震、塌方等危险救援现场,它能代替救援人员进入结构不稳定的区域探查生命迹象,既避免了救援人员直面的生命风险,也能更快定位受困者、为生命救援争取宝贵时间。某台机械狗在水平路上可以实现负重40kg,10min移动1.2km。机械狗的运动利用液压系统,为其提供动力的是燃油发动机。已知某次工作中,机械狗的发动机消耗12kg燃油,提供了的有用功。则:
(1)为了使用安全,该机械狗的液压系统的液压油的温度不能高于80℃,已知质量为2kg的液压油的温度由30℃升高到80℃吸收了的热量,该液压油的比热容为多少?
(2)燃油的热值为,12kg的燃油完全燃烧释放的热量为多少焦耳?
(3)该机械狗燃油发动机工作时的效率为多少?
【答案】(1)
2400 J/(kg·℃) (2)
(3)
30%
【讲解】(1) 由知液压油的比热容
(2) 由得,12kg的燃油完全燃烧释放的热量为
(3) 由 得机械狗燃油发动机工作时的效率
6.(2026·福建厦门外国语学校·期中)小华家使用的是天然气热水器,该热水器的铭牌如下表,其中热效率模糊不清。已知当时自来水的温度为20℃,天然气的热值为3.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)求:
燃气热水器
输出热水温度
40℃
气量
1.2m3/h
水量
5kg/min
热效率
(1)燃气热水器正常工作10分钟水吸收的热量;
(2)燃气热水器正常工作的热效率。
【答案】(1)4.2×106J (2)65.6%
【讲解】(1) 已知水量为,工作时间为,则水的质量水吸收的热量
(2) 取为时间段(以保证与水量单位一致),水量,则气量为,换算为每分钟气量则燃气放出的热量热效率为
7.(2026·福建漳州龙海一中·期中)太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一.某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃.求:
(1)热水器中的水吸收的热量Q;[水的比热容c=4.2×103J/(kg.℃)]
(2)热水器5小时内接收到的太阳能E;
(3)热水器的效率η;
(4)若改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧多少千克煤气?(煤气的热值q=4.2×107J/kg,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)
【答案】(1)8.4×106J
(2)2.1×107J
(3)40%
(4)0.2kg
【详解】(1)热水器中的水吸收的热量:Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(40℃﹣20℃)=8.4×106J;
(2)热水器5小时内接收到的太阳能:E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J;
(3)热水器的效率:η=×100%=×100%=40%;
(4)煤气燃烧放出的热量全部被水吸收,即Q放=Q=8.4×106J,由Q=mq可得:完全燃烧煤气的质量:m′== =0.2kg.答:(1)热水器中的水吸收的热量为8.4×106J;
(2)热水器5小时内接收到的太阳能为2.1×107J;
(3)热水器的效率为40%;
(4)完全燃烧煤气的质量为0.2kg.
8.(2026·福建石狮石光中学·期中)“运-20”是我国自主研制的大型运输机,它的发动机是一种热机,利用在气缸中燃烧航空煤油,同时从喷口向后高速喷出燃气,使发动机获得向前的推力。如果“运-20”在高空中飞行时所受到的恒定水平推力为F,在推力F作用下,以的速度沿水平方向匀速航行1h、需要燃烧航空煤油,已知飞机发动机提供的机械功率是,航空煤油的热值为。求:
(1)在上述1h内,所完全燃烧的航空煤油释放的热量;
(2)在上述航行过程中,发动机所获得水平推力F大小;
(3)在上述航行过程中,该飞机发动机的热机效率。
【答案】(1);(2);(3)60%
【详解】解:(1)航空煤油完全燃烧放出的热量为(2)飞机发动机提供的机械功率是,飞机的速度飞机的水平推力F为(3)飞机发动机做的有用功为该飞机发动机的热机效率为答:(1)在上述1h内,所完全燃烧的航空煤油释放的热量为;
(2)在上述航行过程中,发动机所获得水平推力F大小为;
(3)在上述航行过程中,该飞机发动机的热机效率为60%。
9.(2026·福建莆田中山中学·期中)家里的天然气热水器上铭牌标注的效率大于75%。为了探究铭牌标注的效率是否真实,用该天然气热水器将质量为40kg的水从15℃加热到40℃,观察到天然气表的示数由变为。已知水的比热容为,天然气热值为,求:
(1)水吸收的热量;
(2)所用的天然气完全燃烧放出的热量;
(3)该天然气热水器铭牌上标注的效率是否真实?
【答案】(1) (2) (3)真实
【讲解】(1) 水吸收的热量为(2) 所用的天然气体积为则所用的天然气完全燃烧放出的热量为(3) 该天然气热水器的效率为所以该天然气热水器铭牌上标注的效率真实。
10.(2026·福建泉州一中·期中)用煤气炉将的水从加热到,消耗煤气。已知煤气的热值为,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气炉加热的效率。
【答案】(1); (2); (3)40%
【讲解】(1) 水吸收的热量
(2) 煤气完全燃烧放出的热量
(3) 煤气炉加热的效率
考点6 我国新能源汽车的发展
1.(2026·福建泉州一中·期中)“全液冷超级充电桩”可使电动汽车的充电更加快速安全。某款“全液冷超级充电桩”的充电枪内部有电缆和冷却管,冷却管内流动的冷却液可带走充电时电缆产生的大量热量,这一过程中主要利用了冷却液具有较大的( )
A. 比热容
B. 质量
C. 密度
D. 内能
【答案】A
【详解】A.比热容是表示物质吸热能力的物理量。比热容大的液体,在吸收相同热量时,温度升高较小,能更有效地带走热量。冷却液利用其较大的比热容来吸收并带走大量热量,故A符合题意;B.质量是物体所含物质的多少,虽然质量大的物体吸热可能更多,但这不是冷却液带走热量的主要物理特性,故B不符合题意;C.密度是指单位体积的某种物质的质量,与物质的吸热能力没有直接关系,故C不符合题意;D.内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。冷却液带走充电时电缆产生的大量热量,其内能会增加,但这不是它被选用的原因;它被选用是因为其具有吸热能力强的特性,即比热容大,故D不符合题意。故选A。
2.(2026·福建安溪一中·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,我国部分城市已有大量氢能源公交车投放使用。某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶一段时间,消耗了0.6kg的氢燃料。已知,,氢能源公交车的发动机效率为50%。
(1)求0.6kg氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量全部被质量为400kg,温度为15℃的水吸收,求水温度升高的度数;
(3)求这段时间氢能源公交车的发动机所做的功;
(4)求消耗0.6kg的氢燃料可供氢能源公交车匀速行驶的时间。
【答案】(1);(2)50℃;(3);(4)300s
【详解】解:(1)0.6kg氢燃料完全燃烧放出的热量(2)水温度升高的度数(3)氢能源公交车的发动机效率为50%,氢能源公交车的发动机所做的功(4)公交车匀速行驶的时间答:(1)0.6kg氢燃料完全燃烧放出的热量为;
(2)水温度升高的度数为;
(3)这段时间氢能源公交车的发动机所做的功为;
(4)消耗0.6kg的氢燃料可供氢能源公交车匀速行驶的时间为300s。
3.(2026·福建省莆田第八中学·期中)国产新能源越野车仰望是全球首款创新性配备了应急浮水功能的车。它满载时整车质量约为,在发动机模式下,满载时汽车在地面匀速行驶百公里消耗汽油,受到的阻力是车总重的倍。油电混合模式下续航突破1000km。(q汽油=4.6×107J/kg)若U8在满载时,求:
(1)它遇突发涉水情况漂浮在水面受到的浮力;
(2)10kg的汽油完全燃烧放出的热量;
(3)在发动机模式下行驶时发动机的效率。
【答案】(1)4×104N (2)4.6×108J (3)40%
【讲解】(1) 汽车满载时受到的总重力为它遇突发涉水情况漂浮在水面时,根据物体的浮沉条件可知,它受到的浮力等于受到的总重力,则受到的浮力为
(2) 根据Q=mq可得,10kg的汽油完全燃烧放出的热量为
(3) 在发动机模式下,因汽车匀速行驶,所以汽车受到平衡力,受到的牵引力等于受到的阻力,即牵引力做的功发动机的效率
试卷第1页,共3页
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》
考点1内能及其改变
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】C
9.【答案】D
10.【答案】C
》
考点2物质的比热容
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】C
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专题02内能与热机
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5.【答案】A
6.【答案】c
7.【答案】A
8.【答案】A
9.【答案】D
10.【答案】B
》
考点3热机
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】A
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】C
9.【答案】①压缩
②30
10.【答案】①丙
②20
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考点4比较不同物质吸热的情况
1.【答案】①质量
②等于
③2
2.【答案】(1)质量
(2)加热时间
(3)①水
2.1×103
3.【答案】①陶瓷
②铜
4.【答案】(1)质量
(2)升高的温度
(3)乙
(5)冬天暖气设备用水循环供暖
5.【答案】(1)①质量
②吸收的热量
(2)①高
①B
②B
6.【答案】(1)①使液体受热均匀
②秒表
③加热时间
法
(2)D
(3)①水
②水
7.【答案】(1)①质量
②加热时间
(2)①等于
小于
(4)2.1×103
8.【答案】(1)受热均匀
(2)B
(3)①加热时间
法
(4)①A
②B
9.【答案】(1)天平
(2)①相等
②转换法
③
2.1×103
(4)乙
10.【答案】①秒表
②控制变量法、转换法
③需要
于
⑥B
⑦2.1×103
》
考点5跨学科:热机效率和环境保护
1.【答案】B
2.【答案】D
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②水
(4)
(4)2.1×103
②水
(3)
④转换
②水
(3)
②转换
等于
(3)
④质量
⑤等
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3.【答案】B
4.【答案】(1)8.4×10J;(2)0.28kg
5.【答案】(1)
2400J/(kg·℃)
(2)
4.8×10J
(3)
30%
6.【答案】(1)4.2×10灯
(2)65.6%
7.【答案】(1)8.4×10J
(2)2.1×10J
(3)40%
(4)0.2kg
8.【答案】(1)1.92×101J:(2)1.6×105N;(3)60%
9.【答案】(1)4.2×106J
(2)5.25×106J
(3)真实
10.【答案】(1)8.4×10J:
(2)2.1×10J:
(3)40%
考点6我国新能源汽车的发展
1.【答案】A
2.【答案】(1)8.4×10J;(2)50℃:(3)4.2×10J;(4)300s
3.【答案】(1)4×10N
(2)4.6×108J
(3)40%
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