【精品解析】内能综合-2025年中考科学考前20天冲刺专题

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内能综合-2025年中考科学考前20天冲刺专题
一、选择题
1.(2025·温岭模拟)下列实验反映气体对外做功的是(  )
A.①用气筒往瓶内打气,塞子跳出
B.②钻木取火
C.③快速压下活塞,棉花燃烧
D.④振荡烧瓶,瓶内铁屑温度升高
【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移;物体内能的改变方法
【解析】【分析】气体对外界做功,气体的内能减小,温度降低;外界对气体做功,机械能转化为内能,气体的内能增大,温度升高。
【解答】A、①用气筒往瓶内打气,塞子跳出,气体对外做功,内能转化为塞子的机械能,故A正确;
B、②钻木取火,机械能转化为内能,不涉及气体内能的变化,故B错误;
C、③快速压下活塞,外界对气体做功,气体内能增大,温度升高,达到着火点,棉花燃烧,故C错误;
D、④振荡烧瓶,对铁屑做功,机械能转化为内能,瓶内铁屑温度升高,故D错误。
故答案为:A。
2.(2025·瑞安模拟)如图为礼花喷射器的内部结构,气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒,气罐内的高压气体便将纸筒内的礼花喷向远处。下图所示的热机四冲程与上述能量转化原理相同的是()
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移;热机的工作原理
【解析】【分析】四冲程中只有压缩冲程和做功冲程有能量转化,压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】由“使用时转动纸筒,气罐内的高压气体便将纸筒内的礼花喷向远处”可知,是将内能转化为机械能。能量转化形式与做功冲程相同。
A、进入阀门打开,属于吸气冲程,故A错误;
B、活塞向上,属于压缩冲程,故B错误;
C、电火花点火,属于做功冲程,故C正确;
D、排气门打开,属于排气冲程,故D错误。
故答案为:C。
3.(2025九下·鹿城模拟)如图,在吸滤瓶内装入少量的水,并滴入几滴酒精,塞紧瓶塞,用气筒往瓶里打气。当塞子跳出时,能观察到瓶内出现白雾的原因是()
A.气体对瓶塞做功,气体内能增大
B.气体对瓶塞做功,气体内能减小
C.外界对气体做功,气体内能增大
D.外界对气体做功,气体内能减小
【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)做功可以改变物体的内能,对物体做功,物体内能增加;物体对外做功,物体内能减少 。
(2)物质由气态变为液态叫液化,液化需要放热,当气体温度降低时容易发生液化现象。
(3)在该实验中,往瓶内打气后瓶内气压增大,气体将瓶塞推出,这是气体对外(瓶塞)做功的过程。
(4)气体对外做功时,自身内能会减小,温度降低,瓶内的水蒸气遇冷会液化成小水滴,从而形成白雾。
【解答】A、气体对瓶塞做功时,气体内能是减小而不是增大,故该选项错误。
B、气体对瓶塞做功,根据做功改变物体内能的原理,气体自身内能减小,温度降低,使瓶内水蒸气液化形成白雾,该选项正确。
C、是气体对瓶塞做功,不是外界对气体做功,故该选项错误。
D、是气体对瓶塞做功,且气体内能减小,表述混乱,故该选项错误。
故答案为:B。
4.(2025九下·上城模拟)葱包烩是杭州传统特色小吃,其制作方法是将油条和葱段裹在薄饼中,如图在铁锅上压扁烤制而成,关于葱包烩制作过程,下列说法错误的是(  )
A.葱包烩的温度越高,所含热量越多
B.葱包烩主要是通过热传递的方式改变其内能
C.用工具将薄饼压扁,说明力可以改变物体的形状
D.远处闻到葱包烩的香味,说明分子不停地做无规则运动
【答案】A
【知识点】分子的热运动;力的作用效果;内能;物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)热量:热量是一个过程量,是在热传递过程中传递能量的多少,不能说物体 “含有” 或 “具有” 热量 。
(2)改变物体内能的方式:有做功和热传递两种。热传递是由于温度差引起的热能传递现象。
(3)力的作用效果:力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。
(4)分子热运动:一切物质的分子都在不停地做无规则运动,扩散现象是分子热运动的宏观表现。
【解答】A、热量是过程量,不能说物体含有多少热量,葱包烩温度高,只能说内能大,A 错误。
B、葱包烩在铁锅上烤制,是通过热传递(高温铁锅向葱包烩传递热量)的方式改变内能,B 正确。
C、用工具将薄饼压扁,薄饼形状发生改变,说明力可以改变物体的形状 ,C 正确。
D、远处能闻到葱包烩的香味,是香味分子扩散到空气中,说明分子不停地做无规则运动 ,D 正确。
故答案为:A。
5.(2025·浙江模拟)用所学知识进行推理并作出判断是重要的学习方法之一,下列判断正确的是(  )
A.物体温度升高,一定是吸收了热量
B.磁体周围的磁感线总是从磁体的N极出发,回到磁体的S极
C.物体的比热容越大,其吸收的热量就越多
D.力可以改变物体的运动状态,所以一个物体受到了力的作用其运动状态一定改变
【答案】B
【知识点】力的作用效果;磁体、磁极、磁化;比热容
【解析】【分析】(1)改变物体内能的方式:做功和热传递都可以改变物体的内能,物体温度升高,可能是吸收了量,也可能是外界对物体做了功。
(2)磁感线:磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想曲线,在磁体外部,磁感线总是从磁体的 N 极出发,回到磁体的 S 极 。
(3)热量的计算:根据公式Q=cmΔt,物体吸收热量的多少不仅与比热容有关,还与质量和温度变化量有关。
(4)力与运动状态的关系:力是改变物体运动状态的原因,但当物体受到平衡力作用时,物体的运动状态不发生改变。
【解答】A、物体温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做功,该选项错误。
B、磁体周围的磁感线总是从磁体的 N 极出发,回到磁体的 S 极 ,该选项正确。
C、根据Q=cmΔt,物体吸收热量多少与比热容、质量、温度变化量都有关,仅比热容大,不能确定吸收热量就多,该选项错误。
D、力可以改变物体的运动状态,但物体受到平衡力时,运动状态不变,该选项错误。
故答案为:B。
6.(2025·浙江模拟)在日常生活中,我们会遇到许多有趣的现象。下列现象与科学知识对应正确的是 (  )
A.用高压锅煮饭熟得快———锅内气压增大时,水的沸点降低
B.冬天搓手取暖——通过热传递改变物体内能
C.用水平力推水平地面上的桌子,桌子没动——桌子受到的推力小于其与地面之间的摩擦力
D.放在衣柜里的樟脑丸变小了——樟脑丸发生了升华
【答案】D
【知识点】升华及升华现象;摩擦力的存在;大气压强的存在;物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)沸点与气压的关系:液体的沸点随气压的增大而升高,随气压的减小而降低。高压锅就是利用锅内气压增大,水的沸点升高,从而使食物在高温下更快煮熟。
(2)改变物体内能的方式:有做功和热传递。做功是其他形式的能与内能的相互转化,热传递是内能的转移。冬天搓手取暖是通过摩擦做功的方式增加内能。
(3)二力平衡:当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力的作用,平衡力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。用水平力推水平地面上没动的桌子,桌子处于静止状态,此时推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等。
(4)升华:物质由固态直接变为气态的过程叫升华。樟脑丸变小是由固态直接变成气态,属于升华现象。
【解答】A、用高压锅煮饭熟得快,是因为锅内气压增大时,水的沸点升高,不是降低,该选项错误。
B、冬天搓手取暖是通过做功改变物体内能,不是热传递,该选项错误。
C、用水平力推水平地面上的桌子,桌子没动,此时桌子受到的推力等于其与地面之间的摩擦力,该选项错误。
D、放在衣柜里的樟脑丸变小了,是樟脑丸由固态直接变为气态,发生了升华,该选项正确。
故答案为:D。
7.(2025九下·杭州期中)小乐猜想: “电流通过导体产生的热量的多少可能跟电流、电阻和通电时间有关”,于是设计了如图所示的装置①和②,先将电阻丝(R1<R2)分别装入规格相同的烧瓶中,然后带有相同的玻璃管的塞子塞紧烧瓶,玻璃管在外侧的一端与相同的气球相连;实验过程中电源电压保持不变。下列叙述中,正确的是
A.探究电流产生的热量与电流大小的关系,可比较气球甲、乙的体积变化
B.探究电流产生的热量与电阻大小的关系,可比较气球丙、丁的体积变化
C.装置①和②同时实验,通电相同时间后,体积变化最大的气球是丙气球
D.装置①和②同时实验,通电相同时间后,体积变化最大的气球是甲气球
【答案】C
【知识点】电功率计算公式的应用;焦耳定律的计算公式及其应用;影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】焦耳定律,由控制变量法可知,在探究电热与电阻的关系时,应控制电流和通电时间相同。
【解答】A、由图可知,甲乙串联在电路中,由串联电路的电流特点可知,电路中电流处处相等,所以不能用甲乙探究电热与电流大小的关系,故A错误;
B、丙丁并联在电路中,两个电阻的阻值不同,电压相同,由欧姆定律可知,经过两个电阻的电流不同。存在多个变量,所以不能用丙丁探究电热与电阻大小的关系,故B错误;
CD、甲和乙串联,串联分压,所以定值两端的电压小于电源电压,丙丁并联,电阻两端电压等于电源电压,由和R1<R2可知,相同时间内产生热量最多的是丙,则丙的气体体积最大,故C正确,D错误。
故答案为:C。
8.(2025·嘉兴模拟)如图为两个光滑的弧面和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧弧面的a点静止释放。忽略空气阻力,下列有关说法正确的是(  )
A.物体能到达c点
B.经b点时,物体的动能最大
C.物体质量越大,经b点时速度越大
D.物体在水平面运动时,内能增加
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;势能的影响因素;动能和势能的转化与守恒;物体内能的改变方法
【解析】【分析】改变物体内能的两种方式:做功和热传递。滑动摩擦力与压力大小及接触面的粗糙程度有关,粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大。
【解答】A、水平面粗糙,物体在水平面上运动时克服摩擦做功,部分机械能转化为内能,机械能减小,所以物体不能到达c点,故A错误;
B、物体在光滑的弧面上运动时,重力势能转化为动能,动能增大,速度增大,在水平面上运动时,因受摩擦力,速度减小,可知速度最大值出现在ab之间弧面与水平面相交的位置,故B错误;
C、物体质量越大,a点的重力势能越大,转化为动能越大,刚到达水平面时的速度越大,但在水平面上运动时,物体的质量越大,压力越大,摩擦力越大,克服摩擦做功越多,速度减小得越快,所以物体质量越大,经b点的速度不一定越大,故C错误;
D、物体在水平面上运动时,克服摩擦做功,内能增加,故D正确。
故答案为:D。
9.(2025九下·瑞安开学考)利用如图所示装置探究电流热效应跟哪些因素有关,甲、乙两瓶中煤油的质量与初温都相同,瓶中电阻丝的大小关系为 以下说法不正确的是()
A.将该装置中煤油换成水,会让实验现象更明显
B.该装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关
C.在此实验中,电流通过导体产生热量的多少是通过细玻璃管液面高低变化体现出来的
D.在相同的通电时间内,甲温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量较多
【答案】A
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】比热容定义式:。
【解答】A、水的比热容大于煤油,将煤油换成等质量的水,吸收相同的热量,水温变化量更小,可知实验现象更不明显,故A符合题意;
B、由图可知,电路为串联电路,经过两个电阻的电流和通电时间相同,由可知,探究的是电热与电阻的关系,故B不符合题意;
C、实验采用转换法,用细玻璃管液体高低变化反映电流通过导体产生热量的多少,故C不符合题意;
D、经过两个电阻的电流和通电时间相同,由可知,产生的热量更多,故D不符合题意。
故答案为:A。
10.(2025九下·杭州月考)如图所示四幅图选自明朝宋应星所著的《天工开物》,下列说法不正确的是(  )
A.挂上重物后弓发生形变,弓的弹性势能增加
B.采珍珠人潜入水下越深,所受水的压强越大
C.“透火焙干”应用了加热的方法提高温度,使纸面水分蒸发加快
D.鸟铳(火绳枪)发射弹丸时的能量转化,与内燃机压缩冲程的能量转化相同
【答案】D
【知识点】影响蒸发快慢的因素;势能的影响因素;热机的工作原理;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】四冲程内燃机中,存在能量转化为冲程为压缩冲程和做功冲程,其中做功冲程将内能转化为机械能,为机械提供动力。
【解答】A、弹性势能大小与弹性形变量有关,弹性形变量增大,弹性势能增大,故A不符合题意;
B、由可知,液体密度一定时,深度越深,压强越大,故B不符合题意;
C、蒸发快慢与温度有关,温度越高,蒸发速度越快,故C不符合题意;
D、发射弹丸时,内能转化为机械能,与做功冲程的能量转化形式相同,压缩冲程将机械能转化为内能,故D符合题意。
故答案为:D。
二、填空题
11.(2025·义乌模拟)2024年12月27日,中国海军076两栖攻击舰首舰在上海下水,命名为四川舰,它是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰。
(1)电磁弹射器的弹射装置处于强磁场中,当其中的导体有强电流通过时,舰载机受到弹射装置所提供强大的推力而快速起飞。舰载机受到的弹力方向与磁场方向以及   方向有关;
(2)舰载机弹射飞出时由于质量基本不变,   ,因此动能增大;
(3)四川舰采用了21兆瓦燃气轮机和6兆瓦柴油机的混合动力系统。采用柴油作为燃料,其原因是柴油具有较大的____。
A.密度 B.沸点 C.热值
【答案】(1)电流
(2)速度增大
(3)C
【知识点】磁场对通电导线的作用;动能的影响因素;燃料的热值
【解析】【分析】(1)通电导体在磁场中受到力的作用,原理是电动机的原理相同。
(2)动能与质量和速度有关,质量越大、速度越大,动能越大。
(3)热值指的是单位质量的物质完全燃烧放出的热量。
【解答】(1)电磁弹射器的原理是通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向与磁场方向和电流方向有关。
(2)动能与质量和速度有关,质量不变,速度变大,动能变大。
(3)燃油具有较大的热值,在燃烧等质量的燃料时,放出的热量更多。
故答案为:C。
12.(2025·椒江模拟)椒江第一条过江隧道南起解放路,北至椒北大道,全长 4.2千米,车辆通行的最大速度设计为80千米/时,预计2027年建成。
(1)车辆按最大的设计速度通过该隧道需要   分钟。
(2)盾构机(如图)是挖掘隧道的一种工程机械,工作过程中要给刀盘降温,常用的冷却方式有水冷和油冷,水冷的降温效果更好,主要利用了水的   (填 种性质)较大。
(3)随着隧道的掘进,在其中工作的人容易缺氧,需要设置通气管道,每隔一段距离开口,通过抽气机将隧道内的废气抽出,则新鲜空气在   的作用下会进入隧道内。
【答案】(1)3.15
(2)比热
(3)大气压
【知识点】速度公式及其应用;大气压强的存在;大气压的综合应用;比热容
【解析】【分析】(1)根据计算时间。
(2)比热容指的是单位质量的物质温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量。
(3)大气压会将气体从压强大的一侧压向压强小的一侧,据此分析。
【解答】(1)车辆按最大的设计速度通过该隧道需要的时间。
(2)水的比热容较大,在质量一定时,温度变化量相同时,水吸收的热量更多。
(3)将管内的废气抽出,管内压强减小,小于外界大气压,在外界大气压的作用下,新鲜空气进入隧道。
13.(2025·吴兴模拟)如图是一款新型无叶电风扇,额定电压220V,额定功率55W,工作时,底座中的电动机将空气从进风口吸入,吸入的空气经压缩后进入环形空腔,再从环形空腔上的细缝中高速吹出夹带着周边的空气一起向前流动,导致后方的空气流入风扇的出风口,风量被显著放大,与传统有叶风扇相比具有易清洁、气流稳、安全等特点。
(1)出风框外围的空气被大气压压入环形空腔,风量变大,外围的空气被大气压压入的科学原理是   。
(2)电动机将空气从进风口吸入,然后经压缩后进入环形空腔,此过程中进入空腔内空气的内能   。 (选填“变大” “变小”或“不变”)
(3)若该风扇的电动机正常工作1分钟,则电动机消耗的电能为   J。
【答案】(1)流速大, 压强小
(2)变大
(3)3300J
【知识点】流体压强与流速的关系;内能;电功计算公式的应用
【解析】【分析】(1)利用流体流速大、压强小进行分析。
(2)改变内能的两种方式,做功和热传递。外界对气体做功,气体内能增大,气体对外界做功,气体内能减小。
(3)根据W=Pt进行计算,注意时间的单位是s。
【解答】(1)风扇风量变大,内部气体流速快,压强小,小于外界大气压,外面的空气被压入风扇。
(2)由“电动机将空气从进风口吸入,然后经压缩后进入环形空腔”可知,外界对气体做功,气体的内能增大。
(3)电动机消耗的电能。
14.(2025·滨江模拟)爆米花是一种深受大家喜爱的食品。如图甲所示,制作时将玉米粒放入放入锅中用火加热,加热到一定程度时,玉米粒迅速爆开,变成了爆米花。
(1)加工爆米花时用火加热,是通过   的方式使玉米粒的内能增加。
(2)远远我们就能闻到爆米花的香味,这是   现象。
(3)玉米爆开时,能量转化与图乙中热机的   冲程相同(填序号)。
【答案】(1)热传递
(2)扩散
(3)③
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)涉及改变物体内能的方式,需明确热传递和做功的区别,热传递是能量的转移过程。
(2)考查分子热运动中的扩散现象,要理解扩散现象体现了分子的无规则运动。
(3)考查热机冲程及其能量转化,需掌握热机四个冲程的特点,特别是做功冲程中内能与机械能的转化。
【解答】(1)改变物体内能有做功和热传递两种方式。用火加热玉米粒,是高温的锅将热量传递给玉米粒,没有能量形式的转化,属于热传递使玉米粒内能增加。
(2)扩散现象是指不同物质的分子彼此进入对方的现象。爆米花的香味分子在空气中扩散,我们能闻到香味,这表明分子在不停地做无规则运动。
(3)玉米爆开时,内部气体膨胀对外做功,将内能转化为机械能。热机的做功冲程中,高温高压的燃气膨胀推动活塞做功,也是内能转化为机械能。图乙中③图,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 。
15.(2025·衢州模拟)南宋陆游在《省油灯盏》中写道“……盖夹灯盏,一端作小窍,注清冷水于其中,每夕一易之,其省油几半”。图甲、乙分别为省油灯盏实物图及其结构示意图。
(1)夹层中选择水作为冷却剂,降低燃油的温度。这是利用了水的   较大。
(2)点燃后,夹层中水温会升高,该过程中水内能增大的方式是   。
(3)省油灯盏能“省油”的主要原理是减少燃油的   。 (填物态变化名称)
【答案】(1)比热(容)
(2)热传递
(3)蒸发(或汽化)
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;物体内能的改变方法;比热容
【解析】【分析】(1)比热容指的是单位质量的物质,温度每升高或降低1℃时所需要吸收或放出的热量。
(2)改变内能的方式:热传递和做功。
(3)由液态转化为气态的过程称为汽化,汽化分为蒸发和沸腾。
【解答】(1)水的比热容较大,质量一定时,温度变化量相同,水吸收的热量更多,冷却效果更好。
(2)水因吸收热量温度升高,可知是通过热传递的方式增大内能。
(3)加水后,加快了燃油的冷却速度,减少了燃油因汽化导致的损失,所以可以省油。
三、实验探究题
16.(2025九下·萧山模拟) 在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时,制作了如图甲所示的实验装置:有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计,盒外采用优质保温材料包裹。
(1)电阻丝产生的热量与水温的变化量⊿T之间成   关系(不计热损失)。
(2)要探究电阻丝产生的热量与电阻的关系,除了要保持电流、通电时间不变外,还应保持   不变;在上述条件不变时,换用不同阻值的电阻丝R,记录水温变化⊿T的数据并绘制图像如图乙所示。
(3)根据上述实验,可以得出结论:   。 (写出一条即可)
(4)根据所学知识,在上述实验条件不变的情况下,在图乙中画出通电时间为30s时,水温变化⊿T和电阻的关系图像。   。
【答案】(1)正比
(2)水的质量
(3)当其他条件相同时,电阻丝产热与电阻成正比
(4)
【知识点】比热容;热量的计算;焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】(1)根据判断热量与温度变化量之间的关系。
(2)由控制变量法和可知,应控制水的质量相同。
(3)图像为过原点的直线,说明两个物理量之间成正比。
(4)根据可知,电热与时间成正比,据此作图。
【解答】(1)不计热损失,电阻丝产生的热量全部被水吸收,由可知,热量与水温变化量之间成正比。
(2)由水温变化量来反映电热,由可知,应控制水的质量相同。
(3)由图乙可知,温度变化量即电热与电阻的关系图像是一条过原点的直线,说明在电流和时间一定时,电热与电阻成正比。
(4)由可知,在电流和时间一定时,通电时间变为原来的三分之一,则产生的热量为原来的三分之一,则水温变化量为原来的三分之一,因此图像为

17.(2025·台州模拟) 某同学用如图所示装置探究电流通过导体产生的热量与导体电阻、电流大小的关系。甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有等量的煤油,瓶内电阻的阻值分别为5欧和10欧,A、B是相同的玻璃管,管内初始液面位置相同。
实验一:闭合开关,通电1分钟记录液面上升的高度,分别记作 和
实验二:断开开关,当两根玻璃管中的液面降回到原来的高度后,减小滑动变阻器连入电路的阻值。再闭合开关,通电1分钟记录液面上升的高度,分别记作 和
实验序号 电流表读数 4分钟后甲瓶升高的温度/℃ 4分钟后乙瓶升高的温度/℃
1 1 5.0 10.0
2 1.5 △11 △12
3 2 20.0 40.0
(1)除电流表和秒表外,本实验中还需要用到的测量工具为   。
(2)实验中,将电阻丝串联连接的目的是为了保证实验时   相同。
(3)多次重复实验均发现 则可以得出的结论为   。
(4)该同学将玻璃管换成温度计,重新实验,测得数据如表所示,得出“在通电时间不变时, 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比”的结论,则表中 的值为   。
【答案】(1)刻度尺
(2)电流大小和时间
(3)在通电时间相同的情况下,通过导体的电流越大、导体电阻越大,则电流通过导体产生的热量越多
(4)22.5
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)本实验通过观察玻璃管中液面上升高度来反映电流通过导体产生热量的多少,需要测量液面上升高度,所以要确定合适的测量工具。
(2)在探究电流通过导体产生热量与电阻、电流关系的实验中,依据控制变量法,分析将电阻丝串联连接的作用。
(3)根据实验中h1

(4)根据 “在通电时间不变时,电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比” 这一结论,结合表格中数据进行计算。
【解答】(1)实验中要测量玻璃管中液面上升的高度,除电流表和秒表外,还需要用到刻度尺。
(2)将电阻丝串联连接,根据串联电路电流处处相等的特点,能保证通过两电阻丝的电流大小相同,同时也能保证通电时间相同,便于利用控制变量法探究与电阻的关系 。
(3)h1

(4)由 “在通电时间不变时,电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比”,设Q=kI2R。以实验 1 数据为例,Q1=k×12×5=5k,对应的温度升高5.0 C;
实验 2 中,
Q2=k×1.52×10=22.5k,因为Q与温度升高量成正比,所以ΔE2=22.5 C。
18.(2025九下·台州月考)如图甲装置所示,探究“做功改变物体内能”,该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精,使用打气筒向烧瓶内打气,根据传感器数据采集的数据,电脑处理得到如图乙所示图像。
(1)结合乙图分析,描述打气筒打气5秒后出现的实验现象   ;
(2)有同学认为,图乙中BC段对应发生情况与热机中做功冲程相似,请说出相似处:   ;以下改变内能的方式中,与BC段不相同的是:   。
A.用锤子敲打钉子时,钉子变热 B.水沸腾时,水蒸气将壶盖顶起
C.从滑滑梯上处滑落,臀部变热 D.用通电的电炉加热水,水温升高
(3)在用本装置进行实验时能否去掉瓶内的酒精和水,请判断并说明理由:   。
【答案】(1)橡皮塞弹出,瓶口冒白雾,温度传感器显示温度下降
(2)均为气体对外做功,内能转变为机械能;AC
(3)能,通过温度传感器的温度变化可反映内能改变情况
【知识点】能量的相互转化和转移;物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)当橡胶塞弹出时,气体的内能转化为机械能,气体的温度降低,水蒸气液化成小水珠;
(2)①热机的做功冲程,将燃气的内能转化为机械能;
②根据描述分析各个选项中包含的能量转化过程即可。
(3)根据水和酒精在实验中的用途分析。
【解答】(1)根据图乙可知,5秒后圆底烧瓶内的温度呈现下降趋势,那么出现的现象为:橡皮塞弹出,瓶口冒白雾,温度传感器显示温度下降;
(2)①根据图乙可知,BC段过程中发生情况与内燃机的做功冲程相同相似处为:均为气体对外做功,内能转变为机械能;
②A.锤击钉子时发热,滑滑梯时臀部发热,都属于机械能转化为内能,AC故符合题意;
B.水蒸气顶起壶盖,属于内能转化为机械能,故B不符合题意;
D.电炉加热水,属于电能通过热传递转化为内能,故D不符合题意。
故选AC。
(3)在实验中,通过酒精和水的液化现象判断容器内的温度变化,而温度传感器仍可准确监测瓶内空气的温度变化,因此实验设计无需依赖酒精即可完成探究目标。
(1)根据图乙可知,5秒后圆底烧瓶内温度下降。用气筒向玻璃瓶内打气,瓶内气体压强增大,瓶内气体对塞子做功,塞子弹起;瓶内气体对塞子做功,瓶内气体内能减少,温度降低,酒精蒸气放出热量,发生液化,出现白雾。
(2)[1]图乙BC段气体内能减少,温度降低,塞子被试管内酒精蒸气推出,即该过程中消耗蒸气的内能,获得机械能,是将内能转化为机械能的过程,与内燃机的做功冲程相类似;
[2]A.用锤子敲打钉子时,钉子发热,是通过做功的方式改变物体内能,机械能转化为内能,故A符合题意;
B.水沸腾时,水蒸气将壶盖顶起,是利用内能做功,内能转化为机械能,故B不符合题意;
C.从滑滑梯上处滑落,臀部变热,克服摩擦力做功,是机械能转化为内能,故C符合题意;
D.用通电的电炉加热水,水温升高,是通过热传递使水的内能增加,故D不符合题意。
故选AC。
(3)实验的目的是为了探究做功可以改变物体的内能,如果去掉酒精,则温度传感器可以测量瓶内空气的温度的变化,也可以完成实验探究。
19.(2025九下·金华开学考)小金学习了“物体的内能”后,根据书本图甲两个实验,在家利用压力式喷水壶、塑料软管、数显温度计、针筒和硬纸盒自制了如图乙所示的实验装置,并利用该装置进行实验,实验步骤如下:
①实验开始前观察记录喷水壶内的温度为22.0℃。
②在喷水壶内加入少量的水,关闭出气阀,多次按压喷水壶的打气手柄后,观察并记录壶内温度。
③打开喷水壶的出气阀,可以观察到针筒的活塞由底部迅速向上移动。
④最终活塞冲出针筒口,同时在针筒口处观察到白雾。
(1)若不考虑能量损耗,步骤②中记录的温度值应   (选填“大于”“小于”或“等于”)22.0℃。
(2)步骤③中的能量转化与下图内燃机的   (填字母)冲程相同。
(3)步骤④针筒口出现白雾的原因是   。
【答案】(1)大于
(2)D
(3)气体对外做功,内能减小,温度降低,水蒸气液化为小水滴
【知识点】物体内能的改变方法;热机的工作原理
【解析】【分析】(1)对物体做功,物体的内能会增大,温度升高。
(2)气体膨胀对外做功,物体的内能减小,温度降低,伴随着能量的转化,由内能转化为机械能,内燃机的做功冲程能量转化由内能转化为机械能。
(3)液化指物质由气态转变成液态,液化要放热。
(4)小金制作的实验装置相较于书本两实验的创新点:实验现象更直观;两实验糅合一个实验省时。
【解答】(1)步骤②中,大气手柄对喷壶内的气体做功,气体的内能增加,温度升高;若不考虑能量损耗,步骤②中记录的温度值应大于22.0℃。
(2)步骤③中打开喷水壶的出气阀,可以观察到针筒的活塞由底部迅速向上移动,喷壶内的气体膨胀对外做功,气体的内能减小,温度降低,气体的内能转化为机械能;内燃机的做功冲程高温高压燃气的内能转化为机械能;图D中,两气门关闭,活塞向下运动,火花塞产生电火花,D图是做功冲程;故步骤③中的能量转化与下图内燃机的D冲程相同。
故选D。
(3)步骤④针筒口出现白雾的原因是:针筒内的气体对外做功,内能减小,温度降低,水蒸气液化形成小水滴。
(1)步骤②中,大气手柄对喷壶内的气体做功,气体的内能增加,温度升高;若不考虑能量损耗,步骤②中记录的温度值应大于22.0℃。
(2)步骤③中打开喷水壶的出气阀,可以观察到针筒的活塞由底部迅速向上移动,喷壶内的气体膨胀对外做功,气体的内能减小,温度降低,气体的内能转化为机械能;内燃机的做功冲程高温高压燃气的内能转化为机械能;图D中,两气门关闭,活塞向下运动,火花塞产生电火花,D图是做功冲程;故步骤③中的能量转化与下图内燃机的D冲程相同。
故选D。
(3)步骤④针筒口出现白雾的原因是:针筒内的气体对外做功,内能减小,温度降低,水蒸气液化形成小水滴。
四、综合题
20.(2025·义乌模拟)艾灸在中国用于疾病预防和保健已有悠久的历史。
(1)艾灸能提高人体对多种病原体的抵抗力,从免疫学角度来看,这属于   免疫;
(2)艾草中的某种有效成分为异戊二烯,其分子式为C5H8,其中碳元素和氢元素的质量之比为   ;
(3)如图甲所示的艾灸仪,内部加热等效电路如图乙所示,R1和R2是两个电热丝。使用时,先用高温档加热,当温度达到设定温度后,自动调节到低温档保温并开始进行理疗。
①图乙中S2是自动开关,艾灸仪开始进行理疗,S2的状态是   的;
②若此艾灸仪的额定电压为12V,电路的加热功率和保温功率分别为30W和5W,求电热丝R2的阻值   。
【答案】(1)非特异性免疫
(2)15: 2
(3)断开;24欧
【知识点】人体的免疫功能;电功率计算公式的应用;常用电热器;有关化学式的计算和推断
【解析】【分析】(1)特异性免疫只针对一种或一类抗原起效。
(2)质量比等于相对原子质量与原子个数的乘积之比。
(3)根据开关闭合和断开情况结合判断档位,串联电路总电阻等于各用电器两端电阻之和。
【解答】(1)由“艾灸能提高人体对多种病原体的抵抗力”可知,属于非特异性免疫。
(2)碳元素和氢元素的质量之比。
(3)①S2闭合,R2被短路,此时电路中总电阻较小,由可知,为高温加热档,则S2断开时,为低温档保温并开始进行理疗。
②加热档只有,其电阻为,电热丝R2的阻值为。
21.(2025·杭州模拟)如图甲所示,是陆游在《老学庵笔记》记录的一种省油灯,可通过每晚更换夹层中的冷水达到“可省油之半”的目的。该省油灯的结构如图乙所示,请回答下列问题:
(1)在夹层中加水,主要是利用水的   较大的特性,可以吸收更多的热量。
(2)夹层注水,通过   (选填“做功”或“热传递”)的方式降低油温,减少了油的蒸发,达到省油目的。
(3)燃烧一段时间,灯油质量减少了10克,则这10克灯油完全燃烧放出的热量为   焦耳。
【答案】(1)比热
(2)热传递
(3)
【知识点】内能;物体内能的改变方法;比热容;热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)比热容: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,叫做这种物质的比热容。水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同的温度,水吸收的热量多;吸收相同的热量,水升高的温度少 。
(2)改变物体内能的方式:做功和热传递。做功是其他形式的能与内能的相互转化;热传递是由于温度差引起的热能传递现象,由高温物体向低温物体转移热量。
(3)燃料完全燃烧放热公式:Q放=mq,其中Q放表示燃料完全燃烧放出的热量,m表示燃料的质量,q表示燃料的热值。
【解答】(1)在夹层中加水,是利用水的比热容较大的特性,相同质量的水和其他物质相比,吸收相同热量时,水升高的温度相对较小,能吸收更多热量,起到冷却作用。
(2)夹层注水,水与油存在温度差,热量从油传递到水,是通过热传递的方式降低油温,减少油的蒸发,达到省油目的。
(3)已知m =10g = 0.01kg,q灯油=4.6×107J/kg,根据Q放=mq,
可得Q放= 0.01kg×4.6×107J/kg =4.6×105J。
1 / 1内能综合-2025年中考科学考前20天冲刺专题
一、选择题
1.(2025·温岭模拟)下列实验反映气体对外做功的是(  )
A.①用气筒往瓶内打气,塞子跳出
B.②钻木取火
C.③快速压下活塞,棉花燃烧
D.④振荡烧瓶,瓶内铁屑温度升高
2.(2025·瑞安模拟)如图为礼花喷射器的内部结构,气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒,气罐内的高压气体便将纸筒内的礼花喷向远处。下图所示的热机四冲程与上述能量转化原理相同的是()
A. B.
C. D.
3.(2025九下·鹿城模拟)如图,在吸滤瓶内装入少量的水,并滴入几滴酒精,塞紧瓶塞,用气筒往瓶里打气。当塞子跳出时,能观察到瓶内出现白雾的原因是()
A.气体对瓶塞做功,气体内能增大
B.气体对瓶塞做功,气体内能减小
C.外界对气体做功,气体内能增大
D.外界对气体做功,气体内能减小
4.(2025九下·上城模拟)葱包烩是杭州传统特色小吃,其制作方法是将油条和葱段裹在薄饼中,如图在铁锅上压扁烤制而成,关于葱包烩制作过程,下列说法错误的是(  )
A.葱包烩的温度越高,所含热量越多
B.葱包烩主要是通过热传递的方式改变其内能
C.用工具将薄饼压扁,说明力可以改变物体的形状
D.远处闻到葱包烩的香味,说明分子不停地做无规则运动
5.(2025·浙江模拟)用所学知识进行推理并作出判断是重要的学习方法之一,下列判断正确的是(  )
A.物体温度升高,一定是吸收了热量
B.磁体周围的磁感线总是从磁体的N极出发,回到磁体的S极
C.物体的比热容越大,其吸收的热量就越多
D.力可以改变物体的运动状态,所以一个物体受到了力的作用其运动状态一定改变
6.(2025·浙江模拟)在日常生活中,我们会遇到许多有趣的现象。下列现象与科学知识对应正确的是 (  )
A.用高压锅煮饭熟得快———锅内气压增大时,水的沸点降低
B.冬天搓手取暖——通过热传递改变物体内能
C.用水平力推水平地面上的桌子,桌子没动——桌子受到的推力小于其与地面之间的摩擦力
D.放在衣柜里的樟脑丸变小了——樟脑丸发生了升华
7.(2025九下·杭州期中)小乐猜想: “电流通过导体产生的热量的多少可能跟电流、电阻和通电时间有关”,于是设计了如图所示的装置①和②,先将电阻丝(R1<R2)分别装入规格相同的烧瓶中,然后带有相同的玻璃管的塞子塞紧烧瓶,玻璃管在外侧的一端与相同的气球相连;实验过程中电源电压保持不变。下列叙述中,正确的是
A.探究电流产生的热量与电流大小的关系,可比较气球甲、乙的体积变化
B.探究电流产生的热量与电阻大小的关系,可比较气球丙、丁的体积变化
C.装置①和②同时实验,通电相同时间后,体积变化最大的气球是丙气球
D.装置①和②同时实验,通电相同时间后,体积变化最大的气球是甲气球
8.(2025·嘉兴模拟)如图为两个光滑的弧面和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧弧面的a点静止释放。忽略空气阻力,下列有关说法正确的是(  )
A.物体能到达c点
B.经b点时,物体的动能最大
C.物体质量越大,经b点时速度越大
D.物体在水平面运动时,内能增加
9.(2025九下·瑞安开学考)利用如图所示装置探究电流热效应跟哪些因素有关,甲、乙两瓶中煤油的质量与初温都相同,瓶中电阻丝的大小关系为 以下说法不正确的是()
A.将该装置中煤油换成水,会让实验现象更明显
B.该装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关
C.在此实验中,电流通过导体产生热量的多少是通过细玻璃管液面高低变化体现出来的
D.在相同的通电时间内,甲温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量较多
10.(2025九下·杭州月考)如图所示四幅图选自明朝宋应星所著的《天工开物》,下列说法不正确的是(  )
A.挂上重物后弓发生形变,弓的弹性势能增加
B.采珍珠人潜入水下越深,所受水的压强越大
C.“透火焙干”应用了加热的方法提高温度,使纸面水分蒸发加快
D.鸟铳(火绳枪)发射弹丸时的能量转化,与内燃机压缩冲程的能量转化相同
二、填空题
11.(2025·义乌模拟)2024年12月27日,中国海军076两栖攻击舰首舰在上海下水,命名为四川舰,它是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰。
(1)电磁弹射器的弹射装置处于强磁场中,当其中的导体有强电流通过时,舰载机受到弹射装置所提供强大的推力而快速起飞。舰载机受到的弹力方向与磁场方向以及   方向有关;
(2)舰载机弹射飞出时由于质量基本不变,   ,因此动能增大;
(3)四川舰采用了21兆瓦燃气轮机和6兆瓦柴油机的混合动力系统。采用柴油作为燃料,其原因是柴油具有较大的____。
A.密度 B.沸点 C.热值
12.(2025·椒江模拟)椒江第一条过江隧道南起解放路,北至椒北大道,全长 4.2千米,车辆通行的最大速度设计为80千米/时,预计2027年建成。
(1)车辆按最大的设计速度通过该隧道需要   分钟。
(2)盾构机(如图)是挖掘隧道的一种工程机械,工作过程中要给刀盘降温,常用的冷却方式有水冷和油冷,水冷的降温效果更好,主要利用了水的   (填 种性质)较大。
(3)随着隧道的掘进,在其中工作的人容易缺氧,需要设置通气管道,每隔一段距离开口,通过抽气机将隧道内的废气抽出,则新鲜空气在   的作用下会进入隧道内。
13.(2025·吴兴模拟)如图是一款新型无叶电风扇,额定电压220V,额定功率55W,工作时,底座中的电动机将空气从进风口吸入,吸入的空气经压缩后进入环形空腔,再从环形空腔上的细缝中高速吹出夹带着周边的空气一起向前流动,导致后方的空气流入风扇的出风口,风量被显著放大,与传统有叶风扇相比具有易清洁、气流稳、安全等特点。
(1)出风框外围的空气被大气压压入环形空腔,风量变大,外围的空气被大气压压入的科学原理是   。
(2)电动机将空气从进风口吸入,然后经压缩后进入环形空腔,此过程中进入空腔内空气的内能   。 (选填“变大” “变小”或“不变”)
(3)若该风扇的电动机正常工作1分钟,则电动机消耗的电能为   J。
14.(2025·滨江模拟)爆米花是一种深受大家喜爱的食品。如图甲所示,制作时将玉米粒放入放入锅中用火加热,加热到一定程度时,玉米粒迅速爆开,变成了爆米花。
(1)加工爆米花时用火加热,是通过   的方式使玉米粒的内能增加。
(2)远远我们就能闻到爆米花的香味,这是   现象。
(3)玉米爆开时,能量转化与图乙中热机的   冲程相同(填序号)。
15.(2025·衢州模拟)南宋陆游在《省油灯盏》中写道“……盖夹灯盏,一端作小窍,注清冷水于其中,每夕一易之,其省油几半”。图甲、乙分别为省油灯盏实物图及其结构示意图。
(1)夹层中选择水作为冷却剂,降低燃油的温度。这是利用了水的   较大。
(2)点燃后,夹层中水温会升高,该过程中水内能增大的方式是   。
(3)省油灯盏能“省油”的主要原理是减少燃油的   。 (填物态变化名称)
三、实验探究题
16.(2025九下·萧山模拟) 在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时,制作了如图甲所示的实验装置:有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计,盒外采用优质保温材料包裹。
(1)电阻丝产生的热量与水温的变化量⊿T之间成   关系(不计热损失)。
(2)要探究电阻丝产生的热量与电阻的关系,除了要保持电流、通电时间不变外,还应保持   不变;在上述条件不变时,换用不同阻值的电阻丝R,记录水温变化⊿T的数据并绘制图像如图乙所示。
(3)根据上述实验,可以得出结论:   。 (写出一条即可)
(4)根据所学知识,在上述实验条件不变的情况下,在图乙中画出通电时间为30s时,水温变化⊿T和电阻的关系图像。   。
17.(2025·台州模拟) 某同学用如图所示装置探究电流通过导体产生的热量与导体电阻、电流大小的关系。甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有等量的煤油,瓶内电阻的阻值分别为5欧和10欧,A、B是相同的玻璃管,管内初始液面位置相同。
实验一:闭合开关,通电1分钟记录液面上升的高度,分别记作 和
实验二:断开开关,当两根玻璃管中的液面降回到原来的高度后,减小滑动变阻器连入电路的阻值。再闭合开关,通电1分钟记录液面上升的高度,分别记作 和
实验序号 电流表读数 4分钟后甲瓶升高的温度/℃ 4分钟后乙瓶升高的温度/℃
1 1 5.0 10.0
2 1.5 △11 △12
3 2 20.0 40.0
(1)除电流表和秒表外,本实验中还需要用到的测量工具为   。
(2)实验中,将电阻丝串联连接的目的是为了保证实验时   相同。
(3)多次重复实验均发现 则可以得出的结论为   。
(4)该同学将玻璃管换成温度计,重新实验,测得数据如表所示,得出“在通电时间不变时, 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比”的结论,则表中 的值为   。
18.(2025九下·台州月考)如图甲装置所示,探究“做功改变物体内能”,该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精,使用打气筒向烧瓶内打气,根据传感器数据采集的数据,电脑处理得到如图乙所示图像。
(1)结合乙图分析,描述打气筒打气5秒后出现的实验现象   ;
(2)有同学认为,图乙中BC段对应发生情况与热机中做功冲程相似,请说出相似处:   ;以下改变内能的方式中,与BC段不相同的是:   。
A.用锤子敲打钉子时,钉子变热 B.水沸腾时,水蒸气将壶盖顶起
C.从滑滑梯上处滑落,臀部变热 D.用通电的电炉加热水,水温升高
(3)在用本装置进行实验时能否去掉瓶内的酒精和水,请判断并说明理由:   。
19.(2025九下·金华开学考)小金学习了“物体的内能”后,根据书本图甲两个实验,在家利用压力式喷水壶、塑料软管、数显温度计、针筒和硬纸盒自制了如图乙所示的实验装置,并利用该装置进行实验,实验步骤如下:
①实验开始前观察记录喷水壶内的温度为22.0℃。
②在喷水壶内加入少量的水,关闭出气阀,多次按压喷水壶的打气手柄后,观察并记录壶内温度。
③打开喷水壶的出气阀,可以观察到针筒的活塞由底部迅速向上移动。
④最终活塞冲出针筒口,同时在针筒口处观察到白雾。
(1)若不考虑能量损耗,步骤②中记录的温度值应   (选填“大于”“小于”或“等于”)22.0℃。
(2)步骤③中的能量转化与下图内燃机的   (填字母)冲程相同。
(3)步骤④针筒口出现白雾的原因是   。
四、综合题
20.(2025·义乌模拟)艾灸在中国用于疾病预防和保健已有悠久的历史。
(1)艾灸能提高人体对多种病原体的抵抗力,从免疫学角度来看,这属于   免疫;
(2)艾草中的某种有效成分为异戊二烯,其分子式为C5H8,其中碳元素和氢元素的质量之比为   ;
(3)如图甲所示的艾灸仪,内部加热等效电路如图乙所示,R1和R2是两个电热丝。使用时,先用高温档加热,当温度达到设定温度后,自动调节到低温档保温并开始进行理疗。
①图乙中S2是自动开关,艾灸仪开始进行理疗,S2的状态是   的;
②若此艾灸仪的额定电压为12V,电路的加热功率和保温功率分别为30W和5W,求电热丝R2的阻值   。
21.(2025·杭州模拟)如图甲所示,是陆游在《老学庵笔记》记录的一种省油灯,可通过每晚更换夹层中的冷水达到“可省油之半”的目的。该省油灯的结构如图乙所示,请回答下列问题:
(1)在夹层中加水,主要是利用水的   较大的特性,可以吸收更多的热量。
(2)夹层注水,通过   (选填“做功”或“热传递”)的方式降低油温,减少了油的蒸发,达到省油目的。
(3)燃烧一段时间,灯油质量减少了10克,则这10克灯油完全燃烧放出的热量为   焦耳。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移;物体内能的改变方法
【解析】【分析】气体对外界做功,气体的内能减小,温度降低;外界对气体做功,机械能转化为内能,气体的内能增大,温度升高。
【解答】A、①用气筒往瓶内打气,塞子跳出,气体对外做功,内能转化为塞子的机械能,故A正确;
B、②钻木取火,机械能转化为内能,不涉及气体内能的变化,故B错误;
C、③快速压下活塞,外界对气体做功,气体内能增大,温度升高,达到着火点,棉花燃烧,故C错误;
D、④振荡烧瓶,对铁屑做功,机械能转化为内能,瓶内铁屑温度升高,故D错误。
故答案为:A。
2.【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移;热机的工作原理
【解析】【分析】四冲程中只有压缩冲程和做功冲程有能量转化,压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】由“使用时转动纸筒,气罐内的高压气体便将纸筒内的礼花喷向远处”可知,是将内能转化为机械能。能量转化形式与做功冲程相同。
A、进入阀门打开,属于吸气冲程,故A错误;
B、活塞向上,属于压缩冲程,故B错误;
C、电火花点火,属于做功冲程,故C正确;
D、排气门打开,属于排气冲程,故D错误。
故答案为:C。
3.【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)做功可以改变物体的内能,对物体做功,物体内能增加;物体对外做功,物体内能减少 。
(2)物质由气态变为液态叫液化,液化需要放热,当气体温度降低时容易发生液化现象。
(3)在该实验中,往瓶内打气后瓶内气压增大,气体将瓶塞推出,这是气体对外(瓶塞)做功的过程。
(4)气体对外做功时,自身内能会减小,温度降低,瓶内的水蒸气遇冷会液化成小水滴,从而形成白雾。
【解答】A、气体对瓶塞做功时,气体内能是减小而不是增大,故该选项错误。
B、气体对瓶塞做功,根据做功改变物体内能的原理,气体自身内能减小,温度降低,使瓶内水蒸气液化形成白雾,该选项正确。
C、是气体对瓶塞做功,不是外界对气体做功,故该选项错误。
D、是气体对瓶塞做功,且气体内能减小,表述混乱,故该选项错误。
故答案为:B。
4.【答案】A
【知识点】分子的热运动;力的作用效果;内能;物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)热量:热量是一个过程量,是在热传递过程中传递能量的多少,不能说物体 “含有” 或 “具有” 热量 。
(2)改变物体内能的方式:有做功和热传递两种。热传递是由于温度差引起的热能传递现象。
(3)力的作用效果:力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。
(4)分子热运动:一切物质的分子都在不停地做无规则运动,扩散现象是分子热运动的宏观表现。
【解答】A、热量是过程量,不能说物体含有多少热量,葱包烩温度高,只能说内能大,A 错误。
B、葱包烩在铁锅上烤制,是通过热传递(高温铁锅向葱包烩传递热量)的方式改变内能,B 正确。
C、用工具将薄饼压扁,薄饼形状发生改变,说明力可以改变物体的形状 ,C 正确。
D、远处能闻到葱包烩的香味,是香味分子扩散到空气中,说明分子不停地做无规则运动 ,D 正确。
故答案为:A。
5.【答案】B
【知识点】力的作用效果;磁体、磁极、磁化;比热容
【解析】【分析】(1)改变物体内能的方式:做功和热传递都可以改变物体的内能,物体温度升高,可能是吸收了量,也可能是外界对物体做了功。
(2)磁感线:磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想曲线,在磁体外部,磁感线总是从磁体的 N 极出发,回到磁体的 S 极 。
(3)热量的计算:根据公式Q=cmΔt,物体吸收热量的多少不仅与比热容有关,还与质量和温度变化量有关。
(4)力与运动状态的关系:力是改变物体运动状态的原因,但当物体受到平衡力作用时,物体的运动状态不发生改变。
【解答】A、物体温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做功,该选项错误。
B、磁体周围的磁感线总是从磁体的 N 极出发,回到磁体的 S 极 ,该选项正确。
C、根据Q=cmΔt,物体吸收热量多少与比热容、质量、温度变化量都有关,仅比热容大,不能确定吸收热量就多,该选项错误。
D、力可以改变物体的运动状态,但物体受到平衡力时,运动状态不变,该选项错误。
故答案为:B。
6.【答案】D
【知识点】升华及升华现象;摩擦力的存在;大气压强的存在;物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)沸点与气压的关系:液体的沸点随气压的增大而升高,随气压的减小而降低。高压锅就是利用锅内气压增大,水的沸点升高,从而使食物在高温下更快煮熟。
(2)改变物体内能的方式:有做功和热传递。做功是其他形式的能与内能的相互转化,热传递是内能的转移。冬天搓手取暖是通过摩擦做功的方式增加内能。
(3)二力平衡:当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力的作用,平衡力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。用水平力推水平地面上没动的桌子,桌子处于静止状态,此时推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等。
(4)升华:物质由固态直接变为气态的过程叫升华。樟脑丸变小是由固态直接变成气态,属于升华现象。
【解答】A、用高压锅煮饭熟得快,是因为锅内气压增大时,水的沸点升高,不是降低,该选项错误。
B、冬天搓手取暖是通过做功改变物体内能,不是热传递,该选项错误。
C、用水平力推水平地面上的桌子,桌子没动,此时桌子受到的推力等于其与地面之间的摩擦力,该选项错误。
D、放在衣柜里的樟脑丸变小了,是樟脑丸由固态直接变为气态,发生了升华,该选项正确。
故答案为:D。
7.【答案】C
【知识点】电功率计算公式的应用;焦耳定律的计算公式及其应用;影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】焦耳定律,由控制变量法可知,在探究电热与电阻的关系时,应控制电流和通电时间相同。
【解答】A、由图可知,甲乙串联在电路中,由串联电路的电流特点可知,电路中电流处处相等,所以不能用甲乙探究电热与电流大小的关系,故A错误;
B、丙丁并联在电路中,两个电阻的阻值不同,电压相同,由欧姆定律可知,经过两个电阻的电流不同。存在多个变量,所以不能用丙丁探究电热与电阻大小的关系,故B错误;
CD、甲和乙串联,串联分压,所以定值两端的电压小于电源电压,丙丁并联,电阻两端电压等于电源电压,由和R1<R2可知,相同时间内产生热量最多的是丙,则丙的气体体积最大,故C正确,D错误。
故答案为:C。
8.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;势能的影响因素;动能和势能的转化与守恒;物体内能的改变方法
【解析】【分析】改变物体内能的两种方式:做功和热传递。滑动摩擦力与压力大小及接触面的粗糙程度有关,粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大。
【解答】A、水平面粗糙,物体在水平面上运动时克服摩擦做功,部分机械能转化为内能,机械能减小,所以物体不能到达c点,故A错误;
B、物体在光滑的弧面上运动时,重力势能转化为动能,动能增大,速度增大,在水平面上运动时,因受摩擦力,速度减小,可知速度最大值出现在ab之间弧面与水平面相交的位置,故B错误;
C、物体质量越大,a点的重力势能越大,转化为动能越大,刚到达水平面时的速度越大,但在水平面上运动时,物体的质量越大,压力越大,摩擦力越大,克服摩擦做功越多,速度减小得越快,所以物体质量越大,经b点的速度不一定越大,故C错误;
D、物体在水平面上运动时,克服摩擦做功,内能增加,故D正确。
故答案为:D。
9.【答案】A
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】比热容定义式:。
【解答】A、水的比热容大于煤油,将煤油换成等质量的水,吸收相同的热量,水温变化量更小,可知实验现象更不明显,故A符合题意;
B、由图可知,电路为串联电路,经过两个电阻的电流和通电时间相同,由可知,探究的是电热与电阻的关系,故B不符合题意;
C、实验采用转换法,用细玻璃管液体高低变化反映电流通过导体产生热量的多少,故C不符合题意;
D、经过两个电阻的电流和通电时间相同,由可知,产生的热量更多,故D不符合题意。
故答案为:A。
10.【答案】D
【知识点】影响蒸发快慢的因素;势能的影响因素;热机的工作原理;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】四冲程内燃机中,存在能量转化为冲程为压缩冲程和做功冲程,其中做功冲程将内能转化为机械能,为机械提供动力。
【解答】A、弹性势能大小与弹性形变量有关,弹性形变量增大,弹性势能增大,故A不符合题意;
B、由可知,液体密度一定时,深度越深,压强越大,故B不符合题意;
C、蒸发快慢与温度有关,温度越高,蒸发速度越快,故C不符合题意;
D、发射弹丸时,内能转化为机械能,与做功冲程的能量转化形式相同,压缩冲程将机械能转化为内能,故D符合题意。
故答案为:D。
11.【答案】(1)电流
(2)速度增大
(3)C
【知识点】磁场对通电导线的作用;动能的影响因素;燃料的热值
【解析】【分析】(1)通电导体在磁场中受到力的作用,原理是电动机的原理相同。
(2)动能与质量和速度有关,质量越大、速度越大,动能越大。
(3)热值指的是单位质量的物质完全燃烧放出的热量。
【解答】(1)电磁弹射器的原理是通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向与磁场方向和电流方向有关。
(2)动能与质量和速度有关,质量不变,速度变大,动能变大。
(3)燃油具有较大的热值,在燃烧等质量的燃料时,放出的热量更多。
故答案为:C。
12.【答案】(1)3.15
(2)比热
(3)大气压
【知识点】速度公式及其应用;大气压强的存在;大气压的综合应用;比热容
【解析】【分析】(1)根据计算时间。
(2)比热容指的是单位质量的物质温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量。
(3)大气压会将气体从压强大的一侧压向压强小的一侧,据此分析。
【解答】(1)车辆按最大的设计速度通过该隧道需要的时间。
(2)水的比热容较大,在质量一定时,温度变化量相同时,水吸收的热量更多。
(3)将管内的废气抽出,管内压强减小,小于外界大气压,在外界大气压的作用下,新鲜空气进入隧道。
13.【答案】(1)流速大, 压强小
(2)变大
(3)3300J
【知识点】流体压强与流速的关系;内能;电功计算公式的应用
【解析】【分析】(1)利用流体流速大、压强小进行分析。
(2)改变内能的两种方式,做功和热传递。外界对气体做功,气体内能增大,气体对外界做功,气体内能减小。
(3)根据W=Pt进行计算,注意时间的单位是s。
【解答】(1)风扇风量变大,内部气体流速快,压强小,小于外界大气压,外面的空气被压入风扇。
(2)由“电动机将空气从进风口吸入,然后经压缩后进入环形空腔”可知,外界对气体做功,气体的内能增大。
(3)电动机消耗的电能。
14.【答案】(1)热传递
(2)扩散
(3)③
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)涉及改变物体内能的方式,需明确热传递和做功的区别,热传递是能量的转移过程。
(2)考查分子热运动中的扩散现象,要理解扩散现象体现了分子的无规则运动。
(3)考查热机冲程及其能量转化,需掌握热机四个冲程的特点,特别是做功冲程中内能与机械能的转化。
【解答】(1)改变物体内能有做功和热传递两种方式。用火加热玉米粒,是高温的锅将热量传递给玉米粒,没有能量形式的转化,属于热传递使玉米粒内能增加。
(2)扩散现象是指不同物质的分子彼此进入对方的现象。爆米花的香味分子在空气中扩散,我们能闻到香味,这表明分子在不停地做无规则运动。
(3)玉米爆开时,内部气体膨胀对外做功,将内能转化为机械能。热机的做功冲程中,高温高压的燃气膨胀推动活塞做功,也是内能转化为机械能。图乙中③图,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 。
15.【答案】(1)比热(容)
(2)热传递
(3)蒸发(或汽化)
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;物体内能的改变方法;比热容
【解析】【分析】(1)比热容指的是单位质量的物质,温度每升高或降低1℃时所需要吸收或放出的热量。
(2)改变内能的方式:热传递和做功。
(3)由液态转化为气态的过程称为汽化,汽化分为蒸发和沸腾。
【解答】(1)水的比热容较大,质量一定时,温度变化量相同,水吸收的热量更多,冷却效果更好。
(2)水因吸收热量温度升高,可知是通过热传递的方式增大内能。
(3)加水后,加快了燃油的冷却速度,减少了燃油因汽化导致的损失,所以可以省油。
16.【答案】(1)正比
(2)水的质量
(3)当其他条件相同时,电阻丝产热与电阻成正比
(4)
【知识点】比热容;热量的计算;焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】(1)根据判断热量与温度变化量之间的关系。
(2)由控制变量法和可知,应控制水的质量相同。
(3)图像为过原点的直线,说明两个物理量之间成正比。
(4)根据可知,电热与时间成正比,据此作图。
【解答】(1)不计热损失,电阻丝产生的热量全部被水吸收,由可知,热量与水温变化量之间成正比。
(2)由水温变化量来反映电热,由可知,应控制水的质量相同。
(3)由图乙可知,温度变化量即电热与电阻的关系图像是一条过原点的直线,说明在电流和时间一定时,电热与电阻成正比。
(4)由可知,在电流和时间一定时,通电时间变为原来的三分之一,则产生的热量为原来的三分之一,则水温变化量为原来的三分之一,因此图像为

17.【答案】(1)刻度尺
(2)电流大小和时间
(3)在通电时间相同的情况下,通过导体的电流越大、导体电阻越大,则电流通过导体产生的热量越多
(4)22.5
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)本实验通过观察玻璃管中液面上升高度来反映电流通过导体产生热量的多少,需要测量液面上升高度,所以要确定合适的测量工具。
(2)在探究电流通过导体产生热量与电阻、电流关系的实验中,依据控制变量法,分析将电阻丝串联连接的作用。
(3)根据实验中h1

(4)根据 “在通电时间不变时,电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比” 这一结论,结合表格中数据进行计算。
【解答】(1)实验中要测量玻璃管中液面上升的高度,除电流表和秒表外,还需要用到刻度尺。
(2)将电阻丝串联连接,根据串联电路电流处处相等的特点,能保证通过两电阻丝的电流大小相同,同时也能保证通电时间相同,便于利用控制变量法探究与电阻的关系 。
(3)h1

(4)由 “在通电时间不变时,电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比”,设Q=kI2R。以实验 1 数据为例,Q1=k×12×5=5k,对应的温度升高5.0 C;
实验 2 中,
Q2=k×1.52×10=22.5k,因为Q与温度升高量成正比,所以ΔE2=22.5 C。
18.【答案】(1)橡皮塞弹出,瓶口冒白雾,温度传感器显示温度下降
(2)均为气体对外做功,内能转变为机械能;AC
(3)能,通过温度传感器的温度变化可反映内能改变情况
【知识点】能量的相互转化和转移;物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)当橡胶塞弹出时,气体的内能转化为机械能,气体的温度降低,水蒸气液化成小水珠;
(2)①热机的做功冲程,将燃气的内能转化为机械能;
②根据描述分析各个选项中包含的能量转化过程即可。
(3)根据水和酒精在实验中的用途分析。
【解答】(1)根据图乙可知,5秒后圆底烧瓶内的温度呈现下降趋势,那么出现的现象为:橡皮塞弹出,瓶口冒白雾,温度传感器显示温度下降;
(2)①根据图乙可知,BC段过程中发生情况与内燃机的做功冲程相同相似处为:均为气体对外做功,内能转变为机械能;
②A.锤击钉子时发热,滑滑梯时臀部发热,都属于机械能转化为内能,AC故符合题意;
B.水蒸气顶起壶盖,属于内能转化为机械能,故B不符合题意;
D.电炉加热水,属于电能通过热传递转化为内能,故D不符合题意。
故选AC。
(3)在实验中,通过酒精和水的液化现象判断容器内的温度变化,而温度传感器仍可准确监测瓶内空气的温度变化,因此实验设计无需依赖酒精即可完成探究目标。
(1)根据图乙可知,5秒后圆底烧瓶内温度下降。用气筒向玻璃瓶内打气,瓶内气体压强增大,瓶内气体对塞子做功,塞子弹起;瓶内气体对塞子做功,瓶内气体内能减少,温度降低,酒精蒸气放出热量,发生液化,出现白雾。
(2)[1]图乙BC段气体内能减少,温度降低,塞子被试管内酒精蒸气推出,即该过程中消耗蒸气的内能,获得机械能,是将内能转化为机械能的过程,与内燃机的做功冲程相类似;
[2]A.用锤子敲打钉子时,钉子发热,是通过做功的方式改变物体内能,机械能转化为内能,故A符合题意;
B.水沸腾时,水蒸气将壶盖顶起,是利用内能做功,内能转化为机械能,故B不符合题意;
C.从滑滑梯上处滑落,臀部变热,克服摩擦力做功,是机械能转化为内能,故C符合题意;
D.用通电的电炉加热水,水温升高,是通过热传递使水的内能增加,故D不符合题意。
故选AC。
(3)实验的目的是为了探究做功可以改变物体的内能,如果去掉酒精,则温度传感器可以测量瓶内空气的温度的变化,也可以完成实验探究。
19.【答案】(1)大于
(2)D
(3)气体对外做功,内能减小,温度降低,水蒸气液化为小水滴
【知识点】物体内能的改变方法;热机的工作原理
【解析】【分析】(1)对物体做功,物体的内能会增大,温度升高。
(2)气体膨胀对外做功,物体的内能减小,温度降低,伴随着能量的转化,由内能转化为机械能,内燃机的做功冲程能量转化由内能转化为机械能。
(3)液化指物质由气态转变成液态,液化要放热。
(4)小金制作的实验装置相较于书本两实验的创新点:实验现象更直观;两实验糅合一个实验省时。
【解答】(1)步骤②中,大气手柄对喷壶内的气体做功,气体的内能增加,温度升高;若不考虑能量损耗,步骤②中记录的温度值应大于22.0℃。
(2)步骤③中打开喷水壶的出气阀,可以观察到针筒的活塞由底部迅速向上移动,喷壶内的气体膨胀对外做功,气体的内能减小,温度降低,气体的内能转化为机械能;内燃机的做功冲程高温高压燃气的内能转化为机械能;图D中,两气门关闭,活塞向下运动,火花塞产生电火花,D图是做功冲程;故步骤③中的能量转化与下图内燃机的D冲程相同。
故选D。
(3)步骤④针筒口出现白雾的原因是:针筒内的气体对外做功,内能减小,温度降低,水蒸气液化形成小水滴。
(1)步骤②中,大气手柄对喷壶内的气体做功,气体的内能增加,温度升高;若不考虑能量损耗,步骤②中记录的温度值应大于22.0℃。
(2)步骤③中打开喷水壶的出气阀,可以观察到针筒的活塞由底部迅速向上移动,喷壶内的气体膨胀对外做功,气体的内能减小,温度降低,气体的内能转化为机械能;内燃机的做功冲程高温高压燃气的内能转化为机械能;图D中,两气门关闭,活塞向下运动,火花塞产生电火花,D图是做功冲程;故步骤③中的能量转化与下图内燃机的D冲程相同。
故选D。
(3)步骤④针筒口出现白雾的原因是:针筒内的气体对外做功,内能减小,温度降低,水蒸气液化形成小水滴。
20.【答案】(1)非特异性免疫
(2)15: 2
(3)断开;24欧
【知识点】人体的免疫功能;电功率计算公式的应用;常用电热器;有关化学式的计算和推断
【解析】【分析】(1)特异性免疫只针对一种或一类抗原起效。
(2)质量比等于相对原子质量与原子个数的乘积之比。
(3)根据开关闭合和断开情况结合判断档位,串联电路总电阻等于各用电器两端电阻之和。
【解答】(1)由“艾灸能提高人体对多种病原体的抵抗力”可知,属于非特异性免疫。
(2)碳元素和氢元素的质量之比。
(3)①S2闭合,R2被短路,此时电路中总电阻较小,由可知,为高温加热档,则S2断开时,为低温档保温并开始进行理疗。
②加热档只有,其电阻为,电热丝R2的阻值为。
21.【答案】(1)比热
(2)热传递
(3)
【知识点】内能;物体内能的改变方法;比热容;热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)比热容: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,叫做这种物质的比热容。水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同的温度,水吸收的热量多;吸收相同的热量,水升高的温度少 。
(2)改变物体内能的方式:做功和热传递。做功是其他形式的能与内能的相互转化;热传递是由于温度差引起的热能传递现象,由高温物体向低温物体转移热量。
(3)燃料完全燃烧放热公式:Q放=mq,其中Q放表示燃料完全燃烧放出的热量,m表示燃料的质量,q表示燃料的热值。
【解答】(1)在夹层中加水,是利用水的比热容较大的特性,相同质量的水和其他物质相比,吸收相同热量时,水升高的温度相对较小,能吸收更多热量,起到冷却作用。
(2)夹层注水,水与油存在温度差,热量从油传递到水,是通过热传递的方式降低油温,减少油的蒸发,达到省油目的。
(3)已知m =10g = 0.01kg,q灯油=4.6×107J/kg,根据Q放=mq,
可得Q放= 0.01kg×4.6×107J/kg =4.6×105J。
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