资源简介

热和能 能源与可持续发展
考点一 分子动理论及其应用
1．(2022·东营)如图甲，在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的冷水。同时滴入一滴红墨水，发现装热水的杯子变红的速度更快，这说明了分子的运动跟________有关。如图乙，将两个铅柱的底面削平，然后紧紧地压在一起，在下面吊一个重物都不能把它们拉开，这说明了分子之间存在________。
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2．(2022·威海节选)在2021年秋季的“开学第一课”上，航天员刘伯明在天和核心舱内用毛笔在纸上写下了“理想”二字，墨汁在纸上留下字迹是因为墨汁分子与纸张分子之间有________。
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3．(2022·烟台)装修房屋时，如果选用不环保的材料会闻到对人体有害的刺激性气味。材料散发出刺激性气味是________现象，说明了_____________
________________________________________________________________。
这种现象在夏天特别明显，原因是__________________________________
_________________________________________________________________，
所以我们要选用优质环保的材料进行装修。
考点二 内能的理解及其改变方式
4．(2022·聊城)下列事例中，主要利用做功的方式来改变物体内能的是(　　)
A．把酒精擦在手背上，手背感觉到凉
B．冬天人们在室外晒太阳，感觉暖和
C．汽油机的压缩冲程，燃料温度升高
D．把水放进冰箱冷冻室，水变成冰块
5．(2022·威海)小明从冰箱里取出一盒牛奶，放入70 ℃左右的热水中加热。下列说法正确的是(　　)
A．热水冒出的“白气”是水汽化形成的
B．热水将温度传递给牛奶，使牛奶的温度升高
C．随着牛奶温度升高，牛奶的内能保持不变
D．加热后牛奶香气四溢，是因为牛奶分子的无规则运动更剧烈
考点三 比热容的理解及应用
6．(2022·潍坊)(多选)用相同的加热装置分别对固态物质a、b、c加热，它们的温度随加热时间变化的关系如图所示。不计热量损失，以下分析正确的是(　　)
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A．t1～t2时间内，a、c吸收热量相同
B．t2～t3时间内，a的内能不变
C．b的比热容可能大于c的比热容
D．若a、b是同种物质，则b的质量小于a的质量
7．(2018·淄博)下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是(　　)
A．让热水流过散热器供暖
B．用循环水冷却汽车发动机
C．沿海地区昼夜温差较小
D．夏天在房间内洒水降温
考点四 热机的工作原理及冲程判断
8．(2022·日照)喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖(如图甲)；扭转瓶子(如图乙)；轻轻扰动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾(如图丙)。图乙和图丙所示的过程，分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似，这两个冲程是(　　)
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A．吸气冲程和压缩冲程
B．压缩冲程和做功冲程
C．做功冲程和排气冲程
D．压缩冲程和排气冲程
9．(2021·枣庄)如图是四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于_________冲程，该冲程将机械能转化为______能，若该汽油机飞轮的转速是60 r/s，则汽油机每秒钟对外做功_______次。
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考点五 热值、热效率的相关计算
10．(2022·湖北宜昌)关于燃料及其热值，下列说法中正确的是(　　)
A．没有燃烧的燃料，热值等于零
B．燃料完全燃烧时，它的热值最大
C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
11．(2020·枣庄)关于热机的效率，下列说法正确的是( )
A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多
B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C．热机的效率越高说明做功越快
D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
12．(2022·泰安)沼气是一种清洁燃料，部分地区因地制宜建造沼气池，利用沼气烧水做饭。已知沼气的热值为1.9×107 J/m3，完全燃烧 0.2 m3沼气，放出的热量为________J。
13．(2022·济宁)某柴油机工作一段时间后，油箱里的柴油没有发生变化的是________(选填序号：①质量；②密度；③比热容；④热值)。完全燃烧10 kg柴油放出的热量Q＝________J。(q柴油＝4.3×107 J/kg)
14．(2021·潍坊)某同学估算煤气灶烧水时的效率，他在烧水壶中装入V＝2.5L水，烧水前的水为20 ℃，将水加热至100 ℃，立即关闭煤气，烧水前、后燃气表的示数变化“ΔV＝0.105 m3”，该同学查得煤气的热值q＝4×107 J/m3，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，求：
(1)水吸收的热量；
(2)燃气灶烧水效率。
15.(2022·枣庄)太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，平均每小时吸收7.0×106 J的太阳能，若热水器吸收8 h的太阳能，可以使质量为100 kg的水温度升高 50 ℃。已知水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值q＝3.5×107 J/m3。求：
(1)水吸收的热量；
(2)该太阳能热水器的效率；
(3)若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少立方米的天然气。
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考点六 热学综合
16．(2022·泰安)如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是(　　)
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A．试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的
B．试管中的水沸腾时吸收热量，温度升高
C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增加
D．水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
17．(2022·临沂)自2022年秋季开始，劳动课将成为中小学的一门独立课程。课程要求5～6年级的学生要学会做西红柿炒鸡蛋等家常菜。关于炒菜过程中涉及的物理知识，下列判断正确的是(　　)
A．切西红柿的锋利刀刃可以增大压力
B．用铁锅炒菜是因为铁的比热容大
C．天然气燃烧时将化学能转化为内能
D．炒菜过程中鸡蛋的内能保持不变
18．(2022·日照)(多选)2021年10月16日，搭载“神舟十三号”载人飞船的运载火箭精准点火，液氢燃料燃烧，火箭拔地而起。2022年3月23日，航天员在“天宫课堂”做了将水连接在两块玻璃板之间形成“水桥”、液体结晶使“冰球发热”等实验。2022年4 月16日，“神舟十三号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱进入大气层时，与大气剧烈摩擦，发出耀眼的光。下列判断正确的是(　　)
A．选择液氢燃料主要是因为液氢的比热容大
B．“水桥”的形成是因为分子之间存在引力
C．液体结晶的球发热是因为液体结晶过程中内能增加
D．返回舱进入大气层发出光是做功改变了返回舱的内能
考点七 能源的利用
19．(2022·湖南邵阳)我市积极利用区域优势，大力发展风力发电，在城步南山、新邵龙山、邵东黄帝岭、洞口苏宝顶等地方建立了风力发电站。下列能源中与风能同属于可再生能源的是(　　)
A．煤炭 B．石油
C．太阳能 D．天然气
20．(2022·黑龙江龙东地区)2022年5月15日，是天问一号着陆火星一周年的日子，目前设备运行状态良好，累计获取并传回原始科学数据约940 GB，这些数据是通过________将信息传回地球的；如图所示，该火星车是利用电能来驱动的，电能属于________次能源。
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考点八 能量的转化和守恒
21．(2022·枣庄)核电站的发电流程如图所示，在发电过程中，下列所述能量转化顺序正确的是(　　)
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A．核能→化学能→内能→电能
B．核能→化学能→机械能→电能
C．核能→内能→机械能→电能
D．核能→机械能→内能→电能
22．(2020·威海)关于能量的转化或转移过程，下列说法错误的是(　　)
A．地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能
B．自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律
C．空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能
D．热水自然变凉，能量自发地从高温物体转移至低温物体
23．(2020·黑龙江龙东地区)目前，市区里的老旧小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具——冲击钻，冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下，不断地冲击墙壁打出圆孔，如图。冲击钻在工作过程中，关于其能量转化的说法正确的是(　　)
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A．内能转化为机械能
B．内能转化为电能
C．只有机械能和内能的转化
D．有电能、机械能和内能的转化
24．(2021·甘肃)2020年7月23日，“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的________能转化为燃气的内能，卫星的机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
参考答案
1．温度　引力
2．引力(或“力的作用”“相互作用”“吸引力”)
3．扩散　一切物质的分子都在不停地做无规则运动　温度越高，扩散越快，分子运动越剧烈
4．C　5.D　6.AC　7.D
8．B　9.压缩　内　30　10.C　11.B
12．3.8×106　13.②③④　4.3×108
14．解：(1)烧水壶中装入水的体积：
V＝2.5 L＝2.5×10－3 m3，
由ρ＝可得，装入水的质量：
m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×2.5×10－3 m3＝2.5 kg，
水吸收的热量：
Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×2.5 kg×(100 ℃－20 ℃)＝8.4×105 J。
(2)由q＝可得，天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝qV＝4×107 J/m3×0.105 m3＝4.2×106 J，
燃气灶烧水效率：
η＝＝×100%＝20%。
15．解：(1)水吸收的热量：
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×50 ℃＝2.1×107 J。
(2)太阳能热水器在8 h内吸收的热量：
Q吸总＝8×7.0×106 J＝5.6×107 J，
太阳能热水器的效率：
η＝＝×100%＝37.5%。
(3)天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝Q吸＝2.1×107 J，
若水吸收的热量由天然气来提供，则所需天然气的体积：
V气＝＝＝0.6 m3。
16．D　17.C　18.BD　19.C　20.电磁波　二　21.C
22．B　23.D　24.化学　增大

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