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专题05 内能及内能和利用
2023-2025年三年中考物理真题分类汇编，分类练习，高效提分！按照物理学科知识点构成情况，将试题分解组合，全面呈现物理学科知识点在三年中考中的考查情况，旨意方便老师和学生掌握中考命题动向、熟悉中考考查方式。
一．选择题（共16小题）
1．（2023 邵阳）2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射（如图）。火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的（　　）
A．热值 B．比热容 C．密度 D．体积
2．（2023 青岛）下列词语中，能体现分子热运动的是（　　）
A．骏马奔驰 B．尘土飞扬 C．花香满园 D．水滴石穿
3．（2025 福建）如图，红茶加工包含“萎凋”“揉捻”“发酵”“烘干”等工序。下列说法错误的是（　　）
A．“萎凋”时摊开茶叶可加快水分蒸发
B．“揉捻”使茶叶卷缩，说明力可改变物体的形状
C．“发酵”时闻到气味是因为分子在永不停息地运动
D．“烘干”是通过做功减小茶叶的内能
4．（2025 湖南）如图所示的实验中，浓氨水和无色酚酞溶液没有直接接触，但观察到纸花变红，这一现象表明（　　）
A．分子间存在引力
B．分子间存在斥力
C．分子可以用肉眼观察
D．分子在不停地做无规则运动
5．（2025 江西）如图所示，是具有特色的江西传统小吃。在制作或品尝这些美食时蕴含了相关物理知识，下列说法错误的是（　　）
A．手工制作艾米果捏成不同的形状，表明力能使物体发生形变
B．瓦罐汤在大型瓦缸内慢慢煨制升温时，吸收热量，内能增加
C．油条与麻糍能黏在一起，表明物质中的分子间仅有引力而没有斥力
D．吃茶饼时闻到桂花香味，是由于分子在空气中不停地做无规则运动
6．（2025 烟台）端午节吃粽子是一项传统习俗，下列关于粽子的说法正确的是（　　）
A．煮粽子是通过做功改变粽子的内能
B．煮粽子时香气四溢说明分子在不停地做无规则运动
C．刚出锅的粽子很烫是因为粽子含有的热量多
D．刚出锅的粽子冒的“白气”是由于汽化形成的
7．（2025 南充）如图是学校举行消防演练灭火时的情景，对涉及的物理知识分析正确的是（　　）
A．室外温度为0℃时，木柴的内能为零
B．木柴燃烧与未燃相比，含有的热量多
C．若未燃烧的木柴温度升高，内能增加
D．灭火器在使用过程中对外做功，内能不变
8．（2023 临沂）自劳动课成为中小学一门独立课程以来，小明已学会了多种菜肴的烹饪方法，下列与烹饪有关的说法，正确的是（　　）
A．锅把手上刻有花纹可以增大摩擦 B．燃气的热值大小与是否完全燃烧有关
C．菜被炒熟是做功改变了它的内能 D．油和水很难融合表明分子间没有间隙
9．（2023 南通）端午时节，人们佩戴装有中药材的香囊，我们能闻到淡淡的药香，说明（　　）
A．分子间有引力 B．分子间有斥力
C．分子是运动的 D．分子间有空隙
10．（2025 自贡）以下诗句描绘的情境不涉及分子热运动的是（　　）
A．菡萏香清画舸浮 B．满架蔷薇一院香
C．一行白鹭上青天 D．醒茶摇香叶初醒
11．（2025 福建）抽水蓄能电站被称为“超级充电宝”，用电低谷时段利用电网多余电能抽水至上水库，用电高峰时段再放水至下水库发电，如图。关于抽水蓄能电站，下列说法正确的是（　　）
A．用电低谷时，以电能的形式储能
B．用电高峰时，机械能转化为电能
C．选址时，上下水库的高度差要小
D．存储的能量可以全部转化为电能
12．（2023 常州）家用小型风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，如图甲所示。海边，仅在海陆风因素的影响下，图乙、图丙所示的情形通常分别发生在（　　）
A．白天、夜晚 B．夜晚、白天 C．白天、白天 D．夜晚、夜晚
13．（2025 云南）云南咖啡香气馥郁，一杯咖啡的制作要经过生豆翻炒、石磨研磨、加水煮沸的过程。下列说法正确的是（　　）
A．咖啡豆研磨成粉，质量变大
B．闻到咖啡香味是因为分子在不停地做无规则运动
C．咖啡粉加水煮沸是通过做功的方式改变内能
D．咖啡沸腾过程中，液体温度持续升高
14．（2024 湖南）有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是（　　）
A．电烤炉取暖，是电能转移到人体
B．钻木取火，是内能转化为机械能
C．中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能
D．用嘴对着手哈气取暖，主要是通过做功的方式增大手的内能
15．（2025 成都）小雨探究液体的凝固特点：先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M，再各放入一个温度传感器，然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等，用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像，如图所示。已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），实验在标准大气压下进行，下列说法正确的是（　　）
A．液体M的比热容为2.8×103J/（kg ℃）
B．液体M放热能力比水放热能力强
C．在t2 t4时间段两种物质都是固液共存状态
D．从20℃刚好降到0℃时，水放出的热量小于M放出的热量
16．（2024 成都）某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到t3时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（　　）
A．在0～t2时间段，该物体吸收的热量为cm（T2﹣T1）
B．在t2～t4时间段，该物质的比热容先增大后减小
C．在t4～t5时间段，该物体放出的热量为
D．该物质在t5～t6时间段的比热容等于在0～t1时间段的比热容
二．填空题（共30小题）
17．（2024 大庆）如图所示是一定质量的某种物质在熔化时温度随时间变化的图像，则这种物质是 　 　 （填“晶体”或“非晶体”），在AB段物质处于 　 　 （填“固态”“液态”或“固液共存状态”），t1时物体的内能 　 　 （填“大于”“等于”或“小于”）t2时物体的内能。若相同时间内该物质吸收热量相等，由图像可知，这种物质液态时的比热容 　 　 （填“大于”“等于”或“小于”）固态时的比热容。
18．（2024 菏泽）唐代诗人于良史在《春山夜月》中写道：“掬水月在手，弄花香满衣”。从物理学角度看，手中“月”是 　 　 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的虚像；“香”满衣是一种 　 　 现象。
19．（2024 临夏州）中华诗词博大精深，“会挽雕弓如满月”——用力拉弓，弓被拉满，说明力可以改变物体的 　 　 。“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴。”——人能闻到花香是 　 　 现象。
20．（2024 黑龙江）端午节是我们传统节日，餐桌上粽香四溢，这属于 　 　 现象，人们赛龙舟时用力向后划水，船向前行进利用了物体间力的作用是 　 　 的。
21．（2023 济南）随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已进入寻常百姓家。汽车发动机的主要部分是汽油机，是把汽油燃烧放出的 　 　 转化为机械能的装置。汽油机工作时，克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车，这是由于能量转化具有 　 　 ，而我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。
22．（2023 菏泽）蒸汽烤箱是将300℃以上的高温水蒸气喷洒在食物表面对食物加热的。加热过程中，烤箱排气口冒出的“白烟”是水蒸气 　 　 （填写物态变化名称）形成的大量小水珠；烤出来的食物香气四溢，从物理角度看，这是 　 　 现象。
23．（2025 陕西）“笔、墨、纸、砚”合称文房四宝。大诗人李白是这样写砚台的：“一方在手转乾坤，清风紫毫酒一樽”。如图，在研磨的过程中，手用力下压墨条，是通过增大　 　 来增大摩擦力的。当墨条向左运动时，受到向　 　 的摩擦力。空气中弥漫着墨香味，这是扩散现象，其本质原因是分子在永不停息地做　 　 。
24．（2025 陕西）请完成下列填空。
（1）如图﹣1，体温计的示数为 　 　 ℃。
（2）如图﹣2，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，观察到棉花燃烧，此现象表明 　 　 （选填“做功”或“热传递”）可以改变物体的内能。
（3）如图﹣3（a），在“探究光的反射定律”的实验中，将一块平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板立在平面镜上，使纸板上的ON线与平面镜 　 　 。如图﹣3（b），将纸板NOF沿ON线向前或向后翻折，可以探究反射光线、入射光线和法线是否在同一 　 　 。
25．（2025 河南）如图，夏天，为制作冰凉的柠檬饮料，常在其中加几块冰。一是因为冰块的温度很低，二是因为冰块在 　 　 （填物态变化名称）成水的过程中吸热。制好的柠檬饮料在空气中散发着淡淡清香，这是 　 　 现象。用吸管将饮料吸入口中，是利用了 　 　 的作用。
26．（2025 陕西）农历五月初五端午节，我国各地会举行各式各样的纪念或庆祝活动，如吃粽子、赛龙舟等。煮粽子时，是通过　 　 的方式改变粽子内能的，为了使煮熟的粽子保存时间更长，对粽子进行真空包装时，塑封袋内的空气被抽出，在　 　 的作用下使塑封袋紧贴熟粽子；龙舟比赛时，每艘龙舟都规划了相应的水道，避免在高速前进时，因两船中间的水流速大、压强　 　 而发生碰撞。
27．（2025 安徽）小张同学利用如图所示的实验装置测量煤油的比热容。实验中，在一段时间内电阻丝产生400J的热量，质量为0.04kg的煤油温度升高了5℃，若电阻丝产生的热量全部被煤油吸收，则煤油的比热容为　 　 J/（kg ℃）。
28．（2025 广安）周末小红给家人做了一顿丰盛的晚餐。她在厨房烹饪食物时，主要是通过　 　 （选填“做功”或“热传递”）方式增大食物的内能，家人在客厅闻到食物的香气，这是　 　 现象。
29．（2025 达州）物理实验课上，“动手知真”小组对质量为2kg、初温为20℃的水进行加热，一段时间后温度计示数如图所示为 　 　 ℃，该过程水吸收热量为 　 　 J【c水＝4.2×103J/（kg ℃）]。
30．（2025 山东）2025年1月，中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置实现1亿摄氏度高温下1066秒的稳态运行。在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能。说明能量的转化具有 　 　 性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持 　 　 。
31．（2025 烟台）汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：①　 　 ②　 　 。若汽油的热值为4.6×107J/kg，则该工作过程中消耗的汽油质量为 　 　 kg。
32．（2023 镇江）如图为单缸四冲程汽油机的 　 　 冲程，该冲程活塞移动时，汽缸内燃料混合气体的压强变 　 　 。若该汽油机转速为2400r/min，则它每分钟完成 　 　 个如图所示的冲程。
33．（2023 盐城）氢能源作为新型能源，其热值大，有着巨大的开发使用潜力。1kg氢能源完全燃烧放出的热量为 　 　 J。若有21%的热量被水吸收，可以使 　 　 kg的水从20℃升高到70℃。与化石能源相比，“氢能源”的优势还有 　 　 （写出一个即可）。[c水＝4.2×103J/（kg ℃），q氢＝1.43×108J/kg]
34．（2023 西宁）小西同学走进人民公园，闻到丁香花的香味，这是 　 　 现象；能从不同的方向看到丁香花，是因为光照射到丁香花上发生了 　 　 （选填“漫”或“镜面”）反射。
35．（2023 扬州）请补全下面知识结构图。
（1）　 　 ；
（2）　 　 ；
（3）　 　 。
36．（2023 镇江）小兵利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为12g，烧杯中水的质量为200g，初温为23℃，点燃酒精，当水温升高到43℃时，立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量Q＝　 　 J。他想利用Q放＝Q计算酒精的热值，还需进行的实验操作是 　 　 ，他所测算出的热值与真实值相比偏 　 　 。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
37．（2023 哈尔滨）北方的暖气大多用水作为散热剂，是因为水的比热容较 　 　 。有质量为50kg的水流过暖气，温度下降2℃，放出的热量是 　 　 J。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
38．（2024 天津）“一滴独流醋，十里运河香”，醋香四溢属于 　 　 现象；“日照海河景，水映彩虹桥”，桥在水中的倒影是由于光的 　 　 形成的。
39．（2025 河北）“更喜岷山千里雪，三军过后尽开颜。”诗句抒发了红军将士成功翻越雪山后的豪迈之情。岷山海拔高，山顶处的大气压比山脚下的大气压　 　 。当年红军将士过雪山时搓手取暖，这是通过　 　 的方式改变手的内能。
40．（2025 甘肃）炎热的夏天洗完澡后身上有水，走动时会感到非常凉快，这是因为身上的水蒸发　 　 （选填“吸热”或“放热”）的缘故；附近的人能闻到沐浴露的香味，这是由于分子在不停息地做　 　 。
41．（2025 连云港）小华想“探究热水冷却过程温度变化的特点”她将一杯100mL的热水放在室温下自然冷却，记录的热水温度变化情况如下表所示。[c水＝4.2×103J/（kg ℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
时间/min 0 2 4 6 8 10 12
温度/℃ 80 71 65 60 56 52 49
此过程是通过　 　 的方式改变水的内能，在前6min内，水的内能减少了　 　 J。请你归纳出热水冷却过程温度变化的特点　 　 。
42．（2025 重庆）火锅是重庆饮食文化的一张名片，熬制锅底时，将质量为2kg的水加热升高50℃，水吸收的热量是　 　 J；锅内的食材是通过　 　 的方式增加了内能。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
43．（2025 德阳）小阳在家使用天然气灶为家人煮面条，他将初温为20℃、质量为2kg的水加热至沸腾（一个标准大气压下），该过程中水吸收的热量是 　 　 J，水吸收的热量相当于完全燃烧2.24×10﹣2m3天然气放出的热量，则天然气的热值为 　 　 J/m3。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
44．（2024 安徽）一保温杯中装有质量为200g，温度为25℃的水。将一个质量为100g、温度为100℃的金属块放入杯中，一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃，假设金属块放出的热量全部被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），则该金属块的比热容为 　 　 J/（kg ℃）。
45．（2025 江西）用燃气灶给一定质量的水加热，完全燃烧体积为V的燃气（燃气的热值为q），水吸收的热量为Q，则此燃烧过程中燃气放出的热量为 　 　 ，该燃气灶的热效率为 　 　 ×100%。（本小题用题中字母表示）
46．（2024 广州）如图是燃气灶烧水的情境和该燃气灶灶头的示意图。
（1）天然气本身无色无味，为了安全和警示，通常会向天然气中加入臭味剂。拧动点火装置，若燃气未点燃，会闻到臭味，表明 　 　 （选填“分子间有引力”“分子间有斥力”或“分子做无规则运动”）；
（2）拧动点火装置，天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃，天然气不会从进口处外泄，原因是：天然气的喷入导致进口处的天然气流速 　 　 （选填“大”“小”），压强 　 　 （选填“大于”“小于”或“等于”）大气压强；
（3）壶中装有密度为1.0×103kg/m3、质量为2kg的水，则壶中水的体积为 　 　 m3，根据Q＝qV，若天然气的热值q＝4.2×107J/m3，完全燃烧V＝1.0×10﹣2m3的天然气放出热量为 　 　 J，其中1.68×105J的热量被水吸收，已知水未沸腾，比热容为4.2×103J/（kg ℃），则、水的温度升高了 　 　 ℃。
三．实验探究题（共2小题）
47．（2024 北京）（1）在探究水沸腾前后温度变化特点时，某同学观察到如图甲、乙所示的实验现象，图 　 　 （选填“甲”或“乙”）是水沸腾时气泡上升过程大小变化的情况。
（2）如图丙所示，某同学用滴管向一个装有水的烧杯中滴入一滴红墨水，一段时间后，可以看到：　 　 ，这属于扩散现象。
48．（2023 陕西）小明用如图﹣1所示装置，观察水蒸气的液化现象。烧瓶中的水加热至沸腾后，将一个初温为16℃的金属盘斜放在烧瓶上方，经过一段时间，金属盘下表面出现大量的小水滴，测得金属盘的温度为55℃。小明据此得出“水蒸气液化的过程会放热”的结论。
（1）小华认为，图﹣1所示实验中，金属盘温度升高，不一定是水蒸气液化放热造成的，还可能是水蒸气液化形成的温度较高的小水滴向金属盘传递热量导致的。
（2）小明和小华经过反复讨论，选择如图﹣2所示的装置，设计并进行了如下实验（K、K1、K2表示止水夹）：
①安装器材时，调节铁圈的高度，确保用酒精灯 　 　 （选填“外焰”或“内焰”）加热。
②在A量筒、B量筒中均装入体积V0＝30mL，初温t0＝16℃的水。
③打开K，关闭K1、K2，用酒精灯加热一段时间后，瓶内的水开始沸腾，最左侧细导管口有“白气”不断喷出，说明此时瓶内气压略有 　 　 （选填“增大”或“减小”）。
④打开K1，关闭K、K2，瓶内的高温水蒸气通过细导管进入A量筒的水中。一段时间后，当A量筒中水的体积VA＝40mL时，停止通入水蒸气，测得此时水温tA＝92℃。
⑤打开K2，关闭 　 　 ，瓶内的沸水会通过细导管迅速进入B量筒的水中，当B量筒中水的体积VB＝　 　 mL时，关闭K2，同时打开K，测得此时水温tB＝33℃。
⑥根据tA＞tB，可得出水蒸气液化的过程会放热的结论。
（3）小明与小华计算出了量筒中水的质量，并根据如图﹣3的科普知识，对实验过程中A量筒内热量转移情况作出了如图﹣4所示的分析。[ρ水＝1g/cm3，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
小明和小华又从资料中查到：在标准大气压下，质量为1kg、温度为100℃的水蒸气完全液化为100℃的水，会放出2.26×106J的热量。结合以上信息，他们进行了如下的定量分析。
①10g、100℃的水蒸气，完全液化为100℃的水，此过程中，放出热量Q放1为 　 　 J；
②10g水，温度由100℃降低至92℃，此过程中，放出热量Q放2为 　 　 J；
③30g水，温度从16℃升高至92℃，此过程中，吸收热量Q吸为9.576×103J。
（4）综合本实验过程和具体数据，小明和小华对液化现象有了更深地认识，也明确了图﹣1中导致金属盘温度升高的主要原因。请你结合数据，简要阐述金属盘温度升高的主要原因：　 　 。
四．解答题（共8小题）
49．（2025 陕西）火电站利用煤炭燃烧时产生的热量，通过汽轮机带动发电机发电，若火电站的煤电转化效率为火电站发出的电能，Q总为消耗的煤炭完全燃烧时所放出的热量），则煤炭燃烧越充分，煤电转化效率越高。有关研究表明，基于“富氧燃烧”技术的“碳一氢一风一电”能源耦合模型，可有效地提高新能源与传统能源的综合利用。如图所示，风电站给电网供电后，将富余的电能输送给制氢厂，通过电解水装置制造的氢气，经加氢站到达用户端；将电解水制氢时产生的氧气输送给火电站，使煤炭实现“富氧燃烧”，提高火电站的煤电转化效率。
（1）某风电站总装机功率为105kW，平均每天工作时长以10h计。若风电站以总装机功率工作时，1天所发出的电能中，有8.2×105kW h的电能供给电网，富余的电能全部用于电解水制氢（每产生1m3氢气消耗3.6kW h的电能），产生的氢气完全燃烧时，释放的热量为多少？（氢气的热值为1.28×107J/m3）
（2）假设火电站通过“富氧燃烧”技术，使煤炭完全燃烧，可实现每消耗0.31kg的标准煤，发出1kW h的电能，则“富氧燃烧”条件下，煤电转化效率是多少？
（3）若采用“富氧燃烧”技术后，煤电转化效率相比技术革新之前提高了4%，则同样发出1kW h的电能，相比应用“富氧燃烧”技术前，能节约多少千克标准煤。（标准煤的热值为2.9×107J/kg）
50．（2024 湖北）据统计，每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标，氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大，使用氢燃料电池的交通工具不断丰富，其应用流程如下。
（1）氢燃料电池将化学能直接转化为 　 　 能。
（2）当储氢瓶内气体压强为3.5×107Pa时，求瓶内壁1cm2的面积上受到的压力。
（3）以氢燃料电池卡车为例，若卡车在水平路面上匀速行驶72km用时1h，功率为172kW。
①求卡车的行驶速度。
②求卡车所受牵引力。
③与燃油卡车相比，氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量为多少？
（燃油机的效率取36%，燃油的热值q取4.3×107J/kg）
51．（2024 德州）近年来我国大力提倡风力发电，如图为某小型风力发电机，已知该发电机1s内获得的风能E为8×104J，风能转化为电能的效率为25%，当地平均风速v为10m/s，发电机一天工作时间按5h计算。
（1）若发电机在1s内获得的风能E与风速v的定量关系为E＝kv3，则常数k＝ 　 　 J （m/s）﹣3。
（2）发电机1天内产生的电能相当于完全燃烧多少千克煤放出的热量？（
（3）若发电机1天产生的电能全部用于给电动汽车提供动力，可供牵引力为1.2×103N的电动汽车以100km/h的速度匀速直线行驶多少小时？
52．（2023 海南）水环境质量是生态文明建设的重要篇章，我省“六水共治”攻坚战已全面打响。如图所示，一艘保洁船正在开展海上环卫作业。船由柴油机提供动力，热机效率为30%。（取ρ海水＝1.0×103kg/m3，q柴油＝4.0×107J/kg，g＝10N/kg）
（1）工人打捞废弃物时，使用的打捞杆相当于 　 　 杠杆（选填“省力”或“费力”）。
（2）某废弃物悬浮在水面下1m深处，所受海水的压强是多大？
（3）工人将该质量为3kg的废弃物打捞上船，水面距离船沿的高度为1.5m，从水面到船沿这一过程，工人对废弃物至少做了多少功？
（4）若船以1000N的牵引力在海上匀速行驶15km，需消耗多少柴油？
53．（2025 山西）小亮看到如图所示的阳光健身海报，决定每天放学回家由乘电梯改为爬楼梯。查阅资料知道，人运动所需的能量可来源于体内脂肪“燃烧”释放的化学能，1g脂肪完全“燃烧”释放的能量为3.8×104J（即可看作脂肪的热值q＝3.8×104J/g）。若小亮的质量为60kg，家住11楼，每层楼高为3m。（g取10N/kg）
（1）求小亮所受的重力。
（2）小亮每次乘电梯从1楼到11楼回家，若电梯匀速运行，求电梯对他做的功。
（3）若小亮每次爬楼梯回家消耗脂肪的质量为5g，求脂肪完全“燃烧”放出的能量。
54．（2025 广安）“五 一”假期，小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道，用时120s，消耗0.1kg的汽油，汽车通过隧道牵引力做的有用功为1.38×106J。（汽油的热值q＝4.6×107J/kg）求：
（1）汽车通过隧道的平均速度；
（2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量；
（3）汽车通过隧道发动机的效率η。
55．（2025 苏州）用煤气炉将4kg的水从20℃加热到70℃，消耗煤气0.05kg。已知煤气的热值为4.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。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。
56．（2023 娄底）如图所示是一台手扶双轮压路机，装满水的总质量为550kg，水箱容积为15L。在一次压路作业中，以0.2m/s的速度在水平路面上匀速行驶10min，行驶过程中受到的平均阻力是总重的0.4倍。求：（g取10N/kg，柴油的热值取4×107J/kg）
（1）压路机在这次压路作业中运动的距离是多少？
（2）压路机静止在水平路面上时，与地面的接触面积为0.02m2，该压路机对路面的压强是多少？
（3）压路机在这次压路作业中牵引力做的功是多少？
（4）若发动机效率为30%，这次作业要消耗多少千克柴油？
（5）水箱装满水是为了降低发动机的温度，确保发动机正常工作，当满水箱的水从20℃上升到80℃可以吸收多少热量？水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。
五．科普阅读题（共1小题）
57．（2024 扬州）阅读短文，回答问题。
2024年4月30日，全球最大压缩空气储能项目并网发电，这是我国新型储能技术应用的一个里程碑。
该项目工作原理如图2所示，用电低谷时段，将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中（地下盐层中的洞穴）；用电高峰时段，将储存在盐穴中的高压空气释放，驱动空气膨胀机转动，连接发电机发电。
该工程就像一个“超级充电宝”，储存1度电最终能放出0.72度电，装机功率300兆瓦。每年发电量可达6亿度，能够保障超过20万户家庭用电需求。每年可节约标准煤约1.9×108kg，减少二氧化碳排放约4.9×108kg，可连续放电6小时，使用期长达40年。
（1）该项目储能过程中，电网中多余的电能通过电动机转化为 　 　 能，再通过空气压缩机转化为 　 　 能。
（2）换热器是将热流体的部分内能转移给冷流体的装置，常温高压空气在“换热器2”处 　 　 热。
（3）该项目每年节约的标准煤完全燃烧，释放 　 　 J的能量。（标准煤热值为2.9×107J/kg）
（4）该项目的能量转换效率为 　 　 %。该项目每年发电6亿度，则消耗 　 　 亿度用电低谷时段电网的多余电能。（计算结果保留1位小数）
（5）从工程建设角度，要增加项目储存的能量，请提出一条建议：　 　 。
专题05 内能及内能和利用
参考答案与试题解析
一．选择题（共16小题）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 A C D D C B C A C C B
题号 12 13 14 15 16
答案 A B C A D
一．选择题（共16小题）
1．【考点】热值的简单计算．版权所有
【专题】应用题；比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，主要的原因是它具有较大的热值，完全燃烧相同质量的该液体燃料时，可以释放出更多的热量，故A正确，BCD错误。
故选：A。
2．【考点】分子的热运动．版权所有
【专题】应用题；分子热运动、内能；应用能力．
【解答】骏马奔驰、尘土飞扬、水滴石穿都不是扩散现象，是宏观物体的运动，不能说明分子在不停地做无规则运动，花香满园，是花香分子扩散到空气中的结果，能体现分子在不停地做无规则运动。
故选：C。
3．【考点】热传递改变物体的内能；力可以使物体发生形变；液体的表面积越大，蒸发越快；分子的热运动．版权所有
【专题】汽化和液化、升华和凝华；分子热运动、内能；运动和力；应用能力．
【解答】A、“萎凋”时摊开茶叶，增大了茶叶与空气的接触面积，从而可加快水分蒸发，故A正确，不符合题意。
B、“揉捻”过程中对茶叶施加力，使茶叶卷缩，形状发生改变，说明力可改变物体的形状，故B正确，不符合题意。
C、“发酵”时能闻到气味，是因为茶叶中的分子在永不停息地做无规则运动，扩散到空气中，故C正确，不符合题意。
D、“烘干”是通过热传递的方式使茶叶的内能增大，温度升高，从而加快水分蒸发，而不是通过做功减小茶叶的内能，故D错误，符合题意。
故选：D。
4．【考点】分子的热运动．版权所有
【专题】分子热运动、内能；应用能力．
【解答】浓氨水具有挥发性，氨分子会不断运动，从浓氨水中挥发出来，运动到纸花上，与纸花上的无色酚酞溶液接触。氨分子溶于水形成氨水，氨水显碱性，使无色酚酞溶液变红。这一现象表明分子在不停地做无规则运动，而与分子间的引力和斥力无关，分子是肉眼看不见的微观粒子。所以ABC错误，D正确。
故选：D。
5．【考点】温度、内能、热量的关系；力可以使物体发生形变；分子的热运动；分子间作用力的现象．版权所有
【专题】分子热运动、内能；运动和力；应用能力．
【解答】A、手工制作艾米果，用力可以捏成不同的形状，表明力能使物体发生形变，故A正确；
B、给瓦罐加热，瓦罐汤在大型瓦缸内慢慢煨制升温时，吸收热量，内能增加，故B正确；
C、分之间的引力和斥力是同时存在的，油条与麻糍能黏在一起，表明物质中的分子间有引力，此时斥力仍然存在，故C错误；
D、能闻到桂花香味，是香味分子扩散到了空气中，说明分子在空气中不停地做无规则运动，故D正确。
故选：C。
6．【考点】热传递改变物体的内能；热量的概念；液化的概念及现象；分子的热运动．版权所有
【专题】汽化和液化、升华和凝华；分子热运动、内能；应用能力．
【解答】A、煮粽子是通过热传递的方式改变粽子的内能，而不是做功。热传递是由于温度差引起的热能传递现象，煮粽子时，粽子吸收热水的热量，内能增大，故A错误。
B、煮粽子时香气四溢，是因为粽子的香味分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中，所以人们能闻到香味，故B正确。
C、热量是一个过程量，不能说物体“含有”多少热量，刚出锅的粽子很烫是因为它的温度高，内能大，而不是含有的热量多，故C错误。
D、刚出锅的粽子冒的“白气”是由于高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴，而不是汽化现象。汽化是指物质从液态变为气态的过程，而“白气”是气态水蒸气变成液态小水滴的液化过程，故D错误。
故选：B。
7．【考点】做功改变物体的内能；热量的概念；温度、内能、热量的关系．版权所有
【专题】分子热运动、内能；应用能力．
【解答】A、自然界一切物体在任何情况下都有内能，所以室外温度为0℃时，木柴的内能不为零，故A错误；
B、热量是过程量，不能说“含有”热量，故B错误；
C、同一物体，温度升高，内能增加，若未燃烧的木柴温度升高，内能增加，故C正确；
D、灭火器在使用过程中对外做功，内能减少，故D错误。
故选：C。
8．【考点】热值的简单计算；增大有益摩擦的方法；分子间作用力的现象；热传递改变物体的内能．版权所有
【专题】应用题；分子热运动、内能；比热容、热机、热值；重力、弹力、摩擦力；应用能力．
【解答】A、在压力一定时，锅把手上刻有花纹可以增大摩擦，故A正确；
B、热值是燃烧的特性，与燃料燃烧情况无关，故B错误；
C、炒菜时，菜从锅中吸收热量，是通过热传递的方式改变食物的内能，故C错误；
D、水的分子和油的分子结构差别很大，很难融合，不能说明分子间没有间隙，故D错误。
故选：A。
9．【考点】分子的热运动．版权所有
【专题】应用题；分子热运动、内能；应用能力．
【解答】一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。端午时节，人们佩戴装有中药材的香囊，我们能闻到淡淡的药香，是香味分子发生了扩散现象，说明分子是运动的。
故选：C。
10．【考点】分子的热运动．版权所有
【专题】分子热运动、内能；应用能力．
【解答】解；：A、“菡萏香清画舸浮”，意思是荷花的清香弥漫在画船周围，是香气分子的扩散现象，扩散现象表明分子在不停地做无规则运动，涉及分子热运动，故A不符合题意。
B、“满架蔷薇一院香”，蔷薇的花香分子在空气中做无规则运动，使得整个院子都能闻到香味，是分子热运动的结果，故B不符合题意。
C、“一行白鹭上青天”，描述的是白鹭在天空中飞行的宏观机械运动，白鹭是宏观物体，其运动与分子热运动无关，故C符合题意。
D、“醒茶摇香叶初醒”，茶叶的香气分子在空气中扩散，人能闻到茶香，这涉及分子的热运动，故D不符合题意。
故选：C。
11．【考点】能量的转化与转移．版权所有
【专题】应用题；其他综合题；应用能力．
【解答】A、用电低谷时，抽水蓄能电站利用电网多余电能抽水至上水库，用电高峰时段再放水至下水库发电，则电能转化为水的机械能，故A错误；
B、用电高峰时，水从上水库放出到下水库，使水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能，故B正确；
C、重力势能的大小与质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大，故水库的上、下高度差大一些，故C错误；
D、由于能量的损耗，存储的能量不可能100%转化为电能，故D错误。
故选：B。
12．【考点】利用比热容解释生活中的现象．版权所有
【专题】应用题；比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】水的比热容比泥土、沙石的大，白天太阳照射时，水面温度上升得慢，陆地温度上升得快，热空气上升，冷空气补充，风从海面吹向陆地，形成海风，所以白天风力发电机旋翼朝向大海，如图乙所示；
晚上，气温下降，水面温度下降得慢，温度高一些，热空气上升，风从陆地吹向海面，形成陆风，所以夜晚风力发电机旋翼朝向陆地，如图丙所示。
故选：A。
13．【考点】热传递改变物体的内能；质量的概念与特性；沸腾的特点；分子的热运动．版权所有
【专题】汽化和液化、升华和凝华；分子热运动、内能；质量及其测量；应用能力．
【解答】A、咖啡豆研磨成粉的过程中，只是物质的形状和状态发生了改变，其所含物质的多少并没有变化，即质量不变，故A错误。
B、能闻到咖啡香味，是因为咖啡中的香气分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中，被人闻到，故B正确。
C、咖啡粉加水煮沸是通过热传递的方式改变内能，而不是做功。热传递是由于温度差引起的内能转移现象，在这个过程中，火焰放出热量传递给咖啡粉和水，使其内能增加，温度升高，故C错误。
D、咖啡沸腾过程中，吸收热量，但液体温度保持不变，这是液体沸腾的特点，故D错误。
故选：B。
14．【考点】能量的转化与转移；热传递改变物体的内能；做功改变物体的内能．版权所有
【专题】社会热点综合题；应用能力．
【解答】A、电烤炉取暖是利用电流的热效应工作的，是电能先转化为内能，内能通过热传递转移到人体，故A错误；
B、古人钻木取火是通过做功方式将机械能转化为内能，故B错误；
C、热水泡脚，是通过热传递的方式将水的内能转移到脚上，增大脚部的内能，故C正确；
D、对着手“呵气”取暖，是热的传递过程，属通过热传递改变物体内能，故D错误；
故选：C。
15．【考点】比热容的计算公式；晶体与非晶体熔化和凝固的温度曲线的区别；比热容的概念．版权所有
【专题】计算题；分析、综合能力．
【解答】标准大气压下，水的凝固点为0℃，所以图中右边的图像为水的温度随时间变化图像，则左边的图像为液体M的温度随时间变化图像；
A、单位时间内它们放出的热量相等，0 t2时间段内，水放出热量：
Q水＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg ℃）×0.1kg×（20℃﹣4℃）＝6720J；
QM＝cM×0.1kg×[20℃﹣（﹣4℃）]；
Q水＝QM；
解得：cM＝2.8×103J/（kg ℃），故A正确；
B、因cM＜c水，则液体M放热能力比水放热能力弱，故B错误；
C、由图像可知，在t2 t4时间段，物质M处于凝固过程中，有一定的凝固点，该过程中M是固液共存状态；在t2 t3时间段，水为液态（温度逐渐降低，还未凝固），在t3 t4时间段，水处于凝固过程中，此时才是固液共存状态，故C错误；
D、降低相同的温度，比热容大的物质放出热量多，因c水＞cM，则水放出的热量大于M放出的热量，故D错误；
故选：A。
16．【考点】利用比热容的公式计算热量；比热容的概念．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；分析、综合能力．
【解答】结合图像，对选项逐个分析：
A、0﹣t1时间内，物质吸收的热量可以用公式cm△t来求解，但是t1～t2处于熔化阶段，温度不变、持续吸热，故不可以用该公式求解，故A选项错误；
B、t2～t4时间段内，物质均处于液态，比热容不变，故B选项错误；
C、在0～t1时间段，所用时间为t1，温度从T1升高到T2，则该物体吸收的热量为Q吸1＝cm（T2﹣T1），
由题知，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），
则单位时间内物体吸收的热量：Q吸2，
分析图像可知，该物质为晶体，在t1～t2时间段，物质处于熔化过程中，所用时间为t2﹣t1，
则该晶体在熔化过程中吸收的热量：Q熔化吸（t2﹣t1），
分析图像可知，该晶体在t4～t5时间段处于凝固过程中，
对一定质量的晶体来说，凝固时放出的热量与熔化时吸收的热量相等，
所以，在t4～t5时间段，该物体放出的热量为：Q凝固放＝Q熔化吸，故C选项错误；
D、物质在t5～t6和0﹣t1时间段内，均处于固态，因此比热容相等，故D选项正确。
故选：D。
二．填空题（共30小题）
17．【考点】比热容的概念；熔化与凝固的温度曲线；温度、内能、热量的关系．版权所有
【专题】实验题；温度计、熔化和凝固；实验基本能力．
【解答】由图知，该物质在熔化过程中，温度保持不变，所以该物质为晶体；
在AB段该物质处于熔化过程中，是固液共存状态；
随着时间的增长，物体吸热越多，内能越大，故在t1时具有的内能小于在t2时的内能；
若相同时间内该物质吸收热量相等，由图像可知，物质固态时升温快，液态时升温慢，因此这种物质液态时的比热容大于固态时的比热容。
故答案为：晶体；固液共存状态；小于；大于。
18．【考点】扩散现象；平面镜成像的特点与规律．版权所有
【专题】应用题；光的传播和反射、平面镜成像；分子热运动、内能；应用能力．
【解答】手中“月”属于平面镜成像，成正立、等大的虚像；“香”满衣，这是花香分子扩散的结果，属于扩散现象。
故答案为：等大；扩散。
19．【考点】扩散现象；力可以使物体发生形变．版权所有
【专题】应用题；分子热运动、内能；运动和力；应用能力．
【解答】用力拉弓，弓被拉满，弓的形状发生变化，说明力可以改变物体的形状；
人能闻到花香，这是花香分子扩散到空气中的结果，属于扩散现象。
故答案为：形状；扩散。
20．【考点】扩散现象；力的相互性．版权所有
【专题】应用题；分子热运动、内能；运动和力；应用能力．
【解答】端午节是我们传统节日，餐桌上粽香四溢，这是粽香分子扩散到空气中的结果，属于扩散现象；
人们赛龙舟时用力向后划水，船向前行，说明物体间力的作用是相互的。
故答案为：扩散；相互。
21．【考点】能量转移转化的方向性．版权所有
【专题】应用题；能源的利用与发展；应用能力．
【解答】汽油机是把汽油燃烧放出的内能转化为机械能的装置；能量的转化和转移，都是有方向性的，因此汽油机工作时，克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车。
故答案为：内能；方向性。
22．【考点】扩散现象；液化的概念及现象．版权所有
【专题】应用题；汽化和液化、升华和凝华；分子热运动、内能；应用能力．
【解答】加热过程中，烤箱排气口冒出的“白烟”是水蒸气遇冷液化形成的大量小水珠；
食物香气四溢，是食物中的香气分子扩散到空气中形成的，属于扩散现象。
故答案为：液化；扩散。
23．【考点】分子的热运动；摩擦力的方向；增大有益摩擦的方法．版权所有
【专题】分子热运动、内能；重力、弹力、摩擦力；应用能力．
【解答】在研磨的过程中，手用力下压墨条，是通过增大压力来增大摩擦力的。
当墨条向左运动时，受到向右的摩擦力。空气中弥漫着墨香味，这是扩散现象，其本质原因是分子在永不停息地做无规则运动。
故答案为：压力；右；无规则运动。
24．【考点】做功改变物体的内能；探究光反射实验中入射光线、反射光线和法线共面；探究光反射实验中的纸板垂直；体温计的示数．版权所有
【专题】光的传播和反射、平面镜成像；温度计、熔化和凝固；分子热运动、内能；应用能力．
【解答】（1）由图可知，体温计的分度值为0.1℃，体温计的示数为36.5℃。
（2）在空气压缩引火仪的实验中，用力将活塞迅速下压，观察到棉花燃烧，此现象表明做功可以改变物体的内能。下压活塞时，活塞对筒内空气做功，使空气的内能增大，温度升高，达到棉花的着火点，从而使棉花燃烧。
（3）在“探究光的反射定律”的实验中，将一块平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板立在平面镜上，使纸板上的 ON 线与平面镜垂直。将纸板NOF沿ON线向前或向后翻折，可以探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
故答案为：（1）36.5；（2）做功；（3）垂直；平面内。
25．【考点】扩散现象；大气压的综合应用；熔化的吸热特点．版权所有
【专题】温度计、熔化和凝固；分子热运动、内能；气体的压强、流体压强与流速的关系；应用能力．
【解答】夏天在柠檬饮料中加冰，冰块会从固态变成液态，这个过程是熔化，熔化过程会吸收热量，从而使饮料变得更冰凉。
制好的柠檬饮料在空气中散发着淡淡清香，这是因为饮料中的香味分子在不停地做无规则运动，逐渐扩散到空气中，这是扩散现象。
用吸管将饮料吸入口中时，先把吸管内的空气吸走，使吸管内的气压降低，而外界大气压强相对较大，在气压差的作用下，饮料就被大气压压入吸管进而进入口中，所以是利用了大气压强的作用。
故答案为：熔化；扩散；大气压。
26．【考点】热传递改变物体的内能；大气压的综合应用；流体压强与流速的关系．版权所有
【专题】分子热运动、内能；气体的压强、流体压强与流速的关系；应用能力．
【解答】（1）煮粽子时，粽子从水中吸收热量，是通过热传递方式增大了粽子的内能；
（2）抽气机将塑料袋内的空气抽出后袋子变瘪，这是由于受到了大气压的作用；
（3）两龙舟并排行驶时，两船之间水流速度大，根据流体压强与流速关系可知，两船之间水流的压强小，两船外侧的水流速度小，压强大，在内外压强差的作用下，容易发生碰撞。
故答案为：热传递；大气压；小。
27．【考点】比热容的计算公式．版权所有
【专题】应用题；比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】在一段时间内电阻丝产生400J的热量，质量为0.04kg的煤油温度升高了5℃，若电阻丝产生的热量全部被煤油吸收，根据Q＝cmΔt，则煤油的比热容为
c2.0×103J/（kg ℃）
故答案为：2.0×103。
28．【考点】热传递改变物体的内能；扩散现象．版权所有
【专题】分子热运动、内能；应用能力．
【解答】在厨房烹饪食物时，主要是通过热传递的方式增大食物的内能。热传递是由于温度差引起的热能传递现象，热传递主要存在热传导、热辐射和热对流三种基本形式。例如用炉灶炒菜，热量通过锅传导给食物；用火烤食物，热量以热辐射的方式传递给食物；用蒸锅蒸食物，热对流使得锅内的热气将热量传递给食物。家人在客厅闻到食物的香气，这是扩散现象。不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散，扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。食物的香气分子在空气中不断运动，扩散到客厅，所以家人能闻到香味。
故答案为：热传递；扩散。
29．【考点】利用比热容的公式计算热量；温度计的读数．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；分析、综合能力．
【解答】该温度计的示数为1℃，刻度是零上，图中的示数为85℃；
水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（85℃﹣20℃）＝5.46×105J。
故答案为：85；5.46×105。
30．【考点】能量转移转化的方向性；能量守恒定律．版权所有
【专题】应用题；机械能及其转化；应用能力．
【解答】在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能，说明能量的转化具有方向性，根据能量守恒定律，在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
故答案为：方向；不变。
31．【考点】热机的效率公式与计算；固体和液体的热值计算．版权所有
【专题】计算题；应用题；比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】（1）汽油机工作时，首先把燃料中的化学能转化为内能，然后部分内能转化为机械能；
（2）由图知，损失的能量为：Q损失＝1.2×105J，
获得的有用的机械能是W＝4.1×104J，
则燃料完全燃烧释放的能量Q放＝Q损失+W＝1.2×105J+4.1×104J＝1.61×105J，
根据Q放＝mq可得该工作过程中消耗的汽油质量为：
m0.0035kg。
故答案为：1.61×105；机械；0.0035。
32．【考点】内燃机工作循环的计算；大气压的综合应用；内燃机的四个冲程．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】
图中活塞向上运动，两气门关闭，因此是压缩冲程；
压缩冲程过程中，汽缸内部体积变小，压强变大；
若该汽油机转速是2400r/min，表示每分钟飞轮转动2400圈，它每分钟完成1200个压缩冲程。
故答案为：压缩；大；1200。
33．【考点】固体和液体的热值计算；能量的利用效率；利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；理解能力．
【解答】完全燃烧1kg氢放出的热量：Q放＝mq＝1kg×1.43×108J/kg＝1.43×108J；
由题知，水吸收的热量：
Q吸＝Q放×21%＝1.43×108J×21%＝3.003×107J；
由Q吸＝cmΔt可得，
水的质量：m'143kg。
通常情况下，氢气与氧气燃烧后只生成水，对环境非常友好，清洁无污染。
故答案为：1.43×108J；143；清洁无污染。
34．【考点】扩散现象；漫反射．版权所有
【专题】应用题；光的传播和反射、平面镜成像；分子热运动、内能；应用能力．
【解答】小西同学走进人民公园，闻到丁香花的香味，是分子运动的结果，即扩散现象。能从不同的方向看到丁香花，是因为光照射到丁香花上发生了漫反射。
故答案为：扩散；漫。
35．【考点】做功改变物体的内能；动能和重力势能的相互转化；热传递改变物体的内能．版权所有
【专题】应用题；分子热运动、内能；机械能及其转化；应用能力．
【解答】（1）热传递的实质是内能的转移；
（2）做功的实质是能量之间的相互转化；
（3）动能与势能之间的相互转化包括动能和重力势能之间的转化，以及动能和弹性势能之间的转化。
故答案为：（1）转移；（2）做功；（3）弹性势能。
36．【考点】利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】
根据题意可得，水吸收的热量Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）]×200×10﹣3kg×（43℃﹣23℃）＝1.68×104J；
根据题意可知，Q放已知，由q可知，还需计算出燃烧酒精的质量，才能计算酒精的热值，所以应测量出剩余酒精的质量；
由于存在热量损失，酒精燃烧放出的热量没有被水全部吸收，即Q＜Q放，又因为燃烧掉酒精的质量是一定的，根据q可知，所测算出的热值与真实值相比偏小。
故答案为：1.68×104；测出剩余酒精的质量；小。
37．【考点】利用比热容的公式计算热量；利用比热容解释生活中的现象．版权所有
【专题】应用题；比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】北方的暖气大多用水作为散热剂，是利用水的比热容大的特点，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；
质量为50kg的水流过暖气，温度下降2℃，放出的热量：
Q放＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×50kg×2℃＝4.2×105J。
故答案为：大；4.2×105。
38．【考点】扩散现象；光的反射现象．版权所有
【专题】应用题；光的传播和反射、平面镜成像；分子热运动、内能；应用能力．
【解答】“一滴独流醋，十里运河香”，醋香四溢，说明分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象；
桥在水中的倒影是由于光的反射形成的。
故答案为：扩散；反射。
39．【考点】做功改变物体的内能；大气压强与高度的关系．版权所有
【专题】气体的压强、流体压强与流速的关系；分析、综合能力．
【解答】大气压随高度的升高而减小；山顶处的大气压比山脚下的大气压小；搓手使手暖和，属摩擦生热现象，这是通过做功的方式改变内能。
故答案为：小；做功。
40．【考点】分子的热运动；蒸发的概念及现象．版权所有
【专题】汽化和液化、升华和凝华；分子热运动、内能；应用能力．
【解答】蒸发是一种汽化现象，液体在蒸发过程中要从周围环境吸收热量，从而使周围环境的温度降低。所以当身上的水蒸发时，会从人体吸收热量，让人感觉凉快。
而闻到沐浴露的香味，是因为沐浴露中的香料分子在不停地做无规则运动，这些分子会扩散到空气中，当它们进入到附近人的鼻腔时，就会被嗅觉系统感知到，从而使人闻到香味。
故答案为：吸热；无规则运动。
41．【考点】热传递改变物体的内能；利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】应用题；分子热运动、内能；比热容、热机、热值；密度及其应用；应用能力．
【解答】她将一杯100mL的热水放在室温下自然冷却，此过程是通过热传递的方式改变水的内能；
100mL的热水质量为
m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×100×10﹣6m3＝0.1kg
在前6min内，水放出的热量为
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×0.1kg×（80℃﹣60℃）＝8.4×103J
水的内能减少了8.4×103J。
分析表中数据可知，热水冷却过程温度变化的特点先快后慢。
故答案为：热传递；8.4×103；先快后慢。
42．【考点】热传递改变物体的内能；利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】应用题；比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】（1）水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×50℃＝4.2×105J；
（2）此过程中，水吸收了热量，使水的内能增加、温度升高，是通过热传递方式改变内能的。
故答案为：4.2×105；热传递。
43．【考点】气体的热值计算；利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】计算题；比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】（1）一个标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温t＝100℃，
水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0 ）＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；
（2）由题知：Q放＝Q吸＝6.72×105J得，天然气的热值：
q3×107J/m3。
故答案为：6.72×105；3×107。
44．【考点】热平衡方程及其应用．版权所有
【专题】计算题；比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】由题意知，水吸收的热量为：Q吸＝c水m水（t﹣t水）
金属块放出的热量：Q放＝c金m金（t金﹣t）
假设金属块放出的热量全部被水吸收，则Q吸＝Q放，
c水m水（t﹣t水）＝c金m金（t金﹣t）
4.2×103J/（kg ℃）×0.2kg×（30℃﹣25℃）＝c金×0.1kg×（100℃﹣30℃）
解得：c金＝0.6×103J/（kg ℃）。
故答案为：0.6×103。
45．【考点】气体的热值计算；能量的利用效率；利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】应用题；比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】燃气完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq，
该燃气灶的热效率：
η100%。
故答案为：Vq；。
46．【考点】气体的热值计算；密度公式的变形运用计算质量和体积；流体压强与流速的关系；分子的热运动；比热容的计算公式．版权所有
【专题】应用题；其他综合题；应用能力．
【解答】（1）拧动点火装置，若燃气未点燃，会闻到臭味，这是臭味分子扩散到空气中的结果，属于扩散现象，说明臭味分子在永不停息地做无规则运动；
（2）因为流体速越大的地方压强越小，所以进口处天然气流速大，压强小于大气压，天然气和空气在大气压的作用下流向燃烧头，而天然气不会向空气中泄漏；
（3）壶中装有密度为1.0×103kg/m3、质量为2kg的水，则壶中水的体积为：
V水2×10﹣3m3；
完全燃烧V＝1.0×10﹣2m3的天然气放出热量为：
Q放＝qV＝4.2×107J/m3×1.0×10﹣2m3＝4.2×105J，
根据Q吸＝c水m水Δt可知，水升高的温度为：
Δt20℃。
故答案为：（1）分子做无规则运动；（2）大；小于；（3）2×10﹣3；4.2×105；20。
三．实验探究题（共2小题）
47．【考点】扩散现象；探究水沸腾实验沸腾前后气泡的状态．版权所有
【专题】应用题；其他综合题；应用能力．
【解答】（1）水沸腾之前，水下层的温度高于上层的水温，气泡上升过程中，气泡中的水蒸气遇冷液化成水，气泡变小；水沸腾时，整个容器中水温相同，水内部不停地汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，气泡变大，所以图甲是水沸腾时的现象；
（2）如图丙所示，某同学用滴管向一个装有水的烧杯中滴入一滴红墨水，一段时间后，可以看到：红墨水在水中扩散，说明了分子在不停地做无规则运动，这属于扩散现象。
故答案为：（1）甲；（2）红墨水在水中扩散。
48．【考点】固体和液体的热值计算；液化的概念及现象；液化的放热特点；利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】探究题；汽化和液化、升华和凝华；科学探究能力．
【解答】（2）①因酒精灯外焰温度比内焰温度高，因此安装器材时，调节铁圈的高度，确保用酒精灯外焰加热；
③打开K，关闭K1、K2，用酒精灯加热一段时间后，瓶内的水开始沸腾，最左侧细导管口有“白气”不断喷出，说明瓶内气压大于外界气压，即此时瓶内气压略有增大；
⑤在加热过程中，瓶内气压会增大，要使瓶内的沸水会通过细导管迅速进入B量筒中，应打开K2，关闭K、K1，这样沸水才会在气压的作用下通过导管迅速进入B量筒中；
为了探究水蒸气液化的过程会放热，应控制A量筒中水的体积与B量筒中水的体积相等，即当B量筒中水的体积VB＝40mL时，关闭K2，同时打开K；
（3）①因在标准大气压下，质量为1kg、温度为100℃的水蒸气完全液化为100℃的水，会放出2.26×106J的热量，则10g、100℃的水蒸气，完全液化为100℃的水放出的热量为：
Q放1＝2.26×106J/kg×0.01kg＝2.26×104J；
②10g水，温度由100℃降低至92℃，此过程中，放出热量Q放2为：
Q放2＝c水m（t0﹣t）＝4.2×103J/（kg ℃）×0.01kg×（100℃﹣92℃）＝336J；
（4）由实验数据可知，Q放1远大于Q放2，所以A量筒中水温升高的主要原因是水蒸气液化放热，同理，金属盘温度升高主要是水蒸气液化放热导致的。
故答案为：（2）①外焰；③增大；⑤K、K1；40；（3）①2.26×104；②336；（4）因为Q放1远大于Q放2，所以A量筒中水温升高的主要原因是水蒸气液化放热；同理，金属盘温度升高主要是水蒸气液化放热导致的。
四．解答题（共8小题）
49．【考点】固体和液体的热值计算；气体的热值计算；能量的利用效率．版权所有
【专题】应用题；其他综合题；应用能力．
【解答】（1）某风电站总装机功率为105kW，平均每天工作时长以10h计，则1天向电网输送的能量：
W＝Pt＝105kW×10h＝106kW h；
则全部用于电解水制氢的电能：
W′＝106kW h﹣8.2×105kW h＝1.8×105kW h，
每产生1m3氢气消耗3.6kW h的电能，则电解水制氢的体积：
V5×104m3，
产生的氢气完全燃烧时释放的热量：
Q放＝Vq＝5×104m3×1.28×107J/m3＝6.4×1011J；
（2）消耗0.31kg的标准煤放出的热量：
Q放＝mq＝0.31kg×2.9×107J/kg＝8.99×106J，
“富氧燃烧”条件下，煤电转化效率：
η40%；
（3）由题意知，技术革新之前的煤电转化效率：η′＝40%﹣4%＝36%，
由η知，完全燃烧标准煤放出的热量：
Q放′107J，
由Q放＝mq知，完全燃烧标准煤的质量：
m′0.345kg，
则相比应用“富氧燃烧”技术前能节约标准煤的质量：
m″＝m′﹣m＝0.345kg﹣0.31kg＝0.035kg。
答：（1）产生的氢气完全燃烧时，释放的热量为6.4×1011J；
（2）“富氧燃烧”条件下，煤电转化效率是40%；
（3）相比应用“富氧燃烧”技术前，能节约0.035kg标准煤。
50．【考点】热机的效率公式与计算；压强的公式的应用；功率的计算．版权所有
【专题】计算题；比热容、热机、热值；压强、液体的压强；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）由图可知，氢燃料电池是将氢的化学能直接转化为电能；
（2）根据p可知，当储氢瓶内气体压强为3.5×107Pa时，则瓶内壁1cm2的面积上受到的压力为：
F＝pS＝3.5×107Pa×1×10﹣4m2＝3.5×103N；
（3）①卡车的行驶速度为：
v72km/h＝20m/s；
②卡车所做的机械功为：
W＝Pt＝172×103W×3600s＝6.192×108J，
根据W＝Fs可知，卡车所受牵引力为：
F8.6×103N；
③根据η可知，燃料完全燃烧放出的热量为：
Q放1.72×109J，
消耗燃油的质量为：
m40kg，
则减排二氧化碳的质量为：
m'＝3.3m＝3.3×40kg＝132kg。
答：（1）电；
（2）瓶内壁1cm2的面积上受到的压力为3.5×103N；
（3）①卡车的行驶速度为20m/s；
②卡车所受牵引力为8.6×103N；
③与燃油卡车相比，氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量为132kg。
51．【考点】固体和液体的热值计算；速度推导公式求解路程和时间；功的简单计算．版权所有
【专题】应用题；比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】（1）根据风能E与风速v的定量关系为E＝kv3，该发电机1s内获得的风能E为8×104J，当地平均风速v为10m/s，可以求得常数k的值：；
（2）该发电机1s内获得的风能E为8×104J，风能转化为电能的效率为25%，发电机一天工作时间按5h计算，
则发电机1天内产生的电能：W＝8×104J/s×25%×5×3600s＝3.6×108J；
由题可知煤放出的热量Q放＝W，
根据Q放＝mq可得相当于完全燃烧煤的质量：m煤；
（3）根据W＝Fs可以求得电动汽车匀速直线行驶的路程：s；
根据v可以求得匀速直线行驶时间：。
故答案为：
（1）80；
（2）发电机1天内产生的电能相当于完全燃烧12千克煤放出的热量；
（3）可供牵引力为1.2×103N的电动汽车以100km/h的速度匀速直线行驶3小时。
52．【考点】热机的效率公式与计算；液体压强的公式及计算；功的简单计算；杠杆的分类．版权所有
【专题】应用题；比热容、热机、热值；压强、液体的压强；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）工人打捞废弃物时，使用的打捞杆动力臂小于阻力臂，相当于费力杠杆；
（2）某废弃物悬浮在水面下1m深处，所受海水的压强是：
p1＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1m＝1.0×104Pa；
（3）废弃物的重力：G＝mg＝3kg×10N/kg＝30N，
工人对废弃物至少做的功：W＝Fs＝30N×1.5m＝45J；
（4）该船在海上匀速行驶15km做的有用功W＝F牵引s＝1000N×15×103m＝1.5×107J，
消耗的柴油完全燃烧放出的热量Q放5×107J，
消耗的柴油的质量m1.25kg。
故答案为：（1）费力；
（2）所受海水的压强是1.0×104Pa；
（3）工人对废弃物至少做的功为45J；
（4）若船以1000N的牵引力在海上匀速行驶15km，需消耗柴油为1.25kg。
53．【考点】热值的简单计算；重力的计算．版权所有
【专题】重力、弹力、摩擦力；分析、综合能力．
【解答】（1）小亮的质量为60kg，重力G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N；
（2）家住11楼，上升10层的高度，电梯匀速运行，电梯对他做的功W＝Gh＝600N×（11﹣1）×3m＝18000J；
（3）脂肪完全“燃烧”放出的能量Q＝qm＝3.8×104J/g×5g＝1.9×105J。
答：（1）小亮所受的重力是600N。
（2）小亮每次乘电梯从1楼到11楼回家，若电梯匀速运行，电梯对他做的功是18000J。
（3）脂肪完全“燃烧”放出的能量是1.9×105J。
54．【考点】热机的效率公式与计算；平均速度；固体和液体的热值计算．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；长度、时间、速度；应用能力．
【解答】（1）汽车通过隧道的平均速度为：；
（2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量为：；
（3）汽车通过隧道发动机的效率为：。
答：（1）汽车通过隧道的平均速度为20m/s；
（2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量为4.6×106J；
（3）汽车通过隧道发动机的效率为30%。
55．【考点】固体和液体的热值计算；能量的利用效率；利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】定量思想；比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×4kg×（70℃﹣20℃）＝8.4×105J；
（2）煤气完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq煤气＝0.05kg×4.2×107J/kg＝2.1×106J；
（3）煤气灶的效率：
η100%100%＝40%。
答：（1）水吸收的热量为8.4×105J；
（2）煤气完全燃烧放出的热量为2.1×106J；
（3）煤气炉加热的效率为40%。
56．【考点】热机的效率公式与计算；速度公式的简单计算；压强的公式的应用；功的简单计算；利用比热容的公式计算热量．版权所有
【专题】应用题；比热容、热机、热值；长度、时间、速度；压强、液体的压强；功、功率、机械效率；应用能力．
【解答】（1）根据速度公式得，压路机在这次压路作业中运动的距离是：s＝vt＝0.2m/s×10×60s＝120m；
（2）压路机的重力为：G压路机＝m压路机g＝550kg×10N/kg＝5500N，
压路机静止时对水平地面的压力等于自身的重力，F＝G压路机＝5500N，
该压路机对水平地面的压强：p2.75×105Pa；
（3）压路机匀速前进时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，即F牵＝f＝0.4G总＝0.4×5500N＝2200N，
压路机做的功：W＝F牵s＝2200N×120m＝2.64×105J；
（4）由η得，柴油完全燃烧释放的热量：Q放8.8×105J，
由Q放＝mq可得，消耗柴油的质量：m0.022kg；
（5）根据密度公式得，水箱中水的质量m水＝ρV＝1.0g/cm3×15×103cm＝15000g＝15kg，
水吸收的热量：Q＝cm水Δt＝4.2×103J/（kg ℃）×15kg×（80℃﹣20℃）＝3.78×106J。
答：（1）压路机在这次压路作业中运动的距离是120m；
（2）该压路机对路面的压强是2.75×105Pa；
（3）压路机在这次压路作业中牵引力做的功是2.64×105J；
（4）若发动机效率为30%，这次作业要消耗0.022千克柴油；
（5）当满水箱的水从20℃上升到80℃可以吸收的热量是3.78×106J。
五．科普阅读题（共1小题）
57．【考点】热值的简单计算；能量的转化与转移；能量的利用效率．版权所有
【专题】应用题；分子热运动、内能；比热容、热机、热值；应用能力．
【解答】（1）该项目储能过程中，电网中多余的电能通过电动机转化为机械能，再通过空气压缩机对空气做功将机械能转化为空气的内能；
（2）常温高压空气通过换热器2变成高温高压空气，故常温高压空气在“换热器2”处吸热；
（3）该项目每年节约的标准煤完全燃烧，释放的能量为：Q放＝qm＝1.9×108kg×2.9×107J/kg＝5.51×1015J；
（4）该项目的能量转换效率：η72%，
消耗用电低谷时段电网的多余电能为：E8.3×108kW h，约8.3亿度；
（5）“从工程建设角度，要增加项目储存的能量”，建议：增加地下盐穴。
答：（1）机械；内；（2）吸；（3）5.51×1015；（4）72%；8.3；（5）增加地下盐穴。
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