【好题汇编】2024-2026年中考物理真题分类汇编(全国通用版)专题05 内能及内能的利用(有解析)

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【好题汇编】2024-2026年中考物理真题分类汇编(全国通用版)专题05 内能及内能的利用(有解析)

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专题05 内能及内能的利用
中考物理不仅是“知识的检验”,更是“思维与能力的较量”。本汇编以近三年真题为“镜”,既反映“考什么”,更揭示“怎么考”。希望师生在使用过程中,既能通过真题“查漏补缺”,也能从命题趋势中“预见未来”,最终实现“知识—能力—素养”的全面提升。
本汇编共设18大专题,覆盖中考物理全部高频考点,涵盖“声、光、热、力、电”五大模块,每个专题均围绕“考点解析—真题演练—能力进阶”逻辑展开:
专题划分贴合考纲:以《义务教育物理课程标准》为纲,将“声现象”“光现象”“电学实验”“力学综合”等核心模块拆解为独立专题,确保考点无遗漏、重点更突出;
真题覆盖全面典型:精选近三年全国各省市中考真题,包含选择题、填空题、实验探究题、计算题等全题型,既有基础题巩固核心知识,也有压轴题突破难点思维;
解析注重“方法+思维”:每道题配备“考点定位—解题分析—解答过程”三维解析,不仅讲清“怎么做”,更剖析“为什么这么做”,帮助学生建立“模型化解题”的思维习惯。
一、选择题
1.(2026·苏州)《考工记》记载:“金有六齐……五分其金而锡居一,谓之斧斤之齐”。“金”指铜,“齐”指合金配比,古人在制作斧头等砍器时调整合金配比,主要是为了改变它们的
A.质量 B.比热容 C.硬度 D.颜色
2.(2026·内蒙古)小明一家在呼伦贝尔大草原游玩,傍晚天气变冷,他们采取下列方法取暖,属于做功改变内能的是
A.喝杯热水 B.抱热水袋 C.搓手搓脸 D.向手心哈气
3.(2026·内江)下列设备工作过程中没有使用热机的是
A.燃油汽车 B.火箭 C.喷气式飞机 D.电瓶车
4.(2026·湖南)2025年11月25日,“长征”2号F遥22运载火箭托举“神舟”22号飞船在酒泉卫星发射中心顺利升空。火箭在上升过程中短暂遮挡部分太阳圆面,形成如图所示的“神箭凌日”画面。关于此过程,说法正确的是
A.飞船重力势能变小
B.火箭的热机效率为100%
C.飞船相对于火箭始终是运动的
D.“神箭凌日”现象是由光的直线传播形成的
5.(2026·扬州)如图,加热试管中的水至沸腾.分析橡胶塞被冲出的过程,其能量转化与汽油机的哪个冲程类似
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
6.(2025·连云) 关于内能,下列说法正确的是(  )
A.的物体没有内能
B.内能大小与温度无关
C.具有机械能的物体不一定有内能
D.物体具有内能,也可以同时具有机械能
7.(2025·连云) 运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有(  )
A.较大的热值 B.较低的沸点
C.较大的比热容 D.较高的凝固点
8.(2025·广元)端午节,小梅随爸爸妈妈开车先去加油,随后回老家看望爷爷奶奶。下列说法正确的是
A.刚一进门,粽香扑鼻而来,表明分子在不停地做无规则运动
B.水常作为汽车发动机冷却剂,是因为水的热值大
C.小汽车内燃机的压缩冲程,将内能转化为机械能
D.小汽车内燃机的曲轴转动一周,对外做功一次
9.(2025·海南)海南黎陶被称为指尖上的非遗“活化石”。下列关于黎陶技艺的说法,正确的是(  )
A.揉团搓条,说明力可以改变物体的运动状态
B.盘筑修坯,陶坯上的泥条盘得越多质量越大
C.竹刀雕花,竹刀的刀口尖细是为了减小压强
D.椰壳烧制,通过做功的方式改变陶罐的内能
10.(2025·镇江)下列汽油机工作的冲程中,压缩冲程是 (  )
A. B. C. D.
11.(2025·内蒙古)如图,物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中
A.酒精燃烧将内能转化为化学能
B.水的内能增加的方式是热传递
C.蒸汽被喷出后内能保持不变
D.蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
12.(2026·泸州)“风过泸州带酒香”,明代青铜麒麟温酒器是泸州酒文化的重要符号。它左右两侧的圆鼓与前胸、臀部内腔贯通,圆鼓内注水,中间空腔放炭火,将盛有酒的壶置于鼓中即可温酒,如图所示。关于麒麟温酒器温酒时涉及的物理知识,下列说法正确的是
A.水能从左侧圆鼓流入右侧圆鼓,是利用了连通器的原理
B.中间空腔放燃烧的木炭,木炭燃烧将内能转化为化学能
C.加热一段时间后,从麒麟嘴部喷出的“白气”是水蒸气
D.温酒过程,是通过做功的方式增加酒的内能
13.(2026·台湾)将甲、乙、丙三个质量相等的金属块,分别以相同的稳定热源加热,其温度与加热时间的关系如图。若加热过程中无热量散失,甲、乙、丙的比热分别为、、,则下列比热的大小关系何者最合理?(  )
A. B.
C. D.
14.(2026·遂宁)被誉为“中国世纪的工艺百科全书”天工开物记载了我国古代生产技术成就。如:
碎煤有两种,用以炊烹,用以冶煅;
取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气;
榨汁入缸,看水花为火色。其花煎至细嫩,如煮羹沸;
下列对相关记载分析正确的是(  )
A.“用以炊烹”煤炭燃烧时热值在不断减小
B.“透出香气”是因为分子在运动
C.“文火慢炒”是通过做功的方式改变内能
D.“如煮羹沸”羹在沸腾时吸热,温度升高
15.(2026·成都)锻造钢制零件时常将零件加热至高温后浸入水中快速冷却,即“淬火”。某课外研究小组在实验室模拟“淬火”过程如下:在17℃的室温环境下,用酒精灯将质量为100g的钢片均匀加热至高温后立即浸没于100g水中,水温升至40℃后缓慢下降。加热钢片消耗酒精1.4g,酒精完全燃烧。不考虑水的汽化,忽略钢片转移至水中过程热量损失,假设钢片放出的热量完全被水吸收。已知水的比热容为 钢的比热容为 酒精的热值为3.0×107J/ kg。下列计算结果正确的是
A.水吸收的热量为 B.酒精燃烧释放的热量为
C.钢片吸热后温度升高233℃ D.加热钢片过程中能量转化效率为23%
16.(2026·成都)用酒精灯给试管加热至管内水沸腾,一段时间后橡皮塞被水蒸气冲出,如图所示。下列说法正确的是
A.酒精燃烧过程,化学能全部转化为水的内能
B.水的内能增加,是通过做功的方式来实现的
C.橡皮塞被冲出过程,水蒸气的温度升高
D.橡皮塞被冲出过程,内能转化为机械能
17.(2025·兰州)我国是世界上最早进入青铜器时代的国家之一。铸造青铜器时,将液态金属倒入模具冷却后形成青铜器的情景如图所示。下列关于铸造青铜器的说法正确的是(  )
A.液态金属冷却变成青铜器的过程中需要吸收热量
B.液态金属冷却变成青铜器的过程中,内能不变
C.铸造青铜器的过程中,金属发生的物态变化是先熔化后凝固
D.工匠休息时身上的“汗水逐渐消失”与“樟脑丸逐渐变小”属于同一种物态变化
18.(2025·齐齐哈尔) 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是(  )
A.温度为以下的物体不具有内能 B.温度高的物体,含有的热量一定多
C.物体的内能增加,可能是吸收了热量 D.温度总是从高温物体传向低温物体
19.(2025·黑龙江) 一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min,则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是(  )
A.完成80个冲程,对外做功20次 B.完成80个冲程,对外做功40次
C.完成40个冲程,对外做功10次 D.完成40个冲程,对外做功40次
20.(2024·南京)汤勺放在热汤中,温度升高,内能增大。图示四个事例中改变物体内能的方式与之相同的是(  )
21.(2024·南京)根据表中数据,下列判断正确的是 (  )
物质 熔点/℃ 密度/ (kg/m3) 比热容/[J/(kg·℃) ]
铁 1535 7.9×103 0.46×103
铜 1083 8.9×103 0.39×103
铝 660 2.7×103 0.88×103
A.用铜质容器可以熔化铁块和铝块
B.体积相同的铁钉和铜钉所含的物质一样多
C.质量相等的铁块和铜块升高相同的温度,铁块吸收的热量多
D.铝块的质量发生变化,它的熔点、密度、比热容也发生变化
22.(2025·成都) 2025年4月24日在酒泉卫星发射中心,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机,下列说法正确的是(  )
A.火箭发动机使用比热容大的燃料
B.火箭燃料燃烧越充分,热值越大
C.火箭发动机主要通过热传递获得机械能
D.火箭发动机属于热机
23.(2025·自贡) 图甲为测量杯中液体比热容的装置,图乙为液体温度与加热时间的关系图。已知液体质量为0.5kg,初温为20℃,电加热器的功率为800W,不计一切热量损失。下列说法正确的是(  )
A.液体的沸点是100℃
B.液体的比热容是
C.液体持续加热120s后温度会继续升高
D.液体加热至某时刻,温度计示数如图丙,此时温度是
24.(2025·淄博)花馍是一种传统美食,以下有关用燃气灶蒸花馍的说法正确的是(  )
A.燃气燃烧时,化学能转化为内能
B.燃气燃烧越充分,其热值就越大
C.花馍的内能是通过做功的方式增大的
D.刚出锅的花馍温度高,含有的热量多
25.(2024·陕西)“五一”假期,小明乘车回老家看望亲人。一家人在一起摘槐花、吃槐花麦饭……这些都是小明最真切的童年记忆。下列有关说法正确的是
A.刚出锅的槐花麦饭很烫,是因为麦饭含有的热量多
B.槐树叶看上去呈绿色,是因为叶子吸收了绿光
C.小明在行驶的车上看到槐树向后运动,是以地面为参照物的
D.槐花香气四溢,是因为分子在永不停息地做无规则运动
26.(2024·南通)2024年5月,中国“嫦娥六号”任务搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时,燃料燃烧获得的能量使其加速升空,与该过程能量转化形式相同的是(  )
A.热机做功冲程 B.钻木取火过程
C.水力发电过程 D.物体上抛过程
27.(2024·济宁)在学习交流活动中,小明收集了一些观点:①人站在平面镜前,当面镜时,他的像变大;②重力为的水能浮起重力为的物体;③力臂等于支点到力的作用点的距离;④海拔高度越高的地方,大气压强越大;⑤两物体相互摩擦,失去电子的物体带正电;⑥内燃机在做功冲程中将内能转化为机械能。下列选项中观点都正确的是(  )
A.①③⑥ B.②③④ C.①④⑤ D.②⑤⑥
二、多选题
28.(2024·潍坊)如图所示,用汽缸、固定隔板和活塞密闭甲、乙两甲乙部分气体,汽缸和活塞均不导热,隔板导热良好。隔板活塞迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定,静置一段时间,下列说法正确的是(  )
A.与推动活塞前相比,甲、乙内能均变大
B.与推动活塞前相比,甲内能不变、乙内能变大
C.乙内能改变的方式只有做功
D.乙内能改变的方式既有做功又有热传递
29.(2024·滨州) 2024年5月3日17时27分,长征五号遥八运载火箭携带嫦娥六号月球探测器从中国文昌航天发射场成功发射。飞行约37分钟后,将嫦娥六号探测器送入地月转移轨道,由此开启世界首次月背“挖宝”之旅。下列说法正确的是(  )
A.火箭应选用密度小、热值大的燃料
B.火箭点火时,底座的温度升高,含有的热量增大
C.火箭升空时,向下喷气获得推力与内燃机的压缩冲程相似
D.地面监控通信系统通过电磁波监控火箭发射过程
30.(2025·日照)小明和小亮用相同的仪器完成了“观察水的沸腾”实验,如图是根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。由图可知,小明实验过程中水沸腾用时明显比小亮少。下列解释可能正确的是
A.小明实验用水的初温比小亮的高
B.小明实验时周围气压比小亮周围的低
C.小明实验用水的质量比小亮的小
D.小明实验时所用燃料的热值比小亮的高
31.(2024·青岛)小明在海边玩耍,感觉沙滩上的沙子很热,海水却比较凉爽。某天,他从6时到22时对沙子和海水的温度进行了测量,绘成的温度随时间变化图象如图所示.下列分析正确的是(  )
A.早晨6时,海水的温度比沙子高
B.6时到14时,沙子吸收的热量比海水多
C.14时到22时,海水降低的温度比沙子小
D.利用此图象可以比较海水和沙子的比热容
32.(2026·天津)一辆燃油汽车以v0km/h的速度匀速行驶时发动机的输出功率为P0kW,若其行驶了t0h,消耗燃油 V0L,已知燃油密度为ρ0kg/m3,热值为q0J/ kg。则
A.汽车的牵引力为 B.汽车的牵引力为
C.发动机的效率为 D.发动机的效率为
三、填空题
33.(2026·吉林)松花湖是修建丰满水电站过程中形成的东北地区最大的人工湖。
(1)水电站利用水能发电,水能属于   能源。松花湖水量丰富,能很好地调节周围的气温,这是因为水的比热容   。
(2)一只小鸟在平静的水面上方飞过,当小鸟距水面1m时,通过水面形成小鸟正立、等大的   像,这个像到水面的距离为   m。
34.(2026·眉山)端午节吃粽子、赛龙舟是我国的传统文化习俗。煮好的粽子香气四溢,这是   现象;赛前选手感觉船桨晒得发烫而河水却较凉,是因为水的   较大。
35.(2026·凉山)已知某型号电热水壶的额定电压为220 V,加热电阻为48.4Ω,接入家庭电路中正常工作。将质量为2kg,初温为15℃的水加热200s,加热效率为84%,电热水壶产生的热量为   J,水上升的温度为   
36.(2026·云南) 普洱景迈山古茶林文化景观是世界文化遗产之一。制作某种茶时需将晾好的鲜叶倒入预热后的铁锅中,炒至叶软香出。加热鲜叶是通过   的方式改变鲜叶的内能,茶香传播到远处属于   现象。
37.(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、如吃棕子、赛龙舟等。煮棕子时,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,对棕子进行真空包装时,塑封袋内的空气被抽出,在   的作用下使塑封袋紧贴熟棕子;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。
38.(2025·绵阳)2025年4月30日,神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,三名宇航员安全回家。返回舱在减速下降的过程中,其重力势能不断   (选填“增大”或“减小”);返回舱进入大气层后与大气剧烈摩擦,部分机械能通过    (选填“做功”或“热传递”)转化成内能。
39.(2025·海南)2025年5月29日,我国首个“液氧甲烷+不锈钢+海上软肴陆回收”火箭,在山东烟台成功完成了首次海上飞行回收试验。本次飞行试验顺利完成点火起飞、满推力爬升、变推力调节、发动机一次关机、自由下降滑行、发动机二次启动、减速至海西悬停、海西软着陆8个工作阶段。请运用有关物理知识,完成13-15题。
(1)火箭使用的燃料甲烧是天然气的主要成分,天然气属于   (选填“可再生”或“不可再生″)能源;利用甲烷作为燃料主要是因为它的热值   (选填“大”或“小”)。
(2)下降过程火箭速度减小,其机械能   (选填 “增加”“减少”或“不变”):控制中心利用   波向火箭传递信息。
(3)火箭所受重力为G,在海面悬停时,向下喷火获得的反推力为F。则F   G(填“>”,“<”或“=”):火箭从接触水面到完全漫入水中所受的浮力   ( 选填“增大”“减小”或“不变”)。
40.(2024·徐州)在探究不同物质吸热升温的现象时,将相等   的沙子和水分别装入易拉罐中,用相同的热源和方法加热,则单位时间内沙子和水吸收的热量   ;如图所示,实验得到沙子和水的温度随时间变化的图像,其中a是   的图像。
41.(2026·安徽中考)某燃气热水器工作时,相关参数如图所示。据图可知,该热水器以此状态工作时,每小时消耗天然气1.0m3,若天然气完全燃烧,热水器以此状态工作0.1h,所消耗的天然气释放的热量是   J。(天然气的热值q取 )
42.(2026·河北)如图所示,壶身与    组成连通器,水被烧开时,水蒸气因推动壶盖跳起而内能减少,这是通过    (选填“做功”或“热传递”)的方式改变物体内能的。
43.(2026·江西)某电热水壶的额定功率为 P,正常工作一段时间t,使壶内质量为m的水温度升高了△t(水未沸腾),水的比热容为c,则水吸收的热量为   ,该电热水壶的加热效率η=   ×100%。(本小题均用题中所给的字母表示)
44.(2025·广东)明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”.用“文火”改变内能的方式属于   (选填“做功”或“热传递”):“透出香气”属于   现象;温度越高,分子热运动越   。
45.(2025·苏州) 如图,2025年4月24日搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭受到向上的推力   重力,加速上升。火箭与飞船分过程中,火箭相对于飞船是   的。火箭外壳返回过程中,由于空气摩擦导致其温度升高,这是通过   的方式改变内能的。飞船进人轨道后,利用   传输信号与地联系。
46.(2024·呼伦贝尔)用水壶烧质量为1kg的水,温度从5℃升高10℃时,吸收的热量为   J。水沸腾后会顶起壶盖,此过程能量转化情况与四冲程汽油机的   冲程相似。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
47.(2024·济南)济南护城河有东、西两个船闸、游船进入船闸的闸室后,能随着水面的变化在上下游之间通行,船闸利用了   原理。炎热的夏天,大明湖公园内明显感觉比其他地方凉爽,主要是因为水的   比砂石和泥土大。
48.(2024·淮安)2024年4月,两辆氢能源汽车实现了从北京到上海1500公里长距离运输测试,这是中国氢能源车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。如图所示是某款氢能源汽车,该款氢能源汽车在公路上行驶,用时,受到的牵引力为,消耗氢气,则此过程中汽车行驶的平均速度为   ,氢气燃烧放出的热量为   J,利用氢能的效率为   。()
49.(2024·日照)有一种小型单缸四冲程汽油机,每个工作循环做功500J,曲轴的转速是300r/min,每分钟消耗汽油5g。则该内燃机的功率是   W,机械效率是   。()
四、实验探究题
50.(2024·巴中)某同学利用如图甲所示的装置,来探究海波熔化时温度的变化规律,绘出图乙所示的图像。
(1)图甲的实验装置应按   (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装。图中温度计的示数为   ℃。
(2)由图乙可知海波是   (选填“晶体”或“非晶体”),海波的熔点是   ℃。海波在熔化过程中持续吸热,温度   (选填“升高”“降低”或“不变”),内能   (选填“增大”“减小”或“不变”)。
51.(2025·辽宁)如图(a),某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和食用油,比较它们的吸热能力。
(1)为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同,电加热器的规格应   。
(2)本实验中使用的液体温度计是根据液体   的规律制成的。
(3)每隔0.5min记录一次温度,并将数据记录在下表中。第2.5min时,食用油中的温度计示数如图(b)所示,为   ℃。
加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 ...
水的温度/℃ 25 27 29 31 33 35 ...
食用油的温度/℃ 25 30 34 37 42   ...
分析表中数据,发现   吸热能力强。
(4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温,内部应充入吸热能力较   (填“强”或“弱”)的介质。(仅从吸热能力的角度分析)
52.(2026·泸州)使用精密仪器、精心设计实验装置可提高实验的精确度。如图甲所示,科技创新小组用红外线烤灯代替酒精灯、高清红外线热成像仪代替温度计,设计了“探究不同物质的吸热能力”的实验。他们在两个相同的浅盘中装入质量相等的砂和水,将红外线烤灯垂直固定在离两浅盘距离相等的正上方,高清红外线热成像仪置于正前方。根据实验数据绘制了如图乙所示的图像。
(1)用红外线烤灯作热源的优点是   ,用高清红外线热成像仪的优点是更加精确地测量整盘砂、水的平均温度。
(2)红外线烤灯利用了红外线能传递   的特性。
(3)本实验用   (选填“升高的温度”或“加热的时间”)来反映物质吸热的多少。
(4)分析数据可知,水的吸热能力比砂的吸热能力更   。
53.(2024·南京)用图甲所示装置做“观察水的沸腾”实验。
(1)实验前,向烧杯中注入温水的目的是    。
(2)图乙是依据实验数据绘制成水沸腾前后温度随时间变化的图像,则水的沸点是    ℃。
(3)水在沸腾过程中    (选填“需要”或“不需要”)吸收热量。
(4)实验过程中完全燃烧10g酒精,放出的热量是    J。(酒精的热值为
54.(2026·南充中考)有同学在海边发现沙滩的温度比海水的温度高一些,该同学利用图甲装置对海水和沙子的吸热规律进行探究。
⑴将质量相等的海水和沙子分别装在密闭绝热的真空箱内;
⑵利用相同的白炽灯在同等条件下模拟太阳加热,沙子加热5min后停止加热;
⑶根据实验数据得到了温度随时间的变化关系如图乙;
⑷实验数据表明:升高的温度相同时,   吸收的热量多;
⑸实验数据可得,海水和沙子的比热容之比为   。
五、简答题
55.(2024·呼和浩特)(1)一个圆形铁片由“冷若冰霜”,变成“炙手可热”。甲同学认为一定是通过加热方式实现的,乙同学认为不一定是通过加热方式实现的,还有其他的实现方式。你认为哪位同学正确?请简要说明理由。
(2)丙同学认为:热量只能是由高温物体向低温物体传递。但是,丁同学却认为,只要条件合适,热量也可能由低温物体向高温物体传递。你认为哪位同学正确?请举例说明。
56.(2026·武威)“雨生百谷”反映了谷雨时节气温回升,雨水增多,有利于作物生长的特点。雨后清晨,山间常常弥漫白雾;遇到“倒春寒”,农民会在傍晚向稻田灌水,防止秧苗受冻。请结合所学物理知识,回答下列问题:
(1)山间起雾时,发生了什么物态变化 简述其变化过程。
(2)向稻田灌水为什么能防止秧苗受冻
57.(2026·内蒙古)学校组织同学们开展远足活动。为了在途中喝到冰凉的酸奶,物理小组制作了一款简易“冰箱”。他们用两个内径不同的不锈钢桶套在一起,在两桶间的环形夹层中装入水,但未装满,将夹层开口密封,如图所示。将“冰箱”放入冰柜冷冻一夜取出,将酸奶放入小桶,拧紧大桶的桶盖。( )
(1)请你用所学物理知识解释:
①两桶之间的夹层不能装满水的原因:
②利用“冰箱”能获得冰凉的酸奶的原因。
(2)请你提出一条延长“冰箱”制冷时间的建议。
六、计算题
58.(2025·威海) 小明和爸爸质量共120kg,骑着一辆质量为300kg(含装备)的三轮摩托车,沿318国道从成都前往拉萨旅行。水平骑行时每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2(g取10N/ kg)
(1)水平骑行时,摩托车对地面的压力、压强分别是多少?
(2)在海拔约5000m的米拉山垭口烧水,用燃气炉将质量2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾(水的沸点为83℃)。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。则水吸收了多少热量?共用掉多少燃气?[,]
59.(2024·常州)中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳,合成液态燃料,作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料.工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验,测量该燃料的热值.
①在空酒精灯内加入适量该液态燃料,得到“燃料灯”;
②在空烧杯内加入1kg水,测得水的初温为31℃,点燃“燃料灯”开始加热;
③当水恰好沸腾时,立即熄灭“燃料灯”,测得“燃料灯”消耗燃料30g。
已知实验时气压为1标准大气压,c水=4.2×103J/(kg ℃),用该装置加热水的效率为42%。求:
(1)此过程中,烧杯内水吸收的热量.
(2)该液态燃料的热值.
60.(2026·河北)轮渡刚驶离码头,船长发现焦急赶来的老人,立即返航接老人。假设这位老人的质量为60kg,站立时与水平地面的接触面积为0.04m2,登上轮渡后,轮渡的总质量为150t。已知柴油的热值为4.3×107J/kg,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求老人站立时对水平地面的压强。
(2)求轮渡排开水的体积。
(3)轮渡在接老人的过程中,若发动机做了2.58×107J的功,则这些功相当于完全燃烧多少千克柴油放出的热量?
61.(2026·苏州)小区使用管道天然气为住户供气,所用天然气热值为 某天,小明家利用燃气热水器将20kg的水从20℃加热到40℃,热水器的加热效率为80%。已知水的比热容 求:
(1)水升温吸收的热量Q吸。
(2)消耗的天然气体积V。
62.(2026·内蒙古)内蒙古某机场为防止积雪压损航站楼,在面积为4000 的航站楼顶部(可视为平面),均匀铺设多段规格相同的电热丝用于融雪。各段电热丝并联连接,正常工作电压为220 V,每段电热丝电阻为220 Ω,融雪过程中电热丝产生热量的70%被周围的雪吸收。某次雪后,航站楼顶部雪的厚度均为2cm,电热丝开始正常工作,10 min将周围的雪的温度从-10℃升至-5℃。雪的密度取 ,雪的比热容取 ,求
(1)通过每段电热丝的电流;
(2)10 min 内每段电热丝周围的雪吸收的热量;
(3)为使覆盖航站楼顶部的雪在10 min 内均从-10℃升至-5 ,至少需要铺设多少段电热丝。
63.(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,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—氢—风—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)
七、科普阅读题
64.(2026·扬州)阅读短文,回答问题.
2026年2月,全球首个实现“海上风电直连+海水自然冷却”的海底数据中心在国内正式启用.此次启用的是该海底数据中心项目的一期示范工程.
如图1,海上风电直连,是通过电缆将海上风电与海底数据中心直接连通的供电模式.风机发出的电能,输送至海底数据舱和海水自然冷却装置等.海水自然冷却是利用低温海水吸收数据舱内服务器工作时产生的热量,使服务器工作状态保持正常,即舱内温度不超过20℃;抽水泵功率越大,冷却管道中海水流速越大.
该海底数据中心的建立,为AI时代数字基础设施环保升级提供了“中国方案”.
(1)海上风力发电机工作时,将   能转化为电能.
(2)相对于传统冷却方式,该数据中心选择了海水自然冷却.
①满负荷运行时,每秒钟约0.15 m3的15℃海水被抽水泵送进冷却管道,流经数据舱,吸热后温度最大升高5℃.海水约吸收了   J的热量,已知ρ海水约为 C海水约为
②利用海水自然冷却的优点:   、   .(写出两点即可)
(3)工程上,常用“能源利用率”作为评价数据中心能效的重要指标,简称 PUE.
其中 PM1为数据中心所有用电设备消耗的总功率,PM2为数据中心所有IT 设备消耗的总功率. PUE值越接近1,数据中心越节能.
①A、B两个地区数据中心行业的PUE均值如图2,选址建设数据中心,如果你是项目论证参与者,你建议选择的地区是   .
②该海底数据中心的IT设备总功率达2.3MW,若PUE为1.2,则该数据中心非IT 设备消耗的电功率是   MW.
③某仿真研究表明,舱内最高温度与海水流速关系如图3,由图可知,若海水流速越大,则舱内最高温度   .
④有观点认为,冷却管道中海水流速越大越好.你是否支持这一观点 若支持,写出你的理由;若不支持,写出你的理由并提出建议.    。
八、综合题
65.(2025·海南)2025年5月28日,总质量约为2×107kg的“棋子湾”轮从海口新海港缓缓驶出,经过13h航行到达广西防城港,总航程约286km。成功开辟了桂琼陆岛客货滚装运输第二通道,助力海南自由贸易港建设。(g取10N/kg)
(1)轮船内燃机工作时,   (选填“压缩”或“做功”)冲程对外做功;
(2)求该航程轮船的平均速度约为多少km/h:
(3)质量为1.6X103kg的汽车静止在水平甲板上,汽车对甲板的压强约为2×105Pa。求轮胎与甲板的总接触面积约为多少m2:
(4)若轮船所受阻力为重力的0. 02倍,求该航程轮船克服阻力所做的功;实际航行时,驱动内燃机所消耗的燃油能量总比克服阻力做的功多,请从物理学角度简要分析原因(写出一条即可)。
66.(2025·广州)图a所示的电热加湿器,其内部结构及电路简图如图b.通电后,发热电阻R使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出,增加环境湿度。已知水的比热容为、密度为,沸点为100℃.
(1)加热仓中的水变成水蒸气属于   (选填“液化”“汽化”)现象:
(2)已知R阻值为550Ω,求电热加湿器的功率;
(3)若消耗电能,可使加热仓内的水从20℃加热至沸腾,求:
①加热仓内水吸收的热量;
②电热加湿器的加热效率。
67.(2024·陕西)某高校科研人员根据西藏地区太阳辐射强、供暖周期长等特点,为藏区某县设计了太阳能供暖蓄热系统。该系统由集热、蓄热和供暖三部分组成,其基本工作过程如图所示。集热板白天接收太阳辐射时,其内部水温升高,然后通过热交换器,使蓄水箱内水温升高,再通过水泵将热水送入用户。集热板无法供热时,蓄水箱与热交换器之间阀门关闭。晴天时,集热板获得的内能不仅能满足县城用户全天24小时的取暖需求,同时富余的内能可储存在蓄水箱中,用以解决阴雨天集热板无法供热的问题,实现“不用煤,不用气,不用电,温暖整个县城千家万户!”
同学们用所学初中物理知识对该系统某一天的数据进行了简单的分析,为便于计算,工作过程和相关数值均做了简化处理,如下表所示。不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失。[水的比热容为,水的密度为]
集热板每小时、每平方米接收的太阳辐射能量 集热板面积 蓄水箱全天持续供暖输出能量(含用户得到的内能、蓄水箱和供暖管道的热损失)
(1)同学们查阅资料了解到,在西藏地区选用该系统供热的原因之一是:藏区海拔高,大气压强   (选填“大”或“小”),空气密度小,蓄水箱对流散热慢。
(2)若这一天光照时长为10h,集热板的光热转化效率为60%,则集热板中的水获得的内能是多少?这些内能,一方面通过蓄水箱对用户全天持续供暖,另一方面使得蓄水箱内水的温度最终升高了10℃。请分析计算该蓄水箱的容积至少是多少?
(3)假设该县城用户均采用地暖供热。根据地暖供热标准,用户的进水温度不低于40℃。若这一天持续供暖结束后,蓄水箱水温为48℃,接下来为连续阴雨天气,请你通过计算分析,蓄水箱储存的内能是否还能为县城用户按标准持续供暖3天?(计算结果保留一位小数)。
专题05 内能及内能的利用
参考答案与试题解析
1.【答案】C
【知识点】物质的基本属性;质量及其特性;比热容的定义及其计算公式
【解析】A、质量由所含物质多少决定,调整铜锡配比不会改变成品总质量,故 A 错误;
B、比热容是物质固有特性,合金配比改变不会为了改变比热容,斧头砍削工具无需调整此性质,故 B 错误;
C、合金的硬度会随金属配比改变,制作斧头等砍器需要较高硬度,调整铜、锡比例是为改变合金硬度,满足切削使用需求,故 C 正确;
D、铜锡合金颜色不会因少量配比变化产生明显改变,不是调整配比的目的,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查质量的定义,质量与合金成分配比无必然关联;
B、考查比热容的特性,比热容不适合作为刀具调整配比的考量依据;
C、考查合金硬度的应用,刀具需要高硬度,改变金属配比可调节合金硬度;
D、考查金属合金外观性质,颜色不是制作砍器需要调控的物理属性。
2.【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】A、喝杯热水,通过热传递增加人体内能,故A错误;
B、抱热水袋,通过热传递增加人体内能,故B错误;
C、搓手搓脸,双手摩擦克服摩擦力做功,机械能转化为内能,属于做功改变内能,故C正确;
D、向手心哈气,通过热传递增加手的内能,故D错误。
故选:C。
【分析】改变物体内能有两种方式,做功是机械能与内能相互转化;热传递是内能从高温物体转移到低温物体。
3.【答案】D
【知识点】热机
【解析】A、燃油汽车依靠内燃机工作,内燃机属于热机,故 A 错误;
B、火箭依靠火箭发动机工作,火箭发动机属于热机,故 B 错误;
C、喷气式飞机依靠喷气发动机工作,喷气发动机属于热机,故 C 错误;
D、电瓶车依靠电动机工作,将电能转化为机械能,没有使用热机,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查热机实例识别,内燃机是典型热机;
B、考查热机实例识别,火箭发动机属于热机;
C、考查热机实例识别,喷气发动机属于热机;
D、区分电动机与热机,电动机依靠电能驱动,不涉及燃料燃烧内能做功。
4.【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;势能的影响因素;热机的效率;参照物及其选择
【解析】A、飞船上升时高度增加,质量不变,重力势能变大,故 A 错误。
B、热机工作时存在热量散失、克服摩擦耗能,效率永远小于 100%,火箭热机效率不可能为 100%,故 B 错误。
C、上升过程中飞船与火箭相对位置没有发生改变,飞船相对于火箭是静止的,故 C 错误。
D、“神箭凌日” 是火箭遮挡太阳光,光无法绕过火箭形成阴影,原理是光在同种均匀介质中沿直线传播,故 D 正确。
故选 D。
【分析】1、机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;
2、任何机械在使用时,都存在能量损耗,所以机械效率永远小于100%;
3、光的直线传播:光在同种介质中沿直线传播,实例有影子的形成、日食、小孔成像、激光校准等。
5.【答案】C
【知识点】热机的四个冲程
【解析】A、吸气冲程仅吸入汽油和空气的混合气体,不存在能量转化,故A错误;
B、压缩冲程活塞压缩气缸内气体,机械能转化为内能,与实验能量转化方向相反,故B错误;
C、做功冲程中汽油燃烧产生的高温高压燃气推动活塞运动,内能转化为机械能,和橡胶塞被冲出的能量转化完全一致,故C正确;
D、排气冲程仅将燃烧后的废气排出气缸,不存在能量转化,故D错误。
故选:C。
【分析】加热试管中的水,水吸热汽化为高温水蒸气,试管内部气压不断增大,水蒸气对橡胶塞施加推力将塞子冲出;该过程中水蒸气的内能减小,橡胶塞获得动能,能量转化形式为内能转化为机械能。
6.【答案】D
【知识点】机械能及其转化;内能的概念
【解析】A、一切物体都有内能,温度为0℃的物体也具有内能,故AC错误;
B、内能的大小与物体的温度、质量、状态等有关,故B错误;
CD、内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。机械能是指物体由于机械运动而具有的能,两者可以同时具有,故C错误、D正确。
故答案为:D。
【分析】内能是指物体内部所有做无规则运动的分子具有的分子动能和分子势能的总和,一切物体都有内能;物体的内能和物体的质量、温度、状态和种类有关;内能与机械能是两种不同形式的能。
7.【答案】A
【知识点】熔点和凝固点;比热容的定义及其计算公式;燃料的热值;沸点及沸点与气压的关系
【解析】运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较大的热值,故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】液态氢具有较大的热值,和其它液体相比,燃烧时可以放出更多的热量。
8.【答案】A
【知识点】燃料的热值;热机的四个冲程;能量的转化或转移;分子热运动
【解析】A、 粽香扑鼻而来 ,这是扩散现象,说明分子在做无规则运动,故A正确;
B、水的比热容大,常用作冷却液,故B错误;
C、压缩冲程将机械能转换为内能,故C错误;
D、内燃机曲轴转两周,对外做功1次,故D错误。
综上选A。
【分析】分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快。
比热容的应用:水的比热容较大,用水做冷却剂。
热机转速和做功的关系,热机转2次,对应一次做功,对应四个冲程。
9.【答案】B
【知识点】质量及其特性;热传递改变物体内能;力的作用效果;增大压强的方法及其应用
【解析】A、 揉团搓条,说明力可以改变物体的形状,故A错误;
B、 盘筑修坯,陶坯上的泥条盘得越多,体积越大,根据密度公式计算可知质量越大,故B正确;
C、 竹刀雕花,竹刀的刀口尖细,减小的受力减小,根据F=Ps计算可知,压强增大,故C错误
D、 椰壳烧制,通过热传递的方式改变陶罐的内能,故D错误;
综上选B。
【分析】1、压强的计算公式:F=Ps,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
2、力的作用效果:力会使物体的运动状态和物体形状发生改变;
3、密度公式:m=ρV,体积越大,密度不变,所以质量不变;
4、热传递是热量从温度高的物体传到温度低的物体,或者从物体的高温部分传到低温部分的过程。
10.【答案】B
【知识点】热机的四个冲程
【解析】A、进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,故A错误;
B、两气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,故B正确;
C、图示中活塞向下运动且进气门和排气门都关闭,这是汽油机的做功冲程,故C不符合题意;
D、图示中排气阀打开,活塞向上运动,将废气排出气缸,是排气冲程,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】判断汽油机的四个冲程,先看进气门和排气门的关闭情况,进气门打开的是吸气冲程,排气门打开的是排气冲程,进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程;活塞上行为压缩冲程和排气冲程;活塞下行为吸气冲程和做功冲程。
11.【答案】B
【知识点】热传递改变物体内能;能量的转化或转移
【解析】A、 酒精燃烧将化学能转化为内能,故A错误;
B、酒精灯的温度高于水的温度,所以可以通过热传递使得水的内能增加,故B正确;
C、 蒸汽被喷出后内能减小,故C错误;
D、 由于存在能量损耗,蒸汽的内能不可能全部转化为风车的机械能 ,故C错误;
综上选B。
【分析】1、改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能;
2、能量转化:酒精燃烧使得化学能转化为内能。
12.【答案】A
【知识点】液化及液化放热;做功改变物体内能;热传递改变物体内能;连通器原理及其应用
【解析】A、左右两侧圆鼓与内腔相互连通,上端开口、底部相连通,符合连通器的结构特点,水能自由流动,利用了连通器原理,故 A 正确;
B、木炭燃烧时,消耗化学能,释放内能,是化学能转化为内能,并非内能转化为化学能,故 B 错误;
C、水蒸气是无色透明肉眼不可见的,喷出的 “白气” 是高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故 C 错误;
D、温酒时,热水的热量传递给酒,是通过热传递的方式增加酒的内能,不是做功,故 D 错误;
故答案为:A。
【分析】A、考查连通器原理,连通器定义为上端开口、底部相连通的容器;
B、考查燃料燃烧的能量转化,燃料燃烧是化学能转化为内能;
C、考查液化现象,区分水蒸气与液化形成的小液滴;
D、考查改变内能的两种方式,热传递是能量转移,做功是能量转化。
13.【答案】A
【知识点】比热容的定义及其计算公式;热量的计算
【解析】解:甲、乙、丙三个质量相等的金属块,分别以相同的稳定热源加热,相同时间吸收的热量相等,根据知,升温越快表示比热容越小,根据图中甲乙图线平行,升温快慢相同,故比热容相等,而丙图较平缓,升温慢,说明比热容较大,故。
故答案为:A
【分析】本题考查比热容图像分析,核心思路:相同热源、相同加热时间则吸热相等,质量相同时,升温越少,比热容越大;对比三者升温幅度,判断比热容大小排序。
14.【答案】B
【知识点】热传递改变物体内能;燃料的热值;分子热运动
【解析】A:燃料的热值是燃料的一种特性,与是否完全燃烧、燃烧快慢无关,煤炭燃烧时热值不变,故错误;
B:香气四溢是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故正确;
C:“文火慢炒”是通过热传递的方式改变内能,不是做功,故错误;
D:液体沸腾时继续吸热,但温度保持不变,故错误;
故答案选 B。
【分析】A:热值是燃料的属性,不随燃烧情况改变。
B:扩散现象证明了分子永不停息地做无规则运动。
C:改变内能的方式有做功和热传递,炒菜是热传递。
D:沸腾特点:吸热但温度不变。
15.【答案】C
【知识点】热量的计算;燃料的热值;能量的利用效率
【解析】A、水吸收的热量:Q吸=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg ℃)×0.1kg×(40℃﹣17℃)=9.66×103J,故A错误;
B、1.4g酒精完全燃烧产生的热量:Q放酒精=m'q=0.0014kg×3×107J/kg=4.2×104J,故B错误;C、水吸收的热量等于钢片放出的热量,Q放钢=c钢m钢Δt钢=0.46×103J/(kg ℃)×0.1kg×(t﹣40℃)=9.66×103J;故钢片的末温t=250℃,钢片吸热后温度升高250℃﹣17℃=233℃,故C正确;
D、加热钢片过程中能量转化效率为
η25.5%,故D错误。
故选:C。
【分析】根据Q=cmΔt得出水吸收的热量;根据Q=mq得出1.4g酒精完全燃烧产生的热量;水吸收的热量等于钢片放出的热量,得出钢片的末温,从而得出钢片吸热后升高的温度;根据η得出加热钢片过程中能量转化效率。
16.【答案】D
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;能量的转化或转移
【解析】A、酒精燃烧的过程中,化学能转化为内能,但这些内能会有部分散失到空气中、被试管吸收,无法全部转化为水的内能,故A错误;
B、酒精灯加热试管内的水,是通过热传递的方式使水的内能增加,并非通过做功的方式,故B错误;
C、橡皮塞被水蒸气冲出的过程中,水蒸气对外做功,自身的内能会减小,温度会降低,故C错误;
D、橡皮塞被冲出的过程中,水蒸气对外做功,水蒸气内能转化为橡皮塞运动的机械能,故D正确。
故选:D。
【分析】燃料燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程。做功和热传递都能改变物体的内能。当对物体做功时,机械能转化为物体的内能,物体的内能增大;当物体对外做功时,物体的内能转化为机械能,物体的内能减小。
17.【答案】C
【知识点】熔化与熔化吸热特点;凝固与凝固放热特点;汽化及汽化吸热的特点;升华及升华吸热;温度、热量与内能的关系
【解析】 AB.液态金属冷却变成青铜器的过程中温度降低,放出热量,内能减少,故A,B错误;
C.铸造青铜器的过程中,现将铜等金属加热至熔点,变成液态,此过程为熔化,液态金属倒入模具冷却后又变回固态,此过程为凝固,故C正确;
D.工匠休息时身上的“汗水逐渐消失”是液态变成气态,此过程是汽化,而“樟脑丸逐渐变小”是固态变成气态,此过程是升华,故D错误。
故选C。
【分析】ABCD.根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称,进而确定吸热还是放热。
18.【答案】C
【知识点】内能的概念;温度、热量与内能的关系
【解析】 A.一切物体在任何温度下都有内能,温度为0℃以下的物体具有内能,故A错误;
B.热量是热传递过程中传递能量的多少,不能说含有,故B错误;
C.物体的内能增加,可能是吸收了热,也可能外界对其做功,故C正确;
D.热量总是从高温物体传向低温物体,故D错误。
故选C。
【分析】 A.一切物体在任何温度下都有内能;
B.热量是热传递过程中传递能量的多少;
C.增大物体内能方法是一是吸热,二是对其做功;
D.热传递的条件:热量总是从高温物体传向低温物体。
19.【答案】A
【知识点】热机的四个冲程
【解析】飞轮的转速是2400r/min,即40r/s,完成80个冲程,对外做功20次,故A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】 四冲程内燃机一个工作循环,四个冲程,活塞往复两次、飞轮转两周,对外做功一次。
20.【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】汤勺放在热汤中温度升高,是通过热传递的方式改变内能(热汤的热量传递给汤勺)。
A、冰袋的低温传递给人体,也是通过热传递改变内能,与题干方式相同。
B、对铁丝做功,使铁丝内能增加、温度升高,属于做功改变内能。
C、通过克服摩擦力做功,使手的内能增加,属于做功改变内能。
D、通过摩擦做功,使木头内能增加、温度升高,属于做功改变内能。
故答案为:A。
【分析】1、改变物体内能的两种方式
热传递:能量从高温物体转移到低温物体,或从同一物体的高温部分转移到低温部分。
条件是存在温度差,实质是内能的转移。
做功:对物体做功,物体内能增加;物体对外做功,内能减少。实质是内能与其他形式能量的转化。
2、实例区分
热传递实例:烧水、晒太阳、冰袋降温、汤勺吸热等。
做功实例:搓手、弯折铁丝、钻木取火、打气筒发热等。
21.【答案】C
【知识点】熔点和凝固点;密度及其特性;密度公式及其应用;比热容的定义及其计算公式
【解析】A、用铜质容器可以熔化铁块和铝块,这个说法是错的。铁的熔点为1535,而铜的熔点只有 1083。当加热到铁的熔点时,铜容器已经先熔化了,所以无法用铜质容器熔化铁块。
B、体积相同的铁钉和铜钉所含的物质一样多,这个说法是错的。体积相同的情况下,质量与密度成正比(m=V)。铜的密度比铁大,所以铜钉的质量更大,所含物质更多。
C、质量相等的铁块和铜块升高相同的温度,铁块吸收的热量多,这个说法是对的。根据吸热公式Q=cmt,当质量m和温度变化t相同时,比热容c越大,吸收的热量越多。铁的比热容(0.46103J/(kg·℃))比铜(0.39103J/(kg·℃))大,所以铁块吸收的热量更多。
D、铝块的质量发生变化,它的熔点、密度、比热容也发生变化,这个说法是错的。熔点、密度、比热容都是物质的固有属性,只与物质种类和状态有关,与质量、体积无关。
故答案为:C。
【分析】1、熔点的应用:判断容器能否熔化其他物质,需要容器的熔点高于被熔化物质的熔点。
2、密度公式:m=V,体积相同时,密度越大,质量越大。
3、比热容与吸热公式:Q=cmt,质量和温度变化相同时,比热容越大,吸收的热量越多。
4、物质的固有属性:熔点、密度、比热容都是物质本身的特性,不随质量、体积等外部条件变化。
22.【答案】D
【知识点】比热容的定义及其计算公式;燃料的热值;热机;能量的转化或转移
【解析】 A.火箭发动机使用的燃料是热值大的燃料,而非比热容大的燃料。因为热值大的燃料在完全燃烧时能够释放出更多的能量,从而为火箭提供更大的推力,故A错误;
B.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧程度无关。无论燃料燃烧是否充分,其热值都是固定不变的,故B错误;
C.火箭发动机是通过燃料燃烧将化学能转化为内能,再将内能转化为机械能,这个过程是通过做功实现的,而不是热传递,故C错误;
D.热机是将内能转化为机械能的机器,火箭发动机通过燃烧燃料产生高温高压气体,将燃料的化学能转化为内能,再利用气体的反作用力将内能转化为火箭的机械能,符合热机的定义,所以火箭发动机属于热机,故D正确。
故选D。
【分析】A.火箭发动机使用的燃料是热值大的燃料,因为热值大的燃料在完全燃烧时能够释放出更多的能量。
B.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧程度无关。
C.火箭发动机是通过燃料燃烧将化学能转化为内能,再将内能转化为机械能,这个过程是通过做功实现的。
D.热机是将内能转化为机械能的机器。
23.【答案】B
【知识点】温度及温度计的使用与读数;比热容的定义及其计算公式;沸点及沸点与气压的关系
【解析】 AC.液体沸腾时,继续吸热,温度保持不变,由图乙可知,液体的沸点为80℃,故A错误;
加热90s,液体开始沸腾,而沸腾时温度保持80℃不变,所以液体持续加热120s后温度保持80℃不变,故C错误;
B.加热90s,加热器消耗的电能:W=Pt=800W×90s=7.2×104J,
不计一切热量损失,液体吸收的热量:Q吸=W=7.2×104J,
由Q吸=cmΔt可知,液体的比热容:,故B正确;
D.由图丙可知,温度计的分度值为1℃,此时的温度为37℃,故D错误。
故选B。
【分析】AC.液体沸腾时,继续吸热,温度保持不变;
B.由图乙可知液体加热到沸腾的时间,根据W=Pt求出加热器消耗的电能,不计一切热量损失,液体吸收的热量等于加热消耗的电能,根据Q吸=cmΔt求出液体的比热容;
D.根据温度计的分度值和液柱的位置可知此时的温度。
24.【答案】A
【知识点】温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能;燃料的热值;能量的转化或转移
【解析】 A、燃气燃烧时,发生化学反应,将化学能转化为内能,为蒸花馍提供热量,该选项说法正确。
B、热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧程度无关,所以燃气燃烧越充分,其热值不变,该选项说法错误。
C、花馍的内能是通过热传递的方式增大的,即高温的水蒸气将热量传递给花馍,而不是做功,该选项说法错误。
D、热量是一个过程量,不能说物体“含有”或“具有”热量,刚出锅的花馍温度高,是具有的内能多,该选项说法错误。
综上选A。
【分析】本题主要考查能量转化、热值、内能改变方式以及热量概念等知识点,需要逐一分析每个选项。
25.【答案】D
【知识点】物体的颜色;热量的概念;参照物及其选择;分子热运动
【解析】 A.热量是热传递过程中内能的转移量,是个过程量,不能用“含有”来表述,刚出锅的槐花麦饭很烫,是因为它的温度较高,故A错误;
B.槐树叶看上去呈绿色,是因为叶子吸收了其它色光,反射了绿光进入了我们眼睛,故B错误;
C.以地面为参照物,槐树与地面之间没有位置变化,是静止的,故C错误;
D.槐花香气四溢,这是扩散现象,原因是分子在永不停息地做无规则运动,故D正确。
故选D。
【分析】A.热量是热传递过程中内能的转移量,是个过程量,不能用“含有”来表述;
B.不透明体的颜色由它反射的色光决定;
C.根据参照物的知识判断;
D.根据分子运动的知识判断。
26.【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;热机;能量的转化或转移
【解析】根据题意可知,火箭发射时,燃料燃烧获得的能量使其加速升空,该过程将燃料的内能转化成火箭的机械能。
热机做功冲程中内能转化成机械能,钻木取火过程机械能转化成内能,水力发电过程为机械能转化成电能,物体上抛过程中克服阻力做功,机械能转化成内能,故A符合题意,而BCD不符合题意。
故选A。
【分析】分析各个选项中包含的能量转化过程分析判断。
27.【答案】D
【知识点】热机;大气压强与高度的关系;平面镜成像的原理、特点;杠杆及其五要素;两种电荷
【解析】①平面镜成的像和物体大小相等,人站在平面镜前,当面镜时,人的大小不变,所以他的像大小不变,故①错误;
②浸在液体中的物体受到的浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,与液体的重力无关,重力为5N的水能浮起重力为10N的物体,故②正确;
③力臂是支点到力的作用线的距离,故③错误;
④大气压强跟海拔高度有关,海拔高度越高的地方,大气压强越小,故④错误;
⑤两物体相互摩擦,得到带负电的电子的物体带负电,失去带负电的电子的物体带正电,故⑤正确;
⑥内燃机在其做功冲程中,将燃气的内能转化为机械能,故⑥正确。
故选D。
【分析】①根据平面镜成像特点可知:像的大小和人的大小相等,人的大小不变,像大小也不变;
②根据阿基米德原理:浸在液体中的物体受到的浮力大小等于物体排开的液体的受到的重力,跟液体的重力无关;
③力臂:支点到力的作用线的距离;
④大气压强跟海拔高度有关,海拔高度越高,大气压强越小;
⑤物体带电量的正电荷、负电荷时,不显电性,物体不带电;电子带负电荷;
⑥在做功冲程中,内燃机将内能转化为机械能。
28.【答案】A,D
【知识点】热机的四个冲程;功的计算及应用
【解析】AB、 隔板活塞迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定 ,对空气乙做空,乙空气内能增加,温度升高,通过隔板将热量传递甲,所以甲乙内能增加,A正确,B错误
CD、通过做功使得乙内能增加,乙将热量传递给甲,使得内能减小,D正确,C错误
综上选AD
【分析】根据改变物体内能的方式判识选项
改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能,比热容是物体的固有属性,与质量无关,本题的做功为 隔板活塞迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定 ,对空气乙做空,乙空气内能增加,温度升高,通过隔板将热量传递甲,所以甲内能改变的原因为热传递,乙为做功和传递
29.【答案】A,D
【知识点】燃料的热值;电磁波在日常生活中的应用
【解析】A.发射火箭利用氢燃料,是密度小、热值大的燃料,A符合题意;
B.火箭点火时,底座的温度升高,含有的内能增大,热量是过程量,B不符合题意;
C.火箭升空时,向下喷气获得推力,内能转化为机械能,内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能,C不符合题意;
D.地面监控通信通过电磁波监控火箭发射过程,D符合题意。
故答案为:AD.
【分析】火箭燃料的热值大;热量是热传递时能量的改变量;压缩冲程将机械能转化为内能;控制火箭,利用电磁波。
30.【答案】C,D
【知识点】探究水的沸腾实验;比热容的定义及其计算公式;燃料的热值
【解析】A、由图像可知,小明和小亮实验时水的初温相同(图像起始温度一致),故A错误;
B、水的沸点与气压有关,气压越高,沸点越高。但图像中两人实验时水的沸点相同(最终温度都稳定在100℃),说明周围气压相同,故B错误;
由图可知,水的初温和沸腾时的末温相同,即升高相同的温度,根据可知,如果小明实验用水的质量比小亮的小,则小明实验时水吸收的热量比小亮实验时水吸收的热量少,如果相同时间吸收热量相同,则小明实验过程中水沸腾用时比小亮少,故C正确;
D、由图可知,水的初温和沸腾时的末温相同,即升高相同的温度,如果水的质量相同,根据可知,小明实验时水吸收的热量与小亮实验时水吸收的热量相等,如果小明实验时所用燃料的热值比小亮的高,根据可知,小明实验时完全燃烧相同质量的燃料放出热量更多,则相同时间水吸收热量更多,即水吸收相同热量时所用时间更短,所以小明实验过程中水沸腾用时比小亮少,故D正确。
故答案为:CD。
【分析】影响达到沸腾所需时间的因素主要有水的初温和质量,根据图象,通过水质量的大小及初温的高低判断小明所用加热时间较少的原因。
31.【答案】A,C,D
【知识点】比热容的定义及其计算公式
【解析】 A.根据题图可知:早晨6时,海水的温度比沙子高,故A正确;
B.6时到14时,沙子和海水吸收的热量相同,故B错误;
C.14时到22时,海水降低的温度比沙子小,故C正确;
D.利用此图象可以比较海水和沙子的比热容,海水的比热容较大,故D正确。
故选ACD。
【分析】 水的比热容比沙子的大,质量相同的水和沙子在吸收或放出相同的热量后,水的温度变化比沙子的小,从图像提取信息,然后对各个选项分析判断。
32.【答案】A,D
【知识点】功率计算公式的应用;燃料的热值;热机的效率
【解析】已知:,
由 变形:,故A正确,B错误。
有用功:
燃油体积 ,燃油质量:
燃油完全放热:
效率 =,故C错误,D正确;
故答案为:AD。
【分析】本题分两部分计算,第一部分利用功率推导式 ,统一功率、速度国际单位求出牵引力;第二部分先算出发动机输出有用功、燃油完全燃烧放出总热量,再用效率公式 化简推导效率表达式。
考查知识点:功率变形公式 、密度公式、热值放热公式、热机效率;匀速直线运动时牵引力功率满足 ,计算必须统一为国际单位;热机效率是发动机做的有用机械功与燃料完全燃烧释放热量的比值,小于1。
33.【答案】(1)可再生;大
(2)虚;1
【知识点】能源及其分类;平面镜成像的原理、特点;水的比热容的特点及其应用
【解析】(1)水能可以源源不断从自然界获取,属于可再生能源。水的比热容大,相同质量的水和其他物质相比,吸收 / 放出相同热量时温度变化更小,因此能调节周边气温。
(2)平静水面相当于平面镜,平面镜成像特点是成正立、等大的虚像。平面镜成像中,像与物到镜面的距离相等,小鸟距水面 1m,像到水面距离也为 1m。
【分析】1、可再生能源:使用后短期可以恢复的能源、如风能、太阳能、不可再生能源:使用内短期不能再生的能源,如核能、化石能源;
2、平面镜成像特点:物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像;
3、比热容的应用:水的比热容较大,用水做冷却剂。
34.【答案】扩散;比热容
【知识点】比热容的定义及其计算公式;分子热运动
【解析】 粽子的香气分子会不停做无规则热运动,向四周空气里分散开来,因此出现香气四溢的扩散现象。
阳光照射下船桨与河水吸收相同热量,水升温幅度更小,这是因为水的比热容更大,同等吸放热条件下温度变化更平缓。
故答案为:扩散;比热容;
【分析】依据分子热运动相关知识点,不同物质互相接触时彼此进入对方的现象称为扩散,气味飘散是分子扩散的典型实例。
依托比热容的物理特性,比热容大的物质吸热后升温慢,水的比热容远大于木材,同等日晒吸热时河水温度远低于船桨。
35.【答案】2×105;20
【知识点】热量的计算;电功与热量的综合计算
【解析】 电热水壶产生的热量,水吸收的热量Q吸=,所以水温度变化量。
【分析】焦耳定律:公式为,题目中已知电压和加热电阻,加热时间,据此计算产热量
热量的计算:公式为Q=cmΔt,结合加热效率计算水吸收热量,已知水的质量和比热容,据此计算水吸收热量升高的温度。
36.【答案】热传递;扩散
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】加热鲜叶时,铁锅的热量传递给鲜叶,是通过热传递的方式改变鲜叶的内能;茶香传播到远处,是茶叶的香味分子自发扩散到空气中的过程,属于扩散现象。
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递,热传递是通过能量转移改变内能;扩散现象的本质是分子在不停地做无规则运动,表现为不同物质彼此进入对方。
37.【答案】热传递;大气压;小
【知识点】热传递改变物体内能;流体压强与流速的关系
【解析】 煮棕子时, 火焰温度高,水温度低,通过热传递改变粽子的内能, 塑封袋内的空气被抽出 ,气体体积减小,压强小于大气压,在大气压的作用喜爱,使得 塑封袋紧贴熟棕子 ,流体流速越大,压强便越小。
【分析】1、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力;
2、改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能,比热容是物体的固有属性,与质量无关。
38.【答案】减小;做功
【知识点】动能和势能的大小变化;做功改变物体内能
【解析】返回舱在减速下降的过程中高度减小,重力势能减小;返回舱进入大气层后与大气剧烈摩擦,部分机械能通过 做功转化为内能。
【分析】机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;
改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
39.【答案】(1)不可再生;大
(2)减小;电磁
(3)>;增大
【知识点】机械能及其转化;燃料的热值;能源及其分类;阿基米德原理;电磁波在日常生活中的应用
【解析】(1)天然气使用后,短期内不可再生属于不可再生能源,甲烷热值大,所以利用其作为燃料;
(2)下降过程中,速度减小,高度减小,所以动能和重力势能均减小,机械能属于动能和势能之和,所以机械能减小。控制中心联系火箭属于远距离无线传播,传播的介质为电磁波;
(3)火箭起飞,需要有向上的力,则反作用力F>G,根据F浮=ρ液gV排, 火箭从接触水面到完全漫入水中,排开水的体积增加,所以浮力增加。
【分析】1、可再生能源:使用后短期可以恢复的能源、如风能、太阳能、不可再生能源:使用内短期不能再生的能源,如核能、化石能源;
2、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;
3、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大。
(1)天然气使用后,短期内不可再生属于不可再生能源,甲烷热值大,所以利用其作为燃料;
(2)下降过程中,速度减小,高度减小,所以动能和重力势能均减小,机械能属于动能和势能之和,所以机械能减小。控制中心联系火箭属于远距离无线传播,传播的介质为电磁波;
(3)火箭起飞,需要有向上的力,则反作用力F>G,根据F浮=ρ液gV排, 火箭从接触水面到完全漫入水中,排开水的体积增加,所以浮力增加。
40.【答案】质量;相同;沙子
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】探究不同物质吸热升温时,选取沙子和水质量相等,用相同的热源和方法加热,则单位时间内沙子和水吸收的热量的相同。
图中,相同时间,图像a的温度变化大,根据Q吸=cmΔt,质量相等的沙子和水,a的比热容较小,沙子的比热容比水的比热容小,则a是沙子的图像。故第1空填:质量;第2空填:相同;第3空填:沙子。
【分析】探究不同物质的吸热能力时,选择相同质量的不同物质;加热装置相同,相同时间吸收的热量相等;质量和吸收热量相同时,比热容越大,温度差越小。
41.【答案】4×106
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】 先算出0.1h消耗天然气体积,代入公式,。
【分析】燃料完全燃烧释放热量的计算采用,V为燃烧燃料的体积,q为燃料热值。
42.【答案】壶嘴;做功
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;连通器原理及其应用
【解析】连通器是上端开口、底部相连通的容器,水壶的壶身和壶嘴底部连通、上端均与大气相通,因此壶身与壶嘴组成连通器;
水蒸气推动壶盖跳起,水蒸气对壶盖施加力并移动距离,水蒸气对外做功,自身内能减少,是通过做功的方式改变内能。
【分析】连通器定义:上端开口、底部相连通的容器,水壶的壶身与壶嘴构成连通器;改变内能有做功、热传递两种方式,水蒸气推动壶盖,内能对外做功,内能减小。
43.【答案】;
【知识点】热量的计算;能量的利用效率
【解析】水吸收的热量。电热水壶消耗的电能W=Pt。电热水壶的加热效率。
故答案:;。
【分析】热量公式:,其中c为比热容,m为质量,为温度变化量。
电功公式:W = Pt,其中P为电功率,t为工作时间。
效率公式:,本题中有用部分为水吸收的热量,总功为电热水壶消耗的电能。
44.【答案】热传递;扩散;剧烈
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】用“文火”改变内能的方式属于热传递;“透出香气”属于扩散现象。分子的热运动与物体的温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。
故答案为:热传递;扩散;剧烈。
【分析】(1)做功和热传递都可以改变物体的内能,它们的主要区别是:做功是能量的转化,而热传递是能量的转移;
(2)不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈。
45.【答案】大于;运动;做功;电磁波
【知识点】做功改变物体内能;力与运动的关系;参照物及其选择;电磁波在日常生活中的应用
【解析】 (1)火箭受到向上的推力大于重力时,两个力的合力向上,与运动方向相同,此时火箭加速上升;
(2)火箭与飞船分离过程中,火箭相对于飞船位置发生了变化,所以火箭相对于飞船是运动的;
(3)火箭外壳返回过程中,由于空气摩擦,机械能转化为内能,导致火箭的温度升高,内能增加,这是通过做功的方式改变火箭的内能;
(4)飞船进入轨道后,利用电磁波传输信号与地面联系。
【分析】(1)力可以改变物体的运动状态,当合力的方向与运动方向相同时,物体做加速运动,当合力方向与运动相反时,物体做减速运动;
(2)物体相对于参照物的位置没有发生变化,则运动是静止的;物体相对于参照物的位置发生了变化,则物体是运动的;
(3)做功和热传递都可以改变物体的内能;做功改变物体内能的实质是能量的转化,热传递改变物体内能的实质是能量的转移;
(4)电磁波可以传递能量和信息。
46.【答案】4.2×104;做功
【知识点】热量的计算;热机的四个冲程
【解析】用水壶烧质量为1kg的水,温度从5℃升高10℃时,水吸收的热量为:
水沸腾后会顶起壶盖,将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,此过程能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相同。
故答案为:4.2×104;做功。
【分析】(1)根据公式Q=cmΔt可求水吸收的热量;
(2)四冲程汽油机的做功冲程将内能转化为机械能,压缩冲程将机械能转化为内能。
47.【答案】连通器;比热容
【知识点】比热容的定义及其计算公式;连通器原理及其应用
【解析】船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,船只才能通航,所以船闸利用了连通器的原理;因为水的比热容较大,这样在同样的日照条件下,吸收相同的热量,水的温度变化小,所以 大明湖公园内明显感觉比其他地方凉爽 。
故答案为:连通器;比热容。
【分析】(1)连通器的特点:上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的;
(2)相同质量的水和其他物质比较,吸收或放出相同热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同温度,水吸收或放出的热量多。
48.【答案】75;;
【知识点】燃料的热值;热机的效率;速度公式及其应用
【解析】(1) 该款氢能源汽车在公路上行驶,用时, 则汽车行驶的平均速度为;
(2) 消耗氢气, 则氢气燃烧放出的热量为;
(3)根据题意可知,牵引力做功为;
则利用氢能的效率为。
【分析】(1)根据求出在这个过程中汽车行驶的平均速度;
(2)根据放热公式Q放=mq求出氢气完全燃烧放出的热量;
(3)根据W=Fs可以求出牵引力做的功,根据可得效率。
49.【答案】1250;32.6%
【知识点】功率计算公式的应用;燃料的热值;热机的效率;热机的四个冲程
【解析】(1)根据题意可知,飞轮的转速是300r/min,所以每分钟对外做功150次,
那么工作1min做的功;
该汽油机的功率。
(2)5g汽油燃烧释放的热量;
满负荷工作效率。
【分析】(1)在四冲程内燃机中,每完成一个工作循环,对外做功1次,活塞往复2次,飞轮转动2圈。根据计算汽油机的功率。
(2)根据计算汽油燃烧放出的热量,再根据计算汽油机的效率。
50.【答案】(1)自下而上;38
(2)晶体;48;不变;增大
【知识点】熔化和凝固的探究实验;热传递改变物体内能
【解析】(1) 在实验中需要用酒精灯的外焰加热,所以应先确定烧杯的高度,按照自下而上的顺序组装;
②根据甲图可知,温度计的分度值为1℃,则温度计的示数为38℃。
(2)①根据乙图可知,海波在熔化过程中温度保持不变,即具有熔点,则海波是晶体。
②由于海波是晶体,所以它在熔化过程中会持续吸热,但是温度却保持不变。同时,由于吸收了热量,所以海波的内能是增大的。
【分析】 1)因为在实验中需要用酒精灯的外焰加热,所以应从下向上固定实验器材的位置;根据温度计的分度值和液柱位置读数;
(2)①晶体和非晶体的重要区别:晶体熔化时不断吸收热量,温度保持不变。
② 物体吸收热量,则内能增大;放出热量,则内能减小。
(1)[1]关于实验装置的组装顺序,为了保证实验的安全和准确性,我们应该按照“自下而上”的顺序进行组装。这是因为如果先安装上面的部分,那么在安装下面的部分时可能会因为空间限制或者调整需要而频繁移动上面的部分,导致实验装置的不稳定或者误差增大。
[2]根据图甲中温度计的分度值(每个小格代表1℃)和液柱的位置,我们可以读出温度计的示数为38℃。
(2)[1][2]从图像中我们可以看出,海波在熔化过程中温度保持在一个恒定的值不变,这个值就是海波的熔点,为48℃。具有这种熔化特性的物质我们称之为晶体。因此,海波是晶体。
[3][4]由于海波是晶体,所以它在熔化过程中会持续吸热,但是温度却保持不变。同时,由于吸收了热量,所以海波的内能是增大的。
51.【答案】(1)相同
(2)热胀冷缩
(3)46;水
(4)弱
【知识点】比热容的定义及其计算公式
【解析】 (1)选择两个完全相同的电加热器,根据转换法,选择相同的电加热器目的是为了相同时间内,两个电加热器对水和食用油放出的热量相同;
(2)实验使用的温度计是根据液体的热胀冷缩规律制成的;
(3)如图b,温度计的分度值为1℃,读数为46℃;
根据列表中的数据可知,加热相同的时间,水和食用油吸收的热量相同,食用油的温度升高的多,说明水的吸热能力强;
(4)为了使它通电后能快速升温,根据可知,在质量和吸热相同的条件下,其内部应充入比热容较小的液体,即内部应充入吸热能力较弱的介质。
【分析】(1)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
(2)温度计是根据液体的热胀冷缩制成的;
(3)先观察温度计的分度值,再读数;
比较物质吸热能力的2种方法:使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(4)由分析。
52.【答案】(1)相同时间内提供的热量相等,受热均匀,便于控制吸收热量相同
(2)能量
(3)加热的时间
(4)强
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】(1) 红外线烤灯能稳定、均匀地释放热量,相同时间内对砂和水提供的热量相等,便于控制相同吸收热量,减小实验误差;而酒精灯火焰受热不均匀、热量供给不稳定。
故答案为:相同时间内提供的热量相等,受热均匀,便于控制吸收热量相同;
(2) 红外线烤灯依靠红外线将热量传递给盘中物质,利用了红外线能传递能量的特性。
故答案为:能量;
(3) 两套装置热源完全相同,加热时间越长,物质吸收的热量越多,因此本实验用加热的时间来反映物质吸热的多少。
故答案为:加热的时间;
(4) 由图像可知,质量相等的水和砂吸收相同热量(加热相同时间)时,水升高的温度更小,说明水的吸热能力更强。
故答案为:强;
【分析】(1) 本小问考查实验热源的对比优势,对比酒精灯与红外线烤灯的供热稳定性、均匀性,从控制变量、减小误差角度分析优点。
(2) 本小问考查红外线的作用,红外线属于不可见光,具有传递能量的作用,可用来加热物体。
(3) 本小问考查转换法在吸热实验中的应用,相同热源下,加热时长等价于吸收热量多少。
(4) 本小问考查吸热能力的判断方法,质量、吸热相同时,升温越小,物质比热容越大,吸热能力越强。
53.【答案】(1)缩短加热时间
(2)99
(3)需要
(4)
【知识点】探究水的沸腾实验;燃料的热值;沸点与气压的关系
【解析】(1)温水的初始温度比冷水高,能减少从初始温度加热到沸点所需的时间,从而缩短实验时间,提高效率。
(2)水沸腾时温度保持不变,从图乙的温度-时间图像可以看出,温度稳定在99℃,因此水的沸点是 99℃。这个温度低于100℃,说明当时的气压低于标准大气压。
(3)水在沸腾过程中,虽然温度保持不变,但需要持续吸收热量。如果停止加热,沸腾会立即停止。
(4)已知酒精质量m=10g=0.01kg,热值q=3107J/kg。
根据放热公式Q放=mq,计算得:Q放=mq=0.01kg3107J/kg=3105J
故答案为:(1)缩短加热时间;(2)99;(3)需要;(4)。
【分析】1、水的沸腾实验:沸腾时温度保持不变,但需要持续吸热;实验中用温水、加盖子等操作都是为了缩短加热时间。
2、沸点与气压的关系:气压越低,水的沸点越低;标准大气压下,水的沸点为100℃。
3、热值的计算:燃料完全燃烧放出的热量公式Q放=mq,其中m是质量,q是热值。
4、温度-时间图像分析:从图像中识别沸腾阶段(温度不变的水平段),确定沸点。
54.【答案】海水;4∶1
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】(4)(5)据图分析可知,升高相同温度,海水加热时间长,所以吸收热量多,结合Q=cm计算可知,加热时间越长,Q越大,m相同,相同,所以海水吸热量多,比热容大;升高相同温度,海水加热时间是沙子加热时间的4倍,所以海水和沙子的比热容之比为4:1.
【分析】探究不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大,所以水的质量较多或者初温较低,或者没有加盖三种原因。
55.【答案】(1)答:一个圆形铁片由“冷若冰霜”,变成“炙手可热”,铁片的温度升高,内能变大,改变物体内能有热传递和做功,故铁片温度升高的原因还可能是外界对物体做功,所以乙同学的说法正确。
(2)答:热量自发的从高温物体传递给低温物体,不能自发的从低温物体传递给高温物体,但在一定的条件下, 热量也可能由低温物体向高温物体传递,例如,冰箱的工作原理就是通过电力做功,将热量从温度较低的内部传递到温度较高的外部,从而保持冰箱内部的低温 ,所以丁同学的说法正确。
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能;热传递的概念与方式
【解析】(1)一个圆形铁片由“冷若冰霜”,变成“炙手可热”,铁片的温度升高,内能变大,改变物体内能有热传递和做功,故铁片温度升高的原因还可能是外界对物体做功,所以乙同学的说法正确。
热量自发的从高温物体传递给低温物体,不能自发的从低温物体传递给高温物体,但在一定的条件下, 热量也可能由低温物体向高温物体传递,例如,冰箱的工作原理就是通过电力做功,将热量从温度较低的内部传递到温度较高的外部,从而保持冰箱内部的低温 ,所以丁同学的说法正确。
【分析】(1)做功和热传递都可以改变物体的内能;
(2)热量自发的从高温物体向低温物体传递,不能自发的从低温物体向高温物体传递。在适当条件下,热量也可以由低温物体向高温物体传递。
(1)一个圆形铁片由“冷若冰霜”,变成“炙手可热”,铁片的温度升高,内能变大,改变物体内能方式除了热传递之外还有做功,所以还可以通过做功的方式来实现铁片温度升高的目的,比如可以用钢丝球摩擦铁片,将机械能转化为内能,铁片的温度也会升高,所以乙同学的说法正确。
(2)热量自发的从高温物体传递给低温物体,不能自发的从低温物体传递给高温物体,但当存在外部干预,如机械做功,热量传递的方向是可以改变的。例如,冰箱的工作原理就是通过电力做功,将热量从温度较低的内部传递到温度较高的外部,从而保持冰箱内部的低温 ,所以丁同学的说法正确。
56.【答案】(1)发生的物态变化是液化;雨后空气中含有大量水蒸气,清晨山间气温降低,高温水蒸气遇冷,由气态转变为液态,形成细小的小水珠悬浮在空气中,也就是我们看到的白雾。
(2)解:水的比热容较大,相同质量的水和泥土相比,夜晚降温时水能放出更多的热量;傍晚向稻田灌水,夜间气温下降,水释放大量热量,减缓稻田整体温度降低的幅度,避免秧苗温度过低被冻伤。
【知识点】液化及液化放热;水的比热容的特点及其应用
【解析】【分析】(1)雾属于液态小水珠,由空气中水蒸气变化而来,对应液化现象;按照 “水蒸气来源→降温条件→气态变液态” 的逻辑完整叙述物态变化全过程。
(2)核心知识点为水的比热容大的应用;从比热容特性入手,解释降温时水放热多、保温效果好,进而说明保护秧苗不被冻坏的原理。
57.【答案】(1)①水凝固成冰时质量不变,由可知,冰密度更小,体积会变大,若夹层装满水,结冰膨胀后会撑破不锈钢桶,预留空隙可容纳冰膨胀后的体积。
②夹层内的水冷冻后变为冰块,冰熔化时要吸收大量热量,会持续吸收酸奶的热量,使酸奶温度降低,保持冰凉。
(2)在大桶外部包裹泡沫、厚棉布等隔热材料。
【知识点】熔化与熔化吸热特点;密度公式及其应用;热传递改变物体内能
【解析】(1)①水凝固成冰时质量不变,由可知,冰密度更小,体积会变大,若夹层装满水,结冰膨胀后会撑破不锈钢桶,预留空隙可容纳冰膨胀后的体积。
②夹层内的水冷冻后变为冰块,冰熔化时要吸收大量热量,会持续吸收酸奶的热量,使酸奶温度降低,保持冰凉。
(2)在大桶外部包裹泡沫、厚棉布等隔热材料,减少冰块与外界空气之间的热传递,减缓冰块熔化速度。
【分析】(1)①质量一定的物质,密度越小,体积越大;水凝固成冰,质量不变,密度减小,体积膨胀。②物质熔化过程需要持续吸热,会降低周围物体温度。
(2) 热传递会使低温物体吸热升温,隔热可以减慢热传递,延缓冰的熔化,延长制冷时长。
58.【答案】(1)解: 摩托车对地面的压力F=G=m总g=420kg×10N/kg=4200N
摩托车对地面的压强
(2)解:水吸收热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(83℃-3℃)=8.4×105J
燃气释放热量
燃气质量
【知识点】热量的计算;燃料的热值;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1) 小明和爸爸质量共120kg,骑着一辆质量为300kg ,总质量为420kg,根据重力公式计算总重力,摩托车对地面的压力F=G,根据压强公式F=Ps计算摩托车对地面的压强;
(2)根据热量公式Q吸=c水m水Δt计算水吸收热量;结合效率公式计算燃气释放热量;结合热值公式计算燃气质量。
59.【答案】(1)解:烧杯内水吸收的热量为
(2)解:该液态燃料完全燃烧放出的热量为
该液态燃料的热值为
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】 1)在空烧杯内加入1kg水,测得水的初温为31℃,沸腾时水温为100℃,根据
计算 烧杯内水吸收的热量
2) 该液态燃料完全燃烧放出的热量为该液态燃料的热值为
60.【答案】(1)水平地面压力等于自身重力,老人对地面的压力:F=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N
其压强:
(2)轮渡漂浮,浮力等于总重力:;
由阿基米德原理F浮=ρ水gV排,变形得:
(3)由题意,柴油完全燃烧放热等于发动机做功:,
由热值公式Q放=m油q柴油变形:。
【知识点】燃料的热值;压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据水平地面压力等于物体重力公式F=G=mg,结合固体压强公式,代入老人质量、接触面积,可求出站立时对地面压强。(2)轮渡漂浮在水面,根据漂浮条件F浮=G总=m总g,结合阿基米德原理F浮=ρ水gV排,联立变形求出排开水的体积。
(3)不计能量损耗时,发动机做功等于柴油完全燃烧放出的热量Q放=W,由热值公式Q放=mq变形,可求出完全燃烧柴油的质量。
61.【答案】(1)解:先计算水温变化:
根据物体吸热公式,
代入数据:
(2)解:由加热效率公式,变形求天然气完全燃烧放出的总热量:
气体燃料放热公式,变形求天然气体积:
【知识点】比热容的定义及其计算公式;燃料的热值
【解析】【分析】(1) 本小问考查比热容吸热计算,直接代入吸热公式,利用水的质量、比热容、升温差值计算水吸收的有效热量。
(2) 本小问结合热效率与燃料热值综合计算,先通过热水器加热效率反推天然气燃烧释放的总热量,再根据气体热值公式,求解需要燃烧的天然气体积。
62.【答案】(1)解:各段电热丝并联连接,正常工作电压为220V,每段电热丝电阻为220Ω
根据欧姆定律知,电流;
(2)解:工作时间t=10min=600s;
10min内每段电热丝产生的热量;
则雪吸收的热量;
(3)解:雪的厚度h=2cm=0.02m;
雪的体积V=Sh=4000m2×0.02m=80m3
雪的总质量m=ρV=0.11×103kg/m3×80m3=8.8×103kg;
雪的温度变化t=﹣5℃﹣(﹣10℃)=5℃;
雪吸收的总热量;
电热丝段数
【知识点】密度公式及其应用;比热容的定义及其计算公式;欧姆定律及其应用;电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1) 导体两端电压、导体电阻确定时,导体中的电流大小由电压和电阻共同决定,根据欧姆定律列式求解;
(2) 电流通过电阻会产生热量,通电时间越长、电流越大、电阻越大,产生的电热总量越多;电热只有一部分被雪吸收,吸收的热量等于电热总量乘以吸热效率;
(3) 平面积雪的总质量由屋顶面积、积雪厚度、雪的密度共同算出;物体升温吸收的总热量由自身质量、比热容、温度变化量决定;用总需要的吸热热量除以单段电热丝可提供的吸热热量,得到最少需要的电热丝段数。
63.【答案】(1)解:根据W=Pt计算风电站产生电能W= 105kW× 10h = 106kW·h,提供电解水制氢的电能为W1= 106kW·h- 8.2×105kW·h =1.8×105kW·h.所以可以获得氢气的体积V=,根据Q=Vq计算释放的热量Q=
(2)解:根据Q=mq计算标准煤释放热量Q=0.31kg× 2.9×107J/kg =0.899×107J,效率
(3)解:技术革新之前的转化效率为36%,消耗的煤炭的能量,根据Q=mq计算消耗的煤炭的质量m=,所以节约了煤炭质量m=0.345kg-0.31kg=0.035kg。
【知识点】燃料的热值;电功与热量的综合计算;热机效率的计算——烧锅炉
【解析】【分析】(1)根据W=Pt计算风电站产生电能W,提供电解水制氢的电能为W1= W-W电.根据题目信息计算获得氢气的体积V,根据Q=Vq计算释放的热量Q。
(2)据Q=mq计算标准煤释放热量Q,结合效率公式计算转换的效率;
(3)根据效率公式计算转换前的煤炭需要提供的能量,结合Q=mq计算需要的煤炭质量,据此计算节约的差值。
64.【答案】(1)机械
(2)3.15×106;节约淡水资源;利用自然冷源,减少传统制冷设备的电能消耗
(3)B;0.46;越低;不支持。理由:海水流速越大,抽水泵的功率越大,消耗的电能越多,会导致PUE值变大,降低能源利用率。建议:在保证服务器正常工作温度(不超过20℃)的前提下,选择适当的海水流速
【知识点】密度公式及其应用;比热容的定义及其计算公式;电功率的计算;发电机的构造和原理
【解析】(1)海上风

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