1、 中考物理 （江苏专用） 专题九 内能与热量 A组 2020年江苏中考题组 考点一 内能与热机 1.(2020南京,7,2分)图甲是内燃机某冲程的工作示意图,图乙四个事例中能量转化与之相同的是( ) 甲 乙 答案答案 A 由题图甲可知内燃机处于做功冲程,此冲程中内能转化为机械能。瓶塞冲出,是水蒸气的内能 转化为瓶塞的机械能,A项正确;搓手取暖、压缩气体、钻木取火,均是将机械能转化为内能,B、C、D项错 误。 解题关键解题关键 判断内燃机处于哪个冲程,可以由进、排气门开闭情况和活塞运动方向综合判断,如果进、排 气门关闭,活塞向下运动则是做功冲程。 2.(2020连云港,5,2分)关于温度、热量和
2、内能,下列说法正确的是( ) A.0 的冰块内能为0 B.汽油机做功冲程汽缸内燃气的内能增加 C.存在温度差的两个物体相接触会发生热传递 D.出笼的馒头变凉的过程中所含的热量在减少 答案答案 C 一切物体在任何情况下均有内能,A错误。汽油机做功冲程是燃气对外做功的过程,内能转化为 机械能,内能减少,B错误。热传递的条件是存在温度差,存在温度差的两物体相接触时会发生热传递,C正 确。出笼的馒头变凉,内能减少,不能说所含的热量减少,热量是过程量,“含有热量”这种说法是错误的,D 错误。 知识归纳知识归纳 热量是过程量,不能说成物体的热量或含有热量。做功冲程和压缩冲程能量转化关系是相反 的,要注意区
3、分。 3.(2020苏州,5,2分)下列四张图中利用热传递来改变物体内能的是( ) 答案答案 B A、C、D选项图中都是利用做功增加内能,B选项图中是利用热传递增加内能。 4.(2020盐城,12,2分)为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点,小明做了如下实验,将盛 有30 冷水的小烧杯放入盛有70 热水的大烧杯中,分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况,绘制 成如图所示的图像。下列说法错误的是( ) A.热水和冷水到达同一温度的时间是相同的 B.热水温度下降比冷水温度升高得快 C.热水放出的热量等于冷水吸收的热量 D.热水的质量可能小于冷水的质量 答案答案 C 由题图可知,4
4、00 s时,热水和冷水到达同一温度40 ,所以热水和冷水到达同一温度的时间是相 同的,故A正确,不符合题意;400 s内,热水温度由70 下降到40 ,下降30 ,冷水温度由30 上升到40 , 上升10 ,热水温度下降比冷水温度升高得快,故B正确,不符合题意;冷水和热水的质量未知,由Q=cmt可 知热水放出的热量不一定等于冷水吸收的热量,故C错误,符合题意;由题可知,冷水和热水的质量未知,热水 的质量可能小于冷水的质量,故D正确,不符合题意。故选C。 5.(2020泰州,26,2分)将热水倒进玻璃杯中,玻璃杯会变热,下列说法正确的是( ) A.水将温度传给了玻璃杯 B.水含有的热量减少 C.
5、玻璃杯增加的内能大于水减少的内能 D.能的总量保持不变 答案答案 D 温度是指物体冷热的程度,温度不能传递,将热水倒进玻璃杯中,玻璃杯会变热,是水将内能传给 玻璃杯,故A错误。热量是过程量,只能用“吸收”和“放出”描述,不能用“含有”描述,故B错误。将热 水倒进玻璃杯中,温度高的热水放出热量,温度低的玻璃杯吸收热量,水的内能减少,玻璃杯的内能增大;此 过程中,热水放出的热量会有一部分被空气吸收,玻璃杯不能完全吸收热水放出的热量,所以玻璃杯增加的 内能小于水减少的内能,故C错误。根据能量守恒定律可知,某种形式的能量减少,一定有其他形式的能量 增加,能的总量保持不变,故D正确。故选D。 6.(20
6、20镇江,7,2分)某汽油机的四个冲程如图所示,在该汽油机的一个工作循环中,压缩冲程结束后,下个冲 程是( ) A. B. C. D. 答案答案 C 汽油机的一个工作循环中,压缩冲程结束后,下个冲程是做功冲程,由图可知,活塞向上运动,排 气门打开,所以图是排气冲程,故A不符合题意;由图可知,活塞向下运动,进气门打开,所以图是吸气 冲程,故B不符合题意;由图可知,活塞向下运动,两气门关闭,所以图是做功冲程,故C符合题意;由图 可知,活塞向上运动,两气门关闭,所以图是压缩冲程,故D不符合题意。故选C。 7.(2020淮安,14,2分)如图所示,用力将空气压缩引火仪的活塞迅速下压,玻璃筒底部的棉花冒
7、烟燃烧,下压 过程将机械能转化为 能,此过程与汽油机的 冲程能量转化形式相同。 答案答案 内 压缩 解析解析 下压过程中,活塞对引火仪内的空气做功,将活塞的机械能转化为空气的内能;此过程与汽油机的压 缩冲程能量转化形式相同。 8.(2020南通,11,3分)南通啬园隧道侧壁采用新型装饰材料,即便用强光照射也不觉得刺眼,是因为光在墙面 上发生 反射,隧道前有一段斜坡比较粗糙,是为了 摩擦,汽车驶入斜坡时要刹车,刹车片温 度会升高,这是通过 方式增加了内能。 答案答案 漫 增大 做功 解析解析 发生漫反射时,反射光线会射向各个方向,故即便用强光照射也不觉得刺眼。斜坡比较粗糙,是为了 增大摩擦。刹车
8、时,刹车片和车轮上的制动鼓摩擦产生热量,这是通过做功的方式增加了刹车片的内能。 9.(2020盐城,16,3分)燃油汽车的核心部件是热机,通过 冲程将废气排出汽缸,造成大气污染,电动 汽车正逐步替代燃油汽车。一辆电动汽车在平直的公路上以54 km/h的速度匀速行驶10 min,通过的路程 是 km。关闭电源后,由于 电动汽车还要继续向前滑行一段距离。 答案答案 排气 9 惯性 解析解析 热机的四个冲程中,通过排气冲程将废气排出汽缸。汽车通过的路程s=vt=54 km/h h=9 km。关 闭电源后,电动汽车由于惯性还要继续向前滑行一段距离。 考点二 比热容与热量的计算 10 60 1.(202
9、0苏州,19,2分)某燃气热水器将20 kg的水从10 加热到60 ,完全燃烧了0.21 m3的煤气。水吸收的 热量是 J,热水器烧水的效率是 。已知水的比热容为4.2103 J/(kg ),煤气的热值为41 07 J/m3 考点二 比热容与热量的计算 答案答案 4.2106 50% 解析解析 Q吸=mc水t=20 kg4.2103 J/(kg )(60 -10 )=4.2106 J Q放=Vq=0.21 m34107 J/m3=8.4106 J 烧水效率=100%=50% Q Q 吸 放 2.(2020盐城,18,3分)小华在燃烧皿中放入5 g酒精,对300 g水加热,待酒精燃尽后水温升高了
10、50 。已知水 的比热容为4.2103J/(kg ),酒精的热值为3.0107 J/kg。此过程中,酒精燃烧放出的热量为 J,水 吸收的热量为 J,水的内能是通过 方式增加的。 答案答案 1.5105 6.3104 热传递 解析解析 酒精燃烧放出的热量 Q放=mq=510-3 kg3.0107 J/kg=1.5105 J 水吸收的热量 Q吸=cm水t=4.2103 J/(kg )0.3 kg50 =6.3104 J,此过程中,水通过热传递的方式增加内能。 3.(2020镇江,16,3分)质量为10 kg的水温度升高22 ,需要吸收的热量为 J,若不考虑热量散失,这 些热量需要完全燃烧 g的天然
11、气来提供,天然气是 (选填“可再生”或“不可再生”)能 源。c水=4.2103 J/(kg ),q天然气=4.4107 J/kg 答案答案 9.24105 21 不可再生 解析解析 质量为10 kg的水温度升高22 ,需要吸收的热量为 Q吸=c水m水t=4.2103 J/(kg )10 kg22 =9.24105 J 若不考虑热量散失,水吸收的这些热量需要完全燃烧天然气的质量为 m=0.021 kg=21 g 天然气属于化石能源,是不可再生能源。 Q q 吸 天然气 5 7 9.24 10 J 4.4 10 J/kg 4.(2020连云港,11,2分)沿海地区昼夜温差比内陆地区昼夜温差小是因为
12、水的 。质量为10 kg 的水温度升高20 所吸收热量为 Jc水=4.2103 J/(kg )。 答案答案 比热容大 8.4105 解析解析 水的比热容大,根据t=可知,在吸收热量、质量相同的情况下,水的温度改变量小。水吸收的热 量Q吸= c水mt=4.2103 J/(kg )10 kg20 =8.4105 J。 Q cm 吸 5.(2020南京,21,4分)如图甲所示,用100 g初温为90 的水做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。 (1)加热一段时间后,温度计示数如图乙所示,为 ,这段时间内水吸收的热量为 J。c水= 4.2103 J/(kg ) (2)继续实验,观察到水刚开始沸腾,接下
13、来的操作是: (选填“继续”或“停止”,下同)加热, 记录温度计示数。分析数据,完成实验。 答案答案 (1)95 2.1103 (2)继续 继续 解析解析 (1)由题图乙可知,温度计的分度值为1 ,此时对应的温度为95 ;这段时间内水吸收的热量Q吸=c水 m(t-t0)=4.2103 J/(kg )0.1 kg(95 -90 )=2.1103 J。 (2)探究水沸腾时温度变化的特点,要在水沸腾后继续实验,方能得出水沸腾时的规律,所以水刚沸腾,要继 续加热,继续记录温度计示数。 6.(2020南通,12,4分)小明想估测薯片的热值,进行了如下实验。 甲 乙 (1)将天平放在水平面上并将游码归零,
14、发现指针偏左,则应将平衡螺母向 端调节;测量质量时,调 节天平再次平衡,右盘中的砝码和游码位置如图甲,其质量为 g。 (2)如图乙,将薯片放在燃烧皿中充分燃烧后,烧杯中0.2 kg的水温度升高了5 ,则水吸收的热量Q吸= J。c水=4.2103 J/(kg ) (3)根据Q放=Q吸和Q放=mq,算出薯片的热值比实际值小得多,原因是: 。 答案答案 (1)右 6.2 (2)4.2103 (3)薯片燃烧放出的热量没有完全被水吸收 解析解析 (1)天平放在水平面上并将游码归零,发现指针偏左说明天平左侧较重,应将平衡螺母向右调。 由图甲可知,薯片的质量为 m=5 g+1.2 g=6.2 g (2)水吸
15、收的热量为 Q=c水m水t=4.2103 J/(kg )0.2 kg5 =4.2103 J (3)薯片燃烧放出的热量没有完全被水吸收。 B组 20162019年江苏中考题组 考点一 内能与热机 1.(2019无锡,10,2分)如图所示,用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体,能将盒盖喷出很远,此过程中的 能量转化方式与汽油机的哪一个冲程相似( ) A.压缩冲程 B.吸气冲程 C.排气冲程 D.做功冲程 答案答案 D 电火花发生器点燃盒内气体,发生燃烧,产生高温高压气体推动盒盖做功,把内能转化为机械能, 与汽油机做功冲程相似,故D正确。 2.(2019扬州,6,2分)下列说法正确的是( ) A.0
16、 的物体没有内能 B.物体具有内能,也可以同时具有机械能 C.只要设计巧妙,永动机就可以制成 D.核能属于可再生能源 答案答案 B 一切物体都具有内能,同时也可以具有机械能,故B正确;0 的物体也具有内能,因为分子在不 停息地做无规则运动,故A错误;永动机违背了能量守恒定律,是不可能制成的,故C错误;核能是不可再生能 源,用一点少一点,故D错误。 3.(2019南京,9,2分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( ) A.温度相同的物体内能一定相等 B.汽油机做功冲程中燃气的内能减小 C.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多 D.电能可以使灯泡发光,同时产生内能,这些内能又可
17、以自动地转化为电能 答案答案 B 物体的内能与物体的质量、温度和状态有关,温度相同的两个物体,质量和状态不一定相同,因 此内能也不一定相等,故A错误;做功冲程中,燃气对活塞做功,燃气的内能减小,故B正确;不敢大口喝热气腾 腾的汤,是因为汤的温度高,故C错误;能量的转移和转化具有方向性,电能可以自动转化为内能,但这些内能 无法自动转化为电能,故D错误。故选B。 4.(2018扬州,1,2分)下列用做功的方式使冰熔化的是( ) A.太阳照射 B.相互摩擦 C.浸入热水 D.炉火加热 答案答案 B 相互摩擦时克服摩擦做功,将机械能转化为内能,是用做功的方式使冰熔化的。 5.(2017南京,5,2分)
18、小明将铁丝快速弯折十余次,铁丝弯折处的温度会升高。以下四个事例中能量转化与 之相同的是( ) A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁 答案答案 A 铁丝弯折处温度升高,是机械能转化成了内能,甲图是机械能转化为内能;乙图是内能转化为机 械能;丙图,压缩冲程是机械能转化为内能;丁图,做功冲程是内能转化为机械能。故选A。 6.(2018苏州,6,2分)关于内能,有以下四个观点,你认为正确的是( ) 热机在做功冲程中内能转化为机械能 物体温度越低,内能越小,所以0 的物体没有内能 两物体相互接触时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体 改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种
19、方式 A. B. C. D. 答案答案 C 热机在做功冲程中内能转化为机械能,观点正确;一切物质的分子都在永不停息地做无规则 运动,分子动能总是存在的,物体不可能没有内能,故观点错误;发生热传递时,热量总是从温度高的物体 转移到温度低的物体,与内能大小无必然联系,故观点错误;本质上改变物体内能的方式只有两种,即做 功和热传递,故观点正确。故选C。 7.(2018南京,6,2分)汽车紧急刹车时,轮胎温度急剧升高,内能增大。图中四个事例中改变物体内能的方式 与之相同的是( ) 答案答案 A “钻木取火”和刹车时轮胎与地面摩擦都是克服摩擦力做功,把机械能转化为内能,即都是通 过做功的方式改变物体内能
20、,故A选项符合题意;B、C、D选项都是通过热传递的方式改变物体内能。1 审题技巧审题技巧 认真审读题意,从改变物体内能的两种方式考虑各选项。 8.(2019连云港,4,2分)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( ) A.0 的冰块内能为零 B.温度高的物体含有的热量多 C.汽油机压缩冲程中,机械能转化为内能 D.反复弯折铁丝,铁丝温度升高,这是通过热传递的方式增加了铁丝的内能 答案答案 C 一切物质的分子总是不停地做无规则运动,因此分子动能总是存在的,0 的冰块内能不为零, 故A错误;热量是热传递过程中物体内能的改变量,不能说物体含有热量,而且内能的多少不仅跟温度有关, 还跟质量、物质状态
21、等有关,故B错误;压缩冲程中活塞对气体做功,把机械能转化为内能,故C正确;反复弯 折铁丝使其温度升高属于做功改变物体内能,故D错误。 知识归纳知识归纳 内能是物体分子动能和分子势能的总和;热量是热传递过程中物体内能的变化量;温度是与分 子运动剧烈程度相关的物理量。 9.(2019苏州,14,3分)我国家庭电路电压是 V。蒸汽熨斗接入电路熨烫衣服时,水蒸气液化会 热量,衣物内能增加主要是通过 的方式来实现的。 答案答案 220 放出 热传递 解析解析 我国家庭电路电压为220 V;水蒸气液化过程中伴随着热量的放出;熨斗发热后和衣物接触,熨斗温 度较高,衣物温度较低,因此会发生热传递,使得衣物内能
22、增加。 10.(2019扬州,17,2分)如图所示是汽油机的 冲程。在压缩冲程中,是通过 方式增加燃气 的内能。汽油机的转速为3 000 r/min,则1 s内汽油机对外做功 次。 答案答案 做功 做功 25 解析解析 由题图观察,火花塞点火、气门都关闭且活塞向下运动,可判断为做功冲程。压缩冲程是对燃气压 缩做功。1 s内做功次数为1 s内转数除以2,1 s内转动=50 r,即1 s内汽油机对外做功25次。 60 r 000 3 考点二 比热容与热量的计算 1.(2019南京,11,2分)利用图示甲、乙装置(燃烧皿内燃料和烧杯内液体未画出),既可以比较不同液体的比 热容,又可以比较不同燃料的热
23、值。要求仅根据温度计示数的变化完成实验,则两个实验都需要控制相同 的( ) A.液体种类 B.燃料种类 C.液体质量 D.燃料质量 答案答案 C 比较不同液体的比热容时,若仅根据温度计示数的变化完成实验,就需要控制相同时间内两燃 烧皿内燃料提供的热量相同,烧杯相同,液体的质量相同。比较不同燃料的热值,则需要控制烧杯中液体的 质量、种类相同。故A、B、D错误,C正确。 方法说明方法说明 控制变量法。 2.(2019宿迁,13,3分)如图,是电加热烤肠的情景,增加烤肠内能的方法是 ;电能是 (选填 “一次能源”或“二次能源”);为了让烤肠不致被烤焦且均匀受热,店主将烤肠放在石子上烤而不直接放 在铁
24、锅内烤,是因为石头的比热容比铁 。 答案答案 热传递 二次能源 大 解析解析 加热烤肠时,铁锅将热量传递给烤肠,使烤肠的内能增加,温度升高,故增加烤肠内能的方法是热传 递。 二次能源是指需要消耗一次能源才能获得的能源。电能是由煤、石油、天然气等一次能源转换而来的, 故电能是二次能源。 石头的比热容比铁锅大,温度比铁锅低的石头也能放出足够的热量将烤肠烤熟且不会使烤肠被烤焦。 解题关键解题关键 知道改变内能的两种方式:做功和热传递。知道二次能源的定义。 3.(2019盐城,18,3分)用天然气灶将一壶质量为2 kg、初温为30 的水加热到80 ,消耗了16 g天然气。已 知水的比热容为4.2103
25、 J/(kg ),天然气的热值为4.2107 J/kg,则天然气完全燃烧放出的热量为 J,水吸收的热量为 J,天然气灶烧水的效率为 %。 答案答案 6.72105 4.2105 62.5 解析解析 Q放=mq=0.016 kg4.2107 J/kg=6.72105 J Q吸=cmt=4.2103 J/(kg )2 kg(80 -30 )=4.2105 J =100%=100%=62.5% Q Q 吸 放 5 5 4.2 10 J 6.72 10 J 4.(2019苏州,20,2分)如图所示,在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下 压,棉花被点燃。此过程的能量转化方式与
26、汽油机的 冲程相同。某效率为25%的汽油机在一次 工作中消耗了4 kg汽油,该汽油机对外做的机械功为 J。(汽油热值为4.6107 J/kg) 答案答案 压缩 4.6107 解析解析 用力将活塞迅速下压,棉花被点燃,此过程对玻璃筒内的空气做功,空气内能增加,温度升高,通过热 传递,使棉花燃烧,此过程中机械能转化为内能,相当于汽油机的压缩冲程;燃烧4 kg的汽油释放的热量为Q放 =qm=4.6107 J/kg4 kg=1.84108 J。汽油机的热效率为25%,所以汽油机对外做的机械功W=1.84108 J 25%=4.6107 J。 5.(2018扬州,19,2分)如图所示是发动机采用循环流动
27、的水进行冷却,这是利用水的 较大的特性。 若水箱中装有10 kg的水,水温上升10 ,水吸收的热量为 J。c水=4.2103 J/(kg )。 答案答案 比热容 4.2105 解析解析 水的比热容较大,吸热本领强,故发动机采用循环流动的水进行冷却。Q吸=c水mt=4.2103 J/(kg ) 10 kg10 =4.2105 J。 6.(2018连云港,15,3分)天然气热水器将40 kg的水由22 加热到42 ,水的内能增加了 J,水的内 能增加是通过 方式实现的。若天然气燃烧放出的热量有84%被水吸收,需要消耗 kg的 天然气。已知c水=4.2103 J/(kg ),q天然气=4107 J/
28、kg。 答案答案 3.36106 热传递 0.1 解析解析 水增加的内能E=Q吸=c水m水(t-t0)=4.2103 J/(kg )40 kg(42 -22 )=3.36106 J;水的内能增加 是通过热传递方式实现的;Q吸=84%Q放,则Q放=4106 J,m天然气=0.1 kg。 84% Q吸 6 3.36 10 J 84% Q q 放 天然气 6 7 4 10 J 4 10 J/kg 7.(2018宿迁,15,2分)在烧杯中装入500 g、温度为10 的水,用酒精灯给水加热,直至水温上升到60 ,水的 内能增加了 J;水吸收的热量 (选填“小于”、“等于”或“大于”)酒精燃烧放出 的热量
29、。c水=4.2103 J/(kg ) 答案答案 1.05105 小于 解析解析 水增加的内能E=Q吸=c水m水(t-t0)=4.2103 J/(kg )0.5 kg(60 -10 )=1.05105 J。由于热量散 失,水吸收的热量会小于酒精燃烧放出的热量。 8.(2019南京,19,4分)如图所示是一款新型节能装置空气能热水器,它的制热能效比(制热量和压缩机所 耗电能之比)为41,用手机通过 波可以远程遥控。某同学洗一次澡用水30 L,则所用水的质量为 kg,这些水温度由12 升高到42 吸收的热量为 J。若这些热量分别由空气能热水器 和电热水器(效率为90%)提供,则空气能热水器压缩机所耗
30、电能与电热水器所耗电能相比,可节约电能 J。水=1103 kg/m3,c水=4.2103 J/(kg ) 答案答案 电磁 30 3.78106 3.255106 解析解析 通过电磁波将信息传递给空气能热水器,从而对其进行遥控。水的质量m水=水V水=1103 kg/m330 L=1103 kg/m33010-3 m3=30 kg。水温度由12 升高到42 吸收的热量Q吸=c水m水t=4.2103 J/(kg ) 30 kg(42 -12 )=3.78106 J。 因为空气能热水器制热能效比为41,所以压缩机所耗电能W压=0.945106 J,电热水器所消耗的 电能W电=4.2106 J,则节约电
31、能W节=4.2106 J-0.945106 J=3.255106 J。 6 3.78 10 J 4 6 3.78 10 J 90% 9.(2019扬州,25,5分)如图甲所示是“探究冰熔化时温度随加热时间变化”的图像。c水=4.2103 J/(kg ), 相同时间吸收的热量相同 甲 乙 分析图像可知: (1)冰的熔点是 ,冰在熔化过程中的特点是吸收热量,温度 。 (2)该物质在第6 min时的内能 (大于/等于/小于)第8 min的内能。 (3)熔化后水和烧杯的总质量如图乙所示,其中空烧杯的质量是22.4 g,则水的质量是 g,冰熔化过程 中吸收的热量是 J。 答案答案 (1)0 不变 (2)
32、小于 (3)50 1.68104 解析解析 (1)冰熔化时,吸收热量,温度不变,由题图甲可知冰的熔点为0 。 (2)冰在熔化过程中不断吸热,虽然温度不变,但内能不断增加,故填小于。 (3)由题图乙可知水和烧杯的总质量为50 g+20 g+2.4 g=72.4 g,72.4 g-22.4 g=50 g;50 g水在10 min内吸热温 度升高了80 ,则Q吸=c水mt=4.2103 J/(kg )0.05 kg80 =1.68104 J。 冰熔化过程用时也为10 min,故冰熔化过程中吸收的热量为1.68104 J。 10.(2017南京,23,4分)如图所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验
33、装置。取质量和初温都相同的 甲、乙两种液体,分别倒入相同的易拉罐中,用相同的装置加热。实验数据记录如表: 温度/ 20 30 40 50 加热时间/s 甲 0 40 82 126 乙 0 18 40 64 (1)实验中,可以通过 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较两种液体吸收热量的多少。 (2)分析实验数据可知:当它们升高相同温度时, (选填“甲”或“乙”,下同)液体需要吸收的热量更 多;当它们吸收相同热量时, 液体升温更高。 (3)若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂, 液体冷却效果更好。 答案答案 (1)加热时间 (2)甲 乙 (3)甲 解析解析 (1)本实验是通过比较加
34、热时间的长短,来比较液体吸收热量的多少的。(2)由表格数据可知,升高相 同温度,甲需要的加热时间较长,吸收热量较多;加热相同时间也就是吸收相同热量时,乙液体升高的温度 多,由比热容公式c=可知,c甲c乙。(3)由Q=cmt可知,在m和t相同时,甲吸、放热较多,故甲液体冷却效 果好。 Q m t C组 教师专用题组 考点一 内能与热机 1.(2019湖北武汉,11,3分)如图所示是四冲程汽油机的剖面图,关于其四个冲程的描述正确的是( ) A.吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入汽缸 B.压缩冲程中,通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小 C.做功冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能 D.排气冲
35、程中,废气带走了燃料释放的能量的极少部分 答案答案 A 汽油机在吸气冲程中,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入汽缸,故 A正确;在压缩冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,汽缸内气体被压缩,此过程是机械能转化为内 能的过程,汽缸内气体的内能增加,故B错误;在做功冲程中,燃料燃烧释放的能量大部分因克服摩擦、发生 热传递而散失,只有一少部分转化为机械能,故C错误;在排气冲程中,废气会带走大部分能量,故D错误。 易错点拨易错点拨 本题易错选D,误认为汽油机把内能转化为机械能,废气带走的热量少,实际上,汽油机排出的废 气会带走大量的热量。 2.(2019四川成都,A12
36、,2分)关于分子和物体内能,下列说法正确的是( ) A.杯子里的水可以任意倒出,说明水分子间没有引力 B.固体间能扩散,表明固体物质分子是运动的 C.把0 的冰块加热熔化成0 的水,其内能不变 D.用力搓手,手发热是通过热传递增加手的内能 答案答案 B 液体分子间存在引力作用,但比较弱,所以表现出流动性,杯子里的水可以任意倒出是因为水受 到了重力作用,不能表明分子间没有引力,A项错误;固体间能扩散,表明固体分子在做永不停息的无规则运 动,B项正确;0 的冰块熔化成0 的水,要吸收热量,其内能增加,C项错误;搓手时手发热是通过做功的方 式增加了手的内能,D项错误。 3.(2018连云港,5,2分
37、)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( ) A.温度相同的物体内能一定相等 B.物体的温度越高,所含的热量越多 C.汽油机做功冲程燃气的内能增加 D.温度相同的物体接触时不发生热传递 答案答案 D 物体的内能除了与温度有关外,还与质量、体积有关,故A错误;热量是热传递过程中内能的变 化量,不能说物体含有热量,故B错误;汽油机做功冲程把内能转化成机械能,内能减少,故C错误;热传递发生 的条件是存在温度差,故D正确。 4.(2016南通,11,3分)压缩空气储能是一项全新的储能技术,它将多余电能利用压缩机把空气压缩到密闭容 器中,该过程是通过 方式将能量转化为气体的内能并储存。需要时,使压缩空
38、气膨胀推动机器转 动,又将内能转化成 能,这一过程类似于四冲程汽油机的 冲程。 答案答案 做功 机械 做功 解析解析 将多余电能利用压缩机把空气压缩到密闭容器中,压缩气体做功,气体的内能增加,这是通过做功的 方式改变物体的内能;需要时,使压缩空气膨胀推动机器转动,内能转化为机器的机械能,这一过程类似于 四冲程汽油机的做功冲程。 考点二 比热容与热量的计算 1.(2019安徽,6,2分)假如完全燃烧0.2 m3天然气放出的热量全部被100 kg初温为25 的水吸收,可以使水的 温度升高到 已知c水=4.2103 J/(kg ),q天然气=4.2107 J/m3。 答案答案 45 解析解析 完全燃
39、烧0.2 m3天然气放出的热量: Q放=Vq天然气=0.2 m34.2107 J/m3=8.4106 J 根据Q吸=c水mt=Q放可知水升高的温度: t=20 则水的温度升高到:t末=t0+t=25 +20 =45 Q c m 放 水 6 3 8.4 10 J 4.2 10 J/(kg) 100kg 审题指导审题指导 天然气放出的热量 “全部被水吸收”,说明水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量相等。 易错警示易错警示 本题一定要看清最后求的是水的末温,不是水的温度的变化量。 2.(2017盐城,20,3分)如图所示,小明在燃烧皿中放入10 g酒精,点燃后对质量为200 g的水加热,充分燃烧后
40、, 水温升高30 ,已知水的比热容为4.2103 J/(kg ),此过程中水吸收的热量为 J,水的内能 (增大/减小),该实验计算得到的酒精热值明显偏小,其原因是 。 答案答案 2.52104 增大 酒精未完全燃烧或酒精燃烧放出的热量没有完全被水吸收 解析解析 Q吸=cmt=4.2103 J/(kg )0.2 kg30 =2.52104 J,水吸收了热量,内能增大,在此过程中酒精没有 完全燃烧或酒精燃烧放出的热量没有完全被水吸收,均会使实验计算得到的酒精热值偏小。 3.(2016泰州,36,3分)质量为10 kg、温度为20 的水,吸收1.26106 J的热量后,温度将升高到 。 若这些热量是
41、由酒精完全燃烧提供的,至少需要 g酒精。c水=4.2103 J/(kg ),q酒精=3107 J/kg 答案答案 50 42 解析解析 水吸收的热量:Q吸=c水mt=c水m(t-t0) 即:1.26106 J=4.2103 J/(kg )10 kg(t-20 ) 解得:t=50 。 假设没有热量损失,则Q放=Q吸=1.26106 J 由Q放=mq酒精得需要酒精的质量: m=0.042 kg=42 g。 Q q 放 酒精 6 7 1.26 10 J 3 10 J/kg 4.(2019山东潍坊,23,4分)一定气压下,某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体 的熔化热,用字母表示
42、。在标准大气压下,用一个热效率为40%的酒精炉为热源,将500 g初温为0 的冰 全部熔化为0 的水,共燃烧了14 g酒精,酒精的热值为3107 J/kg。求: (1)冰熔化过程中吸收的热量; (2)在标准大气压下,冰的熔化热冰。 答案答案 (1)1.68105 J (2)3.36105 J/kg 解析解析 (1)14 g酒精完全燃烧放出的热量 Q放=mq=0.014 kg3107 J/kg=4.2105 J(1分) 由酒精炉效率=得,冰熔化成水共吸收热量 Q吸=Q放=4.2105 J40%=1.68105 J(1分) (2)冰的熔化热:冰=3.36105 J/kg(2分) Q Q 吸 放 Q
43、 m 吸 冰 5 1.68 10 J 0.5kg 5.(2016宿迁,18,4分)某太阳能热水器中装有40 kg的水,阳光照射一段时间后,水温从10 升高到60 ,已知 c水=4.2103 J/(kg )。求: (1)热水器中的水所吸收的热量; (2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少立方米的天然气?(天然气的热值为8.4107 J/m3, 假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收) 答案答案 (1)8.4106 J (2)0.1 m3 解析解析 (1)热水器中水吸收的热量为 Q=c水m(t-t0)=4.2103 J/(kg )40 kg(60 -10 )=8.4106 J; (
44、2)天然气完全燃烧放出的热量完全被水吸收Q放=Q吸=8.4106 J, 因为Q放=Vq 所以天然气的体积V=0.1 m3。 Q q 放 6 73 8.4 10 J 8.4 10 J/m 考点一 内能与热机 1.(2020无锡新吴一模,10,2分)如图所示的各实例中,属于热传递改变物体内能的是( ) 答案答案 B 搓手,手变暖和,是克服摩擦力做功,机械能转化成手的内能,故A不符合题意;加热,水温升高是内 能发生转移,属于热传递改变内能,故B符合题意;压活塞,硝化棉燃烧,是活塞对筒内空气做功,机械能转化 成内能,故C不符合题意;从滑梯上下滑时臀部发热,是克服摩擦力做功,机械能转化成内能,故D不符合
45、题 意。 2.(2020南京建邺一模,8,2分)下列实例中,改变物体内能的方式与其他三个不同的是( ) A.搓手取暖 B.晒太阳取暖 C.轮胎放气,气嘴变凉 D.弯折铁丝,铁丝发烫 答案答案 B 搓手是克服摩擦力做功,机械能转化为手的内能;轮胎放气,气体膨胀对外做功,内能减小,气体温 度降低,气嘴温度也随之变化;弯折铁丝时,手对铁丝做功,机械能转变为铁丝的内能;晒太阳取暖是通过热 传递的方式增加人体的内能,改变内能的方式与其他三个不同。故选B。 3.(2018无锡一模,6)关于热量、温度、内能之间的关系,下列说法正确的是( ) A.物体吸收了热量,温度可能不变 B.物体温度升高,一定是吸收了热
46、量 C.温度为0 的物体没有内能 D.物体内能减少时,一定对外做功 答案答案 A 物体吸收了热量,温度可能不变,例如晶体在熔化的过程中吸热,内能增大,但温度不变,故A正确; 物体的温度升高,内能增大,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故B错误;一切物体在任何情况 下都具有内能,温度为0 的物体也有内能,故C错误;改变物体内能的方式有两种,即做功和热传递,因此物 体的内能减少时,可能是对外做功,也可能是放出了热量,故D错误。 4.(2019苏州园区一模,7)关于能量的转移和转化,下列说法正确的是( ) A.跳伞运动员在匀速下落过程中,其重力势能转化为动能 B.汽油机在做功冲程中将机械能
47、转化成内能 C.温度从热量多的物体传递给热量少的物体 D.改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式 答案答案 D 跳伞运动员在匀速下落过程中,高度减小,重力势能减小,速度不变,动能不变,不是重力势能转化 为动能,故A错误;汽油机在做功冲程中将内能转化成机械能,故B错误;发生热传递时,传递的是热量,不是温 度,故C错误;做功与热传递在改变物体的内能上是等效的,但从能的转化观点来看,它们的区别在于:做功是 其他形式的能转化为内能,能量的形式发生变化;热传递则是内能在物体间发生转移,能量的形式没有变 化,故D正确。 5.(2019泰州姜堰一模,19)如图,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团硝化棉,用力将活塞迅速下压,筒 内空气温度升高,硝化棉燃烧,筒内空气的内能改变是通过 的方式实现的,该过
