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内能 内能的利用
基础夯实
1.(2019·江苏徐州中考)将一勺砂糖放入一杯水中,整杯水都变甜了。这个现象说明( )
A.分子是运动的 B.分子间有引力
C.分子间有斥力 D.分子可以再分
答案 A
解析将一勺砂糖放入一杯水中,不一会整杯水会变甜,这种现象叫扩散现象,说明了分子在不停地做
无规则运动,故 A 正确。
2.(2019·内蒙古赤峰中考)“母亲节”到了,小云怀着一颗感恩的心为妈妈精心准备了一桌美食,
也感受到了劳动的辛苦和快乐。关于烹饪食物过程中所包含的物理知识以下认识正确的是( )
A.锅一般都是用铁制造的,主要是利用了铁的比热容较大的性质
B.炒菜时,主要是通过做功的方式增加菜的内能
C.拌凉菜时,要通过搅拌才能更好入味,说明分子没有做无规则运动
D.炖菜时,主要是通过热传递的方式使菜的内能增加
答案 D
解析锅一般都是用铁制造的,主要是利用铁具有良好的导热性,故 A 错误;炒菜时,主要是通过热传
递的方式增加菜的内能,故 B 错误;拌凉菜能入味,说明分子在做无规则运动,故 C 错误;炖菜时,主
要是通过热传递的方式使菜的内能增加,故 D 正确。
3.(2019·辽宁阜新中考)小亮测得甲、乙两杯水的温度分别是 45 ℃和 75 ℃,下列判断正确的是
( )
A.甲杯中水的分子运动一定比乙杯中水的分子运动剧烈
B.甲杯中水的内能一定比乙杯中水的内能小
C.乙杯中水的热量一定比甲杯水的热量多2
D.乙杯中水的温度降低,水的内能一定减少
答案 D
解析温度越高,分子运动越剧烈,乙的温度比甲的高,所以乙杯中的水分子运动一定比甲杯中的剧烈,
故 A 错误;物体的内能与物体的温度和质量、状态有关,两杯水质量关系不知,无法判断内能关系,
故 B 错误;热量是一个过程量,故不能比较物质所含热量的多少,故 C 错误;乙杯中水的温度降低,分
子运动速度减慢,内能变小,故 D 正确。
4.在进行如图所示的实验或有关装置工作时,能量转化情况相同的是( )
A.丙和丁 B.乙和丁
C.甲和乙 D.甲和丙
答案 B
解析甲是将机械能转化内能;乙为做功冲程,则为内能转化为机械能的过程;丙消耗电能转化为内能,
为电能转化为内能的过程;丁通过加热使活塞飞出,为内能转化为机械能的过程。故能量转化相同
的为乙与丁。
5.有两个铜块甲和乙,其中甲的质量大于乙的质量,让它们放出相等的热量后,再相互接触,则( )
A.热量从甲传到乙
B.热量从乙传到甲
C.它们之间不发生热传递
D.无法确定
答案 D3
解析两铜块的比热容相同,由题知它们放出的热量相同,甲的质量大于乙的质量,根据 Δt= 知,甲
降低的温度小于乙降低的温度,由于不知道初温的高低,所以无法判断末温度的高低,所以让它们立
即接触时,无法判断热传递的方向,故 D 正确,ABC 错误。
6.下列说法正确的是( )
A.内能较大的物体所含有的热量较多
B.温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体多
C.热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体
D.物体的内能增大时,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做了功
答案 D
解析热量是一个过程量,只有在热传递过程中才能说热量的多少,不能用“含有”来修饰,故 A 错误;
物体的内能不仅与物体的温度有关,还与质量、状态有关,所以温度高的物体具有的内能不一定多,
故 B 错误;热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体,或由物体的高温部分传递到低温部分,故
C 错误;物体的内能增大时,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故 D 正确。
7.(2019·湖北仙桃中考)下列关于热机、热值的说法正确的是( )
A.汽油机、柴油机都有火花塞和喷油嘴这两个关键部件
B.某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫这种燃料的热值,单位是 kg/J
C.柴油机工作的效率是 35%,说明它工作时柴油燃烧释放的能量 65%转化为有用功
D.四冲程内燃机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的
答案 D
解析汽油机和柴油机构造不同。汽油机有火花塞,柴油机有喷油嘴,故 A 错误;单位质量的燃料完全
燃烧时释放出的热量是燃料的热值,所以热值的单位是 J/kg,故 B 错误;柴油机的效率为 35%,说明
它工作时柴油完全燃烧放出的热量的 35%转化为有用功,故 C 错误;四冲程内燃机是吸气、压缩、做
功、排气四个冲程连续工作的循环过程,故 D 正确。
8.“便利贴”的背面有黏性,可方便地贴在课本上,其利用的物理知识是分子间存在 。 4
答案引力
解析“便利贴”的背面有黏性,可以减小分子之间的距离,使分子间作用力变大,从而产生更大的吸
引力,使“便利贴”方便地贴在课本上,利用的物理知识是分子间有引力。
9.急刹车时,车轮在地面留下很明显的刹车痕迹,同时车轮发热,此过程中轮胎内能将增加,是通过
方式改变内能。
答案做功
解析在汽车急刹车过程中,车轮与路面摩擦,车轮表面的温度会升高,这是通过做功的方式改变其内
能的。
10.(2019·海南中考)2019 年 6 月 5 日,我国首次用固体燃料运载火箭把“文昌物联一号”卫星成
功送上太空。火箭发射时要选用热值 (选填“大”或“小”)的固体燃料,燃料的质量减少,
热值 (选填“变小”或“不变”)。
答案大 不变
解析火箭发射时要选用热值大的固体燃料,原因是热值大,完全燃烧相同质量时,可以放出更多的热
量;热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,与其质量、是否燃烧和燃烧是否充分无关,所以在燃
料的质量减少时热值不变。
11.(2019·湖南怀化中考)云南省罗富县有一长达 27 km 的连续下坡山区公路,有经验的老司机在
下坡前往往先在汽车的各个轮胎上浇水,防止在下坡时因连续刹车使轮胎和刹车片过热,容易造成
交通事故。用水作冷却剂是利用了水的 大的特点,汽车在连续刹车过程中产生的内能
部分被轮胎上的水吸收。水的温度将 (选填“升高”“不变”或“降低”)。
答案比热容 升高
解析水的比热容大,相同质量的水和其他物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的
少,因此用水作为冷却剂,这是利用了水的比热容较大的性质;汽车在连续刹车过程中产生的内能部
分被轮胎上的水吸收,所以水的温度将升高。
12.(2019·黑龙江中考)如图所示,女同学采用往手上哈气来取暖,是利用 的方法来改变内
能的;男同学采用两手互相搓来取暖,是利用 的方法来改变内能的。 5
答案热传递 做功
解析女同学往手上哈气取暖,水蒸气放热使手的温度升高,是利用热传递的方法使手的内能增加的;
男同学两手互相摩擦取暖,克服摩擦力做功使手的温度升高、内能增大,属于做功改变物体的内
能。
13.(2019·广西玉林中考)太阳能热水器吸收 1.4×107 J 的能量,能把质量为 20 kg 的水从 25 ℃
加热到 75 ℃,则水吸收的热量为 J,热水器的热效率为 。[水的比热容为
4.2×103 J/(kg·℃)]
答案 4.2×106 30%
解析水吸收的热量 Q 吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×20 kg×(75 ℃-25 ℃)=4.2×106 J。
热水器的效率 η= ×100%=30%。
14.(2019·云南昆明中考)将 0 ℃的水和等质量的 80 ℃的水相混合,则混合后水的温度
是 ℃;若将 0 ℃的冰和等质量的 80 ℃的水相混合,结果发现,冰全部熔化成了水,但水的温
度维持 0 ℃,这个现象说明 。(不计热量损失)
答案 40 熔化吸热
解析 0 ℃的水和 80 ℃的水,质量相等,不计热量损失,所以 Q 吸=Q 放,即 cm(t-t01)=cm(t02-t),所以
t-t01=t02-t,t= (t02+t01)= ×(80 ℃+0 ℃)=40 ℃;将 0 ℃的冰和等质量的 80 ℃的水
相混合,发现冰全部熔化成了水,但水的温度维持 0 ℃,说明冰在熔化的过程中吸热。
15.我国南海海底蕴藏着大量的“可燃冰”,“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力。
同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍。若以 10 倍的关系粗略计算,1 kg
“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以使 kg 的水升高 40 ℃。[c 水=4.2×103
J/(kg·℃),q 煤气=4.2×107 J/kg] 6
答案 2 500
解析 1 kg 煤气完全燃烧放出的热量 Q 放=mq=1 kg×4.2×107 J/kg=4.2×107 J,
1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量 Q 放'=Q 放×10=4.2×107 J×10=4.2×108 J;由 Q=cmΔt
可得 m'=
=2
500 kg。
16.一台单缸 4 冲程柴油机飞轮的转速是 1 800 r/min,则此柴油机每秒做功 次。
答案 15
解析由题知,飞轮每秒转数 n= =30 r,完成了 30×2=60 个冲程,对外做功 =15 次。
17.在探究水的沸腾实验中,某同学用酒精灯对水进行加热,实验中完全燃烧了 4.2 g 酒精,则放出
了 J 的热量;若这些热量有 30%被 600 g、25 ℃的水吸收,则水的温度可以升高
到 ℃。[已知酒精的热值为 3.0×107 J/kg,环境为 1 标准大气压]
答案 1.26×105 40
解析完全燃烧 4.2 g 酒精放出热量 Q 放=m 酒精 q=4.2×10-3 kg×3.0×107 J/kg=1.26×105 J;
由题意可得,水吸收的热量 Q 吸=30%Q 放=30%×1.26×105 J=3.78×104 J,
根据 Q 吸=c 水 m 水 Δt 可得,水升高的温度 Δt= =15 ℃,
水的末温 t=t0+Δt=25 ℃+15 ℃=40 ℃。
能力提升
18.质量和初温都相同的水和铜块,分别放出相同的热量后将铜块投入水中(c 水>c 铜,不计热损失),
则( )
A.水的温度升高,铜块的温度降低,且水升高的温度和铜块降低的温度相同7
B.水的温度降低,铜块的温度升高,且水降低的温度和铜块升高的温度相同
C.水的温度升高,铜块的温度降低,且水增加的内能和铜块减少的内能相同
D.水的温度降低,铜块的温度升高,且水减少的内能和铜块增加的内能相同
答案 D
解析质量和初温都相同的水和铜块,当它们放出相同的热量后,由 Q=cmΔt 可知,比热容越大,降低
的温度越小;由于水的比热容大,所以水降低的温度小,由于初温相同,所以水的末温高。根据热传
递的条件,所以质量和初温都相同的水和铜块,当它们放出相同的热量后,再将铜块投入水中,热量
由高温的水传给低温的铜块。故铜块内能增大,水的内能减小,因不计热损失,则水减小的内能和铜
块减增加的内能相同。故 D 正确,ABC 错误。
19.(2019·山东泰安中考)某载重汽车自重 12 t,车轮与地面的总接触面积为 0.5 m2,汽车以 72
km/h 的速度在平直公路上匀速行驶时,柴油发动机的功率为 210 kW,每行驶 43 s 消耗柴油 700 g,
柴油的热值为 4.3×107 J/kg。下列说法中( )
①完全燃烧 700 g 柴油放出的热量为 3.01×109 J
②该柴油发动机效率为 30%
③汽车的牵引力为 1.05×104 N
④若公路所能承受的最大压强为 8×105 Pa,汽车最多能装载 40 t 的货物
A.只有①②正确
B.只有③④正确
C.只有①③正确
D.只有②③正确
答案 D
解析①完全燃烧 700 g 柴油放出的热量 Q 放=m 柴油 q=0.7 kg×4.3×107 J/kg=3.01×107 J,故①错
误;②柴油发动机做功 W=Pt=210×103 W×43 s=9.03×106 J,柴油发动机的效率 η=
×100%=30%,故②正确;③汽车速度 v=72 km/h=20 m/s,汽车的牵引力 F=8
=1.05×104 N,故③正确;④公路所能承受的最大压力 F=pS=8×105 Pa×0.5
m2=4×105 N,汽车与货物的质量之和 m 总= =4×104 kg=40 t,汽车最多能装载货
物质量 m=m 总-m 车=40 t-12 t=28 t,故④错误。综上,①④错误,②③正确。
20.
夏天中午海边的沙子热,海水却很凉。对此,同学们提出如下猜想:可能是沙子和水的比热容不同。
为了比较水和沙子吸热本领的大小,小明和小华所在的两探究小组都做了如图所示的实验:
(1)他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅棒、铁架台、石棉网,除此之外,还需
要 ;实验时使用搅拌棒的作用是 。
(2)设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为多余的是 。
A.采用完全相同的加热方式
B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的水和沙子
D.盛放水和沙子的容器相同
(3)水和沙子吸热的多少是通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。
(4)两小组获得的实验结论是:等质量的沙子和水加热相同的时间,沙子的温度上升得多。由此他们
猜想:等质量的沙子和水升高相同的温度,加热沙子的时间 (选填“长”或“短”)。
答案(1)天平 使物体受热均匀 (2)B (3)加热时间 (4)短
解析(1)根据比较不同物质的吸热能力,要控制不同物质的质量相同,故还需要天平;实验时使用搅
拌棒的作用是使物体受热均匀;(2)用控制变量法进行探究,因为引起温度变化的因素是吸热的多9
少、物质的质量、加热时间和方式,与酒精的多少无关,所以 B 选项多余;(3)根据转换法,水和沙子
吸热的多少是通过加热时间来反映的;(4)两小组获得的实验结论是:等质量的沙子和水加热相同的
时间,沙子的温度上升得多,据此推理,等质量的沙子和水升高相同的温度,加热沙子的时间短。
21.把质量为 500 g 的水加热到 80 ℃,吸收了 8.4×104 J 的热量,已知水的比热容为 4.2×103
J/(kg·℃),求:
(1)水温升高了多少?
(2)原来水的温度是多少?
答案(1)40 ℃ (2)40 ℃
解析(1)由 Q 吸=cmΔt 得升高的温度 Δt= =40 ℃;
(2)水原来的温度 t=80 ℃-40 ℃=40 ℃。
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