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1、内能内能的利用真题分点练考点1内能1.2018江苏无锡将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来,这是由于墨水分子和水分子在不停地,彼此进入对方的分子中.2.2018湖北宜昌把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起,在室温下放置5年后再将它们切开,可以看到它们互相渗入约1 mm,表明固体之间也能发生现象;将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧压在一起,两个铅柱就会结合在一起,甚至在下面吊一个重物都不能把它们拉开,主要是因为铅柱的分子之间存在.3.2018陕西夏天,将厚衣物和樟脑丸装入带有排气孔的塑料收纳袋内,用抽气筒向外抽气,收纳袋体积缩小,如图所示.抽气时,抽气筒壁因摩擦而发热,这是通过的方式改变了
2、它的内能.冬天打开收纳袋,会闻到樟脑的气味,说明了分子.4.2018安徽如图所示,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,迅速向下压活塞,硝化棉就燃烧起来.这是因为活塞压缩空气做功,达到了硝化棉的着火点.5.2018重庆B卷生活中用铁锅加热菜油,菜油的温度很快升高,这是通过的方式增加了菜油的内能;用热油炒菜时,远远地就能闻到炒菜的香味,这是由于分子在永不停息地做运动.6.2018湖南怀化铁水很热,冰块很冷,但它们都具有能.冬天搓手可以感到温暖,是通过的方式改变内能的;用热水袋取暖,是通过的方式改变内能的.7.2018山西端午情浓,粽叶飘香.端午节那天,小明家里弥漫着粽子的清香.这一现象表明
3、()A.分子间存在引力B.分子间存在斥力C.温度越高分子运动越慢D.分子在不停地做无规则的运动8.2018河北下列事实不能作为相应观点的证据的是()A.尘土飞扬,说明分子是运动的B.电解水得到氢气和氧气,说明分子是可分的C.气体被压缩后体积发生了较大变化,说明气体分子间的距离大D.将两个干净平整的铅柱紧压在一起会结合起来,说明分子间存在引力9.2018江苏扬州下列事例中用做功的方式使冰熔化的是()A.使太阳照射冰B.冰与冰相互摩擦C.将冰浸入热水中D.用炉火加热冰10.2018江苏连云港关于温度、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
4、.在汽油机的做功冲程中,燃气的内能增加D.温度相同的物体接触时不发生热传递11.2018江苏苏州关于内能,有以下四个观点,你认为正确的是()热机在做功冲程中将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方式A.B.C.D.考点2比热容12. 2018江苏扬州如图所示,发动机采用循环流动的水进行冷却,这是利用了水的较大的特性;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)13.2018四川南充某台四冲程汽油机飞轮的转速为
5、1 800 r/min,在1 s内,汽油机完成了个工作循环.如果汽油机在一段时间内消耗了500 g汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量J.(q汽油=4.6107 J/kg)14.2018山东济宁将盛有250 g凉牛奶的瓶子放在热水中(如图甲所示),通过的方式改变牛奶的内能.图乙是牛奶与热水的温度随时间变化的图像,则牛奶在加热过程中吸收的热量为J.c牛奶=2.5103 J/(kg)15.2018广西桂林经常下厨的小关发现,同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,油的温度总是升高得快些.这是因为()A.水的比热容小,吸热后温度升高得快B.油的比热容小,吸热后温度升高得快C.在相同的时
6、间内,水吸收的热量较多D.在相同的时间内,油吸收的热量较多16.2017广东广州甲、乙两物体质量都为1 kg,丙物体质量为2 kg,三个物体的温度都升高1 ,吸收的热量如图所示.以下说法正确的是()A.乙的比热容与丙的相等B.甲的比热容比乙的大C.甲的温度升高1 ,需吸收2 000 J的热量D.甲、乙的温度都降低1 ,乙比甲放出的热量多17.2018江苏南京如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”的实验装置,两个相同的易拉罐中分别装有质量和初温都相同的a、b两种液体,用相同的装置加热,根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,下列说法中正确的是()A.组装器材时,先固定上面铁圈
7、的高度B.升高相同温度,a液体吸收的热量更多C.a液体的比热容小于b液体的比热容D.不添加器材,利用本实验装置还可以比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量18.2018广东广州(4分)如图(a)所示,用加热器给初温均为20 的甲、乙液体加热(m甲m乙),两种液体每秒吸收的热量相同.这两种液体的温度加热时间的图线如图(b). (a)(b)(1)某时刻温度计示数如图(a)所示,此时乙液体的温度为.(2)甲液体第30 s的内能_第35 s的内能(选填“大于”“等于”或“小于”).(3)小明根据图(b)中0至30 s图线及题目所给信息得出:甲液体的比热容比乙液体的大.你认为小明的说法是否正确?_.你的
8、判断依据是什么?_.19.2018山东聊城(6分)在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,用酒精灯给烧杯中的水加热,烧杯中盛有初温为20 、质量为100 g的水,在一个标准大气压下将这些水加热至沸腾时,需要完全燃烧3 g酒精.水的比热容为4.2103 J/(kg),酒精的热值为3.0107 J/kg(1)水吸收的热量是多少?(2)求此过程中酒精灯烧水的热效率.(3)科学研究表明:1 g 100 的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26103 J的热量.水开始沸腾后持续观察沸腾现象,同时发现水的质量减少了5 g,求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量.考点3内能的利用20.2018山东临沂甲图中,迅
9、速向下压活塞,能量的转化情况是.乙图内燃机的工作过程中与甲图能量转化情况相同的是(选填图中的代号).21.2018江苏无锡如图所示是汽油机工作时做功冲程的示意图,下列说法正确的是()A.该冲程中活塞往复运动两次B.该冲程是机械能转化为内能C.该冲程是内能转化为机械能D.随着汽油的燃烧,汽油的热值会减小22.2018甘肃兰州下列关于四冲程内燃机的说法正确的是()A.热机效率越高,所做的有用功就越多B.汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气C.一个工作循环对外做功一次D.压缩冲程中将内能转化为机械能模拟提升练1.2018郑州外国语三模液体和空气接触的表面存在一个薄层表面层,如图所示.由于液体分子做无规
10、则运动,表面层就存在一些具有较大能量的分子,它们可以克服分子间相互作用的力,脱离液体跑到空气中去,其宏观表现就是液体的(填物态变化名称).2.2018信阳一模每周五下午打扫卫生后,教室内都能闻到浓浓的消毒液的味道,这是现象,夏季尤为明显,这是因为.3. 2018焦作二测小明家汽车的发动机是四冲程汽油机,该汽油机工作时其中一个冲程的剖面图如图所示,该冲程的能量转化主要是;如果该汽油机飞轮的转速为2 400 r/min,在1 s内,汽油机对外做功次.“吸烟有害健康”,某次小明的爸爸在汽车里吸了一根烟,导致整个汽车里都充满烟味,这是因为.4.2018周口西华县一模我国成为全球首个海域“可燃冰”开采国
11、,可燃冰的热值很高,若1 g“可燃冰”完全燃烧放出的热量为4.2105 J,则这些热量可使2 kg、20 的水温度升高;若用这些热量加热等质量的沙石,沙石升高的温度(选填“大于”“小于”或“等于”)水升高的温度,这是因为水的较大.不计热量损失,c水=4.2103 J/(kg)5.2018郑州外国语三模每年3月至4月,福建会出现“回南天”这种气候现象,即从中国南海吹来的暖气流,与从中国北方南下的冷空气相遇,发生物态变化,使华南地区的天气阴晴不定、非常潮湿,期间有小雨或大雾.下列描述正确的是()A.与暖气流相比,冷空气分子的运动速度更大B.“回南天”气候现象的形成原理与烧开水壶嘴冒出的“白气”形成
12、原理相同C.“回南天”气候现象的形成主要是暖气流和冷空气碰撞做功导致的D.与冷空气相比,暖气流所含有的热量多6.2018信阳二模(双选)下列说法正确的是()A.用热水比用冷水更容易去掉衣物上的污渍,说明温度越高,分子热运动越剧烈B.运动的物体只受到一对平衡力的作用时,机械能一定保持不变C.塑料吸盘能牢牢地吸附在玻璃上,说明分子间存在着吸引力D.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高7.2018郑州一测科学探究需要进行实验,在取得数据和事实后,再进行分析和推理,因此,在科学探究中我们需要区分事实与推论.下列叙述是事实或推论的是()在气体扩散实验中,抽去玻璃板后,红棕色的NO2气体进入到空气中在液
13、体扩散实验中,红墨水滴入热水,热水很快变红扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做无规则运动温度越高,分子的无规则运动越剧烈A.是事实,是推论B.是事实,是推论C.是事实,是推论D.是事实,是推论8.2018郑州一测用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化关系图像如图所示,则下列说法正确的是()A.升高相同的温度,甲液体吸收的热量多B.甲液体的吸热能力比乙液体的吸热能力强C.甲液体的比热容与乙液体的比热容之比为58D.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量9.2018郑州外国语三模(4分)小明同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个
14、实验来探究煤油和酒精的热值的大小关系.他组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见下表: 燃料加热前的水温/燃料燃尽后的水温/煤油 25 44酒精 25 34(1)为了保证实验结论的可靠性,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还控制了两个相同的物理量,它们是:_、_.(2)你认为煤油和酒精两种燃料中,热值较大的是_.(3)小明同学还想利用这种实验方案粗略计算出煤油和酒精的热值,除图中所示器材外,小明还需要补充的实验仪器是:_.10.2018焦作二测(8分)太阳能是一种可再生清洁能源,为了响应“节能减排”的号召,某学生家购买了一台容积为100 L的太阳能热水器,如图所示.该热水器上集热器的面积为2
15、 m2,集热器对太阳能的利用效率为50%,在阳光垂直照射的地球表面上1 m2得到的太阳辐射功率可达1 400 W.若用该太阳能热水器将整箱水的温度从20 加热到70 .水的比热容为4.2103 J/(kg),水的密度为1.0103 kg/m3.(1)这台太阳能热水器需要吸收的热量至少是多少?(2)这台太阳能热水器需要阳光垂直照射至少多少时间?参考答案真题分点练1. 做无规则运动间隙2.扩散引力3.做功在不停地做无规则运动(或在运动)【解析】抽气筒向外抽气过程中,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,这是通过做功的方式改变物体的内能的.闻到樟脑丸的气味属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动.4.
16、空气内能增加,温度升高【解析】用力向下压活塞,活塞压缩空气,对空气做功,活塞的机械能转化为空气的内能,因此空气内能增加,温度升高,当空气的温度达到硝化棉的着火点时,硝化棉就燃烧起来.5.热传递无规则【解析】炒菜时,用铁锅加热菜油,是通过热传递的方式改变了油的内能.用热油炒菜时,远远地就闻到炒菜的香味,该现象属于扩散现象,扩散现象表明分子在永不停息地做无规则运动.6.内做功热传递【解析】一切物体,不论温度高低都具有内能;冬天两手互搓时克服摩擦做功,将机械能转化为手的内能,使手的内能增加,是通过做功的方式改变物体的内能的;使用热水袋取暖,热量从暖水袋传递到手上,是通过热传递改变物体的内能的.7.D
17、【解析】小明家弥漫着粽子的清香,这是扩散现象,是由于分子在不停地做无规则运动而产生的.8.A【解析】尘土飞扬是宏观物体的机械运动,不能说明分子是否运动.9.B【解析】A中使太阳照射冰,C中将冰浸入热水中,D中用炉火加热冰都是通过热传递的方式使冰的内能增加的,B中冰与冰相互摩擦是通过做功的方式使冰熔化的,选项B正确.10.D【解析】温度相同的物体内能不一定相等,因为物体的内能还与物体的质量、状态有关,故A错误;热量是一个过程量,只能说吸收热量或放出热量,不能说“所含的热量”,故B错误;在汽油机的做功冲程中,燃气的内能转化为活塞的机械能,内能减小,故C错误;发生热传递的条件是存在温度差,热量从高温
18、物体传向低温物体,故D正确.11.C【解析】在热机的做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞向下运动,将内能转化为机械能,故正确;一切物体在任何温度下都具有内能,所以0 的物体仍具有内能,故错误;发生热传递的条件是:有温度差,所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体,故错误;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,故正确.12.比热容4.2105【解析】水吸收的热量Q=c水mt=4.2103 J/(kg)10 kg10 =4.2105 J.13.152.3107【解析】由于四冲程汽油机的飞轮在1 min内转了1 800 r,而每转2 r完成一个工作循环,故汽油机1 min内共完成
19、900个工作循环,所以1 s内完成了15个工作循环;汽油完全燃烧放出的热量Q=mq汽油=0.5 kg4.6107 J/kg=2.3107 J.14.热传递1.25104【解析】凉牛奶放在热水中,能从热水中吸热升温,是通过热传递的方式改变牛奶的内能的.在此过程中,0.25 kg的牛奶从20 升温到40 ,吸收的热量为Q吸=c牛奶m(t2-t1)=2.5103 J/(kg)0.25 kg(40 -20 )=1.25104 J.15.B【解析】用相同的燃气灶加热,相同时间内水和食用油吸收的热量相同,故C、D错误;质量相等、初温相同的水和食用油,相同时间内吸收的热量相同,因为水的比热容大于食用油的比热
20、容,根据Q=cmt知,油的温度升高得快些,故A错误、B正确.16.B【解析】乙和丙升高的温度相同时,吸收的热量相同,但是它们的质量不相等,所以比热容大小不相等,故A错误;甲和乙质量相同,升高的温度相同,甲吸收的热量多,所以甲的比热容大,故B正确;从题图中可以看出,甲升高1 时吸收的热量为3 000 J,故C错误;甲和乙都升高1 ,甲吸收的热量多,故都降低1 时,甲放出的热量多,故D错误.17.C【解析】实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要先调整好下面铁圈的高度,然后根据温度计的使用规则调整好上面铁圈的高度,因此要按照自下而上的顺序组装器材,A错;由题图乙可知,a、b两液体升高相同的温度,b液体
21、加热时间长,即b液体吸收热量多,故b液体的比热容比a液体大,B错,C对;为了比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量,需要添加不同燃料,还需添加天平来测量不同燃料的质量,因此不添加器材是无法完成这一实验的,D错.18.(1)58(2)小于(3)正确在030 s内,甲、乙两种液体在相等的时间内吸收的热量相等,升高的温度相同,由于m甲c乙19.(1)一个标准大气压下水的沸点为100 水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2103 J/(kg)0.1 kg(100 -20 )=3.36104 J(2)3 g酒精完全燃烧释放的热量Q放=mq=310-3 kg3.0107 J/kg=9104 J;酒精灯
22、烧水的热效率=Q吸Q放100%=3.36104J9104J100%37.3%(3)1 g 100 的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26103 J的热量,则5 g 100 的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收的热量Q=5 g2.26103 J/g=1.13104 J20.机械能转化为内能B21.C【解析】活塞往复运动两次是一个工作循环,该冲程活塞由上向下运动一次,故A错误;做功冲程中,燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,故B错误,C正确;热值是燃料自身的一种特性,与燃料的质量无关,故D错误.22.C【解析】用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比称作热机效率,由于燃料完全燃烧放出能量的多
23、少不确定,所以有用功的大小不能确定,故选项A错误;汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气和汽油的混合物,故选项B错误;四冲程内燃机一个工作循环对外做一次功,故选项C正确;压缩冲程中将机械能转化为内能,故选项D错误.模拟提升练1.引汽化【解析】由于分子间存在引力和斥力,故当液体分子脱离液体时需克服分子间相互作用的引力;分子由液体脱离到空中变成气体,该过程中物质从液态变为气态,属于汽化现象.2.扩散温度越高分子运动越剧烈【解析】由于消毒液的分子在不停地做无规则运动,通过扩散现象充满整个教室,所以教室内都能闻到浓浓的消毒液的味道;分子运动的快慢与温度有关,温度越高分子运动越剧烈,扩散现象越明显.3.内能
24、转化为机械能20分子在不停地做无规则运动【解析】题图中火花塞有火花,说明汽油机正处于做功冲程,高温高压的燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能;“2 400 r/min”表示该汽油机飞轮1 min转2 400 r,汽油机1 min对外做功1 200次,则1 s对外做功20次;“充满烟味”属于扩散现象,该现象表明分子在永不停息地做无规则运动.4.50大于比热容【解析】由题意可知,水吸收的热量Q吸=Q放=4.2105 J, 由Q=cmt得,水升高的温度:t=Q吸c水m=4.2105J4.2103J/(kg)2kg=50 ;水的比热容大于沙石的比热容,由题知水和沙石的质量相等,吸收的热量又相等,根据Q
25、=cmt可知,沙石升高的温度大于水升高的温度.5.B【解析】选项解读正误A温度越高分子运动越剧烈,与暖气流相比,冷空气温度较低,分子运动的平均速度更小.B“回南天”气候现象是暖气流中的水蒸气遇到温度较低的冷空气时液化形成的.烧开水时冒出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故形成原理相同.C暖气流中的水蒸气温度降低,是因为暖气流与冷空气相遇时,暖气流与温度较低的冷空气之间发生了热传递.D热量是指在热传递过程中传递能量的多少,是个过程量,不能说某物体含有热量,只能说物体放出或吸收热量.6.AD【解析】用热水洗衣服时,衣物上的污渍的分子的热运动更剧烈,因而更容易脱离衣物,A对;运动的物体如果只受
26、一对平衡力的作用,则物体做匀速直线运动,动能不变,但物体的高度可能变化,重力势能可能改变,因此机械能可能改变,B错;塑料吸盘能吸附在玻璃上是因为受到大气压的作用,C错;物体吸收热量,内能增加,但物体的温度不一定升高,如冰在熔化时,吸收热量,内能增大,但温度保持不变,D对.7.A【解析】在气体扩散实验中,抽去玻璃板后,红棕色的NO2气体进入到空气中,这是实验事实; 在液体扩散实验中,红墨水滴入热水,热水很快变红,这是实验事实; 扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做无规则运动,这是实验推论; 温度越高,分子的无规则运动越剧烈,这是实验推论.8.C【解析】由题意可知,用两个相同的电加热器给甲、乙
27、两种液体加热,则在相等时间内两种液体吸收的热量相等,D错误;由题图知,升高相同的温度,甲液体需要加热的时间比乙液体短,故甲液体吸收的热量比乙液体少,又由于甲、乙两种液体的质量相等,根据Q=cmt可知,甲液体的比热容比乙液体小,即乙液体的吸热能力强,A、B错误;由题图可知,当加热9 min时,t甲=80 ,t乙=50 ,此时甲、乙两液体吸收的热量相等,根据Q=cmt可得c甲c乙=Q甲m甲t甲Q乙m乙t乙=58,C正确.9.(1)水的质量燃料的质量(2)煤油(3)天平 【解析】(2)根据表格数据,相同质量的两种燃料完全燃烧后,通过煤油加热的水的温度升高较大,说明煤油放出的热量较多,煤油的热值较大;(3)要计算出煤油和酒精的热值,根据q=Q放m,除了要计算出放出的热量外,还需要测量出燃料和水的质量,故还需要天平.10.(1)V=100 L=0.1 m3整箱水的质量m=V=1.0103 kg/m30.1 m3=100 kg水吸收的热量Q吸=cmt=4.2103 J/(kg)100 kg(70 -20 )=2.1107 J(2)阳光垂直照射时,热水器获得的辐射功率P=2 m21 400 W/m2=2 800 W热水器需要阳光垂直照射的时间t时=Q吸P=2.1107J2800W50%=1.5104 s
