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文档介绍
(云南专版)2020届中考物理 模块三 热学 第5讲 内能 内能的利用习题
第5讲 内能 内能的利用 命题点1 分子热运动 1.(2017·昆明)下列说法正确的是(C) A.原子由质子和中子组成 B.海绵容易被压缩说明分子间有空隙 C.“二手烟”危害他人健康,是由于吸烟产生的有害分子不停地运动 D.液体很难被压缩,说明分子间有引力 2.(2018·云南)盛夏时节,百花绽放,花香四溢,沁人心脾,同学们闻到“花香”说明分子做__无规则运动__. 3.(2018·昆明)原子核由质子和__中子__组成;蛇是高度近视眼,对周围事物是看不清楚的,但它靠不断吐舌头(蛇信子)获取周围空气中的气味来确定物体,这说明气体分子__在永不停息地做无规则运动__. 4.(2016·云南)起重机工作时,钢丝绳未被拉断,是因为组成钢丝绳的物质分子间存在__引力__.空气流动会形成风,这__不属于__(填“属于”或“不属于”)扩散现象. 5.(2014·昆明)端午节吃粽子,会闻到粽子的清香,说明分子发生了__扩散__现象;两块表面干净的铅互相压紧能够吊住重物,说明分子间存在__引力__. 命题点2 内能 6.(2014·云南)用高压锅烧水,拧紧锅盖后水温缓慢上升,在水烧开前,锅内水的 (B) A.体积变小 B.内能变大 C.密度变大 D.比热容变小 7.(2018·昆明)如图所示是流星经过大气层与空气摩擦发热、发光的一幅照片,这个现象说明做功可以改变物体的__内__能. 16 8.(2017·云南)过桥米线是云南人爱吃的食物,路过米线馆可以闻到汤的香味,这是__扩散__现象;“汤钵烫手”是汤钵和手之间发生了__热传递__. 9.(2017·昆明)汽车发动机工作时,会产生大量的热量,为让它正常工作,需要对它进行冷却,“水冷却”是冷却方式之一,这是因为水的__比热容__较大,冷却效果好;当水吸收发动机缸体热量后,水的内能__增大__. 10.(2015·曲靖)温度计浸入液体中测量温度时,通过__热传递__的方式使温度计与被测液体的温度达到相同. 命题点3 比热容 11.(2018·昆明)在探究“物质吸热规律”的实验中: (1)取__相同__质量的水和煤油放入两个相同的容器里,用同样的两个酒精灯对它们加热(如图所示).加热时,上下缓慢地提拉搅拌器,这是为了使水和煤油受热__均匀__. (2)实验中加热时间相同,水和煤油吸收的热量可以认为是相同的,假设加热时间1 min吸收的热量为Q,经过实验得到了以下两组数据: 液体名称 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 吸收的热量 水 200 20 27 1 Q 27 35 1 Q 35 42 1 Q 煤油 200 20 35 1 Q 35 51 1 Q 16 51 66 1 Q 从表中的数据可以得到: ①相同质量的水或者煤油,它们吸收相同的热量后升高的温度几乎是__相同__的; ②相同质量的水和煤油,它们吸收相同的热量后升高的温度是__不同__的. (3)由(2)中①、②两个结论发现,不同物质吸热的本领大小,为了描述物质吸热本领大小,引入了一个物理量,它就是__比热容__. (4)春城昆明之所以冬无严寒,夏无酷暑,一个原因是高原明珠“滇池”对气温起到了调节作用,因为水的__比热容__较大,当水吸收或放出相同的热量,温度变化较小. 命题点4 热机 12.(2014·昆明)如图是汽油机工作的四个冲程,其中表示机械能转化为内能的冲程是(A) A B C D 13.(2014·曲靖)关于热机,下列说法中正确的是(C) A.效率越高的热机功率也越大 B.汽油机和柴油机均属于内燃机,工作时它们点火的方式也相同 C.汽油机工作时汽油在汽缸里燃烧,汽油属于二次能源 D.使用热值高的燃料可提高热机的效率 14.(2018·曲靖)炖鸡肉是通过__热传递__(填“做功”或“热传递”)的方式来改变鸡肉的内能.如图所表示的是热机的__做功__冲程. 16 命题点5 热量及其计算 15.(2018·曲靖)小丽闻到烧饵的香味,是因为烧饵块分子在做__无规则__运动,把一壶2 kg的水从25 ℃加热到75 ℃,水吸收__4.2×105__J的热量[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]. 16.(2018·昆明)“卡路里”简称“卡”,是热量的另一个单位,现在仍被广泛使用在营养计量和健身手册中.1卡是这样规定的:在一个标准大气压下,1 g水温度升高 1 ℃吸收的热量.那么 1 卡=__4.2__J.一辆汽车发动机的效率是35%,那么该车完全燃烧 1 kg 汽油做的有用功是__1.61×107__J.[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q汽油 =4.6×107 J/kg] 17.(2016·云南)植物通过光合作用将太阳能转化为__化学__能.资料显示,在地球上阳光充足的地方1 m2的面积上每年获得的太阳能可达4.2×109 J,这些能量相当于__140__kg焦炭完全燃烧放出的热量(焦炭的热值为3.0×107 J/kg). 18.(2015·曲靖)人人讨厌垃圾,对其避之不及,现在人们已可将垃圾变废为宝.如通过在封闭的炉中焚烧垃圾,臭气能得到分解,焚烧时产生的热可用来发电,利用化学方法将焚烧时所产生的一些物质合成多种化工产品.某处理厂在高温高压下通过催化剂的作用可以用1吨某种垃圾生产出170 kg的燃料油.若燃料油的热值为4.2×107 J/kg,完全燃烧1 kg这种燃料油放出的热量是__4.2×107__J,这些热量可以使__125__ kg水温度从20 ℃升高到100 ℃.[c水=4.2×103 J/(kg·℃)] 19.(2018·云南)小明家新买来一台容积为80 L的天然气热水器.小明学习了热效率的知识后,尝试估测该热水器的热效率,他把“进水量”设置为40 L,“出水温度”设置为40 ℃后,开始加热.当水温达到40 ℃时,自动停止加热.已知当时自来水的温度是20 ℃,加热前天然气表的示数为129.96 m3,停止加热后变为130.06 m3.天然气的热值q天然气=4.2×107 J/m3,水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃),1 L=1.0-3 m3.求: (1)水箱中水的质量; (2)水箱中水吸收的热量: (3)该热水器的热效率. 解:(1)把“进水量”设置为40 L,则水箱中水的体积: V=40 L=40 dm3=40×10-3 m3 由ρ=得水箱中水的质量: m=ρV=1×103kg/m3×40×10-3 m3=40 kg 16 (2)由题意可得,水吸收的热量: Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×40 kg×(40 ℃-20 ℃)=3.36×106 J (3)使用天然气的体积: V气=130.06 m3-129.96 m3=0.1 m3 天然气完全燃烧释放的热量: Q放=qV气=4.2×107 J/m3×0.1 m3=4.2×106 J 该热水器的热效率: η===80% 命题点6 能量的转化与守恒 20.(2017·云南)如图所示的四幅图中将电能转化为机械能的是(C) A.钻木取火 B.水蒸气将塞子冲出 C.通电导体在磁场中受力 D.焦耳定律实验 21.(2015·昆明)可充电电筒的电池能反复充放电使用,既节约了资源,也保护了环境.电池充电时,__电__能转化为化学能,用电筒照明时,小灯泡将电能转化为__光__能. 分子动理论 1.(2018·绵阳)如图所示,将两个铅柱的底面削平、削干净,紧紧压在一起,在下面吊一个重物都不能把它们拉开.这个实验事实说明(C) 16 A.物质是由分子构成的 B.分子在不停地做热运动 C.分子之间存在引力 D.分子之间存在斥力 2.(2018·黄冈)刚装修完的房子,打开房门就会闻到刺鼻的气味,这是__分子无规则运动__的结果.为了减少新房子有害气体对人体造成的危害,根据温度越高,__扩散__越快,可以采取在高温季节来临前装修完并搁置一段时间,加强通风等措施. 内能 3.(2017·广州)甲、乙两杯水温度各为40 ℃,80 ℃,下列说法正确的是(C) A.只有加热才能使水升温 B.甲杯中水的内能一定比乙杯中的小 C.乙杯中水的温度降低,水的内能一定减小 D.甲杯中的水分子运动一定比乙杯中的剧烈 4.(2018·怀化)铁水很热,冰块很冷,但它们都具有__内__能.冬天搓手可以感到温暖,是通过__做功__的方式改变内能;用热水袋取暖,是通过__热传递__的方式改变内能. 比热容 5.(2018·淄博)下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是(D) A.让热水流过散热器供暖 B.用循环水冷却汽车发动机 C.沿海地区昼夜温差较小 D.夏天在房间内洒水降温 16 6.(2018·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(B) 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 7.(2018·邵阳)蓄水量为1 t的太阳能热水器现在装满了30 ℃的水,经过光照后升高了20 ℃,则水吸收的热量是__8.4×107__J.[c水=4.2×103 J/(kg·℃)] 热值 8.(2018·益阳)下列关于热值的说法正确的是(D) A.2 kg煤的热值大于1 kg煤的热值 B.燃料热值越大,燃烧放出的热量越多 C.燃料燃烧不完全时热值变小 D.燃料的热值是燃料本身的特性,与其他因素无关 9.(2017·庆阳)2016年8月,中国发射了全球首颗量子卫星,为纪念墨子,这颗卫星被命名为“墨子号”.发射卫星和火箭常使用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢具有(D) A.较小的密度 B.较大的比热容 C.较低的沸点 D.较高的热值 热机 10.(2018·邵阳)小型汽车上的四冲程汽油机中,主要把机械能转化为内能的冲程是(B) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 16 11.(2018·滨州)如图是内燃机工作循环中的一个冲程,它是(C) A.压缩冲程,将化学能转化成内能 B.压缩冲程,将机械能转化成内能 C.做功冲程,将内能转化成机械能 D.做功冲程,将机械能转化成内能 12.(2017·枣庄)如图是某内燃机工作时的能量流向图,该内燃机的热机效率是(B) A.25% B.35% C.40% D.75% 能量的转化与守恒 13.世界上还有许多欠发达地区至今用不上电.美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球,球在被踢的过程中,其内部装置能够发电,并将产生的电能储存在蓄电池中,用来点亮LED灯,该过程中的能量转化形式是(A) A.动能→电能→化学能→光能 16 B.电能→动能→化学能→光能 C.动能→电能→光能→化学能 D.电能→动能→光能→化学能 重难点1 温度、内能、热量的关系 (2018·昆明盘龙区一模)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是(C) A.物体温度越低,分子无规则运动越剧烈 B.物体温度越高,含有的热量越多 C.水沸腾时吸收热量,温度保持不变 D.热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体 【变式训练1】 以下关于温度、内能、热量的说法中,正确的是__GL__ E.热胀冷缩中的“热”“冷”是指内能 F.物体运动越快,内能越大 G.热传递过程中,热量由高温物体传向低温物体 H.0 ℃的冰块,其内能为零 I.物体温度升高一定是吸收了热量 J.正在沸腾的水的温度一定是100 ℃ K.60 ℃的水一定比30 ℃的水含有的热量多 L.冰熔化时温度保持不变,内能增加 重难点2 热量的相关计算 (2018·云大附中一模)已知天然气的热值为4.0×107 J/m3,完全燃烧2.1 m3的天然气可以获得__8.4×107__J的热量;不计热量损失,这些热量可以使500 kg的水,温度升高__40__℃.[c水=4.2×107 J/(kg·℃)] 16 【变式训练2】 (2017·德阳)质量和初温相同的甲、乙两种液体,经同一加热器加热相同的时间后甲的温度大于乙的温度,则甲液体的比热容__小于__(填“大于”“等于”或“小于”)乙液体的比热容.如果乙液体的质量为1 kg,初温为20 ℃,加热一段时间后温度升高到50 ℃,吸收的热量为1.26×105 J,则乙液体的比热容为__4.2×103__J/(kg·℃). (2018·昆明盘龙区一模)菜油最适宜的烹饪温度在150 ℃至180 ℃之间.“炸洋芋”时,用天然气灶将质量为2 kg的菜油从室温20 ℃加热到170 ℃,菜油需吸收__6×105__J的热量.若天然气完全燃烧释放出的热量有60%被菜油吸收,则需燃烧__0.025__ m3的天然气.[c菜油=2.0×103 J/(kg·℃),q天然气=4×107 J/m3] 破解易错题 在标准大气压下,质量1 kg、温度为20 ℃的水吸收了3.78×105 J的热量后,水的温度升高__80__℃[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]. 实验 探究不同物质的吸热能力 为了比较水和食用油的比热容,某同学用如图所示的器材进行了实验.实验数据记录如表: 物质 质量/g 初始温 度/℃ 加热时 间/min 最后温 度/℃ 水 200 20 6 45 食用油 200 20 6 70 (1)该实验除了图示中的实验器材以外,还需要的测量工具是停表、__天平__和__温度计__. (2)实验中,两烧杯内放入__相同规格__的电加热器,这样可以保证在相同的时间内,水和食用油吸收的热量__相同__,通过比较__温度计示数变化的大小__来比较水和食用油的吸热能力. 16 (3)由实验数据可知,__水__的吸热能力强. (4)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给__水__加热更长的时间,此时水吸收的热量__大于__(填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量. (5)实验中用到的研究方法除了转换法还用到了__控制变量__法.实验中__不能__(填“能”或“不能”)用体积相等的两种液体来做实验.原因是__没有控制质量相同__. (6)已知水的比热容为4.2×103 J/( kg·℃),则食用油的比热容为__2.1×103__J/( kg·℃). (7)汽车发动机常用水作为冷却剂是因为和其他物质相比,水的__比热容__较大;寒冷的冬天水箱要加防冻液,这是为了降低水的__凝固点__. 练本 考点1 分子动理论 1.(2018·怀化)下列现象中不能说明分子做无规则运动的是(A) A.扫地时灰尘飞舞 B.车加油时,能闻到汽油味 C.加了白糖的水会变甜 D.秋天桂花飘香 2.(2018·广东)常见的物质由分子组成,分子由__原子__组成;夏日荷花盛开飘来阵阵花香,这是__扩散__现象;清晨荷叶上的两颗露珠接触后成了更大的一颗水珠,表明分子之间存在__引__力. 3.(2018·临沂)大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的,其中主要成分是水,这是利用了水的__比热容大__的特点.配制防冻冷却液时将乙二醇加入水中,二者混合后实际的总体积小于混合前水和乙二醇的总体积,这说明分子是运动的,同时也说明__分子之间有间隙__. 16 考点2 内能 比热容 4.(2018·眉山)下表中是几种物质的比热容,小张同学根据提供的数据得出了四个结论,其中正确的是(C) 几种物质的比热容[J·(kg·℃)-1] 水 4.2×103 铁 0.46×103 酒精 2.4×103 铜 0.39×103 煤油 2.1×103 干泥土 0.54×103 冰 2.1×103 水银 0.14×103 A.一杯水比一桶煤油的比热容小 B.液体的比热容一定比固体的比热容大 C.水吸收或放出热量的本领较强,常用作冷却剂 D.比热容是物质自身的性质之一,只和物质的种类有关 5.(2018·昆明五华区二模)小明常用手给奶奶搓背和用热水给奶奶泡脚,都能使奶奶的身体感到暖和,搓背是通过__做功__的方式改变内能的,泡脚是通过__热传递__的方式改变内能的. 6.(2018·昆明官渡区二模)用扫帚摊开篮球场地面上的积水这是通过__增大液体表面积__的方法加快蒸发的.质量为10 kg的水,温度升高10 ℃,它吸收的热量是__4.2×105__J.[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)] 考点3 热值 热机 7.(2018·黔南)如图表示的是汽油机工作时的(C) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 16 D.排气冲程 8.(2018·昆明官渡区二模)随着人们生活水平的提高,汽车走进了千家万户.下列关于汽车涉及的知识,说法正确的是(B) A.用水作发动机的冷却剂是因为水的比热容小 B.发动机做功冲程将内能转化为机械能 C.精心保养可使发动机的效率达到100% D.发动机排出的尾气对环境没有任何污染 9.(2018·常德)在四冲程汽油机工作过程中,实现机械能转化为内能的是__压缩__冲程,汽油机产生2.3×107 J的热量需要完全燃烧__0.5__kg的汽油(汽油的热值为4.6×107 J/kg). 考点4 能量的转化与守恒 10.能量转化是自然界的普遍现象,下列选项中不正确的是(B) 水果电池 电磁感应 光合作用 钻木取火 A.化学能→电能 B.电能→机械能 C.光能→化学能 D.机械能→内能 11.(2018·内江)根据能量守恒定律,下列情形可能发生的是(B) A.随着科学技术不断发展和提高,永动机是可以制成的 B.两个斜面相对连接,小球从左斜面滚下后冲上右斜面 C.电水壶里的水沸腾后断电,水的沸腾却一直持续下去 D.出枪膛的子弹射穿木板后,以更快的速度继续运动 16 考点5 热学综合 12.(2018·枣庄)以下几条摘录是出自某同学在学习“内能”一章时的课堂笔记,其中不正确的是(A) A.扩散现象不能在固体之间发生 B.分子间的引力和斥力是同时存在的 C.物体吸收热量,温度不一定升高 D.摩擦生热是通过做功的方法改变物体的内能 13.(2018·昆明西山区二模)端午节是我国的传统节日,节日当天有吃粽子的习俗.下列与粽子的相关说法中,正确的是(C) A.刚从冰箱里拿出来的粽子不具有内能 B.煮粽子时锅中冒出的“白气”是汽化现象 C.粽叶破裂露出馅后“香气四溢”是因为分子在不停地做无规则运动 D.煮粽子的水沸腾后将火调成文火,水继续沸腾,说明水沸腾后不需要吸收热量 14.(2018·兰州)下列关于四冲程内燃机的说法中正确的是(C) 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 15.(2017·广州)甲、乙两物体质量都为1 kg,丙物体质量为2 kg,三个物体温度都升高1 ℃,吸收热量如图,以下说法正确的是(B) 16 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 16.(2018·曲靖二模)我国可燃冰的总资源是常规天然气、页岩气资源总和的两倍,可燃冰与天然气、石油一样,都是__不可再生__(填“可再生”或“不可再生”)能源;已知1 m3可燃冰分解后,可释放出约150 m2天然气,若1 m3可燃冰释放出的天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收,可将__1×104__kg的水从20 ℃加热至95 ℃[已知q天然气=2.1×107 J/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]. 17.(2018·襄阳)张军在做“比较不同物质吸热的情况”实验时,使用相同的电加热器给水和煤油加热,得到如下数据: 烧杯 号 物质 质量 m/g 初温 T1/℃ 末温 T2/℃ 加热时间 t/min 1 水 300 20 30 12.3 2 水 150 20 30 6.2 3 煤油 300 20 30 6.1 4 煤油 300 20 25 3.1 (1)本实验中,物质吸收热量的多少是通过比较__加热时间__来反映的. (2)分析1、3号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是:质量相等的__不同物质__,升高的温度相同时,吸收的热量不同. (3)分析1、2号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的__质量__有关. 16 18.(2017·聊城)2017年5月18日,中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功,实现了我国天然气水合物开发的历史性突破.可燃冰清洁无污染,储量巨大,是一种非常理想的新型能源.可燃冰的热值很大,是天然气热值的10倍以上,若按15倍计算.[c水=4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值q=7.0×107 J/m3]求: (1)体积为0.01 m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少? (2)若这些热量的90%被质量为100 kg的水吸收,则水升高的温度是多少? 解:(1)由题意可得,可燃冰的热值:q可燃冰=15q=15×7.0×107 J/m3=1.05×109 J/m3 0.01 m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量: Q放= Vq可燃冰=0.01 m3×1.05×109 J/m3=1.05×107 J (2)由η=得被水吸收的热量:Q吸=ηQ放=90%×1.05×107 J=9.45×106 J 由Q吸= cmΔt可得,水升高的温度:Δt===22.5 ℃ 16查看更多