江西省2020年中考物理基醇点一遍过第12讲内能内能的利用分层精炼2

第12讲内能内能的利用(建议时间：______分钟)基础过关一、填空题1.(2019江西样卷二)飞机、高铁严禁携带有“异味”的物品，是因为物品的“异味”分子在不停地做____________．发生了________现象，充满了整个密闭空间，影响其他乘客．2.(2019吉林省卷)饺子是中国的传统美食．如图所示，将面团擀成面皮，说明力可以改变物体的________；包饺子时，用力捏面皮，面皮会粘在一起，说明分子之间存在________．第2题图3.(2019龙东)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．第3题图4.(2019桂林)我国于2019年5月17日在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射一颗北斗导航卫星．如图所示，长征三号丙运载火箭升空时，燃料燃烧后通过做功，把________能转化为________能．第4题图5.(2019苏州)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4.6×107 J/kg)第5题图6.(2019眉山)家庭中使用电热壶烧开水，能量的转化是__________；若4.2×105J的热量被水全部吸收，在1个标准大气压下，能将2 kg、20 ℃的水加热到__________℃.[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]7.(2019宜宾)我们每天都在产生大量垃圾，合理分类和利用垃圾是我们面临的一个重大课题．某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200 kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧放出的热量为________J，燃料油燃烧时发热，燃料油的化学能转化为________能．8. (2019遵义)炒菜时，用天然气将质量为0.05 kg的食用油从25 ℃加热到145 ℃，食用油吸收了________ J热量；若天然气完全燃烧释放的热量有40%被食用油吸收，则需完全燃烧________m3天然气．[c食用油＝2.0×103 J/(kg·℃)，q天然气＝4.0×107 J/m3]二、选择题9. (2019福建)下列实例中，属于通过做功改变物体内能的是( )A. 搓手会发热B. 用冷水冷却热鸡蛋C. 晒太阳取暖D. 给热咖啡加冰降温10. (易错·2019安徽)封闭在容器内的气体，是由大量的气体分子组成的，这些分子都在不停地做无规则运动．下列有关说法正确的是( )A. 温度一定时，气体分子的运动速度大小都相同B. 温度一定时，向各个方向运动的气体分子都有C. 温度升高时，每个气体分子的运动速度都增大D. 温度降低时，所有气体分子的运动方向都相同11. (2019黄石)如图所示，向装有少量水的烧瓶缓慢打气，突然塞子跳起来，同时瓶内出现了“白雾”，关于该现象说法正确的是( )第11题图A. 白雾是水蒸气B. 瓶内气体膨胀对外做功C. 瓶内气体内能增加D. 瓶内气体温度升高12. (易错·2019枣庄)如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是( )第12题图A. 压缩冲程，将内能转化成机械能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13. (易错·2019上海)两个质量相同的不同物质，吸收相同的热量，下列说法中正确的是( )A. 比热容大的物质升高温度较小B. 比热容小的物质升高温度较小C. 比热容大的物质升高温度较大D. 升高温度相同，与比热容大小无关14. (2019福建)下表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断正确的是( )物质水煤油冰铝铜比热容/(J·kg－1·℃－1)4.2×1032.1×1032.1×1030.88×1030.39×103A. 不同物质的比热容一定不同B. 物质的物态发生变化，比热容不变C. 质量相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多D. 质量相等的水和煤油吸收相同的热量，水升高的温度更多15. (2019北京)(不定项)下列说法中正确的是( )A. 一杯水和半杯水的比热容相等B. 0 ℃的水没有内能C. 液体在任何温度下都能蒸发D. 固体分子之间只存在引力16. (易错)(不定项)关于温度、热量和内能，下列说法不正确．．．的是( )A. 温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小B. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体C. 物体温度升高了，不一定是吸收了热量D. 物体散发热量，温度一定降低三、简答与计算题17. (2019西宁)西宁市近几年在多处建了湿地公园，局部空气的湿度和温度有了改善，为什么湿地能调节空气湿度和空气温度？18.小亮非常爱喝妈妈做的汤，每次妈妈煲汤的时候都能闻到淡淡的清香味，这是什么现象？小亮为了能尽快地喝汤，他对着碗中的汤吹气，很快汤不烫了，请你用所学的物理知识解释．19. (2019常州)小明家用铁皮桶制作简易太阳能热水器，替代燃烧木柴的加热方式．小明观测到某日铁皮桶装满水后，经过一天的太阳光照射，水温从20 ℃升高到60 ℃.已知铁皮桶的容积为50 L，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1×103 kg/m3，问：(1)当日桶内的水吸收的热量有多大？(2)设用燃烧木柴加热，木柴完全燃烧释放热量的28%被桶内水吸收，则当日使用该太阳能热水器可节约多少木柴？(q木柴＝1.2×107 J/kg)20. (2019潍坊)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λ表示．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3×107 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λ冰．四、实验与探究题21.(2019衡阳改编)小明用如图甲所示实验装置探究a、b两种液体的吸热能力，在两个相同的烧瓶内分别接入电阻丝，装入质量相等的a、b两种液体，并分别插入温度计．第21题图【进行实验与收集证据】(1)实验中选用的两根电阻丝的阻值应________(选填“相同”或“不同”)．(2)实验中，用________(选填“A”或“B”)间接反映液体吸收热量的多少；通过比较________(选填“A”或“B”)来判断液体吸热能力的强弱；A. 通电时间B. 温度计示数的变化量(3)下表是某次的实验数据，液体a加热后的温度如图乙所示，请将温度计示数填入相应表格中．物理量质量(g) 加热前温度(℃) 加热时间(min) 加热后温度(℃) 物质液体a150 20 10液体b150 20 10 35【分析论证】分析可知，________(选填“a”或“b”)液体的吸热能力较强．【交流反思】(1)设质量为m的a液体中电阻丝的阻值为R，测出其电流为I，通电一段时间t后，温度计的示数变化量为Δt，若不计热量损失，则a液体的比热容为________(用所给出的物理量写出比热容的表达式)，用该表达式计算出的比热容会比实际值________(选填“偏大”或“偏小”)．(2)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油，并接入两根阻值不同的电阻丝，就可用这个装置来探究电流产生的热量与________的关系．能力提升22. (2019徐州)在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中，量取沙子和水时，要保证它们的质量________；如果采用升高相同温度，比较加热时间的方式，得到的图像应是如图所示甲、乙两种图像中的________．第22题图23.(2019荆门)为了保护环境，我们应大力提倡使用清洁能源．现要将20 kg的水从16 ℃加热到50 ℃，如果使用效率为85%的电热水器，需要耗电________kW·h；如果使用热效率为80%的天然气热水器，需要消耗________m3天然气．已知水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为3.2×107 J/m3(结果均保留到小数点后2位)．24. (全国视野创新题推荐·2019绵阳)分子之间既有引力又有斥力．其中，分子之间的斥力大小F斥随着分子间距离r变化的情况如图所示．根据图像可知：分子之间斥力的大小( )第24题图A. 随着分子间距离的增大先增大后减小B. 随着分子间距离的增大先减小后增大C. 随着分子间距离的减小而减小D. 随着分子间距离的减小而增大25. (2019成都)用两只相同的电加热器，分别给相同体积的水和某种油加热，在开始和加热 3 min时各记录一次温度，如下表所示．已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ油＝0.8×103kg/m3，加热的效率都为90%，油的末温没有达到它的沸点．下列说法正确的是( )加热时间(min) 0 3水的温度(℃) 18 28油的温度(℃) 18 43A. 这种油的比热容为1.68×103 J/(kg·℃)B. 这种油的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)C. 因为这种油的密度比水小，所以它的比热容比水小D. 加热效率没有达到100%，是因为电加热器没有把电能全部转化为内能参考答案及解析第12讲 内能 内能的利用1. 无规则运动 扩散2. 形状 引力 【解析】将面团擀成面皮，面的形状发生了变化，说明力可以改变物体的形状；包饺子时，用力捏面皮，面皮会粘在一起，说明分子之间存在引力，可以让面皮粘在一起．3. 热传递 做功 【解析】内能改变有两种方式：热传递和做功；哈气取暖是通过热传递改变手的内能的，搓手取暖是通过克服摩擦做功改变内能的．4. 内 机械 【解析】火箭升空过程中，火箭燃料燃烧产生的内能提供动力，推动火箭向上加速运动，内能转化为机械能．5. 压缩 4.6×107【解析】 用力向下压活塞，压缩空气做功，使空气的内能增加，温度升高，棉花燃烧，是机械能转化为内能，汽油机的压缩冲程也是将机械能转化为内能；汽油机对外做功W ＝Q 放×25%＝mq ×25%＝4 kg ×4.6×107 J/kg ×25%＝4.6×107 J.6. 电能转化为内能 70 【解析】电热水壶把电能转化为内能；由Q 吸＝cm Δt 可得，Δt＝Q 吸cm ＝ 4.2×105 J 4.2×103 J/（kg ·℃）×2 kg ＝50 ℃，能将水加热到t ＝t 0＋Δt ＝20 ℃＋50 ℃＝70 ℃.7. 8×109 内 【解析】200 kg 燃料油完全燃烧放出的热量为：Q 放＝mq ＝200 kg ×4.0×107 J/kg ＝8×109 J ；燃料油在完全燃烧的过程中将化学能转化为内能．8. 1.2×104 7.5×10－4 【解析】Q 吸＝c食用油m 食用油Δt ＝2.0×103 J/(kg ℃)×0.05 kg ×(145 ℃－25 ℃)＝1.2×104 J ；Q 放＝Q 吸η＝1.2×104 J 40%＝3×104 J ，V 气＝Q 放q 天然气＝ 3.0×104 J 4.0×107 J/m 3＝7.5×10－4 m 3. 9. A 【解析】搓手会发热，是通过做功改变物体内能的，A 正确；用冷水冷却热鸡蛋，是通过热传递改变物体内能的，B 错误；晒太阳取暖，是通过热传递改变物体内能的，C 错误；给热咖啡加冰降温，是通过热传递改变物体内能的，D错误．故选A.10. B 【解析】由题意知密闭容器中气体分子都在永不停息地做无规则运动，当温度一定时，气体分子向各个方向运动，运动速度不一定相等，A错误，B正确；当温度升高时，有些分子间的相互作用可能导致分子的运动速度减小，C错误；当温度降低时，分子仍然在永不停息地做无规则运动，分子的运动方向不可能都相同，D错误，故选B.11. B 【解析】白雾是气体对外做功，温度降低，空气中的水蒸气液化形成的小水珠，A 错误；瓶内气体膨胀对外做功，内能转化为机械能，气体本身的内能减小，温度降低，所以B正确，C、D错误．故选B.12. B 【解析】由图可知曲轴在连杆的右侧，曲轴顺时针转动，活塞向上运动，进气门和排气门都是关闭的，该冲程为压缩冲程，该过程机械能转化为内能，B正确．故选B.13. A 【解析】由Q＝cmΔt可得，当Q、m相等时，c和Δt成反比，所以两个质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的，升高的温度较小，故选A.14. C 【解析】由表中数据可知，煤油和冰的比热容相同，所以说不同物质的比热容一定不同的说法是错误的，A错误；水变成冰，比热容发生了变化，所以说物质的物态发生变化时，比热容可能发生变化，B错误；由于铝的比热容比铜的比热容大，由Q＝cmΔt可知，质量相等的铝和铜升高相同的温度时，铝吸收的热量多，C正确；由于水的比热容比煤油的比热容大，由Δt＝Qcm可知，质量相等的水和煤油吸收相同的热量，水升高的温度比煤油低，D错误．故选C.15.AC 【解析】比热容是物质的属性，与物质的质量无关，所以一杯水的比热容与半杯水的比热容相等，A正确；任何物体在任何情况下都有内能，所以0 ℃的水仍有内能，B错误；液体的蒸发可以在任何温度下进行，C正确；分子之间存在着相互作用的引力和斥力，并且是同时存在的，D错误．故选AC.16.AD 【解析】内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，单比较物体的温度不能判断物体内能的大小，故A错误；热量只能从高温物体传递到低温物体，所以物体可以将热量从内能小的物体传递给内能大的物体．故B正确；物体的温度升高，内能增加，可能是吸收热量，也可能是由于外界对物体做功造成的，故C正确；物体放出热量，内能减小，温度不一定降低，例如晶体的凝固过程，故D错误．故选AD.17.答：调节空气湿度是因为水分蒸发成水蒸气；调节空气温度是因为水的比热容较大，水蒸发要吸热．18.答：扩散现象；用嘴对着汤吹气，这样做加快了汤表面空气的流动，从而加快了汤的蒸发，蒸发吸热，所以能很快地使汤变凉．19. 解：(1)铁皮桶装满水的质量为：m ＝ρ水V ＝1×103 kg/m 3×50×10－3 m 3＝50 kg 铁皮桶内水吸收的热量：Q 吸＝c 水m (t －t 0)＝4.2×103 J/(kg ·℃)×50 kg ×(60 ℃－20 ℃)＝8.4×106 J (2)由η＝Q 吸Q 放×100%可得，干木柴完全燃烧放出的热量：Q 放＝Q 吸η＝8.4×106 J 28%＝3.0×107 J 由Q 放＝mq 可得，需要燃烧干木柴的质量：m 木＝Q 放q ＝ 3.0×107 J 1.2×107 J/kg＝2.5 kg 20. 解：(1)14 g 酒精完全燃烧放出的热量．Q 放＝mq ＝0.014 kg ×3×107 J/kg ＝4.2×105 J 由酒精炉效率η＝Q 吸Q 放×100%得，冰熔化成水共吸收热量 Q 吸＝Q 放×η＝4.2×105 J ×40%＝1.68×105 J(2)冰的熔化热：λ冰＝Q 吸m 冰＝1.68×105 J 0.5 kg＝3.36×105 J/kg 21. 【进行实验与收集证据】(1)相同 (2)A B (3)48 【分析论证】b 【交流反思】(1)c ＝I 2Rt m Δt偏大 (2)电阻 【解析】【进行实验与收集证据】(1)探究a 、b 两种液体的吸热能力，应控制相同 时间内吸收热量相同，所以选用的两根电阻丝的阻值应相同；(2)实验中，用通电时间间接反映液体吸收热量的多少，相同时间电阻丝放出热量相同；吸收相同热量时，吸热能力弱的温度变化大，通过比较温度计示数的变化量来判断液体吸热能力的强弱；【分析论证】吸收相同热量时，吸热能力强的温度变化小，可知液体 b 的吸热能力强．【交流反思】(1)液体a 吸收热量Q 吸＝cm Δt ，电阻丝放出热量Q 放 ＝I 2Rt ，不计热量损失，Q 吸 ＝Q 放 ，故c ＝I 2Rt m Δt .但实际上电阻丝放出热量不可能完全被液体吸收，所以用该表达式计算出的比热容会比实际值偏大．(2)实验向两烧瓶中放入质量相等的煤油，可以保证吸收相同热量时温度变化相同；接入阻值不同的电热丝，可以使相同时间内产生的热量不同， 故可用此装置来探究电流、通电时间相同时，电流产生的热量与电阻的关系．22. 相等 乙 【解析】在“探究不同物质吸热升温现象”的实验时，应取质量和初温相等的沙子和水分别装入相同的容器中，用相同的酒精灯分别加热并不断搅拌；实验中，通过加热时间的长短来反映物质吸收热量的多少．由图像甲可知，质量相等的沙子和水加热相同的时间，即吸收相等的热量，沙子温度升高较快；由乙图像可知，质量相等的沙子和水升高相同的温度，则需对水加热更长的时间，即水吸收更多的热量．23. 0.93 0.11 【解析】水吸收的热量为Q 吸＝cm Δt ＝4.2×103 J/(kg ·℃)×20 kg ×(50－16) ℃＝2.856×106 J ，当电热水器的效率为85%时，需要消耗的电能：W ＝Q放＝Q 吸85%＝2.856×106 J 85%＝3.36×106 J ≈0.93 kW ·h ；如果使用天然气热水器的效率为80%时，天然气燃烧需要放出热量：Q 放＝Q 吸80%＝2.856×106J 80%＝3.57×106 J ，需要消耗的天然气：V ＝Q 放q＝3.57×106 J 3.2×107 J/m 3≈0.11 m 3. 24. D 【解析】根据分子之间的斥力大小F 斥随着分子间距离r 变化的图像可知：分子之间斥力的大小随着分子间距离的增大而减小，随着分子间距离的减小而增大，故ABC 错误，D 正确．故选D.25. B 【解析】因为相同的电加热器功率相等，加热时间都是3 min ，所以根据W ＝Pt 可知消耗的电能也相等，而加热的效率都为90%，所以由Q 吸＝ηW 可得水和油吸收的热量也相等，因此有c 水m 水Δt 水＝c 油m 油Δt 油，即c 水ρ水V Δt 水＝c 油ρ油V Δt 油，化简可得油的比热容c 油＝Δt 水Δt 油×ρ水ρ油×c 水＝28 ℃－18 ℃43 ℃－18 ℃×1.0×103 kg/m 30.8×103 kg/m 3×4.2×103 J/(kg ·℃)＝2.1×103 J/(kg ·℃)，A 错误、B 正确；物质的比热容与密度的大小无关，所以C 错误；加热效率没有达到100%，主要是因为电加热器产生的热量不能完全被水或油吸收，D 错误．故选B.。