中考物理一轮考点详解复习课件第19讲 内能、比热容与热量(含答案)
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3.3.1了解内能和热量。从能量转化的角度认识燃料的热值。
3.3.2通过实验,了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。
3.3.3了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展的重要意义。
命题点2改变物体内能的方式
命题点3比热容及热值简单计算
题1.(2022成都)“二十里中香不断,青羊宫到浣花溪”,这是南宋大诗人陆游对成都的赞誉。漫步在成都的这段“寻香道”,观花赏水,令人心旷神怡。下列分析正确的是( )A. 闻到花香是分子做无规则运动的结果 B. 溪水的温度高低取决于水流的速度C. 阳光下湖水内能增加是通过做功的方式 D. 阳光下的石板温度升高,其比热容增大
解:闻到花香是由于分子在永不停息地做无规则运动,A正确;由Q=cmΔt可知,溪水的温度高低与溪水的质量和吸收的热量等因素有关,与水流的速度无关,故B错误;阳光下湖水通过热传递的方式增加内能,故C错误;比热容是物质本身的特性,与物体的温度无关,故石板比热容不变,D错误。
题2.(2022武汉)如图所示,炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列说法正确的是( )A. 白雪温度低,内能小 B. 岩浆温度高,内能大C. 白雪温度低,分子热运动停止D. 岩浆温度高,分子热运动剧烈
解:内能和质量温度都有关,白雪温度低,内能不一定小,故A错误;内能和质量温度都有关,岩浆温度高,内能不一定大,故B错误;白雪温度低,分子热运动的不剧烈,不是停止,故C错误;分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子热运动的越剧烈,岩浆温度高,分子热运动剧烈,故D正确。
题3.(2022深圳)2022年6月5日10时44分,搭载神州十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。以下说法正确的是( ) A. 火箭发射前内能为零 B. 火箭的燃料热值大 C. 火箭燃料化学能全部转化为机械能 D. 加速升空过程中火箭的机械能增大
解:任何物体都具有内能,火箭发射前也有内能,故A错误;相比于液氢作为燃料,长征二号火箭采用的偏二甲肼燃料的热值并不是很大,故B错误;火箭燃料燃烧产生高温高压燃气,化学能转化为内能,在整个过程中有能量损失,只有一部分转化为机械能,故C错误;火箭在加速升空过程中,速度和高度都变大,所以动能和重力势能都变大,机械能变大,故D正确。
题4.(2022无锡)如图所示,“天宫课堂”上王亚平老师将两块透明板上的水球接触后粘在一起,慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”,该现象主要说明了( )A. 水分子间有空隙B. 水分子间存在吸引力C. 水分子间存在排斥力D. 水分子处在永不停息的无规则运动中
解:“液桥”现象说明分子间存在引力,水球接触后粘在一起,由于分子之间存在引力,故可以慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”,故ACD不符合题意,B符合题意。
题5.(2022泰安)如图所示,用酒精灯给试管中的水加热,水温上升,直至沸腾一段时间后,会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是( )A. 试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的B. 试管中的水沸腾时吸收热量,温度升高C. 水蒸气对橡皮塞做功,水蒸气的内能增加D. 水蒸气对橡皮塞做功,其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
解:试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的,故A错误;试管中的水沸腾时吸收热量,温度不变,故B错误;水蒸气对橡皮塞做功,水蒸气的内能减小,故C错误;水蒸气对橡皮塞做功,将内能转化为机械能,其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同,故D正确。
命题点2:改变物体内能的方式
题6.(2022广东)班级厨艺展示活动中,用煤气炉烹饪食物主要是通过___________(选填“做功”或“热传递”)的方式增大食物的内能;现场香气四溢属于___________现象,表明分子在不停地做无规则的运动。活动结束,剩余煤气的热值___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
解:用煤气炉烹饪食物时,煤气燃烧释放出来的热量主要通过热传递的方式给食物加热,使食物的内能增加。现场香气四溢属于扩散现象,说明分子在不停的做无规则运动。热值是燃料的一种特性,煤气燃烧一部分后,剩余煤气的种类没变,状态没变,则其热值不变。
题7.(2022河南)亲身体验并深入思考是我们获得物理知识的重要方法。挤出两个正对的吸盘内的空气,很难拉开它们,可体验到____________的存在。将一根铁丝快速反复弯折,弯折处发热,可认识到_______可以改变物体的内能。用注射器取水后封住前端,用力推活塞,水很难被压缩,说明分子间存在________。
解:两个正对的吸盘之间的空气挤出后很难拉开,是因为吸盘受到大气压力的作用,该实验可说明大气压的存在。快速反复弯折铁丝,对铁丝做功;铁丝弯折处会发热,其温度升高,内能增大;推压注射器的活塞,感觉到里面的水很难压缩,说明分子间存在相互作用的斥力。
题8.(2022无锡)如图所示,在试管里装入一些水,用软木塞塞住试管口,将试管放在酒精灯上加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲开,在这一过程中,水蒸气膨胀对软木塞____________,水蒸气的一部分____________能转化为软木塞的____________能,利用这一原理,可以制成热机。
解:用酒精灯给试管中的水加热产生大量的水蒸气,这些高温的水蒸气对塞子做功,将塞子冲出。水蒸气膨胀对软木塞做功时,水蒸气的内能减小,温度降低,塞子由静止变为运动,其机械能增大,故是水蒸气的一部分内能转化为软木塞的机械能,热机的做功冲程原理与其一致。
题9.(2022广东)若用电热水壶加热0.8kg的水,使其温度从30℃升高到80℃,则水吸收的热量是_____________J。此过程中,电热水壶实际消耗的电能_________(选填“大于”“等于”或“小于”)水吸收的热量。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
解:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.8kg×(80℃-30℃)=1.68×105J;由于在烧水过程中,水会不断的向外散热,所以电热水壶实际消耗的电能会大于水吸收的热量。
命题点3:比热容及热值简单计算
题10.(2022上海)四冲程热机工作过程中,将内能转化为机械能的是____________冲程,李白在《望庐山瀑布》中写道:“日照香炉生紫烟”,这是通过______________(选填“做功”或“热传递”)的方式来改变香炉的内能,加热 1 千克水,使其温度上升 2℃,则加热过程中水吸收的热量为______________焦。[ c水=4.2×103J/(kg·℃)]
解:热机是将内能转化为机械能的机器,它的一个工作循环包括四个冲程:吸气、压缩、做功、排气冲程,其中压缩冲程是将机械能转化为内能;做功冲程是将内能转化为机械能。改变物体内能的方式有做功和热传递,太阳释放的热量通过热传递的方式传给香炉。水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×2℃=8.4×103J。
题11.(2022无锡)如图所示的白鹤滩水电站是实施西电东送”的国家重大工程,是世界在建规模最大的水电工程正式投运后,每年可向华东地区输送1.14×107J的电能,相当于火力发电站燃烧1×1010kg标准煤所获得的电能,标准煤的热值取3×107J/kg,下列说法中错误的是( )A. 水能是可再生能源B. 水电站将水的机械能转化为电能C. 煤炭是不可再生能源D. 火力发电站的发电效率为50%
解:水能是可再生能源,能够从自然界中源源不断地获得,故A正确;水电站是利用水的机械能来发电的,将水的机械能转化为电能,故B正确;煤炭是化石能源,一旦消耗短时间内无法再生,故煤炭是不可再生能源,故C正确;
题11.(2022无锡)如图所示的白鹤滩水电站是实施西电东送”的国家重大工程,是世界在建规模最大的水电工程正式投运后,每年可向华东地区输送1.14×1017J的电能,相当于火力发电站燃烧1×1010kg标准煤所获得的电能,标准煤的热值取3×107J/kg,下列说法中错误的是( )A. 水能是可再生能源B. 水电站将水的机械能转化为电能C. 煤炭是不可再生能源D. 火力发电站的发电效率为50%
解:燃烧标准煤所获得的热量为Q放=qm=3×107J/kg×1×1010kg=3×1017J;每年可向华东地区输送1.14×1017J的电能,火力发电站的发电效率为:效率=W电/Q放=1.14×1017J/3×1017J=38%。
题12.(2022无锡)用如图所示的两套相同装置探究不同物质吸热升温的现象,将相等质量的沙子和水分别装入铝桶中,用温度计测出它们的初始__________,点燃酒精灯加热,用玻璃棒__________沙子和水,观察到沙子升温比水快,由此,可以推得,质量相等的沙子和水,升高相同的温度,__________吸收的热量多。
解:观察到沙子升温比水快,说明水的吸热能力更强,则质量相等的沙子和水,若使两者升高相同的温度,则水吸收的热量较多。
题13.(2022桂林)用天然气灶烧水时,把质量为2kg、初温为20℃的水,加热到70℃,此过程中天然气完全燃烧放出的热量为2.1×106J。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。求:(1)水吸收的热量是多少J?(2)天然气灶烧水时的热效率是多少?
解:(1)Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(70℃-20℃)=4.2×105J;(2)热效率=Q吸/Q放=4.2×105J/2.1×106J=20%。
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