通关04 热学-备战2024年中考物理二轮复习抢分秘籍试题（全国通用）

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知识点1：温度和温度计
【典例探究1】甲图是常用温度计测量气温的温度示数，则甲图的读数是________；乙图中如果眼睛在A处俯视读数，则读数会_______。（选填＂偏大”“偏小”或“正确”）
【解题思路】解题口诀“羊小虎大”。
温度计读数时，视线耍与温度计中液柱的液面相平，不能俯视或仰视。仰视会导致读数偏小，谐音即“羊小＂；俯视会导致读数偏大，谐音即“虎大”。
【答案】-22°C；偏大
【大招快解】正确读出甲图温度计示数：零下22摄氏度，即-22°C；乙图中俯视会导致读数偏 大，谐音即“虎大＂。故答案为：-22°C；偏大。
【典例探究2】某实习护士用两支体温计给两位病人测量体温，读数都是38. 5℃，因病人多，护士一时粗心，忘记将两体温计甩一甩。只是用酒精擦拭后便直接用于测量另外两人的体温，如果后两位的实际体温分别是36.5℃和39.5℃，则这两支体温计的读数将分别为（ ）
A．36. 5℃、39. 5 ℃ B．都是38.5 ℃ C．都是39.5℃ D．38. 5 ℃、39.5℃
【解题思路】解题口诀“只升不降”。
当体温计离开人体测温时有初始读数，后续多次测量时用前不甩，则体温计示数“只升不降”。
【答案】D
【大招快解】体温计使用前未甩，体温计示数＂只升不降＂，故 36. 5 °C 的读数为 38. 5 °C，39. 5 °C 的读数为39. 5 °C。 故选D。
【典例探究3】现有一个温度计刻度均匀，但读数不准。在标准大气压下，将它放入沸水中，示数为75℃；放在冰水混合物中，示数为5℃。现在把该温度计放在教室墙上，示数为26℃教室的实际气温是（ ）
A．26℃ B．30℃ C．32℃ D．36 ℃
【解题思路】解题口诀“长比长，短比短”。
在利用不准温度计进行测温时，可以根据错误的示数差和实际的温度差成比例，进行计算得出准确的数据。比例关系如图所示，即长比长等于短比短。
【答案】B
【大招快解】长比长为，短比短为两者相等，可以计算出实际温度为30℃，故选B。
【规律总结】1．液体温度计的使用方法：
2．体温计与常见温度计的对比
3．测温液体的选择
测温液体的选择：被测物体的温度在测温液体的沸点与凝固点之间(测温液体处于液态)。
知识点2：熔化和凝固
【典例探究】下面的物质中，属于晶体的一组是（ ）
A．海波、冰 B．玻璃、松香 C．铜、蜡 D．石英、沥青
【解题思路】解题口诀“清理香料啦”。
常见的非晶体有：沥青、玻璃、松香、塑料、石蜡。为方便记忆，最后一个字连在一起，谐音就是“清理香料啦”。
【答案】A
【大招快解】B 中玻璃和松香、C 中蜡、D 中沥青都是非晶体。故答案为A。
【典例探究2】小组同学用如图甲所示的装置探究“某种物质的熔化和凝固时温度的变化规律”，乙图是根据实验数据得到的温度与时间的图像。
（1）甲图中对试管的加热方法叫______，优点是______；
（2）乙图中，该物质的熔化过程对应图线中的______（用字母表示）段，此过程中该物质______（吸热/放热/既不吸热也不放热）；该物质的凝固过程对应图线中的______（用字母表示）段，此过程中该物质______（吸热/放热/既不吸热也不放热）；实验发现该物质是______（晶体/非晶体）；
（3）乙图中第14min时，该物质处于______（固态/液态/固液共存）状态。
【解题思路】海波和石蜡熔化时温度的变化规律：
晶体与非晶体的比较：
【答案】水浴法 受热均匀 BC 吸热 EF 放热 晶体 固液共存
【解析】（1）[1][2]将装有固体的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，优点是使得物质受热均匀，并且温度变化比较缓慢，便于记录实验温度。
（2）[3][4][5][6][7]由图像可判断，该物质在BC段吸收热量，温度保持不变，所以BC段处于熔化过程。其熔点为45℃；该物质在EF段放出热量，温度保持不变，所以EF段处于凝固过程。其凝固点为45℃；该物质有固定的熔点和凝固的，所以此物质是晶体。
（3）[8]图中EF段表示的是凝固过程，14min时物质处于凝固过程中，则14min时物质处于固液共存状态。
知识点3：汽化和液化
【典例探究1】夏天打开冰箱门时，仔细观察可以看到冰箱往外冒“白气”， 冰箱往外冒的“ 白气”是（ ）
A．空气 B．水蒸气 C．液化形成的 D．汽化形成的
【解题思路】解题口诀“白气不是气，液化小水滴”。
考试中经常出现的白气并不是水蒸气，而是液化形成的小水滴。
【答案】C
【大招快解】白气不是水蒸气，而是液化形成的小水滴。 故答案为C。
【典例探究2】如图所示，图像 a、b、c、d是相同实验装置在不同情况下水沸 腾时的图像，关于图像下列说法正确的是（ ）
A．由 a 和b图像可知两次实验仅水面气压不同 B．由a 和c图像可知两次实验仅水面气压不同
C．由c和d 图像可知两次实验仅水的质量不同 D．由b和d图像可知两次实验仅水的质量不同
【解题思路】解题口诀“质量看倾斜，沸点看高低”。
水沸腾图像中出现两条图线，做对比的时候，可以通过倾斜程度判断水的质量，倾斜程度大，水的质量小，图像水平线高，水的沸点高。
【答案】A
【大招快解】质量看倾斜，a、b图线的倾斜程度一样，所以质量一样；d 图线的倾斜角度最小，质量最大；a、b 质量最小；则质量大小关系是 d>c>a=b。沸点看高低，b的沸点最高，也是外部大气压最大； a 、c 的沸点相同，气压相同；d的沸点最低，气压最小。故答案为A。
知识点4：升华和凝华
【典例探究1】在一部动画片里，雷公公询问起“雾、露、霜、雪”四姐妹的出身由来，你认为她们的下列说法中，正确的是（ ）
A．雾说：我是水汽化而来 B．露说：我是水蒸气凝固而来
C．霜说：我是水蒸气凝华而来 D．雪说：我是水升华而来
【解题思路】解题口诀“雾露白气是液化，霜雪冰花是凝华”。
在判断物态变化类型时，液化和凝华现象考查较多。常考的液化现象有：雾（云雾、晨雾）、露（露水、珠）、白气（夏天冰糕冒白气、冬天嘴里呼出白气）；常考的凝华现象有：霜、雪、冰花。
【答案】C
【大招快解】根据大招的前半句“雾露白气是液化”可知，A、B都是液化，故 AB错误根据大招后半句“霜雪冰花是凝华”可知，C、D都是凝华，故 C正确，D 错误。故选C。
【典例探究2】寒冷的冬天，青青的妈妈正在厨房做饭，青青发现厨房的窗玻璃上出现了一层水雾这层水雾是在室内还是室外一侧？ 请用学过的物理知识解释其形成的原因。
【解题思路】解题口诀“高温伴霜珠”。
当发生物态变化时，若有霜或露珠产生，则产生位置为高温一侧。
【答案】寒冷的冬天，室内相对室外比较热，故水珠产生在窗玻璃的内侧。
【大招快解】寒冷的冬天，室内相对室外比较热，故水珠产生在窗玻璃的内侧。
【典例探究3】中华诗词蕴含着丰富的物理知识，以下诗词中有关物态变化的分析正确的是（ ）
A．“已是悬崖百丈冰”，冰的形成是凝固现象，需要吸热B.“露似珍珠月似弓”，露的形成是液化现象，需要放热
C.“斜月沉沉藏海雾”，雾的形成是汽化现象，需要放热
D.“雾必流，天与云与山与水，上下一白”，雾淞的形成是升华现象，需要吸热
【解题思路】解题口诀“吸热容易生气”。
当遇到物态变化吸放热辨析的问题时，可以使用本大招。“容”谐音同“熔”，表示熔化；“生”谐音同“升”，表示升华；“气”谐音同“汽”，表示汽化；“吸热容易生气”，可联想记忆吸热的物态变化有熔化、升华、汽化，而剩余的凝固、凝华、液化则为放热的物态变化过程。
【答案】B
【大招快解】题中A中的物态变化显然是凝固；根据大招“雾露白气是液化，霜雪冰花是凝华”，可以判断 B中物态变化为液化，C 中物态变化为液化，D 中物态变化为凝华。再根据大招“吸热容易生气”联想记忆可知，熔化、升华、汽化为吸热的物态变化过程，而剩余的凝固、凝华、液化则为放热的物态变化过程。故答案为B。
知识点5：分子热运动
【典例探究1】下列现象中，哪句不能用分子运动理论来解释（ ）
A．花香自有蝶飞来B．酒香不怕巷子深
C．鸭蛋泡盐成咸蛋D．风吹灰尘满天飞
【解题思路】分子热运动与机械运动有何不同？
机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的大小与机械运动有关；内能是微观的，是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用力有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动，而不是物体的整体运动。
【答案】D
【解析】A．闻到花香是由于构成花的分子扩散在空气中，为扩散现象，扩散现象说明了分子在做永不停息的无规则运动，故A不符合题意；
B．闻到酒香是由于构成酒的分子扩散在空气中，为扩散现象，扩散现象说明了分子在做永不停息的无规则运动，故B不符合题意；
C．鸭蛋泡盐成咸蛋，说明构成盐的分子进入到鸭蛋中，为扩散现象，扩散现象说明了分子在做永不停息的无规则运动，故C不符合题意；
D．灰尘为固体小颗粒，为物体宏观的运动，与分子的运动规律无关，不能用分子动理论来解释，故D符合题意。
故选D。
知识点6：分子间的作用力
【典例探究1】下表归纳了固、液、气三态物质的宏观特性和微观特性，分析表格所填写的信息可知，表格中①②处应分别填写( )
A．很小；有固定体积B．很小；无固定体积
C．很大；有固定体积D．很大；无固定体积
【解题思路】固、液、气三态的宏观特性如何用微观特性解释？
物质的状态变化时体积发生变化，主要是由于构成该物质的分子在排列方式上发生了变化。
【答案】C
【解析】固态物体分子间的作用力很大，液态物体有固定的体积，故选C。
【典例探究2】将煤炭堆放在墙角，一段时间后，发现墙壁变黑，说明_________；俗语说“一个巴掌拍不响”，说明了___________；“破镜不能重圆”是因为将破镜合起来时，镜子破裂处的绝大多数分子间距离________ （选填“较大”或“较小”），所以分子间________ （选填“几乎没有相互作用力”、“存在较大斥力”或“存在较大引力”）。
【解题思路】破镜为何不能重圆？
分子间的作用力是短程力。当分子间的距离超过10-9m时，分子之间作用力十分微弱，可忽略不计。镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围，镜子不能因分子间作用力而结合在一起。
【答案】分子永不停信息地做无规则运动 力的作用是相互的 较大 几乎没有相互作用力
【解析】[1]一切物质的分子都在不停地做无规则运动。将煤炭堆放在墙角，一段时间后，发现墙壁变黑，说明分子永不停信息地做无规则运动。
[2]力是一个物体对另一个物体的作用。一个巴掌拍不响，说明力的作用是相互的。
[3][4]分子间存在相互的引力和斥力，当分子间距离大于分子直径10倍时，分子间作用力几乎没有。“破镜不能重圆”是因为将破镜合起来时，镜子破裂处的绝大多数分子间距离较大，所以分子间几乎没有相互作用力。
【归纳总结】分子动理论
知识点7：物体内能的改变
【典例探究1】关于温度和热量下列说法中正确的是（ ）
A．温度高的物体放出的热量多
B．在热传递过程中，物体温度升高时，一定要吸收热量
C．两个物体升高相同的温度，吸收的热量一定相同
D．温度高的物体具有的热量多
【解题思路】如何辨析温度、热量和内能？
（1）正确理解温度、内能、热量的含义。温度和内能是状态量，而热量是过程量。热伴随着热传递的产生而出现、终止后消失；物体本身并没有热量，不能说某个物体“具有”或“含有”热量，更不能说“比较”两物体热量的多少，只能说物体“吸收”或“放出”了热量。
（2）明确内能与温度的关系：对同一物体而言，温度升高，内能增加。注意，内能大小还与分子个数和分子间作用力有关。
（3）准确把握三者的联系：物体吸收（放出）热量，内能增加（减小），但温度不一定升高（降低）。如晶体熔化与液体沸腾时，虽吸热但温度不变；反之，物体温度升高（降低），内能增加（减小），但不一定吸（放）热，因为可能通过做功改变内能。
【答案】B
【解析】A．物体放热的多少与物质的比热容、质量、降低的温度有关，温度高不一定放出的热量多，故A错误；
B．在热传递过程中，吸热物体温度升高，放热物体温度降低，故B正确；
C．物体吸收热量的多少与物质的比热容、质量、升高的温度有关，升高相同的温度吸收的热量不一定相同，故C错误；
D．热量是热传递过程中转移的那部分内能，是过程量，不能说物体具有多少热量，故D错误。
故选B。
【典例探究2】以下描述中的“发热”现象，其改变内能的方式与其他三个不同的是（ ）
A．锯木头锯条发热B．阳光下路面发热
C．铁丝反复弯折后发热D．搓手时手掌发热
【解题思路】内能的改变
改变物体内能的两种方法：做功和热传递。
（1）物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。
（2）热传递发生的条件：存在温度差。
热量总是自发地从高温物体转移到低温物体：
a．高温物体内能减小，温度降低，放出热量；
b．低温物体内能增大，温度升高，吸收热量。
（3）做功和热传递在改变内能方面是等效的，但实质不同：做功改变内能属于能的转化，热传递改变内能属于能的转移。
【答案】B
【解析】A．用锯条锯木头时锯条发热，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；
B．阳光下路面发热，路面从阳光中吸收热量，是通过热传递的方式改变物体的内能；
C．反复弯折铁丝时，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；
D．搓手时手掌发热，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；
综上分析可知，改变内能的方式与其他三个不同的是B。
【归纳总结】1．改变内能的方式：做功和热传递
2．温度、内能、热量的关系
热量(Q)：在热传递过程中，传递能量的多少叫热量。(物体含有或具有多少热量的说法是错误的)；
温度、内能、热量之间的关系：
（1）物体温度升高，内能一定增大，但不一定吸收热量，因为做功也可以使物体的内能增大；
（2）物体内能增大，温度不一定升高，也不一定吸收热量，因为内能增大有可能是因为状态改变造成的，做功也可以使物体的内能增大；
（3）物体吸收热量，内能一定增大，但温度可能升高，也可能不变，因为吸收热量有可能改变物体的状态。
（4）温度、热量与内能的关系（热量是一个过程量，一般说传递热量；内能是一个状态量一般说具有内能；温度是一个状态量，一般说升高或者降低温度）
知识点8：比热容
【典例探究】脱排油烟机工作时，排油烟主要是________的应用；锅炉液位计是根据________原理制成的；我们使用水作为汽车发动机的冷却剂是因为________。
【解题思路】如何利用水的比热容大解释生活中现象？
对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
【答案】大气压 连通器 水的比热容比较大
【解析】[1]脱排油烟机工作时，风扇转动，内部空气流动速度大，内部气压小于外界大气压，大气压将油烟压入油烟机。
[2]锅炉液位计是两端开口，底部联通，构成了连通器，故工作原理是连通器。
[3]水作为汽车发动机的冷却剂是因为水的比热容比较大，每升高1℃所吸收的能量最多。
【归纳小结】比热容的特性及应用
【典例探究2】现有同种材质的甲、乙两金属球，它们的质量和温度都一样。将甲球投入一杯热水中，充分混合后，水的温度降低了t1；取出甲球将乙球投入此杯热水中，充分混合后，又使水的温度降低了t2(混合过程中无热量损失)。则（ ）
A．t1=t2 B．t1>t2 C．t1【解题思路】
【答案】Ｂ
【解析】设金属球的初温是t01，水的初温是t02，水中投入甲球后水的末温是t01-t02，水中投入乙球后水的末温是t01-t1-t2，甲球升高的温度是t02-t1-t01，乙球升高的温度是t02-t1-t2-t01，甲球吸收的热量：Q甲=cm(t02-t1-t01)，乙球吸收的热量：Q乙=cm(t02-t1-t2-t0)，因为t02-t1-t01>t02-t1-t2-t0，所以Q甲>Q乙，不计热量损失，投入甲球时水放出热量比投入乙球时放出热量多，所以投入甲球时水的温度变化量大，即t1>t2。故选B。
知识点9：热机效率
【典例探究1】如图，是我国自主研制的实用型地效飞机，地效飞机可以低空飞行，能停在水面或地面上，在客运、货运、旅游救护、海洋监测等方面具有广阔的应用前景。地效飞机某次执行任务，以180km/h的速度匀速飞行了90km，消耗燃油的质量为36kg，发动机的效率为40%，已知燃油热值为4.5×107J/kg，假设燃油完全燃烧，地效飞机这次执行任务的过程中，下列计算正确的是（ ）
①地效飞机飞行的时间为0.5h；
②消耗的燃油完全燃烧放出的热量为1.62×109J；
③飞机做的有用功为6.48×108J；
④地效飞机飞行过程中受到的阻力为7200N。
【解题思路】热效率和热机效率
热效率：，其中 Q有用指有效利用的热量，E指总能量。如果是炉子，则E为燃料完全燃烧放出的热量(E=Q总=qm)；如果是太阳能热水器，则E为太阳光照射到热水器上的总能量；如果是电热器，则 E为电流做功放出的热量(E=W=UIt)。
热机效率：，其中W有用指用来做有用功的能量，Q总指燃料完全燃烧释放的能量。
【答案】D
【解析】①由可得地效飞机飞行的时间为
故①正确；
②消耗的燃油完全燃烧放出的热量为
Q放＝qm＝4.5×107J/kg×36kg＝1.62×109J
故②正确；
③发动机的效率为η＝40%，由可得飞机做的有用功为
W＝Q放η＝1.62×109J×40%＝6.48×108J
故③正确；
④由W＝Fs可得地效飞机飞行过程的牵引力为
因为地效飞机匀速飞行，所以飞机受到的阻力、牵引力是一对平衡力，大小相等，受到的阻力
f＝F＝7200N
故④正确。故选D。
【典例探究2】我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为Mt，最大飞行高度为Hm，最大航行速度达3马赫[马赫（Ma）是表示航空航天飞行器速度的量词，又叫马赫数（MachNumber），1Ma=v声m/s]，油箱最大容积为V0L，若飞机巡航时做匀速直线运动，巡航时所受阻力的大小与速度的关系见下表：
已知飞机发动机燃油完全燃烧放出的能量转化为机械能的效率是，飞机使用的航空燃油的密度为ρ0kg/m3，热值为q0J/kg，求：
（1）飞机发动机完全燃烧一满油箱燃油获得的能量是多少焦？
（2）当飞机以最大航行速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？
（3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以最大航行速度巡航时，飞机的最大航程约是多少千米？（温馨提示：在推导计算过程中需要的物理量，请提前设定）
【解题思路】如何计算能量转化型热量计算题？
【备注】无论是能量的转移型，还是能量的转化型，若无能量损失，则
Q吸=Q放=E太=W电（机）
若有能量的损失
Q吸=ηQ放=ηE太=ηW电（机）
上式中的η为转移或转化的效率。
【答案】（1）ρ0V0q0×10-3；（1）8.1×10-3v声3；（3）
【解析】（1）油箱最大容积为V0L，航空燃油的密度为ρ0kg/m3，则一箱油的质量为
燃料的热值为q0J/kg，则完全燃烧一满油箱燃油获得的能量
（2）由表中数据可知，由表中数据可知，速度为100m/s时，受到的阻力为0.3×104N；速度为200m/s时，受到的阻力为1.2×104；通过分析可知飞机受到的阻力的增大倍数与速度增大倍数的平方成正比，即f=0.3v2，所以飞机以最大速度3马赫（即为）巡航时，此时受到的阻力为
因为飞机为巡航，所以动力等于阻力。故此时飞机发动的的输出功率为
（3）完全燃烧一满油箱燃油获得的能量
因飞机发动机燃油完全燃烧放出的能量转化为机械能的效率是，则输出的能量为
则以最大航行速度巡航时，由可得
答：（1）飞机发动机完全燃烧一满油箱燃油获得的能量是ρ0V0q0×10-3J；
（2）当飞机以最大航行速度巡航时，飞机发动机的输出功率是8.1×10-3v声3kW；
（3）飞机的最大航程约是千米。
知识点10：能量的转化和守恒
【典例探究】（多选题）下列有关能量转换的说法正确的是（ ）
A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
【解题思路】如何解答有关能量的相互转化问题？
自然界中各种形式的能量不能孤立的，不同形式的能量会发生相互转化，能量也会在不同的物体间相互转移．能量转化是个普遍现象，自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化．
解答此类问题的关键是明确消耗了什么形式的能，而最终获得了什么形式的能。
【答案】AB
【解题大招】A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程，故A正确；
B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能，故B正确；
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程，故C错误；
D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程，故D错误；故选AB。
【归纳总结】1．热机效率
热值是燃料本身的一种特性，它的大小只取决于燃料的种类，而与燃料的质量、放热多少等无关。不同燃料的热值一般不同。热值在数值上等于1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量。热值反映了燃料在燃烧过程中，将化学能转化为内能的本领的大小。
热机效率：热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
（1）公式：；
（2）提高热机效率的途径：①使燃料充分燃烧；②尽量减小各种热量损失；③机器零件间保持良好的润滑、减小摩擦。
热机的能量流向图
燃料很难完全燃烧，释放的热量也没有全部用来做有用功，损失了大部分，在各种能量损失中，废气带走的能量最多。设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
热机效率和炉具效率的求解方法
求热机的效率∶发动机的牵引力做功消耗的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比
η=W有Q总其中W有= Fs或W有= Pt（F 是牵引力，s是汽车行驶的距离，P是汽车发动机功率，t是行驶时间）， Q总= mq。
求炉具烧水的效率∶水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比 η=Q吸Q总 ，
其中Q吸=cm水Δt，Q总=m燃q。
提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧；利用废气的能量；保证良好润滑，减少摩擦； 改进热机，减少各种能量的损失。
一、单选题
1．（2024·湖南邵阳·一模）2024年1月 17 日 22时27分，搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射，约10分钟后，天舟七号货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道，之后飞船太阳能帆板顺利展开，发射取得圆满成功。刘怀同学查阅到该火箭使用的燃料是航天煤油。下列说法正确的是（ ）
A．该火箭使用航天煤油是因为该燃料具有较大的比热容
B．货运飞船与运载火箭分离之前，货运飞船相对于运载火箭是静止的
C．货运飞船的太阳能帆板材料是超导体
D．货运飞船的太阳能帆板正常工作的能量转化是电能转化为太阳能
【答案】B
【解析】A．该火箭使用航天煤油是因为该燃料具有较大的热值，完全燃烧的质量相同，该燃料释放的热量较多，故A错误；
B．货运飞船与运载火箭分离之前，货运飞船与运载火箭的相对位置不变，货运飞船相对于运载火箭是静止的，故B正确；
C．货运飞船的太阳能帆板材料是硅晶体，是半导体，故C错误；
D．货运飞船的太阳能帆板正常工作的能量转化是太阳能转化为电能，供用电器使用，故D错误。
故选B。
2．（2024·安徽阜阳·一模）小明利用如图甲、乙所示的装置，探究改变物体的内能和热机工作原理的两个演示实验。关于这两个实验的操作和现象，下列说法不正确的是（ ）
A．塞子冲出前，烧瓶和试管内气体内能增加的方式不相同
B．塞子冲出时，烧瓶和试管内气体的温度均降低
C．乙图中水蒸气推动瓶塞过程与热机做功冲程的能量转化相同
D．酒精灯里面酒精燃烧的过程中，酒精的热值变小
【答案】D
【解析】A．甲图中，对烧瓶内打气，对瓶内气体做功，烧瓶内气体的内能增加，是通过做功的方式增加内能；乙图中，加热时试管内水不断汽化成高温水蒸气，试管内气体的内能增加，是通过热传递的方式使内能增加，故A正确，不符合题意；
B．两个图中塞子冲出过程均是烧瓶和试管内气体对塞子做功，自身内能减小，温度降低，故B正确，不符合题意；
C．乙图中水蒸气推动瓶塞过程中内能转化为机械能，与热机做功冲程的能量转化相同，故C正确，不符合题意；
D．热值与比热容是物质的属性，与质量、燃烧情况等因素无关，所以酒精灯里面酒精燃烧的过程中，酒精的热值和比热容都不变，故D错误，符合题意。
故选D。
3．（2024·湖南株洲·一模）冬天，小刘一家人驾车外出，小华发现汽车的前挡风玻璃出现了一层“水雾”，打开热空调除雾功能后，不一会儿玻璃上的“水雾”消失了，下列说法正确的是（ ）
A．“水雾”的形成是汽化现象B．“水雾”出现在前挡风玻璃的外表面
C．热空调加热玻璃可有效防止起雾D．热空调加热车内水蒸气可有效防止起雾
【答案】C
【解析】A．“水雾”的形成是水蒸气变成液态的小水珠，是液化现象，故A错误；
B．汽车内部的水蒸气遇到冷的挡风玻璃液化形成小水珠，故“水雾”出现在前挡风玻璃的内表面，故B错误；
C．热空调加热玻璃，使玻璃温度较高，水蒸气遇到挡风玻璃不能降温液化，可有效防止起雾，故C正确；
D．热空调加热车内水蒸气，热的水蒸气遇到冷的挡风玻璃依旧会液化形成小水珠，故D错误。
故选C。
4．（2024·广东佛山·一模）如图所示为单缸四冲程汽油机工作时某个冲程示意图，则下列说法正确的是（ ）
A．该图表示汽油机的做功冲程
B．该图表示汽油机的排气冲程
C．该冲程中汽缸内气体温度升高，分子运动更剧烈
D．一个工作循环中有一个冲程要靠飞轮的惯性来完成
【答案】C
【解析】AB．如图，两气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，故AB错误；
C．如图为压缩冲程，在这个冲程中，活塞压缩缸内气体，对气体做功，使缸内气体的内能增大，温度升高，分子运动更剧烈，故C正确；
D．一个工作循环中，除做功冲程外，其余三个冲程都要靠飞轮的惯性来完成，故D错误。
故选C。
5．（2024·陕西西安·三模）周末小陆将外卖包装袋中用来保鲜的干冰倒入碗中，观察到碗外壁出现“白霜”，向碗中加入水后碗上出现大量“白气”，下列说法正确的是（ ）
A．“白气”是水蒸气
B．“白气”的形成过程需要吸热
C．用干冰保鲜是利用了干冰熔化吸热
D．“白霜”是空气中水蒸气遇冷凝华形成的
【答案】D
【解析】AB．“白气”是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠，属于液化现象，液化放热，故AB错误；
C．常温下干冰由固态直接变成气态，是升华现象，干冰升华过程中吸收周围的热量，使周围温度降低，达到保鲜的目的，故C错误；
D．出现在碗外壁的“白霜”是空气中水蒸气遇冷形成的小冰晶，属于凝华现象，故D正确。
故选D。
二、多选题
6．（2024·广西南宁·一模）如图所示，围炉煮茶是人们喜爱的户外活动。“煮茶”过程中蕴含着丰富的科学知识。下列说法正确的是（ ）
A．木炭在燃烧过程中热值不变
B．茶水升温是通过做功的方式改变内能
C．茶水沸腾时，吸收热量，温度不变，比热容不变
D．茶水沸腾时将盖子顶起的过程能量转化和热机的压缩冲程相同
【答案】AC
【解析】A．热值是燃料的一种特性，与质量、是否完全燃烧无关，因此木炭在燃烧过程中热值不变，故A正确；
B．茶水吸收热量温度升高，是通过热传递的方式改变内能，故B错误；
C．液体沸腾时要继续吸热，温度不变，因此茶水沸腾时，吸收热量，温度不变；比热容是物质的一种特性，只与种类、状态有关，因此茶水沸腾时比热容不变，故C正确；
D．茶水沸腾时将盖子顶起的过程将内能转化为机械能，热机的压缩冲程将机械能转化为内能，因此不同，故D错误。
故选AC。
7．（2024·湖南长沙·模拟预测）下列说法中正确的是（ ）
A．形成的冰粒在下落中，温度渐渐升高变成了雨滴，冰粒内能增大
B．火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高，火箭内能增加
C．开水壶的塞子被水蒸气冲开，水蒸气内能增加
D．水凝固成冰，内能增加
【答案】AB
【解析】A．冰粒在下落过程中，克服摩擦做功，使冰粒温度渐渐升高变成了雨滴，其内能增大，故A正确；
B．火箭从地面向上发射过程中，克服摩擦做功，使火箭外壳温度越来越高，其内能增大，故B正确；
C．开水壶的塞子被水蒸气冲开，水蒸气对塞子做功，水蒸气内能减小，故C错误；
D．水凝固成冰，放出热量，内能减小，故D错误。
故选AB。
8．（2024·山东济南·一模）根据“祝融号”火星车发回的遥测信号确认，2021年5月 15日7时18分，“天问一号”着陆巡视器与环绕器分离后进入火星大气层。经过减速，在距离火星表面100m高度处悬停、避障、缓冲，成功着陆。又根据遥测数据判断，5月22日10时40分，“祝融号”火星车已安全驶离着陆平台，到达火星表面，开始巡视探测。后期探测数据显示：火星质量约为地球质量的 11%，在火星表面g约为3.7N/kg。以下说法正确的是（ ）
A．用液氢作为推进剂的燃料，是因为液氢具有热值大和无污染等特点
B．着陆巡视器在距离火星表面100m高度处悬停时，受到平衡力的作用
C．“祝融号”火星车从地球到达火星，其自身质量和所受的重力都将变小
D．“祝融号”火星车的太阳能电池阵，是用半导体材料和金属导体制成的
【答案】ABD
【解析】A．液氢具有热值大的特点，液氢燃烧的产物只有水，对环境无污染，故A正确；
B．着陆巡视器在距离火星表面100m高度处悬停时，静止，处于平衡状态，受到平衡力的作用，故B正确；
C．“祝融号”火星车从地球到达火星，其自身质量保持不变，在火星表面g约为3.7N/kg，由G=mg可知所受的重力变小。故C错误；
D．太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，太阳能电池阵，是用硅半导体材料和金属导体连接制成的，故D正确。
故选ABD。
三、填空题
9．（2024·江西南昌·一模）如图，是我国古代的取火器模型图，把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，空气的内能 （选填“增大”或“减小”）。随后，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，推杆又被推动到原来的位置，此过程与内燃机工作的 冲程相似。
【答案】 增大 做功
【解析】[1]把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，推杆对空气做功，使空气内能增大，温度升高。
[2]推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，推杆又被推动到原来的位置，此时艾绒燃烧产生的内能转化为推杆的机械能，与内燃机工作的做功冲程相似。
10．（2024·江西南昌·一模）新能源智能汽车的车窗采用的“智能玻璃”，可调节温度和透明度。如图所示，冬天行车时，车窗出现白雾，白雾是由水蒸气 形成的，此时智能玻璃的温度应 （选填“调低”或“调高”）。
【答案】 液化 调高
【解析】[1]白雾是由车内空气中的水蒸气遇到冷的玻璃放热液化形成的小水珠。
[2]此时智能玻璃的温度应调高，使车内的水蒸气不能遇冷液化，就不再会产生白雾。
11．（2024·广西钦州·一模）两种不同材料的燃料，甲质量2kg，乙质量1kg，两者温度都升高1℃，吸收热量如图所示，甲乙燃料完全燃烧后放出的热量如图所示，则：
（1）甲的比热容 （选填“大于”、“小于”或“等于”）乙的比热容；
（2）甲的热值 （选填“大于”、“小于”或“等于”）乙的热值。
【答案】 小于 小于
【解析】（1）[1]甲乙两种燃料吸收相等热量，升高相同温度，而甲的质量比乙的质量大，根据可知，甲的比热容小于乙的比热容。
（2）[2]由图可知，甲乙燃料完全燃烧后放出的热量之比为2︰3，而甲乙的质量之比为2︰1，则甲乙两种燃料的热值之比为
所以，甲的热值小于乙的热值。
12．（2024·江西南昌·一模）如图，热水杯上方“热气腾腾”的情景是水蒸气 （填物态变化）形成的，在这个过程中水蒸气会 热量。
【答案】 液化 放出
【解析】[1][2]杯中热水蒸发形成的温度较高的水蒸气，在上升过程中遇冷液化形成小水滴，从而在杯子上方呈现“热气腾腾”的情景，液化过程会放出热量。
13．（2024·河北邯郸·一模）氢能源作为新型能源，其热值大，有着巨大的开发使用潜力。1kg氢能源完全燃烧放出的热量为 J。若有21%的热量被水吸收，可以使 kg的水从20℃升高到70℃。与化石能源相比，“氢能源”的优势还有 （写出一个即可）。核能发电利用的是 （选填“核裂变”或“核聚变”）原理。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q氢=1.43×108J/kg]
【答案】 1.43×108 143 清洁无污染 核裂变
【解析】[1]完全燃烧1kg氢放出的热量
Q放=mq氢=1kg×1.43×108J/kg=1.43×108J
[2]水吸收的热量
Q吸=Q放×21%=1.43×108J×21%=3.003×107J
水的质量
[3]通常情况下，氢气与氧气燃烧后只生成水，清洁无污染。
[4]核能发电利用的是可控的核裂变来获得核能，并最终通过发电机将其转化为电能。
四、实验题
14．（2024·湖南·一模）某兴趣小组的同学“探究水在沸腾前后温度变化的特点”，实验装置如图所示。
（1）安装实验装置时，应按 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行；
（2）当水温上升到90℃时，小组同学每隔1min记录一次温度，并将实验数据记录在表格中。根据表格数据可得出结论：水在沸腾过程中，温度 ；
（3）实验中小组同学发现加热水的时间过长，请写出一种缩短加热时间的方法： ；
（4）假如实验时烧杯中水的质量为0.2kg，水吸收了的热量，其温度可从升高到 ℃。[]
【答案】 自下而上 保持不变 提高水的初始温度/减少水的质量 98
【解析】（1）[1]用酒精灯加热时，要用外焰加热，根据酒精灯外焰的高度确定烧杯的位置，所以安装仪器时需自下而上安装。
（2）[2]由表中数据可知，从第9min开始，水温就稳定在98℃，说明水在沸腾时温度保持不变。
（3）[3]实验中小组同学发现加热水的时间过长，要想缩短加热时间，则要减少水吸收的热量，可以通过减少水的质量或者提高水的初温来达到缩短时间的目的。
（4）[4]水温变化量
水的初温为80℃，水的沸点为98℃，所以水温最终升高至98℃。
15．（2024·上海浦东新·二模）如图所示，用薄纸折成小船，在纸船中倒入适量的水，用点燃的蜡烛在纸船底部中间区域加热。在水烧干前，纸船不会被点燃。小东想要探究“纸船烧水”时，纸船不会被点燃的原因，查阅资料后得知：（a）普通纸的着火点（燃点）一般在；（b）薄纸具有导热能力；（c）在水烧干前，纸船底部与水的温度差可忽略不计；（d）实验中，测得纸船内水的温度与加热时间的关系如下表：
1标准大气压下
（1）分析比较表格数据中水的温度和加热时间的关系，可得出的初步结论是： ；
（2）结合所学知识和上述信息，指出在水烧干前，纸船不会被点燃的原因，并写出分析过程： 。
【答案】 见解析 见解析
【解析】[1]比较表格数据中水的温度和加热时间的关系可知，水沸腾前，加热时间越长，吸收的热量越多，水的温度越高，水沸腾后，吸收热量，温度保持不变。
[2]水烧干前，水沸腾后，温度保持不变，由于水的沸点低于纸的着火点，所以纸船不会被点燃。
16．（2024·安徽合肥·一模）在学习了物质的熔化与凝固知识后，某学习兴趣小组将碎盐冰放入易拉罐中，研究盐冰的熔化过程。同学们每间隔1min记录一次盐冰的温度，并依据盐冰的温度随时间变化的关系绘制了图像，如图所示。
（1）从图中可知盐冰属于 （选填“晶体”或“非晶体”）；
（2）在温度为0℃时，该物质处于 态（选填“固”或“液”）。
【答案】 晶体 液
【解析】（1）[1]从图中可知盐冰有固定熔点，属于晶体。
（2）[2]在温度为0℃时，该物质已经熔化结束，处于液态。
17．（2024·湖南长沙·模拟预测）实验小组设计实验比较水和食用油的吸热能力，使用相同的电加热器给水和食用油加热。
（1）实验前，小海应取初温和质量相等的水和食用油进行实验，其采用的实验方法是 ；
（2）小明用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间，目的是使水和食用油 相同；
（3）根据实验数据，小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图像，其中食用油的温度随时间变化的图像是 （选填“a”或“b”）。
【答案】 控制变量法 吸收的热量 b
【解析】（1）[1]实验前，小海应取初温和质量相等的水和食用油进行实验，通过控制变量法进行实验。
（2）[2]相同加热器加热相同时间，产生热量相同，小明用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间，目的是使水和食用油吸收的热量相同。
（3）[3]食用油的比热容比水小，质量相同的水与食用油被相同的加热器加热相同时间，吸收热量相同，食用油升高温度较高，食用油的温度随时间变化的图像是b。
五、综合题
18．（2024·陕西咸阳·一模）船舶航行大多使用柴油发动机，若能降低柴油的消耗，则有助于减少温室气体的排放。船舶的柴油发动机要做的功包括推进功和辅助功两部分。发动机对推进设备所做功的功率越大，消耗的燃油就会越多，降低航速可以大大减小航行阻力，从而减小推进功率，进而减少燃油消耗。但船舶航行过程中还有其他辅助设备工作，也需要发动机做功。如果在某一段航程中航速变小，相应的辅助功就会随着航程的延长而增加，故需要通过优化航速实现节能减排。
（1）若某航程中，船舶以37.04km/h的速度直线航行500海里（），则所用的时间为多少小时 ？
（2）船舶航行时受到的阻力通常和航行速度的二次方成正比，即（k为常量），则理想情况下，船舶匀速航行时，推进功率和航行速度v的关系是 ；某船舶航行时，每公里航程的推进功、辅助功和航速的关系如表所示，则最省油的航速约为 ；
（3）若该船舶柴油发动机的效率为40%，则航速从11m/s降低到最省油航速，每公里航程少消耗柴油46.5kg，则柴油的热值为多少（用科学计数法表示） ？
【答案】 25h 6
【解析】（1）[1]根据题意可知，船舶航行距离
由得，船舶航行所用时间
（2）[2]根据题意可知，船舶航行时受到的阻力通常和航行速度的二次方成正比，理想情况下，船舶匀速航行时，推力等于阻力，即
推进功率和航行速度v的关系是
[3]根据数据可知，当推进功为2×108J，辅助功为5×108J时，推进功和辅助功的和是7×108J，此时推进功和辅助功的和最小，即最省油，此时对应的速度为6m/s。
（3）[4]航速从11m/s降低到最省油航速，推进功和辅助功之和减少量
由得，可以减少柴油发动机提供的热量
柴油的热值
六、计算题
19．（2024·河北邯郸·模拟预测）近年来，我国汽车工业发展迅猛，各种新型汽车不断投放市场进入普通百姓家庭，下表是我国某品牌轿车的一次测试报告。
已知汽油的热值q=4.6×107J/kg，汽油的密度为。求该品牌轿车在本次测试过程中：
（1）汽油完全燃烧放出的热量为多少?
（2）发动机所做的有用功为多少?
（3）发动机的效率为多少?
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】解：（1）消耗汽油质量为
则汽油完全燃烧放出的热量为
（2）时间为
则发动机所做的有用功为
（3）发动机的效率为
答：（1）汽油完全燃烧放出的热量为；
（2）发动机所做的有用功为；
（3）发动机的效率为。
20．（2024·江西九江·一模）社会实践活动中，小明估测家中即热式天然气热水器的加热效率。他打开热水器，用温度计测得热水器进水管的水温为16℃，出水管的水温为56℃，放出50kg的热水后，从燃气表中看到天然气表示数由变为。[，]求：
（1）消耗的天然气完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）热水器的加热效率。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】解：（1）消耗的天然气
消耗的天然气完全燃烧放出的热量
（2）水吸收的热量
（3）热水器的加热效率
答：（1）消耗的天然气完全燃烧放出的热量为；
（2）水吸收的热量为；
（3）热水器的加热效率为。分类
有无缩口
读数时能否离开被测物体
使用前是否需要甩动
常见温度计
无缩口
不能
不需要
体温计
有缩口
可以
需要
实验论证
海波在熔化前温度直线上升；熔化时温度为48℃保持不变；全部熔化后，温度又直线上升。说明海波有固定的熔化温度。
石蜡在熔化过程中，温度随时间变化的曲线没有明显的停顿现象，说明石蜡没有固定的熔化温度。
晶体
非晶体
物质
海波、冰、食盐、石英、水晶、明矾、萘、各种金属
松香、石蜡、玻璃、沥青、蜂蜡
熔点和凝固点
晶体熔化时的温度，叫熔点，物质从液态凝固为晶体时的温度，叫凝固点
非晶体没有(“有”或“没有”)熔点和凝固点
熔化过程
固液共存，吸收热量，温度不变
吸收热量，先变软、变稀，最后变为液态，温度升高
凝固过程
固液共存，放出热量，温度不变
放出热量，逐渐变稠、变黏、变硬，最后变成固体，温度降低
熔化图像
凝固图像
熔化条件
达到熔点，继续吸热
吸收热量
凝固条件
达到凝固点，继续放热
放出热量
物态
微观特性
宏观特性
分子和距离
分子间作用力
有无形状
有无体积
固态
很小
①
有固定形状
有固定体积
液态
较大
较大
无固定形状
②
气态
很大
很小
无固定形状
无固定体积
分子排列
分子间作用力
体积和形状
流动性
固态物质
十分紧密
强大
形状固定
无
液态物质
位置不固定，运动自由
比固体的小
无确定的形状
有
气态物质
极度散乱、间距很大
极小
无确定的形状，易被压缩
有
内容
扩展
实例
常见的物质是由大量的分子、原子构成的
分子间存在着空隙
①食盐能溶于水中；②酒精与水混合后总体积变小；③气体极易被压缩
物质内的分子在不停地做无规则热运动
温度越高,分子无规则运动越剧烈，扩散现象就是由分子的无规则运动引起的
①墙内开花墙外香；②把硫酸铜水溶液注入水底，过一段时间全部水都变蓝；③把铅块与金块紧压在一起，几年后它们相互渗人约1mm
分子之间存在引力和斥力
引力和斥力同时存在，有时以引力为主，有时以斥力为主
①固体和液体很难被压缩,固体不易被拉断；②把两个铅块的底部削干净,紧压一下，两个铅块就会连在一块，下面再吊一个重物，两铅块也不分开
速度v/（m·s-1）
100
200
300
400
500
阻力f/N
0.3×104
1.2×104
2.7×104
4.8×104
7.5×104
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
温度/℃
80
82
84
86
88
90
92
94
96
98
98
98
98
加热时间（分钟）
0
1
2
3
4
5
6
7
水的温度（）
20
38
54
70
83
95
100
100
速度/（）
3
4
5
6
7
8
9
10
11
推进功/
0.6
1
1.5
2
2.9
4
5.5
8
12
辅助功
9.1
7
5.9
5
4.3
4
3.6
3.4
3
车型
轿车
测试道路
平直国道
测试距离
20km
测试速度（平均）
80km/h
消耗汽油
1.2L
发动机输出功率（平均）
16.1kW