中考物理重难点精讲讲练(全国通用)专题05内能、内能的利用专题练习(原卷版+解析)

这是一份中考物理重难点精讲讲练(全国通用)专题05内能、内能的利用专题练习(原卷版+解析)，共25页。试卷主要包含了分子动理论，内能，比热容，热值，热机，热机的效率，能量的转化和守恒等内容，欢迎下载使用。
一、分子动理论
1.物质的构成：常见的物质是由极其微小的 、 构成的。
2.分子热运动
（1）扩散现象：
①定义：不同物质在相互接触时 的现象；
②影响因素：扩散现象的剧烈程度与 有关， 越高，扩散现象越 ；
③扩散现象表明，一切物质的分子都在 ，分子间存在间隙；固体、液体、气体分子间的间隙依次 。
（2）分子间作用力：分子间存在相互作用的 和 。
二、内能
1.定义：构成物体的所有分子，其热运动的 与分子 的总和。
2.影响因素：
（1）温度：同一物体，温度升高，内能 ；温度降低，内能 ；
（2）质量：在温度相同、状态相同的情况下，同种物体质量越大，内能越大；
（3）物体的内能与其存在的状态也有关。
2.热量
（1）定义：在热传递过程中，传递 的多少。单位是 。
（2）与内能的关系：热传递过程中，物体吸收热量时内能 ，放出热量时 。物体吸收或放出的热量越多，它的内能改变越大。
3.改变内能的方式
三、比热容
1.定义：一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时所吸收（或放出）的热量与它的质量和升高（或降低）的温度 之比，叫做这种物质的比热容，用符号 表示。
2.物理意义：表示物质吸热或放热能力强弱的物理量，比热容越大，其吸热或放热的能力越强。
3.理解：①比热容反是反映物质自身性质的物理量，只与物质的种类和状态有关；②质量相同的不同物质，当吸收或放出相同的热量时，比热容 的物质温度变化较小；③质量相同的不同物质，当温度的变化量相同时，比热容 的物质吸收或放出的热量多。
4.热量的计算：Q=
四、热值
1.定义：某种燃料 放出的热量与其质量之比，用符号 表示。
2.意义：热值在数值上等于 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
3.单位： ，符号是 。
4.特点：热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的体积、质量以及是否完全燃烧无关。
5.计算公式：① ，适用范围：固体、液体燃料；② ，适用范围：气体燃料。
五、热机
1.定义：利用 做功的机械。
2.工作过程
六、热机的效率
1.定义：热机工作时，用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
2.计算公式： 。
3.提高燃料利用率的措施：①让燃料燃烧更充分；②在设计和制造过程中，不断改进和创新，以减少各种能量损失；③设法利用废弃带走能量。
七、能量的转化和守恒
1.能量的转化：在一定条件下，各种形式的能量是可以相互 的。
2.能量守恒定律：能量既不会 ，也不会 ，它只会从一种形式 为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量 。
高频考点过关
考点一：分子动理论
1．（2022•西藏）一切物质的分子都在不停地做无规则运动，下列生活现象能体现分子热运动的是（ ）
A．酥油茶飘香B．赛马尘土飞扬
C．歌声余音绕梁D．冬天大雪纷飞
2．（2022•菏泽）下列现象用分子动理论的观点解释，其中正确的是（ ）
A．落叶在风中飞舞表明空气分子在不停地做无规则运动
B．铁块很难被压缩表明分子间没有间隙
C．鲜花香气四溢是一种扩散现象
D．水和酒精混合后总体积减少表明分子间有引力
3．（2022•湘西州）“墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来”。寒冬梅花香气扑鼻而来，这是因为（ ）
A．分子之间存在引力
B．分子之间存在斥力
C．分子之间没有空隙
D．分子不停地做无规则运动
4．（2021•资阳）目前，新冠疫情仍在印度、俄罗斯、日本等国肆虐，经世界卫生组织批准的新冠疫苗陆续面世。不同国家的各种疫苗储存温度要求各不相同，中国克尔来福疫苗储存温度为2～8℃，远高于莫德纳（﹣20℃）和辉瑞（﹣70℃），同时我国正在逐步推进新冠疫苗全人群免费接种，让人民感受到了祖国的强大。关于新冠疫苗储存和接种过程中的一些热现象，下列说法正确的是（ ）
A．新冠疫苗储存温度越低，疫苗分子热运动越剧烈
B．社区卫生中心接种点弥漫着消毒水味道，是因为分子在不停地做无规则运动
C．注射疫苗前用酒精消毒，人手臂会感觉凉爽是因为酒精升华吸热
D．戴口罩的护士的护目镜容易起“雾”，是水的汽化现象
5．（2021•盐城）如图所示，将两个表面光滑的铅块相互紧压，它们会粘在一起。这一现象证明（ ）
A．分子间有空隙
B．分子间存在吸引力
C．分子间存在排斥力
D．分子处在永不停息的无规则运动中
6．（2020•绵阳）如图所示，向配有活塞的厚玻璃筒注入一些水，用力压活塞，发现水的体积没有明显变小。这是由于水分子之间（ ）
A．有间隙B．没有间隙C．存在斥力D．存在引力
考点二：改变内能的两种方式
7．（2022•盐城）2022年4月16日，神舟十三号载人返回舱成功着陆，返回舱与大气摩擦温度升高，内能增加。下列事例中物体内能改变方式与它相同的是（ ）
A．汤勺放在热汤中温度升高
B．烧水时水温升高
C．压缩空气温度升高
D．取暖器旁的物体温度升高
8．（2022•南通）如图所示，用充气的气球模拟“喷气火箭”，把封口的夹子松开，球内气体向后喷出，气球向前运动。此过程中（ ）
A．气球的弹性势能增大
B．喷出的气体内能减小
C．喷出的气体热运动加剧
D．喷出的气体向外界传递热量
9．（2022•黑龙江）下列关于内能知识的描述正确的是（ ）
A．物体温度越高内能越大，所以0℃的冰没有内能
B．温度越高的物体含有的热量越多，所以0℃的冰没有热量
C．摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能
D．物体吸收热量，内能增加，温度一定升高
10．（2021•绵阳）实验室有质量1kg、温度0℃的冰块和质量1kg、温度0℃的水，下列说法正确的是（ ）
A．冰块的内能等于水的内能
B．冰块的内能小于水的内能
C．将冰块放入水中，能量从水传递给冰块
D．将冰块放入水中，能量从冰块传递给水
11．（2021•百色）用酒精灯给试管内的水加热至一定程度，发现在试管口的木塞被冲出，如图所示。下列描述正确的是（ ）
A．试管中的水是靠做功的方式增加内能的
B．水蒸气对木塞做功，把机械能转化为内能
C．水蒸气对木塞做功，与汽油机做功冲程的原理相同
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气内能增加
12．（2020•绵阳）周末，小明同学在家与父母一起做清洁卫生，美化家居环境。小明用扫帚扫动地面上一小块果皮的过程中（ ）
A．扫帚对果皮做功改变了果皮的内能
B．扫帚对果皮做功消耗了扫帚的内能
C．小明对扫帚做功改变了扫帚的内能
D．小明对扫帚做功消耗了体内的化学能
考点三：比热容、热值的理解和应用
13．（2022•济南）炎炎夏日，小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现，在这里白天的风常常从海面吹向陆地，而每到夜晚风却从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析，并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图，如图所示。形成这一现象的主要原因是（ ）
A．海水的密度小于砂石的密度
B．海水的密度大于砂石的密度
C．海水的比热容小于砂石的比热容
D．海水的比热容大于砂石的比热容
14．（2022•邵阳）湿地被称为“地球之肾”，能调节空气的湿度和温度，其中能调节温度主要是因为水的（ ）
A．比热容大B．密度大C．流动性大D．热值大
15．（2021•常德）如图所示，是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度﹣时间图像，实验中两种物质的质量相同，初温度相同，选用的加热器相同，由图像可知（ ）
A．加热相同时间，a物质吸收热量多，比热容小
B．加热时间相同，a物质的末温度高，比热容大
C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，比热容小
D．吸收热量相同，b物质的末温度低，比热容大
16．（2022•镇江）如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（ ）
A．若m相同，Δt越小，燃料的热值越大
B．若Δt相同，m越大，燃料的热值越大
C．若的值越大，燃料的热值越大
D．若的值越大，燃料的热值越大
17．（2022•宜昌）关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（ ）
A．没有燃烧的燃料，热值等于零
B．燃料完全燃烧时，它的热值最大
C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
18．（2020•桂林）酒精的热值为3.0×107J/kg、比热容为2.4×103J/（kg•℃）以下说法中正确的是（ ）
A．质量越大，酒精的热值越大
B．质量越大，酒精的比热容越大
C．完全燃烧1kg酒精可放出3.0×107J的热量
D．1kg酒精温度升高1℃需要放出2.4×103J的热量
考点四：热量相关计算
19．（2022•西藏）“母亲节”这天，扎西同学为妈妈炖了一碗排骨汤，将装汤的碗放在有5kg水的盆子中进行降温。扎西同学用水进行降温主要是利用了水的 大，过了一会儿，水温由15℃升高到20℃，水吸收的热量为 J。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
20．（2022•广元）小红在家用天然气灶烧开水，在标准大气压下，5kg水从20℃加热至沸腾，完全燃烧了0.1m3的天然气，此过程中，水吸收的热量是 J，天然气灶烧水的热效率为 。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.0×107J/m3]
21．（2022•大庆）“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写，而沿海地区昼夜温差则不大，这是由砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之比为1：4，砂石和水的密度之比为3：2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时，它们升高的温度之比为 。
22．（2022•铜仁市）全球汽车保有量在迅速增长，截止2011年，全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆。设汽车的燃油为汽油，每辆汽车每年耗油约2.1t，若不计热量损失，这些燃料完全燃烧可供1×106kg的水温度升高 ℃；汽车内燃机的效率平均值取30%，如果能把内燃机的效率提高1%，全球每年可以节约 kg燃油，从而减小全球的碳排放，为环保作出贡献。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），汽油的热值为4.6×107J/kg]
23．（2022•常德）某台四冲程汽油机的转速为1200r/min，在1s内汽油机对外做了 次功。如果汽油机在某段时间内消耗了400g汽油，则汽油完全燃烧可放出热量为 J。（q汽＝4.6×107J/kg）
24．（2021•常州）生活垃圾的热值为3×106J/kg，位于武进区遥观镇的垃圾焚烧发电厂每天完全燃烧800t生活垃圾，放出热量 J，放出热量的30%用来发电，每天可发电 kW•h，放出热量的42%用来加热水供给附近小区，1标准大气压下，每天可将 kg的水由20℃恰好加热至沸腾。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
25．（2022•金昌）小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入4L水，水的初温是20℃，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气，天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为标准大气压。求：
（1）水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）；
（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放；
（3）天然气灶的效率η。
26．（2021•眉山）改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶100km，消耗了汽油6L，汽车发动机功率为12kW，已知：汽油的热值为q＝4.6×107J/kg，汽油的密度为ρ＝0.7×103kg/m3。求该汽车匀速行驶100km过程中：
（1）消耗汽油的质量；
（2）发动机所做的功；
（3）发动机的效率（百分号前保留整数）。
考点五：能量的转化和守恒
27．（2021•遵义）有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（ ）
A．装置所具有的机械能始终不变
B．如果没有能量补充，装置最终会停下来
C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
28．（2021•黑龙江）现在流行一款鞋，穿上它走路时，鞋会发光，站着不动就不会发光。则这款鞋发光的原理，从能量转化的角度分析正确的是（ ）
A．机械能转化为电能，再转化为光能
B．电能转化为机械能，再转化为光能
C．机械能转化为光能，再转化为电能
D．光能转化为机械能，再转化为电能
热传递
规律
高温物体放出热量，内能减小，温度 ；低温物体吸收热量，温度
条件

实质
能量的
做功
规律
对物体做功，物体内能 ；物体对外做功，物体内能
实质
能和 能的相互转化
工作冲程
冲程
冲程
冲程
冲程
示意图
气门、活塞运动情况
进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动
进气门和排气门都关闭，活塞向上运动
进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，火花塞产生电火花
进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动
能量转化
能转化为
能
能转化为
能
第五课 内能 内能的利用
基础知识过关
一、分子动理论
1.物质的构成：常见的物质是由极其微小的 分子 、 原子 构成的。
2.分子热运动
（1）扩散现象：
①定义：不同物质在相互接触时 彼此进入对方 的现象；
②影响因素：扩散现象的剧烈程度与 温度 有关， 温度 越高，扩散现象越 ；
③扩散现象表明，一切物质的分子都在 不停地做无规则运动 ，分子间存在间隙；固体、液体、气体分子间的间隙依次 变大 。
（2）分子间作用力：分子间存在相互作用的 引力 和 斥力 。
二、内能
1.定义：构成物体的所有分子，其热运动的 分子动能 与分子 势能 的总和。
2.影响因素：
（1）温度：同一物体，温度升高，内能 增大 ；温度降低，内能 减小 ；
（2）质量：在温度相同、状态相同的情况下，同种物体质量越大，内能越大；
（3）物体的内能与其存在的状态也有关。
2.热量
（1）定义：在热传递过程中，传递 能量 的多少。单位是 焦耳 。
（2）与内能的关系：热传递过程中，物体吸收热量时内能 增大 ，放出热量时 内能减小 。物体吸收或放出的热量越多，它的内能改变越大。
3.改变内能的方式
三、比热容
1.定义：一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时所吸收（或放出）的热量与它的质量和升高（或降低）的温度 变化量 之比，叫做这种物质的比热容，用符号 c 表示。
2.物理意义：表示物质吸热或放热能力强弱的物理量，比热容越大，其吸热或放热的能力越强。
3.理解：①比热容反是反映物质自身性质的物理量，只与物质的种类和状态有关；②质量相同的不同物质，当吸收或放出相同的热量时，比热容 大 的物质温度变化较小；③质量相同的不同物质，当温度的变化量相同时，比热容 大 的物质吸收或放出的热量多。
4.热量的计算：Q= cm△t
四、热值
1.定义：某种燃料 完全燃烧 放出的热量与其质量之比，用符号 q 表示。
2.意义：热值在数值上等于 1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
3.单位： 焦耳每千克或焦耳每立方米 ，符号是 J/kg或J/m3 。
4.特点：热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的体积、质量以及是否完全燃烧无关。
5.计算公式：① Q=qm ，适用范围：固体、液体燃料；② Q=qv ，适用范围：气体燃料。
五、热机
1.定义：利用 内能 做功的机械。
2.工作过程
六、热机的效率
1.定义：热机工作时，用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
2.计算公式： η= W有Q总 。
3.提高燃料利用率的措施：①让燃料燃烧更充分；②在设计和制造过程中，不断改进和创新，以减少各种能量损失；③设法利用废弃带走能量。
七、能量的转化和守恒
1.能量的转化：在一定条件下，各种形式的能量是可以相互 转化 的。
2.能量守恒定律：能量既不会 凭空产生 ，也不会 凭空消失 ，它只会从一种形式 转化 为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量 不变 。
高频考点过关
考点一：分子动理论
1．（2022•西藏）一切物质的分子都在不停地做无规则运动，下列生活现象能体现分子热运动的是（ ）
A．酥油茶飘香B．赛马尘土飞扬
C．歌声余音绕梁D．冬天大雪纷飞
【答案】A
【解答】解：A．酥油茶飘香是芳香分子在空气中不停地做无规则运动的结果，是扩散现象，故A符合题意；
B．赛马尘土飞扬，尘土飞扬属于机械运动，不是分子运动，故B不符合题意；
C．歌声余音绕梁，是声现象，不是分子运动，故C不符合题意；
D．冬天大雪纷飞属于机械运动，不是分子运动，故D不符合题意。
故选：A。
2．（2022•菏泽）下列现象用分子动理论的观点解释，其中正确的是（ ）
A．落叶在风中飞舞表明空气分子在不停地做无规则运动
B．铁块很难被压缩表明分子间没有间隙
C．鲜花香气四溢是一种扩散现象
D．水和酒精混合后总体积减少表明分子间有引力
【答案】C
【解答】解：A、落叶在风中飞舞是物体在运动即机械运动，不能说明空气分子在不停地做无规则运动，故A错误；
B、铁块很难被压缩表明分子间存在斥力，故B错误；
C、鲜花香气四溢是分子不停地做无规则运动形成的，是扩散现象，故C正确；
D、水和酒精混合后总体积减少，说明分子之间有间隙，故D错误。
故选：C。
3．（2022•湘西州）“墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来”。寒冬梅花香气扑鼻而来，这是因为（ ）
A．分子之间存在引力
B．分子之间存在斥力
C．分子之间没有空隙
D．分子不停地做无规则运动
【答案】D
【解答】解：寒冬梅花香气扑鼻而来，是因为梅花花香中含有的分子不停地做无规则运动，向四周扩散，使诗人闻到梅花花香。
故选：D。
4．（2021•资阳）目前，新冠疫情仍在印度、俄罗斯、日本等国肆虐，经世界卫生组织批准的新冠疫苗陆续面世。不同国家的各种疫苗储存温度要求各不相同，中国克尔来福疫苗储存温度为2～8℃，远高于莫德纳（﹣20℃）和辉瑞（﹣70℃），同时我国正在逐步推进新冠疫苗全人群免费接种，让人民感受到了祖国的强大。关于新冠疫苗储存和接种过程中的一些热现象，下列说法正确的是（ ）
A．新冠疫苗储存温度越低，疫苗分子热运动越剧烈
B．社区卫生中心接种点弥漫着消毒水味道，是因为分子在不停地做无规则运动
C．注射疫苗前用酒精消毒，人手臂会感觉凉爽是因为酒精升华吸热
D．戴口罩的护士的护目镜容易起“雾”，是水的汽化现象
【答案】B
【解答】解：A、物体温度越高分子的无规则运动越剧烈，新冠疫苗储存温度越低，疫苗分子热运动越缓慢，故A错误；
B、社区卫生中心接种点弥漫着消毒水味道，是因为分子在不停地做无规则运动，故B正确；
C、皮肤感到凉爽，是因为酒精汽化吸热使皮肤降温，故C错误；
D、水雾是小水滴，是水蒸气液化形成的，故D错误。
故选：B。
5．（2021•盐城）如图所示，将两个表面光滑的铅块相互紧压，它们会粘在一起。这一现象证明（ ）
A．分子间有空隙
B．分子间存在吸引力
C．分子间存在排斥力
D．分子处在永不停息的无规则运动中
【答案】B
【解答】解：两个表面光滑的铅块相互紧压，它们会粘在一起，是因为分子间有相互作用的引力，所以ACD错误，B正确。
故选：B。
6．（2020•绵阳）如图所示，向配有活塞的厚玻璃筒注入一些水，用力压活塞，发现水的体积没有明显变小。这是由于水分子之间（ ）
A．有间隙B．没有间隙C．存在斥力D．存在引力
【答案】C
【解答】解：
向配有活塞的厚玻璃筒注入一些水，用力压活塞，发现水的体积没有明显变小，这说明分子间存在斥力，故C正确。
故选：C。
考点二：改变内能的两种方式
7．（2022•盐城）2022年4月16日，神舟十三号载人返回舱成功着陆，返回舱与大气摩擦温度升高，内能增加。下列事例中物体内能改变方式与它相同的是（ ）
A．汤勺放在热汤中温度升高
B．烧水时水温升高
C．压缩空气温度升高
D．取暖器旁的物体温度升高
【答案】C
【解答】解：神舟十三号载人返回舱与大气摩擦温度升高，内能增加，是通过克服摩擦做功来改变内能的。
A、汤勺放在热汤中温度升高，是通过热传递来改变物体内能的，故A不合题意；
B、烧水时水温升高，是通过热传递来改变物体内能的，故B不合题意；
C、压缩空气温度升高，是活塞对空气做功，使空气的内能增大、温度升高，故C符合题意；
D、取暖器旁的物体温度升高，是通过热传递来改变物体内能的，故D不合题意。
故选：C。
8．（2022•南通）如图所示，用充气的气球模拟“喷气火箭”，把封口的夹子松开，球内气体向后喷出，气球向前运动。此过程中（ ）
A．气球的弹性势能增大
B．喷出的气体内能减小
C．喷出的气体热运动加剧
D．喷出的气体向外界传递热量
【答案】B
【解答】解：A、把封口的夹子松开，球内气体向外喷出，气球弹性形变变小，气球的弹性势能变小，故A错误；
B、喷出的气体对外做功，内能减小，故B正确；
C、喷出的气体对外做功，内能减小，温度降低，热运动变慢，故C错误；
D、喷出的气体对外做功，内能减小，温度降低，从外界吸热，故D错误。
故选：B。
9．（2022•黑龙江）下列关于内能知识的描述正确的是（ ）
A．物体温度越高内能越大，所以0℃的冰没有内能
B．温度越高的物体含有的热量越多，所以0℃的冰没有热量
C．摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能
D．物体吸收热量，内能增加，温度一定升高
【答案】C
【解答】解：A、因为物体的分子永不停息地做无规则的运动，所以任何物体都有内能，0℃的冰仍具有内能，故A错误；
B、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故B错误；
C、摩擦生热是通过做功的方法改变物体的内能，将机械能转化为内能，故C正确；
D、物体吸收热量，内能增大，但温度不一定升高，比如：晶体在熔化过程中吸收热量，而温度保持不变，故D错误。
故选：C。
10．（2021•绵阳）实验室有质量1kg、温度0℃的冰块和质量1kg、温度0℃的水，下列说法正确的是（ ）
A．冰块的内能等于水的内能
B．冰块的内能小于水的内能
C．将冰块放入水中，能量从水传递给冰块
D．将冰块放入水中，能量从冰块传递给水
【答案】B
【解答】解：AB、质量相等温度为0℃的水和冰，分子动能相等，冰熔化成水需要吸收热量，使分子势能增大，所以水的内能大一些，故A错误，B正确；
CD、物体间发生热传递的条件是有温度差，由于冰块的温度等于水的温度，所以将冰块放入水中，不会发生热传递，能量不会从水传递给冰块，也不会从冰块传递给水，故C、D错误。
故选：B。
11．（2021•百色）用酒精灯给试管内的水加热至一定程度，发现在试管口的木塞被冲出，如图所示。下列描述正确的是（ ）
A．试管中的水是靠做功的方式增加内能的
B．水蒸气对木塞做功，把机械能转化为内能
C．水蒸气对木塞做功，与汽油机做功冲程的原理相同
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气内能增加
【答案】C
【解答】解：A、用酒精灯加热水的过程中，水从酒精灯火焰吸收热量，是通过热传递的方式使水的内能增加的，故A错误；
BCD、木塞冲出试管口时，水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能，水蒸气的内能减少，同汽油机的做功冲程原理，故BD错误，C正确。
故选：C。
12．（2020•绵阳）周末，小明同学在家与父母一起做清洁卫生，美化家居环境。小明用扫帚扫动地面上一小块果皮的过程中（ ）
A．扫帚对果皮做功改变了果皮的内能
B．扫帚对果皮做功消耗了扫帚的内能
C．小明对扫帚做功改变了扫帚的内能
D．小明对扫帚做功消耗了体内的化学能
【答案】D
【解答】解：小明用扫帚扫动地面上一小块果皮的过程中，小明通过扫帚对果皮做功，改变了果皮的运动状态，没有改变果皮的内能；小明对外做功，消耗了体内的化学能，化学能转化为扫帚的机械能，而不是内能，故D正确。
故选：D。
考点三：比热容、热值的理解和应用
13．（2022•济南）炎炎夏日，小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现，在这里白天的风常常从海面吹向陆地，而每到夜晚风却从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析，并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图，如图所示。形成这一现象的主要原因是（ ）
A．海水的密度小于砂石的密度
B．海水的密度大于砂石的密度
C．海水的比热容小于砂石的比热容
D．海水的比热容大于砂石的比热容
【答案】D
【解答】解：沿海地区水多，水的比热容较大；内陆地区，地表以砂石泥土为主，砂石泥土比热容较小；由于水的比热容大，所以对于相同质量的水和砂石相比较，在吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小，而砂石的温度变化大，所以白天陆地的温度高、海水温度低，晚上陆地温度低、海水温度高；白天陆地上方空气的温度高度，密度小，砂石上方空气上升，海面上的冷空气过来补充，所以白天的风常常从海面吹向陆地，而晚上海面上方的热空气上升，风从陆地吹向海面；故D正确。
故选：D。
14．（2022•邵阳）湿地被称为“地球之肾”，能调节空气的湿度和温度，其中能调节温度主要是因为水的（ ）
A．比热容大B．密度大C．流动性大D．热值大
【答案】D
【解答】解：因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，能有效调节周围环境的气温。
故选：A。
15．（2021•常德）如图所示，是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度﹣时间图像，实验中两种物质的质量相同，初温度相同，选用的加热器相同，由图像可知（ ）
A．加热相同时间，a物质吸收热量多，比热容小
B．加热时间相同，a物质的末温度高，比热容大
C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，比热容小
D．吸收热量相同，b物质的末温度低，比热容大
【答案】D
【解答】解：
AB、由图可知，加热相同时间，由于用相同的加热器加热，则物质吸收热量是相同的，a的温度升高的快，则a的比热容小，故AB错误；
CD、吸收热量相同，加热的时间相同，b物质温度升高慢，则b的比热容大，故D正确，C错误。
故选：D。
16．（2022•镇江）如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（ ）
A．若m相同，Δt越小，燃料的热值越大
B．若Δt相同，m越大，燃料的热值越大
C．若的值越大，燃料的热值越大
D．若的值越大，燃料的热值越大
【答案】D
【解答】解：燃料的热值大小不能直接测量，需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小可以利用Q吸＝Q放，而Q吸＝c水m水Δt，Q放＝mq，即c水m水Δt＝mq，解得：q＝；
A、若m相同，Δt越小，由q＝可知，燃料的热值越小，故A错误；
B、若Δt相同，m越大，由q＝可知，燃料的热值越小，故B错误；
C、若的值越大，即的值越小，由q＝可知，燃料的热值越小，故C错误；
D、若的值越大，由q＝可知，燃料的热值越大，故D正确。
故选：D。
17．（2022•宜昌）关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（ ）
A．没有燃烧的燃料，热值等于零
B．燃料完全燃烧时，它的热值最大
C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
【答案】C
【解答】解：（1）热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，与燃料是否完全燃烧无关，与产生的热量无关，故AB错误、C正确；
（2）由Q放＝mq可知，燃料燃烧放出的热量，与燃料的质量、热值和是否完全燃烧有关，与燃烧的温度无关，故D错误。
故选：C。
18．（2020•桂林）酒精的热值为3.0×107J/kg、比热容为2.4×103J/（kg•℃）以下说法中正确的是（ ）
A．质量越大，酒精的热值越大
B．质量越大，酒精的比热容越大
C．完全燃烧1kg酒精可放出3.0×107J的热量
D．1kg酒精温度升高1℃需要放出2.4×103J的热量
【答案】C
【解答】解：
AB、热值和比热容的大小与燃料的燃烧情况、燃料的质量无关，故AB错误；
C、酒精的热值为3.0×107J/kg，表示完全燃烧1kg酒精可放出3.0×107J的热量，故C正确；
D、酒精的比热容为2.4×103J/（kg•℃），它表示1kg酒精的温度升高1℃需要吸收2.4×103J的热量，故D错误。
故选：C。
考点四：热量相关计算
19．（2022•西藏）“母亲节”这天，扎西同学为妈妈炖了一碗排骨汤，将装汤的碗放在有5kg水的盆子中进行降温。扎西同学用水进行降温主要是利用了水的 大，过了一会儿，水温由15℃升高到20℃，水吸收的热量为 J。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【解答】解：（1）由于水的比热容大，质量相同的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸热多，冷却效果好，所以，将装汤的碗放在水中进行冷却就是利用水的比热容大这一特性；
（2）水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（20℃﹣15℃）＝1.05×105J。
故答案为：比热容；1.05×105。
20．（2022•广元）小红在家用天然气灶烧开水，在标准大气压下，5kg水从20℃加热至沸腾，完全燃烧了0.1m3的天然气，此过程中，水吸收的热量是 J，天然气灶烧水的热效率为 。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.0×107J/m3]
【解答】解：（1）在标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×106J；
（2）天然气完全燃烧时放出的热量：
Q放＝qV＝4.0×107J/m3×0.1m3＝4×106J；
天然气灶烧水的热效率：
η＝×100%＝×100%＝42%。
故答案为：1.68×106；42%。
21．（2022•大庆）“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写，而沿海地区昼夜温差则不大，这是由砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之比为1：4，砂石和水的密度之比为3：2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时，它们升高的温度之比为 。
【解答】解：
砂石和水两个物体的体积相同，由ρ＝可得，，
由Q吸＝cmΔt可得，
砂石和水吸收相同的热量时升高的温度之比：。
故答案为：8：3。
22．（2022•铜仁市）全球汽车保有量在迅速增长，截止2011年，全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆。设汽车的燃油为汽油，每辆汽车每年耗油约2.1t，若不计热量损失，这些燃料完全燃烧可供1×106kg的水温度升高 ℃；汽车内燃机的效率平均值取30%，如果能把内燃机的效率提高1%，全球每年可以节约 kg燃油，从而减小全球的碳排放，为环保作出贡献。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），汽油的热值为4.6×107J/kg]
【解答】解：
（1）由题知，这些汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝2.1×103kg×4.6×107J/kg＝9.66×1010J；
由题知，不计热量损失，水吸收的热量为Q吸＝Q放＝9.66×1010J，
由Q吸＝cm△t可得水升高的温度：
△t＝＝＝23℃；
（2）每辆汽车做有用功所需燃油：2.1t×30%＝0.063t，
内燃机效率提高后为：30%+1%＝31%，
效率提高后每辆汽车每年所需燃油量：＝2t
每辆车每年节约燃油：2.1t﹣2t＝0.1t
全球每年节约燃油：1.0×109×0.1t＝1×108t＝1×1011kg。
故答案为：23；1×1011。
23．（2022•常德）某台四冲程汽油机的转速为1200r/min，在1s内汽油机对外做了 次功。如果汽油机在某段时间内消耗了400g汽油，则汽油完全燃烧可放出热量为 J。（q汽＝4.6×107J/kg）
【解答】解：汽油机飞轮1min转1200转，那么飞轮1s内的转数为20转；汽油机飞轮转2转就是一个工作循环，所以1s内的工作循环数：n＝10次；汽油机一个工作循环有4个冲程，但只有1次对外做功，所以1s内对外做功数：n＝10次；
汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq汽＝0.4kg×4.6×107J/kg＝1.84×107J。
故答案为：10；1.84×107。
24．（2021•常州）生活垃圾的热值为3×106J/kg，位于武进区遥观镇的垃圾焚烧发电厂每天完全燃烧800t生活垃圾，放出热量 J，放出热量的30%用来发电，每天可发电 kW•h，放出热量的42%用来加热水供给附近小区，1标准大气压下，每天可将 kg的水由20℃恰好加热至沸腾。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【解答】解：生活垃圾的质量为：m＝800t＝8×105kg，生活垃圾的热值为：q＝3×106J/kg，
燃烧放出的热量为：Q放＝mq＝8×105kg×3×106J/kg＝2.4×1012J；
放出热量的30%用来发电，则电能为：W电＝ηQ放＝30%×2.4×1012J＝7.2×1011J＝2×105kW•h；
水吸收的热量为：Q吸＝η′Q放＝42%×2.4×1012J＝1.008×1012J，
由Q吸＝cmΔt得，水的质量为：m水＝＝＝3×106kg；
故答案为：2.4×1012；2×105；3×106。
25．（2022•金昌）小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入4L水，水的初温是20℃，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气，天然气的热值为3.2×107J/m3，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为标准大气压。求：
（1）水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）；
（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放；
（3）天然气灶的效率η。
【解答】解：（1）水的体积V水＝4L＝0.004m3；
水的质量为：m＝ρV水＝1.0×103kg/m3×0.004m3＝4kg；
在1标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃；
水吸收的热量为：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×4kg×（100℃﹣20℃）＝1.344×106J。
（2）天然气燃烧放出的热量为：Q放＝qV＝3.2×107J/m3×0.1m3＝3.2×106J。
（3）天然气灶的效率为：η＝＝＝42%。
答：（1）水吸收的热量为1.344×106J。
（2）天然气完全燃烧放出的热量为3.2×106J。
（3）天然气灶的效率为42%。
26．（2021•眉山）改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶100km，消耗了汽油6L，汽车发动机功率为12kW，已知：汽油的热值为q＝4.6×107J/kg，汽油的密度为ρ＝0.7×103kg/m3。求该汽车匀速行驶100km过程中：
（1）消耗汽油的质量；
（2）发动机所做的功；
（3）发动机的效率（百分号前保留整数）。
【解答】解：（1）6L＝6×10﹣3m3，由密度公式ρ＝变形可得消耗汽油的质量m＝ρV＝0.7×103kg/m3×6×10﹣3m3＝4.2kg；
（2）由速度公式v＝变形可得汽车行驶100km用时为
t＝＝＝h＝×3600s＝5000s；
由功率公式W＝Pt可得发动机所做的功
W＝Pt＝12kW×5000s＝1.2×104W×5×103s＝6×107J；
（3）由放热公式Q＝qm可得汽油完全燃烧所放出的热量
Q＝qm＝4.6×107J/kg×4.2kg＝1.932×108J；
发动机的效率为
η＝×100%＝×100%≈31%；
答：（1）消耗汽油的质量为4.2kg；
（2）发动机所做的功为6×107J；
（3）发动机的效率为31%。
考点五：能量的转化和守恒
27．（2021•遵义）有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（ ）
A．装置所具有的机械能始终不变
B．如果没有能量补充，装置最终会停下来
C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
【答案】B
【解答】解：
A、装置在工作的过程中，由于存在摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以机械能会变小，故A错误；
BC、如果没有能量补充，机械能会逐渐变小，装置最终会停下来，故B正确，C错误；
D、装置在运动的过程中，小球的高度会发生变化，重力势能发生改变，速度发生变化，动能发生改变，有重力势能和动能的转化，故D错误。
故选：B。
28．（2021•黑龙江）现在流行一款鞋，穿上它走路时，鞋会发光，站着不动就不会发光。则这款鞋发光的原理，从能量转化的角度分析正确的是（ ）
A．机械能转化为电能，再转化为光能
B．电能转化为机械能，再转化为光能
C．机械能转化为光能，再转化为电能
D．光能转化为机械能，再转化为电能
【答案】A
【解答】解：穿上鞋走路时，具有机械能，鞋会发光，具有光能；根据题意可知，该鞋（发电鞋）的工作原理是电磁感应现象，先是机械能转化为电能，电能又转化为光能；
故选：A。
热传递
规律
高温物体放出热量，内能减小，温度 降低 ；低温物体吸收热量，温度 升高
条件
温度差
实质
能量的 转移
做功
规律
对物体做功，物体内能 增大 ；物体对外做功，物体内能 减小
实质
机械 能和 内 能的相互转化
工作冲程
吸气 冲程
压缩 冲程
做功 冲程
排气 冲程
示意图
气门、活塞运动情况
进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动
进气门和排气门都关闭，活塞向上运动
进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，火花塞产生电火花
进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动
能量转化
机械能转化为 内 能
内 能转化为 机械 能