第十三章　内能　 第十四章　内能的利用

一、分子热运动 1.物质的构成: (1)构成:常见的物质是由极其微小的粒子——_____、_____构 成的。 (2)大小:人们通常以_____m为单位来度量分子。 分子 原子 10-10

2.分子热运动: (1)扩散现象:不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象。 (2)热运动:一切物质的分子都在不停地做___________,分子的 运动与_____有关。 3.分子间的作用力: (1)分子间存在相互作用的___________。 (2)变化特点:当分子间距离很小时,作用力表现为斥力;当分子 间距离稍大时,作用力表现为引力。 无规则运动 温度 引力和斥力

(3)固态、液态、气态的特性。 物质 形态 固　态 液　态 气　态 模　型 分子间 距离 小 _____ 很大 作用力 较大 很小 有无一 定体积 ___ 有无确 定形状 较大 很大 有 有 无 有 无 无

二、内能 1.定义:构成物体的所有分子,其热运动的_____与_________的 总和。 2.主要影响因素: (1)温度:同一物体,温度越高,内能越大;温度降低时,内能会减 小。 (2)质量:在温度相同、物态相同的情况下,质量大的物体内能 大。 3.特点:一切物体任何时候都有内能。 动能 分子势能

4.内能的改变: (1)两种改变方式:_____和_______。 (2)热量:在热传递过程中,传递能量的多少。 5.比热容: (1)定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的_____与它 的_____和___________乘积之比。 (2)计算公式:_______。 6.热量的计算公式:________。 做功 热传递 热量 质量 升高的温度 Q=cmΔt

三、热机 1.能量转化:___能转化为_____能。 2.内燃机: (1)定义:燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。 内 机械

(2)工作特点。 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 进气门 _____ 关闭 排气门 打开 活塞运 动方向 向下 向上 能的转化 _____能转 化成___能 ___能转化 成_____能 打开 关闭 向上 机械 内 内 机械

四、热机的效率 1.燃料的热值: (1)意义:表示燃料燃烧时放热本领的物理量。 (2)概念:某种燃料_________时放出的热量与其质量之比。 2.热机的效率:用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放 出的能量_____。 完全燃烧 之比

3.能量的转化与守恒: (1)普遍性:在一定条件下,各种形式的能是可以相互转化的。 (2)能量守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,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_________。 保持不变

【微点拨】 1.内能: (1)温度高的物体内能不一定大,内能还与物体的质量有关。 (2)物体可以没有机械能,但一定有内能,即一切物体在任何情况下都具有内能。 (3)热传递转移的是内能,不是温度。 2.热值的定义中“完全燃烧”是指燃料燃烧后的产物中不再含有可燃物。

【速练题】 (1)小汽车燃烧汽油把　　　　　　转化为内能,通过做功,把内能转化为　　　　　　,在能量转化的过程中,能量的总量保持　　　　。 化学能 机械能 不变

(2)小汽车一个工作循环有四个冲程,将机械能转化为内能的是 　　　　冲程。汽油机的飞轮转速是240r/min,则此汽油机每 秒钟内做功　　　次。 (3)小汽车行驶100km耗油7kg,这些汽油完全燃烧要放出_____ 　　　　　　　　的热量。(汽油的热值q=4.6×107J/kg) 参考答案:(1)化学能　机械能　不变　(2)压缩　2　 (3)3.22×108J 压缩 2 3.22×108J

主题一 扩散现象  1.发生条件:发生在两种或几种相互接触的不同物质之间,并且在固、液、气三种状态不同的物质之间都能发生。 2.表明:扩散现象是分子做无规则运动的宏观表现,它表明分子在永不停息地做无规则运动,也表明分子间存在间隙,一般只强调前者。

3.影响因素:与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈,扩散现象越明显;温度越低,分子的无规则运动越缓慢,扩散现象越不明显;但即使是在0℃或更低的温度,扩散现象也是可以发生的。

【中考警示】分子运动和机械运动的比较 分子运动 机械运动 微观粒子的运动,其直径只有百亿分之几米 宏观物体的位置变化 用肉眼看不到 一般用肉眼可以看到 不需要施加外力作用 运动状态的改变需要施加外力

【知识拓展】分子间相互作用的斥力与引力的特点 (1)同时性:二者同时存在。 (2)一致性:二者都随分子间距离的增大而减小。当分子间距很大时(约大于10倍分子直径),二者均可忽略不计。二者又都随着分子间距的减小而增大。 (3)差异性:二者随分子间距离变化的快慢不同。 ①当分子间距增大时,斥力减小得更快,分子间表现为引力; ②当分子间距减小时,斥力增大得更快,分子间表现为斥力。

C 【示范题1】(2014·泰安中考)下面现象可以说明分子的热运动的是 ( ) A.风吹树叶摇动 B.扫地时尘土飞扬 【示范题1】(2014·泰安中考)下面现象可以说明分子的热运动的是　(　　) A.风吹树叶摇动 B.扫地时尘土飞扬 C.玫瑰花芳香四溢 D.河水向低处流 C

【解题探究】解答本题时思考以下两个问题: (1)分子的运动能否用肉眼直接观察到? (2)四个选项中,哪些是肉眼直接观察到的现象? 提示:(1)分子的运动不能用肉眼直接观察到; (2)A、B、D选项中的现象是肉眼直接观察到的现象。

【解析】选C。本题考查分子热运动。水向低处流、风吹树叶动、尘土飞扬是物体的机械运动,不属于分子的运动。玫瑰花芳香四溢是花香分子运动到空气中被人们闻到了,属于分子的热运动。故选C。

【备选例题】(2013·咸宁中考)在如图所示的四种现象中,能体现“分子在不停息地运动”的是　(　　) A

【解析】选A。本题考查对扩散现象的理解。构成物体的分子在永不停息地做无规则运动,分子很小,无法用肉眼直接观察到。我们闻到花香是由于香味分子在运动,A正确;B、C、D中的柳絮、雪花、落叶都是肉眼可见的物体,是宏观的机械运动,不能体现分子运动,所以B、C、D错误。

主题二 温度、内能、热量的比较  1.区别: (1)温度:一切物体任何时候都有温度。 (2)内能:能量的一种形式,可以转化或转移。物体的内能不会为零,通常用“具有”来修饰。 (3)热量:用“吸收”或“放出”来表述,而不能用“具有”或“含有”表述。如果物体之间没有温度差,就没有热传递,就没有内能的转移,也就不存在“热量”。

2.联系: (1)物体吸热,内能一定增加,温度不一定升高;物体放热,内能一定减少,温度不一定降低。 (2)物体温度升高,内能一定增加,可能吸热,也可能外界对物体做功。 (3)物体温度降低,内能一定减少,可能放热,也可能物体对外界做功。

【知识拓展】内能和机械能的区别 (1)两种不同的能量形式。一个静止在地面上的物体机械能可能为零,但它的内能不可能为零。 (2)改变:对物体做功,物体内能不一定增加,也可能引起机械能的变化,比如向上提升物体,对物体做的功改变物体的机械能,它的内能没有改变。

B 【示范题2】(1)(2014·无锡中考)下列关于温度、内能和热量的说法,正确的是 ( ) A.0℃的冰没有内能 【示范题2】(1)(2014·无锡中考)下列关于温度、内能和热量的说法,正确的是　(　　) A.0℃的冰没有内能 B.同一物体,温度越高内能越大 C.物体温度越高,所含热量越多 D.物体内能减少,一定对外做功 B

【解题指南】解答本题应明确以下关键点:

【解析】选B。本题考查对温度、内能和热量的概念及其关系的理解。分子在永不停息地做无规则运动,内能是指物体内分子动能与分子势能的总和,物体温度再低也有内能,所以0℃的冰也有内能,故A错误;同一物体的内能与温度有关,温度越高,内能越大,故B正确;热量是一个过程量,是热传递过程中内能改变多少的量度,不能说物体“含有”或“具有”多少热量,只能说物体“吸收”或“放出”多少热量,故C错误;改变物体内能的方式有两种:热传递和做功,物体内能减少也可能是发生了热传递,故D错误。

(2)(2013·苏州中考)改变物体内能的方式有两种。图甲说明: 　　　　　可以改变物体的内能;图乙说明:　　　　　可以改 变物体的内能。 热传递 做功

【解题指南】解答本题要明确两点: ①改变内能的两种方式:做功和热传递。 ②通过做功改变内能的实质是能量的转化,通过热传递改变内能的实质是内能的转移。

【解析】本题考查改变内能的两种方式。甲图中,放入冰箱的食物放出热量、温度降低,内能从食物转到冰箱内部,这是通过热传递改变内能的;乙图中,迅速压下活塞使引火仪内空气温度升高,活塞压缩空气做功,活塞的机械能转化为空气的内能,这是通过做功的方式增大空气的内能。 答案:热传递　做功

主题三 比热容的理解及应用  1.比热容的理解: (1)比热容是物质的一种特性。同种物质在同种状态下,比热 容不随其形状、质量、温度高低、放置地点的改变而改变。 不同物质的比热容一般不同。 (2)同一物质的比热容随状态的改变而改变。例如,水的比热 容是4.2×103J/(kg·℃),变为固态的冰后的比热容是 2.1×103J/(kg·℃)。

2.应用: (1)在吸收或放出相同热量时,比热容较小的物质,温度易发生明显变化,比热容较大的物质,温度不易发生明显变化。利用这个规律可以解释沿海与内陆温度变化情况。 (2)比热容表示物质的吸、放热本领。比热容大的物质吸、放热本领大,常被用作取暖、制冷的循环物质。例如,用水作发动机的冷却剂。

3.对c= 公式的理解:由热量公式Q=cmΔt得到c= ,只是 比热容在数值上等于 。比热容既不与热量成正比,也不与 质量、温度的变化的乘积成反比。同种状态下,比热容只取决 于物质的种类。

A 【示范题3】(1)(2013·广州中考)水的比热容比 煤油的大。如图所示,隔着石棉网同时加热规格 相同、分别装上质量和初温都相同的煤油和水的 试管,至管内液体升温到40℃,这个过程中(　　) A.煤油温度先升到40℃ B.同一时刻水的温度比煤油高 C.加热相同时间,水吸收的热量多 D.升高相同的温度,煤油需加热较长的时间 A

【解题指南】解答本题从以下角度分析: ①由图可知,用同一个酒精灯加热,两试管的规格相同,则在相同的时间内,水和煤油吸收的热量相同; ②水的比热容比煤油的大,由Q=cmΔt可知,若二者的质量相同,在吸收相同热量时,水升高的温度小;在升高相同温度时,水吸收的热量多。

【解析】选A。本题考查比热容的理解。由物体吸热公式Q=cmΔt知,质量和初温相同,当都加热到40℃时,液体变化的温度相同,则比热容大的水吸收的热量多,加热时间长,故煤油温度先升高到40℃,A项正确。对于同一时刻,加热时间相同,则吸收的热量相同,故比热容大的温度升高得慢,故煤油的温度比水升高得快,B、C项错误。当升高相同的温度时,比热容小的吸收的热量少,加热的时间短,煤油需要加热的时间短,D项错误。故选A。

(2)(2014·吉林中考)夏天,小明去海滨城市旅游时,他赤脚走在海边的沙滩上,感觉到沙子热得烫脚而海水却很凉。这是为什么? 答案:由于水的比热容大于沙子的比热容,在烈日暴晒下,吸收的热量相同,由Q=cmΔt知,比热容大的温度变化小,故海水升高的温度小于沙子升高的温度。

【解析】本题考查水的比热容大的应用。由于水的比热容大于沙子的比热容,在烈日暴晒下,吸收的热量相同,由Q=cmΔt知,比热容大的温度变化小,故海水升高的温度小,故沙子热得烫脚,而海水却不怎么热。

主题四 热量的计算  1.利用比热容计算物体吸收或放出的热量:Q=cmΔt (1)吸热公式为Q吸=cm(t-t0)。 (2)放热公式为Q放=cm(t0-t)。 其中t0表示物体的初温,t表示物体的末温。

2.利用热值计算燃料燃烧放出的热量: (1)热值是燃料本身的一种特性,表示燃料完全燃烧时放热本领的大小,取决于燃料本身的化学成分,与燃料的质量、燃料燃烧是否完全、燃烧快慢等无关。 (2)固体、液体燃料完全燃烧放出热量的公式为Q放=mq(m表示燃料的质量)。 (3)气体燃料完全燃烧放出热量的公式为Q放=Vq(V表示燃料的体积)。

3.热机效率(η):其他形式的能转化为机械能时,由于有能量损失或燃料不能完全燃烧,效率总小于1,即Q有用=ηQ放。

【中考警示】(1)温度“升高了”“降低了”是指温度的变化量,即Δt;温度“升高到”“降低到”是指物体的末温t。 (2)计算时,单位要统一,质量的单位是kg。

【知识拓展】转化效率 其他形式的能转化为内能时,由于有能量损失,所以存在转化 效率(η)问题。 (1)用炉火加热水时,化学能转化为内能,水吸收的热量Q吸= ηQ放=ηmq。 (2)使用太阳能热水器时,太阳能转化为内能,水吸收的热量Q吸 =ηE太。 (3)使用电热器加热水时,电能转化为内能,水吸收的热量Q吸 =ηW电。

【示范题4】(2013·云南中考)物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤的热值约为3×107J/kg。求:

(1)煤完全燃烧产生的热量; (2)经过6min时间加热,水所吸收的热量; (3)煤炉烧水时的热效率。 【解题探究】解答本题时思考以下问题: (1)计算煤燃烧放出的热量、水吸收热量的公式分别是什么? (2)在6min内,水的温度变化多少? (3)计算煤炉的效率的公式是什么?

提示:(1)Q=mq、Q吸=cm(t-t0); (2)Δt= t-t0=80℃-20℃=60℃; (3)η= ×100%。

【解析】(1)煤完全燃烧产生的热量 Q=mq=2kg×3×107J/kg=6×107J (2)6min内水所吸收的热量 Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×60℃ =2.52×106J (3)煤炉烧水时的热效率 答案:(1)6×107J　(2)2.52×106J　(3)4.2%

【备选要点】热机 1.工作特点:燃烧时把燃料的化学能转化为内能,又通过做功把内能转化为机械能。 2.工作过程: 一个工作循环,活塞往复运动两次,曲轴转动两周,对外做功一次。

3.汽油机和柴油机的比较: 类别 比较项目 汽油机 柴油机 不 同 点 构 造 汽缸顶部有火花塞 汽缸顶部有喷油嘴 燃 料 汽油 柴油 构　造 汽缸顶部有火花塞 汽缸顶部有喷油嘴 燃　料 汽油 柴油 吸入气体 汽油与空气 的混合物 纯净的空气 压缩后的 温度 较高 很高 点火方式 点燃式 压燃式 效　率 效率低,20%～30% 效率高,30%～45% 应　用 自身轻便,主要用于汽车、飞机、摩托车等 机体笨重,主要用于载重汽车、火车、轮船等

类别 比较项目 汽油机 柴油机 相同点 ①燃料都必须在汽缸内燃烧,都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成一个循环 ②在做功冲程中都是内能转化为机械能,在压缩冲程中,机械能转化为内能

【中考警示】在四个冲程中,只有做功冲程是燃气对活塞做功,其他三个冲程都要靠曲轴上安装的飞轮的惯性来带动完成。

【知识拓展】点燃式与压燃式 柴油机在吸气冲程中吸入汽缸的只是空气,所以压缩时可以压缩得很厉害,汽缸内空气的温度远高于柴油的着火点,因此在压缩冲程末喷入雾状的柴油,柴油就会自动燃烧,这种点火方式称为压燃式。由于汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气与汽油的混合气体,所以压缩冲程中不能压缩得太厉害,因此汽缸内的温度还不到汽油的着火点,所以在压缩冲程末要有电火花点燃汽油,这种点火方式叫点燃式。由于上述原因,在做功冲程中,柴油机中柴油燃烧得更充分,燃烧时产生的燃气温度更高,压强更大,可以将更多的内能转化为机械能,因此柴油机的效率比汽油机的效率高。

【示范题】(2013·南京中考)如图所示是内燃机的四个冲程,其中属于压缩冲程的是　(　　) A

【解题指南】解答本题从以下角度分析: (1)进气门和排气门的打开和关闭情况; (2)活塞上下运动情况。 【解析】选A。本题考查内燃机四个冲程的识别。根据进气门、排气门的开关情况和活塞的运动方向来判断。压缩冲程的特点是进气门、排气门关闭,活塞向上运动。A项是压缩冲程,B项是排气冲程,C项是做功冲程,D项是吸气冲程。故选A。

主题 比较不同物质吸热的能力  【实验方法】___________。 【实验装置】 控制变量法

【测量器材】 测温度:_______,测时间:_____。 【实验关键】 (1)实验设计:加热质量_____的水和食用油,升高_____的温度, 比较加热时间。 温度计 停表 相同 相同

(2)测量数据: 小组 液体 名称 质量 m/g 初温 t1/℃ 末温 t2/℃ 升高的 温度 Δt/℃ 通电 时间 t/min 1组 水 100 15 45 30 10 2组 食用油 4 3组 75 60 8

(3)分析实验数据: ①质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量_____。 ②质量相同的同种物质,升高的温度越高,吸收的热量_____。 不同 越多

【要点探究】 (1)怎样得到质量相同的水和食用油? 提示:方法1:先确定需要水和食用油的质量,取两只完全相同的 玻璃杯,测出玻璃杯的质量,计算出玻璃杯和水的质量之和m,再 把玻璃杯放在天平上,注入水,使玻璃杯和水的质量之和为m,用 同样的方法测出等质量的食用油。 方法2:先确定需要水和食用油的质量,再根据V= 计算出水和 食用油的体积,用量筒测出需要的水和食用油。

(2)实验中如何比较水和食用油吸收热量的多少? 提示:电加热器加热时间的长短。 (3)为什么要使烧杯、电加热器的规格相同? 提示:加热水和食用油的过程中,采用相同规格的电加热器和烧杯,可以保证在加热时间相同时,水和食用油吸收的热量相同。

【示范案例】 (2013·锦州中考)某同学在做“比较不同液体吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给液体甲和乙加热。

液体 次数 质量m/kg 升高的温度Δt/℃ 加热的时间t/min 甲 1 0.1 5 2 10 3 0.2 4 乙 20 6

质量 多 (1)分析第1、4次,第2、5次或第3、6次实验数据,某同学认为: 加热相同的时间时,乙升高的温度高一些,这说明乙吸收的热量 多一些。这位同学的判断是否正确?请说明理由。__________ 　 。 (2)分析第2、3次或第5、6次实验数据,可以得出的初步结论: 同种物质升高相同温度时,物质的　　　　　越大,吸收的热量 就越　　　　　(选填“多”或“少”)。 不正确。因为完全相同的加热器,加热相同的时间,放出的热量相同,所以甲、乙两种液体吸收的热量相等 质量 多

(3)通过比较第2、4次实验数据可知,液体吸收的热量多少与液体的　　　　　有关,　　　　　的吸热能力更强(选填“甲”或“乙”)。 种类 甲

【解析】(1)不正确。因为完全相同的加热器,加热相同的时间,放出的热量相同。所以甲、乙两种液体吸收的热量相等。(2)分析第2、3次或第5、6次实验数据,得出的结论:同种物质升高相同温度时,物质的质量越大,吸收的热量就越多。(3)通过比较第2、4次实验数据可知,液体吸收的热量多少与液体的种类有关,甲的吸热能力更强。 答案:(1)不正确。因为完全相同的加热器,加热相同的时间,放出的热量相同,所以甲、乙两种液体吸收的热量相等　 (2)质量　多　(3)种类　甲

大于 2.1×103 【拓展探究】(1)在2、4两次实验中,若使甲、乙升高的温度 相同,就要给甲加热更长的时间,此时甲吸收的热量________ 　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)乙吸收的热量。 (2)若甲是水,比热容为4.2×103J/(kg·℃),根据表中数据可 知乙的比热容为　　　　　J/(kg·℃)。 大于 2.1×103

【解析】(1)加热时间反映物质吸热的多少,加热时间长,则吸收热量多。(2)由表中数据(2、4次实验)可知,甲、乙质量相同,升高相同的温度,甲吸收热量为乙吸收热量的2倍,则乙的比热容为甲的二分之一,即2.1×103J/(kg·℃)。 答案:(1)大于　(2)2.1×103

D 考点一 分子热运动 1.(2014·淮安中考)如图所示是由微颗粒 (1～50 nm)制备得到的新型防菌“纳米 考点一 分子热运动  1.(2014·淮安中考)如图所示是由微颗粒 (1～50 nm)制备得到的新型防菌“纳米 纸”。在“纳米纸”的表面细菌无法停留 且油水不沾。与此现象有关的判断正确的是　(　　) A.组成“纳米纸”的分子间没有间隙 B.油与“纳米纸”分子间有斥力没有引力 D

C.“纳米纸”可阻止细菌分子无规则运动 D.油分子间引力使纸面上的油汇集成小油珠

【解析】选D。本题考查了分子热运动的知识。分子动理论告诉我们:物质是由分子构成的,分子间有间隙,分子都在不停地做无规则运动,分子之间同时存在相互作用的引力和斥力,故选D。

A 2.(2013·内江中考)扩散现象的发生是由于 ( ) A.分子在永不停息地做无规则运动 B.分子之间有作用力 C.分子间的斥力大于引力 2.(2013·内江中考)扩散现象的发生是由于　(　　) A.分子在永不停息地做无规则运动 B.分子之间有作用力 C.分子间的斥力大于引力 D.物质是由分子组成的 【解析】选A。本题考查扩散现象。扩散现象是两种物质接触时彼此进入对方的现象,是分子不停地做无规则运动的结果。

B 3.(2014·广东中考)如图所示,两表面磨平的铅块 紧密接触后可吊起台灯,这说明 ( ) A.分子间存在斥力 B.分子间存在引力 紧密接触后可吊起台灯,这说明　(　　) A.分子间存在斥力 B.分子间存在引力 C.分子间存在间隙 D.分子在不停地做无规则运动 B

【解析】选B。本题考查分子间的作用力。两表面磨平的铅块紧密接触后,由于铅块分子之间存在引力,使两个铅块连成了一个整体,所以可以让台灯悬挂在下边。故选B。

【易错警示】(1)扩散现象不仅发生在同种状态的物质之间,不同种状态的物质之间也会发生。 (2)注意区分分子运动与机械运动:分子运动用肉眼看不到,机械运动可以用肉眼看到。

C 4.(2013·广州中考)图中的示意图形象反映物质气、液、固三态分子排列的特点,正确的说法是 ( ) A.甲是气态 B.乙是气态 4.(2013·广州中考)图中的示意图形象反映物质气、液、固三态分子排列的特点,正确的说法是　(　　) A.甲是气态 B.乙是气态 C.丙是气态 D.甲是固态 C

【解析】选C。本题考查固、液、气三种状态对应的分子排布。固体分子排列规则、紧密,有固定的形态;液体分子排列有一定规律,较为紧密,无一定的形态;气体分子排布极度散乱,无规则。所以甲图是液态,乙图是固态,丙图是气态。

5.(2013·永州中考)进入刚装修完的房屋,我们常常会闻到一种刺鼻的气味,这气味主要来自装修材料中的甲醛这种对人体有害的化学物质。这说明甲醛分子在做　　　　运动,这种运动会随气温的升高而　　　　(选填“加剧”或“减缓”)。 【解析】因为一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,故进入刚装修的房间,就会闻到甲醛的气味,这种运动会随气温的升高而加剧,所以要选用环保材料装饰房间。 答案:永不停息的无规则　加剧 永不停息的无规则 加剧

C 考点二 内能 6.(2014·泉州中考)下列生活情景中,属于通过热传递途径改变物体内能的是 ( ) A.锯木头时锯条会变热 考点二 内能  6.(2014·泉州中考)下列生活情景中,属于通过热传递途径改变物体内能的是　(　　) A.锯木头时锯条会变热 B.冬天,人们常常搓手使手变暖 C.冬天,人们常用热水袋取暖 D.铁丝被反复弯折,弯折处会变热 C

【解析】选C。本题考查改变内能的途径。A选项中,锯木头时锯条会变热是通过做功的方式改变物体内能的,B选项中冬天,人们常常搓手使手变暖也是通过做功的方法使其内能增加的,D选项中将铁丝反复弯折的地方温度升高,也是通过做功的方法达到这一效果的。只有C选项中用热水袋取暖是通过热传递的方法降低内能的,所以本题选C。

A 7.(2013·日照中考)关于物体的内能,下列说法正确的是 ( ) A.物体温度升高,它的内能一定会增加 　(　　) A.物体温度升高,它的内能一定会增加 B.物体内能增加,一定要从外界吸收热量 C.温度为0℃的物体没有内能 D.温度相等的1 kg水和100 g水内能相同 A

【解析】选A。本题考查热量、温度、内能三者的关系。物体的内能与温度有关,温度越高内能越大;同一物体温度降低时,内能将减小,故A正确;改变内能的方法有两种:做功和热传递;物体内能增加,可能是从外界吸收热量,也可能外界对它做功,故B错误;物体的内能是由于物体内部大量分子无规则运动而产生的能量,物体在任何温度下都有内能,故C错误;水的内能不仅与温度有关,还和水的质量有关,故温度相等的1 kg水和100 g水的内能不同,故D错误。故选A。

B 8.(2014·衡阳中考)关于温度、热量和内能的说法中不正确的是 ( ) A.0℃的冰块也有内能 B.温度高的物体,内能一定大 8.(2014·衡阳中考)关于温度、热量和内能的说法中不正确的是　(　　) A.0℃的冰块也有内能 B.温度高的物体,内能一定大 C.物体放出热量,温度不一定降低 D.物体对外做功,内能可能减小 B

【解析】选B。本题考查温度、热量和内能的关系。物体在任何情况下都有内能,A选项正确;温度高的物体,内能不一定大,内能的大小还与质量等有关,B选项错误;物体放出热量,温度不一定降低,如物体的凝固过程,C选项正确;物体对外做功,内能可能减小,也可能增大。因为还可能通过热传递的方式使物体的内能增加,D选项正确。

9.(2013·福州中考改编)据报道,我国“长征二号F”运载火箭已于6月中旬把“神舟十号”飞船送入太空。火箭在上升过程中,其头部表面温度将会急剧升高,请你用所学物理知识解释这是为什么。 答案:火箭在上升过程中,要克服摩擦做功,火箭头部表面的内能增加,火箭头部表面温度将会急剧升高。

C 考点三 比热容 10.(2014·杭州中考)关于比热的概念,下列说法错误的是 ( ) 考点三 比热容  10.(2014·杭州中考)关于比热的概念,下列说法错误的是 　(　　) A.单位质量的某种物质,温度升高1℃所吸收的热量,叫作这种物质的比热 B.单位质量的某种物质,温度降低1℃所放出的热量,也叫作这种物质的比热 C

C.某种物质吸收或放出的热量越多,比热也越大,比热与热量有关 D.各种物质都有自己的比热,它是物质的特性之一

11.(2014·岳阳中考)2014年4月18日,《人民日报》头版报道,岳阳是一座可以“深呼吸”的城市,水是岳阳的最大的生态优势,水能有效地改善气候是因为水具有　(　　) A.较大的比热容 B.较低的沸点 C.较低的凝固点 D.较小的密度 A

【解析】选A。此题考查了水比热容大的应用和水蒸发吸热的应用。因为水的比热容比较大,在吸收或放出相同的热量时,水的温度变化小;并且水蒸发吸热,故利用水的比热容大且蒸发吸热的特性,能有效地改善气候。故选项B、C、D不符合题意,选项A符合题意。

12.(2013·北京中考)已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则质量为2 kg的水,温度由25℃降低到20℃放出的热量是(　　) A.4.2×104J B.2.1×105J C.1.68×105J D.3.78×105J A

C 13.(2013·济宁中考)用两个相同的电热 器给质量同为2kg的物质甲和水加热,它 们的温度随时间的变化关系如图所示,据 此判断甲物质10min吸收的热量为(　　) A.5.04×105J B.4.2×105J C.2.52×105J D.条件不足,不能计算 C

【解析】选C。本题考查热量的计算及图像识别能力。由图像 可知,10min内甲、水吸收热量相同,甲物质温度升高了60℃, 水温度升高了30℃。由吸热公式Q吸=cm(t-t0)可得c甲= c水 =2.1×103J/(kg·℃),甲物质10min温度升高了60℃,故吸收的 热量Q=cmΔt=2.1×103J/(kg·℃)×2kg×60℃=2.52×105J。

光能 5 14.(2014·泸州中考)如图是一款风光互补路灯 的照片,它的头顶的风力发电机能将风能转化为 电能,其肩上太阳能电池板能将 转化 电能,其肩上太阳能电池板能将　　　　　转化 为电能。在一定时间内,太阳光辐射在该太阳能 电池板上的能量为1.68×106J,若这些能量全部被水吸收,在一个标准大气压下,能将　　　　kg水从20℃加热到沸腾。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 光能 5

【解析】本题考查能的转化及热量的计算。太阳能电池板的作 用是将光能(太阳能)转化为电能;水的质量为:m= =5 kg。

15.(2012·东营中考)已知铁的比热容小于铝的比热容。质量相同的铁块和铝块吸收相同的热量后,　　　　　温度升高得多;若它们降低相同的温度,　　　　　放出的热量多。 【解析】本题考查比热容的理解。由于铁的比热容小于铝的比热容,根据公式Q=cmΔt,当质量相同的铁块和铝块吸收相同的热量后,铁块温度升高得多;若它们降低相同的温度,铝块放出的热量多。 铁块 铝块

16.(2014·黄冈中考)如图所示,在两个相同的烧杯中分别盛有质量、初温都相等的水和牛奶,用两个相同酒精灯对其加热。

牛奶 水的比热容大些 给盛牛奶烧杯加上盖子 (1)加热过程中,发现要使它们上升相同的温度,需给水加热的 时间要长一些,这是因为 。 时间要长一些,这是因为　　　　　　　　　　　　　　。 (2)停止加热后,在相同时间内,盛有　　　　(选填“水”或 “牛奶”)的烧杯温度下降得快些。若要使其温度下降不至太 快,请说出一种方法:　　　　　　　　　　　　　　　　。 水的比热容大些 牛奶 给盛牛奶烧杯加上盖子

【解析】本题考查比热容、热量公式以及减慢蒸发的方法;灵活运用控制变量法分析问题是解题关键。 (1)因为质量和升高的温度相同,需要给水加热的时间要长一些,由Q=cmΔt得:吸收的热量越多,比热容越大,所以该实验说明水的比热容比牛奶的比热容大; (2)质量相同的牛奶和水,放出相同热量,牛奶的比热容小于水的比热容,由Q=cmΔt可知,牛奶的温度下降得多,相同时间内温度下降得快些;温度高的牛奶从杯口蒸发,蒸发吸热,为减慢蒸发,可以给盛牛奶烧杯加上盖子。

答案:(1)水的比热容大些　(2)牛奶　给盛牛奶烧杯加上盖子(或将盛牛奶烧杯包起来)(其他方法合理也行)

考点四 热机  17.(2014·昆明中考)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

【解析】选A。本题考查汽油机四个冲程的判断。在汽油机工作的四个冲程中,机械能转化为内能的冲程是压缩冲程,在压缩冲程中进气门和排气门均关闭,活塞向上运动,故选项A正确。故选A。

18.(2014·南昌中考)现代汽车的发动机一般都是四冲程内燃机,其四个冲程如图所示,其中做功冲程是　(　　) B

【解析】选B。本题考查内燃机四个冲程的识别。根据进气门、排气门的开关情况和活塞的运动方向来判断。做功冲程中,进气门、排气门都关闭,活塞向下运动,B选项符合。A选项是吸气冲程,C选项是压缩冲程,D选项是排气冲程。

19.(2013·淮安中考)在汽油机压缩冲程中,汽缸内气体的 　(　　) A.温度降低 B.密度变小 C.热量增多 D.内能增加 D

20.(2013·自贡中考)下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及的主要能量转化情况。关于对图中①②③④的补充正确的是　(　　) C

A.①做功冲程　②内能转化为机械能　③压缩冲程　④机械能转化为内能 B.①压缩冲程　②内能转化为机械能　③做功冲程　④机械能转化为内能 C.①压缩冲程　②机械能转化为内能　③做功冲程　④内能转化为机械能 D.①做功冲程　②机械能转化为内能　③压缩冲程　④内能转化为机械能

【解析】选C。本题考查热机的四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。压缩冲程中,活塞上升压缩汽缸内的气体,使气体内能增大,机械能转化为内能;做功冲程中,燃料燃烧产生高温高压的燃气,高温高压的燃气推动活塞向下运动,内能转化为机械能。所以选C。

21.(2014·泸州中考)汽车四冲程内燃机的一个工作循环一般分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程,在这四个冲程中,把机械能转化为内能的是　　　冲程。某单缸四冲程内燃机飞轮转速为1200r/min,该内燃机每秒钟对外做功的次数为　　　次。 压缩 10

【解析】本题考查四冲程内燃机的工作过程。在内燃机四个冲程中,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。该内燃机飞轮转速为1200r/min=20 r/s,内燃机完成一个工作循环,飞轮转动两周,活塞对外做一次功,所以每秒该内燃机完成10个工作循环,对外做功10次。 答案:压缩　10

考点五 热机的效率及能量守恒  22.(2013·郴州中考)我国随着航天事业发展需要,正在研制大功率液氢发动机。这种发动机主要是因为氢有　(　　) A.较小的密度 B.较大的比热容 C.较高的热值 D.较低的沸点 C

C 23.(2014·遂宁中考)下列有关热机的说法中不正确的是 ( ) A.热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程 　(　　) A.热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程 B.为了防止热机过热,通常用水来降温,是利用水的比热容大的特性 C.可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率 D.热机的大量使用会造成环境污染 C

【解析】选C。本题考查热机的工作原理、比热容、热机效率等知识。热机是将内能转化为机械能的机器,A说法正确;由于水的比热容大,一定质量的水升高一定温度后吸热很多,所以用水作发动机的冷却剂,B说法正确;热机效率是指用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧所放出的总能量的比值,与热机功率无关,C说法不正确;热机工作时产生大气污染、噪声污染和热污染等,对环境带来危害,D说法正确。

C 24.(2014·曲靖中考)关于热机,下列说法中正确的是 ( ) A.效率越高的热机功率也越大 24.(2014·曲靖中考)关于热机,下列说法中正确的是　(　　) 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 C

【解析】选C。本题考查学生对热机和热机效率的理解。热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,比值越大,则效率越高。所以热机的效率与热机功率无关;汽油机是点燃式,柴油机是压燃式;能源可分为一次能源和二次能源,一次能源指的是可以从自然界直接获取的能源;二次能源指的是由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品。汽油是由石油加工转化得到的二次能源;热机的效率与燃料的热值没有关系,提高燃料的利用率是提高热机效率的关键。故选C。

25. (2013·南充中考)某中学为学生供应开水,用焦炭作为燃料,已知焦炭的热值是3×107J/kg,现完全燃烧了4 25.(2013·南充中考)某中学为学生供应开水,用焦炭作为燃料,已知焦炭的热值是3×107J/kg,现完全燃烧了4.2 kg的焦炭,放出热量　　　　　,设该热量有25%被水吸收,能将　　　kg的水从25℃加热到100℃。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)] 1.26×108J 100

【解析】本题考查热值和比热容的计算。完全燃烧4.2 kg焦 炭放出的热量是Q=mq=4.2kg×3×107J/kg=1.26×108J; 水吸收的热量为 1.26×108J×25%=3.15×107J。 由公式Q吸=c水m(t-t0)得: 　=100 kg 答案:1.26×108J　100

4.2×105 8.4×105 50 26.(2013·盐城中考)用煤气灶把2kg,初温为30℃的水烧到 80℃,消耗了20g煤气,已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃), 煤气的热值为4.2×107J/kg,则水吸收的热量为　　　　J,煤 气完全燃烧放出的热量为　　　　J,煤气灶烧水的效率为 　　　　%。 【解题指南】解答本题抓住以下关键点: (1)水吸收的热量的计算公式为Q吸=cm(t-t0)。 (2)煤气燃烧放出的热量计算公式为Q放=mq。 (3)热效率的计算公式为η= ×100%。 4.2×105 8.4×105 50

【解析】本题综合考查物体吸热升温、燃料燃烧放热和热效 率的计算。水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃) ×2kg×(80-30)℃=4.2×105J;煤气完全燃烧放出的热量Q放 =mq=0.02kg×4.2×107J/kg=8.4×105J;煤气灶烧水的效率 答案:4.2×105　8.4×105　50

27.(2014·聊城中考)煤、石油、天然气的过量开采使人类面 临能源危机。某县在冬季利用地热能为用户取暖,县内有一口 自喷状态地热井,出水温度为90℃,出水流量为150 m3/h。 (1)求每小时流出的地热水温度降低到50℃所放出的热量。 (2)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热,且天然气蒸汽锅炉的 热效率为90%,则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然 气? [ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值 为4×107J/m3]

【解析】(1)已知出水流量为150m3/h,由ρ= 得每小时流出 地热水的质量 m=ρ水V=1.0×103kg/m3×150 m3=1.5×105kg,水放出的热量 Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.5×105kg×(90℃-50℃) =2.52×1010J (2)由η= ×100%得天然气需要放出的热量 Q放= =2.8×1010J 由Q放=Vq得节约天然气的体积

V= =700m3 答案:(1)2.52×1010J　(2)700 m3