一、分子動(dòng)理論
1.物質(zhì)的構(gòu)成:常見(jiàn)的物質(zhì)是由極其微小的 、 構(gòu)成的。
2.分子熱運(yùn)動(dòng)
(1)擴(kuò)散現(xiàn)象:
①定義:不同物質(zhì)在相互接觸時(shí) 的現(xiàn)象;
②影響因素:擴(kuò)散現(xiàn)象的劇烈程度與 有關(guān), 越高,擴(kuò)散現(xiàn)象越 ;
③擴(kuò)散現(xiàn)象表明,一切物質(zhì)的分子都在 ,分子間存在間隙;固體、液體、氣體分子間的間隙依次 。
(2)分子間作用力:分子間存在相互作用的 和 。
二、內(nèi)能
1.定義:構(gòu)成物體的所有分子,其熱運(yùn)動(dòng)的 與分子 的總和。
2.影響因素:
(1)溫度:同一物體,溫度升高,內(nèi)能 ;溫度降低,內(nèi)能 ;
(2)質(zhì)量:在溫度相同、狀態(tài)相同的情況下,同種物體質(zhì)量越大,內(nèi)能越大;
(3)物體的內(nèi)能與其存在的狀態(tài)也有關(guān)。
2.熱量
(1)定義:在熱傳遞過(guò)程中,傳遞 的多少。單位是 。
(2)與內(nèi)能的關(guān)系:熱傳遞過(guò)程中,物體吸收熱量時(shí)內(nèi)能 ,放出熱量時(shí) 。物體吸收或放出的熱量越多,它的內(nèi)能改變?cè)酱蟆?br>3.改變內(nèi)能的方式
三、比熱容
1.定義:一定質(zhì)量的某種物質(zhì),在溫度升高(或降低)時(shí)所吸收(或放出)的熱量與它的質(zhì)量和升高(或降低)的溫度 之比,叫做這種物質(zhì)的比熱容,用符號(hào) 表示。
2.物理意義:表示物質(zhì)吸熱或放熱能力強(qiáng)弱的物理量,比熱容越大,其吸熱或放熱的能力越強(qiáng)。
3.理解:①比熱容反是反映物質(zhì)自身性質(zhì)的物理量,只與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān);②質(zhì)量相同的不同物質(zhì),當(dāng)吸收或放出相同的熱量時(shí),比熱容 的物質(zhì)溫度變化較??;③質(zhì)量相同的不同物質(zhì),當(dāng)溫度的變化量相同時(shí),比熱容 的物質(zhì)吸收或放出的熱量多。
4.熱量的計(jì)算:Q=
四、熱值
1.定義:某種燃料 放出的熱量與其質(zhì)量之比,用符號(hào) 表示。
2.意義:熱值在數(shù)值上等于 kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。
3.單位: ,符號(hào)是 。
4.特點(diǎn):熱值是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關(guān),與燃料的體積、質(zhì)量以及是否完全燃燒無(wú)關(guān)。
5.計(jì)算公式:① ,適用范圍:固體、液體燃料;② ,適用范圍:氣體燃料。
五、熱機(jī)
1.定義:利用 做功的機(jī)械。
2.工作過(guò)程
六、熱機(jī)的效率
1.定義:熱機(jī)工作時(shí),用來(lái)做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比。
2.計(jì)算公式: 。
3.提高燃料利用率的措施:①讓燃料燃燒更充分;②在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中,不斷改進(jìn)和創(chuàng)新,以減少各種能量損失;③設(shè)法利用廢棄帶走能量。
七、能量的轉(zhuǎn)化和守恒
1.能量的轉(zhuǎn)化:在一定條件下,各種形式的能量是可以相互 的。
2.能量守恒定律:能量既不會(huì) ,也不會(huì) ,它只會(huì)從一種形式 為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能量的總量 。
高頻考點(diǎn)過(guò)關(guān)
考點(diǎn)一:分子動(dòng)理論
1.(2022?西藏)一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),下列生活現(xiàn)象能體現(xiàn)分子熱運(yùn)動(dòng)的是( )
A.酥油茶飄香B.賽馬塵土飛揚(yáng)
C.歌聲余音繞梁D.冬天大雪紛飛
2.(2022?菏澤)下列現(xiàn)象用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)解釋,其中正確的是( )
A.落葉在風(fēng)中飛舞表明空氣分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B.鐵塊很難被壓縮表明分子間沒(méi)有間隙
C.鮮花香氣四溢是一種擴(kuò)散現(xiàn)象
D.水和酒精混合后總體積減少表明分子間有引力
3.(2022?湘西州)“墻角數(shù)枝梅,凌寒獨(dú)自開(kāi)。遙知不是雪,為有暗香來(lái)”。寒冬梅花香氣撲鼻而來(lái),這是因?yàn)椋? )
A.分子之間存在引力
B.分子之間存在斥力
C.分子之間沒(méi)有空隙
D.分子不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
4.(2021?資陽(yáng))目前,新冠疫情仍在印度、俄羅斯、日本等國(guó)肆虐,經(jīng)世界衛(wèi)生組織批準(zhǔn)的新冠疫苗陸續(xù)面世。不同國(guó)家的各種疫苗儲(chǔ)存溫度要求各不相同,中國(guó)克爾來(lái)福疫苗儲(chǔ)存溫度為2~8℃,遠(yuǎn)高于莫德納(﹣20℃)和輝瑞(﹣70℃),同時(shí)我國(guó)正在逐步推進(jìn)新冠疫苗全人群免費(fèi)接種,讓人民感受到了祖國(guó)的強(qiáng)大。關(guān)于新冠疫苗儲(chǔ)存和接種過(guò)程中的一些熱現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是( )
A.新冠疫苗儲(chǔ)存溫度越低,疫苗分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈
B.社區(qū)衛(wèi)生中心接種點(diǎn)彌漫著消毒水味道,是因?yàn)榉肿釉诓煌5刈鰺o(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
C.注射疫苗前用酒精消毒,人手臂會(huì)感覺(jué)涼爽是因?yàn)榫凭A吸熱
D.戴口罩的護(hù)士的護(hù)目鏡容易起“霧”,是水的汽化現(xiàn)象
5.(2021?鹽城)如圖所示,將兩個(gè)表面光滑的鉛塊相互緊壓,它們會(huì)粘在一起。這一現(xiàn)象證明( )
A.分子間有空隙
B.分子間存在吸引力
C.分子間存在排斥力
D.分子處在永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)中
6.(2020?綿陽(yáng))如圖所示,向配有活塞的厚玻璃筒注入一些水,用力壓活塞,發(fā)現(xiàn)水的體積沒(méi)有明顯變小。這是由于水分子之間( )
A.有間隙B.沒(méi)有間隙C.存在斥力D.存在引力
考點(diǎn)二:改變內(nèi)能的兩種方式
7.(2022?鹽城)2022年4月16日,神舟十三號(hào)載人返回艙成功著陸,返回艙與大氣摩擦溫度升高,內(nèi)能增加。下列事例中物體內(nèi)能改變方式與它相同的是( )
A.湯勺放在熱湯中溫度升高
B.燒水時(shí)水溫升高
C.壓縮空氣溫度升高
D.取暖器旁的物體溫度升高
8.(2022?南通)如圖所示,用充氣的氣球模擬“噴氣火箭”,把封口的夾子松開(kāi),球內(nèi)氣體向后噴出,氣球向前運(yùn)動(dòng)。此過(guò)程中( )
A.氣球的彈性勢(shì)能增大
B.噴出的氣體內(nèi)能減小
C.噴出的氣體熱運(yùn)動(dòng)加劇
D.噴出的氣體向外界傳遞熱量
9.(2022?黑龍江)下列關(guān)于內(nèi)能知識(shí)的描述正確的是( )
A.物體溫度越高內(nèi)能越大,所以0℃的冰沒(méi)有內(nèi)能
B.溫度越高的物體含有的熱量越多,所以0℃的冰沒(méi)有熱量
C.摩擦生熱是通過(guò)做功的方式改變了物體的內(nèi)能
D.物體吸收熱量,內(nèi)能增加,溫度一定升高
10.(2021?綿陽(yáng))實(shí)驗(yàn)室有質(zhì)量1kg、溫度0℃的冰塊和質(zhì)量1kg、溫度0℃的水,下列說(shuō)法正確的是( )
A.冰塊的內(nèi)能等于水的內(nèi)能
B.冰塊的內(nèi)能小于水的內(nèi)能
C.將冰塊放入水中,能量從水傳遞給冰塊
D.將冰塊放入水中,能量從冰塊傳遞給水
11.(2021?百色)用酒精燈給試管內(nèi)的水加熱至一定程度,發(fā)現(xiàn)在試管口的木塞被沖出,如圖所示。下列描述正確的是( )
A.試管中的水是靠做功的方式增加內(nèi)能的
B.水蒸氣對(duì)木塞做功,把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C.水蒸氣對(duì)木塞做功,與汽油機(jī)做功沖程的原理相同
D.水蒸氣對(duì)木塞做功,水蒸氣內(nèi)能增加
12.(2020?綿陽(yáng))周末,小明同學(xué)在家與父母一起做清潔衛(wèi)生,美化家居環(huán)境。小明用掃帚掃動(dòng)地面上一小塊果皮的過(guò)程中( )
A.掃帚對(duì)果皮做功改變了果皮的內(nèi)能
B.掃帚對(duì)果皮做功消耗了掃帚的內(nèi)能
C.小明對(duì)掃帚做功改變了掃帚的內(nèi)能
D.小明對(duì)掃帚做功消耗了體內(nèi)的化學(xué)能
考點(diǎn)三:比熱容、熱值的理解和應(yīng)用
13.(2022?濟(jì)南)炎炎夏日,小梅來(lái)到美麗的海濱城市青島。她發(fā)現(xiàn),在這里白天的風(fēng)常常從海面吹向陸地,而每到夜晚風(fēng)卻從陸地吹向海面。她利用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)進(jìn)行分析,并畫出陸地和海面之間空氣流動(dòng)情況的示意圖,如圖所示。形成這一現(xiàn)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.海水的比熱容小于砂石的比熱容
D.海水的比熱容大于砂石的比熱容
14.(2022?邵陽(yáng))濕地被稱為“地球之腎”,能調(diào)節(jié)空氣的濕度和溫度,其中能調(diào)節(jié)溫度主要是因?yàn)樗模? )
A.比熱容大B.密度大C.流動(dòng)性大D.熱值大
15.(2021?常德)如圖所示,是根據(jù)“探究不同物質(zhì)吸熱能力”實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的a、b物質(zhì)的溫度﹣時(shí)間圖像,實(shí)驗(yàn)中兩種物質(zhì)的質(zhì)量相同,初溫度相同,選用的加熱器相同,由圖像可知( )
A.加熱相同時(shí)間,a物質(zhì)吸收熱量多,比熱容小
B.加熱時(shí)間相同,a物質(zhì)的末溫度高,比熱容大
C.吸收熱量相同,b物質(zhì)溫度升高慢,比熱容小
D.吸收熱量相同,b物質(zhì)的末溫度低,比熱容大
16.(2022?鎮(zhèn)江)如圖所示,用甲、乙兩種燃料分別對(duì)質(zhì)量和初溫相同的水進(jìn)行加熱,兩圖裝置均相同。燃料的質(zhì)量用m表示,燃料充分燃盡時(shí)水升高的溫度用Δt表示(水未沸騰)( )
A.若m相同,Δt越小,燃料的熱值越大
B.若Δt相同,m越大,燃料的熱值越大
C.若的值越大,燃料的熱值越大
D.若的值越大,燃料的熱值越大
17.(2022?宜昌)關(guān)于燃料及其熱值,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.沒(méi)有燃燒的燃料,熱值等于零
B.燃料完全燃燒時(shí),它的熱值最大
C.燃料的熱值與質(zhì)量和燃燒狀態(tài)無(wú)關(guān)
D.燃料燃燒時(shí)溫度越高,放出的熱量越多
18.(2020?桂林)酒精的熱值為3.0×107J/kg、比熱容為2.4×103J/(kg?℃)以下說(shuō)法中正確的是( )
A.質(zhì)量越大,酒精的熱值越大
B.質(zhì)量越大,酒精的比熱容越大
C.完全燃燒1kg酒精可放出3.0×107J的熱量
D.1kg酒精溫度升高1℃需要放出2.4×103J的熱量
考點(diǎn)四:熱量相關(guān)計(jì)算
19.(2022?西藏)“母親節(jié)”這天,扎西同學(xué)為媽媽燉了一碗排骨湯,將裝湯的碗放在有5kg水的盆子中進(jìn)行降溫。扎西同學(xué)用水進(jìn)行降溫主要是利用了水的 大,過(guò)了一會(huì)兒,水溫由15℃升高到20℃,水吸收的熱量為 J。[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
20.(2022?廣元)小紅在家用天然氣灶燒開(kāi)水,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,5kg水從20℃加熱至沸騰,完全燃燒了0.1m3的天然氣,此過(guò)程中,水吸收的熱量是 J,天然氣灶燒水的熱效率為 。[水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),天然氣的熱值為4.0×107J/m3]
21.(2022?大慶)“早穿皮襖午穿紗,守著火爐吃西瓜”是對(duì)大漠氣候的生動(dòng)描寫,而沿海地區(qū)晝夜溫差則不大,這是由砂石與水的比熱容不同造成的。已知砂石和水的比熱容之比為1:4,砂石和水的密度之比為3:2。當(dāng)相同體積的砂石和水吸收相同的熱量時(shí),它們升高的溫度之比為 。
22.(2022?銅仁市)全球汽車保有量在迅速增長(zhǎng),截止2011年,全球處于使用狀態(tài)的汽車數(shù)量已突破10億輛。設(shè)汽車的燃油為汽油,每輛汽車每年耗油約2.1t,若不計(jì)熱量損失,這些燃料完全燃燒可供1×106kg的水溫度升高 ℃;汽車內(nèi)燃機(jī)的效率平均值取30%,如果能把內(nèi)燃機(jī)的效率提高1%,全球每年可以節(jié)約 kg燃油,從而減小全球的碳排放,為環(huán)保作出貢獻(xiàn)。[已知水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),汽油的熱值為4.6×107J/kg]
23.(2022?常德)某臺(tái)四沖程汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為1200r/min,在1s內(nèi)汽油機(jī)對(duì)外做了 次功。如果汽油機(jī)在某段時(shí)間內(nèi)消耗了400g汽油,則汽油完全燃燒可放出熱量為 J。(q汽=4.6×107J/kg)
24.(2021?常州)生活垃圾的熱值為3×106J/kg,位于武進(jìn)區(qū)遙觀鎮(zhèn)的垃圾焚燒發(fā)電廠每天完全燃燒800t生活垃圾,放出熱量 J,放出熱量的30%用來(lái)發(fā)電,每天可發(fā)電 kW?h,放出熱量的42%用來(lái)加熱水供給附近小區(qū),1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,每天可將 kg的水由20℃恰好加熱至沸騰。[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
25.(2022?金昌)小華家里用的是天然氣灶,他嘗試估測(cè)該灶的效率。小華在水壺中加入4L水,水的初溫是20℃,然后將水燒開(kāi),他觀察天然氣表發(fā)現(xiàn)此次燒水用了0.1m3天然氣,天然氣的熱值為3.2×107J/m3,水的比熱容c=4.2×103J/(kg?℃),當(dāng)?shù)卮髿鈮簽闃?biāo)準(zhǔn)大氣壓。求:
(1)水吸收的熱量Q吸(不計(jì)水的熱量損失);
(2)天然氣完全燃燒放出的熱量Q放;
(3)天然氣灶的效率η。
26.(2021?眉山)改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)人民的生活水平不斷提高,汽車已成為多數(shù)人的代步工具。某品牌國(guó)產(chǎn)汽車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛100km,消耗了汽油6L,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率為12kW,已知:汽油的熱值為q=4.6×107J/kg,汽油的密度為ρ=0.7×103kg/m3。求該汽車勻速行駛100km過(guò)程中:
(1)消耗汽油的質(zhì)量;
(2)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功;
(3)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率(百分號(hào)前保留整數(shù))。
考點(diǎn)五:能量的轉(zhuǎn)化和守恒
27.(2021?遵義)有人設(shè)想的“永動(dòng)機(jī)”如圖所示。下列對(duì)該裝置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)后的分析正確的是( )
A.裝置所具有的機(jī)械能始終不變
B.如果沒(méi)有能量補(bǔ)充,裝置最終會(huì)停下來(lái)
C.根據(jù)能量守恒定律,裝置可以一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去
D.裝置中小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能不會(huì)相互轉(zhuǎn)化
28.(2021?黑龍江)現(xiàn)在流行一款鞋,穿上它走路時(shí),鞋會(huì)發(fā)光,站著不動(dòng)就不會(huì)發(fā)光。則這款鞋發(fā)光的原理,從能量轉(zhuǎn)化的角度分析正確的是( )
A.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,再轉(zhuǎn)化為光能
B.電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,再轉(zhuǎn)化為光能
C.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為光能,再轉(zhuǎn)化為電能
D.光能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,再轉(zhuǎn)化為電能
熱傳遞
規(guī)律
高溫物體放出熱量,內(nèi)能減小,溫度 ;低溫物體吸收熱量,溫度
條件

實(shí)質(zhì)
能量的
做功
規(guī)律
對(duì)物體做功,物體內(nèi)能 ;物體對(duì)外做功,物體內(nèi)能
實(shí)質(zhì)
能和 能的相互轉(zhuǎn)化
工作沖程
沖程
沖程
沖程
沖程
示意圖
氣門、活塞運(yùn)動(dòng)情況
進(jìn)氣門打開(kāi),排氣門關(guān)閉,活塞向下運(yùn)動(dòng)
進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動(dòng)
進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉,活塞向下運(yùn)動(dòng),火花塞產(chǎn)生電火花
進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開(kāi),活塞向上運(yùn)動(dòng)
能量轉(zhuǎn)化
能轉(zhuǎn)化為

能轉(zhuǎn)化為

第五課 內(nèi)能 內(nèi)能的利用
基礎(chǔ)知識(shí)過(guò)關(guān)
一、分子動(dòng)理論
1.物質(zhì)的構(gòu)成:常見(jiàn)的物質(zhì)是由極其微小的 分子 、 原子 構(gòu)成的。
2.分子熱運(yùn)動(dòng)
(1)擴(kuò)散現(xiàn)象:
①定義:不同物質(zhì)在相互接觸時(shí) 彼此進(jìn)入對(duì)方 的現(xiàn)象;
②影響因素:擴(kuò)散現(xiàn)象的劇烈程度與 溫度 有關(guān), 溫度 越高,擴(kuò)散現(xiàn)象越 ;
③擴(kuò)散現(xiàn)象表明,一切物質(zhì)的分子都在 不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) ,分子間存在間隙;固體、液體、氣體分子間的間隙依次 變大 。
(2)分子間作用力:分子間存在相互作用的 引力 和 斥力 。
二、內(nèi)能
1.定義:構(gòu)成物體的所有分子,其熱運(yùn)動(dòng)的 分子動(dòng)能 與分子 勢(shì)能 的總和。
2.影響因素:
(1)溫度:同一物體,溫度升高,內(nèi)能 增大 ;溫度降低,內(nèi)能 減小 ;
(2)質(zhì)量:在溫度相同、狀態(tài)相同的情況下,同種物體質(zhì)量越大,內(nèi)能越大;
(3)物體的內(nèi)能與其存在的狀態(tài)也有關(guān)。
2.熱量
(1)定義:在熱傳遞過(guò)程中,傳遞 能量 的多少。單位是 焦耳 。
(2)與內(nèi)能的關(guān)系:熱傳遞過(guò)程中,物體吸收熱量時(shí)內(nèi)能 增大 ,放出熱量時(shí) 內(nèi)能減小 。物體吸收或放出的熱量越多,它的內(nèi)能改變?cè)酱蟆?br>3.改變內(nèi)能的方式
三、比熱容
1.定義:一定質(zhì)量的某種物質(zhì),在溫度升高(或降低)時(shí)所吸收(或放出)的熱量與它的質(zhì)量和升高(或降低)的溫度 變化量 之比,叫做這種物質(zhì)的比熱容,用符號(hào) c 表示。
2.物理意義:表示物質(zhì)吸熱或放熱能力強(qiáng)弱的物理量,比熱容越大,其吸熱或放熱的能力越強(qiáng)。
3.理解:①比熱容反是反映物質(zhì)自身性質(zhì)的物理量,只與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān);②質(zhì)量相同的不同物質(zhì),當(dāng)吸收或放出相同的熱量時(shí),比熱容 大 的物質(zhì)溫度變化較??;③質(zhì)量相同的不同物質(zhì),當(dāng)溫度的變化量相同時(shí),比熱容 大 的物質(zhì)吸收或放出的熱量多。
4.熱量的計(jì)算:Q= cm△t
四、熱值
1.定義:某種燃料 完全燃燒 放出的熱量與其質(zhì)量之比,用符號(hào) q 表示。
2.意義:熱值在數(shù)值上等于 1 kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。
3.單位: 焦耳每千克或焦耳每立方米 ,符號(hào)是 J/kg或J/m3 。
4.特點(diǎn):熱值是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關(guān),與燃料的體積、質(zhì)量以及是否完全燃燒無(wú)關(guān)。
5.計(jì)算公式:① Q=qm ,適用范圍:固體、液體燃料;② Q=qv ,適用范圍:氣體燃料。
五、熱機(jī)
1.定義:利用 內(nèi)能 做功的機(jī)械。
2.工作過(guò)程
六、熱機(jī)的效率
1.定義:熱機(jī)工作時(shí),用來(lái)做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比。
2.計(jì)算公式: η= W有Q總 。
3.提高燃料利用率的措施:①讓燃料燃燒更充分;②在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中,不斷改進(jìn)和創(chuàng)新,以減少各種能量損失;③設(shè)法利用廢棄帶走能量。
七、能量的轉(zhuǎn)化和守恒
1.能量的轉(zhuǎn)化:在一定條件下,各種形式的能量是可以相互 轉(zhuǎn)化 的。
2.能量守恒定律:能量既不會(huì) 憑空產(chǎn)生 ,也不會(huì) 憑空消失 ,它只會(huì)從一種形式 轉(zhuǎn)化 為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能量的總量 不變 。
高頻考點(diǎn)過(guò)關(guān)
考點(diǎn)一:分子動(dòng)理論
1.(2022?西藏)一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),下列生活現(xiàn)象能體現(xiàn)分子熱運(yùn)動(dòng)的是( )
A.酥油茶飄香B.賽馬塵土飛揚(yáng)
C.歌聲余音繞梁D.冬天大雪紛飛
【答案】A
【解答】解:A.酥油茶飄香是芳香分子在空氣中不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,是擴(kuò)散現(xiàn)象,故A符合題意;
B.賽馬塵土飛揚(yáng),塵土飛揚(yáng)屬于機(jī)械運(yùn)動(dòng),不是分子運(yùn)動(dòng),故B不符合題意;
C.歌聲余音繞梁,是聲現(xiàn)象,不是分子運(yùn)動(dòng),故C不符合題意;
D.冬天大雪紛飛屬于機(jī)械運(yùn)動(dòng),不是分子運(yùn)動(dòng),故D不符合題意。
故選:A。
2.(2022?菏澤)下列現(xiàn)象用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)解釋,其中正確的是( )
A.落葉在風(fēng)中飛舞表明空氣分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B.鐵塊很難被壓縮表明分子間沒(méi)有間隙
C.鮮花香氣四溢是一種擴(kuò)散現(xiàn)象
D.水和酒精混合后總體積減少表明分子間有引力
【答案】C
【解答】解:A、落葉在風(fēng)中飛舞是物體在運(yùn)動(dòng)即機(jī)械運(yùn)動(dòng),不能說(shuō)明空氣分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B、鐵塊很難被壓縮表明分子間存在斥力,故B錯(cuò)誤;
C、鮮花香氣四溢是分子不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)形成的,是擴(kuò)散現(xiàn)象,故C正確;
D、水和酒精混合后總體積減少,說(shuō)明分子之間有間隙,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
3.(2022?湘西州)“墻角數(shù)枝梅,凌寒獨(dú)自開(kāi)。遙知不是雪,為有暗香來(lái)”。寒冬梅花香氣撲鼻而來(lái),這是因?yàn)椋? )
A.分子之間存在引力
B.分子之間存在斥力
C.分子之間沒(méi)有空隙
D.分子不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
【答案】D
【解答】解:寒冬梅花香氣撲鼻而來(lái),是因?yàn)槊坊ɑㄏ阒泻械姆肿硬煌5刈鰺o(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),向四周擴(kuò)散,使詩(shī)人聞到梅花花香。
故選:D。
4.(2021?資陽(yáng))目前,新冠疫情仍在印度、俄羅斯、日本等國(guó)肆虐,經(jīng)世界衛(wèi)生組織批準(zhǔn)的新冠疫苗陸續(xù)面世。不同國(guó)家的各種疫苗儲(chǔ)存溫度要求各不相同,中國(guó)克爾來(lái)福疫苗儲(chǔ)存溫度為2~8℃,遠(yuǎn)高于莫德納(﹣20℃)和輝瑞(﹣70℃),同時(shí)我國(guó)正在逐步推進(jìn)新冠疫苗全人群免費(fèi)接種,讓人民感受到了祖國(guó)的強(qiáng)大。關(guān)于新冠疫苗儲(chǔ)存和接種過(guò)程中的一些熱現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是( )
A.新冠疫苗儲(chǔ)存溫度越低,疫苗分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈
B.社區(qū)衛(wèi)生中心接種點(diǎn)彌漫著消毒水味道,是因?yàn)榉肿釉诓煌5刈鰺o(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
C.注射疫苗前用酒精消毒,人手臂會(huì)感覺(jué)涼爽是因?yàn)榫凭A吸熱
D.戴口罩的護(hù)士的護(hù)目鏡容易起“霧”,是水的汽化現(xiàn)象
【答案】B
【解答】解:A、物體溫度越高分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈,新冠疫苗儲(chǔ)存溫度越低,疫苗分子熱運(yùn)動(dòng)越緩慢,故A錯(cuò)誤;
B、社區(qū)衛(wèi)生中心接種點(diǎn)彌漫著消毒水味道,是因?yàn)榉肿釉诓煌5刈鰺o(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),故B正確;
C、皮膚感到?jīng)鏊?,是因?yàn)榫凭鼰崾蛊つw降溫,故C錯(cuò)誤;
D、水霧是小水滴,是水蒸氣液化形成的,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
5.(2021?鹽城)如圖所示,將兩個(gè)表面光滑的鉛塊相互緊壓,它們會(huì)粘在一起。這一現(xiàn)象證明( )
A.分子間有空隙
B.分子間存在吸引力
C.分子間存在排斥力
D.分子處在永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)中
【答案】B
【解答】解:兩個(gè)表面光滑的鉛塊相互緊壓,它們會(huì)粘在一起,是因?yàn)榉肿娱g有相互作用的引力,所以ACD錯(cuò)誤,B正確。
故選:B。
6.(2020?綿陽(yáng))如圖所示,向配有活塞的厚玻璃筒注入一些水,用力壓活塞,發(fā)現(xiàn)水的體積沒(méi)有明顯變小。這是由于水分子之間( )
A.有間隙B.沒(méi)有間隙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,用力壓活塞,發(fā)現(xiàn)水的體積沒(méi)有明顯變小,這說(shuō)明分子間存在斥力,故C正確。
故選:C。
考點(diǎn)二:改變內(nèi)能的兩種方式
7.(2022?鹽城)2022年4月16日,神舟十三號(hào)載人返回艙成功著陸,返回艙與大氣摩擦溫度升高,內(nèi)能增加。下列事例中物體內(nèi)能改變方式與它相同的是( )
A.湯勺放在熱湯中溫度升高
B.燒水時(shí)水溫升高
C.壓縮空氣溫度升高
D.取暖器旁的物體溫度升高
【答案】C
【解答】解:神舟十三號(hào)載人返回艙與大氣摩擦溫度升高,內(nèi)能增加,是通過(guò)克服摩擦做功來(lái)改變內(nèi)能的。
A、湯勺放在熱湯中溫度升高,是通過(guò)熱傳遞來(lái)改變物體內(nèi)能的,故A不合題意;
B、燒水時(shí)水溫升高,是通過(guò)熱傳遞來(lái)改變物體內(nèi)能的,故B不合題意;
C、壓縮空氣溫度升高,是活塞對(duì)空氣做功,使空氣的內(nèi)能增大、溫度升高,故C符合題意;
D、取暖器旁的物體溫度升高,是通過(guò)熱傳遞來(lái)改變物體內(nèi)能的,故D不合題意。
故選:C。
8.(2022?南通)如圖所示,用充氣的氣球模擬“噴氣火箭”,把封口的夾子松開(kāi),球內(nèi)氣體向后噴出,氣球向前運(yùn)動(dòng)。此過(guò)程中( )
A.氣球的彈性勢(shì)能增大
B.噴出的氣體內(nèi)能減小
C.噴出的氣體熱運(yùn)動(dòng)加劇
D.噴出的氣體向外界傳遞熱量
【答案】B
【解答】解:A、把封口的夾子松開(kāi),球內(nèi)氣體向外噴出,氣球彈性形變變小,氣球的彈性勢(shì)能變小,故A錯(cuò)誤;
B、噴出的氣體對(duì)外做功,內(nèi)能減小,故B正確;
C、噴出的氣體對(duì)外做功,內(nèi)能減小,溫度降低,熱運(yùn)動(dòng)變慢,故C錯(cuò)誤;
D、噴出的氣體對(duì)外做功,內(nèi)能減小,溫度降低,從外界吸熱,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
9.(2022?黑龍江)下列關(guān)于內(nèi)能知識(shí)的描述正確的是( )
A.物體溫度越高內(nèi)能越大,所以0℃的冰沒(méi)有內(nèi)能
B.溫度越高的物體含有的熱量越多,所以0℃的冰沒(méi)有熱量
C.摩擦生熱是通過(guò)做功的方式改變了物體的內(nèi)能
D.物體吸收熱量,內(nèi)能增加,溫度一定升高
【答案】C
【解答】解:A、因?yàn)槲矬w的分子永不停息地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng),所以任何物體都有內(nèi)能,0℃的冰仍具有內(nèi)能,故A錯(cuò)誤;
B、熱量是一個(gè)過(guò)程量,不能說(shuō)物體含有多少熱量,故B錯(cuò)誤;
C、摩擦生熱是通過(guò)做功的方法改變物體的內(nèi)能,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故C正確;
D、物體吸收熱量,內(nèi)能增大,但溫度不一定升高,比如:晶體在熔化過(guò)程中吸收熱量,而溫度保持不變,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
10.(2021?綿陽(yáng))實(shí)驗(yàn)室有質(zhì)量1kg、溫度0℃的冰塊和質(zhì)量1kg、溫度0℃的水,下列說(shuō)法正確的是( )
A.冰塊的內(nèi)能等于水的內(nèi)能
B.冰塊的內(nèi)能小于水的內(nèi)能
C.將冰塊放入水中,能量從水傳遞給冰塊
D.將冰塊放入水中,能量從冰塊傳遞給水
【答案】B
【解答】解:AB、質(zhì)量相等溫度為0℃的水和冰,分子動(dòng)能相等,冰熔化成水需要吸收熱量,使分子勢(shì)能增大,所以水的內(nèi)能大一些,故A錯(cuò)誤,B正確;
CD、物體間發(fā)生熱傳遞的條件是有溫度差,由于冰塊的溫度等于水的溫度,所以將冰塊放入水中,不會(huì)發(fā)生熱傳遞,能量不會(huì)從水傳遞給冰塊,也不會(huì)從冰塊傳遞給水,故C、D錯(cuò)誤。
故選:B。
11.(2021?百色)用酒精燈給試管內(nèi)的水加熱至一定程度,發(fā)現(xiàn)在試管口的木塞被沖出,如圖所示。下列描述正確的是( )
A.試管中的水是靠做功的方式增加內(nèi)能的
B.水蒸氣對(duì)木塞做功,把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C.水蒸氣對(duì)木塞做功,與汽油機(jī)做功沖程的原理相同
D.水蒸氣對(duì)木塞做功,水蒸氣內(nèi)能增加
【答案】C
【解答】解:A、用酒精燈加熱水的過(guò)程中,水從酒精燈火焰吸收熱量,是通過(guò)熱傳遞的方式使水的內(nèi)能增加的,故A錯(cuò)誤;
BCD、木塞沖出試管口時(shí),水蒸氣對(duì)木塞做功,水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為木塞的機(jī)械能,水蒸氣的內(nèi)能減少,同汽油機(jī)的做功沖程原理,故BD錯(cuò)誤,C正確。
故選:C。
12.(2020?綿陽(yáng))周末,小明同學(xué)在家與父母一起做清潔衛(wèi)生,美化家居環(huán)境。小明用掃帚掃動(dòng)地面上一小塊果皮的過(guò)程中( )
A.掃帚對(duì)果皮做功改變了果皮的內(nèi)能
B.掃帚對(duì)果皮做功消耗了掃帚的內(nèi)能
C.小明對(duì)掃帚做功改變了掃帚的內(nèi)能
D.小明對(duì)掃帚做功消耗了體內(nèi)的化學(xué)能
【答案】D
【解答】解:小明用掃帚掃動(dòng)地面上一小塊果皮的過(guò)程中,小明通過(guò)掃帚對(duì)果皮做功,改變了果皮的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),沒(méi)有改變果皮的內(nèi)能;小明對(duì)外做功,消耗了體內(nèi)的化學(xué)能,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為掃帚的機(jī)械能,而不是內(nèi)能,故D正確。
故選:D。
考點(diǎn)三:比熱容、熱值的理解和應(yīng)用
13.(2022?濟(jì)南)炎炎夏日,小梅來(lái)到美麗的海濱城市青島。她發(fā)現(xiàn),在這里白天的風(fēng)常常從海面吹向陸地,而每到夜晚風(fēng)卻從陸地吹向海面。她利用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)進(jìn)行分析,并畫出陸地和海面之間空氣流動(dòng)情況的示意圖,如圖所示。形成這一現(xiàn)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.海水的比熱容小于砂石的比熱容
D.海水的比熱容大于砂石的比熱容
【答案】D
【解答】解:沿海地區(qū)水多,水的比熱容較大;內(nèi)陸地區(qū),地表以砂石泥土為主,砂石泥土比熱容較??;由于水的比熱容大,所以對(duì)于相同質(zhì)量的水和砂石相比較,在吸收或放出相同的熱量時(shí),水的溫度變化小,而砂石的溫度變化大,所以白天陸地的溫度高、海水溫度低,晚上陸地溫度低、海水溫度高;白天陸地上方空氣的溫度高度,密度小,砂石上方空氣上升,海面上的冷空氣過(guò)來(lái)補(bǔ)充,所以白天的風(fēng)常常從海面吹向陸地,而晚上海面上方的熱空氣上升,風(fēng)從陸地吹向海面;故D正確。
故選:D。
14.(2022?邵陽(yáng))濕地被稱為“地球之腎”,能調(diào)節(jié)空氣的濕度和溫度,其中能調(diào)節(jié)溫度主要是因?yàn)樗模? )
A.比熱容大B.密度大C.流動(dòng)性大D.熱值大
【答案】D
【解答】解:因?yàn)樗谋葻崛葺^大,白天,相同質(zhì)量的水和沙石比較,吸收相同的熱量,水的溫度升高的少;夜晚,放出相同的熱量,水的溫度降低的少,使得晝夜的溫差小,能有效調(diào)節(jié)周圍環(huán)境的氣溫。
故選:A。
15.(2021?常德)如圖所示,是根據(jù)“探究不同物質(zhì)吸熱能力”實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的a、b物質(zhì)的溫度﹣時(shí)間圖像,實(shí)驗(yàn)中兩種物質(zhì)的質(zhì)量相同,初溫度相同,選用的加熱器相同,由圖像可知( )
A.加熱相同時(shí)間,a物質(zhì)吸收熱量多,比熱容小
B.加熱時(shí)間相同,a物質(zhì)的末溫度高,比熱容大
C.吸收熱量相同,b物質(zhì)溫度升高慢,比熱容小
D.吸收熱量相同,b物質(zhì)的末溫度低,比熱容大
【答案】D
【解答】解:
AB、由圖可知,加熱相同時(shí)間,由于用相同的加熱器加熱,則物質(zhì)吸收熱量是相同的,a的溫度升高的快,則a的比熱容小,故AB錯(cuò)誤;
CD、吸收熱量相同,加熱的時(shí)間相同,b物質(zhì)溫度升高慢,則b的比熱容大,故D正確,C錯(cuò)誤。
故選:D。
16.(2022?鎮(zhèn)江)如圖所示,用甲、乙兩種燃料分別對(duì)質(zhì)量和初溫相同的水進(jìn)行加熱,兩圖裝置均相同。燃料的質(zhì)量用m表示,燃料充分燃盡時(shí)水升高的溫度用Δt表示(水未沸騰)( )
A.若m相同,Δt越小,燃料的熱值越大
B.若Δt相同,m越大,燃料的熱值越大
C.若的值越大,燃料的熱值越大
D.若的值越大,燃料的熱值越大
【答案】D
【解答】解:燃料的熱值大小不能直接測(cè)量,需要通過(guò)水吸收熱量的多少來(lái)體現(xiàn)燃料燃燒放出熱量的多少,而水吸收熱量的多少跟水的質(zhì)量和升高的溫度有關(guān),因此為了比較熱值大小可以利用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,燃料的熱值越小,故A錯(cuò)誤;
B、若Δt相同,m越大,由q=可知,燃料的熱值越小,故B錯(cuò)誤;
C、若的值越大,即的值越小,由q=可知,燃料的熱值越小,故C錯(cuò)誤;
D、若的值越大,由q=可知,燃料的熱值越大,故D正確。
故選:D。
17.(2022?宜昌)關(guān)于燃料及其熱值,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.沒(méi)有燃燒的燃料,熱值等于零
B.燃料完全燃燒時(shí),它的熱值最大
C.燃料的熱值與質(zhì)量和燃燒狀態(tài)無(wú)關(guān)
D.燃料燃燒時(shí)溫度越高,放出的熱量越多
【答案】C
【解答】解:(1)熱值是燃料本身的特性,只與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量無(wú)關(guān),與燃料是否完全燃燒無(wú)關(guān),與產(chǎn)生的熱量無(wú)關(guān),故AB錯(cuò)誤、C正確;
(2)由Q放=mq可知,燃料燃燒放出的熱量,與燃料的質(zhì)量、熱值和是否完全燃燒有關(guān),與燃燒的溫度無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤。
故選:C。
18.(2020?桂林)酒精的熱值為3.0×107J/kg、比熱容為2.4×103J/(kg?℃)以下說(shuō)法中正確的是( )
A.質(zhì)量越大,酒精的熱值越大
B.質(zhì)量越大,酒精的比熱容越大
C.完全燃燒1kg酒精可放出3.0×107J的熱量
D.1kg酒精溫度升高1℃需要放出2.4×103J的熱量
【答案】C
【解答】解:
AB、熱值和比熱容的大小與燃料的燃燒情況、燃料的質(zhì)量無(wú)關(guān),故AB錯(cuò)誤;
C、酒精的熱值為3.0×107J/kg,表示完全燃燒1kg酒精可放出3.0×107J的熱量,故C正確;
D、酒精的比熱容為2.4×103J/(kg?℃),它表示1kg酒精的溫度升高1℃需要吸收2.4×103J的熱量,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
考點(diǎn)四:熱量相關(guān)計(jì)算
19.(2022?西藏)“母親節(jié)”這天,扎西同學(xué)為媽媽燉了一碗排骨湯,將裝湯的碗放在有5kg水的盆子中進(jìn)行降溫。扎西同學(xué)用水進(jìn)行降溫主要是利用了水的 大,過(guò)了一會(huì)兒,水溫由15℃升高到20℃,水吸收的熱量為 J。[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
【解答】解:(1)由于水的比熱容大,質(zhì)量相同的水和其它物質(zhì)相比,升高相同的溫度,水吸熱多,冷卻效果好,所以,將裝湯的碗放在水中進(jìn)行冷卻就是利用水的比熱容大這一特性;
(2)水吸收的熱量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×5kg×(20℃﹣15℃)=1.05×105J。
故答案為:比熱容;1.05×105。
20.(2022?廣元)小紅在家用天然氣灶燒開(kāi)水,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,5kg水從20℃加熱至沸騰,完全燃燒了0.1m3的天然氣,此過(guò)程中,水吸收的熱量是 J,天然氣灶燒水的熱效率為 。[水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),天然氣的熱值為4.0×107J/m3]
【解答】解:(1)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的沸點(diǎn)是100℃,水吸收的熱量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×106J;
(2)天然氣完全燃燒時(shí)放出的熱量:
Q放=qV=4.0×107J/m3×0.1m3=4×106J;
天然氣灶燒水的熱效率:
η=×100%=×100%=42%。
故答案為:1.68×106;42%。
21.(2022?大慶)“早穿皮襖午穿紗,守著火爐吃西瓜”是對(duì)大漠氣候的生動(dòng)描寫,而沿海地區(qū)晝夜溫差則不大,這是由砂石與水的比熱容不同造成的。已知砂石和水的比熱容之比為1:4,砂石和水的密度之比為3:2。當(dāng)相同體積的砂石和水吸收相同的熱量時(shí),它們升高的溫度之比為 。
【解答】解:
砂石和水兩個(gè)物體的體積相同,由ρ=可得,,
由Q吸=cmΔt可得,
砂石和水吸收相同的熱量時(shí)升高的溫度之比:。
故答案為:8:3。
22.(2022?銅仁市)全球汽車保有量在迅速增長(zhǎng),截止2011年,全球處于使用狀態(tài)的汽車數(shù)量已突破10億輛。設(shè)汽車的燃油為汽油,每輛汽車每年耗油約2.1t,若不計(jì)熱量損失,這些燃料完全燃燒可供1×106kg的水溫度升高 ℃;汽車內(nèi)燃機(jī)的效率平均值取30%,如果能把內(nèi)燃機(jī)的效率提高1%,全球每年可以節(jié)約 kg燃油,從而減小全球的碳排放,為環(huán)保作出貢獻(xiàn)。[已知水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),汽油的熱值為4.6×107J/kg]
【解答】解:
(1)由題知,這些汽油完全燃燒放出的熱量:
Q放=mq=2.1×103kg×4.6×107J/kg=9.66×1010J;
由題知,不計(jì)熱量損失,水吸收的熱量為Q吸=Q放=9.66×1010J,
由Q吸=cm△t可得水升高的溫度:
△t===23℃;
(2)每輛汽車做有用功所需燃油:2.1t×30%=0.063t,
內(nèi)燃機(jī)效率提高后為:30%+1%=31%,
效率提高后每輛汽車每年所需燃油量:=2t
每輛車每年節(jié)約燃油:2.1t﹣2t=0.1t
全球每年節(jié)約燃油:1.0×109×0.1t=1×108t=1×1011kg。
故答案為:23;1×1011。
23.(2022?常德)某臺(tái)四沖程汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為1200r/min,在1s內(nèi)汽油機(jī)對(duì)外做了 次功。如果汽油機(jī)在某段時(shí)間內(nèi)消耗了400g汽油,則汽油完全燃燒可放出熱量為 J。(q汽=4.6×107J/kg)
【解答】解:汽油機(jī)飛輪1min轉(zhuǎn)1200轉(zhuǎn),那么飛輪1s內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)為20轉(zhuǎn);汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)就是一個(gè)工作循環(huán),所以1s內(nèi)的工作循環(huán)數(shù):n=10次;汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)有4個(gè)沖程,但只有1次對(duì)外做功,所以1s內(nèi)對(duì)外做功數(shù):n=10次;
汽油完全燃燒放出的熱量:Q放=mq汽=0.4kg×4.6×107J/kg=1.84×107J。
故答案為:10;1.84×107。
24.(2021?常州)生活垃圾的熱值為3×106J/kg,位于武進(jìn)區(qū)遙觀鎮(zhèn)的垃圾焚燒發(fā)電廠每天完全燃燒800t生活垃圾,放出熱量 J,放出熱量的30%用來(lái)發(fā)電,每天可發(fā)電 kW?h,放出熱量的42%用來(lái)加熱水供給附近小區(qū),1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,每天可將 kg的水由20℃恰好加熱至沸騰。[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
【解答】解:生活垃圾的質(zhì)量為:m=800t=8×105kg,生活垃圾的熱值為:q=3×106J/kg,
燃燒放出的熱量為:Q放=mq=8×105kg×3×106J/kg=2.4×1012J;
放出熱量的30%用來(lái)發(fā)電,則電能為:W電=ηQ放=30%×2.4×1012J=7.2×1011J=2×105kW?h;
水吸收的熱量為:Q吸=η′Q放=42%×2.4×1012J=1.008×1012J,
由Q吸=cmΔt得,水的質(zhì)量為:m水===3×106kg;
故答案為:2.4×1012;2×105;3×106。
25.(2022?金昌)小華家里用的是天然氣灶,他嘗試估測(cè)該灶的效率。小華在水壺中加入4L水,水的初溫是20℃,然后將水燒開(kāi),他觀察天然氣表發(fā)現(xiàn)此次燒水用了0.1m3天然氣,天然氣的熱值為3.2×107J/m3,水的比熱容c=4.2×103J/(kg?℃),當(dāng)?shù)卮髿鈮簽闃?biāo)準(zhǔn)大氣壓。求:
(1)水吸收的熱量Q吸(不計(jì)水的熱量損失);
(2)天然氣完全燃燒放出的熱量Q放;
(3)天然氣灶的效率η。
【解答】解:(1)水的體積V水=4L=0.004m3;
水的質(zhì)量為:m=ρV水=1.0×103kg/m3×0.004m3=4kg;
在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的沸點(diǎn)為100℃,即水的末溫為100℃;
水吸收的熱量為:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg?℃)×4kg×(100℃﹣20℃)=1.344×106J。
(2)天然氣燃燒放出的熱量為:Q放=qV=3.2×107J/m3×0.1m3=3.2×106J。
(3)天然氣灶的效率為:η===42%。
答:(1)水吸收的熱量為1.344×106J。
(2)天然氣完全燃燒放出的熱量為3.2×106J。
(3)天然氣灶的效率為42%。
26.(2021?眉山)改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)人民的生活水平不斷提高,汽車已成為多數(shù)人的代步工具。某品牌國(guó)產(chǎn)汽車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛100km,消耗了汽油6L,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率為12kW,已知:汽油的熱值為q=4.6×107J/kg,汽油的密度為ρ=0.7×103kg/m3。求該汽車勻速行駛100km過(guò)程中:
(1)消耗汽油的質(zhì)量;
(2)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功;
(3)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率(百分號(hào)前保留整數(shù))。
【解答】解:(1)6L=6×10﹣3m3,由密度公式ρ=變形可得消耗汽油的質(zhì)量m=ρV=0.7×103kg/m3×6×10﹣3m3=4.2kg;
(2)由速度公式v=變形可得汽車行駛100km用時(shí)為
t===h=×3600s=5000s;
由功率公式W=Pt可得發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功
W=Pt=12kW×5000s=1.2×104W×5×103s=6×107J;
(3)由放熱公式Q=qm可得汽油完全燃燒所放出的熱量
Q=qm=4.6×107J/kg×4.2kg=1.932×108J;
發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為
η=×100%=×100%≈31%;
答:(1)消耗汽油的質(zhì)量為4.2kg;
(2)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為6×107J;
(3)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為31%。
考點(diǎn)五:能量的轉(zhuǎn)化和守恒
27.(2021?遵義)有人設(shè)想的“永動(dòng)機(jī)”如圖所示。下列對(duì)該裝置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)后的分析正確的是( )
A.裝置所具有的機(jī)械能始終不變
B.如果沒(méi)有能量補(bǔ)充,裝置最終會(huì)停下來(lái)
C.根據(jù)能量守恒定律,裝置可以一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去
D.裝置中小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能不會(huì)相互轉(zhuǎn)化
【答案】B
【解答】解:
A、裝置在工作的過(guò)程中,由于存在摩擦,克服摩擦做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以機(jī)械能會(huì)變小,故A錯(cuò)誤;
BC、如果沒(méi)有能量補(bǔ)充,機(jī)械能會(huì)逐漸變小,裝置最終會(huì)停下來(lái),故B正確,C錯(cuò)誤;
D、裝置在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,小球的高度會(huì)發(fā)生變化,重力勢(shì)能發(fā)生改變,速度發(fā)生變化,動(dòng)能發(fā)生改變,有重力勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
28.(2021?黑龍江)現(xiàn)在流行一款鞋,穿上它走路時(shí),鞋會(huì)發(fā)光,站著不動(dòng)就不會(huì)發(fā)光。則這款鞋發(fā)光的原理,從能量轉(zhuǎn)化的角度分析正確的是( )
A.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,再轉(zhuǎn)化為光能
B.電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,再轉(zhuǎn)化為光能
C.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為光能,再轉(zhuǎn)化為電能
D.光能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,再轉(zhuǎn)化為電能
【答案】A
【解答】解:穿上鞋走路時(shí),具有機(jī)械能,鞋會(huì)發(fā)光,具有光能;根據(jù)題意可知,該鞋(發(fā)電鞋)的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,先是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,電能又轉(zhuǎn)化為光能;
故選:A。
熱傳遞
規(guī)律
高溫物體放出熱量,內(nèi)能減小,溫度 降低 ;低溫物體吸收熱量,溫度 升高
條件
溫度差
實(shí)質(zhì)
能量的 轉(zhuǎn)移
做功
規(guī)律
對(duì)物體做功,物體內(nèi)能 增大 ;物體對(duì)外做功,物體內(nèi)能 減小
實(shí)質(zhì)
機(jī)械 能和 內(nèi) 能的相互轉(zhuǎn)化
工作沖程
吸氣 沖程
壓縮 沖程
做功 沖程
排氣 沖程
示意圖
氣門、活塞運(yùn)動(dòng)情況
進(jìn)氣門打開(kāi),排氣門關(guān)閉,活塞向下運(yùn)動(dòng)
進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動(dòng)
進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉,活塞向下運(yùn)動(dòng),火花塞產(chǎn)生電火花
進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開(kāi),活塞向上運(yùn)動(dòng)
能量轉(zhuǎn)化
機(jī)械能轉(zhuǎn)化為 內(nèi) 能
內(nèi) 能轉(zhuǎn)化為 機(jī)械 能

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