专题05 内能及内能的应用（第03期）-2024年初中升学考试物理真题分项汇编（全国通用）（解析版）.docx

专题05 内能及内能的应用考点1 分子热运动1（2023·湖南长沙）下列现象能说明分子做无规则运动的是（）A春风拂面，柳絮飞扬B晨曦微露，雾漫山野C百花齐放，花香四溢D天寒地冻，大雪纷飞【答案】C【解析】A柳絮飞扬，柳絮不是分子，属于宏观物体的运动，是机械运动，不是分子的无规则运动，故A不符合题意；B雾漫山野，雾不是分子，属于宏观物体的运动，是机械运动，不是分子的无规则运动，故B不符合题意；C花香四溢是香味分子在空气中发生了扩散现象，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动，故C符合题意；D大雪纷飞，大雪不是分子，属于宏观物体的运动，是机械运动，不是分子的无规则运动，故D不符合题意。故选C。2（2023·湖南益阳）安化腊肉是益阳的传统美食之一，制作时先在鲜肉表面均匀涂上食盐，过一段时间后，肉的内部也具有了咸味。这一现象说明（）A物质是由大量分子组成的B分子在不停地做无规则的运动C分子之间存在斥力D分子之间存在引力【答案】B【解析】制作时先在鲜肉表面均匀涂上食盐，过一段时间后，肉的内部也具有了咸味，属于扩散现象，扩散现象表明分子在不停地做无规则的运动，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。3（2023·内蒙古赤峰）两个相同的杯子中装有质量相同的冷水和热水，分别向两杯中放入同样的糖块，冷水杯中的糖块比热水杯中的溶解得慢，这是因为冷水温度低导致（    ）A物质分子不运动B水分子间没有间隙C糖分子间没有斥力D物质分子运动缓慢【答案】D【解析】AD组成物体的分子在不停的做无规则运动，温度低，分子运动缓慢，所以在冷水糖块溶解得慢，故A不符合题意，D符合题意；B分子之间是存在空隙的，但不是冷水的糖块比热水杯中的溶解得慢的原因，故B不符合题意；C分子间存在着相互作用的引力和斥力，糖分子间是有斥力的，故C错误。故选D。4（2023·北京）如图所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，可以看到： ，这属于扩散现象。  【答案】两个瓶子内的气体逐渐混合，颜色变得均匀【解析】分子永不停息地做无规则运动，抽掉玻璃板后，可以看到：两个瓶子内的气体逐渐混合，颜色变得均匀。5（2023·吉林）“生活就像剥圆葱，只要一直剥，总有一片会使你落泪”。请用分子动理论的观点说明剥圆葱会落泪的原因。【答案】见解析【解析】因为一切物质的分子都在不停地做无规则运动，当剥圆葱时，大量的辛辣刺激分子会运动到空气中，进入眼睛，刺激眼睛落泪。考点2 内能6（2023·黑龙江齐齐哈尔）农历五月初五，人们喜爱煮茶叶蛋为节日增添一道美食。下列关于制作茶叶蛋所涉及的物理知识，说法正确的是（）A煮熟鸡蛋是通过做功增大鸡蛋内能B蛋壳能轻松被敲碎，说明蛋壳分子间不存在引力C蛋清从白色变成褐色的原因是发生了扩散现象D茶叶蛋在汤中越泡越咸，说明分子运动剧烈程度与温度无关【答案】C【解析】A在煮熟鸡蛋的过程中，鸡蛋吸收热量，是通过热传递的方式来增大鸡蛋的内能，故A错误；B分子间存在相互作用的引力和斥力，而蛋壳能轻松被敲碎与蛋壳的结构有关，与分子间的作用力无关，故B错误；C由于茶水分子的无规则运动，进入到蛋清分子中去，发生了扩散现象，因此蛋清从白色变成褐色，故C正确；D茶叶蛋在汤中，由于汤的温度高，茶水分子和盐水分子的运动程度加剧，进入蛋中的盐分子就越多，因此越泡越咸，可知，分子运动剧烈程度与温度有关。故D错误。故选C。7.（2023·辽宁营口）关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（）A温度高的物体含有的热量多B物体吸收热量，温度一定升高C气体膨胀对外做功，自身内能会减少D热传递过程中，温度从高温物体传递给低温物体【答案】C【解析】A热量是过程量，不能说物体含有的热量多，故A错误；B物体吸收热量过程中温度不一定升高，例如：晶体在熔化过程中，吸热但温度不变，故B错误；C气体膨胀对外做功，内能转化为机械能，则物体内能减小，故C正确；D在发生热传递时，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，内能总是从高温物体转移到低温物体，故D错误。故选C。8（2023·黑龙江龙东）以下关于同一物体的内能、热量、温度说法正确的是（）A物体内能增大，温度一定升高B物体温度升高，一定吸收了热量C物体温度升高，内能一定增大D物体内能增大，一定吸收了热量【答案】C【解析】A晶体熔化过程中，吸收热量，内能增大，温度不变，故A错误；B物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是由于外界物体对它做了功，故B错误；C同一物体，质量不变，温度升高，内能增大，故C正确；D物体内能增大，可能是吸收了热量，也可能是由于外界物体对它做了功，故D错误。故选C。9（2023·黑龙江牡丹江）（多选）下列生活实例中，通过做功改变物体内能的是（）A用打气筒给轮胎打气B利用太阳能热水器烧水C古人钻木取火D冬天常用双手摩擦取暖【答案】ACD【解析】A用打气筒给轮胎打气，筒壁发热，是摩擦生热现象，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能，故A符合题意；B利用太阳能热水器烧水，太阳能水箱中的水被晒热，水从阳光中吸收热量、温度升高，是通过热传递改变物体的内能，故B不符合题意；C钻木头时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使木头的内能增大、温度升高，是通过做功改变物体的内能，故C符合题意；D用双手互相摩擦取暖，该过程中克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故D符合题意。故选ACD。10（2023·北京）（多选）下列说法正确的是（）A运动的小球具有机械能，而不具有内能B铁块很难被压缩，说明分子间只存在斥力C汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体，将机械能转化为内能D内陆地区比沿海地区昼夜温差大，原因之一是砂石的比热容比水的比热容小【答案】CD【解析】A任何物体在任何情况下都具有内能，故A错误；B铁块分子间既有引力也有斥力，很难被压缩，是因为压缩时斥力大于引力，总的表现为斥力，故B错误；C汽油机的压缩冲程中，两气门关闭，活塞压缩气体，对气体做功，气体温度升高，机械能转化为内能，故C正确；D沿海地区和内陆地区相比，沿海地区水多，水的比热容大，在相同的吸放热条件下，水的温度变化小，昼夜温差小，故D正确。故选CD。11（2023·广西）我们在端午节有包粽子的习俗，煮粽子是利用 的方式增大粽子的内能：粽香四溢，说明分子在不停地做无规则的 。【答案】 热传递 运动【解析】1 煮粽子是通过水和水蒸气把热量传递给粽子，这是利用热传递的方式增大粽子的内能。2 粽香四溢，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。12（2023·辽宁营口）吃粽子、挂艾蒿是端午节的传统习俗。我们闻到艾蒿的清香味儿，说明分子在不停地做 运动； 煮粽子是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式增加了粽子的内能， 煮熟后，糯米粒儿会粘在一起，说明分子间存在 。【答案】 无规则 热传递 引力【解析】1能够闻到艾蒿的味道，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。2煮粽子是热量从温度高的物体传递到温度低的物体，则煮粽子是通过热传递的方式增加粽子的内能。3糯米粒儿的米分子间由于相互作用力的引力而使米粘在一起。13（2023·辽宁抚顺、铁岭）如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，棉花燃烧起来，这是因为活塞压缩气体 ，使空气的内能增大，温度升高，引燃棉花。硝化棉燃烧后生成的颗粒物会附着在玻璃筒内壁，说明分子间存在 。  【答案】 做功 引力【解析】1做功可以改变物体的内能，因此活塞压缩气体做功，使空气的内能增大，温度升高，引燃棉花。2分子间存在着引力和斥力，颗粒物会附着在玻璃筒内壁，说明分子间存在引力。考点3 比热容14（2023·湖南常德）下表是一些物质的比热容单位J/(kg·)，根据表中数据和生活现象，下列判断中正确的是（）水4.2×103铝0.88×103煤油、冰2.1×103铁、钢0.46×103砂石约0.92×103铜0.39×103A不同种类的物质，比热容一定不同B比热容与物质物质的状态无关C质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块的末温更低D沿海地区昼夜温差小，是因为水的比热容较大【答案】D【解析】A煤油和冰是不同的物质，但它们的比热容是相同的，故A错误；B物质的比热容与物质的状态有关，如水和冰的比热容不同，故B错误；C由，知，质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量，铜的比热容小，铜块的末温更高；D沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，由，可知，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，使得沿海地区昼夜的温差小，故D正确。故选D。15（2023·黑龙江牡丹江）小明家的热水器装有50kg水，将水由20加热到60，水需要吸收的热量是 J。小明用去一部分水，热水器中水的比热容 （选填“变大”“变小”或“不变”）。沿海地区比内陆地区昼夜温差小，是因为水的 。【答案】 不变 比热容大【解析】1小明家的热水器装有50kg水，将水由20加热到60，水需要吸收的热量Q吸=c水m(tt0)=4.2×103J/(kg·)×50kg×(6020)=8.4×106J23比热容是物质的一种特性，只与物质的种类及状态有关，与物质的质量大小无关，小明用去一部分水，热水器中水的比热容不变。根据可知，相同质量的不同物质，吸收（或放出）相同的热量，因水的比热容大，故水的温度变化小，即沿海地区比内陆地区昼夜温差小。16（2023·湖南益阳）某小组同学为了比较水和沙石的比热容大小，在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和沙石，用相同的酒精灯加热。  （1）小组的实验装置如图所示，其中有一处明显的错误，错误之处是 ；（2）更正错误后，加热相同的时间，沙石升高的温度比水多，说明沙石的比热容比水 （选填“大”或“小”）；（3）比较全班不同小组的实验数据，发现各小组之间的实验数据有较大的不同，可能原因是 （请写出一条）。【答案】 盛水烧杯中温度计的玻璃泡接触了烧杯底 小 见解析【解析】（1）1根据小组的实验装置可知，其中一处明显的错误是水中温度计的玻璃泡接触了杯底。（2）2更正错误后，加热相同的时间，则水和沙石吸收的热量相同，沙石升高的温度比水多，说明沙石的吸热能力弱，即沙石的比热容比水小。（3）3比较全班不同小组的实验数据，发现各小组之间的实验数据有较大的不同，可能原因是：各小组所用水（沙石）的质量不一样；各小组水（沙石）的初温不一样；各小组的酒精灯不完全相同；各小组记录温度变化的时间间隔不一样。17（2023·内蒙古通辽）如图所示，在“比较不同物质吸热情况”的实验中，各取质量为50g、初温为20的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔1min记录一次数据，如下表所示。  物质加热时间/min消耗酒精/g末温度/物质加热时间/min消耗酒精/g末温度/食用油10. 554水10. 53521. 08821. 05031. 512231. 565（1）分析实验数据可知， （选填“水”或“食用油”）的吸热能力更强；（2）实验中主要用到的科学探究方法有控制变量法和 法；（3）根据表中记录的数据，则2min内食用油吸收的热量是 J，所使用的酒精灯的加热效率为 （q酒精=3.0×107J/kg，c水=4.2×103J/(kg·)）。【答案】 水 转换 6.3×103 21%【解析】（1）1由表中数据可知，相同质量的水和食用油，吸收相同热量时，食用油的温度变化量更大，故可知水的吸热能力更强。（2）2实验中为了控制无关变量，应控制水和食用油的质量和初温相同，故运用了控制变量法，将水和食用油吸收热量的多少转化为加热时间，运用了转换法。（3）34因2min内水和食用油吸收的热量相同，故由Q=cmt可得Q吸=c水m水t水=c油m油t油=4.2×103J/(kg·)×0.05kg×(50-20)=6.3×103J，由Q=mq可得，酒精完全燃烧释放的热量为Q放=m酒精q酒精=1×10-3kg×3.0×107J/kg=3.0×104J，故可得所使用的酒精灯的加热效率为考点4 热机18（2023·辽宁营口）下列四幅图中，属于做功冲程的是（）A  B  C  D  【答案】C【解析】A两个气门都关闭，活塞向上运动是压缩冲程，故A不符合题意；B进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动是吸气冲程，故B不符合题意；C两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，故C符合题意；D进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动是排气冲程，故D不符合题意。故选C。19（2023·内蒙古通辽）在学校科技节活动中，小明用饮料瓶自制了火箭模型，如图所示，他在瓶子的内侧壁安装了一个遥控电火花发生器，按下按钮会产生电火花。演示时从瓶口喷入雾状酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，纸筒立即飞出，关于此过程分析正确的是（）  A纸筒飞出后瓶内气体的内能减少，温度降低B能闻到酒精的气味是因为分子间存在斥力C酒精不完全燃烧时热值变小D燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程【答案】A【解析】A气体对纸筒做功，纸筒飞出，瓶内气体内能减小，温度降低，气体内能转化为纸筒的机械能，故A正确；B能闻到酒精的气味说明酒精分子在永不停息地做无规则运动，故B错误；C热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，所以酒精不全燃烧时热值不变，故C错误； D燃气推动纸筒飞出去，将内能转化为机械能，而内燃机的做功冲程也将内能转化机械能，因此燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程，故D错误。故选A。20（2023·内蒙古赤峰）轿车行驶过程中，油箱中汽油逐渐减少，剩余汽油的热值、密度变化情况为（    ）A热值不变，密度不变B热值不变，密度变小C热值变小，密度不变D热值变小，密度变小【答案】A【解析】热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等因素无关，所以油箱中汽油逐渐减少，热值不变。密度也是物质的一种特性，只与物质的种类、状态有关，与物质的质量、体积等因素无关，所以油箱中汽油逐渐减少，密度不变。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。21（2023·湖南邵阳）2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射（如图）。火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的（）  A热值B比热容C密度D体积【答案】A【解析】火箭升空过程中，是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能；在运载能力有限的情况下，要求燃料的热值越大越好，这样它在燃烧时就会给火箭提供更多的能量，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。22（2023·黑龙江齐齐哈尔）如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是 冲程。若该汽油机1s对外做功15次，则汽油机的飞轮速度为 。  【答案】 压缩 1800【解析】1图中的进气门和排气门关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程。2四冲程汽油机在1s内对外做功15次，则汽油机1min做功900次，由于汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以汽油机的飞轮1min内飞轮转1800次，即该汽油机工作时飞轮的转速为1800r/min。23（2023·辽宁丹东）如图所示是四冲程汽油机其中一个冲程的示意图，这是 冲程；到加油站给汽车加油时，能闻到汽油味儿，这是 现象。  【答案】 做功 扩散【解析】1由图可知，火花塞点火，使燃料燃烧，内能增大，对外做功，推动活塞向下运动，属于做功冲程。2到加油站给汽车加油时，能闻到汽油味儿，这是汽油分子做不停息的无规则运动，扩散到空气当中，所以闻到了汽油的气味，这是扩散现象。考点5 热机效率24（2023·湖北鄂州）小勇同学购买了一款户外分体式燃气炉，准备去户外野炊，用该燃气炉烧水时，把初温为20的1kg水加热到100，燃烧了0.025m3天然气，则水吸收的热量为 J，假设天然气完全燃烧，则燃气炉烧水的效率为 。（天然气的热值为4×107J/m3）【答案】 3.36×105 33.6%【解析】1由Q=cmt可得，水吸收的热量为Q吸=cmt=4.2×103J/(kg·)×1kg×(100-20)=3.36×105J2由题意可知，天然气完全燃烧释放的热量为Q放=4×107J/m3×0.025m3=1×106J，则燃气炉烧水的效率为25（2023·黑龙江龙东）某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该汽油机每分钟做功 次。如果完全燃烧500g汽油放出的热量是 J。（汽油的热值是4.6107J/kg）【答案】 1500 2.3107【解析】1四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,即汽油机飞轮每分钟转3000圈，由于四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮中曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机每分钟做功1500次。2完全燃烧500g汽油放出的热量为26（2023·辽宁抚顺、铁岭）铁岭市对大通街路面改造的过程中，使用了如图所示的一款履带运输车运送石料。空载运输车的质量为3t，履带与地面总接触面积为1.2m2。一次运送中，运输车在2min内沿水平路面匀速直线行驶600m，行驶中受到的阻力为104N（g取10N/kg，燃料热值q取4.5×107J/kg）求：（1）空载运输车静止时对水平路面的压强；（2）这次运送中，运输车发动机的功率；（3）若行驶中受到的阻力不变，发动机的效率是40%，10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离。    【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）由于空载运输车静止时对水平路面的压力为根据可得，空载运输车静止时对水平路面的压强为（2）因为运输车是做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的是平衡力作用，因此运输车发动机的牵引力为根据W=Fs可得，发动机所做的功为根据可得，运输车发动机的功率为（3）10kg的燃料完全燃烧放出的热量为发动机所做的功为由于受到的阻力不变，且运输车做匀速直线运动，受到的是平衡力作用，则此时的牵引力为根据可得，10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离为27（2023·辽宁丹东）某小汽车的质量为1500kg，轮胎与水平地面总接触面积为0.05m2。小汽车在平直的公路上匀速行驶6.9km，消耗汽油0.5kg，已知小汽车匀速直线行驶时受到的阻力为1000N。（汽油的热值q=4.6×107J/kg）求：（1）该小汽车在水平地面上静止时对地面的压强；（2）在此过程中该小汽车牵引力所做的功；（3）该小汽车发动机的效率。【答案】(1)3×105Pa；(2) 6.9×106J；(3) 30【解析】（1）汽车的质量为1500kg，汽车受到的压力等于其自身的重力即轮胎与水平地面总接触面积为0.05m2，则汽车对地面的压强为（2）汽车匀速直线行驶，受平衡力的作用，根据二力平衡的知识可知，汽车的牵引力等于其受到的阻力，为1000N，行驶距离为6.9km即6900m，故牵引力所做的功为（3）汽车行驶时0.5kg的汽油完全燃烧放出的热量为故汽车发动机的效率为28（2023·辽宁本溪）某款环保能源汽车氢能重卡，它满载时总质量为50t，车轮总着地面积为，采用氢燃料发动机获得动力。若某次运输过程中，汽车以300kW的输出功率，在水平公路上匀速直线行驶了20min，汽车发动机的效率为75%。（g取10N/kg，取）求：（1）汽车满载静止在水平地面上时，对地面的压强；（2）这次行驶过程中，汽车消耗的氢能为多少焦耳；（3）若这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供，至少需要完全燃烧柴油的质量。【答案】（1）；（2）；（3）12kg【解析】（1）因为汽车静止在水平地面上，所以汽车受力平衡，汽车对地面的压力等于汽车的重力汽车对地面的压强（2）由得，这次行驶过程中，汽车所做的功由得，汽车消耗的氢能（3）这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供，则由得，燃烧柴油的质量29（2023·湖南益阳）如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1kg的水温度从20升高到了70。已知固体酒精的热值为1.5×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg·）。（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？（2）水吸收的热量是多少？（3）小明测得固体酒精炉的热效率是多大？（4）请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。  【答案】（1）6×105J；（2）2.1×105J；（3）35%；（4）见解析【解析】（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是（2）水吸收的热量为（3）小明测得固体酒精炉的热效率为（4）燃烧不完全；部分热量散发到空气中；锅吸收一部分热量。考点6 能量的转化和守恒30（2023·广西）2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射成功。火箭升空时，燃料燃烧释放的内能转化为 能，散失的能量越少，发动机效率越 （选填“高”或“低”）。【答案】 机械 高【解析】1火箭升空时，燃料燃烧过程中，将化学能转化为燃气的内能，又将内能转化为火箭的机械能。2内燃机的效率等于用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，散失的能量越少，燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，使得发动机的效率越高。（北京）股份有限公司