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专题10内能及其利用
考点一：分子动理论
一、选择题
1.（2017，邵阳）下列关于热和能的说法，正确的是（ ）
A．海绵很容易被压缩，主要是由于分子间存在引力
B．给冷水加热，水的温度升高是利用做功改变水的内能
C．端午米粽飘香，能闻到米粽的香味是由于分子做无规则运动
D．冬天搓手，手变暖和是利用热传递改变手的内能
二、填空题
1.（2017，辽阳）雨后，小华在公园散步，闻到丁香花发出的清香，这是 现象；她看到湖中荷叶上水珠缩成球形，这是因为水分子间存在 ；天边出现的彩虹是光的 现象．
2.（2017，广东）常见的物质是由极其微小的 、原子构成的；炒菜时闻到香味，这一现象说明分子 ；通常液体分子之间的距离比气体的 （选填“大”或“小”）。
3.（2018，河南）物理学拓展了人类对微观世界和宏观宇宙的认识。研究发现，常见的物质是由大量的 构成的。在天文观测中，人们通常用光年表示 单位。
考点二：内能
一、选择题
1.（2017，北京）下列实例中，用热传递的方式来改变物体内能的是（ ）
A．用热水袋暖手，手的温度升高
B．用锯条锯木板，锯条的温度升高
C．两手相互摩擦，手的温度升高
D．用手反复弯折铁丝，弯折处铁丝的温度升高
2.(2017,兰州)关于内能、温度和热量，下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B．不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大
C．质量和初温相同的水和煤油，放出相同热量时煤油温度降低的多
D．内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
3.（2017，武汉）下列各图所列举的事例中，属于热传递改变物体内能的是（ ）
A． 对试管加热，管内水温升高
B． 冬天搓手，手会变暖
C． 从滑梯滑下，臀部发热
D． 迅速压下活塞，筒内气温升高
4.（2018，朝阳二模）
5．（2018，朝阳二模）
6.（2018，通州一模）
7.（2018，海淀二模）
8.（2018，聊城）
9. （2017，北京）有关热现象，下列说法中正确的是（ ）
A．组成物质的分子之间存在引力和斥力
B．在热传递过程中，吸收热量的物体温度升高
C．在四冲程内燃机中，做功冲程的功能是将内能转化为机械能
D．温度低于0℃的室外，仍有水蒸气存在
二、填空题
1.（2018，通州一模）
2.（2018，海南）
考点三：比热容
1. （2018，海淀二模）
2.
（2017，北京）实验桌上有电源一个、开关一个、导线若干以及如图所示的两个完全相同的保温烧瓶．烧瓶内装有完全相同的温度计和阻值相等且不变的电阻丝 R，甲烧瓶内装有水，乙烧瓶内装有煤油，水和煤油的质量相等，初温相同．水和煤油的比热容如表所示．以上器材均能满足实验要求，请利用上述实验器材，设计一个实验证明：液体温度的变化与液体的比热容有关．请画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表格．
水和煤油的比热容/[J（kg•℃）﹣1]
水 4.2×103
煤油 2.1×103
考点四：热值、热机及热量计算
一、选择题
1.（2017，辽阳）下列关于热现象的说法中正确的是（ ）
A．火箭使用液态氢作燃料，是因为它含有的热量多
B．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能
C．海边昼夜温差比内陆小，是因为水的比热容较大
D．0℃的水变成0℃的冰，温度不变，内能不变
二、填空题
1.（2018，聊城）
2．（2017，邵阳）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机．汽油机工作时，主要把机械能转化为内能的冲程是 冲程．
3.（2017，安徽）农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5kg的秸秆煤可放出
J的热量；若这些热量完全被质量为100kg，初温为200C的水吸收，可使水温升高到 ℃[已知q秸秆煤=2.1×107J/kg，C水=4. 2×103J/（kg•℃)]。
4.（2017，广东）“可燃冰”是一种新型能源，主要成分是甲烷，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，所以“可燃冰”是一种能源 （选填“清洁”或“污染”）；1m3甲烷完全燃烧能产生 J热量，这些热量可以使 kg的水从20℃加热至100℃。[设甲烷的热值 ； ]
5.（2017，咸宁）2017年5月18日，我国宣布在南海进行的可燃冰试采获得成功．可燃冰是一种固态晶体，在常温压下会迅速 （填物态变化）为气态．它的热值约为1.4×1010J/m3，2m3的可燃冰完全燃烧后可放出 J的热量，若这些热量60%被水吸收，可以将 kg的水从0℃加热到100℃．（C水=4.2×103J/（kg•℃））
三、综合题
1.（2018，河南）
答案
考点一：分子动理论
一、选择题
1.【分析】（1）力可以改变物体的形状；（2）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；
（3）物体是由大量分子组成的，分子在永不停息的做无规则运动，分子间存在相互的引力和斥力，分子间有间隙．
【解答】解：A、海绵很容易被压缩，海绵受力时形状发生改变，是宏观物体的运动，与分子动理论没有关系，故A错误；B、给冷水加热是燃料燃烧产生的内能传递给水，是通过热传递增加水的内能的，故B错误；C、端午米粽飘香，属于扩散现象，这种现象说明了分子在永不停息地做无规则运动，故C正确；D、搓手时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，手变暖和是利用做功改变手的内能，故D错误．故选C．
二、填空题
1.【分析】（1）物质是由分子组成的，组成物质的分子都在不停地做无规则运动，分子间都是存在着引力和斥力；（2）彩虹是由七种颜色的光组成，它们都是从太阳光中折射出来的．
【解答】解：因为花香分子永不停息的在做无规则运动，扩散到空气中，所以小华在公园散步，闻到丁香花发出的清香；由于水分子间吸引力的作用，所以荷叶上水珠缩成球形；雨后天空出现的彩虹，这是由于太阳光照到空气中的小水滴上，被分解为绚丽的七色光，即光的色散现象．故答案：扩散；引力；色散．
2.【答案】分子； 做无规则的热运动 ； 小
【解析】常见的物质是由分子、原子构成的；炒菜时闻到香味是一种扩散现象，这种现象是分子做无规则热运动的结果；一般情况下，固体分子排列最紧密，液体分子排列较紧密，气体分子排列最稀疏，所以液体分子之间的距离要比气体的小。
3. 分子（或原子） 长度
考点二：内能
一、选择题
1.【分析】改变物体内能有两种方式：做功和热传递．做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，做功实质是能量的转化，热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体，或者是从一个物体的高温部分传到低温部分，其实质是内能的转移．
【解答】解：A、热水袋的温度高，用热水袋取暖，内能由热水袋转移到手，属于用热传递的方式改变物体的内能．故A符合题意；B、锯木板时锯条发烫，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B不符合题意；C、两手互相摩擦时手发热，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C不符合题意；
D、用手反复弯折铁丝，对铁丝做功，铁丝弯折处的温度升高，内能增加，属于做功改变物体的内能．故D不符合题意．故选A．
2．【分析】（1）根据内能的概念来解答，内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和．内能的大小与温度有关，同时分子越多，其内能也会越大，其与机械能是没有任何关系的．
（2）不同燃料燃烧时，放出热量的多少与热值和燃烧燃料的质量有关；
（3）因为水的比热容较大：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．
（4）内能总是从温度高的物体向温度低的物体转移；
【解答】解：A、物体的运动速度属于机械能，由于内能和机械能是没有关系的，故A错误；B、不同燃料燃烧时，放出热量的多少与热值和燃烧燃料的质量有关，故B错误；
C、质量相同、初温相同的水和煤油，放出相同的热量；因为水的比热容大，所以水的温度变化小，煤油的温度变化大，故煤油的末温低一些，故C正确；D、据热传递的定义可知，内能总是从温度高的物体向温度低的物体转移，故D错误；故选C．
3.【分析】做功与热传递是改变物体内能的两种方式，做功过程是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程．
【解答】解：A、对试管加热，管内水从酒精灯火焰上吸收热量水温升高，是通过热传递的方式改变水的内能，故A正确；B、冬天搓手，手会变暖，是克服摩擦做功机械能转化为内能的，是通过做功的方式改变物体内能，故B错误；C、从滑梯滑下，臀部与滑梯摩擦，机械能转化为内能，臀部发热，摩擦生热这是利用做功来改变物体内能的，故C错误；
D、迅速压下活塞时，对筒内气体做功，机械能转化为内能，筒内气温升高，因此是通过做功改变物体的内能，故D错误．故选A．
4.D
5.CD
6.
7.ACD
8.C
9. 【分析】（1）物质的分子之间有相互的引力和斥力；（2）晶体在熔化过程中吸收热量，温度保持不变；（3）做功冲程是将内能转化为机械能，压缩冲程是将机械能转化为内能；（4）蒸发是在任何温度下发生的．
【解答】解：A、物质的分子之间有相互的引力和斥力，故A正确；B、在热传递过程中，吸收热量的物体温度可能不变，如晶体在熔化过程中吸收热量，但温度不变，故B错误；C、在四冲程内燃机中，做功冲程是将内能转化为机械能，故C正确；D、蒸发是在任何温度下发生的，故温度低于0℃的室外，仍有水蒸气存在，故D正确．故选ACD．
二、填空题
1.
2.
考点三：比热容
1.
2.【分析】探究液体温度的变化与液体的比热容有关时，应控制两种液体吸收的热量相同，故要用两个相同的电阻串联接入电路中．
【解答】解：探究液体温度的变化与液体的比热容有关时，应控制两种液体吸收的热量相同，即两个电阻在相同的时间内放出的热量是相同的，故要用两个相同的电阻串联接入电路中，如图所示：
；
实验步骤：①按电路图连接电路，读出甲乙烧瓶中温度计的示数t0，并记录在表格内；把水的比热容和煤油的比热容也记录在表格内；
②闭合开关，通电一段时间后，同时读出甲乙烧瓶中温度计的示数t，并记录在表格中，然后断开开关；
③利用△t=t﹣t0计算温度的变化，并将△t的值记录在表格内．实验数据记录表格：
C/J/（kg•℃）
t0/℃
t/℃
△t/℃
考点四：热值、热机及热量计算
一、选择题
1.【分析】（1）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量；（2）汽油机的压缩冲程中，活塞压缩空气做功，消耗机械能，得到内能，是机械能转化为内能；（3）内能的大小与物体的质量、温度有关；（4）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．
【解答】解：A、火箭使用液态氢作燃料，是因为它的热值大，故A错误；
B、汽油机的压缩冲程中，是将机械能转化为内能，混合气体的内能增大、温度升高，故B错误；C、因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度变化小，所以海边昼夜温差比内陆小，故C正确；D、0℃的水变成0℃的冰，温度不变，但凝固需要放热，所以内能减小，故D错误．故选C．
二、填空题
1.
2.【分析】汽油机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程．四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，排气和吸气冲程没有能的转化．
【解答】解：汽油机的压缩冲程中，压缩汽油和空气的混合物做功，使汽油和空气的混合物得温度升高、内能增大，把机械能转化为内能．故答案为：压缩．
3.【答案】1.05×107 45
【解析】试题分析：（1）秸秆煤完全燃烧放出的热Q=qm=2.1×107J/kg×0.5kg=1.05×107J。
（2）由Q吸=cmΔt可得， ，所以水吸收热量温度升高到t1=t0+25℃=45℃。
4.【答案】清洁 4.2×107 125
【解析】题中已说明“可燃冰”燃烧后几乎不产生任何残渣，即对环境污染较少，所以它是一种清洁能源；根据Q=qV可求出1m3甲烷完全燃烧能产生的热量为Q=qV=4.2×107 J/m3×1m3=4.2×107 J，又根据Q=cm△t得 ，求得这些热量可以使质量为 的水从20℃加热至100℃。
5.【分析】（1）物质由固态直接变成气态的过程叫做升华，升华吸热；（2）知道可燃冰的质量和热值，根据Q放=mq求出完全燃烧释放热量的计算，根据η= ×100%求出水吸收的热量，再根据Q吸=cm（t﹣t0）求出加热水的质量．
【解答】解：（1）可燃冰在常温压下会迅速变为气态，此过程为升华过程；（2）2m3的可燃冰完全燃烧释放的热量：Q放=Vq=2m3×1.4×1010J/m3=2.8×1010J，由η= ×100%可得，水吸收的热量：Q吸=ηQ放=60%×2.8×1010J=1.68×1010J，由Q吸=cm（t﹣t0）可得，加热水的质量：m= = =4×104kg．
故答案为：升华；2.8×1010；4×104．
三、综合题
1.
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发表于 2020-3-17 19:37:08
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