内能.docx

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内能

本章考前回顾

知识架构

分类突破

重难突破　1　物体的内能

针对训练

1．（2016无锡）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）

A．物体的温度升高，内能增大

B．物体的温度越高，所含的热量越多

C．物体内能增大，一定从外界吸收热量

D．物体的温度不变，其内能就一定不变

【答案】A

【解析】A.物体温度升高，分子运动加剧，所以内能增加，故A正确；

B.热量是一个过程量，不能用含有、具有等来修饰，故B错误；

C.物体内能增大可能是吸收了热量，也可能是外界对它做了功，故C错误；

D.物体的温度不变，其内能可能不变，也可能增加，如晶体熔化时，吸热但温度不变，内能增加，故D错误。

故选A.

【题型】单选题

【一级知识点】

【二级知识点】

【三级知识点】温度、热量内能的关系

【四级知识点】基础知识点

【难度】2

【能力结构】理解

【答题时间】30s-1m

2．（2016莆田）如图所示是古人锻造铁器的过程，关于改变物体内能的方式，下列说法中正确的是（）

A．加热和锻打属于热传递，淬火属于做功

B．加热属于热传递，锻打和淬火属于做功

C．加热和淬火属于热传递，锻打属于做功

D．加热和淬火属于做功，锻打属于热传递

【答案】C

【解析】用铁锤锻打工件，工件会发热，属于做功改变物体内能；用火对铁器加热，铁器从火中吸收热量，把铁器放在水中淬火，铁器向水中放热，所以加热和淬火属于热传递改变物体内能，故C正确。

故选C.

【题型】单选题

【一级知识点】

【二级知识点】

【三级知识点】改变物体内能的两种方式

【四级知识点】基础知识点

【难度】2

【能力结构】理解

【答题时间】30s-1m

3．（2016秋邹城市期中）北京时间2016年11月18日14时07分许，神舟十一号载人飞船返回舱在内蒙古中部预定区域成功着陆，“神舟”飞船穿越大气层返回地面时，与大气层摩擦，通过______________方式，将______________能转化为内能，为避免飞船因高温而损坏，其外壳涂有的烧蚀材料在升温后，可迅速升华成气体，并______________大量的热．

【答案】做功　机械　吸收

【解析】神舟”飞船穿越大气层返回地面时，与大气层摩擦，通过做功，将机械能转化为飞船的内能，温度升高；

外壳涂有的烧蚀材料在升温后，可迅速升华成气体，并吸收大量的热，保护了飞船。

故答案为：

做功；机械；吸收。

【题型】综合填空

【一级知识点】

【二级知识点】

【三级知识点】做功可以改变内能；升华吸热

【四级知识点】问答分析1；问答分析1

【难度】2

【能力结构】综合分析

【答题时间】30s-1m

重难突破　2　物质的比热容

针对训练

4．（2016邵阳）烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，海水却很凉爽；傍晚，沙子很快凉了，但海水却仍然暖暖的．同样的日照条件下，沙子和海水的温度不一样的原因是（）

A．沙子的密度比海水的密度大

B．沙子的比热容比海水的比热容大

C．沙子的比热容比海水的比热容小

D．沙子的质量比海水小

【答案】C

【解析】海水比沙子的比热容大，因此，相同质量的海水和沙子，在吸收相同的热量时，沙子温度高，海水温度低，故C符合题意。

故选C.

【题型】单选题

【一级知识点】

【二级知识点】

【三级知识点】比热容

【四级知识点】基础知识点

【难度】2

【能力结构】理解

【答题时间】30s-1m

5．（2016秋淅川县期中）有三种液体分别用相同的热得快加热．如图是加热时液体温度随时间变化的图像．下列分析不正确的是（）

A．如果b、c质量相同，b的比热容小于c的比热容

B．如果a、b是同种物质，a的质量大于b的质量

C．如果b、c是不同种液体，b的沸点大于c的沸点

D．如果a、b是不同种物质，它们的沸点相同

【答案】B

【解析】A.从图中看出,b液体的沸点高于c液体的沸点。

如果b、c的质量相同,吸收相同的热量（加热时间相同）时，在沸腾前b液体的温度升高得快，说明b液体的比热容小，即b的比热小于c的比热。

故A正确；

B.从图中看出,a液体最先沸腾,b液体后沸腾,如果它们是同种物质,比热容相同,后沸腾的b液体吸收的热量多（加热至沸腾所需时间长），根据吸热公式可知，b液体的质量要大。

故B错误；

C.从图中看出，b液体的沸点高于c液体的沸点，故C正确；

D.如果a、b是不同种物质，从图中看出，a液体和b液体的沸点相同，故D正确。

故选：

B.

【题型】单选题

【一级知识点】

【二级知识点】

【三级知识点】温度—时间图像

【四级知识点】基础知识点

【难度】3

【能力结构】综合分析

【答题时间】1m-2m

重难突破　3　内燃机

针对训练

6．（2016天门）如图是四冲程汽油机工作的四个冲程示意图，其中使汽车获得动力的冲程是（）

【答案】C

【解析】A、进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程，不符合题意；

B、两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，不符合题意；

C、两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；内燃机的内能转化为机械能，为汽车提供动力，符合题意；

D、排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程，不符合题意。

故选C。

【题型】单选题

【一级知识点】

【二级知识点】

【三级知识点】热机的四个冲程的判断及能量转化

【四级知识点】基础知识点

【难度】2

【能力结构】综合分析

【答题时间】30s-1m

7．（2016秋白银期中）某单缸四冲程汽油机飞轮的转速为300r/min，则1秒钟经过______个冲程，对外做功______________次；汽油机和柴油机在构造上的区别：

汽油机有______________，而柴油机有______________．

【答案】10　2.5　火花塞　喷油嘴

【解析】

（1）飞轮转速是300r/min＝5r/s，因一个工作循环有4个冲程，飞轮转2圈，做功一次，所以汽油机1s可以完成10个冲程，做功2.5次；

（2）柴油机和汽油机在构造上的主要区别：

汽油机顶端有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴．

【题型】综合填空

【一级知识点】

【二级知识点】

【三级知识点】有关热机的计算

【四级知识点】基础知识点

【难度】3

【能力结构】综合分析

【答题时间】30s-1m

重难突破　4　热值与热机效率

针对训练

8．（2016秋召陵区期中）在化学实验中，某同学引燃的火柴点燃酒精灯，一根火柴的质量约0.065g，火柴的热值平均为1.2×107J/kg.

求：

（1）一根火柴完全燃烧所释放出的热量为多少？

（2）一根火柴完全燃烧能使1m3空气温度升高多少摄氏度？

[已知空气的密度为1.3kg/m3；比热容为1×103J/（kg·℃）]．

【答案】解：

（1）一根火柴完全燃烧所释放出的热量：

Q放＝m火q＝0.065×10－3kg×1.2×107J/kg＝780J.

（2）根据ρ＝

可知，1m3空气的质量：

m＝ρV＝1.3kg/m3×1m3＝1.3kg，

根据Q＝cmΔt可知，可以使1m3空气温度升高的温度：

Δt＝

＝

＝

＝0.6℃

【解析】

（1）已知火柴的质量和平均热值，根据Q=mq求出一根火柴完全燃烧所释放出的热量；

（2）根据m=ρV求出1m3空气的质量，因空气吸收的热量为火柴燃烧放出的热量，所以根据Q=cm△t的变形式求出使1m3空气温度升高的温度．

【题型】解答题

【一级知识点】

【二级知识点】

【三级知识点】热量的计算；比热容

【四级知识点】计算13；计算13

【难度】4

【能力结构】综合分析

【答题时间】2m-5m

9．（2016秋南安市校级期中）一辆小汽车以30kW功率在水平路面上匀速直线行驶10min，消耗汽油1.3kg.

（1）1.3kg汽油完全燃烧放出的热量Q放（q汽油＝4.6×107J/kg）．

（2）小汽车在水平路面上匀速直线行驶10min克服摩擦力做了多少功．

（3）小汽车发动机的效率．

【答案】解：

（1）汽油完全燃烧放出热量：

Q放＝mq＝1.3kg×4.6×107J/kg＝5.98×107J.

（2）由P＝

可得，小汽车克服摩擦力所做的机械功：

W＝Pt＝30×103W×10×60s＝1.8×107J.

（3）小汽车发动机的效率：

η＝

＝

≈30.1%.

【解析】

【题型】解答题

【一级知识点】

【二级知识点】

【三级知识点】热量的计算；热机效率的计算公式

【四级知识点】计算13；基础知识点

【难度】4

【能力结构】综合分析

【答题时间】2m-5m

易错突破　对热值的概念理解不透彻

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、放出热量多少以及是否完全燃烧均无关.

（2016秋临夏州期中）（多选题）关于燃料的热值，以下说法正确的是（）

A．燃料的热值与燃料的燃烧情况无关

B．容易燃烧的燃料，热值一定大

C．煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多

D．0.5g汽油和2kg汽油，它们的热值是一样的

【答案】AD

【解析】A.燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关，故A正确；

B.热值大小与燃料是否容易燃烧无关，故B错误；

C.煤的热值比干木柴大，说明1kg的煤完全燃烧放出的热量比1kg干木柴完全燃烧放出的热量多。

本选项的说法中不一定完全燃烧，故C错误；

D.燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故D正确。

故选AD.

【题型】多选题

【一级知识点】

【二级知识点】

【三级知识点】燃料的热值

【四级知识点】基础知识点

【难度】2

【能力结构】理解

【答题时间】30s-1m

综合练测

1．（2016淄博）下列关于热现象的说法中正确的是（）

A．温度高的物体含有的热量多

B．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量

C．液体的沸点随液面上方气压的增大而降低

D．冰水混合物吸热时，温度不变，内能增大

【答案】D

【解析】A.热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故A错误；

B.物体的内能增加，可能从外界吸收了热量，也可能是外界物体对他做功，故B错误；

C.液体的沸腾随着气压的增大而升高，液体的沸点随液面上方气压的增大而升高，故C错误；

D.冰水混合物质量不变，温度不变，但吸热，所以内能增大，故D正确。

故选D.

【题型】单选题

【一级知识点】

【二级知识点】

【三级知识点】温度、热量内能的关系

【四级知识点】基础知识点

【难度】2

【能力结构】综合分析

【答题时间】30s-1m

2．（2016泰安）下列现象中，属于用热传递的方式改变物体内能的是（）

A．公园中的石凳被太阳晒热

B．快速弯折铁条，铁条弯折处变热

C．两手互相摩擦时手发热

D．刀具在砂轮上磨得发烫

【答案】A

【解析】A.公园中的石凳被太阳晒热，即能量的转移，所以是通过热传递改变内能的，故A正确；

B.快速弯折铁条，是做功改变物体内能的，故B错误；

C.两手互相摩擦时手发热，即克服摩擦力作用，所以是做功改变物体的内能，故C错误；

D.刀具在砂轮上磨得发烫，即克服摩擦力作用，所以是做功改变物体的内能，故D错误；

故选A.

【题型】单选题

【一级知识点】

【二级知识点】

【三级知识点】热传递可以改变内能

【四级知识点】问答分析1

【难度】2

【能力结构】理解

【答题时间】30s-1m

3．（2016泰安）下列说法中正确的是（）

A．沿海地区昼夜温差小，主要原因是水的比热容较大

B．物体的温度越高，分子运动得越快，物体的动能越大

C．温度高的物体具有的内能多，温度低的物体具有的内能少

D．0℃的冰熔化成0℃的水，由于温度不变，所以它的内能不变

【答案】A

【解析】A.沿海地区，水多；内陆地区水少、沙石多。

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，使得沿海地区昼夜的温差小，故A正确；

B.温度越高，分子运动越快，分子动能越大，但不能说明物体动能大，故B错误；

C.物体的内能与温度、质量有关，此题中没有说明质量的关系，所以内能大小无法比较，故B错误；

D. 0℃的冰熔化成0℃的水，要不断吸热，内能增加，故D错误；

故选A；

【题型】单选题

【一级知识点】

【二级知识点】

【三级知识点】比热容；温度、热量内能的关系

【四级知识点】基础知识点；基础知识点

【难度】3

【能力结构】综合分析

【答题时间】30s-1m

4．（2016秋莒南县期中）中国南海海底探明有大量的“可燃冰”，可燃冰是一种洁净的新能源．同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”相比煤气具有更大的（）

A．热值B．密度

C．比热容D．质量

【答案】A

【解析】在同等条件下，包含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大，故BCD错误，A正确。

故选A.

【题型】单选题

【一级知识点】

【二级知识点】

【三级知识点】燃料的热值

【四级知识点】基础知识点

【难度】1

【能力结构】理解

【答题时间】30s-1m

5．（2016秋嘉祥县期中）下列说法中不正确的是（）

A．热机的效率一定小于1

B．燃料燃烧时放热越多，热值越大

C．火箭用液态氢作燃料，是因为液态氢热值大

D．热电站用热机废气供热

【答案】B

【解析】A.热机工作时，总要克服摩擦做功、总有部分能量散失到空中，用来做有用功的能量一定小于燃料完全燃烧产生的能量，所以热机效率一定小于1，故A正确；

B.热值就是1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，燃料的热值仅与燃料的种类有关，与有没有燃烧、燃烧情况、燃料的质量和燃烧放出热量的多少无关，故B错误；

C.质量相同的燃料完全燃烧，氢的热值比较大，氢放出热量多，所以现代火箭用液态氢作为燃料，故C正确；

D.热电站是利用多余的热量来供热的，与一般火电站相比，热电站大大提高了能源利用率，故D正确。

故选B.

【题型】单选题

【一级知识点】

【二级知识点】

【三级知识点】燃料的热值；热机的效率的概念

【四级知识点】基础知识点；基础知识点

【难度】2

【能力结构】综合分析

【答题时间】30s-1m

6．（2016长春）在烈日当空的海边玩耍，你会发现沙子烫脚，而海水却是凉凉的，这是因为海水的______________较大；沙子的温度升高，是通过______________的方式改变内能的．

【答案】比热容　热传递

【解析】

（1）海水比沙子的比热容大，因此，相同质量的海水和沙子，在吸收相同的热量时，沙子温度高，海水温度低。

故可以感觉到沙子烫脚，而海水却是凉凉的；

（2）海滩上的沙子温度升高热得烫脚，是吸收了太阳光的内能，属热量的传递，故沙子内能增加是通过热传递的方式改变的。

故答案为：

比热容；热传递。

【题型】综合填空

【一级知识点】

【二级知识点】

【三级知识点】热传递可以改变内能；水的比热容较大

【四级知识点】问答分析1；问答分析1

【难度】2

【能力结构】理解

【答题时间】30s-1m

7．（2016宁夏）一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106J，这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到．则干木柴的热值为__________J/kg，如果用掉一半后，干木柴的热值将______________．（选填“变大”“变小”或“不变”）

【答案】1.2×107　不变

【解析】

（1）∵Q放=mq，

∴q=Q放/m=6.6×106J/0.55kg=1.2×107J/kg；

（2）热值是燃料的特性，其大小与燃料的质量无关，用掉一半后，干木柴的热值仍为1.2×107J/kg。

所以热值不变。

【题型】综合填空

【一级知识点】

【二级知识点】

【三级知识点】燃料的热值

【四级知识点】基础知识点

【难度】3

【能力结构】综合分析

【答题时间】1m-2m

8．（2016秋呼和浩特期中）随着人民生活水平的不断提高和“汽车下乡”政策的实施，汽车已经走进了很多普通农村家庭，最近小王家也购买了一辆小汽车．小王十分高兴，将汽车里里外外看了个遍，并且进行了认真的思考，发现汽车上许多地方都用到了物理知识，下面就是他思考的问题，请你帮他补充完整．

（1）汽车发动机工作的四个冲程中，只有______________冲程是燃气对外做功，其他三个冲程要靠飞轮的______________来完成．

（2）汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的______________较大的性质．

（3）如果水箱中装有5kg的水，当水温度升高20℃时，需要吸收的热量为多少J.

（4）若该车以20m/s的速度匀速行驶100km时所消耗的汽油为5kg，则燃烧5kg汽油放出的热量是多少？

若发动机的效率是30%，则转化的机械能是多少？

（汽油热值为4.6×107J/kg）

【答案】

（1）做功　惯性

（2）比热容

（3）解：

水吸收的热量：

Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg·℃）×5kg×20℃＝4.2×105J.

（4）汽油燃烧放出的热量：

Q＝mq＝5kg×4.6×107J/kg＝2.3×108J，根据η＝

可知转化的机械能：

W＝ηQ＝30%×2.3×108J＝6.9×107J.

【解析】

（1）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；内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能，压缩冲程是依靠飞轮的惯性完成的；二是做功冲程中内能转化为机械能；

（2）水具有较大的比热容，和其它物质相比，降低相同的温度，水吸收相同的热量多；

（3）已知水的质量5kg，水温升高20℃，根据Q吸=cm△t直接求出水吸收的热量；

（4）根据公式Q=mq可求燃烧5kg汽油放出的热量，已知发动机的效率，根据公式η=W/Q求出转化的机械能．

【题型】综合填空

【一级知识点】

【二级知识点】

【三级知识点】热机的四个冲程的判断及能量转化；热量的计算

【四级知识点】基础知识点；计算13

【难度】4

【能力结构】综合分析

【答题时间】2m-5m