专题11内能及其利用
一、选择题
1．【2017?泰安卷】下列常见的自然现象，能用分子热运动知识解释的是（）
A．春天，柳枝吐芽 B．夏天，山涧瀑布
C．秋天，菊香满园 D．冬天，雪花飘飘
【答案】
【解析】
柳枝吐芽是植物的生长现象，不是分子的运动，故A不合题意；山涧瀑布是水在重力作用下流动形成的，是机械运动，故B不合题意；菊香满园是花香分子不停地做无规则运动的结果，故C符合题意；雪花飘飘是物体的运动，不是分子的运动，分子的运动是肉眼看不到的，故D不合题意故选C
【考点定位】分子的热运动
．【2017?泰安卷】关于分子热运动及热现象，下列说法正确的是（）
A．固体很难被压缩，说明分子间存在斥力
B．扩散现象只能发生在气体与液体中
C．物体吸收热量，温度一定升高
D．﹣20℃的冰块内没有内能
【答案】
【考点定位】分子间的作用力；内能的概念；扩散现象
．【2017?泰安卷】四冲程内燃机工作时，将内能转化成机械能的冲程是（）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】
【解析】
在四冲程内燃机的四个冲程中，压缩冲程中活塞压缩气体对其做功，将机械能转化为内能；做功冲程是将内能转化为机械能故应选C
【考点定位】内燃机的四个冲程
.【2017?广州卷】甲、乙两杯水温度各为，下列说法正确的是（）
A.只有加热才能使水升温
B.甲杯中水的内能一定比乙杯中的小
C.乙杯中水的温度降低，水的内能一定减小
D.甲杯中的水分子运动一定比乙杯中的剧烈
【答案】C
【解析】A.进行热传递可以使两杯水升温，热传递不一定是加热，A错误；B.内能与温度和质量有关，质量不知哪杯水多，因此B错误；C.乙杯中水的温度降低，水的内能一定减小，C正确；D.温度越高，分子运动越剧烈；乙杯中的水分子运动一定比甲杯中的剧烈，D错误；故选C。
考点：内能影响因素分子热运动。
5、【2017?自贡卷】关于物质的比热容，下列说法中正确的是（）
A、比热容是物质的一种属性，只和物质的种类有关； B、同种物质质量越大比热容就越大；
C、因为水的比热容较大所以比较适合做冷却剂； D、物质的状态发生变化时其比热容一般不变。
【答案】C
考点：比热容的概念．
.【2017?广州卷】甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，三个物体温度都升高，吸收热量如图7，以下说法正确的是（）
乙的比热容与丙的相等
B.甲的比热容与乙的大
甲的温度升高，需吸收2000J的热量
甲、乙的温度都降低，乙比甲放出的热量多
【答案】B
【解析】A.根据Q=cm△t，乙丙的质量和吸收的热量相同，比热容与温度变化成反比，乙的温度变化小，乙的比热容比丙的大，A错误；B.根据Q=cm△t，甲乙质量相等，温度变化相同，比热容与吸收热量成正比。甲吸收热量比乙多，因此甲的比热容与乙的大，B正确；C.从图像看出，甲的温度升高1，需吸收3000J的热量，C错误；D.根据B选项分析，甲、乙的温度都降低1，甲比乙放出的热量多，D错误；故选B。
考点：比热容大小。
【2017?盐城卷】下图表示的四冲程汽油机工作循环中的（）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】A
【解析】
由图可知，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，所以是吸气冲程，故A正确，选项BCD错误。答案为A。
考点：内燃机工作过程
【2017?盐城卷】端午节，小红一进家门便闻到粽子的香味，这一现象表明（）
A．分子间有间隙 B．分子间存在引力
C．分子间存在斥力 D．分子在永不停息地运动
【答案】D
【解析】
闻到了粽子的香味，说明粽子的香味分子不停地做无规则的运动，扩散到空气中，被小红闻到了。不能说明分子间的作用力和分子的组成情况，故选项ABC错误，D正确为答案。考点：分子无规则运动
、【2017?舟山卷】下列各项都能使下图瓶内铁屑内能增加，其中属于做功的是（）
A、不断晃动瓶子B、用酒精灯加热C、用手捂瓶子D、在烈日下照射
【答案】
【考点定位】物体内能的改变方法
2017?枣庄卷】下列关于分子的说法中，正确的是()
A.所有物质的分子都是规则排列的B.在0℃时,所有物质的分子都停止了运动
C.分子之间的引力和斥力总是同时存在D.固体的分子间只有引力，没有斥力
【答案】C
【解析】
A、固体分晶体和非晶体，晶体的分子是规则排列的，非晶体的分子是规则排列的，故A错误；B、分子在永不停息地做无规则运动，在0℃时，所有物质的分子仍然在做无规则运动，故B错误；C、分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，故C正确；D、任何分子间都存在相互作用的引力和斥力，二者同时存在，故D错误．故选C．
考点：分子动理论的其它内容及应用．
11.【2017?枣庄卷】如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（??）
A.25％
B.35％
C.40％
D.75％
【答案】B
考点：热机的效率．
12、【2017?绍兴卷】如图所示是某轿车发动机的四冲程汽油机的一个工作循环示意图。表示做功冲程的是（）
A、B、C、D、
【答案】
【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，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；故应选C。
热机
3．将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度（两物体与外界没有热量交换），则有（）
A．高温物体放出的热量一定大于低温物体吸收的热量
B．高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量
C．高温物体降低的温度一定大于低温物体升高的温度
D．高温物体降低的温度一定等于低温物体升高的温度
【答案】
【解析】
将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度，由于不知它们的初始温度，故无法判定温度的高低，故CD错误；则高温物体放出热量，低温物体吸收热量，放出的热量等于放出的热量，故B正确，A错误故选B
【考点定位】热传递
．如图，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是（）
A．压缩冲程，机械能转化为内能
B．压缩冲程，内能转化为机械能
C．做功冲程，机械能转化为内能
D．做功冲程，内能转化为机械能
【答案】
【解析】
如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，可以判断是压缩冲程，在压缩冲程中机械能转化为内能，故A正确、BCD错故选A
【考点定位】内燃机的四个冲程
．【2017?岳阳卷】随着人们的生活水平的提高，汽车走进千家万户。关于小汽车涉及的知识说法正确的是
A．用甘油做发电机的冷却剂。
B．发电机做功冲程将内能转化为机械能
C．精心保养可使发电机的效率达到100%
D．排出的尾气对环境没有任何污染
【答案】B
【解析】
A．用甘油做发电机的冷却剂，错误，用水的比热容大的特性，用水做做冷却剂B．发电机做功冲程将内能转化为机械能，正确C．精心保养可使发电机的效率达到100%，错误，任何机械运动都会发热做额外功D．排出的尾气对环境没有任何污染，错误，排出的尾气对环境有污染故应选B。
【考点定位】机的效率
6．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．冬天搓手取暖是利用做功来改变内能
C．物体温度越高，所含热量越多
D．物体的机械能越多，其内能就越多
【答案】
【考点定位】温度、热量与内能的关系；做功改变物体内能
．【2017?烟台卷】科学探究需要进行实验，在取得数据和事实后，再进行分析和推理，因此，在科学探究中我们需要区分事实与推论．下列叙述是事实或推论的是（）
在气体扩散实验中，抽去玻璃板后，红棕色的NO2气体进入到空气中
在液体扩散实验中，红墨水滴入热水，热水很快变红
扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动
温度越高，分子的无规则运动越剧烈．
A．是事实，是推论 B．是事实，是推论
C．是事实，是推论 D．是事实，是推论
【答案】
【解析】
①在气体扩散实验中，抽去玻璃板后，红棕色的NO2气体进入到空气中，这是实验事实；在液体扩散实验中，红墨水滴人热水，热水很快变红，这是实验事实；扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动，这是实验推论；温度越高，分子的无规则运动越剧烈，这是实验推论故应选A。
物理学方法
．【2017?德阳卷】质量和初温相同的甲乙两种液体，经同一加热器加热相同的时间后甲的温度大于乙的温度，则甲液体的比热容乙液体的比热容（填“大于”、“等于”或“小于”）．如果乙液体的质量为1kg，初温为20℃，加热一段时间后温度升高到50℃，吸收的热量为1.26×105J，则乙液体的比热容为J/（kg?℃）．
【答案】小于；4.2×103
热量的计算
．【2017?烟台卷】如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是（）
A． B． C． D．
【答案】
【解析】
A中进气门开启，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，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，符合题意；D排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；不符合题意故应选C。
内燃机的四个冲程
1.【2017?枣庄卷】新农村建设中正大力推广使用瓶装液化气。如果每瓶中装入10㎏液化气，液化气的热值取4.2×107J/㎏，则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是_____J，若放出的热量有40％被水吸收，在标准大气压下可把_____㎏的水从20㎏加热至沸腾。[C水=4.2×103J/(㎏·℃)]
【答案】4.2×104500
【解析】
考点：燃料的热值；热量的计算．
2．【2017?烟台卷】小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出：（选填“甲”或“乙”）物质为水，另一种液体的比热容为，这种液体在0～15min内放出的热量为．
【答案】甲；2.1×103J/（kg?℃）；4.2×104J
（1）时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢；利用热量的计算公式Q吸=cm△t可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，谁的温度降低得快，它的比热容小；所以，甲液体的比热容大，所以若A、B两种液体中，一种液体是水，则这种液体一定是甲液体，由图可知：液体的初温是20℃，加热15分钟后甲液体的末温是40℃，则水放出的热量：Q放=c水m水（t水﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×m×（60℃﹣40℃）（2）由题知，而水和液体的质量相同，即m水=m乙，c水m水△t=c乙m（60℃﹣20℃）=4.2×103J/（kg?℃）×m×（60℃﹣40℃）解得c乙=2.1×103J/（kg?℃）（3）读图可得，乙在15min内由60℃降低到20℃，降低的温度是60℃﹣20℃=40℃，所以乙放出的热量Q放=cm△t=2.1×103J/（kg?℃）×0.5kg×40℃=4.2×104J
【考点定位】探究比热容的实验
．【2017?泰安卷】对质量是50g的水加热，使水温从40℃升高到80℃，水吸收的热量是J[c水=4.2×103J/（kg?℃）]．
【答案】8.4×103
水的质量m=50g=0.05kg，水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（㎏?℃）×0.05㎏×（80℃﹣40℃）=8.4×103J。
热量的计算
2017?绵阳卷】菜油最适宜的烹饪温度在150℃至180℃之间。用天然气将质量为0.02kg的菜油从室温20℃加热到170℃，天然气燃烧释放出的热量有60%被菜油吸收。则菜油吸收了_______J热量，燃烧了______m-3的天然气。（取c菜油=2.0×103J·(kg·℃）-1，天然气的热值为4×107J/m3）
【答案】6×103，2.5×10-4
【解析】
试题分析：Q吸=cmΔt=2.0×103J·(kg·℃）-1×0.02kg×（170℃-20℃）=6×103J；
天然气燃烧放出热量Q放=Q吸/η=6×103J/60％=104J；又Q放=qV得：V=Q放/q=104J/4×107J/m3=2.5×10-4m3.
考点：热量计算
5.【2017?重庆A卷】世界卫生组织倡导大家饮用烧开后的水。用天然气灶烧水的过程是通过（选填“做功”或“热传递”）的方法改变谁的内能。在标准大气压下，将5kg初温Wie20的水烧开，需吸收热量J[水的比热容C水=4.2×103J/(kg.）]
【答案】热传递1.68×106
【解析】
（1）用天然气灶烧水的过程是通过热传递的方法改变水的内能。
（2）水吸收的热量
考点：热传递热量的计算
.【2017?安徽卷】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0C[已知q秸秆煤=2.1×107J/kg，C水=4.2×103J/（kg·0C)]。
【答案】
考点：热值
7．2017年5月18日，中国宣布对南海可燃冰试采实现稳定产气，引发世界各国高度关注，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的近20倍，若1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可以使kg水的温度升高50，已知c水=4.2×103J/（kg?），q可燃冰=8.4×108J/kg．
【答案】4000
1kg煤气气完全燃烧放出的热量：Q放=mq=1kg×4.2×l07J/kg=4.2×l07J，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q放′=Q放×10=4.2×l07J×20=8.4×l08J；由Q=cm△t可得：m水===4000kg
【考点定位】热平衡方程的应用
．电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体能将盒盖喷出很远（如图）．此过程中的能量转化方式与汽油机的冲程相类似，实验时在盒内滴人2×10kg酒精，这些酒精完全燃烧放出的热量是J．(q酒精=3×107J/kg)
【答案】【解析】2×10-4kg×=3×107J/kg=6×103J
考点：【2017?盐城卷】5月5日，我国自主研发的大飞机C919首飞成功，飞机升空时，地面人员看到机翼下方红色的“中国商飞”字样，是因为这些字（吸收/反射）了红光。飞行时，机翼上方空气流速比下方大，所以机翼上方空气压强比下方；飞机外壳与空气摩擦，温度升高，这是通过的方式改变内能的。
【答案】反射小做功
【解析】
（1）有色不透明物体只能反射与其颜色相同的色光，红色的“中国商飞”这些字反射了红光。
（2）飞行时，机翼上方空气流速比下方大，所以机翼上方空气压强比下方小。
（3）飞机外壳与空气摩擦，温度升高，这是通过做功的方式改变内能的。
考点：流速与压强改变内能的方式
【2017?盐城卷】如图所示，小明在燃烧皿中放入10g酒精，点燃后对质量为200g的水加热，充分燃烧后，水温升高30，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·)，此过程中水吸收的热量为J，水的内能（增大/减小），该实验计算得到的酒精热值明显偏小，其原因是。
【答案】2.52×104增大酒精没有完全燃烧或酒精燃烧放出的热量没有完全被水吸收
【解析】
（1）水吸收的热量
（2）水吸收热量，内能增大。
（3）由于酒精没有完全燃烧或酒精燃烧放出的热量，有热量散失，没有完全被水吸收，通过实验计算得到的酒精热值会偏小。
考点：热量的计算
1．【2017?扬州卷】如图，是汽油机模型，正在进行的是冲程，该冲程将能转化为能。
【答案】压缩机械内
考点：内燃机的工作过程
1．【2017?菏泽卷】小美用相同的加热源给初温相同、质量相等的水和牛奶加热，发现牛奶先沸腾。你猜想牛奶先沸腾的原因为是：____________________________________。
【答案】牛奶的比热容小
【解析】
用相同的加热源给初温相同、质量相等的水和牛奶加热，发现牛奶先沸腾，说明牛奶吸热升温快，相同质量的水和牛奶吸收相同的热量，牛奶的温度变化量大，比热容小。
考点：比热容
四、计算题
1．【2017?扬州卷】今年5月18日，我国在世界上第一次对可燃冰实现安全可控开采。1m3可燃冰分解后，可释放出约150m3天然气，已知q天然气=2．1×l07J/m3，c水=4．2×l03J/(kg·)。
求：（1）1m3可燃冰释放出的天然气完全燃烧，放出的热量约是多少？
（2）若上述热量全部被水吸收，可将多少kg的水从20加热至95？
【答案】（1）3.15×109J（2）104kg
【解析】
解：（1）1m3可燃冰分解后，可释放出约150m3天然气，天然气完全燃烧放出的热量
（2）由可得，水的质量
答：（1）1m3可燃冰释放出的天然气完全燃烧，放出的热量约是3.15×109J。（2）这些热量全部被水吸收，可将104kg的水从20加热至95.
考点：热值热量的计算
1
|
|
