专题11内能及其利用
一、选择题
1．【2017?武汉卷】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
【答案】
【考点定位】热传递改变物体内能
.【2017?成都卷】小明根据下表所提供的数据得出了四个结论，其中正确的是（ ）
A．液体的比热容一定比固体的比热容大
B．同种物质发生物态变化后，比热容不变
C．由于水的比热容大，白天海水温度比沙滩高
D．2kg的水温度升高50，吸收的热量是4.2×105J
【答案】D
【解析】
水银的比热容比砂石小，选项A是错误的；水结成冰后比热容变小，选项B是错误的；由于水的比热容大，白天吸收相同的热量后，温度变化小，故海水温度比沙滩低，选项C是错误的；由Q吸=cmΔt求得2kg的水温度升高50，吸收的热量是4.2×105J，选项D是正确的。故本题正确选项是D。
【考点定位】比热容，热量的计算。
．【2017?成都卷】母亲节，小秦为妈妈煮了一锅热气腾腾的面条，下列分析正确的是（ ）
A、面条入锅后温度升高，内能增加
B、煮面条时，主要通过做功的方式改变了面条的内能
C、闻到了面条的香味，表明扩散只在气体中发生
D、面条没有粘在一起，表明分子间有斥力
【答案】A
【考点定位】物体内能的改变方式。
【2017?临沂卷】关于下图所示实验的说法，错误的是
试管口出现的白雾是液化的结果
该实验基本能反映热机的工作原理
木塞冲出的过程机械能转化为内能
该实验可以说明做功能改变物体的内能
【答案】C
考点：热机的原理
．【2017?宜昌卷】下列事例中不是利用水的比热容大的特性的是（）
A．夏天．在地上洒水会感到凉快
B．北方楼房内的“暖气”用水作为介质
C．海边昼夜温差变化比沙漠中小
D．生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度
【答案】
【解析】
夏天在地上洒水感到凉快是利用了水的蒸发吸热，而不是利用水的比热容大的特点，故A符合题意；因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以北方楼房内的“暖气”用水作为介质，故B不符合题意；沿海地区和沙漠地区相比，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，冬暖夏凉，昼夜温差小；沙漠地区多砂石，砂石的比热容较小，在相同的吸热条件下，砂石的温度变化大，故C不符合题意；生物体内水的比例很大，有助于调节自身的温度，是利用了水的比热容大的特点，故D不符合题意故应选A。
水的比热容的特点及应用
．【2017?郴州卷】小明放学回家，看到妈妈正在做饭，小明的以下分析正确的是（）
A．回到家中就能闻到饭菜香味是分子无规则运动的结果
B．用高压锅煮饭，熟得比较快，是因为气压越大，水的沸点越低
C．用燃气灶炒菜，燃料燃烧时将内能转化为化学能
D．盛热汤的碗很烫，是因为热汤把温度传给了碗
【答案】
【解析】
能闻到饭菜的香味是分子的无规则运动产生扩散的结果，故A正确；用高压锅煮饭，熟得比较快，是因为液体的沸点随气压增大而升高，故B错误；燃气灶是通过燃料的燃烧放出热量，将燃料化学能转化为内能，故C错误；盛热汤的碗很烫，是因为热汤把热量传给了碗，故D错误故应选A。
【考点定位】分子动理论
．【2017?衡阳卷】
A．．．．【考点】热值、比热容、能量转化、参照物、声音的传播
9．【2017?衡阳卷】
【答案】A
【考点】内燃机的四冲程
10.【2017?临沂卷】以下是小明所做物理笔记的摘抄，其中错误的是
物体运动速度改变时，不一定受到力的作用
热气球静止在空中时，其所受浮力等于重力
使用弹簧测力计前，要检查指针是否与零刻度线对齐
无论用何种方式提高机械效率，都不能使其达到100％
【答案】A
【解析】
物体运动速度改变时，物体的运动状态发生变化，物体一定受到力的作用，故A错误，符合题意为答案。
热气球静止在空中时，处于平衡状态，受平衡力的作用，其所受浮力等于重力，故B正确。
使用弹簧测力计前，要检查指针是否与零刻度线对齐，故C正确。
机械效率总小于1，无论用何种方式提高机械效率，都不能使其达到100％，故D正确。
考点：力与运动测力计的使用功的原理
．【2017?衡阳卷】
A．．．．．【2017?无锡卷】八月桂花盛开，微风吹过，飘来阵阵花香，这说明（）
A．分子非常小 B．分了间有相互作用力
C．分子是可分的 D．分子处在无规则运动中
【答案】
【解析】
八月桂花盛开，微风吹过，飘来阵阵花香，是桂花的芳香分子扩散到空气中，这种现象说明了分子在不停的做无规则的运动，故D正确故应选D。
扩散现象
．【2017?无锡卷】以下关于内能的说法正确的是（）
A．0℃的物体没有内能
B．做功和热传递都可以改变物体的内能
C．汽油机的做功冲程将机械能转化为内能
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【答案】
【解析】
一切物体都有内能，所以0℃的物体也有内能，故A错误；做功和热传递都可以改变物体的内能，故B正确；汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，故C错误；热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，故D错误故应选B。
物体内能的改变；内能的概念；热传递；内燃机的四个冲程
．【2017?无锡卷】可燃冰是一种藏在深海海底的新型能源，1m3可燃冰可转化为164m3的天然气和0.8m3的水，下列关于可燃冰说法错误的是（）
A．可燃冰是不可再生能源
B．1m3可燃冰比0.8m3的水质量小
C．可燃冰形成在压强较大的环境中
D．相同体积的可燃冰和天然气完全燃烧后，可燃冰释放的热量多
【答案】
【考点定位】燃料的热值；能源的分类
．【2017?无锡卷】用素描笔在纸上画一条线，再用放大镜仔细观察，发现这条线是“断裂”，将100ml的酒精和100ml的水混合后，发现总体积小于200ml．基于上述现象所设想的物质微观结构模型较为合理的是（）
A．物质是由微粒组成的，微粒之间有空隙
B．固体是由微粒组成的，液体是连成一片的
C．液体是由微粒组成的，固体是连成一片的
D．物质由微粒组成的，各个微粒在一起，形成我们看到的连续体
【答案】
【解析】
用放大镜或低倍显微镜对笔迹仔细观察，可以看到笔画是由许多黑色的小颗粒组成的说明物质由微小的颗粒组成，发现这条线是“断裂”，说明微粒之间存在间隙；将100mL的水和100mL的酒精充分混合，混合后水与酒精的总体积将小于200mL，正是由于酒精分子和水分子之间有间隙，才会导致混合合总体积变小，故A正确故应选A。
分子动理论的其它内容及应用
1．【2017?无锡卷】用如图所示的装置，先后加热初温、质量均相同的水和煤油，比较两种液体比热容的大小，多次实验表明：要让水和煤油升高相同的温度，水需要的加热时间更长，以下关于该实验的操作及分析错误的是（）
A．水比煤油的比热容大
B．加热时用玻璃棒不断搅拌，是为了水和煤油受热均匀
C．实验中可以不使用温度计，让水和煤油都沸腾后再比较加热时间
D．相同质量的水和煤油，若吸收相同热量后．煤油比水升高的温度大
【答案】
【考点定位】比热容的概念
．【2017?威海卷】生活中热现象随处可见，下列说法中不正确的是（）
A．在远处前闻到花的香味，是分子无规则运动的结果
B．冬天很冷的时候搓手就感到暖和，是用做功的方式改变内能
C．夏天在河岸边觉得沙子热得发烫而河水却不怎么热，是因为水的比热容大
D．使用高压锅更容易把食物煮熟，是利用了液体沸点随气压增大而降低的原理
【答案】
【解析】
A、我们能闻到花的香味是因为酒分子在做无规则运动，故A正确；B、搓水时，我们通过做功改变了内能，故B正确；C、沙子发烫而水不热是因为水的比热容大，故吸引相同的热量沙子升高的温度要大；故C正确；D、使用高压锅更容易把食物煮熟，是利用了液体沸点随气压增大而增大的原理，故D错误故应选D。
扩散现象；沸点及沸点与气压的关系；做功改变物体内能；水的比热容的特点及应用
．【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
1．【2017?威海卷】如图是四冲程汽油工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在冲程，当燃料混合在气缸内燃烧时将能转化为内能．
【答案】压缩；化学
从图中可以看出，两气门都关闭和活塞向上运动的特点，可以判断这个冲程是压缩冲程；汽油机工作时，汽油在气缸内燃烧时将化学能转化为内能。
内燃机的四个冲程
.【2017?东营卷】2017年4月，东营园博园内的郁金香竞相开放，吸引了广大市民前来观赏。“暖风熏得游人醉，郁金香满园博园”，从物理学角度分析，人们能闻到郁金香花散发的香味，是因为花朵分泌的芳香分子在 。
人们能闻到郁金香花散发的香味，是因为花朵分泌的芳香分子在．【2017?衡阳卷】
【考点】热值、比热容相关计算
4．烩面是河南的特色名吃．图中，厨师将面坯拉成长长的面条，表明力可以使物体发生；在锅里煮面时，通过的方式改变了面条的内能；面出锅时香飘四溢，这是由于分子的产生的．
【答案】形变；热传递；无规则运动
厨师将面坯拉成长长的面条，面坯形状发生了变化，表明力可以使物体发生形变；在锅里煮面时，面条吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变了面条的内能；面出锅时香飘四溢，属于扩散现象，是由于分子的无规则运动产生的
【考点定位】热传递改变物体内能；力的作用效果；扩散现象
．【2017?郴州卷】质量为1.5g的水温度升高80，需吸收的热量是J；若用功率为1400W的电热水壶来提供这些热量，需要的时间为s．[c水=4.2×103J/（kg?）]．
【答案】5.04×105；360
【解析】
水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?）×1.5kg×80=5.04×105J；若不计热损失，则W=Q吸=5.04×105J，由P=可得：t===360s。
【考点定位】内能的利用
．【2017?黄石卷】某品牌太阳能热水器内装有50kg的水，阳光照射一段时间后，热水器中的水从15升高到55，热水器中的水吸收的太阳能为J；同样的水改用电加热，则消耗的电能为KW?h[已知水的比热容水=4.2×l03J/（kg?），热水器热散失忽略不计]．
【答案】8.4×106；2.33
【考点定位】太阳能热水器中的热量计算；电功的计算
.【2017?东营卷】2017年5月18日，我国首次海域可燃冰（天然气水合物）试采成功，实现了历史性突破。可燃冰分布于深海沉积物或陆域永久冻土中，是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水。根据测算，1立方米可燃冰可以分解释放出160立方米以上的天然气。完全燃烧5立方米可燃冰产生的热量至少为（天然气热值为3.2×107J／m3）。试写出可燃冰具备的两条优点 、 。
2.56×1010J；热值大；污染小。
【解析】
由题意知：1立方米可燃冰可以分解释放出160立方米以上的天然气完全燃烧5立方米可燃冰m3的天然气，天然气热值为3.2×107J／m3产生的热量m3×3.2×107J／m32.56×1010J；由题意和通过计算说明可燃冰优点．【2017?襄阳卷】海南黎族钻木取火技艺被列入国家级非物质文化遗产名录．钻木取火是通过（填“做功”或“热传递”）的方式把机械能转化为内能的．阳春三月，襄阳万亩桃花香气袭人、飘香万里，这属于现象．
【答案】做功；扩散
【解析】
海南黎族人钻木取火是通过做功方式将机械能转化为内能；阳春三月，襄阳万亩桃花香气袭人，是分子在永不停息地做无规则运动，属扩散现象
【考点定位】做功改变物体内能；扩散现象
．【2017?黔西南卷】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。这是因为的比热容较大，当沙子和水同时接受相同的阳光照射时，的温度升高得更快的缘故。
【答案】海水；沙子。
【解析】
质量相同的不同物质，吸收相同的热量时，比热容大的温度变化小。故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。这是因为海水的比热容较大，当沙子和水同时接受相同的阳光照射时，沙子的温度升高得更快的缘故。
【考点定位】物质的特性——比热容
我国是第一个宣布成功实现对可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。可燃冰能直接点燃，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，1m3可燃冰在常温常压下可释放出164m3的天然气。根据以上信息可知，可燃冰是____________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；若1m3的可燃冰产生的天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则可将__________g水从0℃升高到100℃。
【答案】不可再生1.64×104
【解析】
6.56×109J/4.2×103J/（kg?℃）×（100℃-20℃）=1.64×104kg的水从0℃升高到100℃
考点：热量的计算；不可再生能源的特点
11、【2017?江西卷】如图5所示，两个容积相同的保温杯，现同时装满温度相同的热水，过了一会儿，甲杯的外壁比乙杯热，由此可判断杯保温性能好，杯壁变热是通过方式改变了它的内能。
【答案】乙，热传递。
【解析】
题中两个容积相同的保温杯，现同时装满温度相同的热水，过了一会儿，甲杯的外壁比乙杯热，说明甲的传热效果好，保温性能差。改变物体内能的方式有做功和热传递，题中杯壁变热是通过热传递的方式改变内能的。
【考点定位】物质的导热性，改变物体内的方式。
12、【2017?江西卷】长征二号FT2运载火箭选用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的高；火箭外表涂有一层特殊物质，可利用该物质在发生物态变化时要热，从而避免高速运行的火箭温度过高。
【答案】热值，吸热。
【考点定位】燃料的热值，物态变化。
三、作图与探究
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
．【2017?武汉卷】图1是“比较不同物质吸热的情况”的实验装置．两个相同的烧杯中分别装有质量相等的水和食用油．
（1）选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相等时间内．
（2）实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和．
（3）图2中能合理反映该实验结果的图象是（选填“甲”“乙”或“丙”）．
【答案】（1）吸收的热量相同；（2）加热器；（3）乙
【考点定位】探究比热容的实验
1．【2017?黔西南卷】某学校锅炉用天然气作燃料给水加热。已知天然气的热值为4.0×107J/m3（不计热量损失）。
（1）完全燃烧4.2m3的天然气可以获得多少热量？
（2）这些热量可以使1000kg的水从30升高到多少？
【答案】（1）1.68×108J。（2）70。
【解析】
由题意知：（1）天然气的热值为q=4.0×107J/m3，完全燃烧V=4.2m3的天然气可以获得热量Q=Vq=4.2m3×4.0×107J/m3=1.68×108J。（2）Q吸=Q=1.68×108J，c=4.2×103J/(kg?)，t0=30，则升高到温度。
【考点定位】热量的相关计算。
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