03热学问题求解方法02：内能及其应用问题-2023中考物理之解题方法突破训练
一、单选题
1．关于分子动理论和物体内能变化的说法，正确的是（　　）
A．在厨房外面闻到炒菜的香味，属于扩散现象
B．固体很难被压缩，是因为固体分子间有很大引力的缘故
C．钻木取火是通过热传递的方法改变物体内能的
D．沙漠地区的气温比沿海地区变化明显是因为水的比热容比较小
【答案】A
【详解】A．在厨房外面闻到炒菜的香味，菜分子扩散进入空气中，属于扩散现象，故A正确；
B．分子间有引力与斥力，固体很难被压缩，固体分子间有斥力的缘故，故B错误；
C．钻木取火是通过克服摩擦力做功的方法改变物体内能的，故C错误；
D．沙漠地区的气温比沿海地区变化明显是因为水的比热容比较大，质量相同的水与沙子，吸收相同的热量，水升高温度较少，故D错误。
故选A。
2．如图所示为汽油机工作过程中的一个冲程，则（　　）

A．是压缩冲程，机械能转化为内能 B．是压缩冲程，内能转化为机械能
C．是做功冲程，机械能转化为内能 D．是做功冲程，内能转化为机械能
【答案】D
【详解】由图得，该冲程两气阀关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3．从粒子到宇宙，下列认识正确的是（　　）
A．刮大风时尘土飞扬可以说明分子在做无规则运动
B．电子、原子和质子中尺度最小的粒子是质子
C．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间有引力
D．宇宙是一个有层次的天体结构系统，是有起源、膨胀和演化的
【答案】D
【详解】A．尘土不是分子，所以刮大风时尘土飞扬并不是分子的无规则运动，故A错误；
B．在电子、原子和质子中，电子的尺度最小，原子的尺度最大，故B错误；
C．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间有空隙，故C错误；
D．宇宙是一个有层次的天体结构系统，可分为星系、恒星、行星、卫星，宇宙是有起源、膨胀和演化的，故D正确。
故选D。
4．如图所示 ，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　）

A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大
C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能增加
D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动，这是做功冲程
【答案】D
【详解】A．图甲中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误；
B．图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故B错误；
C．图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少，故C错误；
D．图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时，进气门和排气门关闭，火花塞点火，是做功冲程，故D正确。
故选D。
5．《三体》中，汪淼教授成功研制了具有超高力学性能的被称为“纳米飞刃”的新材料，并利用它将地球叛军的巨轮“审判日”号切成了数十片薄片。据此下列描述合理的是（　　）

A．“纳米飞刃”对“审判日”号的力大于“审判日”号对“纳米飞刃”的力
B．在巨轮被切割时轮船外壳冒出大量火花，这是通过做功的方法改变了外壳的内能
C．巨轮“审判日”号切成了数十片薄片说明力可以改变物体的运动状态
D．“纳米飞刃”具有充足的弹性，可以被随意拉长
【答案】B
【详解】A．“纳米飞刃”对“审判日”号的力与“审判日”号对“纳米飞刃”的力是一对相互作用力，大小相等。故A不符合题意；
B．在巨轮被切割时，“纳米飞刃”克服摩擦力做功，轮船外壳的内能增大，故是通过做功的方法改变了外壳的内能。故B符合题意；
C．巨轮“审判日”号切成了数十片薄片，巨轮形状发生了变化，说明力可以改变物体的形状。故C不符合题意；
D．如果“纳米飞刃”具有充足的弹性，可以被随意拉长，那么巨轮将不会被切割，巨轮被切割说明“纳米飞刃”具有极高的强度和韧性。故D不符合题意。
故选B。
6．如图所示是物理课本中的四个小实验。下列对实验的分析正确的是（　　）
A．图甲，抽掉玻璃板后，两瓶内气体颜色发生变化，说明分子在不停地运动
B．图乙，向上拉浸没在水中的玻璃板直至脱离水面，测力计示数保持不变
C．图丙，向下压活塞的过程，筒内气体内能减小
D．图丁，塞子冲出相当于内燃机的排气冲程
【答案】A
【详解】A．密度较大的二氧化氮在下面的容器中（避免重力对实验造成的影响），抽掉玻璃板后，两瓶内气体颜色发生变化，这是扩散现象，说明分子在不停地运动，故A正确；
B．因为玻璃分子和水分子之间存在引力，向上拉浸没在水中的玻璃板，在玻璃板脱离水面时，测力计示数将变大，故B错误；
C．向下压活塞的过程，活塞对筒内气体做功，机械能转换为内能，筒内气体内能增大，故C错误；
D．内燃机的做功冲程中，将内能转化为机械能。塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能会转化为塞子的机械能，故塞子冲出相当于内燃机的做功冲程，故D错误。
故选A。
7．教室是我们学习的主要场所，教室中的很多用具、工具或场景都和物理息息相关，下列有关物理知识的说法，不正确的是（　　）
A．同学们通过拍打窗帘就可以清除窗帘上面的浮灰，这是利用了浮灰具有惯性
B．新装的窗帘滑道装上了滚轮，用滚动摩擦代替滑动摩擦，拉动时可以更省力
C．有风天气，窗帘会从打开的窗户飘向窗外，是因为气体流速越快，压强越大
D．向地面喷洒消毒液整个教室都能闻到消毒液的味道，说明分子在无规则运动
【答案】C
【详解】A．学们通过拍打窗帘就可以清除窗帘上面的浮灰，这是利用了浮灰具有惯性，当窗帘受力运动后，浮灰有保持原来的静止状态的性质，所以浮灰脱离窗帘被拍除，故A正确，故A不符合题意；
B．新装的窗帘滑道装上了滚轮，用滚动摩擦代替滑动摩擦，可以减小摩擦力，拉动时可以更省力，故B正确，故B不符合题意；
C．有风天气，窗帘会从打开的窗户飘向窗外，是因为窗外气体流速越快，压强就越小，窗内压强比窗外的压强大，所以窗帘会从打开的窗户飘向窗外，故C错误，故C符合题意；
D．向地面喷洒消毒液整个教室都能闻到消毒液的味道，这是扩散现象，说明分子不停地做无规则运动，故D正确，故D不符合题意。
故选C。
8．关于温度、热量和内能，下列说法中不正确的是（　　）
A．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 B．物体温度升高，内能一定增加
C．0℃的冰块内能一定不为零 D．温度高的物体，内能不一定大
【答案】A
【详解】A．发生热传递的条件是存在温度差，所以热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，故A错误，故A符合题意；
B．物体温度升高，分子无规则运动更剧烈，物体的内能一定增加，故B正确，故B不符合题意；
C．一切物体在任何温度下都具有内能，所以0℃的冰块一定有内能（即内能一定不为零），故C正确，故C不符合题意；
D．内能与温度、状态、质量等都有关系，所以温度高的物体，内能不一定大，故D正确，故D不符合题意。
故选A。
9．如图所示的实验所体现的原理和它对应的应用关系不正确的是（　　）
A．微小压强计 B．汽油机
C．动圈式话筒 D．电动机
【答案】A
【详解】A.向两纸片中间吹气，是利用了流体压强与流速的关系；微小液体压强计利用了液体压强与液体深度的关系；二者对应关系不正确，故A不符合题意；
B.水蒸气推动风车转动，水蒸气的内能转化为机械能，汽油机做功冲程把内能转化为机械能，对应关系正确，故B符合题意；
C.图示实验是电磁感应现象，动圈式话筒应用了电磁感应原理，对应关系正确，故C符合题意；
D.通电导线在磁场中受到磁场力作用，它是电动机的工作原理，对应关系正确，故D符合题意。
故选A。
10．下列说法中不正确的是（　　）
A．摩擦起电并没有创造电荷，而是电荷的转移
B．固体和液体很难被压缩是因为分子间存在斥力
C．用手捏海绵，海绵的体积缩小了，说明分子间有空隙
D．春天花香四溢，远远地闻到花香是由于分子的无规则运动引起的
【答案】C
【详解】A，摩擦起电并没有创造电荷，而是电荷的转移，故A正确，不符合题意；
B，固体和液体很难被压缩是因为分子间存在斥力，故B正确，不符合题意；
C．用手捏海绵，海绵的体积缩小了，说明海绵中间有空隙，不能说明分子之间有空隙，故C错误，符合题意；
D，春天花香四溢，远远地闻到花香是由于分子的无规则运动引起的，属于扩散现象，故D正确，不符合题意。
故选C。
二、多选题
11．如图所示，同学们对图像涉及的有关物理知识解释合理的是（　　）
A．图甲：阴影部分表示物体的质量
B．图乙：ab两种材料做成的实心物体放在水中静止时，a漂浮在水中
C．图丙：a导体是定值电阻，b导体电阻的电阻是变化的
D．图丁：a物质的吸热本领比水的吸热本领弱
【答案】AC
【详解】A．由图甲可知，阴影部分表示的是ρV，由密度的变形公式m＝ρV可知，阴影部分表示物体的质量，故A符合题意；
B．由图乙中数据可知，a的密度为
b的密度为
由计算可知
所以ab两种材料做成的实心物体放在水中静止时，b漂浮在水中，故B不符合题意；
C．由图丙可知，a的电流与电压成正比，是定值电阻，由可知，b导体电流随两端电压增大而增大，且电流的增速大于电压的增速，所以b导体电阻会改变，故C符合题意；
D．由可知，如果根据温度变化比较两种物质的吸热本领，需要两种物质的吸热相同、质量相同，现在不确定吸热是否相同、两种物质的质量是否相同，所以无法判断，故D不符合题意。
故选AC。
12．如图所示，在冬奥会冰壶比赛中，冰壶被掷出，在冰面上滑行最终静止。下列说法正确的是（ ）

A．推动冰壶时，手对冰壶的力与冰壶对手的力是一对相互作用力
B．冰壶被掷出后滑行过程中，部分机械能转化为内能
C．冰壶被掷出后滑行过程中，惯性逐渐减小
D．冰壶由滑行到静止，运动状态改变
【答案】ABD
【详解】A．推动冰壶时，手对冰壶的力与冰壶对手的力，作用在不同物体上，大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，是一对相互作用力，故A正确；
B．冰壶被掷出后滑行过程中，受到摩擦力的作用，需要克服摩擦做功，部分机械能转化为内能，故B正确；
C．冰壶被掷出后滑行过程中，质量不变，惯性不变，故C错误；
D．冰壶由滑行到静止，受到摩擦力的作用，速度发生变化，所以运动状态改变，故D正确。
故选ABD。
13．汽车里面包含了许多物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．做功冲程将机械能转化为内能
B．载重汽车有许多的车轮是为了减小压强
C．汽车的速度越大，惯性也越大
D．用水作为汽车发动机的冷却剂，其重要的原因之一是水的比热容较大
【答案】BD
【详解】A．汽油机的做功冲程将内能转化成机械能，故A错误；
B．载重汽车有许多的车轮是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故B正确；
C．惯性的大小只与质量有关，与速度无关，速度变大，惯性大小不变，故C错误；
D．因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水做冷却剂，故D正确。
故选BD。
14．下列说法正确的是（　　）
A．现代火箭用液态氢作燃料，是因为氢的比热容大
B．汽车发动机的做功冲程将内能转化为机械能
C．新型电热毯的电阻丝是用超导材料制成的
D．摩擦起电并不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体
【答案】BD
【详解】A．现代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，且氢气燃烧后的产物是无污染的水，故A错误；
B．发动机做功冲程，燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，使汽车获得动力，故B正确；
C．超导体的电阻为零，不会产生电热，新型电热毯是利用电流的热效应工作的，电阻丝不能用超导体制作，故C错误；
D．摩擦起电并不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正负电荷分开，故D正确。
故选BD。
15．如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．筷子为省力杠杆
B．已经平衡的杠杆两端若各取下一个钩码，则杠杆的右端会下沉
C．用力搬石头，虽然未搬动，但人也对石头做了功
D．钻木取火是通过做功的方式改变了物体的内能
【答案】BD
【详解】A．筷子在夹菜时的使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；
B．设一个钩码的重力为G，杠杆的一个小格为L，由题意知，原来杠杆是平衡的；如果在两侧钩码下再各取下一个相同的钩码后，右边
F1'L1'=2G×2L=4GL
左边
F2'L2'=G×3L=3GL
F1'L1' >F2'L2'
右边下降，故B正确；
C．图中人用力搬石头但石头仍保持静止，人对石头施加了力，石头没有在力的方向上通过距离，所以人对石头没有做功，故C错误；
D．改变物体内能的方法有热传递和做功，“钻木取火”是通过做功的方式改变了物体的内能，故D正确。
故选BD。
三、填空题
16．如图所示，这是汽油机的______冲程；已知汽油的热值是4.6×107J/kg，3kg汽油完全燃烧，放出热量______J，若某汽车发动机的效率是20%，消耗这3kg汽油使该汽车在水平路面上匀速行驶了40km，则该汽车发动机的牵引力为______N。
【答案】 压缩 1.38×108J 690
【详解】[1]图中的进、排气门都关闭，活塞上行，所以，这是压缩冲程，将机械能转化为内能。
[2]由知道，完全燃烧3kg汽油放出的热量
[3]由 知道，汽车发动机做的有用功
由W=Fs知道，汽车匀速行驶时的牵引力
17．在给烧杯中的水加热的过程中，质量为100g的水温度升高了50℃，需要吸收_______J的热量，相当于完全燃烧_____g酒精放出的热量，燃烧酒精给水加热的过程中，_______能转化为内能。【c水=4.2×103J/kg·°C，q酒精=3.0×107J/kg】
【答案】 2.1×104 0.7 化学
【详解】[1]水吸收的热量
Q吸=c水m t=4.2×103J/(kg ℃)×0.1kg×50℃=2.1×104J
[2]完全燃烧酒精的质量
[3]燃烧酒精时，酒精的化学能转化为水的内能，水吸收热量，温度升高。
18．随着人们越来越追求高品质的生活，空气净化器逐渐走入家庭。如图为某空气净化器工作原理示意图。当脏空气进入净化器后，灰尘颗粒先经过高压钨丝而带上正电荷，再通过带负电荷的滤网时，被滤网捕获，从而获得洁净空气。
（1）脏空气能进入净化器，是因为风机工作使得净化器内气压 ___________。（选填“增大”、“不变”、“减小”）。
（2）灰尘能被滤网捕获的原因是 ___________。
（3）随飞沫在空气中传播的病毒 ___________分子的无规则运动。（选填“属于”或“不属于”）

【答案】 减小 异种电荷相互吸引 不属于
【详解】（1）[1]净化器内的风机在转动时，增大了机器内空气的流速，从而减小了内部的气压。
（2）[2]由于灰尘颗粒通过滤网前，由钨丝高压放电而带上正电，而带电滤网能捕获灰尘颗粒，说明它们带了异种电荷，异种电荷相互吸引。
（3）[3]随飞沫在空气中传播的病毒是机械运动，不属于分子的无规则运动。
19．汽车是我们熟悉的交通工具之一，汽车发动机工作时常用水做冷却剂，散热过程通过___________的方式改变了水箱内水的内能。如图所示，这是四冲程汽油机的___________冲程，某四冲程汽油机的转速为1200r/min，在1s内汽油机对外做了___________次功。

【答案】 热传递 做功 10
【详解】[1]散热过程，水从发动机吸收热量，通过热传递的方式增大了水箱内水的内能。
[2]由图可知，进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程。
[3]在一个工作循环中，经历4个冲程，飞轮转动2r，活塞往复2次，对外做功1次。所以汽油机的转速为1200r/min=20r/s，在1s内汽油机完成10个工作循环，对外做功10次。
20．2022 年11 月 29 日23 时 08 分 ，我国神州十五号顺利升空 ，使我国空间站进入长期有人驻留模式 。火箭升空穿越大气层时 ，它上部外壳整流罩的温度将升高 ，其分子动能将 _______（ 选填“ 增大”或“ 减小”） ，其内能的改变是通过 _____________ 的方式来实现的。
【答案】 增大 做功
【详解】[1]分子的动能与温度有关，温度越高内能越大，分子运越剧烈。当上部外壳整流罩的温度将升高 ，其分子动能将增大。
[2]火箭升空穿越大气层时 ，它上部外壳整流罩与空气摩擦，克服空气阻力做功，使外壳整流罩的温度将升高，内能增大。
四、实验题
21．（1）如图甲所示，在试管内装适量水，用橡胶塞寨住管口，将水加热至沸腾一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”，“白气”是______形成的。此实验中，主要是通过做功改变物体内能的过程是______（选填选项前字）。
A．试管被加热的过程　　B．水变热的过程
C．水变成水蒸气的过程　　D．水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程
（2）如图乙所示，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，两个瓶中的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀，这是气体扩散现象，此现象说明______。
【答案】 液化 D 分子在做无规则运动
【详解】（1）[1]“白气”是水蒸气遇冷液化而成的小水珠，因此“白气”是液化而成的。
[2] A．试管变热，是试管从火吸收热量，内能增加，是通过热传递改变物体的内能，故A不符合题意；
B．水变热，是水吸收热量、内能增大，是通过热传递改变物体的内能，故B不符合题意；
C．水吸热，温度升高，汽化成水蒸气，是通过热传递改变物体的内能，故C不符合题意；
D．水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程，是水蒸气膨胀做功，将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，是通过做功改变物体的内能。故D符合题意。
故选D。
（2）[3]两种气体逐渐混合在一起，颜色变得均匀，这是分子在做无规则运动的结果，属于扩散现象。
22．几位同学为研究物质温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验：三四个相同的烧杯里分别盛入水和煤油，用同样的电热器给它们加热，得到如下实验数据：
实验次数 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
1 水 200 20 28 8
2 水 100 20 28 4
3 煤油 200 20 28 4
4 煤油 200 20 24 2
（1）物体吸收的热量的多少通过_________反映；
（2）比较记录_________实验可以得出：同种物质，升高相同的温度，质量大的吸收的热量多；
（3）比较记录1、3次实验可以得出的结论是：_________。
（4）比较记录3、4次实验可以得出的结论是：_________。
（5）综上所述，可以得出：物体温度升高时吸收的热量的多少与_________、_________、_________有关。
（6）本实验采用的探究问题的方法：_________和转换法。
【答案】 加热时间 1、2 见解析 见解析 物质种类 质量 升高的温度 控制变量法
【详解】（1）[1]实验中通过比较加热时间的长短来比较吸收的热量多少，这用到了转换法。
（2）[2]要得出吸收热量的多少与质量有关，应选择物质的种类相同、初温和末温相同，而质量不同，实验1、2符合题意。
（3）[3]1、3次实验数据，物质的质量和升高的温度相同，物质的种类不同，加热时间不同，可得结论：质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。
（4）[4]3、4次实验数据，物质的种类和质量相同，升高的温度不同，升高的温度越大，加热时间越长，说明吸收热量越多，可得结论：质量相同的同种物质，升高的温度越大，吸收的热量越多。
（5）[5][6][7]由实验数据可知得到物质温度升高时，吸收热量的多少与物质的种类、质量和升高的温度有关。
（6）[8]物质温度升高时吸收热量的多少与多个因素有关，所以该实验主要采用了控制变量法。
五、计算题
23．在学习了电学知识后，小明想测量家中电热水壶的实际功率和加热效率，于是他断开了家中所有用电器的开关，仅让电热水壶工作。小明家电能表的表盘如图所示，在用电热水壶将1kg初温为20℃的水在一标准大气压下刚好烧开的过程中，电能表的转盘恰好转了70转，所用时间为7min。求【c水=4.2×103J/（kg·℃）】
（1）水吸收的热量；
（2）电热水壶的实际功率；
（3）电热水壶的加热效率。

【答案】（1）3.36×105J；（2）1000W；（3）80%
【详解】解：（1）水吸收的热量
（2）电热水壶消耗的电能
电热水壶的实际功率
（3）电热水壶的加热效率
答：（1）水吸收的热量是3.36×105J；
（2）电热水壶的实际功率是1000W；
（3）电热水壶的加热效率是80%。
24．科学研究表明，冬天用38℃﹣43℃热水泡脚有利于身体健康。小明妈妈为爷爷买了一个电热足浴盆，内部由加热系统和按摩系统两部分组成，图甲所示为足浴盆加热部分的简化原理图，其中R1、R2是两个相同的电热丝，单个电热丝的电流与电压的关系图像如图乙所示。已知电源电压为220V，每个电热丝的额定电压均为220V。请根据图像及以上信息解答下列问题。
（1）每个电热丝正常工作时的电阻及额定功率是多少？
（2）只闭合S2时，足浴盆消耗的总功率为多少？
（3）小明帮爷爷泡脚前，向足浴盆中加入6kg初温为20℃的水，通过调节开关，足浴盆在最短时间正常工作15min将水加热到40℃，则此加热过程中水吸收的热量是多少？足浴盆的加热效率是多少？【保留到百分数中小数点后一位，水的比热容c水= 4.2×103 J/(kg·℃)】

【答案】（1）110Ω，440W；（2）308W；（3）5.04×105J； 63.6%
【详解】解：（1）由图乙可知，当电热丝在额定电压220V工作时，通过电热丝的电流为2A，
由欧姆定律可知每个电热丝正常工作时的电阻
每个电热丝正常工作时的额定功率
P=UI=220V×2A=440W
（2）由图甲可知，只闭合S2时，R1、R2串联，根据串联分压的特点可知，每个电热丝两端的电压相等，根据串联电路电压的规律，每个电热丝的电压为
U′=0.5U=0.5×220V=110V
由图乙可知，此时通过电热丝的电流
I′=1.4A
此时足浴盆的总功率
P′=UI′=220V×1.4A=308W
（3）此加热过程中水吸收的热量
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×6kg×(40℃﹣20℃)=5.04×105J
根据并联电路的电阻特点可知，当S1、S3闭合，S2断开时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，根据可知，总功率最大，由功率公式可知此时足浴盆加热时间最短；此时足浴盆的总功率，根据并联电路各支路可独立工作、互不影响，故总功率为
P″=P+P=440W+440W=880W
足浴盆工作15min消耗的电能
W=P″t′=880W×15×60s=7.92×105J
足浴盆的加热效率
答：（1）每个电热丝正常工作时的电阻为110Ω；额定功率是440W；
（2）只闭合S2时，足浴盆消耗的总功率为308W；
（3）加热过程中水吸收的热量是5.04×105J；足浴盆的加热效率是63.6%。
六、作图题
25．如图甲所示，用相同的电加热器给初温及质量均相同的两种不同的液体加热，图乙中作出了液体1的温度与加热时间的关系图像，请在图乙中作出液体2的温度与加热时间的关系图像（已知c液体1＝2c液体2）。
【答案】
【详解】两种液体的质量、初温度相同，用相同的加热器加热，在相同时间内，两种液体吸收的热量相同，由题意
知
根据
可知液体2的温度变化比液体1温度变化快，如下图所示
26．如图，甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图中画出了吸气冲程中进气门、排气门的开闭情况和曲轴的位置。请在图乙、丙中画出进气门、排气门的开闭情况和曲轴的位置。
【答案】
【详解】在内燃机的做功冲程中，两个气门关闭，活塞下行；排气冲程中，进气门关闭、排气门打开，活塞上行，如下图所示：
。
七、简答题
27．如图所示，2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在黑夜、低温的条件下成功着陆在东风着陆场。当飞船返回舱降至距离地面1米高度时，指挥”飞船返回舱上的4台反推发动机点火，给返回舱一个向上抬的力，使返回舱的落地速度进一步减小，航天员便可安全着陆。为方便夜间寻找返回舱，飞船返回舱的“肩部”位置装有多个闪光灯。请回答：
（1）返回舱穿越大气层的过程中机械能和内能是如何转化的？
（2）发动机点火，给返回舱一个向上抬的力相当于内燃机的那个冲程？
（3）飞船返回舱“肩部”的多个闪光灯是串联还是并联？
【答案】见解析
【详解】（1）返回舱穿越大气层时与大气摩擦，克服摩擦做功，将机械能转化为内能。
（2）发动机点火时，内能转化为机械能，提供动力，给返回舱一个向上抬的力，与内燃机的做功冲程中的能量转化相同。
（3）为了保证某一盏灯损坏后，其它灯仍然能够正常工作，并不会受到影响，闪光灯应该是并联。
28．在观察身边物理现象的活动中小红观察用水壶烧水时有许多奇妙的现象，请回答下列问题：
（1）烧水的过程中内能是通过什么方式增加的？
（2）水壶提手的位置为什么要尽量做的十分宽大？
（3）水沸腾时壶盖会被顶起，壶盖被顶起时的能量转换情况与热机中哪个冲程相同？该冲程的能量转化是什么？
【答案】（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析
【详解】（1）烧水的过程中，水吸收热量，内能增加，温度升高，是通过热传递的方式改变内能的。
（2）水壶提手的位置尽量做的十分宽大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强。
（3）水烧开时，壶盖被水蒸气顶起，是水蒸气对壶盖做功的结果，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，水蒸气的内能会减小；热机的做功冲程中将内能转化为机械能，壶盖被顶起时的能量转换情况与热机的做功冲程相同。
八、综合题
29．生活中处处有物理，请你运用学到的知识解答以下生活情境问题。

（1）周末，妈妈在家蒸馒头，当妈妈掀开锅盖后，伴随着大量“白气”涌出（如图①），站在远处的海鑫闻到了馒头的香味，这是______现象。蒸馒头是通过______方式（选填“做功”或“热传递”）来改变馒头的内能；
（2）以下是海鑫家厨房中的几种液体，其中密度最大的是______；
A．食用油
B．酱油
C．调味白酒
D．水
（3）海鑫发现妈妈切肉前总是先磨刀，目的是为了______；
（4）家庭厨房中常见的炊具—高压锅（如图②），利用它可以将食物加热到100℃以上，高压锅可以将食物加热到100℃以上运用了______的物理知识；
（5）吃完饭后海鑫仔细观察他家电热水壶的构造，发现其发热体就是一根电热丝，他想改造一下电热丝，使其烧开一壶水所用的时间缩短，请你给他提一个改造方案：______；
（6）下午，燃气公司的师傅来家里安装了天然气泄漏报警器（如图③），经过询问安装师傅，海鑫了解到天然气泄漏报警器主要由气敏电阻、定值电阻（保护电路）等组成，其中气敏电阻阻值随天然气浓度变化曲线如图甲所示，于是海鑫设计出了两种如图乙、丙所示的天然气泄漏检测电路，电路设计要求当天然气浓度增大时，电路中电表示数增大，你认为符合上述所有要求的电路是______（选填图“乙”或“丙”）；海鑫进一步研究发现用电压表替换电流表也能实现上述要求，请你在图丁中补完这个电路。( )
【答案】 扩散 热传递 B 增大压强 气压越高，沸点越高 给电热丝并联一段电阻丝 丙
【详解】（1）[1]由于分子在不停地做无规则运动，因此当妈妈掀开锅盖后，站在远处的海鑫闻到了馒头的香味，这是扩散现象。
[2]改变内能的方式有做功和热传递。蒸馒头过程中，蒸锅温度比馒头温度高，馒头需要从外界吸收热量。这是通过热传递方式来改变馒头的内能。
（2）[3]根据生活常识，酱油的密度大于水的密度，食用油和调味白酒的密度小于水的密度。因此其中密度最大的是酱油。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（3）[4]海鑫发现妈妈切肉前总是先磨刀，目的是为了在压力不变时，通过减小受力面积来增大压强。
（4）[5]高压锅可以将食物加热到100℃以上，是因为沸点与大气压有关，气压越高，沸点越高。
（5）[6]根据可知，电压不变，减小电热丝的阻值可以使其烧开一壶水所用的时间缩短，因此可以给电热丝并联一段电阻丝。
（6）[7]电流表测电路中的电流，当天然气浓度增大时气敏电阻的阻值减小，根据欧姆定律可知电路中的电流增大，电流表的示数增大，乙、丙都符合题意；但R0作为保护电阻，需要与R串联，才能起到保护电路的作用，因此丙符合题意。
[8]电压表与定值并联，当天然气浓度增大时气敏电阻的阻值减小，定值电阻阻值不变，根据串联分压原理可知，定值电阻两端电压变大。也能实现上述要求：当天然气浓度增大时，电压表示数增大。如图所示：

30．王聪是班里有名的“科学迷”，他爱观察，勤思考。一天，妈妈到超市购买了一台家用豆浆机，他仔细观察了豆浆机的构造铭牌和制作豆浆的过程，发现其中用到了许多科学知识。

（1）机座底部安装有三个小橡皮碗，相当于“吸盘”，可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动。“吸盘”是利用___________起固定作用的；
（2）豆浆机电源线的插头有三个脚，如图1所示，其中稍长些的脚是把豆浆机的金属部分与___________相连接；
（3）豆浆机的机头主要由一个电热器（电热丝）和一个电动机带动的打浆器构成。制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，即加热和打浆是交替进行的。由此可知，豆浆机中的电动机和电热器的连接方式是___________；
（4）当香喷喷的豆浆打好后，王聪打开豆浆机，如图2所示，他只闻到香味却看不清楚豆浆。请你用学过的科学知识解释其中的原因；___________
（5）豆浆机铭牌上的部分技术参数如表。豆浆机在额定电压下打浆时，通过电动机的电流是多少___________？
额定电压 220V
额定频率 50Hz
电动机额定功率 180W
电热器额定功率 850W
（6）王聪想比较一下豆浆的密度与水的密度那个大，但手中没有密度计，也没有天平和量筒，请你用家中的物品较简单的比较出二者密度的大小___________。
【答案】 大气压 大地 并联 只闻到香味，是因为豆浆的分子在做无规则运动，看不清豆浆是因为豆浆机内的水蒸气遇到冷的镜片液化成小水滴附着在镜片上 0.82A 用同一支筷子，下端绕上铁丝，使其分别直立地漂浮在水和豆浆中，筷子露出液面多的密度大
【详解】（1）[1]当把豆浆机放在平整的桌面上时，把橡皮碗内的空气排出，大气压将皮碗紧紧的压在桌面上，防止豆浆机在打浆时位置发生移动。
（2）[2]稍长些的脚与豆浆机的金属外壳相连，当插入三孔插座时，就将豆浆机的金属外壳与大地相连，以防触电。
（3）[3]因为豆浆机中的电动机和电热器能单独工作，所以是并联的。
（4）[4]因为豆浆的分子在做无规则热运动，所以能闻到香味；因为王聪戴着眼镜，豆浆机内的水蒸气遇到冷的镜片液化成小水滴附着在镜片上，所以看不清豆浆。
（5）[5]由P=UI可得电动机工作的电流
（6）[6]用同一支筷子，下端绕上铁丝，使其分别直立地漂浮在水和豆浆中，筷子露出液面多的密度大。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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03热学问题求解方法02：内能及其应用问题-2023中考物理之解题方法突破训练
一、单选题
1．关于分子动理论和物体内能变化的说法，正确的是（　　）
A．在厨房外面闻到炒菜的香味，属于扩散现象
B．固体很难被压缩，是因为固体分子间有很大引力的缘故
C．钻木取火是通过热传递的方法改变物体内能的
D．沙漠地区的气温比沿海地区变化明显是因为水的比热容比较小
2．如图所示为汽油机工作过程中的一个冲程，则（　　）

A．是压缩冲程，机械能转化为内能 B．是压缩冲程，内能转化为机械能
C．是做功冲程，机械能转化为内能 D．是做功冲程，内能转化为机械能
3．从粒子到宇宙，下列认识正确的是（　　）
A．刮大风时尘土飞扬可以说明分子在做无规则运动
B．电子、原子和质子中尺度最小的粒子是质子
C．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间有引力
D．宇宙是一个有层次的天体结构系统，是有起源、膨胀和演化的
4．如图所示 ，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　）

A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大
C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能增加
D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动，这是做功冲程
5．《三体》中，汪淼教授成功研制了具有超高力学性能的被称为“纳米飞刃”的新材料，并利用它将地球叛军的巨轮“审判日”号切成了数十片薄片。据此下列描述合理的是（　　）

A．“纳米飞刃”对“审判日”号的力大于“审判日”号对“纳米飞刃”的力
B．在巨轮被切割时轮船外壳冒出大量火花，这是通过做功的方法改变了外壳的内能
C．巨轮“审判日”号切成了数十片薄片说明力可以改变物体的运动状态
D．“纳米飞刃”具有充足的弹性，可以被随意拉长
6．如图所示是物理课本中的四个小实验。下列对实验的分析正确的是（　　）
A．图甲，抽掉玻璃板后，两瓶内气体颜色发生变化，说明分子在不停地运动
B．图乙，向上拉浸没在水中的玻璃板直至脱离水面，测力计示数保持不变
C．图丙，向下压活塞的过程，筒内气体内能减小
D．图丁，塞子冲出相当于内燃机的排气冲程
7．教室是我们学习的主要场所，教室中的很多用具、工具或场景都和物理息息相关，下列有关物理知识的说法，不正确的是（　　）
A．同学们通过拍打窗帘就可以清除窗帘上面的浮灰，这是利用了浮灰具有惯性
B．新装的窗帘滑道装上了滚轮，用滚动摩擦代替滑动摩擦，拉动时可以更省力
C．有风天气，窗帘会从打开的窗户飘向窗外，是因为气体流速越快，压强越大
D．向地面喷洒消毒液整个教室都能闻到消毒液的味道，说明分子在无规则运动
8．关于温度、热量和内能，下列说法中不正确的是（　　）
A．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 B．物体温度升高，内能一定增加
C．0℃的冰块内能一定不为零 D．温度高的物体，内能不一定大
9．如图所示的实验所体现的原理和它对应的应用关系不正确的是（　　）
A．微小压强计 B．汽油机
C．动圈式话筒 D．电动机
10．下列说法中不正确的是（　　）
A．摩擦起电并没有创造电荷，而是电荷的转移
B．固体和液体很难被压缩是因为分子间存在斥力
C．用手捏海绵，海绵的体积缩小了，说明分子间有空隙
D．春天花香四溢，远远地闻到花香是由于分子的无规则运动引起的
二、多选题
11．如图所示，同学们对图像涉及的有关物理知识解释合理的是（　　）
A．图甲：阴影部分表示物体的质量
B．图乙：ab两种材料做成的实心物体放在水中静止时，a漂浮在水中
C．图丙：a导体是定值电阻，b导体电阻的电阻是变化的
D．图丁：a物质的吸热本领比水的吸热本领弱
12．如图所示，在冬奥会冰壶比赛中，冰壶被掷出，在冰面上滑行最终静止。下列说法正确的是（ ）

A．推动冰壶时，手对冰壶的力与冰壶对手的力是一对相互作用力
B．冰壶被掷出后滑行过程中，部分机械能转化为内能
C．冰壶被掷出后滑行过程中，惯性逐渐减小
D．冰壶由滑行到静止，运动状态改变
13．汽车里面包含了许多物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．做功冲程将机械能转化为内能
B．载重汽车有许多的车轮是为了减小压强
C．汽车的速度越大，惯性也越大
D．用水作为汽车发动机的冷却剂，其重要的原因之一是水的比热容较大
14．下列说法正确的是（　　）
A．现代火箭用液态氢作燃料，是因为氢的比热容大
B．汽车发动机的做功冲程将内能转化为机械能
C．新型电热毯的电阻丝是用超导材料制成的
D．摩擦起电并不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体
15．如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．筷子为省力杠杆
B．已经平衡的杠杆两端若各取下一个钩码，则杠杆的右端会下沉
C．用力搬石头，虽然未搬动，但人也对石头做了功
D．钻木取火是通过做功的方式改变了物体的内能
三、填空题
16．如图所示，这是汽油机的______冲程；已知汽油的热值是4.6×107J/kg，3kg汽油完全燃烧，放出热量______J，若某汽车发动机的效率是20%，消耗这3kg汽油使该汽车在水平路面上匀速行驶了40km，则该汽车发动机的牵引力为______N。
17．在给烧杯中的水加热的过程中，质量为100g的水温度升高了50℃，需要吸收_______J的热量，相当于完全燃烧_____g酒精放出的热量，燃烧酒精给水加热的过程中，_______能转化为内能。【c水=4.2×103J/kg·°C，q酒精=3.0×107J/kg】
18．随着人们越来越追求高品质的生活，空气净化器逐渐走入家庭。如图为某空气净化器工作原理示意图。当脏空气进入净化器后，灰尘颗粒先经过高压钨丝而带上正电荷，再通过带负电荷的滤网时，被滤网捕获，从而获得洁净空气。
（1）脏空气能进入净化器，是因为风机工作使得净化器内气压 ___________。（选填“增大”、“不变”、“减小”）。
（2）灰尘能被滤网捕获的原因是 ___________。
（3）随飞沫在空气中传播的病毒 ___________分子的无规则运动。（选填“属于”或“不属于”）

19．汽车是我们熟悉的交通工具之一，汽车发动机工作时常用水做冷却剂，散热过程通过___________的方式改变了水箱内水的内能。如图所示，这是四冲程汽油机的___________冲程，某四冲程汽油机的转速为1200r/min，在1s内汽油机对外做了___________次功。

20．2022 年11 月 29 日23 时 08 分 ，我国神州十五号顺利升空 ，使我国空间站进入长期有人驻留模式 。火箭升空穿越大气层时 ，它上部外壳整流罩的温度将升高 ，其分子动能将 _______（ 选填“ 增大”或“ 减小”） ，其内能的改变是通过 _____________ 的方式来实现的。
四、实验题
21．（1）如图甲所示，在试管内装适量水，用橡胶塞寨住管口，将水加热至沸腾一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”，“白气”是______形成的。此实验中，主要是通过做功改变物体内能的过程是______（选填选项前字）。
A．试管被加热的过程　　B．水变热的过程
C．水变成水蒸气的过程　　D．水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程
（2）如图乙所示，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，两个瓶中的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀，这是气体扩散现象，此现象说明______。
22．几位同学为研究物质温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验：三四个相同的烧杯里分别盛入水和煤油，用同样的电热器给它们加热，得到如下实验数据：
实验次数 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
1 水 200 20 28 8
2 水 100 20 28 4
3 煤油 200 20 28 4
4 煤油 200 20 24 2
（1）物体吸收的热量的多少通过_________反映；
（2）比较记录_________实验可以得出：同种物质，升高相同的温度，质量大的吸收的热量多；
（3）比较记录1、3次实验可以得出的结论是：_________。
（4）比较记录3、4次实验可以得出的结论是：_________。
（5）综上所述，可以得出：物体温度升高时吸收的热量的多少与_________、_________、_________有关。
（6）本实验采用的探究问题的方法：_________和转换法。
五、计算题
23．在学习了电学知识后，小明想测量家中电热水壶的实际功率和加热效率，于是他断开了家中所有用电器的开关，仅让电热水壶工作。小明家电能表的表盘如图所示，在用电热水壶将1kg初温为20℃的水在一标准大气压下刚好烧开的过程中，电能表的转盘恰好转了70转，所用时间为7min。求【c水=4.2×103J/（kg·℃）】
（1）水吸收的热量；
（2）电热水壶的实际功率；
（3）电热水壶的加热效率。

24．科学研究表明，冬天用38℃﹣43℃热水泡脚有利于身体健康。小明妈妈为爷爷买了一个电热足浴盆，内部由加热系统和按摩系统两部分组成，图甲所示为足浴盆加热部分的简化原理图，其中R1、R2是两个相同的电热丝，单个电热丝的电流与电压的关系图像如图乙所示。已知电源电压为220V，每个电热丝的额定电压均为220V。请根据图像及以上信息解答下列问题。
（1）每个电热丝正常工作时的电阻及额定功率是多少？
（2）只闭合S2时，足浴盆消耗的总功率为多少？
（3）小明帮爷爷泡脚前，向足浴盆中加入6kg初温为20℃的水，通过调节开关，足浴盆在最短时间正常工作15min将水加热到40℃，则此加热过程中水吸收的热量是多少？足浴盆的加热效率是多少？【保留到百分数中小数点后一位，水的比热容c水= 4.2×103 J/(kg·℃)】

六、作图题
25．如图甲所示，用相同的电加热器给初温及质量均相同的两种不同的液体加热，图乙中作出了液体1的温度与加热时间的关系图像，请在图乙中作出液体2的温度与加热时间的关系图像（已知c液体1＝2c液体2）。
26．如图，甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图中画出了吸气冲程中进气门、排气门的开闭情况和曲轴的位置。请在图乙、丙中画出进气门、排气门的开闭情况和曲轴的位置。
七、简答题
27．如图所示，2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在黑夜、低温的条件下成功着陆在东风着陆场。当飞船返回舱降至距离地面1米高度时，指挥”飞船返回舱上的4台反推发动机点火，给返回舱一个向上抬的力，使返回舱的落地速度进一步减小，航天员便可安全着陆。为方便夜间寻找返回舱，飞船返回舱的“肩部”位置装有多个闪光灯。请回答：
（1）返回舱穿越大气层的过程中机械能和内能是如何转化的？
（2）发动机点火，给返回舱一个向上抬的力相当于内燃机的那个冲程？
（3）飞船返回舱“肩部”的多个闪光灯是串联还是并联？
28．在观察身边物理现象的活动中小红观察用水壶烧水时有许多奇妙的现象，请回答下列问题：
（1）烧水的过程中内能是通过什么方式增加的？
（2）水壶提手的位置为什么要尽量做的十分宽大？
（3）水沸腾时壶盖会被顶起，壶盖被顶起时的能量转换情况与热机中哪个冲程相同？该冲程的能量转化是什么？
八、综合题
29．生活中处处有物理，请你运用学到的知识解答以下生活情境问题。

（1）周末，妈妈在家蒸馒头，当妈妈掀开锅盖后，伴随着大量“白气”涌出（如图①），站在远处的海鑫闻到了馒头的香味，这是______现象。蒸馒头是通过______方式（选填“做功”或“热传递”）来改变馒头的内能；
（2）以下是海鑫家厨房中的几种液体，其中密度最大的是______；
A．食用油
B．酱油
C．调味白酒
D．水
（3）海鑫发现妈妈切肉前总是先磨刀，目的是为了______；
（4）家庭厨房中常见的炊具—高压锅（如图②），利用它可以将食物加热到100℃以上，高压锅可以将食物加热到100℃以上运用了______的物理知识；
（5）吃完饭后海鑫仔细观察他家电热水壶的构造，发现其发热体就是一根电热丝，他想改造一下电热丝，使其烧开一壶水所用的时间缩短，请你给他提一个改造方案：______；
（6）下午，燃气公司的师傅来家里安装了天然气泄漏报警器（如图③），经过询问安装师傅，海鑫了解到天然气泄漏报警器主要由气敏电阻、定值电阻（保护电路）等组成，其中气敏电阻阻值随天然气浓度变化曲线如图甲所示，于是海鑫设计出了两种如图乙、丙所示的天然气泄漏检测电路，电路设计要求当天然气浓度增大时，电路中电表示数增大，你认为符合上述所有要求的电路是______（选填图“乙”或“丙”）；海鑫进一步研究发现用电压表替换电流表也能实现上述要求，请你在图丁中补完这个电路。( )
30．王聪是班里有名的“科学迷”，他爱观察，勤思考。一天，妈妈到超市购买了一台家用豆浆机，他仔细观察了豆浆机的构造铭牌和制作豆浆的过程，发现其中用到了许多科学知识。

（1）机座底部安装有三个小橡皮碗，相当于“吸盘”，可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动。“吸盘”是利用___________起固定作用的；
（2）豆浆机电源线的插头有三个脚，如图1所示，其中稍长些的脚是把豆浆机的金属部分与___________相连接；
（3）豆浆机的机头主要由一个电热器（电热丝）和一个电动机带动的打浆器构成。制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，即加热和打浆是交替进行的。由此可知，豆浆机中的电动机和电热器的连接方式是___________；
（4）当香喷喷的豆浆打好后，王聪打开豆浆机，如图2所示，他只闻到香味却看不清楚豆浆。请你用学过的科学知识解释其中的原因；___________
（5）豆浆机铭牌上的部分技术参数如表。豆浆机在额定电压下打浆时，通过电动机的电流是多少___________？
额定电压 220V
额定频率 50Hz
电动机额定功率 180W
电热器额定功率 850W
（6）王聪想比较一下豆浆的密度与水的密度那个大，但手中没有密度计，也没有天平和量筒，请你用家中的物品较简单的比较出二者密度的大小___________。
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