备战2023物理新中考二轮复习重难突破（北京专用）专题11 内能

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 重点讲解重点一、内能1.定义：物体内所有分子热运动的动能，以及分子势能的总和，叫做物体的内能。2.内能的影响因素①物体质量：在其他条件相同情况下，物体质量越大，内能越大。（质量决定分子个数）②温度：在其他条件相同情况下，物体温度越高，内能越大。（温度影响分子热运动）③物质状态：在其他条件相同情况下，物质状态不同，内能也不同。（物质状态改变时一定要吸放热）重点二、改变内能的两条途径1.做功①实质：不同能量之间的转化。②在其他条件不变的情况下，物体对外做功则物体内能减小，外界对物体做功，则物体内能增加。③典例：压缩气体——气体内能增加（机械能转化为内能）气体膨胀对外做功——内能减小（内能转化为机械能）摩擦、锻打、弯折——内能增加（机械能转化为内能）通电发热——内能增加（电能转化为内能）2.热传递①实质：不同物体或同一物体不同部分之间内能的转移。发生热传递时，温度低的物体内能增大，温度高的物体内能减小。②前提：存在温度差。内能一定是从温度高的物体传递给温度低的物体。而不是从内能大的物体传给内能小的物体。③热量：在热传递过程中，内能的改变量叫做热量。做功与热传递在改变内能效果上是等效的。重点三、温度、内能、热量、热辨析（1）热量、内能的单位都是焦耳。区别在于，内能是能量的一种形式，是状态量；热量表示内能的改变，对应热传递的过程，是过程量。常见语言表述方式：物体“具有内能……”、物体“吸收/放出热量……”、不可以说“具有……热量”（2）温度，是状态量，描述物体冷热程度，不能传递。（3）“热”，有时候表示“热量”，例如：吸热、放热、有时候表示“温度”，例如：夏天天气很热、有时候表示“内能”，例如：摩擦生热【易错点】语言表述解释①物体内能增加，温度不一定升高；物体内能减小，温度不一定降低。例如，晶体熔化过程中，吸收热量，内能增大，温度不变；凝固过程中，放出热量，内能减小，温度不变。（分子动能不变，分子势能发生改变）②温度高的物体，内能不一定大；  温度低的物体，内能不一定小。在其他条件相同的情况下，温度高，内能大。但是物体内能大小是由温度、质量、状态等多个因素综合决定的。③物体温度升高，内能一定增大；  物体温度降低，内能一定减小。同一个物体，除了温度变化，其他影响内能的因素（质量、状态……）都相同，则温度升高，内能一定增大，温度降低，内能一定减小。④物体内能增大，不一定是吸收了热量；物体内能减小，不一定是放出了热量。物体内能发生改变，不一定由于发生了热传递，有可能是做功。⑤物体对外做功，内能不一定减小对外做功的同时可能在吸收热量⑥物体吸收热量，内能不一定增大吸收热量的同时可能会对外做功【规律总结】做功和热传递都可以使得物体内能改变，做功与热传递在改变内能效果上是一致的。当物体内能发生改变时，有可能是做功造成的，有可能是热传递造成的。  真题演练一．选择题1．（2021•东城区校级模拟）将气压火箭发射筒充满气体，并在发射管口安装好纸火箭。按下发射气阀就可以将火箭发射出去，随着“砰”的一声响，纸火箭飞出，这时可以看到管口出现了明显的“白气”，下列描述正确的是（　　）A．“白气”是水蒸气 B．发射筒内气体对纸飞机做功，内能增加 C．发射筒内气体对纸飞机做功，内能减小 D．“白气”是因为外界气温低放热产生的2．（2021•北京模拟）以下所述情景，利用做功的方式来改变物体内能的是（　　）A．夏天太阳暴晒路面，路面温度升高 B．反复弯折铁丝，铁丝发热 C．用火炉烧水，水的温度升高 D．用一杯热水捂手，手逐渐变暖和3．（2020•怀柔区模拟）下列关于能量的说法中正确的是（　　）A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能 B．电热水壶工作时是将内能转化为电能 C．水力发电是将水的机械能转化为电能 D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少4．（2020•朝阳区二模）关于四冲程内燃机，下列说法中正确的是（　　）A．在吸气冲程中，机械能转化为内能 B．在做功冲程中，内能转化为机械能 C．内燃机消耗的燃料越少，它的效率越高 D．内燃机的效率越高，它做的有用功越多5．（2020•东城区一模）如图所示的是北京北汽集团自主研发生产的电动汽车。在电动车前进的过程中，能量转化关系与下列哪种家用电器工作时相同（　　）A．电磁炉 B．电风扇 C．电烙铁 D．电热水器6．（2020•密云区二模）内燃机在一个工作循环中，将内能转化为机械能的是（　　）A．做功冲程 B．压缩冲程 C．吸气冲程 D．排气冲程7．（2019•枣庄）如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（　　）A．压缩冲程，将化学能转化成内能 B．压缩冲程，将机械能转化成内能 C．做功冲程，将内能转化成机械能 D．做功冲程，将机械能转化成内能8．（2020•昌平区二模）下列实例中，属于通过热传递改变物体内能的是（　　）A．刀具在砂轮上磨得发烫 B．寒冬，双手互搓，手的温度升高 C．炎热的夏天，太阳照射下柏油路面温度升高 D．用手反复弯折铁丝，弯折处铁丝的温度升高9．（2020•西城区二模）关于温度、内能和热量，下列说法中正确的是（　　）A．物体的温度不变，内能可能变小 B．物体温度降低，它一定放出热量 C．升温较多的物体，吸收的热量多 D．物体内能增加，它一定吸收热量10．（2020•海淀区二模）如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧，下列说法正确的是（　　）A．本实验表明热传递可以改变物体的内能 B．硝化棉燃烧，是因为活塞对玻璃筒中的气体做功，温度升高到硝化棉的燃点 C．迅速下压活塞的过程中，内能转化为机械能 D．迅速下压活塞过程与汽油机做功冲程都是内能转化为机械能二．多选题11．（2021•海淀区二模）根据下表中常见物质在常温常压下的比热容数据，可知下列说法中正确的是（　　）物质比热容[J/（kg•℃）]物质比热容[J/（kg•℃）]水4.2×103冰2.1×103酒精2.4×103干泥土0.84×103煤油2.1×103钢铁0.46×103水银0.14×103铜0.39×103A．一杯水的比热容比一桶水的比热容小 B．不同物质的比热容可能相同 C．液体的比热容一定比固体的比热容大 D．质量相等的干泥土和铜块温度都降低1℃，干泥土放出的热量比铜块多12．（2021•东城区一模）下列说法正确的是（　　）A．扩散的快慢跟温度无关 B．分子间的引力和斥力总是同时存在的 C．物体吸收热量，温度一定升高 D．摩擦生热是通过做功的方式改变物体内能的三．填空题13．（2020•北京模拟）西气东输主干线西起塔里木盆地的轮南油气田，向东途径九个省市自治区，最终到达上海，总计年输送天然气1.2×1010m3，若这些天然气完全燃烧放出的热量是　         　J．（管道内天然气的密度为6kg/m3，热值为5×107J/kg）四．实验探究题14．（2021•平谷区二模）某同学用如图所示的两个完全相同的实验装置“探究甲、乙两种液体比热容的大小”。在两个相同的烧杯中加入初温和质量都相同的甲、乙两种液体，用两个相同的酒精灯同时进行加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔一分钟记录一次温度，记录的数据如表：加热时间/min01234温度/℃甲液体2021222324乙液体2022242628请按要求回答下列问题：（1）实验时使用两个相同的酒精灯加热甲、乙两种液体，目的是　                　。（2）实验中用玻璃棒不断搅拌，目的是让液体　                　。（3）由实验数据可知：甲液体的比热容比乙液体的比热容　                　（选填“大”或“小”）；依据是　                　。15．（2021•海淀区校级模拟）小明设计如图甲、乙所示的实验装置，比较水和食用油这两种物质的吸热能力的差异，所用仪器规格完全相同。请你帮助他完成实验：（1）在实验时只要控制 　     　（选填“加热时间”或“温度变化”）相同就可以确定水和食用油吸收了相同的热量。（2）同时用电加热器进行加热，每1min记录一次温度计示数，数据如下表所示：由表可知，在相同加热时间内，食用油的温度变化量比水的温度变化量 　     　（选填“大”或“小”）。加热时间t/min01234567水的温度T水/℃2022242628303234食用油的温度T油/℃2024283236404448（3）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量 　     　（选填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量。（4）图丙是根据实验数据画出的图像，其中图像①表示的是 　     　的吸热情况。（5）实验表明，在相同条件下吸热能力更强的是 　     　。（6）实验后同组的小红同学对小明的实验装置进行了改进，将分别装有水和食用油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图丁所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是 　     　。16．（2021•海淀区校级模拟）某物理实验兴趣小组进行“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”的实验。选用两个规格相同的烧杯，加入初温相同、质量相同的水和食用油，选用两个规格相同的电加热器加热，用两个相同的温度计测量水和食用油的温度，实验装置如图所示。同学们的实验数据记录在表格中。（1）根据表中实验数据可以判断，　 　的吸热能力更强。（2）在此实验中，应用到的科学探究方法有　 　法和转换法。种类质量m/g初温t初/℃末温t末/℃温度变化△t/℃加热时间t/s水200207050170食用油2002070508017．（2021•海淀区校级模拟）小轩进行“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”的实验。选用两个规格相同的烧杯，加入初温相同、质量相同的水和食用油，选用两个规格相同的电加热器加热，用两个相同的温度计测量水和食用油的温度，利用秒表测量加热时间。实验装置如图所示。（1）实验中利用加热时间的长短表示物质的　   　多少。（2）如表是小轩记录的实验表格，可以看出水的吸热能力更强，依据是　   　。加热时间/min051015202530水的温度/℃25354452596570油的温度/℃2539526373829018．（2021•大东区二模）为了比较不同物质的吸热情况，小阳选取了质量相等的水和食用油进行实验，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少。由于物质吸收的热量无法直接测量，他选用两个规格相同的电加热器作为热，实验装置如图甲、乙所示。电加热器每秒放出的热量是一定的，当它浸没在液体中时，可认为液体每秒吸收的热量是一定的。（1）题中“规格相同的电加热器”中的“规格”所代表的物理量是　        　，因此可用　        　反映物质吸收热量的多少。（2）如图2所示的是小阳根据实验数据绘制的水和食用油的温度随时间变化的图象。根据图象可以判断：水和食用油升高相同温度，水吸收的热量　        　（选填“大于”或“小于”）食用油吸收的热量。      专题11内能参考答案与试题解析一．选择题1．【解答】解：A、夏天太阳暴晒路面，路面吸收热量、温度升高，是利用热传递改变物体的内能，不符合题意；B、反复弯折铁丝，对铁丝做功，使铁丝的内能增加、温度升高，是利用做功改变物体的内能，符合题意；C、用火炉烧水，水从火吸收热量、温度升高，是利用热传递改变物体的内能，不符合题意；D、用一杯热水捂手，手从热水吸收热量、温度升高，是利用热传递改变物体的内能，不符合题意；故选：B。2．【解答】解：A、洗衣机工作时，消耗电能，产生机械能，故是将电能转化为机械能的过程，故A错误；B、电水壶工作时消耗电能，产生内能，故是将电能转化为内能的过程，故B错误；C、水力发电时，消耗机械能，产生电能，故是将水的机械能转化为电能，故C正确；D、根据能量守恒知，能量在转化和转移的过程中，能量的总量会保持不变，故D错误。故选：C。3．【解答】解：AB、汽油机的一个工作循环包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；压缩冲程，将机械能转化为内能；做功冲程，将内能转化为机械能；在吸气冲程中，没有能量的变化，故A错误、B正确；C、热机单位时间内耗费的燃料少，但不知道其做的有用功、总功的多少，无法判断其效率的高低，故C错误；D、内燃机所做总功一定时，效率越高，则做的有用功越多，故D错误。故选：B。4．【解答】解：由题知，电动车是由电力驱动的，在电动车前进的过程中，能量转化是电能转化为机械能。A、电磁炉利用的是电流的磁效应，故A不符合题意；B．电风扇的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，工作时将电能转化为机械能，故B符合题意；CD．电烙铁、电热水器工作时，都是消耗了电能，得到了内能，因此是将电能转化为内能，故CD不符合题意。故选：B。5．【解答】解：在内燃机的四个冲程中，做功冲程高温高压的燃气对活塞做功，将内能转化为机械能；压缩冲程中机械能转化为内能。故选：A。6．【解答】解：图中的气门关闭，活塞上行，汽缸容积变小，这是压缩冲程的特点；在压缩冲程中，能量转化关系是气体的机械能转化为内能；故选：B。7．【解答】解：A、刀具在砂轮上磨得发烫，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，砂轮的温度升高，属于做功改变物体的内能，故A不合题意；B、搓手时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，手的温度升高，属于做功改变物体的内能，故B不合题意；C、炎热的夏天，太阳照射下柏油路面温度升高，是通过热传递改变了物体的内能，故C符合题意；D、用手反复弯折铁丝，机械能转化为内能，铁丝的温度升高，属于做功改变物体的内能，故D不合题意。故选：C。8．【解答】解：A、物体的温度不变，内能可能变小，例如晶体的凝固过程，放出热量，温度不变，故A正确；B、物体温度降低，它可能是放出热量，也可能是对外界做功，故B错误；C、由Q放＝cm△t可知，吸收热量与物质的比热容、质量和升高的温度有关，因此升温较多的物体，吸收的热量不一定多，故C错误；D、物体内能增加，可能是吸收了热量，也可能是因为对物体做功，故D错误。故选：A。9．【解答】解：迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，与内燃机的压缩冲程的能量转化相同；当温度达到棉花的燃点时，棉花就会燃烧，通过此实验可说明做功可以改变物体的内能；故ACD错误，B正确。故选：B。10.【解答】解：AB、选用相同的电加热器目的是：使水和食用油在相同时间内吸收相同的热量；实验中水和食用油吸热多少是通过加热时间来体现出来的；故AB错误；CD、由图象可知，相同质量的两种物质升高相同温度时，水的加热时间长，水吸热多，则水的吸热能力强；加热相同时间，吸收的热量相同，水温度变化小，水的吸热能力强，故C错误，D正确。故选：D。 二．多选题11．【解答】解：A、比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类和状态有关，与质量、体积无关，一杯水的比热容与一桶水的比热容相同，故A错误；B、由表格数据可知冰、煤油的比热容相等，不同物质的比热容可能相同，故B正确；C、由表格数据可知水银的比热容比铜的比热容小，液体的比热容不一定比固体的比热容大，故C错误；D、由于干泥土的比热容大于铜的比热容，由Q放＝cm△t可知，质量相同的干泥土和铜，降低相同的温度，比热容大的放出的的热量多，所以干泥土放出的热量多，故D正确。故选：BD。12．【解答】解：A、扩散的快慢跟温度有关，温度越高，扩散越快，故A错误；B、分子间同时存在引力和斥力，故B正确；C、物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体熔化时，吸热但温度不变，故C错误；D、摩擦生热是通过做功的方法改变物体的内能，将机械能转化为内能，故D正确。故选：BD。三．填空题13．【解答】解：由ρ可得年输送天然气的质量：m＝ρV＝6kg/m3×1.2×1010m3＝7.2×1010kg，这些天然气完全燃烧放出的热量：Q＝mq＝7.2×1010kg×5×107J/kg＝3.6×1018J。故答案为：3.6×1018四．实验探究题14．【解答】解：（1）根据转换法，用相同的酒精灯加热是为了保证在相同时间内，液体吸收的热量相同；（2）实验中用玻璃棒不断搅拌，目的是让液体均匀受热；（3）根据表格中的数据可知，质量相同的甲和乙，加热相同的时间，吸收相同的热量，甲的温度升的慢，则甲的比热容大于乙的比热容。故答案为：（1）使液体在相同时间内吸收的热量相同；（2）均匀受热；（3）大于；质量相同的甲和乙，加热相同的时间，吸收相同的热量，甲的温度升的慢。15．【解答】解：（1）根据转换法，在实验时要控制加热时间相同就可以确定水和沙子吸收了相同的热量；（2）根据表格中的数据可知，加热相同的时间，吸收相同的热量，食用油的温度变化量比水的温度变化量要大；（3）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，根据转换法，水吸收的热量大于食用油吸收的热量；（4）由图可知，升高相同的温度，②加热时间长，故图线②表示水的温度随加热时间变化情况，图线①表示食用油的温度随加热时间变化情况；（5）因水和食用油的最后温度相同，要给水加热更长的时间，水吸热的能力更强；（6）将分别装有水和食用油的试管放在同一个烧杯中用水加热，这样做的好处是：在相同时间内水和食用油吸收的热量相同。故答案为：（1）加热时间；（2）大；（3）大于；（4）食用油；（5）水；（6）在相同时间内水和食用油吸收的热量相同。16．【解答】解：（1）根据表格中的数据可知，质量和初温相同的水和食用油升高相同的温度，水的加热时间长，则水吸收的热量多，水的吸热能力强；（2）“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”的实验中，采用的是控制变量法，实验中需要控制两种物体的质量和初温相同。故答案为：（1）水；（2）控制变量。17．【解答】解：（1）根据转换法，在此实验中，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少；（2）由图表可知，对初温相同、质量相同的水和食用油加热相同的时间，水的温度变化小，所以吸热能力强。故答案为：（1）吸热；（2）对初温相同、质量相同的水和食用油加热相同的时间，水的温度变化小，所以吸热能力强。18．【解答】解：（1）小阳选取了质量相等的水和食用油进行实验，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少，根据Q＝W＝Pt，题中“规格相同的电加热器”中的“规格”所代表的物理量是加热器的电功率，因此可用加热时间反映物质吸收热量的多少；（2）根据下图可知，水和食用油升高相同温度，水加热时间长，根据Q＝W＝Pt，水吸收的热量大于食用油吸收的热量。故答案为：（1）加热器的电功率；加热时间；（2）大于。