专题27 内能的利用（易）2023-2024学年初中物理中考专项复习

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知识梳理
1、热机
（1）定义：把内能转化为机械能的机器叫热机。
（2）内燃机：
①冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
②内燃机的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。其中，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。压缩冲程将机械能转化为内能。
③汽油机和柴油机区别
汽油机：气缸顶、吸入空气和汽油混合、点燃式、效率较低；
柴油机：气缸顶、吸入空气、压燃式、效率较高。
2、热机效率
（1）燃料的热值
①定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与的其质量之比，叫做这种燃料的热值。用符号“q”表示。
②定义式：q=Q/m（q为热值） （ 若燃料是气体，则q=Q/v）
③单位：J/kg，读作：焦耳每千克 J/m³ 读作：焦耳每立方米。
④注意：热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
（2）热机的效率
①热机的能量流图
真正能转变为对外做的有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。
②定义：热机工作时,用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
③公式：η=Q有/Q总×100% 其中，Q有为做有用功的能量；Q总为燃料完全燃烧释放的能量。
④提高热机效率的主要途径
1°改善燃烧环境，使燃料尽可能完全燃烧，提高燃料的燃烧效率。
2°尽量减小各种热散失。
3°减小各部件间的摩擦以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。
4°充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。
1.人们常用泡沫塑料箱运送冰冻的海鲜，这是由于泡沫塑料的( )
A. 硬度小B. 密度小C. 隔热性好D. 绝缘性好
【答案】C
【解析】解：运送冰冻的海鲜时，应该保证海鲜的温度在较长时间内不能上升太多，那么选用的运输箱体就要有很好的保温性能，也就是隔热性要好。
故选：C。
(1)隔热性好就是保温性能好，不管外面温度的变化，里面温度几乎不变；
(2)绝缘性能好其实就是不易导电；
(3)硬度大就是不易破碎；
(4)密度大就是体积相同时，质量较大。
知道物质的常见属性，并了解它们在生活生产中的应用是解答此题的关键。
2.如图是“泡沫玻璃”，它是在玻璃微粉中加入发泡剂，经高温熔化、发泡、退火而制成的非金属材料，具有容重轻、强度高、防火、隔热、防水、绝缘等特性，广泛应用于建筑领域。关于泡沫玻璃，下列说法不正确的是( )
A. 泡沫玻璃可以用于制作歌剧院的吸音墙B. 泡沫玻璃具有较强导电性
C. 泡沫玻璃的密度比普通玻璃小D. 泡沫玻璃可以用于做建筑外墙的保温材料
【答案】B
【解析】【分析】
本题是阅读材料题目，明确泡沫玻璃具有的物理属性，将每个选项中的应用与其物理属性对比，确定不正确的选项。
掌握不同物质的物理属性，才能正确选择，做到“物尽其用”。
【解答】
解：由材料知，泡沫玻璃具有防水，无毒、耐腐蚀、防蛀、不老化、绝缘、防电磁波、防静电、机械强度高、与各类泥浆粘结性好等特性。是一种性能稳定的建筑外墙和屋面隔热、隔音、防水材料。
A、泡沫玻璃具有隔音性能好的特点，所以可以用来做高速公路旁的隔音墙，故A正确；
B、泡沫玻璃具有绝缘性能好的特点，所以不能用来做导线，可以用作导线的外壳，故B错误；
C、泡沫玻璃具有容重轻的特点，所以密度比普通玻璃小，故C正确；
D、泡沫玻璃具有隔热性好的特点，所以可用作建筑外墙和屋面隔热材料，故D正确。
3.下列实例中，通过做功改变物体内能的是( )
A. 物体放在取暖器旁温度升高B. 反复弯折铁丝，弯折处温度升高
C. 食品放入电冰箱后温度降低D. 医生用冰袋给发热的病人降温
【答案】B
【解析】解：
A、物体放在取暖器旁，物体从取暖器中吸收热量，使物体的内能增大，属于通过热传递改变物体的内能，故A不符合题意；
B、反复弯折铁丝，人对铁丝做功，将机械能转化为内能，使弯折处温度升高、内能增大，是通过做功的方法改变铁丝的内能，故B符合题意；
B、食品放入电冰箱，食品放出热量，温度降低、内能减小，属于通过热传递改变物体的内能，故C不符合题意；
D、医生用冰袋给发热的病人降温，人体放出热量、内能减小，属于通过热传递改变物体的内能，故D不符合题意。
故选：B。
4.如图所示的实验或事例中，属于通过热传递途径改变物体内能的是( )
A. 压缩空气的过程B. 太阳能加热水
C. 钻木取火D. 搓手取暖
【答案】B
【解析】A、压缩空气做功，空气内能增加，温度升高，是通过做功的方式增加了空气的内能，故A不合题意；
B、太阳能加热水，水吸收热量，内能增加，温度升高，是通过热传递增加了水的内能，故B符合题意；
C、钻木取火，克服摩擦做功，使木头的内能增加，温度升高，是通过做功的方式增加了木头的内能，故C不合题意；
D、搓手取暖，两手克服摩擦做功，手的内能增加，温度升高，是通过做功的方式增加了手的内能，故D不合题意。
故选：B。
【分析】
改变物体内能有两种方式：做功和热传递。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，做功实质是能量的转化；热传递实质是热量从一个物体转移到另一个物体，或者是从一个物体的高温部分传到低温部分。热传递是能量的转移过程，而做功是能量的转化过程。
5.关于热量，下列说法正确的是( )
A. 热水比冷水含的热量多B. 一大桶水比一小桶水含的热量多
C. 一个物体内能越多，它具有的热量越多D. 热量是热传递过程中物体内能的改变量
【答案】D
【解析】解：A、热水比冷水含有热量多，不对，不能说含有或者具有热量．
B、一大桶水比一小桶水含有的热量多，不对，不能说含有或者具有热量．
C、一个物体内能越多，它具有的热量越多，不对，热量不是状态量，不能说含有或者具有热量．
D、热量总从高温物体传递到低温物体，正确，热量只存在于热传递或热交换过程中．
故选D．
热量是过程量，就是说，热量只存在于热传递或热交换过程中，只能说吸收或放出热量，热量传递等；热量不是状态量，不能说含有或者具有热量．
此题是一道易错题，很多同学不能理解：热量不是状态量，不能说含有或者具有热量，只能说放出或者吸收．
6.关于热和能，正确的说法是( )
A. 热传递过程中，内能大的物体放出热量B. 物体温度升高一定是吸收了热量
C. 冬天搓手变暖是通过做功使手的内能增大D. 热胀冷缩中的“热”“冷”是指内能
【答案】C
【解析】【分析】
正确理解温度、热量与内能的关系。解决问题的诀窍是：物体吸热或温度升高，内能一定增大；但物体的内能增大，不一定是由物体吸热或温度升高引起的。
(1)热传递的条件是存在温度差；
(2)内能的大小与质量、温度、状态等因素有关；
(3)物体的内能发生变化，可能表现在物体的温度变化，也可能是状态的变化。；
(4)1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。
【解答】
A.热传递过程中，温度高的物体放出热量，故A错误；
B.物体温度升高，可能是物体吸收了热量，也可能是对物体做了功，故B错误；
C.冬天搓手时，克服摩擦做功，使手的温度升高，是通过做功使手的内能增大，故C正确；
D.热胀冷缩，是指物体的温度升高而膨胀、温度降低而收缩；所以，热胀冷缩中的“热”“冷”是指温度的高低；故D错误。
故选：C。
7.下列关于内能的说法，正确的是( )
A. 0℃的冰块内能为零B. 温度低的物体一定比温度高的物体内能小
C. 运动的物体一定比静止的物体内能大D. 0℃的冰化成0℃的水，内能增加
【答案】D
【解析】解：A、0℃的冰块内的分子也有动能和分子势能，因此它也有内能。故A错误；
B、不同物体内能大小还与物体的质量有关，温度高的物体内能不一定就大。故B错误；
C、物体的内能和物体的运动状况无关。故C错误；
D、冰在熔化过程中，吸收热量，内能增加，但是温度不变。故D正确。
故选：D。
内能是指物体内所有做无规则运动的分子的动能和分子势能的总和。内能的大小跟物体的温度和物体的质量大小有关。同一物体温度升高，物体的内能增大；对不同物体来说，内能大小还与物体的质量有关。热传递可以改变物体的内能，物体吸收热量，内能增加。
此题考查的知识点比较多，有①一切物体都有内能；②内能大小不但和物体的温度有关，还与物体的质量有关；③热传递可以改变物体的内能。
8.下列关于内能的说法，正确的是( )
A. 0℃的冰块内能为零
B. 温度低的物体一定比温度高的物体内能小
C. 内能不可能通过做功的方式完全转化为机械能
D. 热传递一定是从内能多的物体传给内能少的物体
【答案】C
【解析】解：
A、一切物体都具有内能，0℃的冰也有内能；故A错误；
B、影响内能大小的因素有温度、质量和状态，因此，温度低的物体不一定比温度高的物体内能小，故B错误；
C、内能可以通过做功的方式转化为机械能，比如热机的做功冲程，但一定会存在内能的损失(如散热损失)，因此，内能不可能完全转化为机械能，故C正确；
D、热传递一定是从温度高的物体传向温度低的物体，或从物体温度高的部分传向温度低的部分，而不是从内能多的物体传给内能少的物体，故D错误。
故选：C。
(1)一切物体都有内能；
(2)内能是指物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，内能与物体的温度、质量和状态有关；
(3)做功可以改变物体的内能，在能量转化过程中往往会有能量的损耗；
(4)热传递的条件是存在温度差。
此题考查了学生对内能概念、内能大小的影响因素、改变内能的方法等知识点的理解，是一道综合题。
9.以下说法中正确的是( )
A. 温度高的物体比温度低的物体含有的热量多
B. 温度从高温物体向低温物体传递
C. 热量从高温物体向低温物体传递
D. 热量从热量多的物体向热量少的物体传递
【答案】C
【解析】解：A、物体的内能除了与温度有关以外，还和物质的种类、质量等因素有关，故A说法不对；
BC、两个不同温度的物体之间发生热传递时，传递的是热量而不是温度，故B说法不对、C正确；
D、热传递的条件是温度差，而不是“热量差”，而且“热量多的物体”的说法本身就是错误的。故D说法不对。
故选：C。
解答此题用到以下知识：
(1)物体的内能虽然与温度有关，但不同的物体不能简单地根据温度的高低来比较内能的大小；
(2)热传递的条件是两个物体之间存在温度差，热量从高温物体传给低温物体。发生热传递时，传递的是热量而不是温度。
该题考查了热量传递的条件，注意对热量、温度、内能等概念的辨析，不能乱用。
10.南极是世界上最冷的地方，常年平均气温是−25℃。一天，南极上的小企鹅豆豆和丁丁之间发生了一次有趣的对话，部分说法如下，其中正确的是( )
A. 豆豆：呵呵，这里太冷了，冰山肯定没有内能了
B. 丁丁：不对，冰山的温度低，所含热量少
C. 丁丁：唉，反正我现在一点温度也没有了，冻死喽
D. 豆豆：呵呵，我们一起跳舞吧，这样暖和一些
【答案】D
【解析】略
11.在种植蔬菜的时候常常采用塑料薄膜做大棚，这是因为塑料薄膜透光性______(选填“好”或“差”)，导热能力______(选填“强”或“弱”)。
【答案】好 弱
【解析】解：解：蔬菜大棚覆盖塑料薄膜的目的是：1、让阳光能够照射到大棚内，即透光；2、防止散热，使大棚内的温度维持在一定范围内，即保温，因为塑料薄膜的透光性好，导热能力弱，所以用塑料薄膜做大棚。
故答案为：好；弱。
从覆盖塑料薄膜的目的与作用分析解决此题。
农民在种植蔬菜时采用塑料薄膜做大棚的目的是透光保温。
12.国产大飞机研制成功，在机体主结构上，设计人员使用了第三代铝锂合金材料，由于铝锂合金______ 更小，所以相比于同体积的普通铝合金______ 更小。舱壁的新型复合材料，因其具有良好的______ 性能，可有效维持舱内的温度，降低能耗。纳米材料是由纳米颗粒经过特殊制备得到的，室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这一事例表明纳米铜具有较好的______ (选填“硬度”、“延展性”或“磁性”)。
【答案】密度 质量 隔热 延展性
【解析】(1)飞机在机体主结构上，使用了第三代铝锂合金材料，由于铝锂合金的密度更小，所以与同体积的普通铝合金相比其质量更小；
(2)舱壁的新型复合材料，因其具有良好的保温性能，所以可有效维持舱内的温度，降低能耗；
(3)室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这一事例表明纳米铜具有较好延展性。
故答案为：密度；质量；隔热；延展性。
(1)体积一定的不同物质，质量与密度成正比；
(2)飞机舱内要保持一定的温度，舱壁材料要具有良好的隔热性能；
(3)物体在外力作用下能延伸成细丝而不断裂的性质叫延展性，在外力(锤击或滚轧)作用能碾成薄片而不破裂的性质。
不同的物质具有不同的物理属性，了解材料的不同性质，针对选用即可。
13.气凝胶是当今世界上密度最小的固体。小晨对它很感兴趣，做了如图所示的实验。甲图中，她用酒精灯直接给树叶加热，发现树叶很快被烧焦；乙图中，她在树叶下放了一块气凝胶，然后用酒精灯给气凝胶加热，经过相同时间后，发现气凝胶的状态没有变化，而且树叶完好。这一实验现象说明：气凝胶具有______的特性。
【答案】隔热且耐高温
【解析】普通酒精灯燃烧时的外焰温度为400℃～500℃，用酒精灯直接给树叶加热，发现树叶很快被烧焦，而在树叶下放了一块气凝胶，然后用酒精灯给气凝胶加热，经过相同时间后，树叶完好，说明气凝胶具有良好的隔热性；气凝胶的状态没有变化，说明气凝胶具有耐高温的特点。
14.内能是物体内部所有分子热运动的动能与势能的总和．如图所示是北极的冰山，它的温度可达零下数十摄氏度，则这些冰的分子 (填“有”或“没有”，下同)做热运动，所以这些冰 内能．若冰在太阳的照射下熔化，则在冰熔化的过程中，它的内能 ，这是通过 的方式改变的．
【答案】有
有
增加
热传递

【解析】 解：冰的分子在永不停息地运动，故冰山有内能；在阳光照射下冰会熔化，在熔化过程中，冰不断吸热，内能增加，属于热传递改变了内能．
15.我们感到冷时，有时会搓手，有时会对着手哈气，前者是通过____的方式取暖，后者是通过____的方式取暖。两种方式都能增加物体的内能。
【答案】做功；热传递
【解析】【分析】
(1)做功和热传递都可以改变物体的内能，它们的主要区别是：做功是能量的转化，而热传递是能量的转移；
(2)内能的大小与物体的质量、温度等有关；
做功和热传递是改变物体内能的两种方法，是等效的，但有着本质的区别：做功是能量转化的过程，是其他形式能和内能的转化；热传递是能量的转移过程，是内能从一个物体转移到另一个物体上。
【解答】
搓手时，两手相互摩擦做功，机械能转化内能，是通过做功的方式改变物体内能的；
用暖水袋取暖是把暖水袋的热量转移到身体上，是通过热传递的方式改变内能的；
在上述过程中，物体的质量都没有改变，但温度升高，所以内能增加，故上述两种方式都能使得物体的内能增加。
故答案为：做功；热传递。
16.在“探究冰熔化时温度的变化规律”实验中，某时刻温度计的示数如图甲所示，其读数为______℃.图乙是冰熔化时温度的变化曲线。由图可知，冰在熔化过程中，温度______(选填“升高”“降低”或“不变”)，内能______(选填“增加”“减少”或“不变”)。
【答案】2 ;不变 ;增加
【解析】分析：
(1)读取温度计的示数时，要看清分度值以及示数在零上还是零下，再根据液面位置读出示数；
(2)晶体熔化时吸收热量，内能变大，温度不变。
本题以探究“冰熔化时温度变化规律”实验，主要考查了温度计的正确读数、温度与时间变化图像的认识。属于一道基础题。
解答：
读图甲可知，温度计的分度值为1 ℃，示数为2 ℃；
由图乙可知，冰在熔化的过程中吸热，温度保持不变，内能增加；
故答案为：2；不变；增加。
17.0℃的冰在熔化过程中，其温度______ 内能______ ；(均填变大，变小或不变)，多出的这部分能量是以______ (选填“分子动能”或“分子势能”)的形式存在的。
【答案】不变 变大 分子势能
【解析】解：因为0℃的冰熔化成0℃的水需要吸收热量，内能增大；因为内能包括分子动能和分子势能，由于温度不变，分子平均动能不变，因此多余部分能量应该是分子势能的大小。
答：不变；变大；分子势能。
冰熔化成水时需要从外界吸收热量，从而改变分子势能的大小。
解决此类问题要结合物态变化过程中的吸热和放热现象及内能进行分析解答。
18.生活中的“热”含义非常丰富，物理学中，“天气很热”中的“热”是指______；“两手相互摩擦手会发热”的“热”是指______。(选填“温度”、“热量”或者“内能”)“钻木”能“取火”，说明通过________ 可以改变物体的内能；“烤火”能“取暖”，说明通过_____________可以改变物体的内能．
【答案】温度；内能；做功；热传递。
【解析】【分析】
本题主要考查内能以及改变物体做功的两种方式，较为简单。
“热”在不同的物理量中含义不同，天气很热指温度高，两手相互摩擦手会发热”的“热”是指内能增加；改变内能的两种方式有做功和热传递，据此分析。
【解答】
“天气很热”中的“热”是指温度很高，“两手相互摩擦手会发热”的“热”是指内能，
“钻木”能“取火”，说明通过做功可以改变物体的内能；“烤火”能“取暖”，说明通过热传递可以改变物体的内能。
故答案为：温度；内能；做功；热传递。
19.下面两句话里“热”字表示什么物理量(选填“温度”“内能”或“热量”)①物体放热________ ②摩擦生热________。
【答案】热量；内能
【解析】【分析】
本题主要考查学生对：“热“表示什么物理意义的了解和掌握，是一道中档题。
(1)热量是指物体在热传递过程中，能量转移的多少，是一个过程量，不能说物体含有多少热量，只能说吸收或放出多少热量；
(2)摩擦生热，是机械能转化为内能。
【解答】
物体放热，是指在热传递过程中放出热量，故“热”指热量。
摩擦生热，是机械能转化为内能，故“热”指内能。
故答案为：热量；内能。
20.根据图中实验回答问题。

(1)如图1所示，在热水和冷水中分别滴入两滴墨水，不要搅动杯中的水，热水杯中的墨水扩散得快，选用热水和冷水做实验的目的是便于探究分子无规则运动的速度与______ 的关系。
(2)如图2所示，瓶内装有少量的水，水上方有水蒸气，塞紧瓶塞，用打气筒向瓶内打气，当塞子跳起时，有白雾产生，白雾是水蒸气______ 而成的，这说明气体对外做功时，内能______ ，温度______ 。
(3)如图3所示，热机的这个冲程是通过______ 的方式改变它的内能的。
(4)如图4所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，用酒精灯给水加热至沸腾的过程中，这是用______ 的方法使水的内能增加；当软木塞被冲出时，发生的能量转化是______ 。
【答案】温度 液化 减少 降低 做功 热传递 内能转化为机械能
【解析】解：(1)在分别盛有热水和冷水的玻璃杯中，小心地滴入一滴墨水，会看到滴入热水中的墨水扩散得快；选用热水和冷水做实验，这是因为冷水和热水的温度不同，以便于探究分子无规则运动速度与温度的关系；
(2)瓶子里装有一些水，用力打气，瓶内的气体对瓶塞做功，瓶内气体的内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气液化成小水珠，出现白气；
(3)由图可知，热机两个气阀都关闭，活塞向下运动，所以是做功冲程，做功冲程内能对外做功，将内能转化为机械能，是通过做功的方式改变物体的内能的；
(4)在试管中装些水，用酒精灯加热的过程中，酒精燃烧将化学能转化为内能，这些内能传递给试管中的水；使得水的内能增加，产生大量的水蒸气，试管内的气体压强增大，大于外界的大气压，水蒸气就会将塞子冲出，即对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能。
故答案为：(1)温度；(2)液化；减小；降低；(3)做功；(4)热传递；内能转化为机械能。
(1)物质是由分子组成的，组成物质的分子在不停地做无规则运动；分子的运动与温度有关，温度越高，分子运动越快，因此分子的运动被称为热运动；
(2)改变物体内能的两种方法：对物体做功、热传递，对物体做功物体的内能增加，物体对外做功，物体的内能减少；物体吸收热量内能增加，物体放出热量内能减少；
(3)四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，根据气门的状态和活塞运动的方向确定冲程的类别，做功可以使内能与机械能之间进行转化；
(4)利用内能做功过程，先通过燃料燃烧增加内能，而后内能对外做功，即将内能转化为机械能。
本题考查了分子热运动、做功和热传递改变物体的内能以及能量转化的相关知识，综合性较强，难度不大。