考点14 热和能 备战中考物理一轮复习知识点+练习（含答案解析）

专题14热和能

考试大纲

1.了解分子动理论的初步知识；

2.知道物体的内能，知道影响内能大小的因素，改变内能的两种方式；

3.掌握比热容的概念，能利用比热容解释有关现象；

4.了解热机的工作原理，知道汽油机、柴油机的工作原理及能量转化；

5.知道热机的效率；知道提高热机效率的途径；

6.知道能量的转化和守恒。

网络图 

知识点梳理

要点一 、分子热运动

1.物质的构成：常见物质是由分子、原子构成的。　

2.分子的热运动：

（1）扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。

（2）影响扩散快慢的因素：温度。

（3）扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。

3.分子之间的作用力：分子之间既存在斥力也存在引力。

[归纳梳理]

1.物体内部大量分子的无规则运动叫做分子的热运动。温度的高低是物体内分子热运动剧烈程度的标志。温度越高，分子热运动越剧烈，扩散越快。

2.分子之间的引力和斥力同时存在，只是对外表现不同：

（1）当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为斥力。

（2）当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为引力。

3、分子动理论的基本观点：

（1）常见物质是由大量的分子、原子构成的；

（2）物质内的分子在不停地做热运动；

（3）分子之间存在引力和斥力。

例1：学习了分子动理论之后，小明总结了很多生活中与分子动理论有关的现象，下列总结中不正确的是（　　）

A．“花气袭人知骤暖”说明分子的热运动与温度有关

B．腌制咸鸭蛋就是通过扩散使盐进入蛋中

C．面包能被压扁，说明分子间有间隙

D．“破镜不能重圆”是因为分子间的距离太大，作用力变得十分微弱

例2：如图所示，两个表面光滑的铅块相互挤压后会结合在一起，即使下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开，这个现象表明（　　）

A．分子在不停地运动

B．分子间有引力

C．分子间有斥力

D．分子间有间隙

要点二 、内能

1.定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。

2.单位：焦耳，符号：J。

3.影响内能大小的因素：温度、质量、体积、状态等。

4.改变内能的方式：热传递、做功。

5. 内能与机械能的区别：物体的内能大小与物体内部分子的热运动以及分子间的相互作用情况有关，是物体能量的微观表现；物体的机械能则与整个物体的机械运动情况及相对位置有关，是物体能量的宏观表现。物体的内能在任何情况下都不会为零（因为分子不停地做无规则运动总有动能），而物体的机械能可以相对为零。所以内能和机械能是两种不同形式的能量。

[归纳梳理]

1.内能与温度：同一个物体，它的温度越高，内能越大。物体的温度升高，内能增加，内能增加，温度不一定升高，如：晶体熔化的过程，物体吸收热量内能增加，但是温度不变。

2.热传递：

（1）发生条件：温度差。

（2）方向：能量从高温物体传递到低温物体。

（3）结果：物体温度相同。

（4）实质：内能的转移。

3.热量：热传递中，传递的能量的多少叫热量。即“热量”是一个过程量，只能说“吸收”或“放出”了热量，不能说物体含有热量。热量的单位是焦耳（J）。

4.做功：外界对物体做功，物体内能增加；物体对外界做功，物体内能减小。做功的实质是能量的转化。

例1：关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）

A．0℃的物体没有内能 B．温度越高的物体，具有的内能越大

C．内能不等的物体接触时可能不发生热传递 D．物体的温度越高，所含热量越多

例2：下列关于温度、热量和内能说法中正确的是（　　）

A．热量总是从高温物体传递给低温物体

B．物体内能增加，温度一定升高

C．物体的温度越高，具有的热量越多

D．热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体

要点三 、比热容

1.定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。符号c

2.单位：焦每千克摄氏度，符号是J/(㎏·℃）。

3.热量的计算：

（1）吸热公式：

　　式中Q吸表示物体吸收的热量，c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度。（t-t0）表示温度的升高量。

（2）放热公式：

　　式中（t0-t）表示物体温度的降低量。

[归纳梳理]

1.比热容是物质本身的一种性质：

（1）同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收（或放出）热量的多少及温度的改变无关。

（2）同一种物质在不同的状态下比热容不同，如冰、水的比热容是不同的。

2.水的比热容比较大，是4.2×103J/(㎏·℃）。主要表现：

（1）由于水的比热容较大，一定质量的水升高（或降低）一定的温度吸收（或放出）的热量较多，我们用水作为冷却剂和取暖用。

（2）由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气候。夏天，太阳晒到海面上，海水的温度升高过程中吸收大量的热，所以人们住在海边并不觉得特别热；冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温降得不是太低，所以住在海边的人又不觉得特别冷。

例1：小明根据下表中几种物质的比热容得出结论，下列结论中正确的是（　　）

A．固体的比热容都比液体的比热容小

B．质量相等的水和煤油吸收相同的热量，煤油的末温高

C．质量相等的铝块和铜块温度都降低5℃，铝块放出的热量多

D．比热容是物质的一种特性，不同物质的比热容一定不同

例2：由可得，对于同一种物质的比热容c，下列说法正确的是（　　）

A．若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍

B．若质量增大一倍，则比热容减至一半

C．若加热前后的温度差增大一倍，则比热容减小一半

D．无论质量和温度差是多少，比热容都一样

要点四 、热机

1.热机：利用内能做功的机械。

2.热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。

3.内燃机：燃料直接在发动机的汽缸内燃烧产生动力的热机。

（1）种类：汽油机和柴油机

（2）四个冲程：活塞在汽缸内往复运动，从汽缸缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程，汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。在一个工作循环中，汽缸内的活塞往复两次，曲轴转动两周。四个冲程中只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮惯性完成的。一个工作循环有两次能量转化，在压缩过程中，机械能转化为内能，在做功过程中，内能转化为机械能。

4.燃料的热值：

（1）定义：把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。

（2）单位：焦每千克，符号：J/kg。

（3）热量的计算：，—燃料完全燃烧后放出的热量，m—质量，q—燃料的热值。

5.热机的效率：

（1）定义：用来做有用功的那部分内里，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。

（2）公式：。

[归纳梳理]

1.汽油机和柴油机的异同点：

2.燃料在热机中燃烧时，总有一小部分燃料不能完全燃烧而损失掉，燃料释放出的内能只有一部分用来推动热机的运动，即转化为热机的机械能，其余的能量在废气、散热、机械摩擦中损失掉了，其中废气带走的能量最多，所以设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。热机的效率是热机性能的一个重要指标，热机的效率越高，它的机械性能就越好。

例1：如图为汽油机工作循环中的两个冲程，关于这两个冲程的说法正确的是（　　）

A．甲图所示冲程中，汽缸内物体的内能不变

B．甲图所示冲程发生的能量转化主要是机械能转化为内能

C．乙图所示冲程是靠飞轮的惯性完成

D．乙图所示冲程为压缩冲程

例2：很多男生会利用喝完的饮料瓶进行了如图所示的游戏，在饮料瓶中留有少量水，盖紧瓶盖，扭转瓶子，再轻轻扭松瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶口出现白雾。关于上述过程，下列说法中不正确的是（　　）

A．图甲瓶盖内的螺旋是斜面的变形，起到了省力的效果

B．图乙扭转饮料瓶时，瓶内气体温度会上升

C．图丁白雾是由于热传递改变了内能

D．图丁中气体冲出时，气体的能量转化类似四冲程内燃机的做功冲程

要点五、能量的转化和守恒

1.常见的能量形式有：机械能、内能、电能、光能、化学能等。这些不同形式的能在一定的条件下可以相互转化。如摩擦生热是机械能转化为内能；水电站里的水轮机带动发电机发电是机械能转化为电能。

2.能量的转化和守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

要点诠释：

定律中能的转化，是指通过做功，能的形式发生了变化，一种形式的能转化为另一种形式的能。如钻木取火，就是通过克服摩擦做功，使机械能转化为内能。能的转移，是指同一种能从一个物体转移到另一个物体上，能的形式没有变化，如热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体。

例1：如图所示是不同形式的能量的相互转化图，下列说法不正确的是（　　）

A．序号⑩的实例可以是摩擦生热

B．序号④的实例可以是给充电宝充电

C．圆圈内B的能量形式是电能

D．各种形式的能量都可以无条件的相互转化，且转化过程都要遵守能量守恒定律

例2：如图所示为内燃机的能量流向图，下列说法正确的是（　　）

A．使燃料燃烧更加充分，可以增大燃料的热值

B．图中（1）处应该是燃料燃烧后产生的内能

C．该热机效率不可能达到100%，但一般在80%以上

D．增加热机工作的时间，热机效率并不会增加

中考真题

类型一、基础知识

1．（2022·西藏·中考真题）一切物质的分子都在不停地做无规则运动，下列生活现象能体现分子热运动的是（　　）

A．酥油茶飘香 B．赛马尘土飞扬

C．歌声余音绕梁 D．冬天大雪纷飞

2．（2022·江苏淮安·中考真题）日常生活中，物体内能的改变，通过做功方式实现的是（　　）

A．照晒取暖 B．摩擦生热 C．冰敷降温 D．炉火加热

3．（2022·山东济南·中考真题）炎炎夏日，小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现，在这里白天的风常常从海面吹向陆地，而每到夜晚风却从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析，并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图，如图所示。形成这一现象的主要原因是（　　）

A．海水的密度小于砂石的密度 B．海水的密度大于砂石的密度

C．海水的比热容小于砂石的比热容 D．海水的比热容大于砂石的比热容

4．（2022·山东日照·中考真题）喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶子（如图乙）；轻轻扰动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾（如图丙）。图乙和图丙所示的过程，分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似，这两个冲程是（　　）

A．吸气冲程和压缩冲程 B．压缩冲程和做功冲程

C．做功冲程和排气冲程 D．压缩冲程和排气冲程

类型二、知识运用

5．（2022·湖南湘西·中考真题）以下情景中，将电能转化为机械能的是（　　）

A．核电站利用反应堆产生内能 B．电动机通电转动的过程

C．光伏电池充电的过程 D．汽油机的做功冲程

6．（2022·山东滨州·中考真题）关于内能和内能的利用。下列说法中正确的是（　　）

A．5月的街头，杨花飞絮随风舞，好似雪花满天飞，说明分子在不停地做热运动

B．新能源汽车实现了“零排放”，其效率达到了100%

C．我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料，是因为氢的密度小

D．内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能

7．（2020·湖南株洲·中考真题）如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是：与海洋相比，陆地的土地（        ）

A．比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高

B．比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低

C．比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高

D．比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低

8．（2022·甘肃金昌·中考真题）2022年“新冠”疫情在我国多地点状发生，配戴医用口罩可以有效阻止病毒传播，使用含氯消毒剂能有效杀死病毒。已知“新冠病毒”的直径约为10﹣7m，原子的直径约为1nm，下列说法正确的是（　　）

A．医用口罩可以有效阻止病毒传播，是因为口罩材料分子之间没有空隙，病毒无法通过

B．微粒按照由大到小排列顺序为：新冠病毒—原子—质子—原子核

C．喷洒过含氯消毒剂的场所会有刺鼻的气味，是因为分子永不停息地做无规则运动

D．病毒在空气中传播是扩散现象

模拟练习

一、单选题

1．火锅，古称“古董羹”，因食物投入沸水时发出的“咕咚”声而得名，是中国独创的美食之一，倍受川渝人民的喜爱。在吃鸳鸯火锅时，一般会发现油腻的红锅比清淡的白锅先开；冬天吃火锅时，火锅上方“白雾缭绕”；吃完后衣物上有火锅的香味关于吃火锅涉及的物理现象，下列说法中正确的是（　　）

A．红锅先开说明油的沸点比水低

B．白锅因液面缺少油膜阻碍，汤液蒸发带走热量较多而升温较慢

C．“白雾”是水蒸气凝华形成的

D．衣物上残留的香味，说明香料分子在做机械运动

2．关于内能和热量，下列说法正确的是（　　）

A．物体的温度升高，内能增大

B．物体运动的越快，物体的内能越大

C．物体吸收热量，温度一定升高

D．温度越高的物体，所含的热量越多

3．人们常说“破镜重圆”，但实际上摔碎的玻璃镜是不能重新结合起来的，其原因是（　　）

A．分子在不停地做无规则运动

B．由于摔碎分子间力的作用主要表现的是斥力

C．玻璃镜断裂处分子间距很大，分子间几乎没有作用力

D．是因为工人师傅的操作技术不行

4．下列关于内能、热量、比热容、热值的说法正确的是（　　）

A．某-20℃的物体A所具有的内能一定比0℃冰块的内能要少

B．内能小的物体可能将热量传递给内能大的物体

C．由可知，某种物质的比热容与其吸收的热量成正比，与质量和升高的温度成反比

D．0.5kg煤不完全燃烧时比1kg煤完全燃烧时的热值要小

5．如图所示为四冲程内燃机工作示意图，下列说法正确的是（　　）

A．在一个工作循环中，工作过程依次是乙、甲、丁、丙

B．依靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丁

C．丁图冲程能量转化为内能转化为机械能

D．飞轮转速，则该汽油机能做功次

6．用相同的酒精灯分别对a、b两种液体加热，根据测得的数据分别描绘出两种液体的温度随时间变化的图像（如图乙），在相同的时间内两种液体吸收的热量相等，不计热量散失，分别用ma、mb、ca、cb 表示两液体的质量和比热容，在给出的四个判断中，下面的组合正确的是（　　）

①ca=cb，ma<mb     ②ca =cb，ma>mb

③ma=mb，ca >cb     ④ ma=mb，ca <cb

A．①③ B．①④ C．②③ D．②④

7．质量相等的铜块和铝块分别放出相等热量时（c铝>c铜），则（　　）

A．铜块降低的温度比铝块多 B．铜块和铝块降低的温度相同

C．铝块末温一定比铜块高 D．铝块和铜块末温一定不同

8．如图所示，在玻璃瓶中放入少量水，用中间插有玻璃管的橡皮塞盖紧瓶然后往瓶中打气，当气压达到足够大时，橡皮塞从瓶口冲出，原来透明的瓶内充满了白雾，下列说法正确的是（　　）

A．瓶内充满的白雾是水蒸气

B．瓶内充满的白雾是水蒸气汽化成的小液滴

C．橡皮塞冲出时，气体的温度升高

D．橡皮塞冲出时，气体对橡皮塞做功，内能减少

二、填空题

9．在烧瓶中盛有初温为10℃，质量是0.5kg的某种液体，用酒精灯加热，液体吸收了4.2×104J的热量，此时液体的温度升高到 ________℃[液体比热容为2.8×103J/（kg•℃）]。若将烧瓶中的液体倒去一半，其液体的比热容________（选填“变小”、“不变”或“变大”）。这种液体的吸热能力比水 ________（选填“强”或“弱”）。

10．如图所示为趣味物理社团制作的“噗噗船”。与铜管相连的水槽充水，且铜管另一端置于在水下。当水槽内的水被蜡烛加热，随着水温升高，水的比热容 ___________（选填“增加”、“减小”或“不变”），产生的水蒸气从管口喷出，发出“噗噗”的声响，船就会在水池中向前移动，“噗噗船”水槽内的水汽化是通过 ___________改变内能，然后将水蒸气的内能转化为了船的 ___________。

11．甲、乙两只相同的杯子放置在水平桌面上，分别盛有质量相等、温度不同的纯净水，其中一杯装有常温下的水，另一杯装有70℃的热水，同时向两只杯子中分别滴入一滴黑色墨水，过一会儿观察到如图所示的现象，由现象可以判断 ___________杯装的是热水，整杯水变黑属于 ___________现象，甲、乙现象不同说明 ___________。

12．小莉在某次体育训练时，身体散发了8.8×103J的热量，这些热量至少要完全燃烧 ___________kg的天然气才能获得，若用这些天然气给水加热，天然气燃烧放出的热量有84%被水吸收，则它可以使质量为100g，初温是30℃的水温度升高到 ___________℃；上述天然气用掉一半时，其热值 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（已知水的比热容为，天然气的热值为4.4×107J/kg）

三、综合题

13．小明设计了如图1所示实验，在试管内装入适量的水，用橡皮塞塞住，用酒精灯加热至水沸腾，会看到橡皮塞被弹出。请回答以下问题：

（1）在加热的过程中，是通过 ___________方式增加水的内能的；

（2）在橡皮塞被弹出时，水蒸气的内能转化成橡皮塞的 ___________能；

（3）该实验中能的转化与图2哪个冲程相同 ___________。

14．研究表明，适度加热对牛奶中的主要营养成分不会造成影响，温度升高后，只有其中的维生素B维生素C和风味物质会发生变化。小明妈妈用质量为0.625kg初温为95℃的热水给小明加热牛奶。牛奶的质量为0.42kg、初温为25℃，加热一段时间后，它们的共同温度为75℃。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），若水所放出的热量全部被牛奶吸收，请你综合应用所学知识解答下列问题：

（1）煮沸加热牛奶时，我们能闻到淡淡的奶香，这属于 ___________现象；用水加热牛奶是通过 ___________的方式改变牛奶的内能，该过程中牛奶的内能 ___________；（选填“增大”、“不变”或“减小”）

（2）加热过程中水放的热量是多少J___________；

（3）牛奶的比热容是多少J/（kg·℃）___________。

15．分子之间存在相互作用力。分子间的作用力由吸引力和排斥力组成，吸引力对抗拉伸，排斥力对抗压缩。如图所示为分子间作用力关系图，r表示两分子间的距离，r0表示吸引力和排斥力相平衡的距离，F斥表示斥力曲线，F引表示引力曲线，F表示合力曲线。当两个分子相距较远时，F表现为吸引力，当两个分子非常接近时，F表现为排斥力。

①分子间的引力和斥力都与 ___________有关。固体和液体很难被压缩，说明分子之间存在 ___________。分子间的F斥和F引随都r的增大而 ___________；

②有关分子之间作用力说法正确的是 ___________

A．当r=r0时，分子间没有排斥力或吸引力

B．当r＜r0时，分子之间只有排斥力

C．当r>r0时，分子之间只有吸引力

D．当r=10r0时，分子间的作用力可以忽略不计

16．涡轮喷气发动机如图所示为某轴流式涡喷发动机，其结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成。其中压气机与涡轮装在同一条转轴上。工作时，空气首先进入发动机的进气道，当飞机飞行时，可以看作气流以飞行速度流向发动机，由于飞机飞行的速度是变化的，而进入压气机气流速度有一定限制，因而进气道的功能就是通过可调管道来调整气流速度，使进入进气道的气体全部通过可调管道。空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室。这部分气体在燃烧室中与燃料燃烧，产生的高温高压气流推动涡轮，一边带动压气机正常工作，一边从尾喷管喷出推动飞机飞行。一架搭载某涡轮喷气发动机的飞机，其部分参数如下表。其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。

（1）喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为___________能，从而提供动力。空气流过压气机时内能___________（选填“增大”“减小”或“不变”）；

（2）关于涡轮喷气发动机，下列说法中正确的是___________ ；

A．进气道中吸入的是空气和燃气的混合气体

B．燃料耗尽后还可利用压气机压缩气体推动涡轮转动

C．尾喷管中喷出的气流对飞机做功

（3）已知上述飞机所受空气阻力与运行速度的关系如图乙所示，当飞机以200m/s的水平速度匀速巡航时，在巡航1h的过程中，需要多少kg的航空燃油___________？

（4）若涡轮喷气发动机的功效是指发动机提供给飞机的推力与发动机机械功率的比值，则其功效为多少___________N/W。