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决胜2020年中考物理压轴题全揭秘 专题12内能和热机
【考点1】：内能
【例1】（2019?日照）下列名句或短语，从物理角度分析正确的是（ ）
A．破镜不能重圆﹣﹣分子间存在斥力
B．冰，水为之，而寒于水﹣﹣凝固过程吸热 C．“扬汤止沸”不如“釜底抽薪”﹣﹣沸腾过程温度不变
D．花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴﹣﹣分子的运动导致“花气袭人”
【变式1-1】5℃的冷水和60℃的热水混合，得到50℃的温水。若不计热损失，可以判断（ ）
A．混合前热水的内能不一定比冷水的内能多 B．混合前热水的内能一定比冷水的内能多 C．热水质量不一定比冷水质量大； D．热水质量一定比冷水质量小
【变式1-2】（2019?绵阳）分子之间既有引力又有斥力。其中，分子之间的斥力大小F斥随着分子间距离r
变化的情况如图所示。根据图象可知：分子之间斥力的大小（ ）
A．随着分子间距离的增大先增大后减小 B．随着分子间距离的增大先减小后增大 C．随着分子间距离的减小而减小 D．随着分子间距离的减小而增大 【考点2】：比热容
【例2】（2019?滨州）质量和温度都相同的甲、乙两种物质，用同样的加热器进行加热，它们温度随时间
变化的图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲物质的沸点一定是80℃，乙物质的沸点一定是40℃ B．0﹣6min甲比乙吸收的热量多
C．8﹣10min甲和乙继续吸热，虽然温度各自保持不变，但甲和乙的内能都不断增加 D．甲的比热容大于乙的比热容
【变式2-1】夏天，当漫步在湖边时，会感到阵阵凉风吹来，令人心旷神怡。这时风的吹向应当是（ ）
A．白天，风从湖面吹向地面、晚间，风从地面吹向湖面 B．白天，风从地面吹向湖面、晚间，风从湖面吹向地面 C．不管是白天还是晚间，风都是从湖面吹向地面 D．不管是白天还是晚间，风都是从地面吹向湖面
【变式2-2】两种不同的液体，它们的质量、比热、初温度分别为m1和m2、c1和c2、t1和t2，且t2＞t1．若
不计热量损失，则把它们混合后的共同温度为（ ） A．
B．
C．
【考点3】热机
D．
【例3】（2019?常德）前不久，据河南南阳炒作很热的“水氢发动机”的宣传说，“水氢发动机”可以利用水来
制取氢气，从而为发动机提供高能燃料。中央电视台对此作了专题报道，认为目前的技术尚不成熟，所谓的“水氢发动机”要真正投入使用还有很长的路要走。对此，下列分析不正确的是（ ） A．氢气燃烧无污染是“水氢发动机”备受关注的原因之一 B．氢气是发动机的一种理想燃料，是因为氢气的热值大 C．“水氢发动机”是利用内能做功的机械
D．目前利用水制取氢气耗能高，因此“水氢发动机”的效率很高
【变式3-1】（2019?泰安）某载重汽车自重12t，车轮与地面的总接触面积为0.5m2，汽车以72km/h的速度
在平直公路上匀速行驶时，柴油发动机的功率为210kW，每行驶43s消耗柴油700g，柴油的热值为4.3×107J/kg，g取10N/kg。下列说法中（ ） ①完全燃烧700g柴油放出的热量为3.01×109J ②该柴油发动机效率为30% ③汽车的牵引力为1.05×104N
④若公路所能承受的最大压强为8×105Pa，汽车最多能装载40t的货物 A．只有①②正确
B．只有③④正确
C．只有①③正确
D．只有②③正确
【变式3-2】（2019?怀化）某种国产汽车，当它在某平直公路上以20m/s速度匀速行驶时，每百公里的油
耗为6L．当汽车行驶500s，则汽车消耗的汽油是 L．假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是495N．则汽油机的效率是 %（已知汽油的热值是3.3×107J/L）。 【考点4】热学综合计算
【例4】（2019?成都）用两只相同的电加热器，分别给相同体积的水和某种油加热，在开始和加热3min时
各记录一次温度，如下表所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3．c水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ油＝0.8×103kg/m3，加热的效率都为90%，油的末温没有达到它的沸点，下列说法正确的是（ ） 加热时间（min） 水的温度（℃） 油的温度（℃）
0 18 18
3 28 43
A．这种油的比热容为1.68×103J/（kg?℃）
B．这种油的比热容为2.1×103J/（kg?℃）
C．因为这种油的密度比水小，所以它的比热容比水小
D．加热效率没有达到100%，是因为电加热器没有把电能全部转化为内能
【变式4-1】（2019?绵阳）一个标准大气压下，将质量1.0kg的水从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是
J．小明家天然气热水器的热效率是84%，他某次洗澡，耗水40kg，自来水进热水器的温度是24℃，出热水器的温度是40℃，小明这次洗澡消耗天然气 m3．已知水的比热容是4.2×103J/（kg?℃），天然气的热值是3.2×107J/m3。
【变式4-2】（2019?恩施州）氢燃料是一种绿色能源，氢燃料电池工作原理如图所示。工作时，向氢电极
供应氢气，同时向氧电极供应氧气，在氢电极上由于催化剂的作用氢气变为氢离子向氧电极移动，最后在氧电极上聚集，电子则留在氢电极上，如果将两电极用灯泡连接，则会在灯泡上形成 （选填“向左”或“向右”）的电流。如果已知某氢燃料电池车输出功率为40千瓦，以80km/h的速度行驶100km，则需要消耗氢气 kg（已知燃料电池车能量转化效率为60%，每千克氢气能释放的能量为1.5×108J），这些氢气的总能量大约相当于 kg汽油完全燃烧放出的热量（结果保留一位小数，已知汽油的热值为4.5×107J/kg）。
1．（2019?上海）质量相同的两金属块，吸收相同的热量，升高的温度不同，则（ ） A．升高温度较大的金属块比热容一定大 B．升高温度较大的金属块比热容一定小 C．温度高的金属块比热容一定大 D．温度高的金属块比热容一定小
2．（2020?江西一模）王冕的《咏梅》：“冰雪林中著此身，不同桃李混芳尘。忽然一夜清香发，散作乾坤万里春。”从物理学的角度来分析，下列说法正确的是（ ） A．冰雪林中温度很低，气体分子停止运动
B．飞舞的雪花与尘土的飞扬都属于分子的运动 C．气体分子在不停地做无规则运动 D．扩散现象只能发生在气体之间
3．（2019?江西）如图所示，是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作，由此他联想到热机的四个冲程，以下与做功冲程最相似的是（ ）
A． 鼻孔吸气 B． 气沉丹田
C． 排山倒海 D． 打完收工
4．两个相同的杯子，一个装半杯热水，一个装半杯凉水，下列冷却方法放热最多的是（ ） A．先把凉开水倒人热开水杯中，再等2分钟 B．先把热开水倒入凉开水杯中，再等2分钟 C．先等2分钟，再把热开水倒入凉开水杯中 D．先等2分钟，再把凉开水倒入热开水杯中
5．有五个完全相同的杯子，其中一个盛满开水，其他杯中没有水，仅利用杯子的吸热作用，将开水的温度降低，则下列方法中效果最好的是（ ） A．将第一杯中的水，平均倒入其余四个杯子中
B．先将第一杯中的水整杯倒入第二个杯子中，等到杯子不再吸热时，再倒入第三个杯子中，以此类推，最后倒入第五个杯子中
C．先平均倒入其中两个杯子中，等到杯子不再吸热，再平均倒入剩下的二个杯子中 D．无论怎样，最终的结果都是相同的
6．某学生用两个相同的酒精灯同时分别对质量为m1、比热为c1的甲物质和质量为m2比热为c2的乙物质加热。若在相等的时间内（甲、乙物质吸收的热量相等），甲物质的温度变化比乙物质的温度变化多，则下列推断中错误的是（ ） A．若m1＝m2，则c1＜c2 C．若c1＞c2，则m1＜m2
B．若c1＝c2，则m1＜m2 D．若m1＜m2，则c1＞c2
7．把两块质量相等、比热容分别为c1和c2的金属熔合为合金，该合金的比热容为（ ） A．c1+c2
B．c1c2
C．（c1+c2）/2
D．c1c2/2
8．质量相同的三杯水，初温分别是t1，t2，t3，而且t1＜t2＜t3，把它们混合后，不计热损失，则混合温度是（ ） A．C．
+t2
B．D．t3﹣t1+
9．将50克、0℃的雪（可看成是冰水混合物）投入到装有450克、40℃水的绝热容器中，发现水温下降5℃．那么在刚才已经降温的容器中再投入100克上述同样的雪，容器中的水温将又要下降（ ） A．6℃
B．7.5℃
C．9℃
D．10℃
10．将质量为m、温度为O℃的雪（可看成是0℃的水）投入装有热水的容器中，热水的质量为M，平衡后水温下降了t；向容器中再投入质量为2m上述同样性质的雪，平衡后容器中的水温恰好又下降了t（不计热量损失），则m：M为（ ） A．1：2
B．1：3
C．1：4
D．1：5
11．（2019?鄂尔多斯）小玲在探究水的沸腾实验中，用酒灯给初温20℃，质量100g的水加热7min，共消耗了
4×103kg酒精，此过程是通过 的方式改变水的内能。若这些酒精完全燃烧放出热量的30%被水
﹣
吸收（假设水质量保持不变），则水的末温为 ℃；实验后小玲感叹到：“70%的热量都被浪费了，还污染环境!”为提高加热效率，请提出一条建议 。（q标准大气压环境）
酒精
＝3.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg?℃），
12．（2019?镇江）表面光滑的两铅块紧压后会粘在一起，说明分子间有 。如图所示，排尽轻质吸盘内空气使之与水平固定的玻璃板完全贴合，贴合面积为0.9cm2，将质量均为423g的两铅块压紧后用细线悬挂在吸盘下方，此时吸盘恰好不脱落且两铅块也未分离，则细线中的拉力为 N，此时大气压强为 Pa．g取10N/kg，不考虑吸盘与玻璃板间的分子相互作用。
13．（2019?新疆）2019年1月3日，我国“嫦娥四号”探测器在月球背面成功着陆，标志着我国探月工程取得了历史性突破。
（1）“嫦娥四号”到达月球上方后，使用高热值燃料发动机开始点火工作，该发动机 （填“属于”或“不属于“）热机。“嫦娥四号”减速落月过程中，其动能不断 （填“增大”或“减小”），“嫦娥四号“相对于其内部的巡视器是 （填“运动”或“静止”）的。
（2）“嫦娥四号”降落到距月球表面100m时，开始悬停并寻找着陆点。悬停时，“嫦娥四号”发动机的推力为2.5×103N，则“嫦娥四号”的重力为 N．“嫦娥四号”从100m高竖直降落到月球表面所用的时间为80s，该过程中“嫦娥四号”的平均速度为 m/s，重力（忽略其变化）做的功为 J。 14．（2019?广州）（1）究全燃烧1.4g酒精释放的热量是完全燃烧0.7g酒精释放热量的 倍。0.7g酒精完全燃烧释放的热量是2.1×104J．这些热量全部被100g的液体A吸收，液体的温度升高了50℃；完全燃烧1.4g酒精释放的热量全部被200g的液体A吸收，液体的温度升高了△t＝ ℃（不考虑散热）。 （2）现用如图所示装置加热200g的液体A，燃烧了1.4g酒精，液体升高的温度小于△t，有哪些原因会导致这个结果？
15．（2019?青山区二模）小华在家里学习烧饭做菜的过程中，经常要加热油和水，因此，她对一些物理现象有了一定的感性认识，她猜想油的比热容比水小。 （1）能够支持她这一猜想的事实有 。 A．相同条件下，加热时油比水热的快 B．油能把食物炸的焦黄，而水不能 C．油能漂在水面上
D．油比水难蒸发
（2）她设计了探究实验如图所示电路，三个规格相同的锥形瓶内分别装有质量相同，初温同为16℃的煤油或水，①、②、③分别表示温度计序号。
①为比较水与煤油的比热容大小，应闭合开关 ，观察两支温度计 （填温度计序号）示数的变化。
②为探究“电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系”，应只闭合开关 ，观察两支温度计 （填温度计序号）示数变化情况。
16．（2020?潮南区模拟）运用知识解决问题
（1）小明到海水浴场玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉，这是因为：水的比热容 ，海水和沙子相比，在同样受热时，沙子的温度变化比海水 。 （2）水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），煤油的比热容为2.1×103J/（kg?℃）。在实验室中用完全相同的两个试管分别装上质量相等的煤油和水，用相同热源对试管均匀加热。下列图象正确的是 。
（3）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是 。 A．温度相同的两个物体间也能发生热传递 B.0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能不变 C．物体的温度越高，含有的热量越多
D．任何物体都具有内能，通过摩擦可增大冰块的内能 （4）下列现象中，属于机械能转化为内能的是 。
A．航天飞行器穿越大气层时表面发热 B．冬天用热水袋取暖 C．放爆竹时，爆竹腾空而起 D．电灯发出光和热
（5）对100g水加热，水的沸腾图象如图，请你计算从开始计时到加热3min内水吸收的热量（请写出计算过程）
17．（2019?镇江）在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。
（1）小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，则他应将平衡螺母向 端调节；图2是正确测量所用碎纸片质量时的场景，此时游码所处位置如图3所示，则他还应称量 g的酒精；
（2）小林组装的实验装置如图4所示，他在器材安装中的一处错误是 ； （3）本实验中，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 来反映的。
（4）正确组装实验装置后，小林用（1）中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验，正确采集的数据如表所示，根据实验数据，小林却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是 。
温度 燃料 酒精 碎纸片
20 20
65 80
45 60
加热前的水温/℃
燃料燃尽时的水温/℃
水温的变化/℃
18．（2019?镇江）某油电混合动力汽车工作原理如图所示，当它以90km/h的速度匀速行驶10min的过程中，发动机和驱动电机共同为汽车提供动力，驱动汽车行驶所需的能量E1＝3×107J，其中η1＝60%来自于汽油燃烧，而汽油燃烧放出热量的η2＝40%用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电，其中用于充电的能量E2＝2×106J，设汽油在发动机气缸内完全燃烧，汽油热值取q＝5×107J/kg。
（1）当该汽车制动刹车时，驱动电机会反转为发电机给蓄电池充电，电机发电的原理是 ，产生的电能是从汽车的 能转化而来的。 （2）求题述过程中汽车受到的阻力；
（3）题述过程中，汽车所消耗汽油的质量用m表示。 ①求汽车所消耗汽油的质量m；
②请将下列表达式填写完整：η1E1＝ （用q、m、η2和E2表示）
19．（2020?长沙模拟）汽车的发动机工作时，吸入汽缸的汽油和空气的比例，决定了汽车的动力性能和经济性能。某汽车四冲程汽油发动机的汽缸总排量为2L（发动机每个工作循环吸入或排出的流体体积称为汽缸排量），发动机工作时，吸入汽缸的是由汽油和空气所形成的混合物，混合物的密度ρ＝1.44kg/m3，汽油和空气的质量比为1：15，汽油的热值q＝4.5×107J/kg。如果发动机曲轴在1min转动3×103转，发动机的效率为40%，那么，在这种情况下： （1）汽车在1min做的有用功是多少？
（2）汽车在平直的公路上匀速行驶时受到的阻力为f＝3×103N，汽车行驶的速度是多少？ 20．（2019?徐州）阅读短文，回答文后的问题。
热 阻
当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。传导是热传递的一种方式，物体对热量的传导有阻碍作用，称为热阻，用R表示。物体的热阻与物体在热传导方向上的长度l成正比、与横截面积S成反比，还与物体的材料有关，关系式为R＝
，式中λ称为材料的导热系数，不同材料的导
热系数一般不同。房屋的墙壁为了保温，往往使用导热系数较小的材料。如果墙壁一侧是高温环境，温度始终为t1；另一侧是低温环境，温度始终为t2，墙壁中形成稳定的热量流动，则单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q与墙壁两侧的温度差成正比，与墙壁的热阻成反比。
（1）热量传导过程和电流相似，温度差相当于电路中 A．电流 B．电压 C．电阻 D．电功率
（2）铜汤勺放在热汤中，把手很快就会烫手，而塑料把手的汤勺不会烫手。由此可知铜和塑料的导热系数大小：λ铜 λ塑料（填“＞”“＜”或“＝”）。
（3）如图甲所示，热量在墙壁中传导，虚线标出的墙壁正中间处的温度为 。
（4）如图乙所示，热量在墙壁中传导，在传导方向上的长度为L1，横截面积为S，导热系数为λ1；在墙壁一侧紧贴一层保温层，保温层与墙壁面积相同，在热传导方向上的长度为L2，导热系数为λ2，则单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q＝ 。