专题02 热学综合（原卷版）

专题02 热学综合 模型构建｜真题试炼｜模拟演练｜题组通关 高频模型 中考题型分布 分值占比 模型01 物态变化的辨析（常规） 选择题、填空题 2~3 分 模型02 热量的相关计算（重难点） 填空题、计算题 4~6 分 模型03 温度、内能、热量和做功的关系（常规） 选择题、填空题 2~3 分 模型04 热学图像问题（常规） 选择题、填空题、实验题 2~6 分 中考·模型解读 识 总结·模型构建 善 模型01 物态变化的辨析 （北京）股份有限公司 （2）液化的两种方式：蒸发和沸腾 ①蒸发：只发生在液体的表面，发生缓慢 ②沸腾：发生在表面和内部，必须达到沸点 【例1】（2023·辽宁鞍山·中考真题）物态变化让物质世界多姿多彩。关于物态变化，下列说法正确的 是（ ） ．樟脑丸变小是汽化现象 B．清晨，树叶上出现的露是液化现象 ．秋天，地面上出现的霜是凝固现象 D．湿衣服被晒干是升华现象 【变式1-1】（2023·山西太原·三模）二十四节气是中华民族智慧的结晶，已被列入联合国科文组织人 类非物质文化遗产名录。“寒露”和“霜降”是二十四节气中的两个节气，下列关于露和霜的形成，说法 正确的是（ ） ．露的形成需要吸收热量 B．露是空气中的水蒸气凝固形成的 ．霜的形成需要吸收热量 D．霜是空气中的水蒸气凝华形成的 【变式1-2】（2023·吉林白山·一模）2023 年3 月22 日至28 日是第三十六届“中国水周”，水是生命 之源，节约用水是每个公民的责任，关于水的物态变化及吸热放热情况，下列说法正确的是（ ） ．雾的形成是液化现象，需放热 B．霜的形成是凝固现象，需吸热 ．露的形成是熔化现象，需放热 D．冰的形成是凝华现象，需吸热 【变式1-3】（2024·湖南·一模）下面描述节气的诗句中，所涉及的物态变化说法正确的是（ ） ．清明：“云雨耀兮，虹便搭成”，雨的形成是汽化现象 B．立春：“东风解冻，蛰虫始振”，河水解冻是液化现象 ．大雪：“鹦鵙不鸣，雾凇奇特”，雾凇的形成是凝华现象 D．立冬：“水始冰，地始冻”，河水结冰是熔化现象 『模型解读』 真题·思维剖析 解 变式演练 模型02 热量的相关计算 （北京）股份有限公司 1 已知被加热物质的质量m、被加热物质的初温 和末温t 被加热物质的比热容，利用吸热公式 求被加热物质吸收的热量。 2 已知固体燃料的质量m 或气体燃料的体积V 和燃料的热值q，利用燃料完全燃烧的放热公式 ，求燃料完全燃烧放出的热量(总能量)；利用效率公式 【例2】（2023·江苏盐城·中考真题）氢能源作为新型能源，其热值大，有着巨大的开发使用潜力。 氢能源完全燃烧放出的热量为 。若有 的热量被水吸收，可以使 kg 的水从 升高到 。与化石能源相比，“氢能源”的优势还有 （写出一个即可）。 ， 【变式2-1】（2024·广东东莞·一模）通常普通居民家庭使用燃气烧水，这是通过 方式改变水 的内能，若将2kg 水从20℃加热到80℃，水吸收的热量是 ，不考虑能量损失，水吸收的热量全部 由热值为3×107/kg 的煤完全燃烧提供，则需要燃烧 kg 的煤。[水=42×103/（kg•℃）] 【变式2-2】（2024·河南洛阳·一模）如图甲所示，是一款电热水器，它的容积是50L，额定功率是 2000。在使用时，把电热水器的插头（图乙）插在插座（图丙）内，在图丙中，能使试电笔发光的是 孔。电热水器盛满水，在洗澡时，需要把水从20℃加热到50℃，水吸收的热量为 ；不计能量损失，电 热水器需要正常工作 s。[水的密度为 ，比热容为 ] 真题·思维剖析 解 变式演练 （北京）股份有限公司 【变式2-3】（2024·广西南宁·一模）小明查看自家电热水杯，发现铭牌上标有“200V 1000”字样，他 往杯里装入1kg，初温为20℃的水，将其加热到100℃时，水吸收的热量为 ；记录发现热水过程中该 电热杯正常工作了7m，则该热水杯的效率为 %。 『模型解读』 内能 内能的大小与物体的质量、温度、状态等因素有关； 一切物体在任何情况下都有内能； 改变物体内能的方法：做功和热传递。做功和热传递在改变物体内能上是等效的； 内能与温 度 物体的温度升高，内能一定增大，温度降低，内能一定减小； 物体的内能增大，温度不一定升高(例如品体在熔化的过程中要不断吸热，内能增大，而温 度保持不变)，内能减小，温度也不一定降低(例如品体在凝固的过程中要不断放热，内能 减小，而温度保持不变) 内能与做 功 做功可以改变物体的内能：对物体做功，物体内能会增加；物体对外做功，物体内能会减 少。 做功改变内能的实质：内能和其他形式的能(主要是机械能)相互转化的过程。 如果仅通过做功改变内能，可以用做功多少度量内能改变的大小 热量 在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。 热传递是内能从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。 热量是过程量， 一般说“传递热量”，不能用“具有”“增加”或“减少”来形容 温度、热 量、内能 热传递过程中，高温物体放出热量，温度降低，内能减少；低温物体吸收热量，温度升 高，内能增加 模型03 温度、内能、热量和做功的关系 （北京）股份有限公司 【例3】（2023·湖南郴州·中考真题）下列关于物体的温度和内能说法正确的是（ ） ．温度越高的物体，内能越大 B．摩擦生热是通过做功的方式改变物体的内能 ．物体运动的速度越快，内能越大 D．﹣20℃的冰块没有内能 【变式3-1】（2024·江苏常州·一模）关于内能及其利用，下列说法中正确的是（ ） ．内能一定从内能大的物体传递到内能小的物体 B．同一物体温度不变，它的内能可能会减少 ．物体吸收热量，它的内能一定增加，温度一定升高 D．0℃的水的内能一定比1℃的水的内能小 【变式3-2】（2024·山东济南·一模）2023 年6 月4 日，神舟十五号载人飞船完成全部既定任务返回东 风着陆场。返回舱进入大气层后，与大气层摩擦产生高温形成火球进入黑障区（如图）。下列改变内能的 方式，与“火球”的形成相同的是（ ） ．冬天时人们经常用热水袋取暖 B．两手相互摩擦，会感到手发热 ．围着火炉烤火，身体感到暖和 D．金属勺在热汤中放一会就烫手 【变式3-3】（2024·湖南娄底·一模）如图所示是我国古代发明的取火器模型图，把推杆迅速推入牛角 套筒时，套筒内空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，关于这个过程，下列说法正确的是（ ） ．主要利用了热传递来改变套筒内物质的内能 B．与热机工作过程中的压缩冲程原理相同 真题·思维剖析 解 变式演练 （北京）股份有限公司 ．将艾绒更换为热值更高的材料可以提高这个装置的效率 D．套筒内物质的密度不变 『模型解读』 种类 项目 晶体 非晶体 水沸腾 熔化 图像 ①吸热升温； ②达到沸点，水沸腾吸热， 温度不变 性质 ①固态，吸热升温 ②固液共存，吸热，温度不 变； ③液态，吸热升温 吸热，温度不断升高，不 固定的熔点 凝固 图像 性质 ①液态，放热降温； ②固液共存，放热，温度不 变； ③固态，放热降温 放热，温度不变，五固定 的凝固点 【例4】（2023·江苏南京·中考真题）如图是一些小冰块温度随加热时间变化的图像，假设单位时间内 物体吸收的热量相等。由图像可知： 模型04 热学图像问题 真题·思维剖析 解 （北京）股份有限公司 （1）冰熔化过程中，温度 ，需要 ；（选填“吸热”或“放热”） （2）B 段比D 段 快，可以说明冰比水的比热容小。100g 冰温度从-5℃升高到0℃，吸收的热量为 。【冰 =21×103/(kg· ) ℃】 【变式4-1】（2023·江苏无锡·一模）在探究“海波熔化和凝固时温度变化规律”的实验中，在试管中 放入海波，利用如图甲所示的装置进行实验，试管内的海波在相同的时间内吸收的热量相同。等海波完全 熔化后继续加热一段时间，然后撤去烧杯和酒精灯，继续观察海波凝固时温度变化的规律，实验过程中温 度计的示数随时间变化关系的图像如图乙所示。 （1）实验过程中某时刻温度计的示数如图甲所示，此时温度计示数为 ； ℃ （2）通过分析图像可知，海波凝固过程大约用了 m，海波在B 段吸收的热量 （选填“大于”、 “小于”或“等于”）B 段吸收的热量； （3）分析图乙知该物质第16m 末的内能 （选填“大于”“等于”或“小于”）第6m 末的内能。 【变式4-2】（2024·湖南娄底·一模）利用如图甲所示的实验装置对冰持续加热，在此过程中，根据测 得的数据画出温度随时间变化的图像如图乙所示，从图像中分析可知（ ） 变式演练 （北京）股份有限公司 ．沸腾过程持续了10 分钟 B．冰属于非晶体 ．图像上的变化趋势可以说明物体的内能增加时温度一定会上升 D．冰与水的比热容之比为1 2 ∶ 题组1：物态变化 1．（2023·辽宁盘锦·中考真题）下列与热学有关的说法正确的是（ ） ．霜的形成是凝固现象 B．露珠的形成需要吸收热量 ．冰熔化时，温度不变，内能不变 D．墨水在热水中扩散比冷水中快，说明温度越高分子运动越剧烈 2．（2023·湖北襄阳·中考真题）如图所示物态变化的实例中，属于液化的是（ ） ． 山上的“白雾” B． 铜水铸造青铜器 ． 深冬树枝上的“霜” D． 冰正在减 少 3．（2023·四川绵阳·中考真题）医生抢救中暑病人时，有时会在病人额头上大面积地擦酒精。这种疗 法的依据是（ ） 好题·题组通关 练 （北京）股份有限公司 ．酒精蒸发会放热 B．酒精蒸发会吸热 ．酒精升华会放热 D．酒精升华会吸热 4．（2023·内蒙古兴安盟·中考真题）下列物态变化中属于凝华现象的是（ ） ．冰雪消融 B．露珠晶莹 ．白雾弥漫 D．霜满枝头 5．（2023·江苏淮安·中考真题）冬季，室窗户玻璃上出现一层水雾，这是空气中的水蒸气遇冷发生 （填物态变化名称）形成的，水雾出现在窗户玻璃的 侧；搓手取暖是通过 的方式改变内能的。 6．（2023·江苏盐城·中考真题）人们常在衣柜里放置一些樟脑丸。随着时间的推移，樟脑丸越来越小， 发生的物态变化是 。衣柜中充满了樟脑丸的气味，说明分子是 的。 7．（2023·江苏盐城·中考真题）小华做“观察水的沸腾”实验。 （1）如图甲所示，组装器材时，先调整铁圈的高度，确保用酒精灯的 加热。接着将铁圈B 向 移动，调节温度计到恰当的位置； （2）每隔1m 记录一次水的温度，第3m 时温度计示数（如图乙所示）为 ，分析表格数据可知水的 ℃ 沸点为 ，图丙所示情形可能为表中第 ℃ m 时气泡上升的状态； 时间、m 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 温度/℃ 900 923 938 961 971 980 980 980 980 980 （3）沸腾后撤去酒精灯，观察到的现象是水 停止沸腾，说明沸腾需要持续 。 8．（2023·江苏淮安·中考真题）某兴趣小组利用一次性纸杯研究水沸腾前和沸腾时温度随时间变化的 情况，装置如图甲所示。 （北京）股份有限公司 （1）实验中，应使用酒精灯的 焰对纸杯加热。加热过程中，某时刻温度计示数如图乙所示，此时的 水温为 ； ℃ （2）当水温升高到 后，每隔 记录一次温度计的示数，并将记录的数据绘制成如图丙所示的图像。 由图像可知，沸腾时水的温度特点为 ； （3）水沸腾时有大量气泡产生，此时气泡中的主要成分是 ； （4）取下温度计，继续加热，在水烧干之前纸杯没有被烧坏，主要原因是水沸腾需要 ，使纸杯的温 度低于着火点。 题组2：内能 9．（2023·江苏南京·中考真题）以下现象中能给分子运动提供证据的是（ ） ．甲图中美味佳肴香气扑鼻 B．乙图中将两个表面光滑的铅块相互紧压，它们会粘在一起 ．丙图中用丝绸摩擦过的有机玻璃棒能吸引纸屑 D．丁图中粘有小塑料粒的气球膨胀时，塑料粒子间距离增大 10．（2023·四川绵阳·中考真题）有甲、乙两个实验事实。甲：把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一 起，在室温下放置5 年后再将它们切开，看到金与铅相互渗入约1mm 深。乙：将两个铅柱的底面削平、削 干净，然后紧压在一起，两个铅柱会结合在一起，甚至不易拉开。对这两个实验事实的分析，正确的是（ ） ．甲说明固体间也能发生扩散，乙说明分子间存在引力 B．甲说明分子间存在引力，乙说明固体间也能发生扩散 ．甲说明分子间存在斥力，乙说明分子间有间隙 （北京）股份有限公司 D．甲说明分子间有间隙，乙说明分子间存在斥力 11．（2023·海南·中考真题）下列生活实例中，利用做功改变物体内能的是（ ） ． 暖手宝暖手 B． 棉被被晒热 ． 烧水水温升高 D． 搓手取暖 12．（多选）（2023·山东潍坊·中考真题）图甲所示为一款新型水杯，将沸水倒入杯中，轻摇几下后， 水温便可降至 左右，并能保温3 小时。图乙为其内部结构图，杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料， 其在常温下是固态，会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取03kg 该晶体材料，对其进行加热，其温度 与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是（ ） ．该晶体材料的熔点为 B．在B 段，该晶体材料的内能保持不变 ．在B 段，该晶体材料的分子热运动变剧烈 D．该晶体材料的比热容为 13．（2023·江苏泰州·中考真题）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的硝 化棉，用力把活塞迅速压下，使硝化棉燃烧，该过程是通过 的方式来改变筒内空气的内能，其能量 转化情况与汽油机的 冲程相同。 （北京）股份有限公司 14．（2023·山东菏泽·中考真题）将质量为2kg、初始温度为25℃的一壶水加热到100℃，需要吸收 的热量，加热过程需要燃烧 的天然气，则天然气燃烧放出热量的 %被水吸收。[天然气的热值取 ，水的比热容为 ] 15．（2023·湖北鄂州·中考真题）小勇同学购买了一款户外分体式燃气炉，准备去户外野炊，用该燃 气炉烧水时，把初温为20℃的1kg 水加热到100℃，燃烧了0025m3天然气，则水吸收的热量为 ，假 设天然气完全燃烧，则燃气炉烧水的效率为 。（天然气的热值为4×107/m3） 16．（2023·四川巴中·中考真题）小汽车是主要的交通工具，某品牌小汽车四冲程汽油机的转速为 2400r/m，则1s 内汽油机对外做功 次，当汽车在加油站加油时，司机能闻到很浓的汽油味，是 现 象。如果汽车在某段时间内消耗了210g 汽油，则汽油完全燃烧可放出热量 ，这些热量能让100kg 的水 温度升高 。（ ，不计热量损失） 题组3：内能的利用 17．（2023·江苏南京·中考真题）图示课本四个示例中的能量转化过程，与汽油机做功冲程相同的是 （ ） ．甲图中反复弯折铁丝 B．乙图中压缩空气 ．丙图中盒内燃气推出盒盖 D．丁图中取暖器通电后电热丝发热 （北京）股份有限公司 18．（2023·江苏盐城·中考真题）汽油机的一个工作循环中，能量转化方式与图示过程相同的是（ ） ．吸气冲程 B．压缩冲程 ．做功冲程 D．排气冲程 19．（2023·山东淄博·中考真题）下列关于热和能的说法正确的是（ ） ．温度高的物体，内能不一定大 B．热传递过程中，传递的是温度 ．物体吸收热量，温度一定升高 D．内燃机工作时，压缩冲程将内能转化为机械能 20．（2023·内蒙古呼和浩特·中考真题）人类文明，一脉相传。从远古的水磨，到今天的水电站，都 是人类对水能的合理开发与利用。如图所示，图甲是远古的水磨，流水冲击水轮，水轮转动，去汲水、碾 谷、磨面；图乙是今天的水电站，流水冲击水轮，带动发电机发电。下列说法不正确的是（ ） ．水轮是人类把水能转化成水轮动能的装置 B．流水冲击水轮，带动发电机发电，减少的水能等于发电机产生的电能 ．右图中的拦河大坝，起到了提高水重力势能的效果 D．流水通过水轮后，其机械能减小 21．（2023·江苏镇江·中考真题）如图为单缸四冲程汽油机的 冲程，该冲程活塞移动时，汽缸 内燃料混合气体的压强变 。若该汽油机转速为2400r/m，则它每分钟完成 个如图所示的冲程。 （北京）股份有限公司 22．（2023·江苏常州·中考真题）压缩空气动力车。 （1）小明将充满气的气球捆绑在小车上，制成压缩空气动力小车。当气球向右喷气时，静止的小车向左 运动起来，如图甲所示。该现象说明力的作用是 ；还说明力可以改变物体的 。 （2）为制造压缩空气动力汽车，工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接，该发动机的一个 工作循环分为进气冲程和排气冲程，如图乙所示。发动机对外做功的是 （进气/排气）冲程，此过程 中钢瓶内压缩空气的温度 。若该发动机的转速为 ，则 内发动机对外做功 次。汽车行 驶一段路程后，钢瓶内压缩空气的密度 。 23．（2023·山东威海·中考真题）2023 年5 月30 日，在酒泉基地发射的“神舟十六号”载人飞船升空 过程中，燃料舱内的液态氢的热值 （选填“变大”“不变”或“变小”）；若 液态氢完全燃烧 放出的热量有60%被水吸收，水温升高了 ，则水的质量为 。（ ， ） 24．（2023·四川雅安·中考真题）如图是我国古代发明的取火器模型图，把推杆迅速推入牛角套筒时， 套筒内空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过程中机械能转化为 能，内燃机工作的 冲 程原理与该过程相同。