登录
10.氢气的热值为$1.4× 10^{8}\ \mathrm{J/kg}$，完全燃烧0.5 kg氢气可放出________J的热量。若一罐氢气用掉了一半，则剩余氢气的热值________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
答案
$7×10^{7}$；不变
解析
【分析】首先，计算完全燃烧氢气放出的热量需利用热值公式$Q_{放}=mq$，代入已知的氢气质量和热值即可得出结果；其次，热值是燃料的固有特性，仅与燃料的种类有关，和燃料的质量、体积等因素无关，据此判断剩余氢气的热值变化。
【解析】1. 计算放出的热量：根据热值公式$Q_{放}=mq$，将$m=0.5\ \mathrm{kg}$、$q=1.4×10^{8}\ \mathrm{J/kg}$代入，可得$Q_{放}=0.5\ \mathrm{kg}×1.4×10^{8}\ \mathrm{J/kg}=7×10^{7}\ \mathrm{J}$。2. 判断热值变化：热值是燃料的特性，只由燃料种类决定，与质量无关，因此一罐氢气用掉一半后，剩余氢气的种类未变，热值不变。
【答案】$7×10^{7}$；不变
【知识点】热值计算、热值特性
【点评】本题考查热值的基础应用，属于初中热学的常规基础题，只要掌握热值的计算公式和特性即可解答，难度较低。
【难度系数】0.9
【解析】1. 计算放出的热量：根据热值公式$Q_{放}=mq$，将$m=0.5\ \mathrm{kg}$、$q=1.4×10^{8}\ \mathrm{J/kg}$代入，可得$Q_{放}=0.5\ \mathrm{kg}×1.4×10^{8}\ \mathrm{J/kg}=7×10^{7}\ \mathrm{J}$。2. 判断热值变化：热值是燃料的特性，只由燃料种类决定，与质量无关，因此一罐氢气用掉一半后，剩余氢气的种类未变，热值不变。
【答案】$7×10^{7}$；不变
【知识点】热值计算、热值特性
【点评】本题考查热值的基础应用，属于初中热学的常规基础题，只要掌握热值的计算公式和特性即可解答，难度较低。
【难度系数】0.9
11.汉语博大精深，同一个“热”字在不同语境下可指代温度、热量、内能等不同物理概念。请根据下列生活场景描述，写出句中“热”对应的物理概念。
（1）刚出锅的馒头摸起来很热：
（2）太阳能热水器通过集热管吸热：
（3）摩擦生热：
（1）刚出锅的馒头摸起来很热：
温度
。（2）太阳能热水器通过集热管吸热：
热量
。（3）摩擦生热：
内能
。答案
（1）温度；（2）热量；（3）内能
解析
【分析】
要解决本题，需明确温度、热量、内能三个物理概念的区别：温度是表示物体冷热程度的物理量；热量是热传递过程中传递能量的多少；内能是物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和。结合每个场景的描述，判断“热”对应的物理概念即可。
【解析】
（1）刚出锅的馒头摸起来很热，描述的是馒头的冷热程度，对应温度；
（2）太阳能热水器集热管吸热，指的是热传递过程中吸收的能量，对应热量；
（3）摩擦生热是通过做功将机械能转化为内能，这里的“热”对应内能。
【答案】
（1）温度；（2）热量；（3）内能
【知识点】
温度、热量、内能的概念
【点评】
本题结合生活场景考查温度、热量、内能的区分，贴近日常，侧重基础概念的理解，难度适中。
【难度系数】
0.3
要解决本题，需明确温度、热量、内能三个物理概念的区别：温度是表示物体冷热程度的物理量；热量是热传递过程中传递能量的多少；内能是物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和。结合每个场景的描述，判断“热”对应的物理概念即可。
【解析】
（1）刚出锅的馒头摸起来很热，描述的是馒头的冷热程度，对应温度；
（2）太阳能热水器集热管吸热，指的是热传递过程中吸收的能量，对应热量；
（3）摩擦生热是通过做功将机械能转化为内能，这里的“热”对应内能。
【答案】
（1）温度；（2）热量；（3）内能
【知识点】
温度、热量、内能的概念
【点评】
本题结合生活场景考查温度、热量、内能的区分，贴近日常，侧重基础概念的理解，难度适中。
【难度系数】
0.3
12.提升题（多选）下列关于内能的说法正确的是(
A.两物体相互接触时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体上
B.改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式
C.物体的温度越低,内能越小,0 ℃的物体没有内能
D.正在沸腾的水吸收热量,温度不变,内能增加
BD
)A.两物体相互接触时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体上
B.改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式
C.物体的温度越低,内能越小,0 ℃的物体没有内能
D.正在沸腾的水吸收热量,温度不变,内能增加
答案
BD
解析
【分析】
本题考查内能相关概念，需逐一分析每个选项，结合内能、热传递、改变内能的方式、沸腾的特点等知识点判断对错。首先明确：热量转移的条件是温度差而非内能大小；改变内能的本质方式只有做功和热传递；一切物体都有内能；水沸腾时吸热温度不变但内能增加。据此逐一辨析选项即可得出正确答案。
【解析】
选项A：热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体，而非内能大的物体。例如大冰山内能远大于小铁块，但冰山温度低，热量不会从冰山转移到铁块，故A错误；
选项B：改变物体内能的方法本质上只有做功（能量的转化）和热传递（能量的转移）两种，故B正确；
选项C：内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，一切物体在任何温度下都具有内能，0℃的物体也有内能，故C错误；
选项D：正在沸腾的水，持续吸收热量，温度保持沸点不变，但吸收的热量用于增加水分子间的势能，因此内能增加，故D正确。
【答案】
BD
【知识点】
内能、热传递条件、改变内能的方式
【点评】
本题为内能部分的基础提升题，易错点在于混淆“内能大小”与“温度高低”的关系，以及误认为低温物体没有内能，需准确掌握各概念的核心内涵，逐一辨析选项细节。
【难度系数】
0.5
本题考查内能相关概念，需逐一分析每个选项，结合内能、热传递、改变内能的方式、沸腾的特点等知识点判断对错。首先明确：热量转移的条件是温度差而非内能大小；改变内能的本质方式只有做功和热传递；一切物体都有内能；水沸腾时吸热温度不变但内能增加。据此逐一辨析选项即可得出正确答案。
【解析】
选项A：热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体，而非内能大的物体。例如大冰山内能远大于小铁块，但冰山温度低，热量不会从冰山转移到铁块，故A错误；
选项B：改变物体内能的方法本质上只有做功（能量的转化）和热传递（能量的转移）两种，故B正确；
选项C：内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，一切物体在任何温度下都具有内能，0℃的物体也有内能，故C错误；
选项D：正在沸腾的水，持续吸收热量，温度保持沸点不变，但吸收的热量用于增加水分子间的势能，因此内能增加，故D正确。
【答案】
BD
【知识点】
内能、热传递条件、改变内能的方式
【点评】
本题为内能部分的基础提升题，易错点在于混淆“内能大小”与“温度高低”的关系，以及误认为低温物体没有内能，需准确掌握各概念的核心内涵，逐一辨析选项细节。
【难度系数】
0.5
13.图1-2-4所示的是“探究改变物体内能”的实验。
图1-2-4
(1)瓶内装有少量水,小明向瓶内打气,在瓶塞跳起前,瓶内气体的内能
(2)小明继续打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶口有“白雾”出现。这是因为瓶内气体对外做功后,内能
图1-2-4
(1)瓶内装有少量水,小明向瓶内打气,在瓶塞跳起前,瓶内气体的内能
增大
(选填“增大”“减小”或“不变”),这是通过做功
的方式改变了瓶内气体的内能。(2)小明继续打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶口有“白雾”出现。这是因为瓶内气体对外做功后,内能
减小
,温度降低
,瓶内水蒸气液化
(填物态变化名称)成小水珠。答案
(1)增大；做功
(2)减小；降低；液化
(2)减小；降低；液化
解析
【分析】
本题考查做功改变物体内能及液化的相关知识，解题思路：(1)向瓶内打气时，外界对瓶内气体做功，根据做功改变内能的规律，对物体做功，物体内能增大，由此判断内能变化和改变方式；(2)瓶塞跳起时，瓶内气体对外做功，物体对外做功内能减小，温度降低，瓶内水蒸气遇冷由气态变为液态，发生液化形成“白雾”。
【解析】
(1)向瓶内打气的过程中，人对瓶内气体做功，根据做功改变物体内能的规律：对物体做功，物体的内能增大，因此瓶内气体的内能增大，这是通过做功的方式改变内能。
(2)当瓶塞跳起时，瓶内气体推动瓶塞运动，即气体对外做功，此时气体的内能减小，温度降低；瓶内的水蒸气遇冷，由气态变为液态，发生液化现象，形成瓶口的“白雾”。
【答案】
(1)增大；做功 (2)减小；降低；液化
【知识点】
做功改变内能、液化
【点评】
本题结合实验现象考查基础的内能改变和物态变化知识，需要理解做功对内能的影响，以及液化的条件，属于基础实验题，难度适中。
【难度系数】
0.3
本题考查做功改变物体内能及液化的相关知识，解题思路：(1)向瓶内打气时，外界对瓶内气体做功，根据做功改变内能的规律，对物体做功，物体内能增大，由此判断内能变化和改变方式；(2)瓶塞跳起时，瓶内气体对外做功，物体对外做功内能减小，温度降低，瓶内水蒸气遇冷由气态变为液态，发生液化形成“白雾”。
【解析】
(1)向瓶内打气的过程中，人对瓶内气体做功，根据做功改变物体内能的规律：对物体做功，物体的内能增大，因此瓶内气体的内能增大，这是通过做功的方式改变内能。
(2)当瓶塞跳起时，瓶内气体推动瓶塞运动，即气体对外做功，此时气体的内能减小，温度降低；瓶内的水蒸气遇冷，由气态变为液态，发生液化现象，形成瓶口的“白雾”。
【答案】
(1)增大；做功 (2)减小；降低；液化
【知识点】
做功改变内能、液化
【点评】
本题结合实验现象考查基础的内能改变和物态变化知识，需要理解做功对内能的影响，以及液化的条件，属于基础实验题，难度适中。
【难度系数】
0.3
14.“可燃冰”，学名“天然气水合物”，被誉为21世纪的替代能源。它外观似冰，点火即燃，是由天然气与水在高压低温条件下形成的结晶物质，分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中。科研数据显示，1 m³“可燃冰”可转化为164 m³甲烷气体和0.8 m³水。已知甲烷气体的热值为$3.6×10^7$ J/m³。
(1)1 m³“可燃冰”完全燃烧放出的热量是多少？
(2)若这些热量全部由焦炭来提供，需要完全燃烧多少千克焦炭？
(焦炭的热值为$3.0×10^7$ J/kg)
(1)1 m³“可燃冰”完全燃烧放出的热量是多少？
(2)若这些热量全部由焦炭来提供，需要完全燃烧多少千克焦炭？
(焦炭的热值为$3.0×10^7$ J/kg)
答案
(1)$1\ \mathrm{m^3}$“可燃冰”可转化为$164\ \mathrm{m^3}$甲烷气体，这些甲烷完全燃烧放出的热量$Q_{\mathrm{放}}=Vq=164\ \mathrm{m^3}×3.6×10^7\ \mathrm{J/m^3}=5.904×10^9\ \mathrm{J}$。
(2)焦炭的质量
$m_{\mathrm{焦炭}}=\frac{Q_{\mathrm{放}}}{q_{\mathrm{焦炭}}}=\frac{5.904×10^9\ \mathrm{J}}{3.0×10^7\ \mathrm{J/kg}}=196.8\ \mathrm{kg}$。
(2)焦炭的质量
$m_{\mathrm{焦炭}}=\frac{Q_{\mathrm{放}}}{q_{\mathrm{焦炭}}}=\frac{5.904×10^9\ \mathrm{J}}{3.0×10^7\ \mathrm{J/kg}}=196.8\ \mathrm{kg}$。
解析
【分析】
本题考查热值相关的热量计算，解题思路分两步：①先根据1m³可燃冰转化的甲烷体积，结合甲烷的热值计算可燃冰完全燃烧放出的总热量；②因热量全部由焦炭提供，总热量不变，再利用焦炭的热值，通过热量公式变形求出所需焦炭的质量。
【解析】
(1) 已知1m³可燃冰可转化为164m³甲烷，甲烷的热值$ q_{甲烷}=3.6×10^7\ \mathrm{J/m^3} $，根据热量公式$ Q_{放}=Vq $，可得1m³可燃冰完全燃烧放出的热量：
$ Q_{放}=V_{甲烷}q_{甲烷}=164\ \mathrm{m^3}×3.6×10^7\ \mathrm{J/m^3}=5.904×10^9\ \mathrm{J} $。
(2) 由题意知，焦炭完全燃烧放出的热量$ Q_{焦炭放}=Q_{放}=5.904×10^9\ \mathrm{J} $，焦炭的热值$ q_{焦炭}=3.0×10^7\ \mathrm{J/kg} $，根据热量公式$ Q_{放}=mq $，变形得需要焦炭的质量：
$ m_{焦炭}=\frac{Q_{放}}{q_{焦炭}}=\frac{5.904×10^9\ \mathrm{J}}{3.0×10^7\ \mathrm{J/kg}}=196.8\ \mathrm{kg} $。
【答案】
(1)$5.904×10^9\ \mathrm{J}$；(2)$196.8\ \mathrm{kg}$
【知识点】
热值计算、热量公式应用
【点评】
本题是热值相关的基础计算题，主要考查学生对热量公式的掌握与应用，难度较低，只要理清热量关系、正确代入数值计算即可。
【难度系数】
0.6
本题考查热值相关的热量计算，解题思路分两步：①先根据1m³可燃冰转化的甲烷体积，结合甲烷的热值计算可燃冰完全燃烧放出的总热量；②因热量全部由焦炭提供，总热量不变，再利用焦炭的热值，通过热量公式变形求出所需焦炭的质量。
【解析】
(1) 已知1m³可燃冰可转化为164m³甲烷，甲烷的热值$ q_{甲烷}=3.6×10^7\ \mathrm{J/m^3} $，根据热量公式$ Q_{放}=Vq $，可得1m³可燃冰完全燃烧放出的热量：
$ Q_{放}=V_{甲烷}q_{甲烷}=164\ \mathrm{m^3}×3.6×10^7\ \mathrm{J/m^3}=5.904×10^9\ \mathrm{J} $。
(2) 由题意知，焦炭完全燃烧放出的热量$ Q_{焦炭放}=Q_{放}=5.904×10^9\ \mathrm{J} $，焦炭的热值$ q_{焦炭}=3.0×10^7\ \mathrm{J/kg} $，根据热量公式$ Q_{放}=mq $，变形得需要焦炭的质量：
$ m_{焦炭}=\frac{Q_{放}}{q_{焦炭}}=\frac{5.904×10^9\ \mathrm{J}}{3.0×10^7\ \mathrm{J/kg}}=196.8\ \mathrm{kg} $。
【答案】
(1)$5.904×10^9\ \mathrm{J}$；(2)$196.8\ \mathrm{kg}$
【知识点】
热值计算、热量公式应用
【点评】
本题是热值相关的基础计算题，主要考查学生对热量公式的掌握与应用，难度较低，只要理清热量关系、正确代入数值计算即可。
【难度系数】
0.6
