8.「2026陕西西安期中,★★☆」根据汽车发动机的不同类型,轿车有涡轮增压(T型)轿车和自然吸气(L型)轿车两种,相比于自然吸气发动机,涡轮增压发动机通过压缩空气来增加进气量,可以燃烧更多的汽油,提高发动机的输出功率,获得更强的动力。下列说法正确的是 (
A.热机的大量使用会造成环境污染
B.涡轮增压发动机效率可达到100%
C.汽车排出的尾气没有内能
D.涡轮增压发动机压缩空气时,空气的内能减小
A
)A.热机的大量使用会造成环境污染
B.涡轮增压发动机效率可达到100%
C.汽车排出的尾气没有内能
D.涡轮增压发动机压缩空气时,空气的内能减小
答案
8.A 热机是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能的装置,汽车发动机属于热机。燃料燃烧时会产生一氧化碳、氮氧化物等有害气体,这些气体会造成空气污染,因此热机的大量使用会造成环境污染;热机工作过程中,不可避免地存在能量损失,如废气带走热量、克服摩擦做功等,所以涡轮增压发动机的效率不可能达到 100%;一切物体在任何温度下都具有内能,汽车排出的尾气具有内能;涡轮增压发动机压缩空气时,对空气做功,空气的内能会增加。故选 A。
解析
【分析】
本题考查热机相关的物理知识,需结合热机的特点、内能的概念、热机效率等知识点,逐一分析每个选项的正误,排除错误选项后确定正确答案。
【解析】
A选项:汽车发动机属于热机,热机工作时燃料燃烧会产生一氧化碳、氮氧化物等有害气体,大量使用会造成环境污染,该说法正确;
B选项:热机工作过程中不可避免存在能量损失(如废气带走热量、克服摩擦做功等),任何热机的效率都不可能达到100%,该说法错误;
C选项:一切物体在任何温度下都具有内能,汽车排出的尾气也具有内能,该说法错误;
D选项:涡轮增压发动机压缩空气时,对空气做功,空气的内能会增加,而非减小,该说法错误。
综上,正确选项为A。
【答案】
A
【知识点】
热机效率、内能、热机与环境
【点评】
本题以轿车发动机类型为背景,考查热机相关的基础知识点,要求学生准确理解热机的污染、效率、内能的特性以及做功改变内能的规律,属于中等难度的常规题,需要学生扎实掌握基础概念。
【难度系数】
0.6
本题考查热机相关的物理知识,需结合热机的特点、内能的概念、热机效率等知识点,逐一分析每个选项的正误,排除错误选项后确定正确答案。
【解析】
A选项:汽车发动机属于热机,热机工作时燃料燃烧会产生一氧化碳、氮氧化物等有害气体,大量使用会造成环境污染,该说法正确;
B选项:热机工作过程中不可避免存在能量损失(如废气带走热量、克服摩擦做功等),任何热机的效率都不可能达到100%,该说法错误;
C选项:一切物体在任何温度下都具有内能,汽车排出的尾气也具有内能,该说法错误;
D选项:涡轮增压发动机压缩空气时,对空气做功,空气的内能会增加,而非减小,该说法错误。
综上,正确选项为A。
【答案】
A
【知识点】
热机效率、内能、热机与环境
【点评】
本题以轿车发动机类型为背景,考查热机相关的基础知识点,要求学生准确理解热机的污染、效率、内能的特性以及做功改变内能的规律,属于中等难度的常规题,需要学生扎实掌握基础概念。
【难度系数】
0.6
9. 核心素养
科学思维
「2026 河南开封期中,★★☆」热机包括蒸汽机、内燃机、汽轮机和喷气发动机等,柴油机和汽油机都属于内燃机。下列关于热机的说法不正确的是 (
A.汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴
B.柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合物吸入气缸
C.单缸四冲程柴油机在工作过程中,进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
D.在柴油机的压缩冲程中,机械能转化为柴油和空气混合物的内能
科学思维
「2026 河南开封期中,★★☆」热机包括蒸汽机、内燃机、汽轮机和喷气发动机等,柴油机和汽油机都属于内燃机。下列关于热机的说法不正确的是 (
BD
)A.汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴
B.柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合物吸入气缸
C.单缸四冲程柴油机在工作过程中,进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
D.在柴油机的压缩冲程中,机械能转化为柴油和空气混合物的内能
答案
9.BD 汽油机气缸顶部有一个火花塞,柴油机气缸顶部是一个喷油嘴;吸气冲程中,汽油机吸入的是空气和汽油的混合物,柴油机吸入的是空气;单缸四冲程柴油机在工作过程中,进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程;柴油机的压缩冲程中,将机械能转化为空气的内能。故选 B、D。
解析
【分析】
这道题考查汽油机和柴油机的结构及四冲程工作原理,解题思路是逐一分析每个选项,结合热机的核心知识点判断对错,找出说法不正确的选项。需明确汽油机与柴油机的结构差异、吸气冲程吸入物质、四冲程气门开闭规律、压缩冲程的能量转化等关键内容。
【解析】
逐个分析选项:
A选项:汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴,该说法正确;
B选项:柴油机吸气冲程仅吸入空气,汽油和空气的混合物是汽油机吸气冲程的吸入物,因此该说法错误;
C选项:单缸四冲程柴油机工作时,吸气冲程进气门开、排气门关;排气冲程排气门开、进气门关;压缩冲程和做功冲程进、排气门均关闭,该说法正确;
D选项:柴油机气缸内吸入的是空气,压缩冲程是对空气做功,机械能转化为空气的内能,并非柴油和空气混合物,该说法错误;
综上,不正确的选项为B、D。
【答案】
BD
【知识点】
热机,汽油机与柴油机的区别,四冲程内燃机工作过程
【点评】
本题属于热机部分的基础辨析题,侧重考查科学思维中的概念区分能力,是期中常考题型,需准确记忆汽油机和柴油机的结构、工作冲程的差异,难度适中。
【难度系数】
0.5
这道题考查汽油机和柴油机的结构及四冲程工作原理,解题思路是逐一分析每个选项,结合热机的核心知识点判断对错,找出说法不正确的选项。需明确汽油机与柴油机的结构差异、吸气冲程吸入物质、四冲程气门开闭规律、压缩冲程的能量转化等关键内容。
【解析】
逐个分析选项:
A选项:汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴,该说法正确;
B选项:柴油机吸气冲程仅吸入空气,汽油和空气的混合物是汽油机吸气冲程的吸入物,因此该说法错误;
C选项:单缸四冲程柴油机工作时,吸气冲程进气门开、排气门关;排气冲程排气门开、进气门关;压缩冲程和做功冲程进、排气门均关闭,该说法正确;
D选项:柴油机气缸内吸入的是空气,压缩冲程是对空气做功,机械能转化为空气的内能,并非柴油和空气混合物,该说法错误;
综上,不正确的选项为B、D。
【答案】
BD
【知识点】
热机,汽油机与柴油机的区别,四冲程内燃机工作过程
【点评】
本题属于热机部分的基础辨析题,侧重考查科学思维中的概念区分能力,是期中常考题型,需准确记忆汽油机和柴油机的结构、工作冲程的差异,难度适中。
【难度系数】
0.5
10.「2026四川宜宾期中,★★☆」如图甲、乙所示,规格相同的两容器中分别装有5 kg和2 kg的纯净水,并用不同加热器加热(不计热损失,气压为标准大气压),得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图,已知水的比热容是$4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$,则下列说法正确的是(

A.由丙图知,图甲容器中水的比热容小于乙容器中水的比热容
B.加热相同时间时,两容器中水吸收的热量不相等
C.图甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量之比为5:2
D.加热时间为9 min时,图甲、乙容器中水的末温之比为5:4
BD
)A.由丙图知,图甲容器中水的比热容小于乙容器中水的比热容
B.加热相同时间时,两容器中水吸收的热量不相等
C.图甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量之比为5:2
D.加热时间为9 min时,图甲、乙容器中水的末温之比为5:4
答案
10.BD 比热容是物质的一种属性,与物质的质量无关,故 A错误;由图丙的甲图线可知,加热 2 min 时,图甲容器中水升高的温度为 $\Delta t=40\ \mathrm{° C} -20\ \mathrm{° C} =20\ \mathrm{° C}$,则加热 1 min 图甲容器中水升高的温度 $\Delta t_1=\frac{1}{2}\Delta t=\frac{1}{2}×20\ \mathrm{° C} =10\ \mathrm{° C}$,图甲容器中的水每分钟吸收的热量为 $Q_{\mathrm{吸}1} = cm_1\Delta t_1 = 4.2 × 10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)} ×5\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{° C} = 2.1×10^5\ \mathrm{J}$;由图丙的乙图线可知,图乙容器中的水从 $20\ \mathrm{° C}$ 升高到 $40\ \mathrm{° C}$,加热时间为3 min,图乙容器中的水吸收的热量为 $Q_{\mathrm{乙吸}} = cm_2\Delta t_2 = 4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)} ×2\ \mathrm{kg}×(40\ \mathrm{° C} -20\ \mathrm{° C}) = 1.68×10^5\ \mathrm{J}$,图乙容器中的水每分钟吸收的热量为 $Q_{\mathrm{吸}2} = \frac{1}{3}Q_{\mathrm{乙吸}} = \frac{1}{3}×1.68×10^5\ \mathrm{J}=5.6×10^4\ \mathrm{J}$,$Q_{\mathrm{吸}1}≠Q_{\mathrm{吸}2}$,故 B 正确;不计热损失,加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相同,则两容器中加热器每分钟放出的热量之比为 $Q_{\mathrm{甲放}}:Q_{\mathrm{乙放}}=(2.1×10^5\ \mathrm{J}):(5.6×10^4\ \mathrm{J})=15:4$,故 C 错误;图甲容器中的水每分钟升高 $10\ \mathrm{° C}$,图乙容器中的水每分钟升高 $\frac{20}{3}\ \mathrm{° C}$,加热时间为 9 min 时,图甲容器中水的温度为 $t_{\mathrm{甲}}=20\ \mathrm{° C} +10\ \mathrm{° C} ×9=110\ \mathrm{° C}$,标准大气压下水的沸点是 $100\ \mathrm{° C}$,所以图甲容器中水的温度实际为 $100\ \mathrm{° C}$,图乙容器中水的温度为 $t_{\mathrm{乙}}=20\ \mathrm{° C} +\frac{20}{3}\ \mathrm{° C} ×9=80\ \mathrm{° C}$,则图甲、乙容器中水的温度之比为 $100\ \mathrm{° C}:80\ \mathrm{° C}=5:4$,故 D 正确。故选 B、D。
解析
【分析】
本题是比热容与热量计算的综合题,解题思路如下:
1. 明确比热容是物质的固有属性,与质量无关,据此判断A选项;
2. 利用热量公式$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$,分别计算甲、乙容器中水每分钟吸收的热量,判断B、C选项;
3. 注意标准大气压下水的沸点为$100°\mathrm{C}$,计算加热9分钟时甲、乙水的实际末温,判断D选项。
【解析】
A选项:比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与质量无关,甲、乙容器中都是纯净水,比热容相同,故A错误;
B选项:由图丙可知,甲容器中水2min内升高的温度$\Delta t_{\mathrm{甲}}=40°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=20°\mathrm{C}$,则甲容器中水每分钟升高的温度$\Delta t_{\mathrm{甲1}}=\frac{20°\mathrm{C}}{2}=10°\mathrm{C}$;乙容器中水3min内升高的温度$\Delta t_{\mathrm{乙}}=40°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=20°\mathrm{C}$,则乙容器中水每分钟升高的温度$\Delta t_{\mathrm{乙1}}=\frac{20°\mathrm{C}}{3}$。不计热损失,水吸收的热量等于加热器放出的热量,每分钟水吸收的热量:
$Q_{\mathrm{甲吸1}}=cm_{\mathrm{甲}}\Delta t_{\mathrm{甲1}}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}×5\ \mathrm{kg}×10°\mathrm{C}=2.1×10^5\ \mathrm{J}$,
$Q_{\mathrm{乙吸1}}=cm_{\mathrm{乙}}\Delta t_{\mathrm{乙1}}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}×2\ \mathrm{kg}×\frac{20}{3}°\mathrm{C}=5.6×10^4\ \mathrm{J}$,
$Q_{\mathrm{甲吸1}}≠Q_{\mathrm{乙吸1}}$,即加热相同时间时两容器中水吸收的热量不相等,故B正确;
C选项:不计热损失,加热器每分钟放出的热量等于水每分钟吸收的热量,因此两加热器每分钟放出的热量之比为$Q_{\mathrm{甲放}}:Q_{\mathrm{乙放}}=Q_{\mathrm{甲吸1}}:Q_{\mathrm{乙吸1}}=2.1×10^5\ \mathrm{J}:5.6×10^4\ \mathrm{J}=15:4≠5:2$,故C错误;
D选项:标准大气压下水的沸点为$100°\mathrm{C}$,甲容器中水初始温度为$20°\mathrm{C}$,每分钟升高$10°\mathrm{C}$,若按此规律9min后温度为$20°\mathrm{C}+10°\mathrm{C}×9=110°\mathrm{C}$,但水达到沸点后温度不再升高,故甲容器水的末温为$100°\mathrm{C}$;乙容器水初始温度$20°\mathrm{C}$,每分钟升高$\frac{20}{3}°\mathrm{C}$,9min后温度为$20°\mathrm{C}+\frac{20}{3}°\mathrm{C}×9=80°\mathrm{C}$,则甲、乙容器中水的末温之比为$100°\mathrm{C}:80°\mathrm{C}=5:4$,故D正确。
【答案】
BD
【知识点】
比热容、热量计算、沸点
【点评】
本题综合考查比热容的特性、热量的计算以及标准大气压下水的沸点,解题时需注意比热容与质量无关,且水达到沸点后温度不再变化,避免直接按升温规律计算甲的末温,易错点在于忽略沸点限制和热量比值的计算。
【难度系数】
0.6
本题是比热容与热量计算的综合题,解题思路如下:
1. 明确比热容是物质的固有属性,与质量无关,据此判断A选项;
2. 利用热量公式$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$,分别计算甲、乙容器中水每分钟吸收的热量,判断B、C选项;
3. 注意标准大气压下水的沸点为$100°\mathrm{C}$,计算加热9分钟时甲、乙水的实际末温,判断D选项。
【解析】
A选项:比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与质量无关,甲、乙容器中都是纯净水,比热容相同,故A错误;
B选项:由图丙可知,甲容器中水2min内升高的温度$\Delta t_{\mathrm{甲}}=40°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=20°\mathrm{C}$,则甲容器中水每分钟升高的温度$\Delta t_{\mathrm{甲1}}=\frac{20°\mathrm{C}}{2}=10°\mathrm{C}$;乙容器中水3min内升高的温度$\Delta t_{\mathrm{乙}}=40°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=20°\mathrm{C}$,则乙容器中水每分钟升高的温度$\Delta t_{\mathrm{乙1}}=\frac{20°\mathrm{C}}{3}$。不计热损失,水吸收的热量等于加热器放出的热量,每分钟水吸收的热量:
$Q_{\mathrm{甲吸1}}=cm_{\mathrm{甲}}\Delta t_{\mathrm{甲1}}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}×5\ \mathrm{kg}×10°\mathrm{C}=2.1×10^5\ \mathrm{J}$,
$Q_{\mathrm{乙吸1}}=cm_{\mathrm{乙}}\Delta t_{\mathrm{乙1}}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}×2\ \mathrm{kg}×\frac{20}{3}°\mathrm{C}=5.6×10^4\ \mathrm{J}$,
$Q_{\mathrm{甲吸1}}≠Q_{\mathrm{乙吸1}}$,即加热相同时间时两容器中水吸收的热量不相等,故B正确;
C选项:不计热损失,加热器每分钟放出的热量等于水每分钟吸收的热量,因此两加热器每分钟放出的热量之比为$Q_{\mathrm{甲放}}:Q_{\mathrm{乙放}}=Q_{\mathrm{甲吸1}}:Q_{\mathrm{乙吸1}}=2.1×10^5\ \mathrm{J}:5.6×10^4\ \mathrm{J}=15:4≠5:2$,故C错误;
D选项:标准大气压下水的沸点为$100°\mathrm{C}$,甲容器中水初始温度为$20°\mathrm{C}$,每分钟升高$10°\mathrm{C}$,若按此规律9min后温度为$20°\mathrm{C}+10°\mathrm{C}×9=110°\mathrm{C}$,但水达到沸点后温度不再升高,故甲容器水的末温为$100°\mathrm{C}$;乙容器水初始温度$20°\mathrm{C}$,每分钟升高$\frac{20}{3}°\mathrm{C}$,9min后温度为$20°\mathrm{C}+\frac{20}{3}°\mathrm{C}×9=80°\mathrm{C}$,则甲、乙容器中水的末温之比为$100°\mathrm{C}:80°\mathrm{C}=5:4$,故D正确。
【答案】
BD
【知识点】
比热容、热量计算、沸点
【点评】
本题综合考查比热容的特性、热量的计算以及标准大气压下水的沸点,解题时需注意比热容与质量无关,且水达到沸点后温度不再变化,避免直接按升温规律计算甲的末温,易错点在于忽略沸点限制和热量比值的计算。
【难度系数】
0.6
11. 跨学科实践「2026广东茂名月考,★★☆」为了尽快散热,通常在电脑CPU上安装金属散热器,如图所示。表格中可选散热器的最好材料应是


铝
。用该材料制成的散热器质量是0.8 kg,某电脑CPU正常工作的一段时间内产生了7040 J的热量,这些热量全部被该散热器吸收,则可使其温度升高10
℃,此过程中能量发生了转移
(选填“转移”或“转化”)。答案
11.答案 铝 10 转移
解析 相同质量的不同物质,升高相同温度时,物质的比热容越大,该物质吸收的热量越多,散热效果越好。由表中数据可知,铝的比热容最大,散热性能最好,故表格中几种金属用作散热片的最好材料是铝。根据 $Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$ 可得,散热器升高的温度 $\Delta t=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c_{\mathrm{铝}}m}=\frac{7040\ \mathrm{J}}{0.88×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)} ×0.8\ \mathrm{kg}}}=10\ \mathrm{° C}$。此过程中发生了热传递,能量发生了转移。
解析 相同质量的不同物质,升高相同温度时,物质的比热容越大,该物质吸收的热量越多,散热效果越好。由表中数据可知,铝的比热容最大,散热性能最好,故表格中几种金属用作散热片的最好材料是铝。根据 $Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$ 可得,散热器升高的温度 $\Delta t=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c_{\mathrm{铝}}m}=\frac{7040\ \mathrm{J}}{0.88×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)} ×0.8\ \mathrm{kg}}}=10\ \mathrm{° C}$。此过程中发生了热传递,能量发生了转移。
解析
【分析】
首先,选择散热效果好的散热器材料需依据比热容的特性:相同质量的不同物质,升高相同温度时,比热容越大,吸收的热量越多,散热效果越好,因此要选比热容最大的材料。接着,利用吸热公式变形计算温度升高值。最后,判断能量变化类型,热传递过程中能量发生转移,据此完成填空。
【解析】
1. 选材料:根据比热容知识,散热需要材料吸收更多热量,相同质量的不同物质升高相同温度时,比热容越大,吸热越多,散热效果越好。由表格数据可知铝的比热容最大,故最好材料是铝。
2. 算温度变化:根据吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$,变形得$\Delta t=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c_{\mathrm{铝}}m}$,代入数据:$Q_{\mathrm{吸}}=7040\ \mathrm{J}$,$c_{\mathrm{铝}}=0.88×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}$,$m=0.8\ \mathrm{kg}$,计算得$\Delta t=\frac{7040\ \mathrm{J}}{0.88×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}×0.8\ \mathrm{kg}}=10\ \mathrm{°C}$。
3. 能量类型:CPU产生的热量被散热器吸收,属于热传递过程,能量发生转移。
【答案】
铝;10;转移
【知识点】
比热容的应用;热量的计算;能量的转移
【点评】
本题结合跨学科实践,运用比热容知识解决生活中的散热问题,考查学生对基本概念和公式的掌握,难度适中,体现了物理与生活的紧密联系。
【难度系数】
0.6
首先,选择散热效果好的散热器材料需依据比热容的特性:相同质量的不同物质,升高相同温度时,比热容越大,吸收的热量越多,散热效果越好,因此要选比热容最大的材料。接着,利用吸热公式变形计算温度升高值。最后,判断能量变化类型,热传递过程中能量发生转移,据此完成填空。
【解析】
1. 选材料:根据比热容知识,散热需要材料吸收更多热量,相同质量的不同物质升高相同温度时,比热容越大,吸热越多,散热效果越好。由表格数据可知铝的比热容最大,故最好材料是铝。
2. 算温度变化:根据吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$,变形得$\Delta t=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c_{\mathrm{铝}}m}$,代入数据:$Q_{\mathrm{吸}}=7040\ \mathrm{J}$,$c_{\mathrm{铝}}=0.88×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}$,$m=0.8\ \mathrm{kg}$,计算得$\Delta t=\frac{7040\ \mathrm{J}}{0.88×10^3\ \mathrm{J/(kg·°C)}×0.8\ \mathrm{kg}}=10\ \mathrm{°C}$。
3. 能量类型:CPU产生的热量被散热器吸收,属于热传递过程,能量发生转移。
【答案】
铝;10;转移
【知识点】
比热容的应用;热量的计算;能量的转移
【点评】
本题结合跨学科实践,运用比热容知识解决生活中的散热问题,考查学生对基本概念和公式的掌握,难度适中,体现了物理与生活的紧密联系。
【难度系数】
0.6
登录