5. 核心素养
科学思维「2026四川广元期中,★★☆」彤彤学习了比热容后,设想了一个家庭小实验来探究不同种类的金属的比热容关系。周末彤彤用冰柜制作了一大块表面平整的冰,将向物理老师借的甲、乙、丙三块质量相同的不同种金属加热到相同温度后,放到冰块上。经过一段时间后,冰块形状不再改变,观察到的现象如图所示,则三种金属的比热容相比(

A.甲最大
B.乙最大
C.丙最大
D.一样大
科学思维「2026四川广元期中,★★☆」彤彤学习了比热容后,设想了一个家庭小实验来探究不同种类的金属的比热容关系。周末彤彤用冰柜制作了一大块表面平整的冰,将向物理老师借的甲、乙、丙三块质量相同的不同种金属加热到相同温度后,放到冰块上。经过一段时间后,冰块形状不再改变,观察到的现象如图所示,则三种金属的比热容相比(
C
)A.甲最大
B.乙最大
C.丙最大
D.一样大
答案
5.C 金属块丙下方的冰熔化得多,说明金属块丙放出的热量最多,冰块形状不再改变时,甲、乙、丙的温度都相等,又因为初温都相同,则温度变化量相同,根据 $Q=cm\Delta t$ 可知,金属块甲、乙、丙相比,金属块丙的比热容最大。故选 C。
解析
【分析】
要判断三种金属的比热容,需结合冰熔化的多少反映金属放热的多少,再利用比热容公式分析。首先,金属块放在冰块上时,放出热量使冰熔化,冰熔化越多,说明金属放出的热量越多;已知三块金属质量相同、初温相同,最终冰块形状不变,说明三者末温相同,因此温度变化量Δt相同。根据热量公式Q=cmΔt,当m和Δt相同时,放出热量Q越大,比热容c越大,据此结合图中冰的凹陷程度判断即可。
【解析】
1. 金属块放热与冰熔化的关系:金属块放出的热量越多,下方冰熔化得越多,从图中可知,丙下方的冰凹陷最深,熔化量最大,说明丙放出的热量Q最多。
2. 温度变化量分析:三块金属初温相同,最终冰块形状不再改变时,三者末温相同,因此温度变化量Δt=初温-末温,甲、乙、丙的Δt相等。
3. 比热容计算推导:已知三块金属质量m相同,根据热量公式Q=cmΔt,变形得c=Q/(mΔt),由于m和Δt相同,Q越大则c越大,丙放出的热量最多,故丙的比热容最大。
【答案】
C
【知识点】
比热容、热量计算公式
【点评】
本题利用转换法,将金属放热的多少转换为冰熔化的多少,结合比热容公式进行分析,考察了比热容的理解与应用,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要判断三种金属的比热容,需结合冰熔化的多少反映金属放热的多少,再利用比热容公式分析。首先,金属块放在冰块上时,放出热量使冰熔化,冰熔化越多,说明金属放出的热量越多;已知三块金属质量相同、初温相同,最终冰块形状不变,说明三者末温相同,因此温度变化量Δt相同。根据热量公式Q=cmΔt,当m和Δt相同时,放出热量Q越大,比热容c越大,据此结合图中冰的凹陷程度判断即可。
【解析】
1. 金属块放热与冰熔化的关系:金属块放出的热量越多,下方冰熔化得越多,从图中可知,丙下方的冰凹陷最深,熔化量最大,说明丙放出的热量Q最多。
2. 温度变化量分析:三块金属初温相同,最终冰块形状不再改变时,三者末温相同,因此温度变化量Δt=初温-末温,甲、乙、丙的Δt相等。
3. 比热容计算推导:已知三块金属质量m相同,根据热量公式Q=cmΔt,变形得c=Q/(mΔt),由于m和Δt相同,Q越大则c越大,丙放出的热量最多,故丙的比热容最大。
【答案】
C
【知识点】
比热容、热量计算公式
【点评】
本题利用转换法,将金属放热的多少转换为冰熔化的多少,结合比热容公式进行分析,考察了比热容的理解与应用,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
6.「2026河北唐山月考,★★☆」作为中华民族的传统节日,端午节有着赛龙舟竞渡、食清香粽子的独特习俗。小明在学习煮粽子时发现其中涉及许多物理知识,下列说法不正确的是 (
A.粽子温度升高是通过热传递的方式改变内能的
B.“粽香四溢”说明分子在不停地做无规则运动
C.水沸腾后出现的大量“白雾”是汽化形成的
D.水沸腾后继续加热,水的温度保持不变
C
)A.粽子温度升高是通过热传递的方式改变内能的
B.“粽香四溢”说明分子在不停地做无规则运动
C.水沸腾后出现的大量“白雾”是汽化形成的
D.水沸腾后继续加热,水的温度保持不变
答案
6.C 煮粽子时,粽子吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递的方式改变内能的;“粽香四溢”说明分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象;煮粽子时,锅内水蒸气的温度较高,锅内水蒸气上升时遇到锅外温度较低的空气而液化形成小水滴,即锅周边的“白雾”;根据液体沸腾的特点可知,水沸腾后继续吸收热量,但温度保持不变。故选 C。
解析
【分析】本题是热学综合选择题,需掌握内能的改变方式、分子热运动、物态变化类型及液体沸腾的特点,逐一分析每个选项,判断说法的正误,找出不正确的选项。
【解析】A选项:煮粽子时,粽子从热水中吸收热量,温度升高、内能增大,是通过热传递的方式改变内能,说法正确;B选项:“粽香四溢”是粽子的香味分子扩散到空气中,属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,说法正确;C选项:水沸腾后出现的“白雾”,是锅内高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴,而非汽化(汽化是液态变为气态),说法错误;D选项:根据液体沸腾的特点,水沸腾后继续吸热,但温度保持不变,说法正确。因此不正确的是C选项。
【答案】C
【知识点】内能的改变、分子热运动、物态变化
【点评】本题考查热学基础概念,涵盖内能改变、分子运动、物态变化及沸腾特点,难度适中,需准确区分各热学概念的本质。
【难度系数】0.6
【解析】A选项:煮粽子时,粽子从热水中吸收热量,温度升高、内能增大,是通过热传递的方式改变内能,说法正确;B选项:“粽香四溢”是粽子的香味分子扩散到空气中,属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,说法正确;C选项:水沸腾后出现的“白雾”,是锅内高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴,而非汽化(汽化是液态变为气态),说法错误;D选项:根据液体沸腾的特点,水沸腾后继续吸热,但温度保持不变,说法正确。因此不正确的是C选项。
【答案】C
【知识点】内能的改变、分子热运动、物态变化
【点评】本题考查热学基础概念,涵盖内能改变、分子运动、物态变化及沸腾特点,难度适中,需准确区分各热学概念的本质。
【难度系数】0.6
7.「2026广东汕头期中,★★☆」春节期间,小物观察到点燃的“窜天猴”爆竹升空时,火药燃烧产生的高温气体迅速向下喷射,推动爆竹飞向高空,对爆竹做功,下列汽油机的四个冲程中与这一过程的能量转化相同的是(

C
)答案
7.C “窜天猴”爆竹升空时,火药燃烧产生高温气体,将化学能转化为内能,高温气体向下喷射推动爆竹飞向高空,对爆竹做功,将内能转化为机械能,四冲程汽油机中做功冲程的能量转化与它相同。C 选项中两气门关闭,火花塞点火,是做功冲程。故选 C。
解析
【分析】
首先明确“窜天猴”升空时的能量转化:火药燃烧将化学能转化为内能,高温气体向下喷射对爆竹做功,将内能转化为机械能,因此需找到汽油机中能量转化为“内能→机械能”的做功冲程。接下来逐一判断四个选项对应的汽油机冲程:A选项进气门打开、排气门关闭,活塞下行,是吸气冲程;B选项气门均关闭,活塞上行,是压缩冲程;C选项气门均关闭、火花塞点火,活塞下行,是做功冲程;D选项排气门打开、进气门关闭,活塞上行,是排气冲程,由此确定符合要求的是C选项。
【解析】
“窜天猴”爆竹升空时,火药燃烧产生高温气体,将化学能转化为内能,高温气体对爆竹做功,将内能转化为机械能。四冲程汽油机的做功冲程能量转化与该过程一致,其特征为:两气门关闭,火花塞点火,活塞向下运动。对各选项分析如下:
A选项:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,为吸气冲程,能量转化不匹配,不符合;
B选项:两气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,将机械能转化为内能,不符合;
C选项:两气门关闭,火花塞点火,活塞向下运动,为做功冲程,能量转化为内能→机械能,与窜天猴过程相同,符合;
D选项:排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,为排气冲程,不符合。
因此答案选C。
【答案】
C
【知识点】
汽油机的四个冲程、能量转化
【点评】
本题结合生活实例考查汽油机冲程的判断,需要学生掌握汽油机各冲程的气门状态、活塞运动方向及对应能量转化,是中等难度的基础题型。
【难度系数】
0.3
首先明确“窜天猴”升空时的能量转化:火药燃烧将化学能转化为内能,高温气体向下喷射对爆竹做功,将内能转化为机械能,因此需找到汽油机中能量转化为“内能→机械能”的做功冲程。接下来逐一判断四个选项对应的汽油机冲程:A选项进气门打开、排气门关闭,活塞下行,是吸气冲程;B选项气门均关闭,活塞上行,是压缩冲程;C选项气门均关闭、火花塞点火,活塞下行,是做功冲程;D选项排气门打开、进气门关闭,活塞上行,是排气冲程,由此确定符合要求的是C选项。
【解析】
“窜天猴”爆竹升空时,火药燃烧产生高温气体,将化学能转化为内能,高温气体对爆竹做功,将内能转化为机械能。四冲程汽油机的做功冲程能量转化与该过程一致,其特征为:两气门关闭,火花塞点火,活塞向下运动。对各选项分析如下:
A选项:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,为吸气冲程,能量转化不匹配,不符合;
B选项:两气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,将机械能转化为内能,不符合;
C选项:两气门关闭,火花塞点火,活塞向下运动,为做功冲程,能量转化为内能→机械能,与窜天猴过程相同,符合;
D选项:排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,为排气冲程,不符合。
因此答案选C。
【答案】
C
【知识点】
汽油机的四个冲程、能量转化
【点评】
本题结合生活实例考查汽油机冲程的判断,需要学生掌握汽油机各冲程的气门状态、活塞运动方向及对应能量转化,是中等难度的基础题型。
【难度系数】
0.3
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