第三章第五节内能练习-2024-2025学年浙教版九年级上册科学

2024年秋九上第三章第五节内能练习 一．选择题（共13小题） 1．（2023秋•余姚市期末）如图，将肉片直接放入热油锅里爆炒，会将肉炒焦或炒糊，大大失去鲜味。厨师预先将适量的淀粉拌入肉片中，再放到热油锅里爆炒，炒出的肉片既鲜嫩味美又营养丰富，对此现象说法不正确的是（　　） A．在炒肉片过程中，肉片内能增加主要通过做功实现的 B．附着在肉片外的淀粉糊有效防止了肉片里水分的蒸发 C．在炒肉片过程中，肉片的温度升高，内能增加 D．附近能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则的运动 2．（2022秋•瑞安市校级期末）如图为做功改变物体内能的改进实验，当往瓶内推活塞，会看到温度显示器的温度发生变化，下列有关此过程中的说法正确的是（　　） A．活塞对瓶内气体做功，温度显示器上的温度降低 B．活塞对瓶内气体做功，温度显示器上的温度升高 C．瓶内气体对活塞做功，温度显示器上的温度降低 D．瓶内气体对活塞做功，温度显示器上的温度升高 3．（2023秋•新昌县期末）下列改变内能的方式与其他三种不同的是（　　） A．钻木取火 B．锅被烧热 C．锅盖被顶开 D．搓手取暖 4．（2023秋•玉环市期末）如图2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射。下列说法正确的是（　　） A．火箭燃料燃烧越充分，其热值就越大 B．火箭加速升空过程中，动能转化为重力势能 C．火箭燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能 D．火箭升空过程中，只通过摩擦做功使外壳内能增大 5．（2023秋•湖州期末）“水是生命之源”，下列描述水物质科学量之间关系的图象正确的是（　　） A．②④ B．②③ C．①② D．③④ 6．（2023秋•嘉兴期末）物质总在不断地变化，但也维持着相对稳定。某冰块熔化成水后（　　） A．密度不变 B．比热容变大 C．分子间隙不变 D．质量变小 7．（2023秋•兰溪市校级期末）如图，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被冲出，管口产生大量的白雾。则（　　） A．管内水蒸气的内能不变 B．管内水蒸气对橡胶塞做了功 C．水所含的热量增加 D．白雾是由水汽化产生的 8．（2023秋•宁波期末）目前，各地十分关注空气质量，主要是PM2.5值走高，PM2.5是指空气中直径小于2.5μm的颗粒物，其浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害，下列关于PM2.5的说法中正确的是（　　） A．温度低于0℃，PM2.5不具有内能 B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动 C．颗粒之间存在分子的相互作用力 D．PM2.5是由大量分子组成的 9．（2023秋•温州期末）如图为一种引火方式，用铁球甲撞击包裹铝箔的生锈铁球乙，铁球乙上的木屑就会被引燃。其原因是撞击使生锈铁球乙温度升高，引发氧化铁与铝箔发生反应放出大量热，引燃木屑。据此回答下面小题。甲球撞击乙球时，能使乙球温度升高，其原因是（　　） A．甲球对乙球做功，乙球内能增大 B．甲球对乙球做功，乙球内能减小 C．乙球对甲球做功，乙球内能增大 D．乙球对甲球做功，乙球内能减小 10．（2023秋•黄岩区期末）2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是（　　） A．起飞时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 B．加速升空的过程中，火箭的动能不变，重力势能增大 C．火箭可选用液态氢作燃料，主要是因为液态氢热值比较大 D．太空中的温度很低，飞船的内能为零 11．（2023秋•滨江区期末）如图所示是汽油机的某冲程工作示意图，以下改变物体内能的方式与此相同的是（　　） A．汽车在行驶过程中，汽车发动机里的冷却液温度升高 B．打开暖风，车内温度升高 C．刹车时，刹车片温度升高 D．停在烈日下的汽车，车顶被晒得温度升高 12．（2023秋•涪城区校级期末）质量相等的a、b、c三个实心球吸收相同的热量后，a球的温度最高，b球的温度最低，则它们的比热容关系是（　　） A．a球的比热容最大 B．b球的比热容最大 C．三个球的比热容相同 D．条件不足，无法判断 13．（2022秋•余姚市期末）关于温度、热量、内能、比热容，以下说法正确的是（　　） A．一个物体温度升高了，它的内能一定增加 B．一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高 C．一块0℃的冰没有了内能，它的分子不会运动 D．物体的质量越大，温度越高，它的比热容就越大 二．填空题（共4小题） 14．（2023秋•鄞州区期末）小宁在妈妈的指导下练习炒菜时，用天然气将质量为0.04kg的菜油加热，若使用的天然气体积为2×10﹣4m3且天然气完全燃烧释放出的热量有50%被菜油吸收。 [取，天然气的热值为4×107J/m3] （1）天然气完全燃烧放出的热量为 　 　J。 （2）菜油升高的温度为 　 　℃ 15．（2023秋•江北区期末）宁波轨道交通规划构建高品质、多式融合、全域一体的轨道交通体系，努力实现“对外区域融合，对内提质增效”。城市地铁在挖隧道过程中，需使用盾构机（如图）挖掘隧道。 （1）盾构机的前端安装了“削铁如泥”的刀盘，刀盘旋转工作时产生大量的热，这是通过 　 　的方式改变物体内能。 （2）盾构机体积庞大，需将其拆成多个部件吊装到施工现场，已知部件总质量3×104千克，部件水平平移10米，再竖直下降10米，则部件重力做功 　 　焦。 16．（2023秋•慈溪市期末）如图为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来。该过程中发生的能量转化为 　 　能转化为机械能，四冲程汽油机中 　 　冲程的能量转化情况与此相同。 17．（2023秋•拱墅区期末）如图是小宁制作的简易“蒸汽船”模型，将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。 （1）蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高，这是通过的 　 　方式改变水的内能。 （2）铜管向右喷蒸汽，“船体”向左行驶，这个过程的能量转化与汽油机的 　 　冲程相同（填序号）。 三．实验探究题（共2小题） 18．（2023秋•余杭区期末）小明利用图甲所示装置对100克冰加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，图乙是他根据所记录的数据绘制的温度与时间关系图。请回答以下问题： （1）加热至10分钟时，该物质在试管内的状态为 　 　。 （2）老师在巡查过程中发现图乙数据有问题，依据是 　 　。 （3）若小明继续不断加热，试管里的水 　 　（填“会”或“不会”）沸腾。 19．（2023秋•涪城区校级期末）（1）用相同的酒精灯分别对a、b两种液体（质量相同）加热，如图甲所示；根据测得的实验数据分别描绘出两种液体的温度随时间变化的图象如图乙所示。不计液体的热量散失，分别用ca、cb表示a、b两液体的比热容，则ca　 　cb。（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （2）某同学用如图丙装置测酒精的热值。加热前酒精灯的质量为m1，加热一段时间后变为m2；烧杯中水的质量为M，水的初温t1，末温t2，水的比热容用c表示。若不考虑热量的损失，用以上符号表达该同学测酒精热值的计算式是q＝　 　。该同学测算发现，测量值与课本中的“标准值”相比偏 　 　。 四．解答题（共15小题） 20．（2023秋•上城区期末）在学习内能一课后，小周利用剩有少量水的矿泉水瓶进行如下实验：先将瓶盖盖紧，使劲旋转矿泉水瓶下部，然后拧松瓶盖，可看到瓶盖被弹出数米远，瓶内出现了白雾，请你解释产生此现象的原因 　 　。 21．（2023秋•宁波期末）室温为10℃时，小宁利用如图所示装置验证“外界对物体做功，可以使物体的内能增加”。小宁用平均为50牛的力将活塞压下12厘米，发现底部浸有0.001千克乙醚的棉花并没有出现燃烧现象。（乙醚的比热容约为1.8×103J/（kg•℃），着火点为160℃） （1）求小宁对活塞的做功大小。 （2）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收多少热量？ （3）小宁的实验没有成功，请帮助他分析原因。（至少写出两点） 22．（2023秋•柯桥区期末）小科学习《物质的比热》后，对铜和铝的比热容大小产生了兴趣，于是他设计了如下实验： 步骤一：将 　 　相等的铜块和铝块放入冰箱，使它们的温度降低到0℃。 步骤二：取出后，将铜块、铝块再分别放入盛有质量相等、温度都是23℃的水中，并将容器用隔热材料密封，如图所示。 步骤三：一段时间后温度稳定，同时测量甲、乙两容器中水的温度，分别是20℃和17℃。 （1）完成步骤一中的填空。 （2）实验中，用 　 　间接反映两金属块吸收热量的多少。 （3）通过分析数据，表明 　 　的比热容更大（填“铝”或“铜”）。 23．（2022秋•拱墅区期末）如图所示，小乐用燃气灶烧水。在一个标准大气压下，将一壶初温为20℃的水烧开，消耗了0.02m3的天然气。已知该燃气灶的效率为40%，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为8.4×107J/m3。求： （1）0.02m3的天然气完全燃烧所放出的热量； （2）水壶中水吸收的热量； （3）水壶中水的质量。 24．（2021秋•拱墅区期末）发动机是汽车的核心部件，某汽车发动机是以92号汽油为燃料的内燃机。在某次测试中，汽车在1.5×103s内于水平路面上匀速行驶4.6×104m，该过程中汽车的牵引力为3000N，汽车消耗汽油12kg，汽油的热值为4.6×107J/kg。 （1）汽车的内燃机一个工作循环的四个冲程如图所示，图中四个冲程的顺序是 　 　（按序填写序号）。 （2）匀速行驶过程中，牵引力做的功及功率为多少？ （3）汽油完全燃烧所能释放的能量转化为汽车克服阻力做功的效率是多少？ 25．（2021秋•镇海区期末）小科家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为21kg。已知液化气的热值q＝5×107J/kg，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）整瓶液化气完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用，那么散失的热量是多少？ （3）若将上述散失的热量全部利用起来，在一个标准大气压下，整瓶液化气完全燃烧可以将2000kg初温为20℃的水加热到多少摄氏度？ 26．（2021秋•江山市期末）中医药在抗击新冠肺炎疫情中发挥了重要作用。病人服药前，最好要把冷的袋装药液放在热水中加热。若某次加热用的热水质量为300克、初温为80℃、药液质量为150克、初温为10℃。实验时每隔0.5分钟测量一次热水的温度，并记录在下表中。 时间（分钟） 0 0.5 1 1.5 2 2.5 热水的温度（℃） 80 65 59 54 50 ？ （1）将药袋放入热水直至两者温度相同，热水 　 　热量，温度降低。 （2）根据题中热水温度变化的规律，可推测出第2.5分钟热水的温度 　 　（填“高于”“等于”或“低于”）46℃。 （3）已知1克水放出4.2焦耳的热量，温度就降低1℃。假设热水放出的热量有50%被药液吸收，给药液加热2分钟，则该药液吸收的热量为多少焦耳？（要求写出计算过程） 27．（2020秋•嘉兴期末）省油灯是我国古代劳动人民智慧的结晶，其由上下两个碗状容器组成，中间有夹层，夹层有一小孔与外部相连.该油灯“上部盛水、夹层盛油”能够省油（如图所示），说明该灯能省油的原理。 28．（2024•宁波自主招生）某校物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，用两个相同的容器分别装有质量都是200g的沙子和水，用两只完全相同的酒精灯在相同环境下分别加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示。已知酒精的热值是3.0×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）．加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精。那么请问： （1）图中a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象？为什么？ （2）给水加热持续了10min时间，消耗的酒精如果完全燃烧将放出多少热量？ （3）试求出沙子的比热容。 29．（2023•杭州模拟）能源、环境与人类的生活和社会发展密切相关。 材料一：2017年 5月 18 日，国土资源部发布消息，中国首次海域“可燃冰”试采成 功，我国南海蕴藏着丰富的“可燃冰”资源，可燃冰的主要成分是甲烷水合物，其化学式是CH4•8H2O，它是埋于海底地层深处的大量有机物经过细菌的分解作用，在高压低温环境下，最终形成的类冰状的结晶物质。 材料二：2021年6月28日，世界上在建规模第一、技术难度最高的白鹤滩水电站正式投产发电，整个机组发出的电力将主要送往浙江和江苏。电站一台机组的发电量相当于整个新安江水电站的发电量，电站总装机容量1600万千瓦，年发电量将达600亿千瓦时。 请根据上述材料回答下列问题： （3）根据测算，1m3可燃冰可以分解释放出160m3的天然气。已知天然气热值q天然气＝8.4×107J/m3，水的比热c水＝4.2×103J/（kg•℃），则1m3可燃冰完全燃烧产生的热量可以使 　 　kg的水从20℃加热到100℃。 30．（2021•温州二模）将两个完全相同的铜质球甲、乙按如图所示放置，其中甲放置在水平桌面，乙悬挂在不可伸长的细线上，且两球重心位于同一高度，当两球吸收相等的热量之后，比较两个球哪个温度高 　 　，理由 　 　。 31．（2023秋•拱墅区期末）一块质量为2千克，温度为10℃的铁块加热到210℃，铁块吸收了多少热量？这些热量如果全部被质量为20千克的砂石吸收，则砂石的温度可升高多少？[c铁＝0.46×103J/（kg•℃），c砂石＝0.92×103J/（kg•℃）] 32．（2022秋•西湖区校级期中）甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见，于是他们对此展开研究。他们从网上查到，雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积S成正比，与雨滴下落速度v的平方成正比，即f＝kSv2（其中k为比例系数，是个定值），雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看做球形，其半径为r，密度为p，比热为c，球的体积为Vπr3。（注：所有结果均用字母表示） （1）半径为r的雨滴重力为 　 　。 （2）在接近地面时，大雨滴的下落速度 　 　小雨滴的下落速度（选填“大于”“等于”“小于”）。 （3）假设半径为r的雨滴在近地面下落h高度的过程中，重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，则雨滴的温度升高了多少？ 33．（2022•丽水模拟）十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机，推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸汽机的工作原理为：打开阀门A、关闭阀门B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降。如此循环往复。 （1）蒸汽机活塞上行过程与汽油机的 　 　冲程相似。 （2）蒸汽机工作过程中，气缸内部平均压强为1.1×106帕，若活塞面积为0.1米2，则活塞受到蒸汽的平均压力是多少？ （3）蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为200千克，活塞每次上升高度为0.6米，则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少功？假设活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少？ 34．（2021•绍兴模拟）寒假里小金和小徐一起玩了一回极速滑雪，如图甲。为研究方便将其简化为模型，如图乙。设小徐和小金及座垫的总质量分别为m和M，他们分别从轨道A点以初速为0向下滑行，求： （1）小金及座垫由A点到达B点时，重力做功为 　 　； （2）若曲线轨道光滑，则小徐和小金由A点到达B点时的速度vm＝vM，请证明之（已知M＞m，动能表达式E动mv2）； （3）若曲线轨道粗糙，小金由A点到达B点时速度刚好为零，座垫材料的比热为c，质量为m0，小金在滑动过程中克服摩擦所做的功40%转化为坐垫的内能，则坐垫温度升高多少？ 2024年12月内能 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 A B B CD A B B D A C C 题号 12 13 答案 D A 一．选择题（共13小题） 1．（2023秋•余姚市期末）如图，将肉片直接放入热油锅里爆炒，会将肉炒焦或炒糊，大大失去鲜味。厨师预先将适量的淀粉拌入肉片中，再放到热油锅里爆炒，炒出的肉片既鲜嫩味美又营养丰富，对此现象说法不正确的是（　　） A．在炒肉片过程中，肉片内能增加主要通过做功实现的 B．附着在肉片外的淀粉糊有效防止了肉片里水分的蒸发 C．在炒肉片过程中，肉片的温度升高，内能增加 D．附近能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则的运动 【分析】一切物体都具有内能，内能的大小跟温度有关，物体的温度越高内能越大； 改变物体内能的方法：做功和热传递，热传递是能的转移过程，即内能从高温物体向低温物体转移的过程；做功实质是能的转化过程； 分子运动是看不见的，在不知不觉中发生了变化，分子运动属于扩散现象。 【解答】解：A、在炒肉片时，肉片吸收热量，温度升高，内能增加主要通过热传递实现的，说法错误； B、肉片外的淀粉糊可以减小液体的表面积，能够有效防止肉片里水分的蒸发，说法正确； C、炒肉片时，肉片的温度升高，内能增加，说法正确； D、附近能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则的运动，说法正确； 故选：A。 【点评】掌握扩散现象是分子运动的结果，知道做功和热传递改变物体内能的区别及内能和温度的关系是解答本题的关键。 2．（2022秋•瑞安市校级期末）如图为做功改变物体内能的改进实验，当往瓶内推活塞，会看到温度显示器的温度发生变化，下列有关此过程中的说法正确的是（　　） A．活塞对瓶内气体做功，温度显示器上的温度降低 B．活塞对瓶内气体做功，温度显示器上的温度升高 C．瓶内气体对活塞做功，温度显示器上的温度降低 D．瓶内气体对活塞做功，温度显示器上的温度升高 【分析】做功可以改变物体的内能，对物体做功，物体的内能增加，物体对外做功，物体的内能减少。 【解答】解：在向内推动活塞的过程中，活塞压缩气体做功，空气内能增加，温度升高，所以温度显示器上的温度升高，故B正确，ACD错误。 故选：B。 【点评】本题考查了做功改变内能以及能量转化的有关知识，难度不大。 3．（2023秋•新昌县期末）下列改变内能的方式与其他三种不同的是（　　） A．钻木取火 B．锅被烧热 C．锅盖被顶开 D．搓手取暖 【分析】改变内能的方式有做功和热传递，其中做功改变物体内能的实质是能量的转化，热传递改变物体内能的方式是能量的转移。 【解答】解：A、钻木取火时，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，使木头的温度升高、内能增大，是通过做功改变内能； B、锅被烧热，锅吸收热量，温度升高、内能增大，是通过热传递改变物体内能； C、锅盖被顶开，内能转化为机械能，通过做功改变内能； D、搓手取暖，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，是通过做功改变内能； 综上所述，选项B与其他选项改变物体内能的方式不同。 故选：B。 【点评】此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别，是一道基础题。 4．（2023秋•玉环市期末）如图2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射。下列说法正确的是（　　） A．火箭燃料燃烧越充分，其热值就越大 B．火箭加速升空过程中，动能转化为重力势能 C．火箭燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能 D．火箭升空过程中，只通过摩擦做功使外壳内能增大 【分析】（1）热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关； （2）火箭升空过程中，将燃料燃烧释放的内能转化为机械能； （3）燃料燃烧时，把燃料的化学能转化为内能； （4）改变内能的方法：做功和热传递。 【解答】解：A、热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃烧程度等均无关，故A错误； B、火箭加速升空过程中，速度越来越大，质量不变，动能变大；高度越来越高，质量不变，重力势能变大，因此不是动能转化为重力势能，而是将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，故B错误； C、火箭燃料在燃烧过程中把燃料的化学能转化为内能，故C正确； D、火箭升空过程中与空气摩擦，外壳温度升高，这是通过做功的方式使外壳的内能增大，故D正确。 故选：CD。 【点评】本题考查了对热机的能量转化、燃料的热值、改变内能的方法等知识的理解和掌握，属于基础知识的考查。 5．（2023秋•湖州期末）“水是生命之源”，下列描述水物质科学量之间关系的图象正确的是（　　） A．②④ B．②③ C．①② D．③④ 【分析】要看清图象中的横坐标、纵坐标代表的物理量；再根据图象形状反映的物理规律，结合选项中物理量的含义，可解答此题。 【解答】解：①水的密度与水的体积无关，故①错误； ②水在加热，温度升高，达到沸点，发生沸腾，此时，吸收热量，温度保持不变，故②正确； ③水的体积为零时，质量也为零，故③错误； ④水的温度增加，比热容不变，故④正确。 由以上分析可知，②④正确。 故选：A。 【点评】图象法是反映物理量之间规律和关系的常用方法，还要明确物理量的真正含义。 6．（2023秋•嘉兴期末）物质总在不断地变化，但也维持着相对稳定。某冰块熔化成水后（　　） A．密度不变 B．比热容变大 C．分子间隙不变 D．质量变小 【分析】（1）比热容和密度是物质的特性，与质量、体积无关，与物体的状态和种类有关； （2）冰块熔化成水后，分子间距变小； （3）质量是物体的属性，与物体的状态、形状、位置、温度无关。 【解答】解：A、冰块熔化成水，质量不变，体积减小，密度增大，故A错误； B、冰块熔化成水，比热容变大，故B正确； C、冰块熔化成水后，由固态变为液态，体积变小、密度变大，分子间距变小，故C错误； D、冰块熔化成水，状态改变，物质多少没有变化，质量不变，故D错误。 故选：B。 【点评】此题考查学生对比热容、密度、质量和分子间距的理解和应用，熟记它们的特点，把握不同点，是作出正确选择的前提。 7．（2023秋•兰溪市校级期末）如图，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被冲出，管口产生大量的白雾。则（　　） A．管内水蒸气的内能不变 B．管内水蒸气对橡胶塞做了功 C．水所含的热量增加 D．白雾是由水汽化产生的 【分析】（1）物体吸收热量，内能增大。 （2）橡皮塞冲出过程也是水蒸气的内能转化为塞子机械能的过程；在内燃机的做功冲程中，能量转化关系是内能转化为机械能，内能减小； （3）热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量； （4）物质由气态变为液态的过程叫液化，液化放热。 【解答】解：AB、对试管加热，水吸收热量，温度升高，水吸热迅速的汽化，产生大量的水蒸气，水蒸气对橡胶塞做功，将橡胶塞推出去，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，内能减小，故A错误，B正确； C、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故C错误； D、水蒸气对外做功，温度降低，水蒸气液化形成的小水滴，形成白雾，故D错误。 故选：B。 【点评】此题考查了热量的含义、改变内能的方法、液化现象等知识，难度不大。 8．（2023秋•宁波期末）目前，各地十分关注空气质量，主要是PM2.5值走高，PM2.5是指空气中直径小于2.5μm的颗粒物，其浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害，下列关于PM2.5的说法中正确的是（　　） A．温度低于0℃，PM2.5不具有内能 B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动 C．颗粒之间存在分子的相互作用力 D．PM2.5是由大量分子组成的 【分析】（1）组成物质的所有分子动能与分子势能的和统称为物体内能； （2）组成物质的分子永不停息地做无规则的热运动； （3）物质是由分子组成的，PM2.5是微小物体，不是分子，不能说分子无规则运动。 【解答】解：A、环境温度低于0℃时，分子在不停地做无规则运动，PM2.5内能不为零，故A说法错误； B、PM2.5是固体小颗粒，不是分子，PM2.5在空气的运动不属于分子热运动。故B说法错误； C、PM2.5是指直径等于或者小于2.5微米的固态颗粒物，不是分子，PM2.5在空气中运动，不属于分子无规则运动，属于机械运动，故C说法错误； D、物质是由分子组成的，PM2.5是指直径等于或者小于2.5微米的固态颗粒物，所以PM2.5是由大量分子组成的，故D说法正确。 故选：D。 【点评】知道PM2.5是固体小颗粒，是分子团，而不是分子；组成物质的分子不停地作无规则热运动，物体的内能不可能为零，是解题的关键。 9．（2023秋•温州期末）如图为一种引火方式，用铁球甲撞击包裹铝箔的生锈铁球乙，铁球乙上的木屑就会被引燃。其原因是撞击使生锈铁球乙温度升高，引发氧化铁与铝箔发生反应放出大量热，引燃木屑。据此回答下面小题。甲球撞击乙球时，能使乙球温度升高，其原因是（　　） A．甲球对乙球做功，乙球内能增大 B．甲球对乙球做功，乙球内能减小 C．乙球对甲球做功，乙球内能增大 D．乙球对甲球做功，乙球内能减小 【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，对物体做功，物体的内能增加。 【解答】解：由题意可知，甲球撞击乙球时，甲球对乙球做功，乙球内能增大，温度升高。 故选：A。 【点评】本题考查了做功改变物体的内能，属于基础题。 10．（2023秋•黄岩区期末）2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是（　　） A．起飞时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 B．加速升空的过程中，火箭的动能不变，重力势能增大 C．火箭可选用液态氢作燃料，主要是因为液态氢热值比较大 D．太空中的温度很低，飞船的内能为零 【分析】（1）火箭加速升空的过程中，氢燃料燃烧产生的内能转化为机械能； （2）动能大小与物体的质量、运动速度有关；重力势能与物体的质量、高度有关；机械能为动能与势能的总和； （3）液态氢具有较大的热值，和其他燃料相比，完全燃烧相同质量的液态氢可以释放出更多的热量； （4）自然界的一切物体在任何情况下都有内能。 【解答】解：A、火箭加速升空的过程中，氢燃料燃烧产生的内能转化为机械能，故A错误； B、火箭加速升空的过程中，火箭的质量不变、速度增大，动能增大；质量不变、高度增加，重力势能增大，机械能增大，故B错误； C、火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢可以释放出更多的热量，故C正确； D、由于一切物体在任何情况下都有内能，太空中的温度很低，飞船也有内能，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查对热值、动能、重力势能以及能量守恒和转化的认识和理解，考查知识点多，综合性强，但难度不大。 11．（2023秋•滨江区期末）如图所示是汽油机的某冲程工作示意图，以下改变物体内能的方式与此相同的是（　　） A．汽车在行驶过程中，汽车发动机里的冷却液温度升高 B．打开暖风，车内温度升高 C．刹车时，刹车片温度升高 D．停在烈日下的汽车，车顶被晒得温度升高 【分析】内燃机是利用内能做功的机器，其在工作时有四个冲程，即吸气、压缩、做功、排气四个冲程。其中压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能； 改变内能的方式有：做功和热传递。 【解答】解： 根据图示可知，两个气门都关闭，活塞上行，因此该冲程为压缩冲程，将机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能； A、汽车在行驶过程中，汽车发动机里的冷却液从发动机吸收热量温度升高，属于热传递改变内能，故A不符合题意； B、打开暖风，热量被风扇从发动机吹到车内，使车内温度升高，属于热传递改变内能的，故B不符合题意； C、刹车时，刹车片克服摩擦做功，机械能转化为内能，使刹车片温度升高，是通过做功改变物体的内能，故C符合题意； D、放在阳光下汽车的顶部晒热，是汽车从太阳光中吸收热量，是利用热传递改变内能的，故D不符合题意。 故选：C。 【点评】此题主要考查了内燃机工作时的能量转化情况以及改变内能的两种方式。 12．（2023秋•涪城区校级期末）质量相等的a、b、c三个实心球吸收相同的热量后，a球的温度最高，b球的温度最低，则它们的比热容关系是（　　） A．a球的比热容最大 B．b球的比热容最大 C．三个球的比热容相同 D．条件不足，无法判断 【分析】比热是物质本身的一种特性，同种物质状态不变时，比热相同；不同物质比热一般不同；不同物质的比热大小关系利用公式c比较。 【解答】解： 由公式c知，在质量和吸收的热量相同时，物质的比热与温度差成反比，题目中只说明了a球的温度最高，b球的温度最低，初温度高低没有确定，所以温度差不能确定，因此三个小球比热大小无法判断。 故选：D。 【点评】对同种物质，比热大小与质量、热量和温度差都无关；对不同物质，比热大小用公式c从数学角度分析比较。 13．（2022秋•余姚市期末）关于温度、热量、内能、比热容，以下说法正确的是（　　） A．一个物体温度升高了，它的内能一定增加 B．一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高 C．一块0℃的冰没有了内能，它的分子不会运动 D．物体的质量越大，温度越高，它的比热容就越大 【分析】A、内能的大小跟质量、温度有关。 B、当晶体熔化、液体沸腾时，都要吸收热量，但温度不变； C、一切物体都有内能，组成所有物质的分子都在不停地做无规则运动。 D、比热容是物质的一种特性，与物质的状态有关，与物质的温度、质量位置没有关系。 【解答】解： A、一个物体温度升高时，分子的无规则运动速度也越快，内能增加，故A说法正确。 B、一个物体吸收了热量，它的温度不一定会升高，如晶体熔化、液体沸腾时，都要吸收热量，但温度不变；故B说法错误。 C、因为物体的分子永不停息地做无规则的运动，所以任何物体都有内能，0℃的冰仍具有内能，故C说法错误 D、因为比热容是物质的一种特性，与吸收或放出的热量、温度、质量都没有关系，故D说法错误。 故选：A。 【点评】本题主要考查了学生对分子动理论、温度影响内能的掌握及比热容的特点，是热学的难点，是中考的热点。 二．填空题（共4小题） 14．（2023秋•鄞州区期末）小宁在妈妈的指导下练习炒菜时，用天然气将质量为0.04kg的菜油加热，若使用的天然气体积为2×10﹣4m3且天然气完全燃烧释放出的热量有50%被菜油吸收。 [取，天然气的热值为4×107J/m3] （1）天然气完全燃烧放出的热量为 　8×103　J。 （2）菜油升高的温度为 　50　℃ 【分析】（1）根据公式Q放＝Vq求出天然气完全燃烧放出的热量； （2）知道效率，利用效率公式可以求出菜油吸收的热量，根据公式Q吸＝cmΔt求得菜油升高的温度。 【解答】解：（1）天然气完全燃烧放出的热量： Q放＝Vq＝2×10﹣4m3×4×107J/m3＝8×103J； （2）由η100%可得菜油吸收的热量： Q吸＝ηQ放＝50%×8×103J＝4×103J， 由Q吸＝cmΔt知，菜油升高的温度： Δt50℃。 故答案为：8×103；50。 【点评】本题考查了学生对吸热公式、燃料燃烧放热公式等知识的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。 15．（2023秋•江北区期末）宁波轨道交通规划构建高品质、多式融合、全域一体的轨道交通体系，努力实现“对外区域融合，对内提质增效”。城市地铁在挖隧道过程中，需使用盾构机（如图）挖掘隧道。 （1）盾构机的前端安装了“削铁如泥”的刀盘，刀盘旋转工作时产生大量的热，这是通过 　做功　的方式改变物体内能。 （2）盾构机体积庞大，需将其拆成多个部件吊装到施工现场，已知部件总质量3×104千克，部件水平平移10米，再竖直下降10米，则部件重力做功 　3×106　焦。 【分析】（1）改变物体内能的两种方式是做功和热传递； （2）根据W＝Gh＝mgh计算部件重力做的功。 【解答】解：（1）盾构机前端安装了“削铁如泥”的刀盘，刀盘旋转工作时产生大量的热，这是通过做功方式改变物体内能； （2）部件重力做的功：W＝Gh＝mgh＝3×104kg×10N/kg×10m＝3×106J。 故答案为：（1）做功；（2）3×106。 【点评】本题考查内能的改变和功的计算，属于综合题。 16．（2023秋•慈溪市期末）如图为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来。该过程中发生的能量转化为 　内　能转化为机械能，四冲程汽油机中 　做功　冲程的能量转化情况与此相同。 【分析】温度较高的水蒸气和热空气膨胀对瓶塞做功，内能转化为机械能；汽油机的四个冲程中，压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转化为机械能。 【解答】解：软木塞跳起来，木塞的机械能增大，这是由于瓶内温度较高的水蒸气和热空气膨胀做功造成的，瓶内水蒸气的内能转化成软木塞的机械能；汽油机做功冲程内能转化为机械能。 故答案为：内：做功。 【点评】本题从生活中的物品入手结合汽油机的做功冲程，考查了改变内能的方式，注重了物理知识与生活的联系 17．（2023秋•拱墅区期末）如图是小宁制作的简易“蒸汽船”模型，将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。 （1）蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高，这是通过的 　热传递　方式改变水的内能。 （2）铜管向右喷蒸汽，“船体”向左行驶，这个过程的能量转化与汽油机的 　A　冲程相同（填序号）。 【分析】（1）改变内能的方法有做功和热传递； （2）在内燃机的做功冲程中能量转化关系是内能转化为机械能。 【解答】解： （1）蜡烛燃烧放出热量被水吸收而增大水的内能，这是通过热传递的方式改变水内能的； （2）当管向右喷蒸汽时“船体”向左运动，这个过程的能量转化是：内能减小，机械能增大，内能转化为机械能。这与热机的做功冲程相同，图片中A是做功冲程。 故答案为：（1）热传递；（2）A。 【点评】本题考查了改变内能的方法、热机的相关知识，难度不大，属于基础性题目。 三．实验探究题（共2小题） 18．（2023秋•余杭区期末）小明利用图甲所示装置对100克冰加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，图乙是他根据所记录的数据绘制的温度与时间关系图。请回答以下问题： （1）加热至10分钟时，该物质在试管内的状态为 　固液共存　。 （2）老师在巡查过程中发现图乙数据有问题，依据是 　冰熔化为水质量不变，水的比热容大于冰的，加热相同的时间会吸收相同的热量，水升高的温度应该少于冰，表现在图中AB段要比CD段陡一些　。 （3）若小明继续不断加热，试管里的水 　不会　（填“会”或“不会”）沸腾。 【分析】（1）晶体熔化时温度不变，熔化时处于固液共存态； （2）水的比热容大于冰的，相同质量的水和冰在吸收相同热量时，水的温度升高的低； （3）沸腾的条件是达到沸点、继续吸热。 【解答】解：（1）5﹣15min时，冰吸收热量、温度不变，符合晶体熔化特征，第10min时冰处于熔化过程，此时冰的状态为固液共存。 （2）AB段为熔化前，物质为冰，CD段为熔化后，物质为水，冰熔化为水质量不变，水的比热容大于冰的，加热相同的时间会吸收相同的热量，水升高的温度应该少于冰，表现在图中AB段要比CD段陡一些。 （3）试管里的水达到沸点后，由于试管内外水的温度相同，试管内的水不能从试管外吸收热量，导致试管里的水不会沸腾。 故答案为：（1）固液共存；（2）冰熔化为水质量不变，水的比热容大于冰的，加热相同的时间会吸收相同的热量，水升高的温度应该少于冰，表现在图中AB段要比CD段陡一些；（3）不会。 【点评】本题考查了晶体熔化时的状态、水和冰比热容不同导致的温度时间图线的区别和沸腾的条件，属于热学中的重要内容，要牢固掌握。 19．（2023秋•涪城区校级期末）（1）用相同的酒精灯分别对a、b两种液体（质量相同）加热，如图甲所示；根据测得的实验数据分别描绘出两种液体的温度随时间变化的图象如图乙所示。不计液体的热量散失，分别用ca、cb表示a、b两液体的比热容，则ca　＜　cb。（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （2）某同学用如图丙装置测酒精的热值。加热前酒精灯的质量为m1，加热一段时间后变为m2；烧杯中水的质量为M，水的初温t1，末温t2，水的比热容用c表示。若不考虑热量的损失，用以上符号表达该同学测酒精热值的计算式是q＝　　。该同学测算发现，测量值与课本中的“标准值”相比偏 　小　。 【分析】（1）a、b两种液体质量相同，用相同的酒精灯加热，相等时间内吸收的热量相等，温度变化量小的比热容大； （2）不考虑热量的损失，水吸收的热量等于酒精燃烧放的热量；实际热量的损失较大，所以测量值与课本中的“标准值”相比偏小。 【解答】解： （1）a、b两种液体质量相同，用相同的酒精灯加热，相等时间内吸收的热量相等，温度变化量小的比热容大，由图乙可知b的温度变化量小于a的温度变化量，所以ca＜cb； （2）不考虑热量的损失，水吸收的热量：Q吸＝cM（t2﹣t1）； 酒精灯燃烧释放的热量：Q放＝（m1﹣m2）q； 解得q。 故答案为： （1）＜； （2）。 【点评】本题考查热量的计算，热值的求法，难度不大。 四．解答题（共11小题） 20．（2023秋•上城区期末）在学习内能一课后，小周利用剩有少量水的矿泉水瓶进行如下实验：先将瓶盖盖紧，使劲旋转矿泉水瓶下部，然后拧松瓶盖，可看到瓶盖被弹出数米远，瓶内出现了白雾，请你解释产生此现象的原因 　用力使劲拧瓶的下部时，瓶子的体积变小，此时压缩瓶内气体做功，机械能转化为内能，瓶内气体内能增大，温度升高，瓶中的水更多的变成水蒸气；略松开瓶盖，瓶内气体对瓶盖做功，气体的内能转化为瓶盖的机械能，瓶盖被弹出；当瓶盖弹出时，瓶内及瓶口有白雾，这是因为瓶内气体（包含水蒸气）对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气液化形成了小水滴。　。 【分析】做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小；物质由气态变为液态的过程叫液化。 【解答】答：用力使劲拧瓶的下部时，瓶子的体积变小，此时压缩瓶内气体做功，机械能转化为内能，瓶内气体内能增大，温度升高，瓶中的水更多的变成水蒸气；略松开瓶盖，瓶内气体对瓶盖做功，气体的内能转化为瓶盖的机械能，瓶盖被弹出；当瓶盖弹出时，瓶内及瓶口有白雾，这是因为瓶内气体（包含水蒸气）对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气液化形成了小水滴。 【点评】此题考查的是我们对于物理现象的分析能力，根据情境分析所用到的物理知识，这是一种新题型，值得我们关注。 21．（2023秋•宁波期末）室温为10℃时，小宁利用如图所示装置验证“外界对物体做功，可以使物体的内能增加”。小宁用平均为50牛的力将活塞压下12厘米，发现底部浸有0.001千克乙醚的棉花并没有出现燃烧现象。（乙醚的比热容约为1.8×103J/（kg•℃），着火点为160℃） （1）求小宁对活塞的做功大小。 （2）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收多少热量？ （3）小宁的实验没有成功，请帮助他分析原因。（至少写出两点） 【分析】（1）根据W＝Fs求出功的大小； （2）根据Q＝cmΔt可求0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收多少热量； （3）在该实验中应迅速压下活塞，若压下活塞较慢（用力较小、做功较少），筒内气体温度不能达到乙醚的着火点，则不能看到棉花燃烧的现象。 【解答】解：（1）小宁同学用平均为50牛的力将活塞压下12厘米，推力所做的功为： W＝Fs＝50N×0.12m＝6J； （2）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收的热量： Q＝cmΔt＝1.8×103J/（kg•℃）×0.001kg×（160℃﹣10℃）＝270J； （3）实验中小宁没有看到棉花燃烧的现象，是因为做功太少，乙醚升温太小，远远达不到着火点温度。 答：（1）小宁对活塞做功6J； （2）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收270J的热量； （3）小宁的实验没有成功原因是做功太少，乙醚升温太小，远远达不到着火点温度。 【点评】本题主要考查的是学生对做功改变物体内能的认识和了解以及功和吸热公式的计算，基础性题目。 22．（2023秋•柯桥区期末）小科学习《物质的比热》后，对铜和铝的比热容大小产生了兴趣，于是他设计了如下实验： 步骤一：将 　质量　相等的铜块和铝块放入冰箱，使它们的温度降低到0℃。 步骤二：取出后，将铜块、铝块再分别放入盛有质量相等、温度都是23℃的水中，并将容器用隔热材料密封，如图所示。 步骤三：一段时间后温度稳定，同时测量甲、乙两容器中水的温度，分别是20℃和17℃。 （1）完成步骤一中的填空。 （2）实验中，用 　等质量水的温度下降值　间接反映两金属块吸收热量的多少。 （3）通过分析数据，表明 　铝　的比热容更大（填“铝”或“铜”）。 【分析】（1）比较不同物质的比热容要控制质量相同； （2）根据转换法，由Q＝cmΔt可知，用等质量水的温度下降量间接反映两金属块吸收热量的多少，等质量水的温度下降越多，表明放入的物质吸热越多； （3）由已知条件分析甲、乙水的温度变化，根据Q＝cmΔt和c分析。 【解答】解：（1）比较不同物质的比热容要控制质量相同；将质量相等的铜块和铝块放入冰箱，使它们的温度降低到0℃； （2）根据转换法，实验中，用等质量水的温度下降量间接反映两金属块吸收热量的多少； （3）因同质量水的初温均为23℃，甲、乙两容器中水的末温分别20℃和17℃，故乙图中水的温度变化大，根据Q＝cmΔt，乙图中水放热多，因没有热损失，故铝从水中吸收的热量多； 根据c，质量相同的铝和铜，因铝吸热多，而铝的温度变化小，故铝的比热容大。 故答案为：（1）质量；（2）等质量水的温度下降值；（3）铝。 【点评】本题比较铜和铝的比热容，考查Q＝cmΔt的灵活运用，有一定难度。 23．（2022秋•拱墅区期末）如图所示，小乐用燃气灶烧水。在一个标准大气压下，将一壶初温为20℃的水烧开，消耗了0.02m3的天然气。已知该燃气灶的效率为40%，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为8.4×107J/m3。求： （1）0.02m3的天然气完全燃烧所放出的热量； （2）水壶中水吸收的热量； （3）水壶中水的质量。 【分析】（1）知道消耗天然气的体积、热值，利用Q放＝Vq求天然气完全燃烧放出的热量； （2）知道燃气灶的效率，利用η求水吸收的热量； （3）在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，知道水的比热容、初温，利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）求水的质量。 【解答】解：（1）天然气完全燃烧放出的热量： Q放＝Vq＝0.02m3×8.4×107J/m3＝1.68×106J； （2）由η得水吸收的热量： Q吸＝ηQ放＝40%×1.68×106J＝6.72×105J； （3）在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温t＝100℃， 由Q吸＝cm（t﹣t0）得水的质量： m2kg。 答：（1）0.02m3的天然气完全燃烧所放出的热量为1.68×106J； （2）水壶中水吸收的热量6.72×105J； （3）水壶中水的质量为2kg。 【点评】本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式Q放＝Vq、效率公式、吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）和效率公式的应用，属于基础题目。 24．（2021秋•拱墅区期末）发动机是汽车的核心部件，某汽车发动机是以92号汽油为燃料的内燃机。在某次测试中，汽车在1.5×103s内于水平路面上匀速行驶4.6×104m，该过程中汽车的牵引力为3000N，汽车消耗汽油12kg，汽油的热值为4.6×107J/kg。 （1）汽车的内燃机一个工作循环的四个冲程如图所示，图中四个冲程的顺序是 　③①④②　（按序填写序号）。 （2）匀速行驶过程中，牵引力做的功及功率为多少？ （3）汽油完全燃烧所能释放的能量转化为汽车克服阻力做功的效率是多少？ 【分析】（1）内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，同时需要掌握内燃机四冲程的特点； （2）已知牵引力和路程，根据W＝Fs求出牵引力做的功，再根据P可求功率； （3）根据Q放＝mq可求汽车消耗汽油12kg完全燃烧放出的能量，再根据η100%求出汽油完全燃烧所能释放的能量转化为汽车克服阻力做功的效率。 【解答】解： （1）①中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二冲程； ②中的排气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程； ③中的进气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程； ④中的两个气阀都关闭，活塞向下运动，所以为做功冲程，是第三冲程； 故排序为：③①④②； （2）汽车牵引力做的功： W＝Fs＝3000N×4.6×104m＝1.38×108J； 牵引力做的功率： P92000W； （3）汽车消耗汽油12kg放出的能量： Q放＝mq＝12kg×4.6×107J/kg＝5.52×108J， 汽油完全燃烧所能释放的能量转化为汽车克服阻力做功的效率： η100%100%＝25%。 故答案为：（1）③①④②；（2）匀速行驶过程中，牵引力做的功是1.38×108J；功率为92000W； （3）汽油完全燃烧所能释放的能量转化为汽车克服阻力做功的效率是25%。 【点评】本题考查了内燃机的工作过程，功、功率以及热值的计算，考查面比较广，常见题目。 25．（2021秋•镇海区期末）小科家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为21kg。已知液化气的热值q＝5×107J/kg，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）整瓶液化气完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用，那么散失的热量是多少？ （3）若将上述散失的热量全部利用起来，在一个标准大气压下，整瓶液化气完全燃烧可以将2000kg初温为20℃的水加热到多少摄氏度？ 【分析】（1）根据Q放＝mq求出21kg的液化气完全燃烧释放的热量； （2）知道这些的热量60%被利用，则散失的热量占40%，据此计算； （3）求出了散失的热量，用这些热量加热水，知道水的比热容和水的质量，利用吸热公式求水的升高温度。 【解答】解：（1）21kg的液化气完全燃烧释放的热量： Q放＝mq＝21kg×5×107J/kg＝1.05×109J； （2）整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用， 那么散失的热量应该占液化气完全燃烧释放热量的40%： Q散失＝Q放×40%＝1.05×109J×40%＝4.2×108J； （3）由题知，Q散失＝Q吸＝c水m水Δt， 水升高的温度为：Δt50℃， 水的温度为t＝20℃+50℃＝70℃， 所以水的温度为70℃。 答：（1）21kg的液化气完全燃烧，释放的热量是1.05×109J； （2）散失的热量是4.2×108J； （3）整瓶液化气完全燃烧可以将2000kg初温为20℃的水加热到70℃。 【点评】本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放出热量公式的掌握和运用，属于公式的应用题目，难度不大。 26．（2021秋•江山市期末）中医药在抗击新冠肺炎疫情中发挥了重要作用。病人服药前，最好要把冷的袋装药液放在热水中加热。若某次加热用的热水质量为300克、初温为80℃、药液质量为150克、初温为10℃。实验时每隔0.5分钟测量一次热水的温度，并记录在下表中。 时间（分钟） 0 0.5 1 1.5 2 2.5 热水的温度（℃） 80 65 59 54 50 ？ （1）将药袋放入热水直至两者温度相同，热水 　放出　热量，温度降低。 （2）根据题中热水温度变化的规律，可推测出第2.5分钟热水的温度 　高于　（填“高于”“等于”或“低于”）46℃。 （3）已知1克水放出4.2焦耳的热量，温度就降低1℃。假设热水放出的热量有50%被药液吸收，给药液加热2分钟，则该药液吸收的热量为多少焦耳？（要求写出计算过程） 【分析】（1）水的温度高，水放热；药袋温度低，药袋吸热，； （2）根据题中热水温度变化的规律回答； （3）根据已知条件得出给药液加热2分钟水降低的温度，从而得出300克水降低30℃放出的热量，进而得出该药液吸收的热量。 【解答】解：（1）将药袋放入热水，水的温度高，水放热，温度降低；药袋吸热，温度升高，直至两者温度相同； （2）根据题中热水温度变化的规律可知，相邻的0.5分钟降低的温度分别为15℃、6℃、5℃、4℃，故相邻的0.5分钟降低的温度越来越小，因第2分钟的温度为50℃，可推测出第2.5分钟热水的温度高于46℃； （3）给药液加热2分钟，水降低的温度为30℃，1克水放出4.2焦耳的热量，温度就降低1℃，故300克水降低的温度为30℃，水放出的热量为： Q＝300×30×4.2J＝37800J； 该药液吸收的热量为： Q′＝50%×37800J＝18900J。 故答案为：（1）放出；（2）高于；（3）该药液吸收的热量为18900J。 【点评】本题考查热量的计算及分析数据归纳结论的能力 27．（2020秋•嘉兴期末）省油灯是我国古代劳动人民智慧的结晶，其由上下两个碗状容器组成，中间有夹层，夹层有一小孔与外部相连.该油灯“上部盛水、夹层盛油”能够省油（如图所示），说明该灯能省油的原理。 【分析】（1）水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多； （2）影响蒸发快慢的因素有三个：一是液体的温度，二是液体表面积，三是液体表面的空气流动速度。 【解答】答：在上部盛水，因为水的比热容比较大，在相同条件下，可以吸收更多的热量，使油的温度升高的较慢些，从而减小油的蒸发； 上部盛水、夹层盛油，可以减小油与空气的接触面积、也可以减小油上方的空气流速，从而减小油的蒸发，达到省油的目的。 【点评】此题考查水的比热容的特点及应用、影响蒸发快慢的因素等，题材新颖，难度适中，可激发学生学习物理的兴趣！ 28．（2024•宁波自主招生）某校物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，用两个相同的容器分别装有质量都是200g的沙子和水，用两只完全相同的酒精灯在相同环境下分别加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示。已知酒精的热值是3.0×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）．加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精。那么请问： （1）图中a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象？为什么？ （2）给水加热持续了10min时间，消耗的酒精如果完全燃烧将放出多少热量？ （3）试求出沙子的比热容。 【分析】（1）用两只完全相同的酒精灯，分别给水和沙子加热，这样做的目的是使水和沙子在相同时间吸收相同的热量，再利用公式△t进行分析。 （2）已知酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精，便可以计算出给水加热10min时间消耗的酒精，已知酒精的热值，可利用公式Q放＝mq计算热量。 （3）由图b知，在2min时间内，水升高的温度值，利用吸热公式求水吸收的热量，由于在相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，可得沙子吸收的热量，由图a知加热2min，沙子的温度从20℃上升到250℃，根据吸热公式求沙子的比热容。 【解答】解：（1）图a表示的是沙子吸热升温的过程，因为沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，沙子的比热容比水小， 从公式△t可知，沙子温度升得多。 （2）∵酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精， ∴加热10min时间消耗的酒精为： m＝0.8g×10＝8g＝8×10﹣3kg， Q放＝mq＝8×10﹣3kg×3.0×107J/kg＝2.4×105J； （3）由图b知，在2min时间内，△t水＝70℃﹣20℃＝50℃， Q水吸＝C水m水△t水＝4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（70℃﹣20℃）＝42000J， ∵相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量 ∴在2分钟的时间内， Q沙吸＝Q水吸＝42000J， 由图a知加热2min，沙子的温度从20℃上升到250℃， △t沙＝250℃﹣20℃＝230℃，m沙＝200g＝0.2kg ∴C沙0.91×103J/（kg•℃）。 答：（1）a图，沙子的比热容小于水，相同质量的水和沙子吸收相同的热量，沙子温度升得高； （2）消耗的酒精如果完全燃烧将放出2.4×105J的热量； （3）沙子的比热容为0.91×103 J/（kg•℃）。 【点评】本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，能从液体的温度随时间变化的图象搜集有关信息是本题的关键。 29．（2023•杭州模拟）能源、环境与人类的生活和社会发展密切相关。 材料一：2017年 5月 18 日，国土资源部发布消息，中国首次海域“可燃冰”试采成 功，我国南海蕴藏着丰富的“可燃冰”资源，可燃冰的主要成分是甲烷水合物，其化学式是CH4•8H2O，它是埋于海底地层深处的大量有机物经过细菌的分解作用，在高压低温环境下，最终形成的类冰状的结晶物质。 材料二：2021年6月28日，世界上在建规模第一、技术难度最高的白鹤滩水电站正式投产发电，整个机组发出的电力将主要送往浙江和江苏。电站一台机组的发电量相当于整个新安江水电站的发电量，电站总装机容量1600万千瓦，年发电量将达600亿千瓦时。 请根据上述材料回答下列问题： （3）根据测算，1m3可燃冰可以分解释放出160m3的天然气。已知天然气热值q天然气＝8.4×107J/m3，水的比热c水＝4.2×103J/（kg•℃），则1m3可燃冰完全燃烧产生的热量可以使 　4×104　kg的水从20℃加热到100℃。 【分析】 （3）根据完全燃烧1m3“可燃冰”释放的能量与160m3天然气相当可求得完全燃烧1m3的“可燃冰”所放出的热量，根据Q＝cmΔt算出水的质量； 【解答】 （3）1m3“可燃冰”相当于天然气的体积为：V＝1×160m3＝160m3，1m3可燃冰完全燃烧产生的热量为：Q放＝Vq天然气＝160m3×8.4×107J/m3＝1.344×1010J； 燃料完全燃烧放出的热量完全被水吸收，即Q吸＝Q放＝1.344×1010J； 根据Q＝cmΔt知水的质量为： m4×104kg； 故答案为：4×104； （4）“可燃冰”被认为是21世纪的清洁能源，从环境保护角度，不支持大规模开采使用，理由是甲烷燃烧会产生CO2，大规模开采使用会带来温室效应等问题（或支持，因为有利于解决能源危机，减少有害气体排放，保护环境）；故答案为：不支持，甲烷燃烧会产生CO2，大规模开采使用会带来温室效应等问题（或支持，有利于解决能源危机，减少有害气体排放，保护环境）； （5）白鹤滩水电站年发电量将达600亿千瓦时，而每发一千瓦时电大约排放1千克的二氧化碳，所以一年可减排二氧化碳的质量为：600亿千瓦时×1千克/千瓦时＝600亿千克＝6000万吨。故答案为：6000。 【点评】本题考查了学生对燃料完全燃烧放热公式的应用以及可燃冰优点的认识，属于基础题目。 30．（2021•温州二模）将两个完全相同的铜质球甲、乙按如图所示放置，其中甲放置在水平桌面，乙悬挂在不可伸长的细线上，且两球重心位于同一高度，当两球吸收相等的热量之后，比较两个球哪个温度高 　乙　，理由 　乙球的内能增加量大于甲球的内能增加量，乙球的最终温度高　。 【分析】（1）重力势能的大小与高度和质量有关。 （2）改变内能的方法：做功和热传递。 （3）影响内能的因素：物体的材料、质量、温度、状态等，同一物体，温度越高，内能越大。 【解答】解：当两球吸收相等的热量之后，由于物体的热胀冷缩现象，甲的重心会升高，由于乙中的细线不可伸长，乙的重心会降低，质量相同，高度越高则重力势能越大，所以重力势能大小关系E甲＞E乙。 在甲球吸收热量重心升高的过程中，铜球克服重力做功，消耗一部分内能，所以甲的内能变化量小。乙球吸收热量重心降低的过程中，重力做功使球的内能增大，所以乙球内能变化量大。所以内能变化量ΔE甲＜ΔE乙。 内能的大小与温度有关，由于甲的内能增大量小于乙的内能增大量，所以最终甲的温度低于乙的温度，即最终温度t甲＜t乙。 故答案为：乙；乙球的内能增加量大于甲球的内能增加量乙球的最终温度高。 【点评】明确热胀冷缩后，甲球重心下降，势能转化为内能，乙球重心上升，内能转化为机械能是解答此的关键。 五．计算题（共4小题） 31．（2023秋•拱墅区期末）一块质量为2千克，温度为10℃的铁块加热到210℃，铁块吸收了多少热量？这些热量如果全部被质量为20千克的砂石吸收，则砂石的温度可升高多少？[c铁＝0.46×103J/（kg•℃），c砂石＝0.92×103J/（kg•℃）] 【分析】（1）知道铁块的质量、初温和末温、铁的比热容，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求铁块吸收的热量； （2）由题知，砂石吸收的热量等于铁块吸收的热量，又知道水的砂石的质量、砂石的比热容，利用吸热公式Q吸＝cmΔt计算砂石升高的温度。 【解答】解： （1）Q铁吸＝c铁mΔt＝c铁m（t﹣t0） ＝0.46×103J/（kg•℃）×2kg×（210℃﹣10℃） ＝1.84×105J； （2）由题知：Q砂吸＝Q铁吸＝1.84×105J， 因为Q砂吸＝c砂石m′Δt′， Δt′10℃。 答：铁块吸收了1.84×105J的热量；这些热量如果全部被质量为20千克的砂石吸收，则砂石的温度可升高10℃。 【点评】本题考查了学生对吸热公式的掌握和运用，因为有两种物质多个量，要用好下标、上标加以区分。 32．（2022秋•西湖区校级期中）甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见，于是他们对此展开研究。他们从网上查到，雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积S成正比，与雨滴下落速度v的平方成正比，即f＝kSv2（其中k为比例系数，是个定值），雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看做球形，其半径为r，密度为p，比热为c，球的体积为Vπr3。（注：所有结果均用字母表示） （1）半径为r的雨滴重力为 　πr3ρg　。 （2）在接近地面时，大雨滴的下落速度 　大于　小雨滴的下落速度（选填“大于”“等于”“小于”）。 （3）假设半径为r的雨滴在近地面下落h高度的过程中，重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，则雨滴的温度升高了多少？ 【分析】（1）已知雨滴的半径，可求其体积，然后利用密度公式计算质量，再根据重力公式计算重力； （2）雨滴接近地面时可看做匀速直线运动，空气阻力与重力平衡，据此列出等式求解； （3）根据重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，利用W＝Gh＝mgh，Q＝cmΔt列出等式，联立求解。 【解答】解：（1）雨滴的体积：Vπr3， 则根据ρ得，其质量m＝ρVπr3ρ， 故重力G＝mgπr3ρg； （2）雨滴接近地面时可看做匀速直线运动，故f＝G， 因为f＝kSv2＝kπr2v2，Gπr3ρg， 所以，kπr2v2πr3ρg， 化简得，v， 又因为k、ρ、g均为定值， 所以，r越大，速度越大， 即在接近地面时，大雨滴的下落速度大于小雨滴的下落速度。 （3）设雨滴的质量为m， 因为重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，即W＝Q， 又因为W＝Gh＝mgh，Q＝cmΔt， 所以，mgh＝cmΔt， 则Δt。 答：（1）πr3ρg；（2）大于；推理过程详见解答；（3）雨滴的温度升高了。 【点评】此题考查重力、功和热量的计算，综合性强，关键是正确理解题意，充分利用好重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能、雨滴接近地面时可看做匀速直线运动等条件。 33．（2022•丽水模拟）十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机，推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸汽机的工作原理为：打开阀门A、关闭阀门B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降。如此循环往复。 （1）蒸汽机活塞上行过程与汽油机的 　做功　冲程相似。 （2）蒸汽机工作过程中，气缸内部平均压强为1.1×106帕，若活塞面积为0.1米2，则活塞受到蒸汽的平均压力是多少？ （3）蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为200千克，活塞每次上升高度为0.6米，则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少功？假设活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少？ 【分析】（1）蒸汽对活塞做功时，将内能转化为机械能；汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能； （2）根据F＝pS算出活塞受到蒸汽的平均压力； （3）根据图中杠杆和定滑轮的特点，判断活塞上升一次时物体升高的高度，根据W＝Gh计算活塞上升一次蒸汽机对物体做的有用功；已知活塞每分钟向上运动100次，则根据P可计算每分钟对物体所做有用功的功率。 【解答】解：（1）蒸汽推动活塞上行过程中，蒸汽对活塞做功，蒸汽的内能转化为活塞的机械能； 汽油机的做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，与蒸汽机活塞上行过程的能量转化相似； （2）根据p知活塞受到蒸汽的平均压力： F＝pS＝1.1×106Pa×0.1m2＝1.1×105N； （3）由图知杠杆左端的力臂是右端力臂的2倍，活塞每次上升高度为h＝0.6米，则根据相似三角形的知识可知，杠杆右端下降的高度为h； 由定滑轮的特点可知，定滑轮右侧物体上升的高度为：h′h0.6m＝0.3m； 物体的重力为：G＝mg＝200kg×10N/kg＝2000N； 活塞上升一次蒸汽机对物体做的有用功为：W有用＝Gh′＝2000N×0.3m＝600J； 活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为： P有用1000W。 故答案为：（1）做功； （2）蒸汽机工作过程中，气缸内部平均压强为1.1×106帕，若活塞面积为0.1米2，则活塞受到蒸汽的平均压力是1.1×105N； （3）活塞上升一次蒸汽机对物体做了600J的功； 该蒸汽机对物体做有用功的功率为1000W。 【点评】本题主要考查了热机的工作原理和能量转化、功和功率公式的灵活应用，涉及的知识点较多，正确理解题意，从图中获取有用的信息是关键，难度较大。 34．（2021•绍兴模拟）寒假里小金和小徐一起玩了一回极速滑雪，如图甲。为研究方便将其简化为模型，如图乙。设小徐和小金及座垫的总质量分别为m和M，他们分别从轨道A点以初速为0向下滑行，求： （1）小金及座垫由A点到达B点时，重力做功为 　Mg（H﹣h）　； （2）若曲线轨道光滑，则小徐和小金由A点到达B点时的速度vm＝vM，请证明之（已知M＞m，动能表达式E动mv2）； （3）若曲线轨道粗糙，小金由A点到达B点时速度刚好为零，座垫材料的比热为c，质量为m0，小金在滑动过程中克服摩擦所做的功40%转化为坐垫的内能，则坐垫温度升高多少？ 【分析】（1）根据W＝Gh求出重力所做的功； （2）根据机械能守恒分析小徐和小金由A点到达B点时的速度的大小关系； （3）知道机械能转化为内能的效率，根据能量转化效率公式可计算坐垫增加的内能，再利用吸热公式可计算坐垫到达B点时升高的温度。 【解答】解：（1）小金及坐垫由A点到达B点时，重力做功为：W＝G（H﹣h）＝Mg（H﹣h）； （2）设曲线轨道光滑，则自身质量不同的小徐和小金由A点到达B点时的机械能是守恒的，减小的重力势能全部转化为动能； 小徐和小金在A点的机械能分别为：E＝mgH、E'＝MgH，到达B点时的重力势能分别为：EP小徐＝mgh、EP小金＝Mgh； 则小徐和小金在B点的动能分别为：Ek小徐＝E﹣EP小徐＝mgH﹣mgh＝mg（H﹣h），Ek小金＝E'﹣EP小金＝MgH﹣Mgh＝Mg（H﹣h）； 根据动能表达式Emv2可知，Ek小徐＝mg（H﹣h）mvm2，则：vm； Ek小金＝Mg（H﹣h）MvM2，则：vM； 所以：vM＝vm； （3）从A点滑到B点时，坐垫损失的机械能（重力势能的减少量）为： ΔE＝G坐垫Δh＝mg（H﹣h）， 机械能转化为物体内能的效率为η，则坐垫增加的内能（吸收的热量）： Q吸＝ΔEη＝mg（H﹣h）η， 由Q吸＝cmΔt可知，坐垫到达B点时温度升高了： Δt。 故答案为：（1）Mg（H﹣h）；（2）见解答内容；（3）坐垫温度升高。 【点评】本题考查了重力公式、做功公式、能量转化效率公式、吸热公式的灵活运用，关键要知道：损失的机械能等于重力势能的减少量。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/12/6 16:26:41；用户：俞蜀平；邮箱：orFmNt3rrUdcpC6MK1JahluKb_no@weixin.jyeoo.com；学号：25155137 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$