第11讲 《机械能和内能》章末过关训练（预习）-【暑假自学课】2025年新九年级物理暑假提升精品讲义（苏科版2024）

第11讲 《机械能和内能》章末过关训练 训练范围：苏科版（2024）九年级上册第12章 一．探究影响物体动能大小的因素（共2小题） 二．探究影响物体重力势能大小的因素（共2小题） 三．弹性势能的概念（共2小题） 四．动能和重力势能的相互转化（共3小题） 五．动能和弹性势能的相互转化（共2小题） 六．机械能的守恒（共2小题） 七．内能的概念（共2小题） 八．影响内能大小的因素（共2小题） 九．热传递的方向与条件（共2小题） 十．热传递改变物体的内能（共2小题） 十一．做功改变物体的内能（共2小题） 十二．温度、内能、热量的关系（共2小题） 十三．比较不同物质吸热的情况（共2小题） 十四．比热容的概念（共2小题） 十五．利用比热容解释生活中的现象（共2小题） 十六．水的比热容特点及实际应用（共2小题） 十七．比热容的计算公式（共2小题） 十八．比热容的比例计算（共2小题） 十九．利用比热容的公式计算热量（共3小题） 二十．热平衡方程及其应用（共3小题） 二十一．四冲程的能量转化（共3小题） 二十二．内燃机工作循环的计算（共2小题） 二十三．燃料热值的概念（共2小题） 二十四．热值的简单计算（共2小题） 二十五．比较不同燃料的热值大小（共2小题） 二十六．热机的效率公式与计算（共3小题） 一．探究影响物体动能大小的因素（共2小题） 1．（2024秋•江苏期中）如图所示，小明设计了“探究物体的动能跟速度有关”的实验，将同一木块放在弹簧原长处，用形状相同质量不同的实心塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度后放手，发现两球离开弹簧时的动能　 　 （选填“相同”或“不同”），木块被推开的距离　 　 （选填“相同”或“不同”），该方案　 　 （选填“能”或“不能”）得出动能跟质量的关系。 2．（2024秋•姑苏区校级期中）为了探究物体的动能大小跟哪些因素有关，同学们设计了如下实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中h2＞h1，不考虑空气阻力。 （1）实验中是通过观察 　 　 来判断 　 　 （填“钢球”或“木块”）的动能大小的；用来研究超速安全隐患时，我们应选择 　 　 两图所示实验来进行比较。 （2）实验中钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离，则开始时钢球的重力势能 　　 （填“＞”“＜”或“＝”）木块克服摩擦力所做的功。 （3）若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，如果仅对图丙所示的实验进行改进，下列措施中可行的是 　 　 （填写序号）。 A.换质量更大的木块 B.降低钢球开始的高度 C.换质量大于m2的钢球 D.换质量小于m1的钢球 （4）小斌还利用图丁来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，A小球通过凸形槽的时间为t1，B小球通过凹形槽的时间为t2，则通过时间较长的是小球 　 　 （填“A”或“B”）。 二．探究影响物体重力势能大小的因素（共2小题） 3．（2024秋•南京期中）在做“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验时，三个完全相同的木桩被从正上方由静止释放的铁块撞击后，陷入沙坑中的情况如图所示。不计空气阻力，铁块在下落过程撞击木桩之前，将重力势能转化为 　 　 能。若B、C两个铁块被释放时的重力势能分别为EB和EC，则EB　 　 EC（选填“＞”“＜”或“＝”，下同）。若A、B两个铁块质量相同，则两个铁块下落的高度hA　 　 hB。 4．（2024秋•淳化县校级期中）小明同学在探究重力势能的大小与哪些因素有关时，提出了如下猜想： 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关； 猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关。 为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验，如图甲所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿陷入沙子的深度。 按上述方案进行实验，其实验数据如表所示。 序号 铁块质量（g） 铁块距桌面高度（cm） 桌腿陷入沙子的深度（cm） ① 20 20 1.9 ② 20 30 2.9 ③ 20 40 3.8 ④ 30 20 2.9 ⑤ 40 20 4.1 （1）实验探究的是 　 　 （选填“铁块”或“小桌”）的重力势能，实验中通过比较 　 　 来判断物体重力势能的大小，这种研究方法叫做 　 　 法。 （2）为了验证猜想一，需选择表中 　 　 （填实验序号）三组数据进行分析。 （3）分析表中①②③三组实验数据，可得出的结论是：质量相同的物体，所处高度越高， 　 。 （4）完成以上实验探究后，小明同学又进行了两次实验来探究动能大小与质量的关系，如图乙、丙所示，让质量不同的小球从同一高度由静止开始释放，撞击木板上放置的木块（木板固定在水平面上），并通过木块移动距离来反映小球动能的大小。该实验中小球的动能是由 　 　 能转化而来的，实验中错误的操作是 　 　 。 三．弹性势能的概念（共2小题） 5．（2024春•东台市期中）小明和小华用拉力器锻炼身体，关于臂力器说法不正确的是（　　） A．被拉伸的臂力器具有弹性势能 B．该过程能说明力可以使物体发生形变 C．臂力器伸长产生的力的施力物体是手 D．小明和小华都将该臂力器拉直，他们施加的力一定一样大 6．（2024春•灌云县期中）天平放在水平桌面，游码移到标尺左端“0”刻度线处，指针如图（a）所示，接下来的操作是 　 　 ；如图（b）所示，箭被拉开的弓射出去，表明发生弹性形变的物体具有能量，这种能量叫 　 　 ；如图（c）所示，弹簧测力计的示数为 　 　 N。 四．动能和重力势能的相互转化（共3小题） 7．（2024秋•江苏期中）在2023年杭州亚运会滑板女子街式决赛中，年仅13岁的中国小将崔宸曦夺得金牌。如右图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台甲处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然（不用力）变化，不可能滑到滑台丙处的是（　　） A． B． C． D． 8．（2024秋•常州校级期中）如图所示，小华把铁球拉近刚好贴着自己的鼻子，松开手后，头保持不动，铁球由a点沿弧线abc运动到c点，然后从c点往回摆动，则下列说法不正确的是（ρ铜＞ρ铁）（　　） A．铁球位于a点时重力势能最大 B．铁球从a点运动到b点时重力做功 C．铁球从a点运动到c点时，重力势能转化为动能 D．把铁球改用铜球，从c点摆回时不会碰伤鼻子 9．（2024秋•惠城区校级期中）嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；BC段返回器的机械能 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”），CD段返回器的重力势能 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 五．动能和弹性势能的相互转化（共2小题） 10．（2024秋•靖江市期中）如图所示，原长为l的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时松手，木块在弹簧的作用下从A点到D点往复运动若干次后静止，静止时，弹簧具有的弹性势能为1J。下列说法正确的是（　　） A．从A点运动到C点，弹簧弹性势能转化为木块动能，木块在C点动能最大 B．木块最终可能静止在C点、C点左侧或C点右侧的位置 C．从A点运动到D点弹性势能先减小后增大，A、D两点弹性势能最大 D．从A点运动到C点过程中，木块同时受到两个不同方向的弹力，木块的机械能先增大后减小 11．（2024秋•金台区校级期中）北京时间8月9日晚，在2024巴黎奥运会跳水女子3米板决赛中，陈艺文夺得冠军，实现了中国队该项目的奥运十连冠，延续了中国跳水梦之队的荣耀。陈艺文压弯跳板，发生弹性形变的跳板具有 　 　 能，当跳板形变程度最大时，此时该能达到 　 　 （选填“最小”或“最大”）。如图所示，弯曲的跳板把陈艺文向上弹起时，转化为陈艺文的 　 　 能和 　 　 能（其余三空选填“动”、“重力势”或“弹性势”）。 六．机械能的守恒（共2小题） 12．（2024春•博兴县期中）打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（　　） A．篮球经过相同高度的B、C两点时，动能相等 B．篮球第一次反弹后到达最高点D时，动能为零 C．篮球经过B、E两点时，动能可能相等 D．篮球在整个过程中机械能守恒 13．（2024秋•平顶山期中）甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力，与地面碰撞时不计能量损失。两球落地后再反弹的高度 　 　 （选填“是”或“否”）相等，理由 　 　 。 七．内能的概念（共2小题） 14．（2024秋•咸宁期中）南宋诗人卢梅坡所创作的组诗作品《雪梅二首•其一》：“梅雪争春未肯降，骚人搁笔费评章。梅须逊雪三分白，雪却输梅一段香。”这首诗是一首说理的诗，它告诉我们任何事物都是一分为二的。有长处必然也会有短处，比较是认识事物的好方法。下列关于这首诗涉及到的物理知识说法正确的是（　　） A．雪的温度低于0℃，它没有内能 B．我们闻到梅花的香是因为分子在不停的无规则运动 C．“雪却输梅一段香”说明分子间有引力 D．“雪却输梅一段香”是因为雪的内能比梅花低 15．（2024秋•礼泉县期中）在物理学中，把物体内所有分子动能与 　 　 的总和叫做物体的内能。如图表示不同时刻某物体内部分子运动情况（箭头越长代表分子运动的越快），则 　 　 时刻物体温度较高，该物体从A时刻到B时刻 　 　 （选填“一定”或“不一定”）是吸收了热量。 八．影响内能大小的因素（共2小题） 16．（2024秋•梁溪区校级期中）四只相同规格的烧杯中装有水，水量及其温度如图所示。关于四只烧杯中水的内能的大小，下列判断正确的是（　　） A．a烧杯中水的内能大于b烧杯中水的内能 B．c烧杯中水的内能大于d烧杯中水的内能 C．d烧杯中水的内能大于a烧杯中水的内能 D．c烧杯中水的内能一定大于b烧杯中水的内能 17．（2024秋•新城区期中）两个杯子中分别盛有质量相同的冷水和热水，同时向其中分别放入同样的糖块，经过一段时间后，两杯中的糖块都还没全部溶解，品尝杯中的水，　 （选填“冷”或“热”）水杯中的水更甜。因为温度越 　 　 （选填“高”或“低”），分子无规则运动就越剧烈。两个杯子中，冷水的内能更 　 　 （选填“大”或“小”）。 九．热传递的方向与条件（共2小题） 18．（2024秋•武汉期中）被称为“天路”的青藏铁路，在修建时遇到的最大问题就是多年冻土对路基的影响，因此，为了使冻土层保持稳定，工程建设者们有许多发明创造，其中有项技术叫“热棒”。“热棒”是封闭中空的，里面灌有液态氨，外表顶端有散热片。如图是“热棒”的工作原理图。下列关于“热棒”说法正确的是（　　） A．“热棒”能够保持路基冻土，是因为液态氨具有沸点高的特性 B．“热棒”工作时，氨从气态到液态是通过压缩体积的方法实现的 C．“热棒”工作时，地面空气温度低于冻土的温度 D．“热棒”具有单向传热性能，热量只能向下传输，反向不能传热 19．（2024秋•武都区期中）吃烤肉时要小心烫嘴，这是因为刚烤好的肉 　 （选填“内能大”“温度高”或“热量多”）。为防蚊子叮咬，明明购买了一款防蚊手环，撕开包装袋需要一定的力气，这说明分子间有 　 　 。 十．热传递改变物体的内能（共2小题） 20．（2024秋•孝昌县期中）如图所示为目前流行的一种自热火锅。该自热火锅配有发热包，发热包的主要成分包括生石灰、活性炭、硅藻土和铝粉等。将发热包放到冷水中，生石灰与水产生化学反应，生成氢氧化钙，并放出大量的热，从而加热上层食物。下列有关自热火锅的说法错误的是（　　） A．食物加热时是通过热传递的方式使其内能增加的 B．食物在被加热的过程中，食物中所含有的热量增加 C．打开盒盖时会冒出“白气”，这是水蒸气液化形成的 D．食物被加热后的香味更浓郁，是因为分子热运动快慢与温度有关 21．（2024秋•涧西区期中）中医是我国的四大国粹之一。拔火罐能有效治疗某些疾病，使用时先加热火罐中气体，再按图甲所示方法迅速将火罐按到皮肤上，一段时间后，罐内气体的温度 　 　 （选填“升高”“降低”或“不变”），内能 　 　 （选填“增大”“减小”或“不变”）。如图乙所示，“艾灸”时通过 　 　 的方式改变了穴位处的内能。 十一．做功改变物体的内能（共2小题） 22．（2024秋•江门校级期中）古代的人们曾发明一种活塞式点火器，如图所示。以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃。下列对猛推推杆入筒的过程分析正确的是（　　） A．牛角筒内气体温度降低 B．牛角筒内气体的内能不变 C．牛角筒内气体分子运动变剧烈 D．气体的内能转化为推杆的机械能 23．（2024秋•铁东区期中）如图所示，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速向下压，棉花燃烧起来，此实验得到的结论是：对 　 　 （选填“棉花”或“筒内气体”）做功，它的内能会增加。棉花获得的内能是通过 　 　 （选填“做功”或“热传递”）获得的。 十二．温度、内能、热量的关系（共2小题） 24．（2024秋•淮南期中）生活中的“热”含义非常丰富，下列有关热的论述中不正确的是 A．今天天气真热——气温高 B．这碗汤真热——汤含热量多 C．锯条锯木板发热——内能增大 D．电热丝通电发热——做功改变内能 25．（2024秋•新沂市期中）关于温度，热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．物体的温度越高，所含的热量一定越多 B．物体的温度不变，它的内能也可能增大 C．对物体做功，物体的温度一定升高 D．物体吸热，温度一定升高 十三．比较不同物质吸热的情况（共2小题） 26．（2024秋•兴宁市校级期中）小明利用如图所示器材测量家中植物油的比热容。假设周围环境的气压为一个标准大气压，忽略鹅卵石、水和植物油在空气中热量散失。 实验步骤： 第一步：用案秤称出鹅卵石的质量m，然后在杯中分别倒入与鹅卵石质量相同的水和植物油，鹅卵石、水和植物油的温度均为25℃； 第二步：将两个相同的鹅卵石放入热水壶的沸水中，待它们与沸水同温后，夹起鹅卵石迅速分别放入装有水和植物油的杯中，测出鹅卵石与水、鹅卵石与植物油同温时的温度分别为t水＝37℃、t油＝50℃； （1）鹅卵石放入沸水后，鹅卵石的内能 　 　 （选填“增大”或“减小”），这是通过 　 　 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能； （2）第二步中当鹅卵石和水同温时，鹅卵石放出的热量 　 　 水吸收的热量；杯中水吸收的热量 　 　 植物油吸收的热量；（均选填“大于”“小于”或“等于”） （3）鹅卵石的比热容 　 　 （选填“大于”“小于”或“等于”）植物油的比热容； （4）植物油的比热容c油＝　 　 J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 27．（2024秋•章丘区期中）暑假期间，同学们经常去海边旅游时，大家在海边时，会觉得沙子烫脚，而海水却凉凉的。为了比较沙子和水的吸热本领大小，两个实验小组设计了如图（a）、（b）所示的实验。 （1）在此实验中，如果每组都有图（c）中甲、乙、丙三个酒精灯（甲型号大，乙、丙型号相同），则应选取 　 　 两个酒精灯进行实验； （2）两个小组分别选择以下不同的方式：①等质量的沙子和水升高相同的温度，沙子加热的时间短；②等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多。根据以上实验可知 　 　 （选填“沙子”或“水”）的吸热本领更强； （3）实验中仔细观察的小华同学还发现：刚开始加热时，沙子升温情况与方式②中情况不符，你认为可能的原因是：　 　 ； （4）小明用两个相同的电加热器分别给质量相同的水和另一种种液体加热，每间隔1min记录一次数据如下表，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），则另一种液体的比热容为 　 　 J/（kg•℃）； 加热时间/min 0 2 4 水的温度/℃ 15 21 27 另一种液体的温度/℃ 15 27 39 （5）小刚同学又利用图（a）、（b）所示的装置探究酒精和煤油的热值是否相等。要完成该实验，除了把图（a）中的沙子换成与图（b）中质量和初温相同的水之外，还应把图（a）中的酒精灯里的酒精换成 　 　 相同的煤油，比较它们燃料 　 （选填“燃烧相同时间”或“燃尽后”）两个烧杯中水升高的温度。 十四．比热容的概念（共2小题） 28．（2024秋•江门校级期中）根据表中一些物质的比热容[单位：J/（kg•℃）]的数据，下列判断正确的是（　　） 水 4.2×103 铝 0.88×103 煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103 沙石 0.92×103 铜 0.39×103 A．不同物质的比热容不可能相同 B．在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温慢 C．质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，铝块吸收的热量多 D．寒冷冬季，放在室外盛有水的水缸会破裂，主要是因为水的比热容较大 29．（2024秋•盐城期中）某中学用焦炭作为燃料供应开水，若焦炭放出1.26×106J的热量。问： （1）若这些热量全部被10kg的煤油吸收，能使煤油的温度升高多少？（煤油未沸腾） （2）若这些热量有25%被水吸收，能将多少kg的水从25℃加热到100℃？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）、c煤油＝2.1×103J/（kg•℃）] 十五．利用比热容解释生活中的现象（共2小题） 30．（2024秋•盐城校级期中）小明在海边玩耍，感觉沙滩上的沙子很热，海水却比较凉爽。某天，他从6时到22时对沙子和海水的温度进行了测量，绘成的温度随时间变化图像如图所示。下列分析不正确的是（　　） A．早晨6时，海水的温度比沙子高 B．6时到14时，沙子吸收的热量比海水多 C．14时到22时，海水降低的温度比沙子小 D．利用此图像可以比较海水和沙子的比热容 31．（2024秋•咸阳期中）由于海水的比热容 　 　 陆地上砂石的比热容，所以在沿海地区海水表面的气温比陆地上的气温变化 　 　 。当出现如图所示的风向，通常发生在 　 　 （选填“夜晚”或“白天”）。 十六．水的比热容特点及实际应用（共2小题） 32．（2024秋•龙海区校级期中）课后延时服务推出后，在学校用餐的师生增加了。如图，值日老师往保温饭盒下层注入热水，温热上层不锈钢餐盘内的饭菜。用热水温热饭菜是因为水的（　　） A．凝固点低 B．沸点高 C．密度小 D．比热容大 33．（2024秋•电白区期中） 2023年10月26日神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，将航天员汤洪波、唐胜杰、江新林送入预定轨道。如图所示，长征二号F遥十七运载火箭升空时，燃料燃烧后通过做功，把 　 　 能转化为机械能。长征二号F遥十七运载火箭选用偏二甲肼为燃料，这是因为偏二甲肼具有较大的 　 　 ；在发射架下方的池子里储存大量的水，原因是水的 　 　 比较大，汽化时能吸收较多的热量，保护火箭发射架不被高温毁坏。 十七．比热容的计算公式（共2小题） 34．（2024秋•江阴市期中）在标准大气压下将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上。经过一段时间后，冰块形状不再变化，状态如图所示。三块金属的比热容大小相比（　　） A．c甲最大 B．c乙最大 C．c丙最大 D．一样大 35．（2024秋•普宁市期中）小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为0.5kg的水和另一种液体（水的比热容大于另一种液体）进行对比实验，如图所示。实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，则 　 　 （填“甲”或“乙”）物质为水，另一种液体的比热容为 　 　 J/（kg•℃），这种液体在0～15min内放出的热量为 　 　 J。 十八．比热容的比例计算（共2小题） 36．（2024秋•淳化县校级期中）甲、乙两杯中装有质量相同、初温都为10℃的水，将质量相同的A、B两金属块都加热到110℃后，分别投入甲、乙两杯水中足够长时间，测量的结果：金属块A使甲杯的水温升高了10℃，金属块B使乙杯的水温升高了20℃。若不计热量损失，两金属块比热容分别为cA和cB，则cA与cB的比值为（　　） A．1：2 B．9：4 C．4：9 D．9：19 37．（2024秋•阆中市校级期中）用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失），如图是A和B的温度随加热时间变化的图像，加热相同时间A和B吸收的热量比为 　 　 ，A的比热容与B的比热容之比为 　 　 。 十九．利用比热容的公式计算热量（共3小题） 38．（2024秋•蒲城县期中）将一个温度为20℃、质量为500g的物块放入温度为100℃、质量为1000g的水中[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]，物块和水的温度随时间的变化图像如图所示（不计热损失）。以下说法正确的是（　　） A．前6min，物块吸收的热量是8.4×105J B．1～4min内，热量有时从水传递给物块，有时从物块传递给水 C．前6min，物块吸收的热量小于水放出的热量 D．物块的比热容与水的比热容之比为2：3 39．（2024秋•九龙坡区校级期中）早期人类加热水或烹饪食物时会将烧热的石头作为临时加热工具。现在有一堆1kg的石头，将其加热后投入到质量为2kg、温度为15℃的水中，一段时间后，水温升高到45℃，这个过程中，水吸收的热量为 　 　 J，这是通过 　 　 的方式改变水的内能。（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）） 40．（2024秋•台儿庄区期中）小红在实验室利用电热器完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图象如图所示。实验时，冰的质量为1kg，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），相同时间内被加热物质吸收的热量相同。求： （1）CD段水吸收的热量为多少J； （2）冰的比热容是多少。 二十．热平衡方程及其应用（共3小题） 41．（2024秋•榆林期中）甲、乙两块质量相同的不同金属，放入沸水中足够长时间后，先后放入同一杯冷水中，甲放入冷水中待热平衡后，冷水的温度升高t℃，将甲取出乙放入，待热平衡后冷水的温度也升高t℃。不计热量损失，下列关于甲、乙放出的热量Q甲和Q乙、甲、乙的比热容c甲和c乙的关系正确的是（　　） A．Q甲＞Q乙，c甲＝c乙 B．Q甲＝Q乙，c甲＞c乙 C．Q甲＜Q乙，c甲＝c乙 D．Q甲＝Q乙，c甲＜c乙 42．（2024秋•礼泉县期中）如图所示是一种新型的金属冰块，既经济又耐用。现将质量为0.3kg、温度为﹣20℃的冷冻金属冰块放入装有0.2kg水的杯中，最终水温从30℃下降到20℃。若不计热量损失，下列说法错误的是[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（　　） A．金属冰块和水达到相同温度后，它们之间就不能发生热传递 B．金属冰块吸收的热量为8.4×103J C．金属冰块与水的比热容之比为1：6 D．只将金属冰块的质量增加到0.4kg，水温可以下降到10℃ 43．（2024秋•兴城市校级期中）一保温杯中装有质量为200g，温度为25℃的水。将一个质量为100g、温度为100℃的金属块放入杯中，一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃，假设金属块放出的热量全部被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则该金属块的比热容为 　 　 J/（kg•℃）。 二十一．四冲程的能量转化（共3小题） 44．（2024秋•根河市校级期中）图甲与图乙是四冲程汽油机一个工作循环中的两个冲程，下列判断正确的是（　　） A．甲图为做功冲程，其能量转化情况与图丙中压活塞引燃硝化棉过程相同 B．乙图为压缩冲程，其能量转化情况是机械能转化为内能 C．甲图为压缩冲程，其能量转化情况与图丁中向瓶内打气最终瓶塞弹起的过程相同 D．乙图为做功冲程，其能量转化情况是内能转化为机械能 45．（2024秋•赣州期中）《宋史•兵志》记载：“又造突火枪，以钜竹为简，内安子窠（弹丸），如烧放，焰绝然后子窠发出，如炮声，远闻百五十余步。”如图所示，弹丸被喷出的过程主要发生的能量转化是内能转化为 　 　 能，该能量转化与四冲程汽油机的 　 　 冲程相同。 46．（2024秋•惠州校级期中）小明利用身边器材进行物理实验。如图，在矿泉水瓶中留有少量水，盖紧瓶盖，扭转瓶子，力使水瓶体发生形变，再轻轻扭松瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，其能量转化与内燃机的 　 　 冲程相似；在瓶盖被冲出的过程中瓶内气体内能 　 　 （选填“增大”“减少”或“不变”），气体温度 　 　 （选填“不变”“升高”或“降低”），瓶口出现白雾。 二十二．内燃机工作循环的计算（共2小题） 47．（2024秋•江阴市期中）如图甲所示，小明在吹气球时，被吹大了的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去，若他及时捡拾起气球，将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比 　 　 （选填“变高”、“变低”或“没有变化”），此过程发生的能量转化与图乙中的 　 　 （选填“A”或“B”）图中的能量转化是一致的。若一台四冲程柴油机，飞轮转速为3000r/min，若气缸在做功冲程中，每次做功400J，每秒钟对外做功 　 　 J。 48．（2024春•凉州区校级期中）某单缸四冲程内燃机1s内对外做功15次，则其曲轴的转速为 　 　 r/min。若做功冲程推动活塞一次做功1200J，则该内燃机工作时的功率是 　 　 W。 二十三．燃料热值的概念（共2小题） 49．（2024秋•海淀区校级期中）关于内能、热量和热值，下列说法正确的是（　　） A．0℃的冰块内能为零 B．物体的内能增加，一定是吸收了热量 C．热值大的燃料燃烧时放出的热量不一定多 D．水的内能，一定比冰的内能大 50．（2024秋•祁阳市校级期中）“八月桂花遍地开”，人们闻到很浓的桂花香味道这属于　 　 现象。热机工作时常用水降温，这是利用了水的　 　 大的特性。火箭使用液态氢作燃料，这是因为液态氢的　 　 大。 二十四．热值的简单计算（共2小题） 51．（2024秋•高州市期中）中国探索火星探测器“天问一号”的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。火箭发射探测器时带了3×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是 　 　 J，可以将 　 　 kg初温为20℃的水加热至沸腾。使用液态氢做燃料的原因是氢的 　 　 大。[q氢＝1.4×108J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为1标准大气压，不计热量损失]。 52．（2024秋•赛罕区期中）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg。 （1）经过6min时间加热，水所吸收的热量是多少？ （2）煤完全燃烧产生的热量？ 二十五．比较不同燃料的热值大小（共2小题） 53．（2024秋•安徽校级期中）为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，甲、乙实验装置完全相同，烧杯内水的初温、质量也都相同，且两种燃料燃烧时均匀放热。 （1）实验中，应控制两种燃料的　 　 （选填“燃烧时间”“初温”或“质量”）相同。 （2）燃料燃烧过程中，记录燃烧时间和对应的水温，燃料燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示，假设两种燃料都完全燃烧，实验中忽略热量的散失，则燃料　 　 （选填“1”或“2”）燃烧放热能力强。 （3）小华测出甲装置中消耗燃料的质量为m1，使质量为m2的水温度升高了Δt（水未沸腾），从而计算出燃料的热值，该方法得出的热值会比真实值　 （选填“大”或“小”）。 54．（2024秋•江都区期中）在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中，将质量和初温相同的水、煤油两种液体分别倒入相同容器中，用相同的热源加热，如甲、乙两图所示。每隔相同时间，测量液体的温度，并根据记录的数据画出温度随加热时间变化的图像，如图丙所示。 （1）由水和煤油沸腾前的温度与加热时间的关系图丙可知：若升高相同的温度（均未达到沸腾），　 　 （选填“水”或“煤油”）吸收的热量更多。 （2）小明认为利用此装置还可以比较不同燃料燃烧时放出的热量关系，于是增加了相同的装置如图丁，向容器内倒入的煤油与甲、乙装置中的液体质量 　 　 （选填“相等”或“不相等”），对比图丁与图 　 　 ，能够比较煤油和酒精的热值，实验中，待燃料酒精和煤油燃烧相同的时间后，小明发现图丁烧杯中煤油升高的温度较高，这 　 　 （选填“能”或“不能”）说明燃料煤油的热值较大。 （3）除了图中已经呈现的器材，还需要用到其它测量工具。两个实验都还要用到的其它测量工具是 　 　 。 二十六．热机的效率公式与计算（共3小题） 55．（2024秋•曲阳县期中）有甲、乙两台汽油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是5：4，消耗汽油的质量之比是3：2，那么它们的效率之比是（　　） A．15：8 B．8：15 C．6：5 D．5：6 56．（2024秋•无锡校级期中）一辆载货汽车，在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶，匀速行驶6km消耗1.4kg汽油，汽车受到的阻力为4200N（汽油的热值为4.5×107J/kg）。完全燃烧1.4kg汽油放出热量为 　 　 J；汽车匀速行驶的功率为 　 　 W；汽车匀速行驶过程中发动机的效率为 　 。 57．（2024秋•佳木斯期中）一辆汽车以20m/s的速度在某段水平公路上匀速直线行驶了15min，消耗汽油5L，已知此过程汽车发动机的输出功率为60kW，若汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg，1L＝1×10﹣3m3，求： （1）消耗的汽油完全燃烧放出的热量： （2）汽车发动机的效率； （3）汽车行驶过程中受到的牵引力。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第11讲 《机械能和内能》章末过关训练 训练范围：苏科版（2024）九年级上册第12章 一．探究影响物体动能大小的因素（共2小题） 二．探究影响物体重力势能大小的因素（共2小题） 三．弹性势能的概念（共2小题） 四．动能和重力势能的相互转化（共3小题） 五．动能和弹性势能的相互转化（共2小题） 六．机械能的守恒（共2小题） 七．内能的概念（共2小题） 八．影响内能大小的因素（共2小题） 九．热传递的方向与条件（共2小题） 十．热传递改变物体的内能（共2小题） 十一．做功改变物体的内能（共2小题） 十二．温度、内能、热量的关系（共2小题） 十三．比较不同物质吸热的情况（共2小题） 十四．比热容的概念（共2小题） 十五．利用比热容解释生活中的现象（共2小题） 十六．水的比热容特点及实际应用（共2小题） 十七．比热容的计算公式（共2小题） 十八．比热容的比例计算（共2小题） 十九．利用比热容的公式计算热量（共3小题） 二十．热平衡方程及其应用（共3小题） 二十一．四冲程的能量转化（共3小题） 二十二．内燃机工作循环的计算（共2小题） 二十三．燃料热值的概念（共2小题） 二十四．热值的简单计算（共2小题） 二十五．比较不同燃料的热值大小（共2小题） 二十六．热机的效率公式与计算（共3小题） 选择题（参考答案） 题号 5 7 8 10 12 14 16 18 20 22 24 答案 D C C D C B C C B C B 题号 25 28 30 32 34 36 38 41 42 44 49 答案 B C B D C C D D D B C 题号 55 答案 D 一．探究影响物体动能大小的因素（共2小题） 1．（2024秋•江苏期中）如图所示，小明设计了“探究物体的动能跟速度有关”的实验，将同一木块放在弹簧原长处，用形状相同质量不同的实心塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度后放手，发现两球离开弹簧时的动能　相同　 （选填“相同”或“不同”），木块被推开的距离　相同　 （选填“相同”或“不同”），该方案　不能　 （选填“能”或“不能”）得出动能跟质量的关系。 【答案】相同；相同；不能。 【解答】解：用形状相同的塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度，弹簧的弹性势能相同，转化成的动能相同，两小球的质量不同，所以速度不同，但由于动能相同，对木块做的功应相同，对木块做得功是克服水平面给木块的摩擦力做功，摩擦力是相同的，根据W＝Fs可知，木块运动的距离也应该是相同的。 由于木块被推开的距离相同，该方案不能得出动能跟质量的关系。 故答案为：相同；相同；不能。 2．（2024秋•姑苏区校级期中）为了探究物体的动能大小跟哪些因素有关，同学们设计了如下实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中h2＞h1，不考虑空气阻力。 （1）实验中是通过观察 　木块被推动的距离　 来判断 　钢球　 （填“钢球”或“木块”）的动能大小的；用来研究超速安全隐患时，我们应选择 　甲、乙　 两图所示实验来进行比较。 （2）实验中钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离，则开始时钢球的重力势能 　＞　 （填“＞”“＜”或“＝”）木块克服摩擦力所做的功。 （3）若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，如果仅对图丙所示的实验进行改进，下列措施中可行的是 　D　 （填写序号）。 A.换质量更大的木块 B.降低钢球开始的高度 C.换质量大于m2的钢球 D.换质量小于m1的钢球 （4）小斌还利用图丁来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，A小球通过凸形槽的时间为t1，B小球通过凹形槽的时间为t2，则通过时间较长的是小球 　A　 （填“A”或“B”）。 【答案】（1）木块被推动的距离；钢球；甲、乙；（2）＞；（3）D；（4）A。 【解答】解：（1）物体动能的大小无法直接测量，所以通过钢球对木块做功的多少来体现钢球动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断钢球动能的大小，所用方法为转换法； 超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大，所以应选择质量相等、速度不同的钢球进行实验，据此可知应甲、乙两图进行比较； （2）钢球滚下时，钢球的重力势能转化为钢球的动能，钢球碰撞后继续运动，钢球的一部分动能转化为木块的动能，木块运动过程中，动能转化为内能，则开始时钢球的重力势能＞木块克服摩擦力所做的功； （3）若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，说明钢球的动能太大，此时不能改变钢球的速度，所以可以适当降低钢球的质量，故选：D； （4）在凸形滑道运动的物体，在运动到最高点的过程中，要将动能转化为重力势能，运动速度小于初速度；在下落过程中不计滑道的摩擦，机械能守恒，重力势能再全部转化为动能，速度等于初速度； 在凹形滑道运动的物体，在运动到最低点的过程中，要将重力势能转化为动能，运动速度大于初速度；在下落过程中不计滑道的摩擦，机械能守恒，动能再全部转化为重力势能，速度等于初速度； 因此在凸形滑道运动物体的平均速度小于在凹形滑道运动物体的平均速度，由t可知，通过时间较长的是钢球A。 故答案为：（1）木块被推动的距离；钢球；甲、乙；（2）＞；（3）D；（4）A。 二．探究影响物体重力势能大小的因素（共2小题） 3．（2024秋•南京期中）在做“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验时，三个完全相同的木桩被从正上方由静止释放的铁块撞击后，陷入沙坑中的情况如图所示。不计空气阻力，铁块在下落过程撞击木桩之前，将重力势能转化为 　动　 能。若B、C两个铁块被释放时的重力势能分别为EB和EC，则EB　＞　 EC（选填“＞”“＜”或“＝”，下同）。若A、B两个铁块质量相同，则两个铁块下落的高度hA　＜　 hB。 【答案】动；＞；＜。 【解答】解：不计空气阻力，铁块下落的过程，质量不变，高度减小，速度增大，重力势能转化为它的动能； 由图可知，B木桩陷入沙子更深，所以重力势能EB＞EC； 根据观察图象可知B撞击木桩陷入沙坑的深度大，说明B重力势能大，若A、B两铁块质量相等，则A下落的高度小于B。 故答案为：动；＞；＜。 4．（2024秋•淳化县校级期中）小明同学在探究重力势能的大小与哪些因素有关时，提出了如下猜想： 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关； 猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关。 为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验，如图甲所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿陷入沙子的深度。 按上述方案进行实验，其实验数据如表所示。 序号 铁块质量（g） 铁块距桌面高度（cm） 桌腿陷入沙子的深度（cm） ① 20 20 1.9 ② 20 30 2.9 ③ 20 40 3.8 ④ 30 20 2.9 ⑤ 40 20 4.1 （1）实验探究的是 　铁块　 （选填“铁块”或“小桌”）的重力势能，实验中通过比较 　桌腿进入沙子的深度　 来判断物体重力势能的大小，这种研究方法叫做 　转换　 法。 （2）为了验证猜想一，需选择表中 　①④⑤　 （填实验序号）三组数据进行分析。 （3）分析表中①②③三组实验数据，可得出的结论是：质量相同的物体，所处高度越高，　重力势能越大　 。 （4）完成以上实验探究后，小明同学又进行了两次实验来探究动能大小与质量的关系，如图乙、丙所示，让质量不同的小球从同一高度由静止开始释放，撞击木板上放置的木块（木板固定在水平面上），并通过木块移动距离来反映小球动能的大小。该实验中小球的动能是由 　重力势能　 能转化而来的，实验中错误的操作是 　两次实验中未保持木块初始位置相同　 。 【答案】（1）铁块；桌腿进入沙子的深度；转换；（2）①④⑤；（3）重力势能越大；（4）重力势能；两次实验中未保持木块初始位置相同。 【解答】解：（1）通过小明设计的实验可以知道，他是通过比较桌腿进入沙子的深浅来比较铁块的重力势能的大小的。桌腿进入沙堆越深说明物体做的功越多，它原来具有的重力势能越大；该实验方法是转换法； （2）根据控制变量法，要验证物体的重力势能与物体的质量有关，应控制物体距桌面的高度相同，改变物体质量的大小， 故小明要完成探究，需要找数个质量不同的物体进行实验；故①④⑤三组数据符合，所以应利用①④⑤三组数据分析得出结论； （3）比较表中①②③的实验数据，可以发现，高度相同，③中桌腿进入沙子的深度更深，所以，③中的物体具有重力势能大，即可以得出的初步结论是：质量相同的物体，高度越大，重力势能越大； （4）小球在下落过程中，高度减小，速度增加，重力势能转化为动能； 因通过木块滑行距离大小来比较动能大小，故两次实验中木块初始位置应相同，图中错误的操作是两次实验中未保持木块初始位置相同； 故答案为：（1）铁块；桌腿进入沙子的深度；转换；（2）①④⑤；（3）重力势能越大；（4）重力势能；两次实验中未保持木块初始位置相同。 三．弹性势能的概念（共2小题） 5．（2024春•东台市期中）小明和小华用拉力器锻炼身体，关于臂力器说法不正确的是（　　） A．被拉伸的臂力器具有弹性势能 B．该过程能说明力可以使物体发生形变 C．臂力器伸长产生的力的施力物体是手 D．小明和小华都将该臂力器拉直，他们施加的力一定一样大 【答案】D 【解答】解：AB、被拉伸的拉力器的弹簧发生弹性形变，具有弹性势能，故AB正确； C、使臂力器伸长的产生的力施力物体是手，故C正确； D、都将该臂力器拉直时，手臂越长的人，弹簧的伸长量越大，人所用的拉力越大；因为不知道小明和小华的手臂长短，所以无法比较他们施加力的大小，故D错误。 故选：D。 6．（2024春•灌云县期中）天平放在水平桌面，游码移到标尺左端“0”刻度线处，指针如图（a）所示，接下来的操作是 　向右调节平衡螺母　 ；如图（b）所示，箭被拉开的弓射出去，表明发生弹性形变的物体具有能量，这种能量叫 　弹性势能　 ；如图（c）所示，弹簧测力计的示数为 　3.4　 N。 【答案】向右调节平衡螺母；弹性势能；3.4。 【解答】解：根据天平的使用方法可知，天平放在水平桌面上且将游码移至标尺左端的零刻度线处，如图（a）所示，发现指针偏向分度盘中央刻度线的左侧，由“右偏左调，左偏右调”的规则可知，应将平衡螺母向右调节，使指针对准分度盘中央的刻度线，直到横梁在水平位置平衡。 物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。拉开的弓发生了弹性形变，具有弹性势能，将箭射出去时，弓的弹性势能转化为箭的动能，所以，发生弹性形变的物体具有能量，这种能量叫弹性势能。 该测力计上一大格代表1N，一大格有五小格，每个小格代表0.2N，所以测力计的分度值为0.2N，示数为3.4N。 故答案为：向右调节平衡螺母；弹性势能；3.4。 四．动能和重力势能的相互转化（共3小题） 7．（2024秋•江苏期中）在2023年杭州亚运会滑板女子街式决赛中，年仅13岁的中国小将崔宸曦夺得金牌。如右图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台甲处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然（不用力）变化，不可能滑到滑台丙处的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解答】解：不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员在整个过程中机械能守恒； A、若运动员站立着甲开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置丙点时，若是站立着，则此时重力势能等于甲点的重力势能，动能为零，所以运动员可能会滑到滑台丙处，故A不符合题意； B、若运动员站立着甲开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置丙点时，若是蹲着着，则此时重力势能小于甲点的重力势能，动能不为零，所以运动员可能会滑到滑台丙处，故B不符合题意； C、若运动员全蹲着从甲开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置点时，也应该是全蹲着（前后两次重力势能相等，动能均为零），因为若是站着到达丙，则运动员在丙点的重力势能大于初始的甲点（违反机械能守恒定律），因而不可能到达，故C符合题意。 D、若运动员站立着从甲开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置丙点时，若是全蹲着，则此时重力势能小于甲点的重力势能，则甲点部分重力势能转化为动能，动能此时不为零，所以运动员会继续向前滑行，滑到滑台丙处，故D不符合题意； 故选：C。 8．（2024秋•常州校级期中）如图所示，小华把铁球拉近刚好贴着自己的鼻子，松开手后，头保持不动，铁球由a点沿弧线abc运动到c点，然后从c点往回摆动，则下列说法不正确的是（ρ铜＞ρ铁）（　　） A．铁球位于a点时重力势能最大 B．铁球从a点运动到b点时重力做功 C．铁球从a点运动到c点时，重力势能转化为动能 D．把铁球改用铜球，从c点摆回时不会碰伤鼻子 【答案】C 【解答】解：A．铁球从a点到c点的过程中，铁球会与空气摩擦消耗机械能，到达c点时机械能变小，a、c两点的动能均为零，但a点的势能大于c点的势能，故A正确； B．铁球从a点运动到b点时，竖直方向有高度差，重力要做功，但拉力的方向始终与运动的方向垂直，所以拉力不做功，故B正确； C．铁球从a点运动到c点时，质量不变，速度先变大后变小，高度先变小后变大，则动能先变大后变小，势能先变小后变大，整个过程中势能先转化为动能，后动能转化为势能，故C错误； D．把铁球改用铜球，小球摆动时，也会与空气摩擦消耗机械能，同样达不到a点，所以改用铜球不会碰伤鼻子，故D正确。 故选：C。 9．（2024秋•惠城区校级期中）嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能 　变小　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；BC段返回器的机械能 　不变　 （选填“变大”、“变小”或“不变”），CD段返回器的重力势能 　变小　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】变小；不变；变小。 【解答】解：AB段，返回器的质量不变，高度变大，重力势能变大，是返回器的动能转化为重力势能和内能，所以返回器的动能变小； BC段没有受到空气的阻力，机械能是守恒的，保持不变； CD段，质量不变，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能和内能，重力势能变小。 故答案为：变小；不变；变小。 五．动能和弹性势能的相互转化（共2小题） 10．（2024秋•靖江市期中）如图所示，原长为l的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时松手，木块在弹簧的作用下从A点到D点往复运动若干次后静止，静止时，弹簧具有的弹性势能为1J。下列说法正确的是（　　） A．从A点运动到C点，弹簧弹性势能转化为木块动能，木块在C点动能最大 B．木块最终可能静止在C点、C点左侧或C点右侧的位置 C．从A点运动到D点弹性势能先减小后增大，A、D两点弹性势能最大 D．从A点运动到C点过程中，木块同时受到两个不同方向的弹力，木块的机械能先增大后减小 【答案】D 【解答】解：A．木块在弹簧的作用下从A点到D点往复运动若干次后静止，说明地面对木块有摩擦力，由于压力不变，接触面的粗糙程度不变，摩擦力的大小不变，从A点运动到C点，弹力的方向是水平向右的，摩擦力的方向是水平向左，刚开始弹力大于摩擦力，木块向右加速，弹性形变程度减小，弹力减小，直至与摩擦力相同，再接着减小，摩擦力大于弹力，合力与木块运动的方向相反，木块减速，直至弹簧的弹力减为零，才到达C点，故木块在C点动能不是最大，故A错误； B．静止时，弹簧具有的弹性势能为1J，说明弹簧还具有弹性形变，那么就不可能在C点，因为C点弹簧恢复原长，不具备弹性势能，故B错误； C．弹性势能的大小与物体弹性形变程度的大小有关； 从A点运动到D点，弹性形变程度先慢慢减小，后慢慢增大，故弹性势能先减小后增大，由于有摩擦，在A两点弹性形变程度最大，在A点弹性势能最大，故C错误； D．木块的机械能等于木块的动能加木块的重力势能，因为木块的重力势能一直不变，且从A点到C点过程中动能先增大后减小，所以从A点运动到C点过程中木块的机械能也是先增大后减小，故D正确。 故选：D。 11．（2024秋•金台区校级期中）北京时间8月9日晚，在2024巴黎奥运会跳水女子3米板决赛中，陈艺文夺得冠军，实现了中国队该项目的奥运十连冠，延续了中国跳水梦之队的荣耀。陈艺文压弯跳板，发生弹性形变的跳板具有 　弹性势　 能，当跳板形变程度最大时，此时该能达到 　最大　 （选填“最小”或“最大”）。如图所示，弯曲的跳板把陈艺文向上弹起时，转化为陈艺文的 　重力势　 能和 　动　 能（其余三空选填“动”、“重力势”或“弹性势”）。 【答案】弹性势；最大；重力势；动。 【解答】解：物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能；运动员站在跳板上时，跳板向下弯曲，发生弹性形变，所以此时跳板具有弹性势能。 弹性势能大小与发生弹性形变程度有关，弹性形变程度越大，弹性势能越大，所以当跳板形变程度最大时，此时弹性势能达到最大。 弯曲的跳板把陈艺文向上弹起时，运动员从跳板向上运动的过程中，具有动能，运动员的高度增大，声音还具有重力势能，所以弹性势能转化为动能和重力势能。 故答案为：弹性势；最大；重力势；动。 六．机械能的守恒（共2小题） 12．（2024春•博兴县期中）打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（　　） A．篮球经过相同高度的B、C两点时，动能相等 B．篮球第一次反弹后到达最高点D时，动能为零 C．篮球经过B、E两点时，动能可能相等 D．篮球在整个过程中机械能守恒 【答案】C 【解答】解：AD、由图可知，每次篮球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明篮球的机械能不断减小，因此在B点的机械能大于在C点的机械能，B、C两点的重力势能相等，则动能不相等，故AD错误； B、篮球在最高点时，竖直方向速度为零，但在水平方向上速度不为零，所以篮球第一次反弹后到达最高点D时动能不为零，故B错误； C、在B点的机械能大于在E点的机械能；在B、E两点高度不相同则重力势能不相同，即B点的重力势能大于E点的重力势能， 机械能是物体动能与势能的总和，因此在B点的动能可能等于在E点的动能，故C正确。 故选：C。 13．（2024秋•平顶山期中）甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力，与地面碰撞时不计能量损失。两球落地后再反弹的高度 　是　 （选填“是”或“否”）相等，理由 　不计空气阻力和碰撞时的能量损失，所以小球的机械能守恒，开始时两球机械能相等，到达最高点时两球只具有的重力势能相等　 。 【答案】是；不计空气阻力和碰撞时的能量损失，所以小球的机械能守恒，开始时两球机械能相等，到达最高点时两球只具有的重力势能相等。 【解答】解：不考虑空气影响，与地面碰撞时不计能量损失。小球在运动过程中的机械能是守恒的。它们在抛出时的机械能相等，那么它们在整个运动过程中的机械能都是相等的，故它们落地后再反弹到最高点时的机械能相同，此时它们的速度为0，动能为0；它们的重力势能相等，而它们的质量相等，因此它们的高度相等。 故答案为：是；不计空气阻力和碰撞时的能量损失，所以小球的机械能守恒，开始时两球机械能相等，到达最高点时两球只具有的重力势能相等。 七．内能的概念（共2小题） 14．（2024秋•咸宁期中）南宋诗人卢梅坡所创作的组诗作品《雪梅二首•其一》：“梅雪争春未肯降，骚人搁笔费评章。梅须逊雪三分白，雪却输梅一段香。”这首诗是一首说理的诗，它告诉我们任何事物都是一分为二的。有长处必然也会有短处，比较是认识事物的好方法。下列关于这首诗涉及到的物理知识说法正确的是（　　） A．雪的温度低于0℃，它没有内能 B．我们闻到梅花的香是因为分子在不停的无规则运动 C．“雪却输梅一段香”说明分子间有引力 D．“雪却输梅一段香”是因为雪的内能比梅花低 【答案】B 【解答】解：A、一切物体都具有内能。0℃的物体也有内能，故A错误； B、我们闻到梅花的香是因为分子在不停的无规则运动，因为梅花中含有香味的分子在不断的运动，飘入到作者鼻孔中的原因，故B正确； CD、“雪却输梅一段香”说明梅花中含有香味的分子在不断的运动，属于扩散现象，内能的大小与物体的温度、质量、物质的结构、状态都有关系，雪的温度比梅花低，雪的内能也可能比梅花的高，CD错误。 故选：B。 15．（2024秋•礼泉县期中）在物理学中，把物体内所有分子动能与 　分子势能　 的总和叫做物体的内能。如图表示不同时刻某物体内部分子运动情况（箭头越长代表分子运动的越快），则 　B　 时刻物体温度较高，该物体从A时刻到B时刻 　不一定　 （选填“一定”或“不一定”）是吸收了热量。 【答案】分子势能；B；不一定。 【解答】解：在物理学中，把物体内所有分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能，一切物体都有内能。 如图表示不同时刻某物体内部分子运动情况，箭头越长代表分子运动的越快，B时刻箭头长，表示B时刻物体内部分子运动的快，物体温度越高，分子运动越剧烈，则B时刻物体温度较高。 做功和热传递都能改变物体的内能，物体B时刻温度高，内能大，该物体从A 时刻到 B 时刻不一定是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功。 故答案为：分子势能；B；不一定。 八．影响内能大小的因素（共2小题） 16．（2024秋•梁溪区校级期中）四只相同规格的烧杯中装有水，水量及其温度如图所示。关于四只烧杯中水的内能的大小，下列判断正确的是（　　） A．a烧杯中水的内能大于b烧杯中水的内能 B．c烧杯中水的内能大于d烧杯中水的内能 C．d烧杯中水的内能大于a烧杯中水的内能 D．c烧杯中水的内能一定大于b烧杯中水的内能 【答案】C 【解答】解：A、a和b烧杯中水的质量相同，温度不同，温度高的b烧杯内水的内能大，故A错误； B、c和d烧杯中水的质量相同，温度不同，温度高的d烧杯内水的内能大，故B错误； C、d和b烧杯中水的温度相同，质量不同，质量大的d烧杯内水的内能大，所以d烧杯内能大于a烧杯内能，故C正确； D、b和c烧杯中水的质量不同，温度不同，b烧杯的温度较高，c烧杯的质量较大，所以c烧杯中水的内能不一定大于b烧杯中水的内能，故D错误。 故选：C。 17．（2024秋•新城区期中）两个杯子中分别盛有质量相同的冷水和热水，同时向其中分别放入同样的糖块，经过一段时间后，两杯中的糖块都还没全部溶解，品尝杯中的水，　热　 （选填“冷”或“热”）水杯中的水更甜。因为温度越 　剧烈　 （选填“高”或“低”），分子无规则运动就越剧烈。两个杯子中，冷水的内能更 　小　 （选填“大”或“小”）。 【答案】热；剧烈；小。 【解答】解：两个杯子中分别盛有质量相同的冷水和热水，向其中分别放入同样的糖块，经过一段相同的时间，（两杯中的糖块都没有全部溶解），品尝杯中的水，发现热水更甜，因为温度越高，分子运动越剧烈。 质量相同的冷水和热水，冷水的内能更小。 故答案为：热；剧烈；小。 九．热传递的方向与条件（共2小题） 18．（2024秋•武汉期中）被称为“天路”的青藏铁路，在修建时遇到的最大问题就是多年冻土对路基的影响，因此，为了使冻土层保持稳定，工程建设者们有许多发明创造，其中有项技术叫“热棒”。“热棒”是封闭中空的，里面灌有液态氨，外表顶端有散热片。如图是“热棒”的工作原理图。下列关于“热棒”说法正确的是（　　） A．“热棒”能够保持路基冻土，是因为液态氨具有沸点高的特性 B．“热棒”工作时，氨从气态到液态是通过压缩体积的方法实现的 C．“热棒”工作时，地面空气温度低于冻土的温度 D．“热棒”具有单向传热性能，热量只能向下传输，反向不能传热 【答案】C 【解答】解：A．液态氨的沸点比较低，极易汽化，所以“热棒”能够保持路基冻土，故A错误； B．“热棒”工作时，氨从气态到液态，是通过降低温度的方法液化的，故B错误； C．热棒工作过程中，在下端汽化吸热，上端液化放热，地面空气温度低于冻土的温度，故C正确； D．热棒“制冷”是下端吸收热量，上端放热，热量从下向上传递，具有单向传热性能，故D错误。 故选：C。 19．（2024秋•武都区期中）吃烤肉时要小心烫嘴，这是因为刚烤好的肉 　温度高　 （选填“内能大”“温度高”或“热量多”）。为防蚊子叮咬，明明购买了一款防蚊手环，撕开包装袋需要一定的力气，这说明分子间有 　引力　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：吃烤肉时要小心烫嘴，因为刚烤好的肉的温度比嘴的温度高很多，有大量的热量从肉传递到嘴。 分子间存在相互作用的引力和斥力，包装袋很难撕开，说明分子间存在引力。 故答案为：温度高；引力。 十．热传递改变物体的内能（共2小题） 20．（2024秋•孝昌县期中）如图所示为目前流行的一种自热火锅。该自热火锅配有发热包，发热包的主要成分包括生石灰、活性炭、硅藻土和铝粉等。将发热包放到冷水中，生石灰与水产生化学反应，生成氢氧化钙，并放出大量的热，从而加热上层食物。下列有关自热火锅的说法错误的是（　　） A．食物加热时是通过热传递的方式使其内能增加的 B．食物在被加热的过程中，食物中所含有的热量增加 C．打开盒盖时会冒出“白气”，这是水蒸气液化形成的 D．食物被加热后的香味更浓郁，是因为分子热运动快慢与温度有关 【答案】B 【解答】解：A、食物被加热的过程中，食物吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式使其内能增加，故A正确； B、热量是过程量，不能说含有，故B错误； C、“白气”是水蒸气遇冷液化形成的，故C正确； D、食物被加热后，香味更浓郁，这是因为分子热运动快慢与温度有关，故D正确。 故选：B。 21．（2024秋•涧西区期中）中医是我国的四大国粹之一。拔火罐能有效治疗某些疾病，使用时先加热火罐中气体，再按图甲所示方法迅速将火罐按到皮肤上，一段时间后，罐内气体的温度 　降低　 （选填“升高”“降低”或“不变”），内能 　减小　 （选填“增大”“减小”或“不变”）。如图乙所示，“艾灸”时通过 　热传递　 的方式改变了穴位处的内能。 【答案】降低；减小；热传递。 【解答】解：迅速将火罐按到皮肤上，一段时间后，罐内气体的温度降低，内能减小； 图乙中，“艾灸”时能量发生了转移，是通过热传递的方式改变了穴位处的内能。 故答案为：降低；减小；热传递。 十一．做功改变物体的内能（共2小题） 22．（2024秋•江门校级期中）古代的人们曾发明一种活塞式点火器，如图所示。以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃。下列对猛推推杆入筒的过程分析正确的是（　　） A．牛角筒内气体温度降低 B．牛角筒内气体的内能不变 C．牛角筒内气体分子运动变剧烈 D．气体的内能转化为推杆的机械能 【答案】C 【解答】解：手推杆入筒的过程中，对气体做功，气体的内能增大，温度升高，分子无规则运动变快，通过做功的方式改变内能，推杆的机械能转化为气体的内能。 故选：C。 23．（2024秋•铁东区期中）如图所示，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速向下压，棉花燃烧起来，此实验得到的结论是：对 　筒内气体　 （选填“棉花”或“筒内气体”）做功，它的内能会增加。棉花获得的内能是通过 　热传递　 （选填“做功”或“热传递”）获得的。 【答案】筒内气体；热传递。 【解答】解：在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉花，用力将活塞迅速向下压，棉花燃烧起来，说明压缩筒内空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，达到棉花的着火点；实验中如果不放入棉絮，将活塞迅速向下压，筒内气体内能仍增大，温度照样升高，结论仍成立；棉花获得的内能是通过热传递获得的。 故答案为：筒内气体；热传递。 十二．温度、内能、热量的关系（共2小题） 24．（2024秋•淮南期中）生活中的“热”含义非常丰富，下列有关热的论述中不正确的是（　　） A．今天天气真热——气温高 B．这碗汤真热——汤含热量多 C．锯条锯木板发热——内能增大 D．电热丝通电发热——做功改变内能 【答案】B 【解答】解：A．今天天气真热，这里的热是指温度高，即气温高，故A正确，不符合题意； B．这碗汤真热，这里的热是指温度高，热量是过程量，不能说含有，故B错误，符合题意； C．锯条锯木板发热，这里的热是指通过做功，内能增大，故C正确，不符合题意； D．电热丝通电发热，这里的热是指通过电流做功，使得内能增加，改变了内能，故D正确，不符合题意。 故选：B。 25．（2024秋•新沂市期中）关于温度，热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．物体的温度越高，所含的热量一定越多 B．物体的温度不变，它的内能也可能增大 C．对物体做功，物体的温度一定升高 D．物体吸热，温度一定升高 【答案】B 【解答】解：A、热量是过程量，只能说“吸收”、“放出”热量，不能说“含有”，故A错误； B、温度不变时，物体的内能可能发生变化，如晶体熔化时，物体不断吸热，温度不变，其内能增大，故B正确； C、对物体做功，有可能是温度变化，也有可能是状态变化，故C错误； D、物体吸收热量，温度不一定升高，例如晶体熔化时，吸收热量，温度不变，故D错误。 故选：B。 十三．比较不同物质吸热的情况（共2小题） 26．（2024秋•兴宁市校级期中）小明利用如图所示器材测量家中植物油的比热容。假设周围环境的气压为一个标准大气压，忽略鹅卵石、水和植物油在空气中热量散失。 实验步骤： 第一步：用案秤称出鹅卵石的质量m，然后在杯中分别倒入与鹅卵石质量相同的水和植物油，鹅卵石、水和植物油的温度均为25℃； 第二步：将两个相同的鹅卵石放入热水壶的沸水中，待它们与沸水同温后，夹起鹅卵石迅速分别放入装有水和植物油的杯中，测出鹅卵石与水、鹅卵石与植物油同温时的温度分别为t水＝37℃、t油＝50℃； （1）鹅卵石放入沸水后，鹅卵石的内能 　增大　 （选填“增大”或“减小”），这是通过 　热传递　 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能； （2）第二步中当鹅卵石和水同温时，鹅卵石放出的热量 　等于　 水吸收的热量；杯中水吸收的热量 　大于　 植物油吸收的热量；（均选填“大于”“小于”或“等于”） （3）鹅卵石的比热容 　小于　 （选填“大于”“小于”或“等于”）植物油的比热容； （4）植物油的比热容c油＝　1.6×103　 J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】（1）增大；热传递；（2）等于；大于；（3）小于；（4）1.6×103。 【解答】解：（1）鹅卵石放入沸水后，鹅卵石吸热，温度升高，内能增大，这是通过热传递的方式改变内能； （2）第二步中当鹅卵石和水同温时，忽略鹅卵石、水和植物油在空气中热量散失，故鹅卵石放出的热量等于水吸收的热量； 根据已知条件可知，测出鹅卵石与水、鹅卵石与植物油同温时的温度分别为t水＝37℃、t油＝50℃，即鹅卵石的末温分别为37℃和50℃，而鹅卵石的初温为100℃，故可知在水中的鹅卵石温度降低得多， 根据Q＝cmΔt可知，放入水中的鹅卵石放热多，故水吸热多，故可知杯中水吸收的热量大于植物油吸收的热量； （3）放入油中的鹅卵石放出的热量等于油吸收的热量，根据Q＝cmΔt可得： c鹅卵石m（100℃﹣50℃）＝c油m（50℃﹣25℃）﹣﹣﹣﹣﹣① 可知鹅卵石的比热容小于植物油的比热容； （4）根据鹅卵石放出的热量等于水吸收的热量，故有： c鹅卵石m（100℃﹣37℃）＝c水m（37℃﹣25℃）﹣﹣﹣﹣﹣② 根据②可得c鹅卵石＝0.8×103J/（kg•℃）， 根据①可得，植物油的比热容：c油＝1.6×103J/（kg•℃）。 故答案为：（1）增大；热传递；（2）等于；大于；（3）小于；（4）1.6×103。 27．（2024秋•章丘区期中）暑假期间，同学们经常去海边旅游时，大家在海边时，会觉得沙子烫脚，而海水却凉凉的。为了比较沙子和水的吸热本领大小，两个实验小组设计了如图（a）、（b）所示的实验。 （1）在此实验中，如果每组都有图（c）中甲、乙、丙三个酒精灯（甲型号大，乙、丙型号相同），则应选取 　乙、丙　 两个酒精灯进行实验； （2）两个小组分别选择以下不同的方式：①等质量的沙子和水升高相同的温度，沙子加热的时间短；②等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多。根据以上实验可知 　水　 （选填“沙子”或“水”）的吸热本领更强； （3）实验中仔细观察的小华同学还发现：刚开始加热时，沙子升温情况与方式②中情况不符，你认为可能的原因是：　沙子受热不均匀　 ； （4）小明用两个相同的电加热器分别给质量相同的水和另一种种液体加热，每间隔1min记录一次数据如下表，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），则另一种液体的比热容为 　2.1×103　 J/（kg•℃）； 加热时间/min 0 2 4 水的温度/℃ 15 21 27 另一种液体的温度/℃ 15 27 39 （5）小刚同学又利用图（a）、（b）所示的装置探究酒精和煤油的热值是否相等。要完成该实验，除了把图（a）中的沙子换成与图（b）中质量和初温相同的水之外，还应把图（a）中的酒精灯里的酒精换成 　质量　 相同的煤油，比较它们燃料 　燃尽后　 （选填“燃烧相同时间”或“燃尽后”）两个烧杯中水升高的温度。 【答案】（1）乙、丙； （2）水； （3）沙子受热不均匀； （4）2.1×103； （5）质量；燃尽后。 【解答】解：（1）根据转换法，用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，在此实验中，如果每组都有图（c）中甲、乙、丙三个酒精灯，则应选取乙、丙两个酒精灯进行实验； （2）两个小组选择以下不同的方式：①等质量的沙子和水升高相同的温度，沙子加热的时间短；②等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多。根据比较吸热能力的方法，水的吸热本领更强； （3）实验中仔细观察的小华同学还发现：刚开始加热时，沙子升温情况与方式②中情况不符，可能的原因是：沙子开始受热不均匀； （4）根据表中数据可知，加热4分钟（吸热相同），水升高的温度为： 27℃﹣15℃＝12℃； 另一种液体升高的温度为： 39℃﹣15℃＝24℃； 根据Q＝cmΔt可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度之积为一定值，升高的温度与比热容成反比，则另一液体的比热容为： c4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃； （5）小刚同学又利用图（a）、（b）所示的装置探究酒精和煤油的热值是否相等。要完成该实验，除了把图（a）中的沙子换成与图（b）中质量和初温相同的水之外，还应把图（a）中的酒精灯里的酒精换成质量相同的煤油，比较它们燃料燃尽后两个烧杯中水升高的温度。 故答案为：（1）乙、丙；（2）水；（3）沙子受热不均匀；（4）2.1×103；（5）质量；燃尽后。 十四．比热容的概念（共2小题） 28．（2024秋•江门校级期中）根据表中一些物质的比热容[单位：J/（kg•℃）]的数据，下列判断正确的是（　　） 水 4.2×103 铝 0.88×103 煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103 沙石 0.92×103 铜 0.39×103 A．不同物质的比热容不可能相同 B．在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温慢 C．质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，铝块吸收的热量多 D．寒冷冬季，放在室外盛有水的水缸会破裂，主要是因为水的比热容较大 【答案】C 【解答】解：A、不同种物质比热容可能相同，如煤油和冰的比热容相同，故A错误； B、水的比热容较大，所以湿泥土的比热容比干泥土要大一些。在阳光照射下，由公式Δt可知，干泥土温度升高的更快，故B错误； C、质量相等的铝块和铜块，升高相同的温度，由于铝的比热容比铜的比热容大，根据吸热公式Q＝cmΔt可判断，铝块吸收的热量多，故C正确； D、寒冷冬季，放在室外盛有水的水缸会破裂，主要是因为水结冰后体积变大，故D错误。 故选：C。 29．（2024秋•盐城期中）某中学用焦炭作为燃料供应开水，若焦炭放出1.26×106J的热量。问： （1）若这些热量全部被10kg的煤油吸收，能使煤油的温度升高多少？（煤油未沸腾） （2）若这些热量有25%被水吸收，能将多少kg的水从25℃加热到100℃？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）、c煤油＝2.1×103J/（kg•℃）] 【答案】解： （1）由题知，煤油吸收的热量Q吸＝Q放＝1.26×106J， 根据Q吸＝cmΔt可得，煤油升高的温度： Δt60℃； （2）由题知，水吸收的热量： Q吸′＝25%×Q放＝25%×1.26×106J＝3.15×105J； 由Q吸＝cmΔt可得水的质量： m水1kg。 答：（1）能使10kg的煤油温升高60℃； （2）该热量有25%被水吸收，能将1kg水从25℃加热到100℃。 十五．利用比热容解释生活中的现象（共2小题） 30．（2024秋•盐城校级期中）小明在海边玩耍，感觉沙滩上的沙子很热，海水却比较凉爽。某天，他从6时到22时对沙子和海水的温度进行了测量，绘成的温度随时间变化图像如图所示。下列分析不正确的是（　　） A．早晨6时，海水的温度比沙子高 B．6时到14时，沙子吸收的热量比海水多 C．14时到22时，海水降低的温度比沙子小 D．利用此图像可以比较海水和沙子的比热容 【答案】B 【解答】解：A．根据题图可知：早晨6时，海水的温度比沙子高，故A正确； B．在同一片天空，太阳每小时放出的热量相同，即海水和沙子每小时吸收的热量相同，故6时到14时，沙子吸收的热量和海水吸收的热量相等，故B错误； C．由图可知，在14时海水温度比沙子低，在22时海水的温度比沙子高，故14时到22时，海水降低的温度比沙子小，故C正确； D．根据可知，相同质量的海水和沙子，吸收或放出相同的热量温度变化大的比热容小，温度变化小的比热容大，故利用此图象可以比较海水和沙子的比热容，故D正确。 故选：B。 31．（2024秋•咸阳期中）由于海水的比热容 　大于　 陆地上砂石的比热容，所以在沿海地区海水表面的气温比陆地上的气温变化 　小　 。当出现如图所示的风向，通常发生在 　夜晚　 （选填“夜晚”或“白天”）。 【答案】大于；小；夜晚。 【解答】解：海水的比热容比泥土、沙石的大，在同样吸热和放热的情况下，沿海地区海水表面的气温比陆地上的气温变化小； 白天太阳照射时，水面温度上升得慢，陆地温度上升得快，热空气上升，冷空气补充，风从海面吹向陆地，形成海风；晚上，气温下降，水面温度下降得慢，温度高一些，热空气上升，风从陆地吹向海面，形成陆风，由图可知，此时地面附近的空气从陆地吹向海洋，形成陆风，故出现如图所示风向时，通常发生在夜晚，且海水温度较高。 故答案为：大于；小；夜晚。 十六．水的比热容特点及实际应用（共2小题） 32．（2024秋•龙海区校级期中）课后延时服务推出后，在学校用餐的师生增加了。如图，值日老师往保温饭盒下层注入热水，温热上层不锈钢餐盘内的饭菜。用热水温热饭菜是因为水的（　　） A．凝固点低 B．沸点高 C．密度小 D．比热容大 【答案】D 【解答】解：值日老师往保温饭盒下层注入热水，因水的比热容较大，降低较低的温度就可以放出较多的热量，可以温热上层不锈钢餐盘内的饭菜。 故选：D。 33．（2024秋•电白区期中） 2023年10月26日神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，将航天员汤洪波、唐胜杰、江新林送入预定轨道。如图所示，长征二号F遥十七运载火箭升空时，燃料燃烧后通过做功，把 　内　 能转化为机械能。长征二号F遥十七运载火箭选用偏二甲肼为燃料，这是因为偏二甲肼具有较大的 　热值　 ；在发射架下方的池子里储存大量的水，原因是水的 　比热容　 比较大，汽化时能吸收较多的热量，保护火箭发射架不被高温毁坏。 【答案】内；热值；比热容。 【解答】解：长征二号F遥十七运载火箭升空时，燃料燃烧将化学能转化为内能，然后内能再转化为火箭的机械能。 运载火箭用偏二甲肼为燃料是因为它有较大的热值，完全燃烧相同质量的偏二甲肼和其它燃料，偏二甲肼释放的内能较多。 在发射架下方的池子里储存大量的水，是因为水的比热容较大，在相同条件下，可以吸收更多的热，从而保护发射塔不被高温烧毁。 故答案为：内；热值；比热容。 十七．比热容的计算公式（共2小题） 34．（2024秋•江阴市期中）在标准大气压下将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上。经过一段时间后，冰块形状不再变化，状态如图所示。三块金属的比热容大小相比（　　） A．c甲最大 B．c乙最大 C．c丙最大 D．一样大 【答案】C 【解答】解：冰块形状不再变化时，三块金属的温度都等于冰的温度，即三块金属降低的温度相同， 由图可知，丙处冰块形变是最大，说明丙处冰块吸收的热量最多，即丙金属放出的热量最多， 根据Q放＝cmΔt可知，在质量和降低温度一定时，丙金属放出的热量最多，则丙的比热容最大， 故C正确。 故选：C。 35．（2024秋•普宁市期中）小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为0.5kg的水和另一种液体（水的比热容大于另一种液体）进行对比实验，如图所示。实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，则 　甲　 （填“甲”或“乙”）物质为水，另一种液体的比热容为 　2.1×103　 J/（kg•℃），这种液体在0～15min内放出的热量为 　4.2×104　 J。 【答案】甲；2.1×103；4.2×104 【解答】解：由题知，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等， 由图可知，在相同时间内乙液体降温快，甲液体降温慢， 由Q放＝cmΔt可知，在质量、放热相同的情况下，降温慢的比热容大， 所以甲液体是水， 由图可知，水的初温是60℃，放热15min后水的末温是40℃， 水放出的热量，即乙液体15min放出的热量： Q放乙＝Q放水＝c水m水（t0﹣t水）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（60℃﹣40℃）＝4.2×104J， 则有：Q放乙＝c乙m乙（t0﹣t乙）＝c乙×0.5kg×（60℃﹣20℃）＝4.2×104J， 解得，乙液体的比热容：c乙＝2.1×103J/（kg•℃）。 故答案为：甲；2.1×103；4.2×104。 十八．比热容的比例计算（共2小题） 36．（2024秋•淳化县校级期中）甲、乙两杯中装有质量相同、初温都为10℃的水，将质量相同的A、B两金属块都加热到110℃后，分别投入甲、乙两杯水中足够长时间，测量的结果：金属块A使甲杯的水温升高了10℃，金属块B使乙杯的水温升高了20℃。若不计热量损失，两金属块比热容分别为cA和cB，则cA与cB的比值为（　　） A．1：2 B．9：4 C．4：9 D．9：19 【答案】C 【解答】解：由题知，金属块A使甲杯的水温升高了10℃，则甲杯中水和A的末温度都为20℃，不计热量损失，金属块A放出的热量和水吸收的热量相等，即： cAmA（110℃﹣tA）＝c水m水Δt1﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 金属块B使乙杯的水温升高了20℃，则乙杯中水和B的末温度都为30℃，不计热量损失，金属块B放出的热量和水吸收的热量相等，即： cBmB（110℃﹣tB）＝c水m水Δt2﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 因为mA＝mB， ①和②比值： 解得： 故选：C。 37．（2024秋•阆中市校级期中）用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失），如图是A和B的温度随加热时间变化的图像，加热相同时间A和B吸收的热量比为 　1：1　 ，A的比热容与B的比热容之比为 　1：2　 。 【答案】1：1；1：2 【解答】解：用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热，相同时间内A和B吸收的热量相等， 加热相同时间A和B吸收的热量比为1：1； 由图可知，在质量相等、升高温度相同时，A的加热时间为10min、B的加热时间为20min，根据Q吸＝cmΔt变形c可得，A、B的比热容之比为1：2。 故答案为：1：1；1：2。 十九．利用比热容的公式计算热量（共3小题） 38．（2024秋•蒲城县期中）将一个温度为20℃、质量为500g的物块放入温度为100℃、质量为1000g的水中[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]，物块和水的温度随时间的变化图像如图所示（不计热损失）。以下说法正确的是（　　） A．前6min，物块吸收的热量是8.4×105J B．1～4min内，热量有时从水传递给物块，有时从物块传递给水 C．前6min，物块吸收的热量小于水放出的热量 D．物块的比热容与水的比热容之比为2：3 【答案】D 【解答】解：AC、由图可知，前6min水降低的温度Δt水＝100℃﹣80℃＝20℃， 则水放出的热量：Q放＝c水m水Δt水＝4.2×103J/（kg•℃）×1000×10﹣3kg×20℃＝8.4×104J， 不计热量损失，物块吸收的热量等于水放出的热量，即物块吸收的热量Q吸＝Q放＝8.4×104J，故AC错误； B、由图可知，1～4min内，水的温度高于物块的温度，而热量总是从高温物体向低温物体传递，所以1～4min内，热量从水向物块传递，故B错误； D、由图可知，前6min，物块升高的温度Δt物＝80℃﹣20℃＝60℃， 物块的比热容与水的比热容之比：，故D正确。 故选：D。 39．（2024秋•九龙坡区校级期中）早期人类加热水或烹饪食物时会将烧热的石头作为临时加热工具。现在有一堆1kg的石头，将其加热后投入到质量为2kg、温度为15℃的水中，一段时间后，水温升高到45℃，这个过程中，水吸收的热量为 　2.52×105　 J，这是通过 　热传递　 的方式改变水的内能。（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）） 【答案】2.52×105；热传递。 【解答】解：水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（45℃﹣15℃）＝2.52×105J； 水吸收热量，内能增加，温度升高，这是通过热传递的方式改变水的内能。 故答案为：2.52×105；热传递。 40．（2024秋•台儿庄区期中）小红在实验室利用电热器完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图象如图所示。实验时，冰的质量为1kg，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），相同时间内被加热物质吸收的热量相同。求： （1）CD段水吸收的热量为多少J； （2）冰的比热容是多少。 【答案】（1）CD段水吸收的热量为4.2×104J； （2）冰的比热容是2.1×103J/（kg•℃）。 【解答】解：（1）水的质量m水＝m冰＝1kg，水吸收的热量： Q吸水＝c水m水Δt ＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（10℃﹣0℃）＝4.2×104J； （2）由图可知，AB段冰的加热时间为5min，CD段水的加热时间为10min， 因为相同时间内被加热物质吸收的热量相同，所以在AB段，冰吸收的热量： Q吸冰Q吸水4.2×104J＝2.1×104J， 则冰的比热容：。 答：（1）CD段水吸收的热量为4.2×104J； （2）冰的比热容是2.1×103J/（kg•℃）。 二十．热平衡方程及其应用（共3小题） 41．（2024秋•榆林期中）甲、乙两块质量相同的不同金属，放入沸水中足够长时间后，先后放入同一杯冷水中，甲放入冷水中待热平衡后，冷水的温度升高t℃，将甲取出乙放入，待热平衡后冷水的温度也升高t℃。不计热量损失，下列关于甲、乙放出的热量Q甲和Q乙、甲、乙的比热容c甲和c乙的关系正确的是（　　） A．Q甲＞Q乙，c甲＝c乙 B．Q甲＝Q乙，c甲＞c乙 C．Q甲＜Q乙，c甲＝c乙 D．Q甲＝Q乙，c甲＜c乙 【答案】D 【解答】解：根据题意可知，先后将甲、乙两金属块投入到同一杯水中，水升高的温度相同，由Q吸＝cmΔt可知，水吸收的热量相同，不计质量变化和热量损失，则Q吸＝Q放，故甲、乙两金属块放出的热量相同； 由于甲、乙两金属块的初温相同，分别放入冷水中，甲金属块降低的温度多，乙金属块降低的温度少，已知甲、乙两块质量相同，根据可知，乙金属块的比热容大于甲金属块的比热容，故D正确。 故选：D。 42．（2024秋•礼泉县期中）如图所示是一种新型的金属冰块，既经济又耐用。现将质量为0.3kg、温度为﹣20℃的冷冻金属冰块放入装有0.2kg水的杯中，最终水温从30℃下降到20℃。若不计热量损失，下列说法错误的是[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（　　） A．金属冰块和水达到相同温度后，它们之间就不能发生热传递 B．金属冰块吸收的热量为8.4×103J C．金属冰块与水的比热容之比为1：6 D．只将金属冰块的质量增加到0.4kg，水温可以下降到10℃ 【答案】D 【解答】解：A、两个物体间发生热传递的条件是存在温度差，所以当金属冰块和水达到相同温度后，两物体不再有温度差，它们之间就不能发生热传递，故A正确； B、水放出的热量：Q放＝c水m水Δt水＝4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（30℃﹣20℃）＝8.4×103J， 若不计热量损失，金属冰块吸收的热量等于水放出的热量，即Q吸＝Q放＝8.4×103J，故B正确； C、金属冰块与水的比热容之比：，故C正确； D、金属冰块的质量增加到0.4kg后吸收的热量：， 水温下降到10℃放出的热量：， 由于Q′吸≠Q′放，所以只将金属冰块的质量增加到0.4kg，水温不可以下降到10℃，故D错误。 故选：D。 43．（2024秋•兴城市校级期中）一保温杯中装有质量为200g，温度为25℃的水。将一个质量为100g、温度为100℃的金属块放入杯中，一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃，假设金属块放出的热量全部被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则该金属块的比热容为 　0.6×103　 J/（kg•℃）。 【答案】0.6×103。 【解答】解：由题意知，水吸收的热量为：Q吸＝c水m水（t﹣t水） 金属块放出的热量：Q放＝c金m金（t金﹣t） 假设金属块放出的热量全部被水吸收，则Q吸＝Q放， c水m水（t﹣t水）＝c金m金（t金﹣t） 4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（30℃﹣25℃）＝c金×0.1kg×（100℃﹣30℃） 解得：c金＝0.6×103J/（kg•℃）。 故答案为：0.6×103。 二十一．四冲程的能量转化（共3小题） 44．（2024秋•根河市校级期中）图甲与图乙是四冲程汽油机一个工作循环中的两个冲程，下列判断正确的是（　　） A．甲图为做功冲程，其能量转化情况与图丙中压活塞引燃硝化棉过程相同 B．乙图为压缩冲程，其能量转化情况是机械能转化为内能 C．甲图为压缩冲程，其能量转化情况与图丁中向瓶内打气最终瓶塞弹起的过程相同 D．乙图为做功冲程，其能量转化情况是内能转化为机械能 【答案】B 【解答】解：甲图火花塞点燃，活塞下行是汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能；乙图为两气门关闭，活塞上行是压缩冲程，将机械能转化为内能；图丙中将活塞下压，与压缩冲程能量转化相同，丁图压缩气体对外做功，内能转化为机械能，与甲图不同，故ACD错误、B正确。 故选：B。 45．（2024秋•赣州期中）《宋史•兵志》记载：“又造突火枪，以钜竹为简，内安子窠（弹丸），如烧放，焰绝然后子窠发出，如炮声，远闻百五十余步。”如图所示，弹丸被喷出的过程主要发生的能量转化是内能转化为 　机械　 能，该能量转化与四冲程汽油机的 　做功　 冲程相同。 【答案】机械；做功 【解答】解：弹丸被喷出的过程中，气体对弹丸做功，气体的内能减少，气体的内能转化为弹丸的机械能，与汽油机的做功冲程的能量转化形式相同。 故答案为：机械；做功。 46．（2024秋•惠州校级期中）小明利用身边器材进行物理实验。如图，在矿泉水瓶中留有少量水，盖紧瓶盖，扭转瓶子，力使水瓶体发生形变，再轻轻扭松瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，其能量转化与内燃机的 　做功　 冲程相似；在瓶盖被冲出的过程中瓶内气体内能 　减少　 （选填“增大”“减少”或“不变”），气体温度 　降低　 （选填“不变”“升高”或“降低”），瓶口出现白雾。 【答案】做功；减少；降低。 【解答】解：用力扭转水瓶时，水瓶的体积变小，瓶内气体体积变小，气压增大，轻轻扭松瓶盖后，瓶内气体会对瓶盖做功，使瓶盖冲出，气体的内能转化为瓶盖的机械能，而内燃机的四个冲程中只有做功冲程是内能转化为机械能，所以与做功冲程相似。 因为气体对瓶盖做功，气体内能转化为瓶盖的机械能，所以气体的内能减小，温度降低。 故答案为：做功；减少；降低。 二十二．内燃机工作循环的计算（共2小题） 47．（2024秋•江阴市期中）如图甲所示，小明在吹气球时，被吹大了的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去，若他及时捡拾起气球，将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比 　变低　 （选填“变高”、“变低”或“没有变化”），此过程发生的能量转化与图乙中的 　A　 （选填“A”或“B”）图中的能量转化是一致的。若一台四冲程柴油机，飞轮转速为3000r/min，若气缸在做功冲程中，每次做功400J，每秒钟对外做功 　10000　 J。 【答案】变低；A；10000。 【解答】解： （1）气球内的气体向外喷出时，气体对外做功，将内能转化为机械能，所以球内气体的内能减小、温度降低，则它喷气的嘴部温度和原来相比变低了； 如图A，进气门和排气门都关闭，活塞向下运行，高温高压的燃气推动活塞做功，因此是做功冲程，也是将内能转化为机械能，即图甲中发生的能量转化与图乙的A图中的能量转化相同； （2）四冲程柴油机飞轮的转速是3000r/min＝50r/s，表示每秒钟飞轮转动50圈，因为飞轮每转动2圈，对外做功1次，则该柴油机每秒钟对外做功25次， 已知每次做功400J，则每秒钟对外做的功：W＝25×400J＝10000J。 故答案为：变低；A；10000。 48．（2024春•凉州区校级期中）某单缸四冲程内燃机1s内对外做功15次，则其曲轴的转速为 　1800　 r/min。若做功冲程推动活塞一次做功1200J，则该内燃机工作时的功率是 　1.8×104　 W。 【答案】解：单缸四冲程内燃机1s内对外做功15次，1min内对外做功的次数为60×15次＝900次， 由于四冲程内燃机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该内燃机曲轴每分钟转1800圈，即曲轴的转速为1800r/min； 根据提意见可知，该四冲程内燃机对外做功一次需要的时间ts， 则该内燃机工作时的功率：P1.8×104W。 故答案为：1800；1.8×104。 二十三．燃料热值的概念（共2小题） 49．（2024秋•海淀区校级期中）关于内能、热量和热值，下列说法正确的是（　　） A．0℃的冰块内能为零 B．物体的内能增加，一定是吸收了热量 C．热值大的燃料燃烧时放出的热量不一定多 D．水的内能，一定比冰的内能大 【答案】C 【解答】解：A、0℃的冰块的内能不为零，故A错误； B、物体的内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故B错误； C、燃料放出的热量与燃料的热值和质量有关，热值大的燃料燃烧时放出的热量不一定多，故C正确； D、水的内能，不一定比冰的内能大，因为内能与质量、温度等有关，故D错误。 故选：C。 50．（2024秋•祁阳市校级期中）“八月桂花遍地开”，人们闻到很浓的桂花香味道这属于　扩散　 现象。热机工作时常用水降温，这是利用了水的　比热容　 大的特性。火箭使用液态氢作燃料，这是因为液态氢的　热值　 大。 【答案】扩散；比热容；热值。 【解答】解：（1）人们闻到很浓的桂花香味道说明分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象； （2）热机工作时产生大量的热，这些热如果不迅速转移，就可能损害发动机，因此利用水的比热容大的特点（相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多）把这些热迅速吸收，使热机的温度不致升得太高； （3）火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。 故答案为：扩散；比热容；热值。 二十四．热值的简单计算（共2小题） 51．（2024秋•高州市期中）中国探索火星探测器“天问一号”的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。火箭发射探测器时带了3×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是 　4.2×1012　 J，可以将 　1.25×107　 kg初温为20℃的水加热至沸腾。使用液态氢做燃料的原因是氢的 　热值　 大。[q氢＝1.4×108J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为1标准大气压，不计热量损失]。 【答案】4.2×1012：1.25×107；热值。 【解答】解：（1）3×104kg氢完全燃烧放出的热量： Q放＝m氢q氢＝3×104kg×1.4×108J/kg＝4.2×1012J； （2）由Q放＝Q吸＝cmΔt可知，水的质量为：m水1.25×107kg。 （3）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的燃料时，液态氢可以释放出更多的热量。 故答案为：4.2×1012：1.25×107；热值。 52．（2024秋•赛罕区期中）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg。 （1）经过6min时间加热，水所吸收的热量是多少？ （2）煤完全燃烧产生的热量？ 【答案】（1）经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J； （2）煤完全燃烧产生的热量为6×106J 【解答】解： （1）经过6min时间加热，水所吸收的热量： Q吸＝cm水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×106J； （2）煤完全燃烧产生的热量： Q放＝m煤q＝0.2kg×3×107J/kg＝6×106J。 答：（1）经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×106J； （2）煤完全燃烧产生的热量为6×106J。 二十五．比较不同燃料的热值大小（共2小题） 53．（2024秋•安徽校级期中）为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，甲、乙实验装置完全相同，烧杯内水的初温、质量也都相同，且两种燃料燃烧时均匀放热。 （1）实验中，应控制两种燃料的　质量　 （选填“燃烧时间”“初温”或“质量”）相同。 （2）燃料燃烧过程中，记录燃烧时间和对应的水温，燃料燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示，假设两种燃料都完全燃烧，实验中忽略热量的散失，则燃料　1　 （选填“1”或“2”）燃烧放热能力强。 （3）小华测出甲装置中消耗燃料的质量为m1，使质量为m2的水温度升高了Δt（水未沸腾），从而计算出燃料的热值，该方法得出的热值会比真实值　小　 （选填“大”或“小”）。 【答案】（1）质量；（2）1；（3）小。 【解答】解：（1）探究不同燃料燃烧放热能力的差异的实验中，应控制燃料燃烧的质量相同； （2）读图丙可知，燃料燃烧完时，燃料1燃烧了5min，燃料2燃烧了15min， 甲图中水升高的温度Δt1＝80℃﹣20℃＝60℃，乙图中水升高的温度Δt2＝60℃﹣20℃＝40℃， 所以甲图中水升温更多，说明燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量； 两种燃料燃烧的质量相同，完全燃烧，燃料1燃烧放热能力强； （3）水吸收的热量为：Q吸＝c水m2Δt，则燃料1的热值q燃料1； 燃料1燃烧放出的热量不可能全部被水吸收，燃料1可能没有完全燃烧，根据上式计算出的热值要比实际的小。 故答案为：（1）质量；（2）1；（3）小。 54．（2024秋•江都区期中）在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中，将质量和初温相同的水、煤油两种液体分别倒入相同容器中，用相同的热源加热，如甲、乙两图所示。每隔相同时间，测量液体的温度，并根据记录的数据画出温度随加热时间变化的图像，如图丙所示。 （1）由水和煤油沸腾前的温度与加热时间的关系图丙可知：若升高相同的温度（均未达到沸腾），　水　 （选填“水”或“煤油”）吸收的热量更多。 （2）小明认为利用此装置还可以比较不同燃料燃烧时放出的热量关系，于是增加了相同的装置如图丁，向容器内倒入的煤油与甲、乙装置中的液体质量 　相等　 （选填“相等”或“不相等”），对比图丁与图 　乙　 ，能够比较煤油和酒精的热值，实验中，待燃料酒精和煤油燃烧相同的时间后，小明发现图丁烧杯中煤油升高的温度较高，这 　不能　 （选填“能”或“不能”）说明燃料煤油的热值较大。 （3）除了图中已经呈现的器材，还需要用到其它测量工具。两个实验都还要用到的其它测量工具是 　天平　 。 【答案】（1）水；（2）相等；乙；不能；（3）天平。 【解答】解：（1）分析图像可知：对于质量相等的水和煤油两种液体，升温较快的是煤油；据此推理，若使两者升高相同的温度，则水加热时间长，水吸收的热量较多； （2）利用上述装置探究不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系。根据控制变量法可知要控制燃料的质量相等然后比较放出的热量的多少，由于燃烧时放出的热量是通过比较容器里的液体吸收的热量的多少判断的，所以图丁的相同装置中，向容器内倒入的液体种类、质量都相同，所以，由于图丁的相同装置的容器内倒入的液体是煤油，所以与其比较的装置中的液体种类相同、质量相等，所以，燃烧相同质量的燃料后应与图乙所示的实验相比较； 由Q放＝mq可知，燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，而在实验中没有控制燃料的质量相同，故据此不能说明甲的热值较大； （3）观察图知，物质的质量都必须相等，因此还要用天平称量质量，即要用到相同的器材是天平。 故答案为：（1）水；（2）相等；乙；不能；（3）天平。 二十六．热机的效率公式与计算（共3小题） 55．（2024秋•曲阳县期中）有甲、乙两台汽油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是5：4，消耗汽油的质量之比是3：2，那么它们的效率之比是（　　） A．15：8 B．8：15 C．6：5 D．5：6 【答案】D 【解答】解： 根据Q＝mq求出燃料完全燃烧放出的热量，则它们的效率之比为 。 故选D。 56．（2024秋•无锡校级期中）一辆载货汽车，在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶，匀速行驶6km消耗1.4kg汽油，汽车受到的阻力为4200N（汽油的热值为4.5×107J/kg）。完全燃烧1.4kg汽油放出热量为 　6.3×107　 J；汽车匀速行驶的功率为 　1.05×105　 W；汽车匀速行驶过程中发动机的效率为 　40%　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：完全燃烧1.4kg汽油放出热量为： Q放＝mq＝1.4kg×4.5×107J/kg＝6.3×107J； 汽车做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，则牵引力大小为F＝f＝4200N， 根据PFv可知，汽车匀速行驶的功率为： ； 发动机做的机械功为： W＝Fs＝4200N×6×103m＝2.52×107J， 汽车匀速行驶过程中发动机的效率为： 。 故答案为：6.3×107；1.05×105；40%。 57．（2024秋•佳木斯期中）一辆汽车以20m/s的速度在某段水平公路上匀速直线行驶了15min，消耗汽油5L，已知此过程汽车发动机的输出功率为60kW，若汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg，1L＝1×10﹣3m3，求： （1）消耗的汽油完全燃烧放出的热量： （2）汽车发动机的效率； （3）汽车行驶过程中受到的牵引力。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）消耗汽油V＝5L＝5×10﹣3m3，其质量为： m＝ρ油V＝0.8×103kg/m3×5×10﹣3m3＝4kg， 汽油完全燃烧放出的热量为： Q放＝mq＝4kg×4.5×107J/kg＝1.8×108J； （2）此过程汽车发动机的输出功率为60kW，则汽车发动机做的机械功为： W＝Pt＝60×103W×15×60s＝5.4×107J， 汽车发动机的效率为： η100%100%＝30%； （3）汽车以20m/s的速度在某段水平公路上匀速行驶了15min，则汽车行驶的路程为： s＝vt＝20m/s×15×60s＝18000m， 汽车受到的牵引力为： F3000N。 答：（1）汽油完全燃烧放出的热量为1.8×108J； （2）汽车发动机的效率为30%； （3）汽车行驶过程中受到的牵引力为3000N。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$