第10章 内能（重难点训练）物理沪科版（五四学制）2024九年级上册

第10章 内能 【题型1 比热容的概念】 1 【题型2 比较不同物质吸热的情况】 2 【题型3 水的比热容特点及实际应用】 3 【题型4 利用比热容解释生活中的现象】 4 【题型5 利用比热容的公式计算热量】 5 【题型6 热平衡方程及其应用】 6 【题型7 内能的利用及意义】 7 【题型8 内能的概念】 8 【题型9 热传递的方向与条件】 8 【题型10 热传递改变物体的内能】 8 【题型11 做功改变物体的内能】 9 【题型12 温度、内能、热量的关系】 10 【题型13 热机的定义与种类】 10 【题型14 四冲程的判断】 11 【题型15 燃料热值的概念】 12 【题型16 热值的简单计算】 12 【题型17 比较不同燃料的热值大小】 14 【题型18 热机的效率公式与计算】 15 【题型19 提高热机效率的方法】 16 【题型1 比热容的概念】 1．下列现象中，物质的比热容会发生变化的是（　　） A．玻璃杯被摔成碎片 B．水凝固成冰 C．铁块被加工成锄头 D．15℃的水变成45℃的水 2．下表是一些物质的比热容[J/（kg•℃）] 水 4.2×103 铝 0.88×103 煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103 砂石 0.92×103 铜 0.39×103 根据表中数据，下列判断正确的是（　　） A．物质的比热容与物质的状态无关 B．比热容相同的一定是同种物质 C．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化较大 D．100g水的比热容是50g水的比热容的两倍 3．将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中，发现瘪下去的部分很快恢复了原状。乒乓球能恢复原状，说明球内气体之间存在 　 　 （选填“引力”或“斥力”），乒乓球在恢复原状的过程中，球内气体的 　 　 （选填“密度”、“内能”或“比热容”）没有发生改变。 【题型2 比较不同物质吸热的情况】 4．如图甲，某同学在“比较不同物质的吸热情况”实验中，利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体，得到温度随时间变化的图像如图乙。 （1）实验中液体吸收热量的多少是通过 　 　 （填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的。分析图像可知：质量相同的液体a和液体b，吸收相同热量时，液体a升高的温度 　 　 （填“大于”“等于”或“小于”）液体b升高的温度； （2）若液体b的比热容为2.0×103J/（kg•℃），则液体a的比热容为 　 　 J/（kg•℃）；若两种液体都用来做冷却液，则液体 　 　 （填“a”或“b”）效果更好。 5．小华在家中烧水时有个疑问：水吸收的热量与什么因素有关呢？她猜想：水吸收的热量与水的质量和升高的温度有关。为了探究其中的关系，她借助一个电热水壶进行实验。 （1）水吸收的热量无法直接测量，实验中用加热时间t表示，因为水吸收的热量Q与加热时间t成 　 。 （2）在探究水吸收的热量与水升高的温度之间的关系时，小华量取0.8kg水，用电热水壶加热，每隔1min测量一次水的温度。测得数据如下表所示。请在坐标图中画出水的温度随加热时间变化的图像。 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 温度/℃ 20 30 40 50 60 70 （3）在探究水吸收的热量Q与水的质量m之间的关系时，应控制水　 　 相同，量取不同质量的水，分别用电热水壶加热，记录加热时间。小华进行实验并根据数据得出Q与m之间的关系。 （4）小华总结实验结论：水吸收的热量与水的质量和升高的温度成正比，即Q＝km•Δt。如果想要测出比例系数k的值，她还需要做什么？　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　 。 【题型3 水的比热容特点及实际应用】 6．为了改善人民生活环境，现在有很多城市修建了人工湖和湿地公园（如图），可以调节气温，这主要是利用了水的（　　） A．凝固点低 B．沸点较高 C．流动性好 D．比热容大 7．炎热的夏天，小明在湖边乘凉。微风徐徐，鸟语花香，让小明心旷神怡。下列说法正确的是（　　） A．湖边的石头很烫，是因为石头含有的热量多 B．湖边的石头很烫，但湖水却比石头的温度低是因为水具有较大的热值 C．小明在湖边闻到阵阵花香，这是扩散现象 D．飞鸟在水中的倒影是光的折射形成的 8．如图是用手机拍摄的瀑布下的彩虹。彩虹是光的 　 　 现象（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）。在瀑布旁感到凉爽的原因是：瀑布溅起的水花在空气中发生 　 　 （填物态变化名称），吸收大量的热，且水的 　 　 （填水的特性）又很大，瀑布吸收热量后温度升高较小。 9．马鞍山雨山湖公园是广大居民休闲锻炼的好去处，且雨山湖里的水对周围的气温起到很好的调节作用，导致周边早晚温差并不是太大，这是由于水的　 　 较大。 10．如图所示是小朋友们在热高乐园水滑梯上滑下的情景。水滑梯上的水可以起到 　 （选填“增大”或“减小”）摩擦的作用；同时由于水具有较大的 　 　 ，能有效吸收下滑过程中摩擦产生的热量，产生更强的舒适感。 【题型4 利用比热容解释生活中的现象】 11．下列现象中，不能用比热容解释的是（　　） A．汽车发动机冷却液的主要成分是水 B．在发烧病人的额头上擦酒精降温 C．傍晚，往春播的秧苗田里灌水保温 D．我国西北沙漠地区昼夜温差较大 12．五一当天风和日丽，小明一家到月亮湾游玩。正午时分，他们徜徉海堤享受着暖风带来的惬意。下列表示陆地与海面之间空气流动（箭头指向）示意图与当时相符合的是（　　） A． B． C． D． 13．如图所示是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线。沿海地区与内陆温差变化不同的原因主要是水的　 　 引起的，曲线甲表示的是 　 （选填“沿海”或“内陆”）城市的年气温变化曲线。 14．盛夏时节，百花绽放，花香四溢。从物理学角度分析，花香四溢是　 　 现象。大面积水域的生态公园建成后，附近城区居民明显感觉到冬天不是那么冷，夏天不是那么热。城区热岛效应得以缓解，原因之一是水的　 　 较大。 【题型5 利用比热容的公式计算热量】 15．用相同规格的电加热器分别对质量均为240g的水和乙液体同时加热（不计热量损失），如图是水和乙液体的温度随加热时间变化的图象，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），c水＞c乙，下列说法正确的是（　　） A．水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J B．加热1min，水吸收热量2.52×104J C．乙液体的比热容为1.75×103J/（kg•℃） D．图线B是水的温度随加热时间变化图象 16．小明家天然气热水器的热效率是84%，他某次洗澡，耗水40kg，自来水进热水器的温度是24℃，出热水器的温度是40℃，小明这次洗澡消耗天然气　 　 m3。已知水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为3.2×107J/m3. 17．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，小华家的太阳能热水器在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水升高到70℃。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），求：在这5小时内，热水器中的水吸收的热量。 18．用电热水壶给质量为1kg温度为20℃的水加热，当水的温度升高到70℃时，水吸收的热量是多少？（已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）） 【题型6 热平衡方程及其应用】 19．将一个温度为10℃、质量为500g的物块放入温度为100℃、质量为800g的水中，物块和水的温度随时间（分）的变化图像如图所示[不计热损失C水＝4.2×103J/（kg•℃）]。以下说法正确的是（　　） A．前6min，物块吸收的热量小于水放出的热量 B．物块的比热容与水的比热容之比为5：4 C．前6min，物块吸收的热量是1.008×105J D．前6min，水放出的热量为2.016×105J 20．甲、乙两个相同的杯子中盛有质量和初温都相同的水，另有A、B两个金属球，其质量和初温也都相同，且都比水的温度高。现将A、B两球分别浸没在甲、乙两杯水中，水无溢出，热平衡后甲杯水温升高了15℃，乙杯水温升高了8℃，不计热量损失，则（　　） A．A球比热容大于B球比热容 B．A球比热容小于B球比热容 C．A球降低的温度更大些 D．A球放出的热量更少些 21．寒冷的冬天，小明用热水洗脸。某天早晨，小明打来一盆2kg、温度为85℃的热水，然后向热水中加入初温为10℃的冷水，当温度稳定后，水的温度变为40℃。不计热量损失，求：[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] （1）热水放出的热量为多少？ （2）加入冷水的质量为多少？ 【题型7 内能的利用及意义】 22．同学们在学习热学相关知识时，小超老师做了以下实验，如图所示，下列说法不正确的是（　　） A．图甲中，两个铅块没有被重物拉开，说明分子之间存在引力 B．图乙中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，水蒸气的机械能转化为软木塞的机械能 C．图丙中，红墨水在热水中扩散更快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈 D．图丁中，将一定量的水与酒精混合后总体积变小，是由于分子间存在间隙 23．2023年6月4日“神十五”航天员乘组安全返回地球。返回舱在下落的过程中，重力势能不断 　 　 ；在轨期间，他们首次出色地完成斯特林热电转化实验，实现了将内能高效转化为 　 　 能，减少了对传统太阳能的依赖，为将来扩大太空探索的深度和广度提供能源保障。 【题型8 内能的概念】 24．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 25．刚出炉的烤红薯浓香扑鼻，等一会儿烤红薯变凉后香气变淡，说明分子运动的剧烈程度与 　 　 有关；分子因热运动而具有的动能叫 　 　 ，由于分子之间的相互作用而具有的势能叫分子势能。物体内所有以上两种能量的总和叫做物体的 　 　 。 【题型9 热传递的方向与条件】 26．下列有关热学知识说法正确的是（　　） A．温度高的物体内能一定大 B．物体温度升高，一定吸收热量 C．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 D．晶体熔化时，温度不变，内能不变 27．已知铜的比热容大于铅的比热容，质量和初温都相同的铜块和铅块，让它们吸收相同的热量后，再将它们相互接触，　 　 （选填“铜”或“铅”）放出热量，直至 　 　 （选填“内能”、“温度”或“热量”）相同时热传递停止。 【题型10 热传递改变物体的内能】 28．如图所示的事例中，属于用热传递的方法改变物体内能的是（　　） A． 两手摩擦能发热 B．烧水水变热 C． 锯木材锯子发热 D．钻木取火 29．下列生活中常见的操作，通过热传递增大内能的是（　　） A．用电钻打完孔后，钻头变得很烫 B．反复弯折铁丝，铁丝弯折处变热 C．用电热水壶烧水，水的温度升高 D．两手相互搓一搓，手的温度升高 30．《天工开物》记载了古代铸造铜币的工艺：铜块加热至液态后倒入模具内，冷却凝固成钱币。此过程中，铜的内能通过 　 　 的方式减少；铜币在凝固前后质量 　 　 （选填“改变”或“不变”）。 【题型11 做功改变物体的内能】 31．北京时间2022年12月4日21时01分，神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲全部安全返回。如图所示，返回舱进入大气层，与大气层摩擦产生高温形成火球。下列成语中改变内能的方式，与“火球”的形成相同的是（　　） A．扬汤止沸 B．钻木取火 C．釜底抽薪 D．炙手可热 32．如图所示为景颇族牛角取火器，源自东汉时期。推杆前端附艾绒，取火时猛推推杆，艾绒即燃。下列与此改变内能的方式相同的是（　　） A．热水取暖 B．冷敷降温 C．钻木取火 D．哈气取暖 33．中医是宝贵的民族文化遗产。熬制中药时，在房间里闻到淡淡的药香味，这是　 　 现象。如图甲所示，刮痧时皮肤会因刮痧板的刮动而发热，这是通过　 　 的方式使皮肤内能增加。如图乙所示，拔火罐时，火罐是在　 　 的作用下“吸”在身体表面的。 34．刹车时车轮会发热，此过程中轮胎内能增加，这是通过　 　 方式改变内能。在长下坡路段，大货车对轮胎喷水，这是通过水　 　 （填物态变化名称）吸热来降温。 【题型12 温度、内能、热量的关系】 35．俗话说“心急吃不了热豆腐”，“热”是形容豆腐的（　　） A．热量高 B．内能大 C．比热容大 D．温度高 36．陵水酸粉是海南特色小吃。细米粉淋上特制的酸卤汁，并加入牛肉干、鱼饼等丰富配料，最后佐以“黄灯笼”辣椒酱，口感酸辣鲜美。下列分析正确的是（　　） A．刚油炸出锅的牛肉干“热”得烫嘴，“热”表示的是内能 B．“黄灯笼”辣椒酱很“辣”嘴，表示温度很高 C．煮好的酸卤汁香味扑鼻而来，是由于扩散现象造成的 D．刚煮熟的米粉含有的热量很大 37．如图是工程师设计在空间站使用的太空笔，书写过程中，笔内墨水的质量 　 　 ，氮气的密度 　 　 ，氮气的内能 　 　 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 【题型13 热机的定义与种类】 38．下列不属于热机应用的是（　　） A．喷气式飞机 B．柴油拖拉机 C．纯电动汽车 D．燃油摩托车 39．“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，夏季雨水充足的季节里，瀑布周围往往会笼罩上一层“面纱”，这其实是水雾的运动，水雾的运动 　 　 分子热运动。“美妙银河标宇宙，神舟火箭速寰声”，我国的载人航天飞船发动机 　 　 热机。（均选填“属于”或“不属于”） 【题型14 四冲程的判断】 40．如图是我国古代流行于民间的走马灯。当点燃走马灯内的蜡烛时，燃烧产生的高温气体便上升并推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。这和内燃机的哪个冲程类似（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 41．下列汽油机工作的四个冲程中，排气冲程是（　　） A． B． C． D． 42．光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭化学反应室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞向　 　 移，无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机的　 　 冲程。 【题型15 燃料热值的概念】 43．2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射场点火升空，随后将飞船精准送入预定轨道，约6.5h后飞船对接天和舱，形成三船三舱组合体，完成中国空间站第五次“太空会师”。下列有关说法不正确的是（　　） A．完成对接后，以天和舱为参照物，神舟十九号载人飞船是静止的 B．火箭升空过程中，其表面内能是通过做功的方式改变的 C．火箭使用液氢作燃料，是因为液氢的比热容大 D．神舟十九号载人飞船在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，其机械能保持不变 44．2025年3月21日19时07分，我国在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号运载火箭，成功将云遥一号43～48星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。发射火箭使用液氢燃料，是因为液氢具有较大的（　　） A．密度 B．热值 C．比热容 D．凝固点 45．北京时间2025年4月24日，神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功，中国载人航天在“东方红一号”发射55载之际开启第20次神舟问天之旅。发射火箭前，要往火箭内注入液氢和液氧。氢气是一种无色无味的气体，但要将它转化成液态需要经过多个复杂的环节，需在压缩体积的基础上再　 　 ，才能把它液化；采用液氢做燃料主要是因为它具有较大的　 　 。 46．藕粉圆子是盐城的传统美食，小鹿在家煮藕粉圆子时，他先把2kg、温度为20℃的水倒入燃气灶上的锅中加热，这是通过　 　 的方式增加了水的内能。当水温升高到30℃时，水吸收的热量为　 　 J，用天然气煮比用木材消耗的质量小，是因为天然气的　 　 比木材大（kg•℃）]。 【题型16 热值的简单计算】 47．质量为1kg的甲、乙、丙三种燃料，温度都升高1℃时，吸收热量如图1，完全燃烧放出的热量如图2，下列说法正确的是（　　） A．甲的热值小于乙 B．乙的比热容大于丙 C．1kg的乙温度降低2℃放出的热量是6.0×107J D．完全燃烧2kg的甲燃料放出的热量是4.2×103J 48．如图所示，用完全相同的装置利用燃料加热液体。已知燃料的质量、烧杯内的液体质量、加热方式等均相同，不计热量损失，将燃料点燃直至燃尽，甲、乙、丙三套装置的烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示，则下列说法错误的是（　　） A．选择甲、乙两图可比较不同燃料的热值 B．选择甲、丙两图可比较不同液体的比热容 C．实验过程中，液体的比热容不变，燃料的热值不变 D．由丁得，燃料1和燃料2的热值之比为3：4 49．一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约为6×106J，这些能量相当于完全燃烧0.5kg的干木柴放出的热量，则干木柴的热值为 　 　 J/kg；干木柴用掉一半后，剩余干木柴的热值将 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 50．如图所示为便携卡式炉，它采用丁烷作为燃料。若在水壶中装入2kg初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，卡式炉的加热效率为52.5%。【水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），丁烷的热值约为4.8×107J/kg】，求： （1）水壶中的水加热到100℃所吸收的热量是多少？ （2）用卡式炉将这些水加热至100℃，需要消耗多少千克的丁烷？ 【题型17 比较不同燃料的热值大小】 51．如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的两种液体进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时液体升高的温度用Δt表示（液体未沸腾），下列说法正确的是（　　） A．若甲、乙燃料种类相同，两个烧杯中液体的种类不相同，两个装置用来探究燃料的热值大小 B．若甲、乙燃料种类相同，两个烧杯中液体的种类不相同，的值越大，液体的吸热能力越强 C．若甲、乙两种燃料种类不同，两个烧杯中液体种类相同，的值越大，燃料的热值越大 D．若甲、乙两种燃料种类不同，两个烧杯中液体种类相同的值越大，燃料的热值越大 52．如图所示，小悦用完全相同的甲、乙、丙三个装置研究不同物质的热学性质。烧杯内液体的质量和初温均相同。燃料a、b的质量相同，全部燃烧完所用的时间分别为8min、10min，且液体都未沸腾。 （1）甲图中，在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是先调整固定 　 （选填“A”或“B”）的位置。 （2）为了比较不同燃料的热值，应选择 　 　 两图进行实验。若同时加热，则记录并比较两支温度计示数的最合理的时刻是 　 　 。 A.5min时 B.8min时 C.10min时 D.各自刚燃烧完时 （3）为了比较两种液体的比热容，应选用甲、乙两图，同时需让它们升高相同的温度，通过比较 　 　 知道两种液体吸收热量的大小关系。 【题型18 热机的效率公式与计算】 53．如图所示为热机工作时的能量流向示意图，则热机的效率可以表示为（　　） A． B． C． D． 54．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 55．五一期间，小军爸爸开车带全家到韶山旅游。全程120km，驾车前往用时1.5h，消耗汽油10L。则汽车全程的平均速度为　 　 km/h；汽油完全燃烧放出的热量　 　 J；若汽车发动机全程的平均功率为25kW，汽车发动机的效率为　 　 。已知汽油的热值为4.5×107J/kg，汽油的密度为0.8×103kg/m3。 56．汽油机是热机的一种，某台单缸四冲程汽油机功率2000W，一次循环对外做功200J，则飞轮的转速为 　 　 r/min。一辆汽车匀速行驶20min，消耗的汽油为3kg，获得了4.14×107J的机械能，则该汽车汽油机的效率为 　 　 （汽油的热值为4.6×107J/kg）。 57．某款无人驾驶汽车在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离后，消耗汽油4kg。若汽油机的效率为30%，q汽油＝4.5×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求在这段运动过程中： （1）4kg汽油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%，一个标准大气压下，这些废气的能量全部被初温15℃，质量300kg的水吸收，水的温度会升高到多少℃？ （3）如果汽车匀速运动时受到的阻力为1000N，消耗4kg汽油汽车能够行驶的路程是多少？ 【题型19 提高热机效率的方法】 58．下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（　　） A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大 C．热值和热机效率都与外界条件无关 D．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 59．汽车发动机之一是汽油机，汽油的热值为4.6×107J/kg，王同学阅读了某汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示，下列回答正确的是（　　） A．该内燃机的效率为70% B．1kg的汽油燃烧一定能够释放4.6×107J的能量 C．利用废气的能量及减小摩擦是提高热机效率的有效途径 D．汽油机压缩冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能 60．0.5kg汽油完全燃烧后放出热量的42%被质量为100kg、初温为25℃的水吸收，可使水温升高 　 ℃。燃料在热机内不完全燃烧时，它的热值是 　 　 （选填“不变”或“变小”），一台汽油机飞轮的转速为3600r/min，在1min内汽油机对外做了 　 　 次功；下列措施不能提高热机效率的是：　 　 （填序号）。①尽量使燃料充分燃烧；②尽量选用功率更大的发动机；③尽量减少废气带走的热量；④尽量减少热机部件间的摩擦损耗。[q油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第10章 内能 【题型1 比热容的概念】 1 【题型2 比较不同物质吸热的情况】 3 【题型3 水的比热容特点及实际应用】 6 【题型4 利用比热容解释生活中的现象】 8 【题型5 利用比热容的公式计算热量】 10 【题型6 热平衡方程及其应用】 12 【题型7 内能的利用及意义】 15 【题型8 内能的概念】 16 【题型9 热传递的方向与条件】 17 【题型10 热传递改变物体的内能】 17 【题型11 做功改变物体的内能】 19 【题型12 温度、内能、热量的关系】 21 【题型13 热机的定义与种类】 22 【题型14 四冲程的判断】 23 【题型15 燃料热值的概念】 25 【题型16 热值的简单计算】 26 【题型17 比较不同燃料的热值大小】 29 【题型18 热机的效率公式与计算】 31 【题型19 提高热机效率的方法】 34 【题型1 比热容的概念】 1．下列现象中，物质的比热容会发生变化的是（　　） A．玻璃杯被摔成碎片 B．水凝固成冰 C．铁块被加工成锄头 D．15℃的水变成45℃的水 【答案】B 【解答】解：物质的比热容只跟物质的种类和状态有关，与物体的形状、质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关，玻璃杯被摔成碎片、把铁块加工成锄头、15℃的水变成45℃的水，这些情况物质的比热容均不发生变化。水凝固成冰，物质的状态发生了变化，比热容发生改变。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．下表是一些物质的比热容[J/（kg•℃）] 水 4.2×103 铝 0.88×103 煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103 砂石 0.92×103 铜 0.39×103 根据表中数据，下列判断正确的是（　　） A．物质的比热容与物质的状态无关 B．比热容相同的一定是同种物质 C．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化较大 D．100g水的比热容是50g水的比热容的两倍 【答案】C 【解答】解：A、水和冰是同一种物质，但比热容不同，说明比热容与物质的状态有关，故A错误； B、比热容相同的不一定是同种物质，如煤油、冰比热容相同，故B错误； C、质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，由于铜的比热容较小，由公式Δt知，铜块温度变化较大，故C正确； D、比热容是物质本身的一种特性，同种物质状态一定时，比热容一定，与质量大小无关，故D错误； 故选：C。 3．将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中，发现瘪下去的部分很快恢复了原状。乒乓球能恢复原状，说明球内气体之间存在 　斥力　 （选填“引力”或“斥力”），乒乓球在恢复原状的过程中，球内气体的 　比热容　 （选填“密度”、“内能”或“比热容”）没有发生改变。 【答案】斥力；比热容。 【解答】解： （1）由于气体分子之间存在着斥力，将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中，球内气体吸收热量，是通过热传递的方式增加内能的，使内部气压增大，所以瘪下去的部分很快恢复了原状； （2）瘪了的气球恢复原状过程中，吸收热量，内能增大；球内气体质量不变，气体体积变大，根据公式ρ可得球内气体的密度变小；而比热容是物质的一种特性，与温度无关，所以球内气体的比热容不变。 故答案为：斥力；比热容。 【题型2 比较不同物质吸热的情况】 4．如图甲，某同学在“比较不同物质的吸热情况”实验中，利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体，得到温度随时间变化的图像如图乙。 （1）实验中液体吸收热量的多少是通过 　加热时间　 （填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的。分析图像可知：质量相同的液体a和液体b，吸收相同热量时，液体a升高的温度 　小于　 （填“大于”“等于”或“小于”）液体b升高的温度； （2）若液体b的比热容为2.0×103J/（kg•℃），则液体a的比热容为 　4×103　 J/（kg•℃）；若两种液体都用来做冷却液，则液体 　a　 （填“a”或“b”）效果更好。 【答案】（1）加热时间；小于；（2）4×103；a。 【解答】解：（1）用相同的电热器加热，相同时间内放出的热量相同，由转换法，可以使两种液体在相同的时间内吸收相同的热量，加热时间越长，液体吸收的热量越多；由图乙可知，相同质量的a、b两种液体，加热相同的时间，吸收相同热量，a升高的温度小于b升高的温度。 （2）由图乙可知，相同质量的a、b两种液体，加热相同的3min，吸收相同热量，b升温20℃，a升温10℃，根据Q吸＝cmΔt可知，当吸收热量和质量都相同时，比热容和温度变化量成反比，a的温度变化量是b的倍，则a的比热容是b比热容的2倍，即a的比热容为 a的比热容更大，吸热能力更强，更适合做冷却液。 故答案为：（1）加热时间；小于；（2）4×103；a。 5．小华在家中烧水时有个疑问：水吸收的热量与什么因素有关呢？她猜想：水吸收的热量与水的质量和升高的温度有关。为了探究其中的关系，她借助一个电热水壶进行实验。 （1）水吸收的热量无法直接测量，实验中用加热时间t表示，因为水吸收的热量Q与加热时间t成 　 。 （2）在探究水吸收的热量与水升高的温度之间的关系时，小华量取0.8kg水，用电热水壶加热，每隔1min测量一次水的温度。测得数据如下表所示。请在坐标图中画出水的温度随加热时间变化的图像。 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 温度/℃ 20 30 40 50 60 70 （3）在探究水吸收的热量Q与水的质量m之间的关系时，应控制水　升高的温度　 相同，量取不同质量的水，分别用电热水壶加热，记录加热时间。小华进行实验并根据数据得出Q与m之间的关系。 （4）小华总结实验结论：水吸收的热量与水的质量和升高的温度成正比，即Q＝km•Δt。如果想要测出比例系数k的值，她还需要做什么？　进行多组不同质量水、不同升高温度的实验，利用电能表测出消耗的电能W，不计热损失的话，Q＝W，进而得出k值　 。 【答案】（1）正比；（2） （3）升高的温度；（4）进行多组不同质量水、不同升高温度的实验，利用电能表测出消耗的电能W，不计热损失的话，Q＝W，进而得出k值。 【解答】解：（1）因为电热水壶在相同时间内产生的热量是相同的，水吸收的热量等于电热水壶放出的热量（不考虑热量损失），所以水吸收的热量Q与加热时间成正比。 （2）根据表格中的数据，在坐标图中描点（时间为横坐标，温度为纵坐标），然后用平滑的曲线将这些点连接起来，就可以得到水的温度随加热时间变化的图像，如图所示： （3）在探究水吸收的热量Q与水的质量m之间的关系时，根据控制变量法，应控制水升高的温度相同，改变水的质量，分别用电热水壶加热，记录加热时间。 （4）如果Q＝km•Δt，想要得出比例系数k的值，需要测量水的质量m、升高的温度Δt以及对应消耗的电能，然后根据多组实验数据，通过计算k来求出k的值。即需要进行进行多组不同质量水、不同升高温度的实验，利用电能表测出消耗的电能W，不计热损失的话，Q＝W，进而得出k值。 故答案为：（1）正比；（2） （3）升高的温度；（4）进行多组不同质量水、不同升高温度的实验，利用电能表测出消耗的电能W，不计热损失的话，Q＝W，进而得出k值。 【题型3 水的比热容特点及实际应用】 6．为了改善人民生活环境，现在有很多城市修建了人工湖和湿地公园（如图），可以调节气温，这主要是利用了水的（　　） A．凝固点低 B．沸点较高 C．流动性好 D．比热容大 【答案】D 【解答】解：人工湖和湿地公园可以调节气温，是因为水的比热容比较大，由Q＝cmΔt可知，在质量和吸收（或放出）的热量相同时，水升高（或降低）的温度少，使得周围的温度变化不明显，所以会起到调节气温的作用，故D正确； 而调节气温与水的凝固点、沸点、流动性等没有关系，故ABC错误。 故选：D。 7．炎热的夏天，小明在湖边乘凉。微风徐徐，鸟语花香，让小明心旷神怡。下列说法正确的是（　　） A．湖边的石头很烫，是因为石头含有的热量多 B．湖边的石头很烫，但湖水却比石头的温度低是因为水具有较大的热值 C．小明在湖边闻到阵阵花香，这是扩散现象 D．飞鸟在水中的倒影是光的折射形成的 【答案】C 【解答】解：A、热量是一个过程量，不能说含有热量，湖边的石头很烫是由于石头温度高，故A错误； B、因为水的比热容比石头大，吸收相同热量，石头升高的温度比水升高的温度高，所以感觉石头子比湖水烫，故B错误； C、闻到阵阵花香，是香气分子运动到了我们身边，是分子不停地做无规则运动的结果，属于分子的扩散现象，故C正确； D、飞鸟在水中的倒影是属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故D错误。 故选：C。 8．如图是用手机拍摄的瀑布下的彩虹。彩虹是光的 　折射　 现象（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）。在瀑布旁感到凉爽的原因是：瀑布溅起的水花在空气中发生 　汽化　 （填物态变化名称），吸收大量的热，且水的 　比热容　 （填水的特性）又很大，瀑布吸收热量后温度升高较小。 【答案】折射；汽化；比热容。 【解答】解：彩虹的形成是由于太阳光通过小水珠折射后被分解成多种色光，属于光的色散现象。 瀑布溅起的水花，变成水蒸气的过程，是汽化现象。 瀑布溅起的水花，水汽化时吸热，使得周围空气温度较低，同时由于水的比热容比较大，水吸收热量后，水的温度不会升高很高，也会造成空气温度较低。 故答案：折射；汽化；比热容。 9．马鞍山雨山湖公园是广大居民休闲锻炼的好去处，且雨山湖里的水对周围的气温起到很好的调节作用，导致周边早晚温差并不是太大，这是由于水的　比热容　 较大。 【答案】比热容。 【解答】解：在白天，太阳辐射使地面和水体升温，由于水的比热容大，雨山湖的水吸收大量热量但温度升高不明显，从而使周边气温不会升得过高；到了夜晚，地面和水体向外散热，水又会缓慢释放热量，减缓周边气温的下降速度，所以能对周围气温起到调节作用，减小早晚温差。 故答案为：比热容。 10．如图所示是小朋友们在热高乐园水滑梯上滑下的情景。水滑梯上的水可以起到 　减小　 （选填“增大”或“减小”）摩擦的作用；同时由于水具有较大的 　比热容　 ，能有效吸收下滑过程中摩擦产生的热量，产生更强的舒适感。 【答案】减小；比热容。 【解答】解：水滑梯上的水可以使人体与滑梯之间的接触面分离，从而减小摩擦力，让下滑更顺畅； 水的比热容较大，相同质量的水与其他物质相比，能吸收更多的热量而温度升高较少，因此能有效吸收摩擦产生的热量，提升舒适感。 故答案为：减小；比热容。 【题型4 利用比热容解释生活中的现象】 11．下列现象中，不能用比热容解释的是（　　） A．汽车发动机冷却液的主要成分是水 B．在发烧病人的额头上擦酒精降温 C．傍晚，往春播的秧苗田里灌水保温 D．我国西北沙漠地区昼夜温差较大 【答案】B 【解答】解：A、水的比热容较大，和相同质量的其它物质相比，升高相同温度时水吸收的热量多，所以汽车散热器常用水作为冷却剂，故A错误； B、在发烧病人的额头上擦酒精降温，是利用酒精蒸发吸热的原理，故B正确； C、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以晚上向秧苗田里灌水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故C错误； D、我国西北沙漠地区日夜温差较大，是因为沙漠地区多沙少水，沙子比热容小，故D错误。 故选：B。 12．五一当天风和日丽，小明一家到月亮湾游玩。正午时分，他们徜徉海堤享受着暖风带来的惬意。下列表示陆地与海面之间空气流动（箭头指向）示意图与当时相符合的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大，白天，太阳照射下陆地和海水吸收相同的热量，海水温度上升慢；陆地吸热后，温度上升快，热空气上升，空气从海洋吹向陆地，形成海风，高空的空气从陆地吹向海洋，故B图正确。 故选：B。 13．如图所示是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线。沿海地区与内陆温差变化不同的原因主要是水的　比热容较大　 引起的，曲线甲表示的是　内陆　 （选填“沿海”或“内陆”）城市的年气温变化曲线。 【答案】比热容较大；内陆。 【解答】解：沿海地区与内陆温差变化不同的原因主要是水的比热容较大，沿海的水较多，内陆的砂石较多，相同质量的水和砂石相比，吸收或放出相同热量时，水的温度变化较小，所以沿海地区的温差较小，内陆地区的温差较大。 如图，甲曲线的温度变化较大，是内陆城市的年气温变化曲线。 故答案为：比热容较大；内陆。 14．盛夏时节，百花绽放，花香四溢。从物理学角度分析，花香四溢是　扩散　 现象。大面积水域的生态公园建成后，附近城区居民明显感觉到冬天不是那么冷，夏天不是那么热。城区热岛效应得以缓解，原因之一是水的　比热容　 较大。 【答案】扩散；比热容。 【解答】解：花香四溢是由于花的香气分子在永不停息地做无规则运动，扩散到空气中，属于扩散现象。 水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，在吸收或放出相同热量时，水的温度变化较小。因此大面积水域能在夏天吸收热量使周围温度升高不明显，冬天放出热量使周围温度降低不明显，从而缓解城区热岛效应。 故答案为：扩散；比热容。 【题型5 利用比热容的公式计算热量】 15．用相同规格的电加热器分别对质量均为240g的水和乙液体同时加热（不计热量损失），如图是水和乙液体的温度随加热时间变化的图象，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），c水＞c乙，下列说法正确的是（　　） A．水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J B．加热1min，水吸收热量2.52×104J C．乙液体的比热容为1.75×103J/（kg•℃） D．图线B是水的温度随加热时间变化图象 【答案】C 【解答】解：A、c水＝4.2×103J/（kg•℃）表示质量为1kg的水温度升高 1℃吸收的热量是 4.2×103J，故A错误； BD、根据题意得c水＞c乙，则相同条件下，水温度升高较慢，乙液体温度升高较快，则A为水的温度随加热时间变化图像，B为乙的温度随加热时间变化图像。水加热4min，温度从30℃升高到40℃，则加热1min，根据Q吸＝cmΔt求得水吸收热量为： Q＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.24kg×2.5℃＝2.52×103J，故BD错误； C、水与乙液体用相同的加热器加热，加热相同时间吸收的热量相同，结合图象，加热5min乙液体的温度从10℃升高到40℃，乙吸收的热量： ， 乙液体的比热容： ，故C正确。 故选：C。 16．小明家天然气热水器的热效率是84%，他某次洗澡，耗水40kg，自来水进热水器的温度是24℃，出热水器的温度是40℃，小明这次洗澡消耗天然气　0.1　 m3。已知水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为3.2×107J/m3. 【答案】0.1。 【解答】解：水吸收的热量： Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（40℃﹣24℃）＝2.688×106J； 由η84%可得天然气完全燃烧放出的热量： Q放3.2×106J； 由Q放＝Vq可得消耗天然气的体积： V0.1m3。 故答案为：0.1。 17．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，小华家的太阳能热水器在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水升高到70℃。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），求：在这5小时内，热水器中的水吸收的热量。 【答案】在5小时内热水器中的水吸收的热量为2.1×107J。 【解答】解：在5小时内热水器中的水吸收的热量： Q＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（70℃﹣20℃）＝2.1×107J。 答：在5小时内热水器中的水吸收的热量为2.1×107J。 18．用电热水壶给质量为1kg温度为20℃的水加热，当水的温度升高到70℃时，水吸收的热量是多少？（已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）） 【答案】水吸收的热量是2.1×105J。 【解答】解：水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（70℃﹣20℃）＝2.1×105J。 答：水吸收的热量是2.1×105J。 【题型6 热平衡方程及其应用】 19．将一个温度为10℃、质量为500g的物块放入温度为100℃、质量为800g的水中，物块和水的温度随时间（分）的变化图像如图所示[不计热损失C水＝4.2×103J/（kg•℃）]。以下说法正确的是（　　） A．前6min，物块吸收的热量小于水放出的热量 B．物块的比热容与水的比热容之比为5：4 C．前6min，物块吸收的热量是1.008×105J D．前6min，水放出的热量为2.016×105J 【答案】C 【解答】解：A、由图可知，水降温放热，物块升温吸热，不计热损失，物块吸收的热量和水放出的热量相等，故A错误； BCD、前6min水放出的热量 Q放＝c水（t0水﹣t水）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.8kg×（100℃﹣70℃）＝1.008×105J， 不计热损失，物块吸收的热量和水放出的热量相等，则前6min物块吸收的热量Q吸＝Q放＝1.008×105J， 物块比热容：， 则物块的比热容与水的比热容之比：，故BD错误、C正确。 故选：C。 20．甲、乙两个相同的杯子中盛有质量和初温都相同的水，另有A、B两个金属球，其质量和初温也都相同，且都比水的温度高。现将A、B两球分别浸没在甲、乙两杯水中，水无溢出，热平衡后甲杯水温升高了15℃，乙杯水温升高了8℃，不计热量损失，则（　　） A．A球比热容大于B球比热容 B．A球比热容小于B球比热容 C．A球降低的温度更大些 D．A球放出的热量更少些 【答案】A 【解答】解：（1）甲、乙两个杯子中水的质量m相同，两球放入水中后，水吸收热量温度升高， 甲杯的水温升高15℃，乙杯中水温升高8℃，即：Δt甲＞Δt乙， 水的比热c相同，由Q＝cmΔt可知，甲吸收的热量大于乙吸收的热量，即ΔQ甲吸＞ΔQ乙吸， 不计热量损失，则ΔQ甲吸＝ΔQA放，ΔQ乙吸＝ΔQB放， 所以，ΔQA放＞ΔQB放，即A球放出的热量更多些； （2）甲、乙两个杯子中水的初温t相同，热平衡后甲杯水温升高了15℃，乙杯水温升高了8℃， 则甲、乙两个杯子中水的末温t甲＞t乙， 达到热平衡后，球和杯中水的温度相同，则A、B两球的末温tA＞tB， 由于球的初温t初相同，则有t初﹣tA＜t初﹣tB； 质量相同、初温t初相同的两球A和B， 对于A有：ΔQA放＝cAmA（tA﹣t初）……① 对于b有：ΔQB放＝cBmB（tB﹣t初）……② 已知：ΔQA放＞ΔQB放，mA＝mB， 联立①②得：1， 所以cAmA（tA﹣t初）＞cBmB（tB﹣t初）； 由以上分析可知t初﹣tA＜t初﹣tB， 则有cA＞cB，即A球比热容大于B球比热容； 综合以上分析可知，A正确、BCD错误。 故选：A。 21．寒冷的冬天，小明用热水洗脸。某天早晨，小明打来一盆2kg、温度为85℃的热水，然后向热水中加入初温为10℃的冷水，当温度稳定后，水的温度变为40℃。不计热量损失，求：[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] （1）热水放出的热量为多少？ （2）加入冷水的质量为多少？ 【答案】（1）热水放出的热量为3.78×105J； （2）加入冷水的质量为3kg。 【解答】解：（1）质量为2kg、温度为85℃的热水，温度变为40℃，放出的热量： Q放＝cm热Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（85℃﹣40℃）＝3.78×105J； （2）不计热量损失，冷水吸收的热量等于热水放出的热量，即：Q吸＝Q放＝3.78×105J， 根据Q吸＝cmΔt可得，加入冷水的质量：m冷3kg。 答：（1）热水放出的热量为3.78×105J； （2）加入冷水的质量为3kg。 【题型7 内能的利用及意义】 22．同学们在学习热学相关知识时，小超老师做了以下实验，如图所示，下列说法不正确的是（　　） A．图甲中，两个铅块没有被重物拉开，说明分子之间存在引力 B．图乙中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，水蒸气的机械能转化为软木塞的机械能 C．图丙中，红墨水在热水中扩散更快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈 D．图丁中，将一定量的水与酒精混合后总体积变小，是由于分子间存在间隙 【答案】B 【解答】解：A、分子间同时存在引力和斥力，两个铅块相互压紧后，能悬挂重物而不分开，是引力发挥了主要作用，故A正确； B、在软木塞被冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，故B错误； C、在冷水杯和热水杯中滴入红墨水，由于热水的温度高，故分子运动剧烈，会看到热水中的红墨水扩散得快，这表明分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，故C正确； D、将一定量水与酒精混合后总体积变小，说明分子间存在间隙，故D正确； 故选：B。 23．2023年6月4日“神十五”航天员乘组安全返回地球。返回舱在下落的过程中，重力势能不断 　减小　 ；在轨期间，他们首次出色地完成斯特林热电转化实验，实现了将内能高效转化为 　电　 能，减少了对传统太阳能的依赖，为将来扩大太空探索的深度和广度提供能源保障。 【答案】减小；电。 【解答】解：（1）返回舱在下落的过程中，质量不变，高度降低，重力势能不断减小； （2）在轨期间，他们首次出色地完成斯特林热电转化实验，实现了将内能高效转化为电能，减少了对传统太阳能的依赖，为将来扩大太空探索的深度和广度提供能源保障。 故答案为：减小；电。 【题型8 内能的概念】 24．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。 25．刚出炉的烤红薯浓香扑鼻，等一会儿烤红薯变凉后香气变淡，说明分子运动的剧烈程度与 　温度　 有关；分子因热运动而具有的动能叫 　分子动能　 ，由于分子之间的相互作用而具有的势能叫分子势能。物体内所有以上两种能量的总和叫做物体的 　内能　 。 【答案】温度；分子动能；内能。 【解答】解：刚出炉的烤红薯浓香扑鼻，等一会儿烤红薯变凉后香气变淡，说明分子运动的剧烈程度与温度有关；分子因热运动而具有的动能叫分子动能，由于分子之间的相互作用而具有的势能叫分子势能。物体内所有以上两种能量的总和叫做物体的内能。 故答案为：温度；分子动能；内能。 【题型9 热传递的方向与条件】 26．下列有关热学知识说法正确的是（　　） A．温度高的物体内能一定大 B．物体温度升高，一定吸收热量 C．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 D．晶体熔化时，温度不变，内能不变 【答案】C 【解答】解：A、内能由物体的质量、温度和状态等因素决定。温度高的物体，若质量较小，其内能不一定大，故A错误。 B、改变物体内能的方式有做功和热传递。物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，如摩擦生热是通过做功使物体温度升高。故B错误。 C、热量传递的条件是存在温度差，与物体内能大小无关。内能小的物体温度可能高，内能大的物体温度可能低，所以内能小的物体可能将热量传递给内能大的物体，故C正确。 D、晶体熔化时，吸收热量，温度不变，但分子势能增加，所以内能增大。故D错误。 故选：C。 27．已知铜的比热容大于铅的比热容，质量和初温都相同的铜块和铅块，让它们吸收相同的热量后，再将它们相互接触，　铅　 （选填“铜”或“铅”）放出热量，直至 　温度　 （选填“内能”、“温度”或“热量”）相同时热传递停止。 【答案】铅；温度。 【解答】解：因铜块和铅块的质量、初温度均相同，铜的比热容大于铅的比热容，所以当它们吸收相同的热量后，铅块升高的温度值比铜块升高的多，所以铅块的温度比铜块的温度高，当它们接触后，温度高的铅块会向温度低的铜块传递热量，直至温度相同时热传递停止。 故填：铅；温度。 【题型10 热传递改变物体的内能】 28．如图所示的事例中，属于用热传递的方法改变物体内能的是（　　） A． 两手摩擦能发热 B．烧水水变热 C． 锯木材锯子发热 D．钻木取火 【答案】B 【解答】解：A、两手互搓，使手暖和，两手克服摩擦力做功，使得其内能增加，温度升高，不符合题意； B、烧水水变热，是通过热传递改变内能，符合题意； C、用锯子锯木头要克服木头和锯之间的摩擦，机械能转化为内能，锯条内能增加，温度升高，不符合题意； D、钻木取火是利用做功的方式改变了木头的内能，不符合题意。 故选：B。 29．下列生活中常见的操作，通过热传递增大内能的是（　　） A．用电钻打完孔后，钻头变得很烫 B．反复弯折铁丝，铁丝弯折处变热 C．用电热水壶烧水，水的温度升高 D．两手相互搓一搓，手的温度升高 【答案】C 【解答】解：A、用电钻打完孔后，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能，故A错误； B、铁丝反复弯折，机械能转化为内能，铁丝的内能增大，温度升高，是通过做功改变物体的内能，故B错误； C、用电热水壶烧水，水吸收热量，温度升高，通过热传递的方式改变水的内能，故C正确； D、两手相互搓一搓，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能，故D错误。 故选：C。 30．《天工开物》记载了古代铸造铜币的工艺：铜块加热至液态后倒入模具内，冷却凝固成钱币。此过程中，铜的内能通过 　热传递　 的方式减少；铜币在凝固前后质量 　不变　 （选填“改变”或“不变”）。 【答案】热传递；不变。 【解答】解：铜块加热至液态后倒入模具内，冷却凝固成钱币，放出热量，铜的内能通过热传递的方式减少； 铜币在凝固前后状态发生了改变，质量不变。 故答案为：热传递；不变。 【题型11 做功改变物体的内能】 31．北京时间2022年12月4日21时01分，神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲全部安全返回。如图所示，返回舱进入大气层，与大气层摩擦产生高温形成火球。下列成语中改变内能的方式，与“火球”的形成相同的是（　　） A．扬汤止沸 B．钻木取火 C．釜底抽薪 D．炙手可热 【答案】B 【解答】解：“火球”的形成是返回舱进入大气层，与大气层摩擦生热形成的，是克服摩擦做功，使机械能转化为内能。 A、扬汤止沸是通过热传递来改变物体的内能，故A不合题意； B、钻木取火是克服摩擦做功，使机械能转化为内能，故B符合题意； C、釜底抽薪是减少吸收的热量，是通过热传递来改变物体的内能，故C不合题意； D、炙手可热是通过热传递来改变物体的内能，故D不合题意。 故选：B。 32．如图所示为景颇族牛角取火器，源自东汉时期。推杆前端附艾绒，取火时猛推推杆，艾绒即燃。下列与此改变内能的方式相同的是（　　） A．热水取暖 B．冷敷降温 C．钻木取火 D．哈气取暖 【答案】C 【解答】解：封闭的气体被推杆压缩过程中，活塞对气体做功，气体内能增加，是机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体的内能。 A、热水取暖，热水放出热量，内能减小，是热传递改变了物体的内能，故A错误； B、冷敷降温，人体放出热量，内能减小，是热传递改变了物体的内能，故B错误； C、钻木取火，克服摩擦做功，是通过做功的方式改变物体的内能，故C正确； D、哈气取暖，人体吸收热量，内能增大，是热传递改变了物体的内能，故D错误。 故选：C。 33．中医是宝贵的民族文化遗产。熬制中药时，在房间里闻到淡淡的药香味，这是　扩散　 现象。如图甲所示，刮痧时皮肤会因刮痧板的刮动而发热，这是通过　做功　 的方式使皮肤内能增加。如图乙所示，拔火罐时，火罐是在　大气压　 的作用下“吸”在身体表面的。 【答案】扩散；做功；大气压。 【解答】解：（1）熬制中药时，在房间里闻到淡淡的药香味，属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动； （2）当刮痧板在身体上刮动时，刮痧板与身体摩擦做功，通过做功方式增加内能，身体会感觉到热； （3）拔火罐时加热使得罐内空气减少，冷却后气体的压强减小，在外界大气压的作用下附着在皮肤上。 故答案为：扩散；做功；大气压。 34．刹车时车轮会发热，此过程中轮胎内能增加，这是通过　做功　 方式改变内能。在长下坡路段，大货车对轮胎喷水，这是通过水　汽化　 （填物态变化名称）吸热来降温。 【答案】做功；汽化。 【解答】解：（1）刹车时，刹车片和轮毂长时间摩擦会产生高温，这是通过做功的方式增加刹车系统内能的； （2）在长下坡路段，大货车对轮胎喷水，水吸收热量发生汽化，这是通过水汽化吸热来降温。 故答案为：做功；汽化。 【题型12 温度、内能、热量的关系】 35．俗话说“心急吃不了热豆腐”，“热”是形容豆腐的（　　） A．热量高 B．内能大 C．比热容大 D．温度高 【答案】D 【解答】解：A、热量是一个过程量，描述的是物体在热传递过程中能量转移的多少，不能说物体“热量高”，故A错误。 B、内能是物体内部所有分子动能和分子势能的总和，内能的大小与物体的质量、温度、状态等因素有关。“热豆腐”中的“热”并非指内能大，而是指温度带来的直观感受，故B错误。 C、比热容是物质的一种特性，反映了物质吸热或放热能力的强弱，与“热豆腐”中“热”的含义无关，故C错误。 D、“热豆腐”中的“热”是指豆腐的温度高，这是日常生活中对物体冷热程度的直观描述，故D正确。 故选：D。 36．陵水酸粉是海南特色小吃。细米粉淋上特制的酸卤汁，并加入牛肉干、鱼饼等丰富配料，最后佐以“黄灯笼”辣椒酱，口感酸辣鲜美。下列分析正确的是（　　） A．刚油炸出锅的牛肉干“热”得烫嘴，“热”表示的是内能 B．“黄灯笼”辣椒酱很“辣”嘴，表示温度很高 C．煮好的酸卤汁香味扑鼻而来，是由于扩散现象造成的 D．刚煮熟的米粉含有的热量很大 【答案】C 【解答】解：A、刚油炸出锅的牛肉干“热”得烫嘴，说明其温度很高，“热”表示的是温度，故A错误； B、“黄灯笼”辣椒酱很“辣”嘴，“辣”是味觉，与温度无关，故B错误； C、煮好的酸卤汁香味扑鼻而来，这是扩散现象，说明分子在不停做无规则运动，故C正确； D、热量是过程量，不能说“含有或具有”热量，故D错误。 故选：C。 37．如图是工程师设计在空间站使用的太空笔，书写过程中，笔内墨水的质量 　变小　 ，氮气的密度 　变小　 ，氮气的内能 　变小　 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】变小；变小；变小。 【解答】解：在书写过程中，墨水会越来越少，因此笔芯内墨水的质量变小；采用密封式的气压笔芯，上部充有氮气，书写过程中，依靠气体的压力将墨水推向笔尖，笔芯内氮气的质量不变，体积变大，根据可知，氮气的密度变小；氮气对外做功，内能减小。 故答案为：变小；变小；变小。 【题型13 热机的定义与种类】 38．下列不属于热机应用的是（　　） A．喷气式飞机 B．柴油拖拉机 C．纯电动汽车 D．燃油摩托车 【答案】C 【解答】解：喷气式飞机、柴油拖拉机、燃油摩托车都是利用内能来做功的机械，都属于热机；纯电动汽车是利用电能做功的，不属于热机，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选：C。 39．“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，夏季雨水充足的季节里，瀑布周围往往会笼罩上一层“面纱”，这其实是水雾的运动，水雾的运动 　不属于　 分子热运动。“美妙银河标宇宙，神舟火箭速寰声”，我国的载人航天飞船发动机 　属于　 热机。（均选填“属于”或“不属于”） 【答案】不属于；属于 【解答】解：水雾在空中的运动属于机械运动，不属于分子热运动，分子热运动是肉眼看不见的；我国的载人航天飞船发动机发动机属于热机的一种。 故答案为：不属于；属于。 【题型14 四冲程的判断】 40．如图是我国古代流行于民间的走马灯。当点燃走马灯内的蜡烛时，燃烧产生的高温气体便上升并推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。这和内燃机的哪个冲程类似（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】C 【解答】解：根据能量转化原理，走马灯工作时，点燃蜡烛使空气受热上升，热空气推动纸风车和纸马转动，是将内能转化为机械能。 内燃机的四个冲程中，吸气冲程是吸入空气和汽油的混合物（或空气），没有能量转化； 压缩冲程是活塞压缩气体，将机械能转化为内能； 做功冲程是燃料燃烧产生高温高压气体，推动活塞做功，将内能转化为机械能； 排气冲程是排出废气，没有能量转化。所以走马灯的能量转化过程与内燃机的做功冲程类似，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选：C。 41．下列汽油机工作的四个冲程中，排气冲程是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭．活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高。③做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。④排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。A是吸气冲程，B是压缩冲程，C做功冲程，D排气冲程。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选：D。 42．光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭化学反应室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞向　右　 移，无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机的　做功　 冲程。 【答案】右；做功。 【解答】解；在汽油机的做功冲程中，燃料燃烧产生高温高压气体，推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。 而在光发动机中，密闭化学反应室中N2O4在光照下分解，使气室气压增大，推动活塞右移，也是气体膨胀对外做功，将内能转化为机械能，与汽油机做功冲程的能量转化和工作原理相似。 故答案为：右；做功。 【题型15 燃料热值的概念】 43．2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射场点火升空，随后将飞船精准送入预定轨道，约6.5h后飞船对接天和舱，形成三船三舱组合体，完成中国空间站第五次“太空会师”。下列有关说法不正确的是（　　） A．完成对接后，以天和舱为参照物，神舟十九号载人飞船是静止的 B．火箭升空过程中，其表面内能是通过做功的方式改变的 C．火箭使用液氢作燃料，是因为液氢的比热容大 D．神舟十九号载人飞船在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，其机械能保持不变 【答案】C 【解答】解：A．神舟十九号载人飞船与天和舱完成对接后，两者相对静止，以天和舱为参照物，神舟十九号载人飞船的位置没有发生变化，是静止的，故A正确，不符合题意； B．火箭升空过程中，其表面与空气摩擦，内能是通过做功的方式改变的，故B正确，不符合题意； C．火箭使用液氢作燃料，是因为液氢的热值大，而不是比热容大，故C错误，符合题意； D．神舟十九号载人飞船在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，不受空气阻力，其机械能保持不变，故D正确，不符合题意。 故选：C。 44．2025年3月21日19时07分，我国在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号运载火箭，成功将云遥一号43～48星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。发射火箭使用液氢燃料，是因为液氢具有较大的（　　） A．密度 B．热值 C．比热容 D．凝固点 【答案】B 【解答】解：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，可以放出更多的热量，故B符合题意、ACD不符合题意。 故选：B。 45．北京时间2025年4月24日，神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功，中国载人航天在“东方红一号”发射55载之际开启第20次神舟问天之旅。发射火箭前，要往火箭内注入液氢和液氧。氢气是一种无色无味的气体，但要将它转化成液态需要经过多个复杂的环节，需在压缩体积的基础上再　降低温度　 ，才能把它液化；采用液氢做燃料主要是因为它具有较大的　热值　 。 【答案】降低温度；热值。 【解答】解：发射火箭前，要往火箭内注入液氢和液氧。氢气是一种无色无味的气体，但要将它转化成液态需要经过多个复杂的环节，需在压缩体积的基础上再降低温度，才能把它液化； 采用液氢做燃料主要是因为它具有较大的热值。 故答案为：降低温度；热值。 46．藕粉圆子是盐城的传统美食，小鹿在家煮藕粉圆子时，他先把2kg、温度为20℃的水倒入燃气灶上的锅中加热，这是通过　热传递　 的方式增加了水的内能。当水温升高到30℃时，水吸收的热量为　8.4×104　 J，用天然气煮比用木材消耗的质量小，是因为天然气的　热值　 比木材大（kg•℃）]。 【答案】热传递；8.4×104；热值。 【解答】解：（1）水吸收热量，温度升高，是通过热传递增加了水的内能； （2）当水温升高到30℃时，水吸收的热量： Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（30℃﹣20℃）＝8.4×104J； （3）用天然气和木材将相同质量的水烧开，需要燃烧的天然气较少，说明完全燃烧相同质量的天然气和木材放出的热量不同，天然气放出的热量更多，这是因为天然气的热值比木材大。 故答案为：热传递；8.4×104；热值。 【题型16 热值的简单计算】 47．质量为1kg的甲、乙、丙三种燃料，温度都升高1℃时，吸收热量如图1，完全燃烧放出的热量如图2，下列说法正确的是（　　） A．甲的热值小于乙 B．乙的比热容大于丙 C．1kg的乙温度降低2℃放出的热量是6.0×107J D．完全燃烧2kg的甲燃料放出的热量是4.2×103J 【答案】B 【解答】解：A、m甲＝m乙，由图2知，完全燃烧后甲、乙放出的热量Q甲＞Q乙，由q可知，q甲＞q乙，即甲的热值大于乙的热值，故A错误； B、由图1知，乙、丙升高相同的温度，吸收的热量Q乙吸＞Q丙吸，m乙＝m丙，由c可知，c乙＞c丙，即乙的比热容大于丙的比热容，故B正确； C、由比热容的定义可知，同种物质温度升高1℃和降低1℃，吸热和放热是相同的，由图1知1kg的乙升高1℃吸收的热量是2.4×103J，所以1kg的乙温度降低2℃放出的热量是4.8×103J，故C错误； D、由图1知，质量为1kg的甲燃料完全燃烧放出的热量约为4.6×107J，由Q放＝mq可知，完全燃烧2kg的甲燃料放出的热量为9.2×107J，故D错误。 故选：B。 48．如图所示，用完全相同的装置利用燃料加热液体。已知燃料的质量、烧杯内的液体质量、加热方式等均相同，不计热量损失，将燃料点燃直至燃尽，甲、乙、丙三套装置的烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示，则下列说法错误的是（　　） A．选择甲、乙两图可比较不同燃料的热值 B．选择甲、丙两图可比较不同液体的比热容 C．实验过程中，液体的比热容不变，燃料的热值不变 D．由丁得，燃料1和燃料2的热值之比为3：4 【答案】D 【解答】解：A．为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，需要选择甲、乙两图进行实验，故A正确； B．为了比较两种液体的吸热能力的大小，需要燃烧同种燃料，加热不同的液体，且液体的质量相同，在加热时间相同时，根据转换法可知，通过温度计的示数高低进而判断两种比热容的大小关系，需要选择甲、丙两图进行实验，故B正确； C．比热容是物质的一种特性，各种物质都有自己的比热容，某种物质的比热容与物质的质量和体积大小无关；燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料的质量和体积V无关，故C正确； D．根据图丁可知，燃料燃烧完时，燃料1燃烧了tmin，燃料2燃烧了2tmin，且甲图中液体温度变化量为2T0，乙图中液体温度变化量为1.5T0，不计热量损失，且两杯液体的质量、比热容均相同，根据公式Q＝cmΔt可知，二者放出的热量之比为；燃料的质量相同，根据公式Q＝qm可知，燃料1与燃料2的热值之比为q1：q2＝Q1：Q2＝4：3，故D错误。 故选：D。 49．一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量约为6×106J，这些能量相当于完全燃烧0.5kg的干木柴放出的热量，则干木柴的热值为 　1.2×107　 J/kg；干木柴用掉一半后，剩余干木柴的热值将 　不变　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】1.2×107；不变。 【解答】解：由Q放＝mq可知，干木柴的热值：q1.2×107J/kg； 燃料的热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，所以干木柴用掉一半后，剩余干木柴的热值不变。 故答案为：1.2×107；不变。 50．如图所示为便携卡式炉，它采用丁烷作为燃料。若在水壶中装入2kg初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，卡式炉的加热效率为52.5%。【水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），丁烷的热值约为4.8×107J/kg】，求： （1）水壶中的水加热到100℃所吸收的热量是多少？ （2）用卡式炉将这些水加热至100℃，需要消耗多少千克的丁烷？ 【答案】（1）水壶中的水加热到100℃所吸收的热量是6.3×105J； （2）用卡式炉将这些水加热至100℃，需要消耗0.025kg的丁烷。 【解答】解：（1）水吸收的热量是： ； （2）丁烷完全燃烧放出的热量为： Q放， 用卡式炉将这些水加热至100℃，需要消耗的丁烷质量为： m0.025kg。 答：（1）水壶中的水加热到100℃所吸收的热量是6.3×105J； （2）用卡式炉将这些水加热至100℃，需要消耗0.025kg的丁烷。 【题型17 比较不同燃料的热值大小】 51．如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的两种液体进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时液体升高的温度用Δt表示（液体未沸腾），下列说法正确的是（　　） A．若甲、乙燃料种类相同，两个烧杯中液体的种类不相同，两个装置用来探究燃料的热值大小 B．若甲、乙燃料种类相同，两个烧杯中液体的种类不相同，的值越大，液体的吸热能力越强 C．若甲、乙两种燃料种类不同，两个烧杯中液体种类相同，的值越大，燃料的热值越大 D．若甲、乙两种燃料种类不同，两个烧杯中液体种类相同的值越大，燃料的热值越大 【答案】D 【解答】解：A、比较不同燃料的燃烧值，应控制被加热液体的种类、质量相同而燃料不同，故A错误； B、甲、乙燃料种类相同，根据c可知，的值越大，吸收相同热量，升高温度越高，吸热能力越弱，故B错误； CD、若甲、乙两种燃料种类不同，两个烧杯中液体种类相同，的值越大，液体吸收热量越多燃料的热值越大，故C错误D正确。 故选：D。 52．如图所示，小悦用完全相同的甲、乙、丙三个装置研究不同物质的热学性质。烧杯内液体的质量和初温均相同。燃料a、b的质量相同，全部燃烧完所用的时间分别为8min、10min，且液体都未沸腾。 （1）甲图中，在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是先调整固定 　B　 （选填“A”或“B”）的位置。 （2）为了比较不同燃料的热值，应选择 　甲、丙　 两图进行实验。若同时加热，则记录并比较两支温度计示数的最合理的时刻是 　D　 。 A.5min时 B.8min时 C.10min时 D.各自刚燃烧完时 （3）为了比较两种液体的比热容，应选用甲、乙两图，同时需让它们升高相同的温度，通过比较 　加热时间　 知道两种液体吸收热量的大小关系。 【答案】（1）B；（2）甲、丙；D；（3）加热时间。 【解答】解：（1）实验中为了确保使用酒精灯的外焰加热，应自下而上组装实验器材，因此先固定B的位置。 （2）甲、丙两图，被加热的物质相同，燃料的种类不同，通过液体升高的温度可以比较不同燃料的热值。 要能够比较两种燃料的热值，需燃烧质量相同的两种燃料，所以应将两种燃料均烧完，故D正确。 （3）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化量相同，通过比较加热时间，进而判断两种液体比热容的大小关系，此时应选用甲、乙两图；实验中通过加热时间的长短来反映不同物质吸收热量的多少。 故答案为：（1）B； （2）甲、丙；D； （3）加热时间。 【题型18 热机的效率公式与计算】 53．如图所示为热机工作时的能量流向示意图，则热机的效率可以表示为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，结合能流图可知热机的效率为：η100%。 故选：B。 54．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。 55．五一期间，小军爸爸开车带全家到韶山旅游。全程120km，驾车前往用时1.5h，消耗汽油10L。则汽车全程的平均速度为　80　 km/h；汽油完全燃烧放出的热量　3.6×108　 J；若汽车发动机全程的平均功率为25kW，汽车发动机的效率为　37.5%　 。已知汽油的热值为4.5×107J/kg，汽油的密度为0.8×103kg/m3。 【答案】80；3.6×108；37.5%。 【解答】解：根据速度公式可知汽车全程的平均速度为v80km/h；10L汽油完全燃烧放出的热量为 Q放＝mq＝ρVq＝0.8×103kg/m3×10×10﹣3m3×4.5×107J/kg＝3.6×108J； 汽车发动机做的有用功为W＝Pt＝25×103W×1.5×3600s＝1.35×108J， 汽车发动机的效率为η37.5%。 故答案为：80；3.6×108；37.5%。 56．汽油机是热机的一种，某台单缸四冲程汽油机功率2000W，一次循环对外做功200J，则飞轮的转速为 　1200　 r/min。一辆汽车匀速行驶20min，消耗的汽油为3kg，获得了4.14×107J的机械能，则该汽车汽油机的效率为 　30%　 （汽油的热值为4.6×107J/kg）。 【答案】1200；30% 【解答】解： 某台单缸四冲程汽油机功率2000W，一次循环对外做功200J，该汽油机工作一个循环使用的时间为 汽油机工作一个循环飞轮转动2转，则飞轮的转速为 一辆汽车匀速行驶20min，消耗的汽油为3kg，获得了4.14×107J的机械能， 根据Q放＝qm得出3kg汽油完全燃烧释放的热量为 根据效率公式可知该汽车汽油机的效率为。 故答案为：1200；30%。 57．某款无人驾驶汽车在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离后，消耗汽油4kg。若汽油机的效率为30%，q汽油＝4.5×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求在这段运动过程中： （1）4kg汽油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%，一个标准大气压下，这些废气的能量全部被初温15℃，质量300kg的水吸收，水的温度会升高到多少℃？ （3）如果汽车匀速运动时受到的阻力为1000N，消耗4kg汽油汽车能够行驶的路程是多少？ 【答案】（1）4kg汽油完全燃烧放出的热量是1.8×108J； （2）水的温度会升高到75℃； （3）如果汽车匀速运动时受到的阻力为1000N，消耗4kg汽油汽车能够行驶的路程是54km。 【解答】解：（1）4kg汽油完全燃烧放出的热量为： Q放＝q汽油m汽油＝4.5×107J/kg×4kg＝1.8×108J； （2）由题可知废气带走的能量为： Q＝Q放η＝1.8×108J×42%＝7.56×107J， 即水吸收的热量为：Q吸＝Q＝7.56×107J， 由Q吸＝cmΔt可知水升高的温度为： Δt60℃， 则水的末温：t＝t0+Δt＝15℃+60℃＝75℃； （3）已知汽油机的效率为η′＝30%， 汽车做的有用功为：W＝Q放η′＝1.8×108J×30%＝5.4×107J， 汽车匀速运动时的受到阻力与汽车的牵引力是对平衡力， 由二力平衡的条件可知，汽车的牵引力为：F＝f＝1000N， 根据W＝Fs可知汽车通过的路程为： s5.4×104m＝54km。 答：（1）4kg汽油完全燃烧放出的热量是1.8×108J； （2）水的温度会升高到75℃； （3）如果汽车匀速运动时受到的阻力为1000N，消耗4kg汽油汽车能够行驶的路程是54km。 【题型19 提高热机效率的方法】 58．下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（　　） A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大 C．热值和热机效率都与外界条件无关 D．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 【答案】D 【解答】解：A、热值是燃料的特性，只与热量的种类有关，与燃烧情况无关，故A错误； B、热值是燃料的特性，只与热量的种类有关，与放出热量的多少无关，故B错误； C、热值取决与燃料种类，与外界条件无关；而燃料的燃烧情况、能量的损失都会影响热机效率，故C错误； D、使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故D正确。 故选：D。 59．汽车发动机之一是汽油机，汽油的热值为4.6×107J/kg，王同学阅读了某汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示，下列回答正确的是（　　） A．该内燃机的效率为70% B．1kg的汽油燃烧一定能够释放4.6×107J的能量 C．利用废气的能量及减小摩擦是提高热机效率的有效途径 D．汽油机压缩冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能 【答案】C 【解答】解：A．由图可知，有用功的效率η＝100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%故A错误； B．1kg的汽油完全燃烧时释放的能量为：Q放＝qm＝4.6×107J/kg×0.1kg＝4.6×106J，而汽油不可能完全燃烧，放出的热量比4.6×106J少，故B错误； C．利用废气的能量及减小摩擦，可以提高有用功，增加热机的效率，故C正确； D．压缩冲程中，压缩汽油和空气的混合物，将机械能转化为内能，故D错误。 故选：C。 60．0.5kg汽油完全燃烧后放出热量的42%被质量为100kg、初温为25℃的水吸收，可使水温升高 　23　 ℃。燃料在热机内不完全燃烧时，它的热值是 　不变　 （选填“不变”或“变小”），一台汽油机飞轮的转速为3600r/min，在1min内汽油机对外做了 　1800　 次功；下列措施不能提高热机效率的是：　②　 （填序号）。①尽量使燃料充分燃烧；②尽量选用功率更大的发动机；③尽量减少废气带走的热量；④尽量减少热机部件间的摩擦损耗。[q油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】23；不变；1800；②。 【解答】解：0.5kg汽油完全燃烧后放出热量的42%被质量为100kg、初温为25℃的水吸收，则q油m油×42%＝c水m水Δt，即4.6×107J/kg×0.5kg×42%＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×Δt，解得Δt＝23℃。 燃料在热机内不完全燃烧时，它的热值是不变（因为热值是燃料的特性）。 在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。一台汽油机飞轮的转速为3600r/min，在1min内汽油机对外做了1800次功； 下列措施不能提高热机效率的是：尽量选用功率更大的发动机，因为功率和效率是两个不同的物理量，故选②。而①尽量使燃料充分燃烧；③尽量减少废气带走的热量；④尽量减少热机部件间的摩擦损耗可以提高热机的效率。 故答案为：23；不变；1800；②。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$