第十三章 内能 单元培优-2025-2026学年人教版（2024）物理九年级全一册

第13章 内能 一．选择题（共12小题） 1．如图所示是用相同的酒精灯对同样的烧杯盛着质量相等的甲、乙两种液体加热时的温度随加热时间变化的图线，由图线可知（　　） A．甲液体的比热容大 B．乙液体的比热容大 C．甲、乙液体的比热容相同 D．无法判定 2．现有完全相同的两高温金属球甲和乙，先将甲投入一杯冷水中，热平衡后水的温度升高了4℃；迅速取出甲球，再将乙球投入这一杯水中，热平衡后又使水的温度升高了3℃．若开始时是将两高温金属球甲和乙一起投入最初的冷水中，不计水的质量变化、状态变化和热量损失，热平衡后会使水的温度升高（　　） A．5.9℃ B．6.4℃ C．6.9℃ D．7.2℃ 3．甲、乙两种材料不同的金属块，它们的质量相等，同时投入沸水中充分加热，先把甲金属块从沸水中取出投入一杯冷水中，热平衡后，水的温度升高了10℃取出甲金属块（不计水的质量变化），再把乙金属块由沸水投入该杯水中，热平衡后又使水温升高了10℃，则两金属块的比热关系是（　　） A．c甲＜c乙 B．c甲＝c乙 C．c甲＞c乙 D．以上情况都有可能 4．下列现象能说明分子在不停地做无规则运动的是（　　） A．碟子中的酒精蒸发变少 B．建筑工地上尘土飞扬 C．空气中PM2.5超标形成雾霾 D．两个干净的铅块粘在一起 5．下列生活情景中，改变物体内能的方式与其它三个不同的是（　　） A．把食物放进冰箱冷冻 B．冬天，人们常常搓手使手变暖 C．锯木头时，锯条会变热 D．铁丝被反复弯折，弯折处会变热 6．如图所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧。根据该实验现象，下列结论错误的是（　　） A．玻璃筒里的气体容易被压缩，是因为气体分子间距离较大 B．活塞下压过程中，玻璃筒里的气体的内能增大 C．棉花燃烧过程是化学能转化为内能 D．活塞下压过程的能量转化形式与热机做功冲程能量转化相同 7．关于温度，热传递和热量，下列说法中正确的是（　　） A．温度高的物体具有的热量多 B．热量总是从热量多的物体传递到热量少的物体 C．热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体 D．冰箱、空调能够将热量从低温物体传递到高温物体 8．把加热到100℃的某铁块投入m1克20℃的水中，混合温度为40℃；把加热到100℃的该铁块投入m2克20℃的水中，混合温度为60℃；如果把同样加热到100℃的该铁块投入（m1+m2）克40℃的水中，混合温度为（　　） A．50℃ B．52℃ C．48℃ D．62℃ 9．水的比热容是煤油比热容的2倍，若水和煤油的质量之比为1：2，吸收的热量之比为2：3，则水和煤油升高的温度之比为（　　） A．3：2 B．2：3 C．4：3 D．3：4 10．质量和初温相同的两个物体（　　） A．吸收相同热量后，比热容大的物体温度较高 B．放出相同的热量后，比热容小的物体温度较高 C．吸收相同的热量后，比热容较小的物体可以传热给比热容较大的物体 D．放出相同的热量后，比热容较小的物体可以向比热容较大的物体传热 11．甲和乙的比热容之比是3：2，吸收的热量之比是1：2，升高的温度相同，甲和乙的质量之比是（　　） A．1：3 B．3：4 C．4：3 D．3：1 12．一冰块先后经历了以下三个过程：①﹣10℃的冰到0℃的冰，吸收热量Q1；②0℃的冰变为10℃的水，吸收热量Q2；③10℃的水到20℃的水，吸收热量Q3。已知c冰＜c水，在整个过程中质量保持不变，不考虑热量散失，则（　　） A．Q1＜Q2＝Q3 B．Q1＜Q2＜Q3 C．Q1＜Q3＜Q2 D．Q1＝Q2＝Q3 二．多选题（共4小题） 13．小明阅读了表后，得出了一些结论，其中错误的是（　　） 几种物质的比热容c/[J•（kg•℃）﹣1]。 水 4.2×103 干泥土 0.84×103 冰 2.1×103 铜 0.39×103 煤油 2.1×103 铅 0.13×103 水银 0.14×103 砂石 0.92×103 A．沿海地区昼夜温差比内陆地区大 B．同种物质，在不同状态下，其比热容不同 C．质量相等的铜块和铅块，升高相同的温度，铜块吸热多 D．液体的比热容都比固体大 14．用三个相同的电热器给质量相同的物质甲、乙和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，则下列说法正确的为（　　） A．甲物质的比热容是2.1×103J/（kg•℃） B．甲物质的比热容比乙的比热容大 C．在这三种物质中水的比热容较大大 D．给它们加热相同的时间水吸热最多 15．将装有酒精的金属管固定在桌子上，并用塞子塞紧。快速来回拉动绕在管上的绳子，过一会儿塞子跳起来，如图所示。则（　　） A．拉动绳子过程，金属管温度升高，内能增加 B．拉动绳子过程，管内酒精温度不变 C．塞子跳起时，管内气体温度降低，内能减少 D．塞子跳起时，管内气体内能全部转化为塞子的机械能 16．如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的水，并用不同的加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图像。下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两容器中的水的内能是通过做功的方式来增加的 B．甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量不相同 C．加热相同的时间，甲、乙两容器中的水升高的温度之比为3：2 D．将甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为3：2 三．填空题（共2小题） 17．为了比较水和食用油的吸热能力，某实验小组选取的器材有：两个相同规格的酒精灯、两个相同规格的烧杯、两支相同规格的温度计、两个铁架台、火柴。请问： （1）还需要用的器材：　 　 ； （2）对水和食用油的选取，需满足的条件：　 　 ； （3）怎样确定水和食用油是否吸收了相同的热量：　 　 ； （4）若同时加热，食用油的温度升高较快，说明　 　 的吸热能力较强。 18．经过烤臭豆腐的小摊旁，人们能闻到臭豆腐的味道，这属于　 　 现象，臭豆腐经烧烤后，温度升高，分子无规则运动　 　 。火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃，是将机械能转化为　 　 能。 四．计算题（共3小题） 19．使用厨房巾的电热水器将质量为5kg的水从20℃加热到50℃，该热水器消耗了7.2×105J的电能。已知，则水吸收的热量是多少？ 20．如图是质量0.2kg的冰升温熔化的过程，从开始加热到冰开始熔化，冰温度升高了10℃。若不计热量损失[c冰＝2.1×103J/（kg•℃）]，求：（1）从开始加热到冰开始熔化，吸收了多少热量？ （2）若用同一稳定热源加热，整个加热过程（12min内）该物质的内能增加多少？ 21．在标准大气压下，把一质量为500g的高温物体投入质量为5kg、温度为20℃的水中，如果物体放出的热量是1.89×106J，不计热量损失，则水的温度会升高到多少？（水的比热容4.2×103J/（kg•℃）） 五．综合能力题（共1小题） 22．4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。搭载着翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员跃入天际，稳稳降落在东风着陆场。如图所示是“神舟十三号”飞船的返回舱。返回舱重返地球时，为避免与大气剧烈摩擦产生的高热烧穿舱壁，返回舱表面涂有防热材料。返回舱的总质量为3.2×103kg。表面防热材料的质量为500kg，比热容为4×103J/（kg•℃），回答下列问题： （1）返回舱进入地球大气层时与大气剧烈摩擦，通过 　 　 方式增加了返回舱表面的内能，该过程与内燃机的 　 　 冲程能量转化相同。 （2）返回舱在大气层中下落15000m，重力做功多少焦？ （3）若返回舱进入大气层后，下落时减少的重力势能转化为内能的40%被防热材料吸收。则防热材料升高的温度是多少？ 六．作图题（共3小题） 23．两个相同试管中分别装了质量和初温均相同的水和煤油，用酒精灯同时加热，如图甲所示。在加热过程中，水吸收的热量与加热时间关系如图乙所示。请在图丙中画出煤油在加热过程中吸收热量随加热时间变化的图象。 24．用两个相同的加热器同时给质量均为m且初温相同的物质甲和水加热，水的温度随时间的变化关系如图所示，若甲物质的比热容是水的一半，请在图中画出给甲物质加热10min温度随时间变化的关系图象。 25．把一杯热牛奶放入凉水中，牛奶温度降低，凉水温度升高，最终温度相等。请在图b中画出水和牛奶温度变化的大概情况（标清楚哪条曲线是水，哪条曲线是牛奶）。 七．实验探究题（共2小题） 26．川川在烧水和煮豆浆时发现豆浆比水先沸腾。他猜想原因可能是： A.豆浆的沸点比水低； B.豆浆的比热容比水小。 于是通过图甲所示的两套相同实验装置进行探究。 （1）烧杯中装有初温和 　 　 均相等的水和豆浆。某时刻水中温度计示数如图甲所示，其温度是 　 　 ℃； （2）川川根据实验数据绘制了豆浆的温度随时间变化图像a和水的温度随时间变化图像b，如图乙所示，由图像可知，猜想 　 　 （填“A”或“B”）是错误的。水和豆浆升高相同的温度，　 　 吸收的热量多； （3）实验中川川还发现豆浆在82℃时就产生了大量气泡，但通过分析图像，判断出82℃时豆浆并未沸腾，他判断的依据是 　 　 。 27．为探究影响物体吸收热量多少的因素，用同一套加热装置对液体进行加热，数据记录如下： 物质 水 甘油 亚麻油 橄榄油 质量/g 500 500 500 500 初温/℃ 20 20 20 20 末温/℃ 40 40 40 40 加热时间/s 60 35 26 29 （1）实验中，　 　 吸收热量最少。（填液体名称） （2）根据数据，归纳得出结论为：　 　 。 第13章 内能 参考答案与试题解析 一．选择题（共12小题） 1．如图所示是用相同的酒精灯对同样的烧杯盛着质量相等的甲、乙两种液体加热时的温度随加热时间变化的图线，由图线可知（　　） A．甲液体的比热容大 B．乙液体的比热容大 C．甲、乙液体的比热容相同 D．无法判定 【答案】B 【分析】两种液体质量相等，当升高的温度相同时，它们的比热容大小决定于吸收的热量，用公式c比较。 【解答】解： 观察图象可知：两种液体质量相等，当升高的温度相同时，甲液体加热所用的时间短。 因为酒精灯相同，相同时间为两种液体提供的热量相同，时间越长，说明液体吸收的热量越多。所以甲液体吸收的热量少。 由公式c知： 两种液体质量相等，当升高的温度相同时，它们的比热容与吸收的热量成正比。 所以甲液体的比热容小，乙液体的比热容大。 故选：B。 【点评】本题考查的是对比热容的概念的理解中图象题的解法。这类题一般取升高的温度相同时，通过加热时间的长短（吸收热量的多少）来判断比热容的大小。 2．现有完全相同的两高温金属球甲和乙，先将甲投入一杯冷水中，热平衡后水的温度升高了4℃；迅速取出甲球，再将乙球投入这一杯水中，热平衡后又使水的温度升高了3℃．若开始时是将两高温金属球甲和乙一起投入最初的冷水中，不计水的质量变化、状态变化和热量损失，热平衡后会使水的温度升高（　　） A．5.9℃ B．6.4℃ C．6.9℃ D．7.2℃ 【答案】B 【分析】完全相同的两高温金属球甲和乙，它们的质量和初温、比热容相同，知道金属球投入一杯冷水中、热平衡后水升高的温度可求水的末温，金属放出的热量和水吸收的热量相等，根据Q＝cmΔt得出等式，然后联立等式得出答案。 【解答】解：设完全相同的两高温金属球甲和乙的质量为m，初温为t0，比热容为c， 将甲投入一杯冷水中，热平衡后水的温度升高了4℃， 则水的末温为t0水+4℃，金属球甲温度的变化量为t0﹣（t0水+4℃）＝t0﹣t0水﹣4℃， 由Q＝cmΔt可得： cm（t0﹣t0水﹣4℃）＝c水m水×4℃﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 迅速取出甲球，再将乙球投入这一杯水中，热平衡后又使水的温度升高了3℃， 则水的末温为（t0水+4℃）+3℃＝t0水+7℃，金属球乙温度的变化量为t0﹣（t0水+7℃）＝t0﹣t0水﹣7℃， 由Q＝cmΔt可得： cm（t0﹣t0水﹣7℃）＝c水m水×3℃﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由可得：， 解得：t0﹣t0水＝16℃， 开始时是将两高温金属球甲和乙一起投入最初的冷水中，热平衡后使水的温度升高了Δt， 则水的末温t0水+Δt，两金属球温度的变化量t0﹣（t0水+Δt）＝t0﹣t0水﹣Δt， 由Q＝cmΔt可得： 2cm（t0﹣t0水﹣Δt）＝c水m水Δt﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 由可得：，即， 解得：Δt＝6.4℃。 故选：B。 【点评】本题考查了热平衡方程的应用，正确的表示出金属球的末温是关键。 3．甲、乙两种材料不同的金属块，它们的质量相等，同时投入沸水中充分加热，先把甲金属块从沸水中取出投入一杯冷水中，热平衡后，水的温度升高了10℃取出甲金属块（不计水的质量变化），再把乙金属块由沸水投入该杯水中，热平衡后又使水温升高了10℃，则两金属块的比热关系是（　　） A．c甲＜c乙 B．c甲＝c乙 C．c甲＞c乙 D．以上情况都有可能 【答案】A 【分析】由题意可知，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，根据Q吸＝cmΔt可知两次水吸收的热量关系，不计热量损失时，两金属块放出的热量和水吸收的热量相同，比较两金属块温度的变化量关系，根据c比较两金属块的比热容关系。 【解答】解：由题意可知，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， 不计热量损失时，甲、乙两金属块放出的热量相同， 因放入金属块乙后水升高的温度是在放入金属块甲后水升高温度的基础上， 所以，甲金属块比乙金属块多降低10℃，即Δt甲＞Δt乙， 由c可知，两金属块的比热容关系为c甲＜c乙。 故选：A。 【点评】本题考查了吸热公式和放热公式以及热平衡方程的应用，能确定出甲、乙两金属块的温度变化量的关系是本题的关键。 4．下列现象能说明分子在不停地做无规则运动的是（　　） A．碟子中的酒精蒸发变少 B．建筑工地上尘土飞扬 C．空气中PM2.5超标形成雾霾 D．两个干净的铅块粘在一起 【答案】A 【分析】物质是由分子组成的，组成物质的分子很小，直接用肉眼看不到；组成物质的分子不停地做无规则的运动，扩散现象证明了分子的无规则运动。 【解答】解：A、碟子中的酒精蒸发变少，水分子运动的结果，此选项符合题意。 B、尘土飞扬，是指固体颗粒尘土的运动，不属于分子运动。此选项不符合题意。 C、空气中PM2.5超标形成雾霾，不属于分子运动，此选项不符合题意。 D、两个干净的铅块粘在一起，说明分子间有引力，此选项不符合题意。 故选：A。 【点评】本题主要考查学生对宏观物体的运动和分子运动的区别、理解和掌握，是一道基础题。 5．下列生活情景中，改变物体内能的方式与其它三个不同的是（　　） A．把食物放进冰箱冷冻 B．冬天，人们常常搓手使手变暖 C．锯木头时，锯条会变热 D．铁丝被反复弯折，弯折处会变热 【答案】A 【分析】改变物体内能有两种方式：做功和热传递；做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，做功实质是能量的转化，热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体，或者是从一个物体的高温部分传到低温部分，其实质是能的转移。 【解答】解： A、食物放进冰箱后，食物放出热量，温度降低，是用热传递的方法减少了食物的内能； B、用力搓手时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，这是通过做功的方式增加内能的； C、锯木头时，锯条变热，即锯条克服摩擦力做功，使得自身的内能增加，所以是通过做功改变物体的内能； D、用手来回弯折铁丝时，机械能转化为铁丝的内能，内能增大温度升高，是通过做功改变了物体的内能； A是通过热传递的方式改变内能的，BCD都是通过做功的方式改变内能的，故A符合题意。 故选：A。 【点评】本题考查了改变物体内能有两种方式，结合生活实际解决问题。 6．如图所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧。根据该实验现象，下列结论错误的是（　　） A．玻璃筒里的气体容易被压缩，是因为气体分子间距离较大 B．活塞下压过程中，玻璃筒里的气体的内能增大 C．棉花燃烧过程是化学能转化为内能 D．活塞下压过程的能量转化形式与热机做功冲程能量转化相同 【答案】D 【分析】做功可以使内能与机械能之间进行转化：对物体做功，物体内能会增加；物体对外做功，物体内能会减少。 【解答】解： 下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使气体的内能增加，温度升高，当温度升高达到棉花的着火点时，筒内棉花燃烧起来。 A、因为气体分子间的距离较大，所以气体比较容易被压缩，故玻璃筒里的气体容易被压缩，是由于气体分子间距离较大导致的，故A正确； B、活塞下压过程中，活塞对空气做功，即玻璃筒里的气体的内能增大，故B正确； C、棉花燃烧过程是化学能转化为内能的过程，故C正确； D、活塞下压过程的能量转化是：机械能转化为内能；而热机压缩冲程中，也是机械能转化为内能，所以与热机压缩冲程能量转化相同，故D错误； 故选：D。 【点评】此题结合实际情况考查对改变物体内能方式的理解与应用情况。 7．关于温度，热传递和热量，下列说法中正确的是（　　） A．温度高的物体具有的热量多 B．热量总是从热量多的物体传递到热量少的物体 C．热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体 D．冰箱、空调能够将热量从低温物体传递到高温物体 【答案】D 【分析】热量是过程量，就是说，热量只存在于热传递或热交换过程中，只能说吸收或放出热量，热量传递等；热量不是状态量，不能说含有或者具有热量。 【解答】解：AB、因为热量不是状态量，不能说含有或者具有热量。故AB错误； C、热量总是自发从温度高的物体传递给温度低的物体，故C错误。 D、冰箱、空调消耗了电能，通过制冷装置可以使热量从低温物体传递到高温物体冰箱，故D正确。 故选：D。 【点评】此题考查温度、热量与内能的关系，特别需要注意的是：热量不是状态量，不能说含有或者具有热量。只能说吸收或放出热量，热量传递等。 8．把加热到100℃的某铁块投入m1克20℃的水中，混合温度为40℃；把加热到100℃的该铁块投入m2克20℃的水中，混合温度为60℃；如果把同样加热到100℃的该铁块投入（m1+m2）克40℃的水中，混合温度为（　　） A．50℃ B．52℃ C．48℃ D．62℃ 【答案】B 【分析】将同一铁块放在不同的液体中，高温液体放出热量、温度降低，低温液体吸收热量、温度升高，不考虑热损失，则Q吸＝Q放，铁块和不同质量的水混合，根据热平衡方程分别列出关系式求解。 【解答】解： 由题意，根据热平衡方程得： 把加热到100℃的某铁块投入m1克20℃的水中， c铁m铁（100℃﹣40℃）＝c水m1（40℃﹣20℃）， 即：2×c铁m铁×60℃＝c水m1×40℃，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 把加热到100℃的某铁块投入m2克20℃的水中， c铁m铁（100℃﹣60℃）＝c水m2（60℃﹣20℃）， 即：c铁m铁×40℃＝c水m2×40℃，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② ①+②得： c铁m铁×160℃＝c水（m1+m2）×40℃， 所以c铁m铁c水（m1+m2），﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 把加热到100℃的某铁块投入（m1+m2）克40℃的水中， c铁m铁（100℃﹣t）＝c水（m1+m2）（t﹣40℃），﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④ ③代入④得：c水（m1+m2）×（100℃﹣t）＝c水（m1+m2）（t﹣40℃）， 解得： t＝52℃。 故选：B。 【点评】本题考查了学生对吸热公式、放热公式、热平衡方程的掌握和运用，涉及到两种物质，物理量多、比较复杂，要细心。 9．水的比热容是煤油比热容的2倍，若水和煤油的质量之比为1：2，吸收的热量之比为2：3，则水和煤油升高的温度之比为（　　） A．3：2 B．2：3 C．4：3 D．3：4 【答案】B 【分析】已知水和煤油的比热容关系、质量之比和吸收的热量的之比，可利用公式Δt计算物体温度变化之比。 【解答】解： 由题知，水的比热容是煤油比热容的两倍，即：，而、吸收的热量之比：， 因为Q＝cmΔt， 所以Δt， 所以它们升高的温度之比为： 。 故选：B。 【点评】本题考查学生对热量公式的掌握和运用，并可以利用其公式变形计算物体温度变化之比，在代入数值的时候应注意要一一对应，这是一个比较容易出错的地方。 10．质量和初温相同的两个物体（　　） A．吸收相同热量后，比热容大的物体温度较高 B．放出相同的热量后，比热容小的物体温度较高 C．吸收相同的热量后，比热容较小的物体可以传热给比热容较大的物体 D．放出相同的热量后，比热容较小的物体可以向比热容较大的物体传热 【答案】C 【分析】①由Q＝cmΔt的变形公式Δt知，在质量和热量一定时，物质比热容越大，温度变化越小； ②在热传递过程中，热量总是由温度高的物体传给温度低的物体。 【解答】解：由公式Δt知，在质量和热量一定时，比热容大的物质，温度变化较小。 A、已知两物体初温度相同，吸收相同热量后，比热容大的物体末温度较低，此选项错误； B、已知两物体初温度相同，放出相同的热量后，比热容小的物体末温度较低，此选项错误； C、已知两物体初温度相同，吸收相同的热量后，比热容小的物体末温度较高，所以可以传热给比热容较大的物体，此选项正确； D、已知两物体初温度相同，放出相同的热量后，比热容小的物体末温度较低，所以比热容大的物体可以传热给比热容较小的物体，此选项错误。 故选：C。 【点评】根据考查公式Δt的应用及热传递的条件，关键是分清是吸热还是放热情况，为易错题。 11．甲和乙的比热容之比是3：2，吸收的热量之比是1：2，升高的温度相同，甲和乙的质量之比是（　　） A．1：3 B．3：4 C．4：3 D．3：1 【答案】A 【分析】已知A、B两物体的比热容之比、升温之比和吸收热量的关系，可利用吸热的变形公式计算物体质量之比。 【解答】解：甲乙比热容之比c甲：c乙＝3：2，吸热之比Q甲：Q乙＝1：2，升高温度之比：Δt甲：Δt乙＝1：1， 由Q＝cmΔt得， 甲、乙两物体的质量之比：m甲：m乙：：1：3。 故选：A。 【点评】本题考查学生对热量公式的掌握和运用，并可以利用其公式变形计算物体质量之比，在代入数值的时候应注意要一一对应，这是一个比较容易出错的地方。 12．一冰块先后经历了以下三个过程：①﹣10℃的冰到0℃的冰，吸收热量Q1；②0℃的冰变为10℃的水，吸收热量Q2；③10℃的水到20℃的水，吸收热量Q3。已知c冰＜c水，在整个过程中质量保持不变，不考虑热量散失，则（　　） A．Q1＜Q2＝Q3 B．Q1＜Q2＜Q3 C．Q1＜Q3＜Q2 D．Q1＝Q2＝Q3 【答案】C 【分析】（1）先比较①③两个过程吸热大小关系，两过程中冰和水升高的温度相同、质量相同，比热容不同，根据Q吸＝cmΔt得出①③两个过程吸热大小关系； （2）再比较②③两个过程吸热大小关系，0℃的冰变为10℃的水，包含了两个不同的物理过程（冰化水、水的升温过程），据此分析比较②③两个过程吸热大小关系。 【解答】解：由题意可知：①﹣10℃的冰变为0℃的水，吸热为Q1；②0℃的冰变为10℃的水，吸热为Q2；③10℃的水变成20℃的水吸热为Q3， 比较①、③，由热量计算公式可知，冰和水二者总质量相等，升高温度也相等，因水的比热容大于冰的比热容，所以，结果Q3＞Q1； 而在②0℃的冰变为10℃的水，吸热为Q2中，实际包含了两个物理过程：首先是0℃的冰熔化成0℃的水，这个过程不升温但要不断吸热，然后是熔化成的0℃的水再变为10℃的水，这个过程跟③的变化过程在结果上是一样的，所以，在②中比③多吸收了热量，即Q2＞Q3。 故有Q1＜Q3＜Q2。 故选：C。 【点评】在分析时，特别需要注意的是②0℃的冰变为10℃的水，这个过程实际上包含了两个不同的物理过程，其中0℃的冰变为0℃的水，这个过程吸收热量但温度不变。这是分析此题的一个关键。 二．多选题（共4小题） 13．小明阅读了表后，得出了一些结论，其中错误的是（　　） 几种物质的比热容c/[J•（kg•℃）﹣1]。 水 4.2×103 干泥土 0.84×103 冰 2.1×103 铜 0.39×103 煤油 2.1×103 铅 0.13×103 水银 0.14×103 砂石 0.92×103 A．沿海地区昼夜温差比内陆地区大 B．同种物质，在不同状态下，其比热容不同 C．质量相等的铜块和铅块，升高相同的温度，铜块吸热多 D．液体的比热容都比固体大 【答案】AD 【分析】比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类有关，同种物质状态改变，比热容就发生了改变； 根据Q＝cmΔt及其变形分析。 【解答】解： A、水的比热容大于砂石泥土，所以在吸收或放出相同热量的情况下，沿海地区昼夜温差比内陆地区小。此选项错误； B、同种物质，比热容与状态有关，所以在不同状态下，其比热容不同。此选项正确； C、质量相同的铜块和铅块，升高相同的温度，已知铜的比热容大于铅，由公式Q＝cmΔt知铜吸收的热量多。此选项正确； D、水银的比热容小于铜、砂石。此选项错误。 故选：AD。 【点评】本题考查了比热容的相关知识，同时也考查了学生根据这个知识点对数据进行分析归纳的能力。比较物理量大小关系时，可用相关的公式进行分析。 14．用三个相同的电热器给质量相同的物质甲、乙和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，则下列说法正确的为（　　） A．甲物质的比热容是2.1×103J/（kg•℃） B．甲物质的比热容比乙的比热容大 C．在这三种物质中水的比热容较大大 D．给它们加热相同的时间水吸热最多 【答案】AC 【分析】质量是1kg的某种物质温度升高1℃吸收的热量，叫做这种物质的比热； 比热是物质的一种特性，同种物质（状态一定）比热相同；不同物质，比热一般不同。比较物体比热的大小，用公式c。 【解答】解： A、已知甲物质和水的质量相等，由图象可以看出：升高相同的温度，甲物质需要的热量是水需要热量的，由公式c知，甲物质的比热是水的，也就是2.1×103J/（kg•℃）．此选项正确； B、已知甲、乙两种物质质量相同，由图象可以看出：升高相同的温度，乙物质需要的热量多，由公式c知，乙物质的比热较大。此选项错误； C、已知三种物质质量相同，由图象可以看出：升高相同的温度，水需要的热量最多，由公式c知，水的比热较大。此选项正确； D、用三个相同的电热器给不同液体加热，相同时间内提供的热量相同。此选项错误。 故选：AC。 【点评】利用水的比热较大特点分析实际问题时，一定注意叙述的严谨，必须保证质量、温度差或热量中的两个物理量确定。 15．将装有酒精的金属管固定在桌子上，并用塞子塞紧。快速来回拉动绕在管上的绳子，过一会儿塞子跳起来，如图所示。则（　　） A．拉动绳子过程，金属管温度升高，内能增加 B．拉动绳子过程，管内酒精温度不变 C．塞子跳起时，管内气体温度降低，内能减少 D．塞子跳起时，管内气体内能全部转化为塞子的机械能 【答案】AC 【分析】知道做功和热传递都可以改变物体的内能。对于做功改变内能时，若对物体做功时，机械能转化为内能，当物体对外做功时，内能转化为机械能。 【解答】解： A、拉动绕在管上的绳子，绳子会对管子做功，管子温度会升高，内能会增大，故A正确； B、因管子与酒精会有温度差，所以管子会把热传递给酒精，酒精的温度也会升高，蒸发加快，故B错； C、管内气体膨胀做功，将内能转化为机械能，将塞子顶起，管内气体的温度降低，内能减小，故C正确； D、塞子跳起时，有热损失，管内气体内能不能全部转化为塞子的机械能，故D错。 故选：AC。 【点评】对于做功和热传递都可以改变物体的内能，做功改变内能的过程实质是能量的转化的过程；而热传递改变物体内能的过程是能量转移的过程，二者是等效的。 16．如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的水，并用不同的加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图像。下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两容器中的水的内能是通过做功的方式来增加的 B．甲、乙两容器中的加热器每分钟放出的热量不相同 C．加热相同的时间，甲、乙两容器中的水升高的温度之比为3：2 D．将甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为3：2 【答案】BC 【分析】（1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，这两种方式对改变内能是等效的；热传递是能的转移，做功是能的转化； （2）由图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃时，甲的加热时间为2min，乙的加热时间为3min； 已知两容器中水的质量和升高的温度（均升高20℃），由于忽略散热损失，由Q放＝Q吸和Q吸＝cmΔt即可求出每分钟放出的热量之比； （3）根据每分钟放出的热量之比可知加热相同的时间时水吸收的热量之比，然后根据Δt可判断两杯水升高的温度之比。 （4）根据Q吸＝cm（t﹣t0）可得甲、乙两容器中的水从 20℃加热至沸腾所需热量之比；然后根据所用时间t可求出所用时间之比。 【解答】解：A、容器中的水从加热器上吸收热量，是通过热传递来改变物体内能的，故A错误； B、由图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃时，甲的加热时间为2min，则甲容器中的水吸收热量： Q甲吸＝cm1Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×3kg×（40℃﹣20℃）＝2.52×105J， 甲容器中的水每分钟吸收热量为： Q吸1Q甲吸2.52×105J＝1.26×105J； 由图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃时，乙的加热时间为3min，则乙容器中的水吸收热量： Q乙吸＝cm2Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（40℃﹣20℃）＝1.68×105J， 乙容器中的水每分钟吸收热量为： Q吸2Q乙吸1.68×105J＝5.6×104J； 由于忽略散热损失，所以两加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相同， 则加热器每分钟放出的热量之比为：Q放1/min：Q放2/min＝1.26×105J：5.6×104J＝9：4，故B正确； C、根据B可知相同时间内，加热器放出的热量之比为9：4，则相同时间内，两杯水吸收的热量之比为9：4， 根据Δt可得两杯水升高的温度之比为： ，故C正确； D、根据Q吸＝cm（t﹣t0）可得甲、乙两容器中的水从 20℃加热至沸腾所需热量之比： ； 根据时间t可得所用时间之比为： ：；故D错误。 故选：BC。 【点评】本题考查了吸热公式的灵活运用，本题需要注意是利用的不同加热器，则相同的时间产生的热量不同，解题的关键是从图象中获取有用信息。 三．填空题（共2小题） 17．为了比较水和食用油的吸热能力，某实验小组选取的器材有：两个相同规格的酒精灯、两个相同规格的烧杯、两支相同规格的温度计、两个铁架台、火柴。请问： （1）还需要用的器材：　天平　 ； （2）对水和食用油的选取，需满足的条件：　质量相等　 ； （3）怎样确定水和食用油是否吸收了相同的热量：　加热时间相同　 ； （4）若同时加热，食用油的温度升高较快，说明　水　 的吸热能力较强。 【答案】见试题解答内容 【分析】要比较不同物质的吸热能力，有两种办法：让质量相同的不同物质加热相同的时间（用相同的加热装置，加热时间就表示了吸收热量的多少），看温度的变化值，温度变化值大的物质吸热能力弱；将质量相同的不同物质加热到相同的温度，比较加热时间的不同，加热时间长的物质吸热能力强。 【解答】解：（1）实验中需要保证水和煤油的质量相等，故需要天平。 （2）对于水和食用油，我们需要保证质量相同，水和食用油的初温相同，这里用到了控制变量法。 （3）用两个相同规格的酒精灯，加热相同的时间，水和食用油就会吸收相同的热量。 （4）若同时加热，食用油的温度升高较快，食用油的吸热能力弱，水的吸热能力较强。 故答案为：（1）天平； （2）质量相等； （3）加热时间相同；（4）水。 【点评】此题考查的是比较物质吸热能力的方法，是一道热学的基础题。 18．经过烤臭豆腐的小摊旁，人们能闻到臭豆腐的味道，这属于　扩散　 现象，臭豆腐经烧烤后，温度升高，分子无规则运动　越剧烈　 。火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃，是将机械能转化为　内　 能。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，且温度越高，分子运动越快。 （2）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。 【解答】解：闻到臭豆腐的味道，是因为臭豆腐的分子在不停地做无规则运动，运动到空气中被吸到了。分子运动属于扩散现象。由于分子的运动跟温度有关，所以分子的无规则运动叫做分子的热运动。温度越高，热运动越剧烈。 将火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃，从能量转化的角度讲，是将机械能转化为内能，这是通过摩擦做功的方式实现的。 故答案为：扩散；越剧烈；内。 【点评】本题主要考查学生对：分子运动的快慢和温度关系、改变内能方法的了解和掌握，是一道基础题。 四．计算题（共3小题） 19．使用厨房巾的电热水器将质量为5kg的水从20℃加热到50℃，该热水器消耗了7.2×105J的电能。已知，则水吸收的热量是多少？ 【答案】水吸收的热量是6.3×105J。 【分析】已知水的质量和水的初温、末温，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求水吸收的热量。 【解答】解：水吸收的热量为 。 答：水吸收的热量是6.3×105J。 【点评】本题考查与比热容有关的热量计算，难度不大。 20．如图是质量0.2kg的冰升温熔化的过程，从开始加热到冰开始熔化，冰温度升高了10℃。若不计热量损失[c冰＝2.1×103J/（kg•℃）]，求：（1）从开始加热到冰开始熔化，吸收了多少热量？ （2）若用同一稳定热源加热，整个加热过程（12min内）该物质的内能增加多少？ 【答案】（1）冰全部熔化成水后，升温过程中吸收4.2×103J的热量； （2）若用同一稳定热源加热，整个过程（12min内）物质的内能增加1.26×104J。 【分析】（1）知道冰的比热容、质量，升高的温度，根据Q吸＝cmΔt求吸收的热量； （2）知道冰从开始到0℃吸收的热量，即4min吸收的热量，又知道用同一稳定热源加热，可求整个过程（12min）吸收的热量，即该物质的内能增加值。 【解答】解：（1）由图像可得，冰全部熔化成水后，升高的温度Δt冰＝10℃， 冰吸收的热量： Q冰吸＝c冰m冰Δt冰＝2.1×103J/（kg•℃）×0.2kg×10℃＝4.2×103J； （2）由题知，冰从开始到4min吸收的热量为4.2×103J，即4min吸收的热量为4.2×103J， 所以1min吸收的热量为1050J， 整个过程吸收的热量： Q＝1050J/min×12min＝1.26×104J， 则整个过程（12min内）物质的内能增加1.26×104J。 答：（1）冰全部熔化成水后，升温过程中吸收4.2×103J的热量； （2）若用同一稳定热源加热，整个过程（12min内）物质的内能增加1.26×104J。 【点评】本题考查了吸热公式Q冰＝cmΔt的应用，能从图象得出相关信息、利用好条件“用同一稳定热源加热”是本题的关键。 21．在标准大气压下，把一质量为500g的高温物体投入质量为5kg、温度为20℃的水中，如果物体放出的热量是1.89×106J，不计热量损失，则水的温度会升高到多少？（水的比热容4.2×103J/（kg•℃）） 【答案】水的温度会升高到100℃。 【分析】不计热量损失，水吸收的热量等于物体放出的热量，根据Q吸＝cmΔt求出水升高的温度，根据Δt＝t﹣t0求出水的末温，再结合水的沸点确定水最终的温度。 【解答】解：不计热量损失，水吸收的热量Q吸＝Q放＝1.89×106J， 由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度：， 水的末温：t＝t0+Δt＝20℃+90℃＝110℃， 在标准大气压下，水的沸点是100℃，因此水的温度只会升高到100℃。 答：水的温度会升高到100℃。 【点评】本题考查比热容公式的灵活运用以及一个标准大气压下水的沸点，是一道基础题。 五．综合能力题（共1小题） 22．4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。搭载着翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员跃入天际，稳稳降落在东风着陆场。如图所示是“神舟十三号”飞船的返回舱。返回舱重返地球时，为避免与大气剧烈摩擦产生的高热烧穿舱壁，返回舱表面涂有防热材料。返回舱的总质量为3.2×103kg。表面防热材料的质量为500kg，比热容为4×103J/（kg•℃），回答下列问题： （1）返回舱进入地球大气层时与大气剧烈摩擦，通过 　做功　 方式增加了返回舱表面的内能，该过程与内燃机的 　压缩　 冲程能量转化相同。 （2）返回舱在大气层中下落15000m，重力做功多少焦？ （3）若返回舱进入大气层后，下落时减少的重力势能转化为内能的40%被防热材料吸收。则防热材料升高的温度是多少？ 【答案】（1）做功；压缩； （2）返回舱在大气层中下落15000m，重力做功4.8×108J； （3）防热材料升高的温度是96℃。 【分析】（1）改变物体的内能的方式有做功和热传递，做功的实质是能量的转化；热传递的实质是能量的转移；内燃机的压缩冲程中机械能转化为内能，做功冲程中内能转化为机械能； （2）利用G＝mg计算出返回舱的总重力，利用W＝Fs＝Gh计算出重力所做的功； （3）根据题意计算出防热材料吸收的热量，利用Q吸＝cmΔt计算出防热材料升高的温度。 【解答】解：（1）返回舱进入地球大气层时与大气剧烈摩擦，克服摩擦做功，通过做功方式增加了返回舱表面的内能，是机械能转化为内能；内燃机的压缩冲程是机械能转化为内能，所以与内燃机的压缩冲程的能量转化相同； （2）返回舱的总重力：G＝mg＝3.2×103kg×10N/kg＝3.2×104N； 重力所做的功：W＝Fs＝Gh＝3.2×104N×15000m＝4.8×108J； （3）防热材料吸收的热量：Q吸＝40%W＝40%×4.8×108J＝1.92×108J； 由Q吸＝cmΔt可知，防热材料升高的温度：Δt96℃。 答：（1）做功；压缩； （2）返回舱在大气层中下落15000m，重力做功4.8×108J； （3）防热材料升高的温度是96℃。 【点评】本题考查做功改变物体的内能、内燃机的工作原理、重力的计算、功的计算以及吸热公式的应用等，题目综合性比较强，但是难度不大。 六．作图题（共3小题） 23．两个相同试管中分别装了质量和初温均相同的水和煤油，用酒精灯同时加热，如图甲所示。在加热过程中，水吸收的热量与加热时间关系如图乙所示。请在图丙中画出煤油在加热过程中吸收热量随加热时间变化的图象。 【答案】 【分析】相同的热源加热，相同时间吸收的热量相等，据此画图。 【解答】解：两个相同试管中分别装了质量和初温均相同的水和煤油，用酒精灯同时加热，如图甲所示。在加热过程中，水和煤油使用的是同一个热源，相同时间吸收的热量相等，水吸收的热量与加热时间关系如图乙所示，煤油吸热情况相同，如图所示： 【点评】本题考查相同热源的意义，属于基础题。 24．用两个相同的加热器同时给质量均为m且初温相同的物质甲和水加热，水的温度随时间的变化关系如图所示，若甲物质的比热容是水的一半，请在图中画出给甲物质加热10min温度随时间变化的关系图象。 【答案】见试题解答内容 【分析】图象问题要结合物理公式进行分析，加热时间相同，表示吸收的热量相同。甲物质比热是水的一半，根据公式Q＝cmΔt求出温度的变化量， 【解答】解：相同时间内，两个相同的加热器同时给质量均为m的物质甲和水加热，物质甲和水吸收的热量相同， 由题可知，甲物质比热是水的一半， 根据公式Q＝cmΔt变形Δt可知，当甲和水升高的温度相同时，甲吸收的热量（加热时间）是乙的一半，由此可画图，如图所示： 【点评】本题主要考查的是热量计算公式的运用，要掌握相同的热源加热，加热时间表示物质吸热多少。 25．把一杯热牛奶放入凉水中，牛奶温度降低，凉水温度升高，最终温度相等。请在图b中画出水和牛奶温度变化的大概情况（标清楚哪条曲线是水，哪条曲线是牛奶）。 【答案】 【分析】当温度不同的物体相互接触时，物体间将发生热传递，热量从高温物体传到低温物体，高温物体放出热量，温度减低，低温物体吸收热量，温度升高；热传递的条件是有温度差，最后热平衡时两者的温度相同，水和牛奶最后温度相同；据此作图。 【解答】解：装有热奶的奶瓶放在冷水中要放出热量，温度降低，冷水吸收热量，温度上升，最后热平衡时两者的温度相同，水和牛奶最后温度相同，作出图像： 【点评】本题考查图像分析、热传递。 七．实验探究题（共2小题） 26．川川在烧水和煮豆浆时发现豆浆比水先沸腾。他猜想原因可能是： A.豆浆的沸点比水低； B.豆浆的比热容比水小。 于是通过图甲所示的两套相同实验装置进行探究。 （1）烧杯中装有初温和 　质量　 均相等的水和豆浆。某时刻水中温度计示数如图甲所示，其温度是 　48　 ℃； （2）川川根据实验数据绘制了豆浆的温度随时间变化图像a和水的温度随时间变化图像b，如图乙所示，由图像可知，猜想 　A　 （填“A”或“B”）是错误的。水和豆浆升高相同的温度，　水　 吸收的热量多； （3）实验中川川还发现豆浆在82℃时就产生了大量气泡，但通过分析图像，判断出82℃时豆浆并未沸腾，他判断的依据是 　豆浆的温度未达到沸点99℃　 。 【答案】（1）质量；48；（2）A；水；（3）豆浆的温度未达到沸点99℃。 【分析】（1）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法； 比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；根据温度计分度值读数； （2）根据图像可知，沸点是相同的，升高相同的温度，b加热时间长，吸热多，b吸热能力强； （3）沸腾的条件是达到沸点，继续吸热。 【解答】解：（1）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，烧杯中装有初温和 质量均相等的水和豆浆。某时刻水中温度计示数如图甲所示，分度值为1℃，其温度是 48℃； （2）如图乙所示，由图像可知，沸点是相同的，升高相同的温度，b加热时间长，吸热多，b吸热能力强，猜想 A是错误的。水和豆浆升高相同的温度，水吸收的热量多； （3）沸腾的条件是达到沸点，继续吸热，实验中她发现豆浆在82℃时就产生了大量气泡，于是小明认为豆浆此时已经沸腾了。但她通过图象判断，82℃时豆浆并未沸腾，她判断的依据是：豆浆的温度未达到沸点99℃。 故答案为：（1）质量；48；（2）A；水；（3）豆浆的温度未达到沸点99℃。 【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及沸腾的条件。 27．为探究影响物体吸收热量多少的因素，用同一套加热装置对液体进行加热，数据记录如下： 物质 水 甘油 亚麻油 橄榄油 质量/g 500 500 500 500 初温/℃ 20 20 20 20 末温/℃ 40 40 40 40 加热时间/s 60 35 26 29 （1）实验中，　亚麻油　 吸收热量最少。（填液体名称） （2）根据数据，归纳得出结论为：　物质吸热能力与物质种类有关　 。 【答案】（1）亚麻油；物质吸热能力与物质种类有关。 【分析】（1）根据表格数据分析，质量相同，升高相同的温度，加热时间越短，吸收热量越少。 （2）根据表格数据，得出结论。 【解答】解：（1）由表格数据可知，质量相同的各物质，升高相同的温度，亚麻油加热时间最短，亚麻油吸收热量最少； （2）由表格数据知：质量相同，升高相同的温度，水加热时间长，甘油加热时间次之，橄榄油加热时间第三，亚麻油加热时间最短；由此可得出结论：物质吸热能力与物质种类有关。 故答案为：（1）亚麻油；物质吸热能力与物质种类有关。 【点评】此题是探究物质的吸热能力实验，考查学生对转换法、控制变量法以及水比热容较大知识的理解和应用。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $