3.5节物质的内能 内能 热机 比热 热值 常考易错题型- 2025-2026学年浙教版九年级上册科学

内能 热机 比热 热值 板块一：内能 1、 对内能的理解 1．关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A．温度高的物体内能一定大 B．物体的温度越低，所含的热量越少 C．物体吸收了热量，其温度不一定升高 D．物体的内能增大，一定是外界对其做了功 2．下列关于温度、内能和热量的描述中，正确的是（   ） A．热传递过程中高温物体向低温物体传递温度 B．物体的温度升高，那么它的内能一定增大了 C．因为冰熔化时要吸收热量，那么0℃的水具有的内能一定比0℃的冰具有的内能大 D．物体的温度降低，那么说明它对外做功了 3．关于内能,下列说法正确的是（  ） A．内能就是物体内部所有分子的动能总和 B．物体温度升高，内能一定增加 C．物体内能增加，一定是从外界吸收了热量 D．温度高的物体，内能就一定大 4．下列关于温度、内能和热量的描述中正确的是（　　） A．物体只吸收热量而不对外做功，温度不一定升高 B．物体吸收了热量，内能一定增加，温度一定升高 C．物体的温度越高，它所具有的热量就越多 D．100℃的水蒸气具有的内能一定比100℃水具有的内能大 5．下列关于内能、热量与温度的说法中，正确的是（　　） A．物体内能增加，一定是从外界吸收了热量 B．物体温度升高，内能一定增加 C．物体内能增加，温度一定也升高 D．温度高的物体， 内能就一定大 6．在北方寒冷的冬季，室外气温一般在-20℃以下，人们常把梨放到屋外冰冻成像石头一样硬的“冻梨”，吃之前再把“冻梨”放在0℃的水中“缓”下，缓好后的冻梨吃起来软糯多汁，更加清甜。关于冻梨的变化过程，以下说法正确的是（   ） A．缓梨过程中冷水结冰放热，使冻梨温度升高 B．缓梨过程梨的温度升高，水的温度一定降低 C．梨冷冻过程只破坏了细胞壁，而使细胞液渗出 D．梨冷冻的过程只发生了化学变化 7．蒸馏法是酿酒工艺中用于分离提纯酒精的关键步骤，其原理如图所示。烧瓶内盛有含酒精和水的酒糟，通过加热控制温度进行蒸馏。关于此过程的叙述，正确的是（　　） A．加热温度需始终高于水的沸点以确保分离效率 B．冷却水应从甲外通入以增强冷却效果 C．在烧瓶内，酒精吸热升华 D．酒精蒸气在冷凝器内液化时，内能保持不变 2、 改变内能的方式 8．下图中内能改变方式与其他三项不同的是（　　） A．手拿暖宝宝取暖 B．钻木取火 C．摇晃铁屑，温度升高 D．压缩活塞，浸有少量乙醚的棉花燃烧 9．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，过一会儿塞子会跳起来，如图所示，则（　　） A．拉动绳子的过程中，通过做功改变了金属管的内能，金属管温度上升 B．拉动绳子的过程中，通过对金属管内的酒精做功，使酒精温度上升 C．塞子跳起时，管内气体温度上升，内能增加 D．塞子跳起时，管内气体对塞子做功，使塞子内能增加 10．关于内能、温度、热传递和热量，下列说法中正确的是（　　） A．热量总是自发的从温度高的物体传递给温度低的物体 B．温度高的物体具有的热量多 C．0℃物体的内能为零 D． 热量总是从内能多的物体传递到内能少的物体 11．下列实验反映气体对外做功的是（　　） A．①用气筒往瓶内打气，塞子跳出 B．②钻木取火 C．③快速压下活塞，棉花燃烧 D．④振荡烧瓶，瓶内铁屑温度升高 板块二：热机 12．如图表示四冲程汽油机的其中一个冲程，此时活塞压缩气缸内气体做功。对该冲程的认识错误的是（　　） A．该冲程是做功冲程 B．该冲程末火花塞点火 C．该冲程气缸内气体分子热运动加剧 D．该冲程机械能转换为内能 13．取侧壁钻有一小孔的矿泉水瓶，在瓶口处喷入少量酒精，盖上纸筒，如图甲所示。启动电火花发生器，点燃瓶内酒精，观察到纸杯即刻飞出，瓶口出现白雾。图中四冲程汽油机的能量转化与这个过程相同的是（　　） A． B． C． D． 14．涡轮发动机也是一种内燃机，其工作过程如图所示。空气通过压缩机被压缩后进入燃烧室，与燃料混合燃烧，产生的高温高压燃气向后高速喷出，会推动涡轮机旋转，剩余能量经排气管排出。其与汽油机中的做功冲程作用相同的环节发生在（    ） A． 进气室 B．压缩室 C．燃烧室 D．排气室 15．如图所示，在放有一支温度计的瓶内加入少量酒精溶液，用橡皮塞塞紧瓶口，再用打气筒向瓶内打气。当瓶内气压达到足够大时，塞子从瓶口冲出，且原来透明的瓶内充满了白雾。对“塞子从瓶口冲出”分析正确的是（　　） A．充满了“白雾”的原因是液体温度升高发生了汽化现象 B．塞子冲出过程中温度计示数下降，瓶内气体内能减少 C．塞子冲出过程中外界对气体做功，瓶内气体内能增大 D．塞子冲出过程与汽油机的压缩冲程原理相同 16．如图为礼花喷射器的内部结构，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒，气罐内的高压气体便将纸筒内的礼花喷向远处。下图所示的热机四冲程与上述能量转化原理相同的是（　　） A． B． C． D． 17．课外活动中，小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧，用手握住瓶子的上下两部分，用力迅速拧成图示状态时，瓶盖被弹出并伴有爆响声，同时瓶口内出现白雾。关于上述过程，下列说法错误的是（　　） A．矿泉水瓶被用力拧成图示形状，说明力可以使物体发生形变 B．瓶盖弹出前，拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似 C．瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能 D．瓶口内出现的白雾，是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴 18．如图甲为礼花喷射器的模型，通过扭动气阀可释放压缩气罐内的气体，气体冲击纸筒内填充的礼花彩条，并将它们喷向远处。 （1）该过程中罐内气体通过 方式改变了内能，随着气体的不断释放，罐内气体的温度将 （选填“上升”、“下降”或“不变”）； （2）该过程能量转化方式与乙图中汽油机的冲程 相同（选填字母）。 板块三：比热容、热值 1、 计算 19．一种装有乙醚液体的玻璃瓶，瓶子分上下两部分，中间由一段弧形玻璃细管连接，如图所示。把热的手捂在下面装有液体的部位时，液体会顺着瓶子里的玻璃细管喷涌向上，沸腾起来；松开手，液体就会流回底部。 （1）手捂住下部时，手掌的热通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式，改变了乙醚的内能。 （2）乙醚的沸点为，比热容为，将乙醚从加热到沸腾， 20．某太阳能热水器水箱里盛有100千克、20℃的水，若水吸收了焦的热量。则热水器内水的温度将升高 ℃，这是通过 方式改变了水的内能。（水吸收热量多少的公式：Q=cmΔt，水的比热容为） 21．为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力，小芳同学用酒精灯（火焰大小保持不变）均匀加热0.4 kg该种固体，根据实验数据绘制出的图线如图所示。通过查阅资料已知该物质液态（BC阶段）时的比热容为3×103J/（kg·℃）。 （1）该物质在B点时的内能 （填“大于”“小于”或“等于”在A点时的内能。 （2）该物质在固态（OA阶段）时的比热容为 J/（kg·℃） 。 （3）求该物质在BC段共吸收了多少热量？( ) （4）经测量BC阶段消耗热值为3.0×107J/kg的酒精10 g（酒精完全燃烧），求在BC阶段的热转化效率为多大？( ) 22．随着乡村振兴的持续推进，以天然气为燃料的燃气灶逐渐取代了以下木材为燃料的土灶，保护了生态环境。将质量为、初温为的水加热到，土灶燃烧了干木材，则该土灶的热效率为 %；若热效率为60%的燃气灶，则需要消耗天然气 （结果保留小数点后两位）。干木材热值取，天然气热值取，水的比热容。 23．一种装有乙醚液体的玻璃瓶，瓶子分上下两部分，中间由一段弧形玻璃细管连接，如图所示。把热的手捂在下面装有液体的部位时，液体会顺着瓶子里的玻璃细管喷涌向上，沸腾起来；松开手，液体就会流回底部。 （1）手捂住下部时，手掌的热通过 （填“做功”或“热传递 ”）的方式，改变了乙醚的内能。 （2）乙醚沸腾时，导致玻璃瓶上部气压增大。松开手后，玻璃瓶上方乙醚蒸汽经 （填物态变化名称）又流回底部。 （3）乙醚的沸点约为35°C，比热容为2.4×103J/ （kg·°C），将10g乙醚溶液从室温20°C加热到沸腾，需要吸收 焦的热量。 24．可燃冰是今后替代石油、煤等传统能源的首选，它与石油一样都是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。1m3可燃冰可以释放出175m3的天然气，这些天然气完全燃烧释放出的热量是 J；若这些热量有50%被10吨的水吸收，水的温度能够上升 ℃。[q天然气=3.6×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg·℃）] 25．某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领，用一脸盆装10kg的水，水的表面积为0.3m2，经过太阳光垂直照射20min，水温升高了10℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），实验中平均每分钟每平方米水面吸收的热量是 J，若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，加热效率为30%，则至少需要燃烧 m3的液化气（假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收，液化气的热值是。 26．一台某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为3×10-3m²，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是0.04m，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800圈，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油9克，汽油的热值为4.6×107J/kg。请计算： （1）一个做功冲程中燃气对活塞做的功为 J； （2）该汽油机的效率为 （保留一位小数）。 27．有质量均为的甲、乙两种液体，当甲、乙的温度分别升高、时，吸收的热量如图所示。则当甲液体温度降低时释放的热量为 J；甲、乙两种物质的比热容之比为 。 28．单板滑雪U型池比赛是冬奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所示的模型。某次练习过程中，质量为M的运动员以速度v从轨道边缘A点腾空后到达最高点B，随后沿C点进入轨道，A、B、C三点距水平面的垂直距离分别为h1、h2和h3。图乙为腾空过程左视图，请回答下列问题（过程中不计空气阻力）。 （1）A点的机械能 B点的机械能（选填“小于”“等于”或“大于”）； （2）B点动能是否为零 （选填“是”或“否”）； （3）从B点到C点的过程中，运动员增加的动能可使质量为m的水温度升高 （滑雪板与C点接触时能量损失不计，水的比热容用c表示）。 29．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中水的质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃． （1）热水器中的水吸收的热量Q吸；[水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）] （2）热水器的效率η； （3）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收） 试卷第1页，共3页 1 学科网（北京）股份有限公司 二、实验探究 30．合适的温度是保证蛋糕烤制口感的关键，烤箱的最高温度可达到。为了精准测量烤箱内的温度，小明进行如下探究。 （1）小明认为酒精温度计不能测量烤箱的温度。结合下表，推测其原因是 ； 酒精 铁 铜 熔点/℃ 1538 1083 沸点/℃ 78 2750 2562 比热容/ （2）小明查阅资料发现可以用铜和铁紧贴在一起做成双金属片来制作温度计。与酒精温度计相比，金属温度计升温快，降温也快。结合上表分析其原因是 ； （3）如图甲所示，将双金属片放置在水平位置，a端固定，均匀加热，平直的双金属片会发生弯曲。图乙是小明设计的金属温度计的示意图，指针固定在金属片上，请判断高温时指针偏向A端还是B端，并说明理由 。 31．为比较水和牛奶的比热大小，进行了如图所示实验：将两支完全相同的试管分别装入等质量的水和牛奶（它们的初温相同），然后将它们同时放入装有适量水的烧杯中，再对烧杯加热。请回答下列问题： （1）两支试管放在同一个烧杯中水浴加热的目的是： 。 （2）一段时间后，观察到水的温度比牛奶的温度低，则说明水的比热容 （选填“大于”、“等于”或“小于”）牛奶的比热容。 32．如图甲，取两个相同的烧杯，分别加入等质量的两种液体，已知液体A的比热大于液体B。用两个完全相同的酒精灯分别给液体加热并绘制出温度随时间变化的曲线。 (1)实验过程吸收热量的多少是通过控制 来实现的； (2)如图乙，若液体A的温度随时间变化的曲线为a，则液体B的变化曲线是 。 33．为了比较两种燃料的热值，小金采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。 （1）实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底，则测量的温度值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； （2）实验中燃烧相同质量的燃料，根据 来比较放出热量的多少； （3）小金选用了相同质量的燃料a和燃料b进行实验；当燃料燃尽后，小金根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 的热值大； （4）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，燃料1和燃料2的质量相同，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像，燃料1和燃料2的热值之比为 。 34．如图甲、乙所示是小科比较物质比热容的实验仪器，主要由保温性能较好且相同的两容器、两个相同加热电阻A和B、电源（为加热电阻遇传感器供电）和温度传感器等部分组成。温度传感器可以将液体中的温度信息传入电脑，通过电脑处理得到温度T和时间t的关系图像。 (1)老师观察装置后指出该装置缺少 装置，会使液体受热不均匀，导致实验失败。 (2)小科对装置改进后，在甲、乙两容器中分别装入100g初温相同的两种不同液体a和b打开电源，通过电脑得到了如图丙的图像，从丙图中可以看出液体 （选填“a”或“b”）比热容较大。 (3)若小科保持其他条件不变，将a、b两种液体的质量都增加到150g再次实验，则得到的图像中两条线的夹角α较原来相比将 （选填“增大”、 “减小”或“不变”）。 12 学科网（北京）股份有限公司 $ 内能 热机 比热 热值 板块一：内能 1、 对内能的理解 1．关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A．温度高的物体内能一定大 B．物体的温度越低，所含的热量越少 C．物体吸收了热量，其温度不一定升高 D．物体的内能增大，一定是外界对其做了功 答案：C 【详解】A．内能的大小除了跟温度有关，还跟物质的质量（分子数目）有关，故温度高的物体内能不一定大，故A错误； B．热量是一个过程量，不能用含有热量一描述其多少，故B错误； C．晶体的熔化过程中，继续吸收热量，但是温度不变，故C正确； D．物体的内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对它做了功，故D错误。 故选C。 2．下列关于温度、内能和热量的描述中，正确的是（   ） A．热传递过程中高温物体向低温物体传递温度 B．物体的温度升高，那么它的内能一定增大了 C．因为冰熔化时要吸收热量，那么0℃的水具有的内能一定比0℃的冰具有的内能大 D．物体的温度降低，那么说明它对外做功了 答案．B 【详解】A．在热传递过程中，热量总是从温度高的物体传给温度低的物体，而不是传递温度，故A错误； B．物体温度升高，分子无规则运动剧烈，内能一定增大，故B正确； C．内能大小不仅与温度有关，还与物体的分子机构、质量等因素有关，故C错误； D．物体的温度降低，分子无规则运动减弱，内能一定减小，但可能是物体释放了热量，也可能是外做功了，故D错误； 故选B。 3．关于内能,下列说法正确的是（  ） A．内能就是物体内部所有分子的动能总和 B．物体温度升高，内能一定增加 C．物体内能增加，一定是从外界吸收了热量 D．温度高的物体，内能就一定大 答案：B 【详解】A． 内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和，故A错误； B． 同一物体，质量一定，物体温度升高，内能一定增加，故B正确； C． 物体内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故C错误； D． 温度高的物体，内能不一定大，因为内能的多少与温度质量等多因素有关，故D错误； 4．下列关于温度、内能和热量的描述中正确的是（　　） A．物体只吸收热量而不对外做功，温度不一定升高 B．物体吸收了热量，内能一定增加，温度一定升高 C．物体的温度越高，它所具有的热量就越多 D．100℃的水蒸气具有的内能一定比100℃水具有的内能大 答案．A 【详解】AB．物体只吸收热量而不对外做功，温度不一定升高，如晶体熔化过程中不断吸热，温度不变，故A正确，B错误； C．热量是过程量，不能表述具有热量，故C错误； D．内能与物体质量有关，所以100℃的水蒸气具有的内能不一定比100℃水具有的内能大，故D错误。 故选A。 5．下列关于内能、热量与温度的说法中，正确的是（　　） A．物体内能增加，一定是从外界吸收了热量 B．物体温度升高，内能一定增加 C．物体内能增加，温度一定也升高 D．温度高的物体， 内能就一定大 答案.B 【详解】A.物体的内能增加，可能是外界对物体做功，也可能是从外界吸收了热量，故A错误。 B.同一物体，温度升高，内能一定增加，故B正确。 C.物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高，如晶体在熔化过程中吸收热量，但温度并不变化，故C错误。 D.内能大小还与物体的质量、状态有关，温度高的物体，内能不一定大，故D错误。 故选B。 6．在北方寒冷的冬季，室外气温一般在-20℃以下，人们常把梨放到屋外冰冻成像石头一样硬的“冻梨”，吃之前再把“冻梨”放在0℃的水中“缓”下，缓好后的冻梨吃起来软糯多汁，更加清甜。关于冻梨的变化过程，以下说法正确的是（   ） A．缓梨过程中冷水结冰放热，使冻梨温度升高 B．缓梨过程梨的温度升高，水的温度一定降低 C．梨冷冻过程只破坏了细胞壁，而使细胞液渗出 D．梨冷冻的过程只发生了化学变化 答案.A 【详解】A．缓梨过程中冷水结冰属于凝固，放出大量热，使冻梨温度升高，故A正确； B．缓梨过程梨的温度升高，水的温度不一定降低，可能仍为0℃的水，故B错误； C．细胞膜控制物质的进出，梨冷冻过程破坏了细胞膜，而使细胞液渗出，故C错误； D．梨冷冻的过程只发生了物理变化，没有新物质生成，故D错误。 故选A。 7．蒸馏法是酿酒工艺中用于分离提纯酒精的关键步骤，其原理如图所示。烧瓶内盛有含酒精和水的酒糟，通过加热控制温度进行蒸馏。关于此过程的叙述，正确的是（　　） A．加热温度需始终高于水的沸点以确保分离效率 B．冷却水应从甲外通入以增强冷却效果 C．在烧瓶内，酒精吸热升华 D．酒精蒸气在冷凝器内液化时，内能保持不变 【答案】B 【详解】A．酒精沸点约78℃，水沸点100℃，要分离酒精和水，加热温度只需高于酒精沸点低于水沸点即可，不能高于水的沸点，故A错误； B．冷却水从甲处（冷凝器外管）通入，采用逆流原理，能使酒精蒸气与冷却水充分热交换，增强冷却效果，故B正确； C．在烧瓶内，酒精吸热是由液态变为气态，是汽化过程，不是升华（升华是固态直接变为气态），故C错误； D．酒精蒸气在冷凝器内液化时，会放出热量，内能减小，不是保持不变，故D错误。 故选B。 2、 改变内能的方式 8．下图中内能改变方式与其他三项不同的是（　　） A．手拿暖宝宝取暖 B．钻木取火 C．摇晃铁屑，温度升高 D．压缩活塞，浸有少量乙醚的棉花燃烧 答案．A 【分析】改变物体内能的两种方式：做功和热传递。 【详解】A．手拿暖宝宝取暖，利用的是热传递改变物体内能； B．钻木取火，利用的是摩擦做功改变物体内能； C．摇晃铁屑，温度升高，利用的是摩擦做功改变物体内能； D．压缩活塞，浸有少量乙醚的棉花燃烧，利用的是压缩做功改变物体内能； 综上可知内能改变方式与其它三项不同的是A，故B、C、D不符合题意，A符合题意。 9．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，过一会儿塞子会跳起来，如图所示，则（　　） A．拉动绳子的过程中，通过做功改变了金属管的内能，金属管温度上升 B．拉动绳子的过程中，通过对金属管内的酒精做功，使酒精温度上升 C．塞子跳起时，管内气体温度上升，内能增加 D．塞子跳起时，管内气体对塞子做功，使塞子内能增加 【答案】A 【详解】A．拉动绳子的过程中，克服摩擦力做功，将机械能转化为金属管的内能，金属管温度上升，故A符合题意； B．拉动绳子的过程中，是对金属管做功，而不是对金属管内的酒精做功，而且酒精的温度升高是因为从金属管吸收了热量，而不是对酒精做功，故B不符合题意； C．塞子跳起是因为管内气体对塞子做功，将管内气体的内能转化为机械能，故管内气体内能减小，温度下降，故C不符合题意； D．塞子跳起时，管内气体对塞子做功，使塞子的机械能增大，故D不符合题意。 故选A。 10．关于内能、温度、热传递和热量，下列说法中正确的是（　　） A．热量总是自发的从温度高的物体传递给温度低的物体 B．温度高的物体具有的热量多 C．0℃物体的内能为零 D．热量总是从内能多的物体传递到内能少的物体 【答案】A 【详解】A．热传递的方向是由高温物体向低温物体传递，故A正确； B．热量是热传递过程中内能转移多少的量度，不能说具有多少热量，故B错误； C．一切物体任何时候都具有内能，故C错误； D．发生热传递的条件是有温度差，所以热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，而不是从内能多的物体传递到内能少的物体，故D错误。 故选A。 11．下列实验反映气体对外做功的是（　　） A．①用气筒往瓶内打气，塞子跳出 B．②钻木取火 C．③快速压下活塞，棉花燃烧 D．④振荡烧瓶，瓶内铁屑温度升高 【答案】A 【详解】A．①用气筒往瓶内打气，塞子跳出，气体对外做功，内能转化为塞子的机械能，故A符合题意； B．②钻木取火，机械能转化为内能，不涉及气体内能的变化，故B不符合题意； C．③快速压下活塞，外界对气体做功，气体内能增大，温度升高，达到着火点，棉花燃烧，故C不符合题意； D．④振荡烧瓶，对铁屑做功，机械能转化为内能，瓶内铁屑温度升高，故D不符合题意。 故选A。 板块二：热机 12．如图表示四冲程汽油机的其中一个冲程，此时活塞压缩气缸内气体做功。对该冲程的认识错误的是（　　） A．该冲程是做功冲程 B．该冲程末火花塞点火 C．该冲程气缸内气体分子热运动加剧 D．该冲程机械能转换为内能 【答案】A 【详解】A．根据图片可知，活塞向上运动，两个气门关闭，则为压缩冲程，故A错误，符合题意； B．压缩冲程末火花塞点火，开始做功冲程，故B正确，不符合题意； CD．压缩冲程活塞对气缸内的气体做功，将活塞的机械能转化为内能，则缸筒内温度升高，气体分子运动加剧，故CD正确，不符合题意。 故选A。 13．取侧壁钻有一小孔的矿泉水瓶，在瓶口处喷入少量酒精，盖上纸筒，如图甲所示。启动电火花发生器，点燃瓶内酒精，观察到纸杯即刻飞出，瓶口出现白雾。图中四冲程汽油机的能量转化与这个过程相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由题意可知，燃气推动纸筒飞出的过程，燃气推动纸筒做功，将内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程能量转化相同； A．图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，故A不符合题意； B．图中进排气门全关，活塞向上运动，是压缩冲程，故B不符合题意； C．图中进排气门全关，活塞向下运动，是做功冲程，故C符合题意； D．图中进气门打开，排气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，故D不符合题意。 故选C。 14．涡轮发动机也是一种内燃机，其工作过程如图所示。空气通过压缩机被压缩后进入燃烧室，与燃料混合燃烧，产生的高温高压燃气向后高速喷出，会推动涡轮机旋转，剩余能量经排气管排出。其与汽油机中的做功冲程作用相同的环节发生在（    ） A．进气室 B．压缩室 C．燃烧室 D．排气室 【答案】C 【详解】汽油机中的做功冲程中，燃气燃烧产生的高温高压燃气对活塞做功，将内能转化成机械能；涡轮发动机燃烧室内压缩空气与燃料混合燃烧，产生的高温高压燃气向后高速喷出，会推动涡轮机旋，其与汽油机中的做功冲程作用相同的环节发生在燃烧室，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 15．如图所示，在放有一支温度计的瓶内加入少量酒精溶液，用橡皮塞塞紧瓶口，再用打气筒向瓶内打气。当瓶内气压达到足够大时，塞子从瓶口冲出，且原来透明的瓶内充满了白雾。对“塞子从瓶口冲出”分析正确的是（　　） A．充满了“白雾”的原因是液体温度升高发生了汽化现象 B．塞子冲出过程中温度计示数下降，瓶内气体内能减少 C．塞子冲出过程中外界对气体做功，瓶内气体内能增大 D．塞子冲出过程与汽油机的压缩冲程原理相同 【答案】B 【详解】A．原来透明的瓶内充满了白雾原因是温度降低，水蒸气液化成小水珠，故A错误； BCD．塞子冲出过程中，瓶内气体对塞子做功，将气体的内能转化为机械能，导致瓶内气体的内能会减少，温度会降低，该过程中与汽油机的做功冲程原理相同，故B正确，CD错误。 故选B。 16．如图为礼花喷射器的内部结构，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒，气罐内的高压气体便将纸筒内的礼花喷向远处。下图所示的热机四冲程与上述能量转化原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】在喷出礼花的过程中，罐内的压缩空气对礼花做功，空气内能转化为礼花的机械能，罐内气体内能减少，将内能转化为机械能。 A．图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，故A不符合题意； B．图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B不符合题意； C．图中进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故C符合题意； D．图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，故D不符合题意。 故选C。 17．课外活动中，小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧，用手握住瓶子的上下两部分，用力迅速拧成图示状态时，瓶盖被弹出并伴有爆响声，同时瓶口内出现白雾。关于上述过程，下列说法错误的是（　　） A．矿泉水瓶被用力拧成图示形状，说明力可以使物体发生形变 B．瓶盖弹出前，拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似 C．瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能 D．瓶口内出现的白雾，是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴 【答案】B 【详解】A．矿泉水瓶在力的作用下被拧成图示形状，瓶子的形状发生了改变，说明力可以使物体发生形变，故A正确，不符合题意。 B．瓶盖弹出前，拧瓶子时，瓶子体积变小，压缩瓶内气体，是对气体做功，瓶内气体内能增大，此过程与汽油机的压缩冲程类似，都是将机械能转化为内能；而汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能，故B错误，符合题意。 C．瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体对瓶盖做功，将自身的内能转化为瓶盖的机械能，使瓶盖获得动能而飞出，故C正确，不符合题意。 D．瓶盖被弹出时，瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，瓶口处的水蒸气遇冷液化形成小水滴，从而出现白雾现象，故D正确，不符合题意。 故选B。 18．如图甲为礼花喷射器的模型，通过扭动气阀可释放压缩气罐内的气体，气体冲击纸筒内填充的礼花彩条，并将它们喷向远处。 （1）该过程中罐内气体通过 方式改变了内能，随着气体的不断释放，罐内气体的温度将 （选填“上升”、“下降”或“不变”）； （2）该过程能量转化方式与乙图中汽油机的冲程 相同（选填字母）。 【答案】 做功 下降 B 【详解】（1）[1]通过扭动气阀可释放压缩气罐内的气体产生冲击，将纸筒内填充的礼花彩条喷向远处，此过程中罐内气体的内能转化为彩条的机械能，所以罐内气体通过做功方式改变了内能。 [2]由于此过程中罐内气体的内能转化为彩条的机械能，所以罐内气体的内能减小，罐内气体的温度将下降。 （2）[3]此过程中罐内气体的内能转化为彩条的机械能； A．进气门打开，排气门关闭，为吸气冲程，故A不符合题意； B．两个气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程，将内能转化为机械能，故B符合题意； C．两个气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，将机械能转化为内能，故C不符合题意； D．进气门关闭，排气门打开，为排气冲程，故D不符合题意。 故选B。 板块三：比热容、热值 一、计算 19．一种装有乙醚液体的玻璃瓶，瓶子分上下两部分，中间由一段弧形玻璃细管连接，如图所示。把热的手捂在下面装有液体的部位时，液体会顺着瓶子里的玻璃细管喷涌向上，沸腾起来；松开手，液体就会流回底部。 （1）手捂住下部时，手掌的热通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式，改变了乙醚的内能。 （2）乙醚的沸点为，比热容为，将乙醚从加热到沸腾，需要吸收 焦的热量。 【答案】 热传递 乙醚 【详解】（1）[1]手握住时，手掌的热量通过玻璃瓶传递给乙醚，这是通过热传递的方式改变了乙醚的内能。 （2）[2]乙醚吸收的热量 20．某太阳能热水器水箱里盛有100千克、20℃的水，若水吸收了焦的热量。则热水器内水的温度将升高 ℃，这是通过 方式改变了水的内能。（水吸收热量多少的公式：Q=cmΔt，水的比热容为） 【答案】 30 热传递 【详解】[1]由Q吸=cmΔt可得 [2]太阳能热水器是利用太阳的热能传递给水箱里的水，使其内能增加，太阳能热水器是通过热传递的方式改变水的内能的。 21．为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力，小芳同学用酒精灯（火焰大小保持不变）均匀加热0.4 kg该种固体，根据实验数据绘制出的图线如图所示。通过查阅资料已知该物质液态（BC阶段）时的比热容为3×103J/（kg·℃）。 （1）该物质在B点时的内能 （填“大于”“小于”或“等于”在A点时的内能。 （2）该物质在固态（OA阶段）时的比热容为 J/（kg·℃） 。 （3）求该物质在BC段共吸收了多少热量？( ) （4）经测量BC阶段消耗热值为3.0×107J/kg的酒精10 g（酒精完全燃烧），求在BC阶段的热转化效率为多大？( ) 【答案】 大于 16% 【详解】（1）[1]如图该物质在AB段为熔化过程，吸热，温度不变，所以B点时的内能大于在A点时的内能。 （2）[2][3]如图BC段加热3min，温度升高了40℃，则该物质在BC段共吸收的热量为 该物质在固态（OA阶段）时吸热2min温度身高了40℃，吸收热量是BC段吸收热量的，故固态时的比热容为 （3）[4]完全燃烧10g酒精放出的质量为 在BC阶段的热转化效率为 22．随着乡村振兴的持续推进，以天然气为燃料的燃气灶逐渐取代了以下木材为燃料的土灶，保护了生态环境。将质量为、初温为的水加热到，土灶燃烧了干木材，则该土灶的热效率为 %；若热效率为60%的燃气灶，则需要消耗天然气 （结果保留小数点后两位）。干木材热值取，天然气热值取，水的比热容。 【答案】 25 0.04 【详解】[1]水吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(98℃-23℃)=9.45×105J 干木材完全燃烧放热 Q放=m木q=0.315kg×1.2×107J/kg=3.78×106J 该土灶的热效率为 [2]天然气完全燃烧放出的热量 需要消耗天然气的体积 23．一种装有乙醚液体的玻璃瓶，瓶子分上下两部分，中间由一段弧形玻璃细管连接，如图所示。把热的手捂在下面装有液体的部位时，液体会顺着瓶子里的玻璃细管喷涌向上，沸腾起来；松开手，液体就会流回底部。 （1）手捂住下部时，手掌的热通过 （填“做功”或“热传递 ”）的方式，改变了乙醚的内能。 （2）乙醚沸腾时，导致玻璃瓶上部气压增大。松开手后，玻璃瓶上方乙醚蒸汽经 （填物态变化名称）又流回底部。 （3）乙醚的沸点约为35°C，比热容为2.4×103J/ （kg·°C），将10g乙醚溶液从室温20°C加热到沸腾，需要吸收 焦的热量。 【答案】 热传递 液化 360 【详解】（1）[1]手捂住下部时，手掌的热通过热传递的方式，改变了乙醚的内能。 （2）[2]松开手后，玻璃瓶上方的乙醚蒸汽放热，从气态变成液态发生液化现象，从而又流回底部。 （3）[3]乙醚吸收的热量 =2.4×103J/（kg·°C）×0.01kg×（35℃-20℃）=360J 24．可燃冰是今后替代石油、煤等传统能源的首选，它与石油一样都是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。1m3可燃冰可以释放出175m3的天然气，这些天然气完全燃烧释放出的热量是 J；若这些热量有50%被10吨的水吸收，水的温度能够上升 ℃。[q天然气=3.6×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg·℃）] 【答案】 不可再生 6.3×109 75 【详解】[1]可燃冰与石油一样都是化石能源，短期不能获得补充，所以是不可再生能源。 [2]1m3可燃冰可以释放出175m3的天然气，这些天然气完全燃烧释放出的热量是 [3]若这些热量有50%被10吨的水吸收，则 Q吸=50%Q放=3.15×109J 水的温度能够上升 25．某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领，用一脸盆装10kg的水，水的表面积为0.3m2，经过太阳光垂直照射20min，水温升高了10℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），实验中平均每分钟每平方米水面吸收的热量是 J，若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，加热效率为30%，则至少需要燃烧 m3的液化气（假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收，液化气的热值是。 【答案】 7×104 【详解】[1]实验中水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×10℃=4.2×105J 平均每分钟每平方米水面吸收的热量为 [2]若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，加热效率为30%，液化气完全燃烧放出的热量为 由Q放=Vq可得需要完全燃烧液化气的体积 26．一台某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为3×10-3m²，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是0.04m，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800圈，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油9克，汽油的热值为4.6×107J/kg。请计算： （1）一个做功冲程中燃气对活塞做的功为 J； （2）该汽油机的效率为 （保留一位小数）。 【答案】 108 23.5% 【详解】(1)[1]燃气对活塞的平均压力为 F=pS=9.0×105Pa×3×10-3m2=2700N 一个做功冲程中燃气对活塞做的功 W=Fs=2700N×0.04m=108J (2)[2]飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动1800周，要对外做功900次，所以燃气对活塞做的总功为 W总=W×900=108J×900=97200J 1min这些汽油完全燃烧放出的热量为 Q放=mq=0.009kg×4.6×107J/kg=414000J 汽油机的效率为 η=≈23.5% 27．有质量均为的甲、乙两种液体，当甲、乙的温度分别升高、时，吸收的热量如图所示。则当甲液体温度降低时释放的热量为 J；甲、乙两种物质的比热容之比为 。 【答案】 1500 3∶4 【详解】[1]由图可知，质量为1kg的甲液体，温度升高1℃吸收的热量为3000J，根据比热容的定义可知，甲的比热容为。质量为1kg的乙液体，温度升高0.5℃吸收的热量为2000J，则温度升高1℃吸收的热量为4000J，所以乙的比热容为，则甲液体温度降低0.5℃时释放的热量 [2]甲、乙两种物质的比热容之比 28．单板滑雪U型池比赛是冬奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所示的模型。某次练习过程中，质量为M的运动员以速度v从轨道边缘A点腾空后到达最高点B，随后沿C点进入轨道，A、B、C三点距水平面的垂直距离分别为h1、h2和h3。图乙为腾空过程左视图，请回答下列问题（过程中不计空气阻力）。 （1）A点的机械能 B点的机械能（选填“小于”“等于”或“大于”）； （2）B点动能是否为零 （选填“是”或“否”）； （3）从B点到C点的过程中，运动员增加的动能可使质量为m的水温度升高 （滑雪板与C点接触时能量损失不计，水的比热容用c表示）。 【答案】 等于 否 【详解】（1）[1]运动员以速度v从轨道边缘A点腾空后到达最高点B，不计空气阻力，机械能守恒，A点的机械能等于B点的机械能。 （2）[2]运动员到达最高点B速度不为零，动能不为零。 （3）[3]从B点到C点的过程中，不计空气阻力，机械能守恒，运动员增加的动能等于重力势能的减小量，即 ΔE=Mg(h2-h3) 滑雪板与C点接触时能量损失不计，水吸收的热量 Q吸=ΔE 可使质量为m的水温度升高的温度 29．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中水的质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃． （1）热水器中的水吸收的热量Q吸；[水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）] （2）热水器的效率η； （3）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收） 【答案】（1）8.4×106J（2）40%（3）0.2kg 【详解】(1)热水器的水吸收的热量：Q吸=cm=4.2J/（kg）100kg(40=8.4J; (2)热水器5小时内接受到太阳能：E=4.2J/h5h=2.1J，热机的效率：=40。 （3）煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，即Q放=Q吸 =8.4J，由Q=mq可知 燃烧煤气的质量：0.2kg 试卷第1页，共3页 1 学科网（北京）股份有限公司 二、实验探究 30．合适的温度是保证蛋糕烤制口感的关键，烤箱的最高温度可达到。为了精准测量烤箱内的温度，小明进行如下探究。 （1）小明认为酒精温度计不能测量烤箱的温度。结合下表，推测其原因是 ； 酒精 铁 铜 熔点/℃ 1538 1083 沸点/℃ 78 2750 2562 比热容/ （2）小明查阅资料发现可以用铜和铁紧贴在一起做成双金属片来制作温度计。与酒精温度计相比，金属温度计升温快，降温也快。结合上表分析其原因是 ； （3）如图甲所示，将双金属片放置在水平位置，a端固定，均匀加热，平直的双金属片会发生弯曲。图乙是小明设计的金属温度计的示意图，指针固定在金属片上，请判断高温时指针偏向A端还是B端，并说明理由 。 【答案】 烤箱最高温度超出酒精温度计的量程（酒精沸点低与烤箱温度） 铜和铁的比热容比酒精小 B，铜膨胀的比铁长，指针弯向B 【详解】（1）[1]由表格可知，酒精的沸点为78℃，而烤箱的最高温度可达到300℃高于酒精的沸点，故酒精温度计不能测量烤箱的温度。 （2）[2]由表格可知，铁和铜的比热容比酒精的比热容小，由可知，质量一定时，铁和铜吸收或放出相同的热量，温度变化比酒精的温度变化大，因此酒精温度计相比，金属温度计升温快，降温也快。 （3）[3]由图甲可知，双金属片受热时，体积变化大，金属片伸长，但铜受热时膨胀的更厉害，会弯向铁片一侧，故高温时，金属温度计的指针向铁片一侧弯曲，故指向B端。 31．为比较水和牛奶的比热大小，进行了如图所示实验：将两支完全相同的试管分别装入等质量的水和牛奶（它们的初温相同），然后将它们同时放入装有适量水的烧杯中，再对烧杯加热。请回答下列问题： （1）两支试管放在同一个烧杯中水浴加热的目的是： 。 （2）一段时间后，观察到水的温度比牛奶的温度低，则说明水的比热容 （选填“大于”、“等于”或“小于”）牛奶的比热容。 【答案】 使水和牛奶吸收相同的热量 大于 【详解】（1）[1]由控制变量法，两支试管放在同一个烧杯中水浴加热的目的是使水和牛奶吸收相同的热量。 （2）[2]使相同质量的不同物质吸收相同的热量，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；一段时间后，观察到水的温度比牛奶的温度低，则说明水的比热容大于牛奶的比热容。 32．如图甲，取两个相同的烧杯，分别加入等质量的两种液体，已知液体A的比热大于液体B。用两个完全相同的酒精灯分别给液体加热并绘制出温度随时间变化的曲线。 (1)实验过程吸收热量的多少是通过控制 来实现的； (2)如图乙，若液体A的温度随时间变化的曲线为a，则液体B的变化曲线是 。 【答案】 (1)加热时间 (2)b1 【详解】（1）由于是相同的加热器加热，即液体A、B在相同的时间内吸收的热量相等，所以可以利用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少，这用到了转换法。 （2）相同质量的A、B两种液体，加热相同时间，吸收的热量相同，由于液体A的比热容大于液体B，所以液体A的温度升高较小，若液体A的温度随时间变化的曲线为a,则液体B的变化曲线是b1。 33．为了比较两种燃料的热值，小金采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。 （1）实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底，则测量的温度值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； （2）实验中燃烧相同质量的燃料，根据 来比较放出热量的多少； （3）小金选用了相同质量的燃料a和燃料b进行实验；当燃料燃尽后，小金根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 的热值大； （4）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，燃料1和燃料2的质量相同，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像，燃料1和燃料2的热值之比为 。 【答案】 偏大 温度计上升的示数 b 8∶3 【详解】（1）[1]实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底，由于杯底的温度较高，则测量的温度值偏大。 （2）[2]由于实验中不能直接观察到燃料放出热量的多少，所以实验中运用转换法，用烧杯中温度计上升的示数来比较放出热量的多少。 （3）[3]由图乙可知，燃料燃尽后，燃料b能使烧杯中温度计上升的示数更大，所以燃料b放出热量更多，故燃料b的热值大。 （4）[4]由图丙可知，燃料1使水温度升高到100℃，水的温度保持不变，水在5min内，温度由20℃升高到100℃，温度升高80℃，燃料2使水温在15min内，温度由20℃升高到80℃，则燃料2使水温在5min内，升高20℃；则在5min内，两套装置中的水吸收热量之比 则在5min内，两套装置中的燃料放出热量之比为4∶1，在5min内，燃料1只燃烧总质量的，燃料2只燃烧总质量的，则燃料1和燃料2的热值之比 34．如图甲、乙所示是小科比较物质比热容的实验仪器，主要由保温性能较好且相同的两容器、两个相同加热电阻A和B、电源（为加热电阻遇传感器供电）和温度传感器等部分组成。温度传感器可以将液体中的温度信息传入电脑，通过电脑处理得到温度T和时间t的关系图像。 (1)老师观察装置后指出该装置缺少 装置，会使液体受热不均匀，导致实验失败。 (2)小科对装置改进后，在甲、乙两容器中分别装入100g初温相同的两种不同液体a和b打开电源，通过电脑得到了如图丙的图像，从丙图中可以看出液体 （选填“a”或“b”）比热容较大。 (3)若小科保持其他条件不变，将a、b两种液体的质量都增加到150g再次实验，则得到的图像中两条线的夹角α较原来相比将 （选填“增大”、 “减小”或“不变”）。 【答案】 搅拌 b 减小 【分析】(1)加热电阻在容器的底部，那么底部的液体温度会更高一些，但是上面的液体温度会低一些；如果能够加入搅拌装置，就可以使液体受热均匀，收集到更准确的数据。 (2)根据公式可知，质量相同的不同物质当吸热相同时，升高的温度与比热容成比，即升高的温度越大，比热容越小。 (3)根据公式可知，相同的物质吸收相同的热量时，升高的温度与质量成反比，据此判断夹角的大小。 【详解】(1)[1]老师观察装置后指出该装置缺少搅拌装置，会使液体受热不均匀，导致实验失败。 (2)[2]如下图所示：当吸收相同的热量时，，根据公式可知，a的比热容小于b的比热容，即液体b的比热容较大。 (3)[3]根据公式可知，相同的物质吸收相同的热量时，升高的温度与质量成反比，即质量为150g时升高的温度肯定小于质量为100g时的温度，那么图像中两条线的夹角与原来相比将减小，如下图所示： 21 学科网（北京）股份有限公司 $