第十四章 内能与热机-2025-2026学年度沪科版九年级物理全一册

第十四章 内能与热机（重难点训练） 题型1 做功、热传递改变物体内能 (共4小题) 题型2 温度、热量、内能的关系 (共4小题) 题型3 利用比热容解释生活中的现象 (共4小题) 题型4 水的比热容特点及其应用 (共4小题) 题型5 探究不同物质的吸热本领 (共4小题) 题型6 利用比热容的公式计算热量 (共4小题) 题型7 比热容的比例计算 (共4小题) 题型8 热平衡方程及其应用 (共4小题) 题型9 内燃机的四个冲程 (共4小题) 题型10 做功的次数 (共4小题) 题型11 比较不同燃料热值的大小 (共4小题) 题型12 热机效率计算 (共5小题) 题型1 做功、热传递改变物体内能 (共4小题) 1．钻木取火，指硬木棒对着木头摩擦或钻进去，靠摩擦取火。下列与此现象改变物体内能的方式相同的是（　　） A．图甲中，炉火烧水 B．图乙中，搓手取暖 C．图丙中，热鸡蛋放在冷水中冷却 D．图丁中，金属汤勺在热汤中变热 2．刹车装置是通过刹车片和刹车盘之间的激烈摩擦实现车辆减速的，某些重载货车装有刹车淋水系统，通过喷洒水降低刹车片温度。下列有关说法中正确的是（　　） A．刹车是通过热传递的方式增大了刹车盘的内能 B．刹车时，刹车盘温度高是由于含有的热量多 C．对刹车片喷水，水的内能增大，温度升高 D．对刹车片喷水，水会放出热量，温度不变 3．2025年9月3日，中国以一场盛大阅兵，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年。如图所示，国旗护卫队昂首前行时，鞋底与地面摩擦温度升高，下列情境中改变内能的方式与其相同的是（　　） A．棉被晒得热乎乎的 B．用冷水冷却热鸡蛋 C．烧水时，水的温度升高 D．锯木头时，锯条温度会升高 4．茶文化在中国已经有几千年的历史，在寒冷的冬季，泡上一壶茶，茶香四溢，品一杯热茶，浑身上下都暖暖的。下列相关说法中正确的是（　　） A．茶水是热的，因为它含有的热量多 B．烧水时水蒸气将壶盖顶起的过程，机械能转化为内能 C．茶香四溢说明分子在不停地做无规则运动 D．喝茶时身体感觉变暖了，这是通过做功的方式改变的内能 题型2 温度、热量、内能的关系 (共4小题) 5．关于热量、温度、内能，下列说法正确的是（　　） A．物体吸收热量，内能一定增加，温度一定升高 B．物体温度升高，内能一定增加，一定吸收了热量 C．物体内能增加，一定吸收了热量，温度不一定升高 D．物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加 6．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．具有机械能的物体不一定具有内能 B．的冰变成的水，质量和温度不变，内能不变 C．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多 D．把的冰块放在的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块内能会增加 7．长沙的美食丰富，如：糖油粑粑、臭豆腐、甜酒冲蛋……，这些美食在制作过程中包含的物理知识正确的是（　　） A．炸臭豆腐是通过做功的方式使豆腐内能增加 B．煮甜酒时沸腾以后继续加热，由于甜酒的温度不变，所以甜酒的内能不变 C．刚制作好的糖油粑粑十分烫嘴，主要是因为糖油粑粑含有的热量多 D．手捧一碗热气腾腾的甜酒冲蛋感到暖和，是因为手吸收了热量 8．“农历三月三，荠菜煮鸡蛋”。下列有关荠菜煮鸡蛋的说法正确的是（　　） A．煮熟鸡蛋是通过做功来改变内能 B．锅内水沸腾后温度继续升高，内能增加 C．锅上方有大量的高温白气，这些白气含有的热量多 D．煮好的鸡蛋有荠菜的味道，说明分子在不停地做无规则运动 题型3 利用比热容解释生活中的现象 (共4小题) 9．小莉和小娇两位同学分别住在内陆城市和沿海城市，在暑假的某一天，天气晴朗时，她们对一天的气温进行了测量并将温度记录下来，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．两位同学记录的温度都是甲图 B．两位同学记录的温度都是乙图 C．小莉同学记录的温度是甲图，小娇同学记录的温度是乙图 D．小娇同学记录的温度是甲图，小莉同学记录的温度是乙图 10．下表是几种物质的比热容，小兰从中得出以下结论，其中正确的是（　　） 几种物质的比热容[] 水 冰 铝 铜 4.2×103 2.1×103 0.88×103 0.39×103 A．物质由固态变为液态，其比热容不变 B．500g水用去一半后，其比热容变为 C．夏天阳光照在海上，因为水的比热容较大，所以海边气温变化大 D．质量相等的铝块和铜块，升高相同的温度，铝块比铜块吸收的热量多 11．如图是海滨城市上海和古都西安同一天气温变化的曲线，下列说法正确的是（　　） A．A线是上海的温度变化曲线 B．A城市温度变化大，吸收的热量多 C．海水比热容大，海水多的地方昼夜温差大 D．砂石的比热容小，砂石多的地方昼夜温差大 12．糖炒栗子是我国北方非常有名的传统小吃，传统糖炒栗子的精髓在于砂石的导热和糖的焦香。下列说法正确的是（　　） A．刚炒出的栗子烫手是因为含有的热量多 B．砂石升温较快，是因为它的吸热能力强 C．刚出锅的栗子热得烫嘴，“热”表示的是热量 D．炒制过程主要是通过热传递的方式增大栗子的内能 题型4 水的比热容特点及其应用 (共4小题) 13．下列现象中，与“水的比热容较大”这个特点无关的是（    ） A．人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷 B．海边昼夜温差比沙漠中小，适于居住 C．生物体内水的比例很高，有助于调节生物自身的温度 D．楼房中的“暖气”用水作介质，把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖 14．如图所示，在晴朗的夏日，根据如图所示地形特征，以下说法正确的是（　　） （1）A地昼夜温差大于B地 （2）B地昼夜温差大于A地 （3）白天近地（海）面的风向为由A吹向B （4）夜晚近地（海）面的风向为由A吹向B A．（1）和（3） B．（1）和（4） C．（2）和（3） D．（2）和（4） 15．图甲为我国古代的“省油灯”，“省油灯”由上下两个容器组成，上方容器装油，两容器中间有一夹水层，图乙为其剖面示意图。下列说法正确的是（　　） A．这种设计利用了水吸收热量来减少灯盏内能的积累，从而降低油温 B．下层的水吸收热量后，内能减小，温度升高 C．水层越厚，单位时间内能带走的热量越少，省油效果越好 D．停止点灯后，灯盏逐渐冷却，此时灯盏的内能不变 16．如图所示是某校学生参加农业生产实践活动的场景。初春时昼夜温差大，培育水稻秧苗时，为了不使秧苗冻伤，可采取的做法是（    ） A．早晨多灌水，傍晚多排水 B．早晨和傍晚都要多灌水 C．早晨多排水，傍晚多灌水 D．早晨和傍晚都不要灌水 题型5 探究不同物质的吸热本领 (共4小题) 17．如图甲，在探究“不同物质吸热能力”的实验中： (1)某同学在两个相同的烧杯中加入初温相同、液面等高的a、b两种液体，并用相同的电加热器进行加热，如图甲所示。实验中选用相同电加热器的目的是 。而同组的同学立即指出了其中的问题，你认为问题的所在是 。 (2)纠正错误后进行实验得出了a和b温度随时间变化的图象如图乙所示。 ①若不考虑热量损失，加热3min，a吸收的热量 b吸收的热量。（选填“大于”、“小于”或“等于”）观察到的现象是： 。 ②根据图乙可判断出 吸热能力强（选填“a”或“b”）。大量实验表明：不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量一般不同。物理中用比热容来描述物质的这种性质，由图可知ca cb（选填“>”、“<”或“=”）判断依据： 。 18．为了比较液体吸热能力的大小，如图甲所示，小红在两个相同的试管中，分别装入A、B两种液体，将两个试管放入盛有水的同一烧杯中，用酒精灯加热。 (1)分别在试管中装入的A、B两种液体应保证 （填“体积”或“质量”）相同；当它们吸收热量相同时，通过比较 来判断吸热能力的强弱。 (2)实验中，是通过比较 来间接反映液体A和B吸收的热量（选填“温度计示数”或“加热时间”）；这样的实验方法物理学中称为 （选填“转换法”“等效替代法”或“类比法”）； (3)如图乙所示，实验后绘制了两种液体的温度与时间关系图像。在0～4min内：质量相等的A、B两种液体，吸收的热量 （选填“相等”或“不相等”）；分析图像可知 的吸热能力强，为描述物质的这种能力，物理学把它定义为 。 (4)若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择 （选填“A”或“B”）液体。 (5)若B是水，则A的比热容为 J/（kg·℃） [水的比热为4.2×103J/（kg·℃） ]。 19．如图甲是“探究水和食用油的比热容”的实验。 (1)小明在两个相同的烧杯中分别装入 和初温都相同的水和食用油，用相同的电加热器加热。除了上图甲中的器材，还需要的测量仪器是 和 ； (2)在对水和食用油加热的方式上，有酒精灯和电加热器两种热源可供选择，选用电加热器更容易控制食用油和水 ； (3)实验中通过 来反映水和食用油吸收热量的多少。 (4)小明根据记录的实验数据，绘制了图乙所示的温度随时间变化的关系图像，分析图像可知：质量相同的水和食用油，吸收相同热量时，食用油升高的温度 （选填“大于”“等于”或“小于”）水升高的温度；吸热能力强的是 ； (5)汽车发动机用水作冷却剂，这是利用了水的 的性质。 20．为比较水和煤油的吸热本领，小吉进行了如下实验探究。（） (1)实验中，需要选择两个 （选填“相同”或“不同”）规格的电加热器来加热水和煤油，加热前，一个烧杯中加入的水，从控制变量的角度需要在另一个相同的烧杯中倒入 的煤油（煤油密度为）； (2)加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的。 (3)实验中，每隔一段时间记录一次温度，整个实验操作无误。图甲中，图线 （填字母）可以反映煤油的温度随时间的变化规律，煤油的比热容为 。 (4)小华用相同的器材进行实验，根据实验数据绘制的图像，如图乙所示，发现乙图像中AB段与OC段相互平行，分析产生这种现象的原因可能是 。 (5)如图丙是我国沿海地区和内陆地区同一天气温变化曲线，请你判断沿海地区一天气温变化所对应的曲线是 （选填“C”或“D”） 题型6 利用比热容的公式计算热量 (共4小题) 21．将一壶体积为2L、温度为45℃的水，加热到95℃。已知，，1L＝1×10-3m3。求： (1)水的质量是多少？ (2)吸收的热量是多少？ (3)接着给壶中的水加热，在标准大气压下，若水又吸收了的热量，水的末温是多少？ 22．在1标准大气压下，将质量为2kg的金属块加热到500℃后，立即投入质量为1.5kg、温度为20℃的冷水中，若金属块放出的热量全部被水吸收，最终水的温度升高到60℃。求：[] (1)水吸收的热量。 (2)金属块的比热容。（保留一位小数） (3)若这些热水继续吸收2.835×105J的热量，水的末温是多少？ 23．实验小组在实验室利用电热器加热，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线如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为。 (1)CD段水吸收的热量是多少？ (2)计算出冰的比热容； (3)实验小组某同学查阅资料了解到质量为1kg的某种晶体物质在熔化过程中所吸收的热量叫做该物质的熔化热，不同晶体的熔化热一般不同。已知冰属于晶体，请根据这次实验的数据，计算出冰的熔化热。 （解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分） 24．“冬至吃饺子”是我国传统习俗，煮饺子时需先将水烧开，再放入生饺子煮至熟透。现有以下资料：锅中沸水的质量2kg，初温100℃，水的比热容；生饺子的总质量0.5kg，初温15℃，饺子的比热容。（煮饺子过程中水分未明显蒸发）。求： (1)饺子放入沸水中，当沸水的温度降低8℃时，水放出多少热量？ (2)若将这些放出的热量全部被饺子吸收，饺子的温度能升高多少℃？ 题型7 比热容的比例计算 (共4小题) 25．初温相同的甲和乙两种物质，它们的比热容之比是4:1，质量之比是2:3，它们吸收的热量之比是2:1，则甲升高的温度与乙升高的温度之比是（　　） A．3:4 B．4:3 C．3:8 D．8:3 26．甲、乙两物体的比热容之比为，吸收相同的热量后，甲的温度升高了，乙的温度升高了，则甲、乙的质量之比为（　　） A． B． C． D． 27．用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体进行加热（不计热量损失），如图所示的是A和B的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．A和B升高相同的温度，B吸收热量较多 B．分钟内，A与B吸收的热量之比为 C．A与B的比热容之比为 D．若做实验时适量减少B的质量，可以使A、B的图像重合 28．甲、乙两物体，质量之比为2:1，吸收相同的热量后，升高的温度之比为1:2，则它们的比热容之比c甲:c乙为（　　） A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．1:4 题型8 热平衡方程及其应用 (共4小题) 29．把100℃的某铁块投入质量为、温度为20℃的水中，热平衡后温度为40℃。把另一块100℃的同样的铁块投入质量为、温度为20℃的水中，热平衡后温度为60℃。如果把同样100℃的铁块投入质量为、温度为20℃的水中，热平衡后温度为（　　） A．50℃ B．48℃ C．36℃ D．32℃ 30．将质量相等的甲、乙两个铁块，分别放入质量和初温都相等的水和煤油中。不考虑热损失，当达到热平衡（即热传递停止）时，测得水和煤油升高的温度相等。关于甲、乙两铁块原来的温度和的关系，正确的是（已知）（　　） A． B． C． D．条件不足，无法确定 3．将一个温度为、质量为500 g的物块放入温度为、质量为800 g的水中，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6 min，物块吸收的热量小于水放出的热量 B．前6 min，物块吸收的热量为 C．前6 min，水放出的热量为 D．物块的比热容与水的比热容之比为4:5 32．如图甲，在绝热的容器（容器内部不与容器外部发生热传递）中装有20°C的水A，其质量为mA；把一瓶90°C、质量为mB的水B放入绝热容器后，利用温度传感器测量它们的温度变化，得到图乙中的曲线。水B从90℃下降到80℃需要1min，放出的热量为Q1，从80℃下降到70℃需要3.8min，放出的热量为Q2。忽略瓶子吸收（或放出）的热量，下列说法正确的是（　　） A． B．水B的内能传递给了水A使其温度上升 C．若最终水A和水B的温度都是70℃，则 D．从0到3min的时间内，水A吸收的热量为QA，水B放出的热量为QB，则 题型9 内燃机的四个冲程 (共4小题) 33．下列汽油机工作的四个冲程中，将内能转化为机械能的冲程是（　　） A． B． C． D． 34．如图A是四冲程汽油机的工作示意图，如图B是我国古代曾发明一种点火器，以牛角为套筒，把艾绒黏附在木质推杆前端。取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，推杆前端的艾绒就会被点燃。下列说法错误的是（　　） A．做功冲程中，燃料释放的能量少部分转化为机械能 B．汽油机和柴油机的构造类似，柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高 C．图A丁冲程中存在着化学能转化为内能的过程，甲、乙、丙冲程靠飞轮惯性完成 D．图B把推杆推入牛角套筒内时能量转化过程与热机中的图丁冲程相同 35．如图所示，将一个空易拉罐的底部钻一个小孔，从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾，然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上，将点燃的打火枪靠近底部的小孔，纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中，下列说法正确的是（　　） A．罐内气体的内能增加 B．酒精燃烧时，将化学能转化为机械能 C．纸杯飞出去时，易拉罐对纸杯做了功 D．能量转化情况与内燃机的做功冲程相同 36．如图所示，是中国国家博物馆原始社会厅中展示的一种取火器，它以牛角作外套筒，木制推杆，杆前端粘附艾绒，取火时，一手握住套筒，一手猛推杆入筒，随即将杆拔出，艾绒即燃，它的尺寸如图。下列说法中正确的是（　　） A．取火时内能转化为机械能 B．取火时是通过做功增加筒内空气的内能 C．取火时是通过热传递增加筒内空气的内能 D．取火的原理与汽油机的做功冲程相同 题型10 做功的次数 (共4小题) 37．一台单缸四冲程柴油机，转速为1200r/min，则关于此柴油机下列说法不正确的是（   ） A．四个冲程中只有两个冲程涉及能量转化 B．在吸气冲程里吸进汽缸的是柴油和空气的混合物 C．只有做功冲程对外做功 D．1s内完成40个冲程，做功10次 38．如图所示，图是汽油机的做功冲程，与它能量转化方式相同的是 图所示的演示实验；行驶时汽油机的飞轮的转速可以达到3600r/min，则每秒钟对外做功的次数为 次。 39．如图甲所示是小明用可乐瓶制作的水火箭，小明先在瓶中装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气；此时瓶中气体的内能 （选填“增加”、“减少”或“不变”）；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭向上飞向空中，此过程的能量转化情况与热机的 （选填“乙”或“丙”）冲程相似，如果此汽油机曲轴转速为3000r/min，则它1s做功 次。 40．一台内燃机的转速是1440转/分，那么在每秒钟内（　　） A．曲轴转动24转，燃气对活塞做功24次，活塞完成24个冲程 B．曲轴转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程 C．曲轴转动1440转，燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程 D．曲轴转动1440转，燃气对活塞做功1440次，活塞完成1440个冲程 题型11 比较不同燃料热值的大小 (共4小题) 41．小明利用如图装置，可完成以下两个探究实验： 实验一“探究不同物质吸热升温的现象” 实验二“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量” (1)“探究不同物质吸热升温的现象”的实验，甲、乙虚线中应选择的器材组合是 （选填“A”、“B”、“C”、“D”），物质吸收热量的多少通过 来反映，小明设计了两个方案比较不同物质吸热升温的性质，方案一：加热相同时间，比较升高的温度；方案二：升高相同的温度，比较加热的时间，你认为 （选填“方案一”、“方案二”或“两方案都”）可行。 (2)该实验除了图中所示器材，还需要的测量仪器有 和 ； (3)实验所得数据如图，在图中若液体的比热容为，则液体的比热容为 ，液体 的吸热能力更强； (4)“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”，正确选择实验器材，实验前，应控制烧杯中被加热物质 （选填“质量”或“体积”）相同，实验中是通过 来表示酒精和碎纸片放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。若实验过程中燃料还未燃尽时，某一烧杯内水就沸腾了，此时小明立即在该烧杯中添加了少量水继续实验，直至燃料燃尽后测量水温。这样操作是否可行？ ，理由是 (5)小明在实验中测算了酒精的热值，燃烧皿中酒精的质量为，烧杯中水的质量为200g，初温为，点燃酒精，当水温升高到时，立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量 。她想利用计算酒精的热值，需要进行的实验操作是： ；她所测算出的热值与真实值相比偏 。 (6)这两个实验都需要控制相同的有___________； A．液体种类 B．燃料种类 C．液体质量 D．燃料质量 42．铭泽同学利用如图1所示的甲、乙和丙三套装置完成热学实验，液体1和2的质量相同，燃料A和B的质量也相同。 同时点燃三套装置的燃料，对液体进行加热，每隔半分钟记录液体升高的温度，直至燃料全部烧完。铭泽根据记录的数据绘制出对应装置中液体升高温度与时间关系图线，如图2所示（设燃料完全燃烧且放出的热量全被液体吸收，同种燃料燃烧情况完全相同）； (1)通过图1中 （选填“甲”“乙”或“丙”）两套装置，可比较燃料A和B的热值，燃料完全燃烧放出的热量，是通过 （选填“温度计上升的示数”或“加热时间”）来反映； (2)通过图1中的 （选填“甲”“乙”或“丙”）两套装置，可比较液体1和液体2的比热容； (3)图2中图线c表示的是燃料 （选填“A”或“B”）对液体加热的过程； (4)若液体1的比热容大于液体2的比热容，则乙装置对应的图线是图2中的 （选填“a”“b”或“c”）。 43．如图所示，甲乙丙三图中装置完全相同，燃料的质量相等烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)比较不同燃料的热值，可以选择 两图进行对比： (2)为了研究不同物质的吸热能力，利用甲丙两幅图进行实验，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图所示： ①实验中，吸收相同热量时，通过比较 （填序号）来判断吸热能力的强弱： A．加热时间 B．温度计示数的变化 ②由图可以看出， 液体沸点较高， 液体的比热容较大； ③如果已知b液体的比热容是1.8×103J/（kg·℃），则a液体的比热容是 J/（kg·℃）。 44．物理探究小组进行了以下两个热学实验： (1)用图甲装置探究不同物质吸热升温的现象，如果液体a和b高了相同的温度， （选填“能、不能”）说明它们吸热相同。 (2)已知酒精的热值为3×107J/kg，若燃烧皿中酒精的质量是10g，被加热的液体c质量为2kg，升高的温度为60℃估算出液体c的比热容为 ，估算结果比真实值 （选填“大、小”）。 (3)为了比较不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同，燃料的质量，烧杯内水的初温相同。实验中忽略热量的散失，设两种燃料燃烧时均匀放热。 实验中还应控制燃料燃烧的 （填“时间”或“质量”）相同，燃料1与燃料2的热值之比为 ，燃烧率是燃料燃烧放出热量的多少与燃烧时间的比值，则燃料1的燃烧率为燃料2的燃烧率的 倍。 题型12 热机效率计算 (共5小题) 45．工匠打制刀具时，有一个重要流程叫“淬火”，即把刀具放入火炉中充分煅烧，然后将其迅速放入水中骤冷。现有一质量为1kg的合金钢刀具，将其在火炉中加热到830℃后，再浸没在10℃的水中冷却，最后该刀具与水的温度均为30℃。不计热量损失和水的汽化，求：[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，合金钢的比热容为0.42×103J/(kg•℃)] (1)该刀具浸没在水中时放出的热量； (2)水的质量。 46．氢能源被认为是21世纪最理想的能源，我省许多城市投放使用了氢燃料新能源公交车。如图所示的公交车质量为，匀速直线行驶时受到的摩擦力为车重的五分之一[已知，]。 (1)求质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量； (2)如果的氢燃料完全燃烧获得的热量有50%转化为公交车所做的功，发动机做功多少J？ (3)则这些热量能让该公交车匀速直线行驶多少m？ 47．现代家庭装修中有些浴室使用燃气热水器提供热水，小民家安装了燃气热水器。已知水进入热水器前的温度是12℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为42℃；如果小民洗一次澡需要用热水50L，则：【水的比热容是，水的密度是】 (1)所用热水的质量为多少？ (2)水从热水器中吸收多少热量？ (3)若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗多少m3的天然气？（天然气的热值） 48．某新型节能汽车的油箱最多可加45kg燃油，它行驶时所受阻力的大小与速度的关系如表所示。 速度v/（m·s-1） 10 20 30 40 阻力f/N 0.3×102 1.2×102 2.7×102 3.6×102 已知汽车发动机将燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，汽车使用的燃油的热值为4.5×107J/kg，则： (1)汽车油箱中加满燃油时，完全燃烧这些燃油获得的能量是多少？ (2)汽车油箱加满燃油，并且以30m/s的速度匀速行驶时，汽车的最大行驶里程是多少？ 49．如图甲所示，是某品牌汽车工作时的汽油机工作能量流向图，该汽车的油箱最多可加40kg燃油，它行驶时所受阻力的大小与速度的关系如图乙所示。汽车使用的燃油热值为。 请根据以上信息进行计算： (1)该汽车油箱中加满燃油时，完全燃烧这些燃油释放的能量是多少？ (2)由能量流向图可知，该燃油汽车的内燃机效率为 %；当汽车油箱加满燃油，并以50km/h的速度行驶时，汽车的最大行驶里程是多少 ？ 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十四章 内能与热机（重难点训练） 题型1 做功、热传递改变物体内能 (共4小题) 题型2 温度、热量、内能的关系 (共4小题) 题型3 利用比热容解释生活中的现象 (共4小题) 题型4 水的比热容特点及其应用 (共4小题) 题型5 探究不同物质的吸热本领 (共4小题) 题型6 利用比热容的公式计算热量 (共4小题) 题型7 比热容的比例计算 (共4小题) 题型8 热平衡方程及其应用 (共4小题) 题型9 内燃机的四个冲程 (共4小题) 题型10 做功的次数 (共4小题) 题型11 比较不同燃料热值的大小 (共4小题) 题型12 热机效率计算 (共5小题) 题型1 做功、热传递改变物体内能 (共4小题) 1．钻木取火，指硬木棒对着木头摩擦或钻进去，靠摩擦取火。下列与此现象改变物体内能的方式相同的是（　　） A．图甲中，炉火烧水 B．图乙中，搓手取暖 C．图丙中，热鸡蛋放在冷水中冷却 D．图丁中，金属汤勺在热汤中变热 【答案】B 【详解】钻木取火是通过做功的方式改变物体内能（克服摩擦做功，机械能转化为内能）。 A．炉火烧水，是通过热传递（火焰的热量转移到水中）改变内能，与钻木取火方式不同，故A不符合题意； B．搓手取暖，是通过做功（双手摩擦，机械能转化为内能）改变内能，与钻木取火方式相同，故B符合题意； C．热鸡蛋放在冷水中冷却，是通过热传递（鸡蛋的热量转移到冷水中）改变内能，与钻木取火方式不同，故C不符合题意； D．金属汤勺在热汤中变热，是通过热传递（热汤的热量转移到汤勺中）改变内能，与钻木取火方式不同，故D不符合题意。 故选B。 2．刹车装置是通过刹车片和刹车盘之间的激烈摩擦实现车辆减速的，某些重载货车装有刹车淋水系统，通过喷洒水降低刹车片温度。下列有关说法中正确的是（　　） A．刹车是通过热传递的方式增大了刹车盘的内能 B．刹车时，刹车盘温度高是由于含有的热量多 C．对刹车片喷水，水的内能增大，温度升高 D．对刹车片喷水，水会放出热量，温度不变 【答案】C 【详解】A．刹车过程中克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式增大了刹车盘的内能，故A错误； B．热量是过程量，不能说含有的热量的多少，故B错误； CD．对刹车片喷水，刹车盘的温度大于水的温度，水会吸收大量热量，内能增大，温度升高，故C正确，D错误。 故选C。 3．2025年9月3日，中国以一场盛大阅兵，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年。如图所示，国旗护卫队昂首前行时，鞋底与地面摩擦温度升高，下列情境中改变内能的方式与其相同的是（　　） A．棉被晒得热乎乎的 B．用冷水冷却热鸡蛋 C．烧水时，水的温度升高 D．锯木头时，锯条温度会升高 【答案】D 【详解】鞋底与地面摩擦，克服摩擦做功，内能增大，温度升高，属于通过做功改变物体的内能。 A．棉被晒得热乎乎的，棉被吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变物体的内能，故A不符合题意； B．用冷水冷却热鸡蛋，水吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变物体的内能，故B不符合题意； C．烧水时，水吸收热量，内能增加，水的温度升高，通过热传递的方式改变物体的内能，故C不符合题意； D．锯木头时，锯条与木头之间存在摩擦，机械能转化为内能，使锯条温度升高，通过做功的方式改变物体的内能，故D符合题意。 故选D。 4．茶文化在中国已经有几千年的历史，在寒冷的冬季，泡上一壶茶，茶香四溢，品一杯热茶，浑身上下都暖暖的。下列相关说法中正确的是（　　） A．茶水是热的，因为它含有的热量多 B．烧水时水蒸气将壶盖顶起的过程，机械能转化为内能 C．茶香四溢说明分子在不停地做无规则运动 D．喝茶时身体感觉变暖了，这是通过做功的方式改变的内能 【答案】C 【详解】A．热量是一个过程量，不能说含有或者具有热量，故A错误； B．水蒸气将壶盖顶起，对壶盖做功，能量转化是内能转化为机械能，故B错误； C．茶香四溢，是分子在不停地做无规则运动造成的，故C正确； D．喝茶时身体变暖，是身体吸收茶水中的热量，是热传递改变内能，故D错误。 故选C。 题型2 温度、热量、内能的关系 (共4小题) 5．关于热量、温度、内能，下列说法正确的是（　　） A．物体吸收热量，内能一定增加，温度一定升高 B．物体温度升高，内能一定增加，一定吸收了热量 C．物体内能增加，一定吸收了热量，温度不一定升高 D．物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加 【答案】D 【详解】A．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高，比如：晶体在熔化过程中吸收热量，内能增大，而温度保持不变，故A错误； B．一个物体温度升高，内能一定增加，但不一定吸收了热量，还可能外界对物体做了功，故B错误； C．物体内能增加，不一定吸收了热量，还可能外界对物体做了功，故C错误； D．物体温度升高，其内部分子无规则运动加剧，内能增加，不一定吸收了热量，还可能外界对物体做了功，故D正确。 故选D。 6．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．具有机械能的物体不一定具有内能 B．的冰变成的水，质量和温度不变，内能不变 C．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多 D．把的冰块放在的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块内能会增加 【答案】D 【详解】A．任何物体都具有内能，与是否具有机械能无关，故A错误； B．0℃的冰熔化成0℃的水需要吸热，内能增加，故B错误； C．热量是过程量，不能用“含有”描述，故C错误； D．-10℃的冰块吸收热量后温度升高至0℃，内能增加，故D正确。 故选D。 7．长沙的美食丰富，如：糖油粑粑、臭豆腐、甜酒冲蛋……，这些美食在制作过程中包含的物理知识正确的是（　　） A．炸臭豆腐是通过做功的方式使豆腐内能增加 B．煮甜酒时沸腾以后继续加热，由于甜酒的温度不变，所以甜酒的内能不变 C．刚制作好的糖油粑粑十分烫嘴，主要是因为糖油粑粑含有的热量多 D．手捧一碗热气腾腾的甜酒冲蛋感到暖和，是因为手吸收了热量 【答案】D 【详解】A． 炸臭豆腐时，是通过高温的油将热量传递给豆腐，使豆腐的内能增加、温度升高，这是通过热传递的方式改变物体的内能，而不是做功，故A错误； B．煮甜酒时，甜酒沸腾后继续加热，甜酒吸收热量，所以甜酒的内能增加，故B错误； C．热量是一个过程量，它是指在热传递过程中传递能量的多少，不能说物体“含有”热量，刚制作好的糖油粑粑十分烫嘴，是因为它的温度高，故C错误； D．当手捧一碗热气腾腾的甜酒冲蛋时，手与甜酒冲蛋之间存在温度差，热量会从温度高的甜酒冲蛋传递到温度低的手上，手吸收了热量，内能增加，温度升高，所以会感到暖和，故D正确。 故选D。 8．“农历三月三，荠菜煮鸡蛋”。下列有关荠菜煮鸡蛋的说法正确的是（　　） A．煮熟鸡蛋是通过做功来改变内能 B．锅内水沸腾后温度继续升高，内能增加 C．锅上方有大量的高温白气，这些白气含有的热量多 D．煮好的鸡蛋有荠菜的味道，说明分子在不停地做无规则运动 【答案】D 【详解】A．煮熟鸡蛋的过程中，鸡蛋通过吸收水的热量来升高温度、改变内能，这是通过热传递的方式改变内能，而非做功。故A错误； B．水沸腾的特点是：继续吸热，但温度保持在沸点不变标准大气压下为。锅内水沸腾后，虽然内能因吸热而增加，但温度不会继续升高。故B错误； C．热量是一个过程量，描述的是能量的转移，不能说物体“含有热量”。锅上方的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，它们温度较高，但不能说“含有的热量多”，故C错误； D．煮好的鸡蛋有荠菜的味道，是因为荠菜的分子通过扩散运动进入鸡蛋中，这说明分子在不停地做无规则运动。故D正确。 故选D。 题型3 利用比热容解释生活中的现象 (共4小题) 9．小莉和小娇两位同学分别住在内陆城市和沿海城市，在暑假的某一天，天气晴朗时，她们对一天的气温进行了测量并将温度记录下来，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．两位同学记录的温度都是甲图 B．两位同学记录的温度都是乙图 C．小莉同学记录的温度是甲图，小娇同学记录的温度是乙图 D．小娇同学记录的温度是甲图，小莉同学记录的温度是乙图 【答案】D 【详解】水和沙石在同样吸、放热条件下，因为水的比热容大，温度变化小，所以温度变化较小的甲图是水多的地方一天中温度随时间变化的图线，即为沿海城市记录的温度变化图线，乙图是内陆城市记录的温度变化图线，小莉和小娇两位同学分别住在内陆城市和沿海城市，所以小娇同学记录的温度是甲图，小莉同学记录的温度是乙图。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 10．下表是几种物质的比热容，小兰从中得出以下结论，其中正确的是（　　） 几种物质的比热容[] 水 冰 铝 铜 4.2×103 2.1×103 0.88×103 0.39×103 A．物质由固态变为液态，其比热容不变 B．500g水用去一半后，其比热容变为 C．夏天阳光照在海上，因为水的比热容较大，所以海边气温变化大 D．质量相等的铝块和铜块，升高相同的温度，铝块比铜块吸收的热量多 【答案】D 【详解】A．同一物质发生物态变化后，比热容变化，例如：冰熔化成水后，比热容增大，故A错误； B．500g水用去一半后，种类和状态没有变，所以比热容不变，仍为，故B错误； C．水的比热容较大，根据吸热公式可知，和其它物质相比较，同质量的物质吸收或放出相同的热量时，水的温度变化量较小，所以海边气温变化小，故C错误； D．质量相等的铝和铜，升高相同的温度，因为铝的比热容大于铜的比热容，根据吸热知，铝吸收的热量多，故D正确。 故选D。 11．如图是海滨城市上海和古都西安同一天气温变化的曲线，下列说法正确的是（　　） A．A线是上海的温度变化曲线 B．A城市温度变化大，吸收的热量多 C．海水比热容大，海水多的地方昼夜温差大 D．砂石的比热容小，砂石多的地方昼夜温差大 【答案】D 【详解】A．由图可见，A 线的昼夜温差较大，应对应内陆城市西安，A线是西安的温度变化曲线，故A错误； B．由Q=cmΔt可知，温度变化大并不表示吸收的热量一定更多，故B错误； C．海水比热容大，相同条件下，吸收放出相同的热量，温度变化量小，故海滨城市昼夜温差反而小，故C错误； D．砂石比热容小，相同条件下，吸收放出相同的热量，温度变化量大，昼夜温差大，故D正确。 故选D。 12．糖炒栗子是我国北方非常有名的传统小吃，传统糖炒栗子的精髓在于砂石的导热和糖的焦香。下列说法正确的是（　　） A．刚炒出的栗子烫手是因为含有的热量多 B．砂石升温较快，是因为它的吸热能力强 C．刚出锅的栗子热得烫嘴，“热”表示的是热量 D．炒制过程主要是通过热传递的方式增大栗子的内能 【答案】D 【详解】A．热量是一个过程量，不能说物体含有或具有多少热量，故A错误； B．砂石升温较快，说明相同质量，吸收相同的热量时，温度变化量大，根据，说明砂石的比热容小，吸热能力弱，故B错误； C．刚出锅的栗子热得烫嘴，这里的“热”指的是栗子的温度高，而不是热量，故C错误； D．改变内能的方式有两种，分别是做功和热传递，炒制过程主要是通过热传递的方式增大栗子的内能，栗子吸收热量、内能增大，故D正确。 故选D。 题型4 水的比热容特点及其应用 (共4小题) 13．下列现象中，与“水的比热容较大”这个特点无关的是（    ） A．人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷 B．海边昼夜温差比沙漠中小，适于居住 C．生物体内水的比例很高，有助于调节生物自身的温度 D．楼房中的“暖气”用水作介质，把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖 【答案】A 【详解】A．人游泳后从水出来，身体上的水蒸发吸收身体的热量，使身体温度降低，感觉更冷，这属于汽化现象，与比热容无关，故A符合题意； B．海边昼夜温差小是因为水的比热容大，吸热或放热时温度变化小，与比热容有关，故B不符合题意； C．生物体调节温度依赖体内水的比热容大，身体吸收或释放热量较多时，体温变化小，与比热容有关，故C不符合题意； D．暖气用水作介质是因为水的比热容大，相同质量的水和其它液体相比较，降低相同温度时可放出更多热量，与比热容有关，故D不符合题意。 故选A。 14．如图所示，在晴朗的夏日，根据如图所示地形特征，以下说法正确的是（　　） （1）A地昼夜温差大于B地 （2）B地昼夜温差大于A地 （3）白天近地（海）面的风向为由A吹向B （4）夜晚近地（海）面的风向为由A吹向B A．（1）和（3） B．（1）和（4） C．（2）和（3） D．（2）和（4） 【答案】C 【详解】由图可知，A处为海洋，B处为陆地，由于水的比热容较大，相同质量的水和土壤、砂石比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低得少，因此，A地昼夜温差小，B地昼夜温差大，故（1）错误，（2）正确； 白天同样受太阳的照射，海面升温慢，陆地升温快，陆地上方空气受热上升，海面上的空气来补充，所以白天近地（海）面的风向为由A吹向B；夜晚降温时，海面降温慢，陆地降温快，则海面上方空气温度高而上升，陆地上的空气来补充，所以夜晚近地（海）面的风向为由B吹向A，故（3）正确，（4）错误。 综上所述，（1）（4）错误，（2）（3）正确，故ABD错误，C正确。 故选C。 15．图甲为我国古代的“省油灯”，“省油灯”由上下两个容器组成，上方容器装油，两容器中间有一夹水层，图乙为其剖面示意图。下列说法正确的是（　　） A．这种设计利用了水吸收热量来减少灯盏内能的积累，从而降低油温 B．下层的水吸收热量后，内能减小，温度升高 C．水层越厚，单位时间内能带走的热量越少，省油效果越好 D．停止点灯后，灯盏逐渐冷却，此时灯盏的内能不变 【答案】A 【详解】A．相同质量的水和其他物质相比，升高相同温度，因为水的比热容较大，水吸收的热量更多。“省油灯” 工作时，油燃烧放热，灯盏温度升高，中间的水会吸收灯盏的热量。这样就减少了灯盏内能的积累，从而降低油温，减少油的蒸发，因为温度越高，油蒸发越快，消耗越多，达到 “省油” 的效果。故A正确； B．下层的水吸收热量后，内能应该增大，温度升高，而不是内能减小，故B错误； C．水层越厚，水的质量越大。由于水的比热容大，质量大的水在单位时间内可以吸收更多的热量，从而带走更多热量，这样能更好地降低油温，减少油的消耗，省油效果应该更好，而不是 “单位时间内能带走的热量越少”。故C错误； D．内能与温度有关，温度越高，内能越大；温度越低，内能越小。停止点灯后，灯盏逐渐冷却，温度降低，所以灯盏的内能会减小，而不是 “内能不变”。故D错误。 故选A 。 16．如图所示是某校学生参加农业生产实践活动的场景。初春时昼夜温差大，培育水稻秧苗时，为了不使秧苗冻伤，可采取的做法是（    ） A．早晨多灌水，傍晚多排水 B．早晨和傍晚都要多灌水 C．早晨多排水，傍晚多灌水 D．早晨和傍晚都不要灌水 【答案】C 【详解】因为在早晨把稻田内的水排出，稻田受到太阳光的照射，泥土的比热容小，泥土吸收热量，温度升高得快，有利于秧苗的生长。傍晚多灌水，温度降低时，水放出热量，水的比热容大，水的温度降低得比较少，不会使秧苗冻伤。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 题型5 探究不同物质的吸热本领 (共4小题) 17．如图甲，在探究“不同物质吸热能力”的实验中： (1)某同学在两个相同的烧杯中加入初温相同、液面等高的a、b两种液体，并用相同的电加热器进行加热，如图甲所示。实验中选用相同电加热器的目的是 。而同组的同学立即指出了其中的问题，你认为问题的所在是 。 (2)纠正错误后进行实验得出了a和b温度随时间变化的图象如图乙所示。 ①若不考虑热量损失，加热3min，a吸收的热量 b吸收的热量。（选填“大于”、“小于”或“等于”）观察到的现象是： 。 ②根据图乙可判断出 吸热能力强（选填“a”或“b”）。大量实验表明：不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量一般不同。物理中用比热容来描述物质的这种性质，由图可知ca cb（选填“>”、“<”或“=”）判断依据： 。 【答案】(1) 使两种液体在相同时间内吸收的热量相同 没有控制两种液体的质量相等 (2) 等于 b的温度比a的温度高 a > 在吸收相同热量的情况下，a升高的温度比b少 【详解】（1）[1][2]实验中选用相同电加热器的目的是使两种液体在相同时间内吸收的热量相同，但实验中使两烧杯中的液面等高，不同液体密度可能不同，所以质量可能不同。探究不同物质吸热能力，应控制质量相同，不能只看液面高度。 （2）[1][2]因为使用的是相同的加热仪器，所以加热3min，吸收的热量相同，由图乙可知，加热3min，a升高的温度小于b升高的温度。 [3][4][5]质量相同、吸收相同热量时，温度升高小的物质吸热能力强（比热容大）。从图乙看，加热相同时间（吸收相同热量），a升温小，所以a吸热能力强，即a的比热容大于b的比热容。 18．为了比较液体吸热能力的大小，如图甲所示，小红在两个相同的试管中，分别装入A、B两种液体，将两个试管放入盛有水的同一烧杯中，用酒精灯加热。 (1)分别在试管中装入的A、B两种液体应保证 （填“体积”或“质量”）相同；当它们吸收热量相同时，通过比较 来判断吸热能力的强弱。 (2)实验中，是通过比较 来间接反映液体A和B吸收的热量（选填“温度计示数”或“加热时间”）；这样的实验方法物理学中称为 （选填“转换法”“等效替代法”或“类比法”）； (3)如图乙所示，实验后绘制了两种液体的温度与时间关系图像。在0～4min内：质量相等的A、B两种液体，吸收的热量 （选填“相等”或“不相等”）；分析图像可知 的吸热能力强，为描述物质的这种能力，物理学把它定义为 。 (4)若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择 （选填“A”或“B”）液体。 (5)若B是水，则A的比热容为 J/（kg·℃） [水的比热为4.2×103J/（kg·℃） ]。 【答案】(1) 质量 升高温度 (2) 加热时间 转换法 (3) 相等 B 比热容 (4)B (5) 【详解】（1）[1]因为该实验是探究比较液体吸热能力大小的，因此根据物理学中控制变量法，在试管中装入A、B两种液体应保证质量相同。 [2]当它们吸收热量相同时，通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱，升高的温度越小，吸热能力越强。 （2）[1]实验中，用相同的酒精灯加热，相同时间内液体吸收的热量相同，所以是通过比较加热时间来间接反映液体 A 和 B 吸收的热量。 [2]这种将不易测量的热量转换为易测量的加热时间的方法，物理学中称为转换法。 （3）[1]在 0∼4min 内，用相同的酒精灯加热，加热时间相同，所以质量相等的 A 、 B 两种液体，吸收的热量相等。 [2]由图像可知，相同时间内，吸收相同热量， B 升高的温度比A 小，所以B的吸热能力强。 [3]为描述物质的这种吸热能力，物理学把它定义为比热容。 （4）暖手袋需要吸热能力强的液体，相同质量下，降低相同温度能放出更多热量， B 的吸热能力强，所以应选择B液体。 （5）由图乙可知，在 0∼4min 内， A 升高的温度是 B （水）的 2 倍。根据 ，Q、m相同，且，则​    即 所以。   19．如图甲是“探究水和食用油的比热容”的实验。 (1)小明在两个相同的烧杯中分别装入 和初温都相同的水和食用油，用相同的电加热器加热。除了上图甲中的器材，还需要的测量仪器是 和 ； (2)在对水和食用油加热的方式上，有酒精灯和电加热器两种热源可供选择，选用电加热器更容易控制食用油和水 ； (3)实验中通过 来反映水和食用油吸收热量的多少。 (4)小明根据记录的实验数据，绘制了图乙所示的温度随时间变化的关系图像，分析图像可知：质量相同的水和食用油，吸收相同热量时，食用油升高的温度 （选填“大于”“等于”或“小于”）水升高的温度；吸热能力强的是 ； (5)汽车发动机用水作冷却剂，这是利用了水的 的性质。 【答案】(1) 质量 天平 秒表 (2)吸收的热量相同 (3)加热时间 (4) 大于 水 (5)比热容大 【详解】（1）[1][2][3]探究不同物质的吸热能力时，需用控制变量法，控制水和食用油的质量、初温相同；实验中需测量质量（用天平）和加热时间（用秒表），因此还需要天平、秒表。 （2）电加热器供热更稳定，相同时间内放出的热量相同，因此选用电加热器更容易控制水和食用油吸收的热量相同（通过控制加热时间实现）。 （3）用相同的电加热器加热，相同时间内电加热器放出的热量相同，水和食用油吸收的热量也相同，因此可通过加热时间的长短反映吸收热量的多少（转换法）。 （4）[1][2]由图乙可知，质量相同的水和食用油，吸收相同热量（加热时间相同）时，食用油的温度升高更明显，即食用油升高的温度大于水升高的温度；相同质量的不同物质，吸收相同热量时升温慢的物质吸热能力强，因此水的吸热能力强。 （5）水的比热容大，相同质量的水与其他物质相比，升高相同温度时能吸收更多热量，因此汽车发动机用水作冷却剂，冷却效果更好。 20．为比较水和煤油的吸热本领，小吉进行了如下实验探究。（） (1)实验中，需要选择两个 （选填“相同”或“不同”）规格的电加热器来加热水和煤油，加热前，一个烧杯中加入的水，从控制变量的角度需要在另一个相同的烧杯中倒入 的煤油（煤油密度为）； (2)加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的。 (3)实验中，每隔一段时间记录一次温度，整个实验操作无误。图甲中，图线 （填字母）可以反映煤油的温度随时间的变化规律，煤油的比热容为 。 (4)小华用相同的器材进行实验，根据实验数据绘制的图像，如图乙所示，发现乙图像中AB段与OC段相互平行，分析产生这种现象的原因可能是 。 (5)如图丙是我国沿海地区和内陆地区同一天气温变化曲线，请你判断沿海地区一天气温变化所对应的曲线是 （选填“C”或“D”） 【答案】(1) 相同 250 (2)加热时间 (3) a 2.1×103 (4)a的质量大于b的质量 (5)D 【详解】（1）[1]实验中，由转换法，需要选择两个相同规格的电加热器来加热水和煤油。 [2]由控制变量法，应选取相同质量的水和煤油。水的体积为 水的质量为 所以煤油的质量为 煤油的密度为 所以煤油的体积为 （2）由转换法，加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间来判断的。 （3）[1][2]加热时间为10s时，两物质吸收热量和质量相同，a对应的温度变化比b的温度变化大，由可知，，故a可以反映煤油的温度随时间的变化规律。所以 则煤油的比热容为 （4）根据题意可知，在相同时间内a和b的温度变化量相同，并且两者相同时间内吸收热量相同，由可知，在条件下，可得，故这种现象的原因可能是a的质量大于b的质量。 （5）相同质量的砂石和水，由可知，从太阳处吸收的热量相同时，温度变化量和比热容成反比，水的比热容比砂石的比热容大，温度变化量小，故沿海地区一天气温变化所对应的曲线是D。 题型6 利用比热容的公式计算热量 (共4小题) 21．将一壶体积为2L、温度为45℃的水，加热到95℃。已知，，1L＝1×10-3m3。求： (1)水的质量是多少？ (2)吸收的热量是多少？ (3)接着给壶中的水加热，在标准大气压下，若水又吸收了的热量，水的末温是多少？ 【答案】(1)2kg (2)4.2×105J (3)100℃ 【详解】（1）水的体积 由公式m=ρV得水的质量是 （2）水吸收的热量是 （3）若水又吸收了的热量，则水又升高的温度为 水的末温 由于在标准大气压下水的沸点为100℃，水沸腾后温度保持不变，所以水的实际末温为100℃。 22．在1标准大气压下，将质量为2kg的金属块加热到500℃后，立即投入质量为1.5kg、温度为20℃的冷水中，若金属块放出的热量全部被水吸收，最终水的温度升高到60℃。求：[] (1)水吸收的热量。 (2)金属块的比热容。（保留一位小数） (3)若这些热水继续吸收2.835×105J的热量，水的末温是多少？ 【答案】(1) 2.52×10⁵ J (2) 286.4 J/(kg·°C) (3) 100°C 【详解】（1）水升高的温度 水吸收的热量 （2）金属块放出的热量等于水吸收的热量，即 金属块的温度变化 金属块的比热容 （3）水继续吸收2.835×105J的热量，升温 水的末温 但水在1标准大气压下，沸点为100℃，因此水的末温为100℃。 23．实验小组在实验室利用电热器加热，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线如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为。 (1)CD段水吸收的热量是多少？ (2)计算出冰的比热容； (3)实验小组某同学查阅资料了解到质量为1kg的某种晶体物质在熔化过程中所吸收的热量叫做该物质的熔化热，不同晶体的熔化热一般不同。已知冰属于晶体，请根据这次实验的数据，计算出冰的熔化热。 （解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分） 【答案】(1)4.2×104J (2)2.1×103J/（kg•℃） (3)3.36×105J/kg 【详解】（1）冰熔化为水后质量不变，从图中可知CD段水升温20℃，则CD段水吸收的热量Q吸=c水mΔt=0.5kg×4.2×103J/(kg·℃)×20℃=4.2×104J （2）由图像可知AB段升温20℃用时5min，CD段同样升温20℃用时10min，且加热功率相同，故AB段所吸收热量Q冰= Q吸=4.2×104J=2.1×104J 冰的比热容 （3）由图可知BC段为熔化过程，用时40min，是AB段用时5min的8倍，故熔化吸收的热量Q= 8×Q冰= 8×2.1×104J=1.68×105J 此为熔化0.5 kg冰所需热量，熔化1kg冰所需热量(即冰的熔化热)为 24．“冬至吃饺子”是我国传统习俗，煮饺子时需先将水烧开，再放入生饺子煮至熟透。现有以下资料：锅中沸水的质量2kg，初温100℃，水的比热容；生饺子的总质量0.5kg，初温15℃，饺子的比热容。（煮饺子过程中水分未明显蒸发）。求： (1)饺子放入沸水中，当沸水的温度降低8℃时，水放出多少热量？ (2)若将这些放出的热量全部被饺子吸收，饺子的温度能升高多少℃？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）水放出的热量Q放=c水m水Δt水= 4.2×103J/(kg·℃)×2kg×8℃=6.72×104J （2）若饺子吸收的热量等于水放出的热量，则Q吸=Q放，则饺子的温度能升高 题型7 比热容的比例计算 (共4小题) 25．初温相同的甲和乙两种物质，它们的比热容之比是4:1，质量之比是2:3，它们吸收的热量之比是2:1，则甲升高的温度与乙升高的温度之比是（　　） A．3:4 B．4:3 C．3:8 D．8:3 【答案】A 【详解】根据，甲升高的温度与乙升高的温度之比为 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 26．甲、乙两物体的比热容之比为，吸收相同的热量后，甲的温度升高了，乙的温度升高了，则甲、乙的质量之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据热量公式 ，甲、乙吸收的热量相等，即 代入已知条件：，，可得 则 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选 B。 27．用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体进行加热（不计热量损失），如图所示的是A和B的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．A和B升高相同的温度，B吸收热量较多 B．分钟内，A与B吸收的热量之比为 C．A与B的比热容之比为 D．若做实验时适量减少B的质量，可以使A、B的图像重合 【答案】C 【详解】A. 由图像可知，A 和 B 升高相同的温度，A 的加热时间更长。因为用相同的电加热器加热，加热时间长意味着吸收的热量多，所以 A 吸收热量较多，故A 错误； B. 因为是相同的电加热器，在 t分钟内，加热时间相同，A 与 B 吸收的热量是相等的，比值为1︰1  ，故B 错误； C. 根据，质量m相等，吸收的热量Q相等（相同电加热器加热相同时间），升高的温度与比热容成反比。从图像看， t 时间内ΔtB =60℃−20℃=40℃ ΔtA=40℃−20℃=20 ℃ 则 故C正确； D. 若适量减少 B 的质量，根据 ，在吸收相同热量时，B 的温度变化会更大，A、B 的图像更不会重合，故D 错误； 故选C。 28．甲、乙两物体，质量之比为2:1，吸收相同的热量后，升高的温度之比为1:2，则它们的比热容之比c甲:c乙为（　　） A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．1:4 【答案】A 【详解】它们的比热容之比，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 题型8 热平衡方程及其应用 (共4小题) 29．把100℃的某铁块投入质量为、温度为20℃的水中，热平衡后温度为40℃。把另一块100℃的同样的铁块投入质量为、温度为20℃的水中，热平衡后温度为60℃。如果把同样100℃的铁块投入质量为、温度为20℃的水中，热平衡后温度为（　　） A．50℃ B．48℃ C．36℃ D．32℃ 【答案】C 【详解】把100℃的某铁块投入质量为m1，温度为20℃的水中，热平衡后温度为40℃，根据知道， 即……① 把100℃的同样的铁块投入质量为m2，温度为20℃的水中，热平衡后温度为60℃，同理有 即……② 由①②得……③ 把同样100℃的铁块投入质量为、温度为20℃的水中，设热平衡后温度为t,同理有……④ 由③④得， 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 30．将质量相等的甲、乙两个铁块，分别放入质量和初温都相等的水和煤油中。不考虑热损失，当达到热平衡（即热传递停止）时，测得水和煤油升高的温度相等。关于甲、乙两铁块原来的温度和的关系，正确的是（已知）（　　） A． B． C． D．条件不足，无法确定 【答案】A 【详解】由吸热公式Q吸=cmΔt可知，水和煤油的质量相等、升高的温度相等，且水的比热容大于煤油的比热容，所以水吸收的热量Q吸水大于煤油吸收的热量Q吸煤油。根据热传递过程中热量守恒，铁块放出的热量等于液体吸收的热量，即Q放=Q吸。因此甲铁块放出的热量Q放甲大于乙铁块放出的热量Q放乙，即Q放甲＞Q放乙。两个铁块的质量相等、比热容相同（都是铁的比热容），根据放热公式Q放=cmΔt ，所以甲铁块下降的温度Δt甲大于乙铁块下降的温度Δt乙，即Δt甲＞Δt乙。达到热平衡（即热传递停止）时，末温相同，故甲铁块的初温更高，即原来的温度。故BCD错误，A正确。 故选A。 3．将一个温度为、质量为500 g的物块放入温度为、质量为800 g的水中，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6 min，物块吸收的热量小于水放出的热量 B．前6 min，物块吸收的热量为 C．前6 min，水放出的热量为 D．物块的比热容与水的比热容之比为4:5 【答案】D 【详解】ABC．不计热损失，水放出的热量与物块吸收的热量是相同的，水放出的热量为，故ABC错误； D．二者比热之比为 故D正确。 故选D。 32．如图甲，在绝热的容器（容器内部不与容器外部发生热传递）中装有20°C的水A，其质量为mA；把一瓶90°C、质量为mB的水B放入绝热容器后，利用温度传感器测量它们的温度变化，得到图乙中的曲线。水B从90℃下降到80℃需要1min，放出的热量为Q1，从80℃下降到70℃需要3.8min，放出的热量为Q2。忽略瓶子吸收（或放出）的热量，下列说法正确的是（　　） A． B．水B的内能传递给了水A使其温度上升 C．若最终水A和水B的温度都是70℃，则 D．从0到3min的时间内，水A吸收的热量为QA，水B放出的热量为QB，则 【答案】C 【详解】A．水从90℃下降到80℃放出的热量 水从80℃下降到70℃放出的热量 所以，故A错误； B．水B的温度高，放出热量，水A的温度低，吸收热量，水B的热量传递给了水A，水A吸收热量使得水A内能增加，温度升高，故B错误； C．热水B和冷水A，经过热传递后，最终温度都为70℃，此时，即 化简的 故C正确； D．绝热的容器，热传递过程中没有热量损失，所以A吸收的热量等于B放出的热量，故，故D错误。 故选C。 题型9 内燃机的四个冲程 (共4小题) 33．下列汽油机工作的四个冲程中，将内能转化为机械能的冲程是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．火花塞点火时，汽油机处于做功冲程，此时两个气门关闭，活塞向下运动，燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故A符合题意； B．吸气门打开时，汽油机处于吸气冲程，该冲程吸入汽油和空气的混合物，没有能量转化，故B不符合题意； C．吸气门与排气门都关闭，活塞向上运动时，汽油机处于压缩冲程，该冲程将机械能转化为内能，故C不符合题意； D．排气门打开时，汽油机处于排气冲程，该冲程将燃烧后的废气排出气缸，没有能量转化，故D不符合题意。 故选A。 34．如图A是四冲程汽油机的工作示意图，如图B是我国古代曾发明一种点火器，以牛角为套筒，把艾绒黏附在木质推杆前端。取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，推杆前端的艾绒就会被点燃。下列说法错误的是（　　） A．做功冲程中，燃料释放的能量少部分转化为机械能 B．汽油机和柴油机的构造类似，柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高 C．图A丁冲程中存在着化学能转化为内能的过程，甲、乙、丙冲程靠飞轮惯性完成 D．图B把推杆推入牛角套筒内时能量转化过程与热机中的图丁冲程相同 【答案】D 【详解】图A中甲是压缩冲程，乙是吸气冲程，丙是排气冲程，丁是做功冲程；而图B中是机械能转化内能，相当于热机中的压缩冲程。 A．做功冲程中，燃料释放的能量少部分转化为机械能，大部分以尾气形式排放，故A正确，不符合题意； B．汽油机和柴油机的构造类似，柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高，体积更小，内能更大，故B正确，不符合题意； C．图A丁冲程是做功冲程，高温气体爆发性燃烧，先将化学能转化为内能，再将内能转化为机械能，甲、乙、丙冲程靠飞轮惯性完成，故C正确，不符合题意； D．图B把推杆推入牛角套筒内时，套筒内的温度升高，内能增大，是由机械能转化为内能，能量转化过程与热机中的压缩冲程相同，即与图甲相同，故D错误，符合题意。 故选D。 35．如图所示，将一个空易拉罐的底部钻一个小孔，从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾，然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上，将点燃的打火枪靠近底部的小孔，纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中，下列说法正确的是（　　） A．罐内气体的内能增加 B．酒精燃烧时，将化学能转化为机械能 C．纸杯飞出去时，易拉罐对纸杯做了功 D．能量转化情况与内燃机的做功冲程相同 【答案】D 【详解】AC．纸杯飞出去时，易拉罐内的酒精气体对纸杯做功，气体的内能减小，故AC错误； B．酒精燃烧时，先将化学能转化为内能，然后由高温高压气体对外做功转化为机械能，故B错误； D．纸杯飞出过程中，内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程相同，故D正确。 故选D。 36．如图所示，是中国国家博物馆原始社会厅中展示的一种取火器，它以牛角作外套筒，木制推杆，杆前端粘附艾绒，取火时，一手握住套筒，一手猛推杆入筒，随即将杆拔出，艾绒即燃，它的尺寸如图。下列说法中正确的是（　　） A．取火时内能转化为机械能 B．取火时是通过做功增加筒内空气的内能 C．取火时是通过热传递增加筒内空气的内能 D．取火的原理与汽油机的做功冲程相同 【答案】B 【详解】A．取火时，推杆对筒内的空气做功，将推杆的机械能转化为空气的内能，故A错误； B．猛推推杆时，推杆对筒内空气做功，使其体积减小、温度升高，内能增加，故B正确； C．取火时主要依靠对空气做功使其内能增大，并非靠热传递来升高温度，故C错误； D．汽油机的做功冲程是燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞对外做功，将内能转化成机械能，取火的原理与汽油机的做功冲程不相同，故D错误。 故选B。 题型10 做功的次数 (共4小题) 37．一台单缸四冲程柴油机，转速为1200r/min，则关于此柴油机下列说法不正确的是（   ） A．四个冲程中只有两个冲程涉及能量转化 B．在吸气冲程里吸进汽缸的是柴油和空气的混合物 C．只有做功冲程对外做功 D．1s内完成40个冲程，做功10次 【答案】B 【详解】A．四冲程中只有两个冲程涉及能量转化，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能，故A正确，不符合题意； B．柴油机和汽油机吸入汽缸的物质是不一样的，柴油机吸入汽缸的只有空气，而汽油机吸入汽缸的是空气和汽油的混合物，故B错误，符合题意； C．吸气冲程、压缩冲程、排气冲程是辅助冲程，靠飞轮的惯性来完成，只有在做功冲程中，燃气推动活塞对外做功，内能转化为机械能，故C正确，不符合题意； D．柴油机工作时，曲轴每转两转，做功一次，完成4个冲程，转速为1200r/min，即20r/s，所以它在1s内做功次数为10次，完成40个冲程，故D正确，不符合题意。 故选B。 38．如图所示，图是汽油机的做功冲程，与它能量转化方式相同的是 图所示的演示实验；行驶时汽油机的飞轮的转速可以达到3600r/min，则每秒钟对外做功的次数为 次。 【答案】 C 30 【解析】【小题1】[1]汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能从而对外做功的，B图是活塞压缩空气点燃棉花，是将机械能转化为内能，C图是管内水沸腾，蒸汽推动活塞，对活塞做功，将内能转化为机械能，因此和做功冲程能量转化相同的是C。 [2]汽油机，1个工作循环有4个冲程（吸气、压缩、做功、排气），飞轮转2圈，做功1次。因此行驶时汽油机的飞轮的，即每秒飞轮转 60 圈。 因为2圈对应1次做功，所以每秒做功次 39．如图甲所示是小明用可乐瓶制作的水火箭，小明先在瓶中装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气；此时瓶中气体的内能 （选填“增加”、“减少”或“不变”）；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭向上飞向空中，此过程的能量转化情况与热机的 （选填“乙”或“丙”）冲程相似，如果此汽油机曲轴转速为3000r/min，则它1s做功 次。 【答案】 增加 丙 25 【详解】[1]当使用打气筒向瓶中打气时，外界对瓶内气体做功，这会导致瓶内气体的内能增加。 [2]图乙中，两气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；图丙中，两气门关闭，火花塞点火，活塞下行，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；水火箭在向上飞行的过程中，通过喷出水来产生反作用力，从而获得向上的动力，这个过程中也是将瓶内气体的内能转化为水火箭的机械能，所以此过程中的能量转化方式与汽油机的丙冲程相似。 [3]四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。如果此汽油机曲轴转速为3000r/min=50r/s，所以汽油机1s内对外做功25次。 40．一台内燃机的转速是1440转/分，那么在每秒钟内（　　） A．曲轴转动24转，燃气对活塞做功24次，活塞完成24个冲程 B．曲轴转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程 C．曲轴转动1440转，燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程 D．曲轴转动1440转，燃气对活塞做功1440次，活塞完成1440个冲程 【答案】B 【详解】已知内燃机转速是1440转/分，先将其换算为每秒的转速 即每秒钟曲轴转动24转，因为一个工作循环曲轴转动2转，燃气对活塞做功1次，完成4个冲程，所以每秒钟内做功12次，活塞完成48个冲程。 故选B。 题型11 比较不同燃料热值的大小 (共4小题) 41．小明利用如图装置，可完成以下两个探究实验： 实验一“探究不同物质吸热升温的现象” 实验二“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量” (1)“探究不同物质吸热升温的现象”的实验，甲、乙虚线中应选择的器材组合是 （选填“A”、“B”、“C”、“D”），物质吸收热量的多少通过 来反映，小明设计了两个方案比较不同物质吸热升温的性质，方案一：加热相同时间，比较升高的温度；方案二：升高相同的温度，比较加热的时间，你认为 （选填“方案一”、“方案二”或“两方案都”）可行。 (2)该实验除了图中所示器材，还需要的测量仪器有 和 ； (3)实验所得数据如图，在图中若液体的比热容为，则液体的比热容为 ，液体 的吸热能力更强； (4)“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”，正确选择实验器材，实验前，应控制烧杯中被加热物质 （选填“质量”或“体积”）相同，实验中是通过 来表示酒精和碎纸片放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。若实验过程中燃料还未燃尽时，某一烧杯内水就沸腾了，此时小明立即在该烧杯中添加了少量水继续实验，直至燃料燃尽后测量水温。这样操作是否可行？ ，理由是 (5)小明在实验中测算了酒精的热值，燃烧皿中酒精的质量为，烧杯中水的质量为200g，初温为，点燃酒精，当水温升高到时，立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量 。她想利用计算酒精的热值，需要进行的实验操作是： ；她所测算出的热值与真实值相比偏 。 (6)这两个实验都需要控制相同的有___________； A．液体种类 B．燃料种类 C．液体质量 D．燃料质量 【答案】(1) BC 加热时间 两方案都 (2) 天平 秒表 (3) 4.2×103 B (4) 质量 被加热液体升高的温度 不可行 添加水后，水的质量改变，实验变量不唯一 (5) 1.68×104 让酒精完全燃烧 小 (6)C 【详解】（1）[1]为了比较不同物质的吸热本领的大小，需要燃烧相同的燃料，加热相同的时间，比较质量和初温 相同的不同液体升高的温度，应选择B、C两套装置。 [2]在实验中，使用相同的加热器，加热时间越长，物质吸收的热量就越多，所以物质吸收热量的多少通过加热时间来反映。 [3]方案一加热相同时间，即吸收相同热量，比较升高的温度；方案二升高相同的温度，比较加热的时间也就是比较吸收热量的多少，两方案都可以比较不同物质吸热升温的性质，所以两方案都可行。 （2）[1][2]实验中需要测量质量和时间，除了图中所示器材，还需要的测量仪器有天平（测量物质的质量）和秒表（测量加热时间）。 （3）[1][2]由图像可知，在相同时间内，即吸收相同热量Q时，A升高的温度，B升高的温度 根据Q=cmΔt，因为Q、m相同，所以，则 比热容越大，吸热能力越强，所以B液体的吸热能力更强。 （4）[1]实验前，应控制烧杯中被加热物质质量相同，这样才能通过温度变化比较不同燃料放出热量的多少。 [2]实验中是通过被加热液体升高的温度来表示酒精和碎纸片放出热量的多少。 [3][4]因为添加水后，水的质量改变了，而实验需要控制水的质量相同，这样会导致实验变量不唯一，无法准确比较燃料放出热量的多少，所以不可行。 （5）[1]已知 该过程水吸收的热量 [2][3]想利用Q放=Q计算酒精的热值，需要进行的实验操作是：使酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收；由于在实际实验中，酒精燃烧放出的热量有一部分会散失到空气中，还有一部分被容器吸收，所以她所测算出的热值与真实值相比偏小。 （6）实验一“探究不同物质吸热升温的现象”需要控制液体质量相同；实验二“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”也需要控制液体质量相同。所以这两个实验都需要控制相同的是液体质量，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 42．铭泽同学利用如图1所示的甲、乙和丙三套装置完成热学实验，液体1和2的质量相同，燃料A和B的质量也相同。 同时点燃三套装置的燃料，对液体进行加热，每隔半分钟记录液体升高的温度，直至燃料全部烧完。铭泽根据记录的数据绘制出对应装置中液体升高温度与时间关系图线，如图2所示（设燃料完全燃烧且放出的热量全被液体吸收，同种燃料燃烧情况完全相同）； (1)通过图1中 （选填“甲”“乙”或“丙”）两套装置，可比较燃料A和B的热值，燃料完全燃烧放出的热量，是通过 （选填“温度计上升的示数”或“加热时间”）来反映； (2)通过图1中的 （选填“甲”“乙”或“丙”）两套装置，可比较液体1和液体2的比热容； (3)图2中图线c表示的是燃料 （选填“A”或“B”）对液体加热的过程； (4)若液体1的比热容大于液体2的比热容，则乙装置对应的图线是图2中的 （选填“a”“b”或“c”）。 【答案】(1) 甲丙 温度计上升的示数 (2)甲乙 (3)B (4)b 【详解】（1）[1][2]比较燃料的热值，需要用质量相同的不同燃料，使其燃烧完来加热相同质量的同种液体，比较温度升高的多少（温度计上升的示数）来比较的。所以符合条件的是甲（液体1，燃料A）与丙（液体1，燃料B）。 （2）比较液体1和液体2的比热容，要用同种燃料，加热相同质量的不同液体，比较温度升高的多少。符合条件的是甲（液体1，燃料A） 与乙（液体2，燃料A）。 （3）由图丁可知，ab曲线都是加热3min就结束了，而c则是加热了7min，说明相同质量的燃料放出的热量c比较多，即c的燃料种类与ab不同，结合题，甲乙用的都是燃料A，而丙用的燃料B，综上图2中图线c表示的是燃料B对液体加热的过程。 （4）若液体1的比热容大于液体2的比热容则吸收相同热量的情况下，液体1升温少，由图丁可知，同时加热3min，a曲线温度对应上升的温度少，故甲对应a，乙装置对应的是b。 43．如图所示，甲乙丙三图中装置完全相同，燃料的质量相等烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)比较不同燃料的热值，可以选择 两图进行对比： (2)为了研究不同物质的吸热能力，利用甲丙两幅图进行实验，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图所示： ①实验中，吸收相同热量时，通过比较 （填序号）来判断吸热能力的强弱： A．加热时间 B．温度计示数的变化 ②由图可以看出， 液体沸点较高， 液体的比热容较大； ③如果已知b液体的比热容是1.8×103J/（kg·℃），则a液体的比热容是 J/（kg·℃）。 【答案】(1)甲乙 (2) B b b 0.9103 【详解】（1）比较不同燃料的热值时，应让不同燃料加热同种液体（质量和初温相同），比较液体温度升高的多少，故应选择甲乙两图进行对比。 （2）[1]实验中用相同燃料，所以相同时间放热相同，要让 a、b 吸收相同热量，只需加热相同时间，然后比较温度变化（温度变化小的吸热能力强），故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 [2]由两液体的温度-时间图像可知，a加热10min就沸腾了，而b加热20min仍然没有沸腾，说明b的沸点高。 [3]由图像可知，ab液体都加热10min时，a液体温度升高的温度明显比b液体大，由可知，吸收的热量、质量相同时，温度变化大的比热容小，即a的比热容小。 [4]由图可知，两液体温度都升高 a液体加热了10min，b液体加热了20min，即，由可得，a液体的比热容 44．物理探究小组进行了以下两个热学实验： (1)用图甲装置探究不同物质吸热升温的现象，如果液体a和b高了相同的温度， （选填“能、不能”）说明它们吸热相同。 (2)已知酒精的热值为3×107J/kg，若燃烧皿中酒精的质量是10g，被加热的液体c质量为2kg，升高的温度为60℃估算出液体c的比热容为 ，估算结果比真实值 （选填“大、小”）。 (3)为了比较不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同，燃料的质量，烧杯内水的初温相同。实验中忽略热量的散失，设两种燃料燃烧时均匀放热。 实验中还应控制燃料燃烧的 （填“时间”或“质量”）相同，燃料1与燃料2的热值之比为 ，燃烧率是燃料燃烧放出热量的多少与燃烧时间的比值，则燃料1的燃烧率为燃料2的燃烧率的 倍。 【答案】(1)不能 (2) 大 (3) 质量 8:3 4 【解析】【小题1】根据 ， 相同、相同，但不同，则吸热不同。所以不能仅由升高的温度相同得出吸热相同。 【小题2】[1][2]由题知，酒精质量 热值，其完全燃烧放处的热量 液体质量 ，升温60℃，若全部热量被液体吸收，由可得 解得比热容为 但实际有热量损失，所以估算时假设 会高估比热容，即比真实值大。 【小题3】[1]比较不同燃料燃烧放热能力的差异的实验中，需要使用相同的加热装置，控制燃料的质量，加热的液体种类和质量、初温等都要相同，只是燃料不同。 [2]由图丙可知，燃料1加热5min使物质温度升高到100℃，即变化了，但其到10min才燃烧结束，相同燃料相同时间内燃烧放出的热量相同，所以燃料1燃烧结束，加热的液体吸收的热量为加热5min的两倍；同样的燃料2加热相同的物质用15min加热到80℃，温度变化了，由，可得燃料1与燃料2的热值之比为 [3]由题可知燃烧率是燃料燃烧放出热量的多少与燃烧时间的比值，由图丙的燃料1的燃料率为，燃料2的燃烧率为，则它们的比值为 所以，燃料1的燃烧率为燃料2的燃烧率的4倍。 题型12 热机效率计算 (共5小题) 45．工匠打制刀具时，有一个重要流程叫“淬火”，即把刀具放入火炉中充分煅烧，然后将其迅速放入水中骤冷。现有一质量为1kg的合金钢刀具，将其在火炉中加热到830℃后，再浸没在10℃的水中冷却，最后该刀具与水的温度均为30℃。不计热量损失和水的汽化，求：[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，合金钢的比热容为0.42×103J/(kg•℃)] (1)该刀具浸没在水中时放出的热量； (2)水的质量。 【答案】(1)3.36×105 J (2)4 kg 【详解】（1） 该刀具放出的热量 （2） 不计热量散失，所以 水的质量 46．氢能源被认为是21世纪最理想的能源，我省许多城市投放使用了氢燃料新能源公交车。如图所示的公交车质量为，匀速直线行驶时受到的摩擦力为车重的五分之一[已知，]。 (1)求质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量； (2)如果的氢燃料完全燃烧获得的热量有50%转化为公交车所做的功，发动机做功多少J？ (3)则这些热量能让该公交车匀速直线行驶多少m？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）氢燃料的质量为，氢燃料的热值为，则完全燃烧放出的热量 （2）若有50%的热量转化为发动机对外做功，则发动机做功 （3）公交车质量 重力 已知匀速行驶时摩擦力 因为车在水平公路上匀速行驶，所以车受到的牵引力和摩擦阻力是一对平衡力，则有 这些热量能让该公交车匀速行驶的路程为 47．现代家庭装修中有些浴室使用燃气热水器提供热水，小民家安装了燃气热水器。已知水进入热水器前的温度是12℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为42℃；如果小民洗一次澡需要用热水50L，则：【水的比热容是，水的密度是】 (1)所用热水的质量为多少？ (2)水从热水器中吸收多少热量？ (3)若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗多少m3的天然气？（天然气的热值） 【答案】(1)50kg (2)6.3×106J (3)0.225m3 【详解】（1）由可知，水的质量为 （2）水升高的温度为 由可知，水吸收的热量为 （3）由可知，天然气释放的总热量为 由可知，消耗的天然气体积为 48．某新型节能汽车的油箱最多可加45kg燃油，它行驶时所受阻力的大小与速度的关系如表所示。 速度v/（m·s-1） 10 20 30 40 阻力f/N 0.3×102 1.2×102 2.7×102 3.6×102 已知汽车发动机将燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，汽车使用的燃油的热值为4.5×107J/kg，则： (1)汽车油箱中加满燃油时，完全燃烧这些燃油获得的能量是多少？ (2)汽车油箱加满燃油，并且以30m/s的速度匀速行驶时，汽车的最大行驶里程是多少？ 【答案】(1) 2.025×10⁹J (2) 2250km 【详解】（1）完全燃烧燃油释放的总能量 （2）发动机效率为30%，故有用功为： 以 匀速行驶时，阻力 ，牵引力 所以汽车的最大行驶里程是 49．如图甲所示，是某品牌汽车工作时的汽油机工作能量流向图，该汽车的油箱最多可加40kg燃油，它行驶时所受阻力的大小与速度的关系如图乙所示。汽车使用的燃油热值为。 请根据以上信息进行计算： (1)该汽车油箱中加满燃油时，完全燃烧这些燃油释放的能量是多少？ (2)由能量流向图可知，该燃油汽车的内燃机效率为 %；当汽车油箱加满燃油，并以50km/h的速度行驶时，汽车的最大行驶里程是多少 ？ 【答案】(1) (2) 30% 【详解】（1）完全燃烧这些燃油释放的热量 （2）[1]由图可知，有用功的能量占总能量的100%-34%-30%-6%=30% 所以该燃油汽车的内燃机效率为η=30%。 [2]汽车油箱中加满燃油时，汽车发动机能输出的有用功W=30%×Q=30%×1.8×109J=5.4×108J 由表格数据可知，当汽车以30m/s的速度行驶时的阻力f=4000N，根据二力平衡条件，可知所受的牵引力F=f=4000N 由W=Fs，可得汽车的最大行驶里程 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $