专题01 内能和内能的利用（举一反三·重难点训练）物理人教版九年级上学期期中复习(1)

**基本信息** 聚焦内能及利用，以10类题型构建从微观分子动理论到宏观热机效率的完整知识链，融合选择、实验、计算等多元题型，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |分子动理论与扩散|5题|生活现象分析|从扩散现象建立分子运动模型| |温度热量内能辨析|5题|概念辨析选择|通过实例区分三者关系| |改变内能方式|5题|实验探究+应用|做功与热传递的能量转化路径| |比热容及应用|5题|图像分析+计算|比热容概念→水的应用→热量公式| |热机与效率|10题|四冲程判断+综合计算|热机结构→能量转化→效率计算| |能量转化守恒|5题|实例分析|贯穿内能利用全过程的守恒思想|

专题01 内能和内能的利用 —————————————❇常考题型❇————————————— 【题型1 分子动理论与扩散现象】（高频） 1 【题型2 温度、热量、内能的辨析】（高频） 4 【题型3 改变内能的两种方式】 7 【题型4 比热容的理解与水的比热容应用】 10 【题型5 热量计算（Q＝cmΔt）】（高频） 13 【题型6 四冲程热机的判断与能量转化】（高频） 17 【题型7 热值与燃料燃烧放热计算】 20 【题型8 热机效率与加热效率的综合计算】（必考） 23 【题型9 探究不同物质的吸热能力（实验题）】 26 【题型10 能量的转化与守恒辨析】 31 —————————————❇题型速练❇————————————— 【题型1 分子动理论与扩散现象】（高频） 1．下列事例中,不能说明分子不停地做无规则运动的是（ ）。 A.打开香水瓶,不久满屋子都闻到香气； B.衣柜中的卫生球,过一段时间后体积变小甚至消失了； C.打扫教室地面时,在阳光下看到灰尘在空中飞舞； D.将一滴红墨水轻轻滴在一杯水中,过一段时间后,整杯水变红了 2．把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起，在室温下放置5年后再将它们切开，可以看到它们相互渗入约1mm深。这个现象说明( )。 A．固体分子在不停地运动； B．温度越高，固体分子运动越剧烈； C．固体分子之间存在着引力和斥力 D．固体分子之间只有引力，没有斥力 3．如图所示，是同学们拍摄的“中国年·中国味”活动情境，对涉及的物理知识解释正确的是（　　） A．墨迹未干的春联墨香四溢，说明分子间有引力 B．停止加热砂锅煲继续沸腾，说明汽化不需吸热 C．汤圆上方的“白气”是水蒸气吸热液化形成的 D．激昂欢快的迎新鼓声是敲鼓时鼓面振动产生的 4．“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新情。”这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗，描写春情天暖，鸟语花香的山村美景。对于前一句，从物理学的角度可以理解为花朵分泌出的芳香分子_____加快，说明当时周边的气温突然_____。 5．如图是一组实验，观察实验完成填空 （1）如图1，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满。封闭管口，并将玻璃管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面的位置，混合后与混合前相比，总体积变小了，是因为 ； （2）图2是扩散现象，说明 ；图3是把墨水同时滴入冷水和热水后情况，此实验说明温度越高，分子无规则运动越 ； （3）图4是把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面。在离开水面前，观察到弹簧测力计示数变 ，离开水面后变 ，说明了 ； （4）固体和液体很难被压缩说明了 ，而气体较容易被压缩说明 。 【题型2 温度、热量、内能的辨析】（高频） 6．下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（　　） A．物体吸收热量，温度一定升高 B．0℃的水内能为0 C．热传递过程中，热量由高温物体传向低温物体 D．物体的内能增加，一定从外界吸收热量 7．在快递运输水果、海鲜等易变质产品时，在没有冷源的情况下，为起保鲜作用，经常使用水制成冷藏保鲜冰袋，如图所示。使用冰袋对产品起保鲜作用的过程中，下列分析正确的是（　　） A．冰袋温度很低，没有内能 B．此过程中发生热传递的原因是保鲜产品含有的热量比冰袋多 C．冰袋中的物质熔化时，温度不变，内能不变 D．冰袋表面的小水珠是空气中的水蒸气放热液化形成的 8．大同小吃“黄米凉糕”（如图）在今夏火热“出圈”，它下层是洁白莹润的糯米，上层是金黄灿烂的黄米，再淋上一勺浅黄晶莹的桂花酱，香甜软糯，冰凉清甜，幽香沁人心脾，成为了游人绕不过的“人间美味”。关于这道“人间美味”，下列表述正确的是（　　） A．能闻到桂花酱的香味说明分子在不停地做无规则运动 B．糯米与黄米最终黏合成为一体，说明此时分子间没有斥力 C．蒸凉糕的过程中，凉糕所含有的热量变多了 D．冷却后的凉糕没有内能 9．如图1甲，将温度计插入装有碎冰的烧杯中，把这个装置放在室温环境中，下列说法正确的是（　　） A．该物质在t2时刻的内能为零 B．在t2～t4过程中，物质的内能保持不变 C．该物质在t1时刻比在t2时刻的分子动能更大 D．该物质在t1时刻的分子排列如图2b 10．如图所示为甲、乙两种物质温度T随加热时间t变化的图像， （选填“甲”或“乙”）物质是晶体，乙物质在BC段过程中内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【题型3 改变内能的两种方式】 11．下列各图是生活中的一些常见物理现象，其中解释错误的是（　　） A．甲图：古希腊的德谟克利特认识到花香扑鼻的原因——扩散现象 B．乙图：稍微向上拉玻璃板则弹簧测力计的读数变大——因为玻璃分子与水分子间存在引力 C．丙图：将装一半沙子试管用力晃动多次，观察温度计示数升高——对物体做功物体内能会增大 D．丁图：拿一支铅笔用手搓能让笔杆热起来——热传递可以改变物体的内能 12．陀螺是中国传统民俗体育游戏。陀螺底部与地面接触部分固定有钢珠，通过用鞭子抽打陀螺，陀螺能在水平地面上转动，如图所示，停止抽打，陀螺会慢慢停止转动，下列说法正确的是（　　） A．陀螺底部的钢珠可以减少陀螺在转动时与地面的摩擦 B．抽打陀螺使其转动，说明物体的运动需要力来维持 C．停止抽打后，陀螺继续转动是因为陀螺受到惯性的作用 D．停止抽打后，陀螺在转动过程中机械能保持不变，内能增大 13．寒假，小明在漠北参加冬令营活动。随行老师提出，在漠北这样温度低于0℃的环境里，若不提供热源加热，用什么办法可以让冰熔化。结果小明用两块冰来回摩擦的方法使冰熔化了。下列成语中描述的现象与小明的方法原理相同的是（　　） A．炙手可热 B．扬汤止沸 C．滴水成冰 D．钻木取火 14．中国的技术人员已能够将一吨的铝柱一次性在机器上挤压出长度超过12m的动车梁架，如图所示，挤压时铝柱保持一个较高的规定温度是成功的关键，而铝柱高温又是靠挤压的速度来产生和维持，在挤压时外力对铝柱　 　使铝柱内能增加，温度升高，挤压速度过快，铝柱的温度将　 　（选填“高于”、“低于”、“等于”）规定温度，产品报废。 15．用如图所示的方法可以“探究做功是否能够改变物体的内能”： （1）如图A，将手中的铁丝同一位置快速地多次弯折，用手指触摸一下被弯折的部位，会感觉到弯折部位的温度升高，表明铁丝的内能 　 　； （2）如图B，先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，然后迅速压下活塞，你观察到的现象是 　 　；对这一现象的解释是，活塞压缩玻璃筒内的空气，对筒内空气 　 　，使空气的内能增加，温度升高，达到乙醚燃点。 （3）如图C所示，瓶中装少量的水，水上方有水蒸气，塞紧瓶塞，用打气筒向瓶内打气，当塞子从瓶口跳起，下列关于该实验的分析错误的是 　 　。 A．往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功 B．往瓶内打气时，瓶内气体内能变小 C．瓶塞跳出时，瓶内气体温度升高 D．瓶塞跳出时，瓶内气体对外做功 【题型4 比热容的理解与水的比热容应用】 16．下列关于比热容的说法错误的是（　　） A．水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），意义是1kg的水温度升高1℃，吸收的热量是4.2×103J B．水的比热与冰的比热不同，说明比热与物质的状态有关 C．不同的物质，比热容一般不同 D．物体的质量越大，比热容越小 17．下列实例中，不是利用水的比热容较大的这一特性的是（　　） A．培育秧苗时，为了不使秧苗受冻，早上多排水，傍晚多灌水 B．汽车发动机用水循环冷却 C．“暖气”中采用水循环供暖 D．冬天，在北方许多地方都有把室外的自来水管中水放掉的 18．表一列出了几种物质的比热容，下列说法中正确的是（　　） 几种物质的比热容/[J·（kg·℃）-1] 水 4.2×103 铁 0.46×103 酒精 2.4×103 铜 0.39×103 煤油 2.1×103 干泥土 0.54×103 冰 2.1×103 水银 0.14×103 A．一杯水的比热容比一桶煤油的比热容小 B．水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J C．水和干泥土放出相等的热量，干泥土的温度降低得较多 D．质量相等的水和煤油，如果吸收相等的热量，煤油温度升高得较多 19．甲乙两物体的质量之比为2:3，吸收相等热量后，升高的温度之比为3:4，则甲乙的比热容之比为（　　） A．2:1 B．1:2 C．8:9 D．9:8 20．对质量均为200g，初温相同的甲、乙两种物质，用相同的加热器加热，它们温度随时间变化的图像如图所示．若单位时间内，甲、乙吸收的热量相同。甲在0~8min的状态下，。下列说法正确的是（　　） A．乙物质的沸点一定是60°C B．0~6min，甲的比热容大于乙的比热容 C．0~6min，乙吸收的热量小于甲吸收的热量 D．8~10min，乙吸收的热量为 【题型5 热量计算（Q＝cmΔt）】（高频） 21．兴趣小组用相同的酒精灯给质量相同的甲、乙两种液体加热，根据实验数据绘制了如图所示的甲、乙两种液体温度与加热时间的关系图像[c水=4.2×103J/（kg·℃）]，下列分析与计算正确的是（　　） A．甲液体在0℃时，分子停止运动，内能为零 B．若其中一种液体为水，则另一种液体的比热容为1.4×103J/（kg·℃） C．加热2min，甲液体吸收的热量比乙液体吸收的热量多 D．用甲液体作柴油机的冷却剂效果更好 22．对质量均为200g，初温相同的甲、乙两种物质，用相同的加热器加热，它们温度随时间变化的图像如图所示。若单位时间内，甲、乙吸收的热量相同。甲在0～8min的状态下，比热容为c甲＝1.9×103J/（kg•℃）。下列说法正确的是（　　） A．乙物质的沸点一定是60℃ B．0～6min，甲的比热容大于乙的比热容 C．0～6min，甲吸收的热量比乙更快 D．8～10min，乙吸收的热量为7.6×103J 23．生活中司空见惯的现象往往蕴含着很多的物理知识。例如，一个质量为5g的雨滴下落84m，其下落过程中与空气摩擦会导致雨滴温度升高，若雨滴下落过程中，重力做功的60%用来使雨滴的温度升高，则雨滴下落84m的过程中温度可以升高 　 　℃。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 24．一个质量为4.2g的烧红的铁钉，温度为600℃，若它的温度降低到100℃，释放的热量为多少J？若这些热量全部用于加热100g常温的水，则一标准大气压下的水温将升高多少℃？[已知铁的比热容为0.46×103J/（kg·℃），水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）] 25．淬火是金属热处理工艺之一，把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却，以提高金属的硬度和强度。现将一质量为1.5kg的金属块加热到420℃，然后放在室温为20℃的空气中自然冷却，求： （1）金属块在冷却过程中放出多少热量？ （2）若把这些热量全部用于给35℃、1kg的水加热，在一标准大气压下水温升高多少摄氏度？[已知金属的比热容为0.49×103J/（kg•℃），水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 【题型6 四冲程热机的判断与能量转化】（高频） 26．如图是两个演示实验的示意图，甲图是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧；乙图是给试管里的水加热，水沸腾一段时间后，水蒸气推动橡胶塞迅速冲出试管口。根据实验现象判断，下列说法中错误的是（　　） A．甲图压下活塞的过程中，筒中气体的内能增大 B．甲图中压下活塞过程的能量转化与热机压缩冲程的能量转化相同 C．乙图中水蒸气推动橡胶塞冲出试管口过程的能量转化与内热机排气冲程的能量转化相同 D．乙图中水蒸气推动橡胶塞冲出试管口的过程中，水蒸气内能减少，瓶口会出现白雾 27．如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图，下列说法中正确的是（　　） A．甲冲程是依靠飞轮的惯性运转的 B．丙冲程中活塞向上运动排出废气 C．丁冲程发生的能量转化是内能转化为机械能 D．一个完整工作循环的顺序是：乙甲丁丙 28．（多选）汽油机一个工作循环有四个冲程，下列说法正确的是（　　） A．吸气冲程，吸入的是空气和汽油的混合物 B．压缩冲程，是机械能转化为内能的过程 C．做功冲程，是内能转化为机械能的过程 D．排气冲程，这个过程使汽车获得动力 29．在热机的工作循环中，以下说法正确的是（　　） A．做功冲程是将机械能转化为内能 B．柴油机顶部是喷油嘴，汽油机顶部是火花塞 C．汽油机的吸气冲程中，吸入的是空气 D．内燃机的工作循环中四个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的 30．现代生活越来越离不开热机，因此全面了解和认清热机的结构和工作过程对我们的生活至关重要，请你完成下面围绕“热机”展开的一些问题： （1）如图所示的流程图是用来说明汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况，请将其补充完整，①____________；②____________；③____________；④____________； （2）如图所示，在试管中装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾后，水蒸气把橡皮塞冲出的过程中是________能转化为__________能，图中情景可用来演示四冲程汽油机工作过程中的_________冲程； （3）单缸四冲程汽油机工作时，有些冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的____来完成，只有一个冲程不是这样，这个冲程是________冲程； （4）我们发现热机工作时，一般要在汽缸的外面安装一个水箱用来降低汽缸的温度，是利用水______________的特性，这是采用__________的方式来减小汽缸的内能。的． 【题型7 热值与燃料燃烧放热计算】 31．下列关于燃料的热值说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小 D．焦炭的热值是，完全燃烧1kg焦炭能放出的热量 32．北京冬奥会比赛期间所有冬奥场馆将全部使用“绿电”（“绿电”是指在发电过程中，二氧化碳排放量为零或趋近于零，比火力发电等其他方式对环境的影响大幅度减小）。这将是奥运史上首次实现全部场馆100%绿色电能供应，预计消耗“绿电”约4×108kW•h，可以节约1.28×108kg标准煤，减排二氧化碳3.2×108kg。若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量约为（q标准煤约为2.9×107J/kg）（　　） A．3.7×1015J B．9.3×1015J C．3.7×1016J D．9.3×1016J 33．在标准大气压下，小美同学用同一个加热器分别加热质量均为200g的水和甲液体，用测得的数据绘制的温度随时间变化图像如图所示。甲液体从20℃加热至沸腾用时10min，水从20℃加热至沸腾消耗了8g酒精。若单位时间内水吸收的热量与甲液体吸收的热量相等[，]，则下列说法中正确的是（   ） A．沸腾时甲的末温比水的高，所以吸热能力更强 B．酒精灯的加热效率为38% C．甲液体的比热容为 D．甲液体的沸点为200℃ 34．人类发展史也是利用燃料的历史，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的 　 　（选填“热值”、“热量”或“温度”）不同。月月参加了一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×106J，这些能量相当于完全燃烧 　 　m3的天然气。（天然气热值q＝4.0×107J/m3）。 35．使用天然气有助于碳中和目标的实现，天然气燃烧过程中，将化学能转化为 能，用天然气灶将质量为2.2kg，初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是 J；若烧水的效率为42%，此过程中完全燃烧天然气 kg。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）；天然气热值为4.4×107J/kg] 【题型8 热机效率与加热效率的综合计算】（必考） 36．热机的效率是热机性能的重要指标，如图所示是热机的能量流向图，则热机的效率等于（　　） A．×100% B．×100% C．×100% D．×100% 37．小明取少量燃料置于燃烧皿中，点燃后对100g的热水加热4min，然后立即将其熄灭，测得消耗燃料4.2g，并根据实验数据绘制了水温随时间变化的图像如图乙中a线所示。已知此过程中燃料均匀燃烧放热，该燃料的热值为2×106J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，整个过程中忽略水的质量变化，下列说法中正确的是（　　） A．通过图像计算得知4min水吸收到的热量为2520J B．通过计算得出燃料燃烧放出热量有40%被水吸收 C．水吸收的热量和燃料燃烧放出的热量都与加热时间成正比 D．若实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水绘出了如图乙中b线所示图像，则这杯水的质量大于上一杯水的质量 38．某燃气热水器将20L的水从20℃加热到70℃，完全燃烧了0.21m3的煤气，水吸收的热量是 J，该燃气热水器烧水的效率是 。[已知水的比热容为，水的密度为，煤气的热值为] 39．一架运﹣20加油机首次亮相台海，绕岛巡航。假设本次航程600km，加油机匀速飞行，飞行过程中受到的平均阻力是9×104N，加油机需消耗质量为3000kg航空煤油，则该运﹣20发动机的效率是 。（航空煤油的热值是4.5×107J/kg） 40．我国一款拥有自主知识产权的氢燃料电池汽车在水平路面试车，以60km/h的速度匀速直线行驶时，阻力为2×103N，行驶140km，共消耗了5kg的氢（q氢＝1.4×108J/kg）。请通过计算求出，该车在此过程中： （1）牵引力做的功； （2）5kg的氢完全燃烧释放的热量； （3）发动机的效率。 【题型9 探究不同物质的吸热能力（实验题）】 41．利用如图（a）所示的实验装置比较不同物质的吸热能力。 （1）实验时，选取质量_______、初温相同的甲、乙两种不同液体，用相同的酒精灯加热，加热时液体温度升高，这是通过_______方式来增大内能的。 （2）根据实验数据绘制的温度随时间变化关系如图（b）所示，分析可知，________液体的吸热能力更强。 （3）实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值_______（填“变大”“变小”或“不变”）。 42．小华同学将等质量的动物油和水放在同一个冷冻室足够长的时间后取出，放在图戊所示的装置上加热（图中的两盏酒精灯是一样的）； ①小华同学将二者熔化过程的温度与时间变化记录并绘制了图己所示的图像，其中10min~30min乙物质处于___________态； ②小华同学看到已经成为液态的油和水，决定继续探究哪个的吸热能力较强，于是对二者继续进行加热，并记录下了二者的温度随时间变化的表格，如下表所示： T（min） 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 油温（℃） 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 水温（℃） 30 38 46 54 62 70 86 94 98 98 上表中缺少的数据如图庚所示，表格中应该填___________，由表格中数据可以得出结论：等质量的水和动物油，吸收相同热量时，动物油上升的温度更多，则___________的吸热能力比较强。 43．小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。 （1）器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，以及 （填测量工具）、托盘天平（含砝码）、水和煤油； （2）选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是为了通过比较 来比较物质吸收热量的多少； （3）实验中选取初温不同、 相同的水和煤油，分别倒入烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较 来比较不同物质吸热能力的强弱； （4）如图2所示，小姜正确使用温度计测量液体的温度，按照图中 （选填“A”、“B”或“C”）方法读数是正确的；实验中某时刻温度计示数如图3所示为 ℃； （5）部分实验数据如下表所示，分析数据可得出结论： （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 加热时间/min 0 1 2 3 4 …… 10 水的温度/℃ 30 34 38 42 46 …… 70 煤油温度/℃ 10 18 26 34 42 …… 90 44．小明在“探究水的奥秘”主题学习活动中，组装了如图所示实验装置。 (1)三个实验都选用酒精灯作热源，通过 的方式改变烧杯内液体的内能； (2)将装冰的试管置于水中加热（如图甲所示），而不用酒精灯直接加热，这样做的好处是 ；（写出一条即可） (3)利用装置乙进行实验探究，通过观察比较，发现：水沸腾时，自杯底产生的气泡上升过程中逐渐变大，至水面处破裂。破裂前，气泡内是 ； (4)利用装置丙探究物质吸热性质时，调整两只酒精灯的灯芯，使其火焰相同（相同热源），目的是用 表示物质吸收热量的多少。 45．为了比较两种液体（其中一种为水）的吸热能力，某同学取来两个相同的装置，做了如图所示的实验。 （1）实验前调整铁夹A的高度，目的是 ； （2）实验过程中，在烧杯中需要分别装入 和初温相同的两种液体；用 （选填“加热时间”或“升高的温度”）反映液体吸收热量的多少； （3）根据实验数据，作出了液体的温度随加热时间变化的图像。如图乙所示，吸热本领更强的是液体 （选填“1”或“2”）；另一种液体的比热容为 ； （4）泗阳曾入选全国十佳宜居县城，这里水源充足，环境优美，气候宜人。请你结合本实验的结论来谈谈形成“宜居泗阳”的物理原因 。 【题型10 能量的转化与守恒辨析】 46．如图是南宋诗人陆游在《老学庵笔记》中记载的一种“省油灯”，其灯盏上方容器中盛油，在夹层中注水以降低油的温度，达到省油的效果。下列说法正确的是（　　） A．油在燃烧过程中内能转化为化学能 B．水的比热容较大，吸热时温度变化较快 C．油的内能是通过做功的方式改变的 D．省油的原因主要是减慢了油的蒸发 47．关于下列各图中所涉及到的能量转化进程，描述不正确的是（　　） A．图甲中水力发电时，机械能转化为电能 B．图乙中搓手取暖时，机械能转化为内能 C．图丙中给手机充电时，化学能转化为电能 D．图丁中电水壶给水加热时，电能转化为内能 48．关于如图所示的实验，说法正确的是（　　） A．图甲中滚摆上下运动时达到的最高点越来越低，说明这个过程中能量不守恒 B．图乙中试管内的水沸腾后水蒸气将软木塞推出，水蒸气对外做功，内能增加 C．图丙中相同质量的水和煤油加热相同时，煤油升温更高，煤油吸热能力强 D．图丁用发声的音叉接触水面，水面水花四溅，说明声音是由物体振动产生的 49．如图是同步通信卫星，板状的两翼是太阳能电池板，它把太阳能转化成 能，供卫星使用；若以地球做参照，同步卫星是 的；现在许多长途电话是以地球同步卫星做中继站，打这种长途电话会感到对方的反应有点延迟。假设某通信卫星距离地球18000km，则打电话会延迟 s。 50．如图所示实验和设想。 （1）图甲中，两个底面平整、干净的铅柱压紧后，下面可吊起一个重物，说明铅柱的分子间存在 力；除这种力外，分子间还存在 力； （2）图乙所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速下压活塞后，玻璃筒内的空气温度 ，硝化棉的内能 （选填“增加”或“减少”）； （3）图丙是一种设想中的永动机。从能量守恒的角度可知它 （选填“能”或“不能”）一直工作下去，因为能量 （选填“会”或“不会”）凭空产生。 —————————————❇综合训练❇————————————— 51．用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记住测力计的读数．使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，如图所示，则弹簧测力计的读数 A. 不变，因为玻璃板重力不变 B. 变大，因为玻璃板与水的接触面之间存在分子引力 C. 变小，因为玻璃板受到了浮力作用 D. 变大，因为玻璃板沾水变重了 52．如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A. 图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少 B. 图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大 C. 图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少 D. 图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大 53．下列说法正确的是（　　） A. 内能转化为机械能的比例越大，热机效率越高 B. 铜块很难被拉伸，说明铜块分子间只存在引力 C. 燃料燃烧时放出的热量越多，燃料的热值越大 D. 风力发电机发电，是电能转化为机械能的过程 54．下列关于汽车的说法中，不正确的是（　　） A. 汽车在刹车过程中，刹车片温度升高，是做功改变了它的内能 B. 给汽车加油时能闻到汽油的味道，说明分子在不停地做无规则运动 C. 汽油机在做功冲程中把内能转化为机械能 D. 汽油的热值为4.6×107J/kg，表示每燃烧1kg的汽油可以获得4.6×107J的热量 55．（多选）在下图所示的各种现象中，下列说法正确的是（ ） A. 滴在热水中的墨水比滴在冷水中的墨水使水较快变色，说明了温度越高，分子运动越快 B. 玻璃板水平接触水面，稍用力向上提弹簧测力计，在玻璃板未脱离水面时，弹簧测力计示数比玻璃板不接触水面时大，主要是因为玻璃板上表面受大气压作用 C. 铅板和金板长时间压紧在一起，铅和金互相渗透，是因为分子间有相互作用的引力 D. 在浓硫酸铜溶液的上面，缓慢加些水，一段时间后，两种液体混合均匀了，这是扩散现象 56．（多选）为了比较不同物质的吸热能力，某同学选用两个规格相同的烧杯，加入初温相同、质量相同的水和食用油，选用两个规格相同的电加热器加热水和食用油，选用两个相同的温度计测量水和食用油的温度，并配备了秒表用来计时，实验装置如图甲、乙所示。根据实验数据绘制水和食用油的温度随时间变化的图像如图丙所示。则下列说法中正确的是（ ） A. 实验中选用相同电加热器，目的是保证水和食用油在相同时间吸收相同的热量 B. 实验中用温度计的示数变化表示水和食用油吸收热量的多少 C. 由图像可知，升高相同温度，食用油所需时间长，所以吸热能力强 D. 由图像可知，加热相同时间，水的温度变化小，所以吸热能力强 57．如图所示，试管中的水沸腾后，水蒸气将塞子崩出，这一过程将水蒸气的___________能转化成塞子的机械能，能量转化形式类似于四冲程汽油机的___________冲程。 58．甲、乙两只相同的杯子放置在水平桌面上，分别盛有质量相等、温度不同的纯净水，其中一杯装有常温下的水，另一杯装有80℃的热水，同时向两只杯子中分别滴入一滴黑色墨水，过一会儿观察到如图所示的现象，由现象可以判断___________杯装的是热水，整杯水变黑属于___________现象，甲乙现象不同说明___________。 59．如图是一位“发明家”设计的一种永动机。设想“利用上水池的水使水轮发电机发电，然后，利用发电机发出的电能驱动抽水机把下水池的水再抽回上水池（一部分电能供用电器使用）。这样不断循环下去，就可以制成一个永动机”。这个永动机______（选填“能”或“不能”）持续运转。实际中，抽水机和发电机工作时会发热，有一部分能量转化为______能。一段时间内，抽水机向上的抽水量______（选填“大于”“等于”或“小于”）经水轮发电机流下来的水量。 60．用力将端面已锉平的两块铅柱紧压在一起，然后将他们具挂起来，并在下方挂一重物，发现两铅柱不分开（如图甲）。对此现象，小金有疑惑：两铝柱不分开的原因是大气压力造成还是其他引力造成？于是小金将图甲所示的铅柱与重物固定在一个玻璃钟罩内（如图乙），逐渐抽出钟罩内的空气。 (1)在抽气的过程中钟罩内气体的压强 （选填“逐渐变小”一直不变”或“逐渐变大”）； (2)在抽气的过程中，钟罩内两铅柱分开了，则 （选填”能”或“不能”）确定图甲所示的两铅柱间有其他引力存在； (3)如果在抽成真空时，钟罩内两铝柱也不分开，则 （选填“能”或“不能”）确定图甲所示的两铅柱间有其他引力存在。 61．如图，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料质量都是10g，烧杯内液体的初温和质量相同。 （1）比较不同燃料的热值：应选择_______两图进行实验，实验时，点燃燃料加热液体，在__________（选填“相同时间后”或“燃料都烧完后”）测量液体温度，温度越高，说明燃料的热值越大； （2）小明利用丙图实验装置，结合液体b的比热容求出了燃料1的热值。小明计算出的结果跟真实值相比_______（选填“偏大”或“偏小”），原因是： 。 62．小林想通过实验比较A、B两种液体比热容的大小。他准备如图所示的带保温层的电热杯两个、探针式电子温度计两支，进行了如下实验： 将质量相等的两种液体，分别倒入完全相同的两个电热杯中，盖好杯盖，将两种液体均加热到。将初温均为的两个完全相同的实心铜块，分别放入两只电热杯，浸没在两种液体中，盖好电热杯的盖子。经过足够长的时间，用温度计分别测量两种液体的温度，A液体的温度为，B液体的温度为。请你根据上述实验分析并计算说明哪种液体的比热容较大。 63．请阅读《汽车发动机》，并回答。 汽车发动机 汽车发动机气缸工作容积，指活塞的上表面从上止点到下止点所扫过的容积，该容积又称单缸排量。排量通常用升（L）来度量。 一般来讲，汽车的排量可以反映发动机（汽油机）输出功率的大小，所以增加气缸数量或者增加每个气缸的单缸排量可以提高发动机的输出功率。因而实际的汽车发动机都有多个气缸，比如常见的四缸、六缸和八缸发动机。多缸发动机中每个气缸的排量都相同， 每个汽缸的排量之和就是汽车发动机的排量，常见的家用小客车发动机的排量一般为。如图所示为四缸发动机结构原理图：发动机通过连杆把四个气缸的活塞连在同一根曲轴上，并使各气缸的做功冲程的时间相互错开，在曲轴转动的每半周内，都有一个气缸处在做功冲程，其他三个气缸分别处在吸气、压缩和排气冲程。这样既能保证发动机有足够的输出功率，还能让发动机的动力连续平稳输出，减小发动机工作时带来的振动，从而提高乘坐汽车的舒适性。 此外，对于排量已经固定的发动机，也可以通过增加发动机的转动速度，即增加活塞的往复运动速度，以便在相同时间内增加气缸的做功次数，从而提高发动机的输出功率。以一辆采用四缸汽油发动机的家用小客车A为例，其发动机的排量为2.0L（即该发动机中四个汽缸工作容积的总和），发动机的转速表示每分钟曲轴所转的周数，用表示，其单位为（转每分钟）。在允许范围内，发动机转速增加时，输出功率也增加了。 发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比。而推进效率则是指发动机传递给汽车的推进功（对车轮的有效驱动力所做的功）与发动机获得的机械能之比。汽车在制造过程中在不断提升发动机的热效率和推进效率。 根据上述材料，回答下列问题： （1）家用小客车A发动机的单缸排量（工作容积）___________L。 （2）如图所示的家用小客车发动机的曲轴每转动一周，其四缸发动机的气缸会有___________个做功冲程，在做功冲程中将内能转化成了___________。 （3）若该小汽车以的速度行驶的过程中，燃料（汽油）完全燃烧产生的内能为J，发动机的热效率为，发动机对车轮的有效驱动力约为，则此过程中发动机的推进效率为___________。 64．如图甲所示，1个标准大气压下，普通煤炉把壶内80℃、5kg水烧开需燃烧一定质量的煤，此过程中，普通煤炉的效率为50%。已知：，，求： （1）把壶内水烧开，水需要吸收的热量Q吸？ （2）普通煤炉至少燃烧煤的质量m煤？ （3）为提高煤炉效率，某创意小组设计了双加热煤炉，如图乙所示，在消耗等量煤烧开壶内初温相同、等量水的过程中，还可以额外把炉壁间1kg水从20℃加热至40℃。则此双加热煤炉的烧水效率？ 65．随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是以温度不高于60℃的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动，加热整个地板，通过地面以热传递方式向室内供暖，如图所示。 （1）某房间一段时间内循环流动的水质量为1000kg，进水温度为50℃，出水温度为40℃。这段时间里水向外界放出多少热量？[水的比热容为] （2）房间的面积、高3m，在这段时间里，假设水放出热量的10%由房间内的空气吸收，空气升高的温度是多少？[ ， ] 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 内能和内能的利用 —————————————❇常考题型❇————————————— 【题型1 分子动理论与扩散现象】（高频） 1 【题型2 温度、热量、内能的辨析】（高频） 4 【题型3 改变内能的两种方式】 7 【题型4 比热容的理解与水的比热容应用】 10 【题型5 热量计算（Q＝cmΔt）】（高频） 13 【题型6 四冲程热机的判断与能量转化】（高频） 17 【题型7 热值与燃料燃烧放热计算】 20 【题型8 热机效率与加热效率的综合计算】（必考） 23 【题型9 探究不同物质的吸热能力（实验题）】 26 【题型10 能量的转化与守恒辨析】 31 —————————————❇题型速练❇————————————— 【题型1 分子动理论与扩散现象】（高频） 1．下列事例中,不能说明分子不停地做无规则运动的是（ ）。 A.打开香水瓶,不久满屋子都闻到香气； B.衣柜中的卫生球,过一段时间后体积变小甚至消失了； C.打扫教室地面时,在阳光下看到灰尘在空中飞舞； D.将一滴红墨水轻轻滴在一杯水中,过一段时间后,整杯水变红了 【答案】C。 【详解】 分子很小,不可能被肉眼看到,所以选项C“在空中飞舞”的灰尘,肯定不是“说明分子不停地做无规则运动”的例子； 卫生球“消失”是升华现象，而升华和蒸发的原因,都是由于“在物体里做无规则运动的分子中,速度较快的分子比较容易脱离物体,成为气体分子”； 选项A.D则均为扩散现象,比较容易理解,不再解释； 故选C。 2．把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起，在室温下放置5年后再将它们切开，可以看到它们相互渗入约1mm深。这个现象说明( )。 A．固体分子在不停地运动； B．温度越高，固体分子运动越剧烈； C．固体分子之间存在着引力和斥力 D．固体分子之间只有引力，没有斥力 【答案】A。 【详解】 A、5年的时间内，两种金属分子（原子）都在做无规则运动，所以会相互渗入1mm；故A符合题意。 B、在室温下放置，不能说明温度越高，固体分子运动越剧烈；故B不符合题意。 C、相互渗入约1mm深，不能说明固体分子之间存在着引力和斥力；故C不符合题意。 D、分子间存在着相互的引力和斥力；故D不符合题意。 故选A。 3．如图所示，是同学们拍摄的“中国年·中国味”活动情境，对涉及的物理知识解释正确的是（　　） A．墨迹未干的春联墨香四溢，说明分子间有引力 B．停止加热砂锅煲继续沸腾，说明汽化不需吸热 C．汤圆上方的“白气”是水蒸气吸热液化形成的 D．激昂欢快的迎新鼓声是敲鼓时鼓面振动产生的 【答案】D 【详解】 A．墨迹未干的春联墨香四溢，是墨香分子在空气中做无规则运动的结果，即扩散现象，不能说明分子间有引力，故A错误； B．停止加热砂锅煲继续沸腾，是因为砂锅煲的余温高于水的沸点，水继续吸热沸腾，故B错误； C．汤圆上方的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，是放热过程，故C错误； D．敲鼓时，听到的声音由鼓的振动产生的，激昂欢快的迎新鼓声是敲鼓时鼓面振动产生的，故D正确。 故选D。 4．“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新情。”这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗，描写春情天暖，鸟语花香的山村美景。对于前一句，从物理学的角度可以理解为花朵分泌出的芳香分子_____加快，说明当时周边的气温突然_____。 【答案】扩散、升高。 【详解】 从诗句中可知，“花香袭人”说明发生了扩散现象，而造成扩散加快的直接原因是“知骤暖”，即气温突然升高造成的。从物理学的角度看就是当周围气温升高时，花香扩散加剧。 故答案为：扩散；升高。 5．如图是一组实验，观察实验完成填空 （1）如图1，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满。封闭管口，并将玻璃管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面的位置，混合后与混合前相比，总体积变小了，是因为 ； （2）图2是扩散现象，说明 ；图3是把墨水同时滴入冷水和热水后情况，此实验说明温度越高，分子无规则运动越 ； （3）图4是把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面。在离开水面前，观察到弹簧测力计示数变 ，离开水面后变 ，说明了 ； （4）固体和液体很难被压缩说明了 ，而气体较容易被压缩说明 。 【答案】 分子间存在着空隙 分子永不停歇地做无规则运动 剧烈 大 小 分子间存在引力 分子间存在斥力 气体分子间距离较大，分子间作用力较小 【详解】 （1）[1] 因为分子间存在着空隙，所以水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了。 （2）[2][3]图 2中，能闻到气味，是发生了扩散现象，说明分子永不停歇地做无规则运动；图 3 中，由于热水的温度高，分子运动剧烈，在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水，会看到热水中的墨水扩散的快，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。 （3）[4][5][6]因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大，离开水面后变小，说明了分子间存在引力。 （4）[7][8]固体和液体很难被压缩，是因为组成物质的分子间存在斥力，气体较容易被压缩说明气体分子间距离较大，分子间作用力较小。 【题型2 温度、热量、内能的辨析】（高频） 6．下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（　　） A．物体吸收热量，温度一定升高 B．0℃的水内能为0 C．热传递过程中，热量由高温物体传向低温物体 D．物体的内能增加，一定从外界吸收热量 【答案】C 【详解】 A．物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体熔化过程中，吸收热量，但温度不变，故A错误； B．一切物体都有内能，故B错误； C．热传递的方向是热量由高温物体传递给低温物体，故C正确； D．改变内能的方式有做功和热传递，故物体内能增加，不一定是从外界吸收了热量，可能是外界对物体做了功，故D错误。 故选C。 7．在快递运输水果、海鲜等易变质产品时，在没有冷源的情况下，为起保鲜作用，经常使用水制成冷藏保鲜冰袋，如图所示。使用冰袋对产品起保鲜作用的过程中，下列分析正确的是（　　） A．冰袋温度很低，没有内能 B．此过程中发生热传递的原因是保鲜产品含有的热量比冰袋多 C．冰袋中的物质熔化时，温度不变，内能不变 D．冰袋表面的小水珠是空气中的水蒸气放热液化形成的 【答案】D 【详解】 A、冰袋温度很低，但它有内能，故A错误； B、此过程中发生热传递的原因是保鲜产品和冰袋有温度差，故B错误； C、冰袋中的物质熔化时，温度不变，内能变大，故C错误； D、冰袋表面的小水珠是空气中的水蒸气放热液化形成的，故D正确。 故选D。 8．大同小吃“黄米凉糕”（如图）在今夏火热“出圈”，它下层是洁白莹润的糯米，上层是金黄灿烂的黄米，再淋上一勺浅黄晶莹的桂花酱，香甜软糯，冰凉清甜，幽香沁人心脾，成为了游人绕不过的“人间美味”。关于这道“人间美味”，下列表述正确的是（　　） A．能闻到桂花酱的香味说明分子在不停地做无规则运动 B．糯米与黄米最终黏合成为一体，说明此时分子间没有斥力 C．蒸凉糕的过程中，凉糕所含有的热量变多了 D．冷却后的凉糕没有内能 【答案】A 【详解】 A．能闻到桂花酱的香味为扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故A正确； B．分子间引力和斥力是同时存在的，故B错误； C．热量不是状态量，不能说含有或者具有热量，故C错误； D．一切物体都具有内能，因此冷却后的凉糕具有内能，故D错误。 故选A。 9．如图1甲，将温度计插入装有碎冰的烧杯中，把这个装置放在室温环境中，下列说法正确的是（　　） A．该物质在t2时刻的内能为零 B．在t2～t4过程中，物质的内能保持不变 C．该物质在t1时刻比在t2时刻的分子动能更大 D．该物质在t1时刻的分子排列如图2b 【答案】D 【详解】 A．任何物体都具有内能t2时刻的内能不为零，故A错误； B．在t2～t4过程中，冰处于熔化过程中，温度不变，需要吸收热量，所以在t4时刻的内能大于t2时刻的内能，故B错误； C．在t2时刻的温度高于t1时刻的温度，故t2时刻的分子动能大于t1时刻的分子动能，故C错误； D．从图象可以看出t1时刻物质是固体，图2b是固体分子的排列情况，故D正确。 故选D。 10．如图所示为甲、乙两种物质温度T随加热时间t变化的图像， （选填“甲”或“乙”）物质是晶体，乙物质在BC段过程中内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 乙 增大 【详解】 [1]由物质温度T随加热时间t变化的图像可知，甲的温度逐渐升高，没有一定的熔点；乙物质在熔化过程中有温度不变的过程，所以乙是晶体。 [2]乙是晶体，乙物质在BC段是熔化过程，熔化过程中物质不断吸热，温度不变，其内能增大。 【题型3 改变内能的两种方式】 11．下列各图是生活中的一些常见物理现象，其中解释错误的是（　　） A．甲图：古希腊的德谟克利特认识到花香扑鼻的原因——扩散现象 B．乙图：稍微向上拉玻璃板则弹簧测力计的读数变大——因为玻璃分子与水分子间存在引力 C．丙图：将装一半沙子试管用力晃动多次，观察温度计示数升高——对物体做功物体内能会增大 D．丁图：拿一支铅笔用手搓能让笔杆热起来——热传递可以改变物体的内能 【答案】D 【详解】 A．甲图中，古希腊的德谟克利特认识到花香扑鼻，是由于花的香味分子在空气中发生的扩散现象，故A正确，不符合题意； B．乙图中，玻璃板与水面接触，当稍微向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数变大，这是因为玻璃分子与水分子间存在引力，故B正确，不符合题意； C．丙图中，将装一半沙子试管用力晃动多次，观察温度计示数升高，可知此时沙子的温度升高，内能增大，故对物体做功物体内能会增大，故C正确，不符合题意； D．丁图中，拿一支铅笔用手搓能让笔杆热起来，这是通过做功改变物体的内能，故可知做功可以改变物体的内能，故D错误，符合题意。 故选D。 12．陀螺是中国传统民俗体育游戏。陀螺底部与地面接触部分固定有钢珠，通过用鞭子抽打陀螺，陀螺能在水平地面上转动，如图所示，停止抽打，陀螺会慢慢停止转动，下列说法正确的是（　　） A．陀螺底部的钢珠可以减少陀螺在转动时与地面的摩擦 B．抽打陀螺使其转动，说明物体的运动需要力来维持 C．停止抽打后，陀螺继续转动是因为陀螺受到惯性的作用 D．停止抽打后，陀螺在转动过程中机械能保持不变，内能增大 【答案】A 【详解】 A、陀螺底部的钢珠用滚动代替滑动，可以减少陀螺在转动时与地面的摩擦，故A正确。 B、抽打陀螺，给陀螺一个力，陀螺转动，说明力是改变物体运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持，故B错误。 C、停止抽打后，陀螺继续转动是因为陀螺具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故C错误。 D、陀螺在转动过程中克服摩擦做功，机械能转为内能，机械能减小，内能变大，故D错误。 故选A。 13．寒假，小明在漠北参加冬令营活动。随行老师提出，在漠北这样温度低于0℃的环境里，若不提供热源加热，用什么办法可以让冰熔化。结果小明用两块冰来回摩擦的方法使冰熔化了。下列成语中描述的现象与小明的方法原理相同的是（　　） A．炙手可热 B．扬汤止沸 C．滴水成冰 D．钻木取火 【答案】D 【详解】 两块冰来回摩擦时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，冰块的内能增加、温度升高，使冰块熔化了； A、炙手可热是通过热传递改变物体的内能，故A不符合题意； B、扬汤止沸是通过热传递改变物体的内能，故B不符合题意； C、滴水成冰是凝固现象，凝固过程中水放热、内能减小，是通过热传递改变物体的内能，故C不符合题意； D、钻木取火时克服摩擦力做功，机械能转化为内能，木头的内能增加、温度升高，达到木头的着火点，木头会燃烧，是通过做功改变物体的内能。 故选D。 14．中国的技术人员已能够将一吨的铝柱一次性在机器上挤压出长度超过12m的动车梁架，如图所示，挤压时铝柱保持一个较高的规定温度是成功的关键，而铝柱高温又是靠挤压的速度来产生和维持，在挤压时外力对铝柱　 　使铝柱内能增加，温度升高，挤压速度过快，铝柱的温度将　 　（选填“高于”、“低于”、“等于”）规定温度，产品报废。 【答案】 做功；高于。 【详解】 将铝柱在机器上挤压出动车梁架的过程中，挤压时外力对铝柱做功，所以铝柱内能增加，温度升高； 由“铝柱高温靠挤压的速度来产生和维持”知，如果挤压速度过快，会造成铝柱温度过高，产品报废。 15．用如图所示的方法可以“探究做功是否能够改变物体的内能”： （1）如图A，将手中的铁丝同一位置快速地多次弯折，用手指触摸一下被弯折的部位，会感觉到弯折部位的温度升高，表明铁丝的内能 　 　； （2）如图B，先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，然后迅速压下活塞，你观察到的现象是 　 　；对这一现象的解释是，活塞压缩玻璃筒内的空气，对筒内空气 　 　，使空气的内能增加，温度升高，达到乙醚燃点。 （3）如图C所示，瓶中装少量的水，水上方有水蒸气，塞紧瓶塞，用打气筒向瓶内打气，当塞子从瓶口跳起，下列关于该实验的分析错误的是 　 　。 A．往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功 B．往瓶内打气时，瓶内气体内能变小 C．瓶塞跳出时，瓶内气体温度升高 D．瓶塞跳出时，瓶内气体对外做功 【答案】（1）变大；（2）棉花燃烧；做功；（3）BC 【详解】 （1）将手中的铁丝同一位置快速地多次弯折，手对铁丝做了功，使铁丝的内能增大，温度升高； （2）当用力压活塞时，活塞压缩玻璃筒内的空气体积，对气体做功，将机械能转化成内能，空气的内能增加，温度升高，当达到乙醚着火点时，筒内棉花就会燃烧起来； （3）给瓶内打气，外界对瓶内气体做功，将机械能转化为内能，气体内能变大，同时气体被压缩，气压变大，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能，使气体自身的内能减少，温度降低，故关于该实验的分析错误的是：BC。 【题型4 比热容的理解与水的比热容应用】 16．下列关于比热容的说法错误的是（　　） A．水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），意义是1kg的水温度升高1℃，吸收的热量是4.2×103J B．水的比热与冰的比热不同，说明比热与物质的状态有关 C．不同的物质，比热容一般不同 D．物体的质量越大，比热容越小 【答案】D 【详解】 A、水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），其物理意义是1kg的水温度升高（或降低）1℃，需要吸收（或放出）的热量是4.2×103J，故A正确； BCD、比热容是物质的一种特性，只跟物质的种类和状态有关，跟物质的质量等无关；物质种类或状态不同，比热容一般不同。故BC正确，D错误。 故选D。 17．下列实例中，不是利用水的比热容较大的这一特性的是（　　） A．培育秧苗时，为了不使秧苗受冻，早上多排水，傍晚多灌水 B．汽车发动机用水循环冷却 C．“暖气”中采用水循环供暖 D．冬天，在北方许多地方都有把室外的自来水管中水放掉的 【答案】D 【详解】 A、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放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故A错误； B、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用循环水冷却，故B错误； 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，所以让流动的热水流过散热器取暖，故C错误； D、在北方许多地方都有把室外的自来水管中水放掉的，是为了防止水凝固后将水管胀裂的缘故，与水的比热容无关，故D正确； 故选D。 18．表一列出了几种物质的比热容，下列说法中正确的是（　　） 几种物质的比热容/[J·（kg·℃）-1] 水 4.2×103 铁 0.46×103 酒精 2.4×103 铜 0.39×103 煤油 2.1×103 干泥土 0.54×103 冰 2.1×103 水银 0.14×103 A．一杯水的比热容比一桶煤油的比热容小 B．水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J C．水和干泥土放出相等的热量，干泥土的温度降低得较多 D．质量相等的水和煤油，如果吸收相等的热量，煤油温度升高得较多 【答案】D 【详解】 A．比热容是物质的一种特性，与质量的多少无关，从表中可以看出，水的比热容大于煤油的比热容，故A错误； B．根据可知，物体吸收热量的多少，还与物体的质量有关，1kg水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J，故B错误； C．由可得，放出相等的热量，温度的变化还与物体的质量与比热容的大小有关，题目中不确定水和干泥土的质量多少，无法比较温度的变化，故C错误； D．由可得，质量相等的水和煤油，如果吸收相等的热量，比热容小的温度变化的多，从表中可以看出，水的比热容大于煤油的比热容，所以，煤油温度升高得较多，故D正确。 故选D。 19．甲乙两物体的质量之比为2:3，吸收相等热量后，升高的温度之比为3:4，则甲乙的比热容之比为（　　） A．2:1 B．1:2 C．8:9 D．9:8 【答案】A 【详解】 由于甲乙两物体吸收相等的热量，由 可知，甲乙的比热容之比等与甲乙的质量之比和甲乙升高的温度之比的倒数的乘积，即 故选A。 20．对质量均为200g，初温相同的甲、乙两种物质，用相同的加热器加热，它们温度随时间变化的图像如图所示．若单位时间内，甲、乙吸收的热量相同。甲在0~8min的状态下，。下列说法正确的是（　　） A．乙物质的沸点一定是60°C B．0~6min，甲的比热容大于乙的比热容 C．0~6min，乙吸收的热量小于甲吸收的热量 D．8~10min，乙吸收的热量为 【答案】D 【详解】 A．乙物质在第6分钟至第10分钟内，温度保持不变，若乙为晶体，则这一过程有可能是该物质的熔化过程，故60°C可能是该物质的熔点，故A错误； B．0~6min，两物质吸收的热量相同，且质量相同，但甲的温度变化量更大，由比热容公式可得，甲的比热容小于乙的比热容，故B错误； C．用相同的加热器加热，故0~6min，乙吸收的热量等于甲吸收的热量，故C错误； D．已知0~8min时，甲吸收的热量为 因此，2分钟时间甲吸收的热量为 用的是同一加热器，故在2分钟内乙物质吸收的热量也是，所以8~10min，乙吸收的热量为，故D正确。 故选D。 【题型5 热量计算（Q＝cmΔt）】（高频） 21．兴趣小组用相同的酒精灯给质量相同的甲、乙两种液体加热，根据实验数据绘制了如图所示的甲、乙两种液体温度与加热时间的关系图像[c水=4.2×103J/（kg·℃）]，下列分析与计算正确的是（　　） A．甲液体在0℃时，分子停止运动，内能为零 B．若其中一种液体为水，则另一种液体的比热容为1.4×103J/（kg·℃） C．加热2min，甲液体吸收的热量比乙液体吸收的热量多 D．用甲液体作柴油机的冷却剂效果更好 【答案】B 【详解】 A．任何物体都有内能，甲液体在0℃时，也有内能，故A错误； B．水的比热容大，所以乙为水，由知道，在质量相同，升高相同温度时，加热时间乙是甲的三倍，即 比热容之比等于吸收热量之比，所以 所以甲的比热容为 故B正确； C．根据转换法知道，加热2min，甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量，故C错误； D．质量相同的甲、乙两种液体，吸收相同的热量，甲液体升高的温度值较大，比热容较小，不适合作柴油机冷却剂，故D错误。 故选D。 22．对质量均为200g，初温相同的甲、乙两种物质，用相同的加热器加热，它们温度随时间变化的图像如图所示。若单位时间内，甲、乙吸收的热量相同。甲在0～8min的状态下，比热容为c甲＝1.9×103J/（kg•℃）。下列说法正确的是（　　） A．乙物质的沸点一定是60℃ B．0～6min，甲的比热容大于乙的比热容 C．0～6min，甲吸收的热量比乙更快 D．8～10min，乙吸收的热量为7.6×103J 【答案】D 【详解】 A、甲和乙的末温保持不变，可能处在熔化过程中，也可能处于沸腾过程中，此时的温度不一定是沸点，故A错误； B、由图可知，在0～6min内，加热时间相同，吸收的热量相同，甲的温度变化快，且两物质的质量相同，根据Q＝cmΔt可知，甲的比热容小于乙的比热容，故B错误； C、实验中用同样的加热器进行加热，在相同时间内物质吸收的热量是相同的，则在0～6min内两物质吸热快慢相同，故C错误； D、2～4min，甲吸收的热量 Q＝c甲mΔt＝1.9×103J/（kg•℃）×0.2kg×（40℃﹣20℃）＝7.6×103J， 甲、乙的质量相等，在相同时间内物质吸收的热量是相同的，8～10min，乙吸收的热量等于2～4min甲吸收的热量，所以8～10min乙吸收的热量是7.6×103J，故D正确。 故选D。 23．生活中司空见惯的现象往往蕴含着很多的物理知识。例如，一个质量为5g的雨滴下落84m，其下落过程中与空气摩擦会导致雨滴温度升高，若雨滴下落过程中，重力做功的60%用来使雨滴的温度升高，则雨滴下落84m的过程中温度可以升高 　 　℃。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】0.12 【详解】 重力对雨滴做的功： W＝Gh＝mgh＝5×10﹣3kg×10N/kg×84m＝4.2J； 由题知，雨滴吸收的热量： Q吸＝W×60%＝4.2J×60%＝2.52J， 由Q吸＝cmΔt得，雨滴升高的温度： Δt＝＝＝0.12℃。 24．一个质量为4.2g的烧红的铁钉，温度为600℃，若它的温度降低到100℃，释放的热量为多少J？若这些热量全部用于加热100g常温的水，则一标准大气压下的水温将升高多少℃？[已知铁的比热容为0.46×103J/（kg·℃），水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）] 【答案】966J，2.3℃ 【详解】 铁钉放出的热量为 根据题意可知，水吸收的热量为 水的质量为 m水=100g=0.1kg 水升高到温度为 答：（1）一个质量为4.2g的烧红的铁钉，温度为600℃，若它的温度降低到100℃，释放的热量为966J； （2）若这些热量全部用于加热100g常温的水，则一标准大气压下的水温将升高2.3℃。 25．淬火是金属热处理工艺之一，把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却，以提高金属的硬度和强度。现将一质量为1.5kg的金属块加热到420℃，然后放在室温为20℃的空气中自然冷却，求： （1）金属块在冷却过程中放出多少热量？ （2）若把这些热量全部用于给35℃、1kg的水加热，在一标准大气压下水温升高多少摄氏度？[已知金属的比热容为0.49×103J/（kg•℃），水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】（1）2.94×105J；（2）65℃ 【详解】 （1）金属块放出的热量： Q放＝c金m金（t0金﹣t金）＝0.49×103J/（kg•℃）×1.5 kg×（420℃﹣20℃）＝2.94×105J； （2）由题知，水吸收的热量Q吸＝Q放＝2.94×105J， 由Q吸＝cmΔt得，水升高的温度： Δt水＝＝＝70℃， 水的末温： t水＝Δt水+t0＝70℃+35℃＝105℃， 在标准大气压下，水的沸点为100℃， 所以水沸腾后吸热，温度保持100℃不变，水的末温为100℃，水升高的温度为100℃﹣35℃＝65℃。 【题型6 四冲程热机的判断与能量转化】（高频） 26．如图是两个演示实验的示意图，甲图是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧；乙图是给试管里的水加热，水沸腾一段时间后，水蒸气推动橡胶塞迅速冲出试管口。根据实验现象判断，下列说法中错误的是（　　） A．甲图压下活塞的过程中，筒中气体的内能增大 B．甲图中压下活塞过程的能量转化与热机压缩冲程的能量转化相同 C．乙图中水蒸气推动橡胶塞冲出试管口过程的能量转化与内热机排气冲程的能量转化相同 D．乙图中水蒸气推动橡胶塞冲出试管口的过程中，水蒸气内能减少，瓶口会出现白雾 【答案】C 【详解】 AB．图甲所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，由于压缩玻璃筒内的空气对其做功，使得空气的内能增加，温度升高，故是将机械能转化为内能的过程，与内燃机的压缩冲程能量转化相同，故AB正确，不符合题意； CD．图乙所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，橡胶塞被试管内水蒸气推出，即该过程中水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，与热机做功冲程的能量转化相同，水蒸气的内能减小，温度降低，遇冷液化形成大量小水珠，就形成我们看到的白雾，故C错误，符合题意；D正确，不符合题意。 故选C。 27．如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图，下列说法中正确的是（　　） A．甲冲程是依靠飞轮的惯性运转的 B．丙冲程中活塞向上运动排出废气 C．丁冲程发生的能量转化是内能转化为机械能 D．一个完整工作循环的顺序是：乙甲丁丙 【答案】B 【详解】 D．甲图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程；乙图中进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；丙图中排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程。所以一个完整的工作循环顺序是：乙丁甲丙，故D错误； A．甲冲程是做功冲程，是提供动力的冲程，其它三个冲程都是靠惯性完成的，故A错误； B．丙冲程是排气冲程，此冲程活塞向上运动排出汽缸内的废气，故B正确； C．丁冲程是压缩冲程，将机械能转化为内能，故C错误。 故选B。 28．（多选）汽油机一个工作循环有四个冲程，下列说法正确的是（　　） A．吸气冲程，吸入的是空气和汽油的混合物 B．压缩冲程，是机械能转化为内能的过程 C．做功冲程，是内能转化为机械能的过程 D．排气冲程，这个过程使汽车获得动力 【答案】ABC 【详解】 A．汽油机的吸气冲程中，吸入的是空气和汽油的混合物，故A正确； B．汽油机的压缩冲程将燃料混合物压缩，是通过做功的方式使燃料混合物的内能变大，是机械能转化为内能的过程，故B正确； C．在做功冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生的高温高压的气体推动活塞向下运动，是内能转化为机械能的过程，使汽车获得动力，故C正确； D．排气冲程活塞向上运动，将废气排出汽缸，没有能量的转化，这个过程中，汽车不会获得动力，故D错误。 故选ABC。 29．在热机的工作循环中，以下说法正确的是（　　） A．做功冲程是将机械能转化为内能 B．柴油机顶部是喷油嘴，汽油机顶部是火花塞 C．汽油机的吸气冲程中，吸入的是空气 D．内燃机的工作循环中四个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的 【答案】B 【详解】 A．做功冲程是将内能转化为机械能，故A错误；B．柴油机是压燃式，顶部是喷油嘴，汽油机顶部是火花塞，故B正确； C．汽油机的吸气冲程中，吸入的是空气和汽油混合气，故C错误； D．内燃机的工作循环中吸气冲程、压缩冲程、排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，故D错误。 故选B。 30．现代生活越来越离不开热机，因此全面了解和认清热机的结构和工作过程对我们的生活至关重要，请你完成下面围绕“热机”展开的一些问题： （1）如图所示的流程图是用来说明汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况，请将其补充完整，①____________；②____________；③____________；④____________； （2）如图所示，在试管中装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾后，水蒸气把橡皮塞冲出的过程中是________能转化为__________能，图中情景可用来演示四冲程汽油机工作过程中的_________冲程； （3）单缸四冲程汽油机工作时，有些冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的____来完成，只有一个冲程不是这样，这个冲程是________冲程； （4）我们发现热机工作时，一般要在汽缸的外面安装一个水箱用来降低汽缸的温度，是利用水______________的特性，这是采用__________的方式来减小汽缸的内能。的． 【答案】 压缩冲程;机械能转化为内能;做功冲程;内能转化为机械能;内;机械;做功;惯性;做功;比热容大;热传递 【详解】 （1）[1][2][3][4]内燃机的四个冲程是吸气冲程、压缩冲程(压缩冲程活塞压缩燃料混合物做功，将机械能转化为内能)、做功冲程(做功冲程高温高压的燃气推动活塞对活塞做功，将内能转化为机械能)、排气冲程。 （2）[5][6][7]当加热试管到一定程度时，水蒸气的内能足够大会将塞子冲出，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能；此过程的能量转化关系是内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程类似。 （3）[8][9]在内燃机的做功冲程中，燃气的内能转化为活塞的机械能，而吸气冲程、压缩冲程、排气冲程都是靠飞轮的惯性完成的。 （4）[10][11]一般要在汽缸的外面安装一个水箱用来降低汽缸的温度，是因为水的比热容相对较大，所以在质量相同的情况下可以吸收更多的热量，这是采用热传递的方式来减小汽缸的内能的。 【题型7 热值与燃料燃烧放热计算】 31．下列关于燃料的热值说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小 D．焦炭的热值是，完全燃烧1kg焦炭能放出的热量 【答案】D 【详解】 A．燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度无关，故A错误； B．根据Q=mq可知，放出的热量与热值、质量有关，故B错误； C．一瓶酒精用去三分之一后，质量变化、热值不变，故C错误； D．焦炭的热值是3.0×107J/kg，它表示的意思是1kg的焦炭完全燃烧时放出的热量是3.0×107J，故D正确。 故选D。 32．北京冬奥会比赛期间所有冬奥场馆将全部使用“绿电”（“绿电”是指在发电过程中，二氧化碳排放量为零或趋近于零，比火力发电等其他方式对环境的影响大幅度减小）。这将是奥运史上首次实现全部场馆100%绿色电能供应，预计消耗“绿电”约4×108kW•h，可以节约1.28×108kg标准煤，减排二氧化碳3.2×108kg。若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量约为（q标准煤约为2.9×107J/kg）（　　） A．3.7×1015J B．9.3×1015J C．3.7×1016J D．9.3×1016J 【答案】A 【详解】 节约的标准煤的质量m＝1.28×108kg，q标准煤＝2.9×107J/kg， 标准煤完全燃烧放出的热量： Q放＝mq标准煤＝1.28×108kg×2.9×107J/kg≈3.7×1015J。 故选：A。 33．在标准大气压下，小美同学用同一个加热器分别加热质量均为200g的水和甲液体，用测得的数据绘制的温度随时间变化图像如图所示。甲液体从20℃加热至沸腾用时10min，水从20℃加热至沸腾消耗了8g酒精。若单位时间内水吸收的热量与甲液体吸收的热量相等[，]，则下列说法中正确的是（   ） A．沸腾时甲的末温比水的高，所以吸热能力更强 B．酒精灯的加热效率为38% C．甲液体的比热容为 D．甲液体的沸点为200℃ 【答案】C 【详解】 A．根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像可知：质量相等的甲液体和水两种液体，在升高相同的温度时，水加热时间长，水吸收的热量较多；根据比较吸热能力的方法可知，水的吸热能力强，比热容大，故A错误； B．由图可知，水从20℃加热至沸腾100℃，用时6min，水吸收的热量 燃烧8g酒精放出的热量 酒精灯的加热效率 故B错误； C．加热4min，甲液体温度升高80℃，加热6min，水温度升高80℃，因为加热的装置相同，故相同的时间内，甲液体、水吸收的热量相同，又因为甲液体、水质量相同，根据可知 解得 故C正确； D．10min甲吸收的热量与水吸收的热量相等，根据Q吸=cmΔt可知 代入数据解得t甲=220℃，则甲液体的沸点为220℃。故D错误。 故选C。 34．人类发展史也是利用燃料的历史，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的 　 　（选填“热值”、“热量”或“温度”）不同。月月参加了一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×106J，这些能量相当于完全燃烧 　 　m3的天然气。（天然气热值q＝4.0×107J/m3）。 【答案】热值；0.21。 【详解】 热值是燃料的一种特性，由于干木柴、煤的热值不同，所以它们的放热本领不同； 由题可知，天然气完全燃烧放出的热量等于身体消耗的能量，则Q放＝8.4×106J， 由Q放＝Vq得，需要天然气的体积： V＝＝＝0.21m3。 35．使用天然气有助于碳中和目标的实现，天然气燃烧过程中，将化学能转化为 能，用天然气灶将质量为2.2kg，初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是 J；若烧水的效率为42%，此过程中完全燃烧天然气 kg。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）；天然气热值为4.4×107J/kg] 【答案】 ①.内； ②.4.62×105； ③.0.025。 【详解】 [1]天然气燃烧过程中，将化学能转化为内能。 [2]由知道，水吸收的热量是 [3]由知道，天然气完全燃烧放出热量为 由知道，此过程中完全燃烧天然气 。 【题型8 热机效率与加热效率的综合计算】（必考） 36．热机的效率是热机性能的重要指标，如图所示是热机的能量流向图，则热机的效率等于（　　） A．×100% B．×100% C．×100% D．×100% 【答案】B 【详解】 E1是总热量，E2、E3、E5属于损失的热量，E4为有用功，故热机的效率为 或者为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B 37．小明取少量燃料置于燃烧皿中，点燃后对100g的热水加热4min，然后立即将其熄灭，测得消耗燃料4.2g，并根据实验数据绘制了水温随时间变化的图像如图乙中a线所示。已知此过程中燃料均匀燃烧放热，该燃料的热值为2×106J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，整个过程中忽略水的质量变化，下列说法中正确的是（　　） A．通过图像计算得知4min水吸收到的热量为2520J B．通过计算得出燃料燃烧放出热量有40%被水吸收 C．水吸收的热量和燃料燃烧放出的热量都与加热时间成正比 D．若实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水绘出了如图乙中b线所示图像，则这杯水的质量大于上一杯水的质量 【答案】C 【详解】 A．对100g的热水加热2min，水的温度从93℃上升到99℃，则水吸收到的热量是 Q水=m水c水Δt=100×10-3kg×4.2×103J/(kg•℃)×(99℃-93℃)=2520J 4min水吸收到的热量为2min吸收热量的2倍，故A错误； B．消耗燃料4.2g，则燃料放出的热量是 Q放=4.2×10-3kg×2×106J/kg=8.4×103J 燃料燃烧放出热量的40%为 Q'=Q放×40%=3.36×103J 水吸收的热量是2520J，故B错误； C．由题意可知，燃料均匀燃烧放热，所以燃料燃烧的热量与加热时间成正比，由图乙可知，水的温度与时间成正比，根据Q=cmΔt可知，吸收的热量与时间成正比，故C正确； D．由图可知，相同时间，两杯水吸收的热量相同，温度变化相同，根据Q=cmΔt可知两杯水的质量相等，故D错误。 故选C。 38．某燃气热水器将20L的水从20℃加热到70℃，完全燃烧了0.21m3的煤气，水吸收的热量是 J，该燃气热水器烧水的效率是 。[已知水的比热容为，水的密度为，煤气的热值为] 【答案】①. ；②. 50%。 【详解】 [1]水的质量为 水吸收的热量是 [2]煤气完全燃烧放出的热量为 该燃气热水器烧水的效率是 。 39．一架运﹣20加油机首次亮相台海，绕岛巡航。假设本次航程600km，加油机匀速飞行，飞行过程中受到的平均阻力是9×104N，加油机需消耗质量为3000kg航空煤油，则该运﹣20发动机的效率是 。（航空煤油的热值是4.5×107J/kg） 【答案】40%。 【详解】 加油机做匀速直线运动，处于平衡状态，所受的牵引力为：F＝f＝9×104N， 牵引力所做的功为：W＝Fs＝9×104N×600×103m＝5.4×1010J； 航空煤油完全燃烧放出的热量Q放＝qm＝4.5×107J/kg×3000kg＝1.35×1011J， 该运﹣20发动机的效率 η＝＝＝40%。 40．我国一款拥有自主知识产权的氢燃料电池汽车在水平路面试车，以60km/h的速度匀速直线行驶时，阻力为2×103N，行驶140km，共消耗了5kg的氢（q氢＝1.4×108J/kg）。请通过计算求出，该车在此过程中： （1）牵引力做的功； （2）5kg的氢完全燃烧释放的热量； （3）发动机的效率。 【答案】（1）2.8×108J；（2）7×108J；（3）40%。 【详解】 （1）汽车匀速行驶牵引力大小等于阻力大小，F＝f＝2×103N，牵引力做的功W＝2×103N×140×103m＝2.8×108J； （2）5kg的氢完全燃烧释放的热量 ＝7×108J； （3）发动机的效率 η＝＝＝40%。 答：（1）牵引力做功为2.8×108J； （2）5kg的氢完全燃烧释放的热量7×108J； （3）发动机的效率是40%。 【题型9 探究不同物质的吸热能力（实验题）】 41．利用如图（a）所示的实验装置比较不同物质的吸热能力。 （1）实验时，选取质量_______、初温相同的甲、乙两种不同液体，用相同的酒精灯加热，加热时液体温度升高，这是通过_______方式来增大内能的。 （2）根据实验数据绘制的温度随时间变化关系如图（b）所示，分析可知，________液体的吸热能力更强。 （3）实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值_______（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 相等 热传递 乙 不变 【详解】 （1）[1]实验时，根据控制变量法的需要，选取质量相等、初温相同的甲、乙两种不同液体，用相同的酒精灯加热，加热相同的时间，通过比较两种液体的温度变化，来比较两种液体的吸热本领。 [2]加热时烧杯壁吸收酒精灯的热量，再把热量传递给液体，液体温度升高，这是通过热传递的方式来增大内能的。 （2）[3]由乙图可知，加热相同时间，相同质量的两种液体吸收相同的热量时，甲液体的温度变化较大，由此可知甲的吸热能力较差，乙液体的吸热能力更强。 （3）[4]热值是燃料的一种性质，不随质量的变化而变化，因此实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值不变。 42．小华同学将等质量的动物油和水放在同一个冷冻室足够长的时间后取出，放在图戊所示的装置上加热（图中的两盏酒精灯是一样的）； ①小华同学将二者熔化过程的温度与时间变化记录并绘制了图己所示的图像，其中10min~30min乙物质处于___________态； ②小华同学看到已经成为液态的油和水，决定继续探究哪个的吸热能力较强，于是对二者继续进行加热，并记录下了二者的温度随时间变化的表格，如下表所示： T（min） 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 油温（℃） 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 水温（℃） 30 38 46 54 62 70 86 94 98 98 上表中缺少的数据如图庚所示，表格中应该填___________，由表格中数据可以得出结论：等质量的水和动物油，吸收相同热量时，动物油上升的温度更多，则___________的吸热能力比较强。 【答案】 固液共存 78 水 【详解】 ①[1]将等质量的动物油和水放在同一个冷冻室足够长的时间后，两种物质均凝固变成固体，用图戊的装置加热，甲物质在熔化的过程中温度持续上升，因此甲物质是非晶体；乙物质在BC段（10min~30min）继续吸热而温度保持不变，因此乙物质属于晶体，在BC（10min~30min）段，正处于熔化过程中，所以是固液共存的状态。 ②[2][3]图示中温度计的分度值为1℃，示数为78℃；由表中的数据可以看出，等质量的水和动物油，吸收相同热量时，动物油上升的温度更多，说明水的吸热能力更强一些。 43．小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。 （1）器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，以及 （填测量工具）、托盘天平（含砝码）、水和煤油； （2）选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是为了通过比较 来比较物质吸收热量的多少； （3）实验中选取初温不同、 相同的水和煤油，分别倒入烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较 来比较不同物质吸热能力的强弱； （4）如图2所示，小姜正确使用温度计测量液体的温度，按照图中 （选填“A”、“B”或“C”）方法读数是正确的；实验中某时刻温度计示数如图3所示为 ℃； （5）部分实验数据如下表所示，分析数据可得出结论： （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 加热时间/min 0 1 2 3 4 …… 10 水的温度/℃ 30 34 38 42 46 …… 70 煤油温度/℃ 10 18 26 34 42 …… 90 【答案】 停表 加热时间 质量 升高的温度 B 66 水 【详解】 （1）[1]比较不同物质吸热的情况实验中需要测量加热时间，因此缺少的实验器材是秒表。 （2）[2]实验中用两个相同的电加热器加热，加热时间越长，物质吸收的热量越多，因此通过比较加热时间的长短来比较物质吸收热量的多少。 （3）[3][4]根据比较不同物质吸热能力的两种方法可知，实验中要控制不同物质的质量相等，即实验中应量取质量相等的水和煤油，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热，当它们吸收相同热量时，通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱。 （4）[5]使用温度计测量液体的温度时，视线要与液柱的上表面相平，故B正确。 [6]由图3可知，温度计的分度值为1℃，此时是零上，因此温度计示数为66℃。 （5）[7]由表格中数据可知，水和煤油加热相同的时间，水升高的温度较低，说明水的吸热能力更强。 44．小明在“探究水的奥秘”主题学习活动中，组装了如图所示实验装置。 (1)三个实验都选用酒精灯作热源，通过 的方式改变烧杯内液体的内能； (2)将装冰的试管置于水中加热（如图甲所示），而不用酒精灯直接加热，这样做的好处是 ；（写出一条即可） (3)利用装置乙进行实验探究，通过观察比较，发现：水沸腾时，自杯底产生的气泡上升过程中逐渐变大，至水面处破裂。破裂前，气泡内是 ； (4)利用装置丙探究物质吸热性质时，调整两只酒精灯的灯芯，使其火焰相同（相同热源），目的是用 表示物质吸收热量的多少。 【答案】 (1)热传递 (2)使冰均匀受热 (3)水蒸气 (4)加热时间 【详解】 （1）用酒精灯作热源给物质加热，火焰的温度高于被加热物质的温度，内能由火焰传递给被加热的物质，这种改变内能的方法叫热传递。 （2）将装冰的试管置于水中加热，这种方法叫水浴加热法，可以使试管内的冰能均匀受热， （3）水沸腾时，杯底的水不断变为水蒸气，形成大量的气泡，气泡上升时周围的水又不断汽化，气泡内的水蒸气越来越多，气泡体积约来越大。所以破裂前，气泡内是水蒸气。 （4）用火焰相同的酒精灯加热，相等时间内酒精等放出的热量相等，这样可以用加热时间比较物质吸收热量的多少，利用了转换法。 45．为了比较两种液体（其中一种为水）的吸热能力，某同学取来两个相同的装置，做了如图所示的实验。 （1）实验前调整铁夹A的高度，目的是 ； （2）实验过程中，在烧杯中需要分别装入 和初温相同的两种液体；用 （选填“加热时间”或“升高的温度”）反映液体吸收热量的多少； （3）根据实验数据，作出了液体的温度随加热时间变化的图像。如图乙所示，吸热本领更强的是液体 （选填“1”或“2”）；另一种液体的比热容为 ； （4）泗阳曾入选全国十佳宜居县城，这里水源充足，环境优美，气候宜人。请你结合本实验的结论来谈谈形成“宜居泗阳”的物理原因 。 【答案】 用酒精灯的外焰加热 质量 加热时间 1 水的比热容大，可以调节气温 【详解】 （1）[1]酒精灯的外焰温度最高，实验前调整铁夹A的高度，目的是用酒精灯的外焰加热。 （2）[2]比较两种液体的吸热能力，实验过程中要控制被加热的液体的质量相同。 [3]实验中采用相同的装置加热不同的液体，加热时间相同，液体吸收热量相同，即实验中通过加热时间反映液体吸收热量的多少。 （3）[4]由图乙得，加热相同时间，质量相同的两种液体吸收相同的热量，液体1升高的温度较少，由得，液体1的吸热能力较强。 [5]水的吸热能力较强，则液体1是水。液体1、2分别从68℃升高到98℃，加热的时间分别为20min、10min，由得 另一种液体的比热容为 （4）[6]泗阳曾入选全国十佳宜居县城，这里水源充足，环境优美，气候宜人。形成“宜居泗阳”的物理原因是水的吸热能力较强，相同质量的水，吸收或放出相同热量，升高或降低的温度较小，因此泗阳冬暖夏凉，适合居住。 【题型10 能量的转化与守恒辨析】 46．如图是南宋诗人陆游在《老学庵笔记》中记载的一种“省油灯”，其灯盏上方容器中盛油，在夹层中注水以降低油的温度，达到省油的效果。下列说法正确的是（　　） A．油在燃烧过程中内能转化为化学能 B．水的比热容较大，吸热时温度变化较快 C．油的内能是通过做功的方式改变的 D．省油的原因主要是减慢了油的蒸发 【答案】D 【详解】 A．油在燃烧过程中，将化学能转化为内能，故A错误； B．比热容越大，吸热能力越强，温度变化较慢，故B错误； C．油的内能是通过热传递的方式改变的，故C错误； D．油在燃烧的过程中，会不断地蒸发，在灯盏上方容器中盛油，在夹层中注水以降低油的温度，减少了油的蒸发，达到省油的效果，故D正确。 故选D。 47．关于下列各图中所涉及到的能量转化进程，描述不正确的是（　　） A．图甲中水力发电时，机械能转化为电能 B．图乙中搓手取暖时，机械能转化为内能 C．图丙中给手机充电时，化学能转化为电能 D．图丁中电水壶给水加热时，电能转化为内能 【答案】C 【详解】 A、水力发电时，通过发电机，将机械能转化为电能，故A正确； B、搓手取暖时，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故B正确； C、给手机充电时，消耗电能，获得化学能存储起来，是将电能转化为化学能，故C错误； D、电水壶给水加热时，将电能转化为内能，故D正确。 故选C。 48．关于如图所示的实验，说法正确的是（　　） A．图甲中滚摆上下运动时达到的最高点越来越低，说明这个过程中能量不守恒 B．图乙中试管内的水沸腾后水蒸气将软木塞推出，水蒸气对外做功，内能增加 C．图丙中相同质量的水和煤油加热相同时，煤油升温更高，煤油吸热能力强 D．图丁用发声的音叉接触水面，水面水花四溅，说明声音是由物体振动产生的 【答案】D 【详解】 A、滚摆上下往复运动过程中，要克服阻力做功，部分机械能转化为内能，机械能减少，但能量守恒，故A错误； B、试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，水蒸气的内能减少，故B错误； C、相同质量的不同物质吸收相同的热量，比较温度的变化，温度变化大的吸热能力弱，比热容小，由此可知水的比热容大于煤油的比热容，故C错误； D、用发声的音叉接触水面，水面水花四溅，由此可知音叉是振动的，说明声音是由物体振动产生的，故D正确。 故选D。 49．如图是同步通信卫星，板状的两翼是太阳能电池板，它把太阳能转化成 能，供卫星使用；若以地球做参照，同步卫星是 的；现在许多长途电话是以地球同步卫星做中继站，打这种长途电话会感到对方的反应有点延迟。假设某通信卫星距离地球18000km，则打电话会延迟 s。 50．如图所示实验和设想。 （1）图甲中，两个底面平整、干净的铅柱压紧后，下面可吊起一个重物，说明铅柱的分子间存在 力；除这种力外，分子间还存在 力； （2）图乙所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速下压活塞后，玻璃筒内的空气温度 ，硝化棉的内能 （选填“增加”或“减少”）； （3）图丙是一种设想中的永动机。从能量守恒的角度可知它 （选填“能”或“不能”）一直工作下去，因为能量 （选填“会”或“不会”）凭空产生。 【答案】 引 斥 升高 增加 不能 不会 【详解】 （1）[1][2]分子间存在相互作用的引力和斥力，两个底面削平的铅柱紧压在一起，下面吊一个重物也不能把它们拉开，说明分子之间存在相互作用的引力。 （2）[3][4]活塞迅速压下去时，活塞对气体做功，使气体的内能增大，温度升高，硝化棉吸收热量，内能变大，温度升高，达到硝化棉的着火点，因此硝化棉燃烧起来。 （3）[5][6]根据能量守恒定律可知，能量不会凭空产生，设想中的永动机不能一直工作下去，因为抽水器在工作过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，根据能量守恒定律，最后会停止工作。 —————————————❇综合训练❇————————————— 51．用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记住测力计的读数．使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，如图所示，则弹簧测力计的读数 A. 不变，因为玻璃板重力不变 B. 变大，因为玻璃板与水的接触面之间存在分子引力 C. 变小，因为玻璃板受到了浮力作用 D. 变大，因为玻璃板沾水变重了 【答案】B 【详解】 由于玻璃和水接触在一起，此时玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，所以，水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故当向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大，故只有B符合题意。 故选B． 52．如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A. 图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少 B. 图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大 C. 图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少 D. 图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大 【答案】C 【详解】A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误； B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故B错误； C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，故C正确； D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气缸内气体的内能减少，故D错误。 故选C。 53．下列说法正确的是（　　） A. 内能转化为机械能的比例越大，热机效率越高 B. 铜块很难被拉伸，说明铜块分子间只存在引力 C. 燃料燃烧时放出的热量越多，燃料的热值越大 D. 风力发电机发电，是电能转化为机械能的过程 【答案】A 【详解】 A．热机效率越高，说明内能转化成的机械能与内能的比值越大，故A正确； B．铜块很难被拉伸说明分子间存在引力，但分子之间斥力和引力是同时存在，故B错误； C．热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃烧程度、放出热量的多少和是否充分燃烧无关，故C错误； D．风力发电机发电时，风的机械能减少，但同时得到电能，机械能转化为电能，故D错误。 故选A。 54．下列关于汽车的说法中，不正确的是（　　） A. 汽车在刹车过程中，刹车片温度升高，是做功改变了它的内能 B. 给汽车加油时能闻到汽油的味道，说明分子在不停地做无规则运动 C. 汽油机在做功冲程中把内能转化为机械能 D. 汽油的热值为4.6×107J/kg，表示每燃烧1kg的汽油可以获得4.6×107J的热量 【答案】D 【详解】 A．汽车在刹车过程中，要克服摩擦力做功，使刹车片的温度升高、内能增加，是做功改变了它的内能，故A正确，不符合题意； B．给汽车加油时能闻到汽油的味道，是汽油分子运动到空气中，说明分子在不停地做无规则运动，故B正确，不符合题意； C．根据能量转化可知，在汽油机的做功冲程中，将内能转化为机械能，故C正确，不符合题意； D．根据物质的热值定义可知，汽油的热值是4.6×107J/kg，说明完全燃烧1kg汽油完全燃烧所放出的热量是4.6×107J ，故D错误，符合题意。 故选D。 55．（多选）在下图所示的各种现象中，下列说法正确的是（ ） A. 滴在热水中的墨水比滴在冷水中的墨水使水较快变色，说明了温度越高，分子运动越快 B. 玻璃板水平接触水面，稍用力向上提弹簧测力计，在玻璃板未脱离水面时，弹簧测力计示数比玻璃板不接触水面时大，主要是因为玻璃板上表面受大气压作用 C. 铅板和金板长时间压紧在一起，铅和金互相渗透，是因为分子间有相互作用的引力 D. 在浓硫酸铜溶液的上面，缓慢加些水，一段时间后，两种液体混合均匀了，这是扩散现象 【答案】AD 【详解】 A、墨水在热水和冷水中扩散快慢不同，且温度越高，分子运动越快，故A正确； B、玻璃板水平接触水面，稍用力向上提弹簧测力计，在玻璃板未脱离水面时，弹簧测力计示数比玻璃板不接触水面时大，说明分子间存在着相互作用的引力，故B错误； C、铅板和金板长时间压紧在一起，铅和金会互相渗透，这是铅和金的分子不停运动的结果，属于扩散现象，故C错误； D、在浓硫酸铜溶液的上面，缓慢加些水，由分子动理论可知，水分子和硫酸铜分子在不停地做无规则运动，时间越长，两者混合的越均匀，属于扩散现象，故D正确． 故选AD． 56．（多选）为了比较不同物质的吸热能力，某同学选用两个规格相同的烧杯，加入初温相同、质量相同的水和食用油，选用两个规格相同的电加热器加热水和食用油，选用两个相同的温度计测量水和食用油的温度，并配备了秒表用来计时，实验装置如图甲、乙所示。根据实验数据绘制水和食用油的温度随时间变化的图像如图丙所示。则下列说法中正确的是（ ） A. 实验中选用相同电加热器，目的是保证水和食用油在相同时间吸收相同的热量 B. 实验中用温度计的示数变化表示水和食用油吸收热量的多少 C. 由图像可知，升高相同温度，食用油所需时间长，所以吸热能力强 D. 由图像可知，加热相同时间，水的温度变化小，所以吸热能力强 【答案】AD 【详解】 A．实验中选用相同的电加热器，相同时间内放出的热量相同，其目的是保证水和食用油单位时间内吸收的热量相等，故A正确； B．由于水和油的吸热能力会有差异，所以不能用温度计的示数变化表示水和食用油吸收热量的多少，应该用加热时间来比较，故B错误； C．升高相同温度，食用油所需时间短，所以吸热能力弱，故C错误； D．由图像可知，加热相同时间，水升温慢，故如果要使水和食用油的最后温度相同，就要对水加热更长的时间，根据转换法，此过程中水吸收的热量大于食用油吸收的热量，水的吸热能力强，故D正确。 故选AD。 57．如图所示，试管中的水沸腾后，水蒸气将塞子崩出，这一过程将水蒸气的___________能转化成塞子的机械能，能量转化形式类似于四冲程汽油机的___________冲程。 【答案】 ①.内 ②.做功 【详解】 [1]试管中的水沸腾后，水蒸气将塞子崩出，这一过程中，水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化成塞子的机械能。 [2]四冲程汽油机的做功冲程中，燃气膨胀推动活塞做功，也是将内能转化为机械能。因此。类似于汽油机的做功冲程。 58．甲、乙两只相同的杯子放置在水平桌面上，分别盛有质量相等、温度不同的纯净水，其中一杯装有常温下的水，另一杯装有80℃的热水，同时向两只杯子中分别滴入一滴黑色墨水，过一会儿观察到如图所示的现象，由现象可以判断___________杯装的是热水，整杯水变黑属于___________现象，甲乙现象不同说明___________。 【答案】 ①.甲 ②.扩散 ③.扩散进行的快慢与温度有关 【详解】 [1]不同物质的分子彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动；分子运动无规则运动的速度与温度有关，且温度越高，分子的运动越剧烈；同时将两滴黑色墨水同时滴入温度不同的热水和冷水中，看到乙杯中先整杯水都变成黑色，由现象可以判断乙杯装的是热水。 [2][3]整杯水变黑属于扩散现象，乙杯中水的温度高扩散进行的快，甲杯中水的温度低，扩散进行的慢，甲、乙现象不同，说明扩散进行的快慢与液体的温度有关。 59．如图是一位“发明家”设计的一种永动机。设想“利用上水池的水使水轮发电机发电，然后，利用发电机发出的电能驱动抽水机把下水池的水再抽回上水池（一部分电能供用电器使用）。这样不断循环下去，就可以制成一个永动机”。这个永动机______（选填“能”或“不能”）持续运转。实际中，抽水机和发电机工作时会发热，有一部分能量转化为______能。一段时间内，抽水机向上的抽水量______（选填“大于”“等于”或“小于”）经水轮发电机流下来的水量。 【答案】 ①.不能 ②.内 ③.小于 【详解】 [1][2]因为抽水发电，发电又抽水的过程中，是机械能与电能的相互转化，在此过程中，有部分机械能和部分电能会转化为内能，即机械能和电能都会逐渐减少，所以机械能和电能的总量不守恒，发电机和抽水机就不可能不停地运转下去，不可能永远有供用电器工作的电。 [3]一段时间内，有部分能量转化为内能，用来抽水的能量越来越少，所以抽水机向上的抽水量小于经水轮发电机流下来的水量。 60．用力将端面已锉平的两块铅柱紧压在一起，然后将他们具挂起来，并在下方挂一重物，发现两铅柱不分开（如图甲）。对此现象，小金有疑惑：两铝柱不分开的原因是大气压力造成还是其他引力造成？于是小金将图甲所示的铅柱与重物固定在一个玻璃钟罩内（如图乙），逐渐抽出钟罩内的空气。 (1)在抽气的过程中钟罩内气体的压强 （选填“逐渐变小”一直不变”或“逐渐变大”）； (2)在抽气的过程中，钟罩内两铅柱分开了，则 （选填”能”或“不能”）确定图甲所示的两铅柱间有其他引力存在； (3)如果在抽成真空时，钟罩内两铝柱也不分开，则 （选填“能”或“不能”）确定图甲所示的两铅柱间有其他引力存在。 【答案】 ①.逐渐变小 ②.不能 ③.能 【详解】 (1)[1]在抽气的过程中钟罩内气体密度逐渐变小，压强逐渐变小。 (2)[2]在抽气的过程中，钟罩内两铅柱分开了，说明重力大于大气压力及可能存在的引力的大小，还不能确定图甲所示的两铅柱间有其他引力存在。 (3)[3]如果在抽成真空时，大气压强为零，钟罩内两铝柱也不分开，说明有其他引力大于重力作用，则能确定图甲所示的两铅柱间有其他引力存在。 61．如图，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料质量都是10g，烧杯内液体的初温和质量相同。 （1）比较不同燃料的热值：应选择_______两图进行实验，实验时，点燃燃料加热液体，在__________（选填“相同时间后”或“燃料都烧完后”）测量液体温度，温度越高，说明燃料的热值越大； （2）小明利用丙图实验装置，结合液体b的比热容求出了燃料1的热值。小明计算出的结果跟真实值相比_______（选填“偏大”或“偏小”），原因是： 。 【答案】（1）①.甲、乙 ②.燃料都烧完后 （2）①.偏小 ②.存在热量损失 【详解】 （1）[1]要比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类和质量、燃料的质量相同，燃料种类不同，所以选择甲、乙两图进行实验。 [2]燃料燃烧的快慢不同，则只有燃料都烧完后才能保证燃料的质量相同，然后再测量液体温度，根据可知，质量和比热容相同情况下，温度越高，说明燃料放出热量越多，热值越大。 （2）[1][2]因为在实际实验中，燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收，存在热量散失，所以计算结果小于真实值。 62．小林想通过实验比较A、B两种液体比热容的大小。他准备如图所示的带保温层的电热杯两个、探针式电子温度计两支，进行了如下实验： 将质量相等的两种液体，分别倒入完全相同的两个电热杯中，盖好杯盖，将两种液体均加热到。将初温均为的两个完全相同的实心铜块，分别放入两只电热杯，浸没在两种液体中，盖好电热杯的盖子。经过足够长的时间，用温度计分别测量两种液体的温度，A液体的温度为，B液体的温度为。请你根据上述实验分析并计算说明哪种液体的比热容较大。 【答案】A液体的比热容较大 【详解】 已知初温均为的两个完全相同的实心铜块，A液体中铜块的末温为，B液体中铜块的末温为，即A液体中铜块升高的温度多，由可知，A液体中铜块吸收的热量多，即A液体放出的热量多，且此时A液体降低的温度少，则说明A液体的放热能力强，即比热容大。 63．请阅读《汽车发动机》，并回答。 汽车发动机 汽车发动机气缸工作容积，指活塞的上表面从上止点到下止点所扫过的容积，该容积又称单缸排量。排量通常用升（L）来度量。 一般来讲，汽车的排量可以反映发动机（汽油机）输出功率的大小，所以增加气缸数量或者增加每个气缸的单缸排量可以提高发动机的输出功率。因而实际的汽车发动机都有多个气缸，比如常见的四缸、六缸和八缸发动机。多缸发动机中每个气缸的排量都相同， 每个汽缸的排量之和就是汽车发动机的排量，常见的家用小客车发动机的排量一般为。如图所示为四缸发动机结构原理图：发动机通过连杆把四个气缸的活塞连在同一根曲轴上，并使各气缸的做功冲程的时间相互错开，在曲轴转动的每半周内，都有一个气缸处在做功冲程，其他三个气缸分别处在吸气、压缩和排气冲程。这样既能保证发动机有足够的输出功率，还能让发动机的动力连续平稳输出，减小发动机工作时带来的振动，从而提高乘坐汽车的舒适性。 此外，对于排量已经固定的发动机，也可以通过增加发动机的转动速度，即增加活塞的往复运动速度，以便在相同时间内增加气缸的做功次数，从而提高发动机的输出功率。以一辆采用四缸汽油发动机的家用小客车A为例，其发动机的排量为2.0L（即该发动机中四个汽缸工作容积的总和），发动机的转速表示每分钟曲轴所转的周数，用表示，其单位为（转每分钟）。在允许范围内，发动机转速增加时，输出功率也增加了。 发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比。而推进效率则是指发动机传递给汽车的推进功（对车轮的有效驱动力所做的功）与发动机获得的机械能之比。汽车在制造过程中在不断提升发动机的热效率和推进效率。 根据上述材料，回答下列问题： （1）家用小客车A发动机的单缸排量（工作容积）___________L。 （2）如图所示的家用小客车发动机的曲轴每转动一周，其四缸发动机的气缸会有___________个做功冲程，在做功冲程中将内能转化成了___________。 （3）若该小汽车以的速度行驶的过程中，燃料（汽油）完全燃烧产生的内能为J，发动机的热效率为，发动机对车轮的有效驱动力约为，则此过程中发动机的推进效率为___________。 【答案】（1）0.5 （2）①.2 ②.机械能 （3） 【详解】 （1）材料中提到每个汽缸的排量之和就是汽车发动机的排量，家用小客车为四缸发动机，总排量2.0L。因此单缸排量为 （2）[1]曲轴转一周包含2个半周，因此四缸发动机每转一周会有2个做功冲程。 [2]内燃机的做功冲程燃气膨胀对活塞做功，燃料燃烧产生的内能转化为活塞运动的机械能。 （3）计算汽车行驶的路程，已知 ， 有 因为发动机对车轮的有效驱动力约为，推进功为 由题，燃料完全燃烧产生的内能为，所以有 64．如图甲所示，1个标准大气压下，普通煤炉把壶内80℃、5kg水烧开需燃烧一定质量的煤，此过程中，普通煤炉的效率为50%。已知：，，求： （1）把壶内水烧开，水需要吸收的热量Q吸？ （2）普通煤炉至少燃烧煤的质量m煤？ （3）为提高煤炉效率，某创意小组设计了双加热煤炉，如图乙所示，在消耗等量煤烧开壶内初温相同、等量水的过程中，还可以额外把炉壁间1kg水从20℃加热至40℃。则此双加热煤炉的烧水效率？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】 （1）把壶内水烧开，水需要吸收的热量为 （2）普通煤炉的效率为50%，煤完全燃烧放出的热量为 普通煤炉至少燃烧煤的质量为 （3）由题可知，双加热煤炉还可额外把炉壁间1kg水从20℃加热至40℃，则炉壁间水吸收的热量为 而壶内水的初温、末温以及质量均不变，则壶内水吸收热量不变，所以，双加热煤炉中水吸收的总热量为 由题意可知，双加热煤炉与普通煤炉消耗煤的质量相等，则这些煤完全燃烧放出的热量不变， 所以，双加热煤炉的烧水效率为 答：（1）把壶内水烧开，水需要吸收的热量Q吸为； （2）普通煤炉至少燃烧煤的质量m煤为0.028kg； （3）此双加热煤炉的烧水效率为60%。 65．随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是以温度不高于60℃的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动，加热整个地板，通过地面以热传递方式向室内供暖，如图所示。 （1）某房间一段时间内循环流动的水质量为1000kg，进水温度为50℃，出水温度为40℃。这段时间里水向外界放出多少热量？[水的比热容为] （2）房间的面积、高3m，在这段时间里，假设水放出热量的10%由房间内的空气吸收，空气升高的温度是多少？[ ， ] 【答案】（1）；（2） 【详解】 （1）这段时间里水向外界放出的热量 （2）房间内的空气吸收的热量 房间内空气的质量 空气升高的温度 答：（1）这段时间里水向外界放出的热量为； （2）空气升高的温度是。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $