2.2 物体的内能 同步讲义 -2026-2027学年浙教版科学九年级上册

本讲义聚焦初中科学“物体的内能”核心知识点，系统梳理内能概念、改变方式、温度热量关系、热机原理、燃料热值、比热容及计算等12个题型，构建从基础概念到实际应用的完整学习支架。 资料以题型为单元，通过解题知识解析、典例与变式题训练，强化科学观念与科学思维，如结合火箭发射案例分析热机效率，依托比热容计算培养探究实践能力。课中辅助教师教学，课后助力学生查漏补缺，提升知识应用能力。

2.2 物体的内能 内 容 导 航 题型1 内能的概念 题型2 改变物体内能的两种方式 题型3 温度、热量与内能的关系 题型4 热机 题型5 燃料的热值 题型6 比热容的概念及其计算 题型7 热量的计算 题型8 影响物体吸、放热的因素 题型9 水的比热容大在生产生活中的应用 题型10 四冲程内燃机的工作过程 题型11 热机的效率 题型12 热传递的概念与方式 考 点 演 练 题型1 内能的概念 解｜题｜知｜识 （1）分子有质量，分子在不停地做着无规则运动，所以分子具有动能；分子间存在着相互作用力，所以分子之间还具有势能．在物理学中，把物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能 （2）单位：内能的单位是焦耳，简称焦，用字母J表示． （3）内能的特点： ①任何物体在任何情况下都具有内能． ②内能具有不可测量性，即不可能准确地知道一个物体具有多少内能． ③内能是可以变化的． ④对单个分子或少量分子谈内能是无意义的． （3）决定物体内能大小的因素 ①物体的内能与温度有关．温度越高，物体内部分子的无规则运动越剧烈，物体的内能就越大； ②物体的内能与质量有关．在温度一定时，物体的质量越大，分子的数量越多，物体的内能就越大； ③物体的内能还和状态有关．如：一定质量的固态晶体熔化为同温度的液体时，内能增大． 【典例1】如图所示是温州鹿城区体育中考时掷出的实心球运动的情景，下列说法正确的是（　　） A．实心球从a点运动到b点的运动过程中，惯性越来越小 B．实心球在b点时，受推力和重力的作用 C．实心球从b点运动到c点的过程中，机械能不断减小 D．实心球在c点时，内能为零 【答案】C 【分析】（1）惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，质量越大，惯性越大； （2）实心球在b点时，不再受到推力的作用； （3）判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是：减小的转化为增多的； （4）一切物体在任何时候都有内能。 【变式1】下列说法中正确的是（　　） A．静止在地面上的冰块没有内能 B．空中飞行的飞机比地面上静止的火车的内能多 C．动能大的物体内能一定大 D．自然界中任何状态下处于任何位置的物体都有内能 【答案】D 【分析】要解答本题需掌握：一切物体都具有内能，以及内能的大小和什么因素有关。 【变式2】在试管中装适量的水，试管口用塞子塞住，用酒精灯对试管加热，如图所示，加热一段时间后，塞子冲出去了，则下列说法正确的是（　　） A．本实验实际是一个“内燃机” B．试管口的白气是玻璃管内热空气液化成的小水珠 C．加热过程中，酒精燃烧将化学能全部转化为塞子的机械能 D．玻璃管中气体内能的改变方式既有热传递，也有做功 【答案】D 【分析】（1）热机的工作原理：燃料燃烧释放内能，再由内能转化为机械能。 （2）物质由气态变为液态的过程叫液化。 （3）能量转化过程遵循能量守恒定律。 （4）改变内能的方法：做功和热传递。 题型2 改变物体内能的两种方式 解｜题｜知｜识 改变系统内能的两种方式：做功和热传递． （1）做功和热传递在改变物体的内能上是等效的．做功和热传递都能改变系统的内能，这两种方式是等效的，都能引起系统内能的改变，但是它们还是有重要区别的． （2）做功和热传递在本质上是不同的． 做功使物体的内能改变，是其他形式的能量和内能之间的转化（不同形式能量间的转化）． 热传递使物体的内能改变，是物体间（或物体不同部分）内能的转移（同种形式能量的转移）． （3）内能改变的量度 ①做功使物体内能发生改变的时候，内能的改变就用功数值来量度．外界对物体做多少功，物体的内能就增加多少；物体对外界做多少功，物体的内能就减少多少． ②热传递使物体的内能发生改变的时候，内能的改变是用热量来量度的．物体吸收了多少热量，物体的内能就增加多少；物体放出了多少热量，物体的内能就减少多少． a．用功的数值来量度，在做功的过程中，外界对物体做了功，物体内能就增加；物体对外做功，物体内能就减少，此时有W＝△E． b．用热量来量度，外界传给物体热量，或物体吸收热量，物体内能就增加；物体传给外界热量，或物体放出热量，物体内能减少，此时有Q＝△E． 【典例1】2025年4月30日，神舟十九号载人飞船返回舱进入大气层，与大气摩擦形成高温的“火球”进入黑障区，如图所示。下列改变内能的方式与“火球”的形成原理不同的是（　　） A．锯条锯木头时，锯条的温度升高 B．两手搓一搓，手的温度会升高 C．热水倒入杯子，杯子的温度升高 D．反复弯折铁丝，铁丝的温度升高 【答案】C 【分析】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，做功过程是能量的转化过程。 【变式1】如图为小明利用家里的废旧玻璃瓶自制花瓶的过程，其中能使玻璃瓶内能增加的是（　　） A．把绳子放置在玻璃瓶外 B．拉紧绳子快速反复摩擦同一位置 C．将玻璃瓶放入冷水 D．玻璃瓶断裂成两半 【答案】B 【分析】改变内能的方式包括做功和热传递。 【变式2】对下列实验的分析，正确的是（　　） A．图甲，活塞向外拉伸，瓶内气体内能增加，筒内棉花燃烧 B．图乙，瓶内空气推动塞子跳起时，瓶内空气的内能减小 C．图丙，是通过做功的方式使烧杯内水的内能增加 D．图丁，是做功冲程，该过程中将机械能转化为内能 【答案】B 【分析】（1）压缩气体做功，机械能转化为内能； （2）（4）气体膨胀做功，内能转化为机械能； （3）做功和热传递都可能改变物体的内能。 题型3 温度、热量与内能的关系 解｜题｜知｜识 （1）内能和温度的关系 物体内能的变化，不一定引起温度的变化．这是由于物体内能变化的同时，有可能发生物态变化．物体在发生物态变化时内能变化了，温度有时变化有时却不变化．如晶体的熔化和凝固过程，还有液体沸腾过程，内能虽然发生了变化，但温度却保持不变．温度的高低，标志着物体内部分子运动速度的快慢． 因此，物体的温度升高，其内部分子无规则运动的速度增大，分子的动能增大，因此内能也增大，反之，温度降低，物体内能减小．因此，物体温度的变化，一定会引起内能的变化． （2）内能与热量的关系物体的内能改变了，物体却不一定吸收或放出了热量，这是因为改变物体的内能有两种方式：做功和热传递．即物体的内能改变了，可能是由于物体吸收（或放出）了热量也可能是对物体做了功（或物体对外做了功）． 而热量是物体在热传递过程中内能变化的量度．当物体与外界不做功时，物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减少．因此物体吸热或放热，一定会引起内能的变化． （3）热量与温度的关系物体吸收或放出热量，温度不一定变化，这是因为物体在吸热或放热的同时，如果物体本身发生了物态变化（如冰的熔化或水的凝固）．这时，物体虽然吸收（或放出）了热量，但温度却保持不变． 物体温度改变了，物体不一定要吸收或放出热量，也可能是由于对物体做功（或物体对外做功）使物体的内能变化了，温度改变了． 【典例1】关于温度、内能、热量，下列说法中正确的是（　　） A．一块0℃的铁块，可能不具有内能 B．铝块的内能增加，它一定吸收了热量 C．冰块熔化时温度不变，其内能一定不变 D．温度相同的两杯水，它们的内能可能不同 【答案】D 【分析】（1）内能的概念：物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和，一切物体都具有内能，内能与是质量、温度、状态有关； （2）改变物体内能的方式有做功和热传递； （3）冰是晶体，晶体熔化的特点是温度不变，但要继续吸热，其内能不断增大。 【变式1】中国是茶文化之乡，中国茶文化被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。“煮茶”过程中蕴含着丰富的科学知识。下列说法正确的是（　　） A．茶水沸腾时，吸收热量，温度升高 B．茶水入嘴时很烫是因为茶水含有的热量多 C．壶嘴冒出的“白气”是汽化形成的现象 D．茶香扑鼻，表明分子在不停地做无规则运动 【答案】D 【分析】（1）液体沸腾时吸收热量，但温度保持不变； （2）热量是热传递过程中传递能量的多少； （3）“白气”是水蒸气遇冷液化形成的； （4）组成物质的分子不停地做无规则的运动，扩散现象能说明了分子在不停地做无规则运动。 【变式2】将“气压火箭”发射筒内充满气体，并在发射管外安装好纸火箭外壳。如图所示，按下发射气阀，随着“砰”的一声响，火箭飞出，同时看到下端管口出现了明显的“白气”。下列叙述中正确的是（　　） A．“白气”是水蒸气 B．“白气”是由于外界水蒸气吸热产生的 C．发射筒内气体与外界气体发生热传递，内能增加 D．发射筒内气体对筒身与纸火箭做功，内能减小 【答案】D 【分析】（1）物质由气态变为液态叫液化，液化放热；由液态变为气态叫汽化，汽化吸热； （2）改变内能的方法有：做功和热传递；当气体膨胀对外做功时，气体的内能减小，温度降低。 题型4 热机 解｜题｜知｜识 煤炭、汽油和柴油等燃料燃烧时，将储存的化学能转化为蒸汽或燃气的内能，各种将蒸汽或燃气的内能转化为机械能的发动机称为热机．热机的种类分为：①蒸汽机；②内燃机；③汽轮机；④喷气发动机． 其中内燃机是热机的一种，是燃料在汽缸内燃烧的热机．内燃机分为汽油机和柴油机． 一、汽油机： （1）构造：进气门、排气门、气缸、火花塞、曲轴、连杆等． （2）工作原理：在气缸内燃烧汽油，生成高温高压的燃气〔化学能→内能〕，使燃气推动活塞做功〔内能→机械能〕． （3）冲程：活塞在往复运动中从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程． （4）工作过程：多数汽油机是由吸气、压缩、做功〔燃烧﹣膨胀做功〕和排气冲程的不断循环来保证连续工作的． （5）工作过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能． （6）汽油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其它三个冲程要靠飞轮的惯性来完成．在开始运转时，要靠外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后，汽油机才能自己工作． 二、柴油机： （1）构造：与汽油机相似，区别在于柴油机顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴． （2）工作原理：与汽油机相同． （3）工作过程：与汽油机相似． （4）柴油机启动时也要靠外力使飞轮和曲轴转动起来． （5）特点与应用： 特点：柴油比汽油便宜，但柴油机比较笨重． 应用：载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船以及发电机 【典例1】某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，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周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），则一个做功冲程中燃气对活塞做的功 　 　 焦、汽油机的功率为 　 　 瓦。 【答案】135；2025。 【分析】（1）知道燃气的平均压强和活塞的面积，根据p求出做功冲程中燃气对活塞的平均压力； 知道活塞在气缸中移动的距离，根据W＝Fs求出一个做功冲程燃气对活塞做的功。 （2）飞轮（曲轴）每转两圈对外做功一次，计算出飞轮转动1800周对外做功的次数，已经计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功，从而可以计算出燃气对活塞做的总功，又知道做功的时间，可利用公式P计算出汽油机的功率。 【变式1】某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是120平方厘米，做功冲程中活塞移动的距离是30厘米，气体的平均压强是5×105帕。该汽油机飞轮的转速是3000转/分，则每分钟气体膨胀对活塞做的功 　 焦。 【答案】2.7×106。 【分析】根据p求出燃气的平均压力，根据W＝Fs求出燃气一次所做的功；汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，据此求出每分钟气体膨胀对活塞做的功。 【变式2】资料一：如表是国家对“饮酒驾车”和“醉酒驾车”的界定标准： 饮酒驾车 20mg/100mL≤血液中的酒精含量＜80mg/100mL 醉酒驾车 血液中的酒精含量≥80mg/100mL 白酒、红酒和啤酒中均含有乙醇，俗名酒精，饮酒后酒精可进入人体血液中。 资料二：随着科技的发展，无人驾驶汽车已进入人们的生活。无人驾驶汽车通过车载激光雷达、摄像头等传感器实现自动驾驶。无人驾驶技术的原理是通过传感器感知路况和周边情况，然后传输到CPU（中央处理器）。CPU根据人工智能对情况做判断，然后通知电传系统，电传系统根据信号操控机械装置，最后机械装置操控车辆做各种动作。根据资料一和资料二回答下列问题： （1）饮酒会使人的 　 　 系统过度兴奋或麻痹抑制，容易引发交通事故。某人驾车时经交警检查每100老升血液中酒精含量为138毫克，他属于 　 　 驾车； （2）乙醇（C2H5OH）俗名酒精，酒精燃烧的化学方程式 　 　 ； （3）在汽车运动的过程中，若汽油机的飞轮转速为1800r/min，该汽油机每秒共经历 　 　 个冲程； （4）无人驾驶汽车的摄像头与我们生活中 　 　 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同。 【答案】（1）神经；醉酒； （2）C2H5OH+3O22CO2+3H2O； （3）60； （4）照相机。 【分析】（1）酒精能使人的神经系统过渡兴奋，根据表格信息进行分析； （2）酒精完全燃烧生成二氧化碳和水，据此写出反应的化学方程式； （3）根据飞轮转速1800r/min可求出每秒飞轮转动的圈数，根据四冲程汽油机每个工作循环，完成4个冲程，飞轮转动2周，做功1次可求出该汽油机每秒经历的冲程个数； （4）根据凸透镜成像原理分析。 题型5 燃料的热值 解｜题｜知｜识 （1）概念：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，用q来表示，于气体燃料而言，热值的定义是1m3的某种燃料完全燃烧时放出的热量。热值是燃料的一种属性。 （2）单位：焦/千克（J/kg），读作焦每千克。 （3）公式：Q＝mq（m为燃料的质量，q为燃料的热值，Q为燃烧放出的热量）。 （4）热值的物理意义：热值表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少，如木炭的热值为3.40×107J/kg。 同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值不同。 【典例1】中国海军公布的“鹰击﹣21”高超音速导弹有“航母杀手”之称。如图所示是高超音速导弹从起飞到击中目标的轨迹示意图，如果把大气层边缘看作水面，导弹飞行时就像在水面上“打水漂”，因此它突防能力强，难以拦截。下列说法正确的是（　　） A．导弹所用的燃料需要具有较大的比热 B．导弹发射时，将燃料燃烧获得的内能转化为化学能 C．导弹与大气剧烈摩擦，通过做功的方式使其表面温度急剧升高 D．导弹从起飞点到攻击点飞行过程中，b点的机械能最大 【答案】C 【分析】（1）单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，燃料的热值越高，在质量相同时，完全燃烧时放出的热量越大； （2）燃料燃烧时化学能转化为内能； （3）导弹在穿越大气层时，需要克服空气摩擦做功； （4）导弹进入大气层过程中需要克服空气摩擦做功，部分机械能转化为内能，因此机械能逐渐变小。 【变式1】2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的火箭成功发射。下列材料用途的对应性质解释不合理的是（　　） A．偏二甲肼作火箭燃料——可燃性 B．铝合金作火箭的骨架——密度大 C．碳纤维复合材料作飞船外壳——耐高温 D．特种橡胶制成太空服加压层——弹性好 【答案】B 【分析】（1）根据偏二甲肼的性质，进行分析； （2）根据铝合金的性质，进行分析； （3）根据碳纤维复合材料的性质，进行分析； （4）根据特种橡胶的性质，进行分析。 【变式2】2024年4月30日，北京航天飞行控制中心通过地面测控站向神舟十七号飞船发出返回指令。神舟十七号载人飞船轨道舱与返回舱成功分离之后，返回舱返回火箭发动机点火，神舟十七号穿过大气层时会进入黑障区（如图），然后返回舱着陆。下列有关说法正确的是（　　） A．返回舱与大气摩擦形成高温“火球”的过程，将机械能能转化成内能 B．返回舱的火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液氢具有较大的比热容 C．返回舱成功着陆瞬间“尘土飞扬”，说明分子在做无规则运动 D．返回舱着陆前，火箭发动机向下喷射燃气，返回舱进一步减速下降，这个过程中返回舱的机械能保持不变 【答案】A 【分析】（1）返回舱与大气摩擦形成高温“火球”的过程，克服摩擦做功，将机械能转化成内能； （2）返回舱的火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液氢具有较大的热值； （3）“尘土飞扬”，不能说明分子在做无规则运动，宏观物体在做机械运动； （4）物体间力的作用是相互的；动能大小与物体的质量和高度有关，质量不变，速度变小，则动能变小；重力势能大小与物体的和高度有关，质量不变，高度降低，则重力势能变小；机械能等于动能与势能之和。 【变式3】目前有一种倍受关注的喷气飞行背包（如图），人背上后能通过该设备获得动力，实现人类自由单人飞翔的梦想。 （1）该背包燃料为汽油，汽油燃烧将化学能转化为内能，一部分对人和飞行背包做功，还有部分散失到空气中，这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，说明能量的转移和转化具有 　 　 。 （2）某次飞行过程中消耗10千克汽油，这些汽油完全燃烧放出的热量为 　 焦。（焦/千克） 【答案】（1）方向性；（2）4.6×108。 【分析】（1）能量转化和转移是有方向性的； （3）由Q放＝mq可求出汽油完全燃烧放出的热量。 题型6 比热容的概念及其计算 解｜题｜知｜识 （1）单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。 比热容是通过比较单位质量的某种物质升温1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质。 （2）比热容的单位：在国际单位制中，比热容的单位是J/（kg•℃），读作焦每千克摄氏度。 水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）。它的物理意义是1千克水，温度升高1℃，吸收的热量是4.2×103焦耳。 单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量和它温度降低1℃放出的热量相等，也是它的比热。 （3）比热表 比热容是物质的一种特性，各种物质都有自己的比热。物理学中，常把由实验测定的物质的比热，列成表格，便于查找。 物质 水 冰 酒精 煤油 蓖麻油 汞 比热容×103J/（kg•℃） 4.2 2.1 2.4 2.1 1.8 0.14 物质 铝 砂石 干泥土 铁、钢 铜 铅 比热容×103J/（kg•℃） 0.88 0.92 0.84 0.46 0.39 0.13 从表中还可以看出，各物质中，水的比热容最大。这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响很大。在受太阳照射条件相同时，白天沿海地区比内陆地区温升慢，夜晚沿海地区温度降低也少。所以一天之中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大。在一年之中，夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。 （4）水比热容大的特点，在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。 【典例1】将一质量为m的物块静置于斜面上B点，此时物块具有的重力势能为Ep。放手后，物块沿斜面滑下，并在水平面上滑行至A点停下，如图所示。 （1）物块从B点运动到A点整个过程中始终对物块做功的力是 　 　 。物体从B点滑到A点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达A点时温度升高了 　 　 。（物体比热容用c表示） （2）若将物块从A点刚好推回B点，则做功至少为 　 　 。 【答案】（1）摩擦力；；（2）2Ep。 【分析】（1）做功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致）；二者缺一不可； （2）根据能量守恒定律可得出所做的功。 【变式1】试解答如下3个物理问题。 （1）如图（a）为哈雷彗星绕太阳运动的轨道，轨道区域为真空。彗星从近日点运动到远日点的过程中，　 　 （填“动能转化为势能”或“势能转化为动能”），机械能守恒。 （2）如图（b），发光点S到凸透镜的距离大于2倍焦距，以速度v垂直于透镜主轴匀速运动，则S的像的速度　 　 （填“大于”或“等于”或“小于”）v。 （3）干燥泥土的比热容为0.84×103J/（kg•℃），受潮含有水分后，其比热容为1.26×103J/（kg•℃），水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则这堆泥土所含水分的百分比等于　 　 。 【答案】（1）动能转化为势能；（2）小于；（3）12.5%。 【分析】（1）动能的大小与物体的质量和运动的速度有关：物体质量越大、速度越大，具有的动能越大。重力势能的大小与物体的质量和高度有关；物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大，据此分析。 （2）当物体位于二倍焦距以外时，像的速度比物体的速度小，据此分析。 （3）设干泥土的质量m1，水的质量m2，泥土和水的混合物的质量m，干泥土的比热容c1，水的比热容c2，泥土和水的混合物的比热容c，干泥土吸收的热量Q1，水吸收的热量Q2，泥土和水的混合物吸收的热量Q，温度差Δt，则泥土和水的混合物、泥土、水各自吸收的热量可以表示为Q＝c（m1+m2）Δt，Q1＝c1m1Δt，Q2＝c2m2Δt， 据此得出这堆泥土所含水分的百分比。 【变式2】如图所示，“木桶鱼”是在木桶内放入高温的鹅卵石，再加入调制好的鱼汤，通过　 　 的方式使汤沸腾，完成烹饪。烹饪过程中可以闻到鱼汤的香味，这是　 　 现象。若一份标准分量的木桶鱼有4kg的鱼汤，鱼汤的初始温度为30℃，则至少需要初温为300℃的鹅卵石　 　 kg才能使鱼汤烧开。（在l标准大气压下）[c水＝4.2×103J/（kg•℃），c鹅卵石＝0.8×103J/（kg•℃）] 【答案】热传递；扩散；7.35。 【分析】鱼吸收热量，温度升高，内能增加，由此可知鱼的内能的改变方式； 组成物质的分子永不停息地做无规则；根据Q吸＝cmΔt求鱼汤吸收的热量； 不计热量损失，根据Q放＝cmΔt算出鹅卵石的质量。 【变式3】为比较两种液体的吸热能力，小军用图1中两个相同的装置做实验，实验器材还有天平和钟表。收集的实验数据记录如下表。 物理量/物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最终温度/℃ 液体1 50 20 5 45 液体2 50 20 5 68 （1）某时刻温度计的示数如图2所示，此温度值是　　 ℃。 （2）实验中，用　 　 间接反映液体吸收热量的多少。 （3）通过分析表中数据可知，　 　 （选填“液体1”或“液体2”）的吸热能力较强。 【答案】（1）26； （2）加热时间； （3）液体1。 【分析】（1）根据图乙中温度计的分度值读数。 （2）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。 （3）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。 题型7 热量的计算 解｜题｜知｜识 物体的温度升高时吸收热量为：Q吸＝cm（t﹣t0） 物体的温度降低时放出的热量为：Q放＝cm（t0﹣t） 式中的c为物体的比热容，m为物体的质量，t0表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度．若用△t表示物体变化的温度（升高或降低的温度），那么，物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为：Q＝cm△t． 【典例1】用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时，它们的温度随时间变化的图像如图所示，t1﹣t2时间内物质b和c哪个吸收热量更多？　 ，a、b是同种物质，则b的质量　 　 a的质量。 【答案】一样多；大于。 【分析】（1）使用相同的加热装置加热，加热相同的时间，吸收的热量相同； （2）种类相同时，比热容相同，加热相同的时间，吸收的热量也相同。 【变式1】用相同的电加热器对相同质量的水和另一种液体进行加热，它们的温度随加热时间的变化图像如图所示，若加热过程中热量损失忽略不计，则20kg“另一种液体”升高30℃时，吸收的热量为　 J[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]。 【答案】1.26×106 【分析】由图像确定出水和液体温度都升高30℃时加热的时间，再根据吸热公式求出水吸收的热量，即可求出液体吸收的热量。 【变式2】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34.5℃，比热容为2.4×103J/（kg•℃），将10g乙醚从19.5℃加热到沸腾，需要吸收 　 　 焦的热量。 【答案】（1）热传递；（2）360。 【分析】（1）做功和热传递都可以改变物体的内能，它们的主要区别是：做功是能量的转化，而热传递是能量的转移； （2）知道乙醚的初温和末温，又知道乙醚的质量和比热容，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出乙醚吸收的热量。 【变式3】室温为10℃时，小宁利用如图所示装置验证“外界对物体做功，可以使物体的内能增加”。小宁用平均为50牛的力将活塞压下12厘米，发现底部浸有0.001千克乙醚的棉花并没有出现燃烧现象。（乙醚的比热容约为1.8×103J/（kg•℃），着火点为160℃） （1）求小宁对活塞的做功大小。 （2）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收多少热量？ （3）小宁的实验没有成功，请帮助他分析原因。（至少写出两点） 【答案】（1）小宁对活塞做功6J； （2）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收270J的热量； （3）小宁的实验没有成功原因是做功太少，乙醚升温太小，远远达不到着火点温度。 【分析】（1）根据W＝Fs求出功的大小； （2）根据Q＝cmΔt可求0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收多少热量； （3）在该实验中应迅速压下活塞，若压下活塞较慢（用力较小、做功较少），筒内气体温度不能达到乙醚的着火点，则不能看到棉花燃烧的现象。 题型8 影响物体吸、放热的因素 解｜题｜知｜识 1、质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量并不相同；降低相同的温度，放 出的热量也不相同。物质的这种特性在科学上叫做比热容，简称比热。 2、质量相同的不同物质升高（或降低）相同的温度，吸收（或放出）热量较多的，比热较大；吸收（或放出）热量较少的，比热较小。 【典例1】如图是探究“比较不同物质吸热能力”的实验，加热水和煤油，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少，看看这两种物质的吸热能力是否存在差异。 （1）在两个完全相同的烧杯中分别装入 　 　 、初温都相同的水和煤油； （2）在相同条件下用相同的酒精灯分别给水和煤油加热，通过 　 　 来比较水和煤油吸收热量的多少。 【答案】（1）质量；（2）加热时间。 【分析】（1）比较物质吸热能力的2种方法： ①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 ②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； （2）我们使用相同的酒精灯（或加热器）通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。 【变式1】小科利用如图所示装置探究物质的比热，相同质量的水和花生油在水浴中加热，再由水和花生油加热各自上方空气，空气受热膨胀，使U形管中出现液面差，请回答下列问题： （1）实验中使用同一烧杯进行水浴加热是为了使水和花生油吸收的　 　 相同。 （2）预测水位差变化较快的U形管是　 　 （填“左侧”或“右侧”）。 （3）一段时间后，小科发现两侧U形管中均未出现液面差，这可能因为小科在实验前缺少一步操作，该操作是　 　 。 【答案】（1）热量；（2）右侧；（3）检查气密性。 【分析】（1）我们使用同一加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法； （2）液体升温越高，管中空气受热膨胀越大，U形管中出现的液面差越大，采用了转换法，根据Q＝cmΔt和水的比热容大分析； （3）从装置漏气分析。 【变式2】为探究不同物质的吸热能力，小科用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的a、b两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图乙所示（不考虑热量的散失）： （1）实验中，如果要使a、b两种液体最后的温度相同，a液体的加热时间 　　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）b液体的加热时间； （2）实验表明，　　 （选填“a”或“b”）吸热的能力更强； （3）小科想用如图丙所示装置测酒精的热值，加热前酒精灯的质量为m1，加热一段时间后变为m2；烧杯中液体的质量为M，初温为t1，末温为t2，烧杯中液体的比热容用c表示。请你帮助小科用以上符号写出酒精热值的表达式：　 　 。 【答案】（1）小于； （2）b； （3）。 【分析】（1）（2）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；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。 （3）根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，水吸收的热量等于酒精燃烧放出的热量，根据Q＝mq求出酒精的热值。 【变式3】如图甲所示，小科同学在两只相同的烧杯里分别装入质量相等的水和食用油，比较它们吸热的情况。为了便于比较，实验中要求两烧杯中放入规格相同的电加热器，通过加热时间来反映水和食用油吸收热量的多少。 （1）实验数据如表所示，若要使水和食用油升高到相同的温度，则需要给水加热　　 （填“更长”或“更短”）的时间，此过程中水吸收的热量　　 （填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量。 加热时间/min 0 5 10 水的温度/℃ 20 32 44 食用油的温度/℃ 20 44 68 （2）图乙中能正确反映水和食用油的温度随加热时间变化的是　　 （填“A”或“B”）。 【答案】（1）更长；大于；（2）B。 【分析】（1）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；根据实验数据可知，加热相同时间，水升温慢，据此推理回答；由转换法回答； （2）根据相同加热时间水升温慢，食用油升温快分析。 题型9 水的比热容大在生产生活中的应用 解｜题｜知｜识 水是一种比热较大的物质。水在吸收或放出较多的热量后温度不会发生太大的变化。水的这种特性使它在生活和生产中有着十分广泛的应用。 【典例1】月球上没有大气层和海洋，昼夜温差极大（白天可达127℃，夜晚可降至﹣173℃），而地球上昼夜温差较小的原因之一：地球表面71%的面积被海洋覆盖。海洋的覆盖有利于昼夜温差的调节，主要是因为水的（　　） A．密度大 B．比热容大 C．沸点高 D．凝固点高 【答案】B 【分析】水的比热容大，相同质量的水与其它物质相比较，吸收相同的热量，其温度变化较小，据此分析解答。 【变式1】小金家安装了电锅炉地暖设备，通过加热管内循环流动的水来提升室内温度。已知水的比热容4.2×103J/（kg•℃）。 （1）加热管中的液体选用水，主要是利用水的　 　 较大的特性。 （2）该设备工作一段时间使水温度升高5℃管内80kg的水吸收的热量为　 　 。 （3）管中热水循环一段时间，室内空气温度升高，是通过　 　 法增加空气的内能。 【答案】（1）比热容；（2）1.68×106J；（3）热传递。 【分析】（1）水的比热容较大，根据放热公式Q放＝cmΔt分析答题。 （2）利用Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量； （3）改变物体内能的两种方式：做功和热传递。 题型10 四冲程内燃机的工作过程 解｜题｜知｜识 内燃机是热机的一种，是燃料在汽缸内燃烧的热机．内燃机分为汽油机和柴油机． （1）汽油机的工作原理：燃料在汽缸中燃烧时，将存储的化学能转变为高温高压的燃气（蒸汽）的内能，又通过燃气（蒸汽）推动活塞做功，由内能转变为机械能． （2）汽油机的工作流程：内燃机通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作的，如图． ①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭．活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸． ②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高． ③做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功． ④排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸． （3）工作过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能． （4）柴油机是以柴油为燃料的内燃机，在工作时与汽油机工作原理相同． 区别：①在吸气冲程里吸进气缸的只有空气，而汽油机吸进的是汽油和空气的混合物； ②在压缩冲程里，活塞把空气的体积压缩得很小，空气的压强更大，温度更高； ③点火方式：柴油机﹣压燃式；汽油机﹣点燃式． 【典例1】2025年11月25日，长征二号F火箭搭载神舟十二号无人飞船发射，飞船携带航天物资及空间站备品备件，与空间站快速交接。下列说法正确的是（　　） A．火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的比热容 B．火箭升空时外壳温度升高，热传递改变了内能 C．火箭升空时，向下喷气获得推力与内燃机的压缩冲程相似 D．火箭发射升空的过程中，燃料燃烧产生的内能一部分转化为了火箭的机械能 【答案】D 【分析】（1）热值是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放出热值多少均没关系； （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，做功过程是能量的转化过程。 （3）内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能； （4）发射升空的过程中，火箭发动机在工作时不可避免的有能量损失。 【变式1】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 【分析】液化指物质由气态转变成液态。 汽油机工作过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能。 知道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。 题型11 热机的效率 解｜题｜知｜识 （1）定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，其表达式为：η=×100%．由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1． （2）热机在工作过程中造成能量损失的因素有： ①燃料很难全部燃烧； ②排出的废气带走能量； ③热机部件要散热； ④克服运转机件之间的摩擦消耗能量． （3）提高热机效率的方法： ①尽量让燃料充分燃烧； ②设法利用废气的能量； ③减少能量损失； ④保证良好的润滑． 【典例1】2025年10月18日，奇瑞汽车在全球创新大会上展出了热效率高达48%的鲲鹏天擎发动机，为了提高热机效率，可采取的措施是（　　） A．消耗更多的燃料 B．延长工作时间 C．保证良好的润滑，减少摩擦 D．降低热机功率 【答案】C 【分析】热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，热机的效率越高。要提高热机效率，就是把燃料燃烧产生的热量充分利用，减少热量损失，由此分析。 【变式1】如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧氧化剂室燃烧，产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是（　　） A．火箭的燃料含有大量的热量，燃烧时能提供巨大的推力 B．燃料的热值越大，燃烧放出热量越多，产生气体喷出推动火箭前进的效率也越大 C．产生气体喷出推动火箭前进过程中，原理与内燃机的压缩冲程相同 D．火箭在大气层中上升时，箭体表面的温度升高，这是由于火箭克服空气摩擦做功 【答案】D 【分析】（1）物体内部所有分子做无规则运动的分子动能和分子势能的总和叫物体的内能，不能说一个物体含有多少热量，热量是在热传递过程中转移的内能的多少。 （2）热值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃烧程度无关；用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。 （3）内燃机压缩冲程，机械能转化为内能。 【变式2】筒车是一种以水流作动力，用来取水的机械，如图甲所示。某筒车的接水槽比取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水5kg，该筒车每小时能旋转n＝100圈，若一天工作24小时，可以灌溉一百亩的田地。已知g取10N/kg，柴油的热值q＝4.0×107J/kg。求： （1）若采用柴油发动机驱动筒车灌溉一百亩田地，燃烧了0.4kg柴油，试求出完全燃烧这些柴油产生的热量； （2）求该筒车旋转一周时，1个取水筒从取水处到接水槽克服筒内水的重力所做的功； （3）求该柴油机驱动筒车灌溉一百亩田地时的效率。 【答案】（1）完全燃烧这些柴油产生的热量为1.6×107J； （2）该筒车旋转一周时，1个取水筒从取水处到接水槽克服筒内水的重力所做的功为200J； （3）该柴油机驱动筒车灌溉一百亩田地时的效率为36%。 【分析】（1）根据Q放＝mq求出柴油完全燃烧放出的热量； （2）根据W＝Gh＝mgh求旋转一圈，1个取水筒对水所做的功； （3）根据题意可得该筒车旋转24小时内提升水筒所做的功，利用η求出该柴油机驱动筒车灌溉一百亩田地时的效率。 【变式3】如图所示，是百度开发的一款无人驾驶汽车，汽车自动驾驶时用激光测距器来了解周围的交通状况，用北斗卫星导航系统进行定位和导航，该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶一段距离时，消耗汽油2kg，该汽油机的效率为30%，在这段行驶过程中（已知：汽油的热值为4.5×107J/kg。c水＝4.2×103J/（kg•℃）），求： （1）完全燃烧2kg汽油放出多少热量？ （2）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%。若这些废气带走的能量全部被质量为200kg的水吸收，在一个标准大气压下，水升高的温度是多少？ （3）汽车在这段行驶过程中获得多少机械能？ （4）如果汽油机的效率提高到40%，其他条件都不变，那么汽车在这段路程消耗的汽油是多少？ 【答案】（1）汽油完全燃烧放出的热量为9×107J； （2）水升高的温度为45℃； （3）汽车在这段行驶过程中获得的机械能为2.7×107J； （4）如果汽油机的效率提高到40%，其他条件都不变，那么汽车在这段路程消耗的汽油为1.5kg。 【分析】（1）利用Q放＝mq求汽油完全燃烧放出的热量； （2）由题知，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，据此求出水吸收的热量，利用Δt求水升高的温度； （3）根据η求出汽车在这段行驶过程中获得的机械能； （4）已知汽车所做的功相同，根据W＝ηQ进行计算。 题型12 热传递的概念与方式 解｜题｜知｜识 （1）热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分的现象，叫做热传递。没有做功而使内能改变的物理过程叫做热传递。 （2）热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射。 ①传导﹣﹣热量通过接触物体由高温部分向低温部分传递 ②对流﹣﹣通过液体或气体（流体）自身的流动由高温部分向低温部分传递 ③辐射﹣﹣热量不通过物体媒介，直接由高温物体发射到低温物体的传递 （3）热传递的实质：热传递实质上传递的是能量，结果是改变了系统的内能。传递能量的多少用热量来量度。 （4）热传递具有方向性，热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，不会自发的从低温物体传递到高温物体或从物体的低温部分传递到高温部分。 【典例1】《天工开物》记录了我国古代的传统手工技术。如图所示是匠人正在将铁水凝固成釜，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．热量可能由低温的空气传递给高温的铁水 B．匠人手中石勺的温度升高，石勺含有的热量增多 C．石勺中的铁水与空气接触时，铁水的温度降低，内能减小 D．铁水冷却凝固成釜后，釜的内能为零 【答案】C 【分析】A.根据热传递的条件，分析热量能否从低温空气传递给高温铁水； B.根据热量是过程量而非状态量，分析物体能否“含有热量”； C.根据热传递过程中高温物体向低温物体传递热量，分析铁水温度降低时其内能的变化； D.根据一切物体在任何温度下都具有内能，分析铁水凝固成釜后是否仍具有内能； 【变式1】如图所示为目前流行的一种自热火锅。自热火锅配有发热包，发热包的主要成分包括生石灰、活性炭、硅藻土和铝粉等。将发热包和冷水放到外盒中，生石灰与水产生化学反应，放出大量的热，从而加热上层食物。下列说法正确的是（　　） A．加热过程中，温度从发热包传递给食物 B．加热过程中，食物所含的热量增加 C．食物内能的改变是通过热传递方式实现的 D．发热包的内能一定比食物的内能大 【答案】C 【分析】（1）热传递过程中，传递内能的多少叫热量。 （2）热量是一个过程量； （3）改变内能的方法：做功和热传递。 （4）内能的大小与质量、温度、状态等因素有关。 过 关 验 收 1．下列关于比热、温度、热量和内能的说法中，正确的是（　　） A．质量一定的物体温度升高，内能一定增加 B．质量一定的物体吸收热量，温度一定升高 C．某物质吸收或放出的热量越多，比热也越大，比热与热量有关 D．质量一定的物体内能增加，一定是吸收了热量 【答案】A 【分析】（1）内能的大小与物体的质量、温度有关； （2）晶体熔化过程中，虽然吸热，但温度不变； （3）比热容是物质本身的一种特性，物理学规定，单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为该物体的比热容； （4）做功和热传递都可以改变物体的内能。 2．如图所示，在一个玻璃筒内放一块浸有乙醚的棉花，快速下压活塞，棉花会燃烧。该实验现象主要说明了（　　） A．气体比液体更易被压缩 B．乙醚能降低棉花的着火点 C．外界对玻璃筒里的气体做功，气体的内能增加 D．玻璃筒里的气体液化放热，可使棉花燃烧 【答案】C 【分析】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，做功过程是能量的转化过程。 3．有关温度、热量、内能，下列说法正确的是（　　） A．物体吸收热量，内能一定增加，同时温度一定升高 B．一般物体都具有内能，但超低温物体没有内能 C．物体内能减少时，温度不一定降低，但一定是放出了热量 D．物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加 【答案】D 【分析】（1）晶体熔化过程中，吸热但温度不变； （2）一切物体在任何情况下都有内能； （3）做功和热传递都能改变物体的内能。 4．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，温度计读数随时间变化的图象如图1乙，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 【分析】（1）任何物体都具有内能，同一物体，温度越高，分子运动速度越快，分子动能越大； （2）物质从固态变成液态的过程叫熔化；根据晶体在熔化过程中，不断吸收热量，温度保持不变，内能增大； （3）固态物质分子排列紧密，有一定的体积和形状。 5．光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，其核心部分工作原理如图示：带有活塞的密闭化学反应室中有气态物质，当光从窗口射入时，可使气态物质接受光能而反应生成液态物质。而无光照射情况下反应逆向进行，重新生成气态物质。因此可通过控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应，从而推动活塞输出机械能。则光发动机该装置中的活塞向右运动时，相当于选项中汽油机四个冲程中的（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【分析】分析光发动机该装置中的活塞向右运动时的能量转化情况，找出汽油机四冲程中能量转化与此相当的冲程。 6．十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机推动了人类第一次工业革命。如图为蒸汽机的工作原理：打开阀门A、关闭阀门B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞达到汽缸顶部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降，如此循环往复。下列说法错误的是（　　） A．用水冷凝蒸汽是利用热传递改变内能 B．蒸汽机在整个工作过程中遵循机械能守恒 C．蒸汽机活塞上行过程与汽油机的做功冲程相似 D．蒸汽推动活塞向外做功后，蒸汽的内能会减小 【答案】B 【分析】（1）改变内能的方法有两种：做功和热传递；物体对外做功，自身的内能会变小； （2）根据能量的转化分析； （3）（4）蒸汽对活塞做功时，将内能转化为机械能；汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能。 7．如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的三个冲程，缺少的一个冲程的名称及顺序，下列判断正确的是（　　） A．吸气冲程，应在甲图之前 B．压缩冲程，应在甲、乙图之间 C．做功冲程，应在乙、丙图之间 D．排气冲程，应在丙图之后 【答案】C 【分析】汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程； 根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向，再根据气门的关闭情况就可以确定是哪一个冲程； 读出图中三个冲程的名称即可找出应补充冲程的名称。 8． 氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点，氢气的热值为1.4×107J/kg，完全燃烧2kg的氢气可放出 　 J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值 　 　 （填“大于”“等于”或“小于”）1.4×107J/kg。 【答案】2.8×107；等于。 【分析】根据Q＝mq得出完全燃烧2kg的氢气可放出的热量； 热值大小只与燃料的种类有关，而与燃料的质量无关。 9．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 　 　 （“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】（1）偏大；（2）温度计上升的示数；（3）b；（4）8：3。 【分析】（1）使用温度计时，温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中，温度计的玻璃泡不能碰到容器壁或容器底。否则其温度便会受容器壁或容器底的影响； （2）实验中，应控制燃料燃烧的质量相同，看温度计示数的变化来进行比较； （3）根据水温的变化情况判断不同燃料放出热量的多少，从而得出热值的大小关系； （4）从图丙中读出数据，运用公式Q放＝qm和Q吸＝cmΔt可求出两燃料的热值之比。 10．2023年5月20日，我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网，标志着我国深远海风电关键技术取得重大进展。“海油观澜号”由浮式基础和风机组成，整体高度超200m，总质量达1.1×107kg。平台采用“半潜式”设计，底部是一个三角形浮式基础，包括3个边立柱和1个中间立柱，图甲为其实物照片。浮式基础上方是高约83m的圆筒状柱子，柱子上方安装有机舱，机舱前部的3只大叶片驱动机舱中的发电机转子转动，生成绿色电力，年发电量将达2.2×107kW•h。 已知：海水密度为1.0×103kg/m3，天然气热值q＝4.4×107J/kg （1）风平浪静叶片不动时，平台基础排开海水的体积为多少？（不考虑锚链对平台的作用） （2）每年的发电量相当于完全燃烧多少质量的天然气放出的热量？ （3）海浮式风电平台基础设计方式除半潜式外还有单柱式（图乙）。与单柱式相比较，你认为“半潜式”的优点是 　 　 （写出一点即可）。 【答案】（ 1）风平浪静叶片不动时，平台基础排开海水的体积为1.1×104m3； （2）每年的发电量相当于完全燃烧1.8×106kg的天然气放出的热量； （3）吃水深度较浅，适用海域范围较广。 【分析】（1）根据物体沉浮条件和阿基米德原理求出平台排开海水的体积； （2）利用Q放＝mq求需要天然气的质量； （3）结合材料和图片进行比较。 11．最新一款无人驾驶汽车以一定的速度匀速直线行驶8km消耗汽油1.2千克（汽油热值为4.5×107J/kg）。 （1）这部分汽油完全燃烧，放出多少热量； （2）若其中30%的能量为推动汽车前进的机械能，则汽车受到的阻力多少牛？ 【答案】（1）这部分汽油完全燃烧，放出多少热量为5.4×107J； （2）汽车受到的阻力为2025N。 【分析】（1）根据Q放＝mq求出这部分汽油完全燃烧放出的热量； （2）根据η求出推动汽车前进的机械能，利用W＝Fs求出牵引力，根据二力平衡关系求出汽车受到的阻力。 12．小华在做观察冰熔化过程的实验时，使用的加热装置在单位时间内放出的热量始终相同。他记录了如表所示的数据，发现在0～2min与10～12min的两段相同时间间隔内温度变化不同。造成这一现象的主要原因是（　　） 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 温度/℃ ﹣6 ﹣4 ﹣2 0 0 0 0 0 0 0 1 2 3 A．冰熔化成水后质量变小 B．冰熔化成水后密度变大 C．冰熔化成水后体积变小 D．冰熔化成水后比热容变大 【答案】D 【分析】根据公式Q吸＝cmΔt来分析升温的快慢和比热容的关系。 13．用比热容是0.13×103J/（kg•℃）的铅与比热容是0.39×103J/（kg•℃）的铜混合成比热容是0.18×103J/（kg•℃）的合金，则铅和铜的质量之比为（　　） A．1：3 B．29：6 C．21：5 D．13：9 【答案】C 【分析】利用Q吸＝cmΔt分别列出铅、铜和合金温度升高1℃时吸收热量的表达式，再结合Q合金＝Q铅+Q铜，m合金＝m铅+m铜，代入数据，便可解出铅和铜的质量之比。 14．将质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了3℃，然后又向保温容器中倒入一小杯同质量同温度的热水，水温又上升了2.8℃．不计热量的损失，则可判断（　　） A．热水和冷水的温度差为87℃，m0：m＝1：28 B．热水和冷水的温度差为69℃，m0：m＝1：32 C．热水和冷水的温度差为54℃，m0：m＝1：24 D．热水和冷水的温度差为48℃，m0：m＝1：20 【答案】A 【分析】热传递过程中高温物体放出热量，低温物体吸收热量，直到最后温度相同。 设热水和冷水的温度差为t，知道热水的质量和温度变化、冷水的质量和温度变化，利用热平衡方程Q吸＝Q放列出两个等式，进行解答即可。 15．水与酒精是我们日常生活中最常见的两种物质。下表列出了它们在标准大气压下的部分物理特征数据，请你参照这些特征分析：让质量及初温都相等的水和酒精冷却，待它们放出相等的热量后再倒在一起混合。下列哪个判断是错误的（　　） 物质 密度[kg/m3] 比热容（J/（kg•℃） 凝固点[℃] 沸点[℃] 水 1.0×103 4.2×103 0 100 酒精 0.8×103 2.4×103 ﹣117 78 A．在混合过程中，热将从酒精传递给水 B．均匀混合后，混合液的凝固点将比水的凝固点低些 C．均匀混合后，混合液的密度将比水的密度小些 D．均匀混合后，混合液的比热容将比水的比热容小些 【答案】A 【分析】（1）水和酒精的初温相同、质量相同、放出的热量相同，利用热量公式Q＝cmΔt的变形公式Δt分析水和酒精的温度降低值，即可得出末温的关系，从而判断出热传递的方向； （2）晶体物质中混入杂质后，其熔点和凝固点都降低； （3）根据密度公式进行分析； （4）酒精的比热容小于水的比热容，据此分析水和酒精混合后混合液的比热容的变化。 16．根据表中数据，下列说法中，正确的是（　　） 物质 铁 铜 水 煤油 ρ（kg/m3） 7.9×103 8.9×103 1.0×103 0.8×103 c[J/（kg•℃）] 0.46×103 0.39×103 4.2×103 2.1×103 A．物体的密度越大，其比热容越小 B．1kg水温度由5℃升高到10℃吸收的热量小于它从50℃升高到55℃吸收的热量 C．煤油和水体积之比为2：1，吸收热量之比为12：5，则升高温度之比为3：1 D．初温、质量相同的铁块和铜块，吸收相同的热量后互相接触，内能从铁块转移到铜块 【答案】C 【分析】（1）根据表中数据分析回答； （2）根据Q＝cmΔt判断吸收的热量； （3）结合Q＝cmΔt和表格中给出的比热容求比值； （4）热量只会从温度高的物体传向温度低的物体。 17．小科在电商平台上找了一款某型号的电热水壶，广告上宣传3分钟能快速沸腾。他想测试一下广告是否真实，于是把1L的水从20℃加热到刚好沸腾，并记录下烧水所用的时间。[水的比热为4200焦/（千克•℃）] （1）电热水壶正常工作时电阻是多大？ （2）1L的水从20℃加热到100℃，吸收的热量是多少？ （3）请通过计算，你帮助小科来判断一下广告是否真实？并简要说明理由。 【答案】（1）电热水壶正常工作时电阻约为32.3Ω； （2）1L的水从20℃加热到100℃，吸收的热量是3.36×105J； （3）广告不真实。把1L的水从20℃加热到刚好沸腾时，电热水壶正常工作时间超过3min。 （广告真实。所烧水的体积不足1L，或水的初温较高时，所需加热时间有可能少于或等于3min。） 【分析】（1）家庭电路的电压为220V，根据求电热水壶正常工作时的电阻； （2）根据ρ求1L水的质量，根据Q吸＝cmΔt求水吸收的热量； （3）若不考虑热损失，把1L的水从20℃加热到刚好沸腾时，电热水壶消耗的电能等于水吸收的热量，根据P求得加热时间，由于实际存在热损失，则加热时间会更长，比较广告数据，得出结论；若所烧水的体积不足1L，或水温较高，则加热时间有可能少于或等于3min，则广告真实。 18．植树造林既可以优化生态环境，又可以调节气温。假设10000m2的森林每秒吸收的太阳能约为1.2×105J如果这些太阳能被初温为25℃、质量为50kg的干泥土全部吸收，可使这些干泥土的温度升高到多少摄氏度？[干泥土的比热容为0.8×103J/（kg•℃）] 【答案】可使这些干泥土的温度升高到28℃。 【分析】干泥土吸收的热量等于10000m2的森林每秒吸收的太阳能；已知干泥土的质量、比热容、吸收的热量，利用Δt求出干泥土升高的温度，再根据t＝t0+Δt计算可使这些干泥土升高到的温度。 19．将一块质量为5kg、温度为10℃的铁块加热到200℃，铁块吸收了多少热量？ 【答案】铁块吸收的热量为4.37×105J。 【分析】根据吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）进行计算。 20．太阳能热水器内盛有100千克、温度为20℃的水，受阳光的照射水温升高到60℃，则这些水吸收了多少热量？ 【答案】这些水吸收了1.68×107J的热量。 【分析】知道水的质量、比热容、初温和末温，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量。 21．体育课后，小龙用两个相同的大杯子从饮水机分别接了部分热水和部分冷水，准备用两杯水混合来得到温度适宜的饮用水，已知热水的初温为90℃。他先将冷水杯内一半的冷水倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内水的温度降低到80℃；他再将冷水杯内剩余冷水的一半倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内水的温度降低到77℃。 （1）则混合前，两杯子内最初的热水和冷水的质量之比为多少？ （2）小龙最后将冷水杯内剩余的冷水全部倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内水的温度将降低到多少？（不计水的质量变化、状态变化和热量损失，结果取整数） 【答案】（1）混合前最初的热水和冷水的质量之比为9：8； （2）最后热水杯内水的温度将降低到75℃ 【分析】（1）先设热水杯初始水量为m1、冷水杯初始水量为m2、冷水初温为t0；第一次倒入冷水，根据热平衡方程Q放＝Q吸列方程，表示热水降温放热等于冷水升温吸热；第二次再倒入剩余冷水的一半即，仍用热平衡方程，注意此时热水杯内水的总质量为；联立两个方程消去t0，即可求出m1与m2的比值。 （2）设最后混合后的温度为t；最后一次将剩余冷水全部倒入，以第二次混合后的水为放热物体、新倒入的冷水为吸热物体，依据热平衡方程列式；把（1）得到的质量之比代入该式，解出t并取整数，即为最后降低到的温度。 22．为家人准备早餐时，妈妈将5盒牛奶放入质量是4kg，温度是90℃的热水中，经过一段时间，5盒牛奶的温度都从10℃变成了52℃。已知每盒牛奶的质量为0.25kg，，求： （1）每盒牛奶从水中吸收多少热量？ （2）若热水对牛奶加热的效率是50%，当牛奶的温度达到52℃时水的温度是多少℃？ 【答案】（1）每盒牛奶从水中吸收的热量为4.2×104J。 （2）若热水对牛奶加热的效率是50%，当牛奶的温度达到52℃时水的温度是65℃。 【分析】（1）根据Q吸＝cmΔt求出牛奶从水中吸收的热量； （2）根据题意求出5盒牛奶吸收的热量，根据效率公式求出水放出的热量，根据Q放＝cmΔt求出水降低的温度。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.2 物体的内能 内 容 导 航 题型1 内能的概念 题型2 改变物体内能的两种方式 题型3 温度、热量与内能的关系 题型4 热机 题型5 燃料的热值 题型6 比热容的概念及其计算 题型7 热量的计算 题型8 影响物体吸、放热的因素 题型9 水的比热容大在生产生活中的应用 题型10 四冲程内燃机的工作过程 题型11 热机的效率 题型12 热传递的概念与方式 考 点 演 练 题型1 内能的概念 解｜题｜知｜识 （1）分子有质量，分子在不停地做着无规则运动，所以分子具有动能；分子间存在着相互作用力，所以分子之间还具有势能．在物理学中，把物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能 （2）单位：内能的单位是焦耳，简称焦，用字母J表示． （3）内能的特点： ①任何物体在任何情况下都具有内能． ②内能具有不可测量性，即不可能准确地知道一个物体具有多少内能． ③内能是可以变化的． ④对单个分子或少量分子谈内能是无意义的． （3）决定物体内能大小的因素 ①物体的内能与温度有关．温度越高，物体内部分子的无规则运动越剧烈，物体的内能就越大； ②物体的内能与质量有关．在温度一定时，物体的质量越大，分子的数量越多，物体的内能就越大； ③物体的内能还和状态有关．如：一定质量的固态晶体熔化为同温度的液体时，内能增大． 【典例1】如图所示是温州鹿城区体育中考时掷出的实心球运动的情景，下列说法正确的是（　　） A．实心球从a点运动到b点的运动过程中，惯性越来越小 B．实心球在b点时，受推力和重力的作用 C．实心球从b点运动到c点的过程中，机械能不断减小 D．实心球在c点时，内能为零 【变式1】下列说法中正确的是（　　） A．静止在地面上的冰块没有内能 B．空中飞行的飞机比地面上静止的火车的内能多 C．动能大的物体内能一定大 D．自然界中任何状态下处于任何位置的物体都有内能 【变式2】在试管中装适量的水，试管口用塞子塞住，用酒精灯对试管加热，如图所示，加热一段时间后，塞子冲出去了，则下列说法正确的是（　　） A．本实验实际是一个“内燃机” B．试管口的白气是玻璃管内热空气液化成的小水珠 C．加热过程中，酒精燃烧将化学能全部转化为塞子的机械能 D．玻璃管中气体内能的改变方式既有热传递，也有做功 题型2 改变物体内能的两种方式 解｜题｜知｜识 改变系统内能的两种方式：做功和热传递． （1）做功和热传递在改变物体的内能上是等效的．做功和热传递都能改变系统的内能，这两种方式是等效的，都能引起系统内能的改变，但是它们还是有重要区别的． （2）做功和热传递在本质上是不同的． 做功使物体的内能改变，是其他形式的能量和内能之间的转化（不同形式能量间的转化）． 热传递使物体的内能改变，是物体间（或物体不同部分）内能的转移（同种形式能量的转移）． （3）内能改变的量度 ①做功使物体内能发生改变的时候，内能的改变就用功数值来量度．外界对物体做多少功，物体的内能就增加多少；物体对外界做多少功，物体的内能就减少多少． ②热传递使物体的内能发生改变的时候，内能的改变是用热量来量度的．物体吸收了多少热量，物体的内能就增加多少；物体放出了多少热量，物体的内能就减少多少． a．用功的数值来量度，在做功的过程中，外界对物体做了功，物体内能就增加；物体对外做功，物体内能就减少，此时有W＝△E． b．用热量来量度，外界传给物体热量，或物体吸收热量，物体内能就增加；物体传给外界热量，或物体放出热量，物体内能减少，此时有Q＝△E． 【典例1】2025年4月30日，神舟十九号载人飞船返回舱进入大气层，与大气摩擦形成高温的“火球”进入黑障区，如图所示。下列改变内能的方式与“火球”的形成原理不同的是（　　） A．锯条锯木头时，锯条的温度升高 B．两手搓一搓，手的温度会升高 C．热水倒入杯子，杯子的温度升高 D．反复弯折铁丝，铁丝的温度升高 【变式1】如图为小明利用家里的废旧玻璃瓶自制花瓶的过程，其中能使玻璃瓶内能增加的是（　　） A．把绳子放置在玻璃瓶外 B．拉紧绳子快速反复摩擦同一位置 C．将玻璃瓶放入冷水 D．玻璃瓶断裂成两半 【变式2】对下列实验的分析，正确的是（　　） A．图甲，活塞向外拉伸，瓶内气体内能增加，筒内棉花燃烧 B．图乙，瓶内空气推动塞子跳起时，瓶内空气的内能减小 C．图丙，是通过做功的方式使烧杯内水的内能增加 D．图丁，是做功冲程，该过程中将机械能转化为内能 题型3 温度、热量与内能的关系 解｜题｜知｜识 （1）内能和温度的关系 物体内能的变化，不一定引起温度的变化．这是由于物体内能变化的同时，有可能发生物态变化．物体在发生物态变化时内能变化了，温度有时变化有时却不变化．如晶体的熔化和凝固过程，还有液体沸腾过程，内能虽然发生了变化，但温度却保持不变．温度的高低，标志着物体内部分子运动速度的快慢． 因此，物体的温度升高，其内部分子无规则运动的速度增大，分子的动能增大，因此内能也增大，反之，温度降低，物体内能减小．因此，物体温度的变化，一定会引起内能的变化． （2）内能与热量的关系物体的内能改变了，物体却不一定吸收或放出了热量，这是因为改变物体的内能有两种方式：做功和热传递．即物体的内能改变了，可能是由于物体吸收（或放出）了热量也可能是对物体做了功（或物体对外做了功）． 而热量是物体在热传递过程中内能变化的量度．当物体与外界不做功时，物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减少．因此物体吸热或放热，一定会引起内能的变化． （3）热量与温度的关系物体吸收或放出热量，温度不一定变化，这是因为物体在吸热或放热的同时，如果物体本身发生了物态变化（如冰的熔化或水的凝固）．这时，物体虽然吸收（或放出）了热量，但温度却保持不变． 物体温度改变了，物体不一定要吸收或放出热量，也可能是由于对物体做功（或物体对外做功）使物体的内能变化了，温度改变了． 【典例1】关于温度、内能、热量，下列说法中正确的是（　　） A．一块0℃的铁块，可能不具有内能 B．铝块的内能增加，它一定吸收了热量 C．冰块熔化时温度不变，其内能一定不变 D．温度相同的两杯水，它们的内能可能不同 【变式1】中国是茶文化之乡，中国茶文化被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。“煮茶”过程中蕴含着丰富的科学知识。下列说法正确的是（　　） A．茶水沸腾时，吸收热量，温度升高 B．茶水入嘴时很烫是因为茶水含有的热量多 C．壶嘴冒出的“白气”是汽化形成的现象 D．茶香扑鼻，表明分子在不停地做无规则运动 【变式2】将“气压火箭”发射筒内充满气体，并在发射管外安装好纸火箭外壳。如图所示，按下发射气阀，随着“砰”的一声响，火箭飞出，同时看到下端管口出现了明显的“白气”。下列叙述中正确的是（　　） A．“白气”是水蒸气 B．“白气”是由于外界水蒸气吸热产生的 C．发射筒内气体与外界气体发生热传递，内能增加 D．发射筒内气体对筒身与纸火箭做功，内能减小 题型4 热机 解｜题｜知｜识 煤炭、汽油和柴油等燃料燃烧时，将储存的化学能转化为蒸汽或燃气的内能，各种将蒸汽或燃气的内能转化为机械能的发动机称为热机．热机的种类分为：①蒸汽机；②内燃机；③汽轮机；④喷气发动机． 其中内燃机是热机的一种，是燃料在汽缸内燃烧的热机．内燃机分为汽油机和柴油机． 一、汽油机： （1）构造：进气门、排气门、气缸、火花塞、曲轴、连杆等． （2）工作原理：在气缸内燃烧汽油，生成高温高压的燃气〔化学能→内能〕，使燃气推动活塞做功〔内能→机械能〕． （3）冲程：活塞在往复运动中从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程． （4）工作过程：多数汽油机是由吸气、压缩、做功〔燃烧﹣膨胀做功〕和排气冲程的不断循环来保证连续工作的． （5）工作过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能． （6）汽油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其它三个冲程要靠飞轮的惯性来完成．在开始运转时，要靠外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后，汽油机才能自己工作． 二、柴油机： （1）构造：与汽油机相似，区别在于柴油机顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴． （2）工作原理：与汽油机相同． （3）工作过程：与汽油机相似． （4）柴油机启动时也要靠外力使飞轮和曲轴转动起来． （5）特点与应用： 特点：柴油比汽油便宜，但柴油机比较笨重． 应用：载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船以及发电机 【典例1】某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，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周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），则一个做功冲程中燃气对活塞做的功 　 　 焦、汽油机的功率为 　 　 瓦。 【变式1】某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是120平方厘米，做功冲程中活塞移动的距离是30厘米，气体的平均压强是5×105帕。该汽油机飞轮的转速是3000转/分，则每分钟气体膨胀对活塞做的功 　 焦。 【变式2】资料一：如表是国家对“饮酒驾车”和“醉酒驾车”的界定标准： 饮酒驾车 20mg/100mL≤血液中的酒精含量＜80mg/100mL 醉酒驾车 血液中的酒精含量≥80mg/100mL 白酒、红酒和啤酒中均含有乙醇，俗名酒精，饮酒后酒精可进入人体血液中。 资料二：随着科技的发展，无人驾驶汽车已进入人们的生活。无人驾驶汽车通过车载激光雷达、摄像头等传感器实现自动驾驶。无人驾驶技术的原理是通过传感器感知路况和周边情况，然后传输到CPU（中央处理器）。CPU根据人工智能对情况做判断，然后通知电传系统，电传系统根据信号操控机械装置，最后机械装置操控车辆做各种动作。根据资料一和资料二回答下列问题： （1）饮酒会使人的 　 　 系统过度兴奋或麻痹抑制，容易引发交通事故。某人驾车时经交警检查每100老升血液中酒精含量为138毫克，他属于 　 　 驾车； （2）乙醇（C2H5OH）俗名酒精，酒精燃烧的化学方程式 　 　 ； （3）在汽车运动的过程中，若汽油机的飞轮转速为1800r/min，该汽油机每秒共经历 　 　 个冲程； （4）无人驾驶汽车的摄像头与我们生活中 　 　 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同。 题型5 燃料的热值 解｜题｜知｜识 （1）概念：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，用q来表示，于气体燃料而言，热值的定义是1m3的某种燃料完全燃烧时放出的热量。热值是燃料的一种属性。 （2）单位：焦/千克（J/kg），读作焦每千克。 （3）公式：Q＝mq（m为燃料的质量，q为燃料的热值，Q为燃烧放出的热量）。 （4）热值的物理意义：热值表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少，如木炭的热值为3.40×107J/kg。 同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值不同。 【典例1】中国海军公布的“鹰击﹣21”高超音速导弹有“航母杀手”之称。如图所示是高超音速导弹从起飞到击中目标的轨迹示意图，如果把大气层边缘看作水面，导弹飞行时就像在水面上“打水漂”，因此它突防能力强，难以拦截。下列说法正确的是（　　） A．导弹所用的燃料需要具有较大的比热 B．导弹发射时，将燃料燃烧获得的内能转化为化学能 C．导弹与大气剧烈摩擦，通过做功的方式使其表面温度急剧升高 D．导弹从起飞点到攻击点飞行过程中，b点的机械能最大 【变式1】2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的火箭成功发射。下列材料用途的对应性质解释不合理的是（　　） A．偏二甲肼作火箭燃料——可燃性 B．铝合金作火箭的骨架——密度大 C．碳纤维复合材料作飞船外壳——耐高温 D．特种橡胶制成太空服加压层——弹性好 【变式2】2024年4月30日，北京航天飞行控制中心通过地面测控站向神舟十七号飞船发出返回指令。神舟十七号载人飞船轨道舱与返回舱成功分离之后，返回舱返回火箭发动机点火，神舟十七号穿过大气层时会进入黑障区（如图），然后返回舱着陆。下列有关说法正确的是（　　） A．返回舱与大气摩擦形成高温“火球”的过程，将机械能能转化成内能 B．返回舱的火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液氢具有较大的比热容 C．返回舱成功着陆瞬间“尘土飞扬”，说明分子在做无规则运动 D．返回舱着陆前，火箭发动机向下喷射燃气，返回舱进一步减速下降，这个过程中返回舱的机械能保持不变 【变式3】目前有一种倍受关注的喷气飞行背包（如图），人背上后能通过该设备获得动力，实现人类自由单人飞翔的梦想。 （1）该背包燃料为汽油，汽油燃烧将化学能转化为内能，一部分对人和飞行背包做功，还有部分散失到空气中，这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，说明能量的转移和转化具有 　 　 。 （2）某次飞行过程中消耗10千克汽油，这些汽油完全燃烧放出的热量为 　 焦。（焦/千克） 题型6 比热容的概念及其计算 解｜题｜知｜识 （1）单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。 比热容是通过比较单位质量的某种物质升温1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质。 （2）比热容的单位：在国际单位制中，比热容的单位是J/（kg•℃），读作焦每千克摄氏度。 水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）。它的物理意义是1千克水，温度升高1℃，吸收的热量是4.2×103焦耳。 单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量和它温度降低1℃放出的热量相等，也是它的比热。 （3）比热表 比热容是物质的一种特性，各种物质都有自己的比热。物理学中，常把由实验测定的物质的比热，列成表格，便于查找。 物质 水 冰 酒精 煤油 蓖麻油 汞 比热容×103J/（kg•℃） 4.2 2.1 2.4 2.1 1.8 0.14 物质 铝 砂石 干泥土 铁、钢 铜 铅 比热容×103J/（kg•℃） 0.88 0.92 0.84 0.46 0.39 0.13 从表中还可以看出，各物质中，水的比热容最大。这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响很大。在受太阳照射条件相同时，白天沿海地区比内陆地区温升慢，夜晚沿海地区温度降低也少。所以一天之中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大。在一年之中，夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。 （4）水比热容大的特点，在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。 【典例1】将一质量为m的物块静置于斜面上B点，此时物块具有的重力势能为Ep。放手后，物块沿斜面滑下，并在水平面上滑行至A点停下，如图所示。 （1）物块从B点运动到A点整个过程中始终对物块做功的力是 　 　 。物体从B点滑到A点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达A点时温度升高了 　 　 。（物体比热容用c表示） （2）若将物块从A点刚好推回B点，则做功至少为 　 　 。 【变式1】试解答如下3个物理问题。 （1）如图（a）为哈雷彗星绕太阳运动的轨道，轨道区域为真空。彗星从近日点运动到远日点的过程中，　 　 （填“动能转化为势能”或“势能转化为动能”），机械能守恒。 （2）如图（b），发光点S到凸透镜的距离大于2倍焦距，以速度v垂直于透镜主轴匀速运动，则S的像的速度　 　 （填“大于”或“等于”或“小于”）v。 （3）干燥泥土的比热容为0.84×103J/（kg•℃），受潮含有水分后，其比热容为1.26×103J/（kg•℃），水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则这堆泥土所含水分的百分比等于　 　 。 【变式2】如图所示，“木桶鱼”是在木桶内放入高温的鹅卵石，再加入调制好的鱼汤，通过　 　 的方式使汤沸腾，完成烹饪。烹饪过程中可以闻到鱼汤的香味，这是　 　 现象。若一份标准分量的木桶鱼有4kg的鱼汤，鱼汤的初始温度为30℃，则至少需要初温为300℃的鹅卵石　 　 kg才能使鱼汤烧开。（在l标准大气压下）[c水＝4.2×103J/（kg•℃），c鹅卵石＝0.8×103J/（kg•℃）] 【变式3】为比较两种液体的吸热能力，小军用图1中两个相同的装置做实验，实验器材还有天平和钟表。收集的实验数据记录如下表。 物理量/物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最终温度/℃ 液体1 50 20 5 45 液体2 50 20 5 68 （1）某时刻温度计的示数如图2所示，此温度值是　　 ℃。 （2）实验中，用　 　 间接反映液体吸收热量的多少。 （3）通过分析表中数据可知，　 　 （选填“液体1”或“液体2”）的吸热能力较强。 题型7 热量的计算 解｜题｜知｜识 物体的温度升高时吸收热量为：Q吸＝cm（t﹣t0） 物体的温度降低时放出的热量为：Q放＝cm（t0﹣t） 式中的c为物体的比热容，m为物体的质量，t0表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度．若用△t表示物体变化的温度（升高或降低的温度），那么，物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为：Q＝cm△t． 【典例1】用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时，它们的温度随时间变化的图像如图所示，t1﹣t2时间内物质b和c哪个吸收热量更多？　 ，a、b是同种物质，则b的质量　 　 a的质量。 【变式1】用相同的电加热器对相同质量的水和另一种液体进行加热，它们的温度随加热时间的变化图像如图所示，若加热过程中热量损失忽略不计，则20kg“另一种液体”升高30℃时，吸收的热量为　 J[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]。 【变式2】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34.5℃，比热容为2.4×103J/（kg•℃），将10g乙醚从19.5℃加热到沸腾，需要吸收 　 　 焦的热量。 【变式3】室温为10℃时，小宁利用如图所示装置验证“外界对物体做功，可以使物体的内能增加”。小宁用平均为50牛的力将活塞压下12厘米，发现底部浸有0.001千克乙醚的棉花并没有出现燃烧现象。（乙醚的比热容约为1.8×103J/（kg•℃），着火点为160℃） （1）求小宁对活塞的做功大小。 （2）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收多少热量？ （3）小宁的实验没有成功，请帮助他分析原因。（至少写出两点） 题型8 影响物体吸、放热的因素 解｜题｜知｜识 1、质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量并不相同；降低相同的温度，放 出的热量也不相同。物质的这种特性在科学上叫做比热容，简称比热。 2、质量相同的不同物质升高（或降低）相同的温度，吸收（或放出）热量较多的，比热较大；吸收（或放出）热量较少的，比热较小。 【典例1】如图是探究“比较不同物质吸热能力”的实验，加热水和煤油，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少，看看这两种物质的吸热能力是否存在差异。 （1）在两个完全相同的烧杯中分别装入 　 　 、初温都相同的水和煤油； （2）在相同条件下用相同的酒精灯分别给水和煤油加热，通过 　 　 来比较水和煤油吸收热量的多少。 【变式1】小科利用如图所示装置探究物质的比热，相同质量的水和花生油在水浴中加热，再由水和花生油加热各自上方空气，空气受热膨胀，使U形管中出现液面差，请回答下列问题： （1）实验中使用同一烧杯进行水浴加热是为了使水和花生油吸收的　 　 相同。 （2）预测水位差变化较快的U形管是　 　 （填“左侧”或“右侧”）。 （3）一段时间后，小科发现两侧U形管中均未出现液面差，这可能因为小科在实验前缺少一步操作，该操作是　 　 。 【变式2】为探究不同物质的吸热能力，小科用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的a、b两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图乙所示（不考虑热量的散失）： （1）实验中，如果要使a、b两种液体最后的温度相同，a液体的加热时间 　　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）b液体的加热时间； （2）实验表明，　　 （选填“a”或“b”）吸热的能力更强； （3）小科想用如图丙所示装置测酒精的热值，加热前酒精灯的质量为m1，加热一段时间后变为m2；烧杯中液体的质量为M，初温为t1，末温为t2，烧杯中液体的比热容用c表示。请你帮助小科用以上符号写出酒精热值的表达式：　 　 。 【变式3】如图甲所示，小科同学在两只相同的烧杯里分别装入质量相等的水和食用油，比较它们吸热的情况。为了便于比较，实验中要求两烧杯中放入规格相同的电加热器，通过加热时间来反映水和食用油吸收热量的多少。 （1）实验数据如表所示，若要使水和食用油升高到相同的温度，则需要给水加热　　 （填“更长”或“更短”）的时间，此过程中水吸收的热量　　 （填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量。 加热时间/min 0 5 10 水的温度/℃ 20 32 44 食用油的温度/℃ 20 44 68 （2）图乙中能正确反映水和食用油的温度随加热时间变化的是　　 （填“A”或“B”）。 题型9 水的比热容大在生产生活中的应用 解｜题｜知｜识 水是一种比热较大的物质。水在吸收或放出较多的热量后温度不会发生太大的变化。水的这种特性使它在生活和生产中有着十分广泛的应用。 【典例1】月球上没有大气层和海洋，昼夜温差极大（白天可达127℃，夜晚可降至﹣173℃），而地球上昼夜温差较小的原因之一：地球表面71%的面积被海洋覆盖。海洋的覆盖有利于昼夜温差的调节，主要是因为水的（　　） A．密度大 B．比热容大 C．沸点高 D．凝固点高 【变式1】小金家安装了电锅炉地暖设备，通过加热管内循环流动的水来提升室内温度。已知水的比热容4.2×103J/（kg•℃）。 （1）加热管中的液体选用水，主要是利用水的　 　 较大的特性。 （2）该设备工作一段时间使水温度升高5℃管内80kg的水吸收的热量为　 　 。 （3）管中热水循环一段时间，室内空气温度升高，是通过　 　 法增加空气的内能。 题型10 四冲程内燃机的工作过程 解｜题｜知｜识 内燃机是热机的一种，是燃料在汽缸内燃烧的热机．内燃机分为汽油机和柴油机． （1）汽油机的工作原理：燃料在汽缸中燃烧时，将存储的化学能转变为高温高压的燃气（蒸汽）的内能，又通过燃气（蒸汽）推动活塞做功，由内能转变为机械能． （2）汽油机的工作流程：内燃机通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作的，如图． ①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭．活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸． ②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高． ③做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功． ④排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸． （3）工作过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能． （4）柴油机是以柴油为燃料的内燃机，在工作时与汽油机工作原理相同． 区别：①在吸气冲程里吸进气缸的只有空气，而汽油机吸进的是汽油和空气的混合物； ②在压缩冲程里，活塞把空气的体积压缩得很小，空气的压强更大，温度更高； ③点火方式：柴油机﹣压燃式；汽油机﹣点燃式． 【典例1】2025年11月25日，长征二号F火箭搭载神舟十二号无人飞船发射，飞船携带航天物资及空间站备品备件，与空间站快速交接。下列说法正确的是（　　） A．火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的比热容 B．火箭升空时外壳温度升高，热传递改变了内能 C．火箭升空时，向下喷气获得推力与内燃机的压缩冲程相似 D．火箭发射升空的过程中，燃料燃烧产生的内能一部分转化为了火箭的机械能 【变式1】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 题型11 热机的效率 解｜题｜知｜识 （1）定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，其表达式为：η=×100%．由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1． （2）热机在工作过程中造成能量损失的因素有： ①燃料很难全部燃烧； ②排出的废气带走能量； ③热机部件要散热； ④克服运转机件之间的摩擦消耗能量． （3）提高热机效率的方法： ①尽量让燃料充分燃烧； ②设法利用废气的能量； ③减少能量损失； ④保证良好的润滑． 【典例1】2025年10月18日，奇瑞汽车在全球创新大会上展出了热效率高达48%的鲲鹏天擎发动机，为了提高热机效率，可采取的措施是（　　） A．消耗更多的燃料 B．延长工作时间 C．保证良好的润滑，减少摩擦 D．降低热机功率 【变式1】如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧氧化剂室燃烧，产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是（　　） A．火箭的燃料含有大量的热量，燃烧时能提供巨大的推力 B．燃料的热值越大，燃烧放出热量越多，产生气体喷出推动火箭前进的效率也越大 C．产生气体喷出推动火箭前进过程中，原理与内燃机的压缩冲程相同 D．火箭在大气层中上升时，箭体表面的温度升高，这是由于火箭克服空气摩擦做功 【变式2】筒车是一种以水流作动力，用来取水的机械，如图甲所示。某筒车的接水槽比取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水5kg，该筒车每小时能旋转n＝100圈，若一天工作24小时，可以灌溉一百亩的田地。已知g取10N/kg，柴油的热值q＝4.0×107J/kg。求： （1）若采用柴油发动机驱动筒车灌溉一百亩田地，燃烧了0.4kg柴油，试求出完全燃烧这些柴油产生的热量； （2）求该筒车旋转一周时，1个取水筒从取水处到接水槽克服筒内水的重力所做的功； （3）求该柴油机驱动筒车灌溉一百亩田地时的效率。 【变式3】如图所示，是百度开发的一款无人驾驶汽车，汽车自动驾驶时用激光测距器来了解周围的交通状况，用北斗卫星导航系统进行定位和导航，该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶一段距离时，消耗汽油2kg，该汽油机的效率为30%，在这段行驶过程中（已知：汽油的热值为4.5×107J/kg。c水＝4.2×103J/（kg•℃）），求： （1）完全燃烧2kg汽油放出多少热量？ （2）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%。若这些废气带走的能量全部被质量为200kg的水吸收，在一个标准大气压下，水升高的温度是多少？ （3）汽车在这段行驶过程中获得多少机械能？ （4）如果汽油机的效率提高到40%，其他条件都不变，那么汽车在这段路程消耗的汽油是多少？ 题型12 热传递的概念与方式 解｜题｜知｜识 （1）热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分的现象，叫做热传递。没有做功而使内能改变的物理过程叫做热传递。 （2）热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射。 ①传导﹣﹣热量通过接触物体由高温部分向低温部分传递 ②对流﹣﹣通过液体或气体（流体）自身的流动由高温部分向低温部分传递 ③辐射﹣﹣热量不通过物体媒介，直接由高温物体发射到低温物体的传递 （3）热传递的实质：热传递实质上传递的是能量，结果是改变了系统的内能。传递能量的多少用热量来量度。 （4）热传递具有方向性，热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，不会自发的从低温物体传递到高温物体或从物体的低温部分传递到高温部分。 【典例1】《天工开物》记录了我国古代的传统手工技术。如图所示是匠人正在将铁水凝固成釜，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．热量可能由低温的空气传递给高温的铁水 B．匠人手中石勺的温度升高，石勺含有的热量增多 C．石勺中的铁水与空气接触时，铁水的温度降低，内能减小 D．铁水冷却凝固成釜后，釜的内能为零 【变式1】如图所示为目前流行的一种自热火锅。自热火锅配有发热包，发热包的主要成分包括生石灰、活性炭、硅藻土和铝粉等。将发热包和冷水放到外盒中，生石灰与水产生化学反应，放出大量的热，从而加热上层食物。下列说法正确的是（　　） A．加热过程中，温度从发热包传递给食物 B．加热过程中，食物所含的热量增加 C．食物内能的改变是通过热传递方式实现的 D．发热包的内能一定比食物的内能大 过 关 验 收 1．下列关于比热、温度、热量和内能的说法中，正确的是（　　） A．质量一定的物体温度升高，内能一定增加 B．质量一定的物体吸收热量，温度一定升高 C．某物质吸收或放出的热量越多，比热也越大，比热与热量有关 D．质量一定的物体内能增加，一定是吸收了热量 2．如图所示，在一个玻璃筒内放一块浸有乙醚的棉花，快速下压活塞，棉花会燃烧。该实验现象主要说明了（　　） A．气体比液体更易被压缩 B．乙醚能降低棉花的着火点 C．外界对玻璃筒里的气体做功，气体的内能增加 D．玻璃筒里的气体液化放热，可使棉花燃烧 3．有关温度、热量、内能，下列说法正确的是（　　） A．物体吸收热量，内能一定增加，同时温度一定升高 B．一般物体都具有内能，但超低温物体没有内能 C．物体内能减少时，温度不一定降低，但一定是放出了热量 D．物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加 4．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，温度计读数随时间变化的图象如图1乙，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 5．光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，其核心部分工作原理如图示：带有活塞的密闭化学反应室中有气态物质，当光从窗口射入时，可使气态物质接受光能而反应生成液态物质。而无光照射情况下反应逆向进行，重新生成气态物质。因此可通过控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应，从而推动活塞输出机械能。则光发动机该装置中的活塞向右运动时，相当于选项中汽油机四个冲程中的（　　） A． B． C． D． 6．十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机推动了人类第一次工业革命。如图为蒸汽机的工作原理：打开阀门A、关闭阀门B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞达到汽缸顶部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降，如此循环往复。下列说法错误的是（　　） A．用水冷凝蒸汽是利用热传递改变内能 B．蒸汽机在整个工作过程中遵循机械能守恒 C．蒸汽机活塞上行过程与汽油机的做功冲程相似 D．蒸汽推动活塞向外做功后，蒸汽的内能会减小 7．如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的三个冲程，缺少的一个冲程的名称及顺序，下列判断正确的是（　　） A．吸气冲程，应在甲图之前 B．压缩冲程，应在甲、乙图之间 C．做功冲程，应在乙、丙图之间 D．排气冲程，应在丙图之后 8． 氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点，氢气的热值为1.4×107J/kg，完全燃烧2kg的氢气可放出 　 J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值 　 　 （填“大于”“等于”或“小于”）1.4×107J/kg。 9．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 　 　 （“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 　 　 。 10．2023年5月20日，我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网，标志着我国深远海风电关键技术取得重大进展。“海油观澜号”由浮式基础和风机组成，整体高度超200m，总质量达1.1×107kg。平台采用“半潜式”设计，底部是一个三角形浮式基础，包括3个边立柱和1个中间立柱，图甲为其实物照片。浮式基础上方是高约83m的圆筒状柱子，柱子上方安装有机舱，机舱前部的3只大叶片驱动机舱中的发电机转子转动，生成绿色电力，年发电量将达2.2×107kW•h。 已知：海水密度为1.0×103kg/m3，天然气热值q＝4.4×107J/kg （1）风平浪静叶片不动时，平台基础排开海水的体积为多少？（不考虑锚链对平台的作用） （2）每年的发电量相当于完全燃烧多少质量的天然气放出的热量？ （3）海浮式风电平台基础设计方式除半潜式外还有单柱式（图乙）。与单柱式相比较，你认为“半潜式”的优点是 　 　 （写出一点即可）。 11．最新一款无人驾驶汽车以一定的速度匀速直线行驶8km消耗汽油1.2千克（汽油热值为4.5×107J/kg）。 （1）这部分汽油完全燃烧，放出多少热量； （2）若其中30%的能量为推动汽车前进的机械能，则汽车受到的阻力多少牛？ 12．小华在做观察冰熔化过程的实验时，使用的加热装置在单位时间内放出的热量始终相同。他记录了如表所示的数据，发现在0～2min与10～12min的两段相同时间间隔内温度变化不同。造成这一现象的主要原因是（　　） 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 温度/℃ ﹣6 ﹣4 ﹣2 0 0 0 0 0 0 0 1 2 3 A．冰熔化成水后质量变小 B．冰熔化成水后密度变大 C．冰熔化成水后体积变小 D．冰熔化成水后比热容变大 13．用比热容是0.13×103J/（kg•℃）的铅与比热容是0.39×103J/（kg•℃）的铜混合成比热容是0.18×103J/（kg•℃）的合金，则铅和铜的质量之比为（　　） A．1：3 B．29：6 C．21：5 D．13：9 14．将质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了3℃，然后又向保温容器中倒入一小杯同质量同温度的热水，水温又上升了2.8℃．不计热量的损失，则可判断（　　） A．热水和冷水的温度差为87℃，m0：m＝1：28 B．热水和冷水的温度差为69℃，m0：m＝1：32 C．热水和冷水的温度差为54℃，m0：m＝1：24 D．热水和冷水的温度差为48℃，m0：m＝1：20 15．水与酒精是我们日常生活中最常见的两种物质。下表列出了它们在标准大气压下的部分物理特征数据，请你参照这些特征分析：让质量及初温都相等的水和酒精冷却，待它们放出相等的热量后再倒在一起混合。下列哪个判断是错误的（　　） 物质 密度[kg/m3] 比热容（J/（kg•℃） 凝固点[℃] 沸点[℃] 水 1.0×103 4.2×103 0 100 酒精 0.8×103 2.4×103 ﹣117 78 A．在混合过程中，热将从酒精传递给水 B．均匀混合后，混合液的凝固点将比水的凝固点低些 C．均匀混合后，混合液的密度将比水的密度小些 D．均匀混合后，混合液的比热容将比水的比热容小些 16．根据表中数据，下列说法中，正确的是（　　） 物质 铁 铜 水 煤油 ρ（kg/m3） 7.9×103 8.9×103 1.0×103 0.8×103 c[J/（kg•℃）] 0.46×103 0.39×103 4.2×103 2.1×103 A．物体的密度越大，其比热容越小 B．1kg水温度由5℃升高到10℃吸收的热量小于它从50℃升高到55℃吸收的热量 C．煤油和水体积之比为2：1，吸收热量之比为12：5，则升高温度之比为3：1 D．初温、质量相同的铁块和铜块，吸收相同的热量后互相接触，内能从铁块转移到铜块 17．小科在电商平台上找了一款某型号的电热水壶，广告上宣传3分钟能快速沸腾。他想测试一下广告是否真实，于是把1L的水从20℃加热到刚好沸腾，并记录下烧水所用的时间。[水的比热为4200焦/（千克•℃）] （1）电热水壶正常工作时电阻是多大？ （2）1L的水从20℃加热到100℃，吸收的热量是多少？ （3）请通过计算，你帮助小科来判断一下广告是否真实？并简要说明理由。 18．植树造林既可以优化生态环境，又可以调节气温。假设10000m2的森林每秒吸收的太阳能约为1.2×105J如果这些太阳能被初温为25℃、质量为50kg的干泥土全部吸收，可使这些干泥土的温度升高到多少摄氏度？[干泥土的比热容为0.8×103J/（kg•℃）] 19．将一块质量为5kg、温度为10℃的铁块加热到200℃，铁块吸收了多少热量？ 20．太阳能热水器内盛有100千克、温度为20℃的水，受阳光的照射水温升高到60℃，则这些水吸收了多少热量？ 21．体育课后，小龙用两个相同的大杯子从饮水机分别接了部分热水和部分冷水，准备用两杯水混合来得到温度适宜的饮用水，已知热水的初温为90℃。他先将冷水杯内一半的冷水倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内水的温度降低到80℃；他再将冷水杯内剩余冷水的一半倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内水的温度降低到77℃。 （1）则混合前，两杯子内最初的热水和冷水的质量之比为多少？ （2）小龙最后将冷水杯内剩余的冷水全部倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内水的温度将降低到多少？（不计水的质量变化、状态变化和热量损失，结果取整数） 22．为家人准备早餐时，妈妈将5盒牛奶放入质量是4kg，温度是90℃的热水中，经过一段时间，5盒牛奶的温度都从10℃变成了52℃。已知每盒牛奶的质量为0.25kg，，求： （1）每盒牛奶从水中吸收多少热量？ （2）若热水对牛奶加热的效率是50%，当牛奶的温度达到52℃时水的温度是多少℃？ 学科网（北京）股份有限公司 $