第十二章 内能与热机（专项训练）物理新教材鲁科版（五四学制）九年级上册

第十二章 内能与热机 常考题型·精准突破 考点一 比热容相关问题 题型1 比热容图像问题（高频） 题型2 比热容的比例计算 题型3 冷热混合时的温度变化和热交换 考点二 热学实验 题型1 做功改变物体的内能 题型2 比较不同物质的吸热能力（难） 考点三 热学计算 题型1 热机的做功次数和飞轮转速相关计算 题型2 比热容和热量相关计算（高频） 题型3 热值、热量、热机效率相关计算（重） 题型4 热学综合计算（难） 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 比热容相关问题 ◆题型1 比热容图像问题 1．（26-27九年级上·福建福州·阶段检测）如图所示，用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热，得到它们的温度随时间变化的图像，其中a、c质量相同。下列对图像的分析正确的是（     ） A．时间内物质a的温度不变，所以内能不变 B．如果a、b是同种物质，b的质量大于a的质量 C．温度从升高到时，物质a和物质b吸收的热量相等 D．物质b的比热容大于物质c的比热容 【答案】B 【详解】A．时间内a的温度不变，但它在持续吸收热量，内能会增加，故A错误； B．若a、b是同种物质，比热容相同；从图像可知，升高到相同温度时，b的加热时间更长，说明b吸收的热量更多。根据吸热公式，在、都相同时，越大则质量越大，因此b的质量大于a的质量，故B正确； C．温度从升高到时，a对应的加热时间更短，由于是相同加热装置，加热时间越长代表吸收热量越多，因此a吸收的热量小于b吸收的热量，故C错误； D．题目仅说明a、c质量相同，b的质量未知，不满足控制变量的条件，无法比较b和c的比热容大小，故D错误。 故选B。 2．（26-27九年级上·四川绵阳·阶段检测）小明用相同的电加热器分别对质量为0.4kg的水和0.6kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据作出如图所示图像。已知水的比热容为，则另一种液体的比热容为（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】因为用相同的电加热器加热，所以在相同时间内，水和另一种液体吸收的热量Q是相同的。由图像可知，从第2min到第6min，水的温度变化 另一种液体的温度变化 根据，由于，即 则另一种液体的比热容为，故选B。 3．（多选）（26-27九年级上·四川成都·阶段检测）某物体先由液态降温凝固、全部变为固态，到时刻停止降温；然后加热熔化（物体在相同时间内吸收的热量相等），实验过程中，记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图所示），忽略物态变化过程中的质量变化，已知该物体的质量为m，液态物质的比热容为c，下列说法正确的是（     ） A．该物体凝固放热中，内能一直不变 B．在~时间段，该物体吸收的热量为 C．在~时间段，该物体放出的热量为 D．在~时间段，该物质的比热容大小不变 【答案】BD 【详解】A．凝固过程中物体持续向外放热，即便温度不变，内能也会随放热不断减小，故A错误； B．在时间段，所用时间为时，温度从升高到，则该物体吸收的热量为 物体在相同时间内吸收的热量相等，则单位时间内物体吸收的热量 在时间段，该物体吸收的热量为 故B正确； C．在~时间段，物体处于固体状态，c为液态物质的比热容，故C错误； D．在~时间段，该物质均处于固体状态，比热容不变，故D正确。 故选BD 4．（26-27九年级上·安徽滁州·阶段检测）如图所示，为某沿海城市和沙漠城市一天内温度随时间变化的图像，根据图像可知，A为____________（选填“沿海”或“沙漠”）城市。 【答案】沿海 【详解】从图像可以看出，在一天中，图像B所示的城市最高与最低气温差比图像A所示的城市大，由于沿海城市水较多，且水的比热容比砂石比热容大，在吸收或放出相同的热量时，水温度变化值比较小，故图像A表示的是沿海城市一天内温度随时间变化的图像。 5．（26-27九年级上·福建福州·阶段检测）两个相同的容器分别装了质量和初温相同的两种液体，用同一热源分别加热，如图给出了甲液体温度与加热时间关系图像，试在图中画出乙液体大致图像（已知）。 【答案】 【详解】由题意可知，两种液体质量和初温相同，用同一热源分别加热，假设加热时间相同，那么两种液体吸收的热量相同，根据热量的计算公式 ，，那么 ，可知乙液体的温度变化量大于甲液体的，故乙液体大致图像在甲的图像上方，据此作图。 ◆题型2 比热容的比例计算 1．（26-27九年级上·河南周口·阶段检测）甲、乙两种物质质量之比2：1，升高温度之比1：3，比热容之比2：1，则吸收热量之比是（　　 ） A．4∶3 B．3∶4 C．2∶3 D．1∶6 【答案】A 【详解】根据可得，甲、乙吸收的热量之比 则吸收热量之比为。 故选A。 2．（26-27九年级上·安徽铜陵·阶段检测）甲、乙两物体质量之比为，甲物体温度升高、乙物体温度升高时，乙物体吸收的热量是甲物体的2倍，则甲、乙两物体比热容之比是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由题可知甲、乙吸收的热量之比 根据可得，甲、乙比热容之比 故选A。 3．（26-27九年级上·山东德州·阶段检测）甲、乙两种物质的初温分别为15℃和40℃。它们的比热容之比为2∶1，质量之比为2∶3，吸收了相同的热量后，最终甲的温度为45℃，则乙的温度为_______℃。 【答案】80 【详解】甲、乙两种物质的比热容之比为2∶1，质量之比为2∶3，吸收了相同的热量后，甲、乙两种物质升高的温度 甲升高的温度为 则乙升高的温度为 则最终乙的温度为 4．（26-27九年级上·湖北武汉·阶段检测）吸收热量相同的甲、乙两个物体，比热容之比为2∶3，质量之比为3∶1，则它们升高的温度之比为_____。质量相等的丙、丁两个物体，其比热容之比是3∶1，升高的温度之比是4∶3，则它们吸收的热量之比为_____。 【答案】 1∶2 4∶1 【详解】由题意可得，甲、乙两个物体，吸收的热量之比为 比热容之比为 质量之比为 由可得，，则甲、乙两个物体升高的温度之比为 由题意可知，丙、丁两物体的质量之比为 比热容之比为 升高的温度之比为 由可得，丙、丁吸收的热量之比为 ◆题型3 冷热混合时的温度变化和热交换 1．（26-27九年级上·湖北武汉·阶段检测）有两只温度和质量都相同的金属球A和金属球B，先将球A放入盛有热水的杯中，热平衡后水的温度降低了3℃；把球A取出，再将球B放入这个杯中，热平衡后，水的温度又降低了3℃，不考虑水的质量变化。则球A和球B的比热容大小关系为（     ） A．球A大 B．球B大 C．一样大 D．无法确定 【答案】B 【详解】A、B两球先后投入到同一杯水中，A、B两球吸收热量，温度升高，水放出热量、温度降低。由题意可知，两次水降低的温度相同，也就是水放出的热量相同，A、B两球吸收的热量相同；而A、B两球的质量相等、初温相同，经吸热后，B球的末温比A球的末温低3℃；根据可知，质量相同的A、B两球吸收相同的热量，B球升高的温度少，所以B球的比热容大。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．（26-27九年级上·辽宁大连·阶段检测）有质量和初温都相同的甲、乙两个物体，将甲投入一杯冷水中，水的温度升高，取出甲物体，再将乙物体投入这杯冷水中，水的温度又升高，不计热量损失，则（     ） A．甲物体放出的热量比乙物体多 B．乙的比热容较大 C．甲物体的末温比乙物体高 D．甲物体的温度变化量比乙物体的小 【答案】B 【详解】AC．先后将甲、乙投入同一杯冷水，两次水温都升高了，根据，两次水吸收的热量完全相等。不计热量损失，物体放出的热量等于水吸收的热量，因此甲、乙两物体放出的热量是相等的；‌设冷水的初始温度为，甲投入后热平衡的温度为，也就是甲的末温为；乙投入后热平衡的温度为，也就是乙的末温为，因此甲的末温比乙的末温低，故AC不符合题意； ‌BD．已知甲、乙的初温相同，甲的温度降低量 乙的温度降低量 显然，也就是甲的温度变化量比乙更大。根据，甲、乙质量相等、放出的热量相等，而甲的温度降低量更大，因此甲的比热容更小，乙的比热容更大，故B符合题意，D不符合题意。 故选B。 3．（26-27九年级上·福建福州·期中）初始温度、质量相同的甲、乙两物体放出相同的热量后接触，热量从乙传向甲，则两物体放热后接触前的温度、，及比热容、，有________，________。 【答案】 < < 【详解】质量相同的甲、乙两物体放出相同的热量后接触，热量从乙传向甲，说明放热后乙的末温高于甲的末温，即。 甲、乙两物体的初始温度相同，放热后乙的末温高于甲的末温，则甲降低的温度大于乙降低的温度，即，已知甲、乙两物体的质量相同，放出相同的热量，由可知，甲的比热容小于乙的比热容，即。 4．（26-27九年级上·重庆江津·阶段检测）甲、乙两个物体，质量相等，温度相同。把甲物体投入一杯热水中，热传递停止时，水温降低了Δt，甲吸收的热量为Q甲。此时把甲捞出，立即把乙物体投入这杯水，热传递停止后水温又降低了2Δt，乙吸收的热量为Q乙。假设整个过程没有质量和热量的损失，若甲、乙吸收的热量分别为Q甲、Q乙，则2Q甲___________Q乙，甲、乙的比热容分别为c甲、c乙，2c甲___________c乙（两空均选填“>”、“=”或“<”）。 【答案】 = < 【详解】两次过程中，热水放出的热量全部被物体吸收，且不计热量损失，放入甲时，水温降低，水放出的热量 因此甲吸收热量 放入乙时，水温又降低，水放出的热量 因此乙吸收热量 对比可得 设热水初始温度为，甲、乙的初温均为。热平衡后甲的末温为 甲的温度升高量 热平衡后乙的末温为 乙的温度升高量 显然， 根据吸热公式，甲、乙质量相等。 ，， 则 约去后得 由于，则 5．（26-27九年级上·山东济宁·阶段检测）如图中甲图所示，将装有热奶的奶瓶放入水中冷却；根据测得的数据，作出热奶和水的温度随时间的变化图像，如图乙所示。根据图像回答下列问题： (1)表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的_____________（选填“A”或“B”）； (2)水和热奶之间传递的是____________（选填“温度”或“热量”），水和热奶温度变化的快慢不一样，是因为它们具有不同的____________； (3)若水和奶的质量之比为，不计热损失，从乙图通过计算则牛奶的比热容是___________。 【答案】(1)A (2) 热量 比热容 (3)/3360 【详解】（1）热奶初始温度远高于冷水，放入水中后会放热降温，曲线A的初始温度高且随时间逐渐降低，因此代表热奶的温度变化。 （2）热传递过程中，两个温度不同的物体之间转移的是热量，温度是物体的冷热程度，不能被传递；比热容是反映物质吸放热能力的物理量，水和热奶比热容不同，所以温度变化速度不一样。 （3）不计热损失时，水吸收的热量等于热奶放出的热量，即 从图乙读取数据：水的初温是，末温是，温度变化；热奶的初温是，末温是，温度变化 已知，设奶的质量为m，则水的质量为2m，水的比热容 由热平衡方程 ，得牛奶的比热容 考点二 热学实验 ◆题型1 做功改变物体的内能 1．（25-26九年级上·福建厦门·阶段检测）探究改变内能的方法，老师与同学们一起完成如下实验。如图所示甲学生将铁丝的同一位置快速地多次弯折；图乙在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去。图丙大口玻璃瓶内装有一些水，用瓶塞将瓶口塞紧，瓶塞通过导管与打气筒相连，用打气筒向瓶中打气。 (1)在甲实验中，用手触摸弯折处可感受到_________现象说明铁丝内能发生变化； (2)在乙实验中，把活塞迅速压下去时棉花被点燃，这是将_________能转化为内能； (3)在丙实验中，当塞子从瓶口跳起时，下列关于该实验的分析正确的是_________； A．往瓶内打气过程中，瓶塞未跳出时，气体对瓶塞做功 B．往瓶内打气时，瓶内气体内能变小 C．瓶塞跳出时，瓶内气体温度不变 D．瓶塞跳出时，瓶内气体对外做功 (4)如图丁所示，B是一个被销钉K锁住的活塞，汽缸A内部密封有压缩空气，C是一支温度计，若活塞与汽缸壁之间没有摩擦，当把销钉K拔出后，温度计的示数_________（选填“变大”“变小”或“不变”），你是根据实验_________（选填“乙”或“丙”）的结论作出判断的； (5)以上几个小实验说明：____________________________________。 【答案】(1)弯折处发烫 (2)机械 (3)D (4) 变小 丙 (5)做功可以改变物体的内能：对物体做功，物体的内能增加；物体对外做功，物体的内能减小 【详解】（1）快速多次弯折铁丝时，人对铁丝做功，机械能转化为铁丝的内能，铁丝内能增大、温度升高，因此触摸弯折处会感受到发烫的现象，直观体现了铁丝的内能发生了变化。 （2）迅速压下活塞时，活塞对筒内空气做功，活塞的机械能转化为内部空气的内能，使空气温度升高，达到硝化棉的着火点，硝化棉被点燃，因此该过程是机械能转化为内能。 （3）A．往瓶内打气、瓶塞未跳出时，是外界通过打气筒对瓶内气体做功，并非气体对瓶塞做功，故A错误； B．往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功，瓶内气体内能增大，故B错误； CD．瓶塞跳出时，瓶内气体膨胀推动瓶塞运动，瓶内气体内能转化为瓶塞的机械能，瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，故C错误，D正确。 故选D。 （4）拔出销钉K后，汽缸A内的压缩空气推动活塞向右运动，气体对外做功，自身内能减小，温度降低，因此温度计示数变小。 该过程是气体对外做功、内能减小，与丙实验中瓶塞跳出时气体对外做功、内能减小的规律一致，因此依据丙实验的结论作出判断。 （5）甲、乙实验中，通过外力对物体做功，物体的内能增加；丙、丁实验中，物体对外做功，自身内能减小。综合四个实验可得出结论：做功可以改变物体的内能，外界对物体做功时物体内能增加，物体对外做功时物体内能减小。 2．（26-27九年级上·安徽安庆·阶段检测）冬天给自行车轮胎打气时，小刚发现打气筒的筒壁会明显发热。他和同组的小明设计了如图甲所示的实验装置：在打气筒的出气口处安装一个温度传感器，分别测量打气筒上部（靠近出气口处）和下部（靠近手握住处）的温度，并绘制了温度随时间变化的图像如图乙所示。 (1)小刚认为：筒壁发热完全是由于手握住时传递了体温。同组的小明不同意此观点，理由是________________________________________________________。 (2)若将打气筒的出气口堵住，不对外打气，只快速压动活塞，筒内气体的内能会________（选填“增大”“减小”或“不变”）。打气筒上部内壁温度升高较多的原因是______________________。 【答案】(1)热传递中热量从高温物体传向低温物体，如果发热完全来自手的体温，被手握住的下部筒壁温度升幅应该更大，但实验结果是上部（靠近出气口）升温更明显，因此小刚的观点不成立 (2) 增大 堵住出气口快速压动活塞时，活塞对筒内气体做功，机械能转化为气体的内能，因此气体内能增大；打气过程中压缩气体的操作集中在打气筒上部，外界对气体做功使气体内能大幅增加、温度显著升高，高温气体直接接触上部内壁，因此上部内壁升温更多。 【详解】（1）略。 （2）略。 3．（26-27九年级上·陕西西安·阶段检测）物理兴趣小组利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等器材进行实验，探究做功与内能改变的关系。用温度计测出气压式喷雾器内气体的温度，如图—1。关闭喷嘴处的阀门，接着用手按压活塞快速打气，再用温度计测出喷雾器内气体的温度，如图—2。打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内一部分气体，并用温度计测出喷雾器内气体的温度，如图—3。 (1)该实验通过____________来反映气体内能的变化，这里所运用的物理研究方法是____________。 (2)关闭喷嘴处的阀门用手按压活塞快速打气，此时_________能转化为气体的内能。 (3)比较图—1、—2两图可知，外界对气体做功，气体的内能_________。 (4)比较图_________两图可知，气体对外界做功，气体的内能_________。 (5)做功可以改变物体的内能，它在改变物体内能的效果上与热传递_________（选填“是”或“不是”）等效的。 【答案】(1) 温度计示数的变化 转换法 (2)机械 (3)增加 (4) —2、—3 减少 (5)是 【详解】（1）内能的大小无法直接观察，实验中通过可直接测量的气体温度变化来间接反映内能的改变，这种将不易观测的物理量转换为直观易测的物理量的研究方法是转换法。 （2）用手按压活塞打气时，人对活塞做功，消耗了机械能，这部分能量转化为喷雾器内气体的内能。 （3）对比图—1温度12.5℃、图—2温度20.5℃，可见打气后气体温度升高，说明外界对气体做功时，气体的内能增加。 （4）要探究气体对外做功的内能变化，需要选取打气后、放气前后的状态对比，也就是图—2和图—3；图—2温度20.5℃，图—3放出气体后温度降为13.5℃，说明气体对外界做功时，自身内能减少。 （5）做功和热传递都可以改变物体的内能，能达到相同的内能改变效果，二者在改变物体内能上是等效的。 ◆题型2 比较不同物质的吸热能力 1．（26-27九年级上·河南郑州·阶段检测）为了比较水和食用油吸收热量的情况，某同学用如下图的器材进行了实验。实验数据记录如下： 物质 质量/g 加热时间/min 初始温度/℃ 最终温度/℃ 水 200 6 20 45 食用油 200 6 20 70 (1)为了便于比较水和食用油吸收的热量，实验中要求在两个烧杯中放入规格___________（填“相同”或“不同”）的电加热器。 (2)分析表格数据可知：加热6min，水吸收的热量___________（填“>”“＜”或“=”）食用油吸收的热量，而___________（填“水”或“食用油”）的温度变化较大，说明水和食用油吸收热量的情况不同，物理上引入比热容表示物质这种性质上的差别；由分析可知，两种液体的比热容大小___________（填“>”“＜”或“=”）。 (3)若要使水和食用油升高相同的温度，则___________（填“水”或“食用油”）需要加热的时间更长。 【答案】(1)相同 (2) = 食用油 > (3)水 【详解】（1）实验中使用规格相同的电加热器，是为了保证相同时间内水和食用油吸收的热量相等。 （2）两个电加热器规格相同、加热时间都是6min，所以水和食用油吸收的热量相等； 根据表格数据计算温度变化：水的温度变化为 食用油的温度变化为 因此食用油的温度变化更大。根据比热容公式，在质量、吸收热量相同时，温度变化越小，比热容越大，因此水的比热容大于食用油的比热容。 （3）根据，质量相等的水和食用油升高相同温度时，比热容更大的水需要吸收更多热量，因此水的加热时间更长。 2．（26-27九年级上·天津和平·阶段检测）某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热情况。 (1)在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平和______；加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过______来判断的，这采用了物理学上的______法； (2)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如表所示，通过分析实验数据能够得出的结论是________________________________； 实验组别 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间min 1 水 200 25 40 13.5 煤油 200 25 40 6.5 2 水 200 25 40 12 煤油 200 25 40 5.5 (3)这两组同学对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图乙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是在相同时间内，使水和煤油________________； (4)若从水或煤油中选一种液体装入暖手袋中作为供热介质，选择______（“水”或“煤油”）为介质保暖时间会更长。 【答案】(1) 秒表 加热时间 转换 (2)质量相同的水和煤油，升高相同的温度，水吸收的热量比煤油多 (3)吸收相同的热量 (4)水 【详解】（1）实验中需要测量质量（天平）、温度变化（温度计）、加热时间，因此还需要秒表； 使用相同酒精灯加热时，相同时间内酒精灯放出的热量相同，所以通过加热时间长短间接反映液体吸收热量的多少，将不易直接测量的吸热多少转换为容易测量的时间长度，这是转换法。 （2）水和煤油质量相等、初温末温相同即升高温度相同，水的加热时间更长，说明水吸收的热量更多，因此得出对应结论。 （3）将两个试管放在同一个烧杯的水中加热，同一热源在相同时间内放出的热量相同，可以保证水和煤油在相同时间内吸收的热量完全相等，避免两个酒精灯火焰不同造成的误差。 （4）暖手袋需要供热介质放出更多热量、保暖更久，水的比热容更大，相同质量的水和煤油降低相同温度时，水可以放出更多的热量，因此选水作为介质。 3．（26-27九年级上·上海浦东新·阶段检测）某小组同学使用如图（a）所示的实验装置及秒表研究水和干燥砂石吸、放热性质的差异。 (1)他们各取一份水和干燥砂石进行实验，水和干燥砂石应满足___________相同（“A．体积”或“B．质量”）； (2)若加热器同时加热水和砂石（使两种物质每秒钟吸收的热量相同），一段时间后，数据分析软件绘制了如图（b）所示的图线a和b；图（c）为某一时刻记录的数据，由此可知：图线a描绘了___________的吸热性质（A水”或“B．砂石”）； 他们从加热器中取出两支试管，如图（d）所示。进一步研究水和砂石在室温环境下冷却过程中的放热性质差异。一段时间后，将实验数据记录在表一和表二中（设同种物质每秒放出的热量相等）。 表一：水 时间（s） 0 50 100 150 200 温度（℃） 44 42 40 38 36 降低温度（℃） 0 2 4 6 8 表二：砂石 时间（s） 0 10 20 30 40 温度（℃） 80 78 76 74 72 降低温度（℃） 0 2 4 6 8 (3)分析比较表一或表二中第一行和第三行的数据及相关条件，可得出的初步结论是：质量相同的同种物质，___________。 (4)分析比较表一和表二中的第三列、第四列、第五列、第六列数据及相关条件，可得出的初步结论是：___________。 (5)进一步综合分析表一和表二中的数据及相关条件可知：若质量为的水和砂石，温度均降低，___________放出的热量多（“A．水”或“B．砂石”）； (6)冬季的夜晚，环境温度很低，为了防止农作物被冻坏，有时会采取向农田里的土壤中灌水这一措施，请结合表格中的数据推理并分析其原因___________。 （本小题中的土壤可近似看作由砂石组成） 【答案】(1)B (2)B (3)放出的热量与降低的温度成正比 (4)质量相同的不同物质，降低相同的温度，放出的热量不同 (5)A (6)水的比热容大，质量相同的水和砂石相比，降低相同温度时可以放出更多的热量，向农田灌水后，夜晚温度降低时，水可以放出大量的热量，减缓农田温度的下降速度，避免温度降得过低冻伤农作物 【详解】（1）探究水和砂石吸热能力，用控制变量法，要控制质量相同，吸收相同热量，比较升高温度。 （2）根据图（c）可得同一时刻砂石末温更高，水的末温低。则砂石对应图（b）中的a图像，水对应图b中的b图像。 （3）表一（水）、表二（砂石）都是同种物质、质量不变，温度降低越多，放热时间越长，放出热量越多；降低温度扩大几倍，放出热量就扩大几倍。所以可得放出的热量与降低的温度成正比。 （4）对比表格，同样降低 2℃、4℃、6℃、8℃。砂石只需要很短时间就放出对应热量；水需要更长时间，说明水放热更多。可初步得出结论：质量相同的不同物质，降低相同温度，放出的热量不同。 （5）由表格，50g 水降低 8℃放热用时 200s，每降低 1℃需放热 25s；50g 砂石降低 8℃放热用时 40s，每降低 1℃需放热 5s。相同质量降低相同温度，水放热时间更长，放出热量更多，故选 A。       （6）略 4．（26-27九年级上·福建福州·阶段检测）某学习小组通过项目式学习来探究海陆风的成因。 【任务一】探究沙子和水的吸热能力 (1)利用如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力时，实验中应使水和沙的_______（选填“质量”或“体积”）相同； (2)实验中用两个规格相同的白炽灯模拟太阳，对箱中的水和沙子进行加热，若沙子和水的初温不同，对实验结果____（选填“有”或“没有”）影响； (3)如图乙所示，是小组同学依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像，分析可知，在时间相同时，水的升温比沙的升温_______（选填“快”或“慢”），说明_____的吸热能力强。 【任务二】实验模拟海陆风的形成 (4)取下两个箱子的封口盖，在两个箱子的侧面分别开一个小孔，连上一个两端开口的透明细管，点燃一支香放在细管中（如图丙），通过白烟的流向模拟日晒下海边的风向。阅读图丁中的信息窗，结合信息窗的内容分析判断：相同条件下，加热一段时间后，白烟将会从管的_______（填“A”或“B”）管口冒出。依据实验和理论分析，可推断白天风是_______。 A．从大海吹向陆地    B．从陆地吹向大海 【答案】(1)质量 (2)没有 (3) 慢 水 (4) B A 【详解】（1）探究不同物质的吸热能力时，根据控制变量法，需要保证水和沙子的吸收热量、质量均相同，仅物质种类不同，因此要控制二者质量相等。 （2）实验通过比较相同加热时间即吸收相同热量时的温度变化量，来判断吸热能力强弱，不需要初温完全相同，因此初温不同不会对实验结果产生影响。 （3）从温度-时间图像可知，加热时间相同时，二者吸热相同，水的温度升高幅度远小于沙子，即水升温更慢；比热容越大的物质吸热能力越强，升温慢说明水的吸热能力更强。 （4）日晒加热后，沙子升温更快，右侧装沙子的箱内空气受热膨胀、密度变小上升，箱内气压降低；左侧装水的箱子内空气温度更低、气压更高，因此冷空气会从水侧A管口向沙子侧流动，白烟从B管口冒出。对应白天的海边情境，陆地相当于沙子升温快气压低，大海相当于水升温慢气压高，因此风从大海吹向陆地。 故选A。 考点三 热学计算 ◆题型1 热机的做功次数和飞轮转速相关计算 1．（26-27九年级上·河北邯郸·阶段检测）如图所示，图甲为小昕自制的热机模型，她在矿泉水瓶的侧壁上开了一个孔，把电火花发生器紧紧插入孔中。按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，塑料杯立即飞出，此过程相当于图乙中的______冲程（选填“A”、“B”、“C”或“D”）。若一台某型号四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min，该汽油机工作时每秒对外做功______次。 【答案】 C 20 【详解】瓶内酒精被点燃后，高温高压气体膨胀，将塑料杯推出，使气体的内能转化为塑料杯的机械能，与四冲程汽油机的做功冲程相同。图乙中C表示燃气推动活塞向下运动的做功冲程。 四冲程汽油机的飞轮每转两圈，完成一个工作循环，对外做功一次。飞轮转速是2400r/min，飞轮每秒转数，则每秒对外做功的次数。 2．（26-27九年级上·辽宁营口·阶段检测）2026年3月28日国产摩托“张雪机车”首次在全球比赛夺冠，打破欧美日数十年垄断。如图所示是一单缸四冲程汽油机工作的冲程示意图，高温高压气体推动活塞对外做功的冲程是_________，飞轮每分钟转2400转，每秒钟完成_________个工作循环。 【答案】 做功冲程 20 【详解】[1]内燃机做功冲程的特点是：两个气门全部关闭，火花塞点火，高温高压气体推动活塞向下运动，对外做功。 [2]飞轮每分钟转2400转，每秒钟转 飞轮转2转，一个工作循环，因此每秒钟完成 3．（26-27九年级上·河南郑州·阶段检测）小明用塑料水瓶进行了如下探究：瓶中装有少量水，盖上瓶盖（图甲），扭转瓶子（图乙），瓶盖被瓶内的气体冲出，则瓶内气体的内能___________（填“增大”“减小”或“不变”），同时瓶内出现白雾。此时的能量转化与汽油机___________冲程的能量转化相同：若某台汽油机1s内对外做功20次，则飞轮转速是___________r/min。 【答案】 减小 做功 2400 【详解】瓶盖被瓶内气体冲出时，瓶内气体对瓶盖做功，将自身的内能转化为瓶盖的机械能，因此瓶内气体的内能减小，温度降低，瓶内的水蒸气遇冷液化形成白雾；该过程的能量转化是内能转化为机械能，和汽油机的做功冲程的能量转化完全相同；汽油机的一个工作循环中，飞轮转2圈，对外做功1次。1s内对外做功20次，说明1s内飞轮转的圈数为40圈，那么1分钟飞轮转的圈数为圈，即飞轮转速是2400r/min。 4．（26-27九年级上·山东枣庄·阶段检测）如图是小明同学在家中制作的热机模型。酒精燃烧时，将化学能转化为内能。喷出的高温水蒸气推动风车的叶片转动，将内能转化为________，此过程的能量转化与四冲程汽油机的_________冲程相同。一台某型号四冲程汽油机飞轮转速是1800r/min，该汽油机工作时每秒对外做功__________次，经历___________个冲程。 【答案】 机械能 做功 15 60 【详解】高温水蒸气推动风车叶片转动时，水蒸气的内能对外做功，转化为风车的机械能； 四冲程汽油机的做功冲程也是将燃气的内能转化为活塞的机械能，和该过程的能量转化形式一致； 四冲程汽油机的飞轮转速 四冲程汽油机每完成1个工作循环，飞轮转2圈，经历4个冲程，对外做功1次。因此飞轮每秒转30圈时，每秒对外做功次，总共经历个冲程。 ◆题型2 比热容和热量相关计算 1．（26-27九年级上·河南鹤壁·阶段检测）太阳能热水器深受广大用户的青睐，如图所示是常见的太阳能热水器，在阳光的照射下，该热水器内水温从20℃升高到50℃，此过程中水吸收的热量为。 (1)求热水器内水的质量。 (2)若再吸收的热量，求此时热水器内水的温度。[假设当时气压为一个标准大气压] 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由可知，热水器内水的质量 （2）若再吸收的热量，则热水器内水温度的变化量 此时热水器内水的温度 2．（26-27九年级上·辽宁大连·阶段检测）如图所示“钢冰”可以代替传统冰块制作冰镇饮料，它具有易清洁、可循环使用等优点。现将三块质量相等的“钢冰”冷冻至某一温度后，迅速放入另一个装有饮料的杯中，热传递停止时，饮料温度下降了。不计热量损失，已知杯中饮料的质量为，每块“钢冰”质量为，饮料的比热容为，“钢冰”的比热容为。求： (1)每块“钢冰”吸收的热量； (2)“钢冰”的温度变化量。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）饮料质量 饮料放出的总热量为 不计热量损失，三块钢冰吸收的总热量 因此每块钢冰吸收的热量为总吸热的三分之一，即 （2）单块钢冰质量 钢冰的温度变化量 3．（26-27九年级上·安徽滁州·阶段检测）将质量为200g的某金属球在730℃的炉火中加热足够长时间，然后迅速投入到体积为1L、初温为20℃的水中，不考虑水汽化时的质量变化和热量散失，水的温度最终上升到30℃。已知水的比热容为，密度为，求： (1)水的质量； (2)水吸收的热量； (3)金属球的比热容。 【答案】(1)1kg (2) (3) 【详解】【小题1】水的质量 【小题2】水吸收的热量     【小题3】金属球放出的热量 金属球降低的温度 金属球的比热容 4．（26-27九年级上·山东日照·阶段检测）秋冬季节开封气温比较低，常把牛奶放入热水中温热后饮用。整箱牛奶的参数如图所示， 已知，，。 (1)这盒牛奶的质量是多少kg？ (2)牛奶从20°C达到40°C， 吸收多少热量？ (3)不计热损失，若使用初温80°C的热水，则至少需要多少千克的热水？ 【答案】(1)0.25kg (2) (3)0.074kg 【详解】（1）从包装规格可知单盒牛奶体积 这盒牛奶的质量 （2）牛奶吸收的热量 （3）不计热损失时，热水放出的热量全部被牛奶吸收，即；热平衡后热水的末温等于牛奶的末温，根据得 ◆题型3 热值、热量、热机效率相关计算 1．（26-27九年级上·广东茂名·阶段检测）国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划2021-2035年》。明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。2024年4月，两辆以氢为燃料的汽车，实现了北京到上海1500 km长距离运输测试，这是中国氢能车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。某氢燃料电池大巴车如图所示。[已知] (1)质量为0.6 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ (2)若燃料0.6 kg氢可供该型号氢燃料电池大巴车以140 kW的恒定功率匀速行驶300 s，则该氢燃料电池大巴车的效率为多少？ 【答案】(1) (2)50% 【详解】（1）根据燃料完全燃烧放热公式 （2）大巴车的有用功 燃料电池大巴车效率 2．（26-27九年级上·黑龙江大庆·阶段检测）用燃气灶把5kg初温为20℃的水加热到60℃。已知，干木柴的热值。求： (1)水吸收的热量； (2)若燃气灶烧水的效率为25%，则至少需要完全燃烧多少千克干木柴。 【答案】(1) (2)0.28 kg 【详解】（1）水的温度变化量 水吸收的热量 （2）由 可得，木柴完全燃烧放出的总热量 根据可得，干木柴质量 3．（26-27九年级上·辽宁大连·阶段检测）小明的妈妈用燃气灶将一壶质量为的水从加热至沸腾（当地水的沸点为），消耗了的天然气。已知天然气的热值为，水的比热容为。请计算： (1)水吸收的热量是多少？ (2)若这些天然气完全燃烧，可放出多少热量？ (3)该燃气灶烧水时的热效率是多少？ 【答案】(1) (2) (3)84% 【详解】（1）水的温度变化量 水吸收的热量 （2）天然气完全燃烧放出的热量 （3）该燃气灶烧水时的热效率 ◆题型4 热学综合计算 1．（26-27九年级上·湖南衡阳·阶段检测）小红在家利用燃气灶加热，完成了冰的熔化实验，并绘制了冰熔化时温度随时间的变化的关系图。实验时，冰的质量为0.5，相同时间内水和冰吸收的热量相同，水的比热容为，天然气的热值为；求： (1)段水吸收的热量； (2)冰的比热容； (3)若段共消耗了的天然气，求该燃气灶的效率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）CD 段：水从0℃升高到10℃， 水吸收的热量 （2）AB 段：时间5min，是 CD 段时间（10min）的一半，题目说相同时间吸热相同 所以 AB 段冰吸收热量 冰升温 冰的比热容 （3）BC 段时间 CD 段 10min 吸热，则 1min 吸热 BC 段 20min 冰熔化吸收热量 天然气燃烧放出总热量   燃气灶效率 2．（26-27九年级上·湖南衡阳·阶段检测）太阳能热水器是一种常见的利用太阳能的装置。某品牌太阳能热水器，在晴天能接收到的太阳能平均辐射强度（用R表示）为，它表示该热水器的集热管每平方米面积上，一秒内接收到的太阳能为300J。已知该太阳能热水器集热管接收阳光照射时的有效面积为，贮水箱中盛有100L的水。 (1)若让该热水器在阳光下照射70 min，将所接收到的太阳能全部用来加热水，不计热量损失，则贮水箱中的水温可升高多少（水未沸腾）？ (2)若需要使贮水箱中的水从30℃升高到50℃，且该太阳能热水器的效率为60%，需要该太阳能热水器在晴天工作多少小时（保留一位小数）？ 【答案】(1)6℃ (2)6.5h 【详解】（1）贮水箱中水的体积，则水的质量 根据题意，在阳光下照射的时间 则该太阳能热水器接收到的太阳能为 将接收到的太阳能全部用来加热水，不计热量损失，则，水未沸腾，由得，贮水箱中的水升高的温度 （2）贮水箱中的水从30℃升高到50℃，水吸收的热量 太阳能热水器的效率为60%，则此太阳能热水器接收到的太阳能为 则此太阳能热水器需要在晴天工作的时间 3．（26-27九年级上·四川成都·阶段检测）2026年，我国某国产第五代插电式混合动力汽车，搭载了排量为2.0L混动专用四缸四冲程汽油发动机，经中国汽车技术研究中心认证其量产热效率达到46.06%，处于世界领先水平。这种混合动力汽车启动和低速行驶时内燃机不工作，由电动机驱动；高速平稳行驶时内燃机启动，既可以驱动车轮，也可以给蓄电池充电。下表是该车的部分参数，请根据数据求解下列问题： 参数 数值 单位 整车质量 kg 发动机最大功率P 100 kW 经济车速下飞轮转速n 4800 r/min 亏电油耗（NEDC工况） 3.2 L/100km 汽油密度 汽油热值q J/kg (1)当该车以经济车速在水平公路上匀速直线行驶时，求该发动机单个气缸在1s内对外做功的次数； (2)已知该车发动机气缸的空燃比为14:1（指气缸内空气和燃油的质量比），当发动机以经济车速行驶时，求1min内燃料完全燃烧放出的热量Q为多少J？（气缸内汽油和空气的混合气体的密度为） (3)为了标定该发动机的实际效率，工程师在台架上进行测试并记录了表格数据。该车搭载的四缸四冲程汽油机的单缸活塞面积为S，一个冲程中活塞在汽缸中移动的距离是L，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p，t时间内曲轴转动N圈、消耗汽油质量为m，汽油热值为q。不计摩擦损失，求满负荷工作时汽油机的热机效率η的表达式（结果用上述物理量符号表示）。 【答案】(1)40次 (2) (3) 【详解】（1）根据表格数据可知，飞轮转速为4800r/min，每秒钟转80r，飞轮每转2圈，对外做功一次，因此该发动机单个气缸在1s内对外做功40次。 （2）发动机飞轮转速为4800r/min，因发动机飞轮每转动2圈，对外做功一次，完成一个工作循环，则1min内完成2400个工作循环，单个气缸容积 单个气缸每个工作循环吸入的气体总质量为 该车发动机气缸的空燃比为14:1，即 则吸入的汽油的质量占气体总质量的，吸入汽油的质量为 2400个工作循环吸入的汽油总质量为 1min内燃料完全燃烧放出的热量 （3）每做功一次活塞做的有用功 t时间内曲轴转动N圈，做功次，则t时间内单缸中活塞做的有用功为 4个汽缸总有用功 消耗的汽油释放的热量为，则汽油机的热机效率 综合攻坚·知能拔高 1．（26-27九年级上·河南开封·阶段检测）家用小汽车汽油机四个冲程，下列说法正确的是（     ） A．汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是：乙、甲、丙、丁 B．汽油机吸气冲程气缸吸进的物质是汽油 C．若汽油机每秒对外做功10次，则飞轮的转速为1200r/min D．图甲是压缩冲程，将内能转化为机械能 【答案】C 【详解】甲：两气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程，将机械能转化为内能； 乙：进气门打开，排气门关闭，活塞下行，是吸气冲程； 丙：排气门打开，进气门关闭，活塞上行，是排气冲程； 丁：两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，是做功冲程。 A．汽油机一个工作循环的正确顺序是吸气、压缩、做功、排气，对应为乙、甲、丁、丙，故A错误； B．汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，故B错误； C．汽油机每对外做功1次，完成1个工作循环，飞轮转2圈。每秒对外做功10次，则每秒飞轮转20圈，所以转速为1200r/min，故C正确； D．甲是压缩冲程，是将机械能转化为内能，故D错误。 故选C。 2．（多选）（26-27九年级上·广西南宁·阶段检测）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（     ） A．物体的温度越高，所含热量越多 B．的冰块，内能也为0 C．物体的内能增加，温度可能不变 D．把烧红的铁块放到冷水中，铁块的内能减少 【答案】CD 【详解】A．热量是热传递过程中的过程量，不能表述为物体“所含热量”，故A错误； B．一切物体在任何温度下都具有内能，0℃的冰块也有内能，故B错误； C．晶体熔化时吸收热量、内能增加，但温度保持不变，因此物体内能增加时温度可能不变，故C正确； D．烧红的铁块温度高于冷水，铁块向冷水放热，内能减少，故D正确。 故选CD。 3．（多选）（26-27九年级上·河南周口·阶段检测）2026年7月6日12时01分，中国人民解放军海军一艘战略核潜艇向预定海域成功发射1发携载训练模拟弹头的潜射战略导弹，彰显出我国国防实力。以下有关说法正确的是（     ） A．发动机使用的燃料应选比热容大的燃料 B．燃料燃烧过程中，将化学能转化为内能 C．燃料燃烧越充分，其热值越大 D．导弹与空气摩擦生热，是通过做功的方式改变物体的内能 【答案】BD 【详解】A．发动机燃料应选择热值大的，相同质量下可释放更多热量，故A错误； B．燃料燃烧过程消耗化学能、获得内能，将化学能转化为内能，故B正确； C．热值是燃料的固有属性，仅与燃料种类有关，与燃烧充分程度无关，故C错误； D．导弹与空气摩擦时克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能，故D正确。 故选BD。 4．（26-27九年级上·广东惠州·阶段检测）甲、乙两物体的质量都为，丙物体的质量为，三个物体温度都升高1℃，吸收的热量如图所示，下列说法正确的是（     ） A．乙的比热容与丙的比热容相等 B．甲比热容是乙的2倍 C．甲的比热容比乙的小 D．如果甲、乙的温度都降低1℃，甲比乙放出的热量多 【答案】D 【详解】A．由题图信息可知，乙物体的质量是1kg，丙物体的质量是2kg，它们的温度上升1℃时，吸收的热量相等，根据可知，乙的比热容是丙的比热容的2倍，故A错误； BC．由题图信息可知，甲、乙两物体的质量都为1kg，它们的温度上升1℃时，根据可知，甲、乙的比热容之比为 故BC错误； D．因为甲的比热容比乙的大，根据可知，它们的温度都降低1℃时，甲放出的热量比乙多，故D正确。 故选D。 5．（26-27九年级上·山东济宁·阶段检测）如图，在桌面上放置一个底部接通皮管的塑料小碗；其中放入适量面粉，点燃蜡烛，再罩上硬纸盒，从皮管一端吹气，飞扬的面粉接触到烛焰瞬间引发爆炸，硬纸盒被冲起。硬纸盒被冲起的过程与汽油机的__________冲程能量转化情况相同，若汽油机飞轮的转速是，则该汽油机内对外做功__________次。 【答案】 做功 15 【详解】面粉爆炸时，盒内气体膨胀对硬纸盒做功，将内能转化为机械能。汽油机的做功冲程正是将内能转化为机械能，二者能量转化情况相同。 汽油机飞轮转速为，换算为，四冲程汽油机每完成1个工作循环，飞轮转2圈，对外做功1次，因此飞轮每秒转30圈时，1秒内对外做功的次数为15次。 6．（26-27九年级上·福建龙岩·阶段检测）将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球（c铝>c铁>c铜）浸没在沸水中煮足够长时间后，三个球的温度___________，从沸水中吸热最多的是___________球，从沸水中吸热最少的是___________球。 【答案】 相同 铝 铜 【详解】三个金属球浸没在沸水中煮足够长时间后，会和沸水达到热平衡，因此最终三个球的温度相同，都等于沸水的温度； 根据吸热公式，已知三个球质量相同，初温相同、末温也相同，因此温度变化量完全一致；因为，比热容越大的物质吸收的热量越多，因此吸热最多的是铝球，吸热最少的是铜球。 7．（26-27九年级上·广东佛山·阶段检测）用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失），如图是A和B的温度随加热时间变化的图像，在经过t时间时，A和B两种液体吸收的热量________；两种液体中，_____的比热容较大，则A和B的比热容之比为_________ 。 【答案】 相等 A 2:1 【详解】实验使用完全相同的电加热器，且不计热量损失，相同时间内电加热器放出的热量相等，因此加热时间为时，A和B两种液体吸收的热量相等； 根据比热容公式，已知两种液体质量相等、在相同时间内吸收的热量相等，那么温度变化量越小，比热容越大， 从图像可知，初始温度均为20℃，加热时间后，A的温度升高了 B的温度升高了 A的升温更慢，因此A的比热容更大； 由可得，因此A、B的比热容之比 8．（26-27九年级上·辽宁丹东·阶段检测）如图所示，质量为500g的某液体，比热容为，在均匀放热的条件下凝固成固态物质，则凝固过程中该物质放热___________J；该物质固态时的比热容为___________。 【答案】 【详解】液体质量 由图像可知，0~5min是液态降温阶段，这段时间放出的热量 凝固过程是图像中温度不变的阶段，从第10min到第20min，总用时10min，在均匀放热的条件下，凝固过程总放热是0~5min放热的2倍，即 凝固结束后，物质变为固态，在均匀放热的条件下，从第20min到第25min的5min内放出的热量和0~5min放出的热量相等，为，此时质量不变，根据放热公式得，该物质固态时的比热容 9．（26-27九年级上·上海浦东新·阶段检测）假期上海天气炎热，小德在海边散步，发现很多现象都和热学知识相关。 (1)城市的“热岛效应”为我们的生活带来了各种影响，需要我们用智慧来缓解。刚刚过去的夏季，上海的环境气温最高接近（     ） A． B． C． D． (2)小德脚踩到砂子上，脚瞬间感觉“很烫”是因为脚和砂子存在_____，从而在脚和砂子间发生了热传递。以下关于“热传递”理解正确的是（     ） A．热量总是从热量多的物体传向热量少的物体 B．热传递是能量之间的转化 C．物体之间不接触就不能进行热传递 D．通过一定的方式可使热量从高温物体传给低温物体 (3)构成物体的所有分子的___________和___________的总和，叫做物体的内能；在国际单位制中，内能的单位是___________。 (4)在太阳的照射下砂子的温度升高，砂子的内能___________（选填“增大”“不变”或“减小”）。由此，小德想：“要使物体的内能增大，一定是物体吸收了热量。”你认同他的观点吗？请交代理由： ___________ (5)下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（     ） A．温度越高的物体内能一定越大 B．温度越高的物体含有热量越多 C．物体吸收热量，温度不一定升高 D．两个物体内能相等一定不会发生热传递 (6)[多选]以下物理量可以用来鉴别物质的是（     ） A．热量 B．内能 C．密度 D．比热容 (7)下列实例或现象中，利用水的比热容比较大这一特性的是（     ） A．船只能漂浮在水面上 B．汽车发动机用水做冷却剂 C．化学实验中用排水法集气 D．满装的饮料瓶不宜放入冰箱冷冻 (8)从海风形成的示意图可知，海风形成的根本原因是：与海洋相比，陆地的（     ） A．比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高 B．比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低 C．比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高 D．比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低 【答案】(1)C (2) 温度差 D (3) 动能 分子的势能 焦耳 (4) 增大 不认同。理由：改变物体的内能的方式有做功和热传递两种，因此物体内能增大不一定是吸收了热量，也可以是外界对物体做了功 (5)C (6)CD (7)B (8)A 【详解】（1）上海夏季极端高温接近40℃，20℃是舒适的春秋天温度，30℃是夏季常见的日常温度，60℃远超过自然环境下上海能达到的气温上限，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （2）热传递发生的条件是物体间存在温度差。 A．热量是过程量，不能描述物体“含有热量多少”，热传递是从高温物体传向低温物体，不是按热量多少传递，故A错误； B．热传递是内能的转移，不是能量转化，故B错误； C．热传递的辐射方式不需要物体接触，比如太阳传热到地球，故C错误； D．热传递的方向就是自发从高温物体传给低温物体，故D正确。 故选D。 （3）内能是物体内所有分子无规则运动的动能，和分子间相互作用的势能的总和，国际单位是焦耳。 （4）砂子吸热升温，分子热运动更剧烈，内能增大；改变内能的两种方式是做功和热传递，因此物体内能增大不一定是吸收了热量，也可以是外界对物体做了功，如摩擦生热、钻木取火。 （5）A．内能和物体的温度、质量、状态等有关，所以温度高的物体内能不一定大；故A错误； B．热量是过程量，不能说物体“含有热量”，故B错误； C．晶体熔化时的特点是吸收热量，温度保持不变，故C正确； D．热传递的条件是存在温度差，内能相等的物体温度可能不同，也可能发生热传递，故D错误。 故选C。 （6）密度和比热容是物质的特性，不同物质一般数值不同，可以用来鉴别物质；热量是过程量，内能是和物体的温度、质量、状态等都相关的物理量，都不能用来鉴别物质。故AB不符合题意，CD符合题意。 故选CD。 （7）汽车发动机用水做冷却剂，利用了水的比热容大，相同条件下可以带走更多热量、升温慢的特点；船只能漂浮在水面上是利用水的浮力，化学实验中用排水法集气是利用气体难溶于水的性质，满装的饮料瓶不宜放入冰箱冷冻是利用水凝固成冰后体积膨胀的特点，都和比热容无关。故ACD不合题意，B符合题意。 故选B。 （8）陆地的砂石比热容比水小，相同日照下吸收相同热量，陆地升温更快、气温更高，陆地上方热空气上升，近地面的冷空气从海洋流向陆地形成海风。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 10．（26-27八年级上·福建莆田·阶段检测）氢能源被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。某氢燃料公交车在某次测试中，完全燃烧氢燃料，氢的热值为，发动机（氢内燃机）的效率为40%；公交车在水平路面上匀速行驶，受到的牵引力为。求： (1)氢完全燃烧放出的热量； (2)发动机对外做的有用功； (3)这些有用功可让公交车匀速行驶的路程。 (4)若发动机效率提升至50%，仍要完成上面同样大小的有用功，能节约多少氢燃料？ 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）氢完全燃烧放出的热量 （2）发动机对外做的有用功 （3）这些有用功可让公交车匀速行驶的路程 （4）有用功不变，效率提升到50%时，氢完全燃烧后新的总放热 新需要的燃料质量 节约的燃料质量 11．（26-27九年级上·福建福州·期中）如图甲为一款量热器，图乙是它的结构简图，量热器的设计原理基于绝热法，这意味着它在测量过程中尽量减少热量与外界的交换，以确保测量的准确性。量热器常用于测量物质的比热容。测量过程是：      a：在内筒A中放入一定量的冷水，再将A放到支架C上，一起放入外筒B中； b：待测金属加热到一定温度后，迅速放入A筒中的冷水中，盖好上面的盖子，用搅拌器进行搅拌，并静置一段时间，使水和待测金属热平衡（末温相同）； c：前后经过一些测量，即可求出这种物质的比热容。 水的质量/ 水的初温/℃ 未知金属质量/ 未知金属初温/℃ 水和未知金属的末温/℃ 100 25 200 85 35 (1)小明对量热器的各部分选材进行了分析，请你帮他补充完整。内筒A应用质量小且比热容较________的材料。支架C和外筒B应选用的材质应为导热性能较________的材料。 (2)求：水吸收的热量。 (3)若不计热量损失，求：这种金属材料的比热容。 (4)若要测量另一种材料的比热容，其比热容大小在之间，水的质量和初温以及未知材料的质量均和上述实验相同，则在一标准大气压下，若不计热量损失，这种材料的初温最高不得超过多少℃。 【答案】(1) 小 差 (2) (3) (4) 【详解】（1）[1]内筒A如果质量小、比热容小，那么它自身吸收的热量就少，可以减少实验误差； [2]支架C和外筒B需要尽量阻断内外的热传递，减少热量和外界的交换，因此要选用热的不良导体，即导热性能较差的材料。 （2）水的质量 温度变化 则水吸收的热量 （3）不计热量损失时，金属放出的热量等于水吸收的热量，即，金属质量 金属的温度变化 由得，这种金属材料的比热容 （4）一标准大气压下水的沸点为，水的初温为，水的末温最高只能达到，此时水的温度变化为，吸收的热量达到最大值；要计算允许的最高金属初温，需要选比热容最大的待测材料（）； 水最多吸收的热量 金属放出的热量等于该值，由，代入数据，得 解得 若初温超过该值，当比热容最大为时，水会沸腾，温度不再升高，无法通过温度差完成比热容测量。为确保能无论该材料比热容为范围内何值均可以测出，需初温最高不得超过。 12．（26-27九年级上·辽宁大连·阶段检测）在“探究不同物质吸热升温”的实验中，将A和B两种不同密度的液体分别装在杯子中，两杯液体的液面相平，如图甲所示。用红外灯加热，每隔2 min记录一次温度。 (1)实验中，应调节两种液体到红外灯中心的距离____________。两种液体吸收热量的多少就可以通过____________（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映； (2)在实验操作的过程中有一处明显错误，你认为是___________________________； (3)为了减小误差，杯子应该选择____________； A．导热性好的金属杯 B．隔热性好的双层玻璃杯 (4)美丽的大连依山傍海，气候与无大海和湖泊环绕的内陆城市相比存在明显差异。大连和某一无大海和湖泊环绕的内陆城市年气温变化曲线如图乙所示，从图乙可以看出，在一年中，大连应该对应________（选填“a”或“b”）这条曲线。 (5)市场上有一种可重复利用的不锈钢“冰块”，既可以给饮料降温又不影响饮料原本的口味，下面三种设计最合理的是________。 A． B．C． 【答案】(1) 相等 加热时间 (2)没有控制液体的质量相同 (3)B (4)a (5)C 【详解】（1）实验要保证两种液体在相同时间内吸收的热量相同，因此需让两种液体到红外灯的距离相等，保证受热条件一致；本实验用转换法，相同热源下加热时间越长，液体吸收的热量越多，因此通过加热时间反映吸收热量的多少。 （2）探究不同物质的吸热能力实验中，需要控制不同物质的质量相同，由于物质的种类不同，密度不同，根据可知，两种物质的体积不同，而甲图中两种液体的体积相同，因此错误之处是没有控制液体的质量相同。 （3）为了减小误差，实验中应减小热量散失，所以杯子应该选择隔热性好的双层玻璃杯。故选B。 （4）大连靠海，水的比热容大，相比内陆城市升温慢、降温也慢，全年气温变化幅度更小，图中a曲线的年温差更小，因此大连对应a曲线。 （5）由于水的比热容大，吸热能力强，在吸收相同热量的前提下温度变化小，所以应采用空心的不锈钢装入水的方法；由于水凝固后体积增大，则装满水，凝固时可能会撑破不锈钢外壳，所以空心的不锈钢内的水不能装满。故选C。 13．（26-27九年级上·辽宁盘锦·阶段检测）阅读短文，回答问题。 喷气发动机 喷气发动机是指靠喷管高速喷出的气流直接产生反作用推力的发动机，广泛用作飞行器的动力装置，按燃料燃烧时所需要的氧化剂的来源，可分为两大类：一类是火箭发动机，另一类是空气喷气发动机。如图甲为涡轮喷气发动机（属于空气喷气发动机的一种），压缩后的混合气体在燃烧室燃烧，燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出，其巨大的反冲推力直接成为飞机的推进力。如图乙为火箭发动机的工作原理图，火箭发动机和涡轮喷气发动机十分相似，主要的差别是：火箭自带燃料和氧化剂，而涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，因此它只能在大气层内工作。同涡轮喷气发动机相比较，火箭发动机的最大特点是：它自身既带燃料，又带氧化剂，靠氧化剂来助燃，不需要从周围大气层中汲取氧气，所以它不但能在大气层内工作，也可以在大气层之外的宇宙真空中工作。火箭发动机可用于航天器推进，也可用于导弹等在大气层内飞行。迄今为止发射的人造卫星、月球飞船以及各种宇宙飞行器所用的推进装置，都是火箭发动机。2020年11月24日长征五号运载火箭将嫦娥五号搭载采样剖面测温仪、岩芯钻探机和机器取样器等多种有用载荷在海南文昌发射中心成功发射，于12月1日成功选定着陆点后，开始避障下降和缓速垂直下降，最终平稳着陆于月球正面风暴洋的吕姆克山脉以北地区，并取回2 kg月壤，这是我国首次实现地外天体采样返回。 (1)如图丙所示是火箭发射时的情景，下列说法正确的是_________。 A．火箭点火升空离开发射台期间，火箭尾部产生大量“白气”是空气中的水蒸气 B．火箭加速升空过程中，岩芯钻探机的机械能增大 C．火箭升空过程中，燃料燃烧释放的内能全部转化为火箭的机械能 (2)涡轮喷气发动机在工作中，压缩后的混合气体在燃烧室燃烧，燃烧产生的高温高压气流推动涡轮。此过程的能量转化相当于热机的_________冲程， (3)_________（选填“涡轮喷气”或“火箭”）发动机不能在大气层外工作。 (4)假设我国500吨级重型运载火箭某次发射平均推力约为，将起飞质量500多吨的火箭在100 s的时间内推到约的高度，同时最大速度达到，则火箭发动机推力的平均功率约为_________W。 (5)喷气发动机使混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部高速喷出过程中，燃气的温度是不断变化的，图丁中能大致反映燃气温度随时间而变化的是_________。 (6)一架飞机搭载的涡轮喷气发动机，其部分参数如表，表中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。已知飞机所受空气阻力与运行速度平方的关系如图戊所示，当飞机以的速度水平匀速巡航0.5 h的过程中，飞机克服阻力做的功为_________J，此时需要_________t的航空燃油。 热效率 40% 推进效率 60% 航空燃油热值q 【答案】(1)B (2)做功 (3)涡轮喷气 (4) (5)C (6) 1.08 【详解】（1）A．火箭尾部产生的大量“白气”是发射台底部的水沸腾产生的水蒸气遇冷液化形成的小水滴， 故A错误；   B．火箭加速升空过程中，火箭携带的岩芯钻探机速度变大、高度变高，动能和重力势能都增大，机械能为动能与重力势能之和，因此机械能增大，故B正确； C．燃料燃烧释放的内能有一部分散失到了空气中，只有一部分转化为火箭的机械能，故C错误。 故选B。 （2）根据题目描述，涡轮喷气发动机中“燃烧产生的高温高压气流推动涡轮”，这一过程是燃气的内能转化为机械能。 在四冲程内燃机（热机）的工作循环中，做功冲程正是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的内能转化为活塞运动的机械能，此过程的能量转化相当于热机的做功冲程。 （3）涡轮喷气发动机只带燃料，需要利用空气做氧化剂，所以涡轮喷气发动机不能在大气层外工作。 （4）推力做功为 推力的平均功率约为 （5）从能量转化的角度看，内燃机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，所以燃气的温度升高；在做功冲程中，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，燃气温度降低，所以能大致反映燃气温度随时间变化的是图C。 （6）如图戊所示，当飞机以，即以200m/s的水平速度匀速巡航时，受到的阻力为，巡航0.5h的过程中克服阻力做的功为 推进效率是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比，飞机获得的机械能为 燃油燃烧放出热量为 消耗航空燃油的质量为 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十二章 内能与热机 常考题型·精准突破 考点一 比热容相关问题 题型1 比热容图像问题（高频） 题型2 比热容的比例计算 题型3 冷热混合时的温度变化和热交换 考点二 热学实验 题型1 做功改变物体的内能 题型2 比较不同物质的吸热能力（难） 考点三 热学计算 题型1 热机的做功次数和飞轮转速相关计算 题型2 比热容和热量相关计算（高频） 题型3 热值、热量、热机效率相关计算（重） 题型4 热学综合计算（难） 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 比热容相关问题 ◆题型1 比热容图像问题 1．（26-27九年级上·福建福州·阶段检测）如图所示，用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热，得到它们的温度随时间变化的图像，其中a、c质量相同。下列对图像的分析正确的是（     ） A．时间内物质a的温度不变，所以内能不变 B．如果a、b是同种物质，b的质量大于a的质量 C．温度从升高到时，物质a和物质b吸收的热量相等 D．物质b的比热容大于物质c的比热容 2．（26-27九年级上·四川绵阳·阶段检测）小明用相同的电加热器分别对质量为0.4kg的水和0.6kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据作出如图所示图像。已知水的比热容为，则另一种液体的比热容为（     ） A． B． C． D． 3．（多选）（26-27九年级上·四川成都·阶段检测）某物体先由液态降温凝固、全部变为固态，到时刻停止降温；然后加热熔化（物体在相同时间内吸收的热量相等），实验过程中，记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图所示），忽略物态变化过程中的质量变化，已知该物体的质量为m，液态物质的比热容为c，下列说法正确的是（     ） A．该物体凝固放热中，内能一直不变 B．在~时间段，该物体吸收的热量为 C．在~时间段，该物体放出的热量为 D．在~时间段，该物质的比热容大小不变 4．（26-27九年级上·安徽滁州·阶段检测）如图所示，为某沿海城市和沙漠城市一天内温度随时间变化的图像，根据图像可知，A为____________（选填“沿海”或“沙漠”）城市。 5．（26-27九年级上·福建福州·阶段检测）两个相同的容器分别装了质量和初温相同的两种液体，用同一热源分别加热，如图给出了甲液体温度与加热时间关系图像，试在图中画出乙液体大致图像（已知）。 ◆题型2 比热容的比例计算 1．（26-27九年级上·河南周口·阶段检测）甲、乙两种物质质量之比2：1，升高温度之比1：3，比热容之比2：1，则吸收热量之比是（　　 ） A．4∶3 B．3∶4 C．2∶3 D．1∶6 2．（26-27九年级上·安徽铜陵·阶段检测）甲、乙两物体质量之比为，甲物体温度升高、乙物体温度升高时，乙物体吸收的热量是甲物体的2倍，则甲、乙两物体比热容之比是（     ） A． B． C． D． 3．（26-27九年级上·山东德州·阶段检测）甲、乙两种物质的初温分别为15℃和40℃。它们的比热容之比为2∶1，质量之比为2∶3，吸收了相同的热量后，最终甲的温度为45℃，则乙的温度为_______℃。 4．（26-27九年级上·湖北武汉·阶段检测）吸收热量相同的甲、乙两个物体，比热容之比为2∶3，质量之比为3∶1，则它们升高的温度之比为_____。质量相等的丙、丁两个物体，其比热容之比是3∶1，升高的温度之比是4∶3，则它们吸收的热量之比为_____。 ◆题型3 冷热混合时的温度变化和热交换 1．（26-27九年级上·湖北武汉·阶段检测）有两只温度和质量都相同的金属球A和金属球B，先将球A放入盛有热水的杯中，热平衡后水的温度降低了3℃；把球A取出，再将球B放入这个杯中，热平衡后，水的温度又降低了3℃，不考虑水的质量变化。则球A和球B的比热容大小关系为（     ） A．球A大 B．球B大 C．一样大 D．无法确定 2．（26-27九年级上·辽宁大连·阶段检测）有质量和初温都相同的甲、乙两个物体，将甲投入一杯冷水中，水的温度升高，取出甲物体，再将乙物体投入这杯冷水中，水的温度又升高，不计热量损失，则（     ） A．甲物体放出的热量比乙物体多 B．乙的比热容较大 C．甲物体的末温比乙物体高 D．甲物体的温度变化量比乙物体的小 3．（26-27九年级上·福建福州·期中）初始温度、质量相同的甲、乙两物体放出相同的热量后接触，热量从乙传向甲，则两物体放热后接触前的温度、，及比热容、，有________，________。 4．（26-27九年级上·重庆江津·阶段检测）甲、乙两个物体，质量相等，温度相同。把甲物体投入一杯热水中，热传递停止时，水温降低了Δt，甲吸收的热量为Q甲。此时把甲捞出，立即把乙物体投入这杯水，热传递停止后水温又降低了2Δt，乙吸收的热量为Q乙。假设整个过程没有质量和热量的损失，若甲、乙吸收的热量分别为Q甲、Q乙，则2Q甲___________Q乙，甲、乙的比热容分别为c甲、c乙，2c甲___________c乙（两空均选填“>”、“=”或“<”）。 5．（26-27九年级上·山东济宁·阶段检测）如图中甲图所示，将装有热奶的奶瓶放入水中冷却；根据测得的数据，作出热奶和水的温度随时间的变化图像，如图乙所示。根据图像回答下列问题： (1)表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的_____________（选填“A”或“B”）； (2)水和热奶之间传递的是____________（选填“温度”或“热量”），水和热奶温度变化的快慢不一样，是因为它们具有不同的____________； (3)若水和奶的质量之比为，不计热损失，从乙图通过计算则牛奶的比热容是___________。 考点二 热学实验 ◆题型1 做功改变物体的内能 1．（25-26九年级上·福建厦门·阶段检测）探究改变内能的方法，老师与同学们一起完成如下实验。如图所示甲学生将铁丝的同一位置快速地多次弯折；图乙在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去。图丙大口玻璃瓶内装有一些水，用瓶塞将瓶口塞紧，瓶塞通过导管与打气筒相连，用打气筒向瓶中打气。 (1)在甲实验中，用手触摸弯折处可感受到_________现象说明铁丝内能发生变化； (2)在乙实验中，把活塞迅速压下去时棉花被点燃，这是将_________能转化为内能； (3)在丙实验中，当塞子从瓶口跳起时，下列关于该实验的分析正确的是_________； A．往瓶内打气过程中，瓶塞未跳出时，气体对瓶塞做功 B．往瓶内打气时，瓶内气体内能变小 C．瓶塞跳出时，瓶内气体温度不变 D．瓶塞跳出时，瓶内气体对外做功 (4)如图丁所示，B是一个被销钉K锁住的活塞，汽缸A内部密封有压缩空气，C是一支温度计，若活塞与汽缸壁之间没有摩擦，当把销钉K拔出后，温度计的示数_________（选填“变大”“变小”或“不变”），你是根据实验_________（选填“乙”或“丙”）的结论作出判断的； (5)以上几个小实验说明：____________________________________。 2．（26-27九年级上·安徽安庆·阶段检测）冬天给自行车轮胎打气时，小刚发现打气筒的筒壁会明显发热。他和同组的小明设计了如图甲所示的实验装置：在打气筒的出气口处安装一个温度传感器，分别测量打气筒上部（靠近出气口处）和下部（靠近手握住处）的温度，并绘制了温度随时间变化的图像如图乙所示。 (1)小刚认为：筒壁发热完全是由于手握住时传递了体温。同组的小明不同意此观点，理由是________________________________________________________。 (2)若将打气筒的出气口堵住，不对外打气，只快速压动活塞，筒内气体的内能会________（选填“增大”“减小”或“不变”）。打气筒上部内壁温度升高较多的原因是______________________。 3．（26-27九年级上·陕西西安·阶段检测）物理兴趣小组利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等器材进行实验，探究做功与内能改变的关系。用温度计测出气压式喷雾器内气体的温度，如图—1。关闭喷嘴处的阀门，接着用手按压活塞快速打气，再用温度计测出喷雾器内气体的温度，如图—2。打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内一部分气体，并用温度计测出喷雾器内气体的温度，如图—3。 (1)该实验通过____________来反映气体内能的变化，这里所运用的物理研究方法是____________。 (2)关闭喷嘴处的阀门用手按压活塞快速打气，此时_________能转化为气体的内能。 (3)比较图—1、—2两图可知，外界对气体做功，气体的内能_________。 (4)比较图_________两图可知，气体对外界做功，气体的内能_________。 (5)做功可以改变物体的内能，它在改变物体内能的效果上与热传递_________（选填“是”或“不是”）等效的。 ◆题型2 比较不同物质的吸热能力 1．（26-27九年级上·河南郑州·阶段检测）为了比较水和食用油吸收热量的情况，某同学用如下图的器材进行了实验。实验数据记录如下： 物质 质量/g 加热时间/min 初始温度/℃ 最终温度/℃ 水 200 6 20 45 食用油 200 6 20 70 (1)为了便于比较水和食用油吸收的热量，实验中要求在两个烧杯中放入规格___________（填“相同”或“不同”）的电加热器。 (2)分析表格数据可知：加热6min，水吸收的热量___________（填“>”“＜”或“=”）食用油吸收的热量，而___________（填“水”或“食用油”）的温度变化较大，说明水和食用油吸收热量的情况不同，物理上引入比热容表示物质这种性质上的差别；由分析可知，两种液体的比热容大小___________（填“>”“＜”或“=”）。 (3)若要使水和食用油升高相同的温度，则___________（填“水”或“食用油”）需要加热的时间更长。 2．（26-27九年级上·天津和平·阶段检测）某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热情况。 (1)在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平和______；加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过______来判断的，这采用了物理学上的______法； (2)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如表所示，通过分析实验数据能够得出的结论是________________________________； 实验组别 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间min 1 水 200 25 40 13.5 煤油 200 25 40 6.5 2 水 200 25 40 12 煤油 200 25 40 5.5 (3)这两组同学对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图乙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是在相同时间内，使水和煤油________________； (4)若从水或煤油中选一种液体装入暖手袋中作为供热介质，选择______（“水”或“煤油”）为介质保暖时间会更长。 3．（26-27九年级上·上海浦东新·阶段检测）某小组同学使用如图（a）所示的实验装置及秒表研究水和干燥砂石吸、放热性质的差异。 (1)他们各取一份水和干燥砂石进行实验，水和干燥砂石应满足___________相同（“A．体积”或“B．质量”）； (2)若加热器同时加热水和砂石（使两种物质每秒钟吸收的热量相同），一段时间后，数据分析软件绘制了如图（b）所示的图线a和b；图（c）为某一时刻记录的数据，由此可知：图线a描绘了___________的吸热性质（A水”或“B．砂石”）； 他们从加热器中取出两支试管，如图（d）所示。进一步研究水和砂石在室温环境下冷却过程中的放热性质差异。一段时间后，将实验数据记录在表一和表二中（设同种物质每秒放出的热量相等）。 表一：水 时间（s） 0 50 100 150 200 温度（℃） 44 42 40 38 36 降低温度（℃） 0 2 4 6 8 表二：砂石 时间（s） 0 10 20 30 40 温度（℃） 80 78 76 74 72 降低温度（℃） 0 2 4 6 8 (3)分析比较表一或表二中第一行和第三行的数据及相关条件，可得出的初步结论是：质量相同的同种物质，___________。 (4)分析比较表一和表二中的第三列、第四列、第五列、第六列数据及相关条件，可得出的初步结论是：___________。 (5)进一步综合分析表一和表二中的数据及相关条件可知：若质量为的水和砂石，温度均降低，___________放出的热量多（“A．水”或“B．砂石”）； (6)冬季的夜晚，环境温度很低，为了防止农作物被冻坏，有时会采取向农田里的土壤中灌水这一措施，请结合表格中的数据推理并分析其原因___________。 （本小题中的土壤可近似看作由砂石组成） 4．（26-27九年级上·福建福州·阶段检测）某学习小组通过项目式学习来探究海陆风的成因。 【任务一】探究沙子和水的吸热能力 (1)利用如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力时，实验中应使水和沙的_______（选填“质量”或“体积”）相同； (2)实验中用两个规格相同的白炽灯模拟太阳，对箱中的水和沙子进行加热，若沙子和水的初温不同，对实验结果____（选填“有”或“没有”）影响； (3)如图乙所示，是小组同学依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像，分析可知，在时间相同时，水的升温比沙的升温_______（选填“快”或“慢”），说明_____的吸热能力强。 【任务二】实验模拟海陆风的形成 (4)取下两个箱子的封口盖，在两个箱子的侧面分别开一个小孔，连上一个两端开口的透明细管，点燃一支香放在细管中（如图丙），通过白烟的流向模拟日晒下海边的风向。阅读图丁中的信息窗，结合信息窗的内容分析判断：相同条件下，加热一段时间后，白烟将会从管的_______（填“A”或“B”）管口冒出。依据实验和理论分析，可推断白天风是_______。 A．从大海吹向陆地    B．从陆地吹向大海 考点三 热学计算 ◆题型1 热机的做功次数和飞轮转速相关计算 1．（26-27九年级上·河北邯郸·阶段检测）如图所示，图甲为小昕自制的热机模型，她在矿泉水瓶的侧壁上开了一个孔，把电火花发生器紧紧插入孔中。按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，塑料杯立即飞出，此过程相当于图乙中的______冲程（选填“A”、“B”、“C”或“D”）。若一台某型号四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min，该汽油机工作时每秒对外做功______次。 2．（26-27九年级上·辽宁营口·阶段检测）2026年3月28日国产摩托“张雪机车”首次在全球比赛夺冠，打破欧美日数十年垄断。如图所示是一单缸四冲程汽油机工作的冲程示意图，高温高压气体推动活塞对外做功的冲程是_________，飞轮每分钟转2400转，每秒钟完成_________个工作循环。 3．（26-27九年级上·河南郑州·阶段检测）小明用塑料水瓶进行了如下探究：瓶中装有少量水，盖上瓶盖（图甲），扭转瓶子（图乙），瓶盖被瓶内的气体冲出，则瓶内气体的内能___________（填“增大”“减小”或“不变”），同时瓶内出现白雾。此时的能量转化与汽油机___________冲程的能量转化相同：若某台汽油机1s内对外做功20次，则飞轮转速是___________r/min。 4．（26-27九年级上·山东枣庄·阶段检测）如图是小明同学在家中制作的热机模型。酒精燃烧时，将化学能转化为内能。喷出的高温水蒸气推动风车的叶片转动，将内能转化为________，此过程的能量转化与四冲程汽油机的_________冲程相同。一台某型号四冲程汽油机飞轮转速是1800r/min，该汽油机工作时每秒对外做功__________次，经历___________个冲程。 ◆题型2 比热容和热量相关计算 1．（26-27九年级上·河南鹤壁·阶段检测）太阳能热水器深受广大用户的青睐，如图所示是常见的太阳能热水器，在阳光的照射下，该热水器内水温从20℃升高到50℃，此过程中水吸收的热量为。 (1)求热水器内水的质量。 (2)若再吸收的热量，求此时热水器内水的温度。[假设当时气压为一个标准大气压] 2．（26-27九年级上·辽宁大连·阶段检测）如图所示“钢冰”可以代替传统冰块制作冰镇饮料，它具有易清洁、可循环使用等优点。现将三块质量相等的“钢冰”冷冻至某一温度后，迅速放入另一个装有饮料的杯中，热传递停止时，饮料温度下降了。不计热量损失，已知杯中饮料的质量为，每块“钢冰”质量为，饮料的比热容为，“钢冰”的比热容为。求： (1)每块“钢冰”吸收的热量； (2)“钢冰”的温度变化量。 3．（26-27九年级上·安徽滁州·阶段检测）将质量为200g的某金属球在730℃的炉火中加热足够长时间，然后迅速投入到体积为1L、初温为20℃的水中，不考虑水汽化时的质量变化和热量散失，水的温度最终上升到30℃。已知水的比热容为，密度为，求： (1)水的质量； (2)水吸收的热量； (3)金属球的比热容。 4．（26-27九年级上·山东日照·阶段检测）秋冬季节开封气温比较低，常把牛奶放入热水中温热后饮用。整箱牛奶的参数如图所示， 已知，，。 (1)这盒牛奶的质量是多少kg？ (2)牛奶从20°C达到40°C， 吸收多少热量？ (3)不计热损失，若使用初温80°C的热水，则至少需要多少千克的热水？ ◆题型3 热值、热量、热机效率相关计算 1．（26-27九年级上·广东茂名·阶段检测）国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划2021-2035年》。明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。2024年4月，两辆以氢为燃料的汽车，实现了北京到上海1500 km长距离运输测试，这是中国氢能车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。某氢燃料电池大巴车如图所示。[已知] (1)质量为0.6 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ (2)若燃料0.6 kg氢可供该型号氢燃料电池大巴车以140 kW的恒定功率匀速行驶300 s，则该氢燃料电池大巴车的效率为多少？ 2．（26-27九年级上·黑龙江大庆·阶段检测）用燃气灶把5kg初温为20℃的水加热到60℃。已知，干木柴的热值。求： (1)水吸收的热量； (2)若燃气灶烧水的效率为25%，则至少需要完全燃烧多少千克干木柴。 3．（26-27九年级上·辽宁大连·阶段检测）小明的妈妈用燃气灶将一壶质量为的水从加热至沸腾（当地水的沸点为），消耗了的天然气。已知天然气的热值为，水的比热容为。请计算： (1)水吸收的热量是多少？ (2)若这些天然气完全燃烧，可放出多少热量？ (3)该燃气灶烧水时的热效率是多少？ ◆题型4 热学综合计算 1．（26-27九年级上·湖南衡阳·阶段检测）小红在家利用燃气灶加热，完成了冰的熔化实验，并绘制了冰熔化时温度随时间的变化的关系图。实验时，冰的质量为0.5，相同时间内水和冰吸收的热量相同，水的比热容为，天然气的热值为；求： (1)段水吸收的热量； (2)冰的比热容； (3)若段共消耗了的天然气，求该燃气灶的效率。 2．（26-27九年级上·湖南衡阳·阶段检测）太阳能热水器是一种常见的利用太阳能的装置。某品牌太阳能热水器，在晴天能接收到的太阳能平均辐射强度（用R表示）为，它表示该热水器的集热管每平方米面积上，一秒内接收到的太阳能为300J。已知该太阳能热水器集热管接收阳光照射时的有效面积为，贮水箱中盛有100L的水。 (1)若让该热水器在阳光下照射70 min，将所接收到的太阳能全部用来加热水，不计热量损失，则贮水箱中的水温可升高多少（水未沸腾）？ (2)若需要使贮水箱中的水从30℃升高到50℃，且该太阳能热水器的效率为60%，需要该太阳能热水器在晴天工作多少小时（保留一位小数）？ 3．（26-27九年级上·四川成都·阶段检测）2026年，我国某国产第五代插电式混合动力汽车，搭载了排量为2.0L混动专用四缸四冲程汽油发动机，经中国汽车技术研究中心认证其量产热效率达到46.06%，处于世界领先水平。这种混合动力汽车启动和低速行驶时内燃机不工作，由电动机驱动；高速平稳行驶时内燃机启动，既可以驱动车轮，也可以给蓄电池充电。下表是该车的部分参数，请根据数据求解下列问题： 参数 数值 单位 整车质量 kg 发动机最大功率P 100 kW 经济车速下飞轮转速n 4800 r/min 亏电油耗（NEDC工况） 3.2 L/100km 汽油密度 汽油热值q J/kg (1)当该车以经济车速在水平公路上匀速直线行驶时，求该发动机单个气缸在1s内对外做功的次数； (2)已知该车发动机气缸的空燃比为14:1（指气缸内空气和燃油的质量比），当发动机以经济车速行驶时，求1min内燃料完全燃烧放出的热量Q为多少J？（气缸内汽油和空气的混合气体的密度为） (3)为了标定该发动机的实际效率，工程师在台架上进行测试并记录了表格数据。该车搭载的四缸四冲程汽油机的单缸活塞面积为S，一个冲程中活塞在汽缸中移动的距离是L，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p，t时间内曲轴转动N圈、消耗汽油质量为m，汽油热值为q。不计摩擦损失，求满负荷工作时汽油机的热机效率η的表达式（结果用上述物理量符号表示）。 综合攻坚·知能拔高 1．（26-27九年级上·河南开封·阶段检测）家用小汽车汽油机四个冲程，下列说法正确的是（     ） A．汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是：乙、甲、丙、丁 B．汽油机吸气冲程气缸吸进的物质是汽油 C．若汽油机每秒对外做功10次，则飞轮的转速为1200r/min D．图甲是压缩冲程，将内能转化为机械能 2．（多选）（26-27九年级上·广西南宁·阶段检测）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（     ） A．物体的温度越高，所含热量越多 B．的冰块，内能也为0 C．物体的内能增加，温度可能不变 D．把烧红的铁块放到冷水中，铁块的内能减少 3．（多选）（26-27九年级上·河南周口·阶段检测）2026年7月6日12时01分，中国人民解放军海军一艘战略核潜艇向预定海域成功发射1发携载训练模拟弹头的潜射战略导弹，彰显出我国国防实力。以下有关说法正确的是（     ） A．发动机使用的燃料应选比热容大的燃料 B．燃料燃烧过程中，将化学能转化为内能 C．燃料燃烧越充分，其热值越大 D．导弹与空气摩擦生热，是通过做功的方式改变物体的内能 4．（26-27九年级上·广东惠州·阶段检测）甲、乙两物体的质量都为，丙物体的质量为，三个物体温度都升高1℃，吸收的热量如图所示，下列说法正确的是（     ） A．乙的比热容与丙的比热容相等 B．甲比热容是乙的2倍 C．甲的比热容比乙的小 D．如果甲、乙的温度都降低1℃，甲比乙放出的热量多 5．（26-27九年级上·山东济宁·阶段检测）如图，在桌面上放置一个底部接通皮管的塑料小碗；其中放入适量面粉，点燃蜡烛，再罩上硬纸盒，从皮管一端吹气，飞扬的面粉接触到烛焰瞬间引发爆炸，硬纸盒被冲起。硬纸盒被冲起的过程与汽油机的__________冲程能量转化情况相同，若汽油机飞轮的转速是，则该汽油机内对外做功__________次。 6．（26-27九年级上·福建龙岩·阶段检测）将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球（c铝>c铁>c铜）浸没在沸水中煮足够长时间后，三个球的温度___________，从沸水中吸热最多的是___________球，从沸水中吸热最少的是___________球。 7．（26-27九年级上·广东佛山·阶段检测）用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失），如图是A和B的温度随加热时间变化的图像，在经过t时间时，A和B两种液体吸收的热量________；两种液体中，_____的比热容较大，则A和B的比热容之比为_________ 。 8．（26-27九年级上·辽宁丹东·阶段检测）如图所示，质量为500g的某液体，比热容为，在均匀放热的条件下凝固成固态物质，则凝固过程中该物质放热___________J；该物质固态时的比热容为___________。 9．（26-27九年级上·上海浦东新·阶段检测）假期上海天气炎热，小德在海边散步，发现很多现象都和热学知识相关。 (1)城市的“热岛效应”为我们的生活带来了各种影响，需要我们用智慧来缓解。刚刚过去的夏季，上海的环境气温最高接近（     ） A． B． C． D． (2)小德脚踩到砂子上，脚瞬间感觉“很烫”是因为脚和砂子存在_____，从而在脚和砂子间发生了热传递。以下关于“热传递”理解正确的是（     ） A．热量总是从热量多的物体传向热量少的物体 B．热传递是能量之间的转化 C．物体之间不接触就不能进行热传递 D．通过一定的方式可使热量从高温物体传给低温物体 (3)构成物体的所有分子的___________和___________的总和，叫做物体的内能；在国际单位制中，内能的单位是___________。 (4)在太阳的照射下砂子的温度升高，砂子的内能___________（选填“增大”“不变”或“减小”）。由此，小德想：“要使物体的内能增大，一定是物体吸收了热量。”你认同他的观点吗？请交代理由： ___________ (5)下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（     ） A．温度越高的物体内能一定越大 B．温度越高的物体含有热量越多 C．物体吸收热量，温度不一定升高 D．两个物体内能相等一定不会发生热传递 (6)[多选]以下物理量可以用来鉴别物质的是（     ） A．热量 B．内能 C．密度 D．比热容 (7)下列实例或现象中，利用水的比热容比较大这一特性的是（     ） A．船只能漂浮在水面上 B．汽车发动机用水做冷却剂 C．化学实验中用排水法集气 D．满装的饮料瓶不宜放入冰箱冷冻 (8)从海风形成的示意图可知，海风形成的根本原因是：与海洋相比，陆地的（     ） A．比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高 B．比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低 C．比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高 D．比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低 10．（26-27八年级上·福建莆田·阶段检测）氢能源被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。某氢燃料公交车在某次测试中，完全燃烧氢燃料，氢的热值为，发动机（氢内燃机）的效率为40%；公交车在水平路面上匀速行驶，受到的牵引力为。求： (1)氢完全燃烧放出的热量； (2)发动机对外做的有用功； (3)这些有用功可让公交车匀速行驶的路程。 (4)若发动机效率提升至50%，仍要完成上面同样大小的有用功，能节约多少氢燃料？ 11．（26-27九年级上·福建福州·期中）如图甲为一款量热器，图乙是它的结构简图，量热器的设计原理基于绝热法，这意味着它在测量过程中尽量减少热量与外界的交换，以确保测量的准确性。量热器常用于测量物质的比热容。测量过程是：      a：在内筒A中放入一定量的冷水，再将A放到支架C上，一起放入外筒B中； b：待测金属加热到一定温度后，迅速放入A筒中的冷水中，盖好上面的盖子，用搅拌器进行搅拌，并静置一段时间，使水和待测金属热平衡（末温相同）； c：前后经过一些测量，即可求出这种物质的比热容。 水的质量/ 水的初温/℃ 未知金属质量/ 未知金属初温/℃ 水和未知金属的末温/℃ 100 25 200 85 35 (1)小明对量热器的各部分选材进行了分析，请你帮他补充完整。内筒A应用质量小且比热容较________的材料。支架C和外筒B应选用的材质应为导热性能较________的材料。 (2)求：水吸收的热量。 (3)若不计热量损失，求：这种金属材料的比热容。 (4)若要测量另一种材料的比热容，其比热容大小在之间，水的质量和初温以及未知材料的质量均和上述实验相同，则在一标准大气压下，若不计热量损失，这种材料的初温最高不得超过多少℃。 12．（26-27九年级上·辽宁大连·阶段检测）在“探究不同物质吸热升温”的实验中，将A和B两种不同密度的液体分别装在杯子中，两杯液体的液面相平，如图甲所示。用红外灯加热，每隔2 min记录一次温度。 (1)实验中，应调节两种液体到红外灯中心的距离____________。两种液体吸收热量的多少就可以通过____________（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映； (2)在实验操作的过程中有一处明显错误，你认为是___________________________； (3)为了减小误差，杯子应该选择____________； A．导热性好的金属杯 B．隔热性好的双层玻璃杯 (4)美丽的大连依山傍海，气候与无大海和湖泊环绕的内陆城市相比存在明显差异。大连和某一无大海和湖泊环绕的内陆城市年气温变化曲线如图乙所示，从图乙可以看出，在一年中，大连应该对应________（选填“a”或“b”）这条曲线。 (5)市场上有一种可重复利用的不锈钢“冰块”，既可以给饮料降温又不影响饮料原本的口味，下面三种设计最合理的是________。 A． B．C． 13．（26-27九年级上·辽宁盘锦·阶段检测）阅读短文，回答问题。 喷气发动机 喷气发动机是指靠喷管高速喷出的气流直接产生反作用推力的发动机，广泛用作飞行器的动力装置，按燃料燃烧时所需要的氧化剂的来源，可分为两大类：一类是火箭发动机，另一类是空气喷气发动机。如图甲为涡轮喷气发动机（属于空气喷气发动机的一种），压缩后的混合气体在燃烧室燃烧，燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出，其巨大的反冲推力直接成为飞机的推进力。如图乙为火箭发动机的工作原理图，火箭发动机和涡轮喷气发动机十分相似，主要的差别是：火箭自带燃料和氧化剂，而涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，因此它只能在大气层内工作。同涡轮喷气发动机相比较，火箭发动机的最大特点是：它自身既带燃料，又带氧化剂，靠氧化剂来助燃，不需要从周围大气层中汲取氧气，所以它不但能在大气层内工作，也可以在大气层之外的宇宙真空中工作。火箭发动机可用于航天器推进，也可用于导弹等在大气层内飞行。迄今为止发射的人造卫星、月球飞船以及各种宇宙飞行器所用的推进装置，都是火箭发动机。2020年11月24日长征五号运载火箭将嫦娥五号搭载采样剖面测温仪、岩芯钻探机和机器取样器等多种有用载荷在海南文昌发射中心成功发射，于12月1日成功选定着陆点后，开始避障下降和缓速垂直下降，最终平稳着陆于月球正面风暴洋的吕姆克山脉以北地区，并取回2 kg月壤，这是我国首次实现地外天体采样返回。 (1)如图丙所示是火箭发射时的情景，下列说法正确的是_________。 A．火箭点火升空离开发射台期间，火箭尾部产生大量“白气”是空气中的水蒸气 B．火箭加速升空过程中，岩芯钻探机的机械能增大 C．火箭升空过程中，燃料燃烧释放的内能全部转化为火箭的机械能 (2)涡轮喷气发动机在工作中，压缩后的混合气体在燃烧室燃烧，燃烧产生的高温高压气流推动涡轮。此过程的能量转化相当于热机的_________冲程， (3)_________（选填“涡轮喷气”或“火箭”）发动机不能在大气层外工作。 (4)假设我国500吨级重型运载火箭某次发射平均推力约为，将起飞质量500多吨的火箭在100 s的时间内推到约的高度，同时最大速度达到，则火箭发动机推力的平均功率约为_________W。 (5)喷气发动机使混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部高速喷出过程中，燃气的温度是不断变化的，图丁中能大致反映燃气温度随时间而变化的是_________。 (6)一架飞机搭载的涡轮喷气发动机，其部分参数如表，表中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。已知飞机所受空气阻力与运行速度平方的关系如图戊所示，当飞机以的速度水平匀速巡航0.5 h的过程中，飞机克服阻力做的功为_________J，此时需要_________t的航空燃油。 热效率 40% 推进效率 60% 航空燃油热值q / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十二章 内能与热机 常考题型·精准突破 考点一 比热容相关问题 ◆题型1 比热容图像问题 1．B 2．B 3．BD 4．沿海 5． ◆题型2 比热容的比例计算 1．A 2．A 3．80 4． 1∶2 4∶1 ◆题型3 冷热混合时的温度变化和热交换 1B 2．B 3． < < 4． = < 5．(1)A (2) 热量 比热容 (3)/3360 考点二 热学实验 ◆题型1 做功改变物体的内能 1．(1)弯折处发烫 (2)机械 (3)D (4) 变小 丙 (5)做功可以改变物体的内能：对物体做功，物体的内能增加；物体对外做功，物体的内能减小 2．(1)热传递中热量从高温物体传向低温物体，如果发热完全来自手的体温，被手握住的下部筒壁温度升幅应该更大，但实验结果是上部（靠近出气口）升温更明显，因此小刚的观点不成立 (2) 增大 堵住出气口快速压动活塞时，活塞对筒内气体做功，机械能转化为气体的内能，因此气体内能增大；打气过程中压缩气体的操作集中在打气筒上部，外界对气体做功使气体内能大幅增加、温度显著升高，高温气体直接接触上部内壁，因此上部内壁升温更多。 3．(1) 温度计示数的变化 转换法 (2)机械 (3)增加 (4) —2、—3 减少 (5)是 ◆题型2 比较不同物质的吸热能力 1．(1)相同 (2) = 食用油 > (3)水 2．(1) 秒表 加热时间 转换 (2)质量相同的水和煤油，升高相同的温度，水吸收的热量比煤油多 (3)吸收相同的热量 (4)水 3．(1)B (2)B (3)放出的热量与降低的温度成正比 (4)质量相同的不同物质，降低相同的温度，放出的热量不同 (5)A (6)水的比热容大，质量相同的水和砂石相比，降低相同温度时可以放出更多的热量，向农田灌水后，夜晚温度降低时，水可以放出大量的热量，减缓农田温度的下降速度，避免温度降得过低冻伤农作物 4．(1)质量 (2)没有 (3) 慢 水 (4) B A 考点三 热学计算 ◆题型1 热机的做功次数和飞轮转速相关计算 1． C 20 2． 做功冲程 20 3． 减小 做功 2400 4． 机械能 做功 15 60 ◆题型2 比热容和热量相关计算 1．解：（1）由可知，热水器内水的质量 （2）若再吸收的热量，则热水器内水温度的变化量 此时热水器内水的温度 2．解：（1）饮料质量 饮料放出的总热量为 不计热量损失，三块钢冰吸收的总热量 因此每块钢冰吸收的热量为总吸热的三分之一，即 （2）单块钢冰质量 钢冰的温度变化量 3．解：（1）水的质量 （2）水吸收的热量     （3）金属球放出的热量 金属球降低的温度 金属球的比热容 4．解：（1）从包装规格可知单盒牛奶体积 这盒牛奶的质量 （2）牛奶吸收的热量 （3）不计热损失时，热水放出的热量全部被牛奶吸收，即；热平衡后热水的末温等于牛奶的末温，根据得 ◆题型3 热值、热量、热机效率相关计算 1．解：（1）根据燃料完全燃烧放热公式 （2）大巴车的有用功 燃料电池大巴车效率 2．解：（1）水的温度变化量 水吸收的热量 （2）由 可得，木柴完全燃烧放出的总热量 根据可得，干木柴质量 3．解：（1）水的温度变化量 水吸收的热量 （2）天然气完全燃烧放出的热量 （3）该燃气灶烧水时的热效率 ◆题型4 热学综合计算 1．解：（1）CD 段：水从0℃升高到10℃， 水吸收的热量 （2）AB 段：时间5min，是 CD 段时间（10min）的一半，题目说相同时间吸热相同 所以 AB 段冰吸收热量 冰升温 冰的比热容 （3）BC 段时间 CD 段 10min 吸热，则 1min 吸热 BC 段 20min 冰熔化吸收热量 天然气燃烧放出总热量   燃气灶效率 2．解：（1）贮水箱中水的体积，则水的质量 根据题意，在阳光下照射的时间 则该太阳能热水器接收到的太阳能为 将接收到的太阳能全部用来加热水，不计热量损失，则，水未沸腾，由得，贮水箱中的水升高的温度 （2）贮水箱中的水从30℃升高到50℃，水吸收的热量 太阳能热水器的效率为60%，则此太阳能热水器接收到的太阳能为 则此太阳能热水器需要在晴天工作的时间 3．解：（1）根据表格数据可知，飞轮转速为4800r/min，每秒钟转80r，飞轮每转2圈，对外做功一次，因此该发动机单个气缸在1s内对外做功40次。 （2）发动机飞轮转速为4800r/min，因发动机飞轮每转动2圈，对外做功一次，完成一个工作循环，则1min内完成2400个工作循环，单个气缸容积 单个气缸每个工作循环吸入的气体总质量为 该车发动机气缸的空燃比为14:1，即 则吸入的汽油的质量占气体总质量的，吸入汽油的质量为 2400个工作循环吸入的汽油总质量为 1min内燃料完全燃烧放出的热量 （3）每做功一次活塞做的有用功 t时间内曲轴转动N圈，做功次，则t时间内单缸中活塞做的有用功为 4个汽缸总有用功 消耗的汽油释放的热量为，则汽油机的热机效率 综合攻坚·知能拔高 1．C 【详解】甲：两气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程，将机械能转化为内能； 乙：进气门打开，排气门关闭，活塞下行，是吸气冲程； 丙：排气门打开，进气门关闭，活塞上行，是排气冲程； 丁：两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，是做功冲程。 A．汽油机一个工作循环的正确顺序是吸气、压缩、做功、排气，对应为乙、甲、丁、丙，故A错误； B．汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，故B错误； 2．CD 3．BD 4．D 5 做功 15 6． 相同 铝 铜 7． 相等 A 2:1 8． 9．(1)C (2) 温度差 D (3) 动能 分子的势能 焦耳 (4) 增大 不认同。理由：改变物体的内能的方式有做功和热传递两种，因此物体内能增大不一定是吸收了热量，也可以是外界对物体做了功 (5)C (6)CD (7)B (8)A 10．解：（1）氢完全燃烧放出的热量 （2）发动机对外做的有用功 （3）这些有用功可让公交车匀速行驶的路程 （4）有用功不变，效率提升到50%时，氢完全燃烧后新的总放热 新需要的燃料质量 节约的燃料质量 11．(1) 小 差 (2) (3) (4) 【详解】（1）[1]内筒A如果质量小、比热容小，那么它自身吸收的热量就少，可以减少实验误差； [2]支架C和外筒B需要尽量阻断内外的热传递，减少热量和外界的交换，因此要选用热的不良导体，即导热性能较差的材料。 （2）水的质量 温度变化 则水吸收的热量 （3）不计热量损失时，金属放出的热量等于水吸收的热量，即，金属质量 金属的温度变化 由得，这种金属材料的比热容 （4）一标准大气压下水的沸点为，水的初温为，水的末温最高只能达到，此时水的温度变化为，吸收的热量达到最大值；要计算允许的最高金属初温，需要选比热容最大的待测材料（）； 水最多吸收的热量 金属放出的热量等于该值，由，代入数据，得 解得 若初温超过该值，当比热容最大为时，水会沸腾，温度不再升高，无法通过温度差完成比热容测量。为确保能无论该材料比热容为范围内何值均可以测出，需初温最高不得超过。 12．(1) 相等 加热时间 (2)没有控制液体的质量相同 (3)B (4)a (5)C 13．(1)B (2)做功 (3)涡轮喷气 (4) (5)C (6) 1.08 【详解】（1）A．火箭尾部产生的大量“白气”是发射台底部的水沸腾产生的水蒸气遇冷液化形成的小水滴， 故A错误；   B．火箭加速升空过程中，火箭携带的岩芯钻探机速度变大、高度变高，动能和重力势能都增大，机械能为动能与重力势能之和，因此机械能增大，故B正确； C．燃料燃烧释放的内能有一部分散失到了空气中，只有一部分转化为火箭的机械能，故C错误。 故选B。 （2）根据题目描述，涡轮喷气发动机中“燃烧产生的高温高压气流推动涡轮”，这一过程是燃气的内能转化为机械能。 在四冲程内燃机（热机）的工作循环中，做功冲程正是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的内能转化为活塞运动的机械能，此过程的能量转化相当于热机的做功冲程。 （3）涡轮喷气发动机只带燃料，需要利用空气做氧化剂，所以涡轮喷气发动机不能在大气层外工作。 （4）推力做功为 推力的平均功率约为 （5）从能量转化的角度看，内燃机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，所以燃气的温度升高；在做功冲程中，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，燃气温度降低，所以能大致反映燃气温度随时间变化的是图C。 （6）如图戊所示，当飞机以，即以200m/s的水平速度匀速巡航时，受到的阻力为，巡航0.5h的过程中克服阻力做的功为 推进效率是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比，飞机获得的机械能为 燃油燃烧放出热量为 消耗航空燃油的质量为 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $