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专题10 内能 内能的利用-学易金卷：2023年中考物理一模试题分项汇编（全国通用）
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这是一份专题10 内能 内能的利用-学易金卷：2023年中考物理一模试题分项汇编（全国通用），文件包含专题10内能内能的利用解析版docx、专题10内能内能的利用原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共38页， 欢迎下载使用。
专题10 内能 内能的利用
内能
一、单选题
1．（2023湖北武汉外国语学校一模）古诗词是中华传统文化的瑰宝，其中蕴含着丰富的物理知识，下列古诗词中加点字能够说明分子不停地做无规则运动的是（ ）
A．流水落花春也去，天上人间
B．零落成泥碾作尘，只有香如故
C．城阙辅三秦，风烟望五津
D．野马也，尘埃也，生物之以息相吹也
【答案】B
【解析】
A．流水落花春也去，天上人间”中的“流水落”，是物体的机械运动，不是分子运动，故A不符合题意；
B．“零落成泥碾作尘，只有香如故”中的“香如故”，是扩散现象，是气体分子不停地做无规则运动，故B符合题意；
C．“城阙辅三秦，风烟望五津”中的“风烟望”，烟是可见的，是物体的机械运动，不是分子运动，故C不符合题意；
D．野马也，尘埃也，生物之以息相吹也”中的“尘埃也”，尘埃是可见的，是物体的机械运动，不是分子运动，故D不符合题意。
故选B。
2．（2023福建南平一模）如图，利用了“水的比热容大”这一特性的是（ ）
A．利用水冷却 B．利用水做功
C．利用水造雪 D．利用水扑火
【答案】A
【解析】
A．利用水进行冷却，利用的是水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，升高相同的温度可以吸收更多的热量。故A符合题意；
B．利用水做功，将内能转化为机械能，没有利用水的比热容大，故B不符合题意；
C．利用水造雪，液态的水变为固态的雪，这是凝固现象，故C不符合题意；
D．利用水扑火，是用水隔绝空气，减少可燃物与空气接触，故D不符合题意。
故选A。
3．（2023江西抚州临川一中一模）下列事例中,利用做功方式改变物体内能的是( )
A．在饮料中加冰块,饮料变凉 B．夏天,柏油路被阳光晒温度升高
C．火车经过,铁轨温度升高 D．用电热壶烧水,水温升高
【答案】C
【解析】
A. 在饮料中放入一些冰块，饮料变凉，饮料放出热量，内能减少，温度降低，这是通过热传递方式改变物体内能的．不符合题意．B. 柏油路在阳光的照射下，柏油路吸收太阳的热温度升高，内能增加，这是通过热传递方式改变物体内能的．不符合题意．C.火车经过，火车与铁轨之间存在摩擦，克服摩擦做功，铁轨内能增加，温度升高．符合题意．D. 用电热壶烧水，水吸收热量，内能增加温度升高，这是通过热传递方式改变物体内能的．不符合题意．
故选C.
4．（2023河南洛阳一模）如图所示，以下是我们学习内能的四个实验，根据实验过程描述，说法正确的是（ ）
A．甲图：向下迅速压缩气体后松手，观察到硝化棉燃烧后活塞被向上推起，活塞被推起的过程是内能转化为机械能
B．乙图：瓶内空气推开瓶塞，内能减少，瓶口出现的白雾是汽化现象
C．丙图：抽出玻璃板，下瓶中出现红棕色二氧化氮气体，表明气体间可以发生扩散现象
D．丁图：悬挂重物不能把两块铅块分开，说明分子间存在引力，没有斥力
【答案】A
【解析】
A．硝化棉燃烧后活塞被向上推起，硝化棉的燃烧的内能转化为活塞的机械能，故A正确；
B．瓶内空气推开瓶塞，内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化形成白雾，故B错误；
C．上方的二氧化氮气体密度大，抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，可能是扩散现象，但也可能是重力的作用，故不能表明气体间可以发生扩散现象，故C错误；
D．悬挂重物也不能把两块铅块分开，这说明分子间是存在引力的，分子间也有斥力，故D错误。
故选A。
5．（2023辽宁鞍山一模）关于图所示的热现象，说法正确的是（ ）
A．图甲中炙热的铁水具有内能，冰冷的冰块没有内能
B．图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能
C．图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能
D．图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化都是机械能转化为内能
【答案】C
【解析】
A．不管物体温度高低，都具有内能，一切物体都具有内能，故A错误；
B．冬天搓手取暖是通过做功的方式改变手的内能，此过程中将机械能转化为内能，故B错误；
C．用湿毛巾冷敷降温，湿毛巾从人体吸收热量，使人体降温，内能减小，所以是通过热传递的方式减小人体的内能，故C正确；
D．向下压活塞，对筒内空气做功，空气内能增加，温度升高，将机械能转化为内能；汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，二者能量转化不同，故D错误。
故选C。
6．（2023陕西渭南一模）过桥米线是有名的风味小吃，汤鲜肉嫩、料香、米线滑润，吃起来别有一番风味。以下有关过桥米线的说法错误的是（ ）
A．将米线从汤中捞出，温度降低后内能减小
B．在煮沸的鸡汤中加入食盐能很快入味，说明分子运动的快慢与温度有关
C．鸡汤温度高，说明鸡汤含有的热量多
D．米线放入汤内后温度升高，是通过热传递的方式改变了内能
【答案】C
【解析】
A．同一物体温度降低，内能减小，故将米线从汤中捞出，温度降低后内能减小，故A正确，不符合题意；
B．分子运动剧烈程度与温度有关，在煮沸的鸡汤中加入食盐能很快入味，说明分子运动的快慢与温度有关，故B正确，不符合题意；
C．热量是一个过程量，不能说物体含有热量，故C错误，符合题意；
D．米线放入汤内后温度升高，米线吸收热量，是通过热传递的方式改变了内能，故D正确，不符合题意。
故选C。
7．（2023江苏苏州一模）将质量相等、初温相同的水和煤油分别倒入两个完全一样的试管中，然后将这两个试管同时放入温度较高的热水中，如图所示。经过足够长的时间以后，试管中的水和煤油从热水中吸收的热量分别为Q1、Q2，温度升高分别为Δt1、Δt2，则（已知c水大于c煤油）（ ）
A．Q1=Q2，Δt1>Δt2 B．Q1>Q2，Δt1=Δt2
C．Q1=Q2，Δt1=Δt2 D．Q1>Q2，Δt1<Δt2
【答案】B
【解析】
已知煤油和水的质量相等、初温相同，分别倒入两个完全一样的试管中，且，经过足够长的时间以后，试管中的煤油和水的末温相同，升高的温度相同，即，由可得，水从热水中吸收的热量更多，即，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
8．（2023新疆乌鲁木齐乌市八中校考一模）在我们日常的生活环境下，若烧开质量为2kg、初温为20℃的一壶水，吸收了8.4×105J的热量后，它的温度可能是（ ）
A．80℃ B．100℃ C．120℃ D．130℃
【答案】B
【解析】
烧开质量为2千克、初温为20℃的一壶水，吸收了8.4×105J焦耳的热量后，他的温度，即水加热后的温度为100℃+20℃=120℃，但因为一个标准大气压下水的沸点为100℃，它的温度可能是100℃。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
9．（2023安徽合肥第四十八中学一模）关于热量、温度、内能的关系，下列说法正确的是（ ）
A．一个物体的温度越高，所含的热量越多
B．物体吸收热量，温度一定升高，内能一定增加
C．物体放出热量，内能会减小，其温度可能不变
D．热量不可能从内能小的物体向内能大的物体传递
【答案】C
【解析】
A．在热传递过程中传递内能的多少叫热量，热量是一个过程量，不能说含有热量，故A错误；
B．物体吸收热量，内能一定增加，但温度不一定升高，如晶体在熔化过程中，吸收热量、内能增加，但温度保持不变，故B错误；
C．物体放出热量，内能一定减小，但温度不一定降低，如晶体在凝固过程中，放出热量、内能减少，但温度保持不变，故C正确；
D．热传递的实质是内能从高温物体转移到低温物体，或者从同一物体的高温部分传到低温部分，内能大的物体温度不一定高，内能小的物体也可能向内能大的物体传递热量，故D错误。
故选C。
10．（2023北京北师大实验中学一模）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．温度低的物体一定比温度高的物体具有的内能少
B．两杯水升高相同的温度，吸收的热量可能不相等
C．海波熔化时温度不变，它具有的内能一定不变
D．若物体的温度为 0℃，则物体可能不具有内能
【答案】B
【解析】
A．内能的大小与物体的质量、温度和状态等有关，温度高的物体具有的内能不一定比温度低的物体内能少，故A错误；
B．两杯水升高相同的温度，由于不知道两杯水的质量是否相同，因此吸收的热量可能不相等。故B正确；
C．海波熔化时，吸收热量，内能增大，但温度不变，故C错误；
D．一切物体都具有内能，0℃的物体也有内能，故D错误。
故选B。
11．（2023安徽芜湖一模）如图甲、乙、丙、丁所示实验，涉及的研究对象分别是：①厚玻璃筒内气体；②盒内气体；③铁丝；④气缸内燃气。在发生下列物理过程时，以上研究对象的内能减小的有（ ）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【答案】D
【解析】
①厚玻璃筒内的气体被压缩时，活塞对气体做功，瓶内气体温度升高，气体的内能增加，故①不符合题意；②盒内的气体推动盖飞出时，气体对盖做功，气体的内能化为盖的机械能，盒内气体内能减小，故②符合题意；被弯折的铁丝发热，是人对铁丝做功，将机械能转化为内能，故③不符合题意；④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，气体的内能减小；故④符合题意。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
12．（2023江西抚州临川一中一模）用分子动理论观点对下列现象的解释不正确的是（ ）
A．氧气被压缩装入钢瓶——分子间有空隙
B．破碎的玻璃无法复原——分子间存在排斥力
C．挂在室外的湿衣服变干了——分子不停地无规则运动
D．两块表面平滑的铅块挤压后会粘在一起——分子间存在吸引力
【答案】B
【解析】
A．氧气被压缩装入钢瓶是由于气体分子间隔随着压力的变大而减小，证明了分子间有间隔，故A正确，不符合题意；
B．破碎的玻璃无法复原是因为破碎后的玻璃碎片间的分子间隔太远，所以引力无法发挥作用，故B错误，符合题意；
C．挂在室外的湿衣服变干了是分子不停地做无规则运动的结果，故C正确，不符合题意；
D．两块表面平滑的铅块挤压后会粘在一起，证明了分子间存在吸引力，故D正确，不符合题意。
故选B。
13．（2023河南洛阳一模）关于温度、热量和内能的说法中正确的是（ ）
A．温度高的物体，含有的热量多
B．物体的内能增加，定从外界吸收了热量
C．热传递过程中，热量由内能大的物体传向内能小的物体
D．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能变大
【答案】D
【解析】
热量是一个过程量，只存在于热传递或热交换过程中，不能说含有或者具有热量，故A错误；改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；物体内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故B错误；发生热传递的条件是：具有温度差，所以内能可以自动地从高温物体转移到低温物体，而不一定是由内能大的物体传向内能小的物体，故C错误；冰是晶体，熔化过程吸收热量，温度不变；所以一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，但内能增加了，故D正确。
故选D．
14．（2023湖南长沙一模）小李喜欢喝咖啡,冲调咖啡时总能闻到浓浓的香味．以下关于咖啡的说法不正确的是( )
A．咖啡在变冷的过程中,内能不断增加
B．咖啡在变冷的过程中,以热传递的方式改变了内能
C．咖啡香飘四溢是扩散现象,说明分子在运动
D．咖啡温度越高,分子的热运动越剧烈
【答案】A
【解析】
A．咖啡在变冷的过程中，放出热量，温度降低，内能不断减少，故A错误；
B．咖啡在变冷的过程中，向周围空气放出热量，属于热传递改变物体的内能；故B正确；
C．咖啡香飘四溢是因为咖啡的香味分子不停地做无规则的运动，扩散到空气中，故C正确；
D．物体温度越高分子的无规则运动越剧烈，所以咖啡温度越高，分子的热运动越剧烈，故D正确．
故选A．
15．（2023辽宁鞍山统考一模）甲、乙两种物质，质量之比为4：1，放出热量之比是3：1，则它们的比热之比和降低温度之比分别是下列四种情况，可能满足题设条件的是①1：1，3：4； ②2：1，1：3； ③1：2，3：2； ④1：3，9：4．
A．①② B．①③④ C．②③ D．①②④
【答案】B
【解析】由题知，m甲：m乙＝4：1，甲、乙两物体放出的热量：Q甲：Q乙＝3：1，因为Q放＝cm△t，所以。
①、甲乙物体比热容之比和升高温度之比1：1，3：4，，故①正确；
②、甲乙物体比热容之比和升高温度之比2：1、1：3，则＝＝≠，故②错；
③、甲乙物体比热容之比和升高温度之比1：2、3：2，则＝，故③正确；
④、甲乙物体比热容之比和升高温度之比1：3、9：4，则＝，故④正确。
故选B。
二、多选题
16．（2023北京北师大实验中学一模）小莉根据表中的数据，得出以下四个结论， 其中正确的是（ ）
几种物质的比热容 c/[ J/（kg℃）]
水
4.2×103
冰
2.1×103
酒精
2.4×103
砂石
0.92×103
煤油
2.1×103
铝
0.88×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
A．不同物质的比热容可能相等
B．同种物质在不同状态下比热容一定相等
C．质量相等的铜块和铝块，降低相同的温度，铜块放出的热量一定少
D．初温相等的酒精和砂石，吸收相等的热量后， 砂石的末温可能比酒精的末温低
【答案】ACD
【解析】
A．不同物质的比热容一般不同，有的也相同，如冰和煤油的比热容相同，故A正确；
B．同种物质在不同状态下比热容不同，如水和冰比热容不同，故B错误；
C．铜的比热容比铝的比热容小，由Q放 = cmΔt可知，质量相等的铜块和铝块，降低相同的温度，铜块放出的热量一定多，故C正确；
D．酒精的比热容比砂石的比热容大，吸收相等的热量后，由Q吸= cmΔt可知，酒精的质量和升高温度的乘积（mΔt）小，若酒精的质量比砂石的质量小的多，则酒精升高的温度可能比砂石的温度升高的多，使酒精的末温比砂石的末温高，故D正确。
故选ACD。
三、填空题
17．（2023河南洛阳一模）今年由于气候异常，形成“八月桂花九月香”的奇异现象，“桂花飘香”这是___________现象。新冠病毒可通过飞沫传播，飞沫传播的方式与花香飘散的方式___________填“相同”或“不同”。
【答案】扩散 不同
【解析】“桂花飘香”说明分子在不停地做无规则运动,是扩散现象；新冠病毒可通过飞沫传播，飞沫传播是物体做了机械运动，因此飞沫传播的方式与花香飘散的方式不同。
18．（2023广东揭阳一模）节日里，大家都喜欢燃放鞭炮，鞭炮声是由火药爆炸时引起空气 _____产生的。但是燃放烟花爆竹时会闻到强烈的火药味，这是 _____现象，会严重污染大气。目前，我国多数地区已禁止燃放烟花爆竹，这是采用 _____的方法控制噪声的。
【答案】振动 扩散 声源处
【解析】声音是由物体振动产生，鞭炮的爆炸声是由空气振动产生的；构成物质的分子总在不停地做无规则运动，故会使人们闻到浓烈的火药味，这是扩散现象；声音可以在声源处、传播过程中，人耳处减弱。禁止燃放烟花爆竹，这是在声源处减弱噪声的。
19．（2023重庆九龙坡育才中学一模）中国茶文化源远流长，博大精深，是中华文化之瑰宝。当用温度为85℃、质量为200g的热水泡茶时，一段时间后，热水温度降低至35℃，则热水放出的热量是______J；其内能是通过______的方式改变的（已知水的比热容为4.2×103J/(kg℃)）。
【答案】4.2×104 热传递
【解析】热水放出的热量；用温度为85℃的热水泡茶时，一段时间后，热水温度降低至35℃，该过程热水放出热量，内能减小，是通过热传递的方式改变了热水的内能。
20．（2023吉林松原统考一模）中医博大精深，是我国的四大国粹之一。“艾灸”时通过_______（选填“做功”或“热传递”）的方式改变了穴位处的内能。熬制中药的过程中，闻到浓浓的药味儿，说明分子在_______。
【答案】热传递 不停地做无规则运动
【解析】“艾灸”是用点燃艾条产生的热刺激人体穴位，是通过热传递的方式改变了内能；整个房间内弥漫着艾草香味，这是因为分子在永不停息地做无规则运动。
21．（2023福建泉州一模）学敬长辈是中华民族的传统美德，小华给奶奶购买了一个暖手袋，如图。暖手袋装热水取暖，是利用了水的________大；奶奶的手感到暖和，是通过_________的方式增加了手的内能。
【答案】比热容 热传递
【解析】暖手袋装热水取暖，利用了水比热容比较大的特点，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；奶奶的手感到暖和，手吸收热量，内能增加，温度升高，通过热传递的方式增加了手的内能。
22．（2023福建南平一模）如图，在气缸A中密封有压缩空气，B是一个被销钉K锁住的活塞，C是一支温度计。若活塞与气缸壁间没有摩擦，当把销钉拔出后，活塞向_____（填“左”或“右”）运动，气缸A内气体对外做功，温度计的示数___________。
【答案】右 减小
【解析】由题意可知，若活塞与气缸壁间没有摩擦，当把销钉拔出后，活塞向右运动，气缸A内气体对外做功，内能减小，温度减小，温度计的示数减小。
23．（2023安徽宿州一模）如图所示，在用塞子封闭的瓶内装有少量的水，用打气筒往瓶内打气，瓶内空气内能 _____（填“增大”或“减少”），当瓶塞跳起来时，可以看到 _____出现了“白雾”，说明水蒸气遇冷 _____（填物态变化）。在这个过程中气体内能 _____（填“增大”或“减少”）。
【答案】增大 瓶内 液化 减少
【解析】做功可以改变物体的内能，外界对物体做功，物体的内能增大，用打气筒往瓶里打气，压缩气体做功，则瓶内空气的内能增大；物体对外界做功，物体本身的内能减小,当瓶塞跳起来时，瓶内的空气对瓶塞做功，使瓶内空气的内能减少、温度降低，瓶内水蒸气遇冷液化形成小水滴，所以可看到瓶内出现白雾。
24．（2023广东揭阳一模）热熔钻工艺是在金属薄板上一次加工出孔技术，热熔钻头采用耐磨、耐高温的硬质材料制成。钻头与金属薄板接触时，钻头高速旋转，使钻头和薄板之间剧烈摩擦，用___________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能，温度瞬间达到几千摄氏度，此过程中___________能转化为___________ 能，由于温度超过金属的熔点，钻头附近的金属迅速熔化，钻头继续施加向下的压力，几秒钟就在金属薄板上贯穿一个孔。
【答案】做功 机械 内
【解析】做功可以改变物体的内能，钻头高速旋转，使钻头和薄板之间剧烈摩擦，这是通过做功的方式，使物体内能增大，温度升高，实现机械能转化为内能。
25．（2023江西抚州临川一中一模）2021年10月16日，长征二号运载火箭将神舟十三号载人飞船成功送入太空空间站。火箭在发射时，为了避免对发射台的损坏，在发射台下建造了一个巨大的水池，它是利用水的 ___________大的特性和水汽化时吸收大量的热来降低发射台的温度；返回舱进入大气层落回地面过程中温度会升高，这主要是通过 ___________的方式使返回舱内能增加。
【答案】比热容 做功
【解析】因为水的比热容较大，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，起到对发射台的降温作用；返回舱的外壳温度很高，这是因为返回舱进入大气层时克服空气摩擦，这是通过的做功的方式增大了火箭的内能，温度升高，像火球一样把外壳烧焦了。
26．（2023广东佛山一模）用两个相同的电加热装置，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，忽略散热损失，两液体的温度随时间变化关系的图象如图所示，由图象可知，两种液体的初温是______，加热相同的时间，甲、乙吸收的热量之比是______，甲、乙的比热容之比是______。
【答案】20°C 1︰1 3︰7
【解析】根据图象可知，甲、乙两种物质的初温都是20°C；用两个相同的加热器分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，加热相同的时间，吸收相同的热量，即吸收的热量之比为1:1；都加热90°C，甲升高的温度为90°C-20°C=70°C，乙升高的温度为50°C-20°C=30°C，根据公式Q=cmΔt可知，吸收的热量、物质的质量相同时，比热容之比与升高的温度之比成反比，即c甲：c乙=Δt乙：Δt甲=30°C: 70°C=3:7
内能的利用
一、单选题
1．（2023江西抚州临川一中一模）如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】C
【解析】
图中两气门都关闭，活塞下行，且火花塞点火，所以这是内燃机的做功冲程。
故选C。
2．（2023福建泉州一模）如图是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A．压缩冲程，将内能转化为机械能
B．压缩冲程，将机械能转化为内能
C．做功冲程，将内能转化为机械能
D．做功冲程，将机械能转化为内能
【答案】B
【解析】
图中的两个气门关闭，活塞向上运动，因此这是压缩冲程。在压缩冲程中将活塞的机械能转化为气缸内气体的内能。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3．（2023广东深圳一模）在科幻大片《流浪地球》中有这样一个场景：主人公为帮助地球脱离木星的吸引，点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星。以下与推离过程中能量转化方式相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】
A．科幻大片《流浪地球》中，点燃木星上的可燃气体将地球推开，此过程内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程；A图中进气阀、排气阀关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，故A不符合题意；
B．B图中，进气阀、排气阀关闭，活塞向下运动，为做功冲程，此冲程中内能转化为机械能，故B符合题意；
C．C图中，进气阀打开，排气阀关闭，活塞向下运动，为吸气冲程，故C不符合题意；
D．D图中，进气阀关闭，排气阀打开，活塞向上运动，为排气冲程，故D不符合题意。
故选B。
4．（2023江苏苏州一模）下列说法正确的是（ ）
A．图甲：活塞压缩空气，空气温度升高，硝化棉燃烧，这里用到的研究方法有转换法
B．图乙：水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能增加
C．图丙：能量转化类似图甲
D．图丁：“比较不同燃料燃烧时放出热量”实验时根据水加热的时间来比较放出热量的多少
【答案】A
【解析】
A．图甲中活塞压缩空气，空气温度升高，硝化棉燃烧，通过硝化棉燃烧可知内能增加，用到转换法，故A正确；
B．图乙中试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，故B错误；
C．图甲中迅速向下压活塞，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，将机械能转化为内能，图丙中两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，两个图中能量转化不同，故C错误；
D．图丁实验中，两种燃料燃烧给水加热，通过水升高的温度来比较燃料燃烧放热的多少，故D错误。
故选A。
5．（2023河南周口一模）关于热学知识，下列说法正确的是（ ）
A．春暖花开，香味弥漫，令人心旷神怡，说明分子在不停地做无规则运动
B．当物体没有对外做功或外界也没有对物体做功时，物体吸收热量，内能不一定增多
C．柴油机顶部的火花塞可以将吸入的柴油空气混合物点燃
D．一锅水的比热容一定比一杯水的比热容大
【答案】A
【解析】
A．闻到花香味属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，A正确；
B．当物体没有对外做功或外界也没有对物体做功时，这时当物体吸收热量时，此时内能一定增多，B错误；
C．柴油机吸入的是空气，且其做功是利用压缩气体使其自行着火燃烧，C错误；
D．比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与质量无关，D错误。
故选A。
6．（2023辽宁鞍山一模）2022年6月5日，长征二号F遥十四运载火箭搭载神舟十四号载人飞船成功发射升空。关于运载火箭发射升空时涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．使用的燃料热值较小
B．大量“白气”涌向四周是扩散现象
C．燃料燃烧时将内能转化为化学能
D．燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
【答案】D
【解析】
A．运载火箭的燃料一般选择热值比较大的，这样在燃烧相同质量的燃料时，可以释放更多的热量，故A错误；
B．“白气”属于水蒸气遇冷液化的小水珠，而扩散是分子彼此进入对方的现象，所以大量“白气”涌向四周不是扩散现象，故B错误；
C．火箭发射升空时，首先燃烧燃料，将燃料的化学能转化为燃气的内能，故C错误；
D．喷出燃气时，会释放大量热量，主要通过热传递使周围的空气内能增大，故D正确。
故选D。
二、填空题
7．（2023天津和平一模）如图所示，在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，看到硝化棉燃烧。这是因为活塞压缩空气，使空气的______，这一过程与内燃机工作的______冲程原理相同。
【答案】内能增加温度升高 压缩
【解析】当把活塞迅速压下去后，活塞压缩空气做功，空气的内能增加，温度上升，当温度达到硝化棉的着火点时，看到的现象是硝化棉燃烧；活塞压缩空气使空气内能增加，这是将机械能转化为内能，在内燃机的四个冲程中，压缩冲程是将机械能转化为内能，故这一过程与内燃机工作的压缩冲程原理相同。
8．（2023河南洛阳一模）2022年12月4号晚上8点，神舟十四载人飞船返回舱带着陈冬、刘洋、蔡旭哲三位宇航员，安全返回地球。返回舱穿越大气层时温度升高，这是通过___________选填“做功”或“热传递”增加其内能的；这与内燃机的___________冲程的能量转化相同。某单缸四冲程汽油机飞轮转速1200r/min，则该汽油机每秒钟对外做功___________次。
【答案】做功 压缩 10
【解析】返回舱在通过大气层时，与空气发生摩擦，此时返回舱克服摩擦做功，机械能转化为内能，该过程是通过做功的方式改变物体内能的，汽油机的压缩冲程也是将机械能转化为内能，使燃料温度升高；单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min，即每秒钟转20圈，完成40个冲程，做功10次。
9．（2023辽宁鞍山一模）热机是把内能转化为_____能的机器； 有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果。在同样负荷的情况下，尾气的柴油味越_____（填“浓”或“淡”），柴油机的效率越高；尾气温度越_____（填“高”或“低”），柴油机越节能。当柴油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率_____（选填“升高”、“不变”、“降低”）。
【答案】机械 淡 低 降低
【解析】热机是把燃料燃烧释放的内能转化为机械能的器；尾气的柴油味浓、颜色黑都说明柴油没有充分燃烧，浪费了燃料，这样柴油机的效率会低；尾气的温度高，说明散失的热量多，柴油机的效率低，反之，柴油机的效率高，即节能；冒“黑烟”说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低。
10．（2023陕西渭南一模）如图所示，清扫车在创建文明城市中大显身手清扫车作业过程中，给清扫车提供动力的是汽油机的______冲程，用水作为汽油机的冷却剂是利用水的______较大；清扫车某路段匀速行驶10min消耗汽油0.2kg，这些汽油完全燃烧放出的热量为______J。（q汽油=4.5×107J/kg）
【答案】做功 比热容 9×106
【解析】清扫车工作时，做功冲程中将内能转化为机械能，给清扫车提供动力；水做汽油机的冷却剂是因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量多；这些汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq汽油=0.2kg×4.5×107J/kg=9×106J
11．（2023安徽宿州一模）已知柴油的热值为4.3×107J/kg，一台效率为40%的柴油机，当输出8.6×106J的有用功时，柴油完全燃烧放出的热量为_____J，消耗了_____kg柴油。
【答案】2.15×107 0.5
【解析】热机效率公式为，所以，柴油完全燃烧放出的热量，由Q放=mq可得，消耗柴油的质量
12．（2023陕西西安一模）“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，过年时有一种“摔炮”将其用力扔到地上，炮就响了，此过程通过_________的方式改变了物体的内能；拆开发现里面有粗砂粒和火药，燃放烟花爆竹时能闻到浓烈的火药味，这是因为分子_________。普通鞭炮内的火药热值是3.76×106J/kg，一次完全燃烧3kg的火药释放的能量是_________J。
【答案】做功 不停地做无规则运动 1.128×107
【解析】鞭炮与地面发生碰撞时，对鞭炮做功，内能增加，温度升高。此过程通过做功的方式改变了物体的内能；燃放烟花爆竹时能闻到浓烈的火药味，这是扩散现象，是因为火药燃烧后的产物分子在不停地做无规则的运动；火药完全燃烧释放的能量Q放＝mq＝3kg×3.76×106J/kg＝1.128×107J
13．（2023江苏苏州一模）汽油机是热机的一种，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此冲程是_________冲程，能量转化情况与_________（选填“乙”或“丙”）图相同；若该汽油机飞轮的转速是2400r/min，则汽油机每秒钟对外做功_________次。
【答案】做功 乙 20
【解析】图甲所示冲程中，进气门和排气门关闭，活塞向下运动，火花塞产生电火花，故此冲程为汽油机的做功冲程，在此过程中，燃气的内能转化为活塞的机械能；图乙中，高温水蒸气将塞子冲出时，将内能转化为机械能；图丙中，活塞压缩筒内气体，机械能转化为内能，使气体内能增加，温度升高。对比三图所示情景的能量转化情况可知，图甲所示冲程的能量转化情况与乙图所示情景的能量转化相同；汽油机的一个工作循环中，经历四个冲程，飞轮转动两周，对外做功一次，因为该汽油机飞轮的转速是2400r/min=40r/s，所以飞轮每秒转动40周，则汽油机每秒钟对外做功20次。
14．（2023黑龙江大庆一中一模）如图甲所示为四冲程汽油机工作过程中的一个冲程，此冲程是依靠________（填“外力”或“惯性”）来完成的，该过程的能量转化情况与图________相同。若汽油机1s内对外做功15次，则其曲轴的转速为________r/min。
【答案】惯性 乙 1800
【解析】观察图发现，此时汽油机进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是汽油机的压缩冲程，该冲程靠飞轮惯性完成；乙图中迅速下压活塞，机械能转化为内能，使筒内空气温度升高；丙图酒精燃烧将内能转化为活塞的机械能。汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能，使气缸内温度升高，故该冲程与乙图能量转化情况相同；汽油机1s内对外做功15次，则一分钟对外做功的次数，每对外做功一次，飞轮转动两周，所以曲轴一分钟转动，即飞轮转速为。
三、计算题
15．（2023江苏苏州一模）小明将质量为20kg的水从25℃加热到75℃，【水的比热容为4.2×103J/(kg℃)，天然气的热值为3.5×107J/m3】。求：
（1）这些水吸收的热量；
（2）若天然气燃烧的热量中50%被这些水吸收，则需要多少m3天然气。
【答案】（1）4.2×106J；（2）0.24m3
【解析】
（1）水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg℃)×20kg×(75℃-25℃)=4.2×106J
（2）天然气燃烧放出的热量
烧开这壶水需要天然气的体积
16．（2023甘肃武威二模）用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20℃ 升高到70℃ 。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg。求：
（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）燃气灶烧水的效率。
【答案】（1）2.1×107J；（2）1.05×107J；（3）50%
【解析】
（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量
Q放=m煤气q=0.5kg×4.2×107J/kg=2.1×107J
（2）水吸收的热量
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103 J/(kg℃)×50kg×(70℃﹣20℃)=1.05×107J
（3）煤气灶的效率
17．（2023湖南长沙一模）王大刚同学和家人在郊外野餐，用木炭烧水。铁锅内装有5kg水，把水从18℃加热至98℃，总共用了0.6kg木炭。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg℃)，如果木炭的热值为2.8×107J/kg。求：
（1）在这个过程中水吸收的热量；
（2）在这个过程中木炭完全燃烧放出多少热量；
（3）此过程中铁锅烧水的效率是多少？
【答案】（1）1.68×106J；（2）1.68×107J；（3）10%
【解析】
（1）水吸收的热量
（2）木炭完全燃烧放出的热量
Q放=mq=0.6kg×2.8×107J/kg=1.68×107J
（3）铁锅烧水的效率
18．（2023福建泉州一模）现代农村已逐渐使用天然气灶取代土灶，走乡村绿色发展之路，实现人与自然和谐共生。将质量为2.5kg、初温为20℃的水加热到100℃，若使用土灶需要燃烧干木材0.35kg，改用天然气灶，需燃烧天然气0.035m3。已知干木材热值为1.2×107J/kg，天然气热值为4.0×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg‧℃）。求：
（1）水吸收的热量；
（2）土灶的效率；
（3）天然气灶效率与土灶效率的比值。
【答案】（1）8.4105；（2）20%；（3）3
【解析】
（1）水吸收的热量为
Q吸=cm水（t-t0）=4.2×103J/（kg‧℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×105J
（2）干木材完全燃烧放出的热量为
Q放=m柴q柴=0.35kg×1.2×107J/kg=4.2×106J
土灶的效率为
（3）天然气完全燃烧放出的热量为
Q放′=m天然气q天然气=0.035kg×4.0×107J/kg=1.4×106J
天然气灶的效率为
所以天然气灶效率与土灶效率的比值
19．（2023安徽合肥第四十八中学一模）天然气的主要成分是甲烷，其热值为3.6×107J/m3，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）。
（1）小明家一个月要用10m3的天然气，则完全燃烧这些天然气可放出多少热量？
（2）若这些热量有70%被水吸收，可将多少kg、20℃的水烧开（在标准大气压下）？
【答案】（1）3.6×108J；（2）750kg
【解析】
（1）10m3天然气完全燃烧放出的热量
Q放=Vq=10m3×3.6×107J/m3=3.6×108J
（2）由题知
Q吸=70%Q放=70%×3.6×108J=2.52×108J
由Q吸=cm(t﹣t0)可得
2.52×108J=4.2×103J/(kg•℃)×m×(100℃﹣20℃)
解得m=750kg，因此能把750kg的水从20℃加热到100℃。
20．（2023广东揭阳一模）我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试，汽车以18m/s的速度匀速行驶了10min，已知汽车发动机的牵引力是1000N，发动机的效率是40%，（燃油的热值为4.5×107J/kg）试求：
（1）汽车牵引力所做的功是多少？
（2）发动机消耗燃油是多少？
【答案】（1）1.08×107J；（2）0.6kg
【解析】
（1）由可得汽车行驶的距离为
汽车牵引力所做的功（有用功）为
（2）由 得燃油完全燃烧放出的热量
由得发动机消耗燃油的质量
21．（2023广东佛山一模）在第一次工业革命中，蒸汽机的出现开创了以机器代替手工劳动的时代，极大的推动了人类社会的发展。蒸汽机的工作原理是利用燃料加热蒸汽锅炉中的水，蒸汽锅炉中的水沸腾为水蒸气，蒸汽推动活塞运动。如图所示，有一辆质量为100t的蒸汽机车在一段平直的轨道上匀速运动，它所受的阻力为车重的0.2倍，当它运行2400m时，需要完全燃烧200kg煤。（已知：q煤=3×107J/kg）求：
（1）在加热水的过程中，把质量为2t，初温为25℃的水加热至沸腾，水需要吸收多少热量？（在一个标准大气压下）
（2）完全燃烧200kg煤可以放出多少热量？
（3）蒸汽机车在平直轨道上运行时的效率？
【答案】（1）6.3×108 J；（2）6×109 J；（3）8%
【解析】
（1）水吸收的热量为
（2）煤完全燃烧放出的热量为
（3）蒸汽机车的重力为
因为蒸汽机车在平直的轨道上匀速运动，所以
故其蒸汽机车行驶的过程中所做的有用功为
所以蒸汽机车在平直轨道上运行时的效率
专题10 内能 内能的利用
内能
一、单选题
1．（2023湖北武汉外国语学校一模）古诗词是中华传统文化的瑰宝，其中蕴含着丰富的物理知识，下列古诗词中加点字能够说明分子不停地做无规则运动的是（ ）
A．流水落花春也去，天上人间
B．零落成泥碾作尘，只有香如故
C．城阙辅三秦，风烟望五津
D．野马也，尘埃也，生物之以息相吹也
【答案】B
【解析】
A．流水落花春也去，天上人间”中的“流水落”，是物体的机械运动，不是分子运动，故A不符合题意；
B．“零落成泥碾作尘，只有香如故”中的“香如故”，是扩散现象，是气体分子不停地做无规则运动，故B符合题意；
C．“城阙辅三秦，风烟望五津”中的“风烟望”，烟是可见的，是物体的机械运动，不是分子运动，故C不符合题意；
D．野马也，尘埃也，生物之以息相吹也”中的“尘埃也”，尘埃是可见的，是物体的机械运动，不是分子运动，故D不符合题意。
故选B。
2．（2023福建南平一模）如图，利用了“水的比热容大”这一特性的是（ ）
A．利用水冷却 B．利用水做功
C．利用水造雪 D．利用水扑火
【答案】A
【解析】
A．利用水进行冷却，利用的是水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，升高相同的温度可以吸收更多的热量。故A符合题意；
B．利用水做功，将内能转化为机械能，没有利用水的比热容大，故B不符合题意；
C．利用水造雪，液态的水变为固态的雪，这是凝固现象，故C不符合题意；
D．利用水扑火，是用水隔绝空气，减少可燃物与空气接触，故D不符合题意。
故选A。
3．（2023江西抚州临川一中一模）下列事例中,利用做功方式改变物体内能的是( )
A．在饮料中加冰块,饮料变凉 B．夏天,柏油路被阳光晒温度升高
C．火车经过,铁轨温度升高 D．用电热壶烧水,水温升高
【答案】C
【解析】
A. 在饮料中放入一些冰块，饮料变凉，饮料放出热量，内能减少，温度降低，这是通过热传递方式改变物体内能的．不符合题意．B. 柏油路在阳光的照射下，柏油路吸收太阳的热温度升高，内能增加，这是通过热传递方式改变物体内能的．不符合题意．C.火车经过，火车与铁轨之间存在摩擦，克服摩擦做功，铁轨内能增加，温度升高．符合题意．D. 用电热壶烧水，水吸收热量，内能增加温度升高，这是通过热传递方式改变物体内能的．不符合题意．
故选C.
4．（2023河南洛阳一模）如图所示，以下是我们学习内能的四个实验，根据实验过程描述，说法正确的是（ ）
A．甲图：向下迅速压缩气体后松手，观察到硝化棉燃烧后活塞被向上推起，活塞被推起的过程是内能转化为机械能
B．乙图：瓶内空气推开瓶塞，内能减少，瓶口出现的白雾是汽化现象
C．丙图：抽出玻璃板，下瓶中出现红棕色二氧化氮气体，表明气体间可以发生扩散现象
D．丁图：悬挂重物不能把两块铅块分开，说明分子间存在引力，没有斥力
【答案】A
【解析】
A．硝化棉燃烧后活塞被向上推起，硝化棉的燃烧的内能转化为活塞的机械能，故A正确；
B．瓶内空气推开瓶塞，内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化形成白雾，故B错误；
C．上方的二氧化氮气体密度大，抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，可能是扩散现象，但也可能是重力的作用，故不能表明气体间可以发生扩散现象，故C错误；
D．悬挂重物也不能把两块铅块分开，这说明分子间是存在引力的，分子间也有斥力，故D错误。
故选A。
5．（2023辽宁鞍山一模）关于图所示的热现象，说法正确的是（ ）
A．图甲中炙热的铁水具有内能，冰冷的冰块没有内能
B．图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能
C．图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能
D．图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化都是机械能转化为内能
【答案】C
【解析】
A．不管物体温度高低，都具有内能，一切物体都具有内能，故A错误；
B．冬天搓手取暖是通过做功的方式改变手的内能，此过程中将机械能转化为内能，故B错误；
C．用湿毛巾冷敷降温，湿毛巾从人体吸收热量，使人体降温，内能减小，所以是通过热传递的方式减小人体的内能，故C正确；
D．向下压活塞，对筒内空气做功，空气内能增加，温度升高，将机械能转化为内能；汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，二者能量转化不同，故D错误。
故选C。
6．（2023陕西渭南一模）过桥米线是有名的风味小吃，汤鲜肉嫩、料香、米线滑润，吃起来别有一番风味。以下有关过桥米线的说法错误的是（ ）
A．将米线从汤中捞出，温度降低后内能减小
B．在煮沸的鸡汤中加入食盐能很快入味，说明分子运动的快慢与温度有关
C．鸡汤温度高，说明鸡汤含有的热量多
D．米线放入汤内后温度升高，是通过热传递的方式改变了内能
【答案】C
【解析】
A．同一物体温度降低，内能减小，故将米线从汤中捞出，温度降低后内能减小，故A正确，不符合题意；
B．分子运动剧烈程度与温度有关，在煮沸的鸡汤中加入食盐能很快入味，说明分子运动的快慢与温度有关，故B正确，不符合题意；
C．热量是一个过程量，不能说物体含有热量，故C错误，符合题意；
D．米线放入汤内后温度升高，米线吸收热量，是通过热传递的方式改变了内能，故D正确，不符合题意。
故选C。
7．（2023江苏苏州一模）将质量相等、初温相同的水和煤油分别倒入两个完全一样的试管中，然后将这两个试管同时放入温度较高的热水中，如图所示。经过足够长的时间以后，试管中的水和煤油从热水中吸收的热量分别为Q1、Q2，温度升高分别为Δt1、Δt2，则（已知c水大于c煤油）（ ）
A．Q1=Q2，Δt1>Δt2 B．Q1>Q2，Δt1=Δt2
C．Q1=Q2，Δt1=Δt2 D．Q1>Q2，Δt1<Δt2
【答案】B
【解析】
已知煤油和水的质量相等、初温相同，分别倒入两个完全一样的试管中，且，经过足够长的时间以后，试管中的煤油和水的末温相同，升高的温度相同，即，由可得，水从热水中吸收的热量更多，即，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
8．（2023新疆乌鲁木齐乌市八中校考一模）在我们日常的生活环境下，若烧开质量为2kg、初温为20℃的一壶水，吸收了8.4×105J的热量后，它的温度可能是（ ）
A．80℃ B．100℃ C．120℃ D．130℃
【答案】B
【解析】
烧开质量为2千克、初温为20℃的一壶水，吸收了8.4×105J焦耳的热量后，他的温度，即水加热后的温度为100℃+20℃=120℃，但因为一个标准大气压下水的沸点为100℃，它的温度可能是100℃。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
9．（2023安徽合肥第四十八中学一模）关于热量、温度、内能的关系，下列说法正确的是（ ）
A．一个物体的温度越高，所含的热量越多
B．物体吸收热量，温度一定升高，内能一定增加
C．物体放出热量，内能会减小，其温度可能不变
D．热量不可能从内能小的物体向内能大的物体传递
【答案】C
【解析】
A．在热传递过程中传递内能的多少叫热量，热量是一个过程量，不能说含有热量，故A错误；
B．物体吸收热量，内能一定增加，但温度不一定升高，如晶体在熔化过程中，吸收热量、内能增加，但温度保持不变，故B错误；
C．物体放出热量，内能一定减小，但温度不一定降低，如晶体在凝固过程中，放出热量、内能减少，但温度保持不变，故C正确；
D．热传递的实质是内能从高温物体转移到低温物体，或者从同一物体的高温部分传到低温部分，内能大的物体温度不一定高，内能小的物体也可能向内能大的物体传递热量，故D错误。
故选C。
10．（2023北京北师大实验中学一模）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．温度低的物体一定比温度高的物体具有的内能少
B．两杯水升高相同的温度，吸收的热量可能不相等
C．海波熔化时温度不变，它具有的内能一定不变
D．若物体的温度为 0℃，则物体可能不具有内能
【答案】B
【解析】
A．内能的大小与物体的质量、温度和状态等有关，温度高的物体具有的内能不一定比温度低的物体内能少，故A错误；
B．两杯水升高相同的温度，由于不知道两杯水的质量是否相同，因此吸收的热量可能不相等。故B正确；
C．海波熔化时，吸收热量，内能增大，但温度不变，故C错误；
D．一切物体都具有内能，0℃的物体也有内能，故D错误。
故选B。
11．（2023安徽芜湖一模）如图甲、乙、丙、丁所示实验，涉及的研究对象分别是：①厚玻璃筒内气体；②盒内气体；③铁丝；④气缸内燃气。在发生下列物理过程时，以上研究对象的内能减小的有（ ）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【答案】D
【解析】
①厚玻璃筒内的气体被压缩时，活塞对气体做功，瓶内气体温度升高，气体的内能增加，故①不符合题意；②盒内的气体推动盖飞出时，气体对盖做功，气体的内能化为盖的机械能，盒内气体内能减小，故②符合题意；被弯折的铁丝发热，是人对铁丝做功，将机械能转化为内能，故③不符合题意；④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，气体的内能减小；故④符合题意。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
12．（2023江西抚州临川一中一模）用分子动理论观点对下列现象的解释不正确的是（ ）
A．氧气被压缩装入钢瓶——分子间有空隙
B．破碎的玻璃无法复原——分子间存在排斥力
C．挂在室外的湿衣服变干了——分子不停地无规则运动
D．两块表面平滑的铅块挤压后会粘在一起——分子间存在吸引力
【答案】B
【解析】
A．氧气被压缩装入钢瓶是由于气体分子间隔随着压力的变大而减小，证明了分子间有间隔，故A正确，不符合题意；
B．破碎的玻璃无法复原是因为破碎后的玻璃碎片间的分子间隔太远，所以引力无法发挥作用，故B错误，符合题意；
C．挂在室外的湿衣服变干了是分子不停地做无规则运动的结果，故C正确，不符合题意；
D．两块表面平滑的铅块挤压后会粘在一起，证明了分子间存在吸引力，故D正确，不符合题意。
故选B。
13．（2023河南洛阳一模）关于温度、热量和内能的说法中正确的是（ ）
A．温度高的物体，含有的热量多
B．物体的内能增加，定从外界吸收了热量
C．热传递过程中，热量由内能大的物体传向内能小的物体
D．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能变大
【答案】D
【解析】
热量是一个过程量，只存在于热传递或热交换过程中，不能说含有或者具有热量，故A错误；改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；物体内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故B错误；发生热传递的条件是：具有温度差，所以内能可以自动地从高温物体转移到低温物体，而不一定是由内能大的物体传向内能小的物体，故C错误；冰是晶体，熔化过程吸收热量，温度不变；所以一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，但内能增加了，故D正确。
故选D．
14．（2023湖南长沙一模）小李喜欢喝咖啡,冲调咖啡时总能闻到浓浓的香味．以下关于咖啡的说法不正确的是( )
A．咖啡在变冷的过程中,内能不断增加
B．咖啡在变冷的过程中,以热传递的方式改变了内能
C．咖啡香飘四溢是扩散现象,说明分子在运动
D．咖啡温度越高,分子的热运动越剧烈
【答案】A
【解析】
A．咖啡在变冷的过程中，放出热量，温度降低，内能不断减少，故A错误；
B．咖啡在变冷的过程中，向周围空气放出热量，属于热传递改变物体的内能；故B正确；
C．咖啡香飘四溢是因为咖啡的香味分子不停地做无规则的运动，扩散到空气中，故C正确；
D．物体温度越高分子的无规则运动越剧烈，所以咖啡温度越高，分子的热运动越剧烈，故D正确．
故选A．
15．（2023辽宁鞍山统考一模）甲、乙两种物质，质量之比为4：1，放出热量之比是3：1，则它们的比热之比和降低温度之比分别是下列四种情况，可能满足题设条件的是①1：1，3：4； ②2：1，1：3； ③1：2，3：2； ④1：3，9：4．
A．①② B．①③④ C．②③ D．①②④
【答案】B
【解析】由题知，m甲：m乙＝4：1，甲、乙两物体放出的热量：Q甲：Q乙＝3：1，因为Q放＝cm△t，所以。
①、甲乙物体比热容之比和升高温度之比1：1，3：4，，故①正确；
②、甲乙物体比热容之比和升高温度之比2：1、1：3，则＝＝≠，故②错；
③、甲乙物体比热容之比和升高温度之比1：2、3：2，则＝，故③正确；
④、甲乙物体比热容之比和升高温度之比1：3、9：4，则＝，故④正确。
故选B。
二、多选题
16．（2023北京北师大实验中学一模）小莉根据表中的数据，得出以下四个结论， 其中正确的是（ ）
几种物质的比热容 c/[ J/（kg℃）]
水
4.2×103
冰
2.1×103
酒精
2.4×103
砂石
0.92×103
煤油
2.1×103
铝
0.88×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
A．不同物质的比热容可能相等
B．同种物质在不同状态下比热容一定相等
C．质量相等的铜块和铝块，降低相同的温度，铜块放出的热量一定少
D．初温相等的酒精和砂石，吸收相等的热量后， 砂石的末温可能比酒精的末温低
【答案】ACD
【解析】
A．不同物质的比热容一般不同，有的也相同，如冰和煤油的比热容相同，故A正确；
B．同种物质在不同状态下比热容不同，如水和冰比热容不同，故B错误；
C．铜的比热容比铝的比热容小，由Q放 = cmΔt可知，质量相等的铜块和铝块，降低相同的温度，铜块放出的热量一定多，故C正确；
D．酒精的比热容比砂石的比热容大，吸收相等的热量后，由Q吸= cmΔt可知，酒精的质量和升高温度的乘积（mΔt）小，若酒精的质量比砂石的质量小的多，则酒精升高的温度可能比砂石的温度升高的多，使酒精的末温比砂石的末温高，故D正确。
故选ACD。
三、填空题
17．（2023河南洛阳一模）今年由于气候异常，形成“八月桂花九月香”的奇异现象，“桂花飘香”这是___________现象。新冠病毒可通过飞沫传播，飞沫传播的方式与花香飘散的方式___________填“相同”或“不同”。
【答案】扩散 不同
【解析】“桂花飘香”说明分子在不停地做无规则运动,是扩散现象；新冠病毒可通过飞沫传播，飞沫传播是物体做了机械运动，因此飞沫传播的方式与花香飘散的方式不同。
18．（2023广东揭阳一模）节日里，大家都喜欢燃放鞭炮，鞭炮声是由火药爆炸时引起空气 _____产生的。但是燃放烟花爆竹时会闻到强烈的火药味，这是 _____现象，会严重污染大气。目前，我国多数地区已禁止燃放烟花爆竹，这是采用 _____的方法控制噪声的。
【答案】振动 扩散 声源处
【解析】声音是由物体振动产生，鞭炮的爆炸声是由空气振动产生的；构成物质的分子总在不停地做无规则运动，故会使人们闻到浓烈的火药味，这是扩散现象；声音可以在声源处、传播过程中，人耳处减弱。禁止燃放烟花爆竹，这是在声源处减弱噪声的。
19．（2023重庆九龙坡育才中学一模）中国茶文化源远流长，博大精深，是中华文化之瑰宝。当用温度为85℃、质量为200g的热水泡茶时，一段时间后，热水温度降低至35℃，则热水放出的热量是______J；其内能是通过______的方式改变的（已知水的比热容为4.2×103J/(kg℃)）。
【答案】4.2×104 热传递
【解析】热水放出的热量；用温度为85℃的热水泡茶时，一段时间后，热水温度降低至35℃，该过程热水放出热量，内能减小，是通过热传递的方式改变了热水的内能。
20．（2023吉林松原统考一模）中医博大精深，是我国的四大国粹之一。“艾灸”时通过_______（选填“做功”或“热传递”）的方式改变了穴位处的内能。熬制中药的过程中，闻到浓浓的药味儿，说明分子在_______。
【答案】热传递 不停地做无规则运动
【解析】“艾灸”是用点燃艾条产生的热刺激人体穴位，是通过热传递的方式改变了内能；整个房间内弥漫着艾草香味，这是因为分子在永不停息地做无规则运动。
21．（2023福建泉州一模）学敬长辈是中华民族的传统美德，小华给奶奶购买了一个暖手袋，如图。暖手袋装热水取暖，是利用了水的________大；奶奶的手感到暖和，是通过_________的方式增加了手的内能。
【答案】比热容 热传递
【解析】暖手袋装热水取暖，利用了水比热容比较大的特点，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；奶奶的手感到暖和，手吸收热量，内能增加，温度升高，通过热传递的方式增加了手的内能。
22．（2023福建南平一模）如图，在气缸A中密封有压缩空气，B是一个被销钉K锁住的活塞，C是一支温度计。若活塞与气缸壁间没有摩擦，当把销钉拔出后，活塞向_____（填“左”或“右”）运动，气缸A内气体对外做功，温度计的示数___________。
【答案】右 减小
【解析】由题意可知，若活塞与气缸壁间没有摩擦，当把销钉拔出后，活塞向右运动，气缸A内气体对外做功，内能减小，温度减小，温度计的示数减小。
23．（2023安徽宿州一模）如图所示，在用塞子封闭的瓶内装有少量的水，用打气筒往瓶内打气，瓶内空气内能 _____（填“增大”或“减少”），当瓶塞跳起来时，可以看到 _____出现了“白雾”，说明水蒸气遇冷 _____（填物态变化）。在这个过程中气体内能 _____（填“增大”或“减少”）。
【答案】增大 瓶内 液化 减少
【解析】做功可以改变物体的内能，外界对物体做功，物体的内能增大，用打气筒往瓶里打气，压缩气体做功，则瓶内空气的内能增大；物体对外界做功，物体本身的内能减小,当瓶塞跳起来时，瓶内的空气对瓶塞做功，使瓶内空气的内能减少、温度降低，瓶内水蒸气遇冷液化形成小水滴，所以可看到瓶内出现白雾。
24．（2023广东揭阳一模）热熔钻工艺是在金属薄板上一次加工出孔技术，热熔钻头采用耐磨、耐高温的硬质材料制成。钻头与金属薄板接触时，钻头高速旋转，使钻头和薄板之间剧烈摩擦，用___________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能，温度瞬间达到几千摄氏度，此过程中___________能转化为___________ 能，由于温度超过金属的熔点，钻头附近的金属迅速熔化，钻头继续施加向下的压力，几秒钟就在金属薄板上贯穿一个孔。
【答案】做功 机械 内
【解析】做功可以改变物体的内能，钻头高速旋转，使钻头和薄板之间剧烈摩擦，这是通过做功的方式，使物体内能增大，温度升高，实现机械能转化为内能。
25．（2023江西抚州临川一中一模）2021年10月16日，长征二号运载火箭将神舟十三号载人飞船成功送入太空空间站。火箭在发射时，为了避免对发射台的损坏，在发射台下建造了一个巨大的水池，它是利用水的 ___________大的特性和水汽化时吸收大量的热来降低发射台的温度；返回舱进入大气层落回地面过程中温度会升高，这主要是通过 ___________的方式使返回舱内能增加。
【答案】比热容 做功
【解析】因为水的比热容较大，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，起到对发射台的降温作用；返回舱的外壳温度很高，这是因为返回舱进入大气层时克服空气摩擦，这是通过的做功的方式增大了火箭的内能，温度升高，像火球一样把外壳烧焦了。
26．（2023广东佛山一模）用两个相同的电加热装置，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，忽略散热损失，两液体的温度随时间变化关系的图象如图所示，由图象可知，两种液体的初温是______，加热相同的时间，甲、乙吸收的热量之比是______，甲、乙的比热容之比是______。
【答案】20°C 1︰1 3︰7
【解析】根据图象可知，甲、乙两种物质的初温都是20°C；用两个相同的加热器分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，加热相同的时间，吸收相同的热量，即吸收的热量之比为1:1；都加热90°C，甲升高的温度为90°C-20°C=70°C，乙升高的温度为50°C-20°C=30°C，根据公式Q=cmΔt可知，吸收的热量、物质的质量相同时，比热容之比与升高的温度之比成反比，即c甲：c乙=Δt乙：Δt甲=30°C: 70°C=3:7
内能的利用
一、单选题
1．（2023江西抚州临川一中一模）如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】C
【解析】
图中两气门都关闭，活塞下行，且火花塞点火，所以这是内燃机的做功冲程。
故选C。
2．（2023福建泉州一模）如图是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A．压缩冲程，将内能转化为机械能
B．压缩冲程，将机械能转化为内能
C．做功冲程，将内能转化为机械能
D．做功冲程，将机械能转化为内能
【答案】B
【解析】
图中的两个气门关闭，活塞向上运动，因此这是压缩冲程。在压缩冲程中将活塞的机械能转化为气缸内气体的内能。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3．（2023广东深圳一模）在科幻大片《流浪地球》中有这样一个场景：主人公为帮助地球脱离木星的吸引，点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星。以下与推离过程中能量转化方式相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】
A．科幻大片《流浪地球》中，点燃木星上的可燃气体将地球推开，此过程内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程；A图中进气阀、排气阀关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，故A不符合题意；
B．B图中，进气阀、排气阀关闭，活塞向下运动，为做功冲程，此冲程中内能转化为机械能，故B符合题意；
C．C图中，进气阀打开，排气阀关闭，活塞向下运动，为吸气冲程，故C不符合题意；
D．D图中，进气阀关闭，排气阀打开，活塞向上运动，为排气冲程，故D不符合题意。
故选B。
4．（2023江苏苏州一模）下列说法正确的是（ ）
A．图甲：活塞压缩空气，空气温度升高，硝化棉燃烧，这里用到的研究方法有转换法
B．图乙：水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能增加
C．图丙：能量转化类似图甲
D．图丁：“比较不同燃料燃烧时放出热量”实验时根据水加热的时间来比较放出热量的多少
【答案】A
【解析】
A．图甲中活塞压缩空气，空气温度升高，硝化棉燃烧，通过硝化棉燃烧可知内能增加，用到转换法，故A正确；
B．图乙中试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，故B错误；
C．图甲中迅速向下压活塞，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，将机械能转化为内能，图丙中两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，两个图中能量转化不同，故C错误；
D．图丁实验中，两种燃料燃烧给水加热，通过水升高的温度来比较燃料燃烧放热的多少，故D错误。
故选A。
5．（2023河南周口一模）关于热学知识，下列说法正确的是（ ）
A．春暖花开，香味弥漫，令人心旷神怡，说明分子在不停地做无规则运动
B．当物体没有对外做功或外界也没有对物体做功时，物体吸收热量，内能不一定增多
C．柴油机顶部的火花塞可以将吸入的柴油空气混合物点燃
D．一锅水的比热容一定比一杯水的比热容大
【答案】A
【解析】
A．闻到花香味属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，A正确；
B．当物体没有对外做功或外界也没有对物体做功时，这时当物体吸收热量时，此时内能一定增多，B错误；
C．柴油机吸入的是空气，且其做功是利用压缩气体使其自行着火燃烧，C错误；
D．比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与质量无关，D错误。
故选A。
6．（2023辽宁鞍山一模）2022年6月5日，长征二号F遥十四运载火箭搭载神舟十四号载人飞船成功发射升空。关于运载火箭发射升空时涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．使用的燃料热值较小
B．大量“白气”涌向四周是扩散现象
C．燃料燃烧时将内能转化为化学能
D．燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
【答案】D
【解析】
A．运载火箭的燃料一般选择热值比较大的，这样在燃烧相同质量的燃料时，可以释放更多的热量，故A错误；
B．“白气”属于水蒸气遇冷液化的小水珠，而扩散是分子彼此进入对方的现象，所以大量“白气”涌向四周不是扩散现象，故B错误；
C．火箭发射升空时，首先燃烧燃料，将燃料的化学能转化为燃气的内能，故C错误；
D．喷出燃气时，会释放大量热量，主要通过热传递使周围的空气内能增大，故D正确。
故选D。
二、填空题
7．（2023天津和平一模）如图所示，在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，看到硝化棉燃烧。这是因为活塞压缩空气，使空气的______，这一过程与内燃机工作的______冲程原理相同。
【答案】内能增加温度升高 压缩
【解析】当把活塞迅速压下去后，活塞压缩空气做功，空气的内能增加，温度上升，当温度达到硝化棉的着火点时，看到的现象是硝化棉燃烧；活塞压缩空气使空气内能增加，这是将机械能转化为内能，在内燃机的四个冲程中，压缩冲程是将机械能转化为内能，故这一过程与内燃机工作的压缩冲程原理相同。
8．（2023河南洛阳一模）2022年12月4号晚上8点，神舟十四载人飞船返回舱带着陈冬、刘洋、蔡旭哲三位宇航员，安全返回地球。返回舱穿越大气层时温度升高，这是通过___________选填“做功”或“热传递”增加其内能的；这与内燃机的___________冲程的能量转化相同。某单缸四冲程汽油机飞轮转速1200r/min，则该汽油机每秒钟对外做功___________次。
【答案】做功 压缩 10
【解析】返回舱在通过大气层时，与空气发生摩擦，此时返回舱克服摩擦做功，机械能转化为内能，该过程是通过做功的方式改变物体内能的，汽油机的压缩冲程也是将机械能转化为内能，使燃料温度升高；单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min，即每秒钟转20圈，完成40个冲程，做功10次。
9．（2023辽宁鞍山一模）热机是把内能转化为_____能的机器； 有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果。在同样负荷的情况下，尾气的柴油味越_____（填“浓”或“淡”），柴油机的效率越高；尾气温度越_____（填“高”或“低”），柴油机越节能。当柴油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率_____（选填“升高”、“不变”、“降低”）。
【答案】机械 淡 低 降低
【解析】热机是把燃料燃烧释放的内能转化为机械能的器；尾气的柴油味浓、颜色黑都说明柴油没有充分燃烧，浪费了燃料，这样柴油机的效率会低；尾气的温度高，说明散失的热量多，柴油机的效率低，反之，柴油机的效率高，即节能；冒“黑烟”说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低。
10．（2023陕西渭南一模）如图所示，清扫车在创建文明城市中大显身手清扫车作业过程中，给清扫车提供动力的是汽油机的______冲程，用水作为汽油机的冷却剂是利用水的______较大；清扫车某路段匀速行驶10min消耗汽油0.2kg，这些汽油完全燃烧放出的热量为______J。（q汽油=4.5×107J/kg）
【答案】做功 比热容 9×106
【解析】清扫车工作时，做功冲程中将内能转化为机械能，给清扫车提供动力；水做汽油机的冷却剂是因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量多；这些汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq汽油=0.2kg×4.5×107J/kg=9×106J
11．（2023安徽宿州一模）已知柴油的热值为4.3×107J/kg，一台效率为40%的柴油机，当输出8.6×106J的有用功时，柴油完全燃烧放出的热量为_____J，消耗了_____kg柴油。
【答案】2.15×107 0.5
【解析】热机效率公式为，所以，柴油完全燃烧放出的热量，由Q放=mq可得，消耗柴油的质量
12．（2023陕西西安一模）“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，过年时有一种“摔炮”将其用力扔到地上，炮就响了，此过程通过_________的方式改变了物体的内能；拆开发现里面有粗砂粒和火药，燃放烟花爆竹时能闻到浓烈的火药味，这是因为分子_________。普通鞭炮内的火药热值是3.76×106J/kg，一次完全燃烧3kg的火药释放的能量是_________J。
【答案】做功 不停地做无规则运动 1.128×107
【解析】鞭炮与地面发生碰撞时，对鞭炮做功，内能增加，温度升高。此过程通过做功的方式改变了物体的内能；燃放烟花爆竹时能闻到浓烈的火药味，这是扩散现象，是因为火药燃烧后的产物分子在不停地做无规则的运动；火药完全燃烧释放的能量Q放＝mq＝3kg×3.76×106J/kg＝1.128×107J
13．（2023江苏苏州一模）汽油机是热机的一种，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此冲程是_________冲程，能量转化情况与_________（选填“乙”或“丙”）图相同；若该汽油机飞轮的转速是2400r/min，则汽油机每秒钟对外做功_________次。
【答案】做功 乙 20
【解析】图甲所示冲程中，进气门和排气门关闭，活塞向下运动，火花塞产生电火花，故此冲程为汽油机的做功冲程，在此过程中，燃气的内能转化为活塞的机械能；图乙中，高温水蒸气将塞子冲出时，将内能转化为机械能；图丙中，活塞压缩筒内气体，机械能转化为内能，使气体内能增加，温度升高。对比三图所示情景的能量转化情况可知，图甲所示冲程的能量转化情况与乙图所示情景的能量转化相同；汽油机的一个工作循环中，经历四个冲程，飞轮转动两周，对外做功一次，因为该汽油机飞轮的转速是2400r/min=40r/s，所以飞轮每秒转动40周，则汽油机每秒钟对外做功20次。
14．（2023黑龙江大庆一中一模）如图甲所示为四冲程汽油机工作过程中的一个冲程，此冲程是依靠________（填“外力”或“惯性”）来完成的，该过程的能量转化情况与图________相同。若汽油机1s内对外做功15次，则其曲轴的转速为________r/min。
【答案】惯性 乙 1800
【解析】观察图发现，此时汽油机进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是汽油机的压缩冲程，该冲程靠飞轮惯性完成；乙图中迅速下压活塞，机械能转化为内能，使筒内空气温度升高；丙图酒精燃烧将内能转化为活塞的机械能。汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能，使气缸内温度升高，故该冲程与乙图能量转化情况相同；汽油机1s内对外做功15次，则一分钟对外做功的次数，每对外做功一次，飞轮转动两周，所以曲轴一分钟转动，即飞轮转速为。
三、计算题
15．（2023江苏苏州一模）小明将质量为20kg的水从25℃加热到75℃，【水的比热容为4.2×103J/(kg℃)，天然气的热值为3.5×107J/m3】。求：
（1）这些水吸收的热量；
（2）若天然气燃烧的热量中50%被这些水吸收，则需要多少m3天然气。
【答案】（1）4.2×106J；（2）0.24m3
【解析】
（1）水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg℃)×20kg×(75℃-25℃)=4.2×106J
（2）天然气燃烧放出的热量
烧开这壶水需要天然气的体积
16．（2023甘肃武威二模）用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20℃ 升高到70℃ 。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg。求：
（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）燃气灶烧水的效率。
【答案】（1）2.1×107J；（2）1.05×107J；（3）50%
【解析】
（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量
Q放=m煤气q=0.5kg×4.2×107J/kg=2.1×107J
（2）水吸收的热量
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103 J/(kg℃)×50kg×(70℃﹣20℃)=1.05×107J
（3）煤气灶的效率
17．（2023湖南长沙一模）王大刚同学和家人在郊外野餐，用木炭烧水。铁锅内装有5kg水，把水从18℃加热至98℃，总共用了0.6kg木炭。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg℃)，如果木炭的热值为2.8×107J/kg。求：
（1）在这个过程中水吸收的热量；
（2）在这个过程中木炭完全燃烧放出多少热量；
（3）此过程中铁锅烧水的效率是多少？
【答案】（1）1.68×106J；（2）1.68×107J；（3）10%
【解析】
（1）水吸收的热量
（2）木炭完全燃烧放出的热量
Q放=mq=0.6kg×2.8×107J/kg=1.68×107J
（3）铁锅烧水的效率
18．（2023福建泉州一模）现代农村已逐渐使用天然气灶取代土灶，走乡村绿色发展之路，实现人与自然和谐共生。将质量为2.5kg、初温为20℃的水加热到100℃，若使用土灶需要燃烧干木材0.35kg，改用天然气灶，需燃烧天然气0.035m3。已知干木材热值为1.2×107J/kg，天然气热值为4.0×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg‧℃）。求：
（1）水吸收的热量；
（2）土灶的效率；
（3）天然气灶效率与土灶效率的比值。
【答案】（1）8.4105；（2）20%；（3）3
【解析】
（1）水吸收的热量为
Q吸=cm水（t-t0）=4.2×103J/（kg‧℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×105J
（2）干木材完全燃烧放出的热量为
Q放=m柴q柴=0.35kg×1.2×107J/kg=4.2×106J
土灶的效率为
（3）天然气完全燃烧放出的热量为
Q放′=m天然气q天然气=0.035kg×4.0×107J/kg=1.4×106J
天然气灶的效率为
所以天然气灶效率与土灶效率的比值
19．（2023安徽合肥第四十八中学一模）天然气的主要成分是甲烷，其热值为3.6×107J/m3，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）。
（1）小明家一个月要用10m3的天然气，则完全燃烧这些天然气可放出多少热量？
（2）若这些热量有70%被水吸收，可将多少kg、20℃的水烧开（在标准大气压下）？
【答案】（1）3.6×108J；（2）750kg
【解析】
（1）10m3天然气完全燃烧放出的热量
Q放=Vq=10m3×3.6×107J/m3=3.6×108J
（2）由题知
Q吸=70%Q放=70%×3.6×108J=2.52×108J
由Q吸=cm(t﹣t0)可得
2.52×108J=4.2×103J/(kg•℃)×m×(100℃﹣20℃)
解得m=750kg，因此能把750kg的水从20℃加热到100℃。
20．（2023广东揭阳一模）我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试，汽车以18m/s的速度匀速行驶了10min，已知汽车发动机的牵引力是1000N，发动机的效率是40%，（燃油的热值为4.5×107J/kg）试求：
（1）汽车牵引力所做的功是多少？
（2）发动机消耗燃油是多少？
【答案】（1）1.08×107J；（2）0.6kg
【解析】
（1）由可得汽车行驶的距离为
汽车牵引力所做的功（有用功）为
（2）由 得燃油完全燃烧放出的热量
由得发动机消耗燃油的质量
21．（2023广东佛山一模）在第一次工业革命中，蒸汽机的出现开创了以机器代替手工劳动的时代，极大的推动了人类社会的发展。蒸汽机的工作原理是利用燃料加热蒸汽锅炉中的水，蒸汽锅炉中的水沸腾为水蒸气，蒸汽推动活塞运动。如图所示，有一辆质量为100t的蒸汽机车在一段平直的轨道上匀速运动，它所受的阻力为车重的0.2倍，当它运行2400m时，需要完全燃烧200kg煤。（已知：q煤=3×107J/kg）求：
（1）在加热水的过程中，把质量为2t，初温为25℃的水加热至沸腾，水需要吸收多少热量？（在一个标准大气压下）
（2）完全燃烧200kg煤可以放出多少热量？
（3）蒸汽机车在平直轨道上运行时的效率？
【答案】（1）6.3×108 J；（2）6×109 J；（3）8%
【解析】
（1）水吸收的热量为
（2）煤完全燃烧放出的热量为
（3）蒸汽机车的重力为
因为蒸汽机车在平直的轨道上匀速运动，所以
故其蒸汽机车行驶的过程中所做的有用功为
所以蒸汽机车在平直轨道上运行时的效率
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