中考物理一轮复习考点专练专题14 热和能（含解析）

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考向14 热和能

1．（2021·江西吉安·）质量相同的甲、乙两种固态物质，用相同的热源对它们开始均匀加热，加热时间均为6分钟，它们的温度随时间变化的图像如图所示。下列说法错误的是（　　）

A．在0～6min内，甲和乙的内能都在变大
B．在3～6min内，甲的内能变大
C．在0～3min内，甲的比热容和乙的比热容之比为5：4
D．在0～3min内，甲的比热容和乙的比热容之比为3：4
【答案】C
【详解】
AB．0～6min内，甲和乙都在吸热，所以甲和乙的内能都在增大，3～6min内，甲虽然温度不变，内能也增大，故AB正确，不符合题意；
CD．由题知，甲和乙质量相等，用相同的热源对甲和乙开始均匀加热，所以在相同时间内甲和乙吸收的热量相同，由图象知，在0～3min时间里甲升高的温度为

乙升高的温度为

根据可知，在吸热相同和质量相同的条件下，升高的温度与比热容成反比，故有

故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。
故选C。
2．（2021·福建福清·）小雨用图所示装置做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。


（1）组装器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将______（选填“A处向上”或“B处向下”）调整；
（2）调整好器材后，用酒精灯加热烧杯中的水，水温逐渐升高，此过程是通过______（选填“热传递”或“做功”）的方式使水的内能增大；
（3）当水温上升到92℃后，小雨每隔1min记录一次温度，并绘制了温度随时间变化情况如表所示，分析可知：
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
…
温度/℃
92
94
96
98
100
101
101
101
…
①水沸腾时吸收热量，温度______；
②沸腾时水面上方的气压______（选填“小于”、“等于”或“大于”）1标准大气压。
【答案】A处向上 热传递 保持不变 大于
【详解】
（1）[1]组装器材时，实验器材自下向上组装，甲图中，酒精灯使用外焰加热，B的位置合适，B处向下调整就不合适了，会接触到酒精灯内焰，需要调节A处，使温度计向上移动，使温度计的玻璃泡全部浸在被测液体中，所以应适当将A处向上调整。
（2）[2]燃料燃烧放出的热量，直接传递给烧杯及水，水的温度升高，所以是通过热传递的方式使水的内能增大。
（3）[3]由表格中数据知，水在沸腾过程中吸收热量，是101℃，温度保持不变。
[4]由[3]解析可知，水的沸点为101℃，其沸点高于1标准大气压下的沸点100℃，而液体的沸点和大气压有关系，大气压越高，液体的沸点越高，所以当时气压大于1标准大气压。

比热容
1.定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。符号c
2.单位：焦每千克摄氏度，符号是J/(㎏·℃）。
3.热量的计算：
（1）吸热公式：
　　式中Q吸表示物体吸收的热量，c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度。（t-t0）表示温度的升高量。
（2）放热公式：
　　式中（t0-t）表示物体温度的降低量。

【考纲要求】
1.了解分子动理论的初步知识；
2.知道物体的内能，知道影响内能大小的因素，改变内能的两种方式；
3.掌握比热容的概念，能利用比热容解释有关现象；
4.了解热机的工作原理，知道汽油机、柴油机的工作原理及能量转化；
5.知道热机的效率；知道提高热机效率的途径；
6.知道能量的转化和守恒。
【知识网络】

【考点梳理】
考点一 、分子热运动
1.物质的构成：常见物质是由分子、原子构成的。　
2.分子的热运动：
（1）扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。
（2）影响扩散快慢的因素：温度。
（3）扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
3.分子之间的作用力：分子之间既存在斥力也存在引力。
要点诠释：
1.物体内部大量分子的无规则运动叫做分子的热运动。温度的高低是物体内分子热运动剧烈程度的标志。温度越高，分子热运动越剧烈，扩散越快。
2.分子之间的引力和斥力同时存在，只是对外表现不同：
（1）当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为斥力。
（2）当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为引力。
3、分子动理论的基本观点：
（1）常见物质是由大量的分子、原子构成的；
（2）物质内的分子在不停地做热运动；
（3）分子之间存在引力和斥力。
考点二 、内能
1.定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
2.单位：焦耳，符号：J。
3.影响内能大小的因素：温度、质量、体积、状态等。
4.改变内能的方式：热传递、做功。
5. 内能与机械能的区别：物体的内能大小与物体内部分子的热运动以及分子间的相互作用情况有关，是物体能量的微观表现；物体的机械能则与整个物体的机械运动情况及相对位置有关，是物体能量的宏观表现。物体的内能在任何情况下都不会为零（因为分子不停地做无规则运动总有动能），而物体的机械能可以相对为零。所以内能和机械能是两种不同形式的能量。
要点诠释：
1.内能与温度：同一个物体，它的温度越高，内能越大。物体的温度升高，内能增加，内能增加，温度不一定升高，如：晶体熔化的过程，物体吸收热量内能增加，但是温度不变。
2.热传递：
（1）发生条件：温度差。
（2）方向：能量从高温物体传递到低温物体。
（3）结果：物体温度相同。
（4）实质：内能的转移。
3.热量：热传递中，传递的能量的多少叫热量。即“热量”是一个过程量，只能说“吸收”或“放出”了热量，不能说物体含有热量。热量的单位是焦耳（J）。
4.做功：外界对物体做功，物体内能增加；物体对外界做功，物体内能减小。做功的实质是能量的转化。
考点三 、比热容
1.定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。符号c
2.单位：焦每千克摄氏度，符号是J/(㎏·℃）。
3.热量的计算：
（1）吸热公式：
　　式中Q吸表示物体吸收的热量，c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度。（t-t0）表示温度的升高量。
（2）放热公式：
　　式中（t0-t）表示物体温度的降低量。
要点诠释：
1.比热容是物质本身的一种性质：
（1）同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收（或放出）热量的多少及温度的改变无关。
（2）同一种物质在不同的状态下比热容不同，如冰、水的比热容是不同的。
2.水的比热容比较大，是4.2×103J/(㎏·℃）。主要表现：
（1）由于水的比热容较大，一定质量的水升高（或降低）一定的温度吸收（或放出）的热量较多，我们用水作为冷却剂和取暖用。
（2）由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气候。夏天，太阳晒到海面上，海水的温度升高过程中吸收大量的热，所以人们住在海边并不觉得特别热；冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温降得不是太低，所以住在海边的人又不觉得特别冷。
考点四 、热机
1.热机：利用内能做功的机械。
2.热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
3.内燃机：燃料直接在发动机的汽缸内燃烧产生动力的热机。
（1）种类：汽油机和柴油机
（2）四个冲程：活塞在汽缸内往复运动，从汽缸缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程，汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。在一个工作循环中，汽缸内的活塞往复两次，曲轴转动两周。四个冲程中只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮惯性完成的。一个工作循环有两次能量转化，在压缩过程中，机械能转化为内能，在做功过程中，内能转化为机械能。
4.燃料的热值：
（1）定义：把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。
（2）单位：焦每千克，符号：J/kg。
（3）热量的计算：，—燃料完全燃烧后放出的热量，m—质量，q—燃料的热值。
5.热机的效率：
（1）定义：用来做有用功的那部分内里，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。
（2）公式：。
要点诠释：
1.汽油机和柴油机的异同点：
不同点
相同点
项目
汽油机
柴油机
（1）构造基本相同都是燃料在气缸内燃烧，都是内燃机。

（2）都将内能转化为机械能。

（3）每一个工作循环都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。
构造
汽缸顶部有火花塞
汽缸顶部有喷油嘴
点火方式
压缩冲程末由火花塞放出电火花点燃，称点燃式
压缩冲程末由喷油嘴向汽缸内喷雾状柴油遇到高温高压的空气自动燃烧，称压燃式
燃料
汽油、吸气冲程吸进汽油和空气混合物
柴油、吸气冲程吸进汽缸的只是空气
压缩比
压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体积的1／9至1／6
压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体积的1／22至1／16
做功
做功冲程初燃气压强为30至50个大气压，温度2000℃至2500℃，高温高压的气体推动活塞做功
做功冲程初燃气压强为50至100个大气压，温度1700℃至2000℃，高温高压的气体推动活塞做功
效率
效率较低20％至30％
效率较高30％至45％
用途
轻便，多用于汽车、飞机、小型农机具
笨重，多用于拖拉机、载重汽车、轮船等重型机械
2.燃料在热机中燃烧时，总有一小部分燃料不能完全燃烧而损失掉，燃料释放出的内能只有一部分用来推动热机的运动，即转化为热机的机械能，其余的能量在废气、散热、机械摩擦中损失掉了，其中废气带走的能量最多，所以设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。热机的效率是热机性能的一个重要指标，热机的效率越高，它的机械性能就越好。
考点五、能量的转化和守恒
1.常见的能量形式有：机械能、内能、电能、光能、化学能等。这些不同形式的能在一定的条件下可以相互转化。如摩擦生热是机械能转化为内能；水电站里的水轮机带动发电机发电是机械能转化为电能。
2.能量的转化和守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
要点诠释：
定律中能的转化，是指通过做功，能的形式发生了变化，一种形式的能转化为另一种形式的能。如钻木取火，就是通过克服摩擦做功，使机械能转化为内能。能的转移，是指同一种能从一个物体转移到另一个物体上，能的形式没有变化，如热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体。


1．（2020·四川·荣县一中）图是单缸内燃机工作过程中气门与活塞位置关系图，在下列排列顺序中，符合四冲程内燃机工作循环顺序的是：（　　）


A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丁、丙
C．乙、丁、甲、丙 D．丙、丁、乙、甲
2．（2020·福建大田·）如图所示现象中，通过热传递改变内能的是（　　）
A．弯折铁丝发热 B．给冷水加热
C．下滑时臀部发热 D．压缩空气温度升高

1．（2022·广东天河·）如图为汽油机的做功和压缩冲程，下列说法正确的是（　　）


A．压缩冲程进气门打开 B．做功冲程气体内能增大
C．做功冲程活塞向下运动 D．压缩冲程气体分子热运动减慢
2．（2022·广东天河·）两个物块如图，甲、乙接触，甲传递热量给乙，则（　　）

A．甲的内能一定大 B．甲的温度一定高
C．0℃的固态乙没有内能 D．乙内能增加，温度一定上升

一、单选题
1．（2021·山西灵石·）关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）
A．尘土飞扬，说明分子在做无规则运动
B．破镜不能重圆，说明分子间存在斥力
C．墨水在热水中比在冷水中扩散得快，说明温度越高，分子间引力越小
D．打开香水瓶盖后，香水弥漫到整个房间，说明分子在做永不停息地运动
2．（2020·福建大田·）如图，小明在吹气球时，被吹饱满的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去。关于气球飞出过程中，下列分析正确的是（　　）


A．喷气的嘴部很热，因为与空气摩擦导致内能增加
B．当球内气体喷出来时，机械能转化为内能
C．温度不变，因为放气时气体没有做功过程
D．喷气的嘴部很冷，因为球内气体放出时对外做功导致内能减少
3．（2021·吉林双辽·）下面的事例中，属于用做功的方式改变物体内能的是（　　）
A．两手互相摩擦，双手温度升高 B．饮料加入冰块，饮料温度降低
C．用炉灶煲汤，汤温度升高 D．晒太阳时，身体变暖和
4．（2020·福建上杭·）初温相同、质量相同的铝块和铜块吸收相同的热量（c铝＞c铜），相互接触后，则（　　）
A．内能由铜转移给铝 B．内能由铝转移给铜
C．不发生热传递 D．温度由铝转移给铜
5．（2022·天津南开·）关于热量、内能、温度间的关系，下列说法正确的是（　　）
A．同一物体，若它的温度升高，内能一定增加
B．物体吸收热量，温度一定升高
C．甲物体的温度比乙物体的高，甲物体的内能一定比乙物体的内能多
D．物体温度升高，一定是从外界吸收了热量
6．（2021·广东潮安·）将一瓶酒精用去 ，则剩余部分酒精的密度、比热容和热值（　　）
A．都不变
B．密度、比热容不变，热值变为原来的
C．都变为原来的
D．热值不变，密度、比热容变为原来的
7．（2020·福建福鼎·）“一年秋意浓，十里桂花香”。小宁走在江滨道上，远远就闻到桂花香味，这是因为（　　）
A．分子的体积是非常小的
B．分子在不停地做无规则运动
C．分子之间存在力的作用
D．分子之间存在空隙
二、多选题
8．（2020·河南孟津·）下列说法不正确的是（　　）
A．汽车驶过，公路上尘土飞扬说明分子在不停地做无规则运动
B．热机的工作原理是将内能转化为机械能
C．发生热传递时，内能总是从内能大的物体传递到内能小的物体
D．0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能变大
9．（2021·山东槐荫·）小明利用如图所示的装置探究“水沸腾时温度变化的特点”，下列说法正确的是（　　）

A．实验利用热传递，增加水的内能使瓶内水温升高
B．图甲温度计显示的是图乙中第3分钟时水的温度
C．由乙图可知，该处大气压可能低于1标准大气压
D．烧瓶口的“白气”是空气中的水蒸气液化形成的
10．（2021·内蒙古五原·）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中不正确的是（　　）
A．汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
B．试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少
C． 厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少
D．瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大
11．（2021·四川大邑·）一辆越野车以某一速度在平直路面上匀速行驶200km，消耗柴油20L，若这些柴油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动越野车做有用功，所用柴油的热值为，密度为，则以下说法正确的是（　　）
A．越野车行驶时将机械能转化为内能
B．这些柴油完全燃烧放出的热量为
C．越野车消耗的有用热量即有用功
D．这辆越野车以该速度匀速行驶时受到的阻力为1032N
12．（2020·山东长清·）如图所示，把一个薄壁金属管固定在支座上，管中装一些酒精，然后用软木塞塞紧管口。用结实的软绳在金属管上绕一圈，再用两手很快地牵动绳子，让绳子跟金属管摩擦。过一会发现金属管发热了，接着金属管内的酒精沸腾了，金属管中的蒸气把软木塞冲起。关于上面实验，下列说法中正确的是（　　）


A．管口上方的“白气“是酒精蒸汽
B．酒精变成酒精蒸汽的过程中，需要吸收热量
C．软绳拉动过程中，通过做功的方式使金属管内能增加
D．软木塞冲起过程中，酒精蒸汽的一部分内能转化为软木塞的机械能
13．（2021·山东潍坊·）关于如图所示的四个热学实验，下列说法正确的是（　　）
A．由于二氧化氮气体的密度大于空气的密度，装置可以研究气体扩散现象
B．试管内的水沸腾后，橡胶塞被推出，管内气体的内能转化为橡胶塞的机械能
C．两个被紧压在一起的铅柱下能悬挂很重的物体，说明分子间存在斥力
D．下压活塞，玻璃筒内的硝化棉燃烧起来，说明做功可以改变其内能
第II卷（非选择题）
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三、实验题
14．（2021·湖南溆浦·）为了比较水和煤油比热容的大小，实验装置如图甲所示。实验过程中，水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙所示。请回答如下问题：[已知水的比热容是， 小明用完全相同的两个烧杯分别装上初温、质量相同的水和煤油，用两个相同的酒精灯给两个烧杯加热相同的时间]。

（1）实验中，要求水和煤油的初温相同且 _____（选填“质量”或“体积”）相同，并记录实验数据；
（2）煤油和水吸收热量的多少通过观察 _____（选填“加热时间的长短”或“温度计升高的示数”）来比较；
（3）由图像得出：加热相同的时间，温度升高较多的是 _____（选填“煤油”或“水”）；
（4）分析图像得出：煤油的比热容是 _____。
15．（2021·江西吉安·）在“比较不同液体的吸热能力”实验中：

（1）除了图中所示器材，还需要的测量仪器有天平和 ___________；
（2）在甲装置中，分别给初温相同且 ___________相等的水和食用油加热；
（3）在甲装置中，用相同酒精灯给两种液体加热相同时间，其目的是为了保证两种液体 ___________相同；
（4）在甲装置中，等质量的水和煤油加热相同时间，温度升高多的吸热能力 ___________（选填“强”或“弱”）；
（5）乙装置中两个相同烧杯装有相同质量的水，灯中煤油和酒精的质量相等，进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，实验数据如表：
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
乙中左杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙中右杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
分析数据可知：热值较大的是 ___________。通过实验数据直接计算出燃料的热值将 ___________（选填“偏大”或“偏小”），原因可能是 ___________。（写出一种即可）
16．（2020·福建福鼎·）探究“煤油和菜籽油的热值的大小关系”，如图小宁用两套相同的实验器材，甲、乙两个烧杯都装有0.46kg的水，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），实验数据记录如下表：
燃料
加热前燃料质量
加热后燃料质量
加热前水温
加热后水温
煤油
0.034kg
0.024kg
24℃
84℃
菜籽油
0.034kg
0.024kg
24℃
74℃
（1）组装器材时，图中烧杯、温度计、铁圈、燃具四个器材的安装顺序是______（选填“自下而上”或“自上而下”）；
（2）分析表中实验数据可知______油的热值较大，若煤油的热值为4.6×107J/kg，加热水前后煤油完全燃烧放出的热量是______J，该煤油燃具的效率为______%；

17．（2022·上海·）某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。


（1）加热前，在一个烧杯中倒入240mL的水，还需要在另一个相同烧杯中倒入相同________的煤油；
（2）用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油，每隔1min记录一次温度，整个实验操作无误。分析如图乙所示图像可知，加热相同时间时，水吸收的热量________（填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量，________的温度高，_________的吸热能力强。加热过程中，煤油的热值_______（填“变大”、“不变”或“变小”）；
（3）同时停止加热，在相同质量的水和煤油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比______（填“大于”、“等于”或“小于”）煤油放出的热量与降低的温度之比。
18．（2020·四川简阳·）在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中：
（1）在两个完全相同的烧杯中分别装入______、初温都相同的水和食用油，再用加热器加热；
（2）本实验中，物质吸收热量的多少是通过比较______来反映；
（3）如图所示是根据实验测得的数据分别描绘出了两种液体的温度随加热时间变化的图象，水的温度随时间变化的图象是______（选填“a”或“b”）；通过分析图象知：不同物质吸热的本领大小不同，为了描述物质吸热本领大小，引入了一个物理量，它就是______。

19．（2021·山东历下·）某物理兴趣小组对热现象的有关实验进行如下探究：在两个同样的烧杯中分别装等质量的水和煤油，用酒精灯分别对它们加热，实验装置如图甲、乙所示。

（1）在组装实验装置时，小亮应当首先确定______（选填“铁圈”或“铁杆”）的高度。（铁圈用来放置石棉网，铁杆用来悬挂温度计）
（2）小亮用图甲装置探究“水沸腾时温度变化的特点”。为适当缩短实验时间，小亮同学在烧杯中倒入一些热水，温度计示数如图丁所示，温度计读数为______℃。
（3）在对水进行加热的过程中，小亮判断烧杯中水沸腾依据的现象是______。
A．水中有大量气泡上升、变大到水面破裂
B．温度计的示数在一段时间内保持不变
小明为了验证“水在沸腾过程中需要继续吸收热量”，他可以在水沸腾一段时间之后______，观察水是否能继续沸腾。
（4）同组的小强准备用图甲、乙所示的实验装置来探究不同物质吸热能力。实验器材中有三个酒精灯，请帮他选择出需要的使用的两个酒精灯：______。
两种液体吸收热量的多少可通过比较______（选填“液体升高的温度”或“加热时间的长短”）。根据实验数据，小强作出了如图丙所示的水和煤油的温度随加热时间变化的图像，由图丙可知，______的吸热能力强。
（5）另一边小华同学，找来了沙子，用沙子和水来探究“比较不同物质的吸热能力”。他对甲图的装置进行了改造，如果所示，用一个酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水，下列说法正确的是 ______。
A．实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热能力较强
B．在本实验中，物体吸热的多少是由物质的种类决定的
C．实验中，沙子和水加热到相同温度，吸收的热量相同
D．实验中，加热相同的时间，末温低的物质吸热能力强
20．（2021·江西吉安·）根据如图所示的四个热学实验，回答相关问题：

（1）甲图，紧压两铅柱使它们合在一起，下面悬挂钩码都不分开，这说明 ___________；
（2）乙图，试管内的水沸腾一段时间后，水蒸气将橡胶塞推出。这个过程的能量转化情况是：________；
（3）丙图，抽掉玻璃板后，两瓶中气体会混合在一起，颜色逐渐变均匀，这属于 ___________现象；
（4）丁图，是四冲程汽油机工作过程中 ___________冲程的示意图。
四、计算题
21．（2021·四川大邑·）小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20oC加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（q酒精＝3×107J/kg）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。
（1）请判断甲、乙两种液体谁的吸热能力大？
（2）求乙液体的比热容；
（3）求该酒精灯的加热效率。

22．（2021·广东三水·）某太阳能热水器中装有40kg的水，照射一段时间后，水温从10℃升高到60℃，已知，求：
（1）热水器中的水所吸收的热量；
（2）如果水吸收的热量用汽油来提供，需要完全燃烧多少的汽油？（汽油的热值，设汽油完全燃烧放出的热量全部被水吸收）
23．（2021·广西三江·）2021年北京世园会园区主要场馆之一的“中国馆”房顶采用了非晶硅薄膜发电技术，屋顶安装了1056块光伏玻璃，将园区打造为绿色新理念的典范。太阳能发电已成为实现节能减排、可持续发展的重要举措。如图所示的太阳能热水器，它的水箱容积为120L。热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上，每平方米得到的太阳辐射功率约为P0=1400W，如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，求：
（1）一整箱水的质量是多少千克？
（2）一整箱水温度从20℃加热到70℃需要吸收的热量是多少？
（3）热水器上集热器的面积至少要多大？[水的比热容是：]


24．（2021·山西离石·）为了减少环境污染、山西部分地区严禁烧煤烧炭，为响应政府号召，小亮父母自主经营的饼干店也对烤炉等进行了换代升级，升级后使用的燃料为液化气。某规格钢瓶可装液化气15kg，已知液化气的热值为4.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。
（1）若小亮家每月要用这样的液化气两瓶，请你帮小亮计算这些液化气完全燃烧可放出多少热量。
（2）若店内烤炉的效率为40%，请你计算一个月未被有效利用的热量可将多少kg初温为20℃的水烧开？（当地气压为标准气压）
25．（2021·江苏沭阳·）运20飞机是我国研究制造的新一代大型运输机，具有航程远、载重大、飞行速度快、巡航高度高、低速性能佳等特点。它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，使发动机获得向前的动力。若运20飞机在高空中飞行时在恒定的水平推力F作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要燃烧航空煤油5000kg。已知飞机发动机提供的机械功率是3×107W，航空煤油的热值为4×107J/kg。试求在这1h内：
（1）航空煤油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）发动机推力所做的功是多少？
（3）发动机获得的水平推力F是多大？
（4）该飞机发动机的热机效率是多大？














1.【答案】C
【详解】
四冲程内燃机工作循环顺序的是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，对应图中的乙、丁、甲、丙，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2.【答案】B
【详解】
A．来回弯折铁丝，对铁丝做功，铁丝的内能变大，这是通过做功来改变物体内能的，故A不符合题意；
B．给冷水加热，水吸收热量，温度升高，是火的内能转移到水中，是通过热传递来改变内能的，故B符合题意；
C．在沿滑梯下滑的过程中，克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，使臀部发热，这是通过做功改变物体的内能，故C不符合题意；
D．压缩空气做功，机械能转化成内能，这是通过做功的方式改变内能的，故D不符合题意。
故选B。

1.【答案】C
【详解】
A．在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，故A错误；
BC．做功冲程，高温高压气体对活塞做功，推动活塞向下运动，将内能将机械能，所以气缸内的气体内能减小，故B错误，C正确；
D．压缩冲程，活塞向上运动，压缩气缸内的气体，将机械能转化为气体的内能，则气体的内能增大，温度升高，分子的热运动加快，故D错误。
故选C。
2.【答案】B
【详解】
AB．发生热传递的条件是有温度差，甲、乙接触，甲传递热量给乙，甲的温度较高，内能的大小与物体的质量、温度等因素有关，甲的内能不一定大，故A不符合题意，B符合题意；
C．任何物体在任何温度下都有内能，0℃的固态乙有内能，故C不符合题意；
D．如果乙是晶体，乙内能增加，温度不一定上升，故D不符合题意。
故选B。

1.【答案】D
【详解】
A．尘土飞扬是机械运动，不是分子的运动，故A错误；
B．当分子间的距离大于分子直径的10倍时，分子间的作用力就变得十分微弱了，“破镜不能重圆”就是分子间的距离太大，引力、斥力都变得十分微弱的缘故，故B错误；
C．墨水在热水中比在冷水中扩散得快，说明温度越高，分子的运动越剧烈，故C错误；
D．打开香水瓶盖后，香水弥漫到整个房间，说明分子在做永不停息地运动，故D正确。
故选D。
2.【答案】D
【详解】
做功可以改变物体的内能，当对物体做功时，机械能转化为物体的内能，物体的内能增大；当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小；被吹大了的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去，气球内的气体向外喷出，气体对外做功，内能转化成球的机械能，球内气体的温度降低，气球的嘴部温度和原来相比变低，故ABC错误，D正确。
故选D。
3.【答案】A
【详解】
A．两手互相摩擦，双手温度升高，是通过做功的方式改变内能，故A符合题意；
B．饮料加入冰块，饮料温度降低，是通过热传递的方式改变内能，故B不符合题意；
C．用炉灶煲汤，汤温度升高，是通过热传递的方式改变内能，故C不符合题意；
D．晒太阳时，身体变暖和，是通过热传递的方式改变内能，故D不符合题意。
故选A。
4.【答案】A
【详解】
AB．已知初温相同，质量相同的铝块和铜块吸收相同的热量，因为c铝＞c铜，由热量公式Q＝cmΔt可得，比热容大的物体温度升高少，则铝的温度升高少，铝块的末温低，内能由温度高的物体转移给温度低的物体，故内能由铜块转移给铝块，故A符合题意，B不符合题意；
C．吸收相同的热量后，两者有温度差，所以可以发生热传递，故C不符合题意；
D．发生热传递，传递的不是温度，是内能，故D不符合题意。
故选A。
5.【答案】A
【详解】
A．同一个物体，说明质量相同，温度升高，分子运动剧烈，分子动能增加，内能增大，故A正确；
B．晶体熔化时吸收热量，温度保持不变，故B错误；
C．甲物体的温度比乙物体的高，但是甲物体和乙物体的质量未知，而质量影响内能的大小，故无法判断内能的大小，故C错误；
D．物体温度升高，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对其做功，故D错误。
故选A。
6.【答案】A
【详解】
密度、比热、燃料的热值都是物质的一种特性，它们的大小与物体的质量和体积均无关系，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
7.【答案】B
【详解】
在远远的地方就能闻到桂花的香味，是因为桂花中含有香味的分子在不停地做无规则的运动，飘入人鼻孔中，被人所感知，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
8.【答案】AC
【详解】
A．汽车驶过，公路上尘土飞扬，是固体小颗粒的运动，不是分子的运动，故A错误，符合题意；
B．热机是将燃料燃烧释放出的内能转化为活塞机械能的机器，故B正确，不符合题意；
C．发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，内能大的物体温度不一定高，故C错误，符合题意；
D．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，吸收热量，温度不变，内能增加；故D正确，不符合题意。
故选AC。
9.【答案】ABCD
【详解】
A．改变内能的方式有做功和热传递，实验是通过热传递的方式增加水的内能，水的温度升高，故A正确；
B．图中温度计的分度值是1℃，此时读数为93℃，图乙中第3分钟温度是93℃，图甲温度计显示的是图乙中第3分钟时水的温度，故B正确；
C．气压低，水的沸点低，图乙中水的沸点是97℃，该处大气压低于1标准大气压，故C正确；
D．白气是水蒸气液化形成的小水滴，液化放热，故 D正确。
故选ABCD。
10.【答案】ACD
【详解】
A．图中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，气体的内能减少，故A错误，符合题意；
B．图中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少，温度降低，故B正确，不符合题意；
C．图中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故C错误，符合题意；
D．图中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，内能转化为机械能，空气的内能减小，故D错误，符合题意。
故选ACD。
11.【答案】BD
【详解】
A．越野车行驶时，将内能转化为机械能，故A错误；
B．消耗柴油的体积
V=20L=20dm3=20×10-3m3
行驶200km消耗柴油的质量
m=ρV=0.8×103kg/m3×20×10-3m3=16kg
这些柴油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=16kg×4.3×107J/kg=6.88×108J
故B正确；
C．用来驱动越野车做的有用功
W有用=ηQ放=30%×Q放=30%×6.88×108J=2.064×108J
故C错误；
D．越野车的牵引力

又因为越野车匀速行驶，牵引力和阻力是平衡力，所以越野车受到的阻力
f=F=1032N
故D正确。
故选BD。
12.【答案】BCD
【详解】
A．管口上方的“白气“是酒精蒸汽遇冷液化形成的小液滴，故A错误；
B．酒精变成酒精蒸汽是汽化现象，汽化过程中，需要吸收热量，故B正确；
C．人拉动软绳与金属管克服摩擦做功，金属管内能增加，机械能转化为内能，通过做功的方法改变内能，故C正确；
D．酒精蒸汽把软木塞顶出去的过程，蒸气对塞子做功，内能减少，蒸气的一部分内能转化为塞子的机械能，故D正确。
故选BCD。
13.【答案】ABD
【详解】
A．由于二氧化氮气体的密度大于空气的密度，装置可以研究气体扩散现象，抽掉玻璃板，瓶内气体颜色最后变得均匀，说明分子在不停地做无规则运动，故A正确；
B．试管内的水沸腾后，橡胶塞被推出，管内气体的内能转化为橡胶塞的机械能，故B正确；
C．两块表面干净的光滑铅块压紧后，它们会结合在一起，并能在下面吊起一个砝码，说明物体的分子间有引力，故C错误；
D．迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，当温度达到硝化棉的燃点时，硝化棉就会燃烧，故D正确。
故选ABD。
14.【答案】质量 加热时间的长短 煤油 2.1×103
【详解】
（1）[1]物体吸收热量的多少与物质的质量、比热容、温度的变化量有关。要探究“比较水和煤油比热容的大小”，需要控制物体的质量相同。
（2）[2]根据转换法，相同的酒精灯加热，加热相同的时间，煤油和水吸收的热量相同，所以煤油和水吸收热量的多少通过观察加热时间的长短来比较。
（3）[3]由图乙可知：加热相同的时间，煤油升高的温度比水升高要多，故温度升高较多的是煤油。
（4）[4]由图可知，加热相同的时间，煤油升高的温度是水升高温度的2倍，根据可知，在质量和吸收热量相同的情况下，比热容与物质升高的温度成反比，则煤油的比热容为

15.【答案】秒表 质量 吸收的热量 弱 煤油 偏小 由于存在热量的散失
【详解】
（1）[1]比较不同液体的吸热能力，实验中需要控制液体的质量相同，故需要天平测量液体的质量；需要记录不同时刻水和煤油的温度，故需要秒表来计时。
（2）[2]根据控制变量法知，在“比较不同液体的吸热能力”时，应控制水和煤油的质量相同。
（3）[3]用相同的酒精灯给两种物质加热，在相同的时间内，水和煤油吸收的热量是相同的，这是转换法的应用。
（4）[4]在甲装置中，等质量的水和煤油加热相同时间，水和煤油吸收的热量相同，由知温度升高多的吸热能力弱。
（5）[5][6][7]水的质量和初温相同，由知，末温高的吸收的热量较多；在消耗燃料的质量相同，由Q=qm知，水温上升越高，对应的燃料的热值越大，所以煤油的热值大；在实验的过程中，由于存在热量的散失，用水吸收的热量代表燃料燃烧放出的热量会偏小，所以实验测得的热值会偏小。
16.【答案】自下而上 煤 4.6×105 25.2
【详解】
（1）[1]为了利用火焰的外焰给烧杯充分加热，并且温度计不要碰到烧杯壁和烧杯底，所以应按照由下往上的顺序组装器材。
（2）[2][3]分析表中实验数据可知，煤油放出的热量使水升高的温度高，根据Q＝cm(t﹣t0)可知煤油放出的热量多，即煤油热值大；煤油完全燃烧释放的热量
Q放＝m1q＝(0.034kg-0.024kg)×4.6×107J/kg＝4.6×105J
[4]水吸收的热量
Q吸＝cm2(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×0.46kg×(84℃﹣24℃)＝1.1592×105J
煤油燃具的效率

17.【答案】质量 等于 煤油 水 不变 大于
【详解】
（1）[1]物质吸热的多少与物质的质量、比热容和温度的变化量有关，加热前，在一个烧杯中倒入240mL的水，根据控制变量法可知，还需要在另一个相同烧杯中倒入相同质量的煤油。
（2）[2]可观察图像，实验中加热器是相同的，在加热时间相同的情况下，水和煤油吸收的热量是相同的。
[3][4]等质量的不同种物质，可以通过吸收相同的热量比温度的变化量，或改变相同的温度，比吸收热量的多少来比较吸热能力，这里等质量的水和煤油，煤油的温度变化量大，则煤油的吸热能力弱，水的吸热能力强。
[5]热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，所以加热过程中，其热值大小不变。
（3）[6]由可知：放出的热量与降低的温度之比为，所以在质量和放出热量相同的情况下，比热容与降低的温度成反比，故水放出的热量与降低的温度之比大于煤油放出的热量与降低的温度之比。
18.【答案】质量 加热时间 b 比热容
【详解】
（1）[1]根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油。
（2）[2]实验中选择相同规格的电加热器，根据转换法，可以认为在相同时间内水和煤油吸热相同，所以物质吸收热量的多少是通过比较加热时间来反映的。
（3）[3]由实验可知水的吸热能力强，在质量相同、吸收热量相同时，水的温度升高的少，故b图线表示的是水。
[4]不同物质吸热的本领大小不同，物理学中用比热容来表示物质的吸热本领。
19.【答案】铁圈 68 A 停止加热 B、C 加热时间的长短 水 D
【详解】
（1）[1]因用酒精灯的外焰加热，则安装实验器材时，应按照自下而上的顺序进行，所以应先确定铁圈的高度。
（2）[2]小亮同学在烧杯中倒入一些热水，温度计分度值为1℃，示数如图丁所示，温度计读数为68℃。
（3）[3]水沸腾时，烧杯中水的各部分温度趋于一致，气泡在上升时一方面随着高度增加，受到的水压减小，体积增大；另一方面水蒸气不会遇冷液化，且周围的水不断汽化进入气泡，使气泡上升过程逐渐变大。若水吸收的热量等于散失的热量，则水温也不发生改变；水的沸点受到气压的影响，水只在一标准大气压下沸点为100℃。所以实验过程中判断水沸腾的依据要观察水沸腾的现象，而不是观察温度的高低及温度的变化。故A符合题意。
故选A。
[4]小明为了验证“水在沸腾过程中需要继续吸收热量”，他可以在水沸腾一段时间之后停止加热，若水继续沸腾说明沸腾过程中不需要吸热，不能继续沸腾说明沸腾过程需要继续吸热。
（4）[5]探究不同物质吸热能力时，需保证加热时的火焰完全相同，因此需选择B、C两个酒精灯对物质加热。
[6]因为相同时间内，相同的酒精灯放出的热量相同，因此液体吸收热量的多少可转换为加热时间的长短。
[8]根据如图丙所示的水和煤油的温度随加热时间变化的图像知，升高相同的温度，水加热时间长，故水的吸热能力强。
（5）[8]A．实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子的比热容小，吸热能力弱，故A错误；
B．在本实验中，物体吸热多少是由加热时间决定的，故B错误；
C．将沙子和水加热到相同温度时，根据可知，水吸收的热量多，故C错误；
D．实验中，加热相同的时间，说明物质吸收的热量相同，末温低，说明物体升温慢，因此该物质吸热能力强，故D正确。
故选D。
20.【答案】分子之间存在引力 内能转化为机械能 扩散 压缩
【详解】
（1）[1]两个表面光滑的铅块相互压紧后，接触的部位分子间距较小，分子引力较大，即便在下端悬挂一定质量的重物也不分开，说明分子之间存在引力。
（2）[2]水蒸气顶开软木塞，是利用水蒸气的内能来做功，把内能转化为机械能。
（3）[3]二氧化氮气体比空气的密度大，空气位于二氧化氮气体的上方，二氧化氮的颜色是红棕色的，作用显示分子的运动（便于观察扩散现象），抽掉玻璃板后，颜色逐渐变均匀，说明分子在不停地做无规则运动。
（4）[4]由图可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，因此是压缩冲程。
21.【答案】（1）甲；（2）2.1×103J/（kg•oC）；（3）35%
【详解】
解：（1）根据图乙可知，质量相同的甲和乙升高相同的温度，甲的加热时间是乙的加热时间的2倍，则甲吸收的热量是乙吸收热量的2倍，由 得，甲的吸热能力大于乙的吸热能力。
（2）由（1）知甲的吸热能力大于乙的吸热能力，所以甲为水；根据可知，甲的比热容是乙的比热容的2倍，乙的比热容为

（3）用相同的酒精灯加热，在相同的时间内，水吸收的热量等于乙吸收的热量，0～8min乙吸收的热量等于甲吸收的热量

乙从加热到沸腾吸收的热量为

酒精完全燃烧放出的热量为

酒精灯的加热效率为

答：（1）甲液体的吸热能力大；
（2）乙液体的比热容为2.1×103J/（kg•℃）；
（3）该酒精灯的加热效率为35%。
22.【答案】（1）8.4×106J；（2）0.2kg
【详解】
解：（1）热水器中的水所吸收的热量

（2）汽油完全燃烧放出的热量全部被水吸收

由可知，需要完全燃烧汽油的质量

答：（1）热水器中的水所吸收的热量为8.4×106J；
（2） 如果水吸收的热量用汽油来提供，需要完全燃烧汽油的质量为0.2kg。
23.【答案】（1）120kg；（2）；（3）2.5m2
【详解】
解：（1）整箱水的体积
120L=120dm3=0.12m3
由可得，一整箱水的质量为

（2）由可得，一整箱水温度从20℃加热到70℃需要吸收的热量为

（3）这台太阳能热水器获得的辐射功率为
P=P0S=1400W/m2×S

太阳照射5h所得到的太阳能为

由，可得

解得：S=2.5m2，即热水器上集热器的面积至少要2.5m2。
答：（1）一整箱水的质量是120kg；
（2）一整箱水温度从20℃加热到70℃需要吸收的热量是；
（3）热水器上集热器的面积至少要2.5m2。
24.【答案】（1）1.26×109J；（2）2250kg
【详解】
解：（1）由题可知每月消耗液化气的质量为
m＝15kg×2＝30kg
则这些液化气完全燃烧可放出的热量为
Q放＝qm＝4.2×107J/kg×30kg＝1.26×109J
（2）已知烤炉的效率为40%，则一个月未被有效利用的能量为
Q＝Q放（1﹣η）＝1.26×109J×（1﹣40%）＝7.56×108J
水吸收的热量为
Q吸＝Q＝7.56×108J
标准大气压下水的沸点为100℃，由Q吸＝cmΔt可知加热的水的质量为

答：（1）若小亮家每月要用这样的液化气两瓶，这些液化气完全燃烧可放出1.26×109J热量；
（2）若店内烤炉的效率为40%，则一个月未被有效利用的热量可将2250kg初温为20℃的水烧开。
25.【答案】（1）2×1011J；（2）1.08×1011J；（3）1.5×105N；（4）54%
【详解】
解：（1）5000kg航空煤油完全燃烧放出的热量
Q放＝mq＝5000kg×4×107J/kg＝2×1011J
（2）发动机推力所做的功
W＝Pt＝3×107W×1×3600s＝1.08×1011J
（3）飞机的速度是720km/h，飞机飞行1h，所通过的距离
s＝vt＝720km/h×1h＝720km＝7.2×105m
发动机获得的水平推力

（4）飞机发动机的热机效率

答：（1）5000kg航空煤油完全燃烧放出的热量是2×1011J；
（2）发动机推力所做的功是1.08×1011J；
（3）发动机获得的水平推力是1.5×105N；
（4）飞机发动机的热机效率是54%。