第17讲内能-2023-2024全国初中物理竞赛试题精选精编（含答案解析）

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一、单选题
1．（2023·山东青岛·九年级校考竞赛）乒乓球是一个密封的空心球，里面充满了空气。乒乓球凹进去之后，放在高温的热水中可以鼓起来，这说明放入热水中后，球内气体（ ）
A．分子热运动内能变小，压强变小B．分子热运动内能变小，压强变大
C．分子热运动内能增大，压强变小D．分子热运动内能增大，压强变大
【答案】D
【详解】乒乓球放入热水中，球内气体从热水中吸收热量，温度越高，液体分子做无规则运动的程度就越剧烈，这是通过热传递的方式内能，此时分子热运动内能增大；水温不会太高，压强不会太大，所以球内气体可以看成理想气体，乒乓球不漏气，则气体质量不变，在气体体积不变时，温度升高，压强变大。
故选D。
2．（2019·广西南宁·九年级南宁二中校考竞赛）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小
B．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变
C．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D．物体的温度越高，所含热量越多
【答案】C
【详解】A．不同的物体内能的多少还与物体的质量等有关，单凭温度的关系不能确定两个物体内能的大小。故A错误；
B．晶体在熔化时，吸收热量，温度不变。物质吸收了热量，内能增加，但温度没有变化。故B错误；
C．热传递时，内能从高温物体传给低温物体。高温物体的内能可以小于低温物体的内能。故C正确；
D．热量是在热传递过程中传递的能量的多少，只能说物体吸收或者放出热量，不能说含有热量。故D错误。
故选C。
3．（2023·山东青岛·九年级校考竞赛）关于生活中的物理现象，下列说法正确的是（ ）
A．破镜不能重圆，主要是因为分子之间存在斥力
B．“酒香不怕巷子深”说明分子在不停地做无规则运动
C．60℃的水与40℃的水相比，60℃的水内能更大
D．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间有引力
【答案】B
【详解】A．分子间作用力与分子间的距离有关，当分子间距离比较大时，作用力几乎为0。两块镜片之间的距离过大，两个镜片分子间几乎没有引力，无法在分子间作用力作用下聚合成为一个镜片。故A错误；
B．酒的分子做无规则的运动，运动到空气中，离酒很远的人也能闻到酒味。故B正确；
C．影响物体内能的因素很多，如质量、温度、状态等，无法凭温度一个因素就能比较两个物体内能的大小。故C错误；
D．水和酒精混合后体积变小，说明分子间间隙，二者混合时分子填补了这个间隙，使总体积小于二者体积的和。故D错误。
故选B。
4．（2022·重庆綦江·九年级统考竞赛）有甲、乙两个温度和质量都相等的金属球，先将甲球放入盛有热水的烧杯中，热平衡后水温降低了Δt。然后，把甲球取出，再将乙球放入烧杯中，热平衡后水温又降低了Δt，则两种金属的比热容大小的关系是（ ）
A．c甲>c水B．c甲=c乙C．c甲>c乙D．c甲【答案】D
【详解】先后将甲乙两球投入到同一杯水中，水降低的温度相同，水放出的热量相同，由题知
不计热损失，甲乙两球吸收的热量相同，而乙球比甲球少升高了Δt，即乙球的末温低,由上述分析可知，质量相同的甲乙两球，吸收相同的热量，乙球升高的温度少，所以乙球的比热容大，即
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．（2023·湖南长沙·九年级统考竞赛）有两个温度和质量都相同的金属球，先把甲球放入盛有热水的杯中，热平衡后水温降低了Δt，把甲球取出，再将乙球放入杯中，热平衡后水温又降低了Δt，则甲球比热 c甲和乙球比热c乙大小的关系是（ ）
A．c甲> c乙B．c甲 < c乙
C． c甲 = c乙D．以上三种情况都有可能
【答案】B
【详解】先后将甲、乙两球投入到同一杯水中，水降低的温度相同，水放出的热量相同，在热平衡中
Q物吸=Q水放
所以甲、乙两球吸收的热量相同，而乙球比甲球少升高了Δt，即乙球的末温低；由上述分析可知，质量相同的甲、乙两球，吸收相同的热量，乙球升高的温度低，所以乙球的比热容大。
故选B。
6．（2021·内蒙古呼伦贝尔·九年级统考竞赛）下列有关分子动理论的说法中正确的是（ ）
A．用热水相比较冷水更容易去掉衣物上污渍说明温度越高分子的无规则运动越剧烈
B．松软的大馍用手一捏体积会大大缩小，这说明分子间存在间隙
C．在空调房间吸烟时，会看到烟雾在空中弥漫，这是分子的无规则运动
D．“破镜难重圆”是因为固体分子间只存在着斥力
【答案】A
【详解】A．衣物污渍被去掉，是扩散现象，说明分子在做无规则运动，用热水比冷水去污效果更好，是因为分子的热运动受温度的影响，温度越高，分子热运动越剧烈，故A正确；
B．用手对大馍用力，其体积会缩小，是力改变了物体的形状，不能说明分子间有间隙，故B错误；
C．看到烟雾弥漫，是烟雾随着空气流动形成的，不是分子的热运动，不能说明分子在做无规则运动，故C错误；
D．破镜难重圆是由于分子间距离过大，作用力几乎消失了，故D错误。
故选A。
7．（2020秋·广东佛山·九年级校联考竞赛）下列过程中，通过热传递增加物体内能的是（ ）
A．海水被太阳晒热
B．陨石坠入大气层发出光和热，成为流星
C．用砂轮磨刀，有火星迸出
D．冬天时，搓手取暖
【答案】A
【详解】A．海水被太阳晒热，海水吸收热量，温度升高，内能增加，是通过热传递增加海水内能的，故A符合题意；
B．陨石坠入大气层发出光和热，成为流星，该过程通过做功的方式将机械能转化为内能，使内能增大，故B不符合题意；
C．用砂轮磨刀，有火星迸出，该过程通过做功的方式将机械能转化为内能，使内能增大，故C不符合题意；
D．冬天时，搓手取暖，，该过程通过做功的方式将机械能转化为内能，使内能增大，故D不符合题意。
故选A。
8．（2020秋·广东佛山·九年级校联考竞赛）下面哪些现象可以表明分子在不停地做无规则运动（ ）
A．柳絮飞舞B．花香四溢C．大雪纷飞D．薄雾弥漫
【答案】B
【详解】柳絮飞舞、大雪纷飞与薄雾弥漫均是宏观物质的机械运动，花香四溢是分子的扩散现象，可以表明分子在不停地做无规则运动。
故选B。
9．（2019·广西南宁·九年级南宁二中校考竞赛）下列运动中，能表明分子在不停地做无规则运动的是（ ）
A．无数雨滴从空中落下B．“固体清新剂”能使居室温馨芳香
C．秋风起，漫天灰尘飞扬D．铁块在潮湿的空气中生锈
【答案】B
【详解】A．雨滴是由无数分子组成的，人类能用肉眼看到的，故不能称为分子，故A错误；
B． “固体清新剂”在居室里气华，使香味分子在空间内运动，从而使房间内芳香，故能说明分子在不停地做无规则运动，故B正确；
C．人类用肉眼能看到灰尘颗粒，故灰尘是由无数分子组成的小颗粒的运动，故不能证明分子的运动，故C错误；
D．铁块生锈是由于发生了化学反应，不属于分子的运动，故D错误。
故选B。
10．（2023春·安徽安庆·九年级校联考竞赛）在1个大气压下，1kg100℃的水完全汽化成100℃的水蒸气，需要吸收热量，若保持1个大气压的条件下把100g、16℃的水加热沸腾，并使其中的20g汽化，一共需要吸收的热量约为［水的比热容］
A．B．C．D．
【答案】C
【详解】1个大气压下把100g、16℃的水加热到沸腾水吸收的热量为：
Q1=cm1△t=×0.1kg×(100℃-16℃)=3.528×104J，
1kg、100℃的水完全汽化成100℃的水蒸气，需要吸收热量，则20g、100℃的水完全汽化成100℃的水蒸气，需要吸收的热量为：
Q2=0.02kg×=4.52×104J，
则一共需要吸收的热量为：
Q=Q1+Q2=3.528×104J+4.52×104J=8.048×104J．
C最接近，故选C．
11．（2019·广西南宁·九年级南宁二中校考竞赛）铁的比热容大于铜的比热容，质量相等的铁块和铜块放出了相等的热量，则
A．铜块的末温高
B．铁块的末温高
C．铜块的温度降低得多
D．铁块的温度降低得多
【答案】C
【详解】试题分析：根据吸放热公式Q=cmΔt可知，当质量和放热都相同时，温度的变化量与比热容成反比，由于铁的比热容大于铜的比热容，所以铁温度的变化量小于铜温度的变化量，由于放热时，温度都是降低的，所以铜块的温度降低得多，故应选C．
【考点定位】比热容
12．（2019·上海浦东新·九年级校考竞赛）甲、乙两容器中装有质量相等的水，水温分别为25℃和75℃，现将一温度为85℃的金属球放入甲容器中，热平衡后水温升高到45℃，然后迅速取出金属球并放入乙容器中，热平衡后乙容器中水温为（不计热量散失和水的质量的变化）
A．65℃B．60℃C．55℃D．50℃
【答案】A
【详解】①当将金属球放入甲容器中时,金属球放出的热量与水吸收的热量相等,即：Q金＝Q水.设金属球的质量为m金、比热容为c金、水的质量为m水、水的比热容为c水，则：Q金＝m金×c金(85℃−45℃),Q水＝m水×c水(45℃−25℃)，因为：Q金＝Q水，所以：m金×c金(85℃−45℃)＝m水×c水(45℃−25℃)，化简得： ＝；②当将金属球放入乙容器中时,乙容器中的水放出的热量与金属球吸收的热量相等,即：Q水＝Q金，由于甲乙容器中的水的质量相等,又是同一个金属球,所以仍设金属球的质量为m金、比热容为c金、水的质量为m水、水的比热容为c水，此时两者共同的温度为t， 则：Q水＝m水×c水(75℃−t℃),Q金＝m金×c金(t℃−45℃)，因为：Q水＝Q金，即：m水×c水(75℃−t℃)＝m金×c金(t℃−45℃)，所以2×(75℃−t℃)＝(t℃−45℃)，解得：t＝65℃．故选A.
【点睛】（1）首先利用金属球放入25℃的水中时，两者发生热传递，根据两者温度的变化，利用热平衡方程确定水的质量与比热容的乘积和金属球的质量与比热容的乘积的比值关系．（2）利用推导出的水的质量与比热容的乘积和金属球的质量与比热容的乘积的比值关系，结合第二次热传递求出乙容器中水的温度．
13．（2021·内蒙古呼伦贝尔·九年级统考竞赛）以下关于热量、温度、内能、比热容、热值的说法正确的是（ ）
A．物体温度升高，其内能一定增大，一定是吸收了热量
B．物体吸收了热量，其温度一定升高，内能一定增大
C．燃料不完全燃烧时，其热值一定变小
D．物质的比热容与温度、质量、吸放热等因素均无关
【答案】D
【详解】A． 物体温度升高，可能是物体吸收了热量，也可能是对物体做了功，故A错误；
B． 物体吸收了热量，内能一定增大，温度不一定升高，如冰熔化，内能增加，温度不变，故B错误；
C． 热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，故C错误；
D． 热容是物质的一种特性，与物质的种类、状态有关，与温度、质量、吸放热等因素均无关，故D正确。
故选D。
14．（2019·上海浦东新·九年级竞赛）将一杯热水倒入容器内的冷水中，冷水温度升高10℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高6℃，若再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度将再升高（不计热损失）
A．10℃B．6℃C．6℃以上D．6℃以下
【答案】D
【详解】设热水和冷水的温度差为t，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10℃，Q吸＝Q放，从而可知,
cm0(t−10℃)＝cm×10℃，−−①，
又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水，水温又上升了6℃，△Q吸＝△Q放，从而可知,
cm0(t−10℃−6℃)＝c(m+m0)×6℃，−−②，
则①−②得：
6℃×cm0＝10℃×cm−6℃×cm−6℃×cm0，
整理得：
12℃×cm0＝4℃×cm，
解得：
m＝3m0；
代入①式可得，
t＝40℃；
假设我们将全部热水一次性注入，则由热平衡方程可知：
3m0c(40℃−△t)＝mc△t，
将m＝3m0代入上式解得：
△t＝20℃；
则注入第3杯水后，水温还会上升：
20℃−10℃−6℃＝4℃．
【点睛】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．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，可解得容器里的水与一杯水的质量关系及热水与冷水间的温度差；则假设一次性将全部热水倒入，则可求得冷水升高的总温度，即可求得再加1杯水时容器内的水升高的温度．
二、多选题
15．（2023春·辽宁阜新·九年级校考竞赛）关于温度、内能、热量，下列说法中正确的是
A．一切物体无论温度高低，都具有内能B．物体的温度不变，它的内能可能变大
C．物体的温度降低，它一定放出了热量D．物体的内能增加，它一定吸收了热量
【答案】AB
【详解】A．是否具有内能与温度无关，任何温度的物体都具有内能，故A正确；
B．晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变，内能增大，故B正确；
C．物体温度降低，可能是释放了热量，也可能是对外做了功，故C错误；
D．物体的内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故D错误。
三、填空题
16．（2023春·陕西渭南·九年级校考竞赛）毒气弹是装填着毒剂和毒气的弹药，是一种近现代战争中，战场上才出现的一种大规模杀伤性生化武器。毒气释放后会迅速扩散，是因为 ，若某单个毒气分子的直径约为10-10m，合 nm。日本陆军毒气战部队曾在侵略中国北方时使用毒气弹，受害人大多在痛苦的折磨中去世，时至今日，侵华日军在中国土地上仍然遗留有大量难以处理的化学武器，给许多中国居民造成巨大伤害。
【答案】 分子在不停地做无规则运动 0.1
【详解】[1]被释放的毒气，会迅速蔓延，是因为物体分子不停地做无规则运动的结果，是属于扩散现象。
[2]根据长度单位之间的换算关系可知，1nm=10-9m，则10-10m=0.1nm。
17．（2023春·陕西渭南·九年级校考竞赛）长征是中国共产党及其领导的人民军队气吞山河的英雄壮举，是中华民族英勇奋斗的壮丽史诗。红军长征共经过14个省，翻越18座大山，跨过24条大河，走过荒草地，翻过雪山，行程约二万五千里（约12500千米），艰难重重。图为红军爬雪山防滑用的“脚马子”，出现在纪念中国工农红军长征胜利70周年大型主题展览中，长约八九厘米，宽约五六厘米，近似椭圆形的黑色铁环。每个铁环上都铸有4颗倒三角形或方形的铁钉。它见证了长征途中红军不畏艰险、翻越大雪山的英雄壮举。
下列说法正确的是( )
A．爬雪山途中，红军战士抱团取暖，是通过做功方式改变自身内能
B．雪的形成主要是空气遇冷凝华形成的
C．雪熔化过程不断吸热，温度升高，内能增大
D．水银较酒精的比热容小，则同等条件下使用水银温度计精准度更高
下列说法正确的是( )
A．党岭主峰夏羌拉的海拔达到了5470米，为红军长征时翻越海拔最高的雪山，海拔越高的地方，水的沸点越高
B．我国最快的动车行驶速度约为380km/h，若驶完长征的全线距离，需要用时约3h
C．“脚马子”是通过使接触面粗糙，增大摩擦力，达到防滑的目的
D．滑雪比赛中运动员脚踩滑雪板前行，人相对于滑雪板是运动的
【答案】 B C
【详解】[1]A．红军战士抱团取暖，这是通过热传递来改变内能，故A错误；
B．雪是空气中的水蒸气遇冷直接变成小冰晶，是凝华现象，故B正确；
C．雪是晶体，其在熔化过程中虽然温度不变，但需不断吸热，内能增大，故C错误；
D．由于水银比热容较小，质量相同的水银和酒精相比，吸收相同的热量，水银的温度变化大，所以能快捷、灵敏的测量体温，但是不能说明其精准度就更高，故D错误。
故选B。
[2]A．大气压随高度而变化，高度越高，大气压的值越小，由沸点与气压的关系可知，大气压减小时，水的沸点降低，故A错误；
B．已知动车行驶速度约为380km/h，长征行程约为12500km，由速度公式可得，驶完长征的全线距离，需要的时长为
故B错误；
C．红军爬雪山防滑用的“脚马子”，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力，以此达到防滑的目的，故C正确；
D．滑雪运动员在比赛过程中，其相对于滑雪板的位置没有发生变化，所以以滑雪板为参照物人是静止的，故D错误。
故选C。
18．（2019·广西南宁·九年级南宁二中校考竞赛）小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出： （选填“甲”或“乙”）物质为水，另一种液体的比热容为 J/(kg℃)，这种液体在0∼15min内放出的热量为 J。
【答案】 甲 2.1×103 4.2×104
【详解】[1][2]在质量相等时，水和另一种液体相同时间放热相同，水的比热容较大，温度差小，则甲是水。根据第15min时放热相同，结合温度差计算液体的比热容为
[3]根据水的质量、比热容和温度差计算另一种液体在0∼15min内放出的热量为
19．（2020秋·广东佛山·九年级校联考竞赛）水能用来当冷却剂，是因为水的 大。用相同的电加热器给质量均为250g的水和另一种液体加热，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示，分析图象可以得出 （选填“甲”或“乙”）物质为水，该液体在2min内吸收的热量为 J［c水=4.2×103J/（kg·℃）］。
【答案】 比热容 乙 2.1×104
【详解】[1]水能用来当冷却剂，是因为水的比热容大，吸收相同热量时温度变化量小。
[2][3]用相同的电加热器给质量均为250g的水和另一种液体加热，分析图象可以得出乙物质为水，加热时间相同时水的温度升高较低，该液体在2min内吸收的热量等于水在2min内吸收的热量
20．（2023春·江苏苏州·九年级校考竞赛）在四川邛徕窑遗址中出土了一种唐朝“省油灯”。这种省油灯的灯盏是铜质的，在灯盏下增加了一层夹层，又叫夹层灯。夹层留一小孔，可以从小孔向夹层中加水。灯点燃后，热会由灯盏通过 方式使油的内能增加，温度升高，加快油的 ，增加耗油量。在夹层中加水，可降低油温，达到省油的目的，这是利用水的 特性。

【答案】 热传递 蒸发 比热容较大
【详解】[1][2][3]灯点燃后会加热灯盏，灯盏的热量会通过热传递的方式转移给油，使油的内能增大，温度升高加快油的蒸发，增加耗油量；如果在夹层中加水，因为水的比热容较大，可以吸收更多的热量，使油的温度升高的较慢些，所以相对耗油量就少些。
四、实验题
21．（2023春·辽宁阜新·九年级校考竞赛）为了“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”，小亮选用两个规格相同的烧杯，加入初温相同、 相同的水和食用油，选用两个规格相同的电加热器加热水和食用油，用两个相同的温度计测量水和食用油的温度，如图所示是小亮根据实验数据绘制的水和食用油的温度随时间变化的图像。
在实验中采用控制 相同的方法，来保证水和食用油吸收的热量相同，通过比较它们 来比较水和食用油吸热能力的差异；
根据图像可以判断：在此实验中，如果要使水和食用油最后温度相同，就需要给 加热更长的时间，此过程中水吸收的热量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）食用油吸收的热量，说明 的吸热能力更强。
【答案】 质量 加热时间 升高的温度 水 大于 水
【详解】[1]为了“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”，根据控制变量法可知，应保证液体初温、质量均相同，种类不同。
[2][3]一般认为用相同热源加热相同时间，表示吸收热量相同，所以一般也用控制加热时间相同的方法，来保证吸热相同；所以可以通过比较水和食用油升高的温度来比较其吸热能力。
[4][5][6]在图中作“横线”，其与图线的交点表示升高相同温度所需的时间，由题意升高相同的温度，水需要加热更长时间，表示水吸收热量大于食用油吸收热量，说明水的吸热能力更强。
22．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”．在两个相同烧杯中分别加入初温、体积相同的水和食盐水，用相同酒精灯加热直到沸腾．
（1）分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水高．其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，水的沸点为 ；
（2）实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明食盐水吸收的热量比水 （选填“多”或“少”）；
（3）能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论？
答： ；其原因是： 。
【答案】 多 不能 实验中没有保持水和食盐水的质量和升高的温度相同
【详解】（1）[1]根据图乙所示，温度计的最小分度值为，则温度计示数为，即水的沸点为。
（2）[2]同等条件下，我们知道要比较物质吸收热量的多少，只需比较加热时间的多少，加热时间越长，液体吸收的热量越多；实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明食盐水吸收的热量比水多。
（3）[3][4]要比较其中一个物理量的大小，就得控制其他物理量不变，在其他物理量不变的情况下才能比较变化的物理量对实验结果的影响，而实验中没有保持水和食盐水的质量和升高的温度相同，所以不能只比较加热时间，就得出食盐水比热容大的结论。
23．（2019·湖南长沙·九年级统考竞赛）小明看到一句农谚：“下雪不冷化雪冷”，他很好奇，想具体了解一下冰雪熔化时要吸收多少热量．于是查找了资料，知道“熔化热”的定义是：单位质量的某种晶体，在熔化成同温度的液体时吸收的热量，叫做这种晶体的熔化热．他想用实验测量一下冰的熔化热，于是找来了一些实验器材：一架天平和配套的砝码、一支实验室温度计（0～100℃）、一个有密封盖子的保温桶、一个小烧杯、一把镊子和一个专门用来在冰箱中冻小冰块的塑料冰格，又观察到家里的冰箱面板上显示冷冻室温度恒为﹣18℃．请帮助小明设计一下用这些器材粗测冰块熔化热的方案，要求写出实验的步骤和用测量的物理量计算冰的熔化热λ的表达式（水和冰的比热容分别用c水和c冰表示）．
【答案】见解析
【详解】（一）实验步骤：
（1）用调好的天平测量小烧杯的质量m1；
（2）用小烧杯盛取足量的水，再用天平测量小烧杯和水的质量m2；
（3）将水倒入保温桶内，用温度计测量水的温度t1；
（4）提前较长时间将用冰格盛适量水放在冰箱冷冻室冻成冰块，用镊子取适量冰块放在小烧杯中，迅速用天平测量出其总质量m3后，立刻将冰块倒入保温桶内的水中，盖紧桶盖；
（5）轻轻摇晃保温桶使水温均匀，并仔细听声音，能听出冰块熔化完毕后，打开桶盖，用温度计测出保温桶内水的温度t2．
（二）保温桶内原来水的质量m水＝m2﹣m1，其初温为t1，末温为t2，
则其放出的热量Q放＝c水（m2﹣m1）（t1﹣t2），
冰的质量m冰＝m3﹣m1，
冰从﹣18℃达到熔点0℃时吸收的热量Q冰吸＝c冰（m3﹣m1）×18℃，
冰熔化成水后质量不变，温度从0℃达到t2时吸收的热量Q水吸＝c水（m2﹣m1）t2，
冰熔化时吸收的热量：
Q熔吸＝Q放﹣Q水吸﹣Q冰吸＝c水（m2﹣m1）（t1﹣t2）﹣c水（m2﹣m1）t2﹣c冰（m3﹣m1）×18℃，
冰块的熔化热的表达式为：
λ＝．
24．（2019·广西南宁·九年级南宁二中校考竞赛）利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”。操作如下：
(1)在两烧杯中分别装入初温度相同且 相等的沙子和水；
(2)用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅摔，每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为 ℃。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像，如图丙所示；
(3)实验中，是通过比较 来间接反映沙子和水吸收的热量；
(4)分析图像可知，对于质量相等的沙子和水，升温较快的是 ，若使两者升高相同的温度，则水吸收的热量较多，由此可见，水的吸热能力比沙子 （选填“强”或“弱”），物质的这种特性用 这个物理量来描述。
【答案】 质量 39 加热时间 沙子 强 比热容
【详解】(1)[1]根据比较吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相等，在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的沙子和水。
(2)[2]从图乙可以看到，温度计分度值是1℃，其示数是39℃。
(3)[3]由于酒精灯相同，相同时间放出的热量相同，那么实验中，是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收的热量。
(4)[4]从图丙可以看到，加热相同的时间，质量相等的沙子和水吸收的热量相同，沙子温度变化大，那么沙子升温较快。
[5]从图丙可以看到，使两者升高相同的温度，则水吸收的热量较多，由此可见，水的吸热能力比沙子强。
[6]物质的这种特性用比热容这个物理量来描述。
五、计算题
25．（2019·广西南宁·九年级南宁二中校考竞赛）某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率．他们用酒精灯给100g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精．已知：水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3×107J/kg．求：
（1）此过程中水吸收的热量；
（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量；
（3）酒精灯烧水时的热效率．
【答案】（1）2.52×104J；（2）1.26×105J；（3）20%．
【详解】（1）水吸收的热量为 ：
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×60℃=2.52×104J；
（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量为：
Q放=mq=4.2×10-3kg×3×107J/kg=1.26×105J；
（3）酒精灯烧水时的热效率：
Q吸/Q放=20%．
六、简答题
26．（2019·河北·九年级校联考竞赛）有六个完全相同的杯子，其中一个盛满热水，如果要利用杯子的吸热作用把热水的温度降低，可以把热水注入其余的五个冷杯子中，让杯子吸收热水的热量，怎样注入热水可以获得最佳的冷却效果？
[方法一]把热水平均注入五个杯子中，每个杯子分配1/5热水．
[方法二]先把热水整杯注入第二个杯子，等杯子不再吸热时，再整杯注入第三个杯子，如此类推，最后注入第六个杯子．
（1）你选择哪个方法，写出选择理由．
（2）如果热水质量是100g，温度90℃，玻璃杯质量50g，温度10℃，玻璃的比热容为0.84×103J/（kg•℃），请计算能使热水降低到的最低温度？
【答案】（1）应该选择方法二（2）选择方法二；59.7℃
【详解】（1）．应该选择方法二．因为方法二中前几个杯子倒入热水后，杯子升高的温度都会比方法一中的杯子温度升的高，表明吸收的热量比第一种方法多，所以热水降温多，故应选择方法二．
（2）．方法二中，根据Q吸＝Q放可得，
c水m水（90℃﹣t1）＝c杯m杯（t1﹣10℃）,
则第一个杯子升高的温度：
t1＝＝82.7℃,
同理，t2＝76.1℃；
t3＝70.1℃；
t4＝64.6℃；
t5＝59.7℃．
所以能使热水降低到的最低温度是59.7℃．
答：热水降低到的最低温度是59.7℃．
七、综合题
27．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）阅读短文，回答问题。
汽车防冻液
汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高，为了确保安全，可用水循环进行冷却。实际上，水中往往还要加入不易挥发的防冻液（原液），加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固，长时间开车也不容易沸腾。
有关资料表明，防冻液与水按不同的比例混合，混合液的凝固点、沸点不同，具体数值参见下表（表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比）。
在给汽车水箱中加防冻液时，宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10~15℃，考虑到混合液比热容的减小会影响散热效果，因此，混合液中防冻液的含量不宜过高。
（1）在混合液中，如果防冻液含量由30%逐渐增大到90%，则混合液凝固点的变化情况是 ；
A．逐渐升高 B．逐渐降低 C．先升高后降低 D．先降低后升高
（2）若某地常年最低气温为-15℃，对该地区汽车来说，在下列不同防冻液含量的混合液中，宜选 ；
A．30% B．40% C．60% D．90%
（3）请在图2中作出混合液沸点与防冻液含量的关系图像 ；由图像可以推知，防冻液的含量达到75%时，混合液的沸点大约是 ℃；
（4）长时间使用后，汽车水箱中的混合液会减少。与原来相比，混合液的沸点 （选填“升高”、“降低”或“不变”），其原因是 。
【答案】 D B 120 升高 水由于汽化而减少，防冻液的含量增大
【详解】（1）[1]观察表中数据得出，当防冻液含量由30%逐渐增大到90%时，混合液凝固点先降低后升高，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
（2）[2]某地常年最低气温为-15℃，由于混合液的凝固点比本地常年最低气温低10~15℃，则混合液的凝固点约为-30~-25℃，由表中数据可知选择40%和90%的防冻液，而混合液中防冻液的含量不宜过高，所以选择40%的防冻液较为合适，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
（3）[3]混合液沸点与防冻液含量的关系图像如图所示：
[4]由图像可以找出当防冻液的含量达到75%时，混合液的沸点大约为120℃。
（4）[5][6]与原来相比，水箱内的水由于汽化而减少，防冻液的含量增大，使混合液的沸点升高。
28．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）阅读短文，回答问题：
防冻冷却液
汽车行驶时，发动机的温度会升得很高，利用防冻冷却液在散热器管道内循环流动，将发动机多余内能带走，使发动机能以正常工作温度运转．防冻冷却液主要由水和不易汽化、密度比水小的某种防冻剂（简称原液）混合而成，原液含量（防冻剂占防冻冷却液体积的比例）越高，防冻冷却液的比热容越小，防冻冷却液的凝固点和沸点与原液含量的关系图象见如图和如图所示．选用时，防冻冷却液的凝固点应低于环境最低温度10℃以下，而沸点一般要高于发动机最高工作温度5℃以上．
请回答下列问题：
（1）若用水代替防冻冷却液，在北方寒冷的冬天，停车时间比较长，会因水结冰容易导致散热器管道胀裂，为什么？因为当水结冰时， ，所以把散热器管道胀裂．
（2）设某品牌汽车的发动机工作温度为90～101℃，所在地区最低温度为﹣17℃，应选用何种较合适比例的防冻冷却液 （选填“35%”、“45%”、“55%”或“65%”），简述选用理由： ．
（3）现有原液含量为75% 的防冻冷却液长时间使用后，由于汽化会减少，与原来相比，防冻冷却液的哪些物理量发生了什么变化，如何变化？（示例：体积变小） ① ，② ，③ ，④ ，⑤ ．
【答案】 体积变大 45% 原液含量45%的防冻液凝固点低于一27℃，沸点高于106℃ 密度变小 比热容变小 沸点升高 凝固点升高 质量变小
【详解】(l)水的反常膨胀，水结冰后体积变大，故在北方寒冷的冬天，用水代替防冻冷却液，停车时间比较长，会因水结冰容易导致散热器管道胀裂．
(2)设某品牌汽车的发动机工作温度为90~101℃，所在地区最低温度为－17℃，由图可知：应选用何种较合适比例的防冻冷却液55%，简述选用理由：此含量符合题设条件要求：①凝固点低于环境温度10℃以下；②沸点高于发动机最高工作温度5℃以上；③防冻冷却液的比热容较大．
(3)由题意知：现有原液含量为75% 的防冻冷却液长时间使用后，由于汽化会减少，与原来相比，防冻冷却液的物理量发生变化的是：①密度变小 ②比热容变小 ③沸点升高 ④凝固点升高 ⑤质量变小．
防冻液含量/
30
40
50
60
70
80
90
混合液的凝固点/
﹣17
﹣28
﹣37
﹣49
﹣48
﹣46
﹣28
混合液的沸点/
103
104
107
111
117
124
141