河南省南阳市镇平县侯集二中2024-2025学年九年级上学期月考物理试卷（9月份）

这是一份河南省南阳市镇平县侯集二中2024-2025学年九年级上学期月考物理试卷（9月份），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.改变物体内能的方法有做功和热传递两种．下列增大铁丝内能的四个做法中，与另外三个方法不同的是( )
A. 摩擦铁丝，使它变热B. 把铁丝放在火上烤，使它变热
C. 反复敲打铁丝，使它变热D. 不断来回弯折铁丝，使它变热
2.如图所示是四冲程汽油机工作示意图，其中机械能转化为内能的冲程是( )
A. B. C. D.
3.下列说法正确的是( )
A. 物体的内能增加，则一定是外界对物体做了功
B. 物体的温度升高，则一定是从外界吸收了热量
C. 物体的温度越高，含有的热量越多
D. 内能是物体内所有分子动能和势能的总和
4.下列事例中不是利用水的比热容大的特性的是( )
A. 夏天，在地上洒水会感到凉快
B. 北方楼房内的“暖气”用水作为介质
C. 海边昼夜温差变化比沙漠中小
D. 生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度
5.炎热的盛夏，人站在水中时感觉凉爽，而当人赤脚走在沙土上时却感到烫脚。这主要是因为水和沙具有不同的( )
A. 热量B. 比热容C. 内能D. 密度
6.小明根据下表所提供的数据得出了四个结论，其中正确的是( )
A. 液体的比热容一定比固体的比热容大
B. 同种物质发生物态变化后，比热容不变
C. 由于水的比热容大，白天海水温度比沙滩高
D. 2kg的水温度升高，吸收的热量是
7.初温相同、质量相同的铝块和铜块放出相同的热量后相互接触，则( )
A. 内能由铜转移给铝B. 热量由铝转移给铜C. 不发生热传递D. 无法判断
8.下列有关热现象的说法中，正确的是( )
A. 分子间既有引力又有斥力，分子间的距离越大作用力也越大
B. 机械能与整个物体的运动情况有关，内能与物体内部分子的热运动有关
C. 震后疾病防控消毒时空气中散发一股浓浓的药味，是药物分子的扩散现象
D. 做功和热传递都可以改变物体的内能，但功和热量是不同的物理量，单位也不同
二、多选题：本大题共2小题，共4分。
9.一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了的热量，共计损失了能量，下列说法错误的是( )
A. 该柴油机的效率为B. 用来做有用功的能量为
C. 在科技进步的未来可以实现能量零损失D. 减少机械间的摩擦可以提高热机效率
10.某同学用如图甲所示的实验装置比较不同物质的比热容。用铁夹将温度传感器及分别盛有水和食用油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的水和食用油良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。同时打开红外加热器开关，对盛有水和食用油的试管进行加热，在计算机上可以得到相应的实验图线，如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 两个试管中必须盛有质量相同的水和食用油
B. 用同一个红外加热器开关的目的是使水和食用油升高相同的温度
C. 图线b表示食用油的温度随时间变化的规律
D. 食用油的比热容为
三、填空题：本大题共5小题，共12分。
11.如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内的空气温度升高，空气的内能增加，空气的内能是通过______方式改变的；筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧，棉花的内能是通过______方式改变的。
12.在寒冬季节，小明同学双手搓后感觉手上发热，这是通过______的方式改变手的内能。这与柴油机工作中______冲程的能量转化相同。
13.据中国载人航天工程办公室官网报道，完成使命的“天宫一号”在北京时间4月2日再入大气层，在奔向地球的过程中，化成一身绚烂，划过美丽星空，部分残骸坠入南太平洋中部无人区。天宫一号再入大气层后，其机械能______填“增大”“减小”或“不变”，它能“化成一身绚烂，划过美丽星空”是因为摩擦使它的内能______填“增大”或“减小”了。
14.如图所示，甲气球装入少量水后，将甲，乙两个气球吹成一样大小，用细绳把它们挂在横杆上，烛焰靠近气球的底部加热，发现乙气球“啪”的一声破了，而甲气球加热很长时间，仍安然无恙。
在加热过程中，由于“烧不破”的甲气球装有水，水的比热容较______，且水蒸发过程需要______热，所以甲球的温度升高的慢。
在加热过程中，乙球内气体内能增大，是用______的方法改变气体的内能。
15.小明家汽车的发动机是四冲程汽油机，该汽油机工作时其中一个冲程的剖面图如图所示
该冲程的能量转化主要是______；如果该汽油机飞轮的转速为，在1秒内，汽油机对外做功______次。“吸烟有害健康”，某次小明的爸爸在汽车里吸了一根烟，导致整个汽车里都充满烟味，这是因为______。
四、实验探究题：本大题共3小题，共18分。
16.如图是一组实验，观察实验完成填空。
图a是扩散现象，说明______，图 b是把墨水滴入冷水和热水中的情况，此实验还说明温度越______，分子无规则运动越剧烈；
如图c，把一块玻璃板用弹簧测力计吊着浸入水面，向上提弹簧测力计使玻璃板恰好离开水面时，观察到弹簧测力计示数变______，离开水面后变______，说明了______。固体和液体很难被压缩说明______。
17.某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系．他在实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度见下表：
在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是甲图中：先调整固定______的位置，再调整固定______的位置。填“A”或“B”
实验中通过比较水的温度来比较两种燃料的热值大小，为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有：加热时间、水的______和______。
通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是______。
如图丙所示是这两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图象，其中物质______填“a”或“b”是煤油。
18.在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中：
在两个完全相同的烧杯中分别装入______、初温都相同的水和煤油选填“质量”或“体积”。
实验中选择相同规格的电加热器，可以认为在相同时间内水和煤油______相同，然后比较______的方法来完成探究实验的。
根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图所示，则______的吸热能力更强，因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容______选填：“较大”或“较小”。
由图象可得煤油的比热容为______
五、计算题：本大题共2小题，共18分。
19.
20.水暖在暖通行业被称为最舒适的采暖方式。随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是以温度不高于的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动，加热整个地板，通过地面以热传递方式向室内供热的一种供暖方式如图所示。
某房间一段时间内循环流动的水质量为1200kg，进水温度为，出水温度为这段时间里水向外界放出多少热量？[水的比热容为
若该水暖的热效率为，这段时间要消耗多少的天然气？假设天然气完全燃烧天然气的热值为
“水地暖”以水为媒介，利用了水的什么性质，请具体说明为什么要利用这一特性。
六、综合题：本大题共1小题，共2分。
21.用天然气烧水，水烧开后，壶盖不断向上跳动，此过程中能量转化与四冲程汽油机的______冲程的能量转化相同；若天然气完全燃烧放出的热量有被水吸收，在标准大气压下把5kg的水从加热至沸腾，需完全燃烧______天然气。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、摩擦铁丝，使它变热，是通过做功的方式增加了铁丝的内能；
B、把铁丝放在火上烤，使它变热，是通过热传递改变铁丝的内能；
C、反复敲打铁丝，使它变热，是通过做功的方式改变内能；
D、不断来回弯折铁丝，使它变热，是通过做功的方式改变内能．
故选
热传递是能的转移过程，即内能从高温物体向低温物体转移的过程，在此过程中能的形式不发生变化；
做功实质是能的转化过程，做功的过程中能量的形式变了，是能量的转化过程．
本题考查了学生对两种改变物体内能的方式的判断，知道做功改变物体内能是能量转化的过程，热传递改变物体内能是能量的转移过程．
2.【答案】A
【解析】解：
A图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，是将机械能转化为内能的过程，故A正确。
B图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，故B错误。
C图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，是将内能转化为机械能的过程，故C错误。
D图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，故D错误。
故选：A。
内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，压缩冲程是将机械能转化为内能。
本题考查了内燃机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成以及各冲程的特点。
3.【答案】D
【解析】解：AB、物体内能增加，温度升高，可能是因为吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故AB错误；
C、热量只可以说吸收热量或放出热量，不可以说含有热量，故C错误；
D、内能是物体内所有分子动能和势能的总和，故D正确。
故选：D。
改变物体内能的两种方式：做功和热传递。
根据热量的描述进行分析。
根据内能的定义进行判断。
本题综合考查改变内能的两种方式、内能以及热量的概念，都属于中招的热点和难点。
4.【答案】A
【解析】【分析】
水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，据此分析。
本题考查了蒸发吸热、水的比热容大的特点的应用，应用所学知识，解释了实际问题，体现了新课标的要求，属于中考热点题目。
【解答】
A.夏天在地上洒水感到凉快是利用了水的蒸发吸热，而不是利用水的比热容大的特点，故A符合题意；
B.因为水的比热容大，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，所以北方楼房内的“暖气”用水作为介质，故B不符合题意；
C.沿海地区和沙漠地区相比，沿海地区水多，水的比热容大，在相同的吸放热条件下，水的温度变化小，冬暖夏凉，昼夜温差小；沙漠地区多砂石，砂石的比热容较小，在相同的吸放热条件下，砂石的温度变化大，故C不符合题意；
D.生物体内水的比例很高，在外界环境温度升高时，生物体即使吸收较多的热量，由于水的比热容较大，体温不会升的过高；同理在外界环境温度降低时，由于水的比热容较大，即使放出较多的热量，体温也不会过低，所以生物体内的水分有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害，故D不符合题意。
故选A。
5.【答案】B
【解析】解：A、热量是一个过程量，不能说物体具有多少热量，故A错误；
B、沙土烫，水凉，这与它们的比热容有关，水的比热容较大，相同质量的水和沙子，在同样的日照条件下，吸收相同的热量，水的温度变化小，沙子的温度变化大，所以海水凉，沙土烫。故B正确；
C、内能是一个状态量，它与以上现象无关，故C错误；
D、密度与物质温度的变化没有关系，故D错误。
故选：B。
单位质量的某种物质温度升高或降低吸收或放出的热量为该物质的比热容，水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
本题主要考查学生对水的比热容大的特点在生活中的应用的了解和掌握，是一道基础题。
6.【答案】D
【解析】解：
A、冰的比热容比水银的比热容大，故液体的比热容不一定比固体的大，故A错误；
B、水和冰是同一物质，水变成冰后比热容变化了，由此可知同一物质发生物态变化后，比热容变化了，故B错误；
C、海水的比热容比沙石的比热容大，所以在白天有太阳光照射时，吸收相同的热量情况下，海水升温较慢，而陆地的沙石比热容小，升温就比较快，则岸边沙石的温度比海水的温度高，故C错误；
D、水吸收的热量：；故D正确。
故选：D。
分析表中数据，可看出四种物质比热的大小；根据分析判断各选项正误。
本题考查了：比热容、热量公式的应用，考查的是基础知识，考查方式简单，是一道基础题。
7.【答案】B
【解析】解：初温相同、质量相同的铝块和铜块放出相同的热量，已知，
根据可知，铝块降低的温度小，铜块降低的温度大，所以铝块的末温高于铜块的末温，两者存在温度差，两者相互接触时，热量从高温物体传递给低温物体，即由铝转移给铜，故B正确，ACD错误。
故选：B。
初温相同、质量相同的铝块和铜块放出相同的热量，已知，根据可知铝块和铜块降低温度的关系，从而可知铝块和铜块的末温关系，两者相互接触时，热量从高温物体传递给低温物体。
本题考查比热容公式的应用及热传递的条件和方向，难度不大。
8.【答案】C
【解析】解：A、分子间既有引力又有斥力，分子间的距离越大作用力也越小，故A错误；
B、机械能与整个物体的机械运动情况有关，内能与物体内部分子的热运动和相互作用情况有关，故B错误；
C、震后疾病防控消毒时空气中散发一股浓浓的药味，说明药物分子在永不停息地做无规则运动，属于扩散现象，故C正确；
D、做功和热传递都可以改变物体的内能，功和热量虽然是不同的物理量，但单位相同，都是焦耳，故D错误。
故选：C。
物质是由大量分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在着相互的引力和斥力，分子之间存在间隙；
机械能与整个物体机械运动的情况有关；内能与物体内部分子的无规则热运动和相互作用情况有关；
在物理学中，功和各种能量的基本单位都是焦耳。
本题考查分子动理论内容，难度不大，需要强化记忆。
9.【答案】AC
【解析】解：根据已知条件，用来做有用功的能量为
故B正确，不符合题意；
A.该柴油机的效率为
故A错误，符合题意；
C.由于生活中总是存在摩擦，不可以实现能量零损失，有用功小于总功，故C错误，符合题意；
D.减少机械间的摩擦可以减少额外功，可以提高热机效率，故D正确，不符合题意。
故选：AC。
根据放出的总能量和损失的能量求出用来做有用功的能量，热机效率是热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，据此计算；
能量转化过程中能量损失不可避免；
根据提高热机效率的方法解答。
本题主要考查了热机效率的计算，由于没有直接给出有效利用的能量，较好地考查了学生对机械效率概念的理解。
10.【答案】AD
【解析】解：根据比较不同物质吸热能力的不同方法和控制变量法，实验中要控制不同物质的质量相同，所以，两个试管中必须盛有质量相同的水和食用油，故A正确；
B.用同一个红外加热器开关的目的是使水和食用油吸热相同，故B错误；
C.水的比热容大，相同质量的水和食用油，升高相同的温度，水加热时间长，故图线b表示水的温度随时间变化的规律，故C错误；
D.由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像，升高，a用时，b用时，根据，在质量和升高温度相同的情况下，比热容与吸热多少成正比，故食用油的比热容为：，故D正确。
故选：AD。
我们使用相同加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。
比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量即比较加热时间，吸收热量多的吸热能力强；
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量即加热相同的时间，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像，得出升高和b的加热时间，根据，在质量和升高温度相同的情况下，比热容与吸热多少成正比，据此得出食用油的比热容。
本题是比较不同物质的吸热能力的实验，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和的运用，为热学中的重要实验。
11.【答案】做功 热传递
【解析】解：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，这是通过做功的方法增大空气内能的；当温度达到棉花的燃点时，棉花就会燃烧，这是通过热传递的方式增加棉花的内能的。
故答案为：做功；热传递。
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，当温度达到棉花的燃点时，棉花就会燃烧，通过此实验可说明做功可以改变物体的内能。
解决此类问题要结合改变物体内能的方式进行分析解答，相对比较简单，属于基础题。
12.【答案】做功 压缩
【解析】解：
小明双手对搓后感觉手上发热，是克服摩擦做功，机械能转化为内能；
汽油机的工作过程中，将机械能转化为内能的是压缩冲程。
故答案为：做功；压缩。
改变物体内能的方法：热传递、做功。
热机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。压缩冲程是机械能转化为内能。做功冲程是内能转化为机械能。
掌握改变内能的两种方法；掌握热机的四个冲程，以及压缩和做功冲程的能的转化。
13.【答案】减小 增大
【解析】解：做功可以改变物体的内能，“天宫一号”坠落的过程中，要克服空气阻力做功，是机械能转化为内能，它的机械能减小，内能增大。
故答案为：减小；增大。
机械能等于动能和势能的和；克服摩擦做功，机械能转化为内能。
本题考查了能量的转化，难度不大。
14.【答案】大 吸 热传递
【解析】解：
甲气球装有水，在加热过程中，因为水的比热容较大，且水蒸发过程需要吸热，所以甲球的温度升高的慢，导致其“烧不破”；
在加热过程中，乙球内气体内能增大，是因为气球内的气体吸收热量，是用热传递的方法改变气体的内能。
故答案为：大；吸；热传递。
水的比热容较大，一定质量的水与其它物质相比，吸收相同的热量，水温升高较慢；
热传递和做功都可以改变物体的内能，热传递是能量的转移，做功是能量的转化。
本题考查了水的比热容的特点、蒸发吸热、以及热传递改变物体内能的应用，属热学基础题。
15.【答案】内能转化为机械能；20；分子在不停地做无规则运动
【解析】解：
如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，可以判断是做功冲程，该冲程中高温、高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能；
热机完成一个工作循环，飞轮转动2周，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，
若飞轮转速是，表示每秒飞轮转动40圈，要经过80个冲程，对外做功20次；
一个人在汽车内吸烟，由于烟分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中，所以整个车内充满烟味，扩散现象说明，分子在不停地做无规则运动。
故答案为：内能转化为机械能；20；分子在不停地做无规则运动。
由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程。四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，排气和吸气冲程没有能的转化。
热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周；
一切物质的分子在永不停息地做无规则运动。吸烟时，烟分子在空气中进行扩散，是分子运动的结果。
本题难点是明白内燃机一个工作循环，经历四个冲程，燃气对外做功一次，活塞往返两次，曲轴转动两周。
16.【答案】分子在永不停息地做无规则运动 高 大 小 分子间存在引力 分子间存在斥力
【解析】解：图a能闻到气味，是发生了扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动。
图b中，由于热水的温度高，分子运动剧烈，在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水，会看到热水中的墨水扩散得快，这表明分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈。
因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大；固体和液体很难被压缩，是因为组成物质的分子间存在斥力。
故答案为：分子在永不停息地做无规则运动；高；大；小；分子间存在引力；分子间存在斥力。
一切物质的分子间都存在间隙，分子是在永不停息地做无规则运动；分子的无规则运动与温度有关，温度越高运动越剧烈；分子间存在相互作用的引力和斥力。
本题考查分子动理论的内容，要求学生能准确的用所学理论解释相关现象。
17.【答案】B A 质量 初温 煤油 a
【解析】解：
实验前，首先调整好实验器材，根据酒精灯外焰的高度调整铁圈B的高度，根据烧杯和烧杯中水的高度调整温度计的高度，因此是先固定B，再固定A。
比较煤油和酒精的热值大小关系时，需要控制两种燃料消耗的质量相同，由于燃料在单位时间内燃烧的质量相同，所以需要控制两套装置的加热时间相同；另外，还需要控制水的质量、水的初温相同；
甲、乙两个装置中，水的质量和初温相同，由知，末温高的水吸收的热量较多，则燃料燃烧放出的热量多；在相同的加热时间内，消耗燃料的质量相同，由知，水温上升高的，对应燃料的热值较大，故结合表格数据可知煤油的热值较大。
如图，
取相同质量m，由图可知，，根据可知，，所以a是煤油。
故答案为：；A；质量；初温；煤油；。
安装实验器材时需要先固定B的位置，能够利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热；然后再调整A的位置，使温度计的玻璃泡完全浸没在水中，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底；
探究两种燃料的热值时，需要控制水的质量和水的初温相同，并且两套装置的加热时间也要相同保证消耗燃料的质量相同；
由表格数据可知，在其它条件相同时，甲杯水的温度升高的较快，即甲中煤油燃烧产生的热量多，所以其热值大；
单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值，在图象上取某一质量m，比较相应的Q值，从而比较这两种燃料的热值大小。
此类实验问题，要结合控制变量法和转换法进行分析研究，通过观察温度的变化判断燃料热值的大小，考查了学生的实验探究能力。
18.【答案】质量 吸收的热量； 升高温度 水； 较大
【解析】解：根据比较吸热能力的两种方法，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；
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，根据比较吸热能力的第1种方法，然后比较升高温度的方法来完成探究实验的；
根据水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图象知，加热相同时间，水升温慢，根据比较吸热能力的第2种方法，则水的吸热能力更强；
根据，质量相同的不同液体降低相同的温度，比热容大的液体放热多，因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容较大；
如果质量和初始温度均相同的两种液体，加热5分钟，水升温，煤油升温：，根据，在质量和吸热相同的情况下，比热容c与成反比，故煤油的比热容是：。
故答案为：质量；吸收的热量；升高温度；水；较大；。
我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法。
比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量即比较加热时间，吸收热量多的吸热能力强；
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量即加热相同的时间，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
根据比较吸热能力的第2种方法分析水的吸热能力更强；根据分析回答；
质量和初始温度均相同的两种液体，加热5分钟，分别求出水和煤油升高的温度，根据，在质量和吸热相同的情况下，比热容c与成反比，求出煤油的比热容。
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及水的比热容大的运用，为热学中的重要实验。
19.【答案】

【解析】
20.【答案】解：水放出的热量： J；
这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，则，
由得，天然气需要放出的热量：
，
由得，天然气的体积：
；
由热量公式：可知，由于水的比热容较大，在温度变化量一定时，相等质量的水释放的热量较多。
答：这段时间里水向外界放出热量为；
这段时间要消耗的天然气；
水地暖利用了水的比热容大这一特性。水的比热容较大，在温度变化量一定时，相等质量的水释放的热量较多。
【解析】已知水的体积，由密度公式的变形公式可以求出水的质量；已知水的初、末温度和水的比热容，由放热公式可以求出水所释放的热量。
已知效率先求出天然气需要放出的热量，由的变形公式可以求出天然气的体积；
根据热量公式分析答题。
本题考查了放热公式、燃料完全燃烧放热公式和效率公式的应用以及对水的比热大这一性质的利用，虽知识点多、综合性强，但都属于基础，难度不大，计算时注意单位的统一。
21.【答案】做功
【解析】解：
水烧开以后，水蒸气膨胀对壶盖做功，把壶盖顶起来，将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。这与汽油机的做功冲程的能量转化相同，在汽油机的做功冲程中，是将燃气的内能转化为活塞的机械能；
在标准大气压下水的沸点为，即水的末温为，
水吸收的热量为：
。
由得天然气完全燃烧放出的热量：
，
由得天然气的体积：
。
故答案为：做功；。
在汽油机的四冲程中，做功冲程是内能转化为机械能的冲程，水烧开时壶盖会向上跳动，也是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。
在标准大气压下水的沸点为，即水的末温为，利用求水吸收的热量；知道效率，利用求天然气完全燃烧放出的热量，再利用求天然气的体积。
本题考查了四冲程汽油机的能量转化、吸热公式、燃料完全燃烧放热公式以及效率公式的应用。计算时注意热值单位是。几种物质的比热容
水
水银
酒精
沙石
煤油
铝
冰
铜
加热时间
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温
25
26
27
28
29
30
31