2021年江苏省中考物理训练-12内能

2021年江苏省中考物理专题训练一一专题12内能

一.选择题（共5小题）

1.（2020秋•鼓楼区期末）有关物体的内能和机械能，下列说法中正确的是（）

A.物体中一个分子的动能和势能之和叫做物体的内能

B.物体温度升高，内能增加时，机械能一定增加

C.物体的内能与温度有关，0℃的物体没有内能

D.物体的机械能为零时，其内能却不为零

2.（2020秋•连云港期末）小明根据如表所提供的数据得出了四个结论，其中正确的是（）

儿种物质的比热容/[J・kg・c）I

水4.2X103铝0.88X103

酒精2.4X103砂石0.92X103

煤油2.1X103干泥土0.54X103

冰2.1X103水银0.14X103

A.不同物质的比热容一定不相等

B.在太阳光照射下，干泥土比湿泥土升温慢

C.同种物质升高相同的温度，吸收的热量一定相等

D.汽车发动机用水做冷却剂，是因为水的比热容比较大

3.（2020秋•江阴市期末）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（）

A.冰熔化成水，质量不变，温度不变，内能不变

B.-10℃的冰块没有内能

C.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体

D.高温物体含有的热量一定比低温物体含有的热量多

4.（2021•淮南模拟）如图，甲、乙、丙三图的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内液

体的初温与质量也相同，不考虑热量损失，下列说法正确的是（）

A.对比甲、乙两图，如果燃料2的热值较高，最终图乙液体内能较小

B.对比乙、丙两图液体最终升高的温度，可以比较两种液体的比热容

C.对比甲、丙，如果液体b比热容比液体a大，那么要升高相同温度，图甲装置需要时

间较短

D.对比乙、丙，如果燃料1的热值比燃料2大，那么要升高相同温度，图丙装置需要时

间较短

5.（2021•崇川区一模）如图所示，甲、乙、丙三图的装置完全相同，燃料的质量相同，烧

杯内液体的初温与质量也相同，不考虑热量损失。下列选项正确的是（）

A.对比乙丙两图液体最终升温可以比较两种液体的比热容

B.对比甲乙两图，如果燃料2的热值较高，最终乙图液体内能较大

C.对比乙丙两图，如果液体b最终升温较高，说明燃料1的热值较大

D.对比甲丙两图，如果液体b的比热容比液体a大，升高相同的温度，液体a需加热

较长时间

二.填空题（共12小题）

6.（2021•仪征市一模）小华对家中的小汽车进行了一些研究：汽车动力来自一台单缸四冲

程汽油机，正常工作时转速为1800r/min,汽缸外面有“水套”循环降温。图中汽油机正

处于冲程；汽油机1s对外做功次；汽车上的散热器采用水作为冷却剂,

因为水的较大，这是通过方式来改变内能的。

盘

阳

7.(2021•泰州模拟)小明在探究冰熔化特点时，用酒精灯加热50g的冰，每2分钟完全燃

烧的酒精质量均为0.1g,保持加热效率不变时，冰的温度随时间变化的图像如图所示。

由此可知：冰全部熔化成水后4分钟吸收热量为J,0.1g酒精完全燃烧放出的

热量为J,该实验中酒精灯的加热效率为%,BC过程中被加热物质

的内能将增加Jo[c水=4.2Xl()3j/(kg・℃),q酒精=3X1071/^]

8.(2021•泗洪县二模)如图所示，此时是汽油机的冲程，若该汽油机的转速是

3000r/min,则Is内汽油机对外做功次。已知汽油的热值是4.6Xl(fj/kg,完全燃

烧5g汽油所释放的热量是J,若汽车获得的机械能是9.2X104J,则此汽油机效率

为%。

9.(2021•扬州一模)如图，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团硝化棉，用力将活塞

迅速下压，筒内空气温度升高，硝化棉燃烧，筒内空气的内能改变是通过的方式

实现的，该过程能量转化的特点与汽油机冲程的能量转化相同，此单缸四冲程汽

油机，飞轮转速为3000r/min,则Is对外做功次，汽油机工作时，通常都用水进

行冷却，若冷却用水共为5kg,则水由20℃升高到100℃时吸收J热量。(水的比

热容为4.2XI(Pj/(kg.℃»

彳

10.（2021•扬州一模）2019年4月20日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，

成功发射了第四十四颗北斗导航卫星。火箭主要用液态氢作为燃料是因为液态氢的

大，如图乙，卫星在太空张开“翅膀”后获得的能源主要太阳能，属于（选填“可

再生”或“不可再生”）能源，它探测得到的图像和数据是通过传递到地球的。

II.（2021•江都区一模）用燃气灶将5kg的水由20℃力口热至IJ64℃,需要吸收J

的热量，这些热量相当于完全燃烧kg天然气放出的热量。此时，壶口上

方的水蒸气会形成“白气”,在此过程中水蒸气的内能（增大/不变/减小）。

[C*=4.2X103J/（kg*℃）,q天然气=4.2XJ/kg]

12.（2021•如皋市校级模拟）如图，用酒精灯对试管加热，水温升高，一段时间后瓶塞被水

蒸气冲出去，其能量转化与汽油机工作中的冲程能量转化相同。一台单缸四冲程

柴油机，飞轮转速为3600r/min,该柴油机活塞1s对外做功次。若其效率为40%,

7

消耗5kg的柴油转化成的机械能是J。（q®ifl-4.3X10J/kg）

13.（2021春•吴江区月考）探究物质熔化特点的实验中，测得1kg某物质的温度随时间变

化的图像如图所示，已知该物质的比热容ci=2.1Xl（）3j/（kg-c）,设物质从热源吸热的

功率恒定不变，则：在最初2min内，该物质吸收的热量为J,该物质在液

态时的比热容为J/（kg«℃）o

温度/七

40

20

O

:12:时间，min

-20-■：—：—!

14.（2021•港闸区模拟）随着生活水平的提高，汽车已经进入百姓家庭，它应用了许多物理

知识，请你解答：

（1）如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，其中图为不是靠飞轮惯性完成的冲

程；

（2）一新款电动汽车，直流电动机的铭牌上标有“220V5.5kW”，电动机线圈的电阻为

0.411,电动机工作的原理是,电动机正常工作时，电动机车在水平公路上匀速行驶

的阻力为250N,如果能量损失只考虑电动机线圈的焦耳热，那么水平公路上电动汽车10s

能够行驶的路程为m；

（3）汽车在行驶过程中，很多部位会发热，如：①发动机外壳发烫；②轮胎发热；③

刹车片发热；④水箱中的水变热。其中属于通过做功改变内能的是;

（4）交通部门常用测速仪来检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车

反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速，如图甲。某次测速中，测

速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示，x表示超声波与测速仪之间的距离。则该被测

汽车速度是m/s（假设超声波的速度为340米/秒，且保持不变）。

（5）发动机的质量决定了整车的性能与品质，现代汽车主要分汽油与柴油两类发动机,

以汽油发动机为例，其提供动力的是内燃机的气缸。某台以汽油为燃料的汽车，发动机

内有四个气缸，活塞从气缸一端运动到另一端所扫过的容器为气缸排气量，汽油机工作

时，为保证汽油有效燃烧，汽油必须与吸进空气成适当比例，这就是空燃比（可燃混合

气体中空气质量与燃油质量之比），若汽油机以最大功率工作时飞轮转速为2400r/min,

气缸的排气量为1.8L,燃烧室（活塞移至最上方时的上方空间）容积为0.2L,空燃比14：

1,可燃混合气体的密度为1.35kg/m3,当这辆汽车以最大功率在平直公路上匀速行驶时,

该汽车的汽油机每秒钟燃烧汽油的质量是g。

甲

乙

15.（2020秋•兴化市期末）汽车发动机工作时的温度高，最高温度超过2000℃。如果得不

到有效冷却，将影响其正常工作。为此，常使用水冷式冷却系统对汽车发动机降温。水

冷的原理是通过流动的冷却液（由水、防冻剂、添加剂组成）使发动机温度降低，冷却

液的特点是比热容、凝固点低。而体温计采用比热容小的水银作为测温物质，这样

设计是考虑到升高相同温度时，吸收的热量__,达到与被测物体相同温度需要的时

间。

16.（2020秋•苏州期末）如图所示，在甲、乙、丙、丁四个相同容器中分别装有质量相等

的水和煤油，电源电压相同，RI=2R2,不计热量损失，假定液体都没有沸腾，忽略液体

的汽化。闭合开关，经过相同时间后：温度变化最大的容器是（甲/乙/丙/丁），则

甲和丁容器中液体温度变化量之比为。［水的比热容为4.2X1（）3J/（kg.，）；煤油的

17.（2020秋•祁江区期末）如图所示是某晶体熔化时温度随时间变化的图像，根据图像可

以判断：物体在t2时的内能在t3时的内能（小于/等于/大于），理由是。

物理中将晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，用字

母人表示。己知冰的熔化热入水为3.36X106j/kg,若以一个酒精炉为热源，将50g初温为

0℃的冰全部熔化为0℃的水，共燃烧了14g酒精，酒精的热值为BXlO’j汆g。则这些冰

熔化时所吸收的热量为J,此酒精炉熔冰的效率为。

18.(2021•武进区校级模拟)在“探究物质的吸热能力”的实验中，实验装置如图所示:

(1)实验中必须要选取初温相同且(选填“质量”或“体积”)相等的甲、乙两

种液体;

(2)选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热，这样做的目的是在相同时间

内甲和乙两种液体相同；

(3)根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像,

如图丙所示，则的吸热能力更强；

(4)若乙液体的比热容为4.2Xl()3j/(kg.c),则甲液体的比热容为J/(kg»℃)»

19.(2020秋•江都区期末)如图所示，小青和小倩探究不同物质吸热升温的现象。

(1)为了达到实验目的，应该选择装置甲、乙、丙中的两个装置。

(2)为了比较液体吸收热量的多少，小青认为应该比较液体升高的温度，而小倩认为应

该比较加热时间，根据所学知识你赞同(小青/小倩)的观点。

(3)设计实验方案时，两人确定以下需控制的变量，其中多余的是。

A.加热方式完全相同

B.燃料的质量相同

C.被加热液体的质量相同

D.盛液体的容器相同

20.（2020秋•射阳县期末）如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置，将初

温相同的甲、乙两种液体分别倒入相同的易拉罐中，用相同的装置加热，实验数据记录

如表：

温度/℃20304050

加热时间/S甲04082126

乙0184064

（1）实验中，甲、乙两种液体的（质量/体积）必须相同，除了图中的温度计外，

还需要一个测量工具，它是。本实验是通过（升高的温度/加热时间）来

比较两种液体吸收热量的多少。

（2）分析实验数据可知，当它们升高相同温度时，（甲/乙）液体需要吸收的热

量更多；当它们吸收相同热量时，（甲/乙）液体升温更多。

（3）分析表格中的数据可知，液体的温度越高，使它再升高10℃所需要加热的时间

21.（2021•东莞市模拟）如图的三个实验中：

（1）通过比较温度计示数的变化量来比较吸（放）热多少的有（填写图号，下

同）；需要天平的实验有；需要有计时器的实验有。

（2）甲实验，沙子和水的质量相等，现象表明：水的比热容比沙子的比热容大；

（3）乙实验，燃烧前，酒精和碎纸片的质量以及两杯中水的质量（相等/不相

等）。

（4）丙实验，控制相同，探究电热与的关系。

探究不同物质吸热升b%>&

温的现象比较不同燃料燃烧时探究电流的热效应

甲放出的热量H

22.（2020秋•茶陵县期末）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、初温都相同的水和煤油（选填“质量”

或“体积”）。

（2）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。

（3）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”）

（4）由图象可得煤油的比热容为J/（kg」C）。

23.（2021•海淀区校级模拟）研究改变物体内能的方式，小明做了两个实验：

实验甲：如图1所示，将装有少量乙醛的薄壁金属管固定于桌面，用橡皮塞塞紧，来回

快速拉动缠在金属管外的皮绳，过一会儿，可以观察到橡皮塞从管口飞出。

实验乙：如图2所示，用气筒不断向装有少量水的瓶内用力打气，可观察到瓶塞从瓶口

跳出，此时瓶内有白雾

产生。

（1）在甲实验中：橡皮塞从管口飞出，是的内能转化为橡皮塞的机械能。

A.皮绳B.金属管C.橡皮塞D.乙醛气体

（2）在乙实验中：当瓶塞从瓶口跳出时，瓶内有白雾产生，这时瓶内气体的内能，

温度降低，发生了液化现象。

A.增大B.减少C.不变D.无法确定。

।।图1图2

四.计算题（共5小题）

24.（2021•江都区校级一模）要使质量为10kg的水温度升高22c

（1）需要吸收多少热量？

（2）若不考虑热量散失，这些热量由天然气提供，需要多少天然气？[c水=4.2X103J/

（kg-℃）,q天然气=4.4Xl（）7j/kg]

25.（2021•宿迁一模）一定气压下，某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之

比叫该晶体的熔化热，用字母人表示。在标准大气压下，用一个热效率为40%的酒精炉

为热源，将500g初温为的冰全部熔化为0℃的水，共燃烧了14g酒精，酒精的热值

为3X107j/kg。求：

（1）冰熔化过程中吸收的热量；

（2）在标准大气压下，冰的熔化热入冰。

26.（2020秋•宜春期末）小华家使用的是天然气热水器，他尝试估测该热水器的效率，以

核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时。把50kg的水从20℃加热到

60℃,天然气表的示数由1365.05a?变为1365.25n?,己知水的比热容c=4.2X©j/（kg

•℃）,天然气的热值q=7.0Xl（）7j/m3。求：

（1）水吸收的热量；（2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量；（3）该热水器的效

率。

27.（2021•常州模拟）如图所示是一款新型四轮沙滩卡丁车，该车以36km/h的速度在一段

平直的沙滩上匀速行驶20min,消耗汽油1.5L。整个行驶过程中，发动机牵引卡丁车前

进所做功的功率恒为H.5kW«已知汽油的密度为0.8Xl（）3kg/m3,汽油的热值为4.6X

107J/kg,那么，在这段运动过程中，求：

（I）该卡丁车所受的阻力是多少？

（2）该卡丁车汽油机的效率为多少？

28.（2020秋•扶风县期末）物理兴趣小组的同学在研究“砂石和某种液体谁的吸热本领大”

时，选用了两只完全相同的酒精灯，分别给盛放在相同容器中质量都是100g的砂石和某

种液体加热他们绘制出砂石与液体的温度随加热时间变化的图像分别如图a、b所示，已

知酒精的热值是3Xl（）7j/kg,加热时酒精灯平均每分钟消耗1g酒精，已知砂石的比热容

是0.84X103〃（kg・℃）,那么请问：

（1）加热2min时，砂石吸收的热量；

（2）求出该液体的比热容；

（3）酒精灯加热液体时的效率是多少。

ab

五.综合能力题（共1小题）

29.（2021•沐阳县校级一模）2019年4月20日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运

载火箭，成功发射了第四十四颗北斗导航卫星。

（1）火箭主要用液态氢作为燃料是因为液态氢的大。图甲中的运载火箭携带卫

星离开发射架时，卫星相对于火箭是的，其机械能是的。

（2）如图乙，卫星在太空张开“翅膀”后获得的能源主要是,属于（选

填“可再生”或“不可再生”）能源，它探测得到的图像和数据是通过传递到地

球的。

(3)某种仪器从地球带到卫星上，它的质量

六.解答题(共1小题)

30.(2020秋•沐阳县期末)小林的爸爸最近购买了一辆新型混合动力汽车。小林通过测量

获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离)，数

据如表所示：

速度/(km«h406080100120

,)

制动距离/m8185072

(1)汽车在上坡时，将挡位换成低速档，以减小行驶的速度，这样做的目的是。

A.安全

B.省油

C.减小摩擦

D.增大爬坡的牵引力

(2)根据上表中数据所反映的规律,当汽车速度为80km/h时，对应的制动距离是m,

(3)小林又向爸爸询问了一些汽车的信息：混合动力汽车使用的电动力系统中包括高效

强化的电动机、发电机和蓄电池。蓄电池使用的有铅酸电池、锲镒氢电池和锂电池，将

来应该还能使用氢燃料电池。具有省油、能量利用率高等特点，其相关信息如表。在某

次水平道路测试中，该车以中速匀速行驶170km,共消耗汽油10Lo测试过程中，内燃

机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输

送，此时内燃机和电动机共同驱动车辆前进。

驱动模式纯电动启动、低速

油电混动中速

纯燃油高速

汽车质量1200kg

车轮与地面总接触面积0.096m2

①该款混合动力汽车启动时的驱动模式是。

②在水平道路中匀速行驶测试中，若平均阻力为100N且该车内燃机的效率为53%,此

过程最终使蓄电池增加多少焦耳的能量？(忽略蓄电池和电动机的热损失，p汽油取0.7X

103kg/m3,q汽油=4.6X107J/kg)。

③在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能。''客运效率”表示每消

耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积，即客运效率=人数X路程/消耗能量。一个

人骑电动自行车，消耗1MJ(l()6j)的能量可行驶30km,一辆载有4人的普通轿车，消

耗320MJ的能量可行驶100km，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是多少？

2021年江苏省中考物理专题训练一一专题12内能

参考答案与试题解析

选择题（共5小题）

1.【解答】解:

A、物体内部所有分子的动能和分子势能的总和叫做物体的内能，故A错误。

B、机械能和内能没有必然的关系；物体温度升高时，内能增加，机械能不一定增加，故

B错误；

C、一切物体都具有内能，0℃的物体也有内能，故C错误；

D、一切物体都具有内能，机械能与内能是两种不同的能量形式，物体的机械能为零时,

其内能却不为零，故D正确。

故选：D。

2.【解答］解：A、不同种物质比热容可能相同，如煤油和冰的比热容相同，故A错误；

B、水的比热容较大，所以湿泥土的比热容比干泥土要大一些；质量相同的干湿泥土在阳

光照射下吸热相同，由△tuS可知，湿泥土升温慢一些，干泥土的温度升高得更快，故

B错误；

C、根据Q=cmZ\t知I,质量相同的同种物质在状态相同时升高相同的温度，吸收的热量

相等，题中没有说明质量的关系，不能比较出吸收热量的多少，故C错误；

D、水的比热容较大，用水做冷却剂时，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，这样可以把这些热迅速吸收，使发动机的温度不致升得太高，故D正

确。

故选：D。

3.【解答】解：

A、冰熔化成水，质量不变，温度不变，但要吸收热量，其内能变大，故A错误；

B、任何物体都有内能；-10℃的冰块也有内能，故B错误；

C、内能小的物体温度可能高，内能大的物体温度可能低，故内能小的物体也可能将热量

传递给内能大的物体，故C正确；

D、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，可以说物体含有多少内能，故D错

误。

故选：Co

4.【解答】解：

A、对比甲乙两图，液体的初温与质量相同，且燃料的质量相同，若燃料2的热值较高，

最终燃料2放出的热量多，则乙图液体吸收的热量多，液体的末温更高，所以图乙液体

内能更大，故A错误；

B、比较两种液体的比热容大小，要控制热源（加热器）相同，即燃料应相同，而乙、丙

两图中燃料不同，放出的热量不相等，不能比较比热容大小，故B错误；

C、对比甲、丙两图，燃料相同，相同时间内放出的热量相同；若液体b比热容比液体a

大，则液体b升温慢、液体a升温快，那么要升高相同温度，甲图装置需要时间较短，

故C正确；

D、对比乙、丙两图，如果燃料1的热值比燃料2大，相同时间燃料•1放出的热量不一定

多，又因不知液体ab的比热容大小关系，根据Q=cmZ\t,故无法确定加热所用的时间

长短，故D错误.

故选：Co

5.【解答】解：

A、比较比热容的大小要控制吸收的热量相等，乙丙燃料不同，放出的热量不相等，不能

比较比热容大小，故A错误；

B、甲乙两图液体相同，若燃料2的热值较高，则乙吸收的热量更多，内能更大，故B

正确；

C、液体a、b吸收的热量不一定相等，故不能判断燃料1、2放出的热量，也不能判断热

值大小，故C错误；

D、甲丙燃料相同，放出的热量相同，液体b比热容比液体a大，那么要升高相同温度，

甲图装置需要时间较短，故D错误。

故选：B,

二.填空题（共12小题）

6.【解答】解：

（1）由图可知，进气门和排气门都是关闭的，火花塞发出电火花，活塞下行，可以判断

是做功冲程；

（3）由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min,即每Is转30圈，完成

60个冲程，做功15次；

（3）汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响

机器的正常工作；与其它液体比较，水的比热容大，在质量和升高的温度相同时.，由公

式Q=cm△t知，水吸收的热量多，冷却效果最好；汽车发动机开始工作一段时间后，散

热器中水的内能会增加，这是由于散热器中的水从发动机上吸取热量导致的，所以这是

通过热传递方式来改变内能的。

故答案为：做功；15；比热容；热传递。

7.【解答】解：冰熔化过程中温度不变，完全熔化成水后温度才会上升，也就是图中的8min〜

12min,此时段，水温从0℃上升到50C,水温升高了5℃,冰化成水后质量不变，111水=

m水=50g=5X102kg；

所以4min中水吸收的热量为：

Q吸=c；«km水水=4.2X1()3J/(kg.℃)X5X102kgX5℃=1050J；

0.1g酒精完全燃烧放出的热量：

37

Qjj-m酒精q消楮=0.坨*3*1x10kgX3X10J/kg=3000J；

每2min完全燃烧酒精O.lg,4min燃烧酒精0.2g,所以放出的热量为：

Q'放=2Qfrt=3000JX2=6000J；

又因为4min水吸热Q吸=1050J,所以加热效率为：

i]=^xl00%=x100%=17.5%；

Q放60007

BC段物质吸收的热量转化成了物质的内能，所以BC段也加热4min,所以和CD段吸收

热量相同为1050J,所以内能增加了1050Jo

故答案为：1050；3000；17.5；1050o

8.【解答】解：

(1)从图中可以看出，火花塞点火和活塞向下移动，这个冲程是做功冲程，将内能转化

为机械能；

(2)飞轮的转速是3000r/min,所以每秒转动的圈数为n=需x3000=50,

因为一个工作循环转动2圈，汽车1s内完成25个工作循环，一个工作循环对外做功一

次，所以1s可以做功25次；

(3)该汽油机完全燃烧5g汽油能放出的热量：

Q放=mq汽油=5X10-3kgX4.6Xl07J/kg=2.3X105J；

w4

汽油机效率：T]=-7警X100%=%卅3x100%=40%。

Q放2.3X1057

故答案为：做功；20；2.3X105J；40。

9•【解答】解：

(1)在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉

絮燃烧起来，这是因为压缩筒内空气做功，使筒内空气的内能增加；该实验中，压缩筒

内空气做功，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与内燃机的压缩冲程的能量转化相

同;

(2)已知单缸四冲程汽油机飞轮转速为3000r/min=50r/s,汽油机在一个工作循环中活

塞往复2次，飞轮转动2周，对外做功1次，故该汽油机1s内对外做功25次；

(3)水吸收的热量：Q」=cm(t-to)=4.2X103J/(kg©X5kgX(100℃-20*C)

=1.68X106JO

故答案为：做功；压缩；25；1.68X106。

10•【解答】解：(1)火箭采用液氢作为火箭的燃料，是因为液态氢具有较大的热值，完全

燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。

(2)卫星在太空张开的“翅膀”是太阳能电池板，获得的能源是太阳能，太阳能在短时

间内可以从自然界源源不断得到补充，属于可再生能源；

太空是真空，真空不能传声，而电磁波可以在真空中传播，故探测得到的图像和数据是

通过电磁波传递到地球的。

故答案为：热值；可再生；电磁波。

11.【解答】解:

水吸收的热量：

Q<tt=cmAt=4.2X103J/(kg・℃)X5kgX(64℃-20℃)=9.24X105J；

由题知：Q放=(5^=9.24X1051，

由Q放=0^得需要完全燃烧天然气的质量：

Q放=9.24X105/

m'口天然气-=0.022kg；

壶口上方的水蒸气遇冷液化小水珠飘散在空中，即“白气”，在此过程中放出热量，水蒸

气的内能减小。

故答案为：9.24X105J；0.022；减小。

12.【解答】解：(1)图中的塞子被试管内的水蒸气推出过程是水蒸气的内能转化为塞子机

械能的过程，与热机的做功冲程的能量转化相同。

(2)此柴油机的飞轮转速为3600r/min,所以飞轮每秒转60r,因为飞轮每转两周对外做

功一次，所以在1s内，对外做功次数n=孚=30次；

(3)柴油燃烧放出的热量:Qjftumq柴油=5kgX4.3Xl()7j7kg=215X108J,

由T]=/可得，转化的机械能为：

87

W=Qar]=2.15X10JX40%=8.6X10J«

故答案为：做功；30；8.6X107,

13.【解答】解：

如图：

(1)由图知，在最初2min内，物质的温度从-40℃升高到0℃,

则在最初2min内，物质吸收的热量为：

4

()吸=口01/\1=2.1义1()3〃(kg.℃)XlkgX40℃=8.4X10J；

(2)由熔化图像可知，物质在AB段为固态，在CD段为液态，

由图像可知，在AB段与CD段的吸热时间之比是1：2,因物质从热源吸热的功率恒定

不变，所以物质在AB段与CD段的吸热之比为1：2,且AB段与CD段物质升高的温

度相同，质量不变，

由Q=cmat可得，CD段的比热容(即该物质在液态时的比热容)：C2=2CI=2X2.1X

103J/(kg*℃)=4.2X103J/(kg©。

故答案为：(1)8.4X104；(2)4.2X10\

14•【解答】解：(1)在内燃机的四个冲程(吸气、压缩、做功、排气)中，内能转化为机

械能的是做功冲程：

甲图：排气门打开，活塞向上运行，气缸容积减小，是排气冲程，此冲程无能量转化；

乙图：两气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，此冲程机械能转化

为内能；

丙图：气门都关闭，火花塞喷出电火花，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，

此冲程内能转化为机械能，做功冲程不是靠飞轮惯性完成的冲程；

丁图：进气门打开，活塞向下运动，气缸容积增大，是吸气冲程，此冲程机无能量转化；

(2)电动机的原理是通电导体在磁场中受力而转动；

已知电动机的功率为P=5.5kW=5500W,则消耗的电能为：

W=Pt=5500WX10s=5.5X104J；

由P=UI可得，电动机正常工作时的电流：

P5500UZ«人

rI=U=2207'，

线圈产生的热量：

Q=I2Rt=(25A)2X0.4DX10S=2.5X103J；

输出的机械能：

WLW-Q=5.5X104J-2.5X103J=5.25X104J,

由于汽车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，

所以，牵引力F=f=250N,

由WHI=FS得，水平公路上电动汽车10s能够行驶的路程:

_W加_525x1()4/

S=~=250/V=210m；

(3)①发动机外壳发烫是通过热传递的方式改变内能的；②轮胎与地面之间存在摩擦,

克服摩擦做功，内能变大，是做功改变内能；③刹车片发热是通过克服摩擦做功的方式

改变内能的；④水箱中的水变热是通过热传递的方式改变内能的，故选②③；

(4)由题图知，超声波第一次从测速仪发出到与汽车相遇经过的时间为ti=0.16s,

由v=，可得，测速仪距离汽车的最远距离:

x1=v声11=340m/sX0.16s=54.4m。

超声波第二次从测速仪发出到与汽车相遇经过的时间为t2=1.12s-ls=0.12s,

这段距离为：X2=v声t2=340m/sX0.12s=40.8m。

汽车行驶的距离为：s=xi-X2=54.4m-40.8m=13.6m；

由题图知，汽车从第一次与超声波相遇到第二次与超声波相遇所用的时间：t=1.12s-

0.16s=0.96s,

则汽车行驶的速度为：v=2=^^al4.17m/s；

(5)一个工作循环吸入混合物的体积为：V=1.8L+0.2L=2L=2X10-3m3；

根据p=£可知，一个工作循环吸入混合物的质量：mi(j=p混V=1.35kg/n?X2X10Tm3

=2.7X10-3kg

一个工作循环吸入汽油的质量：m汕=混=ex2.7X10'3kg=0.18X10%；

1s对外做功20次，汽车的汽油机每秒钟燃烧汽油的质量是：0.18X10-3kgX20=3.6X10

-3kg=3.6go

故答案为：(I)丙；(2)通电线圈在磁场中受力而转动；210；(3)@@；(4)14.17；

(5)3.6。

15.【解答】解：汽车发动机上散热器的冷却剂选用比热容大、凝固点低的液体，在质量和

升高的温度相同时，吸收的热量最多，致冷效果最好；

常体温计是用水银作为测温物质，主要是因为水银比热容较小，在质量和升高的温度均

相同时，水银吸热少，且水银升温快，即达到与被测物体相同温度需要的时间短。

故答案为：大；少：短。

16•【解答】解：(1)由图知，甲乙电阻丝串联，丙丁电阻丝并联，又知电源电压相同，Ri

=2R2

根据串联分压可知甲容器中电阻丝Ri两端的电压U，产fu,乙容器中电阻丝R2两端的

电压U乙=4u,

根据并联电路的电压规律可知丙容器中电阻丝Ri两端的电压和丁容器中电阻丝R2两端

的电压相等，即Upj=Ur=U,

则经过相同时间t后，甲、乙、丙、丁四个容器中电阻丝产生的热量分别为:

4U22U2(|(7)21u2

Q，H=W甲=,…Rjt=g用t=g瓦t,Qz.=W乙=“t=g五t,

u21u2u2

Q丙=W丙==2瓦QT=WT=&3

水和煤油的质量都为m,则温度变化量分别为：

_Q尹_2U2t_1U2t_1U2t_U2t

△t尸存=3不，垓『瓦灰加西一)可，△2^^’

比较可知，atj>^t丙〉at乙〉at甲，即温度变化最大的容器是丁;

（2）甲和丁容器中液体温度变化量之比为：

2-2t

△t甲_9c水叫_2C煤油_22.1xio3〃（kg.℃）_1

U2t―9c水-94.2xl03//（/c£f℃）-9,

C煤加产R2

故答案为：丁；1：9。

17.【解答】解：（1）由图像可知，该晶体的熔点为0℃,熔化过程中物体继续吸收热量但

温度不变，

所以，物体在t2时的内能小于在t3时的内能；

（2）这些冰熔化时所吸收的热量：

（）吸=111冰入冰=50X103kgX3.36Xl（）6j/kg=i68X105J,

酒精完全燃烧释放的热量：

Q放=mq=l4义10-3kgX3X107J/kg=4.2X105J,

则此酒精炉熔冰的效率：

5

Q吸innn/1.68X10/.nno..no.

n=kX1OO%=------Uxl00%=40%。

Q放4.2X105/

故答案为：小于；晶体熔化时要吸热；1.68X105；40%。

三.实验探究题（共6小题）

18.【解答】解：（1）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同（甲、乙两液

体密度不同，根据m=pV,体积相同的两液体质量不同），实验中必须要选取初温相同

且质量相等的甲、乙两种液体；

（2）选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热，根据转换法，这样做的目的

是在相同时间内甲和乙两种液体吸热相同；

（3）根据描绘出的甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像知，加热5min,甲升

高的温度为：

60℃-20r=40℃；

乙升高的温度为：

40℃-20℃=20℃<40℃；

根据比较吸热能力的方法，则乙的吸热能力更强；

（4）由（3）中的数据，根据Q=cm^t,在质量和吸热相同的情况下，升高的温度与比

热容成反比，则甲液体的比热容：

C=^X4.2X103J/（kg*℃）=2.1X103J/（kg»℃）»

故答案为：（1）质量；（2）吸热；（3）乙；（4）2.1X103。

19•【解答】解：（1）比较不同物质吸热升温的现象，需要燃烧相同的燃料加热相同的时间

（确保相同时间放出的热量相同），比较质量和初温相同的液体升高的温度，故应该选择

装置甲、乙、丙中的甲、丙两个装置；

（2）由转换法，我们使用相同的热源通过加热时间的长短来比较吸热多少，故为了比较

液体吸收热量的多少，应该比较加热时间，赞同小倩的观点；

（3）AD.采用相同的加热方式，是为了使热源在相同时间内放出相同的热量：盛液体

的容器相同目的使两种液体在相同的时间吸收相同的热量，故AD有必要；

B、实验中燃料的质量可以不同，故B没有必要；

C、根据比较吸热能力的不同方法，要控制不同物质的质量相同，C有必要。

故选Bo

故答案为：（1）甲、丙；（2）小倩；（3）Bo

20•【解答】解：（1）探究不同物质吸热升温现象时，由控制变量法，要控制不同物质的质

量相同（甲、乙两种液体密度不同，根据m=pV,体积相同的甲、乙液体质量不同），

故实验中，甲、乙两种液体的质量必须相同；

根据表中数据知，要测量加热时间，故除了图中的温度计外，还需要一个测量工具，它

是秒表；

根据转换法，本实验是通过加热时间来比较两种液体吸收热量的多少；

（2）分析实验数据可知，当它们升高相同温度时甲液体加热时间长，由转换法，甲需要

吸收的热量更多；

据此推理，当它们吸收相同热量时，乙液体升温更多；

（3）分析表格中的数据可知，从20℃升高到30℃,加热时间为40s；

从30℃升高到40℃,加热时间为42s；

从40℃升高到50℃,加热时间为44s；

故得出：液体的温度越高，使它再升高10℃需要加热的时间越长。

故答案为：（1）质量；秒表；加热时间；（2）甲；乙；（3）越长。

21•【解答】解：（1）图乙是比较不同燃料热值的实验，根据控制变量法，要使用质量相同

的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热;

丙图研究电流的热效应实验中，电阻丝产生的热量不易直接观察，但可使等质量初温相

同的煤油吸收热量，根据△t=3?煤油温度升高越高表示电热丝产生的热量越多；

通过比较温度计示数的变化量来比较吸（放）热多少的有乙、丙；

由上分析，三个实验都要控制质量相同，帮需要天平的实验有甲乙丙；

在甲图探究不同物质吸热升温现象中，使用相同的酒精灯，通过加热时间比较吸热多少，

在丙图研究电流的热效应实验中，根据Q=「Rt,产生的热量与电流、电阻和通电时间有

关，

故需要有计时器的实验有甲、丙。

（2）甲实验，沙子和水的质量相等，根据比较吸热能力的方法，相同时间内水升高的温

度At比沙子小（相同时间内沙子升高的温度at比水大现象表明：水的比热容比沙子的

比热容大；

（3）乙实验，燃烧前，酒精和碎纸片的质量以及两杯中水的质量相等。

（4）丙实验，两电阻丝串联，通过的电流和通电时间相等，即控制电流和通电时间相同，

探究电热与电阻的关系。

故答案为：

（1）乙、丙；甲、乙、丙；甲、丙；

（2）相同时间内水升高的温度at比沙子小（相同时间内沙子升高的温度at比水大）；

（3）相等；（4）电流和通电时间；电阻。

22•【解答】解：（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）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；

（3）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Q=cm4t,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；

（4）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30℃-10℃=20℃,

煤油升温：50℃-10℃=40℃,根据。=乌，在质量和吸热相同的情况下，比热容c与

△t成反比，故煤油的比热容是:

C=^X4.2X103J/（kg*℃）=2.1X103J/（kg»℃）»

故答案为：（1）质量；（2）吸热；升高温度；（3）水；较大；（4）2.1X10\

23•【解答】解：（1）橡皮塞从管口飞出，这一过程中气体膨胀对外做功，将乙醛气体的内

能转化为橡皮塞的机械能。故选：D。

（2）当瓶塞从瓶口跳出时，瓶内有白雾产生，这是瓶内气体对外做功，内能减少，温度

降低，发生了液化现象。故选：B„

故答案为：（1）D；（2）Bo

四.计算题（共5小题）

24.【解答】解：

（1）水吸收的热量：

5

Q吸=jkm水△t=4.2Xl（）3j/（kg.℃）X10kgX22℃=9.24X10J,

（2）如果不考虑热量散失，天然气完全燃烧释放的热量：Q»=Q.«=9.24X105J,

由、放=014可得，完全燃烧天然气的质量：

924x1()5/

犬然气=；

m7=0.021kg=21g

q天然气4.4xl0//fc5

答：⑴需要吸收9.24Xl（）5j热量;

（2）若不考虑热量散失，这些热量由天然气提供，需要21g天然气。

25•【解答】解：（1）14g酒精完全燃烧放出的热量：

（）放=口111=3*107J/kgX0.014kg=4.2X105J,

QR及

由n=万冬可得，冰熔化成水共吸收热量：

Q放

Q吸=(5放*n=4.2*1()5]*40%=1.68X105J；

(2)则冰的熔化热：

5

、Q吸1.68X10/°CNX/S5Tzl

入产饭=0.5切=3.36X10J/kgo

答：（1）冰熔化过程中吸收的热量为1.68X1（）5J；

（2）在标准大气压下，冰的熔化热入