内能及其利用-2024年中考物理复习专练（知识清单＋基础＋拔高）

专题05内能及其利用（速记手册）

露

鳖考点1分子动理论

内容要点

物质的常见的物质是由极其微小的粒子一分子和原子构成的，原子是由原在与绕核

构成运动的电子组成的。分子很小，人们通常以nm为单位来度量分子。

定义因分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫分子的热运动。

分子热

一切物质的分子都在不停地做无规则运动。温度越逐，分子热运

运动特点

动越剧烈。

定义不同物质在相互接触时彼此进入对方的现象。

说明分子在不停地做无规则运动,分子间存在间隙。

扩散现

影响因素扩散现象跟温度有关，温度越高，扩散进行得越快。

象

“酒香不怕巷子深”、“蝴蝶嗅到花香”、“墙角放煤，日久变黑”、“桂

示例

花飘香”。

分子间存在引力，如被紧压在一起的铅柱很难被分开，分子间还存在斥力，如“破

镜”无法“重圆”。

分子间

的作用当固体被压缩时，作用力表现为斥力。

力分子间的特点当固体被拉伸时，作用力表现为引力。

如果分子间相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略。

常见的物质是由大量分子、原子组成的。

分子动

一切物质的分子都在不停地做无规则运动。

理论

分子间存在相互作用的曳力和Ji力。

考点2内能

内

要点

容

构成物质的分子在不停地做热运动，温度越高，分子热运动的速度越大，

分子动能

它们的动能也就越大。

由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力，所以分子也具有势能，

分子势能

这种势能叫分子势能。

定义构成物体的所有分子，其热运动的动能与势能的总和叫物体的内能。

影响因素物体的内能与温度和质量有关，一切物体在任何情况下都有内能。

内改变方式热传递做功

能

实质内能的转移。机械能和内能的相互转化。

示例煮饭、热水袋取暖钻木取火、搓手取暖

条件：物体间存在温度差;规律：高温物做功改变内能的两种情况：对

说明体放出热量，内能减小,温度降低;低温物体做功，物体内能增大;物

物体吸收热量，内能增大,温度升高。体对外做功，内能减小。

做功和热传递改变内能是等效的，没有看到改变内能的具体过程，就无

联系

法判断物体内能改变的原因。

概念在热传递过程中，传递内能的多少叫热量，用。表示。

单位焦耳（符号：J）

1.温度是一个状态量，通常用“是”“物体的”等词描述。物体的温度升高，

热内能增大，但不一定是吸了热；

温度、热量

量

2.热量是一个过程量，不能离开热传递，通常用“吸收”“放出”等词修饰，

和内能的

不能用“有”“含有”“物体的”等词修饰。物体吸收热量，内能增加，但温度

关系

不一定升高，如晶体熔化、液体沸腾的过程；

3.内能是一个状态量，通常用“物体的”“物体有”等词修饰.物体内能增

力口，不一定是吸收了热量。物体内能增加，温度不一定升高。

寐

考点3比热容

物理意义描述物质吸热本领的物理量。

某种物质，在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的数量与它的质量和升高（或降

定义

低）温度的乘积之比,叫做这种物质的比热容，用符号C表示。

公式c=Q

单位焦耳每千克摄氏度，符号是J/（kg，C）。

水的比热水的比热容是4.2x103J/（k£℃）,它表示的物理意义是：质量为1kg的水温度

容及意义升高（或降低）1°。时，吸收（或放出）的热量是4.2x103j。

水的比热

制冷剂、散热剂、调节气候。

容的应用

（1）吸热公式：Q叫=cm（Lto）;

（2）放热公式：。放=丝皿二4。其中c表示比热容，冽表示物体的质量，加表示

补充初温，才表示变化后的温度即末温。

（3）比热容与物质的种类和状态有关，与物质的质量大小、温度的高低、吸收或

放出的热量的多少无关。

较

鳖考点4热值

定义燃料完全燃烧放出的热量0与燃料质量优的比值,叫做这种燃料的热值。

单位焦每千克,符号是J/kg或J/m3o

公式q=0或

mV

理解酒精的热值是3.0x107j/kg,表示：1kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0x107j。

热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的种类有关,与燃料的质量、体积、是否完

全燃烧等没有关系。

考点5热机

定义把内能转化为机械能的机器。

热

［阳上内能L机械能I

原理

机

种类蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。

内定义燃料在气缸内燃烧产生动力的热机。

燃

分类汽油机和柴油机。

机

每个工作循环分为四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。

热机工作过一个工作循环中只有做功冲程是靠燃气推动活塞做功,其他三个冲程是靠安

程装在曲轴上的飞轮的惯性来完成的。

压缩冲程中，机械能转化为内能,做功冲程中，内能转化为机械能。

定义热机用来做有用劲的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比。

2«

公式xl00%

Q&

热

能量流燃料完全燃烧放出的能量E的流向有：废气带走的能量用、机械损失的能量

机

向瓦、散热损失的能量心、做有用功的能量

效

让燃料尽可能充分燃烧，如：将煤粒磨成煤粉、加大送风量等；

率提高热(1)

机效率(2)利用废气的能量；

途径

(3)机件间保持良好的润滑、减小摩擦。

蜜考点5能量的转化和守恒

内能量既不会凭空消失，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

容一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

说(1)能量的转化和转移都是具有方向性的；

明

(2)能量的转化是通过物体做功来实现的，能量的转化过程中，能量的形式发生了改变；

(3)能量的转移过程中能量的形式没有发生变化；

(4)能量守恒定律不同于机械能守恒定律，所有的能量转化和转移过程，都遵循能量守

恒定律，而机械能守恒是有一定条件的。

蜜实验1比较不同物质的吸热能力

1.实验器材：铁架台、烧杯、水、食用油、秒表(或停表)、温度计、酒精灯、搅拌器等。

2.实验方法：控制变量法和转换法。

3.实验现象：

(1)质量相同的水和食用油，加热相同的时间，升高的温度不同。

(2)质量相同的水，加热不同的时间，升高的温度不同。

4.实验结论：

(1)质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。

(2)质量相等的同种物质，升高不同的温度，吸收的热量不同。

5.问题探究：

(1)怎样得到质量相同的不同液体？

①先确定好适当的质量，再杳找两种不同液体的密度，计算出它们的体积，用量筒分别量取;

②也可以用天平称出相同质量的液体；在天平的左、右两盘中放上质量相等的烧杯，向左盘

烧杯中倒入一定量的水，然后向右盘中缓慢倒入另一种液体，直到天平再次平衡。

(2)怎样确定水和食用油吸收了相同的热量？

①用两个完全相同的酒精灯(火焰的大小相同)，加热相同的时间；②也可以用两个完全相同

的电加热器，通电相同时间。相比之下，第二种方式更好，因为酒精灯是外部加热，加热的

位置、火焰的大小、散热情况等均不好控制。

(3)为什么要让烧杯、温度计、搅拌器的规格都相同？

加热水和食用油的过程中，烧杯、温度计、搅拌器也要吸收热量，为了减小它们对实验结果

的影响，应采用相同的规格。

（4）实验中，搅拌器的作用是什么？

使液体受热均匀。

（5）还可以用什么方法比较不同物质的吸热能力？

可让质量相同的不同物质升高相同的温度，比较它们加热的时间，加热时间长，说明吸热能

力强。

基础检测（限时30min）

一、单选题

I.关于热学知识，下列说法错误的是（）

A.所有物体的分子都在不停地做无规则运动

B.“摩擦生热”现象中的“热，，指的是“热量”

C.热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体

D.一桶汽油机倒掉一半热值不变

【答案】B

【解析】A.扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动，故A正确，不符合

题意；

B.“摩擦生热”可以使物体的内能增大，这里的“热”指的是内能，故B错误，符合题意；

C.热量只能从温度高的物体传向温度低的物体，所以热量可以从内能小的物体传递给内能

大的物体，故C正确，不符合题意；

D.燃料的热值是燃料的一种特性，与质量和燃烧情况等无关，故D正确，不符合题意。

故选B。

2.关于单缸四冲程汽油机的一个工作循环的工作过程及涉及到的主要能量转化情况，下列

说法正确的是（）

A.吸气冲程，活塞向上运动，吸入气缸的是汽油和空气的混合物

B.压缩冲程，活塞向上运动，将内能转化为机械能

C.做功冲程，活塞向下运动，将内能转化为机械能

D.排气冲程，活塞向下运动，将机械能转化为内能

【答案】C

【解析】A.进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，将汽油和空气的混合

物吸入气缸，故A错误；

B.两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，气缸内气体的内能增加，将机械能转化

为内能，故B错误；

C.两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故

C正确；

D.排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，气缸内气体的压强减小，温度

降低，没有能量的转化，故D错误。

故选C。

3.下列所举事例中，属于利用水的比热容大这个特性的是（）

A.北方冬天菜窖里常放几桶水防止菜被冻坏

B.有些城市在郊区建造人工湖调节气温

C.干燥的房间里开加湿器加湿

D.夏天天热时，向地面上洒水，可以降温

【答案】B

【解析】A.冬天菜窖里放几桶水防止蔬菜冻坏，是利用水凝固放热，与水的比热容无关，

故A不符合题意；

B.因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，吸收相同热量时，水的温度变化

小，建人工湖，可使周围的气候低些，与比热容有关，故B符合题意；

C.干燥的房间里开加湿器加湿，可以增大空气中水蒸气的含量，增加空气湿度，与水的比

热容无关，故C不符合题意；

D.夏天天热时，向地面上洒水，利用水蒸发吸热的原理，可以降温，与水的比热容无关，

故D不符合题意。

故选B。

4.如图所示，这是某物质由固态变为液态的过程中温度随时间变化的图像，下列说法正确

的是（）

A.物质在/点时不具有内能

B.物质在8、C两点时具有的分子势能相等

C.物质在2点含有的热量小于在C点含有的热量

D.物质在固态时的比热容比液态时的比热容小

【答案】D

【解析】A.任何物体都有内能，物质在/点时具有内能，故A错误；

B.虽然物体在5、C两点的温度相同，分子动能相同，但熔化过程要吸热，内能逐渐变大,

因此物体在2、C两点具有的分子势能不相等，故B错误；

C.热量是一个过程量，不能说含有多少热量，只能说吸收或放出多少热量，故C错误；

D.根据公式。=°加加可以知道，当质量和吸收或放出的热量相同时，升高的或降低的温度

加和比热容c成反比；0〜5min是固态，温度上升的快，15〜20min是液态，温度上升的慢，

则该物质在固态时的比热容比液态时的比热容小，故D正确。

故选D。

二、填空题

5.如图所示是加热烤肠的情景，通过的方法增加烤肠的内能；为了让烤肠不致

被烤焦且均匀受热，店主将烤肠放在石子上烤而不直接放在铁锅内烤，是因为石头的比热容

（选填“大于”、“等于”或“小于”）铁的比热容。

【答案】热传递大于

【解析】［1］加热烤肠时，烤肠吸收热量，是通过热传递的方式改变烤肠的内能的。

［2］由题意可知，店主将烤肠放在石子上烤而不直接放在铁锅内烤，这主要是利用了石头的

比热容比铁的比热容大，在同样吸热的情况下，其温度升高比较慢，让烤肠不致被烤焦，且

散热比较均匀的特点。

6.坐地铁时禁止携带和食用刺激性食品，以免给其他乘客带来不好的感受，这其中的物理

道理是物质的分子。乘坐扶梯时发觉持续运行扶梯的扶手很热，这是通过

的方式使扶梯的内能增大温度升高的，这与热机的冲程工作时的能量转化情况相

同。

【答案】在不停地做无规则运动做功压缩

【解析】［1］坐地铁时禁止携带和食用刺激性食品，这是因为物品的刺激性气味分子在不停

地做无规则运动，发生了扩散现象，使刺激性气味充满了整个密闭空间，影响其他乘客。

［2］［3］持续运行扶梯的扶手很热，这是通过做功的方式，将机械能转化为内能的结果，汽油

机的工作过程中，将机械能转化为内能的是压缩冲程。

7.汽车散热器常使用水作为冷却剂，这是利用了水的大的性质；“长征五号”

运载火箭是我国高度最高、体积最大的火箭，因此得到了一个可爱的外号“胖五”，“胖五”的

动力系统选用液氢作为燃料，是因为氢的大。

【答案】比热容热值

【解析】［1］因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度时，水

吸收的热量多，所以常用水作为冷却剂。

［2］火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的

氢时，可以放出更多的热量。

8.如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，用酒精灯给水加热使水沸腾。

（1）用酒精灯加热时，水的温度升高，内能，这是通过的方式来改变水的内

能的；

（2）加热一段时间后，橡胶塞在水蒸气压力的作用下冲出去，该过程中能转化成—

能，此能量转化情况与四冲程内燃机的冲程相同。

【答案】增大热传递内机械做功

【解析】（1）［1］用酒精灯加热时，水吸收热量，温度升高，水的内能增大。

⑵改变内能的方式有两种，做功和热传递，给水加热改变内能的方式属于热传递。

（2）［3］［4］气体对外做功，将气体的内能转化为橡胶塞的机械能。

［5］做功冲程的能量转化形式也是将内能转化为机械能与橡胶塞冲出的能量转化形式相同。

三、实验题

9.某小组的同学在探究“比较不同物质的吸热能力”时，使用了如图所示装置。

（1）在设计实验时，除图示器材外，还必须添加的测量工具是，目的是;

（2）实验时用同样的酒精灯加热，某同学观察到：“加热相同的时间时，沙子升高的温度高

一些，即认为沙子吸收的热量多一些。”这位同学的判断是否正确？,理由

是;

（3）该小组同学测得物质升高一定的温度时所需的加热时间如下表，根据表中数据可得:

质量相同的水和沙子，升高相同的温度，吸热多一些；

质量/g升温10°。所需时间/s升温20℃所需时间/s升温30℃所需时间/s

沙子306489124

水3096163220

（4）由以上数据还可以分析得出：质量相同的水和沙子，吸收相同热量，______温度升高

得多一些，的吸热能力强。

【答案】秒表根据加热时间比较吸热多少不正确见解析水

沙子水

【解析】（1）根据转换法，使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，

所以还用到秒表，目的是根据加热时间比较吸热多少。

（2）[3][4]这位同学的判断是不正确，理由是，由转换法，加热时间相同，吸热相同。

（3）[5]根据表中数据，升高相同的温度，水加热长，由转换法，水吸热多一些。

（4）[6]⑺由上述分析可知，水的吸热能力强，水的比热容比沙子的比热容大，因此质量相

同的水和沙子，吸收相同的热量，沙子吸热能力弱，温度升高得多一些。

10.小华利用三套完全相同的装置完成热学实验，如图1所示，液体1和2的质量相同，燃

料A和B的质量也相同。

J

液体2——液体2

燃料B料A

甲乙丙

图1

（1）丙装置在安装时的一处错误是,重新安装后，小华所测液体的初温均如图

2所示，示数为℃；

（2）同时点燃三套装置的燃料对液体进行加热，每隔半分钟记录液体升高的温度A7,直至

燃料完全烧完。小华根据记录的数据绘制出对应装置升高温度与时间关系图线，如图3所示;

（3）比较不同物质的比热容，应选择两图实验，实验时通过反映

物体吸热的多少；冬天在自制暖手袋时，应选（选填“液体1”或“液体2”）作为

供暖物质；

（4）分析图线（图3）可知：燃料A和B的热值之比为（设燃料完全燃烧且

放出的热量全部被液体吸收）

【答案】温度计的玻璃泡没有全部浸没在被测液体中24甲丙加热时间

液体14：3

【解析】（1）[1]温度计的玻璃泡要全部浸没被测液体中，丙装置在安装时的一处错误是温

度计的玻璃泡没有全部浸没被测液体中。

[2]如图2所示，分度值是1摄氏度，液柱在20摄氏度到30摄氏度之间，示数为24摄氏度。

（3）[3][4]根据甲、丙两个装置可知，使用相同的热源，升高相同的温度，根据转换法可知,

比较加热相同，可比较液体1和液体2的比热容。

[5]液体1和2的质量相同根据图3中所绘制的图线分析，加热相同时间，甲的温度变化量

较小，液体甲即液体1的比热容大，冬天在自制暖手袋时，应选液体1作为供暖物质。

（4）[6]要比较燃料A和B的热值关系，应使用不同的燃料加热质量相同的同种液体，则

应选用乙、丙两个装置，根据图3的乙、丙两图线可知，燃料完全燃烧后，液体2升高的温

度变化量之比为

30℃:40℃=3:4

根据%=cmM可知，液体2吸收的热量之比为

。乙:。丙=3：4

设燃料完全燃烧且放出的热量全被液体吸收，燃料A和B的质量也相同，根据。放=0%可

知，燃料A和B的热值之比为

%：%。丙：。乙=4：3

四、计算题

11.天然气是一种节能环保的能源，某燃气热水器将20L的水从20℃加热到80℃,完全燃

烧了0.21m3的煤气。求:

(1)水吸收的热量是多少J?

(2)该燃气热水器烧水的效率是多大？[已知：c^=4.2xlO3J/(kg-℃),p*=1.0xl03kg/m3,

q卡4x107J/m3]

【答案】(1)5.04xl06J；(2)60%

【解析】解：(1)水的质量为

m水=凡人厂=1.OxiO3kg/m3x20xl0-3m3=20kg

根据吸热公式可知水吸收的热量为

36

0K=c^m\t=4.2x10J/(kg■℃)X20kgx(80℃-20℃)=5.04xl0J

(2)这些煤气完全燃烧放出的热量为

7336

0放=4气，=4x10J/mx0.21m=8.4x10J

则热水器烧水的效率为

。放

答：(1)水吸收的热量是5.04xl()6j；

(2)该燃气热水器烧水的效率是60%。

12.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4.2x103〃(kg，C)；煤气的热值为4.2xl07j/kg。求：

(1)水吸收的热量；

(2)煤气放出的热量；

(3)燃气灶烧水的效率。

【答案】(1)1.05X107J:(2)2.1X107J；(3)50%

【解析】解：(1)水吸收的热量为

。吸=c水用水&=42x1O'j/(kg.℃)x50kgx(70c-20℃)=1.05x107j

(2)煤气放出的热量为

0放=mq=0.5kgx4.2xl07J/kg=2.1xlO7J

(3)燃气灶烧水的效率为

〃=g_xioo%1.05xl()7j

x100%=50%

2.1X107J

Q放

答：(1)水吸收的热量为1.05X1()7J；

(2)煤气放出的热量为2.1xl07j;

(3)燃气灶烧水的效率为50%。

拔导J检测(限时30min)

一、单选题

1.A、B两物体质量相等，温度均为10℃；甲、乙两杯水质量相等，温度均为50℃；A放

入甲杯，B放入乙杯，热平衡后甲杯水温降低了4℃,乙杯水温降低了8℃；不考虑热量的

损耗，则A、B两物体的比热容之比为（）

A.4：9B.3：5C.2：3D.1：2

【答案】A

【解析】物体A放入甲杯水后，A?*=4℃,则它们的共同温度为

50℃4℃=46℃

物体A的温度由10℃升高到46℃,则

A〃=46℃10℃=36℃

水放出的热量。成=c次%次At次，A吸收的热量。后七加4A以，根据热平衡方程。加=。啜，即

c水m次At△以

代入相关数据得

,_1'C水加水

CA--X-----

9加A

物体B放入乙杯水后，Af/=8℃,它们的共同温度为

50℃8℃=42℃

B的温度由10℃升高到42℃,则

Afe=42℃10℃=32℃

水放出的热量0成=。水加水△/次'，B吸收的热量。后CB加必如根据热平衡方程。战=。及，即

C水m/At/=CBT»BMB

代入相关数据得

A、B两物体质量相等，所以

1

£A=?=1

，B19

4

故A符合题意，BCD不符合题意。

故选Ao

2.下列四个现象中，属于机械能转化为内能的是（）

A.压缩点燃棉花

冬天哈气取暖D.

【答案】A

【解析】A.压缩点燃棉花，机械能转化为内能,内能增大，温度升高，棉花燃烧，故A符

合题意;

B.蒸汽顶起壶盖,内能转化为机械能，故B不符合题意;

C.冬天哈气取暖,是热传递的过程，发生了内能的转移，不是能量的转化，故C不符合题

思；

D.燃气推动活塞,内能转化为机械能，故D不符合题意。

故选Ao

3.一厚度为"的薄金属盘悬吊在空中，其上表面受太阳直射，空气的温度保持290K不变,

经过一段时间，金属盘上表面和下表面的温度分别保持为315K和310K。假设单位时间内

金属盘每个表面散失到空气中的能量与此表面和空气的温度差以及此表面的面积成正比；单

位时间内金属盘上、下表面之间传递的热量与金属盘的厚度成反比，与两表面之间的温度差

和表面面积成正比。忽略金属盘侧面与空气之间的热传递。那么，在金属盘的厚度变为21

而其他条件不变的情况下，金属盘的上、下表面温度稳定之后，金属盘的上表面的温度将变

为（）

A.317KB.319KC.327KD.329K

【答案】A

【解析】厚度为"的薄金属盘，经过一段时间，当温度稳定后，则吸热功率为

私=心=勺5。上「"）+仁SG下「=^S（315-290）+^5（310-290）=45/5

上表面向下表面传递的热量功率为

s

P传一b盘（，上「，下/—左A（方下「办）

即

左2—（315-310）=%S（310-290）

d

所以

5左2—=20左iS①

d

在厚度为2d的金属盘而其他条件不变的情况下，当温度稳定后，设金属盘上表面和下表面

的温度分别保持为Q、t下,

由于太阳对金属盘的直射功率不变，则尸敢2=尸修所以

k]S（%。）+左]京东-Q=45k[S

即

（［上-290）+后1SQ下-290）W5Ks

整理得

，上+看下=625②

厚度为2d的金属盘上表面向下表面传递的热量功率为

S

々专2万上-/下）=£SG下-%）

即

k—（/上-h）=&SG下-290）③

2〜2d

解①②③得：g=317K。

故选A。

4.小明利用图甲装置研究某燃料热值，他取少量燃料置于燃烧皿中，点燃后对100g的热水

加热4min,然后立即将其熄灭，测得消耗燃料4.2g,并根据实验数据绘制了水温随时间变

化的图像如图乙中。线所示。已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放出热量只有60%被水

吸收。水的比热容为4.2xl03j/（kg・℃）,整个过程中忽略水的质量变化。下列说法中正确的

是（）

温度/OC

102

99

96

93时间/min

90

匚1

甲

A.通过图像计算得知4min水吸收到的热量为2520J

B.通过计算得出该燃料的热值为2xl06j/kg

C.这种方法计算出的热值比实际的热值偏大

D.若实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水绘出了如图乙中b线所

示图像，则这杯水的质量小于上一杯水的质量

【答案】B

【解析】A.由图乙知，。图线水在前2min内温度由93℃升到99℃,2〜4温度保持不变,

己经沸腾，则前2min吸收的热量

Q"尸cmX«)=4.2xlO3J/(kg-℃)x0.1kgx(9993)℃=2.52xl03J

燃料燃烧过程是均匀放热，那么4min内吸收的热量

Q吸'=20^2X2.52X103J=5040J

故A错误；

BC.据〃=察得，燃烧燃料放出的热量

P放

Q吸=5040J

。放=8400J

〃60%

则该燃料的热值

8400J

=2xlO6J/kg

4.2x10%

而在燃烧过程中，燃料不能完全燃烧，则用此方法算得的。成偏小，那么算得的热值比实际

值偏小，故B正确，C错误；

D.由图乙知，6图线加热至沸腾的时间比a图线的长，在实验装置和热损失比例均不变的

情况下，b图线加热时间更长可能是b图线中所用的水的初温比。的低及6图线中所用的水

的质量比。的多，故D错误。

故选B。

二、填空题

5.近来，淄博烧烤火出圈，“进淄赶烤”等话题不断在社交平台刷屏，烤肉时空气中弥漫肉

香味，这是现象；肉烤熟是通过的方式改变内能的；烧烤的主要

燃料是木炭，已知它的热值是3.4x107j/kg,200g木炭完全燃烧放出的热量是—J；这些热

量中有部分散失到空气中，无法再利用，说明能量的转移和转化具有。

【答案】扩散热传递6.8x10s方向性

【解析】［1］在烤肉时空气中弥漫着“肉香”味，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运

动。

［2］改变物体内能的方式有热传递和做功，食物烤熟是吸收了热量，内能增大，通过热传递

方式增加了食物的内能。

［3］木炭完全燃烧放出的热量为

Q放=mq=0.2kgx3.4x107J/kg=6.8xlO6J

［4］木炭完全燃烧释放的热量中有部分散失到空气中，无法再利用，无法再转化为内能，说

明能量的转移和转化具有方向性。

6.将质量为2kg、初始温度为25℃的一壶水加热到100℃,需要吸收J的热量，加

热过程需要燃烧0.051亩的天然气，则天然气燃烧放出热量的%被水吸收。［天然气

的热值取4.2xlO7J/m3,水的比热容为4.2xlO3J/(kg-℃)］

【答案】6.3x10530

【解析】［1］水吸收的热量

35

2«=cm(«0)=4.2xl0J/(kg-℃)x2kgx(100℃25℃)=6.3xl0J

⑵天然气完全燃烧放出的热量为

2^=J^=0.05m3x4.2xl07J/m3=2.1xl06J

加热效率为

〃£靠中。…

7.为了比较液体的吸热能力，小红称取了初温相同、体积相同的甲、乙两种液体

并用相同的实验装置进行实验。如图是实验中得到的图像(不考虑热量散失)。

温度FC

(1)甲液体的温度逐渐升高时，其内能;

(2)都加热60s时，甲吸收的热量_____乙吸收的热量；甲液体的比热容_____乙液体的比

热容。

【答案】变大等于小于

【解析】同一物体，状态不变，温度升高，说明其内能变大。

(2)[2]用相同的装置加热相同的时间，热源放出的热量是相等的，二者吸收的热量也是相等

的。

[3]体积相同的甲、乙两种液体，因"甲>p乙，根据加/可知

mv>mz,

读图像可以知道，在吸收热量温度升高的过程中(未沸腾前)，二者吸收了相等的热量升高

了相同的温度，根据。=丝可以知道甲液体的比热容小于乙液体的比热容。

m\t

8.在如图所示的四幅图中，甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程

汽油机工作过程中的其中两个冲程示意图。利用内能来做功的冲程是___________图，与压

缩冲程原理相同的是图所示的演示实验。有一台四缸汽油发动机，其主要技术

指标如表所示，其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下

止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离。则该发动

机在1s内做功J,单缸排量V=L；在每个做功冲程里，发动机做

功用(尸J;在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为吃匕式中p表示燃

气对活塞的压强，则〃=Pao

排量2.0L

输出功率120kW

转速6000r/min

T

1.2x1050.56001.2x106

【解析】甲图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达

到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，这是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能

转化为内能的过程；乙图对试管中的水加热，使试管中水的内能增大，加快了水的汽化，水

蒸气体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；丙图两气门都关闭，

活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，压缩冲程是把机械能转化为内能；丁图两气门都关

闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，做功冲程将内能转化为机械能。因此，汽油机

中利用内能来做功的冲程是丁；与压缩冲程原理相同的是甲实验。

[3]已知输出功率是120kW,所以发动机1秒内做功

I^PZ=1.2xlO5Wxls=1.2xlO5J

[4]因为四缸总排量为2.0L,单缸排量为

K=-x2.0L=0.5L

4

[5]根据前面计算可知，发动机在1s内做功1.2xl05J,因为发动机有四个缸同时工作，所以

每个缸1s内做功

W'=-xW=-x1.2x105J=3x104J

44

由表格信息可知，转速为

6000r/min=100r/s

因为四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次，所以1S内做功50次，所以在每个

做功冲程里，发动机做功

xy=J-x3xl()4j=600J

5050

[6]单缸排量

F=0.5L=5xl04m3

燃气对活塞所做的功可表示为W^pV,所以燃气对活塞的压强为

W600J,c，小

p=」n=-----^=1.2xlO6Pa

V5xl0-4m3

三、实验题

9.为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实

验装置完全相同。烧杯内水的初温、质量也都相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃

烧时均匀放热。

匚燃料2

（1）实验中，应控制两种燃料燃烧的（选填“时间”、“初温”或“质量”）相同；

（2）燃料燃烧过程中，记录燃烧时间和对应的水温；燃烧完后，画出水的温度随时间变化

的关系图像如图丙所示。假设这一过程燃料都完全燃烧，则燃料1与燃料2的热值之比

为;

（3）若甲装置中消耗燃料的质量为切，使质量为加2的水温度升高了加（水未沸腾），则

燃料1的热值为（用加八m2、c水、股表示），该方法测出的热值会比真实值一

（选填“大”或“小”）。

c水铀加

【答案】质量3:2小

【解析】（1）[1]探究不同燃料燃烧放热能力的差异的实验中，应控制燃料燃烧的质量相同。

（2）⑵读图丙可知，燃料燃烧完时，燃料1燃烧了5min,燃料2燃烧了15min,甲图中

水升高的温度

A?7=80℃20℃=60℃

乙图中水升高的温度

A?2=60℃20℃=40℃

所以甲图中水升温更多，说明燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量；实验中忽略热量的

散失，且两杯水的质量、比热容均相同，则由公式。="7%可得，二者放出的热量之比为

0放］_。吸］_cfflAf,_V_60℃_3_

。放2。吸2c加%2A240e2

燃烧燃料的质量相同，根据4=2可得，因此燃料1与燃料2的热值之比

m

9燃料1m3

4燃料2

m

（3）[3][4]水吸收的热量为

Qrc水m2、t

则燃料1的热值

_0放一％

“燃料一看一FT

燃料1燃烧放出的热量不可能全部被水吸收，燃料1可能没有完全燃烧，根据上式计算出的

热值要比实际的小。

10.如图为同学们探究水和沙石的吸热能力的实验装置图。

次数物质质量/g升高10℃所用的时间/S

1水2055

2沙石4026

(1)实验中除了温度计之外，还需要的测量工具是,实验中能说明被加热的物体内

能增了的现象是;

(2)实验小组的同学决定采用比较加热时间的方法来判断水和沙石的吸热能力，他们应该

收集的证据是；

(3)表一为某实验小组同学记录的部分实验数据。请根据表中的实验数据进行分析比较出

水和沙石的吸热能力。结论：。

【答案】天平和停表温度计示数增加相同质量的水和沙石，升高相同的温

度时对应的加热时间水吸热能力比沙石强

【解析】(1)[1]探究水和沙石的吸热能力时，要记录加热时间，因此需要用停表，要称量

物质的质量，因此需要用到天平。

[2]实验中，给物体加热，物体温度升高，内能增大。故能说明被加热的物体内能增加的现

象是温度计示数增加。

(2)[3]采用比较加热时间的方法来判断水和沙石的吸热能力，应该使质量和初温相同的水

和砂石升高相同的温度，比较所用的时间。因此应该收集的证据是质量和初温相同的水和砂

石升高相同的温度所对应的加热时间。

(3)[4]根据表中数据，若酒精灯1秒供给的热量为“，水升高10℃所用的时间为55s,酒

精灯提供的热量为。i=55q,砂石升高10℃所用的时间为26s,酒精灯提供的热量为

2=26q,由。吸=cw«-%)可得，水的比热容为

_fi_55q_...

c7k=--------=-----------；---------7—-2757

水加水加20xl0-3kgxl0C

_02_26q_

,砂石一加砂a-10x