专题02 内能与热机（期中专项训练）（解析版）

11专题02内能与热机题型01分子的热运动题型02扩散现象题型03分子间作用力的现象题型04分子动理论的基本观点题型05热传递的方向与条件题型06热传递改变物体的内能题型07做功改变物体的内能题型08温度、内能、热量的关系题型09内能的利用及意义题型10物体吸热实验用加热时间反映吸收热量的多少题型11比热容的概念题型12水的比热容特点及实际应用题型13比热容的计算公式题型14比热容的比例计算题型15利用比热容的公式计算热量题型16四冲程的能量转化题型17内燃机工作循环的计算题型18热机的效率公式与计算题型19能量的转化与转移题型20能量守恒定律题型01分子的热运动（共3小题）1．（2024秋•巨野县期中）小田学习科学后，对抽烟的爸爸说：“吸烟有害健康，我和妈妈都在被动抽烟。”小田这样说的科学依据是（）A．分子间存在引力 B．分子在不停息地做无规则运动 C．分子之间有间隙 D．分子间存在斥力【答案】B【解答】解：“吸烟有害健康，我和妈妈都在被动抽烟。”说明抽烟的人吸烟后有害物质的分子由于分子的运动扩散到被动吸烟的人的肺中，故B符合题意，ACD不符合题意。故选：B。2．（2024春•长清区期中）某中学举办以“酸甜苦辣，体味人生”为主题的首届学生劳动烹饪比赛活动。比赛现场如图所示，小组成员团结协作，洗菜、切菜、生火、烹炒、摆盘等一切工序都井然有序。菜刀能把菜切碎，说明力可以改变物体的形状，同学们闻到了菜香，这是由于分子在不停地做无规则运动的结果。【答案】形状；分子在不停地做无规则运动。【解答】解：菜刀能把菜切碎，说明力可以改变物体的形状；同学们闻到了菜香，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。故答案为：形状；分子在不停地做无规则运动。3．（2024秋•冠县期中）阳春三月，西安植物园内花香四溢，“花香四溢”说明了分子在永不停息的做无规则运动；荷叶上两滴水珠接触时，能自动结合成一滴较大的水珠，这一事实说明分子间存在着引力；固体、液体很难被压缩说明分子间存在着斥力。【答案】不停地做无规则运动；引力；斥力。【解答】解：（1）花香四溢它是由于花分子在不停地做无规则运动，扩散到空气之中。（2）两滴水珠接触时，能自动结合成一滴较大的水珠，这一事实说明分子间存在着引力；（3）固体、液体很难压缩，这是因为分子间存在着斥力。故答案为：不停地做无规则运动；引力；斥力。题型02扩散现象（共3小题）4．（2024秋•邯郸期中）下列描述中属于扩散现象的是（）A．桂花花香四溢 B．雪花漫天飘舞 C．灰尘空中飞扬 D．江面雾气弥漫【答案】A【解答】解：A、桂花花香四溢是因为花香分子在不停地做无规则运动，故A正确；BCD、雪花漫天飘舞、灰尘空中飞扬和江面雾气弥漫都属于机械运动，故BCD错误。故选：A。5．（2024秋•薛城区期中）为了增加钢制零件表面的硬度，需要一道工序，即把零件放入含碳的渗碳剂中，这样碳分子就可以渗入到零件的表面层。这道工序利用了物理学中的扩散现象，要加快碳分子的渗透，可以采用提高温度的方法。【答案】扩散；温度。【解答】解：把零件放入含碳的渗碳剂中，这样碳分子就可以渗入到零件的表面层，这是扩散现象，说明碳分子在不停地做无规则运动；要加快碳分子的渗透，可以采用提高温度的方法，是因为温度越高，分子运动越剧烈。故答案为：扩散；温度。6．（2024春•蓬莱区期中）春暖花开，当我们走进蓬莱美丽的公园，闻到了花草香味，这是扩散现象；能从不同的方向看到丁香花，是因为光照射到丁香花上发生了漫（选填“漫”或“镜面”）反射，当我们看到迎春花呈现明黄色时，是因为照射到花表面的黄色光线被反射（选填“吸收”或“反射”）了。【答案】扩散；漫；反射。【解答】解：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，这种现象是扩散现象，能够闻到花香是扩散现象的结果。漫反射时，我们可以从不同的方向观察到物体，所以能够从不同的方向看到丁香花。我们看到迎春花呈现明黄色，是因为黄光进入了眼睛，所以照射到花表面的黄色光线被反射进入到了我们的眼睛。故答案为：扩散；漫；反射。题型03分子间作用力的现象（共2小题）7．（2024秋•定陶区期中）如图所示，“天宫课堂”上王亚平老师将两块透明板上的水球接触后粘在一起，慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”。该现象主要说明了（）A．水分子间存在排斥力 B．水分子间存在吸引力 C．水分子间存在有空隙 D．水分子在无规则运动【答案】B【解答】解：在“天宫课堂”上，将两块透明板上的水球接触后粘在一起，慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”，都说明了分子间存在相互作用的引力。故选：B。8．（2024秋•德州期中）新雨初降，我们能够闻到空气中雨水混杂着泥土的芬芳，这是扩散现象。如图剪纸画反映的是过去东北的风俗——“窗户纸糊在外”。用浆糊能将窗户纸糊在木格子窗上，是利用分子间存在引力。【答案】扩散；引力。【解答】解：分子在永不停息地做无规则运动，我们能够闻到空气中雨水混杂着泥土的芬芳，是香味分子运动的结果，属于扩散现象；用浆糊能将窗户纸糊在木格子窗上，是利用分子间存在引力。故答案为：扩散；引力。题型04分子动理论的基本观点（共3小题）9．（2024秋•宁津县期中）下列现象用分子动理论解释正确的是（）A．粉笔头能被碾成粉末，说明分子很小 B．“破镜不能重圆”，说明分子间存在斥力 C．铁丝很难被拉伸，说明分子间存在引力 D．水与酒精混合后总体积变小，说明分子间存在相互作用力【答案】C【解答】解：A、粉笔头能被碾成粉末，固体大颗粒变成小颗粒，说明拉力可以改变物体的形状，与分子无关，故A错误；B、“破镜不能重圆”说明固体分子间距离大，引力几乎为零，故B错误；C、铁丝很难被拉伸，说明分子间存在引力，故C正确；D、水与酒精混合后总体积变小，说明分子间存在间隙，故D错误。故选：C。10．（2024秋•夏津县期中）小燕用浅绿色的洗洁精、红墨水、黄色的食用油调制了一杯“彩虹液体”，如图所示，用盖子密封好。过几天，发现不同颜色液体的界面变模糊。液面下降了一点。对上述现象的推测合理的是（）A．开始液体分层是因为分子之间没有间隙 B．过几天界面变模糊说明发生了扩散 C．液面下降是由于液体分子变小 D．食用油在最上层是因为食用油分子最小【答案】B【解答】解：A、液体分层，是由于不会互溶的液体，密度大的液体在下方，密度小的液体在上方，故A错误；B、界面变得模糊，是由于分子在不停地做无规则运动，发生了扩散，故B正确；C、液面下降，是由于分子间存在间隙，分子大小不变，故C错误；D、食用油在最上方，是由于食用油的密度最小，分子不一定最小，故D错误。故选：B。11．（2024秋•阳谷县期中）如图所示，关于分子动理论的一些实验：a：浓硫酸铜溶液与清水混合，开始界面清晰，静置几天后，两种液体混合均匀了；b：分别在玻璃管中倒入水和酒精，让它们充分混合；c：将红墨水滴入水中，一段时间后可以看到整杯水变红；d：两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，下面吊一个重物也不会将它们拉开。（1）a实验的现象表明分子在无规则运动；（2）b实验中，根据水和酒精混合物总体积变小的现象，说明分子间有空隙；（3）以上四个实验中，ac（填字母）形成实验现象的原因相同；（4）d实验现象说明分子间存在引力。【答案】（1）分子在无规则运动；（2）总体积变小；（3）ac；（4）引力。【解答】解：（1）图a实验现象是由于分子无规则运动产生的；（2）b实验中，因为分子间存在着空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了；（3）图c中将红墨水滴入水中，由于红墨水分子运动，一段时间后可以看到整杯水变红，以上四个实验中，ac形成实验现象的原因相同；（4）图e中削平的两个铅块很难被拉开同样说明分子之间存在引力。故答案为：（1）分子在无规则运动；（2）总体积变小；（3）ac；（4）引力。题型05热传递的方向与条件（共3小题）12．（2024春•蒙阴县期中）关于内能，下列说法正确的是（）A．内能是物体动能和势能的总和 B．物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能 C．改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式 D．两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体【答案】C【解答】解：A．根据内能的定义可知，内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和，故A错误；B．一切物体在任何温度下都具有内能，所以0℃的物体仍具有内能，故B错误；C．改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式，故C正确；D．发生热传递的条件是：有温度差，所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体，内能大的物体的温度不一定高，故D错误。故选：C。13．（2024秋•梁山县期中）夏天，将饮料放入冰箱冷藏室，饮料温度降低，下列说法正确的是（）A．饮料将温度传递给冰箱中的空气 B．饮料放热是因为饮料的内能比冰箱中空气的内能多 C．饮料温度降低的过程伴随着能量的转移 D．饮料放出热量后自身所含热量减少【答案】C【解答】解：A、饮料放进冰箱后，温度较高的饮料放出热量、温度降低，饮料将热量传递给冰箱中的空气，而不是将温度传递给冰箱中的空气，故A错误；B、饮料放热是因为饮料的温度比冰箱中空气的温度高，内能的影响因素：质量、温度和状态，无法比较内能多少，故B错误；C、是通过热传递的方式改变物体的内能，热传递是能的转移过程，故C正确；D、热量是过程量，只能说吸收或放出，不能说含有，故D错误。故选：C。14．（2024秋•威海校级期中）现有质量和初温都相等的铝块和铜块，其比热c铝＞c铜，它们放出相等的热量后相互接触，热量将从铝传给铜（选填“从铜传给铝”或者“从铝传给铜”），这个过程中铜块的内能将增大（选填“增大”、“减小”或者“不变”）【答案】从铝传给铜；增大。【解答】解：已知铝块和铜块的质量、初温相同，并且放出相同的热量，但铜的比热小于铝的比热，由Δt=Qcm可知，质量相同，放热相同时，比热容越大，温度变化量越小，即最后的温度越高，所以铝的故答案为：从铝传给铜；增大。题型06热传递改变物体的内能（共3小题）15．（2024秋•罗庄区校级期中）我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的，但根据南宋《武林旧事》记载，最早的月饼出自笼屉，青海就保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。下列情境中，改变物体内能的方式与“蒸”“烤”相同的是（）A．弯折铁丝 B．钻木取火 C．压缩空气 D．酒精灯加热【答案】D【解答】解：“蒸”“烤”时，月饼吸收热量，是通过热传递改变了月饼的内能；A、反复弯折铁丝，弯折处变热，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能，故A不符合题意；B、钻木取火，克服摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故B不符合题意；C、压缩空气做功，空气内能增加，是通过做功方式改变空气的内能，故C不符合题意；D、酒精灯加热，水吸收热量，内能增加，是通过热传递改变了水的内能，故D符合题意。故选：D。16．（2024秋•市中区期中）生活中很多人喜爱吃咸鸭蛋，下列关于咸鸭蛋所涉及的物理知识正确的是（）A．煮熟鸭蛋是通过做功来增大鸭蛋的内能 B．蛋壳能轻松被敲碎，说明蛋壳分子间不存在引力 C．腌制鸭蛋就是通过扩散使盐进入蛋中 D．刚出锅的咸鸭蛋逐渐变凉，说明分子运动逐渐停止【答案】C【解答】解：A、鸭蛋在煮熟的过程中吸收热量，是通过热传递的方式改变内能的，故A错误；B、蛋壳能轻松被敲碎，是因为分子间的作用力较小，不能说明蛋壳分子间不存在引力，故B错误；C、腌制鸭蛋是利用了扩散现象，这说明分子在不停地做无规则运动，故C正确.D、一切物质的分子都在不停地做无规则运动，刚出锅的咸鸭蛋逐渐变凉，分子运动逐渐变慢，但不会停止，故D错误。故选：C。17．（2024秋•阳谷县期中）针灸是我国古代劳动人民创造的一种独特的医疗方法。针灸之前，用高温蒸气对“复用针”（可多次使用的针）消毒时，“复用针”的温度会升高，这是通过热传递的方式改变了针的内能。如图所示，针灸用到的针非常细，这是通过减小受力面积来增大压强，便于刺入人体穴位。【答案】热传递；增大压强。【解答】解：（1）用高温蒸气对“复用针”（可多次使用的针）消毒时，“复用针”吸收热量，温度会升高，这是通过热传递的方式改变了针的内能；（2）针灸用到的针非常细，这是通过减小受力面积来增大压强，便于刺入人体穴位。故答案为：热传递；增大压强。题型07做功改变物体的内能（共4小题）18．（2024秋•德州期中）下列关于实验的叙述正确的是（）A．图甲中，抽出玻璃板后观察到的现象能说明温度越高，分子运动越剧烈 B．图乙中，水沸腾后软木塞被推出，此时软木塞的内能转化为它的机械能 C．图丙中，把玻璃板拉出水面时示数会变大，是因为分子斥力的作用 D．图丁中，将瓶塞跳出时，瓶内气体温度降低【答案】D【解答】解：A、图甲中，抽出玻璃板后观察到的现象能说明分子在不停地运动，但无法说明温度越高，分子运动越剧烈，故A错误；B、图乙中，水沸腾后软木塞被弹出，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，故B错误；C、图丙中，把玻璃板拉出水面时弹簧测力计示数会变大，是分子引力的作用，故C错误；D．图丁中，将瓶塞跳出时，瓶内气体内能转化为活塞的动能，故瓶内气体内能减少，温度降低，故D正确。故选：D。19．（2024秋•沂南县期中）下列实例中属于做功改变物体内能的是（）A．图甲中，炉火烧水 B．图乙中，搓手取暖 C．图丙中，用暖手宝暖手 D．图丁中，热鸡蛋放在冷水中冷却【答案】B【解答】解：A、炉火烧水，水吸收热量，内能增加，是通过热传递来改变物体的内能，故A不符合题意；B、搓手取暖，是克服摩擦做功，使手的内能增大，温度升高，是通过做功改变物体的内能，故B符合题意；C、用暖手宝暖手，手吸收热量，内能增加，是通过热传递来改变物体的内能，故C不符合题意；D、热鸡蛋放在冷水中冷却，鸡蛋放出热量，内能减少，是通过热传递来改变物体的内能，故D不符合题意。故选：B。20．（2024秋•市中区期中）关于分子动理论，谚语“有麝自来香，不必迎风扬”表明了分子在不停地做无规则的运动；寒冬，我们常搓手取暖，这是通过做功（选填“做功”或“热传递”）的方式增大内能。【答案】运动；做功。【解答】解：谚语“有麝自来香，不必迎风扬”是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动；我们常搓手取暖，克服摩擦做功，通过做功的方式改变内能。故答案为：运动；做功。21．（2024秋•宁津县校级期中）父亲节那天，小明给父亲启啤酒时，发现瓶口出现“白雾”，这是瓶内的气体冲出时，内能转化为机械能，使气体的内能减小，温度降低，水蒸气液化而产生的现象。【答案】机械；液化。【解答】解：启啤酒时，瓶内的气体冲出，内能转化为机械能，使气体的内能减小，温度降低，水蒸气液化而产生“白雾”；这个现象说明做功可以改变物体的内能。故答案为：机械；液化。题型08温度、内能、热量的关系（共3小题）22．（2024秋•任城区期中）关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法正确的是（）A．物体温度升高，内能一定增大 B．物体温度升高，一定是吸收了热量 C．温度越高的物体含有的热量越多 D．物体吸收热量，温度一定升高【答案】A【解答】解：A、物体温度升高，内能一定增加，故A正确；B、物体温度升高了，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故B错误；C、热量是一个过程量，不能说含有热量，故C错误；D、物体吸收热量，温度不一定升高，例如晶体的熔化和液体的沸腾过程，故D错误。故选：A。23．（2024秋•苏州期中）关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（）A．物体的温度越高，所含的热量越多 B．相同质量的30℃的水比20℃的水内能大 C．物体的内能增大，一定是吸收了热量 D．内能小的物体不可能将热量传递给内能大的物体【答案】B【解答】解：A、热量是过程量，不能说含有，故A错误；B、水的质量和状态相同，温度越高内能越大，故相同质量的30℃的水比20℃的水内能大，故B正确；C、改变内能的方式是做功和热传递，物体的内能增大，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故C错误；D、内能小的物体也可能温度高，内能大的物体也可能温度低，因此，在热传递过程中，内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，故D错误。故选：B。24．（2024秋•平顶山期中）“热”字可以表示温度、热量、内能等。热传递的“热”表示内能，天气热的“热”表示温度。我们能闻到热饭的香味，这是扩散现象。【答案】内能；温度；扩散。【解答】解：（1）温度表示物体的冷热程度，热量是热传递过程中的过程量，内能是分子动能和分子势能的总和，热传递的实质是内能的转移，所以热传递的“热”表示物体的内能，天气的热表示的是天气的冷热程度，即温度的高低；（2）因分子在永不停息地做无规则运动，能闻到热饭香味，属于扩散现象。故答案为：内能；温度；扩散。题型09内能的利用及意义（共2小题）25．（2024秋•运城期中）如图所示的热学实验，下列叙述中不正确的是（）A．甲图中，抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明分子在不停地做无规则运动 B．乙图中，压紧的两铅块，下面悬挂钩码而不分开，这说明分子之间存在相互作用的引力 C．丙图中，试管内的水沸腾后，水蒸气会将软木塞推出，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能 D．丁图中，红墨水在热水中比在冷水中扩散得快，这说明温度越高，分子运动越剧烈【答案】C【解答】解：A.甲图中，抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明分子在不停地做无规则运动，故A正确，不符合题意；B.乙图中，压紧的两铅块，下面悬挂钩码而不分开，这说明分子之间存在相互作用的引力，故B正确，不符合题意；C.丙图中，试管内的水沸腾后，水蒸气会将软木塞推出，是水的内能转化为软木塞的机械能，故C错误，符合题意；D.丁图中，红墨水在热水中比在冷水中扩散得快，这说明温度越高，分子运动越剧烈，故D正确，不符合题意；故选：C。26．（2024秋•成武县期中）如图所示是同学们所做的几个实验，请完成下面对实验的分析或描述。（1）如图1所示的装置中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气。观察扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在下（选填“上”或“下”）方。（2）如图2所示，将50mL水和50mL的酒精倒入玻璃管中，反复翻转几次后发现水和酒精的总体积小于100mL，该实验可以说明分子间存在间隙。（3）图3中当试管内水蒸气把塞子顶开时能量的转化情况是内能转化为机械能。（4）图4中用力将两铅块压在一起后不易被拉开，说明了子间存在引力。【答案】（1）下；（2）分子间存在间隙；（3）内能转化为机械能；（4）分子间存在引力。【解答】解：（1）二氧化氮气体的颜色是红棕色的，而且比空气的密度大，因此必须放在下面的瓶子中，避免由于重力使气体向下落。（2）因为分子间存在空隙，水和酒精充分混合后，使得水和酒精混合后的总体积变小了。（3）水蒸气把塞子顶开，对塞子做功，此过程中内能转化为机械能。（4）由于分子间存在引力，所以用力将两铅块压在一起后不易被拉开。故答案为：（1）下；（2）分子间存在间隙；（3）内能转化为机械能；（4）分子间存在引力。题型10物体吸热实验用加热时间反映吸收热量的多少（共2小题）27．（2024秋•临沭县期中）在“探究不同物质吸热情况“的实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热（图甲），每隔2min记录一次温度。（1）本实验需要用到的测量工具有温度计、天平和秒表。（2）图甲所示实验装置有处明显错误是没有控制液体的质量相同。为保证实验顺利进行要按照自下而上（选填“自下而上”或者“自上而下”）的顺序进行组装。（3）实验用加热时间表示物质吸热的多少；加热过程中，某时刻水的温度如图乙所示，为27℃。（4）实验绘制了如图丙所示的温度随时间变化关系的图象，由图象可知，水吸热能力强。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则煤油的比热容为2.1×103J/（kg•℃）。【答案】（1）秒表；（2）没有控制液体的质量相同；自下而上；（3）加热时间；27；（4）水；2.1×103。【解答】解：（1）由转换法，我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法，故本实验需要用到的测量工具有温度计、天平和秒表；（2）要探究不同物质的吸热能力，需要控制液体的质量相同，图甲中液面相平，液体的体积相同，由于液体的密度不相同，根据m＝ρV知液体的质量不相同，故甲图中的错误是没有控制液体的质量相同；用酒精灯加热时，要使用外焰加热，同时温度计的玻璃泡要全部浸在液体中且不能碰到烧杯底或壁，所以器材的组装顺序应自下而上；（3）根据转换法，加热过程中，水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的；图中温度计的分度值为0.1℃，温度计的示数为27℃；（4）①根据图象分析可知，加热相同的时间，水升温小，根据比较吸热能力的第2种方法，水的吸热能力强些；②由图乙可以看出，升高40℃，水要加热8分钟，煤油要4分钟，即升高相同的温度，煤油吸热的热量是水的12根据Q吸＝cmΔt可知，在质量和升高温度相同的情况下，比热容c与Q吸正比，故煤油的比热容是：c煤油=12×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/故答案为：（1）秒表；（2）没有控制液体的质量相同；自下而上；（3）加热时间；27；（4）水；2.1×103。28．（2024秋•宁津县期中）水和食用油在生活中不可缺少。为了比较水和食用油吸热本领的大小，设计了如下探究实验：在两个相同的烧杯中，分别装有水和食用油，用相同的电热器分别对它们进行加热。（1）实验中应控制水和食用油的初温与质量都相同。（2）实验中水和食用油吸收热量的多少可通过加热时间来比较。（3）根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化的图象，由图象可知水吸热能力强。我们用比热容这一物理量来描述物质的这种特性。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），由图乙可知食用油的比热容为2.1×103J/（kg•℃）。【答案】（1）质量；（2）加热时间；（3）水；2.1×103。【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，实验中应控制水和食用油的初温与质量都相同；（2）根据转换法，实验中水和食用油吸收热量的多少可通过加热时间来比较。（3）根据绘制的如图乙所示的温度随时间变化的图象知，升高40℃，食用油、水的加热时间分别为4min和8min，由转换法，食用油、水吸热之比为1：2，根据比较吸热能力的方法，故可知水的吸热能力强，水的比热容大；根据Q＝cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，则食用油的比热容为：c＝0.5×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。故答案为：（1）质量；（2）加热时间；（3）水；2.1×103。题型11比热容的概念（共3小题）29．（2024秋•莒南县期中）如表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断正确的是（）物质水煤油冰铝铜比热容/（J•kg﹣1•℃﹣3）4.2×1032.1×1032.1×1030.88×1030.39×103A．不同物质的比热容一定不同 B．物质的物态发生变化，比热容不变 C．质量相等的水和煤油吸收相同的热量，水升高的温度更多 D．质量相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多【答案】D【解答】解：A、由表中数据可知，不同物质的比热容一般不同，但也有的物质比热容相同，如煤油和冰，故A错误；B、水和冰是水的两种状态，分析表中数据可知，其比热容是不同的，说明比热容与物质状态有关，物质的物态发生变化，比热容也会发生变化，故B错误；C、质量相等的水和煤油吸收相同的热量，因为煤油的比热容小，所以根据Q＝cmΔt可知煤油升高的温度更多，故C错误；D、质量相等的铝和铜升高相同的温度，因为铝的比热容大，所以根据Q＝cmΔt可知铝吸收的热量更多，故D正确。故选：D。30．（2024秋•庆云县期中）如图所示为某固体在均匀受热时其温度随时间变化图象，下列说法正确的是（）A．C点和B点温度相等，所以C点处物质的内能等于B点处物质的内能 B．温度的变化量tAB＝2tCD，所以AB段吸收的热量是CD段的2倍 C．该固体为晶体，吸收热量时温度一定会升高 D．物质的比热容大小跟物态有关，所以该物质在AB段和CD段的比热容不相等【答案】D【解答】解：A、从B到C，该物质持续吸热，其内能增加，即C点处物质的内能大于B点处物质的内能，故A错误；B、在均匀受热时，物体受热时间越长，吸收的热量越多，物质在CD段的时间是AB段的2倍，所以CD段吸收的热量是AB段的2倍，故B错误；C、由图知BC段为该物质的熔化过程，此时该固体吸收热量，温度不变，故C错误；D、物质的比热容大小跟物态有关，由c=QmΔt知，在质量不变时，CD段吸收的热量是AB段吸收热量的2倍，AB段升高的温度是CD段升高温度的3倍，所以该物质液态时的比热容是固态时的6倍，故故选：D。31．（2024秋•宁津县期中）我们早餐常常吃油条，将和好的面拉成长条状，放入沸腾的油锅中，一会就会变大、变黄，成了香喷喷的油条。油锅里的油升温比较快是因为它的比热容较小（选填“大”或“小”）；面被拉长却不断是因为分子间具有引力。【答案】小；引力。【解答】解：在同一油锅中加热相同时间时，物质吸收的热量相等，质量相同的油和其他液体比较，由于油的比热容小，所以油的温度升高较快；面被拉长却不断是因为分子间具有引力；故答案为：小；引力。题型12水的比热容特点及实际应用（共4小题）32．（2024秋•曹县期中）炎炎夏日，小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现，在这里白天的风常常从海面吹向陆地，而每到夜晚风却从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析，并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图，如图所示。形成这一现象的主要原因是（）A．海水的密度大于砂石的密度 B．海水的密度小于砂石的密度 C．海水的比热容大于砂石的比热容 D．海水的比热容小于砂石的比热容【答案】C【解答】解：沿海地区水多，水的比热容较大；内陆地区，地表以砂石泥土为主，砂石泥土比热容较小；由于水的比热容大，所以对于相同质量的水和砂石相比较，在吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小，而砂石的温度变化大，所以白天陆地的温度高、海水温度低，晚上陆地温度低、海水温度高；白天陆地上方空气的温度高度，密度小，砂石上方空气上升，海面上的冷空气过来补充，所以白天的风常常从海面吹向陆地，而晚上海面上方的热空气上升，风从陆地吹向海面；故C正确。故选：C。33．（2024秋•市中区期中）下列事例中，与“水的比热容较大”这个特性无关的是（）A．汽车发动机用水作冷却剂 B．人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷 C．海边昼夜温度变化比沙漠中小，适于居住 D．生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度【答案】B【解答】解：A、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，水吸收的热量多，所以用水冷却汽车发动机，故A不符合题意；B、游泳之后从水中出来，风一吹感觉特别冷，是由于身体表面的水汽化吸热，与“水的比热容较大”这个特性无关，故B符合题意；C、因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，由此使得海边昼夜温差小，故C不符合题意；D、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，所以生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度，故D不符合题意。故选：B。34．（2024秋•市中区期中）“绿水青山就是金山银山”。为了改善城市环境，许多城市大力开发湿地公园，修建人工湖来调节气温，这是利用了水的比热容较大。到了大地回暖的春天，冰封的人工湖逐渐熔化，冰在熔化过程中内能变大（选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】比热容；变大。【解答】解：“绿水青山就是金山银山”。为了改善城市环境，许多城市大力开发湿地公园，修建人工湖来调节气温，这是利用了水的比热容较大，质量相同的水和其他物质相比，在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化要小些。冰在熔化过程中吸收热量，温度不变，内能变大。故答案为：比热容；变大。35．（2024秋•临沂期中）用打磨机对玉器加工打磨时，温度会升高，这是用做功的方式改变它的内能的；为防止损坏玉器，工作需要在滴水装置下进行（如图）。打磨时滴水利用了水的比热容大的特点。【答案】做功；比热容大【解答】解：打磨时若不滴水，克服摩擦做功，机械能转化为内能，则玉器内能增大，这是通过做功的方法改变内能的；打磨时滴水，由于水的比热容大，质量相同的水和其它物质相比，水吸收的热量多。故答案为：做功；比热容大。题型13比热容的计算公式（共2小题）36．（2024秋•郯城县期中）利用如图甲所示，使用相同规格的电加热器和烧杯分别对水和食用油加热，得到温度随时间变化的图象如图乙所示，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），下列说法正确的是（）A．要完成实验探究，应在两个相同的烧杯中加入体积和初温均相同的水和食用油 B．ab两种物质升高相同的温度，a物质吸收的热量多 C．吸热能力较强的是a，a是水，它更适合作冷却剂 D．利用图乙中图象的数据，可计算出食用油的比热容为2.8×103J/（kg•℃）【答案】D【解答】解：A、要比较不同物质吸热升温的特点，根据控制变量法，应控制水和食用油的质量相等，而不是体积相等，故A错误；BC、由乙图可知，ab两种物质都从20℃升高到40℃，b液体加热所用的时间是3min，a所用的时间为2min，由于b所用的时间长，所以b吸收的热量多，即b液体的吸热能力强，则b是水，它更适合作冷却剂，故BC错误；D、由乙图可知，加热3min，水吸收的热量Q水吸＝c水mΔt水＝4.2×103J/（kg•℃）×m×20℃，由乙图可知，加热2min，食用油吸收的热量Q油吸＝c油mΔt油＝c油m×20℃，水和油在相同时间内吸收的热量相同，则Q吸水即4.2×10解得：c油＝2.8×103J/（kg•℃），故D正确。故选：D。37．（2024秋•市北区校级期中）一保温杯中装有质量为200g，温度为25℃的水。将一个质量为100g，温度为100℃的金属块放入杯中，一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃，假设金属块放出的热量全部被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求该金属块的比热容。【答案】该金属块的比热容为0.6×103J/（kg•℃）。【解答】解：金属块放出的热量全部被水吸收，即Q放＝Q吸，根据Q＝cmΔt可得：c金m金Δt金＝c水m水Δt水，即：c金×100×10﹣3kg×（100℃﹣30℃）＝4.2×103J/（kg•℃）×200×10﹣3kg×（30℃﹣25℃），解得，该金属块的比热容：c金＝0.6×103J/（kg•℃）。答：该金属块的比热容为0.6×103J/（kg•℃）。题型14比热容的比例计算（共3小题）38．（2024秋•扎兰屯市期中）用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热（不计热量损失），如图是甲和乙的温度随时间变化的图像，下列说法正确的是（）A．甲的比热容与乙的比热容之比为2：3 B．甲的比热容与乙的比热容之比为2：1 C．甲和乙都加热10分钟，甲吸收热量比乙吸收热量多 D．甲和乙升高相同的温度，乙吸收热量较多【答案】D【解答】解：AB、由图象可知，吸收热量相同时（即加热时间相同），甲的温度变化为Δt甲＝40℃，乙的温度变化为Δt乙＝20℃，由Q吸＝cmΔt得c=Q吸mΔt，因Q吸、m均相同，比热容与升高的温度成反比，则c甲：c乙＝Δt乙：Δt甲＝20℃：40℃＝1：2C、用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热时，在相同的时间10min内电热器产生的热量相等，不计热量损失，则甲、乙吸收的热量相等，故C错误；D、由图象可知，甲、乙升高相同的温度，加热乙的时间长，则乙吸收的热量多，故D正确。故选：D。39．（2024秋•滕州市期中）水的比热容是煤油比热容的2倍，若水和煤油的质量之比为1：2，吸收的热量之比为2：3，则水和煤油升高的温度之比为（）A．3：2 B．2：3 C．4：3 D．3：4【答案】B【解答】解：由题知，水的比热容是煤油比热容的两倍，即：c水c煤油=2因为Q＝cmΔt，所以Δt=Q所以它们升高的温度之比为：Δt故选：B。40．（2024秋•江西期中）质量之比为2：3的甲、乙两种液体，当它们吸收的热量之比为7：5时，升高的温度之比为6：5，则甲、乙的比热容之比为7：4。若它们放出相等的热量，则降低的温度之比为6：7。【答案】7：4；6：7。【解答】解：由题知，m甲：m乙＝2：3，Δt甲：Δt乙＝6：5，Q甲：Q乙＝7：5，由Q吸＝cmΔt得：Q甲解得：c甲c乙=若它们放出相等的热量，则降低的温度之比：Δt甲故答案为：7：4；6：7。题型15利用比热容的公式计算热量（共2小题）41．（2024秋•巨野县期中）煮熟的鸡蛋用冷水浸泡，有利于剥离鸡蛋壳。小文用1kg水冷却鸡蛋，水温由20℃上升到了40℃。水的内能是通过热传递方式增加的，若鸡蛋放出的热量全被水吸收，则此过程中鸡蛋放出8.4×104J的热量。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]【答案】热传递；8.4×104。【解答】解：水从鸡蛋处吸收热量，内能增加，温度升高，这是通过热传递的方式增加水的内能；水升高的温度Δt＝40℃﹣20℃＝20℃，水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×20℃＝8.4×104J，若鸡蛋放出的热量全被水吸收，所以鸡蛋放出的热量Q放＝Q吸＝8.4×104J。故答案为：热传递；8.4×104。42．（2024秋•台儿庄区期中）小红在实验室利用电热器完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图象如图所示。实验时，冰的质量为1kg，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），相同时间内被加热物质吸收的热量相同。求：（1）CD段水吸收的热量为多少J；（2）冰的比热容是多少。【答案】（1）CD段水吸收的热量为4.2×104J；（2）冰的比热容是2.1×103J/（kg•℃）。【解答】解：（1）水的质量m水＝m冰＝1kg，水吸收的热量：Q吸水＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（10℃﹣0℃）＝4.2×104J；（2）由图可知，AB段冰的加热时间为5min，CD段水的加热时间为10min，因为相同时间内被加热物质吸收的热量相同，所以在AB段，冰吸收的热量：Q吸冰=12Q吸水=12×4.2×104J则冰的比热容：c冰答：（1）CD段水吸收的热量为4.2×104J；（2）冰的比热容是2.1×103J/（kg•℃）。题型16四冲程的能量转化（共3小题）43．（2024秋•成武县期中）科幻大片《流浪地球》中地球为脱离木星，主人公点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星，其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程【答案】C【解答】解：影片“流浪地球”开启了中国科幻元年，其中“点燃木星”将地球推开，内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程，故C正确。故选：C。44．（2024秋•薛城区期中）如图为四冲程汽油机工作示意图，下列说法正确的是（）A．依靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丁 B．甲图冲程中能量转化是机械能转化为内能 C．飞轮转速2400r/min，则该汽油机1s能做功20次 D．乙图是吸气冲程，吸入汽缸的物质只有空气【答案】C【解答】解：ABD、甲图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能；乙图中进气门开启，排气门关闭，气体流入汽缸，是吸气冲程；丙图中排气门开启，进气门关闭，气体流出汽缸，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；所以正确的排序是乙、丁、甲、丙；内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机器获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠飞轮惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁，故ABD错误；C、四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，则该飞轮1s转40圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转40圈，共20个工作循环，共80个冲程，共做功20次，故C正确。故选：C。45．（2024春•单县期中）我国第二艘航母山东舰排水量达65000吨，它满载时排开水的体积是6.5×104m3（海水密度近似取1.0×103kg/m3；g＝10N/kg）。山东舰在航行过程中，热机的做功冲程使航母获得动力。【答案】6.5×104；做功。【解答】解：山东舰排开水的重力为G排根据阿基米德原理可知，它满载时排开水的体积为V排热机的做功冲程中，内能转化为机械能，故山东舰在航行过程中，热机的做功冲程使航母获得动力。故答案为：6.5×104；做功。题型17内燃机工作循环的计算（共2小题）46．（2024秋•景泰县校级期中）某四冲程的内燃机飞轮的转速是1200r/min，它在每秒内对外做功的次数是（）A．1200次 B．40次 C．20次 D．10次【答案】D【解答】解：此柴油机的飞轮转速为1200r/min，所以飞轮每秒转1200r60=20r，因为每两周对外做功一次，所以n=故选：D。47．（2024秋•庆云县期中）易拉罐的拉环被拉断后很难打开，可拿圆珠笔的笔尾在罐口旁快速摩擦，拉环就可以被“炸开”。如图甲所示，摩擦时是通过做功的方式改变罐内气体的内能；如图乙所示，拉环被“炸开”甲过程中的能量转化与内燃机的做功冲程相似；某单缸四冲程内燃机每秒对外做功20次，则其飞轮转速为2400r/min。【答案】做功；做功；2400。【解答】解：（1）摩擦时是通过做功的方式改变罐内气体的内能；（2）拉环被“炸开”向上运动，内能转化为机械能，能量转化与汽油机的做功冲程一致，内能转化为机械能；（3）内燃机1s内对外做功20次，即1s的时间飞轮转40圈，即1min转2400圈，所以飞轮的转速是2400r/min。故答案为：做功；做功；2400。题型18热机的效率公式与计算（共4小题）48．（2024秋•武侯区校级期中）如图所示，图甲为四冲程汽油机的一个冲程，图乙为该汽油机燃料燃烧后的能量转化比例图。下列说法正确的是（）A．该汽油机的效率为70% B．汽油机吸气冲程吸入汽缸的物质仅有空气 C．甲图的冲程使汽车获得动力，将内能转化为机械能 D．相同时间内燃烧的汽油质量越大，汽油机的效率越高【答案】C【解答】解：A、由图乙可知，该汽油机的效率为100%﹣40%﹣15%﹣15%＝30%，故A错误；B、汽油机吸气冲程吸入气缸的物质是汽油和空气的混合物，故B错误；C、甲图的冲程进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，火花塞点火，故为做功冲程，能使汽车获得动力，将内能转化为机械能，故C正确；D、由图乙可知，汽油机的效率跟废气带走的能量、直接散失的能量、机械摩擦损失的能量都有关系，与汽油机的工作时间、燃烧汽油的质量无关，故D错误。故选：C。49．（2024秋•长沙县期中）如下面图中所示的是内燃机的压缩冲程；为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，让气缸被水包围着，用水来冷却气缸是因为水的比热容较大。若该汽油机的效率为40%，则消耗5kg的汽油转化成的机械能是9.2×107J。（已知汽油的热值q＝4.6×107J/kg）【答案】压缩；比热容；9.2×107【解答】解：图中进排气门全关，活塞向上运动，是内燃机的压缩冲程。由于水的比热容大吸热能力强，因此让气缸被水包围着，用水来冷却气缸。消耗5kg的汽油完全燃烧放出的热量为Q放已知该汽油机的效率为40%，则消耗5kg的汽油转化成的机械能是W=Q故答案为：压缩；比热容；9.2×107。50．（2024春•宁阳县期中）2023年5月28日，国产大飞机C919进行了首次商业飞行。飞机空机质量约45.7吨，最大商载18.9吨；油箱装满油，航空煤油的质量约20吨。飞机以250m/s的速度在高空中匀速飞行时每百公里耗油约500L，发动机的功率约2.6×107W，[航空煤油的密度为0.8×103kg/m3，热值为4.2×107J/kg]求：（1）飞机匀速飞行百公里发动机做的功；（2）此过程发动机的效率（保留1位小数）。【答案】解：（1）飞机匀速飞行百公里所需时间为：t=s飞机匀速飞行百公里发动机做的功为：W＝Pt＝2.6×107W×400s＝1.04×1010J；（2）燃油完全燃烧放出的热量为：Q放＝m煤油q＝ρ煤油Vq＝0.8×103kg/m3×500×10﹣3m3×4.2×107J/kg＝1.68×1010J，此过程发动机的效率为：η=W答：（1）飞机匀速飞行百公里发动机做的功为1.04×1010J；（2）此过程发动机的效率为61.9%。51．（2024秋•沈丘县校级期中）如图所示是我国自主研制的3321型气垫两栖登陆艇。该艇具备极快的运行速度和适应能力，可以在短时间内将主战坦克直接送上滩头，空前强化了中国军队的两栖登陆能力。它的质量约为2.15×105kg。登陆艇的推进力为3.0×105N时，匀速行驶4500m时耗油120kg。（g取10N/kg，燃油热值约为4.5×107J/kg）求：（1）它漂浮在海面上时，受到的浮力是多少？（2）则登陆艇的推进力做多少功？（3）则发动机的推进效率是多少？【答案】解：（1）由题意可知，登陆艇受到的重力为G＝mg＝2.15×105kg×10N/kg＝2.15×106N，因为登陆艇漂浮在海面上，所以受到的浮力为：F浮＝G＝2.15×106N；（2）由题意可知，登陆艇的推进力为3.0×105N时，匀速行驶4500m，则推进力做的功为：W＝Fs＝3.0×105N×4500m＝1.35×109J；（3）汽油完全燃烧放出的热量为：Q放＝mq＝120kg×4.5×107J/kg＝5.4×109J，发动机的推进效率为：η=W答：（1）它漂浮在海面上时，受到的浮力是2.15×106N；（2）登陆艇的推进力做的功为1.35×109J；（3）则发动机的推进效率是25%。题型19能量的转化与转移（共3小题）52．（2024秋•陵城区期中）2024年5月，中国“嫦娥六号”任务搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，与该过程能量转化形式相同的是（）A．热机做功冲程B．钻木取火过程 C．水力发电过程D．物体上抛过程【答案】A【解答】解：火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，这个过程中的能量转化是内能转化为机械能。A、热机做功冲程是内能转化为机械能，故A正确；B、钻木取火过程是