（2019-2021）江苏中考物理真题分项汇编专题12 内能及其利用

专题12 内能及其利用

一．选择题

1．（2021•淮安）如图所示，将铁丝快速弯折十余次，弯折处温度升高，该过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同？（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程

2．（2021•苏州）如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的甲、乙两组实验装置。下列关于该两组实验的说法正确的是（　　）

A．每组实验中，燃料的质量均应相等 

B．每组实验中，杯中物质的质量均应相等 

C．甲组实验中，可以根据温度计示数的变化来比较吸热的多少 

D．乙组实验中，可以根据加热时间的长短来比较吸热的多少

3．（2020•镇江）某汽油机的四个冲程如图所示。在该汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下一个冲程是（　　）

A． B． 

C． D．

4．（2020•宿迁）图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1＞R2，瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是（　　）

A．烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显 

B．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系 

C．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少 

D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可

5．（2020•常州）如图所示是海波温度随时间变化的图象，已知海波的熔化温度是48℃，则（　　）

A．海波在AB段处于固态 

B．海波在BC段既不吸热也不放热 

C．海波在BC段内能逐渐变小 

D．海波在CD段吸收热量

6．（2020•盐城）为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点，小明做了如下实验，将盛有30℃冷水的小烧杯放入盛有70℃热水的大烧杯中，分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况，绘制成如图所示的图象。下列说法错误的是（　　）

A．热水和冷水到达同一温度的时间是相同的 

B．热水温度下降比冷水温度升高得快 

C．热水放出的热量等于冷水吸收的热量 

D．热水的质量可能小于冷水的质量

7．（2020•无锡）关于内能，下列说法中正确的是（　　）

A．0℃的冰块没有内能 

B．物体内能大小与温度无关 

C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移 

D．金属汤勺放在热汤中，温度升高，这是通过热传递的方式改变内能

8．（2020•南京）如图是内燃机某冲程的工作示意图，下面四个事例中能量转化与之相同的是（　　）

A．瓶塞冲出 B．搓手取暖 

C．压缩气体 D．钻木取火

9．（2020•连云港）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）

A．0℃的冰块内能为0 

B．汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加 

C．存在温度差的两个物体相接触会发生热传递 

D．出笼的馒头变凉的过程中所含的热量在减少

10．（2021•牡丹江）下列四张图中利用热传递来改变物体内能的是（　　）

A．钻木取火 B．煤炉烧水 

C．压缩空气升温 D．搓手取暖

11．（2019•淮安）如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精。盒盖迅速飞出。这个过程与四冲程汽油机中的哪一个冲程的能量转化相同（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程

12．（2019•无锡）如图所示，用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体，能将盒盖喷出很远，此过程中的能量转化方式与汽油机的哪一个冲程相似？（　　）

A．压缩冲程 B．吸气冲程 C．排气冲程 D．做功冲程

13．（2019•扬州）下列说法正确的是（　　）

A．0℃的物体没有内能 

B．物体具有内能，也可以同时具有机械能 

C．只要设计巧妙，永动机就可以制成 

D．核能属于可再生能源

14．（2019•南京）利用图示甲、乙装置（燃烧皿内燃料和烧杯内液体未画出），既可以比较不同液体的比热容，又可以比较不同燃料的热值。要求仅根据温度计示数的变化完成实验，则两个实验都需要控制相同的（　　）

A．液体种类 B．燃料种类 C．液体质量 D．燃料质量

二．填空题

15．（2021•淮安）太阳是人类的“能源之母”，地球上除核能、地热能和潮汐能以外，几乎所有能源都来自太阳。太阳能分布广阔、获取方便，既是清洁能源，又是 　    　（填“可再生”或“不可再生”）能源。小明家的太阳能热水器装水50L，这些水升高2℃所吸收的热量是 　    　J。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），密度为1.0×103kg/m3]

16．（2021•镇江）中医拔火罐能有效治疗某些疾病，使用时先加热火罐中气体，再按图示方法迅速将火罐按到皮肤上。一段时间后，罐内气体的内能 　   　，这是通过 　   　来改变罐内气体内能的；由于罐内气体压强 　   　外部大气压，从而使火罐紧紧吸附在皮肤上。

17．（2021•南通）小芳探究用酒精灯给水加热的效率。她先测出酒精灯质量为185g，接着用该酒精灯将200mL的水从20℃加热至70℃，结束加热后再次测量酒精灯的质量，天平平衡时右盘中的砝码及游码的位置如图，读数为 　    　g。实验中水吸收的热量为 　    　J，酒精完全燃烧放出的热量可用公式Q放＝　    　计算，则酒精灯给水加热的效率为 　    　%。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q酒精＝3.0×107J/kg]

18．（2021•盐城）用煤气灶把初温为20℃，质量为2kg的水加热到70℃，水吸收的热量为 　        　J。若煤气燃烧时放出的热量全部被水吸收，则需要完全燃烧 　        　kg的煤气。事实上，将这壶水加热到70℃需要的煤气质量更 　        　。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×107J/kg]

19．（2021•徐州）在“观察水的沸腾”实验中，沸腾时水中有大量气泡产生，气泡内的气体主要是 　    　，此时温度计示数如图所示为 　    　℃。要让水持续沸腾，能不能停止加热？　    　。

20．（2021•常州）中国科兴疫苗需保存在低于8℃的环境中。夏季，运输过程中为监测疫苗温度是否超标，应在冷藏箱内放置图中所示的温度计 　 　。在接收点，为正确读数，验收人员 　 　（能/不能）把温度计从冷藏箱中取出读数，温度计示数如图所示，表明疫苗 　 　（安全/不安全）。

21．（2021•宿迁）“低碳环保”是当今世界环境主题，天然气是一种低污染燃料，在我市已普遍使用，天然气热值为4×107J/m3，完全燃烧0.21m3的天然气所释放的热量为 　        　J，若完全被水吸收，能使 　        　kg的水温度升高40℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

22．（2021•无锡）用某煤气灶将质量为5kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量为 　         　J，若消耗的煤气质量为0.16kg，煤气灶烧水时的效率为 　         　。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q煤气＝4.2×107J/kg]

23．（2021•南京）小明一家驾车旅行。

（1）加油时，闻到汽油味，说明分子在 　          　；

（2）图示为车发动机的一个冲程，其能量转化情况是 　          　；

（3）若车的总质量为1.5t，匀速直线行驶9km，所受阻力为车重的0.1倍，完全燃烧汽油1L，则1L汽油完全燃烧放出的热量是 　          　J，车所受牵引力是 　          　N，车的工作效率是 　          　%。（ρ汽油＝0.8×103kg/m3，q汽油＝4.5×107J/kg，g取10N/kg）

24．（2021•扬州）在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，包裹一层泡沫塑料，迅速振动瓶子几十次，细沙温度升高，这是用 　   　方法使沙子内能增大，泡沫塑料的作用是 　   　。如果换成水做该实验，升温不明显是因为水的 　   　大。

25．（2021•泰州）小明用电水壶将质量为1.8kg的水加热升温50℃，水吸收的热量为 　         　J。若电水壶工作时功率为2000W，所消耗的电能全部被水吸收，则加热这壶水需要的时间是 　         　秒。小明家的电能表参数如图所示，若家中只有电水壶单独工作，则这段时间内电能表指示灯闪烁了 　         　次。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

26．（2021•泰州）目前有一种倍受关注的喷气飞行背包。如图，人背上后能通过该设备获得动力，实现人类自由单人飞翔的梦想。

（1）该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，使人获得飞行动力，这是利用物体间 　         　，同时说明了力可以改变物体的 　         　。

（2）该背包每小时消耗10kg汽油，这些汽油完全燃烧放出的热量为 　         　J。汽油燃烧将 　         　能转化为内能，用来对人和飞行背包做功，还有部分内能散失到空气中，但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，说明能量的转移和转化具有 　         　。（q汽油＝4.6×107J/kg）

（3）该背包飞行高度可达近3000m，在此高度人会感到有所不适，这是因为大气压随高度的增加而 　         　。

27．（2020•镇江）质量为10kg的水温度升高22℃，需要吸收的热量为　         　J，若不考虑热量散失，这些热量需要完全燃烧　         　g的天然气来提供。天然气是　         　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝4.4×107J/kg]

28．（2020•常州）某市中考，要求体温小于37.3℃的考生在常规考场考试，体温大于等于37.3℃的考生在备用考场考试。某考生的体温测量结果如图所示，他应在　   　考场考试，该体温计的工作原理是　   　。

29．（2020•常州）2020年1月18日，第十届江苏“台湾灯会”在常州恐龙城开幕。如图所示为展会中的“走马灯”，点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。热空气上升驱动扇叶转动的能量转化方式为　         　，这与四冲程汽油机的　         　冲程相同。

30．（2020•盐城）燃油汽车的核心部件是热机，通过　   　冲程将废气排出气缸，造成大气污染，电动汽车正逐步替代燃油汽车。一辆电动汽车在平直的公路上以54km/h的速度匀速行驶10min，通过的路程是　   　km．关闭电源后，由于　   　电动汽车还要继续向前滑行一段距离。

31．（2020•盐城）小华在燃烧皿中放入5g酒精，对300g水加热，待酒精燃尽后水温升高了50℃。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×107J/kg此过程中，酒精燃烧放出的热量为　        　J，水吸收的热量为　        　J，水的内能是通过　        　方式增加的。

32．（2020•扬州）如图，“长征五号B”运载火箭首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。煤油的热值为4.6×107J/kg，完全燃烧2kg煤油放出的热量为　        　J．火箭升空后助推器会自动脱落。助推器脱落后在　        　作用下落回地面。此时火箭相对地面是　        　的。

33．（2020•无锡）某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示，若输入的化学能为2000J，输出的动能为300J．则输出的内能和声能共计　     　J；输出的有用能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为　     　。

34．（2020•连云港）沿海地区昼夜温差比内陆地区昼夜温差小是因为水的　      　。质量为10kg的水温度升高20℃所吸收热量为　      　J（c水＝4.2×103J/（kg•℃））。

35．（2020•淮安）如图所示，用力将空气压缩引火仪的活塞迅速下压，玻璃筒底部的棉花冒烟燃烧，下压过程将机械能转化为　 　能，此过程与汽油机的　 　冲程能量转化形式相同。

36．（2020•泰州）如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现24小时无人值守自动作业。

（1）北斗导航卫星是通过　    　向插秧机发送位置信息的；

（2）该插秧机使用四冲程汽油机，图乙中汽油机处于　    　冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功　    　次；

（3）汽油属于　    　（选填“清洁”或“非清洁”）能源，某段时间插秧机消耗汽油0.21kg，汽油完全燃烧放出的热量是　    　J；若这些热量完全被40kg初温15℃的水吸收，则水温升高　    　℃．[q汽油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

37．（2020•苏州）某燃气热水器将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。水吸收的热量是　        　J．热水器烧水的效率是　        　。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4×107J/m3]

38．（2019•常州）家用轿车常用汽油机驱动，汽油机在　   　冲程将　   　能转化为机械能。汽车行驶过程中，油箱内汽油越来越少，汽油的热值　   　（选填“变小”“不变”或“变大”）。

39．（2019•镇江）图中单缸四冲程汽油机正处在　   　冲程，若该汽油机转速为1800r/min，则它每秒钟完成　   　个冲程。用水循环带走汽油机产生的热量，这是利用了水的　   　较大的特性。

40．（2019•徐州）在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中，量取沙子和水时，要保证它们的质量　   　；用酒精灯分别加热沙子和水，沙子和水的温度升高，　   　能增加；如果采用升高相同温度，比较加热时间的方式，得到的图象应是甲、乙两种图象中的　   　。

41．（2019•盐城）用天然气灶将一壶质量为2kg、初温为30℃的水加热到80℃，消耗了16g天然气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.2×107J/kg，则天然气完全燃烧放出的热量为　         　J，水吸收的热量为　         　J，天然气灶烧水的效率为　         　%。

42．（2019•泰州）如图，在大玻璃瓶与小玻璃瓶内各装入适量的水，将小瓶瓶口向下放入大瓶，使小瓶恰好悬浮，塞紧大瓶瓶塞，用气筒向大瓶内打气，大瓶内水面上方气压增大，小瓶会　   　（下沉/上浮/继续悬浮）；继续打气直到瓶塞跳起，瓶口出现“白雾”，此过程大瓶上方的气体对瓶塞做功，　   　能转化为　   　能。

43．（2019•扬州）如图所示是汽油机的　   　冲程。在压缩冲程中，是通过　   　方式增加燃气的内能。汽油机的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功　   　次。

44．（2019•连云港）某同学在烧杯中装入质量为100g、初温为20℃的水，然后用酒精灯给水加热一段时间后，水的温度升高到

70℃，此过程中水的内能增加了　        　J，水增加的内能　        　（选填“大于”、“小于”或“等于”）酒精完全燃烧所放出的热量。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。

45．（2019•南京）如图所示是一款新型节能装置﹣空气能热水器，它的制热能效比（制热量和压缩机所耗电能之比）为4：1，用手机通过　   　波可以远程遥控。某同学洗一次澡用水30L，则所用水的质量为　   　kg，这些水温度由12℃升高到42℃吸收的热量为　   　J，若这些热量分别由空气能热水器和电热水器（效率为90%）提供，则空气能热水器压缩机所耗电能与电热水器所耗电能相比，可节约电能　   　J．[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

三．实验探究题

46．（2021•南京）取20g冰，用如图所示的装置做“探究冰熔化特点”实验。

（1）冰由﹣10℃到﹣5℃吸收热量 　    　J，冰在熔化过程中，吸收热量，温度 　    　。[c冰＝2.1×103J/（kg•℃）]

（2）试管内冰全部熔化后，持续加热，试管内水 　    　（选填“能”或“不能”）沸腾。

47．（2020•徐州）用如图a所示器材探究不同物质吸热升温的现象，同学们在完成实验后进行了反思。

（1）实验要对沙子和水吸热升温快慢进行比较，但实际实验时存在一些不好控制的因素。例如沙子和水散热快慢不同，请另外举出一条：　                　。

（2）海边有些沙子是湿的，如果在同样条件下加热湿沙子，则湿沙子升高的温度应该　                　

A．比沙子高

B．在沙子和水之间

C．比水低

（3）如图b所示，如果把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比，比热容和容器的下列哪个属性类似　                　

A．高度

B．容积

C．底面积

D．表面积

（4）水和冰虽然是同种物质，但比热容不同。因为从微观结构看，水和冰的分子虽然相同，但分子之间的　                　不同。

48．（2020•常州）疫情期间，伊朗一度流传“甲醇可治新冠”的谣言，导致多人中毒。本着国际主义精神，我国支援伊朗乙醇（即酒精）等大量医疗物资，并外派专家指导民众科学抗疫。甲醇、乙醇是不同物质，属性如表格所示：

实验室两个相同容器内分别装有甲醇、乙醇，但标签污损，为准确鉴别，同学们对这两种液体分别用字母A、B标识，并设计如图所示的三种实验方案，展开可行性、安全性论证。

（1）方案甲可测量A、B液体的　   　，但无法鉴别。

（2）方案乙可根据A、B液体的　   　不同进行鉴别，当把两同规格烧杯内的水由常温都加热至90℃，同规格燃料瓶内剩余较多的液体是　   　。

（3）方案丙：用两盏相同的酒精灯同时加热同规格烧杯内初温相等的A、B液体，一段时间后（液体都未沸腾）温度较高的液体是　   　；继续加热，直至两烧杯内液体都沸腾，温度较高的液体是　   　。从安全性考虑，由于　   　，该方案被明令禁止。

49．（2020•扬州）下面两个探究实验中：

（1）图甲的实验是通过　            　比较小车动能的大小；图乙的实验是通过　            　（填“加热时间”或“温度计升高的示数”）比较两种燃料完全燃烧放出热量的多少。

（2）图甲的实验中，使同一小车从斜面不同高度由静止滑下，是为了探究动能大小与　            　的关系；图乙实验中不仅要选择两套完全相同的装置，还要控制两种燃料的　            　相等。

（3）小明认为图乙实验中，两杯水质量一定要相同，但两杯水的初温不一定要相同。小明的理由是　            　。

50．（2019•南通）铁板文蛤是南通的特色佳肴，由文蛤、佐料放在经加热发烫的铁板上制作而成，在体积相同的条件下，餐馆会尽量选择热容量大的炊具。热容量的定义是：物体的温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量。查阅资料知道：物体的热容量与物体的质量和物质的比热容有关，由此同学们对相同体积物体的热容量作如下猜想：

猜想1：物体的质量越大则物体的热容量越大；

猜想2：物质的比热容越大则物体的热容量越大。

同学们先用图甲所示装置，将体积相同的四个不同金属块浸没在烧杯内的水中，将水加热至沸腾，用温度计测出水的温度，示数如图乙；将四个金属块同时从水中取出，快速放入四个相同的保温杯中，杯中盛有质量和初温（约20℃）均相同的水，过一段时间后分别测出保温杯内水的末温，收集记录的数据如下表。

（1）安装装置时应先固定线夹　 　（选填“A”或“B”）；图乙温度计示数为　 　℃。

（2）由表中数据可知：若金属块放出的热量完全被水吸收，则吸收热量最多的是放入了金属　 　的杯中的水；热容量最大的是　 　金属块。

（3）分析数据可判断：猜想1、猜想2都是　 　的。请选择猜想1或猜想2，说出你对该猜想作出上述判断的理由：　 　。

（4）请用热容量这个物理量，给比热容下定义：　 　。

51．（2019•镇江）在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。

（1）小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，则他应将平衡螺母向　 　端调节；图2是正确测量所用碎纸片质量时的场景，此时游码所处位置如图3所示，则他还应称量　 　g的酒精；

（2）小林组装的实验装置如图4所示，他在器材安装中的一处错误是　 　；

（3）本实验中，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过　 　来反映的。

（4）正确组装实验装置后，小林用（1）中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验，正确采集的数据如表所示，根据实验数据，小林却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是　 　。

52．（2019•无锡）在“探究不同物质吸热升温的现象”时，用同一套器材分别加热质量相等的水和煤油，每隔一定的时间记录水和煤油升高的温度。

（1）调节好天平后，将薄壁铝桶放在天平左盘中，在右盘中加入砝码并移动游码，天平再次平衡时，所加砝码和游码的位置如图甲所示，则铝桶的质量为　     　g。

（2）砝码盒里剩有100g、50g、20g、10g、5g砝码各一个，为了称量90g的水，接下来的操作是：　     　，

向铝桶中加水，直至天平再次平衡。

（3）在组装成如图乙所示的实验装置时，为保证用酒精灯外焰加热，应先调节好　     　的高度，注意调节温度计的高度，使温度计的玻璃泡与液体　     　。

（4）正确组装好器材后，给水加热，当水温达到35℃时开始计时，每隔0.5min记录一次温度计的示数，并将数据记入下表。将铝桶中的水换成等质量的煤油，重复以上操作。

①图丙是根据实验数据画出的水的温度随加热时间的变化图象，请在图丙中补画出煤油的温度随加热时间变化的图象。

②由图象可知，质量相等的水和煤油升高相同的温度，　     　吸收的热量多。

③进一步分析图象发现：质量一定的水吸收的热量与升高温度的比值是相等的；质量相等的水和煤油，上述比值大小　     　（选填“相等”或“不相等”）。

四．综合能力题

53．（2019•徐州）阅读短文，回答文后的问题。

热阻

当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。传导是热传递的一种方式，物体对热量的传导有阻碍作用，称为热阻，用R表示。物体的热阻与物体在热传导方向上的长度l成正比、与横截面积S成反比，还与物体的材料有关，关系式为R＝，式中λ称为材料的导热系数，不同材料的导热系数一般不同。房屋的墙壁为了保温，往往使用导热系数较小的材料。如果墙壁一侧是高温环境，温度始终为t1；另一侧是低温环境，温度始终为t2，墙壁中形成稳定的热量流动，则单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q与墙壁两侧的温度差成正比，与墙壁的热阻成反比。

（1）热量传导过程和电流相似，温度差相当于电路中　 　

A．电流

B．电压

C．电阻

D．电功率

（2）铜汤勺放在热汤中，把手很快就会烫手，而塑料把手的汤勺不会烫手。由此可知铜和塑料的导热系数大小：λ铜　 　λ塑料（填“＞”“＜”或“＝”）。

（3）如图甲所示，热量在墙壁中传导，虚线标出的墙壁正中间处的温度为　 　。

（4）如图乙所示，热量在墙壁中传导，在传导方向上的长度为L1，横截面积为S，导热系数为λ1；在墙壁一侧紧贴一层保温层，保温层与墙壁面积相同，在热传导方向上的长度为L2，导热系数为λ2，则单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q＝　 　。

五．解答题

54．（2021•徐州）如图所示，有人把不锈钢块放在冰箱冷冻后，放进杯子中给饮料降温。你认为相同质量的不锈钢块和冰块相比，哪种降温效果更好？为什么？

55．（2020•南通）小明想估测薯片的热值，进行了如下实验。

（1）将天平放在水平面上并将游码归零，发现指针偏左，则应将平衡螺母向　 　端调节：测量质量时，调节天平再次平衡，右盘中的砝码和游码位置如图甲，其质量为　 　g。

（2）如图乙，将薯片放在燃烧皿中充分燃烧后，烧杯中0.2kg的水温度升高了5℃，则水吸收的热量Q吸＝　 　J．[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

（3）根据Q放＝Q吸和Q放＝mq，算出薯片的热值比实际值小得多。原因是：　 　。

专题12 内能及其利用

一．选择题

1．（2021•淮安）如图所示，将铁丝快速弯折十余次，弯折处温度升高，该过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同？（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程

【解析】解：将铁丝快速弯折十余次，对铁丝做功，铁丝的内能增加，温度升高，此过程中机械能转化为内能；汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能的冲程，与上述能量转化相同。

故选：B。

2．（2021•苏州）如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的甲、乙两组实验装置。下列关于该两组实验的说法正确的是（　　）

A．每组实验中，燃料的质量均应相等 

B．每组实验中，杯中物质的质量均应相等 

C．甲组实验中，可以根据温度计示数的变化来比较吸热的多少 

D．乙组实验中，可以根据加热时间的长短来比较吸热的多少

【解析】解：AB、根据比较不同燃料燃烧放出的热量大小和探究“不同物质吸热升温现象”两实验的要求，容器中被加热物质的质量都要相同，而探究“不同物质吸热升温现象”实验时，不需要控制燃料的质量相同，故A错误，B正确；

C、甲组实验中，可以根据加热时间来比较吸热的多少，故C错误；

D、乙组实验中，可以根据温度计示数的变化来比较吸热的多少，故D错误。

故选：B。

3．（2020•镇江）某汽油机的四个冲程如图所示。在该汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下一个冲程是（　　）

A． B． 

C． D．

【解析】解：汽油机四个冲程是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，在该汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下一个冲程是做功冲程，由图可知，C图中两个气门都关闭，火花塞点火，此时活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故C正确；

故选：C。

4．（2020•宿迁）图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1＞R2，瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是（　　）

A．烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显 

B．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系 

C．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少 

D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可

【解析】解：

A、在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的物质温度要升高的多，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显，故A正确；

B、由图可知，该电路为串联电路，通过两个电阻的电流和通电时间是相同的，电阻不同，所以该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系，故B正确；

C、通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，这个研究方法为转换法，故C正确；

D、比较水和煤油的比热容大小时，需要用相同的加热器加热质量相同的不同液体，使它们在相同的时间内吸收相同的热量，所以需要控制两个电阻的阻值相同，故D错误。

本题选错误的；

故选：D。

5．（2020•常州）如图所示是海波温度随时间变化的图象，已知海波的熔化温度是48℃，则（　　）

A．海波在AB段处于固态 

B．海波在BC段既不吸热也不放热 

C．海波在BC段内能逐渐变小 

D．海波在CD段吸收热量

【解析】解：AB段属于凝固前降温过程，液态，故B项错误；BC段属于凝固段，放热，温度不变，内能减少，故B项错误、C项正确；CD段属于凝固后的降温阶段，固态，放热，故D项错误。

故选：C。

6．（2020•盐城）为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点，小明做了如下实验，将盛有30℃冷水的小烧杯放入盛有70℃热水的大烧杯中，分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况，绘制成如图所示的图象。下列说法错误的是（　　）

A．热水和冷水到达同一温度的时间是相同的 

B．热水温度下降比冷水温度升高得快 

C．热水放出的热量等于冷水吸收的热量 

D．热水的质量可能小于冷水的质量

【解析】解：A、由图可知，400s时，热水和冷水到达同一温度40℃，所以热水和冷水到达同一温度的时间是相同的，故A正确；

B、400s内，热水温度由70℃下降到40℃，下降30℃；冷水30℃上升到40℃，上升10℃，热水温度下降比冷水温度升高得快，故B正确；

C、实验中不可避免有热量损失，所以热水放出热量大于冷水吸收的热量，故C错误；

D、因存在热损失，热水放出的热量大于冷水吸收的热量，又知热水的温度变化△t大，热水和冷水的比热容相同，由公式Q＝cm△t可知，热水的质量与冷水质量相比，可能小，也可能相等，也可能大；故D正确。

故选：C。

7．（2020•无锡）关于内能，下列说法中正确的是（　　）

A．0℃的冰块没有内能 

B．物体内能大小与温度无关 

C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移 

D．金属汤勺放在热汤中，温度升高，这是通过热传递的方式改变内能

【解析】解：A、一切物体在任何时候都具有内能，0℃的冰块也有内能，故A错误；

B、内能大小跟物体的质量、状态、温度有关，故B错误；

C、热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体，与物体内能多少无关，故C错误；

D、金属汤勺放在热汤中，温度升高，是能量发生了转移，这是通过热传递的方式改变物体的内能，故D正确。

故选：D。

8．（2020•南京）如图是内燃机某冲程的工作示意图，下面四个事例中能量转化与之相同的是（　　）

A．瓶塞冲出 B．搓手取暖 

C．压缩气体 D．钻木取火

【解析】解：

根据图示可知，两个气门都关闭，活塞下行，因此该冲程为做功冲程，将内能转化为机械能；

A、酒精燃烧时化学能转化为内能，试管口塞子喷出是内能转化为机械能，故A符合题意；

B、冬天，搓手取暖是克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，内能增加，故B不符合题意；

C、用力将活塞压下，活塞对筒内空气做功，筒内空气的内能增大、温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，此过程中机械能转化为内能，故C不符合题意；

D、钻木取火过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，内能增加，故D不符合题意。

故选：A。

9．（2020•连云港）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）

A．0℃的冰块内能为0 

B．汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加 

C．存在温度差的两个物体相接触会发生热传递 

D．出笼的馒头变凉的过程中所含的热量在减少

【解析】解：

A、任何物体都有内能，0℃的冰块也有内能，故A错误；

B、汽油机做功冲程气缸内燃气对外做功，内能转化为机械能，内能减少，故B错误；

C、热传递的条件是：物体之间存在着温度差，热量会自发的从高温物体传递到低温物体，故C正确；

D、热量是一过程量，描述它的术语是“吸收”和“放出”，不能说热量减少，故D错误。

故选：C。

10．（2021•牡丹江）下列四张图中利用热传递来改变物体内能的是（　　）

A．钻木取火 B．煤炉烧水 

C．压缩空气升温 D．搓手取暖

【解析】解：

A、钻木取火，机械能转化成内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故A不符合题意；

B、煤炉烧水，水吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式增加水的内能，故B符合题意；

C、压缩空气，使空气升温，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故C不符合题意；

D、用“搓手”的方法取暖，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故D不符合题意。

故选：B。

11．（2019•淮安）如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精。盒盖迅速飞出。这个过程与四冲程汽油机中的哪一个冲程的能量转化相同（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程

【解析】解：

如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功，消耗燃气的内能，转化为盒盖的机械能，故是将内能转化为机械能的过程；

四冲程汽油机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，也是将内能转化为机械能。

故选：C。

12．（2019•无锡）如图所示，用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体，能将盒盖喷出很远，此过程中的能量转化方式与汽油机的哪一个冲程相似？（　　）

A．压缩冲程 B．吸气冲程 C．排气冲程 D．做功冲程

【解析】解：按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功，消耗燃气的内能，变成盒盖的机械能，故是将内能转化为机械能的过程；四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能。

故选：D。

13．（2019•扬州）下列说法正确的是（　　）

A．0℃的物体没有内能 

B．物体具有内能，也可以同时具有机械能 

C．只要设计巧妙，永动机就可以制成 

D．核能属于可再生能源

【解析】解：A、任何高于绝对零度（大约﹣273℃）的物体在任何时候都具有内能；故A错误。

B、内能是分子动能与分子势能的总称；机械能是动能与势能的总称；两个能量之间没有必然联系，可以同时存在一个物体上。故B正确。

C、永动机是不可能制成的，违反了能量守恒定律；故C错误。

D、核燃料不能在短时间内从自然界得到补充，故不是可再生能源；故D错误。

故选：B。

14．（2019•南京）利用图示甲、乙装置（燃烧皿内燃料和烧杯内液体未画出），既可以比较不同液体的比热容，又可以比较不同燃料的热值。要求仅根据温度计示数的变化完成实验，则两个实验都需要控制相同的（　　）

A．液体种类 B．燃料种类 C．液体质量 D．燃料质量

【解析】解：比较不同物质的比热容，应使用相同的热源，控制质量相同的不同液体相同时间内吸热相同，通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力；

比较不同燃料的热值，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，通过比较液体升高的温度，得出不同燃料放出热量的多少，故两个实验都需要控制相同的液体质量，ABD错误，只有C正确。

故选：C。

二．填空题

15．（2021•淮安）太阳是人类的“能源之母”，地球上除核能、地热能和潮汐能以外，几乎所有能源都来自太阳。太阳能分布广阔、获取方便，既是清洁能源，又是 　可再生　（填“可再生”或“不可再生”）能源。小明家的太阳能热水器装水50L，这些水升高2℃所吸收的热量是 　4.2×105　J。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），密度为1.0×103kg/m3]

【解析】解：（1）太阳能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以属于可再生能源；

（2）水的体积：V＝50L＝50×10﹣3m3，

由ρ＝得，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×50×10﹣3m3＝50kg，

水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×2℃＝4.2×105J。

故答案为：可再生；4.2×105。

16．（2021•镇江）中医拔火罐能有效治疗某些疾病，使用时先加热火罐中气体，再按图示方法迅速将火罐按到皮肤上。一段时间后，罐内气体的内能 　减少　，这是通过 　热传递　来改变罐内气体内能的；由于罐内气体压强 　小于　外部大气压，从而使火罐紧紧吸附在皮肤上。

【解析】解：由于罐内气体的温度高度，所以罐内气体会发出热量，一段时间后，罐内气体的内能变小，这是通过热传递的方式来改变罐内气体内能的；

由于罐内气体的温度降低，罐内的压强会变小，小于外部大气压，从而使火罐紧紧吸附在皮肤上。

故答案为：减少；热传递；小于。

17．（2021•南通）小芳探究用酒精灯给水加热的效率。她先测出酒精灯质量为185g，接着用该酒精灯将200mL的水从20℃加热至70℃，结束加热后再次测量酒精灯的质量，天平平衡时右盘中的砝码及游码的位置如图，读数为 　178　g。实验中水吸收的热量为 　4.2×104　J，酒精完全燃烧放出的热量可用公式Q放＝　qm　计算，则酒精灯给水加热的效率为 　20　%。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q酒精＝3.0×107J/kg]

【解析】解：（1）天平平衡时右盘中的砝码及游码的位置如图，读数为m＝100g+50g+20g+5g+3g＝178g，

（2）水的体积V＝200mL＝200cm3＝2×10﹣4m3，

由ρ＝可得，水的质量m水＝ρV＝1.0×103kg/m3×2×10﹣4m3＝0.2kg，

水吸收的热量Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×104J；

（3）酒精完全燃烧放出的热量可用公式Q放＝qm计算，

消耗的酒精的质量m酒精＝185g﹣178g＝7g＝0.007kg，

酒精完全燃烧放出的热量Q放＝q酒精m酒精＝3.0×107J/kg×0.007kg＝2.1×105J，

则酒精灯给水加热的效率η＝＝＝20%。

答：178；4.2×104；Q放＝qm；20。

18．（2021•盐城）用煤气灶把初温为20℃，质量为2kg的水加热到70℃，水吸收的热量为 　4.2×105　J。若煤气燃烧时放出的热量全部被水吸收，则需要完全燃烧 　0.01　kg的煤气。事实上，将这壶水加热到70℃需要的煤气质量更 　多　。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×107J/kg]

【解析】解：

（1）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×105J；

（2）由题意可知，Q放＝Q吸＝4.2×105J，

根据Q放＝mq煤气可得，消耗煤气的质量：

m煤气＝＝＝0.01kg。

由于有热损失，则事实上将这壶水加热到70℃需要的煤气质量更多。

故答案为：4.2×105；0.01；多。

19．（2021•徐州）在“观察水的沸腾”实验中，沸腾时水中有大量气泡产生，气泡内的气体主要是 　水蒸气　，此时温度计示数如图所示为 　100　℃。要让水持续沸腾，能不能停止加热？　不能　。

【解析】解：水沸腾时，水由液态变为气态，故气泡内的气体主要是水蒸气；因为液体沸腾时要不断吸收热量，所以要让水持续沸腾，不能停止加热；

温度计的分度值是1℃，其示数为100℃。

故答案为：水蒸气；100；不能。

20．（2021•常州）中国科兴疫苗需保存在低于8℃的环境中。夏季，运输过程中为监测疫苗温度是否超标，应在冷藏箱内放置图中所示的温度计 　乙　。在接收点，为正确读数，验收人员 　不能　（能/不能）把温度计从冷藏箱中取出读数，温度计示数如图所示，表明疫苗 　安全　（安全/不安全）。

【解析】解：（1）由题疫苗需保存在低于8℃的环境中，即保存环境温度最高为8℃。甲温度计是普通温度计，乙温度计的构造类似于体温计。根据体温计的构造特点，温度升高后水银柱升高，不会再降下去，可以测定最高温度。故应在冷藏箱内放置温度计乙。（2）体温计可以离开被测物体读数，但外界温度高，体温计示数会升高，故验收人员不能把温度计从冷藏箱中取出读数。（3）由图乙可知：温度计的分度值为1℃，示数为5℃。根据疫苗存放要求需保存在低于8℃的环境中，表明疫苗安全。故答案为：乙；不能；安全。

21．（2021•宿迁）“低碳环保”是当今世界环境主题，天然气是一种低污染燃料，在我市已普遍使用，天然气热值为4×107J/m3，完全燃烧0.21m3的天然气所释放的热量为 　8.4×106　J，若完全被水吸收，能使 　50　kg的水温度升高40℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

【解析】解：完全燃烧0.21m3的天然气放出的热量：

Q放＝Vq＝0.21m3×4×107J/m3＝8.4×106J；

这些热量完全被水吸收Q吸＝Q放＝8.4×106J；

由Q吸＝cm△t可得水的质量：

m＝＝＝50kg。

故答案为：8.4×106；50。

22．（2021•无锡）用某煤气灶将质量为5kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量为 　1.68×106　J，若消耗的煤气质量为0.16kg，煤气灶烧水时的效率为 　25%　。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q煤气＝4.2×107J/kg]

【解析】解：

（1）水吸收的热量：

Q吸＝c水m水△t＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×106J；

（2）煤气完全燃烧放出的热量：

Q放＝q煤气m＝4.2×107J/kg×0.16kg＝6.72×106J；

煤气灶的效率：

η＝＝×100%＝25%。

故答案为：1.68×106；25%。

23．（2021•南京）小明一家驾车旅行。

（1）加油时，闻到汽油味，说明分子在 　不停地做无规则运动　；

（2）图示为车发动机的一个冲程，其能量转化情况是 　机械能转化为内能　；

（3）若车的总质量为1.5t，匀速直线行驶9km，所受阻力为车重的0.1倍，完全燃烧汽油1L，则1L汽油完全燃烧放出的热量是 　3.6×107　J，车所受牵引力是 　1.5×103　N，车的工作效率是 　37.5　%。（ρ汽油＝0.8×103kg/m3，q汽油＝4.5×107J/kg，g取10N/kg）

【解析】解：（1）给汽车加油时，会闻到汽油味，从物理学角度来看，属于扩散现象，这个现象表明这汽油分子在不停地做无规则运动；

（2）图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能；

（3）根据密度公式ρ＝算出汽油的质量为：

m＝ρ汽油V＝0.8×103kg/m3×1×10﹣3m3＝0.8kg，

汽油完全燃烧释放出的热量为：

Q放＝mq汽油＝0.8kg×4.5×107J/kg＝3.6×107J；

车的质量为m′＝1.5t＝1.5×103kg，

车受到的重力：G＝m′g＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N；

车所受阻力：f阻＝0.1G＝0.1×1.5×104N＝1.5×103N；

因为车匀速行驶，所以牵引力F＝f阻＝1.5×103N；

牵引力做的功：W＝Fs＝1.5×103N×9×103m＝1.35×107J；

车的效率：

η＝×100%＝×100%＝37.5%。

故答案为：（1）不停地做无规则动；（2）机械能转化为内能；（3）3.6×107；1.5×103；37.5。

24．（2021•扬州）在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，包裹一层泡沫塑料，迅速振动瓶子几十次，细沙温度升高，这是用 　做功　方法使沙子内能增大，泡沫塑料的作用是 　保温　。如果换成水做该实验，升温不明显是因为水的 　比热容　大。

【解析】解：（1）迅速振动瓶子几十次，细沙温度升高，这是用做功方法使沙子内能增大；

（2）空气、塑料、水瓶塞、泡沫、木头导热性能差，是热的不良导体，泡沫塑料的作用是保温；

（3）水的比热容大，在质量相同、水吸收相同的热量，温度升高的低，温度变化不明显。

故答案为：做功；保温；比热容。

25．（2021•泰州）小明用电水壶将质量为1.8kg的水加热升温50℃，水吸收的热量为 　3.78×105　J。若电水壶工作时功率为2000W，所消耗的电能全部被水吸收，则加热这壶水需要的时间是 　189　秒。小明家的电能表参数如图所示，若家中只有电水壶单独工作，则这段时间内电能表指示灯闪烁了 　315　次。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

【解析】解：（1）水吸收的热量Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×1.8kg×50℃＝3.78×105J；

（2）若电水壶工作时功率为2000W，所消耗的电能全部被水吸收，则消耗的电能W＝Q吸＝3.78×105J，

根据P＝可知加热这壶水需要的时间t＝＝＝189s；

（3）电水壶消耗的电能W＝3.78×105J＝0.105kW•h，

从图中可知，每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，

故这段时间内电能表指示灯的闪烁次数为n＝0.105kW•h×3000imp/（kW•h）＝315imp＝315次。

故答案为：3.78×105；189；315。

26．（2021•泰州）目前有一种倍受关注的喷气飞行背包。如图，人背上后能通过该设备获得动力，实现人类自由单人飞翔的梦想。

（1）该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，使人获得飞行动力，这是利用物体间 　力的作用是相互的　，同时说明了力可以改变物体的 　运动状态　。

（2）该背包每小时消耗10kg汽油，这些汽油完全燃烧放出的热量为 　4.6×108　J。汽油燃烧将 　化学　能转化为内能，用来对人和飞行背包做功，还有部分内能散失到空气中，但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，说明能量的转移和转化具有 　方向性　。（q汽油＝4.6×107J/kg）

（3）该背包飞行高度可达近3000m，在此高度人会感到有所不适，这是因为大气压随高度的增加而 　减小　。

【解析】解：（1）该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔向后喷出，由于物体间力的作用是相互的，从而使人获得飞行动力，使人离地面越来越远，说明了力可以改变物体的运动状态；

（2）10kg汽油完全燃烧放出的热量为：Q放＝mq汽油＝10kg×4.6×107J/kg＝4.6×108J；

汽油燃烧时将化学能转化为内能，用来对人和飞行背包做功，还有部分内能散失到空气中，但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，这是因为能量的转移和转化具有方向性；

（3）人在近3000m的高空会感到有所不适，是因为大气压随海拔高度的增加而减小。

故答案为：（1）力的作用是相互的；运动状态；（2）4.6×108；化学；方向性；（3）减小。

27．（2020•镇江）质量为10kg的水温度升高22℃，需要吸收的热量为　9.24×105　J，若不考虑热量散失，这些热量需要完全燃烧　21　g的天然气来提供。天然气是　不可再生　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝4.4×107J/kg]

【解析】解：

（1）水吸收的热量：

Q吸＝c水m水△t＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×22℃＝9.24×105J，

如果不考虑热量散失，天然气完全燃烧释放的热量：Q放＝Q吸＝9.24×105J，

由Q放＝mq可得，完全燃烧天然气的质量：

m天然气＝＝＝0.021kg＝21g；

（2）天然气随着使用不断的减少，短时间内从自然界得不到补充，因此属于不可再生能源。

故答案为：9.24×105；21；不可再生。

28．（2020•常州）某市中考，要求体温小于37.3℃的考生在常规考场考试，体温大于等于37.3℃的考生在备用考场考试。某考生的体温测量结果如图所示，他应在　常规　考场考试，该体温计的工作原理是　液体的热胀冷缩　。

【解析】解：体温计的一个大格是1℃，一个小格是0.1℃，所以温度计的示数是37.1℃；此时他的体温为37.1℃，因此应该在常规考场考试；

体温计是根据液体热胀冷缩的原理工作的。

故答案为：常规；液体的热胀冷缩。

29．（2020•常州）2020年1月18日，第十届江苏“台湾灯会”在常州恐龙城开幕。如图所示为展会中的“走马灯”，点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。热空气上升驱动扇叶转动的能量转化方式为　内能转化为机械能　，这与四冲程汽油机的　做功　冲程相同。

【解析】解：点燃蜡烛时，气体温度升高，气体的密度变小，热空气就会向上运动，运动的热空气推动扇叶转动，运动的热空气对外做功，将内能转化为机械能，该冲程和四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。

故答案为：内能转化为机械能；做功。

30．（2020•盐城）燃油汽车的核心部件是热机，通过　排气　冲程将废气排出气缸，造成大气污染，电动汽车正逐步替代燃油汽车。一辆电动汽车在平直的公路上以54km/h的速度匀速行驶10min，通过的路程是　9　km．关闭电源后，由于　惯性　电动汽车还要继续向前滑行一段距离。

【解析】解：

（1）热机的四个冲程中，排气冲程中活塞上行，汽缸内容积减小，将废气排出气缸；

（2）由v＝得，汽车通过的路程：

s＝vt＝54km/h×h＝9km；

（3）关闭电源后，汽车由于惯性还要继续向前滑行一段距离。

故答案为：排气；9；惯性。

31．（2020•盐城）小华在燃烧皿中放入5g酒精，对300g水加热，待酒精燃尽后水温升高了50℃。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×107J/kg此过程中，酒精燃烧放出的热量为　1.5×105　J，水吸收的热量为　6.3×104　J，水的内能是通过　热传递　方式增加的。

【解析】解：

（1）酒精燃烧放出的热量：

Q放＝mq＝5×10﹣3kg×3.0×107J/kg＝1.5×105J；

（2）水吸收的热量：

Q吸＝cm水△t＝4.2×103J/（kg•℃）×0.3kg×50℃＝6.3×104J；

（3）此过程中，水吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变物体的内能。

故答案为：1.5×105；6.3×104；热传递。

32．（2020•扬州）如图，“长征五号B”运载火箭首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。煤油的热值为4.6×107J/kg，完全燃烧2kg煤油放出的热量为　9.2×107　J．火箭升空后助推器会自动脱落。助推器脱落后在　重力　作用下落回地面。此时火箭相对地面是　运动　的。

【解析】解：完全燃烧2kg煤油放出的热量：Q放＝qm＝4.6×107J/kg×2kg＝9.2×107J；

火箭升空后助推器会自动脱落后，助推器会在重力的作用下落回地面，此时火箭相对于地面发生了位置的变化，则火箭是运动的。

故答案为：9.2×107；重力；运动。

33．（2020•无锡）某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示，若输入的化学能为2000J，输出的动能为300J．则输出的内能和声能共计　1700　J；输出的有用能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为　15%　。

【解析】解：

（1）由图知，输入的化学能E＝2000J，输出的动能E1＝300J

输出的内能和声能：

E2＝E﹣E1＝2000J﹣300J＝1700J；

（2）小轿车正常工作时的效率：

η＝＝×100%＝15%。

故答案为：1700；15%。

34．（2020•连云港）沿海地区昼夜温差比内陆地区昼夜温差小是因为水的　比热容较大　。质量为10kg的水温度升高20℃所吸收热量为　8.4×105　J（c水＝4.2×103J/（kg•℃））。

【解析】解：沿海地区水多，内陆地区水少、干泥土和沙石多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和干泥土、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，所以沿海地区昼夜的温差小；

水吸收的热量：Q吸＝c水m△t＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×20℃＝8.4×105J。

故答案为：比热容较大；8.4×105。

35．（2020•淮安）如图所示，用力将空气压缩引火仪的活塞迅速下压，玻璃筒底部的棉花冒烟燃烧，下压过程将机械能转化为　内　能，此过程与汽油机的　压缩　冲程能量转化形式相同。

【解析】解：

用力将空气压缩引火仪的活塞迅速下压，玻璃筒底部的棉花冒烟燃烧，说明压缩筒内空气做功，筒内气体的内能增加、温度升高，当达到棉花的燃点，棉花冒烟燃烧，其能量转化方式是机械能转化为内能；

在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物做功，将机械能转化为内能，所以它们的能量转化情况相同。

故答案为：内；压缩。

36．（2020•泰州）如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现24小时无人值守自动作业。

（1）北斗导航卫星是通过　电磁波　向插秧机发送位置信息的；

（2）该插秧机使用四冲程汽油机，图乙中汽油机处于　压缩　冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功　30　次；

（3）汽油属于　非清洁　（选填“清洁”或“非清洁”）能源，某段时间插秧机消耗汽油0.21kg，汽油完全燃烧放出的热量是　9.66×106　J；若这些热量完全被40kg初温15℃的水吸收，则水温升高　57.5　℃．[q汽油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

【解析】解：

（1）电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，北斗卫星导航系统在实现定位、导航服务时，主要是利用电磁波传递信息的。

（2）从图中可以看出，两气门关闭和活塞向上移动的特点，可以判断这个冲程是压缩冲程。

汽油完成一个工作循环，经历四个冲程，飞轮转动两周，燃气对外做功一次。

飞轮的转速是60r/s，所以1s可以完成的冲程数量是30次。

（3）由于汽油燃烧后会产生污染大气的废气，所以汽油属于非清洁能源。

汽油完全燃烧放出的热量是：Q＝mq＝0.21kg×4.6×107J/kg＝9.66×106J。

由Q＝cm△t得，水温升高：

△t＝＝＝57.5℃。

故答案为：（1）电磁波；（2）压缩；（3）30；（4）非清洁；（5）9.66×106；（6）57.5。

37．（2020•苏州）某燃气热水器将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。水吸收的热量是　4.2×106　J．热水器烧水的效率是　50%　。[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4×107J/m3]

【解析】解：

（1）水吸收的热量：

Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（60℃﹣10℃）＝4.2×106J；

（2）这些煤气完全燃烧放出的热量：

Q放＝qV＝4×107J/m3×0.21m3＝8.4×106J，

热水器烧水的效率：

η＝＝×100%＝50%。

故答案为：4.2×106；50%。

38．（2019•常州）家用轿车常用汽油机驱动，汽油机在　做功　冲程将　内　能转化为机械能。汽车行驶过程中，油箱内汽油越来越少，汽油的热值　不变　（选填“变小”“不变”或“变大”）。

【解析】解：

（1）汽油机工作时，在做功冲程中，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能；

（2）汽油的热值与汽油的质量大小无关，所以油箱内汽油越来越少，汽油的热值不变。

故答案为：做功；内；不变。

39．（2019•镇江）图中单缸四冲程汽油机正处在　排气　冲程，若该汽油机转速为1800r/min，则它每秒钟完成　60　个冲程。用水循环带走汽油机产生的热量，这是利用了水的　比热容　较大的特性。

【解析】解：（1）由图可见，排气门打开，并且活塞向上运动，因此该冲程是排气冲程；

（2）汽油机完成1个工作循环，完成四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次，1800r/min＝30r/s，即每秒完成15个工作循环，完成60个冲程，对外做功15次；

（3）用水循环带走汽油机产生的热量，这是利用了水的比热容较大的特性。

故答案为：排气；60；比热容。

40．（2019•徐州）在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中，量取沙子和水时，要保证它们的质量　相等　；用酒精灯分别加热沙子和水，沙子和水的温度升高，　内　能增加；如果采用升高相同温度，比较加热时间的方式，得到的图象应是甲、乙两种图象中的　乙　。

【解析】解：在“探究不同物质吸热升温的现象”实验时，需要控制水和沙子的质量相同；

用酒精灯分别加热沙子和水，沙子和水会吸收热量，温度升高，内能变大；

由图甲可知，此时的加热时间相同，升高的温度不同，由图乙可知，升高的温度相同，加热时间不同，故应选择乙。

故答案为：相等；内；乙。

41．（2019•盐城）用天然气灶将一壶质量为2kg、初温为30℃的水加热到80℃，消耗了16g天然气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4.2×107J/kg，则天然气完全燃烧放出的热量为　6.72×105　J，水吸收的热量为　4.2×105　J，天然气灶烧水的效率为　62.5　%。

【解析】解：

（1）16g天然气完全燃烧放出的热量：

Q放＝mq＝0.016kg×4.2×107J/kg＝6.72×105J；

（2）水吸收的热量：

Q吸＝cm′（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（80℃﹣30℃）＝4.2×105J；

（3）天然气灶烧水的效率：

η＝×100%＝×100%＝62.5%。

故答案为：6.72×105；4.2×105；62.5。

42．（2019•泰州）如图，在大玻璃瓶与小玻璃瓶内各装入适量的水，将小瓶瓶口向下放入大瓶，使小瓶恰好悬浮，塞紧大瓶瓶塞，用气筒向大瓶内打气，大瓶内水面上方气压增大，小瓶会　下沉　（下沉/上浮/继续悬浮）；继续打气直到瓶塞跳起，瓶口出现“白雾”，此过程大瓶上方的气体对瓶塞做功，　内　能转化为　机械　能。

【解析】解：

（1）由题意可知，小瓶相当于一个“浮沉子”，其原理为：用气筒向大瓶内打气，大瓶内水面上方气压增大，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将小瓶中的空气压缩，这时小瓶里进入一些水，其重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉。

（2）当瓶塞跳起时，此过程大瓶上方的气体对瓶塞做功，大瓶内气体的内能减少，瓶塞的机械能增大，即内能转化为机械能。

故答案为：下沉；内；机械。

43．（2019•扬州）如图所示是汽油机的　做功　冲程。在压缩冲程中，是通过　做功　方式增加燃气的内能。汽油机的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功　25　次。

【解析】解：（1）观察图可知，此时两个气门都关闭，活塞由上向下运动，气缸内气体膨胀，故该冲程是做功冲程；

压缩冲程中活塞压缩燃气做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式增加燃气内能的；

（2）汽油机转速为3000r/min＝50r/s，说明每秒钟飞轮转过50转，完成＝25个工作循环，对外做功25次。

故答案为：做功；做功；25。

44．（2019•连云港）某同学在烧杯中装入质量为100g、初温为20℃的水，然后用酒精灯给水加热一段时间后，水的温度升高到

70℃，此过程中水的内能增加了　2.1×104　J，水增加的内能　小于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）酒精完全燃烧所放出的热量。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。

【解析】解：（1）水吸收的热量（水的内能增加值）：

Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（70℃﹣20℃）℃＝2.1×104J；

（2）由于酒精不可能完全燃烧，有热量散失，且烧杯也会吸收一部分热量，

所以，水增加的内能小于酒精完全燃烧所放出的热量。

故答案为：2.1×104；小于。

45．（2019•南京）如图所示是一款新型节能装置﹣空气能热水器，它的制热能效比（制热量和压缩机所耗电能之比）为4：1，用手机通过　电磁　波可以远程遥控。某同学洗一次澡用水30L，则所用水的质量为　30　kg，这些水温度由12℃升高到42℃吸收的热量为　3.78×106　J，若这些热量分别由空气能热水器和电热水器（效率为90%）提供，则空气能热水器压缩机所耗电能与电热水器所耗电能相比，可节约电能　3.255×106　J．[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

【解析】解：

（1）手机既能接收电磁波也能发射电磁波，用手机通过电磁波可以远程遥控空气能热水器；

（2）某同学洗一次澡用水的体积：

V＝30L＝30dm3＝0.03m3，

由ρ＝可得，所用水的质量：

m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.03m3＝30kg，

这些水温度由12℃升高到42℃吸收的热量：

Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×30kg×（42℃﹣12℃）＝3.78×106J，

因空气能热水器的制热能效比为4：1，

所以，由空气能热水器提供这些热量时，消耗的电能：

W1＝Q吸＝×3.78×106J＝9.45×105J，

已知电热水器的效率为90%，由η＝×100%可得，用电热水器加热时消耗的电能：

W2＝＝＝4.2×106J，

则空气能热水器压缩机所耗电能与电热水器所耗电能相比可节约的电能：

△W＝W2﹣W1＝4.2×106J﹣9.45×105J＝3.255×106J。

故答案为：电磁；30；3.78×106；3.255×106。

三．实验探究题

46．（2021•南京）取20g冰，用如图所示的装置做“探究冰熔化特点”实验。

（1）冰由﹣10℃到﹣5℃吸收热量 　210　J，冰在熔化过程中，吸收热量，温度 　不变　。[c冰＝2.1×103J/（kg•℃）]

（2）试管内冰全部熔化后，持续加热，试管内水 　不能　（选填“能”或“不能”）沸腾。

【解析】解：（1）冰的变化温度：

Δt＝﹣5℃﹣（﹣10℃）＝5℃，

则20g冰在此过程中吸收的热量：

Q吸＝c冰mΔt＝2.1×103J/（kg•℃）×20×10﹣3kg×5℃＝210J。

因为冰是晶体，所以冰在熔化过程中，吸收热量，温度 不变。

（2）试管内冰全部熔化后，持续加热，当烧杯中的水沸腾后，尽管不断吸热但烧杯中的水温度不再升高，保持水的沸点温度不变，试管中的水从大烧杯中吸热，温度达到水的沸点后，就和烧杯中的水的温度一样，就不能从烧杯中继续吸热，所以试管中的水不能沸腾。

故答案为：（1）210；不变。

（2）不能。

47．（2020•徐州）用如图a所示器材探究不同物质吸热升温的现象，同学们在完成实验后进行了反思。

（1）实验要对沙子和水吸热升温快慢进行比较，但实际实验时存在一些不好控制的因素。例如沙子和水散热快慢不同，请另外举出一条：　酒精灯的火焰、温度计的灵敏度等（合理即可）　。

（2）海边有些沙子是湿的，如果在同样条件下加热湿沙子，则湿沙子升高的温度应该　                　

A．比沙子高

B．在沙子和水之间

C．比水低

（3）如图b所示，如果把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比，比热容和容器的下列哪个属性类似　C　

A．高度

B．容积

C．底面积

D．表面积

（4）水和冰虽然是同种物质，但比热容不同。因为从微观结构看，水和冰的分子虽然相同，但分子之间的　作用力或距离　不同。

【解析】解：（1）不好控制的方面比较多，比如酒精灯的火焰、温度计的灵敏度等；

（2）湿沙子里面有水，水的比热容大于干沙子，所以吸收相同热量时，质量相同的两种沙子中，湿沙子升温慢，但是比水快，所以湿沙子升温介于干沙子和水之间；

（3）相同条件下升温越快，比热容越小；而相同体积的水在体积膨胀相同的情况下，底面积越小水面升高越大；如果把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比，比热容和容器的底面积属性类似，选C；

（4）水是液态，冰是固态，它们分子间的距离、作用力不同，导致了比热容不同。

故答案为：（1）酒精灯的火焰、温度计的灵敏度等（合理即可）；（2）B；（3）C；（4）作用力或距离。

48．（2020•常州）疫情期间，伊朗一度流传“甲醇可治新冠”的谣言，导致多人中毒。本着国际主义精神，我国支援伊朗乙醇（即酒精）等大量医疗物资，并外派专家指导民众科学抗疫。甲醇、乙醇是不同物质，属性如表格所示：

实验室两个相同容器内分别装有甲醇、乙醇，但标签污损，为准确鉴别，同学们对这两种液体分别用字母A、B标识，并设计如图所示的三种实验方案，展开可行性、安全性论证。

（1）方案甲可测量A、B液体的　密度　，但无法鉴别。

（2）方案乙可根据A、B液体的　热值　不同进行鉴别，当把两同规格烧杯内的水由常温都加热至90℃，同规格燃料瓶内剩余较多的液体是　乙醇　。

（3）方案丙：用两盏相同的酒精灯同时加热同规格烧杯内初温相等的A、B液体，一段时间后（液体都未沸腾）温度较高的液体是　   　；继续加热，直至两烧杯内液体都沸腾，温度较高的液体是　乙醇　。从安全性考虑，由于　甲、乙极易汽化燃烧　，该方案被明令禁止。

【解析】解：（1）方案甲可以用量筒可以测量液体的体积，用天平可以测量出液体的质量，根据密度公式ρ＝可以测量出液体的密度，但是它们的密度相等，所以不能鉴别这两种物质；

（2）方案乙是燃烧这两种物质加热水，这样可以比较出它们的热值大小，可以鉴别出来这两种物质；把两相同规格烧杯内的水由常温加热到90℃时同规格燃料瓶内的液体剩余越多，说明它的热值越大，是乙醇；

（3）方案丙中是比较两种物质的比热容，相同情况吸收相同的热量升温越高的物质比热容越小，是乙醇；继续加热至两种液体沸腾测出沸点，沸点高的是乙醇；因为甲、乙两种液体极易汽化燃烧，所以很危险，这种方案被明令禁止。

故答案为：（1）密度；（2）热值；乙醇； （3）乙醇；  乙醇；甲、乙极易汽化燃烧。

49．（2020•扬州）下面两个探究实验中：

（1）图甲的实验是通过　小木块被撞击移动的距离　比较小车动能的大小；图乙的实验是通过　温度计升高的示数　（填“加热时间”或“温度计升高的示数”）比较两种燃料完全燃烧放出热量的多少。

（2）图甲的实验中，使同一小车从斜面不同高度由静止滑下，是为了探究动能大小与　速度　的关系；图乙实验中不仅要选择两套完全相同的装置，还要控制两种燃料的　质量　相等。

（3）小明认为图乙实验中，两杯水质量一定要相同，但两杯水的初温不一定要相同。小明的理由是　根据Q吸＝cm△t比较吸收的热量，两杯水比热容、质量相同，温度变化量大的燃料放热多　。

【解析】解：

（1）图甲的实验是通过观察小木块被推动距离，间接的知道物体动能的大小；

图乙的实验是通过观察温度计示数的升高，间接比较两个放出的热量的多少；

（2）图甲实验中刻通过改变小车下滑的高度来改变小车的速度；保持小车的质量不变，只改变速度的大小，实验探究的是小车动能的大小与速度的关系；

图乙中不仅要选择两套完全相同的装置，还要控制两种燃料的质量是相同的。

（3）水的初温不同，散热不同，燃料燃尽时无法比较水升高的温度高低，无法比较燃料放出的热量多少，所以要控制水的初温相同，故小明的说法对，小明的理由是根据Q吸＝cm△t比较吸收的热量，两杯水比热容、质量相同，温度变化量大的燃料放热多。

故答案为：（1）小木块被撞击移动的距离；温度计升高的示数；（2）速度；质量；（3）根据Q吸＝cm△t比较吸收的热量，两杯水比热容、质量相同，温度变化量大的燃料放热多。

50．（2019•南通）铁板文蛤是南通的特色佳肴，由文蛤、佐料放在经加热发烫的铁板上制作而成，在体积相同的条件下，餐馆会尽量选择热容量大的炊具。热容量的定义是：物体的温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量。查阅资料知道：物体的热容量与物体的质量和物质的比热容有关，由此同学们对相同体积物体的热容量作如下猜想：

猜想1：物体的质量越大则物体的热容量越大；

猜想2：物质的比热容越大则物体的热容量越大。

同学们先用图甲所示装置，将体积相同的四个不同金属块浸没在烧杯内的水中，将水加热至沸腾，用温度计测出水的温度，示数如图乙；将四个金属块同时从水中取出，快速放入四个相同的保温杯中，杯中盛有质量和初温（约20℃）均相同的水，过一段时间后分别测出保温杯内水的末温，收集记录的数据如下表。

（1）安装装置时应先固定线夹　 　（选填“A”或“B”）；图乙温度计示数为　99　℃。

（2）由表中数据可知：若金属块放出的热量完全被水吸收，则吸收热量最多的是放入了金属　铁　的杯中的水；热容量最大的是　铁　金属块。

（3）分析数据可判断：猜想1、猜想2都是　错误　的。请选择猜想1或猜想2，说出你对该猜想作出上述判断的理由：　猜想1：铁的热容量最大，但是铁的质量不是很大　。

（4）请用热容量这个物理量，给比热容下定义：　物体的热容量与质量之比　。

【解析】解：

（1）为了确保用酒精灯的外焰加热，应由下向上组装，即应先固定线夹；

图中温度计的分度值为1℃，此时温度计的示数为99℃；

（2）若金属块放出的热量完全被水吸收，根据Q＝cm△t知，质量相同的水温度升高的越多，水吸收的热量越多，则金属块放出的热量越多，由表格数据可知放入了铁块的杯子中的水温度升高的最多，即这杯水吸收的热量最多，也就是铁块放出的热量最多；

开始时金属块的初温都为99℃，最后的末温是铁块最高，则铁块的温度减少的最小，由于铁块放出的热量最多，温度却降低的最小，所以结合热容量的定义可知，铁块的热容量最大；

（3）根据表格数据可知猜想1、猜想2都是错误的，以猜想1为例：铁的热容量最大，但是铁的质量不是很大；或者以猜想2为例：铁的热容量最大，但是铁的比热容不是很大；

（4）因为热容量是物体的温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量，而比热容是单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量，

所以比热容是物体的热容量与质量之比。

故答案为：（1）B；99；（2）铁； 铁；（3）错误； 猜想1：铁的热容量最大，但是铁的质量不是很大，铁的比热容不是最大；（4）物体的热容量与质量之比。

51．（2019•镇江）在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。

（1）小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，则他应将平衡螺母向　左　端调节；图2是正确测量所用碎纸片质量时的场景，此时游码所处位置如图3所示，则他还应称量　6.5　g的酒精；

（2）小林组装的实验装置如图4所示，他在器材安装中的一处错误是　温度计的玻璃泡接触到了容器底　；

（3）本实验中，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过　温度计的示数变化　来反映的。

（4）正确组装实验装置后，小林用（1）中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验，正确采集的数据如表所示，根据实验数据，小林却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是　控制被加热水的质量相等　。

【解析】解：

（1）把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺左端的零刻线处；此时指针偏向右侧，说明天平的左侧上翘，平衡螺母应向左移动；

如图2和3所示，碎纸片的质量m＝5g+1.5g＝6.5g；

为了比较热值大小，要用相同质量的不同的燃料，所以则他还应称量6.5g的酒精；

（2）由图4知，实验中温度计的玻璃泡碰到了容器底；

（3）为了比较热值大小，要用相同质量的不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；

（4）实验中要用相同质量的不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，而小林却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多，可能是没有控制被加热水的质量相等。

故答案为：（1）左；6.5；（2）温度计的玻璃泡接触到了容器底；（3）温度计的示数变化；（4）控制被加热水的质量相等。

52．（2019•无锡）在“探究不同物质吸热升温的现象”时，用同一套器材分别加热质量相等的水和煤油，每隔一定的时间记录水和煤油升高的温度。

（1）调节好天平后，将薄壁铝桶放在天平左盘中，在右盘中加入砝码并移动游码，天平再次平衡时，所加砝码和游码的位置如图甲所示，则铝桶的质量为　23.6　g。

（2）砝码盒里剩有100g、50g、20g、10g、5g砝码各一个，为了称量90g的水，接下来的操作是：　从右盘中取下20g的砝码，再将100g和10g的砝码放入砝码盘中，游码位置不动　，

向铝桶中加水，直至天平再次平衡。

（3）在组装成如图乙所示的实验装置时，为保证用酒精灯外焰加热，应先调节好　石棉网　的高度，注意调节温度计的高度，使温度计的玻璃泡与液体　充分接触　。

（4）正确组装好器材后，给水加热，当水温达到35℃时开始计时，每隔0.5min记录一次温度计的示数，并将数据记入下表。将铝桶中的水换成等质量的煤油，重复以上操作。

①图丙是根据实验数据画出的水的温度随加热时间的变化图象，请在图丙中补画出煤油的温度随加热时间变化的图象。

②由图象可知，质量相等的水和煤油升高相同的温度，　水　吸收的热量多。

③进一步分析图象发现：质量一定的水吸收的热量与升高温度的比值是相等的；质量相等的水和煤油，上述比值大小　不相等　（选填“相等”或“不相等”）。

【解析】解：（1）天平再次平衡时，所加砝码和游码的位置如图甲所示，标尺的分度值为0.2g，则铝桶的质量为：20g+3g+0.6g＝23.6g。

（2）根据砝码盒里剩有的砝码结合标尺的最刻度，为了称量90g的水，从右盘中取下20g的砝码，再将100g和10g的砝码放入砝码盘中，游码位置不动，直至天平再次平衡；

（3）为保证用酒精灯外焰加热，应先调节好石棉网的高度，注意调节温度计的高度，使温度计的玻璃泡与液体充分接触；

（4）①根据表中数据，画出煤油的温度随加热时间变化的图象，如下上图所示：

②由图象可知，质量相等的水和煤油升高相同的温度，水加热时间长，故水吸收的热量多。

③使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少；

水和煤油的温度随时间的变化图象为过原点的直线，即质量一定的水（煤油）吸收的热量与升高温度的比值是定值，因质量相等的水和煤油升高相同的温度，水吸收的热量多，即质量相等的水和煤油，上述比值大小不相等。

故答案为：（1）23.6；（2）从右盘中取下20g的砝码，再将100g和10g的砝码放入砝码盘中，游码位置不动；（3）石棉网；充分接触；（4）①如上所示；②水；③不相等。

四．综合能力题

53．（2019•徐州）阅读短文，回答文后的问题。

热阻

当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。传导是热传递的一种方式，物体对热量的传导有阻碍作用，称为热阻，用R表示。物体的热阻与物体在热传导方向上的长度l成正比、与横截面积S成反比，还与物体的材料有关，关系式为R＝，式中λ称为材料的导热系数，不同材料的导热系数一般不同。房屋的墙壁为了保温，往往使用导热系数较小的材料。如果墙壁一侧是高温环境，温度始终为t1；另一侧是低温环境，温度始终为t2，墙壁中形成稳定的热量流动，则单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q与墙壁两侧的温度差成正比，与墙壁的热阻成反比。

（1）热量传导过程和电流相似，温度差相当于电路中　 　

A．电流

B．电压

C．电阻

D．电功率

（2）铜汤勺放在热汤中，把手很快就会烫手，而塑料把手的汤勺不会烫手。由此可知铜和塑料的导热系数大小：λ铜　＞　λ塑料（填“＞”“＜”或“＝”）。

（3）如图甲所示，热量在墙壁中传导，虚线标出的墙壁正中间处的温度为　　。

（4）如图乙所示，热量在墙壁中传导，在传导方向上的长度为L1，横截面积为S，导热系数为λ1；在墙壁一侧紧贴一层保温层，保温层与墙壁面积相同，在热传导方向上的长度为L2，导热系数为λ2，则单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q＝　　。

【解析】解：（1）热传递的条件是温度差，电压是形成电流的原因，热量传导过程和电流相似，温度差相当于电路中电压，故B正确；

（2）铜汤勺放在热汤中，把手很快就会烫手，而塑料把手的汤勺不会烫手，说明塑料的传热性能差，根据题意知：导热系数越小，热阻越大，导热能力越差，所以铜导热系数大于塑料的导热系数，即λ铜＞λ塑料；

（3）墙壁中形成稳定的热量流动，相同时间内，温度的减少相同，所以墙壁正中间处的温度为：；

（4）根据“单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q与墙壁两侧的温度差成正比，与墙壁的热阻成反比”知

单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q＝。

故答案为：（1）B；（2）＞；（3）；（4）。

五．解答题

54．（2021•徐州）如图所示，有人把不锈钢块放在冰箱冷冻后，放进杯子中给饮料降温。你认为相同质量的不锈钢块和冰块相比，哪种降温效果更好？为什么？

【解析】答：因为冰比铁（不锈钢）的比热容大，由Q吸＝cmΔt可知，相同质量的不锈钢块和冰块，升高相同温度时，冰块吸收的热量多，同时，冰块熔化也会吸收热量，所以相同质量的不锈钢块和冰块相比，冰块降温效果更好。

55．（2020•南通）小明想估测薯片的热值，进行了如下实验。

（1）将天平放在水平面上并将游码归零，发现指针偏左，则应将平衡螺母向　右　端调节：测量质量时，调节天平再次平衡，右盘中的砝码和游码位置如图甲，其质量为　6.2　g。

（2）如图乙，将薯片放在燃烧皿中充分燃烧后，烧杯中0.2kg的水温度升高了5℃，则水吸收的热量Q吸＝　4.2×103　J．[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

（3）根据Q放＝Q吸和Q放＝mq，算出薯片的热值比实际值小得多。原因是：　因薯片燃烧放出的热量不能完全被水吸收　。

【解析】解：

（1）在调节天平平衡时，指针偏左，应将平衡螺母向右调节。

由题图，物体的质量m＝5g+1.2g＝6.2g。

（2）由题意，水吸收的热量：

Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×5℃＝4.2×103J。

（3）因薯片燃烧放出的热量不能完全被水吸收，即Q放＞Q吸，故算出的热值比实际值小。

故答案为：（1）右； 6.2；（2）4.2×103； （3）因薯片燃烧放出的热量不能完全被水吸收。