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第一次月考模拟测试02（第13~14章）-2024年九年级物理人教版（全册）讲义（含练习）
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这是一份第一次月考模拟测试02（第13~14章）-2024年九年级物理人教版（全册）讲义（含练习），文件包含第一次月考模拟测试02第1314章原卷版docx、第一次月考模拟测试02第1314章解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共34页， 欢迎下载使用。
注意事项：
1．测试范围：人教版九年级全一册第13~14章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共16小题，每小题2分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．（2022秋•凤城市校级月考）酒精的热值是3.0×107J/kg，一瓶酒精用去半瓶后剩下的半瓶酒精的热值是（ ）
A．1.5×107J/kgB．3.0×107J/kg
C．6.0×107J/kgD．9.0×107J/kg
【答案】B
【分析】燃料的热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，不随燃料质量的改变而改变。
【解答】解：∵燃料的热值是燃料的特性，不随燃料质量的改变而改变，
∴酒精质量变少后，剩余酒精的热值不变，仍为3.0×107J/kg。
故选：B。
2．（2022秋•杏花岭区校级月考）如图所示是某品牌汽车的汽油机的能量流向图，分析此图，下列说法不正确的是（ ）
A．通过改进技术可以将汽油机的效率提高至100%
B．该汽车内能机输出的有用功为30%
C．冷却水内能的二次利用可提高能量的利用率
D．废气排放占比最大，减少该部分能量损失可有效提高汽油机的效率
【答案】A
【分析】（1）热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1。
（2）分析此图可知，燃烧释放的热量为100%，废气、冷却水、摩擦和辐射一起消耗的热量为70%，那么输出有用功为30%。
（3）冷却水带走的热量有30%，对这部分热量二次利用可提高能量的利用率。
（4）由热机效率公式η＝可知，若有用功提高，可有效提高汽油机的效率。
【解答】解：A、汽油机的效率总低于1，无论如何改进，燃料完全燃烧释放的热量总会有部分损失，故A不正确。
B、由图可知燃烧完全燃烧释放的热量中有70%经各种方式损失，剩下的30%汽车用来做有用功，故B正确。
C、冷却水带走的热量有30%，对这部分热量二次利用可提高能量的利用率，故C正确。
D、由图可知废气排放带走的热量有33%，可以通过改进减少该部分能量损失，有用功会提高，由热机效率公式η＝可知，机械效率会提高，故D正确。
故选：A。
3．（2022秋•澧县校级月考）下列关于能量的说法中，正确的是（ ）
A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B．蓄电池总是将化学能转化为电能
C．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移
D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少
【答案】C
【分析】（1）判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量；
（2）改变内能的方法是做功和热传递；
（3）能量在转化和转移的过程中，能量的总量会保持不变。
【解答】解：A、洗衣机工作时，消耗电能，产生机械能，故是将电能转化为机械能的过程，故A错误；
B、蓄电池放电时将化学能转化为电能，充电时，电能转化为化学能，故B错误；
C、用热水泡脚，身体会感觉暖和，是利用热传递改变内能，说明内能可以转移，故C正确；
D、根据能量守恒知，能量在转化和转移的过程中，能量的总量会保持不变，故D错误。
故选：C。
4．（2022秋•青岛月考）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
【分析】水球由水分子构成，两个水球接触后能合成一个，说明分子间存在引力的作用。
【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。
5．（2023春•西峰区校级月考）下列现象属于扩散现象的是（ ）
A．黄沙漫天B．花香四溢C．灰尘飞舞D．白雪皑皑
【答案】B
【分析】两个相互接触的物体的分子彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象是分子运动的结果，分子的运动无法用肉眼直接看到，但可以通过气味、颜色的变化来体现，物体发生的位置的改变叫机械运动；注意机械运动不是分子运动。
【解答】解：AC、黄沙漫天和灰尘飞舞都属于机械运动，不属于分子的运动，不是扩散现象，故AC不符合题意；
B、花香四溢是花香分子不停运动的结果，属于扩散现象，故B符合题意；
D、白雪皑皑是指物体的颜色，不属于扩散现象，故D错误。
故选：B。
6．（2023春•浦东新区校级月考）某同学从下表提供的信息中得出了以下几个结论，其中错误的是（ ）
A．汽车发动机用水来冷却效果比较好
B．在多数情况下，液体的比热容比固体的比热容大
C．同种物质在不同状态下比热容不同
D．不同种物质比热容一定不同
【答案】D
【分析】（1）比热容：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容；同种物质在不同状态下比热容不同；不同物质的比热容可能相同。
（2）水的比热容较大，由公式Q＝cmΔt知相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
【解答】解：A、由于水的比热容较大，由公式Q＝cmΔt知相同质量的水和其它液体相比较，在吸收相同的热量的情况下，由于水的比热容较大，水的温度变化小，所以一般用水做冷却剂效果好，故A正确；
B、由表格数据知，液体物质的比热容通常比固体物质的比热容大，当然也有特殊情况，如水银的比热容就比大部分固体的比热容小，故B正确；
C、同种物质在不同状态下比热容不同，例如水在液态和固态时比热容不同，故C正确；
D、不同种物质比热容可能相同，如冰和煤油的比热容相同，故D错误。
故选：D。
7．（2023春•南海区月考）关于汽油机和柴油机描述正确的是（ ）
A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
B．柴油机在吸气冲程中，柴油和空气的混合物进入汽缸
C．做功冲程中，燃料释放的能量100%转化为机械能
D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的大部分能量
【答案】D
【分析】汽油机的顶端是火花塞，吸气冲程中吸进的是汽油和空气的混合物；柴油机的顶端是喷油嘴，吸气冲程中吸进的是空气。
汽油机的做功冲程中，进气门和排气门都是关闭的，汽油和空气的混合物遇到明火剧烈燃烧，产生了高温高压的燃气，推动活塞运动，将燃气的内能转化为活塞运动的机械能。
【解答】解：A、汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故A错误；
B、柴油机在吸气冲程中，将空气吸入气缸（没有吸入柴油），故B错误；
C、在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，故C错误；
D、在排气冲程中，排出的废气温度仍很高，废气带走了燃料释放的大部分能量，故D正确。
故选：D。
8．（2023春•西峰区校级月考）如图是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A．压缩冲程，将内能转化为机械能
B．压缩冲程，将机械能转化为内能
C．做功冲程，将机械能转化为内能
D．做功冲程，将内能转化为机械能
【答案】D
【分析】根据进气门和排气门均关闭，活塞向下运动，火花塞点火可知此冲程的名称；根据做功冲程和压缩冲程中的能量转化可知此冲程的能量转化。
【解答】解：图中的进气门和排气门均关闭，活塞下行，火花塞点火，因此这是做功冲程；在做功冲程中，将内能转化机械能。
故选：D。
9．（2022秋•冷水滩区校级月考）中华民族传统文化源远流长！下列诗句能体现“分子在不停地做无规则运动”的是（ ）
A．大风起兮云飞扬B．柳絮飞时花满城
C．满架蔷薇一院香D．秋雨梧桐叶落时
【答案】C
【分析】构成物体的分子在不停地做无规则运动，扩散现象分子都在不停地做无规则运动，分子体积很小，眼睛无法看到。
【解答】解：A、大风起兮云飞扬，云的运动是宏观物体的机械运动，故A不符合题意；
B、柳絮飞时花满城，柳絮飞是宏观物体的机械运动，故B不符合题意；
C、满架蔷薇一院香，蔷薇花香充满整个院子，说明蔷薇花香分子分子在不停地运动，故C符合题意；
D、秋雨梧桐叶落时，梧桐叶落是宏观物体的机械运动，故D不符合题意。
故选：C。
10．（2023春•黄梅县校级月考）关于如图所示的热学实验，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，在玻璃板离开水面前，弹簧测力计示数减小
B．图乙中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，水蒸气的内能增加
C．图丙中，抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，这是因为上瓶中空气密较大
D．图丁中，分子运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈
【答案】D
【分析】（1）分子间存在相互作用的引力；
（2）当对物体做功时，机械能转化为内能，当物体对外做功时，内能转化为机械能。
（3）扩散现象表明分子在不停地做无规则运动；
（4）分子热运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。
【解答】解：
A、缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，在玻璃板离开水面前，由于分子间存在引力，所以水对玻璃板有向下的吸引力，使得弹簧测力计示数增大，故A错误；
B、试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，水蒸气的内能减少，故B错误；
C、抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，故C错误；
D、图丁中，分子在热水中扩散比在冷水中扩散得快，说明分子运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，故D正确。
故选：D。
11．（2023春•安平县校级月考）甲、乙两个金属球的质量之比为4：3，吸收相同的热量后，它们升高的温度之比是1：3，那么它们的比热容之比c甲：c乙等于（ ）
A．1：2B．9：4C．4：9D．2：1
【答案】B
【分析】已知甲、乙两个金属球质量、升高的温度、吸收热量的关系，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求两物体比热容的比值。
【解答】解：由题知，甲、乙两个金属球的质量之比m甲：m乙＝4：3，升高的温度之比Δt甲：Δt乙＝1：3，甲、乙两个金属球吸收相同的热量，则有，Q甲：Q乙＝1：1，由Q吸＝cmΔt得，两物体比热容之比：
c甲：c乙＝＝9：4，故B正确。
故选：B。
12．（2022秋•长安区校级月考）以下关于能量转化与守恒定律说法不正确的是（ ）
A．小华家使用的天然气热水器是将电能转化为内能
B．汽油机对外做功时，将内能转化为机械能
C．LED灯发光效率高是因为它将电能绝大部分转化为光能
D．人体维持37℃，是因为人体内不断将食物的化学能转化为内能
【答案】A
【分析】明确各选项中消耗的获得的能量分别是什么，即可逐一做出判断。
【解答】解：A、使用的天然气热水器是将化学能转化为内能，故A错误；
B、汽油机对外做功时，将燃料释放的内能转化为机械能，故B正确；
C、LED灯发光效率高是因为它将电能绝大部分转化为光能，故C正确；
D、人体维持37℃，是因为人体内不断将食物的化学能转化为内能，故D正确。
故选：A。
13．（2022秋•柳州月考）某科技小组将普通煤炉（如图甲所示）设计成了双加热煤炉（如图乙所示），在给壶内水加热的同时，还可将炉壁间的水加热。双加热煤炉相对于普通煤炉有利于（ ）
A．提高煤的热值B．煤的充分燃烧
C．提高炉子的效率D．水壶内水吸收热量
【答案】C
【分析】（1）1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值；热值是燃料的特性，决定于燃料的种类，与质量无关。
（2）炉子烧水的效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧释放的热量之比。
【解答】解：A、热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，所以其热值不变；故A错误；
BCD、由题意可知，双加热煤炉相对于普通煤炉，在给壶内水加热的同时，还可将炉壁间的水加热，减少了热量的损失，提高了炉子的效率；对煤的充分燃烧和水壶内水吸收热量没有影响；故C正确；BD错误。
故选：C。
14．（2023春•怀远县校级月考）关于热量、温度、内能的关系，下列说法正确的是（ ）
A．一个物体的温度越高，所含的热量越多
B．物体吸收热量，温度一定升高，内能一定增加
C．物体放出热量，内能会减小，其温度可能不变
D．热量不可能从内能小的物体向内能大的物体传递
【答案】C
【分析】（1）热量是一个过程量，不能用含有、具有来修饰；
（3）晶体熔化、液体沸腾时吸热，温度保持不变，内能增加；
（2）晶体凝固时，放出热量，温度保持不变，内能减少；
（4）发生热传递的条件是物体间有温度差。
【解答】解：A、热量是一个过程量，不能说物体所含热量的多少，故A错误；
B、物体吸收热量，内能增加，但温度不一定升高；如冰化成水的过程中吸收热量，温度保持不变，故B错误；
C、晶体凝固，放出热量，温度保持不变，内能减少，故C正确；
D、内能小的物体，可能温度高，所以它可能将热量传递给内能大的物体，故D错误。
故选：C。
15．（2022秋•清徐县月考）与传统汽车在同样油耗和使用条件下相比，某新型汽车发动机工作时，尾气中的汽油味明显降低，动力更强劲。下列关于该汽车的分析正确的是（ ）
A．行驶时，汽油的热值随质量的减小而减小
B．行驶时车胎温度升高，它含有的热量增大
C．汽油味明显降低说明发动机工作效率降低
D．汽车获得动力时，将内能转化为机械能
【答案】D
【分析】（1）燃料的热值是燃料的特性，不随着质量的改变而改变；
（2）热量是一个过程量，不能说含有；
（3）汽油在燃烧的过程中，燃烧的越充分，尾气中的“汽油味”越低，机械效率越高；
（4）汽油机的做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】解：A、燃料的热值是燃料的特性，不会随着质量的改变而改变，故A错误；
B、因为热量是一个过程量，所以不能说含有多少热量，故B错误；
C、汽油在燃烧的过程中，燃烧的越充分，尾气中的“汽油味”越低，机械效率越高，故C错误；
D、汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，使得汽车获得动力，故D正确。
故选：D。
16．（2023•武进区校级模拟）图甲所示，规格相同的容器中装了相同质量的纯净水，用不同的加热器加热，忽略散热，得到图乙的图像，则下列说法正确的是（ ）
A．甲烧杯中的水温上升快，说明甲杯中的水的比热容比乙杯中的水比热容小
B．甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min吸收的热量相同
C．吸收相同热量，甲杯的水升温比乙杯的多
D．加热相同时间，两杯水吸收的热量相同
【答案】B
【分析】（1）比热容是物质的特性，仅与物质的种类和所处的状态有关，而与物体的温度、质量和体积无关；
（2）质量相同的同种物质，根据Q吸＝cmΔt可知温度升高相同时吸收的热量相同。
（3）同种纯净水的比热容相同，根据Δt＝判断吸收相同的热量时两烧杯内的水升变化关系；
（4）由图乙可知，加热相同的时间时，两烧杯内温度的变化量关系，根据Q吸＝cmΔt可知它们吸收的热量关系。
【解答】解：A．由题意可知，甲、乙两容器中都是相同质量的纯净水，它们的种类和状态相同，则两烧杯中水的比热容相同，故A错误；
B．由图乙可知，甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min时，水升高的温度相等，由Q吸＝cmΔt可知，它们吸收的热量相同，故B正确；
C．相同质量的纯净水，它们质量和比热容相同，由Q吸＝cmΔt的变形式Δt＝可知，吸收相同的热量，甲、乙两烧杯内的水升温相同，故C错误；
D．由图乙可知，加热相同的时间，甲、乙两烧杯内质量相等的纯净水升高的温度不同，由Q吸＝cmΔt可知，它们吸收的热量不相同，故D错误。
故选：B。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题（本题共6小题，每题2分，共12分）
17．（2022秋•工业园区校级月考）“新冠病毒”主要的传播途径有呼吸道飞沫传播、接触传播和气溶胶传播，飞沫在空气中的运动 不属于 （选填“属于”或“不属于”）分子的无规则运动，戴口罩时用力按压金属条使之与鼻梁充分贴合，说明力可以使物体发生 形变 。
【答案】不属于；形变。
【分析】（1）物理学中把一个物体相对于另一个物体位置的改变称为机械运动；
（2）力的作用效果有二：改变物体的形状，改变物体的运动状态。
【解答】解：新冠病毒是直径在100nm左右的细小颗粒物，它们在空中做无规则运动，是机械运动，不属于分子的运动；
戴口罩时用力按压条使之与鼻梁充分吻合，是压力改变了压条的形状，说明力可以改变物体的形状。
故答案为：不属于；形变。
18．（2022秋•岳麓区校级月考）如图所示，在配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到硝化棉燃烧。这是因为活塞压缩空气，使空气的 内能增加，温度升高 ，这一过程与内燃机工作的 压缩 冲程原理相同。
【答案】内能增加，温度升高；压缩。
【分析】对物体做功，物体的内能增加，机械能转化为内能；物体对外做功，物体的内能减少，内能转化为机械能；在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是压缩冲程，内能转化为机械能的是做功冲程。
【解答】解：当把活塞迅速压下去时，活塞对筒内的空气做功，筒内空气的内能就会增加，温度就会升高，达到硝化棉的燃点，硝化棉就燃烧起来；汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能。
故答案为：内能增加，温度升高；压缩。
19．（2022秋•蚌山区校级月考）“收官之作，星耀全球”。2020年6月22日，长征三号乙运载火箭搭载着北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射，标志着我国全面完成北斗全球卫星导航系统星座部署。燃料燃烧时，将化学能转化为 内 能。能量的转化过程中，能量的总量是 不变 （选填“增大”“减小”或“不变”）的。
【答案】内；不变
【分析】燃料具有化学能，在燃烧过程中，将化学能转化为内能；能量在转化或转移的过程中总量保持不变。
【解答】解：燃料在燃烧过程中将化学能转化为内能；根据能量守恒定律可知，能量的转化过程中，能量的总量是不变的。
故答案为：内；不变。
20．（2022秋•盘锦校级月考）如图所示，这是我国古老的医疗技法─刮痧，当刮痧板在身体上刮动时，身体会感觉到热，这是通过 做功 方式增加身体的内能；刮痧时要在皮肤上涂一些药油，当体表温度升高后，药油渗入人体的速度加快，这说明分子的热运动与物体的 温度 有关。
【答案】做功；温度。
【分析】（1）做功和热传递都可以改变物体的内能；对物体做功，物体内能增加；
（2）分子无规则运动的速度与温度有关，温度越高，分子无规则运动的速度越快。
【解答】解：
当刮痧板在身体上刮动时，刮痧板与身体摩擦做功，通过做功方式增加内能，身体会感觉到热；
当体表温度升高后，药物分子无规则运动的速度加快，所以渗入人体的速度加快，说明分子的热运动与物体的温度有关。
故答案为：做功；温度。
21．（2022秋•沙坪坝区月考）汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高。为了确保安全，可用循环水进行冷却，是因为水的 比热容 较大，相同情况下吸收的热量更多。如果散热器中装有10kg初温是20℃的水，在温度升高到90℃的过程中，水吸收的热量是 2.94×106 J。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【答案】比热容；2.94×106。
【分析】（1）水的比热容较大，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；
（2）知道水的质量、水的比热容、水温度的变化，利用吸热公式求水吸收的热量。
【解答】解：（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，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水来冷却；
（2）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（90℃﹣20℃）＝2.94×106J。
故答案为：比热容；2.94×106。
22．（2022秋•开福区校级月考）“自嗨锅”成为当下一种时尚快餐，很受年轻人喜爱。它里面的发热包在将0.5kg水从20℃加热至沸腾（标准气压下）的过程中，提供给水的热量至少为 1.68×105J 。如果用酒精灯给0.5kg水加热升高同样温度，需要 0.0112 kg酒精。[假设酒精完全燃烧有50%的热量被水吸收c水＝4.2×103J/（kg•℃），q酒精＝3×107J/kg]
【答案】1.68×105J；0.0112。
【分析】标准大气压下水沸腾时的温度为100℃，根据Q吸＝c水m水（t﹣t0）可求出水吸收的热量；
先利用η＝求出需要酒精完全燃烧放出的热量，再根据Q放＝q酒精m酒精求出需要酒精的质量。
【解答】解：标准大气压下水沸腾时的温度为100℃，
则水吸收的热量为：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×105J；
由η＝可知需要酒精完全燃烧放出的热量为：Q放＝＝＝3.36×105J，
由Q放＝q酒精m酒精可知需要酒精的质量为：m酒精＝＝＝0.0112kg。
故答案为：1.68×105J；0.0112。
三．实验题（本题共4小题，共28分）
23．（2022秋•武山县校级月考）圆圆同学设计了一组实验（如图），请同学们一齐观察实验并完成填空：
（1）如图甲所示，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满，封闭管口，并将玻璃管反复翻转，观察液面的位置，发现液体总体积变小，说明分子间存在 间隙 。
（2）如图乙所示的装置，其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，在演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 下 方，根据 上 方瓶内的气体颜色会变红的现象可知气体发生了扩散（均选填“上”或“下”）。
（3）如图丙所示，圆圆同学用弹簧测力计把一块玻璃板拉出水面，因为分子间存在 引力 ，所以在玻璃板离开水面前，圆圆同学会观察到弹簧测力计示数 ＞ 玻璃板所受到的重力（填“＞”、“＜”或“＝”）。
【答案】（1）间隙；（2）下；上；（3）引力；＞。
【分析】（1）物质由分子组成，组成物质的分子间存在间隙；
（2）二氧化氮气体的颜色是红棕色的，而且比空气的密度大；分子是在永不停息地做无规则运动；
（3）分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解：（1）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间隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了；
（2）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，分不清是重力还是扩散；
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。将两个瓶口对在一起，二氧化氮气体分子会向空气中运动，所以扩散现象说明了气体分子在不停地做无规则运动；
（3）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。
故答案为：（1）间隙；（2）下；上；（3）引力；＞。
24．（2022秋•临汾月考）如图所示，用气筒向装有少量水的瓶内打气进行实验探究：
（1）该实验在瓶内盛有少量水的目的是 增加瓶内水蒸气的含量 ；
（2）当瓶塞从瓶口跳出时观察到的实验现象是 瓶内出现白雾 ，这说明此时瓶内气体的温度 降低 ，内能 减小 ，由此可得结论是 物体对外做功，内能减小 。
【答案】（1）增加瓶内水蒸气的含量；
（2）瓶内出现白雾；降低；减小；物体对外做功，内能减小。
【分析】做功可以改变物体的内能：当对物体做功时，机械能转化为物体的内能，物体的内能增大；当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小。
【解答】解：（1）该实验在瓶内盛少量水的目的是：增加瓶内水蒸气的含量，当塞子跳起时，瓶内温度迅速降低，容易看到白雾，让液化现象更明显。
（2）当瓶塞从瓶口跳出时观察到瓶内出现白雾，这是由于水蒸气液化形成的，用气筒向装有少量水的瓶里打气，瓶内气压增大，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少，温度降低，受温度降低的影响，瓶口周围的水蒸气液化成小水滴，这些小水滴就是看到的白雾，该现象表明，物体对外做功，物体的内能会减小。
故答案为：（1）增加瓶内水蒸气的含量；
（2）瓶内出现白雾；降低；减小；物体对外做功，内能减小。
25．（2022秋•川汇区校级月考）小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知（注：燃料完全燃烧放热用Q放＝mq计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示）。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：
（1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的 质量 相同、及 水的质量 相同。
（2）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 煤油 。
（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是： 天平 。利用此实验方法计算出的热值将比真实值 偏小 （偏大/偏小）。为什么 燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸 。
【答案】见试题解答内容
【分析】本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力，由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小，又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制质量相同。
【解答】解：
（1）因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等；
（2）由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大；
（3）要控制质量相等，需要用天平来测量；
由于燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些。
故答案为：（1）质量；水的质量；（2）煤油；（3）天平；偏小；燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸。
26．（2022秋•随州月考）如图甲，在探究“不同物质吸热能力”的实验中：
（1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、 质量 相同的水和煤油（ρ水＞ρ煤油）。选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内 吸收相同的热量 。
（2）水和煤油温度随时间变化的图象如图乙所示，①根据图甲可判断出a物质是 水 。②根据图乙可判断出 a 吸热能力强。
（3）本实验采用的物理研究方法是 控制变量 法。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）本实验采用控制变量法，在探究“不同物质吸热能力”的实验中应控制的物理量有：质量、吸收的热量。
（2）①不同的物质质量相同时，物质的体积与密度成反比；②在质量相同、升高相同的温度时的不同物质，吸收的热量多的物质，其吸热能力强；
【解答】解：（1）因为在探究“不同物质吸热能力”的实验中，应保证水和煤油的质量相同、吸收的热量相同。所以在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和煤油。选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量。
（2）①图甲中可知：Va＜Vb，
∵ρ水＞ρ煤油，
∴根据V＝可知：质量相同时，V水＜V煤油，
∴可判断出a物质是水。
②根据图乙可知：在质量、升高相同的温度时，a物质的加热时间长，说明a物质吸收的热量比b物质吸收的热量多；所以物质a的吸热能力强。
（3）本实验基本思路是先找出相同（保持不变）的实验条件，然后再找出不同的实验条件，最后观察实验结果跟变化的实验条件之间的关系。所以采用的物理研究方法是控制变量法。
故答案为：（1）质量； 吸收相同的热量。（2）①水；②a．（3）控制变量。
四．计算题（本题共3小题，共22分）
27．（2022秋•信都区校级月考）一大锅里装有温度为30℃、质量为50kg的水，当地气压为标准大气压，某同学用煤对水加热，当水刚好沸腾时，便停止加热，用煤1.2kg。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），煤的热值是3×107J/kg。求：
（1）水从30℃到刚沸腾时，水吸收的热量。
（2）完全燃烧1.2kg煤放出的热量。
（3）此次烧水的过程中，损失的能量。
【答案】（1）水从30℃到刚沸腾时，水吸收的热量为1.47×107J；
（2）完全燃烧1.2kg煤放出的热量为3.6×107J；
（3）此次烧水的过程中，损失的能量为2.13×107J。
【分析】（1）已知标准大气压下水的沸点为100℃，水的初温以及质量，利用Q吸＝c水m水（t﹣t0）即可求出水吸收的热量；
（2）已知煤的质量和热值，利用Q＝mq可求得煤完全燃烧产生的热量；
（3）损失的能量为煤完全燃烧放出的热量减去水吸收的热量。
【解答】解：（1）已知标准大气压下水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，
则水从30℃到刚沸腾时吸收的热量为：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（100℃﹣30℃）＝1.47×107J；
（2）煤完全燃烧放出的热量为：Q放＝mq＝1.2kg×3×107J/kg＝3.6×107J；
（3）此次烧水过程中，损失的能量为：Q＝Q放﹣Q吸＝3.6×107J﹣1.47×107J＝2.13×107J。
答：（1）水从30℃到刚沸腾时，水吸收的热量为1.47×107J；
（2）完全燃烧1.2kg煤放出的热量为3.6×107J；
（3）此次烧水的过程中，损失的能量为2.13×107J。
28．（2022秋•白云区校级月考）如图所示，小华同学做冰熔化实验时绘制的温度﹣时间图像，冰的质量是100g，不计热量损失，相同时间内物质吸热相同，c＝4.2×103J/（kg•℃）。
求：（1）CD段吸吸收的热量，BC段吸吸收的热量。
（2）请你根据图像求出AB段物质（冰）的比热容。
【答案】（1）CD阶段物质吸收的热量是3.36×104J；
（2）BC阶段物质吸收的热量是3.36×104J；
（3）AB段物质（冰）的比热容为2.1×103J/（kg•℃）。
【分析】（1）由图象得出CD段物质的初温和末温，由于冰熔化水后，质量不变，可知CD段水的质量，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求物质吸收的热量；
（2）BC段的加热时间和CD段的加热时间相同，因为相同时间内物质吸收的热量相同，所以BC段物质吸收热量与CD段相同；
（3）由图象可知，AB段冰和CD水的温度变化相同都是80℃，质量也相同都是0.1kg，而加热时间AB段为CD段的一半，由Q吸＝cmΔt可知比热容的大小关系。
【解答】解：
（1）由于冰熔化成水后，质量不变，所以CD段水的质量也是100g＝0.1kg，
CD阶段物质（水）吸收的热量：
Q吸CD＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（80℃﹣0℃）＝3.36×104J；
（2）BC段的加热时间是10min，CD段的加热时间也是10min，因为相同时间内物质吸收的热量相同，所以BC段物质吸收热量与CD段相同，
即：Q吸BC＝Q吸CD＝3.36×104J。
（3）由图象可知，AB段冰和CD水的温度变化相同都是80℃，质量也相同都是0.1kg，而加热时间AB段为CD段的，即所吸收的热量Q吸AB＝Q吸CD＝1.68×104J；
由Q吸＝cmΔt可得，c冰＝＝＝2.1×103J/（kg•℃）。
答：（1）CD阶段物质吸收的热量是3.36×104J；
（2）BC阶段物质吸收的热量是3.36×104J；
（3）AB段物质（冰）的比热容为2.1×103J/（kg•℃）。
29．（2022秋•青云谱区校级月考）某同学将一块质量是2kg的金属块放入90℃的水中加热足够长时间后，迅速取出放入另一个装有5kg水的绝热容器中，容器中水温为38℃，放入金属块后水温最终上升到40℃，不计热量损失。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），c金属＝0.875×103J/（kg•℃）]求：
（1）金属块放出的热量是多少？
（2）水吸收热量多少？
（3）根据上述计算结果分析：金属放出的热量和水吸收热量是否相等？造成的原因可能是什么？
【答案】（1）金属块放出的热量是8.75×104J；
（2）水吸收热量4.2×104J；
（3）金属块放出的热量大于水吸收热量；原因可能是在热传递过程中有很大一部分热量散发到空气中造成了热量的损失。
【分析】（1）知道金属块的质量、比热容、初温和末温，利用Q放＝cm（t1﹣t）求出金属块放出的热量；
（2）知道水的质量、比热容、初温好末温，利用Q吸＝cm（t﹣t2）求出水吸收的热量；
（3）热传递过程中有热量的散失。
【解答】解：（1）金属块放出的热量：Q放＝c金属m（t1﹣t）＝0.875×103J/（kg•℃）×2kg×（90℃﹣40℃）＝8.75×104J；
（2）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t2）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（40℃﹣38℃）＝4.2×104J；
（3）由以上计算可知，金属块放出的热量大于水吸收热量；
造成这一现象的原因可能是在热传递过程中有很大一部分热量散发到空气中造成了热量的损失。
答：（1）金属块放出的热量是8.75×104J；
（2）水吸收热量4.2×104J；
（3）金属块放出的热量大于水吸收热量；原因可能是在热传递过程中有很大一部分热量散发到空气中造成了热量的损失。
五．解答题（共1小题，共6分）
30．（2022秋•襄汾县校级月考）阅读短文，回答问题
热机
生产的发展需要强大的动力。17世纪，人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机，在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在汽缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是，内燃机应运而生，内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了……
早期的飞机是由内燃机提供动力的。从上世纪40年代开始，飞机上越来越多的使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便……
热机的效率是热机问世以来科学家、发明家和工程师们一直研究的重要问题。现在的内燃机和喷气机跟最初的蒸汽机相比，效率虽然提高了很多，但从节约能源的要求来看，热机的效率还不能令人满意。最好的空气喷气发动机，在比较理想的情况下其效率也只有60%，应用最广的内燃机，其效率只能达到40%，大部分能量被浪费掉了。
（1）最早的热机是蒸汽机，后来许多人对它不断改进，其中贡献最大的是英国人 瓦特 ，他在1782年发明了往复式蒸汽机，使蒸汽机成为可以广泛使用的动力机。人们为了纪念这位伟大的科学家，用他的名字来表示功率的单位；
（2）在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次 减小 （选填“增大”或“减小”）；
（3）在结构上汽油机的顶部是火花塞，柴油机的顶部是 喷油嘴 ；
（4）你认为下列提高热机效率的途径中说法错误的是 B （选填序号）
A．尽量使燃料充分燃烧
B．尽量减小输出功率
C．尽量减少摩擦
D．尽量减少热量损失
【答案】（1）瓦特；（2）减小；（3）喷油嘴；（4）B。
【分析】（1）瓦特在1782年发明了往复式蒸汽机，使蒸汽机成为可以广泛使用的动力机；人们为了纪念这位伟大的科学家，用他的名字来表示功率的单位；
（2）阅读材料，可知在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力关系；
（3）柴油机和汽油机采用的点燃方式不同，在构造上的主要区别是：汽油机的顶部是火花塞、柴油机顶部有喷油嘴；
（4）用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。提高热机效率的方法：尽量使燃料完全燃烧、尽量减少摩擦与辐射、尽量减少热量损失。
【解答】解：（1）英国发明家瓦特在1782年发明了往复式蒸汽机，使蒸汽机成为可以广泛使用的动力机；
（2）由材料可知，在功率相同时，蒸汽机最重，内燃机次之，喷气发动机最轻；
（3）柴油机和汽油机在构造上的主要区别是：汽油机的顶部是火花塞，采用的是点燃式；柴油机顶部有喷油嘴，采用的是压燃式；
（4）ACD、尽量使燃料完全燃烧、尽量减少摩擦与辐射、尽量减少热量损失，都可以在燃料完全燃烧放出的热量相同时，增大用来做有用功的能量，可以提高热机的效率，故ACD不符合题意；
B、用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，热机的效率与输出功率无关，故B符合题意。故选B。
故答案为：（1）瓦特；（2）减小；（3）喷油嘴；（4）B。
物质
水
酒精
冰
煤油
水银
干泥土
铜
比热容[×103焦/（千克•℃）]
4.2
2.4
2.1
2.1
0.14
0.84
0.39
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
注意事项：
1．测试范围：人教版九年级全一册第13~14章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共16小题，每小题2分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．（2022秋•凤城市校级月考）酒精的热值是3.0×107J/kg，一瓶酒精用去半瓶后剩下的半瓶酒精的热值是（ ）
A．1.5×107J/kgB．3.0×107J/kg
C．6.0×107J/kgD．9.0×107J/kg
【答案】B
【分析】燃料的热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，不随燃料质量的改变而改变。
【解答】解：∵燃料的热值是燃料的特性，不随燃料质量的改变而改变，
∴酒精质量变少后，剩余酒精的热值不变，仍为3.0×107J/kg。
故选：B。
2．（2022秋•杏花岭区校级月考）如图所示是某品牌汽车的汽油机的能量流向图，分析此图，下列说法不正确的是（ ）
A．通过改进技术可以将汽油机的效率提高至100%
B．该汽车内能机输出的有用功为30%
C．冷却水内能的二次利用可提高能量的利用率
D．废气排放占比最大，减少该部分能量损失可有效提高汽油机的效率
【答案】A
【分析】（1）热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1。
（2）分析此图可知，燃烧释放的热量为100%，废气、冷却水、摩擦和辐射一起消耗的热量为70%，那么输出有用功为30%。
（3）冷却水带走的热量有30%，对这部分热量二次利用可提高能量的利用率。
（4）由热机效率公式η＝可知，若有用功提高，可有效提高汽油机的效率。
【解答】解：A、汽油机的效率总低于1，无论如何改进，燃料完全燃烧释放的热量总会有部分损失，故A不正确。
B、由图可知燃烧完全燃烧释放的热量中有70%经各种方式损失，剩下的30%汽车用来做有用功，故B正确。
C、冷却水带走的热量有30%，对这部分热量二次利用可提高能量的利用率，故C正确。
D、由图可知废气排放带走的热量有33%，可以通过改进减少该部分能量损失，有用功会提高，由热机效率公式η＝可知，机械效率会提高，故D正确。
故选：A。
3．（2022秋•澧县校级月考）下列关于能量的说法中，正确的是（ ）
A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B．蓄电池总是将化学能转化为电能
C．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移
D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少
【答案】C
【分析】（1）判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量；
（2）改变内能的方法是做功和热传递；
（3）能量在转化和转移的过程中，能量的总量会保持不变。
【解答】解：A、洗衣机工作时，消耗电能，产生机械能，故是将电能转化为机械能的过程，故A错误；
B、蓄电池放电时将化学能转化为电能，充电时，电能转化为化学能，故B错误；
C、用热水泡脚，身体会感觉暖和，是利用热传递改变内能，说明内能可以转移，故C正确；
D、根据能量守恒知，能量在转化和转移的过程中，能量的总量会保持不变，故D错误。
故选：C。
4．（2022秋•青岛月考）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
【分析】水球由水分子构成，两个水球接触后能合成一个，说明分子间存在引力的作用。
【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。
5．（2023春•西峰区校级月考）下列现象属于扩散现象的是（ ）
A．黄沙漫天B．花香四溢C．灰尘飞舞D．白雪皑皑
【答案】B
【分析】两个相互接触的物体的分子彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象是分子运动的结果，分子的运动无法用肉眼直接看到，但可以通过气味、颜色的变化来体现，物体发生的位置的改变叫机械运动；注意机械运动不是分子运动。
【解答】解：AC、黄沙漫天和灰尘飞舞都属于机械运动，不属于分子的运动，不是扩散现象，故AC不符合题意；
B、花香四溢是花香分子不停运动的结果，属于扩散现象，故B符合题意；
D、白雪皑皑是指物体的颜色，不属于扩散现象，故D错误。
故选：B。
6．（2023春•浦东新区校级月考）某同学从下表提供的信息中得出了以下几个结论，其中错误的是（ ）
A．汽车发动机用水来冷却效果比较好
B．在多数情况下，液体的比热容比固体的比热容大
C．同种物质在不同状态下比热容不同
D．不同种物质比热容一定不同
【答案】D
【分析】（1）比热容：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容；同种物质在不同状态下比热容不同；不同物质的比热容可能相同。
（2）水的比热容较大，由公式Q＝cmΔt知相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
【解答】解：A、由于水的比热容较大，由公式Q＝cmΔt知相同质量的水和其它液体相比较，在吸收相同的热量的情况下，由于水的比热容较大，水的温度变化小，所以一般用水做冷却剂效果好，故A正确；
B、由表格数据知，液体物质的比热容通常比固体物质的比热容大，当然也有特殊情况，如水银的比热容就比大部分固体的比热容小，故B正确；
C、同种物质在不同状态下比热容不同，例如水在液态和固态时比热容不同，故C正确；
D、不同种物质比热容可能相同，如冰和煤油的比热容相同，故D错误。
故选：D。
7．（2023春•南海区月考）关于汽油机和柴油机描述正确的是（ ）
A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
B．柴油机在吸气冲程中，柴油和空气的混合物进入汽缸
C．做功冲程中，燃料释放的能量100%转化为机械能
D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的大部分能量
【答案】D
【分析】汽油机的顶端是火花塞，吸气冲程中吸进的是汽油和空气的混合物；柴油机的顶端是喷油嘴，吸气冲程中吸进的是空气。
汽油机的做功冲程中，进气门和排气门都是关闭的，汽油和空气的混合物遇到明火剧烈燃烧，产生了高温高压的燃气，推动活塞运动，将燃气的内能转化为活塞运动的机械能。
【解答】解：A、汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故A错误；
B、柴油机在吸气冲程中，将空气吸入气缸（没有吸入柴油），故B错误；
C、在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，故C错误；
D、在排气冲程中，排出的废气温度仍很高，废气带走了燃料释放的大部分能量，故D正确。
故选：D。
8．（2023春•西峰区校级月考）如图是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A．压缩冲程，将内能转化为机械能
B．压缩冲程，将机械能转化为内能
C．做功冲程，将机械能转化为内能
D．做功冲程，将内能转化为机械能
【答案】D
【分析】根据进气门和排气门均关闭，活塞向下运动，火花塞点火可知此冲程的名称；根据做功冲程和压缩冲程中的能量转化可知此冲程的能量转化。
【解答】解：图中的进气门和排气门均关闭，活塞下行，火花塞点火，因此这是做功冲程；在做功冲程中，将内能转化机械能。
故选：D。
9．（2022秋•冷水滩区校级月考）中华民族传统文化源远流长！下列诗句能体现“分子在不停地做无规则运动”的是（ ）
A．大风起兮云飞扬B．柳絮飞时花满城
C．满架蔷薇一院香D．秋雨梧桐叶落时
【答案】C
【分析】构成物体的分子在不停地做无规则运动，扩散现象分子都在不停地做无规则运动，分子体积很小，眼睛无法看到。
【解答】解：A、大风起兮云飞扬，云的运动是宏观物体的机械运动，故A不符合题意；
B、柳絮飞时花满城，柳絮飞是宏观物体的机械运动，故B不符合题意；
C、满架蔷薇一院香，蔷薇花香充满整个院子，说明蔷薇花香分子分子在不停地运动，故C符合题意；
D、秋雨梧桐叶落时，梧桐叶落是宏观物体的机械运动，故D不符合题意。
故选：C。
10．（2023春•黄梅县校级月考）关于如图所示的热学实验，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，在玻璃板离开水面前，弹簧测力计示数减小
B．图乙中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，水蒸气的内能增加
C．图丙中，抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，这是因为上瓶中空气密较大
D．图丁中，分子运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈
【答案】D
【分析】（1）分子间存在相互作用的引力；
（2）当对物体做功时，机械能转化为内能，当物体对外做功时，内能转化为机械能。
（3）扩散现象表明分子在不停地做无规则运动；
（4）分子热运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。
【解答】解：
A、缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板，在玻璃板离开水面前，由于分子间存在引力，所以水对玻璃板有向下的吸引力，使得弹簧测力计示数增大，故A错误；
B、试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，水蒸气的内能减少，故B错误；
C、抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，故C错误；
D、图丁中，分子在热水中扩散比在冷水中扩散得快，说明分子运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，故D正确。
故选：D。
11．（2023春•安平县校级月考）甲、乙两个金属球的质量之比为4：3，吸收相同的热量后，它们升高的温度之比是1：3，那么它们的比热容之比c甲：c乙等于（ ）
A．1：2B．9：4C．4：9D．2：1
【答案】B
【分析】已知甲、乙两个金属球质量、升高的温度、吸收热量的关系，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求两物体比热容的比值。
【解答】解：由题知，甲、乙两个金属球的质量之比m甲：m乙＝4：3，升高的温度之比Δt甲：Δt乙＝1：3，甲、乙两个金属球吸收相同的热量，则有，Q甲：Q乙＝1：1，由Q吸＝cmΔt得，两物体比热容之比：
c甲：c乙＝＝9：4，故B正确。
故选：B。
12．（2022秋•长安区校级月考）以下关于能量转化与守恒定律说法不正确的是（ ）
A．小华家使用的天然气热水器是将电能转化为内能
B．汽油机对外做功时，将内能转化为机械能
C．LED灯发光效率高是因为它将电能绝大部分转化为光能
D．人体维持37℃，是因为人体内不断将食物的化学能转化为内能
【答案】A
【分析】明确各选项中消耗的获得的能量分别是什么，即可逐一做出判断。
【解答】解：A、使用的天然气热水器是将化学能转化为内能，故A错误；
B、汽油机对外做功时，将燃料释放的内能转化为机械能，故B正确；
C、LED灯发光效率高是因为它将电能绝大部分转化为光能，故C正确；
D、人体维持37℃，是因为人体内不断将食物的化学能转化为内能，故D正确。
故选：A。
13．（2022秋•柳州月考）某科技小组将普通煤炉（如图甲所示）设计成了双加热煤炉（如图乙所示），在给壶内水加热的同时，还可将炉壁间的水加热。双加热煤炉相对于普通煤炉有利于（ ）
A．提高煤的热值B．煤的充分燃烧
C．提高炉子的效率D．水壶内水吸收热量
【答案】C
【分析】（1）1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值；热值是燃料的特性，决定于燃料的种类，与质量无关。
（2）炉子烧水的效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧释放的热量之比。
【解答】解：A、热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，所以其热值不变；故A错误；
BCD、由题意可知，双加热煤炉相对于普通煤炉，在给壶内水加热的同时，还可将炉壁间的水加热，减少了热量的损失，提高了炉子的效率；对煤的充分燃烧和水壶内水吸收热量没有影响；故C正确；BD错误。
故选：C。
14．（2023春•怀远县校级月考）关于热量、温度、内能的关系，下列说法正确的是（ ）
A．一个物体的温度越高，所含的热量越多
B．物体吸收热量，温度一定升高，内能一定增加
C．物体放出热量，内能会减小，其温度可能不变
D．热量不可能从内能小的物体向内能大的物体传递
【答案】C
【分析】（1）热量是一个过程量，不能用含有、具有来修饰；
（3）晶体熔化、液体沸腾时吸热，温度保持不变，内能增加；
（2）晶体凝固时，放出热量，温度保持不变，内能减少；
（4）发生热传递的条件是物体间有温度差。
【解答】解：A、热量是一个过程量，不能说物体所含热量的多少，故A错误；
B、物体吸收热量，内能增加，但温度不一定升高；如冰化成水的过程中吸收热量，温度保持不变，故B错误；
C、晶体凝固，放出热量，温度保持不变，内能减少，故C正确；
D、内能小的物体，可能温度高，所以它可能将热量传递给内能大的物体，故D错误。
故选：C。
15．（2022秋•清徐县月考）与传统汽车在同样油耗和使用条件下相比，某新型汽车发动机工作时，尾气中的汽油味明显降低，动力更强劲。下列关于该汽车的分析正确的是（ ）
A．行驶时，汽油的热值随质量的减小而减小
B．行驶时车胎温度升高，它含有的热量增大
C．汽油味明显降低说明发动机工作效率降低
D．汽车获得动力时，将内能转化为机械能
【答案】D
【分析】（1）燃料的热值是燃料的特性，不随着质量的改变而改变；
（2）热量是一个过程量，不能说含有；
（3）汽油在燃烧的过程中，燃烧的越充分，尾气中的“汽油味”越低，机械效率越高；
（4）汽油机的做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】解：A、燃料的热值是燃料的特性，不会随着质量的改变而改变，故A错误；
B、因为热量是一个过程量，所以不能说含有多少热量，故B错误；
C、汽油在燃烧的过程中，燃烧的越充分，尾气中的“汽油味”越低，机械效率越高，故C错误；
D、汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，使得汽车获得动力，故D正确。
故选：D。
16．（2023•武进区校级模拟）图甲所示，规格相同的容器中装了相同质量的纯净水，用不同的加热器加热，忽略散热，得到图乙的图像，则下列说法正确的是（ ）
A．甲烧杯中的水温上升快，说明甲杯中的水的比热容比乙杯中的水比热容小
B．甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min吸收的热量相同
C．吸收相同热量，甲杯的水升温比乙杯的多
D．加热相同时间，两杯水吸收的热量相同
【答案】B
【分析】（1）比热容是物质的特性，仅与物质的种类和所处的状态有关，而与物体的温度、质量和体积无关；
（2）质量相同的同种物质，根据Q吸＝cmΔt可知温度升高相同时吸收的热量相同。
（3）同种纯净水的比热容相同，根据Δt＝判断吸收相同的热量时两烧杯内的水升变化关系；
（4）由图乙可知，加热相同的时间时，两烧杯内温度的变化量关系，根据Q吸＝cmΔt可知它们吸收的热量关系。
【解答】解：A．由题意可知，甲、乙两容器中都是相同质量的纯净水，它们的种类和状态相同，则两烧杯中水的比热容相同，故A错误；
B．由图乙可知，甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min时，水升高的温度相等，由Q吸＝cmΔt可知，它们吸收的热量相同，故B正确；
C．相同质量的纯净水，它们质量和比热容相同，由Q吸＝cmΔt的变形式Δt＝可知，吸收相同的热量，甲、乙两烧杯内的水升温相同，故C错误；
D．由图乙可知，加热相同的时间，甲、乙两烧杯内质量相等的纯净水升高的温度不同，由Q吸＝cmΔt可知，它们吸收的热量不相同，故D错误。
故选：B。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题（本题共6小题，每题2分，共12分）
17．（2022秋•工业园区校级月考）“新冠病毒”主要的传播途径有呼吸道飞沫传播、接触传播和气溶胶传播，飞沫在空气中的运动 不属于 （选填“属于”或“不属于”）分子的无规则运动，戴口罩时用力按压金属条使之与鼻梁充分贴合，说明力可以使物体发生 形变 。
【答案】不属于；形变。
【分析】（1）物理学中把一个物体相对于另一个物体位置的改变称为机械运动；
（2）力的作用效果有二：改变物体的形状，改变物体的运动状态。
【解答】解：新冠病毒是直径在100nm左右的细小颗粒物，它们在空中做无规则运动，是机械运动，不属于分子的运动；
戴口罩时用力按压条使之与鼻梁充分吻合，是压力改变了压条的形状，说明力可以改变物体的形状。
故答案为：不属于；形变。
18．（2022秋•岳麓区校级月考）如图所示，在配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到硝化棉燃烧。这是因为活塞压缩空气，使空气的 内能增加，温度升高 ，这一过程与内燃机工作的 压缩 冲程原理相同。
【答案】内能增加，温度升高；压缩。
【分析】对物体做功，物体的内能增加，机械能转化为内能；物体对外做功，物体的内能减少，内能转化为机械能；在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是压缩冲程，内能转化为机械能的是做功冲程。
【解答】解：当把活塞迅速压下去时，活塞对筒内的空气做功，筒内空气的内能就会增加，温度就会升高，达到硝化棉的燃点，硝化棉就燃烧起来；汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能。
故答案为：内能增加，温度升高；压缩。
19．（2022秋•蚌山区校级月考）“收官之作，星耀全球”。2020年6月22日，长征三号乙运载火箭搭载着北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射，标志着我国全面完成北斗全球卫星导航系统星座部署。燃料燃烧时，将化学能转化为 内 能。能量的转化过程中，能量的总量是 不变 （选填“增大”“减小”或“不变”）的。
【答案】内；不变
【分析】燃料具有化学能，在燃烧过程中，将化学能转化为内能；能量在转化或转移的过程中总量保持不变。
【解答】解：燃料在燃烧过程中将化学能转化为内能；根据能量守恒定律可知，能量的转化过程中，能量的总量是不变的。
故答案为：内；不变。
20．（2022秋•盘锦校级月考）如图所示，这是我国古老的医疗技法─刮痧，当刮痧板在身体上刮动时，身体会感觉到热，这是通过 做功 方式增加身体的内能；刮痧时要在皮肤上涂一些药油，当体表温度升高后，药油渗入人体的速度加快，这说明分子的热运动与物体的 温度 有关。
【答案】做功；温度。
【分析】（1）做功和热传递都可以改变物体的内能；对物体做功，物体内能增加；
（2）分子无规则运动的速度与温度有关，温度越高，分子无规则运动的速度越快。
【解答】解：
当刮痧板在身体上刮动时，刮痧板与身体摩擦做功，通过做功方式增加内能，身体会感觉到热；
当体表温度升高后，药物分子无规则运动的速度加快，所以渗入人体的速度加快，说明分子的热运动与物体的温度有关。
故答案为：做功；温度。
21．（2022秋•沙坪坝区月考）汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高。为了确保安全，可用循环水进行冷却，是因为水的 比热容 较大，相同情况下吸收的热量更多。如果散热器中装有10kg初温是20℃的水，在温度升高到90℃的过程中，水吸收的热量是 2.94×106 J。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【答案】比热容；2.94×106。
【分析】（1）水的比热容较大，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；
（2）知道水的质量、水的比热容、水温度的变化，利用吸热公式求水吸收的热量。
【解答】解：（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，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水来冷却；
（2）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（90℃﹣20℃）＝2.94×106J。
故答案为：比热容；2.94×106。
22．（2022秋•开福区校级月考）“自嗨锅”成为当下一种时尚快餐，很受年轻人喜爱。它里面的发热包在将0.5kg水从20℃加热至沸腾（标准气压下）的过程中，提供给水的热量至少为 1.68×105J 。如果用酒精灯给0.5kg水加热升高同样温度，需要 0.0112 kg酒精。[假设酒精完全燃烧有50%的热量被水吸收c水＝4.2×103J/（kg•℃），q酒精＝3×107J/kg]
【答案】1.68×105J；0.0112。
【分析】标准大气压下水沸腾时的温度为100℃，根据Q吸＝c水m水（t﹣t0）可求出水吸收的热量；
先利用η＝求出需要酒精完全燃烧放出的热量，再根据Q放＝q酒精m酒精求出需要酒精的质量。
【解答】解：标准大气压下水沸腾时的温度为100℃，
则水吸收的热量为：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×105J；
由η＝可知需要酒精完全燃烧放出的热量为：Q放＝＝＝3.36×105J，
由Q放＝q酒精m酒精可知需要酒精的质量为：m酒精＝＝＝0.0112kg。
故答案为：1.68×105J；0.0112。
三．实验题（本题共4小题，共28分）
23．（2022秋•武山县校级月考）圆圆同学设计了一组实验（如图），请同学们一齐观察实验并完成填空：
（1）如图甲所示，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满，封闭管口，并将玻璃管反复翻转，观察液面的位置，发现液体总体积变小，说明分子间存在 间隙 。
（2）如图乙所示的装置，其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，在演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 下 方，根据 上 方瓶内的气体颜色会变红的现象可知气体发生了扩散（均选填“上”或“下”）。
（3）如图丙所示，圆圆同学用弹簧测力计把一块玻璃板拉出水面，因为分子间存在 引力 ，所以在玻璃板离开水面前，圆圆同学会观察到弹簧测力计示数 ＞ 玻璃板所受到的重力（填“＞”、“＜”或“＝”）。
【答案】（1）间隙；（2）下；上；（3）引力；＞。
【分析】（1）物质由分子组成，组成物质的分子间存在间隙；
（2）二氧化氮气体的颜色是红棕色的，而且比空气的密度大；分子是在永不停息地做无规则运动；
（3）分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解：（1）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间隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了；
（2）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，分不清是重力还是扩散；
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。将两个瓶口对在一起，二氧化氮气体分子会向空气中运动，所以扩散现象说明了气体分子在不停地做无规则运动；
（3）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。
故答案为：（1）间隙；（2）下；上；（3）引力；＞。
24．（2022秋•临汾月考）如图所示，用气筒向装有少量水的瓶内打气进行实验探究：
（1）该实验在瓶内盛有少量水的目的是 增加瓶内水蒸气的含量 ；
（2）当瓶塞从瓶口跳出时观察到的实验现象是 瓶内出现白雾 ，这说明此时瓶内气体的温度 降低 ，内能 减小 ，由此可得结论是 物体对外做功，内能减小 。
【答案】（1）增加瓶内水蒸气的含量；
（2）瓶内出现白雾；降低；减小；物体对外做功，内能减小。
【分析】做功可以改变物体的内能：当对物体做功时，机械能转化为物体的内能，物体的内能增大；当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小。
【解答】解：（1）该实验在瓶内盛少量水的目的是：增加瓶内水蒸气的含量，当塞子跳起时，瓶内温度迅速降低，容易看到白雾，让液化现象更明显。
（2）当瓶塞从瓶口跳出时观察到瓶内出现白雾，这是由于水蒸气液化形成的，用气筒向装有少量水的瓶里打气，瓶内气压增大，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少，温度降低，受温度降低的影响，瓶口周围的水蒸气液化成小水滴，这些小水滴就是看到的白雾，该现象表明，物体对外做功，物体的内能会减小。
故答案为：（1）增加瓶内水蒸气的含量；
（2）瓶内出现白雾；降低；减小；物体对外做功，内能减小。
25．（2022秋•川汇区校级月考）小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知（注：燃料完全燃烧放热用Q放＝mq计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示）。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：
（1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的 质量 相同、及 水的质量 相同。
（2）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 煤油 。
（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是： 天平 。利用此实验方法计算出的热值将比真实值 偏小 （偏大/偏小）。为什么 燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸 。
【答案】见试题解答内容
【分析】本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力，由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小，又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制质量相同。
【解答】解：
（1）因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等；
（2）由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大；
（3）要控制质量相等，需要用天平来测量；
由于燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些。
故答案为：（1）质量；水的质量；（2）煤油；（3）天平；偏小；燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸。
26．（2022秋•随州月考）如图甲，在探究“不同物质吸热能力”的实验中：
（1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、 质量 相同的水和煤油（ρ水＞ρ煤油）。选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内 吸收相同的热量 。
（2）水和煤油温度随时间变化的图象如图乙所示，①根据图甲可判断出a物质是 水 。②根据图乙可判断出 a 吸热能力强。
（3）本实验采用的物理研究方法是 控制变量 法。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）本实验采用控制变量法，在探究“不同物质吸热能力”的实验中应控制的物理量有：质量、吸收的热量。
（2）①不同的物质质量相同时，物质的体积与密度成反比；②在质量相同、升高相同的温度时的不同物质，吸收的热量多的物质，其吸热能力强；
【解答】解：（1）因为在探究“不同物质吸热能力”的实验中，应保证水和煤油的质量相同、吸收的热量相同。所以在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和煤油。选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量。
（2）①图甲中可知：Va＜Vb，
∵ρ水＞ρ煤油，
∴根据V＝可知：质量相同时，V水＜V煤油，
∴可判断出a物质是水。
②根据图乙可知：在质量、升高相同的温度时，a物质的加热时间长，说明a物质吸收的热量比b物质吸收的热量多；所以物质a的吸热能力强。
（3）本实验基本思路是先找出相同（保持不变）的实验条件，然后再找出不同的实验条件，最后观察实验结果跟变化的实验条件之间的关系。所以采用的物理研究方法是控制变量法。
故答案为：（1）质量； 吸收相同的热量。（2）①水；②a．（3）控制变量。
四．计算题（本题共3小题，共22分）
27．（2022秋•信都区校级月考）一大锅里装有温度为30℃、质量为50kg的水，当地气压为标准大气压，某同学用煤对水加热，当水刚好沸腾时，便停止加热，用煤1.2kg。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），煤的热值是3×107J/kg。求：
（1）水从30℃到刚沸腾时，水吸收的热量。
（2）完全燃烧1.2kg煤放出的热量。
（3）此次烧水的过程中，损失的能量。
【答案】（1）水从30℃到刚沸腾时，水吸收的热量为1.47×107J；
（2）完全燃烧1.2kg煤放出的热量为3.6×107J；
（3）此次烧水的过程中，损失的能量为2.13×107J。
【分析】（1）已知标准大气压下水的沸点为100℃，水的初温以及质量，利用Q吸＝c水m水（t﹣t0）即可求出水吸收的热量；
（2）已知煤的质量和热值，利用Q＝mq可求得煤完全燃烧产生的热量；
（3）损失的能量为煤完全燃烧放出的热量减去水吸收的热量。
【解答】解：（1）已知标准大气压下水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，
则水从30℃到刚沸腾时吸收的热量为：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（100℃﹣30℃）＝1.47×107J；
（2）煤完全燃烧放出的热量为：Q放＝mq＝1.2kg×3×107J/kg＝3.6×107J；
（3）此次烧水过程中，损失的能量为：Q＝Q放﹣Q吸＝3.6×107J﹣1.47×107J＝2.13×107J。
答：（1）水从30℃到刚沸腾时，水吸收的热量为1.47×107J；
（2）完全燃烧1.2kg煤放出的热量为3.6×107J；
（3）此次烧水的过程中，损失的能量为2.13×107J。
28．（2022秋•白云区校级月考）如图所示，小华同学做冰熔化实验时绘制的温度﹣时间图像，冰的质量是100g，不计热量损失，相同时间内物质吸热相同，c＝4.2×103J/（kg•℃）。
求：（1）CD段吸吸收的热量，BC段吸吸收的热量。
（2）请你根据图像求出AB段物质（冰）的比热容。
【答案】（1）CD阶段物质吸收的热量是3.36×104J；
（2）BC阶段物质吸收的热量是3.36×104J；
（3）AB段物质（冰）的比热容为2.1×103J/（kg•℃）。
【分析】（1）由图象得出CD段物质的初温和末温，由于冰熔化水后，质量不变，可知CD段水的质量，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求物质吸收的热量；
（2）BC段的加热时间和CD段的加热时间相同，因为相同时间内物质吸收的热量相同，所以BC段物质吸收热量与CD段相同；
（3）由图象可知，AB段冰和CD水的温度变化相同都是80℃，质量也相同都是0.1kg，而加热时间AB段为CD段的一半，由Q吸＝cmΔt可知比热容的大小关系。
【解答】解：
（1）由于冰熔化成水后，质量不变，所以CD段水的质量也是100g＝0.1kg，
CD阶段物质（水）吸收的热量：
Q吸CD＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（80℃﹣0℃）＝3.36×104J；
（2）BC段的加热时间是10min，CD段的加热时间也是10min，因为相同时间内物质吸收的热量相同，所以BC段物质吸收热量与CD段相同，
即：Q吸BC＝Q吸CD＝3.36×104J。
（3）由图象可知，AB段冰和CD水的温度变化相同都是80℃，质量也相同都是0.1kg，而加热时间AB段为CD段的，即所吸收的热量Q吸AB＝Q吸CD＝1.68×104J；
由Q吸＝cmΔt可得，c冰＝＝＝2.1×103J/（kg•℃）。
答：（1）CD阶段物质吸收的热量是3.36×104J；
（2）BC阶段物质吸收的热量是3.36×104J；
（3）AB段物质（冰）的比热容为2.1×103J/（kg•℃）。
29．（2022秋•青云谱区校级月考）某同学将一块质量是2kg的金属块放入90℃的水中加热足够长时间后，迅速取出放入另一个装有5kg水的绝热容器中，容器中水温为38℃，放入金属块后水温最终上升到40℃，不计热量损失。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），c金属＝0.875×103J/（kg•℃）]求：
（1）金属块放出的热量是多少？
（2）水吸收热量多少？
（3）根据上述计算结果分析：金属放出的热量和水吸收热量是否相等？造成的原因可能是什么？
【答案】（1）金属块放出的热量是8.75×104J；
（2）水吸收热量4.2×104J；
（3）金属块放出的热量大于水吸收热量；原因可能是在热传递过程中有很大一部分热量散发到空气中造成了热量的损失。
【分析】（1）知道金属块的质量、比热容、初温和末温，利用Q放＝cm（t1﹣t）求出金属块放出的热量；
（2）知道水的质量、比热容、初温好末温，利用Q吸＝cm（t﹣t2）求出水吸收的热量；
（3）热传递过程中有热量的散失。
【解答】解：（1）金属块放出的热量：Q放＝c金属m（t1﹣t）＝0.875×103J/（kg•℃）×2kg×（90℃﹣40℃）＝8.75×104J；
（2）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t2）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（40℃﹣38℃）＝4.2×104J；
（3）由以上计算可知，金属块放出的热量大于水吸收热量；
造成这一现象的原因可能是在热传递过程中有很大一部分热量散发到空气中造成了热量的损失。
答：（1）金属块放出的热量是8.75×104J；
（2）水吸收热量4.2×104J；
（3）金属块放出的热量大于水吸收热量；原因可能是在热传递过程中有很大一部分热量散发到空气中造成了热量的损失。
五．解答题（共1小题，共6分）
30．（2022秋•襄汾县校级月考）阅读短文，回答问题
热机
生产的发展需要强大的动力。17世纪，人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机，在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在汽缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是，内燃机应运而生，内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了……
早期的飞机是由内燃机提供动力的。从上世纪40年代开始，飞机上越来越多的使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便……
热机的效率是热机问世以来科学家、发明家和工程师们一直研究的重要问题。现在的内燃机和喷气机跟最初的蒸汽机相比，效率虽然提高了很多，但从节约能源的要求来看，热机的效率还不能令人满意。最好的空气喷气发动机，在比较理想的情况下其效率也只有60%，应用最广的内燃机，其效率只能达到40%，大部分能量被浪费掉了。
（1）最早的热机是蒸汽机，后来许多人对它不断改进，其中贡献最大的是英国人 瓦特 ，他在1782年发明了往复式蒸汽机，使蒸汽机成为可以广泛使用的动力机。人们为了纪念这位伟大的科学家，用他的名字来表示功率的单位；
（2）在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次 减小 （选填“增大”或“减小”）；
（3）在结构上汽油机的顶部是火花塞，柴油机的顶部是 喷油嘴 ；
（4）你认为下列提高热机效率的途径中说法错误的是 B （选填序号）
A．尽量使燃料充分燃烧
B．尽量减小输出功率
C．尽量减少摩擦
D．尽量减少热量损失
【答案】（1）瓦特；（2）减小；（3）喷油嘴；（4）B。
【分析】（1）瓦特在1782年发明了往复式蒸汽机，使蒸汽机成为可以广泛使用的动力机；人们为了纪念这位伟大的科学家，用他的名字来表示功率的单位；
（2）阅读材料，可知在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力关系；
（3）柴油机和汽油机采用的点燃方式不同，在构造上的主要区别是：汽油机的顶部是火花塞、柴油机顶部有喷油嘴；
（4）用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。提高热机效率的方法：尽量使燃料完全燃烧、尽量减少摩擦与辐射、尽量减少热量损失。
【解答】解：（1）英国发明家瓦特在1782年发明了往复式蒸汽机，使蒸汽机成为可以广泛使用的动力机；
（2）由材料可知，在功率相同时，蒸汽机最重，内燃机次之，喷气发动机最轻；
（3）柴油机和汽油机在构造上的主要区别是：汽油机的顶部是火花塞，采用的是点燃式；柴油机顶部有喷油嘴，采用的是压燃式；
（4）ACD、尽量使燃料完全燃烧、尽量减少摩擦与辐射、尽量减少热量损失，都可以在燃料完全燃烧放出的热量相同时，增大用来做有用功的能量，可以提高热机的效率，故ACD不符合题意；
B、用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，热机的效率与输出功率无关，故B符合题意。故选B。
故答案为：（1）瓦特；（2）减小；（3）喷油嘴；（4）B。
物质
水
酒精
冰
煤油
水银
干泥土
铜
比热容[×103焦/（千克•℃）]
4.2
2.4
2.1
2.1
0.14
0.84
0.39
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
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