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第十三章 内能 单元综合能力测评卷
一、单选题
1．抚顺的四季风景秀丽，下列景色中，能说明分子在不停地做无规则运动的是（ ）
A．春天，浑河两岸柳絮飞扬 B．夏天，劳动公园荷花飘香
C．秋天，月牙岛内彩叶纷落 D．冬天，高尔山上雪花漫天
2．冬天，社区户外工作人员常用热水袋进行取暖。热水袋的内部液体主要是水，这是利用了水的（ ）
A．比热容大 B．温度高 C．沸点高 D．凝固点低
3．下列说法正确的是（ ）
A．内能大的物体温度一定高
B．物体熔化时温度一定保持不变
C．做匀速圆周运动的物体受到的合力一定不为零
D．选择的参照物不同，对物体运动的描述一定不同
4．用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失），如图是A和B的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（ ）
A．A的比热容与B的比热容之比为1：2
B．A的比热容与B的比热容之比为2：3
C．都加热t时间，A和B吸收热量之比为1：1
D．A和B升高相同的温度，吸收热量之比为1：1
5．如图是用相同的加热装置对质量相同的A、B两种物质加热时它们的温度随时间变化的图象.下列对图象的分析正确的是（ ）
A． 时间内物质A的比热容大于物质B的比热容
B． 一定是物质B的沸点
C．物质B一定是晶体，物质A一定不是晶体
D． 时间内物质B的温度不变内能不变
6．下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
A．不同物质的比热容一般不同
B．铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多
C．比热容是物质的一种特性，大小与质量、体积、温度、密度、吸热、放热、状态等无关
D．水的比热容表示水的温度升高吸收的热量是
7．关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（ ）
A．物体温度升高了，它的内能一定增加
B．物体吸收了热量，它的温度一定会升高
C．温度越高的物体含有的热量越多
D．物体的温度升高，一定是外界对物体做功
8．关于内能、热量和温度，下列说法正确的是
A．炽热的铁水具有内能，冰冷的冰块不具有内能
B．两物体相互接触时，热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体
C．物体吸收了热量，温度一定会升高
D．的水内能一定比的水的内能少
9．如图，表面粗糙程度一样的斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到位于P点的下方，则小物块（ ）
A．到达N点时，动能最大
B．压缩弹簧过程中，对水平面的压强增大
C．从P向N运动过程中，内能增加
D．两次经过M点时的速度相等
10．如下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 4.2×103 2.1×103 2.1×103 0.88×103 0.39×103
A．不同物质的比热容一定不同
B．比热容的大小只与物质的种类有关
C．质量相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多
D．质量相等的水和煤油吸收相同的热量，水升高的温度更多
二、填空题
11．2023年10月31日8时11分，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱穿过大气层时，舱壁最高温度达2000℃，这是通过 的方式改变了舱壁的内能；而舱壁表面覆有一层厚厚的隔热材料，是为了防止因 造成的舱内内能增加、温度升高。
12． 珊珊一家到烧烤店品尝美味的烤肉串，在烧烤的过程中，珊珊同学看到滋滋冒油的肉串，与烤制前相比，此时肉串的内能 （填“增大”“减小”或“不变”），同时她的家人也能闻到浓浓的肉香味儿，这是由于分子在 。
13．甲、乙两种液体的比热容之比为1：3，质量之比为2：3，当它们吸收相同的热量，甲、乙两种液体升高的温度之比为 。
14． 如图，在汽缸A中密封有压缩空气，B是一个被销钉K锁住的活塞，C是一支温度计。若活塞与汽缸壁间没有摩擦，当把销钉拔出后，活塞向 （填“左”或“右”）运动，汽缸A内气体对外做功，温度计的示数 。
15．端碗时很烫手，是通过 方式增加了手的内能.如图所示，“钻木”能“取火”，说明 可以改变物体的内能；这两种方式在改变物体的内能上是 。
16．端午节吃粽子是我国传统风俗，煮粽子时很远就闻到香味，这是 现象；如图甲所，吃粽子时，剥开粽叶，会有米粒粘在粽叶上，是因为分子间存在 力；
如图乙所示，干燥的秋天，脱下毛衣后，用手臂靠近小泡沫块，泡沫块就会粘满手臂，这是因为干燥的手臂与毛衣摩擦后带电且带电体具有 的性质
17．如图所示是一种学生饮用奶，它的净含量为200
mL，若它的密度为1.25×103 kg/m3，比热容为4.0×103 J/（kg·℃），冬天饮用时把它从10 ℃加热到40 ℃需要吸收 J的热量。学生在饮用过程中，剩余牛奶的 （填物理特征）保持不变。
18． 如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花会立即燃烧，下压过程中活塞对筒内空气做功，空气的内能增大，该能量转化过程与汽油机的 冲程相同。
三、计算题
19．某中学用燃气锅烧水为全校师生提供日常饮水。把质量为 ，初温为 的水加热至沸腾（在1个标准大气压下），共燃烧了 天然气。已知水的比热容为 ，天然气的热值为 ，求：
（1）水吸收的热量；
（2）该燃气热水器烧水时的热效率。
20．在一标准大气压下，质量为 、初温为15的水吸收 的热量后，末温是多少？已知：
四、作图题
21．把初温为20℃的牛奶放入80℃的热水里加热，牛奶和水质量相同，8min后两者达到相同温度。请在如图所示的坐标系中分别画出牛奶和热水温度随时间变化关系的大致图像。（，不考虑与外界发生热传递）
22．两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，图中给出了甲液体温度与加热时间关系图像，试在图中画出乙液体大致图像（已知c甲23．如图所示为某小组同学做水的沸腾实验时所做的温度随时间变化图像．若只提高水的初温，重新实验．请在图中画出重新实验得到的大致的温度变化图像．
五、实验探究题
24．如图所示，是课堂上做过的三个热学实验，请在空格处填入对应的物理知识：
（1）图甲中，抽掉中间的玻璃板后，红棕色的二氧化氮气体和空气会混合在一起，最后颜色变得均匀，说明分子在不停地做 。若将图中上下两个瓶子的位置互换， （选填“能”或“不能”）得到相同的结论。（）
（2）图乙中，加热使试管中的水沸腾，水蒸气将软木塞冲开。软木塞被冲开过程中发生的能量转化与汽油机的 冲程相同；试管口出现的“白雾”是 （填物态变化的名称）形成的。
（3）图丙中，两块表面干净的铅柱压紧后可吊起重物，说明分子之间存在 力。有同学认为这个实验现象是大气压的原因引起的，请你设计一个实验进行验证，并简要说明其主要的操作步骤： 。
25．为了探究做功与物体内能变化的关系某小组同学利用气压式喷雾器（壶的内部没有水）、数字式温度计、小叶轮等进行实验。实验步骤一：他们先测出壶内空气的温度（如图中a图所示）；步骤二：接着手压活塞快速打气，并测出喷雾器内部的气体温度（如图中b图所示）；步骤三：然后打开喷嘴处的阀门，迅速放出壶内的气体吹动小叶轮旋转，并测出喷雾器内部的气体温度（如图中c图所示）。
请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。
（1）比较（a）和（b）两图可知： ；
（2）比较（b）和（c）两图可知： 。
26．小组同学择究“冰的熔化特点”，实装置如图甲所示
（1）图乙中的温度计示数为 ℃.
（2）小明绘制的温度—时间图像如图丙所示.由图可知：冰是 （晶体/非晶体），理由是 ；0~2min升温比5~10min快，原因是 。
（3）小明实验后，小华重新加冰、温水，也做了该实验，绘制的温度一时间图像如图丁所示，丙、丁图像的差异是因为小华在实验中 (回答一点即可).
27．小明同学探究了“不同物质吸热升温的现象”，同时又探究了“不同燃料燃烧的放热能力”，他设计了两组实验装置如图所示：
（1）在探究“不同燃料燃烧的放热能力”应选用 组器材（选填“甲”或“乙”）．除了图中已经呈现的器材，这两个实验都还要用到的另一个测量工具是 ．
（2）根据甲组实验的数据绘出了沙子和水的温度变化图像，如图丙所示，则沙子的比热容是 J/(kg℃).[c水=4.2×103J/(kg℃]
（3）小明购买了一盒薯片，取出几片用上述方法测出薯片的热值为1.4×107J/kg，该测量值与真实值相比 (偏大/偏小)，其原因可能是 ．
六、综合题
28．周末，小明约同学一起到学校的体育场打篮球。
（1）小明发现篮球的气压不足，于是用打气筒给篮球打气。在收起打气筒时发现外壁有些发热。小明是通过 的方式改变了打气筒内壁的内能，打气筒内壁的热量是通过 的方式传递到握住打气筒的手上的。
（2）到了球场开始比赛，小明投出篮球，球由于 继续飞向篮筐；空中运动的篮球假如所受外力全部消失，将处于 状态。
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第十三章 内能 单元综合能力测评卷
一、单选题
1．抚顺的四季风景秀丽，下列景色中，能说明分子在不停地做无规则运动的是（ ）
A．春天，浑河两岸柳絮飞扬 B．夏天，劳动公园荷花飘香
C．秋天，月牙岛内彩叶纷落 D．冬天，高尔山上雪花漫天
【答案】B
【解析】【解答】A．春天，柳絮飞扬，是肉眼可见的宏观物体的机械运动，不是分子的运动，A不符合题意；
B．夏天，劳动公园荷花飘香，芳香分子在不停地做无规则运动的结果，是分子运动，B符合题意；
C．秋天，月牙岛内彩叶纷落，是肉眼可见的宏观物体的机械运动，不是分子的运动，C不符合题意；
D．冬天，高尔山上雪花漫天，是肉眼可见的宏观物体的机械运动，不是分子的运动，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】分子在永不停息的做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈。
2．冬天，社区户外工作人员常用热水袋进行取暖。热水袋的内部液体主要是水，这是利用了水的（ ）
A．比热容大 B．温度高 C．沸点高 D．凝固点低
【答案】A
【解析】【解答】由可知，相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度，由于水的比热容大，能够吸收更多的热量，用它取暖使用的时间更长。故选择A。
【分析】本题考查的比热容，理解比热容的物理意义是解答该题的关键。
3．下列说法正确的是（ ）
A．内能大的物体温度一定高
B．物体熔化时温度一定保持不变
C．做匀速圆周运动的物体受到的合力一定不为零
D．选择的参照物不同，对物体运动的描述一定不同
【答案】C
【解析】【解答】解：A、内能与温度、状态、质量等都有关系，所以内能大的物体，温度不一定高，A不符合题意；
B、非晶体熔化的过程中，吸热，温度一直升高，B不符合题意；
C、做匀速圆周运动的物体，其运动方向是变化的，故受到的合力不为0，C符合题意；
D、选择的参照物不同，对物体运动的描述不一定相同，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】内能与温度、状态、质量等都有关系.
晶体的熔化和凝固过程,还有液体沸腾过程,内能虽然发生了变化,但温度却保持不变.
判断物体是否运动，即看该物体相对于所选的参照物位置是否发生改变即可.
4．用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失），如图是A和B的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（ ）
A．A的比热容与B的比热容之比为1：2
B．A的比热容与B的比热容之比为2：3
C．都加热t时间，A和B吸收热量之比为1：1
D．A和B升高相同的温度，吸收热量之比为1：1
【答案】C
【解析】【解答】AB．由于A、B液体质量相等，初温相同，用相同的加热器加热相同的时间t表示A、B吸收的热量相同，A温度升高了tA＝40℃﹣20℃＝20℃
B温度升高了tB＝60℃﹣20℃＝40℃
A的比热容
B的比热容
则
故AB错误；
C．用相同的加热器加热相同的时间t表示A、B吸收的热量相同，由此可知，都加热t，A、B吸收的热量相同，即A、B吸收的热量之比QA吸：QB吸＝11
符合题意；
D．由于A、B液体质量相等，初温相同，当A、B升高相同的温度，由知道A、B吸收的热量之比为
不符合题意。
故答案为：C。
【分析】当质量和物体吸收热量相同时，温度变化越大，吸热能力越小；根据物体吸收的热量、比热容和温度差，计算未知物体的比热容的大小。
5．如图是用相同的加热装置对质量相同的A、B两种物质加热时它们的温度随时间变化的图象.下列对图象的分析正确的是（ ）
A． 时间内物质A的比热容大于物质B的比热容
B． 一定是物质B的沸点
C．物质B一定是晶体，物质A一定不是晶体
D． 时间内物质B的温度不变内能不变
【答案】A
【解析】【解答】A、0 t 1 时间内物质A、B吸收相同的热量，A的温度变化量小，比热容大，A符合题意；
B、T 2 可能是物质B的沸点，也可能是晶体的熔点，B不符合题意；
C、物质A不一定是晶体，C不符合题意；
D、t 1 t 2 时间内物质B的温度不变一定变，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A、根据Q=cm△t知质量相同的不同物质吸收的热量相同时，△t小，c就大；B、晶体熔化和液体沸腾时都是继续吸热温度不变；C、若A、B初始时时固态，则B是晶体，若A、B初始时时液态，则B就不一定是晶体；若A的熔点很高，也会出现图像上的情况；D、若B初始状态为固态，则B是晶体，晶体在熔化的过程中温度不变内能增大，若初始状态为液态，则内能减少。
6．下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
A．不同物质的比热容一般不同
B．铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多
C．比热容是物质的一种特性，大小与质量、体积、温度、密度、吸热、放热、状态等无关
D．水的比热容表示水的温度升高吸收的热量是
【答案】A
【解析】【解答】 A.由表中信息可知，不同物质的比热容一般不同，也可能相同，如煤油和冰，故A正确；
B.由表中信息可知，铝的比热容大于铜的比热容，质量相同的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多，因为选项缺少质量大小关系，故B错误；
C.物质状态发生变化，比热容会变，如水和冰，故C错误。
D.水的比热容表示1kg水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103 J，因为选项中缺少质量大小，故D错误。 故选A.
【分析】 A.根据表格数据分析；
B.质量相同的不同物质，升高相同的温度，比热容越大，吸收的热量越多；
C.同一种物质，状态发生变化，比热容也会变化；
D.根据比热容的意义判断。
7．关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（ ）
A．物体温度升高了，它的内能一定增加
B．物体吸收了热量，它的温度一定会升高
C．温度越高的物体含有的热量越多
D．物体的温度升高，一定是外界对物体做功
【答案】A
【解析】【解答】A.物体的温度升高了，分子运动加剧，内能增大，A符合题意；
B.物体吸收了热量，温度不一定升高，晶体熔化时吸热但温度不变，B不符合题意；
C.热量是热传递时能量的转移多少，C不符合题意；
D.物体温度升高，可以吸收了热量，也可能对物体做功了，D不符合题意。
故答案为：A.
【分析】物体的内能和物体的温度、质量、状态等有关，热量是热传递时能量的改变量，改变内能还有做功。
8．关于内能、热量和温度，下列说法正确的是
A．炽热的铁水具有内能，冰冷的冰块不具有内能
B．两物体相互接触时，热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体
C．物体吸收了热量，温度一定会升高
D．的水内能一定比的水的内能少
【答案】B
【解析】【解答】A、 炽热的铁水具有内能，冰冷的冰块同样具有内能，故A错误。
B、两个相互接触的物体，热量是从高温物体转移到低温物体，可以从内能小的转移到内能大的，故B正确。
C、物体吸收了热量，温度不一定会升高，比如晶体熔化和水沸腾都是吸收热量，但温度保持不变，故C错误
D、10℃的水内能不一定比50℃内能小，内能还与质量有关，故D错误。
故答案为：B
【分析】（1）一切物体都具有内能。
（2）热传递是由高温物体传递给低温物体，热传递与内能无关。
（3）物体吸收热量，内能增加，温度可能保持不变。
（4）内能时物体内部所有分子的动能和势能总和，内能与质量有关，温度低不一定内能小。
9．如图，表面粗糙程度一样的斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到位于P点的下方，则小物块（ ）
A．到达N点时，动能最大
B．压缩弹簧过程中，对水平面的压强增大
C．从P向N运动过程中，内能增加
D．两次经过M点时的速度相等
【答案】C
【解析】【解答】A．木块在斜面上下降，在M点重力势能转化为动能最大，所以此时速度最大，A错误；
B．压缩弹簧过程中，小物块的压力和受力面积不变，根据压强公式P=可知压强不变，故B错误；
C．物块运动过程中克服摩擦力做功，小物块从P向N运动过程中，机械能减小，内能变大，故C正确；
D．表面粗糙，所以小物块第一次经过M点时的机械能要大于第二次经过M时的机械能，两次经过M时的动能不同，速度不相等，故D错误。
故选C。
【分析】1、机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
2、压强的计算公式：P=，增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力，增加受力面积。
10．如下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 4.2×103 2.1×103 2.1×103 0.88×103 0.39×103
A．不同物质的比热容一定不同
B．比热容的大小只与物质的种类有关
C．质量相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多
D．质量相等的水和煤油吸收相同的热量，水升高的温度更多
【答案】C
【解析】【解答】A．表格中煤油和冰是不同物质，但是它们的比热容相同，A不符合题意；
B．由表格可知，水凝固成冰，物态发生变化，比热容也随之变小，由此可知同种物质的不同状态的比热容也不同，B不符合题意；
C．铜的比热容比铝小，根据公式 ，可知，质量相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多，C符合题意；
D．水的比热容比煤油大，质量相等的水和煤油吸收相同的热量，煤油升高的温度更多，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】不同物质的比热容可能相同；同种物质的不同状态的比热容也不同；根据公式 ，可知，质量相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多；质量相等的水和煤油吸收相同的热量，煤油升高的温度更多。
二、填空题
11．2023年10月31日8时11分，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱穿过大气层时，舱壁最高温度达2000℃，这是通过 的方式改变了舱壁的内能；而舱壁表面覆有一层厚厚的隔热材料，是为了防止因 造成的舱内内能增加、温度升高。
【答案】做功；热传递
【解析】【解答】 返回舱穿过大气层时， 舱壁与空气摩擦做功，增大舱壁的内能；舱壁温度高，舱内温度低，产生温差，舱内会通过热传递增温。
综上第一空为做功，第二空为热传递
【分析】根据改变内能方式填空。
改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能，题目中飞船和空气摩擦做功，增大船舱内能，温度升高，会通过热传递 造成的舱内内能增加 。
12． 珊珊一家到烧烤店品尝美味的烤肉串，在烧烤的过程中，珊珊同学看到滋滋冒油的肉串，与烤制前相比，此时肉串的内能 （填“增大”“减小”或“不变”），同时她的家人也能闻到浓浓的肉香味儿，这是由于分子在 。
【答案】增大；不停地做无规则运动
【解析】【解答】 在烧烤的过程中，通过热传递的方式将炭火的热量传递给肉串，肉串从炭火处吸收热量，温度升高， 与烤制前相比，此时肉串的内增大；
她的家人能闻到浓浓的肉香味儿，这是由于分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象。
故答案为：增大；不停地做无规则运动。
【分析】 （1）热传递可以改变物体的内能；
（2）扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
13．甲、乙两种液体的比热容之比为1：3，质量之比为2：3，当它们吸收相同的热量，甲、乙两种液体升高的温度之比为 。
【答案】9：2
【解析】【解答】由可知，甲、乙两种液体升高的温度之比为
【分析】根据热量和物体的比热容、质量的比值，计算温度差。
14． 如图，在汽缸A中密封有压缩空气，B是一个被销钉K锁住的活塞，C是一支温度计。若活塞与汽缸壁间没有摩擦，当把销钉拔出后，活塞向 （填“左”或“右”）运动，汽缸A内气体对外做功，温度计的示数 。
【答案】右；减小
【解析】【解答】由题意可知，若活塞与汽缸壁间没有摩擦，当把销钉拔出后，活塞向右运动，汽缸A内气体对外做功，内能减小，温度减小，温度计的示数减小。
【分析】气体对外做功，内能减小，温度减小，外界对气体做功内能增加，温度升高。
15．端碗时很烫手，是通过 方式增加了手的内能.如图所示，“钻木”能“取火”，说明 可以改变物体的内能；这两种方式在改变物体的内能上是 。
【答案】热传递；做功；等效的
【解析】【解答】端碗时很烫手，是通过热传递方式增加了手的内能。
“钻木”能“取火”，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，木头的内能增加，温度升高，说明做功可以改变物体的内能。
做功和热传递都能改变物体的内能，这两种方式在改变物体的内能上是等效的。
【分析】做功和热传递都能改变物体的内能，这两种方式在改变物体的内能上是等效的。
16．端午节吃粽子是我国传统风俗，煮粽子时很远就闻到香味，这是 现象；如图甲所，吃粽子时，剥开粽叶，会有米粒粘在粽叶上，是因为分子间存在 力；
如图乙所示，干燥的秋天，脱下毛衣后，用手臂靠近小泡沫块，泡沫块就会粘满手臂，这是因为干燥的手臂与毛衣摩擦后带电且带电体具有 的性质
【答案】扩散；引力；吸引轻小物体
【解析】【解答】煮粽子时，粽叶的香味进入到米中，这是扩散现象，说明了分子在不停地做无规则运动。由于分子之间存在引力，剥开粽叶时，米粒会粘在粽叶上。干燥的秋天，脱下毛衣时，毛衣与手臂摩擦带了电荷，由于带电体能够吸引轻小物体，所以用手臂靠近小泡沫块，泡沫块就会粘满手臂。
【分析】分子在永不停息的做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈；分子之间存在引力和斥力，例如相互压紧的两个铅块很难被拉开，肥皂泡的收缩都证明了引力的存在，物体很难被压缩，证明了分子间存在斥力；带电物体它也能吸引轻小物体。
17．如图所示是一种学生饮用奶，它的净含量为200
mL，若它的密度为1.25×103 kg/m3，比热容为4.0×103 J/（kg·℃），冬天饮用时把它从10 ℃加热到40 ℃需要吸收 J的热量。学生在饮用过程中，剩余牛奶的 （填物理特征）保持不变。
【答案】3×104；密度
【解析】【解答】牛奶的体积为V=200mL=2×10-4m3
牛奶的质量为m=ρV=1.25×103kg/m3×2×10-4m3=0.25kg
牛奶吸收的热量Q吸=cmΔt=4×103J/(kg ℃)×0.25kg×(40℃-10℃)=3×104J
则牛奶吸收的热量为3×104J。密度是物质的固有属性，学生在饮用过程中，剩余牛奶的密度不变。
【分析】根据物体的密度和体积的乘积计算质量；根据比热容、质量和温度差的乘积计算热量的多少；密度是物质的固有属性，与质量无关。
18． 如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花会立即燃烧，下压过程中活塞对筒内空气做功，空气的内能增大，该能量转化过程与汽油机的 冲程相同。
【答案】压缩
【解析】【解答】在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增大，温度升高；压缩过程中，活塞的机械能转化为空气的内能，故该过程中，与内燃机的压缩冲程相同；
同时能闻到棉花烧焦的味道属于扩散现象。故答案为：压缩。
【分析】(1)改变内能的方法有：做功和热传递；当对物体做功，物体的内能将增大，温度升高；内燃机有四个冲程，在压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能；
(2)不同的物体相互接触后，彼此进入对方的现象叫做扩散现象，扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动。
三、计算题
19．某中学用燃气锅烧水为全校师生提供日常饮水。把质量为 ，初温为 的水加热至沸腾（在1个标准大气压下），共燃烧了 天然气。已知水的比热容为 ，天然气的热值为 ，求：
（1）水吸收的热量；
（2）该燃气热水器烧水时的热效率。
【答案】（1）解：由 ，水吸收的热量
水吸收的热量为3.36×107J。
答：水吸收的热量为3.36×107J。
（2）解：天然气放出的热量
燃气热水器烧水时的热效率
燃气热水器烧水时的热效率为80%。
答：燃气热水器烧水时的热效率为80%。
【解析】【分析】（1）结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量即可；
（2）结合燃料的体积，利用热值公式求解燃料释放的热量；水吸收的热量为有用功，释放的热量为总功，利用水吸收的热量除以燃料燃烧释放的热量即为加热效率。
20．在一标准大气压下，质量为 、初温为15的水吸收 的热量后，末温是多少？已知：
【答案】由Q吸=cm△t得，水升高温度：
，
由△t=t-t0得，水的末温：t=△t+t0=75℃+15℃=90℃。
答：水的末温为90℃。
【解析】【分析】利用Q吸=cm△t计算出水升高的温度，利用△t=t-t0计算末温、
四、作图题
21．把初温为20℃的牛奶放入80℃的热水里加热，牛奶和水质量相同，8min后两者达到相同温度。请在如图所示的坐标系中分别画出牛奶和热水温度随时间变化关系的大致图像。（，不考虑与外界发生热传递）
【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】由于不考虑牛奶与热水与外界发生热传递，所以热传递过程中牛奶吸收的热量等于热水放出的热量 ，即 ，由于 ，所以 ，即热水降低的温度小于牛奶升高的温度；假设混合后的末温为 时，此时热水降低的温度等于牛奶升高的温度，即
由于 ，所以当牛奶和水温度相同时，末温应大于 ；由于开始时两者温度相差较大，牛奶升温和热水降温都较快，随着两者温度差逐渐减小，牛奶升温和热水降温都变慢，由此可知，牛奶和热水温度随时间变化关系的大致图像如图
【分析】根据公式，求出温度变化，始时两者温度相差较大，牛奶升温和热水降温都较快，随着两者温度差逐渐减小，牛奶升温和热水降温都变慢，由此画出图像。
22．两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，图中给出了甲液体温度与加热时间关系图像，试在图中画出乙液体大致图像（已知c甲【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】质量相同的甲、乙两种液体，用同一热源分别加热相同的时间，吸收的热量相等，根据 可知，质量相同时，比热容越大，升高的温度越小。如图所示：
【分析】吸收的热量相等，根据 可知，质量相同时，比热容越大，升高的温度越小。
23．如图所示为某小组同学做水的沸腾实验时所做的温度随时间变化图像．若只提高水的初温，重新实验．请在图中画出重新实验得到的大致的温度变化图像．
【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】只提高水的初温，根据热量的计算公式 ，可以知道，重新实验的温度变化图像是平行于原来的图像，大气压不变，那水的沸点也不变，在98℃就沸腾，温度变化图像如图所示．
【分析】水沸腾时，吸收热量，温度保持不变；大气压一定时，相同液体的沸点不变。
五、实验探究题
24．如图所示，是课堂上做过的三个热学实验，请在空格处填入对应的物理知识：
（1）图甲中，抽掉中间的玻璃板后，红棕色的二氧化氮气体和空气会混合在一起，最后颜色变得均匀，说明分子在不停地做 。若将图中上下两个瓶子的位置互换， （选填“能”或“不能”）得到相同的结论。（）
（2）图乙中，加热使试管中的水沸腾，水蒸气将软木塞冲开。软木塞被冲开过程中发生的能量转化与汽油机的 冲程相同；试管口出现的“白雾”是 （填物态变化的名称）形成的。
（3）图丙中，两块表面干净的铅柱压紧后可吊起重物，说明分子之间存在 力。有同学认为这个实验现象是大气压的原因引起的，请你设计一个实验进行验证，并简要说明其主要的操作步骤： 。
【答案】（1）无规则运动；不能
（2）做功；液化
（3）引；将图丙所示的装置固定在一个玻璃钟罩内，逐渐抽出钟罩内的空气后，观察钟罩内两铅柱是否分开
【解析】【解答】（1）甲图中，抽掉玻璃板后，二氧化氮气体和空气混合，反应分子在不停地做无规则运，形成扩散现象；
二氧化氮气体的密度大，若在上方，气体混合，可能是由于重力的作用，二氧化氮气体会向下运动，不能完全说明气体分子在不停地做无规则运动。
（2）图乙中，水蒸气将木塞冲开，对木塞做功，内能减少，水蒸气的内能转化为活塞的机械能；汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，能量转化相同；试管口出现白雾，是水蒸气液化形成的小水滴。
（3）两铅柱紧压后，吊重物也不能拉开，反应分子之间存在相互作用的引力。
探究大气压对此现象的影响，改变气压，将图丙装置固定在玻璃钟罩内，抽出钟罩内的空气，使内部气压减小，观察钟罩内两铅柱是否分开。
【分析】（1）由于分子在不同的无规则运动，形成扩散现象；实验时，避免重力对实验的影响；
（2）内能对外做功时，转化为机械能；气体变为液体，是液化现象；
（3）分子间存在引力；改变气压，可以探究气压对分子引力是否产生影响。
（1）[1]抽掉玻璃板后，下方玻璃瓶中二氧化氮气体会进入到上面装着空气的玻璃瓶中，下方玻璃瓶中的气体颜色变浅，上方玻璃瓶的气体颜色变深，两个瓶子内的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀，这种现象叫做扩散现象，说明分子在不停地做无规则运。
[2]若将图中上下两个瓶子的位置互换，密度大的二氧化氮气体在上方，抽去玻璃板后，由于重力的作用，二氧化氮气体会向下运动，所以不能完全说明气体分子在不停地做无规则运动。
（2）[1]试管内的水蒸气将木塞冲开的过程中，水蒸气对木塞做功，内能减少，温度降低，水蒸气的内能转化为活塞的机械能；汽油机的做功冲程也是将内能转化为机械能，所以能量转化与汽油机的做功冲程相同。
[2]试管口的“白雾”实际上是小水滴，是木塞冲出时，水蒸气遇冷液化成的。
（3）[1]两块表面干净的铅柱紧压在一起，下面吊一个重物也不能把它们拉开，说明分子之间存在相互作用的引力。
[2]为了排除这个实验现象是大气压的原因引起的，需隔离空气，所以可以将图丙所示的装置固定在一个玻璃钟罩内，逐渐抽出钟罩内的空气后，观察钟罩内两铅柱是否分开。
25．为了探究做功与物体内能变化的关系某小组同学利用气压式喷雾器（壶的内部没有水）、数字式温度计、小叶轮等进行实验。实验步骤一：他们先测出壶内空气的温度（如图中a图所示）；步骤二：接着手压活塞快速打气，并测出喷雾器内部的气体温度（如图中b图所示）；步骤三：然后打开喷嘴处的阀门，迅速放出壶内的气体吹动小叶轮旋转，并测出喷雾器内部的气体温度（如图中c图所示）。
请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。
（1）比较（a）和（b）两图可知： ；
（2）比较（b）和（c）两图可知： 。
【答案】（1）外界对气体做功，气体内能增加
（2）气体对外界做功，气体内能减小
【解析】【解答】（1）比较（a）和（b）图，手压活塞，对壶内气体做功，观察到气体温度上升，即气体内能增大，所以外界对气体做功，气体的内能增加。
（2）比较（b）和（c）图，气体被放出，使得小叶轮转动，即气体对外界做功，此时，观察到气体温度下降，即气体内能减小，所以气体对外界做功，气体内能减小。
【分析】（1）手压活塞，对壶内气体做功，观察到气体温度上升，即气体内能增大，所以外界对气体做功，气体的内能增加；
（2）气体对外界做功，气体内能减小。
26．小组同学择究“冰的熔化特点”，实装置如图甲所示
（1）图乙中的温度计示数为 ℃.
（2）小明绘制的温度—时间图像如图丙所示.由图可知：冰是 （晶体/非晶体），理由是 ；0~2min升温比5~10min快，原因是 。
（3）小明实验后，小华重新加冰、温水，也做了该实验，绘制的温度一时间图像如图丁所示，丙、丁图像的差异是因为小华在实验中 (回答一点即可).
【答案】（1）-2
（2）晶体；熔化过程中温度保持不变（即有熔点）；冰的比热容比水小
（3）加入冰的质量较大（或温水温度较低，或温水质量较小）
【解析】【解答】解：（1）温度计的最小分度值为1℃，液面再0℃以下，温度计的示数为-2℃；
（2）由图像知冰在熔化的过程中温度不变，所以冰是晶体；由Q=cm△t知在Q、m相同时c越大△t就越小；
（3）由图乙、图丙知丙图中冰及熔化后水的温度升高的慢，说明冰的质量较大、温水的质量较小或温水的温度较低。
故答案为：（1）-2；（2）晶体；熔化过程中温度保持不变（即有熔点）；冰的比热容比水小；（3）加入冰的质量较大（或温水温度较低，或温水质量较小）。
【分析】（1）根据温度计的最小分度值读出温度的大小；（2）晶体再熔化的过程中温度保持不变；水的比热容较大；（3）由图像提供的信息分析得出答案。
27．小明同学探究了“不同物质吸热升温的现象”，同时又探究了“不同燃料燃烧的放热能力”，他设计了两组实验装置如图所示：
（1）在探究“不同燃料燃烧的放热能力”应选用 组器材（选填“甲”或“乙”）．除了图中已经呈现的器材，这两个实验都还要用到的另一个测量工具是 ．
（2）根据甲组实验的数据绘出了沙子和水的温度变化图像，如图丙所示，则沙子的比热容是 J/(kg℃).[c水=4.2×103J/(kg℃]
（3）小明购买了一盒薯片，取出几片用上述方法测出薯片的热值为1.4×107J/kg，该测量值与真实值相比 (偏大/偏小)，其原因可能是 ．
【答案】（1）乙；天平
（2）0.84×103
（3）偏小；薯片没有完全燃烧，以及燃烧时放出的热量有一部分被空气等其他物体吸收，存在热损失
【解析】【解答】解答：(1)研究不同燃料燃烧放热能力应用不同的燃料，因此选乙组器材。为比较不同燃料燃烧放热能力不同，比较控制物质的质量，因此还要用天平称量质量；
(2)甲组实验是通过加热时间的多少来反映物质吸收热量的多少；由图丙可以看出，质量和初始温度均相同的水和沙子，加热4分钟后，吸热相同，水温度升高10℃，沙子温度升高50℃，根据 c＝ ，即在Q和质量相同的情况下，比热容与升高的温度成反比，故沙子的比热容是：c＝ ×4.2×103J/(kg ℃)＝0.84×103J/(kg ℃)；
(3)薯片没有完全燃烧，燃烧时放出的热量有一部分被空气等其他物体吸收，存在热损失，根据q＝ ，可知小明用上述方法测出薯片的热值为1.4×107J/kg，该测量值与真实值相比偏小。
故答案为：（1）乙；天平；（2）0.84×103；（3）偏小；薯片没有完全燃烧，燃烧时放出的热量有一部分被空气等其他物体吸收，存在热损失.
【分析】本题考查了学生对“不同物质吸热升温的现象”和“不同燃料燃烧的放热能力”实验探究，考查控制变量法（研究不同燃料燃烧放热能力，应控制不同燃料质量相同）和转换法（使用相同的酒精灯（或加热器）通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法）的运用及误差分析.
六、综合题
28．周末，小明约同学一起到学校的体育场打篮球。
（1）小明发现篮球的气压不足，于是用打气筒给篮球打气。在收起打气筒时发现外壁有些发热。小明是通过 的方式改变了打气筒内壁的内能，打气筒内壁的热量是通过 的方式传递到握住打气筒的手上的。
（2）到了球场开始比赛，小明投出篮球，球由于 继续飞向篮筐；空中运动的篮球假如所受外力全部消失，将处于 状态。
【答案】（1）做功；热传递
（2）惯性；匀速直线运动
【解析】【解答】（1）小明发现篮球的气压不足，于是用打气筒给篮球打气。在收起打气筒时发现外壁有些发热。小明是通过做功的方式改变了打气筒内壁的内能，打气筒内壁的热量是通过热传递 的方式传递到握住打气筒的手上的。
（2）①到了球场开始比赛，小明投出篮球，球由于惯性继续飞向篮筐；
②根据牛顿第一定律可知，空中运动的篮球假如所受外力全部消失，将处于保持外力消失时刻的速度和方向做匀速直线运动。
【分析】（1）改变物体内能的方法：①做功，本质为能量的转化；②热传递，本质为能量的转移；
（2）①物体保持运动状态不变的性质叫惯性；
②根据牛顿第一定律分析。
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