沪科版物理九上—第十三章 内能与热机——单元测试卷
一、单选题
1．（2021·贵港）如图所示，在试管里注入少量的水，用软木塞塞紧管口，用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了，水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是（ ）
A．这个过程与内燃机的做功冲程类似
B．试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C．酒精燃烧时是内能转化为化学能
D．管内水蒸气的内能减少，温度降低，在试管口变成白色的热空气
2．（2019九上·北部湾月考）影片《流浪地球》开启了中国科幻电影元年。电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太阳系的故事。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
3．（2019九上·天河期中）2019年春节期间热映的《流浪地球》被誉为开启了中国科幻电影元年。这部电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太阳系的故事。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的做功冲程，下列说法正确的是（ ）
A．内燃机是利用电能做功的机械
B．内燃机在做功冲程把内能转化为机械能
C．内燃机在压缩冲程把内能转化为机械能
D．随着技术的进步，内燃机的效率能达到100%
4．（2021·郴州）小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃（未沸腾），共燃烧了7g酒精[c水=4.2×103J/（kg℃，酒精的热值为q=3×107J/kg]。则（ ）
A．水吸收的热量是2.94×107J，效率为14%
B．水吸收的热量是2.94×104J，效率为14%
C．水吸收的热量是2.94×107J，效率为1.4%
D．水吸收的热量是2.94×104J，效率为1.4%
5．（2021·怀化）如图所示是某四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
6．（2021八下·桥西期末）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．-20℃的冰块也具有内能
B．只要物体放出热量，温度就一定降低
C．物体温度越高，含有的热量越多
D．热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
7．（2021八下·昌平期末）下列实例中，用做功的方式来改变物体内能的是（ ）
A．用热水袋暖手，手的温度升高
B．阳光曝晒路面，路面温度升高
C．用锯条锯木板，锯条的温度升高
D．把蔬菜放进冰箱，蔬菜的温度降低
8．（2021八下·通州期末）下列说法正确的是（ ）
A．烧杯中的水吸收了热量，其温度一定升高
B．烧杯中的水温度升高，其内能一定增加
C．烧杯中的水温度不变，其内能一定不变
D．一铁块内能增加，其一定吸收了热量
9．（2021八下·嘉定期末）下列说法中，能够反映物体放出热量与物体质量有关的是（ ）
A．质量相同的同种物质，降低不同的温度，放出的热量不同
B．质量相同的不同种物质，降低相同的温度，放出的热量一般不同
C．不同质量的同种物质，降低不同的温度，放出的热量一般不同
D．不同质量的同种物质，降低相同的温度，放出的热量不同
10．（2021·武胜模拟）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析正确的是（ ）
A．图甲，空气被压缩时，空气的内能减少
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，塞子的机械能转化为空气的内能
C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，瓶口出现大量白雾，气体的内能减少
D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
11．（2021·武侯模拟）热机效率是热机性能的重要指标，下列措施中，可以提高热机效率的是（ ）
A．尽量增加热机的工作时间 B．尽量增加废气带走的热量
C．尽量使用热值更大的燃料 D．尽量减少热机部件的摩擦
12．（2021·成都模拟）下列关于四冲程内燃机的说法中正确的是（ ）
A．汽车内燃机压缩冲程是利用内能来做功
B．汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是汽油和空气的混合气体
C．汽车在行驶时，内燃机把油料中的化学能全部转化成机械能
D．一单缸四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，则该汽油机活塞每秒对外做功40次
13．（2021·成都模拟）如图是用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图象，其中a、c质量相同。下列对图象的分析正确的是（ ）
A．t1~t2时间内物质a的温度不变，内能不变
B．b的比热容大于c的比热容
C．a物质的沸点高于c物质
D．如果a、b是同种物质，b的质量大于a的质量
14．（2021·定远模拟）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．温度相同的物体内能一定相等
B．热量可以从内能少的物体传递给内能多的物体
C．晶体熔化时温度不变，所以内能也不变
D．物体吸收热量，内能一定增大，温度一定升高
15．（2021·绥宁模拟）下列说法正确的是（ ）
A．煤气的热值是3.9×107J/m3，热水器燃烧1m3的煤气，热水吸收的热量小于3.9×107J
B．火箭升空时，燃料燃烧的过程是将机械能转化为化学能的过程
C．水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示水温度升高1℃所吸收的热量是4.2×103J
D．汽油机的排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量中极少的一部分
16．（2021·蒙城模拟）如图所示四个事例中，用做功的方式改变物体内能的是（ ）
①冬天，搓手会让手变暖和 ②冬天，嘴对手哈气取暖
③炒菜时，铁铲热得烫手 ④水蒸气把软木塞冲开时，温度会降低。
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
二、填空题
17．（2021·济宁）完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度是10 、质量为10kg的水吸收，则水吸收的热量为 J，水温将升高到 ℃。（[ ， ]，在1个标准大气压下）
18．（2021·十堰）如图所示，小明在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，此过程的能量转化方式与柴油机的 冲程相同。小明参加了一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×106J，这些能量相当于完全燃烧 m3的天然气，若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，则在标准大气压下这些热量可将 kg20℃的水烧开。（c水＝4.2×103J/（kg ℃）；q天然气＝4×107J/m3）
19．（2021·龙东）2020年5月5日，我国“长征五号B”大型运载火箭首飞成功，火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的 较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是内能转化为 能。
20．（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]
21．（2021·荆州）使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg，初温为15℃的水加热到95℃，水吸收的热量是 J：若此过程的热效率为40%，则此过程消耗天然气 m3。（水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气热值为4.2×107/m3）
22．（2021八下·通州期末）图是汽油机工作时四个冲程的示意图，甲、乙、丙、丁四个冲程中， 冲程的气缸内燃料混合物的压强增大、温度升高。（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）
三、计算题
23．（2021·攀枝花）英雄攀枝花，阳光康养地。攀枝花日照丰富，为了节约能源。攀枝花很多屋顶都安装了太阳能热水器。已知太阳能热水器储水箱内有100kg的水，在阳光照射下，水的温度升高了26℃，已知c水=4.2×103J（kg·℃），
求：
（1）水吸收的热量；
（2）这些热量相当于完全烧多少煤气放出的热量。（q煤气=3.9×107J/m3）
24．（2021·宜昌）小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg· 。求：
（1）在这个过程中水吸收了多少热量
（2）请你帮小明算出天然气的热值。
25．（2021·广安）菜油是人们烹饪时常用的材料，最适宜的烹饪温度在150℃到180℃之间。某酒店厨师在炸制酥肉时，将2 的菜油从20℃加热到170℃（未沸腾），求：
（1）菜油吸收的热量[取 ]；
（2）如果这些热量由天然气燃烧来提供，则需要完全燃烧多少 的天然气（假设天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收，天然气的热值为 ）
26．（2021·南县）小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华用容量为5L的水壶装满水，水的初温是20℃，然后将水烧开。烧水前天然气表的示数是2365.02m3，水刚烧开时天然气表的示数变为2365.12m3，天然气的热值为3.2×107J/
m3，水的比热容c=4.2×103J/（kg ℃），当地大气压为标准大气压。求：
（1）水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）；
（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放；
（3）天然气灶的效率η。
27．（2021·临邑模拟）近几年来我县冬季蔬菜价格逐年攀升，但种植蔬菜的大棚数量却逐年减少，小明同学调查发现，煤炭价格上涨是导致蔬菜成本上升的重要原因。为此小明想，能否利用所学的知识对大棚进行节能改造，评估利用太阳能和电能为大棚提供能源的可行性。查询资料可知，本地区冬季太阳能集热管每平方米面积上每天可接收的太阳能是 1.68×107J， 煤的热值为3×107J/kg。请你帮助他完成下列计算，为小明的评估提供依据。
（1）如果太阳能集热管接收的能量有 90%被水吸收，则每平方米集热管每天可使 72 千克的水从20℃升高到多少℃？
（2）如果用3kW 的电热器加热这 72 千克水，并使它们升高相同的温度，需要多长时间？（不计热量损失）
（3）假如集热管接收的太阳能的能量由燃烧煤来提供，那么集热管每平方米面积上每天接收的太阳能可以通过完全燃烧多少千克的煤来提供？
四、解答题
28．（2021·吉林模拟）冬天用来暖手的电热宝，里面选用的是比热容较大的液体，这是为什么？
五、实验探究题
29．（2021·黄石）某兴趣小组为了比较水和煤油的吸热能力，进行了如下的实验
（1）提出问题
烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽；傍晚太阳西落，沙子很快凉了下来，但海水却仍然暖暖的。同样的日照条件，为什么不同物质的温度不一样呢
设计实验
实验装置如图所示
①除了图中所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平（或量筒）和 ；
②本实验的主要探究方法是 法和转换法；
（2）进行实验
该兴趣小组设计了如下实验步骤，其中存在错误的是（____）
A．在两个同样的试管中分别装入等体积的水和煤油
B．用温度计测量这两种液体的初温，发现温度计示数相同
C．把两个试管同时放入同一烧杯中加热（如图所示），且加热相同的时间
D．用温度计测出两种液体的末温，发现两温度计的示数不相同
（3）数据分析
改正错误后，下图是该兴趣小组绘制的“吸收热量——时间”和“温度——时间”图象，能正确描述这两种液体真实情况的图象是（____）
A． B．
C． D．
（4）拓展应用
已知在标准大气压下，水、煤油的沸点分别为100℃、90℃。如图所示，如果烧杯中的水已沸腾，则两试管中液体的沸腾情况，下列判断正确的是（____）
A．水、煤油都沸腾 B．水、煤油都不沸腾
C．水沸腾，煤油不沸腾 D．水不沸腾，煤油沸腾
30．（2021八下·桥西期末）如图所示是“比较水和沙子吸热升温属性”的实验装置。
（1）除了图中展示的器材外，本实验还需要的测量工具有秒表和 ；
（2）水和沙子吸热的多少是通过 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）
（3）实验记录数据如下表所示，分析实验数据可知；质量相沙子同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量 （选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量。
物质种类 质量 温度升高10℃所需要时间 温度升高20℃所需要时间 温度升高30℃所需要时间
沙子 30 64 89 124
水 30 96 163 220
（4）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子， （选填“沙子”或“水”）升高的温度更高。
31．（2021八下·浦东期末）如图所示，是某小组同学探究“液体吸收的热量与液体种类是否有关”实验。
（1）为了完成实验，除了图中所示器材以外，还需要电子天平和 ；
（2）本实验应选用 （选填“质量”或“体积”）相同的水和食用油；
（3）实验开始，应该用 （选填“相同”或“不同”）的酒精灯给水和食用油加热目的是为了使水或食用油在相等的时间内吸收 ；
（4）实验时发现：两种液体升高相同的温度时，给 （选填“水”或“食用油”）加热时间更长些。
32．（2017·福建）利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”．操作如下：
（1）在两烧杯中分别装入初温度相同且 相等的沙子和水．
（2）用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为 ℃．根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象，如图丙所示；
（3）实验中，是通过比较 来间接反映沙子和水吸收的热量；
（4）分析图象可知，对于质量相等的沙子和水，升温较快的是 ；若使两者升高相同的温度，则 吸收的热量较多，由此可见， 的比热容较大．
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】做功改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A ．在汽油机的做功冲程中，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能，所以汽油机的做功冲程是此原理的应用，A符合题意。
B．用酒精灯加热，是通过热传递的方式使得水的内能增加，产生大量水蒸气，B不符合题意；
C．酒精灯燃烧时，把化学能转化为内能，C不符合题意；
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能木塞冲出；此时水蒸气的内能减少，温度降低，液化为小水滴，即我们看到的白雾，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
2．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】根据阅读材料，点燃木星，将地球推开，此过程中把内能转化为机械能，和内燃机的做功冲程相同，C符合题意。
故答案为：C.
【分析】内燃机工作时，内能转化为机械能。
3．【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．内燃机是利用内能来做功的机器，A不符合题意；
B．做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能，B符合题意；
C．压缩冲程活塞向上运动，压缩气体对气体做功，将机械能转化为内能，C不符合题意；
D．内燃机机在工作时，废气会带走一部分热量、燃料不可能完全燃烧、克服部件之间的摩擦会消耗能量等，所以热机的效率不可能达到100%，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】做功冲程中将内能转化为机械能。
4．【答案】B
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】A C．水吸收的热量是
A不符合题意；C不符合题意；
B D．燃料完全燃烧释放的热量为
效率为
B符合题意；D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】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；结合燃料的质量，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。
5．【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，即为压缩冲程，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
6．【答案】A
【知识点】温度、热量与内能的关系；热传递改变物体内能
【解析】【解答】A．一切物体都有内能，-20℃的冰块也具有内能，A符合题意；
B．物体放出热量，温度可能降低，可能不变，如晶体凝固时放出热量，内能减少，温度不变，B不符合题意；
C．热量是出现在热传递过程中的一个过程量，不能说物体含有热量，可以说吸收或放出热量，C不符合题意；
D．发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】热量是一个过程量，存在于热传递过程中，只能说吸收或者放出热量，不能说含有或者具有热量；热传递发生的条件是存在温度差异，热量由高温物体传递给低温物体，或者由同一个物体上的高温部分传递给低温部分，与物体自身内能的大小无关。
改变物体内能的方式有两种，做功和热传递，两者是等效的。一个物体内能增加，可能是外界对它做功，也可能是吸收了热量； 内能包括分子动能和分子势能两部分，物体的温度升高，分子动能增加，所以内能一定增加。
7．【答案】C
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
【解析】【解答】A．热量从高温物体热水袋传递到手上，只涉及能量的转移，不涉及能量的转化，故是热传递的方式改变内能，A不符合题意；
B．热量从太阳传递到路面，只涉及能量的转移，不涉及能量的转化，故是热传递的方式改变内能，B不符合题意；
C．用锯条锯木板，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，涉及了能量的转化，故是通过做功的方式改变内能，C符合题意；
D．热量从高温物体蔬菜传递到冰箱内的空气中，只涉及能量的转移，不涉及能量的转化，故是热传递的方式改变内能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】做功改变内能，是能量的转化；热传递改变内能，是能量的转移。
8．【答案】B
【知识点】内能的概念
【解析】【解答】A．烧杯中的水吸收了热量，其温度不一定升高，如水沸腾之后，吸收热量水的温度不变，A不符合题意；
B．内能与物体的温度有关，烧杯中的水温度升高，其内能一定增加，B符合题意；
C．烧杯中的水温度不变，其内能不一定不变，如水凝固为冰的过程中，水的温度不变，但水的内能减小，C不符合题意；
D．改变物体内能的方式有做功和热传递两种，一铁块内能增加，其有可能吸收了热量，也有可能是外界对铁块做功，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】物体的内能和温度、质量和状态等有关，当温度改变时，内能改变；改变内能的方式有做功和热传递。
9．【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】要反映物体放出热量与物体质量的关系，应让同种物体的质量不同，降低相同的温度，而A、B选项中物体的质量相同，无法达到探究目的；不同质量的同种物质，降低相同温度时，放出的热量一般不相同，可以说明物体放出热量与物体质量有关。
故答案为：D。
【分析】相同质量的物体吸收相同的热量，比热容大的物体温度升高的慢，相同质量的物体释放相同的热量，比热容大的物体温度降低的慢。
10．【答案】C
【知识点】做功改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加；A不符合题意；
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，内能转化为机械能；B不符合题意；
C．图丙，试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，温度降低，发生液化现象，变成小水滴，出现“白雾”；C符合题意；
D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，内能减小；D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】做功可以改变物体的内能，外界对物体做功物体的内能增加，物体对外界做功物体的内能减小。
11．【答案】D
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】A．增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率，A不符合题意；
B．增加废气带走的热量，热机的能量利用率降低，即热机的效率降低，B不符合题意；
C．使用热值更大的燃料，其能量利用率不一定高，不一定能提高热机的效率，C不符合题意；
D．尽量减少热机部件的摩擦，减少克服摩擦消耗的内能，可以增大有用能量与燃料完全燃烧放出总能量的比值，可以提高热机的效率，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】内燃机是一种把内能转化为机械能的装置，内燃机的效率为机械能与燃料完全燃烧释放的热量的比值，减少能量损耗、使燃料充分燃烧可以提高效率，但效率不会达到100%。
12．【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．单缸四冲程内燃机只有做功冲程利用内能对外做功，其余三冲程都靠飞轮的惯性来完成，A不符合题意；
B．汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，B符合题意；
C．汽车在行驶时，并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工作过程中损耗了，C不符合题意；
D．一单缸四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，则1s内飞轮转40转，飞轮转两转为一个周期，一个周期做功一次，所以1s内该汽油机活塞做功20次，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】汽油机和柴油机都有四个冲程，一个循环对外做功一次，不同之处有吸入的气体、点火方式和结构上的细微差别。
13．【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】A．t1~t2时间内物质a的温度虽然不变，但继续吸收热量，所以其内能增加，A不符合题意；
B．不知道bc的质量大小，所以无法判断bc比热容大小，B不符合题意；
C．不知道是处于熔化还是沸腾过程，所以无法判断沸点，C不符合题意；
D．如果a、b是同种物质，比热容相同，升高相同的温度时，b的加热时间长，b吸收的热量多，根据 ，b的质量大于a的质量，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物质的质量越多，当吸收相同热量时，升高的温度比较小；相同质量的物体吸收或释放相同的热量，比热容大的物体温度变化小。
14．【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A．内能大小与温度、质量、状态等有关，故温度相同的物体内能不一定相等，A不符合题意；
B．热量总是从高温物体传向低温物体，或者从同一物体的高温部分传向低温部分，跟内能多少无关，热量可以从内能少的物体传递给内能多的物体，B符合题意；
CD．物体吸收热量，内能一定增大，但温度不一定升高，例如：晶体在熔化过程中，继续吸热，但温度是不变的，内能增大，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A．内能的大小与温度，质量，体积都有关系。
B．热传递发生在温度不同的两个物体之间。
C. 晶体融化时温度不变，但不断的吸收热量。
D．物体吸收热量，温度不一定升高,内能一定增加。
15．【答案】A
【知识点】热传递改变物体内能；热量的计算
【解析】【解答】A．热水器燃烧 的煤气放出的热量
由于有热量的散失，热水吸收的热量小于 ，A符合题意；
B．燃料燃烧的过程是将化学能转化为内能，B不符合题意；
C．水的比热容为 ，表示质量为 的水温度升高（降低） ，吸收（放出）的热量是 ，C不符合题意；
D．在排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的大部分，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】结合燃料的质量，利用热值公式求解燃料释放的热量；这些热量不能完全被水吸收掉。
16．【答案】B
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】①搓手时两手克服摩擦做功，机械能转化为手的内能，手的温度升高，是用做功方式改变内能的，故①符合题意；
②对手哈气取暖是通过热传递的方式改变手的内能，故②不符合题意；
③炒菜时，铁锅通过热传递的方式把热从锅传到铁铲，因此手会感觉到烫，是通过热传递的方式改变手的内能，故③不符合题意；
④水蒸气膨胀对塞子做功，水蒸气的内能减小，内能转化为塞子的机械能，是通过做功的方式改变内能的，故④符合题意。
故答案为：B。
【分析】做功可以改变物体的内能，外界对物体做功物体的内能增加，物体对外界做功物体的内能减小。
17．【答案】；70
【知识点】比热容
【解析】【解答】水吸收的热量
水升高的温度
水温将升高到
【分析】结合燃料的质量，利用热值公式求解燃料释放的热量；乘以加热效率即为水吸收的热量；结合水的质量和吸收的热量，利用比热容公式求解水温度的变化量即可。
18．【答案】压缩；0.21；12.5
【知识点】热量的计算；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】小明在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，这是因为压缩筒内空气做功，使空气的内能增加；该实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与内燃机的压缩冲程的能量转化方式相同。
由题意知，天然气完全燃烧放出的热量等于小明长跑时身体消耗的能量，由Q放=qV，可知需要燃烧的天然气体积为
由题意知，天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，则水吸收的热量为Q吸=ηQ放=50%×8.4×106J=4.2×106J
由 可得，水的质量为
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能；结合水吸收到的热量和升高的温度求解水的质量即可。
19．【答案】热值；机械能
【知识点】燃料的热值；热机
【解析】【解答】火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的热值较大，燃烧同样质量的液氢和其他燃料，液氢放出的热量更多。火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是燃气对火箭做功，使火箭机械能增加，是内能转化为机械能能。
【分析】燃料的热值指的是1千克的燃料完全燃烧释放的热量，燃料的热值越大，单位质量的热量完全燃烧释放的热量多。
20．【答案】1.68×106；25%
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】水吸收的热量
消耗的煤气质量为0.16kg，则煤气释放的热量
则煤气灶烧水时的效率
【分析】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。
21．【答案】；
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】水吸收的热量是
故水吸收的热量是 。
若此过程的热效率为40%，则天然气的释放的热量为
则天然气的体积为
则天然气的体积为 。
【分析】根据比热容、质量和温度差可以计算吸收的热量；利用热量和热效率可以计算总热大小，利用热量和热值的比值计算燃料的体积。
22．【答案】乙
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】压缩冲程气缸内燃料混合物的压强增大、温度升高，图乙两气门关闭，活塞向上，是压缩冲程。
【分析】压缩体积时，气体体积减小，压强变大。
23．【答案】（1）解：水吸收的热量
答：水吸收的热量为
（2）解：产生这些热量需要用煤气的体积
答：这些热量相当于完全燃烧 煤气放出的热量。
【知识点】热量的计算
【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）水吸收热量为有用功，除以加热效率为总功，即为燃料释放的热量，除以燃料的热值即为燃料的体积。
24．【答案】（1）解：水吸收的热量Q=cmΔt=4.2×103J/（kg· ）×2kg×（80 -20 ）=5.04×105J
答：在这个过程中水吸收了5.04×105J的热量
（2）解：天然气完全燃烧释放的能量为
根据Q放=Vq得
答：小明算出天然气的热值为4×107J/m3。
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）（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）水吸收热量为有用功，除以加热效率为总功，即为燃料释放的热量，除以燃料的体积即为燃料的热值。
25．【答案】（1）解：菜油吸收的热量
答：菜油吸收的热量 ；
（2）解：天然气体积
答：天然气体积 。
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算吸收的热量；
（2）利用热量和燃料的热值的比值计算燃料的体积。
26．【答案】（1）解：水的质量
水吸收的热量
答：水吸收的热量Q吸为 ；
（2）天然气放出的热量
答：天然气放出的热量为 ；
（3）天然气灶的效率
答：天然气灶的效率52.5%。
【知识点】热量的计算
【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；
（3）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。
27．【答案】（1）解：由题意，根据 ，则水吸收的热量
由热量公式 可得水的温度变化量
水的初温20℃，则水的末温
答：每平方米集热管每天可使 72 千克的水从 20℃升高到70℃；
（2）解：不计热量损失，电加热器消耗的电能
由 得，则加热时间
答：电加热器需要5040s；
（3）解：假如集热管接收的太阳能的能量由燃烧煤来提供，则煤放出的热量
由 得，燃烧煤的质量
答：集热管每平方米面积上每天接收的太阳能可以通过完全燃烧0.56千克的煤来提供。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】（1）结合水的质量和吸收的热量，利用比热容公式求解水温度的变化量即可；
（2）结合水吸收的热量，利用功率公式求解用电器工作的时间即可。
（3）接收到的太阳能为有用功，除以加热效率为总功，即为燃料释放的热量，除以燃料的热值即为燃料的质量。
28．【答案】解：电热宝里面是比热容较大的液体，相同质量放出相同的热量时，温度降低的较小，所以电热宝能持续很长时间慢慢散热。
【知识点】比热容
【解析】【分析】水的比热容大，相同质量的水可以吸收更多的热量，冷却效果更好，水吸收热量，水的内能增加。
29．【答案】（1）秒表；控制变量
（2）A
（3）C
（4）D
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】（1）需要测加热时间，所以需要秒表。
存在多个变量时，要使用控制变量法。
（2）本实验是为了比较水和煤油的吸热能力，根据控制变量法，须保持水和煤油的质量相同，加热时间相同，A不符合题意，其他正确。
（3）AB．因为放在同一个烧杯中加热，所以时间相同吸热相同，AB不符合题意；
CD．加热相同时间，吸热相同，水比热容较大，升温少，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
（4）因为试管内水达到沸点不能从外界吸热，所以水不能沸腾，煤油沸点小于水，达到沸点后可以持续吸热，故可以沸腾，故答案为：D。
【分析】（1）（2）探究不同物质的吸放热能力，需要控制他们的质量、初始温度相同，要测量液体的质量需要用到托盘天平，要比较液体吸收热量的多少需要用到秒表；测量液体的温度需要用到温度计；
（3）加热时间相同，温度上升的缓慢，物质比热容大。
（4）沸腾的条件是达到沸点，持续吸热，试管内的水无法满足持续吸热的条件，故无法沸腾。
30．【答案】（1）天平
（2）加热时间
（3）大于
（4）沙子
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)研究物体吸热本领的与物质的种类的关系时，要保证两者的质量相等，为了称取质量相等的沙子和水，因此还需要天平这个测量工具。
(2)由于是相同的酒精灯加热，即沙子和水在相同的时间内吸收的热量相等，所以可以利用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少。
(3)分析表中数据可知：相同质量的沙子和水，在温度每升高10℃的过程中，沙子所用的加热时间要小于水所用的时间；在加热条件相同时，所用的加热时间多，说明吸收的热量多，所以质量相沙子同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量大于沙子吸收的热量。
(4)质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水加热时间长，据此推理，如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，沙子升高的温度更高。
【分析】实验的目的是比较水和沙子吸热升温的属性，实验中要让两者吸收相同的热量，通过比较沙子和水升高的温度的多少来确定其吸热升温的属性。
（1）因为实验在研究的是沙子与水吸热放热的情况，因此，天平和温度计是必不可少的测量仪器；为了加热均匀应使用搅棒进行搅拌。
（2）本实验中把吸热的多少转换成加热时间的长短，采用的是转换法。
（3）在实验中要控制两种物体的质量相同、采用的酒精灯的火焰大小相同、使用相同的易拉罐等；
（4）根据公式Q吸=cm（t-t0）分析，在质量相同的沙子和水升高相同的温度时，水的比热容大，吸收热量多，即加热时间长。
31．【答案】（1）秒表
（2）质量
（3）相同；相等热量
（4）水
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】（1）实验中需要测量液体的质量和吸热的时间，故需要天平和秒表。
（2）探究“液体吸收的热量与液体种类是否有关”，应控制物质的质量相同，物质种类不同，吸收的热量相同时，比较升高的温度或升高相同温度时比较吸收的热量。
（3）相同的酒精灯在相同时间内放出的热量相同，为使物质吸收的热量相同，应该用相同的酒精灯给水和食用油加热。
（4）给质量相同的水和食用油加热，升高相同的温度时，由于水的比热容大，所以水吸收的热量多，所以水的加热时间长。
【分析】（1）要比较液体吸收热量的多少需要用到秒表；
（2）探究不同物质的吸放热能力，需要控制他们的质量、初始温度相同；
（3）选用两个相同的加热器进行加热，可以保证相同时间内液体吸收相同的热量，可以通过加热时间来衡量物体吸热的多少；
（4）相同质量的物体上升或下降相同的温度，比热容大的物体吸收或放出的热量多。
32．【答案】（1）质量
（2）39
（3）加热时间
（4）沙子；水；水
【知识点】比热容
【解析】【解答】解：（1）为了研究水与沙子比热的大小，实验时，要控制水与沙子的初始温度、质量相等．（2）温度计的分度值是1℃，此时的温度是39℃．（3）实验中，是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收热量的多少；（4）分析表中数据可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是沙子；若使两者升高相同的温度，水加热时间较长，说明吸收的热量较多；由此可见水的比热容较大．
故答案为：（1）质量；（2）39；（3）加热时间；（4）沙子；水；水．
【分析】（1）要比较水和沙子吸热升温的快慢，就要控制水和沙子的质量、初温度、相同时间吸收的热量以及所用容器相同；（2）读数时，要先认清分度值，然后看液柱所对应的示数．（3）吸收热量的多少可以用加热时间的长短来体现出来；（4）分析表中数据得出水和沙子的温度变化情况，得出结论．
1 / 1沪科版物理九上—第十三章 内能与热机——单元测试卷
一、单选题
1．（2021·贵港）如图所示，在试管里注入少量的水，用软木塞塞紧管口，用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了，水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是（ ）
A．这个过程与内燃机的做功冲程类似
B．试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C．酒精燃烧时是内能转化为化学能
D．管内水蒸气的内能减少，温度降低，在试管口变成白色的热空气
【答案】A
【知识点】做功改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A ．在汽油机的做功冲程中，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能，所以汽油机的做功冲程是此原理的应用，A符合题意。
B．用酒精灯加热，是通过热传递的方式使得水的内能增加，产生大量水蒸气，B不符合题意；
C．酒精灯燃烧时，把化学能转化为内能，C不符合题意；
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能木塞冲出；此时水蒸气的内能减少，温度降低，液化为小水滴，即我们看到的白雾，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
2．（2019九上·北部湾月考）影片《流浪地球》开启了中国科幻电影元年。电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太阳系的故事。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
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】根据阅读材料，点燃木星，将地球推开，此过程中把内能转化为机械能，和内燃机的做功冲程相同，C符合题意。
故答案为：C.
【分析】内燃机工作时，内能转化为机械能。
3．（2019九上·天河期中）2019年春节期间热映的《流浪地球》被誉为开启了中国科幻电影元年。这部电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太阳系的故事。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的做功冲程，下列说法正确的是（ ）
A．内燃机是利用电能做功的机械
B．内燃机在做功冲程把内能转化为机械能
C．内燃机在压缩冲程把内能转化为机械能
D．随着技术的进步，内燃机的效率能达到100%
【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．内燃机是利用内能来做功的机器，A不符合题意；
B．做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能，B符合题意；
C．压缩冲程活塞向上运动，压缩气体对气体做功，将机械能转化为内能，C不符合题意；
D．内燃机机在工作时，废气会带走一部分热量、燃料不可能完全燃烧、克服部件之间的摩擦会消耗能量等，所以热机的效率不可能达到100%，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】做功冲程中将内能转化为机械能。
4．（2021·郴州）小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃（未沸腾），共燃烧了7g酒精[c水=4.2×103J/（kg℃，酒精的热值为q=3×107J/kg]。则（ ）
A．水吸收的热量是2.94×107J，效率为14%
B．水吸收的热量是2.94×104J，效率为14%
C．水吸收的热量是2.94×107J，效率为1.4%
D．水吸收的热量是2.94×104J，效率为1.4%
【答案】B
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】A C．水吸收的热量是
A不符合题意；C不符合题意；
B D．燃料完全燃烧释放的热量为
效率为
B符合题意；D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】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；结合燃料的质量，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。
5．（2021·怀化）如图所示是某四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，即为压缩冲程，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
6．（2021八下·桥西期末）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．-20℃的冰块也具有内能
B．只要物体放出热量，温度就一定降低
C．物体温度越高，含有的热量越多
D．热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
【答案】A
【知识点】温度、热量与内能的关系；热传递改变物体内能
【解析】【解答】A．一切物体都有内能，-20℃的冰块也具有内能，A符合题意；
B．物体放出热量，温度可能降低，可能不变，如晶体凝固时放出热量，内能减少，温度不变，B不符合题意；
C．热量是出现在热传递过程中的一个过程量，不能说物体含有热量，可以说吸收或放出热量，C不符合题意；
D．发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】热量是一个过程量，存在于热传递过程中，只能说吸收或者放出热量，不能说含有或者具有热量；热传递发生的条件是存在温度差异，热量由高温物体传递给低温物体，或者由同一个物体上的高温部分传递给低温部分，与物体自身内能的大小无关。
改变物体内能的方式有两种，做功和热传递，两者是等效的。一个物体内能增加，可能是外界对它做功，也可能是吸收了热量； 内能包括分子动能和分子势能两部分，物体的温度升高，分子动能增加，所以内能一定增加。
7．（2021八下·昌平期末）下列实例中，用做功的方式来改变物体内能的是（ ）
A．用热水袋暖手，手的温度升高
B．阳光曝晒路面，路面温度升高
C．用锯条锯木板，锯条的温度升高
D．把蔬菜放进冰箱，蔬菜的温度降低
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
【解析】【解答】A．热量从高温物体热水袋传递到手上，只涉及能量的转移，不涉及能量的转化，故是热传递的方式改变内能，A不符合题意；
B．热量从太阳传递到路面，只涉及能量的转移，不涉及能量的转化，故是热传递的方式改变内能，B不符合题意；
C．用锯条锯木板，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，涉及了能量的转化，故是通过做功的方式改变内能，C符合题意；
D．热量从高温物体蔬菜传递到冰箱内的空气中，只涉及能量的转移，不涉及能量的转化，故是热传递的方式改变内能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】做功改变内能，是能量的转化；热传递改变内能，是能量的转移。
8．（2021八下·通州期末）下列说法正确的是（ ）
A．烧杯中的水吸收了热量，其温度一定升高
B．烧杯中的水温度升高，其内能一定增加
C．烧杯中的水温度不变，其内能一定不变
D．一铁块内能增加，其一定吸收了热量
【答案】B
【知识点】内能的概念
【解析】【解答】A．烧杯中的水吸收了热量，其温度不一定升高，如水沸腾之后，吸收热量水的温度不变，A不符合题意；
B．内能与物体的温度有关，烧杯中的水温度升高，其内能一定增加，B符合题意；
C．烧杯中的水温度不变，其内能不一定不变，如水凝固为冰的过程中，水的温度不变，但水的内能减小，C不符合题意；
D．改变物体内能的方式有做功和热传递两种，一铁块内能增加，其有可能吸收了热量，也有可能是外界对铁块做功，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】物体的内能和温度、质量和状态等有关，当温度改变时，内能改变；改变内能的方式有做功和热传递。
9．（2021八下·嘉定期末）下列说法中，能够反映物体放出热量与物体质量有关的是（ ）
A．质量相同的同种物质，降低不同的温度，放出的热量不同
B．质量相同的不同种物质，降低相同的温度，放出的热量一般不同
C．不同质量的同种物质，降低不同的温度，放出的热量一般不同
D．不同质量的同种物质，降低相同的温度，放出的热量不同
【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】要反映物体放出热量与物体质量的关系，应让同种物体的质量不同，降低相同的温度，而A、B选项中物体的质量相同，无法达到探究目的；不同质量的同种物质，降低相同温度时，放出的热量一般不相同，可以说明物体放出热量与物体质量有关。
故答案为：D。
【分析】相同质量的物体吸收相同的热量，比热容大的物体温度升高的慢，相同质量的物体释放相同的热量，比热容大的物体温度降低的慢。
10．（2021·武胜模拟）如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析正确的是（ ）
A．图甲，空气被压缩时，空气的内能减少
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，塞子的机械能转化为空气的内能
C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，瓶口出现大量白雾，气体的内能减少
D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加；A不符合题意；
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，内能转化为机械能；B不符合题意；
C．图丙，试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，温度降低，发生液化现象，变成小水滴，出现“白雾”；C符合题意；
D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，内能减小；D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】做功可以改变物体的内能，外界对物体做功物体的内能增加，物体对外界做功物体的内能减小。
11．（2021·武侯模拟）热机效率是热机性能的重要指标，下列措施中，可以提高热机效率的是（ ）
A．尽量增加热机的工作时间 B．尽量增加废气带走的热量
C．尽量使用热值更大的燃料 D．尽量减少热机部件的摩擦
【答案】D
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】A．增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率，A不符合题意；
B．增加废气带走的热量，热机的能量利用率降低，即热机的效率降低，B不符合题意；
C．使用热值更大的燃料，其能量利用率不一定高，不一定能提高热机的效率，C不符合题意；
D．尽量减少热机部件的摩擦，减少克服摩擦消耗的内能，可以增大有用能量与燃料完全燃烧放出总能量的比值，可以提高热机的效率，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】内燃机是一种把内能转化为机械能的装置，内燃机的效率为机械能与燃料完全燃烧释放的热量的比值，减少能量损耗、使燃料充分燃烧可以提高效率，但效率不会达到100%。
12．（2021·成都模拟）下列关于四冲程内燃机的说法中正确的是（ ）
A．汽车内燃机压缩冲程是利用内能来做功
B．汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是汽油和空气的混合气体
C．汽车在行驶时，内燃机把油料中的化学能全部转化成机械能
D．一单缸四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，则该汽油机活塞每秒对外做功40次
【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．单缸四冲程内燃机只有做功冲程利用内能对外做功，其余三冲程都靠飞轮的惯性来完成，A不符合题意；
B．汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，B符合题意；
C．汽车在行驶时，并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工作过程中损耗了，C不符合题意；
D．一单缸四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，则1s内飞轮转40转，飞轮转两转为一个周期，一个周期做功一次，所以1s内该汽油机活塞做功20次，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】汽油机和柴油机都有四个冲程，一个循环对外做功一次，不同之处有吸入的气体、点火方式和结构上的细微差别。
13．（2021·成都模拟）如图是用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图象，其中a、c质量相同。下列对图象的分析正确的是（ ）
A．t1~t2时间内物质a的温度不变，内能不变
B．b的比热容大于c的比热容
C．a物质的沸点高于c物质
D．如果a、b是同种物质，b的质量大于a的质量
【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【解答】A．t1~t2时间内物质a的温度虽然不变，但继续吸收热量，所以其内能增加，A不符合题意；
B．不知道bc的质量大小，所以无法判断bc比热容大小，B不符合题意；
C．不知道是处于熔化还是沸腾过程，所以无法判断沸点，C不符合题意；
D．如果a、b是同种物质，比热容相同，升高相同的温度时，b的加热时间长，b吸收的热量多，根据 ，b的质量大于a的质量，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物质的质量越多，当吸收相同热量时，升高的温度比较小；相同质量的物体吸收或释放相同的热量，比热容大的物体温度变化小。
14．（2021·定远模拟）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．温度相同的物体内能一定相等
B．热量可以从内能少的物体传递给内能多的物体
C．晶体熔化时温度不变，所以内能也不变
D．物体吸收热量，内能一定增大，温度一定升高
【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A．内能大小与温度、质量、状态等有关，故温度相同的物体内能不一定相等，A不符合题意；
B．热量总是从高温物体传向低温物体，或者从同一物体的高温部分传向低温部分，跟内能多少无关，热量可以从内能少的物体传递给内能多的物体，B符合题意；
CD．物体吸收热量，内能一定增大，但温度不一定升高，例如：晶体在熔化过程中，继续吸热，但温度是不变的，内能增大，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A．内能的大小与温度，质量，体积都有关系。
B．热传递发生在温度不同的两个物体之间。
C. 晶体融化时温度不变，但不断的吸收热量。
D．物体吸收热量，温度不一定升高,内能一定增加。
15．（2021·绥宁模拟）下列说法正确的是（ ）
A．煤气的热值是3.9×107J/m3，热水器燃烧1m3的煤气，热水吸收的热量小于3.9×107J
B．火箭升空时，燃料燃烧的过程是将机械能转化为化学能的过程
C．水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示水温度升高1℃所吸收的热量是4.2×103J
D．汽油机的排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量中极少的一部分
【答案】A
【知识点】热传递改变物体内能；热量的计算
【解析】【解答】A．热水器燃烧 的煤气放出的热量
由于有热量的散失，热水吸收的热量小于 ，A符合题意；
B．燃料燃烧的过程是将化学能转化为内能，B不符合题意；
C．水的比热容为 ，表示质量为 的水温度升高（降低） ，吸收（放出）的热量是 ，C不符合题意；
D．在排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的大部分，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】结合燃料的质量，利用热值公式求解燃料释放的热量；这些热量不能完全被水吸收掉。
16．（2021·蒙城模拟）如图所示四个事例中，用做功的方式改变物体内能的是（ ）
①冬天，搓手会让手变暖和 ②冬天，嘴对手哈气取暖
③炒菜时，铁铲热得烫手 ④水蒸气把软木塞冲开时，温度会降低。
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
【答案】B
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】①搓手时两手克服摩擦做功，机械能转化为手的内能，手的温度升高，是用做功方式改变内能的，故①符合题意；
②对手哈气取暖是通过热传递的方式改变手的内能，故②不符合题意；
③炒菜时，铁锅通过热传递的方式把热从锅传到铁铲，因此手会感觉到烫，是通过热传递的方式改变手的内能，故③不符合题意；
④水蒸气膨胀对塞子做功，水蒸气的内能减小，内能转化为塞子的机械能，是通过做功的方式改变内能的，故④符合题意。
故答案为：B。
【分析】做功可以改变物体的内能，外界对物体做功物体的内能增加，物体对外界做功物体的内能减小。
二、填空题
17．（2021·济宁）完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度是10 、质量为10kg的水吸收，则水吸收的热量为 J，水温将升高到 ℃。（[ ， ]，在1个标准大气压下）
【答案】；70
【知识点】比热容
【解析】【解答】水吸收的热量
水升高的温度
水温将升高到
【分析】结合燃料的质量，利用热值公式求解燃料释放的热量；乘以加热效率即为水吸收的热量；结合水的质量和吸收的热量，利用比热容公式求解水温度的变化量即可。
18．（2021·十堰）如图所示，小明在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，此过程的能量转化方式与柴油机的 冲程相同。小明参加了一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×106J，这些能量相当于完全燃烧 m3的天然气，若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，则在标准大气压下这些热量可将 kg20℃的水烧开。（c水＝4.2×103J/（kg ℃）；q天然气＝4×107J/m3）
【答案】压缩；0.21；12.5
【知识点】热量的计算；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】小明在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，这是因为压缩筒内空气做功，使空气的内能增加；该实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与内燃机的压缩冲程的能量转化方式相同。
由题意知，天然气完全燃烧放出的热量等于小明长跑时身体消耗的能量，由Q放=qV，可知需要燃烧的天然气体积为
由题意知，天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，则水吸收的热量为Q吸=ηQ放=50%×8.4×106J=4.2×106J
由 可得，水的质量为
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能；结合水吸收到的热量和升高的温度求解水的质量即可。
19．（2021·龙东）2020年5月5日，我国“长征五号B”大型运载火箭首飞成功，火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的 较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是内能转化为 能。
【答案】热值；机械能
【知识点】燃料的热值；热机
【解析】【解答】火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的热值较大，燃烧同样质量的液氢和其他燃料，液氢放出的热量更多。火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是燃气对火箭做功，使火箭机械能增加，是内能转化为机械能能。
【分析】燃料的热值指的是1千克的燃料完全燃烧释放的热量，燃料的热值越大，单位质量的热量完全燃烧释放的热量多。
20．（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]
【答案】1.68×106；25%
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】水吸收的热量
消耗的煤气质量为0.16kg，则煤气释放的热量
则煤气灶烧水时的效率
【分析】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。
21．（2021·荆州）使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg，初温为15℃的水加热到95℃，水吸收的热量是 J：若此过程的热效率为40%，则此过程消耗天然气 m3。（水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气热值为4.2×107/m3）
【答案】；
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【解答】水吸收的热量是
故水吸收的热量是 。
若此过程的热效率为40%，则天然气的释放的热量为
则天然气的体积为
则天然气的体积为 。
【分析】根据比热容、质量和温度差可以计算吸收的热量；利用热量和热效率可以计算总热大小，利用热量和热值的比值计算燃料的体积。
22．（2021八下·通州期末）图是汽油机工作时四个冲程的示意图，甲、乙、丙、丁四个冲程中， 冲程的气缸内燃料混合物的压强增大、温度升高。（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）
【答案】乙
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】压缩冲程气缸内燃料混合物的压强增大、温度升高，图乙两气门关闭，活塞向上，是压缩冲程。
【分析】压缩体积时，气体体积减小，压强变大。
三、计算题
23．（2021·攀枝花）英雄攀枝花，阳光康养地。攀枝花日照丰富，为了节约能源。攀枝花很多屋顶都安装了太阳能热水器。已知太阳能热水器储水箱内有100kg的水，在阳光照射下，水的温度升高了26℃，已知c水=4.2×103J（kg·℃），
求：
（1）水吸收的热量；
（2）这些热量相当于完全烧多少煤气放出的热量。（q煤气=3.9×107J/m3）
【答案】（1）解：水吸收的热量
答：水吸收的热量为
（2）解：产生这些热量需要用煤气的体积
答：这些热量相当于完全燃烧 煤气放出的热量。
【知识点】热量的计算
【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）水吸收热量为有用功，除以加热效率为总功，即为燃料释放的热量，除以燃料的热值即为燃料的体积。
24．（2021·宜昌）小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m3。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg· 。求：
（1）在这个过程中水吸收了多少热量
（2）请你帮小明算出天然气的热值。
【答案】（1）解：水吸收的热量Q=cmΔt=4.2×103J/（kg· ）×2kg×（80 -20 ）=5.04×105J
答：在这个过程中水吸收了5.04×105J的热量
（2）解：天然气完全燃烧释放的能量为
根据Q放=Vq得
答：小明算出天然气的热值为4×107J/m3。
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）（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）水吸收热量为有用功，除以加热效率为总功，即为燃料释放的热量，除以燃料的体积即为燃料的热值。
25．（2021·广安）菜油是人们烹饪时常用的材料，最适宜的烹饪温度在150℃到180℃之间。某酒店厨师在炸制酥肉时，将2 的菜油从20℃加热到170℃（未沸腾），求：
（1）菜油吸收的热量[取 ]；
（2）如果这些热量由天然气燃烧来提供，则需要完全燃烧多少 的天然气（假设天然气完全燃烧释放的热量全部被菜油吸收，天然气的热值为 ）
【答案】（1）解：菜油吸收的热量
答：菜油吸收的热量 ；
（2）解：天然气体积
答：天然气体积 。
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算吸收的热量；
（2）利用热量和燃料的热值的比值计算燃料的体积。
26．（2021·南县）小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华用容量为5L的水壶装满水，水的初温是20℃，然后将水烧开。烧水前天然气表的示数是2365.02m3，水刚烧开时天然气表的示数变为2365.12m3，天然气的热值为3.2×107J/
m3，水的比热容c=4.2×103J/（kg ℃），当地大气压为标准大气压。求：
（1）水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）；
（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放；
（3）天然气灶的效率η。
【答案】（1）解：水的质量
水吸收的热量
答：水吸收的热量Q吸为 ；
（2）天然气放出的热量
答：天然气放出的热量为 ；
（3）天然气灶的效率
答：天然气灶的效率52.5%。
【知识点】热量的计算
【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；
（3）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。
27．（2021·临邑模拟）近几年来我县冬季蔬菜价格逐年攀升，但种植蔬菜的大棚数量却逐年减少，小明同学调查发现，煤炭价格上涨是导致蔬菜成本上升的重要原因。为此小明想，能否利用所学的知识对大棚进行节能改造，评估利用太阳能和电能为大棚提供能源的可行性。查询资料可知，本地区冬季太阳能集热管每平方米面积上每天可接收的太阳能是 1.68×107J， 煤的热值为3×107J/kg。请你帮助他完成下列计算，为小明的评估提供依据。
（1）如果太阳能集热管接收的能量有 90%被水吸收，则每平方米集热管每天可使 72 千克的水从20℃升高到多少℃？
（2）如果用3kW 的电热器加热这 72 千克水，并使它们升高相同的温度，需要多长时间？（不计热量损失）
（3）假如集热管接收的太阳能的能量由燃烧煤来提供，那么集热管每平方米面积上每天接收的太阳能可以通过完全燃烧多少千克的煤来提供？
【答案】（1）解：由题意，根据 ，则水吸收的热量
由热量公式 可得水的温度变化量
水的初温20℃，则水的末温
答：每平方米集热管每天可使 72 千克的水从 20℃升高到70℃；
（2）解：不计热量损失，电加热器消耗的电能
由 得，则加热时间
答：电加热器需要5040s；
（3）解：假如集热管接收的太阳能的能量由燃烧煤来提供，则煤放出的热量
由 得，燃烧煤的质量
答：集热管每平方米面积上每天接收的太阳能可以通过完全燃烧0.56千克的煤来提供。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】（1）结合水的质量和吸收的热量，利用比热容公式求解水温度的变化量即可；
（2）结合水吸收的热量，利用功率公式求解用电器工作的时间即可。
（3）接收到的太阳能为有用功，除以加热效率为总功，即为燃料释放的热量，除以燃料的热值即为燃料的质量。
四、解答题
28．（2021·吉林模拟）冬天用来暖手的电热宝，里面选用的是比热容较大的液体，这是为什么？
【答案】解：电热宝里面是比热容较大的液体，相同质量放出相同的热量时，温度降低的较小，所以电热宝能持续很长时间慢慢散热。
【知识点】比热容
【解析】【分析】水的比热容大，相同质量的水可以吸收更多的热量，冷却效果更好，水吸收热量，水的内能增加。
五、实验探究题
29．（2021·黄石）某兴趣小组为了比较水和煤油的吸热能力，进行了如下的实验
（1）提出问题
烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽；傍晚太阳西落，沙子很快凉了下来，但海水却仍然暖暖的。同样的日照条件，为什么不同物质的温度不一样呢
设计实验
实验装置如图所示
①除了图中所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平（或量筒）和 ；
②本实验的主要探究方法是 法和转换法；
（2）进行实验
该兴趣小组设计了如下实验步骤，其中存在错误的是（____）
A．在两个同样的试管中分别装入等体积的水和煤油
B．用温度计测量这两种液体的初温，发现温度计示数相同
C．把两个试管同时放入同一烧杯中加热（如图所示），且加热相同的时间
D．用温度计测出两种液体的末温，发现两温度计的示数不相同
（3）数据分析
改正错误后，下图是该兴趣小组绘制的“吸收热量——时间”和“温度——时间”图象，能正确描述这两种液体真实情况的图象是（____）
A． B．
C． D．
（4）拓展应用
已知在标准大气压下，水、煤油的沸点分别为100℃、90℃。如图所示，如果烧杯中的水已沸腾，则两试管中液体的沸腾情况，下列判断正确的是（____）
A．水、煤油都沸腾 B．水、煤油都不沸腾
C．水沸腾，煤油不沸腾 D．水不沸腾，煤油沸腾
【答案】（1）秒表；控制变量
（2）A
（3）C
（4）D
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】（1）需要测加热时间，所以需要秒表。
存在多个变量时，要使用控制变量法。
（2）本实验是为了比较水和煤油的吸热能力，根据控制变量法，须保持水和煤油的质量相同，加热时间相同，A不符合题意，其他正确。
（3）AB．因为放在同一个烧杯中加热，所以时间相同吸热相同，AB不符合题意；
CD．加热相同时间，吸热相同，水比热容较大，升温少，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
（4）因为试管内水达到沸点不能从外界吸热，所以水不能沸腾，煤油沸点小于水，达到沸点后可以持续吸热，故可以沸腾，故答案为：D。
【分析】（1）（2）探究不同物质的吸放热能力，需要控制他们的质量、初始温度相同，要测量液体的质量需要用到托盘天平，要比较液体吸收热量的多少需要用到秒表；测量液体的温度需要用到温度计；
（3）加热时间相同，温度上升的缓慢，物质比热容大。
（4）沸腾的条件是达到沸点，持续吸热，试管内的水无法满足持续吸热的条件，故无法沸腾。
30．（2021八下·桥西期末）如图所示是“比较水和沙子吸热升温属性”的实验装置。
（1）除了图中展示的器材外，本实验还需要的测量工具有秒表和 ；
（2）水和沙子吸热的多少是通过 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）
（3）实验记录数据如下表所示，分析实验数据可知；质量相沙子同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量 （选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量。
物质种类 质量 温度升高10℃所需要时间 温度升高20℃所需要时间 温度升高30℃所需要时间
沙子 30 64 89 124
水 30 96 163 220
（4）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子， （选填“沙子”或“水”）升高的温度更高。
【答案】（1）天平
（2）加热时间
（3）大于
（4）沙子
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)研究物体吸热本领的与物质的种类的关系时，要保证两者的质量相等，为了称取质量相等的沙子和水，因此还需要天平这个测量工具。
(2)由于是相同的酒精灯加热，即沙子和水在相同的时间内吸收的热量相等，所以可以利用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少。
(3)分析表中数据可知：相同质量的沙子和水，在温度每升高10℃的过程中，沙子所用的加热时间要小于水所用的时间；在加热条件相同时，所用的加热时间多，说明吸收的热量多，所以质量相沙子同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量大于沙子吸收的热量。
(4)质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水加热时间长，据此推理，如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，沙子升高的温度更高。
【分析】实验的目的是比较水和沙子吸热升温的属性，实验中要让两者吸收相同的热量，通过比较沙子和水升高的温度的多少来确定其吸热升温的属性。
（1）因为实验在研究的是沙子与水吸热放热的情况，因此，天平和温度计是必不可少的测量仪器；为了加热均匀应使用搅棒进行搅拌。
（2）本实验中把吸热的多少转换成加热时间的长短，采用的是转换法。
（3）在实验中要控制两种物体的质量相同、采用的酒精灯的火焰大小相同、使用相同的易拉罐等；
（4）根据公式Q吸=cm（t-t0）分析，在质量相同的沙子和水升高相同的温度时，水的比热容大，吸收热量多，即加热时间长。
31．（2021八下·浦东期末）如图所示，是某小组同学探究“液体吸收的热量与液体种类是否有关”实验。
（1）为了完成实验，除了图中所示器材以外，还需要电子天平和 ；
（2）本实验应选用 （选填“质量”或“体积”）相同的水和食用油；
（3）实验开始，应该用 （选填“相同”或“不同”）的酒精灯给水和食用油加热目的是为了使水或食用油在相等的时间内吸收 ；
（4）实验时发现：两种液体升高相同的温度时，给 （选填“水”或“食用油”）加热时间更长些。
【答案】（1）秒表
（2）质量
（3）相同；相等热量
（4）水
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】（1）实验中需要测量液体的质量和吸热的时间，故需要天平和秒表。
（2）探究“液体吸收的热量与液体种类是否有关”，应控制物质的质量相同，物质种类不同，吸收的热量相同时，比较升高的温度或升高相同温度时比较吸收的热量。
（3）相同的酒精灯在相同时间内放出的热量相同，为使物质吸收的热量相同，应该用相同的酒精灯给水和食用油加热。
（4）给质量相同的水和食用油加热，升高相同的温度时，由于水的比热容大，所以水吸收的热量多，所以水的加热时间长。
【分析】（1）要比较液体吸收热量的多少需要用到秒表；
（2）探究不同物质的吸放热能力，需要控制他们的质量、初始温度相同；
（3）选用两个相同的加热器进行加热，可以保证相同时间内液体吸收相同的热量，可以通过加热时间来衡量物体吸热的多少；
（4）相同质量的物体上升或下降相同的温度，比热容大的物体吸收或放出的热量多。
32．（2017·福建）利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”．操作如下：
（1）在两烧杯中分别装入初温度相同且 相等的沙子和水．
（2）用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为 ℃．根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象，如图丙所示；
（3）实验中，是通过比较 来间接反映沙子和水吸收的热量；
（4）分析图象可知，对于质量相等的沙子和水，升温较快的是 ；若使两者升高相同的温度，则 吸收的热量较多，由此可见， 的比热容较大．
【答案】（1）质量
（2）39
（3）加热时间
（4）沙子；水；水
【知识点】比热容
【解析】【解答】解：（1）为了研究水与沙子比热的大小，实验时，要控制水与沙子的初始温度、质量相等．（2）温度计的分度值是1℃，此时的温度是39℃．（3）实验中，是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收热量的多少；（4）分析表中数据可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是沙子；若使两者升高相同的温度，水加热时间较长，说明吸收的热量较多；由此可见水的比热容较大．
故答案为：（1）质量；（2）39；（3）加热时间；（4）沙子；水；水．
【分析】（1）要比较水和沙子吸热升温的快慢，就要控制水和沙子的质量、初温度、相同时间吸收的热量以及所用容器相同；（2）读数时，要先认清分度值，然后看液柱所对应的示数．（3）吸收热量的多少可以用加热时间的长短来体现出来；（4）分析表中数据得出水和沙子的温度变化情况，得出结论．
1 / 1
