3.5物体的内能（热量、比热容与热值） 同步练习（含解析）

2021-2022学年浙教版科学热量、比热容与热值
一．选择题（共6小题）
1．以下物理量中使用比值定义法定义的物理量是（　　）
A．热量
B．比热容
C．质量
D．时间
2．下列关于热学知识说法中正确的是（　　）
A．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
B．在手背上擦一些酒精，手背感到凉爽，是由于酒精汽化放热
C．燃料燃烧越充分，其热值越大
D．正在沸腾的水吸收热量，内能增加，温度保持不变
3．在国际单位制中，热量的单位是（　　）
A．牛顿
B．伏特
C．焦耳
D．瓦特
4．甲、乙两个物体间发生热传递，甲物体温度升高，乙物体温度降低，结果甲、乙两物体温度相同，在这一过程中甲物体内能增加了100J，则（　　）
A．甲物体的热量也增加了100J
B．乙物体放出100J内能，热量减少100J
C．乙物体的内能减少了100J
D．热传递后，甲、乙两个物体的内能相等
5．下列关于热量的说法，正确的是（　　）
A．同一物体，温度高时，含有的热量多
B．物体的内能越大，含有的热量就越多，温度也越高
C．热量总是从内能大的物体传给内能小的物体
D．热量总是从温度高的物体传给温度低的物体
6．对下列几个物理概念说法正确的是（　　）
A．物体含有内能的多少叫热量
B．1Kg某种燃料燃烧时放出的热量叫这种燃料的热值
C．物体内大量分子热运动的动能和分子势能的总和叫物体的内能
D．单位质量的某种物质温度升高1摄氏度所吸收的热量叫这种物质的比热容
　
二．填空题（共6小题）
7．在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，其单位是　　。热传递过程中，高温物体放出热量，内能　　；低温物体吸收热量，内能　　。物体放出或吸收的热量越多，它的内能改变越大。
8．物理学中的“热”可以表示温度、内能、热量等含义，下面几句话中“热”的含义分别表示：
烧水时，水吸热温度升高：　　；
夏天天气很热：　　；
摩擦生热：　　。
9．科学上通常用“功”和“热量”来量度物体能量的变化。
（1）在“使用动滑轮”活动中，小科利用如图所示装置，用竖直向上的大小为10N的拉力F使物体A匀速提升了0.1m。如果该装置的机械效率为70%，则这一过程中，克服物体A的重力所做的功为　　J，这个值也是物体A增加的机械能。
（2）把质量为2kg，温度为25℃的水加热到100℃，至少需要完全燃烧　　g的酒精。上述过程中，水的内能增加是通过　　（填“做功”或“热传递”）的途径实现的。
[已知：水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），酒精的热值为3.0×107J/kg]
10．用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示，据此判断甲在10min吸收的热量为　　。
11．国家“学生饮用奶计划”推广交流会在福建省福州市召开，如所示是一种学生饮用奶，它的净含量为200mL，若它的密度为1.25×103kg/m3，比热容为4.0×103J/（kg?℃），冬天饮用时把它从10℃加热到40℃需要吸收　　J的热量；在加热过程中，温度升高，内能　　（选填“增加”或“降低”）。
12．如图是四冲程汽油机某工作状态示意图，此时它正处在　　冲程。完全燃烧21g的汽油（热值4.6×107J/kg），产生的热量是　　J，若这些热量被10kg的水完全吸收，水的温度将升高　　℃．【c水=4.2×103J/（kg?℃）】
　
三．解答题（共6小题）
13．质量为5千克的水，温度升高了10℃，求水吸收的热量。[c水=4.2×103焦/（千克?℃）]。
14．小明为了测量天然气炉具烧水的效率，他用天然气炉将5kg的20℃水加热至100℃时，用时24min，消耗了0.14m3的天然气。（天然气的热值为4.0×107J/m3，设天然气能完全燃烧）求：
（1）水吸收的热量；[c水=4.2×103J/（kg?℃）]
（2）天然气完全燃烧放出的热量；
（3）天然气炉具烧水的效率。
15．天然气是一种比较清洁的能源，其热值为8.4×107J/m3．李红放学回家，她妈妈叫她烧开水。如果井水的温度是20℃，往锅里倒入2kg的水，水的比热容是4.2×103J/（kg?℃）。
求：（1）把锅里的水烧开，水需要吸收多少热量？（设当时气压为1标准大气压）
（2）如果水吸收的热量只占天然气完全燃烧放出热量的50%，那么李红同学这次烧水需要消耗多少m3天然气？
16．某饰品加工厂有酒精喷灯加工饰品，张师傅在1分钟内用去酒精500g，被加工的一只质量为1kg的铜饰品温度从20℃升高到1020℃，求：
（1）铜饰品吸收的热量是多少？
（2）酒精完全燃烧放出的热量是多少？
（3）酒精喷灯的效率是多少？[已知：c铜=0.39×103J/（kg?℃），酒精热值为3.0×107J/kg，]。
17．甲、乙两物体的质量之比为4：1，用两个相同的酒精灯分别给它们加热，（设酒精燃烧放出的热量全部被甲和乙吸收）如图为甲、乙两物体的温度随时间的变化曲线，若甲的比热容为0.24×103J/（kg?℃），则乙的比热容是多少？
18．我国是第一个宣布成功实现对可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。可燃冰的热值为同体积天然气的160倍。已知q天然气=4.2×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg?℃），求
（1）完全燃烧1m3的可燃冰可放出多少热量？
（2）若这些热量全部被水吸收，可将多少千克水从20℃加热到70℃？
　
2021-2022学年浙教版科学热量、比热容与热值
参考答案与试题解析
一．选择题（共6小题）
1．解：A、在热传递过程中，物体改变内能的多少叫做热量，没有采用比值定义法。故A不符合题意；
B、某种物质温度升高时吸收的热量与其质量和升高的温度的乘积之比，叫做这种物质的比热容，采用的是比值定义法。故B符合题意；
C、质量是物体所含物质的多少，没有采用比值定义法。故C不符合题意；
D、时间是事件过程长短和发生顺序的度量，没有采用比值定义法。故D不符合题意。
故选：B。
　
2．解：A、我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高。故A错误；
B、在手背上擦一些酒精，手背感到凉爽，是由于酒精汽化吸热。故B错误；
C、热值是燃料本身的特性，与燃料的燃烧状态没有关系。故C错误；
D、水在沸腾过程中温度不变，不断吸收热量，所以内能增加，故D正确。
故选：D。
　
3．解：在国际单位制中，
A、牛顿是力的基本单位，故A不符合题意；
B、伏特是电压的基本单位，故B不符合题意；
C、焦耳是功和各种能量的基本单位，所以也是热量的基本单位，故C符合题意；
D、瓦特是功率的基本单位，故D不符合题意。
故选：C。
　
4．解：A、热量是一个过程量，不能用“增加”来修饰，故A说法错误；
B、内能是一个状态量，不能用“放出”来修饰，热量是一个过程量，不能用“减少”来修饰，故B说法错误；
C、只有甲、乙两物体间发生热传递时，甲物体内能增加了100J，说明乙物体的内能减少了100J，故C说法正确；
D、不知道二者的温度与质量，无法判断热传递结束后，甲乙两物体的内能情况，故D说法错误。
故选：C。
　
5．解：AB．热量是在热传递过程中，能量改变的多少，是一个过程量，只能用“吸收”和“放出”来描述，不能说物体中含有多少热量，故AB错误；
CD．热量只能从温度高的物体传向温度低的物体，温度高的物体内能不一定大，因为内能的大小还与质量和状态有关，故C错误、D正确。
故选：D。
　
6．解：A、热量是热传递过程中转移的能量的多少，故A错误；
B、热值是质量1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量，故B错误；
C、物体中所有分子热运动的动能和势能的总和叫物体的内能，故C错误；
D、单位质量的某种物质温度升高1摄氏度所吸收的热量叫这种物质的比热容，故D正确。
故选：D。
　
二．填空题（共6小题）
7．解：在热传递过程中，传递的能量的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。
热传递过程中，高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加。物体放出或吸收的热量越多，它的内能改变越大。
故答案为：焦耳；减少；增加。
　
8．解：烧水时，水吸热温度升高是指水吸收热量温度升高；
夏天天气很热是反映天气的冷热程度，所以这个“热”指温度；
摩擦生热是通过克服摩擦做功，使物体的内能增加，所以这里的“热”指内能。
故答案为：热量；温度；内能。
　
9．解：（1）绳子自由端移动的距离：
s=2h=2×0.1m=0.2m，
拉力做的总功：
W=Fs=10N×2×0.1m=2J，
由η=×100%可得，克服物体A的重力所做的功：
W有用=W总η=2J×70%=1.4J；
（2）水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣25℃）=6.3×105J，
由题知，酒精完全燃烧放出的热量：Q放=Q吸=6.3×105J，
由Q放=mq得，需要完全燃烧酒精的质量：
m酒精===2.1×10﹣2kg=21g；
烧水时，水的内能增加是通过热传递的方式实现。
故答案为：（1）1.4；（2）21；热传递。
　
10．解：由图象可知：用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，水温度升高60℃需要20min，物质甲温度升高60℃需要10min。
所以质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为：Q水吸=2Q甲吸。
由热量计算公式Q=cm△t得：c=，
则c水=2c甲。
又因为c水=4.2×103J/（kg?℃），
所以c甲=2.1×103J/（kg?℃），
甲物质10min升高了60℃，
Q甲吸=c甲m甲△t甲=2.1×103J/（kg?℃）×2kg×60℃=2.52×105J。
故答案为：2.52×105J。
　
11．解：（1）由ρ=得200mL奶的质量为：
m=ρV=1.25×103kg/m3×200×10﹣6m3=0.25kg；
奶吸收的热量为：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.0×103J/（kg?℃）×0.25kg×（40℃﹣10℃）=3×104J；
（2）影响内能大小的因素有两个：自身的温度和质量，在加热过程中，温度升高，内能增加。
故答案为：3×104；增加。
　
12．解：从图中可以看出，两气门都关闭，火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程；
汽油完全燃烧放出的热量：
Q放=m汽油q=0.021kg×4.6×107J/kg=9.66×105J。
由题意知，水吸收的热量Q吸=Q放=9.66×105J，
由Q吸=cm△t得，水升高的温度：
△t===23℃，
故答案为：做功；9.66×105；23。
　
三．解答题（共6小题）
13．解：水吸收的热量：Q放=c水m△t
=4.2×103J/（kg?℃）×5kg×10℃
=2.1×105J
答：水吸收的热量是2.1×105J。
　
14．解：（1）水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）
=4.2×103J/（kg?℃）×5kg×（100℃﹣20℃）
=1.68×106J；
（2）天然气完全燃烧时放出的热量：
Q放=qV
=4.0×107J/m3×0.14m3
=5.6×106J；
（3）天然气炉具的效率：
η===30%。
答：（1）水吸收的热量为1.68×106J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量为5.6×106J；
（3）天然气炉具烧水的效率为30%。
　
15．解：（1）1标准大气压，水的沸点为100℃，
水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣20℃）=6.72×105J；
（2）由题知，Q吸=Q放×50%，
天然气完全燃烧放出的热量：
Q放===1.344×106J，
由Q放=Vq得天然气的体积：
V===0.016m3。
答：（1）把锅里的水烧开，水需要吸收6.72×105J的热量；
（2）李红同学这次烧水需要消耗0.016m3天然气。
　
16．解：（1）Q吸=c铜m铜△t=0.39×103J/（kg?℃）×1kg×（1020℃﹣20℃）=0.39×106J。
（2）∵m酒精=500g=0.5kg，
∴Q放=q酒精m酒精=3.0×107J/kg×0.5kg=1.5×107J。
（3）η=×100%=×100%=2.6%。
答：（1）铜饰品吸收的热量是0.39×106J；
（2）酒精完全燃烧产生的热量是1.5×107J。
（3）酒精喷灯的效率是2.6%。
　
17．解：已知
甲、乙两个物体的质量比为4：1，甲、乙吸收的热量相等。
由图形可知，在相同时间内，甲升高了40℃，乙升高了20℃。
根据Q吸=cm△t得，c甲m甲△t甲=c乙m乙△t乙，
c乙=c甲××=0.24×103J/（kg?℃）××=1.92×103J/（kg?℃）
答：乙的比热容是1.92×103J/（kg?℃）。
　
18．解：（1）由题意可得，完全燃烧1m3的可燃冰可产生的热量：
Q放=Vq可燃冰=Vnq天然气=1m3×160×4.2×107J/m3=6.72×109J；
（2）由题知Q吸=Q放=6.72×109J，
由Q吸=cm△t得水的质量：
m===3.2×104kg。
答：
（1）完全燃烧1m3的可燃冰可产生6.72×109J的热量；
（2）若这些热量全部被水吸收，可将3.2×104kg的水从20℃加热到70℃。