浙教版科学九年级上册 3.5 物体的内能 培优练习
一、单选题
1．关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A．温度为0℃的物体没有内能
B．物体内能增加，一定是通过外界对物体做功
C．在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少
D．正在沸腾的水吸收热量，温度增加，内能不变
【答案】C
【知识点】内能；温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】（1）内能是指物体内部所有做无规则运动的分子具有的分子动能和分子势能的总和，一切物体都有内能；
（2）改变物体内能的两种方式：做功和热传递；做功可以改变内能，且对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，物体内能会减小；
（3）物体吸收热量，温度不一定升高，例如晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变。
【解答】A、温度为0℃的物体也具有内能，故A错误；
B、物体的内能增加，可能是外界对物体做功，也可能是从外界吸收了热量，故B错误；
C、在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少，故C正确；
D、正在沸腾的水吸收热量，温度不变，内能增加，故D错误。
故答案为：C
2．（2020·江干模拟）有关热值的概念，下列说法正确的是（ ）
A．1kg的煤的热值是2kg煤的热值的一半
B．1kg的煤完全燃烧时的热值大于1kg的煤不完全燃烧时的热值
C．煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧干木柴放出的热量一定多
D．燃料的热值与燃料燃烧情况无关
【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【分析】根据热值的定义和特点分析判断。
【解答】A.热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故A错误；
B.燃料的热值指的是1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，谈到热值，肯定指的是完全燃烧，与不完全燃烧无关，故B错误；
C.根据Q=mq可知，燃料放出的热量与热值和质量大小有关；煤的热值比干木材大，但是质量少，则可能放出的热量比木材少，故C错误；
D.燃料的热值与燃料燃烧情况无关，故D正确。
故选D。
3．（2020·定海模拟）如图所示，在瓶里装有少量的水，盖紧瓶盖，使劲拧瓶的下部，使其严重变形，然后略松开瓶盖(对着没人的方向)，瓶盖弹出数米远，观察到瓶口和瓶内有白雾产生。下列分析正确的是（ ）
A．用力拧瓶的下部时瓶内气体内能减少，温度升高
B．用力拧瓶的下部时瓶内气体内能增加，温度降低
C．瓶盖弹出时气体内能减小，温度降低，水蒸气液化
D．瓶盖弹出时气体内能增加，温度降低，水蒸气液化
【答案】C
【知识点】液化及液化现象；物体内能的改变方法
【解析】【分析】（1）外界对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外界做功，物体的内能减少，温度降低；
（2）物质由气态变成液态叫液化。
【解答】 用力拧瓶的下部时，对瓶内气体做功，因此瓶内气体内能增大，温度升高，故A、B错误；
瓶盖弹出时，瓶内气体对瓶盖做功，因此气体内能减小，温度降低，里面的水蒸气放热由气态变成液态发生液化现象，故C正确，D错误。
故选C。
4．（2020九下·绍兴月考）《舌尖上的中国》聚焦了普通人的家常菜，让海内外观众领略了中华饮食之美。如图所示，通过煎、炒、蒸、拌烹调的四种美食中所包含的物理知识，认识正确的是（ ）
A．煎：煎锅一般用铁制造，主要是利用了铁的比热容大
B．炒：主要是通过做功的方式使藜蒿和腊肉的内能增加
C．蒸：是通过热传递和高温水蒸气液化放热，使榆钱饭蒸熟
D．拌：香葱和豆腐要拌着才能入味，说明分子没有做无规则运动
【答案】C
【知识点】分子的热运动；液化及液化现象；物体内能的改变方法；比热容
【解析】【分析】（1）炊具是利用热传递将热源的热量传递给食物的，因此要求炊具吸收的热量要少，温度升高的要快，根据Q=cm△t可知，其实就是材料的比热容要小；
（2）热传递的本质是能量的转移，而做功的本质是能量的转化；
（3）物质从气态变成液态发生液化现象，向外放热；
（4）一切分子都在不停的做无规则运动。
【解答】A.煎：煎锅一般用铁制造，主要是利用了铁的比热容小，故A错误；
B.炒：主要是通过热传递的方式使藜蒿和腊肉的内能增加，故B错误；
C.蒸：是通过热传递和高温水蒸气液化放热，使榆钱饭蒸熟，故C正确；
D.拌：香葱和豆腐要拌着才能入味，可以缩短入味的时间，但是不能说明分子没有运动，故D错误。
故选C。
5．（2019九上·义乌月考）关于物体内能的改变,下列说法正确的是（ ）
A．物体对外做功时,物体的内能可能会减少
B．物体吸热时,物体的内能一定增加
C．对物体做功时,物体的内能一定增加
D．物体放热时,物体的内能一定增加
【答案】A
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】热传递改变物体内能的本质是能量的转移；做功改变物体内能的本质是能量的转化。
【解答】A.物体对外做功时，将内能转化为机械能，因此物体的内能可能会减少，故A正确；
B、物体吸收热量,若同时对外做功, 物体的内能不一定增加, 故B错误;
C、对物体做功时,若同时对外放热,物体的内能不一定增加,故C错误;
D、物体放热时, 若外界同时对物体做功,物体的内能不一定增加，故D错误。
故答案为：A
6．一个小孩儿从公园中的滑梯上加速滑下，如图所示，下列说法正确的是 （ ）
A．重力势能减少，动能不变，机械能减少，内能增加
B．重力势能减少，动能增加，机械能减少，内能增加
C．重力势能减少，动能增加，机械能增加，内能减少
D．重力势能减少，动能增加，机械能不变，内能不变
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；内能
【解析】【分析】重力势能与物体的质量和高度有关；动能与物体的质量和速度有关；机械能=重力势能+动能；内能大小与物体的温度高低有关。
【解答】一个小孩儿从公园中的滑梯上加速滑下，他的质量不变，由于速度增大，所以他的动能增大；由于他的高度减小，所以他的重力势能减小。因为通过摩擦的方式将机械能转化为内能，所以他的机械能减小，而内能增大，所以臀部发热，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
7．（2020八下·温州月考）如图所示，甲、乙两只完全相同的金属球，甲用细线悬挂在天花板上，乙放在水平地面上。两球是用同种热的良导体材料制成的，水平支持面和细线均为热的不良导体制成。今让两球吸收相同的热量，则热平衡后(热损失不计)（ ）
A．甲球的温度低 B．两球温度一样高
C．乙球的温度低 D．条件不足，无法比较
【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移；物体内能的改变方法
【解析】【分析】两个球吸热后膨胀，重心的位置都会发生改变，分析重力做功的正负，进而判断金属球自身内能的变化，从而确定温度的改变即可。【解答】让两球吸收相同的热量，那么它们会膨胀，且膨胀的程度相同。对于甲球，重心变低，重力做正功，那么它的机械能会转化为内能，从而使其温度升高；对于乙球，重心变高，重力做负功，内能转化为机械能，所以温度降低，则最终甲的温度高，乙的温度低。
故选C。
8．质量相等、初温相同的水和煤油，分别用两个相同的电加热器加热(不计热损失)，加热过程中温度变化如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．甲的比热容大，是水 B．甲的比热容大，是煤油
C．乙的比热容大，是水 D．乙的比热容大，是煤油
【答案】C
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】（1）相同的电加热器，加热时间相同，物质吸收的热量相同；
（2）根据公式Q=cm△t可知，当吸收相同的热量时，如果物质的质量相同，那么物质的比热容与升高的温度成反比。
【解答】如下图所示：
当甲和乙吸收相同的热量后，甲升高的温度大，因此甲的比热容小，因此甲是煤油；乙的比热容大，乙是水。
故选C。
二、填空题
9．甲、乙两个初温相同的物体质量相等，它们的比热之比为c甲：c乙=3：1，让它们分别各吸收400J的热量以后，再把它们放在一起相互接触（无热散失），在达到热平衡的过程中，它们之间相互传递的热量是 J。
【答案】200
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】首先根据Q=cm△t比较升高温度的大小，然后根据t=△t+t0分析吸热后终末温度的大小，进而确定热量的传递方向；接下来根据再根据Q=cm△t和热平衡方程Q吸=Q放列出方程，联立计算即可。
【解答】假设物体初温是T0，质量是m，比热容分别为3c和c，当分别吸收200J后，甲物体末温为T1，乙物体末温为T2，
根据公式Q=cm△t得到：
甲物体：3cm（T1-T0）=400J；
那么：；
乙物体： cm（T2-T0）=400J；
那么：；
因此：T1＜T2，
再接触达到热平衡后，假设达到的温度为T，传递的热量为Q；
根据公式Q=cm△t得到：
甲物体：3cm（T-T1）=Q，
那么：①
乙物体： cm（T2-T）=Q，
那么：②
①②联立，解得：Q=200J。
10．（2020九上·玉环期末）如图所示为生活中常用的热水瓶，瓶壁采用镀银的双层玻璃，并将中间抽成真空，这是为了减少 引起的内能变化。热水瓶若装入的热水未满，盖上软木塞后，软木塞有时会跳起来。这一过程中水蒸气对软木塞做的功 (选填“大于”、“等于”或“小于”)软木塞增加的机械能。
【答案】热传递；大于
【知识点】能量的相互转化和转移；物体内能的改变方法
【解析】【分析】（1）热水瓶中间为双层玻璃瓶，两层之间抽成真空，真空状态可以避免热对流，镀银的玻璃则可以将容器内部向外辐射的热能反射回去；
（2）水蒸气要克服软木塞的重力以及阻力做功，据此判断水蒸气对软木塞做的功与软木塞增加的机械能的关系。【解答】（1）热水瓶中间为双层玻璃瓶，两层之间抽成真空，这是为了减少热传递硬引起的内能变化；
（2）热水瓶若装入的热水未满，盖上软木塞后，软木塞有时会跳起来。这一过程中水蒸气对软木塞做的功大于软木塞增加的机械能。
11．（2019九上·余杭月考）如图是用完全相同的加热装置给甲、乙两种质量相等的不同晶体同时均匀加热，两种晶体熔化前后温度随时间变化的图象．单位质量的两种晶体熔化过程中吸收的热量相比较，Q甲 Q乙；AB是晶体甲熔化图像上的两个点，该晶体在A点时的内能 B点时的内能．（填“大于”、“小于”或“等于”）;若甲晶体为质量为1千克的金属铝，其温度从30℃升高到660℃，需要吸收多少热量 ？铝的比热为0.88×103焦/（千克每摄氏度）
【答案】小于；小于；5.544×105J
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】（1）加热装置相同，那么相同的时间内产生的热量相同，因此可以通过比较两种晶体熔化的时间判断吸收热量的多少；
（2）物体吸收热量，内能增大；
（3）根据公式Q=cm△t计算吸收的热量。
【解答】（1）根据图像可知，甲晶体熔化时的线段长度小于乙晶体，因此甲熔化需要的时间小于乙，即甲熔化吸收的的热量小于乙，也就是Q甲（2）根据图像可知，B点比A点靠后，即B点加入时间更长，吸收热量更多，内能更大，即A点的内能小于B点的内能；
（3）需要吸收的热量为：Q=cm△t= 0.88×103J/（kg·℃） ×1kg×（660℃-30℃）= 5.544×105J 。
三、实验探究题
12．（2020·绍兴）热机发明后，一直在持续的改进和发展中。
材料一：1769年，法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车(图甲)，传统蒸汽机的燃料在气缸外部燃烧(图乙)，热效率为5%-8%之间。
材料二：1862年，法国人德罗夏提出内燃机(内燃指燃料在气缸内燃烧)的四冲程循环理论：①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸；②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩；③高压燃烧气体产生巨大爆发力；④将已经燃烧的废气从气缸中排出。
材料三：1876年，德国人奥托制造出以四冲程为依据的煤气内燃机，利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复，内燃机的效率达到14%。
（1）四冲程循环理论提及的“巨大爆发力”由下图中的 冲程实现。
A． B．
C． D．
（2）德罗夏提到的内燃方式是基于 的猜想。
（3）老师在重复演示“做功改变内能“实验(图丙)之间，需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下，其目的与内燃机的 (选填“吸气“、“压缩”、“做功”或“排气”)冲程的原理相似。
【答案】（1）C
（2）燃料在气缸内燃烧，热量散失少，热效率高
（3）排气
【知识点】热机
【解析】【分析】内燃机，是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。
【解答】（1）产生巨大爆发力的过程是做功冲程；
A、吸气冲程；B、压缩冲程；C、做功冲程；D、排气冲程；故C符合题意；
（2）由材料可知，内燃的效率远大于外燃机的效率，所以德罗夏提到的内燃方式是基于内燃过程中能量散失少，热效率高的猜想；
（3）厚玻璃筒就相当于内燃机的内部空间，而活塞相当于飞轮，所以把玻璃筒甩几个是为了让玻璃筒中的气体排出，相当于排气冲程；
故答案为：（1）C；（2） 燃料在气缸内燃烧，热量散失少，热效率高；（3）排气。
13．（2020·杭州模拟）某小组在“探究冰和蜡的熔化规律”时，使用的实验装置如图甲所示：
（1）向试管中放入500g冰，应选用颗粒 （选填“较大”或“较小”）的冰块做实验。
（2）从加热到熔化记录的实验数据如下表，可以判断蜡属于 （填“晶体”或“非晶体”）。小组成员发现冰从开始加热至开始熔化，酒精灯内共消耗了3.5g酒精，若加热的效率为10%，则酒精的热值是 J/kg（C水=4.2×103J/kg℃）
（3）根据冰加热过程中记录的数据画出如图丙所示温度-时间图象，AB这段时间内，该物质处于 状态。若继续加热，试管中的水 （选填“会”或“不会”）沸腾。实验后将烧杯中的沸水放在桌上越来越凉，探究水沸腾前后温度变化特点，根据实验数据作出了如图象，最合理表示其温度T随时间t变化关系的是 。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
蜡的温度/℃ 42 44 46 48 49 50 51 52
【答案】（1）较小
（2）非晶体；3×107J/kg
（3）固液共存；不会；A
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象；晶体与非晶体；热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）冰块的颗粒越小，越有利于均匀受热，测量出来的温度和观察到的现象越接近客观实际；
（2）晶体和非晶体的区别：有无熔点。首先根据Q=cm△t计算出冰吸收的热量，再根据计算出酒精放出的热量，最后根据Q放=qm计算酒精的热值；
（3）晶体熔化前为固态，熔化后为液体，在熔化过程中为固液混合态；沸腾的两个条件：①达到沸点；②继续吸热；
注意分析水沸腾前后温度变化的快慢即可。
【解答】（1）向试管中放入500g冰，应选用颗粒较小的冰块做实验。
（2）根据表格可知，蜡熔化时没有固定不变的温度，即没有熔点，属于非晶体。
冰吸收的热量为：Q=cm△t=2.1×103J/（kg ℃）×【0℃-（-10℃）】×0.5kg=1.05×104J；
酒精放出的热量为：；
酒精的热值为：；
（3）AB段冰吸热但温度不变，因此正在熔化，处于固液共存状态。
若继续加热，试管中的水可以达到沸点，但是无法从外面的水中继续吸热，所以它不会沸腾。
水在沸腾前，由于不断的加热，所以温度升高较快；沸腾时温度保持不变；停止沸腾后，开始温度下降的快，后来下降的慢，当到达室温时几乎保持不变，故选A。
四、解答题（共7题；共73分）
14．（2019九下·浙江保送考试）一物体在空中由静止下落，物体下落时受到的空气阻力随着下落速度增加而增大，且物体受到空气阻力f与物体的速度v平方成正比，即f=kv2。试解答下列问题：
（1）假如空中有一个50g的冰粒，从1000m的高空由静止开始下路到地面。冰粒下落过程中的速度变化规律是A；假设冰重力做功的42%转化为冰雹的内能，则冰雹在下落过程中温度会升高A℃.（不考虑冰粒的熔化和质量变化：c冰=2.1×103J/（Kg·℃）
（2）一个重为G的物体从高空（高度足够）静止开始下落，物体下落的最大速度为V，请你用所学知识证明v=
【答案】（1）解： 冰粒下落过程中的速度变化规律为：先加速后匀速；
冰粒下落做的功为：W=Gh=0.05kg×10N/kg×1000m=500J；
冰粒转化为的内能：Q=42%W=42%×500J=210J；
那么冰粒升高的温度为：；
（2）证明：小物体匀速下落时速度达到最大，
此时物体受到时的重力G和空气阻力f相互平衡，即：f=G
∵f=kv2
∴G=f=kv2
∴V=
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功的计算公式的应用；热量的计算
【解析】【分析】（1）开始时，冰粒的速度较小，此时它受到的阻力小于重力，合力向下，因此加速运动；随着速度的增大，冰粒受到的阻力增大，当阻力和重力相等时，冰粒做匀速运动。首先根据W=Gh计算出冰粒下降重力做的功，然后根据Q=42%W计算出冰粒吸收的热量，最后根据公式计算它升高的温度；
（2）当物体受到的阻力和重力平衡时，物体不再加速，即这时速度达到最大，根据公式f=G计算出速度最大时受到的阻力，然后再利用公式 f=kv2 计算下落的最大速度。
15．（2019·宁波模拟）某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车速与所受阻力的关系如图所示，在某次测试中，蓄电池储存的电能为5.12×108J，由内燃机提供能量，汽车以50km/h的速度匀速行驶了0.5h，同时蓄电池的电能增加了10%，求：
（1）汽车牵引力做的功；
（2）若所用燃料的热值为4.5×107J/kg，测试过程中消耗8kg燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是多少？
（3）内燃机的效率。
【答案】（1）解：由v= 得汽车行驶的路程：
s=vt=50km/h×0.5h=25km=2.5×104m，
由图象可知，汽车速度为50km/h时，所受阻力为4000N，
由于汽车匀速行驶，汽车的牵引力：F=f=4000N，
牵引力做功：W=Fs=4000N×2.5×104m=1×108J
答：汽车牵引力做的功为1×108J
（2）解：燃料完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=8kg×4.5×107J/kg=3.6×108J
答：放出的总热量是3.6×108J
（3）解：增加的电能：W电=5.12×108J×10%=5.12×107J，
有用能量：W有用=W+W电=1×108J+5.12×107J=1.512×108J，
内燃机的效率：η= ×100%= ×100%=42%
答：内燃机的效率为42%
【知识点】速度公式及其应用；功的计算公式的应用；燃料的热值；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）从图像中找到速度为50km/h时汽车受到的摩擦力f；因为汽车匀速行驶，所以它受到的牵引力与摩擦力f相等，即F=f。根据s=vt计算出汽车行驶的路程，最后根据公式W=Fs计算牵引力做的功；
（2）已知燃料的热值和质量根据 Q放=mq 计算然后放出的热量；
（3）首先根据“增加了10%”的电能计算出增加的电能，然后根据 W有用=W+W电 计算出被利用的能量，最后根据
计算出内燃机的效率即可。
16． 2015年龙岩市将在中心城区新增100辆纯电动新能源公交车，以促进公共交通实现“低碳”化．下表是某燃油汽车与纯电动汽车进行测试时的部分数据：
燃油汽车 纯电动汽车
能源种类 汽油（q汽油=4.5×107J/kg ρ汽油=0.7×103kg/m3） 电能
牵引力 600N 600N
行使100km消粍 8×10﹣3m3 20kW h
二氧化碳排放量 每消耗1kg汽油排放2kg二氧化碳 0
（1）汽油属于 （填“可再生”或“不可再生”）
（2）若燃油汽车与电动汽车正常行驶100km，则①燃油汽车消耗多少千克汽油？②燃油汽车与纯电动汽车的能量转化效率分别是多少？
（提示：燃油汽车能量转化效率η汽：汽车牵引力做的功与汽油完全燃烧放出的热量之比；纯电动汽车能量转化效率η电：汽车牵引力做的功与汽车消耗电能之比）
【答案】（1）不可再生
（2）解：①因为ρ=，
所以正常行驶100km消耗的汽油为m=ρV=0.7×103kg/m3×8×10﹣3m3=5.6kg；
②牵引力做的功为W有用=Fs=600N×105m=6×107J．
汽油完全燃烧放出的热量为Q=mq=5.6kg×4.5×107J/kg=2.52×108J；
燃油汽车的效率为η燃油==×100%≈23.8%；
电动汽车的效率为η电动==×100%≈83.3%
答：①燃油汽车正常行驶100km消耗的汽油为5.6kg；
②燃油汽车的效率约23.8%；电动汽车的效率约83.3%
【知识点】密度公式的应用；热机
【解析】【解答】解：（1）汽油是从石油中提炼而成的，石油在地球上的储量是一定的，属于不可再生能源；
（2）①因为ρ=，
所以正常行驶100km消耗的汽油为m=ρV=0.7×103kg/m3×8×10﹣3m3=5.6kg；
②牵引力做的功为W有用=Fs=600N×105m=6×107J．
汽油完全燃烧放出的热量为Q=mq=5.6kg×4.5×107J/kg=2.52×108J；
燃油汽车的效率为η燃油==×100%≈23.8%；
电动汽车的效率为η电动==×100%≈83.3%．
答：
（1）不可再生；
（2）①燃油汽车正常行驶100km消耗的汽油为5.6kg；
②燃油汽车的效率约23.8%；电动汽车的效率约83.3%
【分析】（1）可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源；
（2）①已知汽油的体积和密度，可以得到质量；
②已知牵引力和行驶路程，可以得到有用功；
已知汽油的热值和质量，可以得到汽油完全燃烧放出的热量；有用功与热量之比是燃油汽车的效率；
有用功与消耗的电能之比是电动汽车的效率
17．（2020·嘉兴）十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机，推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸汽机的工作原理为：打开阀门 A、关闭阀门 B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降。如此循环往复。
（1）蒸汽推动活塞上行过程中，能量转化是 。
（2）蒸汽机活塞上行过程与汽油机的 冲程相似。
（3）蒸汽机工作时，汽缸内部压强为 1.1×106帕，若活塞面积为0.1米2，则活塞受到蒸汽的压力是多少？
（4）蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为 200 千克，活塞每次上升高度为0.6米，则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功？假设活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少？
【答案】（1）内能→机械能
（2）做功
（3）解：F=pS=1.1×106 Pa×0.1m2 =1.1×105 N
答：活塞受到蒸汽的压力为1.1×105N。
（4）解：h物= ×0.6m=0.3m
W有 =G物h物= m物gh物 =200kg ×10N/kg ×0.3m = 600J
P有= = =1000 W
答：蒸汽机对物体做有用功为 600J， 有用功的功率为 1000W
【知识点】压强的大小及其计算；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；热机
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能；压缩冲程，将机械能转化为内能；
（3）根据公式F=pS计算活塞受到的蒸汽压力；
（4）首先根据相似三角形原理计算出物体上升的高度，然后根据W=Gh计算蒸汽机对物体做的功；再根据计算蒸汽机对物体做功的功率。
【解答】（1） 蒸汽推动活塞上行过程中，能量转化是内能→机械能 ；
（2）蒸汽机活塞上行过程与汽油机的做功冲程相似。
（3） 活塞受到蒸汽的压力是： F=pS=1.1×106 Pa×0.1m2 =1.1×105 N ；
（4）根据图片可知，根据相似三角形原理得到：；
即：；
解得： ；
活塞上升一次蒸汽机对物体做了功： W有 =G物h物= m物gh物 =200kg ×10N/kg ×0.3m = 600J ；
蒸汽机对物体做功的功率： 。
18．（2020·上城模拟） 1845年焦耳做了最好的用摩擦加热液体的实验。实验如图所示：他在容器里装一定质量的水，中间安上带有叶轮的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与重物相连。当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，由于叶片和水的摩擦，容器里的水温度升高。通过测量和计算，可以比较重物减少的机械能与水增加的内能的关系。该实验为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础
（1）若实验中两个重物的总质量为25kg，下降高度为10m，则这两个重物减少的总机械能为 J
（2）若容器中水的质量为0.5kg，实验测得水温升高1℃，请计算水内能的增加量(c水=4.2×103J/Kg℃)
（3）某兴趣小组多次重复以上实验，发现实验结果和能量守恒定律并不吻合。请写出造成这种结果的可能原因 (写一种即可)
【答案】（1）2500
（2）水内能的增加量为：Q=cm△t= 4.2×103J/(Kg ℃ )×0.5kg×1℃=2100J；
（3）由于转轴处存在摩擦或液体散热
【知识点】功的计算公式的应用；热量的计算
【解析】【分析】（1）已知物体的质量和高度根据公式W=Gh=mgh计算出重力做的功，也就是机械能的减少量；
（2）根据Q=cm△t计算水的内能的增加量；
（3）可从转轴处有摩擦力和液体向外散热的角度分析。
【解答】（1） 这两个重物减少的总机械能为W=Gh=mgh=25kg×10N/kg×10m=2500J；
（2）水内能的增加量为：Q=cm△t= 4.2×103J/(Kg ℃ )×0.5kg×1℃=2100J；
（3）某兴趣小组多次重复以上实验，发现实验结果和能量守恒定律并不吻合，原因可能是：由于转轴处存在摩擦或液体散热。
19．（2020九上·余姚期末） 2019年5月6日，杭城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是2世纪最理想的能源，求：[c水=4.2x103(kg·℃)；q氢=1.4×108J/kg]
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是 J；
（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度；
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
【答案】（1）4.2×107
（2）水吸收的热量：Q吸＝Q放＝4.2×107J，
由Q吸＝cm△t得水升高温度：
（3）公交车所做的功：W＝Q放＝4.2×107J，
由P＝ 得公交车行驶时间：
t＝ ＝ ＝300s。
【知识点】功率计算公式的应用；比热容；热量的计算
【解析】【分析】（1）根据公式Q=qm计算出氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）根据公式 计算水升高的温度；
（3）已知公交车所做的功和功率，根据公式计算出公交车匀速行驶的时间。
【解答】（1） 质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热：Q=qm= 1.4×108J/kg ×0.3kg= 4.2×107 J；
（2） 水吸收的热量：Q吸＝Q放＝4.2×107J，
由Q吸＝cm△t得水升高温度：；
（3） 公交车所做的功：W＝Q放＝4.2×107J；
由 得公交车行驶时间： 。
20．（2019九上·奉化期末）目前市场上有一种热水器叫做“空气能”热水器，它从空气中吸收热量来加热水，相比传统的电热水器节能。其原理与普通的空调相似，如图甲所示。为了了解某一热水器的实际性能，工作人员对某一品牌热水器进行测试，以下表格是某一空气能热水器的实际测试参数(在环境温度20℃，进水温度20℃时测定)。已知：水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)
型号 A型
出水温度(℃) 50
输出功率(kW) 10
电源 220V/50Hz
热水产出率(L/h)(△t=30℃) 100
环境温度范围(℃) 20
请根据上表数据计算或分析
（1）当工作介质流经水箱中的冷凝器时，工作介质液化 热量(填“吸收”或“放出”)，水箱中水的温度升高，是通过 方式增加了水的内能。
（2）A型热水器“热水产出率”100L/h，其含义是指此热水器当进水温度为20℃，出水温度为50℃时，每小时可出热水100L，该热水器正常加热过程中，每小时流经冷凝器中的水吸收的热量为多少
（3）该热水器水箱上贴有如图乙所示的“能效比”标签，“能效比”定义为：当水吸收的热量为Q，电流所做的功为W时，能效比η=Q/W。试通过计算说明该A型热水器标定的能效比是否符合如图丙的国家标准。
【答案】（1）放出；热传递
（2）V=100L=100dm3=0.1m3
m=ρ×V=1×103kg/m3×0.1m3=100kg
Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(50℃-20℃)=1.26×107J
（3）W=Pt=lkW×1h=3.6×106J
η= =3.5
所以符合
【知识点】物体内能的改变方法；热量的计算；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）汽化需要吸热，液化需要放热；热传递的本质是能量的转移，而做功改变物体内能的本质是能量的转化；
（2）首先根据m=ρV计算出热水的质量，然后再根据Q=cm△t计算水吸收的热量；
（3）首先根据W=Pt计算出每小时热水器消耗的电能，然后根据 计算出它的能效比，最后与铭牌上的数据进行比较即可。
1 / 1浙教版科学九年级上册 3.5 物体的内能 培优练习
一、单选题
1．关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A．温度为0℃的物体没有内能
B．物体内能增加，一定是通过外界对物体做功
C．在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少
D．正在沸腾的水吸收热量，温度增加，内能不变
2．（2020·江干模拟）有关热值的概念，下列说法正确的是（ ）
A．1kg的煤的热值是2kg煤的热值的一半
B．1kg的煤完全燃烧时的热值大于1kg的煤不完全燃烧时的热值
C．煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧干木柴放出的热量一定多
D．燃料的热值与燃料燃烧情况无关
3．（2020·定海模拟）如图所示，在瓶里装有少量的水，盖紧瓶盖，使劲拧瓶的下部，使其严重变形，然后略松开瓶盖(对着没人的方向)，瓶盖弹出数米远，观察到瓶口和瓶内有白雾产生。下列分析正确的是（ ）
A．用力拧瓶的下部时瓶内气体内能减少，温度升高
B．用力拧瓶的下部时瓶内气体内能增加，温度降低
C．瓶盖弹出时气体内能减小，温度降低，水蒸气液化
D．瓶盖弹出时气体内能增加，温度降低，水蒸气液化
4．（2020九下·绍兴月考）《舌尖上的中国》聚焦了普通人的家常菜，让海内外观众领略了中华饮食之美。如图所示，通过煎、炒、蒸、拌烹调的四种美食中所包含的物理知识，认识正确的是（ ）
A．煎：煎锅一般用铁制造，主要是利用了铁的比热容大
B．炒：主要是通过做功的方式使藜蒿和腊肉的内能增加
C．蒸：是通过热传递和高温水蒸气液化放热，使榆钱饭蒸熟
D．拌：香葱和豆腐要拌着才能入味，说明分子没有做无规则运动
5．（2019九上·义乌月考）关于物体内能的改变,下列说法正确的是（ ）
A．物体对外做功时,物体的内能可能会减少
B．物体吸热时,物体的内能一定增加
C．对物体做功时,物体的内能一定增加
D．物体放热时,物体的内能一定增加
6．一个小孩儿从公园中的滑梯上加速滑下，如图所示，下列说法正确的是 （ ）
A．重力势能减少，动能不变，机械能减少，内能增加
B．重力势能减少，动能增加，机械能减少，内能增加
C．重力势能减少，动能增加，机械能增加，内能减少
D．重力势能减少，动能增加，机械能不变，内能不变
7．（2020八下·温州月考）如图所示，甲、乙两只完全相同的金属球，甲用细线悬挂在天花板上，乙放在水平地面上。两球是用同种热的良导体材料制成的，水平支持面和细线均为热的不良导体制成。今让两球吸收相同的热量，则热平衡后(热损失不计)（ ）
A．甲球的温度低 B．两球温度一样高
C．乙球的温度低 D．条件不足，无法比较
8．质量相等、初温相同的水和煤油，分别用两个相同的电加热器加热(不计热损失)，加热过程中温度变化如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A．甲的比热容大，是水 B．甲的比热容大，是煤油
C．乙的比热容大，是水 D．乙的比热容大，是煤油
二、填空题
9．甲、乙两个初温相同的物体质量相等，它们的比热之比为c甲：c乙=3：1，让它们分别各吸收400J的热量以后，再把它们放在一起相互接触（无热散失），在达到热平衡的过程中，它们之间相互传递的热量是 J。
10．（2020九上·玉环期末）如图所示为生活中常用的热水瓶，瓶壁采用镀银的双层玻璃，并将中间抽成真空，这是为了减少 引起的内能变化。热水瓶若装入的热水未满，盖上软木塞后，软木塞有时会跳起来。这一过程中水蒸气对软木塞做的功 (选填“大于”、“等于”或“小于”)软木塞增加的机械能。
11．（2019九上·余杭月考）如图是用完全相同的加热装置给甲、乙两种质量相等的不同晶体同时均匀加热，两种晶体熔化前后温度随时间变化的图象．单位质量的两种晶体熔化过程中吸收的热量相比较，Q甲 Q乙；AB是晶体甲熔化图像上的两个点，该晶体在A点时的内能 B点时的内能．（填“大于”、“小于”或“等于”）;若甲晶体为质量为1千克的金属铝，其温度从30℃升高到660℃，需要吸收多少热量 ？铝的比热为0.88×103焦/（千克每摄氏度）
三、实验探究题
12．（2020·绍兴）热机发明后，一直在持续的改进和发展中。
材料一：1769年，法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车(图甲)，传统蒸汽机的燃料在气缸外部燃烧(图乙)，热效率为5%-8%之间。
材料二：1862年，法国人德罗夏提出内燃机(内燃指燃料在气缸内燃烧)的四冲程循环理论：①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸；②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩；③高压燃烧气体产生巨大爆发力；④将已经燃烧的废气从气缸中排出。
材料三：1876年，德国人奥托制造出以四冲程为依据的煤气内燃机，利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复，内燃机的效率达到14%。
（1）四冲程循环理论提及的“巨大爆发力”由下图中的 冲程实现。
A． B．
C． D．
（2）德罗夏提到的内燃方式是基于 的猜想。
（3）老师在重复演示“做功改变内能“实验(图丙)之间，需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下，其目的与内燃机的 (选填“吸气“、“压缩”、“做功”或“排气”)冲程的原理相似。
13．（2020·杭州模拟）某小组在“探究冰和蜡的熔化规律”时，使用的实验装置如图甲所示：
（1）向试管中放入500g冰，应选用颗粒 （选填“较大”或“较小”）的冰块做实验。
（2）从加热到熔化记录的实验数据如下表，可以判断蜡属于 （填“晶体”或“非晶体”）。小组成员发现冰从开始加热至开始熔化，酒精灯内共消耗了3.5g酒精，若加热的效率为10%，则酒精的热值是 J/kg（C水=4.2×103J/kg℃）
（3）根据冰加热过程中记录的数据画出如图丙所示温度-时间图象，AB这段时间内，该物质处于 状态。若继续加热，试管中的水 （选填“会”或“不会”）沸腾。实验后将烧杯中的沸水放在桌上越来越凉，探究水沸腾前后温度变化特点，根据实验数据作出了如图象，最合理表示其温度T随时间t变化关系的是 。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
蜡的温度/℃ 42 44 46 48 49 50 51 52
四、解答题（共7题；共73分）
14．（2019九下·浙江保送考试）一物体在空中由静止下落，物体下落时受到的空气阻力随着下落速度增加而增大，且物体受到空气阻力f与物体的速度v平方成正比，即f=kv2。试解答下列问题：
（1）假如空中有一个50g的冰粒，从1000m的高空由静止开始下路到地面。冰粒下落过程中的速度变化规律是A；假设冰重力做功的42%转化为冰雹的内能，则冰雹在下落过程中温度会升高A℃.（不考虑冰粒的熔化和质量变化：c冰=2.1×103J/（Kg·℃）
（2）一个重为G的物体从高空（高度足够）静止开始下落，物体下落的最大速度为V，请你用所学知识证明v=
15．（2019·宁波模拟）某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车速与所受阻力的关系如图所示，在某次测试中，蓄电池储存的电能为5.12×108J，由内燃机提供能量，汽车以50km/h的速度匀速行驶了0.5h，同时蓄电池的电能增加了10%，求：
（1）汽车牵引力做的功；
（2）若所用燃料的热值为4.5×107J/kg，测试过程中消耗8kg燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是多少？
（3）内燃机的效率。
16． 2015年龙岩市将在中心城区新增100辆纯电动新能源公交车，以促进公共交通实现“低碳”化．下表是某燃油汽车与纯电动汽车进行测试时的部分数据：
燃油汽车 纯电动汽车
能源种类 汽油（q汽油=4.5×107J/kg ρ汽油=0.7×103kg/m3） 电能
牵引力 600N 600N
行使100km消粍 8×10﹣3m3 20kW h
二氧化碳排放量 每消耗1kg汽油排放2kg二氧化碳 0
（1）汽油属于 （填“可再生”或“不可再生”）
（2）若燃油汽车与电动汽车正常行驶100km，则①燃油汽车消耗多少千克汽油？②燃油汽车与纯电动汽车的能量转化效率分别是多少？
（提示：燃油汽车能量转化效率η汽：汽车牵引力做的功与汽油完全燃烧放出的热量之比；纯电动汽车能量转化效率η电：汽车牵引力做的功与汽车消耗电能之比）
17．（2020·嘉兴）十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机，推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸汽机的工作原理为：打开阀门 A、关闭阀门 B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降。如此循环往复。
（1）蒸汽推动活塞上行过程中，能量转化是 。
（2）蒸汽机活塞上行过程与汽油机的 冲程相似。
（3）蒸汽机工作时，汽缸内部压强为 1.1×106帕，若活塞面积为0.1米2，则活塞受到蒸汽的压力是多少？
（4）蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为 200 千克，活塞每次上升高度为0.6米，则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功？假设活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少？
18．（2020·上城模拟） 1845年焦耳做了最好的用摩擦加热液体的实验。实验如图所示：他在容器里装一定质量的水，中间安上带有叶轮的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与重物相连。当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，由于叶片和水的摩擦，容器里的水温度升高。通过测量和计算，可以比较重物减少的机械能与水增加的内能的关系。该实验为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础
（1）若实验中两个重物的总质量为25kg，下降高度为10m，则这两个重物减少的总机械能为 J
（2）若容器中水的质量为0.5kg，实验测得水温升高1℃，请计算水内能的增加量(c水=4.2×103J/Kg℃)
（3）某兴趣小组多次重复以上实验，发现实验结果和能量守恒定律并不吻合。请写出造成这种结果的可能原因 (写一种即可)
19．（2020九上·余姚期末） 2019年5月6日，杭城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是2世纪最理想的能源，求：[c水=4.2x103(kg·℃)；q氢=1.4×108J/kg]
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是 J；
（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度；
（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
20．（2019九上·奉化期末）目前市场上有一种热水器叫做“空气能”热水器，它从空气中吸收热量来加热水，相比传统的电热水器节能。其原理与普通的空调相似，如图甲所示。为了了解某一热水器的实际性能，工作人员对某一品牌热水器进行测试，以下表格是某一空气能热水器的实际测试参数(在环境温度20℃，进水温度20℃时测定)。已知：水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)
型号 A型
出水温度(℃) 50
输出功率(kW) 10
电源 220V/50Hz
热水产出率(L/h)(△t=30℃) 100
环境温度范围(℃) 20
请根据上表数据计算或分析
（1）当工作介质流经水箱中的冷凝器时，工作介质液化 热量(填“吸收”或“放出”)，水箱中水的温度升高，是通过 方式增加了水的内能。
（2）A型热水器“热水产出率”100L/h，其含义是指此热水器当进水温度为20℃，出水温度为50℃时，每小时可出热水100L，该热水器正常加热过程中，每小时流经冷凝器中的水吸收的热量为多少
（3）该热水器水箱上贴有如图乙所示的“能效比”标签，“能效比”定义为：当水吸收的热量为Q，电流所做的功为W时，能效比η=Q/W。试通过计算说明该A型热水器标定的能效比是否符合如图丙的国家标准。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】内能；温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】（1）内能是指物体内部所有做无规则运动的分子具有的分子动能和分子势能的总和，一切物体都有内能；
（2）改变物体内能的两种方式：做功和热传递；做功可以改变内能，且对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，物体内能会减小；
（3）物体吸收热量，温度不一定升高，例如晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变。
【解答】A、温度为0℃的物体也具有内能，故A错误；
B、物体的内能增加，可能是外界对物体做功，也可能是从外界吸收了热量，故B错误；
C、在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少，故C正确；
D、正在沸腾的水吸收热量，温度不变，内能增加，故D错误。
故答案为：C
2．【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【分析】根据热值的定义和特点分析判断。
【解答】A.热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故A错误；
B.燃料的热值指的是1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，谈到热值，肯定指的是完全燃烧，与不完全燃烧无关，故B错误；
C.根据Q=mq可知，燃料放出的热量与热值和质量大小有关；煤的热值比干木材大，但是质量少，则可能放出的热量比木材少，故C错误；
D.燃料的热值与燃料燃烧情况无关，故D正确。
故选D。
3．【答案】C
【知识点】液化及液化现象；物体内能的改变方法
【解析】【分析】（1）外界对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外界做功，物体的内能减少，温度降低；
（2）物质由气态变成液态叫液化。
【解答】 用力拧瓶的下部时，对瓶内气体做功，因此瓶内气体内能增大，温度升高，故A、B错误；
瓶盖弹出时，瓶内气体对瓶盖做功，因此气体内能减小，温度降低，里面的水蒸气放热由气态变成液态发生液化现象，故C正确，D错误。
故选C。
4．【答案】C
【知识点】分子的热运动；液化及液化现象；物体内能的改变方法；比热容
【解析】【分析】（1）炊具是利用热传递将热源的热量传递给食物的，因此要求炊具吸收的热量要少，温度升高的要快，根据Q=cm△t可知，其实就是材料的比热容要小；
（2）热传递的本质是能量的转移，而做功的本质是能量的转化；
（3）物质从气态变成液态发生液化现象，向外放热；
（4）一切分子都在不停的做无规则运动。
【解答】A.煎：煎锅一般用铁制造，主要是利用了铁的比热容小，故A错误；
B.炒：主要是通过热传递的方式使藜蒿和腊肉的内能增加，故B错误；
C.蒸：是通过热传递和高温水蒸气液化放热，使榆钱饭蒸熟，故C正确；
D.拌：香葱和豆腐要拌着才能入味，可以缩短入味的时间，但是不能说明分子没有运动，故D错误。
故选C。
5．【答案】A
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】热传递改变物体内能的本质是能量的转移；做功改变物体内能的本质是能量的转化。
【解答】A.物体对外做功时，将内能转化为机械能，因此物体的内能可能会减少，故A正确；
B、物体吸收热量,若同时对外做功, 物体的内能不一定增加, 故B错误;
C、对物体做功时,若同时对外放热,物体的内能不一定增加,故C错误;
D、物体放热时, 若外界同时对物体做功,物体的内能不一定增加，故D错误。
故答案为：A
6．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；内能
【解析】【分析】重力势能与物体的质量和高度有关；动能与物体的质量和速度有关；机械能=重力势能+动能；内能大小与物体的温度高低有关。
【解答】一个小孩儿从公园中的滑梯上加速滑下，他的质量不变，由于速度增大，所以他的动能增大；由于他的高度减小，所以他的重力势能减小。因为通过摩擦的方式将机械能转化为内能，所以他的机械能减小，而内能增大，所以臀部发热，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
7．【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移；物体内能的改变方法
【解析】【分析】两个球吸热后膨胀，重心的位置都会发生改变，分析重力做功的正负，进而判断金属球自身内能的变化，从而确定温度的改变即可。【解答】让两球吸收相同的热量，那么它们会膨胀，且膨胀的程度相同。对于甲球，重心变低，重力做正功，那么它的机械能会转化为内能，从而使其温度升高；对于乙球，重心变高，重力做负功，内能转化为机械能，所以温度降低，则最终甲的温度高，乙的温度低。
故选C。
8．【答案】C
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】（1）相同的电加热器，加热时间相同，物质吸收的热量相同；
（2）根据公式Q=cm△t可知，当吸收相同的热量时，如果物质的质量相同，那么物质的比热容与升高的温度成反比。
【解答】如下图所示：
当甲和乙吸收相同的热量后，甲升高的温度大，因此甲的比热容小，因此甲是煤油；乙的比热容大，乙是水。
故选C。
9．【答案】200
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】首先根据Q=cm△t比较升高温度的大小，然后根据t=△t+t0分析吸热后终末温度的大小，进而确定热量的传递方向；接下来根据再根据Q=cm△t和热平衡方程Q吸=Q放列出方程，联立计算即可。
【解答】假设物体初温是T0，质量是m，比热容分别为3c和c，当分别吸收200J后，甲物体末温为T1，乙物体末温为T2，
根据公式Q=cm△t得到：
甲物体：3cm（T1-T0）=400J；
那么：；
乙物体： cm（T2-T0）=400J；
那么：；
因此：T1＜T2，
再接触达到热平衡后，假设达到的温度为T，传递的热量为Q；
根据公式Q=cm△t得到：
甲物体：3cm（T-T1）=Q，
那么：①
乙物体： cm（T2-T）=Q，
那么：②
①②联立，解得：Q=200J。
10．【答案】热传递；大于
【知识点】能量的相互转化和转移；物体内能的改变方法
【解析】【分析】（1）热水瓶中间为双层玻璃瓶，两层之间抽成真空，真空状态可以避免热对流，镀银的玻璃则可以将容器内部向外辐射的热能反射回去；
（2）水蒸气要克服软木塞的重力以及阻力做功，据此判断水蒸气对软木塞做的功与软木塞增加的机械能的关系。【解答】（1）热水瓶中间为双层玻璃瓶，两层之间抽成真空，这是为了减少热传递硬引起的内能变化；
（2）热水瓶若装入的热水未满，盖上软木塞后，软木塞有时会跳起来。这一过程中水蒸气对软木塞做的功大于软木塞增加的机械能。
11．【答案】小于；小于；5.544×105J
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】（1）加热装置相同，那么相同的时间内产生的热量相同，因此可以通过比较两种晶体熔化的时间判断吸收热量的多少；
（2）物体吸收热量，内能增大；
（3）根据公式Q=cm△t计算吸收的热量。
【解答】（1）根据图像可知，甲晶体熔化时的线段长度小于乙晶体，因此甲熔化需要的时间小于乙，即甲熔化吸收的的热量小于乙，也就是Q甲（2）根据图像可知，B点比A点靠后，即B点加入时间更长，吸收热量更多，内能更大，即A点的内能小于B点的内能；
（3）需要吸收的热量为：Q=cm△t= 0.88×103J/（kg·℃） ×1kg×（660℃-30℃）= 5.544×105J 。
12．【答案】（1）C
（2）燃料在气缸内燃烧，热量散失少，热效率高
（3）排气
【知识点】热机
【解析】【分析】内燃机，是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。
【解答】（1）产生巨大爆发力的过程是做功冲程；
A、吸气冲程；B、压缩冲程；C、做功冲程；D、排气冲程；故C符合题意；
（2）由材料可知，内燃的效率远大于外燃机的效率，所以德罗夏提到的内燃方式是基于内燃过程中能量散失少，热效率高的猜想；
（3）厚玻璃筒就相当于内燃机的内部空间，而活塞相当于飞轮，所以把玻璃筒甩几个是为了让玻璃筒中的气体排出，相当于排气冲程；
故答案为：（1）C；（2） 燃料在气缸内燃烧，热量散失少，热效率高；（3）排气。
13．【答案】（1）较小
（2）非晶体；3×107J/kg
（3）固液共存；不会；A
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象；晶体与非晶体；热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）冰块的颗粒越小，越有利于均匀受热，测量出来的温度和观察到的现象越接近客观实际；
（2）晶体和非晶体的区别：有无熔点。首先根据Q=cm△t计算出冰吸收的热量，再根据计算出酒精放出的热量，最后根据Q放=qm计算酒精的热值；
（3）晶体熔化前为固态，熔化后为液体，在熔化过程中为固液混合态；沸腾的两个条件：①达到沸点；②继续吸热；
注意分析水沸腾前后温度变化的快慢即可。
【解答】（1）向试管中放入500g冰，应选用颗粒较小的冰块做实验。
（2）根据表格可知，蜡熔化时没有固定不变的温度，即没有熔点，属于非晶体。
冰吸收的热量为：Q=cm△t=2.1×103J/（kg ℃）×【0℃-（-10℃）】×0.5kg=1.05×104J；
酒精放出的热量为：；
酒精的热值为：；
（3）AB段冰吸热但温度不变，因此正在熔化，处于固液共存状态。
若继续加热，试管中的水可以达到沸点，但是无法从外面的水中继续吸热，所以它不会沸腾。
水在沸腾前，由于不断的加热，所以温度升高较快；沸腾时温度保持不变；停止沸腾后，开始温度下降的快，后来下降的慢，当到达室温时几乎保持不变，故选A。
14．【答案】（1）解： 冰粒下落过程中的速度变化规律为：先加速后匀速；
冰粒下落做的功为：W=Gh=0.05kg×10N/kg×1000m=500J；
冰粒转化为的内能：Q=42%W=42%×500J=210J；
那么冰粒升高的温度为：；
（2）证明：小物体匀速下落时速度达到最大，
此时物体受到时的重力G和空气阻力f相互平衡，即：f=G
∵f=kv2
∴G=f=kv2
∴V=
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功的计算公式的应用；热量的计算
【解析】【分析】（1）开始时，冰粒的速度较小，此时它受到的阻力小于重力，合力向下，因此加速运动；随着速度的增大，冰粒受到的阻力增大，当阻力和重力相等时，冰粒做匀速运动。首先根据W=Gh计算出冰粒下降重力做的功，然后根据Q=42%W计算出冰粒吸收的热量，最后根据公式计算它升高的温度；
（2）当物体受到的阻力和重力平衡时，物体不再加速，即这时速度达到最大，根据公式f=G计算出速度最大时受到的阻力，然后再利用公式 f=kv2 计算下落的最大速度。
15．【答案】（1）解：由v= 得汽车行驶的路程：
s=vt=50km/h×0.5h=25km=2.5×104m，
由图象可知，汽车速度为50km/h时，所受阻力为4000N，
由于汽车匀速行驶，汽车的牵引力：F=f=4000N，
牵引力做功：W=Fs=4000N×2.5×104m=1×108J
答：汽车牵引力做的功为1×108J
（2）解：燃料完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=8kg×4.5×107J/kg=3.6×108J
答：放出的总热量是3.6×108J
（3）解：增加的电能：W电=5.12×108J×10%=5.12×107J，
有用能量：W有用=W+W电=1×108J+5.12×107J=1.512×108J，
内燃机的效率：η= ×100%= ×100%=42%
答：内燃机的效率为42%
【知识点】速度公式及其应用；功的计算公式的应用；燃料的热值；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）从图像中找到速度为50km/h时汽车受到的摩擦力f；因为汽车匀速行驶，所以它受到的牵引力与摩擦力f相等，即F=f。根据s=vt计算出汽车行驶的路程，最后根据公式W=Fs计算牵引力做的功；
（2）已知燃料的热值和质量根据 Q放=mq 计算然后放出的热量；
（3）首先根据“增加了10%”的电能计算出增加的电能，然后根据 W有用=W+W电 计算出被利用的能量，最后根据
计算出内燃机的效率即可。
16．【答案】（1）不可再生
（2）解：①因为ρ=，
所以正常行驶100km消耗的汽油为m=ρV=0.7×103kg/m3×8×10﹣3m3=5.6kg；
②牵引力做的功为W有用=Fs=600N×105m=6×107J．
汽油完全燃烧放出的热量为Q=mq=5.6kg×4.5×107J/kg=2.52×108J；
燃油汽车的效率为η燃油==×100%≈23.8%；
电动汽车的效率为η电动==×100%≈83.3%
答：①燃油汽车正常行驶100km消耗的汽油为5.6kg；
②燃油汽车的效率约23.8%；电动汽车的效率约83.3%
【知识点】密度公式的应用；热机
【解析】【解答】解：（1）汽油是从石油中提炼而成的，石油在地球上的储量是一定的，属于不可再生能源；
（2）①因为ρ=，
所以正常行驶100km消耗的汽油为m=ρV=0.7×103kg/m3×8×10﹣3m3=5.6kg；
②牵引力做的功为W有用=Fs=600N×105m=6×107J．
汽油完全燃烧放出的热量为Q=mq=5.6kg×4.5×107J/kg=2.52×108J；
燃油汽车的效率为η燃油==×100%≈23.8%；
电动汽车的效率为η电动==×100%≈83.3%．
答：
（1）不可再生；
（2）①燃油汽车正常行驶100km消耗的汽油为5.6kg；
②燃油汽车的效率约23.8%；电动汽车的效率约83.3%
【分析】（1）可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源；
（2）①已知汽油的体积和密度，可以得到质量；
②已知牵引力和行驶路程，可以得到有用功；
已知汽油的热值和质量，可以得到汽油完全燃烧放出的热量；有用功与热量之比是燃油汽车的效率；
有用功与消耗的电能之比是电动汽车的效率
17．【答案】（1）内能→机械能
（2）做功
（3）解：F=pS=1.1×106 Pa×0.1m2 =1.1×105 N
答：活塞受到蒸汽的压力为1.1×105N。
（4）解：h物= ×0.6m=0.3m
W有 =G物h物= m物gh物 =200kg ×10N/kg ×0.3m = 600J
P有= = =1000 W
答：蒸汽机对物体做有用功为 600J， 有用功的功率为 1000W
【知识点】压强的大小及其计算；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；热机
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能；压缩冲程，将机械能转化为内能；
（3）根据公式F=pS计算活塞受到的蒸汽压力；
（4）首先根据相似三角形原理计算出物体上升的高度，然后根据W=Gh计算蒸汽机对物体做的功；再根据计算蒸汽机对物体做功的功率。
【解答】（1） 蒸汽推动活塞上行过程中，能量转化是内能→机械能 ；
（2）蒸汽机活塞上行过程与汽油机的做功冲程相似。
（3） 活塞受到蒸汽的压力是： F=pS=1.1×106 Pa×0.1m2 =1.1×105 N ；
（4）根据图片可知，根据相似三角形原理得到：；
即：；
解得： ；
活塞上升一次蒸汽机对物体做了功： W有 =G物h物= m物gh物 =200kg ×10N/kg ×0.3m = 600J ；
蒸汽机对物体做功的功率： 。
18．【答案】（1）2500
（2）水内能的增加量为：Q=cm△t= 4.2×103J/(Kg ℃ )×0.5kg×1℃=2100J；
（3）由于转轴处存在摩擦或液体散热
【知识点】功的计算公式的应用；热量的计算
【解析】【分析】（1）已知物体的质量和高度根据公式W=Gh=mgh计算出重力做的功，也就是机械能的减少量；
（2）根据Q=cm△t计算水的内能的增加量；
（3）可从转轴处有摩擦力和液体向外散热的角度分析。
【解答】（1） 这两个重物减少的总机械能为W=Gh=mgh=25kg×10N/kg×10m=2500J；
（2）水内能的增加量为：Q=cm△t= 4.2×103J/(Kg ℃ )×0.5kg×1℃=2100J；
（3）某兴趣小组多次重复以上实验，发现实验结果和能量守恒定律并不吻合，原因可能是：由于转轴处存在摩擦或液体散热。
19．【答案】（1）4.2×107
（2）水吸收的热量：Q吸＝Q放＝4.2×107J，
由Q吸＝cm△t得水升高温度：
（3）公交车所做的功：W＝Q放＝4.2×107J，
由P＝ 得公交车行驶时间：
t＝ ＝ ＝300s。
【知识点】功率计算公式的应用；比热容；热量的计算
【解析】【分析】（1）根据公式Q=qm计算出氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）根据公式 计算水升高的温度；
（3）已知公交车所做的功和功率，根据公式计算出公交车匀速行驶的时间。
【解答】（1） 质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热：Q=qm= 1.4×108J/kg ×0.3kg= 4.2×107 J；
（2） 水吸收的热量：Q吸＝Q放＝4.2×107J，
由Q吸＝cm△t得水升高温度：；
（3） 公交车所做的功：W＝Q放＝4.2×107J；
由 得公交车行驶时间： 。
20．【答案】（1）放出；热传递
（2）V=100L=100dm3=0.1m3
m=ρ×V=1×103kg/m3×0.1m3=100kg
Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(50℃-20℃)=1.26×107J
（3）W=Pt=lkW×1h=3.6×106J
η= =3.5
所以符合
【知识点】物体内能的改变方法；热量的计算；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）汽化需要吸热，液化需要放热；热传递的本质是能量的转移，而做功改变物体内能的本质是能量的转化；
（2）首先根据m=ρV计算出热水的质量，然后再根据Q=cm△t计算水吸收的热量；
（3）首先根据W=Pt计算出每小时热水器消耗的电能，然后根据 计算出它的能效比，最后与铭牌上的数据进行比较即可。
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