第13章 内能与热机 期末考试专题练（含答案）福建省2022-2023学年沪科版物理九年级
文档属性
| 名称 | 第13章 内能与热机 期末考试专题练（含答案）福建省2022-2023学年沪科版物理九年级 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 484.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-21 06:18:21 | ||
图片预览
文档简介
第13章 内能与热机 期末考试专题练 福建省2022-2023学年沪科版物理九年级
一．选择题（共15小题）
1．（2021秋 鼓楼区校级期末）甲、乙两种金属的比热容之比是2：1，质量之比是1：4。若它们吸收相同的热量后，甲物体的温度升高了10℃，则乙物体的温度升高了（ ）
A．5℃ B．10℃ C．15℃ D．20℃
2．（2021秋 鼓楼区校级期末）2021年10月，我国发射了神舟十三号载人飞船。搭载飞船的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（ ）
A．较小的密度 B．较大的比热容
C．较低的沸点 D．较高的热值
3．（2021秋 仙游县期末）如图所示为四冲程汽油机的一个工作循环中的某个冲程示意图，下列关于汽油机的说法中，
正确的是（ ）
A．该冲程是吸气冲程
B．这种汽油机对环境没有污染
C．此汽油机的效率可达100%
D．该冲程将机械能转化为内能
4．（2021秋 福清市期末）下列实例中，通过做功改变物体内能的是（ ）
A．用循环水冷却汽车发动机
B．双手互相摩擦发热
C．倒入热水的玻璃杯温度升高
D．太阳暴晒下的沥青路面发烫
5．（2021秋 新罗区期末）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体的温度越高，所吸收的热量越多
B．温度高的物体，内能一定大
C．热量都是从内能多的物体传递给内能少的物体
D．温度相同的两物体间不会发生热传递
6．（2021秋 三明期末）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．0℃的物体没有内能
B．物体温度降低时内能减小
C．温度高的物体内能大
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
7．（2021秋 厦门期末）课后延时服务推出后，在学校用餐的师生增加了。如图，值日老师往保温饭盒下层注入热水，温热上层不锈钢餐盘内的饭菜。用热水温热饭菜是因为水的（ ）
A．凝固点低 B．沸点高 C．密度小 D．比热容大
8．（2021秋 仓山区校级期末）甲图是汽油机的工作原理，乙图是常见的生活现象，则（ ）
A．①冲程的原理和乙图所示一致
B．②冲程把气体的内能转化成机械能
C．③冲程气体被压缩内能增大
D．④冲程是汽油机的排气冲程
9．（2021秋 泉州期末）如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的效率是（ ）
A．35% B．15% C．40% D．65%
10．（2021秋 仓山区校级期末）关于比热容，下列说法正确的是（ ）
A．沙子的比热容小，所以沙漠地区昼夜温差大
B．北方楼房中的“暖气”用水作为介质，是由于水的比热容较小
C．因为c水＞c煤油，所以质量相等的水和煤油，吸收相同的热量，水的温度升得更高
D．比热容与物体的质量、吸热多少、温度变化大小有关
11．（2021秋 鲤城区校级期末）为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点，小明做了如下实验，将盛有30℃冷水的小烧杯放入盛有70℃热水的大烧杯中，分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况，绘制成如图所示的图象。下列说法正确的是（ ）
A．热水和冷水到达同一温度的时间是不同的
B．热水温度下降速度比冷水温度升高速度慢
C．热水放出的热量小于冷水吸收的热量
D．热水的质量可能小于冷水的质量
12．（2021秋 南安市期末）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体的温度升高，内能增大
B．物体的温度越低，所含的热量越少
C．物体内能增大，一定从外界吸收热量
D．物体的温度不变，其内能就一定不变
13．（2021秋 台江区校级期末）礼花喷射器结构如图所示，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时，李明浩同学转动纸筒打开气阀，气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。对该过程的分析正确的是（ ）
A．罐内气体的内能增加
B．气罐内壁温度升高
C．该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同
D．罐内气体通过热传递方式改变了其内能
14．（2021秋 鼓楼区校级期末）下列现象中，通过做功的方式改变物体内能的是（ ）
A．勺子放在热汤里，勺子变热
B．铁锤反复敲打铁钉，铁钉变热
C．饮料放在电冰箱里，饮料变凉
D．从嘴向手“哈气”，手变暖和
15．（2021秋 鼓楼区期末）甲、乙两物质的比热容之比为3：2，质量之比为1：2，若它们吸收相等的热量，则甲、乙升高的温度之比为（ ）
A．3：4 B．4：3 C．1：6 D．6：1
二．填空题（共5小题）
16．（2021秋 鼓楼区期末）2021年4月29日，由中国航天科技集团研制的长征五号B遥二运载火箭在文昌航天发射场点火升空，将载人航天工程空间站天和核心舱精准送入预定轨道。火箭使用的燃料是液态氢，液态氢完全燃烧喷出的高温燃气，通过 （选填“热传递”或“做功”）使发射台温度急剧升高，造成破坏。为了避免这种破坏，科学家在发射台下建造了一个巨大的水池，这是因为水的 大能起到对发射台降温的作用。
17．（2021秋 宁德期末）可燃冰被视为21世纪新型绿色能源，1m3的可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8m3的水，已知甲烷气体的热值是3.6×107J/m3。1m3的可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生 J的能量，若这些热量被4×104kg的水全部吸收，则水温升高 ℃。[标准大气压下，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
18．（2021秋 福清市期末）油电混合动力汽车有汽油机和电动机两套动力装置，汽油的热值为4.6×107J/kg；完全燃烧2kg的汽油可放出 J的热量；若油箱里的汽油用去了1kg，则剩余汽油的热值将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
19．（2021秋 南安市期末）礼花喷射器原理如图所示，通过扭动气阀可释放压缩气罐内气体，将纸管里填充的礼花彩条喷向高处。在喷出礼花彩条的过程中，罐内气体内能 ，温度 。
20．（2021秋 惠安县期末）如图是教材上“家庭实验室”的一个探究活动，小明进行该实验、在玻璃管内装上一小半沙子，将温度计插入沙子中。晃动一会儿后温度计的示数变大了。说明沙子的内能 （选填“增大”、“减小”、“不变”），这是通过 的方式改变沙子的内能。
三．实验探究题（共9小题）
21．（2021秋 涵江区校级期末）在“比较不同液体的吸热能力”实验中：
（1）甲装置中，分别给初温相同且 相等的水和食用油加热。用相同酒精灯给两种液体加热相同时间，其目的是保证两种液体 相同。
（2）甲装置中，两种液体升高相同的温度，给 加热时间更长，说明 的比热容更小。
（3）乙装置中两个相同烧杯装有相同质量的水，灯中煤油和酒精的质量相等，进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，实验数据如表：
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6
左杯水温/℃ 25 27 29 32 34 36 38
右杯水温/℃ 25 26 27 28 29 30 31
分析数据可知：热值较大的是 。通过实验数据直接计算出燃料的热值将 （选填“偏大”或“偏小”）。
22．（2021秋 荔城区校级期末）某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。
（1）取两个相同的试管，分别装入 相等、初温相同的水和煤油；这么做目的是为了 （便于比较/控制变量）。
（2）用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油，每隔1min记录一次温度，整个实验操作无误。图乙中，若图线②反映水的温度随时间的变化规律，则图线 （填序号）可以反映煤油的温度随时间的变化规律。加热过程中，煤油的热值 。
（3）同时停止加热，在相同质量的水和煤油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比 （填“大于”、“等于”或“小于”）煤油放出的热量与降低的温度之比。
23．（2021秋 宁德期末）小明在“探究不同物质吸热情况”的实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。
（1）小明按图甲进行实验，其中有处明显的错误，请你指出他的错误之处 。
（2）实验中用加热时间的长短表示 。
（3）纠正错误后继续实验，小明根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化关系的图象。由图象可知升高相同的温度，水的加热时间 （填“长”或“短”），说明水的吸热能力 （选填“强”或“弱”）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），则煤油的比热容为 J/（kg ℃）。
24．（2021秋 新罗区期末）如图甲所示，用相同的装置探究“A液体和B液体的温度变化与吸热的关系”。虚线框表示两个相同的容器。
（1）在两个相同的容器中加入初温相同、 相同的A液体和B液体；要选用相同酒精灯的目的是使A液体和B液体在相同时间内 。
（2）实验过程不断用玻璃棒进行搅拌，这样做的目的是 。
（3）实验中，通过比较 来间接反映两种液体吸收的热量。
（4）图乙是根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象。冬天，小乐想自制一个暖手袋，若只能从A液体或B液体中选一种液体装入暖手袋作为供热物质，则应选择 。
25．（2021秋 三明期末）为了“探究不同物质的吸热能力”，小华用两个相同的装置做了如图的实验。实验数据记录如下表：
物质 质量/g 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃
水 60 36 3 62
食用油 60 36 3 82
（1）组装器材时，放置好酒精灯后，为了用酒精灯外焰加热，接下来应先安装 （选填“温度计”或“石棉网”）并调整其高度。
（2）实验过程中用相同酒精灯加热，其目的是为了保证水和食用油在相同时间内 相同；本实验通过比较 来比较它们的吸热能力。
（3）分析表格中的数据可知，水和食用油相比， 的吸热能力强；物理学用 来描述物质的这种特性。
26．（2021秋 漳州期末）小强跟父母到东山海边玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，踏入水中时，觉得水比较凉，他猜想不同物质吸热能力可能不同。为验证他的猜想，他设计如下实验。
（1）在实验室中用完全相同的两个烧杯分别装上 相等的煤油和水，用相同热源对烧杯均匀加热，实验中两种液体吸收热量的多少可通过 比较。
（2）根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图甲所示，则 的吸热能力更强。
（3）如图乙是东山县和山地较多的平和县同一天气温变化曲线，请你判断东山县一天气温变化所对应的曲线是 。
27．（2021秋 惠安县期末）小明用如图甲所示的实验装置探究不同物质吸热升温本领。实验如下：
（1）如图甲所示，在两只烧杯中分别装入初温相同且 相等的液体A和液体B，除图中已有的实验器材外，还需要的测量工具是 。
（2）用相同的酒精灯加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像，如图乙所示。实验中，相同时间内液体A和液体B吸收的热量 （选填“相等”或“不相等”）。
（3）分析图像可知，升温较快的是液体 （选填“A”或“B”）；液体 的比热容较大。
（4）若液体A和B中有一种液体是水，比热容为c水＝4.2×103/（kg ℃），则另一种液体的比热容是 J/（kg ℃）。
28．（2021秋 莆田期末）在“比较不同物质的吸热能力“实验中，实验装置如图所示。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5
甲液体温度/℃ 10 18 26 34 40 48
乙液体温度/℃ 10 22 34 46 58 70
（1）实验中分别将相同 的甲、乙两种液体倒入相同的两烧杯中，用相同的电加热器加热。实验中通过观察在相同的加热时间里甲、乙两种液体 来比较吸热能力的强弱。
（2）让两电加热器正常加热。实验记录数据如表格所示，从开始加热到温度达34℃，甲、乙两种液体吸收的热量Q甲 Q乙。
（3）分析实验数据可知 物质的吸热能力较强。
29．（2021秋 仓山区校级期末）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，就设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果如表：
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
（1）取质量 （选填“相等”或“不相等”）的煤油和菜籽油做燃料，制成煤油灯和菜籽油灯。
（2）安装实验器材时，应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序安装为了保证实验结论的可靠，小明同学应该选择两套完全相同的装置，在实验中还应控制两杯水的初温和 相等。
（3）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 。
（4）实验中是通过 的方式使水的内能增大（选填“做功”或“热传递”）。
（5）小明同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量m及煤油灯中煤油的质量m油，记录的数据，利用公式Q吸＝cmΔt计算出了水吸收的热量，进而用公式q算出煤油的热值，你认为他算出来的热值会比真实值 （选填“大”、“小”或“一样”）。
四．计算题（共4小题）
30．（2021秋 建瓯市校级期末）合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下，1t分类后的垃圾能“榨”出140kg燃料油，若燃料油的热值为3.0×107J/kg。求：[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（1）140kg燃料油完全燃烧能释放多少热量？
（2）若这些热量完全被水吸收，可以将质量为多少的初温30℃的水加热至80℃？
31．（2021秋 鼓楼区校级期末）用天然气灶烧水，已知天然气的热值为4.0×107J/m3，完全燃烧0.05m3天然气可以放出多少热量？这些热量若只有42%被水吸收，则可以使常温下5kg的水温度上升多少℃？
32．（2021秋 鼓楼区校级期末）氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，氢燃料新能源公交车逐渐在很多城市投放使用。氢的热值为1.4×108J/kg，c水＝4.2×103J/（kg ℃），求：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若放出的热量全部被初温为15℃的水吸收后，水的温度升高到65℃，则水质量是多少？
（3）燃烧0.6kg的氢燃料可以使恒定功率为1.4×105W的公交车匀速行驶5min，则氢燃料公交车的效率为多少？
33．（2021秋 漳州期末）如图所示是一款无人驾驶汽车。汽车自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通路况。该款车以一定速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离，消耗汽油4.2kg，此过程该汽车牵引力做功为4.83×107J。求在该过程中：[q汽油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（1）汽油完全燃烧放出的热量；
（2）汽油机的效率；
（3）若汽油机损失的能量用于烧水，可供1000kg水的温度升高多少。
第13章 内能与热机 期末考试专题练 福建省2022-2023学年沪科版物理九年级
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．【解答】解：由题知，m甲：m乙＝1：4，c甲：c乙＝2：1，
甲、乙两金属吸收的热量：Q甲：Q乙＝1：1，
由Q吸＝cmΔt得，两种金属升高温度之比：
Δt甲：Δt乙：2：1，
由题知，Δt甲＝10℃，所以Δt乙＝5℃，故A正确。
故选：A。
2．【解答】解：发射卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故D正确。
故选：D。
3．【解答】解：图中汽油机两个气门都关闭，活塞向上运动，所以该冲程是压缩冲程，其能量转化是机械转化为内能；汽油机的燃料是汽油，排放的尾气会污染空气；汽油机的效率在20%﹣30%左右，不能达到100%，综上所述，ABC错误，D正确。
故选：D。
4．【解答】解：A、用循环水冷却汽车发动机，水吸收热量，内能增加，发动机放出热量，内能减少，是通过热传递的方式改变了发动机的内能，故A不符合题意；
B、两手之间相互摩擦做功，机械能转化为手的内能，手的内能增大温度升高，是通过做功改变了手的内能，故B符合题意；
C、倒入热水的玻璃杯吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式改变了玻璃杯的内能，故C不符合题意；
D、太阳暴晒下的沥青路面发烫，沥青路面吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递改变了沥青路面的内能，故D不符合题意。
故选：B。
5．【解答】解：A、物体的温度越高，可能吸收的热量越多也可能是外界对物体做功，故A错误；
B、内能的大小跟质量、温度、状态有关，只知道温度高低不能判断内能的大小，故B错误；
C、热量从高温物体传给低温物体或者从物体温度高的部分传到温度低的部分，内能多的物体温度不一定高，故C错误；
D、热传递的条件是两个物体之间存在温度差，温度相同的两物体间不会发生热传递，故D正确。
故选：D。
6．【解答】解：A、分子都在不停地做无规则运动，温度为0℃的物体也有内能，故A错误；
B、物体温度降低，内能一定减小，故B正确；
C、内能的大小跟质量、温度、状态有关，只知道温度高低无法判断内能的大小，故C错误；
D、热量是从温度高的物体向温度低的物体传递，内能大的物体温度不一定高，故D错误。
故选：B。
7．【解答】解：值日老师往保温饭盒下层注入热水，因水的比热容较大，降低较低的温度就可以放出较多的热量，可以温热上层不锈钢餐盘内的饭菜。
故选：D。
8．【解答】解：
图乙中，保温瓶内温度较高，内能较大，瓶内气体体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；
A、图甲①，进气门打开，排气气门关闭，活塞向下运动，是汽油机的吸气冲程，其原理与乙图不同，故A错误；
B、图甲②，两气门都关闭，活塞向上运动，是汽油机的压缩冲程，活塞压缩气缸内气体，气体内能增加，温度升高，机械能转化为内能，故B错误；
C、图甲③，两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是汽油机的做功冲程，内能转化为机械能，气体内能减小，故C错误；
D、图甲④，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是汽油机的排气冲程，故D正确。
故选：D。
9．【解答】解：热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，有能量流向图可知该内燃机的效率为：η＝100%﹣25%﹣40%＝35%，故A正确。
故选：A。
10．【解答】解：A、沙的比热容较小，吸收或放出相同的热量，温度变化大，所以沙漠地区昼夜温差较大，故A正确；
B、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，取暖效果好，所以北方楼房中的“暖气”用水作为介质，故B错误；
C、水的比热容比煤油的比热容大，质量相等的水和煤油，吸收相同的热量，水升高的温度比煤油升高的温度小，故C错误；
D、物质的比热容取决于物质的种类，还与物质的状态有关，与物体的质量、吸收的热量、升高的温度无关，故D错误。
故选：A。
11．【解答】解：A、由图可知，400s左右时，热水和冷水到达同一温度40℃，所以热水和冷水到达同一温度的时间是相同的，故A错误；
B、400s内，热水温度由70℃下降到40℃，下降30℃；冷水30℃上升到40℃，上升10℃，热水温度下降比冷水温度升高得快，故B错误；
C、实验中不可避免有热量损失，所以热水放出热量大于冷水吸收的热量，故C错误；
D、热水降低的温度△t＝70℃﹣40℃＝30℃，冷水升高的温度Δt＝40℃﹣30℃＝10℃，由公式Q＝cmΔt可知，Q、c相同时，m与Δt成反比，Δt越大m越小，如果不存在热损失，热水的质量小于冷水的质量，如果热损失比较少，会导致热水质量只变大一点点，那热水质量还是小于冷水质量，如果热损失很多会导致热水质量变得更大，就有可能大于冷水的质量，当然也可能刚好等于冷水的质量，故D正确。
故选：D。
12．【解答】解：A、物体的温度升高，物体的内能增加，故A正确。
B、没有发生热传递，没有热量的吸收和放出，没有热量可谈，并且热量的修饰词不能是“含有”，故B 错误。
C、物体的内能增加，可能是物体吸收热量，可能是外界对物体做功，故C错误。
D、内能大小跟质量、温度、状态和物质的种类有关，物体的温度不变，其它因素变化时，内能也可能发生变化，例如冰熔化过程中，温度不变，内能增大，故D错误。
故选：A。
13．【解答】解：ABD、在喷出礼花的过程中，罐内的压缩空气对礼花做功，空气内能转化为礼花的机械能；罐内气体内能减少，气罐内壁温度降低，故ABD错误；
C、汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，而气体将纸筒内的礼花快速喷向远处时，也是将内能转化为机械能，故C正确；
故选：C。
14．【解答】解：A、勺子放热汤里，勺子从热汤中吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式改变物体的内能，故A不合题意；
B、铁锤敲打铁钉时，对铁钉做功，铁钉变热、内能增大，属于通过做功改变物体内能，故B符合题意；
C、饮料放冰箱里，饮料放出热量，温度降低，是通过热传递的方式改变物体的内能，故C不合题意；
D、嘴向手“哈气”，手变暖和，是通过热传递的方式改变物体的内能，故D不合题意。
故选：B。
15．【解答】解：甲、乙两物体质量之比：m甲：m乙＝1：2，比热容之比c甲：c乙＝3：2，
甲、乙两物体吸收的热量：Q甲：Q乙＝1：1，
由Q吸＝cm△t得，
甲、乙两物体升高温度之比：△t甲：△t乙：：4：3。
故选：B。
二．填空题（共5小题）
16．【解答】解：火箭发射时，燃料燃烧后喷出的高温燃气，通过热传递的方式使发射台温度急剧升高；
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，起到对发射台的降温作用。
故答案为：热传递；比热容。
17．【解答】解：1m3的可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体完全燃烧放出的热量为：Q放＝Vq＝164m3×3.6×107J/m3＝5.904×109J；
这些热量完全被水吸收，则水吸收的热量Q吸＝Q放＝5.904×109J；
由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度：Δt35.1℃。
故答案为：5.904×109；35.1。
18．【解答】解：汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝2kg×4.6×107J/kg＝9.2×107J；
热值是燃料的一种特性，与燃料的质量无关，当汽油烧掉一半以后，剩下汽油的热值不变。
故答案为：9.2×107；不变。
19．【解答】解：在喷出礼花彩条的过程中，罐内的压缩空气对礼花彩条做功，空气内能转化为礼花彩条的机械能；罐内气体内能减小，温度降低。
故答案为：减小；降低。
20．【解答】解：在玻璃管内装上一小半沙子，用力晃动多次，观察到温度计的示数升高，是由于沙子克服摩擦做功，机械能转化为内能，使沙子的内能增大，温度升高，这是通过做功方式改变物体的内能。
故答案为：增大；做功。
三．实验探究题（共9小题）
21．【解答】解：（1）根据控制变量法知，在“比较不同液体的吸热能力”时，应控制水和食用油的质量是相同的；
用相同的酒精灯给两种物质加热，在相同的时间内，水和食用油吸收的热量是相同的，这是转换法的应用；
（2）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，食用油的比热容小，所以水吸收的热量多，即水的加热时间长；
（3）分析表格数据可知，两个装置中，水的质量和初温相同，由Q＝cmΔt知，末温高的吸收的热量较多；在相同的加热设备下，相同时间内，消耗燃料的质量相同，由Q＝qm知，水温上升高的，对应的燃料的热值较大；左杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值大；
在实验的过程中，由于存在热量的散失，所以实验测得的热值会偏小。
故答案为：（1）质量；吸收的热量；（2）水；食用油；（3）煤油；偏小。
22．【解答】解：（1）根据比较不同物质吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，故实验中应取质量相等的水和食用油倒入两个相同的烧杯中；这么做的目的是控制变量；
（2）可观察图象，在加热时间相同的情况下，①的温度变化量大，故①的吸热能力弱。又因②是水的温度随时间的变化规律图象，水的比热容又大于煤油的比热容，故①为煤油；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，所以加热过程中，其热值大小不变；
（3）由Q＝cmΔt可知：放出的热量与降低的温度之比cm，所以在质量和放出热量相同的情况下，降低的温度与比热容成反比，故水放出的热量与降低的温度之比大于煤油放出的热量与降低的温度之比。
故答案为：（1）质量；控制变量；（2）①；不变；（3）大于。
23．【解答】解：（1）要探究不同物质的吸热能力，需要控制液体的质量相同，图甲中液面相平，液体的体积相同，由于液体的密度不相同，根据m＝ρV知液体的质量不相同，故甲图中的错误是没有控制液体的质量相同；
（2）根据转换法，加热过程中，水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的；
（3）根据图象分析可知，升高相同的温度，水的加热时间长，水吸收的热量多，水的吸热能力强些；
由图乙可以看出，升高40℃，水要加热8分钟，煤油要4分钟，即升高相同的温度，煤油吸收的热量是水的，根据Q吸＝cmΔt可知，在质量和升高温度相同的情况下，比热容c与Q吸正比，故煤油的比热容是：c煤油4.2×103J/（kg ℃）＝2.1×103J/（kg ℃）。
故答案为：（1）没有控制液体的质量相同；（2）物质吸热的多少；（3）长；强；2.1×103。
24．【解答】解：（1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的A液体和B液体；
相同的酒精灯在相同时间内放出的热量相同，所以选用相同的酒精灯的目的是：使A液体和B液体在相同的时间内吸收的热量相等；
（2）实验中使用玻璃棒的目的是使液体受热均匀；
（3）相同的加热器在相同时间内放出的热量相同，根据转换法，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较；
（4）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示可知：质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时（加热时间相同），A升温较低，则A的吸热能力强，A的比热容大；
由于A的比热容大，根据Q＝cmΔt知，质量相同的AB液体降低相同的温度，A放热多；故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择A。
故答案为：（1）质量；吸收热量相同；（2）使液体受热均匀；（3）加热时间；（4）A。
25．【解答】解：（1）安装实验装置时，要考虑到利用酒精灯的外焰加热，因此需要先固定好酒精灯和石棉网的高度，再固定温度计的高度；
（2）实验中应选用相同的酒精灯分别给质量相等的水和食用油加热，在相同的时间内，水和食用油吸收的热量是相同的，然后比较升高的温度来比较它们的吸热本领；
（3）由表格中的数据可知，加热时间相同时，即吸收相同的热量，质量相同的水和食用油，水的温度变化较小，说明水的吸热能力强；
物质不同，物质的吸热能力不同，用比热容来表示物质的这种特性。
故答案为：（1）石棉网；（2）吸收热量；升高的温度；（3）水；比热容。
26．【解答】解：（1）探究不同物质的吸热能力时，需要选择质量相同的不同液体进行实验；
根据转换法，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较；
（2）由图象可知，质量相等的煤油和水在升高相同的温度时，水需要加热更长的时间，则水吸收的热量较多说明水的吸热能力较强，即水的比热容大；
（3）东山县是沿海地区，平和县是内陆地区；
内陆多沙石、沿海多水，因为沙石的比热容小于水的比热容，根据公式Q＝cmΔt可知，质量相同的沙石和水，吸收相同的热量后，砂石的比热容小，升高的温度高，水的比热容大、升高的温度低，所以内陆城市比沿海城市一天气温变化明显；从图象可以看出曲线A的温度上升的高，因此曲线A是平和县一天气温变化所对应的曲线，B是东山县一天气温变化所对应的曲线。
故答案为：（1）质量；加热时间；（2）水；（3）B。
27．【解答】解：（1）探究不同物质吸热能力时，要控制两种液体的质量相等，需要用天平测质量，测量加热时间的工具停表，因此除了图甲中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和秒表；
（2）实验选择相同的酒精灯，使两种液体在相同的时间内吸收相同的热量；
（3）由图乙可知，相同质量的A、B液体，在吸收相同热量时A升温较快，由比较吸能力的方法知，B液体的吸热本领强，B液体的比热容较大；
（4）由于B液体的比热容大，若液体A和B中有一种液体是水，则B液体是水，
根据图乙可知，质量相同的A、B都升高80℃﹣20℃＝60℃，A加热10min，B加热20min，即升高相同的温度，B的加热时间为A加热时间的2倍，所以B吸收的热量为A吸收热量的2倍，
由Q＝cmΔt可得：2×cAmΔt＝cBmΔt，
所以cAcB4.2×103J/（kg ℃）＝2.1×103/（kg ℃）。
故答案为：（1）质量；天平和秒表；（2）相同；（3）A；B；（4）2.1×103。
28．【解答】解：（1）实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的两烧杯中，用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时，通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱；
（2）在实验中用相同的电加热器加热，是通过加热时间的长短来比较吸热多少，根据记录数据，从开始加热到34℃时，甲用了3分钟，乙用了2分钟，故Q甲＞Q乙；
（3）由表中数据可知，从开始加热到34℃时，甲用了3分钟，乙用了2分钟，即升高相同的温度，甲吸热量的热量多，故甲物质的吸热能力强。
故答案为：（1）质量；升高的温度；（2）＞；（3）甲。
29．【解答】解：（1）为比较煤油和菜籽油热值的大小，实验过程中应采用控制变量法，需要控制煤油和菜籽油的质量相同。
（2）为保证用火焰的外焰加热，且温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁，所以先安装下面器材，再安装上面器材，便于调节器材间的距离。
由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中还应控制水的质量和初温相等。
（3）用相同质量的煤油和菜籽油燃烧后加热相同的水，由表中数据可知，用煤油加热的水温度升的高，则说明煤油燃烧放出的热量多，煤油的热值大；
（4）燃料燃烧放出的热量，通过热传递的方式使物体的内能增大；
（5）因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。
故答案为：（1）相等； （2）自下而上；质量；（3）煤油；（4）热传递；（5）小。
四．计算题（共4小题）
30．【解答】解：（1）1t垃圾“榨”出的燃料油：m油＝140kg，则燃料油完全燃烧放出的热量：
Q放＝m油q＝140kg×3.0×107J/kg＝4.2×109J；
（2）这些热量完全被水吸收，水吸收的热量：Q吸＝Q放＝4.2×109J；
由Q吸＝cmΔt可知，水的质量：m20000kg。
答：（1）1t垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧能释放的热量为4.2×109J；
（2）这些热量完全被水吸收，可以将质量为20000kg的初温30℃的水加热至80℃。
31．【解答】解：（1）完全燃烧0.05m3天然气放出的热量：Q放＝Vq＝0.05m3×4×107J/m3＝2×106J；
（2）由η得，水吸收的热量：Q吸＝ηQ放＝2×106J×42%＝8.4×105J，
由Q吸＝cmΔt得水升高温度：Δt40℃。
答：完全燃烧0.05m3天然气可以放出＝2×106J热量；
这些热量若只有42%被水吸收，则可以使常温下5kg的水温度上升40℃。
32．【解答】解：（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq氢＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J；
（2）由题意可知水吸收的热量：Q吸＝Q放＝8.4×107J，
由Q吸＝cmΔt得水的质量：m′400kg；
（3）公交车的功率为P＝1.4×105W，做功时间t＝5min＝300s，
根据P得公交车所做的功为：
W＝Pt＝1.4×105W×5×60s＝4.2×107J，
氢燃料公交车的效率为：η100%100%＝50%。
答：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是8.4×107J；
（2）若放出的热量全部被初温为15℃的水吸收后，水的温度升高到65℃，则水质量是400kg；
（3）燃烧0.6kg的氢燃料可以使恒定功率为1.4×105W的公交车匀速行驶5分钟，则氢燃料公交车的效率为50%。
33．【解答】解：（1）消耗汽油的质量m汽油＝4.2kg，汽油的热值q汽油＝4.6×107J/kg，
汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝m汽油q汽油＝4.2kg×4.6×107J/kg＝1.932×108J；
（2）汽车牵引力做功W＝4.83×107J，
汽油机的效率：η25%；
（3）汽油机损失的能量：E＝Q放﹣W＝1.932×108J﹣4.83×107J＝1.449×108J；
水吸收的热量Q吸＝E＝1.449×108J；
由Q吸＝cmΔt可知，可供1000kg水升高的温度：Δt34.5℃。
答：（1）汽油完全燃烧放出的热量为1.932×108J；
（2）汽油机的效率为25%；
（3）若汽油机损失的能量用于烧水，可供1000kg水的温度升高34.5℃。
一．选择题（共15小题）
1．（2021秋 鼓楼区校级期末）甲、乙两种金属的比热容之比是2：1，质量之比是1：4。若它们吸收相同的热量后，甲物体的温度升高了10℃，则乙物体的温度升高了（ ）
A．5℃ B．10℃ C．15℃ D．20℃
2．（2021秋 鼓楼区校级期末）2021年10月，我国发射了神舟十三号载人飞船。搭载飞船的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（ ）
A．较小的密度 B．较大的比热容
C．较低的沸点 D．较高的热值
3．（2021秋 仙游县期末）如图所示为四冲程汽油机的一个工作循环中的某个冲程示意图，下列关于汽油机的说法中，
正确的是（ ）
A．该冲程是吸气冲程
B．这种汽油机对环境没有污染
C．此汽油机的效率可达100%
D．该冲程将机械能转化为内能
4．（2021秋 福清市期末）下列实例中，通过做功改变物体内能的是（ ）
A．用循环水冷却汽车发动机
B．双手互相摩擦发热
C．倒入热水的玻璃杯温度升高
D．太阳暴晒下的沥青路面发烫
5．（2021秋 新罗区期末）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体的温度越高，所吸收的热量越多
B．温度高的物体，内能一定大
C．热量都是从内能多的物体传递给内能少的物体
D．温度相同的两物体间不会发生热传递
6．（2021秋 三明期末）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．0℃的物体没有内能
B．物体温度降低时内能减小
C．温度高的物体内能大
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
7．（2021秋 厦门期末）课后延时服务推出后，在学校用餐的师生增加了。如图，值日老师往保温饭盒下层注入热水，温热上层不锈钢餐盘内的饭菜。用热水温热饭菜是因为水的（ ）
A．凝固点低 B．沸点高 C．密度小 D．比热容大
8．（2021秋 仓山区校级期末）甲图是汽油机的工作原理，乙图是常见的生活现象，则（ ）
A．①冲程的原理和乙图所示一致
B．②冲程把气体的内能转化成机械能
C．③冲程气体被压缩内能增大
D．④冲程是汽油机的排气冲程
9．（2021秋 泉州期末）如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的效率是（ ）
A．35% B．15% C．40% D．65%
10．（2021秋 仓山区校级期末）关于比热容，下列说法正确的是（ ）
A．沙子的比热容小，所以沙漠地区昼夜温差大
B．北方楼房中的“暖气”用水作为介质，是由于水的比热容较小
C．因为c水＞c煤油，所以质量相等的水和煤油，吸收相同的热量，水的温度升得更高
D．比热容与物体的质量、吸热多少、温度变化大小有关
11．（2021秋 鲤城区校级期末）为了探究热传递过程中高温物体、低温物体温度变化的特点，小明做了如下实验，将盛有30℃冷水的小烧杯放入盛有70℃热水的大烧杯中，分别用温度传感器测量两杯水的温度变化情况，绘制成如图所示的图象。下列说法正确的是（ ）
A．热水和冷水到达同一温度的时间是不同的
B．热水温度下降速度比冷水温度升高速度慢
C．热水放出的热量小于冷水吸收的热量
D．热水的质量可能小于冷水的质量
12．（2021秋 南安市期末）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体的温度升高，内能增大
B．物体的温度越低，所含的热量越少
C．物体内能增大，一定从外界吸收热量
D．物体的温度不变，其内能就一定不变
13．（2021秋 台江区校级期末）礼花喷射器结构如图所示，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时，李明浩同学转动纸筒打开气阀，气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。对该过程的分析正确的是（ ）
A．罐内气体的内能增加
B．气罐内壁温度升高
C．该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同
D．罐内气体通过热传递方式改变了其内能
14．（2021秋 鼓楼区校级期末）下列现象中，通过做功的方式改变物体内能的是（ ）
A．勺子放在热汤里，勺子变热
B．铁锤反复敲打铁钉，铁钉变热
C．饮料放在电冰箱里，饮料变凉
D．从嘴向手“哈气”，手变暖和
15．（2021秋 鼓楼区期末）甲、乙两物质的比热容之比为3：2，质量之比为1：2，若它们吸收相等的热量，则甲、乙升高的温度之比为（ ）
A．3：4 B．4：3 C．1：6 D．6：1
二．填空题（共5小题）
16．（2021秋 鼓楼区期末）2021年4月29日，由中国航天科技集团研制的长征五号B遥二运载火箭在文昌航天发射场点火升空，将载人航天工程空间站天和核心舱精准送入预定轨道。火箭使用的燃料是液态氢，液态氢完全燃烧喷出的高温燃气，通过 （选填“热传递”或“做功”）使发射台温度急剧升高，造成破坏。为了避免这种破坏，科学家在发射台下建造了一个巨大的水池，这是因为水的 大能起到对发射台降温的作用。
17．（2021秋 宁德期末）可燃冰被视为21世纪新型绿色能源，1m3的可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8m3的水，已知甲烷气体的热值是3.6×107J/m3。1m3的可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生 J的能量，若这些热量被4×104kg的水全部吸收，则水温升高 ℃。[标准大气压下，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
18．（2021秋 福清市期末）油电混合动力汽车有汽油机和电动机两套动力装置，汽油的热值为4.6×107J/kg；完全燃烧2kg的汽油可放出 J的热量；若油箱里的汽油用去了1kg，则剩余汽油的热值将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
19．（2021秋 南安市期末）礼花喷射器原理如图所示，通过扭动气阀可释放压缩气罐内气体，将纸管里填充的礼花彩条喷向高处。在喷出礼花彩条的过程中，罐内气体内能 ，温度 。
20．（2021秋 惠安县期末）如图是教材上“家庭实验室”的一个探究活动，小明进行该实验、在玻璃管内装上一小半沙子，将温度计插入沙子中。晃动一会儿后温度计的示数变大了。说明沙子的内能 （选填“增大”、“减小”、“不变”），这是通过 的方式改变沙子的内能。
三．实验探究题（共9小题）
21．（2021秋 涵江区校级期末）在“比较不同液体的吸热能力”实验中：
（1）甲装置中，分别给初温相同且 相等的水和食用油加热。用相同酒精灯给两种液体加热相同时间，其目的是保证两种液体 相同。
（2）甲装置中，两种液体升高相同的温度，给 加热时间更长，说明 的比热容更小。
（3）乙装置中两个相同烧杯装有相同质量的水，灯中煤油和酒精的质量相等，进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，实验数据如表：
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6
左杯水温/℃ 25 27 29 32 34 36 38
右杯水温/℃ 25 26 27 28 29 30 31
分析数据可知：热值较大的是 。通过实验数据直接计算出燃料的热值将 （选填“偏大”或“偏小”）。
22．（2021秋 荔城区校级期末）某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。
（1）取两个相同的试管，分别装入 相等、初温相同的水和煤油；这么做目的是为了 （便于比较/控制变量）。
（2）用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油，每隔1min记录一次温度，整个实验操作无误。图乙中，若图线②反映水的温度随时间的变化规律，则图线 （填序号）可以反映煤油的温度随时间的变化规律。加热过程中，煤油的热值 。
（3）同时停止加热，在相同质量的水和煤油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比 （填“大于”、“等于”或“小于”）煤油放出的热量与降低的温度之比。
23．（2021秋 宁德期末）小明在“探究不同物质吸热情况”的实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。
（1）小明按图甲进行实验，其中有处明显的错误，请你指出他的错误之处 。
（2）实验中用加热时间的长短表示 。
（3）纠正错误后继续实验，小明根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化关系的图象。由图象可知升高相同的温度，水的加热时间 （填“长”或“短”），说明水的吸热能力 （选填“强”或“弱”）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），则煤油的比热容为 J/（kg ℃）。
24．（2021秋 新罗区期末）如图甲所示，用相同的装置探究“A液体和B液体的温度变化与吸热的关系”。虚线框表示两个相同的容器。
（1）在两个相同的容器中加入初温相同、 相同的A液体和B液体；要选用相同酒精灯的目的是使A液体和B液体在相同时间内 。
（2）实验过程不断用玻璃棒进行搅拌，这样做的目的是 。
（3）实验中，通过比较 来间接反映两种液体吸收的热量。
（4）图乙是根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象。冬天，小乐想自制一个暖手袋，若只能从A液体或B液体中选一种液体装入暖手袋作为供热物质，则应选择 。
25．（2021秋 三明期末）为了“探究不同物质的吸热能力”，小华用两个相同的装置做了如图的实验。实验数据记录如下表：
物质 质量/g 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃
水 60 36 3 62
食用油 60 36 3 82
（1）组装器材时，放置好酒精灯后，为了用酒精灯外焰加热，接下来应先安装 （选填“温度计”或“石棉网”）并调整其高度。
（2）实验过程中用相同酒精灯加热，其目的是为了保证水和食用油在相同时间内 相同；本实验通过比较 来比较它们的吸热能力。
（3）分析表格中的数据可知，水和食用油相比， 的吸热能力强；物理学用 来描述物质的这种特性。
26．（2021秋 漳州期末）小强跟父母到东山海边玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，踏入水中时，觉得水比较凉，他猜想不同物质吸热能力可能不同。为验证他的猜想，他设计如下实验。
（1）在实验室中用完全相同的两个烧杯分别装上 相等的煤油和水，用相同热源对烧杯均匀加热，实验中两种液体吸收热量的多少可通过 比较。
（2）根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图甲所示，则 的吸热能力更强。
（3）如图乙是东山县和山地较多的平和县同一天气温变化曲线，请你判断东山县一天气温变化所对应的曲线是 。
27．（2021秋 惠安县期末）小明用如图甲所示的实验装置探究不同物质吸热升温本领。实验如下：
（1）如图甲所示，在两只烧杯中分别装入初温相同且 相等的液体A和液体B，除图中已有的实验器材外，还需要的测量工具是 。
（2）用相同的酒精灯加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像，如图乙所示。实验中，相同时间内液体A和液体B吸收的热量 （选填“相等”或“不相等”）。
（3）分析图像可知，升温较快的是液体 （选填“A”或“B”）；液体 的比热容较大。
（4）若液体A和B中有一种液体是水，比热容为c水＝4.2×103/（kg ℃），则另一种液体的比热容是 J/（kg ℃）。
28．（2021秋 莆田期末）在“比较不同物质的吸热能力“实验中，实验装置如图所示。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5
甲液体温度/℃ 10 18 26 34 40 48
乙液体温度/℃ 10 22 34 46 58 70
（1）实验中分别将相同 的甲、乙两种液体倒入相同的两烧杯中，用相同的电加热器加热。实验中通过观察在相同的加热时间里甲、乙两种液体 来比较吸热能力的强弱。
（2）让两电加热器正常加热。实验记录数据如表格所示，从开始加热到温度达34℃，甲、乙两种液体吸收的热量Q甲 Q乙。
（3）分析实验数据可知 物质的吸热能力较强。
29．（2021秋 仓山区校级期末）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，就设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果如表：
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
（1）取质量 （选填“相等”或“不相等”）的煤油和菜籽油做燃料，制成煤油灯和菜籽油灯。
（2）安装实验器材时，应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序安装为了保证实验结论的可靠，小明同学应该选择两套完全相同的装置，在实验中还应控制两杯水的初温和 相等。
（3）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 。
（4）实验中是通过 的方式使水的内能增大（选填“做功”或“热传递”）。
（5）小明同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量m及煤油灯中煤油的质量m油，记录的数据，利用公式Q吸＝cmΔt计算出了水吸收的热量，进而用公式q算出煤油的热值，你认为他算出来的热值会比真实值 （选填“大”、“小”或“一样”）。
四．计算题（共4小题）
30．（2021秋 建瓯市校级期末）合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下，1t分类后的垃圾能“榨”出140kg燃料油，若燃料油的热值为3.0×107J/kg。求：[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（1）140kg燃料油完全燃烧能释放多少热量？
（2）若这些热量完全被水吸收，可以将质量为多少的初温30℃的水加热至80℃？
31．（2021秋 鼓楼区校级期末）用天然气灶烧水，已知天然气的热值为4.0×107J/m3，完全燃烧0.05m3天然气可以放出多少热量？这些热量若只有42%被水吸收，则可以使常温下5kg的水温度上升多少℃？
32．（2021秋 鼓楼区校级期末）氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，氢燃料新能源公交车逐渐在很多城市投放使用。氢的热值为1.4×108J/kg，c水＝4.2×103J/（kg ℃），求：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若放出的热量全部被初温为15℃的水吸收后，水的温度升高到65℃，则水质量是多少？
（3）燃烧0.6kg的氢燃料可以使恒定功率为1.4×105W的公交车匀速行驶5min，则氢燃料公交车的效率为多少？
33．（2021秋 漳州期末）如图所示是一款无人驾驶汽车。汽车自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通路况。该款车以一定速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离，消耗汽油4.2kg，此过程该汽车牵引力做功为4.83×107J。求在该过程中：[q汽油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（1）汽油完全燃烧放出的热量；
（2）汽油机的效率；
（3）若汽油机损失的能量用于烧水，可供1000kg水的温度升高多少。
第13章 内能与热机 期末考试专题练 福建省2022-2023学年沪科版物理九年级
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．【解答】解：由题知，m甲：m乙＝1：4，c甲：c乙＝2：1，
甲、乙两金属吸收的热量：Q甲：Q乙＝1：1，
由Q吸＝cmΔt得，两种金属升高温度之比：
Δt甲：Δt乙：2：1，
由题知，Δt甲＝10℃，所以Δt乙＝5℃，故A正确。
故选：A。
2．【解答】解：发射卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故D正确。
故选：D。
3．【解答】解：图中汽油机两个气门都关闭，活塞向上运动，所以该冲程是压缩冲程，其能量转化是机械转化为内能；汽油机的燃料是汽油，排放的尾气会污染空气；汽油机的效率在20%﹣30%左右，不能达到100%，综上所述，ABC错误，D正确。
故选：D。
4．【解答】解：A、用循环水冷却汽车发动机，水吸收热量，内能增加，发动机放出热量，内能减少，是通过热传递的方式改变了发动机的内能，故A不符合题意；
B、两手之间相互摩擦做功，机械能转化为手的内能，手的内能增大温度升高，是通过做功改变了手的内能，故B符合题意；
C、倒入热水的玻璃杯吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式改变了玻璃杯的内能，故C不符合题意；
D、太阳暴晒下的沥青路面发烫，沥青路面吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递改变了沥青路面的内能，故D不符合题意。
故选：B。
5．【解答】解：A、物体的温度越高，可能吸收的热量越多也可能是外界对物体做功，故A错误；
B、内能的大小跟质量、温度、状态有关，只知道温度高低不能判断内能的大小，故B错误；
C、热量从高温物体传给低温物体或者从物体温度高的部分传到温度低的部分，内能多的物体温度不一定高，故C错误；
D、热传递的条件是两个物体之间存在温度差，温度相同的两物体间不会发生热传递，故D正确。
故选：D。
6．【解答】解：A、分子都在不停地做无规则运动，温度为0℃的物体也有内能，故A错误；
B、物体温度降低，内能一定减小，故B正确；
C、内能的大小跟质量、温度、状态有关，只知道温度高低无法判断内能的大小，故C错误；
D、热量是从温度高的物体向温度低的物体传递，内能大的物体温度不一定高，故D错误。
故选：B。
7．【解答】解：值日老师往保温饭盒下层注入热水，因水的比热容较大，降低较低的温度就可以放出较多的热量，可以温热上层不锈钢餐盘内的饭菜。
故选：D。
8．【解答】解：
图乙中，保温瓶内温度较高，内能较大，瓶内气体体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；
A、图甲①，进气门打开，排气气门关闭，活塞向下运动，是汽油机的吸气冲程，其原理与乙图不同，故A错误；
B、图甲②，两气门都关闭，活塞向上运动，是汽油机的压缩冲程，活塞压缩气缸内气体，气体内能增加，温度升高，机械能转化为内能，故B错误；
C、图甲③，两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是汽油机的做功冲程，内能转化为机械能，气体内能减小，故C错误；
D、图甲④，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是汽油机的排气冲程，故D正确。
故选：D。
9．【解答】解：热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，有能量流向图可知该内燃机的效率为：η＝100%﹣25%﹣40%＝35%，故A正确。
故选：A。
10．【解答】解：A、沙的比热容较小，吸收或放出相同的热量，温度变化大，所以沙漠地区昼夜温差较大，故A正确；
B、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，取暖效果好，所以北方楼房中的“暖气”用水作为介质，故B错误；
C、水的比热容比煤油的比热容大，质量相等的水和煤油，吸收相同的热量，水升高的温度比煤油升高的温度小，故C错误；
D、物质的比热容取决于物质的种类，还与物质的状态有关，与物体的质量、吸收的热量、升高的温度无关，故D错误。
故选：A。
11．【解答】解：A、由图可知，400s左右时，热水和冷水到达同一温度40℃，所以热水和冷水到达同一温度的时间是相同的，故A错误；
B、400s内，热水温度由70℃下降到40℃，下降30℃；冷水30℃上升到40℃，上升10℃，热水温度下降比冷水温度升高得快，故B错误；
C、实验中不可避免有热量损失，所以热水放出热量大于冷水吸收的热量，故C错误；
D、热水降低的温度△t＝70℃﹣40℃＝30℃，冷水升高的温度Δt＝40℃﹣30℃＝10℃，由公式Q＝cmΔt可知，Q、c相同时，m与Δt成反比，Δt越大m越小，如果不存在热损失，热水的质量小于冷水的质量，如果热损失比较少，会导致热水质量只变大一点点，那热水质量还是小于冷水质量，如果热损失很多会导致热水质量变得更大，就有可能大于冷水的质量，当然也可能刚好等于冷水的质量，故D正确。
故选：D。
12．【解答】解：A、物体的温度升高，物体的内能增加，故A正确。
B、没有发生热传递，没有热量的吸收和放出，没有热量可谈，并且热量的修饰词不能是“含有”，故B 错误。
C、物体的内能增加，可能是物体吸收热量，可能是外界对物体做功，故C错误。
D、内能大小跟质量、温度、状态和物质的种类有关，物体的温度不变，其它因素变化时，内能也可能发生变化，例如冰熔化过程中，温度不变，内能增大，故D错误。
故选：A。
13．【解答】解：ABD、在喷出礼花的过程中，罐内的压缩空气对礼花做功，空气内能转化为礼花的机械能；罐内气体内能减少，气罐内壁温度降低，故ABD错误；
C、汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，而气体将纸筒内的礼花快速喷向远处时，也是将内能转化为机械能，故C正确；
故选：C。
14．【解答】解：A、勺子放热汤里，勺子从热汤中吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式改变物体的内能，故A不合题意；
B、铁锤敲打铁钉时，对铁钉做功，铁钉变热、内能增大，属于通过做功改变物体内能，故B符合题意；
C、饮料放冰箱里，饮料放出热量，温度降低，是通过热传递的方式改变物体的内能，故C不合题意；
D、嘴向手“哈气”，手变暖和，是通过热传递的方式改变物体的内能，故D不合题意。
故选：B。
15．【解答】解：甲、乙两物体质量之比：m甲：m乙＝1：2，比热容之比c甲：c乙＝3：2，
甲、乙两物体吸收的热量：Q甲：Q乙＝1：1，
由Q吸＝cm△t得，
甲、乙两物体升高温度之比：△t甲：△t乙：：4：3。
故选：B。
二．填空题（共5小题）
16．【解答】解：火箭发射时，燃料燃烧后喷出的高温燃气，通过热传递的方式使发射台温度急剧升高；
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，起到对发射台的降温作用。
故答案为：热传递；比热容。
17．【解答】解：1m3的可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体完全燃烧放出的热量为：Q放＝Vq＝164m3×3.6×107J/m3＝5.904×109J；
这些热量完全被水吸收，则水吸收的热量Q吸＝Q放＝5.904×109J；
由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度：Δt35.1℃。
故答案为：5.904×109；35.1。
18．【解答】解：汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝2kg×4.6×107J/kg＝9.2×107J；
热值是燃料的一种特性，与燃料的质量无关，当汽油烧掉一半以后，剩下汽油的热值不变。
故答案为：9.2×107；不变。
19．【解答】解：在喷出礼花彩条的过程中，罐内的压缩空气对礼花彩条做功，空气内能转化为礼花彩条的机械能；罐内气体内能减小，温度降低。
故答案为：减小；降低。
20．【解答】解：在玻璃管内装上一小半沙子，用力晃动多次，观察到温度计的示数升高，是由于沙子克服摩擦做功，机械能转化为内能，使沙子的内能增大，温度升高，这是通过做功方式改变物体的内能。
故答案为：增大；做功。
三．实验探究题（共9小题）
21．【解答】解：（1）根据控制变量法知，在“比较不同液体的吸热能力”时，应控制水和食用油的质量是相同的；
用相同的酒精灯给两种物质加热，在相同的时间内，水和食用油吸收的热量是相同的，这是转换法的应用；
（2）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，食用油的比热容小，所以水吸收的热量多，即水的加热时间长；
（3）分析表格数据可知，两个装置中，水的质量和初温相同，由Q＝cmΔt知，末温高的吸收的热量较多；在相同的加热设备下，相同时间内，消耗燃料的质量相同，由Q＝qm知，水温上升高的，对应的燃料的热值较大；左杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值大；
在实验的过程中，由于存在热量的散失，所以实验测得的热值会偏小。
故答案为：（1）质量；吸收的热量；（2）水；食用油；（3）煤油；偏小。
22．【解答】解：（1）根据比较不同物质吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，故实验中应取质量相等的水和食用油倒入两个相同的烧杯中；这么做的目的是控制变量；
（2）可观察图象，在加热时间相同的情况下，①的温度变化量大，故①的吸热能力弱。又因②是水的温度随时间的变化规律图象，水的比热容又大于煤油的比热容，故①为煤油；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，所以加热过程中，其热值大小不变；
（3）由Q＝cmΔt可知：放出的热量与降低的温度之比cm，所以在质量和放出热量相同的情况下，降低的温度与比热容成反比，故水放出的热量与降低的温度之比大于煤油放出的热量与降低的温度之比。
故答案为：（1）质量；控制变量；（2）①；不变；（3）大于。
23．【解答】解：（1）要探究不同物质的吸热能力，需要控制液体的质量相同，图甲中液面相平，液体的体积相同，由于液体的密度不相同，根据m＝ρV知液体的质量不相同，故甲图中的错误是没有控制液体的质量相同；
（2）根据转换法，加热过程中，水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的；
（3）根据图象分析可知，升高相同的温度，水的加热时间长，水吸收的热量多，水的吸热能力强些；
由图乙可以看出，升高40℃，水要加热8分钟，煤油要4分钟，即升高相同的温度，煤油吸收的热量是水的，根据Q吸＝cmΔt可知，在质量和升高温度相同的情况下，比热容c与Q吸正比，故煤油的比热容是：c煤油4.2×103J/（kg ℃）＝2.1×103J/（kg ℃）。
故答案为：（1）没有控制液体的质量相同；（2）物质吸热的多少；（3）长；强；2.1×103。
24．【解答】解：（1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的A液体和B液体；
相同的酒精灯在相同时间内放出的热量相同，所以选用相同的酒精灯的目的是：使A液体和B液体在相同的时间内吸收的热量相等；
（2）实验中使用玻璃棒的目的是使液体受热均匀；
（3）相同的加热器在相同时间内放出的热量相同，根据转换法，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较；
（4）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示可知：质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时（加热时间相同），A升温较低，则A的吸热能力强，A的比热容大；
由于A的比热容大，根据Q＝cmΔt知，质量相同的AB液体降低相同的温度，A放热多；故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择A。
故答案为：（1）质量；吸收热量相同；（2）使液体受热均匀；（3）加热时间；（4）A。
25．【解答】解：（1）安装实验装置时，要考虑到利用酒精灯的外焰加热，因此需要先固定好酒精灯和石棉网的高度，再固定温度计的高度；
（2）实验中应选用相同的酒精灯分别给质量相等的水和食用油加热，在相同的时间内，水和食用油吸收的热量是相同的，然后比较升高的温度来比较它们的吸热本领；
（3）由表格中的数据可知，加热时间相同时，即吸收相同的热量，质量相同的水和食用油，水的温度变化较小，说明水的吸热能力强；
物质不同，物质的吸热能力不同，用比热容来表示物质的这种特性。
故答案为：（1）石棉网；（2）吸收热量；升高的温度；（3）水；比热容。
26．【解答】解：（1）探究不同物质的吸热能力时，需要选择质量相同的不同液体进行实验；
根据转换法，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较；
（2）由图象可知，质量相等的煤油和水在升高相同的温度时，水需要加热更长的时间，则水吸收的热量较多说明水的吸热能力较强，即水的比热容大；
（3）东山县是沿海地区，平和县是内陆地区；
内陆多沙石、沿海多水，因为沙石的比热容小于水的比热容，根据公式Q＝cmΔt可知，质量相同的沙石和水，吸收相同的热量后，砂石的比热容小，升高的温度高，水的比热容大、升高的温度低，所以内陆城市比沿海城市一天气温变化明显；从图象可以看出曲线A的温度上升的高，因此曲线A是平和县一天气温变化所对应的曲线，B是东山县一天气温变化所对应的曲线。
故答案为：（1）质量；加热时间；（2）水；（3）B。
27．【解答】解：（1）探究不同物质吸热能力时，要控制两种液体的质量相等，需要用天平测质量，测量加热时间的工具停表，因此除了图甲中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和秒表；
（2）实验选择相同的酒精灯，使两种液体在相同的时间内吸收相同的热量；
（3）由图乙可知，相同质量的A、B液体，在吸收相同热量时A升温较快，由比较吸能力的方法知，B液体的吸热本领强，B液体的比热容较大；
（4）由于B液体的比热容大，若液体A和B中有一种液体是水，则B液体是水，
根据图乙可知，质量相同的A、B都升高80℃﹣20℃＝60℃，A加热10min，B加热20min，即升高相同的温度，B的加热时间为A加热时间的2倍，所以B吸收的热量为A吸收热量的2倍，
由Q＝cmΔt可得：2×cAmΔt＝cBmΔt，
所以cAcB4.2×103J/（kg ℃）＝2.1×103/（kg ℃）。
故答案为：（1）质量；天平和秒表；（2）相同；（3）A；B；（4）2.1×103。
28．【解答】解：（1）实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的两烧杯中，用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时，通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱；
（2）在实验中用相同的电加热器加热，是通过加热时间的长短来比较吸热多少，根据记录数据，从开始加热到34℃时，甲用了3分钟，乙用了2分钟，故Q甲＞Q乙；
（3）由表中数据可知，从开始加热到34℃时，甲用了3分钟，乙用了2分钟，即升高相同的温度，甲吸热量的热量多，故甲物质的吸热能力强。
故答案为：（1）质量；升高的温度；（2）＞；（3）甲。
29．【解答】解：（1）为比较煤油和菜籽油热值的大小，实验过程中应采用控制变量法，需要控制煤油和菜籽油的质量相同。
（2）为保证用火焰的外焰加热，且温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁，所以先安装下面器材，再安装上面器材，便于调节器材间的距离。
由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中还应控制水的质量和初温相等。
（3）用相同质量的煤油和菜籽油燃烧后加热相同的水，由表中数据可知，用煤油加热的水温度升的高，则说明煤油燃烧放出的热量多，煤油的热值大；
（4）燃料燃烧放出的热量，通过热传递的方式使物体的内能增大；
（5）因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。
故答案为：（1）相等； （2）自下而上；质量；（3）煤油；（4）热传递；（5）小。
四．计算题（共4小题）
30．【解答】解：（1）1t垃圾“榨”出的燃料油：m油＝140kg，则燃料油完全燃烧放出的热量：
Q放＝m油q＝140kg×3.0×107J/kg＝4.2×109J；
（2）这些热量完全被水吸收，水吸收的热量：Q吸＝Q放＝4.2×109J；
由Q吸＝cmΔt可知，水的质量：m20000kg。
答：（1）1t垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧能释放的热量为4.2×109J；
（2）这些热量完全被水吸收，可以将质量为20000kg的初温30℃的水加热至80℃。
31．【解答】解：（1）完全燃烧0.05m3天然气放出的热量：Q放＝Vq＝0.05m3×4×107J/m3＝2×106J；
（2）由η得，水吸收的热量：Q吸＝ηQ放＝2×106J×42%＝8.4×105J，
由Q吸＝cmΔt得水升高温度：Δt40℃。
答：完全燃烧0.05m3天然气可以放出＝2×106J热量；
这些热量若只有42%被水吸收，则可以使常温下5kg的水温度上升40℃。
32．【解答】解：（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq氢＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J；
（2）由题意可知水吸收的热量：Q吸＝Q放＝8.4×107J，
由Q吸＝cmΔt得水的质量：m′400kg；
（3）公交车的功率为P＝1.4×105W，做功时间t＝5min＝300s，
根据P得公交车所做的功为：
W＝Pt＝1.4×105W×5×60s＝4.2×107J，
氢燃料公交车的效率为：η100%100%＝50%。
答：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是8.4×107J；
（2）若放出的热量全部被初温为15℃的水吸收后，水的温度升高到65℃，则水质量是400kg；
（3）燃烧0.6kg的氢燃料可以使恒定功率为1.4×105W的公交车匀速行驶5分钟，则氢燃料公交车的效率为50%。
33．【解答】解：（1）消耗汽油的质量m汽油＝4.2kg，汽油的热值q汽油＝4.6×107J/kg，
汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝m汽油q汽油＝4.2kg×4.6×107J/kg＝1.932×108J；
（2）汽车牵引力做功W＝4.83×107J，
汽油机的效率：η25%；
（3）汽油机损失的能量：E＝Q放﹣W＝1.932×108J﹣4.83×107J＝1.449×108J；
水吸收的热量Q吸＝E＝1.449×108J；
由Q吸＝cmΔt可知，可供1000kg水升高的温度：Δt34.5℃。
答：（1）汽油完全燃烧放出的热量为1.932×108J；
（2）汽油机的效率为25%；
（3）若汽油机损失的能量用于烧水，可供1000kg水的温度升高34.5℃。
同课章节目录