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3.5 物体的内能
1．如图，在试管里装一些水，用软木塞塞住加热。水沸腾后，水蒸气会把木塞冲开。下列关于本实验说法正确的是（ ）
A．本实验装置实际是一台“内燃机” B．软木塞被冲出的过程与汽油机的排气冲程相似
C．试管口的“白雾”是汽化现象 D．试管中水的内能改变方式有做功和热传递
2．质量和温度都相同的甲、乙两种物质，用同样的加热器进行加热，它们温度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．由图可知，甲物质的熔点一定是80℃ B．0﹣6min甲和乙两种物质吸收的热量一样多
C．8﹣10min甲物质的温度和内能保持不变 D．在升温阶段，甲的比热大于乙的比热
3．我国古代先民曾发明一种点火器（如图），用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒。猛推推杆，艾绒即可点燃，其原因是套筒内封闭的气体（ ）
A．温度降低 B．气压增大 C．氧气增多 D．着火点升高
4．如图所示的实验，其改变内能方法与另外三种不同的是（ ）
A．水被加热时，内能增大 B．空气被压缩时，内能增大
C．水蒸气推动塞子冲出时，内能减少 D．内燃机压缩冲程
5．光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，其核心部分的工作原理如图示：带有活塞的密闭气室中装有NO2，当光从窗口射入时，发生分解反应：2NO2NO+O2，导致气室内气压增大；当光照射情况下，又发生化合反应：NO+O22NO2，导致气室内气压减小。这样便可通过控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应，从而推动活塞输出机械能。则光发动机该装置中的活塞向右运动时，相当于下图汽油机四个冲程中的（ ）
6．如图所示，高速公路的长下坡路段右侧通常会建避险车道，刹车失灵的车辆可驶入避险车道实现安全减速。它由制动坡床和防撞设施等组成，制动坡床长100多米，有较大的坡度，坡床上铺满疏松的鹅卵石和砂土层；坡床的尽头，有废旧轮胎和防撞桶围起来的防撞设施。下列有关说法错误的是（ ）
A．较大坡度有利于将车辆的动能转化为重力势能而达到减速目的
B．铺满疏松的鹅卵石和砂土层是为了增大车辆与路面的摩擦
C．上坡过程中，汽车所受重力与斜坡对汽车的支持力是一对平衡力
D．汽车在长下坡路段刹车较为频繁，持续摩擦使刹车片过热，导致刹车失灵的几率更大
7．如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团浸有乙醚的棉花，迅速下压活塞，棉花会燃烧起来。下列说法中正确的是（ ）
A．空气能被压缩说明分子间有引力的作用
B．棉花能够燃烧是因为蘸上的乙醚是可燃物
C．越往下压越费力，是由于筒内的气压逐渐增大
D．活塞下压，通过克服筒壁的摩擦做功，使空气内能增加
8．关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收了热量，温度可能不变 B．物体温度升高，一定是吸收了热量
C．温度为0℃的物体没有内能 D．物体内能减少时，一定对外做功
9．图甲为油汀取暖器，当接通电源后，电热管周围的导热油被加热，通过腔体壁表面将热量辐射出去，从而起到取暖作用。因此导热油材料尤为关键，要求油汀通电后导热油能尽可能快地升温。现在有质量、初温相同的两种导热油材料甲、乙，在相同的加热条件下，甲、乙两种油的温度与加热时间关系如图乙所示。试比较甲、乙两种材料的比热容c甲、c乙大小，并判断用哪种材料更适合做导热油（ ）
A．c甲＞c乙，选乙材料 B．c甲＞c乙，选甲材料
C．c甲＜c乙，选乙材料 D．c甲＜c乙，选甲材料
10．如图为“蒸汽对外做功的实验”，水蒸气把软木塞冲开的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水蒸气膨胀做功，使水蒸气的内能增加 B．水蒸气膨胀做功，消耗了水蒸气的内能
C．水蒸气进行热传递，使水蒸气内能增加 D．水蒸气进行热传递，水蒸气的温度不变
11．如图是老师在科学课上做的热机工作原理的模拟实验，在玻璃管中先加入少量酒精，将橡皮塞密封玻璃管，然后用电子点火器点火，橡皮塞会向上弹出。完成问题。实验过程中，在玻璃管口能观察到小水珠组成的白雾（如图所示），其形成的原因是（ ）
A．燃气对橡皮塞做功，燃气内能减小 B．燃气对橡皮塞做功，燃气内能增大
C．橡皮塞对燃气做功，燃气内能减小 D．橡皮塞对燃气做功，燃气内能增大
12．用完全一样的装置加热等质量的海波和石蜡两种固体，它们熔化前后温度随时间变化关系如图，分析图象可知，0～6min海波比石蜡的吸热能力填 _________（“强”或“弱”），海波熔化的特点是：熔化时，持续吸热，温度 _________。
13．生活中常把碗放在高压锅内的水中蒸食物，碗中装汤，碗与锅底不接触，如图所示，回答下列问题：（外界为标准大气压，水和汤具有相同的沸点，不考虑碗中水分汽化）
（1）改变高压锅内能的方式是 _________。
（2）当高压锅里的水沸腾时，锅内水的温度_________100℃（填大于或小于或等于）；此时碗中汤的内能_________（填增加或降低或不变）。
（3）限压阀周围有大量的白气冒出，“白气”形成的原因是 ___________________________。
14．火柴是实验室常用的点火工具。引燃过程：划动火柴→擦火皮（含微量易燃物）产生火星→引发火柴头燃烧。A、B为两种常见的引燃方式，F1＝F2。火柴的引燃是通过_________来增大火柴头的内能，更易引燃的是 _________方式。
15．如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h。（忽略空气阻力）
（1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 _________。
（2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了 __________________。（物体比热容用c表示）
16．用两个相同的“热得快”，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图象如图所示。根据图象可知，甲液体的比热容_________（选填“大于”、“等于”或“小于”）乙液体的比热容。质量为500克、初温为20℃的甲液体温度升高到90℃，吸收的热量为_________焦。[甲液体的比热容为1.8×103焦/（千克 ℃）]。
17．如图是小宁制作的简易“蒸汽船”模型，将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。
（1）蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高，这是通过的_________方式改变水的内能。
（2）铜管向右喷蒸汽，“船体”向左行驶，这个过程的能量转化与汽油机的_________冲程相同（填序号）。
18．寒假里小金玩了一回极速滑雪（如图甲），其简化为模型如图乙所示。设小金及坐垫的质量分别M和m，他从轨道A点由静止向下滑行，其中A、B两点距离水平面的高度分别为H和h，B、C两点处于同一高度。
（1）小金由A点到达B点时，自身重力做功大小为 ________________，小金的机械能 _________。（选填“守恒”或“不守恒”）。
（2）若小金最终在C点停下来，则在整个过程中，小金到达C点时坐垫温度升高了 _________。（坐垫的比热容用c表示，不考虑热量散失）。
19．小明用如图甲乙所示的实验装置来比较不同物质的比热容和探究水沸腾时温度变化的特点。已知甲、乙两容器中分别装有10Ω和5Ω的电加热器。将相同质量的水和食用油分别装入甲、乙两个容器中，然后通电加热。每隔一定时间测量一下液体的温度，从而得到水和食用油的温度随时间变化图象（如图丙）。由图丙可知：水沸腾时吸热，温度_________（选填“升高”“不变”或“降低”）；加热2min水吸收的热量_________（选填“大于”“等于”或“小于”）食用油吸收的热量；食用油的比热容为_________J/（kg ℃）。（假设电加热器放出的热量全部被液体吸收）
20．为比较不同物质的吸热能力，小柯利用如图甲所示的装置进行探究实验。
物质 实验组别 质量/g 升高5℃加热时间/s 升高10℃加热时间/s
砂石 1 50 5 10
2 100 10 20
水 3 50 8 16
（1）此实验中，用 _________表示物体吸收热量的多少。
（2）由实验组 _________可知：质量相同的不同种物质，升高相同的温度吸收的热量不同。
（3）通过实验小明发现水的吸热能力比砂石强，并绘出水在加热过程中温度随时间变化的曲线图，请在图乙中画出等质量的砂石在加热过程中温度随时间变化的大致曲线图。（砂石和水的初温相同。）
21．如图甲装置所示，探究“做功改变物体内能”，该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精，使用打气筒向烧瓶内打气，根据传感器数据采集电脑处理得到如图乙所示图像。
（1）描述打气筒打气5秒后出现的实验现象_____________________________________________；
（2）有同学认为，图乙中BC段对应发生情况与热机中做功冲程相似，请说出相似处：__________
______________________________________________________；
在用本装置进行实验时能否去掉瓶内的酒精和水，请判断并说明理由：__________________
______________________________________________________。
22．如图甲是九上教材中的实验装置，该实验装置在操作中存在需要较大的力还不易压到底，且乙醚棉花不易燃烧等缺点。现有人将此装置改进成如图乙装置：用一根可以绕O点转动的硬棒OA压在活塞上，筒内的棉花改用着火点更低的火柴盒侧面的摩擦粉及火柴头碎屑。改进后的实验只需要用较小的力快速作用于A点压下活塞，更容易观察到燃烧现象。请你结合所学知识对改进后装置更易成功实验的原因加以解释。
23．神舟十五号将于2023年6月返回地球。航天员的“驾驶室”——返回舱返回地球是一个充满危险的过程。尤其有一段时间返回舱在高速运动时会变成一个火球，其速度会逐渐降低（如图1）。如图2为神舟十四号返回舱返回地面后的画面，可以看出返回船被烧蚀严重，而航天员却安然无恙。试从力和能量角度分析图1速度降低和火球形成的原因，并分析制造返回舱的材料具有的一个物理特性。
24．小科家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为21kg。已知液化气的热值q＝5×107J/kg，水的比热容c水＝4.2×10J/（kg ℃）。求：
（1）整瓶液化气完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用，那么散失的热量是多少？
（3）若将上述散失的热量全部利用起来，在一个标准大气压下，整瓶液化气完全燃烧可以将2000kg初温为20℃的水加热到多少摄氏度？
第1题
第2题
第3题
A
B
C
D
A．
B．
C．
D．
第6题
第7题
第9题
第10题
第11题
第12题
第13题
第14题
第15题
第16题
第18题
第19题
第20题
第21题
第22题
第23题
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3.5 物体的内能（带答案）
1．如图，在试管里装一些水，用软木塞塞住加热。水沸腾后，水蒸气会把木塞冲开。下列关于本实验说法正确的是（ ）
A．本实验装置实际是一台“内燃机” B．软木塞被冲出的过程与汽油机的排气冲程相似
C．试管口的“白雾”是汽化现象 D．试管中水的内能改变方式有做功和热传递
解：A、本实验装置燃料没在试管中燃烧，不是一台“内燃机”，故A错误；
B、软木塞被冲出的过程是内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相似，故B错误；
C、试管口的“白气“是水蒸气遇冷液化形成的小液滴，故C错误；
D、试管中水的温度增加是热传递改变物体的内能、水蒸气把木塞冲开温度降低是做功改变物体的内能，故D正确。 故选：D。
2．质量和温度都相同的甲、乙两种物质，用同样的加热器进行加热，它们温度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．由图可知，甲物质的熔点一定是80℃ B．0﹣6min甲和乙两种物质吸收的热量一样多
C．8﹣10min甲物质的温度和内能保持不变 D．在升温阶段，甲的比热大于乙的比热
解：A、由图象可知，甲的末温保持不变，但可能处在熔化过程中，也可能处于沸腾过程中，此时的温度不一定是沸点，故A错误；
B、实验中用同样的加热器进行加热，在相同时间内物质吸收的热量是相同的，则在0﹣6min内两物质吸收的热量都是相同的，故B正确；
C、不考虑物质质量的变化和能量损失，在8﹣10min内甲继续吸热，则甲的内能都不断增加，故C错误；
D、由图可知，在0﹣6min内，加热时间相同，吸收的热量相同，甲的温度变化快，且两物质的质量相同，根据Q＝cmΔt可知，甲的比热容小，故D错误。故选：B。
3．我国古代先民曾发明一种点火器（如图），用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒。猛推推杆，艾绒即可点燃，其原因是套筒内封闭的气体（ ）
A．温度降低 B．气压增大 C．氧气增多 D．着火点升高
解：封闭的气体被推杆压缩过程中，活塞对气体做功，所以气体内能增加，则温度升高，气体体积减小，压强增大，因为是封闭的气体，氧气质量不会增多；艾绒的着火点不会变，故B正确 故选：B。
4．如图所示的实验，其改变内能方法与另外三种不同的是（ ）
A．水被加热时，内能增大 B．空气被压缩时，内能增大
C．水蒸气推动塞子冲出时，内能减少 D．内燃机压缩冲程
解：A、用酒精灯加热时，水吸收热量，其内能增大，是通过热传递改变物体的内能；
B、用力将活塞迅速压下，压缩空气做功，机械能转化为内能，筒内空气温度升高、内能增大，是通过做功改变物体的内能；
C、试管中的水蒸气冲开木塞，水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减小，是通过做功改变物体的内能；
D、内燃机压缩冲程，是活塞压缩工作物质做功，改变工作物质的内能，是通过做功改变物体的内能。
综上所述，A图与其他三实验改变内能方法不同。 故选：A。
5．光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，其核心部分的工作原理如图示：带有活塞的密闭气室中装有NO2，当光从窗口射入时，发生分解反应：2NO2NO+O2，导致气室内气压增大；当光照射情况下，又发生化合反应：NO+O22NO2，导致气室内气压减小。这样便可通过控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应，从而推动活塞输出机械能。则光发动机该装置中的活塞向右运动时，相当于下图汽油机四个冲程中的（ ）
解：由题知，通过控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应，从而推动活塞输出机械能；这里将光能转化为机械能，使活塞向右运动（气室内的空气对活塞做功），相当于汽油机的做功冲程，此时两个气门关闭，燃气膨胀对活塞做功，使活塞向下运动，观察可知只有C符合题意。 故选：C。
6．如图所示，高速公路的长下坡路段右侧通常会建避险车道，刹车失灵的车辆可驶入避险车道实现安全减速。它由制动坡床和防撞设施等组成，制动坡床长100多米，有较大的坡度，坡床上铺满疏松的鹅卵石和砂土层；坡床的尽头，有废旧轮胎和防撞桶围起来的防撞设施。下列有关说法错误的是（ ）
A．较大坡度有利于将车辆的动能转化为重力势能而达到减速目的
B．铺满疏松的鹅卵石和砂土层是为了增大车辆与路面的摩擦
C．上坡过程中，汽车所受重力与斜坡对汽车的支持力是一对平衡力
D．汽车在长下坡路段刹车较为频繁，持续摩擦使刹车片过热，导致刹车失灵的几率更大
解：A、避险车道有一定坡度是为了汽车上坡时，动能转化为重力势能，使汽车的速度减小，便于汽车停下来，故A正确；
B、铺上疏松的鹅卵石和砂土可增大摩擦力，使汽车的机械能转化为内能，让汽车的速度减小，便于汽车停下，故B正确；
C、上坡过程中，汽车所受重力与斜坡对汽车的支持力不是作用在一条直线上，不是一对平衡力，故C错误；
D、汽车在长下坡路段刹车较为频繁，此时克服摩擦做功，并将机械能转化为内能，因此刹车片发热，故D正确。
故选：C。
7．如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团浸有乙醚的棉花，迅速下压活塞，棉花会燃烧起来。下列说法中正确的是（ ）
A．空气能被压缩说明分子间有引力的作用
B．棉花能够燃烧是因为蘸上的乙醚是可燃物
C．越往下压越费力，是由于筒内的气压逐渐增大
D．活塞下压，通过克服筒壁的摩擦做功，使空气内能增加
解：A、空气能被压缩，说明分子间有间隔，且气态分子间的间隔较大，故A错误；
B、迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，当温度达到棉花的燃点时，棉花就会燃烧，故B错误；
C、越往下压越费力，是由于压缩筒内气体，体积减小，筒内的气压逐渐增大，故C正确；
D、活塞下压，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，故D错误。
故选：C。
8．关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收了热量，温度可能不变 B．物体温度升高，一定是吸收了热量
C．温度为0℃的物体没有内能 D．物体内能减少时，一定对外做功
解：A、物体吸收了热量，温度可能不变，例如：晶体在熔化的过程中吸热，内能增大，但温度不变，故A正确；
B、物体的温度升高，内能增大，可能是吸收了热量，也可能是因为对物体做功引起的，故B错误；
C、一切物体都具有内能。因此温度为0℃的物体也有内能，故C错误；
D、改变物体内能的方式有做功和热传递，因此物内能减少时，可能是对外做功，也可能是降低了温度，故D错误；
故选：A。
9．图甲为油汀取暖器，当接通电源后，电热管周围的导热油被加热，通过腔体壁表面将热量辐射出去，从而起到取暖作用。因此导热油材料尤为关键，要求油汀通电后导热油能尽可能快地升温。现在有质量、初温相同的两种导热油材料甲、乙，在相同的加热条件下，甲、乙两种油的温度与加热时间关系如图乙所示。试比较甲、乙两种材料的比热容c甲、c乙大小，并判断用哪种材料更适合做导热油（ ）
A．c甲＞c乙，选乙材料 B．c甲＞c乙，选甲材料
C．c甲＜c乙，选乙材料 D．c甲＜c乙，选甲材料
解：已知两种液体质量相等，由图象可以看出：在加热相同时间，即吸收热量相同时，甲液体升高的温度更大，由公式c＝可知c甲＜c乙；
由于c甲＜c乙，加热相同时间，两种液体吸收的热量相同，甲温度升高快，所以选甲材料，故D正确， 故选：D。
10．如图为“蒸汽对外做功的实验”，水蒸气把软木塞冲开的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水蒸气膨胀做功，使水蒸气的内能增加 B．水蒸气膨胀做功，消耗了水蒸气的内能
C．水蒸气进行热传递，使水蒸气内能增加 D．水蒸气进行热传递，水蒸气的温度不变
解：A、C、D、水蒸气膨胀对软木塞做功，水蒸气的内能减小，温度降低，故ACD错误；
B、由于水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞机械能，消耗了水蒸气的内能，故B正确。 故选：B。
11．如图是老师在科学课上做的热机工作原理的模拟实验，在玻璃管中先加入少量酒精，将橡皮塞密封玻璃管，然后用电子点火器点火，橡皮塞会向上弹出。完成问题。实验过程中，在玻璃管口能观察到小水珠组成的白雾（如图所示），其形成的原因是（ ）
A．燃气对橡皮塞做功，燃气内能减小 B．燃气对橡皮塞做功，燃气内能增大
C．橡皮塞对燃气做功，燃气内能减小 D．橡皮塞对燃气做功，燃气内能增大
解：点火后橡皮塞向上弹出，燃气对橡皮塞做功，内能转化为机械能，玻璃管内气体内能减少。 故选：A。
12．用完全一样的装置加热等质量的海波和石蜡两种固体，它们熔化前后温度随时间变化关系如图，分析图象可知，0～6min海波比石蜡的吸热能力填 弱 （“强”或“弱”），海波熔化的特点是：熔化时，持续吸热，温度 不变 。
解：由图可知，在0﹣6min内，海波升高的温度多，由于相同质量的不同种物质，吸收相同的热量，温度变化大的吸热能力弱，所以0～6min海波比石蜡的吸热能力弱；海波熔化过程中，温度不变，吸收热量。 故答案为：弱；不变。
13．生活中常把碗放在高压锅内的水中蒸食物，碗中装汤，碗与锅底不接触，如图所示，回答下列问题：（外界为标准大气压，水和汤具有相同的沸点，不考虑碗中水分汽化）
（1）改变高压锅内能的方式是 热传递 。
（2）当高压锅里的水沸腾时，锅内水的温度 大于 100℃（填大于或小于或等于）；此时碗中汤的内能 不变 （填增加或降低或不变）。
（3）限压阀周围有大量的白气冒出，“白气”形成的原因是 限压阀里冒出的水蒸气遇冷液化而成 。
解：（1）改变高压锅内能的方式是热传递；
（2）高压锅内的气压大于一标准大气压，所以水的沸点升高，温度高于100℃；此时碗中汤不能再从水中吸收热量，内能不变；
（3）限压阀周围有大量的白气冒出，是由于水蒸气遇冷液化形成的小水滴。
故答案为：（1）热传递；（2）大于；不变；（3）限压阀里冒出的水蒸气遇冷液化而成。
14．火柴是实验室常用的点火工具。引燃过程：划动火柴→擦火皮（含微量易燃物）产生火星→引发火柴头燃烧。A、B为两种常见的引燃方式，F1＝F2。火柴的引燃是通过 做功 来增大火柴头的内能，更易引燃的是 B 方式。
解：火柴引燃过程，克服摩擦做功，内能增大，通过做功的方式增大火柴头的内能；火柴头与擦火皮之间的压力越大，产生的摩擦力越大，克服摩擦力做功越多，机械能转化为内能越多；方式B中，柴头与擦火皮之间的压力大，摩擦力大，克服摩擦做的功多，转化为的内能多，温度更高，更容易点燃火柴。故答案为：做功；B。
15．如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h。（忽略空气阻力）
（1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 mgH 。
（2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了 。（物体比热容用c表示）
解：（1）质量为m的物体的重力为：G＝mg，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功：W＝GH＝mgH；
（2）A、B两点距离水平面的高度分别为H、h，
物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能（重力势能的减少量）为：ΔE＝GΔh＝mg（H﹣h），
机械能转化为物体内能的效率为η，则物体增加的内能（吸收的热量）：Q吸＝ΔEη＝mg（H﹣h）η，
由Q吸＝cmΔt可知，物体到达B点时温度升高了：Δt＝＝＝； 故答案为：（1）mgH；（2）。
16．用两个相同的“热得快”，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图象如图所示。根据图象可知，甲液体的比热容 小于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）乙液体的比热容。质量为500克、初温为20℃的甲液体温度升高到90℃，吸收的热量为 6.3×104 焦。[甲液体的比热容为1.8×103焦/（千克 ℃）]。
解：（1）由图象可以看出：在相等时间内，液体甲温度变化量大，则甲液体温度升高较快；而两个加热器相同、加热时间相等时，两种液体吸收的热量相等，由公式Q吸＝mcΔt可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，温度升高快的液体比热容小，所以甲的比热容小，乙的比热容大；
（2）Q吸＝cmΔt＝1.8×103J/（kg ℃）×0.5kg×（90℃﹣20℃）＝6.3×104J。
故答案为：小于；6.3×104。
17．如图是小宁制作的简易“蒸汽船”模型，将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。
（1）蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高，这是通过的 热传递 方式改变水的内能。
（2）铜管向右喷蒸汽，“船体”向左行驶，这个过程的能量转化与汽油机的 A 冲程相同（填序号）。
解：（1）蜡烛燃烧放出热量被水吸收而增大水的内能，这是通过热传递的方式改变水内能的；
（2）当管向右喷蒸汽时“船体”向左运动，这个过程的能量转化是：内能减小，机械能增大，内能转化为机械能。这与热机的做功冲程相同，图片中A是做功冲程。
故答案为：（1）热传递；（2）A。
18．寒假里小金玩了一回极速滑雪（如图甲），其简化为模型如图乙所示。设小金及坐垫的质量分别M和m，他从轨道A点由静止向下滑行，其中A、B两点距离水平面的高度分别为H和h，B、C两点处于同一高度。
（1）小金由A点到达B点时，自身重力做功大小为 Mg（H﹣h） ，小金的机械能 不守恒 。（选填“守恒”或“不守恒”）。
（2）若小金最终在C点停下来，则在整个过程中，小金到达C点时坐垫温度升高了 。（坐垫的比热容用c表示，不考虑热量散失）
解：（1）小金的重力G小金＝Mg，下滑的高度Δh＝H﹣h，
从A点滑到B点时自身重力做的功：W＝G总Δh＝Mg（H﹣h）；
滑过程中有摩擦存在，一部分机械能转化为内能，所以小金的机械能减少，不守恒；
（2）从A点滑到C点时，坐垫损失的机械能（重力势能的减少量）为：
ΔE＝G坐垫Δh＝（M+m）g（H﹣h），
不考虑热量散失，则坐垫增加的内能（吸收的热量）：
Q吸＝ΔE＝（M+m）g（H﹣h），
由Q吸＝cmΔt可知，坐垫到达C点时温度升高了：
Δt＝＝。故答案为：（1）Mg（H﹣h）；不守恒；（2）。
19．小明用如图甲乙所示的实验装置来比较不同物质的比热容和探究水沸腾时温度变化的特点。已知甲、乙两容器中分别装有10Ω和5Ω的电加热器。将相同质量的水和食用油分别装入甲、乙两个容器中，然后通电加热。每隔一定时间测量一下液体的温度，从而得到水和食用油的温度随时间变化图象（如图丙）。由图丙可知：水沸腾时吸热，温度 不变 （选填“升高”“不变”或“降低”）；加热2min水吸收的热量 大于 （选填“大于”“等于”或“小于”）食用油吸收的热量；食用油的比热容为 2.1×103 J/（kg ℃）。（假设电加热器放出的热量全部被液体吸收）
解：据液体沸腾的特点可知，水沸腾时，吸热但温度不变；
由于两个电阻串联，所以电流和时间相同，但电阻不同，水中的电阻大于油中的电阻，据Q＝I2Rt可知，加热相同的时间，甲图中产生的热量多，故水吸收的热量多；
据Q＝I2Rt可知，相同的时间，甲电热丝释放的热量是Q甲＝I2R甲t＝I2×10Ω×t；
乙电热丝释放的热量是Q乙＝I2R乙t＝I2×5Ω×t；
故Q甲＝2Q乙；所以水吸收的热量是油的2倍，即Q水＝2Q油；
假如都加热4min，结合图丙可得水和油吸收的热量分别为：
Q水＝c水mΔt水＝4.2×103J/（kg ℃）×m×（100℃﹣40℃）；
Q油＝c油mΔt油＝c油×m×（100℃﹣40℃）；
因为Q水＝2Q油，
所以4.2×103J/（kg ℃）×m×（100℃﹣40℃）＝2×c油×m×（100℃﹣40℃）；
解得c油＝2.1×103J/（kg ℃）；故答案为：不变；大于；2.1×103；
20．为比较不同物质的吸热能力，小柯利用如图甲所示的装置进行探究实验。
物质 实验组别 质量/g 升高5℃加热时间/s 升高10℃加热时间/s
砂石 1 50 5 10
2 100 10 20
水 3 50 8 16
（1）此实验中，用 加热时间 表示物体吸收热量的多少。
（2）由实验组 1、3 可知：质量相同的不同种物质，升高相同的温度吸收的热量不同。
（3）通过实验小明发现水的吸热能力比砂石强，并绘出水在加热过程中温度随时间变化的曲线图，请在图乙中画出等质量的砂石在加热过程中温度随时间变化的大致曲线图。（砂石和水的初温相同。）
解：（1）在此实验中，用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少，加热时间越长，说明吸收热量越多。
（2）由1、3实验数据，质量相同的不同物质，升高相同的温度，加热时间不同，吸收的热量不同；
（3）通过实验小明发现水的吸热能力比砂石强，说明使质量相同、初温度相同的水和砂石吸收相同的热量（即加热相同的时间），砂石温度变化大，如图：
故答案为：（1）加热时间；（2）1、3；（3）见解答图。
21．如图甲装置所示，探究“做功改变物体内能”，该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精，使用打气筒向烧瓶内打气，根据传感器数据采集电脑处理得到如图乙所示图像。
（1）描述打气筒打气5秒后出现的实验现象 橡皮塞弹出，瓶口冒白雾，温度传感器显示温度下降 ；
（2）有同学认为，图乙中BC段对应发生情况与热机中做功冲程相似，请说出相似处： 均为气体对外做功，内能转变为机械能 ；
（3）在用本装置进行实验时能否去掉瓶内的酒精和水，请判断并说明理由： 能，通过温度传感器的温度变化可反映内能改变情况 。
解：（1）用气筒向玻璃瓶内打气，瓶内气体压强增大，瓶内气体对塞子做功，塞子弹起；
瓶内气体对塞子做功，瓶内气体内能减少，温度降低，酒精蒸汽放出热量，发生液化，出现白气。
（2）图乙BC段气体内能减少，温度降低，塞子被试管内酒精蒸汽推出，即该过程中消耗蒸气的内能，获得机械能，是将内能转化为机械能的过程，与内燃机的做功冲程相类似；
（3）实验的目的是为了探究做功可以改变物体的内能，如果去掉酒精，则温度传感器可以测量瓶内空气的温度的变化，也可以完成实验探究。
故答案为：（1）橡皮塞弹出，瓶口冒白雾，温度传感器显示温度下降；（2）均为气体对外做功，内能转变为机械能；（3）能，通过温度传感器的温度变化可反映内能改变情况，
22．如图甲是九上教材中的实验装置，该实验装置在操作中存在需要较大的力还不易压到底，且乙醚棉花不易燃烧等缺点。现有人将此装置改进成如图乙装置：用一根可以绕O点转动的硬棒OA压在活塞上，筒内的棉花改用着火点更低的火柴盒侧面的摩擦粉及火柴头碎屑。改进后的实验只需要用较小的力快速作用于A点压下活塞，更容易观察到燃烧现象。请你结合所学知识对改进后装置更易成功实验的原因加以解释。
答：改进装置后，硬棒可以绕O点转动，看作杠杆，动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆，用较小的力的带动活塞压缩玻璃筒内空气做功，机械能转化为空气的内能，使其气体的内能增加，温度升高，当温度升高达到棉花的着火点时，筒内棉花燃烧起来。
23．神舟十五号将于2023年6月返回地球。航天员的“驾驶室”——返回舱返回地球是一个充满危险的过程。尤其有一段时间返回舱在高速运动时会变成一个火球，其速度会逐渐降低（如图1）。如图2为神舟十四号返回舱返回地面后的画面，可以看出返回船被烧蚀严重，而航天员却安然无恙。试从力和能量角度分析图1速度降低和火球形成的原因，并分析制造返回舱的材料具有的一个物理特性。
答：返回舱在进入大气层时，飞船克服摩擦力做功，机械能转化为飞船的内能，温度升高，机械能减小，飞船的速度降低，为保护舱内航天员避免被高温灼伤，飞船用了绝热材料，导热性能差，并且外壳上有一层烧蚀层，先熔化后汽化，从飞船上吸收了大量的热，保护了飞船。
24．小科家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为21kg。已知液化气的热值q＝5×107J/kg，水的比热容c水＝4.2×10J/（kg ℃）。求：
（1）整瓶液化气完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用，那么散失的热量是多少？
（3）若将上述散失的热量全部利用起来，在一个标准大气压下，整瓶液化气完全燃烧可以将2000kg初温为20℃的水加热到多少摄氏度？
解：（1）21kg的液化气完全燃烧释放的热量：
Q放＝mq＝21kg×5×107J/kg＝1.05×109J；
（2）整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用，
那么散失的热量应该占液化气完全燃烧释放热量的40%，则：
Q散失＝Q放×40%＝1.05×109J×40%＝4.2×108J；
（3）由题知，Q吸＝Q放＝c水m水Δt，
水升高的温度为：Δt＝＝＝125℃，
理论上水的末温为t＝20℃+125℃＝145℃，
由于一个标准大气压下，水的沸点为100℃，所以水的温度为100℃。
答：（1）21kg的液化气完全燃烧，释放的热量是1.05×109J；
（2）散失的热量是4.2×108J；
（3）整瓶液化气完全燃烧可以将2000kg初温为20℃的水加热到100℃。
第1题
第2题
第3题
A
B
C
D
A．
B．
C．
D．
第6题
第7题
第9题
第10题
第11题
第12题
第13题
第14题
第15题
第16题
第18题
第19题
第20题
第21题
第22题
第23题
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