华师大科学九上 第七章《内能》培优练习（含答案）
文档属性
| 名称 | 华师大科学九上 第七章《内能》培优练习（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.7MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 华师大版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2024-09-02 10:07:37 | ||
图片预览
文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
第七章 内能 培优
一．选择题（共23小题）
1．如图，将肉片直接放入热油锅里爆炒，会将肉炒焦或炒糊，大大失去鲜味。厨师预先将适量的淀粉拌入肉片中，再放到热油锅里爆炒，炒出的肉片既鲜嫩味美又营养丰富，对此现象说法不正确的是（ ）
A．在炒肉片过程中，肉片内能增加主要通过做功实现的
B．附着在肉片外的淀粉糊有效防止了肉片里水分的蒸发
C．在炒肉片过程中，肉片的温度升高，内能增加
D．附近能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则的运动
2．逆向推理是科学学习中的一种思维方法。下列逆向推理正确的是（ ）
A．能量不可能凭空创造出来，所以一定不可能制造出永动机
B．活泼金属与稀盐酸反应放出气体，所以能与稀盐酸反应放出气体的物质一定是活泼金属
C．体循环中，动脉里面流动的是动脉血，所以人体动脉血管中流动的一定是动脉血
D．使用滑轮组可省力又可改变力的方向，所以可省力又可改变力的方向的机械一定是滑轮组
3．跨年夜杭州多地上演非遗打铁花，主要过程是将生铁烧至1600℃以上化成铁水，一人舀起铁水抛向空中，另一人则用力击打空中的铁水，瞬间铁花四溅，下列说法正确的是（ ）
A．铁水在空中飞舞的过程中内能增大
B．铁水向上飞起过程中机械能不变
C．涉及到的物态变化过程有熔化、凝固
D．铁水凝固过程中所含热量不变
4．在相同的加热条件下，对质量为m1、比热容为c1的物质A和质量为m2、比热容为c2的物质B均匀加热，物质A、B的温度随加热时间的变化情况如图所示．根据图象分析可推断出正确的结论是（ ）
A．若c1＝c2，则m1＜m2 B．若cl＞c2，则m1＞m2
C．若ml＝m2，则cl＜c2 D．若m1＜m2，则cl＞c2
5．目前汽车上用的动力装置绝大多数属于内燃机。如图是某汽车的汽油机工作示意图。以下说法不正确的是（ ）
A．甲冲程中，吸入的是空气和汽油的混合物
B．乙冲程中，排出的废气温度高，会带走一部分能量
C．丙冲程中，能量的转化是内能转化为机械能
D．这四个冲程的正确顺序是甲丙丁乙
6．小科同学在学校兴趣小组“空气有力量”的展示活动中设计了如图所示的一个装置。他将一个电火花发生器放入纸筒内，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖就被打出去了。该装置的原理相当于选项中汽油机四个冲程中的（ ）
A． B． C． D．
7．2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。关于火箭和飞船的说法中正确的是（ ）
A．火箭加速升空时，动能变大，机械能守恒
B．火箭发射的能量转化主要是燃料的核能转化为机械能
C．神舟飞船在轨运行时，太阳能帆板将太阳能转化为机械能
D．燃气燃烧推动火箭上升的能量转化类似于汽车发动机中的做功冲程
8．关于下列四幅图，分析正确的是（ ）
A．图甲所示实验，冰在融化过程中吸收热量，温度保持不变，内能也不变
B．图乙所示实验中，厚玻璃内的空气被压缩时，瓶内气压增大
C．图丙是沿海地区白天吹的风，风向是从陆地吹向海洋
D．图丁所示是四冲程汽油机工作过程的压缩冲程，内能转化为机械能
9．在生活生产中，常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景，下列事例中与这一特性无关的是（ ）
A．让热水流过散热器供暖
B．炎热时在房间内洒水降温
C．夜间在秧田里灌水保温
D．汽车发动机用水作冷却液
10．如图，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被冲出，管口产生大量的白雾。则（ ）
A．管内水蒸气的内能不变
B．管内水蒸气对橡胶塞做了功
C．水所含的热量增加
D．白雾是由水汽化产生的
11．一水平放置静止的气缸内充满了空气，在大小为F的恒力作用下，活塞沿着粗糙的气缸壁向左运动，下列说法正确的是（ ）
A．活塞向左运动，气缸内气体分子运动速度不变，但是气缸内气体的内能增加了
B．若活塞在恒力F作用下向左运动了s长的距离，则活塞克服气缸壁摩擦力做功的大小为：W＝Fs
C．恒力F推动活塞向左运动过程中，活塞的机械能始终保持不变
D．力F推动活塞向左运动，这一过程中能量转化形式和四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同
12．关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（ ）
A．0℃的冰没有内能
B．冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加
C．物体的温度越高，所含的热量越多
D．只要物体的温度不变，物体的内能就一定不变
13．如图甲所示，规格相同的玻璃杯装了相同质量的水，将阻值不同的两段电热丝与电源、开关接成电路，忽略散热，得到图乙所示的水温与加热时间的图线，下列说法正确的是（ ）
A．加热相同时间，两杯水吸收相同热量，升高相同的温度
B．由图乙可知：比热容cA＞cB
C．对于A、B杯中的两个加热器，R2＜R1，P2＞P1
D．A杯水在2 min内吸收的热量与B杯水在3 min内吸收的热量相同
14．如图是航标灯内的海浪发电的气室示意图，其工作原理是利用海浪上下起伏将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。下列说法正确的是（ ）
A．当海水下降时，阀门K1开启，阀门K2关闭
B．当海水上升时，阀门K1关闭，阀门K2关闭
C．当阀门K1开启，阀门K2关闭时，海水的机械能转化为电能
D．当阀门K1关闭，阀门K2开启时，空气的机械能转化为电能
15．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
16．如图所示，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞迅速冲出管口，下列说法正确的是（ ）
A．是通过做功方式使试管中水的内能增加
B．水蒸气内能增加，温度升高，在试管口液化成小水滴
C．水蒸气推动软木塞冲出过程能量转化情况与内燃机压缩冲程相同
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气内能减少，温度降低，在试管口液化成小水滴
17．关于温度、热量、内能、比热、热值等，以下说法正确的是（ ）
A．物体的内能增大时，一定要从周围吸热
B．热量一定可以从温度高的物体向温度低的物体转移
C．物体的温度越高，所含的热量一定越多
D．一杯汽油倒去一半，剩余汽油比热一定不变，热值一定减小
18．下列说法正确的是（ ）
A．酒精燃烧时，将化学能转化为内能和光能
B．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
C．吸收热量多的物体其比热容和质量一定都大
D．做功的实质是能量的转化，所以如果物体发生了能量变化，则该物体一定做了功
19．下列关于热现象的说法中正确的是（ ）
A．0℃的冰和0℃的水内能相等
B．物体的内能减少，它的温度一定降低
C．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但功和热量是不同的物理量，单位也不同
20．如图所示，是冷水与热水混合时，温度随时间变化的图象。假设在热传递过程中没有热量损失，那么，由图中所给的信息可知，冷热水的质量与吸放热之比分别是（ ）
A．2：1、1：1 B．1：1、2：1 C．1：1、1：2 D．1：2、1：1
21．有两个温度和质量都相同的金属球，先把甲球放入盛有热水的杯中，热平衡后水温降低了Δt．把甲球取出，再将乙球放入杯中，热平衡后水温又降低了Δt，则甲球比热c甲和乙球比热c乙大小的关系是（ ）
A．c甲＞c乙 B．c甲＜c乙 C．c甲＝c乙 D．以上三种情况都有可能
22．甲、乙两容器中装有质量相等的水，水温分别为25℃和75℃，现将一温度为65℃的金属球放入甲容器中，热平衡后水温升高到45℃，然后迅速取出金属球并放入乙容器中，热平衡后乙容器中水温为（不计热量散失和水的质量的变化）（ ）
A．65℃ B．60℃ C．55℃ D．50℃
23．如图所示，固定在地面上的半圆形轨道，直径ab水平，小球P从a点正上方高H处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升的最大高度为H，空气阻力不计。当小球下落到b点再经过轨道a点冲出时，能上升的最大高度h为（ ）
A．h＝ B．h＝ C．h＜ D．＜h＜
二．填空题（共2小题）
24．如图所示是甲、乙两种质量相等的不同晶体，均匀加热，在相同时间内吸收相同热量的条件下，两种晶体熔化前后温度随时间变化的图象。则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；液态甲的比热容 液态乙的比热容。（填“大于”、“小于”或“等于”）
25．某兴趣小组的同学用图甲、乙所示的装置探究“改变物体内能的方式”。图甲在试管中先加入适量水，用橡皮塞密封试管，然后用酒精灯加热。图乙向圆底烧瓶内注入适量酒精，使用打气筒向烧瓶内打气，根据传感器采集的数据，电脑处理后得到如图丙所示的图像。
（1）图甲中橡皮塞未弹出时，使试管内气体内能改变的方式是 。
（2）图丙中AB段对应发生情况与图中热机 冲程相似。
（3）图丙中BC段温度下降的原因是 。
三．实验探究题（共1小题）
26．（1）用相同的酒精灯分别对a、b两种液体（质量相同）加热，如图甲所示；根据测得的实验数据分别描绘出两种液体的温度随时间变化的图象如图乙所示。不计液体的热量散失，分别用ca、cb表示a、b两液体的比热容，则ca cb。（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）某同学用如图丙装置测酒精的热值。加热前酒精灯的质量为m1，加热一段时间后变为m2；烧杯中水的质量为M，水的初温t1，末温t2，水的比热容用c表示。若不考虑热量的损失，用以上符号表达该同学测酒精热值的计算式是q＝ 。该同学测算发现，测量值与课本中的“标准值”相比偏 。
四．解答题（共4小题）
27．为了比较两种燃料的热值，小金采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。
（1）实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底，则测量的温度值 （“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（2）实验中燃烧相同质量的燃料，根据 来比较放出热量的多少。
（3）小金选用了相同质量的燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小金根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 的热值大。
（4）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，燃料1和燃料2的质量相同，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像，燃料1和燃料2的热值之比为 。
28．小科学习《物质的比热》后，对铜和铝的比热容大小产生了兴趣，于是他设计了如下实验：
步骤一：将 相等的铜块和铝块放入冰箱，使它们的温度降低到0℃。
步骤二：取出后，将铜块、铝块再分别放入盛有质量相等、温度都是23℃的水中，并将容器用隔热材料密封，如图所示。
步骤三：一段时间后温度稳定，同时测量甲、乙两容器中水的温度，分别是20℃和17℃。
（1）完成步骤一中的填空。
（2）实验中，用 间接反映两金属块吸收热量的多少。
（3）通过分析数据，表明 的比热容更大（填“铝”或“铜”）。
29．图甲是目前流行的某品牌“自热火锅“，图乙是自热火锅结构示意图。某兴趣小组对这种只要加水就能食用的火锅产生了兴趣。于是他们查阅了相关资料如下：
①材料：外盒是采用具有良好耐热性、保温性能的聚丙烯材料制成，餐盒为航空铝箔材料，无污染可再生。带有小孔的盒盖内扣设计，具有良好的密闭功能。
②栅格设计：内外盒之间采用栅格设计，有利于空气流动。
③发热包内含有铁粉、铝粉、焦炭粉、生石灰等物质，其中的金属粉末与碳粉在热水中能发生氧化并缓慢放热。
（1）食材中有牛肉、土豆等配料，营养丰富，其中牛肉含有的主要营养素是 。
（2）生石灰与水反应会放出热量，查阅资料发现发热包中的其他物质发生反应也会放出热量，其中某一步反应方程式为：2Al+Fe2O3＝2Fe+Al2O3，该反应属于 反应 （填写反应基本类型）。
（3）外盒是采用具有良好耐热性、保温性能的聚丙烯[（C3H6）n]材料制成，聚丙烯属于 （填“无机物”或“有机物“）。
（4）在食材盒中加入一定量的水，加热15分钟可以食用，吸收的热量为Q，若改用热值为q的燃料加热，吸热效率为a%，则需要燃料的质量为 。（用字母表示）
30．甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见，于是他们对此展开研究。他们从网上查到，雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积S成正比，与雨滴下落速度v的平方成正比，即f＝kSv2（其中k为比例系数，是个定值），雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看做球形，其半径为r，密度为ρ，比热为c，球的体积为。（注：所有结果均用字母表示）
（1）半径为r的雨滴重力为 。
（2）在接近地面时，大雨滴的下落速度 小雨滴的下落速度（选填“大于”“等于”“小于”）。
（3）假设半径为r的雨滴在近地面下落h高度的过程中，重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，则雨滴的温度升高了多少？
五．计算题（共1小题）
31．为了测定某种合金材料制成的球形工件的比热容，可以先将工件均匀加热到不同温度，
然后将其置于0℃的大冰块上，分别测出工件陷入冰中的深度h，如图所示。已知：当工件初始温度分别为t1＝75℃和t2＝100℃时，对应工件陷入冰中的深度分别为h1＝13.6cm，h2＝16.7cm，球的体积V球＝4πr3/3，工件的密度约为冰的3倍。设实验过程中环境温度恒为0℃，不计热量损失。冰的熔解热λ＝3.34×105J/kg（1kg的某种物质在熔点时，从固态变成液态所需要吸收的热量，叫做这种物质的熔解热），冰的比热容c冰＝2.1×103J/（kg ℃）。
热力学公式：Q放＝c球m球（t初﹣t末）
试求：该材料的比热容C球
参考答案与试题解析
一．选择题（共23小题）
1．如图，将肉片直接放入热油锅里爆炒，会将肉炒焦或炒糊，大大失去鲜味。厨师预先将适量的淀粉拌入肉片中，再放到热油锅里爆炒，炒出的肉片既鲜嫩味美又营养丰富，对此现象说法不正确的是（ ）
A．在炒肉片过程中，肉片内能增加主要通过做功实现的
B．附着在肉片外的淀粉糊有效防止了肉片里水分的蒸发
C．在炒肉片过程中，肉片的温度升高，内能增加
D．附近能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则的运动
【解答】解：A、在炒肉片时，肉片吸收热量，温度升高，内能增加主要通过热传递实现的，说法错误；
B、肉片外的淀粉糊可以减小液体的表面积，能够有效防止肉片里水分的蒸发，说法正确；
C、炒肉片时，肉片的温度升高，内能增加，说法正确；
D、附近能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则的运动，说法正确；
故选：A。
2．逆向推理是科学学习中的一种思维方法。下列逆向推理正确的是（ ）
A．能量不可能凭空创造出来，所以一定不可能制造出永动机
B．活泼金属与稀盐酸反应放出气体，所以能与稀盐酸反应放出气体的物质一定是活泼金属
C．体循环中，动脉里面流动的是动脉血，所以人体动脉血管中流动的一定是动脉血
D．使用滑轮组可省力又可改变力的方向，所以可省力又可改变力的方向的机械一定是滑轮组
【解答】解：A.因为能量不可能凭空创造出来，所以不可能制造出永动机，故A正确；
B.活泼金属能与稀盐酸反应放出气体，但能与稀盐酸反应放出气体的物质不一定是活泼金属，也可能是碳酸钠等盐，故B错误；
C.动脉血管中流动的不一定是动脉血，肺动脉中流动的是静脉血，故C错误；
D.使用滑轮组可省力又可改变力的方向，所以可省力又可改变力的方向的机械可能是滑轮组、也可能是斜面，故D错误；
故选：A。
3．跨年夜杭州多地上演非遗打铁花，主要过程是将生铁烧至1600℃以上化成铁水，一人舀起铁水抛向空中，另一人则用力击打空中的铁水，瞬间铁花四溅，下列说法正确的是（ ）
A．铁水在空中飞舞的过程中内能增大
B．铁水向上飞起过程中机械能不变
C．涉及到的物态变化过程有熔化、凝固
D．铁水凝固过程中所含热量不变
【解答】解：A、铁水在空中飞舞的过程中温度降低，内能减小，故A错误；
B、铁水向上飞起过程中，铁水的质量不变，速度减小，动能减小；高度增加，重力势能增大，因铁水向上飞起过程中需克服空气阻力做功，造成动能的减小量不等于重力势能的增加量，所以机械能减小，故B错误；
C、铁属于晶体，因此铁在被加热熔化成铁水过程中温度不变，持续吸热，内能增大，故C正确；
D、热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故D错误。
故选：C。
4．在相同的加热条件下，对质量为m1、比热容为c1的物质A和质量为m2、比热容为c2的物质B均匀加热，物质A、B的温度随加热时间的变化情况如图所示．根据图象分析可推断出正确的结论是（ ）
A．若c1＝c2，则m1＜m2 B．若cl＞c2，则m1＞m2
C．若ml＝m2，则cl＜c2 D．若m1＜m2，则cl＞c2
【解答】解：加热方式相同，加热相同时间，即物质A、B吸收的热量相同，由图象可知：吸收热量相同时，B的温度变化值大，所以根据Q吸＝cmΔt得：cm＝知：c1m1＞c2m2，
A、若c1＝c2，则m1＞m2，故A错误；
B、若c1＞c2，则无法判断得到m1＞m2，故B错误；
C、若m1＝m2，可以得到c1＞c2，故C错误；
D、若m1＜m2，则c1＞c2，故D正确。
故选：D。
5．目前汽车上用的动力装置绝大多数属于内燃机。如图是某汽车的汽油机工作示意图。以下说法不正确的是（ ）
A．甲冲程中，吸入的是空气和汽油的混合物
B．乙冲程中，排出的废气温度高，会带走一部分能量
C．丙冲程中，能量的转化是内能转化为机械能
D．这四个冲程的正确顺序是甲丙丁乙
【解答】解：甲冲程，进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，是第一冲程；
乙冲程，排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，是第四冲程；
丙冲程，气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为了机械能是第三冲程；
丁冲程，两气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为了内能，是第二冲程；
A、汽油机的吸气冲程，吸入的是汽油和空气的混合物，故A正确；
B、排气冲程，排出的废气温度高，会带走一部分能量，故B正确；
C、丙冲程，是做功冲程，将内能转化为了机械能，故C正确；
D、这四个冲程的正确顺序是甲丁丙乙，故D错误。
故选：D。
6．小科同学在学校兴趣小组“空气有力量”的展示活动中设计了如图所示的一个装置。他将一个电火花发生器放入纸筒内，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖就被打出去了。该装置的原理相当于选项中汽油机四个冲程中的（ ）
A． B． C． D．
【解答】解：实验中，酒精燃烧后的燃气对盒盖做功，将燃气的内能转化为盒盖的机械能，燃气的内能减小；
四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能；图C两气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程；能量转化过程与实验相同。
故选：C。
7．2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。关于火箭和飞船的说法中正确的是（ ）
A．火箭加速升空时，动能变大，机械能守恒
B．火箭发射的能量转化主要是燃料的核能转化为机械能
C．神舟飞船在轨运行时，太阳能帆板将太阳能转化为机械能
D．燃气燃烧推动火箭上升的能量转化类似于汽车发动机中的做功冲程
【解答】解：A、火箭加速升空时，动能变大，重力势能增大，总的机械能变大，故A错误；
B、火箭发射的能量转化主要是燃料的内能转化为机械能，故B错误；
C、神舟飞船在轨运行时，太阳能帆板将太阳能转化为电能，故C错误；
D、燃气燃烧推动火箭上升的能量转化类似于汽车发动机中的做功冲程，故D正确。
故选：D。
8．关于下列四幅图，分析正确的是（ ）
A．图甲所示实验，冰在融化过程中吸收热量，温度保持不变，内能也不变
B．图乙所示实验中，厚玻璃内的空气被压缩时，瓶内气压增大
C．图丙是沿海地区白天吹的风，风向是从陆地吹向海洋
D．图丁所示是四冲程汽油机工作过程的压缩冲程，内能转化为机械能
【解答】解：A、冰是晶体，晶体在熔化过程中吸收热量，内能增大，但是温度保持不变，故A错误；
B、图乙所示实验中，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的体积变小，气压增大，故B正确；
C、海水的比热容大于陆地的比热容，白天吸收了相同的热量后，陆地上方空气升高的温度比海洋上空空气的温度升高的多。所以，陆地上方空气的气压低，海洋上方空气的气压高。风从气压高的海洋流向气压低的陆地，故C错误；
D、图丁进气门和排气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，内能转化为机械能，故D错误。
故选：B。
9．在生活生产中，常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景，下列事例中与这一特性无关的是（ ）
A．让热水流过散热器供暖
B．炎热时在房间内洒水降温
C．夜间在秧田里灌水保温
D．汽车发动机用水作冷却液
【解答】解：A、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度时，水放出的热量多，所以让热水流过散热器供暖，故A不符合题意；
B、炎热时在房间内洒水降温，利用的是水蒸发吸热，不是利用水的比热容大的特点，故B符合题意；
C、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，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故C不符合题意；
D、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度时，水吸收的热量多，所以用循环水冷却汽车发动机，故D不符合题意。
故选：B。
10．如图，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被冲出，管口产生大量的白雾。则（ ）
A．管内水蒸气的内能不变
B．管内水蒸气对橡胶塞做了功
C．水所含的热量增加
D．白雾是由水汽化产生的
【解答】解：AB、对试管加热，水吸收热量，温度升高，水吸热迅速的汽化，产生大量的水蒸气，水蒸气对橡胶塞做功，将橡胶塞推出去，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，内能减小，故A错误，B正确；
C、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故C错误；
D、水蒸气对外做功，温度降低，水蒸气液化形成的小水滴，形成白雾，故D错误。
故选：B。
11．一水平放置静止的气缸内充满了空气，在大小为F的恒力作用下，活塞沿着粗糙的气缸壁向左运动，下列说法正确的是（ ）
A．活塞向左运动，气缸内气体分子运动速度不变，但是气缸内气体的内能增加了
B．若活塞在恒力F作用下向左运动了s长的距离，则活塞克服气缸壁摩擦力做功的大小为：W＝Fs
C．恒力F推动活塞向左运动过程中，活塞的机械能始终保持不变
D．力F推动活塞向左运动，这一过程中能量转化形式和四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同
【解答】解：A.活塞向左运动，对气体做功，气体内能增加，温度升高，分子运动速度增大，故A错误；
B.若活塞在恒力F作用下向左运动了S长的距离，则活塞克服气缸壁摩擦力做功的大小为：W＝fs，其中f为摩擦力，故B错误；
C.恒力F推动活塞向左运动过程中，活塞克服摩擦力做功，机械能减小，故C错误；
D.力F推动活塞向左运动，对气体做功，将机械能转化为内能，这一过程中能量转化形式和四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同，故D正确。
故选D。
12．关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（ ）
A．0℃的冰没有内能
B．冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加
C．物体的温度越高，所含的热量越多
D．只要物体的温度不变，物体的内能就一定不变
【解答】解：A、任何物体在任何温度下都具有内能，0℃的冰也有内能。故A错误。
B、冰是晶体，晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，但内能增加，故B正确；
C、描述热量的术语只能用”吸收”或“放出“，不能用“具有、所含”，故C错误；
D、内能的大小与物体的质量、状态和温度都有关系，所以单凭温度不变，不能确定物体的内能就不变，故D错误。
故选：B。
13．如图甲所示，规格相同的玻璃杯装了相同质量的水，将阻值不同的两段电热丝与电源、开关接成电路，忽略散热，得到图乙所示的水温与加热时间的图线，下列说法正确的是（ ）
A．加热相同时间，两杯水吸收相同热量，升高相同的温度
B．由图乙可知：比热容cA＞cB
C．对于A、B杯中的两个加热器，R2＜R1，P2＞P1
D．A杯水在2 min内吸收的热量与B杯水在3 min内吸收的热量相同
【解答】解：A、实验中，用不同加热器加热，相同时间内，加热器放出的热量不同，所以相同时间内两杯水吸收的热量不同，根据图象知两杯水升高的温度不相同，故A错误；
B、由题可知，甲、乙两容器中都是水，且状态相同，则两杯水的比热容相同，故B错误；
C、根据图象乙知甲的温度升高快，说明吸热多，根据Q＝I2Rt知，在电流和通电时间相同时，甲的电阻大，根据P＝I2R知甲的功率大，即R2＜R1，P2＜P1，故C错误；
D、由图乙可知，甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min升高的温度相同，且两杯水的质量相同，根据Q吸＝cmΔt可知，它们吸收的热量相同，故D正确。
故选：D。
14．如图是航标灯内的海浪发电的气室示意图，其工作原理是利用海浪上下起伏将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。下列说法正确的是（ ）
A．当海水下降时，阀门K1开启，阀门K2关闭
B．当海水上升时，阀门K1关闭，阀门K2关闭
C．当阀门K1开启，阀门K2关闭时，海水的机械能转化为电能
D．当阀门K1关闭，阀门K2开启时，空气的机械能转化为电能
【解答】解：由题知，海浪发电的工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电；由图分析可知：
海水下降时，气室的容积增大，其内部气体压强减小，阀门K1关闭，阀门K2开启，将空气吸入气室，没有能量的转化；
海水上升时，气室的容积减小，其内部气体压强增大，阀门K1开启，阀门K2关闭，压缩后将空气推入工作室，海水的机械能转化为电能；
综上所述，C正确。
故选：C。
15．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
【解答】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。
16．如图所示，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞迅速冲出管口，下列说法正确的是（ ）
A．是通过做功方式使试管中水的内能增加
B．水蒸气内能增加，温度升高，在试管口液化成小水滴
C．水蒸气推动软木塞冲出过程能量转化情况与内燃机压缩冲程相同
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气内能减少，温度降低，在试管口液化成小水滴
【解答】解：A、图中是通过热传递的方式把试管里的水加热至沸腾，水的内能增加，故A错误；
BD、水蒸气对软木塞做功，水蒸气内能减小，温度降低，在试管口液化成小水滴，故B错误、D正确；
C、在此过程中，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，与热机的做功冲程能量转化相同，故C错误；
故选：D。
17．关于温度、热量、内能、比热、热值等，以下说法正确的是（ ）
A．物体的内能增大时，一定要从周围吸热
B．热量一定可以从温度高的物体向温度低的物体转移
C．物体的温度越高，所含的热量一定越多
D．一杯汽油倒去一半，剩余汽油比热一定不变，热值一定减小
【解答】解：A、做功和热传递都可以改变物体的内能；物体从外界吸收热量，内能一定增加，故A错误；
B、热传递的条件是存在温度差，热量从温度高的物体传给温度低的物体，故B正确；
C、热量是过程量，只能说吸收或放出热量，不能说含有热量，故C错误；
D、一杯汽油倒去一半，质量改变了，由于比热容、热值是物质的特性，它们的大小与质量无关，所以，剩余汽油的热值和比热容不变，故D错误；
故选：B。
18．下列说法正确的是（ ）
A．酒精燃烧时，将化学能转化为内能和光能
B．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
C．吸收热量多的物体其比热容和质量一定都大
D．做功的实质是能量的转化，所以如果物体发生了能量变化，则该物体一定做了功
【解答】解：
A、酒精燃烧时消耗了化学能，向外释放内能和光能，是将化学能转化为内能和光能的过程，故A正确；
B、能量是不能凭空产生的，该选项说法违背了能量守恒定律，故B错误；
C、由吸热公式Q＝cmΔt可知，物体吸收热量的多少与比热容、质量和温度变化量有关；但物体吸收热量多，不能说明它的比热容和质量都大，故C错误；
D、改变内能的方法是做功和热传递，所以如果物体发生了能量变化，该物体不一定做了功，也可能是发生了热传递，故D错误。
故选：A。
19．下列关于热现象的说法中正确的是（ ）
A．0℃的冰和0℃的水内能相等
B．物体的内能减少，它的温度一定降低
C．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但功和热量是不同的物理量，单位也不同
【解答】解：A、0℃的冰和水状态不同，如果质量相同，冰的内能小于水；如果质量不相同，内能无法比较。故A错误；
B、水结冰时，内能减少，温度保持不变。故B错误；
C、内能只能从高温物体转移到低温物体，所以物体可以将热量从内能小的物体传递给内能大的物体。故C正确；
D、做功和热传递都可以改变物体的内能，功和热量虽然是不同的物理量，但单位相同，都是焦耳。故D错误。
故选：C。
20．如图所示，是冷水与热水混合时，温度随时间变化的图象。假设在热传递过程中没有热量损失，那么，由图中所给的信息可知，冷热水的质量与吸放热之比分别是（ ）
A．2：1、1：1 B．1：1、2：1 C．1：1、1：2 D．1：2、1：1
【解答】解：由图可知：热水的初温为80℃、末温为40℃，Δt热＝80℃﹣40℃＝40℃，
冷水的初温为20℃、末温为40℃，Δt冷＝40℃﹣20℃＝20℃，
根据热平衡方程：Q吸＝Q放，则Q吸：Q放＝1：1
∴C冷m冷Δt冷＝C热m热Δt热。
即：4.2×103J/（kg ℃）×m冷×20℃＝4.2×103J/（kg ℃）×m热×40℃。
所以m冷：m热＝2：1。
故选：A。
21．有两个温度和质量都相同的金属球，先把甲球放入盛有热水的杯中，热平衡后水温降低了Δt．把甲球取出，再将乙球放入杯中，热平衡后水温又降低了Δt，则甲球比热c甲和乙球比热c乙大小的关系是（ ）
A．c甲＞c乙
B．c甲＜c乙
C．c甲＝c乙
D．以上三种情况都有可能
【解答】解：先后将甲、乙两球投入到同一杯水中，水降低的温度相同，水放出的热量相同，
∵由题知，Q吸＝Q放，
∴甲、乙两球吸收的热量相同，
而乙球比甲球少升高了Δt，即乙球的末温低；
由上述分析可知，质量相同的甲、乙两球，吸收相同的热量，乙球升高的温度少，所以乙球的比热容大。
故选：B。
22．甲、乙两容器中装有质量相等的水，水温分别为25℃和75℃，现将一温度为65℃的金属球放入甲容器中，热平衡后水温升高到45℃，然后迅速取出金属球并放入乙容器中，热平衡后乙容器中水温为（不计热量散失和水的质量的变化）（ ）
A．65℃ B．60℃ C．55℃ D．50℃
【解答】解：
①当将金属球放入甲容器中时，金属球放出的热量与水吸收的热量相等，即：Q金＝Q水。
设金属球的质量为m金、比热容为c金、水的质量为m水、水的比热容为c水
则：Q金＝m金×c金（65℃﹣45℃），Q水＝m水×c水（45℃﹣25℃）
因为：Q金＝Q水
所以：m金×c金（65℃﹣45℃）＝m水×c水（45℃﹣25℃）
化简得：＝；
②当将金属球放入乙容器中时，乙容器中的水放出的热量与金属球吸收的热量相等，即：Q水＝Q金。
由于甲乙容器中的水的质量相等，又是同一个金属球，所以仍设金属球的质量为m金、比热容为c金、水的质量为m水、水的比热容为c水，此时两者共同的温度为t℃
则：Q水＝m水×c水（75℃﹣t℃），Q金＝m金×c金（t℃﹣45℃）
因为：Q水＝Q金
即：m水×c水（75℃﹣t℃）＝m金×c金（t℃﹣45℃），
∴75℃﹣t℃＝t℃﹣45℃
解得：t＝60℃
故选：B。
23．如图所示，固定在地面上的半圆形轨道，直径ab水平，小球P从a点正上方高H处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升的最大高度为H，空气阻力不计。当小球下落到b点再经过轨道a点冲出时，能上升的最大高度h为（ ）
A．h＝ B．h＝ C．h＜ D．＜h＜
【解答】解：根据动能定理研究第一次质点在槽中滚动得：
mg（H﹣H）﹣Wf＝0，Wf为小球克服摩擦力做功大小。
解得：Wf＝mgH．即第一次小球在槽中滚动损失的机械能为mgH。
由于第二次小球在槽中滚动时，对应位置处速度变小，则对应的向心力减小，因在圆槽中运动时是弹力提供向心力，因此槽给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于mgH，机械能损失小于mgH，
小球再次达到最高点时的机械能大于mgH，因此小球再次冲出a点时，能上升的高度为：H＜h＜H．所以选项D正确。
故选：D。
二．填空题（共2小题）
24．如图所示是甲、乙两种质量相等的不同晶体，均匀加热，在相同时间内吸收相同热量的条件下，两种晶体熔化前后温度随时间变化的图象。则单位质量的两种晶体熔化过程中吸收的热量相比较，Q甲 小于 Q乙；液态甲的比热容 大于 液态乙的比热容。（填“大于”、“小于”或“等于”）
【解答】解：（1）由题知，在相同时间内物质吸收的热量相同，则加热时间越长，吸收热量越多；
由图像可知，甲晶体在熔化过程所用的加热时间比乙晶体熔化过程的加热时间短，所以可知晶体熔化过程中吸收的热量Q甲小于Q乙。
（2）两种晶体的质量相等，由图像可知当甲、乙两种液态物质吸收的热量相同时（即加热相同的时间），液态乙升高的温度多，所以液态乙的比热容比液态甲的比热容小。
故答案为：小于；大于。
25．某兴趣小组的同学用图甲、乙所示的装置探究“改变物体内能的方式”。图甲在试管中先加入适量水，用橡皮塞密封试管，然后用酒精灯加热。图乙向圆底烧瓶内注入适量酒精，使用打气筒向烧瓶内打气，根据传感器采集的数据，电脑处理后得到如图丙所示的图像。
（1）图甲中橡皮塞未弹出时，使试管内气体内能改变的方式是 热传递 。
（2）图丙中AB段对应发生情况与图中热机 B 冲程相似。
（3）图丙中BC段温度下降的原因是 气体的内能转化为橡皮塞的机械能 。
【解答】解：（1）橡皮塞未弹出时，试管内气体吸收热量，内能变大，是通过热传递的方式增加内能的；
（2）使用打气筒向烧瓶内打气，压缩气体做功，机械能转化为内能，使得打气筒内气体的内能变大；
A是吸气冲程，没有能量的转化；B是压缩冲程，机械能转化为内能；C是做功冲程，内能转化为机械能，D是排气冲程，没有能量的转化，所以图丙中AB段对应发生情况与图中热机B冲程相似；
（3）图丙中BC段，气体对外做功，使得本身的内能减小，温度下降，气体的内能转化为橡皮塞的机械能。
故答案为：（1）热传递；（2）B；（3）气体的内能转化为橡皮塞的机械能。
三．实验探究题（共1小题）
26．（1）用相同的酒精灯分别对a、b两种液体（质量相同）加热，如图甲所示；根据测得的实验数据分别描绘出两种液体的温度随时间变化的图象如图乙所示。不计液体的热量散失，分别用ca、cb表示a、b两液体的比热容，则ca ＜ cb。（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）某同学用如图丙装置测酒精的热值。加热前酒精灯的质量为m1，加热一段时间后变为m2；烧杯中水的质量为M，水的初温t1，末温t2，水的比热容用c表示。若不考虑热量的损失，用以上符号表达该同学测酒精热值的计算式是q＝ 。该同学测算发现，测量值与课本中的“标准值”相比偏 小 。
【解答】解：
（1）a、b两种液体质量相同，用相同的酒精灯加热，相等时间内吸收的热量相等，温度变化量小的比热容大，由图乙可知b的温度变化量小于a的温度变化量，所以ca＜cb；
（2）不考虑热量的损失，水吸收的热量：Q吸＝cM（t2﹣t1）；
酒精灯燃烧释放的热量：Q放＝（m1﹣m2）q；
解得q＝。
故答案为：
（1）＜；
（2）。
四．解答题（共4小题）
27．为了比较两种燃料的热值，小金采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。
（1）实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底，则测量的温度值 偏大 （“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（2）实验中燃烧相同质量的燃料，根据 温度计上升的示数 来比较放出热量的多少。
（3）小金选用了相同质量的燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小金根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 b 的热值大。
（4）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，燃料1和燃料2的质量相同，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像，燃料1和燃料2的热值之比为 8：3 。
【解答】解：（1）如果将温度计的玻璃泡碰到杯底，这样会使得测得的温度值偏大；
（2）实验中应控制燃料燃烧的质量相同，通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少；
（3）由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大；
（4）对于燃料来说，在相同的时间内放出的热量是相同的，
根据图可知，燃料1用5min让水从20℃升高到100℃，自5min到10min吸收相同的热量，根据公式Q放＝qm、Q吸＝cmΔt可知：2c水m水Δt1＝mq1；
对于燃料2来说，燃料2用15min让水从20℃升高到80℃，根据公式Q放＝qm、Q吸＝cmΔt可知：c水m水Δt2＝mq2；
解得，两种燃料热值之比为：＝8：3。
故答案为：（1）偏大；（2）温度计上升的示数；（3）b；（4）8：3。
28．小科学习《物质的比热》后，对铜和铝的比热容大小产生了兴趣，于是他设计了如下实验：
步骤一：将 质量 相等的铜块和铝块放入冰箱，使它们的温度降低到0℃。
步骤二：取出后，将铜块、铝块再分别放入盛有质量相等、温度都是23℃的水中，并将容器用隔热材料密封，如图所示。
步骤三：一段时间后温度稳定，同时测量甲、乙两容器中水的温度，分别是20℃和17℃。
（1）完成步骤一中的填空。
（2）实验中，用 等质量水的温度下降值 间接反映两金属块吸收热量的多少。
（3）通过分析数据，表明 铝 的比热容更大（填“铝”或“铜”）。
【解答】解：（1）比较不同物质的比热容要控制质量相同；将质量相等的铜块和铝块放入冰箱，使它们的温度降低到0℃；
（2）根据转换法，实验中，用等质量水的温度下降量间接反映两金属块吸收热量的多少；
（3）因同质量水的初温均为23℃，甲、乙两容器中水的末温分别20℃和17℃，故乙图中水的温度变化大，根据Q＝cmΔt，乙图中水放热多，因没有热损失，故铝从水中吸收的热量多；
根据c＝，质量相同的铝和铜，因铝吸热多，而铝的温度变化小，故铝的比热容大。
故答案为：（1）质量；（2）等质量水的温度下降值；（3）铝。
29．图甲是目前流行的某品牌“自热火锅“，图乙是自热火锅结构示意图。某兴趣小组对这种只要加水就能食用的火锅产生了兴趣。于是他们查阅了相关资料如下：
①材料：外盒是采用具有良好耐热性、保温性能的聚丙烯材料制成，餐盒为航空铝箔材料，无污染可再生。带有小孔的盒盖内扣设计，具有良好的密闭功能。
②栅格设计：内外盒之间采用栅格设计，有利于空气流动。
③发热包内含有铁粉、铝粉、焦炭粉、生石灰等物质，其中的金属粉末与碳粉在热水中能发生氧化并缓慢放热。
（1）食材中有牛肉、土豆等配料，营养丰富，其中牛肉含有的主要营养素是 蛋白质 。
（2）生石灰与水反应会放出热量，查阅资料发现发热包中的其他物质发生反应也会放出热量，其中某一步反应方程式为：2Al+Fe2O3＝2Fe+Al2O3，该反应属于 置换 反应 （填写反应基本类型）。
（3）外盒是采用具有良好耐热性、保温性能的聚丙烯[（C3H6）n]材料制成，聚丙烯属于 有机物 （填“无机物”或“有机物“）。
（4）在食材盒中加入一定量的水，加热15分钟可以食用，吸收的热量为Q，若改用热值为q的燃料加热，吸热效率为a%，则需要燃料的质量为 。（用字母表示）
【解答】解：（1）营养素为维持机体繁殖、生长发育和生存等一切生命活动和过程，需要从外界环境中摄取的物质，牛肉含有丰富的营养成分，主要营养素是蛋白质。
（2）置换反应是指一种单质与一种化合物反应生成另外一种单质和另外一种化合物的化学反应，是化学中四大基本反应类型之一，反应方程式为：2Al+Fe2O3＝2Fe+Al2O3，该反应属于置换反应。
（3）有机物是含碳化合物或碳氢化合物及其衍生物的总称，主要由碳元素、氢元素组成。聚丙烯是丙烯加聚反应而成的聚合物，是一种有机物。
（4）根据热值计算公式：q＝Q放/m，m＝Q放/q，因此吸收的热量为Q，若改用热值为q的燃料加热，吸热效率为a%，则需要燃料的质量为m＝Q/q a%，即。
故答案为：
（1）蛋白质；
（2）置换；
（3）有机物；
（4）。
30．甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见，于是他们对此展开研究。他们从网上查到，雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积S成正比，与雨滴下落速度v的平方成正比，即f＝kSv2（其中k为比例系数，是个定值），雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看做球形，其半径为r，密度为ρ，比热为c，球的体积为。（注：所有结果均用字母表示）
（1）半径为r的雨滴重力为 πr3ρg 。
（2）在接近地面时，大雨滴的下落速度 大于 小雨滴的下落速度（选填“大于”“等于”“小于”）。
（3）假设半径为r的雨滴在近地面下落h高度的过程中，重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，则雨滴的温度升高了多少？
【解答】解：（1）雨滴的体积：V＝πr3，
则根据ρ＝得，其质量m＝ρV＝πr3ρ，
故重力G＝mg＝πr3ρg；
（2）雨滴接近地面时可看做匀速直线运动，故f＝G，
因为f＝kSv2＝kπr2v2，G＝πr3ρg，
所以，kπr2v2＝πr3ρg，
化简得，v＝，
又因为k、ρ、g均为定值，
所以，r越大，速度越大，
即在接近地面时，大雨滴的下落速度大于小雨滴的下落速度。
（3）设雨滴的质量为m，
因为重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，即W＝Q，
又因为W＝Gh＝mgh，Q＝cmΔt，
所以，mgh＝cmΔt，
则Δt＝.
答：（1）πr3ρg；（2）大于；推理过程详见解答；（3）雨滴的温度升高了。
五．计算题（共1小题）
31．为了测定某种合金材料制成的球形工件的比热容，可以先将工件均匀加热到不同温度，
然后将其置于0℃的大冰块上，分别测出工件陷入冰中的深度h，如图所示。已知：当工件初始温度分别为t1＝75℃和t2＝100℃时，对应工件陷入冰中的深度分别为h1＝13.6cm，h2＝16.7cm，球的体积V球＝4πr3/3，工件的密度约为冰的3倍。设实验过程中环境温度恒为0℃，不计热量损失。冰的熔解热λ＝3.34×105J/kg（1kg的某种物质在熔点时，从固态变成液态所需要吸收的热量，叫做这种物质的熔解热），冰的比热容c冰＝2.1×103J/（kg ℃）。
热力学公式：Q放＝c球m球（t初﹣t末）
试求：该材料的比热容C球
【解答】解：设工件的半径为r
则V＝πr3，截面积为：S＝πr2，
那么第一次熔化了的冰的体积为：
V1＝S（13.6cm﹣r）+πr3，
第二次熔化了的冰的体积为：
V2＝S（16.7cm﹣r）+πr3，
熔化了冰的体积差为：ΔV＝V2﹣V1＝πr2（16.7cm﹣r）+πr3﹣πr2（13.6cm﹣r）﹣πr3＝3.1cm×πr2；
熔化了冰的质量差：
Δm＝ρ冰×3.1cm×πr2；
两次冰吸收的热量差为：
ΔQ吸＝λ×ρ冰×3.1cm×πr2＝3.34×105J/kg×ρ冰×3.1cm×πr2；
这个热量差应该等于两次工件放热的差：
ΔQ放＝c×3ρ冰V工件（100℃﹣0℃）﹣c×3ρ冰V工件（75℃﹣0℃）＝c×3ρ冰×πr3（100℃﹣0℃）﹣c×3ρ冰πr3（75℃﹣0℃）＝c×3ρ冰×πr3×25℃；
由题知，ΔQ吸＝ΔQ放，
即：3.34×105J/kg×ρ冰×3.1cm×πr2＝c×3ρ冰×πr3×25℃﹣﹣﹣﹣﹣③；
根据第一次热平衡，列出方程：
cm球Δt1＝λρ冰[πr2（h1﹣r）+πr3]﹣﹣﹣①
根据第二次热平衡，列出方程：
cm球Δt2＝λρ冰[πr2（h2﹣r）+πr3]﹣﹣﹣﹣﹣②
②×3﹣①×4，化简并得到：
r＝12h1﹣9h2＝12×13.6cm﹣9×16.7cm＝12.9cm；
代入③得：
c≈0.8×103J/（kg ℃）。
答：该材料的比热容为0.8×103J/（kg ℃）。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网（www.21cnjy.com）
第七章 内能 培优
一．选择题（共23小题）
1．如图，将肉片直接放入热油锅里爆炒，会将肉炒焦或炒糊，大大失去鲜味。厨师预先将适量的淀粉拌入肉片中，再放到热油锅里爆炒，炒出的肉片既鲜嫩味美又营养丰富，对此现象说法不正确的是（ ）
A．在炒肉片过程中，肉片内能增加主要通过做功实现的
B．附着在肉片外的淀粉糊有效防止了肉片里水分的蒸发
C．在炒肉片过程中，肉片的温度升高，内能增加
D．附近能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则的运动
2．逆向推理是科学学习中的一种思维方法。下列逆向推理正确的是（ ）
A．能量不可能凭空创造出来，所以一定不可能制造出永动机
B．活泼金属与稀盐酸反应放出气体，所以能与稀盐酸反应放出气体的物质一定是活泼金属
C．体循环中，动脉里面流动的是动脉血，所以人体动脉血管中流动的一定是动脉血
D．使用滑轮组可省力又可改变力的方向，所以可省力又可改变力的方向的机械一定是滑轮组
3．跨年夜杭州多地上演非遗打铁花，主要过程是将生铁烧至1600℃以上化成铁水，一人舀起铁水抛向空中，另一人则用力击打空中的铁水，瞬间铁花四溅，下列说法正确的是（ ）
A．铁水在空中飞舞的过程中内能增大
B．铁水向上飞起过程中机械能不变
C．涉及到的物态变化过程有熔化、凝固
D．铁水凝固过程中所含热量不变
4．在相同的加热条件下，对质量为m1、比热容为c1的物质A和质量为m2、比热容为c2的物质B均匀加热，物质A、B的温度随加热时间的变化情况如图所示．根据图象分析可推断出正确的结论是（ ）
A．若c1＝c2，则m1＜m2 B．若cl＞c2，则m1＞m2
C．若ml＝m2，则cl＜c2 D．若m1＜m2，则cl＞c2
5．目前汽车上用的动力装置绝大多数属于内燃机。如图是某汽车的汽油机工作示意图。以下说法不正确的是（ ）
A．甲冲程中，吸入的是空气和汽油的混合物
B．乙冲程中，排出的废气温度高，会带走一部分能量
C．丙冲程中，能量的转化是内能转化为机械能
D．这四个冲程的正确顺序是甲丙丁乙
6．小科同学在学校兴趣小组“空气有力量”的展示活动中设计了如图所示的一个装置。他将一个电火花发生器放入纸筒内，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖就被打出去了。该装置的原理相当于选项中汽油机四个冲程中的（ ）
A． B． C． D．
7．2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。关于火箭和飞船的说法中正确的是（ ）
A．火箭加速升空时，动能变大，机械能守恒
B．火箭发射的能量转化主要是燃料的核能转化为机械能
C．神舟飞船在轨运行时，太阳能帆板将太阳能转化为机械能
D．燃气燃烧推动火箭上升的能量转化类似于汽车发动机中的做功冲程
8．关于下列四幅图，分析正确的是（ ）
A．图甲所示实验，冰在融化过程中吸收热量，温度保持不变，内能也不变
B．图乙所示实验中，厚玻璃内的空气被压缩时，瓶内气压增大
C．图丙是沿海地区白天吹的风，风向是从陆地吹向海洋
D．图丁所示是四冲程汽油机工作过程的压缩冲程，内能转化为机械能
9．在生活生产中，常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景，下列事例中与这一特性无关的是（ ）
A．让热水流过散热器供暖
B．炎热时在房间内洒水降温
C．夜间在秧田里灌水保温
D．汽车发动机用水作冷却液
10．如图，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被冲出，管口产生大量的白雾。则（ ）
A．管内水蒸气的内能不变
B．管内水蒸气对橡胶塞做了功
C．水所含的热量增加
D．白雾是由水汽化产生的
11．一水平放置静止的气缸内充满了空气，在大小为F的恒力作用下，活塞沿着粗糙的气缸壁向左运动，下列说法正确的是（ ）
A．活塞向左运动，气缸内气体分子运动速度不变，但是气缸内气体的内能增加了
B．若活塞在恒力F作用下向左运动了s长的距离，则活塞克服气缸壁摩擦力做功的大小为：W＝Fs
C．恒力F推动活塞向左运动过程中，活塞的机械能始终保持不变
D．力F推动活塞向左运动，这一过程中能量转化形式和四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同
12．关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（ ）
A．0℃的冰没有内能
B．冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加
C．物体的温度越高，所含的热量越多
D．只要物体的温度不变，物体的内能就一定不变
13．如图甲所示，规格相同的玻璃杯装了相同质量的水，将阻值不同的两段电热丝与电源、开关接成电路，忽略散热，得到图乙所示的水温与加热时间的图线，下列说法正确的是（ ）
A．加热相同时间，两杯水吸收相同热量，升高相同的温度
B．由图乙可知：比热容cA＞cB
C．对于A、B杯中的两个加热器，R2＜R1，P2＞P1
D．A杯水在2 min内吸收的热量与B杯水在3 min内吸收的热量相同
14．如图是航标灯内的海浪发电的气室示意图，其工作原理是利用海浪上下起伏将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。下列说法正确的是（ ）
A．当海水下降时，阀门K1开启，阀门K2关闭
B．当海水上升时，阀门K1关闭，阀门K2关闭
C．当阀门K1开启，阀门K2关闭时，海水的机械能转化为电能
D．当阀门K1关闭，阀门K2开启时，空气的机械能转化为电能
15．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
16．如图所示，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞迅速冲出管口，下列说法正确的是（ ）
A．是通过做功方式使试管中水的内能增加
B．水蒸气内能增加，温度升高，在试管口液化成小水滴
C．水蒸气推动软木塞冲出过程能量转化情况与内燃机压缩冲程相同
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气内能减少，温度降低，在试管口液化成小水滴
17．关于温度、热量、内能、比热、热值等，以下说法正确的是（ ）
A．物体的内能增大时，一定要从周围吸热
B．热量一定可以从温度高的物体向温度低的物体转移
C．物体的温度越高，所含的热量一定越多
D．一杯汽油倒去一半，剩余汽油比热一定不变，热值一定减小
18．下列说法正确的是（ ）
A．酒精燃烧时，将化学能转化为内能和光能
B．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
C．吸收热量多的物体其比热容和质量一定都大
D．做功的实质是能量的转化，所以如果物体发生了能量变化，则该物体一定做了功
19．下列关于热现象的说法中正确的是（ ）
A．0℃的冰和0℃的水内能相等
B．物体的内能减少，它的温度一定降低
C．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但功和热量是不同的物理量，单位也不同
20．如图所示，是冷水与热水混合时，温度随时间变化的图象。假设在热传递过程中没有热量损失，那么，由图中所给的信息可知，冷热水的质量与吸放热之比分别是（ ）
A．2：1、1：1 B．1：1、2：1 C．1：1、1：2 D．1：2、1：1
21．有两个温度和质量都相同的金属球，先把甲球放入盛有热水的杯中，热平衡后水温降低了Δt．把甲球取出，再将乙球放入杯中，热平衡后水温又降低了Δt，则甲球比热c甲和乙球比热c乙大小的关系是（ ）
A．c甲＞c乙 B．c甲＜c乙 C．c甲＝c乙 D．以上三种情况都有可能
22．甲、乙两容器中装有质量相等的水，水温分别为25℃和75℃，现将一温度为65℃的金属球放入甲容器中，热平衡后水温升高到45℃，然后迅速取出金属球并放入乙容器中，热平衡后乙容器中水温为（不计热量散失和水的质量的变化）（ ）
A．65℃ B．60℃ C．55℃ D．50℃
23．如图所示，固定在地面上的半圆形轨道，直径ab水平，小球P从a点正上方高H处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升的最大高度为H，空气阻力不计。当小球下落到b点再经过轨道a点冲出时，能上升的最大高度h为（ ）
A．h＝ B．h＝ C．h＜ D．＜h＜
二．填空题（共2小题）
24．如图所示是甲、乙两种质量相等的不同晶体，均匀加热，在相同时间内吸收相同热量的条件下，两种晶体熔化前后温度随时间变化的图象。则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；液态甲的比热容 液态乙的比热容。（填“大于”、“小于”或“等于”）
25．某兴趣小组的同学用图甲、乙所示的装置探究“改变物体内能的方式”。图甲在试管中先加入适量水，用橡皮塞密封试管，然后用酒精灯加热。图乙向圆底烧瓶内注入适量酒精，使用打气筒向烧瓶内打气，根据传感器采集的数据，电脑处理后得到如图丙所示的图像。
（1）图甲中橡皮塞未弹出时，使试管内气体内能改变的方式是 。
（2）图丙中AB段对应发生情况与图中热机 冲程相似。
（3）图丙中BC段温度下降的原因是 。
三．实验探究题（共1小题）
26．（1）用相同的酒精灯分别对a、b两种液体（质量相同）加热，如图甲所示；根据测得的实验数据分别描绘出两种液体的温度随时间变化的图象如图乙所示。不计液体的热量散失，分别用ca、cb表示a、b两液体的比热容，则ca cb。（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）某同学用如图丙装置测酒精的热值。加热前酒精灯的质量为m1，加热一段时间后变为m2；烧杯中水的质量为M，水的初温t1，末温t2，水的比热容用c表示。若不考虑热量的损失，用以上符号表达该同学测酒精热值的计算式是q＝ 。该同学测算发现，测量值与课本中的“标准值”相比偏 。
四．解答题（共4小题）
27．为了比较两种燃料的热值，小金采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。
（1）实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底，则测量的温度值 （“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（2）实验中燃烧相同质量的燃料，根据 来比较放出热量的多少。
（3）小金选用了相同质量的燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小金根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 的热值大。
（4）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，燃料1和燃料2的质量相同，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像，燃料1和燃料2的热值之比为 。
28．小科学习《物质的比热》后，对铜和铝的比热容大小产生了兴趣，于是他设计了如下实验：
步骤一：将 相等的铜块和铝块放入冰箱，使它们的温度降低到0℃。
步骤二：取出后，将铜块、铝块再分别放入盛有质量相等、温度都是23℃的水中，并将容器用隔热材料密封，如图所示。
步骤三：一段时间后温度稳定，同时测量甲、乙两容器中水的温度，分别是20℃和17℃。
（1）完成步骤一中的填空。
（2）实验中，用 间接反映两金属块吸收热量的多少。
（3）通过分析数据，表明 的比热容更大（填“铝”或“铜”）。
29．图甲是目前流行的某品牌“自热火锅“，图乙是自热火锅结构示意图。某兴趣小组对这种只要加水就能食用的火锅产生了兴趣。于是他们查阅了相关资料如下：
①材料：外盒是采用具有良好耐热性、保温性能的聚丙烯材料制成，餐盒为航空铝箔材料，无污染可再生。带有小孔的盒盖内扣设计，具有良好的密闭功能。
②栅格设计：内外盒之间采用栅格设计，有利于空气流动。
③发热包内含有铁粉、铝粉、焦炭粉、生石灰等物质，其中的金属粉末与碳粉在热水中能发生氧化并缓慢放热。
（1）食材中有牛肉、土豆等配料，营养丰富，其中牛肉含有的主要营养素是 。
（2）生石灰与水反应会放出热量，查阅资料发现发热包中的其他物质发生反应也会放出热量，其中某一步反应方程式为：2Al+Fe2O3＝2Fe+Al2O3，该反应属于 反应 （填写反应基本类型）。
（3）外盒是采用具有良好耐热性、保温性能的聚丙烯[（C3H6）n]材料制成，聚丙烯属于 （填“无机物”或“有机物“）。
（4）在食材盒中加入一定量的水，加热15分钟可以食用，吸收的热量为Q，若改用热值为q的燃料加热，吸热效率为a%，则需要燃料的质量为 。（用字母表示）
30．甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见，于是他们对此展开研究。他们从网上查到，雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积S成正比，与雨滴下落速度v的平方成正比，即f＝kSv2（其中k为比例系数，是个定值），雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看做球形，其半径为r，密度为ρ，比热为c，球的体积为。（注：所有结果均用字母表示）
（1）半径为r的雨滴重力为 。
（2）在接近地面时，大雨滴的下落速度 小雨滴的下落速度（选填“大于”“等于”“小于”）。
（3）假设半径为r的雨滴在近地面下落h高度的过程中，重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，则雨滴的温度升高了多少？
五．计算题（共1小题）
31．为了测定某种合金材料制成的球形工件的比热容，可以先将工件均匀加热到不同温度，
然后将其置于0℃的大冰块上，分别测出工件陷入冰中的深度h，如图所示。已知：当工件初始温度分别为t1＝75℃和t2＝100℃时，对应工件陷入冰中的深度分别为h1＝13.6cm，h2＝16.7cm，球的体积V球＝4πr3/3，工件的密度约为冰的3倍。设实验过程中环境温度恒为0℃，不计热量损失。冰的熔解热λ＝3.34×105J/kg（1kg的某种物质在熔点时，从固态变成液态所需要吸收的热量，叫做这种物质的熔解热），冰的比热容c冰＝2.1×103J/（kg ℃）。
热力学公式：Q放＝c球m球（t初﹣t末）
试求：该材料的比热容C球
参考答案与试题解析
一．选择题（共23小题）
1．如图，将肉片直接放入热油锅里爆炒，会将肉炒焦或炒糊，大大失去鲜味。厨师预先将适量的淀粉拌入肉片中，再放到热油锅里爆炒，炒出的肉片既鲜嫩味美又营养丰富，对此现象说法不正确的是（ ）
A．在炒肉片过程中，肉片内能增加主要通过做功实现的
B．附着在肉片外的淀粉糊有效防止了肉片里水分的蒸发
C．在炒肉片过程中，肉片的温度升高，内能增加
D．附近能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则的运动
【解答】解：A、在炒肉片时，肉片吸收热量，温度升高，内能增加主要通过热传递实现的，说法错误；
B、肉片外的淀粉糊可以减小液体的表面积，能够有效防止肉片里水分的蒸发，说法正确；
C、炒肉片时，肉片的温度升高，内能增加，说法正确；
D、附近能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则的运动，说法正确；
故选：A。
2．逆向推理是科学学习中的一种思维方法。下列逆向推理正确的是（ ）
A．能量不可能凭空创造出来，所以一定不可能制造出永动机
B．活泼金属与稀盐酸反应放出气体，所以能与稀盐酸反应放出气体的物质一定是活泼金属
C．体循环中，动脉里面流动的是动脉血，所以人体动脉血管中流动的一定是动脉血
D．使用滑轮组可省力又可改变力的方向，所以可省力又可改变力的方向的机械一定是滑轮组
【解答】解：A.因为能量不可能凭空创造出来，所以不可能制造出永动机，故A正确；
B.活泼金属能与稀盐酸反应放出气体，但能与稀盐酸反应放出气体的物质不一定是活泼金属，也可能是碳酸钠等盐，故B错误；
C.动脉血管中流动的不一定是动脉血，肺动脉中流动的是静脉血，故C错误；
D.使用滑轮组可省力又可改变力的方向，所以可省力又可改变力的方向的机械可能是滑轮组、也可能是斜面，故D错误；
故选：A。
3．跨年夜杭州多地上演非遗打铁花，主要过程是将生铁烧至1600℃以上化成铁水，一人舀起铁水抛向空中，另一人则用力击打空中的铁水，瞬间铁花四溅，下列说法正确的是（ ）
A．铁水在空中飞舞的过程中内能增大
B．铁水向上飞起过程中机械能不变
C．涉及到的物态变化过程有熔化、凝固
D．铁水凝固过程中所含热量不变
【解答】解：A、铁水在空中飞舞的过程中温度降低，内能减小，故A错误；
B、铁水向上飞起过程中，铁水的质量不变，速度减小，动能减小；高度增加，重力势能增大，因铁水向上飞起过程中需克服空气阻力做功，造成动能的减小量不等于重力势能的增加量，所以机械能减小，故B错误；
C、铁属于晶体，因此铁在被加热熔化成铁水过程中温度不变，持续吸热，内能增大，故C正确；
D、热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故D错误。
故选：C。
4．在相同的加热条件下，对质量为m1、比热容为c1的物质A和质量为m2、比热容为c2的物质B均匀加热，物质A、B的温度随加热时间的变化情况如图所示．根据图象分析可推断出正确的结论是（ ）
A．若c1＝c2，则m1＜m2 B．若cl＞c2，则m1＞m2
C．若ml＝m2，则cl＜c2 D．若m1＜m2，则cl＞c2
【解答】解：加热方式相同，加热相同时间，即物质A、B吸收的热量相同，由图象可知：吸收热量相同时，B的温度变化值大，所以根据Q吸＝cmΔt得：cm＝知：c1m1＞c2m2，
A、若c1＝c2，则m1＞m2，故A错误；
B、若c1＞c2，则无法判断得到m1＞m2，故B错误；
C、若m1＝m2，可以得到c1＞c2，故C错误；
D、若m1＜m2，则c1＞c2，故D正确。
故选：D。
5．目前汽车上用的动力装置绝大多数属于内燃机。如图是某汽车的汽油机工作示意图。以下说法不正确的是（ ）
A．甲冲程中，吸入的是空气和汽油的混合物
B．乙冲程中，排出的废气温度高，会带走一部分能量
C．丙冲程中，能量的转化是内能转化为机械能
D．这四个冲程的正确顺序是甲丙丁乙
【解答】解：甲冲程，进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，是第一冲程；
乙冲程，排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，是第四冲程；
丙冲程，气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为了机械能是第三冲程；
丁冲程，两气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为了内能，是第二冲程；
A、汽油机的吸气冲程，吸入的是汽油和空气的混合物，故A正确；
B、排气冲程，排出的废气温度高，会带走一部分能量，故B正确；
C、丙冲程，是做功冲程，将内能转化为了机械能，故C正确；
D、这四个冲程的正确顺序是甲丁丙乙，故D错误。
故选：D。
6．小科同学在学校兴趣小组“空气有力量”的展示活动中设计了如图所示的一个装置。他将一个电火花发生器放入纸筒内，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖就被打出去了。该装置的原理相当于选项中汽油机四个冲程中的（ ）
A． B． C． D．
【解答】解：实验中，酒精燃烧后的燃气对盒盖做功，将燃气的内能转化为盒盖的机械能，燃气的内能减小；
四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能；图C两气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程；能量转化过程与实验相同。
故选：C。
7．2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。关于火箭和飞船的说法中正确的是（ ）
A．火箭加速升空时，动能变大，机械能守恒
B．火箭发射的能量转化主要是燃料的核能转化为机械能
C．神舟飞船在轨运行时，太阳能帆板将太阳能转化为机械能
D．燃气燃烧推动火箭上升的能量转化类似于汽车发动机中的做功冲程
【解答】解：A、火箭加速升空时，动能变大，重力势能增大，总的机械能变大，故A错误；
B、火箭发射的能量转化主要是燃料的内能转化为机械能，故B错误；
C、神舟飞船在轨运行时，太阳能帆板将太阳能转化为电能，故C错误；
D、燃气燃烧推动火箭上升的能量转化类似于汽车发动机中的做功冲程，故D正确。
故选：D。
8．关于下列四幅图，分析正确的是（ ）
A．图甲所示实验，冰在融化过程中吸收热量，温度保持不变，内能也不变
B．图乙所示实验中，厚玻璃内的空气被压缩时，瓶内气压增大
C．图丙是沿海地区白天吹的风，风向是从陆地吹向海洋
D．图丁所示是四冲程汽油机工作过程的压缩冲程，内能转化为机械能
【解答】解：A、冰是晶体，晶体在熔化过程中吸收热量，内能增大，但是温度保持不变，故A错误；
B、图乙所示实验中，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的体积变小，气压增大，故B正确；
C、海水的比热容大于陆地的比热容，白天吸收了相同的热量后，陆地上方空气升高的温度比海洋上空空气的温度升高的多。所以，陆地上方空气的气压低，海洋上方空气的气压高。风从气压高的海洋流向气压低的陆地，故C错误；
D、图丁进气门和排气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，内能转化为机械能，故D错误。
故选：B。
9．在生活生产中，常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景，下列事例中与这一特性无关的是（ ）
A．让热水流过散热器供暖
B．炎热时在房间内洒水降温
C．夜间在秧田里灌水保温
D．汽车发动机用水作冷却液
【解答】解：A、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度时，水放出的热量多，所以让热水流过散热器供暖，故A不符合题意；
B、炎热时在房间内洒水降温，利用的是水蒸发吸热，不是利用水的比热容大的特点，故B符合题意；
C、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，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故C不符合题意；
D、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度时，水吸收的热量多，所以用循环水冷却汽车发动机，故D不符合题意。
故选：B。
10．如图，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被冲出，管口产生大量的白雾。则（ ）
A．管内水蒸气的内能不变
B．管内水蒸气对橡胶塞做了功
C．水所含的热量增加
D．白雾是由水汽化产生的
【解答】解：AB、对试管加热，水吸收热量，温度升高，水吸热迅速的汽化，产生大量的水蒸气，水蒸气对橡胶塞做功，将橡胶塞推出去，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，内能减小，故A错误，B正确；
C、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故C错误；
D、水蒸气对外做功，温度降低，水蒸气液化形成的小水滴，形成白雾，故D错误。
故选：B。
11．一水平放置静止的气缸内充满了空气，在大小为F的恒力作用下，活塞沿着粗糙的气缸壁向左运动，下列说法正确的是（ ）
A．活塞向左运动，气缸内气体分子运动速度不变，但是气缸内气体的内能增加了
B．若活塞在恒力F作用下向左运动了s长的距离，则活塞克服气缸壁摩擦力做功的大小为：W＝Fs
C．恒力F推动活塞向左运动过程中，活塞的机械能始终保持不变
D．力F推动活塞向左运动，这一过程中能量转化形式和四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同
【解答】解：A.活塞向左运动，对气体做功，气体内能增加，温度升高，分子运动速度增大，故A错误；
B.若活塞在恒力F作用下向左运动了S长的距离，则活塞克服气缸壁摩擦力做功的大小为：W＝fs，其中f为摩擦力，故B错误；
C.恒力F推动活塞向左运动过程中，活塞克服摩擦力做功，机械能减小，故C错误；
D.力F推动活塞向左运动，对气体做功，将机械能转化为内能，这一过程中能量转化形式和四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同，故D正确。
故选D。
12．关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（ ）
A．0℃的冰没有内能
B．冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加
C．物体的温度越高，所含的热量越多
D．只要物体的温度不变，物体的内能就一定不变
【解答】解：A、任何物体在任何温度下都具有内能，0℃的冰也有内能。故A错误。
B、冰是晶体，晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，但内能增加，故B正确；
C、描述热量的术语只能用”吸收”或“放出“，不能用“具有、所含”，故C错误；
D、内能的大小与物体的质量、状态和温度都有关系，所以单凭温度不变，不能确定物体的内能就不变，故D错误。
故选：B。
13．如图甲所示，规格相同的玻璃杯装了相同质量的水，将阻值不同的两段电热丝与电源、开关接成电路，忽略散热，得到图乙所示的水温与加热时间的图线，下列说法正确的是（ ）
A．加热相同时间，两杯水吸收相同热量，升高相同的温度
B．由图乙可知：比热容cA＞cB
C．对于A、B杯中的两个加热器，R2＜R1，P2＞P1
D．A杯水在2 min内吸收的热量与B杯水在3 min内吸收的热量相同
【解答】解：A、实验中，用不同加热器加热，相同时间内，加热器放出的热量不同，所以相同时间内两杯水吸收的热量不同，根据图象知两杯水升高的温度不相同，故A错误；
B、由题可知，甲、乙两容器中都是水，且状态相同，则两杯水的比热容相同，故B错误；
C、根据图象乙知甲的温度升高快，说明吸热多，根据Q＝I2Rt知，在电流和通电时间相同时，甲的电阻大，根据P＝I2R知甲的功率大，即R2＜R1，P2＜P1，故C错误；
D、由图乙可知，甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min升高的温度相同，且两杯水的质量相同，根据Q吸＝cmΔt可知，它们吸收的热量相同，故D正确。
故选：D。
14．如图是航标灯内的海浪发电的气室示意图，其工作原理是利用海浪上下起伏将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。下列说法正确的是（ ）
A．当海水下降时，阀门K1开启，阀门K2关闭
B．当海水上升时，阀门K1关闭，阀门K2关闭
C．当阀门K1开启，阀门K2关闭时，海水的机械能转化为电能
D．当阀门K1关闭，阀门K2开启时，空气的机械能转化为电能
【解答】解：由题知，海浪发电的工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电；由图分析可知：
海水下降时，气室的容积增大，其内部气体压强减小，阀门K1关闭，阀门K2开启，将空气吸入气室，没有能量的转化；
海水上升时，气室的容积减小，其内部气体压强增大，阀门K1开启，阀门K2关闭，压缩后将空气推入工作室，海水的机械能转化为电能；
综上所述，C正确。
故选：C。
15．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
【解答】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。
16．如图所示，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞迅速冲出管口，下列说法正确的是（ ）
A．是通过做功方式使试管中水的内能增加
B．水蒸气内能增加，温度升高，在试管口液化成小水滴
C．水蒸气推动软木塞冲出过程能量转化情况与内燃机压缩冲程相同
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气内能减少，温度降低，在试管口液化成小水滴
【解答】解：A、图中是通过热传递的方式把试管里的水加热至沸腾，水的内能增加，故A错误；
BD、水蒸气对软木塞做功，水蒸气内能减小，温度降低，在试管口液化成小水滴，故B错误、D正确；
C、在此过程中，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，与热机的做功冲程能量转化相同，故C错误；
故选：D。
17．关于温度、热量、内能、比热、热值等，以下说法正确的是（ ）
A．物体的内能增大时，一定要从周围吸热
B．热量一定可以从温度高的物体向温度低的物体转移
C．物体的温度越高，所含的热量一定越多
D．一杯汽油倒去一半，剩余汽油比热一定不变，热值一定减小
【解答】解：A、做功和热传递都可以改变物体的内能；物体从外界吸收热量，内能一定增加，故A错误；
B、热传递的条件是存在温度差，热量从温度高的物体传给温度低的物体，故B正确；
C、热量是过程量，只能说吸收或放出热量，不能说含有热量，故C错误；
D、一杯汽油倒去一半，质量改变了，由于比热容、热值是物质的特性，它们的大小与质量无关，所以，剩余汽油的热值和比热容不变，故D错误；
故选：B。
18．下列说法正确的是（ ）
A．酒精燃烧时，将化学能转化为内能和光能
B．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
C．吸收热量多的物体其比热容和质量一定都大
D．做功的实质是能量的转化，所以如果物体发生了能量变化，则该物体一定做了功
【解答】解：
A、酒精燃烧时消耗了化学能，向外释放内能和光能，是将化学能转化为内能和光能的过程，故A正确；
B、能量是不能凭空产生的，该选项说法违背了能量守恒定律，故B错误；
C、由吸热公式Q＝cmΔt可知，物体吸收热量的多少与比热容、质量和温度变化量有关；但物体吸收热量多，不能说明它的比热容和质量都大，故C错误；
D、改变内能的方法是做功和热传递，所以如果物体发生了能量变化，该物体不一定做了功，也可能是发生了热传递，故D错误。
故选：A。
19．下列关于热现象的说法中正确的是（ ）
A．0℃的冰和0℃的水内能相等
B．物体的内能减少，它的温度一定降低
C．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但功和热量是不同的物理量，单位也不同
【解答】解：A、0℃的冰和水状态不同，如果质量相同，冰的内能小于水；如果质量不相同，内能无法比较。故A错误；
B、水结冰时，内能减少，温度保持不变。故B错误；
C、内能只能从高温物体转移到低温物体，所以物体可以将热量从内能小的物体传递给内能大的物体。故C正确；
D、做功和热传递都可以改变物体的内能，功和热量虽然是不同的物理量，但单位相同，都是焦耳。故D错误。
故选：C。
20．如图所示，是冷水与热水混合时，温度随时间变化的图象。假设在热传递过程中没有热量损失，那么，由图中所给的信息可知，冷热水的质量与吸放热之比分别是（ ）
A．2：1、1：1 B．1：1、2：1 C．1：1、1：2 D．1：2、1：1
【解答】解：由图可知：热水的初温为80℃、末温为40℃，Δt热＝80℃﹣40℃＝40℃，
冷水的初温为20℃、末温为40℃，Δt冷＝40℃﹣20℃＝20℃，
根据热平衡方程：Q吸＝Q放，则Q吸：Q放＝1：1
∴C冷m冷Δt冷＝C热m热Δt热。
即：4.2×103J/（kg ℃）×m冷×20℃＝4.2×103J/（kg ℃）×m热×40℃。
所以m冷：m热＝2：1。
故选：A。
21．有两个温度和质量都相同的金属球，先把甲球放入盛有热水的杯中，热平衡后水温降低了Δt．把甲球取出，再将乙球放入杯中，热平衡后水温又降低了Δt，则甲球比热c甲和乙球比热c乙大小的关系是（ ）
A．c甲＞c乙
B．c甲＜c乙
C．c甲＝c乙
D．以上三种情况都有可能
【解答】解：先后将甲、乙两球投入到同一杯水中，水降低的温度相同，水放出的热量相同，
∵由题知，Q吸＝Q放，
∴甲、乙两球吸收的热量相同，
而乙球比甲球少升高了Δt，即乙球的末温低；
由上述分析可知，质量相同的甲、乙两球，吸收相同的热量，乙球升高的温度少，所以乙球的比热容大。
故选：B。
22．甲、乙两容器中装有质量相等的水，水温分别为25℃和75℃，现将一温度为65℃的金属球放入甲容器中，热平衡后水温升高到45℃，然后迅速取出金属球并放入乙容器中，热平衡后乙容器中水温为（不计热量散失和水的质量的变化）（ ）
A．65℃ B．60℃ C．55℃ D．50℃
【解答】解：
①当将金属球放入甲容器中时，金属球放出的热量与水吸收的热量相等，即：Q金＝Q水。
设金属球的质量为m金、比热容为c金、水的质量为m水、水的比热容为c水
则：Q金＝m金×c金（65℃﹣45℃），Q水＝m水×c水（45℃﹣25℃）
因为：Q金＝Q水
所以：m金×c金（65℃﹣45℃）＝m水×c水（45℃﹣25℃）
化简得：＝；
②当将金属球放入乙容器中时，乙容器中的水放出的热量与金属球吸收的热量相等，即：Q水＝Q金。
由于甲乙容器中的水的质量相等，又是同一个金属球，所以仍设金属球的质量为m金、比热容为c金、水的质量为m水、水的比热容为c水，此时两者共同的温度为t℃
则：Q水＝m水×c水（75℃﹣t℃），Q金＝m金×c金（t℃﹣45℃）
因为：Q水＝Q金
即：m水×c水（75℃﹣t℃）＝m金×c金（t℃﹣45℃），
∴75℃﹣t℃＝t℃﹣45℃
解得：t＝60℃
故选：B。
23．如图所示，固定在地面上的半圆形轨道，直径ab水平，小球P从a点正上方高H处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升的最大高度为H，空气阻力不计。当小球下落到b点再经过轨道a点冲出时，能上升的最大高度h为（ ）
A．h＝ B．h＝ C．h＜ D．＜h＜
【解答】解：根据动能定理研究第一次质点在槽中滚动得：
mg（H﹣H）﹣Wf＝0，Wf为小球克服摩擦力做功大小。
解得：Wf＝mgH．即第一次小球在槽中滚动损失的机械能为mgH。
由于第二次小球在槽中滚动时，对应位置处速度变小，则对应的向心力减小，因在圆槽中运动时是弹力提供向心力，因此槽给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于mgH，机械能损失小于mgH，
小球再次达到最高点时的机械能大于mgH，因此小球再次冲出a点时，能上升的高度为：H＜h＜H．所以选项D正确。
故选：D。
二．填空题（共2小题）
24．如图所示是甲、乙两种质量相等的不同晶体，均匀加热，在相同时间内吸收相同热量的条件下，两种晶体熔化前后温度随时间变化的图象。则单位质量的两种晶体熔化过程中吸收的热量相比较，Q甲 小于 Q乙；液态甲的比热容 大于 液态乙的比热容。（填“大于”、“小于”或“等于”）
【解答】解：（1）由题知，在相同时间内物质吸收的热量相同，则加热时间越长，吸收热量越多；
由图像可知，甲晶体在熔化过程所用的加热时间比乙晶体熔化过程的加热时间短，所以可知晶体熔化过程中吸收的热量Q甲小于Q乙。
（2）两种晶体的质量相等，由图像可知当甲、乙两种液态物质吸收的热量相同时（即加热相同的时间），液态乙升高的温度多，所以液态乙的比热容比液态甲的比热容小。
故答案为：小于；大于。
25．某兴趣小组的同学用图甲、乙所示的装置探究“改变物体内能的方式”。图甲在试管中先加入适量水，用橡皮塞密封试管，然后用酒精灯加热。图乙向圆底烧瓶内注入适量酒精，使用打气筒向烧瓶内打气，根据传感器采集的数据，电脑处理后得到如图丙所示的图像。
（1）图甲中橡皮塞未弹出时，使试管内气体内能改变的方式是 热传递 。
（2）图丙中AB段对应发生情况与图中热机 B 冲程相似。
（3）图丙中BC段温度下降的原因是 气体的内能转化为橡皮塞的机械能 。
【解答】解：（1）橡皮塞未弹出时，试管内气体吸收热量，内能变大，是通过热传递的方式增加内能的；
（2）使用打气筒向烧瓶内打气，压缩气体做功，机械能转化为内能，使得打气筒内气体的内能变大；
A是吸气冲程，没有能量的转化；B是压缩冲程，机械能转化为内能；C是做功冲程，内能转化为机械能，D是排气冲程，没有能量的转化，所以图丙中AB段对应发生情况与图中热机B冲程相似；
（3）图丙中BC段，气体对外做功，使得本身的内能减小，温度下降，气体的内能转化为橡皮塞的机械能。
故答案为：（1）热传递；（2）B；（3）气体的内能转化为橡皮塞的机械能。
三．实验探究题（共1小题）
26．（1）用相同的酒精灯分别对a、b两种液体（质量相同）加热，如图甲所示；根据测得的实验数据分别描绘出两种液体的温度随时间变化的图象如图乙所示。不计液体的热量散失，分别用ca、cb表示a、b两液体的比热容，则ca ＜ cb。（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）某同学用如图丙装置测酒精的热值。加热前酒精灯的质量为m1，加热一段时间后变为m2；烧杯中水的质量为M，水的初温t1，末温t2，水的比热容用c表示。若不考虑热量的损失，用以上符号表达该同学测酒精热值的计算式是q＝ 。该同学测算发现，测量值与课本中的“标准值”相比偏 小 。
【解答】解：
（1）a、b两种液体质量相同，用相同的酒精灯加热，相等时间内吸收的热量相等，温度变化量小的比热容大，由图乙可知b的温度变化量小于a的温度变化量，所以ca＜cb；
（2）不考虑热量的损失，水吸收的热量：Q吸＝cM（t2﹣t1）；
酒精灯燃烧释放的热量：Q放＝（m1﹣m2）q；
解得q＝。
故答案为：
（1）＜；
（2）。
四．解答题（共4小题）
27．为了比较两种燃料的热值，小金采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。
（1）实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底，则测量的温度值 偏大 （“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（2）实验中燃烧相同质量的燃料，根据 温度计上升的示数 来比较放出热量的多少。
（3）小金选用了相同质量的燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小金根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料 b 的热值大。
（4）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，燃料1和燃料2的质量相同，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像，燃料1和燃料2的热值之比为 8：3 。
【解答】解：（1）如果将温度计的玻璃泡碰到杯底，这样会使得测得的温度值偏大；
（2）实验中应控制燃料燃烧的质量相同，通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少；
（3）由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大；
（4）对于燃料来说，在相同的时间内放出的热量是相同的，
根据图可知，燃料1用5min让水从20℃升高到100℃，自5min到10min吸收相同的热量，根据公式Q放＝qm、Q吸＝cmΔt可知：2c水m水Δt1＝mq1；
对于燃料2来说，燃料2用15min让水从20℃升高到80℃，根据公式Q放＝qm、Q吸＝cmΔt可知：c水m水Δt2＝mq2；
解得，两种燃料热值之比为：＝8：3。
故答案为：（1）偏大；（2）温度计上升的示数；（3）b；（4）8：3。
28．小科学习《物质的比热》后，对铜和铝的比热容大小产生了兴趣，于是他设计了如下实验：
步骤一：将 质量 相等的铜块和铝块放入冰箱，使它们的温度降低到0℃。
步骤二：取出后，将铜块、铝块再分别放入盛有质量相等、温度都是23℃的水中，并将容器用隔热材料密封，如图所示。
步骤三：一段时间后温度稳定，同时测量甲、乙两容器中水的温度，分别是20℃和17℃。
（1）完成步骤一中的填空。
（2）实验中，用 等质量水的温度下降值 间接反映两金属块吸收热量的多少。
（3）通过分析数据，表明 铝 的比热容更大（填“铝”或“铜”）。
【解答】解：（1）比较不同物质的比热容要控制质量相同；将质量相等的铜块和铝块放入冰箱，使它们的温度降低到0℃；
（2）根据转换法，实验中，用等质量水的温度下降量间接反映两金属块吸收热量的多少；
（3）因同质量水的初温均为23℃，甲、乙两容器中水的末温分别20℃和17℃，故乙图中水的温度变化大，根据Q＝cmΔt，乙图中水放热多，因没有热损失，故铝从水中吸收的热量多；
根据c＝，质量相同的铝和铜，因铝吸热多，而铝的温度变化小，故铝的比热容大。
故答案为：（1）质量；（2）等质量水的温度下降值；（3）铝。
29．图甲是目前流行的某品牌“自热火锅“，图乙是自热火锅结构示意图。某兴趣小组对这种只要加水就能食用的火锅产生了兴趣。于是他们查阅了相关资料如下：
①材料：外盒是采用具有良好耐热性、保温性能的聚丙烯材料制成，餐盒为航空铝箔材料，无污染可再生。带有小孔的盒盖内扣设计，具有良好的密闭功能。
②栅格设计：内外盒之间采用栅格设计，有利于空气流动。
③发热包内含有铁粉、铝粉、焦炭粉、生石灰等物质，其中的金属粉末与碳粉在热水中能发生氧化并缓慢放热。
（1）食材中有牛肉、土豆等配料，营养丰富，其中牛肉含有的主要营养素是 蛋白质 。
（2）生石灰与水反应会放出热量，查阅资料发现发热包中的其他物质发生反应也会放出热量，其中某一步反应方程式为：2Al+Fe2O3＝2Fe+Al2O3，该反应属于 置换 反应 （填写反应基本类型）。
（3）外盒是采用具有良好耐热性、保温性能的聚丙烯[（C3H6）n]材料制成，聚丙烯属于 有机物 （填“无机物”或“有机物“）。
（4）在食材盒中加入一定量的水，加热15分钟可以食用，吸收的热量为Q，若改用热值为q的燃料加热，吸热效率为a%，则需要燃料的质量为 。（用字母表示）
【解答】解：（1）营养素为维持机体繁殖、生长发育和生存等一切生命活动和过程，需要从外界环境中摄取的物质，牛肉含有丰富的营养成分，主要营养素是蛋白质。
（2）置换反应是指一种单质与一种化合物反应生成另外一种单质和另外一种化合物的化学反应，是化学中四大基本反应类型之一，反应方程式为：2Al+Fe2O3＝2Fe+Al2O3，该反应属于置换反应。
（3）有机物是含碳化合物或碳氢化合物及其衍生物的总称，主要由碳元素、氢元素组成。聚丙烯是丙烯加聚反应而成的聚合物，是一种有机物。
（4）根据热值计算公式：q＝Q放/m，m＝Q放/q，因此吸收的热量为Q，若改用热值为q的燃料加热，吸热效率为a%，则需要燃料的质量为m＝Q/q a%，即。
故答案为：
（1）蛋白质；
（2）置换；
（3）有机物；
（4）。
30．甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见，于是他们对此展开研究。他们从网上查到，雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积S成正比，与雨滴下落速度v的平方成正比，即f＝kSv2（其中k为比例系数，是个定值），雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看做球形，其半径为r，密度为ρ，比热为c，球的体积为。（注：所有结果均用字母表示）
（1）半径为r的雨滴重力为 πr3ρg 。
（2）在接近地面时，大雨滴的下落速度 大于 小雨滴的下落速度（选填“大于”“等于”“小于”）。
（3）假设半径为r的雨滴在近地面下落h高度的过程中，重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，则雨滴的温度升高了多少？
【解答】解：（1）雨滴的体积：V＝πr3，
则根据ρ＝得，其质量m＝ρV＝πr3ρ，
故重力G＝mg＝πr3ρg；
（2）雨滴接近地面时可看做匀速直线运动，故f＝G，
因为f＝kSv2＝kπr2v2，G＝πr3ρg，
所以，kπr2v2＝πr3ρg，
化简得，v＝，
又因为k、ρ、g均为定值，
所以，r越大，速度越大，
即在接近地面时，大雨滴的下落速度大于小雨滴的下落速度。
（3）设雨滴的质量为m，
因为重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，即W＝Q，
又因为W＝Gh＝mgh，Q＝cmΔt，
所以，mgh＝cmΔt，
则Δt＝.
答：（1）πr3ρg；（2）大于；推理过程详见解答；（3）雨滴的温度升高了。
五．计算题（共1小题）
31．为了测定某种合金材料制成的球形工件的比热容，可以先将工件均匀加热到不同温度，
然后将其置于0℃的大冰块上，分别测出工件陷入冰中的深度h，如图所示。已知：当工件初始温度分别为t1＝75℃和t2＝100℃时，对应工件陷入冰中的深度分别为h1＝13.6cm，h2＝16.7cm，球的体积V球＝4πr3/3，工件的密度约为冰的3倍。设实验过程中环境温度恒为0℃，不计热量损失。冰的熔解热λ＝3.34×105J/kg（1kg的某种物质在熔点时，从固态变成液态所需要吸收的热量，叫做这种物质的熔解热），冰的比热容c冰＝2.1×103J/（kg ℃）。
热力学公式：Q放＝c球m球（t初﹣t末）
试求：该材料的比热容C球
【解答】解：设工件的半径为r
则V＝πr3，截面积为：S＝πr2，
那么第一次熔化了的冰的体积为：
V1＝S（13.6cm﹣r）+πr3，
第二次熔化了的冰的体积为：
V2＝S（16.7cm﹣r）+πr3，
熔化了冰的体积差为：ΔV＝V2﹣V1＝πr2（16.7cm﹣r）+πr3﹣πr2（13.6cm﹣r）﹣πr3＝3.1cm×πr2；
熔化了冰的质量差：
Δm＝ρ冰×3.1cm×πr2；
两次冰吸收的热量差为：
ΔQ吸＝λ×ρ冰×3.1cm×πr2＝3.34×105J/kg×ρ冰×3.1cm×πr2；
这个热量差应该等于两次工件放热的差：
ΔQ放＝c×3ρ冰V工件（100℃﹣0℃）﹣c×3ρ冰V工件（75℃﹣0℃）＝c×3ρ冰×πr3（100℃﹣0℃）﹣c×3ρ冰πr3（75℃﹣0℃）＝c×3ρ冰×πr3×25℃；
由题知，ΔQ吸＝ΔQ放，
即：3.34×105J/kg×ρ冰×3.1cm×πr2＝c×3ρ冰×πr3×25℃﹣﹣﹣﹣﹣③；
根据第一次热平衡，列出方程：
cm球Δt1＝λρ冰[πr2（h1﹣r）+πr3]﹣﹣﹣①
根据第二次热平衡，列出方程：
cm球Δt2＝λρ冰[πr2（h2﹣r）+πr3]﹣﹣﹣﹣﹣②
②×3﹣①×4，化简并得到：
r＝12h1﹣9h2＝12×13.6cm﹣9×16.7cm＝12.9cm；
代入③得：
c≈0.8×103J/（kg ℃）。
答：该材料的比热容为0.8×103J/（kg ℃）。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网（www.21cnjy.com）