初中物理 三轮复习学案 挑战中考压轴题-专题四：热和能 能源 有解析

热和能 能源
1.分子热运动：扩散；分子间作用力。
2.内能：影响物体内能大小的因素。
3.内能的改变：做功和热传递。
4.比热容：比热容的定义；热量的计算。
5.热机：燃料的热值定义及意义；内能的利用方式；热机。
6.能量的转化和守恒
7.能源与可持续发展：能源的分类；新能源的开发。
1.分子热运动：温度越高，热运动越剧烈。扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动，还说明分子之间有空隙；扩散的快慢与温度有关。分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力。
2.温度、热量、内能的区别：
温度——表示物体的冷热程度。温度升高，内能增加，但不一定吸热（如钻木取火、摩擦生热）。
热量——是一个过程量。吸收热量，不一定升温（如晶体熔化、水沸腾），内能不一定增加（如吸收的热量全部用来对外做功，内能可能不变）。
内能——是一个状态量。内能增加，不一定升温，不一定吸热（通过做功使内能增加）。影响内能大小的因素：温度、质量、状态和材料。
3.比热容：物质的一种属性，其大小由物质本身决定，与物质的质量、温度无关，与物质的状态有关。
探究物质的比热容：（1）采用控制变量法，即让两种不同物质的质量、温度、升高的温度相同；（2）尽量让不同物质在相同的时间内吸收的热量相等，用加热时间表示物质吸收热量的多少；（3）尽量避免热量的损失。
5.热量的计算:
（1）计算公式：用c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体的初温，t表示物体的末温，则物体温度升高时，吸收的热量Q吸=cm（t–t0）；物体温度降低时，放出的热量Q放=cm（t0–t）；若用falset表示物体温度的变化量，上述两个公式可统一表示为Q=cmΔt。
（2）应用热量的计算公式解题时，公式中各物理量的单位要统一，即比热容c的单位是J/（kg·℃），质量m的单位是㎏，温度的单位是℃，热量的单位是J。
（3）要明确“初温”、“末温”、“温度升高到”、“温度升高了”、“温度降低到”、“温度降低了”的含义。
6.内燃机的工作过程：内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，只有做功冲程对外提供动力，其余三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成。单缸四冲程内燃机的一个工作循环中，飞轮（曲轴）转两周，活塞在气缸内往复运动两次。
7.燃料燃烧放热公式：Q放=qm或Q放=qV（常对气体燃料）。
8.热机效率：（1）计算公式η=W有用/Q总。（2）热机工作时，能量损失不可避免，故热机效率总小于1。（3）提高热机效率的主要途径：A．使燃料充分燃烧；B．尽量减少各种损失；C．在热机的设计和制造上，采用先进的技术；D．保证良好的润滑，减小摩擦阻力。
9.能量的分类：
（1）按形成和来源分类有来自太阳辐射的能量；来自地球内部的能量；天体引力能。（2）按开发利用状况分类有常规能源，如煤、石油、天然气等；新能源，如核能、地热等。（3）按属性分类有可再生能源，如太阳能、地热、水能、风能等；非可再生能源，如煤、石油、天然气、核能等。（4）按转换传递过程分类有一次能源，直接来自自然界的能源，如煤、石油、天然气等；二次能源，如沼气、汽油、柴油等。
10.能量的转化和守恒：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
考点一：比热容
1．相同质量的铝和铜，吸收了相同的热量，c铜A．铝上升的温度较高
B．铜上升的温度较高
C．铝和铜上升的温度相同
D．以上说法均不正确
【答案】B
【解析】根据公式00可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度变化小，因为c铜2．把一瓶煤油倒去一半，关于留下的一半下列说法正确的是
A．比热容和热值都变为原来的一半
B．比热容不变，热值都变为原来的一半
C．比热容变为原来的一半，热值不变
D．比热容和热值都不变
【答案】D
【解析】煤油被倒去了一半，减小的只是煤油的质量，物质的种类和状态都没有发生改变，所以它的特性??比热容和热值都没有发生改变，故选D。
考点二：比热容的应用
1．汽油机在工作时温度升高，为保护机器，往往用水来冷却，最主要的原因是
A．水的比热容大
B．水放出的热量多
C．水的温度低
D．不需花钱买
【答案】A
【解析】用水冷却机器是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。故选A。
考点三：分子热运动
1．书香校园是我们成长的地方，如图所示的一组校园美景，其中能说明分子无规则运动的是
A．丁香芳香四溢 B．湖面波光粼粼
C．雪后玉树琼花 D．柳絮漫天飞舞
【答案】A
【解析】A．丁香芳香四溢，是扩散现象，是由分子运动而形成的现象；B．湖面波光粼粼，是光的反射现象；C．雪后玉树琼花，是水蒸气遇冷凝华现象；D．柳絮漫天飞舞，是宏观物体的运动，不是分子运动；故A符合题意。
考点四：内能
1.关于物体的内能，下列说法正确的是
A．物体内能增大时，一定从周围吸热
B．物体内能减小时，它的温度一定降低
C．地球上的物体不一定都具有内能
D．相同体积的0 ℃的冰和0 ℃的水比较，0 ℃的冰的内能较小
【参考答案】D
【详细解析】A．物体内能增大时，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故A错误；B．晶体凝固时，放出热量，温度不变，内能减小，故B错误；C．地球上的一切物体都具有内能，故C错误；D．相同体积的0 ℃的冰和0 ℃的水比较，0 ℃的冰变成0 ℃的水需要吸收热量，所以0 ℃的冰的内能减小，故D正确。故选D。
2．关于温度、热量和内能以下说法正确的是
A．物体的温度升高，内能一定增加
B．60 ℃的水比30 ℃的水所含有的热量多
C．热量总是自发地从温度高的物体向温度低的物体传递
D．0 ℃的水内能为零
【答案】AC
【解析】物体温度升高，分子的运动加剧，所以内能一定是增加的，故A正确；热量不能说含有，只有在热传递过程中才有意义，故B错误；热量的传递方向是从高温物体传向低温物体，故C正确；一切物体都具有内能，故D错误；应选AC。
考题预测
一、单选题
1.如图所示是装有热奶的奶瓶放入室温的水中时，记录下的温度与时间的关系图像。以下是同学们通过观察图像，讨论得出的几个结论，你认为不正确的是（?? ）
A.?发生热传递前牛奶的初温为90℃，水的初温为20℃
B.?在热传递时，牛奶将内能转移给水，使水的内能增加
C.?在第15min时，已经停止热传递
D.?只有当牛奶离开水后热传递才停止
2.关于下图中的能量转化，下列说法中正确的是（?? ）
A.?甲图中小孩把橡皮筋拉长，势能转化为动能
????B.?乙图中小孩从滑梯上滑下，势能转化为动能与内能
C.?丙图中人搓手取暖，内能转化为机械能
???????????D.?丁图中液化气燃烧加热铁锅，化学能转化为机械能
3.下列有关说法正确的是（?? ）
A.?以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%
B.?内能小的物体可以将热量传给内能大的物体
C.?热值越大的燃料，完全燃烧时放出的热量一定越多
D.?20°C 的水比 10°C 的水含有的热量多
4.下列说法正确的是（?? ）
A.?原子核是由质子和电子构成
????????????????????????????????B.?汽油机做功冲程中内能转化为机械能
C.?甲物体传递热量给乙物体，因此甲内能大于乙
????D.?气体分子充满整个密闭容器后，分子运动会停止
5.如图所示四个事例中，用做功的方式改变物体内能的是（?? ）
①冬天，搓手会让手变暖和??? ②冬天，嘴对手哈气取暖
③炒菜时，铁铲热得烫手????? ④水蒸气把软木塞冲开时，温度会降低。
A.?①②?????????????????????????????????????B.?①④?????????????????????????????????????C.?②③?????????????????????????????????????D.?③④
6.下列有关内能、热量和温度的说法正确的是（?? ）
A.?在热传递过程中，热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体
B.?比热容与升高的温度，吸收或放出的热量多少有关
C.?物体温度升高，一定是吸收热量
D.?物体内能增加，温度一定升高
7.关于温度、内能、热量、热值和比热容，下列说法正确的是（?? ）
A.?温度高的物体含有的热量多
B.?热值大的燃料燃烧释放的热量多
C.?内能大的物体其温度一定高
D.?比热容大的物质吸热或放热的本领强
8.下列说法正确的是（?? ）
A.?汽车车头的前灯内使用的反射镜是凸面镜B.?汽油机的压缩冲程中，汽缸内的混合物内能增加，温度升高C.?地球绕太阳运行，太阳是宇宙的中心D.?自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律
9.如图所示，甲图中活塞迅速下压后棉花燃烧，乙图中点火后盒盖飞出。“活塞压缩空气”和“使盒盖飞出”的两个过程中，对比能量转化情况、改变筒内气体内能的方式和筒内气体内能的变化三个方面，它们（?? ）
A.?有一个方面相同，两个方面不同B.?三个方面都相同C.?有两个方面相同，一个方面不同D.?三个方面都不相同
10.沿海地区昼夜温差较小，而内陆沙漠地区昼夜温差较大，这主要是因为（?? ）
A.?海水的内能大，砂石的内能小B.?海水吸收的热量多，砂石吸收的热量少C.?海水的比热容大，砂石的比热容小D.?海水吸收的热量少，砂石吸收的热量多
11.下列说法正确的是（?? ）
A.?改善燃烧条件可以提高燃料的热值
B.?水的比热容大说明水的吸热性能强，放热性能弱
C.?内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D.?与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，是因为橡胶棒的正电荷转移到毛皮上
12.如图所示为单缸四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，该汽油机1s对外做功20 次。下列说法正确的是 （?? ）
A.?丁冲程进入汽缸的只有汽油
B.?该汽油机飞轮的转速为 20 r/s
C.?甲冲程的能量转化过程和摩擦生热相同
D.?该汽油机一个工作循环的四个冲程正确的顺序是丁丙甲乙
13.下列关于热现象的说法，正确的是（?? ）
A.?初春，湖面的冰块变小是熔化现象，这一过程要放热
B.?盛夏，闻到花香是分子在不停地做无规则运动的结果
C.?深秋，用热水袋取暖属于做功改变物体的内能
D.?严冬，暖气片采用“水循环”是因为水的比热容小
14.关于图中所示的四个实验，下列说法正确的是（?? ）
A.?抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明上面瓶中的空气密度较大
B.?挤压两根铅块并使它们合在一起，下面可悬挂砝码，这是由于大气压的作用
C.?试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，软木塞的内能转化为它的机械能
D.?金属管装有少量酒精，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，可使橡皮塞从管口飞出
15.下列说法中正确的是（?? ）
A.?温度相同的物体接触时不发生热传递
??????????????????B.?0℃的冰块熔化成0℃的水后，才开始有内能
C.?扩散现象只能发生在气体与液体中
??????????????????????D.?固体很难被压缩，说明分子间存在引力
16.人们是在能量的转移和转化过程中利用能量的，图中的各种现象与对应的能量转化不正确的是（?? ）
A.?用电灯照明：电能转化为光能B.?篝火燃烧：化学能转化为内能和光能
C.?原子弹爆炸：核能转化为机械能和内能D.?内燃机的做功冲程：机械能转化为内能
17.下列有关热现象，说法错误的是（?? ）
A.?一杯水的温度升高，其内能增加
?????????????????????????B.?一杯水的内能增加，一定是从外界吸收了热量
C.?人工湖能调节气温，利用水的比热容大
???????????????D.?汽车的动力是由汽油机的做功冲程提供的
18.养猫的家庭会发现，入冬以后猫咪总爱趴在暖气上。若猫咪抱暖气是为了给身体加热，下列说法中正确的是（?? ）
A.?由于暖气的温度高于猫眯体表的温度，所以暖气向猫咪传递热量B.?趴在暖气上一段时间后，猫咪身体具有的热量会增加C.?猫咪身体变暖，温度升高，说明猫咪内能减小D.?若换用内能更大的物体让猫咪搂抱，一定会比暖气片的加热效果更好
19.利用所学知识判断，下列说法中正确的是（?? ）
A.?分子是构造成物质的最小微粒B.?分子间的引力和斥力是同时存在的C.?导体和绝缘体有明确的分界线D.?使用热值更大的燃料可以提高热机的效率
20.现存虎门炮台的300多门大炮，见证了中国人英勇抗击英军的历史。下列有关大炮发射的环节中，属于利用内能对外做功的是（?? ）
A.?用火把点燃引信??????????????????????????????????????????????????B.?火药燃烧产生高温高压的气体C.?高温高压的气体将炮弹推出????????????????????????????????D.?炮弹击穿英舰的甲板
二、填空题
21.饮料放进冰箱后温度降低，是用________的方式减少饮料的内能；在汽油机的压缩冲程中，气缸内燃料混合物的内能会________。（选填“增大”、“不变”或“减小”）
22.某电磁炉铭牌上标有“220V，1500W”字样，它正常工作时，在1标准大气压下将1千克的水从20℃加热到刚沸腾，需要4分钟，水从20℃加热到刚沸腾时吸收的热量是________J，该电磁炉的热效率是________。（ c水=4.2×103J/(kg·℃) ）
23.在一个标准大气压下，利用无烟煤给质量为100kg、初温为50℃的水加热，共燃烧无烟煤0.84kg，水上升的温度为________℃[q无烟煤=3×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃）]。
24.太阳能集热器给水箱中的水加热，如果水箱中盛有100kg的水。经过一段时间太阳照射后，使水的温度升高36℃，如果改用燃气灶燃烧天然气提供热量使水箱中的水温达到同样的效果需要完全燃烧420dm3的天然气，则该燃气灶在上述使用过程中的工作效率为________。（c=4.2×103J/(kg·℃)，q天然气=7.2×107J/m3）
25.某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200kg燃料油，并用这些燃料油加热体积为30m3的水用来供暖，可使水温升高60℃，根据以往经验可知供暖炉的加热效率为84%，则提炼出的燃料油的热值为________J/kg。（c水=4.2×103J/（kg·℃））
26.为早日实现中国梦，现代社会提倡“绿色出行、低碳生活”以达到节能环保的要求．太阳能由于清洁环保得以大力开发，小明家太阳能热水器内盛有25 ℃的水50? kg，在阳光照射下水温升高到65? ℃，这些水吸收的热量为________ J．[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]．
27.八月桂花开满园，漫步其中“花香袭人”，甚至园外也能闻到花香，这是桂花分子________的结果。大到核电站，小到汽车，都是使用水作为散热的物质，这是因为常见物质中水的________较大的缘故。
28.书法是中国传统艺术之一，是中华民族文化的瑰宝。写毛笔字时闻到淡淡的“墨香”是由于分子在________。寒冷的冬天写毛笔字时，用热水袋捂手，是通过________的方式改变手的内能。毛笔笔头被压弯后能恢复原状，是因为笔头发生了________形变。
29.500g的矿泉水，温度由15℃升高到35℃，矿泉水吸收了 ________J的热量。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]
30.用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水分别加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，据此判断物质甲的比热容为________J/(kg?℃)。如果甲的质量为5kg，加热10分钟，甲吸收的热量为________J。
31.随着校园环境的改造升级，塑胶跑道逐步铺进了校园，塑胶跑道表面比较粗糙可以________，新铺设的塑胶跑道由于________现象会散发出较浓的气味。在太阳暴晒下，这是通过________的方式改变塑胶跑道的内能。
32.人体内水分约占体重的70%，当外界温度变化较快时，由于水的________较大，人体温度变化较小，有助于调节自身体温，以免温度变化太快造成损害；寒冷天气，人们常常使用热水袋来取暖，这是利用________的方式使身体的内能增加。
33.如图所示，热熔钻工艺是在金属薄板上一次加工出孔的技术。钻头与薄板接触时，钻头高速旋转，与薄板剧烈摩擦，将________能转化为内能，使钻头附近的金属迅速升温熔化，从而钻出一个孔。这是通过________的方式改变了物体的内能。
34.酒精的热值为3.0×107J/kg，用去一半后，剩余酒精的热值为________J/kg；一个成年人参加一次长跑，身体要消耗6.9×106J的能量，这些能量需要完全燃烧________kg的酒精才能获得。
35.如图所示是油汀取暖器和暖手宝，里面的加热丝是利用电流的________效应来工作的。若要求油汀取暖器通电后升温速度快，暖手宝通电加热后可以放出更多的热量，则________（选填“油汀取暖器”或“暖手宝”）需要充入比热容较小的液体。
36.一杯质量为1kg、温度为24℃的水，被加热一段时间后沸腾，温度如图所示，则此时水温为________℃。若不考虑水的蒸发，此过程中水吸收的热量为________J。[已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）]
37.质量为2kg的某种物质温度从20℃升高到40℃时，吸收的热量是2.4×104J，该物质的比热容是________J/（kg·℃），如果不考虑热量散失，需要完全燃烧________kg干木柴来提供热量。（q木柴＝1.2×107J/kg）
38.一台单缸四冲程汽油机，将机械能转化为内能的是________冲程．若飞轮转速是2 400 r/min，该汽油机每秒做功________次。
39.生活中，常用水做冷却剂，因为水的________大；发烧时用冷毛巾给头部降温，过一段时间后，毛巾温度升高，体温降低，这里是通过________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变了毛巾的内能。
40.某一家用电热水壶，热效率达80%，其工作时的额定电压为220V，正常工作时的电阻为48.4Ω，该电热水壶正常工作10min产生的热量为________J；在标准大气压下，这些热量能将初温为25℃、质量为1.5kg的水的温度升高到________℃。[水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
三、计算题
41.某同学计算他家天然气烧水的热效率。他将3kg的水入烧水壶中，并测出水温为25℃。在一个标准大气压下，把水刚加热到100℃时，测出消耗天然气0.0525m3。天然气热值约为q=4.0×107J/m3。求：
（1）将这些水烧开，需吸收多少热量；
（2）他家天然气灶的效率；
（3）若用额定功率为1800W的电热壶来烧开这3kg的水，至少要通电多少秒?
42.小明家买了一辆以汽油为燃料的小汽车，如图所示。经查阅资料，小明了解到以下信息 “该车如以80km/h的速度匀速行驶时，发动机的牵引力为1000N，百公里油耗：10L/100km”。（温馨提示：“百公里油耗：10L/100 km”是指汽车行驶100km，需要消耗10L汽油。）已知：汽油密度ρ=0.7×103kg/m3 ， 汽油热值q=4.6×107J/kg。请你运用所学过的知识解答下列问题：
（1）完全燃烧10L汽油所放出的热量是多少J?
（2）该车以80km/h的速度匀速行驶时，它的发动机效率是多少?（结果保留整数位）
43.塔里木油田是我国累计产气最多的特大型整装优质气田区．该油田向我国东部地区输送天然气超过800亿立方米，惠泽我国14个省市自治区的80多个大中型城市3亿居民．
（1）从物理角度来看，则每输送100m3的天然气就相当于输送了多少焦的能量？（天然气的热值为8.4×107J/m3）．
（2）若100m3的天然气完全燃烧放出的热量的80%被水吸收，可以使多少千克的水从20℃升高到100℃？[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
44.一台家用电热水器，额定功率是 2000W ，装40kg温度是25℃的水。若热水器正常工作 70min ，水温升高了45℃，已知水的比热容是4.2 ×103J/(kg·℃) 。求：
（1）电流做的功是多少焦耳？
（2）加热过程中水吸收了多少热量？
（3）若改用天然气烧水，效率为37.8%，需要燃烧多少天然气？（已知天然气的热值是 4×107J/m3 ）
45.将质量为5千克的水加热，水的温度升高了20℃。求：
（1）水吸收的热量Q吸。[c水 =4.2×103焦/（千克·℃）]
（2）将这些水举高10米，需要做的功W。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 D
【解答】A．由图像知道，热奶的奶瓶放入室温的水中，热传递发生，此时水温约为20℃，热奶的温度约为90℃，A正确，不符合题意；
B．根据题意知道，热奶的温度比水温高，热奶放出热量，温度降低，容器中的水吸收热量，温度升高，B正确，不符合题意；
CD．热传递的条件是有温度差，由图像知道，在第15min时两者的温度相同，即热传递停止，C正确，不符合题意，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据热传递的原理进行分析，热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体，或者是从一个物体的高温部分传到低温部分，其实质是能的转移，所以只要有温度差的存在就会有热传递；根据图像可知牛奶和水的初温，各时间段内温度的变化。
2.【答案】 B
【解答】A. 拉长橡皮筋，使橡皮筋具有了弹性势能，需要消耗人体的化学能．此过程是化学能转化为弹性势能．A不符合题意．
B. 人从高处滑下重力势能减少,速度增加(动能增加)的同时，与滑梯接触的部位也发热，内能也增加．故重力势能，转化成了动能和内能．B符合题意．
C. 搓手取暖，是一个摩擦生热的过程，是机械能转化为内能．C不符合题意
D. 燃料燃烧，消耗了化学能，发热增加了内能，是化学能转化为内能．D不符合题意．
故答案为：B.
【分析】首先分别明确四个图所包含的物理过程，然后再分析能量转化方向：即什么能转化为什么能即可.
3.【答案】 B
【解答】A．由于燃料不能完全燃烧、热量损失、克服摩擦损耗的能量，因此任何机械的效率都达不到100%，A不符合题意；
B．热传递的条件是存在温度差，传递内能的多少叫热量，所以物体的内能小，但可能温度高，所以“内能小的物体也可能将内能转给内能大的物体”的说法是正确的，B符合题意；
C．由 Q=mq 可知，放出的热量由燃料的质量和热值共同决定，热值大的燃料，完全燃烧时放出的热量不一定越多，C不符合题意；
D．热量是过程量，物体本身不能说含有热量，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】热传递可以改变物体的内能，热量向外界传递，物体的内能减小，热量由外界传向物体，物体的内能增加，其中两个物体中间传递的能量叫做热量。
4.【答案】 B
【解答】A．原子是由原子核和电子构成的，原子核由质子和中子构成的，A不符合题意；
B．四冲程汽油机分为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中做功冲程将内能转化为机械能，B符合题意；
C．甲物体传递热量给乙物体，说明甲物体的初温高于乙物体，两者的内能无法比较，C不符合题意；
D．分子始终不停地做无规则运动，与是不是充满整个密闭容器无关，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】燃烧为化学变化，消耗化学能转化为内能，气体对外做功，将内能转化为机械能。
5.【答案】 B
【解答】①搓手时两手克服摩擦做功，机械能转化为手的内能，手的温度升高，是用做功方式改变内能的，故①符合题意；
②对手哈气取暖是通过热传递的方式改变手的内能，故②不符合题意；
③炒菜时，铁锅通过热传递的方式把热从锅传到铁铲，因此手会感觉到烫，是通过热传递的方式改变手的内能，故③不符合题意；
④水蒸气膨胀对塞子做功，水蒸气的内能减小，内能转化为塞子的机械能，是通过做功的方式改变内能的，故④符合题意。
故答案为：B。
【分析】做功可以改变物体的内能，外界对物体做功物体的内能增加，物体对外界做功物体的内能减小。
6.【答案】 A
【解答】A．发生热传递的条件是：有温度差，所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体，若内能小的物体温度高，故热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体，A符合题意；
B．比热容是物质的一种特性，仅与物质的种类和物体所处的状态有关，与物体的质量大小、升高的温度，吸收或放出的热量多少无关，B不符合题意；
C．物体温度升高，可能是吸收热量，也可能是外界对物体做功，C不符合题意；
D．物体吸收热量，内能增加，但温度不一定升高，比如晶体在熔化过程中吸热，但温度不升高，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】当两个物体存在温度差时，热量就会由高温物体传向低温物体。
7.【答案】 D
【解答】A．热量是过程量，不能说含有或者具有热量，A不符合题意；
B．燃料燃烧释放的热量与燃料的质量、燃烧程度、燃料的热值有关，燃料的热值越大，燃料燃烧释放的热量不一定多，B不符合题意；
C．内能大的物体，温度不一定高，还取决于质量和体积等，C不符合题意；
D．比热容是物质的一种特性，是反映物质吸热或放热本领的强弱，比热容大的物质吸热或放热的本领强，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】比热容是描述物体吸放热能力的一个物理量，相同质量的物体上升相同的温度，比热容大的物体吸收的热量多，相同质量的物体下降相同的温度，比热容大的物体释放的热量多。
8.【答案】 B
【解答】A．凹面镜对光由会聚作用，汽车车头的前灯内使用的反射镜就是凹面镜，A不符合题意；
B．汽油机的压缩冲程中，活塞对汽缸内的混合物做功，将机械能转化为混合物的内能，混合物的温度升高，内能增大，B符合题意；
C．地球绕太阳运行，太阳是太阳系的中心，不是宇宙的中心，C不符合题意；
D．能量守恒定律普遍适用，自然界中水能的循环再生过程同样遵循能量守恒定律，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】改变物体的内能有两种方式，一种是做功，外界对物体做功物体的内能增加，物体对外界做功物体的内能减小，第二种是热传递，热量向外界传递，物体的内能减小，热量由外界传向物体，物体的内能增加。
9.【答案】 A
【解答】活塞压缩空气时，机械能转化为内能，改变筒内气体内能的方式是做功，筒内气体内能增大；使盒盖飞出时，内能转化为机械能，改变筒内气体内能的方式也是做功，筒内气体的内能减小。所以三个方面有一个方面相同，两个方面不同，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】改变物体的内能有两种方式，一种是做功，外界对物体做功物体的内能增加，物体对外界做功物体的内能减小，第二种是热传递，热量向外界传递，物体的内能减小，热量由外界传向物体，物体的内能增加。
10.【答案】 C
【解答】沿海地区水多，内陆沙漠地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，故 ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】比热容是描述物体吸放热能力的一个物理量，相同质量的物体上升相同的温度，比热容大的物体吸收的热量多，相同质量的物体下降相同的温度，比热容大的物体释放的热量多。
11.【答案】 C
【解答】A．燃料的热值是燃料的一种特性，燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃烧条件无关，A不符合题意；
B．水的比热容大说明水的吸热性能强，放热性能强，B不符合题意；
C．物体的内能取决于物体的温度、体积以及物态等，内能小的物体的温度可以比内能大的物体的温度高，所以内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，C符合题意；
D．与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，是因为毛皮的负电荷转移到橡胶棒上，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】燃料的热值是燃料的一种特性；热传递的条件是温度差；不同物体摩擦时，失去电子的物体带正电，得到电子带负电。
12.【答案】 D
【解答】A．由图可知，丁冲程是吸气冲程，汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，A不符合题意；
B．汽油机对外做功一次需要转两圈，则该汽油机飞轮的转速为40r/s，B不符合题意；
C．甲冲程是发动机的做功冲程，这时内能转化为机械能，摩擦生热是机械能转化为内能，C不符合题意；
D．该汽油机一个工作循环是吸气、压缩、做功、排气，则正确顺序应该是丁丙甲乙，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据汽油机的气门的开、合，结合活塞的运行方向判断工作冲程；汽油机的一个循环是吸气、压缩、做功、排气的顺序。
13.【答案】 B
【解答】A．初春，湖面的冰块变小是熔化现象，这一过程要吸热，A不符合题意；
B．盛夏，闻到花香是分子在不停地做无规则运动的结果，是扩散现象，B符合题意；
C．深秋，用热水袋取暖属于通过热传递改变物体的内能，C不符合题意；
D．严冬，暖气片采用“水循环”是因为水的比热容大，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】闻到气味说明分子在不停的做无规则运动。
14.【答案】 D
【解答】A. 抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，故错误；
B. 挤压两铅棒使它们合在一起，下面悬挂砝码不能使它们分开，是因为分子间存在引力，故错误；
C. 试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出的过程中，是水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，故错误；
D. 金属管装有少量酒精，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，克服摩擦做功，使金属管和内部酒精的温度升高，酒精汽化后，高压蒸气会推动橡皮塞做功，故正确．
故答案为：D
【分析】扩散现象表明分子在不停地做无规则运动；分子间存在引力和斥力；做功可以改变物体的内能。
15.【答案】 A
【解答】A．热传递是热量由温度高的物体向温度低的物体传递，那么温度相同的物体接触时不会发生热传递，A符合题意；
B．一切物体无论温度高低都具有内能，所以0℃的冰也有内能，B不符合题意；
C．有合适的条件任何两种物态的物体都有可能发生扩散现象，C不符合题意；
D．固体很难被压缩，是因为分子间存在斥力，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】热传递的条件是，物体间有温度差；任何物体都有内能；组成物体的分子在不停的做无规则运动，扩散现象可以发生在任何物体中。
16.【答案】 D
【解答】A．用电照明时，电流通过灯泡把电能转化成光能，A正确，不符合题意；
B．篝火燃烧过程中，将燃料的化学能转化为内能和光能，B正确，不符合题意；
C．原子弹是利用了核裂变的链式反应产生的巨大机械能和内能，C正确，不符合题意；
D．内燃机的做功冲程是把内能转化为机械能，而不是机械能转化为内能，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】内燃机工作时，内能转化为机械能；燃料燃烧，化学能转化为内能；灯泡将电能转化成光能。
17.【答案】 B
【解答】A．物体温度升高，分子无规则运动越剧烈，内能越大，A正确，不符合题意；
B．一杯水的内能增加，可以从外界吸收了热量，可以外界对物体做功，B错误，符合题意；
C．人工湖能调节气温，是因为水的比热容大，吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小，C正确，不符合题意；
D．汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，为汽车提供动力，D正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】改变物体的内能有两种方式，一种是做功，外界对物体做功物体的内能增加，物体对外界做功物体的内能减小，第二种是热传递，热量向外界传递，物体的内能减小，热量由外界传向物体，物体的内能增加。
18.【答案】 A
【解答】A．发生热传递时，热量是从温度高的物体转移到温度低的物体，由于暖气的温度高于猫眯体表的温度，所以暖气向猫咪传递热量，A符合题意；
B．热量是过程量，不能说具有热量，B不符合题意；
C．猫咪身体变暖，温度升高，说明猫咪内能增加，C不符合题意；
D．内能大温度不一定高，效果不一定好，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】热传递中热量从温度高的物体转移到温度低的物体。
19.【答案】 B
【解答】A．分子是由原子组成的，原子比分子还要小，原子是由更小的微粒构成，A不符合题意；
B．分子间存在引力和斥力，二者是同时存在的，B符合题意；
C．导体和绝缘体之间没有明确的分界线，当它们的外界条件改变时，它们是可以互相转化的，C不符合题意；
D．热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，这个与燃料的热值是无关的，所以不能说使用热值更大的燃料可以提高热机的效率，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】分子间同时存在引力和斥力；导体和绝缘体没有明显分界线，且可以相互转化；燃料的热值对热机效率没有影响。
20.【答案】 C
【解答】A．用火把点燃引信，引信吸收热量，属于热传递，不属于利用内能对外做功，A不符合题意；
B．火药燃烧产生高温高压的气体，将化学能转化为内能，增加了气体的内能，不属于利用内能对外做功，B不符合题意；
C．高温高压的气体将炮弹推出，利用内能对外做功，将气体的内能转化为炮弹的机械能，属于利用内能对外做功，C符合题意；
D．炮弹击穿英舰的甲板，将炮弹的一部分机械能转化为甲板的内能，增加了甲板的内能，不属于利用内能对外做功，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】消耗内能对物体做功，可以转化为机械能。
二、填空题
21.【答案】 热传递；增大
【解答】改变物体内能的方式有两种：一是做功、二是热传递。饮料放进冰箱后放出热量，放出的热量被制冷剂带走，饮料的温度降低，这是通过热传递改变物体内能的。汽油机的压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气缸内燃料混合物的内能会增加。 【分析】热传递可以改变物体的内能，热量向外界传递，物体的内能减小，热量由外界传向物体，物体的内能增加，其中两个物体中间传递的能量叫做热量。
22.【答案】 3.36×105；93.3%
【解答】水从20℃加热到刚沸腾时吸收的热量 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃?20℃)=3.36×105J
该电磁炉的热效率 η=Q吸Q总=Q吸Pt=3.36×105J1500W×4×60s≈93.3%
【分析】结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量即可；水吸收的热量为有用功，电流做功为总功，利用水吸收的热量除以电流做功即为加热效率。
23.【答案】 50
【解答】完全燃烧0.84g无烟煤放出的热量Q放=m无烟煤q无烟煤=0.84kg×3×107J/kg=2.52×107J
由题知，不计热损失，水吸收的热量Q吸=Q放=2.52×107J
由Q吸=cmΔt得 Δt=Q吸c水m水=2.52×107J4.2×103J/(kg?℃)×100kg =60℃
因为是在1标准大气压下，水的沸点为100℃，且水的初温为50℃
50℃+60℃＞100℃
所以水温升高到100℃后，温度不再升高，因此水上升的温度为100℃-50℃=50℃
【分析】结合水的质量和吸收的热量，利用比热容公式求解水温度的变化量即可。
24.【答案】 50%
【解答】水吸收的热量为 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg??C)×100kg×36?C=1.512×107J
完全燃烧420dm3的天然气放出的热量为 Q放=qV=7.2×107J/kg×0.42m3=3.024×107J
燃气灶的工作效率为 η=Q吸Q放×100%=1.512×107J3.024×107J×100%=50%
【分析】结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量即可；结合燃料的体积，利用热值公式求解燃料释放的热量；水吸收的热量为有用功，释放的热量为总功，利用水吸收的热量除以燃料燃烧释放的热量即为加热效率。
25.【答案】 4.5×107
【解答】水的质量m水=ρ水V=1×103kg/m3×30m3=3×104kg
水吸收的热量Q吸= c水m水Δt==4.2×103J/(kg·℃)×3×104kg×60℃=7.56×109J
燃料油燃烧放出的热量Q放= Q吸η=7.56×109J84% =9×109J
燃料油的热值 q=Q放m=9×109J200kg =4.5×107J/kg
【分析】结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量即可；水吸收热量为有用功，除以加热效率为总功，即为燃料释放的热量，除以燃料的热值即为燃料的质量。
26.【答案】 8.4×106
【解答】根据 Q吸=cmΔt 得，这些水吸收的热量为： Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×50kg×（65℃?25℃）=8.4×106J ． 【分析】结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量即可。
27.【答案】 永不停息地做无规则运动；比热容
【解答】由于花香的分子向周围运动，所以在整个园子充满了花香的分子，这个现象都说明了分子在不停地做无规则运动。常用水作为散热物质，是因为水的比热容较大，质量和升高温度相同时，水吸收的热量多。 【分析】分子在永不停息的做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈；水的比热容大，相同质量的水可以吸收更多的热量，冷却效果更好；相同质量的水可以放出更多的热量，取暖效果更好。
28.【答案】 不停地做无规则运动；热传递；弹性
【解答】闻到淡淡的“墨香”是扩散现象，是由于分子在不停地做无规则运动。热传递本质是内能的转移，用热水袋捂手，热水袋内能减小，手内能增大，这是通过热传递的方式改变手的内能。弹性形变是指物体受力后发生形变，不受力时能恢复原状。毛笔笔头被压弯后能恢复原状，是因为笔头发生了弹性形变。 【分析】分子在永不停息的做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈；热传递可以改变物体的内能，热量向外界传递，物体的内能减小，热量由外界传向物体，物体的内能增加，其中两个物体中间传递的能量叫做热量；当弹性体发生弹性形变时而产生的力为弹力，压力、支持力、绳子的拉力实质都为弹力。
29.【答案】 4.2×104
【解答】由吸热公式Q吸＝cm（t－t0）得Q吸= cm（t－t0)=4.2×103J/（kg·℃）×0.5kg×（35℃－15℃)=4.2×104J 【分析】结合水的质量和温度变化量，利用比热容公式求求解水吸收的热量。
30.【答案】 2.1×103；6.3×105
【解答】因为所用的电加热器相同，即在相同的时间内两物质吸收的热量相同。甲物质和水的质量相同，由图像可知甲升高60℃加热时间是10min，水升高60℃加热时间是20min，升高相同温度甲吸收的热量是水的一半，由 c=QmΔt 可知甲物质的比热容是水的一半，即2.1×103J/(kg?℃)。加热10分钟，甲吸收的热量为 Q吸=c甲mΔt=2.1×103J/(kg?℃)×5kg×60℃=6.3×105J 【分析】加热器相同，加热相同时间两种液体吸收的热量相同，结合水的比热容求解水吸收的热量，此热量也为另一种液体吸收的热量，根据另外一种液体的质量、温度变化量求解液体的比热容即可。
31.【答案】 增大摩擦力；扩散；热传递
【解答】塑胶跑道的表面比较粗糙，这是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。塑胶跑道发出气味是塑胶分子进入空气中从而跑到鼻子中，这是扩散现象。暴晒时，太阳的热量传给了塑胶跑道，这是通过热传递改变内能的。 【分析】增加摩擦力可以通过增加接触面粗糙程度、增加压力和变滚动摩擦为滑动摩擦的方式来增加；分子在永不停息的做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈；热传递可以改变物体的内能，热量向外界传递，物体的内能减小，热量由外界传向物体，物体的内能增加，其中两个物体中间传递的能量叫做热量。
32.【答案】 比热容；热传递
【解答】人体内水的比例很大，有助于调节自身温度，这是利用了水的比热容大的特点。寒冷天气，人们常常使用热水袋来取暖，这是利用热传递的方式使身体的内能增加。 【分析】水的比热容较大，便于吸热或放热；温度不同的物体间通过热传递改变内能。
33.【答案】 机械；做功
【解答】当钻头与薄板相互摩擦时，两者的内能都会增大，温度急剧升高，这是通过做功的方法改变物体的内能；此过程中将机械能转化为内能。 【分析】物体间摩擦时，将机械能转化为内能，是做功改变内能。
34.【答案】 3.0×107；0.23
【解答】热值是燃料的特性，其大小与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃烧程度无关。由题得Q放=6.9×106J，根据Q放=mq可知，需要酒精的质量为 m=Q放q=6.9×106J3.0×107J/kg=0.23kg 【分析】热值是燃料的特性，和质量无关；利用热量和热值的比值计算燃料的质量。
35.【答案】 热；油汀取暖器
【解答】电流流过导体时会产生热量，这是电流的热效应，油汀取暖器和暖手宝里面的加热丝是利用电流的热效应工作的。质量相同的不同物质吸收相同的热量，比热容小的温度升高的快，升高相同的温度，比热容大的吸收热量更多，所以油汀取暖器需要充入比热容较小的液体。 【分析】电暖气利用电流的热效应工作；质量相同时，比热容越小，吸收热量后，温度变化明显。
36.【答案】 94；2.94×105
【解答】该温度计分度值为1℃，读数为94℃。水吸收的热量Q=c水m（t－t0）=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（94℃－24℃）=2.94×105J 【分析】根据液柱对应温度计的位置测量温度；根据物体的比热容、质量和温度差的乘积计算吸收热量的多少。
37.【答案】 0.6×103；2×10－3
【解答】该物质的比热容 c=Qm△t=2.4×104J2kg×(40°C-20°C)=0.6×103J/kg?°C 如果不考虑热量散失，需要完全燃烧干木柴的质量 m=Qq木柴=2.4×104J1.2×107J/kg=2×10-3kg 【分析】根据物体吸热的多少，结合质量和温度差，计算比热容大小；根据热量和燃料的热值计算燃料的质量。
38.【答案】 压缩；20
【解答】压缩冲程飞轮推动活塞压缩气缸内的气体，将机械能转化为内能。内燃机工作一个循环有4个冲程，飞轮转动2次，对外做功一次。轮转速是2 400 r/min，该汽油机每秒做功的次数 24002×60=20 【分析】汽油机工作时，压缩冲程将机械能转化为内能；飞轮转数是做功数的2倍。
39.【答案】 比热容；热传递
【解答】通常用水做冷却剂是因为水的比热容大的特点，即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。发烧时用冷毛巾给头部降温，过一段时间后毛巾温度升高，体温降低，是发生了热传递，这说明热传递可以改变物体的内能。 【分析】水的比热容较大，便于吸热或放热；温度不同的物体间可以通过热传递改变内能。
40.【答案】 6×105；100
【解答】该电热水壶正常工作10min产生的热量为 Q放=UIt=U2Rt=(220V)248.4Ω×10×60s=6×105J
故该电热水壶正常工作10min产生的热量为 6×105J ；根据 Q吸=cmΔt 可知，水的温度升高的温度为 Δt=Q吸cm=80%Q放4.2×103J/(kg?℃)×1.5kg=80%×6×105J4.2×103J/(kg?℃)×1.5kg=76℃
由于是在标准大气压下，水的初温为25℃，水的沸点为100℃，故此时的水温为100℃。
【分析】根据用电器的电压、电阻和时间，可以计算产生的热量；根据物体吸热、比热容、质量大小，可以计算温度差。
三、计算题
41.【答案】 （1）解：将这些水烧开，需吸收的热量Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(100-25℃)＝9.45×105J
答：将这些水烧开，需吸收多少热量是9.45×105J；
（2）解：天然气燃烧放出的热量Q放＝qV＝4.0×107J/ m3×0.0525m3＝2.1×106J
天然气灶的效率η＝ Q吸O放 ×100%＝ 9.45×105J2.1×106J ×100%＝45%
答：他家天然气灶的效率是45%
（3）解：通电的时间t＝ WP=Q吸P=9.45×105J1800W ＝525s
答：若用额定功率为1800W的电热壶来烧开这3kg的水，至少要通电525s。
【分析】（1）结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量即可； （2）结合燃料的质量，利用热值公式求解燃料释放的热量；水吸收的热量为有用功，释放的热量为总功，利用水吸收的热量除以燃料燃烧释放的热量即为加热效率； （3）结合水吸收的热量，利用功率公式求解用电器工作的时间即可。
42.【答案】 （1）解：汽油的质量m=ρV=0.7×103kg/m3×10×10-3m3=7kg
汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J
答：完全燃烧10L汽油所放出的热量是3.22×108J
（2）解：汽车匀速行驶100km，牵引力做功W=Fs=1000N×105m=1×108J
发动机效率 η=WQ放=1×108J3.22×108J ≈31%
答：该车以80km/h的速度匀速行驶时，它的发动机效率是31%。
【分析】（1）结合燃料的质量，利用热值公式求解燃料释放的热量； （2）发动机做功为有用功，释放的热量为总功，利用发动机做功除以燃料燃烧释放的热量即为热机效率。
43.【答案】 （1）解：每输送100m3的天然气相当于输送的能量 Q放=Vq=100m3×8.4×107J/m3=8.4×109J（2）解：由题意可知，水吸收的热量 Q吸＝Q放×80%＝8.4×109J×80%＝6.72×109J ，
由 Q吸=cm（t﹣t0） 得水的质量： m=QcΔt=6.72×109J4.2×103J/（kg?℃）×(100℃-20℃)=2×104kg
【分析】（1）已知燃料的热值和燃料的质量（液体）或燃料的体积（气体），求放出的热量，用Q=mq或vq。
（2）物质吸收热量公式及变形式的相关计算，用Q=cm（t末-t初）； ? (3)在能量没有损失的情况下，燃料完全燃烧的热量等于物质吸收的热量。
44.【答案】 （1）解：电流做的功W=Pt=2000W × 70 × 60s=8.4 × 106J
答：电流做的功是8.4 × 106J；
（2）解：水温升高了45℃吸收的热量Q=c水mΔt=4.2 × 103J/(kg·℃) × 40kg × 45℃=7.56 × 106J
答：加热过程中水吸收了7.56 × 106J热量；
（3）解：已知天然气的热值是4 × 107J/m3 ， 需要燃烧天然气的体积 η=Q吸Q放=Q吸qV
代入数据37.8%= 7.56×106J4×107J/m3×V
解得：V=0.5 m3 。
答：若改用天然气烧水，效率为37.8%，需要燃烧0.5 m3 天然气。
【分析】（1）求解电流做功，利用公式W=Pt求解即可，P是用电器的功率， t是用电器工作的时间； （2）结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量即可； （3）水吸收的热量为有用功，除以加热效率为总功，即为燃料释放的热量，除以燃料的热值即为燃料的体积。
45.【答案】 （1）解：水吸收的热量Q吸=cmΔt =4.2×103J/(kg·℃)×5kg×20℃=4.2×105J
答：水吸收的热量是4.2×105J；
（2）解：将这些水举高10米，需要做的功W=Gh=mgh=5kg×9.8N/kg×10m=490J
答：将这些水举高10米，需要做的功是490J。
【分析】（1）根据比热容、质量和温度差的乘积计算吸收的热量；（2）根据物体的质量计算重力，结合高度变化计算做功多少。