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(共25张PPT)
第十二章 内能与热机
1.热传递和做功的区别
实质 条件 方式（方法）
热 传 递 内能的转移（由高温物体转移到低温物体或由物体的高温部分转移到低温部分） 不同的物体或物体的不同部分存在温度差 传导、对流、辐射
做 功 其他形式的能量（主要是机械能）与内能的相互转化过程 外界对物体做功，物体的内能增加 压缩体积、摩擦生热、锻打物体、弯折物体等
物体对外界做功，物体的内能减少 体积膨胀等
2.温度、热量和内能之间的区别与联系
温度 热量 内能
定义 宏观上：表示物体的冷热程度 微观上：反映物体中大量分子无规则运动的剧烈程度 物体在热传递过程中内能改变的多少 物体内部所有的分子动能与分子势能的总和　
量的 性质 状态量 过程量 状态量
温度 热量 内能
表述 “是”“降低”“升高”“降低到”“升高到” “放出”“吸收” “有”“具有”“改变”
单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J）
关系 热传递可以改变物体的内能，使其内能增加或减少，但温度不一定改变（如晶体熔化、凝固），即当仅有热传递的物体吸热时，内能会增加；物体放热，内能会减少，但物体的温度不一定发生改变；物体只要升高（或降低）温度，就有内能的改变 内能概念理解不透彻
1.关于同一物体的内能，下列说法中正确的是 （　D　）
A.物体运动得越快，内能越大
B.物体被举得越高，内能越大
C.零摄氏度的物体没有内能
D.物体温度越高，内能越大
不能正确理解温度、热量、内能三者之间的关系
2.关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是 （　C　）
A.温度高的物体内能一定大
　D　
　C　
B.物体的温度越低，所含的热量越少
C.物体吸收了热量，其温度不一定升高
D.物体的内能增大，一定是外界对其做了功
热值概念的理解不透彻
3.关于燃料及其热值，下列说法中正确的是 （　C　）
A.没有燃烧的燃料，其热值等于零
B.当燃料未完全燃烧时，它的热值会变小
C.不同燃料的热值有可能相同
D.燃料的热值越大，放出的热量越多
混淆影响比热容大小的因素
　C　
4.关于比热容，下列说法中正确的是 （　C　）
A.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B.物体的质量越大，它的比热容越大
C.比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量均无关
D.质量相同的不同物质，吸收或放出同样热量时，比热容较大的物质温度变化较大
对热机的冲程及能量转化判断不清
　C　
5.如图所示的是热机工作的一个冲程，下列说法中正确的是 （　B　）
第5题图
A.如图所示的是热机工作的做功冲程
B.热机在这个冲程将机械能转化为内能
C.热机在这个冲程将内能转化为活塞、飞轮的机械能
D.在这一冲程中气缸内的燃料混合物温度降低，内能不变
　B　
（时间：45分钟　满分：70分） 得分：　　　　
一、填空题（每空2分，共22分）
1.跨学科·语文诗句“竹外桃花三两枝，春江水暖鸭先知”出自苏轼的《惠崇春江晚景·其一》。如图所示，鸭子感知春江水暖是通过　热传递　的方式。初春的傍晚，江水比岸上的砂石暖是由于水的　比热容　较大，温度变化较小。
第1题图　　　　
　热传递　
　比热容　
2.科技强国2024年11月30日，我国目前运载能力最大的单芯级运载火箭长征十二号发射成功，如图所示。火箭点火升空时，燃料一直在燃烧，质量不断在减少，热值　不变　（选填“变大”“变小”或“不变”）。
第2题图
　不变　
3.为使舰载机在短时间内达到起飞速度，航母上安装了蒸汽弹射装置，如图所示的是其简化原理图。汽缸内蒸汽体积膨胀对外做功，同时推动活塞，从而使舰载机获得巨大的牵引力，弹射出去。从能量转化角度来看，蒸汽弹射装置的原理与汽油机工作的四个冲程中的　做功　冲程相似。
第3题图　　　第4题图
4.在如图所示的冲程中，气缸内气体的内能　减小　（选填“增大”“减小”或“不变”）。
　做功　
　减小　
5.传统文化中医是我国的四大国粹之一。拔火罐能有效治疗某些疾病，使用时先加热火罐中的气体，再按图甲所示的方法迅速将火罐按到皮肤上，一段时间后，罐内气体的温度　降低　（选填“升高”“降低”或“不变”），内能　减小　（选填“增大”“减小”或“不变”）。如图乙所示，“艾灸”是通过　热传递　的方式改变了穴位处的内能。
第5题图
　降低　
　减小　
　热传递　
6.如图所示的是新农村建设中广泛使用的一种小型农用柴油机，该柴油机为单缸四冲程内燃机，输出功率为8 kW。正常工作1 min，柴油机输出的有用功为　4.8×105　J，若该柴油机的效率为40%，这段时间消耗柴油　0.03　kg，这么多柴油完全燃烧产生的热量能使20 kg的水升温　14.3　（结果保留一位小数）℃。［q柴油=4.0×107 J/kg，c水=4.2×103 J/（kg·℃）］
第6题图
二、选择题（每小题3分，共18分）
　4.8×105　
　0.03　
　14.3　
7.关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是 （　A　）
A.温度高的物体，内能不一定多
B.物体吸收热量，内能增加，温度一定升高
C.0℃的冰块，内能一定为零
D.任何两个物体之间都会发生热传递
8.下列实例中属于做功改变内能的是 （　D　）
A.喝冷饮解暑
B.用热水袋取暖
C.烈日下的沙子烫脚
D.汽车内燃机的压缩冲程
　A　
　D　
9.为了节约能源，需要提高热机的效率。下列措施中不能提高热机效率的是 （　C　）
A.让燃料与空气充分混合，使燃料燃烧得比较完全
B.在设计与制造热机时要不断地改进与创新，以减少能量的损失
C.尽量增加热机的工作时间
D.尽量减少热机内部各部件间的摩擦
　C　
10.20世纪人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯，它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气先吸入气室，压缩后再推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。下列说法中正确的是 （　D　）
第10题图
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开启
C.当海水下降时，类似汽油机做功冲程
D.当海水上升时，类似汽油机压缩冲程
　D　
11.2024年1月9日15时03分，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将爱因斯坦探针卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。关于运载火箭发射升空时涉及的物理知识，下列说法中正确的是 （　D　）
A.使用的燃料的热值较小
B.大量“白气”涌向四周是扩散现象
C.燃料燃烧时将内能转化为化学能
D.火箭喷出的燃气主要通过热传递使周围空气的内能增大
　D　
12.【2024·陕西】“芒种”过后，陕西关中等地区夏收进程已过半。如图所示的是烈日下联合收割机收麦的场景。下列说法中错误的是 （　B　）
第12题图
A.夏收时节气温越高，空气中的分子热运动越剧烈
B.阳光炙烤下的金色麦穗温度升高，其所含的热量变多
C.利用水冷系统给发动机降温，是因为水的比热容较大
D.阳光暴晒下的驾驶室温度升高，是通过热传递的方式增加了其内能
　B　
三、实验题（每空2分，共14分）
第13题图
13.核心素养·科学探究如图所示的是“探究不同物质吸热性能”实验的装置。用同一套装置，先后加热并不断搅拌质量相等的煤油和水。
（1）要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和　秒表　。
（2）小明设计的记录数据如下表所示。
　秒表　
分析表格可知，他是用　加热时间　相同比较　升高的温度　的方法来完成探究实验的。
（3）实验结束后，小明查找资料了解到水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），则500 g水的温度升高 20 ℃吸收的热量是　4.2×104　J。若这些热量由酒精完全燃烧获得，则至少要消耗　1.4　g酒精。（q酒精=3.0×107 J/kg）
加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 …
温度/℃ 煤油
水
　加热时间　
　升高的温度　
　4.2×104　
　1.4　
（4）在受太阳照射的条件相同时，内陆地区昼夜温差比沿海地区　大　，这是因为干泥土和水相比，干泥土的　比热容　较小。
四、计算题（第14小题7分，第15小题9分，共16分）
14.小琦家新安装了一台容积为0.5 m3的太阳能热水器，加满水后，经过4 h的阳光照射，水温由原来的25 ℃升高到45 ℃。已知c水=4.2×103 J/（kg·℃），q焦炭=3.0×107 J/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3。求：
（1）水吸收的热量。
　大　
　比热容　
（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧的焦炭的质量。
解：（1）水的质量m水=ρ水V=1.0×103 kg/m3×0.5 m3=500 kg，
水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103 J/（kg·℃）×500 kg×（45 ℃-25 ℃）=4.2×107 J。（3分）
（2）由η=×100%可得，焦炭需放出的热量
Q放===2.1×108 J，
由Q放=mq可得，需要焦炭的质量
m焦炭===7 kg。（4分）
答：（1）水吸收的热量是4.2×107 J。
（2）需要燃烧的焦炭的质量为7 kg。
15.【2024·山西】山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间，小明一家从平遥古城自驾前往五台山进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360 km，驾车前往大约需要4 h。（已知q汽油=4.6×107 J/kg，ρ汽油=0.8×103 kg/m3）
（1）求汽车的平均速度。
（2）汽车全程消耗汽油25 L，求汽油完全燃烧放出的热量。
（3）若汽车发动机全程的平均功率为25 kW，求汽车发动机的效率。（结果保留一位小数）
解：（1）汽车平均速度v===90 km/h。（2分）
（2）消耗汽油的质量m=ρV=0.8×103 kg/m3×25 L=0.8×103 kg/m3×25×10-3 m3=20 kg，
汽油完全燃烧释放的热量
Q=mq=4.6×107 J/kg×20 kg=9.2×108 J。（4分）
（3）汽车发动机做的机械功
W=Pt=2.5×103 W×4×3 600 s=3.6×108 J，
发动机的机械效率η=×100%=×100%≈39.1%。（3分）
答：（1）汽车的平均速度为90 km/h。
（2）汽油完全燃烧放出的热量为9.2×108 J。
（3）汽车发动机的效率约为39.1%。(共13张PPT)
12.4　热机与社会发展
热机
1.我国航天事业发展迅速，长征系列火箭作出了巨大贡献！火箭的发动机　属于　（选填“属于”或“不属于”）热机。热机工作过程中将通过燃料燃烧获取的　 内能　转化为机械能。
汽油机
2.内燃机的工作过程由　吸气　、　压缩　、　做功　、
　排气　四个冲程组成，其中将机械能转化为内能的是
　压缩　冲程，将内能转化为机械能的是　做功　冲程。
　属于　
　 内能　
　吸气　
　压缩　
　做功　
　排气　
　压缩　
　做功　
3.小华发现家中正在煮饭的高压锅的限压阀被气流顶起，这一现象与热机工作循环中的　做功　冲程的能量转换相同，这一过程中内能转化为　机械　能。
4.如图所示的是四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于　压缩　冲程，该冲程将机械能转化为　内　能。若该汽油机飞轮的转速是60 r/s，则该汽油机每秒钟对外做功　30　次。
第4题图
　做功　
　机械　
　压缩　
　内　
　30　
5.在冬天，人们常常搓手取暖，与这个过程中的能量转化相同的四冲程内燃机的冲程是 （　B　）
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
6.单缸四冲程内燃机工作时，依靠飞轮的惯性来完成的冲程有 （　B　）
A.吸气、做功和排气冲程
B.吸气、压缩和排气冲程
C.压缩、做功和排气冲程
D.吸气、压缩和做功冲程
　B　
　B　
热机的效率
7.关于热机效率，下列说法中正确的是 （　D　）
A.热机效率越高，热机做的有用功越多
B.热机单位时间内耗费的燃料少，效率一定高
C.通过技术改进，热机效率可达100%
D.要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失，并且要保证良好的润滑
　D　
8.如图所示的是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是 （　B　）
第8题图
A.25%　　B.35%　　C.40%　　D.75%
热机与环境
9.核心素养·科学态度与责任关于热机和环境保护，下列说法中正确的是 （　D　）
A.热机消耗的燃料越多，效率就越低
B.汽车排出的尾气都是有毒气体
　B　
　D　
C.所有的热机都是用汽油作燃料的
D.使燃料燃烧更充分可以提高热机效率
10.科学家发明了一种单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向气缸内喷水，水在高温气缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，排气后进入下一个工作循环。在推动活塞做功的过程中，水蒸气的内能将　减少　（选填“增加”或“减少”），因此，六冲程内燃机在一个工作循环内做功　2　次。
　减少　
　2　
11.课外活动中，某同学将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上（如图甲所示），握住上下两部分，用力拧成如图乙所示的形状，会看到瓶盖被弹出，并发出爆响声，同时瓶口内出现白雾。拧瓶子过程中瓶盖未弹出前跟汽油机的　压缩　冲程类似；瓶盖被弹出时，瓶内气体内能会　减小　而导致温度降低，出现白雾，此过程中能量转化与四冲程汽油机的　做功　冲程相同。
第11题图
　压缩　
　减小　
　做功　
12.如图所示的是某单缸四冲程汽油机的工作示意图。下列说法中正确的是 （　C　）
甲　乙　丙　丁
第12题图
A.一个工作循环的正确顺序是：丁、丙、甲、乙
B.图甲冲程将内能转化为机械能
C.图丙冲程是做功冲程，对外提供动力
D.汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高
　C　
13.创新考法·模型建构在如图所示的“汽油机模型”实验中，厚壁有机玻璃圆筒的内底部装有两根与静电起电机相连接的放电针。
第13题图
（1）将适量的汽油喷入厚壁有机玻璃圆筒内，用软木塞塞住筒口，摇动静电起电机。如果观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温、高压的气体　冲出　，即可模拟四冲程汽油机工作时的　做功　冲程。
　冲出　
　做功　
（2）实验时若发现点火装置不能工作，可用火柴替代放电针。为了点燃厚壁有机玻璃圆筒内的火柴，可用　凸透镜或凹面镜　会聚太阳光使火柴燃烧。
14.油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车在内燃机启动时，给车提供动力的同时，也可以给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的蓄电池能够储存的最大电能为1.0×108 J，若该汽车沿直线匀速行驶40 km，此过程中汽车所受阻力大小为900 N，蓄电池组的电能也增加了最大电能的10%，内燃机共消耗2.5 kg的燃油，q油=4.6×107 J/kg。求该过程中：
（1）燃油完全燃烧释放的热量。
　凸透镜或凹面镜　
（2）该汽车的牵引力做的功。
（3）该汽车的内燃机的效率。
解：（1）内燃机共消耗燃油2.5 kg，燃油完全燃烧放出的热量
Q放=mq油=2.5 kg×4.6×107 J/kg=1.15×108 J。
（2）已知该汽车行驶过程中所受阻力大小f=900 N，
由二力平衡的条件可知，汽车的牵引力大小F=f=900 N，
则汽车在行驶中牵引力做的功W=Fs=900 N×4×104 m=3.6×107 J。
（3）蓄电池能够储存的最大电能是1×108 J，由题意可知蓄电池组增加的电能W'=10%×1×108 J=1×107 J，
该汽车的内燃机的效率η=×100%=×100%=40%。
答：（1）燃油完全燃烧可放出的热量为1.15×108 J。
（2）该汽车的牵引力做的功为3.6×107 J。
（3）该汽车的内燃机的效率为40%。(共26张PPT)
12.3　物质的比热容
第1课时　探究物质的吸热、放热性能
不同物质的吸热、放热性能
1.质量相同的水和食用油吸收相同的热量，
食用油　的温度变化较大；质量相同的水和食用油升高相同的温度，　水　吸收的热量较多。
食用油　
　水　
2.如图所示的是“比较不同物质的吸热能力”实验的装置。除试管内分别装的是质量相同的沙子和水外，其余都相同。在相同的加热时间内沙子和水吸收的热量　相同　（选填“相同”或“不同”）；若水升高的温度比沙子升高的温度低，则　水　的吸热能力强。
第2题图
　相同　
　水　
3.下列事实中最能说明物质吸收热量的多少跟物质的种类有关的是 （　D　）
A.体积相同的两杯水的温度都升高10 ℃，它们吸收的热量相同
B.质量相同的两块铜的温度分别升高5 ℃和10 ℃，它们吸收的热量不相同
C.体积相同的水和煤油的温度都升高10 ℃，它们吸收的热量不相同
D.质量相同的水和铜的温度都升高10 ℃，它们吸收的热量不相同
　D　
比热容
4.水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），表示的物理意义是　1 kg的水升高（或降低）1 ℃所吸收（或放出）的热量为4.2×103 J　。将4 kg水倒掉一半，剩下水的比热容是　4.2×103　J/（kg·℃）。
　 1 kg的水升高（或降低）1 ℃所吸收（或放出）的热量为4.2×103 J　
　4.2×103　
5.如图所示的是质量均为1 kg的三种不同物质温度升高1℃吸收的热量。当它们质量和初温都相同时，若吸收相同热量，
　煤油　的温度升高最多；若升高相同温度时，　水　吸收的热量最多，比热容最大的物质是　水　。
第5题图
6.下列过程中，物质的比热容发生变化的是 （　A　）
A.冰熔化成水
B.把煤块粉碎成煤粉
C.铁块压成铁片
　煤油　
　水　
　水　
　A　
D.10 ℃的水加热到30 ℃
7.如图所示的是加热某物质时的温度随时间变化的图像，则该物质在C点时具有的内能　大于　在B点时具有的内能，该物质在A点的比热容　小于　在C点的比热容。（均选填“大于”“小于”或“等于”）
第7题图　　第8题图
　大于　
　小于　
8.核心素养·科学思维现有甲、乙、丙三种初温相同的液体，其中甲、乙为质量不等的同种液体，乙、丙为质量相等的不同液体。分别加热这三种液体，根据它们吸收的热量和升高的温度，在温度—热量图像上分别画出对应的甲、乙、丙三个点，如图所示，则甲、丙两种液体的比热容c甲　<　c丙；甲、丙两种液体的质量m甲　>　m丙。（均选填“>”“<”或“=”）
　<　
　>　
9.在探究物质熔化特点的实验中，选取质量相等的甲、乙两种固体装入相同的试管中，用如图甲所示的两套完全相同的装置加热，根据实验数据绘制出的温度和时间的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是 （　C　）
甲　乙第9题图
A.实验中需要用到的测量工具有量筒和秒表
B.甲、乙在固态时的比热容大小为c甲>c乙
C.甲、乙在熔化过程中吸收的热量大小关系为Q甲D.甲、乙在熔化过程中吸收热量，温度和内能均不变
　C　
10.依据表格中的数据，下列说法中正确的是 （　D　）
A.液体的比热容一定比固体的大
B.水和砂石放出相等的热量，水的温度降低得较多
C.水的比热容表示水的温度升高1 ℃吸收的热量是4.2×103J
D.质量和温度相同的水和煤油，吸收相同的热量，煤油的温度升高得较多
　D　
物质 比热容c/［J·（kg·℃）-1］
水 4.2×103
煤油 2.1×103
砂石 0.92×103
水银 0.4×103
11.小明在做“探究不同物质的吸热升温特点”实验时，用同一酒精灯分别给质量相同的水和食用油加热，相同时间内它们吸收的热量 　相等　（选填“相等”或“不相等”）。用实验测得的数据画出的它们升高的温度ΔT随时间t变化的图像如图所示，图像都是过原点的直线，即ΔT=kt。温度升高ΔT1过程中食用油吸收的热量　小于　（选填“大于”“小于”或“等于”）水吸收的热量。用m表示水的质量，c1和c2分别表示水和食用油的比热容，则两条直线的斜率k的比值k水∶k食用油=　c2∶c1　。
第11题图
　相等　
　小于　
　c2∶c1　
12.核心素养·科学探究【2024·齐齐哈尔】小姜利用如图1所示的装置做“比较不同物质吸热的情况”实验。
第12题图
（1）器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，以及　秒表　（填测量工具）、托盘天平（含砝码）、水和煤油。
　秒表　
（2）选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是通过比较　加热时间　来比较物质吸收热量的多少。
（3）实验中选取初温不同、　质量　相同的水和煤油，分别倒入烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较　升高的温度　来比较不同物质吸热能力的强弱。
（4）如图2所示，小姜正确使用温度计测量液体的温度，按照图2中　B　（选填“A”“B”或“C”）方法读数是正确的；实验中某时刻温度计示数如图3所示，为　66　℃。
（5）部分实验数据如表所示，分析数据可得出结论：　水　（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。
　加热时间　
　质量　
　升高的温度　
　B　
　66　
　水　
第2课时　比热容的应用　热量的计算
比热容的应用
1.烈日炎炎的夏季，白天沙滩上沙土热得烫脚，海水却非常凉爽，这是由于水的比热容较　大　（选填“大”或“小”）。
2.核心素养·物理观念春季，在培育秧苗时，有经验的农民往往会在傍晚往秧田里灌水以防倒春寒冻伤秧苗，这是利用水的　比热容　较大的性质。
　大　
　比热容　
加热时间/min 0 1 2 3 4 … 10
水的温度/℃ 30 34 38 42 46 … 70
煤油的温度/℃ 10 18 26 34 42 … 90
3.跨学科·生物学下列实例中，不是主要利用“水的比热容较大”这个特性的是 （　B　）
A.汽车发动机用水作为冷却剂
B.北方冬季贮菜，人们常在地窖里放几桶水，以防止地窖里的菜被冻坏
C.海边昼夜温差比沙漠中小，适宜居住
D.生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度
热量的计算
　B　
4.已知水的比热容为4.2×1J/（kg·℃），把2 kg 的水从20 ℃加热到70 ℃，需要吸收的热量为　4.2×105　J。
5.【2021·安徽】沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热容较小。初温为20 ℃、质量为50 kg的砂石吸收3.6×1J的热量后，温度升高到　100　℃。［c砂石=0.9×103 J/（kg·℃）］
6.若将质量和初温都相同的铁块和铜块，分别放出相同的热量后立即接触（已知c铁>c铜），则 （　A　）
A.热量由铁传给铜
B.热量由铜传给铁
　4.2×105　
　100　
　A　
C.它们之间不发生热传递
D.无法确定热传递的情况
7.100 g的水从20 ℃升温至90 ℃，要吸收多少热量？一根铁钉的质量约为10 g，从1000 ℃的红热状态冷却至25 ℃，会放出多少热量？［c水=4.2×103J/（kg·℃），c铁=0.46×103J/（kg·℃）］
解：水吸收的热量
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/（kg·℃）×0.1 kg× （90 ℃-20 ℃）=2.94×104J，
铁钉放出的热量
Q放=c铁m铁Δt'=0.46×103J/（kg·℃） ×0.01 kg× （1000 ℃-25 ℃）=4485 J。
答：水吸收的热量为2.94×104J；铁钉放出的热量为4485 J。
8.【2024·安徽】一保温杯中装有质量为200 g，温度为25 ℃的水。将一个质量为100 g，温度为100 ℃的金属块放入杯中，一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30 ℃，假设金属块放出的热量全部被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），则该金属块的比热容为　0.6×103　J/（kg·℃）。
　0.6×103　
9.小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2 kg的水和0.3 kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示。则水在16 min 内吸收的热量为　2.52×104　J，另一种液体的比热容为　1.4×103　　　　　J/（kg·℃）。［c水=4.2×103 J/（kg·℃）］
第9题图
　2.52×104　
　1.4×103　　　　　
10.质量为1 kg、初温为20 ℃的水吸收4.2×105 J的热量后，它的温度在下列给出的四个温度中，最多有几种可能的温度　 （　C　）
①80 ℃；②100 ℃；③120 ℃；④130 ℃。
A.1 B.2 C.3 D.4
11.跨学科·地理夏日晴朗的白天，在太阳光的照射下，下列关于某海边城市陆地与海面之间的空气流动示意图中（图中箭头表示空气流动方向）合理的是 （　B　）
A B
　C　
　B　
C D
12.小明用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了甲、乙两种液体的温度随时间变化的图像，如图所示。下列说法中正确的是 （　B　）
第12题图
A.液体甲的比热容大于液体乙的比热容
B.液体甲与液体乙的比热容之比为3∶4
　B　
C.液体甲与液体乙的比热容之比为2∶3
D.加热相同时间，液体甲吸收的热量多
13.有两个温度均为100 ℃、质量相等的金属球，先把球甲放入温水杯中，热平衡后水温升高了10 ℃；取出球甲，再将球乙放入该杯中，热平衡后水温又升高了10 ℃（末温未达100 ℃），则球甲的比热容c甲和球乙的比热容c乙的大小关系是（　A　）
A.c甲C.c甲>c乙 D.以上三种情况都有可能
　A　
14.核心素养·科学探究小强家住市中心，他担心住在乡下的奶奶孤单，想让奶奶与他同住，但奶奶嫌城市夏天太热不愿住，这激发了小强探究城乡有温差原因的兴趣。暑假的某一天，他请学校兴趣小组的同学分别到选定地点，于中午同一时刻测出测试点的气温，记录的数据如表所示。
地 点 麻章 镇居 民区 赤坎 商业 区 寸金 桥公 园 麻江 镇居 民区 龙海 天海 滨 道溪 农村 霞山 市中 心 吉兆 湾海 滨 徐闻 农村 雷州
西湖
公园
气 温 /℃ 36.1 37.2 34 35.5 32.6 33.5 37 32.5 34.2 34.5
（1）气温最低的区域是　吉兆湾海滨　，该区域气温低的主要原因：　水的比热容大，吸收相同的热量，水的温度升高得少，气温低 　。
（2）质量为10 kg的水在太阳光的照射下，温度升高了5 ℃，水吸收的热量是　2.1×105　J，这是通过　热传递　的方式改变水的内能。［c水=4.2×103 J/（kg·℃）］
（3）请你为该市“创建国家环保模范城市”提出两种降低市中心环境气温的办法：
①　植树 　。
　吉兆湾海滨　
水的比热容大，吸收相同的热量，水的温度升高得少，气温低
　2.1×105　
　热传递　
　植树
②　建造人工湖（或增加绿化面积、限制机动车的行驶、尽量使用太阳能、控制人口数量、提高能源利用率、减少环境热源等，合理即可）　。
15.某家庭用燃气热水器将质量为100 kg、温度为20 ℃的自来水加热到50 ℃，消耗的天然气体积为0.8 m3（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为 4.2×103 J/（kg·℃），天然气的热值为4.0×107 J/m3。求：
（1）天然气完全燃烧放出的热量。
（2）水吸收的热量。
解：（1）天然气完全燃烧放出的热量
　建造人工湖（或增加绿化面积、限制机动车的行驶、尽量使用太阳能、控制人口数量、提高能源利用率、减少环境热源等，合理即可）　
Q放=qV=4.0×107 J/m3×0.8 m3=3.2×107 J。
（2）水吸收的热量
Q吸=cm（t2-t1）=4.2×103 J/（kg·℃）×100 kg×（50 ℃-20 ℃）=1.26×107 J。
答：（1）天然气完全燃烧放出的热量是3.2×107 J。
（2）水吸收的热量是1.26×107 J。(共13张PPT)
12.1　内　能
物体的内能
1.核心素养·物理观念在物理学中，把物体内所有分子　动能　和分子　势能　的总和叫作物体的内能。任何物体在任何温度下，内能　不为零　（选填“可能为零”或“不为零”）；对晶体而言，正在熔化的晶体吸收热量，温度不变，内能　增大　（选填“增大”“减小”或“不变”）。
　动能　
　势能　
　不为零　
　增大　
2.在甲、乙两杯质量相同的水中同时滴入一滴墨水，一段时间后，墨水的扩散情况如图所示，则　乙　杯水的温度较高，　乙　杯水的分子运动较剧烈，　乙　杯水的内能较大。（均选填“甲”或“乙”）
第2题图
改变物体内能的方式
　乙　
　乙　
　乙　
3.黄山烧饼是安徽省黄山市的一种特色传统小吃，面团揉匀饧透后，放入炉壁边，经过炭火烘烤而成。烘烤时，通过　热传递　的方式改变了烧饼的内能。在神舟十九号飞船返回舱重返大气层的过程中，返回舱与其周围空气急剧摩擦使返回舱变成一个“火球”，如图所示，该过程中是通过　做功　改变返回舱的内能，导致返回舱的内能急剧增大。（均选填“热传递”或“做功”）
第3题图
热传递　
　做功　
4.“煮”的篆体写法如图所示，表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式相同的是 （　A　）
第4题图
A.热水暖手 B.摩擦生热
C.搓手取暖 D.擦燃火柴
5.下列改变物体内能的方式与晒太阳不同的是 （　B　）
A.用煤气烧水 B.锻打菜刀
C.用电褥子取暖 D.哈气取暖
　A　
　B　
6.如图所示，用酒精灯加热试管中的水，水的内能会　增加　，这是通过　热传递　的方式改变了水的内能。一段时间后，塞子被弹出，水蒸气的内能　减少　（选填“增加”“减少”或“不变”），这是通过　做功　的方式改变了水蒸气的内能。
第6题图　　　
　增加　
　热传递　
　减少　
　做功　
7.如图所示，两个容积相同的保温杯，同时装满温度相同的热水。过了一会儿，保温杯甲的外壁比保温杯乙的外壁热，由此可判断保温杯　乙　的保温性能较好。保温杯杯壁变热是通过　热传递　的方式改变了它的内能。
　第7题图
　乙　
　热传递　
8.创新考法·数形结合物体甲的分子动能总和为E甲1，分子势能总和为E甲2；物体乙的分子动能总和为E乙1，分子势能总和为E乙2。各能量大小如图所示，若甲、乙两物体相比，则 （　C　）
第8题图
A.两物体的分子数相同
B.两物体所处的物态相同
C.物体甲的内能较大
　C　
D.物体乙的温度较高
9.关于物体的温度和内能，下列说法中正确的是 （　B　）
A.温度越高的物体，内能越大
B.弯折铁丝升温是通过做功的方式改变物体的内能
C.物体运动的速度越快，内能越大
D.-20 ℃的冰块没有内能
10.跨学科实践·物理学与日常生活下列各种情况中，画线部分的内能减少的是 （　B　）
A.春天，爷爷在院子里晒太阳
B.夏天，把饮料放到冰箱里
　B　
　B　
C.秋天，给妈妈用热水泡脚
D.冬天，操场上的同学搓搓手
11.下列生活实例中，是通过做功改变物体内能的是（　A　）
A.烧水时，水蒸气把壶盖顶起
B.把冰块放在鲜榨的果汁里，喝果汁时感觉很凉快
C.利用太阳能热水器“烧水”
D.摩托车发动机发动一段时间后，排气管热得发烫
　A　
12.将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”。把一瓶饮料放入“冰箱”后，冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示，在两物体的温度达到相同之前，下列说法中正确的是 （　B　）
第12题图
A.物体甲是冰块 B.物体乙吸收热量
C.物体甲的内能增加 D.物体乙的内能减少
　B　
13.如图所示，“钻木”能“取火”，说明　做功　可以改变物体的内能；“烤火”能“取暖”，说明　热传递　可以改变物体的内能。这两种方式在改变物体的内能上是　等效的 　。
第13题图
　做功　
　热传递　
　等效的
14.核心素养·科学思维根据“宏观世界中物体由于运动而具有的能叫作动能”，类比得出：微观世界中组成物体的分子具有分子动能。小明类比得出分子具有分子动能的依据是　分子也具有质量且分子在运动　。如图所示的是不同时刻某物体内部分子运动情况（箭头越长代表分子运动越快），图　乙　（选填“甲”或“乙”）的分子动能较大。如果要衡量某一物体中所有分子动能的大小，可以用宏观世界中的　温度　来反映。
第14题图
　 分子也具有质量且分子在运动　
　乙　
　温度　(共14张PPT)
12.2　热量与热值
热量
1.把物体在热传递过程中内能改变的多少叫作　热量　，用符号　Q　表示，其单位是　焦耳　。热量是过程量，只能说　吸收　或　放出　热量，不能说　含有　或　具有　热量。（后四空均选填“含有”“具有”“吸收”或“放出”）
2.核心素养·物理观念两个物体之间发生热传递，经足够长时间，热传递停止时，下列说法中正确的是 （　A　）
A.两个物体的温度相等
B.两个物体的内能相等
C.两个物体的热量相等
D.两个物体的能量相等
　热量　
　Q　
　焦耳　
　吸收　
　放出　
　含有　
　具有　
　A　
3.物理兴趣小组的同学们为了探究物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热，记录的数据如表所示。
烧杯序号 1 2 3 4
液体 水 水 煤油 煤油
质量/g 200 100 200 200
初温/℃ 20 20 20 20
末温/℃ 28 28 28 24
升高的温度/℃ 8 8 8 4
加热时间/min 8 4 4 2
请根据表中的实验记录回答下列问题。
（1）实验中，同学们是通过　加热时间的长短　来反映物质吸收热量多少的。
（2）由1、2可以得出结论：在相同条件下，物体吸热的多少与　质量　有关。
（3）由3、4可以得出结论：在相同条件下，物体吸热的多少与　升高的温度　有关。
　加热时间的长短　
　质量　
　升高的温度　
（4）由1、3可以得出结论：　质量　相同的不同物质，升高相同的温度时，物质吸收的热量是　不一样　（选填“一样”或“不一样”）多。
燃料的热值
　质量　
　不一样　
4.如图所示的是使用液氢作为燃料的氢能汽车，选用液氢作为燃料，主要原因是液氢的热值　大　。当汽车中的液氢消耗掉0.2 kg时，其热值　不变　（选填“改变”或“不变”），完全燃烧0.2 kg液氢放出的热量为　2.8×107　J。（液氢的热值取1.4×108 J/kg）
第4题图
5.关于热值，下列说法中正确的是 （　D　）
A.2 kg煤的热值大于1 kg煤的热值
B.燃料的热值越大，燃烧放出的热量越多
　大　
　不变　
　2.8×107　
　D　
C.燃料燃烧不完全时热值变小
D.燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关
6.某燃气热水器使用天然气作为燃料。若使用中消耗0.02 m3的天然气，则这些天然气完全燃烧放出的热量为　8×105　J。若这些热量完全被水吸收，则水的内能将　增大　（选填“增大”“减小”或“不变”）。（q天然气=4.0×107 J/m3）
7.关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是 （　A　）
A.0 ℃的物体也具有内能
B.只要物体放出热量，温度就一定降低
C.温度高的物体内能多，温度低的物体内能少
　8×105　
　增大　
　A　
D.热量总是从内能多的物体传递给内能少的物体
8.【2024·连云港】关于燃料的热值，下列说法中正确的是 （　D　）
A.燃料燃烧得越充分，其热值越大
B.燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少
C.一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小
D.焦炭的热值是3.0×107 J/kg，完全燃烧1 kg焦炭能放出3.0×107 J的热量
　D　
9.生活中的“热”含义非常丰富，下列有关热的论述中错误的是 （　B　）
A.今天天气真热——气温高
B.这碗汤真热——汤含热量多
C.锯条锯木板发热——做功改变内能
D.电热丝通电发热——内能增大
10.质量相同的甲、乙两种燃料，完全燃烧放出的热量之比为2∶1，则它们的热值之比为 （　A　）
A.2∶1 B.1∶2 C.4∶1 D.1∶4
　B　
　A　
11.科技强国2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉发射成功（如图所示）。下列有关说法中正确的是 （　C　）
第11题图
A.火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大
B.升空过程中，火箭的机械能转化为内能
C.火箭升空过程中燃料燃烧的效率不可能达到100%
D.火箭的燃料在燃烧过程中，使得火箭含有的热量越来越多
　C　
12.天然气具有热值高、投资成本低、价格实惠、污染少、安全等优点。某市今年天然气用户预计达到6万户，年用气量将达到1 350万立方米以上。小李家5月份使用天然气10 m3，已知天然气居民使用价格为3.27元/立方米，热值为 4.0×107 J/m3。求：
（1）完全燃烧10 m3天然气放出的热量。
（2）小李家5月份使用天然气所产生的费用。
解：（1）完全燃烧10 m3天然气放出的热量
Q=Vq=10 m3×4.0×107 J/m3=4.0×108 J。
（2）小李家5月份使用天然气所产生的费用
10立方米×3.27元/立方米=32.7元。
答：（1）完全燃烧10 m3天然气放出的热量为 4.0×108 J。　
（2）小李家5月份使用天然气所产生的费用为32.7元。
13.核心素养·科学探究小明同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小。他在实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1 min记录了杯中水的温度，如下表所示。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6
甲杯水温/℃ 25 27 29 32 34 36 38
乙杯水温/℃ 25 26 27 28 29 30 31
第13题图
（1）在组装、调整图甲中的实验器材时，安排合理的顺序是先调整固定位置　b　，再调整固定位置　a　。（均选填“a”或“b”）
（2）为确保实验结论的可靠，实验时应控制的两套装置中相同的量是加热时间和水的　质量和初温 　　　　　　　　　　　。
　b　
　a　
　质量和初温 　　　　　　　　　　　
（3）通过表中记录的实验数据，你认为煤油和菜籽油这两种燃料中，热值较大的是　煤油　。
（4）小明同学在实验前用天平测量出了烧杯中水的质量及两盏油灯中燃料的质量，并根据记录的数据利用公式计算出水吸收的热量。他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗？　不可靠　（选填“可靠”或“不可靠”），理由是　燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热量会散失到空气中，烧杯等实验装置也会吸收部分热量，使得燃料放出的热量大于水吸收的热量 　。
　煤油　
　不可靠　
　 燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热量会散失到空气中，烧杯等实验装置也会吸收部分热量，使得燃料放出的热量大于水吸收的热量

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