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【素养解码】浙教版 九年级 科学上册·阶段评价练（15）
能量的转化与守恒·第3章第5节
1．下列事例中，通过做功来改变物体内能的是（　　）
A．金属勺放在热汤中 B．食品放入冰箱
C．取暖器旁的物体温度升高 D．反复弯折钢丝
【答案】D
【详解】A．金属汤勺放在热汤中，温度升高，属于热传递改变物体的内能，故A错误；
B．食品放入电冰箱，温度降低，属于热传递改变物体的内能，故B错误；
C．在取暖器旁的物体，温度升高，属于热传递改变物体的内能，故C错误；
D．反复弯折钢丝，弯折处发烫，属于做功改变物体的内能，故D正确。
故选D。
2．关于内能、温度、热传递和热量，下列说法中正确的是（　　）
A．热量总是自发的从温度高的物体传递给温度低的物体
B．温度高的物体具有的热量多
C．0℃物体的内能为零
D．热量总是从内能多的物体传递到内能少的物体
【答案】A
【详解】A．热传递的方向是由高温物体向低温物体传递，故A正确；
B．热量是热传递过程中内能转移多少的量度，不能说具有多少热量，故B错误；
C．一切物体任何时候都具有内能，故C错误；
D．发生热传递的条件是有温度差，所以热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，而不是从内能多的物体传递到内能少的物体，故D错误。
故选A。
3．下列有关内能的说法正确的是（　　）
A．温度高的物体内能一定多
B．一个物体从外界吸收了热量，内能一定增加，温度一定升高
C．内能的改变可以通过热传递实现
D．内能的传递只能从内能多的物体到内能少的物体
【答案】C
【详解】A．内能的大小与温度、状态、质量或体积有关，在不确定状态和质量或体积时，不能确定温度高的物体内能一定多，故A错误；
B．一个物体从外界吸收了热量，内能一定增加，温度不一定升高，如晶体熔化时，吸收热量，温度不变，故B错误；
C．改变物体的内能有两种方式：做功和热传递，所以内能的改变可以通过热传递实现 ，故C正确；
D．内能的传递只能从温度高的物体到温度低的物体，温度高的物体内能不一定多，所以不一定从内能多的物体到内能少的物体，故D错误。
故选C。
4．如图所示，是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作，由此他联想到热机的四个冲程，以下与做功冲程最相似的是（　　）
A．鼻孔吸气 B．气沉丹田
C．排山倒海 D．打完收工
【答案】C
【详解】A. 鼻孔吸气，相当于吸气冲程，故A不符合题意；
B. 气沉丹田，相当于压缩冲程，故B不符合题意；
C. 排山倒海，对外做功，相当于做功冲程，故C符合题意；
D. 打完收工，相当于排气冲程，故D不符合题意。
故选C。
5．婚礼上常用的礼花喷射器结构如图，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒打开气阀，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．气罐内壁的温度降低
C．罐内气体通过热传递方式改变了内能
D．该过程能量转化方式与汽油机压缩冲程类似
【答案】B
【详解】AB.使用时转动纸筒打开气阀，气体将纸筒内的礼花快速喷向远处，将高压气体的内能转化为礼花的机械能，则气体的内能减小，气罐内壁的温度降低，故A错误，B正确。
C.罐内气体通过做功的方式改变内能，故C错误。
D.该过程将内能转化为机械能，能量转化方式与汽油机的做功冲程类似，故D错误。
故选B。
6．水是一种比热容较大的物质，下列生产和生活中与水的这种特性没有关系的是（　　）
A．对秧田晚上灌水，白天放水
B．炎热的夏天，在地面上洒水降温
C．暖气管内装的是流动的热水
D．用水作为汽车发动机的冷却剂
【答案】B
【详解】A．早春的晚上在秧田里灌水，是因为水的比热容大，降低相同的温度时，和其它液体相比水放出的热量多，能起到保温作用，不会产生冻害；白天将水放掉，由于泥土的比热容小，在太阳光照射下，使秧田的温度升高较多，能保证秧苗生长所需的温度，故A不符合题意；
B．炎热的夏天，往地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，与水的比热容无关，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，所以让流动的热水流过散热器来供暖，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，水吸收的热量多，所以汽车发动机用循环水冷却，故D不符合题意。
故选 B。
7．如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞紧管口，加热一段时间后橡皮塞冲出，同时管口附近产生“白气”。以下分析错误的是（　　）
A．水温上升时，水的内能增加
B．加热时管内的水不断汽化
C．管内气体对橡皮塞做功，气体内能增加
D．试管口的“白气”是小水滴
【答案】C
【详解】A．加热过程中，水吸热，水温上升时，分子动能增大，水的内能增加，故A正确，不符合题意；
B．汽化有两种方式，蒸发和沸腾，蒸发可以发生在任何温度下，所以加热时管内的水不断汽化，故B正确，不符合题意；
C．管内气体对橡皮塞做功，气体的内能转化成塞子的机械能，所以管内气体的内能减少，故C错误，符合题意；
D．试管口的白气是水蒸气遇冷液化成的小水滴，故D正确，不符合题意。
故选C。
8．小金测得甲、乙两杯水的温度分别是45℃和75℃，下列判断正确的是（　　）
A．甲杯中水的分子运动比乙杯中水的分子运动剧烈
B．甲杯中水的内能一定比乙杯中水的内能小
C．乙杯中水的温度降低，水的内能一定减少
D．乙杯中水的热量一定比甲杯水的热量多
【答案】C
【详解】A．温度越高，分子运动越激烈，乙的温度比甲的高，所以乙杯中的水分子运动一定比甲杯中的剧烈，故A错误；
B．物体的内能与物体的温度、质量和状态有关，两杯水质量关系不知，无法判断内能关系，故B错误：
C．乙杯中水的温度降低，分子运动速度减慢，内能变小，故C正确；
D．根据可知，质量、初温未知，无法判断热量的多少，故D错误。
故选C。
9．涡轮发动机也是一种内燃机，其工作过程如图所示。空气通过压缩机被压缩后进入燃烧室，与燃料混合燃烧，产生的高温高压燃气向后高速喷出，会推动涡轮机旋转，剩余能量经排气管排出。其与汽油机中的做功冲程作用相同的环节发生在（ ）
A．进气室 B．压缩室 C．燃烧室 D．排气室
【答案】C
【详解】汽油机中的做功冲程中，燃气燃烧产生的高温高压燃气对活塞做功，将内能转化成机械能；涡轮发动机燃烧室内压缩空气与燃料混合燃烧，产生的高温高压燃气向后高速喷出，会推动涡轮机旋，其与汽油机中的做功冲程作用相同的环节发生在燃烧室，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
10．如图所示，小铭同学用注射器疏通篮球的气门芯，把针头插入篮球中，发现注射器活塞自动弹出。从插入针头到活塞飞出的过程中有关说法正确的是（　　）
A．该过程中活塞的机械能守恒 B．活塞在飞行过程中受到篮球的推力
C．该过程中篮球内气体内能增加 D．该过程中活塞的机械能增加
【答案】D
【详解】AD．活塞运动过程中，注射器中的气体对活塞做功，活塞的机械能不守恒，机械能增加，故A错误，D正确；
B．活塞在飞行过程中已经离开篮球和注射器，没有受到篮球的推力，故B错误；
C．注射器活塞自动弹出，是内部气体对它做功，篮球内气体内能减小，故C错误。
故选D。
11．如图所示，在吸滤瓶中装入少量的水，并滴入几滴酒精。用气筒往瓶里打气，当塞子跳出时瓶内会充满白雾，这一实验现象表明（　　）
A．气体对外界做功，瓶内温度降低，内能减少
B．气体对外界做功，瓶内温度升高，内能减少
C．外界对气体做功，瓶内温度升高，内能减少
D．外界对气体做功，瓶内温度降低，内能增加
【答案】A
【详解】塞子被冲开，是由于瓶内气体对其做功的结果；出现白雾是由于瓶内水蒸气温度降低时发生了液化，说明了气体对外做功内能减小、温度降低，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
12．如图所示是探究能量转化的装置，下列相关说法错误的是（　　）
A．水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气的内能减小了
B．实验过程中，燃料的化学能直接转化为叶轮的机械能
C．对水加热过程中是通过热传递使水的内能增大的
D．此实验展现了热机工作时的能量转化过程
【答案】B
【详解】ABC．燃料燃烧将化学能转化为内能，水吸收热量沸腾汽化为水蒸气，高温的水蒸气可以驱动叶轮转动，水的内能转化成了叶轮的机械能，水蒸气自身的温度会降低，内能会减少，故AC正确，B错误；
D．热机工作时，将内能转化为机械能，因此此实验展现了热机工作时能量转化过程，故D正确。
故选B。
13．如今淄博烧烤火遍全国，各地游客都慕名而来，下列关于烧烤的说法正确的是（　　）
A．烤肉串是通过热传递来增加肉串的内能，热量可以从内能小的物体传给内能大的物体
B．烧烤炉内，无烟煤燃烧的过程是将内能转化为化学能
C．烤肉串的过程中，肉串含有的热量增加，肉的内能越大，其内部分子的热运动加快
D．人们看到烤肉时有“白烟”，是因为发生扩散现象
【答案】A
【详解】A．热传递的条件是存在温度差，而不是内能差。内能小的物体温度可能高，所以热量可以从内能小的物体传给内能大的物体；烤肉串时，火焰的热量通过热传递传递给肉串，增加肉串的内能，故A正确；
B．无烟煤燃烧是化学变化，同时放出大量的热量，所以此过程是将化学能转化为内能，故B错误；
C．热量是一个过程量，不能说物体“含有热量”，只能说“吸收”或“放出”热量；肉的内能越大，其内部分子的热运动越剧烈，故C错误；
D．人们看到的“白烟”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，不是扩散现象；扩散是分子的无规则运动，肉眼不可见，故D错误。
故选A。
14．如图所示，通过煎、炒、蒸、拌烹调的美食中所包含的物理知识,认识正确的是（ ）
A．煎：煎锅一般用铁制造，主要是利用了铁的比热容大
B．炒：主要是通过做功的方式使藜蒿和腊肉的内能增加
C．蒸：是通过热传递和高温水蒸气液化放热，使榆钱饭蒸熟
D．拌：香葱和豆腐要拌着才能入味，说明分子没有做无规则运动
【答案】C
【详解】A.煎锅一般用铁制造，主要是利用铁具有良好的导热性，故A错误；
B.炒主要是通过热传递的方式使藜蒿和腊肉的内能增加，故B错误；
C.蒸是通过热传递和高温水蒸气液化放热，使榆钱饭蒸熟，故C正确；
D.香葱和豆腐要拌着才能入味，说明了分子在做无规则运动，故D错误。
15．将装有酒精的金属管固定在桌子上，并用塞子塞紧，快速来回拉动绕在管上的绳子，过一会儿塞子会跳起来，如图所示，则（　　）
A．拉动绳子的过程中，通过做功改变了金属管的内能，金属管温度上升
B．拉动绳子的过程中，通过对金属管内的酒精做功，使酒精温度上升
C．塞子跳起时，管内气体温度上升，内能增加
D．塞子跳起时，管内气体对塞子做功，使塞子内能增加
【答案】A
【详解】A．拉动绳子的过程中，克服摩擦力做功，将机械能转化为金属管的内能，金属管温度上升，故A符合题意；
B．拉动绳子的过程中，是对金属管做功，而不是对金属管内的酒精做功，而且酒精的温度升高是因为从金属管吸收了热量，而不是对酒精做功，故B不符合题意；
C．塞子跳起是因为管内气体对塞子做功，将管内气体的内能转化为机械能，故管内气体内能减小，温度下降，故C不符合题意；
D．塞子跳起时，管内气体对塞子做功，使塞子的机械能增大，故D不符合题意。
故选A。
16．如图所示描述的物理过程，下列分析不正确的是（　　）
A．图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能增加
B．图乙：瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能增加
C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减小
D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能，气体内能减少
【答案】B
【详解】A．图甲中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A正确，不符合题意；
B．图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减少，故B错误，符合题意；
C．图丙中试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少，故C正确，不符合题意；
D．图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气体的内能减少，故D正确，不符合题意。
故选B。
17．图甲～丁为汽油机的四冲程示意图，图①②为实验演示图，则下列说法正确的是（　　）
A．①演示实验可模拟甲冲程，②演示实验可模拟丁冲程
B．四冲程中依靠飞轮惯性带动的冲程是甲、乙、丙
C．甲、丁过程中能量转化均为机械能转化为内能
D．汽油机四冲程的工作过程为：丙→甲→丁→乙
【答案】A
【详解】A．①演示实验对试管中的水加热，使试管中水的内能增大，冲开塞子，对外做功，内能转化为塞子的机械能；②演示实验通过做功方式将机械能转化为内能，故A正确。
B．四冲程中依靠飞轮惯性带动的冲程是吸气冲程、压缩冲程、排气冲程，即乙、丙、丁，故B错误；
C．甲为做功冲程，能量转化为内能转化为机械能；丁为压缩冲程，能量转化为机械能转化为内能，故C错误；
D．图甲中气门都关闭，且活塞向下运动，所以是汽油机的做功冲程；图乙中排气门打开，所以是排气冲程；图丙中进气门打开，所以是吸气冲程；图丁中气门都关闭，且活塞向上运动，所以是是压缩冲程。汽油机四冲程的工作过程为丙→丁→甲→乙，故D错误。
故选A。
18．习近平主席在祖国边疆的阿尔山，冒着零下30多摄氏度的严寒、顶风踏雪慰问在边防线上巡逻执勤的官兵。下列判断不正确的是（　　）
A．零下30多℃的积雪虽然温度很低，但它依然有内能
B．新一代防寒服保暖性好，可有效减少热传递
C．战士们防寒面罩上的霜花是水蒸气凝华形成的，此过程中水分子变小
D．该地区冬季气温比沿海地区低是因为这里多山石，而山石的比热容比水的比热容小
【答案】C
【详解】A．一切物体都具有内能，即任何时候物体都有内能，A正确，故A不符合题意；
B．新一代防寒服保暖性好，有效的减少了热量的损失，即可有效减少热传递，B正确，故B不符合题意；
C．防寒面罩上的霜花是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的，凝华放热，此过程中分子间距变小，C错误，故C符合题意；
D．该地区冬季气温比沿海地区低是因为这里多沙 石，而沙石的比热容比水的比热容小，在相同的条件下，沙石升温快，而水升温小，所以该地区冬季 气温比沿海地区低，D正确，故D不符合题意。
故选C。
19．一网友发现小鸟停在铁栏杆上，误以为小鸟在停驻休息，观察后发现它的双脚被冻结在栏杆上。他慢慢接近，小鸟受惊拍动翅膀；为了避免小鸟双脚受伤，他便一把抓住，试图以手的温度让冰融化。由于效果不佳，他干脆吹气融冰。经过他的不断努力，小鸟获得了自由。根据上述材料，下列分析不合理的是（）
A．以手的温度让冰熔化，是通过做功的方式实现
B．吹气融冰，是用热传递的方式让冰熔化
C．小鸟双脚被冻结在铁栏杆上，与铁是热的良导体有关
D．小鸟拍动翅膀，消耗体内有机物,将化学能转化为机械能
【答案】A
【详解】A．手和冰之间发生热传递，使冰熔化，是通过热传递的方式改变物体的内能，故A说法错误；符合题意；
B．吹气融冰，是用热传递的方式改变冰的内能，故B说法正确；不符合题意；
C．小鸟双脚被冻结在铁栏杆上，是因为铁是热的良导体，故C说法正确；不符合题意；
D．小鸟拍动翅膀，消耗体内有机物，将化学能转化为机械能，故D说法正确。不符合题意。
20．如图甲所示，用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中，发现气筒上部筒壁只是略有发热，而气筒下部温度更高，气筒底部附近筒壁温度最高。筒壁温度为什么升高呢？小虞在老师的指导下，设计了如图乙装置进行进一步验证。
第1步：实验前，用温度传感器测出被测部位的温度为T0。
第2步：关闭K，使活塞上下往复移动50次，记下被测部位温度T1。
第3步：打开K，待被测部位温度恢复为T0，重复第2步操作，记下被测部位温度T2。实验测量结果：T1＞T0、T2＞T0且T1-T2＞T2-T0，有关该实验的分析合理的是（　　）
A．第2步中使活塞上下往复移动50次的目的是寻求普遍规律
B．第3步操作是为了排除活塞克服筒壁摩擦做功使筒壁温度升高的影响
C．导致气筒底部筒壁发热的主要原因是活塞克服筒壁摩擦做功，筒壁内能增大，温度升高
D．导致气筒底部筒壁发热的主要原因是活塞压缩气体做功，气体内能增加，温度升高
【答案】D
【详解】A．由题意可知，用打气筒打气过程中，气筒上部筒壁只是略有发热，而气筒下部温度更高，气筒底部附近筒壁温度最高，第2步中使活塞上下往复移动50次的目为了使温度变化更明显，便于测量，故A不符合题意；
B．第3步操作，打开K，活塞下压时，气体直接排除，不会形成压缩空气，只存在活塞与筒壁的摩擦，故可以排除压缩气体做功使筒壁温度升高的影响，故B不符合题意；
C．由题意可知，用打气筒打气过程中，气筒上部筒壁只略微发热，气筒下部温度更高，若是活塞克服筒壁摩擦做功，导致气筒底部发热，则筒内壁发生摩擦的各个位置温度应相同，故C不符合题意；
D． 根据实验结果
可知，压缩空气做功和克服摩擦做功都可以导致筒壁底部温度升高，又因
说明压缩空气做功，气体内能增加，温度升高，是导致气筒底部筒壁发热的主要原因，故D符合题意。
故选D。
21．《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代机械或工具。
(1)筒车是一种以水流作动力，用来取水的机械，如图甲所示。其工作原理是将水的 能转化为水的重力势能；
(2)如图乙是我国古代发明的取火器的模型图。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒立刻燃烧起来。其原理是通过 的方式改变内能，使筒内空气内能 ，磁度升高，达到艾绒的着火点。
【答案】(1)动能
(2) 做功 增加
【详解】（1）筒车是一种以水流作动力，用来取水的机械，如图甲所示，流入的水借助该机械，将水抬高一定的高度，水的重力势能增加，即其工作原理是将水的动能转化为水的重力势能。
（2）[1][2]取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，压缩气体做功，该过程中推杆对筒内气体做功，使筒内空气内能增加，磁度升高，达到艾绒的着火点，艾绒着火，该过程中是通过做功的方式改变内能的。
22．甬舟铁路重点工程金塘海底隧道两侧“定海号”、“甬舟号两台盾构机于五月底开始从两侧相向掘进，最终在海底对接。盾构机的前端安装了“削铁如泥”的刀盘，刀盘旋转工作时产生大量的热，使刀盘内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。这是通过 的方式改变物体内能。为了延长仪器使用寿命，材料用水冷却，除了水汽化吸热降温之外，还利用了水的 比较大的特性。
【答案】 增大 做功 比热容
【详解】[1][2]刀盘旋转工作时，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，通过做功的方式改变刀盘的内能，因此刀盘内能增加。
[3]由于水的比热容大，吸热能力强，因此为了延长仪器使用寿命，材料用水冷却。
23．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像如图所示。根据图像可知，甲液体的比热容 （选填“大于”、“等于”或“小于”。下同）乙液体的比热容。在0～90s的时间内，甲吸收的热量 乙吸收的热量。
【答案】 小于 等于
【详解】[1][2]两个相同的“热得快”相同时间内放出的热量相同，则两种液体吸收的热量相等。由图像可知，在0～90s内，两种液体吸收的热量相等，甲液体升高的温度高，它们质量相同，根据Q=cmΔt可知，甲的比热容小。
24．汽车行业的焦点。插电式混动汽车是常见的一种新能源汽车，其驱动原理如图甲所示：行驶动力可由电动机或发动机单独提供，也可以由二者同时提供。
(1)当电池电量不足时，该汽车动力由发动机提供。发动机是内燃机，通过燃油燃烧产生高压气体推动活塞做功，图乙中发动机产生动力的冲程的是 （填字母）。
(2)汽车上坡时，将挡位切换为低速挡，以减小行驶的速度，这样做的目的是 。
【答案】(1)C
(2)增大爬坡的牵引力
【详解】（1）当电池电量不足时，插电式混动汽车动力由发动机提供。发动机是内燃机，通过燃油燃烧产生高压气体推动活塞做功，是做功冲程，此时进排气门都必须关闭，其他膨胀做功，活塞下移，故图乙中发动机产生动力的冲程的是C。
（2）由可知，汽车的最大功率一定时，减小行驶速度时，可以获得更大的牵引力，更容易上坡。
25．单位质量的气体物质，在体积不变的条件下，温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氦气的定容比热为。如图所示，质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内，气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定，当氦气的温度从20℃升高到30℃时，氦气吸收的热量是 J。撤去力，氦气推动活塞，此时瓶内氦气内能 （填“增大”或“减小’），这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的 冲程相同。
【答案】 减小 做功
【详解】[1]单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高升高1℃，所吸收的热量称为该气体的定容比热，则氦气吸收的热量
[2][3]撤去力，氦气推动活塞做功，即氦气对外做功，氦气的内能减小，温度降低，能量转化是内能转化为机械能，在四冲程汽油机中，做功冲程的能量转化是内能转化为机械能，所以，此过程与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
26．如图所示为一名消防队员正在进行模拟演习训练。当消防队员沿着竖立在地面上的钢管匀速下滑时，他的动能 （选填“减小”、“不变”或“增大”），他与钢管之间的摩擦是 摩擦（选填“滚动”或“滑动”）。在下滑过程中，他感到手心发烫，这是通过 的方法使其内能增加的，为了安全，他应该戴手套训练。
【答案】不变 滑动 做功
【分析】（1）动能的影响因素有两个，即质量和速度，物体的质量越大、速度越大，其动能就会越大；（2）摩擦力分滚动摩擦和滑动摩擦．两个物体间接触面都在改变，物体间的摩擦力是滚动摩擦力；其中一个物体接触面始终在另一个物体表面上不离开，物体间的摩擦是滑动摩擦力；（3）改变内能的方式有两种，其一是做功，其二是热传递，对于做功改变内能是能量的转化过程，而热传递改变内能是能量的转移过程．
【详解】消防队员沿着竖立在地面上的水管匀速下滑时，质量不变，速度不变，故其动能不变。消防队员在水管上下滑时，身体和水管接触的部分，始终没有离开水管，所以消防队员和水管之间的摩擦是滑动摩擦力。在下滑过程中，手克服摩擦力做功，使得手的内能增加，温度升高，故他的手心会感到发烫。
27．两个同样的烧杯，内装温度和质量相等的水和液体甲，用同样的酒精灯加热，每隔1min记录一次它们的温度，测得如下数据：
时间/min 0 1 2 3 4 5
水的温度/℃ 20 22 24 26 28 30
液体甲温度/℃ 20 23 26 29 32 35
回答下列问题：
(1)加热相同的时间，升温快的是 。
(2)如果它们升高相同的温度， 吸收的热量多。
(3)由此可推出c水 c液(选填“＞”“＜”或“＝”)。
(4)根据以上数据可算出c液＝ 。
【答案】 液体甲 水 ＞ 2800J/(kg·℃)
【详解】解：（1）根据表中数据可知，吸收相同的热量，水的温度从20℃升高到30℃；某种液体的温度从20℃升高到35℃，因此在加热时间相同的条件下，升温快的是某种液体；
（2）根据表中数据可知，吸收相同的热量，水的温度从20℃升高到30℃；某种液体的温度从20℃升高到35℃，因此都从20℃升高到30℃，某种液体加热的时间短，故如果它们升高相同的温度，水吸收的热量多；
（3）根据Q=cm△t可知，在吸收热量、质量相同的情况下，温度的变化值和比热容成反比，又因为某种液体的温度变化快，故某种液体的比热容小，即C水大于C液；Q
（4）由表中数据可知：在加热相同的时间，如1min，水和某种液体的吸收的热量是相同的，水的温度升高了2℃，某种液体温度升高了3℃，水和这种液体升高的温度之比是2：3；
根据Q吸=cm（t﹣t0）可知：在质量和吸收的热量相同时，物质升高的温度和物质的比热容成反比，水和这种液体升高的温度之比是2：3，水和这种液体的比热容之比就是3：2．
这种液体的比热容等于4.2×103J/（kg ℃）×=2.8×103J/（kg ℃）．
故答案为（1）某种液种；（2）水；（3）Q=cm△t；＞；（4）2.8×103J/（kg ℃）．
考点：控制变量法与探究性实验方案．
专题：探究型实验综合题．
分析：（1）根据表中数据可直观看出升温快的液体；
（2）根据表中数据可知，吸收相同热量，液体温度的变化，然后推理可知，升高相同的温度，吸收热量的多少；
（3）根据公式Q吸=cm（t﹣t0），在吸收热量、质量相同的情况下，根据温度的变化值和比热容成反比可知水的比热容和液体比热容的大小关系．
（4）已知水的比热容，根据水的比热容，以及水和某种液体比热容的关系，即可求出某种液体的比热容．
点评：此题考查了我们对于实验数据的分析能力，以及根据Q吸=cm（t﹣t0）计算吸收热量的能力，是一道重点题．
28．如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。
（1）实验前，按 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装器材。
（2）实验中使用玻璃棒的目的是 。
（3）实验中两种液体吸收热量的多少可通过 （选填“液体升高的温度”或“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像如图乙所示，冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择液体 。
【答案】 自下而上 使液体受热均匀 加热时间 A
【详解】(1)[1]酒精灯需用外焰加热，所以要先放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，且不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照自下而上的顺序进行。
(2)[2]实验中使用玻璃棒的目的是为了使液体受热均匀。
(3)[3]实验用相同的装置则两种液体在相同时间吸收的热量相同，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)[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，在升高相同温度时，A吸热多，A的吸热能力强，比热容大。根据Q=cmt，质量相同的A、B液体降低相同的温度，A放热多，供热效果好。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。
29．小金学习了“物体的内能”后，根据书本图甲两个实验，在家利用压力式喷水壶、塑料软管、数显温度计、针筒和硬纸盒自制了如图乙所示的实验装置，并利用该装置进行实验，实验步骤如下：
①实验开始前观察记录喷水壶内的温度为22.0℃。
②在喷水壶内加入少量的水，关闭出气阀，多次按压喷水壶的打气手柄后，观察并记录壶内温度。
③打开喷水壶的出气阀，可以观察到针筒的活塞由底部迅速向上移动。
④最终活塞冲出针筒口，同时在针筒口处观察到白雾。
(1)若不考虑能量损耗，步骤②中记录的温度值应 （选填“大于”“小于”或“等于”）22.0℃。
(2)步骤③中的能量转化与下图内燃机的 （填字母）冲程相同。
(3)步骤④针筒口出现白雾的原因是 。
【答案】(1)大于
(2)D
(3)气体对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气液化为小水滴
【详解】（1）步骤②中，大气手柄对喷壶内的气体做功，气体的内能增加，温度升高；若不考虑能量损耗，步骤②中记录的温度值应大于22.0℃。
（2）步骤③中打开喷水壶的出气阀，可以观察到针筒的活塞由底部迅速向上移动，喷壶内的气体膨胀对外做功，气体的内能减小，温度降低，气体的内能转化为机械能；内燃机的做功冲程高温高压燃气的内能转化为机械能；图D中，两气门关闭，活塞向下运动，火花塞产生电火花，D图是做功冲程；故步骤③中的能量转化与下图内燃机的D冲程相同。
故选D。
（3）步骤④针筒口出现白雾的原因是：针筒内的气体对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气液化形成小水滴。
30．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、橡皮管、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的数据，电脑处理得到如图乙所示图像。
(1)结合乙图分析，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： ；以下改变内能的方式中，与BC段不相同的是： 。
A．用锤子敲打钉子时，钉子变热 B．水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起
C．从滑滑梯上处滑落，臀部变热 D．用通电的电炉加热水，水温升高
(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： 。
【答案】(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 AC
(3)能，通过温度传感器的温度变化可反映内能改变情况
【详解】（1）根据图乙可知，5秒后圆底烧瓶内温度下降。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，酒精蒸气放出热量，发生液化，出现白雾。
（2）[1]图乙BC段气体内能减少，温度降低，塞子被试管内酒精蒸气推出，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；
[2]A．用锤子敲打钉子时，钉子发热，是通过做功的方式改变物体内能，机械能转化为内能，故A符合题意；
B．水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起，是利用内能做功，内能转化为机械能，故B不符合题意；
C．从滑滑梯上处滑落，臀部变热，克服摩擦力做功，是机械能转化为内能，故C符合题意；
D．用通电的电炉加热水，水温升高，是通过热传递使水的内能增加，故D不符合题意。
故选AC。
（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。
31．淬火是金属热处理工艺之一，把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却，以提高金属的硬度和强度。现将一质量为1.5kg的金属块加热到420℃，然后放在室温为20℃的空气中自然冷却，求：【已知金属块的比热容为0.49×103J/（kg ℃），水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）】
(1)金属块在冷却过程中放出的热量；
(2)若把这些热量全部用于给35℃、1kg的水加热，在标准大气压下水升高的温度。
【答案】(1)
(2)65℃
【详解】（1）金属块在冷却过程中放出的热量
（2）依题意得，水吸收的热量为
由得，水的理论温度升高
水的初始温度为 ，则水的理论末温为
但标准大气压下水的沸点为 ，因此实际升高的温度为
32．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接受4．2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温升高到40℃。求：
（1）热水器中的水吸收的热量Q 【水的比热容C=4．2×103J/（kg ℃）】
（2）热水器5小时内接收到的太阳能W
（3）热水器的效率
（4）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4．2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）
【答案】（1）．8．4×106J
（2）．2．1×107J
（3）．40
（4）0．2kg
【详解】(1)．热水器中的水吸收的热量：
Q=cm(t)
=4.2J/(kg)100kg(40)
=8.4J；
(2)．热水器5小时内接受的太阳能：
W=4.2J/h5h
=2.1J；
(3)．热水器的效率：
=
=100
=40
(4)．煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，即==8.4J；
由Q=mq可知完全燃烧煤气的质量：
=
=
=0.2kg。
答：
(1)．热水器中水吸收了8.4J的热量；
(2)．热水器5小时内接受的太阳能是2.1J；
(3)．热水器的效率是40；
(4)．完全燃烧煤气的质量是0.2kg。
33．如图甲为某地太阳能供暖储蓄热系统的基本工作过程。集热板白天接收太阳辐射，其内部水温升高后，通过热交换器，使蓄水箱内水温升高，再通过水泵将热水送入用户。太阳能集热板中有许多玻璃吸热管，其结构如图乙所示，双层玻璃管之间是真空，内层玻璃管表面涂有一层黑色吸热材料，能吸收太阳光，使温度升高，从而加热管内的水。已知真空不利于热量的传递。下表为简化后的太阳能供暖蓄热系统某一天的数据。不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失。已知水的比热容。
集热板每小时、每平方米接受的太阳辐射能量/J 集热板面积/
(1)图乙中，判断能否将黑色吸热材料涂在外玻璃管的表面，并说明理由： 。
(2)若集热板的光热转化效率为60%，则这些集热板光照1h，转化成的热量为 J；这些热量理论上能使的水的温度上升 ℃。
【答案】(1)不能；由于真空不利于传热，外玻璃管上的黑色材料吸收热量后，难以将热量传递给内管中的水
(2) 10
【详解】（1）不能将黑色吸热材料涂在外玻璃管的表面，由于真空不利于传热，外玻璃管上的黑色材料吸收热量后，难以将热量传递给内管中的水。
（2）若集热板的光热转化效率为60%，则这些集热板光照1h，转化成的热量为
Q=ηE=60%×3×106J/（m2 h）×1h×4.2×104m2=7.56×1010J
不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失，水升高的温度为
34．某校科学兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，用两个相同的容器，分别装入质量为的沙子和水，用两只完全相同的酒精灯在相同环境下分别加热，并绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示，已知酒精的热值是，水的比热容是。加热时酒精灯平均每分钟消耗酒精，请问：
（1）图中 （选填“a”或“b”）是沙子吸热升温的图像。
（2）对水加热，消耗的酒精完全燃烧放出多少热量 ？
（3）试求出沙子的比热容 。
【答案】 a 1.2×105J 0.91×103J/(kg·℃)
【详解】（1）[1]图a表示的是沙子吸热升温的过程，因为沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，沙子的比热容比水小，沙子温度升得多。
（2）[2]加热5min时间消耗的酒精为
m=0.8g×5=4g=4×10-3kg
所以酒精完全燃烧放出的热量
Q放=mq=4×10-3kg×3.0×107J/kg=1.2×105J
（3）[3]由图b知，在2min时间内
Δt水=70℃-20℃=50℃
水吸收的热量
Q水吸=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(70℃-20℃)=42000J
由于相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，则在2分钟的时间内，沙子吸收的热量
Q沙吸=Q水吸=42000J
由图a知加热2min，沙子的温度从20℃上升到250℃
Δt沙=250℃-20℃=230℃
m沙=200g=0.2kg
沙子的比热容
c沙=≈0.91×103J/(kg·℃)
35．十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机，推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸汽机的工作原理为：打开阀门A、关闭阀门B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降。如此循环往复。
(1)蒸汽机活塞上行过程与汽油机的 冲程相似。
(2)蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体重为2000牛，要提起物体，活塞上至少需要受到蒸汽的压力多少牛？
(3)蒸汽机工作时，物体上升0.3米，消耗煤炭质量0.1克。则蒸汽机对物体做功的效率为多少？（煤炭热值：焦/千克）
【答案】(1)做功
(2)见解析
(3)见解析
【详解】（1）蒸汽推动活塞上行过程中，蒸汽对活塞做功，蒸汽的内能转化为活塞的机械能；
汽油机的做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，与蒸汽机活塞上行过程的能量转化相似。
（2）由图知杠杆左端的力臂是右端力臂的2倍，定滑轮不能省力，则杠杆右端受力F2=G=2000N
根据杠杆平衡公式可知
解的F1=1000N
所以活塞上至少需要受到蒸汽的压力为1000N。
（3）蒸汽机对物体做的有用功为
燃烧煤炭质量0.1克产生的热量
蒸汽机对物体做功的效率为
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【素养解码】浙教版 九年级 科学上册·阶段评价练（15）
能量的转化与守恒·第3章第5节
1．下列事例中，通过做功来改变物体内能的是（　　）
A．金属勺放在热汤中 B．食品放入冰箱
C．取暖器旁的物体温度升高 D．反复弯折钢丝
2．关于内能、温度、热传递和热量，下列说法中正确的是（　　）
A．热量总是自发的从温度高的物体传递给温度低的物体
B．温度高的物体具有的热量多
C．0℃物体的内能为零 D．热量总是从内能多的物体传递到内能少的物体
3．下列有关内能的说法正确的是（　　）
A．温度高的物体内能一定多
B．一个物体从外界吸收了热量，内能一定增加，温度一定升高
C．内能的改变可以通过热传递实现
D．内能的传递只能从内能多的物体到内能少的物体
4．如图所示，是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作，由此他联想到热机的四个冲程，以下与做功冲程最相似的是（　　）
A．鼻孔吸气 B．气沉丹田 C．排山倒海 D．打完收工
5．婚礼上常用的礼花喷射器结构如图，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒打开气阀，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．气罐内壁的温度降低
C．罐内气体通过热传递方式改变了内能
D．该过程能量转化方式与汽油机压缩冲程类似
6．水是一种比热容较大的物质，下列生产和生活中与水的这种特性没有关系的是（　　）
A．对秧田晚上灌水，白天放水 B．炎热的夏天，在地面上洒水降温
C．暖气管内装的是流动的热水 D．用水作为汽车发动机的冷却剂
7．如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞紧管口，加热一段时间后橡皮塞冲出，同时管口附近产生“白气”。以下分析错误的是（　　）
A．水温上升时，水的内能增加
B．加热时管内的水不断汽化
C．管内气体对橡皮塞做功，气体内能增加
D．试管口的“白气”是小水滴
8．小金测得甲、乙两杯水的温度分别是45℃和75℃，下列判断正确的是（　　）
A．甲杯中水的分子运动比乙杯中水的分子运动剧烈
B．甲杯中水的内能一定比乙杯中水的内能小
C．乙杯中水的温度降低，水的内能一定减少
D．乙杯中水的热量一定比甲杯水的热量多
9．涡轮发动机也是一种内燃机，其工作过程如图所示。空气通过压缩机被压缩后进入燃烧室，与燃料混合燃烧，产生的高温高压燃气向后高速喷出，会推动涡轮机旋转，剩余能量经排气管排出。其与汽油机中的做功冲程作用相同的环节发生在（　　）
A．进气室 B．压缩室 C．燃烧室 D．排气室
10．如图所示，小铭同学用注射器疏通篮球的气门芯，把针头插入篮球中，发现注射器活塞自动弹出。从插入针头到活塞飞出的过程中有关说法正确的是（　　）
A．该过程中活塞的机械能守恒 B．活塞在飞行过程中受到篮球的推力
C．该过程中篮球内气体内能增加 D．该过程中活塞的机械能增加
（第10题图） （第11题图）
11．如图所示，在吸滤瓶中装入少量的水，并滴入几滴酒精。用气筒往瓶里打气，当塞子跳出时瓶内会充满白雾，这一实验现象表明（　　）
A．气体对外界做功，瓶内温度降低，内能减少
B．气体对外界做功，瓶内温度升高，内能减少
C．外界对气体做功，瓶内温度升高，内能减少
D．外界对气体做功，瓶内温度降低，内能增加
12．如图所示是探究能量转化的装置，下列相关说法错误的是（　　）
A．水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气的内能减小了
B．实验过程中，燃料的化学能直接转化为叶轮的机械能
C．对水加热过程中是通过热传递使水的内能增大的
D．此实验展现了热机工作时的能量转化过程
13．如今淄博烧烤火遍全国，各地游客都慕名而来，下列关于烧烤的说法正确的是（　　）
A．烤肉串是通过热传递来增加肉串的内能，热量可以从内能小的物体传给内能大的物体
B．烧烤炉内，无烟煤燃烧的过程是将内能转化为化学能
C．烤肉串的过程中，肉串含有的热量增加，肉的内能越大，其内部分子的热运动加快
D．人们看到烤肉时有“白烟”，是因为发生扩散现象
14．如图所示，通过煎、炒、蒸、拌烹调的美食中所包含的物理知识,认识正确的是（　　）
A．煎：煎锅一般用铁制造，主要是利用了铁的比热容大
B．炒：主要是通过做功的方式使藜蒿和腊肉的内能增加
C．蒸：是通过热传递和高温水蒸气液化放热，使榆钱饭蒸熟
D．拌：香葱和豆腐要拌着才能入味，说明分子没有做无规则运动
15．将装有酒精的金属管固定在桌子上，并用塞子塞紧，快速来回拉动绕在管上的绳子，过一会儿塞子会跳起来，如图所示，则（　　）
A．拉动绳子的过程中，通过做功改变了金属管的内能，金属管温度上升
B．拉动绳子的过程中，通过对金属管内的酒精做功，使酒精温度上升
C．塞子跳起时，管内气体温度上升，内能增加
D．塞子跳起时，管内气体对塞子做功，使塞子内能增加
16．如图所示描述的物理过程，下列分析不正确的是（　　）
A．图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能增加
B．图乙：瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能增加
C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减小
D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能，气体内能减少
17．图甲～丁为汽油机的四冲程示意图，图①②为实验演示图，则下列说法正确的是（　　）
A．①演示实验可模拟甲冲程，②演示实验可模拟丁冲程
B．四冲程中依靠飞轮惯性带动的冲程是甲、乙、丙
C．甲、丁过程中能量转化均为机械能转化为内能
D．汽油机四冲程的工作过程为：丙→甲→丁→乙
18．习近平主席在祖国边疆的阿尔山，冒着零下30多摄氏度的严寒、顶风踏雪慰问在边防线上巡逻执勤的官兵。下列判断不正确的是（　　）
A．零下30多℃的积雪虽然温度很低，但它依然有内能
B．新一代防寒服保暖性好，可有效减少热传递
C．战士们防寒面罩上的霜花是水蒸气凝华形成的，此过程中水分子变小
D．该地区冬季气温比沿海地区低是因为这里多山石，而山石的比热容比水的比热容小
19．一网友发现小鸟停在铁栏杆上，误以为小鸟在停驻休息，观察后发现它的双脚被冻结在栏杆上。他慢慢接近，小鸟受惊拍动翅膀；为了避免小鸟双脚受伤，他便一把抓住，试图以手的温度让冰融化。由于效果不佳，他干脆吹气融冰。经过他的不断努力，小鸟获得了自由。根据上述材料，下列分析不合理的是是（　　）
A．以手的温度让冰熔化，是通过做功的方式实现
B．吹气融冰，是用热传递的方式让冰熔化
C．小鸟双脚被冻结在铁栏杆上，与铁是热的良导体有关
D．小鸟拍动翅膀，消耗体内有机物,将化学能转化为机械能
20．如图甲所示，用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中，发现气筒上部筒壁只是略有发热，而气筒下部温度更高，气筒底部附近筒壁温度最高。筒壁温度为什么升高呢？小虞在老师的指导下，设计了如图乙装置进行进一步验证。
第1步：实验前，用温度传感器测出被测部位的温度为T0。
第2步：关闭K，使活塞上下往复移动50次，记下被测部位温度T1。
第3步：打开K，待被测部位温度恢复为T0，重复第2步操作，记下被测部位温度T2。实验测量结果：T1＞T0、T2＞T0且T1-T2＞T2-T0，有关该实验的分析合理的是（　　）
A．第2步中使活塞上下往复移动50次的目的是寻求普遍规律
B．第3步操作是为了排除活塞克服筒壁摩擦做功使筒壁温度升高的影响
C．导致气筒底部筒壁发热的主要原因是活塞克服筒壁摩擦做功，筒壁内能增大，温度升高
D．导致气筒底部筒壁发热的主要原因是活塞压缩气体做功，气体内能增加，温度升高
21．《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代机械或工具。
（1）筒车是一种以水流作动力，用来取水的机械，如图甲所示。其工作原理是将水的 能转化为水的重力势能；
（2）如图乙是我国古代发明的取火器的模型图。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒立刻燃烧起来。其原理是通过 的方式改变内能，使筒内空气内能 ，磁度升高，达到艾绒的着火点。
22．甬舟铁路重点工程金塘海底隧道两侧“定海号”、“甬舟号两台盾构机于五月底开始从两侧相向掘进，最终在海底对接。盾构机的前端安装了“削铁如泥”的刀盘，刀盘旋转工作时产生大量的热，使刀盘内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。这是通过 的方式改变物体内能。为了延长仪器使用寿命，材料用水冷却，除了水汽化吸热降温之外，还利用了水的 比较大的特性。
（第22题图） （第23题图）
23．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像如图所示。根据图像可知，甲液体的比热容 （选填“大于”、“等于”或“小于”。下同）乙液体的比热容。在0～90s的时间内，甲吸收的热量 乙吸收的热量。
24．汽车行业的焦点。插电式混动汽车是常见的一种新能源汽车，其驱动原理如图甲所示：行驶动力可由电动机或发动机单独提供，也可以由二者同时提供。
（1）当电池电量不足时，该汽车动力由发动机提供。发动机是内燃机，通过燃油燃烧产生高压气体推动活塞做功，图乙中发动机产生动力的冲程的是 （填字母）。
（2）汽车上坡时，将挡位切换为低速挡，以减小行驶的速度，这样做的目的是 。
25．单位质量的气体物质，在体积不变的条件下，温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氦气的定容比热为3100J/(kg·℃)。如图所示，质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内，气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定，当氦气的温度从20℃升高到30℃时，氦气吸收的热量是 J。撤去力，氦气推动活塞，此时瓶内氦气内能 （填“增大”或“减小’），这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的 冲程相同。
（第25题图） （第26题图）
26．如图所示为一名消防队员正在进行模拟演习训练。当消防队员沿着竖立在地面上的钢管匀速下滑时，他的动能 （选填“减小”、“不变”或“增大”），他与钢管之间的摩擦是 摩擦（选填“滚动”或“滑动”）。在下滑过程中，他感到手心发烫，这是通过 的方法使其内能增加的，为了安全，他应该戴手套训练。
27．两个同样的烧杯，内装温度和质量相等的水和液体甲，用同样的酒精灯加热，每隔1min记录一次它们的温度，测得如下数据：
时间/min 0 1 2 3 4 5
水的温度/℃ 20 22 24 26 28 30
液体甲温度/℃ 20 23 26 29 32 35
回答下列问题：
（1）加热相同的时间，升温快的是 。
（2）如果它们升高相同的温度， 吸收的热量多。
（3）由此可推出c水 c液（选填“＞”“＜”或“＝”）。
（4）根据以上数据可算出c液＝ 。
28．如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。
（1）实验前，按 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装器材。
（2）实验中使用玻璃棒的目的是 。
（3）实验中两种液体吸收热量的多少可通过 （选填“液体升高的温度”或“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像如图乙所示，冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择液体 。
29．小金学习了“物体的内能”后，根据书本图甲两个实验，在家利用压力式喷水壶、塑料软管、数显温度计、针筒和硬纸盒自制了如图乙所示的实验装置，并利用该装置进行实验，实验步骤如下：
①实验开始前观察记录喷水壶内的温度为22.0℃。
②在喷水壶内加入少量的水，关闭出气阀，多次按压喷水壶的打气手柄后，观察并记录壶内温度。
③打开喷水壶的出气阀，可以观察到针筒的活塞由底部迅速向上移动。
④最终活塞冲出针筒口，同时在针筒口处观察到白雾。
（1）若不考虑能量损耗，步骤②中记录的温度值应 （选填“大于”“小于”或“等于”）22.0℃。
（2）步骤③中的能量转化与下图内燃机的 （填字母）冲程相同。
（3）步骤④针筒口出现白雾的原因是 。
30．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、橡皮管、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的数据，电脑处理得到如图乙所示图像。
（1）结合乙图分析，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： ；以下改变内能的方式中，与BC段不相同的是： 。
A．用锤子敲打钉子时，钉子变热 B．水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起
C．从滑滑梯上处滑落，臀部变热 D．用通电的电炉加热水，水温升高
（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： 。
31．淬火是金属热处理工艺之一，把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却，以提高金属的硬度和强度。现将一质量为1.5kg的金属块加热到420℃，然后放在室温为20℃的空气中自然冷却，求：【已知金属块的比热容为0.49×103J/（kg ℃），水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）】
（1）金属块在冷却过程中放出的热量；
（2）若把这些热量全部用于给35℃、1kg的水加热，在标准大气压下水升高的温度。
32．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接受4．2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温升高到40℃。求：
（1）热水器中的水吸收的热量Q 【水的比热容C=4．2×103J/（kg ℃）】
（2）热水器5小时内接收到的太阳能W
（3）热水器的效率
（4）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4．2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）
33．如图甲为某地太阳能供暖储蓄热系统的基本工作过程。集热板白天接收太阳辐射，其内部水温升高后，通过热交换器，使蓄水箱内水温升高，再通过水泵将热水送入用户。太阳能集热板中有许多玻璃吸热管，其结构如图乙所示，双层玻璃管之间是真空，内层玻璃管表面涂有一层黑色吸热材料，能吸收太阳光，使温度升高，从而加热管内的水。已知真空不利于热量的传递。下表为简化后的太阳能供暖蓄热系统某一天的数据。不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失。已知水的比热容c=4.2×103J/（kg ℃）。
集热板每小时、每平方米接受的太阳辐射能量/J 集热板面积/m2
（1）图乙中，判断能否将黑色吸热材料涂在外玻璃管的表面，并说明理由： 。
（2）若集热板的光热转化效率为60%，则这些集热板光照1h，转化成的热量为 J；这些热量理论上能使1.8×106kg的水的温度上升 ℃。
34．某校科学兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，用两个相同的容器，分别装入质量为200g的沙子和水，用两只完全相同的酒精灯在相同环境下分别加热，并绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示，已知酒精的热值是3.0×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg ℃）。加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精，请问：
（1）图中 （选填“a”或“b”）是沙子吸热升温的图像。
（2）对水加热5min，消耗的酒精完全燃烧放出多少热量？
（3）试求出沙子的比热容。
35．十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机，推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸汽机的工作原理为：打开阀门A、关闭阀门B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降。如此循环往复。
（1）蒸汽机活塞上行过程与汽油机的 冲程相似。
（2）蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体重为2000牛，要提起物体，活塞上至少需要受到蒸汽的压力多少牛？
（3）蒸汽机工作时，物体上升0.3米，消耗煤炭质量0.1克。则蒸汽机对物体做功的效率为多少？（煤炭热值：焦/千克）
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21世纪教育网(www.21cnjy.com) 同舟共理工作室·周承秉
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