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新九年级物理暑假知识点专题06 机械能与内能
（物质的比热容与热值）
知识点一：比热容
1、比热容
定义 单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃时吸收（放出）的热量
符号 C
单位 焦/（千克·℃）；J/（kg·℃）
公式 吸热：Q吸＝cm（t－t0）； 放热：Q放＝cm（t0－t）
物理意义 表示物体吸热或放热本领大小的物理量
C水＝4.2×103J/（kg·℃）表示：1kg的水温度升高（降低）1℃时吸收（放出）的热量为4.2×103J。
【说明】 ①比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。②水的比热容很大，故其常用于调节气温、取暖、作冷却剂、散热等。
【易错点】某种物质的比热容大，则其吸（放）热的能力就强，在相同条件下，它的温度变化就小。
2、常见物质的比热容
从上表中可发现的规律
（1）水的比热容最大，是4.2×103焦/(千克·℃)；
（2）同种物质在不同状态时比热值不同（如水和冰）；
（3）水的比热容意义：表示1千克水温度升高1摄氏度需要吸收4.2×103焦的热量；
（4）比热是物质的特性之一，不同物质的比热一般不同。物质的比热容跟密度相似，也是物质的物理属性之一，可以用比热容来鉴别物质；
（5）对某种确定的物质来讲，比热容是一个确定的数值，跟物体质量的大小，温度改变的多少，物体的形状、体积、位置等无关，它仅与物质的种类和状态有关。
知识点二：热值
定义 1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。
单位 焦/千克；符号：J/kg
公式 固体：Q=mq（q为热值）； 气体：Q=Vq（q为热值）
意义 酒精的热值是3.0×107J/kg，表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J
煤气的热值是3.9×107J/m3，表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J
【说明】火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小，便于储存和运输。
【注意】理解：“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。质量是1kg的燃料完全烧尽才是热值的值。
【易错点】热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、燃料是否燃烧、燃烧是否完全等均无关。
知识点三：热机与热机效率
1、热机：是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的内能转化为机械能的装置。
2、热机的共同特点是将燃料燃烧时的化学能转化成内能，又通过做功，把内能转化为机械能。
3、汽油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程四个冲程组成。每个工作循环活塞上下往复2次，曲轴转动2周，飞轮转过2圈，对外做功1次。
4、吸气冲程：活塞向下运动，吸入燃料和空气的混合气体。
压缩冲程：活塞向上运动，压缩混合气体，机械能内能，点燃混合气体。
做功冲程：高温高压的燃气推动活塞向下运动，内能机械能，机器动力来源。
排气冲程：活塞向上运动，将废气排出气缸。
5、内能利用途径：直接通过热传递对物体加热；通过热机将内能转化为机械能对外做功。
6、内能的利用与环境保护：热机的利用会带来对环境的污染、大气污染（烟尘废气、燃料中含杂质、生成SO2、氮氧化合物，生成粉尘、一氧化碳）和噪声污染。
知识点四：热机
1、汽油机与柴油机的比较
汽油机 柴油机
不同点 构造 顶部有一个火花塞 顶部有一个喷油嘴
吸气冲程 吸入汽油与空气的混合气体 吸入空气
点燃方式 点燃式 压燃式
效率 低 高
应用 小型汽车、摩托车 载重汽车、拖拉机
相同点 ①都是将内能转化为机械能的机器； ②一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次；即为：“一循环，一功，二转，四冲程”，简称“一 一 二 四”。
【注意】柴油机的效率比汽油机的效率更高，主要因为在压缩冲程中，柴油机的压缩程度比汽油机的更高。
2、热机效率
定义 热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率
公式
提高效率 使燃料充分燃烧；尽量减少各种热量损失；机件间保持良好的润滑、减小摩擦
【说明】①定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比叫做火炉的效率。
②公式：
知识点五：两大效应
温室效应 热岛效应
现象 地球温度升高 局部地区温度过高
原因 排放过多的污染物；主要是二氧化碳（CO2） 生产、生活排放过多的热
措施 ①减少污染物的排放，提高利用率；低碳生活；②植树造林 ①提高热的利用率； ②植树、建人工湖等
【巩固训练】
例1：四个试管中分别装有甲、乙、丙、丁四种固体，在相同的加热条件下，甲、乙、丙、丁的温度随时间的变化如图所示。关于甲、乙、丙、丁之间的质量关系，下列推测正确的是（ ）
A．甲的质量大于乙 B．甲的质量小于乙 C．乙的质量大于丙 D．乙的质量小于丙
例2：甲、乙两种不同的物质，质量之比为1：2，吸热之比为3：5，它们的温度变化之比为1：1，则甲、乙的比热容之比为（ ）
A．5：6 B．6：5 C．3：10 D．10：3
例3：关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法，其中正确的是（ ）
①在做功冲程中，是机械能转化为内能 ②在做功冲程中，是内能转化为机械能
③只有做功冲程是燃气对外做功 ④汽油机和柴油机的点火方式相同
A．只有②③ B．只有①③ C．只有②④ D．只有②③④
例4：如图所示，在空瓶内滴一滴酒精，用装有气门芯的橡皮塞塞紧瓶口，再用打气筒通过气门芯向瓶内打气。当瓶内气压达到足够大，塞子将从瓶口冲出，且原来透明的瓶内充满了白雾，实验现象表明（ ）
A．气体对外界做功，瓶内温度升高，内能减少 B．外界对气体做功，瓶内温度升高，内能增加
C．气体对外界做功，瓶内温度降低，内能减少 D．外界对气体做功，瓶内温度降低，内能增加
例5：有关物质的比热容，下列说法中正确的是（ ）
A．比热容跟物体的质量有关，质量越大，比热容越大
B．比热容跟物体的温度有关，温度越高，比热容越大
C．比热容跟物体吸收或放出的热量有关
D．比热容是物质本身的一种特性，与物体的温度、质量都无关
例6：一支蜡烛燃烧到一半时，下列说法正确的是（ ）
A．它的密度将变为原来的一半 B．它的比热容将变为原来的一半
C．它的热值将变为原来的一半 D．它的质量将变为原来的一半
例7：下列说法中正确的是（ ）
A．燃料的热值越大，其燃烧时放出的热量就越多
B．燃料的热值越小，其完全燃烧单位质量的燃料放出的热量越少
C．燃料的热值越小，其完全燃烧单位质量的燃料放出的热量越多
D．燃料燃烧得越充分，其热值越大
例8：汽油机是由四个冲程不断循环而工作的，表示内能转化为机械能的冲程是（ ）
例9：用酒精灯给试管加热，如图所示，试管口软木塞冲出的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水蒸气对软木塞做功，水蒸气内能增大 B．水蒸气的内能转化为软木塞的机械能
C．能量的转化与热机压缩冲程能量转化相同 D．试管口的“白气”是水蒸气汽化形成的
例10：现有一台单缸四冲程汽油机的飞轮，飞轮的转速是1200r/min，则汽油机每秒内完成 个冲程，做功 次。
例11：用燃气灶烧水时，把2.2kg初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了45g天然气（假设天然气完全燃烧）。已知天然气的热值为4.4×107J/ kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。
（1）我们在烧水过程中，会发现有大量向外散失的能量不会再自动汇集回来，这说明能量的转化和转移是有 的。
（2）水的内能增加了 J，燃气灶烧水的效率为 。
例12：酒精是实验室常用的燃料，用酒精灯来加热水，若酒精完全燃烧产生的热量有50%被水吸收，完全燃烧84g的酒精，通常情况下能使10kg、20℃的水升高多少？[q酒精＝3.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
例13：为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验．用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间．实验数据记录如下表．
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 20 6 68
（1）在实验过程中控制加热时间相同，通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异．
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给 加热更长的时间，此时水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量．
（3）通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用 这个物理量来描述．
例14：用如图所示的实验装置探究烧杯内的某种物质熔化时温度的变化规律。实验过程中，电热棒的功率保持恒定。
（1）根据实验数据描绘出加热过程中烧杯内物质的温度随时间变化图像，如图所示，则有从图中看出该物质的熔点是 ℃。
（2）比较t2与t3时刻的内能， 时刻杯内物质的内能较大，理由是 。
（3）已知0～t1与t5～t6的加热时间相等，由图可知两段时间内，物质的温度升高不同，由此可得：这种物质固态时的比热容比液态时的比热容 。作出此判断的依据是 。（用公式表示）
例15：一辆牵引力为2.3×103N的汽车，其效率是25%，为让汽车以72km/h的速度行驶完100km的路程，汽油的热值是4.6×107J/kg，汽车至少需要多少千克汽油？若汽车汽缸的面积为S，长度为L，做功时缸内的平均压强为P，则汽缸做一次功为多少？若发动机转速为r转/分钟，则一个汽缸功率为多少？
例16：有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如下表所示。将它安装在阳光充足水平台面上，并送满水。
（1）某地区（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8×106 J。若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，则它一天中接收的太阳能（E）约为多少？ 若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？［c水＝4.2×103 J/（kg·℃）］
型 号 JL－88
水容量/L 80
自身质量/kg 40
（2）若该热水器一天中接收的太阳能，由燃烧煤气（热值q＝4.2×107 J/kg）来获得，则需要完全燃烧多少千克煤气？
例17：小王学习了有关热学的知识后，知道水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。
（1）如果小王用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量
（2）若小王烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2×107J/kg的煤气，且燃气灶烧水时的热效率（热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比）为25％，则实际消耗的煤气为多少kg
（3）为了节约能源，小王对燃气灶进行了改进，使燃气灶的热效率得到了提高．若小王在同样的条件下将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，可比原来节省0.04kg的煤气，则现在燃气灶烧水时的热效率为多少？（结果保留一位小数）
【知识检测】
1、如果物体的温度没有改变，则（ ）
A. 物体的内能一定没有改变 B. 物体的内能可能发生改变
C. 物体一定没有吸热 D. 物体与外界都一定没有做功
2、晴天，几位大学生在森林中迷路了，下面四种利用风向引导他们走出森林的说法中，正确的是（图中虚线为空气流动形成风的路径示意图）（ ）
A. 森林吸热，温度升高较慢，空气温度低、密度大，地面空气从森林流向外界，应顺风走
B. 土地吸热，温度升高较快，空气温度高、密度小，地面空气从外界流向森林，应顺风走
C. 森林吸热，温度升高较慢，空气温度低、密度大，地面空气从森林流向外界，应迎风走
D. 土地吸热，温度升高较快，空气温度高、密度小，地面空气从外界流向森林，应迎风走
3、如图所示，是在做“观察某种固态晶体熔化”实验时，根据实验数据所描绘的图象。由该图象并结合其他相关知识，还可以知道（ ）
A. 图象上BC段表明，这段时间内晶体温度不变，是由于不从外界吸热
B. 图象上BC段表明，这段时间内晶体温度不变，内能也不变
C. 比较图象上的AB和CD段可知，该晶体固态时的比热容比液态时的比热容大
D. 比较图象上的AB和CD段可知，该晶体固态时的比热容比液态时的比热容小
4、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A. 物体的温度越高，所含热量越多 B. 温度高的物体，内能一定大
C. 温度为0 ℃的冰块，内能一定为零 D. 温度相同的两物体间不会发生热传递
5、关于“热机”，下列说法中正确的是（ ）
A. 做功冲程的能量转化是机械能转化为内能
B. 改进技术，可以使热机的效率达到100%
C. 用水循环来降低热机的温度，主要是利用水蒸发时吸热的特性
D. 冬天晚上要把热机水箱中的水放出，是为了防止气温降低时水凝固胀坏水箱
6、小明阅读了下表后，得出了一些结论，其中错误的是（ ）
几种物质的比热容c/［J·（kg·℃）－1］
水 4.2×103 干泥土 0.84×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
煤油 2.1×103 铅 0.13×103
水银 0.14×103 砂石 0.92×103
A. 沿海地区昼夜温差比内陆地区小 B. 同种物质在不同状态下，其比热容不同
C. 质量相等铜块和铅块，升高相同温度，铜块吸热多 D. 液体的比热容都比固体大
7、关于物体的内能，下列说法中正确的是（ ）
A. 温度为0 ℃的物体没有内能 B. 同一物体温度升高，它的内能一定增大
C. 热传递是改变物体内能的唯一方法 D. 温度相等的一杯水和一桶水的内能相同
8、分析下列几种现象中温度变化的原因，其中一种与其他三种不同，它应该是（ ）
A. 开啤酒瓶盖的瞬间，瓶口的二氧化碳气体温度会降低
B. 化妆品或杀虫剂之类的自动喷剂，当喷了一会儿后，罐身温度会降低
C. 用打气筒打气，过了一会儿就感到筒身发热
D. 夏天，用嘴向手背快速吹气，会感到凉意
9、如图所示，甲、乙两球完全相同，分别浸没在水和水银的同一深度内，甲、乙两球是用同一种特殊材料制作的；当温度稍微升高时，球的体积会变大。如果开始时水和水银的温度相同，且两液体温度同时缓缓地升高至同一值，则（ ）
A. 甲球吸收的热量较多 B. 乙球吸收的热量较多 C. 两球吸收的热量相等 D. 无法确定
10、（不定项选择）质量1kg，初始温度20℃的水吸收4.2×103J的热量后，它的温度可能是（ ）
A. 80℃ B. 100℃ C. 120℃ D. 130℃
11、有两个质量和温度都相同的金属球，先把甲球放入盛有热水的杯中，热平衡后水温降低了△t。把甲球取出，再将乙球放入杯中，热平衡后水温又降低了△t，则两球比热容大小的关系是（ ）
A. c甲＞c乙 B. c甲＜c乙 C. c甲＝c乙 D. 无法判断
12、新疆“那拉提草原”是闻名全国的旅游景区。夏天，当你赤脚在烈日当空的小河边游玩时，你会发现：岸上的小石头热得烫脚，而河水却是冰凉的，这是因为（ ）
A．水比小石头的温度变化大 B．水比小石头的比热容大
C．水比小石头吸收的热量小 D．水比小石头的比热容小
13、实验装置如图所示，在一个厚壁玻璃筒里放一块浸有少量乙醚（乙醚极易挥发）的棉花，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧。根据该实验现象得出的下列结论正确的是（ ）
A．气体比液体更容易被压缩 B．浸有少量乙醚可以降低棉花的着火点
C．活塞迅速下压，乙醚蒸气液化放热，使棉花燃烧 D．外界对物体做功时，物体的内能会增加
14、用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示，据此判断甲物质10min吸收的热量为（ ）
A．5.04×105J B．4.2×105J C．2.52×105J D．条件不足，不能计算
15、下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是（ ）
A．①做功冲程；②内能转化为机械能；③压缩冲程；④机械能转化为内能
B．①压缩冲程；②内能转化为机械能；③做功冲程；④机械能转化为内能
C．①压缩冲程；②机械能转化为内能；③做功冲程；④内能转化为机械能
D．①做功冲程；②机械能转化为内能；③压缩冲程；④内能转化为机械能
16、如图是内燃机的某冲程工作示意图，以下改变内能方式与此相同的是（ ）
A．烤火取暖 B．搓手取暖 C．向手“呵气”取暖 D．用热水袋取暖
17、质量、初温度都相同的水和铁块吸收相同的热量后彼此接触时（ ）
A．热量从铁块传给水 B．热量从水传给铁块
C．温度从铁块传给水 D．温度从水传给铁块
18、“五一”黄金周，吴昊同学和爸爸妈妈一起游览花果山，在他们乘坐旅游车沿盘山公路下山的过程中，发现司机师傅要不时地踩踏刹车踏板，当车行驶至中途还要停下来，让工作人员用水龙头向车轮闸片部位喷水。吴昊同学提出了以下几种看法（ ）
①喷水的主要目的是为了降低车闸的温度，以防车闸因温度过高而损坏；
②下山过程中，机械能不变；
③下山过程中，重力对汽车不做功；
④刹车过程中有部分机械能转化为内能.
你认为这些看法中符合实际的是（ ）
A．①②④ B．①④ C．①③④ D．①②③④
19、用太阳能热水器给40 kg的水加热，水温由18℃升高到36℃，水吸收的热量是 J。若使用燃烧值为3.0×107J/kg的煤给水加热，其效率为20%，则需要完全燃烧煤约 kg。
20、如图是甲、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。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）
21、被誉为“气都”的达州，天然气储量丰富，天然气是 （“可再生”或“不可再生”）能源。小明同学需要在标准大气压下烧开初温为20℃、质量为3kg的一壶水，若天燃气完全燃烧放出热量的80%被水吸收，则需要完全燃烧 m3的天然气．【q天然气=3.0×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg·℃）】
22、用煤气灶把2kg，初温为30℃的水烧到80℃，消耗了20g煤气，已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg，则水吸收的热量为 J，煤气完全燃烧放出的热量为 J，煤气灶烧水的效率为 %．
23、天宫一号（Tiangong－1）是中国第一个目标飞行器，于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射，后续将完成无人或有人交会对接任务，并建立中国首个空间实验室。
（1）火箭发射加速升空时，发生的能量转化主要是将 能转化为 能。其中动能 ，重力势能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）火箭的燃料主要是氢，这是因为氢具有 、 的优点（写出两条）。
（3）在火箭发射架下，建有一个大水池，这是利用了水的 ，吸热能力强；同时水汽化时吸收大量的热，使架基的温度不致过高。
（4）天宫一号在太空时，如果在舱内进行下列实验，与在地面相比，无法完成的是 （填字母）：
①用温度计测温度 ②用天平测物体的质量 ③用弹簧测力计测拉力
24、洗浴用的电热水器的电功率是1.2kW，热水器内筒的直径是30cm，高是50cm。如果加热过程中的热量散失率为10％， 则把水从20 ℃加热到70 ℃需要多长时间？
25、随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是:在房间地而装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温。当供水温度为45℃时，单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表：
（1）若该地暖系统的总水量为2×103kg，将全部的水从5℃加热至45℃，水至少需要吸收多少热量
（2）某家庭木地板的面积为80m2，散热管材料为聚丁烯(PB)，供水温度为45℃，则该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳
（3）“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外，你认为还与哪些因素有关？请至少写出两点。
答案与解析
【巩固训练】
例1：四个试管中分别装有甲、乙、丙、丁四种固体，在相同的加热条件下，甲、乙、丙、丁的温度随时间的变化如图所示。关于甲、乙、丙、丁之间的质量关系，下列推测正确的是（ ）
A．甲的质量大于乙 B．甲的质量小于乙 C．乙的质量大于丙 D．乙的质量小于丙
【解析】相同的加热条件下，图上曲线有平台，如果是由于停止加热导致的话，三个曲线平台位置的横坐标即时间应该是相同的，所以平台一定是由于固体加热到达熔点熔化所致所以加热是保持恒定的。从平台的高度，即熔点，可以看出甲和乙是同一种物质，丙、丁是另两种。不同物质的比热容不同，无法比较质量，只有甲和乙的质量可以比较，因为比热容相同。升温速率越大，说明质量越小。所以甲质量小于乙，故选B。
【答案】B
例2：甲、乙两种不同的物质，质量之比为1：2，吸热之比为3：5，它们的温度变化之比为1：1，则甲、乙的比热容之比为（ ）
A．5：6 B．6：5 C．3：10 D．10：3
【解析】直接赋值，对甲而言，设它的质量为1，吸热为3，温度变化为1，乙的质量为2，吸热为5，温度变化为1。然后利用公式c=Q/m△t，求得c甲=3，c乙=5/2，所以两者之比为3：5/2=6：5。故答案为B。
【答案】B
例3：关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法，其中正确的是（ ）
①在做功冲程中，是机械能转化为内能 ②在做功冲程中，是内能转化为机械能
③只有做功冲程是燃气对外做功 ④汽油机和柴油机的点火方式相同
A．只有②③ B．只有①③ C．只有②④ D．只有②③④
【解析】在做功冲程中，燃气对外做功，将内能转化为机械能；只有做功冲程是燃气对外做功；汽油机的火花塞可以发出电火花，燃气燃烧，而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火，故②③正确。故选A。
【答案】A
例4：如图所示，在空瓶内滴一滴酒精，用装有气门芯的橡皮塞塞紧瓶口，再用打气筒通过气门芯向瓶内打气。当瓶内气压达到足够大，塞子将从瓶口冲出，且原来透明的瓶内充满了白雾，实验现象表明（ ）
A．气体对外界做功，瓶内温度升高，内能减少 B．外界对气体做功，瓶内温度升高，内能增加
C．气体对外界做功，瓶内温度降低，内能减少 D．外界对气体做功，瓶内温度降低，内能增加
【解析】雾是小液滴，它是由酒精蒸气的液化而形成的。其具体过程是：瓶内的气体压强增大到一定程度，对瓶塞做功，将瓶塞打出，气体对外做功，将内能转化为机械能，气体的内能减少，温度降低，瓶中的酒精蒸气遇冷液化而形成白雾。故选C.
【答案】C
例5：有关物质的比热容，下列说法中正确的是（ ）
A．比热容跟物体的质量有关，质量越大，比热容越大
B．比热容跟物体的温度有关，温度越高，比热容越大
C．比热容跟物体吸收或放出的热量有关
D．比热容是物质本身的一种特性，与物体的温度、质量都无关
【解析】比热容是单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。比热容是物质的一种特性,和物体吸收或热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有关系，与物质的种类、状态有关。故选D。
【答案】D
例6：一支蜡烛燃烧到一半时，下列说法正确的是（ ）
A．它的密度将变为原来的一半 B．它的比热容将变为原来的一半
C．它的热值将变为原来的一半 D．它的质量将变为原来的一半
【解析】蜡烛用掉一半后，质量减少一半，但密度、热值和比热容是不变的。故选D。
【答案】D
例7：下列说法中正确的是（ ）
A．燃料的热值越大，其燃烧时放出的热量就越多
B．燃料的热值越小，其完全燃烧单位质量的燃料放出的热量越少
C．燃料的热值越小，其完全燃烧单位质量的燃料放出的热量越多
D．燃料燃烧得越充分，其热值越大
【解析】A、燃料的热值越大，其燃烧时放出的热量就越多，质量少，燃烧不完全放出的热量就少，不符合题意；B、燃料的热值越小，其完全燃烧单位质量的燃料放出的热量越少，符合题意；C、燃料的热值越小，其完全燃烧单位质量的燃料放出的热量越多，放出的热量应该越少，不符合题意；D、燃料燃烧得越充分，其热值越大，热值就是指完全燃烧放出的热量，不符合题意。
【答案】B
例8：汽油机是由四个冲程不断循环而工作的，表示内能转化为机械能的冲程是（ ）
【解析】内能转化为机械能的冲程是做功冲程。
A图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程不符合题意；
B图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程不符合题意。
C图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程符合题意；
D图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程不符合题意；
【答案】C
例9：用酒精灯给试管加热，如图所示，试管口软木塞冲出的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水蒸气对软木塞做功，水蒸气内能增大 B．水蒸气的内能转化为软木塞的机械能
C．能量的转化与热机压缩冲程能量转化相同 D．试管口的“白气”是水蒸气汽化形成的
【解析】A．水蒸气对软木塞做功，水蒸气内能减小，选项说法错误，不符合题意；
B．软木塞冲出的过程中是水蒸气的内能转化为软木塞的机械能的过程，选项说法正确，符合题意；
C．能量的转化与热机做功冲程能量转化相同，选项说法错误，不符合题意；
D．试管口的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小液滴，选项说法错误，不符合题意。
【答案】B
例10：现有一台单缸四冲程汽油机的飞轮，飞轮的转速是1200r/min，则汽油机每秒内完成 个冲程，做功 次。
【解析】飞轮转速是1200r/min=20r/s，因一个工作循环转2圈，完成4个冲程，做功一次；所以每秒完成10个工作循环，完成40个冲程，做功10次。 【答案】40；10.
例11：用燃气灶烧水时，把2.2kg初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了45g天然气（假设天然气完全燃烧）。已知天然气的热值为4.4×107J/ kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。
（1）我们在烧水过程中，会发现有大量向外散失的能量不会再自动汇集回来，这说明能量的转化和转移是有 的。
（2）水的内能增加了 J，燃气灶烧水的效率为 。
【解析】（1）在烧水过程中，大量向外散失的能量不会自动再汇集回来，说明在能的转化和转移的过程中,能量转化和转移是有方向性；
（2）水吸收的热量：Q吸= cm(t- t0)=4.2×103J/(kg·°C)×2.2kg×(100°C-20°C)=7.392×105J，即水的内能增加了；
天然气完全燃烧放出的热量：Q放= mq=45×10-3kg×4.4×107J/ kg=1.98×106J；燃气灶的效率：η=Q吸/Q放×100%=7.392×105J/1.98×106J=37.3%
【答案】（1）方向性；（2）7.392×105J；（3）37.3%。
例12：酒精是实验室常用的燃料，用酒精灯来加热水，若酒精完全燃烧产生的热量有50%被水吸收，完全燃烧84g的酒精，通常情况下能使10kg、20℃的水升高多少？[q酒精＝3.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
【解析】酒精完全燃烧放出的热量为：Q放= mq=84×10-3kg×3.0×107J/ kg=2.52×106J；酒精释放的50%能量被水吸收，即：Q吸=Q放η=2.52×106J×50%=1.26×106J；由c=Q吸/m△t可得：△t=Q吸/cm=1.26×106J/4.2×103J/（kg·℃）×10kg=30℃。
【答案】30℃
例13：为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验．用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间．实验数据记录如下表．
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 20 6 68
（1）在实验过程中控制加热时间相同，通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异．
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给 加热更长的时间，此时水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量．
（3）通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用 这个物理量来描述．
【解析】（1）在实验过程中控制加热时间相同，，通过比较升高的温度(或温度升高的多少等)来研究水和食用油吸热能力的差异。
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间。因为选用相同的酒精灯加热，所以加热时间长的吸收的热量多。即水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
（3）通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，此实验中，水的吸热能力强于食用油的吸热能力，物质的这种特性用比热容这个物理量来描述。
【答案】（1）升高的温度；（2）水；大于；（3）比热容。
例14：用如图所示的实验装置探究烧杯内的某种物质熔化时温度的变化规律。实验过程中，电热棒的功率保持恒定。
（1）根据实验数据描绘出加热过程中烧杯内物质的温度随时间变化图像，如图所示，则有从图中看出该物质的熔点是 ℃。
（2）比较t2与t3时刻的内能， 时刻杯内物质的内能较大，理由是 。
（3）已知0～t1与t5～t6的加热时间相等，由图可知两段时间内，物质的温度升高不同，由此可得：这种物质固态时的比热容比液态时的比热容 。作出此判断的依据是 。（用公式表示）
【解析】（1）由甲图可知，该温度计的分度值是1°C，而且液柱上表面对应的刻度在零刻度以下，故读数为
-8°C；（2）从t2到t3的时间段，物体要吸收热量，内能就会增加。（3）烧杯内物质在相同时间内吸收的热量相同，在0~t1时间里升高的温度为△t1=20°C，在t5~t6时间里升高的温度为△t2=10°C，故△t1>△t2，由Q=cm△t可知，当吸收的热量和质量都相同时，△t越大比热容c就越小。所以这种物质固态时的比热容小于液态时
的比热容。
【答案】（1）-8；（2）t3，熔化过程要吸收热量；（3）小；c=Q吸/m△t.
例15：一辆牵引力为2.3×103N的汽车，其效率是25%，为让汽车以72km/h的速度行驶完100km的路程，汽油的热值是4.6×107J/kg，汽车至少需要多少千克汽油？若汽车汽缸的面积为S，长度为L，做功时缸内的平均压强为P，则汽缸做一次功为多少？若发动机转速为r转/分钟，则一个汽缸功率为多少？
【解析】（1）牵引力做功W= fS= FS=2.3×103N×100×103m=2.3×108J；汽车行驶过程中克服阻力做了2.3×108J的功，汽车热机的效率为25%，由η=W/Q得，需要燃烧汽油产生的热量：Q=W/η=2.3×108J/25%=9.2×108J因此需要汽油的质量：m=Q/q=9.2×108J/4.6×107J/kg=20kg。
（2）燃气对活塞的平均压力为：F=PS；一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=FL=PSL；∵飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动r周，要对外做功r/2次，∴燃气对活塞做的总功为：W总=W×r/2= PSL×r/2= 1/2PSLr；而t=1min=60s，∴汽油机的功率为：P=W总/t=1/120PSLr.
【答案】（1）汽车需要的汽油质量为20 kg；（2）气缸做一次功为PSL；气缸的功率为1/120PSLr.
例16：有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如下表所示。将它安装在阳光充足水平台面上，并送满水。
（1）某地区（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8×106J。若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，则它一天中接收的太阳能（E）约为多少？若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？［c水＝4.2×103J/（kg·℃）］
型 号 JL－88
水容量/L 80
自身质量/kg 40
（2）若该热水器一天中接收的太阳能，由燃烧煤气（热值q＝4.2×107J/kg）来获得，则需要完全燃烧多少千克煤气？
【解析】（1）E=2.8×106J/(h·m2)×1.5m2×8h=3.36×107J
80L=80×10-3m3，m水=pV=1.0×103kg/m3×80×10-3m3=80 kg
Q吸=ηE=60%×E=60%×3.36×107J=2.016×107J
由Q吸=cm△t可得：△t=Q吸/cm=2.016×107J/4.2×103J/( kg·°C)×80 kg=60℃
（2）由题意可知：Q吸=Q放=3.36×107J；由Q放=mq得：m=Q放/q=3.36×107J/4.2×107J/kg=0.8kg
【答案】（1）3.36×107J；60℃；（2）0.8kg。
例17：小王学习了有关热学的知识后，知道水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。
（1）如果小王用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量
（2）若小王烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2×107J/kg的煤气，且燃气灶烧水时的热效率（热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比）为25％，则实际消耗的煤气为多少kg
（3）为了节约能源，小王对燃气灶进行了改进，使燃气灶的热效率得到了提高．若小王在同样的条件下将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，可比原来节省0.04kg的煤气，则现在燃气灶烧水时的热效率为多少？（结果保留一位小数）
【解析】（1）Q吸=c水m水(t- t0)=4.2×103J/( kg·°C)×5 kg×(100°C-20°C)=1.68×106J；
（2）由η=Q吸/Q放可得完全燃烧煤气放出的热量：Q放=Q吸/η=1.68×106J/25%==6.72×106J；
由Q放=mq得：m=Q放/q=6.72×106J/4.2×107J/kg=0.16 kg；
（3）改进后需要煤气：0.16 kg-0.04 kg=0.12kg；放热为：Q放=m'q=0.12kg×4.2×107J/ kg=5.04×106J；现在燃气灶的热效率为：η=Q吸/Q放×100%=1.68×106J/5.04×106J≈33.3%
【答案】（1）1.68×106J；（2）0.16 kg；（3）33.3%.
【知识检测】
1、如果物体的温度没有改变，则（ ）
A. 物体的内能一定没有改变 B. 物体的内能可能发生改变
C. 物体一定没有吸热 D. 物体与外界都一定没有做功
【解析】本题可用一个例子来分析，比如：晶体在熔化时要吸热，温度不变，但内能增加。故A、C不正确，B正确。另外在改变物体内能时，做功和热传递是等效的，对物体做功时，温度也可以不变，但内能增加。物体的内能发生变化，可能表现在物体的温度变化，也可能是状态的变化，故D不正确。
【答案】B
2、晴天，几位大学生在森林中迷路了，下面四种利用风向引导他们走出森林的说法中，正确的是（图中虚线为空气流动形成风的路径示意图）（ ）
A. 森林吸热，温度升高较慢，空气温度低、密度大，地面空气从森林流向外界，应顺风走
B. 土地吸热，温度升高较快，空气温度高、密度小，地面空气从外界流向森林，应顺风走
C. 森林吸热，温度升高较慢，空气温度低、密度大，地面空气从森林流向外界，应迎风走
D. 土地吸热，温度升高较快，空气温度高、密度小，地面空气从外界流向森林，应迎风走
【解析】森林中水分含量高，在阳光照射下水分蒸发吸热，使森林中空气温度升高慢，空气的温度比较低，密度比较大；森林外空气温度高，密度比较小，热空气上升后，森林中的冷空气补充过来就形成风。风是从森林吹向外界的，要走出森林，就要顺风走。故选A.
【答案】A
3、如图所示，是在做“观察某种固态晶体熔化”实验时，根据实验数据所描绘的图象。由该图象并结合其他相关知识，还可以知道（ ）
A. 图象上BC段表明，这段时间内晶体温度不变，是由于不从外界吸热
B. 图象上BC段表明，这段时间内晶体温度不变，内能也不变
C. 比较图象上的AB和CD段可知，该晶体固态时的比热容比液态时的比热容大
D. 比较图象上的AB和CD段可知，该晶体固态时的比热容比液态时的比热容小
【解析】A、图象中BC段表示该晶体的熔化过程，虽然温度不变，但需要继续吸热，故A说法不对；
B、晶体在熔化过程中温度不变，但吸收了热量，使内能增加，故B说法不对；
CD、从图象上来看，AB段比CD段温度升高的要快些，由于该晶体在固态和液态时质量不变，加热方式不变，可知在固态时的比热容要小一些。故C错误，D正确.
【答案】D
4、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A. 物体的温度越高，所含热量越多 B. 温度高的物体，内能一定大
C. 温度为0 ℃的冰块，内能一定为零 D. 温度相同的两物体间不会发生热传递
【解析】A.热量是热传递过程中，能量转移的多少，可以说物体吸收或放出多少热量，但不能说物体含有多少热量。故A错误；
B.影响内能大小的因素有质量、温度、状态等因素，温度高的物体内能不一定大，只有当物体质量和状态一定时，物体温度越高内能越大。故B错误；
C.一切物体都具有内能，冰块即使温度再低也具有内能，因为一切物体分子都在永不停息地做无规则运动。故C错误；
D.发生热传递的条件是：不同物体或同一物体的不同部分间存在温度差，所以温度相同的两物体间不会发生热传递。故D正确。
【答案】D
5、关于“热机”，下列说法中正确的是（ ）
A. 做功冲程的能量转化是机械能转化为内能
B. 改进技术，可以使热机的效率达到100%
C. 用水循环来降低热机的温度，主要是利用水蒸发时吸热的特性
D. 冬天晚上要把热机水箱中的水放出，是为了防止气温降低时水凝固胀坏水箱
【解析】A、热机的做功冲程利用高温高压的气体推动活塞运动，获得机械能，将内能转化为机械能，所以A是错误的；
B、使用热机不可避免的要克服机器部件摩擦做额外功，效率不可能达到100%，所以B是错误的；
C、水的比热容比较大，在升高相同的温度需要吸收更多的热量，不是利用水的蒸发，所以利用水来降低热机的温度，所以C是错误的；
D、水凝固时体积变大，就会胀坏水箱，所以冬天要把水箱中的水放出，所以D是正确的。故选D。
【答案】D
6、小明阅读了下表后，得出了一些结论，其中错误的是（ ）
几种物质的比热容c/［J·（kg·℃）－1］
水 4.2×103 干泥土 0.84×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
煤油 2.1×103 铅 0.13×103
水银 0.14×103 砂石 0.92×103
A. 沿海地区昼夜温差比内陆地区小 B. 同种物质在不同状态下，其比热容不同
C. 质量相等铜块和铅块，升高相同温度，铜块吸热多 D. 液体的比热容都比固体大
【解析】A、沿海地区昼夜温差比内陆地区小，水的比热容比陆地比热容大，沿海地区温差小。故A正确；
B、同种物质在不同状态下，其比热容不同。如水和冰属于同一种物质，状态不同，比热容不同。故B正确；
C、质量相等的铜块和铅块，升高相同的温度，由Q=cm△t知，铜块比热容大，吸收的热量多。故C正确；
D、并不是所有的液体的比热容都比固体大，比如冰是固体，其比热容就比很多液体比热容大。故D错误。
【答案】D
7、关于物体的内能，下列说法中正确的是（ ）
A. 温度为0 ℃的物体没有内能 B. 同一物体温度升高，它的内能一定增大
C. 热传递是改变物体内能的唯一方法 D. 温度相等的一杯水和一桶水的内能相同
【解析】因为一切物体都具有内能，0℃的冰同样具有内能，故A不正确；同一物体温度升高，分子无规则运动加剧，分子动能变大，所以内能增大，故B正确；改变物体内能方法的有两种：做功和热传递，故C不正确；影响物体内能大小因素的有温度、质量和状态，一桶水和一杯水虽然温度相同，但是质量不相同，故内能也不同，故D不正确。
【答案】B
8、分析下列几种现象中温度变化的原因，其中一种与其他三种不同，它应该是（ ）
A. 开啤酒瓶盖的瞬间，瓶口的二氧化碳气体温度会降低
B. 化妆品或杀虫剂之类的自动喷剂，当喷了一会儿后，罐身温度会降低
C. 用打气筒打气，过了一会儿就感到筒身发热
D. 夏天，用嘴向手背快速吹气，会感到凉意
【解析】A、开啤酒瓶盖瞬间，瓶内压缩气体膨胀做功，内能转化成机械能，内能减小，温度降低，属于做功的方式；
B、自动喷剂喷洒液体时，瓶内气体对外做功，内能转化成机械能，内能减小，温度降低，属于做功的方式；
C、打气筒打气时，筒内气体被压缩做功，内能增加，温度升高，机械能转化成内能，属于做功的方式；
D、用嘴向手背快速吹气，空气流动加快，手上的汗液蒸发，蒸发吸热，所以会感到凉意，属于热传递。
【答案】D
9、如图所示，甲、乙两球完全相同，分别浸没在水和水银的同一深度内，甲、乙两球是用同一种特殊材料制作的；当温度稍微升高时，球的体积会变大。如果开始时水和水银的温度相同，且两液体温度同时缓缓地升高至同一值，则（ ）
A. 甲球吸收的热量较多 B. 乙球吸收的热量较多 C. 两球吸收的热量相等 D. 无法确定
【解析】由题知，水和水银的初温相同（两球的初温相同），当两液体温度同时缓缓地升高同一值，二者的末温相同，吸收的热量除了使内能增加相同的量外还要克服液体的压力做功，所以乙球吸收的热量较多。
【答案】B
10、（不定项选择）质量1kg，初始温度20℃的水吸收4.2×103J的热量后，它的温度可能是（ ）
A. 80℃ B. 100℃ C. 120℃ D. 130℃
【解析】由公式Q=cm△t计算可得，若不考虑物态变化，水温可升高100℃，即达到120℃。但题目未给出大气压的值，在不同气压下水的沸点不同，因此当沸点在120°℃以上时，C正确；当沸点为80℃或100℃时，水温可分别达到80℃或100℃，剩余的热量不足以使lkg水全部汽化，故A、B正确。
【答案】ABC
11、有两个质量和温度都相同的金属球，先把甲球放入盛有热水的杯中，热平衡后水温降低了△t。把甲球取出，再将乙球放入杯中，热平衡后水温又降低了△t，则两球比热容大小的关系是（ ）
A. c甲＞c乙 B. c甲＜c乙 C. c甲＝c乙 D. 无法判断
【解析】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，不计热损失，甲乙两球吸收的热量相同，而乙球比甲球少升高了△t，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，即c甲< c乙。B正确。
【答案】B
12、新疆“那拉提草原”是闻名全国的旅游景区。夏天，当你赤脚在烈日当空的小河边游玩时，你会发现：岸上的小石头热得烫脚，而河水却是冰凉的，这是因为（ ）
A．水比小石头的温度变化大 B．水比小石头的比热容大
C．水比小石头吸收的热量小 D．水比小石头的比热容小
【解析】因为水的比热容比小石头的大，相同质量的水和小石头比较，吸收相同的热量（都在太阳照射下），水的温度升高的少，湖水是凉凉的，而小石头的温度升高的多，热得烫脚。故选B。
【答案】B
13、实验装置如图所示，在一个厚壁玻璃筒里放一块浸有少量乙醚（乙醚极易挥发）的棉花，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧。根据该实验现象得出的下列结论正确的是（ ）
A．气体比液体更容易被压缩 B．浸有少量乙醚可以降低棉花的着火点
C．活塞迅速下压，乙醚蒸气液化放热，使棉花燃烧 D．外界对物体做功时，物体的内能会增加
【解析】当用力压活塞时，活塞压缩玻璃筒内的空气，对空气做功，空气的内能增加，温度升高，当达到乙醚着火点时，筒内棉花就会燃烧起来。此实验说明了：外界对物体做功，物体的内能增加。故选D.
【答案】D
14、用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示，据此判断甲物质10min吸收的热量为（ ）
A．5.04×105J B．4.2×105J C．2.52×105J D．条件不足，不能计算
【解析】由图象可知：用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水同时加热，水的温度升高60℃时需要20min，物质甲的温度升高60℃时需要10min。所以质量相同的物质甲和水升高相同的温度，需要吸收的热量关系为：Q水吸=2Q甲吸。由热量计算公式Q=cm△t得：c=Q/m△t，所以c水=2c甲。又因为c水=4.2×103J/( kg·°C)，
所以c甲=2.1×103J/( kg·°C)，甲物质10 min升高了60°C，Q甲吸=c甲m甲△t甲=2.1×103J/( kg.°C)×2 kg×60°C=2.52
×105J。故选C。
【答案】C
15、下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是（ ）
A．①做功冲程；②内能转化为机械能；③压缩冲程；④机械能转化为内能
B．①压缩冲程；②内能转化为机械能；③做功冲程；④机械能转化为内能
C．①压缩冲程；②机械能转化为内能；③做功冲程；④内能转化为机械能
D．①做功冲程；②机械能转化为内能；③压缩冲程；④内能转化为机械能
【解析】根据内燃机的工作过程可知，第二个冲程是压缩冲程，在此过程中活塞压缩气缸内的气体，将机械能转化为内能，气缸内的气体温度升高。其中柴油机的气缸中的柴油就是由此点燃的，因此柴油机的点火方式叫压燃式。第三个冲程是做功冲程，此时燃料燃烧生成的高温高压的燃气推动活塞对外做功，将内能转化为机械能。故选C。
【答案】C
16、如图是内燃机的某冲程工作示意图，以下改变内能方式与此相同的是（ ）
A．烤火取暖 B．搓手取暖 C．向手“呵气”取暖 D．用热水袋取暖
【解析】根据图示可知，两个气门都关闭，活塞上行，因此该冲程为压缩冲程，将机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；A、烤火取暖是利用热传递改变内能的；B、搓手取暖是利用做功改变内能的；C、向手“呵气”取暖是利用热传递改变内能的；D、用热水袋取暖是利用热传递改变内能的。故选B.
【答案】B
17、质量、初温度都相同的水和铁块吸收相同的热量后彼此接触时（ ）
A．热量从铁块传给水 B．热量从水传给铁块
C．温度从铁块传给水 D．温度从水传给铁块
【解析】由公式Q= cm△t可知： △t=Q/cm，因水和铁块的质量和吸收的热量相同，铁的比热容小于水的比热容，所以铁块的温差大于水的温度差，由于初温相同，所以铁的末温大于水的末温；热传递是从高温物体传向低温物体，所以热量会从铁块传给水。故选A.
【答案】A
18、“五一”黄金周，吴昊同学和爸爸妈妈一起游览花果山，在他们乘坐旅游车沿盘山公路下山的过程中，发现司机师傅要不时地踩踏刹车踏板，当车行驶至中途还要停下来，让工作人员用水龙头向车轮闸片部位喷水。吴昊同学提出了以下几种看法（ ）
①喷水的主要目的是为了降低车闸的温度，以防车闸因温度过高而损坏；
②下山过程中，机械能不变；
③下山过程中，重力对汽车不做功；
④刹车过程中有部分机械能转化为内能.
你认为这些看法中符合实际的是（ ）
A．①②④ B．①④ C．①③④ D．①②③④
【解析】①喷水的目的是防止车闸因温度过高而损坏，故用水来降温①的说法正确；②旅游车的下降过程，是一个将重力势能转化为动能的过程，为了防止速度过快引起事故，所以要刹车减速。由于摩擦使车减速，导致了车的动能减小，高度降低，重力势能减小，所以机械能减小。故这种说法不符合实际；③重力势能转化为动能的过程就是重力做功的过程。故这种说法错误；④刹车的过程是一个摩擦生热的过程，机械能转化为内能，故这种说法正确。由此可知说法正确的是①④。综上所述，故选B.
【答案】B
19、用太阳能热水器给40 kg的水加热，水温由18℃升高到36℃，水吸收的热量是 J。若使用燃烧值为3.0×107J/kg的煤给水加热，其效率为20%，则需要完全燃烧煤约 kg。
【解析】水吸收的热量：Q吸= cm△t=4.2×103J/( kg·°C)×40 kg×(36°C-18°C)=3.024×106J；由η=Q吸/Q放×100%可得，煤完全燃烧放出的热量：Q放=Q吸/η=3.024×106J/20%=1.512×107J；由Q=mq得，需要燃烧煤的质量为：m'=Q放/q=1.512×107J/3.0×107J/kg=0.504kg。
【答案】3.024×106J；0.504kg。
20、如图是甲、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。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）
【解析】甲、乙质量相等，因为甲晶体与乙晶体的熔点不相同，甲的熔点要高于乙的熔点，但甲晶体在熔化过程所用时间比乙熔化过程所用时间短，依据公式Q= cm△t可知Q甲小于Q乙。由图形可知当甲、乙两种晶体吸收相同的热量时，乙晶体升高的温度多，所以乙的比热容比甲的比热容小。
【答案】小于；大于。
21、被誉为“气都”的达州，天然气储量丰富，天然气是 （“可再生”或“不可再生”）能源。小明同学需要在标准大气压下烧开初温为20℃、质量为3kg的一壶水，若天燃气完全燃烧放出热量的80%被水吸收，则需要完全燃烧 m3的天然气．【q天然气=3.0×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg·℃）】
【解析】天然气不能够源源不断地从自然界获得，也不能重复利用，它们是不可再生能源。在一标准大气压下，水的沸点是100°℃，把水烧开，水吸收的热量：Q吸= cm△t=4.2×103J/(kg·°C)×3kg×(100℃-20℃)=1.008×106J；由η=Q吸/Q放×100%可知：Q放=Q吸/η=1.26×106J；所以V=Q放/q=1.26×106J/3.0×107J/m3=0.042m3。
【答案】不可再生；0.042m3。
22、用煤气灶把2kg，初温为30℃的水烧到80℃，消耗了20g煤气，已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg，则水吸收的热量为 J，煤气完全燃烧放出的热量为 J，煤气灶烧水的效率为 %．
【解析】水吸收的热量：Q吸= cm△t=4.2×103J/( kg·°C)×2kg×(80°C-30°C)=4.2×105J；
煤气完全燃烧放出的热量：Q放=mq=0.02 kg×4.2×107J/ kg=8.4×105J；
煤气灶烧水的效率：η=Q吸/Q放×100%=4.2×105J/8.4×105J=50%。
【答案】4.2×105J；8.4×105J；50%。
23、天宫一号（Tiangong－1）是中国第一个目标飞行器，于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射，后续将完成无人或有人交会对接任务，并建立中国首个空间实验室。
（1）火箭发射加速升空时，发生的能量转化主要是将 能转化为 能。其中动能 ，重力势能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）火箭的燃料主要是氢，这是因为氢具有 、 的优点（写出两条）。
（3）在火箭发射架下，建有一个大水池，这是利用了水的 ，吸热能力强；同时水汽化时吸收大量的热，使架基的温度不致过高。
（4）天宫一号在太空时，如果在舱内进行下列实验，与在地面相比，无法完成的是 （填字母）：
①用温度计测温度 ②用天平测物体的质量 ③用弹簧测力计测拉力
【解析】（1）火箭在发射时，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能，火箭做加速运动，动能增加，火箭与地面距离增加，重力势能增加。
（2）氢气是火箭的主要燃料，氢气具有热值高的特点，单位体积可以释放更多的能量，同时氢气的燃烧产物为水，对环境无污染。
（3）发射架下的水池可以吸收火箭发动机工作时的热量，因为水的比热容高。
（4）太空中属于失重环境，不能进行测质量等需要利用重力的实验。
【答案】（1）内；机械；增大；增大；（2）热值高；无污染；（3）比热容；（4）B。
24、洗浴用的电热水器的电功率是1.2kW，热水器内筒的直径是30cm，高是50cm。如果加热过程中的热量散失率为10％， 则把水从20 ℃加热到70 ℃需要多长时间？
【解析】水的质量：m= Vρ=πr2hρ=π(D/2)2 hρ，水升温吸收的热量：Q吸=cm△t=cπ(D/2)2 hρ△t；
电热器放出的热量：Q放= Pt，Q吸=Q放η；
联立两式：cπ(D/2)2 hρ△t=Ptη；
带入数据可得：t=6868.75s=1.9h。
【答案】1.9h。
25、随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是:在房间地而装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温。当供水温度为45℃时，单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表：
（1）若该地暖系统的总水量为2×103kg，将全部的水从5℃加热至45℃，水至少需要吸收多少热量
（2）某家庭木地板的面积为80m2，散热管材料为聚丁烯(PB)，供水温度为45℃，则该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳
（3）“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外，你认为还与哪些因素有关？请至少写出两点。
【解析】（1）水吸收的热量：Q吸=c水m(t- t0)=4.2×103J/( kg·C)×2×103kg×(45°C-5C)=3.36×108J；
（2）由题知，散热管材料为聚丁烯、装饰层材料用木地板时，该家庭地面单位面积上的散热功率P=90.0W/m2，该供暖系统每小时的散热量：Q= PSt=90.0W/m2×80m2×3600s=2.592×107J；
（3）“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外，还与地面装饰层材料、散热管材料、装饰层厚度、供水温度、管间距离等有关。
【答案】（1）3.36×108J；（2）2.592×107J；（3）地面装饰层材料、散热管材料。
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